KR20110131929A

KR20110131929A - 고효율 회생제동구현 타입 제동장치

Info

Publication number: KR20110131929A
Application number: KR1020100051628A
Authority: KR
Inventors: 김종성
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2010-06-01
Filing date: 2010-06-01
Publication date: 2011-12-07
Also published as: KR101608540B1

Abstract

본 발명의 회생제동용 제동장치는 부스터 배력한계점 이하인 전부하점 이하구간에선 전동부스터(5)로 작동하는 메인제동수단(4)을 이용해서만 전륜과 후륜을 함께 제동하고, 부스터 배력한계점 이상인 전부하점 이후구간에선 페달(1)을 통해 작동하는 서브제동수단(50)을 이용해서만 전륜과 후륜을 함께 제동함으로써, 후륜쪽도 전륜쪽 회생제동양과 같이 높여줄 수 있고, 상기와 같이 이원화된 방식을 이용해 제동구간을 구별함으로써, 전동부스터(5)의 줄어든 하중부담으로 사양을 최소화하며, 특히 전동부스터(5)의 고장과 같은 상황에서도 제동이 가능한 페일-세이프(Fail - Safe)기능을 구현할 수 있는 특징을 갖는다.

Description

고효율 회생제동구현 타입 제동장치{High Efficiency Regenerative Braking Performance type Regenerative brake apparatus}

본 발명은 회생제동용 제동장치에 관한 것으로, 특히 후륜쪽 회생제동양을 전륜쪽 회생제동양과 동등하게 구현할 수 있는 고효율 회생제동구현 타입 제동장치에 관한 것이다.

일반적으로 하이브리드 차량이나 연료 전지 차량 또는 전기 자동차는 회생 제동이 가능한 차량으로서, 연비를 높여 주도록 회생제동(Regenerative Brake)을 구현한다.

상기와 같은 회생제동에 연계된 제동장치의 예로는 후륜은 페달을 이용해 제동액압을 형성하고, 전륜은 전동부스터(액추에이터)를 이용해 제동액압을 형성하는 방식이 있다.

이러한 방식에선 운전자가 페달을 밟으면, 전륜은 전동부스터에 의해 작동되고, 후륜은 운전자의 페달력을 그대로 전달받아 작동됨으로써, 상호간에 독립적이면서 협조제어를 구현한다.

상기 전동부스터는 모터에 의해 회전력을 발생시키고, 스크류-너트 구조로 되어 있는 스핀들이 모터의 회전력을 받아 직선운동으로 변환시켜 마스터실린더를 가압하는 구조를 갖는다.

하지만, 상기와 같이 전륜은 전동부스터를 매개로 후륜은 페달답력을 매개로 작동하는 방식은 회생제동 관점에서 볼 때, 최대 회생제동양은 전륜쪽 제동양 보다 크게 될 수 없는 한계성을 갖는다.

회생제동 효율성이 낮으면 연비절감성능도 함께 낮아질 수밖에 없어 회생제동용 제동장치에서 추구하는 향상된 연비절감성능을 구현하지 못하므로, 효율성측면에서 일반적인 회생제동용 제동장치와 차별화를 갖지 못하는 측면이 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 제동시 제동액압을 전륜과 후륜으로 모두 제공해 양쪽차륜에 대한 마찰제동량을 줄여줌으로써, 회생제동을 전륜과 후륜에서 함께 구현될때 나, 전륜쪽만 또는 후륜쪽만 구현될 때라도 회생제동양을 극대화시킬 수 있는 고효율 회생제동구현 타입 제동장치를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 제동시 부스터 배력점인 전부하 이하구간에선 전동부스터를 이용해 제동대응을 하고, 전부하점 이후구간에선 전동부스터 없이 페달을 통헤서만 제동대응하는 이원화된 방식을 구현함으로써, 전동부스터를 이루는 모터의 부담을 최소화함은 물론 전동부스터 고장시 페달의 조작만으로 제동을 구현하는 페일-세이프(Fail - Safe)를 구현할 수 있는 고효율 회생제동구현 타입 제동장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 회생제동 타입 제동장치가 페달조작이 이루어지면, 구동되는 전동부스터를 이용해 메인 마스터실린더에서 발생된 제동액압을 전륜과 후륜의 제동을 위한 제동력으로 제공하는 메인제동수단과;

상기 전동부스터의 배력 가능한 전부하점 이하구간에선, 상기 페달을 통해 서브 마스터실린더에서 발생된 제동액압으로 상기 페달쪽에 가상적인 페달답력을 제공하는 반면, 상기 전동부스터의 배력 가능을 넘어선 전부하점 이후구간에선, 상기 서브 마스터실린더의 제동액압을 전륜과 후륜의 제동을 위한 제동력으로 제공하는 서브제동수단;

을 포함해 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 메인제동수단은 상기 페달의 움직임을 페달센서를 이용해 검출하는 ECU가 제어하는 전동부스터와, 오일리저버를 갖추고 상기 전동부스터를 통해 제동액압을 발생하는 메인 마스터실린더와, 상기 메인 마스터실린더에서 발생된 제동액압을 전륜쪽과 후륜쪽의 제동기로 분배하는 ESC로 공급하는 제동유압라인으로 구성한다.

상기 제동유압라인은 적어도 1개 이상의 유압라인으로 구성하고, 각 라인엔 메인밸브가 설치된다.

상기 메인밸브는 온·오프타입 솔레노이드밸브로서, 상기 전동부스터가 갖는 배력구간인 전부하점 이하구간에서 항상 열린 상태를 갖는다.

상기 서브제동수단은 상기 페달의 답력변위에 따른 제동액압을 발생시키는 서브 마스터실린더와, 상기 서브 마스터실린더에서 발생된 제동액압을 공급받는 페달시뮬레이터와, 상기 페달시뮬레이터의 액압출구쪽에 설치된 서브밸브와, 상기 서브 마스터실린더에서 상기 페달시뮬레이터의 액압입구쪽을 잇고, 상기 페달시뮬레이터의 액압출구쪽에 설치된 서브밸브에 연결되어 상기 메인제동수단쪽으로 이어진 서브제동유압라인으로 구성한다.

상기 서브 마스터실린더는 상기 메인제동수단의 메인 마스터실린더에 설치된 오일리저버를 공유한다.

상기 서브밸브는 온·오프타입 솔레노이드밸브로서, 상기 전동부스터가 갖는 배력구간인 전부하점 이하구간에서 항상 닫힌 상태를갖는다.

상기 서브제동유압라인은 상기 메인제동수단의 메인 마스터실린더에서 발생된 제동액압을 전륜쪽과 후륜쪽의 제동기로 분배하는 ESC로 공급하는 제동유압라인에 연결된다.

상기 페달시뮬레이터는 제동액압이 유입되는 액압챔버를 한쪽으로 형성한 실린더와, 테두리에 끼워진 기밀부재를 갖추고, 상기 액압챔버를 구획한 상태에서 액압챔버의 압력증가시 밀려나는 피스톤과, 상기 피스톤의 밀림으로 인한 가압시 피스톤쪽으로 반력을 가하는 스프링을 갖춘 댐퍼로 구성한다.

상기 페달시뮬레이터에는 상기 피스톤의 밀림을 제한하는 피스톤스토퍼가 피스톤이 밀려나는 이동경로에 위치되고, 상기 피스톤스토퍼가 갖는 상기 피스톤에 대한 최대간격은 상기 전동부스터가 배력한계점을 넘는 전부하점 이후구간이 형성되는 시점인 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명에 의하면, 제동액압을 함께 제공받아 전륜과 후륜쪽 마찰제동양을 줄여 양쪽차륜이나 한쪽 차륜을 이용할때에도 회생제동양을 극대화함과 더불어, 제동시 전동부스터의 전부하점 이상에선 전동부스터를 사용치 않고 페달답력을 이용하는 이원화된 방식을 적용하므로, 회생제동양 극대화시에도 최소화된 사양의 전동부스터를 적용할 수 있는 효과를 갖는다.

전부하점 이상에선 페달답력을 이용해 제동을 구현하므로, 전동부스터 고장시 페달의 조작만으로 제동력을 확보하는 페일-세이프(Fail - Safe)기능을 구현할 수 있는 효과도 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 고효율 회생제동구현 타입 제동장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 전후륜 회생제동 타입 제동장치의 제동시, 전부하점 이하구간내 제동상태이며, 도 3은 본 발명에 따른 전후륜 회생제동 타입 제동장치의 제동시, 전부하점 이후구간내 제동상태이다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 고효율 회생제동구현 타입 제동장치의 구성도를 나타낸다.

도시된 바와 같이, 회생제동용 제동장치는 페달(1)의 움직임을 페달센서(2)를 이용해 검출하는 ECU(3)가 제어하는 전동부스터(5)의 구동으로 제동액압을 생성하고, 이를 전륜과 후륜의 제동력으로 제공하는 메인제동수단(4)과, 페달(1)의 조작시 페달(1)쪽으로 가상적인 페달답력을 전달하고, 상기 전동부스터(5)의 배력한계점 이후구간에서 페달(1)의 답력만으로 제동액압을 형성해 전륜과 후륜의 제동력으로 제공하는 서브제동수단(50)으로 구성한다.

상기 회생제동용 제동장치는 페달(1)이 조작되면, 전동부스터(5)가 갖는 배력구간인 전부하점 이하구간에선 ECU(3)로 제어되는 전동부스터(5)를 이용한 메인제동수단(4)쪽이 전륜과 후륜쪽 제동액압을 공급하고, 전동부스터(5)가 갖는 배력구간을 넘어선 전부하점 이후구간에선 페달(1)을 통해서만 작동하는 서브제동수단(50)쪽이 전륜과 후륜쪽 제동액압을 공급하는 이원화된 방식을 구현한다.

즉, 제동시 전륜과 후륜쪽으로 공급되는 제동액압이 메인제동수단(4)이나 또는 서브제동수단(50)을 통해서 모두 공급됨으로써, 전륜과 후륜의 양쪽 차륜을 통해 회생제동을 구현할때나 또는 전륜이나 후륜쪽에서만 회생제동을 구현하더라도 차륜쪽 마찰제동량을 크게 줄여 회생제동양을 극대화시킬수 있는 고효율 회생제동성능을 구현할 수 있다.

본 실시예에선 회생제동구현을 전륜과 후륜을 모두 이용하거나 또는 전륜쪽이나 후륜쪽만 구현하는 것은 전륜과 후륜쪽으로 공급되는 제동액압이 흐르는 유압라인의 간단한 변경을 통해 구현될 수 있으며, 이하 상세 설명은 본 실시예에서 우선적으로 구현되는 예로서, 전륜과 후륜의 양쪽 차륜을 통해 회생제동을 구현하는 경우를 설명한다.

이를 위해, 상기 메인제동수단(4)은 페달(1)의 움직임을 검출하는 페달센서(2)의 신호를 받은 ECU(3)가 제어하는 전동부스터(5)와, 오일리저버(7)를 갖추고 상기 전동부스터(5)를 통해 제동액압을 발생하는 메인 마스터실린더(6)와, 상기 메인 마스터실린더(6)에서 ESC(20)사이를 연결하는 제동유압라인(10)으로 구성한다.

상기 전동부스터(5)는 모터에 의해 회전력을 발생시키고, 스크류-너트 구조로 되어 있는 스핀들이 모터의 회전력을 받아 직선운동으로 변환시켜 마스터실린더를 가압하는 구조이며, 이는 통상적인 구성이다.

상기 메인 마스터실린더(6)는 오일리저버(7)에 연결되고, ESC(20)쪽과 연결되는 제동유압라인(10)을 갖추며, 상기 제동유압라인(10)은 적어도 1개의 유압라인으로 구성한다.

본 실시예에선 상기 제동유압라인(10)이 제1유압라인(11)과 제2유압라인(13)으로 한쌍을 이루며, 상기 제1·2유압라인(11,13)에는 ECU(3)로 제어되는 제1·2 메인밸브(12,14)를 각각 설치한다.

상기 제1·2 메인밸브(12,14)는 온·오프타입 솔레노이드밸브로서, 전동부스터(5)가 갖는 배력구간인 전부하점 이하구간에선 항상 열린상태를 갖는다.

본 실시예에선 전륜과 후륜에 설치된 전·후차륜제동기(30,40)쪽으로 제동액압을 분배하는 ESC(20, Electronic Stability Control)를 더 갖춘다.

상기 ESC(20)는 제동을 위한 페달(1)의 조작시 발생된 제동액압을 전달받으면, 분기된 전륜유압라인(21)으로 제동액압을 보내 전륜제동기(30)를 작동시키고, 분기된 후륜유압라인(22)으로 제동액압을 보내 후륜제동기(40)를 작동시킨다.

상기와 같이 메인제동수단(4)에서 제공된 제동액압을 동시에 이용해 전륜제동기(30)와 후륜제동기(40)가 제동됨으로써, 전륜쪽 회생제동양과 후륜쪽 회생제동양을 동일하게 하거나 유사하게 구현할 수 있게 된다.

한편, 본 실시예에 따른 상기 서브제동수단(50)은 페달(1)의 답력변위에 따른 제동액압을 발생시키는 서브 마스터실린더(51)와, 상기 서브 마스터실린더(51)에서 발생된 제동액압을 ESC(20)의 전단위치에서 제동유압라인(10)쪽으로 공급하도록 이어진 서브제동유압라인(53)과, 상기 서브제동유압라인(53)에 설치되어 유입된 제동액압을 이용해 페달(1)쪽으로 반력을 전달하는 페달시뮬레이터(55) 및 상기 페달시뮬레이터(55)의 배출구쪽에 설치되어 ECU(3)로 제어되는 온·오프타입 솔레노이드밸브인 서브밸브(54)로 구성한다.

상기 서브 마스터실린더(51)는 메인제동수단(4)의 메인 마스터실린더(6)에 설치된 오일리저버(7)와 같이 별도의 서브오일리저버(52)를 갖출 수 있지만, 상기 메인 마스터실린더(6)의 오일리저버(7)를 상기 서브 마스터실린더(51)쪽으로 이어 공용으로 사용해 1개로 만들어줌이 바람직하다.

상기 서브제동유압라인(53)은 메인제동수단(4)을 이루는 메인 마스터실린더(6)에서 ESC(20)쪽으로 이어진 제동유압라인(10)에 연결되며, 바람직하게는 상기 제동유압라인(10)을 이루는 한쌍의 제1유압라인(11)과 제2유압라인(13)중 한쪽 유압라인에 연결한다.

본 실시예에서 상기 페달시뮬레이터(55)는 유입된 제동액압으로 점유공간을 확장하는 액압챔버(56a)를 한쪽으로 형성한 실린더(56)와, 상기 액압챔버(56a)를 구획하고, 액압챔버(56a)쪽 압력 증가시 밀려나는 피스톤(57)과, 상기 피스톤(57)을 지지하고 이동에 따른 반력을 형성하는 댐퍼(59)와, 상기 피스톤(57)의 이동시 최대 스트로크(Stroke)를 한정하도록 피스톤(57)의 이동경로에 위치된 피스톤스토퍼(61)로 구성한다.

상기 피스톤(57)의 외곽테두리에는 실린더(56)의 내면에 밀착되어 기밀을 유지하는 기밀부재(58)를 구비한다.

상기 댐퍼(59)에는 피스톤(57)의 이동으로 압축되어 복귀를 위한 탄성복원력을 발생하는 스프링(60)을 더 갖춘다.

상기 피스톤스토퍼(61)는 실린더(56)의 내경에서 댐퍼(59)를 감싸도록 설치되며, 피스톤(57)에 대한 최대간격은 전동부스터(5)가 배력한계점을 넘는 전부하점 이후구간이 형성되는 시점이다.

본 실시예에선 상기 피스톤(57)과 피스톤스토퍼(61)의 접촉으로 서브제동수단(50)의 작동시점을 판단하므로, ECU(3)가 이를 감지하도록 페달(1)의 답입량을 검출하는 페달센서(2)를 이용하거나 또는 접촉이나 압력센서등을 적용한다.

상기와 같이 서브제동수단(50)은 페달(1)쪽 답력만으로 제동액압(Pa)을 형성하고, 이를 ESC(20)쪽으로 보내 전륜제동기(30)와 후륜제동기(40)를 작동시켜줌으로써, 전륜쪽 회생제동양과 후륜쪽 회생제동양을 동일하게 하거나 유사하게 구현할 수 있고 특히, 전동부스터(5)의 고장시엔 페일-세이프(Fail - Safe)기능도 구현된다.

도 1(나)는 본 실시예에 따른 메인제동수단(4)과 서브제동수단(50)으로 이원화된 회셍제동용 제동장치가 구현하는 입력대 출력선도를 나타낸다.

도시된 바와 같이, 부스터 배력한계점 이하인 전부하점 이하구간에선 전동부스터(5)로 작동하는 메인제동수단(4)쪽을 이용하고, 부스터 배력한계점 이상인 전부하점 이후구간에선 페달(1)을 통해 작동하는 서브제동수단(50)쪽을 이용할 수 있다.

이러한 이원화된 방식을 이용해 메인제동수단(4)과 서브제동수단(50)의 담당구간을 나누어줌으로써, 메인제동수단(4)의 전동부스터(5)가 담당하는 하중부담을 줄일 수 있어 그 사양을 최소화할 수 있다.

이와 더불어, 전동부스터(5)의 작용이 없더라도 페달(1)을 이용해 서브제동수단(50)이 작동함으로써, 전동부스터(5)의 고장과 같은 상황에서도 제동이 가능한 페일-세이프(Fail - Safe)기능을 구현할 수 있다.

도 2(가)는 본 실시예에 따른 전후륜 회생제동 타입 제동장치의 제동시, 전부하점 이하구간내 제동상태를 나타낸다.

도시된 바와 같이 페달(1)이 눌려지면, 페달센서(2)로 페달(1)의 움직임을 감지한 ECU(3)를 통해 전동부스터(5)가 구동됨으로써 메인제동수단(4)은 전륜과 후륜을 제동한다.

상기 메인제동수단(4)을 통해 이루어지는 작용은 ECU(3)가 구동시킨 전동부스터(5)로 메인 마스터실린더(6)가 제동액압을 형성해 구현되며, 발생된 제동액압은 제1유압라인(11)과 제2유압라인(13)을 통해 ESC(20)쪽으로 배출되고, ESC(20)쪽으로 공급된 제동액압은 ESC(20)에서 분기된 전륜제동기(30)와 후륜제동기(40)쪽으로 각각 분배됨으로써, 전륜과 후륜을 제동할 수 있게 된다.

이때, 상기 제1유압라인(11)과 제2유압라인(13)에 각각 설치된 제1·2 메인밸브(12,14)는 열린 상태인데, 이는 전동부스터(5)가 구동되는 전부하점 이하구간에선 ECU(3)는 항상 열린 상태로 제어함에 기인한다.

이러한 메인제동수단(4)의 작동시 본 실시예에선 서브제동수단(50)도 페달(1)을 통해 함께 작동되지만, 서브제동수단(50)은 전동부스터(5)가 작동하는 전부하점 이하구간에선 제동기여도가 없고 대신에 페달(1)쪽에서 가상답력을 느낄 수 있도록 작용한다.

이는, 서브제동수단(50)의 제동액압의 흐름통로인 서브밸브(54)가 전동부스터(5)가 작동하지 않는 전부하점 이후구간에서만 열리도록 ECU(3)로 제어됨에 기인한다.

즉, 서브 마스터실린더(51)에서 발생된 제동액압(Pa)이 서브제동유압라인(53)을 통해 페달시뮬레이터(55)로 유입되더라도, 상기 페달시뮬레이터(55)의 출구쪽에 위치된 서브밸브(54)가 닫혀 있어 페달시뮬레이터(55)는 제동액압(Pa)의 작용으로 가상답력을 만들게된다.

이러한 가상답력의 형성은 닫혀진 서브밸브(54)로 인해 출구쪽이 폐쇄된 실린더(56)내 액압챔버(56a)로 제동액압(Pa)이 유입되면, 피스톤(57)이 제동액압(Pa)으로 밀려나면서 댐퍼(59)와 스프링(60)을 가압하고, 이 과정에서 댐퍼(59)와 스프링(60)은 다시 피스톤(57)쪽으로 반력을 가해 페달(1)에 가상답력을 전달함으로써 구현된다.

하지만, 페달시뮬레이터(55)를 통한 가상답력의 형성은 피스톤(57)이 피스톤스토퍼(61)에 접촉되는 시점까지인데, 이는 피스톤(57)과 피스톤스토퍼(61)의 접촉시점은 전동부스터(5)가 배력한계점을 넘는 전부하점 이후구간이 형성되는 시점임을 의미한다.

본 실시예에선 ECU(3)가 상기와 같이 서브제동수단(50)의 작동시점을 판단하면, 전륜과 후륜의 제동력으로 전환될 수 있도록 서브밸브(54)를 열어 페달시뮬레이터(55)를 통한 가상답력을 더 이상 형성하지 않는다.

도 2(나)의 입력/출력선도중 아래쪽구간의 굵은선은 상기와 같이 부스터 배력 한계점이하인 전부하점 이하구간에서 전동부스터(5)를 통해 이루어지는 제동상태이며, 초기제동시 필요한 급격한 기울기 선도를 보여준다.

도 3(가)는 본 실시예에 따른 전후륜 회생제동 타입 제동장치의 제동시, 전부하점 이후구간내 제동상태이다.

이러한 상태는 페달(1)이 더욱 깊게 눌러져 서브제동수단(50)의 서브 마스터실린더(51)에서 페달시뮬레이터(55)쪽으로 유입되는 제동액압(Pa)이 더욱 증대하고, 제동액압(Pa)으로 밀려난 피스톤(57)이 피스톤스토퍼(61)에 접촉되는 시점으로서, 제동액압(Pa)은 이 시점부터 페달시뮬레이터(55)를 통한 가상답력의 형성을 해제하고 전륜과 후륜의 제동력으로 전환된다.

이때, 상기 서브 마스터실린더(51)의 제동액압(Pa)은 페달(1)의 답입 스트로크를 통해서만 형성된다.

이 시점에선 전동부스터(5)가 배력한계점을 넘는 전부하점 이후구간이 형성되는 시점이므로, ECU(3)는 메인 마스터실린더(6)쪽 제1·2 메인밸브(12,14)를 닫고 서브밸브(54)를 열어준다.

상기와 같이 서브밸브(54)가 열리면 서브 마스터실린더(51)에서 발생된 제동액압(Pa)이 페달시뮬레이터(55)를 통과하므로 더 이상의 가상답력은 형성되지 않고, 대신에 페달시뮬레이터(55)의 출구쪽에 연결된 서브제동유압라인(53)쪽으로 배출된 후, 상기 서브제동유압라인(53)을 타고 제동유압라인(10)쪽으로 공급됨으로써, ESC(20)쪽엔 제동액압(Pa)이 걸려진다.

이에 따라, 상기 ESC(20)는 제동액압(Pa)을 분기된 전륜제동기(30)와 후륜제동기(40)쪽으로 각각 분배해줌으로써, 전동부스터(5)의 배력작용이 없이 페달(1)의 답입 스트로크만으로 전륜과 후륜을 제동상태로 전환시키게 된다.

도 3(나)의 입력/출력선도중 위쪽구간의 굵은선은 상기와 같이 페달(1)의 답입량에 따라 작동되는 서브 마스터실린더(51)를 통해 이루어지는 제동상태로서, 이는 부스터 배력 한계점을 초과한 전부하점 이후구간이므로 상대적으로 완만한 기울기 선도를 보여준다.

이를 통해 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예에선 제동이 이루어질 때 전동부스터 배력구간인 전부하점 이하구간에선 메인제동수단(4)이 전동부스터(5)를 통해 전륜과 후륜쪽 제동액압을 공급하고, 전부하점 이후구간에선 서브제동수단(50)이 페달(1)의 답입 스트로크를 이용해 전륜과 후륜쪽 제동액압을 공급하는 이원화된 방식을 구현한다.

이러한 이원화 방식으로 전동부스터(5)가 담당하는 하중부담을 크게 줄여 그 사양을 최소화하고, 특히 전동부스터(5)의 작용없이 페달(1)의 답입량만으로도 제동력을 발생하므로 페일-세이프(Fail - Safe)기능도 제공할 수 있게 된다.

1 : 페달 2 : 페달센서
3 : ECU 4 : 메인제동수단
5 : 전동부스터 6 : 메인 마스터실린더
7 : 오일리저버 10 : 제동유압라인
11,13 : 제1·2유압라인 12,14 : 제1·2 메인밸브
20 : ESC(Electronic Stability Control)
21,22 : 전·후차륜유압라인
30,40 : 전·후차륜제동기 50 : 서브제동수단
51 : 서브 마스터실린더 52 : 서브오일리저버
53 : 서브제동유압라인 54 : 서브밸브
55 : 페달시뮬레이터 56 : 실린더
56a : 액압챔버 57 : 피스톤
58 : 기밀부재 59 : 댐퍼
60 : 스프링 61 : 피스톤스토퍼

Claims

페달조작이 이루어지면, 구동되는 전동부스터를 이용해 메인 마스터실린더에서 발생된 제동액압을 전륜과 후륜의 제동을 위한 제동력으로 제공하는 메인제동수단과;
상기 전동부스터의 배력 가능한 전부하점 이하구간에선, 상기 페달을 통해 서브 마스터실린더에서 발생된 제동액압으로 상기 페달쪽에 가상적인 페달답력을 제공하는 반면, 상기 전동부스터의 배력 가능을 넘어선 전부하점 이후구간에선, 상기 서브 마스터실린더의 제동액압을 전륜과 후륜의 제동을 위한 제동력으로 제공하는 서브제동수단;
을 포함해 구성된 것을 특징으로 하는 고효율 회생제동구현 타입 제동장치.
청구항 1에 있어서, 상기 메인제동수단은 상기 페달의 움직임을 페달센서를 이용해 검출하는 ECU가 제어하는 전동부스터와, 오일리저버를 갖추고 상기 전동부스터를 통해 제동액압을 발생하는 메인 마스터실린더와, 상기 메인 마스터실린더에서 발생된 제동액압을 전륜쪽과 후륜쪽의 제동기로 분배하는 ESC로 공급하는 제동유압라인으로 구성한 것을 특징으로 하는 고효율 회생제동구현 타입 제동장치.
청구항 2에 있어서, 상기 제동유압라인은 적어도 1개 이상의 유압라인으로 구성하고, 각 라인엔 메인밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 고효율 회생제동구현 타입 제동장치.
청구항 3에 있어서, 상기 메인밸브는 온·오프타입 솔레노이드밸브로서, 상기 전동부스터가 갖는 배력구간인 전부하점 이하구간에서 항상 열린 상태인 것을 특징으로 하는 고효율 회생제동구현 타입 제동장치.
청구항 1에 있어서, 상기 서브제동수단은 상기 페달의 답력변위에 따른 제동액압을 발생시키는 서브 마스터실린더와, 상기 서브 마스터실린더에서 발생된 제동액압을 공급받는 페달시뮬레이터와, 상기 페달시뮬레이터의 액압출구쪽에 설치된 서브밸브와, 상기 서브 마스터실린더에서 상기 페달시뮬레이터의 액압입구쪽을 잇고, 상기 페달시뮬레이터의 액압출구쪽에 설치된 서브밸브에 연결되어 상기 메인제동수단쪽으로 이어진 서브제동유압라인으로 구성한 것을 특징으로 하는 고효율 회생제동구현 타입 제동장치.
청구항 5에 있어서, 상기 서브 마스터실린더는 상기 메인제동수단의 메인 마스터실린더에 설치된 오일리저버를 공유하는 것을 특징으로 하는 고효율 회생제동구현 타입 제동장치.
청구항 5에 있어서, 상기 서브밸브는 온·오프타입 솔레노이드밸브로서, 상기 전동부스터가 갖는 배력구간인 전부하점 이하구간에서 항상 닫힌 상태인 것을 특징으로 하는 고효율 회생제동구현 타입 제동장치.
청구항 5에 있어서, 상기 서브제동유압라인은 상기 메인제동수단의 메인 마스터실린더에서 발생된 제동액압을 전륜쪽과 후륜쪽의 제동기로 분배하는 ESC로 공급하는 제동유압라인에 연결된 것을 특징으로 하는 고효율 회생제동구현 타입 제동장치.
청구항 5에 있어서, 상기 페달시뮬레이터는 제동액압이 유입되는 액압챔버를 한쪽으로 형성한 실린더와, 테두리에 끼워진 기밀부재를 갖추고, 상기 액압챔버를 구획한 상태에서 액압챔버의 압력증가시 밀려나는 피스톤과, 상기 피스톤의 밀림으로 인한 가압시 피스톤쪽으로 반력을 가하는 스프링을 갖춘 댐퍼로 구성한 것을 특징으로 하는 고효율 회생제동구현 타입 제동장치.
청구항 9에 있어서, 상기 페달시뮬레이터에는 상기 피스톤의 밀림을 제한하는 피스톤스토퍼가 피스톤이 밀려나는 이동경로에 위치된 것을 특징으로 하는 고효율 회생제동구현 타입 제동장치.
청구항 10에 있어서, 상기 피스톤스토퍼가 갖는 상기 피스톤에 대한 최대간격은 상기 전동부스터가 배력한계점을 넘는 전부하점 이후구간이 형성되는 시점인 것을 특징으로 하는 고효율 회생제동구현 타입 제동장치.