KR20140059028A - 차량용 ｅｓｃ의 유압시스템 - Google Patents

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Abstract

차량용 ESC의 유압시스템이 개시된다. 브레이크 페달의 조작력을 전달받아 제동유압을 생성하는 마스터 실린더, 상기 마스터 실린더로부터 제동유압을 공급받아 차륜을 제동하도록 차륜에 설치된 하나 이상의 휠 실린더, 상기 마스터 실린더와는 별개로 제동유압을 생성하여 상기 휠 실린더로 공급하는 유압펌프, 및 상기 유압펌프에서 토출된 제동유압의 맥동을 흡수하여 저감하도록 상기 유압펌프의 토출구 측에 설치된 맥동압 저감수단을 포함하여, 제동유압의 맥동압을 효과적으로 저감한다.

Description

차량용 ＥＳＣ의 유압시스템{Hydraulic oil system of ESC for vehicle}
본 발명은 차량용 ESC의 유압시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유압펌프의 맥동을 저감하여 NVH 성능을 향상시키도록 한 차량용 ESC의 유압시스템에 관한 것이다.
일반적으로 차량에 적용되고 있는 ESC(Electronic Stability Control)은 차량이 선회시에 한계 성능을 넘어가려고 할 때 유압을 이용하여 제동력을 발생시켜 차량의 거동을 안정화시켜 주는 시스템으로서, 차륜의 회전 상태에 따라 차륜을 제동하는 휠 실린더의 압력을 반복적으로 증가 및 감소시키는 동작을 수행하도록 되어 있다.
도 1에 도시된 종래의 ESC 유압시스템은, 차륜을 제동하는 휠 실린더(RL, FR, FL, RR)의 압력을 증가시키기 위해 인렛밸브(Inlet Valve; RLIN, FRIN, FLIN, RRIN)를 통해 유압을 공급하고, 상기 휠 실린더(RL, FR, FL, RR)의 압력을 감압하기 위해 아웃렛밸브(Outlet Valve; RLON, FRON, FLON, RRON)를 통해 휠 실린더의 유압을 축압기(A1, A2)로 드레인시킨다.
또한 상기 인렛밸브(RLIN, FRIN, FLIN, RRIN)와 아웃렛밸브(RLON, FRON, FLON, RRON) 모두를 닫아서 상기 휠 실린더(RL, FR, FL, RR)의 압력을 일정하게 유지하도록 되어 있다.
그리고 운전자에 의해 조작되는 브레이크 페달(10)의 답력을 증대시키는 브레이크 부스터(20)와, 이 브레이크 부스터(20)를 통해 증대된 답력을 제공받아 제동 유압을 생성하여 상기 휠 실린더(RL, FR, FL, RR)로 공급하는 마스터 실린더(MC1, MC2)가 구비된다.
또한 운전자의 브레이크 페달에 의해 생성되는 제동 압력과 무관하게 제동 유압을 형성하여 상기 휠 실린더(RL, FR, FL, RR)로 공급하기 위해 유압 펌프(P1, P2)가 구비되고, 상기 2대의 유압 펌프(P1, P2)는 하나의 구동 모터(M)에 의해 구동되게 연결된다.
상기 유압 펌프(P1, P2)에 의해 생성된 제동 유압을 운전자의 브레이크 페달 조작 의지와 무관하게 독립적으로 상기 휠 실린더(RL, FR, FL, RR)에 공급하여 차륜을 제동하는 제어를 하기 위해 트랙션컨트롤밸브(Traction Control Valve; TCV1, TCV2)와 고압스위치밸브(High Switch Valve; HSV1, HSV2)가 구비된다.
상기와 같은 종래의 ESC 유압시스템에 있어서, 상기 유압 펌프(P1, P2)는 왕복 피스톤으로 구성되고, 상기 구동 모터(M)의 1회전시에 편심 베어링의 회전에 대해 유압 펌프 각각이 개별적으로 구동하여 개별 유압 회로에 유압을 공급하게 된다.
그런데 1대의 유압 펌프가 구동을 할 때에 다른 1대의 유압 펌프는 구동을 하지 않도록 구성되어 있어서, 이로 인해 도 2에 도시한 바와 같이 휠 실린더 측에서 약 5.4bar의 진폭이 큰 맥동압 파형이 형성되고, 이러한 맥동압은 차량의 NVH 성능을 저하시킨다는 결점이 있었다.
본 발명의 실시 예는 상기와 같은 결점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 1대의 구동 모터로 2대의 유압 펌프를 교대로 구동하는 ESC 유압시스템에서 2대의 유압 펌프가 교대로 작동함에 따라 발생하는 맥동압을 저감시켜 차량의 NVH 성능을 향상시키도록 한 차량용 ESC의 유압시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량용 ESC의 유압시스템은, 브레이크 페달의 조작력을 전달받아 제동유압을 생성하는 마스터 실린더, 상기 마스터 실린더로부터 제동유압을 공급받아 차륜을 제동하도록 차륜에 설치된 하나 이상의 휠 실린더, 상기 마스터 실린더와는 별개로 제동유압을 생성하여 상기 휠 실린더로 공급하는 유압펌프, 및 상기 유압펌프에서 토출된 제동유압의 맥동압을 흡수하여 저감하도록 상기 유압펌프의 토출구 측에 설치된 맥동압 저감수단을 포함할 수 있다.
상기 유압펌프는 상기 하나 이상의 휠 실린더 중에 어느 한쪽 전륜의 휠 실린더와 어느 한쪽 후륜의 휠 실린더에 동시에 제동유압을 공급하는 제1유압펌프, 상기 하나 이상의 휠 실린더 중에 다른쪽 전륜의 휠 실린더와 다른쪽 후륜의 휠 실린더에 제동유압을 동시에 공급하는 제2유압펌프를 포함하고, 상기 제1유압펌프와 제2유압펌프는 구동 모터에 의해 교대로 작동되게 연결될 수 있다.
상기 맥동압 저감수단은 순차적으로 설치된 댐퍼와 오리피스를 포함할 수 있다.
상기 댐퍼는 상기 제동유압에 의해 왕복 운동을 하는 피스톤, 상기 피스톤을 탄력적으로 지지하는 스프링, 및 상기 스프링의 일단이 안착되어 지지되는 커버를 포함할 수 있다.
상기 제1,2유압펌프에서 생성되어 상기 하나 이상의 휠 실린더에 공급되는 제동유압을 각각 제어하도록 하나 이상의 인렛밸브가 구비되고, 상기 하나 이상의 인렛밸브에 상기 오리피스가 일체로 조립될 수 있다.
상기 하나 이상의 인렛밸브는 상기 제동유압에 함유된 이물질을 걸러주는 필터를 구비하고, 상기 필터에 상기 오리피스가 일체로 조립될 수 있다.
상기 유압펌프의 토출구로부터 상기 댐퍼까지 댐퍼유로가 형성되고, 상기 댐퍼유로의 소정 부위로부터 직각 방향으로 분지유로가 형성되며, 상기 분지유로로부터 다시 직각 방향으로 상기 하나 이상의 인렛밸브 중에 2개의 인렛밸브에 동시에 제동유압이 공급되게 하는 공통 인렛밸브유로가 형성되며, 상기 오리피스는 상기 공통 인렛밸브유로 이전의 상기 분지유로에 설치되거나 혹은 상기 분지유로와 상기 댐퍼유로의 교차부위에 설치될 수 있다.
상기 오리피스는 서로 인접하게 배치되는 2개의 인렛밸브 중에 어느 한쪽의 인렛밸브에 어셈블리 형태로 설치될 수 있다.
상기 하나 이상의 휠 실린더에 공급된 제동유압을 감압 제어하는 하나 이상의 아웃렛밸브를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량용 ESC의 유압시스템에 의하면, 유압펌프에서 생성된 제동 유압을 휠 실린더로 공급하는 제동유압 공급라인에서 유압펌프의 토출구 측에 오리피스와 댐퍼로 구성된 맥동압 저감수단이 설치된다.
이에 따라 2대의 유압펌프가 1대의 구동 모터에 의해 교대로 작동함에 따라 발생되는 맥동압을 상기 맥동압 저감수단이 적절히 흡수해서 저감시킴으로써, 유압펌프에서 생성되어 휠 실린더로 공급되는 제동유압의 맥동압이 현저하게 감소해서 차량의 NVH 성능 및 상품성이 효과적으로 향상된다.
도 1은 종래 기술에 따른 차량용 ESC의 유압시스템의 유압회로도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 차량용 ESC의 유압시스템에서 휠 실린더에 공급되는 제동유압을 도시한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 ESC의 유압시스템의 유압회로도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 댐퍼의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 인렛밸브의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 밸브블럭에 유로가 형성된 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 ESC의 유압시스템에서 휠 실린더에 공급되는 제동유압을 도시한 그래프이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 ESC의 유압시스템은, 운전자가 조작할 수 있는 브레이크 페달(100)과, 이 브레이크 페달(100)의 조작력을 전달받아 증대시키는 브레이크 부스터(110), 이 브레이크 부스터(110)로부터 증대된 제동력을 전달받아 제동 유압을 발생시키는 마스터 실린더(MC1, MC2)를 포함한다.
상기 마스터 실린더(MC1, MC2)에서 생성된 제동 유압으로 차륜을 제동하기 위해 휠 실린더 유닛이 상기 마스터 실린더(MC1, MC2)와 연결된다.
상기 휠 실린더 유닛은 좌측 전륜에 설치된 전륜 좌측 휠 실린더(FL), 우측 전륜에 설치된 전륜 우측 휠 실린더(FR), 좌측 후륜에 설치된 후륜 좌측 휠 실린더(RL), 우측 후륜에 설치된 후륜 우측 휠 실린더(RR)를 포함한다.
상기 휠 실린더 유닛에 공급된 제동유압을 감압하기 위해 아웃렛밸브(OV; Outlet Valve)가 구비된다.
상기 아웃렛밸브는 상기 전륜 좌측 휠 실린더(FL)에 공급된 제동유압을 감압하기 위한 전륜 좌측 아웃렛밸브(FLOV)와, 상기 전륜 우측 휠 실린더(FR)에 공급된 제동유압을 감압하기 위한 전륜 우측 아웃렛밸브(FROV), 상기 후륜 좌측 휠 실린더(RL)에 공급된 제동유압을 감압하기 위한 후륜 좌측 아웃렛밸브(RLOV), 상기 후륜 우측 휠 실린더(RR)에 공급된 제동유압을 감압하기 위한 후륜 우측 아웃렛밸브(RROV)를 포함한다.
또한 상기 휠 실린더 유닛으로 공급되는 제동유압을 증압시키기 위해 인렛밸브(IV; Inlet Valve)가 설치된다.
상기 인렛밸브는 상기 전륜 좌측 휠 실린더(FL)의 제동유압을 증압시키기 위한 전륜 좌측 인렛밸브(FLIV)와, 상기 전륜 우측 휠 실린더(FR)의 제동유압을 증압시키기 위한 전륜 우측 인렛밸브(FRIV), 상기 후륜 좌측 휠 실린더(RL)의 제동 유압을 증압시키기 위한 후륜 좌측 인렛밸브(RLIV), 상기 후륜 우측 휠 실린더(RR)의 제동유압을 증압시키기 위한 후륜 우측 인렛밸브(RRIV)를 포함한다.
상기 각 휠 실린더(FL, FR, RL, RR)에 상기 브레이크 페달에 의한 제동유압과는 별개로 제동유압을 생성하여 공급하기 위해 2대 유압펌프(P1, P2)가 설치되고, 상기 2대의 유압펌프(P1, P2)는 하나의 구동 모터(M)에 의해 구동되게 연결된다.
상기 각 아웃렛밸브(FLOV, FROV, RLOV, RROV)에서 감압을 위해 드레인 되는 유압은 축압기(A1, A2)에 저장되게 연결된다.
상기 유압 펌프(P1, P2)에 의해 생성된 제동 유압을 운전자의 브레이크 페달 조작 의지와 무관하게 독립적으로 상기 각 휠 실린더(RL, FR, FL, RR)에 공급하여 차륜을 제동하는 제어를 하기 위해 트랙션컨트롤밸브(Traction Control Valve; TCV1, TCV2)와 고압스위치밸브(High Switch Valve; HSV1, HSV2)가 구비된다.
상기 한쪽 유압펌프(P1)는 상기 2개의 휠 실린더(FL, RR)에 제동유압을 공급하도록 제1제동유압 공급라인(L1)을 통해 연결되고, 다른쪽 유압펌프(P2)는 상기 2개의 휠 실린더(FR, RL)에 제동유압을 공급하도록 제2제동유압 공급라인(L2)을 통해 연결된다.
그리고 상기 각 유압펌프(P1, P2)에서 토출되어 상기 각 휠 실린더(FL, FR, RL, RR)로 공급되는 제동유압에 포함된 맥동압을 저감시키기 위해 별도의 맥동압 저감수단이 설치된다.
상기 맥동압 저감수단은 상기 제1,2제동유압 공급라인(L1, L2)에서 상기 각 유압펌프(P1, P2)의 토출구 측에 설치된 댐퍼(120)와 오리피스(130)를 포함한다.
상기 댐퍼(120)는 도 4에 도시된 바와 같이, 제동유압에 의해 왕복 운동을 하는 피스톤(121), 상기 피스톤(121)을 탄력적으로 지지하는 스프링(122), 및 상기 스프링(122)의 일단이 안착되어 지지되는 커버(123)로 구성될 수 있다.
상기 오리피스(130)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 인렛밸브(IV)로 유입되는 오일에 함유된 이물질을 걸러주는 필터(F)에 일체로 조립될 수 있다. 즉 상기 필터(F)의 끝부위를 확장시키고, 그 확장된 부위에 상기 오리피스(130)를 어셈블리 형태로 설치할 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 유압펌프(P1, P2)에서 토출된 제동유압이 상기 댐퍼(120)를 거쳐서 상기 인렛밸브(IV)로 유입되도록 하기 위해 밸브블럭(140)에 유로가 형성된다.
즉 상기 밸브블럭(140)에 장착되는 유압펌프(P1, P2)의 토출구로부터 상기 댐퍼(120)까지 댐퍼유로(141)가 형성되고, 상기 댐퍼유로(141)의 소정 부위로부터 직각 방향으로 분지유로(142)가 형성되며, 상기 분지유로(142)로부터 다시 직각 방향으로 공통 인렛밸브유로(143)가 형성된다.
상기 오리피스(130)는 상기 공통 인렛밸브유로(143) 이전의 상기 분지유로(142)에 설치되거나 혹은 상기 분지유로와 상기 댐퍼유로의 교차부위에 설치될 수 있다.
상기 오리피스(130)는 서로 인접하게 배치되는 2개의 인렛밸브 중에 어느 한쪽의 인렛밸브에 어셈블리 형태로 설치할 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기와 같이 유압펌프의 토출구 측에 댐퍼와 오리피스를 설치하여, 유압펌프에서 토출된 제동유량이 댐퍼를 통해 오리피스를 통과한 다음에 인렛밸브를 거쳐서 휠 실린더로 유입되게 하면, 휠 실린더의 제동유압의 맥동압이 종래의 약 5.4bar에 비해 본 발명에서는 약 1.1bar로 현저하게 감소하게 된다.
이상과 같이, 본 발명은 한정된 실시 예와 도면을 통하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
100: 브레이크 페달 110: 브레이크 부스터
120: 댐퍼 121: 피스톤
122: 스프링 123: 커버
130: 오리피스 140: 밸브블럭
141: 댐퍼유로 142: 분지유로
143: 공통 인렛밸브유로

Claims (9)

  1. 브레이크 페달의 조작력을 전달받아 제동유압을 생성하는 마스터 실린더;
    상기 마스터 실린더로부터 제동유압을 공급받아 차륜을 제동하도록 차륜에 설치된 하나 이상의 휠 실린더;
    상기 마스터 실린더와는 별개로 제동유압을 생성하여 상기 휠 실린더로 공급하는 유압펌프; 및
    상기 유압펌프에서 토출된 제동유압의 맥동을 흡수하여 저감하도록 상기 유압펌프의 토출구 측에 설치된 맥동압 저감수단;
    을 포함하는 차량용 ESC의 유압시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유압펌프는
    상기 하나 이상의 휠 실린더 중에 어느 한쪽 전륜의 휠 실린더와 어느 한쪽 후륜의 휠 실린더에 동시에 제동유압을 공급하는 제1유압펌프;
    상기 하나 이상의 휠 실린더 중에 다른쪽 전륜의 휠 실린더와 다른쪽 후륜의 휠 실린더에 제동유압을 동시에 공급하는 제2유압펌프를 포함하고;
    상기 제1유압펌프와 제2유압펌프는 구동 모터에 의해 교대로 작동되게 연결된 것을 특징으로 하는 차량용 ESC의 유압시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 맥동압 저감수단은 순차적으로 설치된 댐퍼와 오리피스를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 ESC의 유압시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 댐퍼는 상기 제동유압에 의해 왕복 운동을 하는 피스톤, 상기 피스톤을 탄력적으로 지지하는 스프링, 및 상기 스프링의 일단이 안착되어 지지되는 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 ESC의 유압시스템.
  5. 제3에 있어서,
    상기 제1,2유압펌프에서 생성되어 상기 하나 이상의 휠 실린더에 공급되는 제동유압을 각각 제어하도록 하나 이상의 인렛밸브가 구비되고;
    상기 하나 이상의 인렛밸브에 상기 오리피스가 일체로 조립된 것을 특징으로 하는 차량용 ESC의 유압시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 하나 이상의 인렛밸브는 상기 제동유압에 함유된 이물질을 걸러주는 필터를 구비하고;
    상기 필터에 상기 오리피스가 일체로 조립된 것을 특징으로 하는 차량용 ESC의 유압시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 유압펌프의 토출구로부터 상기 댐퍼까지 댐퍼유로가 형성되고;
    상기 댐퍼유로의 소정 부위로부터 직각 방향으로 분지유로가 형성되며;
    상기 분지유로로부터 다시 직각 방향으로 상기 하나 이상의 인렛밸브 중에 2개의 인렛밸브에 동시에 제동유압이 공급되게 하는 공통 인렛밸브유로가 형성되며;
    상기 오리피스는 상기 공통 인렛밸브유로 이전의 상기 분지유로에 설치되거나 혹은 상기 분지유로와 상기 댐퍼유로의 교차부위에 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 ESC의 유압시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 오리피스는 서로 인접하게 배치되는 2개의 인렛밸브 중에 어느 한쪽의 인렛밸브에 어셈블리 형태로 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 ESC의 유압시스템.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 휠 실린더에 공급된 제동유압을 감압 제어하는 하나 이상의 아웃렛밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 ESC의 유압시스템.
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