KR101610154B1 - 전자기계식 파킹기능을 갖는 브레이크장치를 이용한 제동시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

전자기계식 파킹기능을 갖는 브레이크장치를 이용한 제동시스템의 제어방법이 개시된다. 개시된 전자기계식 파킹기능을 갖는 브레이크장치를 이용한 제동시스템의 제어방법은, 복합 캘리퍼 유닛에 배치되는 1차 피스톤을 전동요소에 의해 가동시켜 복합 캘리퍼 유닛에 배치되는 2차 피스톤에 가압 접촉시키며, 2차 피스톤에 의해 브레이크패드에 제동력을 발생시키며, 전동요소의 작동 위치를 제한하여 주차제동을 완료하는 단계; 주차제동을 해제하기 전에 주차제동의 해제와 관련되는 사전양상을 감지하는 단계; 및 주차제동의 해제와 관련되는 사전양상이 감지되는 경우, 1차 피스톤이 2차 피스톤으로부터 이격되는 동안 사용될 수 있는 오일을 브레이크 페달과 연결된 리저버로부터 소정 압력의 오일을 유압 캘리퍼 유닛과 복합 캘리퍼 유닛에 공급할 수 있도록 마련되는 어큐뮬레이터에 미리 저장하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

전자기계식 파킹기능을 갖는 브레이크장치를 이용한 제동시스템 및 그 제어방법{BRAKING SYSTEM USING A BRAKING DEVICE HAVING ELETRO MECHANICAL PARKING FUNCTION AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명의 실시 예는 전자기계식 브레이크장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전자식으로 파킹기능을 수행할 수 있으며, 전자 및 기계 복합식으로 주제동 기능을 수행할 수 있는 전자기계식 파킹기능을 갖는 브레이크장치를 이용한 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 주차 브레이크는 주차 브레이크 레버를 당김으로 주차 케이블에 가해지는 힘을 이퀄라이저를 통해 차륜에 장착된 브레이크 기구로 균등하게 분배하게 되고, 이를 통해 브레이크 기구가 차륜을 구속해 차량의 이동을 저지하게 된다.

이와 같이, 주차 브레이크 레버를 조작해 차륜을 제동하는 경우에는 주차 제동을 위해 운전자가 매번 주차 브레이크 레버를 수동으로 작동시켜야 하므로 매우 불편하였고, 또한 이를 잊어버리는 경우가 많아 안전 사고의 위험이 따르는 불편함이 있었다.

이러한 수동식이 갖는 불편을 해소하도록 주차 시에 주차 동작을 모터의 구동력을 이용해 간단히 행하면서도 제동 상태를 안전하게 유지하도록 하는 전기식 주차 브레이크(EPB, Electrical Parking Brake)가 사용되고 있다.

전기식 주차 브레이크 장치는 통상적으로 조작 스위치를 눌러 모터를 구동하게 되며, 모터의 회전에 따라 주차 케이블을 잡아 당겨줌에 따라 이퀄라이저(Equalizer)를 매개로 각 차륜에 균등한 제동력을 발생시켜 주게 된다.

이러한 종래의 전동식 주차 브레이크 장치에 관련하여 주차케이블을 전동식으로 작동시키는 기술은 대한민국 특허공개번호 제10-2011-0062633호에 개시되어 있다.

유압 및 전동요소를 복합적으로 사용하여 캘리퍼를 작동시키는 기술로서, 능동 제어가 가능한 제동시스템으로는 펌프 모터와 밸브 제어를 통해 제동력을 발생시키는 EHB(electro hydraulic brake, hEMB와 동일용어)와, 유압부스터 등과 같이 모터의 힘으로 직접 유압 실린더를 가압하여 제동력을 발생시키는 전동 부스터 타입이 있다.

또한 캘리퍼에 직접 액츄에이터가 장착되어 캘리퍼 피스톤을 가압하는 EMB (Electro-Mechanical Brake)가 건식 방식(Dry Type, 브레이크 오일을 사용하지 않는 구조) 제동시스템으로 연구개발 중에 있을 뿐만 아니라, hEMB(hydraulic Electro-Mechanical Brake) 이긴 하나 유압 피스톤 구조를 병용하는 타입으로 우수한 제동 성능을 꾀하고 유압에 의한 비상제동 구조를 통해 신뢰성 확보 및 원가 절감이 가능한 제동 시스템이 연구 중에 있다.

이들 중 유압 및 전동요소를 복합적으로 사용하여 디스크에 대해 캘리퍼를 작동시키는 제동시스템 기술과 관련하여, 전륜에 유압과 전동요소를 사용하여 캘리퍼를 작동시키는 브레이크장치와 후륜에 유압만을 사용한 브레이크장치가 개발 진행 중에 있다.

이러한 유압 및 전동요소를 복합적으로 사용한 전자기계식 파킹기능을 갖는 브레이크장치 장치를 이용한 제동시스템은, 전륜의 유압과 전동요소 중 전동요소를 사용하여 파킹기능을 수행하며, 파킹기능을 해제시킨 경우에는 전륜과 후륜에 대한 제동력을 유압과 전동요소에 의해 단계적으로 적절히 분배하여 주제동을 실행하게 된다.

그런데 기존까지의 유압 및 전동요소를 복합적으로 사용한 전자기계식 파킹기능을 갖는 브레이크장치 장치를 이용한 제동시스템은, 언덕길에 주차되어 있는 차량에 운전자가 착석하여 페달을 밟고 EPB를 해제 시, 전자기계식 캘리퍼 측 인렛 밸브(inlet valve)가 닫힌 상태에서 1차 피스톤을 2차 피스톤으로부터 후진시키면, 1차 피스톤과 2차 피스톤 사이에 추가로 공급될 오일 유량이 없었으며, 1차 피스톤과 2차 피스톤간의 간극이 확보되지 않으면서 함께 이동되어 EMB의 배력 구조가 마련되지 않는 문제점이 있었다.

즉 1 브레이크 페달을 완전 해제하지 않을 경우 1차 피스톤과 2차 피스톤의 간극이 초기화되지 않았으므로, 브레이크 페달을 완전 해제하지 않고 살짝 밟은 상태에서 강판로 주행을 시작해야 했으며, 1차 피스톤과 2차 피스톤이 초기화되지 못해 1차 피스톤과 2차 피스톤의 면적 차이에 의해 1차 피스톤이 2차 피스톤을 가압할 때 작용하는 배력을 사용할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 주차제동에서 주제동 상태로 전환되는 동안, 1차 피스톤과 2차 피스톤을 확실하게 이격시키는 오일을 마련하여 1차 피스톤과 2차 피스톤 사이에 간극을 확보하며, 이에 따라 1차 피스톤에 의한 2차 피스톤의 가압 시에 응답성이 있는 배력이 작용할 수 있으며, 배력에 의한 제동을 실행할 수 있어 제동과 관련되는 전동모터의 용량을 축소시켜 컴팩트한 구조와 경제성을 제공할 수 있는 전자기계식 파킹기능을 갖는 브레이크장치를 이용한 제동시스템 및 그 제어방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 유압회로계통과 전동요소 중 적어도 어느 하나를 가동시켜 제동기능을 수행하도록 전륜과 후륜 중 어느 하나에 마련되는 복합 캘리퍼 유닛과 다른 하나에 마련되는 유압 캘리퍼 유닛에 대한 유압을 조절하여 주차제동을 시작하는 단계; 상기 복합 캘리퍼 유닛에 배치되는 1차 피스톤을 상기 전동요소에 의해 가동시켜 상기 복합 캘리퍼 유닛에 배치되는 2차 피스톤에 가압 접촉시키며, 상기 2차 피스톤에 의해 상기 브레이크패드에 제동력을 발생시키며, 상기 전동요소의 작동 위치를 제한하여 상기 주차제동을 완료하는 단계; 상기 주차제동을 해제하기 전에 상기 주차제동의 해제와 관련되는 사전양상을 감지하는 단계; 및 상기 주차제동의 해제와 관련되는 사전양상이 감지되는 경우, 상기 1차 피스톤이 상기 2차 피스톤으로부터 이격되는 동안 사용될 수 있는 오일을 브레이크 페달과 연결된 리저버로부터 소정 압력의 오일을 상기 유압 캘리퍼 유닛과 상기 복합 캘리퍼 유닛에 공급할 수 있도록 마련되는 어큐뮬레이터에 미리 저장하는 단계를 포함하는 전자기계식 파킹기능을 갖는 브레이크장치를 이용한 제동시스템의 제어방법이 제공될 수 있다.

상기 주차제동의 해제와 관련되는 사전양상을 감지하는 단계로서, 차량 도어의 개방을 감지하며, 상기 오일을 상기 어큐뮬레이터에 미리 저장하는 단계 이후에는, 상기 브레이크 페달을 밟아 브레이크를 작동시키며, 상기 EPB의 오프(off)를 실행할 수 있다.

상기 주차제동을 시작하는 단계에서는, 상기 리저버와 상기 유압 캘리퍼 유닛 및 상기 복합 캘리퍼 유닛을 연결하는 제1 유압라인 상에 배치되는 제1 개폐밸브를 개방하며, 상기 제1 유압라인과 상기 유압 캘리퍼 유닛을 연결하는 제2 유압라인 상의 제2 개폐밸브를 개방하며, 상기 제1 유압라인과 상기 복합 캘리퍼 유닛을 연결하는 제3 유압라인 상의 제3 개폐밸브를 폐쇄하며, 상기 유압 캘리퍼 유닛과 상기 어큐뮬레이터를 연결시키는 제4 개폐밸브를 폐쇄하며, 상기 복합 캘리퍼 유닛과 상기 어큐뮬레이터를 연결시키는 제5 개폐밸브를 개방하며, 상기 리저버와 상기 어큐뮬레이터를 연결시키는 제6 개폐밸브를 개방할 수 있다.

상기 차량 도어가 개방되는 경우, 상기 리저버의 오일이 상기 유압 캘리퍼 유닛을 경유하여 상기 어큐뮬레이터로 저장되도록 상기 제1 개폐밸브를 폐쇄하며, 상기 제4 개폐밸브를 개방하며, 상기 유압펌프를 가동시킬 수 있다.

상기 EPB의 오프(off)에 의한 상기 주차제동의 해제가 진행되는 동안, 상기 복합 캘리퍼 유닛으로 상기 어큐뮬레이터의 오일 유입이 허용되도록 상기 제2, 4 개폐밸브를 폐쇄하며, 제3 개폐밸브를 개방하며, 상기 유압회로계통에 연결되어 있는 유압펌프를 가동시킬 수 있다.

상기 전동요소의 작동 위치의 제한을 해제하여 상기 1차 피스톤을 상기 2차 피스톤으로부터 이격시키되, 상기 어큐뮬레이터의 오일을 상기 1차 피스톤과 상기 2차 피스톤 사이로 공급하여 상기 1차 피스톤을 초기 위치로 이동시키는 1차 피스톤 초기화 단계를 진행할 수 있다.

상기 제2, 4 밸브를 폐쇄시킬 때, 상기 후륜 측에 가해지는 제동력에 의해 차량을 홀딩시킬 수 있는 수준까지 상기 유압펌프를 가동시켜 상기 유압 캘리퍼 유닛에 오일을 공급할 수 있다.

상기 복합 캘리퍼 유닛에 대한 어큐뮬레이터의 오일 유입을 차단하며, 상기 전동요소에 의해 상기 1차 피스톤을 이동시켜 상기 2차 피스톤을 가압하는 주제동 전환단계를 진행할 수 있다.

상기 복합 캘리퍼 유닛과 상기 어큐뮬레이터를 연결시키는 제5 개폐밸브를 개방한 후, 상기 전동요소와 상기 1차 피스톤을 연결하는 스핀들을 회전시켜 상기 스핀들에 나사 결합되는 상기 1차 피스톤을 이동시켜 상기 1차 피스톤과 상기 2차 피스톤 사이에 간격을 마련할 수 있다.

상기 주제동 전환단계에서는, 상기 제5 개폐밸브를 폐쇄하며, 상기 스핀들에 의해 상기 1차 피스톤을 상기 2차 피스톤 측으로 이동시키되, 상기 1차 피스톤과 상기 2차 피스톤의 단면비율에 의한 배력에 의해 상기 2차 피스톤에 가압력을 제공할 수 있다.

상기 복합 캘리퍼 유닛에 의한 제동력이 상기 유압 캘리퍼 유닛에 의한 제동력 수준이 될 때까지 상기 1차 피스톤에 의해 상기 2차 피스톤을 가압할 수 있다.

상기 전동요소는 전동모터이며, 상기 1차 피스톤은 상기 전동모터에 의해 회전되는 상기 스핀들에 나사 결합되되, 상기 스핀들과 상기 전동모터 사이에는 회전력을 전달할 수 있도록 기어들이 배치되며, 상기 기어들 중 어느 하나에는, 솔레노이드에 의해 작동되는 잠금유닛이 접촉되어 상기 전동요소의 작동 제한 또는 해제가 실행될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 유압요소와 전동요소 중, 적어도 어느 하나를 가동시켜 제동기능을 수행하도록 전륜과 후륜 중 어느 하나에 마련되는 복합 캘리퍼 유닛; 상기 전륜과 후륜 중 다른 하나에 상기 유압요소의 유압에 의한 제동력을 제공하도록 마련되는 유압 캘리퍼 유닛; 브레이크 페달에 의해 작동되는 마스터 실린더와 연결되며, 상기 복합 캘리퍼 유닛과 상기 유압 캘리퍼 유닛에 사용되는 오일이 저장되는 리저버; 상기 리저버와 상기 복합 캘리퍼 유닛 및 상기 유압 캘리퍼 유닛을 연결하며, 오일의 유동을 허용 혹은 차단하도록 제1 개폐밸브가 마련되는 제1 유압라인; 상기 제1 유압라인과 상기 복합 캘리퍼 유닛을 연결하며, 오일의 유동을 허용 혹은 차단하도록 제2 개폐밸브가 마련되는 제2 유압라인; 상기 제1 유압라인과 상기 유압 캘리퍼 유닛을 연결하며, 오일의 유동을 허용 혹은 차단하도록 제3 개폐밸브가 마련되는 제3 유압라인; 상기 제1 내지 제3 유압라인에 대해 오일을 가압하여 유동시킬 수 있도록 제1 유압라인에 연결되는 유압펌프; 상기 제2 유압라인과 상기 제3 유압라인 그리고 상기 유압펌프에 연결되며, 상기 제2 3 유압라인과 제4 유압라인에 의해 연결되며, 상기 제2 유압라인에 제4 개폐밸브를 경유하여 연결되며, 상기 제3 유압라인에 제5 개폐밸브를 경유하여 연결되는 어큐뮬레이터; 상기 리저버와 상기 어큐뮬레이터를 연결하며, 제6 개폐밸브가 마련되는 제5 유압라인; 및 주차제동이 실행된 상태에서 차량의 도어 개방 시 상기 리저버의 오일이 상기 유압펌프에 의해 상기 유압 캘리퍼 유닛 측으로 유동되어 상기 어큐뮬레이터에 저장되도록, 상기 제1, 3 개폐밸브를 차단하며, 상기 제2, 5, 6 개폐밸브를 개방하는 제어를 수행하는 제동제어유닛을 포함하는 전자기계식 파킹기능을 갖는 브레이크장치를 이용한 제동시스템이 제공될 수 있다.

상기 제동제어유닛은, 상기 전동요소의 브레이크 디스크에 대한 가압작용과 상기 제1 개폐밸브의 개방에 의해 상기 복합 캘리퍼 유닛의 상기 주차제동을 상기 전동요소에 의해 실행하며, 상기 전동요소의 감압과 함께 상기 제1 개폐밸브를 폐쇄하여 주차제동을 해제하되, 상기 복합 캘리퍼 유닛과 상기 유압 캘리퍼 유닛에 유압을 제공한 후, 상기 유압펌프에 의한 증압을 진행하여 주제동을 실행하도록 마련될 수 있다.

상기 복합 캘리퍼 유닛은, 유입구와 배출구가 마련되는 복합 하우징 본체; 상기 전동요소에 의해 이동 가능하도록 상기 복합 하우징 본체에서 마련되는 1차 피스톤; 상기 유압요소 및 전동요소 중 어느 하나에 의해 상기 복합 하우징 본체에 이동 가능하게 마련되며, 상기 1차 피스톤에 접촉 혹은 이격되도록 상대 이동 가능하게 상기 복합 하우징 본체에 마련되는 2차 피스톤; 및 상기 1차 피스톤이 이동되도록 상기 1차 피스톤에 나사 결합되며, 상기 전동요소에 의해 회전되도록 상기 복합 하우징 본체에 배치되는 스핀들을 포함할 수 있다.

상기 유압 캘리퍼 유닛은, 유입구와 배출구가 마련되는 유압 하우징 본체; 및 상기 브레이크패드를 이동시키도록 상기 유압 하우징 본체에 상대 이동 가능하게 마련되는 유압 피스톤을 포함하며, 상기 복합 하우징 본체와 상기 유압 하우징 본체의 유입구는 상기 제2, 3 유압라인과 대응하여 연결되며, 상기 제동제어유닛에 의해 상기 전동요소의 감압이 진행되어 상기 주차제동이 해제되는 동안, 상기 제2 개폐밸브가 차단되며 상기 제3 개폐밸브가 개방되며 상기 어큐뮬레이터의 오일이 상기 1차 피스톤과 상기 2차 피스톤 사이로 공급될 수 있다.

상기 복합 캘리퍼 유닛은, 상기 전륜 측에 배치되며, 상기 유압 캘리퍼 유닛은 상기 후륜 측에 배치되며, 상기 제동제어유닛에 의해 상기 제1, 2 개폐밸브가 개방되며 제3 개폐밸브가 차단되며, 상기 전동요소의 가동과 함께 상기 1차 피스톤에 의해 상기 2차 피스톤이 배력 가압되어 주제동이 실행될 수 있다.

상기한 본 발명의 실시 예에 따르면, 주차제동에서 주제동 상태로 전환되는 동안, 1차 피스톤과 2차 피스톤을 확실하게 이격시키는 오일을 마련하여 1차 피스톤과 2차 피스톤 사이에 간극을 확보하며, 이에 따라 1차 피스톤에 의한 2차 피스톤의 가압 시에 응답성이 있는 배력이 작용할 수 있으며, 배력에 의한 제동을 실행할 수 있어 제동과 관련되는 전동모터의 용량을 축소시켜 컴팩트한 구조와 경제성을 제공할 수 있다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전자기계식 파킹기능을 갖는 브레이크장치를 이용한 제동시스템의 개략적인 블록도이다.
도 2는 도 1의 복합 캘리퍼 유닛의 단면도이다.
도 3은 도 2의 복합 캘리퍼 유닛의 내부 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전자기계식 파킹기능을 갖는 브레이크장치를 이용한 제동시스템의 전체적인 유압회로도이다.
도 5는 도 1의 복합 캘리퍼 유닛과 유압 캘리퍼 유닛의 개략도이다.
도 6은 도 4의 주차 제동 상태에 따른 유압 회로도이다.
도 7은 도 6의 도어 개방에 의한 웨이크 업(wake up) 상태에 따른 유압 회로도이다.
도 8은 도 7의 주차 제동 해제 상태에 따른 유압 회로도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 전자기계식 파킹기능을 갖는 브레이크장치를 이용한 제동시스템의 제어방법의 순서도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 “...유닛”, “...수단”, “...부”, “...부재” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 전자기계식 파킹기능을 갖는 브레이크장치를 이용한 제동시스템은, 차량에서의 제동기능을 수행하도록 전륜에 배치되는 복합 캘리퍼 유닛(100)과 후륜에 배치되는 유압 캘리퍼 유닛(130), 그리고 복합 캘리퍼 유닛(100)과 유압 캘리퍼 유닛(130)을 가동시킬 수 있는 유압을 제공하는 유압회로계통(175)을 포함한다.

이들 중 복합 캘리퍼 유닛(100)은, 유압회로계통(175)과 전동요소 중 적어도 어느 하나에 의해 가동되어 제동기능을 수행할 수 있도록 유압작동요소와 전동요소에 의해 복합적으로 구성되며, 유압 캘리퍼 유닛(130)은 유압작동요소에 의해 작동되도록 구성된다.

이러한 복합 캘리퍼 유닛(100)과 유압 캘리퍼 유닛(130)은, 브레이크 디스크(139)에 접촉되어 브레이크 기능을 수행하는 한 쌍의 브레이크패드(137)를 브레이크 디스크(139) 측으로 가압하여 브레이크 디스크(139)에 접촉시키도록 작동된다.

전술한 바와 같이 본 실시 예에 따른 복합 캘리퍼 유닛(100)과 유압 캘리퍼 유닛(130)은 유압을 제공하는 유압회로계통(175)에 연결된다. 이러한 유압회로계통(175)은 후술되는 바와 같이, 오일공급 소스에 해당되는 리저버(150, reservoir)로부터 오일을 공급받는 마스터 실린더(141)와 리저버(150)와 마스터 실린더(141)를 연결하는 제1 유압라인(140), 제1 유압라인(140) 상에 배치되는 제1 개폐밸브(135), 그리고 유압펌프(155) 등을 포함할 수 있다.

또한 유압회로계통(175)은, 복합 캘리퍼 유닛(100)과 유압 캘리퍼 유닛(130)에 각각 연결되며 오일 유동의 차단을 위한 제2, 3 개폐밸브(136, 138)가 배치되는 제2, 3 유압라인(156, 157)을 포함할 수 있다.

본 실시 예에서 유압회로계통(175)은 유압회로도로 표시된다. 이러한 유압회로에 사용되는 제1 내지 제3 개폐밸브(135, 136, 138)와 후술되는 제4 내지 6 개폐밸브(144, 159, 161)는 각각의 유압라인에 대한 오일의 유동을 허용 또는 차단 기능을 갖는데, 일 예로 솔레노이드로 작동되는 스풀밸브로 마련될 수 있다. 또한 본 실시 예에서 전동요소는, 회전력을 제공하는 전동모터(115)로 마련될 수 있다.

또한 유압회로계통(175)에는 각각의 제2, 3 유압라인(156, 157)에 유압을 제공하도록 유압펌프(155)가 배치되는데, 유압펌프(155)는 브레이크 페달(145)에 의해 작동되는 마스터 실린더(141)와 리저버(150)의 오일을 사용할 수 있다.

이러한 마스터 실린더(141)는 마스터 실린더(141)의 유압을 각각의 제2, 3 유압라인(156, 157)에 제공하도록 제2, 3 유압라인(156, 157)과 상기한 제1 유압라인(140)에 의해 연결된다. 이처럼 제1 유압라인(140)에는 유압회로계통(175)에 전반에 오일 공급을 차단하도록 제1 개폐밸브(135)가 배치된다

본 실시 예에 따른 전자기계식 파킹기능을 갖는 브레이크장치를 이용한 제동시스템은, 전술한 유압회로계통(175), 유압작동요소 그리고 전동요소의 작동을 제어하는 제동제어유닛(180)에 의해 작동이 제어될 수 있다.

제동제어유닛(180)은, 전동요소에 의한 브레이크 디스크(139)에 대한 가압작용과 동시에 제1 개폐밸브(135)와 제2, 3 개폐밸브(136, 138)의 개방에 의한 유압 해제에 의해 복합 캘리퍼 유닛(100)과 유압 캘리퍼 유닛(130)의 주차제동을 실행한다. 이러한 주차제동 상태에서 전동요소는 잠금유닛(125)에 의해 작동된 위치가 고정된다.

주차제동 시에는 복합 캘리퍼 유닛(100)과 유압 캘리퍼 유닛(130)의 오일이 제2, 3개폐밸브(136, 138)와 제1 개폐밸브(135)를 통과하여 리저버(150) 측으로 유동 가능하므로 유압에 의한 제동력이 배제된다.

이처럼 전동요소인 전동모터(115)의 가동에 의해 브레이크패드(137)가 가압된 후 전동모터(115)의 작동된 위치를 고정하는 전동모터(115)에 대한 위치 잠금 작용이 상기한 잠금유닛(125)에 의해 진행되어 주차제동이 완료된다.

어큐뮬레이터(165)는 제2 유압라인(136)과 제3 유압라인(138) 그리고 유압펌프(155)에 연결되며, 제2 유압라인(136)에 제4 개폐밸브(144)를 경유하여 연결되며, 제3 유압라인(138)에 제5 개폐밸브(159)를 경유하여 연결된다. 제4 개폐밸브(144)와 제5 개폐밸브(159)는 어큐뮬레이터(165)와 연결되는 제4 유압라인(158) 상에 배치된다. 또한 리저버(150)와 어큐뮬레이터(165)는 제6 개폐밸브(161)가 마련되는 제5 유압라인(162)에 의해 연결된다.

이러한 제5 유압라인(162)은 어큐뮬레이터(165)와 유압펌프(155) 사이의 펌프라인(160)에 연결될 수 있다. 펌프라인(160)은 어큐뮬레이터(165)의 오일을 유압펌프(155) 측으로 제공할 수 있다. 펌프라인(160)에는 반대로 유동이 차단되도록 체크밸브(170)가 배치된다.

제동제어유닛(180)은 주차제동이 실행된 상태에서 차량의 도어 개방 시 리저버(150)의 오일이 유압펌프(155)에 의해 유압 캘리퍼 유닛(130) 측으로 유동되어 어큐뮬레이터(165)에 저장되도록, 제1, 3 개폐밸브(135, 138)를 차단하며, 제2, 5, 6 개폐밸브(136, 159, 161)를 개방하는 제어를 수행한다.

이에 따라 리저버(150)의 오일은, 제5 유압라인(156)을 통해서 펌프라인(160)으로 유동하여 유압펌프(155)에 의해 가압된 후, 제2 유압라인(156)을 따라 유압 캘리퍼 유닛(130) 측에 제공될 뿐만 아니라 제4 유압라인(158)을 통해 어큐뮬레이터(165)로 저장될 수 있다.

이처럼 주차제동의 해제를 위한 사전양상으로서 차량의 도어 개방이 제동제어유닛(180)에 의해서 감지되는 경우, 제동제어유닛(180)은 어큐뮬레이터(165)에 오일을 미리 저장해 놓을 수 있다.

이때 어큐뮬레이터(165)에 저장된 오일은 EPB의 오프에 의한 주차제동의 해제 시 1차 피스톤(116)이 2차 피스톤(117)으로부터 이격되도록 이동될 때 1차 피스톤(116)과 2차 피스톤(117) 사이로 제공될 수 있으며, 이에 따라 1차 피스톤(116)과 2차 피스톤(117) 사이에는 오일이 배치되며 간격이 형성될 수 있다.

즉 운전자가 주차제동 상태를 해제시키기 위해 브레이크 페달을 밟으면, 제동제어유닛(180)은 제1 개폐밸브(135)을 폐쇄하며, 제2 개폐밸브(136)는 폐쇄하며, 제3 개폐밸브(138)는 개방된 상태를 유지한다.

이러한 상태는 후륜의 제동력만으로 차량의 위치가 홀딩될 수 있도록 전륜보다 후륜의 제동력이 더욱 커진 상태로서, 차량은 후륜 측의 제동력에 의지하게 된다.

이때는 유압 캘리퍼 유닛(130)에 의한 제동력이 유지되도록 제2 개폐밸브(136)가 폐쇄된 상태이며, 제3 개폐밸브(138)는 1차 피스톤(116)의 후퇴이동이 가능하며 유압의 제공이 가능하도록 개방된 상태이다.

이처럼 제2 개폐밸브(136)가 폐쇄되어 브레이크 패드(137)에 일정 제동력이 가해진 상태에서 주차제동을 해제하게 되는데, 이후에는 전동요소에 의한 1차 피스톤(116)의 가압이 해제되어 1차 피스톤(116)이 2차 피스톤(117)으로부터 이격된다. 즉 1차 피스톤(116)은 상기와 어큐뮬레이터(165)의 오일이 제공되면서 2차 피스톤(117)으로부터 이격되도록 전동요소에 의해 후퇴 이동하게 된다.

도 2와 도 3을 참조하면, 도 1에 도시된 전동모터(115)의 위치 잠금이 해제되면서 전동모터(115)에 대한 감압이 이루어지며, 복합 캘리퍼 유닛(100) 측에 전동모터(115)의 감압에 상응하는 오일이 제공되도록 제3, 5 개폐밸브(138, 144)가 개방되며, 어큐뮬레이터(165)의 오일이 제3 유압라인(157)을 통해서 제공될 수 있다.

이후에는 제1 개폐밸브(135)가 개방되어 유압 캘리퍼 유닛(130)에 유압펌프(155)에 의한 증압이 진행되며, 제3, 5 개폐밸브(138, 144)가 폐쇄된 후 1차 피스톤(116)이 2차 피스톤(117) 측으로 전진되어 브레이크패드(137)가 가압되면서 제동력이 조절되는 주제동이 진행될 수 있다. 이때 1차 피스톤(116)이 전동요소에 의해 2차 피스톤(117) 측으로 전진되는 경우에는, 1차 피스톤(116)에 의한 유압 배력이 2차 피스톤(117)에 작용한다.

이때는 브레이크 페달의 답력에 응답하여 1차 피스톤(116)이 이동됨으로써 유압 배력이 조절될 수 있으며, 브레이크 패드(137)가 브레이크 디스크(139)에 가압 접촉된 상태에서 주제동의 제동력이 조절될 수 있다.

이러한 본 실시 예에 따른 전자기계식 파킹기능을 갖는 브레이크장치를 이용한 제동시스템은, 기존보다 주차제동에서 주제동 상태로 전환되는 동안, 전동모터(115)의 감압과 동시에 어큐뮬레이터(165)에 미리 확보된 오일이 1차 피스톤(116)과 2차 피스톤(117) 사이에 제공되므로, 1차 피스톤(116)과 2차 피스톤(117)의 간격이 확보될 수 있다.

이에 따라 유압이 복합 캘리퍼 유닛(100)에 제공되어 1차 피스톤(116)에 의한 2차 피스톤(117) 가압 시에 배력이 원활하게 작용되므로, 페달을 해제시키지 않으면서 작동에 대한 응답성과 안정성을 높일 수 있다.

한편 전술한 제동제어유닛(180)의 자세한 제어과정에 대해서는, 후술되는 본 발명의 실시 예에 따른 전자기계식 파킹기능을 갖는 브레이크장치를 이용한 제동시스템의 제어방법에서 설명하게 되므로, 중복 설명을 피하기 위해서 현 상태에서는 생략한다.

이하에서는, 본 발명의 실시 예에 따른 전자기계식 파킹기능을 갖는 브레이크장치를 이용한 제동시스템의 구성요소들에 대해서 좀더 상세하게 설명한다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 실시 예에 따른 복합 캘리퍼 유닛(100)은, 유압회로계통(175)에 연결되는 유입구(111)와 유압용 오일을 배출하는 배출구(112)가 마련되는 복합 하우징본체(110)을 구비한다.

복합 하우징본체(110)에는 전동모터(115) 및 유압 중 어느 하나에 의해 이동 가능하도록 2차 피스톤(117)과, 2차 피스톤(117)에 접촉 혹은 이격되도록 전동모터(115)에 의해 2차 피스톤(117)에 상대 이동 가능하게 1차 피스톤(116)이 마련된다.

1차 피스톤(116)는 복합 하우징본체(110)의 내부에서 전동모터(115)에 의해 구동되며 나선이 형성된 스핀들(118)에 나사 결합될 수 있다. 이에 따라 1차 피스톤(116)은 전동모터(115)에 의한 스핀들(118)의 회전에 의해 이동될 수 있다.

이러한 복합 캘리퍼 유닛(100)은, 주로 전륜의 제동을 위해 전륜에 설치될 수 있으며 전동모터(115)에 의해 전륜을 제동시켜 주차제동을 수행할 수 있으며, 주차제동의 해제 후에는 유압 캘리퍼 유닛(130)과 함께 유압에 의해 가동되어 주제동을 수행하게 된다.

본 실시 예에 따른 복합 캘리퍼 유닛(100)은 주차제동 시에 전동요소에 해당되는 전동모터(115)에 의해 스핀들(118)이 회전되어 1차 피스톤(116)이 2차 피스톤(117) 측으로 이동될 수 있다.

이에 따라 2차 피스톤(117)이 1차 피스톤(116)에 의해 가압되어 브레이크패드(137)가 브레이크 디스크(139)에 가압 접촉될 수 있으며, 전동모터(115)가 후술되는 바와 같이 솔레노이드(127)에 의해 작동되는 잠금유닛(125)에 의해 작동 위치가 잠김 고정됨으로써 주차제동이 완료될 수 있다. 이러한 주차제동은 차량의 내부에 있는 주차레버, 주차버튼, 또는 주차페달을 사용하여 주차 스위치를 연결한 상태가 될 수 있다.

한편 2차 피스톤(117)과 1차 피스톤(116) 사이의 내부공간에는, 브레이크 오일이 존재하며, 2차 피스톤(117)과 1차 피스톤(116)이 이격된 상태에서는 2차 피스톤(117)과 1차 피스톤(116)의 상이한 단면적으로 인해 배력이 형성되며, 2차 피스톤(117)이 1차 피스톤(116)에 접촉된 후에는 배력이 소멸된다. 이러한 주차제동 시에는 2차 피스톤(117)에 1차 피스톤(116)이 접촉된 상태이다.

반면에 도 5에 도시된 바와 같이 2차 피스톤(117)과 1차 피스톤(116)은 주제동 시에 배력 발생을 위하여 상호 적절한 간극(gap, d)으로 떨어져 있어야 한다.

본 실시 예에 따른 유압 캘리퍼 유닛(130)은, 유압회로계통(175)에 연결되는 유입구(111)와 유압용 오일을 배출하는 배출구(112)가 전술한 복합 하우징본체(110)와 같이 마련되는 유압 하우징본체(131)를 구비한다.

유압 하우징본체(131)에는 브레이크패드(137)를 이동시키도록 유압 하우징본체(131)에 상대 이동 가능하게 유압 피스톤(132)이 마련된다. 이러한 복합 하우징본체(110)와 유압 하우징본체(131)의 유입구(111)와 배출구(112)는 유압회로계통(175)과 연결된다.

한편, 운전자가 주행상태에서 차량을 경사로와 같은 장소에 정차 배치하는 경우에는, 차량의 주차제동을 수행하게 되며, 정차상태에서 다시 주행 시에는 차량의 경사 밀림을 방지하기 위해 브레이크 페달(145)을 밟고 주차제동을 해제하면서 가속페달을 밟아 주행하게 된다.

1차 피스톤(116)이 2차 피스톤(117)으로부터 이격되며 복합 하우징본체(110)와 유압 하우징본체(131)로 제공되는 유압에 의해 2차 피스톤(117)과 유압 피스톤(132)이 동시에 가압되어 브레이크패드(137)가 브레이크 디스크(139)에 가압 접촉되며, 브레이크 디스크(139)에 대한 제동상태가 주차제동에서 주제동으로 전환될 수 있다.

어큐뮬레이터(165)에는 주차제동 전에 일정 압력의 유압을 제공할 수 있는 오일이 저장될 수 있으며, 이에 따라 주차제동에서 주제동으로 전환될 때 유압회로 상으로 연결되어 있는 복합 캘리퍼 유닛(100) 측으로 일정 제동력을 발생시키기 위한 적절한 유압이 제공될 수 있다.

어큐뮬레이터(165)의 유압은 전동모터(115)에 의한 1차 피스톤(116)의 감압이 시작될 때 유압회로계통(175)을 통해 복합 하우징본체(110)에 제공될 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 실시 예에 따른 전자기계식 파킹기능을 갖는 브레이크장치를 이용한 제동시스템의 제어방법에 대해서 설명한다.

도 1 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전자기계식 파킹기능을 갖는 브레이크장치를 이용한 제동시스템의 제어방법에 의하면, 먼저 유압회로계통(175)과 전동요소 중 적어도 어느 하나를 가동시켜 제동기능을 수행하도록 전륜과 후륜 중 어느 하나에 마련되는 복합 캘리퍼 유닛(100)과 다른 하나에 마련되는 유압 캘리퍼 유닛(130)에 대한 유압을 조절하여 주차제동을 시작하며, 유압회로계통(175)에 의해 가동되어 브레이크패드(137)를 가압하도록 복합 캘리퍼 유닛(100)에 배치되는 2차 피스톤(117)을 전동요소에 의해 작동되도록 복합 캘리퍼 유닛(100)에 배치되는 1차 피스톤(116)에 의해 가압 접촉시켜 브레이크패드(137)에 제동력을 발생시키며, 전동요소의 작동 위치를 제한하여 주차제동을 완료하게 된다.

이때는 유압회로계통(175)에 의해 가동되어 브레이크패드(137)를 가압하도록 복합 캘리퍼 유닛(100)에 배치되는 2차 피스톤(117)을 전동모터(115)에 의해 작동되도록 복합 캘리퍼 유닛(100)에 배치되는 1차 피스톤(116)에 의해 가압하여 브레이크패드(137)를 브레이크 디스크(139)에 가압 접촉시키며, 전동모터(115)의 작동을 제한하여 주차제동을 실행할 수 있다.

상기한 주차제동 단계에서는, 리저버(150)와 유압 캘리퍼 유닛(130) 및 복합 캘리퍼 유닛(100)을 연결하는 제1 유압라인(140) 상에 배치되는 제1 개폐밸브(135)를 개방하며, 제1 유압라인(140)과 유압 캘리퍼 유닛(130)을 연결하는 제2 유압라인(156) 상의 제2 개폐밸브(136)를 개방하며, 제1 유압라인(140)과 복합 캘리퍼 유닛(100)을 연결하는 제3 유압라인(157) 상의 제3 개폐밸브(138)를 폐쇄하며, 유압 캘리퍼 유닛(130)과 어큐뮬레이터(165)를 연결시키는 제4 개폐밸브(144)를 폐쇄하며, 복합 캘리퍼 유닛(100)과 어큐뮬레이터(165)를 연결시키는 제5 개폐밸브(159)를 개방하며, 리저버(150)와 어큐뮬레이터(165)를 연결시키는 제6 개폐밸브(161)를 개방할 수 있다.

이러한 주차제동 상태에서, 주차제동을 해제하기 전에 주차제동의 해제와 관련되는 사전양상을 감지하는 단계와 주차제동의 해제와 관련되는 사전양상이 감지되는 경우, 어큐뮬레이터(165)에 오일을 미리 저장하는 단계가 진행될 수 있다.

이때 주차제동의 해제와 관련되는 사전양상을 감지하는 단계로서, 차량 도어의 개방을 감지할 수 있다. 즉 차량 도어의 개방은, 운전자가 차량을 운행하기 전에 항상 실시하게 되는 양상인데, 주로 무선 잠금키나 일반 키를 사용하여 진행하는 경우이다. 주차제동의 해제와 관련되는 사전양상은 차량 도어 개방의 경우로 제한되진 않으며, 예를 들어 무선시동 같은 경우에도 적용될 수 있다.

차량 도어가 개방되면, 제동제어유닛(180)은 차량의 주차제동을 해제하기 위한 준비과정에 들어가는데, 주차제동의 해제 전에 복합 캘리퍼 유닛(100)에 사용될 오일을 어큐뮬레이터(165)에 저장한다. 이처럼 복합 캘리퍼 유닛(100)에 사용될 오일을 어큐뮬레이터(165)에 미리 저장하는 단계가 차량을 깨운다는 웨이크 업(wake up) 구간으로 표시될 수 있다.

이때는 1차 피스톤(116)이 2차 피스톤(117)으로부터 이격되는 동안 사용될 오일이, 브레이크 페달(145)과 연결된 리저버(150)로부터 소정 압력의 오일을 유압 캘리퍼 유닛(130)과 복합 캘리퍼 유닛(100)에 공급할 수 있도록 마련되는 어큐뮬레이터(165)에 미리 저장된다.

이처럼 어큐뮬레이터(165)에 오일이 미리 저장됨으로써 전기 기계식으로 작동되는 복합 캘리퍼 유닛(100)의 주차제동 해제 시에 1차 피스톤(116)이 2차 피스톤(117)으로부터 이동될 때, 1차 피스톤(116)과 2차 피스톤(117) 사이로 오일이 제공될 수 있다.

1차 피스톤(116)과 2차 피스톤(117) 사이에 간격이 형성되면서 그 간격에 오일이 채워질 수 있으며, 이후 주제동 시에 1차 피스톤(116)에 의한 2차 피스톤(117)의 가압 시에 단면적이 차이에 의한 유압 배력이 안정적으로 작용할 수 있다.

한편 웨이크 업 시에는, 복합 캘리퍼 유닛(100)과 유압 캘리퍼 유닛(130)에 연결되는 유압펌프(155)로부터 오일이 저장되는 리저버(150) 측으로 오일의 유동이 차단되며, 동시에 리저버(150)의 오일이 제5 유압라인(160)을 통해 유압펌프(155)로 흡입되도록 리저버(150)로부터 복합 캘리퍼 유닛(100)과 유압 캘리퍼 유닛(130) 측에 연결되며 유압펌프(155)에 연결되는 제1 유압라인(140) 상에 배치된 제1 개폐밸브(135)를 차단할 수 있다.

차량 도어가 개방되는 경우, 리저버(150)의 오일이 유압 캘리퍼 유닛(130)을 경유하여 어큐뮬레이터(165)로 저장되도록 제1 개폐밸브(135)를 폐쇄하며, 제4 개폐밸브(144)를 개방하며, 유압펌프(155)를 가동시킬 수 있다.

이때에, 전동요소의 작동 위치의 제한을 해제하며, 후륜의 제동력에 의해 차량의 위치가 홀딩될 수 있도록 후륜 측에 유압이 제공될 수 있다. 이러한 후륜 측의 유압 상승에 의한 제동력은, 제2, 4 개폐밸브(136, 144)를 차단함으로써 마련될 수 있다.

즉 리저버(150)로부터 제공되는 오일이 제2 개폐밸브(136)의 개방에 의해 유압 캘리퍼 유닛(130)을 경유하여 어큐뮬레이터(165)에 저장되므로, 유압 캘리퍼 유닛(130)에는 어큐뮬레이터(165)에 저장된 오일의 유압에 상당하는 유압이 제2, 4 개폐밸브(136, 144)의 차단에 의해 형성될 수 있다.

상기한 제2, 4 밸브(136, 144)를 폐쇄시킬 때는, 후륜 측에 가해지는 제동력에 의해 차량을 홀딩시킬 수 있는 수준까지 유압펌프(155)를 가동시켜 유압 캘리퍼 유닛(130)에 충분한 오일을 공급할 수 있다.

그리고, 오일을 어큐뮬레이터(165)에 미리 저장하는 단계 이후에는, 브레이크 페달(145)을 밟아 브레이크를 작동시키며, EPB의 오프(off)를 실행할 수 있다.

EPB의 오프(off)는, 주차 제동을 해제시키는 신호를 발생시키게 되는데, 이에 따라 제동제어유닛(180)은 잠금유닛(125)를 해제하여 전동모터(115)의 감압을 허용한다.

EPB의 오프(off)에 의한 주차제동의 해제가 진행되는 동안, 복합 캘리퍼 유닛(100)으로 어큐뮬레이터(165)의 오일 유입이 허용되도록 제2, 4 개폐밸브(136, 144)를 폐쇄하며, 제3 개폐밸브(138)를 개방하며, 유압회로계통(175)에 연결되어 있는 유압펌프(155)를 가동시킬 수 있다.

이때 어큐뮬레이터(165)의 오일은, 체크밸브(170)를 통과하여 유압펌프(155)에 의하 가압된 후, 제3 개폐밸브(138)를 경유하여 복합 캘리퍼 유닛(100)로 제공되어 전동모터(115)에 감압에 사용될 수 있다. 즉 1차 피스톤(116)과 2차 피스톤(117) 사이로 제공될 수 있다.

이처럼 어큐뮬레이터(165)의 오일이 1차 피스톤(116)과 2차 피스톤(117) 제공됨과 동시에 전동요소의 작동 위치의 제한을 해제하여 1차 피스톤(116)을 2차 피스톤(117)으로부터 이격시키며, 어큐뮬레이터(165)의 오일을 1차 피스톤(116)과 2차 피스톤(117) 사이로 공급하여 1차 피스톤(116)을 초기 위치로 이동시키는 1차 피스톤(116) 초기화 단계를 진행할 수 있다.

이때는 복합 캘리퍼 유닛(100)과 어큐뮬레이터(165)를 연결시키는 제5 개폐밸브(159)를 개방한 후, 전동요소와 1차 피스톤(116)을 연결하는 스핀들(118)을 회전시켜 스핀들(118)에 나사 결합되는 1차 피스톤(116)을 이동시켜 1차 피스톤(116)과 2차 피스톤(117) 사이에 간격을 마련할 수 있다.

다음으로, 제동제어유닛(180)은 복합 캘리퍼 유닛(100)에 대한 어큐뮬레이터(165)의 오일 유입을 차단하며, 전동요소에 의해 1차 피스톤(116)을 이동시켜 2차 피스톤(117)을 가압하는 주제동 전환단계를 진행시킬 수 있다.

주제동 전환단계에서는, 제5 개폐밸브(159)를 폐쇄하며, 스핀들(118)에 의해 1차 피스톤(116)을 2차 피스톤(117) 측으로 이동시키되, 1차 피스톤(116)과 2차 피스톤(117)의 단면비율에 의한 배력에 의해 2차 피스톤(117)에 가압력을 제공할 수 있다.

이때는 복합 캘리퍼 유닛(100)에 의한 제동력이 유압 캘리퍼 유닛(130)에 의한 제동력 수준이 될 때까지 1차 피스톤(116)에 의해 2차 피스톤(117)을 가압할 수 있다.

한편 전동요소는 전동모터(115)이며, 1차 피스톤(116)은 전동모터(115)에 의해 회전되는 스핀들(118)에 나사 결합되되, 스핀들(118)과 전동모터(115) 사이에는 회전력을 전달할 수 있도록 기어들(120)이 배치되며, 기어들(120) 중 어느 하나에는 솔레노이드(127)에 의해 작동되는 잠금유닛(125)가 접촉되어 전동요소의 작동 제한 또는 해제가 실행될 수 있다.

전술한 본 발명의 실시 예에 따른 전자기계식 파킹기능을 갖는 브레이크장치를 이용한 제동시스템의 제어방법은, 주로 복합 캘리퍼 유닛(100) 측에서 전동모터(115)에 의한 주차제동이 진행된 후, 다시 주제동으로 전환될 때 전술한 제동제어유닛(180)에 해당되는 ESC에 의해 실행되며, ESC에는 이러한 제어방법이 하드웨어적으로 또는 소프트웨어적인 프로그램에 의해 구현될 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시 예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 본 명세서에서 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상을 이해하는 당업자는 동일한 기술적 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 권리 범위 내에 든다고 할 것이다.

100: 복합 캘리퍼 유닛 110: 복합 하우징본체
111: 유입구 112: 배출구
115: 전동모터 116: 1차 피스톤
117: 2차 피스톤 118: 스핀들
120: 기어들 125: 잠금유닛
127: 솔레노이드 130: 유압 캘리퍼 유닛
131: 유압 하우징본체 132: 유압 피스톤
135: 제1 개폐밸브 136: 제2 개폐밸브
137: 브레이크패드 138: 제3 개폐밸브
139: 브레이크 디스크 140: 제1 유압라인
141: 마스터 실린더
144: 제4 개폐밸브 145: 브레이크 페달
150: 리저버 155: 유압펌프
156: 제2 유압라인 157: 제3 유압라인
158: 제4 유압라인 159: 제5 개폐밸브
160: 펌프라인 161: 제6 개폐밸브
165: 어큐뮬레이터 170: 체크밸브
175: 유압회로계통 180: 제동제어유닛

Claims (17)

1. 유압회로계통과 전동요소 중 적어도 어느 하나를 가동시켜 제동기능을 수행하도록 전륜과 후륜 중 어느 하나에 마련되는 복합 캘리퍼 유닛과 다른 하나에 마련되는 유압 캘리퍼 유닛에 대한 유압을 조절하여 주차제동을 시작하는 단계;
   상기 복합 캘리퍼 유닛에 배치되는 1차 피스톤을 전동요소에 의해 가동시켜 상기 복합 캘리퍼 유닛에 배치되는 2차 피스톤에 가압 접촉시키며, 상기 2차 피스톤에 의해 브레이크패드에 제동력을 발생시키며, 상기 전동요소의 작동 위치를 제한하여 상기 주차제동을 완료하는 단계;
   상기 주차제동을 해제하기 전에 상기 주차제동의 해제와 관련되는 사전양상을 감지하는 단계; 및
   상기 주차제동의 해제와 관련되는 사전양상이 감지되는 경우, 상기 1차 피스톤이 상기 2차 피스톤으로부터 이격되는 동안 사용될 수 있는 오일을 브레이크 페달과 연결된 리저버로부터 소정 압력의 오일을 상기 유압 캘리퍼 유닛과 상기 복합 캘리퍼 유닛에 공급할 수 있도록 마련되는 어큐뮬레이터에 미리 저장하는 단계;를 포함하며,
   상기 주차제동을 시작하는 단계에서는, 상기 리저버와 상기 유압 캘리퍼 유닛 및 상기 복합 캘리퍼 유닛을 연결하는 제1 유압라인 상에 배치되는 제1 개폐밸브를 개방하며, 상기 제1 유압라인과 상기 유압 캘리퍼 유닛을 연결하는 제2 유압라인 상의 제2 개폐밸브를 개방하고, 상기 제1 유압라인과 상기 복합 캘리퍼 유닛을 연결하는 제3 유압라인 상의 제3 개폐밸브를 폐쇄하며, 상기 유압 캘리퍼 유닛과 상기 어큐뮬레이터를 연결시키는 제4 개폐밸브를 폐쇄하고, 상기 복합 캘리퍼 유닛과 상기 어큐뮬레이터를 연결시키는 제5 개폐밸브를 개방하며, 상기 리저버와 상기 어큐뮬레이터를 연결시키는 제6 개폐밸브를 개방하는 전자기계식 파킹기능을 갖는 브레이크장치를 이용한 제동시스템의 제어방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 주차제동의 해제와 관련되는 사전양상을 감지하는 단계로서, 차량 도어의 개방을 감지하며,
   상기 오일을 상기 어큐뮬레이터에 미리 저장하는 단계 이후에는, 상기 브레이크 페달을 밟아 브레이크를 작동시키며 EPB의 오프(off)를 실행하는 전자기계식 파킹기능을 갖는 브레이크장치를 이용한 제동시스템의 제어방법.
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4. 제2 항에 있어서,
   상기 차량 도어가 개방되는 경우, 상기 리저버의 오일이 상기 유압 캘리퍼 유닛을 경유하여 상기 어큐뮬레이터로 저장되도록 상기 제1 개폐밸브를 폐쇄하고, 상기 제4 개폐밸브를 개방하며 상기 유압회로계통에 연결되어 있는 유압펌프를 가동시키는 전자기계식 파킹기능을 갖는 브레이크장치를 이용한 제동시스템의 제어방법.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 EPB의 오프(off)에 의한 주차제동의 해제가 진행되는 동안, 상기 복합 캘리퍼 유닛으로 상기 어큐뮬레이터의 오일 유입이 허용되도록 상기 제2, 4 개폐밸브를 폐쇄하고, 제3 개폐밸브를 개방하며, 상기 유압펌프를 가동시키는 전자기계식 파킹기능을 갖는 브레이크장치를 이용한 제동시스템의 제어방법.
6. 제5 항에 있어서,
   상기 전동요소의 작동 위치의 제한을 해제하여 1차 피스톤을 2차 피스톤으로부터 이격시키되, 상기 어큐뮬레이터의 오일을 1차 피스톤과 2차 피스톤 사이로 공급하여 1차 피스톤을 초기 위치로 이동시키는 1차 피스톤 초기화 단계를 진행하는 전자기계식 파킹기능을 갖는 브레이크장치를 이용한 제동시스템의 제어방법.
7. 제6 항에 있어서,
   상기 제2, 4 밸브를 폐쇄시킬 때, 후륜 측에 가해지는 제동력에 의해 차량을 홀딩시킬 수 있는 수준까지 상기 유압펌프를 가동시켜 상기 유압 캘리퍼 유닛에 오일을 공급하는 전자기계식 파킹기능을 갖는 브레이크장치를 이용한 제동시스템의 제어방법.
8. 제6 항에 있어서,
   상기 복합 캘리퍼 유닛에 대한 어큐뮬레이터의 오일 유입을 차단하며, 상기 전동요소에 의해 1차 피스톤을 이동시켜 2차 피스톤을 가압하는 주제동 전환단계를 진행하는 전자기계식 파킹기능을 갖는 브레이크장치를 이용한 제동시스템의 제어방법.
9. 제8 항에 있어서,
   상기 복합 캘리퍼 유닛과 상기 어큐뮬레이터를 연결시키는 제5 개폐밸브를 개방한 후, 상기 전동요소와 1차 피스톤을 연결하는 스핀들을 회전시켜 상기 스핀들에 나사 결합되는 1차 피스톤을 이동시켜 1차 피스톤과 2차 피스톤 사이에 간격을 마련하는 전자기계식 파킹기능을 갖는 브레이크장치를 이용한 제동시스템의 제어방법.
10. 제9 항에 있어서,
    상기 주제동 전환단계에서는, 상기 제5 개폐밸브를 폐쇄하며, 상기 스핀들에 의해 1차 피스톤을 2차 피스톤 측으로 이동시키되, 1차 피스톤과 2차 피스톤의 단면비율에 의한 배력에 의해 2차 피스톤에 가압력을 제공하는 전자기계식 파킹기능을 갖는 브레이크장치를 이용한 제동시스템의 제어방법.
11. 제10 항에 있어서,
    상기 복합 캘리퍼 유닛에 의한 제동력이 상기 유압 캘리퍼 유닛에 의한 제동력 수준이 될 때까지 1차 피스톤에 의해 2차 피스톤을 가압하는 전자기계식 파킹기능을 갖는 브레이크장치를 이용한 제동시스템의 제어방법.
12. 제11 항에 있어서,
    상기 전동요소는 전동모터이며, 상기 1차 피스톤은 상기 전동모터에 의해 회전되는 상기 스핀들에 나사 결합되되, 상기 스핀들과 상기 전동모터 사이에는 회전력을 전달할 수 있도록 기어들이 배치되며,
    상기 기어들 중 어느 하나에는, 솔레노이드에 의해 작동되는 잠금유닛이 접촉되어 상기 전동요소의 작동 제한 또는 해제가 실행되는 전자기계식 파킹기능을 갖는 브레이크장치를 이용한 제동시스템의 제어방법.
13. 유압요소와 전동요소 중, 적어도 어느 하나를 가동시켜 제동기능을 수행하도록 전륜과 후륜 중 어느 하나에 마련되는 복합 캘리퍼 유닛;
    상기 전륜과 후륜 중 다른 하나에 상기 유압요소의 유압에 의한 제동력을 제공하도록 마련되는 유압 캘리퍼 유닛;
    브레이크 페달에 의해 작동되는 마스터 실린더와 연결되며, 상기 복합 캘리퍼 유닛과 상기 유압 캘리퍼 유닛에 사용되는 오일이 저장되는 리저버;
    상기 리저버와 상기 복합 캘리퍼 유닛 및 상기 유압 캘리퍼 유닛을 연결하며, 오일의 유동을 허용 혹은 차단하도록 제1 개폐밸브가 마련되는 제1 유압라인;
    상기 제1 유압라인과 상기 복합 캘리퍼 유닛을 연결하며, 오일의 유동을 허용 혹은 차단하도록 제2 개폐밸브가 마련되는 제2 유압라인;
    상기 제1 유압라인과 상기 유압 캘리퍼 유닛을 연결하며, 오일의 유동을 허용 혹은 차단하도록 제3 개폐밸브가 마련되는 제3 유압라인;
    상기 제1 내지 제3 유압라인에 대해 오일을 가압하여 유동시킬 수 있도록 제1 유압라인에 연결되는 유압펌프;
    상기 제2 유압라인과 상기 제3 유압라인 그리고 상기 유압펌프에 연결되며, 상기 제2, 3 유압라인과 제4 유압라인에 의해 연결되며, 상기 제2 유압라인에 제4 개폐밸브를 경유하여 연결되며, 상기 제3 유압라인에 제5 개폐밸브를 경유하여 연결되는 어큐뮬레이터;
    상기 리저버와 상기 어큐뮬레이터를 연결하며, 제6 개폐밸브가 마련되는 제5 유압라인; 및
    주차제동이 실행된 상태에서 차량의 도어 개방 시 상기 리저버의 오일이 상기 유압펌프에 의해 상기 유압 캘리퍼 유닛 측으로 유동되어 상기 어큐뮬레이터에 저장되도록, 상기 제1, 3 개폐밸브를 차단하며, 상기 제2, 5, 6 개폐밸브를 개방하는 제어를 수행하는 제동제어유닛을 포함하는 전자기계식 파킹기능을 갖는 브레이크장치를 이용한 제동시스템.
14. 제13항에 있어서,
    상기 제동제어유닛은, 상기 전동요소의 브레이크 디스크에 대한 가압작용과 상기 제1 개폐밸브의 개방에 의해 상기 복합 캘리퍼 유닛의 상기 주차제동을 상기 전동요소에 의해 실행하며, 상기 전동요소의 감압과 함께 상기 제1 개폐밸브를 폐쇄하여 주차제동을 해제하되, 상기 복합 캘리퍼 유닛과 상기 유압 캘리퍼 유닛에 유압을 제공한 후, 상기 유압펌프에 의한 증압을 진행하여 주제동을 실행하도록 마련되는 전자기계식 파킹기능을 갖는 브레이크장치를 이용한 제동시스템.
15. 제14항에 있어서,
    상기 복합 캘리퍼 유닛은,
    유입구와 배출구가 마련되는 복합 하우징 본체;
    상기 전동요소에 의해 이동 가능하도록 상기 복합 하우징 본체에서 마련되는 1차 피스톤;
    상기 유압요소 및 전동요소 중 어느 하나에 의해 상기 복합 하우징 본체에 이동 가능하게 마련되며, 상기 1차 피스톤에 접촉 혹은 이격되도록 상대 이동 가능하게 상기 복합 하우징 본체에 마련되는 2차 피스톤; 및
    상기 1차 피스톤이 이동되도록 상기 1차 피스톤에 나사 결합되며, 상기 전동요소에 의해 회전되도록 상기 복합 하우징 본체에 배치되는 스핀들을 포함하는 전자기계식 파킹기능을 갖는 브레이크장치를 이용한 제동시스템.
16. 제15항에 있어서,
    상기 유압 캘리퍼 유닛은,
    유입구와 배출구가 마련되는 유압 하우징 본체; 및
    브레이크패드를 이동시키도록 상기 유압 하우징 본체에 상대 이동 가능하게 마련되는 유압 피스톤을 포함하며,
    상기 복합 하우징 본체와 상기 유압 하우징 본체의 유입구는 상기 제2, 3 유압라인과 대응하여 연결되며, 상기 제동제어유닛에 의해 상기 전동요소의 감압이 진행되어 상기 주차제동이 해제되는 동안, 상기 제2 개폐밸브가 차단되며 상기 제3 개폐밸브가 개방되며 상기 어큐뮬레이터의 오일이 상기 1차 피스톤과 상기 2차 피스톤 사이로 공급되는 전자기계식 파킹기능을 갖는 브레이크장치를 이용한 제동시스템.
17. 제16항에 있어서,
    상기 복합 캘리퍼 유닛은, 상기 전륜 측에 배치되며, 상기 유압 캘리퍼 유닛은 상기 후륜 측에 배치되며,
    상기 제동제어유닛에 의해 상기 제1, 2 개폐밸브가 개방되며 제3 개폐밸브가 차단되며, 상기 전동요소의 가동과 함께 상기 1차 피스톤에 의해 상기 2차 피스톤이 배력 가압되어 주제동이 실행되는 전자기계식 파킹기능을 갖는 브레이크장치를 이용한 제동시스템.

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