KR101532230B1 - 전자기계식 제동장치의 초기화 방법 - Google Patents

전자기계식 제동장치의 초기화 방법 Download PDF

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Abstract

전자기계식 제동장치의 초기화 방법에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 전자기계식 제동장치의 초기화 방법은 마스터실린더부로부터 브레이크 오일이 유입되는 유로를 단속하는 인밸브를 오픈하고, 브레이크 오일이 어큐뮬레이터부로 이동되는 유로를 단속하는 아웃밸브를 클로우즈하고, 모터를 구동시켜 마스터 피스톤을 전진 이동시키는 단계와, 마스터 피스톤이, 제동 형성을 위한 이너패드와 접촉되는 슬레이브 피스톤에 접촉된 후 설정거리만큼 이동되면, 인밸브를 클로우즈하고 모터를 구동시켜 마스터 피스톤을 후진 이동시키는 단계와, 마스터 피스톤과 슬레이브 피스톤의 접촉이 해제되면, 마스터 피스톤과 슬레이브 피스톤간의 간극이 설정 간극 이상인지 판단하는 단계 및 판단결과 설정 간극 이상이면 전자기계식 제동장치의 초기화 수행을 종료하는 단계를 포함하는 것을 특징하는 것을 특징으로 한다.

Description

전자기계식 제동장치의 초기화 방법{INITIALIZATION METHOD OF ELECTRO MECHANICAL BRAKE}
본 발명은 전자기계식 제동장치의 초기화 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유압 병용 전자기계식 제동장치(hEMB)에서 마스터 피스톤과 슬레이브 피스톤간의 간극이 확보되도록 제어하여 제동 구간에서 유압 배력의 효과가 극대화되도록 하는 전자기계식 제동장치의 초기화 방법에 관한 것이다.
일반적으로 제동장치는 차량의 속도를 감속하거나 정지시키는 장치로써, 최근에는 전자기계식 제동장치(Electro Mechanical Brake, 이하 EMB)가 개발되어 기존의 유압 제동 방식을 대체하고 있다. EMB는 유압식에 비해 부품수가 적고, 경량화가 가능하며, 모듈성이 뛰어날 뿐만 아니라 제동성능이 유압 제동 방식보다 우수하다.
또한, EMB는 유압펌프 및 유압을 안내하는 유압배관을 전기적인 와이어로 대체할 수 있으므로, 금속재질의 유압배관 삭제로 인해 차체 하중을 절감할 수 있는 장점이 있다.
이러한 EMB가 차량 전륜과 후륜 모두에 적용되는 경우에는 별도의 ESC(Electronic Stability Control) 모듈 없이도 ESC의 기능이 구현되는데, 전륜은 EMB에 의해 제동되고 후륜은 일반 유압 제동장치에 의해 제동되는 시스템에서는 ESC 모듈이 장착되어야 ESC의 기능이 구현된다.
일반적으로 ESC 모듈은 후륜 제동에 있어서 후륜용 ABS 제어, ESC 제어를 위해 필요한 장치이나, 경우에 따라서는 전륜 EMB의 주차 제동 기능, 제동시 마스터 실린더 압과 EMB 휠압을 차단하는 기능 및 EMB 초기화 기능 등을 수행할 수 있다.
이러한 ESC모듈이 구비되는 유압 병용 전자기계식 제동장치(hEMB)의 경우, 모터에 의해 발생된 피스톤 가압력이 이너패드(inner pad)와 접촉하는 슬레이브 피스톤에 직접 전달되는게 아니라 마스터 피스톤을 가압함에 따라 형성되는 유압이 전달되어 슬레이브 피스톤이 가압된다. 여기서, 마스터 피스톤과 슬레이브 피스톤의 단면적 차이에 따른 배력이 발생하게 되는데, 이를 이용하면 기어에 의한 배력은 최소화하거나 삭제할 수 있어 기어를 사용함에 따라 발생하는 소음구조와 효율 저하 요인을 회피할 수 있게 된다. 또한 기어열을 최소화하면서 액츄에이터의 사이즈를 줄일 수 있어 전체적인 사이즈 축소에 유리한 구조가 될 수 있다.
유압 병용 전자기계식 제동장치는 모터의 회전력에 따라 구동하는 마스터 피스톤과, 제동형성을 위한 이너패드에 접촉되는 슬레이브 피스톤이 각각 단면적 차이가 있기 때문에 피스톤 이동시 이동 속도의 차이가 있게 되고, 이로 인해 두 개의 피스톤은 점점 가까워 지게 되는데, 제동력을 발생시켜야 될 구간에서 두 개의 피스톤이 접촉해 버리면 유압 배력의 효과가 사라지게 되므로 이를 방지하기 위해 마스터 피스톤과 슬레이브 피스톤이 일정 간극 이상으로 벌어지도록 강제적으로 제어하여 제동 성능이 제대로 구현되도록 하기 위한 목적으로 초기화를 수행한다.
이때, 마스터 피스톤과 슬레이브 피스톤 사이의 간극이 벌어지도록 하기 위해서는 마스터 피스톤과 슬레이브 피스톤이 접촉된 상태에서 솔레노이드 밸브를 제어하여, 슬레이브 피스톤이 정지된 상태에서 마스터 피스톤만 후진시키면 마스터 피스톤과 슬레이브 피스톤 사이에 일정 간극이 생기게 된다.
그러나, 마스터 피스톤의 후진 속도가 빠를 경우에는 상대적으로 브레이크 오일이 유입되는 속도가 느려져 유압이 낮게 형성되므로 슬레이브 피스톤도 같이 후진 이동함에 따라 마스터 피스톤과 슬레이브 피스톤 사이에 원하는 간극을 유지하기가 어렵게 된다.
이를 해결하기 위해 마스터 피스톤의 후진 속도를 느리게 하면 간극 확보가 가능할 수는 있으나, 안정성이 떨어지고 초기화에 필요한 소요 시간이 과다해지는 문제점이 있다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0065845호(2011. 06. 16. 공개, 발명의 명칭 : 차량의 제동 시스템)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 모터에 의해 구동되는 마스터 피스톤의 가압력으로, 이너패드(inner pad)와 접촉되는 슬레이브 피스톤을 유압으로 가압하여 제동하는 유압 병용 전자기계식 제동장치(hEMB)에서 마스터 피스톤과 슬레이브 피스톤간의 간극이 확보되도록 제어하여 제동 구간에서 유압 배력의 효과가 극대화되도록 하는 전자기계식 제동장치의 초기화 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 전자기계식 제동장치의 초기화 방법은, 마스터실린더부로부터 브레이크 오일이 유입되는 유로를 단속하는 인밸브를 오픈하고, 상기 브레이크 오일이 어큐뮬레이터부로 이동되는 유로를 단속하는 아웃밸브를 클로우즈하고, 모터를 구동시켜 마스터 피스톤을 전진 이동시키는 단계; 상기 마스터 피스톤이, 제동 형성을 위한 이너패드와 접촉되는 슬레이브 피스톤에 접촉된 후 설정거리만큼 이동되면, 상기 인밸브를 클로우즈하고 상기 모터를 구동시켜 상기 마스터 피스톤을 후진 이동시키는 단계; 상기 마스터 피스톤과 슬레이브 피스톤의 접촉이 해제되면, 상기 마스터 피스톤과 상기 슬레이브 피스톤간의 간극이 설정 간극 이상인지 판단하는 단계; 및 상기 판단결과 상기 설정 간극 이상이면 전자기계식 제동장치의 초기화 수행을 종료하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 마스터 피스톤과 상기 슬레이브 피스톤간의 간극이 설정 간극 이상인지 판단하는 단계는 상기 판단결과, 상기 설정 간극 미만이면, 상기 아웃밸브를 오픈하고 상기 모터를 구동시켜 상기 마스터 피스톤이 상기 슬레이브 피스톤에 접촉될 때까지 상기 마스터 피스톤을 전진 이동시키는 단계; 상기 마스터 피스톤이 상기 슬레이브 피스톤에 접촉되면, 상기 인밸브를 오픈 및 상기 아웃밸브를 클로우즈하고, 상기 모터를 구동시켜 상기 설정거리만큼 상기 마스터 피스톤을 전진 이동시키는 단계; 및 상기 마스터 피스톤이 상기 슬레이브 피스톤에 접촉된 후 상기 설정거리만큼 이동되면, 상기 인밸브를 클로우즈 및 상기 아웃밸브를 오픈하고, 상기 모터를 구동시켜 상기 마스터 피스톤을 후진 이동시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 슬레이브 피스톤은 상기 마스터 피스톤의 이동에 따라 형성되는 유압에 의해 이동되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 마스터 피스톤은 상기 슬레이브 피스톤보다 단면적이 작게 형성되어 상기 슬레이브 피스톤에 비해 이동량이 큰 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 인밸브가 오픈됨에 따라 마스터실린더부로부터 브레이크 오일이 슬레이브 피스톤 내로 유입되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 아웃밸브가 오픈됨에 따라 슬레이브 피스톤 내로 유입된 브레이크 오일이 어큐뮬레이터부로 이동되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 마스터 피스톤을 전진 이동시킬 때, 상기 모터의 전류가 설정전류 이상이면 상기 마스터 피스톤이 상기 슬레이브 피스톤에 접촉된 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 마스터 피스톤과 상기 슬레이브 피스톤간의 간극이 설정 간극 이상인지 판단하는 단계는, 상기 마스터 피스톤이 후진 이동된 거리와, 상기 슬레이브 피스톤 내로 유입된 브레이크 오일에 의해 형성되는 유압에 따라 이동된 상기 슬레이브 피스톤의 이동량을 참고하여 상기 마스터 피스톤과 상기 슬레이브 피스톤간의 간극이 설정 간극 이상인지 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 전자기계식 제동장치는 상기 모터를 구동시켜 이동하는 상기 마스터 피스톤과, 상기 마스터 피스톤의 이동에 따라 상기 슬레이브 피스톤 내로 유입된 브레이크 오일에 의해 형성되는 유압으로 이동하는 상기 슬레이브 피스톤을 이용하여 제동하는 유압 병용 전자기계식 제동장치(hEMB)인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전자기계식 제동장치의 초기화 방법은 모터에 의해 구동되는 마스터 피스톤의 가압력으로, 이너패드(inner pad)와 접촉되는 슬레이브 피스톤을 유압으로 가압하여 제동하는 유압 병용 전자기계식 제동장치(hEMB)에서 마스터 피스톤과 슬레이브 피스톤간의 간극이 확보되도록 제어하여 제동 구간에서 유압 배력의 효과가 극대화되도록 할 수 있다.
또한, 본 발명은 초기화를 통해 유압 병용 전자기계식 제동장치(hEMB)의 마스터 피스톤과 슬레이브 피스톤간의 간극을 확보함으로써 BBW(Brake By Wire)시스템으로써의 페달 필(feel) 튜닝 자유도 및 능동제어 자유도 등이 충분히 확보되도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 제동장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전자기계식 제동장치의 초기화 방법의 동작 흐름을 도시한 순서도이다.
도 3 내지 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 전자기계식 제동장치의 초기화 방법에서 피스톤의 이동 과정을 설명하기 위해 간략히 도시한 개념도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 전자기계식 제동장치의 초기화 방법을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 제동장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1에서와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 제동장치는, 마스터실린더부(10), 페달부(20), 분기라인부(30), 전륜라인부(40), 유압 병용 전자기계식 제동장치(50), 후륜라인부(60), 유압식 제동장치(70), 어큐뮬레이터부(80), 모터펌프부(90), 페달시뮬레이터부(100)를 포함한다.
마스터실린더부(10)는 차체에 장착되고, 페달부(20)는 마스터실린더부(20)를 가압한다. 일 예로, 페달부(20)는 운전석의 하부에 위치되어 운전자가 발로 밟을 수 있다. 페달부(20)가 마스터실린더부(10)를 가압하면, 마스터실린더부(10)에 내장된 유압이 증폭될 수 있다.
분기라인부(30)는 마스터실린더부(10)에 연결되고, 마스터실린더부(10)에서 생성된 유압을 공급한다. 일 예로, 마스터실린더부(10)는 2개의 챔버가 형성되고, 한 쌍의 분기라인부(30)는 각 챔버에 연결되어 유압을 안내할 수 있다.
이때, 분기라인부(30)는 분기공급부(31)와, 분기연결부(32)와 노멀오픈밸브부(33)를 포함한다. 그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 분기라인부(30)는 분기저장부(34)와 노멀클로즈밸브부(35)를 더 포함할 수 있다.
분기공급부(31)는 한 쌍으로 이루어지고, 마스터실린더부(10)에 각각 연결되어 유압을 안내한다. 일 예로, 분기공급부(31)에 페달시뮬레이터부(100)가 연결될 수 있다.
분기연결부(32)는 일단부가 분기공급부(31)에 연결되고, 타단부가 전륜라인부(40)에 연결된다. 노멀오픈밸브부(33)는 분기연결부(32)에 장착되고, 전기신호가 수신되지 않은 상태에서 분기연결부(32)를 개방한다. 한편, 전기신호가 수신된 노멀오픈밸브부(33)는 분기연결부(32)를 폐쇄한다.
분기저장부(34)는 일단부가 분기공급부(31)에 연결되고, 타단부가 어큐뮬레이터부(80)에 연결된다. 노멀클로즈밸브부(35)는 분기저장부(34)에 장착되고, 전기신호가 수신되지 않은 상태에서 분기저장부(34)를 폐쇄한다. 한편, 전기신호가 수신된 노멀클로즈밸브부(35)는 분기저장부(34)를 개방한다.
전륜라인부(40)는 분기라인부(30)에 연결되어 유압을 안내하고, 유압 병용 전자기계식 제동장치(50)는 전륜라인부(40)와 연결된다. 유압 병용 전자기계식 제동장치(50)는 수신된 전기신호에 의해 전륜(150)을 기계식으로 제동한다. 유압 병용 전자기계식 제동장치(50)는 전륜라인부(40)와 연결되어 있으며, 전기신호로 전륜(150)을 제동하게 되면서 전륜라인부(40)에 유압을 공급할 수 있다. 그리고, 유압 병용 전자기계식 제동장치(50)는 전륜라인부(40)를 통해 도달되는 유압에 의해 전륜(150)을 제동할 수 있다.
이때, 전륜라인부(40)는 전륜안내부(41)와 인밸브(42) 및 아웃밸브(43)을 포함한다.
전륜안내부(41)는 분기연결부(32)와 유압 병용 전자기계식 제동장치(50)를 연결한다.
인밸브(42)는 전륜안내부(41)에 장착되어 제어에 따라 전륜안내부(41)를 개폐함으로써 마스터실린더부(10)의 브레이크 오일이 유입되도록 한다.
일 예로, 전륜안내부(41)의 일단부는 분기연결부(32)의 단부에 형성되는 노멀오픈밸브부(33)에 연결되고, 타단부는 유압 병용 전자기계식 제동장치(50)에 연결될 수 있다.
아웃밸브(43)는 제어에 따라 마스터실린더부(10)로부터 유입되는 브레이크 오일을 어큐뮬레이터부(80)로 이동시킨다.
이때, 어큐뮬레이터부(80)로 이동되는 브레이크 오일은 압력이 형성되어 있는 상태이기 때문에 마스터실린더부(10)로부터 직접 유입되는 브레이크 오일과는 다르게 마스터 피스톤(P1), 슬레이브 피스톤(P2) 간의 표면 장력 등에 대해 자유롭다.
한편, 전륜안내부(41)에는 유압을 측정하기 위한 센서가 장착될 수 있다. 4륜 독립 능동 제어시 인밸브(42)와 유압 병용 전자기계식 제동장치(50) 사이의 유압이 인밸브(42) 이전의 유압보다 높게 증가하는 경우, 액압이 새어 나갈 수 있다. 이를 방지하기 위해, 인밸브(42)에는 체크밸브가 삭제되는 것이 바람직하다.
후륜라인부(60)는 전륜라인부(40)에 연결되어 유압을 안내하고, 유압식 제동장치(70)는 후륜라인부(60)와 연결된다. 유압식 제동장치(70)는 유압에 의해 후륜(170)을 제동한다.
이때, 후륜라인부(60)는 후륜안내부(61)와, 후륜밸브부(62)와, 후륜우회부(63)와, 체크밸브부(64)를 포함한다. 후륜안내부(61)는 전륜안내부(41)와 유압식 제동장치(70)를 연결하고, 후륜밸브부(62)는 후륜안내부(61)에 장착되어 후륜안내부(61)를 개폐한다. 일 예로, 후륜안내부(61)의 일단부는 노멀오픈밸브부(33)와 인밸브(42) 사이에 해당되는 전륜안내부(41)와 연결될 수 있다. 후륜우회부(63)는 후륜안내부(61)에 양단부가 연결되고, 유압이 후륜밸브부(62)를 우회하도록 유도한다. 체크밸브부(64)는 후륜우회부(63)에 장착되어 유압의 일방향 이동만을 허용한다.
어큐뮬레이터부(80)는 유압을 저장하여 완충기능을 수행한다. 어큐뮬레이터부(80)는 분기라인부(30)와, 전륜라인부(40)와, 후륜라인부(60)에 연결되고, 이들을 통과하는 유압을 조절할 수 있다.
이때, 어큐뮬레이터부(80)는 축압기(81)와, 펌프이음부(82)와, 분기이음부(83)와, 전륜이음부(84)와, 후륜이음부(85)를 포함할 수 있다. 펌프이음부(82)는 모터펌프부(90)와 축압기(81)를 연결하고, 분기이음부(83)는 분기저장부(34)와 축압기(81)를 연결하며, 전륜이음부(84)는 전륜안내부(41)와 축압기(81)를 연결하고, 후륜이음부(85)는 후륜안내부(61)와 축압기(81)를 연결한다. 분기이음부(83)에는 일방향 유압 이동만을 허용하는 이음체크밸브부(831)가 형성되고, 전륜이음부(84)에는 전륜이음부(84)를 개폐하는 전륜개폐부(841)가 형성되며, 후륜이음부(85)에는 후륜이음부(85)를 개폐하는 후륜개폐부(851)가 형성된다.
일 예로, 펌프이음부(82)는 일단부가 모터펌프부(90)에 연결되고, 타단부가 축압기(81)에 연결될 수 있다. 분기이음부(83)는 일단부가 분기저장부(34)의 단부에 형성되는 노멀클로즈밸브부(35)에 연결되고, 타단부가 모터펌프부(90)와 이음체크밸브부(831) 사이에 형성되는 펌프이음부(82)에 연결될 수 있다. 전륜이음부(84)는 일단부가 인밸브(42)와 유압 병용 전자기계식 제동장치(50) 사이에 형성되는 전륜안내부(41)에 연결되고, 타단부가 이음체크밸브부(831)와 축압기(81) 사이에 형성되는 펌프이음부(82)에 연결될 수 있다. 후륜이음부(85)는 일단부가 후륜우회부(63)와 유압식 제동장치(70) 사이에 형성되는 후륜안내부(61)에 연결되고, 타단부가 전륜개폐부(841)와 축압기(81) 사이에 형성되는 전륜이음부(84)에 연결될 수 있다.
모터펌프부(90)는 전륜라인부(40)에 연결되어 유압을 공급한다. 일 예로, 모터펌프부(90)는 전기신호에 따라 구동되어 유압식 제동장치(70)에 유압을 제공할 수 있다.
이때, 모터펌프부(90)는 각각의 전륜안내부(41)에 연결될 수 있다. 일 예로, 모터펌프부(90)는 노멀오픈밸브부(33)와 인밸브(42) 사이에 형성되는 전륜안내부(41)에 연결될 수 있다.
페달시뮬레이터부(100)는 분기라인부(30)에 연결되고, 페달부(20)에 답력을 제공한다. 페달시뮬레이터부(100)에 의해 운전자는 페달부(20) 가압시 페달감을 인지할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기계식 제동장치의 초기화 방법의 동작 흐름을 도시한 순서도이고, 도 3 내지 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 전자기계식 제동장치의 초기화 방법에서 피스톤의 이동 과정을 설명하기 위해 간략히 도시한 개념도이며, 이를 참조하여 본 발명의 구체적인 동작을 설명하도록 한다.
본 발명은 모터(미도시)를 구동시켜 이동하는 마스터 피스톤(P1)과, 마스터 피스톤(P1)의 이동에 따라 슬레이브 피스톤(P2) 내로 유입된 브레이크 오일에 의해 형성되는 유압으로 이동하는 슬레이브 피스톤(P2)을 이용하여 제동하는 유압 병용 전자기계식 제동장치(hEMB, 70)를 초기화하기 위한 방법에 관한 것으로, 마스터 피스톤(P1)과 슬레이브 피스톤(P2) 사이에 간극이 유지되도록 하는 초기화 수행의 구체적인 동작은 다음과 같다.
이때, 도 3 내지 도 7에서는 인밸브(42) 및 아웃밸브(43)의 오픈 및 클로우즈에 따른 브레이크 오일의 이동과, 마스터 피스톤(P1) 및 슬레이브 피스톤(P2)의 이동을 설명함에 있어 이해를 돕기 위한 참고도로써, 구체적인 구조는 일반 전자기계식 제동장치(EMB)와 동일한 구조이므로, 캘리퍼 바디, 기어, 모터, 스크류, 너트, 실린더 및 밀폐(seal)부재 등과 같은 세부 구성은 도시하지 않기로 한다.
먼저, 도 3에서와 같이, 마스터실린더부(10)로부터 브레이크 오일이 유입되는 유로를 단속하는 인밸브(42)를 오픈하고, 브레이크 오일이 어큐뮬레이터부(80)로 이동되는 유로를 단속하는 아웃밸브(43)를 클로우즈하고, 모터를 구동시켜(즉, 모터 구동시의 회전력) 마스터 피스톤(P1)을 하우징(H)내에서 전진 이동시킨다(S10).
이때, 인밸브(42)가 오픈되고, 아웃밸브(43)가 클로우즈됨에 따라 마스터실린더부(10)로부터 브레이크 오일이 슬레이브 피스톤(P2) 내부로 유입된다.
자세히는, 마스터 피스톤(P1)과 하우징(H), 슬레이브 피스톤(P2)과 캘리퍼 바디(미도시)를 밀폐시키기 위한 밀폐부재가(미도시) 구비되어 있어, 슬레이브 피스톤(P2) 내부로 유입되는 브레이크 오일은 외부로 유출되지 않고 마스터 피스톤(P1)이 이동됨에 따라 슬레이브 피스톤(P2) 내부에 유압이 형성되도록 한다.
또한, 마스터 피스톤(P1)은 하우징(H)에 구비되는 가이드 영역 내에서 모터 구동시 회전 방향에 따라 전진 및 후진 이동되며, 슬레이브 피스톤(P2)은 마스터 피스톤(P1)의 이동에 따라 형성되는 유압에 의해 전진 및 후진 이동된다.
마스터 피스톤(P1)이, 제동 형성을 위한 이너패드와 접촉되는 슬레이브 피스톤(P2)에 접촉된 후 설정거리만큼 이동되면(S20), 도 4에서와 같이 인밸브(42)를 클로우즈하고 모터를 구동시켜 마스터 피스톤(P1)을 후진 이동시킨다(S30).
마스터 피스톤(P1)을 전진 이동시킬 때, 마스터 피스톤(P1)이 슬레이브 피스톤(P2)에 접촉되었는지 판단하기 위해 모터의 전류 변화를 측정할 수도 있으며 자세히는, 모터 구동시 측정되는 전류가 설정전류 이상이면 마스터 피스톤(P1)이 슬레이브 피스톤(P2)에 접촉된 것으로 판단할 수도 있다.
또한, 마스터 피스톤(P1)이 슬레이브 피스톤(P2)에 접촉된 후 설정거리만큼 마스터 피스톤(P1)을 더 이동시키는 이유는, 마스터 피스톤(P1)이 슬레이브 피스톤(P2)보다 단면적이 작게 구현되기 때문에 마스터 피스톤(P1)이 슬레이브 피스톤(P2)에 접촉될 때까지만 마스터 피스톤(P1)을 이동시키면, 슬레이브 피스톤(P2) 내에 유입된 브레이크 오일이 오히려 마스터실린더부(10) 쪽으로 빠져나가기 때문에 이를 방지하기 위해 접촉된 이후에 설정거리 이상 마스터 피스톤(P1)을 더 이동시킨다.
그리고, 마스터 피스톤(P1)은 슬레이브 피스톤(P2)보다 단면적이 작기 때문에슬레이브 피스톤(P2)에 비해 이동량이 크게 구현된다.
따라서, 마스터 피스톤(P1)이 슬레이브 피스톤(P2)에 비해 전진 및 후진 이동되는 속도가 빠르게 구현된다.
즉, 마스터 피스톤(P1)이 후진 이동될 때 마스터 피스톤(P1)은 슬레이브 피스톤(P2)에 비해 빠르게 후진하므로 마스터 피스톤(P1)과 슬레이브 피스톤(P2)간에 간극이 생긴다.
S30 단계에서 마스터 피스톤(P1)이 후진 이동됨에 따라 마스터 피스톤(P1)과 슬레이브 피스톤(P2)의 접촉이 해제되면(S40), 마스터 피스톤(P1)과 슬레이브 피스톤(P2)간의 간극이 설정 간극 이상인지 판단하여, 판단결과 설정 간극 이상이면 유압 병용 전자기계식 제동장치(50)의 초기화 수행을 종료한다(S50).
이때, 마스터 피스톤(P1)이 후진 이동된 거리와, 슬레이브 피스톤(P2) 내로 유입된 브레이크 오일에 의해 형성되는 유압에 따라 이동된 슬레이브 피스톤(P2)의 이동량을 참고하거나, 마스터 피스톤(P1) 및 슬레이브 피스톤(P2) 각각에 위치센서(미도시)를 구비하여, 마스터 피스톤(P1)과 슬레이브 피스톤간(P2)의 간극이 설정 간극 이상인지 판단할 수도 있다.
위와 같이, 마스터 피스톤(P1)과 슬레이브 피스톤(P2)간에 확보되는 간극을 통해 유압 병용 전자기계식 제동장치(50)의 초기화 수행이 가능하다.
S10 단계 ~ S40 단계만으로도 간극이 확보되어 유압 병용 전자기계식 제동장치(50)의 초기화 수행이 가능하지만, 충분한 간극 확보를 하기 위해서 S10 단계에서 이동시켜야 하는 마스터 피스톤(P1)의 양이 과다해지면 모터의 전류 소모가 증가할 수 있으므로, 본 발명의 일실시예에 따른 전자기계식 제동장치의 초기화 방법에서는 마스터 피스톤(P1)과 슬레이브 피스톤(P2)간의 간극이 설정 간극 미만이면, 설정 간극 이상이 될 때까지 상술한 과정(S10 단계 ~ S40 단계)을 반복 진행함으로써 전류 소모를 낮추고 마스터 피스톤(P1)과 슬레이브 피스톤(P2)간 간극을 충분히 확보하여 안정적인 초기화가 이루어지도록 한다.
즉, S50 단계의 판단결과 설정 간극 미만이면, 도 5에서와 같이, 마스터 피스톤(P1)이 슬레이브 피스톤(P2)에 접촉될 때까지 아웃밸브(43)를 오픈하고 마스터 피스톤(P1)을 전진 이동시킨다.
또한, 아웃밸브(43)가 오픈됨에 따라 마스터 실린더부(10)로부터 유입된 브레이크 오일이 어큐뮬레이터부(80)로 이동된다.
마스터 피스톤(P1)이 전진 이동됨에 따라 마스터 피스톤(P1)이 슬레이브 피스톤(P2)에 접촉되면 도 6에서와 같이, 인밸브(42)를 오픈, 아웃밸브(43)를 클로우즈하고, 모터를 구동시켜 설정거리만큼 마스터 피스톤(P1)을 전진 이동시킨다.
이때, 인밸브(42)가 오픈되고, 아웃밸브(43)가 클로우즈됨에 따라 마스터실린더부(10)로부터 브레이크 오일이 추가로 유입된다.
그 다음, 마스터 피스톤(P1)이 슬레이브 피스톤(P2)에 접촉된 후 설정거리만큼 이동되면 도 7에서와 같이, 인밸브(42)를 클로우즈, 아웃밸브(43)를 오픈하고, 모터를 구동시켜 마스터 피스톤(P1)을 후진 이동시킨다.
아웃밸브(43)가 오픈됨에 따라 마스터 실린더부(10)로부터 추가로 유입된 브레이크 오일은 어큐뮬레이터부(80)로 이동되고, 마스터 피스톤(P1)이 후진 이동됨에 따라 마스터 피스톤(P1)과 슬레이브 피스톤(P2)의 접촉이 해제되면, 마스터 피스톤(P1)과 슬레이브 피스톤(P2)간의 간극이 설정 간극 이상인지 판단하여 판단결과 설정 간극 이상이면, 초기화 수행은 종료된다.
이때, 어큐뮬레이터부(80)로 이동되는 브레이크 오일은 압력이 형성되어 있는 상태이기 때문에 마스터실린더부(10)로부터 직접 유입되는 브레이크 오일과는 다르게 마스터 피스톤(P1), 슬레이브 피스톤(P2) 간의 표면 장력 등에 대해 자유롭다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 전자기계식 제동장치의 초기화 방법에서는 마스터실린더부(10)로부터 브레이크 오일을 유입하는 과정에 있어서도 마스터 피스톤(P1)과 슬레이브 피스톤(P2)을 강제 이동시키므로 다른 거동의 가능성이 없어 전자기계식 제동장치의 초기화가 안정적으로 수행될 수 있도록 한다.
즉, 초기화를 통해 유압 병용 전자기계식 제동장치(hEMB)의 마스터 피스톤과 슬레이브 피스톤간의 간극을 확보함으로써 BBW(Brake By Wire)시스템으로써의 페달 필(feel) 튜닝 자유도 및 능동제어 자유도 등이 충분히 확보되도록 할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 전자기계식 제동장치의 초기화 방법은 모터에 의해 구동되는 마스터 피스톤의 가압력으로, 이너패드(inner pad)와 접촉되는 슬레이브 피스톤을 유압으로 가압하여 제동하는 유압 병용 전자기계식 제동장치(hEMB)에서 마스터 피스톤과 슬레이브 피스톤간의 간극이 확보되도록 제어하여 제동 구간에서 유압 배력의 효과가 극대화되도록 할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 마스터실린더부 20 : 페달부
30 : 분기라인부 31 : 분기공급부
32 : 분기연결부 33 : 노멀오픈밸브부
34 : 분기저장부 35 : 노멀클로즈밸브부
40 : 전륜라인부 41 : 전륜안내부
42 : 인밸브 43 : 아웃밸브
50 : 유압 병용 전자기계식 제동장치
60 : 후륜라인부 61 : 후륜안내부
62 : 후륜밸브부 63 : 후륜우회부
64 : 체크밸브부
70 : 유압식 제동장치 80 : 어큐뮬레이터부
81 : 축압기 82 : 펌프이음부
83 : 분기이음부 84 : 전륜이음부
85 : 후륜이음부 90 : 모터펌프부
100 : 페달시뮬레이터부 150 : 전륜
170 : 후륜 P1 : 마스터 피스톤
P2 : 슬레이브 피스톤 H : 하우징

Claims (9)

  1. 마스터실린더부로부터 브레이크 오일이 유입되는 유로를 단속하는 인밸브를 오픈하고, 상기 브레이크 오일이 어큐뮬레이터부로 이동되는 유로를 단속하는 아웃밸브를 클로우즈하고, 모터를 구동시켜 마스터 피스톤을 전진 이동시키는 단계;
    상기 마스터 피스톤이, 제동 형성을 위한 이너패드와 접촉되는 슬레이브 피스톤에 접촉된 후 설정거리만큼 이동되면, 상기 인밸브를 클로우즈하고 상기 모터를 구동시켜 상기 마스터 피스톤을 후진 이동시키는 단계;
    상기 마스터 피스톤과 슬레이브 피스톤의 접촉이 해제되면, 상기 마스터 피스톤과 상기 슬레이브 피스톤간의 간극이 설정 간극 이상인지 판단하는 단계; 및
    상기 판단결과 상기 설정 간극 이상이면 전자기계식 제동장치의 초기화 수행을 종료하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기계식 제동장치의 초기화 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 마스터 피스톤과 상기 슬레이브 피스톤간의 간극이 설정 간극 이상인지 판단하는 단계는
    상기 판단결과, 상기 설정 간극 미만이면, 상기 아웃밸브를 오픈하고 상기 모터를 구동시켜 상기 마스터 피스톤이 상기 슬레이브 피스톤에 접촉될 때까지 상기 마스터 피스톤을 전진 이동시키는 단계;
    상기 마스터 피스톤이 상기 슬레이브 피스톤에 접촉되면, 상기 인밸브를 오픈 및 상기 아웃밸브를 클로우즈하고, 상기 모터를 구동시켜 상기 설정거리만큼 상기 마스터 피스톤을 전진 이동시키는 단계; 및
    상기 마스터 피스톤이 상기 슬레이브 피스톤에 접촉된 후 상기 설정거리만큼 이동되면, 상기 인밸브를 클로우즈 및 상기 아웃밸브를 오픈하고, 상기 모터를 구동시켜 상기 마스터 피스톤을 후진 이동시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기계식 제동장치의 초기화 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 슬레이브 피스톤은 상기 마스터 피스톤의 이동에 따라 형성되는 유압에 의해 이동되는 것을 특징으로 하는 전자기계식 제동장치의 초기화 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 마스터 피스톤은 상기 슬레이브 피스톤보다 단면적이 작게 형성되어 상기 슬레이브 피스톤에 비해 이동량이 큰 것을 특징으로 하는 전자기계식 제동장치의 초기화 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 인밸브가 오픈됨에 따라 마스터실린더부로부터 브레이크 오일이 슬레이브 피스톤 내로 유입되는 것을 특징으로 하는 전자기계식 제동장치의 초기화 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 아웃밸브가 오픈됨에 따라 슬레이브 피스톤 내로 유입된 브레이크 오일이 어큐뮬레이터부로 이동되는 것을 특징으로 하는 전자기계식 제동장치의 초기화 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 마스터 피스톤을 전진 이동시킬 때, 상기 모터의 전류가 설정전류 이상이면 상기 마스터 피스톤이 상기 슬레이브 피스톤에 접촉된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 전자기계식 제동장치의 초기화 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 마스터 피스톤과 상기 슬레이브 피스톤간의 간극이 설정 간극 이상인지 판단하는 단계는
    상기 마스터 피스톤이 후진 이동된 거리와, 상기 슬레이브 피스톤 내로 유입된 브레이크 오일에 의해 형성되는 유압에 따라 이동된 상기 슬레이브 피스톤의 이동량을 참고하여 상기 마스터 피스톤과 상기 슬레이브 피스톤간의 간극이 설정 간극 이상인지 판단하는 것을 특징으로 하는 전자기계식 제동장치의 초기화 방법.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 전자기계식 제동장치는
    상기 모터를 구동시켜 이동하는 상기 마스터 피스톤과, 상기 마스터 피스톤의 이동에 따라 상기 슬레이브 피스톤 내로 유입된 브레이크 오일에 의해 형성되는 유압으로 이동하는 상기 슬레이브 피스톤을 이용하여 제동하는 유압 병용 전자기계식 제동장치(hEMB)인 것을 특징으로 하는 전자기계식 제동장치의 초기화 방법.
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