KR101153812B1 - 브레이크 트랙션 콘트롤 시스템용 솔레노이드밸브 - Google Patents

브레이크 트랙션 콘트롤 시스템용 솔레노이드밸브 Download PDF

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Abstract

본 발명은 브레이크 트랙션 콘트롤 시스템용 솔레노이드밸브에 관한 것으로, 특히 마스터실린더측에서 유입되는 오일에 포함된 이물질이 유압회로로 유입되는 것을 방지하기 위한 필터를 구비한 TC용 솔레노이드밸브를 제공하는 것이다.
본발명의 브레이크 트랙션 콘트롤 시스템용 솔레노이드밸브는 밸브코어의 외측에 마련되어 일정방향으로 오일을 통과시키고 역류를 방지하는 립실(Lip seal)과, 상기 밸브코어의 입구부와 상기 립실 측으로 유입되는 오일을 필터링하기 위한 단일의 필터체를 포함하여 양측으로 유입되는 오일의 이물질을 모두 제거할 수 있는 효과가 있다.

Description

브레이크 트랙션 콘트롤 시스템용 솔레노이드밸브{SOLENOID VALVE FOR BRAKE TRACTION CONTROL SYSTEM}
도 1는 본 발명의 일실시예에 따른 트랙션 콘트롤 시스템용 솔레노이드밸브를 포함하는 안티록 브레이크 시스템의 유압회로도이다.
도 2은 본 발명의 일실시예에 따른 트랙션 콘트롤 시스템용 솔레노이드밸브의 구성을 보인 단면도이다.
도3의 도2의 'A'부의 확대도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 : 마스터실린더, 30 : TC용 솔레노이드밸브,
31 : 밸브코어, 32 : 밸브돔,
33 : 아마츄어, 36 : 밸브시트,
38 : 립실, 39 : 제1유로,
40 : 제2유로, 41 : 모듈레이터블럭,
50 : 필터체, 51 : 제1필터,
52 : 제2필터 53 : 실링부.
본 발명은 차량의 트랙션 콘트롤 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마스터실린더측의 유로에서 유입되는 오일에 포함된 이물질이 유압회로로 유입되는 것을 방지하기 위한 구조를 구비한 브레이크 트랙션 콘트롤 시스템용 솔레노이드밸브에 관한 것이다.
차량용 브레이크시스템 중에는 바퀴 측으로 전해지는 제동압을 주기적으로 단속(斷續)하여 바퀴의 노면슬립을 방지할 수 있도록 하는 안티록 브레이크 시스템(ANTI-LOCK BRAKE SYSTEM, 이하 'ABS'라 칭함)이 있다.
이러한 차량용 ABS는 마스터실린더에서 바퀴 측의 휠실린더로 연결된 유압라인의 중도에 설치된 NO(Normal Open)형 솔레노이드밸브와, 바퀴 측에서 오일이 복귀하는 복귀유로에 설치된 NC(Normal Close)형 솔레노이드밸브를 구비한다. 또한 ABS는 바퀴 측에서 복귀하는 오일을 재 가압하여 제동압이 생성되도록 하는 유압펌프를 구비하며, 유압펌프의 상류와 하류에는 순환하는 오일을 축압하는 저압어큐뮬레이터와 고압어큐뮬레이터가 각각 설치된다. 그리고 이러한 장치들은 ECU (ELECTRIC CONTROL UNIT, 미도시)에 의해 동작이 제어되는데, ECU가 NO형 및 NC형 솔레노이드밸브의 개폐를 제어하여 바퀴 측으로 공급되는 제동압을 단속함과 동시에 유압펌프의 구동을 제어하여 유압라인을 따라 복귀된 유체를 바퀴 측으로 재 가압함으로써 단속(斷續)적인 제동이 이루어지도록 한다.
또한 최근에 개발된 차량용 ABS에는 상술한 바와 같은 기본적인 ABS의 구성에 더하여 차량이 급출발을 할 때 바퀴와 노면의 슬립현상을 방지하여 차량이 원활 하게 출발할 수 있도록 하는 브레이크 트랙션 콘트롤 시스템(BTCS:BRAKE TRACTION CONTROL SYSTEM)을 더 구비하는 것이 있다.
트랙션 콘트롤 시스템은 별도의 트랙션 콘트롤용 솔레노이드밸브(이하, 'TC용 솔레노이드밸브'라 칭함)를 마스터실린더의 출구 측과 고압어큐뮬레이터의 출구 측을 연결하는 유압라인에 설치하고, 마스터실린더의 출구 측 유압라인과 유압펌프의 입구 측 유압라인을 연결하는 별도의 제1우회유로와 고압어큐뮬레이터의 출구 측에서 마스터실린더의 출구 측을 연결하는 제2우회유로를 구비하여 제1우회유로에는 왕복형 유압밸브가 설치되고, 제2우회유로에는 압력조절밸브가 설치된다.
이러한 트랙션 콘트롤 시스템에 구비되는 TC용 솔레노이드밸브의 유로는 마스터실린더측의 유로와 연통와 연통되고, TC용 솔레노이드밸브측으로 유입되는 오일은 밸브시트측으로 유동하거나, 모듈레이터블럭의 내면과 TC용 솔레노이드밸브의 외면사이에 형성된 유로를 통해 립실측으로 유동하게 된다.
이때 종래의 TC용 솔레노이드밸브에서는 마스터실린더측의 유로에서 유입된 오일에 포함된 이물질이 유압회로로 유입되는 것을 방지하기 위해 유입되는 오일을 필터링하는 필터가 유입구에 수직하게 마련된다. 그러나 이러한 필터는 립실측으로 유동하는 오일을 필터링할 수 없는 구조로 되어 있어 립실을 통해 오일에 포함된 이물질이 유압회로로 유입되는 문제점이 있다.
본 발명은 이와같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 마스터실린더측에서 유입되는 오일에 포함된 이물질이 유압회로로 유입되는 것을 방지 하기 위한 필터를 구비한 TC용 솔레노이드밸브를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 중앙에 길이방향의 관통공이 형성되고 오일의 흐름을 위한 입구부와 출구부가 형성된 밸브코어와, 상기 밸브코어의 일단에 마련되어 진퇴 가능하게 설치된 아마츄어와, 상기 아마츄어를 진퇴시키도록 마련된 여자코일과, 상기 아마츄어의 진퇴운동과 연동하여 상기 밸브코어의 입구를 개폐하도록 상기 밸브코어의 관통공 내에 진퇴 가능하게 설치된 플런저를 포함하는 브레이크 트랙션 콘트롤 시스템용 솔레노이드밸브에 있어서, 상기 밸브코어의 외측에 마련되어 일정방향으로 오일을 통과시키고 역류를 방지하는 립실(Lip seal)과, 상기 밸브코어의 입구부와 상기 립실 측으로 유입되는 오일을 필터링하기 위한 필터체를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 필터체는 상기 밸브코어의 입구부로 유입되는 오일을 필터링하기 위한 제1필터와 상기 립실측으로 유입되는 오일을 필터링하기 위한 제2필터를 포함하여 일체로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 필터체는 상기 밸브코어의 입구부에 마련된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 필터체는 상기 제1필터와 상기 제2필터사이에 마련되어 오일의 통과를 방지하는 실링부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명이 적용되는 차량용 ABS는 도 1에 도시된 바와 같이, 마스터실린 더(10)에서 바퀴 측 휠실린더(13)로 연결된 유압라인의 중도에 설치되어 유로를 개폐하는 NO(Normal Open)형 솔레노이드밸브(14)를 구비하고, 바퀴 측에서 복귀하는 오일의 유로를 개폐하는 NC(Normal Close)형 솔레노이드밸브(15)를 구비한다. 이때 NO형 솔레노이드밸브(14)가 열릴 때는 NC형 솔레노이드밸브(15)가 닫혀서 바퀴 측에 제동압이 가해지도록 하고, NO형 솔레노이드밸브(14)가 닫힐 때는 NC형 솔레노이드밸브(15)가 열려서 바퀴의 제동압이 해제되도록 구성된다.
또한 ABS는 바퀴 측 휠실린더(13)에서 복귀하는 오일을 NO형 솔레노이드밸브(14)의 상류 측 유로로 재 가압하는 유압펌프(16)를 구비하며, 유압펌프(16)의 상류와 하류 측 유로에 각각 설치되어 완충공간(BUFFER)을 이루는 저압어큐뮬레이터(17)와 고압어큐뮬레이터(18)를 구비한다. 이때 유압펌프(16) 상류 측에 설치되는 저압어큐뮬레이터(17)는 휠실린더(13)에서 복귀하는 오일을 일시 저장하였다가 유압펌프(16)측으로 공급하는 기능을 하고, 유압펌프(16)의 하류 측에 설치되는 고압어큐뮬레이터(18)는 유압펌프(16)에서 가압된 오일이 일시 저장되면서 유압펌프(16)의 동작에 따른 압력맥동이 감쇄되도록 하는 기능을 한다. 그리고 이러한 장치들은 ECU(ELECTRIC CONTROL UNIT,미도시)에 의해 동작이 제어된다. 즉, ECU는 NO형 및 NC형 솔레노이드밸브(14,15)를 제어하여 바퀴 측으로 공급되는 유로가 개폐되도록 하고, 또한 유압펌프(16)의 구동을 제어하여 복귀하는 유로를 통해 저압어큐뮬레이터(17) 쪽으로 흐르는 오일이 바퀴 측으로 재 가압되어 단속(斷續)적인 제동이 이루어지도록 한다.
또한 ABS는 차량의 급출발시에 바퀴와 노면의 슬립현상을 방지하여 차량이 원활하게 출발할 수 있도록 하는 브레이크 트랙션 콘트롤 시스템(BTCS:BRAKE TRACTION CONTROL SYSTEM)을 구비한다.
트랙션 콘트롤 시스템은 마스터실린더(10)의 출구 측 유압라인과 유압펌프(16)의 입구 측 유압라인을 연결하는 별도의 제1우회유로(19a)를 구비한다. 그리고 이 제1우회유로(19a)에는 평소 개방된 상태를 유지하다가 운전자가 브레이크페달(22)을 밟아 제동압이 전달되면 유로를 폐쇄하는 왕복형 유압밸브(19)가 설치된다. 이는 평소에 운전자가 브레이크페달(12)을 밟았을 때 제동압이 바퀴의 휠실린더(13) 쪽으로 가해지도록 한 것이다.
또 마스터실린더(10)의 출구 측과 고압어큐뮬레이터(18)의 출구 측을 연결하는 유압라인에는 평소 열린 상태를 유지하다가 차량의 급출발 등으로 바퀴의 노면슬립이 발생할 때 유로를 폐쇄함으로써 유압펌프(16)의 구동으로 발생된 제동압이 바퀴 측으로 전해질 수 있게 하는 TC용 솔레노이드밸브(30)가 설치된다.
또한 고압어큐뮬레이터(18)의 출구 측에서 마스터실린터(10)의 출구 측을 연결하는 제2우회유로(20a)에는 압력조절밸브(20)가 설치된다.
상기한 바와 같은 유압회로에 포함되는 본발명의 TC용 솔레노이드밸브(30)는 도 2에 도시된 바와 같이, 중앙에 길이방향의 관통공(31c)이 형성되고 하단에 오일의 유입과 배출을 위한 입구부(31a)와 출구부(31b)가 마련된 밸브코어(31)를 구비한다. 그리고 밸브코어(31)의 상부에는 얇은 원통상으로 마련된 밸브돔(32)이 씌워져 결합된다. 밸브돔(32)의 내측에는 원통형상의 아마츄어(33)가 설치되는데, 이 아마츄어(33)는 길이방향으로 소정구간 진퇴가 가능하도록 설치된다. 그리고 밸 브코어(31)와 밸브돔(32)의 외측에는 전원을 인가받아 아마츄어(33)를 진퇴시키기 위한 원통형상의 여자코일(34)이 설치된다.
또 밸브코어(31) 내측 관통공(31c)에는 길이방향으로 진퇴가 가능한 봉상의 플런저(35)가 설치된다. 이 플런저(35)는 일단이 밸브코어(31)의 내부에 설치된 밸브시트(36)와 인접하고 타단이 아마츄어(33)의 하단에 접하도록 상하로 길게 연장된다.
또한 밸브시트(36)는 밸브코어(31)의 관통공(31c)에 설치된 플런저(35)의 하측에 설치되며 내부에 중공부(36a)가 마련되고 상부에는 중공부(36a)보다 작은 직경의 오리피스(36b)가 형성된다.
또한 밸브시트(36)와 인접하는 플런저(35)의 하단에는 아마츄어(33)의 동작으로 플런저(35)가 전진할 때 밸브시트(36)의 유로를 막아 오일의 흐름을 차단시키는 구체(35a)가 결합되고, 플런저(35)의 하단과 밸브시트(36) 사이에는 여자코일(34)에 전원이 인가되지 않을 때 플런저(35)와 아마츄어(33)를 후퇴시켜 유로를 개방시키는 복원스프링(37)이 설치된다.
또한 밸브코어(36)의 외측하단에는 립실(38)이 더 마련된다. 립실(38)은 탄성부재로 마련되어 마스터실린더(10)쪽에서 밸브시트(36)를 통하지 아니하고 NO형 솔레노이드밸브(14)측으로 오일을 통과시키고 역류를 방지하는 체크밸브의 기능을 한다.
이러한 TC용 솔레노이드밸브(30)에는 밸브코어(31)의 입구부(31a)와 밸브시트(36)의 오리피스(36b)와 중공부(36a) 및 밸브코어(31)의 출구부(31b)를 연통하는 제1유로(39)가 형성되고, 밸브코어(31)의 하부 외면(31d)과 모듈레이터 블럭(41)의 내면(41a)사이에 형성되어 립실(38)에 의해 개폐되는 제2유로(40)가 형성된다.
마스터실린더(10)측의 유로(41b)에서 유입되는 오일이 제1유로(39)와 제2유로(40)를 통과하기 전에 오일에 포함된 이물질을 걸러내기 위해 필터체(50)가 마련되는데, 필터체(50)는 도3에 도시된 바와 같이, 제1유로(39)로 유입되는 오일의 필터링을 위한 제1필터(51)와, 제2유로(40)로 유입되는 오일의 필터링을 위한 제2필터(52)를 포함하여 이루어진다.
이때 제1필터(51)는 밸브코어(31)의 입구부(31a)를 덮을 수 있도록 입구부(31a)의 반경방향과 평행하게 구비되고, 제2필터(52)는 제1필터(51)의 하측에 연결되어 제1필터(51)와 같은 면상으로 마련된다. 또한 제1필터(51)와 제2필터(52)를 구획하면서 제1필터(51)와 제2필터(52)사이에는 실링부(53)가 형성되는데, 실링부(53)는 제1필터(51) 및 제2필터(52)와 수직되게 돌출 형성되어 마스터실린더(10)측의 유로(41b)의 개구부(41c)의 하측에 형성된 모듈레이터 블록(41)의 내면(41a)에 접하도록 마련된다. 따라서, 마스터실린더(10)측의 유로(41b)에서 유입되는 오일이 제1필터(51)를 통과하지 아니하고 직접 립실(38)측으로 유동하는 것을 방지할 수 있다.
다음은 이러한 구성의 TC용 솔레노이드밸브(30)의 동작을 설명한다.
운전자가 브레이크페달(12)을 밟으면, 배력장치(11)에서 기압차에 의해 배력이 발생되고, 마스터실린더(10)에서는 증폭된 힘을 전달받아 제동압이 형성되며,제1우회유로(19a)에 마련된 왕복형 유압밸브(19)가 유로를 폐쇄되기 때문에 마스터실 린더(10)에서 형성된 유압은 평소 열린상태를 유지하는 있는 TC용 솔레노이드밸브(30)의 제1유로(39)를 통해 NO형 솔레노이드밸브(14)를 경유하여 각 바퀴측의 휠실린더(13)로 공급되어 제동력을 발휘한다.
한편, 운전자가 브레이크페달(12)을 조작하는 것과는 무관하게 차량의 급출발 등으로 차량 바퀴의 슬립현상이 감지될 때에는 브레이크 트랙션 콘트롤 시스템이 가동된다. 이때는 ECU(미도시)의 제어에 의해 TC용 솔레노이드밸브(30)의 제1유로(39)와 NC형 솔레노이드밸브(15)가 닫힌 상태를 유지하고, 마스터실린더(10)의 오일은 왕복형 유압밸브(19)를 거쳐 유압펌프(16)로 공급되고, 유압펌프(16)가 이를 가압하여 바퀴의 제동이 이루어지게 한다. 이때, 밸브시트(36)의 오리피스(36b)는 닫힌 상태를 유지하므로, 운전자가 브레이크 패달(12)을 밟게 되면 마스터실린더(10)에서 형성된 유압은 TC용 솔레노이드 밸브(30)의 제2유로(40)를 통해 유입되어 각 휠실린더(13)에 제동압이 전달된다. 즉, 마스터실린더(10)에서 형성된 유압은 제1필터(51)를 통과하며 밸브시트(36)의 오리피스(36b)는 닫혀 있기 때문에 유압은 다시 제2필터(52)를 통과하여 제2유로(40)를 통하여 립실(38)로 유동하게 된다. 따라서 립실(38)을 통과한 오일은 각 휠실더(13)로 전달되어 제동압이 형성된다.
TC용 솔레노이드밸브(30)의 제1유로(39)의 폐쇄동작은 구체적으로 여자코일(34)에 전원이 인가되어 아마츄어(33)가 밸브코어(31) 쪽으로 전진하면, 플런저(35)가 밸브시트(36) 쪽으로 전진하면서 플런저(35)의 구체(35a)가 밸브시트(36)의 오리피스(36b)를 막아주게 된다. 즉 TC용 솔레노이드밸브(30)의 제1유로(39)를 폐쇄한다.
이러한 동작이 이루어지는 과정에서 브레이크의 동작여부에 따라 제1유로(39)의 개폐가 이루어지고, 제1유로(39)의 개방시 마스터실린더(10)측의 오일이 제1유로(39)를 통해 휠실린더(13)측으로 유입되고, 제1유로(39)의 폐쇄동작시에도 마스터실린더(10)에서 제동유압이 형성되면 오일은 제2유로(40)를 통해 립실(38)을 거쳐 휠실린더(13)측으로 유입된다.
이러한 동작으로 제1유로(39)와 제2유로(40)에 오일의 유동이 발생하는 경우, 벨브코어(31)의 입구부(31a)에 필터체(50)가 장착되어 있으므로 마스터실린더(10)측의 오일에 포함된 이물질이 휠실린더(13)측으로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 즉 제2유로(40)를 통하여 립실(38)측으로 전달되는 오일도 필터체(50)의 실링부(53)에 의해 직접 립실(38)측으로 전달되지 아니하고, 제1필터(51)와 제2필터(52)를 거치게 되어 휠실린더(13)로 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 TC용 솔레노이드밸브는 제1유로와 제2유로를 통해 유입되는 오일의 이물질을 제거하기 위한 단일의 필터체를 구비하여, 단일의 필터체로 제1유로와 제2유로 양측에서 유입되는 오일의 이물질을 모두 제거할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 중앙에 길이방향의 관통공이 형성되고 오일의 흐름을 위한 입구부와 출구부가 형성된 밸브코어와, 상기 밸브코어의 일단에 마련되어 진퇴 가능하게 설치된 아마츄어와, 상기 아마츄어를 진퇴시키도록 마련된 여자코일과, 상기 아마츄어의 진퇴운동과 연동하여 상기 밸브코어의 입구를 개폐하도록 상기 밸브코어의 관통공 내에 진퇴 가능하게 설치된 플런저를 포함하는 브레이크 트랙션 콘트롤 시스템용 솔레노이드밸브에 있어서,
    상기 밸브코어의 외측에 마련되어 일정방향으로 오일을 통과시키고 역류를 방지하는 립실(Lip seal)과, 상기 밸브코어의 입구부에 마련되어 상기 밸브코어의 입구부와 상기 립실 측으로 유입되는 오일을 필터링하기 위한 필터체를 포함하고,
    상기 필터체는,
    상기 밸브코어의 입구부로 유입되는 오일을 필터링하기 위한 제1필터와, 상기 립실측으로 유입되는 오일을 필터링하기 위한 제2필터 및, 상기 제1필터와 제2필터 사이에 수직되게 돌출 형성되어 유입되는 오일이 상기 제1필터를 통과하지 않고 직접 립실측으로 유동되는 것을 방지하는 실링부를 구비하는 것을 특징으로 하는 브레이크 트랙션 콘트롤 시스템용 솔레노이드밸브.
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