KR101947063B1 - 유압 브레이크 시스템 - Google Patents

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Abstract

유압 브레이크 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 마스터실린더로부터 발생된 액압이 각각 두 개의 차륜으로 전달되도록 액압의 흐름을 제어하기 위한 제1 및 제2 유압서킷이 형성된 유압블록을 갖춘 유압 브레이크 시스템에 있어서, 각 유압서킷에는 차륜의 휠 실린더 측으로 공급되는 유압을 제어하기 위한 다수의 전자밸브, 어큐뮬레이터, 유압펌프를 포함하는 부품들이 장착되고 내부에 각 부품 사이를 연결하는 다수의 유로들이 형성되며, 상기 유압블록에는 상기 마스터실린더로부터 발생된 액압을 각 차륜의 휠 실린더로 공급하기 위해 형성된 공급유로에 댐핑부가 마련되어 휠 실린더로 전달되는 압력 맥동을 감쇠시키는 유압 브레이크 시스템이 제공될 수 있다.

Description

유압 브레이크 시스템{Hydraulic brake system}
본 발명은 유압 브레이크 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일반적인 제동시 휠 실린더에 공급되는 브레이크 액압을 증가시키도록 압력 맥동을 줄일 수 있는 유압 브레이크 시스템에 관한 것이다.
차량에는 제동을 위한 유압 브레이크 시스템이 필수적으로 장착되는데, 최근에 보다 강력하고 안정된 제동력을 얻기 위한 여러 종류의 시스템이 제안되고 있다. 유압 브레이크 시스템의 일례로는 제동 시 휠의 미끄러짐을 방지하는 안티록 브레이크 시스템(ABS : Anti-Lock Brake System)과, 차량의 급발진 또는 급가속시 구동륜의 슬립을 방지하는 브레이크 트랙션 제어 시스템(BTCS : Brake Traction Control System)과, 안티록브레이크 시스템과 트랙션 제어를 조합하여 브레이크 액압을 제어함으로써 차량의 주행상태를 안정적으로 유지시키는 차량자세제어 시스템(ESC : VElectronic Stability System) 등이 있다.
이러한 유압 브레이크 시스템은 제동에 필요한 압력을 발생시키는 마스터실린더와, 차량의 각 차륜에 설치된 휠 브레이크 측으로 전달되는 제동 유압을 제어하기 위한 다수개의 솔레노이드밸브와, 오일을 일시 저장하는 저압어큐뮬레이터와, 저압어큐뮬레이터에 일시 저장된 오일을 강제 펌핑하기 위한 펌프 및 모터와, 펌프에서 펌핑되는 오일의 압력 맥동을 저감시키기 위한 오리피스와, 솔레노이드밸브 및 펌프 구동을 전기적으로 제어하기 위한 전자제어장치(ECU;Electronic Control Unit) 등을 포함하고 있다. 그리고, 솔레노이드밸브의 밸브조립체와, 어큐뮬레이터, 펌프 등은 알루미늄재의 유압블록(모듈레이터블록)에 콤팩트하게 설치되며, 전자제어장치는 솔레노이드밸브의 코일조립체와 회로기판이 내장된 ECU하우징을 구비하여 유압블록과 결합된다.
상기와 같은 유압 브레이크 시스템은 차량의 운행 상황에 따라 적절한 제동을 수행하도록 ABS나 TCS 또는 ESC 모드로 선택되어져 안정적인 제동 작용을 수행하도록 한다.
한편, 유압 브레이크 시스템을 이용하여 제동압력을 제어 시 발생되는 압력 맥동에 의하여 소음 발생, 압력 제어성 및 승압 성능 저하 등의 문제점이 발생하게 되는데, 이를 해결하기 위해 압력 맥동을 감소시킬 수 있는 장치를 설치하거나, 오리피스의 개수를 추가하는 등의 방법이 채택되어 시용되고 있다. 예컨대, 압력 맥동을 감소시키기 위한 장치가 마련된 브레이크 시스템은 등록특허 제10-1196892호, 등록실용신안공보 제20-0267460호 등에 개시되어 있다.
그러나, 개시된 문헌에 따르면, 제동 작용시 ABS, TCS, ESC 모드에서의 압력 맥동을 효과적으로 감소시킬 수 있는 반면, 일반적인 제동 작용에 따른 CBS(Conventional Brake System)모드에서는 압력 맥동 저감 효과가 없다는 문제점이 있다.
등록특허 제10-1196892호 (주식회사 만도) 2012. 10. 26. 등록실용신안공보 제20-026460호 (주식회사 만도) 2002. 02. 27.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 일반적인 제동 모드에서 발생되는 압력 맥동을 감소시켜 휠 실린더로 공급함으로써 소음 발생 및 압력 제어성의 문제점을 해결할 수 있는 유압 브레이크 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 마스터실린더로부터 발생된 액압이 각각 두 개의 차륜으로 전달되도록 액압의 흐름을 제어하기 위한 제1 및 제2 유압서킷이 형성된 유압블록을 갖춘 유압 브레이크 시스템에 있어서, 각 유압서킷에는 차륜의 휠 실린더 측으로 공급되는 유압을 제어하기 위한 다수의 솔레노이드밸브, 어큐뮬레이터, 펌프를 포함하는 부품들이 장착되고 내부에 각 부품 사이를 연결하는 다수의 유로들이 형성되며, 상기 유압블록에는 상기 마스터실린더로부터 발생된 액압을 각 차륜의 휠 실린더로 공급하기 위해 형성된 공급유로에 댐핑부가 마련되어 휠 실린더로 전달되는 압력 맥동을 감쇠시키는 유압 브레이크 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 상기 댐핑부는 공급유로의 직경보다 큰 직경을 갖도록 소정의 공간을 갖도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 댐핑부는 유압블록의 외면쪽으로부터 공급유로로 진입하여 상기 공급유로와 연통하도록 가공되어 형성되되, 상기 댐핑부는 상기 공급유로와 연통하는 가공부가 외부로부터 밀폐되어 소정의 공간을 갖도록 가공부의 입구측에 결합되는 밀폐부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유압 브레이크 시스템은 마스터실린더로부터 휠 실린더로 전달되는 액압의 압력 맥동을 감소시킴으로써 휠 실린더에 전달되는 액압을 증가시킬 수 있다. 이에, 압력 맥동에 따른 소음을 감소시키며, 액압 제어성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 마스터실린더와 휠 실린더를 연결하는 공급유로에 댐핑부를 마련함으로써, ABS, TCS, ESC 모드 뿐만 아니라 일반적인 제동의 CBS 모드에서 압력 맥동을 감소시킬 수 있다. 이에, 압력 맥동을 감소시키기 위한 오리피스의 추가 설치나 별도의 압력 감쇄 장치를 설치하는 것에 비하여 용이하게 설치할 수 있음은 물론, 유압회로가 형성된 유압블록의 무게, 부피를 증가시키지 않고 효율적으로 압력 맥동을 최소화할 수 있는 효과를 가진다.
본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명될 것이지만, 이러한 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유압 브레이크 시스템의 나타내는 유압 회로도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유압 브레이크 시스템에 형성된 댐핑부를 나타내는 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유압 브레이크 시스템의 나타내는 유압 회로도이다.
도 1을 참조하면, 유압 브레이크 시스템은 브레이크 페달(10)의 답력에 따라 답력을 배가시키는 브레이크 부스터(11)를 통해 압력을 발생시키는 마스터실린더(20)와, 이 마스터실린더(20)의 제1 포트(21)와 두 개의 차륜(FR, RL)에 마련된 휠 실린더(30)를 연결하여 액압 전달을 제어하는 제1 유압서킷(40A)과, 마스터실린더(20)의 제2 포트(22)와 나머지 두 개의 차륜(FL, RR)에 마련된 휠 실린더(30)로 연결하여 액압 전달을 제어하는 제2 유압서킷(40B)을 구비한다. 제1 유압서킷(40A) 및 제 2 유압서킷(40B)은 유압블록(40)에 콤팩트하게 설치된다.
제1 유압서킷(40A) 및 제2 유압서킷(40B)은 각각 두 개씩의 휠 실린더(30)측으로 전달되는 제동유압을 제어하기 위한 솔레노이드밸브(41, 42)들과, 모터(45)의 구동에 의해 휠 실린더(30)측에서 빠져나온 오일 또는 마스터실린더(20)로부터 오일을 흡입하여 펌핑하는 펌프(44)와, 휠 실린더(30)로부터 빠져나오는 오일을 일시 저장하기 위한 저압어큐뮬레이터(43)와, 펌프(44)의 토출구와 마스터실린더(20)를 연결하는 메인유로(47a)와, 마스터실린더(20)의 오일이 펌프(44)의 입구로 흡입되게 안내하는 보조유로(48a), 및 다수의 솔레노이드밸브(41, 42)와 모터(45)의 구동을 제어하기 위한 전자제어유닛(ECU;미도시)을 포함한다.
이때, 도시된 바와 같이, 솔레노이드밸브(41, 42), 저압어큐뮬레이터(43), 펌프(44), 메인유로(47a), 및 보조유로(48a)는 제1 및 제2 유압서킷(40A, 40B)에 각각 마련된다.
보다 구체적으로, 다수 개의 솔레노이드밸브(41, 42)는 마스터실린더(20)에서 휠 실린더(30)에 연결되는 공급유로(41a) 중도에 설치되어 유로를 개폐하도록 상류측 및 하류측과 연계되는데, 이것은 각 휠 실린더(30)의 상류 측에 배치되며 평상시 개방된 상태로 유지되는 노멀 오픈형 솔레노이드밸브(41)와, 각 휠 실린더(30)의 하류 측에 배치되며 평상시 폐쇄된 상태로 유지되는 노멀 클로즈형 솔레노이드밸브(42)로 구별된다. 이러한 솔레노이드밸브(41, 42)의 개폐작동은 전자제어유닛(미도시)에 의해 제어될 수 있으며, 노멀 오픈형 솔레노이드밸브(41)가 개방되고 노멀 클로즈형 솔레노이드밸브(42)가 폐쇄될 때 각 휠 실린더들(30)의 압력이 증가하여 제동이 이루어지고, 감압 제동에 따라 노멀 오픈형 솔레노이드밸브(41)가 폐쇄되고 노멀 클로즈형 솔레노이드밸브(42)가 개방되어 압력이 감소하여 제동이 해제될 수 있게 된다. 이때, 휠 실린더(30)측에서 빠져나온 오일은 저압어큐뮬레이터(43)에 일시적으로 저장된다.
펌프(44)는 모터(45)에 의해 구동되어 저압어큐뮬레이터(43)에 저장된 오일을 흡입하여 토출함으로써 액압을 휠 실린더(30)측 또는 마스터실린더(20) 측으로 전달한다.
또한, 마스터실린더(20)와 펌프(44)의 토출구를 연결하는 메인유로(47a)에는 트랙션 콘트롤 제어(TCS)를 위한 노멀 오픈형 솔레노이드 밸브(47, 이하 TC밸브)가 설치된다. 이 TC밸브(47)는 평상시 개방된 상태를 유지하여, 브레이크 페달(10)을 통한 일반 제동시 마스터실린더(20)에서 형성된 제동 액압이 메인유로(47a)를 통해 휠 실린더(30) 측으로 전달되도록 한다.
또한, 보조유로(48a)는 메인유로(47a)에서 분기되어 마스터실린더(20)의 오일을 펌프(44)의 입구 측으로 흡입되게 안내하는 것으로, 여기에는 오일이 펌프(44) 입구로만 흐르도록 하는 셔틀밸브(48)가 설치되어 있다. 전기적으로 작동되는 셔틀밸브(48)는 보조유로(48a)의 중도에 설치되어 평상시 폐쇄되고 TCS 모드시 개방되게 작동한다.
한편, 미설명된 참조부호 '49'는 오일의 역방향 흐름을 방지하기 위하여 적정한 유로의 위치에 설치되는 체크밸브이고, 참조부호 '50'은 TC밸브(47)와 셔틀밸브(48)로 전달되는 제동 압력을 감지하는 압력센서이다.
상기와 같은 유압 브레이크 시스템은 제동시 모터(45)의 작동에 따라 펌프(44)로부터 펌핑되는 액압으로부터 압력 맥동이 발생하는데, 이에 압력 맥동을 감소시키기 위하여 두 유압서킷(40A, 40B)을 연결하는 유로(46)에 압력 완충장치(60)가 설치된다. 상기 압력 완충장치(60)는 특허문헌 1의 '등록특허 제10-1196892호'에 개시되어 있으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이러한 유압 브레이크 시스템은 압력 완충장치(60)를 통하여 펌프(44)로부터 토출되는 액압의 압력 맥동을 저감시킴에 따라 ABS, TCS, ESC 모드에서 안정적인 제동 작용을 수행할 수 있음은 물론, 소음을 감소시킬 수 있게 된다. 그러나, 일반적인 제동 모드인 CBS 모드에서는 맥동 저감 효과가 없으므로, 이에 본 발명의 일 실시예에 따르면, 마스터실린더(20)에서 휠 실린더(30)에 연결되는 공급유로(41a)에 댐핑부(100)를 마련하여 CBS 모드에서 맥동 저감 효과가 발생하도록 한다.
댐핑부(100)는 공급유로(41a)에 마련되어 공급유로(41a)의 직경보다 큰 직경을 갖도록 소정의 공간을 갖도록 형성된다. 이는, 공간의 변화가 발생하면 압력 맥동이 감소하기 때문이다. 보다 구체적으로, 이러한 댐핑부(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 유압블록(40)의 외면쪽으로부터 공급유로(41a)로 진입하여 상기 공급유로(41a)와 연통하도록 가공되어 형성된다. 이때, 댐핑부(100)는 유압블록(40) 내에서 소정의 공간을 갖도록 밀폐된다. 즉, 공급유로(41a)와 연통하도록 가공된 부분이 외부로부터 밀폐되도록 가공부의 입구측에 밀폐부재(104)가 결합된다. 즉, 밀폐부재(104)가 유압블록(40)의 외측으로부터 결합되어 가공된 부분이 밀폐됨에 따라 댐핑부(100)가 형성된다.
한편, 댐핑부(100)가 메인유로(47a)와 연결된 부근에 형성된 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않으며, 휠 실린더(30)의 상측에 마련되거나, 마스터실린더(20)의 포트(21, 22) 하측 부근에 마련될 수도 있다. 즉, 댐핑부(100)는 마스터실린더(20)의 포트(21, 22)를 통해 배출되는 압력이 휠 실린더(30)로 연결되는 유로의 어디에도 선택적으로 설치될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
이처럼 본 발명의 댐핑부(100)는 마스터실린더(20)로부터 휠 실린더(30)로 전달되는 공급유로(41a)에 형성함으로써 일반 CBS 모드에서도 맥동 저감 효과가 발생하게 된다. 이에, 소음이 감소하고, 유압 제어상의 문제점을 해결할 수 있다. 뿐만 아니라, 펌프(44)로부터 토출된 액압이 다시 휠 실린더(30)로 전달되는 과정에서 압력 완충장치(60)와 함께 압력 맥동을 저감시킬 수 있어 효과적으로 맥동을 감소시킬 수 있게 된다. 또한, 댐핑부(100)가 유압블록(40)의 외측으로부터 공급유로(41a)와 연통하도록 가공되어 형성됨에 따라, 유압블록(40)의 부피, 무게를 증가시키지 않고 용이하게 제조가 가능하다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
10 : 브레이크 페달 20 : 마스터실린더
30 : 휠 실린더 40 : 유압블록
41a: 공급유로 60 : 압력 완충장치
100 : 댐핑부

Claims (3)

  1. 마스터실린더로부터 발생된 액압이 각각 두 개의 차륜으로 전달되도록 액압의 흐름을 제어하기 위한 제1 및 제2 유압서킷이 형성된 유압블록을 갖춘 유압 브레이크 시스템에 있어서,
    각 유압서킷에는 차륜의 휠 실린더 측으로 공급되는 유압을 제어하기 위한 다수의 솔레노이드밸브, 어큐뮬레이터, 펌프를 포함하는 부품들이 장착되고 내부에 각 부품 사이를 연결하는 다수의 유로들이 형성되며,
    상기 유압블록에는 상기 마스터실린더로부터 발생된 액압을 각 차륜의 휠 실린더로 공급하기 위해 형성된 공급유로에 댐핑부가 마련되고,
    상기 댐핑부는 상기 마스터실린더로부터 발생된 액압이 휠 실린더로 전달되는 경우 압력 맥동을 감쇠시키고, 또한 상기 펌프의 토출측에 마련된 압력 완충장치로부터 압력 맥동이 저감된 액압이 다시 휠 실린더로 전달되는 경우에도 압력 맥동을 저감시키는 것을 특징으로 하는 유압 브레이크 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 댐핑부는 공급유로의 직경보다 큰 직경을 갖도록 소정의 공간이 형성된 것을 특징으로 하는 유압 브레이크 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 댐핑부는 유압블록의 외면쪽으로부터 공급유로로 진입하여 상기 공급유로와 연통하도록 가공되어 형성되되,
    상기 댐핑부는 상기 공급유로와 연통하는 가공부가 외부로부터 밀폐되어 소정의 공간을 갖도록 가공부의 입구측에 결합되는 밀폐부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 브레이크 시스템.
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