KR102621223B1 - 유압 제어 유닛 - Google Patents

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마사토시 노보리
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로베르트 보쉬 게엠베하
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Abstract

차량을 위한 유압 제어 유닛은 마스터 실린더와 휠 실린더 사이에서 연통하는 주 유로; 휠 실린더에서의 브레이크액이 빠져나가는 것을 가능하게 하는 부 유로; 주 유로에서 마스터 실린더측에서의 부 유로의 단부보다 마스터 실린더측에 제공되고, 전자기력에 의해 작동되는 주 밸브체 및 주 밸브 시트부를 가지는 전자기 밸브; 및 휠 실린더를 위한 유압 유지 제어를 수행하는 제어 장치를 포함한다. 전자기 밸브는, 주 밸브 시트부가 제공되고 주 유로의 일부를 형성하는 제1 유로; 주 밸브 시트부에 대해 제1 유로의 마스터 실린더측과 주 밸브 시트부에 대해 제1 유로의 휠 실린더측을 연결하는 제2 유로; 제 2유로에 제공되고 휠 실린더측으로부터 상기 마스터 실린더측으로의 브레이크액의 흐름을 제한하는 부 밸브체 및 부 밸브 시트부; 및 부 밸브 시트부를 향하여 부 밸브체를 가압하는 압박 부재를 포함한다. 부 밸브 시트부는 주 밸브 시트부가 주 밸브체에 의해 개방되는 개방된 상태에서 부 밸브체에 의해 폐쇄된다.

Description

유압 제어 유닛
본 개시 내용은 유압 제어 유닛에 관한 것이다.
종래에, 차량의 브레이크 시스템에서, 휠 실린더에서 유압을 유지하기 위한 제어(이하, 또한 유압 유지 제어로서 지칭됨)가 알려져 있다. 예를 들어, 특허문헌 1은 차량이 오르막길에서 정지한 후 다시 출발할 때 유압 유지 제어를 실행하는 것에 의해 차량이 미끄러지는 것을 억제하는 방법이 개시되어 있다.
특허문헌 1: JP-A-2018-122698
상기와 같은 유압 유지 제어는 마스터 실린더와 휠 실린더를 연결하는 브레이크액 유로에 제공된 특정 전자기 밸브를 제어하는 것에 의해 실현된다. 여기에서, 전자기 밸브는 전자기력에 의해 작동되는 주 밸브체 및 주 밸브 시트부와는 별개로, 휠 실린더측으로부터 마스터 실린더측으로 브레이크액의 흐름을 제한하기 위한 부 밸브체와 부 밸브 시트부를 구비한다. 부 밸브체와 부 밸브 시트부가 제공될 때, 주 밸브 시트부가 주 밸브체에 의해 폐쇄되어 주 밸브체가 고정되는 상태에서도, 브레이크액은 마스터 실린더측으로부터 휠 실린더측으로 흐르고, 차량이 제동될 수 있다. 유압 유지 제어가 실행될 때, 전자기 밸브의 주 밸브 시트부가 주 밸브체에 의해 폐쇄되고, 그러므로 부 밸브체는 휠 실린더측에서의 유압으로 인한 힘에 의해 부 밸브 시트부로 가압된다. 이러한 방식으로, 부 밸브 시트부는 부 밸브체에 의해 폐쇄된다.
그런데, 최근에, 상술한 바와 같은 유압 유지 제어에 있어서, 휠 실린더에서의 유압을 보다 낮은 값으로 유지하는 것이 요구되고 있다. 예를 들어, 더 낮은 차속에서도 금지 없이 어댑티브 크루즈 컨트롤(adaptive cruise control)을 지속적으로 작동시키는 요구가 있다. 또한, 어댑티브 크루즈 컨트롤 동안의 유압 유지 제어에서, 휠 실린더에서의 유압을 더 낮은 값으로 유지하는 것이 요구된다. 그러나, 휠 실린더에서의 유압을 더 낮은 값으로 유지하도록 의도될 때, 부 밸브체를 부 밸브 시트부로 가압하기 위한 유압에 의한 힘은 작다. 그러므로, 부 밸브체와 부 밸브 시트부 사이의 액밀성(liquid tightness)이 저하되고, 브레이크액이 부 밸브 시트부를 경유하여 마스터 실린더를 향해 용이하게 빠져나간다. 따라서, 휠 실린더에서의 유압을 낮은 값으로 유지하는 것이 어렵다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 휠 실린더에서의 유압을 유압 유지 제어에서 더 낮은 값으로 적절하게 유지할 수 있는 새롭고 개선된 유압 제어 유닛을 제공하는 것이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 한 양태에 따르면, 차량 브레이크 시스템의 유압 제어 유닛이 제공된다. 유압 제어 유닛은 마스터 실린더와 휠 실린더 사이에서 연통하는 주 유로, 주 유로에 연결되고 휠 실린더에서의 브레이크액이 빠져나가는 것을 가능하게 하는 부 유로, 부 유로와 연결되어 부 유로에 브레이크액을 공급하는 공급 유로, 주 유로에서 마스터 실린더측의 부 유로의 단부보다 마스터 실린더측에 제공되고 전자기력에 의해 작동되는 주 밸브체 및 주 밸브 시트부를 가지는 전자기 밸브, 및 주 밸브 시트부가 주 밸브체에 의해 폐쇄되는 폐쇄된 상태에서 휠 실린더에서의 유압을 유지하는 제어를 수행하는 제어 장치를 포함한다. 전자기 밸브는, 주 밸브 시트부가 제공되고 주 유로의 일부를 형성하는 제1 유로, 주 밸브 시트부에 대해 제1 유로의 마스터 실린더측과 주 밸브 시트부에 대해 제1 유로의 휠 실린더측을 연결하는 제2 유로, 및 제2 유로에 제공되고 휠 실린더측으로부터 마스터 실린더측으로 브레이크액의 흐름을 제한하는 부 밸브체 및 부 밸브 시트부를 포함한다. 전자기 밸브에는 부 밸브체를 부 밸브 시트부로 압박하는 압박 부재가 제공되고, 부 밸브 시트부는 주 밸브 시트부가 주 밸브체에 의해 개방되는 개방된 상태에서 부 밸브체에 의해 폐쇄된다.
상술한 바와 같은 본 개시 내용에 따르면, 유압 유지 제어에서 휠 실린더의 유압을 더 낮은 값으로 적절하게 유지하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 한 실시 형태에 따른 유압 제어 유닛이 적용된 브레이크 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 개략도이며;
도 2는 제1 밸브의 개략 구성을 설명하기 위한 부분 확대 단면도이며;
도 3은 제1 밸브가 폐쇄된 상태에 있을 때 부 밸브체의 작동을 설명하기 위한 도면이며;
도 4는 제1 밸브가 개방된 상태에 있을 때 부 밸브체의 작동을 설명하기 위한 도면이며;
도 5는 주 밸브 시트부가 주 밸브체에 의해 폐쇄되어 주 밸브체가 움직일 수 없게 된 상태에서 브레이크 페달이 밟혀졌을 때의 부 밸브체의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태가 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명된다. 한편, 본 명세서 및 도면에서 실질적으로 동일한 기능 구성을 가지는 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호가 부여되고 그 중복 설명은 생략된다.
<1. 브레이크 시스템의 구성>
먼저, 본 개시 내용의 실시 형태에 따른 유압 제어 유닛이 적용되는 브레이크 시스템의 구성이 도 1을 참조하여 설명된다. 도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 유압 제어 유닛이 적용된 브레이크 시스템의 개략적인 구성을 도시하는 개략도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 브레이크 시스템(1)은 브레이크 작동 입력부로서의 브레이크 페달(16), 엔진 등의 부압을 사용하여 브레이크 페달(16)에 밟는 힘을 증폭시키는 부스터(17), 부스터(17)를 통해 브레이크 페달(16)에 연결되고 브레이크 페달(16)과 함께 왕복하는 내장 피스톤을 가지는 마스터 실린더(11), 마스터 실린더(11)에 부착된 저장통(10), 각각의 휠의 유압 브레이크(18a, 18b, 18c, 18d)들에 각각 제공되는 휠 실린더(12)들, 브레이크 패드(19)들 및 로터(20)들, 및 마스터 실린더(11)와 휠 실린더(12)를 연결하는 브레이크액 유로에 제공되는 유압 제어 유닛(50)을 포함한다. 도 1에 도시된 예에서, 브레이크 시스템(1)은 4륜 차량에 장착된다. 한편, 브레이크 시스템(1)이 장착되는 차량은 특별히 4륜 차량에 제한되지 않으며, 2륜 차량 또는 기타 차량일 수 있다.
유압 제어 유닛(50)은 마스터 실린더(11)와 휠 실린더(12)들 사이에서 연통하는 주 유로(13)들, 주 유로(13)들과 연결되어 휠 실린더(12)들에서의 브레이크액이 외부로 빠져나가는 것을 가능하게 하는 부 유로(14)들, 부 유로(14)들과 연결되어 브레이크액을 부 유로(14)들에 공급하는 공급 유로(15)들, 및 제어 장치(100)를 포함한다. 또한, 유압 제어 유닛(50)은 마스터 실린더 압력 센서(48)와 휠 실린더 압력 센서(49)들을 포함한다.
각각의 주 유로(13)에는 입구 밸브(31)들이 제공된다. 부 유로(14)들은 입구 밸브(31)들에 대해 휠 실린더(12)측과 마스터 실린더(11)측 사이에서 주 유로(13)를 우회한다. 각각의 부 유로(14)에는 휠 실린더(12)측으로부터 출구 밸브(32), 어큐뮬레이터(33), 체크 밸브(71), 펌프(34), 댐퍼(72), 스로틀 밸브(73), 체크 밸브(74)가 이러한 순서로 제공된다. 제1 밸브(35)는 각각의 주 유로(13)에서 마스터 실린더(11)측 상에서 각각의 부 유로(14)의 단부보다 마스터 실린더(11)에 더 근접한 측면에 제공된다. 각각의 공급 유로(15)는 마스터 실린더(11)와 각각의 부 유로(14)에 있는 펌프(34)의 흡입측 사이에서 연통한다. 각각의 공급 유로(15)에는 제2 밸브(36)가 제공된다. 한편, 제1 밸브(35)는 본 개시 내용에 따른 전자기 밸브의 예에 대응한다.
입구 밸브(31)는, 예를 들어 비통전 상태에서 개방되고 통전 상태에서 폐쇄되는 전자기 밸브이다. 출구 밸브(32)는, 예를 들어 비통전 상태에서 폐쇄되고 통전 상태에서 개방되는 전자기 밸브이다. 제1 밸브(35)는, 예를 들어 비통전 상태에서 개방되고 통전 상태에서 폐쇄되는 전자기 밸브이다. 제2 밸브(36)는, 예를 들어, 비통전 상태에서 폐쇄되고 통전 상태에서 개방되는 전자기 밸브이다.
어큐뮬레이터(33)는 부 유로(14)를 통해 공급되는 브레이크액의 압력에 따라서 체적을 변화시키면서 부 유로(14)로 브레이크액을 축적 또는 배출한다. 체크 밸브(71)는 펌프(34)의 흡입측으로부터 어큐뮬레이터(33)를 향해 브레이크액의 흐름을 제한한다. 펌프(34)는 모터에 의해 구동되어, 체크 밸브(71)측으로부터 브레이크액을 흡입하고, 댐퍼(72)측으로 브레이크액을 배출한다. 댐퍼(72)는 유압 제어 유닛(50) 내부의 브레이크액의 유량에서의 변화에 의해 유발되는 진동 또는 진동 소음을 저감시키는 기능을 가진다. 스로틀 밸브(73)는 펌프(34)로부터 공급되는 브레이크액의 유량을 조정할 수 있다. 체크 밸브(74)는 마스터 실린더(11)측의 부 유로(14)의 단부로부터 스로틀 밸브(73)를 향한 브레이크액의 흐름을 제한한다.
마스터 실린더 압력 센서(48)는 마스터 실린더(11)에서의 유압을 검출하고, 검출 결과를 출력한다. 휠 실린더 압력 센서(49)는 휠 실린더(12)에서의 유압을 검출하고, 검출 결과를 출력한다.
제어 장치(100)는 연산 처리 디바이스인 CPU(중앙 처리 유닛), CPU에 의해 사용되는 프로그램 및 연산 파라미터 등을 저장하기 위한 저장 요소인 판독 전용 메모리(ROM), 및 CPU 등의 실행 시에 적절하게 변경되는 파라미터 등을 임시로 저장하기 위한 저장 요소인 랜덤 액세스 메모리(RAM)를 포함한다.
제어 장치(100)는 입구 밸브(31)들, 출구 밸브(32)들, 펌프(34)들, 제1 밸브(35)들, 및 제2 밸브(36)들에 작동 명령을 출력하고, 입구 밸브(31)들, 출구 밸브(32)들, 펌프(34)들, 제1 밸브(35)들 및 제2 밸브(36)들의 작동을 제어한다.
예를 들어, 평상시(즉, 후술되는 어댑티브 크루즈 컨트롤과 같은 차량 제어가 실행되지 않는 경우)에, 제어 장치(100)는 입구 밸브(31)들을 개방하고, 출구 밸브(32)들을 폐쇄하고, 제1 밸브(35)들을 개방하고, 제2 밸브(36)들을 폐쇄한다. 이러한 상태에서, 브레이크 페달(16)이 작동될 때, 마스터 실린더(11)의 피스톤은 안으로 밀리고, 휠 실린더(12)에서의 유압은 증가한다. 이러한 방식으로, 브레이크 패드(19)는 휠들에서 제동력을 발생시키기 위해 로터(20)로 가압된다.
여기에서, 입구 밸브(31)들, 출구 밸브(32)들, 펌프(34)들, 제1 밸브(35)들 및 제2 밸브(36)들의 작동을 제어하는 것에 의해, 제어 장치(100)는 휠 실린더(12)들에서 유압을 증가시키는 제어(이하, "증압 제어"로서 또한 지칭됨), 휠 실린더(12)들에서 유압을 유지하는 제어(이하, "유압 유지 제어"로서 또한 지칭됨), 및 휠 실린더(12)들에서 유압을 감소시키는 제어(이하, "감압 제어"로서 또한 지칭됨)를 실행할 수 있다.
예를 들어, 제어 장치(100)는 입구 밸브(31)들이 개방되고 출구 밸브(32)들이 폐쇄되고 제1 밸브(35)가 폐쇄되고, 제2 밸브(36)가 개방되는 상태를 설정하고, 펌프(34)들을 그 상태에서 구동하는 것에 의해 증압 제어를 실행한다. 이러한 방식으로, 휠들에서 발생되는 제동력이 증가된다.
또한, 예를 들어 제어 장치(100)는 펌프(34)들을 상기 상태로부터 정지시키는 것에 의해 유압 유지 제어를 실행한다. 이러한 방식으로, 휠들에서 발생되는 제동력이 유지된다.
또한, 예를 들어, 제어 장치(100)는 상기 상태로부터 제1 밸브(35)를 개방하는 것에 의해 감압 제어를 실행한다. 이러한 방식으로, 휠들에서 발생되는 제동력이 감소된다.
한편, 제어 장치(100)가 증압 제어, 감압 제어 및 유압 유지 제어를 수행하는 방법은 상기 예시에 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제어 장치(100)는, 입구 밸브(31)들이 폐쇄되고 출구 밸브(32)들이 개방되고 제1 밸브(35)들이 개방되고 제2 밸브(36)들이 폐쇄된 상태를 설정하고, 그 상태에서 펌프(34)들을 구동하는 것에 의해 감압 제어를 실행할 수 있다. 또한, 예를 들어, 밸브의 개방도가 통전량에 따라서 조정되는 비례 제어 밸브가 제1 밸브(35)로서 적용될 때, 제어 장치(100)는, 입구 밸브(31들이 개방되고 출구 밸브(32)들이 폐쇄되고 제2 밸브(36)들이 개방되고 펌프(34)들이 구동되는 상태를 설정하고, 그 상태에서 제1 밸브(35)의 개방도를 조정한다. 이러한 방식으로, 증압 제어에 있어서, 휠 실린더(12)들에서의 유압이 용이하게 조정될 수 있다.
이러한 방식으로, 제어 장치(100)는 입구 밸브(31)들, 출구 밸브(32)들, 펌프(34)들, 출구 밸브(32)들, 펌프(34)들, 제1 밸브(35)들 및 제2 밸브(36)들의 작동을 제어하는 것에 의해 상술한 증압 제어, 유압 유지 제어, 및 감압 제어를 실행할 수 있으며, 이에 의해 휠들에서 발생되는 제동력을 제어한다. 이러한 방식으로, 예를 들어 선행 차량과의 차간 거리를 유지하면서 차량이 주행하는 것을 가능하게 하는 어댑티브 크루즈 컨트롤이 실행될 수 있다. 또한, 제어 장치(100)는 유압 유지 제어를 실행하여 휠들에서 발생되는 제동력을 유지할 수 있다. 이러한 방식으로, 예를 들어, 제어 장치(100)는 오르막길에서 정지한 후에 차량이 다시 출발할 때 차량이 미끄러지는 것을 억제하기 위한 힐 홀드 컨트롤(hill hold control), 및 차량이 오르막길에서 주행 중일 때 차량의 속도를 일정하게 유지하기 위한 속도 유지 제어를 실행할 수 있다.
여기에서, 본 실시 형태의 유압 제어 유닛(50)에 따르면, 제1 밸브(35)들을 적절하게 구성하는 것에 의해, 휠 실린더(12)들에서의 유압은 유압 유지 제어에서 더욱 낮은 값으로 적절하게 유지될 수 있다. 이하, 제1 밸브(35)들의 구성이 상세히 설명될 것이다.
<2. 제1 밸브의 구성>
본 실시 형태에 따른 유압 제어 유닛(50)에 포함되는 제1 밸브(35)의 구성이 도 2를 참조하여 설명될 것이다. 도 2는 제1 밸브(35)의 개략적인 구성을 설명하기 위한 부분 확대 단면도이다. 구체적으로, 도 2는 브레이크액이 흐르는 브레이크액 유로 주위의 제1 밸브(35)의 구성을 도시한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 밸브(35)는 주 밸브체(301), 주 밸브 시트부(302), 제1 유로(311), 제2 유로(312), 부 밸브체(321), 부 밸브 시트부(322), 및 압박 부재(323)를 포함한다. 또한, 제1 밸브(35)는 피팅부(324), 제1 포트(341), 및 제2 포트(342)를 포함한다.
제1 포트(341)는 제1 밸브(35)에 있는 브레이크액의 입구/출구이며, 제1 밸브(35)에 대해 마스터 실린더(11)측의 주 유로(13)에 연결된다. 제2 포트(342)는 제1 밸브(35)에 있는 브레이크액의 입구/출구이며, 제 1 밸브(35)에 대해 휠 실린더(12)측의 주 유로(13)에 연결된다.
제1 유로(311)는 제1 포트(341)와 제2 포트(342)를 연결하고, 주 유로(13)의 일부를 형성한다. 주 밸브 시트부(302)는 제1 유로(311)에 제공된다. 제2 유로(312)는 주 밸브 시트부(302)에 대해 제1 유로(311)의 마스터 실린더(11)측, 및 주 밸브 시트부(302)에 대해 제1 유로(311)의 휠 실린더(12)측을 연결한다.
주 밸브체(301)는 전자기력에 의해 작동된다. 구체적으로, 제1 밸브(35)에는 전자기 코일(도시되지 않음)이 제공되고, 주 밸브체(301)는 전류가 전자기 코일을 통해 흐를 때 발생되는 전자기력에 의해 작동된다. 전류가 전자기 코일을 통해 흐르지 않는 비통전 상태로부터 전류가 전자기 코일을 통해 흐르는 통전 상태로 상태가 변경될 때, 주 밸브체(301)는 주 밸브 시트부(302)를 향해 이동하고, 주 밸브 시트부(302)는 주 밸브체(301)에 의해 폐쇄된다. 구체적으로, 주 밸브 시트부(302)에는 제1 유로(311)의 제1 포트(341)측과 제2 포트(342)측 사이를 연통하기 위한 개구(302a)가 제공된다. 주 밸브체(301)가 주 밸브 시트부(302)를 향해 이동할 때, 개구(302a)는 폐쇄된다. 다른 한편으로, 통전 상태로부터 비통전 상태로 상태가 변경될 때, 주 밸브체(301)는 주 밸브 시트부(302)의 반대편으로 이동하고, 주 밸브 시트부(302)는 주 밸브에 의해 개방된다. 도 2에 도시된 예에서, 통전 상태에서 주 밸브체(301)의 위치는 2점 쇄선으로 표시되고, 비통전 상태에서 주 밸브체(301)의 위치는 실선으로 표시된다. 주 밸브 시트부(302)가 주 밸브체(301)에 의해 폐쇄되는 폐쇄된 상태는 제1 밸브(35)가 폐쇄되는 전술한 상태에 대응하며, 주 밸브 시트부(302)가 주 밸브체(301)에 의해 개방되는 개방된 상태는 제1 밸브(35)가 개방되는 전술한 상태에 대응한다.
부 밸브체(321)와 부 밸브 시트부(322)는 제2 유로(312)에 제공되며, 휠 실린더(12)측으로부터 마스터 실린더(11)측으로 브레이크액의 흐름을 제한한다.
부 밸브체(321)는 휠 실린더(12)측에서의 유압에 의해 부 밸브체(321)에 가해지는 힘과, 마스터 실린더(11)측에서의 유압에 의해 부 밸브체(321)에 가해지는 힘, 및 압박 부재(323)에 의해 부 밸브체(321)에 가해지는 힘 사이의 관계로 인하여 이동한다. 부 밸브체(321)는 기본적으로 부 밸브 시트부(322)를 폐쇄한다. 구체적으로, 부 밸브 시트부(322)에는 제2 유로(312)의 제1 포트(341)측과 제2 포트(342)측 사이를 연통하기 위한 개구(322a)가 제공된다. 부 밸브체(321)가 부 밸브 시트부(322)로 가압될 때, 개구(322a)는 폐쇄된다. 후술되는 바와 같이, 주 밸브 시트부(302)가 주 밸브체(301)에 의해 폐쇄되어 주 밸브체(301)가 움직일 수 없게 된 상태에서 브레이크 페달(16)이 밟혀질 때, 부 밸브체(321)는 부 밸브 시트부(322)의 반대편으로 이동한다. 이러한 방식으로, 부 밸브 시트부(322)는 부 밸브체(321)에 의해 폐쇄된 상태로부터 해제된다. 이러한 부 밸브체(321)의 작동은 추후에 상세히 설명될 것이다.
부 밸브 시트부(322)를 통해 삽입된 볼록부가 부 밸브체(321)의 부 밸브 시트부(322)측에 형성된다. 부 밸브체(321)가 부 밸브 시트부(322)를 향하여 이동할 때 부 밸브체(321)가 부 밸브체(321)의 사전 결정된 이동 방향에 대해 기울어진 경우에, 볼록부는 부 밸브 시트부(322)의 내벽에 접촉하고, 부 밸브체(321)의 기울기가 억제된다. 이러한 방식으로, 부 밸브체(321)와 부 밸브 시트부(322)는 부 밸브체(321)와 부 밸브 시트부(322)의 자세가 적절하게 유지된 상태에서 접촉한다. 그러므로, 부 밸브체(321)와 부 밸브 시트부(322) 사이의 액밀성이 저하될 가능성이 감소될 수 있다.
부 밸브체(321)의 재질은 특별히 제한되지 않는다. 그러나, 부 밸브체(321)와 부 밸브 시트부(322) 사이의 액밀성을 향상시키는 관점으로부터, 부 밸브 시트부(322)와 접촉하는 부 밸브체(321)의 부분은 바람직하게 수지로 만들어진다. 예를 들어, 부 밸브체(321)는 수지 밀봉 부재(325)를 가진다. 밀봉 부재(325)는 부 밸브 시트부(322)와 접촉한다. 구체적으로, 밀봉 부재(325)는 O-링이다. 이러한 방식으로, 부 밸브체(321)가 부 밸브 시트부(322)를 향해 이동하여 부 밸브 시트부(322)와 접촉할 때, 밀봉 부재(325)는 부 밸브 시트부(322)의 형상에 따라서 탄성 변형되며, 부 밸브체(321)와 부 밸브 시트부(322) 사이의 액밀성이 향상된다.
또한, 부 밸브 시트부(322)의 재질은 특별히 제한되지 않는다. 그러나, 부 밸브체(321)와 부 밸브 시트부(322) 사이의 액밀성을 향상시키는 관점으로부터, 부 밸브체(321)와 접촉하는 부 밸브 시트부(322)의 부분은 바람직하게 수지로 만들어진다. 이러한 방식으로, 부 밸브체(321)가 부 밸브 시트부(322)를 향하여 이동하여 부 밸브 시트부(322)와 접촉할 때, 부 밸브 시트부(322)는 부 밸브체(321)의 형상에 따라서 탄성 변형되고, 부 밸브체(321)와 부 밸브 시트부(322) 사이의 액밀성이 향상된다.
압박 부재(323)는 부 밸브 시트부(322)를 향하여 부 밸브체(321)를 압박한다. 압박 부재(323)는, 예를 들어 제1 밸브(35)의 내벽(326)과 부 밸브체(321) 사이에 제공된 코일 스프링이다. 압박 부재(323)는 바람직하게 예를 들어 내유성 및 내열성을 가지는 재료(예를 들어, 피아노 와이어)로 만들어진다.
피팅부(324)는 제1 밸브(35)의 내벽(326)에 형성되어 압박 부재(323)가 끼워진다. 구체적으로, 피팅부(324)는 압박 부재(323)의 내부에 끼워진다. 이러한 방식으로, 압박 부재(323)의 위치 및 자세에서의 변화가 제한되고, 부 밸브체(321), 부 밸브 시트부(322) 및 압박 부재(323) 사이의 위치 및 자세 관계가 적절하게 유지된다. 그러므로, 부 밸브체(321)가 부 밸브 시트부(322)를 향하여 이동할 때, 부 밸브체(321)와 부 밸브 시트부(322)는 부 밸브 시트부(322)에 대한 부 밸브체(321)의 위치 및 자세가 적절하게 유지되는 상태에서 서로 접촉한다. 그 결과, 부 밸브체(321)와 부 밸브 시트부(322) 사이의 액밀성이 저하될 가능성이 감소될 수 있다.
<3. 부 밸브체의 작동>
이어서, 부 밸브체(321)의 작동이 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명될 것이다.
도 3은 제1 밸브(35)가 폐쇄된 상태에 있을 때 부 밸브체(321)의 작동을 설명하기 위한 도면이다. 전술한 바와 같이, 유압 유지 제어가 실행될 때, 제1 밸브(35)는 폐쇄 상태에 있다. 제1 밸브(35)가 폐쇄된 상태에 있을 때, 휠 실린더(12)측에서의 유압은 부 밸브체(321)에 대한 마스터 실린더(11)측에서의 유압보다 커지게 된다. 이러한 방식으로, 부 밸브 시트부(322)로 부 밸브체(321)를 가압하는 유압에 의한 힘(F20)이 부 밸브체(321)에 가해진다.
그런데, 종래의 유압 유지 제어에서, 휠 실린더(12)들에서의 유압이 비교적 낮은 값으로 유지될 때, 힘(F20)은 때때로 장시간 동안 부 밸브체(321)와 부 밸브 시트부(322) 사이의 액밀성을 유지할 수 있는 값에 도달하지 못한다. 그러므로, 부 밸브체(321)와 부 밸브 시트부(322) 사이의 액밀성은 단시간에 감소될 수 있고, 브레이크액은 부 밸브 시트부(322)를 경유하여 마스터 실린더(11)를 향해 용이하게 빠져나갈 수 있다. 여기에서, "장시간"은 부 밸브체(321)와 부 밸브 시트부(322) 사이의 액밀성이 유압 유지 제어에서 유지되도록 요구되는 기간을 지칭한다. 이러한 경우에, 휠 실린더(12)들에서의 유압을 장시간 동안 유지하는 것이 어렵다.
여기에서, 본 실시 형태에 따른 유압 제어 유닛(50)에서, 압박 부재(323)가 제1 밸브(35)에 제공되기 때문에, 부 밸브 시트부(322)를 향해 부 밸브체(321)를 압박하기 위한 힘(F10)이 부 밸브체(321)에 가해진다. 예를 들어, 압박 부재(323)가 코일 스프링일 때, 힘(F10)은 코일 스프링의 복원력에 대응한다. 이러한 경우에, 부 밸브체(321)는 힘(F10)과 힘(F20)의 합만큼 부 밸브 시트부(322)로 가압된다. 그러므로, 휠 실린더(12)들에서의 유압이 상대적으로 낮을 때에도, 부 밸브체(321)와 부 밸브 시트부(322) 사이의 액밀성은 향상되고, 브레이크액은 부 밸브 시트부(322)를 경유하여 마스터 실린더(11)를 향해 빠져나가는 것이 방지될 수 있다. 따라서, 휠 실린더(12)들에서의 유압은 장기간 동안 낮은 값으로 유지될 수 있다. 즉, 유압 유지 제어에서, 휠 실린더(12)들에서의 유압은 적절하게 낮은 값으로 유지될 수 있다.
도 4는 제1 밸브(35)가 개방된 상태에 있을 때 부 밸브체(321)의 작동을 설명하기 위한 도면이다. 부 밸브체(321)에 대한 마스터 실린더(11)측에서의 유압과 휠 실린더(12)측에서의 유압은 제1 밸브(35)가 개방된 상태에 있을 때 동일하다. 그러므로, 유압에 의한 힘이 부 밸브체(321)에 가해지지 않는다. 여기에서, 압박 부재(323)의 고유 길이는 부 밸브체(321)가 부 밸브 시트부(322)와 접촉하고 있는 상태에서 부 밸브 시트부(322)를 향해 부 밸브체(321)를 압박하기 위한 힘(F10)을 발생시킬 만큼 충분히 길다. 이러한 방식으로, 부 밸브체(321)는 제1 밸브(35)가 개방된 상태에 있을 때에도 힘(F10)에 의해 부 밸브 시트부(322)를 향해 압박된다. 즉, 제1 밸브(35)가 개방된 상태에 있을 때, 부 밸브 시트부(322)는 부 밸브체(321)에 의해 폐쇄된다. 그러므로, 본 실시 형태에 따른 유압 제어 유닛(50)에서, 압박 부재(323)의 고유 길이를 적당한 길이로 설정하는 것에 의해, 부 밸브체(321)와 부 밸브 시트부(322) 사이의 액밀성은 휠 실린더(12)에서의 유압이 상대적으로 낮을 때에도 향상되고, 브레이크액은 부 밸브 시트부(322)를 경유하여 마스터 실린더(11)를 향해 빠져나가는 것이 방지된다.
도 5는 주 밸브 시트부(302)가 주 밸브체(301)에 의해 폐쇄되어 주 밸브체(301)가 움직이지 않는 상태에서 브레이크 페달(16)이 밟혀질 때 부 밸브체(321)의 작동을 설명하기 위한 도면이다. 주 밸브 시트부(302)가 주 밸브체(301)에 의해 폐쇄되고 주 밸브체(301)가 움직이지 않는 상태에서 브레이크 페달(16)이 밟혀질 때, 마스터 실린더(11)측에서의 유압은 부 밸브체(321)에 대한 휠 실린더(12)측에서의 유압보다 커지게 된다. 이러한 방식으로, 부 밸브 시트부(322)의 반대편으로 부 밸브체(321)를 가압하기 위한 유압에 의한 힘(F30)이 부 밸브체(321)에 가해진다. 여기에서, 부 밸브 시트부(322)를 향해 부 밸브체(321)를 압박하기 위한 힘(F10)을 결정하는 압박 부재(323)의 기계적 특성(예를 들어, 압박 부재(323)가 코일 스프링일 때 스프링 상수 및 고유 길이 등)은 힘(F10)이 힘(F30)의 최대값(예를 들어, 차량의 긴급 상황에서 브레이크 페달(16)이 갑자기 밟혀졌을 때 부 밸브체(321)에 가해지는 힘)보다 작도록 선택된다. 그러므로, 힘(F30)이 힘(F10)보다 클 때, 부 밸브체(321)는 힘(F30)에서 힘(F10)을 빼는 것에 의해 얻어진 힘만큼 부 밸브 시트부(322)의 반대편으로 이동한다. 이러한 방식으로, 부 밸브 시트부(322)는 부 밸브체(321)에 의해 개방된다. 그러므로, 주 밸브 시트부(302)가 주 밸브체(301)에 의해 폐쇄되고 주 밸브체(301)가 움직일 수 없게 된 상태에서도, 브레이크 페달(16)을 밟혀졌을 때 브레이크액이 마스터 실린더(11)측으로부터 휠 실린더(12)측으로 흐를 수 있고, 차량이 제동될 수 있다.
<4. 유압 제어 유닛의 효과>
이어서, 본 실시 형태에 따른 유압 제어 유닛(50)의 효과가 설명될 것이다.
본 실시 형태에 따른 유압 제어 유닛(50)은 전자기력에 의해 작동되는 주 밸브체(301)와 주 밸브 시트부(302)를 각각 가지는 제1 밸브(35)들과, 휠 실린더(12)들에서의 유압을 유지하는 제어를 수행하기 위한 제어 장치(100)를 포함한다. 또한, 각각의 제1 밸브(35)는 휠 실린더(12)측으로부터 마스터 실린더(11)측으로 브레이크액의 흐름을 제한하는 부 밸브체(321)와 부 밸브 시트부(322)를 가진다. 또한, 제1 밸브(35)에는 부 밸브 시트부(322)를 향해 부 밸브체(321)를 압박하기 위한 압박 부재(323)가 제공된다. 이러한 방식으로, 유압 유지 제어에서, 부 밸브체(321)는 부 밸브 시트부(322)를 향해 부 밸브체(321)를 압박하기 위한 압박 부재(323)에 의한 힘(F10)과 부 밸브 시트부(322)로 부 밸브체(321)를 가압하기 위한 유압에 의한 힘(F20)의 합에 의해 부 밸브 시트부(322)로 가압된다. 그러므로, 휠 실린더(12)들에서의 유압이 비교적 낮은 경우에도, 부 밸브체(321)와 부 밸브 시트부(322) 사이의 액밀성이 향상되고, 브레이크액이 부 밸브 시트부(322)를 경유하여 마스터 실린더(11)를 향해 빠져나가는 것이 방지된다. 따라서, 휠 실린더(12)들에서의 유압은 장기간 동안 낮은 값으로 유지될 수 있다. 즉, 유압 유지 제어에서, 휠 실린더(12)들에서의 유압은 적절하게 낮은 값으로 유지될 수 있다.
바람직하게, 유압 제어 유닛(50)에서, 제어 장치(100)는 선행 차량과의 차간 거리를 유지하면서 차량이 주행하는 것을 가능하게 하기 위한 어댑티브 크루즈 컨트롤을 실행한다. 어댑티브 크루즈 컨트롤에서, 휠 실린더(12)들에서의 유압을 유지하는 제어가 실행된다. 어댑티브 크루즈 컨트롤 동안의 유압 유지 제어에서, 휠 실린더(12)들에서의 유압을 더 낮은 값으로 유지하는 것이 요구된다. 그러므로, 본 실시 형태에 따른 유압 제어 유닛(50)이 어댑티브 크루즈 컨트롤을 실행하기 위한 제어 장치를 포함하는 유압 제어 유닛으로서 적용될 때, 휠 실린더(12)들에서의 유압을 낮은 값으로 적절하게 유지하는 효과는 유압 유지 제어에서 효과적으로 이용될 수 있다.
바람직하게, 유압 제어 유닛(50)에서, 부 밸브 시트부(322)와 접촉하는 부 밸브체(321)의 부분은 수지로 만들어진다. 이러한 방식으로, 부 밸브체(321)가 부 밸브 시트부(322)를 향해 이동하여 부 밸브 시트부(322)와 접촉하게 될 때, 부 밸브체(321)는 부 밸브 시트부(322)의 형상에 따라서 변형되고, 부 밸브체(321)와 부 밸브 시트부(322) 사이의 액밀성이 더욱 향상될 수 있다.
바람직하게, 유압 제어 유닛(50)에서, 부 밸브체(321)와 접촉하는 부 밸브 시트부(322)의 부분은 수지로 만들어진다. 이러한 방식으로, 부 밸브체(321)가 부 밸브 시트부(322)를 향하여 이동하여 부 밸브 시트부(322)와 접촉하게 될 때, 부 밸브 시트부(322)는 부 밸브체(321)의 형상에 따라서 변형되며, 부 밸브체(321)와 부 밸브 시트부(322) 사이의 액밀성이 더욱 향상될 수 있다.
바람직하게, 유압 제어 유닛(50)에서, 압박 부재(323)는 제1 밸브(35)의 내벽(326)과 부 밸브체(321) 사이에 제공되는 코일 스프링이며, 코일 스프링이 끼워지는 피팅부(324)가 제1 밸브(35)의 내벽(326)에 형성된다. 이러한 방식으로, 부 밸브체(321), 부 밸브 시트부(322) 및 압박 부재(323) 사이의 위치 및 자세 관계가 적절하게 유지된다. 그러므로, 부 밸브체(321)와 부 밸브 시트부(322)의 위치 및 자세가 적절하게 유지된 상태에서, 부 밸브체(321)와 부 밸브 시트부(322)가 서로 접촉하게 된다. 그 결과, 부 밸브체(321)와 부 밸브 시트부(322) 사이의 액밀성이 저하될 가능성이 감소될 수 있다.
바람직하게, 유압 제어 유닛(50)에서, 부 밸브 시트부(322)를 통해 삽입되는 볼록부가 부 밸브체(321)의 부 밸브 시트부(322)측에 형성된다. 이에 의해, 부 밸브체(321)의 기울기가 억제된다. 이러한 방식으로, 부 밸브체(321)와 부 밸브 시트부(322)의 자세가 적절하게 유지된 상태에서. 부 밸브체(321)와 부 밸브 시트부(322)가 접촉하게 된다. 그러므로, 부 밸브체(321)와 부 밸브 시트부(322) 사이의 액밀성이 저하될 가능성이 감소될 수 있다.
<5. 결론>
본 발명의 바람직한 실시 형태가 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명되었을지라도, 본 개시 내용은 이러한 실시 형태에 한정되지 않는다. 당업자라면 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변경 또는 수정을 고려할 수 있다는 것은 자명하다. 당연히, 이들 또한 본 개시 내용의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.
예를 들어, 유압 제어 유닛(50)의 구성은 상기 실시 형태 및 도면에 도시된 예에 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 실시 형태에서, 공급 유로(15)에 제공되는 물체가 제2 밸브(36)인 예가 설명되었다. 그러나, 공급 유로(15)에 제공되는 물체는 압력 조절 저장소일 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 실시 형태에서, 댐퍼(72), 스로틀 밸브(73) 및 체크 밸브(74)가 부 유로(14)에 제공되는 구성이 설명되었다. 그러나, 댐퍼(72), 스로틀 밸브(73) 및 체크 밸브(74)의 일부 또는 전부는 부 유로(14)에 제공되지 않을 수 있다.
또한, 예를 들어, 제1 밸브(35)의 구성은 상기 실시 형태 및 도면에 도시된 예에 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 실시 형태에서, 부 밸브 시트부(322)와 접촉하게 되는 부 밸브체(321)의 부분이 부 밸브체(321)와 별도의 부재로 형성되는 예가 설명되었다. 그러나, 부 밸브 시트부(322)와 접촉하게 되는 부 밸브체(321)의 부분은 부 밸브체(321)와 일체로 형성될 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 실시 형태에서, 부 밸브체(321)와 접촉하게 되는 부 밸브 시트부(322)의 부분이 부 밸브 시트부(322)와 일체로 형성되는 예가 설명되었다. 그러나, 부 밸브체(321)와 접촉하게 되는 부 밸브 시트부(322)의 부분은 부 밸브체(321)와 별도의 부재로 형성될 수 있다.
또한, 예를 들어 상기 실시 형태에서, 피팅부(324)가 압박 부재(323)의 내부에 끼워지는 예가 설명되었다. 그러나, 피팅부(324)는 압박 부재(323)의 외측에 끼워질 수 있다. 피팅부(324)가 압박 부재(323)의 외측에 끼워질 때, 피팅부(324)의 형상은 예를 들어 원통 형상으로 형성된다. 한편, 피팅부(324)의 형상은 원기둥 형상에 특별히 한정되지 않고, 부 밸브체(321), 부 밸브 시트부(322) 및 압박 부재(323) 사이의 위치 및 자세 관계를 적절하게 유지할 수 있는 한 어떠한 형상이어도 좋다.
또한, 예를 들어, 상기 실시 형태에서, 볼록부가 부 밸브체(321)의 부 밸브 시트부(322)측에 형성되는 예가 설명되었다. 그러나, 부 밸브체(321)의 형상은 이러한 예에 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 부 밸브체(321)의 형상은 부 밸브 시트부(322)의 반대편을 향하여 그 직경이 증가하는 원추 형상일 수 있거나 또는 실질적으로 구 형상일 수 있다.
1: 브레이크 시스템 11: 마스터 실린더
12: 휠 실린더 13: 주 유로
14: 부 유로 15: 공급 유로
16: 브레이크 페달 31: 입구 밸브
32: 출구 밸브 34: 펌프
35: 제1 밸브 36: 제2 밸브
50: 유압 제어 유닛 100: 제어 장치
301: 주 밸브체 302: 주 밸브 시트부
311: 제1 유로 312: 제2 유로
321: 부 밸브체 322: 부 밸브 시트부
323: 압박 부재 324: 피팅부
326: 내벽

Claims (6)

  1. 차량 브레이크 시스템(1)의 유압 제어 유닛(50)으로서,
    마스터 실린더(11)와 휠 실린더(12) 사이에서 연통하는 주 유로(13);
    상기 주 유로(13)에 연결되고 상기 휠 실린더(12)에서의 브레이크액이 빠져나가는 것을 가능하게 하는 부 유로(14);
    상기 부 유로(14)와 연결되어 상기 부 유로(14)에 브레이크액을 공급하는 공급 유로(15);
    상기 주 유로(13)에서 상기 마스터 실린더(11)측에서의 상기 부 유로(14)의 단부보다 상기 마스터 실린더(11)측에 더 근접하게 제공되고, 전자기력에 의해 작동되는 주 밸브체(301) 및 주 밸브 시트부(302)를 가지는 전자기 밸브(35); 및
    상기 주 밸브 시트부(302)가 상기 주 밸브체(301)에 의해 폐쇄되는 폐쇄된 상태에서 상기 휠 실린더(12)에서의 유압을 유지하는 제어를 수행하기 위한 제어 장치(100)를 포함하며,
    상기 전자기 밸브(35)는,
    상기 주 밸브 시트부(302)가 제공되고 상기 주 유로(13)의 일부를 형성하는 제1 유로(311);
    상기 주 밸브 시트부(302)에 대해 상기 제1 유로(311)의 상기 마스터 실린더(11)측과 상기 주 밸브 시트부(302)에 대해 상기 제1 유로(311)의 상기 휠 실린더(12)측을 연결하는 제2 유로(312); 및
    상기 제2 유로(312)에 제공되고 상기 휠 실린더(12)측으로부터 마스터 실린더(11)측으로 브레이크액의 흐름을 제한하는 부 밸브체(321) 및 부 밸브 시트부(322)를 포함하며,
    상기 전자기 밸브(35)에는 상기 부 밸브 시트부(322)를 향해 상기 부 밸브체(321)를 압박하는 압박 부재(323)가 제공되고,
    상기 주 밸브 시트부(302)가 상기 주 밸브체(301)에 의해 폐쇄되는 폐쇄된 상태에서, 상기 부 밸브체(321)를 상기 부 밸브 시트부(322)를 향해 가압하는 유압에 의한 힘과 상기 부 밸브체(321)를 상기 부 밸브 시트부(322)를 향해 압박하기 위한 힘이 동시에 작용하며,
    상기 압박 부재(323)는, 상기 주 밸브 시트부(302)가 상기 주 밸브체(301)에 의해 개방되는 개방된 상태에서 상기 부 밸브 시트부(322)가 상기 압박 부재(323)에 의해 압박되는 상기 부 밸브체(321)에 의해 폐쇄되도록 구성되고, 또한,
    상기 압박 부재(323)는 상기 주 밸브 시트부(302)가 상기 주 밸브체(301)에 의해 폐쇄되어 상기 주 밸브체(301)의 움직임이 방지된 상태에서 브레이크 페달(16)이 밟혀지는 경우, 상기 부 밸브체(321)를 상기 부 밸브 시트부(322)로부터 이격되는 방향으로 가압하기 위한 유압에 의한 힘이 상기 부 밸브 시트부(322)를 향해 상기 부 밸브체(321)를 압박하기 위한 힘보다 작도록 구성되는, 유압 제어 유닛(50).
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어 장치(100)는 선행 차량과의 차간 거리를 유지하면서 차량이 주행하는 것을 가능하게 하는 어댑티브 크루즈 컨트롤을 실행하며, 상기 어댑티브 크루즈 컨트롤에서, 상기 휠 실린더(12)에서 유압을 유지하는 제어가 실행되는, 유압 제어 유닛(50).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 부 밸브 시트부(322)와 접촉하게 되는 상기 부 밸브체(321)의 부분은 수지로 만들어지는, 유압 제어 유닛(50).
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 부 밸브체(321)와 접촉하게 되는 상기 부 밸브 시트부(322)의 부분은 수지로 만들어지는, 유압 제어 유닛(50).
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 압박 부재(323)는 상기 전자기 밸브(35)의 내벽(326)과 상기 부 밸브체(321) 사이에 제공되는 코일 스프링이며,
    상기 코일 스프링이 끼워지는 피팅부(324)가 상기 전자기 밸브(35)의 내벽(326)에 형성되는, 유압 제어 유닛(50).
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 부 밸브 시트부(322)를 통해 삽입되는 볼록부가 상기 부 밸브체(321)의 부 밸브 시트부(322)측에 형성되는, 유압 제어 유닛(50).
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