KR102616283B1 - 차량용 브레이크 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

차량용 브레이크를 개시한다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 내부에 브레이크 오일을 저장하도록 구성되는 리저버; 차량의 휠로 유압을 전달하도록 구성되는 유압회로; 상기 유압회로 내의 유체의 흐름을 단속하도록 배치되는 복수 개의 밸브; 및 실린더 바디, 상기 실린더 바디의 내측에 이동 가능하도록 배치되며 일측에 수용부가 형성되는 메인 피스톤 및 상기 실린더 바디의 내측에 배치되며 적어도 일부에 관통홀이 형성되는 센터 피스톤을 포함하는 마스터실린더를 포함하되, 상기 관통홀은 상기 수용부의 단면적보다 작은 크기로 형성되고, 상기 메인 피스톤이 이동함에 따라 상기 센터 피스톤의 적어도 일부가 상기 수용부에 삽입됨으로써, 상기 메인 피스톤의 가압 면적이 좁아지는 차량용 브레이크를 제공한다.

Description

차량용 브레이크 및 그 제어방법{Brake for Vehicle And Control Method Therefor}
본 개시는 차량용 브레이크 및 그 제어방법에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 개시에 대한 배경정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
ESC(Electronic Stability Control) 통합형 제동 시스템은 CBS(Conventional Brake System)에 액티브 제동(active braking)을 적용할 수 있는 ESC가 포함된 시스템을 의미한다. ESC 통합형 제동 시스템은 차량의 주행 중에 차량의 안정성이 저하되면 ABS(Anti-lock Brake System), VDC(Vehicle Dynamics Control) 및 TCS(Traction Control System) 등의 기능을 작동시켜 차량의 안정성을 확보한다.
ESC 통합형 제동 시스템은 마스터 실린더(master cylinder), 페달 시뮬레이터(pedal simulator), 모터, 스크류, 너트, 유압회로(hydraulic circuit) 및 복수의 밸브를 포함한다. 마스터 실린더는 차량의 제동에 필요한 유압을 형성하는 부재로서, 유압을 형성하는 작동 방향에 따라 단동식(single-acting)과 복동식(double-acting)으로 구분된다.
복동식 마스터 실린더는 피스톤이 전진할 때와 후진할 때 모두 유압을 형성한다. 복동식 마스터 실린더는 피스톤의 이동방향 전환 시 피스톤의 후방에 유압이 형성되기까지 시간이 소요되어 긴급 제동이 필요한 경우에 제동 효율이 떨어지는 문제가 있다.
복동식 마스터 실린더의 이러한 문제를 해결하기 위해 단동식 마스터 실린더를 사용할 경우, 200 bar 정도의 고압을 형성하기 위해 마스터 실린더를 단면적이 작고 길이가 길게 제작해야 하므로 제동 시스템의 패키지 사이즈가 커지는 문제가 있다.
일 실시예에 따른 차량용 브레이크는 가압 면적이 변하도록 구성되는 피스톤을 포함하는 단동식 마스터 실린더를 이용하여 긴급 제동 시 제동 효율을 향상시킬 수 있다.
일 실시예에 따른 차량용 브레이크는 가압 면적이 변하도록 구성되는 피스톤을 포함하는 단동식 마스터 실린더를 이용하여 제동 시스템의 패키지 사이즈를 축소시킬 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 내부에 브레이크 오일을 저장하도록 구성되는 리저버; 차량의 휠로 유압을 전달하도록 구성되는 유압회로; 상기 유압회로 내의 유체의 흐름을 단속하도록 배치되는 복수 개의 밸브; 및 실린더 바디, 상기 실린더 바디의 내측에 이동 가능하도록 배치되며 일측에 수용부가 형성되는 메인 피스톤 및 상기 실린더 바디의 내측에 배치되며 적어도 일부에 관통홀이 형성되는 센터 피스톤을 포함하는 마스터실린더를 포함하되, 상기 관통홀은 상기 수용부의 단면적보다 작은 크기로 형성되고, 상기 메인 피스톤이 이동함에 따라 상기 센터 피스톤의 적어도 일부가 상기 수용부에 삽입됨으로써, 상기 메인 피스톤의 가압 면적이 좁아지는 차량용 브레이크를 제공한다.
본 개시의 다른 실시예에 의하면, 일측에 수용부가 형성되는 메인 피스톤 및 상기 수용부의 단면적보다 작은 크기의 관통홀이 형성되는 센터 피스톤을 포함하는 차량용 브레이크의 제어방법에 있어서, 상기 메인 피스톤을 전진시키는 과정; 상기 메인 피스톤이 상기 센터 피스톤의 일측 끝단에 도달하였는지 여부를 판단하는 과정; 차량의 각 휠이 슬립(slip) 상태에 있는지 여부를 판단하는 과정; 상기 차량의 각 휠이 슬립 상태에 있는 것으로 판단한 경우, ABS(Anti-lock Brake System) 기능이 작동하는지 여부를 판단하는 과정; 및 상기 ABS 기능이 작동하지 않는 것으로 판단한 경우, 상기 관통홀과 리저버와의 사이에 배치되는 제1 밸브를 개방하고, 상기 메인 피스톤을 다시 전진시키는 과정을 포함하는 차량용 브레이크의 제어방법을 제공한다.
일 실시예에 의하면, 차량용 브레이크는 가압 면적이 변하도록 구성되는 피스톤을 포함하는 단동식 마스터 실린더를 이용하여 긴급 제동 시 제동 효율을 향상시키는 효과가 있다.
일 실시예에 의하면, 차량용 브레이크는 가압 면적이 변하도록 구성되는 피스톤을 포함하는 단동식 마스터 실린더를 이용하여 제동 시스템의 패키지 사이즈를 축소시키는 효과가 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 마스터 실린더의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 브레이크의 유압회로도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 브레이크의 저압 CBS 작동원리를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 브레이크의 고압 CBS 작동원리를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 브레이크의 ABS 작동원리를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 브레이크의 유압회로 누설 시 작동원리를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 브레이크의 백업 제동 시 작동원리를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 브레이크의 메인 피스톤의 변위, 실린더 바디의 내부에 형성되는 압력 및 모터에 인가되는 전류 간의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 브레이크의 제어방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 이용해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 개시를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 개시에 따른 실시예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, i), ii), a), b) 등의 부호를 사용할 수 있다. 이러한 부호는 그 구성요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 부호에 의해 해당 구성요소의 본질 또는 차례나 순서 등이 한정되지 않는다. 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함' 또는 '구비'한다고 할 때, 이는 명시적으로 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 마스터 실린더의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 브레이크의 유압회로도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 브레이크는 마스터 실린더(master cylinder, 100), 리저버(reservoir, 210), 유압회로(hydraulic circuit, 220), 복수 개의 밸브, 페달 시뮬레이터(pedal simulator, 260) 및 제어부(control unit, 미도시)를 포함할 수 있다.
마스터 실린더(100)는 실린더 바디(cylinder body, 110), 메인 피스톤(main piston, 120), 수용부(receptacle, 122), 센터 피스톤(center piston, 130), 관통홀(penetration hole, 132), 모터(motor, 140), 스크류(screw, 150), 너트(nut, 160) 및 실링부재(sealing member, 170)를 포함할 수 있다.
마스터 실린더(100)는 차량의 제동에 필요한 유압을 형성한다. 마스터 실린더(100)는 리저버(210) 및 차량의 휠(FR, FL, RR, RL)과 연결된다. 마스터 실린더(100)는 유압회로(220)를 이용하여 휠(FR, FL, RR, RL)에 유압을 전달할 수 있다. 마스터 실린더(100)는 단동식(single-acting)으로 작동할 수 있다.
실린더 바디(110)는 중공 원통형(hollow cylinder)으로 형성될 수 있다. 실린더 바디(110)의 내부에는 유압을 형성하는 데 필요한 브레이크 오일(brake oil)이 유입된다. 실린더 바디(110)의 내부에는 메인 피스톤(120), 센터 피스톤(130) 및 실링부재(170) 등이 배치된다. 실린더 바디(110)는 유압회로(220)를 이용하여 리저버(210) 및 휠(FR, FL, RR, RL)과 연결된다.
메인 피스톤(120)은 실린더 바디(110)의 내측에 이동 가능하도록 배치된다. 메인 피스톤(120)의 일측에는 수용부(122)가 형성된다. 메인 피스톤(120)은 중공 원통형으로 형성될 수 있다. 메인 피스톤(120)은 너트(160)와 연결되며, 너트(160)가 이동함에 따라 함께 이동한다. 메인 피스톤(120)은 실린더 바디(110)의 일단으로부터 타단을 향하는 방향으로 이동(이하 '전진')함으로써, 차량의 제동에 필요한 유압을 형성한다. 메인 피스톤(120)이 전진함에 따라, 센터 피스톤(130)이 수용부(122)에 삽입될 수 있다. 수용부(122)는 관통홀(132)보다 큰 크기의 단면적을 가지도록 형성된다. 센터 피스톤(130)의 적어도 일부가 수용부(122)에 삽입됨으로써, 메인 피스톤(120)의 가압 면적(pressurized area)이 좁아진다. 메인 피스톤(120)의 외측면과 실린더 바디(110)의 내측면의 사이에는 적어도 하나의 실링부재(170)가 배치될 수 있다.
센터 피스톤(130)은 실린더 바디(110)의 내측 타단에 배치된다. 센터 피스톤(130)은 중공 원통형으로 형성될 수 있다. 센터 피스톤(130)의 적어도 일부에는 관통홀(132)이 형성된다. 관통홀(132)은 리저버(210)와 연결되며, 관통홀(132)과 리저버(210)의 사이에는 제1 밸브(first valve, 231)가 배치된다. 관통홀(132)은 수용부(122)의 단면적보다 작은 크기로 형성된다. 메인 피스톤(120)이 이동함에 따라, 센터 피스톤(130)이 수용부(122)에 삽입될 수 있다. 센터 피스톤(130)이 수용부(122)에 삽입됨에 따라, 메인 피스톤(120)의 가압 면적이 좁아진다. 센터 피스톤(130)의 외측면에는 적어도 하나의 실링부재(170)가 배치될 수 있다. 센터 피스톤(130)은 차량의 제동에 필요한 요구압력에 따라 다양한 길이로 형성될 수 있다.
모터(140)는 구동력을 발생시킨다. 모터(140)는 스크류(150)와 연결되며, 스크류(150)로 구동력을 전달한다. 모터(140)의 일측에는 위치센서(미도시)가 설치될 수 있다. 위치센서는 메인 피스톤(120)의 변위(displacement)를 감지한다.
스크류(150)는 모터(140)의 일측에 연결된다. 스크류(150)는 모터(140)로부터 전달되는 구동력을 이용하여 회전한다. 스크류(150)는 너트(160)와 연결된다. 스크류(150)는 볼스크류(ball screw)일 수 있다.
너트(160)는 스크류(150)와 연결된다. 너트(160)는 스크류(150)가 회전함에 따라 스크류(150)의 길이방향(longitudinal direction)으로 이동한다. 너트(160)는 메인 피스톤(120)과 연결되어 메인 피스톤(120)을 이동시킨다.
실링부재(170)는 메인 피스톤(120)의 외측면과 실린더 바디(110)의 내측면의 사이에 배치될 수 있다. 실링부재(170)는 센터 피스톤(130)의 외측면에 배치될 수 있다. 실링부재(170)는 한 방향으로만 유체를 통과시키도록 구성될 수 있다. 실링부재(170)는 복수 개일 수 있으며, 'V'자 형상으로 형성될 수 있다.
리저버(210)는 내부에 브레이크 오일 등의 유체를 저장하도록 구성된다. 리저버(210)는 유압회로(220)를 이용하여 휠(FR, FL, RR, RL), 페달 시뮬레이터(260), 실린더 바디(110) 및 관통홀(132)과 각각 연결된다.
유압회로(220)는 마스터 실린더(100) 및/또는 페달 시뮬레이터(260)로부터 발생하는 유압을 휠(FR, FL, RR, RL)로 전달하도록 구성된다. 유압회로(220)는 일 실시예에 따른 차량용 브레이크의 각 구성요소들을 서로 연결한다. 유압회로(220)에는 유체의 흐름을 단속(regulate)하도록 구성되는 복수 개의 밸브가 배치된다. 유압회로(220)에는 적어도 하나의 압력센서가 배치될 수 있다.
제1 밸브(231)는 관통홀(132)과 리저버(210)의 사이에 배치된다. 센터 피스톤(130)의 적어도 일부가 수용부(122)에 삽입된 상태에서, 제1 밸브(231)를 개방함으로써, 메인 피스톤(120)의 가압 면적이 좁아진다.
제2 밸브(232)는 실린더 바디(110)의 내부와 리저버(210)의 사이에 배치된다. 메인 피스톤(120)의 후진 시 제2 밸브(232)를 개방함으로써, 실린더 바디(110)의 내부로 브레이크 오일이 원활하게 유입될 수 있다.
페달 시뮬레이터(260)는 차량의 운전자에게 페달감(pedal feel)을 제공하는 부재로서, 리저버(210) 및 휠(FR, FL, RR, RL)과 연결된다. 페달 시뮬레이터(260)는 브레이크 페달(brake pedal) 및 압력센서 등을 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 브레이크에 있어서, 메인 피스톤(120)이 전진함에 따라 센터 피스톤(130)의 적어도 일부가 수용부(122)에 삽입된다. 센터 피스톤(130)에는 수용부(122)의 단면적보다 작은 크기의 관통홀(132)이 형성된다. 센터 피스톤(130)이 수용부(122)에 삽입된 상태에서 제1 밸브(231)가 개방되고 메인 피스톤(120)이 전진함으로써, 메인 피스톤(120)의 가압 면적이 좁아진다. 결과적으로, 단동식으로 작동하는 마스터 실린더(100)를 이용하여 차량의 긴급 제동 시 제동 효율을 향상시키고, 제동 시스템의 패키지 사이즈를 축소시킬 수 있다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 브레이크의 저압 CBS 작동원리를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 브레이크의 고압 CBS 작동원리를 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 저압 CBS(Conventional Brake System) 작동상황에서 제어부는 제1 밸브(231)를 폐쇄하고, 차량의 제동에 필요한 유압을 발생시키기 위해 메인 피스톤(120)을 전진시킨다. 메인 피스톤(120)이 전진함에 따라, 실린더 바디(110)의 내부에 유압이 형성된다. 실린더 바디(110)의 내부에 형성된 유압은 유압회로(220)를 이용하여 차량의 휠(FR, FL, RR, RL)에 전달된다. 제어부는 위치센서를 이용하여 메인 피스톤(120)의 변위를 판단한다. 일 실시예에 따른 차량용 브레이크는 메인 피스톤(120)이 센터 피스톤(130)의 일측 끝단에 도달하였을 때 유압회로(220) 내에 요구압력(desired pressure)이 형성되도록 설계될 수 있다. 여기서, 센터 피스톤(130)의 일측 끝단은 센터 피스톤(130)의 양 끝단 중 수용부(122)에 삽입되는 것을 의미한다. 요구압력은 차량의 제동에 필요한 유압 또는 ABS(Anti-lock Brake System) 기능이 작동하도록 설정된 압력을 의미한다.
고압 CBS 작동상황에서 제어부는 제1 밸브(231)를 폐쇄하고 메인 피스톤(120)을 전진시킨다. 제어부는 위치센서를 이용하여 메인 피스톤(120)의 변위를 판단한다. 메인 피스톤(120)이 센터 피스톤(130)의 일측 끝단에 도달하였음에도, 유압회로(220) 내에 형성되는 압력이 요구압력보다 낮은 경우, 제어부는 제1 밸브(231)를 개방하고 메인 피스톤(120)을 다시 전진시킨다. 메인 피스톤(120)의 가압 면적이 좁아지고 메인 피스톤(120)이 전진함에 따라, 요구압력 이상의 압력이 유압회로(220) 내에 형성될 수 있다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 브레이크의 ABS 작동원리를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하여 일 실시예에 따른 차량용 브레이크의 ABS 작동원리를 설명한다.
차량의 ABS 기능이 작동하는 경우 제어부는 메인 피스톤(120)의 변위를 판단한다. 메인 피스톤(120)이 전진 방향을 따라 최대변위만큼 이동한 경우, 제어부는 입구밸브(inlet valves, 241, 242, 243, 244) 및 출구밸브(outlet valves, 251, 252, 253, 254)를 이용하여 휠(FR, FL, RR, RL)에 형성되는 유압을 각각 제어한다. 제어부는 실린더 바디(110)의 내부로 브레이크 오일이 유입되도록 메인 피스톤(120)을 후진시킨다. 제어부는 메인 피스톤(120)을 다시 전진시킴으로써 실린더 바디(110)의 내부에 유압을 형성시킨다.
제어부는 ABS 기능이 작동하는 경우 차량이 주행하는 노면(ground surface)의 상태를 판단한다. 제어부는 휠(FR, FL, RR, RL)의 제어에 필요한 압력(이하 '휠 제어압력(wheel control pressure)')을 이용하여 노면의 상태를 판단할 수 있다. 제어부는 휠 제어압력과 미리 설정된 압력을 비교한다. 제어부는 휠 제어압력이 미리 설정된 압력 미만인 경우 노면이 저마찰(low friction) 상태인 것으로 판단한다. 제어부는 노면이 저마찰 상태인 것으로 판단한 경우, 메인 피스톤(120)을 최대변위만큼 후진시키고, 다시 전진시키도록 제어한다. 제어부는 휠 제어압력이 미리 설정된 압력 이상인 경우 노면이 고마찰(high friction) 상태인 것으로 판단한다. 제어부는 노면이 고마찰 상태인 것으로 판단한 경우, 메인 피스톤(120)을 센터 피스톤(130)의 일측 끝단까지 후진시키고, 다시 전진시킨다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 브레이크의 유압회로 누설 시 작동원리를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 제어부는 후륜(rear wheel)측 유압회로(220)에 브레이크 오일의 누설이 발생한 것으로 판단한 경우, 전륜밸브(front wheel valve, 233)를 개방하고 후륜밸브(rear wheel valve, 234)를 폐쇄한다. 제어부는 메인 피스톤(120)을 전진시켜 전방 휠(FR, FL)에 유압을 공급함으로써, 차량을 제동한다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 브레이크의 백업 제동 시 작동원리를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 차량의 백업 제동 시 제어부는 제1 밸브(231), 전륜밸브(233) 및 후륜밸브(234)를 폐쇄하고, 전륜백업밸브(front wheel backup valve, 235) 및 후륜백업밸브(rear wheel backup valve, 236)를 개방한다. 제어부는 페달 시뮬레이터(260)에서 형성되는 유압을 휠(FR, FL, RR, RL)에 전달하여 차량을 제동한다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 브레이크의 메인 피스톤의 변위, 실린더 바디의 내부에 형성되는 압력 및 모터에 인가되는 전류 간의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 8을 참조하면, 메인 피스톤(120)이 전진함에 따라 모터(140)에 인가되는 전류 및 실린더 바디(110)의 내부에 형성되는 압력이 증가한다. 메인 피스톤(120) 센터 피스톤(130)의 일측 끝단에 도달(피스톤 변위 = x)하면 제1 밸브(231)가 개방됨으로써, 메인 피스톤(120)의 가압 면적이 좁아진다. 메인 피스톤(120)의 가압 면적이 좁아짐에 따라, 같은 크기의 압력을 형성하기 위해 필요한 힘은 작아지므로, 모터(140)에 인가되는 전류는 작아진다. 다시 메인 피스톤(120)이 전진함에 따라, 모터(140)에 인가되는 전류 및 실린더 바디(110)의 내부에 형성되는 압력이 증가한다. 결과적으로, 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 브레이크는 작은 전류를 이용하여 큰 압력을 형성하는 효과가 있다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 브레이크의 제어방법을 나타낸 순서도이다.
제어부는 차량의 제동에 필요한 유압을 발생시키기 위해 메인 피스톤을 전진시킨다(S910).
제어부는 메인 피스톤이 센터 피스톤의 일측 끝단에 도달하였는지 여부를 판단한다(S920). 제어부는 모터(140)에 설치된 위치센서를 이용하여 메인 피스톤(120)의 변위를 판단한다. 메인 피스톤(120)의 변위를 기초로 메인 피스톤(120)이 센터 피스톤(130)의 일측 끝단에 도달하였는지 여부를 판단할 수 있다.
제어부는 메인 피스톤이 센터 피스톤의 일측 끝단에 도달한 것으로 판단한 경우, 차량의 휠이 슬립(slip) 상태에 있는지 여부를 판단한다(S930). 제어부는 차량의 휠(FR, FL, RR, RL)이 회전하는지 여부 및 차량이 이동하는지 여부를 기초로 휠(FR, FL, RR, RL)이 슬립 상태에 있는지 여부를 판단할 수 있다.
제어부는 차량의 휠이 슬립 상태에 있는 것으로 판단한 경우, 차량의 ABS 기능이 작동하는지 여부를 판단한다(S940). 제어부는 유압회로(220)에 형성되는 압력과 ABS 기능이 작동하도록 설정된 압력을 비교하여 ABS 기능이 작동하는지 여부를 판단할 수 있다.
제어부는 차량의 ABS 기능이 작동하지 않는 것으로 판단한 경우, 제1 밸브를 개방한다(S950). 제1 밸브(231)가 개방됨으로써, 메인 피스톤(120)의 가압 면적이 좁아진다.
제어부는 ABS 기능이 작동하도록 메인 피스톤을 전진시킨다(S960). 제1 밸브(231)가 개방된 상태에서 메인 피스톤(120)이 전진함에 따라, 유압회로(220)에 ABS 기능이 작동하도록 설정된 압력 이상의 압력이 형성되고, 차량의 ABS 기능이 작동한다.
제어부는 차량의 ABS 기능이 작동하는 것으로 판단한 경우, 차량이 주행하는 노면의 상태를 판단한다(S970). 제어부는 휠 제어압력을 이용하여 노면의 상태를 판단할 수 있다. 제어부는 휠 제어압력과 미리 설정된 압력을 비교한다. 제어부는 휠 제어압력이 미리 설정된 압력 미만인 경우 노면이 저마찰 상태인 것으로 판단하고, 휠 제어압력이 미리 설정된 압력 이상인 경우 노면이 고마찰 상태인 것으로 판단한다.
제어부는 노면이 저마찰 상태인 것으로 판단한 경우, 메인 피스톤을 최대변위만큼 후진시킨다(S982). 제어부는 노면이 저마찰 상태인 경우 더 큰 유압을 휠에 전달하기 위해 메인 피스톤(120)을 최대변위만큼 후진시킨다.
제어부는 노면이 고마찰 상태인 것으로 판단한 경우, 메인 피스톤을 센터 피스톤의 일측 끝단까지 후진시킨다(S984). 제어부는 노면이 고마찰 상태인 경우 휠에 유압을 신속하게 전달하기 위해 메인 피스톤(120)을 센터 피스톤(130)의 일측 끝단까지 후진시킨다.
제어부는 메인 피스톤을 다시 전진시킨다(S990). ABS 기능이 작동하는 경우 제어부는 차량의 휠에 지속적으로 유압을 공급하기 위해 메인 피스톤(120)을 다시 전진시킨다.
본 개시의 순서도에서는 각각의 과정들을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일부 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하다. 다시 말해, 본 발명의 일부 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일부 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 순서도에 기재된 과정을 변경하여 실행하거나 각각의 과정 중 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 순서도는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 마스터 실린더
110: 실린더 바디
120: 메인 피스톤
130: 센터 피스톤

Claims (11)

  1. 내부에 유체를 저장하도록 구성되는 리저버;
    차량의 휠에 유압을 전달하도록 구성되는 유압회로;
    상기 유압회로 내의 유체의 흐름을 단속하도록 배치되는 복수 개의 밸브;
    실린더 바디, 상기 실린더 바디의 내측에 이동 가능하도록 배치되며 일측에 수용부가 형성되는 메인 피스톤 및 상기 실린더 바디의 내측에 배치되며 적어도 일부에 관통홀이 형성되는 센터 피스톤을 포함하며, 단동식으로 작동하는 마스터 실린더; 및
    상기 복수 개의 밸브 및 상기 메인 피스톤을 제어하는 제어부를 포함하되,
    상기 관통홀은 상기 수용부의 단면적보다 작은 크기로 형성되고, 상기 메인 피스톤이 이동함에 따라 상기 센터 피스톤의 적어도 일부가 상기 수용부에 삽입됨으로써, 상기 메인 피스톤의 가압 면적이 좁아지며,
    상기 제어부는 상기 차량의 제어를 위해 상기 휠에 필요한 유압을 기초로 상기 메인 피스톤의 후진 변위를 결정하는 차량용 브레이크.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 마스터 실린더는,
    구동력을 발생시키는 모터;
    상기 모터의 일측에 연결되며, 상기 구동력에 의해 회전하는 스크류; 및
    상기 스크류와 연결되며, 상기 스크류가 회전함에 따라 상기 스크류의 길이방향으로 이동하는 너트를 더 포함하되,
    상기 너트가 이동함에 따라 상기 메인 피스톤이 이동하는 차량용 브레이크.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 마스터 실린더는 상기 모터의 일측에 설치되는 위치센서를 더 포함하는 차량용 브레이크.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 리저버는 상기 실린더 바디의 내부 및 상기 관통홀과 각각 연결되는 차량용 브레이크.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 복수 개의 밸브는,
    상기 관통홀과 상기 리저버와의 사이에 배치되는 제1 밸브를 포함하는 차량용 브레이크.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 복수 개의 밸브는,
    상기 실린더 바디의 내부와 상기 리저버와의 사이에 배치되는 제2 밸브를 포함하는 차량용 브레이크.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 차량의 운전자에게 페달감을 제공하도록 구성되는 페달 시뮬레이터를 더 포함하는 차량용 브레이크.
  8. 삭제
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 마스터 실린더는,
    상기 실린더 바디의 내측면과 상기 메인 피스톤의 외측면과의 사이 및 상기 센터 피스톤의 외측면에 배치되는 복수 개의 실링부재를 더 포함하되,
    상기 복수 개의 실링부재는 한 방향으로만 유체를 통과시키도록 구성되는 차량용 브레이크.
  10. 단동식으로 작동하며, 일측에 수용부가 형성되는 메인 피스톤 및 상기 수용부의 단면적보다 작은 크기의 관통홀이 형성되는 센터 피스톤을 포함하는 마스터 실린더를 포함하는 차량용 브레이크의 제어방법에 있어서,
    상기 메인 피스톤을 전진시키는 과정;
    상기 메인 피스톤이 상기 센터 피스톤의 일측 끝단에 도달하였는지 여부를 판단하는 과정;
    차량의 휠이 슬립(slip) 상태에 있는지 여부를 판단하는 과정;
    상기 차량의 휠이 슬립 상태에 있는 것으로 판단한 경우, ABS(Anti-lock Brake System) 기능이 작동하는지 여부를 판단하는 과정;
    상기 ABS 기능이 작동하지 않는 것으로 판단한 경우, 상기 관통홀과 리저버와의 사이에 배치되는 제1 밸브를 개방하고, 상기 메인 피스톤을 다시 전진시키는 과정;
    상기 차량의 제어를 위해 상기 휠에 필요한 유압을 기초로 상기 메인 피스톤의 후진 변위를 결정하고, 상기 메인 피스톤을 상기 후진 변위만큼 후진시키는 후진과정; 및
    상기 메인 피스톤을 다시 전진시키는 과정
    을 포함하는 차량용 브레이크의 제어방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 후진과정은,
    상기 ABS 기능이 작동하는 것으로 판단한 경우, 상기 차량이 주행하는 노면의 상태를 판단하는 과정;
    상기 노면이 저마찰 상태인 것으로 판단한 경우, 상기 메인 피스톤을 최대 변위만큼 후진시키는 과정; 및
    상기 노면이 고마찰 상태인 것으로 판단한 경우, 상기 메인 피스톤을 상기 센터 피스톤의 일측 끝단까지 후진시키는 과정
    을 포함하는 차량용 브레이크의 제어방법.
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