KR102257921B1 - Integrated Electronic Hydraulic Brake - Google Patents
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Abstract
펌프 작동 시 발생되는 압력 맥동을 저감할 수 있는 통합 전자제어 유압 브레이크 가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 통합 전자제어 유압 브레이크는 브레이크 페달의 답력에 의해 유압을 발생시키는 마스터실린더와, 마스터실린더에 결합되어 오일을 저장하는 리저버와, 오일을 저장하여 압력을 조절하는 어큐뮬레이터와, 어큐뮬레이터와 각 차륜에 설치된 휠 실린더 사이에 연결되어 어큐뮬레이터로부터 휠 실린더로 전달되는 압력을 제어하는 유량제어밸브 및 감압밸브를 구비하는 통합 유압 제어장치; 및 상기 어큐뮬레이터에 압력 형성을 위하여 유압배관을 통해 리저버로부터 오일을 흡입하여 어큐뮬레이터로 토출하는 펌프와, 펌프의 구동을 위한 모터를 구비하는 파워 소스 유닛;을 포함하고, 상기 통합 유압 제어장치는 상기 어큐뮬레이터와 상기 유량제어밸브 사이에 연결된 유로에 유로보다 체적이 큰 공간으로 마련되는 맥동저감챔버를 더 포함한다.An integrated electronically controlled hydraulic brake is disclosed that can reduce pressure pulsations during pump operation. An integrated electronically controlled hydraulic brake according to an embodiment of the present invention includes a master cylinder that generates hydraulic pressure by the foot of a brake pedal, a reservoir that is coupled to the master cylinder to store oil, and an accumulator that stores oil to control pressure, An integrated hydraulic control device including a flow control valve and a pressure reducing valve connected between the accumulator and the wheel cylinders installed on each wheel to control pressure transmitted from the accumulator to the wheel cylinders; And a power source unit including a pump that sucks oil from a reservoir through a hydraulic pipe and discharges the oil to the accumulator to form pressure in the accumulator, and a motor for driving the pump, wherein the integrated hydraulic control device includes the accumulator. And a pulsation reduction chamber provided in a flow path connected between the flow control valve and a space having a volume larger than that of the flow path.
Description
본 발명은 통합 전자제어 유압 브레이크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 펌프 작동 시 발생되는 압력 맥동을 저감할 수 있는 통합 전자제어 유압 브레이크에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated electronically controlled hydraulic brake, and more particularly, to an integrated electronically controlled hydraulic brake capable of reducing pressure pulsations generated during pump operation.
최근 연비 향상 및 배기가스 저감을 위하여 하이브리드 자동차, 연료 전지 자동차, 전기 자동차 등의 개발이 활발히 진행되고 있다. 이러한 차량에는 필수적으로 제동장치 즉, 차량용 브레이크시스템의 제동장치가 설치되는데, 여기서 차량용 브레이크 제동장치는 달리고 있는 차량의 속도를 줄이거나 정지시키는 기능을 하는 장치를 말한다.Recently, in order to improve fuel efficiency and reduce exhaust gas, development of hybrid vehicles, fuel cell vehicles, and electric vehicles has been actively conducted. In such a vehicle, a braking device, that is, a braking device for a vehicle brake system, is essentially installed. Here, the vehicle brake braking device refers to a device that functions to reduce or stop the speed of a running vehicle.
통상적인 차량용 브레이크시스템의 제동장치에는 엔진의 흡입압을 사용해서 제동력을 발생하는 진공 브레이크와, 유압을 사용해서 제동력을 발생하는 유압 브레이크가 있다.Brake systems of a typical vehicle brake system include a vacuum brake that generates braking force using the suction pressure of an engine, and a hydraulic brake that generates braking force using hydraulic pressure.
진공 브레이크는 진공 부스터에서 차량 엔진의 흡입압과 대기압의 압력차를 이용하여 작은 힘으로 큰 제동력을 발휘할 수 있도록 하는 장치이다. 즉, 운전자가 브레이크 페달을 밟을 때 페달에 가해진 힘보다 훨씬 큰 출력을 발생시키는 장치이다.The vacuum brake is a device that enables a large braking force to be exerted with a small force by using the pressure difference between the suction pressure of the vehicle engine and the atmospheric pressure in the vacuum booster. That is, when the driver presses the brake pedal, it is a device that generates an output that is much greater than the force applied to the pedal.
이러한 종래의 진공 브레이크는 진공 형성을 위해서 진공 부스터에 차량 엔진의 흡입압이 공급되어야 하고, 이에 따라 연비 효율이 저감되는 문제점이 있었다. 그리고 차량의 정차 시에도 진공 형성을 위해서 엔진을 상시 구동해야 하는 문제점이 있었다.In such a conventional vacuum brake, a suction pressure of a vehicle engine must be supplied to a vacuum booster in order to form a vacuum, and accordingly, there is a problem in that fuel efficiency is reduced. In addition, even when the vehicle is stopped, there is a problem that the engine must be always driven to form a vacuum.
또한, 상기 연료 전지 자동차 및 전기 자동차의 경우 엔진이 없기 때문에 제동 간 운전자의 답력을 증폭시켜주는 기존의 진공 브레이크의 적용이 불가능하고, 하이브리드 자동차의 경우 연비 향상을 위하여 정차 시 공회전 정지 기능을 구현하여야 하므로 유압 브레이크의 도입이 필요하다.In addition, in the case of the fuel cell vehicle and electric vehicle, since there is no engine, the application of the existing vacuum brake that amplifies the driver's effort between braking is not possible. Therefore, it is necessary to introduce a hydraulic brake.
즉, 상기한 바와 같이 모든 차량에서 연비 향상을 위해 회생 제동 구현이 필요한바, 유압 브레이크의 도입시 그 기능의 구현이 용이하다.That is, as described above, since regenerative braking is required to improve fuel efficiency in all vehicles, it is easy to implement the function when the hydraulic brake is introduced.
한편, 유압 브레이크의 한 종류인 전자제어 유압 브레이크 시스템(Electro-hydraulic brake system)은 운전자가 페달을 밟으면 전자제어유닛이 이를 감지하고 유압을 마스터실린더에 공급함으로써, 각 바퀴의 휠실린더에 제동유압을 전달하여 제동력을 발생하는 브레이크 시스템이다.On the other hand, in the electro-hydraulic brake system, which is a type of hydraulic brake, when the driver presses the pedal, the electronic control unit senses it and supplies hydraulic pressure to the master cylinder, thereby supplying braking hydraulic pressure to the wheel cylinders of each wheel. It is a brake system that transmits and generates braking force.
이러한 전자제어 유압제동 시스템은 휠실린더로 전달되는 제동유압을 제어하기 위하여 마스터실린더, 배력부, 리저버 및 페달 시뮬레이터 등으로 구성된 액추에이터와, 각 휠의 제동력을 독립적으로 제어하는 ESC(차량자세제어 시스템) 및 모터와 펌프, 어큐뮬레이터, 제어밸브 등으로 구성된 HPU는 각각의 유닛으로 구성되어진다.Such an electronically controlled hydraulic braking system includes an actuator composed of a master cylinder, a boosting unit, a reservoir, and a pedal simulator to control the braking hydraulic pressure transmitted to the wheel cylinder, and an ESC (Vehicle Posture Control System) that independently controls the braking force of each wheel. And HPU, which is composed of a motor, a pump, an accumulator, and a control valve, is composed of each unit.
본 발명의 실시예는 제동 작동에 따라 유압회로에서의 펌프 작동 시 발생되는 압력 맥동을 저감할 수 있는 통합 전자제어 유압 브레이크를 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide an integrated electronically controlled hydraulic brake capable of reducing pressure pulsations generated when a pump is operated in a hydraulic circuit according to a braking operation.
본 발명의 일 측면에 따르면, 브레이크 페달의 답력에 의해 유압을 발생시키는 마스터실린더와, 상기 마스터실린더에 결합되어 오일을 저장하는 리저버와, 오일을 저장하여 압력을 조절하는 어큐뮬레이터와, 상기 어큐뮬레이터와 각 차륜에 설치된 휠 실린더 사이에 연결되어 상기 어큐뮬레이터로부터 상기 휠 실린더로 전달되는 압력을 제어하는 유량제어밸브 및 감압밸브를 구비하는 통합 유압 제어장치; 및 상기 어큐뮬레이터에 압력 형성을 위하여 유압배관을 통해 상기 리저버로부터 오일을 흡입하여 상기 어큐뮬레이터로 토출하는 펌프와, 상기 펌프의 구동을 위한 모터를 구비하는 파워 소스 유닛;을 포함하고, 상기 통합 유압 제어장치는 상기 어큐뮬레이터와 상기 유량제어밸브 사이에 연결된 유로에 유로보다 체적이 큰 공간으로 마련되는 맥동저감챔버를 더 포함하는 통합 전자제어 유압 브레이크가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, a master cylinder that generates hydraulic pressure by the pedal effort of a brake pedal, a reservoir that is coupled to the master cylinder to store oil, an accumulator that stores oil to control pressure, and the accumulator and each An integrated hydraulic control device including a flow control valve and a pressure reducing valve connected between wheel cylinders installed on the wheel to control pressure transmitted from the accumulator to the wheel cylinder; And a power source unit including a pump that sucks oil from the reservoir through a hydraulic pipe and discharges the oil to the accumulator to form pressure in the accumulator, and a motor for driving the pump. May be provided with an integrated electronically controlled hydraulic brake further comprising a pulsation reduction chamber provided in a flow path connected between the accumulator and the flow control valve in a space having a volume larger than that of the flow path.
또한, 상기 맥동저감챔버는 상기 유량제어밸브가 차단되었을 때 상기 펌프와 상기 유량제어밸브 사이에서 상기 펌프에 의해 생성되는 고압의 유압 맥동을 저감하는 통합 전자제어 유압 브레이크가 제공될 수 있다.In addition, the pulsation reduction chamber may be provided with an integrated electronically controlled hydraulic brake that reduces the high pressure hydraulic pulsation generated by the pump between the pump and the flow control valve when the flow control valve is shut off.
또한, 상기 통합 유압 제어장치는 두 개의 차륜과 연결된 두 개의 유압회로를 더포함하는 통합 전자제어 유압 브레이크가 제공될 수 있다.In addition, the integrated hydraulic control device may be provided with an integrated electronically controlled hydraulic brake further comprising two hydraulic circuits connected to two wheels.
또한, 상기 유량제어밸브 및 상기 감압밸브는 상기 두 개의 유압회로 중 어느 하나에 연결되는 통합 전자제어 유압 브레이크가 제공될 수 있다.In addition, the flow control valve and the pressure reducing valve may be provided with an integrated electronically controlled hydraulic brake connected to one of the two hydraulic circuits.
또한, 상기 통합 유압 제어장치는 상기 마스터실린더와 상기 두 개의 유압회로 사이에 장착되어 운전자의 답력에 따른 유압을 차단하는 제1 및 제2 차단밸브를 더 포함하는 통합 전자제어 유압 브레이크가 제공될 수 있다.In addition, the integrated hydraulic control device may be provided with an integrated electronically controlled hydraulic brake further comprising first and second shut-off valves that are mounted between the master cylinder and the two hydraulic circuits to block hydraulic pressure according to the driver's foot pressure. have.
또한, 상기 통합 유압 제어장치는 상기 제1 유압회로와 상기 제1 차단밸브 사이의 유로와, 상기 제2 유압회로와 상기 제2 차단밸브 사이의 유로를 서로 연결하도록 마련되는 밸런스밸브를 더 포함하여 상기 두 개의 유압회로의 압력 편차를 제어하는 통합 전자제어 유압 브레이크가 제공될 수 있다.In addition, the integrated hydraulic control device further includes a balance valve provided to connect a flow path between the first hydraulic circuit and the first shutoff valve, and a flow path between the second hydraulic circuit and the second shutoff valve. An integrated electronically controlled hydraulic brake for controlling the pressure difference between the two hydraulic circuits may be provided.
또한, 상기 통합 유압 제어장치는 상기 마스터실린더와 연결되어 브레이크 페달의 반력을 제공하도록 마련되는 페달 시뮬레이터를 더 포함하는 통합 전자제어 유압 브레이크가 제공될 수 있다.In addition, the integrated hydraulic control device may be provided with an integrated electronically controlled hydraulic brake further including a pedal simulator connected to the master cylinder to provide a reaction force of the brake pedal.
또한, 상기 통합 유압 제어장치는 상기 마스터실린더와 상기 페달 시뮬레이터의 연결을 제어하는 시뮬레이션 밸브를 더 포함하는 통합 전자제어 유압 브레이크가 제공될 수 있다.In addition, the integrated hydraulic control device may be provided with an integrated electronically controlled hydraulic brake further comprising a simulation valve for controlling the connection between the master cylinder and the pedal simulator.
또한, 상기 파워 소스 유닛은 작동 노이즈의 분리를 위해 별도의 유닛으로 마련되고, 상기 통합 유압 제어장치와 상기 파워 소스 유닛은 외부 배관에 의하여 서로 연결되는 통합 전자제어 유압 브레이크가 제공될 수 있다.In addition, the power source unit may be provided as a separate unit to separate operating noise, and the integrated hydraulic control device and the power source unit may be provided with an integrated electronically controlled hydraulic brake connected to each other by an external pipe.
본 발명의 실시예에 따른 통합 전자제어 유압 브레이크는 맥동저감챔버를 마련함으로써, 유압회로에서 발생되는 맥동을 저감할 수 있다.The integrated electronically controlled hydraulic brake according to an embodiment of the present invention may reduce pulsation generated in the hydraulic circuit by providing a pulsation reduction chamber.
또한, 유압회로에서 발생되는 맥동이 저감됨으로써 제동 시 차량 내에서 발생되는 소음 및 진동이 저감될 수 있다.In addition, by reducing the pulsation generated in the hydraulic circuit, noise and vibration generated in the vehicle during braking may be reduced.
또한, 유압회로에서 발생되는 맥동이 저감됨으로써 제동 시 제동성능이 향상될 수 있다.In addition, as the pulsation generated in the hydraulic circuit is reduced, braking performance may be improved during braking.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 통합 전자제어 유압 브레이크의 유압회로도를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 A를 확대 도시한 도면이다.1 is a view showing a hydraulic circuit diagram of an integrated electronically controlled hydraulic brake according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of A of FIG. 1.
이하에서는 본 발명의 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이하에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 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.The embodiments introduced below are provided as examples in order to sufficiently convey the spirit of the present invention to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. 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 components may be exaggerated and expressed for convenience. The same reference numbers throughout the specification indicate the same elements.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 통합 전자제어 유압 브레이크의 유압회로도를 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 A를 확대 도시한 도면이다.1 is a view showing a hydraulic circuit diagram of an integrated electronically controlled hydraulic brake according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view of A of FIG. 1.
도 1과 도 2에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 통합 전자제어 유압브레이크는 크게 두 개의 유닛으로 구성될 수 있다. 도면을 참조하면, 제동 시 운전자에 의해 조작되는 브레이크 페달(30)과, 브레이크 페달(30)로부터 힘이 전달되는 마스터실린더(110)와, 마스터실린더(110)의 상부에 결합되어 오일을 저장하는 리저버(115)와, 각각 두 개의 차륜(RR, RL, FR, FL)과 연결된 두 개의 유압회로(HC1, HC2)와, 마스터실린더(110)와 두 개의 유압회로(HC1, HC2) 사이에 장착되어 운전자의 답력에 따른 유압을 차단하는 제1 및 제2 차단밸브(173, 174)와, 일정 수준의 압력을 저장하는 어큐뮬레이터(120)와, 마스터실린더(110)와 연결되어 브레이크 페달(30)의 반력을 제공하도록 마련되는 페달 시뮬레이터(180) 및, 페달 시뮬레이터(180)와 상기 리저버(115)를 연결하는 유로(188)에 설치된 시뮬레이션 밸브(186)를 구비하는 통합 유압제어장치(100) 및, 어큐뮬레이터(120)에 압력 형성을 위하여 유압배관(116)을 통해 리저버(115)로부터 오일을 흡입하여 어큐뮬레이터(120)로 토출하는 펌프(210)와, 상기 펌프(210)의 구동을 위한 모터(220)를 구비하는 파워 소스 유닛(200)을 포함하여 구성될 수 있다.As shown in Figs. 1 and 2, the integrated electronically controlled hydraulic brake according to the present invention can be largely composed of two units. Referring to the drawings, the
또한, 통합 유압 제어장치(100)는 두 개의 유압회로(HC1, HC2) 중 어느 하나에 연결되어 어큐뮬레이터(120)로부터 각 차륜(FL, FR, RL, RR)에 설치된 휠실린더(20)로 전달되는 압력을 제어하는 유량제어밸브(141) 및 감압밸브(142)와, 두 개의 유압회로(HC1, HC2)를 연결하는 밸런스밸브(190)와, 압력을 측정하기 위한 압력센서(101, 102, 103) 등을 더 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the integrated
이때, 통합 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 통합 유압제어장치(100)의 어큐뮬레이터(120)가 외부 배관(10)에 의하여 연결된다. 상기 펌프(210)와 모터(220)로 구성된 파워 소스 유닛(200)을 별도의 유닛으로 구성한 것은 작동 노이즈를 분리하기 위함이며, 또한 통합 유압 제어장치(100)에 마스터실린더(110), 리저버(115), 페달 시뮬레이터(180)를 단일품으로 묶고 ESC 및 HPU의 기능을 포함시켜 통합 전자제어 유압 브레이크의 중량 감소 및 장착 공간을 개선하기 위함이다.At this time, the integrated
후술할 펌프(210)의 작동 시 각 유로는 유압에 의해 맥동이 발생하게 된다. 이 때, 유량제어밸브(141)가 차단되면 펌프(210)와 유량제어밸브(141) 사이의 유압은 상대적으로 더욱 고압인 상태가 된다. 이에, 고압의 유압이 어큐뮬레이터(120)를 거치더라도 맥동 성분이 남아서 각 유로 및 장치에 진동을 전달하여 가진을 발생하게 된다. 이러한 가진 발생은 결국 소음을 발생하여 제동 작동 시 소음을 발생하게 된다.When the
펌프(210) 맥동에 따른 맥동을 저감하기 위하여 통합 유압 제어장치(100)는 어큐뮬레이터(120)와 유량제어밸브(141) 사이에 마련되는 맥동저감챔버(300)를 더 포함한다.In order to reduce the pulsation caused by the pulsation of the
맥동저감챔버(300)는 일반적인 유로의 체적보다 큰 체적을 가지는 챔버로 형성된다. 이 때, 체적의 크기에 따라 맥동이 저감되는 효과가 달라지므로 맥동을 최소화 할 수 있는 적절한 크기의 체적으로 적용시킬 수 있다.The
맥동저감챔버(300)가 포함됨으로써 맥동에 따른 진동 및 소음을 효과적으로 저감할 수 있게 된다.By including the
한편 본 발명의 일 실시예로서 통합 유압 제어장치(100)가 체크밸브(135) 및 어큐뮬레이터(120)를 포함하는 것으로 설명하였으나, 이는 일례로서 체크밸브(135) 및 어큐뮬레이터(120)는 파워 소스 유닛(200)에 포함될 수 있다.Meanwhile, as an embodiment of the present invention, it has been described that the integrated
이와 같은 통합 전자제어 유압 브레이크를 구성하는 각 구성요소의 구조 및 기능에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 먼저, 마스터실린더(110)는 적어도 하나의 챔버로 구성되어 액압을 발생시킬 수 있도록 이루어질 수 있으나, 도시된 바에 따르면, 마스터실린더(110)는 두 개의 챔버로 구성되어 그 내부에 제1피스톤(111)과 제2피스톤(112)이 형성된다. 이에, 브레이크 페달(30)의 답력에 의해 유압을 발생시키도록 이루어지며, 각각 두 개의 유압회로(HC1, HC2)와 연결된다. 이러한 마스터실린더(110)는 상부 측에 오일을 저장하고 있는 리저버(115)가 설치되고, 하부에는 출구를 통해 유출된 오일이 후술할 제1 및 제2 백업유로(171, 172)를 통해 각 차륜(RR, RL, FR, FL)에 설치된 휠실린더(20)로 유입되도록 한다.The structure and function of each component constituting such an integrated electronically controlled hydraulic brake will be described in more detail. First, the
한편, 상기 마스터실린더(110)가 두 개의 챔버를 갖추어 두 유압회로(HC1, HC2)와 연결된 것은 고장시 안전성을 확보하기 위함이다. 예컨대, 도시된 바와 같이, 두 개의 유압회로(HC1, HC2) 중 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. 또는 이와 달리 두 개의 유압회로(HC1, HC2) 중 제1 유압회로(HC1)를 두 개의 전륜(FL, FR) 그리고 제2 유압회로(HC2)를 두 개의 후륜(RL, RR)에 연결할 수 있다. 이와 같이, 두 개의 유압회로(HC1, HC2)를 독립적으로 구성하는 것은, 한쪽 회로의 고장 시에도 차량의 제동이 가능하도록 하기 위함이다.Meanwhile, the
한편, 각 유압회로(HC1, HC2)에는 휠실린더(20)로 연결되는 유로를 포함하고, 이 유로에는 액압을 제어하는 복수의 밸브(151, 161)가 설치된다. 도시된 바에 따르면, 복수의 밸브(151, 161)는 휠실린더(20)의 상류측에 배치되어 액압이 휠실린더로 전달되는 것을 제어하는 평시 개방형(Normally Open type, 이하 ‘NO 타입’이라 한다) 솔레노이드밸브(151)와, 휠실린더(20)의 하류측에 배치되어 휠실린더(20)에서 액압이 빠져나가는 것을 제어하는 평시 폐쇄형(Normally Cloesd type, 이하 ‘NC 타입’이라 한다) 솔레노이드밸브(161)로 구별된다. 이러한 솔레노이드밸브(151, 161)의 개폐동작은 통상적으로 사용되는 전자제어유닛(미도시)에 의해 제어될 수 있다.Meanwhile, each of the hydraulic circuits HC1 and HC2 includes a flow path connected to the
또한, 각 유압회로(HC1, HC2)는 NC 타입 솔레노이드밸브(161)와 유압배관(116)을 연결하는 리턴유로(160)를 포함하여 구성된다. 리턴유로(160)는 휠실린더(20)로 전달된 액압을 배출하여 리저버(115) 또는 펌프(210)의 펌핑에 의하여 어큐뮬레이터(120)로 전달하도록 이루어진다.In addition, each hydraulic circuit (HC1, HC2) is configured to include a
이러한 두 유압회로(HC1, HC2) 사이에는 밸런스밸브(190)가 설치되어 두 유압회로(HC1, HC2)의 접속을 제어한다. 상기 밸런스밸브(190)는 평상시 닫혀있다가 압력정보를 기반으로 밸브가 열리도록 작동하는 노말 클로즈 타입의 솔레노이드밸브로 마련된다. 이 밸런스밸브(190)는 두 유압회로(HC1, HC2)를 연결하여 각 유압회로(HC1, HC2)에 마련된 휠실린더(20)로 유압이 공급되도록 이루어진 것으로서, 그 작동구조에 대해서는 아래에서 다시 설명하기로 한다.A
한편, 미설명된 참조부호 (31)은 마스터실린더(110)로 답력을 전달하기 위한 브레이크 페달(30)에 설치된 인풋로드(31)이다.On the other hand, a
펌프(210)는 리저버(115)로부터 유입되는 오일을 고압으로 펌핑하여 제동압을 형성하기 위해 적어도 하나 이상 마련되며, 이 펌프(210)의 일측에는 펌프(210)에 구동력을 제공하기 위한 모터(220)가 마련된다. 모터(220)는 브레이크 페달(30)의 답력에 따른 운전자의 제동의지를 후술할 제1 압력센서(101) 또는 페달변위센서로부터 전달받아 구동될 수 있다.At least one
어큐뮬레이터(120)는 펌프(210)의 출구 측에 마련되어 펌프(210)의 구동에 의해 생성된 고압의 오일을 임시 저장한다. 즉, 전술한 바와 같이 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
어큐뮬레이터(120)의 출구 측에는 제2 압력센서(102)를 마련하여 어큐뮬레이터(120)의 오일 압력을 측정한다. 이때, 제2 압력센서(102)로부터 측정된 오일압력은 전자제어유닛(미도시)에 의해 설정압력과 비교되어 측정 압력이 낮은 경우 펌프(210)를 구동하여 리저버(115)의 오일을 흡입하여 어큐뮬레이터(120)에 충진시키게 된다.A
이러한 펌프(210)와 모터(220)에 의해 어큐률레이터(120)에 저장된 제동오일을 휠실린더(20)로 전달하기 위하여 외부 배관(10)과 연결된 제1 및 제2 연결유로(130, 132)를 갖추고, 이 제2 연결유로(132)는 두 개의 유압회로(HC1, HC2) 중 어느 하나의 유압회로와 연결된다. 도시된 바에 따르면 제2 연결유로(132)는 제1 유압회로(HC1)와 연결된다. 또한 제1 연결유로(130)에는 어큐뮬레이터(120)에 저장된 제동오일을 제어하기 위한 유량제어밸브(141)와 갑압밸브(142)가 마련된다.The first and
유량제어밸브(141)와 감압밸브(142)는 평소 닫힌 상태를 유지하는 노말 클로즈 타입의 솔레노이드 밸브로 구성된다. 이에, 운전자가 브레이크 페달(30)을 밟는 경우 유량제어밸브(141)가 개방되어 어큐뮬레이터(120)에 저장된 제동오일을 휠실린더(20)에 전달한다. 이때, 유량제어밸브(141)를 통하여 전달되는 제동오일은 제2 연결유로(132)와 연결된 제1 유압회로(HC1)로 전달됨과 동시에, 두 유압회로(HC1, HC2)를 연결하는 밸런스밸브(190)가 개방되어 제2 유압회로(HC2)로도 제동오일이 전달되게 된다. 즉, 어큐뮬레이터(120)의 제동오일이 유량제어밸브(141)와 밸런스밸브(190)가 개방됨에 따라 각 휠실린더(20)로 전달되게 된다.The
이러한 유량제어밸브(141) 및 감압밸브(142)는 단일의 밸브로 구성되어 제동유압을 공급하는 구조로 이루어지기 때문에 고용량의 밸브로 구성된다. 또한, 유량제어밸브(141)와 감압밸브(142)가 단일의 밸브로 구성된 것으로 도시되었으나 이에 한정되지 않으며, 용량이 부족할 경우 둘 이상의 밸브 조합으로 구성될 수 있다.Since the
한편, 통합 유압 제어장치(100)는 제1 연결유로(130)에 마련되어 어큐뮬레이터에 의해 저감되지 않은 맥동을 저감하는 맥동저감챔버(300)와, 제2 연결유로(132)에 마련되어 압력 맥동을 최소화하기 위한 맥동 감쇠 장치(145)를 더 포함하여 구성될 수 있다.On the other hand, the integrated
상술한 맥동저감챔버(300)는 적절한 체적이 형성되어 남아있는 고압의 유압을 일반적인 유로보다 상대적으로 큰 체적으로 마련되는 공간을 지나도록 하여 압력을 줄일 수 있다.The above-described
맥동감쇠장치(145)는 각각 유량제어밸브(141) 및 감압밸브(142)와 NO 타입 솔레노이드밸브(151) 사이에서 발생되는 맥동을 감쇠하기 위하여 오일을 임시 저장할 수 있는 장치로서, 이 기술분야에서 널리 알려진 공지의 기술이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.The
또한, 제2 연결유로(132)에는 유압회로(HC1)로 전달되는 압력을 감지하기 위한 제3 압력센서(103)가 마련된다. 이에, 제3 압력센서(103)로부터 감지된 제동오일의 압력에 따라 맥동이 저하되도록 맥동감쇠장치(145)를 제어할 수 있게 된다.In addition, a
본 발명에 따르면, 통합 전자제어 유압 브레이크가 고장일 경우 마스터실린더(110)와 두 개의 유압회로(HC1, HC2)를 연결하는 제1 백업유로(171) 및 제2 백업유로(172)가 마련될 수 있다. 이 제1 백업유로(171)의 중도에는 마스터실린더(110)의 운전자의 답력에 따른 압력을 차단하는 제1 차단밸브(173)가 설치되고, 제2 백업유로(172)의 중동에는 제2 차단밸브(174)가 설치된다. 이러한 제1 및 제2 차단밸브(173, 174)는 평상시 개방되어 있다가 정상상태의 제동 작용시 밸브가 닫히도록 작동하는 NC 타입의 솔레노이드밸브로 마련된다. 또한, 제1 백업유로(171)는 제1 차단밸브(173)를 통해 제1 유압회로(HC1) 및 제2 연결유로(132)와 연결되고, 제2 백업유로(172)는 제2 차단밸브(174)를 통해 제2 유압회로(HC2)와 연결된다. 특히, 제1 백업유로(171)에는 마스터실린더(110)의 오일압력을 측정하는 제1 압력센서(101)가 마련될 수 있다. 이에 따라 정상상태의 제동 시 제1 차단밸브(173) 및 제2 차단밸브(174)에 의해서 백업유로(171, 172)가 차단되고, 제1 압력센서(101)에 의해서 운전자가 요구하는 제동의지를 판단할 수 있으며, 비정상상태의 경우 제1 및 제2 차단밸브(173, 174)가 개방된 상태이므로 마스터실린더(110)로부터 발생된 제동압력이 휠실린더(20)로 직접 전달된다.According to the present invention, when the integrated electronically controlled hydraulic brake fails, a
본 발명에 따르면, 제1 압력센서(101)와 마스터실린더(110) 사이에는 브레이크 페달(30)의 답력을 형성하기 위한 페달 시뮬레이터(180)가 구비된다.According to the present invention, a
페달 시뮬레이터(180)는 마스터실린더(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 평소 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 마스터실린더(110) 사이에는 즉, 페달 시뮬레이터(180)와 시뮬레이션 밸브(186) 사이에는 시뮬레이션 체크밸브(185)가 마련되고, 이 시뮬레이션 체크밸브(185)는 마스터실린더(110)와 연결된다. 상기 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 구성되는 것이 바람직하다.In addition, a
상기와 같은 통합 유압 제어장치(100)는 각 밸브 및 센서와 전기적으로 연결되어 제어하는 전자제어유닛(ECU : 미도시)을 포함하는 하나의 블록으로 마련되어 통합 전자제어 유압 브레이크의 콤팩트화를 도모할 수 있게 된다. 즉, 본 발명에 따른 통합 전자제어 유압 브레이크는 모터(220)와 펌프(210)로 구성된 파워 소스 유닛(200)과 어큐뮬레이터(120), 각종 밸브 및 센서와 더불어 브레이크 페달(30)의 답력을 형성하기 위한 페달 시뮬레이터(180)를 단일의 블록 형태로 구비한 통합 유압 제어장치(100)를 통하여 장착 공간의 확보가 용이함은 물론 중량 증가에 따른 문제를 해결할 수 있게 된다.The integrated
이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 통합 전자제어 유압 브레이크의 동작에 대해서 자세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the integrated electronically controlled hydraulic brake according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1.
운전자에 의한 제동이 시작되면 제1 압력센서(101) 또는 페달 변위센서 등을 통하여 운전자가 밟는 브레이크 페달(30)의 압력 정보를 통해 운전자의 요구 제동량을 감지할 수 있다. 전자제어유닛(미도시)은 회생 제동량의 크기를 입력받을 수 있고, 운전자의 요구 제동량과 회생 제동량의 차이에 따라 마찰 제동량의 크기를 계산할 수 있고, 이에 따라 휠 측의 압력의 증압 또는 감압의 크기를 파악할 수 있다. When braking by the driver is started, the required braking amount of the driver may be detected through pressure information of the
구체적으로, 제동 초기에 운전자가 브레이크 페달(30)을 밟으면 차량의 제동은 회생제동으로 충분하여 마찰에 의한 제동량은 발생하지 않도록 제어될 수 있다. 따라서 브레이크 페달(30)에서 전달되어 마스터실린더(110)에 생긴 유압이 휠실린더(20)로 전달되지 않도록 브레이크 제동오일의 감압이 필요하다. 이때 감압밸브(142)를 개방하여 제2 연결유로(132)에 형성된 유압을 리턴유로(160)를 통해 리저버(115)로 배출함으로써 차륜(RR, RL, FR, FL)에 압력이 생기지 않도록 하고, 브레이크 페달압은 그대로 유지할 수 있게 된다.Specifically, when the driver depresses the
이후 회생 제동량의 변화에 따라 마찰 제동량을 조절하는 과정이 이루어지게 될 수 있다. 회생 제동량은 배터리의 충전상태나 차량의 속도에 따라 달라지게 되는데 일정차속 이하에서는 회생 제동량은 급속히 작아지게 된다. 이러한 상황에 대처하기 위하여 휠실린더(20)의 유압을 제어하기 위하여 유량제어밸브(141)는 어큐뮬레이터(120)로부터 제1 연결유로(130)를 통해 전달되는 제동 오일의 유량을 제어할 수 있다.Thereafter, a process of adjusting the frictional braking amount may be performed according to the change in the regenerative braking amount. The amount of regenerative braking varies depending on the state of charge of the battery or the speed of the vehicle, but below a certain vehicle speed, the amount of regenerative braking decreases rapidly. In order to cope with this situation, in order to control the hydraulic pressure of the
이후 회생 제동량이 없으므로 통상의 제동상황에 따라 제동될 수 있다.Since there is no regenerative braking amount, the braking can be performed according to the normal braking situation.
한편, 제2 연결유로(130)는 제1 유압회로(HC1)와만 연결됨에 따라 제동 시 두 유압회로(HC1, HC2)를 연결을 제어하는 NC 타입의 밸런스밸브(190)를 개방하여 두 유압회로(HC1, HC2)로 압력이 전달되도록 한다.Meanwhile, since the
또한, 브레이크 페달(30)의 답력에 따른 마스터실린더(110)의 가압에 따라 발생된 압력은 마스터실린더(110)와 연결된 페달 시뮬레이터(180)로 전달된다. 이때, 마스터실린더(110)와 시뮬레이션 챔버(182) 사이에 배치된 NC 타입의 시뮬레이션 밸브(186)가 개방되어 시뮬레이션 챔버(182)로 액압이 공급됨에 따라 피스톤(183)이 움직이고 피스톤(183)을 지지하는 스프링(184) 하중에 상응하는 압력이 시뮬레이션 챔버(182) 내에 형성되어 운전자에게 적절한 페달감을 제공한다.In addition, the pressure generated by the pressurization of the
통합 전자제어 유압 브레이크가 정상적으로 작동하지 않을 경우, 백업 제동을 위하여 제1 및 제2 백업유로(171, 172)를 통하여 휠실린더(20)로 전달되어 제동력을 구현하게 된다. 이때, 제1 및 제2 백업유로(171, 172)에 설치된 제1 및 제2 차단밸브(173, 174)와 두 유압회로(HC1, HC2)의 솔레노이드밸브(151)가 개방된 상태의 노말 오픈 타입의 솔레노이드밸브로 구성되고, 유량제어밸브(141)와 감압밸브(142) 및 밸런스밸브(190)가 폐쇄된 상태의 노말 클로즈 타입의 솔레노이드밸브로 구성됨에 따라 액압이 곧바로 휠실린더(20)로 전달된다. 이에 안정된 제동을 수행할 수 있어 제동 안정성을 향상시킬 수 있게 된다.When the integrated electronically controlled hydraulic brake does not operate normally, it is transmitted to the
한편, 마스터실린더(110)는 브레이크 페달(30)의 답력에 따른 기계적 제동 성능을 최대화하도록 종래에 비하여 내경이 감소되도록 형성된 것이 바람직하다. 즉, 기존의 마스터실린더의 내경에 비하여 감소된 내경을 갖도록 이루어지되, 내경이 감소하더라도 감소된 내경에 저장되는 제동 오일을 통해 충분한 제동력을 발휘할 수 있는 정도인 것으로 이해되어야 한다.On the other hand, the
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to an embodiment shown in the accompanying drawings, this is only exemplary, and those of ordinary skill in the art can recognize that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom. You can understand. Therefore, the true scope of the present invention should be determined only by the appended claims.
10 : 외부배관 20 : 휠실린더
30 : 브레이크 페달 31 : 인풋로드
100 : 통합 유압 제동장치 101 : 제1 압력센서
102 : 제2 압력센서 103 : 제3 압력센서
110 : 마스터실린더 115 : 리저버
116 : 유압배관 120 : 어큐뮬레이터
130 : 제1 연결유로 132 : 제2 연결유로
135 : 체크밸브 141 : 유량제어밸브
142 : 감압밸브 145 : 맥동감쇠장치
160 : 리턴유로 171 : 제1 백업유로
172 : 제2 백업유로 173 : 제1 차단밸브
174 : 제2 차단밸브 180 : 페달 시뮬레이터
182 : 시뮬레이션 챔버 183 : 피스톤
184 : 탄성부재 185 : 시뮬레이션 체크밸브
186 : 시뮬레이션 밸브 190 : 밸런스밸브
200 : 파워 소스 유닛 210 : 펌프
220 : 모터 300 : 맥동저감챔버
HC1 : 제1 유압회로 HC2 : 제2 유압회로10: external piping 20: wheel cylinder
30: brake pedal 31: input rod
100: integrated hydraulic brake 101: first pressure sensor
102: second pressure sensor 103: third pressure sensor
110: master cylinder 115: reservoir
116: hydraulic pipe 120: accumulator
130: first connecting channel 132: second connecting channel
135: check valve 141: flow control valve
142: pressure reducing valve 145: pulsation damping device
160: return flow 171: first backup flow
172: second backup flow path 173: first shut-off valve
174: second shutoff valve 180: pedal simulator
182: simulation chamber 183: piston
184: elastic member 185: simulation check valve
186: simulation valve 190: balance valve
200: power source unit 210: pump
220: motor 300: pulsation reduction chamber
HC1: 1st hydraulic circuit HC2: 2nd hydraulic circuit
Claims (9)
상기 어큐뮬레이터에 압력 형성을 위하여 유압배관을 통해 상기 리저버로부터 오일을 흡입하여 상기 어큐뮬레이터로 토출하는 펌프와, 상기 펌프의 구동을 위한 모터를 구비하는 파워 소스 유닛;을 포함하고,
상기 통합 유압 제어장치는 상기 어큐뮬레이터와 상기 유량제어밸브 사이에 연결된 유로에 유로보다 체적이 큰 공간으로 마련되는 맥동저감챔버를 더 포함하고,
상기 어큐뮬레이터는
상기 유량제어밸브가 차단되었을 때 상기 펌프에 의해 생성되는 고압의 유압맥동을 1차적으로 저감시키고,
상기 맥동저감챔버는
상기 유량제어밸브가 차단되었을 때 상기 펌프에 의해 생성되는 고압의 유압 맥동을 2차적으로 저감시키는 통합 전자제어 유압 브레이크.A master cylinder that generates hydraulic pressure by the foot of a brake pedal, a reservoir that is coupled to the master cylinder to store oil, an accumulator that stores oil to control pressure, and a connection between the accumulator and wheel cylinders installed on each wheel An integrated hydraulic control device including a flow control valve and a pressure reducing valve for controlling pressure transmitted from the accumulator to the wheel cylinder; And
Including; a power source unit having a pump that sucks oil from the reservoir through a hydraulic pipe and discharges it to the accumulator to form pressure in the accumulator, and a motor for driving the pump,
The integrated hydraulic control device further includes a pulsation reduction chamber provided in a flow path connected between the accumulator and the flow control valve as a space having a volume larger than that of the flow path,
The accumulator is
Firstly reducing the high pressure hydraulic pulsation generated by the pump when the flow control valve is shut off,
The pulsation reduction chamber
Integrated electronically controlled hydraulic brake for secondaryly reducing high pressure hydraulic pulsation generated by the pump when the flow control valve is shut off.
상기 통합 유압 제어장치는 두 개의 차륜과 연결된 두 개의 유압회로를 더 포함하는 통합 전자제어 유압 브레이크.The method of claim 1,
The integrated hydraulic control device further comprises two hydraulic circuits connected to two wheels.
상기 유량제어밸브 및 상기 감압밸브는 상기 두 개의 유압회로 중 어느 하나에 연결되는 통합 전자제어 유압 브레이크.The method of claim 3,
The flow control valve and the pressure reducing valve are integrated electronically controlled hydraulic brakes connected to any one of the two hydraulic circuits.
상기 통합 유압 제어장치는 상기 마스터실린더와 상기 두 개의 유압회로 사이에 장착되어 운전자의 답력에 따른 유압을 차단하는 제1 및 제2 차단밸브를 더 포함하는 통합 전자제어 유압 브레이크.The method of claim 3,
The integrated hydraulic control device further comprises first and second shut-off valves mounted between the master cylinder and the two hydraulic circuits to block hydraulic pressure according to a driver's foot power.
상기 통합 유압 제어장치는 제1 유압회로와 상기 제1 차단밸브 사이의 유로와, 제2 유압회로와 상기 제2 차단밸브 사이의 유로를 서로 연결하도록 마련되는 밸런스밸브를 더 포함하여 상기 두 개의 유압회로의 압력 편차를 제어하는 통합 전자제어 유압 브레이크.The method of claim 5,
The integrated hydraulic control device further includes a balance valve configured to connect a flow path between a first hydraulic circuit and the first shutoff valve, and a flow path between the second hydraulic circuit and the second shutoff valve to each other. Integrated electronically controlled hydraulic brake to control the pressure deviation in the circuit.
상기 통합 유압 제어장치는 상기 마스터실린더와 연결되어 브레이크 페달의 반력을 제공하도록 마련되는 페달 시뮬레이터를 더 포함하는 통합 전자제어 유압 브레이크.The method of claim 1,
The integrated hydraulic control device further comprises a pedal simulator connected to the master cylinder to provide a reaction force of the brake pedal.
상기 통합 유압 제어장치는 상기 마스터실린더와 상기 페달 시뮬레이터의 연결을 제어하는 시뮬레이션 밸브를 더 포함하는 통합 전자제어 유압 브레이크.The method of claim 7,
The integrated hydraulic control device further comprises a simulation valve for controlling the connection between the master cylinder and the pedal simulator.
상기 파워 소스 유닛은 작동 노이즈의 분리를 위해 별도의 유닛으로 마련되고, 상기 통합 유압 제어장치와 상기 파워 소스 유닛은 외부 배관에 의하여 서로 연결되는 통합 전자제어 유압 브레이크.The method of claim 1,
The power source unit is provided as a separate unit for separating operation noise, and the integrated hydraulic control device and the power source unit are connected to each other by an external pipe.
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