KR19980048344A - High Responsive Brake Booster - Google Patents
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Abstract
본 발명은 엔진 서지 탱크로부터의 부압이 작용하는 전방 챔버(5)를 형성하는 진공 하우징(3), 상기 진공 하우징(3)에 삽입되어 대기압이 작용하는 후방 챔버(9)를 형성하는 진공 실린더(7), 상기 진공 실린더(7)의 후방 중앙에 삽입 장착되어 후방에는 브레이크 페달(11)의 클레비스(13)가 전방에는 푸시로드(17)가 각각 연결되어 있는 파워 피스톤(15), 상기 파워 피스톤(15) 전방 외주면에 돌출된 장착홈(19)에 결합되어 상기 전방 챔버(5)와 후방 챔버(9)를 분할하도록 되어 있는 다이어프램(21), 상기 다이어프램(21)의 벽면에 관통 설치되어 있는 래칭밸브(23), 상기 진공 실린더(7)의 후방 벽면에 관통 설치되어 있는 비례제어밸브(25) 및, 상기 진공 실린더(7)의 후방 벽면에 부착되어 상기 래칭밸브(23)와 상기 비례제어밸브(25)에 결선되어 있는 부스터 제어모듈(27)로 구성되어 있는 브레이크 부스터(1)에 관한 것이다.The present invention provides a vacuum cylinder (3) for forming a front chamber (5) in which negative pressure from an engine surge tank acts, and a vacuum cylinder (3) inserted in the vacuum housing (3) to form a rear chamber (9) in which atmospheric pressure acts. 7), the power piston 15, which is inserted into the rear center of the vacuum cylinder (7), the rear clevis 13 of the brake pedal 11 is connected to the push rod 17 in the front, the power The diaphragm 21 is coupled to the mounting groove 19 protruding from the front outer circumferential surface of the piston 15 so as to divide the front chamber 5 and the rear chamber 9 and penetrates the wall surface of the diaphragm 21. Latching valve 23, a proportional control valve 25 penetrating the rear wall of the vacuum cylinder 7, and a rear wall of the vacuum cylinder 7 attached to the latching valve 23 and the proportionality. With booster control module 27 connected to control valve 25 That is gender related to the brake booster (1).
Description
본 발명은 고응답성 브레이크 부스터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 부스터의 전방 챔버와 후방 챔버를 구분하는 다이어프램과 후방 챔버를 형성하는 진공 실린더의 벽면에 완전 개폐되는 래칭밸브(letching valve)와 비례제어밸브(proportioning control valve)를 각각 관통 설치하여 전방 챔버와 후방 챔버의 차단기능과 후방 챔버와 대기압의 차단기능을 간단한 구조로도 수행할 수 있을 뿐만 아니라 후방 챔버로 대기압이 들어가는 유로를 단순화시킨 고응답성 브레이크 부스터에 관한 것이다.The present invention relates to a high-responsive brake booster, and more particularly, a diaphragm that separates the front chamber and the rear chamber of the booster and a latching valve that is completely opened and closed on the wall of the vacuum cylinder forming the rear chamber. Providing through each of the valves (proportioning control valve), it is possible to perform the blocking function of the front chamber and the rear chamber and the blocking of the rear chamber and the atmospheric pressure with a simple structure as well as to simplify the flow of the atmospheric pressure into the rear chamber. It's about a castle brake booster.
초기에 개발된 자동차는 속도가 매우 느리며 차량의 무게도 가벼웠다. 즉, 브레이크에 대한 필요성이 절실하지 않았다. 그러나 자동차 기술이 급격하게 발전함에 따라 차속이 점차 빨라졌으며, 내외장 부품의 증대로 인해 차량의 무게도 점차 중량화되어 갔다.Early-developed cars were very slow and had a lighter weight. In other words, the need for a brake was not urgent. However, due to the rapid development of automobile technology, the vehicle speed has gradually increased, and the weight of the vehicle has gradually increased due to the increase of internal and external parts.
이와 같이 차량 관성력의 주요 인자인 질량과 가속도가 서로 상승작용을 일으키면서 증대되어 왔을 뿐만 아니라, 주행 중의 안전성에 대한 관심도 아울러 고조되어 왔다. 그 결과, 차량의 제동 성능을 향상시키기 위한 다양한 연구 개발이 이루어져 왔으며, 이러한 노력의 결과로 최근 급속하게 발전하고 있는 것이 바로 브레이크 부스터이다.As described above, not only mass and acceleration, which are major factors of vehicle inertia, are synergistic, but also increased interest in safety while driving. As a result, various researches and developments have been made to improve the braking performance of the vehicle. As a result of these efforts, it is the brake booster that is rapidly developing recently.
이러한 브레이크 부스터는 차량 제동시 운전자가 브레이크 페달을 밟는 답력을 배가(boosting)시켜 주는 장치로서, 크게 진공식 부스터와 유압식 부스터로 구분할 수 있다.The brake booster is a device that boosts the pedaling force of the driver when the vehicle brakes the brake pedal. The brake booster may be classified into a vacuum booster and a hydraulic booster.
이중 도 1에 도시된 진공식 브레이크 부스터(101)는 흡기 다기관의 부압 즉, 진공을 이용해 배력을 얻을 수 있도록 되어 있는 것으로, 외체를 형성하는 진공 하우징(103), 진공 실린더(105) 및 파워 피스톤부(107)로 이루어져 있으며, 진공 하우징(103)과 진공 실린더(105)는 다이어프램(109)에 의해 전방 챔버(111) 즉, 진공 챔버와 후방 챔버(113) 즉, 대기압 챔버로 분할되어 있다.The vacuum brake booster 101 shown in FIG. 1 is configured to obtain a back pressure by using a negative pressure of the intake manifold, that is, a vacuum, and includes a vacuum housing 103, a vacuum cylinder 105, and a power piston forming an outer body. The vacuum housing 103 and the vacuum cylinder 105 are divided into the front chamber 111, that is, the vacuum chamber and the rear chamber 113, that is, the atmospheric pressure chamber by the diaphragm 109.
여기에서, 파워 피스톤부(107)는 다이어프램(109)과 연동하는 파워 피스톤(115), 페달에 가해지는 답력을 전달하는 작동로드(117), 압력 스프링(120)에 의해 작동로드(117)의 전후이동에 따라 연동하여 전방 챔버(111)와 후방 챔버(113)로의 진공 또는 대기의 연통을 제어하도록 되어 있는 제어밸브(121)와 에어 밸브 피스톤(123), 제어 밸브(121)를 지지하는 제어 밸브 리테이너(125) 및 파워 피스톤(115)이 전진함에 따라 마스터 실린더로 제동력을 전달하는 푸시로드(127)으로 구성되어 있다.Here, the power piston 107 is the power piston 115 in conjunction with the diaphragm 109, the operating rod 117 for transmitting the pedal force applied to the pedal, the pressure spring 120 of the operating rod 117 Control to support the control valve 121, the air valve piston 123, and the control valve 121, which is configured to control the communication between the vacuum or the atmosphere to the front chamber 111 and the rear chamber 113 in conjunction with the forward and backward movement. As the valve retainer 125 and the power piston 115 are advanced, the push rod 127 is configured to transmit a braking force to the master cylinder.
그런데, 이러한 브레이크 부스터(101)는 도시된 바와 같이, 파워 피스톤(115)의 구조가 복잡할 뿐만 아니라 특히 파워 피스톤(115)을 경유하여 후방 챔버(113)로 작용하는 대기압의 작용유로가 복잡하게 배열되어 있으므로 브레이크 부스터(101)의 응답성이 늦어지는 문제점이 있었다.However, the brake booster 101 has a complicated structure of the power piston 115 as shown in the drawing, as well as a complicated working flow path of the atmospheric pressure acting on the rear chamber 113 via the power piston 115. Since it is arranged, there is a problem that the response of the brake booster 101 is slow.
따라서, 본 발명은 브레이크 부스터의 다이어프램 상에 완전 개폐되는 래칭 밸브를 장착하고 동시에 진공 실린더의 후방 벽면에 비례제어밸브를 장착하여 이들의 개도를 부스터 제어모듈에 의해 브레이크 페달의 이동에 따라 적절하게 조정하여 브레이크 부스터의 응답성을 향상시키면서도 이로 인한 급제동을 방지할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다고 할 것이다.Therefore, the present invention is equipped with a latching valve that is fully opened and closed on the diaphragm of the brake booster and at the same time a proportional control valve is mounted on the rear wall of the vacuum cylinder to adjust their openings appropriately according to the movement of the brake pedal by the booster control module. The purpose is to improve the responsiveness of the brake booster and to prevent sudden braking.
그러므로, 본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위해, 엔진 서지 탱크로부터의 부압이 작용하는 전방 챔버를 형성하는 진공 하우징, 이 진공 하우징에 삽입되어 대기압이 작용하는 후방 챔버를 형성하는 진공 실린더, 이 진공 실린더의 후방 중앙에 삽입 장착되어 후방에는 브레이크 페달의 클레비스가 전방에는 푸시로드가 각각 연결되어 있는 파워 피스톤, 이 파워 피스톤 전방 외주면에 돌출된 장착홈에 결합되어 전방 챔버와 후방 챔버를 분할하도록 되어 있는 다이어프램, 이 다이어프램의 벽면에 관통 설치되어 있는 래칭밸브, 진공 실린더의 후방 벽면에 관통 설치되어 있는 비례제어밸브 및, 진공 실린더의 후방 벽면에 부착되어 래칭밸브와 비례제어밸브에 결선되어 있는 부스터 제어모듈로 구성되어 있는 브레이크 부스터를 제공하고자 하는 것이다.Therefore, in order to achieve this object, the present invention provides a vacuum housing forming a front chamber in which negative pressure from an engine surge tank acts, a vacuum cylinder inserted in the vacuum housing to form a rear chamber in which atmospheric pressure acts, and this vacuum cylinder. It is inserted into the rear center of the rear, and the clevis of the brake pedal at the rear is connected to the power piston which is connected to the push rod at the front, and the mounting groove protruding from the front outer circumference of the power piston is to divide the front chamber and the rear chamber Diaphragm, latching valve penetrating through the diaphragm wall, proportional control valve penetrating through the rear wall of the vacuum cylinder, and booster control module attached to the rear wall of the vacuum cylinder and connected to the latching valve and proportional control valve To provide a brake booster All.
도 1은 종래의 브레이크 부스터를 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view showing a conventional brake booster.
도 2는 본 발명에 따른 브레이크 부스터를 도시하는 개략 단면도.2 is a schematic cross-sectional view showing a brake booster according to the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
1:브레이크 부스터3:진공 하우징1: brake booster 3: vacuum housing
5:전방 챔버7:진공 실린더5: front chamber 7: vacuum cylinder
9:후방 챔버15:파워 피스톤9: rear chamber 15: power piston
21:다이어프램23:래칭밸브21: Diaphragm 23: Latching Valve
25:비례제어밸브27:부스터 제어모듈25: proportional control valve 27: booster control module
29:자석31:페달 이동센서29: magnet 31: pedal movement sensor
이하, 첨부도면을 참조로 본 발명의 실시예에 따른 브레이크 부스터를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a brake booster according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 브레이크 부스터(1)는 전방의 진공 하우징(3)과 후방의 진공 실린더(7)에 의해서 외체가 형성되어 있으며, 이 진공 하우징(3)의 내부에는 엔진의 서지 탱크로부터의 부압이 작용하는 전방 챔버(5)가 형성되어 있으며, 진공 실린더(7)의 내부에는 대기압이 작용하게 되는 후방 챔버(9)가 형성되어 있다.As shown in FIG. 2, the brake booster 1 of the present invention has an outer body formed by the front vacuum housing 3 and the rear vacuum cylinder 7, and the engine inside the vacuum housing 3. The front chamber 5 in which the negative pressure from the surge tank of the working tank is formed is formed, and the rear chamber 9 in which the atmospheric pressure acts is formed inside the vacuum cylinder 7.
후방 챔버(9) 내에는 일반적인 브레이크 부스터에서와 마찬가지로 진공 실린더(7)의 후방벽 중앙에 관통 설치되어 있는 파워 피스톤(15)이 장착되어 있다. 따라서, 이 파워 피스톤(15)의 전방에는 푸시로드(17)가 돌출 부착되어 있으며, 후방에는 브레이크 페달(11)의 클레비스(13)가 결합되어 있다.In the rear chamber 9, a power piston 15, which is provided through the center of the rear wall of the vacuum cylinder 7, is mounted as in a general brake booster. Accordingly, the push rod 17 protrudes and attaches to the front of the power piston 15, and the clevis 13 of the brake pedal 11 is coupled to the rear of the power piston 15.
또한, 파워 피스톤(15)의 전방측 외주면에는 장착홈(19)이 원주방향으로 돌출 형성되어 있어 전방 챔버(5)와 후방 챔버(9)의 분할하는 다이어프램(21)이 삽입되도록 되어 있으며, 이 다이어프램(21)도 종래의 브레이크 부스터와 마찬가지로 전후방 챔버(5,9) 내부의 압력차에 의해서 전후방으로 이동하도록 되어 있다.In addition, a mounting groove 19 protrudes in the circumferential direction on the front outer peripheral surface of the power piston 15 so that the diaphragm 21 dividing the front chamber 5 and the rear chamber 9 is inserted. Like the conventional brake booster, the diaphragm 21 also moves forward and backward by the pressure difference inside the front and rear chambers 5 and 9.
본 발명의 브레이크 부스터(1)는 또한 후방 챔버(9)로 대기압이 작용할 수 있도록 하기 위해 진공 실린더(7)의 후방면 임의의 위치에 비례제어밸브(25)가 관통 설치되어 있다. 아울러, 다이어프램(21)의 벽면에도 후방 챔버(9) 내부에 작용하는 대기압이 전방 챔버(5)로 전달될 수 있도록 하기 위한 래칭밸브(23)가 관통 설치되어 있다.The brake booster 1 of the present invention is further provided with a proportional control valve 25 at any position on the rear face of the vacuum cylinder 7 so that atmospheric pressure can act on the rear chamber 9. In addition, a latching valve 23 is provided on the wall of the diaphragm 21 so that atmospheric pressure acting inside the rear chamber 9 can be transmitted to the front chamber 5.
그리고, 진공 실린더(7)의 후방 벽면에는 부스터 제어모듈(27)이 부착되어 상기한 비례제어밸브(25) 및 래칭밸브(23)와 결선되어 있으므로 이들 밸브(25,27)를 제어할 수 있게 된다. 이때, 파워 피스톤(15)의 외주면에는 환형 띠 모양의 자석(29)이 부착되어 있으며, 외주면 둘레에는 부스터 제어모듈(27)과 결선되어 있는 원통형의 페달 이동센서(31)가 파워 피스톤(15)의 외주면과 일정 간격을 유지한 상태에서 동축상으로 끼워져 있으므로, 파워 피스톤(15)의 전후이동과 연동하는 자석(29)의 이동을 감지할 수 있도록 되어 있다.In addition, a booster control module 27 is attached to the rear wall of the vacuum cylinder 7 so that the valves 25 and 27 can be controlled because the booster control module 27 is connected to the proportional control valve 25 and the latching valve 23. do. In this case, an annular band-shaped magnet 29 is attached to the outer circumferential surface of the power piston 15, and a cylindrical pedal movement sensor 31 connected to the booster control module 27 is connected to the outer circumferential surface of the power piston 15. Since it is fitted coaxially while maintaining a constant distance from the outer peripheral surface of the, it is possible to detect the movement of the magnet 29 in conjunction with the forward and backward movement of the power piston (15).
이와 같이 구성된 본 발명의 브레이크 부스터(1)에 의하면, 다음과 같이 브레이크 답력을 부스팅할 수 있게 된다.According to the brake booster 1 of the present invention configured as described above, the braking power can be boosted as follows.
전후방 챔버(5,9)의 연통을 제어하는 래칭밸브(23)는 완전개방 또는 완전폐쇄만 가능하도록 온 아니면 오프되는 밸브이므로 제어모듈(27)로부터 전달되는 온 오프 신호에 따라 전방 챔버(5)와 후방 챔버(9)가 완전연통 아니면 완전차단 상태로 유지되도록 한다. 따라서, 브레이크가 오프된 경우에는 부스터 제어모듈(27)에 의해서 래칭밸브(23)가 완전개방되고, 일단 페달(11)이 이동하여 페달 이동센서(31)에 의해 파워 피스톤(15)의 이동이 감지되면 래칭밸브(23)는 완전폐쇄된다.Since the latching valve 23 controlling the communication between the front and rear chambers 5 and 9 is a valve that is turned on or off so as to be only fully open or completely closed, the front chamber 5 according to the on-off signal transmitted from the control module 27. And the rear chamber (9) is to be in full communication or remain in a completely blocked state. Therefore, when the brake is turned off, the latching valve 23 is completely opened by the booster control module 27, and once the pedal 11 is moved, the movement of the power piston 15 is prevented by the pedal movement sensor 31. When detected, the latching valve 23 is completely closed.
반면에, 비례제어밸브(25)는 페달(11)의 이동에 따라 전후진하는 파워 피스톤(15)의 이동량에 비례하여 개도량이 변화되므로, 페달(11)에 작용하는 답력에 비례하여 후방 챔버(9)에 작용하는 대기압이 변화되도록 한다. 따라서, 비례제어밸브(25)는 페달(11)이 정지상태에서 전방으로 이동함에 따라 이동량에 비례하여 개도가 확대되고 후퇴하면서 비례하여 개도가 축소되도록 되어 있다.On the other hand, since the opening degree changes in proportion to the movement amount of the power piston 15 moving forward and backward as the pedal 11 moves, the proportional control valve 25 is proportional to the stepping force acting on the pedal 11. 9) Allow atmospheric pressure to change. Therefore, the proportional control valve 25 is configured to reduce the opening degree in proportion to the movement amount as the pedal 11 moves forward in the stopped state and proportionally decrease as the pedal 11 retreats.
따라서, 브레이크가 오프된 경우에는 래칭밸브(23)는 완전개방 상태로, 비례제어밸브(25)는 완전폐쇄 상태로 유지된다.Therefore, when the brake is turned off, the latching valve 23 is kept in the fully open state, and the proportional control valve 25 is kept in the fully closed state.
운전자가 페달(11)을 밟으면 파워 피스톤(15)이 전진하게 되므로 전진이 시작됨과 동시에 래칭밸브(23)는 완전 폐쇄되고, 자석(29)의 이동량을 감지한 페달 이동센서(31)에서 보내지는 이동감지신호에 따라 모듈(27)에 의해 제어되는 비례제어밸브(27)는 서서히 개도가 확대된다. 따라서, 전방 챔버(5)는 부압상태를 그대로 유지하나 후방 챔버(9)에 작용하는 대기압은 점차 커지므로 다이어프램(21)이 전진하여 푸시로드(17)를 통해 제동력을 전달하게 된다.When the driver presses the pedal 11, the power piston 15 moves forward, and thus the forwarding is started, the latching valve 23 is completely closed, and is sent from the pedal movement sensor 31 that detects the movement amount of the magnet 29. The proportional control valve 27 controlled by the module 27 gradually expands in accordance with the movement detection signal. Therefore, the front chamber 5 maintains the negative pressure state as it is, but since the atmospheric pressure acting on the rear chamber 9 is gradually increased, the diaphragm 21 moves forward to transmit the braking force through the push rod 17.
반대로, 운전자가 페달(11)을 놓으면 파워 피스톤(15)이 후진하게 되므로, 전진시와 역으로 비례제어밸브(27)의 개도가 점차 축소되어 후방 챔버(9)에 작용하는 대기압이 서서히 작아져 전후방 챔버(5,9) 내의 압력차가 점차 작아져 다이어프램(21)을 후진시키게 된다.On the contrary, when the driver releases the pedal 11, the power piston 15 is reversed, so that the opening degree of the proportional control valve 27 gradually decreases as compared with the forward movement, and the atmospheric pressure acting on the rear chamber 9 gradually decreases. The pressure difference in the front and rear chambers 5 and 9 gradually decreases, causing the diaphragm 21 to reverse.
그리고 나서, 운전자가 브레이크 페달(11)을 완전히 풀어버리면 부스터(1)는 초기 상태로 복귀하므로 래칭밸브(23) 재차 완전 개방되고, 비례제어밸브(25)는 완전 폐쇄되어 전후방 챔버(5,9) 양쪽에 부압이 걸려 다이어프램(21)은 원위치로 복귀하게 된다.Then, when the driver releases the brake pedal 11 completely, the booster 1 returns to the initial state, and thus the latching valve 23 is completely opened again, and the proportional control valve 25 is completely closed and the front and rear chambers 5, 9 Negative pressure is applied to both sides of the diaphragm 21 to return to the original position.
따라서, 상기와 같은 본 발명의 브레이크 부스터에 의하면, 부스터의 전방 챔버와 후방 챔버를 구분하는 다이어프램과 후방 챔버를 형성하는 진공 실린더의 벽면에 래칭밸브와 비례제어밸브를 각각 관통 설치하고 파워 피스톤의 둘레에 이동 감지센서를 장착하여 래칭밸브는 온오프신호에 따라 완전개폐상태로, 비례제어밸브는 파워 피스톤의 이동량에 비례하여 개도가 확대축소되도록 부스터 제어모듈에 의해 제어할 수 있게 된다.Therefore, according to the brake booster of the present invention as described above, the diaphragm separating the front chamber and the rear chamber of the booster and the latching valve and the proportional control valve are respectively installed on the wall surface of the vacuum cylinder forming the rear chamber and the circumference of the power piston. The latching valve is completely opened and closed according to the on / off signal by attaching a movement sensor to the proportional control valve.
그러므로, 간단한 구조에 의해서도 부스터의 전방 챔버와 후방 챔버를 연통 또는 차단시킬 수 있게 되며, 마찬가지로 간단한 밸브 웨이를 통해 후방 챔버로 작용하는 대기압의 고저를 제어할 수 있게 되므로, 제동시 브레이크에 대한 부스터의 응답성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 페달의 이동량에 비례하여 부스팅력이 결정되므로 부스터 작동으로 인한 급제동을 방지할 수 있게 된다.Therefore, the simple structure makes it possible to communicate or block the front chamber and the rear chamber of the booster, and likewise, it is possible to control the elevation of the atmospheric pressure acting as the rear chamber through the simple valve way. In addition to improving responsiveness, boosting force is determined in proportion to the amount of movement of the pedal, thereby preventing sudden braking due to booster operation.
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1019960066914A KR100246132B1 (en) | 1996-12-17 | 1996-12-17 | Brake booster |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100246132B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100381776B1 (en) * | 1998-10-17 | 2003-06-18 | 주식회사 만도 | Brake booster of car |
-
1996
- 1996-12-17 KR KR1019960066914A patent/KR100246132B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100381776B1 (en) * | 1998-10-17 | 2003-06-18 | 주식회사 만도 | Brake booster of car |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100246132B1 (en) | 2000-04-01 |
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