KR100839708B1

KR100839708B1 - 차량의 전·후륜 제동 액압의 선형 감압 제어 및 기울기 차해소용 제동 유압 회로

Info

Publication number: KR100839708B1
Application number: KR1020060123455A
Authority: KR
Inventors: 박종원; 박성준
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2006-12-07
Filing date: 2006-12-07
Publication date: 2008-06-19
Also published as: CN101195374A; US7758132B2; US20080136249A1; CN101195374B; KR20080051789A

Abstract

본 발명은 차량의 전·후륜 제동 액압의 선형 감압용 제동 유압 회로에 관한 것으로, 휠 실린더(2,3)와 마스터 실린더(1)사이로 형성된 액압 복귀라인 상에는 휠 실린더(2,3)쪽에서 배출되는 액압을 각각 통과시킨 후, 다시 한 곳으로 통합한 상태에서 통과되는 2단계 액압 제어용 회로를 노말 오픈 타입 솔레노이드 밸브(Normal Open Type Solenoid Valve)와, 노말 클로우즈 타입 솔레노이드 밸브(Normal Close Type Solenoid Valve)로 구성하여, ABS(Anti lock brake system)나 TCS(Traction control system)의 구현 시 전·후륜 제동 액압 선형 제어를 실현할 수 있으며, 더불어 전·후륜 간 발생 시기 차에 따른 증압 기울기 차를 해소할 수 있는 특징이 있게 된다.

Description

차량의 전·후륜 제동 액압의 선형 감압 제어 및 기울기 차 해소용 제동 유압 회로{Braking hydraulic circuit for both controling wheel breaking pressure reduction linearly and solving front/rear wheel breaking pressure gradient difference in vehicle}

도 1은 본 발명에 따른 차량의 전·후륜 제동 액압의 선형 감압 제어 및 기울기 차 해소용 제동 유압 회로의 구성도

도 2는 본 발명에 따른 제동 유압 회로를 이용하여, ABS(Anti lock brake system)가 적용되지 않는 노말 제동(Normal Breaking) 시 유압 흐름도

도 3은 본 발명에 따른 제동 유압 회로를 이용하여, ABS(Anti lock brake system)가 적용되는 감압 제어 시 유압 흐름도

도 4는 본 발명에 따른 제동 유압 회로를 이용하여, ABS(Anti lock brake system)가 적용되는 감압 제어 수행 후, 재차 제동 동작을 수행하는 유압 흐름도

도 5는 본 발명에 따른 제동 유압 회로를 이용하여, 브레이크 페달 조작이 없는 상태에서 TCS(Traction control system) 구현 시 제동 유압을 공급하는 유압 흐름도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 마스터실린더 2 : 좌측 전륜 휠 실린더

3 : 우측 후륜 휠 실린더 4 : 모터

5 : 흡입 펌프 6,7,8 : 액압 공급라인

9,10,11,12,13 : 액압 복귀라인

14 : TCS 액압 공급라인

20 : 압력설정밸브 21 : 고압작동밸브

22 : 전륜 공급유로 단속밸브 23 : 후륜 공급유로 단속밸브

24 : 전륜 복귀유로 단속밸브 25 : 후륜 복귀유로 단속밸브

26 : 통합 복귀유로 단속밸브 27 : 어큐뮬레이터

CV : 체크 밸브

본 발명은 차량의 제동 유압 회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 전·후륜 제동 액압의 선형 감압 제어 및 기울기 차 해소용 제동 유압 회로에 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.

이에 따라 단순 제동시스템의 한계를 극복하면서 차량의 안정성을 향상하도록 제동 시 제동 액압을 제어하는 다양한 기술과 방법등이 사용되고 있다.

예를 들어, 차륜속도로부터 연산되는 슬립 율(Slip Ratio)에 따라 휠(Wheel)에 가해지는 제동 압을 적절히 조절하여 바퀴의 록킹(locking)을 방지하는 ABS(Anti lock brake system)이나, 차량의 급 발진이나 급 가속시 과대한 슬립을 방지하기 위해 엔진의 구동력을 조절하는 TCS(Traction control system)이나, 또는 운전자가 요구하는 차량주행방향과 실제 차량의 주행방향과의 차이를 최소화시켜, 어떠한 운전조건에서도 안전하게 운전자가 의도한 차량의 주행방향을 유지시켜 주는 ESP(Electronic Stability Program)등을 적용하게 된다.

이러한 제동 압 제어는, 디스크 휠을 잡아 구속하는 휠 실린더와 유압을 발생하는 마스터 실린더사이에 형성된 유압 회로 상에 다양한 솔레노이드 밸브를 설치해, 마스터 실린더에서 휠 실린더 쪽으로 공급되고 역으로 휠 실린더에서 마스터 실린더 쪽으로 복귀되는 유로를 제어하여 구현하게 된다.

이때, 제동 작동을 구현하는 전기적인 구성요소의 제어와 더불어 유압 회로 상 액압 제어를 위해 컨트롤러(통상, ECU(Engine Control Unit)을 적용함)를 이용하게 되는데, 즉 컨트롤러가 차륜 속도 등을 읽어 내장된 제어 프로그램에 따라 연산과 분석 및 판정 한 후, 솔레노이드 밸브의 온·오프(On·Off)제어와 더불어 오일 펌프 등을 구동해 유압 라인 상의 액압 제어를 수행하게 된다.

하지만, 이와 같은 솔레노이드 밸브의 단순한 온·오프(On·Off)제어는, ABS(Anti lock brake system)나 TCS(Traction control system)구현 시 제동 압력을 원하는 압력 기울기를 갖도록 제어할 수 없는 한계가 있고, 이로 인해 보다 정밀한 액압 제어가 구현되도록 솔레노이드 밸브를 PWM(Pulse Width Modulation)방식으로 제어해, 제동 시 차량 제동 상태에 맞는 압력 기울기를 갖도록 제동 압력을 구현하는 기술을 적용하게된다.

그러나, 이러한 PWM(Pulse Width Modulation) 제어는 통상적인 온·오프(On·Off) 타입 솔레노이드 밸브를 적용할 수 없어, PWM(Pulse Width Modulation)방식으로 제어 할 수 있는 솔레노이드 밸브를 원하는 작동이 구현되도록 별도로 개발해야 만 되고, 이로 인해 개발 및 양산 비용이 요구되어 적용 시 비용 측면에서 경쟁력이 약화되어진다.

이와 더불어 ABS(Anti lock brake system)나 TCS(Traction control system)등이 작동되지 않는 노말 제동(Normal Breaking) 시에는, 전륜과 후륜 간 제동 압 발생 시기 차이에 따른 증압 기울기의 차이가 발생하는 현상이 있지만, 제동 유압 회로에 PWM(Pulse Width Modulation)제어 타입 솔레노이드 밸브를 적용하는 경우라도 이에 대한 해소가 이루어지지 않아, 차량 제동 시 불안정성을 근본적으로 해소할 수 없는 한계가 있게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 온·오프(On·Off) 타입 솔레노이드 밸브를 적용해서도 ABS(Anti lock brake system)작동 시 PWM(Pulse Width Modulation)방식을 통해 구현되는 감압 기울기 제어 기능을 구현 하도록 해, 별도의 PWM(Pulse Width Modulation) 타입 솔레노이드 밸브의 개발에 따른 시간과 비용의 없이 차량 제동 상태에 맞는 압력 기울기를 갖도록 제어할 수 있는 제동 유압회로를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 휠 실린더와 마스터 실린더사이로 형성된 액압 복귀라인 상에는 휠 실린더쪽에서 배출되는 액압을 각각 통과시킨 후, 다시 한 곳으로 통합한 상태에서 통과되는 2단계 액압 흐름을 형성하는 노말 클로우즈 타입 솔레노이드 밸브(Normal Close Type Solenoid Valve)를 이중으로 구성하면서 배출된 액압을 일시 저장하는 어큐뮬레이터를 설치해, ABS(Anti lock brake system)나 TCS(Traction control system)의 감압 제어 중 제동 동작 구현을 신속히 수행해, 전륜과 후륜 간 제동 압 발생 시기 차에 따른 증압 기울기 차가 없도록 하여 제동 불안정성을 해소할 수 있는 제동 유압회로를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 제동 유압 회로가 운전자의 브레이크 페달 조작에 따른 제동 작용 시 ABS(Anti lock brake system)의 적용 없는 노말 제동(Normal Breaking) 시, 마스터실린더에서 차륜의 휠 실린더 쪽으로 유압을 공급하는 액압 공급라인이 형성되고;

마스터실린더에서 차륜의 휠 실린더 쪽으로 공급되는 유압 흐름을 제어하도록, 노말 오픈 타입 솔레노이드 밸브(Normal Open Type Solenoid Valve)인 공급유로 단속밸브들이 상기 액압 공급라인 상에 설치되며,

ABS(Anti lock brake system)가 적용되는 감압 제어 시 휠 실린더 쪽에서 배출되는 액압을 제어하는 액압 복귀라인이 형성되고,

감압 제어 시 전륜과 후륜 간 제동 압 발생 시기 차에 따른 증압 기울기 차를 제거하도록, 휠 실린더쪽에서 배출되는 액압을 각각 통과시킨 후 다시 한 곳으로 통합한 상태에서 통과되는 2단계 액압 흐름을 형성하는 노말 클로우즈 타입 솔레노이드 밸브(Normal Close Type Solenoid Valve)인 복귀유로 단속밸브들이 상기 액압 복귀라인 상에 설치되며;

브레이크 페달 조작 없이 타이어 미끄럼 제어를 위한 TCS(Traction control system)구현 시, 고압 작동 밸브와 모터와 흡입 펌프를 통해 마스터 실린더의 유압을 액압 공급라인을 공유해, 휠 실린더쪽으로 공급하도록 TCS 액압 공급라인이 형성되고;

노말 제동 시나, ABS 감압 제어 시 또는, TCS구현 시, 바퀴의 휠 속도 센서에서 측정된 바퀴 속도 정보에 의거하여 상기 액압 공급라인과 액압 복귀라인 상에 설치된 상기 노말 오픈 타입과 노말 클로우즈 타입 밸브들과 더불어, 모터 및 흡입 펌프를 제어하는 컨트롤러;

로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 액압 공급라인은 마스터 실린더에서 인출되는 선단 액압 공급라인과, 상기 선단 액압 공급라인에 이어지면서 좌측 전륜 휠 실린더쪽으로 연결되어, 마스터 실린더로부터 액압을 공급받도록 일 방향 체크밸브를 갖는 좌측 전륜 액압 공급라인 및 상기 좌측 전륜 액압 공급라인이 이어지는 선단 액압 공급라인에서 분기되면서 우측 후륜 휠 실린더 쪽으로 연결되어, 마스터 실린더로부터 액압을 공급받도록 일 방향 체크밸브를 갖는 우측 후륜 액압 공급라인으로 구성되어진 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 좌측 전륜 액압 공급라인상에 전륜 공급유로 단속밸브가 설치되어 유로를 개폐하고, 상기 우측 후륜 액압 공급 라인 상에 후륜 공급유로 단속밸브가 설치되어 유로를 개폐하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 액압 공급라인에는 설정된 액압을 초과할 때 초과된 유압을 마스터 실린더로 복귀시켜, 전체적인 유압라인을 항상 일정한 액압으로 유지하기 위해 설치된 압력설정밸브가 좌측 전륜 액압 공급라인과 우측 후륜 액압 공급라인이 분기되기 전인 선단 액압 공급라인상에 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 액압 복귀라인은 좌측 전륜 휠 실린더와 우측 후륜 휠 실린더쪽에서 각각 인출되어, 각각 일 방향 체크밸브를 갖는 휠 실린더 액압 복귀라인과, 상기 휠 실린더 액압 복귀라인이 일체로 합쳐진 통합 액압 복귀라인, 상기 통합 액압 복귀라인에서 흡입 펌프쪽으로 이어져 일 방향 체크밸브를 갖고, 일시적인 유압 저장을 위한 어큐뮬레이터가 연결되는 연결 액압 복귀라인 및 상기 흡입 펌프쪽에서 펌핑된 유압을 마스터 실린더쪽으로 복귀시키도록, 마스터 실린더로 형성된 액압 공급라인으로 연결된 배출 액압 복귀라인으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 배출 액압 복귀라인은 마스터 실린더에서 좌측 전륜·우측 후륜 휠 실린더사이로 각각 형성되는 액압 공급라인으로 연결되되, 액압 공급라인 상에 설치된 전륜· 후륜 공급유로 단속밸브와 압력설정밸브사이에 위치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 휠 실린더 액압 복귀라인에는 전륜·후륜 복귀유로 단속밸브가 각각 설치되어 유로를 개폐하고, 상기 통합 액압 복귀라인에서 이어진 연결 액압 복귀라인상에는 통합 복귀유로 단속밸브가 설치되어 유로를 개폐하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 TCS 액압 공급라인은 마스터 실린더에서 인출되는 액압 공급라인에서 분기되어, 흡입 펌프의 전단으로 이어지는 액압 복귀라인으로 연결된 후, 흡입 펌프에서 인출되는 액압 공급라인을 통해 액압 공급라인으로 이어져 유압 회로를 형성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 마스터 실린더와 좌측 전륜·우측 후륜 휠 실린더사이로 형성된 유압 제동 회로는, 상기 마스터 실린더와 우측 전륜·좌측 후륜 휠 실린더간에도 동일하게 형성되며, 상기 유압 제동 회로에 각각 구비된 흡입 펌프는 단일한 모터에 의해 모두 구동되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 전·후륜 제동 액압의 선형 감압 제어 및 기울기 차 해소용 제동 유압 회로의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명의 제동 유압 회로는 운전자의 브레이크 페달 조작에 따른 ABS(Anti lock brake system)가 적용되지 않는 노말 제동(Normal Breaking) 시, 마스터실린더(1)에서 차륜의 휠 실린더(2,3) 쪽으로 유압을 공급하는 액압 공급라인이 형성되고,

마스터실린더(1)에서 차륜의 휠 실린더(2,3) 쪽으로 공급되는 유압 흐름을 제어하는 공급유로 단속밸브들이 상기 액압 공급라인 상에 설치되며,

ABS(Anti lock brake system)가 적용되는 감압 제어 시 휠 실린더(2,3) 쪽에서 배출되는 액압을 제어하는 액압 복귀라인이 형성되고,

감압 제어 시 전륜과 후륜 간 제동 압 발생 시기 차에 따른 증압 기울기 차를 제거하도록, 휠 실린더(2,3)쪽에서 배출되는 액압을 각각 통과시킨 후 다시 한 곳으로 통합한 상태에서 통과되는 2단계 액압 흐름을 형성하는 노말 클로우즈 타입 솔레노이드 밸브(Normal Close Type Solenoid Valve)인 복귀유로 단속밸브들이 상기 액압 복귀라인 상에 설치되며,

브레이크 페달 조작 없이 타이어 미끄럼 제어를 위한 TCS(Traction control system)구현 시, 고압 작동 밸브(21)와 모터(4)와 흡입 펌프(5)를 통해 마스터 실린더(1)의 유압을 액압 공급라인을 공유해, 휠 실린더(2,3)쪽으로 공급하도록 TCS 액압 공급라인(14)이 형성되어진다.

또한, 본 발명의 제동 유압 회로는 노말 제동 시나, ABS 감압 제어 시 또는, TCS구현 시, 바퀴의 휠 속도 센서에서 측정된 바퀴 속도 정보에 의거하여 유압 회로 상에 설치된 밸브들과 모터(4) 및 흡입 펌프(5)를 제어하는 컨트롤러를 구비한다.

그리고, 본 발명의 제동 유압 회로는 마스터 실린더(1)와 좌측 전륜·우측 후륜 휠 실린더(FL,RR)사이로 형성되는 경우만을 설명하였지만, 마스터 실린더(1)와 우측 전륜·좌측 후륜 휠 실린더(FR,RL)간에 형성된 유압 제동 회로도 동일한 유압 라인과 동일한 밸브 및 흡입 펌프(5)등을 이용하며, 다만 모터(4)가 양쪽 유압 회로에 각각 장착된 흡입 펌프를 모두 구동하므로, 이와 같이 마스터 실린더(1)와 휠 실린더(FL,RR; FR,RL)간에 동일하게 구성되는 제동 유압 회로의 특징에 따라 한쪽의 제동 유압 회로에 대해서만 설명한다.

또한, 위와 같은 제동 유압 회로를 구성하는 상기 액압 공급라인은 마스터 실린더(1)의 출구 포트(Outlet Port)에서 인출되는 선단 액압 공급라인(6)과, 상기 선단 액압 공급라인(6)에 이어지면서 좌측 전륜 휠 실린더(2)쪽으로 연결되어, 마스터 실린더(1)로부터 액압을 공급받도록 일 방향 체크밸브(CV)를 갖는 좌측 전륜 액압 공급라인(7) 및 상기 선단 액압 공급라인(6)에 이어지면서 우측 후륜 휠 실린더(3)쪽으로 연결되어, 마스터 실린더(1)로부터 액압을 공급받도록 일 방향 체크밸브(CV)를 갖는 우측 후륜 액압 공급라인(8)으로 구성되어진다.

이때, 상기 액압 공급라인(6,7,8)들은 서로간의 연결 부위나 분기 부위에는 분기 관을 매개로 연결되어진다.

또한, 상기 액압 공급라인 상에 설치된 공급 유로 단속밸브는 마스터 실린더(1)의 포트(Port)에서 인출되는 선단 액압 공급라인(6)에 이어진 좌측 전륜 액압 공급라인(7)상에 설치되어 유로를 개폐하는 전륜 공급유로 단속밸브(22)와, 마스터 실린더(1)의 포트(Port)에서 인출되는 선단 액압 공급라인(6)에 이어진 우측 후륜 액압 공급라인(8)상에 설치되어 유로를 개폐하는 후륜 공급유로 단속밸브(23)로 구성되어진다.

여기서, 상기 단속밸브(22,23)는 모두 노말 오픈 타입 솔레노이드 밸브(Normal Open Type Solenoid Valve)를 사용한다.

또한, 상기 액압 공급라인에는 설정된 액압을 초과할 때 초과된 유압을 마스 터 실린더(1)로 복귀시켜, 전체적인 유압라인을 항상 일정한 액압으로 유지하기 위한 압력설정밸브(20, TCV)가 설치되어진다.

그리고, 상기 액압 복귀라인은 좌측 전륜 휠 실린더(2)와 우측 후륜 휠 실린더(3)쪽에서 각각 인출되어, 각각 일 방향 체크밸브(CV)를 갖는 휠 실린더 액압 복귀라인(9,10)과, 상기 휠 실린더 액압 복귀라인(9,10)이 일체로 합쳐진 통합 액압 복귀라인(11), 상기 통합 액압 복귀라인(11)에서 흡입 펌프(5)쪽으로 이어져 일 방향 체크밸브(CV)를 갖고, 일시적인 유압 저장을 위한 어큐뮬레이터(27)가 연결되는 연결 액압 복귀라인(12) 및 상기 흡입 펌프(5)쪽에서 펌핑된 유압을 마스터 실린더(1)쪽으로 복귀시키도록, 마스터 실린더(1)로 형성된 액압 공급라인으로 연결된 배출 액압 복귀라인(13)으로 이루어진다.

여기서, 상기 배출 액압 복귀라인(13)은 마스터 실린더(1)에서 좌측 전륜·우측 후륜 휠 실린더(2,3)사이로 각각 형성되는 액압 공급라인으로 연결되며, 그 연결 위치는 상기 전륜· 후륜 공급유로 단속밸브(22,23)와 제동 유압회로를 일정 액압으로 유지하는 압력설정밸브(20, TCV)사이에 위치되는데, 이는 TCS(Traction control system)구현 시 배출 액압 복귀라인(13)을 통해 휠 실린더(2,3)쪽으로 제동 액압을 공급하기 위함이다.

또한, 상기 액압 복귀라인 상에 설치된 복귀유로 단속밸브는 좌측 전륜·우측 후륜 휠 실린더(2,3)에서 각각 인출된 휠 실린더 액압 복귀라인(9,10)에 설치되어 유로를 개폐하는 전륜·후륜 복귀유로 단속밸브(24,25)와, 상기 단속밸브(24,25)로부터 인출되어 한 라인으로 합쳐진 통합 액압 복귀라인(11)에서 이어진 연결 액압 복귀라인(12)상에 설치된 통합 복귀유로 단속밸브(26)로 구성되어진다.

여기서, 상기 전륜·후륜 복귀유로 단속밸브(24,25)와 통합 복귀유로 단속밸브(26)는, 모두 노말 클로우즈 타입 솔레노이드 밸브(Normal Close Type Solenoid Valve)를 사용한다.

그리고, 상기 액압 공급라인(9,10,11,12,13)들은 필요 시 서로간의 연결 부위나 분기 부위에는 분기 관을 매개로 연결되어진다.

또한, 상기 TCS 액압 공급라인(14)은 타이어 미끄럼 제어를 위한 TCS(Traction control system)구현 시, 브레이크 페달 조작이 없음에 따라 마스터실린더(1)에서 휠 실린더(2,3)쪽으로 직접 공급되지 못하는 액압을 공급하기 위한 것으로, 마스터 실린더(1)의 포트(Port)에서 인출되는 액압 공급라인에서 분기되어 흡입 펌프(5)로 이어지는 액압 복귀라인에 연결되어진다.

이때, 상기 TCS 액압 공급라인(14)은 통합 복귀유로 단속밸브(26)와 흡입 펌프(5)사이를 연결하는 연결 액압 복귀라인(12)으로 이어지며, 그 위치는 연결 액압 복귀라인(12)상에 설치된 일 방향 체크 밸브(CV)의 후단으로 위치되어, TCS 액압 공급라인(14)을 통해 유입된 액압이 역으로 흐르지 않도록 한다.

이에 따라 상기 TCS 액압 공급라인(14)은 액압 복귀라인과 흡입 펌프(5) 및 액압 공급라인과 휠 실린더(2,3)사이에서, 액압을 공급하는 유압회로를 형성하게 된다.

또한, 상기 TCS 액압 공급라인(14)에는 TCS(Traction control system)구현 시, 마스터실린더(1)의 액압을 모터(4)와 흡입 펌프(5)를 통해 휠 실린더(2,3)쪽으 로 공급하도록 열려(Open)지는 고압작동밸브(21,High pressure Switching Valve)가 설치되어진다.

이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명은 ABS(Anti lock brake system)작동 시 구현되는 감압 제어를 위해 PWM SOL(Pulse Width Modulation type SOLenoid valve)를 사용한 제동 유압 회로 제어를 통하지 않고, 단순히 온·오프(On·Off) 타입 솔레노이드 밸브인 NO SOL(Normal Open type SOLenoid valve)와 NC SOL(Normal Close type SOLenoid valve)의 조합을 통해,PWM SOL로서 구현되는 성능을 수행하게 된다.

즉, 본원 발명은 휠 실린더와 마스터 실린더사이로 형성된 액압 복귀라인 상에는 휠 실린더쪽에서 배출되는 액압을 각각 통과시킨 후, 다시 한 곳으로 통합한 상태에서 통과되는 2단계 액압 흐름을 형성하는 노말 오픈 타입 솔레노이드 밸브(Normal Open Type Solenoid Valve)와, 노말 클로우즈 타입 솔레노이드 밸브(Normal Close Type Solenoid Valve)로 구성하고, 배출된 액압을 일시 저장하는 어큐뮬레이터를 설치함에 따라, ABS(Anti lock brake system)나 TCS(Traction control system)의 감압 제어 중 제동 동작 구현을 신속히 수행함과 더불어, 전륜과 후륜 간 제동 압 발생 시기 차에 따른 증압 기울기 차가 없도록 하여 제동 불안정성을 해소할 수 있는 특징이 있게 된다.

이와 같은 본원 발명의 제동 유압 회로의 작동 구현을 노말 제동(Normal Breaking) 시, ABS(Anti lock brake system)작동에 따른 감압 제어 시, 그리고 타 이어 미끄럼 제어를 위한 TCS(Traction control system)구현 시로 구분하여 설명한다.

먼저, 노말 제동(Normal Breaking) 시는 도 2에 도시된 바와 같이 운전자가 브레이크 페달을 조작함에 따라, 부스터와 마스터실린더(1)를 통해 발생된 유압이 제동 유압회로를 거쳐 휠 실린더(FL,RR, FR,RL)로 각각 제공되어 제동을 수행하게 된다.

이를 도 2에 도시된 바와 같이, 마스터실린더(1)에서 좌측 전륜·우측 후륜 휠 실린더(2,3)로 이어지는 유압회로인 액압 공급라인을 통해 설명하면, 즉 마스터실린더(1)에서 생성된 액압은 선단 액압 공급라인(6)을 거쳐 이에 이어진 좌측 전륜 액압 공급라인(7)과 우측 후륜 액압 공급라인(8)쪽으로 분배되고, 이와 같이 상기 좌측 전륜 액압 공급라인(7)과 우측 후륜 액압 공급라인(8)을 통해 분배된 액압은 각각 좌측 전륜 휠 실린더(2)와 우측 후륜 휠 실린더(3)쪽으로 유입되어 제동 작용을 수행하게 된다.

이때, 유압 회로를 제어하는 컨트롤러는 좌측 전륜·우측 후륜 액압 공급라인(7,8)에 각각 설치된 NO SOL(Normal Open type SOLenoid valve) 타입인 전륜·후륜 공급유로 단속밸브(22,23)를 열어(Open)주는 반면, 액압 복귀라인에 설치된 NC SOL(Normal Close type SOLenoid valve) 타입인 전륜·후륜 복귀유로 단속밸브(24,25)와 통합 복귀유로 단속밸브(26)는 닫아(Close)주게 된다.

또한, TCS(Traction control system)구현이 없음에 따라 모터(4)와 흡입 펌프(5)가 구동되지 않고, TCS 액압 공급라인(14)에 설치된 고압작동밸브(21)도 닫 힌(Close)상태를 유지하게 된다.

그러나, ABS(Anti lock brake system)작동에 따른 감압 제어 구현 즉, 바퀴에 장착된 휠 속도 센서로부터 검출된 정보에 의거하여 컨트롤러는 차체 속도와 차를 판단한 후, 설정된 제어 영역을 벗어나는 상황일 때 좌측 전륜·우측 후륜 휠 실린더(2,3)에 가해지는 액압을 줄이기 위한 감압 제어를 수행하게 되고, 이러한 감압 제어 시 컨트롤러는 모터(4)와 흡입 펌프(5)를 구동함과 더불어 유압회로 설치된 NO SOL 타입 밸브(22,23)와 NC SOL 타입 밸브(24,25,26)를 온·오프(On·Off)제어함에 따라, 전륜과 후륜 간 증압 기울기 차가 없는 감압 제어를 수행하게 된다.

이는, 제동 시 도 2에 도시된 바와 같이, 마스터실린더(1)에서 액압이 공급된 좌측 전륜·우측 후륜 휠 실린더(2,3)로 더 이상의 액압 공급을 차단하면서 동시에 일정 액압을 배출하도록, 컨트롤러는 액압 공급라인에 설치된 NO SOL 타입인 전륜·후륜 공급유로 단속밸브(22,23)를 닫아(Close)주면서, 동시에 액압 복귀라인의 액압 흐름이 형성되도록 제어해주게 된다.

즉, 컨트롤러가 도 3에 도시된 바와 같이, 좌측 전륜·우측 후륜 휠 실린더(2,3)의 휠 실린더 액압 복귀라인(9,10)에 설치된 NC SOL(Normal Close type SOLenoid valve) 타입인 전륜·후륜 복귀유로 단속밸브(24,25)를 열린(Open)상태로 전환시키게 되면, 상기 좌측 전륜·우측 후륜 휠 실린더(2,3)로부터 배출된 액압이 상기 복귀유로 단속밸브(24,25)를 거쳐 통합 액압 복귀라인(11)으로 모여지게 된다.

이어, 상기 통합 액압 복귀라인(11)으로 유입된 액압은 컨트롤러에 의해 열린(Open)상태로 전환된 NC SOL(Normal Close type SOLenoid valve) 타입인 통합 복귀유로 단속밸브(26)를 거친 후, 연결 액압 복귀라인(12)을 통해 일시적인 유압 저장을 위한 어큐뮬레이터(27)로 저장시켜 주면, 좌측 전륜·우측 후륜 휠 실린더(2,3)에는 액압 공급이 차단된 상태에서 그 내부의 액압이 액압 복귀라인을 통해 어큐뮬레이터(27)로 빠져나오므로, 상기 좌측 전륜·우측 후륜 휠 실린더(2,3)의 저감된 액압으로 인해 휠 디스크의 회전 속도가 증가하게 된다.

이때, 컨트롤러는 제동 유압회로 내 액압이 설정 압력을 초과하는 경우, 모터(4)와 흡입 펌프(5)의 구동을 통해 어큐뮬레이터(27)에 일시 저장된 액압이나 액압 복귀라인을 통해 배출되는 액압을 압력조절밸브(20)를 거쳐 마스터 실린더(1)로 복귀시켜, 제동 유압회로 내 액압을 항상 설정된 액압으로 일정하게 유지시켜 주게 된다.

이어, 휠 속도 센서를 통해 다시 검출된 바퀴 속도에 대한 정보에 의거하여 컨트롤러는 재차 차체 속도와 차를 판단한 후, 만약 바퀴의 회전 속도가 너무 빠르게 살아나는 상태일 경우 이를 막기 위해 다시 제동 작동을 수행 즉, 컨트롤러는 모터(4)와 흡입 펌프(5)를 구동시키면서 동시에 액압 공급라인을 통해 좌측 전륜·우측 후륜 휠 실린더(2,3)로 액압을 공급해 제동 동작에 들어가게 된다.

즉, 컨트롤러는 도 4에 도시된 바와 같이, 액압 복귀라인에 설치된 NC SOL(Normal Close type SOLenoid valve) 타입인 전륜·후륜 복귀유로 단속밸브(24,25)와 통합 복귀유로 단속밸브(26)를 닫아(Close)주고, 이와 동시에 모터(4) 와 흡입 펌프(5)를 구동시키면서 액압 공급라인에 설치된 NO SOL 타입인 전륜·후륜 공급유로 단속밸브(22,23)를 열린(Open)상태로 전환시켜, 흡입 펌프(5)에서 펌핑(Pumping)된 액압이 좌측 전륜·우측 후륜 액압 공급라인(7,8)쪽으로 분배되면서 각각 좌측 전륜·우측 후륜 휠 실린더(2,3)로 유입되어진다.

이에 따라, 상기 좌측 전륜·우측 후륜 휠 실린더(2,3)는 재차 제동 동작을 수행함에 따라 바퀴 속도를 감속하면, 이는 다시 휠 속도 센서를 통해 바퀴 속도에 대한 정보를 획득한 컨트롤러가 제동을 위한 액압 공급이나, 또는 감속을 위한 액압 배출 여부를 판단해 상황에 따라 전술한 동작을 반복하게 된다.

그리고, 이러한 노말 제동(Normal Breaking)이나 ABS(Anti lock brake system)작동에 따른 감압 제어 구현 시 운전자의 브레이크 페달 조작 해제가 이루어지면, 컨트롤러는 브레이크 페달의 해제 신호에 따라 제동 유압 회로 내 액압이 일정하게 유지되도록 제어하게 된다.

즉, 브레이크 페달의 해제 신호를 받은 컨트롤러는 액압 공급라인에 설치된 NO SOL 타입인 전륜·후륜 공급유로 단속밸브(22,23)를 닫음(Close)과 더불어, 동시에 액압 복귀라인에 설치된 NC SOL(Normal Close type SOLenoid valve) 타입인 전륜·후륜 복귀유로 단속밸브(24,25)와 통합 복귀유로 단속밸브(26)를 열린(Open)상태로 전환시켜 주게 된다.

이에 따라 좌측 전륜·우측 후륜 휠 실린더(2,3)의 액압이 휠 실린더 액압 복귀라인(9,10)과 통합 액압 복귀라인(11)을 거쳐 빠져 나오게 되고, 이와 같이 배출된 액압 배출 라인으로 빠져 나온 액압은 제동 유압 회로의 설정된 압력을 유지 하는 액압을 제외하고 모두 마스터 실린더(1)로 복귀되어진다.

이때, 제동 유압 회로의 설정된 압력을 유지 작용은 압력 설정 밸브(20)를 통해 이루어지는데 즉, 상기 압력 설정 밸브(20)가 설정된 압력 보다 큰 액압이 액압 복귀라인(9,10,11,12,13)을 통해 형성될 때 만, 설정된 압력 차를 해소하도록 압력 설정 밸브(20)가 열려(Open)져 설정된 압력 보다 큰 액압을 마스터 실린더(1)로 복귀시켜주므로, 제동이 해제된 후 제동 유압 회로는 설정된 압력을 유지한 상태를 갖게된다.

한편, 운전자의 브레이크 페달 조작이 이루어지지 않은 상태에서 타이어 미끄럼이나 슬립(Slip) 제어를 위해 TCS(Traction control system)구현 되는 경우, 컨트롤러는 휠 속도센서를 통해 입력된 차속 정보를 이용해 타이어의 슬립 율(Slip Ratio)을 산출한 다음, 모터(4)와 흡입 펌프(5)를 구동시켜 마스터 실린더(1)와 좌측 전륜·우측 후륜 휠 실린더(2,3)사이에서 TCS 액압 공급라인(14)과 좌측 전륜·우측 후륜 액압 공급라인(7,8)을 통해 유압 회로를 형성시켜 주게 된다.

즉, 컨트롤러는 도 5에 도시된 바와 같이, 액압 복귀라인의 NC SOL 타입인 전륜·후륜 복귀유로 단속밸브(24,25)와 통합 복귀유로 단속밸브(26)를 닫힌(Close)상태로 전환시키고, 동시에 액압 공급라인의 NO SOL 타입인 전륜·후륜 공급유로 단속밸브(22,23)를 열어(Open)줌과 더불어, TCS 액압 공급라인(14)에 설치된 고압작동밸브(21)를 열어(Open)주어 유압 회로를 형성하게 되고, 이와 같이 형성된 유압회로를 통해 모터(4)와 흡입 펌프(5)의 구동에 따라 펌핑(Pumping)된 액압이 좌측 전륜·우측 후륜 휠 실린더(2,3)로 유입되어 제동 동작을 수행하게 된 다.

또한, 이와 같은 TCS(Traction control system)구현 시 바퀴의 슬립 율 정보에 근거해 바퀴의 속도가 설정된 회전 속도 이하로 저하 될 경우, 컨트롤러는 제동 액압을 감압하는 감압 제어를 수행하는데 이는, ABS(Anti lock brake system)작동에 따른 감압 제어 구현 시와 동일한 과정으로 수행 되므로, 이에 대한 설명을 생략한다.

그리고, 이제 까지 마스터 실린더(1)와 좌측 전륜·우측 후륜 휠 실린더(FL,RR)간 형성된 유압 회로를 이용하여 제동 동작과 감압 제어등을 설명하였지만, 상기 좌측 전륜·우측 후륜 휠 실린더(FL,RR)에 형성되는 제동 유압 회로는 우측 전륜·좌측 후륜 휠 실린더(FR,RL)과 동일하므로, 마스터 실린더(1)에 대해 우측 전륜·좌측 후륜 휠 실린더(FR,RL)과 사이로 형성되는 제동 유압 회로의 동작 구현에 대한 설명은 생략한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 휠 실린더와 마스터 실린더사이로 형성된 액압 복귀라인 상에는 휠 실린더쪽에서 배출되는 액압을 각각 통과시킨 후, 다시 한 곳으로 통합한 상태에서 통과되는 2단계 액압 흐름을 형성하는 노말 오픈 타입 솔레노이드 밸브(Normal Open Type Solenoid Valve)와, 노말 클로우즈 타입 솔레노이드 밸브(Normal Close Type Solenoid Valve)로 구성하여, ABS(Anti lock brake system)나 TCS(Traction control system)의 구현 시, 정밀한 감압 제어를 수 행할 수 있는 효과가 있게 된다.

또한, 본 발명은 ABS(Anti lock brake system)나 TCS(Traction control system)에 따른 감압 제어가, 노말 클로우즈 타입 솔레노이드 밸브(Normal Close Type Solenoid Valve)를 이용해 구현됨에 따라, 별도의 PWM(Pulse Width Modulation) 타입 솔레노이드 밸브의 개발에 따른 시간과 비용이 소요되지 않아 비용 측면에서 강점을 갖는 효과가 있게 된다.

또한, 본 발명은 휠 실린더와 마스터 실린더사이로 형성된 액압 복귀라인 상에, 2단계 액압 흐름을 형성하도록 노말 클로우즈 타입 솔레노이드 밸브(Normal Close Type Solenoid Valve)를 이중으로 구성하면서 배출된 액압을 일시 저장하는 어큐뮬레이터를 설치해, 감압 제어 중 제동 동작 구현이 신속히 이루어져 전륜과 후륜 간 제동 압 발생 시기 차에 따른 증압 기울기 차가 없는 제동 동작을 수행 할 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims

운전자의 브레이크 페달 조작에 따른 제동 작용 시 ABS(Anti lock brake system)의 적용 없는 노말 제동(Normal Breaking) 시, 마스터실린더(1)에서 차륜의 휠 실린더(2,3) 쪽으로 유압을 공급하는 액압 공급라인이 형성되고;

마스터실린더(1)에서 차륜의 휠 실린더(2,3) 쪽으로 공급되는 유압 흐름을 제어하도록, 노말 오픈 타입 솔레노이드 밸브(Normal Open Type Solenoid Valve)인 공급유로 단속밸브들이 상기 액압 공급라인 상에 설치되며,

ABS(Anti lock brake system)가 적용되는 감압 제어 시 휠 실린더(2,3) 쪽에서 배출되는 액압을 제어하는 액압 복귀라인이 형성되고,

감압 제어 시 전륜과 후륜 간 제동 압 발생 시기 차에 따른 증압 기울기 차를 제거하도록, 휠 실린더(2,3)쪽에서 배출되는 액압을 각각 통과시킨 후 다시 한 곳으로 통합한 상태에서 통과되는 2단계 액압 흐름을 형성하는 노말 클로우즈 타입 솔레노이드 밸브(Normal Close Type Solenoid Valve)인 복귀유로 단속밸브들이 상기 액압 복귀라인 상에 설치되며;

브레이크 페달 조작 없이 타이어 미끄럼 제어를 위한 TCS(Traction control system)구현 시, 고압 작동 밸브(21)와 모터(4)와 흡입 펌프(5)를 통해 마스터 실린더(1)의 유압을 액압 공급라인을 공유해, 휠 실린더(2,3)쪽으로 공급하도록 TCS 액압 공급라인(14)이 형성되고;

노말 제동 시나, ABS 감압 제어 시 또는, TCS구현 시, 바퀴의 휠 속도 센서에서 측정된 바퀴 속도 정보에 의거하여 상기 액압 공급라인과 액압 복귀라인 상에 설치된 상기 노말 오픈 타입과 노말 클로우즈 타입 밸브들과 더불어, 모터(4) 및 흡입 펌프(5)를 제어하는 컨트롤러;

로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 전·후륜 제동 액압의 선형 감압 제어 및 기울기 차 해소용 제동 유압 회로.
청구항 1에 있어서, 상기 액압 공급라인은 마스터 실린더(1)에서 인출되는 선단 액압 공급라인(6)과,

상기 선단 액압 공급라인(6)에 이어지면서 좌측 전륜 휠 실린더(2)쪽으로 연결되어, 마스터 실린더(1)로부터 액압을 공급받도록 일 방향 체크밸브(CV)를 갖는 좌측 전륜 액압 공급라인(7) 및

상기 좌측 전륜 액압 공급라인(7)이 이어지는 선단 액압 공급라인(6)에서 분기되면서 우측 후륜 휠 실린더(3)쪽으로 연결되어, 마스터 실린더(1)로부터 액압을 공급받도록 일 방향 체크밸브(CV)를 갖는 우측 후륜 액압 공급라인(8)으로 구성되어진 것을 특징으로 하는 차량의 전·후륜 제동 액압의 선형 감압 제어 및 기울기 차 해소용 제동 유압 회로.
청구항 2에 있어서, 상기 좌측 전륜 액압 공급라인(7)상에 전륜 공급유로 단속밸브(22)가 설치되어 유로를 개폐하고, 상기 우측 후륜 액압 공급라인(8)상에 후 륜 공급유로 단속밸브(23)가 설치되어 유로를 개폐하는 것을 특징으로 하는 차량의 전·후륜 제동 액압의 선형 감압 제어 및 기울기 차 해소용 제동 유압 회로.
청구항 2에 있어서, 상기 액압 공급라인에는 설정된 액압을 초과할 때 초과된 유압을 마스터 실린더(1)로 복귀시켜, 전체적인 유압라인을 항상 일정한 액압으로 유지하기 위한 압력설정밸브(20)가 설치되어진 것을 특징으로 하는 차량의 전·후륜 제동 액압의 선형 감압 제어 및 기울기 차 해소용 제동 유압 회로.
청구항 4에 있어서, 상기 압력설정밸브(20)는 좌측 전륜 액압 공급라인(7)과 우측 후륜 액압 공급라인(8)이 분기되기 전인 선단 액압 공급라인(6)상에 설치되는 것을 특징으로 하는 차량의 전·후륜 제동 액압의 선형 감압 제어 및 기울기 차 해소용 제동 유압 회로.
청구항 1에 있어서, 상기 액압 복귀라인은 좌측 전륜 휠 실린더(2)와 우측 후륜 휠 실린더(3)쪽에서 각각 인출되어, 각각 일 방향 체크밸브(CV)를 갖는 휠 실린더 액압 복귀라인(9,10)과,

상기 휠 실린더 액압 복귀라인(9,10)이 일체로 합쳐진 통합 액압 복귀라 인(11),

상기 통합 액압 복귀라인(11)에서 흡입 펌프(13)쪽으로 이어져 일 방향 체크밸브(CV)를 갖고, 일시적인 유압 저장을 위한 어큐뮬레이터(27)가 연결되는 연결 액압 복귀라인(12) 및

상기 흡입 펌프(13)쪽에서 펌핑된 유압을 마스터 실린더(1)쪽으로 복귀시키도록, 마스터 실린더(1)로 형성된 액압 공급라인으로 연결된 배출 액압 복귀라인(13)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 전·후륜 제동 액압의 선형 감압 제어 및 기울기 차 해소용 제동 유압 회로.
청구항 6에 있어서, 상기 배출 액압 복귀라인(13)은 마스터 실린더(1)에서 좌측 전륜·우측 후륜 휠 실린더(2,3)사이로 각각 형성되는 액압 공급라인으로 연결되는 것을 특징으로 하는 차량의 전·후륜 제동 액압의 선형 감압 제어 및 기울기 차 해소용 제동 유압 회로.
청구항 7에 있어서, 상기 액압 공급라인은 마스터 실린더에서 인출되는 선단 액압 공급라인(6)에 이어진 좌· 우측 전·후륜 액압 공급라인(7,8)으로 전륜· 후륜 공급유로 단속밸브(22,23)가 설치되고, 설정 액압 초과 시 마스터 실린더로 복귀시키는 압력 설정 밸브(20)가 설치되어져, 상기 전륜· 후륜 공급유로 단속밸브(22,23)와 압력설정밸브(20)사이로 상기 배출 액압 복귀라인(13)이 위치되는 것을 특징으로 하는 차량의 전·후륜 제동 액압의 선형 감압 제어 및 기울기 차 해소용 제동 유압 회로.
청구항 6에 있어서, 상기 휠 실린더 액압 복귀라인(9,10)에는 전륜·후륜 복귀유로 단속밸브(24,25)가 각각 설치되어 유로를 개폐하고,

상기 통합 액압 복귀라인(11)에서 이어진 연결 액압 복귀라인(12)상에는 통합 복귀유로 단속밸브(26)가 설치되어 유로를 개폐하는 것을 특징으로 하는 차량의 전·후륜 제동 액압의 선형 감압 제어 및 기울기 차 해소용 제동 유압 회로.
청구항 1에 있어서, 상기 TCS 액압 공급라인(14)은 마스터 실린더(1)에서 인출되는 액압 공급라인에서 분기되어, 흡입 펌프(5)의 전단으로 이어지는 액압 복귀라인으로 연결된 후, 흡입 펌프(5)에서 인출되는 액압 공급라인을 통해 액압 공급라인으로 이어져 유압 회로를 형성하는 것을 특징으로 하는 차량의 전·후륜 제동 액압의 선형 감압 제어 및 기울기 차 해소용 제동 유압 회로.
청구항 1에 있어서, 상기 마스터 실린더(1)와 좌측 전륜·우측 후륜 휠 실린더(FL,RR)사이로 형성된 유압 제동 회로는, 마스터 실린더(1)와 우측 전륜·좌측 후륜 휠 실린더(FR,RL)간에도 동일하게 형성되며, 상기 유압 제동 회로에 각각 구비된 흡입 펌프(5)는 단일한 모터(4)에 의해 모두 구동되는 것을 특징으로 하는 차량의 전·후륜 제동 액압의 선형 감압 제어 및 기울기 차 해소용 제동 유압 회로.