KR102413492B1 - Pedal simulator for active Hydraulic Booster - Google Patents

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민태훈
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Abstract

본 발명의 능동형 제동 장치의 페달 시뮬레이터가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 마스터실린더와 연결되어 운전자의 답력에 따른 유압을 제공받아 운전자에게 페달감을 제공하는 페달 시뮬레이터에 있어서, 상기 마스터실린더와 연결되는 오일공과 연통하는 보어에 마련되어 상기 오일공을 통해 유입되는 오일에 의해 가압되면서 반력을 제공하는 제1 반력부 및 제2 반력부를 포함하고, 제동 및 제동해제 시 동작하는 제2 반력부의 제2 반력 피스톤에는 상기 제2 반력 피스톤의 동작 시 유로 저항이 발생하도록 적어도 하나의 오리피스가 형성되는 능동형 제동 장치의 페달 시뮬레이터가 제공될 수 있다.A pedal simulator of an active braking device of the present invention is disclosed. According to one aspect of the present invention, in the pedal simulator connected to the master cylinder and provided with hydraulic pressure according to the driver's pedal effort to provide a feeling of pedaling to the driver, the oil ball is provided in a bore communicating with the oil ball connected to the master cylinder. The second reaction force piston includes a first reaction force part and a second reaction force part that provide a reaction force while being pressurized by the oil introduced through it, and the second reaction force piston of the second reaction force part operated when braking and releasing the brake has a flow path resistance when the second reaction force piston is operated. A pedal simulator of an active braking device in which at least one orifice is formed for this to occur may be provided.

Description

능동형 제동 장치의 페달 시뮬레이터{Pedal simulator for active Hydraulic Booster}Pedal simulator for active hydraulic booster

본 발명은 페달 시뮬레이터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 페달감을 향상시킬 수 있는 능동형 제동 장치의 페달 시뮬레이터에 관한 것이다.The present invention relates to a pedal simulator, and more particularly, to a pedal simulator of an active braking device capable of improving pedal feel.

일반적으로, 능동형 제동 장치(AHB : Active Hydraulic Booster)는 운전자가 페달을 밟으면 전자제어유닛이 이를 감지하고 유압발생유닛을 작동하여 유압을 마스터실린더에 공급함으로써 각 바퀴의 휠실린더에 제동유압을 전달하여 제동력을 발생하는 브레이크 시스템이다. 이러한 능동형 유압제어 부스터는 정상 제동시에 운전자가 브레이크 페달을 밟으면 페달변위센서가 브레이크 페달의 변위를 감지한다. 전자제어유닛은 유압발생유닛을 동작시키고 작동유저장소에 저장된 작동유를 마스터실린더의 부스트챔버로 공급되게 제어하여 마스터실린더 내부에 압력을 형성시킨다. 이렇게 형성된 마스터실린더 내부의 압력은 마스터실린더 피스톤을 가압하여 제동유압을 발생한다. 이 제동유압은 휠실린더에 전달되어 제동력을 발생한다.In general, Active Hydraulic Booster (AHB), when the driver presses the pedal, the electronic control unit detects it and operates the hydraulic pressure generating unit to supply hydraulic pressure to the master cylinder, thereby delivering braking hydraulic pressure to the wheel cylinders of each wheel. A brake system that generates braking force. In such an active hydraulic control booster, when the driver steps on the brake pedal during normal braking, the pedal displacement sensor detects the displacement of the brake pedal. The electronic control unit operates the hydraulic pressure generating unit and controls the hydraulic oil stored in the hydraulic oil storage to be supplied to the boost chamber of the master cylinder to form a pressure inside the master cylinder. The pressure inside the master cylinder thus formed pressurizes the master cylinder piston to generate braking hydraulic pressure. This braking hydraulic pressure is transmitted to the wheel cylinder to generate braking force.

이때, 회생 제동시 마스터실린더의 압력이 변하게 되면 브레이크 페달에 그대로 힘이 전달되어 페달감(Pedal Feeling)에 악영향을 미치게 되는 문제가 있다. 이렇게 페달감이 떨어지게 되면 운전자가 제동시 느끼는 페달감과 실제 휠실린더에서 브레이크패드의 브레이크 디스크 압착 정도와의 사이에 괴리가 생겨 과다 또는 과소한 제동이 이루어지게 되어 브레이크패드 등 소모부품의 잦은 교체를 요구하게 되고 급제동이나 미제동등 차량의 안전사고에 아주 큰 지장을 초래할 수 있게 된다.At this time, when the pressure of the master cylinder is changed during regenerative braking, the force is transmitted to the brake pedal as it is, and there is a problem in that the pedal feeling is adversely affected. If the pedal feel is reduced in this way, there is a gap between the pedal feeling felt by the driver during braking and the degree of compression of the brake disc of the brake pad in the actual wheel cylinder, resulting in excessive or under-braking, requiring frequent replacement of consumable parts such as brake pads. This can cause a very big hindrance to the safety of the vehicle, such as sudden braking or non-braking.

이에, 종래에는 능동형 제동 장치에 페달 시뮬레이터를 채용하여 브레이크 페달에 반력을 내주도록 하고 있다. 이러한 페달 시뮬레이터는 한국 등록특허 제10-0657576호 등에 개시되어 있다. 개시된 문헌에 따르면, 페달 시뮬레이터는 내부에 직렬로 배치되며 서로 다른 탄성력을 갖는 두 개의 스프링을 이용하여 시뮬레이터 피스톤의 동작을 완충시킴으로써 페달 반력을 형성한다.Accordingly, conventionally, a pedal simulator is employed in an active braking device to apply a reaction force to the brake pedal. Such a pedal simulator is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-0657576 and the like. According to the disclosed literature, the pedal simulator forms a pedal reaction force by buffering the operation of the simulator piston using two springs disposed in series therein and having different elastic forces.

그러나 이러한 방식은 브레이크의 페달감을 단순히 선형적인 1차 직선 형태로 밖에 나타내주지 못하여 소비자가 선호하는 비선형적인 페달감을 제공하지 못하는 문제점이 있었다. 이를 보완하기 위하여 복수의 스프링과 이와 대응하는 복수의 댐퍼를 적용하여 비선형적인 페달감을 구현하는 페달 시뮬레이터의 구조가 제안되었으나, 구조의 복잡성, 제조원가의 상승 등 여러 문제점을 수반하는 단점이 있다.However, this method has a problem in that it cannot provide a non-linear pedal feel preferred by consumers because it can only express the pedal feel of the brake in a linear first-order straight line form. In order to compensate for this, a structure of a pedal simulator that implements a non-linear pedal feeling by applying a plurality of springs and a plurality of corresponding dampers has been proposed.

또한, 이 페달 시뮬레이터는 페달 반력의 발생 및 해제 시 유압 흐름이 동일하기 때문에 페달감이 좋지 않으며, 특히 제동해제 시 페달 시뮬레이터에 마련된 스프링 및 마스터실린더에 마련된 스프링을 통한 브레이크 페달의 리턴속도가 빨라져 페달감이 좋지 않다는 문제점이 있다.In addition, in this pedal simulator, the pedal feel is not good because the hydraulic flow is the same when the pedal reaction force is generated and released. There is a problem that the feeling is not good.

대한민국 등록특허 제10-0657576호 주식회사 만도 2006.12.07(등록일)Republic of Korea Patent No. 10-0657576 Mando Co., Ltd. 2006.12.07 (Registration date)

본 발명의 실시 예에 따른 능동형 제동 장치의 페달 시뮬레이터는 유로저항에 따른 피스톤의 복귀 속도를 감소시켜 사용자가 느끼는 이질감을 제거하여 페달감을 향상시킬 수 있도록 한다.The pedal simulator of the active braking device according to the embodiment of the present invention reduces the return speed of the piston according to the flow resistance, thereby removing the sense of heterogeneity felt by the user to improve the pedal feel.

본 발명의 일 측면에 따르면, 마스터실린더와 연결되어 운전자의 답력에 따른 유압을 제공받아 운전자에게 페달감을 제공하는 페달 시뮬레이터에 있어서, 상기 마스터실린더와 연결되는 오일공과 연통하는 보어에 마련되어 상기 오일공을 통해 유입되는 오일에 의해 가압되면서 반력을 제공하는 제1 반력부 및 제2 반력부를 포함하고, 제동 및 제동해제 시 동작하는 제2 반력부의 제2 반력 피스톤에는 상기 제2 반력 피스톤의 동작 시 유로 저항이 발생하도록 적어도 하나의 오리피스가 형성되는 능동형 제동 장치의 페달 시뮬레이터가 제공될 수 있다.According to one aspect of the present invention, in the pedal simulator connected to the master cylinder and provided with hydraulic pressure according to the driver's pedal effort to provide a feeling of pedaling to the driver, the oil ball is provided in a bore communicating with the oil ball connected to the master cylinder. The second reaction force piston includes a first reaction force part and a second reaction force part that provide a reaction force while being pressurized by the oil introduced through it, and the second reaction force piston of the second reaction force part operated when braking and releasing the brake has a flow path resistance when the second reaction force piston is operated. A pedal simulator of an active braking device in which at least one orifice is formed for this to occur may be provided.

또한, 상기 오리피스는 상기 제2 반력 피스톤의 동작방향으로 형성될 수 있다.In addition, the orifice may be formed in an operating direction of the second reaction force piston.

또한, 상기 보어는 제1 반력부가 마련되는 제1 보어와, 상기 제2 반력부가 마련되는 제2 보어를 포함하고, 상기 제1 반력부와 제2 반력부는 직렬로 배치될 수 있다.In addition, the bore may include a first bore provided with a first reaction force portion and a second bore provided with the second reaction force portion, and the first reaction force portion and the second reaction force portion may be disposed in series.

또한, 제2 반력부는, 상기 제2 보어에 슬라이딩 가능하게 마려되는 제2 반력 피스톤; 상기 제2 반력 피스톤과 일정간격 이격되어 상기 제2 보어를 밀폐시키도록 결합되는 댐핑 하우징; 상기 제2 반력 피스톤과 댐핑 하우징 사이에 설치되어 제2 반력 피스톤에 의해 압축되는 반력 스프링; 및 상기 댐핑 하우징에 지지되어 상기 제2 반력 피스톤과 접촉하도록 마련되는 제2 댐핑부재;를 구비할 수 있다.In addition, the second reaction force portion, a second reaction force piston slidably mated to the second bore; a damping housing spaced apart from the second reaction force piston at a predetermined distance and coupled to seal the second bore; a reaction force spring installed between the second reaction force piston and the damping housing and compressed by the second reaction force piston; and a second damping member supported by the damping housing and provided to contact the second reaction force piston.

또한, 상기 2 반력 피스톤은 상기 제1 보어에 돌출 마련되는 돌기부와, 상기 돌기부의 하측 끝단으로부터 상기 제2 보어로 연장 형성된 플랜지부를 구비할 수 있다.In addition, the second reaction force piston may include a protrusion provided to protrude from the first bore, and a flange portion extending from a lower end of the protrusion to the second bore.

또한, 상기 플랜지부의 가장자리에는 상기 제2 보어와 밀착되는 실링부재가 설치되어 상기 제2 반력 피스톤을 기준으로 상기 제2 보어를 상측과 하측 공간으로 구획시킬 수 있다.In addition, a sealing member in close contact with the second bore may be installed at an edge of the flange portion to partition the second bore into upper and lower spaces based on the second reaction force piston.

또한, 상기 오리피스는 상기 플랜지부에 형성될 수 있다.In addition, the orifice may be formed in the flange portion.

또한, 상기 제2 보어는 오일이 저장된 리저버와 연결되는 오일유로와 연통하며, 상기 오일유로는 동작되는 제2 반력 피스톤의 하측에 위치하도록 마련될 수 있다.In addition, the second bore communicates with an oil passage connected to a reservoir in which oil is stored, and the oil passage may be provided to be located below the operated second reaction force piston.

또한, 상기 제1 반력부는, 상기 제1 보어에 슬라이딩 가능하도록 설치되는 제1 반력 피스톤; 및 상기 제1 반력 피스톤과 함께 이동하도록 상기 제1 반력 피스톤에 설치된 제1 댐핑부재;를 구비할 수 있다.In addition, the first reaction force portion, a first reaction force piston installed to be slidable in the first bore; and a first damping member installed on the first reaction force piston to move together with the first reaction force piston.

또한, 상기 제1 댐핑부재 및 제2 댐핑부재는 탄성변형 가능하도록 고무재질로 이루어질 수 있다.In addition, the first damping member and the second damping member may be made of a rubber material to be elastically deformable.

또한, 상기 댐핑 하우징의 하단에는 상기 댐핑 하우징이 상기 보어에 고정되도록 캡이 더 설치될 수 있다.In addition, a cap may be further installed at the lower end of the damping housing so that the damping housing is fixed to the bore.

본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 제동 장치의 페달 시뮬레이터는 반력 피스톤에 오리피스를 형성하고, 상기 오리피스를 통한 오일의 유로저항을 이용함으로써 페달감을 향상시킬 수 있게 된다. 특히, 제동해제 시 반력 피스톤의 복귀 속도를 기존에 비해 감소시킴으로써 브레이크 페달의 빠른 복귀에 따른 이질감을 해소하여 페달감이 향상된다.In the pedal simulator of an active braking device according to an embodiment of the present invention, an orifice is formed in the reaction force piston, and the pedal feeling can be improved by using the oil flow resistance through the orifice. In particular, by reducing the return speed of the reaction force piston when the brake is released compared to the conventional one, the sense of heterogeneity caused by the rapid return of the brake pedal is improved, thereby improving pedal feel.

또한, 선택적으로 오리피스의 크기 및 개수의 증감에 따라 페달감을 변경할 수 있어 요구되는 페달감의 변경 자유도를 향상시킬 수 있게 된다.In addition, the pedal feel can be selectively changed according to the increase or decrease of the size and number of orifices, so that the required degree of freedom in changing the pedal feeling can be improved.

아울러, 제동 시 유로 저항에 따라 일반적인 유압 브레이크 장치(CBS : Conventional Brake System)의 페달 시뮬레이터와 유사한 반력을 제공할 수 있게 된다.In addition, it is possible to provide a reaction force similar to that of a pedal simulator of a general hydraulic brake system (CBS: Conventional Brake System) according to flow resistance during braking.

본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명될 것이지만, 이러한 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동형 제동 장치의 페달 시뮬레이터를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동형 제동 장치의 페달 시뮬레이터의 1차 반력 발생 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동형 제동 장치의 페달 시뮬레이터의 2차 반력 발생 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동형 제동 장치의 페달 시뮬레이터의 반력 해제 상태를 도시한 도면이다.The present invention will be described in detail with reference to the drawings below, but since these drawings show preferred embodiments of the present invention, the technical spirit of the present invention should not be interpreted as being limited only to the drawings.
1 is a diagram illustrating a pedal simulator of an active braking device according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a first reaction force generation state of a pedal simulator of an active braking device according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a second reaction force generation state of a pedal simulator of an active braking device according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a reaction force release state of a pedal simulator of an active braking device according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following examples are presented 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 presented herein, and may be embodied in other forms. The drawings may omit the illustration of parts not related to the description in order to clarify the present invention, and slightly exaggerate the size of the components to help understanding.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동형 제동 장치의 페달 시뮬레이터를 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating a pedal simulator of an active braking device according to an embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동형 제동 장치의 페달 시뮬레이터(100 : 이하 '페달 시뮬레이터'라 함)는 브레이크 페달(32)에 의해 제동 유압을 발생시키는 마스터실린더(30)와 연결되어 리저버(40) 및 마스터실린더(30)로부터의 오일을 내부로 수용할 수 있도록 보어(11, 12)가 형성된 시뮬레이터블록(10)과, 시뮬레이터블록(10)에 설치되어 페달감을 제공하도록 이루어진 제1 반력부(110) 및 제2 반력부(120)를 구비한다.Referring to the drawings, the pedal simulator 100 (hereinafter referred to as 'pedal simulator') of the active braking device according to an embodiment of the present invention is connected to the master cylinder 30 that generates braking hydraulic pressure by the brake pedal 32 . The simulator block 10, in which bores 11 and 12 are formed so as to receive oil from the reservoir 40 and the master cylinder 30 inside, and the simulator block 10 installed in the simulator block 10 to provide a feeling of pedal. A first reaction force unit 110 and a second reaction force unit 120 are provided.

시뮬레이터블록(10)은 상부에 마스터실린더(30)로부터 유압이 유입되도록 오일공(13)이 형성되며, 그 내부에 오일공(13)과 연통하는 보어(11, 12)가 형성된다. 시뮬레이터블록(10)에 형성된 보어(11, 12)는 제1 반력부(110)가 배치되는 제1 보어(11)와 제2 반력부(120)가 배치되는 제2 보어(12)를 포함하며 단차진 형상을 갖는다. 본 실시 예에서 제1 보어(11)의 직경은 제2 보어(12)의 직경보다 작게 마련되며, 이 보어(11, 12) 구조에 의해 제1 반력부(110) 및 제2 반력부(120)는 시뮬레이터블록(10) 내에 직렬 구조로 마련된다. 제2 보어(12)의 일측에는 리저버(40)와 연결되어 페달 시뮬레이터(100)의 동작에 따라 오일이 유입 또는 유출되는 오일유로(14)가 마련되며, 제2 보어(12)의 하단부는 댐핑 하우징(130)에 의해 밀폐된다. 이때, 오일유로(14)는 후술할 제2 반력 피스톤(121)의 하측에 위치하도록 마련된다. 이러한 오일유로(14)의 배치 구조에 대해서는 아래에서 다시 설명하기로 한다.The simulator block 10 has an oil hole 13 formed therein so that hydraulic pressure is introduced from the master cylinder 30, and bores 11 and 12 communicating with the oil hole 13 are formed therein. The bores 11 and 12 formed in the simulator block 10 include a first bore 11 in which the first reaction force unit 110 is disposed and a second bore 12 in which the second reaction force unit 120 is disposed. It has a stepped shape. In this embodiment, the diameter of the first bore 11 is provided to be smaller than the diameter of the second bore 12, and the first reaction force part 110 and the second reaction force part 120 by the structure of the bores 11 and 12. ) is provided in a series structure in the simulator block 10 . At one side of the second bore 12, an oil passage 14 through which oil is introduced or discharged according to the operation of the pedal simulator 100 connected to the reservoir 40 is provided, and the lower end of the second bore 12 is damped. It is sealed by the housing 130 . At this time, the oil passage 14 is provided to be located below the second reaction force piston 121 to be described later. The arrangement structure of the oil passage 14 will be described again below.

제1 반력부(110)는 제1 보어(11)에 슬라이딩 가능하도록 설치되는 제1 반력 피스톤(121) 및 제1 반력 피스톤(121)과 함께 이동하도록 설치된 제1 댐핑부재(115)를 구비한다.The first reaction force part 110 includes a first reaction force piston 121 slidably installed in the first bore 11 and a first damping member 115 installed to move together with the first reaction force piston 121 . .

제1 반력 피스톤(121)은 상부에 위치한 오일공(13)을 통해 오일이 유입되면 하측으로 이동하게 된다. 제1 반력 피스톤(121)의 하부에는 상측으로 오목하게 요입된 요입홈(112)이 형성된다. 이 요입홈(112)에는 제1 댐핑부재(115)가 설치되어 제1 반력 피스톤(111)과 제1 댐핑부재(115)가 함께 이동하게 된다.The first reaction force piston 121 moves downward when oil is introduced through the oil hole 13 located at the upper portion. A concave groove 112 concavely concave upward is formed in the lower portion of the first reaction force piston 121 . A first damping member 115 is installed in the concave groove 112 so that the first reaction force piston 111 and the first damping member 115 move together.

제1 댐핑부재(115)는 탄성변형 가능하도록 고무재질로 이루어지며, 후술할 제2 반력 피스톤(121)에 의해 가압됨에 따라 브레이크 페달(32)로 반력을 제공한다.The first damping member 115 is made of a rubber material to be elastically deformable, and provides a reaction force to the brake pedal 32 as it is pressed by a second reaction force piston 121 to be described later.

제2 반력부(120)는 제2 보어(12)에 마련되어 슬라이딩되는 제2 반력 피스톤(121)과, 제2 반력 피스톤(121)과 일정간격 이격되도록 마련되어 시뮬레이터블록(10)에 조립되는 댐핑 하우징(130)과, 제2 반력 피스톤(121)과 댐핑 하우징(130) 사이에 설치되어 제2 반력 피스톤(121)에 의해 압축되는 반력 스프링(124) 및 댐핑 하우징(130)에 설치되어 제2 반력 피스톤(121)과 접촉하도록 마련되는 제2 댐핑부재(125)를 구비한다.The second reaction force part 120 is provided in the second bore 12 to be spaced apart from the second reaction force piston 121 and slid by a predetermined distance from the second reaction force piston 121 and is assembled to the simulator block 10 by a damping housing. (130), a second reaction force installed between the piston 121 and the damping housing 130, a reaction force spring 124 compressed by the second reaction force piston 121, and a second reaction force installed in the damping housing 130 A second damping member 125 provided to contact the piston 121 is provided.

제2 반력 피스톤(121)은 제1 반력 피스톤(111)과 일정간격 이격되도록 마련된다. 도시된 바에 따르면, 제2 반력 피스톤(121)은 제2 보어(12)의 상단과 일정간격 이격된다. 보다 구체적으로, 제2 반력 피스톤(121)은 제1 반력 피스톤(111)의 요입홈(112)과 대향되는 위치에 마련되어 제1 댐핑부재(115)를 향하여 돌출 형성된 돌기부(121a) 및 돌기부(121a)의 하측 끝단으로부터 외측 반경방향으로 연장 형성된 플랜지부(121b)를 구비한다.The second reaction force piston 121 is provided to be spaced apart from the first reaction force piston 111 by a predetermined interval. As shown, the second reaction force piston 121 is spaced apart from the upper end of the second bore 12 by a predetermined interval. More specifically, the second reaction force piston 121 is provided at a position opposite to the concave groove 112 of the first reaction force piston 111 and protrudes toward the first damping member 115. A protrusion 121a and a protrusion 121a ) has a flange portion (121b) formed extending in the outer radial direction from the lower end.

돌기부(121a)는 도시된 바와 같이, 제1 보어(11)를 향해 돌출되어 제1 반력 피스톤(111) 내에 위치하며, 제1 댐핑부재(115)와 접촉되도록 마련된다.As illustrated, the protrusion 121a protrudes toward the first bore 11 , is positioned in the first reaction force piston 111 , and is provided to contact the first damping member 115 .

플랜지부(121b)는 제2 보어(12)에 배치되어 하부에 제2 댐핑부재(125)가 접촉되며 반력 스프링(124)의 상단을 지지한다. 플랜지부(121b)의 하부 가장자리는 반력 스프링(124)을 안정적으로 지지하도록 단차지게 형성되며, 하부 중심부는 제2 댐핑부재(125)를 가압할 수 있도록 평평한 형상을 갖는다.The flange portion 121b is disposed in the second bore 12 , the second damping member 125 is in contact with the lower portion, and supports the upper end of the reaction force spring 124 . The lower edge of the flange portion 121b is stepped to stably support the reaction force spring 124 , and the lower center portion has a flat shape to press the second damping member 125 .

또한, 플랜지부(121b)의 가장자리에는 제2 보어(121)와 밀착되는 실링부재(123)가 설치된다. 이에, 제2 반력 피스톤(121)을 기준으로 제2 보어(12)를 상측과 하측 공간으로 구획시킬 수 있다.In addition, a sealing member 123 in close contact with the second bore 121 is installed at an edge of the flange portion 121b. Accordingly, the second bore 12 may be divided into upper and lower spaces based on the second reaction force piston 121 .

이러한 플랜지부(121b)에는 제2 반력 피스톤(121)의 동작 시 유로 저항이 발생하도록 적어도 하나의 오리피스(122)가 형성된다. 오리피스(122)는 제2 반력 피스톤(121)의 동작방향으로 형성된다. 이에 따라 제2 반력 피스톤(121)이 동작 시 제2 보어(12) 내의 오일이 오리피스(122)를 통과할 때 유로 저항이 발생하게 된다. 즉, 제2 반력 피스톤(121)에 의해 구획된 제2 보어(12)의 상측 공간 및 하측 공간 내의 오일이 오리피스(122)를 통해 제2 반력 피스톤(121)의 이동방향과 반대방향으로 흐르게 된다. 이러한 유로 저항은 오리피스(122)의 크기 및 개수를 선택적으로 증감시킴에 따라 변경될 수 있다.At least one orifice 122 is formed in the flange portion 121b to generate flow resistance when the second reaction force piston 121 operates. The orifice 122 is formed in the operating direction of the second reaction force piston 121 . Accordingly, flow resistance occurs when the oil in the second bore 12 passes through the orifice 122 when the second reaction force piston 121 operates. That is, the oil in the upper space and the lower space of the second bore 12 partitioned by the second reaction force piston 121 flows in the opposite direction to the movement direction of the second reaction force piston 121 through the orifice 122 . . The flow resistance may be changed by selectively increasing or decreasing the size and number of orifices 122 .

반력 스프링(124)은 코일 형태를 갖추어 브레이크 페달(32)에 반력을 제공한다. 즉, 반력 스프링(124)은 제2 반력 피스톤(121)의 이동시 압축되면서 반력을 제공하게 된다.The reaction force spring 124 has a coil shape to provide a reaction force to the brake pedal 32 . That is, the reaction force spring 124 provides a reaction force while being compressed when the second reaction force piston 121 moves.

댐핑 하우징(130)은 전술한 바와 같이 제2 반력 피스톤(121)과 일정간격 이격되어 제2 보어(12)의 하단부에 조립된다. 이러한, 댐핑 하우징(130)은 상측이 개방된 원통 형상을 갖는 몸체부(132) 및 몸체부(132)의 하측 외주면으로부터 반경방향으로 확장된 지지부(134)를 구비한다.As described above, the damping housing 130 is spaced apart from the second reaction force piston 121 by a predetermined interval and is assembled to the lower end of the second bore 12 . The damping housing 130 includes a body portion 132 having a cylindrical shape with an open upper side and a support portion 134 radially extending from the lower outer circumferential surface of the body portion 132 .

몸체부(132)는 그 내부에 수용공간이 형성되며, 그 수용공간에 제2 댐핑부재(125)가 설치된다. 지지부(134)는 제2 보어(12)의 하단부에 조립되며, 상부면이 반력 스프링(124)의 하단을 지지한다. 이러한 몸체부(132)와 지지부(134)는 일체로 형성된다.The body 132 has an accommodation space therein, and a second damping member 125 is installed in the accommodation space. The support 134 is assembled to the lower end of the second bore 12 , and the upper surface supports the lower end of the reaction force spring 124 . The body portion 132 and the support portion 134 are integrally formed.

한편, 댐핑 하우징(130)의 하단에는 댐핑 하우징(130)이 시뮬레이터블록(10)에 안정적으로 고정되도록 캡(140)이 설치된다. 즉, 캡(140)은 시뮬레이터블록(10)에 고정되어 댐핑 하우징(130)을 지지한다.Meanwhile, a cap 140 is installed at the lower end of the damping housing 130 so that the damping housing 130 is stably fixed to the simulator block 10 . That is, the cap 140 is fixed to the simulator block 10 to support the damping housing 130 .

제2 댐핑부재(125)는 탄성변형 가능하도록 고무재질로 이루어지며, 제2 반력 피스톤(121)과 접촉된 상태로 마련된다. 제2 댐핑부재(125)는 제2 반력 피스톤(121)에 의해 가압됨에 따라 브레이크 페달(32)에 반력을 제공한다.The second damping member 125 is made of a rubber material to be elastically deformable, and is provided in contact with the second reaction force piston 121 . The second damping member 125 provides a reaction force to the brake pedal 32 as it is pressed by the second reaction force piston 121 .

도면에서, 제2 댐핑부재(125)는 제동력 발생 전 댐핑 하우징 몸체부(132)의 개방된 상측으로부터 돌출되어 제2 반력 피스톤(121)과 접촉하고 있는 것으로 예시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 제2 반력 피스톤(121)이 하측으로 일정 거리 이동한 후 제2 댐핑부재(125)와 접촉되도록 마련될 수도 있다. 또한, 제2 댐핑부재(125)가 제2 반력 피스톤(121) 동작 시 용이하게 탄성 변형 되도록 몸체부(132)의 내측면 상부는 외측을 향해 넓게 개구되는 경사진 경사면을 갖도록 형성될 수 있다.In the drawings, it is illustrated that the second damping member 125 protrudes from the open upper side of the damping housing body 132 before generating the braking force and is in contact with the second reaction force piston 121 , but the present invention is not limited thereto. After the second reaction force piston 121 moves downward a predetermined distance, it may be provided to contact the second damping member 125 . In addition, the upper inner surface of the body portion 132 may be formed to have an inclined surface that is wide open outwardly so that the second damping member 125 is easily elastically deformed when the second reaction force piston 121 is operated.

또한, 제2 댐핑부재(125)는 제1 댐핑부재(115)의 경도보다 크거나 동일한 경도를 가질 수 있다. 이는 제동 시 브레이크 페달(32)의 스트로크를 전기 구간과 후기 구간을 구분하여 적정한 페달감을 제공하기 위함이다. 예컨대, 제2 댐핑부재(125)의 경도가 제1 댐핑부재(115)의 경도보다 낮다면 상대적으로 낮은 반력을 제공하기 때문에, 전기 구간에서는 좋은 페달감을 제공할 수 있지만 후기 구간에서는 페달이 물렁하다는 느낌을 줄 수 있다. 반대로, 제2 댐핑부재(125)의 경도가 제1 댐핑부재(115)의 경도보다 크거나 동일한 경도를 갖는다면 전기 구간에서는 낮은 반력을 제공하고 후기 구간에는 높은 반력을 제공함으로써 페달감을 보다 향상시킬 수 있다. Also, the second damping member 125 may have a hardness greater than or equal to that of the first damping member 115 . This is to provide an appropriate pedal feeling by dividing the stroke of the brake pedal 32 into an earlier section and a late section during braking. For example, if the hardness of the second damping member 125 is lower than that of the first damping member 115, a relatively low reaction force is provided, so good pedal feeling can be provided in the first section, but the pedal is soft in the later section. can give you a feeling Conversely, if the hardness of the second damping member 125 is greater than or equal to that of the first damping member 115, a low reaction force is provided in the early section and a high reaction force is provided in the latter section to further improve pedal feel. can

한편, 본 실시 예에 따른 페달 시뮬레이터(100)는 제1 및 제2 반력부(110, 120)가 직렬구조로 마련됨에 따라 유압 작용 시 제1 반력 피스톤(111)이 밀린 후 제2 반력 피스톤(121)이 밀리도록 이루어진다. 이는 제1 반력 피스톤(111)에 의해 가압되는 제2 반력 피스톤(121)이 제2 댐핑부재(125)와 접촉되며 반력 스프링(124)에 의해 탄성력을 제공받도록 마련되게 때문이다. 이에, 제1 반력 피스톤(111)의 가압에 따라 제1 댐핑부재(115)가 제2 반력 피스톤(121)과 접촉되어 일정량 탄성변형 된 후, 즉 제1 반력 피스톤(111)이 일정 거리로 슬라이딩 된 후에 제2 반력 피스톤(121)이 동작하며 반력을 브레이크 페달(32)로 제공하게 된다.Meanwhile, in the pedal simulator 100 according to the present embodiment, as the first and second reaction force parts 110 and 120 are provided in a series structure, the first reaction force piston 111 is pushed during hydraulic action and then the second reaction force piston ( 121) is pushed. This is because the second reaction force piston 121 pressed by the first reaction force piston 111 is in contact with the second damping member 125 and is provided to receive elastic force by the reaction force spring 124 . Accordingly, according to the pressure of the first reaction force piston 111, the first damping member 115 comes into contact with the second reaction force piston 121 and is elastically deformed by a certain amount, that is, the first reaction force piston 111 slides a certain distance. After this, the second reaction force piston 121 operates and provides the reaction force to the brake pedal 32 .

그러면, 상기와 같은 능동형 제동 장치의 페달 시뮬레이터의 작동 상태에 대해서 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.Then, the operating state of the pedal simulator of the active braking device as described above will be described with reference to FIGS. 2 to 4 .

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이 사용자의 페달(도 1의 '32' 참조)을 밟아 마스터실린더(도 1의 '30' 참조)로부터 시뮬레이터블록(10)의 오일공(13)을 통해 유압이 유입되면, 제1 반력 피스톤(111)이 밀리면서 제1 댐핑부재(115)가 함께 이동하게 된다. 이때 제1 댐핑부재(115)는 제2 반력 피스톤(121)과 접촉된 상태로서, 제2 반력 피스톤(121)에 의해 눌리면서 반력이 발생한다.First, as shown in FIG. 2, hydraulic pressure is transferred from the master cylinder (refer to '30' in FIG. 1) through the oil hole 13 of the simulator block 10 by stepping on the user's pedal (refer to '32' in FIG. 1). When introduced, the first reaction force piston 111 is pushed and the first damping member 115 moves together. At this time, the first damping member 115 is in contact with the second reaction force piston 121 , and a reaction force is generated while being pressed by the second reaction force piston 121 .

계속해서, 도 3에 도시된 바와 같이 제1 반력 피스톤(111)이 이동되어 그 하단이 제2 반력 피스톤(121)과 접촉되면, 제2 반력 피스톤(121)이 밀리면서 반력 스프링(124)을 압축하여 페달 반력이 발생한다. 또한, 제2 반력 피스톤(121)의 하부와 접촉된 제2 댐핑부재(125)가 눌리면서 추가적인 페달 반력이 발생한다. Subsequently, as shown in FIG. 3 , when the first reaction force piston 111 is moved and the lower end thereof is in contact with the second reaction force piston 121 , the second reaction force piston 121 is pushed and the reaction force spring 124 is pushed. Compression produces pedal reaction force. In addition, as the second damping member 125 in contact with the lower portion of the second reaction force piston 121 is pressed, an additional pedal reaction force is generated.

한편, 제2 반력 피스톤(121)의 이동에 의해 제2 보어(12) 내의 오일은 오일유로(14)를 통해 리저버(40)로 유출된다. 이때, 도 3에 도시한 바와 같이 제2 반력 피스톤(121)을 기준으로 제2 보어(12)의 하측 공간 내의 오일은 온전히 오일유로(14)를 통해 유출되지 않고, 제2 반력 피스톤(121)에 형성된 오리피스(122)를 통하여 상층 공간으로 유입된다. 이에, 유로 저항이 발생하여 운전자에게 일반적인 유압 브레이크 장치(CBS : Conventional Brake System)의 페달 시뮬레이터와 유사한 반력을 제공할 수 있게 된다.Meanwhile, by the movement of the second reaction force piston 121 , the oil in the second bore 12 flows out to the reservoir 40 through the oil passage 14 . At this time, as shown in FIG. 3 , the oil in the space below the second bore 12 based on the second reaction force piston 121 does not completely flow out through the oil passage 14 , but the second reaction force piston 121 . It flows into the upper space through the orifice 122 formed in the Accordingly, flow resistance is generated, so that a reaction force similar to that of a pedal simulator of a general hydraulic brake system (CBS) can be provided to the driver.

마지막으로, 도 4는 페달 시뮬레이터가 원상태로 복귀되는 상태를 도시한 도면이다. 도시한 바와 같이, 페달 반력이 해제되면 제2 반력 피스톤(121)이 원위치로 이동하면서 리저버(도 1의 '40' 참조)로 환원된 오일이 오일유로(14)를 통해 제2 보어(12) 내로 유입된다. 이때, 제2 반력 피스톤(121)을 기준으로 제2 보어(12)의 상측 공간 내의 오일은 오리피스(122)를 통해 하측 공간으로 유출되며 유로 저항이 발생하게 된다. 이에 제2 반력 피스톤(121)은 제2 댐핑부재(125)의 탄성복원력 및 반력 스프링(124)의 탄성력에 저항하는 유로 저항에 의해 급격히 복귀되지 못하고, 기존에 비하여 천천히 복귀하게 된다. 따라서, 브레이크 페달(32)의 빠른 복귀에 따른 이질감을 해소하여 페달감이 향상된다.Finally, FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which the pedal simulator is returned to its original state. As shown, when the pedal reaction force is released, the second reaction force piston 121 moves to the original position, and the oil returned to the reservoir (refer to '40' in FIG. 1) flows through the oil passage 14 through the second bore 12. flows into me At this time, oil in the upper space of the second bore 12 based on the second reaction force piston 121 flows out into the lower space through the orifice 122 , and flow resistance occurs. Accordingly, the second reaction force piston 121 does not return rapidly due to the flow resistance that resists the elastic restoring force of the second damping member 125 and the elastic force of the reaction spring 124 , but returns more slowly than before. Accordingly, the feeling of the pedal is improved by eliminating the sense of heterogeneity caused by the rapid return of the brake pedal 32 .

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 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.As described above, although the present invention has been described with reference to limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical idea of the present invention and the following by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.

10 : 시뮬레이터블록 14 : 오일유로
30 : 마스터실린더 40 : 리저버
100 : 페달 시뮬레이터 110 : 제1 반력부
111 : 제1 반력 피스톤 115 : 제1 댐핑부재
120 : 제2 반력부 121 : 제2 반력 피스톤
122 : 오리피스 123 : 실링부재
124 : 반력 스프링 125 : 제2 댐핑부재
130 : 댐핑 하우징 140 : 캡10: simulator block 14: oil passage
30: master cylinder 40: reservoir
100: pedal simulator 110: first reaction force unit
111: first reaction force piston 115: first damping member
120: second reaction force part 121: second reaction force piston
122: orifice 123: sealing member
124: reaction force spring 125: second damping member
130: damping housing 140: cap

Claims (11)

마스터실린더와 연결되어 운전자의 답력에 따른 유압을 제공받아 운전자에게 페달감을 제공하는 페달 시뮬레이터에 있어서,
상기 마스터실린더와 연결되는 오일공과 연통하는 보어에 마련되어 상기 오일공을 통해 유입되는 오일에 의해 가압되면서 반력을 제공하는 제1 반력부 및 제2 반력부를 포함하고,
상기 보어는 제1 반력부가 마련되는 제1 보어와, 상기 제2 반력부가 마련되며 리저버와 연결되는 오일유로가 형성된 제2 보어를 포함하고,
상기 제2반력부는 상기 제2 보어에 슬라이딩 가능하게 마련되는 제2 반력 피스톤과, 상기 제2 보어와 밀착되는 실링부재를 포함하여 상기 제2 반력 피스톤을 기준으로 상기 제2 보어를 상측과 하측 공간으로 구획시키고,
상기 오일유로는 상기 제2 보어의 하측공간에 형성되고,
상기 제2 반력 피스톤에는 상기 제2 반력 피스톤의 동작 시 유로 저항이 발생하도록 적어도 하나의 오리피스가 형성되고,
상기 제동 시 상기 오리피스를 통해 유입된 오일은 상기 제2 보어의 상측의 폐공간에 저장되고, 상기 제동해제 시 상기 제2 보어의 상측에 저장된 오일은 상기 오리피스를 통해 상기 제2 보어의 하측으로 유동하는 능동형 제동 장치의 페달 시뮬레이터.In a pedal simulator that is connected to a master cylinder and provides a feeling of pedaling to a driver by receiving hydraulic pressure according to the driver's pedal effort,
and a first reaction force part and a second reaction force part provided in a bore communicating with the oil hole connected to the master cylinder and providing a reaction force while being pressed by the oil flowing in through the oil hole,
The bore includes a first bore provided with a first reaction force portion, and a second bore provided with the second reaction force portion and formed with an oil passage connected to a reservoir,
The second reaction force portion includes a second reaction force piston provided slidably in the second bore, and a sealing member in close contact with the second bore, and the second bore is spaced between upper and lower spaces with respect to the second reaction force piston. partitioned by
The oil passage is formed in the space below the second bore,
At least one orifice is formed in the second reaction force piston to generate flow path resistance when the second reaction force piston operates,
When braking, the oil introduced through the orifice is stored in the closed space above the second bore, and when the braking is released, the oil stored above the second bore flows to the lower side of the second bore through the orifice Active brake pedal simulator. 제1항에 있어서,
상기 오리피스는 상기 제2 반력 피스톤의 동작방향으로 형성되는 능동형 제동 장치의 페달 시뮬레이터.According to claim 1,
The orifice is formed in an operating direction of the second reaction force piston. 제1항에 있어서,
상기 제1 반력부와 제2 반력부는 직렬로 배치되는 능동형 제동 장치의 페달 시뮬레이터.According to claim 1,
The pedal simulator of an active braking device, wherein the first reaction force unit and the second reaction force unit are arranged in series. 제3항에 있어서,
제2 반력부는,
상기 제2 반력 피스톤과 일정간격 이격되어 상기 제2 보어를 밀폐시키도록 결합되는 댐핑 하우징;
상기 제2 반력 피스톤과 댐핑 하우징 사이에 설치되어 제2 반력 피스톤에 의해 압축되는 반력 스프링; 및
상기 댐핑 하우징에 지지되어 상기 제2 반력 피스톤과 접촉하도록 마련되는 제2 댐핑부재;를 구비하는 능동형 제동 장치의 페달 시뮬레이터.4. The method of claim 3,
The second reaction force unit,
a damping housing spaced apart from the second reaction force piston at a predetermined interval and coupled to seal the second bore;
a reaction force spring installed between the second reaction force piston and the damping housing and compressed by the second reaction force piston; and
and a second damping member supported by the damping housing and provided to contact the second reaction force piston. 제4항에 있어서,
상기 제2 반력 피스톤은 상기 제1 보어에 돌출 마련되는 돌기부와, 상기 돌기부의 하측 끝단으로부터 상기 제2 보어로 연장 형성된 플랜지부를 구비하는 능동형 제동 장치의 페달 시뮬레이터.5. The method of claim 4,
The second reaction force piston includes a protrusion protruding from the first bore, and a flange portion extending from a lower end of the protrusion to the second bore. 제5항에 있어서,
상기 실링부재는 상기 플랜지부의 가장자리에 마련되는 능동형 제동 장치의 페달 시뮬레이터.6. The method of claim 5,
The sealing member is a pedal simulator of an active braking device provided at an edge of the flange portion. 제5항에 있어서,
상기 오리피스는 상기 플랜지부에 형성되는 능동형 제동 장치의 페달 시뮬레이터.6. The method of claim 5,
The orifice is a pedal simulator of an active braking device formed in the flange portion. 삭제delete 제4항에 있어서,
상기 제1 반력부는,
상기 제1 보어에 슬라이딩 가능하도록 설치되는 제1 반력 피스톤; 및
상기 제1 반력 피스톤과 함께 이동하도록 상기 제1 반력 피스톤에 설치된 제1 댐핑부재;를 구비하는 능동형 제동 장치의 페달 시뮬레이터.5. The method of claim 4,
The first reaction force unit,
a first reaction force piston slidably installed in the first bore; and
and a first damping member installed on the first reaction force piston to move together with the first reaction force piston. 제9항에 있어서,
상기 제1 댐핑부재 및 제2 댐핑부재는 탄성변형 가능하도록 고무재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 능동형 제동 장치의 페달 시뮬레이터.10. The method of claim 9,
The pedal simulator of an active braking device, characterized in that the first damping member and the second damping member are made of a rubber material to be elastically deformable. 제4항에 있어서,
상기 댐핑 하우징의 하단에는 상기 댐핑 하우징이 상기 보어에 고정되도록 캡이 더 설치되는 능동형 제동 장치의 페달 시뮬레이터.
5. The method of claim 4,
A pedal simulator of an active braking device in which a cap is further installed at a lower end of the damping housing so that the damping housing is fixed to the bore.
KR1020170101168A 2017-08-09 2017-08-09 Pedal simulator for active Hydraulic Booster KR102413492B1 (en)

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