KR100328770B1

KR100328770B1 - 미끄럼방지장치및구동력제어장치의통합모듈레이터

Info

Publication number: KR100328770B1
Application number: KR1019970058573A
Authority: KR
Inventors: 김영일
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 1997-11-06
Filing date: 1997-11-06
Publication date: 2002-08-13
Anticipated expiration: 2017-11-06
Also published as: KR19990038736A

Abstract

본 발명은 미끄럼방지장치 및 구동력제어장치의 통합 모듈레이터에 관한 것으로서, 그 목적은 ABS/TCS가 함께 설치된 차량에서 TCS모드시 고압펌프의 토출압력을 필요한 압력만큼 유지시켜 주는 릴리프밸브를 모드전환 솔레노이드밸브와 일체로 형성하여 소형 경량화된 저가형 통합 모듈레이터를 제공하는 것이며, 마스터 실린더(3)에 연결되며 ABS모드로 TCS모드로 개폐가 전환되는 모드전환 솔레노이드 밸브(5)와, 차륜(4a,4b)측 오일의 흐름을 제어하는 솔레노이드밸브(62)와, 차륜(4a,4b)의 슬립을 감지하는 차속센서(S1,S2)와, ABS모드시 어큐뮬레이터(6)에 저장된 오일을 고압으로 토출시키는 고압펌프(7)와, 상기 고압펌프(7)에서 토출된 고압의 맥동을 감소시키는 챔버(9) 및 오리프스(8)와, 상기 오리피스(8)를 통과한 오일의 역류를 방지하는 체크밸브(11), 상기 모드전환 솔레노이드밸브(5)의 내부에는 고탄성계수의 스프링(5d)에 의해 탄성지지되는 스풀(5c)이 설치되어 ABS모드시 모드전환 솔레노이드밸브(5)가 개방되어 마스터실린더(3)의 오일을 차륜(4a,4b)에 전달하고, TCS모드시 모드전환 솔레노이드밸브(5)가 펌프측 압력을 상쇄시킬 수 있도록 구비되는 구성이다.

Description

미끄럼방지장치 및 구동력제어장치의 통합 모듈레이터

본 발명은 차량 제동력 조절을 위한 미끄럼방지장치와 구동력제어장치가 함께 구비된 미끄럼방지 장치 및 구동력제어장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전환모드 솔레노이드밸브와 릴리프밸브를 일체로 형성하여 통합 모듈레이터를 소형 경량화하는 미끄럼방지장치 및 구동력제어장치의 통합 모듈레이터에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 운전자의 필요에 의해 주행중인 차량을 제동시키도록 된 제동장치 및 전자제어장치와 연계하여 보다 안정적인 제동이 이루어질 수 있도록 된 지능형 제동장치가 마련되는데, 지능형 제동장치로는 제동시 차륜의 슬립 현상을 방지하는 미끄럼방지장치(Anti-lock Brake System; 이하 ABS라 함)가 주로 이용되고 있다.

이 ABS는 운전자가 브레이크페달을 밟아 유압에 의해 제동부를 가압하여 제동력을 주는 것으로, 갑작스런 제동력에 의해 차륜의 잠김 현상이 일어나, 차량의 미끄럼 현상이 발생하지 않도록 제동부를 가압하는 유압을 조절하여, 차륜에 작용하는 제동력을 연속적으로 풀어 주었다 감아 주는 것을 반복하여 차량이 안전하게 정지할 수 있게함으로써 제동시 차륜의 슬립 현상을 방지하여 제동의 안정성 및 승차감 등이 향상된다.

또 ABS와 함께 차량 선희시나 급가속시 운전자의 페달 조작 없이도 브레이크의 구동력을 자동 제어하여 과도한 구동력으로 인한 구동 차륜의 미끄러짐을 줄이고, 노면과의 적절한 마찰력을 얻어 차량의 직진 안정성과 조향 성능을 보장하고 주행안정성을 향상시키도록 된 별도의 구동력제어장치(Traction Control Sytem; 이하 "TCS"라 함)를 함께 설치하고 있는 추세이다.

도 1은 종래의 ABS와 TCS를 보인 구성도이다. 이에 도시된 바와 같이, ABS와 TCS를 구분 작동하여 주는 모드전환 솔레노이드밸브(100)와, 마스터실린더(200) 작동시 발생 압력으로부터 고압펌프(300)의 흡입측을 보호하는 파일롯밸브(400) 및 고압펌프(300)의 토출압력을 필요한 압력만큼 유지시켜 주는 릴리프밸브(500)가 별개로 구성된다.

그러나, 이와 같이 ABS와 TCS가 함께 장착되는 경우 별도의 설치공간이 요구되어 소형 차량의 경우에는 공간 부족으로 대중화되지 못하고, 고급 차종에만 일부 적용되고 있는 실정이었다. 특히 오일이 순환되는 유로를 형성하는데 많은 어려움이 있어 통합 모듈레이터를 소형 경량화 하는데 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 ABS/TCS가 함께 설치된 차량에서 TCS모드시 고압펌프의 토출압력을 필요한 압력만큼 유지시켜 주는 릴리프밸브를 모드전환 솔레노이드밸브와 일체로 형성하여 소형 경량화된 저가형 모듈레이터를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 미끄럼방지장치 및 구동력 제어장치를 보인 구성도이다.

도 2는 본 발명 미끄럼방지장치 및 구동력제어장치를 보인 구성도이다.

도 3의 (a)와 (b)는 도 2의 A와 B를 확대도시한 도면이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 ; 브레이크페달 2 ; 부스터

3 : 마스터실린더 4a,4b; 차륜

5 : 모드전환 솔레노이드밸브 6 ; 어큐뮬레이터

7 ; 고압펌프 8 ; 오리피스

9 ; 챔버 11 ; 체크밸브

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 미끄럼방지장치 및 구동력제어장치의 통합 모듈레이터는, 마스터실린더에 연결되며 ABS모드와 TCS모드로 개폐가 전환되는 모드전환 솔레노이드밸브와, 차륜측 오일의 흐름을 제어하는 솔레노이드밸브와, 차륜의 슬립을 감지하는 차속센서와, ABS모드시 어큐뮬레이터에 저장된 오일을 고압으로 토출시키는 고압펌프와, 상기 고압펌프에서 토출된 고압의 맥동을 감소시키는 챔버 및 오리프스와, 상기 오리피스를 통과한 오일의 역류를 방지하는 체크밸브가 구비된 미끄럼방지장치 및 구동력제어장치의 통합 모듈레이터에 있어서, 상기 모드전환 솔레노이드밸브의 내부에는 고탄성계수의 스프링에 의해 탄성지지되는 스풀이 설치되어 ABS모드시 모드전환 솔레노이드밸브가 개방되어 마스터실린더의 오일을 차륜에 전달하고, TCS모드시 모드전환 솔레노이드밸브가 펌프측 압력을 상쇄시킬 수 있도록 마련된 것을 특징으로 한다.

도 2는 본 발명이 적용된 ABS/TCS 통합 모듈레이터의 전체 구성을 개략적으로 도시한 구성도이다. 이에 도시된 바와 같이 브레이크페달(1)의 작동시 유압을 발생시킬 수 있도록 오일탱크(16)와 부스터(2)와 마스터실린더(3)가 마련된다.

그리고 이 마스터실린더(3)에는 ABS아 TCS에 따라 개폐 전환되는 모드전환 솔레노이드밸브(5)와, 양측 차륜(4a,4b)측 유압의 흐름을 제어하는 솔레노이드밸브(62)와, 제동시 차륜(4a,4b)의 슬립을 감지하는 차속센서(S1,S2)와, ABS작동시 개방되는 저압차단 솔레노이드밸브(60)와, 이와 함께 어큐뮬레이터(6)에 저장된 유압을 고압으로 토출시키고 고압펌프(7)와, 이 고압펌프(7)에서 토출된 고압력의 맥동을 감소시키는 챔버(9) 및 오리피스(8)와, 이 오리피스(8)를 통과한 유압이 역류되는 것을 방지하는 체크밸브(11)를 포함하는 구성으로 된다.

한편, 도 3(가)에 도시된 바와 같이, 모드전환 솔레노이드밸브(5)의 내부에는 마스터실린더(3) 측과 고압펌프(7) 측을 연통시킬 수 있도록 서로 직교하는 유로(5a)가 형성되는데, 이 유로(5a)의 중간측에는 플런저(5b)가 마련되어 유로(5a)를 개폐하게 된다. 그리고 마스터실린더(3)측에는 개구된 유로(5a)의 내부에는 이를 통해 유입되는 유압에 의해 유로(5a)를 개폐시킬 수 있도록 중공의 스풀(5c)이 설치되는데, 이때 스풀(5c)과 플런저(5b)는 밀착된다. 또, 스풀(5c)과 마스터실린더(3)측의 유입구 사이에는 스풀(5c)을 플런저(5b)측으로 탄성지지하는 고탄성 계수의 스프링(5d)이 설치된다.

이로써 ABS모드시에는 모드전환 솔레노이드밸브(5)가 개방되어 마스터실린더(3)의 유압을 차륜(4a,4b)에 공급하고, TCS모드시에는 모드전환 솔레노이드밸브(5)가 폐쇄되는데, 이때 고압펌프(7)측의 유압이 고탄성계수의 스프링(5d)의 탄성력보다 높게 되면 압력차이에 의해 스풀(5c)이 마스터실린더(3)측으로 밀려 유로(5a)를 개방하게 된다.

즉, 모드전환 솔레노이드밸브(5)는 ABS모드와 TCS모드를 전환시킴과 더불어 고압펌프측의 압력을 상쇄시키는 릴리프밸브의 기능을 가지도록 마련되는 것이다.

또한, 도 3(나)에 도시된 바와 같이, 솔레노이드밸브(62)는 그 내부가 모드전환 솔레노이드밸브(5)와 유사하게 마련되는 것으로서, 유로(62a), 플런저 (62b), 스풀(62c)이 마련되어 있고, 스풀 (62c)과 모드전환 솔레노이드밸브(5)측 유로(62a)의 사이에는 저탄성계수의 스프링(62d)이 내장되어 스풀(62c)을 플런저(62b)측으로 탄성지지하게 되는데, 이때 스풀(62c)은 유량의 흐름을 제어하는 체크 밸브로서의 기능을 가지게 된다.

이와 같은 구성된 본 발명의 작용 효과를 설명하면 다음과 같다. 운전자가 브레이크페달(1)을 밟으면, 마스터실린더(3)에서 유압이 발생하고, 그 유압은 솔레노이드 밸브(62)를 통과하여 차륜(4a,4b)에 공급되므로 차량의 속도가 감속된다.

이때 차량의 추진력에 의하여 얼음판과 같은 미끄러운 노면에서 차륜(4a,4b)에 슬립 현상이 발생하면, 차속센서(S1,S2)에서 이를 감지하여 전자제어장치에 신호를 보내게 되고, 전자제어장치는 이 신호를 받아 미리 입력된 데이터와 비교하여 차륜(4a,4b)의 미끄러짐으로 판단되면, 모드전환 솔레노이드밸브(5)를 ABS모드로동작시키게 된다.

즉, 제동압 제어를 위하여 전자제어장치는 솔레노이드밸브(62)의 마스터실린더(3)쪽으로 유압 작용을 차단하는 동시에 저압차단 솔레노이드밸브(60)를 개방하게 된다. 이로 인해 차륜(4a,4b)에 공급되어 작용되던 유압은 저압차단 솔레노이드 밸브(60)를 각각 통과하여 어큐뮬레이터(6)로 이송되어 축압되며, 이때 차륜(4a,4b)에 작용하던 제동압력이 감소하여 차륜(4a,4b)의 잠김이 일시 해지되면서 다시 회전하게 되므로 차륜(4a,4b)의 미끄러지는 현상이 사라지게 된다.

또, 다시 차륜(4a,4b)에 제동압력을 증가시키기 위해 전자제어장치가 다시 솔레노이드밸브(62)를 개방시키는 동시에 저압차단 솔레노이드밸브(60)를 차단시켜 원상 복귀시키게 되고, 어큐뮬레이터(6)에 축압된 유압은 고압펌프(7)로 흡입되어 고압펌프 작동에 의하여 고압으로 토출되는데, 이때 토출된 유압은 다시 차륜 (4a,4b)에 공급됨으로써 차륜(4a,4b)은 다시 제동되게 된다.

한편, 차량의 급가속, 급출발 등으로 구동륜의 미끄러짐이 발생할 경우, 차륜(4a,4b)측에 설치된 차속센서(S1,S2)가 이를 감지하여 전자제어장치에 신호를 보내게 되고, 전자제어장치는 그 신호를 받아 미리 입력된 데이터와 비교하여 차륜(4a,4b)이 미끄러짐을 판단하게 되며, 그 판단에 따라 모드전환 솔레노이드밸브(5)를 TCS모드로 동작시키게 된다.

즉, 마스터 실린더(1)와 연결된 모드전환 솔레노이드밸브(5)를 차단함과 동시에 고압펌프(7)를 작동으로 오일을 흡입하게 된다. 따라서 운전자가 브레이크페달(1)을 밟지 않더라도 고압펌프(7)가 작용하게 되면 흡입력에 의해 오일은 고압의압력으로 토출되어 챔버(9) →오리피스(8) →체크밸브(11)를 거쳐 공급되고, 이때 모드전환 솔레노이드밸브(5)는 차단되어 있으므로 솔레노이드밸브(62)를 통해 차륜(4a,4b)에 공급되므로 차륜의 구동력을 감소시키게 된다.

또, 고압펌프(7) 작동으로 공급되는 고압의 오일중 일부는 릴리프밸브 기능을 가지는 모드전환 솔레노이드밸브(5)로 빠져나감으로 인해 오일의 유압이 설정된 일정한 압력을 유지하면서 공급되게 되어 차륜(4b)에 적절한 제동압을 공급하게 된다.

아울러, 제동압력 해제시에는 모드전환 솔레노이드밸브(5)를 전자제어장치가 개방시켜 원위치하게 되고, 제동을 위해 차륜(4b)에 공급된 오일은 모드전환 솔레노이드밸브(5)를 거쳐 오일탱크(16)로 회수됨으로써 작동이 완료된다.

이와 같이 본 발명은 ABS/TCS가 통합된 제동시스템을 차량의 전후 4개의 차륜에 각각 사용하면, 간단하면서도 소형화된 저가격의 CDC(Car Dynamic Control)를 구현할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, ABS/TCS가 함께 설치된 차량에 있어서 TCS모드시 고압펌프의 토출압력을 필요한 압력만큼 유지시켜 주는 릴리프밸브를 모드전환 솔레노이드밸브와 일체로 형성하여 소형 경량화된 저가형 통합 모듈레이터를 제공받을 수 있는 것이며, 구조적인 측면에서도 크기가 현저하게 축소되어 제작이 매우 편리한 동시에 원가가 절감되며, 장착 공간도 현저히 감소되므로 소형 차량에도 장착하기 용이한 이점이 있다.

Claims

마스터실린더(3)에 연결되며 ABS모드와 TCS모드로 개폐가 전환되는 모드전환 솔레노이드밸브(5)와, 차륜(4a,4b)측 오일의 흐름을 제어하는 솔레노이드밸브(62)와, 차륜(4a,4b)의 슬립을 감지하는 차속센서(S1,S2)와 ABS모드시 어큐뮬레이터 (6)에 저장된 오일을 고압으로 토출시키는 고압펌프(7)와, 상기 고압펌프(7)에서 토출된 고압의 맥동을 감소시키는 챔버(9) 및 오리피스(8)와, 상기 오리피스(8)를 통과한 오일의 역류를 방지하는 체크밸브(11)가 구비된 미끄럼방지장치 및 구동력 제어장치의 통합 모듈레이터에 있어서,

상기 모드전환 솔레노이드밸브(5)의 내부에는 고탄성계수의 스프링(5d)에 의해 탄성지지되는 스풀(5c)이 설치되어 ABS모드시 모드전환 솔레노이드밸브(5)가 개방되어 마스터실린더(3)의 오일을 차륜(4a,4b)에 전달하고, TCS모드시 모드전환 솔레노이드밸브(5)가 펌프측 압력을 상쇄시킬 수 있도록 마련된 것을 특징으로 하는 미끄럼방지장치 및 구동력제어장치의 통합 모듈레이터.
제1항에 있어서, 상기 솔레노이드밸브(62)의 내부에는 저탄성계수의 스프링(62d)에 의해 탄성지지되는 스풀(62c)이 설치되어 오일의 역류를 방지하는 것을 특징으로 하는 미끄럼방지장치 및 구동력제어장치의 통합 모듈레이터.