KR200304179Y1 - 차량용 안티록 브레이크 시스템의 모듈레이터블럭 - Google Patents

차량용 안티록 브레이크 시스템의 모듈레이터블럭 Download PDF

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Abstract

본 고안은 차량용 안티록 브레이크 시스템의 모듈레이터에 관한 것으로, 그 목적은 저압어큐뮤레이터와 고압어큐뮤레이터의 설치위치를 개선하여 모듈레이터블럭을 콤팩트화하며 제조원가를 절감하는 것이다.
본 고안에 따른 차량용 안티록 브레이크 시스템의 모듈레이터블럭(100)에는 모터(50)를 중심으로 한쌍의 제1,제2펌프(60A,60B)가 대칭되게 구성되는데, 제1,제2펌프(60A,60B)의 양측단과 연계되도록 고압어큐뮤레이터용 보어(71)가 가공되며, 제1,제2펌프(60A,60B)와 나란하도록 모듈레이터블럭(100)의 양측면에서 내측방향으로 저압어큐뮤레이터용 보어(41)가 가공되어 있다.
이에 따라 모듈레이터블럭(100)에서 저압어큐뮤레이터용 보어(41)와 고압어큐뮤레이터용 보어(71)가 차지하는 공간이 현저하게 줄어들어 내부설계를 자유롭게 할 수 있으며, 이를 콤팩트하게 구성하며 제조원가를 절감할 수 있는 이점이 있다.

Description

차량용 안티록 브레이크 시스템의 모듈레이터블럭{Modulator block of anti-lock brake system for car}
본 고안은 차량용 안티록 브레이크 시스템의 모듈레이터블럭에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고압어큐뮤레이트와 저압어큐뮤레이트가 보어 가공되어 구성되는차량용 안티록 브레이크 시스템의 모듈레이터블럭에 관한 것이다.
차량에는 제동을 위한 브레이크 시스템이 필수적으로 장착되어 있다. 최근에는 보다 강력하고 안정된 제동력을 얻기 위한 여러 종류의 시스템이 제안되고 있는데, 이러한 것들 중에서 안티록 브레이크 시스템이 진보적인 효과를 발휘하고 있다.
안티록 브레이크 시스템은 전륜과 후륜에 각각 유압에 의해 제동력을 발생하는 드럼 또는 캘리퍼식의 유압브레이크가 설치되며, 제동유압을 형성하여 유압브레이크측으로 전달하는 배력장치와 오일저장탱크가 마련된 마스터실린더, 유압브레이크측으로의 유압전달을 제어하는 솔레노이드밸브 및 이들을 제어하는 모듈레이터와 ECU 등으로 크게 이루어져 있다.
솔레노이드밸브는 각 유압브레이크의 입구측과 출구측에 설치되어 있어서 유압전달을 제어하는데, 이것은 입구측에 배치되는 노말오픈형 솔레노이드밸브(이하에서는 NO형 솔레노이드밸브라 칭함)와 출구측에 배치되는 노말클로즈형 솔레노이드밸브(이하에서는 NC형 솔레노이드밸브라 칭함)로 구별되며, ECU에 의해 제어됨으로써 강력하고 안정된 제동력을 발휘하게 된다. 이 때, ECU는 전륜과 후륜에 마련된 각각의 휠센서를 통해 차속을 감지하고, 이를 통해 각 솔레노이드밸브 개폐작동을 제어한다.
또한, 전륜측과 후륜측의 NC형 솔레노이드밸브의 하류측에는 제1,제2어큐뮤레이터가 독립적으로 설치되어 감압모드시 각 유압브레이크에서 토출된 오일이 일시 저장된다. 또한, 제1,2저압어큐뮤레이터의 후방에 제1,제2고압어큐뮤레이터가설치되며, 이들 사이에 하나의 모터에 의해 구동하는 제1,제2펌프가 구성되어 제1,제2저압어큐뮤레이터에 저장되어 있는 저압상태의 오일을 가압하여 제1,제2고압어큐뮤레이터로 펌핑한다.
이러한 제1,제2저압어큐뮤레이터, 제1,제2펌프와 제1,f제2고압어큐뮤레이터 및 솔레노이드밸브 등은 알류미늄 합금재의 모듈레이터블럭에 콤팩트하게 설치된다.
즉, 도 1에 도시한 바와 같이, 직육면체 상의 모듈레이터블럭(1)에는 중심부에 모터와 한쌍의 펌프를 대칭되게 구성하기 위해 모터장착보어(2)와 한쌍의 펌프장착보어(3a,3b)가 가로방향으로 가공되어 있으며, 하단부에 저압어큐뮤레이터와 고압어큐뮤레이터를 구성하기 위한 각각의 보어(4a,4b,5a,5b)가 가공되어 있다.
저압어큐뮤레이터용 보어(4a,4b)는 모듈레이터블럭(1)의 하면에서 펌프장착보어(3a,3b)와 수직을 이루도록 내측 방향으로 가공되어 있으며, 고압어큐뮤레이터용 보어(5a,5b)는 저압어큐뮤레이터용 보어(4a,4b)와 일정간격 이격되도록 모듈레이터블럭(1)의 하면의 양측가장자리부위에 대칭되게 가공되어 있다.
이러한 한쌍의 저압어큐뮤레이터용 보어(4a,4b)와 고압어큐뮤레이터용 보어(5a,5b)는 모두 평행하며 소정의 길이를 갖도록 가공되는데, 이러한 것들이 모두 모터장착보어(2) 및 펌프장착보어(3a,3b)와 수직으로 배열됨으로써, 이들이 차지하는 공간이 상당히 많게 된다.
즉, 모듈레이터블럭(1)에는 저압어큐뮤레이트와 고압어큐뮤레이터 외에 다수의 솔레노이드밸브와 모터 및 펌프 등이 내장되는데, 저압어큐뮤레이터용보어(4a,4b)와 고압어큐뮤레이터용 보어(5a,5b)가 모듈레이터블럭(1)의 세로방향 즉 길이방향으로 가공됨으로써, 전체적인 크기를 콤팩트화하는데 그 한계가 있다.
본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 모듈레이터블럭의 양측면부에서 가로방향으로 대칭되게 저압어큐뮤레이터용 보어를 가공하며 고압어큐뮤레이터를 펌프 양측부에 연계 구성함으로써 이를 콤팩트화 하며 제조원가를 절감할 수 있는 차량용 안티록 브레이크 시스템의 모듈레이터블럭을 제공하는 것이다.
도 1은 종래 안티록 브레이크 시스템의 모듈레이터블럭의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 고안이 적용되는 안티록 브레이크 시스템의 유압계통도이다.
도 3은 본 고안에 따른 모듈레이터블럭의 개략적인 평단면도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
40A,40B..저압어큐뮤레이터 41..저압어큐뮤레이터용 보어
50..모터 51..모터장착보어
60A,60B..펌프 61..펌프장착보어
70A,70B..고압어큐뮤레이터 71..고압어큐뮤레이터용 보어
100..모듈레이터블럭
이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 감압 제동작용시 유압브레이크측으로부터 토출된 오일이 일시 저장되는 저압어큐뮤레이터를 형성하기 위해 가공된 한쌍의 저압어큐뮤레이터용 보어, 저압어큐뮤레이터용 보어 내에 저장된 오일을 펌핑하여 필요에 따라 유압브레이크측과 마스터실린더측으로 토출시키는 제1펌프와 제2펌프를 장착하기 위해 가로방향으로 대칭되게 가공된 한쌍의 펌프장착보어, 펌프장착보어에 장착된 제1펌프와 제2펌프 구동에 의해 가압펌핑되는 오일의 압력맥동을 저감하는 한쌍의 고압어큐뮤레이터를 형성하기 위해 가공된 한쌍의 고압어큐뮤레이터용 보어를 갖춘 안티록 브레이크 시스템의 모듈레이터블럭에 있어서,
고압어큐뮤레이터용 보어는 펌프장착보어의 외측단에 수평방향으로 연계되도록 대칭되게 마련되며,
저압어큐뮤레이터용 보어는 고압어큐뮤레이터용 보어와 평행하며 모듈레이터블럭 하부의 양측면에 가로방향으로 대칭되게 마련되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 고안에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 고안이 적용되는 안티록 브레이크 시스템의 유압계통도이고, 도 3은 본 고안에 따른 모듈레이터블럭의 개략적인 단면도이다.
본 고안이 적용되는 차량용 안티록 브레이크 시스템은 이들에 도시한 바와 같이, 전륜(FR,FL)과 후륜(RR,RL)에 각각 설치된 유압브레이크(20)와 운전석 일측에 마련된 브레이크패달(10), 브레이크패달(10)의 작동에 의해 배력을 형성하며 이에 의해 제동유압이 발생되도록 배력장치(11)와 마스터실린더(12) 등으로 구성되어 있다. 마스터실린더(12)와 유압브레이크(20)는 유압라인을 통해 연계되는데, 이것은 마스터실린더(12)로부터 유압브레이크(20)로 제동유압을 안내하기 위한 유로와 ABS 제어에 따라 유압브레이크(20)에서 마스터실린더(12)로 유압을 안내하기 위한 유로가 별도로 구성된다.
각 유압브레이크(20)의 유입측과 토출측 유압라인에는 제동유압을 제어하기 위한 솔레노이드밸브가 마련되는데, 유입측에 NO형 솔레노이드밸브(30)가 출구측에 NC형 솔레노이드밸브(31)가 설치된다. 솔레노이드밸브(30,31)의 개폐작동은 ECU에 의해 제어되는데, 이것은 휠센서로부터 입력되는 신호를 근거로하여 작동된다.
그리고 NC형 솔레노이드밸브(31)의 토출라인에는 유압브레이크(20)에서 빠져나온 유압이 일시 저장되는 제1저압어큐뮤레이터(40A)와 제2저압어큐뮤레이터(40B) 및 압력맥동을 줄이기 위한 일종의 댐핑쳄버인 제1고압어큐뮤레이터(70A)와 제2고압어큐뮤레이터(70B)가 각각 구성된다. 따라서 감압제동에 따른 NC형 솔레노이드밸브(31)의 개방작동시 유압브레이크(20)로부터 토출되는 오일이 제1,제2저압어큐뮤레이터(40A,40B)에 일시 저장된다. 그리고 저압어큐뮤레이터(40A,40B)와 고압어큐뮤레이터(70A,70B) 사이에 마련된 모터(50) 구동에 의해 제1,제2펌프(60A,60B)가 작동되어 제1저압어큐뮤레이터(40A)에 저장되어 있던 오일은 가압되어 제1고압어큐뮤레이터(70A)로 토출 저장되며, 제2저압어큐뮤레이터(40B)에 저장되어 있던 오일도 가압되어 역시 제2고압어큐뮤레이터(70B)로 토출 저장된다. 고압어큐뮤레이터(70A,70B)로 가압 펌핑된 오일은 압력맥동이 감쇄되면서 유압라인을 따라 다시 유압브레이크(20) 측으로 전달되거나 마스터실린더(12)로 복귀된다.
이러한 한쌍의 펌프(60A,60B)와 모터(50) 및 저압어큐뮤레이터(40A,40B)와 고압어큐뮤레이터(70A,70B)는 육면체 상의 모듈레이터블럭(100)에 가로방향으로 구성되어 있어서, 이의 조립을 용이하게 할 수 있음은 물론이며 전체적인 모듈레이터블럭(100) 사이즈를 줄여 콤팩트화 할 수 있다.
즉, 모듈레이터블럭(100)의 중심부에는 모터(50)가 장착되며, 이의 양측부에 대칭적으로 제1펌프(60A)와 제2펌프(60B)가 설치된다. 제1펌프(60A)와 제2펌프(60B)는 하나의 모터(50)에 의해 구동됨으로써, 일정한 위상차를 가지면서 펌핑작동을 수행한다. 따라서 모듈레이터블럭(100)의 중심부에는 모터장착보어(51)가 가공되며, 이를 중심으로 제1펌프(60A)와 제2펌프(60B) 장착을 위한 펌프장착보어(61)가 일직선상의 가로방향으로 가공된다.
가로방향으로 가공된 펌프장착보어(61)의 외측단에는고압어큐뮤레이터(70A,70B) 구성을 위한 고압어큐뮤레이터용 보어(71)가 각각 연계되도록 실린더형상으로 가공되어 있다. 고압어큐뮤레이터용 보어(71)는 모듈레이터블럭(100)의 양측면에 대칭되게 가공되며, 여기에 고압쳄버(72)가 압입 결합됨으로써 고압어큐뮤레이터(70A,70B) 기능을 수행한다. 즉, 고압쳄버(72) 내부는 펌프(60A,60B)의 토출포트와 연통됨으로써, 펌프(60A,60B) 구동시 토출되는 오일은 고압쳄버(72) 내부로 유입되며, 압력맥동이 저감된 상태에서 유압라인을 통해 유압브레이크(20)측으로 공급된다.
그리고, 저압어큐뮤레이터(40A,40B) 구성을 위한 한쌍의 저압어큐뮤레이터용 보어(41)는 모듈레이터블럭(100) 하단에 대칭되게 가공되어 있으며, 여기에는 오링(45)이 설치된 피스톤(42)과 이를 지지하는 코일스프링(43), 개방부를 폐쇄하는 플러그(44) 등이 설치된다. 이러한 저압어큐뮤레이터용 보어(41)는 펌프장착보어(61)와 가로방향으로 나란하도록 모듈레이터블럭(100)의 양측면에서 내측방향으로 가공되어 있다. 따라서 모듈레이터블럭(100) 측면에서 저압어큐뮤레이터용 보어(41)가 내측방향으로 가공되어 모듈레이터블럭(100)의 내부 설계가 자유롭게 된다.
즉, 모듈레이터블럭(100)에는 다수의 솔레노이드밸브(30,31)와 한쌍의 펌프(60A,60B), 모터(50), 한쌍의 저압어큐뮤레이터(40A,40B)와 고압어큐뮤레이터(70A,70B) 등 다수의 부품이 장착되는데, 고압어큐뮤레이터(70A,70B)를 펌프(60A,60B)의 외측단에 설치할 수 있도록 펌프장착보어(61)와 연계되도록 고압어큐뮤레이터용 보어(71)가 연계 가공되며, 저압어큐뮤레이터용 보어(41)가 펌프장착보어(61)와 나란하도록 모듈레이터블럭(100)의 양측면에서 내측방향으로 가공되어 있다. 이에 따라 모듈레이터블럭(100)의 전체체적에서 고압어큐뮤레이터용 보어(71)와 저압어큐뮤레이터용 보어(41) 가공부위가 차지하는 공간이 종래에 비해 월등하게 줄어들게 됨으로써, 모듈레이터블럭(100) 크기를 줄여 콤팩트화 할 수 있음은 물론이며, 다른 구성부품 장착을 위한 모듈레이터블럭(100)의 내부 설계를 자유롭게 할 수 있다.
다음에는 본 고안에 따른 모듈레이터블럭을 이용한 안티록 브레이크 시스템의 제동작용을 설명하는데, 먼저 일반적인 제동작동을 설명한다.
먼저, 운전자는 자동차의 주행중이거나 정지상태에서 차량을 감속하거나 정지상태 유지를 위해 브레이크패달(10)을 밟게 된다. 이에 따라 배력장치(11)에서 입력보다 증폭된 배력이 형성되고 이를 통해 마스터실린더(12)에서는 상당한 압력의 제동유압이 발생된다. 이러한 제동유압은 NO형 솔레노이드밸브(30)를 통해 전륜(FR,FL)과 후륜(RR,RL)에 마련된 유압브레이크(20)로 전달됨으로써, 제동작용이 이루어진다. 그리고 운전자가 브레이크패달(10)에서 조금씩 또는 완전하게 발을 떼게 되면, 유압브레이크(20) 내의 오일압력은 NO형 솔레노이드밸브(30)를 통해 다시 마스터실린더(12)로 복귀되어 제동력이 감소되거나 제동작용이 완전히 해제된다.
한편, 차량 주행중에 감속 또는 정지를 목적으로 제동력 증가 / 유지상태로 제어하는 중에 운전자가 제동압력을 노면상태보다 크게 하거나 노면조건이 변화되어 제동압력으로 발생하는 유압브레이크(20)에서의 마찰력이 차량의 타이어나 노면에서 발생하는 제동력보다 크게 되면 차량의 바퀴는 노면에서 미끄러져가는 현상이 발생한다. 이에 따라 차량은 조향력을 상실하고 제동거리가 증가함은 물론이며, 차량이 회전하는 현상이 발생되므로 ABS제어가 필요하다. 이러한 ABS는 증압, 감압, 유지 등 3가지 모드로 제어되며, 각각의 제어상태는 차량의 바퀴 4개에 모두 같은 상태로 조절되는 것이 아니고 노면조건과 ABS 제어상태에 따라 별개로 제어, 즉 3가지 모드가 섞여서 제어된다.
먼저, 차량용 안티록 브레이크 시스템의 압력감압작동을 설명한다. 제동이 수행되고 있는 상태에서 유압브레이크(20) 내의 제동압력을 노면조건보다 크면 적정압력으로 낮추어야 한다. 이에 따라 ECU에서는 NC형 솔레노이드밸브(30)를 개방 작동시킴으로써, 전륜(FR,FL)측과 후륜(RR,RL)측의 유압브레이크(20)로부터 토출되는 오일은 코일스프링(43)으로 지지된 피스톤(42)을 누르면서 제1저압어큐뮤레이터(40A)와 제2저압어큐뮤레이터(40B) 내로 유입되어 일시적으로 저장된다. 이 때, 각각의 NC형 솔레노이드밸브(31)의 개방작동은 동시 또는 각각 수행된다. 이러한 과정을 통해 전륜(FR,FL)과 후륜(RR,RL)측에 장착된 유압브레이크(20)의 압력이 낮아져서 노면에서 미끄러지는 현상이 방지된다.
그리고 안티록 브레이크 시스템의 압력증압작동은 다음과 같다. ABS 제어중 ABS 감압상태가 오래 지속되거나 차량이 진행되어 노면의 마찰계수가 높은 곳으로 이동하면 유압브레이크(20) 내에 잔존하는 제동압력으로 제동을 할 수 있는 것보다 차량 타이어와 노면에서 발생시킬 수 있는 마찰력이 증가되어 차량 제동효율이 떨어진다. 이러한 경우에는 각 휠센서로부터 입력되는 신호를 근거로 ECU에서 상황을 판단, 유압브레이크(20) 내의 제동압력을 증가시키기 위해 모터(50)를 구동 제1,제2펌프(60A,60B)를 작동시킨다. 이에 따라 ABS감압작동시 제1,제2저압어큐뮤레이터(40A,40B)에 저장된 오일은 제1펌프(60A)와 제2펌프(60B) 구동에 의해 가압되고, 제1,제2고압어큐뮤레이터(70A,70B)의 고압쳄버(72) 내부로 토출된다. 계속하여 제1,제2고압어큐뮤레이터(70A,70B)에서 압력맥동이 저감된 오일은 개방작동된 NO형 솔레노이드밸브(30)를 통해 유압브레이크(20)로 전달됨으로써, 제동유압을 증가시키게 된다.
그리고 ABS 제어 중에서 유압브레이크(20)내의 압력이 최적의 제동력을 발생시키는 최적의 압력에 이르거나, ABS 제어중에서 파생되는 차량의 공진현상을 방지하기 위해서는 압력을 일정상태로 유지하는 작동상태가 필요한데, 본 고안에 따른 안티록 브레이크 시스템의 압력유지작동은 다음과 같다. 차량의 전륜(FR,FL)과 후륜(RR,RL)에 장착된 유압브레이크(20) 내의 압력변화를 없게하는 압력유지상태는 NO형 솔레노이드밸브(30) 중에서 압력을 유지하고자 하는 유압브레이크(20) 측의 NO형 솔레노이드밸브(30)를 폐쇄작동시켜 유압이 전달되는 것을 차단함으로써, 제1,제2고압어큐뮤레이터(70A,70B)를 통해 토출되는 오일압력은 마스터실린더(12)측으로 전달된다.
이와 같이 작동하는 차량용 안티록 브레이크 시스템에 있어서, 제1,제2저압어큐뮤레이터(40A,40B) 및 제1,제2고압어큐뮤레이터(70A,70B)는 모듈레이터블럭(100)에 콤팩트하게 내장되어 ABS 작동시 압력맥동을 감쇄시키는 기능을 수행하는데, 제1,제2고압어큐뮤레이터(70A,70B)는 펌프장착포트(61)와 일직선상으로 연계 형성된 고압어큐뮤레이터용 보어(71)에 구성되며, 제1,제2저압어큐뮤레이터(40A,40B)는 펌프장착포트(61)와 나란하도록 모듈레이터블럭(100)의 양측면에서 내측방향으로 가공된 저압어큐뮤레이터용 보어(41)에 구성된다. 이에 따라 저압어큐뮤레이터(40A,40B)와 고압어큐뮤레이터가(70A,70B) 차지하는 공간이 줄어들게 되어, 모듈레이터블럭(100) 내부 설계를 자유롭게 할 수 있으며, 이의 세로길이 "L"을 줄여 콤팩트화하며 제조원가를 절감할 수 있다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 차량용 안티록 브레이크 시스템의 모듈레이터블럭에는 모터를 중심으로 한쌍의 제1,제2펌프가 대칭되게 구성되는데, 제1,제2펌프의 양측단과 연계되도록 고압어큐뮤레이터용 보어가 가공되며, 제1,제2펌프와 나란하도록 모듈레이터블럭의 양측면에서 내측방향으로 저압어큐뮤레이터용 보어가 가공되어 있다.
이에 따라 모듈레이터블럭에서 저압어큐뮤레이터용 보어와 고압어큐뮤레이터용 보어가 차지하는 공간이 현저하게 줄어들어 내부설계를 자유롭게 할 수 있으며, 이를 콤팩트하게 구성하며 제조원가를 절감할 수 있는 이점이 있다.

Claims (1)

  1. 감압 제동작용시 유압브레이크(20)측으로부터 토출된 오일이 일시 저장되는 저압어큐뮤레이터(40A,40B)를 형성하기 위해 가공된 한쌍의 저압어큐뮤레이터용 보어(41), 상기 저압어큐뮤레이터용 보어(41) 내에 저장된 오일을 펌핑하여 필요에 따라 상기 유압브레이크(20)측과 마스터실린더(12)측으로 토출시키는 제1펌프(60A)와 제2펌프(60B)를 장착하기 위해 가로방향으로 대칭되게 가공된 한쌍의 펌프장착보어(61), 상기 펌프장착보어(61)에 장착된 상기 제1펌프(60A)와 제2펌프(60B) 구동에 의해 가압펌핑되는 오일의 압력맥동을 저감하는 한쌍의 고압어큐뮤레이터(70A,70B)를 형성하기 위해 가공된 한쌍의 고압어큐뮤레이터용 보어(71)를 갖춘 안티록 브레이크 시스템의 모듈레이터블럭에 있어서,
    상기 고압어큐뮤레이터용 보어(71)는 상기 펌프장착보어(61)의 외측단에 수평방향으로 연계되도록 대칭되게 마련되며,
    상기 저압어큐뮤레이터용 보어(41)는 상기 고압어큐뮤레이터용 보어(71)와 평행하며 상기 모듈레이터블럭(100) 하부의 양측면에 가로방향으로 대칭되게 마련되는 것을 특징으로 하는 차량용 안티록 브레이크 시스템의 모듈레이터블럭.
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