KR102635286B1 - 전자식 브레이크 시스템 - Google Patents

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Abstract

전자식 브레이크 시스템이 개시된다. 본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템은 브레이크 페달과 연동되어 기계식으로 동작되는 기구부가 배치되는 제1 블록, 전자제어유닛에 의해 전자식으로 동작 및 제어되는 전자부가 배치되는 제2 블록 및 제1 블록과 제2 블록을 유압적으로 연결하는 연결라인을 포함하고, 제1 블록과 제2 블록은 차량에 이격된 위치에 설치가 가능해짐으로써 브레이크 시스템의 장착성 및 차량의 설계 자유도가 향상될 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 수행하기 위한 브레이크 시스템이 필수적으로 장착되며, 운전자 및 승객의 안전을 위해 다양한 방식의 브레이크 시스템이 제안되고 있다.
종래의 브레이크 시스템은 운전자가 브레이크 페달을 밟으면 기계적으로 연결된 부스터를 이용하여 휠 실린더에 제동에 필요한 액압을 공급하는 방식이 주로 이용되었다. 그러나 차량의 운용 환경에 세밀하게 대응하여 다양한 제동 기능을 구현하고자 하는 시장의 요구가 증대됨에 따라, 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 널리 보급되고 있다.
이와 같은 전자식 브레이크 시스템은 정상 작동모드 시 운전자의 브레이크 페달 작동이 전기적 신호로 발생 및 제공되고, 이에 근거하여 액압 공급장치가 전기적으로 작동 및 제어됨으로써 제동에 필요한 액압을 형성하여 휠 실린더로 전달한다. 이와 같이, 이러한 전자식 브레이크 시스템은 전기적으로 작동 및 제어되는 바 복잡하면서도 다양한 제동 작용을 구현할 수 있기는 하지만, 전장 부품요소에 기술적 문제점이 발생하는 경우 제동에 필요한 액압이 안정적으로 형성되지 않아 승객의 안전을 위협할 우려가 있다.
따라서 전자식 브레이크 시스템은 일 부품요소가 고장나거나 제어 불능의 상태에 해당하는 경우 비정상 작동모드에 돌입하게 되며, 이 때는 운전자의 브레이크 페달 작동이 휠 실린더로 직접 연동되어야 하는 메커니즘이 요구된다. 즉, 전자식 브레이크 시스템의 비정상 작동모드에서는 운전자가 브레이크 페달에 답력을 가함에 따라 제동에 필요한 액압을 곧바로 형성하고, 이를 휠 실린더로 직접 전달될 수 있어야 한다.
한편, 차량에 전자식 브레이크 시스템을 장착함에 있어서 시스템 모듈의 크기 및 설치위치의 한계에 따라 차량의 설계자유도가 제한되는 문제점이 있다. 이에 차량의 제동성능을 유지하면서도 시스템 모듈을 효율적으로 설치할 수 있는 방안이 요구된다.
EP 2 520 473 A1(Honda Motor Co., Ltd.) 2012. 11. 7.
본 실시 예는 부품 수를 절감하고 제품의 소형화 및 경량화를 도모할 수 있는 전자식 브레이크 시스템을 제공하고자 한다.
본 실시 예는 차량의 설계자유도를 향상시킬 수 있는 전자식 브레이크 시스템을 제공하고자 한다.
본 실시 예는 차량의 설치 및 배치를 용이하고 효율적으로 수행할 수 있는 전자식 브레이크 시스템을 제공하고자 한다.
본 실시 예는 제품의 조립성 및 생산성을 향상시킴과 동시에, 제품의 제조원가를 절감할 수 있는 전자식 브레이크 시스템을 제공하고자 한다.
본 실시 예는 성능 및 작동 신뢰성이 향상된 전자식 브레이크 시스템을 제공하고자 한다.
본 실시 에는 다양한 운용상황에서도 안정적이고 효과적인 제동을 구현할 수 있는 전자식 브레이크 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 브레이크 페달과 연동되어 기계식으로 동작되는 기구부가 배치되는 제1 블록, 전자제어유닛에 의해 전자식으로 동작 및 제어되는 전자부가 배치되는 제2 블록 및 상기 제1 블록과 상기 제2 블록을 유압적으로 연결하는 연결라인을 포함하고, 상기 기구부는 가압매체가 저장되는 메인 리저버와, 브레이크 페달과 연결되는 시뮬레이션 피스톤과, 상기 시뮬레이션 피스톤의 변위에 의해 체적이 가변되는 시뮬레이션 챔버와, 상기 시뮬레이션 피스톤과 연결되는 마스터 피스톤과, 상기 마스터 피스톤의 변위에 의해 체적이 가변되는 마스터 챔버와, 상기 시뮬레이션 피스톤과 상기 마스터 피스톤 사이에 마련되는 탄성부재를 구비하는 통합형 마스터 실린더를 포함하고, 상기 전자부는 상기 브레이크 페달의 변위에 대응하여 출력되는 전기적 신호에 의해 유압피스톤을 작동하여 액압을 발생시키는 액압 공급장치와, 두 개의 휠 실린더를 구비하는 제1 유압서킷과, 다른 두 개의 휠 실린더를 구비하는 제2 유압서킷을 구비하고, 상기 제1 유압서킷 및 상기 제2 유압서킷으로 전달되는 액압을 제어하도록 복수의 유로와 밸브를 구비하는 유압 제어유닛과, 상기 전자제어유닛을 포함하며, 상기 연결라인은 상기 시뮬레이션 챔버를 상기 제1 유압서킷 측으로 연결하는 제1 연결라인과, 상기 마스터 챔버를 상기 제2 유압서킷 측으로 연결하는 제2 연결라인과, 상기 메인 리저버를 상기 액압 공급장치 및 상기 제2 유압서킷 측으로 각각 연결하는 제3 연결라인을 포함하여 제공될 수 있다.
상기 마스터 피스톤은 제1 마스터 피스톤 및 제2 마스터 피스톤을 포함하고, 상기 마스터 챔버는 상기 제1 마스터 피스톤의 변위에 의해 체적이 가변되는 제1 마스터 챔버 및 상기 제2 마스터 피스톤의 변위에 의해 체적이 가변되는 제2 마스터 챔버를 포함하며, 상기 제1 마스터 피스톤은 상기 탄성부재를 매개로 상기 시뮬레이션 피스톤과 연결되고, 상기 제2 마스터 피스톤은 상기 제1 마스터 챔버의 액압에 의해 변위 가능하도록 상기 제1 마스터 챔버와 상기 제2 마스터 챔버 사이에 마련될 수 있다.
상기 제3 연결라인은 상기 메인 리저버와 연통되는 메인라인과, 상기 메인라인으로부터 분기되되 상기 제2 유압서킷으로 연결되는 제1 서브라인과, 상기 메인라인으로부터 분기되되 상기 액압 공급장치로 연결되는 제2 서브라인을 포함하여 제공될 수 있다.
상기 전자부는 상기 메인라인으로부터 상기 제1 및 제2 서브라인이 분기되는 지점에 마련되어 가압매체를 보조적으로 저장되는 서브 리저버를 더 포함하여 제공될 수 있다.
상기 전자부는 상기 제1 연결라인으로부터 분기되되, 상기 제1 서브라인과 연결되는 시뮬레이션 유로와, 상기 시뮬레이션 유로에 마련되는 시뮬레이터 밸브를 더 포함하여 제공될 수 있다.
상기 전자부는 상기 제1 연결라인에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 적어도 하나의 제1 컷밸브와, 상기 제2 연결라인에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제2 컷밸브를 더 포함하여 제공될 수 있다.
상기 제1 유압서킷은 상기 액압 공급장치로부터 제1 휠 실린더 및 제2 휠 실린더로 각각 공급되는 가압매체의 흐름을 제어하는 제1 인렛밸브 및 제2 인렛밸브를 포함하고, 상기 제1 휠 실린더 및 상기 제2 휠 실린더로부터 배출되는 가압매체는 상기 제1 연결라인으로 공급되되 상기 제1 컷밸브에 의해 제어되며, 상기 제2 유압서킷은 상기 액압 공급장치로부터 제3 휠 실린더 및 제4 휠 실린더로 각각 공급되는 가압매체의 흐름을 제어하는 제3 인렛밸브 및 제4 인렛밸브와, 상기 제3 휠 실린더 및 상기 제4 휠 실린더로부터 배출되는 가압매체는 상기 제1 서브라인으로 공급되되 이를 제어하는 제1 아웃렛밸브 및 제2 아웃렛밸브를 포함하여 제공될 수 있다.
상기 기구부는 상기 메인 리저버와 상기 통합형 마스터 실린더를 연결하는 리저버 유로를 더 포함하고, 상기 리저버 유로는 상기 리저버와 상기 시뮬레이션 챔버를 연결하는 제1 리저버 유로와, 상기 리저버와 상기 제1 마스터 챔버를 연결하는 제2 리저버 유로와, 상기 리저버와 상기 제2 마스터 챔버를 연결하는 제3 리저버 유로를 포함하여 제공될 수 있다.
상기 제1 연결라인 및 상기 제2 연결라인은 강성을 갖는 파이프로 마련되고, 상기 제3 연결라인은 탄성을 갖는 호스로 마련될 수 있다.
상기 제2 연결라인은 상기 제1 마스터 챔버를 상기 제2 유압서킷 측으로 연결하고, 상기 기구부는 상기 제2 마스터 챔버와 상기 제1 연결라인을 연결하는 순환라인과, 상기 순환라인에 마련되는 오리피스를 더 포함하여 제공될 수 있다.
상기 전자부는 상기 액압 공급장치와 상기 제2 서브라인 사이에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 덤프제어부를 더 포함하여 제공될 수 있다.
상기 전자부는 상기 시뮬레이션 유로 상에서 상기 시뮬레이터 밸브에 대해 병렬로 연결되는 바이패스 유로와, 상기 바이패스 유로에 마련되어 상기 제1 서브라인으로부터 상기 제1 연결라인으로 향하는 제동유체의 흐름만을 허용하는 시뮬레이터 체크밸브를 더 포함하여 제공될 수 있다.
상기 통합형 마스터 실린더는 상기 시뮬레이션 피스톤을 탄성 지지하는 시뮬레이터 스프링과, 상기 제1 마스터 피스톤과 상기 제2 마스터 피스톤 사이에 개재되는 제1 피스톤 스프링과, 실린더 블록과 상기 제2 마스터 피스톤 사이에 개재되는 제2 피스톤 스프링을 더 포함하여 제공될 수 있다.
상기 액압 공급장치는 상기 유압피스톤의 전방에 위치하는 제1 압력챔버와, 상기 유압피스톤의 후방에 위치하는 제2 압력챔버를 포함하여 제공될 수 있다.
상기 제2 서브라인은 상기 제1 압력챔버 및 상기 제2 압력챔버 측으로 분기되어 마련될 수 있다.
본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템은 부품 수를 절감하고 제품의 소형화 및 경량화를 도모할 수 있다.
본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템은 차량의 설계자유도를 향상시킬 수 있다.
본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템은 차량의 설치 및 배치를 용이하고 효율적으로 수행할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템은 제품의 조립성 및 생산성을 향상시킴과 동시에, 제품의 제조원가를 절감할 수 있다.
본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템은 제품의 성능 및 작동 신뢰성이 향상될 수 있다.
본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템은 차량의 다양한 운용상황에서 안정적이고 효과적인 제동을 구현할 수 있다.
도 1은 본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템을 나타내는 유압회로도이다.
도 2는 본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템의 제1 블록을 확대 도시한 단면도이다.
도 3은 본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템의 변형 예를 나타내는 유압회로도이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.
도 1은 본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1000)을 나타내는 유압회로도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1000)은 기계식으로 동작하는 기구부가 배치되는 제1 블록(1100)과, 전자식으로 동작 및 제어되는 전자부가 배치되는 제2 블록(1200)과, 제1 블록(1100) 및 제2 블록(1200)을 유압적으로 연결하는 연결라인(1300)을 포함하여 마련될 수 있다.
제1 블록(1100)은 브레이크 페달(10)과 연결 및 연동되어 기계식으로 동작하는 기구부가 배치되며, 제2 블록(1200)은 전자제어유닛에 의해 동작이 제어되는 각종 솔레노이드 밸브 등 전자식으로 동작 및 제어되는 전자부가 배치된다. 제1 블록(1100)과 제2 블록(1200)은 차량에 서로 이격되어 배치되되 복수의 연결라인(1300)에 의해 유압적으로 연결될 수 있으므로 전자식 브레이크 시스템(1000)의 장착성이 향상될 수 있으며, 나아가 차량의 설계 자유도를 도모하여 효율적인 공간배치가 가능해질 수 있다.
기구부는 전자제어유닛의 제어신호와 무관하게 브레이크 페달(10)과 연동되어 기계적인 동작을 수행하는 부품요소들을 포함한다.
기구부는 브레이크 오일 등의 가압매체가 저장되는 메인 리저버(1120), 브레이크 페달(10)의 답력에 따른 반력을 운전자에게 제공함과 동시에, 내측에 수용된 가압매체를 가압 및 토출하는 통합형 마스터 실린더(1110)와, 메인 리저버(1120)와 통합형 마스터 실린더(1110)를 연결하는 리저버 유로(1131, 1132, 1133)를 포함할 수 있다.
통합형 마스터 실린더(1110)는 시뮬레이션 챔버(1112a)와 마스터 챔버(1113a, 1114a)를 구비하여, 운전자가 제동작동을 위해 브레이크 페달(10)에 답력을 가할 경우, 이에 대한 반력을 운전자에게 제공하여 안정적인 페달감을 제공함과 동시에, 내측에 수용된 가압매체를 가압 및 토출하도록 마련된다.
도 2는 본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1000)의 제1 블록(1100)을 확대 도시한 단면도로서, 도 2를 참조하면 통합형 마스터 실린더(1110)는 운전자에게 페달감을 제공하는 페달 시뮬레이션부와, 메인 리저버(1120)와 후술하는 전자부로 가압매체를 공급 및 전달받는 마스터 실린더부로 구분될 수 있다. 통합형 마스터 실린더(1110)는 브레이크 페달(10) 측으로부터 페달 시뮬레이션부와 마스터 실린더부가 순차적으로 마련되되, 하나의 실린더블록(1111) 내에서 동축 상에 배치될 수 있다.
구체적으로, 통합형 마스터 실린더(1110)는 내측에 챔버를 형성하는 실린더블록(1111)과, 브레이크 페달(10)이 연결되는 실린더블록(1111)의 입구 측에 형성되는 시뮬레이션 챔버(1112a)와, 시뮬레이션 챔버(1112a)에 마련되되 브레이크 페달(10)과 연결되어 브레이크 페달(10)의 동작에 따라 변위 가능하게 마련되는 시뮬레이션 피스톤(1112)과, 제1 마스터 챔버(1113a)와, 제1 마스터 챔버(1113a)에 마련되되 시뮬레이션 피스톤(1112)의 변위에 의해 변위 가능하게 마련되는 제1 마스터 피스톤(1113)과, 제2 마스터 챔버(1114a)와, 제2 마스터 챔버(1114a)에 마련되고 제1 마스터 피스톤(1113)의 변위에 따라 제1 마스터 챔버(1113a)에 생성되는 액압에 의해 변위 가능하게 마련되는 제2 마스터 피스톤(1114)과, 시뮬레이션 피스톤(1112)과 제1 마스터 피스톤(1113) 사이에 마련되어 압축 시 발생하는 탄성 복원력을 통해 페달감을 제공하는 탄성부재(1116)와, 시뮬레이션 피스톤(1112)을 탄성 지지하는 시뮬레이터 스프링(1112b)과, 제1 마스터 피스톤(1113)을 탄성 지지하는 제1 피스톤 스프링(1113b)과, 제2 마스터 피스톤(1114)을 탄성 지지하는 제2 피스톤 스프링(1114b)을 포함한다.
시뮬레이션 챔버(1112a)와 제1 마스터 챔버(1113a) 및 제2 마스터 챔버(1114a)는 통합형 마스터 실린더(1110)의 실린더블록(1111) 상에서 브레이크 페달(10) 측(도 1 및 도 2를 기준으로 우측)으로부터 내측(도 1 및 도 2를 기준으로 좌측)으로 순차적으로 형성될 수 있다. 또한 시뮬레이션 피스톤(1112)과 제1 마스터 피스톤(1113) 및 제2 마스터 피스톤(1114)은 각각 시뮬레이션 챔버(1112a)와 제1 마스터 챔버(1113a)및 제2 마스터 챔버(1114a)에 배치되어 전진 및 후진 이동에 따라 각 챔버에 수용된 가압매체를 가압하거나 부압을 형성할 수 있다.
시뮬레이션 챔버(1112a)는 실린더블록(1111)의 입구 측 또는 최외측(도 1 및 도 2를 기준으로 우측)에 형성될 수 있으며, 시뮬레이션 챔버(1112a)에는 브레이크 페달(10)의 인풋로드와 연결되는 시뮬레이션 피스톤(1112)이 왕복 이동 가능하게 수용될 수 있다.
시뮬레이션 챔버(1112a)는 제1 유압포트(1111a) 및 제2 유압포트(1111b)를 통해 가압매체가 유입 및 토출될 수 있다. 제1 유압포트(1111a)는 후술하는 제1 리저버 유로(1131)에 연결되어 메인 리저버(1120)로부터 시뮬레이션 챔버(1112a)로 가압매체가 유입되며, 제1 유압포트(1111a)의 전방(도 1 및 도 2를 기준으로 좌측) 및 후방(도 1 및 도 2를 기준으로 우측)에는 제1 실링부재(1115a) 및 제2 실링부재(1115b)가 각각 마련된다. 이 중 제1 실링부재(1115a)는 제1 리저버 유로(1131)로부터 시뮬레이션 챔버(1112a)로 가압매체의 공급만을 허용하되, 반대 방향의 가압매체 흐름을 차단함으로써 시뮬레이션 챔버(1112a)의 가압매체가 제1 유압포트(1111a)를 거쳐 제1 리저버 유로(1131)로 누설되는 것을 방지할 수 있다. 제2 유압포트(1111b)는 후술하는 제1 연결라인(1310)에 연결되어 시뮬레이션 챔버(1112a)의 가압매체가 제1 연결라인(1310)으로 토출되거나, 반대로 제1 연결라인(1310)으로부터 시뮬레이션 챔버(1112a)로 가압매체가 유입될 수 있다.
시뮬레이션 피스톤(1112)은 시뮬레이션 챔버(1112a)에 수용되어 마련되되, 전진(도 1 및 도 2를 기준으로 좌측 방향)함으로써 시뮬레이션 챔버(1112a)에 수용된 가압매체를 가압하거나, 후진(도 1 및 도 2를 기준으로 우측 방향)함으로써 시뮬레이션 챔버(1112a)의 내부에 부압을 형성할 수 있다.
시뮬레이션 피스톤(1112)은 제1 유압포트(1111a)와 시뮬레이션 챔버(1112a)를 연통시키는 컷오프홀(미도시)이 형성되는 피스톤 본체(1112c)와, 브레이크 페달(10)과 연결되는 단부에 외측으로 확장 형성되는 스프링 서포트(1112d)를 포함할 수 있다. 피스톤 본체(1112c)는 외주면이 시뮬레이션 챔버(1112a) 내주면에 접촉함으로써 시뮬레이션 챔버(1112a)의 가압매체를 가압하거나 부압을 형성할 수 있으며, 스프링 서포트(1112d)는 실린더블록(1111) 외측에 배치되되 반경이 확장 형성되되 피스톤 본체(1112c)와 일체로 형성될 수 있다.
스프링 서포트(1112d)에는 시뮬레이션 피스톤(1112)을 탄성 지지하는 시뮬레이터 스프링(1112b)이 지지되어 마련된다. 구체적으로 시뮬레이터 스프링(1112b)은 일측이 실린더블록(1111) 상에 지지되고, 타측이 스프링 서포트(1112d)의 일면에 지지될 수 있으며, 스프링 서포트(1112d)의 타면에는 인풋로드가 지지되어 시뮬레이션 피스톤(1112)이 브레이크 페달(10)과 연동하여 작동될 수 있다. 브레이크 페달(10)이 작동함에 따라 시뮬레이션 피스톤(1112)은 변위가 발생하게 되고, 이 때 시뮬레이터 스프링(1112b)은 압축되며, 이 후 브레이크 페달(10)의 답력에 해제되면 시뮬레이터 스프링(1112b)이 탄성력에 의해 팽창하면서 시뮬레이션 피스톤(1112)이 원 위치로 복귀할 수 있다.
제1 마스터 챔버(1113a)는 실린더블록(1111) 상에서 시뮬레이션 챔버(1112a)의 내측(도 1 및 도 2를 기준으로 좌측)에 형성될 수 있으며, 제1 마스터 챔버(1113a)에는 제1 마스터 피스톤(1113)이 왕복 이동 가능하게 수용될 수 있다.
제1 마스터 챔버(1113a)는 제3 유압포트(1111c) 및 제4 유압포트(1111d)를 통해 가압매체가 유입 및 토출될 수 있다. 제3 유압포트(1111c)는 후술하는 제2 리저버 유로(1132)에 연결되어 리저버(1120)로부터 제1 마스터 챔버(1113a)로 가압매체가 유입되며, 제3 유압포트(1111c)의 전방(도 1 및 도 2를 기준으로 좌측) 및 후방(도 1 및 도 2를 기준으로 우측)에는 제3 실링부재(1115c) 및 제4 실링부재(1115d)가 각각 마련된다. 이 중 제3 실링부재(1115c)는 제2 리저버 유로(1132)로부터 제1 마스터 챔버(1113a)로 가압매체의 공급만을 허용하되, 반대 방향의 가압매체 흐름을 차단함으로써 제1 마스터 챔버(1113a)의 가압매체가 제3 유압포트(1111c)를 거쳐 제2 리저버 유로(1132)로 누설되는 것을 방지할 수 있다. 제4 유압포트(1111d)는 후술하는 제2 연결라인(1320)에 연결되어 제1 마스터 챔버(1113a)의 가압매체가 제2 연결라인(1320)으로 토출되거나, 반대로 제2 연결라인(1320)으로부터 제1 마스터 챔버(1113a)로 가압매체가 유입될 수 있다.
제1 마스터 피스톤(1113)은 제1 마스터 챔버(1113a)에 수용되어 마련되되, 전진함으로써 제1 마스터 챔버(1113a)에 수용된 가압매체를 가압하거나, 후진함으로써 제1 마스터 챔버(1113a)의 내부에 부압을 형성할 수 있다. 구체적으로, 제1 마스터 피스톤(1113)이 전진 시, 제1 마스터 챔버(1113a)의 체적이 감소함에 따라 제1 마스터 챔버(1113a)의 내부에 존재하는 가압매체는 가압되어 액압을 형성할 수 있다. 이와는 반대로, 제1 마스터 피스톤(1113)이 후진 시 제1 마스터 챔버(1113a)의 체적이 증가함에 따라 제1 마스터 챔버(1113a)의 내부에 존재하는 가압매체는 감압될 수 있으며, 이와 동시에 제1 마스터 챔버(1113a)에 부압을 형성할 수 있다.
제2 마스터 챔버(1114a)는 실린더블록(1111) 상에서 제1 마스터 챔버(1113a)의 내측(도 1 및 도 2를 기준으로 좌측)에 형성될 수 있으며, 제2 마스터 챔버(1114a)에는 제2 마스터 피스톤(1114)이 왕복 이동 가능하게 수용될 수 있다.
제2 마스터 챔버(1114a)는 제5 유압포트(1111e) 및 제6 유압포트(1111f)를 통해 가압매체가 유입 및 토출될 수 있다. 제5 유압포트(1111e)는 후술하는 제3 리저버 유로(1133)에 연결되어 리저버(1120)로부터 제2 마스터 챔버(1114a)로 가압매체가 유입되며, 제5 유압포트(1111e)의 전방(도 1 및 도 2를 기준으로 좌측) 및 후방(도 1 및 도 2를 기준으로 우측)에는 제5 실링부재(1115e) 및 제6 실링부재(1115f)가 각각 마련된다. 이 중 제5 실링부재(1115e)는 제3 리저버 유로(1133)로부터 제1 마스터 챔버(1113a)로 가압매체의 공급만을 허용하되, 반대 방향의 가압매체 흐름을 차단함으로써 제2 마스터 챔버(1114a)의 가압매체가 제5 유압포트(1111e)를 거쳐 제3 리저버 유로(1133)로 누설되는 것을 방지할 수 있다. 제6 유압포트(1111f)는 후술하는 순환라인(1140)에 연결되어 제2 마스터 챔버(1114a)의 가압매체가 순환라인(1140)으로 토출되거나, 반대로 순환라인(1140)으로부터 제2 마스터 챔버(1114a)로 가압매체가 유입될 수 있다.
제2 마스터 피스톤(1114)은 제2 마스터 챔버(1114a)에 수용되어 마련되되, 전진함으로써 제2 마스터 챔버(1114a)에 수용된 가압매체를 가압하거나, 후진함으로써 제2 마스터 챔버(1114a)의 내부에 부압을 형성할 수 있다. 구체적으로, 제2 마스터 피스톤(1114)이 전진 시, 제2 마스터 챔버(1114a)의 체적이 감소함에 따라 제2 마스터 챔버(1114a)의 내부에 존재하는 가압매체는 가압되어 액압을 형성할 수 있다. 이와는 반대로, 제2 마스터 피스톤(1114)이 후진 시, 제2 마스터 챔버(1114a)의 체적이 증가함에 따라 제2 마스터 챔버(1114a)의 내부에 존재하는 가압매체는 감압될 수 있으며, 이와 동시에 제2 마스터 챔버(1114a)에 부압을 형성할 수 있다.
한편, 본 실시 예에 의한 통합형 마스터 실린더(1110)는 시뮬레이션 챔버(1112a)와, 제1 마스터 챔버(1113a) 및 제2 마스터 챔버(1114a)를 활용하여 부품요소의 고장 시 안전을 확보할 수 있다. 예컨대, 시뮬레이션 챔버(1112a) 및 제2 마스터 챔버(1114a)는 후술하는 제1 연결라인(1310)을 통해 차량의 우측 전륜(FR), 좌측 전륜(FL), 좌측 후륜(RL) 및 우측 후륜(RR) 중 어느 두 개의 휠을 구비하는 제1 유압서킷(1240)에 연결되고, 제1 마스터 챔버(1113a)는 제2 연결라인(1320)을 통해 다른 두 개의 휠을 구비하는 제2 유압서킷(1250)에 연결될 수 있으며, 이에 따라 어느 하나의 챔버에 리크(leak) 등의 문제가 발생한 경우에도 차량의 제동이 가능할 수 있다.
제1 피스톤 스프링(1113b) 및 제2 피스톤 스프링(1114b)은 제1 마스터 피스톤(1113) 및 제2 마스터 피스톤(1114)을 각각 탄성 지지하도록 마련된다. 이를 위해 제1 피스톤 스프링(1113b)은 제1 마스터 피스톤(1113)의 전방면(도 1 및 도 2를 기준으로 좌측 단부)과 제2 마스터 피스톤(1114)의 후방면(도 1 및 도 2를 기준으로 우측 단부) 사이에 배치될 수 있으며, 제2 피스톤 스프링(1114b)은 제2 마스터 피스톤(1114)의 전방면(도 1 및 도 2를 기준으로 좌측 단부)와 실린더블록(1211)의 내측면 사이에 배치될 수 있다. 제동 등의 작동에 따라 제1 마스터 피스톤(1113) 및 제2 마스터 피스톤(1114)에 변위가 발생하게 되면 제1 피스톤 스프링(1113b) 및 제2 피스톤 스프링(1114b)이 각각 압축되고, 이후 제동 등의 작동에 해제되면 제1 피스톤 스프링(1113b) 및 제2 피스톤 스프링(1114b)이 탄성력에 의해 팽창하면서 제1 마스터 피스톤(1113) 및 제2 마스터 피스톤(1114)이 원 위치로 각각 복귀할 수 있다.
탄성부재(1116)는 시뮬레이션 피스톤(1112)과 제1 마스터 피스톤(1113) 사이에 배치되고, 자체의 탄성 복원력에 의해 운전자에게 브레이크 페달(10)의 페달감을 제공하도록 마련된다. 탄성부재(1116)는 압축 및 팽창 가능한 고무 등의 재질로 이루어질 수 있으며, 브레이크 페달(10)의 작동에 의해 시뮬레이션 피스톤(1112)에 변위가 발생하게 되면, 탄성부재(1116)가 압축되고, 압축된 탄성부재(1116)의 탄성 복원력에 의해 운전자는 안정적이고 익숙한 페달감을 전달받을 수 있다.
리저버 유로는 메인 리저버(1120)와 통합형 마스터 실린더(1110)를 유압적으로 연결하도록 마련된다. 리저버 유로는 시뮬레이션 챔버(1112a)와 메인 리저버(1120)를 연결하는 제1 리저버 유로(1131)와, 제1 마스터 챔버(1113a)와 메인 리저버(1120)를 연결하는 제2 리저버 유로(1132)와, 제2 마스터 챔버(1114a)와 메인 리저버(1120)를 연결하는 제3 리저버 유로(1133)를 포함할 수 있다.
통합형 마스터 실린더(1110)에 의한 페달 시뮬레이션 작동에 대해 설명하면, 정상 작동 시 운전자가 브레이크 페달(10)을 작동함과 동시에 후술하는 전자부의 제1 컷밸브(1311) 및 제2 컷밸브(1321)는 폐쇄되고, 시뮬레이터 밸브(1351)는 개방된다. 브레이크 페달(10)의 작동이 진행됨에 따라 시뮬레이션 피스톤(1112)은 전진하게 되나, 제2 컷밸브(1321)의 폐쇄 작동에 의해 제1 마스터 챔버(1113a)가 밀폐되고, 제2 마스터 챔버(1114a)는 순환라인(1140)에 의해 시뮬레이션 챔버(1112a)와 동기화 되는 바, 제1 마스터 피스톤(1113) 및 제2 마스터 피스톤(1114)은 제1 마스터 챔버(1113a) 및 제2 마스터 챔버(1114a)에 액압을 발생시킬 정도의 변위가 발생하지 않는다. 따라서 시뮬레이션 피스톤(1112)의 변위는 탄성부재(1116)를 압축시키게 되고, 탄성부재(1116)의 압축에 의한 탄성 복원력이 운전자에게 페달감으로 제공될 수 있다. 이 때 시뮬레이션 챔버(1112a)에 수용된 가압매체는 후술하는 제1 연결라인(1310)과, 시뮬레이션 유로(1350) 및 제3 연결라인(1330)을 통해 메인 리저버(1120)로 전달된다. 이후 운전자가 브레이크 페달(10)의 답력을 해제하면 시뮬레이터 스프링(1112b)과 탄성부재(1116)가 탄성력에 의해 팽창하면서 시뮬레이션 피스톤(1112)이 원 위치로 복귀하게 되고, 시뮬레이션 챔버(1112a)에는 가압매체가 다시 채워질 수 있다.
이와 같이, 시뮬레이션 챔버(1112a)와 제1 마스터 챔버(1113a) 및 제2 마스터 챔버(1114a)의 내부는 항상 가압매체가 채워진 상태이기 때문에 페달 시뮬레이션 작동 시 시뮬레이션 피스톤(1112)과 실린더블록(1211) 사이의 마찰을 최소화하여 통합형 마스터 실린더(1110)의 내구성이 향상됨은 물론, 외부로부터 이물질의 유입이 차단될 수 있다.
전자부는 전자제어유닛(ECU, 미도시)의 제어신호에 의해 전자식으로 동작 및 제어되는 부품요소들을 포함한다.
전자부는 전자제어유닛과, 브레이크 페달(10)의 변위에 대응하여 출력되는 전기적 신호에 의해 유압피스톤(1212)을 작동하여 액압을 발생시키는 액압 공급장치(1210)와, 액압 공급장치(1210)로부터 제공되는 가압매체의 액압을 휠 실린더(20)로 전달함과 동시에 액압을 조절하도록 복수의 밸브를 구비하는 유압 제어유닛(1220)과, 액압 공급장치(1210)와 메인 리저버(1120) 사이에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 덤프제어부(1230)와, 앞서 설명한 시뮬레이션부의 동작을 제어하는 시뮬레이터 밸브(1351)를 포함한다.
액압 공급장치(1210)는 브레이크 페달(10)의 변위를 감지하는 페달 변위센서로부터 운전자의 제동의지를 전기적 신호로 전달받아 유압피스톤(1212)의 왕복이동을 구현하고, 이를 통해 가압매체의 액압을 발생시키도록 마련된다.
액압 공급장치(1210)는 휠 실린더(20)로 전달되는 가압매체 압력을 제공하는 액압 제공유닛과, 페달 변위센서의 전기적 신호에 근거하여 유압피스톤(1212)의 동력을 발생시키는 동력제공부(미도시)를 포함할 수 있다.
액압 제공유닛은 가압매체가 수용 가능하게 마련되는 실린더블록(1211)과, 실린더블록(1211) 내에 수용되는 유압피스톤(1212)과, 유압피스톤(1212)과 실린더블록(1211) 사이에 마련되어 압력챔버를 밀봉하는 실링부재를 포함한다.
압력챔버(1213, 1214)는 유압피스톤(1212)의 전방(도 1을 기준으로 유압피스톤(1212)의 좌측 방향)에 위치하는 제1 압력챔버(1213)와, 유압피스톤(1212)의 후방(도 1을 기준으로 유압피스톤(1212)의 우측 방향)에 위치하는 제2 압력챔버(1214)를 포함할 수 있다. 즉, 제1 압력챔버(1213)는 실린더블록(1211)과 유압피스톤(1212)의 전방면에 의해 구획 마련되어 유압피스톤(1212)의 이동에 따라 체적이 달라지도록 마련되고, 제2 압력챔버(1214)는 실린더블록(1211)과 유압피스톤(1212)의 후방면에 의해 구획 마련되어 유압피스톤(1212)의 이동에 따라 체적이 달라지도록 마련된다.
제1 압력챔버(1213)는 유압유로에 의해 후술하는 유압 제어유닛(1220)에 유압적으로 연결될 수 있으며, 제2 압력챔버(1214) 역시 유압유로에 의해 유압 제어유닛(1220)에 유압적으로 연결될 수 있다.
실링부재는 유압피스톤(1212)과 실린더블록(1211) 사이에 마련되어 제1 압력챔버(1213)와 제2 압력챔버(1214) 사이를 밀봉하는 피스톤 실링부재와, 동력제공부와 실린더블록(1211) 사이에 마련되어 제2 압력챔버(1214)와 실린더블록(1211)의 개구를 밀봉하는 구동축 실링부재를 포함한다. 유압피스톤(1212)의 전진 또는 후진에 의해 발생하는 제1 압력챔버(1213)) 및 제2 압력챔버(1214)의 액압 또는 부압은 피스톤 실링부재(115) 및 구동축 실링부재에 의해 밀봉되어 누설되지 않고 유압유로에 전달될 수 있다.
동력제공부는 전기적 신호에 의해 유압피스톤(1212)의 동력을 발생 및 제공할 수 있다. 일 예로, 동력제공부는 회전력을 발생시키는 모터와, 모터의 회전력을 유압피스톤(1212)의 병진이동으로 변환시키는 동력변환부를 포함할 수 있으나, 해당 구조 및 장치에 한정되는 것은 아니다.
덤프제어부(1230)는 제3 연결라인(1330)과 액압 공급장치(1210) 사이에 마련되는 복수의 유로와 각종 솔레노이드 밸브를 포함할 수 있으며, 해당 밸브는 전자제어유닛에 의해 전기적으로 동작 및 제어된다.
제1 압력챔버(1213) 및 제2 압력챔버(1214)는 덤프제어부(1230)에 의해 메인 리저버(1120)와 연결될 수 있다. 덤프제어부(1230)를 통해 제1 압력챔버(1213) 및 제2 압력챔버(1214)는 후술하는 제3 연결라인(1330)을 거쳐 메인 리저버(1120)로부터 가압매체를 공급받아 수용하거나, 반대로 제1 압력챔버(1213) 및 제2 압력챔버(1214)에 수용된 가압매체를 제3 연결라인(1330)을 거쳐 메인 리저버(1120)로 전달할 수 있다.
유압 제어유닛(1220)은 액압 공급장치(1210)와 휠 실린더(20) 사이에 마련되되 전자제어유닛에 의해 동작이 제어되어 휠 실린더(20)로 전달되는 액압을 조절하도록 마련된다.
유압 제어유닛(1220)은 네 개의 휠 실린더(20) 중, 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22)로 전달되는 액압의 흐름을 제어하는 제1 유압서킷(1240)과, 제3 및 제4 휠 실린더(23, 24)로 전달되는 액압의 흐름을 제어하는 제2 유압서킷(1250)을 구비할 수 있으며, 통합형 마스터 실린더(1110) 및 액압 공급장치(1210)로부터 휠 실린더(20)로 전달되는 액압을 제어하도록 다수의 유압유로 및 솔레노이드 밸브를 포함한다.
제1 및 제2 유압서킷(1240, 1250)은 제1 내지 제4 휠 실린더(20)로 향하는 가압매체의 흐름을 각각 제어하는 제1 내지 제4 인렛밸브(1241a, 1241b, 1251a, 1251b)를 포함할 수 있다. 제1 내지 제4 인렛밸브(1241a, 1241b, 1251a, 1251b)는 제1 내지 제4 휠 실린더(20)의 상류 측에 각각 배치되며, 평상 시에는 개방되어 있다가 전자제어유닛에서 전기적 신호를 받으면 밸브가 닫히도록 작동하는 노말 오픈 타입(Normal Open type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.
제1 및 제2 유압서킷(1240, 1250)은 제1 내지 제4 인렛밸브(1241a, 1241b, 1251a, 1251b)들에 대하여 병렬 연결되는 마련되는 제1 내지 제4 체크밸브(1243a, 1243b, 1253a, 1253b)들을 포함할 수 있다. 체크밸브(1243a, 1243b, 1253a, 1253b)들은 제1 및 제2 유압서킷(1240, 1250) 상에서 제1 내지 제4 인렛밸브(1241a, 1241b, 1251a, 1251b)의 전방과 후방을 연결하는 바이패스 유로에 마련될 수 있으며, 각 휠 실린더(20)로부터 액압 공급장치(1210)로의 가압매체 흐름만을 허용하고, 액압 공급장치(1210)로부터 휠 실린더(20)로의 가압매체의 흐름은 차단할 수 있다. 제1 내지 제4 체크밸브(1243a, 1243b, 1253a, 1253b)들에 의해 각 휠 실린더(20)에 가해진 가압매체의 액압을 신속하게 빼낼 수 있으며, 제1 내지 제4 인렛밸브(1241a, 1241b, 1251a, 1251b)가 정상적으로 작동하지 않는 경우에도, 휠 실린더(20)에 가해진 가압매체의 액압이 액압 공급장치(1210) 측으로 원활하게 복귀될 수 있다.
제1 유압서킷(1240)은 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22)의 제동 해제 시 성능 향상을 위해 후술하는 제1 연결라인(1310)에 마련되는 적어도 하나의 제1 컷밸브(1311)를 포함할 수 있다. 제1 컷밸브(1311)는 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22)의 하류 측에 각각 한 쌍이 마련되거나, 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22)의 하류가 합류하여 제1 연결라인(1310)에 연결되고 합류한 지점 후단에 제1 컷밸브(1311)가 마련될 수도 있다. 제1 컷밸브(1311)는 폴백모드와 같은 비상 시에 개방상태를 유지하여 통합형 마스터 실린더(1110)로부터 공급되는 가압매체를 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22)로 전달하여 제동을 구현하거나, 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22)의 제동압력을 감지하여 ABS 덤프모드 등 감압제동이 필요한 경우 선택적으로 개방되어 휠 실린더(21, 22)의 감압을 제어할 수 있다. 제1 컷밸브(1311)는 평상 시에는 개방되어 있다가 전자제어유닛에서 전기적 신호를 받으면 밸브가 닫히도록 작동하는 노말 오픈 타입(Normal Open type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.
제2 유압서킷(1250)은 제3 및 제4 휠 실린더(23, 24)의 제동 해제 시 성능 향상을 위해 후술하는 제1 서브라인(1332)으로 배출되는 가압매체의 액압을 조절하는 제1 및 제2 아웃렛밸브(1252a, 1252b)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 아웃렛밸브(1252a, 1252b)는 제3 및 제4 휠 실린더(23, 24)의 제동압력을 감지하여 ABS 덤프모드 등 감압제동이 필요한 경우 선택적으로 개방되어 휠 실린더(23, 24)의 감압을 제어할 수 있다. 제1 및 제2 아웃렛밸브(1252a, 1252b)는 평상 시 닫힌 상태로 있다가 전자제어유닛으로부터 전기적 신호를 받으면 밸브가 열리도록 작동하는 노말 클로즈 타입(Normal Closed Type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.
시뮬레이터 밸브(1351)는 전자제어유닛에 의해 전자식으로 동작 및 제어되는 바 제2 블록(1200)에 배치된다. 시뮬레이터 밸브(1351)에 대한 자세한 설명은 이하에서 시뮬레이션 유로(1350)와 함께 설명하도록 한다.
한편, 전자부는 각종 유로에 배치되어 가압매체의 액압을 감지하는 복수의 압력센서를 더 포함한다. 도 1에서는 압력센서가 제1 유압서킷(1240), 제2 유압서킷(1250) 및 후술하는 제2 연결라인(1320) 상에 각각 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 해당 위치에 한정되는 것은 아니며 전자부에 배치된다면 다양한 위치에 마련되어 가압매체의 액압을 감지하는 경우를 포함한다.
연결라인(1300)은 서로 이격되어 배치되는 기구부의 제1 블록(1100)과 전자부의 제2 블록(1200)을 유압적으로 연결하도록 마련된다.
연결라인(1300)은 통합형 마스터 실린더(1110)의 시뮬레이션 챔버(1112a)를 제1 유압서킷(1240) 측으로 연결하는 제1 연결라인(1310)과, 제1 마스터 챔버(1113a)를 제2 유압서킷(1250) 측으로 연결하는 제2 연결라인(1320)과, 메인 리저버(1120)를 액압 공급장치(1210) 및 제2 유압서킷(1250) 측으로 각각 연결하는 제3 연결라인(1330)을 포함한다.
제1 연결라인(1310)은 일단이 시뮬레이션 챔버(1112a)와 연통되고, 타단이 제1 유압서킷(1240)의 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22)의 하류 측으로 분기되어 마련될 수 있다. 제1 연결라인(1310) 상에서 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22)의 하류 측에는 제1 컷밸브(1311)가 적어도 하나 마련되어, 시뮬레이션 챔버(1112a)와 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22) 사이의 가압매체 흐름을 제어할 수 있다.
제1 연결라인(1310) 상에서 제1 컷밸브(1311)가 마련되는 지점의 전단에는 시뮬레이션 유로(1350)가 분기되어 마련될 수 있으며, 시뮬레이션 유로(1350)는 일단이 제1 연결라인(1310)으로 분기되고, 타단이 후술하는 제1 서브라인(1332)으로 합류하도록 마련될 수 있다. 시뮬레이션 유로(1350)에는 시뮬레이션 유로(1350)를 통해 전달되는 가압매체의 양 방향 흐름을 제어하는 시뮬레이터 밸브(1351)가 마련될 수 있으며, 시뮬레이터 밸브(1351)는 평상 시 닫힌 상태로 있다가 전자제어유닛으로부터 전기적 신호를 받으면 밸브가 열리도록 작동하는 노말 클로즈 타입(Normal Closed Type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.
시뮬레이션 유로(1350)에는 시뮬레이터 밸브(1351)에 대해 병렬로 배치되는 바이패스 유로(1352)가 마련될 수 있다. 이를 위해 바이패스 유로(1352)의 양단은 시뮬레이터 밸브(1351)의 전방 및 후방에 각각 연결될 수 있으며, 바이패스 유로(1352)에는 제1 서브라인(1332)으로부터 시뮬레이션 챔버(1112a)로 향하는 가압매체의 흐름만을 허용하는 시뮬레이터 체크밸브(1352)가 마련될 수 있다.
전자식 브레이크 시스템(1000)의 정상 작동 시, 시뮬레이터 밸브(1351)는 전자제어유닛에 의해 개방되는 바, 시뮬레이션 챔버(1112a)에 수용된 가압매체는 제1 연결라인(1310), 시뮬레이션 유로(1350), 제1 서브라인(1332), 메인라인(1331)을 순차적으로 거쳐 메인 리저버(1120)로 전달될 수 있다. 이로써, 시뮬레이션 피스톤(1112)의 전진에 의해 탄성부재(1116)가 압축되고, 탄성부재(1116)의 압축에 의한 탄성 복원력이 운전자에게 페달감으로 제공됨은 앞서 설명한 바와 같다.
한편, 제2 마스터 챔버(1114a)는 순환라인(1140)에 의해 제1 연결라인(1310)으로 합류할 수 있으며, 순환라인(1140)에는 가압매체의 액압 변화에 의한 맥동 저감을 억제하기 위한 오리피스가 마련될 수 있다.
제2 연결라인(1320)은 일단이 제1 마스터 챔버(1113a)와 연통되고, 타단이 제2 유압서킷(1250) 측에 연결될 수 있다. 도 1에서는 제2 연결라인(1320)의 타단이 제4 휠 실린더(24)에 연결되는 것으로 도시되어 있으나, 제3 및 제4 휠 실린더(23, 24)의 하류 측으로 분기되어 마련되는 경우를 포함한다. 제2 연결라인(1320)에는 가압매체의 양 방향 흐름을 제어하는 제2 컷밸브(1321)가 마련될 수 있다. 제2 컷밸브(1321)는 평상 시에는 개방되어 있다가 전자제어유닛에서 폐쇄신호를 받으면 밸브가 닫히도록 작동하는 노말 오픈 타입(Normal Open type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.
이로써 제1 및 제2 컷밸브(1321)를 폐쇄하는 경우 통합형 마스터 실린더(1110)의 가압매체가 휠 실린더(20)로 직접 전달되는 것을 방지함과 동시에, 액압 공급장치(1210)에서 제공되는 액압이 유압 제어유닛(1220)을 거쳐 휠 실린더(20)로 공급될 수 있으며, 제1 및 제2 컷밸브(1321)를 개방하는 경우에는 통합형 마스터 실린더(1110)에서 가압된 가압매체가 제1 및 제2 연결라인(1320)을 통해 휠 실린더(20)로 직접 공급되어 제동을 구현할 수 있다.
제3 연결라인(1330)은 메인 리저버(1120)와 연통되는 메인라인(1331)과, 메인라인(1331)으로부터 분기되되 제2 유압서킷(1250)으로 연결되는 제1 서브라인(1332)과, 메인라인(1331)으로부터 분기되되 액압 공급장치(1210) 또는 덤프제어부(1230)로 연결되는 제2 서브라인(1333)을 포함할 수 있다.
메인라인(1331)은 메인 리저버(1120)와 연통되되 제1 및 제2 서브라인(1333)과 연결되어, 메인 리저버(1120)와 제2 유압서킷(1250), 메인 리저버(1120)와 액압 공급장치(1210)(또는 덤프제어부(1230)를 유압적으로 연결할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 시뮬레이션 유로(1350)는 제1 연결라인(1310)으로부터 분기되되 제1 서브라인(1332)에 합류하여 연결될 수 있으며, 이로써 시뮬레이션 챔버(1112a)로부터 토출되어 시뮬레이션 유로(1350)로 전달된 가압매체가 제1 서브라인(1332)과 메인라인(1331)을 거쳐 메인 리저버(1120)로 공급될 수 있다. 제2 서브라인(1333)은 액압 공급장치(1210)가 제1 압력챔버(1213)와 제2 압력챔버(1214)를 구비하는 것에 대응하여 분기되어 액압 공급장치(1210)에 직접 연결되거나, 덤프제어부(1230)를 경유하여 액압 공급장치(1210)로 연결될 수 있다.
제1 연결라인(1310) 및 제2 연결라인(1320)은 소정의 강도를 갖는 파이프로 마련될 수 있으며, 제3 연결라인(1330)은 탄성을 갖는 호스로 마련될 수 있다. 제1 연결라인(1310) 및 제2 연결라인(1320)은 각각 시뮬레이션 챔버(1112a) 및 제1 마스터 챔버(1113a)로부터 액압이 형성된 가압매체가 전달되는 바, 액압을 견딜 수 있는 강도를 갖는 파이프로 마련되어 제품의 내구성 및 성능을 도모할 수 있다. 한편, 제3 연결라인(1330)은 대기압 수준의 내부압력을 갖는 메인 리저버(1120)와 연결되어 마련되는 바, 액압이 형성되지 않은 가압매체가 전달되므로 제1 블록(1100)과 제2 블록(1200)의 설치위치에 대응하여 유연하게 설치가 가능한 탄성을 갖는 재질로 마련될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템의 변형 예(1001)에 대해 설명한다.
이하에서 설명하는 본 발명의 변형된 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1001)에 대한 설명 중 별도의 도면부호를 들어 추가적으로 설명하는 경우 외에는 앞서 설명한 본 발명의 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1000)에 대한 설명과 동일한 것으로서 내용의 중복을 방지하기 위해 설명을 생략한다.
본 발명의 변형된 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1001)의 전자부는 제3 연결라인(1330)에 마련되고, 제2 블록(1200)에 배치되는 서브 리저버(1280)를 더 포함할 수 있다.
서브 리저버(1280)는 제3 연결라인(1330)의 메인라인(1331)으로부터 제1 서브라인(1332)과 제2 서브라인(1333)이 분기되는 지점에 마련되어 가압매체를 보조적으로 저장할 수 있다. 서브 리저버(1280)에 의해 전자부에서도 가압매체를 보조적을 저장함에 따라 액압 공급장치(1210), 덤프제어부(1230), 제1 및 제2 유압서킷(1240, 1250) 등 전자부 내에서 가압매체가 원활하게 공급 및 전달될 수 있다.
이와 같이 본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1000, 1001)은 기계적으로 동작하는 기구부가 배치되는 제1 블록(1100)과, 전자식으로 동작 및 제어되는 전자부가 배치되는 제2 블록(1200)을 물리적으로 이격된 상태로 차량에 장착할 수 있게 됨에 따라, 차량의 장착성이 향상되고 차량의 설계 자유도가 자유로워지는 효과를 가질 수 있다. 또한, LHD(Left-hand drive)/RHD(Right-hand drive) 차량 여부와 무관하게 동일한 전자식 브레이크 시스템(1000, 1001)을 적용할 수 있게 되므로 차량 개발이 용이해지고 제품의 생산성이 향상될 수 있다. 아울러, 브레이크 페달(10)과 연동되는 기구부의 제1 블록(1100)을 차량의 승객석과 근접하게 설치하되, 전자식으로 동작 및 제어되면서 액압을 형성하고 조절하는 전자부의 제2 블록(1200)을 차량의 승객석으로부터 이격된 위치에 장착할 수 있으므로, 가압매체의 액압을 발생 및 조절하는 과정에서 발생하는 소음이 승객석으로 유입되는 것을 억제할 수 있을 뿐만 아니라, 제1 블록(1100) 및 제2 블록(1200) 중 어느 하나의 고장 시 유지 보수에 소요되는 비용도 절감되어 제품의 경쟁력을 도모할 수 있다.
1000(1001): 전자식 브레이크 시스템
1100: 제1 블록 1110: 통합형 마스터 실린더
1112: 시뮬레이션 피스톤 1112a: 시뮬레이션 챔버
1113: 제1 마스터 피스톤 1113a: 제1 마스터 챔버
1114: 제2 마스터 피스톤 1114a: 제2 마스터 챔버
1116: 탄성부재 1120: 메인 리저버
1200: 제2 블록 1210: 액압 공급장치
1220: 유압 제어유닛 1230: 덤프제어부
1240: 제1 유압서킷 1250: 제2 유압서킷
1280: 서브 리저버 1300: 연결라인
1310: 제1 연결라인 1311: 제1 컷밸브
1320: 제2 연결라인 1321: 제2 컷밸브
1330: 제3 연결라인 1331: 메인라인
1332: 제1 서브라인 1333: 제2 서브라인
1350: 시뮬레이션 유로 1351: 시뮬레이터 밸브

Claims (15)

  1. 브레이크 페달과 연동되어 기계식으로 동작되는 기구부가 배치되는 제1 블록;
    전자제어유닛에 의해 전자식으로 동작 및 제어되는 전자부가 배치되는 제2 블록; 및
    상기 제1 블록과 상기 제2 블록을 유압적으로 연결하는 연결라인;을 포함하고,
    상기 기구부는
    가압매체가 저장되는 메인 리저버와,
    브레이크 페달과 연결되는 시뮬레이션 피스톤과, 상기 시뮬레이션 피스톤의 변위에 의해 체적이 가변되는 시뮬레이션 챔버와, 상기 시뮬레이션 피스톤과 연결되는 마스터 피스톤과, 상기 마스터 피스톤의 변위에 의해 체적이 가변되는 마스터 챔버와, 상기 시뮬레이션 피스톤과 상기 마스터 피스톤 사이에 마련되는 탄성부재를 구비하는 통합형 마스터 실린더를 포함하고,
    상기 전자부는
    상기 브레이크 페달의 변위에 대응하여 출력되는 전기적 신호에 의해 유압피스톤을 작동하여 액압을 발생시키는 액압 공급장치와,
    두 개의 휠 실린더를 구비하는 제1 유압서킷과, 다른 두 개의 휠 실린더를 구비하는 제2 유압서킷을 구비하고, 상기 제1 유압서킷 및 상기 제2 유압서킷으로 전달되는 액압을 제어하도록 복수의 유로와 밸브를 구비하는 유압 제어유닛과,
    상기 전자제어유닛을 포함하며,
    상기 연결라인은
    상기 시뮬레이션 챔버를 상기 제1 유압서킷 측으로 연결하는 제1 연결라인과,
    상기 마스터 챔버를 상기 제2 유압서킷 측으로 연결하는 제2 연결라인과,
    상기 메인 리저버를 상기 액압 공급장치 및 상기 제2 유압서킷 측으로 각각 연결하는 제3 연결라인을 포함하고,
    상기 마스터 피스톤은
    제1 마스터 피스톤 및 제2 마스터 피스톤을 포함하며,
    상기 마스터 챔버는
    상기 제1 마스터 피스톤의 변위에 의해 체적이 가변되는 제1 마스터 챔버 및 상기 제2 마스터 피스톤의 변위에 의해 체적이 가변되는 제2 마스터 챔버를 포함하고,
    상기 제1 마스터 피스톤은
    상기 탄성부재를 매개로 상기 시뮬레이션 피스톤과 연결되며,
    상기 제2 마스터 피스톤은
    상기 제1 마스터 챔버의 액압에 의해 변위 가능하도록 상기 제1 마스터 챔버와 상기 제2 마스터 챔버 사이에 마련되고,
    상기 기구부는
    상기 제2 마스터 챔버와 상기 제1 연결라인을 연결하는 순환라인과, 상기 순환라인에 마련되는 오리피스를 더 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제3 연결라인은
    상기 메인 리저버와 연통되는 메인라인과, 상기 메인라인으로부터 분기되되 상기 제2 유압서킷으로 연결되는 제1 서브라인과, 상기 메인라인으로부터 분기되되 상기 액압 공급장치로 연결되는 제2 서브라인을 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전자부는
    상기 메인라인으로부터 상기 제1 및 제2 서브라인이 분기되는 지점에 마련되어 가압매체를 보조적으로 저장되는 서브 리저버를 더 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 전자부는
    상기 제1 연결라인으로부터 분기되되, 상기 제1 서브라인과 연결되는 시뮬레이션 유로와,
    상기 시뮬레이션 유로에 마련되는 시뮬레이터 밸브를 더 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전자부는
    상기 제1 연결라인에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 적어도 하나의 제1 컷밸브와, 상기 제2 연결라인에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제2 컷밸브를 더 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 유압서킷은
    상기 액압 공급장치로부터 제1 휠 실린더 및 제2 휠 실린더로 각각 공급되는 가압매체의 흐름을 제어하는 제1 인렛밸브 및 제2 인렛밸브를 포함하고, 상기 제1 휠 실린더 및 상기 제2 휠 실린더로부터 배출되는 가압매체는 상기 제1 연결라인으로 공급되되 상기 제1 컷밸브에 의해 제어되며,
    상기 제2 유압서킷은
    상기 액압 공급장치로부터 제3 휠 실린더 및 제4 휠 실린더로 각각 공급되는 가압매체의 흐름을 제어하는 제3 인렛밸브 및 제4 인렛밸브와, 상기 제3 휠 실린더 및 상기 제4 휠 실린더로부터 배출되는 가압매체는 상기 제1 서브라인으로 공급되되 이를 제어하는 제1 아웃렛밸브 및 제2 아웃렛밸브를 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 기구부는
    상기 메인 리저버와 상기 통합형 마스터 실린더를 연결하는 리저버 유로를 더 포함하고,
    상기 리저버 유로는
    상기 리저버와 상기 시뮬레이션 챔버를 연결하는 제1 리저버 유로와, 상기 리저버와 상기 제1 마스터 챔버를 연결하는 제2 리저버 유로와, 상기 리저버와 상기 제2 마스터 챔버를 연결하는 제3 리저버 유로를 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 연결라인 및 상기 제2 연결라인은 강성을 갖는 파이프로 마련되고,
    상기 제3 연결라인은 탄성을 갖는 호스로 마련되는 전자식 브레이크 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 연결라인은 상기 제1 마스터 챔버를 상기 제2 유압서킷 측으로 연결하는 전자식 브레이크 시스템.
  11. 제3항에 있어서,
    상기 전자부는
    상기 액압 공급장치와 상기 제2 서브라인 사이에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 덤프제어부를 더 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  12. 제5항에 있어서,
    상기 전자부는
    상기 시뮬레이션 유로 상에서 상기 시뮬레이터 밸브에 대해 병렬로 연결되는 바이패스 유로와, 상기 바이패스 유로에 마련되어 상기 제1 서브라인으로부터 상기 제1 연결라인으로 향하는 제동유체의 흐름만을 허용하는 시뮬레이터 체크밸브를 더 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 통합형 마스터 실린더는
    상기 시뮬레이션 피스톤을 탄성 지지하는 시뮬레이터 스프링과, 상기 제1 마스터 피스톤과 상기 제2 마스터 피스톤 사이에 개재되는 제1 피스톤 스프링과, 실린더 블록과 상기 제2 마스터 피스톤 사이에 개재되는 제2 피스톤 스프링을 더 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 액압 공급장치는
    상기 유압피스톤의 전방에 위치하는 제1 압력챔버와, 상기 유압피스톤의 후방에 위치하는 제2 압력챔버를 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제2 서브라인은
    상기 제1 압력챔버 및 상기 제2 압력챔버 측으로 분기되어 마련되는 전자식 브레이크 시스템.
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