KR102576722B1 - Electric brake system - Google Patents
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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 리저버 유로, 마스터 챔버와 시뮬레이션 챔버를 연통시키는 시뮬레이션 유로, 리저버 유로에 마련되어 제동유체의 흐름을 허용 및 차단하는 반력조절밸브 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 제어할 수 있다. An electronic brake system is disclosed. The electronic brake system according to an embodiment of the present invention includes a reservoir in which braking fluid is stored, a master chamber, and a master piston provided in the master chamber, a master cylinder that discharges braking fluid according to the pedal pressure, a simulation chamber, and Equipped with a reaction piston provided in the simulation chamber, a simulation device that provides the driver with a reaction force in response to the pedal force of the brake pedal, a reservoir passage communicating the master chamber and the reservoir, a simulation passage communicating the master chamber and the simulation chamber, and a reservoir passage. It includes a reaction force control valve that allows and blocks the flow of braking fluid, and an electronic control unit that controls the operation of the hydraulic pressure supply device and the opening and closing of the valves. The electronic control unit controls the timing and timing of the reaction force provided to the driver by the simulation device. The closing timing of the reaction force control valve can be controlled to adjust at least one of the reaction force degrees.
Description
본 발명은 전자식 브레이크 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 브레이크 페달의 변위에 대응하는 전기적 신호를 이용하여 제동력을 발생시키는 전자식 브레이크 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an electronic brake system, and more specifically, to an electronic brake system that generates braking force using an electrical signal corresponding to the displacement of the brake pedal.
차량에는 제동을 위한 브레이크 시스템이 필수적으로 장착되는데, 최근에는 보다 강력하고 안정된 제동력을 얻기 위한 여러 종류의 시스템이 제안되고 있다.Vehicles are essentially equipped with a brake system for braking, and recently, various types of systems have been proposed to achieve stronger and more stable braking force.
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.Examples of brake systems include the Anti-Lock Brake System (ABS), which prevents wheel slippage during braking, and the Brake Traction Control System (BTCS: Brake System), which prevents slippage of the driving wheels when the vehicle suddenly starts or accelerates. Traction Control System) and Electronic Stability Control System (ESC), which keep the vehicle's driving condition stable by controlling brake fluid pressure by combining an anti-lock brake system and traction control.
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.The conventional brake system used a mechanically connected booster to supply the hydraulic pressure needed for braking to the wheel cylinder when the driver stepped on the brake pedal, but recently, when the driver steps on the brake pedal, the driver's brake system uses a pedal displacement sensor that detects the displacement of the brake pedal. Electronic braking systems that include a hydraulic pressure supply device that receives the intention to brake as an electrical signal and supplies the hydraulic pressure necessary for braking to the wheel cylinder are widely used.
본 실시 예는 브레이크 페달의 답력에 대한 반력시점 및 반력정도를 운전자가 원하는 수준으로 효과적으로 조절 및 제어할 수 있는 전자식 브레이크 시스템을 제공하고자 한다.This embodiment seeks to provide an electronic brake system that can effectively adjust and control the reaction force timing and degree of reaction to the brake pedal pedal force to a level desired by the driver.
본 실시 예는 운전자의 브레이크 페달의 조작 편의성 및 조작 쾌적성을 향상시킬 수 있는 전자식 브레이크 시스템을 제공하고자 한다.This embodiment seeks to provide an electronic brake system that can improve the driver's convenience and operating comfort of the brake pedal.
본 실시 예는 단순한 구조로서 브레이크 페달의 답력에 대한 반력시점 및 반력정도를 효과적으로 조절 및 제어하여 제품의 경쟁력을 향상시킬 수 있는 전자식 브레이크 시스템을 제공하고자 한다.This embodiment is intended to provide an electronic brake system that has a simple structure and can improve the competitiveness of the product by effectively adjusting and controlling the reaction force timing and degree of reaction to the brake pedal pedal force.
본 실시 예는 차량의 다양한 운용상황에서도 제동을 효과적으로 구현할 수 있는 전자식 브레이크 시스템을 제공하고자 한다.This embodiment seeks to provide an electronic braking system that can effectively implement braking even in various operating situations of the vehicle.
본 실시 예는 성능 및 작동 신뢰성이 향상된 전자식 브레이크 시스템을 제공하고자 한다.This embodiment seeks to provide an electronic brake system with improved performance and operational reliability.
본 실시 예는 차량의 제동압력을 안정적으로 제공할 수 있는 전자식 브레이크 시스템을 제공하고자 한다.This embodiment seeks to provide an electronic brake system that can stably provide braking pressure for a vehicle.
본 실시 예는 제품의 사이즈를 저감할 수 있는 전자식 브레이크 시스템을 제공하고자 한다. This embodiment seeks to provide an electronic brake system that can reduce the size of the product.
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 리저버 유로; 상기 마스터 챔버와 상기 시뮬레이션 챔버를 연통시키는 시뮬레이션 유로; 상기 리저버 유로에 마련되어 제동유체의 흐름을 허용 및 차단하는 반력조절밸브; 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.According to one aspect of the present invention, a reservoir in which braking fluid is stored; A master cylinder having a master chamber and a master piston provided in the master chamber, and discharging braking fluid according to the pressure of the brake pedal; a simulation device including a simulation chamber and a reaction force piston provided in the simulation chamber, and providing a reaction force to the driver in response to a pedal force of the brake pedal; a reservoir passage communicating the master chamber and the reservoir; a simulation flow path communicating the master chamber and the simulation chamber; A reaction force control valve provided in the reservoir passage to allow and block the flow of braking fluid; and an electronic control unit that controls the operation of the hydraulic pressure supply device and the opening and closing of the valves, wherein the electronic control unit controls at least one of the timing and degree of reaction force provided to the driver by the simulation device. The closing time of the reaction force control valve can be controlled.
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 리저버 유로는 상기 제1 마스터 챔버와 상기 리저버를 연통하도록 마련되고, 상기 시뮬레이션 유로는 상기 제1 마스터 챔버와 상기 시뮬레이션 챔버를 연통하도록 마련될 수 있다.The master piston includes a first master piston directly pressed by the brake pedal and a second master piston indirectly pressed by the first master piston, and the master chamber accommodates the first master piston. It includes a first master chamber and a second master chamber in which the second master piston is accommodated, the reservoir flow path is provided to communicate the first master chamber and the reservoir, and the simulation flow path is provided with the first master chamber and the reservoir. It may be provided to communicate with the simulation chamber.
상기 마스터 실린더는 상기 제1 마스터 챔버 상에서 상기 리저버 유로의 전방 및 후방에 각각 마련되는 제1 실링부재 및 제2 실링부재를 포함하여 제공될 수 있다.The master cylinder may be provided including a first sealing member and a second sealing member provided respectively in front and behind the reservoir passage on the first master chamber.
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 리저버 유로는 상기 제2 마스터 챔버와 상기 리저버를 연통하도록 마련되고, 상기 시뮬레이션 유로는 상기 제1 마스터 챔버와 상기 시뮬레이션 챔버를 연통하도록 마련될 수 있다.The master piston includes a first master piston directly pressed by the brake pedal and a second master piston indirectly pressed by the first master piston, and the master chamber accommodates the first master piston. It includes a first master chamber and a second master chamber in which the second master piston is accommodated, the reservoir flow path is provided to communicate the second master chamber and the reservoir, and the simulation flow path is provided with the first master chamber and the reservoir. It may be provided to communicate with the simulation chamber.
상기 마스터 실린더는 상기 제2 마스터 챔버 상에서 상기 리저버 유로의 전방 및 후방에 각각 마련되는 제1 실링부재 및 제2 실링부재를 포함하여 제공될 수 있다.The master cylinder may be provided including a first sealing member and a second sealing member provided respectively in front and behind the reservoir passage on the second master chamber.
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 리저버 유로는 상기 제1 마스터 챔버와 상기 리저버를 연통하도록 마련되는 제1 리저버 유로와, 상기 제2 마스터 챔버와 상기 리저버를 연통하도록 마련되는 제2 리저버 유로를 포함하고, 상기 반력조절밸브는 상기 제1 리저버 유로에 마련되어 제동유체의 흐름을 허용 및 차단하는 제1 반력조절밸브와, 상기 제2 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.The master piston includes a first master piston directly pressed by the brake pedal and a second master piston indirectly pressed by the first master piston, and the master chamber accommodates the first master piston. It includes a first master chamber and a second master chamber in which the second master piston is accommodated, wherein the reservoir flow path includes a first reservoir flow path provided to communicate the first master chamber and the reservoir, and the second master chamber. and a second reservoir flow path provided to communicate with the reservoir, wherein the reaction force control valve includes a first reaction force control valve provided in the first reservoir flow path to allow and block the flow of braking fluid, and a first reaction force control valve provided in the first reservoir flow path to allow and block the flow of braking fluid. It includes a second reaction force control valve that allows and blocks the flow of braking fluid, and the simulation passage may be provided to communicate with the first master chamber and the simulation chamber.
상기 마스터 실린더는 상기 제1 마스터 챔버 상에서 상기 제1 리저버 유로의 전방 및 후방에 각각 마련되는 제1 실링부재 및 제2 실링부재와, 상기 제2 마스터 챔버 상에서 상기 제2 리저버 유로의 전방 및 후방에 각각 마련되는 제3 실링부재 및 제4 실링부재를 포함하여 제공될 수 있다.The master cylinder includes a first sealing member and a second sealing member provided respectively in front and behind the first reservoir passage on the first master chamber, and in front and behind the second reservoir passage on the second master chamber. It may be provided including a third sealing member and a fourth sealing member, respectively.
상기 브레이크 페달의 변위에 대응하여 출력되는 전기적 신호에 의해 작동하여 휠 실린더로 제동을 위한 액압을 제공하는 액압 공급장치;를 더 포함하여 제공될 수 있다.It may further include a hydraulic pressure supply device that operates by an electrical signal output in response to the displacement of the brake pedal and provides hydraulic pressure for braking to the wheel cylinder.
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.It may be provided further including a hydraulic control unit including a first hydraulic circuit that controls the hydraulic pressure delivered to the two wheel cylinders and a second hydraulic circuit that controls the hydraulic pressure delivered to the other two wheel cylinders.
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.a first hydraulic passage connecting the hydraulic pressure supply device and the first hydraulic circuit; a second hydraulic oil path connecting the hydraulic pressure supply device and the second hydraulic circuit; a first backup passage connecting the first master chamber and the first hydraulic circuit; and a second backup passage connecting the second master chamber and the second hydraulic circuit.
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. a first cut valve provided in the first backup passage to allow and block the flow of braking fluid; And a second cut valve provided in the second backup passage to allow and block the flow of braking fluid.
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.The master cylinder may further include a first spring provided between the first master piston and the second master piston, and a second spring provided between the second master piston and an end of the second master chamber. You can.
본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템은 브레이크 페달의 답력에 대한 반력의 작용시점 및 반력정도를 운전자가 원하는 수준으로 효과적으로 조절 및 제어하는 효과를 가진다.The electronic brake system according to this embodiment has the effect of effectively adjusting and controlling the timing and degree of reaction force applied to the brake pedal pedal force to a level desired by the driver.
본 실시 예는 운전자의 브레이크 페달의 조작 편의성 및 조작 쾌적성이 향상되는 효과를 가진다.This embodiment has the effect of improving the driver's convenience and operating comfort of the brake pedal.
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.This embodiment has a simple structure and has the effect of improving product competitiveness by effectively adjusting and controlling the timing and degree of reaction force against the brake pedal pedal force to the level desired by the driver.
본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템은 차량의 다양한 운용상황에서 제동을 안정적이고 효과적으로 구현하는 효과를 가진다.The electronic brake system according to this embodiment has the effect of stably and effectively implementing braking in various operating situations of the vehicle.
본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템은 제품의 성능 및 작동 신뢰성이 향상되는 효과를 가진다.The electronic brake system according to this embodiment has the effect of improving product performance and operational reliability.
본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템은 제품의 원가를 절감하면서도 생산성이 향상되는 효과를 가진다. The electronic brake system according to this embodiment has the effect of reducing product costs and improving productivity.
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.1 is a hydraulic circuit diagram showing a portion of an electronic brake system.
FIG. 2 is a diagram showing the reaction force (pedal feel) of the simulation device in relation to the displacement (stroke) of the brake pedal in the electronic brake system shown in FIG. 1.
Figure 3 is a hydraulic circuit diagram showing an electronic brake system according to the first embodiment of the present invention.
Figure 4 is an enlarged view showing the main parts of the electronic brake system according to the first embodiment of the present invention.
Figure 5 is a hydraulic circuit diagram showing a state in which the timing of action of the reaction force provided to the driver is adjusted by the reaction force control valve according to the first embodiment of the present invention.
Figure 6 is a diagram showing the reaction force (pedal feel) of the simulation device against the displacement (stroke) of the brake pedal in the electronic brake system according to the first embodiment of the present invention.
Figure 7 is an enlarged view of the main parts of the electronic brake system according to the second embodiment of the present invention.
Figure 8 is a hydraulic circuit diagram showing a state in which the degree of reaction force provided to the driver is adjusted by the reaction force control valve according to the second embodiment of the present invention.
Figure 9 is a diagram showing the reaction force (pedal feel) of the simulation device against the displacement (stroke) of the brake pedal in the electronic brake system according to the second embodiment of the present invention.
Figure 10 is an enlarged view of the main parts of the electronic brake system according to the third embodiment of the present invention.
Figure 11 shows a state in which the timing of action of the reaction force provided to the driver is adjusted by the first reaction force control valve according to the third embodiment of the present invention, and the degree of reaction force provided to the driver is adjusted by the second reaction force control valve. This is a hydraulic circuit diagram.
Figure 12 is a diagram showing the reaction force (pedal feel) of the simulation device against the displacement (stroke) of the brake pedal in the electronic brake system according to the third embodiment of the present invention.
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.Hereinafter, this embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following examples are presented to sufficiently convey the idea of the present invention to those skilled in the art. The present invention is not limited to the embodiments presented herein and may be embodied in other forms. In order to clarify the present invention, the drawings may omit illustrations of parts unrelated to the description and may slightly exaggerate the sizes of components to aid understanding.
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.Figure 1 is a hydraulic circuit diagram showing a portion of the
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.Specifically, the
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.The first master chamber (20a) is in communication with the
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.The first
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.Before performing braking, that is, in a state of preparation for operation of the
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. Afterwards, when the driver performs braking by applying pressure to the
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. Hereinafter, a description will be given of the point in time when the reaction force, that is, the pedal feel, in response to the pedal force of the
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. FIG. 2 is a diagram showing the reaction force (pedal feel) of the
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. Referring to FIGS. 1 and 2, the
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.For example, when the
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. Specifically,
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. In
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. That is, in
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. In this way, the
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.In order to solve this problem, the electronic brake system (1000, 2000, 3000) according to an embodiment of the present invention determines the point in time at which reaction force to the pedal force of the
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.Figure 3 is a hydraulic circuit diagram showing the
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. Referring to Figures 3 and 4, the
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.The
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 연결되어 리저버(130)와 연통될 수 있으며, 제2 유압포트(124b)에 의해 후술하는 시뮬레이션 유로(170)와 연결되어 시뮬레이션 장치(150)와 연통될 수 있다. 제2 마스터 챔버(120b)는 제3 유압포트(124c)에 의해 후술하는 제2 리저버 유로(162)와 연결되어 리저버(130)와 연통될 수 있으며, 제4 유압포트(124d)에 의해 후술하는 제2 백업유로(1252)가 연결될 수 있다.The
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)를 통해 유입되는 제동유체를 제1 마스터 챔버(120a) 측으로 전달할 수 있다. 제1 컷 오프홀(121a)은 후술하는 제1 실링부재(125a)의 후방(도 3 및 도 4를 기준으로 오른쪽 방향)과 제2 실링부재(125b) 사이에 배치될 경우 제1 유압포트(124a)와 연통되어 제동유체의 흐름을 허용하나, 제1 실링부재(125a)의 전방(도 3 및 도 4를 기준으로 왼쪽 방향)에 배치될 경우 제1 유압포트(124a)와 단절되어 제동유체의 흐름을 차단할 수 있다. The
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 제3 실링부재(125c)의 후방(도 3 및 도 4를 기준으로 오른쪽 방향)과 제4 실링부재(125d) 사이에 배치될 경우 제3 유압포트(124c)와 연통되어 제동유체의 흐름을 허용하나, 제3 실링부재(125c)의 전방(도 3 및 도 4를 기준으로 왼쪽 방향)에 배치될 경우 제2 유압포트(124b)와 단절되어 제동유체의 흐름을 차단할 수 있다. The
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.Meanwhile, the
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. However, it is not limited to this, and one of the two master chambers is connected to the left front wheel (FL) and the right rear wheel (RR), and the other master chamber is connected to the left rear wheel (RL) and the right front wheel (FR). It may also be provided in connection with .
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. A
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.As the displacement of the
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.The
제1 마스터 챔버(120a)는 제1 리저버 유로(161)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 제2 리저버 유로(162)를 통해 리저버(130)와 연결될 수 있다. The
마스터 실린더(120)는 제1 마스터 챔버(120a)에 연결되는 제1 리저버 유로(161)의 전방 및 후방에 각각 배치되는 제1 실링부재(125a) 및 제2 실링부재(125b)를 포함할 수 있으며, 또한 제2 마스터 챔버(120b)에 연결되는 제2 리저버 유로(162)의 전방 및 후방에 각각 배치되는 제3 실링부재(125c) 및 제4 실링부재(125d)를 포함할 수 있다. 제1 내지 제4 실링부재(125a, 125b, 125c, 125d)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 제3 실링부재(125c)의 간격(B)이 정의될 수 있다. The
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. The
시뮬레이션 장치(150)는 마스터 실린더(120)의 제2 유압포트(124b)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.The
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.The
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 시뮬레이션 유로(170)를 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. To describe the operation of the
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, 반력조절밸브(180)는 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 시점을 앞당길 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 5 및 도 6을 참조하여 후술하도록 한다. The reaction
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.The hydraulic
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.Specifically, when the driver applies pedal force to the
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(1202)에 연결되는 휠의 위치는 다양하게 구성될 수 있다. The
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.The
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.The
제1 백업유로(1251)는 마스터 실린더(120)의 제2 유압포트(124b) 또는 시뮬레이션 유로(170)로부터 분기되어 제1 유압서킷(1201)을 연결하도록 마련되고, 제2 백업유로(1252)는 마스터 실린더(120)의 제4 유압포트(124d)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.The
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. Accordingly, when the first and
이하에서는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1000)의 반력조절밸브(180)의 작동에 대해 설명한다. Hereinafter, the operation of the reaction
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.Figure 5 is a hydraulic circuit diagram showing a state in which the point of action of the reaction force provided to the driver is adjusted by the reaction
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.If the driver wants to be provided with a pedal feeling that is a reaction force to the pedal force of the
구체적으로, 운전자가 제동을 시작하는 초기 단계에서는 ①구간과 동일하게 제1 스프링(123a)의 탄성력에 의한 반력이 소정의 수준 증가하되 운전자에게 적절한 페달감을 제공하지 못한다. Specifically, in the initial stage when the driver starts braking, the reaction force due to the elastic force of the
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.At this time, when the displacement of the
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).Afterwards, as pedal force is continuously applied to the
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.That is, the reaction
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. In the
이하에서는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(2000)에 대해 설명한다. Hereinafter, the
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. Figure 7 is an enlarged view of the main parts of the
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.In the description of the
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 제2 리저버 유로(162) 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, 반력조절밸브(280)는 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. The reaction
이하에서는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(2000)의 반력조절밸브(280)의 작동에 대해 설명한다. Hereinafter, the operation of the reaction
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.Figure 8 is a hydraulic circuit diagram showing a state in which the degree of reaction force provided to the driver is adjusted by the reaction
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.If the driver wishes to receive a heavier degree of reaction force or pedal feel from the
구체적으로, 운전자가 제동을 시작하는 초기 단계(①구간)에서는 제1 스프링(123a)의 탄성력에 의한 반력이 소정의 수준 증가하되 운전자에게 적절한 페달감을 제공하지 못한다. Specifically, in the initial stage (section ①) when the driver starts braking, the reaction force due to the elastic force of the
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.At this time, the displacement of the
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.In other words, the reaction
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.On the other hand, when the reaction
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 제2 리저버 유로(162)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. In the
이하에서는 본 발명의 제3 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(3000)에 대해 설명한다. Hereinafter, the
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. Figure 10 is an enlarged view of the main parts of the
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.In the description of the
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.The reaction force control valve includes a first reaction
제1 반력조절밸브(381)는 제1 리저버 유로(161) 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, 제1 반력조절밸브(381)는 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. The first reaction
제2 반력조절밸브(382)는 제2 리저버 유로(162) 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 반력조절밸브(382)는 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. The second reaction
이하에서는 본 발명의 제3 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템의 제1 반력조절밸브(381) 및 제2 반력조절밸브(382)의 작동에 대해 설명한다.Hereinafter, the operation of the first reaction
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 시스템에 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.Figure 11 shows the timing of action of the reaction force provided to the driver by the first reaction
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.If the driver wants to be provided with a pedal feel that is a reaction force to the pedal force of the
구체적으로, 운전자가 제동을 시작하는 초기 단계에서는 ①구간과 동일하게 제1 스프링(123a)의 탄성력에 의한 반력이 소정의 수준 증가하되 운전자에게 적절한 페달감을 제공하지 못한다. Specifically, in the initial stage when the driver starts braking, the reaction force due to the elastic force of the
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). 즉, 제2 마스터 피스톤(122)이 전방 측으로 이동하기 시작하는 시점이 앞당겨진다.At this time, when the displacement of the
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). 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.At this time, when the second reaction
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 시스템은 전자제어유닛이 마스터 실린더(120)의 제1 마스터 챔버(120a)와 리저버(130)를 연결하는 제1 리저버 유로(161)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 제2 리저버 유로(162)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. 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. In other words, the first reaction
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 124: 유압포트
125: 실링부재 130: 리저버
150: 시뮬레이션 장치 151: 시뮬레이션 챔버
152: 반력 피스톤 153: 반력 스프링
160: 리저버 유로 170: 시뮬레이션 유로
180, 280: 반력조절밸브 381: 제1 반력조절밸브
382: 제2 반력조절밸브 1200: 유압 제어유닛
1201: 제1 유압서킷 1202: 제2 유압서킷
1300: 액압 공급장치 1251: 제1 백업유로
1252: 제2 백업유로 1261: 제1 컷밸브
1262: 제2 컷밸브1000, 2000, 3000: Electronic brake system
120: master cylinder 121: first master piston
121a: first cut off hole 122: second master piston
122a: second cut off
123b: second spring 124: hydraulic port
125: sealing member 130: reservoir
150: simulation device 151: simulation chamber
152: Reaction piston 153: Reaction spring
160: Reservoir flow path 170: Simulation flow path
180, 280: Reaction force control valve 381: First reaction force control valve
382: Second reaction force control valve 1200: Hydraulic control unit
1201: first hydraulic circuit 1202: second hydraulic circuit
1300: Hydraulic pressure supply device 1251: First backup passage
1252: 2nd backup flow path 1261: 1st cut valve
1262: Second cut valve
Claims (12)
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 리저버 유로;
상기 마스터 챔버와 상기 시뮬레이션 챔버를 연통시키는 시뮬레이션 유로;
상기 리저버 유로에 마련되어 제동유체의 흐름을 허용 및 차단하는 반력조절밸브; 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 제어하고,
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 리저버 유로는 상기 제2 마스터 챔버와 상기 리저버를 연통하는 제2 리저버 유로를 포함하고,
상기 시뮬레이션 유로는 상기 제1 마스터 챔버와 상기 시뮬레이션 챔버를 연통하도록 마련되고,
상기 반력조절밸브는 상기 제2 리저버 유로에 마련되어 제동유체의 흐름을 허용 및 차단하는 제2 반력조절밸브를 포함하는 전자식 브레이크 시스템.A reservoir in which braking fluid is stored;
A master cylinder having a master chamber and a master piston provided in the master chamber, and discharging braking fluid according to the pressure of the brake pedal;
a simulation device including a simulation chamber and a reaction force piston provided in the simulation chamber, and providing a reaction force to the driver in response to a pedal force of the brake pedal;
a reservoir passage communicating the master chamber and the reservoir;
a simulation flow path communicating the master chamber and the simulation chamber;
A reaction force control valve provided in the reservoir passage to allow and block the flow of braking fluid; and
It includes an electronic control unit that controls the opening and closing of the valves,
The electronic control unit is
Controlling the closing timing of the reaction force control valve to adjust at least one of the timing and degree of reaction force provided to the driver by the simulation device,
The master piston includes a first master piston directly pressed by the brake pedal and a second master piston indirectly pressed by the first master piston,
The master chamber includes a first master chamber in which the first master piston is accommodated, and a second master chamber in which the second master piston is accommodated,
The reservoir flow path includes a second reservoir flow path communicating with the second master chamber and the reservoir,
The simulation flow path is provided to communicate with the first master chamber and the simulation chamber,
The reaction force control valve is an electronic brake system including a second reaction force control valve provided in the second reservoir passage to allow and block the flow of braking fluid.
상기 리저버 유로는
상기 제1 마스터 챔버와 상기 리저버를 연통하도록 마련된 제1 리저버 유로를 더 포함하는 전자식 브레이크 시스템.According to paragraph 1,
The reservoir euro is
An electronic brake system further comprising a first reservoir flow path configured to communicate with the first master chamber and the reservoir.
상기 마스터 실린더는
상기 제2 마스터 챔버 상에서 상기 제2 리저버 유로의 전방 및 후방에 각각 마련되는 제1 실링부재 및 제2 실링부재를 포함하는 전자식 브레이크 시스템.According to paragraph 1,
The master cylinder is
An electronic brake system including a first sealing member and a second sealing member provided respectively in front and behind the second reservoir passage on the second master chamber.
상기 마스터 실린더는
상기 제1 마스터 챔버 상에서 상기 제1 리저버 유로의 전방 및 후방에 각각 마련되는 제1 실링부재 및 제2 실링부재를 포함하는 전자식 브레이크 시스템.According to paragraph 2,
The master cylinder is
An electronic brake system including a first sealing member and a second sealing member provided respectively in front and behind the first reservoir passage on the first master chamber.
상기 반력조절밸브는 상기 제1 리저버 유로에 마련되어 제동유체의 흐름을 허용 및 차단하는 제1 반력조절밸브를 더 포함하는 전자식 브레이크 시스템.According to paragraph 2,
The electronic brake system further includes a first reaction force control valve provided in the first reservoir passage to allow and block the flow of braking fluid.
상기 마스터 실린더는
상기 제1 마스터 챔버 상에서 상기 제1 리저버 유로의 전방 및 후방에 각각 마련되는 제1 실링부재 및 제2 실링부재와, 상기 제2 마스터 챔버 상에서 상기 제2 리저버 유로의 전방 및 후방에 각각 마련되는 제3 실링부재 및 제4 실링부재를 포함하는 전자식 브레이크 시스템.According to clause 6,
The master cylinder is
A first sealing member and a second sealing member provided respectively in front and behind the first reservoir passage on the first master chamber, and a sealing member provided in front and behind the second reservoir passage on the second master chamber, respectively. An electronic brake system including three sealing members and a fourth sealing member.
상기 브레이크 페달의 변위에 대응하여 출력되는 전기적 신호에 의해 작동하여 휠 실린더로 제동을 위한 액압을 제공하는 액압 공급장치;를 더 포함하고,
상기 전자제어유닛은
상기 액압 공급장치의 작동을 제어하는 전자식 브레이크 시스템.According to any one of claims 2, 3, and 5 to 7,
It further includes a hydraulic pressure supply device that operates by an electrical signal output in response to the displacement of the brake pedal to provide hydraulic pressure for braking to the wheel cylinder,
The electronic control unit is
An electronic brake system that controls the operation of the hydraulic pressure supply device.
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.According to clause 8,
An electronic brake system further comprising a hydraulic control unit including a first hydraulic circuit that controls hydraulic pressure delivered to two wheel cylinders and a second hydraulic circuit that controls hydraulic pressure delivered to the other two wheel cylinders.
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.According to clause 9,
a first hydraulic passage connecting the hydraulic pressure supply device and the first hydraulic circuit;
a second hydraulic oil path connecting the hydraulic pressure supply device and the second hydraulic circuit;
a first backup passage connecting the first master chamber and the first hydraulic circuit; and
An electronic brake system further comprising a second backup passage connecting the second master chamber and the second hydraulic circuit.
상기 제1 백업유로에 마련되어 제동유체의 흐름을 허용 및 차단하는 제1 컷밸브; 및
상기 제2 백업유로에 마련되어 제동유체의 흐름을 허용 및 차단하는 제2 컷밸브;를 더 포함하는 전자식 브레이크 시스템.According to clause 10,
a first cut valve provided in the first backup passage to allow and block the flow of braking fluid; and
An electronic brake system further comprising a second cut valve provided in the second backup passage to allow and block the flow of braking fluid.
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.According to clause 11,
The master cylinder is
An electronic brake system further comprising a first spring provided between the first master piston and the second master piston, and a second spring provided between the second master piston and an end of the second master chamber.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |