KR102068990B1 - 압력센서를 갖춘 차량용 전자제어식 브레이크 시스템 - Google Patents

압력센서를 갖춘 차량용 전자제어식 브레이크 시스템 Download PDF

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Abstract

압력센서를 갖춘 차량용 전자제어식 브레이크 시스템가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 압력센서를 갖춘 차량용 전자제어식 브레이크 시스템은 액압을 전기적으로 제어하는 전자제어장치와 접속되며, 마스터실린더에서 형성된 브레이크 액압을 감지하는 압력센서를 포함하는 차량용 전자제어식 브레이크 시스템에 있어서, 압력센서는 내부에 유로가 형성된 장착부와, 장착부 상부에 결합되며 브레이크 액압을 감지하는 센싱부가 설치되는 센싱 바디와, 센싱 바디의 상부에 마련되는 커넥팅 몰드와, 센싱 바디와 커넥팅 몰드를 감싸는 센서 하우징과, 커넥팅 몰드를 관통하여 일단은 센싱부와 접속되고 타단은 커넥팅 몰드의 상측으로 돌출되어 전자제어장치와 접속되는 리드바를 포함하며, 리드바는 코일 스프링 형태로 마련되고, 커넥팅 몰드의 상부에는 커넥팅 몰드의 외부로 노출된 리드바의 좌굴을 방지하기 위한 밴딩방지부재가 마련된다.

Description

압력센서를 갖춘 차량용 전자제어식 브레이크 시스템{Electronic control brake system for vehicle with pressure sensor}
본 발명은 압력센서를 갖춘 차량용 전자제어식 브레이크 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 브레이크페달의 답력에 의해 마스터실린더측에서 발생된 브레이크 액압이나 차륜의 휠실린더의 브레이크 액압을 감지하기 위한 압력센서를 갖춘 차량용 전자제어식 브레이크 시스템에 관한 것이다.
차량에는 제동을 위한 브레이크 시스템이 필수적으로 장착되는데, 최근에 보다 강력하고 안정된 제동력을 얻기 위한 여러 종류의 시스템이 제안되고 있다.
브레이크 시스템의 일례로는 제동시 휠의 미끄러짐을 방지하는 안티록 브레이크 시스템(ABS: Anti-Lock Brake System)과, 차량의 급발진 또는 급가속시 구동륜의 슬립을 방지하는 브레이크 트랙션 제어 시스템(BTCS: Brake Traction Control System)과, 안티록 브레이크 시스템과 트랙션 제어를 조합하여 브레이크 액압을 제어함으로써 차량의 주행상태를 안정적으로 유지시키는 차량 자세 제어 시스템(ESC: Electronic Stability Control System) 등이 있다.
종래의 브레이크 시스템은 운전자가 브레이크 페달을 밟으면 기구적으로 연결된 진공 부스터를 이용하여 휠 실린더에 제동에 필요한 액압을 공급하였으나, 최근에는 운전자가 브레이크 페달을 밟으면 브레이크 페달의 변위를 감지하는 페달변위센서로부터 운전자의 제동 의지를 전기적 신호로 전달받고 휠 실린더로 제동에 필요한 액압을 공급하는 전자제어식 브레이크 시스템이 많이 사용되고 있다.
전자제어식 브레이크 시스템은 휠 브레이크 측으로 전달되는 제동유압을 조절하기 위한 다수개의 솔레노이드밸브, 저압어큐뮬레이터, 고압어큐뮬레이터 등이 장착된 모듈레이터블록과, 전기적으로 작동하는 상기 구성요소를 제어하기 위한 전자제어장치(ECU)을 포함한다.
또한, 전자제어식 브레이크 시스템은 안정된 제동력을 제공하기 위하여 브레이크 페달의 답력에 의해 마스터실린더에서 발생된 브레이크 액압을 감지하기 위한 압력센서를 포함하며, 이 압력센서는 모듈레이터블록에 장착된다.
한국 공개특허 제10-2004-0071871호(2004.08.16.)
본 발명의 실시 예에 따른 압력센서를 갖춘 차량용 전자제어식 브레이크 시스템은 모듈레이터블록에 설치되는 압력센서와 이를 전기적으로 제어하는 전자제어장치 사이의 접촉 품질을 개선하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 액압을 전기적으로 제어하는 전자제어장치와 접속되며, 마스터실린더에서 형성된 브레이크 액압을 감지하는 압력센서를 포함하는 차량용 전자제어식 브레이크 시스템에 있어서, 압력센서는 내부에 유로가 형성된 장착부와, 장착부 상부에 결합되며 브레이크 액압을 감지하는 센싱부가 설치되는 센싱 바디와, 센싱 바디의 상부에 마련되는 커넥팅 몰드와, 센싱 바디와 커넥팅 몰드를 감싸는 센서 하우징과, 커넥팅 몰드를 관통하여 일단은 센싱부와 접속되고 타단은 커넥팅 몰드의 상측으로 돌출되어 전자제어장치와 접속되는 리드바를 포함하며, 리드바는 코일 스프링 형태로 마련되고, 커넥팅 몰드의 상부에는 커넥팅 몰드의 외부로 노출된 리드바의 좌굴을 방지하기 위한 밴딩방지부재가 마련되는 압력센서를 갖춘 차량용 전자제어식 브레이크 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 상기 밴딩방지부재는 완충재질로 마련될 수 있다.
또한, 상기 리드바는 직경이 서로 다른 적어도 하나 이상의 소직경부와 대직경부를 포함하고, 상기 커넥팅 몰드는 상기 리드바의 소직경부가 삽입되는 소직경공과 대직경부가 삽입되는 대직경공이 다단 형태로 마련될 수 있다.
또한, 상기 리드바는 도전성 금속소재의 바 형태로 마련될 수 있다.
또한, 상기 리드바의 양단 중 적어도 일단은 탄성접속체를 포함할 수 있다.
또한, 상기 탄성접속체는 코일 스프링 형태로 마련되고, 상기 리드바에 솔더링 결합될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 압력센서를 갖춘 차량용 전자제어식 브레이크 시스템은 압력센서에 탄성 스프링 형태로 마련되는 리드바가 좌굴되지 않도록 커넥터 몰드의 상부에 밴딩방지부재를 마련하거나 내부 관통공을 다양한 형태로 마련함으로써 리드바의 변형에 의한 접촉 불량을 효과적으로 방지하여 품질 문제를 해결할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 압력센서를 갖춘 차량용 전자제어식 브레이크 시스템은 압력센서에 마련되는 리드바를 메탈바 형태로 마련하여 접촉 면적을 종래에 비해 크게 높일 수 있다. 또한, 리드바의 양단 중 적어도 일단에 탄성접속체를 마련하여 압력센서와 전자제어장치의 접촉 시 서로 가압 밀착되도록 함으로써 접촉 면적을 최대한 증가시켜 접촉 불량을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 전자제어식 브레이크 시스템에 마련된 압력센서의 장착상태를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 전자제어식 브레이크 시스템의 압력센서에 마련되는 커넥터 몰드 및 리드단을 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량용 전자제어식 브레이크 시스템의 압력센서의 장착상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 차량용 전자제어식 브레이크 시스템의 압력센서의 장착상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 차량용 전자제어식 브레이크 시스템의 압력센서의 장착상태를 나타내는 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 차량의 전자제어식 브레이크 시스템은 마스터실린더에서 형성되어 브레이크 액압이 경유하는 모듈레이터블록과, 모듈레이터블록과 조립되며 브레이크 액압을 전기적으로 제어하는 전자제어장치를 포함한다.
좀 더 구체적으로, 모듈레이터블록에는 마스터실린더로부터 발생된 제동유압이 휠 브레이크 측으로 전달되도록 제동유압을 조절하기 위한 다수개의 솔레노이드밸브와, 감압 제동 작용시 휠 브레이크 측으로부터 빠져나온 오일이 일시적으로 저장되는 저압어큐뮬레이터와, 증압 및 유지 제동 작동시 저압어큐뮬레이터에 저장된 오일을 펌핑하기 위해 펌프를 구동시키는 모터와, 펌프 구동에 의해 가압 토출되는 오일의 압력맥동을 저감시키기 위해 각 펌프의 토출구 측과 직결된 고압어큐뮬레이터 등이 콤팩트하게 장착되며, 또한 전자제어장치와 전기적으로 접속되고 마스터실린더에서 형성된 브레이크 액압을 감지하는 압력센서가 마련된다.
전자제어장치(ECU)는 상술한 구성요소들을 전기적으로 작동 제어한다. 즉, 전자제어식 브레이크 시스템은 전자제어장치의 제어 동작, 유압회로의 구성 및 솔레노이드밸브의 설치 구조 등에 의해 안티록 브레이크 시스템(ABS), 전자제어 유압브레이크 시스템(EHB), 차량자세제어 시스템(ESC) 등의 다양한 방식으로 제어될 수 있다. 이러한 전자제어식 브레이크 시스템은 이미 널리 알려진 공지의 기술이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상술한 바와 같이 본 실시 예에 따른 압력센서는 전자제어식 브레이크 시스템에 마련되어 마스터실린더로부터 발생된 브레이크 액압을 측정하며, 이를 이용하여 전자제어장치는 차량의 제동유압을 제어하면서 안정된 제동력을 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자제어식 브레이크 시스템에 마련된 압력센서의 장착상태를 나타내는 도면이다.
도면을 참조하면, 전자제어식 브레이크 시스템의 압력센서(10)는 마스터실린더로부터 형성된 브레이크 액압이 경유하도록 보어(2)가 형성된 모듈레이터블록(1)에 설치되며, 압력센서(10)의 상측에 배치된 전자제어장치의 PCB(4)와 전기적으로 연결되어 브레이크 액압을 감지한다. 모듈레이터블록(1)에 형성된 보어(2)는 마스터실린더측 유로와 연통된다.
압력센서(10)는 모듈레이터블록(1)의 보어(2)에 압입 결합되며 마스터실린더측 유로와 연결되도록 유로(11)가 형성된 장착부(12)와, 장착부(12) 상부에 결합되며 브레이크 액압을 감지하는 센싱부(13) 및 센싱부(13)가 설치되는 센싱 바디(14)와, 센싱 바디(14)의 상부에 마련되는 제1 커넥팅 몰드(15)와, 센싱 바디(14)와 제1 커넥팅 몰드(15)의 외주면을 감싸는 센서 하우징(17)과, 제1 커넥팅 몰드(15)를 관통하여 일단이 센싱부(13)와 접속되고 타단이 제1 커넥팅 몰드(15)의 상측으로 돌출되어 압력센서(10)와 이격 마련되어 있는 전자제어장치의 PCB(4)와 접속되는 핀 타입의 리드바(18)를 포함한다.
상기와 같이 마련되는 압력센서(10)는 장착부(12)의 유로(11)를 통해 유입되는 브레이크 오일의 액압을 센싱부(13)를 통해 측정하고, 측정된 정보는 PCB(4)와 센싱부(13)를 전기적으로 연결하는 도전성의 금속 재질로 이루어진 리드바(18)에 의해 전기 신호로 PCB(4)에 전달된다.
한편, 압력센서(10)의 제1 커넥팅 몰드(15)에는 상하 길이방향을 따라 관통공(16)이 마련되며, 이 관통공(16)에는 리드바(18)가 설치된다.
본 실시 예에 따르면, 리드바(18)는 코일 스프링 형태로 마련되어 상하 방향에 각각 마련되는 센싱부(13)와 PCB(4)를 탄성적으로 가압 밀착함으로써 전기적 접속의 안정화를 도모할 수 있다. 코일 스프링 형태의 리드바(18)는 직경이 서로 다르게 코일링된 소직경부(18a)와 대직경부(18b)를 포함할 수 있다. 소직경부(18a)는 전자제어장치의 PCB(4) 측과 전기적으로 연결되고, 대직경부(18b)는 센싱부(13) 측과 전기적으로 연결된다. 미설명된 참조부호 5는 전기제어장치의 PCB(4)에 마련되는 전기 접점이다.
제1 커넥팅 몰드(15)의 관통공(16)은 길이방향으로 소직경공(16a)과 대직경공(16b)을 포함할 수 있으며, 소직경공(16a)과 대직경공(16b)이 형성된 제1 커넥팅 몰드(15)는 일체형 또는 다단으로 분리 마련될 수 있다. 소직경공(16a)에는 리드바(18)의 소직경부(18a)가 삽입되고, 대직경공(16b)에는 리드바(18)의 대직경부(18b)가 삽입된다.
소직경공(16a)을 포함하는 제1 커넥팅 몰드(15)는 리드바(18)의 소직경부(18a)를 소정 높이까지 감싸도록 마련되어 코일 스프링의 좌굴을 방지할 수 있다. 일례로, 도 1에 확대 도시한 바와 같이 제1 커넥팅 몰드(15)로부터 노출되어 있는 리드바(18)의 소직경부(18a) 높이를 L1이라 한다면, 소직경공(16a)의 높이 L2는 적어도 L1의 1/2 이상을 감싸도록 마련되어야 소직경부(18a)의 좌굴을 효과적으로 방지할 수 있다.
커넥팅 몰드가 도시한 바와 같이 제1커넥팅 몰드(15)와 제2커넥팅 몰드(19) 의 이단 구조로 마련될 경우, 제2커넥팅 몰드(19)는 제1커넥팅 몰드(15)의 외부로 노출된 리드바(18)의 좌굴을 방지하기 위한 밴딩방지부재로서 역할을 할 수 있다. 밴딩방지부재로서의 제2커넥팅 몰드(19)는 도 2에 도시된 바와 같이 세 개의 리드바(18)를 각각 개별적으로 원형으로 감싸는 형태 외 다른 다양한 형태를 가질 수 있으며 고무나 스폰지와 같은 완충재질로 마련되어 플라스틱과 같이 합성수지재로 마련되는 제1커넥팅 몰드(15) 상에 결합될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 커넥팅 몰드를 도시한 도면이다. 본 실시 예는 일 실시 예와 다른 점을 중심으로 설명하며, 동일한 참조부호는 동일한 기능을 수행하므로 상세한 설명은 생략한다.
본 실시 예에 따른 리드바(20)는 코일 스프링 형태로 마련되어 상하 방향에 마련되는 센싱부(13)와 PCB(4)를 탄성적으로 가압 밀착함으로써 전기적 접속을 안정화하는 것은 일 실시 예와 동일하지만, 길이방향을 따라 비완충부(21, 23, 25)와 완충부(22, 24)를 포함할 수 있다. 비완충부(21, 23, 25)는 완충부(22, 24)에 대해 상대적으로 직경이 작게 마련된다. PCB(4)와 센싱부(13)에 각각 접촉하는 리드바(20)의 양끝단에는 비완충부(23, 25)가 마련되고, 중심에는 다른 비완충부(21)를 중심으로 완충부(22, 24)가 마련된다. 즉, 비완충부(21, 23, 25)는 완충부(22, 24)는 교호로 배치될 수 있다.
또한, 본 실시 예에 따른 커넥팅 몰드(30)는 상술한 리드바(20)의 형태에 대응하는 관통공(31 ~ 35)들을 포함할 수 있다. 즉, 관통공은 길이방향으로 소직경공(31, 33, 35)과 대직경공(32, 34)을 포함하며, 소직경공(31, 33, 35)과 대직경공(32, 34)이 형성된 커넥팅 몰드(30)는 다단으로 분리 마련될 수 있다. 도시한 바와 같이 소직경공(31, 33, 35)에는 리드바(20)의 비완충부(21, 23, 25)가 삽입되고, 대직경공(32, 34)에는 리드바(20)의 완충부(22, 24)가 삽입된다. 조립을 위해 리드바(20)는 중심에 위치하는 비완충부(21)에 커넥팅 몰드의 다단 중 소직경공(31)이 형성된 일단이 조립된 후, 커넥팅 몰드의 다른 단들이 그 위아래로 순차적으로 끼워질 수 있다.
상기와 같이 다단으로 마련되는 커넥팅 몰드(30)는 리드바(20)의 비완충부(21, 23, 25)와 완충부(22, 24)를 감싸 코일 스프링의 좌굴에 의한 접속 불량을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 커넥팅 몰드를 도시한 도면이다. 본 실시 예는 일 실시 예와 다른 점을 중심으로 설명하며, 동일한 참조부호는 동일한 기능을 수행하므로 상세한 설명은 생략한다.
본 실시 예에 따르면, 리드바(40)는 도전성 금속 소재의 긴 바 형태로 마련되어 일단은 센싱부(13)에 전기적으로 연결되고, 타단은 전자제어장치의 PCB(4)에 전기적으로 연결된다. 따라서, 전자제어장치와 접촉하는 리드바(40)의 끝단은 PCB(4)와 면접촉을 하게 되므로, 종래에 비해 접촉 면적이 넓어져 접속 불량으로 인한 품질 저하를 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 리드바(40)의 양끝단 중 적어도 일단 예컨대, 센싱부측 끝단에는 탄성접속체(42)가 마련될 수 있다. 탄성접속체(32)는 리드바(40)가 센싱부(13)에 가압 밀착하도록 하기 때문에 리드바(40)와 센싱부(13) 사이의 접촉 불량을 효과적으로 방지할 수 있다. 탄성접속체(42)는 코일 스프링이나 메탈돔 형태를 가질 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 커넥팅 몰드를 도시한 도면이다. 본 실시 예는 일 실시 예와 다른 점을 중심으로 설명하며, 동일한 참조부호는 동일한 기능을 수행하므로 상세한 설명은 생략한다.
본 실시 예에 따르면, 리드바(50)는 도전성 금속 소재로 코일, 터미널, 와이어 등의 긴 바 형태로 마련되어 일단은 센싱부(13)에 전기적으로 연결되고, 타단은 전자제어장치의 PCB(4)에 전기적으로 연결된다.
리드바(50)의 양끝단에는 탄성접속체(52, 54)가 마련될 수 있다. 제1탄성접속체(52)는 리드바(50)가 PCB(4)에 가압 밀착되도록 하고, 제2탄성접속체(54)는 리드바(50)가 센싱부(13)에 가압 밀착되도록 하기 때문에 PCB(4) 및 센싱부(13)와 리드바(50) 사이의 접촉 불량은 효과적으로 방지할 수 있다.
제1,2탄성접속체(52, 54)는 세 개로 분리 마련되는 리드바(50)들을 PCB(4) 및 센싱부(13)에 각각 전기적으로 연결할 수 있도록 하며, 조립이 용이하도록 커넥팅 몰드(60)의 상하에 각각 마련되는 실린더공(62, 64)에 수용되는 하나의 코일 스프링 형태로 마련될 수 있다. 각 리드바들과, 제1,2탄성접속체(52, 54)는 상호 솔더링 결합될 수 있다.
상기와 같이 본 발명의 다양한 실시 예에 따라 마련되는 압력센서(10)는 품질의 신뢰성을 확보함은 물론, 전자제어식 브레이크 시스템의 안정적인 작동과 더불어 안정적인 제동력을 제공할 수 있게 된다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
4..PCB 10..압력센서
12..장착부 13..장착부
14..센싱 바디 15,30,60..커넥팅 몰드
16..관통공 16a..소직경공
16b..대직경공 17..센서 하우징
18,20,40,50..리드바 18a..소직경부
18b..대직경부 19..제2커넥팅 몰드
21,23,25..비완충부 22,24..완충부
31,33,35..소직경공 32,34..대직경공
42,52,54..탄성접속체

Claims (6)

  1. 액압을 전기적으로 제어하는 전자제어장치와 접속되며, 마스터실린더에서 형성된 브레이크 액압을 감지하는 압력센서를 포함하는 차량용 전자제어식 브레이크 시스템에 있어서,
    상기 압력센서는 내부에 유로가 형성된 장착부와, 장착부 상부에 결합되며 브레이크 액압을 감지하는 센싱부가 설치되는 센싱 바디와, 센싱 바디의 상부에 마련되는 커넥팅 몰드와, 센싱 바디와 커넥팅 몰드를 감싸는 센서 하우징과, 커넥팅 몰드를 관통하여 일단은 센싱부와 접속되고 타단은 커넥팅 몰드의 상측으로 돌출되어 전자제어장치와 접속되는 리드바를 포함하며,
    상기 리드바는 코일 스프링 형태로 마련되고,
    상기 커넥팅 몰드는
    상기 센싱 바디의 상부에 배치되는 제1 커넥팅 몰드와, 상기 제1 커넥팅 몰드의 상부에 배치되는 제2 커넥팅몰드를 포함하고,
    상기 제2 커넥팅몰드는
    상기 제1 커넥팅 몰드의 외부로 노출된 리드바의 좌굴을 방지하기 위한 밴딩방지부재로 마련되고,
    상기 밴딩방지부재는 완충재질로 마련되는 압력센서를 갖춘 차량용 전자제어식 브레이크 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 리드바는 직경이 서로 다른 적어도 하나 이상의 소직경부와 대직경부를 포함하고,
    상기 제1 커넥팅 몰드는 상기 리드바의 소직경부가 삽입되는 소직경공과 대직경부가 삽입되는 대직경공이 다단 형태로 마련되는 압력센서를 갖춘 차량용 전자제어식 브레이크 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 리드바는 도전성 금속소재의 바 형태로 마련되는 압력센서를 갖춘 차량용 전자제어식 브레이크 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 리드바의 양단 중 적어도 일단은 탄성접속체를 포함하는 압력센서를 갖춘 차량용 전자제어식 브레이크 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 탄성접속체는 코일 스프링 형태로 마련되고, 상기 리드바에 솔더링 결합되는 압력센서를 갖춘 차량용 전자제어식 브레이크 시스템.
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