KR100653414B1 - 압력센서를 갖춘 차량용 전자제어식 브레이크 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압력센서를 갖춘 차량용 전자제어식 유압브레이크 시스템에 관한 것으로, 차량의 각 휠실린더로부터의 유압을 감지하기 위한 압력센서를 장착하는 방법과 구조에 관한 발명이다. 이를 위해서 본 발명은 압력센서가 장착되는 장착포트가 마련된 모듈레이커 블록을 구비하고, 압력센서를 센서보어에 스태킹과 압입에 의해 지지고정시킨다. 이로써 센서하우징의 일부만이 센서보어에 삽입되어도 충분히 견고한 고정을 이룰 수 있으며 그 고정을 보다 견고히 할 수 있게 된다.

따라서, 종래보다 소형화된 센서블록을 마련할 수 있다는 효과가 있다.

Description

압력센서를 갖춘 차량용 전자제어식 브레이크 시스템{Electronic control brake system for Vehicles with Pressure Sensors}

도 1은 종래의 압력센서의 센서보어내 삽입구조의 단면도이다.

도 2는 본 발명이 적용되는 차량용 전자제어식 브레이크 시스템을 보인 유압계통도이다.

도 3(3a,3b)은 본 발명의 실시예1에 따른 압력센서의 센서보어내 삽입구조의 단면도이다.

도 4(4a,4b)는 본 발명의 실시예2에 따른 압력센서의 센서보어내 삽입구조의 단면도이다.

도 5(5a,5b)는 본 발명의 실시예3에 따른 압력센서의 센서보어내 삽입구조의 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100 : 압력센서 120 : 터미널부 121 : 리드단자

111 : 회로기판(PCB) 130 : 하우징부 200 : 센서보어

210 : 개구부 140 : 플랜지 141 : 빗면

142 : 단차 500 : 리세스 510 : 실링부재

600 : 마스터실린더측 유로 700 : 센서유로

본 발명은 차량용 전자제어식 브레이크 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 브레이크페달의 답력에 의해 마스터실린더측에서 발생된 브레이크 액압이나 차륜의 휠실린더의 브레이크 액압을 감지하기 위한 압력센서를 갖춘 차량용 전자제어식 브레이크 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 주행 중에 감속 또는 정지를 목적으로 전륜과 후륜을 제동하는 휠브레이크와, 제동유압을 형성하여 휠브레이크 측으로 전달하는 부스터 및 마스터실린더 등이 장착되어 있어서, 운전자가 브레이크페달을 밟으면 마스터실린더에서 발생된 유압이 휠브레이크로 전달되어 제동력이 발생된다. 그러나 운전자가 브레이크페달을 밟아 제동력 증가/유지 상태로 제어하는 중에 제동압력이 노면상태보다 크거나, 제동압력으로 발생하는 휠브레이크에서의 마찰력이 타이어나 노면에서 발생하는 제동력보다 크면, 타이어가 노면에서 미끄러지는 슬립현상이 발생된다.

이러한 슬립현상을 효율적으로 제어하여 강력하고 안정된 제동력을 발휘하며 운전조작을 보다 용이하게 하기 위하여 여러 가지 장치들이 고안되었는데 바로 안티록 브레이크 시스템(ABS:Anti-Lock Brake System)이나 전자식 유압브레이크 시스템(EHB:Electro-Hydraulic Brake)이나 전자식 자세안정화 프로그램(ESP:Electronic Stability Program)등이 이러한 장치들이다.

이러한 기능을 하는 차량용 전자제어식 브레이크 시스템은 휠브레이크 측으로 전달되는 제동유압을 조절하기 위한 다수개의 솔레노이드밸브와 저압어큐뮬레이터 및 고압어큐뮬레이터 등이 장착된 모듈레이터블럭과, 전기적으로 작동하는 구성요소를 제어하기 위한 전자제어장치(ECU)를 갖추고 있다.

전자제어장치는 전륜과 후륜에 배치된 각 휠센서를 통해 차속을 감지하고, 이를 통해 각 솔레노이드밸브의 개폐작동을 제어하게 된다. 저압어큐뮬레이터는 감압모드 시 휠브레이크 측에서 빠져나온 오일이 일시 저장되도록 NC형 솔레노이드밸브의 하류측에 독립적으로 마련되며, 고압어큐뮬레이터는 일종의 댐핑쳄버로서 후술하는 펌프의 토출 측에 직렬로 연결되게 배치된다.

한편, 브레이크페달 답력에 의해 마스터실린더에서 발생된 브레이크 액압을 감지하기 위한 압력센서가 또한 상기 모듈레이터블럭에 장착된다.

이때 종래에는 도1에 도시되어 있듯이 상기 모듈레이터 블록(60)에 마련된 센서보어(61)에 압력센서(80)의 하단부가 상기 보어내부에 안착되도록 삽입한다. 그 후 상기 압력센서(80)가 상기 센서보어(61)에서 이탈되지 않도록 하는 이탈방지수단으로써 C링(62)을 상기 압력센서(80)의 플랜지부(84)상단에 삽입하였다. 그리고 상기 압력센서(80)의 하단 리세스(86)에는 마스터실린더로부터 유입된 유압이 보어내부로 새들어 오는 것을 방지하기 위한 방지수단으로써 O링(85)을 삽입하였다.

그러나 이러한 종래 압력센서가 장착되는 유압블럭은 압력센서 자체에 상기 압력센서의 이탈방지수단으로써의 C링과 상기 유압씨일부재로써의 O링을 구비하여 야하므로 압력센서의 길이가 길어지고, 결과적으로 모듈레이터블록의 센서보어가 깊어지게되어 이로인한 모듈레이터블록의 소형화에 한계가 있었다. 또한 반복적인 압력형성에 의한 미세한 진동에 의하여 ECU에 연결되어 지는 센서의 리드부에 손상이 전달될 가능성이 있는등의 문제점들이 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 모듈레이터 블록에 장착되는 압력센서의 크기를 최소화함과 동시에 용이하면서도 견고히 장착될 수 있도록한 장착방법과 그 방법으로 장착된 압력센서를 구비한 차량용 전자제어식 브레이크 시스템을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 ;

마스터실린더에서 형성되어 브레이크 액압이 경유하는 모듈레이터블럭을 구비한다.

또한 상기 모듈레이터블럭과 조립되며 브레이크 액압을 전기적으로 제어하는 전자제어장치를 구비한다.

또한 상기 전자제어장치와 접속되며 상기 마스터실린더에서 형성된 브레이크 액압을 감지하는 압력센서를 구비한다.

좀더 세부적으로는

상기 모듈레이터 블록에는 마스터실린더와 차륜의 각 휠실린더와 연통되는 유로들과 압력센서가 장착되는 센서보어가 마련된다. 이때 상기 센서보어는 상단이 하단보다 내경이 크도록 단차져서 마련되며 상기 센서보어의 하단저면에는 마스터실린더측과 연통된 유로를 구비한다.

상기 압력센서는 상면에 회로기판과 전기적으로 접속되어 감지된 액압을 전자제어장치에 전달하는 터미널부, 상기 마스터실린더에서 발생된 브레이크 액압을 실질적으로 감지하여 상기 터미널부로전달하는 하우징부, 상기 센서보어에 삽입장착되어 마스터실린더측 유로와 연통되도록 센서유로를 포함한 장착부를 구비한다.

상기 압력센서를 상기 모듈레이터블록의 센서보어에 삽입하는 과정은 아래와 같다.

상기 압력센서의 장착부가 상기 센서보어에 안착되도록 삽입한다. 그리고 상기 압력센서의 장착부가 상기 센서보어의 하단부에 삽입되면 상기 압력센서의 플랜지가 상기 센서보어의 단차에 걸쳐지게된다. 이렇게 압력센서가 삽입장착되면 상기 센서보어의 상단부를 스태킹이나 클린칭가공한다. 상기 센서보어의 개구부가 스태킹이나 클린칭가공에 의해 소성변형되며 좁혀짐으로써 상기 압력센서가 상기 센서보어에 고정되어 이탈되지 않게된다.

따라서 마스터실린더측에서 발생된 브레이크 액압은 모듈레이터블록의 센서보어의 저면에 마련된 연통유로를 경유하여 상기 압력센서의 장착부하단의 센서유로로 유도되고 상기 압력센서몸체부에서 액압을 센싱할 수 있게 된다.

이하, 본 발명에 따른 다양한 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2은 본 발명을 포함한 차량용 브레이크 시스템의 유압회로도이고, 도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 압력센서(100)의 장착구조이다.

도2에서 보듯이 마스터실린더(12)에서 형성되어 브레이크 액압이 경유하는 모듈레이터블럭(60)과, 상기 모듈레이터블럭(60)과 조립되며 브레이크 액압을 전기적으로 제어하는 전자제어장치(70)와, 상기 전자제어장치(70)와 접속되며 상기 마스터실린더(12)에서 형성된 브레이크 액압을 감지하는 압력센서(100)를 구비한다.

상기 모듈레이터블록(60)에는 마스터실린더(12)와 차륜의 각 휠실린더(15)와 연통되는 유로들과 압력센서(100)가 장착되는 센서보어(200)가 마련되는데 상기 센서보어(200)는 상단이 하단보다 내경이 크도록 단차를 구비하고 하단저면에는 마스터실린더(12)측과 연통된 유로(600)를 구비한다. 모듈레이터블럭(60)은 알루미늄 등의 재질로 제조되는데, 여기에는 마스터실린더(12)로부터 모듈레이터블럭(60)내로 유입되는 브레이크 액압을 측정하기 위한 압력센서(100)와, 전륜(FR)(FL)과 후륜(RR)(RL)에 설치된 휠브레이크측으로 전달되는 브레이크 액압을 조절하기 위한 복수개의 솔레노이드밸브(미도시)와, 감압 제동 작용 시 휠브레이크측으로부터 빠져나온 오일이 일시적으로 저장되는 저압어큐뮬레이터(미도시)와, 증압 및 유지 제동 작동 시 저압어큐뮬레이터에 저장된 오일을 펌핑하기 위해 펌프를 구동시키는 모터(미도시)와, 펌프 구동에 의해 가압 토출되는 오일의 압력맥동을 저감시키기 위해 각 펌프의 토출측과 직결된 고압어큐뮬레이터(미도시)등이 콤팩트하게 내장되어 있다.

도 3에서 도시되어 있듯이, 상기 압력센서(100)는 상면에 PCB(111)와 전기적으로 접속되어 감지된 액압을 전자제어장치에 전달하는 터미널부(120), 상기 마스 터실린더에서 발생된 브레이크 액압을 실질적으로 감지하여 상기 터미널부로 전달하는 하우징부(130), 마스터실린더측 유로(600)와 연통되는 센서유로(700)와 날개형상의 돌기로 되어있는 플랜지(140)를 포함한 장착부를 구비한다.

상기 터미널부(120)에는 상면의 PCB(111)와의 전기적 접속을 위한 리드단자(121)가 상기 하우징부(130)에서 연장 형성되는데, 이러한 리드단자(1 21)는 도전성의 금속재질로 이루어져 하우징부에서 센싱한 액압에 관한 정보를 전기신호로 PCB(111)에 전달하는 역할을 한다.

상기 장착부의 플랜지(140)하부에는 둘레를 따라 홈(500)이 마련되어 있고 그 홈에는 마스터실린더측의 유로(600)에서 유입된 유체의 실링을 위하여 실링부재(510)가 삽입된다. 또한 장착부의 저면에는 상기 하우징부까지 액압이 유도되도록 센서유로(700)가 형성된다.

실시예1에 의한 압력센서(100)에 있어서 상기 압력센서(100)를 상기 센서보어(200)에 장착하는 과정은 아래와 같다.

압력센서(100)를 센서보어(200)에 삽입한다. 이때 상기 압력센서의 장착부는 상기 센서보어(200)에 밀착되어 부드럽게 삽입이 되는데, 특히 상기 압력센서(100)의 플랜지(140)는 상기 센서보어(200)의 단차위에 얹혀지고 상기 압력센서(100)의 장착부에 마련된 센서유로(700)와 상기 센서보어(200)의 저면에 있는 마스터실린더측과의 유로(600)가 서로 연통된다. 상기 압력센서(100)가 외부로 이탈되지 않도록 상기 센서보어(200)의 개구부(210)를 스태킹가공한다. 이렇게 되면 상기 센서보어의 개구부(210)의 소재가 소성변형하여 상기 플랜지(140)의 상단 을 덮는다. 따라서 상기 압력센서(100)를 상기 센서보어(200)에 견고하게 장착할수 있게된다. 이로써 마스터실린더측에서 발생된 브레이크 액압이 상기 센서보어(200)의 저면 마스터실린더측 유로(600)를 통하여 상기 압력센서(100)의 장착부의 중공에 위치한 센서유로(700)로 유도되어 액압을 센싱하게 된다.

도 4는 본 발명의 또다른 실시예를 도시한다.

도 4에서 보듯이 실시예 2는 실시예1의 기본적인 구성을 모두 구비한다.

다만 센서보어(200)의 깊이가 훨씬 얕아진다. 센서보어(200)의 단차는 그대로 구비된다. 압력센서(100)의 장착부에 있어서 플랜지(140)는 그대로 마련되나 상기 플랜지(140)의 하단장착부위가 실시예1보다 소정길이 짧아진다. 또한 마스터실린더측의 유로(600)로부터 흡입되는 유체의 누유를 방지하는 실링부재를 마련하지 않는다. 대신 이런 실링기능을 위하여 상기 센서보어(200)의 단차하부의 지름보다 상기 압력센서(100)의 플랜지(140) 하단장착부의 지름을 약간 더 크게하여, 상기 압력센서(100)를 상기 센서보어(200)에 압입함으로써 실링기능을 확보하는 것을 특징으로 한다. 압력센서(100)를 압입한 후에는 상기 압력센서(100)의 플랜지(140)가 상기 센서보어(200)의 단차에 얹혀지게 되고 상기 센서보어(200)의 개구부(210)를 스태킹가공하여 소성변형시킴으로써 상기 압력센서(100)의 이탈을 방지한다.

브레이크 액압이 유도되어 압력센서(100)에 의하여 센싱되는 과정은 상술한 실시예 1에서와 동일하므로 생략한다.

도 3은 본 발명의 제3 실시예를 나타낸다.

제3실시예에서는 제2실시예와 기본적으로 같은 구성을 가진다. 다만 제2실시 예의 압력센서(100)에 있어서, 장착부의 하단을 더 짧게 마련함으로써 센서보어(200)의 깊이를 얕게하여 전체적으로 볼때 모듈레이터 블록에서 압력센서(100)가 차지하는 부피를 크게 줄인것이다. 제 3실시예에서의 구성은 다음과 같다. 상기 센서보어(200)에 상기 압력센서(100)를 압입한다. 실시예 2에서와 마찬가지로 센서보어(200)의 단차부하부의 지름보다 상기 압력센서(100)의 플랜지(140) 하단의 지름을 약간 크게 하여 압입함으로써 마스터실린더측에서 유입되는 유체를 실링하는 기능을 대신한다. 또한 본 실시예에서는 플랜지(140)의 상단 모서리부분의 빗면(141)에 내경이 넓어지는 단차(142)를 마련함으로써 제2실시예에서 보여준 플랜지(140)의 하부길이보다 짧게 마련됨으로써 생길 수 있는 누유를 방지하고 압력센서(100)의 실링기능을 강화하는 것을 특징으로 한다.

브레이크 액압이 유도되어 압력센서(100)에 의하여 센싱되는 과정은 상술한 실시예 1과 동일하므로 생략한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 센서보어를 갖춘 차량용 전자제어식 브레이크 시스템에 의하면, 압력센서의 장착부 일부만이 센서보어에 압입되어도 충분히 견고한 고정을 이룰 수 있게 된다.

따라서, 소형화된 모듈레이터블럭에 압력센서를 고정할 경우 부피를 많이 차지하지 않으면서도 압력센서를 견고하고 용이하게 고정할 수 있게 되는 작용효과가 있다.

Claims (4)

1. 마스터실린더에서 형성된 브레이크 액압이 경유하며 압력센서가 장착되는 센서보어를 포함하는 모듈레이터블럭; 상기 모듈레이터블럭과 조립되며 브레이크 액압을 전기적으로 제어하는 전자제어장치; 상기 전자제어장치와 접속되며 상기 마스터실린더에서 형성된 브레이크 액압을 센싱하는 압력센서; 를 구비한 차량용 전자제어식 브레이크 시스템에 있어서,

   상기 압력센서는 몸체일단에 반경방향으로 플랜지가 형성되고 저면에는 축방향유로가 형성되어 있으며,

   상기 압력센서는 상기 센서보어에 최소한 상기 플랜지를 포함하여 함입되도록 마련되며 함입후 상기 센서보어의 개구부를 소성변형하여 상기 압력센서의 플랜지를 덮어 상기 압력센서를 고정시키는 것을 특징으로 하는 차량용전자제어식 브레이크 시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 압력센서의 몸체의 외경을 상기 센서보어의 보어내경보다 크게하여 상기 압력센서를 상기 센서보어에 억지끼워마춤으로 상기 압력센서의 실링기능을 유지하고 상기 센서보어의 개구부를 소성변형하여 상기 압력센서의 플랜지를 덮어 상기 압력센서를 고정시키는 것을 특징으로 하는 차량용 전자제어식 브레이크 시스템
3. 제 1항에 있어서,

   상기 압력센서의 플랜지와 말단부사이에 반경방향으로 홈이 형성되고 상기 홈에는 실링부재가 삽입된채로 상기 압력센서가 상기 센서보어에 함입되는 것을 특징으로 하는 차량용 전자제어식 브레이크 시스템
4. 제 2항에 있어서,

   상기 압력센서는 상기 플랜지의 상측모서리의 형상이 하부로 갈수록 외경이 점점 증가하는 빗면을 구비하고 상기 빗면에 반경방향으로 절곡연장되는 변형안내부를 두어 상기 센서보어의 개구부의 소성변형시 변형을 안내하는 역할을 하는 것을 특징으로 하는 차량용 전자제어식 브레이크 시스템.

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