KR102519031B1 - 전자식 브레이크 시스템 - Google Patents

전자식 브레이크 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR102519031B1
KR102519031B1 KR1020180015775A KR20180015775A KR102519031B1 KR 102519031 B1 KR102519031 B1 KR 102519031B1 KR 1020180015775 A KR1020180015775 A KR 1020180015775A KR 20180015775 A KR20180015775 A KR 20180015775A KR 102519031 B1 KR102519031 B1 KR 102519031B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
reservoir
master
chamber
reaction force
passage
Prior art date
Application number
KR1020180015775A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190096162A (ko
Inventor
민태훈
최성호
Original Assignee
에이치엘만도 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에이치엘만도 주식회사 filed Critical 에이치엘만도 주식회사
Priority to KR1020180015775A priority Critical patent/KR102519031B1/ko
Publication of KR20190096162A publication Critical patent/KR20190096162A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102519031B1 publication Critical patent/KR102519031B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/34Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition
    • B60T8/40Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition comprising an additional fluid circuit including fluid pressurising means for modifying the pressure of the braking fluid, e.g. including wheel driven pumps for detecting a speed condition, or pumps which are controlled by means independent of the braking system
    • B60T8/4072Systems in which a driver input signal is used as a control signal for the additional fluid circuit which is normally used for braking
    • B60T8/4081Systems with stroke simulating devices for driver input
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/12Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release the fluid being liquid
    • B60T13/14Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release the fluid being liquid using accumulators or reservoirs fed by pumps
    • B60T13/142Systems with master cylinder
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/66Electrical control in fluid-pressure brake systems
    • B60T13/68Electrical control in fluid-pressure brake systems by electrically-controlled valves
    • B60T13/686Electrical control in fluid-pressure brake systems by electrically-controlled valves in hydraulic systems or parts thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00Special features of vehicle units
    • B60Y2400/81Braking systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Transmission Of Braking Force In Braking Systems (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)

Abstract

전자식 브레이크 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템은 제동유체가 저장되는 리저버, 마스터 챔버와 마스터 챔버에 마련되는 마스터 피스톤을 구비하며, 브레이크 페달의 답력에 따라 제동유체를 토출하는 마스터 실린더, 시뮬레이션 챔버와 시뮬레이션 챔버에 마련되는 반력 피스톤을 구비하며, 브레이크 페달의 답력에 대한 반력을 운전자에게 제공하는 시뮬레이션 장치, 마스터 챔버와 리저버를 연통시키는 제1 리저버 유로, 마스터 챔버와 시뮬레이션 챔버를 연통시키는 시뮬레이션 유로, 제1 리저버 유로에 마련되어 제동유체의 흐름을 허용 및 차단하는 반력조절밸브, 마스터 챔버와 리저버의 연통을 보조하는 제2 리저버 유로 및 액압 공급장치의 작동 및 밸브들의 개폐를 제어하는 전자제어유닛을 포함하고, 전자제어유닛은 시뮬레이션 장치에 의해 운전자에게 제공되는 반력의 작용시점 및 반력정도 중 적어도 어느 하나를 조절하도록 반력조절밸브의 폐쇄시점을 제어하도록 제공될 수 있다.

Description

전자식 브레이크 시스템{Electric brake system}
본 발명은 전자식 브레이크 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 브레이크 페달의 변위에 대응하는 전기적 신호를 이용하여 제동력을 발생시키는 전자식 브레이크 시스템에 관한 것이다.
차량에는 제동을 위한 브레이크 시스템이 필수적으로 장착되는데, 최근에는 보다 강력하고 안정된 제동력을 얻기 위한 여러 종류의 시스템이 제안되고 있다.
브레이크 시스템의 일 예로는 제동 시 휠의 미끄러짐을 방지하는 안티록 브레이크 시스템(ABS: Anti-Lock Brake System)과, 차량의 급발진 또는 급가속시 구동륜의 슬립을 방지하는 브레이크 트랙션 제어 시스템(BTCS: Brake Traction Control System)과, 안티록 브레이크 시스템과 트랙션 제어를 조합하여 브레이크 액압을 제어함으로써 차량의 주행상태를 안정적으로 유지시키는 차량자세제어 시스템(ESC: Electronic Stability Control System) 등이 있다.
종래의 브레이크 시스템은 운전자가 브레이크 페달을 밟으면 기계적으로 연결된 부스터를 이용하여 휠 실린더에 제동에 필요한 액압을 공급하였으나, 최근에는 운전자가 브레이크 페달을 밟으면 브레이크 페달의 변위를 감지하는 페달 변위센서로부터 운전자의 제동의지를 전기적 신호로 전달받아 제동에 필요한 액압을 휠 실린더로 공급하는 액압 공급장치를 포함하는 전자식 브레이크 시스템이 많이 사용되고 있다.
EP 2 520 473 A1(Honda Motor Co., Ltd.) 2012. 11. 7.
본 실시 예는 브레이크 페달의 답력에 대한 반력의 작용시점 및 반력정도를 운전자가 원하는 수준으로 효과적으로 조절 및 제어할 수 있는 전자식 브레이크 시스템을 제공하고자 한다.
본 실시 예는 운전자의 브레이크 페달의 조작 편의성 및 조작 쾌적성을 향상시킬 수 있는 전자식 브레이크 시스템을 제공하고자 한다.
본 실시 예는 단순한 구조로서 브레이크 페달의 답력에 대한 반력의 작용시점 및 반력정도를 효과적으로 조절 및 제어하여 제품의 경쟁력을 향상시킬 수 있는 전자식 브레이크 시스템을 제공하고자 한다.
본 실시 예는 차량의 다양한 운용상황에서도 제동을 효과적으로 구현할 수 있는 전자식 브레이크 시스템을 제공하고자 한다.
본 실시 예는 성능 및 작동 신뢰성이 향상된 전자식 브레이크 시스템을 제공하고자 한다.
본 실시 예는 차량의 제동압력을 안정적으로 제공할 수 있는 전자식 브레이크 시스템을 제공하고자 한다.
본 실시 예는 제품의 사이즈를 저감할 수 있는 전자식 브레이크 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 제동유체가 저장되는 리저버; 마스터 챔버와 상기 마스터 챔버에 마련되는 마스터 피스톤을 구비하며, 브레이크 페달의 답력에 따라 제동유체를 토출하는 마스터 실린더; 시뮬레이션 챔버와 상기 시뮬레이션 챔버에 마련되는 반력 피스톤을 구비하며, 상기 브레이크 페달의 답력에 대한 반력을 운전자에게 제공하는 시뮬레이션 장치; 상기 마스터 챔버와 상기 리저버를 연통시키는 제1 리저버 유로; 상기 마스터 챔버와 상기 시뮬레이션 챔버를 연통시키는 시뮬레이션 유로; 상기 제1 리저버 유로에 마련되어 제동유체의 흐름을 허용 및 차단하는 반력조절밸브; 상기 마스터 챔버와 상기 리저버의 연통을 보조하는 제2 리저버 유로; 및 상기 액압 공급장치의 작동 및 밸브들의 개폐를 제어하는 전자제어유닛;을 포함하고, 상기 전자제어유닛은 상기 시뮬레이션 장치에 의해 운전자에게 제공되는 반력의 작용시점 및 반력정도 중 적어도 어느 하나를 조절하도록 상기 반력조절밸브의 폐쇄시점을 제어할 수 있다.
상기 마스터 피스톤은 상기 브레이크 페달에 의해 직접적으로 가압되는 제1 마스터 피스톤과, 상기 제1 마스터 피스톤에 의해 간접적으로 가압되는 제2 마스터 피스톤을 포함하고, 상기 마스터 챔버는 상기 제1 마스터 피스톤이 수용되는 제1 마스터 챔버와, 상기 제2 마스터 피스톤이 수용되는 제2 마스터 챔버를 포함하며, 상기 제1 리저버 유로는 상기 제1 마스터 챔버와 상기 리저버를 연통하도록 마련되고, 상기 제2 리저버 유로는 상기 제1 마스터 챔버와 상기 리저버를 보조적으로 연통하도록 마련되며, 상기 시뮬레이션 유로는 상기 제1 마스터 챔버와 상기 시뮬레이션 챔버를 연통하도록 마련될 수 있다.
상기 제1 리저버 유로 상에서 상기 반력조절밸브에 대해 병렬로 연결되는 바이패스 유로; 및 상기 바이패스 유로에 마련되어 상기 리저버로부터 상기 제1 마스터 챔버로 향하는 제동유체의 흐름만을 허용하는 체크밸브;를 더 포함하여 제공될 수 있다.
상기 제2 마스터 챔버와 상기 리저버를 연통시키는 제3 리저버 유로;를 더 포함하여 제공될 수 있다.
상기 마스터 실린더는 상기 제1 마스터 챔버 상에서 상기 제1 리저버 유로와 상기 제2 리저버 유로 사이에 마련되는 제1 실링부재와, 상기 제1 마스터 챔버 상에서 상기 제1 리저버 유로의 전방에 마련되는 제2 실링부재 및 상기 제1 마스터 챔버 상에서 상기 제2 리저버 유로의 후방에 마련되는 제3 실링부재를 포함하여 제공될 수 있다.
상기 마스터 피스톤은 상기 브레이크 페달에 의해 직접적으로 가압되는 제1 마스터 피스톤과, 상기 제1 마스터 피스톤에 의해 간접적으로 가압되는 제2 마스터 피스톤을 포함하고, 상기 마스터 챔버는 상기 제1 마스터 피스톤이 수용되는 제1 마스터 챔버와, 상기 제2 마스터 피스톤이 수용되는 제2 마스터 챔버를 포함하며, 상기 제1 리저버 유로는 상기 제2 마스터 챔버와 상기 리저버를 연통하도록 마련되고, 상기 제2 리저버 유로는 상기 제2 마스터 챔버와 상기 리저버를 보조적으로 연통하도록 마련되며, 상기 시뮬레이션 유로는 상기 제1 마스터 챔버와 상기 시뮬레이션 챔버를 연통하도록 마련될 수 있다.
상기 제1 리저버 유로 상에서 상기 반력조절밸브에 대해 병렬로 연결되는 바이패스 유로; 및 상기 바이패스 유로에 마련되어 상기 리저버로부터 상기 제2 마스터 챔버로 향하는 제동유체의 흐름만을 허용하는 체크밸브;를 더 포함하여 제공될 수 있다.
상기 제1 마스터 챔버와 상기 리저버를 연통시키는 제3 리저버 유로;를 더 포함하여 제공될 수 있다.
상기 마스터 실린더는 상기 제2 마스터 챔버 상에서 상기 제1 리저버 유로와 상기 제2 리저버 유로 사이에 마련되는 제1 실링부재와, 상기 제2 마스터 챔버 상에서 상기 제1 리저버 유로의 전방에 마련되는 제2 실링부재 및 상기 제2 마스터 챔버 상에서 상기 제2 리저버 유로의 후방에 마련되는 제3 실링부재를 포함하여 제공될 수 있다.
상기 마스터 피스톤은 상기 브레이크 페달에 의해 직접적으로 가압되는 제1 마스터 피스톤과, 상기 제1 마스터 피스톤에 의해 간접적으로 가압되는 제2 마스터 피스톤을 포함하고, 상기 마스터 챔버는 상기 제1 마스터 피스톤이 수용되는 제1 마스터 챔버와, 상기 제2 마스터 피스톤이 수용되는 제2 마스터 챔버를 포함하고, 상기 제1 리저버 유로는 상기 제1 마스터 챔버와 상기 리저버를 연통하는 제3 리저버 유로 및 상기 제2 마스터 챔버와 상기 리저버를 연통하는 제4 리저버 유로를 포함하고, 상기 제2 리저버 유로는 상기 제1 마스터 챔버와 상기 리저버를 보조적으로 연통하는 제5 리저버 유로 및 상기 제2 마스터 챔버와 상기 리저버를 보조적으로 연통하는 제6 리저버 유로를 포함하며, 상기 반력조절밸브는 상기 제3 리저버 유로에 마련되어 제동유체의 흐름을 허용 및 차단하는 제1 반력조절밸브와, 상기 제4 리저버 유로에 마련되어 제동유체의 흐름을 허용 및 차단하는 제2 반력조절밸브를 포함하며, 상기 시뮬레이션 유로는 상기 제1 마스터 챔버와 상기 시뮬레이션 챔버를 연통하도록 마련될 수 있다.
상기 제3 리저버 유로 상에서 상기 제1 반력조절밸브에 대해 병렬로 연결되는 제1 바이패스 유로; 상기 제4 리저버 유로 상에서 상기 제2 반력조절밸브에 대해 병렬로 연결되는 제2 바이패스 유로; 상기 제1 바이패스 유로에 마련되어 상기 리저버로부터 상기 제1 마스터 챔버로 향하는 제동유체의 흐름만을 허용하는 제1 체크밸브; 및 상기 제2 바이패스 유로에 마련되어 상기 리저버로부터 상기 제2 마스터 챔버로 향하는 제동유체의 흐름만을 허용하는 제2 체크밸브;를 더 포함하여 제공될 수 있다.
상기 마스터 실린더는 상기 제1 마스터 챔버 상에서 상기 제3 리저버 유로와 상기 제5 리저버 유로 사이에 마련되는 제1 실링부재와, 상기 제1 마스터 챔버 상에서 상기 제3 리저버 유로의 전방에 마련되는 제2 실링부재와, 상기 제1 마스터 챔버 상에서 상기 제5 리저버 유로의 후방에 마련되는 제3 실링부재와, 상기 제2 마스터 챔버 상에서 상기 제4 리저버 유로와 상기 제6 리저버 유로 사이에 마련되는 제4 실링부재와, 상기 제2 마스터 챔버 상에서 상기 제4 리저버 유로의 전방에 마련되는 제5 실링부재와, 상기 제2 마스터 챔버 상에서 상기 제6 리저버 유로의 후방에 마련되는 제6 실링부재를 포함하여 제공될 수 있다.
상기 브레이크 페달의 변위에 대응하여 출력되는 전기적 신호에 의해 작동하여 휠 실린더로 제동을 위한 액압을 제공하는 액압 공급장치;를 더 포함하여 제공될 수 있다.
두 개의 휠 실린더로 전달되는 액압을 제어하는 제1 유압서킷과 다른 두 개의 휠 실린더로 전달되는 액압을 제어하는 제2 유압서킷을 구비하는 유압 제어유닛;을 더 포함하여 제공될 수 있다.
상기 액압 공급장치와 상기 제1 유압서킷을 연결하는 제1 유압유로; 상기 액압 공급장치와 상기 제2 유압서킷을 연결하는 제2 유압유로; 상기 제1 마스터 챔버와 상기 제1 유압서킷을 연결하는 제1 백업유로; 및 상기 제2 마스터 챔버와 상기 제2 유압서킷을 연결하는 제2 백업유로;를 더 포함하여 제공될 수 있다.
상기 제1 백업유로에 마련되어 제동유체의 흐름을 허용 및 차단하는 제1 컷밸브; 및 상기 제2 백업유로를 마련되어 제동유체의 흐름을 허용 및 차단하는 제2 컷밸브;를 더 포함하여 제공될 수 있다.
상기 마스터 실린더는 상기 제1 마스터 피스톤과 상기 제2 마스터 피스톤 사이에 마련되는 제1 스프링과, 상기 제2 마스터 피스톤과 상기 제2 마스터 챔버의 단부 사이에 마련되는 제2 스프링을 더 포함하여 제공될 수 있다.
본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템은 브레이크 페달의 답력에 대한 반력의 작용시점 및 반력정도를 운전자가 원하는 수준으로 효과적으로 조절 및 제어하는 효과를 가진다.
본 실시 예는 운전자의 브레이크 페달의 조작 편의성 및 조작 쾌적성이 향상되는 효과를 가진다.
본 실시 예는 단순한 구조로서 브레이크 페달의 답력에 대한 반력의 작용시점 및 반력정도를 운전자가 원하는 수준으로 효과적으로 조절 및 제어하여 제품 경쟁력을 향상시키는 효과를 가진다.
본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템은 차량의 다양한 운용상황에서 제동을 안정적이고 효과적으로 구현하는 효과를 가진다.
본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템은 제품의 성능 및 작동 신뢰성이 향상되는 효과를 가진다.
본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템은 제품의 원가를 절감하면서도 생산성이 향상되는 효과를 가진다.
도 1은 전자식 브레이크 시스템의 일부분을 나타내는 유압회로도이다.
도 2는 도 1에 의한 전자식 브레이크 시스템에 있어서, 브레이크 페달의 변위(스트로크)에 대한 시뮬레이션 장치의 반력(페달감)을 나타내는 도표이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템을 나타내는 유압회로도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템의 주요부를 확대 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 반력조절밸브에 의해 운전자에게 제공되는 반력의 작용시점이 조절된 상태를 나타내는 유압회로도이다.
도 6는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템에 있어서, 브레이크 페달의 변위(스트로크)에 대한 시뮬레이션 장치의 반력(페달감)을 나타내는 도표이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템의 주요부를 확대 도시한 도면이다.
도 8는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 반력조절밸브에 의해 운전자에게 제공되는 반력정도가 조절된 상태를 나타내는 유압회로도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템에 있어서, 브레이크 페달의 변위(스트로크)에 대한 시뮬레이션 장치의 반력(페달감)을 나타내는 도표이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템의 주요부를 확대 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시 예에 의한 제1 반력조절밸브에 의해 운전자에게 제공되는 반력의 작용시점이 조절되고, 제2 반력조절밸브에 의해 운전자에게 제공되는 반력정도가 조절된 상태를 나타내는 유압회로도이다.
도 12는 본 발명의 제3 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템에 있어서, 브레이크 페달의 변위(스트로크)에 대한 시뮬레이션 장치의 반력(페달감)을 나타내는 도표이다.
이하에서는 본 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.
도 1은 전자식 브레이크 시스템(1)의 일부분을 나타내는 유압회로도로서, 도 1을 참조하면, 전자식 브레이크 시스템(1)은 브레이크 오일 등의 제동유체가 저장되는 리저버(30)와, 브레이크 페달(10)의 답력에 의해 내측에 수용된 제동유체를 가압 및 토출하는 마스터 실린더(20)와 브레이크 페달(10)의 답력에 따른 반력을 운전자에게 제공하는 시뮬레이션 장치(50)와, 마스터 실린더(20)의 마스터 챔버(20a, 20b)와 리저버(30)를 연통시키는 리저버 유로(81, 82) 및 마스터 실린더(20)의 마스터 챔버(20a, 20b)와 시뮬레이션 장치(50)의 시뮬레이션 챔버(51)를 연통시키는 시뮬레이션 유로(70)를 포함한다.
구체적으로, 마스터 실린더(20)는 브레이크 페달(10)과 직접적으로 연결되는 제1 마스터 피스톤(21)과, 제1 마스터 피스톤(21)이 수용되는 제1 마스터 챔버(20a)와, 제1 마스터 피스톤(21)을 탄성 지지하는 제1 스프링(23a)과, 제1 마스터 피스톤(21)과 제1 스프링(23a)을 매개로 브레이크 페달(10)과 간접적으로 연결되는 제2 마스터 피스톤(22)과 제2 마스터 피스톤(22)이 수용되는 제2 마스터 챔버(20b)와, 제2 마스터 피스톤(22)을 탄성 지지하는 제2 스프링(23b)을 포함할 수 있다. 제1 마스터 피스톤(21)은 인풋로드(12)에 의해 브레이크 페달(10)에 직접적으로 연결될 수 있다.
제1 마스터 챔버(20a)는 제1 백업유로(61)와 연통되어 휠 실린더(미도시) 측으로 연결될 수 있으며, 제2 마스터 챔버(20b)는 제2 백업유로(62)와 연통되어 휠 실린더(미도시) 측으로 연결될 수 있다.
제1 리저버 유로(81)는 제1 마스터 챔버(20a)와 리저버(30)를 연통시키고, 제2 리저버 유로(82)는 제2 마스터 챔버(20b)와 리저버(30)를 연통시키며, 시뮬레이션 유로(70)는 제1 마스터 챔버(20a)와 시뮬레이션 챔버(51)를 연통시키도록 마련된다. 또한, 제1 마스터 챔버(20a) 상에서 제1 리저버 유로(81)의 전방(도 1을 기준으로 왼쪽 방향) 및 후방(도 1을 기준으로 오른쪽 방향)에 각각 제1 실링부재(25a) 및 제2 실링부재(25b)가 마련되며, 제1 마스터 피스톤(21)에는 제1 마스터 챔버(20a)와 연통되되 제1 실링부재(25a)의 전방 및 후방에 배치 가능한 제1 컷 오프홀(21a)이 마련된다. 마찬가지로, 제2 마스터 챔버(20b) 상에서 제2 리저버 유로(82)의 전방(도 1을 기준으로 왼쪽 방향) 및 후방(도 1을 기준으로 오른쪽 방향)에 각각 제3 실링부재(25c) 및 제4 실링부재(25d)가 마련되며, 제2 마스터 피스톤(22)에는 제2 마스터 챔버(20b)와 연통되되 제3 실링부재(25c)의 전방 및 후방에 배치 가능한 제2 컷 오프홀(22a)이 마련된다.
전자식 브레이크 시스템(1)은 제동을 수행하기 전, 다시 말해 전자식 브레이크 시스템(1)의 작동 준비상태에서 제1 컷 오프홀(21a)이 제1 실링부재(25a)의 후방에 배치됨으로써, 제1 마스터 챔버(20a)는 리저버 유로(80)에 의해 리저버(30)와 연통되며, 이와 동시에 제1 마스터 챔버(20a)는 시뮬레이션 유로(70)에 의해 시뮬레이션 챔버(51)와 연통된다.
이 후, 운전자가 브레이크 페달(10)에 답력을 가함에 따라 제동을 수행하게 되면, 브레이크 페달(10)과 직접 연결된 제1 마스터 피스톤(21)이 전방으로 점차적으로 이동하게 되고, 제1 컷 오프홀(21a) 역시 함께 전방으로 점차적으로 이동하게 된다. 이 때 제1 마스터 피스톤(21)의 제1 컷 오프홀(21a)이 제1 실링부재(25a)를 지나게 되면, 제1 마스터 챔버(20a)와 리저버(30)는 서로 단절되고, 제1 마스터 챔버(20a)와 시뮬레이션 챔버(51)는 시뮬레이션 유로(70)를 매개로 폐회로를 구성하게 된다. 이후 제1 마스터 챔버(20a) 내에 가압된 제동유체가 제2 마스터 피스톤(22)을 전방 측으로 이동시켜 제2 마스터 피스톤(22)의 제2 컷 오프홀(22a)이 제3 실링부재(25c)를 지나게 되면 제2 마스터 챔버(20b)가 밀폐됨에 따라, 브레이크 페달(10)의 답력에 의한 제1 마스터 피스톤(21)의 이동에 의해 제1 마스터 챔버(20a)에 수용된 제동유체는시뮬레이션 챔버(51)로 공급될 수 있다. 이로써 시뮬레이션 챔버(51)로 공급된 제동유체가 시뮬레이션 장치(50)의 반력 피스톤(52)을 가압함에 따라 반력 피스톤(52)을 탄성 지지하는 반력 스프링(53), 탄성 부재 등에 의한 탄성력이 반력 피스톤(52)에 가해짐으로써 브레이크 페달(10)의 답력에 대한 반력인 페달감을 운전자에게 제공하게 된다.
이하에서는 앞서 설명한 전자식 브레이크 시스템(1)의 시뮬레이션 장치(50)의 작동에 의해 운전자에게 브레이크 페달(10)의 답력에 대한 반력, 즉 페달감을 제공하는 시점에 대해 설명한다.
도 2는 도 1에 도시된 전자식 브레이크 시스템(1)에 있어서, 브레이크 페달(10)의 변위(스트로크)에 대한 시뮬레이션 장치(50)의 반력(페달감)을 나타내는 도표로서, 도 2의 x 축은 브레이크 페달(10)의 작동에 의한 인풋로드(12) 또는 마스터 피스톤(21)의 변위를 나타내며, y 축은 브레이크 페달(10)의 답력에 대한 반력(페달감)을 나타낸다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 전자식 브레이크 시스템(1)은 운전자가 브레이크 페달(10)의 답력에 대해 시뮬레이션 장치(50)에 의한 반력(페달감)을 느끼는 시점은 브레이크 페달(10)의 작동 전 제1 컷 오프홀(21a)과 제1 실링부재(25a)의 간격(A) 및 제2 컷 오프홀(22a)과 제3 실링부재(25c)의 간격(B)에 의해 결정된다.
일 예로, 전자식 브레이크 시스템(1)의 작동 준비상태에서 제1 컷 오프홀(21a)과 제1 실링부재(25a)의 간격이 'A'로, 제2 컷 오프홀(22a)과 제3 실링부재(25c)의 간격을 'B'라고 가정하면, 운전자가 브레이크 페달(10)에 답력을 가하여 브레이크 페달(10)과 연결된 인풋로드(12)의 변위 또는 제1 마스터 피스톤(21)의 변위가 'A' 이상이면서, 제2 마스터 피스톤(22)의 변위가 'B' 이상이 되어야 제동유체의 액압에 의한 시뮬레이션 장치(50)의 반력이 운전자에게 페달감으로 제공된다.
구체적으로, 도 2의 ①구간은 운전자가 제동을 시작하는 초기 단계이다. ①구간은운전자가 점차적으로 브레이크 페달(10)에 답력을 가하되, 브레이크 페달(10)의 작동에 의한 인풋로드(12)의 변위 또는 제1 마스터 피스톤(21)에 의한 변위가 'A'보다 작은 단계로서, ①구간에서는 제1 마스터 피스톤(21)의 제1 컷 오프홀(21a)이 제1 실링부재(25a)에 도달하지 못하였으므로, 제1 마스터 챔버(20a)와 리저버(30)가 연통되되, 제1 마스터 챔버(20a)에 수용된 제동유체가 시뮬레이션 챔버(51) 측으로 가압 및 토출되지 않는다. 따라서 ①구간에서는 시뮬레이션 장치(50)에 의한 반력이 운전자에게 제공되지 못한다. 한편, ①구간에서 반력이 소정의 수준 증가하는 것은 제1 마스터 피스톤(21)을 탄성 지지하는 제1 스프링(23a)의 탄성력에 의한 것으로서, 이는 시뮬레이션 장치(50)에 의한 반력이 아니다.
도 2의 ②구간은 운전자가 점차적으로 브레이크 페달(10)에 답력을 가하여, 브레이크 페달(10)의 작동에 의한 인풋로드(12)의 변위 또는 제1 마스터 피스톤(21)에 의한 변위가 'A'보다 커지되, 제2 마스터 피스톤(22)의 변위가 'B'보다 작은 구간으로서, 제2 마스터 챔버(20b)가 리저버(30)에 연통된 단계이다. ②구간에서는 제1 마스터 피스톤(21)의 제1 컷 오프홀(21a)이 제1 실링부재(25a)에 도달하여 제1 마스터 챔버(20a)와 리저버(30)는 서로 단절되었으나, 제2 마스터 챔버(20b)가 밀폐되지 못하였으므로, 제1 마스터 챔버(20a)에 수용된 제동유체가 시뮬레이션 챔버(51) 측으로 온전히 공급되지 못한다. 따라서 ②구간에서도 여전히 시뮬레이션 장치(50)의 작동을 구현하기 어려우므로, 시뮬레이션 장치(50)에 의한 반력이 운전자에게 제공되지 못한다.이 후, 브레이크 페달(10)에 계속적으로 답력이 가해짐에 따라 제2 마스터 피스톤(22)의 변위가 'B'보다 커지는 시점(t1)에 도달하면, 제2 마스터 챔버(20b)가 밀폐되면서(③구간), 제1 마스터 챔버(20a)와 시뮬레이션 챔버(51)는 시뮬레이션 유로(70)를 매개로 폐회로를 구성하게 된다. 이로써, 제1 마스터 챔버(20a)에 수용된 제동유체는 모두 시뮬레이션 챔버(51)로 가압 및 토출되면서 시뮬레이션 장치(50)의 반력 피스톤(52) 및 반력 스프링(53)을 가압하게 되고, 반력 스프링(53)이 탄성력을 반력 피스톤(52)에 제공함으로써 브레이크 페달(10)의 답력에 대한 반력인 페달감을 운전자에게 제공하게 된다.
즉, ③구간에서는 제1 마스터 챔버(20a)에 수용된 제동유체가 제1 마스터 피스톤(21)에 의해 가압됨과 동시에 시뮬레이션 챔버(51)로 온전히 토출됨으로써 제동유체의 액압에 의한 시뮬레이션 장치(50)의 반력이 제공되는 바, 브레이크 페달(10)의 변위가 증가할수록 이에 대한 반력이 증가하여 운전자에게 적절한 페달감을 제공할 수 있는 단계가 된다.
이와 같이, 전자식 브레이크 시스템(1)은 운전자에게 페달감을 제공하는 시점, 다시 말해 제동유체의 액압에 의해 시뮬레이션 장치(50)가 작동하여 운전자의 브레이크 페달(10)의 답력에 대한 반력을 제공하는 시점이 제1 마스터 피스톤(21)에 형성된 제1 컷 오프홀(21a)과 제1 마스터 챔버(20a) 상에서 전방 측에 마련된 제1 실링부재(25a) 사이의 간격과 제2 마스터 피스톤(22)에 형성된 제2 컷 오프홀(22a)과 제2 마스터 챔버(20b) 상에서 전방 측에 마련된 제3 실링부재(25c)에 의해 결정되는 바, 운전자가 요구하는 브레이크 페달(10)의 반력 작용시점으로 조절하는 것이 불가능한 문제점이 있다. 나아가, 제2 마스터 피스톤(22)이 전방으로 이동하여 제2 마스터 챔버(20b)를 밀폐시키면서이에 수용된 제동유체를 가압하는 시점을 조절하는 것 역시 불가능하므로 브레이크 페달(10)에 답력을 가할 시 운전자에게 전달되는 브레이크 페달(10)의 무겁고 가벼운 정도를 조절하는 것도 불가능한 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해소하기 위해 본 발명의 일 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1000, 2000, 3000)은 브레이크 페달(10)의 답력에 대한 반력이 제공되는 시점 및 반력의 정도, 다시 말해 페달감이 운전자에게 제공되는 시점 및 페달감의 정도를 조절 및 제어 가능하게 마련된다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1000)을 나타내는 유압회로도이며, 도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1000)의 주요부를 확대 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1000)은 브레이크 오일 등의 제동유체가 저장되는 리저버(130)와, 브레이크 페달(10)의 답력에 의해 내측에 수용된 제동유체를 가압 및 토출하는 마스터 실린더(120)와, 브레이크 페달(10)의 답력에 대한 반력인 페달감을 운전자에게 제공하는 시뮬레이션 장치(150)와, 시뮬레이션 장치(150)에 의해 운전자에게 반력 또는 페달감이 제공되는 시점을 조절하는 반력조절밸브(180)와, 제동유체의 액압이 전달되어 각 차륜(RR, RL, FR, FL)의 제동을 수행하는 휠 실린더(1400)와, 브레이크 페달(10)의 변위에 의해 운전자의 제동의지를 전기적 신호로 전달받아 기계적인 작동을 통해 제동유체의 액압을 발생시키는 액압 공급장치(1300)와, 휠 실린더(1400)로 전달되는 액압의 흐름을 제어하는 유압 제어유닛(1200)과, 액압 정보 및 브레이크 페달(10) 변위 정보에 근거하여 액압 공급장치(1300)와 각종 밸브들의 작동을 제어하는 전자제어유닛(ECU, 미도시) 및 각 요소들을 연결하도록 마련되어 제동유체를 전달하는 복수의 유로를 포함할 수 있다.
마스터 실린더(120)는 제1 마스터 챔버(120a)와 제2 마스터 챔버(120b), 그리고 각 마스터 챔버에 마련되는 제1 마스터 피스톤(121) 및 제2 마스터 피스톤(122)를 구비할 수 있다.
제1 마스터 챔버(120a)에는 인풋로드(12)에 의해 브레이크 페달(10)과 직접적으로 연결되는 제1 마스터 피스톤(121)이 마련되고, 제2 마스터 챔버(120b)에는 제2 마스터 피스톤(122)이 마련된다. 또한 제1 마스터 챔버(120a)는 제1 유압포트(124a)에 의해 후술하는 제1 리저버 유로(161)와 연결되고, 제2 유압포트(124b)에 의해 후술하는 제2 리저버 유로(162)와 연결될 수 있으며, 제1 백업 유압포트(126a)에 의해 후술하는 시뮬레이션 유로(170)와 연결되어 시뮬레이션 장치(150)와 연결될 수 있다. 제2 마스터 챔버(120b)는 제3 유압포트(124c)에 의해 후술하는 제3 리저버 유로(165)와 연결되어 리저버(130)와 연결될 수 있으며, 제2 백업 유압포트(126b)에 의해 후술하는 제2 백업유로(1252)가 연결될 수 있다.
제1 마스터 피스톤(121)은 제1 마스터 챔버(120a)와 연통되는 제1 컷 오프홀(121a)을 구비할 수 있다. 제1 컷 오프홀(121a)은 제1 마스터 피스톤(121)의 내측 일부와 외면에 관통 형성되어 제1 유압포트(124a) 또는 제2 유압포트(124b)를 통해 유입되는 제동유체를 제1 마스터 챔버(120a) 측으로 전달할 수 있다. 제1 컷 오프홀(121a)은 후술하는 제1 실링부재(125a)의 전방(브레이크 페달(10) 작동 시 제1 마스터 피스톤(121)이 진행하는 방향으로서, 도 3 및 도 4를 기준으로 왼쪽 방향)과 제2 실링부재(125b)의 후방(브레이크 페달(10)의 작동 해제 시 제1 마스터 피스톤(121)이 복귀하는 방향으로서, 도 3 및 도 4를 기준으로 오른쪽 방향) 사이에 배치될 경우 제1 유압포트(124a)와 연통되어 제1 마스터 챔버(120a)와 제1 리저버 유로(161)가 연결될 수 있으며, 제1 컷 오프홀(121a)이 후술하는 제1 실링부재(125a)의 후방(도 3 및 도 4를 기준으로 오른쪽 방향)과 제3 실링부재(125c)의 전방(도 3 및 도 4를 기준으로 왼쪽 방향) 사이에 배치될 경우 제2 유압포트(124b)와 연통되어 제1 마스터 챔버(120a)와 제2 리저버 유로(162)가 연결될 수 있다. 그러나 제1 컷 오프홀(121a)이 제2 실링부재(125b)의 전방(도 3 및 도 4를 기준으로 왼쪽 방향)에 배치될 경우 제1 유압포트(124a) 및 제2 유압포트(124b)와 단절되어 제1 마스터 챔버(120a)와 제1 및 제2 리저버 유로(161, 162) 사이의 제동유체 흐름을 차단할 수 있다.
제2 마스터 피스톤(122)은 제2 마스터 챔버(120b)와 연통되는 제2 컷 오프홀(122a)을 구비할 수 있다. 제2 컷 오프홀(122a)은 제2 마스터 피스톤(122)의 내측 일부와 외면에 관통 형성되어 제3 유압포트(124c)를 통해 유입되는 제동유체를 제2 마스터 챔버(120b) 측으로 전달할 수 있다. 제2 컷 오프홀(122a)은 후술하는 제4 실링부재(125d)의 후방(도 3 및 도 4를 기준으로 오른쪽 방향)과 제5 실링부재(125e)의 전방(도 3 및 도 4를 기준으로 왼쪽 방향) 사이에 배치될 경우 제3 유압포트(124c)와 연통되어 제2 마스터 챔버(120b)와 제3 리저버 유로(165)가 연결될 수 있다. 그러나 제2 컷 오프홀(122a)이 제4 실링부재(125d)의 전방(도 3 및 도 4를 기준으로 왼쪽 방향)에 배치될 경우 제2 유압포트(124b)와 단절되어 제2 마스터 챔버(120b)와 제3 리저버 유로(165) 사이의 제동유체 흐름을 차단할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 의한 마스터 실린더(120)는 두 개의 마스터 챔버를 독립적으로 구비함으로써 부품요소의 고장 시 안전을 확보할 수 있다. 예컨대, 두 개의 마스터 챔버 중 하나의 마스터 챔버는 차량의 우측 후륜(RL)과 좌측 후륜(RR)에 연결되고, 다른 하나의 마스터 챔버는 좌측 전륜(FL)과 우측 전륜(FR)에 연결될 수 있으며, 이에 따라 어느 하나의 마스터 챔버가 고장나는 경우에도 차량의 제동이 가능할 수 있다.
그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 두 개의 마스터 챔버 중 하나의 마스터 챔버는 좌측 전륜(FL)과 우측 후륜(RR)에 연결되고, 그리도 다른 하나의 마스터 챔버는 좌측 후륜(RL)과 우측 전륜(FR)에 연결되어 마련될 수도 있다.
마스터 실린더(120)의 제1 마스터 피스톤(121)과 제2 마스터 피스톤(122) 사이에는 제1 스프링(123a)이 마련되고, 제2 마스터 피스톤(122)과 마스터 실린더(120)의 끝단 사이에는 제2 스프링(123b)이 마련될 수 있다. 즉, 제1 마스터 피스톤(121)은 제1 마스터 챔버(120a)에 수용되고, 제2 마스터 피스톤(122)은 제2 마스터 챔버(120b)에 수용되되, 제1 마스터 피스톤(121)은 제1 스프링(123a)에 의해 지지되고, 제2 마스터 피스톤(122)은 제2 스프링(123b)에 의해 지지되어 마련될 수 있다.
제1 스프링(123a)과 제2 스프링(123b)은 운전자가 브레이크 페달(10)을 작동하여 변위가 달라짐에 따라 제1 마스터 피스톤(121)과 제2 마스터 피스톤(122)이 이동하며, 이 때 제1 스프링(123a)과 제2 스프링(123b)이 압축된다. 제1 스프링(123a)과 제2 스프링(123b)은 브레이크 페달(10)의 답력이 해제되면 탄성력에 의해 팽창하면서 제1 및 제2 마스터 피스톤(121, 122)을 원 위치로 복귀시킬 수 있다.
브레이크 페달(10)과 마스터 실린더(120)의 제1 마스터 피스톤(121)은 인풋로드(12)에 의해 연결되어 마련될 수 있다. 인풋로드(12)는 제1 마스터 피스톤(121)에 직접 연결되거나, 간격 없이 밀착되게 접촉하여 마련될 수 있으며, 이에 따라 운전자가 브레이크 페달(10)을 밞으면 페달 무효 스트로크 구간 없이 직접적으로 마스터 실린더(120)를 가압할 수 있다.
제1 마스터 챔버(120a)는 제1 리저버 유로(161) 및 제2 리저버 유로(162)를 통해 리저버(130)와 연결되고, 시뮬레이션 유로(170)를 통해 후술하는 시뮬레이션 장치(150)에 연결될 수 있다. 또한 제2 마스터 챔버(120b)는 제3 리저버 유로(165)를 통해 리저버(130)와 연결될 수 있다.
제1 리저버 유로(161)는 일단이 제1 유압포트(124a)를 통해 제1 마스터 챔버(120a)와 연결되고 타단이 리저버(130)에 연결되어 마련될 수 있으며, 후술하는 반력조절밸브(180)를 구비할 수 있다. 또한 제1 리저버 유로(161) 상에는 반력조절밸브(180)에 대해 병렬로 연결되도록 양단이 반력조절밸브(180)의 전단 및 후단에 각각 연결되는 바이패스 유로(163)가 마련될 수 있으며, 바이패스 유로(163)는 리저버(130)로부터 제1 마스터 챔버(120a)로 향하는 제동유체의 흐름만을 허용하는 체크밸브(185)를 구비할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하도록 한다.
제2 리저버 유로(162)는 일단이 제2 유압포트(124b)를 통해 제1 마스터 챔버(120a)와 연결되고 타단이 리저버(130)에 연결되어 마련될 수 있다. 제2 리저버 유로(162)는 제1 마스터 챔버(120a)와 리저버(130)의 연통을 보조하도록 마련된다. 제1 리저버 유로(161)는 그 직경이 매우 작을 뿐만 아니라, 특히 후술하는 반력조절밸브(180)를 구비하기 위해 반력조절밸브(180)의 규격에 맞는 직경을 갖추어야 하는 바, 브레이크 페달(10)의 급격한 조작 시 제1 리저버 유로(161)만으로는 제1 마스터 챔버(120a)와 리저버(130) 사이의 제동유체의 흐름이 원활하지 않을 우려가 있다. 일 예로, 제동작동 초반에 제1 마스터 챔버(120a) 내부에 수용된 제동유체의 가압이 불필요한 경우에도 제1 리저버 유로(161) 만으로는 제1 마스터 챔버(120a)와 리저버(130) 사이의 연통이 원활하지 않아 제1 마스터 챔버(120a) 내부의 제동유체가 의도치 않게 가압될 우려가 있다. 반대로 제동해제 후반에 리저버(130)로부터 제1 마스터 챔버(120a)로 제동유체가 채워져야 하는 경우 제1 리저버 유로(161) 만으로는 제1 마스터 챔버(120a)와 리저버(130) 사이의 연통이 원활하지 않아 제1 마스터 챔버(120a) 내부에 제동유체가 원활하게 공급되지 않아 제1 마스터 챔버(120a)의 내부에 에어(Air)가 발생할 우려가 있다. 이에 제2 리저버 유로(162)가 제1 마스터 챔버(120a)와 리저버(130) 사이의 연통을 보조하도록 마련됨으로써, 제1 마스터 챔버(120a)와 리저버(130) 사이의 제동유체의 흐름을 원활하게 하여 운전자에게 제공되는 페달감 및 제동 성능을 향상시키고, 제1 마스터 챔버(120a) 내에 에어가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
제1 내지 제3 리저버 유로(161, 162, 165)는 도면에 도시된 바와 같이, 하나로 합류하여 리저버(130)에 연결될 수 있으나, 이와는 달리 각각 리저버(130)에 연결되어 리저버(130)와 제1 마스터 챔버(120a), 리저버(130)와 제2 마스터 챔버(120b)를 연통시키는 경우를 포함한다.
마스터 실린더(120)는 제1 마스터 챔버(120a) 상의 제1 리저버 유로(161)와 제2 리저버 유로(162) 사이에 마련되는 제1 실링부재(125a)와, 제1 마스터 챔버(120a) 상에서 제1 리저버 유로(161)의 전방(브레이크 페달(10) 작동 시 제1 마스터 피스톤(121)이 진행하는 방향으로서, 도 3 및 도 4를 기준으로 왼쪽 방향)에 마련되는 제2 실링부재(125b)와, 제1 마스터 챔버(120a) 상에서 제2 리저버 유로(162)의 후방(브레이크 페달(10)의 작동 해제 시 제1 마스터 피스톤(121)이 복귀하는 방향으로서, 도 3 및 도 4를 기준으로 오른쪽 방향)에 마련되는 제3 실링부재(125c)를 포함할 수 있다.
또한 마스터 실린더(120)는 제2 마스터 챔버(120b) 상의 제3 리저버 유로(165)의 전방(브레이크 페달(10) 작동 시 제2 마스터 피스톤(122)이 진행하는 방향으로서, 도 3 및 도 4를 기준으로 왼쪽 방향)에 마련되는 제4 실링부재(125d)와 제2 마스터 챔버(120b) 상에서 제3 리저버 유로(165)의 후방(브레이크 페달(10)의 작동 해제 시 제2 마스터 피스톤(122)이 복귀하는 방향으로서, 도 3 및 도 4를 기준으로 오른쪽 방향)에 마련되는 제5 실링부재(125e)를 포함할 수 있다. 제1 내지 제5 실링부재(125a, 125b, 125c, 125d, 125e)는 마스터 실린더(120)의 내벽 또는 제1 및 제2 마스터 피스톤(121, 122)의 외주면에 돌출 형성되는 링 형태의 구조로 마련될 수 있다. 브레이크 페달(10)의 작동 전 제1 마스터 피스톤(121)의 제1 컷 오프홀(121a)과 제1 실링부재(125a) 사이의 간격(A)과, 제2 마스터 피스톤(122)의 제2 컷 오프홀(122a)과 제4 실링부재(125d)의 간격(B)이 정의될 수 있다.
시뮬레이션 장치(150)는 후술하는 시뮬레이션 유로(170)와 연결되어 제1 마스터 챔버(120a)로부터 토출되는 액압을 전달받아, 브레이크 페달(10)의 답력에 대한 반력을 운전자에게 제공할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1000)은 정상 작동 시, 액압 공급장치(1300)가 브레이크 페달(10)의 변위 또는 스트로크 정보를 전기적 신호로 전달받아 기계적인 작동에 의해 제동유체의 액압을 형성하여 휠 실린더(1400) 전달하게 되고, 이 때 운전자가 브레이크 페달(10)에 가하는 답력에 대응하여 시뮬레이션 장치(150)가 반력을 제공함으로써, 운전자에게 페달감을 제공할 수 있다. 시뮬레이션 장치(150)는 운전자에게 브레이크 페달(10) 답력에 대한 반력을 제공하여 운전자의 조작 편의성을 향상시키고, 브레이크 페달(10)의 세밀한 작동을 도모할 수 있으며, 이에 따라 차량의 제동력 역시 세밀하게 조절될 수 있다.
시뮬레이션 유로(170)는 제1 마스터 챔버(120a)의 제1 백업 유압포트(126a)에 연결되는 제1 백업유로(1251)로부터 분기되어 마련되어 마스터 실린더(120)와 시뮬레이션 장치(150)를 연결할 수 있으며, 이와는 달리 제1 백업유로(1251)와 개별적으로 제1 마스터 챔버(120a)에 연결되는 경우를 포함한다.
시뮬레이션 장치(150)는 마스터 실린더(120)의 제1 백업 유압포트(126a)에서 토출되는 제동유체를 수용하도록 마련되는 시뮬레이션 챔버(151)와, 시뮬레이션 챔버(151) 내에 마련되는 반력 피스톤(152)과, 이를 탄성 지지하는 반력 스프링(153)을 포함하여 마련될 수 있다.
반력 피스톤(152)과 반력 스프링(153)은 시뮬레이션 챔버(151)로 유입되는 제동유체에 의해 시뮬레이션 챔버(151) 내에서 일정 범위의 변위를 갖도록 마련될 수 있다. 한편, 도면에 도시된 반력 스프링(153)은 반력 피스톤(152)에 탄성력을 제공할 수 있는 일 예에 불과한 것으로, 탄성력을 저장할 수 있는 다양한 구조로 이루어질 수 있다. 일 예로, 고무 등의 재질로 마련되거나, 코일 또는 판 형상을 구비함으로써 탄성력을 저장할 수 있는 다양한 부재로 이루어질 수 있다. 또한 도면에는 도시하지 않았으나, 시뮬레이션 유로(170)에는 시뮬레이션 밸브(미도시)가 마련되고, 시뮬레이션 밸브는 운전자가 브레이크 페달(10)에 답력을 가하는 경우 개방되어 제1 마스터 챔버(120a) 내의 제동유체를 시뮬레이션 챔버(151)로 전달되도록 작동할 수 있다. 또한 시뮬레이션 챔버(151)의 후단은 리저버(130)와 연결되어 마련될 수 있으며, 이로써 반력 피스톤(152)이 복귀하는 경우 리저버(130)로부터 제동유체가 유입됨으로써 시뮬레이션 챔버(151)의 내부에는 제동유체가 항상 채워질 수 있다.
시뮬레이션 장치(150)의 작동에 대하여 설명하면, 운전자가 브레이크 페달(10)을 작동하여 답력을 가한 후, 제1 마스터 챔버(120a) 내의 제동유체가 시뮬레이션 유로(170)를 따라 시뮬레이션 챔버(151) 내의 반력 피스톤(152)의 전방(도 3 및 도 4를 기준으로 반력 피스톤(152)의 좌측부)으로 공급되면, 반력 피스톤(152)이 반력 스프링(153)을 압축하면서 운전자에게 페달감을 제공하게 된다. 이 때 시뮬레이션 챔버(151) 내의 반력 피스톤(152)의 후방(도 3 및 도 4를 기준으로 반력 피스톤(152)의 우측부)에 채워져 있던 제동유체는 리저버(130)로 전달된다. 이후 운전자가 브레이크 페달(10)의 답력을 해제하면 반력 스프링(153)이 탄성력에 의해 팽창하면서 반력 피스톤(152)이 원 위치로 복귀하고, 시뮬레이션 챔버(151) 내의 반력 피스톤(152) 전방에 채워졌던 제동유체는 시뮬레이터 유로를 통해 제1 마스터 챔버(120a)로 토출된다. 제1 마스터 챔버(120a)에 수용된 제동유체가 시뮬레이션 유로(170)를 통해 시뮬레이션 챔버(151)로 전달되어 시뮬레이션 장치(150)가 작동하는 시점에 대한 자세한 설명은 도 5를 참조하여 후술하도록 한다.
반력조절밸브(180)는 운전자의 브레이크 페달(10)에 답력을 가하는 것에 대응하여 시뮬레이션 장치(150)에 의해 운전자에게 반력인 페달감을 제공하는 반력의 작용시점을 조절하도록 마련된다. 반력조절밸브(180)는 제1 리저버 유로(161) 상에 마련되어 양 방향의 제동유체의 흐름을 허용 및 차단할 수 있다. 반력조절밸브(180)는 평상 시 개방되어 있다가 후술하는 전자제어유닛으로부터 전기적 신호를 전달받으면 밸브가 닫히도록 작동하는 노말 오픈 타입(Normal Open Type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다. 반력조절밸브(180)는 개방 시 제동유체가 제1 마스터 챔버(120a)로부터 리저버(130)로 공급되거나 리저버(130)로부터 제1 마스터 챔버(120a)로 공급되는 것을 허용하고, 폐쇄 시 제1 마스터 챔버(120a)로부터 리저버(130)로 공급되거나 리저버(130)로부터 제1 마스터 챔버(120a)로 공급되는 것을 차단할 수 있다. 특히, 브레이크 페달(10)의 작동에 의해 제1 마스터 피스톤(121)의 제1 컷 오프홀(121a)이 제1 실링부재(125a)에 도달한 상태에서 반력조절밸브(180)의 폐쇄 시, 제1 마스터 챔버(120a)와 시뮬레이션 유로(170) 및 시뮬레이션 장치(150)를 폐회로로 형성할 수 있으며, 반력조절밸브(180)의 폐쇄에 따라 제1 마스터 챔버(120a)에 수용된 제동유체는 시뮬레이션 유로(170)에 의해 시뮬레이션 장치(150)로만 공급될 수 있으므로 운전자에게 브레이크 페달(10)의 답력에 대한 반력을 제공하는 시점, 다시 말해 페달감을 제공하는 작용시점을 앞당길 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 5 및 도 6을 참조하여 후술하도록 한다.
바이패스 유로(163)는 제1 리저버 유로(161) 상에서 반력조절밸브(180)에 대해 병렬로 연결되도록 양단이 제1 리저버 유로(161) 상의 반력조절밸브(180)의 전단 및 후단에 각각 연결되어 마련될 수 있다. 바이패스 유로(163)에는 리저버(130)로부터 제1 마스터 챔버(120a)로 공급되는 제동유체의 흐름만을 허용하는 체크밸브(185)가 마련될 수 있다. 바이패스 유로(163)는 브레이크 페달(10)의 작동 해제에 의해 제1 마스터 피스톤(121)이 원 위치로 복귀 시, 리저버(130)에 수용된 제동유체가 제1 마스터 챔버(120a)로 신속히 공급되도록 하여 제1 마스터 챔버(120a)에 에어가 발생하는 것을 방지함과 동시에, 다음 제동 작동을 위한 준비상태로 신속하게 복귀할 수 있다. 체크밸브(185)는 제1 마스터 챔버(120a)로부터 리저버(130)로 공급되는 제동유체의 흐름은 제한함으로써 제1 마스터 피스톤(121)에 의해 제1 마스터 챔버(120a) 내부에서 가압된 제동유체가 제1 백업유로(1251)로만 토출되도록 하여 비상 시 신속한 제동을 도모하거나, 시뮬레이션 유로(170)로만 토출되도록 하여 브레이크 페달(10)의 답력에 대한 반력인 페달감이 신속하게 형성되도록 도모할 수 있다.
액압 공급장치(1300)는 휠 실린더(1400)로 전달되는 제동유체의 액압을 제공하도록 마련된다. 액압 공급장치(1300)는 다양하게 방식 및 구조의 장치로 마련될 수 있다. 일 예로, 모터(미도시)의 구동력으로 움직이는 피스톤(미도시)이 챔버 내의 제동유체를 밀어내어 휠 실린더(1400)로 액압을 전달할 수 있다. 또는 액압 공급장치(1300)는 모터로 구동되는 펌프나 고압 어큐뮬레이터로 마련될 수도 있다.
구체적으로, 운전자가 브레이크 페달(10)에 답력을 가하면 브레이크 페달(10)의 변위 또는 스트로크가 증가함에 따라 페달 변위센서에서 전기적 신호가 송출되고, 이 신호에 의해 모터가 동작한다. 그리고 모터와 피스톤 사이에는 모터의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 동력변환부가 마련될 수 있다. 동력 변환부는 웜과 웜기어 및/또는 랙 앤 피니언 기어 등을 포함할 수 있다.
유압 제어유닛(1200)은 액압을 공급받아 각각 두 개의 휠 실린더(1400)로 전달되는 액압을 제어하는 제1 유압서킷(1201) 및 다른 두 개의 휠 실린더(1400)로 전달되는 액압을 제어하는 제2 유압서킷(1202)으로 이루어질 수 있다. 일 예로, 제1 유압서킷(1201)은 우측 전륜(FR)과 좌측 후륜(RL)을 제어하고, 제2 유압서킷(1202)은 좌측 전륜(FL)과 우측 후륜(RR)을 제어할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 제1 유압서킷(1201) 및 제2 유압서킷(1201, 1202)에 연결되는 휠의 위치는 다양하게 구성될 수 있다.
유압 제어유닛(1200)은 각각의 휠 실린더(1400)의 전단에 마련되어 액압을 제어하는 인렛 밸브(미도시)와, 인렛 밸브와 휠 실린더(1400) 사이에서 분기되어 리저버(130)와 연결되는 아웃렛 밸브(미도시)를 포함할 수 있다. 또한 액압 공급장치(1300)와 제1 유압서킷(1201)의 인렛 밸브 전단은 제1 유압유로(1310)에 의해 연결될 수 있으며, 액압 공급장치(1300)와 제2 유압서킷(1202)의 인렛 밸브 전단은 제2 유압유로(1320)에 의해 연결될 수 있으며, 제1 및 제2 유압유로(1310, 1320)를 통해 액압 공급장치(1300)에서 발생 및 제공된 제동유체의 액압이 제1 및 제2 유압서킷(1201, 1202)으로 각각 공급될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1000)은 장치의 고장 등에 의해 정상적인 작동이 불가능한 경우, 마스터 실린더(120)로부터 토출된 제동유체를 직접 유압서킷으로 공급하여 휠 실린더(1400)의 제동을 구현할 수 있는 제1 및 제2 백업유로(1251, 1252)를 포함할 수 있다. 마스터 실린더(120)의 액압이 휠 실린더(1400)로 직접 전달되는 모드를 폴백 모드(Fallback mode)라 한다.
제1 백업유로(1251)는 마스터 실린더(120)의 제1 백업 유압포트(126a)를 통해 제1 유압서킷(1201)에 연결되거나, 시뮬레이션 유로(170)와 함께 제1 백업 유압포트(126a)에 연결된 후 분기되어 제1 유압서킷(1201)과 연결될 수 있다. 제2 백업유로(1252)는 마스터 실린더(120)의 제2 백업 유압포트(126b)와 제2 유압서킷(1202)을 연결하도록 마련될 수 있다. 제1 백업유로(1251)에는 제동유체의 흐름을 제어하는 제1 컷밸브(1261)가 마련되고, 제2 백업유로(1252)에는 제동유체의 흐름을 제어하는 제2 컷밸브(1262)가 마련될 수 있다. 제1 및 제2 컷밸브(1261, 1262)는 평상 시에는 개방되어 있다가 전자제어유닛에서 폐쇄신호를 받으면 밸브가 닫히도록 작동하는 노말 오픈 타입(Normal Open type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.
이로써, 일반적인 제동 상황에서 제1 및 제2 컷밸브(1261, 1262)를 폐쇄하는 경우에는 액압 공급장치(1300)에서 제공되는 액압이 제1 및 제2 유압서킷(1201, 1202)을 통해 휠 실린더(1400)로 공급될 수 있으며, 장치의 고장 등에 의해서 정상적인 제동 작동이 어려운 상황에서 제1 및 제2 컷밸브(1261, 1262)를 개방하는 경우에는 마스터 실린더(120)에서 제공되는 액압이 제1 및 제2 백업유로(1251, 1252)를 통해 휠 실린더(1400)로 직접 공급될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1000)의 반력조절밸브(180)의 작동에 대해 설명한다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 반력조절밸브(180)에 의해 운전자에게 제공되는 반력의 작용시점이 조절된 상태를 나타내는 유압회로도이며, 도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1000)에 있어서, 브레이크 페달(10)의 변위(스트로크)에 대한 시뮬레이션 장치(150)의 반력(페달감)을 나타내는 도표이다. 도 6에서 x 축은 브레이크 페달(10)의 작동에 의한 인풋로드(12) 또는 마스터 피스톤(121)의 변위를 나타내며, y 축은 브레이크 페달(10)의 답력에 대한 반력인 페달감을 나타낸다. 한편, 도 6의 ①구간 내지 ③구간은 앞서 도 2를 참조로한 설명과 동일한 것으로서, 내용의 중복을 방지하기 위해 설명을 생략한다.
운전자가 보다 이른 시점에 브레이크 페달(10)의 답력에 대한 반력인 페달감을 제공받고 싶은 경우, 전자제어유닛은 도 5에 도시된 바와 같이, 반력조절밸브(180)를 폐쇄시키도록 제어하여, 반력의 작용시점을 t1에서 t2로 앞당길 수 있다.
구체적으로, 운전자가 제동을 시작하는 초기 단계에서는 ①구간과 동일하게 제1 스프링(123a)의 탄성력에 의한 반력이 소정의 수준 증가하되 운전자에게 적절한 페달감을 제공하지 못한다.
이 때, 브레이크 페달(10) 작동에 의한 인풋로드(12)의 변위 또는 제1 마스터 피스톤(121)의 변위가 'A'보다 작은 'C'에 도달 시 반력조절밸브(180)를 폐쇄시키도록 제어하게 되면, 제1 마스터 챔버(120a)와 리저버(130)는 서로 단절되고, 제1 마스터 챔버(120a) 내에 가압된 제동유체가 제2 마스터 피스톤(122)을 전방 측으로 이동시키게 된다(④구간). 즉, 제2 마스터 피스톤(122)이 전방 측으로 이동하기 시작하는 시점이 앞당겨지게 된다. 이 때, 제1 마스터 피스톤(121)의 제1 컷 오프홀(121a)과 제1 실링부재(125a)의 간격은 매우 인접하게 마련되는 바, 제동작동 초반 이후에는 제1 컷 오프홀(121a)은 제1 실링부재(125a)를 지나 제1 실링부재(125a)의 전방과 제2 실링부재(125b)의 후방 사이에 배치되므로, 제2 리저버 유로(162)는 제1 실링부재(125a)에 의해 제1 마스터 챔버(120a)와 차단된다.
이 후, 브레이크 페달(10)에 계속적으로 답력이 가해짐에 따라 제2 마스터 피스톤(122)의 변위가 'B'에 도달하면, 제2 마스터 챔버(120b)가 밀폐되면서, 제1 마스터 챔버(120a)와 시뮬레이션 유로(170) 및 시뮬레이션 챔버(151)를 폐회로로 구성한다. 이로써, 제1 마스터 챔버(120a)로부터 가압 및 토출된 제동유체가 곧바로 시뮬레이션 장치(150)의 작동을 구현하고, 운전자에게 빠른 시점에 페달감을 제공할 수 있으며, 브레이크 페달(10)의 변위가 증가할수록 이에 대한 반력 역시 증가하여 운전자에게 적절한 페달감을 줄 수 있다(⑤구간).
즉, 반력조절밸브(180)는 인풋로드(12)의 변위 또는 제1 마스터 피스톤(121)의 변위가 'A'보다 작은 'C' 도달 시 폐쇄함에 따라 제2 마스터 피스톤(122)의 변위가 발생하는 시점을 앞당길 수 있으며, 이로써 보다 빠른 시점에 운전자에게 페달감을 전달할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 제1 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1000)은 전자제어유닛이 마스터 실린더(120)의 제1 마스터 챔버(120a)와 리저버(130)를 연결하는 제1 리저버 유로(161)에 마련되는 반력조절밸브(180)의 폐쇄 시점을 제어함으로써, 별도의 설계 변경 또는 구조 변경 없이도, 운전자에게 브레이크 페달(10)의 페달감을 제공하는 반력의 작용시점을 운전자가 원하는 시점으로 선택적으로 조절 및 제어할 수 있다. 운전자는 차량의 실내에 마련되는 디스플레이 등의 표시장치(미도시)를 통해 브레이크 페달(10)의 페달감이 제공되는 시점을 제동 초반 또는 제동 후반으로 용이하게 설정할 수 있으며, 전자제어유닛은 운전자가 설정한 정보에 근거하여 반력조절밸브(180)의 폐쇄 시점을 조절함으로써, 운전자의 브레이크 페달(10)의 조작 편의성 및 조작 쾌적성을 향상시킬 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(2000)에 대해 설명한다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(2000)의 주요부를 확대 도시한 도면으로서, 본 발명의 제2 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(2000)은 브레이크 오일 등의 제동유체가 저장되는 리저버(130)와, 브레이크 페달(10)의 답력에 의해 내측에 수용된 제동유체를 가압 및 토출하는 마스터 실린더(120)와, 브레이크 페달(10)의 답력에 대한 반력인 페달감을 운전자에게 제공하는 시뮬레이션 장치(150)와, 시뮬레이션 장치(150)에 의해 운전자에게 제공되는 반력 또는 페달감의 무겁고 가벼운 정도를 조절하는 반력조절밸브(280)와, 제동유체의 액압이 전달되어 각 차륜(RR, RL, FR, FL)의 제동을 수행하는 휠 실린더(1400)와, 브레이크 페달(10)의 변위에 의해 운전자의 제동의지를 전기적 신호로 전달받아 기계적인 작동을 통해 제동유체의 액압을 발생시키는 액압 공급장치(1300)와, 휠 실린더(1400)로 전달되는 액압의 흐름을 제어하는 유압 제어유닛(1200)과, 액압 정보 및 브레이크 페달(10) 변위 정보에 근거하여 액압 공급장치(1300)와 각종 밸브들의 작동을 제어하는 전자제어유닛(ECU, 미도시) 및 각 요소들을 연결하도록 마련되어 제동유체를 전달하는 복수의 유로를 포함할 수 있다.
이하에서 설명하는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(2000)에 대한 설명 중 별도의 도면부호를 들어 추가적으로 설명하는 경우 외에는 앞서 설명한 본 발명의 제1 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1000)에 대한 설명과 동일한 것으로서, 내용의 중복을 방지하기 위해 설명을 생략한다.
마스터 실린더(120)는 제1 마스터 챔버(120a)와 제2 마스터 챔버(120b), 그리고 각 마스터 챔버에 마련되는 제1 마스터 피스톤(121) 및 제2 마스터 피스톤(122)를 구비할 수 있다.
제1 마스터 챔버(120a)에는 인풋로드(12)에 의해 브레이크 페달(10)과 직접적으로 연결되는 제1 마스터 피스톤(121)이 마련되고, 제2 마스터 챔버(120b)에는 제2 마스터 피스톤(122)이 마련된다. 제2 마스터 챔버(120b)는 제1 유압포트(224a)에 의해 후술하는 제1 리저버 유로(261)와 연결되고, 제2 유압포트(224b)에 의해 후술하는 제2 리저버 유로(262)와 연결될 수 있다. 또한, 제1 마스터 챔버(120a)는 제3 유압포트(224c)에 의해 후술하는 제3 리저버 유로(265)와 연결되어 리저버(130)와 연결될 수 있다.
제1 마스터 피스톤(121)은 제1 마스터 챔버(120a)와 연통되는 제1 컷 오프홀(121a)을 구비할 수 있다. 제1 컷 오프홀(121a)은 제1 마스터 피스톤(121)의 내측 일부와 외면에 관통 형성되어 제3 유압포트(224c)를 통해 유입되는 제동유체를 제1 마스터 챔버(120a) 측으로 전달할 수 있다. 제1 컷 오프홀(121a)은 후술하는 제4 실링부재(225d)의 후방(브레이크 페달(10)의 작동 해제 시 제1 마스터 피스톤(121)이 복귀하는 방향으로서, 도 3 및 도 4를 기준으로 오른쪽 방향)과 제5 실링부재(225e)의 전방(브레이크 페달(10) 작동 시 제1 마스터 피스톤(121)이 진행하는 방향으로서, 도 3 및 도 4를 기준으로 왼쪽 방향) 사이에 배치될 경우 제3 유압포트(224c)와 연통되어 제1 마스터 챔버(120a)와 제3 리저버 유로(265)가 연결될 수 있다. 그러나 제2 컷 오프홀(122a)이 제4 실링부재(225d)의 전방(도 3 및 도 4를 기준으로 왼쪽 방향)에 배치될 경우 제3 유압포트(224c)와 단절되어 제1 마스터 챔버(120a)와 제3 리저버 유로(265) 사이의 제동유체 흐름을 차단할 수 있다.
제2 마스터 피스톤(122)은 제2 마스터 챔버(120b)와 연통되는 제2 컷 오프홀(122a)을 구비할 수 있다. 제2 컷 오프홀(122a)은 제2 마스터 피스톤(122)의 내측 일부와 외면에 관통 형성되어 제1 또는 제2 유압포트(224b)를 통해 유입되는 제동유체를 제2 마스터 챔버(120b) 측으로 전달할 수 있다. 제2 컷 오프홀(122a)은 후술하는 제1 실링부재(225a)의 전방(브레이크 페달(10) 작동 시 제2 마스터 피스톤(122)이 진행하는 방향으로서, 도 3 및 도 4를 기준으로 왼쪽 방향)과 제2 실링부재(225b)의 후방(브레이크 페달(10)의 작동 해제 시 제2 마스터 피스톤(122)이 복귀하는 방향으로서, 도 3 및 도 4를 기준으로 오른쪽 방향) 사이에 배치될 경우 제1 유압포트(224a)와 연통되어 제2 마스터 챔버(120b)와 제1 리저버 유로(261)가 연결될 수 있으며, 제1 컷 오프홀(121a)이 후술하는 제1 실링부재(225a)의 후방(도 3 및 도 4를 기준으로 오른쪽 방향)과 제3 실링부재(225c)의 전방(도 3 및 도 4를 기준으로 왼쪽 방향) 사이에 배치될 경우 제2 유압포트(224b)와 연통되어 제2 마스터 챔버(120b)와 제2 리저버 유로(262)가 연결될 수 있다. 그러나 제2 컷 오프홀(122a)이 제2 실링부재(225b)의 전방(도 3 및 도 4를 기준으로 왼쪽 방향)에 배치될 경우 제1 유압포트(224a) 및 제2 유압포트(224b)와 단절되어 제2 마스터 챔버(120b)와 제1 및 제2 리저버 유로(261, 262) 사이의 제동유체 흐름을 차단할 수 있다.
제1 마스터 챔버(120a)는 제3 리저버 유로(265)를 통해 리저버(130)와 연결되고, 시뮬레이션 유로(170)를 통해 후술하는 시뮬레이션 장치(150)에 연결될 수 있다. 또한 제2 마스터 챔버(120b)는 제1 및 제2 리저버 유로(261, 262)를 통해 리저버(130)와 연결될 수 있다.
제1 리저버 유로(261)는 일단이 제1 유압포트(224a)를 통해 제2 마스터 챔버(120b)와 연결되고 타단이 리저버(130)에 연결되어 마련될 수 있으며, 후술하는 반력조절밸브(280)를 구비할 수 있다. 또한 제1 리저버 유로(261) 상에는 반력조절밸브(280)에 대해 병렬로 연결되도록 양단이 반력조절밸브(280)의 전단 및 후단에 각각 연결되는 바이패스 유로(263)가 마련될 수 있으며, 바이패스 유로(263)는 리저버(130)로부터 제2 마스터 챔버(120b)로 향하는 제동유체의 흐름만을 허용하는 체크밸브(285)를 구비할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하도록 한다.
제2 리저버 유로(262)는 일단이 제2 유압포트(224b)를 통해 제2 마스터 챔버(120b)와 연결되고 타단이 리저버(130)에 연결되어 마련될 수 있다. 제2 리저버 유로(262)는 제2 마스터 챔버(120b)와 리저버(130)의 연통을 보조하도록 마련된다. 제1 리저버 유로(261)는 그 직경이 매우 작을 뿐만 아니라, 특히 후술하는 반력조절밸브(280)를 구비하기 위해 반력조절밸브(280)의 규격에 맞는 직경을 갖추어야 하는 바, 브레이크 페달(10)의 급격한 조작 시 제1 리저버 유로(261)만으로는 제2 마스터 챔버(120b)와 리저버(130) 사이의 제동유체의 흐름이 원활하지 않을 우려가 있다. 일 예로, 제동작동 초반에 제2 마스터 챔버(120b) 내부에 수용된 제동유체의 가압이 불필요한 경우에도 제1 리저버 유로(261) 만으로는 제2 마스터 챔버(120b)와 리저버(130) 사이의 연통이 원활하지 않아 제2 마스터 챔버(120b) 내부의 제동유체가 의도치 않게 가압될 우려가 있다. 반대로 제동해제 후반에 리저버(130)로부터 제2 마스터 챔버(120b)로 제동유체가 채워져야 하는 경우 제1 리저버 유로(261) 만으로는 제2 마스터 챔버(120b)와 리저버(130) 사이의 연통이 원활하지 않아 제2 마스터 챔버(120b) 내부에 제동유체가 원활하게 공급되지 않아 제2 마스터 챔버(120b)의 내부에 에어(Air)가 발생할 우려가 있다. 이에 제2 리저버 유로(262)가 제2 마스터 챔버(120b)와 리저버(130) 사이의 연통을 보조하도록 마련됨으로써, 제2 마스터 챔버(120b)와 리저버(130) 사이의 제동유체의 흐름을 원활하게 하여 운전자에게 제공되는 페달감 및 제동 성능을 향상시키고, 제2 마스터 챔버(120b) 내에 에어가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
제1 내지 제3 리저버 유로(261, 262, 265)는 도면에 도시된 바와 같이, 하나로 합류하여 리저버(130)에 연결될 수 있으나, 이와는 달리 각각 리저버(130)에 연결되어 리저버(130)와 제1 마스터 챔버(120a), 리저버(130)와 제2 마스터 챔버(120b)를 연통시키는 경우를 포함한다.
마스터 실린더(120)는 제2 마스터 챔버(120b) 상의 제1 리저버 유로(261)와 제2 리저버 유로(262) 사이에 마련되는 제1 실링부재(225a)와, 제2 마스터 챔버(120b) 상에서 제1 리저버 유로(261)의 전방(브레이크 페달(10) 작동 시 제2 마스터 피스톤(122)이 진행하는 방향으로서, 도 3 및 도 4를 기준으로 왼쪽 방향)에 마련되는 제2 실링부재(225b)와, 제2 마스터 챔버(120b) 상에서 제2 리저버 유로(262)의 후방(브레이크 페달(10)의 작동 해제 시 제2 마스터 피스톤(122)이 복귀하는 방향으로서, 도 3 및 도 4를 기준으로 오른쪽 방향)에 마련되는 제3 실링부재(225c)를 포함할 수 있다.
또한 마스터 실린더(120)는 제1 마스터 챔버(120a) 상의 제3 리저버 유로(265)의 전방(브레이크 페달(10) 작동 시 제1 마스터 피스톤(121)이 진행하는 방향으로서, 도 3 및 도 4를 기준으로 왼쪽 방향)에 마련되는 제4 실링부재(225d)와 제1 마스터 챔버(120a) 상에서 제3 리저버 유로(265)의 후방(브레이크 페달(10)의 작동 해제 시 제1 마스터 피스톤(121)이 복귀하는 방향으로서, 도 3 및 도 4를 기준으로 오른쪽 방향)에 마련되는 제5 실링부재(225e)를 포함할 수 있다. 제1 내지 제5 실링부재(225a, 225b, 225c, 225d, 225e)는 마스터 실린더(120)의 내벽 또는 제1 및 제2 마스터 피스톤(121, 122)의 외주면에 돌출 형성되는 링 형태의 구조로 마련될 수 있다. 브레이크 페달(10)의 작동 전 제1 마스터 피스톤(121)의 제1 컷 오프홀(121a)과 제4 실링부재(225d) 사이의 간격(A)과, 제2 마스터 피스톤(122)의 제2 컷 오프홀(122a)과 제1 실링부재(225a)의 간격(B)이 정의될 수 있다.
반력조절밸브(280)는 운전자의 브레이크 페달(10)에 답력을 가하는 것에 대응하여 시뮬레이션 장치(150)에 의해 운전자에게 반력인 페달감을 제공함에 있어서, 운전자가 느끼는 반력정도, 다시 말해 페달감의 무겁고 가벼운 정도를 조절하도록 마련된다. 반력조절밸브(280)는 제1 리저버 유로(261) 상에 마련되어 양 방향의 제동유체의 흐름을 허용 및 차단할 수 있다. 반력조절밸브(280)는 평상 시 개방되어 있다가 후술하는 전자제어유닛으로부터 전기적 신호를 전달받으면 밸브가 닫히도록 작동하는 노말 오픈 타입(Normal Open Type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다. 반력조절밸브(280)는 개방 시 제동유체가 제2 마스터 챔버(120b)로부터 리저버(130)로 공급되거나 리저버(130)로부터 제2 마스터 챔버(120b)로 공급되는 것을 허용하고, 폐쇄 시 제2 마스터 챔버(120b)로부터 리저버(130)로 공급되거나 리저버(130)로부터 제2 마스터 챔버(120b)로 공급되는 것을 차단할 수 있다. 특히, 제2 마스터 피스톤(122)의 제2 컷 오프홀(122a)이 제1 실링부재(225a)에 도달한 상태에서 반력조절밸브(280)의 폐쇄 시, 제2 마스터 챔버(120b)를 폐쇄된 상태로 형성할 수 있으며, 이에 따라 브레이크 페달(10)의 작동에 의한 제1 마스터 챔버(120a)에 수용된 제동유체는 즉각적으로 가압되어 시뮬레이션 유로(170)를 통해 시뮬레이션 장치(150)로 공급될 수 있으므로 운전자에게 브레이크 페달(10)의 답력에 대한 반력의 무거운 정도, 다시 말해 페달감을 보다 무거운 느낌으로 운전자에게 제공할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 8 및 도 9를 참조하여 후술하도록 한다.
바이패스 유로(263)는 제1 리저버 유로(261) 상에서 반력조절밸브(280)에 대해 병렬로 연결되도록 양단이 제1 리저버 유로(261) 상의 반력조절밸브(280)의 전단 및 후단에 각각 연결되어 마련될 수 있다. 바이패스 유로(263)에는 리저버(130)로부터 제2 마스터 챔버(120b)로 공급되는 제동유체의 흐름만을 허용하는 체크밸브(285)가 마련될 수 있다. 바이패스 유로(263)는 브레이크 페달(10)의 작동 해제에 의해 제2 마스터 피스톤(122)이 원 위치로 복귀 시, 리저버(130)에 수용된 제동유체가 제2 마스터 챔버(120b)로 신속히 공급되도록 하여 제2 마스터 챔버(120b)에 에어가 발생하는 것을 방지함과 동시에, 다음 제동 작동을 위한 준비상태로 신속하게 복귀할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(2000)의 반력조절밸브(280)의 작동에 대해 설명한다.
도 8는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 반력조절밸브(280)에 의해 운전자에게 제공되는 반력정도가 조절된 상태를 나타내는 유압회로도이며, 도 9는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(2000)에 있어서, 브레이크 페달(10)의 변위(스트로크)에 대한 시뮬레이션 장치(150)의 반력(페달감)을 나타내는 도표이다. 도 9에서 x 축은 브레이크 페달(10)의 작동에 의한 인풋로드(12) 또는 마스터 피스톤(121)의 변위를 나타내며, y 축은 브레이크 페달(10)의 답력에 대한 반력인 페달감을 나타낸다. 한편, 도 9의 ①구간 내지 ③구간은 앞서 도 2를 참조로한 설명과 동일한 것으로서, 내용의 중복을 방지하기 위해 설명을 생략한다.
운전자가 브레이크 페달(10)의 반력정도 또는 페달감의 정도를 보다 무겁게 제공받고 싶은 경우, 전자제어유닛은 도 8에 도시된 바와 같이, 반력조절밸브(280)를 폐쇄시키도록 제어하여 시뮬레이션 장치(150)의 개입시점을 t1에서 t3로 앞당길 수 있다.
구체적으로, 운전자가 제동을 시작하는 초기 단계(①구간)에서는 제1 스프링(123a)의 탄성력에 의한 반력이 소정의 수준 증가하되 운전자에게 적절한 페달감을 제공하지 못한다.
이 때, 브레이크 페달(10) 작동에 의한 인풋로드(12)의 변위 또는 제1 마스터 피스톤(121)의 변위가 'A'보다 크되, 제2 마스터 피스톤(122)의 변위가 'B'보다 작은 'D'지점에 도달 시 반력조절밸브(280)를 폐쇄시키도록 제어하게 되면(④구간), 제2 마스터 챔버(120b)와 리저버(130)가 단절되면서 제2 마스터 챔버(120b)가 밀폐되고, 이로써 제1 마스터 챔버(120a)와 시뮬레이션 유로(170) 및 시뮬레이션 챔버(151)가 폐회로로 구성되면서, 제1 마스터 챔버(120a)로부터 가압 및 토출된 제동유체가 곧바로 시뮬레이션 장치(150)의 작동을 구현한다(⑤구간). 이를 통해, 동일한 인풋로드(12)의 변위 또는 제1 마스터 피스톤(121)의 변위 조건에서도 보다 높은 반력(페달감)을 운전자에게 제공하므로, 운전자는 브레이크 페달(10)의 반력정도를 보다 크게 느끼거나 페달감을 보다 무겁게 느낄 수 있다.
다시 말해, 반력조절밸브(280)는 제2 마스터 피스톤(122)의 변위가 'B'보다 작은 'D' 도달 시 폐쇄함에 따라 시뮬레이션 장치(150)가 개입하는 시점(t3)을 앞당길 수 있으며, 이로써 동일한 변위조건에서도 보다 높은 반력(페달감)을 운전자에게 제공하여 브레이크 페달의 반력정도 또는 페달의 무게감을 더 크게 제공할 수 있다.
한편, 반력조절밸브(280)가 제1 마스터 피스톤(121)의 변위가 'A'보다 작은 지점에서 폐쇄되는 경우, 제1 마스터 피스톤(121)의 변위가 'A'에 도달하는 즉시 시뮬레이션 장치(150)의 작동을 구현하므로, 역시 동일한 변위조건에서도 보다 높은 반력(페달감)을 운전자에게 제공하여 브레이크 페달의 반력정도 또는 페달의 무게감을 더 크게 제공할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 제2 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(2000)은 전자제어유닛이 마스터 실린더(120)의 제2 마스터 챔버(120b)와 리저버(130)를 연결하는 제1 리저버 유로(261)에 마련되는 반력조절밸브(280)의 폐쇄 시점을 제어함으로써, 별도의 설계 변경 또는 구조 변경 없이도, 운전자가 느끼는 브레이크 페달(10)의 반력정도, 다시 말해 페달감의 무겁고 가벼운 정도를 선택적으로 조절 및 제어할 수 있다. 운전자는 차량의 실내에 마련되는 디스플레이 등의 표시장치(미도시)를 통해 브레이크 페달(10)의 페달감의 무겁고 가벼운 정도를 용이하게 설정할 수 있으며, 전자제어유닛은 운전자가 설정한 정보에 근거하여 반력조절밸브(280)의 폐쇄 시점을 조절함으로써, 운전자의 브레이크 페달(10)의 조작 편의성 및 조작 쾌적성을 향상시킬 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제3 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(3000)에 대해 설명한다.
도 10은 본 발명의 제3 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(3000)의 주요부를 확대 도시한 도면으로서, 본 발명의 제3 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(3000)은 브레이크 오일 등의 제동유체가 저장되는 리저버(130)와, 브레이크 페달(10)의 답력에 의해 내측에 수용된 제동유체를 가압 및 토출하는 마스터 실린더(120)와, 브레이크 페달(10)의 답력에 대한 반력인 페달감을 운전자에게 제공하는 시뮬레이션 장치(150)와, 시뮬레이션 장치(150)에 의해 운전자에게 반력 또는 페달감이 제공되는 시점을 조절하는 제1 반력조절밸브(381)와 시뮬레이션 장치(150)에 의해 운전자에게 제공되는 반력 또는 페달감의 무겁고 가벼운 정도를 조절하는 제2 반력조절밸브(382)와, 제동유체의 액압이 전달되어 각 차륜(RR, RL, FR, FL)의 제동을 수행하는 휠 실린더(1400)와, 브레이크 페달(10)의 변위에 의해 운전자의 제동의지를 전기적 신호로 전달받아 기계적인 작동을 통해 제동유체의 액압을 발생시키는 액압 공급장치(1300)와, 휠 실린더(1400)로 전달되는 액압의 흐름을 제어하는 유압 제어유닛(1200)과, 액압 정보 및 브레이크 페달(10) 변위 정보에 근거하여 액압 공급장치(1300)와 각종 밸브들의 작동을 제어하는 전자제어유닛(ECU, 미도시) 및 각 요소들을 연결하도록 마련되어 제동유체를 전달하는 복수의 유로를 포함할 수 있다.
이하에서 설명하는 본 발명의 제3 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(3000)에 대한 설명 중 별도의 도면부호를 들어 추가적으로 설명하는 경우 외에는 앞서 설명한 본 발명의 제1 및 제2 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1000, 2000)에 대한 설명과 동일한 것으로서, 내용의 중복을 방지하기 위해 설명을 생략한다.
마스터 실린더(120)는 제1 마스터 챔버(120a)와 제2 마스터 챔버(120b), 그리고 각 마스터 챔버에 마련되는 제1 마스터 피스톤(121) 및 제2 마스터 피스톤(122)를 구비할 수 있다.
제1 마스터 챔버(120a)에는 인풋로드(12)에 의해 브레이크 페달(10)과 직접적으로 연결되는 제1 마스터 피스톤(121)이 마련되고, 제2 마스터 챔버(120b)에는 제2 마스터 피스톤(122)이 마련된다. 제1 마스터 챔버(120a)는 제1 유압포트(324a)에 의해 후술하는 제3 리저버 유로(363)와 연결되고, 제2 유압포트(324b)에 의해 후술하는 제5 리저버 유로(365)와 연결될 수 있다. 또한, 제2 마스터 챔버(120b)는 제3 유압포트(324c)에 의해 후술하는 제4 리저버 유로(364)와 연결되고, 제4 유압포트(324d)에 의해 후술하는 제6 리저버 유로(366)와 연결될 수 있다.
제1 마스터 피스톤(121)은 제1 마스터 챔버(120a)와 연통되는 제1 컷 오프홀(121a)을 구비할 수 있다. 제1 컷 오프홀(121a)은 제1 마스터 피스톤(121)의 내측 일부와 외면에 관통 형성되어 제1 또는 제2 유압포트(324b)를 통해 유입되는 제동유체를 제1 마스터 챔버(120a) 측으로 전달할 수 있다. 제1 컷 오프홀(121a)은 후술하는 제1 실링부재(325a)의 전방(브레이크 페달(10) 작동 시 제1 마스터 피스톤(121)이 진행하는 방향으로서, 도 10 및 도 11를 기준으로 왼쪽 방향)과 제2 실링부재(325b)의 후방(브레이크 페달(10)의 작동 해제 시 제1 마스터 피스톤(121)이 복귀하는 방향으로서, 도 10 및 도 11를 기준으로 오른쪽 방향) 사이에 배치될 경우 제1 유압포트(324a)와 연통되어 제1 마스터 챔버(120a)와 제3 리저버 유로(363)가 연결될 수 있으며, 제1 컷 오프홀(121a)이 후술하는 제1 실링부재(325a)의 후방(도 10 및 도 11을 기준으로 오른쪽 방향)과 제3 실링부재(325c)의 전방(도 10 및 도 11을 기준으로 왼쪽 방향) 사이에 배치될 경우 제2 유압포트(324b)와 연통되어 제1 마스터 챔버(120a)와 제5 리저버 유로(365)가 연결될 수 있다. 그러나 제1 컷 오프홀(121a)이 제2 실링부재(325b)의 전방(도 10 및 도 11을 기준으로 왼쪽 방향)에 배치될 경우 제1 유압포트(324a) 및 제2 유압포트(324b)와 단절되어 제1 마스터 챔버(120a)와 제3 및 제5 리저버 유로(363, 365) 사이의 제동유체 흐름을 차단할 수 있다.
제2 마스터 피스톤(122)은 제2 마스터 챔버(120b)와 연통되는 제2 컷 오프홀(122a)을 구비할 수 있다. 제2 컷 오프홀(122a)은 제2 마스터 피스톤(122)의 내측 일부와 외면에 관통 형성되어 제3 또는 제4 유압포트(324d)를 통해 유입되는 제동유체를 제2 마스터 챔버(120b) 측으로 전달할 수 있다. 제2 컷 오프홀(122a)은 후술하는 제4 실링부재(325d)의 전방(브레이크 페달(10) 작동 시 제2 마스터 피스톤(122)이 진행하는 방향으로서, 도 10 및 도 11을 기준으로 왼쪽 방향)과 제5 실링부재(325e)의 후방(브레이크 페달(10)의 작동 해제 시 제2 마스터 피스톤(122)이 복귀하는 방향으로서, 도 10 및 도 11을 기준으로 오른쪽 방향) 사이에 배치될 경우 제3 유압포트(324c)와 연통되어 제2 마스터 챔버(120b)와 제4 리저버 유로(364)가 연결될 수 있으며, 제1 컷 오프홀(121a)이 후술하는 제4 실링부재(325d)의 후방(도 10 및 도 11을 기준으로 오른쪽 방향)과 제6 실링부재(325f)의 전방(도 10 및 도 11을 기준으로 왼쪽 방향) 사이에 배치될 경우 제4 유압포트(324d)와 연통되어 제2 마스터 챔버(120b)와 제6 리저버 유로(366)가 연결될 수 있다. 그러나 제2 컷 오프홀(122a)이 제5 실링부재(325e)의 전방(도 10 및 도 11을 기준으로 왼쪽 방향)에 배치될 경우 제3 및 제4 유압포트(324c, 324d)와 단절되어 제2 마스터 챔버(120b)와 제4 및 제6 리저버 유로(364, 366) 사이의 제동유체 흐름을 차단할 수 있다.
리저버(130) 유로는 마스터 챔버와 리저버(130)를 연결하는 제1 리저버 유로(361)와, 마스터 챔버와 리저버(130)를 보조적으로 연결하는 제2 리저버 유로(362)를 포함할 수 있다.
제1 리저버 유로(361)는 제1 마스터 챔버(120a)와 리저버(130)를 연통시키는 제3 리저버 유로(363) 및 제2 마스터 챔버(120b)와 리저버(130)를 연통시키는 제4 리저버 유로(364)를 포함할 수 있으며, 제2 리저버 유로(362)는 제1 마스터 챔버(120a)와 리저버(130)를 보조적으로 연통시키는 제5 리저버 유로(365)와 제2 마스터 챔버(120b)와 리저버(130)를 보조적으로 연통시키는 제6 리저버 유로(366)를 포함할 수 있다. 또한 제1 마스터 챔버(120a)는 시뮬레이션 유로(170)를 통해 시뮬레이션 장치(150)에 연결될 수 있다.
제1 리저버 유로(361)의 제3 리저버 유로(363)는 일단이 제1 유압포트(324a)를 통해 제1 마스터 챔버(120a)와 연결되고 타단이 리저버(130)에 연결되어 마련될 수 있으며, 후술하는 제1 반력조절밸브(381)를 구비할 수 있다. 또한 제3 리저버 유로(363) 상에는 제1 반력조절밸브(381)에 대해 병렬로 연결되도록 양단이 제1 반력조절밸브(381)의 전단 및 후단에 각각 연결되는 제1 바이패스 유로(367)가 마련될 수 있으며, 제1 바이패스 유로(367)는 리저버(130)로부터 제1 마스터 챔버(120a)로 향하는 제동유체의 흐름만을 허용하는 제1 체크밸브(385)를 구비할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하도록 한다.
제2 리저버 유로(362)의 제5 리저버 유로(365)는 일단이 제2 유압포트(324b)를 통해 제1 마스터 챔버(120a)와 연결되고 타단이 리저버(130)에 연결되어 마련될 수 있다. 제5 리저버 유로(365)는 제1 마스터 챔버(120a)와 리저버(130)의 연통을 보조하도록 마련된다. 제3 리저버 유로(363)는 그 직경이 매우 작을 뿐만 아니라, 특히 후술하는 제1 반력조절밸브(381)를 구비하기 위해 제1 반력조절밸브(381)의 규격에 맞는 직경을 갖추어야 하는 바, 브레이크 페달(10)의 급격한 조작 시 제3 리저버 유로(363)만으로는 제1 마스터 챔버(120a)와 리저버(130) 사이의 제동유체의 흐름이 원활하지 않을 우려가 있다. 일 예로, 제동작동 초반에 제1 마스터 챔버(120a) 내부에 수용된 제동유체의 가압이 불필요한 경우에도 제3 리저버 유로(363) 만으로는 제1 마스터 챔버(120a)와 리저버(130) 사이의 연통이 원활하지 않아 제1 마스터 챔버(120a) 내부의 제동유체가 의도치 않게 가압될 우려가 있다. 반대로 제동해제 후반에 리저버(130)로부터 제1 마스터 챔버(120a)로 제동유체가 채워져야 하는 경우 제3 리저버 유로(363) 만으로는 제1 마스터 챔버(120a)와 리저버(130) 사이의 연통이 원활하지 않아 제1 마스터 챔버(120a) 내부에 제동유체가 원활하게 공급되지 않아 제1 마스터 챔버(120a)의 내부에 에어(Air)가 발생할 우려가 있다. 이에 제5 리저버 유로(365)가 제1 마스터 챔버(120a)와 리저버(130) 사이의 연통을 보조하도록 마련됨으로써, 제1 마스터 챔버(120a)와 리저버(130) 사이의 제동유체의 흐름을 원활하게 하여 운전자에게 제공되는 페달감 및 제동 성능을 향상시키고, 제1 마스터 챔버(120a) 내에 에어가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
제3 및 제5 리저버 유로(363, 365)는 도면에 도시된 바와 같이, 하나로 합류하여 리저버(130)에 연결될 수 있으나, 이와는 달리 각각 리저버(130)에 연결되어 리저버(130)와 제1 마스터 챔버(120a)를 연통시키는 경우를 포함한다.
제1 리저버 유로(361)의 제4 리저버 유로(364)는 일단이 제3 유압포트(324c)를 통해 제2 마스터 챔버(120b)와 연결되고 타단이 리저버(130)에 연결되어 마련될 수 있으며, 후술하는 제2 반력조절밸브(382)를 구비할 수 있다. 또한 제4 리저버 유로(364) 상에는 제2 반력조절밸브(382)에 대해 병렬로 연결되도록 양단이 제2 반력조절밸브(382)의 전단 및 후단에 각각 연결되는 제2 바이패스 유로(368)가 마련될 수 있으며, 제2 바이패스 유로(368)는 리저버(130)로부터 제2 마스터 챔버(120b)로 향하는 제동유체의 흐름만을 허용하는 제2 체크밸브(386)를 구비할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하도록 한다.
제2 리저버 유로(362)의 제6 리저버 유로(366)는 일단이 제4 유압포트(324d)를 통해 제2 마스터 챔버(120b)와 연결되고 타단이 리저버(130)에 연결되어 마련될 수 있다. 제6 리저버 유로(366)는 제2 마스터 챔버(120b)와 리저버(130)의 연통을 보조하도록 마련된다. 제4 리저버 유로(364)는 그 직경이 매우 작을 뿐만 아니라, 특히 후술하는 제2 반력조절밸브(382)를 구비하기 위해 제2 반력조절밸브(382)의 규격에 맞는 직경을 갖추어야 하는 바, 브레이크 페달(10)의 급격한 조작 시 제4 리저버 유로(364)만으로는 제2 마스터 챔버(120b)와 리저버(130) 사이의 제동유체의 흐름이 원활하지 않을 우려가 있다. 일 예로, 제동작동 초반에 제2 마스터 챔버(120b) 내부에 수용된 제동유체의 가압이 불필요한 경우에도 제4 리저버 유로(364) 만으로는 제2 마스터 챔버(120b)와 리저버(130) 사이의 연통이 원활하지 않아 제2 마스터 챔버(120b) 내부의 제동유체가 의도치 않게 가압될 우려가 있다. 반대로 제동해제 후반에 리저버(130)로부터 제2 마스터 챔버(120b)로 제동유체가 채워져야 하는 경우 제4 리저버 유로(364) 만으로는 제2 마스터 챔버(120b)와 리저버(130) 사이의 연통이 원활하지 않아 제2 마스터 챔버(120b) 내부에 제동유체가 원활하게 공급되지 않아 제2 마스터 챔버(120b)의 내부에 에어(Air)가 발생할 우려가 있다. 이에 제4 리저버 유로(364)가 제2 마스터 챔버(120b)와 리저버(130) 사이의 연통을 보조하도록 마련됨으로써, 제2 마스터 챔버(120b)와 리저버(130) 사이의 제동유체의 흐름을 원활하게 하여 운전자에게 제공되는 페달감 및 제동 성능을 향상시키고, 제2 마스터 챔버(120b) 내에 에어가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
제4 및 제6 리저버 유로(364, 366)는 도면에 도시된 바와 같이, 하나로 합류하여 리저버(130)에 연결될 수 있으나, 이와는 달리 각각 리저버(130)에 연결되어 리저버(130)와 제2 마스터 챔버(120b)를 연통시키는 경우를 포함한다.
마스터 실린더(120)는 제1 마스터 챔버(120a) 상의 제3 리저버 유로(363)와 제5 리저버 유로(365) 사이에 마련되는 제1 실링부재(325a)와, 제1 마스터 챔버(120a) 상에서 제3 리저버 유로(363)의 전방(브레이크 페달(10) 작동 시 제1 마스터 피스톤(121)이 진행하는 방향으로서, 도 10 및 도 11을 기준으로 왼쪽 방향)에 마련되는 제2 실링부재(325b)와, 제1 마스터 챔버(120a) 상에서 제5 리저버 유로(365)의 후방(브레이크 페달(10)의 작동 해제 시 제1 마스터 피스톤(121)이 복귀하는 방향으로서, 도 10 및 도 11을 기준으로 오른쪽 방향)에 마련되는 제3 실링부재(325c)를 포함할 수 있다.
또한 마스터 실린더(120)는 제2 마스터 챔버(120b) 상의 제4 리저버 유로(364)와 제6 리저버 유로(366) 사이에 마련되는 제4 실링부재(325d)와, 제2 마스터 챔버(120b) 상에서 제4 리저버 유로(364)의 전방(브레이크 페달(10) 작동 시 제2 마스터 피스톤(122)이 진행하는 방향으로서, 도 10 및 도 11을 기준으로 왼쪽 방향)에 마련되는 제5 실링부재(325e)와, 제2 마스터 챔버(120b) 상에서 제6 리저버 유로(366)의 후방(브레이크 페달(10)의 작동 해제 시 제2 마스터 피스톤(122)이 복귀하는 방향으로서, 도 10 및 도 11을 기준으로 오른쪽 방향)에 마련되는 제6 실링부재(325f)를 포함할 수 있다.
브레이크 페달(10)의 작동 전 제1 마스터 피스톤(121)의 제1 컷 오프홀(121a)과 제2 실링부재(325b)의 간격(A)과, 제2 마스터 피스톤(122)의 제2 컷 오프홀(122a)과 제5 실링부재(325e)의 간격(B)이 정의될 수 있다.
반력조절밸브는 운전자의 브레이크 페달(10)에 답력을 가하는 것에 대응하여 시뮬레이션 장치(150)에 의해 운전자에게 반력인 페달감을 제공하는 반력의 작용시점을 조절하는 제1 반력조절밸브(381)와, 운전자가 느끼는 반력정도, 다시 말해 페달감의 무겁고 가벼운 정도를 조절하는 제2 반력조절밸브(382)를 포함하여 마련될 수 있다.
제1 반력조절밸브(381)는 제3 리저버 유로(363) 상에 마련되어 양 방향의 제동유체의 흐름을 허용 및 차단할 수 있다. 제1 반력조절밸브(381)는 평상 시 개방되어 있다가 후술하는 전자제어유닛으로부터 전기적 신호를 전달받으면 밸브가 닫히도록 작동하는 노말 오픈 타입(Normal Open Type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다. 제1 반력조절밸브(381)는 개방 시 제동유체가 제1 마스터 챔버(120a)로부터 리저버(130)로 공급되거나 리저버(130)로부터 제1 마스터 챔버(120a)로 공급되는 것을 허용하고, 폐쇄 시 제1 마스터 챔버(120a)로부터 리저버(130)로 공급되거나 리저버(130)로부터 제1 마스터 챔버(120a)로 공급되는 것을 차단할 수 있다. 특히, 브레이크 페달(10)의 작동에 의해 제1 마스터 피스톤(121)의 제1 컷 오프홀(121a)이 제1 실링부재(325a)에 도달한 상태에서 제1 반력조절밸브(381)의 폐쇄 시, 제1 마스터 챔버(120a)와 시뮬레이션 유로(170) 및 시뮬레이션 장치(150)를 폐회로로 형성할 수 있으며, 제1 반력조절밸브(381)의 폐쇄에 따라 제1 마스터 챔버(120a)에 수용된 제동유체는 시뮬레이션 유로(170)에 의해 시뮬레이션 장치(150)로만 공급될 수 있으므로 운전자에게 브레이크 페달(10)의 답력에 대한 반력을 제공하는 시점, 다시 말해 페달감을 제공하는 시점을 앞당길 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 11 및 도 12를 참조하여 후술하도록 한다.
제2 반력조절밸브(382)는 제4 리저버 유로(364) 상에 마련되어 양 방향의 제동유체의 흐름을 허용 및 차단할 수 있다. 제2 반력조절밸브(382)는 평상 시 개방되어 있다가 후술하는 전자제어유닛으로부터 전기적 신호를 전달받으면 밸브가 닫히도록 작동하는 노말 오픈 타입(Normal Open Type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다. 제2 반력조절밸브(382)는 개방 시 제동유체가 제2 마스터 챔버(120b)로부터 리저버(130)로 공급되거나 리저버(130)로부터 제2 마스터 챔버(120b)로 공급되는 것을 허용하고, 폐쇄 시 제2 마스터 챔버(120b)로부터 리저버(130)로 공급되거나 리저버(130)로부터 제2 마스터 챔버(120b)로 공급되는 것을 차단할 수 있다. 특히, 제2 마스터 피스톤(122)의 제2 컷 오프홀(122a)이 제4 실링부재(325d)에 도달한 상태에서 제2 반력조절밸브(382)의 폐쇄 시, 제2 마스터 챔버(120b)를 폐쇄된 상태로 형성할 수 있으며, 이에 따라 브레이크 페달(10)의 작동에 의한 제1 마스터 챔버(120a)에 수용된 제동유체는 즉각적으로 가압되어 시뮬레이션 유로(170)를 통해 시뮬레이션 장치(150)로 공급될 수 있으므로 운전자에게 브레이크 페달(10)의 답력에 대한 반력의 무거운 정도, 다시 말해 페달감을 보다 무거운 느낌으로 운전자에게 제공할 수 있다.
제1 바이패스 유로(367)는 제3 리저버 유로(363) 상에서 제1 반력조절밸브(381)에 대해 병렬로 연결되도록 양단이 제3 리저버 유로(363) 상의 제1 반력조절밸브(381)의 전단 및 후단에 각각 연결되어 마련될 수 있다. 제1 바이패스 유로(367)에는 리저버(130)로부터 제1 마스터 챔버(120a)로 공급되는 제동유체의 흐름만을 허용하는 제1 체크밸브(385)가 마련될 수 있다. 제1 바이패스 유로(367)는 브레이크 페달(10)의 작동 해제에 의해 제1 마스터 피스톤(121)이 원 위치로 복귀 시, 리저버(130)에 수용된 제동유체가 제1 마스터 챔버(120a)로 신속히 공급되도록 하여 제1 마스터 챔버(120a)에 에어가 발생하는 것을 방지함과 동시에, 다음 제동 작동을 위한 준비상태로 신속하게 복귀할 수 있다. 제1 체크밸브(385)는 제1 마스터 챔버(120a)로부터 리저버(130)로 공급되는 제동유체의 흐름은 제한함으로써 제1 마스터 피스톤(121)에 의해 제1 마스터 챔버(120a) 내부에서 가압된 제동유체가 제1 백업유로(1251)로만 토출되도록 하여 비상 시 신속한 제동을 도모하거나, 시뮬레이션 유로(170)로만 토출되도록 하여 브레이크 페달(10)의 답력에 대한 반력인 페달감이 신속하게 형성되도록 도모할 수 있다.
제2 바이패스 유로(368)는 제4 리저버 유로(364) 상에서 제2 반력조절밸브(382)에 대해 병렬로 연결되도록 양단이 제4 리저버 유로(364) 상의 제2 반력조절밸브(382)의 전단 및 후단에 각각 연결되어 마련될 수 있다. 제2 바이패스 유로(368)에는 리저버(130)로부터 제2 마스터 챔버(120b)로 공급되는 제동유체의 흐름만을 허용하는 제2 체크밸브(386)가 마련될 수 있다. 제2 바이패스 유로(368)는 브레이크 페달(10)의 작동 해제에 의해 제2 마스터 피스톤(122)이 원 위치로 복귀 시, 리저버(130)에 수용된 제동유체가 제2 마스터 챔버(120b)로 신속히 공급되도록 하여 제2 마스터 챔버(120b)에 에어가 발생하는 것을 방지함과 동시에, 다음 제동 작동을 위한 준비상태로 신속하게 복귀할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제3 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(3000)의 제1 반력조절밸브(381) 및 제2 반력조절밸브(382)의 작동에 대해 설명한다.
도 11은 본 발명의 제3 실시 예에 의한 제1 반력조절밸브(381)에 의해 운전자에게 제공되는 반력의 작용시점이 조절되고, 제2 반력조절밸브(382)에 의해 운전자에게 제공되는 반력정도가 조절된 상태를 나타내는 유압회로도이다. 또한 도 12는 본 발명의 제3 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(3000)에 있어서, 브레이크 페달(10)의 변위(스트로크)에 대한 시뮬레이션 장치(150)의 반력(페달감)을 나타내는 도표이다. 도 12에서 x 축은 브레이크 페달(10)의 작동에 의한 인풋로드(12) 또는 마스터 피스톤(121)의 변위를 나타내며, y 축은 브레이크 페달(10)의 답력에 대한 반력인 페달감을 나타낸다. 한편, 도 12의 ①구간 내지 ③구간은 앞서 도 2를 참조로한 설명과 동일한 것으로서, 내용의 중복을 방지하기 위해 설명을 생략한다.
운전자가 보다 이른 시점에 브레이크 페달(10)의 답력에 대한 반력인 페달감을 제공받고 싶은 경우, 전자제어유닛은 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 반력조절밸브(381)를 폐쇄시키도록 제어하여, 반력의 작용시점을 t1보다 앞당길 수 있다.
구체적으로, 운전자가 제동을 시작하는 초기 단계에서는 ①구간과 동일하게 제1 스프링(123a)의 탄성력에 의한 반력이 소정의 수준 증가하되 운전자에게 적절한 페달감을 제공하지 못한다.
이 때, 브레이크 페달(10) 작동에 의한 인풋로드(12)의 변위 또는 제1 마스터 피스톤(121)의 변위가 'A'보다 작은 'E'에 도달 시 제1 반력조절밸브(381)를 폐쇄시키도록 제어하게 되면, 제1 마스터 챔버(120a)와 리저버(130)는 서로 단절되고, 제1 마스터 챔버(120a) 내에 가압된 제동유체가 제2 마스터 피스톤(122)을 전방 측으로 이동시키기 시작한다(④구간). 이 때, 제1 마스터 피스톤(121)의 제1 컷 오프홀(121a)과 제1 실링부재(325a)의 간격은 매우 인접하게 마련되는 바, 제동작동 초반 이후에는 제1 컷 오프홀(121a)은 제1 실링부재(325a)를 지나 제1 실링부재(325a)의 전방과 제2 실링부재(325b)의 후방 사이에 배치되므로, 제5 리저버 유로(365)는 제1 실링부재(325a)에 의해 제1 마스터 챔버(120a)와 차단된다. 이로써, 제2 마스터 피스톤(122)이 전방 측으로 이동하기 시작하는 시점이 앞당겨진다.
이 때, 제2 마스터 피스톤(122)의 변위가 'B'보다 작은 'F'지점에 도달 시 제2 반력조절밸브(382)를 폐쇄시키도록 제어하게 되면, 제2 마스터 챔버(120b)와 리저버(130)가 곧바로 단절되면서 제2 마스터 챔버(120b)가 밀폐되고, 이로써 제1 마스터 챔버(120a)와 시뮬레이션 유로(170) 및 시뮬레이션 챔버(151)가 폐회로로 구성되면서, 제1 마스터 챔버(120a)로부터 가압 및 토출된 제동유체가 곧바로 시뮬레이션 장치(150)의 작동을 구현한다(⑤구간). 이 때, 제2 마스터 피스톤(122)의 제2 컷 오프홀(122a)과 제4 실링부재(325d)의 간격은 매우 인접하게 마련되는 바, 제동작동 초반 이후에는 제2 컷 오프홀(122a)은 제4 실링부재(325d)를 지나 제4 실링부재(325d)의 전방과 제5 실링부재(325e)의 후방 사이에 배치되므로, 제6 리저버 유로(366)는 제4 실링부재(325d)에 의해 제2 마스터 챔버(120b)와 차단된다.
이를 통해, 동일한 인풋로드(12)의 변위 또는 제1 마스터 피스톤(121)의 변위 조건에서도 보다 높은 반력(페달감)을 운전자에게 제공하므로, 운전자는 브레이크 페달(10)의 반력정도를 보다 크게 느끼거나 페달감을 보다 무겁게 느낄 수 있다.
다시 말해, 제1 반력조절밸브(381)는 인풋로드(12)의 변위 또는 제1 마스터 피스톤(121)의 변위가 'A'보다 작은 'E' 도달 시 폐쇄함에 따라 보다 빠른 시점부터 제2 마스터 피스톤(122)의 변위를 발생시킴으로써 브레이크 페달(10)의 반력시점을 앞당길 수 있으며, 이와 동시에 제2 반력조절밸브(382)는 제2 마스터 피스톤(122)의 변위가 'B'보다 작은 'F' 도달 시 폐쇄함에 따라 시뮬레이션 장치(150)가 개입하는 시점(t4)을 앞당김으로써 동일한 변위조건에서도 보다 높은 반력(페달감)을 운전자에게 제공하여 브레이크 페달의 반력정도 또는 페달의 무게감을 더 크게 제공할 수 있다.이와 같은 본 발명의 제3 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(3000)은 전자제어유닛이 마스터 실린더(120)의 제1 마스터 챔버(120a)와 리저버(130)를 연결하는 제3 리저버 유로(363)에 마련되는 제1 반력조절밸브(381)의 폐쇄 시점을 제어함으로써, 별도의 설계 변경 또는 구조 변경 없이도, 운전자에게 브레이크 페달(10)의 페달감을 제공하는 반력의 작용시점을 운전자가 원하는 시점으로 선택적으로 조절 및 제어함과 동시에, 제2 마스터 챔버(120b)와 리저버(130)를 연결하는 제4 리저버 유로(364)에 마련되는 제2 반력조절밸브(382)의 폐쇄 시점을 제어함으로써, 운전자가 느끼는 브레이크 페달(10)의 페달감의 무겁고 가벼운 정도를 선택적으로 조절 및 제어할 수 있다. 이와 함께, 제5 리저버 유로(365)가 제1 마스터 챔버(120a)와 리저버(130) 사이의 연통을 보조하여 제동작동 초반 상황에서 제동유체의 불필요한 가압에 의한 브레이크 페달(10)의 이질감을 방지하고, 제동해제 후반 상황에서 제1 마스터 챔버(120a)에 에어가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한 제6 리저버 유로(366)가 제2 마스터 챔버(120b)와 리저버(130) 사이의 연통을 보조하여 제동작동 초반 상황에서 제동유체의 불필요한 가압에 의한 브레이크 페달(10)의 이질감을 방지하고, 제동해제 후반 상황에서 제2 마스터 챔버(120b)에 에어가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
운전자는 차량의 실내에 마련되는 디스플레이 등의 표시장치(미도시)를 통해 브레이크 페달(10)의 페달감이 제공되기 시작하는 반력의 작용시점 및 페달감의 무겁고 가벼운 정도를 용이하게 설정할 수 있으며, 전자제어유닛은 운전자가 설정한 정보에 근거하여 제1 및 제2 반력조절밸브(381, 382)의 폐쇄 시점을 조절함으로써, 운전자의 브레이크 페달(10)의 조작 편의성 및 조작 쾌적성을 향상시킬 수 있다.
1000, 2000, 3000: 전자식 브레이크 시스템
120: 마스터 실린더 121: 제1 마스터 피스톤
121a: 제1 컷 오프홀 122: 제2 마스터 피스톤
122a: 제2 컷 오프홀 123a: 제1 스프링
123b: 제2 스프링 124a, 224a, 324a: 제1 유압포트
124b, 224b, 324b: 제2 유압포트 124c, 224c, 324c: 제3 유압포트
324d: 제4 유압포트 125a, 225a, 325a: 제1 실링부재
125b, 225b, 325b: 제2 실링부재 125c, 225c, 325c: 제3 실링부재
125d, 225d, 325d: 제4 실링부재 125e, 225e, 325e: 제5 실링부재
325f: 제6 실링부재 130: 리저버
150: 시뮬레이션 장치 151: 시뮬레이션 챔버
152: 반력 피스톤 153: 반력 스프링
161, 261: 361: 제1 리저버 유로 162, 262, 362: 제2 리저버 유로
165, 265, 363: 제3 리저버 유로 364: 제4 리저버 유로
365: 제5 리저버 유로 366: 제6 리저버 유로
163, 263: 바이패스 유로 385: 제1 바이패스 유로
386: 제2 바이패스 유로 180, 280: 반력조절밸브
381: 제1 반력조절밸브 382: 제2 반력조절밸브
185, 285: 체크밸브 385: 제1 체크밸브
386: 제2 체크밸브 1200: 유압 제어유닛
1201: 제1 유압서킷 1202: 제2 유압서킷
1300: 액압 공급장치 1251: 제1 백업유로
1252: 제2 백업유로 1261: 제1 컷밸브
1262: 제2 컷밸브

Claims (17)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제동유체가 저장되는 리저버;
    브레이크 페달에 의해 직접적으로 가압되는 제1 마스터 피스톤과, 상기 제1 마스터 피스톤에 의해 간접적으로 가압되는 제2 마스터 피스톤과, 상기 제1 마스터 피스톤이 수용되는 제1 마스터 챔버와, 상기 제2 마스터 피스톤이 수용되는 제2 마스터 챔버를 구비하며, 상기 브레이크 페달의 답력에 따라 제동유체를 토출하는 마스터 실린더;
    시뮬레이션 챔버와 상기 시뮬레이션 챔버에 마련되는 반력 피스톤을 구비하며, 상기 브레이크 페달의 답력에 대한 반력을 운전자에게 제공하는 시뮬레이션 장치;
    상기 제2 마스터 챔버와 상기 리저버를 연통시키는 제1 리저버 유로;
    상기 제2 마스터 챔버와 상기 리저버를 보조적으로 연통시키는 제2 리저버 유로;
    상기 제1 마스터 챔버와 상기 시뮬레이션 챔버를 연통시키는 시뮬레이션 유로;
    상기 제1 리저버 유로에 마련되어 제동유체의 흐름을 허용 및 차단하는 반력조절밸브;
    액압 공급장치의 작동 및 밸브들의 개폐를 제어하는 전자제어유닛;을 포함하고,
    상기 전자제어유닛은
    상기 시뮬레이션 장치에 의해 운전자에게 제공되는 반력의 작용시점 및 반력정도 중 적어도 어느 하나를 조절하도록 상기 반력조절밸브의 폐쇄시점을 제어하는 전자식 브레이크 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 리저버 유로 상에서 상기 반력조절밸브에 대해 병렬로 연결되는 바이패스 유로; 및
    상기 바이패스 유로에 마련되어 상기 리저버로부터 상기 제2 마스터 챔버로 향하는 제동유체의 흐름만을 허용하는 체크밸브;를 더 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 마스터 챔버와 상기 리저버를 연통시키는 제3 리저버 유로;를 더 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 마스터 실린더는
    상기 제2 마스터 챔버 상에서 상기 제1 리저버 유로와 상기 제2 리저버 유로 사이에 마련되는 제1 실링부재와, 상기 제2 마스터 챔버 상에서 상기 제1 리저버 유로의 전방에 마련되는 제2 실링부재 및 상기 제2 마스터 챔버 상에서 상기 제2 리저버 유로의 후방에 마련되는 제3 실링부재를 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  10. 제동유체가 저장되는 리저버;
    브레이크 페달에 의해 직접적으로 가압되는 제1 마스터 피스톤과, 상기 제1 마스터 피스톤에 의해 간접적으로 가압되는 제2 마스터 피스톤과, 상기 제1 마스터 피스톤이 수용되는 제1 마스터 챔버와, 상기 제2 마스터 피스톤이 수용되는 제2 마스터 챔버를 구비하며, 상기 브레이크 페달의 답력에 따라 제동유체를 토출하는 마스터 실린더;
    시뮬레이션 챔버와 상기 시뮬레이션 챔버에 마련되는 반력 피스톤을 구비하며, 상기 브레이크 페달의 답력에 대한 반력을 운전자에게 제공하는 시뮬레이션 장치;
    상기 제1 및 제2 마스터 챔버와 상기 리저버를 연통시키는 제1 리저버 유로;
    상기 제1 및 제2 마스터 챔버와 상기 리저버의 연통을 보조하는 제2 리저버 유로;
    상기 제1 마스터 챔버와 상기 시뮬레이션 챔버를 연통시키는 시뮬레이션 유로;
    상기 제1 리저버 유로에 마련되어 제동유체의 흐름을 허용 및 차단하는 반력조절밸브;
    액압 공급장치의 작동 및 밸브들의 개폐를 제어하는 전자제어유닛;을 포함하고,
    상기 제1 리저버 유로는 상기 제1 마스터 챔버와 상기 리저버를 연통하는 제3 리저버 유로 및 상기 제2 마스터 챔버와 상기 리저버를 연통하는 제4 리저버 유로를 포함하고,
    상기 제2 리저버 유로는 상기 제1 마스터 챔버와 상기 리저버를 보조적으로 연통하는 제5 리저버 유로 및 상기 제2 마스터 챔버와 상기 리저버를 보조적으로 연통하는 제6 리저버 유로를 포함하며,
    상기 반력조절밸브는 상기 제3 리저버 유로에 마련되어 제동유체의 흐름을 허용 및 차단하는 제1 반력조절밸브와, 상기 제4 리저버 유로에 마련되어 제동유체의 흐름을 허용 및 차단하는 제2 반력조절밸브를 포함하며,
    상기 전자제어유닛은
    상기 시뮬레이션 장치에 의해 운전자에게 제공되는 반력의 작용시점 및 반력정도 중 적어도 어느 하나를 조절하도록 상기 제1 및 제2 반력조절밸브 중 적어도 어느 하나의 폐쇄시점을 제어하는 전자식 브레이크 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제3 리저버 유로 상에서 상기 제1 반력조절밸브에 대해 병렬로 연결되는 제1 바이패스 유로;
    상기 제4 리저버 유로 상에서 상기 제2 반력조절밸브에 대해 병렬로 연결되는 제2 바이패스 유로;
    상기 제1 바이패스 유로에 마련되어 상기 리저버로부터 상기 제1 마스터 챔버로 향하는 제동유체의 흐름만을 허용하는 제1 체크밸브; 및
    상기 제2 바이패스 유로에 마련되어 상기 리저버로부터 상기 제2 마스터 챔버로 향하는 제동유체의 흐름만을 허용하는 제2 체크밸브;를 더 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 마스터 실린더는
    상기 제1 마스터 챔버 상에서 상기 제3 리저버 유로와 상기 제5 리저버 유로 사이에 마련되는 제1 실링부재와, 상기 제1 마스터 챔버 상에서 상기 제3 리저버 유로의 전방에 마련되는 제2 실링부재와, 상기 제1 마스터 챔버 상에서 상기 제5 리저버 유로의 후방에 마련되는 제3 실링부재와, 상기 제2 마스터 챔버 상에서 상기 제4 리저버 유로와 상기 제6 리저버 유로 사이에 마련되는 제4 실링부재와, 상기 제2 마스터 챔버 상에서 상기 제4 리저버 유로의 전방에 마련되는 제5 실링부재와, 상기 제2 마스터 챔버 상에서 상기 제6 리저버 유로의 후방에 마련되는 제6 실링부재를 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  13. 제6항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액압 공급장치는
    상기 브레이크 페달의 변위에 대응하여 출력되는 전기적 신호에 의해 작동하여 휠 실린더로 제동을 위한 액압을 제공하는 전자식 브레이크 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    두 개의 휠 실린더로 전달되는 액압을 제어하는 제1 유압서킷과 다른 두 개의 휠 실린더로 전달되는 액압을 제어하는 제2 유압서킷을 구비하는 유압 제어유닛;을 더 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 액압 공급장치와 상기 제1 유압서킷을 연결하는 제1 유압유로;
    상기 액압 공급장치와 상기 제2 유압서킷을 연결하는 제2 유압유로;
    상기 제1 마스터 챔버와 상기 제1 유압서킷을 연결하는 제1 백업유로; 및
    상기 제2 마스터 챔버와 상기 제2 유압서킷을 연결하는 제2 백업유로;를 더 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 백업유로에 마련되어 제동유체의 흐름을 허용 및 차단하는 제1 컷밸브; 및
    상기 제2 백업유로를 마련되어 제동유체의 흐름을 허용 및 차단하는 제2 컷밸브;를 더 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 마스터 실린더는
    상기 제1 마스터 피스톤과 상기 제2 마스터 피스톤 사이에 마련되는 제1 스프링과, 상기 제2 마스터 피스톤과 상기 제2 마스터 챔버의 단부 사이에 마련되는 제2 스프링을 더 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
KR1020180015775A 2018-02-08 2018-02-08 전자식 브레이크 시스템 KR102519031B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180015775A KR102519031B1 (ko) 2018-02-08 2018-02-08 전자식 브레이크 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180015775A KR102519031B1 (ko) 2018-02-08 2018-02-08 전자식 브레이크 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190096162A KR20190096162A (ko) 2019-08-19
KR102519031B1 true KR102519031B1 (ko) 2023-04-06

Family

ID=67807295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180015775A KR102519031B1 (ko) 2018-02-08 2018-02-08 전자식 브레이크 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102519031B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20240217497A1 (en) * 2020-03-25 2024-07-04 Hl Mando Corporation Electronic brake system

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006160085A (ja) * 2004-12-07 2006-06-22 Nissan Motor Co Ltd ブレーキ制御装置
JP2012224323A (ja) * 2011-04-05 2012-11-15 Advics Co Ltd 液圧ブースタ及びそれを用いた液圧ブレーキ装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3412233B2 (ja) * 1994-03-09 2003-06-03 アイシン精機株式会社 液圧制御装置
KR102475862B1 (ko) * 2015-12-04 2022-12-09 에이치엘만도 주식회사 전자식 브레이크 시스템

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006160085A (ja) * 2004-12-07 2006-06-22 Nissan Motor Co Ltd ブレーキ制御装置
JP2012224323A (ja) * 2011-04-05 2012-11-15 Advics Co Ltd 液圧ブースタ及びそれを用いた液圧ブレーキ装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190096162A (ko) 2019-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110406510B (zh) 电子制动系统及其工作方法
KR101901043B1 (ko) 브레이크 제어 장치, 브레이크 시스템 및 브레이크 액압 발생 방법
KR102447062B1 (ko) 차량 브레이크 시스템 및 동작 방법
JP5558552B2 (ja) 車両用ブレーキ装置の制御方法
EP3168096B1 (en) Braking system and method of operating same
KR20180109179A (ko) 전자식 브레이크 시스템
JP2005511385A (ja) 電気油圧ブレーキシステムの配置構造、および電気油圧ブレーキシステムとタンデムブレーキマスタシリンダとを制御する方法
JP2007533542A5 (ko)
WO2005123475A1 (ja) フィルアップ機能付マスタシリンダ
KR20180076341A (ko) 차량 브레이크 시스템 및 동작 방법
KR20200108542A (ko) 전자식 브레이크 시스템
KR102398035B1 (ko) 마스터 실린더 및 이를 구비하는 전자식 브레이크 시스템
KR101969892B1 (ko) 전자식 브레이크 시스템
JP2007131130A (ja) ブレーキ装置
KR102560236B1 (ko) 마스터 실린더 및 이를 구비하는 전자식 브레이크 시스템
KR102519031B1 (ko) 전자식 브레이크 시스템
JPS62155167A (ja) タンデム型ブレ−キマスタシリンダ装置用液圧式ブ−スタ
KR20190035125A (ko) 전자식 브레이크 시스템 및 제어 방법
JP4375139B2 (ja) ブレーキ液圧発生装置およびブレーキシステム
KR102576722B1 (ko) 전자식 브레이크 시스템
KR102552998B1 (ko) 전자식 브레이크 시스템
KR20190061252A (ko) 전자식 브레이크 시스템 및 그 제어방법
KR20210048254A (ko) 전자식 브레이크 시스템 및 이의 작동방법
KR20200107397A (ko) 전자식 브레이크 시스템용 마스터 실린더
KR102674520B1 (ko) 전자식 브레이크 시스템 및 작동방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant