KR970007721B1 - Anti-lock brake system - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 본 발명에 른 안티록 브레이크 시스템의 계통도.1 is a schematic diagram of an anti-lock brake system according to the present invention.
제2도는 본 발명에 채용한 전자클러치의 단면도.2 is a cross-sectional view of the electromagnetic clutch employed in the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 유압펌프 겸용 기동모터 42 : 오일펌프10: combined hydraulic pump starting motor 42: oil pump
50 : 전자클러치 60 : 전자제어유닛50: electronic clutch 60: electronic control unit
70 : 밧데리 82 : 마스터실린더70: battery 82: master cylinder
90 : 유압조정기90: hydraulic regulator
본 발명은 바퀴의 로크방지 기능을 구비한 안티록 브레이크 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진의 기동후, 유압펌프겸용 기동모터를 이용하여 유량을 발생시켜 브레이크 제동력을 노면상태에 따라 제어할 수 있는 안티록 브레이크 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an anti-lock brake system having a lock preventing function of a wheel. More specifically, after the engine is started, the brake braking force can be controlled according to the road surface state by generating a flow rate using a combined hydraulic pump and starting motor. An anti-lock brake system.
차량의 제동시 안전성을 높이기 위한 안전장치중 하나인 바퀴의 로크방지 기능을 구비한 안티록/슬립 브레이크 시스템(anti-lock/slip brake system)은 급제동시나 빗길등의 미끄러운 노면에서 제동시에 바퀴의 미끄러짐량을 센서로 감지하여 브레이크의 작동압을 제어함으로써, 조종 안정성을 확보하고 제동거리를 단축하는 전자 제어 방식의 브레이크 장치로, 각 바퀴별로 노면의 상태에 따라 제동력을 가변시켜 제어하여 어떠한 조건하에서도 바퀴의 미끄러짐(바퀴의록)이 없이 제등효과를 얻는 것이 가능하다.Anti-lock / slip brake system, which is one of the safety devices to increase the safety of braking of the vehicle, is equipped with anti-lock / slip brake system. Electronically controlled brake system that secures steering stability and shortens the braking distance by sensing the amount of the sensor by controlling the brake, and controls the braking force by varying the braking force according to the condition of the road surface for each wheel. It is possible to achieve the lantern effect without slipping of the wheels.
이러한 안티록 브레이크 시스템은 부스터와, 마스터실린더와, 전자제어유닛(electronic control unit)과, 각 바퀴의 유압을 제어하는 유압조정기(hydraulic control unit)와, 바퀴의 미끄러짐량을 감지하는 휠 센서와, 브레이크 페달의 밟는 상태를 감지하는 브레이크 스위치로 구성된다. 여기에서 부스터와 마스터 실린더는 차량에서 사용하는 통상의 부스터 및 브레이크 마스터실린더와 유사한 구조로 되어있으며, 운전자가 브레이크 페달을 밟으면 마스터실린더내의 브레이크액이 유압조정기로 전달된다. 유압조정기내에는 유압펌프가 장착되어 있으며, 유압모터를 작동하여 브레이크 라인내의 유압을 항상 적정하게 제어한다.The anti-lock brake system includes a booster, a master cylinder, an electronic control unit, a hydraulic control unit for controlling the hydraulic pressure of each wheel, a wheel sensor for detecting the amount of slip of the wheel, It consists of a brake switch that senses the step of the brake pedal. Here, the booster and the master cylinder have a structure similar to that of a normal booster and a brake master cylinder used in a vehicle, and when the driver presses the brake pedal, the brake fluid in the master cylinder is transferred to the hydraulic regulator. A hydraulic pump is installed in the hydraulic regulator, and the hydraulic motor is operated to always properly control the hydraulic pressure in the brake line.
이상과 같이 안티록 브레이크 시스템이 장착된 차량에서 브레이크를 밟으면, 유압펌프의 작동으로 마스터실린더의 오일이 유압조정기로 유입되고, 유입된 오일은 유압조정기내부에 설치된 4개의 밸브를 지나 휠 실린더에 전달된다. 그러나, 이러한 구성의 안티록 브레이크 시스템은 유압펌프를 별도로 설치해야 하므로 시스템 전체의 설치공간이 크다는 단점 이외에도, 그에 따라 제조가격이 높다고 하는 문제가 있다.As described above, when the brake is applied in a vehicle equipped with an anti-lock brake system, the oil of the master cylinder flows into the hydraulic regulator by the operation of the hydraulic pump, and the introduced oil passes through the four valves installed inside the hydraulic regulator to the wheel cylinder. do. However, the anti-lock brake system of such a configuration has a problem that the manufacturing price is high accordingly, in addition to the disadvantage that the installation space of the entire system is large because the hydraulic pump must be separately installed.
상술한 문제점을 감안하여 본 발명의 목적은 엔진의 기동후, 유압펌프겸용 기동모터를 이용하여 유량을 발생시켜 브레이크 제동력을 노면상태에 따라 제어할 수 있는 안티록 브레이크 시스템을 제공하는데 있다.In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide an anti-lock brake system capable of controlling the brake braking force according to the road surface state by generating a flow rate using a hydraulic pump combined starting motor after starting the engine.
이같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 브레이크 페달의 가압에 따라 브레이크액을 공급하는 마스터실린더와, 초기시동시에는 엔진을 기동하고 시동후에는 일체로 결합된 오일펌프를 구동하는 유압펌프겸용 시동모터와, 유압펌프겸용 시동모터에서 공급되는 오일에 의해 작동되어 전자제어유닛의 제어에 따라 마스터실린더에서 유입된 브레이크액을 휠실린더로 공급하는 유압조정기와, 유압조정기로부터 전달되는 유압에 의해 브레이크를 작동시키는 휠 실린더를 포함하는 안티록 브레이크 시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a master cylinder for supplying brake fluid according to the pressurization of the brake pedal, a hydraulic pump combined starting motor for starting the engine at initial startup and driving the oil pump integrally after startup; The hydraulic regulator is operated by the oil supplied from the starting motor combined with the hydraulic pump to supply the brake fluid introduced from the master cylinder to the wheel cylinder under the control of the electronic control unit, and to operate the brake by the hydraulic pressure transmitted from the hydraulic regulator. An antilock brake system comprising a wheel cylinder is provided.
다음에는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 안티록 브레이크 시스템에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Next, an antilock brake system according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1도는 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템의 전체적인 계통도로, 유압 및 전기 회로도는 개략적으로 도시 하였다. 본 발명의 브레이크 시스템의 구성을 보면, 브레이크 페달(80)의 가압에 따라 브레이크액을 공급하는 마스터실린더(82)와, 초기시동시에는 엔진을 기동하고 시동후에는 오일펌프를 구동하는 유압펌프겸용 시동모터(10)와, 이 유압펌프겸용 시동모터(10)에서 공급되는 오일에 의해 작동되어 전자제어유닛의 제어에 따라 마스터실린더(82)에서 유입된 브레이크액을 휠실린더로 공급하는 유압조정기(90)로 이루어져 있다. 마스터실린더(82)는 안티록 브레이크 시스템에서 통상적으로 사용하는 마스터실린더와 동일 구조를 지니며, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.1 is a schematic diagram of an anti-lock brake system according to the present invention, and the hydraulic and electrical circuit diagrams are schematically shown. In the configuration of the brake system of the present invention, the master cylinder 82 for supplying brake fluid according to the pressure of the brake pedal 80, and the hydraulic pump for starting the engine at the initial start and driving the oil pump after starting The hydraulic regulator is operated by the starting motor 10 and the oil supplied from the starting pump 10 for the hydraulic pump and supplies the brake fluid introduced from the master cylinder 82 to the wheel cylinders under the control of the electronic control unit. 90). The master cylinder 82 has the same structure as the master cylinder commonly used in the anti-lock brake system, and a detailed description thereof will be omitted.
본 발명에서 사용한 유압펌프겸용 기동모터(10)의 구성을 보면, 초기 엔진시동시 작동하는 기동전동부와, 엔진기동후 모터의 회전에 의해 유량을 발생하는 유량발생부(40)와, 이 기동전동부와 유량발생부(40) 사이에 개재되어 동력을 전달 또는 차단하는 전자클러치(50) 및, 각종 입력신호를 바탕으로 엔진의 작동상태에 따라 기동전동부(10)와 유량발생부(40)를 선택적으로 제어하는 전자제어유닛(60)으로 이루어져 있다.According to the configuration of the hydraulic pump combined starter motor 10 used in the present invention, a start-up motor unit that operates during initial engine start-up, a flow rate generating unit 40 that generates a flow rate by rotation of a motor after engine start-up, and the start-up motor unit And the electric clutch 50 interposed between the flow rate generating part 40 and the power transmission or blocking power, and the start-up motor part 10 and the flow rate generating part 40 according to the operation state of the engine based on various input signals. It consists of an electronic control unit 60 to control.
전기자(12)가 설치된 전기자 축(16)의 일단에는 동력전달기구인 피니언(18)이 설치되어 있다. 모터에서 발생한 동력을 플라이휠에 조립된 링기어(20)에 전달하게 된다. 또한 피니언(18)이 설치된 반대쪽의 전기자 축(14)에는 동력전달용 전자클러치(50)가 설치되어 있고, 회전력을 발생하는 브러시(22)(일반적으로 4개)가 장착되어 있다.One end of the armature shaft 16 in which the armature 12 is provided is provided with a pinion 18 which is a power transmission mechanism. Power generated from the motor is transmitted to the ring gear 20 assembled in the flywheel. The armature shaft 14 on the opposite side where the pinion 18 is installed is provided with a power transmission electromagnetic clutch 50, and is equipped with brushes 22 (generally four) for generating a rotational force.
전기자(12)와 피니언(18)간에는 오버러닝 클러치(24)가 설치되어 엔진 시동후 엔진에 의해 모터부가 반대로 회전되는 것을 방지한다. 마그네틱 스위치(30)는 밧데리(70)에서 공급된 전류를 시프트 솔레노이드(32)에서 받아 플런저(34)를 흡인하게 되며, 플런저(34)는 시프트레버(26)를 잡아당겨 피니언(18)을 링 기어(20)에 치합시키는 기능을 한다.An overrunning clutch 24 is installed between the armature 12 and the pinion 18 to prevent the motor unit from rotating oppositely by the engine after starting the engine. The magnetic switch 30 receives the current supplied from the battery 70 at the shift solenoid 32 to suck the plunger 34, and the plunger 34 pulls the shift lever 26 to ring the pinion 18. It meshes with the gear 20.
다음에, 유량발생부(40)는 앞에서 설명한 기동전동부의 회전력을 이용하여 유압을 발생시키는 것으로, 전자클러치(50)를 통해 회전하여 오일을 토출하는 통상의 오일펌프(42)와, 오일펌프(42)내에 오일을 공급하는 오일저장탱크(46)로 이루어져 있으며, 시동완료후 전자제어유닛(60)에 의해 작동하게 된다.Next, the flow rate generating section 40 generates hydraulic pressure by using the rotational force of the above-mentioned starting motor section. The oil pump 42 and the oil pump 42 rotate through the electromagnetic clutch 50 to discharge oil. It consists of an oil storage tank 46 for supplying oil in 42, and is operated by the electronic control unit 60 after the start is completed.
전자제어유닛(60)은 크랭크의 회전수, 엔진시동신호, 연료펌프 동작신호, 원격 콘트롤 신호, 냉각수온도등의 입력신호들을 바탕으로 기동전동부와 유량발생부(40)를 선택적으로 작동시킨다.The electronic control unit 60 selectively operates the starter and the flow rate generator 40 based on input signals such as the number of revolutions of the crank, an engine start signal, a fuel pump operation signal, a remote control signal, and a coolant temperature.
브레이크 페달의 가압에 따라 마스터실린더로부터 공급된 브레이크액을 각 실린더로 배분하는 유압조정기(90)에는 전자제어유닛(60)의 신호에 따라 전, 후륜에 설치된 휠 실린더(62, 64)에 대응되는 4개의 입력용 솔레노이드 밸브(92, 94, 96, 98)와, 4개의 출력용 솔레노이드 밸브(도시않음)가 설치되어 있으며, 전자제어유닛(60)의 지시에 따라 열고 닫음을 연속적으로 반복하여 바퀴가 미끄러지면 즉시 바퀴로 가는 유압을 차단하게 된다. 전자제어유닛(60)은 밧데리(70)의 전원을 이용하여 휠스피드센서, 차속센서, 브레이크스위치와, 엔진 시동스위치에서 전달되는 각종신호를 바탕으로 앞에서 설명한 유압조정기의 솔레노이드 밸브 및 유압펌프겸용 기동모터(10)를 제어한다. 브레이크 시스템에 이상이 발생할 경우에는 고장경고등(66)을 통해 운전자에게 알린다.The hydraulic regulator 90 for distributing the brake fluid supplied from the master cylinder to each cylinder in response to the pressurization of the brake pedal corresponds to the wheel cylinders 62 and 64 installed on the front and rear wheels according to the signal of the electronic control unit 60. Four input solenoid valves (92, 94, 96, 98) and four output solenoid valves (not shown) are provided, and the wheels are repeatedly opened and closed according to the instructions of the electronic control unit 60. Sliding immediately shuts off hydraulic pressure to the wheels. The electronic control unit 60 uses the power of the battery 70 to start the solenoid valve and the hydraulic pump of the hydraulic regulator described above based on various signals transmitted from the wheel speed sensor, the vehicle speed sensor, the brake switch, and the engine start switch. The motor 10 is controlled. If an abnormality occurs in the brake system, the driver is notified through the failure warning light 66.
제2도는 앞에서 설명한 클러치의 구조 및 작동상태를 보다 상세히 설명하기 위해 클러치부를 확대도시한 것이다. 제2도에 확대 도시한 바와 같이, 본 발명의 전자 클러치(50)는 전기자 축(14)을 감싸고 있는 전자석 코일(52)과, 전기자 축(14)에 회전가능하게 결합되어 전자석 코일(52)의 통전시 자화되는 것으로 마찰패드(53)가 부착된 자화철판(54)과, 이 자화철판(54)과 대향으로 마찰패드(55)가 부착되어 있으며, 베어링(78)에 의해 지지되는 오일펌프축(58)상에서 길이방향 운동이 가능하도록 스플라인 결합되어 있는 클러치판(56)으로 구성되어 있다. 통상적인 오일펌프(42)는 오일펌프축(58)에 결합된 내접기어(72)와 보울트(76)에 의해 모터의 하우징에 고정된 외접기어(74)로 구성된다.2 is an enlarged view of the clutch unit in order to explain in more detail the structure and operation state of the clutch described above. As enlarged in FIG. 2, the electromagnetic clutch 50 of the present invention is rotatably coupled to the electromagnetic coil 52 and the armature shaft 14 surrounding the armature shaft 14, and the electromagnetic coil 52. The magnetized iron plate 54 to which the friction pad 53 is attached, and the friction pad 55 is attached to the magnet plate 54 opposite to the magnetized iron plate 54 and are supported by the bearing 78. It consists of a clutch plate 56 which is splined to allow longitudinal movement on the shaft 58. The conventional oil pump 42 is composed of an internal gear 72 coupled to the oil pump shaft 58 and an external gear 74 fixed to the housing of the motor by the bolt 76.
전자 클러치의 작동원리는 다음과 같다. 먼저, 클러치 오프시 전기자(12)가 회전해도 전자석 코일(52)에는 전자제어유닛(60)으로부터 전기신호가 전달되지 않게 되어 전자석 코일(52)은 자화되지 않는다. 그에 따라 자화철판(54)에는 자력이 발생되지 않으며 전기자(12)의 회전력은 오일펌프(42)로 전달되지 않는다. 다음에, 클러치 온시에는 전자제어유닛(60)으로부터 전자석 코일(52)에 전류가 공급되며 코일은 자성을 띠게 되어 자화철판(54)을 자화시킨다. 따라서, 클러치판(56)이 자화철판(54)에 흡인됨과 동시에 마찰패드(53), (55)가 접촉되어 오일펌프(42)가 구동된다.The operation principle of the electromagnetic clutch is as follows. First, even when the armature 12 rotates when the clutch is turned off, the electric signal is not transmitted from the electromagnetic control unit 60 to the electromagnet coil 52 so that the electromagnet coil 52 is not magnetized. Accordingly, no magnetic force is generated in the magnet iron plate 54 and the rotational force of the armature 12 is not transmitted to the oil pump 42. Next, when the clutch is turned on, electric current is supplied from the electromagnetic control unit 60 to the electromagnet coil 52, and the coil becomes magnetic to magnetize the iron magnet plate 54. Accordingly, the clutch plate 56 is attracted to the magnetized iron plate 54 and the friction pads 53 and 55 are brought into contact with each other to drive the oil pump 42.
다음에는 이와같이 구성된 안티록 브레이크 시스템의 작동상태를 설명하기로 한다.The following describes the operating state of the antilock brake system configured as described above.
1. 엔진기동시1. Engine start
엔진 기동시 시동키에서 전달되는 엔진시동신호에 따라 전자제어유닛(60)은 시프트 솔레노이드(32)에 동작신호를 보내 플런저(34)를 잡아당긴다. 이때, 리턴스프링(39)은 압축됨과 동시에 시프트레버(26)가 당겨짐으로써 오버러닝 클러치(24)가 전진하여 구동피니언(18)을 링기어(20)에 치합시킨다. 플런저(34)의 흡인에 의해 접점판(38)은 접점(37)과 접촉되며, 이때 피니언(18)의 작동개시를 알리는 신호가 전자제어유닛(60)으로 입력된다. 전자제어유닛(60)은 신속히 전자클러치(50)를 오프시킴과 동시에 브러시(22)에 기동모터의 동작신호를 보내 전기자(12)를 회전시킨다. 엔진이 기동된 후 크랭크 앵글센서에서 감지된 엔진의 회전수가 전자제어유닛(60)에 입력되면, 전자제어유닛(60)은 엔진회전수를 판단하여 일정속도 이상일 경우 솔레노이드 동작 신호와 기동모터 동작신호를 차단함으로써 기동전동기로서의 기능을 완료하는 한편, 플런저(34)는 리턴스프링(39)의 탄성 복원력에 의해 복귀되어 구동피니언(18)이 링기어(20)로부터 분리된다.In response to the engine start signal transmitted from the start key at engine start, the electronic control unit 60 sends an operation signal to the shift solenoid 32 to pull the plunger 34. At this time, as the return spring 39 is compressed and the shift lever 26 is pulled, the overrunning clutch 24 is advanced to engage the drive pinion 18 with the ring gear 20. The contact plate 38 is brought into contact with the contact point 37 by suction of the plunger 34, and at this time, a signal indicating the start of operation of the pinion 18 is input to the electronic control unit 60. The electronic control unit 60 quickly turns off the electromagnetic clutch 50 and sends an operation signal of the starting motor to the brush 22 to rotate the armature 12. When the engine speed detected by the crank angle sensor is input to the electronic control unit 60 after the engine is started, the electronic control unit 60 determines the engine speed and the solenoid operation signal and the starting motor operation signal when the engine speed is higher than a predetermined speed. While the function as a starter motor is completed by cutting off, the plunger 34 is returned by the elastic restoring force of the return spring 39 so that the drive pinion 18 is separated from the ring gear 20.
또한, 본 발명에서는 엔진 시동후 운전자의 실수에 의해 시동키를 온시켜도 기동모터의 작동을 제지하게 된다. 즉, 일정속도 이상의 엔진회전수가 입력되는 상태에서는 전자제어유닛(60)에 의해 기동모터의 작동이 제지된다. 또한, 엔진이 시동되지 않을 경우 전자제어유닛(60)은 기동모터의 연속동작 시간을 일정시간(가령, 15초) 이내로 제한하므로 운전자가 이것을 무시하고 재시동할 때는 자동으로 모터에 공급되는 전류를 차단하여 기동모터를 보호하게 된다.In addition, in the present invention, even if the ignition key is turned on by the driver's mistake after the engine is started, the operation of the starting motor is restrained. That is, the operation of the starting motor is restrained by the electronic control unit 60 when the engine speed of a predetermined speed or more is input. In addition, when the engine does not start, the electronic control unit 60 limits the continuous operation time of the starting motor to within a predetermined time (for example, 15 seconds), so when the driver ignores this and restarts, the current supplied to the motor is automatically cut off. To protect the starting motor.
2. 브레이크 작동시2. During brake operation
엔진이 정상적으로 작동되면 전자제어유닛(60)은 각각의 센서들로부터 전달된 신호를 바탕으로 주행중인 바퀴의 슬립량을 계산한다. 이때 바퀴의 슬립량이 규정값 이상일 경우에 전자제어유닛(60)은 솔레노이드 밸브(92, 94, 96, 98)에 전기신호를 보내 자동으로 제어하는 한편, 기동모터(10)에도 전기를 보내 모터를 회전시킴과 동시에 전자클러치를 작동시켜 오일펌프(42)를 구동한다. 오일펌프(42)의 구동으로 발생된 유량은 유압조정기(90)로 공급되어 바퀴의 슬립량에 따라 휠 실린더로 공급되는 유압을 제어함으로써 미끄러짐을 막는다. 안티록 브레이크 시스템의 작동중에는 운전자가 시동키를 동작하여도 시프트 솔레노이드(32)에는 전기가 공급되지 않게되어 피니언(18)과 링기어(20)와의 치합을 방지할 수 있다.When the engine is normally operated, the electronic control unit 60 calculates the slip amount of the running wheel based on the signals transmitted from the respective sensors. At this time, when the slip amount of the wheel is greater than the prescribed value, the electronic control unit 60 sends an electric signal to the solenoid valves 92, 94, 96, and 98 to automatically control the motor. At the same time, the oil pump 42 is driven by operating the electromagnetic clutch. The flow rate generated by the driving of the oil pump 42 is supplied to the hydraulic regulator 90 to prevent slippage by controlling the hydraulic pressure supplied to the wheel cylinder according to the slip amount of the wheel. During operation of the anti-lock brake system, even when the driver operates the ignition key, the shift solenoid 32 is not supplied with electricity, thereby preventing engagement between the pinion 18 and the ring gear 20.
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- 1994-05-24 KR KR1019940011315A patent/KR970007721B1/en not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Publication date |
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| KR950031725A (en) | 1995-12-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| G160 | Decision to publish patent application | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20110711 Year of fee payment: 15 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |