KR100862424B1

KR100862424B1 - 차량의 브레이크 공압회로

Info

Publication number: KR100862424B1
Application number: KR1020070046658A
Authority: KR
Inventors: 박형빈
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2007-05-14
Filing date: 2007-05-14
Publication date: 2008-10-08

Abstract

본 발명은 후1축과 후2축, 푸셔축 브레이크에 균등한 공기압이 걸리도록 개선한 차량의 브레이크 공압회로에 관한 것으로,

종래의 브레이크 공압회로는 후1축 브레이크 제동력이 푸셔축이나 후2축보다 커서 제동시 일을 많이 하게 되므로 후1축 브레이크 라이닝이 푸셔축이나 후2축의 브레이크 라이닝에 비해 빨리 마모되고, 그에 따라 후1축 브레이크 라이닝을 다른 축 보다 빨리 교환해야 하는 문제가 있었던 바,

패키지 밸브(5)를 제4 릴레이 밸브(6-4)를 통해 후1축의 일측 브레이크 챔버(4) 및 후2축의 일측 브레이크 챔버(3)에 접속하고, 상기 패키지 밸브(5)를 제5릴레이 밸브(6-5)를 통해 후1축의 타측 브레이크 챔버(4) 및 후2축의 타측 브레이크 챔버(3)에 접속하는 것을 특징으로 하는 본 발명에 의하면 후1축과 후2축, 푸셔축에 인가되는 공기압을 동일하게 제어할 수 있게 되어 각 축의 브레이크 라이닝이 균등하게 마모되도록 할 수 있게 되므로 라이닝 차등 마모에 관련한 차량 사용자의 불만을 해소할 수 있게 되고, 브레이크 반응시간의 단축을 통해 제동거리를 축소할 수 있게 되고 드래그를 방지할 수 있게 되어 차량의 성능 개선에 크게 기여할 수 있게 되며, 일부 공기공급관의 직경을 축소시킬 수 있게 되어 원가 절감을 도모할 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.

브레이크 라이닝, 차압, 패키지 밸브, 릴레이 밸브

Description

차량의 브레이크 공압회로 {a brake air flow circuit for a vehicle}

도 1은 종래의 브레이크 공압회로의 회로도

도 2는 동 브레이크 공압회로에서 사용되는 릴레이 밸브의 종단면도

도 3은 본 발명의 한 실시예의 회로도

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

1 : 공압탱크 2 : 듀얼 브레이크 밸브

3, 4 : 브레이크 챔버 5 : 패키지 밸브

6-1 ~ 6-5 : 릴레이 밸브 15 : 공기공급관

본 발명은 차량의 브레이크 공압회로에 관한 것으로, 더 자세하게는 후1축과 후2축, 푸셔축 브레이크에 균등한 공기압이 걸리도록 개선한 것에 관한 것이다.

종래에 있어서 트럭 등의 차량에 사용되고 있는 브레이크 공압회로는 도 1과 같이 한 공압탱크(1;Air Tank)에 듀얼 브레이크 밸브(2; Dual Brake Valve)가 접속되는 동시에 다수의 밸브(5-1, 5-2, 5-3)로 이루어진 패키지 밸브(5; ASR Package Valve)가 접속되고, 듀얼 브레이크 밸브(2)가 제1 릴레이 밸브(6-1) 및 패키지 밸브(5)에 접속되며, 패키지 밸브(5)가 후1축의 양측 브레이크 챔버(4)에 접속되는 동시에 제2 릴레이 밸브(6-2)와 제3 릴레이밸브(6-3)에 접속되고, 패키지 밸브(5)가 제4 릴레이 밸브(6-4)를 통해 후2축의 일측 브레이크 챔버(3)에 접속되는 동시에 제5 릴레이밸브(6-5)를 통해 후2축의 타측 브레이크 챔버(3)에 접속되는 형태를 갖으며, 아울러 다른 공압탱크(1)가 제1 릴레이 밸브(6-1) 및 제4 릴레이 밸브(6-4), 제5 릴레이 밸브(6-5)에 접속되고, 제1 릴레이 밸브(6-1)가 제2 릴레이 밸브(6-2)를 통해 푸셔축의 일측 브레이크 챔버(3)에 접속되는 동시에 제3 릴레이 밸브(6-3)를 통해 푸셔축의 타측 브레이크 챔버(3)에 접속되는 형태를 갖는 것이 주로 사용되었다.

상기 종래의 브레이크 공압회로에 있어서 운전자가 브레이크 페달을 밟아 듀얼 브레이크 밸브(2)를 개방하면 공압탱크(1)의 공기압이 듀얼 브레이크 밸브(2)를 지나 패키지 밸브(5)로 공급되고, 공압탱크(1)에서부터 직접 패키지 밸브(5)로 공급되어 대기하고 있던 한 공기압이 제4 릴레이 밸브(6-4)를 통해 후2축 브레이크를 작동하게 되며, 패키지 밸브(5)의 다른 하나의 공기압이 후1축 브레이크를 작동하게 된다.

이 때 여기에서 공기공급라인을 분기하여 푸셔쪽 브레이크를 제어하는 제2 릴레이 밸브(6-2)와 제3 릴레이 밸브(6-3)를 통해 제1 릴레이 밸브(6-1)를 경유하여 대기하고 있던 공기압을 통과시켜 푸셔(Pusher)축 브레이크를 작동하게 된다.

한편 상기 각 릴레이 밸브의 작동시에는 도 2와 같이 컨트롤 포트(Control Port)에 설치된 스프링(Spring)의 탄성력을 이겨내야 하기 때문에 공급하는 압력 대비 통과하는 압력의 차이인 차압(통상 0.3bar)이 발생하게 되는 바, 각 릴레이 밸브의 차압을 0.3bar라 할 때에 상기 종래의 브레이크 공압회로에서 브레이크를 제어하는 브레이크 챔버에 도달하는 공기압을 각 축별로 살펴보면 후2축의 경우는 패키지 밸브(5)에서 0.3bar가 떨어지고 다시 제4 릴레이 밸브(6-4) 또는 제5 릴레이 밸브(6-5)에서 0.3bar가 떨어져 전체적으로 0.6bar가 떨어지게 되며, 후1축의 경우는 패키지 밸브(5)에서 0.3bar만 떨어지게 된다.

그리고 푸셔축의 경우는 제1 릴레이 밸브(6-1)에서 0.3bar가 떨어지고 다시 제2 릴레이 밸브(6-2) 또는 제3 릴레이 밸브(6-3)에서 0.3bar가 떨어져 전체적으로 0.6bar가 떨어지게 된다.

따라서 만약 2번 듀얼 브레이크 밸브에서 나오는 공기압이 1bar이면 푸셔(Pusher)축과 후2축의 브레이크는 0.6bar가 떨어진 0.4bar로 제동되며, 후1축의 경우는 0.3bar가 떨어진 0.7bar로 제동이 된다.

한편 브레이크의 제동력은 공기압력에 비례하므로 종래의 브레이크 공압회로에서 푸셔 제동력 : 후1축 제동력 : 후2축 제동력은 0.4 : 0.7 : 0.4가 되며, 후1축 브레이크 제동력이 푸셔축이나 후2축보다 커서 제동시 일을 많이 하게 되므로 후1축 브레이크 라이닝이 푸셔축이나 후2축의 브레이크 라이닝에 비해 빨리 마모되고, 그에 따라 후1축 브레이크 라이닝을 다른 축 보다 빨리 교환해야 하는 문제가 있게 된다.(예를 들면 약 1.4배 빨리 교환해야 한다.)

이에 차량 사용자는 같은 후축 브레이크인데 후1축 브레이크 라이닝과 후2축 브레이크 라이닝의 교환시점이 다른 것에 대해 많은 불만을 제기하고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 실정을 감안하여 안출한 것이며, 그 목적이 푸셔축과 후1축, 후2축에 인가되는 공압의 크기 각 축의 제동력을 균일하게 함으로서 각 축 브레이크 라이닝의 마모가 균일하게 될 수 있도록 함은 물론 반응시간의 단축으로 제동거리 축소와 드래그 방지를 도모할 수 있도록 하는 차량의 브레이크 공압회로를 제공하는 데에 있는 것이다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 종래 기술에서 패키지 밸브에 직접 접속되었던 후1축 브레이크 챔버를 후2축 브레이크 챔버나 푸셔축 브레이크 챔버와 마찬가지로 릴레이 밸브를 통해 접속하는 것을 특징으로 하며, 이하 그 구체적인 기술내용을 첨부도면에 의거하여 더욱 자세히 설명하면 다음과 같다.

즉, 도 3에는 본 발명의 한 실시예의 회로도가 도시되어 있는 바, 본 발명은 한 공압탱크(1;Air Tank)에 듀얼 브레이크 밸브(2; Dual Brake Valve)가 접속되는 동시에 다수의 밸브(5-1, 5-2, 5-3)로 이루어진 패키지 밸브(5; ASR Package Valve)가 접속되고, 듀얼 브레이크 밸브(2)가 제1 릴레이 밸브(6-1) 및 패키지 밸브(5)에 접속되며, 패키지 밸브(5)가 제2 릴레이 밸브(6-2) 및 제3 릴레이 밸브(6-3)에 접속되고, 다른 공압탱크(1)가 제1 릴레이 밸브(6-1) 및 제4 릴레이 밸브(6-4), 제5 릴레이 밸브(6-5)에 접속되며, 제1 릴레이 밸브(6-1)가 제2 릴레이 밸브(6-2)를 통해 푸셔축의 일측 브레이크 챔버(3)에 접속되는 동시에 제3 릴레이 밸브(6-3)를 통해 푸셔축의 타측 브레이크 챔버(3)에 접속되는 차량의 브레이크 공압회로를 구성함에 있어서,

상기 패키지 밸브(5)를 제4 릴레이 밸브(6-4)를 통해 후1축의 일측 브레이크 챔버(4) 및 후2축의 일측 브레이크 챔버(3)에 접속하고, 상기 패키지 밸브(5)를 제5릴레이 밸브(6-5)를 통해 후1축의 타측 브레이크 챔버(4) 및 후2축의 타측 브레이크 챔버(3)에 접속하여서 되는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 있어서는 운전자가 브레이크 페달을 밟아 듀얼 브레이크 밸브(2)를 개방하면 공압탱크(1)의 공기압이 듀얼 브레이크 밸브(2)를 통해 패키지 밸브(5)로 공급되고, 공압탱크(1)에서부터 패키지 밸브(5)로 공급되어 대기하고 있던 한 공기압이 제4 릴레이 밸브(6-4)를 통해 후1축의 일측 브레이크와 후2축의 일측 브레이크를 작동하게 되는 동시에 제5 릴레이 밸브(6-5)를 통해 후1축의 타측 브레이크와 후2축의 타측 브레이크를 작동하게 되고, 패키지 밸브(5)의 다른 공기압이 제2 릴레이 밸브(6-2)와 제3 릴레이 밸브(6-3)를 통해 제1 릴레이 밸브(6-1)를 지나서 대기하고 있던 공기압을 통과시켜 푸셔 브레이크를 작동하게 된다.

본 발명에 있어서 밸브 차압을 0.3bar라 할 때에 브레이크를 제어하는 브레 이크 챔버에 도달하는 공기압을 각 축별로 보면 후1,2축의 경우는 패키지 밸브(5)에서 0.3bar가 떨어지고 다시 제4 릴레이 밸브(6-4) 또는 제5 릴레이 밸브(6-5)에서 0.3bar가 떨어져 전체적으로 0.6bar가 떨어지며, 푸셔축의 경우는 제1 릴레이 밸브(6-1)에서 0.3bar가 떨어지고 다시 제2 릴레이 밸브(6-2) 또는 제3 릴레이 밸브(6-3)에서 0.3bar가 떨어져 후1,2축과 마찬가지로 0.6bar 떨어진다.

따라서 본 발명에 있어서는 푸셔축과 후1,2축 모두의 브레이크가 동일 압력으로 제어가 되며, 푸셔 제동력 : 후1축 제동력 : 후2축 제동력은 0.4 : 0.4 : 0.4가 되고, 세 축의 라이닝이 균등 마모될 수 있게 된다.

참고적으로 다음은 본 발명을 적용한 실차에서 측정된 세 축간 공기압의 치수를 나타낸 것이다.

다음은 전술한 종래 기술과 본 발명의 반응시간을 시험한 결과이다.

상기 시험 데이터를 살펴보면 본 발명을 적용하게 되면 종래 기술에 비해 어플리케이션(Application) 및 릴리스(Release)가 모두 현저하게 개선된 것을 알 수가 있다.

반응시간(Response Time)중 어플리케이션(Application)이란 운전자가 브레이크 페달을 밟은 후부터 브레이크가 작동하기까지 걸리는 시간을 말하며, 반응시간(Response Time)중 릴리스(Release)란 운전자가 브레이크 페달을 놓은 후부터 브레이크가 해제되기까지 걸리는 시간을 말한다.

본 발명을 적용하게 되면 어플리케이션(Application)이 종래 기술 대비 약 10% 이상 개선이 되며, 이는 종래 기술 대비 10%이상 빠르게 브레이크가 작동한다는 것을 의미하고, 그만큼 제동거리가 짧아진다는 것을 의미한다.

또한 릴리스(Release)는 종래 기술 대비 16% 이상 개선되었는데, 이는 그만큼 브레이크가 빨리 해제되는 것을 의미하며, 그만큼 운전자가 브레이크 페달을 놓고 악셀페달을 밟은데 빠른 시간내에 이루어진다.

만약 브레이크 해제 시간이 늦으면 운전자는 악셀페달을 밟았는데 브레이크가 잡혀있는 드래그(Drag) 현상이 발생하게 된다.

한편 전술한 종래 기술에서는 패키지밸브(5; ASR Package Valve)에서 나오는 공기압이 푸셔축과 후2축 릴레이 밸브 제어 공기공급관을 채우고 후1축 브레이크 챔버(4)를 채워야하므로 공압탱크(1; Air Tank)에서 패키지 밸브(5)에 공기압을 공급해주는 공기공급관(15')의 크기가 커야 했지만(예를 들면 Φ15) 본 발명에 있어서는 패키지 밸브(5)에서 나오는 공기압이 2개의 릴레이 밸브(Pusher 및 후1,2축용) 제어 공기공급관만을 채우면 되므로 공압탱크(1)에서 패키지 밸브(5)에 공기압을 공급하는 공기공급관(15)의 크기를 작게 할 수 있게 되고,(예를 들면 Φ12) 공기공급관을 연결해주는 커넥터 크기도 작게 할 수 있게 되며, 그에 따라 원가를 크게 절감할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 패키지 밸브(5)를 제4 릴레이 밸브(6-4)를 통해 후1축의 일측 브레이크 챔버(4) 및 후2축의 일측 브레이크 챔버(3)에 접속하고, 상기 패키지 밸브(5)를 제5릴레이 밸브(6-5)를 통해 후1축의 타측 브레이크 챔버(4) 및 후2축의 타측 브레이크 챔버(3)에 접속한 것으로, 본 발명에 의하면 후1축, 후2축, 푸셔축에 인가되는 공기압을 동일하게 제어할 수 있게 되어 각 축의 브레이크 라이닝이 균등하게 마모되도록 할 수 있게 되므로 라이닝 차등 마모에 관련한 차량 사용자의 불만을 해소할 수 있게 된다.

아울러 본 발명에 의하면 브레이크 반응시간의 단축을 통해 제동거리를 축소할 수 있게 되고 드래그를 방지할 수 있게 되어 차량의 성능 개선에 크게 기여할 수 있게 되며, 일부 공기공급관의 직경을 축소시킬 수 있게 되어 원가 절감을 도모할 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.

Claims

한 공압탱크(1;Air Tank)에 듀얼 브레이크 밸브(2; Dual Brake Valve)가 접속되는 동시에 다수의 밸브(5-1, 5-2, 5-3)로 이루어진 패키지 밸브(5; ASR Package Valve)가 접속되고, 듀얼 브레이크 밸브(2)가 제1 릴레이 밸브(6-1) 및 패키지 밸브(5)에 접속되며, 패키지 밸브(5)가 제2 릴레이 밸브(6-2) 및 제3 릴레이 밸브(6-3)에 접속되고, 다른 공압탱크(1)가 제1 릴레이 밸브(6-1) 및 제4 릴레이 밸브(6-4), 제5 릴레이 밸브(6-5)에 접속되며, 제1 릴레이 밸브(6-1)가 제2 릴레이 밸브(6-2)를 통해 푸셔축의 일측 브레이크 챔버(3)에 접속되는 동시에 제3 릴레이 밸브(6-3)를 통해 푸셔축의 타측 브레이크 챔버(3)에 접속되는 것에 있어서,

상기 패키지 밸브(5)를 제4 릴레이 밸브(6-4)를 통해 후1축의 일측 브레이크 챔버(4) 및 후2축의 일측 브레이크 챔버(3)에 접속하고, 상기 패키지 밸브(5)를 제5릴레이 밸브(6-5)를 통해 후1축의 타측 브레이크 챔버(4) 및 후2축의 타측 브레이크 챔버(3)에 접속한 것을 특징으로 하는 차량의 브레이크 공압회로.