KR101272592B1 - Hybrid brake for vehicle - Google Patents

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Abstract

본 발명은 정상시에는 전동 브레이크로 제동을 하고, 전동 브레이크 고장시에는 유압 브레이크를 이용하여 제동을 하여 법규에서 요구하는 제동성능을 만족시킬 수 있는 하이브리드 브레이크에 관한 것이다.
본 발명은 운전자의 페달 작동감으로 제동을 할 수 있는 유압 브레이크와 운전자의 제동 의지에 의한 액추에이터의 작동으로 제동을 할 수 있는 전동 브레이크를 조합한 새로운 형태의 복합 브레이크 시스템을 구현함으로써, 전동 브레이크 고장시 유압 브레이크의 유압으로 제동을 수행할 수 있으며, 이에 따라 법규에서 요구하는 최소한의 제동력으로 차량을 제동할 수 있는 등 신뢰성 및 안전성을 확보할 수 있는 차량용 하이브리드 브레이크를 제공한다. The present invention relates to a hybrid brake capable of satisfying the braking performance required by legislation by braking using an electric brake in normal operation and using a hydraulic brake in the event of an electric brake failure.
The present invention implements a new type of combined brake system that combines a hydraulic brake capable of braking by the driver's pedaling feeling and an electric brake capable of braking by the operation of the actuator by the driver's braking intention, thereby preventing electric brake failure. Braking can be carried out by hydraulic pressure of the hydraulic brake at the time, thereby providing a hybrid brake for a vehicle that can secure reliability and safety, such as braking the vehicle with the minimum braking force required by law.

Description

차량용 하이브리드 브레이크{Hybrid brake for vehicle}Hybrid brake for vehicle

본 발명은 차량용 하이브리드 브레이크에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 정상시에는 전동 브레이크로 제동을 하고, 전동 브레이크 고장시에는 유압 브레이크를 이용하여 제동을 하여 법규에서 요구하는 제동성능을 만족시킬 수 있는 하이브리드 브레이크에 관한 것이다.
The present invention relates to a hybrid brake for a vehicle, and more particularly, a hybrid brake capable of satisfying a braking performance required by law by braking using an electric brake in normal operation, and using a hydraulic brake in case of an electric brake failure. It is about.

일반적으로 차량용 브레이크는 주행 중의 차량을 감속하거나 정지, 또는 정지 상태를 유지하기 위한 것이다. In general, a vehicle brake is for decelerating, stopping or maintaining a stopped state of a vehicle while driving.

보통 차량용 브레이크에는 드럼식 유압 브레이크와 디스크식 유압 브레이크 등이 있으며, 상기 드럼식 유압 브레이크는 브레이크 슈의 확장력을 이용하여 드럼을 마찰 제동시키는 방식으로 되어 있고, 상기 디스크식 유압 브레이크는 드럼 대신에 휠과 함께 회전하는 원판형의 디스크를 양쪽에서 패드로 강하게 압박하여 제동력을 얻는 방식으로 되어 있다. In general, a vehicle brake includes a drum type hydraulic brake and a disc type hydraulic brake, and the drum type hydraulic brake is configured to frictionally brake the drum by using an extension force of the brake shoe, and the disc type hydraulic brake is provided with a wheel instead of a drum. The rotating disk-shaped disks are strongly pressed with pads on both sides to obtain braking force.

그러나, 최근에는 드럼식 또는 디스크식 유압 브레이크의 단점을 개선하여, 또 보다 안전하고 향상된 제동력을 제공하는 전동 브레이크가 많이 적용되고 있는 추세이다. However, in recent years, a lot of electric brakes have been applied to improve the disadvantages of the drum type or disc type hydraulic brakes and to provide a safer and improved braking force.

상기 전동 브레이크(EMB, Electro Mechanical Brake)는 브레이크 바이 와이어(Brake-by-Wire) 시스템으로, 운전자의 입력과 제동장치 사이에 기계적 연결없이 전기적 신호와 동력으로 연결하여 구동하는 구조로 되어 있다. The electromechanical brake (EMB) is a brake-by-wire system, and is configured to be driven by an electric signal and power without a mechanical connection between a driver's input and a braking device.

이러한 전동 브레이크는 일반제동기능, ABS, VDC(vehicle dynamic control)기능은 물론, 향후 지능형 정속 주행장치 등에서 요구하는 자동 제동기능에 이르기까지 모든 지능형 제동역할을 가능하게 한다.These electric brakes enable all intelligent braking roles, ranging from general braking, ABS, vehicle dynamic control (VDC) to automatic braking required by intelligent constant speed drives.

이와 같은 전동 브레이크는 운전자가 브레이크 페달을 조작하면, 브레이크 페달 스위치의 신호 및 브레이크 조작력 검출센서의 신호가 제어부로 입력되고, 제어부는 브레이크 페달의 조작 압력과 제동력 센서 및 차륜 속도 센서 등의 신호에 따라 적정 압력을 계산하여 구동부를 구동하는 한편, 상기 구동부의 동작으로 전륜과 후륜에 각각 구비된 디스크 브레이크 장치가 작동함으로써 적정한 제동력을 발휘하게 된다.In the electric brake, when the driver operates the brake pedal, the signal of the brake pedal switch and the signal of the brake operation force detection sensor are input to the control unit, and the control unit according to the signals of the brake pedal operation pressure and the braking force sensor and the wheel speed sensor. While driving the drive unit by calculating the appropriate pressure, the disc brake devices provided on the front wheels and the rear wheels are operated by the operation of the drive unit, thereby exhibiting an appropriate braking force.

한편, 차량의 안전도 관련 기술은 많은 발전을 거듭하여 왔으며, 전자와 제어분야의 기술을 접목하여 능동형 안전시스템 개발이 활발히 진행되고 있다.On the other hand, the safety-related technology of the vehicle has been developed a lot, and active safety system development is actively progressed by combining the technology of the electronic and control field.

특히, 차량 사고 및 안전장치에서 브레이크 시스템이 차지하고 있는 비중은 크다고 할 수 있는데, 오늘날 제동기술은 제동시 뿐만 아니라 가속시 또는 일반 주행시에서도 차량의 자세제어를 위하여 이용되고 있다.In particular, the brake system occupies a large proportion in vehicle accidents and safety devices. Today, braking technology is used not only for braking but also for acceleration or general driving.

그러나, 브레이크 시스템의 경우, 차량 안전도에서 차지하는 비중이 크기 때문에 제동과 관련한 안전장치를 강화하는 측면에서의 요구가 점차 높아지고 있는 추세이다. However, in the case of the brake system, since the portion of the vehicle safety degree is large, the demand in terms of strengthening the safety device related to braking is gradually increasing.

기존의 전동 브레이크의 경우, 유압 브레이크 대비 액추에이터의 작동응답이 빠르고, 각 차륜을 독립 제어하기 쉬운 이점이 있으나, 배터리 저전압, 모터 작동 불능, 통신 불능 등과 같이 전동 브레이크 시스템이 고장나는 경우에 운전자의 안전에 심각한 위험을 초래할 수 있으므로, 법규 제동성능을 만족할 수 있는 예비장치가 필요성이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
Conventional electric brakes have the advantage of faster actuator response than hydraulic brakes and easier control of each wheel.However, the driver's safety in the event of a breakdown of the electric brake system, such as low battery voltage, motor inoperability, or communication failure. In order to cause serious risks in the market, there is an urgent need for a spare device capable of satisfying the regulation braking performance.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 운전자의 페달 작동감으로 제동을 할 수 있는 유압 브레이크와 운전자의 제동 의지에 의한 액추에이터의 작동으로 제동을 할 수 있는 전동 브레이크를 조합한 새로운 형태의 복합 브레이크 시스템을 구현함으로써, 전동 브레이크 고장시 유압 브레이크의 유압으로 제동을 수행할 수 있으며, 이에 따라 법규에서 요구하는 최소한의 제동력으로 차량을 제동할 수 있는 등 신뢰성 및 안전성을 확보할 수 있는 차량용 하이브리드 브레이크를 제공하는데 그 목적이 있다.
Accordingly, the present invention has been made in view of the above, and a new combination of a hydraulic brake capable of braking by the driver's pedaling feeling and an electric brake capable of braking by the operation of the actuator by the driver's braking intention is provided. By implementing the complex brake system of the type, it is possible to perform braking by hydraulic pressure of the hydraulic brake in case of electric brake failure, thereby ensuring reliability and safety by braking the vehicle with the minimum braking force required by law. Its purpose is to provide a hybrid brake for a vehicle.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 차량의 하이브리드 브레이크는 다음과 같은 특징이 있다. In order to achieve the above object, the hybrid brake of the vehicle provided by the present invention has the following characteristics.

상기 하이브리드 브레이크는 모터의 동력과 스크류 및 너트의 작동을 이용한 서브 실린더의 유압으로 차량을 제동하는 전동 브레이크와, 운전자의 제동 의지에 따라 작동하는 브레이크 페달 및 브레이크 페달의 밟는 힘에 따라 압력을 형성하는 동시에 상기 전동 브레이크의 서브 실린더측과 유압라인으로 연결되는 마스터 실린더와 상기 유압라인상에 설치되어 선택적으로 ON/OFF 동작되면서 마스터 실린더와 서브 실린더 사이에 작용하는 유압을 단속하는 메인 솔레노이드 밸브로 구성되는 유압 브레이크를 포함하는 구조로 이루어진다. The hybrid brake generates a pressure according to the electric brake for braking the vehicle by the hydraulic pressure of the sub-cylinder using the power of the motor and the operation of the screw and the nut, and the brake pedal and the stepping force of the brake pedal that operate according to the braking will of the driver. At the same time, it consists of a master cylinder connected to the sub-cylinder side and the hydraulic line of the electric brake and a main solenoid valve installed on the hydraulic line and selectively ON / OFF operation to control the hydraulic pressure acting between the master cylinder and the sub cylinder. It is made of a structure including a hydraulic brake.

따라서, 상기 하이브리드 브레이크는 전동 브레이크 고장시 마스터 실린더와 서브 실린더 사이에 상시 열림 상태로 있는 메인 솔레노이드 밸브를 작동하지 않아도 운전자의 브레이크 페달 밟는 힘에 따른 마스터 실린더의 유압으로 차량을 제동할 수 있는 특징이 있다. Therefore, the hybrid brake may be braked by the hydraulic pressure of the master cylinder according to the pedal pedal force of the driver even when the main brake solenoid valve is not normally operated between the master cylinder and the sub cylinder when the electric brake fails. have.

그리고, 본 발명의 하이브리드 브레이크는 유압 브레이크(19)의 연계적으로 동작하는 수단으로 페달 시뮬레이터 및 서브 솔레노이드를 더 포함하는 특징이 있으며, 여기서 상기 페달 시뮬레이터는 마스터 실린더와 메인 솔레노이드 밸브 사이의 유압라인에서 분기되는 유압라인에 연결하는 형태로 구성하는 한편, 상기 서브 솔레노이드는 페달 시뮬레이터의 전단 유압라인상에 설치하여 선택적으로 ON/OFF 동작되면서 페달 시뮬레이터를 출입하는 유압을 단속하도록 하는 형태로 구성하여, 전동 브레이크 정상작동시 서브 솔레노이드 밸브의 ON 작동과 더불어 운전자의 브레이크 페달 밟는 힘에 따른 마스터 실린더의 유압을 페달 시뮬레이터로 흡수할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
In addition, the hybrid brake of the present invention is characterized in that it further comprises a pedal simulator and a sub solenoid as a means for operating in conjunction with the hydraulic brake 19, wherein the pedal simulator in the hydraulic line between the master cylinder and the main solenoid valve The sub-solenoid is installed on the front hydraulic line of the pedal simulator to selectively control the hydraulic pressure entering and exiting the pedal simulator while being selectively turned on and off. In the normal operation of the brake, it is desirable to allow the pedal simulator to absorb the hydraulic pressure of the master cylinder according to the driver's brake pedal depressing force along with the ON operation of the sub solenoid valve.

본 발명에서 제공하는 차량용 하이브리드 브레이크는 다음과 같은 장점이 있다. The hybrid brake for a vehicle provided by the present invention has the following advantages.

운전자의 페달 작동감으로 제동을 할 수 있는 유압 브레이크와 운전자의 제동 의지에 의한 액추에이터의 작동으로 제동을 할 수 있는 전동 브레이크를 병행하여 사용함으로써, 전동 브레이크 고장시 유압 브레이크의 유압으로 제동을 수행할 수 있는 등 전동 브레이크가 고장나는 경우에 법규 제동성능을 확보할 수 있으며, 따라서 차량의 제동과 관련한 신뢰성 및 안전성을 확보하여 운전자의 안전을 보호할 수 있는 효과가 있다.
By using a hydraulic brake that can be braked by the driver's pedaling feeling and an electric brake that can be braked by the actuator's actuation by the driver's willingness to brake, hydraulic brake of the hydraulic brake can be performed when the electric brake fails. If the electric brake breaks down, it is possible to secure the braking performance of the law, and thus it is possible to secure the reliability and safety related to the braking of the vehicle to protect the driver's safety.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 브레이크를 나타내는 개략적인 단면도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 브레이크에서 정상적인 전동 브레이크의 제동 상태를 나타내는 개략적인 단면도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 브레이크에서 정상적인 전동 브레이크의 해제 상태를 나타내는 개략적인 단면도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 브레이크에서 전동 브레이크 고장시 유압 브레이크의 제동 상태를 나타내는 개략적인 단면도1 is a schematic cross-sectional view showing a hybrid brake according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic cross-sectional view showing a braking state of a normal electric brake in a hybrid brake according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic cross-sectional view showing a release state of a normal electric brake in a hybrid brake according to an embodiment of the present invention;
Figure 4 is a schematic cross-sectional view showing a braking state of the hydraulic brake when the electric brake failure in the hybrid brake according to an embodiment of the present invention

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 브레이크를 나타내는 개략적인 단면도이다. 1 is a schematic cross-sectional view showing a hybrid brake according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시한 바와 같이, 상기 하이브리드 브레이크는 전동 브레이크의 고장시를 대비하여 전동 브레이크에 유압 브레이크와 페달 시뮬레이터를 조합하여 전체 시스템을 구축함으로써, 전동 브레이크 고장시 운전자의 브레이크 페달 입력에 의해 캘리퍼에 유압이 형성되어 제동이 이루어지도록 하는 시스템으로 구성된다. As shown in FIG. 1, the hybrid brake constructs an entire system by combining a hydraulic brake and a pedal simulator with the electric brake in preparation for a failure of the electric brake. It is composed of a system in which hydraulic pressure is formed to allow braking.

이를 위하여, 운전자의 입력과 제동장치 사이에 기계적 연결없이 전기적인 신호와 동력으로 연결하여 구동하는 전동 브레이크(14)가 마련되며, 이때의 전동 브레이크(14)의 기본적인 구조나 작동방식은 통상적으로 차량에 장착되는 전동 브레이크 시스템과 동일한 것을 적용할 수 있게 된다. To this end, an electric brake 14 for driving by connecting with an electric signal and power without a mechanical connection between the driver's input and the braking device is provided, the basic structure or operation of the electric brake 14 at this time is typically a vehicle The same thing as the electric brake system mounted in the can be applied.

예를 들면, 구동원으로서의 모터(10)와, 상기 모터(10)의 동력으로 동작하는 스크류(11) 및 너트(12)가 구비되고, 상기 너트(12)는 서브 실린더(13)의 내부에 설치되어 전후진 운동하면서 유압을 형성하는 피스톤 역할을 수행하게 된다. For example, the motor 10 as a drive source, the screw 11 and the nut 12 which operate by the power of the said motor 10 are provided, The said nut 12 is installed in the sub cylinder 13 inside. The piston acts as a piston to form hydraulic pressure while moving forward and backward.

여기서, 상기 모터(10)는 캘리퍼(26)의 몸체 일측에 지지되는 구조로 설치되고, 상기 스크류(11) 및 너트(12)는 캘리퍼(26)의 몸체 일측에 형성되어 있는 공간부(28)의 내부에 배치되는 구조로 설치되는 동시에 후술하는 감속기(25)도 캘리퍼(26)의 공간부(28) 내에 배치되는 구조로 설치된다.
그리고, 상기 서브 실린더(13)는 캘리퍼(26)의 몸체 내부에 형성되면서 휠 실린더(22)측과 연결되어 있으며, 이에 따라 서브 실린더(13)에 조성되는 유압이 휠 실린더(22)로 전해질 수 있게 된다. Here, the motor 10 is installed in a structure that is supported on one side of the body of the caliper 26, the screw 11 and the nut 12 is a space portion 28 is formed on one side of the body of the caliper 26 At the same time, the gear unit 25 described later is also installed in the space portion 28 of the caliper 26.
In addition, the sub cylinder 13 is formed inside the body of the caliper 26 and is connected to the wheel cylinder 22 side, whereby the hydraulic pressure generated in the sub cylinder 13 can be transferred to the wheel cylinder 22. Will be.

그리고, 상기 모터(10)와 스크류(11) 및 너트(12) 사이에는 모터(10)의 회전력을 감속 전달하는 역할의 감속기(25)가 설치된다. A speed reducer 25 is provided between the motor 10, the screw 11, and the nut 12 to reduce and transmit the rotational force of the motor 10.

따라서, 상기 전동 브레이크(14)는 모터(10)의 작동→감속기(25)의 감속→스크류(11)의 회전→너트(12)의 전진→서브 실린더(13)내의 유압 형성→휠 실린더(22)의 유압 형성→피스톤(27)의 작동→패드(24)의 압착→디스크(23)의 고정으로 이어지는 제동경로를 가질 수 있게 된다. Therefore, the electric brake 14 is operated by the operation of the motor 10 → deceleration of the reduction gear 25 → rotation of the screw 11 → advancement of the nut 12 → hydraulic formation in the sub cylinder 13 → wheel cylinder 22. It is possible to have a braking path leading to the formation of hydraulic pressure → operation of the piston 27 → compression of the pad 24 → fixing of the disk 23.

특히, 본 발명에서는 전동 브레이크의 고장에 대비하여 운전자의 페달 작동감으로 제동을 할 수 있는 유압 브레이크(19)를 제공한다. In particular, the present invention provides a hydraulic brake 19 capable of braking with the driver's pedaling feeling in preparation for the failure of the electric brake.

상기 유압 브레이크(19)는 기본적으로 운전자의 제동 의지에 따라, 즉 운전자가 밟음에 따라 작동하는 브레이크 페달(15)와, 상기 브레이크 페달(15)의 밟는 힘에 따라 압력을 형성하는 마스터 실린더(17)를 포함한다. The hydraulic brake 19 is basically a brake pedal 15 that operates according to the driver's braking will, that is, according to the driver's stepping, and a master cylinder 17 that creates pressure according to the stepping force of the brake pedal 15. ).

그리고, 상기 마스터 실린더(17)는 전동 브레이크(13)의 서브 실린더(13)측과 유압라인(16a)으로 연결되어 경우에 따라 마스터 실린더(17)측 유압이 서브 실린더(13) 내에 작용할 수 있게 되고, 이때의 유압라인(16a)에는 선택적으로 ON/OFF 동작되면서 유압라인(16a)상에 작용하는 유압, 즉 마스터 실린더(17)와 서브 실린더(13) 사이에 작용하는 유압을 단속하는 메인 솔레노이드 밸브(18)가 설치된다. In addition, the master cylinder 17 is connected to the sub cylinder 13 side of the electric brake 13 by the hydraulic line 16a so that the hydraulic pressure on the master cylinder 17 side may act in the sub cylinder 13 in some cases. In this case, the main solenoid for controlling the hydraulic pressure acting on the hydraulic line 16a, ie, the hydraulic pressure acting between the master cylinder 17 and the sub-cylinder 13, is selectively ON / OFF in the hydraulic line 16a. The valve 18 is installed.

예를 들면, 상기 메인 솔레노이드 밸브(18)를 통해 마스터 실린더(17)측 유압이 메인 솔레노이드 밸브(18)을 거쳐 서브 실린더(13) 내에 작용하게 되고, 작동시에는 마스터 실린더(17)로부터 서브 실린더(13)로 보내지는 유압이 차단될 수 있게 된다. For example, the hydraulic pressure on the master cylinder 17 side acts in the sub cylinder 13 via the main solenoid valve 18 via the main solenoid valve 18, and during operation, the master cylinder 17 moves from the sub cylinder to the sub cylinder. Hydraulic pressure sent to 13 can be shut off.

한편, 본 발명에서는 전동 브레이크의 정상 작동시 운전자의 브레이크 페달 조작에 따른 유압을 흡수할 수 있는 수단으로 유압 브레이크(19)측과 연계적으로 동작하는 페달 시뮬레이터(20)와 이때의 페달 시뮬레이터(20)에 출입하는 유압을 단속하는 서브 솔레노이드 밸브(21)를 제공한다. On the other hand, in the present invention, the pedal simulator 20 and the pedal simulator 20 at this time to operate in conjunction with the hydraulic brake 19 side as a means for absorbing the hydraulic pressure according to the operation of the brake pedal of the driver during the normal operation of the electric brake. ) Provides a sub solenoid valve 21 for intermittent hydraulic pressure entering and exiting.

상기 페달 시뮬레이터(20)는 유압에 따라 전후 동작하는 피스톤(20b) 및 유압에 대한 반력을 제공하는 스프링(20c)을 수용하는 하우징(20a)으로 구성되며, 마스터 실린더(17)와 메인 솔레노이드 밸브(18) 사이의 유압라인(16a)에서 분기되는 유압라인(16b)에 연결된다. The pedal simulator 20 is composed of a housing (20a) for receiving a piston (20b) to operate back and forth according to the hydraulic pressure and a spring (20c) for providing a reaction force against the hydraulic pressure, the master cylinder 17 and the main solenoid valve ( 18 is connected to the hydraulic line 16b branching off from the hydraulic line 16a.

그리고, 상기 서브 솔레노이드 밸브(21)는 페달 시뮬레이터(20)로 연결되는 유압라인(16b)상에 설치되어 선택적으로 ON/OFF 동작되는 것으로서, 페달 시뮬레이터(20)를 출입하는 유압을 단속하는 역할을 하게 된다. In addition, the sub solenoid valve 21 is installed on the hydraulic line 16b connected to the pedal simulator 20 to be selectively turned on / off and serves to control the hydraulic pressure entering and exiting the pedal simulator 20. Done.

즉, 상기 서브 솔레노이드 밸브(21)의 ON 작동시에는 마스터 실린더(17)에서 보내지는 유압이 유압라인(16a,16b)을 경유한 후, 서브 솔레노이드 밸브(21)를 거쳐서 페달 시뮬레이터(20)로 유입될 수 있고, 또 서브 솔레노이드 밸브(21)의 OFF 작동시에는 서브 솔레노이드 밸브(21)의 차단과 함께 페달 시뮬레이터(20)측으로의 오일 흐름이 없게 된다. That is, in the ON operation of the sub solenoid valve 21, the hydraulic pressure sent from the master cylinder 17 passes through the hydraulic lines 16a and 16b and then passes through the sub solenoid valve 21 to the pedal simulator 20. When the sub solenoid valve 21 is in the OFF operation, there is no oil flow toward the pedal simulator 20 with the sub solenoid valve 21 blocked.

이때, 상기 페달 시뮬레이터(20)의 경우 기존 차량과 유사한 페달감이 되도록 설계하는 것이 바람직하다. In this case, the pedal simulator 20 is preferably designed to have a similar feeling to the existing vehicle.

이에 따라, 상기 전동 브레이크(14)가 정상적으로 작동되고 있는 상황에서는 서브 솔레노이드 밸브(21)의 ON 작동에 의해 마스터 실린더(17)의 유압이 페달 시뮬레이터(20)로 흡수할 수 있게 된다. Accordingly, in the situation where the electric brake 14 is normally operated, the hydraulic pressure of the master cylinder 17 can be absorbed into the pedal simulator 20 by the ON operation of the sub solenoid valve 21.

여기서, 상기 메인 솔레노이드 밸브(18), 서브 솔레노이드 밸브(21), 페달 시뮬레이터(20) 등은 캘리퍼(26)의 주변에 브라켓류에 의해 지지되는 구조로 설치될 수 있게 된다. Here, the main solenoid valve 18, the sub solenoid valve 21, the pedal simulator 20 and the like can be installed in a structure supported by brackets around the caliper 26.

이러한 상기 메인 솔레노이드 밸브(18)와 서브 솔레노이드 밸브(21)의 경우, 차량에 탑재되어 있는 전동브레이크 및 솔레노이드 밸브 작동용 ECU로부터 제어신호를 받아 작동될 수 있게 된다.In the case of the main solenoid valve 18 and the sub solenoid valve 21, it can be operated by receiving a control signal from the electric brake and the solenoid valve operation ECU mounted in the vehicle.

그리고, 운전자가 브레이크 페달을 작동하면 브레이크 페달의 스트로크 센서, 페달이 작동하는 힘, 유압라인에 형성되는 유압을 측정하여 운전자의 의지에 따라 서브 실린더에 유입이 형성되도록 모터 및 솔레노이드 밸브가 작동하게 된다. When the driver operates the brake pedal, the motor and the solenoid valve are operated so that the inflow is formed in the sub cylinder according to the driver's will by measuring the stroke sensor of the brake pedal, the force of the pedal, and the hydraulic pressure generated in the hydraulic line. .

따라서, 이와 같이 구성되는 하이브리드 브레이크의 작동 상태를 살펴보면 다음과 같다. Therefore, the operation state of the hybrid brake configured as described above is as follows.

운전자가 브레이크 페달(15)을 밟지 않은 상태에서는 도 1에 도시한 바와 같이 메인 솔레노이드 밸브(18)는 상시 열림(작동 안함) 상태로 마스터 실린더(17)와 서브 실린더(13) 사이에 위치하여, 평상시에는 관로가 열려있고, 메인 솔레노이드 밸브(18)의 작동시 마스터 실린더(17)에서 서브 실린더(13)로 오일이 흐르지 못하도록 막아주게 된다. In the state where the driver does not step on the brake pedal 15, as shown in FIG. 1, the main solenoid valve 18 is positioned between the master cylinder 17 and the sub cylinder 13 in a normally open state (not in operation). Normally, the pipeline is open and prevents oil from flowing from the master cylinder 17 to the sub cylinder 13 during the operation of the main solenoid valve 18.

그리고, 서브 솔레노이드 밸브(21)는 상시 닫힘 상태로 마스터 실린더(17)와 페달 시뮬레이터(20) 사이에 위치하여 평상시에는 관로가 막혀있고, 서브 솔레노이드 밸브(21)의 ON 작동시 마스터 실린더(17)와 페달 시뮬레이터(20)가 연결된다. In addition, the sub solenoid valve 21 is positioned between the master cylinder 17 and the pedal simulator 20 in a normally closed state, and a pipeline is normally blocked, and the master cylinder 17 when the sub solenoid valve 21 is turned on. And pedal simulator 20 are connected.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 브레이크에서 정상적인 전동 브레이크의 제동 상태를 나타내는 개략적인 단면도이다. 2 is a schematic cross-sectional view showing a braking state of a normal electric brake in a hybrid brake according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시한 바와 같이, 여기서는 전동 브레이크(14)의 정상적인 작동시의 제동 상태를 보여준다. As shown in Fig. 2, the braking state in the normal operation of the electric brake 14 is shown here.

운전자가 브레이크 페달(15)을 밟으면, 페달 스트로크 센서(미도시)나 유압 센서(미도시)의 신호를 입력받는 제어부(미도시)의 출력 제어에 의해 솔레노이드 밸브(미도시)와 모터(10)가 작동되면서 서브 실린더(13)에 압력이 형성되고, 계속해서 이때의 압력은 휠 실린더(22)에 전해져 제동이 이루어지게 된다. When the driver presses the brake pedal 15, the solenoid valve (not shown) and the motor 10 are controlled by an output control of a controller (not shown) that receives a signal of a pedal stroke sensor (not shown) or a hydraulic sensor (not shown). When the pressure is generated in the sub-cylinder 13 while being operated, the pressure at this time is transmitted to the wheel cylinder 22 to perform braking.

즉 운전자의 요구 제동 의지에 따라 너트(12)가 전진하여 서브 실린더(13)에 압력이 조성되고, 이때의 압력이 휠 실린더(22)를 디스크(23)의 수직 방향으로 밀어 제동이 이루어지게 된다. That is, according to the driver's demand for braking, the nut 12 moves forward to generate pressure in the sub cylinder 13, and the pressure pushes the wheel cylinder 22 in the vertical direction of the disk 23 to perform braking. .

이때, 제동 중에는 메인 솔레노이드 밸브(18)를 닫힘으로 작동하여 마스터 실린더(17)에서 서브 실린더(13)로 유입되는 유량을 차단하고, 서브 솔레노이드 밸브(21)를 작동하여 마스터 실린더(17)에서 페달 시뮬레이터(20)로 유량이 유입되도록 한다. At this time, during braking, the main solenoid valve 18 is operated by closing to block the flow rate flowing from the master cylinder 17 into the sub cylinder 13, and the sub solenoid valve 21 is operated to pedal at the master cylinder 17. The flow rate is introduced into the simulator 20.

그래서, 운전자가 밟는 힘에 의한 유압은 휠 실린더(22)에 전달되지 않고, 페달 시뮬레이터(20)로 유입되도록 함으로써, 기존 차량과 유사한 페달감을 가질 수 있게 된다. Thus, the hydraulic pressure due to the driver's stepping force is not transmitted to the wheel cylinder 22, but is introduced into the pedal simulator 20, thereby allowing a feeling of pedaling similar to that of the existing vehicle.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 브레이크에서 정상적인 전동 브레이크의 해제 상태를 나타내는 개략적인 단면도이다. 3 is a schematic cross-sectional view showing a release state of a normal electric brake in a hybrid brake according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시한 바와 같이, 여기서는 전동 브레이크(14)의 정상적인 작동시의 해제 상태를 보여준다. As shown in Fig. 3, the release state in the normal operation of the electric brake 14 is shown here.

제동 해제시에는 모터(10)의 역방향 회전에 의해 너트(12)가 후진하여 서브 실린더(13)의 압력을 줄임으로써, 제동력을 감소시킬 수 있게 된다. When the brake is released, the braking force can be reduced by reversing the nut 12 by the reverse rotation of the motor 10 to reduce the pressure of the sub cylinder 13.

이와 같이, 도 2와 도 3에서 볼 수 있듯이 운전자가 제동을 하면 메인 솔레노이드 밸브(18)와 서브 솔레노이드 밸브(21)가 작동되고, 제동의지에 따라 모터(10)가 정/역방향으로 구동되며, 서브 실린더(13)의 압력이 조절되면서 운전자는 원하는 제동력을 출력할 수 있게 된다. As shown in FIGS. 2 and 3, when the driver brakes, the main solenoid valve 18 and the sub solenoid valve 21 are operated, and the motor 10 is driven in the forward / reverse direction according to the braking will. As the pressure of the sub-cylinder 13 is adjusted, the driver can output a desired braking force.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 브레이크에서 전동 브레이크 고장시 유압 브레이크의 제동 상태를 나타내는 개략적인 단면도이다. 4 is a schematic cross-sectional view illustrating a braking state of a hydraulic brake when an electric brake fails in a hybrid brake according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4에 도시한 바와 같이, 여기서는 전동 브레이크(14)의 고장시 제동 상태를 보여준다. As shown in FIG. 4, the braking state at the time of failure of the electric brake 14 is shown here.

보통 전동 브레이크(14)의 고장을 감지하는 방법은 ECU에서 배터리와 모터 등 전압을 측정하고, 모터 구동시 실린더에 형성되는 유압 또는 회전각 센서를 측정하여 고장을 감지하는 방법 등을 적용할 수 있다. In general, a method of detecting a failure of the electric brake 14 may include a method of measuring a voltage such as a battery and a motor in an ECU, and a method of detecting a failure by measuring a hydraulic pressure or rotation angle sensor formed in a cylinder when the motor is driven. .

CAN 통신 불능, 배터리 저전압, 모터 작동 불능 등 여러 요인에 의해 전동 브레이크(14)의 고장이 발생하는 경우, 이때에는 운전자가 브레이크 페달(15)을 밟는 힘에 비례한 유압이 휠 실린더(22)에 전달되어 제동이 이루어지게 된다. When a failure of the electric brake 14 occurs due to various factors such as CAN communication failure, low battery voltage, and motor inoperability, the hydraulic pressure proportional to the force that the driver presses on the brake pedal 15 is applied to the wheel cylinder 22. Is transmitted and braking is achieved.

또, 모터(10)와 솔레노이드 밸브(미도시) 같은 액추에이터에 고장이 발생하여도 운전자가 브레이크 페달(15)을 밟는 힘에 비례하여 마스터 실린더(17)에 형성된 유압이 메인 솔레노이드 밸브(18)를 지나 서브 실린더(13)에 전달되면서 제동이 이루어지게 된다. In addition, even if a failure occurs in an actuator such as a motor 10 and a solenoid valve (not shown), the hydraulic pressure generated in the master cylinder 17 is proportional to the force of the driver's stepping on the brake pedal 15, and thus the hydraulic pressure of the main solenoid valve 18 is increased. The braking is performed while being transmitted to the sub cylinder 13.

이때, 상기 메인 솔레노이드 밸브(18)는 열림 상태이고, 서브 솔레노이드 밸브(21)는 닫힘 상태이다. At this time, the main solenoid valve 18 is in an open state, and the sub solenoid valve 21 is in a closed state.

따라서, 전동 브레이크 고장이 발생하여도 법규에서 요구하는 최소 제동력을 발생시킬 수 있게 된다.
Therefore, even when the electric brake failure occurs, it is possible to generate the minimum braking force required by the law.

10 : 모터 11 : 스크류
12 : 너트 13 : 서브 실린더
14 : 전동 브레이크 15 : 브레이크 페달
16a,16b : 유압라인 17 : 마스터 실린더
18 : 메인 솔레노이드 밸브 19 : 유압 브레이크
20 : 페달 시뮬레이터 20a : 하우징
20b : 피스톤 20c : 스프링
21 : 서브 솔레노이드 밸브 22 : 휠 실린더
23 : 디스크 24 : 패드
25 : 감속기10 motor 11: screw
12 Nut 13 Sub Cylinder
14: electric brake 15: brake pedal
16a, 16b: hydraulic line 17: master cylinder
18: main solenoid valve 19: hydraulic brake
20: Pedal Simulator 20a: Housing
20b: piston 20c: spring
21: sub solenoid valve 22: wheel cylinder
23: disk 24: pad
25: reducer

Claims (2)

모터(10)의 동력과 스크류(11) 및 너트(12)의 작동을 이용한 서브 실린더(13)의 유압으로 차량을 제동하는 전동 브레이크(14);
운전자의 제동 의지에 따라 작동하는 브레이크 페달(15) 및 브레이크 페달(15)의 밟는 힘에 따라 압력을 형성하는 동시에 상기 전동 브레이크(13)의 서브 실린더(13)측과 유압라인(16a)으로 연결되는 마스터 실린더(17)와, 상기 유압라인(16a)상에 설치되어 선택적으로 ON/OFF 동작되면서 마스터 실린더(17)와 서브 실린더(13) 사이에 작용하는 유압을 단속하는 메인 솔레노이드 밸브(18)로 구성되는 유압 브레이크(19);
를 포함하며, 상기 전동 브레이크 고장시 메인 솔레노이드 밸브의 ON 작동과 더불어 운전자의 브레이크 페달 밟는 힘에 따른 마스터 실린더의 유압으로 차량을 제동할 수 있도록 되어 있으며,
상기 모터(10)는 캘리퍼(26)의 몸체 일측에 지지되는 구조로 설치되고, 상기 스크류(11) 및 너트(12)는 캘리퍼(26)의 몸체 일측에 형성되어 있는 공간부(28)의 내부에 배치되는 구조로 설치되는 동시에 모터 회전력을 감속하는 역할의 감속기(25)도 캘리퍼(26)의 공간부(28) 내에 배치되는 구조로 설치되며, 상기 서브 실린더(13)는 캘리퍼(26)의 몸체 내부에 형성되면서 휠 실린더(22)측과 연결되어, 서브 실린더(13)에 조성되는 유압이 휠 실린더(22)로 전해질 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 차량용 하이브리드 브레이크.
An electric brake 14 for braking the vehicle by the power of the motor 10 and the hydraulic pressure of the sub-cylinder 13 using the operation of the screw 11 and the nut 12;
Pressure is generated according to the brake pedal 15 and the brake pedal 15 acting upon the driver's braking will, and connected to the sub-cylinder 13 side of the electric brake 13 to the hydraulic line 16a. The main solenoid valve 18 is installed on the master cylinder 17 and the hydraulic line 16a and selectively ON / OFF operation to control the hydraulic pressure acting between the master cylinder 17 and the sub-cylinder 13 Hydraulic brake 19 composed of;
It includes, and when the electric brake failure is to be able to brake the vehicle by the hydraulic pressure of the master cylinder according to the brake pedal pedal force of the driver with the ON operation of the main solenoid valve,
The motor 10 is installed in a structure that is supported on one side of the body of the caliper 26, the screw 11 and the nut 12 is the interior of the space portion 28 is formed on one side of the body of the caliper 26 The reducer 25, which serves to reduce the motor rotational force at the same time, is installed in the space portion 28 of the caliper 26, and the sub-cylinder 13 of the caliper 26 It is formed in the body and connected to the wheel cylinder 22 side, the vehicle hybrid brake, characterized in that the hydraulic pressure generated in the sub-cylinder 13 can be transmitted to the wheel cylinder (22).
청구항 1에 있어서, 상기 유압 브레이크(19)의 연계적으로 동작하는 수단으로서, 마스터 실린더(17)와 메인 솔레노이드 밸브(18) 사이의 유압라인(16a)에서 분기되는 유압라인(16b)에 연결되는 페달 시뮬레이터(20)와, 상기 페달 시뮬레이터(20)의 전단 유압라인(16b)상에 설치되어 선택적으로 ON/OFF 동작되면서 페달 시뮬레이터(20)를 출입하는 유압을 단속하는 서브 솔레노이드 밸브(21)를 더 포함하며, 전동 브레이크 정상작동시 서브 솔레노이드 밸브의 ON 작동과 더불어 운전자의 브레이크 페달 밟는 힘에 따른 마스터 실린더의 유압을 페달 시뮬레이터로 흡수할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 차량용 하이브리드 브레이크. The hydraulic line (16b) according to claim 1, which is connected to the hydraulic line (16b) branched from the hydraulic line (16a) between the master cylinder (17) and the main solenoid valve (18). The pedal simulator 20 and the sub solenoid valve 21 installed on the front end hydraulic line 16b of the pedal simulator 20 to selectively control the hydraulic pressure entering and exiting the pedal simulator 20 while being ON / OFF are operated. And a sub-solenoid valve on operation during normal operation of the electric brake, and the hydraulic pressure of the master cylinder according to the pedal pedal force of the driver can be absorbed by the pedal simulator.
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