KR20090132142A - Controlling apparatus to contol brake force for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자동차용 제동력조절장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 간단한 구조로 효과적으로 제동력을 제공할 수 있는 자동차용 제동력조절장치를 제공하는 것이다. The present invention relates to a braking force control device for an automobile, and more particularly, to provide a braking force control device for a vehicle that can effectively provide a braking force with a simple structure.
주행중인 차량을 주차하는 브레이크 시스템은 운전자가 브레이크 페달을 밟은 것에 의해 제동력을 작용하는 수동식 브레이크와, 운전자의 스위치 조작에 의해 전자식으로 액츄에이터가 구동되어 제동력을 제공하는 전자식 주차브레이크(EPB, electronic parking brake)가 있다.The brake system for parking a driving vehicle includes a manual brake that applies braking force when the driver presses the brake pedal, and an electronic parking brake (EPB) that provides the braking force by driving the actuator electronically by the driver's switch operation. There is).
종래 전자식 주차브레이크는 케이블풀러형과 캘리퍼 일체형이 있다. 이 중 케이블풀러형 주차브레이크(10)는 도1a에 도시된 바와 같이 액츄에이터(11)가 후륜에 장착된 DIH(drum in hat, 15)의 작동레버에 연결되어 있는 케이블(12)을 당기면 라이닝(15)의 마찰력에 의해 제동력이 작용되어 차량이 주차된다. Conventional electronic parking brake has a cable puller type and a caliper integrated type. Among these, the cable
그런데, 케이블풀러형 주차브레이크의 경우 케이블의 장력을 통해 제동력이 제공되므로 별도의 장력센서가 요구되어 제조단가가 증가되는 문제가 있었다. However, in the case of the cable puller type parking brake, a braking force is provided through the tension of the cable, so that a separate tension sensor is required, thereby increasing the manufacturing cost.
한편, 캘리퍼일체형 주차브레이크(20)는 도1b에 도시된 바와 같이 후륜의 각 휠(25)에 연결되어 있는 모터(21) 구동에 의해 감속기(23)에 연결되어 있는 스크류가 패드(27)를 밀어 디스크를 가압하고, 그 가압력에 의해 차량이 주차된다. Meanwhile, as shown in FIG. 1B, the caliper integrated
그런데, 캘리퍼일체형 주차브레이크는 액츄에이터가 작동되며 스크류가 디스크를 가압하므로 소음이 큰 문제가 있었다. By the way, the caliper integrated parking brake has a large noise problem because the actuator is operated and the screw presses the disk.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 구성이 간단하며 소음을 줄일 수 있는 자동차용 제동력조절장치를 제공하는데 목적이 있다. The present invention is to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide a braking force control device for a simple configuration and can reduce the noise.
본 발명에 의한 제동력조절장치는, Braking force control device according to the present invention,
작동유체가 저장되는 작동유체저장부와; A working fluid storage unit for storing a working fluid;
상기 작동유체를 통해 액압을 형성하여 자동차 바퀴에 제동력을 작용하는 마스터실린더와; A master cylinder for forming a hydraulic pressure through the working fluid to apply a braking force to an automobile wheel;
상기 작동유체저장부와 상기 마스터실린더 사이에 마련되어 상기 마스터실린더의 액압을 조절하는 액압조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 제동력조절장치를 제공한다.It is provided between the working fluid storage and the master cylinder provides a braking force control device for a vehicle comprising a hydraulic pressure control unit for adjusting the hydraulic pressure of the master cylinder.
그리고 상기 액압조절부는 직선 왕복이동하며 상기 작동유체저장부로부터 공급된 액체에 유압을 형성할 수 있고, 사용자입력부와, 사용자입력부의 입력신호에 따라 소정방향으로 구동되는 구동원이 더 포함될 수 있다.The hydraulic pressure control unit may linearly reciprocate to form hydraulic pressure in the liquid supplied from the working fluid storage unit, and may further include a user input unit and a driving source driven in a predetermined direction according to an input signal of the user input unit.
그리고 상기 액압조절부는, 상기 작동유체저장부와 상기 마스터실린더와 상기 작동유체가 상호 연통되게 마련된 액압조절실과, 상기 액압조절실 내에 마련된 구동축과, 구동축을 따라 이동하며 액압을 형성하는 너트를 포함할 수 있고, 상기 너트와 상기 액압조절실 사이에는 실링부재가 마련될 수 있다.The hydraulic control unit may include a hydraulic pressure control chamber provided so that the working fluid storage unit, the master cylinder, and the working fluid communicate with each other, a drive shaft provided in the hydraulic pressure control chamber, and a nut moving along the driving shaft to form a hydraulic pressure. A sealing member may be provided between the nut and the hydraulic pressure control chamber.
본 발명에 따른 제동력조절장치는 종래 케이블풀러형 전자식 주차브레이크에 비해 장력센서, DIH, 케이블 등이 삭제되므로 중량 및 원가절감이 가능하다.The braking force control device according to the present invention can be reduced in weight and cost because the tension sensor, DIH, cable, etc. are eliminated compared to the conventional cable puller type electronic parking brake.
또한, 본 발명에 따른 제동력조절장치는 캘리퍼 일체형 전자식 주차브레이크 대비 구동원의 개수를 줄일 수 있고 그 크기를 소형화 할 수 있어 중량 및 원가절감이 가능하다.In addition, the braking force control device according to the present invention can reduce the number of the driving source compared to the caliper integrated electronic parking brake and can be reduced in size can be reduced in weight and cost.
또한, 본 발명에 따른 제동력조절장치는 스크류가 디스크를 가압하지 않으므로 마찰이 없어 소음을 줄일 수 있다.In addition, the braking force control device according to the present invention can be reduced noise because there is no friction because the screw does not press the disk.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 자동차용 제동력조절장치(100)의 바람직한 실시예에 관해 자세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the drawings will be described in detail a preferred embodiment of the braking
도2a는 본 발명에 따른 제동력조절장치(100)의 구성을 도시한 사시도이고, 도2b는 제동력조절장치(100)의 단면 구성을 간략히 도시한 단면도이다. Figure 2a is a perspective view showing the configuration of the braking
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제동력조절장치(100)는 작동유체가 저장 되는 작동유체저장부(110)와, 실린더 내에 액압을 형성하여 자동차 바퀴에 제동력을 작용하는 마스터실린더(120)와, 작동유체저장부(110)와 마스터실린더(120) 사이에 마련되어 마스터실린더(120)의 액압을 조절하는 액압조절부(130)와, 운전자로부터 제동력인가신호를 입력받는 사용자입력부(140)와, 사용자입력부(140)를 통한 제동력인가신호에 따라 구동력을 발생시키는 구동원(160)을 포함한다. The braking
그리고 상기 구동원(160)과 액압조절부(130) 사이에는 감속기(170)가 마련되고, 상기 마스터실린더(120)에는 부스터(180)가 연결된다.A
또한, 상기 작동유체저장부(110)에 저장된 작동유체는 액압조절부(130)와 마스터실린더(120)로 유입되거나 유출된다.In addition, the working fluid stored in the working
마스터실린더(120)는 작동유체의 액압에 따른 제동력을 자동차의 바퀴에 작용시킨다. 마스터실린더(120)의 상부와 하부에는 유체유입포트(b,c)와 유체유출포트(d,e)가 각각 마련된다. 유체유입포트(b,c)는 액압조절부(130)와 연결되고, 유체유출포트(d,e)는 하부측의 휠실린더(미도시)와 연결된다. The
마스터실린더(120) 내부에는 액압이 형성되는 제1액압실(120a)과 제2액압실(120b)이 마련된다. 그리고 제1액압실(120a)과 제2액압실(120b)에는 각각 제1피스톤(121)과 제2피스톤(125), 제1스프링(123)과 제2스프링(127)이 마련된다. 제1피스톤(121)과 제2피스톤(125)은 상호 상대운동 가능하게 마련되며 제1피스톤(121)의 일단부는 마스터실린더(120) 외부로 돌출되어 브레이크페달(미도시)을 통한 답력을 입력받는다. 제1스프링(123)과 제2스프링(127)은 제1액압실(120a)과 제2액압실(120b) 내에 마련되어 제동력 해제시 제1피스톤(121)과 제2피스톤(125)을 복귀시 킨다. The first
액압조절부(130)는 작동유체저장부(110)와 마스터실린더(120) 사이에 마련되어 마스터실린더(120) 내의 액압을 조절하여 목표 제동력이 작용되도록 한다. 액압조절부(130)는 작동유체가 유입되는 유체유입구(a)가 마련되는 액압조절실(139)과, 액압조절실(139) 내에 마련된 구동축(131)과, 구동축(131)을 따라 이동하며 액압을 형성하는 너트(135)를 포함한다. The hydraulic
구동축(131)은 후술할 구동원(160)의 구동에 따라 너트(135)를 이동시키며 액압조절실(139) 내에 액압을 형성한다. 구동축(131)은 일단부가 구동원(160)에 연결되어 구동원(160)의 구동방향에 따라 회전운동한다. 구동축(131)의 타단부에는 너트(135)의 최대 이동거리를 제한하는 스토퍼(133)가 마련된다. The
수직단면 둘레가 사각형인 너트(135)는 구동축(131)의 회전운동에 따라 구동축(131)을 따라 회전운동은 하지 않고 직선 이동되며 액압조절실(139)과 마스터실린더(120) 내에 액압을 형성한다. 여기서, 너트(135)와 액압조절실(139) 사이에는 고무재질의 실링부재(137)가 마련된다. The
사용자로부터 주차신호를 입력받는 사용자입력부(140)는 주차스위치의 형태로 구현될 수 있다. 그리고 제어부(150)는 사용자입력부(140)와 주차 페달로부터 입력된 주차신호와, 각종 센서의 입력 등을 기초로 구동원(160)에 구동신호를 보낸다. The
구동원(160)은 제어부(150)의 제어신호에 따라 구동축(131)으로 구동력을 제공하는데, 이러한 구동원(160)은 모터로 구현될 수 있다.The
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 제동력조절장치(100)의 작동과정을 도3a 내지 4d를 참조로 설명한다. 설명에 앞서 실린더 내에 음영으로 표시한 영역은 액압이 발생된 것을 나타내고, 음영으로 표시되지 않은 영역은 액압이 발생되지 않은 것을 나타내는 것을 밝힌다.The operation of the braking
먼저 사용자입력부(140)와 브레이크페달(미도시)을 통해 제동신호가 인가되지 않는 경우 액압조절부(130)와 마스터실린더(120)는 도3a에 도시된 바와 같이 작동유체가 수용된 상태로 대기한다. 이 때는 너트(135)와 제1,2 피스톤(121,125)이 이동하지 않으므로 액압조절부(130)와 마스터실린더(120) 내에는 액압이 형성되지 않는다. First, when the braking signal is not applied through the
여기서, 사용자입력부(140)를 통해 전자식주차 신호(A)가 입력되면 제어부(150)는 구동원(160)에 구동신호를 인가한다. 구동원(160)인 모터가 구동되면 구동축(131)이 회전되고 도3b에 도시된 바와 같이 너트(135)가 구동축(131)을 따라 이동한다. 이에 따라 액압조절실(139) 내에 액압이 형성되고 작동유체가 유체유입포트(b,c)를 통해 마스터실린더(120) 내로 유입된다. 너트(135)가 구동축(131)을 따라 도3c에 도시된 바와 같이 최대이동거리로 이동하고 작동유체의 유입량이 증가하면서 제1액압실(120a)과 제2액압실(120b) 사이의 제2피스톤(125)이 이동되어 액압이 증가하고 작동유체는 유체유출포트(d,e)를 통해 휠실린더(미도시)로 이동하며 자동차 바퀴로 제동력을 전달한다. Here, when the electronic parking signal A is input through the
여기서, 작동유체는 자동차의 전륜, 후륜 또는 네 바퀴 모두에 제동력을 전달할 수 있다.Here, the working fluid may transmit the braking force to the front wheel, rear wheel or all four wheels of the vehicle.
한편, 도3d에 도시된 바와 같이 주차 해제신호가 입력되면 구동원(160)이 반대방향으로 구동하고, 너트(135)는 구동축(131)을 따라 초기상태로 이동되고, 작동유체도 액압조절실(139)로 흐르면서 마스터실린더(120) 내의 액압이 낮아지고 제동력도 낮아진다. Meanwhile, as shown in FIG. 3D, when the parking release signal is input, the driving
한편, 도4a에 도시된 바와 같이 사용자가 브레이크 페달(미도시)에 답력(B)을 가하면 도4b에 도시된 바와 같이 제1피스톤(121)이 이동되면서 제2피스톤(125)도 함께 이동된다. 피스톤(121, 125)의 이동에 따라 제1액압실(120a)과 제2액압실(120b)에 액압이 발생되면서 자동차바퀴에 제동력이 작용한다.Meanwhile, as shown in FIG. 4A, when the user applies the step B to the brake pedal (not shown), as shown in FIG. 4B, the
이때, EPB 작동신호가 입력되면 마스터실린더(120) 내에 발생된 액압은 유지되며, 제어부(150)는 도 4c와 같이 구동원(160)을 구동하여 너트(135)를 이동시킨다. 너트(135)의 이동에 따라 액압조절실(139)에도 액압이 발생하고 마스터실린더(120) 내의 액압은 유지된다.At this time, when the EPB operation signal is input, the hydraulic pressure generated in the
한편, 브레이크 페달을 통한 답력(B)이 사라져도 액압조절실(139)의 액압에 의해 마스터실린더(120) 내의 액압이 일정하게 유지되다가, EPB 해제 입력을 주면 구동원(160)의 구동방향이 바뀌면서 너트(135)가 초기상태로 복귀되고, 제 1 피스톤(121)과 제 2 피스톤(125)도 초기상태로 복귀된다.On the other hand, even when the pedal force B through the brake pedal disappears, the hydraulic pressure in the
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 제동력조절장치는 액압조절실 내의 액압을 조절하여 마스터실린더 내의 액압을 조절하고, 이에 따라 목표 제동력을 제어한다. As described above, the braking force control device according to the present invention controls the hydraulic pressure in the master cylinder by adjusting the hydraulic pressure in the hydraulic pressure control chamber, thereby controlling the target braking force.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발 명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다. As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail using the preferable embodiment, the scope of the present invention is not limited to a specific embodiment, Comprising: It should be interpreted by the attached Claim. In addition, those skilled in the art should understand that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.
도 1a와 도1b는 종래 전자식 주차브레이크의 구성을 간략히 도시한 개략도,Figure 1a and 1b is a schematic diagram showing a brief configuration of a conventional electronic parking brake,
도 2a와 도2b는 본 발명에 따른 제동력 조절장치의 구성을 도시한 사시도와 단면도, 2a and 2b is a perspective view and a cross-sectional view showing the configuration of the braking force control device according to the present invention;
도 3a 내지 도3d는 본 발명에 따른 제동력 조절장치의 브레이크 페달 답력 해제 후의 동작과정을 도시한 상태도,Figure 3a to 3d is a state diagram showing the operation process after the brake pedal pedal release of the braking force control device according to the present invention,
도 4a 내지 도4d는 본 발명에 따른 제동력 조절장치의 브레이크 페달 답력 이후의 동작과정을 도시한 상태도이다. 4A to 4D are state diagrams illustrating an operation process after the brake pedal depression of the braking force control device according to the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
100 : 제동력조절장치 110 : 작동유체 저장부100: braking force control device 110: working fluid storage
120 : 마스터실린더 130 : 액압조절부120: master cylinder 130: hydraulic pressure control unit
140 : 사용자입력부 150 : 제어부140: user input unit 150: control unit
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