KR20130102923A - 전자식 유압 브레이크 장치 - Google Patents

전자식 유압 브레이크 장치 Download PDF

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KR20130102923A
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Abstract

본 발명은 전자식 유압 브레이크 장치에 관한 것으로, 마스터실린더부와, 휠실린더부와, 마스터실린더부와 휠실린더를 연결하여 유압을 안내하는 유로부와, 유로부에 유압을 공급하는 펌프부 및 유로부에 배치되고 펌프부에서 공급되는 유압에 의한 맥동현상을 감소시키는 저감부를 포함한다.

Description

전자식 유압 브레이크 장치{ELECTRONIC HYDRAULIC BRAKE DEVICE}
본 발명은 전자식 유압 브레이크 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유압회로 상에 댐퍼와 오리피스를 배치하여 맥동 진폭을 줄이는 전자식 유압 브레이크 장치에 관한 것이다.
일반적으로 전자식 유압 브레이크 장치는 운전자의 페달압력이 센서를 통해 감지된 후 유압식 모듈레이터를 이용하여 각 휠의 제동압력을 조절하는 것이다.
이러한 전자식 유압 브레이크 장치는 운전자가 원하는 제동압력을 알 수 있도록 페달의 행정거리를 감지하는 센서와, 운전자가 일반 유압식 브레이크 장치에서와 같은 페달압력을 느낄 수 있도록 하는 페달 트래블 시뮬레이터(pedal travel simulator)를 구비된다.
따라서, 운전자가 브레이크 페달을 밟으면, 마스터실린더 휠실린더의 유압라인을 분리하기 위하여 마스터실린더와 휠 실린더 사이에 설치한 밸브가 닫힌다.
이때, 센서를 통해 감지된 페달의 행정거리에 기초하여 운전자가 원하는 제동 압력을 산출한다. 이 제동압력에 상응하여 펌프의 작동과 각 휠의 입구밸브및 출구밸브가 제어됨으로써, 어큐뮬레이터에 미리 충전되어 있는 압력이 각 휠실린더(3)에 공급되도록 하여 원하는 목표압력을 얻을 수 있다.
여기서 각 휠실린더의 압력을 독립적으로 제어할 필요가 있는 경우에는 밸런스밸브(balance valve)를 선택적으로 개폐하여 좌/우 바퀴 사이의 압력을 조절하기도 한다.
한편, 본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 10-2007-0104982호(2007.10.30 공개, 발명의 명칭: 전자식 유압 브레이크 장치의 밸브 제어장치)에 개시되어 있다.
종래의 전자식 유압 브레이크 장치에서 이에스시(ESC)가 구현될 때, 왕복 피스톤 펌프 2개가 적용되며, 모터 1회전시 편심베어링 회전에 의해 각 펌프가 개별 유압회로에 유압을 공급한다.
이때, 어느 하나의 펌프가 구동되면 다른 하나의 펌프는 구동되지 않으므로, 휠측에서 진폭이 큰 유압파형이 발생하는 문제점이 있다.
따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들 개선하기 위해 안출된 것으로서, 펌프에서 토출되는 유압을 완화시켜 유압회로에서의 맥동현상을 억제하는 전자식 유압 브레이크 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 마스터실린더부; 휠실린더부; 상기 마스터실린더부와 상기 휠실린더를 연결하여 유압을 안내하는 유로부; 상기 유로부에 유압을 공급하는 펌프부; 및 상기 유로부에 배치되고, 상기 펌프부에서 공급되는 유압에 의한 맥동현상을 감소시키는 저감부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 유압 브레이크 장치를 제공한다.
상기 유로부는 한 쌍으로 이루어지고, 상기 펌프부는 모터; 상기 모터에 결합되어 회전되는 편심베어링; 및 한 쌍의 상기 유로부에 각각 장착되고, 상기 편심베어링에 의해 구동되어 상기 유로부에 유압을 제공하는 제1,제2펌프를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 저감부는 상기 유로부에 구비되어 유압을 흡수하는 댐퍼부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 댐퍼부는 상기 유로부에 연통되는 댐퍼케이스; 상기 댐퍼케이스의 단부를 폐쇄하는 댐퍼커버; 상기 댐퍼케이스에 내장되는 피스톤; 및 상기 댐퍼커버와 상기 피스톤 사이에 배치되어 상기 피스톤을 지지하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 저감부는 상기 유로부에 구비되고 유체의 흐름을 교축시켜 충격을 흡수하는 오리피스부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 오리피스부는 상기 유로부와 연통되는 오리피스관; 상기 오리피스관의 일단부를 폐쇄하는 오리피스커버; 및 상기 오리피스관에 내장되어 이물질을 걸러내는 필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전자식 유압 브레이크 장치는 저감부가 맥동 진폭을 줄여주어 오일의 맥동저감 현상을 도모함으로써, 차체 자세 제어시 휠실린더부에 유압이 안정적으로 전달되는 효과가 있다.
본 발명에 따른 전자식 유압 브레이크 장치는 댐퍼부가 스프링의 완충작용에 의해 유로부의 유압을 흡수하는 효과가 있다.
본 발명에 따른 전자식 유압 브레이크 장치는 오리피스부가 유체의 흐름을 교축시켜 충격을 흡수하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 유압 브레이크 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 유압 브레이크 장치에서 펌프부의 작동관계를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 유압 브레이크 장치에서 댐퍼부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 유압 브레이크 장치에서 오리피스부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 유압 브레이크 장치에서 댐퍼부와 오리피스부의 연결관계를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 유압 브레이크 장치에서 댐퍼부와 오리피스부를 통과하는 유량곡선을 개략적으로 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 유압 브레이크 장치에서 펌프부의 1회전당 토출파형이 댐퍼부와 오리피스부를 통과한 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 전자식 유압 브레이크 장치의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 유압 브레이크 장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 유압 브레이크 장치에서 펌프부의 작동관계를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 유압 브레이크 장치에서 댐퍼부를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 유압 브레이크 장치에서 오리피스부를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 유압 브레이크 장치에서 댐퍼부와 오리피스부의 연결관계를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 유압 브레이크 장치(1)에는 마스터실린더부(10), 휠실린더부(20), 유로부(30), 펌프부(40) 및 저감부(50)가 구비된다.
마스터실린더부(10)는 브레이크 페달(11)이 가압됨에 따라 유압을 휠실린더부(20)로 공급한다. 즉, 운전자가 브레이크 페달(11)을 밟으면, 마스터실린더부(10)에 저장된 브레이크 오일 압력이 증대되어 각 휠실린더부(20)에 도달된다.
휠실린더부(20)는 차량의 각 바퀴에 장착되고, 유압에 의해 브레이크 패드를 이동시킨다. 이러한 브레이크 패드가 바퀴에 밀착되어 바퀴에 제동력을 제공한다.
유로부(30)는 마스터실린더부(10)와 휠실린더부(20)를 연결하여 마스터실린더부(10)에서 생성된 유압을 휠실린더부(20)로 안내한다.
차량의 각 바퀴마다 휠실린더부(20)가 장착되고, 유로부(30)는 마스터실린더부(10)에 일단부가 연결되고 휠실린더부(20)에 타단부가 연결된다.
예를 들어, 마스터실린더부(10)에 일단부가 연결되는 한 쌍의 유로부(30)중 어느 하나는 차량의 우측 앞바퀴 및 좌측 뒷바퀴에 각각 배치되는 휠실린더부(20)에 타단부가 각각 연결된다.
그리고, 마스터실린더부(10)에 일단부가 연결되는 한 쌍의 유로부(30) 중 다른 하나는 차량의 좌측 앞바퀴 및 우측 뒷바퀴에 각각 배치되는 휠실린더부(20)에 타단부가 각각 연결된다.
한편, 밸브부(80)는 유로부(30)에 배치되어 유압을 조절한다. 이러한 밸브부(80)는 각 휠실린더부(20)에 연결되는 유로부(30)에 각각 복수개가 설치되어 각 휠실린더부(20)의 유압을 조절한다.
제어부(90)는 차량의 각종 주행정보를 바탕으로 각 밸브부(80)를 제어한다.
펌프부(40)는 제어부(90)의 제어로 구동되어 한 쌍의 유로부(30)에 각각 유압을 제공한다. 이러한 펌프부(40)는 마스터실린더부(10)가 동작되지 않더라도 유로부(30)에 유압을 제공하여 차체 자세 제어로 활용된다.
저감부(50)는 한 쌍의 유로부(30)에 각각 배치되고, 펌프부(40)에서 공급되는 유압에 의한 맥동현상을 감소시킨다.
도 2를 참조하면, 펌프부(40)에는 모터(41), 편심베어링(42) 및 제1,제2펌프(43,44)가 구비된다.
모터(41)는 한 쌍의 유로부(30) 사이에 배치되고, 편심베어링(42)은 모터(41)에 결합된다. 모터(41)는 제어부(90)의 제어로 구동되고, 모터(41)가 구동되면 편심베어링(42)이 회전된다. 이때, 편심베어링(42)은 일측으로 편심되는 형상을 한다.
제1,제2펌프(43,44)는 한 쌍의 유로부(30)에 각각 장착된다. 이러한 제1,제2펌프(43,44)는 편심베어링(42)에 의해 구동되어 각 유로부(30)에 유압을 제공한다.
따라서, 모터(41)가 1회전하면, 편심베어링(42)에 의해 제1,제2펌프(43,44) 각각의 작동 구간은 180도로 한정된다.
도 1과 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 댐퍼부(60)는 각 유로부(30)에 구비되어 유압을 흡수한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 댐퍼부(60)에는 댐퍼케이스(61), 댐퍼커버(62), 피스톤(63) 및 스프링(64)이 구비된다.
댐퍼케이스(61)는 각 유로부(30)에 연통된다. 이러한 댐퍼케이스(61)는 양단부가 개구된 관 형상을 하며, 일단부가 유로부(30)와 연결되어 오일이 이동된다.
댐퍼커버(62)는 댐퍼케이스(61)의 타단부와 결합되어 댐퍼케이스(61)의 타단부를 폐쇄한다.
피스톤(63)은 댐퍼케이스(61)에 내장되고 유압에 의해 이동된다. 스프링(64)은 댐퍼커버(62)와 피스톤(63) 사이에 배치되어 피스톤(63)을 지지한다.
따라서, 제1펌프(43) 또는 제2펌프(44)가 구동되어 유로부(30)의 유압이 증압되면, 오일의 일부가 댐퍼부(60)로 유입된 후 스프링(64)에 의해 완충되어 맥동 진폭을 줄인다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 저감부(50)에는 오리피스부(70)가 더 구비된다. 이러한 오리피스부(70)는 각 유로부(30)에 구비되고, 유체의 흐름을 교축시켜 충격을 흡수한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 오리피스부(70)에는 오리피스관(71), 오리피스커버(72) 및 필터(73)가 구비된다.
오리피스관(71)은 유로부(30)와 연통된다. 이러한 오리피스관(71)은 오일의 흐름을 교축시켜 충격을 흡수한다.
오리피스커버(72)는 오리피스관(71)의 일단부를 폐쇄하고, 필터(73)는 오리피스관(71)에 내장되어 이물질을 걸러낸다.
따라서, 제1펌프(43) 또는 제2펌프(44)가 구동되어 유로부(30)의 유압이 증압되면, 오일의 일부가 오리피스부(70)를 통과하면서 맥동 진폭을 줄인다.
한편, 오리피스케이스(74)가 오리피스부(70)에 구비된다. 이러한 오리피스케이스(74)는 유로부(30)와 연통되고, 오리피스관(71)이 내장된다. 오리피스커버(72)는 오리피스케이스(74)의 일단부를 폐쇄한다.
도 5를 참조하면, 저감부(50)는 유로부(30)의 공급관(31)을 통해 펌프부(40)와 연통되고, 유로부(30)의 배출관(32)을 통해 충격이 완화된 오일이 배출된다. 이때, 배출관(32)은 마스터실린더부(10) 또는 휠실린더부(20)와 연결된다.
공급관(31)은 오리피스부(70)를 관통하여 댐퍼부(60)와 연통된다. 이때, 공급관(31)은 오리피스부(70)에서 개구된다. 그리고, 배출관(32)은 오리피스부(70)의 타단부와 연통된다.
따라서, 공급관(31)을 통해 공급된 오일 중 일부는 오리피스부(70)를 통해 배출관(32)으로 배출되고, 나머지 오일은 댐퍼부(60)로 이동되어 완충된 후 오리피스부(70)를 통해 배출관(32)으로 배출된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 유압 브레이크 장치에서 댐퍼부와 오리피스부를 통과하는 유량곡선을 개략적으로 나타내는 그래프이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 유압 브레이크 장치에서 펌프부의 1회전당 토출파형이 댐퍼부와 오리피스부를 통과한 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 펌프부(40)의 구동에 의해 생성되는 오일의 파형이 a와 같은 그래프로 나타난다. 그리고, 펌프부(40)의 구동에 의해 댐퍼부(60)로 이동된 오일의 파형이 b와 같은 그래프로 나타나고, 댐퍼부(60)와 오리피스부(70)를 통과한 오일의 파형이 c와 같은 그래프로 나타난다.
도 6에 나타난 그래프는 댐퍼부(60)와 오리피스부(70)를 통과한 오일의 파형이 맥동 진폭을 줄여줄 수 있음을 알려준다.
도 7을 참조하면, 모터(41)의 1회전당 펌프 토출파형이 댐퍼부(50)와 오리피스부(70)를 거치면서, 도시된 바와 같은 파형이 되어 맥동저감 효과가 증대됨을 알 수 있다.
상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 유압 브레이크 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
마스터실린더부(10)에서 증압된 오일을 각 휠실린더부(20)로 전송하기 위해 한 쌍의 유로부(30)가 형성되고, 펌프부(40)는 각 유로부에 연결되어 유압을 증폭시킨다.
이때, 펌프부(40)에는 하나의 모터(41), 모터(41)에 의해 회전되는 편심베어링(42), 편심베어링(42)에 의해 구동되는 제1,제2펌프(43,44)가 구비되며, 모터(41)가 1회전하는 동안 제1,제2펌프(43,44)가 번갈아가면서 구동된다.
제1,제2펌프(43,44)는 각 유로부(30)에 장착되어 오일을 증압시키고, 증압된 오일은 공급관(31)으로 이동된다.
공급관(31)은 댐퍼부(60)와 오리피스부(70)에 연통되므로, 오일 중 일부는 댐퍼부(60)로 이동된 후 오리피스부(70)를 통과하고, 오일 중 나머지는 오리피스부(70)를 바로 통과한다.
따라서, 오일이 댐퍼부(60)와 오리피스부(70)를 통과함에 따라 오일의 파형이 완화되어 맥동현상을 저감시킨다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 마스터실린더부 20 : 휠실린더부
30 : 유로부 31 : 공급관
32 : 배출관 40 : 펌프부
41 : 모터 42 : 편심베어링
43 : 제1모터 44 : 제2모터
50 : 저감부 60 : 댐퍼부
61 : 댐퍼케이스 62 : 댐퍼커버
63 : 피스톤 64 : 스프링
70 : 오리피스부 71 : 오리피스관
72 : 오리피스커버 73 : 필터

Claims (6)

  1. 마스터실린더부;
    휠실린더부;
    상기 마스터실린더부와 상기 휠실린더를 연결하여 유압을 안내하는 유로부;
    상기 유로부에 유압을 공급하는 펌프부; 및
    상기 유로부에 배치되고, 상기 펌프부에서 공급되는 유압에 의한 맥동현상을 감소시키는 저감부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 유압 브레이크 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 유로부는 한 쌍으로 이루어지고,
    상기 펌프부는
    모터;
    상기 모터에 결합되어 회전되는 편심베어링; 및
    한 쌍의 상기 유로부에 각각 장착되고, 상기 편심베어링에 의해 구동되어 상기 유로부에 유압을 제공하는 제1,제2펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 유압 브레이크 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 저감부는
    상기 유로부에 구비되어 유압을 흡수하는 댐퍼부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 유압 브레이크 장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 댐퍼부는
    상기 유로부에 연통되는 댐퍼케이스;
    상기 댐퍼케이스의 단부를 폐쇄하는 댐퍼커버;
    상기 댐퍼케이스에 내장되는 피스톤; 및
    상기 댐퍼커버와 상기 피스톤 사이에 배치되어 상기 피스톤을 지지하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 유압 브레이크 장치.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 저감부는
    상기 유로부에 구비되고 유체의 흐름을 교축시켜 충격을 흡수하는 오리피스부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 유압 브레이크 장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 오리피스부는
    상기 유로부와 연통되는 오리피스관;
    상기 오리피스관의 일단부를 폐쇄하는 오리피스커버; 및
    상기 오리피스관에 내장되어 이물질을 걸러내는 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 유압 브레이크 장치.
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