KR100645729B1 - 브레이크 오일 흐름 제어용 솔레노이드 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 브레이크오일 흐름 제어용 솔레노이드 밸브에 관한 것으로, 마스터실린더와 브레이크기구사이에서 브레이크 오일의 흐름 통로를 형성하는 솔레노이드 밸브가 신속한 오일 공급과 복귀를 수행하는 빠른 응답성을 갖도록 함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 브레이크페달(P)의 답력을 배력하는 부스터를 통해 마스터실린더(M)에서 발생된 브레이크 제동 유압을 휠디스크 부위에 장착된 브레이크기구(B)쪽으로 공급하는 솔레노이드 밸브가,

제동 해제 시 복귀되는 유압의 신속한 복귀를 위해 복귀 흐름 통로를 형성하는 플런저의 축 방향으로 첵밸브(6)를 구비해, 빠른 응답성을 갖는 특징이 있다.

Description

브레이크 오일 흐름 제어용 솔레노이드 밸브{Brake oil flux control typed solenoid valve}

도 1은 본 발명에 따른 브레이크오일 흐름 제어용 솔레노이드 밸브의 내부 구성도

도 2는 본 발명에 따른 솔레노이드 밸브를 통한 브레이크 오일 공급 시 유압 흐름도

도 3은 본 발명에 따른 솔레노이드 밸브를 통한 브레이크 오일 복귀 시 유압 흐름도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 코일체 2 : 플런저

2a : 접촉단 2b,3d,4d,6b : 유로홀

3 : 밸브바디 3a : 연장바디

3b,4a : 유로형성바디 3c,4b,6a : 챔버

4 : 스풀 4c : 연장접촉단

5 : 스프링 6 : 첵밸브

6c : 볼 6d : 차단판

A : 모듈레이터블록 B : 브레이크기구

M : 마스터실린더 P : 브레이크페달

본 발명은 차량용 솔레노이드 밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제동 해제 시 브레이크 오일의 복귀를 신속하게 할 수 있도록 된 브레이크오일 흐름 제어용 솔레노이드 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 운전자의 브레이크 페달 조작력을 배력하는 유압을 이용해 주행중인 차량을 제동하는 제동시스템은, 회전중인 차륜을 잡아 회전을 못하게 하는 단순 방식으로 인해 차량의 주행 상태와 노면 조건에 따라 최적의 제동 성능을 구현하지 못하게 된다.

이와 같은, 단순 제동시스템의 한계를 극복하기 위해 차륜속도로부터 연산되는 슬립률에 따라 휠에 가해지는 제동압을 적절히 조절하여 바퀴의 록킹(locking)을 방지하는 안티록 브레이크 시스템(Anti lock brake system)을 사용하거나 또는, 차량의 급 발진이나 급 가속시 과대한 슬립을 방지하기 위해 엔진의 구동력을 조절하는 트랙션 콘트롤 시스템(Traction control system)을 이용하여, 차량의 안정성을 향상하게 된다.

하지만, 이와 같은 안티록 브레이크 시스템(Anti lock brake system)이나 트랙션 콘트롤 시스템(Traction control system)의 경우에도 직선 도로를 주행하는 경우 양호한 성능을 발휘할 뿐 만약, 차량이 커브 도로를 선회 주행하는 경우에는 바깥쪽으로 과도하게 기울어지는 언더스티어(Under steer)나, 이와 반대로 안쪽으로 과도하게 기울어지는 오버스티어(Over steer)를 완벽하게 제어할 수 없어 차량 안정성에 대한 신뢰성이 저하되어진다.

이에 따라, 근래에는 제동과 구동 및 조향시스템의 3가지를 모두 고려 즉, 휠속도센서와 요 레이트센서(Yaw rate sensor), 횡가속도센서 및 조향각도센서로 부터 입력되는 측정신호에 따라 오버스티어(Oversteer)나 언더스티어(Understeer)를 판단해 종합적으로 제어함으로써, 운전자가 요구하는 차량주행방향과 실제 차량의 주행방향과의 차이를 최소화시켜 어떠한 운전조건에서도 안전하게 운전자가 의도한 차량의 주행방향을 유지시켜 주는 ESP(Electronic Stability Program) 시스템이 적용되고 있다.

이러한, ESP 시스템의 경우에는 마스터실린더와 휠 사이에서 제동유압을 공급하는 브레이크 라인과는 별도로, 상기 마스터실린더로부터 오일을 펌핑(Pumping)해 휠 쪽으로 제동 압을 제공하면서 예기치 못한 차량의 회전(예를 들어, 빙판길의 경우) 현상을 방지하도록 작용하게 되는데, 이때 상기 마스터실린더와 펌프사이에 오일 흐름 통로를 형성하도록 솔레노이드밸브(통상 고압셔틀밸브(HSV; High Pressure Shuttle Valve)라 칭함)를 이용하게 된다.

즉, 후륜에서 먼저 타이어와 노면 사이에 접착한계에 도달하거나 선회 바깥쪽 전륜에 과도한 선회력이 작용하면, 운전자가 조작한 조향각보다 차량이 더 심하게 조향이 되는 오버스티어(oversteer)현상이 나타나게 되고 이때, ESP는 전륜의 제동장치를 제어하여 전륜에 의해 발생하는 과도한 선회모멘트를 줄여주게 된다.

또한, 전륜에서 먼저 타이어와 노면 사이에 접착한계에 도달하거나, 선회 안쪽 후륜에 과도한 선회력이 작용하면, 운전자가 조작한 조향각보다 차량이 덜 조향이 되는 언더스티어(understeer) 현상이 나타나게 되고 이때, ESP는 적절히 제어하여, 운전자가 원하는 방향으로 차량을 제어하여 안정성과 조향성을 향상시켜 주게 된다.

그러나, 이와 같은 ESP 작용을 위해서는 마스터실린더(Master Cylinder)와 휠에 장착된 브레이크기구간의 브레이크 오일 흐름 즉, 오일의 공급과 복귀 작용이 극히 신속하게 이루어져야 만 하고, 이를 위해 보다 신속한 브레이크 오일 공급과 브레이크 오일 배출이 이루어지는 솔레노이드 밸브의 개발이 필수적으로 요구되고, 이러한 솔레노이드 밸브의 성능이 전체적인 성능 향상을 좌우하게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 마스터실린더와 브레이크기구사이에서 브레이크 오일의 흐름 통로를 형성하는 솔레노이드 밸브가 신속한 오일 공급과 복귀를 수행하는 빠른 응답성을 갖도록 함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 브레이크페달의 답력을 배력하는 부스터를 통해 마스터실린더의 제동유압을 브레이크기구에 공급하는 솔레노이드밸브에 있어서,

브레이크 작용을 위한 제어장치의 제어 신호에 따라 전원이 공급되어 여기되 는 코일체에 의해 작동되고, 상대적으로 작은 직경을 이루면서 원주방향으로 뚫린 유로홀이 형성된 접촉단을 갖는 플런저와;

상기 코일체를 감싸는 하우징에 고정되면서 모듈레이터블록내로 압입되는 연장바디와, 상기 연장바디에 일체로 형성되면서 브레이크기구쪽으로 유압을 공급하도록 반경방향으로 뚫려진 유로홀을 형성한 유로형성바디 및 상기 연장바디와 유로형성바디를 관통하여 개구되어 한쪽으로 플런저가 삽입되고 다른쪽으로 스풀이 삽입되는 챔버로 이루어진 밸브바디;

상기 밸브바디의 챔버내로 삽입된 유로형성바디와, 상기 유로형성바디의 끝단에서 작은 직경으로 돌출되어 플런저의 구형 접촉단이 밀착되는 연장접촉단 및 상기 유로형성바디에 형성된 챔버에 비해 작은 직경으로 이어지면서 연장접촉단으로 개구된 유로홀로 이루어진 스풀 및 ;

상기 플런저의 접촉단과 스풀의 연장접촉단사이에 위치되어 양쪽부위를 탄발 지지하는 스프링;

상기 플런저의 접촉단에 축 방향으로 뚫려 스풀을 통해 유압이 작용하는 챔버와, 상기 챔버에 비해 작은 직경으로 이루어져 반경방향으로 뚫린 유로홀에 연통되는 유로홀, 스풀을 통해 유압이 작용할 때 유로홀을 차단하는 볼 및 플런저의 접촉단에 형성된 유로홀을 통해 작용하는 유압에 의한 볼의 거동을 구속하도록 챔버입구에 구비된 차단판으로 이루어진 첵밸브;로

구성된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 브레이크오일 흐름 제어용 솔레노이드 밸브의 내부 구성도를 도시한 것인바, 본 발명은 브레이크페달(P)의 답력을 배력하는 부스터를 통해 마스터실린더(M)에서 발생된 브레이크 제동 유압을 휠디스크 부위에 장착된 브레이크기구(B)쪽으로 공급하는 솔레노이드 밸브가

제어장치의 제어 신호에 따라 전원이 공급되어 여기되는 코일체(1)에 의해 작동되어 유로를 개·폐하도록 끝단에 접촉단(2a)을 형성하면서 스프링(5)에 의해 탄발 지지된 플런저(2)와, 마스터실린더(M)와 브레이크기구(B)간에 형성된 브레이크 제동 유압 라인 사이에서 오일 흐름 통로를 형성하도록 모듈레이터블록(A)내로 압입되어 유로를 갖는 밸브바디(3), 상기 밸브바디(3)로 수용되어 마스터실린더(M)쪽에서 공급되는 유압이 작용하는 스풀(4) 및 상기 플런저(2)의 접촉단(2a)내부에 구비되어 스풀(4)을 통해 가해지는 유압으로 유로를 개·폐해 흐름 통로를 전환시키는 첵밸브(6)로 이루어진다.

여기서, 상기 플런저(2)의 접촉단(2a)에 첵밸브(6)의 축방향 유로와 연통되면서 반경방향으로 뚫려진 유로홀(2b)이 형성되어진다.

그리고, 상기 밸브바디(3)는 코일체(1)를 감싸는 하우징에 고정되면서 모듈레이터블록(A)내로 압입되는 연장바디(3a)와, 상기 연장바디(3a)에 일체로 형성되면서 브레이크기구(B)쪽으로 유압을 공급하도록 원주방향으로 뚫려진 유로홀(3d)을 형성한 유로형성바디(3b) 및 상기 연장바디(3a)와 유로형성바디(3b)를 관통하여 개 구되어 한쪽으로 플런저(2)가 삽입되고 다른쪽으로 스풀(4)이 삽입되는 챔버(3c))로 이루어진다.

또한, 상기 스풀(4)은 밸브바디(3)의 챔버(3c)내로 삽입된 유로형성바디(4a)와, 상기 유로형성바디(4a)의 끝단에서 작은 직경으로 돌출되어 플런저(2)의 구형 접촉단(2a)이 밀착되는 연장접촉단(4c) 및 상기 유로형성바디(4a)에 형성된 챔버(4b)에 비해 작은 직경으로 이어지면서 연장접촉단(4c)으로 개구된 유로홀(4d)로 이루어진다.

그리고, 상기 스프링(5)은 플런저(2)의 접촉단(2a)과 스풀(4)의 연장접촉단(4c)사이에 위치되어 양쪽부위를 탄발 지지하게 된다.

또한, 상기 첵밸브(6)는 플런저(2)의 접촉단(2a)에 축 방향으로 뚫려 스풀(4)을 통해 유압이 작용하는 챔버(6a)와, 상기 챔버(6a)에 비해 작은 직경으로 이루어져 원주방향으로 뚫린 유로홀(2b)에 연통되는 유로홀(6b), 스풀(4)을 통해 유압이 작용할 때 유로홀(6b)을 차단하는 볼(6c) 및 플런저(2)의 접촉단(2a)에 형성된 유로홀(2b)을 통해 작용하는 유압에 의한 볼(6c)의 거동을 구속하도록 챔버(6a)입구에 구비된 차단판(6d)으로 이루어진다.

이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명은 차량의 급격한 선회나 빙판길과 같이 미끄러운 도로에서 차륜에 발생되는 오버스티어(Oversteer)나 언더스티어(Understeer)현상에 따른 안정성 저하를 방지하게 되는데 즉, 운전자가 브레이크를 조작하거나 하지 않더라도 차량에 대한 여러 센서들의 신호를 바탕으로 ESP가 작동하여 예기치 못한 상황에서도 주행 안정성을 유지하게 된다.

이와 같이 브레이크 제동 시 마스터실린더(M)와 브레이크기구(B)간에 형성된 브레이크 제동 유압 회로에서는, 상기 마스터실린더(M)로부터 브레이크기구(B)로 공급되는 유압이 다시 브레이크기구(B)로부터 마스터실린더(M)로 복귀되는 유압 흐름을 형성할 때, 신속한 복귀 흐름이 이루어지도록 모듈레이터블록(A)내 구비된 솔레노이드밸브가 작용하게 된다.

즉, 마스터실린더(M)로부터 브레이크기구(B)쪽으로 브레이크 제동 유압이 공급되는 경우는, 도 2에 도시된 바와 같이 마스터실린더(M)에서 모듈레이터블록(A)내 구비된 솔레노이드밸브로 유압이 공급되면, 상기 솔레노이드밸브를 이루는 밸브바디(3)의 챔버(3c)에 수용된 스풀(4)의 챔버(4b)로 유입되면서 플런저(2)의 접촉단(2a)에 유압을 작용하게 된다.

즉, 상기 스풀(4)의 챔버(4b)로 유입된 유압은 챔버(4b)에 연통된 유로홀(4d)을 통해 플런저(2)의 접촉단(2a)에 작용하게 되고, 상기 접촉단(2a)과 스풀(4)사이에 형성된 간격을 통해 밸브바디(3)의 챔버(3c)로 유입된 후 유로홀(3d)로 배출되어져, 브레이크기구(B)쪽으로 공급되어 제동 작용을 하게 된다.

이때, 상기 플런저(2)의 접촉단(2a)에 구비된 첵밸브(6)는 스풀(4)로부터 작용하는 유압에 의해 닫혀지게 즉, 상기 첵밸브(6)의 챔버(6a)내로 작용하는 유압에 의해 볼(6c)이 챔버(6a)에 연통된 유로홀(6b)의 흐름 통로를 막아 주므로, 첵밸브(6)를 통한 흐름은 형성되지 않게 됨은 물론이다.

한편, 제동 해제 시에는 브레이크기구(B)에서 마스터실린더(M)쪽으로 흘러 오일이 오일 리저버(Oil Reserver)로 복귀되는데 이는, 도 3에 도시된 바와 같이 마스터실린더(M)에서 모듈레이터블록(A)내 구비된 솔레노이드밸브쪽으로 유압이 작용하지 않게 되면, 브레이크기구(B)쪽에서 솔레노이드밸브쪽으로 유압이 작용하게 된다.

이와 같이, 제동에 따른 유압이 해제됨에 따라 플런저(2)의 접촉단(2a)부위에도 스풀(4)로부터 유압이 가해지지 않게 되면, 복귀되는 오일의 흐름 경로는 첵밸브(6)를 통한 복귀흐름과 스풀(4)에 직접 형성되는 복귀흐름이 동시에 형성되므로 신속한 복귀 흐름이 형성되어진다.

즉, 브레이크기구(B)에서 밸브바디(3)의 챔버(3c)내 공간으로 복귀되는 유압이 형성되면, 플런저(2)의 접촉단(2a)에 형성된 반경 방향 유로홀(2b)을 통해 작용하는 유압이 첵밸브(6)를 열어 주고, 이와 같이 유로가 열린 첵밸브(6)를 통해 스풀(4)쪽으로 유입되는 복귀 흐름이 형성되어진다.

또한, 이와 같은 상기 첵밸브(6)를 통한 복귀 흐름과 더불어 플런저(2)의 접촉단(2a)과 스풀(4)사이의 간격을 통한 복귀 흐름 즉, 밸브바디(3)의 챔버(3c)내 복귀되는 유압이 스풀(4)로 직접 유입되는 복귀 흐름이 형성되어진다.

이에 따라, 브레이크기구(B)에서 마스터실린더(M)쪽으로 복귀될 때, 첵밸브(6)를 통한 복귀 흐름과 스풀(4)을 통한 복귀 흐름이 동시에 형성되므로 솔레노이드밸브의 유압 복귀 응답성을 빠르게 형성시켜 줌은 물론이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 제동 해제 시 브레이크기구에서 마스터실린더쪽으로 솔레노이드 밸브에 의해 형성되는 복귀 흐름 통로가, 복귀흐름 통로를 형성하는 플런저의 축 방향으로 설치되면서 복귀 경로를 직선으로 이어주므로 유압 복귀성을 향상하는 빠른 응답성을 갖는 효과가 있게 된다.

Claims (1)

1. 브레이크페달(P)의 답력을 배력하는 부스터를 통해 마스터실린더(M)의 제동유압을 브레이크기구(B)에 공급하는 솔레노이드밸브에 있어서,

   브레이크 작용을 위한 제어장치의 제어 신호에 따라 전원이 공급되어 여기되는 코일체(1)에 의해 작동되고, 상대적으로 작은 직경을 이루면서 원주방향으로 뚫린 유로홀(2b)이 형성된 접촉단(2a)을 갖는 플런저(2)와;

   상기 코일체(1)를 감싸는 하우징에 고정되면서 모듈레이터블록(A)내로 압입되는 연장바디(3a)와, 상기 연장바디(3a)에 일체로 형성되면서 브레이크기구(B)쪽으로 유압을 공급하도록 반경방향으로 뚫려진 유로홀(3d)을 형성한 유로형성바디(3b) 및 상기 연장바디(3a)와 유로형성바디(3b)를 관통하여 개구되어 한쪽으로 플런저(2)가 삽입되고 다른쪽으로 스풀(4)이 삽입되는 챔버(3c)로 이루어진 밸브바디(3);

   상기 밸브바디(3)의 챔버(3c)내로 삽입된 유로형성바디(4a)와, 상기 유로형성바디(4a)의 끝단에서 작은 직경으로 돌출되어 플런저(2)의 구형 접촉단(2a)이 밀착되는 연장접촉단(4c) 및 상기 유로형성바디(4a)에 형성된 챔버(4b)에 비해 작은 직경으로 이어지면서 연장접촉단(4c)으로 개구된 유로홀(4d)로 이루어진 스풀(4) 및 ;

   상기 플런저(2)의 접촉단(2a)과 스풀(4)의 연장접촉단(4c)사이에 위치되어 양쪽부위를 탄발 지지하는 스프링(5);

   상기 플런저(2)의 접촉단(2a)에 축 방향으로 뚫려 스풀(4)을 통해 유압이 작용하는 챔버(6a)와, 상기 챔버(6a)에 비해 작은 직경으로 이루어져 반경방향으로 뚫린 유로홀(2b)에 연통되는 유로홀(6b), 스풀(4)을 통해 유압이 작용할 때 유로홀(6b)을 차단하는 볼(6c) 및 플런저(2)의 접촉단(2a)에 형성된 유로홀(2b)을 통해 작용하는 유압에 의한 볼(6c)의 거동을 구속하도록 챔버(6a)입구에 구비된 차단판(6d)으로 이루어진 첵밸브(6);로

   구성된 브레이크 오일 흐름 제어용 솔레노이드 밸브.

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