KR20030067904A - 브레이크 액압 제어장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 브레이크 액압 제어장치에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 차량 자세 제어시, 해당 휠 실린더에 적정 브레이크압력이 공급될 수 있도록 중압 어큐뮬레이터를 서로 연통시켜 필요에 따라 중압 어큐뮬레이터들에 축압된 브레이크액을 공유시키는 데 있다.
본 발명은 마스터실린더, 각 차륜에 마련되어 브레이크 액압에 의해 제동력을 제공하는 휠 실린더와, 각 휠 실린더의 입구측과 출구측에 각각 마련되어 브레이크 액압의 흐름을 제어하는 유입밸브와, 유출밸브와, 브레이크액을 흡입하여 휠 실린더로 토출하는 유압펌프와, 유압펌프의 토출포트로부터의 토출압을 유압펌프의 흡입포트측으로 바이패스시키는 바이패스유로, 바이패스 유로상에 마련되며 소정의 브레이크 액압이 축압되는 중압 어큐뮬레이터, 각 휠 실린더에 전달되는 브레이크 액압을 제어하는 전자제어장치를 구비한 브레이크 액압 제어장치에 있어서, 바이패스 유로들을 연통하는 연결유로를 마련하고, 그 연결유로상에 마련되어 중압 어큐뮬레이터간에 브레이크액을 공유 또는 차단시키는 밸브수단을 마련한 것을 특징으로 한다.

Description

브레이크 액압 제어장치{Apparatus of controlling brake' oil pressure in vehicle}
본 발명은 브레이크 액압 제어장치에 관한 것으로, 차량 자세 제어시 해당 차륜의 휠 실린더에 적절한 압력이 공급될 수 있도록 중압 어큐뮬레이터의 용량의 한계를 극복하기 위한 브레이크 액압 제어장치에 관한 것이다.
일반적으로, 전자제어방식을 적용하고 있는 차량에서는 운전자의 조작에만 의존하지 않고 자차의 차량상태와 도로의 노면상태등을 감지하여 각 차륜의 유압브레이크에 가해지는 제동유압을 제어하고 있으며, 이를 전자적으로 제어하는 방식으로 이른바 ESP(Electronic Stability Program)나 VDC(Vehicle Dynamic Control)와 같은 차량 안정성 제어시스템이 제어되었다.
이러한 차량 안정성 제어시스템은 휠 센서, 요우레이트 센서, 횡가속도센서, 압력센서, 조향각센서 등과 같은 차량의 센서를 통해 차량상태와 노면상태를 감지하고, 그 감지결과에 따라 차량의 상태가 차량이 선회되는 방향의 내측으로 쏠리게 되는 오버스티어인지, 차량이 선회되는 방향의 바깥쪽으로 벗어나게 되는 언더스티어인지를 판단하여 오버스티어시에는 차량이 선회되는 방향의 외측휠에 브레이크 액압을 가압하고, 언더스티어시에는 내측휠에 브레이크 액압을 가압하여 차량의 자세제어를 수행함으로서 오버시티어시나 언더스티어시에도 차량의 안정성을 확보한다.
이러한, 차량 안정성 제어시스템은 해당 휠 실린더에서의 브레이크 액압의 압력상승속도를 빠르게 하여 차량의 자세제어를 원활하게 수행할 수 있도록 통상적인 ABS 시스템에 사용되는 저압 어큐뮬레이터(LPA) 이외에 부가적으로 중압 어큐뮬레이터(Middle pressure accumulate; MPA)를 구비하게 된다.
도 1은 일반적인 브레이크 액압 제어장치의 유압회로도이다.
도 1을 참조하면, 브레이크 액압 제어장치는 브레이크 페달(10)의 답력에 따른 브레이크 압력을 발생시키는 마스터실린더(11)와, 마스터실린더(11)에 의한 브레이크 압력에 의해 차륜을 구속시키는 휠 실린더(12a,12b,12c,12d)와, 휠 실린더(12a,12b,12c,12d)의 입구측과 출구측에 각각 마련되어 휠 실린더에 공급되는 브레이크 압력을 조절하는 노멀 오픈형 솔레노이드밸브(13a,13b,13c,13d)와 노멀 클로즈형 솔레노이드밸브(14a,14b,14c,14d)로 이루어져 있다.
또한, 차량의 오버스티어시나 언더스티어시와 같은 차량의 자세제어시, 운전자에 의한 브레이크 조작에 관계없이 차량의 자세를 제어하기 위해, 브레이크 액압 제어장치는 마스터실린더(11)와 휠 실린더(12a,12b,12c,12d)와의 연통을 차단하는 노멀 오픈밸브(15a,15b)와, 브레이크액이 축압되어 있는 중압 어큐뮬레이터(16a,16b)와 유압펌프의 흡입포트를 연통시키는 노멀 클로즈밸브(17a,17b)와, 노멀 클로즈밸브의 개방에 따라 중압 어큐뮬레이터(16a,16b)로부터의 브레이크액을 펌핑하여 해당 휠 실린더(12a,12b,12c,12d)에 공급하기 위한 유압펌프(18a,18b)로 이루어져 있다. 참조번호는 19a, 19b는 저압 어큐뮬레이터, 20a,20b는 노멀 오픈형 일렉트릭 셔틀밸브, 21a,21b는 제 1릴리프밸브, 22a,22b는 제 2릴리프밸브이다.
도 1을 참조하여 브레이크 액압 제어장치의 동작을 살펴보면, 차량이 운전자의 조향의지대로 조정되지 않게 되면 전자제어장치(미도시)는 운전자의 제동의지에 관계없이 노멀 오픈밸브(15a,15b)를 폐쇄시켜 마스터실린더(11)와 휠 실린더(20a,20b,20c,20d)와의 연통을 차단하고, 중압 어큐뮬레이터(16a,16b)와 연결된 노멀 클로즈밸브(17a,17b)를 개방시켜 중압 어큐뮬레이터(16a,16b)와 유압펌프(18a,18b)의 흡입포트를 연통시킨다. 이와 동시에, 유압펌프(18a,18b)를 구동시켜 중압 어큐뮬레이터(16a,16b)에 축압되어 있는 브레이크액이 오리피스를 지나면서 선형적으로 변환된 후 노멀 오픈형 솔레노이드밸브(13a,13b,13c,13d)를 거쳐 휠 실린더(12a,12b,12c,12d)로 공급되어 브레이크 액압을 증가시킨다.
그러나, 중압 어큐뮬레이터에 축압된 브레이크액을 이용하여 해당 휠 실린더의 압력을 증가시켜야 하는 경우, 중압 어큐뮬레이터내의 브레이크액의 누설이나 중압 어큐뮬레이터의 용량의 한계로 인해 축압된 브레이크액이 충분하지 않아 해당 휠 실린더에서의 압력을 적정압력으로 증가시키기 못하게 된다. 이러한 원인에 인해, 차량에 요잉모멘트가 과다 발생시 차량 안정성 제어시스템이 빠른 대응을 하지 못해 운전자에게 불안감을 느끼게 하는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 차량 자세제어시, 해당 휠 실린더에 적정 브레이크압력이 공급될 수 있도록 중압 어큐뮬레이터를 서로 연통시켜 필요에 따라 중압 어큐뮬레이터들에 축압된 브레이크액을공유시키는 데 있다.
도 1은 일반적인 브레이크 액압 제어장치에 대한 유압회로도이다.
도 2는 본 발명에 따른 브레이크 액압 제어장치에 대한 유압회로도이다.
*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명*
51 : 브레이크 페달52 : 배력장치
53 : 마스터실린더54 : 오일저장탱크
55a,55b,55c,55d : 노멀 오픈형 유입밸브
56a,56b,56c,56d : 노멀 오픈형 유입밸브
57a,57b : 저압어큐뮬레이터58a,58b : 유압펌프
59 : 모터
60a,60b : 노멀 오픈형 제 1솔레노이드밸브
61a,61b : 바이패스 유로62a,62b : 중압 어큐뮬레이터
63a,63b : 노멀 클로즈형 제 2솔레노이드밸브
64a,64b : 노멀 오픈형 일렉트릭 셔틀밸브
65a,65b는 제 2릴리프밸브이다.
66a,66b는 제 1릴리프밸브이다.
67 : 연결유로68 : 노멀 오픈형 솔레노이드밸브
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 마스터실린더, 각 차륜에 마련되어 브레이크 액압에 의해 제동력을 제공하는 휠 실린더와, 상기 각 휠 실린더의 입구측과 출구측에 각각 마련되어 브레이크 액압의 흐름을 제어하는 유입밸브와, 유출밸브와, 브레이크액을 흡입하여 상기 휠 실린더로 토출하는 유압펌프와, 상기 유압펌프의 토출포트로부터의 토출압을 상기 유압펌프의 흡입포트측으로 바이패스시키는 바이패스유로, 상기 바이패스 유로상에 마련되며 소정의 브레이크 액압이 축압되는 중압 어큐뮬레이터, 상기 각 휠 실린더에 전달되는 브레이크 액압을 제어하는 전자제어장치를 구비하는 브레이크 액압 제어장치에 있어서, 상기 바이패스 유로들을 연통하는 연결유로를 마련하고, 상기 연결유로상에 마련되어 상기 중압 어큐뮬레이터간에 브레이크액을 공유 또는 차단시키는 밸브수단을 마련한 것을 특징으로 한다.
일반적으로, 중압 어큐뮬레이터에 축압된 브레이크액은 차량의 자세제어시, 전륜측 휠 실린더에서의 증압에 사용되며, 차량의 안정성을 위해 전륜측 두 휠 실린더에 동시에 증압시키지는 않는다.
본 발명은 이러한 기술적 배경에 기초하여 차량의 자세제어시, 중압 어큐뮬레이터내의 브레이크액의 누설이나, 중압 모듈레이터의 용량의 한계로 인해 해당 휠 실린더에 적정 압력을 공급받지 못하는 경우, 사용 중이지 않는 다른 중압 어큐뮬레이터로부터 부족한 브레이크액을 공급받을 수 있도록 중압 어큐뮬레이터를 서로 연통하는 기술이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 2 는 본 발명에 따른 브레이크 액압 제어장치의 유압회로도이다. 도 2에 도시된바와 같이, 본 발명에 따른 브레이크액압 제어장치는 전륜(FR, FL)과 후륜(RR, RL)에 각각 설치된 휠 실린더(70a,70b,70c,70d)와, 운전석 일측에 마련된 브레이크 페달(51)과, 브레이크 페달(51)의 작동에 의해 진공과 대기와의 압력차이를 이용하여 작은 힘으로 큰 제동력을 발생시키는 배력장치(52)와, 브레이크액이 저장되는 오일저장탱크(54)와, 배력장치(52)로부터 증폭된 힘을 전달받아 브레이크 액압을 휠 실린더(70a,70b,70c,70d)로 공급하여 브레이크 작동을 일으키는 마스터실린더(53)로 구성되어 있다.
그리고, 마스터실린더(53)로부터 휠 실린더(70a,70b,70c,70d)에 전달되는 브레이크 액압을 제어하기 위해 마스터실린더(53)와 휠 실린더(70a,70b,70c,70d)와의 사이에는 노멀 오픈형 유입밸브(55a,55b,55c,55d)가 배설되고, 브레이크액이 휠 실린더(70a,70b,70c,70d)로부터 마스터실린더(53) 또는 노멀 오픈형 유입밸브(55a,55b,55c,55d)측으로 환류하는 유로에는 노멀 클로즈형 유출밸브(56a,56b,56c,56d)가 배설된다.
이 노멀 클로즈형 유출밸브(56a,56b,56c,56d)의 하류에는 이 유출밸브(56a,56b,56c,56d)를 통하여 마스터실린더(53) 또는 노멀 오픈형 유입밸브(55a,55b,55c,55d)측으로 환류하는 브레이크액을 잠시 저장하는 저압 어큐뮬레이터(57a,57b)와, 저압 어큐뮬레이터(57a,57b)에 저장된 브레이크액을 펌핑하여 강제 환류시키는 안티록 브레이크용 유압펌프(58a,58b) 및 이 유압펌프(58a,58b)를 작동시키는 모터(59)가 마련된다.
또한, 차륜속도센서(미도시), 조향각센서(미도시) 및 요우레이트센서(미도시) 등과 같은 차량의 주행상태를 감지하는 각종 센서들로부터 차량의 주행정보를 읽어 들여 미리 설정된 프로그램에 따라 연산, 분석, 판정하며, 그 결과에 의거하여 브레이크 액압 장치의 작동을 제어하는 전자제어장치(미도시)가 마련된다.
한편, 유압펌프(58a,58b)의 토출포트와 마스터실린더(53)의 출구측사이에는 노멀 오픈형 재 1솔레노이드밸브(60a,60b)가 설치된다. 노멀 오픈형 제 1솔레노이드밸브(60a,60b)는 평상시 개방된 상태를 유지하여 브레이크 작동시 마스터실린더(53)에서 토출되는 브레이크액을 통과시켜 유입밸브(55a, 55b,55c,55d)를 거쳐 휠 실린더(70a,70b,70c,70d)로 전달되도록 하는 한편, 차량자세 제어 작동 중에는 전자제어장치(미도시)에 의해 폐쇄된다.
한편, 본 발명에 따른 브레이크 액압 제어장치에는 안티록 브레이크용 유압펌프(58a,58b)의 토출포트로부터의 토출압을 유압펌프(58a,58b)의 흡입포트측으로 바이패스시키는 바이패스유로(61a,61b)가 설치되는데, 이 바이패스유로(61a,61b)에는 소정의 액압이 축압되는 중압 어큐뮬레이터(62a,62b)가 배설되어 있다.
그리고, 중압 어큐뮬레이터(62a,62b)와 유압펌프(58a,58b)의 흡입포트사이의 바이패스유로(61a,61b)상에는 중압 어큐뮬레이터(62a,62b)에 축압된 액압을 일정하게 유지시키며 차량자세 제어시 개방되어 중압 어큐뮬레이터(62a,62b)와유압펌프(58a,58b)의 흡입포트를 연통시키는 노말 클로즈형 제 2솔레노이드밸브(63a,63b)가 배설된다.
또한, 중압 어큐뮬레이터(62a,62b)에는 축압된 브레이크 액량이 부족한 경우 다른 중압 어큐뮬레이터로부터 보충받을 수 있도록 축압된 브레이크 액량을 감지하는 액량감지센서(미도시)가 설치된다.
한편, 중압 어큐뮬레이터(62a) 및 제 2릴리프밸브(65a)사이의 바이패스 유로(61a)와 중압 어큐뮬레이터(62b)와 제 2릴리프밸브(65b)사이의 바이패스 유로(61b)를 연결하는 연결유로(67)가 설치되며, 이 연결유로(67)에는 중압 어큐뮬레이터(62a,62b)의 브레이크액을 공유시키기 위한 노멀 오픈형 솔레노이드밸브(68)가 마련된다.
참조번호, 57a,57b는 저압어큐뮬레이터, 64a,64b는 노멀 오픈형 일렉트릭 셔틀밸브, 66a,66b는 제 1릴리프밸브이다.
이하에서는 도 2의 동작을 상세히 설명한다.
예를 들어, 차량의 오버스티어링 조건에서의 차량자세 제어작동상태를 설명하면(단, RL 과 FL 은 차량선회방향의 내측휠, FR 과 RR은 외측휠로 가정한다), 차량이 운전자의 조향의지대로 조정되지 않게 되면 전자제어장치는 운전자의 제동의지에 관계없이 노멀 오픈형 제 1솔레노이드밸브(60a,60b)를 폐쇄시켜 마스터실린더(53)와 휠 실린더(70a,70b,70c,70d)와의 연통을 차단하고, 중압 어큐뮬레이터(62a)와 연결된 노멀 클로즈형 제 2솔레노이드밸브(63a)를 개방시켜 중압 어큐뮬레이터(62a)와 유압펌프(58a)의 흡입포트를 연통시킨다.
이와 동시에, 유압펌프(58a)를 구동시킴으로써 중압 어큐뮬레이터(62a)에 축압되어 있는 브레이크액이 노멀 오픈형 유입밸브(55a)를 거쳐 휠 실린더(70a)로 공급될 수 있도록 작동된다. 이때, 노멀 오픈형 유입밸브(55b,55c,55d)를 폐쇄하여 휠 실린더(70b,70c,70d)로의 브레이크 액압의 유입을 차단하는 한편, 전륜측 외측 휠(FR)의 노멀 오픈형 유입밸브(55a)는 개방시켜 휠 실린더(70a)로 브레이크 액압을 유입시켜 가압한다. 이에 의해, 외측 휠(FR)에는 차량이 선회하는 방향에 반대로 작용하는 회전모멘트가 발생하게 되고, 이 회전모멘트가 차량이 내측으로 쏠리는 것을 방지하게 되는 것이다.
그러나, 중압 어큐뮬레이터(62a)에 충분한 양의 브레이크액이 축압되어 있지 않은 경우에는 전륜측 외측 휠 실린더(70a)에 적정 제동압력을 제공할 수 없다. 따라서, 전자제어장치는 중압 어큐뮬레이터(62a,62b)에 마련된 액량감지센서를 통해 중압 어큐뮬레이터(62a,62b)에 축압된 브레이크 액량을 감지하여 중압 어큐뮬레이터(62a)에 적정 브레이크액이 축압되어 있지 않은 경우에는 연결유로(67)상의 노멀 오픈형 솔레노이드밸브(68)를 개방하여 중압 어큐뮬레이터(62b)로부터 부족한 브레이크액을 보충받을 수 있도록 한다. 이때, 중압 어큐뮬레이터(62a,62b)각각에 마련된 액량감지센서 대신에 연결유로(67)상에 압력센서를 장착한 경우에는 중압 어큐뮬레이터(62a,62b)사이의 압력차를 감지하여 그 압력차에 따라 노멀 오픈형 솔레노이드밸브(68)를 개방하여 부족한 브레이크액을 보충받을 수 있다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 중압 어큐뮬레이터를 서로 연통시켜 필요에 따라 중압 어큐뮬레이터들에 축압된 브레이크액을 공유시킴으로서 중압 어큐뮬레이터의 브레이크액의 누설이나, 중압 어큐뮬레이터의 용량이 한정적이라도 해당 휠 실린더에 적정 브레이크압력이 공급되게 하여 차량의 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 마스터실린더(53), 각 차륜에 마련되어 브레이크 액압에 의해 제동력을 제공하는 휠 실린더(70a,70b,70c,70d)와, 상기 각 휠 실린더(70a,70b,70c,70d)의 입구측과 출구측에 각각 마련되어 브레이크 액압의 흐름을 제어하는 유입밸브(55a,55b,55c,55d)와, 유출밸브(56a,56b,56c,56d)와, 브레이크액을 흡입하여 상기 휠 실린더(70a,70b,70c,70d)로 토출하는 유압펌프(58a,58b)와, 상기 유압펌프(58a,58b)의 토출포트로부터의 토출압을 상기 유압펌프(58a,58b)의 흡입포트측으로 바이패스시키는 바이패스유로(61a,61b), 상기 바이패스 유로(61a,61b)상에 마련되며 소정의 브레이크 액압이 축압되는 중압 어큐뮬레이터(62a,62b), 상기 각 휠 실린더(70a,70b,70c,70d)에 전달되는 브레이크 액압을 제어하는 전자제어장치를 구비하는 브레이크 액압 제어장치에 있어서,
    상기 바이패스 유로(61a,61b)들을 연통하는 연결유로(67)를 마련하고, 상기 연결유로(67)상에 마련되어 상기 중압 어큐뮬레이터(62a,62b)간에 브레이크액을 공유 또는 차단시키는 밸브수단(68)을 마련한 것을 특징으로 하는 브레이크 액압 제어장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 밸브수단은 일반적인 상태가 폐쇄상태이며, 전기적인 힘에 의해 개방되는 전자유압밸브인 것을 특징으로 하는 브레이크 액압 제어장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 전자제어장치는 중압 어큐뮬레이터에 마련된 브레이크 액량감지센서를 통해 중압 어큐뮬레이터들의 브레이크 액량을 감지하고, 상기 브레이크 액량이 일정액 이하인 경우에는 상기 전자유압밸브를 개방하여 상기 중압 어큐뮬레이터간에 브레이크액을 공유시키는 것을 특징으로 하는 브레이크 액압 제어장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 전자제어장치는 상기 연결유로상에 마련된 압력센서를 통해 중압 어큐뮬레이터간의 압력차를 감지하고, 상기 압력차에 기초하여 상기 전자유압밸브를 개방시키는 것을 특징으로 하는 브레이크 액압 제어장치.
KR1020020007636A 2002-02-09 2002-02-09 브레이크 액압 제어장치 KR100845918B1 (ko)

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