KR20060102570A

KR20060102570A - 전자 제어 유압 브레이크 시스템

Info

Publication number: KR20060102570A
Application number: KR1020050024318A
Authority: KR
Inventors: 양이진
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2005-03-24
Filing date: 2005-03-24
Publication date: 2006-09-28
Also published as: KR100987077B1

Abstract

전자 제어 유압 브레이크 시스템을 개시한다. 본 발명에 따른 전자 제어 유압 브레이크 시스템은 센서 오류 발생시에도 어큐뮬레이터에 과도한 압력이 걸리지 않도록 하고, 또 어큐뮬레이터의 교체 시에 발생할 수 있는 공기의 잔류 문제를 해소하여 시스템의 제동 성능 저하가 초래되지 않도록 하는데 그 목적이 있다. 이와 같은 목적의 본 발명에 따른 전자 제어 유압 브레이크 시스템은, 휠 실린더에서 토출된 브레이크액이 일시적으로 저장되는 어큐뮬레이터와, 어큐뮬레이터에 저장된 브레이크액을 펌핑하여 마스터실린더 또는 휠 실린더로 순환시키는 모터 및 펌프와, 마스터실린더에서 발생한 브레이크 액압이 휠 실린더에 유입되도록 하는 유입 밸브와, 휠 실린더에서 유출된 브레이크 액압이 마스터 실린더로 리턴하도록 하는 리턴 회로와, 어큐뮬레이터의 입구 측과 유입 밸브 사이의 어느 한 지점이 리턴 회로의 어느 한 지점과 도통하도록 설치되는 릴리프 밸브를 포함한다.

Description

전자 제어 유압 브레이크 시스템{Electro-hydraulic Brake System}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자 제어 유압 브레이크 시스템의 구성을 나타낸 도면.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1. 브레이크 페달

1b : 마스터 실린더

2 : 휠 실린더

3 : 유입 밸브

4 : 유출 밸브

5 : 어큐뮬레이터

6, 7 : 모터 및 펌프

8 : 차단 밸브

9 : 리턴 회로

10 : 리저버

11 : 압력 센서

12 : 릴리프 밸브

13 : 블리딩 포트

본 발명은 차량의 브레이크 시스템에 관한 것으로서, 특히 전자 제어 유압 브레이크 시스템(EHB, Electro-hydraulic Brake System)에 관한 것이다.

종래의 전자 제어 유압 브레이크 시스템은 제동 시 운전자에 의해 조작되는 브레이크 페달과, 이 페달로부터 전달된 힘을 증폭시켜 브레이크 액압을 생성시키기 위한 배력장치 및 마스터실린더, 생성된 브레이크 액압을 휠 실린더에 공급하기 위한 다수의 솔레노이드 밸브를 포함한다.

또한, 휠 실린더에서 토출된 브레이크액이 일시적으로 저장되는 어큐뮬레이터와, 그 어큐뮬레이터에 저장된 브레이크액을 펌핑하여 마스터실린더 또는 휠 실린더로 환류시키기 위한 모터 및 유압펌프를 포함한다.

한편, 각 휠 측에는 휠의 회전속도를 검출하는 휠 속도센서가 마련되어 있으며, 각각의 휠 속도센서는 차량의 브레이크 제어를 수행하는 전자제어유닛(ECU)으로 검출된 신호를 전송한다. 그리고 전자제어유닛(ECU)은 이 검출신호에 의해 모터를 작동시킨다.

이와 같은 전자 제어 유압 브레이크 시스템 가운데, EHB 시스템(Electro-hydraulic Brake System)에서는 브레이크 페달이 구동하면 전자제어유닛은 솔레노이드 밸브를 닫고 페달의 구동력에 대응하여 모터를 구동시킴으로써 브레이크 압력 조절기를 통해 휠 브레이크에 제공되는 유압을 제어한다.

따라서 사용자가 적은 힘으로 페달을 구동시키는 경우에도 모터에 의한 힘에 의하여 강한 유압이 휠 브레이크에 제공될 수 있다는 장점이 있다.

그러나 어큐뮬레이터에는 휠 측 압력 제어에 필요한 충진 압력 범위 내의 오일이 충진되어 있어야 하는데, 이는 압력 센서를 통하여 또는 어큐뮬레이터 자체에 구비된 스트로크 센서를 이용하여 제어한다. 이 경우 센서 오류(sensor fail)가 발생하면 어큐뮬레이터에 과도한 압력이 걸리게 되고 이에 따른 모터/펌프의 과부하가 초래되어 전자제어유닛의 과부하로 이어져, 결국 시스템 오류(system fail)가 발생할 수 있다.

또한 전자 제어 유압 브레이크 시스템의 성능 불량이 발생하여 어큐뮬레이터를 교체하거나 할 경우, 이 부위에 상당량의 공기가 위치하게 되고 이를 제거하기 위하여 모터/펌프 구동 및 각 휠의 솔레노이드 밸브를 구동하여 휠 측으로 오일을 배출해야 한다. 이 때 휠 측으로 밀려나간 공기가 유압 회로 내에서 완전히 제거되지 않고 잔존할 수 있어 제동 성능 저하가 발생할 수 있다.

본 발명에 따른 전자 제어 유압 브레이크 시스템은 센서 오류 발생시에도 어큐뮬레이터에 과도한 압력이 걸리지 않도록 하고, 또 어큐뮬레이터의 교체 시에 발생할 수 있는 공기의 잔류 문제를 해소하여 시스템의 제동 성능 저하가 초래되지 않도록 하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적의 본 발명에 따른 전자 제어 유압 브레이크 시스템은, 휠 실 린더에서 토출된 브레이크액이 일시적으로 저장되는 어큐뮬레이터와, 어큐뮬레이터에 저장된 브레이크액을 펌핑하여 마스터실린더 또는 휠 실린더로 순환시키는 모터 및 펌프와, 마스터실린더에서 발생한 브레이크 액압이 휠 실린더에 유입되도록 하는 유입 밸브와, 휠 실린더에서 유출된 브레이크 액압이 마스터 실린더로 리턴하도록 하는 리턴 회로와, 어큐뮬레이터의 입구 측과 유입 밸브 사이의 어느 한 지점이 리턴 회로의 어느 한 지점과 도통하도록 설치되는 릴리프 밸브를 포함한다.

본 발명에 따른 또 다른 전자 제어 유압 브레이크 시스템은, 휠 실린더에서 토출된 브레이크액이 일시적으로 저장되는 어큐뮬레이터와, 어큐뮬레이터에 저장된 브레이크액을 펌핑하여 마스터실린더 또는 휠 실린더로 순환시키는 모터 및 펌프와, 어큐뮬레이터의 출구 측에 설치되는 블리딩 포트를 포함하고, 유압 회로의 공기 배출 시에 모터 및 펌프만을 구동한 다음 블리딩 포트에 체결되는 포트 스크류를 반복적으로 개폐하여 각 휠의 유입 밸브 및 유출 밸브를 구동하지 않고도 어큐뮬레이터의 공기가 배출되도록 이루어진다.

본 발명에 따른 또 다른 전자 제어 유압 브레이크 시스템은, 휠 실린더에서 토출된 브레이크액이 일시적으로 저장되는 어큐뮬레이터와, 어큐뮬레이터에 저장된 브레이크액을 펌핑하여 마스터실린더 또는 휠 실린더로 순환시키는 모터 및 펌프와, 마스터실린더에서 발생한 브레이크 액압이 휠 실린더에 유입되도록 하는 유입 밸브와, 휠 실린더에서 유출된 브레이크 액압이 마스터 실린더로 리턴하도록 하는 리턴 회로와, 어큐뮬레이터의 입구 측과 유입 밸브 사이의 어느 한 지점이 리턴 회로의 어느 한 지점과 도통하도록 설치되는 릴리프 밸브와, 어큐뮬레이터의 출구 측 에 설치되는 블리딩 포트를 포함하고, 유압 회로의 공기 배출 시에 모터 및 펌프만을 구동한 다음 블리딩 포트에 체결되는 포트 스크류를 반복적으로 개폐하여 각 휠의 유입 밸브 및 유출 밸브를 구동하지 않고도 어큐뮬레이터의 공기가 배출되도록 이루어진다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 바람직한 실시예를 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 먼저 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자 제어 유압 브레이크 시스템의 구성을 나타낸 도면이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 도 2를 살펴보면, 본 발명의 실시예에 따른 안티록 브레이크 시스템은 제동시 운전자에 의해 조작되는 브레이크 페달(1)과, 페달(1)로부터 전달된 힘을 증폭시켜 브레이크 액압을 생성시키기 위한 마스터실린더(1b), 생성된 브레이크 액압을 휠 실린더(2)에 공급하기 위한 다수의 유입 밸브(3) 및 유출 밸브(4)를 포함한다. 이 유입 밸브(3)는 마스터실린더(1b)에서 발생한 브레이크 액압이 휠 실린더(2)에 유입되도록 하고, 유출 밸브(4)는 브레이크 액압이 휠 실린더(2)로부터 유출되어 리저버(10)로 리턴하도록 한다.

또한, 어큐뮬레이터(5)는 마스터 실린더(1b)의 리저버(10)와 각각의 유입 밸브(3) 사이에 연결되어 브레이크 액을 일시적으로 저장한다. 모터(6) 및 유압 펌프(7)는 이 어큐뮬레이터(5)에 저장된 브레이크액을 펌핑하여 마스터실린더(1b) 또는 휠 실린더(2)로 순환시키기 위한 것이다.

한편, 각 휠 측에는 휠의 회전속도를 검출하는 휠 속도센서(미도시)가 마련되어 있으며, 각각의 휠 속도센서는 검출된 신호를 차량의 ABS(Anti-lock Brake System) 제어를 수행하는 전자제어유닛(ECU, 미도시)으로 전송한다. 그리고 전자제어유닛은 이 검출신호에 근거하여 모터(6)를 제어한다.

차단 밸브(8)는 정상적인 EHB 제어 모드에서 운전자가 브레이크 페달(1)을 조작할 때 마스터 실린더(1b)에서 휠(2) 쪽으로의 압력을 차단한다. 또한 차단 밸브(8)는 비정상적인 EHB 제어 모드(백 업 모드)에서는 개방된 상태를 유지하여 마스터 실린더(1b)의 유압이 각 휠 실린더(2)에 전달되도록 한다.

리턴 회로(9)는 각 유출 밸브(4)의 출구 측과 마스터 실린더(1b)의 리저버(10) 사이에 연결된다.

이와 같이 이루어지는 전자 제어 유압 브레이크 시스템의 정상적인 제동 모드 또는 안정성 제어 모드에서는, 모터(6) 및 유압 펌프(7)를 구동하여 어큐뮬레이터(5)에 필요한 압력 범위로 오일 충진 상태를 유지하고 있다가, 각 휠 실린더(2)의 압력 제어를 위하여 유입 밸브(3)를 개방하여 압력을 생성하고, 유출 밸브(4)도 개방하여 휠 실린더(2)의 오일이 리저버(10)로 회귀하도록 한다. 이 때 차단 밸브(8)를 폐쇄하여 마스터 실린더(1b)에서 발생한 유압이 휠 실린더(2)에 가해지는 것을 차단하며, 브레이크 페달(1)의 답력을 시뮬레이션하기 위하여 마스터 실린더(1b)에 구비된 시뮬레이션 챔버가 작동한다.

비정상적인 EHB 제어 모드 즉 백 업 모드에서는, 전자제어유닛(ECU)이 비정상적으로 동작하는 경우이므로, 차단 밸브(8)를 개방하여 마스터 실린더(1b)의 유압이 각 휠 실린더(2)에 전달되어 제동이 이루어질 수 있도록 한다.

이와 같은 EHB 제어 모드를 가진 전자 제어 유압 브레이크 시스템에서는 어큐 뮬레이터(5)에 항상 일정 범위의 압력이 유지되도록 해야 하는데, 이를 보증하기 위하여 어큐뮬레이터(5)의 입구 측에 압력 센서(11)를 설치하여 압력을 측정하고, 필요한 경우 모터(6)와 유압 펌프(7)를 구동하여 마스터 실린더(1b)의 리저버(10)로부터 오일을 흡입하여 이 오일로 어큐뮬레이터(5)를 충진한다.

그러나 압력 센서(11)가 정상적으로 동작하지 않으면 어큐뮬레이터(5)가 일정 범위의 압력 상태를 유지하도록 할 수 없고 이에 따라 어큐뮬레이터(5)에 과도한 압력이 형성될 수 있으며, 어큐뮬레이터(5)의 과도한 압력 형성에 따라 모터(6)에 과부하가 초래되어 과전류로 인하여 전자제어유닛(ECU)이 오동작할 수 있다.

본 발명에서는 이와 같은 과부하의 문제를 해결하기 위하여 어큐뮬레이터(5)의 입구 측과 유입 밸브(3) 사이의 어느 한 지점이 리턴 회로(9)의 어느 한 지점과 도통하도록 릴리프 밸브(12)를 설치함으로써, 어큐뮬레이터(5)의 입구 측과 유입 밸브(3) 사이의 오일이 리턴 회로(9)로 흐를 수 있도록 한다.

이 릴리프 밸브(12)는 다음과 같은 동작 특성을 갖는다. 어큐뮬레이터(5)가 미리 정해진 일정 압력 범위의 압력 상태를 갖는 동안에는 릴리프 밸브(12)가 폐쇄되고, 어큐뮬레이터(5)의 압력 상태가 미리 정해진 압력 범위를 초과하면 릴리프 밸브(12)가 개방됨으로써 어큐뮬레이터(5)의 압력이 미리 정해진 일정 범위를 초과하지 않도록 한다. 이로써, 센서 오류(sensor fail)에 따른 어큐뮬레이터에 과도한 압력 발생을 방지함으로써 시스템 오류(system fail)를 예방할 수 있다.

또한 EHB 시스템 내부의 공기를 제거하고 오일로 충진하는 과정(evacuation & filling)에서, 어큐뮬레이터(5) 내부의 공기의 양이 다른 유압 회로의 공기의 양보 다 상당히 많다. 예를 들면 어큐뮬레이터(5) 내부의 공기의 양이 140cc 정도이이면, 어큐뮬레이터(5)를 제외한 나머지 유압 회로의 공기의 양은 15cc 정도이다.

차량 정비 등의 이유로 어큐뮬레이터나 EHB 모듈레이터를 제거한 후 다시 설치하는 과정에서 내부에 유입된 공기를 배출하기 위해서는 모터(6)와 유압 펌프(7), 각 유입 밸브(3) 및 유출 밸브(4)를 모두 동작시켜야 한다.

본 발명에서는 어큐뮬레이터(5)의 출구 측에 블리딩 포트(bleeding port, 13)를 설치하고, 공기 배출 시에 모터(6)와 펌프(7)만을 구동한 다음 블리딩 포트(13)에 체결되는 포트 스크류의 개폐를 반복적으로 실시하여 어큐뮬레이터(5)의 공기가 외부로 배출되도록 한다. 이 때 각 휠의 유입 밸브(3)와 유출 밸브(4)는 구동하지 않아도 된다.

본 발명에 따른 전자 제어 유압 브레이크 시스템은 센서 오류 발생시에도 어큐뮬레이터에 과도한 압력이 걸리지 않도록 하고, 또 어큐뮬레이터의 교체 시에 발생할 수 있는 공기의 잔류 문제를 해소하여 시스템의 제동 성능 저하가 초래되지 않도록 한다.

Claims

휠 실린더에서 토출된 브레이크액이 일시적으로 저장되는 어큐뮬레이터와;

상기 어큐뮬레이터에 저장된 브레이크액을 펌핑하여 마스터실린더 또는 휠 실린더로 순환시키는 모터 및 펌프와;

상기 마스터실린더에서 발생한 브레이크 액압이 상기 휠 실린더에 유입되도록 하는 유입 밸브와;

상기 휠 실린더에서 유출된 브레이크 액압이 상기 마스터 실린더로 리턴하도록 하는 리턴 회로와;

상기 어큐뮬레이터의 입구 측과 상기 유입 밸브 사이의 어느 한 지점이 상기 리턴 회로의 어느 한 지점과 도통하도록 설치되는 릴리프 밸브를 포함하는 전자 제어 유압 브레이크 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 릴리프 밸브는,

상기 어큐뮬레이터가 미리 정해진 일정 압력 범위의 압력 상태를 갖는 동안 폐쇄되고, 상기 어큐뮬레이터의 압력 상태가 상기 미리 정해진 압력 범위를 초과하면 개방됨으로써 상기 어큐뮬레이터의 압력이 상기 미리 정해진 일정 범위를 초과하지 않도록 이루어지는 전자 제어 유압 브레이크 시스템.
휠 실린더에서 토출된 브레이크액이 일시적으로 저장되는 어큐뮬레이터와;

상기 어큐뮬레이터에 저장된 브레이크액을 펌핑하여 마스터실린더 또는 휠 실린더로 순환시키는 모터 및 펌프와;

상기 어큐뮬레이터의 출구 측에 설치되는 블리딩 포트를 포함하고;

유압 회로의 공기 배출 시에 상기 모터 및 펌프만을 구동한 다음 상기 블리딩 포트에 체결되는 포트 스크류를 반복적으로 개폐하여 각 휠의 상기 유입 밸브 및 유출 밸브를 구동하지 않고도 상기 어큐뮬레이터의 공기가 배출되도록 이루어지는 전자 제어 유압 브레이크 시스템.
제 3 항에 있어서,

상기 블리딩 포트는 상기 펌프의 출구 측과 상기 어큐뮬레이터의 입구 측 사이의 어느 한 지점이 외부와 도통하도록 설치되는 전자 제어 유압 브레이크 시스템.
휠 실린더에서 토출된 브레이크액이 일시적으로 저장되는 어큐뮬레이터와;

상기 어큐뮬레이터에 저장된 브레이크액을 펌핑하여 마스터실린더 또는 휠 실린더로 순환시키는 모터 및 펌프와;

상기 마스터실린더에서 발생한 브레이크 액압이 상기 휠 실린더에 유입되도록 하는 유입 밸브와;

상기 휠 실린더에서 유출된 브레이크 액압이 상기 마스터 실린더로 리턴하도록 하는 리턴 회로와;

상기 어큐뮬레이터의 입구 측과 상기 유입 밸브 사이의 어느 한 지점이 상기 리턴 회로의 어느 한 지점과 도통하도록 설치되는 릴리프 밸브와;

상기 어큐뮬레이터의 출구 측에 설치되는 블리딩 포트를 포함하고;

유압 회로의 공기 배출 시에 상기 모터 및 펌프만을 구동한 다음 상기 블리딩 포트에 체결되는 포트 스크류를 반복적으로 개폐하여 각 휠의 상기 유입 밸브 및 유출 밸브를 구동하지 않고도 상기 어큐뮬레이터의 공기가 배출되도록 이루어지는 전자 제어 유압 브레이크 시스템.