KR101113574B1 - 차량의 브레이크액 냉각 장치 및 그의 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 운전석의 일측에 구비된 브레이크 페달의 작동에 의해 제동력을 발생하는 배력장치와, 상기 배력장치로부터 증폭된 힘을 전달받아 브레이크액압을 발생하는 마스터실린더와, 상기 마스터실린더에서 발생된 브레이크액압에 의해 차량의 제동을 이루기 위해 전,후륜에 각각 설치된 휠실린더와, 상기 마스터실린더로 브레이크액의 공급 및 상기 휠실린더로부터 리턴되는 브레이크액을 저장하는 오일저장탱크로 이루어진 차량의 브레이크시스템에서 브레이크액 냉각을 위한 것으로서, 그 구성은

상기 오일저장탱크 내 설치되어 브레이크액을 냉각시키기 위한 열교환기와;

상기 열교환기로 냉매를 공급하는 에어컨 컴프레서와;

상기 오일저장탱크 또는 휠실린더 내 브레이크액의 과열 상태가 설정된 기준치를 초과하는 경우 상기 열교환기로 냉매 공급을 위한 에어컨 컴프레서의 구동을 위한 제어신호를 출력하는 제어부를 포함하는 구성인 것을 특징으로 한다.

브레이크액, 냉각, 열교환기, 에어컨 컴프레서

Description

차량의 브레이크액 냉각 장치 및 그의 방법 {A cooling apparatus and a method for brake liquid of vehicle}

도 1은 본 발명에 따른 냉각 장치의 개략적인 블록 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 냉각 장치의 상세 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 냉각 장치의 브레이크액 냉각 방법 흐름도.

<도면부호의 설명>

2 오일저장탱크 4 마스터실린더

6 휠실린더 8 유로 제어밸브

10 체크 밸브 11 기포

12a,12b 제1,2 온도감지수단 13 피스톤

14 열교환기 16 에어컨 컴프레서

18 제어부 20 배력장치

본 발명은 차량의 브레이크액 냉각 장치 및 그의 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 차량의 브레이크액 과열로 인해 생성되는 베이퍼록(vapor lock) 현상을 방지하기 위한 차량의 브레이크액 냉각 장치 및 그의 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 제동시 브레이크액은 마스터 실린더(master cylinder)로부터 휠 실린더(wheel cylinder)로 공급되거나 그로부터 오일저장탱크(reservoir)로 배출된다. 따라서, 상기 브레이크액의 대부분이 휠 실린더 및 배관상에 남아 있게 된다.

즉, 차량의 제동이 반복될 때 브레이크액의 일부만이 오일저장탱크(reservoir) 내로 돌아오고 대부분의 브레이크액은 휠 실린더 및 배관의 튜브 상에 남아있게 되므로 언덕길과 같은 경사진 곳에서의 연속제동으로 인한 브레이크 과동작시 브레이크액 과열로 인해 생성된 기포에 의해 베이퍼록(vapor lock) 현상이 나타날 수 있으며, 이로 인해 브레이크 동작의 페일이 유발되는 문제점을 갖고 있다.

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 차량의 브레이크액 냉각성 향상으로 브레이크액 과열시 생성되는 베이퍼록(vapor lock) 현상을 방지하여 브레이크 동작 페일을 방지토록 한 차량의 브레이크액 냉각 장치 및 그의 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 이루기 위한, 본 발명에 따른 차량 운전석의 일측에 구비된 브레이크 페달의 작동에 의해 제동력을 발생하는 배력장치와, 상기 배력장치로부터 증폭된 힘을 전달받아 브레이크액압을 발생하는 마스터실린더와, 상기 마스터실린더에서 발생된 브레이크액압에 의해 차량의 제동을 이루기 위해 전,후륜에 각각 설 치된 휠실린더와, 상기 마스터실린더로 브레이크액의 공급 및 상기 휠실린더로부터 리턴되는 브레이크액을 저장하는 오일저장탱크로 이루어진 차량의 브레이크시스템에서 브레이크액 냉각 장치는,

상기 오일저장탱크 내 설치되어 브레이크액을 냉각시키기 위한 열교환기와;

상기 열교환기로 냉매를 공급하는 에어컨 컴프레서와;

상기 오일저장탱크 또는 휠실린더 내 브레이크액의 과열 상태가 설정된 기준치를 초과하는 경우 상기 열교환기로 냉매 공급을 위한 에어컨 컴프레서의 구동을 위한 제어신호를 출력하는 제어부를 포함하는 구성인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 브레이크액 냉각장치를 통한 브레이크액 냉각 방법은,

휠 실린더 내 브레이크액 온도(T) 판단 단계;

상기 브레이크액 온도(T) 판단 결과, 브레이크액 온도(T)가 제1 설정온도보다 작은 경우 에어컨 컴프레서를 구동시킨 후 오일저장탱크 내 브레이크액 온도(T')가 제3 설정온도 이하로 낮아지면 에어컨 컴프레서의 구동을 오프시키며, 상기 브레이크액 온도(T)가 제1 설정온도 이상이고 제2 설정온도 이하인 경우 에어컨 컴프레서를 구동시킨 후 오일저장탱크 내 브레이크액 온도(T')가 제4 설정온도 이하로 낮아지면 에어컨 컴프레서의 구동을 오프시키며, 브레이크액 온도(T)가 제2 설정온도보다 큰 경우 에어컨 컴프레서를 구동시킨 후 오일저장탱크 내 브레이크액 온도(T')가 제5 설정온도 이하로 낮아지면 에어컨 컴프레서의 구동을 오프시키는 단계; 및

상기 컴프레서 구동을 통한 브레이크액 냉각 완료 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.

본 실시예에 따른 브레이크액 냉각장치를 블록 구성도인 도 1을 참조하여 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 브레이크액 냉각장치는 차량 운전석의 일측에 구비된 브레이크 페달(미도시)의 작동에 의해 제동력을 발생하는 배력장치(20)와, 상기 배력장치(20)로부터 증폭된 힘을 전달받아 브레이크액압을 발생하는 마스터실린더(4)와, 상기 마스터실린더(4)에서 발생된 브레이크액압에 의해 차량의 제동을 이루기 위해 전,후륜에 각각 설치된 휠실린더(6)와, 상기 마스터실린더(4)로 브레이크액의 공급 및 상기 휠실린더(6)로부터 리턴되는 브레이크액을 저장하는 오일저장탱크(2)로 이루어진 차량의 브레이크시스템에서의 브레이크액 냉각장치는,

상기 오일저장탱크(2) 내 설치되어 브레이크액을 냉각시키기 위한 열교환기(14)와;

상기 열교환기(14)로 냉매를 공급하는 에어컨 컴프레서(16)와;

상기 오일저장탱크(2) 또는 휠실린더(6) 내 브레이크액의 과열 상태가 설정된 기준치를 초과하는 경우 상기 열교환기(14)로 냉매 공급을 위한 에어컨 컴프레서(16)의 구동을 위한 제어신호를 출력하는 제어부(18)를 포함하는 구성인 것을 특 징으로 한다.

상기의 구성에서, 본 실시예에 따른 휠실린더(6) 내에는 제1 온도감지센서(12a)가 추가로 구비되어 브레이크액 온도 감지를 이루며, 오일저장탱크(2) 내에도 제2 온도감지센서(12b)를 추가로 구비하여 브레이크액 온도 감지를 이루는 구조이나, 이에 한정되는 것은 아니며 상기 휠실린더(6)측에만 온도감지센서를 구비하여도 실시가능할 것이다.

또한, 상기 마스터실린더(4)와 휠실린더(6) 사이의 유압라인상에는 체크밸브(10)가 설치되어 휠실린더(6)로 유입되는 유압 조절을 이루며, 상기 휠실린더(6)와 오일저장탱크(2) 사이의 유압라인상에는 유로제어밸브(8)가 설치되어 휠실린더(6)로부터 오일저장탱크(2)로 리턴되는 브레이크액의 조절을 이룬다.

상기와 같은 구성을 갖는, 본 실시예에 따른 브레이크액 냉각 장치 동작을 상세 구성도인 도 2를 참조하여 살펴본다.

도 2에 도시된 바와 같이, 먼저, 운전자가 브레이크 페달을 밟아 차량의 제동을 이룰 때 마스터 실린더(4) 내의 액압에 의해 휠실린더(6)와 오일저장탱크(2) 사이의 배관상에 구비된 유로제어밸브(8)가 단면적 차에 의한 압력으로 동작되어, 휠실린더(6)에서 오일저장탱크(2)로 향하는 배관이 닫히게 된다. 따라서, 브레이크 액압은 마스터 실린더(4)와 휠 실린더(6) 사이의 배관상에 구비된 체크밸브(10)를 통해 휠실린더(6)측으로 공급되어 브레이크 작동이 이루어지게 된다.

한편, 브레이크 동작이 오프시에는 휠실린더(6) 전단에 위치하는 체크밸브(10)에 의해 오일이 역류되지 않으므로 마스터실린더(4) 출구측 배관 내 상태는 유 압이 '0'가 되므로, 휠실린더(6)와 오일저장탱크(2) 사이에 구비된 유로제어밸브(8)가 압력차에 의해 열리면서 휠실린더(6) 내의 브레이크액이 오일저장탱크(2)로 이동하게 된다. 이때, 휠실린더(6) 내에 존재하는 기포(11)는 오일저장탱크(2)로 이동된 후 대기중으로 방출되고, 가열된 브레이크액은 오일저장탱크(2) 내 구비된 열교환기(14)를 통해 순환되어 자연 냉각되게 된다.

즉, 상기에서와 같이, 브레이크 동작이 온 시에는 유로제어밸브(8)가 닫히고 브레이크 동작이 오프 시에는 유로제어밸브(8)가 열리게 되어 브레이크액의 순환이 이루어지는데, 이를 위해 상기 유로제어밸브(8)는 마스터실린더(4)측과 연결된 밸브의 단면적이 오일저장탱크(2)측에 연결된 밸브의 단면적보다 3~5% 정도로 크게 제작하는 것이 바람직할 것이다.

본 실시예에 따른 브레이크액 냉각 방법을 흐름도인 도 3을 참조하여 설명한다.

도 3에서 보는 바와 같이, 먼저, 차량의 휠 실린더 내 장착된 제1 온도감지수단을 통해 브레이크액 온도(T)를 감지한다[S10].

상기 브레이크액 온도(T) 판단 결과, 브레이크액 온도(T)가 제1 설정온도(80℃)보다 작은 경우 에어컨 컴프레서를 구동시켜 오일저장탱크 내 구비된 열교환기를 통해 브레이크액 온도(T')를 제3 설정온도(50℃) 이하로 유지시킨다[S20 ~ S26]. 여기서, 에어컨 컴프레서(16)를 구동시켜 오일저장탱크 내에 구비된 열교환기(14)를 통해 브레이크액 온도(T')를 제3 설정온도 이하로 유지시킨다는 것은, 상기 에어컨 컴프레서(16)가 구동되면 냉동사이클이 작동하여 상기 열교환기(14)로 냉각된 저온의 냉매가 공급되는 것을 의미한다. 냉동사이클에 대한 구성은 주지, 관용의 기술이므로, '압축-응축-팽창-증발'로 이루어지는 냉동사이클에서 압축과정을 담당하는 컴프레서(16)가 구동하면, 증발과정이 수행되는 열교환기(14)에 저온의 냉매가 공급되므로, 비록 응축기와 팽창밸브에 대한 기재가 생략되어 있기는 하지만, 에어컨 컴프레서(16)가 구동하면, 당연히 열교환기(14)에서 브레이크액 온도를 낮출 수 있다.

또한, 상기 S10 단계에서 브레이크액 온도(T) 판단 결과, 브레이크액 온도(T)가 제1 설정온도(80℃) 이상이고 제2 설정온도(100℃) 이하인 경우에는 에어컨 컴프레서를 구동시켜 오일저장탱크 내 브레이크액 온도(T')를 제4 설정온도(30℃) 이하로 유지시킨다[S30 ~ S36].

또한, 상기 S10 단계에서 브레이크액 온도(T) 판단 결과, 브레이크액 온도(T)가 제2 설정온도(100℃)보다 큰 경우에는 에어컨 컴프레서를 구동시켜 오일저장탱크 내 브레이크액 온도(T')를 제5 설정온도(20℃) 이하로 유지시킨다[S40 ~ S46].

한편, 상기 각 단계들을 통해 과열된 브레이크액 온도를 설정된 온도 이하로 낮춘 후에는 제어부의 제어신호에 따라 에어컨 컴프레서의 구동을 오프시켜 브레이크액의 냉각을 종료한다[S50, S60]. 참고로, 상기에서 본 실시예에 따른 설정 온도 즉, 제1 ~ 제5 설정온도 값은 당업자에 의해 변형하여 적용 가능한 값이다.

이와 같이, 본 발명에서는 브레이크액 냉각을 통해 브레이크액 과열로 인한 베이퍼록(vapor lock) 현상을 방지하여 브레이크 동작 페일을 방지한 것이다.

본 발명의 기술적 범위를 해석함에 있어서는, 상기에서 설명된 실시예에 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 기술적 범위는 특허청구범위에 기재된 사항의 합리적 해석에 의해 결정되어져야 한다.

본 발명의 차량의 브레이크액 냉각 장치 및 그의 방법에 따르면, 차량의 브레이크액 과열시 냉각장치를 통한 브레이크액 냉각성 향상으로 베이퍼록 현상에 의한 브레이크 페일을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

1. 차량 운전석의 일측에 구비된 브레이크 페달의 작동에 의해 제동력을 발생하는 배력장치(20)와, 상기 배력장치(20)로부터 증폭된 힘을 전달받아 브레이크액압을 발생하는 마스터실린더(4)와, 상기 마스터실린더(4)에서 발생된 브레이크액압에 의해 차량의 제동을 이루기 위해 전,후륜에 각각 설치된 휠실린더(6)와, 상기 마스터실린더(4)로 브레이크액의 공급 및 상기 휠실린더(6)로부터 리턴되는 브레이크액을 저장하는 오일저장탱크(2)로 이루어진 차량의 브레이크시스템에 있어서,

   상기 오일저장탱크(2) 내 설치되어 브레이크액을 냉각시키기 위한 열교환기(14)와;

   상기 열교환기(14)로 냉매를 공급하는 에어컨 컴프레서(16)와;

   상기 오일저장탱크(2) 또는 휠실린더(6) 내 브레이크액의 과열 상태가 설정된 기준치를 초과하는 경우 상기 열교환기(14)로 냉매 공급을 위한 에어컨 컴프레서의(16) 구동을 위한 제어신호를 출력하는 제어부(18)와;

   상기 휠실린더(6)와 오일저장탱크(2) 사이의 유압라인상에 설치되어, 휠실린더(6)로부터 오일저장탱크(2)로 리턴되는 브레이크액의 조절을 위해 온,오프 구동되는 유로제어밸브(8)를 포함하고,

   상기 유로제어밸브(8)는 마스터실린더(4)측과 연결된 밸브의 단면적이 오일저장탱크(2)측에 연결된 밸브의 단면적보다 3~5% 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 브레이크액 냉각 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 휠실린더(6) 내 구비되어 브레이크액 온도 감지를 위한 제1 온도감지센서(12a)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 브레이크액 냉각 장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 오일저장탱크(2) 내 구비되어 브레이크액 온도 감지를 위한 제2 온도감지센서(12b)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 브레이크액 냉각 장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 마스터실린더(4)와 휠실린더(6) 사이의 유압라인상에 설치되어, 휠실린더(6)로 유입되는 유압 조절을 위해 온,오프 구동되는 체크밸브(10)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 브레이크액 냉각 장치.
5. 삭제
6. 차량의 브레이크액 과열로 인한 베이퍼록 현상을 방지하기 위한 브레이크액 냉각 방법에 있어서,

   휠 실린더(6) 내 브레이크액 온도(T) 판단 단계(S10);

   상기 브레이크액 온도(T) 판단 결과, 브레이크액 온도(T)가 제1 설정온도보다 작은 경우, 브레이크액이 저장된 오일저장탱크(2) 내에 설치된 열교환기(14)로 냉매를 공급하기 위해서 에어컨 컴프레서(16)를 구동시킨 후 오일저장탱크(2) 내 브레이크액 온도(T')가 상기 제1 설정온도보다 낮게 설정된 제3 설정온도 이하로 낮아지면 에어컨 컴프레서(16)의 구동을 오프시키며, 상기 브레이크액 온도(T)가 제1 설정온도 이상이고 제2 설정온도 이하인 경우 에어컨 컴프레서(16)를 구동시킨 후 오일저장탱크(2) 내 브레이크액 온도(T')가 상기 제3설정온도보다 낮게 설정된 제4 설정온도 이하로 낮아지면 에어컨 컴프레서(16)의 구동을 오프시키며, 브레이크액 온도(T)가 제2 설정온도보다 큰 경우 에어컨 컴프레서(16)를 구동시킨 후 오일저장탱크(2) 내 브레이크액 온도(T')가 상기 제4설정온도보다 낮게 설정된 제5 설정온도 이하로 낮아지면 에어컨 컴프레서(16)의 구동을 오프시키는 단계(S50); 및

   상기 에어컨 컴프레서(16) 구동을 통한 브레이크액 냉각 완료 단계(S60)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 브레이크액 냉각 방법.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 휠 실린더(6) 내 브레이크액 온도(T) 감지는 제1 온도감지수단(12a)을 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 브레이크액 냉각 방법.
8. 제 6항에 있어서,

   상기 오일저장탱크(2) 내 브레이크액 온도(T') 감지는 제2 온도감지수단(12b)을 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 브레이크액 냉각 방법.
9. 제 6항에 있어서,

   상기 오일저장탱크(2) 내 브레이크액 온도(T') 조절은 제어부(18)의 제어신호에 따른 에어컨 컴프레서(16)의 구동으로 오일저장탱크(2) 내 설치된 열교환기(14)를 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 브레이크액 냉각 방법.
10. 제 6항에 있어서,

    상기 제1,제2,제3,제4 및 제5 설정온도는 각각 80℃, 100℃, 50℃, 30℃ 및 20℃인 것을 특징으로 하는 차량의 브레이크액 냉각 방법.

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