KR101048745B1 - Solenoid valve for controlling brake oil pressure and anti-theft vehicle using same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자동차의 주제동장치인 유압식 브레이크 시스템에 사용하여 그 주제동장치에 의한 주차제동을 가능하게 하는 것으로서, 특히 차량 주행 중 감속과 정지 등 주제동 성능을 저해하지 않으면서 안전한 주차를 가능케 하는 브레이크 유압 제어용 솔레노이드밸브와 이를 이용한 차량도난방지장치에 관한 것이다.The present invention is to use the hydraulic brake system that is the main drive device of the vehicle to enable parking braking by the main drive device, in particular, to enable safe parking without impairing the main drive performance such as deceleration and stop while driving the vehicle. A brake hydraulic control solenoid valve and a vehicle antitheft device using the same.
자동차에는 각 차륜에 장착된 브레이크를 작동시켜서 차량 주행 중 감속하거나 정지시키는 주제동장치와 주차 또는 정차 상태를 유지시키는 주차제동장치가 있다.The vehicle has a main brake device for decelerating or stopping while driving a vehicle by operating a brake mounted on each wheel and a parking brake device for maintaining a parking or stopped state.
주제동장치에는 주로 유압식 브레이크 시스템이 적용되고 있다. 유압식 브레이크 시스템은 브레이크 페달과 연동하여 그 답력에 따라 작동유체인 브레이크 오일을 가압하는 마스터 실린더와 이 마스터 실린더에서 가압된 브레이크 오일의 압력으로 브레이크를 작동시키는 브레이크 내 휠실린더(캘리퍼라도고 한다)를 포함한다. 마스터 실린더는 브레이크 페달을 밟는 즉시 브레이크가 작동하도록 유압을 발생하고, 또한 그 페달에서 발을 떼는 즉시 그 브레이크 작동이 해제되도록 유압을 신속히 소멸시키는 구조로 되어 있다.Main brake system is mainly applied hydraulic brake system. The hydraulic brake system includes a master cylinder that presses the brake fluid, which is the working fluid, depending on the pedal pedal, and a wheel cylinder (also called a caliper) in the brake that operates the brake at the pressure of the brake oil pressurized by the master cylinder. do. The master cylinder is configured to generate hydraulic pressure so that the brake is operated as soon as the brake pedal is pressed, and quickly dissipates the hydraulic pressure so that the brake operation is released as soon as the foot is released.
주차제동장치는 대부분 기계식으로 구성되는데, 손으로 또는 발로 조작되는 주차레버와 브레이크를 연결하는 케이블 및 그 조작레버의 래치기구를 포함한다. 주차레버에 의해 케이블이 당겨지면 브레이크가 작동한다. 래치기구는 케이블이 당겨진 상태로 주차레버를 구속함으로써 그 브레이크 작동 상태를 유지시킨다.The parking brake device is mostly mechanical, and includes a cable for connecting the parking lever and a brake operated by hand or foot, and a latch mechanism of the operating lever. The brake is activated when the cable is pulled by the parking lever. The latch mechanism maintains its brake operation by restraining the parking lever with the cable pulled.
참고로, 브레이크는 디스크형과 드럼형이 있는데, 차종에 따라 다르지만 대부분의 승용차에서, 전륜에는 디스크형이, 후륜에는 드럼형이 설치되며, 후륜에 설치되는 드럼형 브레이크는 주제동장치에 의해서 뿐만 아니라 주차제동장치에 의해서도 작동하도록 설계되고 있다.For reference, brakes have a disc type and a drum type, which vary depending on the type of car, but in most passenger cars, a disc type is installed in the front wheel and a drum type in the rear wheel. It is also designed to work with parking brakes.
일반적으로 전술한 주제동장치는 운행 중 브레이크 페달의 답력에 따라 브레이크를 작동시켜 주행 중인 차량을 감속 정지시키는 역할만 할 뿐, 브레이크 페달에서 발을 떼는 순간 각 브레이크의 작동이 해제되기 때문에 차량을 주차 또는 정차 상태로 유지하는 데는 이용되지 못하였다. 즉, 주차 또는 정차 상태 유지는 별도의 주차제동장치만을 의존하게 되는데, 문제는 기계식 구조에서의 전술한 케이블이 노후되거나 온도 변화 등에 기인하여 느슨해지는 경우가 종종 있고, 이 경우에 안전한 주차 또는 정차 상태를 유지할 수 없음은 물론, 경사로에서 사고로 이어질 수 있는 위험이 내재되어 있다는 점이다.In general, the above-described main driving device only serves to decelerate and stop the driving vehicle by operating the brake according to the pedal pedal's pedaling during driving, and parks the vehicle because the brakes are released when the foot is released. Or it was not used to stay stationary. In other words, the parking or stopping of the vehicle is dependent only on a separate parking brake. The problem is that the above-mentioned cable in the mechanical structure is often loosened due to aging or temperature change, and in this case, the safe parking or stopping state In addition, there is a risk that can lead to an accident on the ramp.
이와 같은 기계식 주차제동장치의 노후 또는 고장 등에 기인하는 사고의 위험성을 줄일 수 있는 방안으로서 하기 특허문헌들에 개시된 주차용 솔레노이드밸브들이 주목된다. 이 주차용 솔레노이드밸브는 주제동장치인 유압식 브레이크 시스템에 설치되어 마스터 실린더와 브레이크 내 휠실린더 사이의 유로를 연통시키도록 상시 개방되어 시스템의 주제동 기능을 유지하면서, 주차시 인가되는 전기신호로 작동하여 브레이크가 작동된 상태로 그 유로를 차단함으로써 주제동에 의한 주차제동 기능을 수행한다. 또한 개시된 주차용 솔레노이드밸브들은 주차 후 시동이 꺼져 그 전기신호가 더이상 인가되지 않더라도 그 유로의 입구 측과 출구 측의 압력차로 그 차단 상태를 유지함으로써 주차 또는 정차 상태를 유지할 수 있는 것이다.Parking solenoid valves disclosed in the following patent documents are noted as a way to reduce the risk of an accident due to the deterioration or failure of such a mechanical parking brake device. The parking solenoid valve is installed in the hydraulic brake system, which is the main driving device, and is always open to communicate the flow path between the master cylinder and the wheel cylinder in the brake, and operates as an electric signal applied during parking while maintaining the main driving function of the system. By blocking the flow path with the brake activated, the parking brake function by the main movement is performed. In addition, the disclosed parking solenoid valves can maintain the parking or stopping state by maintaining the blocked state with the pressure difference between the inlet side and the outlet side of the flow path even if the electric signal is no longer applied after parking.
한편, 자동차는 주차 중 쉽게 도난당하는 경우가 많은데, 이에 대하여 종래에는 경보기 등 다양한 도난방지장치가 제안되어 왔다. 그러나 종래의 도난방지장치에도 불구하고, 엔진을 시동하고 차량을 이동시키는 것을 방지하지는 못하여 그 도난의 문제는 여전히 있다.On the other hand, automobiles are often easily stolen during parking, and various antitheft devices such as alarms have been proposed in the related art. However, despite the conventional anti-theft device, there is still a problem of theft because it does not prevent starting the engine and moving the vehicle.
상기 특허문헌들에 제안된 종래의 주차용 솔레노이드밸브에 의하면, 기존 주제동장치로만 사용되었던 유압식 브레이크 시스템의 주제동 압력으로 주차제동을 할 수 있어, 기존의 기계식 주차제동장치의 문제점을 해소할 수 있을 것이다.According to the conventional parking solenoid valve proposed in the above patent documents, the parking brake can be braked by the main brake pressure of the hydraulic brake system, which was used only as the main brake system, and can solve the problems of the conventional mechanical parking brake system. There will be.
그러나, 전술한 종래의 주차용 솔레노이드밸브는 몇가지 기술적 과제를 안고 있다. 즉, 유압식 브레이크 시스템의 주제동 성능에 장애가 되지 않기 위해서는 마스터 실린더와 휠실린더 사이의 유로를 개폐하는 부분의 구경을 충분히 크게할 필요가 있는데, 그 구경을 크게 하면 그 솔레노이드밸브의 부하도 커진다. 따라서 솔레노이드밸브가 커야 하고 그만큼 전력소모도 커지며 소음도 증가한다. 반대로 그 구경이 작으면 주제동의 응답특성이 떨어져서 제동거리가 길어지는 등 오히려 역효과를 초래할 수 있다.However, the above-described conventional parking solenoid valve has some technical problems. In other words, in order not to impede the performance of the main brake of the hydraulic brake system, it is necessary to increase the size of the opening and closing portion between the master cylinder and the wheel cylinder sufficiently, but if the diameter increases, the load of the solenoid valve also increases. Therefore, the solenoid valve should be large, so that the power consumption is increased and the noise is increased. On the contrary, if the diameter is small, the response characteristics of the main body may be degraded and the braking distance may be extended.
솔레노이드밸브의 소형화와 저전력화 및 저소음화를 위해 구경을 작게 설계하고 별도의 체크밸브를 병렬로 접속하면 주제동의 응답특성도 개선시킬 수 있을 것이다. 그러나 별도의 체크밸브 부가에 따른 비용부담이 크고, 기존 차량에 쉽게 설치할 수 없는 문제가 있다.In order to reduce solenoid valve size, reduce power, and reduce noise, a small aperture and separate check valves connected in parallel will improve the response characteristics of the main copper. However, a large cost burden due to the addition of a separate check valve, there is a problem that can not be easily installed in the existing vehicle.
또한, 종래의 주차용 솔레노이드밸브는 시동이 꺼진 다음에 주차제동 상태를 유지하기 위해 유로의 입구 측과 출구 측 사이의 압력차를 이용하고 있기 때문에 미소한 외부 충격이나 유로 내 기포 발생 등 그 압력차의 변화에 의해 오동작할 염려가 많으므로 신뢰성이 낮고 안전성도 떨어진다.In addition, since the conventional parking solenoid valve uses the pressure difference between the inlet and the outlet of the flow path to maintain the parking braking state after the start is turned off, the pressure difference such as a slight external shock or bubbles in the flow path is generated. There is a risk of malfunction due to the change of, so the reliability is low and the safety is low.
따라서 본 발명의 첫번째 목적은 소형으로서 소비전력이 낮고 별도의 체크밸브를 병렬 연결하지 않아도 빠른 응답특성으로 주제동 성능을 그대로 유지하면서 안정된 주차 또는 정차 상태를 유지할 수 있게 개선된 브레이크 유압 제어용 솔레노이드밸브를 제공하는 것이다.Accordingly, the first object of the present invention is to provide a brake solenoid valve for improved hydraulic pressure control to maintain a stable parking or stopping state while maintaining the main motor performance with a fast response characteristic even if the power consumption is low and a separate check valve is not connected in parallel. To provide.
한편, 본 발명의 두번째 목적은 전술한 브레이크 유압 제어용 솔레노이드밸브를 이용하여 주차 이후에 엔진 시동에도 불구하고 차량을 움직일 수 없는 주차 제동 상태를 유지하는 차량도난방지장치를 제공하려는 것이다.On the other hand, a second object of the present invention is to provide a vehicle anti-theft device that maintains a parking braking state in which the vehicle cannot move despite the engine starting after parking by using the above-described brake hydraulic control solenoid valve.
상기 첫번째 목적을 달성하는 본 발명에 따른 브레이크 유압 제어용 솔레노이드밸브는, 차량용 유압식 브레이크 시스템의 마스터실린더 측 관로를 연결하기 위한 입구와 차륜 브레이크의 휠실린더 측 관로를 연결하기 위한 출구 및 그 입출구를 상호 연통시키는 연통구멍으로 이루어지는 제1유로, 그리고 그 제1유로의 연통구멍을 우회하여 상기 입출구를 상호 연통시키는 제2유로가 형성되어 있는 몸체, 이 몸체의 출구 측 공간에 삽입되고 탄력이 있는 스프링에 지지되어 그 연통구멍을 상시 차단하면서 그 입구 측 압력이 일정 이상이면 그 연통구멍을 개방하는 체크밸브부재, 상기 제2유로를 개폐하기 위한 개폐밸브부재, 상기 몸체와 결합하여 외부의 전기적 신호에 따라 상기 개폐밸브부재를 구동하는 솔레노이드작동기가 구비된 것으로서, 상기 제1유로의 출구 측 공간이 그 제1유로의 구경보다 큰 내경으로 가공된 원통형 공간이고, 상기 체크밸브부재가 그 원통형 공간의 내주면에 대응한 원주면을 가지며 그 원주면에 유체를 이동시킬 수 있는 유체 안내홈이 형성되어 있는 것된 것을 그 특징으로 한다.The brake hydraulic control solenoid valve according to the present invention for achieving the first object, the inlet for connecting the master cylinder side of the hydraulic brake system for vehicles and the outlet and the inlet and outlet for connecting the wheel cylinder side of the wheel brake of the vehicle. A body having a first flow path formed of a communication hole for making a communication path, and a second flow path bypassing the communication hole of the first flow path to communicate with the entrance and exit ports, and supported by an elastic spring inserted into the exit space of the body. The check valve member for opening the communication hole, the on / off valve member for opening / closing the second flow passage, and the body in accordance with an external electrical signal It is provided with a solenoid actuator for driving the on-off valve member, The exit side space of the one flow path is a cylindrical space processed with an inner diameter larger than the diameter of the first flow path, and the check valve member has a circumferential surface corresponding to the inner circumferential surface of the cylindrical space and can move fluid on the circumferential surface. It is characterized in that the fluid guide groove is formed.
여기서 바람직하게는, 상기 제2유로가 상기 입구 측과 통하는 오리피스, 상기 출구 측과 통하는 오리피스 연결구멍, 및 그 오리피스와 연결구멍을 상호 연통시키고 상기 개폐밸브부재를 수용하는 공간부로 이루어지고, 그 오리피스가 상기 제1유로의 연통구멍 보다 작은 구경이고, 상기 개폐밸브부재가 그 오리피스를 개폐하는 구성으로 할 수 있다.Preferably, the second passage comprises an orifice communicating with the inlet side, an orifice connecting hole communicating with the outlet side, and a space portion communicating with the orifice and connecting hole and accommodating the opening / closing valve member, the orifice Is smaller than the communication hole of the first flow path, and the on-off valve member can be configured to open and close the orifice.
상기 솔레노이드작동기는 여자전류의 방향에 따라 양방향으로 전자적 추력을 발생하는 코일, 이 코일 중심에 삽입 고정된 자성체인 철심, 그 코일 중심에 삽입되어 그 전자적 추력에 따라 상기 철심에 대해 양방향으로 이동할 수 있고 상기 개폐밸브부재가 결합된 플런저, 그 철심과 플런저 사이에 삽입되어 그 플런저를 상기 제2유로쪽으로 미는 탄력을 보유한 플런저 스프링, 상기 플런저에 결합되어 그 플런저 스프링에 대항하여 상기 철심을 흡착할 수 있는 자력을 보유한 영구자석을 포함하고, 여기서 상기 코일이 순방향 여자시에는 상기 플런저 스프링의 탄력과 함께 상기 영구자석의 최대 흡착력보다 강하고 또한 역방향 여자시에는 그 플런저 스프링의 탄력을 능가하는 전자적 추력을 발생하도록 설계되고, 상기 영구자석이 초기에는 상기 코일의 역방향 여자시의 전자적 추력으로 움직인 후 상기 철심과 일정거리 이내로 가까워지면 그 거리의 제곱에 반례하여 증가하여 비로서 상기 플런저 스프링의 탄력을 능가하는 흡착력으로 그 철심을 흡착한 상태로 유지되어 그 코일의 연자전류를 차단할 수 있게 된 것으로 제공될 수 있다.The solenoid actuator is a coil for generating an electronic thrust in both directions according to the direction of the excitation current, an iron core which is a fixed magnetic body inserted into the center of the coil, inserted into the center of the coil and can move in both directions with respect to the iron core according to the electronic thrust. A plunger coupled with the on-off valve member, a plunger spring inserted between the iron core and the plunger to push the plunger toward the second passage, coupled to the plunger and capable of absorbing the iron core against the plunger spring A permanent magnet having a magnetic force, wherein the coil is strong with the elasticity of the plunger spring when it is forward excited and is stronger than the maximum adsorptive force of the permanent magnet, and generates an electronic thrust that exceeds the elasticity of the plunger spring when reversely excited. Designed for the permanent magnet, initially the coil After moving by the electronic thrust in the reverse excitation, when it gets closer to the iron core within a certain distance, it increases in inverse proportion to the square of the distance and maintains the state of adsorbing the iron core with the adsorption force exceeding the elasticity of the plunger spring. It can be provided to be able to block the soft current of the.
상기 솔레노이드작동기는 또한 상기 철심과 플런저 사이로 유체를 유통시킬 수 있도록 상기 플런저 주위에 유로홈이 형성되고, 상기 철심에는 외부로 통하는 배기구가 있으며, 그 철심의 배기구를 개폐조작할 수 있는 배기밸브부재를 포함할 수 있다.The solenoid actuator also has a flow path groove formed around the plunger to allow fluid to flow between the iron core and the plunger, the iron core has an exhaust port for communicating with the outside, and an exhaust valve member for opening and closing the exhaust port of the iron core. It may include.
다음, 상기 두번째 목적을 달성하는 본 발명에 따른 차량도난방지장치는, 차량 내 유압식 브레이크 시스템의 마스터실린더와 차량 내 브레이크의 휠실린더 사이의 관로 중간에 개재되는 전술한 바와 같은 브레이크 유압 제어용 솔레노이드밸브, 주차레버 조작 여부를 포함한 차량의 운행 상태를 감지하는 수단, 도난방지 설정용 스위치, 이 도난방지 설정용 스위치에 의해 도난방지가 설정되면 대기하고, 그 도난방지 설정이 해제되고 주제동에 의한 정지 상태에서 주차레버가 조작되면 주차제동을 명령하고, 그 도난방지 설정이 해제되고 주제동에 의한 정지 상태에서 주차레버 조작이 해제되면 주차제동 해제를 명령하도록 프로그램된 제어부, 그리고 제어부의 주차제동 명령시 순방향 여자전류를 출력하고 주차제동 해제 명령시 역방향 여자전류를 출력하여 상기 솔레노이드밸브를 구동하는 구동부를 포함하는 구성으로 될 수 있다.Next, the vehicle anti-theft device according to the present invention to achieve the second object, the solenoid valve for brake hydraulic control as described above interposed in the middle of the conduit between the master cylinder of the hydraulic brake system in the vehicle and the wheel cylinder of the brake in the vehicle, Means for detecting the driving status of the vehicle including parking lever operation, anti-theft setting switch, the anti-theft setting is set by the anti-theft setting switch, and the anti-theft setting is released and stopped by the main building. The controller is programmed to command parking brake when the parking lever is operated at, and the anti-theft setting is released and the parking lever operation is released when the parking lever is released at the stop state by the main movement. Output excitation current and reverse excitation current when parking brake release command. The force can be configured to include a driving unit for driving the solenoid valve.
여기서 바람직하게는, 상기 구동부가 상기 여자전류를 촌동으로 출력하도록 구성하는 것이다.Here, preferably, the driving unit is configured to output the excitation current in a chord.
전술한 첫번째 특징에 따르면, 상기 제1유로를 통해 브레이크 페달의 답력에 따른 주제동 유압을 그 유량에 관계없이 그대로 브레이크의 휠실린더로 전달할 수 있으므로 기존 주제동장치에 의한 주제동 성능을 그대로 유지하면서 그 주제동에 의한 주차제동 기능을 실현할 수 있다. 특히 상기한 제2유로를 제1유로보다 작은 구경으로 설계함으로써 그 주제동 성능을 전혀 저해하지 않고도 원할한 주차제동 기능을 실현할 수 있어, 솔레노이드작동기의 소형화와 저전력화 및 저소음화에 유리한 효과를 제공한다.According to the first feature described above, the main hydraulic pressure according to the stepping force of the brake pedal can be transmitted to the wheel cylinder of the brake as it is regardless of the flow rate through the first flow path, while maintaining the main dynamic performance by the existing main dynamic device as it is The parking brake function by the main building can be realized. In particular, by designing the second channel with a smaller aperture than the first channel, it is possible to realize a smooth parking braking function without sacrificing the main motor performance, thereby providing an advantageous effect on miniaturization, low power, and low noise of the solenoid actuator. do.
상기 솔레노이드작동기의 영구자석은 플런저에 의한 개폐밸브부재의 개폐동작을 안전하게 유지시키므로 주차시 또는 주차 해제시의 순간구동, 즉 촌동으로 상기 개폐밸브를 전환하는 것이 가능하고, 따라서 소비전력을 극소화할 수 있는 효과를 제공한다.Since the permanent magnet of the solenoid actuator keeps the opening / closing operation of the opening / closing valve member by the plunger safe, it is possible to switch the opening / closing valve to instantaneous driving during parking or releasing of parking, that is, to reduce the power consumption, thus minimizing power consumption. Provide the effect.
상기 배기밸브는 시스템의 유로에 발생되는 기포를 간단히 외부로 배기시킬 수 있으므로 베이퍼 록 등의 현상을 간단히 해결할 수 있는 등 그 유지관리에 유리한 효과를 제공한다.Since the exhaust valve can simply exhaust the bubbles generated in the flow path of the system to the outside, it is possible to easily solve the phenomenon such as vapor lock, thereby providing an advantageous effect on its maintenance.
한편, 전술한 두번째 특징에 따르면, 주제동에 의한 주차제동 상태가 임의로 해제되는 것을 막을 수 있으므로, 타인에 의한 엔진 시동에도 불구하고 차량의 주차 상태를 유지시켜 그 도난을 방지할 수 있는 효과를 제공한다.On the other hand, according to the second feature described above, it is possible to prevent the parking brake state by the main body to be released arbitrarily, thereby providing the effect of preventing the theft by maintaining the parking state of the vehicle despite the engine starting by others do.
도 1은 본 발명에 따른 브레이크 유압 제어용 솔레노이드밸브의 외관을 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 브레이크 유압 제어용 솔레노이드밸브의 내부 구조를 보인 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 브레이크 유압 제어용 솔레노이드밸브의 몸체를 부분 절제한 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 브레이크 유압 제어용 솔레노이드밸브가 차량 주행시의 동작하는 것을 보인 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 브레이크 유압 제어용 솔레노이드밸브가 차량 주행 중 주제동시 동작하는 것을 보인 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 브레이크 유압 제어용 솔레노이드밸브가 주제동에 의한 정지 이후의 주차제동 상태로 동작하는 것을 보인 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 브레이크 유압 제어용 솔레노이드밸브가 주제동에 의한 주차제동 상태에서 브레이크 페달을 밟았을 때 동작하는 것을 보인 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 브레이크 유압 제어용 솔레노이드밸브를 이용한 차량 도난방지장치의 회로도.
도 9는 본 발명에 따른 브레이크 유압 제어용 솔레노이드밸브를 이용한 차량 도난방지장치의 제어 흐름도.1 is a perspective view showing the appearance of the brake hydraulic control solenoid valve according to the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view showing the internal structure of the brake hydraulic control solenoid valve according to the present invention.
Figure 3 is a perspective view partially cut off the body of the brake hydraulic control solenoid valve according to the present invention.
Figure 4 is a sectional view showing that the brake hydraulic control solenoid valve according to the present invention operates when the vehicle travels.
Figure 5 is a cross-sectional view showing that the brake hydraulic pressure control solenoid valve according to the present invention is operated at the same time while driving the vehicle.
Figure 6 is a sectional view showing that the brake hydraulic pressure control solenoid valve according to the present invention operates in a parking braking state after the stop by the main drive.
7 is a cross-sectional view showing that the brake hydraulic pressure control solenoid valve according to the present invention operates when the brake pedal is pressed in the parking braking state by the main drive.
8 is a circuit diagram of a vehicle anti-theft device using the solenoid valve for brake hydraulic pressure control according to the present invention.
9 is a control flowchart of the vehicle anti-theft device using the solenoid valve for brake hydraulic pressure control according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 첨부된 도면들은 어디까지나 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 일부 구성요소가 과장되거나 생략되는 등 실제와는 차이가 있을 수 있다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention. The accompanying drawings are only intended to help the understanding of the present invention, and some elements may be different from the actual ones such as being exaggerated or omitted.
본 발명의 바람직한 형태에 따른 브레이크 유압 제어용 솔레노이드밸브는 도 1 내지 도 3에 보인 바와 같이, 밸브몸체(10), 체크밸브부재(20), 개폐밸브부재(30), 솔레노이드작동기(40), 연결부싱(50)과 너트(60), 그리고 배기밸브(70)로 이루어지고, 바람직하게는 기존 차량 내 유압식 브레이크 시스템의 마스터 실린더와 브레이크 내 휠실린더 사이의 관로를 용이하게 연결할 수 있는 관접속기(80,90)를 포함한다.The brake hydraulic control solenoid valve according to the preferred embodiment of the present invention, as shown in Figures 1 to 3, the
밸브몸체(10)는 비자성체인 금속, 예를 들면 황동이나 그 합금으로 제작된다. 밸브몸체(10)의 입구(11)와 출구(12)는 그 사이의 동일 선상에 형성된 연통구멍(13)에 의해 상호 연통되어, 그 입구(11)에서 연통구멍(13)을 통해 출구(12)로 이어지는 제1유로를 형성한다. 또한 밸브몸체(10)는 제1유로의 연통구멍(13)을 우회하여 그 입구(11)에서 오리피스(14), 연결부(15) 내 공간부(16) 및 오리피스 연결구멍(17)을 차례로 경유하여 출구(12)로 이어지는 제2유로를 형성한다. 여기서 오리피스(14)는 연통구멍(13)보다 작은 구경으로 되는 것이 바람직하다.The
제1유로 상의 연통구멍(13)은 출구(12) 측 공간에 삽입된 체크밸브부재(20)에 의해 상시 폐쇄되고 일방향으로만 개방될 수 있다. 체크밸브부재(20)는 원통형으로 출구(12) 측 공간부 내주면과 밀착하여 이동가능하고, 그 주위에 파인 유로홈(21)을 가지며, 스프링 지지체(23)와의 사이에 개재된 체크밸브 스프링(22)에 의해 연통구멍(13)을 상시 폐쇄하는 위치에 놓이도록 탄력적으로 지지된다. 즉 제1유로 상의 연통구멍(13)은 체크밸브(20)에 의해 상시 폐쇄되며, 다만 입구(11) 측 압력이 출구(12) 측 보다 크고 동시에 체크밸브 스프링(22)의 탄력을 능가한 경우에만 개방되어 그 입구(11) 측에서 출구(12) 측으로 유체를 이동시킬 수 있다.The
제2유로 상의 오리피스(14)는 개폐밸브부재(30)로 개폐된다. 개폐밸브부재(30)는 솔레노이드작동기(40)의 플런저(45)에 결합되어 그 솔레노이드작동기(40)에 의한 플런저(45)의 출몰 위치에 따라 오리피스(14)를 폐쇄하는 위치 또는 개방하는 위치에 놓인다.The
솔레노이드작동기(40)는 코일(41), 보빈(42), 요크(43), 철심(44), 전술한 플런저(45), 플런저 스프링(46) 및 영구자석(47)을 포함한다. 코일(41)은 여자전류의 극성(방향)에 따라 순방향 또는 역방향으로 여자되어 각 방향으로 향하는 자속을 발생한다. 철심(44)은 자성체로서 코일(41) 여자시 자화되며, 보빈(42) 중심에 고정 설치되어 그 자화방향에 따라 극성이 바뀌는 전자석이 된다. 플런저(45)는 자성체로서 코일(41) 여자시 자화되며, 보빈(42) 중심을 따라 이동가능하게 설치되어 그 자화방향에 따라 작용하는 전자적 추력에 의해 출몰한다. 플런저 스프링(46)은 플런저(45)를 돌출 방향으로 미는 탄력을 작용시킨다. 영구자석(47)은 플런저(45)에 고정 결합되어 함께 출몰하게 되며, 철심(44)에 대향하는 자극을 가진다.The
상기 솔레노이드작동기(40)에 있어서, 코일(41)이 순방향으로 여자되면, 철심(44)과 영구자석(47) 사이에 척력이 작용하고 동시에 플런저(45)에는 그 척력과 같은 방향의 전자적 추력이 작용한다. 그 척력은 또한 스프링(46)의 탄력과 같은 방향이다. 본 발명의 실시에 있어서 그 척력 그리고 같은 방향의 전자적 추력과 플런저 스프링 탄력의 총화는 후술하는 비자화 상태의 철심(44)에 대한 영구자석(47)의 최대 흡착력보다 강하도록 설계된 것이다. 반대로 코일(41)이 역방향으로 여자되면, 철심(44)과 영구자석(47) 사이에 인력이 작용하고 동시에 플런저(45)에는 몰입 방향의 추력이 작용한다. 본 발명의 실시에 있어서의 그 인력과 몰입 방향 추력의 총화는 플런저 스프링(46)의 탄력을 능가하여 플런저(45)를 당기도록 설계된 것이다. 또한 영구자석(47)은 철심(44)이 자화되지 않은 상태에서 그 철심(44)을 끌어당겨 흡착할 수 있는 자력을 보유하는데, 그 자력에 의한 최대 흡착력이 플런저 스프링(45)의 탄력을 능가하도록 설계된 것이다. 즉, 여자전류가 인가되지 않은 상태에서 플런저(45)는 영구자석(47)이 철심(44)에 흡착하는 위치에 고정 유지될 수 있고, 따라서 제2유로 상의 오리피스(14)는 개방 상태로 유지될 수 있다.In the
오리피스(14)가 개방된 상태에서 코일(41)에 순방향 여자전류를 인가하면, 전술한 척력 그리고 방향의 전자적 추력 및 플런저 스프링 탄력에 의해 플런저(45)가 돌출하고, 개폐밸브부재(30)에 의해 제2유로 상의 오리피스(14)가 폐쇄된다. 이러한 상태는 그 순방향 여자전류가 차단되어도 유지된다. 한편, 오리피스(14)가 폐쇄된 상태에서, 코일(41)에 역방향 여자전류가 인가되면 전술한 인력 그리고 과 같은 방향의 전자적 추력에 의해 플런저(45)가 몰입하고 제2유로 상의 오리피스(14)가 개방된다. 이 상태는 이후 그 역방향 여자전류가 차단되더라도 영구자석(47)이 철심(44)에 흡착 고정됨으로써 유지된다.When the forward excitation current is applied to the
상기한 솔레노이드작동기(40)는 연결부싱(50)과 너트(60)에 의해 밸브몸체(10)에 결합 고정된다. 연결부싱(40)은 비자성체이고 관 모양으로서 그 일단부가 밸브몸체(10)의 연결부(15)와 나사식으로 체결되고 그 타단부가 보빈(42) 중심에 끼워진 철심(44)과 나사식으로 체결 고정되며, 내부에 플런저(45)를 이동가능하게 수용한다. 너트(60)는 철심(44)의 보빈(42) 밖으로 돌출한 부분에 체결되어 연결부싱(50)과의 사이에서 솔레노이드작동기(40)를 고정시킨다.The
철심(44)과 영구자석(47) 사이의 공간으로는 플런저(45)에 형성된 유로홈(48)을 통해 유체가 유통될 수 있으며, 그리하여 플런저(45)의 출몰 동작이 원할하게 이행될 수 있다. 또한 철심(44)에는 외부로 통하는 배기구(49)가 형성되어 있고, 그 배기구(49)는 배기밸브(70)에 의해 개폐조작가능하다. 이로써 유로 내에 생성되는 공기로 인한 베이퍼 록 현상을 쉽게 조치할 수 있을 것이다.The fluid can flow through the flow path groove 48 formed in the
밸브몸체(10)의 입출구(11,12) 양단부에 결합된 유니온식 관접속기(80,90)는 도시하지 않은 유압식 브레이크 시스템의 마스터 실린더 측 관로와 브레이크의 휠실린더 측 관로를 쉽게 연결할 수 있게 해 준다.The
도 4 내지 도 7은 전술한 바와 같은 본 발명에 의한 솔레노이드밸브의 동작을 보인다.4 to 7 show the operation of the solenoid valve according to the present invention as described above.
도 4는 차량 주행 중의 동작을 나타낸다. 차량 주행 중에는 솔레이드작동기(40)의 코일(41)에 대한 여자전류가 차단되어 있고, 영구자석(47)이 철심(44)에 흡착 고정되어 그 영구자석(47)과 함께 플런저(45)가 몰입 위치에 유지되고 이에 따라 개폐밸브부재(30)가 상승 유지됨으로써 제2유로 상의 오리피스(14)가 개방되어 있는 상태다. 이 상태에서는 밸브몸체(10)의 출구(12)와 연결되는 전술한 브레이크의 휠실린더 측 관로가 제2유로의 경로 A를 통해 개방되므로 제동이 걸리지 않으며, 따라서 차량 주행이 가능하다.4 shows the operation while driving the vehicle. While driving the vehicle, the excitation current to the
도5는 차량 주행 중 브레이크 페달에 의한 주제동시의 동작을 나타낸다. 주제동을 위한 브레이크 페달의 답력에 따른 마스터 실린더의 브레이크 유압은 그 일부가 개방된 제2유로를 통해서 브레이크의 휠실린더로 전달되기도 하지만, 브레이크 페달을 밟는 순간에 작용하는 큰 유압에 의해 체크밸브부재(20)가 밀려나고, 연통구멍(13)이 개방되어, 제1유로 상의 그 연통구멍(13)과 체크밸브부재(20)의 유로홈(21)을 통해 전술한 브레이크의 휠실린더로 직접 전달된다. 즉, 경로 B와 같이 브레이크 페달의 답력에 따른 주제동 압력이 구경이 큰 제1유로를 통해 직접전달되므로써 기존 주제동 성능이 저해되는 일은 없다.5 shows the main synchronizing operation by the brake pedal while driving the vehicle. The brake hydraulic pressure of the master cylinder is transmitted to the wheel cylinder of the brake through a part of the open second flow path according to the pedal pedal's effort for the main movement, but the check valve member is operated by the large hydraulic pressure acting at the moment of stepping on the brake pedal. 20 is pushed out, and the
도 6은 주차제동시의 동작을 나타낸다. 주차제동시의 동작은 도 5의 상태에서 브레이크 페달을 밟아 차량이 정지한 이후에 차량 내 기존 주차레버가 조작된 경우에 순방향 여자전류를 인가함으로써 이행될 수 있다. 솔레노이드작동기(40)의 코일(41)이 순방향 여자전류로 여자되면 그 코일(41)의 전자적 추력, 그리고 철심(44)과 영구자석 사이의 척력 및 플런저 스프링(46)의 탄력이 플런저(45)에 작용하여 그 플런저(45)가 아래로 돌출된다. 플런저(45)가 아래로 돌출하면 개폐밸브부재(30)에 의해 제2유로 상의 오리피스(14)가 폐쇄된다. 이후 엔진시동이 꺼져 전술한 순방향 여자전류가 더이상 인가되지 않더라도 상기 플런저(45)는 플런저 스프링(46)에 의해 그 돌출 상태로 유지되며, 따라서 제1유로와 함께 제2유로에 대한 경로 A가 차단되어, 주제동 압력으로 이미 작동한 브레이크의 휠실린더에 의한 주차제동이 안전하게 유지되는 것이다.6 shows the operation during parking braking. The operation at the time of parking braking can be implemented by applying a forward excitation current when the existing parking lever in the vehicle is operated after the vehicle is stopped by pressing the brake pedal in the state of FIG. 5. When the
도 7은 도 6의 주차제동 상태에서 브레이크 페달을 밟은 경우에 동작하는 상태를 나타낸다. 주제동 압력으로 작동하는 브레이크의 휠실린더에 의한 주차제동 이후에 브레이크 페달을 밟으면, 밸브몸체(10)의 입구(11) 측은 주제동 압력이 작용하고 이때 출구(12) 측과 대체로 동압을 이룬다. 이와 같이 동압 상태에서는 제1유로 상의 체크밸브부재(20)는 물론 제2유로 상의 개폐밸브부재(30)도 움직이지 않는다. 또한 어떤 원인에 의해 그 동압 상태가 흐트러진 경우에도 그 밸브부재들은 약간의 차압하에서도 안정적으로 유지될 수 있다. 즉, 경로 A와 B 모두 차단되고 동압 상태로 유지됨으로써 주차제동 상태는 안전하게 유지된다. 이것은 기존 주차제동장치가 불안정한 경우에도 비탈길에서 주차 해제 순간에 차량이 굴러가는 것을 방지하는데 효과적이다.FIG. 7 illustrates a state in which the brake pedal is pressed in the parking braking state of FIG. 6. When the brake pedal is pressed after the parking brake by the wheel cylinder of the brake which operates at the main dynamic pressure, the
도 7과 같이 주차 중 브레이크 페달을 밟음으로써 밸브몸체(10)의 입구(11)와 출구(12) 양측이 동압을 이룬 상태에서, 주차레버가 해제되고, 그에 따른 역방향 여자전류를 솔레노이드작동기(40)의 코일(41)에 인가하면, 그 코일(41)에 의한 전자적 추력 그리고 철심(44)과 영구자석(47) 사이의 인력이 작용하여 플런저(45)가 몰입 방향으로 상승하고, 그 상승한 위치에서는 영구자석(47)이 철심(44)을 흡착하여 그 위치에 고정됨으로써 도 4와 같은 상태로 전환된다. 도 4의 상태는 그 이후에 상기 역방향 여자전류가 차단되더라도 영구자석(47)의 흡착력에 의해 유지된다. 따라서 개폐밸브부재(30)가 제2유로 상의 오리피스(14)를 개방한 위치로 이동 유지되므로 주행이 가능하게 되는 것이다.As shown in FIG. 7, when the brake pedal is pressed during parking, both sides of the
만약, 도 6과 같은 주차제동 상태에서 브레이크 페달을 밟지 않으면, 출구(12) 압력이 입구측 보다 훨씬 크고, 이러한 상태에서는 상기 코일(41)에 역방향 여자전류가 인가되더라도 그 코일(41)의 전자적 추력만으로는 플런저 스프링(46)의 탄력과 출구(12) 측 압력을 의 탄력을 이기지 못하므로 플런저(45)가 상승하지 못한다. 따라서 그 주차제동 상태는 그대로 유지되는데, 경사로 등에 주차 또는 정차한 상태에서 실수로 주차레버가 조작되는 경우에도 그 주차 상태를 유지함으로써 안전한 것이다.If the brake pedal is not pressed in the parking braking state as shown in FIG. 6, the pressure of the
다음 도 8은 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 브레이크 유압 제어용 솔레노이드밸브를 이용한 차량도난방지장치의 회로도이다. 도 8에 있어서, 부호 100은 앞에서 설명한 바와 같은 솔레노이드밸브의 등가회로를 나타낸다. 제어부(120)는 도난방지설정 스위치(130)로부터 사용자에 의한 도난방지 설정 여부를 판단하고, 또한 기존 차량 내 설치되는 브레이크페달 감지기(140)와 주차레버 감지기(150)를 포함한 각종 센서로부터 현재의 차량 운행 상태를 실시간 체크하여, 구동부(110)에 대해 주차제동 또는 주차제동 해제를 명령한다. 구동부(110)는 차량 내 도시하지 않은 배터리 전원(B)에 연결되어 그 전원(B)으로부터 제어부(120)의 명령에 따라 순방향 여자전류 또는 역방향 여자전류를 출력하여 솔레노이드밸브(100) 내 코일(41)에 인가한다. 이때 각 전류는 촌동으로 인가되는 것이다.8 is a circuit diagram of a vehicle anti-theft device using the solenoid valve for brake hydraulic pressure control according to the present invention as described above. In Fig. 8,
한편, 차량 내 주제동장치로서 부호 160은 브레이크 페달, 170은 브레이크부스터, 180은 마스터실린더, 190은 브레이크의 휠실린더를 나타낸다.On the other hand, as the in-vehicle main drive device,
전술한 제어부(120)는 별도로 장치될 수 있으나, 기존 차량 내 전자제어유니트(ECU; electronic controll unit)의 처리기구를 이용하여 제어할 수 있는 도 9와 같은 처리루틴을 포함하는 프로그램을 설치하고, 전술한 도난방지설정 스위치(130)를 부가함으로써 실시가능하다.Although the above-described
도 9는 전술한 제어부(120)의 제어흐름도이다. 제어부(120) 프로그램은 엔진시동 스위치에 의해 전원이 인가되므로써 실행되는데, 먼저 전술한 도난방지설정 스위치(130)로부터 "도난방지 설정" 여부를 판단(단계 S1)하여, 현재 "도난방지 설정" 상태이면 그것이 해제될 때까지 대기한다.9 is a control flowchart of the
"도난방지 설정"이 해제되면, 차량의 "주제동 정지"를 판단(단계 S2)하여 "주제동 정지" 상태이면 "주차레버"의 조작 여부를 차례로 판단(단계 S3 및 S4)하고, "주제동 정지" 상태가 아니면 처음부터 반복한다. 여기서 "주제동 정지"라 함은 주제동장치인 브레이크 페달을 밟아서 차량이 정지한 경우를 의미한다. 즉, 전술한 솔레노이드밸브(100)의 솔레노이드작동기(40)가 차량이 완전히 정지한 상태에서만 동작할 수 있게 하는 것인데, 이는 차량이 정상적으로 주행 중일 때 오동작하는 것을 방지하고, 또한 차량이 완전히 정지되지 못한 상태에서 주차 또는 주차 해제되었을 때, 기존 주제동장치 또는 주차제동장치에 의한 불완전한 주제동이나 주차제동이 해제되는 순간에 일어날 수 있는 사고의 위험을 방지하기 위한 것이다.When the "anti-theft setting" is released, it is determined whether the vehicle brake stops (step S2). If not, repeat from the beginning. Here, "main braking stop" means a case where the vehicle is stopped by stepping on the brake pedal which is the main driving device. That is, the above-described
주제동에 의한 차량 정지 상태에서, 주차레버가 조작된 것으로 판단되면 제어부(120)는 구동부(110)에 "주차제동"을 명령(단계 S31)하고, 이미 조작된 주차레버가 해제된 것으로 판단되면 제어부(120)는 구동부(110)에 "주차제동 해제"를 명령(단계 S41)한다.If it is determined that the parking lever is operated in the vehicle stop state by the main drive, the
제어부(120)로부터 "주차제동" 명령이 내려지면 구동부(110)는 순방향 여자전류를 촌동으로 출력하고, 제어부(120)로부터 "주차제동 해제" 명령이 내려지면 r구동부(110)는 역방향 여자전류를 촌동으로 출력한다.When the "parking braking" command is issued from the
전술한 솔레노이드밸브(100)는, 코일(41)이 구동부(110)로부터 촌동으로 출력되는 순방향 여자전류로 여자된 경우에 도 5의 상태로부터 도 6과 같은 주차제동 상태로 전환되고, 그 코일(41)이 구동부(110)로부터 촌동으로 출력되는 역방향 여자전류로 여자된 경우에는 도 7의 상태로부터 도 4와 같은 주차제동 해제 상태로 전환된다.The
한편, 도 6과 같은 주차제동 상태로 현재 "도난방지"가 설정된 경우라면 이후 그 "도난방지" 설정이 해제되기 전까지는, 비록 엔진이 시동되더라도 그 주차제동이 해제되지 않는다. 따라서 전술한 도난방지 설정 스위치(130)를 차량 내 운전자만이 아는 곳에 설치되어 있다면 타인에 의한 차량 도난을 방지할 수 있는 것이다. 그 도난방지 설정 스위치(130)는 예를 들면 무선방식으로 구현될 수 있는데, 이 경우 보다 확실한 도난방지 효과를 기대할 수 있을 것이다.On the other hand, if the current "anti-theft" is set to the parking braking state as shown in FIG. 6 until the "anti-theft" setting is released later, even if the engine is started, the parking braking is not released. Therefore, if the above-described
10: 밸브몸체, 20: 체크밸브부재, 30: 개폐밸브부재, 40: 솔레노이드작동기, 45: 플런저, 47: 영구자석, 70: 배기밸브, 110: 구동부, 120: 제어부, 130: 도난방지 설정 스위치10: valve body, 20: check valve member, 30: on-off valve member, 40: solenoid actuator, 45: plunger, 47: permanent magnet, 70: exhaust valve, 110: drive unit, 120: control unit, 130: anti-theft setting switch
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