KR102211825B1 - Active hydraulic booster system in vehice - Google Patents
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Abstract
차량의 능동 유압 부스터 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동 유압 부스터 시스템은 마스터 실린더와, 마스터 실린더에 결합되어 브레이크액을 저장하는 리저버와, 리저버로부터 브레이크액을 펌핑하는 펌프를 구동시키는 모터와, 모터에 의해 구동된 상기 펌프의 작동에 따라 브레이크액을 각 휠 실린더로 안내하는 유압유로와, 유압유로와 연결되며 브레이크 페달의 답력에 따라 마스터 실린더의 브레이크액을 각 휠 실린더로 안내하는 백업유로 및 차량의 급제동시, 제1 유압을 생성하도록 상기 펌프를 제어하고, 브레이크 페달의 답력에 따라 마스터 실린더에 생성되는 제2 유압 및 제1 유압을 각 휠 실린더에 함께 공급하는 전자제어유닛을 포함한다.A vehicle's active hydraulic booster system is disclosed. An active hydraulic booster system for a vehicle according to an embodiment of the present invention includes a master cylinder, a reservoir coupled to the master cylinder to store brake fluid, a motor that drives a pump that pumps brake fluid from the reservoir, and is driven by the motor. A hydraulic flow path that guides the brake fluid to each wheel cylinder according to the operation of the pump, which is connected to the hydraulic flow path, and a backup flow path that guides the brake fluid of the master cylinder to each wheel cylinder according to the pedal effort of the brake pedal, and during sudden braking of the vehicle. And an electronic control unit that controls the pump to generate the first hydraulic pressure, and supplies the second hydraulic pressure and the first hydraulic pressure generated in the master cylinder to each wheel cylinder according to the pedal effort of the brake pedal.
Description
본 발명은 차량의 능동 유압 부스터 시스템에 관한 것으로서, 모터와 펌프를 이용하여 유압을 생성하여 제동력을 확보하는 차량의 능동 유압 부스터 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an active hydraulic booster system for a vehicle, and to an active hydraulic booster system for a vehicle that generates hydraulic pressure using a motor and a pump to secure braking force.
기존의 제동 시스템의 부스터(Booster)는 엔진과 연결되어 진공을 만들어 운전자가 제동시 진공으로 운전자를 도와 큰 제동력을 만드는 장치이다. 하이브리드 자동차나 전기 자동차의 경우 가솔린 엔진이 항시 작동하지 않거나 없는 경우 부스터를 항시 작동하기 어려워 충분한 진공을 만들지 못한다. 이를 해결하기 위한 능동 유압 부스터(Active Hydraulic Booster, 이하 AHB) 시스템은 부스터를 대신하여 모터와 펌프를 이용하여 유압을 직접 생성하고 그 유압을 통해 제동력을 확보하도록 한 시스템이다.The booster of the existing braking system is a device that creates a vacuum by being connected to the engine to help the driver with a vacuum when the driver brakes to create a large braking force. In the case of hybrid or electric vehicles, it is difficult to operate the booster at all times if the gasoline engine does not operate at all times or does not have sufficient vacuum. An active hydraulic booster (AHB) system to solve this problem is a system that directly generates hydraulic pressure using a motor and a pump instead of a booster, and secures a braking force through the hydraulic pressure.
이러한 AHB 시스템은 차량의 급제동 상황에서는 바퀴에 상대적으로 짧은 시간 내에 충분한 제동력을 확보하기 어려워 제동 거리가 길어지는 문제점이 있다.The AHB system has a problem in that it is difficult to secure sufficient braking force to the wheels within a relatively short time in a sudden braking situation of a vehicle, so that the braking distance is long.
본 발명의 실시예에 따르면, 차량의 급제동 상황에서 제동 거리를 단축시킬 수 있도록 급제동시 바퀴에 상대적으로 짧은 시간 내에 충분한 제동력을 확보할 수 있는 차량의 능동 유압 부스터 시스템을 제공하고자 한다.According to an embodiment of the present invention, it is intended to provide an active hydraulic booster system for a vehicle capable of securing sufficient braking force to a wheel within a relatively short time during sudden braking so as to shorten a braking distance in a sudden braking situation of a vehicle.
본 발명의 일측면에 따르면, 마스터 실린더; 상기 마스터 실린더에 결합되어 브레이크액을 저장하는 리저버; 상기 리저버로부터 브레이크액을 펌핑하는 펌프를 구동시키는 모터; 상기 모터에 의해 구동된 상기 펌프의 작동에 따라 상기 펌핑된 브레이크액을 각 휠 실린더로 안내하는 유입유로; 상기 유입유로와 연결되며, 브레이크 페달의 답력에 따라 상기 마스터 실린더의 브레이크액을 상기 각 휠 실린더로 안내하는 백업유로; 상기 백업유로에 마련되어 상기 백업유로를 차단시키는 컷 밸브; 및 차량의 급제동시, 상기 펌프를 통해 제1 유압을 생성하여 상기 유입유로를 통해 각 휠 실린더로 공급함과 함께 상기 급제동 초기에 상기 컷 밸브를 개방시켜 상기 브레이크 페달의 답력에 의해 상기 마스터 실린더에 생성된 제2 유압을 상기 백업유로를 통해 각 휠 실린더로 공급하는 전자제어유닛;을 포함하는 차량의 능동 유압 부스터 시스템이 제공될 수 있다.According to one aspect of the invention, the master cylinder; A reservoir coupled to the master cylinder to store brake fluid; A motor for driving a pump that pumps brake fluid from the reservoir; An inflow passage for guiding the pumped brake fluid to each wheel cylinder according to the operation of the pump driven by the motor; A backup passage connected to the inflow passage and guiding the brake fluid of the master cylinder to each of the wheel cylinders according to a foot force of a brake pedal; A cut valve provided in the backup passage to block the backup passage; And during sudden braking of the vehicle, a first hydraulic pressure is generated through the pump and supplied to each wheel cylinder through the inflow passage, and the cut valve is opened at the initial stage of the sudden braking to generate the first hydraulic pressure in the master cylinder by the pedal effort of the brake pedal. An active hydraulic booster system for a vehicle including; an electronic control unit that supplies the second hydraulic pressure to each wheel cylinder through the backup passage may be provided.
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또한, 상기 전자제어유닛은 상기 급제동 초기에 미리 설정된 시간 동안 상기 컷 밸브를 개방시키고, 상기 미리 설정된 시간이 경과하면 상기 컷 밸브를 폐쇄시키는 것을 포함할 수 있다.In addition, the electronic control unit may include opening the cut valve for a preset time at the initial stage of the sudden braking and closing the cut valve when the preset time elapses.
또한, 상기 컷 밸브는 평상시 열린 상태를 유지하는 노말 오픈형 솔레노이드밸브인 것을 포함할 수 있다.In addition, the cut valve may include a normally open solenoid valve that maintains an open state.
또한, 상기 전자제어유닛은, 상기 브레이크 페달의 페달스트로크를 검출하는 페달스트로크센서를 통해 검출된 상기 브레이크 페달의 페달스트로크를 근거로 상기 차량의 급제동 여부를 판단하는 것을 포함할 수 있다.In addition, the electronic control unit may include determining whether the vehicle is suddenly braking based on a pedal stroke of the brake pedal detected through a pedal stroke sensor that detects a pedal stroke of the brake pedal.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 마스터 실린더와, 상기 마스터 실린더에 결합되어 브레이크액을 저장하는 리저버와, 상기 리저버로부터 브레이크액을 펌핑하는 펌프를 구동시키는 모터와, 상기 모터에 의해 구동된 상기 펌프의 작동에 따라 브레이크액을 각 휠 실린더로 안내하는 유입유로와, 상기 유입유로와 연결되며 브레이크 페달의 답력에 따라 상기 마스터 실린더의 브레이크액을 상기 각 휠 실린더로 안내하는 백업유로를 포함하는 차량의 능동 유압 부스터 시스템에 있어서, 상기 백업유로에 마련되어 상기 백업유로를 차단시키는 컷 밸브; 상기 브레이크 페달의 페달스트로크를 검출하는 페달스트로크센서; 및 상기 페달스트로크센서를 통해 검출된 상기 브레이크 페달의 페달스트로크를 근거로 차량의 급제동여부를 판단하고, 상기 차량의 급제동시, 상기 펌프를 통해 제1 유압을 생성하여 상기 유입유로를 통해 각 휠 실린더로 공급함과 함께 상기 급제동 초기에 상기 컷 밸브를 개방시켜 상기 브레이크 페달의 답력에 의해 상기 마스터 실린더에 생성된 제2 유압을 상기 백업유로를 통해 각 휠 실린더로 공급하는 전자제어유닛;을 포함하는 차량의 능동 유압 부스터 시스템이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, a master cylinder, a reservoir coupled to the master cylinder to store brake fluid, a motor driving a pump that pumps brake fluid from the reservoir, and the pump driven by the motor. Active of a vehicle including an inflow passage for guiding the brake fluid to each wheel cylinder according to operation, and a backup passage connected to the inflow passage and guiding the brake fluid of the master cylinder to the respective wheel cylinders according to the foot pressure of the brake pedal A hydraulic booster system, comprising: a cut valve provided in the backup passage to block the backup passage; A pedal stroke sensor for detecting a pedal stroke of the brake pedal; And determining whether the vehicle is suddenly braked based on the pedal stroke of the brake pedal detected through the pedal stroke sensor, and when the vehicle is suddenly braked, a first hydraulic pressure is generated through the pump to each wheel cylinder through the inflow passage. And an electronic control unit supplying the second hydraulic pressure generated to the master cylinder by the pedal effort of the brake pedal to each wheel cylinder through the backup passage by opening the cut valve at the initial stage of the sudden braking. An active hydraulic booster system of can be provided.
또한, 상기 전자제어유닛은, 상기 급제동 초기에 미리 설정된 시간 동안 상기 컷 밸브를 개방시키고, 상기 미리 설정된 시간이 경과하면 상기 컷 밸브를 폐쇄시키는 것을 포함할 수 있다.In addition, the electronic control unit may include opening the cut valve for a preset time at the beginning of the sudden braking and closing the cut valve when the preset time elapses.
본 발명의 일 측면에 의하면, 차량의 급제동시 전기 모터와 펌프를 이용한 유압 외에 운전자의 브레이크 페달 답력을 이용한 유압을 추가적으로 이용할 수 있도록 바퀴에 빠른 시간 내에 충분한 제동력을 확보할 수 있어 제동 응답시간과 제동거리를 단축시킬 수 있다.According to an aspect of the present invention, it is possible to secure sufficient braking force to the wheel in a short time so that hydraulic pressure using the driver's brake pedal effort can be additionally used in addition to hydraulic pressure using an electric motor and a pump during sudden braking of a vehicle. You can shorten the distance.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동 유압 부스터 시스템의 유압회로도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동 유압 부스터 시스템의 개략적인 제어블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동 유압 부스터 시스템에서 AHB 작동시의 유압 흐름을 설명하기 위한 유압회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동 유압 부스터 시스템에서 비상 제동시의 유압 흐름을 설명하기 위한 유압회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동 유압 부스터 시스템에서 급제동 상황에서의 유압 흐름을 설명하기 위한 유압회로도이다.1 is a hydraulic circuit diagram of an active hydraulic booster system for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic control block diagram of an active hydraulic booster system for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 is a hydraulic circuit diagram for explaining a hydraulic flow when an AHB is operated in an active hydraulic booster system of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
4 is a hydraulic circuit diagram for explaining hydraulic flow during emergency braking in an active hydraulic booster system for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
5 is a hydraulic circuit diagram for explaining a hydraulic flow in a sudden braking situation in an active hydraulic booster system for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments introduced below are provided as examples in order to sufficiently convey the idea of the present invention to those of ordinary skill in the art. The present invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description are omitted from the drawings, and in the drawings, the width, length, thickness, etc. of the components may be exaggerated and expressed for convenience. The same reference numbers throughout the specification denote the same elements.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동 유압 부스터 시스템의 유압회로도이다.1 is a hydraulic circuit diagram of an active hydraulic booster system for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 차량의 능동 유압 부스터 시스템은 크게 유압 제어장치(100)와 파워 소스 유닛(200)으로 구분할 수 있다.Referring to FIG. 1, an active hydraulic booster system of a vehicle can be largely divided into a
유압 제어장치(100)는 제동 시 운전자에 의해 조작되는 브레이크 페달(30)ㄹ로부터 힘이 전달되는 마스터 실린더(110)와, 이 마스터 실린더(110)의 상부에 결합되어 오일을 저장하는 리저버(115)와, 각각 두 개의 바퀴(RR, RL, FR, FL)와 연결된 두 개의 유압회로(HC1, HC2)와, 일정 수준의 압력을 저장하는 어큐뮬레이터(120)와, 마스터 실린더(110)와 연결되어 브레이크 페달(30)의 반력을 제공하도록 마련되는 페달 시뮬레이터(180)와, 이 페달 시뮬레이터(180)와 리저버(115)를 연결하는 유로에 설치된 시뮬레이션 밸브(186)를 포함한다.The
또한, 유압 제어장치(100)는 어큐뮬레이터(120)에서 각 바퀴(FL, FR, RL, RR)에 설치된 휠 실린더(20)로 전달되는 압력을 제어하도록 두 개의 유압회로(HC1, HC2)와 각각 연결된 어플라이 밸브(141,142) 및 릴리즈 밸브(143,144) 등을 더 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the
파워 소스 유닛(200)은 어큐뮬레이터(120)에 압력 형성을 위하여 리저버(115)로부터 오일을 흡입하여 어큐뮬레이터(120)로 토출하는 펌프(210)와, 이 펌프(210)의 구동을 위한 모터(220)를 포함한다.The
유압 제어장치(100)와 파워 소스 유닛(200)은 외부 배관(10)에 의하여 서로 접속된다. 즉, 파워 소스 유닛(200)의 펌프(210)와 유압 제어장치(100)의 어큐뮬레이터(120)가 외부 배관(10)에 의하여 연결된다.The
이하에서는 차량의 능동 유압 부스터 시스템을 구성하는 각 구성요소의 구조 및 기능에 대해 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the structure and function of each component constituting the active hydraulic booster system of the vehicle will be described in more detail.
먼저, 마스터 실린더(110)는 두 개의 유압회로를 갖도록 그 내부에 제1피스톤(111)과 제2피스톤(112)이 형성되며, 브레이크 페달(30)의 답력에 의해 유압을 발생시키도록 이루어진다. 마스터 실린더(110)는 각각 두 개의 유압회로(HC1, HC2)와 연결된다. 마스터 실린더(110)가 두 개의 유압회로를 갖는 것은 고장시 안전성을 확보하기 위함이다. 예컨대, 마스터 실린더(110)의 두 개의 유압 회로 중 첫 번째 회로는 차량의 우측 전륜(FR)과 좌측 후륜(RL)에 연결되고 나머지 회로는 좌측 전륜(FL)과 우측 후륜(RR)에 연결될 수 있다.First, the
마스터 실린더(110)는 상부 측에 오일을 저장하고 있는 리저버(115)가 설치되고, 하부에는 출구를 통해 유출된 오일이 각 바퀴(RR, RL, FR, FL)에 설치된 휠 실린더(20)로 유입되도록 한다.In the
한편, 미설명된 참조부호 31는 마스터 실린더(110)로 답력을 전달하기 위한 브레이크 페달(30)에 설치된 인풋로드이다.On the other hand,
펌프(210)는 리저버(115)로부터 유입되는 오일을 고압으로 펌핑하여 제동압력을 형성하기 위해 적어도 하나 이상 마련되며, 이 펌프(210)의 일측에는 펌프(210)에 구동력을 제공하기 위한 모터(220)가 마련된다.At least one
어큐뮬레이터(120)는 펌프(210)의 출구 측에 마련되어 펌프(210)의 구동에 의해 생성된 고압의 오일을 임시 저장한다. 즉, 어큐뮬레이터(120)는 외부 배관(10)에 의하여 펌프(210)와 연결된다. 이때, 외부 배관(10)에는 어큐뮬레이터(120)에 저장된 고압의 오일이 역류되는 것을 방지하도록 체크밸브(135)가 설치된다.The
연결유로(130)는 어큐률레이터(120)에 저장된 제동오일을 휠 실린더(20)로 전달하기 위하여 외부 배관(10)과 연결된다. 연결유로(130)는 제1 유압회로(HC1)와 연결된 제1 유입유로(BC1)(131)와, 제2 유압회로(HC2)와 연결된 제2 유입유로(BC2)(132)를 포함한다. 제1 유압회로(HC1)는 차량의 우측 전륜(FR)과 좌측 후륜(RL)에 연결되고, 제2 유압회로(HC2)는 좌측 전륜(FL)과 우측 후륜(RR)에 연결된다.The
제1 유입유로(BC1)(131)에는 어큐뮬레이터(120)에 저장된 제동오일을 제어하기 위한 제1 어플라이 밸브(141)와 제1 릴리즈 밸브(143)가 마련된다. 제2 유입유로(BC2)(132)에는 어큐뮬레이터(120)에 저장된 제동오일을 제어하기 위한 제2 어플라이 밸브(142)와 제2 릴리즈 밸브(144)가 마련된다. 이에 따라, 어큐뮬레이터(120)의 제동오일은 제1 유입유로(131)와 제2 유입유로(132)을 따라 각 휠 실린더(20)로 전달될 수 있다.A
제1 및 제2 어플라이 밸브(141, 142)와 제1 및 제2 릴리즈 밸브(143, 144)는 평상시 닫힌 상태를 유지하는 노말 클로즈형 솔레노이드 밸브로 구성될 수 있다. 이에 따라, AHB 작동시 제1 및 제2 어플라이 밸브(141, 142)가 개방되어 어큐뮬레이터(120)에 저장된 제동오일이 휠 실린더(20)에 전달된다.The first and
제1 유입유로(BC1)(131)와 연결된 휠 실린더(20) 사이에는 제1 유입밸브(151)가 마련되고, 제2 유입유로(BC2)(132)와 연결된 휠 실린더(20) 사이에는 제2 유입밸브(152)가 마련된다.A
제1 유입밸브(151)는 평상시 열린 상태를 유지하는 노말 오픈형 솔레노이드 밸브로 이루어질 수 있다. 제1 유입밸브(151)는 제1 어플라이 밸브(141)가 개방됨에 따라 어큐뮬레이터(210)로부터 휠 실린더(20)에 공급되는 제동오일량을 조절한다. 제2 유입밸브(152)는 제1 유입밸브(151)와 동일한 동작을 수행하도록 구성될 수 있다.The
또한, 유압 제어장치(100)는 휠 실린더(20)와 마스터 실린더(110)를 연결하는 리턴유로(160)를 포함하여 구성될 수 있다. 리턴유로(160)에는 그 중도에 휠 실린더(20)의 오일을 리저버(115)로 유출시키는 제1 유출밸브(161)과 제2 유출밸브(162)가 마련된다. 제1 유출밸브(161)과 제2 유출밸브(162)는 평상시 닫힌 상태를 유지하는 노말 클로즈형 솔레노이드밸브로 이루어질 수 있다.In addition, the
아울러, 유압 제어장치(100)는 제1 유입유로(BC1)(131)와 제2 유입유로(BC2)(132)에 각각 마련되어 압력 맥동을 최소화하기 위한 맥동 감쇠 장치(145)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 맥동 감쇠 장치(145)는 각각 어플라이 밸브(141, 142) 및 릴리즈 밸브(143, 144)와 유입밸브(151) 사이에서 발생되는 맥동을 감쇠하기 위하여 오일을 임시 저장할 수 있는 장치이다.In addition, the
제1 백업유로(171) 및 제2 백업유로(172)는 AHB 시스템이 고장일 경우 브레이크 페달(30)의 작동에 의해 각 휠 실린더(20)에 제동압력을 제공하는 비상 제동이 가능하도록 마스터 실린더(110)와 휠 실린더(20)사이에 유로를 형성한다.The
제1 백업유로(171)의 중도에는 제1 백업유로(171)를 개폐하는 제1 컷밸브(173)가 마련된다. 제2 백업유로(172)의 중도에는 제2 백업유로(172)를 개폐하는 제2 컷밸브(174)가 마련된다.In the middle of the
제1 백업유로(171)는 제1 컷밸브(173)를 통해 제1 유입유로(BC1)(131)와 연결되고, 제2 백업유로(172)는 제2 컷밸브(174)를 통해 제2 유입유로(BC2)(132)와 연결된다. 제1 백업유로(171)와 제2 백업유로(172)는 AHB 작동시 제1 컷밸브(173) 및 제2 컷밸브(174)에 의해서 차단된다.The
제1 컷밸브(173)과 제2 컷밸브(174)는 평상시 열린 상태를 유지하는 노말 오픈형 솔레노이드 밸브로 이루어질 수 있다.The
마스터 실린더(110)의 일측에는 브레이크 페달(30)의 답력을 형성하기 위한 페달 시뮬레이터(180)가 마련된다.One side of the
페달 시뮬레이터(180)는 마스터 실린더(110)의 출구 측에서 유출되는 오일을 저장할 수 있도록 마련된 시뮬레이션 챔버(182)와, 시뮬레이션 챔버(182)의 입구측에 마련된 시뮬레이션 밸브(186)를 포함한다. 시뮬레이션 챔버(182)는 피스톤(183)과 탄성부재(184)를 포함하여 시뮬레이션 챔버(182)로 유입되는 오일에 의해 일정 범위의 변위를 갖도록 형성된다. 시뮬레이터 밸브(186)는 평상시 닫힌 상태를 유지하는 노말 클로즈 타입의 솔레노이드밸브로 구성되어 운전자가 브레이크 페달(30)을 밟는 경우 개방되어 제동오일을 시뮬레이션 챔버(182)에 전달한다.The
또한, 페달 시뮬레이터(180)와 마스터 실린더(110) 사이에는 즉, 페달 시뮬레이터(180)와 시뮬레이션 밸브(186) 사이에는 시뮬레이션 체크밸브(185)가 마련되고, 이 시뮬레이션 체크밸브(185)는 마스터 실린더(110)와 연결된다. 시뮬레이션 체크밸브(185)는 브레이크 페달(30)의 답력에 따른 압력이 시뮬레이션 밸브(186)를 통해서만 페달 시뮬레이터(180)로 전달되도록 이루어진다. 이러한 시뮬레이션 체크밸브(185)는 브레이크 페달(30)의 답력의 해제시 페달 시뮬레이터(180)의 잔류압이 복귀되도록 스프링이 없는 배관용 체크밸브로 구성될 수 있다.In addition, a
한편, 브레이크 페달(30) 측에는 브레이크 페달(30)의 페달 스트로크를 검출하는 페달스트로크센서(105)가 마련된다. 페달스트로크센서(105)는 운전자가 브레이크 페달(30)을 밟을 때 변화하는 브레이크 페달(30)의 페달 스트로크를 검출한다.Meanwhile, a
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동 유압 부스터 시스템의 개략적인 제어블록도이다.2 is a schematic control block diagram of an active hydraulic booster system for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 차량의 능동 유압 부스터 시스템은 전반적인 제어를 수행하는 전자제어유닛(106)을 포함한다.Referring to FIG. 2, the active hydraulic booster system of the vehicle includes an
전자제어유닛(106)의 입력측에는 페달스트로크센서(105)가 전기적으로 연결된다.The
전자제어유닛(106)의 출력측에는 제1 및 제2 어플라이 밸브(141,142), 제1 및 제2 릴리즈 밸브(143,144), 제1 및 제2 컷밸브(173,174), 시뮬레이션 밸브(186) 및 모터(220)가 전기적으로 연결된다.On the output side of the
전자제어유닛(106)은 페달스트로크센서(105)를 통해 검출된 브레이크 페달(30)의 페달스트로크 정보를 근거로 하여 바퀴에 제동력을 제공할 수 있도록 모터(220)를 이용하여 펌프(220)을 작동시켜 유압을 직접 생성하고 그 유압을 통해 각 바퀴의 제동력을 제어하는 AHB 제어를 수행한다.The
한편, 전자제어유닛(106)은 급제동 상황시 모터(220)와 펌프(220)을 이용한 AHB 작동을 통해 각 바퀴에 제동력을 제공함과 함께 운전자의 브레이크 페달 답력에 따른 유압을 이용하여 각 바퀴에 추가적인 제동력을 제공한다. 이에 따라, 각 바퀴에 두 가지 제동력이 함께 제공되기 때문에 빠른 시간 내에 충분한 제동력을 확보할 수 있어 제동 응답시간과 제동거리를 단축시킬 수 있다.Meanwhile, the
이하에서는 전자제어유닛(106)의 작동에 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동 유압 부스터 시스템의 AHB 작동시의 유압 흐름을 설명하기 위한 유압회로도이다.3 is a hydraulic circuit diagram for explaining a hydraulic flow during AHB operation of an active hydraulic booster system of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 전자제어유닛(106)은 운전자가 브레이크 페달(30)을 밟으면 페달스트로크센서(105)를 통해 브레이크 페달(30)의 페달스트로크를 검출하고, 검출된 브레이크 페달(30)의 페달스트로크에 따라 목표 압력을 결정하고, 결정된 목표 압력을 발생시키도록 모터(220)를 통해 펌프(210)을 작동시킴으로써 어큐뮬레이터(120)에 고압의 제동오일을 충진시킨다. 이때, 목표 압력은, 브레이크 페달(30)의 페달스트로크에 대응하는 운전자의 요구 제동량에서 회생 제동량를 뺀 제동량일 수 있다.Referring to FIG. 3, the
전자제어유닛(106)은 어큐뮬레이터(120)에 충진된 고압의 제동오일이 각 휠 실린더(20)로 공급될 수 있도록 제1 및 제2 어플라이 밸브(141,142)를 개방시킨다.The
어플라이 밸브(141,142)를 개방시킴과 함께 전자제어유닛(106)은 제1 및 제2 백업유로(171,172)에 마련된 제1 및 제2 컷밸브(173,174)를 폐쇄시켜 제1 및 제2 백업유로(171,172)를 차단시킨다. 이에 따라, 제1 및 제2 어플라이 밸브(141,142)를 통과하여 각 휠 실린더(20)로 공급되는 제동오일이 제1 및 제2 백업유로(171,172)로 역류되지 않게 된다. 이로 인해, 마스터 실린더(110)과 제1 및 제2 컷밸브(173,174) 사이의 유로가 폐회로를 구성한다.In addition to opening the applied
이상의 구성요소들의 일련의 작동에 따라 화살표와 같은 방향으로의 유압 흐름이 생긴다.Hydraulic flow in the direction indicated by the arrow is generated according to the series of operations of the above components.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동 유압 부스터 시스템의 비상 제동시의 유압 흐름을 설명하기 위한 유압회로도이다.4 is a hydraulic circuit diagram for explaining hydraulic flow during emergency braking of an active hydraulic booster system of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 전자제어유닛(106)은 비상 제동 제어가 필요할 경우, 제1 및 제2 백업유로(171,172)에 설치된 제1 및 제2 컷밸브(173,174)를 원래의 개방상태로 전환시키고, 제1 및 제2 어플라이 밸브(141,142)를 원래의 폐쇄상태로 전환시킨다. 이에 따라, 화살표 방향의 유압 흐름과 같이, 브레이크 페달(30)의 작동으로 인한 마스터 실린더(110)의 압력이 제1 및 제2 백업유로(171,172)를 통해 곧바로 각 휠 실린더(20)로 전달될 수 있다. 이에 따라, 차량을 브레이크 페달(30)의 답력에 의해 제동시킬 수 있다.4, when emergency braking control is required, the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 능동 유압 부스터 시스템에서 급제동 상황에서의 유압 흐름을 설명하기 위한 유압회로도이다.5 is a hydraulic circuit diagram for explaining a hydraulic flow in a sudden braking situation in an active hydraulic booster system of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 전자제어유닛(106)은 차량의 급제동시 모터(220)를 통해 펌프(210)을 구동시켜 펌프 작동에 따라 생성되어 각 휠 실린더(20)에 공급되는 제1 유압을 생성한다. 이와 함께 전자제어유닛(106)은 제1 및 제2 어플라이 밸브(141,142)를 개방시켜 생성된 제1 유압을 각 휠 실린더(20)에 공급함과 함께 제1 및 제2 컷밸브(173,174)를 개방시켜 브레이크 페달(30)의 답력에 따라 마스터 실린더(111)에 생성된 제2 유압을 각 휠 실린더(20)에 함께 공급한다.Referring to FIG. 5, the
예를 들면, 전자제어유닛(106)은 운전자가 브레이크 페달(30)을 밟으면 페달스트로크센서(105)를 통해 브레이크 페달(30)의 페달스트로크를 검출하고, 검출된 브레이크 페달(30)의 페달스트로크에 따라 목표 압력을 결정하고, 결정된 목표 압력을 발생시키도록 모터(220)를 통해 펌프(210)을 작동시킴과 함께 제1 및 제2 어플라이 밸브(141,142)를 개방시킨다. 이에 따라, 어큐뮬레이터(120)에 고압의 제동오일을 충진되고, 어큐뮬레이터(120)에 충진된 고압의 제동오일이 각 휠 실린더(20)로 공급된다.For example, when the driver presses the
이때, 전자제어유닛(106)은 페달스트로크센서(105)를 통해 검출된 브레이크 페달(30)의 페달스트로크를 이용하여 급제동상황인지를 판단한다. 예를 들면, 브레이크 페달(30)의 페달스트로크값이 급제동판단을 위해 설정된 기준값보다 높고 그 페달스트로크값 기준값에 도달하는 시간이 급제동판단을 위해 설정된 기준시간보다 짧으면 급제동상황인 것으로 판단한다. 이때, 급제동상황은 페달스트로크센서(105) 대신에 차량의 다른 상태(예를 들면, 차속 대비 차량감속도 변화, 브레이크 페달 변위 변화, 브레이크 페달 각도 변화 등)를 감지하는 센서를 이용하여 감지하는 것도 가능하다.At this time, the
전자제어유닛(106)은 급제동상황이면, 급제동 초기에 운전자의 브레이크 페달(30)의 답력에 따른 유압이 각 휠 실린더(20)에 제공될 수 있도록 제1 및 제2 백업유로(171,172)에 마련된 제1 및 제2 컷밸브(173,174)를 급제동 초기에 미리 설정된 시간동안 개방시킨다. 이에 따라, 브레이크 페달(30)의 답력에 따른 제동오일이 제1 및 제2 컷밸브(173,174)을 거쳐 각 휠 실린더(20)에 추가적으로 공급된다.The
미리 설정된 시간이 경과하면, 제1 및 제2 컷밸브(173,174)를 폐쇄시켜 제1 및 제2 백업유로(171,172)를 차단시킨다. 이에 따라, 브레이크 페달(30)의 답력이 약해지더라도 제1 및 제2 어플라이 밸브(141,142)를 통과하여 각 휠 실린더(20)로 공급되는 제동오일이 제1 및 제2 백업유로(171,172)로 역류되지 않게 된다.When a preset time elapses, the first and
이와 같이, 급제동 상황시 모터(220)와 펌프(220)을 이용한 AHB 작동을 통해 각 바퀴에 제동력을 제공함과 함께 운전자의 브레이크 페달 답력에 따른 유압을 이용하여 각 바퀴에 추가적인 제동력을 제공함으로써 각 바퀴에 두 가지 제동력이 함께 제공되기 때문에 빠른 시간 내에 충분한 제동력을 확보할 수 있어 제동 응답시간과 제동거리를 단축시킬 수 있다.In this way, in a sudden braking situation, braking power is provided to each wheel through the AHB operation using the
105 : 페달스트로크센서 106 : 전자제어유닛
110 : 마스터 실린더 120 : 어큐뮬레이터
130 : 연결유로 131 : 제1 유입유로
132 : 제2 유입유로 135 : 체크밸브
141 : 제1 어플라이 밸브 142 : 제2 어플라이 밸브
160 : 리턴유로 171 : 제1 백업유로
172 : 제2 백업유로 173 : 제1 컷밸브
174 : 제2 컷밸브 180 : 페달 시뮬레이터
185 : 시뮬레이션 체크밸브 186 : 시뮬레이션 밸브
200 : 파워 소스 유닛 210 : 펌프
220 : 모터105: pedal stroke sensor 106: electronic control unit
110: master cylinder 120: accumulator
130: connecting passage 131: first inflow passage
132: second inflow passage 135: check valve
141: first applied valve 142: second applied valve
160: return flow 171: first backup flow
172: second backup passage 173: first cut valve
174: second cut valve 180: pedal simulator
185: simulation check valve 186: simulation valve
200: power source unit 210: pump
220: motor
Claims (7)
상기 마스터 실린더에 결합되어 브레이크액을 저장하는 리저버;
상기 리저버로부터 브레이크액을 펌핑하는 펌프를 구동시키는 모터;
상기 모터에 의해 구동된 상기 펌프의 작동에 따라 상기 펌핑된 브레이크액을 각 휠 실린더로 안내하는 유입유로;
상기 유입유로와 연결되며, 브레이크 페달의 답력에 따라 상기 마스터 실린더의 브레이크액을 상기 각 휠 실린더로 안내하는 백업유로;
상기 백업유로에 마련되어 상기 백업유로를 차단시키는 컷 밸브; 및
차량의 급제동시, 상기 펌프를 통해 제1 유압을 생성하여 상기 유입유로를 통해 각 휠 실린더로 공급함과 함께 상기 급제동 초기에 상기 컷 밸브를 개방시켜 상기 브레이크 페달의 답력에 의해 상기 마스터 실린더에 생성된 제2 유압을 상기 백업유로를 통해 각 휠 실린더로 공급하는 전자제어유닛;을 포함하는 차량의 능동 유압 부스터 시스템.Master cylinder;
A reservoir coupled to the master cylinder to store brake fluid;
A motor that drives a pump that pumps brake fluid from the reservoir;
An inflow passage for guiding the pumped brake fluid to each wheel cylinder according to the operation of the pump driven by the motor;
A backup passage connected to the inflow passage and guiding the brake fluid of the master cylinder to each of the wheel cylinders according to a foot force of a brake pedal;
A cut valve provided in the backup passage to block the backup passage; And
During sudden braking of the vehicle, the first hydraulic pressure is generated through the pump and supplied to each wheel cylinder through the inflow passage, and the cut valve is opened at the initial stage of the sudden braking, and generated in the master cylinder by the pedal effort of the brake pedal. An active hydraulic booster system for a vehicle including; an electronic control unit supplying a second hydraulic pressure to each wheel cylinder through the backup passage.
상기 전자제어유닛은 상기 급제동 초기에 미리 설정된 시간 동안 상기 컷 밸브를 개방시키고, 상기 미리 설정된 시간이 경과하면 상기 컷 밸브를 폐쇄시키는 차량의 능동 유압 부스터 시스템.The method of claim 1,
The electronic control unit opens the cut valve for a preset time at the initial stage of the sudden braking, and closes the cut valve when the preset time elapses.
상기 컷 밸브는 평상시 열린 상태를 유지하는 노말 오픈형 솔레노이드밸브인 차량의 능동 유압 부스터 시스템.The method of claim 1,
The cut valve is an active hydraulic booster system for a vehicle that is a normally open solenoid valve that maintains an open state.
상기 전자제어유닛은, 상기 브레이크 페달의 페달스트로크를 검출하는 페달스트로크센서를 통해 검출된 상기 브레이크 페달의 페달스트로크를 근거로 상기 차량의 급제동 여부를 판단하는 차량의 능동 유압 부스터 시스템.The method of claim 1,
The electronic control unit is an active hydraulic booster system for a vehicle that determines whether the vehicle is suddenly braked based on a pedal stroke of the brake pedal detected through a pedal stroke sensor that detects a pedal stroke of the brake pedal.
상기 백업유로에 마련되어 상기 백업유로를 차단시키는 컷 밸브;
상기 브레이크 페달의 페달스트로크를 검출하는 페달스트로크센서; 및
상기 페달스트로크센서를 통해 검출된 상기 브레이크 페달의 페달스트로크를 근거로 차량의 급제동여부를 판단하고, 상기 차량의 급제동시, 상기 펌프를 통해 제1 유압을 생성하여 상기 유입유로를 통해 각 휠 실린더로 공급함과 함께 상기 급제동 초기에 상기 컷 밸브를 개방시켜 상기 브레이크 페달의 답력에 의해 상기 마스터 실린더에 생성된 제2 유압을 상기 백업유로를 통해 각 휠 실린더로 공급하는 전자제어유닛;을 포함하는 차량의 능동 유압 부스터 시스템.A master cylinder, a reservoir coupled to the master cylinder to store brake fluid, a motor that drives a pump that pumps brake fluid from the reservoir, and brake fluid from each wheel according to the operation of the pump driven by the motor. In the active hydraulic booster system of a vehicle comprising an inlet passage for guiding a cylinder, and a backup passage connected to the inlet passage and guiding the brake fluid of the master cylinder to each of the wheel cylinders according to a foot force of a brake pedal,
A cut valve provided in the backup passage to block the backup passage;
A pedal stroke sensor for detecting a pedal stroke of the brake pedal; And
Based on the pedal stroke of the brake pedal detected through the pedal stroke sensor, it is determined whether the vehicle is suddenly braked, and when the vehicle is suddenly braked, a first hydraulic pressure is generated through the pump to each wheel cylinder through the inflow passage. And an electronic control unit that opens the cut valve at the initial stage of the sudden braking while supplying the second hydraulic pressure generated in the master cylinder by the pedal effort of the brake pedal to each wheel cylinder through the backup passage. Active hydraulic booster system.
상기 전자제어유닛은, 상기 급제동 초기에 미리 설정된 시간 동안 상기 컷 밸브를 개방시키고, 상기 미리 설정된 시간이 경과하면 상기 컷 밸브를 폐쇄시키는 차량의 능동 유압 부스터 시스템.The method of claim 6,
The electronic control unit is an active hydraulic booster system for a vehicle that opens the cut valve for a preset time at the beginning of the sudden braking and closes the cut valve when the preset time elapses.
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