KR102321150B1 - 페달 변위 센서 및 이를 포함하는 전자식 브레이크 시스템 - Google Patents

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Abstract

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 일 측면에 따른 페달 변위센서는 이동 가능한 자석, 일단이 자석의 상측으로부터 이격되고 자석과 마주보는 일면이 경사진 제 1 전기강판, 일단이 자석의 하측으로부터 이격되고 타단이 제 1 전기강판의 타단으로부터 이격된 제 2 전기강판, 및 제 1 전기강판의 타단과 제 2 전기강판 사이의 자속을 측정하는 자기 센서를 포함한다.

Description

페달 변위 센서 및 이를 포함하는 전자식 브레이크 시스템{PEDAL DISPLACEMENT SENSOR AND ELECTRIC BRAKE SYSTEM COMPRISING THE SAME}
페달 변위 센서 및 이를 포함하는 전자식 브레이크 시스템에 관한 것이다.
차량에는 제동을 위한 브레이크 시스템이 장착되는데, 최근에 보다 강력하고 안정된 제동력을 얻기 위한 여러 종류의 시스템이 제안되고 있다.
일반적으로 전자식 브레이크 시스템은 운전자가 브레이크 페달을 밟으면 브레이크 페달의 변위를 감지하는 페달 변위센서로부터 운전자의 제동의지를 전기적 신호로 전달받아 휠 실린더로 압력을 공급하는 액압 공급장치를 포함한다.
페달 변위센서는 브레이크 페달에 가해진 운전자의 답력을 측정하고 전자 제어 유닛에 전달하는데, 종래의 페달 변위센서는 복잡한 구조를 채용함으로써 다른 전자식 브레이크 시스템의 구성요소들과 별도의 인쇄회로기판을 이용하거나 함께 패키징되기 어려운 점이 있었다.
개시된 실시예는 단순한 구조를 채용하면서도 효과적으로 브레이크 페달의 변위를 측정할 수 있는 페달 변위 센서 및 이를 포함하는 전자식 브레이크 시스템을 제공하고자 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 일 측면에 따른 페달 변위센서는 이동 가능한 자석; 일단이 자석의 상측으로부터 이격되고 자석과 마주보는 일면이 경사진 제 1 전기강판; 일단이 자석의 하측으로부터 이격되고 타단이 제 1 전기강판의 타단으로부터 이격된 제 2 전기강판; 및 제 1 전기강판의 타단과 제 2 전기강판 사이의 자속을 측정하는 자기 센서를 포함한다.
제 2 전기강판은 자석과 마주보는 편평한 일면을 포함할 수 있다.
자석은 운전자의 답력에 의해 좌우 이동 가능할 수 있다.
자기 센서는 자석이 좌측으로 이동할수록 큰 자속을 측정할 수 있다.
자석의 일극은 제 1 전기강판의 일면과 마주보고, 자석의 다른 일극은 제 2 전기강판의 일면과 마주볼 수 있다.
제 1 전기강판의 일면은 우측으로 갈수록 자석과 이격된 간격이 확장되도록 경사질 수 있다.
페달 변위센서는 자기 센서가 부착된 인쇄회로기판을 더 포함할 수 있다.
다른 측면에 따른 전자식 브레이크 시스템은 브레이크 페달; 브레이크 페달에 가해진 운전자의 답력을 측정하는 페달 변위센서; 및 페달 변위센서의 측정결과에 기초하여 모터를 구동시키는 전자 제어 유닛을 포함하되, 페달 변위센서는, 운전자의 답력에 의해 이동 가능한 자석, 일단이 자석의 상측으로부터 이격되고 자석과 마주보는 일면이 경사진 제 1 전기강판, 일단이 자석의 하측으로부터 이격되고 타단이 제 1 전기강판의 타단으로부터 이격된 제 2 전기강판, 및 제 1 전기강판의 타단과 제 2 전기강판 사이의 자속을 측정하는 자기 센서를 포함한다.
제 2 전기강판은 자석과 마주보는 편평한 일면을 포함할 수 있다.
자석은 운전자의 답력에 의해 좌우 이동 가능할 수 있다.
자기 센서는 자석이 좌측으로 이동할수록 큰 자속을 측정할 수 있다.
자석의 일극은 제 1 전기강판의 일면과 마주보고, 자석의 다른 일극은 제 2 전기강판의 일면과 마주볼 수 있다.
제 1 전기강판의 일면은 자석이 우측으로 이동할수록 자석과 이격된 간격이 확장되도록 경사질 수 있다.
페달 변위센서는 자기 센서와 전자 제어 유닛이 부착된 인쇄회로기판을 더 포함할 수 있다.
전술한 과제 해결 수단에 의하면, 자석과 전기강판이 이격되는 정도에 따라 전기강판의 자화 정도가 달라짐으로써 브레이크 페달의 위치에 따라 상이한 자속이 발생할 수 있고, 측정된 자속에 기초하여 페달의 변위를 측정할 수 있게 된다.
또한, 전술한 과제 해결 수단에 의하면, 단순히 자석과 전기강판과 자기 센서만으로 페달 변위 센서를 구현할 수 있으므로, 전자식 브레이크 시스템의 패키징이 용이하게 된다.
도 1은 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템의 비 제동시의 상태를 나타내는 유압회로도이다.
도 2는 비 제동시 브레이크 페달에 답력이 가해지지 않은 상태에서의 일 실시예에 따른 페달 변위센서의 내부도이다.
도 3은 제동시 브레이크 페달에 답력이 가해진 경우 일 실시예에 따른 페달 변위센서의 내부도이다.
도 4는 자석의 이동 방향에 따른 자속의 크기를 나타내는 그래프이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
또한 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.
제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 실시예들에 대해 설명한다
도 1은 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템(1)의 비 제동시의 상태를 나타내는 유압 회로도이다.
도 1을 참조하면, 전자식 브레이크 시스템(1)은 통상적으로, 액압을 발생시키는 마스터 실린더(20)와, 마스터 실린더(20)의 상부에 결합되어 오일을 저장하는 리저버(30)와, 브레이크 페달(10)의 답력에 따라 마스터 실린더(20)를 가압하는 인풋로드(12)와, 액압이 전달되어 각 차륜(RR, RL, FR, FL)의 제동을 수행하는 휠 실린더(40)와, 브레이크 페달(10)의 답력에 따른 반력을 제공하는 시뮬레이션 장치(50)를 구비한다.
또한, 도 1에 도시되지는 않았으나, 각 휠 실린더(40)에는 휠 속도 센서가 구비되어 각 휠(FL, RR, RL, FR)의 속도를 측정할 수 있다.
마스터 실린더(20)는 적어도 하나의 챔버를 구비하도록 구성되어 액압을 발생시킬 수 있다. 일 예로, 마스터 실린더(20)는 두 개의 챔버를 구비하도록 구성되고, 각각의 챔버에는 제 1 피스톤(21a)과 제 2 피스톤(22a)이 마련되며, 제 1 피스톤(21a)은 인풋로드(12)와 연결될 수 있다. 그리고 마스터 실린더(20)는 두 개의 챔버로부터 각각 액압이 배출되는 제 1 및 제 2 유압포트(24a, 24b)를 형성할 수 있다.
한편, 마스터 실린더(20)는 두 개의 챔버를 가짐으로써 고장시 안전을 확보할 수 있다. 예컨대, 두 개의 챔버 중 하나의 챔버는 차량의 우측 전륜(FR)과 좌측 후륜(RL)에 연결되고, 다른 하나의 챔버는 좌측 전륜(FL)과 우측 후륜(RR)에 연결될 수 있다. 이와 같이, 두 개의 챔버를 독립적으로 구성함으로써 한 쪽 챔버가 고장나는 경우에도 차량의 제동이 가능하도록 할 수 있다.
또한, 마스터 실린더(20)의 제 1 피스톤(21a)과 제 2 피스톤(22a) 사이에는 제 1 스프링(21b)이 마련되고, 제 2 피스톤(22a)과 마스터 실린더(20)의 끝단 사이에는 제 2 스프링(22b)이 마련될 수 있다.
제 1 스프링(21b)과 제 2 스프링(22b)은 두 챔버에 각각 마련되고, 브레이크 페달(10)의 변위가 달라짐에 따라 제 1 피스톤(21a)과 제 2 피스톤(22a)이 압축되면서 제 1 스프링(21b)과 제 2 스프링(22b)에 탄성력이 저장된다. 그리고 제 1 피스톤(21a)을 미는 힘이 탄성력 보다 작아지면 제 1 스프링(21b)과 제 2 스프링(22b)이 저장된 탄성력을 이용하여 제 1 및 제 2 피스톤(21a, 22a)을 밀어서 원상복귀 시킬 수 있다.
마스터 실린더(20)의 제 1 피스톤(21a)과 제 2 피스톤(22a) 중 적어도 어느 하나의 일단 근방에는 브레이크 페달(10)의 변위를 감지하는 페달 변위센서(300; 도 2 참조)가 마련될 수 있다. 페달 변위센서(300)에 대한 자세한 설명은 후술한다.
한편, 마스터 실린더(20)의 제 1 피스톤(21a)을 가압하는 인풋로드(12)는 제 1 피스톤(21a)과 밀착되게 접촉될 수 있다. 즉, 마스터 실린더(20)와 인풋로드(12) 사이의 갭(gap)이 존재하지 않을 수 있다. 따라서 브레이크 페달(10)을 밞으면 페달 무효 스트로크 구간 없이 직접적으로 마스터 실린더(20)를 가압할 수 있다.
시뮬레이션 장치(50)는 후술할 제 1 백업유로(251)와 연결되어 브레이크 페달(10)의 답력에 따른 반력을 제공할 수 있다. 운전자가 제공하는 답력을 보상하는 만큼 반력이 제공됨으로써 운전자는 의도하는 대로 세밀하게 제동력을 조절할 수 있게 된다.
도 1을 참고하면, 시뮬레이션 장치(50)는 마스터 실린더(20)의 제 1 유압포트(24a)에서 유출되는 오일을 저장할 수 있도록 마련된 시뮬레이션 챔버(51)와 시뮬레이션 챔버(51) 내에 마련된 반력 피스톤(52)과 이를 탄성 지지하는 반력 스프링(53)을 구비하는 페달 시뮬레이터 및 시뮬레이션 챔버(51)의 후단부에 연결된 시뮬레이터 밸브(54)를 포함한다.
반력 피스톤(52)과 반력 스프링(53)은 시뮬레이션 챔버(51)로 유입되는 오일에 의해 시뮬레이션 챔버(51) 내에서 일정 범위의 변위를 갖도록 설치된다.
시뮬레이터 밸브(54)는 시뮬레이션 챔버(51)의 후단과 리저버(30)를 연결하는 유로에 마련될 수 있다. 시뮬레이션 챔버(51)의 전단은 마스터 실린더(20)와 연결되고, 시뮬레이션 챔버(51)의 후단은 시뮬레이터 밸브(54)를 통해 리저버(30)와 연결될 수 있다. 따라서 반력 피스톤(52)이 복귀하는 경우에도 시뮬레이터 밸브(54)를 통해 리저버(30)의 오일이 유입됨으로써 시뮬레이션 챔버(51)의 내부 전체가 오일로 채워질 수 있다.
한편, 도면에는 여러 개의 리저버(30)가 도시되어 있고 각각의 리저버(30)는 동일한 도면 부호를 사용하고 있다. 다만, 이들 리저버는 동일 부품으로 마련되거나 서로 다른 부품으로 마련될 수 있다. 일 예로, 시뮬레이션 장치(50)와 연결되는 리저버(30)는 마스터 실린더(20)와 연결되는 리저버(30)와 동일하거나, 마스터 실린더(20)와 연결되는 리저버(30)와 별도로 오일을 저장할 수 있는 저장소일 수 있다.
한편, 시뮬레이터 밸브(54)는 평소 닫힌 상태를 유지하는 평상시 폐쇄형 솔레노이드 밸브로 구성될 수 있다. 시뮬레이터 밸브(54)는 운전자가 브레이크 페달(10)에 답력을 가하는 경우 개방되어 시뮬레이션 챔버(51) 내의 오일을 리저버(30)로 전달할 수 있다.
또한, 페달 시뮬레이터와 리저버(30) 사이에는 시뮬레이터 밸브(54)와 병렬 연결되도록 시뮬레이터 체크밸브(55)가 설치될 수 있다. 시뮬레이터 체크밸브(55)는 리저버(30)의 오일이 시뮬레이션 챔버(51)로 흐르는 것을 허용하되, 시뮬레이션 챔버(51)의 오일이 체크밸브(55)가 설치되는 유로를 통해 리저버(30)로 흐르는 것을 차단할 수 있다. 브레이크 페달(10)의 답력 해제시 시뮬레이터 체크밸브(55)를 통해 오일이 시뮬레이션 챔버(51) 내로 공급될 수 있기 때문에 페달 시뮬레이터 압력의 빠른 리턴이 보장될 수 있다.
액압 공급장치(100)는 휠 실린더(40)로 전달되는 오일 압력을 제공하는 액압 제공유닛(110)과, 페달 변위센서(300)의 전기적 신호에 의해 회전력을 발생시키는 모터(120)와, 모터(120)의 회전운동을 직선운동으로 변환하여 액압 제공유닛(110)에 전달하는 동력변환부(130)를 포함할 수 있다. 또는 액압 제공유닛(110)은 모터(120)에서 공급되는 구동력이 아니라 고압 어큐뮬레이터에서 제공되는 압력에 의해 동작할 수도 있다.
일 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템(1)은 브레이크 페달(10)의 변위를 감지하는 페달 변위센서(300)로부터 운전자의 제동의지를 전기적 신호로 전달받아 기계적으로 작동하는 액압 공급장치(100)와, 각각 두 개의 차륜(RR, RL, FR, FL)에 마련되는 휠 실린더(40)로 전달되는 액압의 흐름을 제어하는 제 1 및 제 2 유압서킷(201, 202)으로 구성된 유압 제어유닛(200)과, 상기 제 1 유압포트(24a)와 제 1 유압서킷(201)을 연결하는 제 1 백업유로(251)에 마련되어 액압의 흐름을 제어하는 제 1 컷밸브(261)와, 제 2 유압포트(24b)와 제 2 유압서킷(202)을 연결하는 제 2 백업유로(252)에 마련되어 액압의 흐름을 제어하는 제 2 컷밸브(262)와, 액압 정보와 페달 변위 정보를 기반으로 액압 공급장치(100)와 밸브들(54, 60, 221a, 221b, 221c, 221d, 222a, 222b, 222c, 222d, 233, 235, 236, 243)을 제어하는 전자 제어 유닛(2000)을 포함할 수 있다.
이러한 전자 제어 유닛(2000)은 전자식 브레이크 시스템(1)의 총괄적 제어를 수행하는 알고리즘 또는 알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리(미도시), 및 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전자식 브레이크 시스템(1)의 제어에 필요한 동작을 수행하는 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다. 이때, 메모리와 프로세서는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또는, 메모리와 프로세서는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
액압 제공유닛(110)은 오일을 공급받아 저장되는 압력챔버가 형성되는 실린더블록(111)과, 실린더블록(111) 내에 수용되는 유압피스톤(114)과, 유압피스톤(114)과 실린더블록(111) 사이에 마련되어 압력챔버를 밀봉하는 실링부재(115: 115a, 115b)와, 유압피스톤(114)의 후단에 연결되어 동력변환부(130)에서 출력되는 동력을 유압피스톤(114)으로 전달하는 구동축(133)을 포함한다.
압력챔버는 유압피스톤(114)의 전방(전진 방향, 도면의 좌측 방향)에 위치하는 제 1 압력챔버(112)와, 유압피스톤(114)의 후방(후진 방향, 도면의 우측 방향)에 위치하는 제 2 압력챔버(113)를 포함할 수 있다. 즉, 제 1 압력챔버(112)는 실린더블록(111)과 유압피스톤(114)의 전단에 의해 구획되며, 유압피스톤(114)의 이동에 따라 체적이 달라지도록 마련되고, 제 2 압력챔버(113)는 실린더블록(111)과 유압피스톤(114)의 후단에 의해 구획되며, 유압피스톤(114)의 이동에 따라 체적이 달라지도록 마련된다.
제 1 및 제 2 압력챔버(112, 113)는 각각 덤프유로(116, 117)에 의해 리저버(30)와 연결되고, 리저버(30)로부터 오일을 공급받아 저장하거나 제 1 또는 제 2 압력챔버(112, 113)의 오일을 리저버(30)로 전달할 수 있다.
다음으로, 제 1 압력챔버(112)와 제 2 압력챔버(113)에 연결되는 유로들(211, 212, 213, 214, 215, 216, 217)과 밸브들(231, 232, 233, 234, 235, 236, 241, 242, 243)에 대하여 설명하기로 한다.
제 2 유압유로(212)는 제 1 유압서킷(201)과 연통되고, 제3 유압유로(213)는 제 2 유압서킷(202)과 연통될 수 있다. 따라서, 유압피스톤(114)의 전진에 의해 제 1 유압서킷(201)과 제 2 유압서킷(202)으로 액압이 전달될 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템(1)은 제 2 및 제3 유압유로(212, 213)에 각각 마련되어 오일의 흐름을 제어하는 제 1 제어밸브(231)와 제 2 제어밸브(232)를 포함할 수 있다.
그리고 제 1 및 제 2 제어밸브(231, 232)는 제 1 압력챔버(112)에서 제 1 또는 제 2 유압서킷(201, 202)으로 향하는 방향의 오일 흐름만을 허용하고, 반대 방향으로의 오일 흐름은 차단하는 체크밸브로 마련될 수 있다. 즉, 제 1 또는 제 2 제어밸브(231, 232)는 제 1 압력챔버(112)의 액압이 제 1 또는 제 2 유압서킷(201, 202)으로 전달되는 것을 허용하면서도, 제 1 또는 제 2 유압서킷(201, 202)의 액압이 제 2 또는 제3 유압유로(212, 213)를 통해 제 1 압력챔버(112)로 누설되는 것은 방지할 수 있다.
한편, 제4 유압유로(213)는 도중에 제5 유압유로(215)와 제6 유압유로(216)로 분기되어 제 1 유압서킷(201)과 제 2 유압서킷(202)에 모두 연통될 수 있다. 일 예로, 제4 유압유로(214)에서 분기되는 제5 유압유로(215)는 제 1 유압서킷(201)과 연통되고, 제4 유압유로(214)에서 분기되는 제6 유압유로(216)는 제 2 유압서킷(202)과 연통될 수 있다. 따라서, 유압피스톤(114)의 후진에 의해 제 1 유압서킷(201)과 제 2 유압서킷(202) 모두에 액압이 전달될 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템(1)은 제5 유압유로(215)에 마련되어 오일의 흐름을 제어하는 제3 제어밸브(233)와 제6 유압유로(216)에 마련되어 오일의 흐름을 제어하는 제4 제어밸브(234)를 포함할 수 있다.
제3 제어밸브(233)는 제 2 압력챔버(113)와 제 1 유압서킷(201) 사이의 오일 흐름을 제어하는 양방향 제어밸브로 마련될 수 있다. 그리고 제3 제어밸브(233)는 평상시 닫혀있다가 전자 제어 유닛(2000)으로부터 개방신호를 받으면 밸브가 열리도록 작동하는 노말 클로즈 타입(Normal Cloesd type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.
그리고 제4 제어밸브(234)는 제 2 압력챔버(113)에서 제 2 유압서킷(202)으로 향하는 방향의 오일 흐름만을 허용하고, 반대 방향으로의 오일 흐름은 차단하는 체크밸브로 마련될 수 있다. 즉, 제4 제어밸브(234)는 제 2 유압서킷(202)의 액압이 제6 유압유로(216)와 제4 유압유로(214)를 통해 제 2 압력챔버(113)로 누설되는 것은 방지할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템(1)은 제 2 유압유로(212)와 제3 유압유로(213)를 연결하는 제7 유압유로(217)에 마련되어 오일의 흐름을 제어하는 제5 제어밸브(235)와, 제 2 유압유로(212)와 제7 유압유로(217)를 연결하는 제8 유압유로(218)에 마련되어 오일의 흐름을 제어하는 제6 제어밸브(236)를 포함할 수 있다. 그리고 제5 제어밸브(235)와 제6 제어밸브(236)는 평상시 닫혀있다가 전자제어유닛으로부터 개방신호를 받으면 밸브가 열리도록 작동하는 노말 클로즈 타입(Normal Cloesd type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.
제5 제어밸브(235)와 제6 제어밸브(236)는 제 1 제어밸브(231) 또는 제 2 제어밸브(232)에 이상이 발생하였을 때, 개방되도록 작동하여 제 1 압력챔버(112)의 액압이 제 1 유압서킷(201)과 제 2 유압서킷(202)에 모두 전달될 수 있도록 할 수 있다.
그리고 제5 제어밸브(235)와 제6 제어밸브(236)는 휠 실린더(40)의 액압을 빼내어 제 1 압력챔버(112)로 보내는 때에 개방되도록 작동할 수 있다. 제 2 유압유로(212)와 제3 유압유로(213)에 마련되는 제 1 제어밸브(231)와 제 2 제어밸브(232)가 일 방향 오일 흐름만을 허용하는 체크밸브로 마련되기 때문이다.
또한, 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템(1)은 제 1 및 제 2 덤프유로(116, 117)에 각각 마련되어 오일의 흐름을 제어하는 제 1 덤프밸브(241)와 제 2 덤프밸브(242)를 더 포함할 수 있다. 덤프밸브(241, 242)는 리저버(30)에서 제 1 또는 제 2 압력챔버(112, 113)로의 방향만을 개방하고, 반대 방향은 폐쇄하는 체크밸브일 수 있다. 즉, 제 1 덤프밸브(241)은 리저버(30)에서 제 1 압력챔버(112)로 오일이 흐를 수 있도록 허용하되, 제 1 압력챔버(112)에서 리저버(30)로 오일이 흐르는 것은 차단하는 체크밸브일 수 있고, 제 2 덤프밸브(242)은 리저버(30)에서 제 2 압력챔버(113)로 오일이 흐를 수 있도록 허용하되, 제 2 압력챔버(113)에서 리저버(30)로 오일이 흐르는 것은 차단하는 체크밸브일 수 있다.
또한, 제 2 덤프유로(117)는 바이패스 유로를 포함할 수 있고, 바이패스 유로에는 제 2 압력챔버(113)와 리저버(30) 사이의 오일 흐름을 제어하는 제3 덤프밸브(243)가 설치될 수 있다.
제3 덤프밸브(243)는 양방향 흐름을 제어할 수 있는 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있고, 정상상태에서는 개방되어 있다가 전자제어유닛에서 폐쇄신호를 받으면 밸브가 닫히도록 작동하는 노말 오픈 타입(Normal Open type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.
일 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템(1)의 액압 제공유닛(110)은 복동식으로 동작할 수 있다. 즉, 유압피스톤(114)이 전진하면서 제 1 압력챔버(112)에 발생되는 액압은 제 1 유압유로(211)와 제 2 유압유로(212)를 통해 제 1 유압서킷(201)에 전달되어 우측 전륜(FR)과 좌측 후륜(LR)에 설치되는 휠 실린더(40)를 작용시킬 수 있고, 제 1 유압유로(211)와 제3 유압유로(213)를 통해 제 2 유압서킷(202)에 전달되어 우측 후륜(RR)과 좌측 전륜(FL)에 설치되는 휠 실린더(40)를 작용시킬 수 있다.
마찬가지로, 유압피스톤(114)이 후진하면서 제 2 압력챔버(113)에 발생되는 액압은 제4 유압유로(214)와 제5 유압유로(215)를 통해 제 1 유압서킷(201)에 전달되어 우측 전륜(FR)과 좌측 후륜(LR)에 설치되는 휠 실린더(40)를 작용시킬 수 있고, 제4 유압유로(214)와 제6 유압유로(216)를 통해 제 2 유압서킷(202)에 전달되어 우측 후륜(RR)과 좌측 전륜(FL)에 설치되는 휠 실린더(40)를 작용시킬 수 있다.
또한, 유압피스톤(114)이 후진하면서 제 1 압력챔버(112)에 발생되는 부압은 우측 전륜(FR)과 좌측 후륜(LR)에 설치되는 휠 실린더(40)의 오일을 흡입하여 제 1 유압서킷(201), 제 2 유압유로(212), 및 제 1 유압유로(211)를 통해 제 1 압력챔버(112)로 전달시킬 수 있고, 우측 후륜(RR)과 좌측 전륜(FL)에 설치되는 휠 실린더(40)의 오일을 흡입하여 제 2 유압서킷(202), 제3 유압유로(213), 및 제 1 유압유로(211)를 통해 제 1 압력챔버(112)로 전달시킬 수 있다.
다음으로 액압 공급장치(100)의 모터(120)와 동력변환부(130)에 대하여 설명하기로 한다.
모터(120)는 전자 제어 유닛(2000)으로부터 출력된 신호에 의해 회전력을 발생시키는 장치로서, 정방향 또는 역방향으로 회전력을 발생시킬 수 있다. 모터(120)의 회전 각속도와 회전각은 정밀하게 제어될 수 있다.
또한, 모터 위치 센서(MPS)는 모터(120)의 회전각 또는 모터의 전류를 제어하는 모터 제어센서다.
즉, 모터(120)의 회전 각속도 및 회전각을 측정하기 위한 모터 위치 센서(MPS)를 더 포함하여, 모터(120)의 회전각 기타 위치 정보를 전자 제어 유닛(2000)에 송신할 수 있다.
한편, 전자 제어 유닛(2000)은 모터(120)를 포함하여 후술할 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템(1)에 구비된 복수의 밸브(800)를 구성하는 밸브들(54, 60, 221a, 221b, 221c, 221d, 222a, 222b, 222c, 222d, 233, 235, 236, 243)을 제어한다.
뿐만 아니라, 전자 제어 유닛(2000)은 브레이크 페달(10)의 변위에 따라 복수의 밸브들이 제어되는 동작에 대해서는 후술하기로 한다.
모터(120)의 구동력은 동력변환부(130)를 통해 유압피스톤(114)의 변위를 발생시키고, 압력챔버 내에서 유압피스톤(114)이 슬라이딩 이동하면서 발생하는 액압은 제 1 및 제 2 유압유로(211, 212)를 통해 각 차륜(RR, RL, FR, FL)에 설치된 휠 실린더(40)로 전달된다.
동력변환부(130)는 회전력을 직선운동으로 변환하는 장치로서, 일 예로 웜샤프트(131)와 웜휠(132)과 구동축(133)으로 구성될 수 있다.
즉, 브레이크 페달(10)에 변위가 발생하면서 페달 변위센서(300)에 의해 감지된 신호는 전자 제어 유닛(2000)에 전달되고, 전자 제어 유닛(2000)은 모터(120)를 일 방향으로 구동시켜 웜샤프트(131)를 일 방향으로 회전시킨다. 웜샤프트(131)의 회전력은 웜휠(132)을 거쳐 구동축(133)에 전달되고, 구동축(133)과 연결된 유압피스톤(114)이 전진 이동하면서 제 1 압력챔버(112)에 액압을 발생시킨다.
반대로, 브레이크 페달(10)에 답력이 제거되면 전자 제어 유닛(2000)은 모터(120)를 반대 방향으로 구동시켜 웜샤프트(131)가 반대 방향으로 회전한다. 따라서 웜휠(132) 역시 반대로 회전하고 구동축(133)과 연결된 유압피스톤(114)이 복귀하면서(후진 이동하면서) 제 1 압력챔버(112)에 부압을 발생시킨다.
한편, 액압과 부압의 발생은 위와 반대 방향으로도 가능하다. 즉, 브레이크 페달(10)에 변위가 발생하면서 페달 변위센서(300)에 의해 감지된 신호는 전자 제어 유닛(2000)에 전달되고, 전자 제어 유닛(2000)은 모터(120)를 반대 방향으로 구동시켜 웜샤프트(131)를 반대 방향으로 회전시킨다. 웜샤프트(131)의 회전력은 웜휠(132)을 거쳐 구동축(133)에 전달되고, 구동축(133)과 연결된 유압피스톤(114)이 후진 이동하면서 제 2 압력챔버(113)에 액압을 발생시킨다.
반대로, 브레이크 페달(10)에 답력이 제거되면 전자 제어 유닛(2000)은 모터(120)를 일 방향으로 구동시켜 웜샤프트(131)가 일 방향으로 회전한다. 따라서 웜휠(132) 역시 반대로 회전하고 구동축(133)과 연결된 유압피스톤(114)이 복귀하면서(전진 이동하면서) 제 2 압력챔버(113)에 부압을 발생시킨다.
이처럼 액압 공급장치(100)는 모터(120)로부터 발생된 회전력의 회전방향에 따라 액압을 휠 실린더(40)로 전달하거나 액압을 흡입하여 리저버(30)로 전달하는 역할을 수행하게 된다.
한편, 모터(120)가 일 방향으로 회전하는 경우 제 1 압력챔버(112)에 액압이 발생하거나 제 2 압력챔버(113)에 부압이 발생할 수 있는데, 액압을 이용하여 제동할 것인지, 아니면 부압을 이용하여 제동을 해제할 것인지는 복수의 밸브(800)를 구성하는 밸브들(54, 60, 221a, 221b, 221c, 221d, 222a, 222b, 222c, 222d, 233, 235, 236, 243)을 제어함으로써 결정될 수 있다.
그리고 일 실시예에 따른 동력변환부(130)는 상기 볼스크류 너트 조립체의 구조 이외에 회전운동을 직선운동으로 변환시킬 수 있다면 어떠한 구조를 갖더라도 채용 가능한 것으로 이해되어야 한다.
제 1 백업유로(251)에는 오일의 흐름을 제어하는 제 1 컷밸브(261)가 마련되고, 제 2 백업유로(252)에는 오일의 흐름을 제어하는 제 2 컷밸브(262)가 마련될 수 있다. 또한, 제 1 백업유로(251)는 제 1 유압포트(24a)와 제 1 유압서킷(201)을 연결하고, 제 2 백업유로(252)는 제 2 유압포트(24b)와 제 2 유압서킷(202)을 연결할 수 있다.
그리고 제 1 및 제 2 컷밸브(261, 262)는 정상상태에서는 개방되어 있다가 전자제어유닛에서 폐쇄신호를 받으면 밸브가 닫히도록 작동하는 노말 오픈 타입(Normal Open type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.
다음으로, 일 실시예에 따른 유압 제어유닛(200)에 대하여 설명하기로 한다.
유압 제어유닛(200)은 액압을 공급받아 각각 두 개의 차륜을 제어하는 제 1 유압서킷(201)과, 제 2 유압서킷(202)으로 이루어질 수 있다. 일 예로, 제 1 유압서킷(201)은 우측 전륜(FR)과 좌측 후륜(RL)을 제어하고, 제 2 유압서킷(202)은 좌측 전륜(FL)과 우측 후륜(RR)을 제어할 수 있다. 그리고 각각의 차륜(FR, FL, RR, RL)에는 휠 실린더(40)가 설치되어 액압을 공급받아 제동이 이루어진다.
제 1 유압서킷(201)은 제 1 유압유로(211) 및 제 2 유압유로(212)와 연결되어 액압 공급장치(100)로부터 액압을 제공받고, 제 2 유압유로(212)는 우측 전륜(FR)과 좌측 후륜(RL)으로 연결되는 두 유로로 분기된다. 마찬가지로, 제 2 유압서킷(202)은 제 1 유압유로(211) 및 제3 유압유로(213)와 연결되어 액압 공급장치(100)로부터 액압을 제공받고, 제3 유압유로(213)는 좌측 전륜(FL)과 우측 후륜(RR)으로 연결되는 두 유로로 분기된다.
유압서킷(201, 202)은 액압의 흐름을 제어하도록 복수의 인렛밸브(221: 221a, 221b, 221c, 221d)를 구비할 수 있다. 일 예로, 제 1 유압서킷(201)에는 제 1 유압유로(211)와 연결되어 두 개의 휠 실린더(40)로 전달되는 액압을 각각 제어하는 두 개의 인렛밸브(221a, 221b)가 마련될 수 있다. 또한, 제 2 유압서킷(202)에는 제 2 유압유로(212)와 연결되어 휠 실린더(40)로 전달되는 액압을 각각 제어하는 두 개의 인렛밸브(221c, 221d)가 마련될 수 있다.
그리고 인렛밸브(221)는 휠 실린더(40)의 상류측에 배치되며 정상상태에서는 개방되어 있다가 전자 제어 유닛(2000)에서 폐쇄신호를 받으면 밸브가 닫히도록 작동하는 노말 오픈 타입(Normal Open type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.
또한, 유압서킷(201, 202)은 각각의 인렛밸브(221a, 221b, 221c, 221d)들의 전방과 후방을 연결하는 바이패스 유로에 마련되는 체크밸브(223a, 223b, 223c, 223d)들을 포함할 수 있다. 체크밸브(223a, 223b, 223c, 223d)들은 휠 실린더(40)에서 액압 제공유닛(110) 방향으로의 오일의 흐름만을 허용하고, 액압 제공유닛(110)에서 휠 실린더(40) 방향으로의 오일의 흐름은 제한하도록 마련될 수 있다. 체크밸브(223a, 223b, 223c, 223d)들은 휠 실린더(40)의 제동압을 신속하게 뺄 수 있도록 할 수 있고, 인렛밸브(221a, 221b, 221c, 221d)들이 정상적으로 작동하지 않는 경우에 휠 실린더(40)의 액압이 액압 제공유닛(110)으로 유입되도록 할 수 있다.
또한, 유압서킷(201, 202)은 제동 해제시 성능향상을 위하여 리저버(30)와 연결되는 복수의 아웃렛밸브(222: 222a, 222b, 222c, 222d)를 더 구비할 수 있다. 아웃렛밸브(222)는 각각 휠 실린더(40)와 연결되어 각 차륜(RR, RL, FR, FL)으로부터 액압이 빠져나가는 것을 제어한다. 즉, 아웃렛밸브(222)는 각 차륜(RR, RL, FR, FL)의 제동압력을 감지하여 감압제동이 필요한 경우 선택적으로 개방되어 압력을 제어할 수 있다.
그리고 아웃렛밸브(222)는 평상시 닫혀있다가 전자제어유닛으로부터 개방신호를 받으면 밸브가 열리도록 작동하는 노말 클로즈 타입(Normal Cloesd type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.
또한, 유압 제어유닛(200)은 백업유로(251, 252)와 연결될 수 있다. 일 예로, 제 1 유압서킷(201)은 제 1 백업유로(251)와 연결되어 마스터 실린더(20)로부터 액압을 제공받고, 제 2 유압서킷(202)은 제 2 백업유로(252)와 연결되어 마스터 실린더(20)로부터 액압을 제공받을 수 있다.
이 때, 제 1 백업유로(251)는 제 1 및 제 2 인렛밸브(221a, 221b)의 상류에서 제 1 유압서킷(201)에 합류할 수 있다. 마찬가지로, 제 2 백업유로(252)는 제3 및 제4 인렛밸브(221c, 221d)의 상류에서 제 2 유압서킷(202)에 합류할 수 있다. 따라서, 제 1 및 제 2 컷밸브(261, 262)를 폐쇄하는 경우 액압 공급장치(100)에서 제공되는 액압을 제 1 및 제 2 유압서킷(201, 202)을 통해 휠 실린더(40)로 공급할 수 있고, 제 1 및 제 2 컷밸브(261, 262)를 개방하는 경우 마스터 실린더(20)에서 제공되는 액압을 제 1 및 제 2 백업유로(251, 252)를 통해 휠 실린더(40)로 공급할 수 있다. 이 때, 복수의 인렛밸브(221a, 221b, 221c, 221d)들은 개방된 상태이기 때문에 동작 상태를 전환시킬 필요가 없다.
이하, 도 2 및 도 3을 참고하여 일 실시예에 따른 페달 변위센서(300)의 세부 구성에 대해서 설명한다. 도 2는 비 제동시 브레이크 페달에 답력이 가해지지 않은 상태에서의 일 실시예에 따른 페달 변위센서의 내부도이고, 도 3은 제동시 브레이크 페달에 답력이 가해진 경우 일 실시예에 따른 페달 변위센서의 내부도이다.
일 실시예에 따른 페달 변위센서(300)는 인쇄회로기판(310), 자기 센서(311), 제 1 전기강판(302), 제 2 전기강판(303), 및 자석(320)을 포함한다.
자석(320)은 제 1 피스톤(21a)과 제 2 피스톤(22a) 중 적어도 어느 하나의 일단에 마련될 수 있다. 자석(320)의 상측과 하측은 서로 다른 극성을 가질 수 있다.
자석(320)은 전자식 브레이크 시스템(1)이 구동되는 동안 자화가 유지되는 전자석으로 구현될 수 있고, 영구자석으로 구현되는 것도 가능하다.
자석(320)은 제 1 피스톤(21a)과 제 2 피스톤(22a) 중 적어도 어느 하나의 일단에 마련됨으로써 운전자에 의해 브레이크 페달(10)에 답력이 가해진 경우, 좌측으로 이동하고, 답력이 제거된 경우, 탄성부(21b, 22b)의 탄성력에 의해 다시 우측으로 이동할 수 있다.
제 1 전기강판(302)과 제 2 전기강판(303)은 자석(320)에 의해 자화되는 자성체로서, 예를 들어, 투자율이 1보다 큰 강자성체를 포함할 수 있다. 제 1 전기강판(302)과 제 2 전기강판(303)은 자석(320)과 근접할수록 강하게 자화될 수 있다.
제 1 전기강판(302)의 일단(302a)은 자석(320)의 상측에 마련된 일극으로부터 이격되고, 자석(320)과 마주보는 일면은 경사질 수 있다. 이 경우, 자석(320)과 마주보는 제 1 전기강판(302)의 일면은 자석(320)이 우측으로 이동할수록 자석(320)과 이격된 간격(a1, a2)이 확장되도록(a2 < a1) 경사질 수 있다. 반대방향으로 경사지는 것도 가능하나, 설명의 편의를 위해 도 2 및 도 3과 같이 경사진 제 1 전기강판(302)의 일면을 예로 들어 설명한다.
제 2 전기강판(303)의 일단(303a)은 자석(320)의 하측에 마련된 일극으로부터 이격되고, 자석(320)과 마주보는 일면은 편평하게 마련될 수 있다. 이 경우, 자석(320)과 마주보는 제 2 전기강판(302)의 일면은 자석(320)이 좌측 또는 우측으로 이동하더라도 자석(320)과 이격된 간격이 일정할 수 있다. 물론 제 2 전기강판(303) 또한 자석(320)이 우측으로 이동할수록 자석(320)과 이격된 간격이 확장되도록 경사지는 것도 가능하나, 설명의 편의를 위해 도 2 및 도 3과 같이 편평한 제 2 전기강판(303)의 일면을 예로 들어 설명한다.
제 1 전기강판(302)은 일단(302a)으로부터 연장되어 타단(302b)이 제 2 전기강판(303)의 타단(303b)과 마주보도록 마련될 수 있다. 제 2 전기강판(303)의 타단(303b) 또한 일단(303a)으로부터 연장되어 타단(303b)이 제 1 전기강판(302)의 타단(302b)과 마주보도록 마련될 수 있다.
마주보는 제 1 전기강판(302)의 타단(302b)과 제 2 전기강판(303)의 타단(303b)은 간격(a3)을 두고 서로 이격될 수 있다.
도 2와 도 3에서는 제 1 전기강판(302)과 제 2 전기강판(303)이 자석(320)의 후면에 마련된 것처럼 도시되었으나, 페달 변위센서(300)는 입체적으로 구현되어 제 1 전기강판(302)의 일단(302a)과 제 2 전기강판(303)의 일단(303a)이 각각 자석(320)의 상측과 하측과 마주보도록 구현되되, 제 1 전기강판(302) 또는 제 2 전기강판(303)에 의해 피스톤(21a, 22a)과 탄성부(21b, 22b)의 움직임이 방해되지 않도록 자석(320)을 제외한 페달 변위센서(300)의 구성요소들은 피스톤(21a, 22a)의 외주면을 따라 마련되는 것도 가능하다.
자기 센서(311)는 제 1 전기강판(302)의 타단(302b)과 제 2 전기강판(303)의 타단(303b) 사이의 자속을 측정할 수 있다.
자기 센서(311)는 자석(320)이 운전자의 답력에 의해 좌측으로 이동할수록 큰 자속을 측정할 수 있다.
도 4는 자석의 이동 방향에 따른 자속의 크기를 나타내는 그래프이다.
구체적으로, 도 4를 참조하면, 자석(320)이 좌측으로 이동할수록(Distance 감소) 제 1 전기강판(302)의 일단(302a)과 자석(320) 간의 간격이 좁아져서 제 1 전기강판(302)의 자화 정도가 증가하나(FD1의 Flux density 증가), 제 2 전기강판(303)의 일단(303a)과 자석(320) 간의 간격은 일정하므로 제 2 전기강판(303)의 자화 정도는 일정하고(FD2의 Flux density 일정), 제 1 전기강판(302)과 제 2 전기강판(303)의 자화 정도의 차이가 증가하므로, 제 1 전기강판(302)의 타단(302b)과 제 2 전기강판(303)의 타단(303b) 사이의 자속은 증가한다.
또한, 자기 센서(311)는 자석(320)이 운전자의 답력 제거에 의해 우측으로 이동할수록 작은 자속을 측정할 수 있다.
구체적으로, 도 4를 참조하면, 자석(320)이 우측으로 이동할수록(Distance 증가) 제 1 전기강판(302)의 일단(302a)과 자석(320) 간의 간격이 넓어져서 제 1 전기강판(302)의 자화 정도가 감소하나(FD1의 Flux density 감소), 제 2 전기강판(303)의 일단(303a)과 자석(320) 간의 간격은 일정하므로 제 2 전기강판(303)의 자화 정도는 일정하고(FD2의 Flux density 일정), 제 1 전기강판(302)과 제 2 전기강판(303)의 자화 정도의 차이가 감소하므로, 제 1 전기강판(302)의 타단(302b)과 제 2 전기강판(303)의 타단(303b) 사이의 자속은 감소한다.
다시 도 2 및 도 3을 참조하면, 자기 센서(311)에 의해 측정된 자속에 대한 정보는 전자 제어 유닛(2000)에 전달될 수 있다. 전자 제어 유닛(2000)은 측정된 자속에 기초하여 브레이크 페달(10)의 변위를 판단할 수 있다. 예를 들어, 전자 제어 유닛(2000)은 측정된 자속이 클수록 운전자가 브레이크 페달(10)에 가한 답력이 증가하는 것으로 판단할 수 있다.
인쇄회로기판(310)에는 자기 센서(311)가 부착될 수 있고, 도시되지 않았으나 도 1과 관련하여 전술한 전자 제어 유닛(2000)이 부착될 수도 있다. 자기 센서(311)와 전자 제어 유닛(2000)이 하나의 인쇄회로기판(310)에 부착됨으로써, 페달 변위 센서(300)와 전자 제어 유닛(2000)이 전기적으로 연결되기 위한 별도의 커넥터가 불필요하게 된다. 따라서, 전자식 브레이크 시스템(1)의 패키징이 용이하게 될 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 전자식 브레이크 시스템(1)은 구성 요소들의 성능에 대응하여 적어도 하나의 구성요소가 추가되거나 삭제될 수 있다. 또한, 구성 요소들의 상호 위치는 시스템의 성능 또는 구조에 대응하여 변경될 수 있다는 것은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 용이하게 이해될 것이다.
한편, 도 1 내지 도 3에서 도시된 일부 구성요소는 소프트웨어 및/또는 Field Programmable Gate Array(FPGA) 및 주문형 반도체(ASIC, Application Specific Integrated Circuit)와 같은 하드웨어 구성요소일 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
10: 브레이크 페달
20: 마스터 실린더 30: 리저버
40: 휠 실린더 50: 시뮬레이션 장치
54: 시뮬레이터 밸브 60: 검사밸브
100: 액압 공급장치 110: 액압 제공유닛
120: 모터 130: 동력변환부
200: 유압 제어유닛 201: 제 1 유압서킷
202: 제 2 유압서킷 211: 제 1 유압유로
212: 제 2 유압유로 213: 제3 유압유로
214: 제4 유압유로 215: 제5 유압유로
216: 제6 유압유로 217: 제7 유압유로
218: 제8 유압유로 221: 인렛밸브
222: 아웃렛밸브 223: 체크밸브
231: 제 1 제어밸브 232: 제 2 제어밸브
233: 제3 제어밸브 234: 제4 제어밸브
235: 제5 제어밸브 236: 제6 제어밸브
241: 제 1 덤프밸브 242: 제 2 덤프밸브
243: 제3 덤프밸브 251: 제 1 백업유로
252: 제 2 백업유로 261: 제 1 컷밸브
262: 제 2 컷밸브
300: 페달 변위센서 302: 제 1 전기강판
303: 제 2 전기강판 310: 인쇄회로기판
311: 자기 센서 320: 자석

Claims (14)

  1. 이동 가능한 자석;
    일단이 상기 자석의 상측으로부터 이격되고 상기 자석과 마주보는 일면이 경사진 제 1 전기강판;
    일단이 상기 자석의 하측으로부터 이격되고 타단이 상기 제 1 전기강판의 타단으로부터 이격된 제 2 전기강판; 및
    제 1 전기강판의 타단과 제 2 전기강판 사이의 자속을 측정하는 자기 센서를 포함하고,
    상기 제 1 전기강판의 일면은 상기 자석이 우측으로 이동할수록 상기 자석과 이격된 간격이 확장되도록 경사진 페달 변위 센서.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 전기강판은 상기 자석과 마주보는 편평한 일면을 포함하는 페달 변위 센서.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 자석은 운전자의 답력에 의해 좌우 이동 가능한 페달 변위 센서.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 자기 센서는 상기 자석이 좌측으로 이동할수록 큰 자속을 측정하는 페달 변위 센서.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 자석의 일극은 상기 제 1 전기강판의 일면과 마주보고, 상기 자석의 다른 일극은 상기 제 2 전기강판의 일면과 마주보는 페달 변위 센서.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 자기 센서가 부착된 인쇄회로기판을 더 포함하는 페달 변위 센서.
  8. 브레이크 페달;
    상기 브레이크 페달에 가해진 운전자의 답력을 측정하는 페달 변위센서; 및
    상기 페달 변위센서의 측정결과에 기초하여 모터를 구동시키는 전자 제어 유닛을 포함하되,
    상기 페달 변위센서는,
    상기 운전자의 답력에 의해 이동 가능한 자석,
    일단이 상기 자석의 상측으로부터 이격되고 상기 자석과 마주보는 일면이 경사진 제 1 전기강판, 일단이 상기 자석의 하측으로부터 이격되고 타단이 상기 제 1 전기강판의 타단으로부터 이격된 제 2 전기강판, 및
    제 1 전기강판의 타단과 제 2 전기강판 사이의 자속을 측정하는 자기 센서를 포함하고,
    상기 제 1 전기강판의 일면은 상기 자석이 우측으로 이동할수록 상기 자석과 이격된 간격이 확장되도록 경사진 전자식 브레이크 시스템.
  9. ◈청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 전기강판은 상기 자석과 마주보는 편평한 일면을 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  10. ◈청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 8 항에 있어서,
    상기 자석은 상기 운전자의 답력에 의해 좌우 이동 가능한 전자식 브레이크 시스템.
  11. ◈청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 10 항에 있어서,
    상기 자기 센서는 상기 자석이 좌측으로 이동할수록 큰 자속을 측정하는 전자식 브레이크 시스템.
  12. ◈청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 8 항에 있어서,
    상기 자석의 일극은 상기 제 1 전기강판의 일면과 마주보고, 상기 자석의 다른 일극은 상기 제 2 전기강판의 일면과 마주보는 전자식 브레이크 시스템.
  13. 삭제
  14. ◈청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 8 항에 있어서,
    상기 페달 변위센서는 상기 자기 센서와 상기 전자 제어 유닛이 부착된 인쇄회로기판을 더 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111336910B (zh) * 2018-11-02 2021-08-17 北部湾大学 板形工件包边装置馈带机构的带压传感器
CN112660095B (zh) * 2019-10-15 2022-03-18 比亚迪股份有限公司 用于制动系统的液压装置、制动系统和车辆

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030075975A1 (en) * 2001-08-28 2003-04-24 Delphi Technologies, Inc. Intelligent input push rod assembly
JP2015145816A (ja) * 2014-02-03 2015-08-13 アイシン精機株式会社 変位センサ

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3611941A1 (de) * 1986-04-09 1987-10-22 Wabco Westinghouse Fahrzeug Bremswertgeber
US5365791A (en) * 1992-11-10 1994-11-22 Allied-Signal Inc. Signal generator
US6267200B1 (en) * 1998-11-02 2001-07-31 Grove U.S. Llc Lift apparatus with floating lift cylinder attachment
EP1252481A1 (de) 2000-01-13 2002-10-30 Continental Teves AG & Co. oHG Linearer wegsensor und dessen verwendung als betätigungsvorrichtung für kraftfahrzeuge
JP4444475B2 (ja) * 2000-09-05 2010-03-31 株式会社東海理化電機製作所 位置検出センサ
DE10059128A1 (de) * 2000-11-29 2002-06-13 Lucas Varity Gmbh Vorrichtung zur Ermittlung von Positionen und Bewegungen eines Bremspedales für eine Fahrzeugbremsanlage
US6464306B2 (en) * 2001-02-27 2002-10-15 Delphi Technologies, Inc. Brake pedal feel emulator with integral force and travel sensors
KR101173519B1 (ko) * 2003-02-14 2012-08-14 베이 센서스 앤드 시스템즈 캄파니, 인코포레이티드 선형 홀-효과 센서를 이용하고, 증가된 선형성을 위한 자기 배열을 갖는 위치 센서
KR101220609B1 (ko) 2006-12-05 2013-01-10 현대자동차주식회사 전동식 브레이크 시스템의 페달 시뮬레이터
JP4853496B2 (ja) * 2007-07-30 2012-01-11 株式会社デンソー 位置検出センサ
DE102010027308A1 (de) * 2010-07-16 2012-01-19 Lucas Automotive Gmbh Sensorbaugruppe für einen Hauptzylinder
US9541102B2 (en) * 2010-11-03 2017-01-10 Ipgate Ag Actuating device, in particular for a vehicle braking system
KR101223069B1 (ko) * 2011-05-30 2013-01-17 (주) 디에이치홀딩스 능동타입 에코페달장치
CN102564466B (zh) 2011-11-28 2015-07-22 武汉理工大学 汽车电子油门位置传感器
DE102013202350A1 (de) * 2013-02-13 2014-08-14 Continental Teves Ag & Co. Ohg Bremsvorrichtung mit einem Wegsensor für integrierte Kraftfahrzeugbremssysteme
KR101801536B1 (ko) * 2013-05-13 2017-11-27 주식회사 만도 페달 스트로크 센서의 설치구조
DE112014004145T5 (de) * 2013-09-10 2016-06-09 Ksr Ip Holdings Llc Integrierter Bremssteuerungssensor
JP5945828B2 (ja) * 2013-12-05 2016-07-05 日信工業株式会社 ブレーキシステム用入力装置および車両用ブレーキシステム
DE102014003641A1 (de) * 2014-03-14 2015-09-17 Lucas Automotive Gmbh Kalibrierverfahren für eine elektrohydraulische Kraftfahrzeug-Bremsanlage und Kalibriervorrichtung hierfür
KR101957781B1 (ko) * 2014-06-11 2019-03-13 주식회사 만도 차량용 리니어 센서장치
KR102345500B1 (ko) * 2015-05-06 2022-01-03 주식회사 만도 브레이크 마스터 실린더

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030075975A1 (en) * 2001-08-28 2003-04-24 Delphi Technologies, Inc. Intelligent input push rod assembly
JP2015145816A (ja) * 2014-02-03 2015-08-13 アイシン精機株式会社 変位センサ

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