KR20140140404A - 전자식 유압 브레이크 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전자식 유압 브레이크 장치에 관한 것으로, 페달의 가압에 의해 유압을 생성하는 페달실린더부와, 페달을 감지하여 유압을 발생시키는 마스터실린더부와, 복수개의 바퀴에 각각 장착되고, 바퀴에 제동력을 제공하는 휠실린더부와, 유체가 저장되는 저장부와, 페달실린더부와 휠실린더부 중 일부를 연결하여 유체를 안내하고, 저장부와 마스터실린더부에 연통되는 혼합회로부와, 마스터실린더부와 혼합회로부에 연결되지 않는 휠실린더부를 연결하여 유체를 안내하고, 저장부와 연통되는 마스터회로부와, 혼합회로부와 마스터회로부를 연결하고, 유체의 이동을 제한하는 유압구획부를 포함하여, 유압 회로가 간소화되고 부품수가 줄어든다.

Description

전자식 유압 브레이크 장치{ELECTRONIC HYDRAULIC BRAKE DEVICE}
본 발명은 전자식 유압 브레이크 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 브레이크 페달과 연결되는 페달실린더가 1개의 챔버를 갖더라도 유압라인의 분리가 가능한 전자식 유압 브레이크 장치에 관한 것이다.
일반적으로 전자식 유압 브레이크 장치는 운전자의 페달압력이 센서를 통해 감지된 후 모터에 의해 구동되는 마스터실린더의 유압에 의해 각 바퀴의 제동압력을 조절하는 것이다.
전자식 유압 브레이크 장치는 운전자가 원하는 제동압력을 알 수 있도록 페달의 행정거리를 감지하는 센서를 포함한다.
또한, 전자식 유압 브레이크 장치는 운전자가 일반 유압식 브레이크 장치에서와 같은 페달압력을 느낄 수 있도록 하는 페달 트래블 시뮬레이터(pedal travel simulator)를 포함한다.
따라서, 운전자가 브레이크 페달을 밟으면, 전자제어유닛이 이를 감지하여 유압을 마스터실린더에 공급한다.
그리고, 마스터실린더는 각 바퀴의 휠 실린더에 제동유압을 전달하여, 각 바퀴에 제동력을 제공한다.
한편, 본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2007-0104982호(2007.10.30 공개, 발명의 명칭 : 전자식 유압 브레이크 장치의 밸브 제어장치)에 개시되어 있다.
종래의 전자식 유압 브레이크 장치는 분리밸브에 의해 유압라인이 분리 가능하고, 유압라인 일부가 손상되면 나머지 유압라인에 의해 차량을 정지시킨다.
그러나, 유압라인 분리가 가능하기 위해서는 페달과 연결된 페달실린더가 2개의 챔버를 보유하므로, 액츄에이터의 전장이 길어지고 부품수가 많아져 중량이 증대되는 문제점이 있다.
그리고, 페달실린더가 2개의 챔버를 보유하면, 각 챔버와 휠 실린더간의 제동유압 조절을 위해 2개의 밸브가 설치되므로, 밸브 수가 증대되는 문제점이 있다.
따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 페달실린더가 1개의 챔버를 갖도록 형성되더라도 유압라인이 분리 가능하여, 전장과 밸브 개수를 줄여주는 전자식 유압 브레이크 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 전자식 유압 브레이크 장치는: 페달의 가압에 의해 유압을 생성하는 페달실린더부; 상기 페달을 감지하여 유압을 발생시키는 마스터실린더부; 복수개의 바퀴에 각각 장착되고, 상기 바퀴에 제동력을 제공하는 휠실린더부; 유체가 저장되는 저장부; 상기 페달실린더부와, 상기 휠실린더부 중 일부를 연결하여 유체를 안내하고, 상기 저장부와 상기 마스터실린더부에 연통되는 혼합회로부; 상기 마스터실린더부와, 상기 혼합회로부에 연결되지 않는 상기 휠실린더부를 연결하여 유체를 안내하고, 상기 저장부와 연통되는 마스터회로부; 및 상기 혼합회로부와 상기 마스터회로부를 연결하고, 유체의 이동을 제한하는 유압구획부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 페달실린더부는 1개의 챔버를 형성하는 것을 특징으로 한다.
혼합회로부는: 상기 저장부와 상기 페달실린더부를 연결하는 페달저장부; 상기 페달실린더부에 연결되어 유체를 단속하는 페달단속부; 상기 페달실린더부와 상기 마스터실린더부를 연결하고, 유체를 단속하는 혼합단속부; 상기 페달단속부와 상기 혼합단속부를 연결하고, 상기 휠실린더부에 연결되며, 유체를 단속하는 혼합제동부; 및 상기 혼합제동부와 상기 저장부를 연결하고, 유체를 안내하는 혼합저장부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 페달단속부는: 상기 페달실린더부에 연결되는 페달단속유로; 및 상기 페달단속유로에 장착되어 상기 페달단속유로를 개폐하는 페달단속밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 혼합단속부는: 상기 페달실린더부에 연결되는 혼합단속유로; 상기 혼합단속유로에 장착되어 상기 혼합단속유로를 개폐하는 혼합단속밸브; 상기 혼합단속유로와 상기 마스터실린더부를 연결하고, 체크밸브가 장착되는 혼합체크유로; 및 상기 혼합단속유로와 상기 마스터실린더부를 연결하고, 유체를 안내하는 혼합조절유로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 혼합단속밸브는 정상상태에서 폐쇄되고, 제어신호에 따라 개방되도록 작동하는 노말 클로즈 방식의 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 한다.
상기 혼합제동부는: 상기 페달단속밸브와 상기 혼합단속밸브를 연결하고, 상기 혼합체크유로에 연통되는 혼합연결유로; 상기 혼합연결유로에 장착되어 상기 혼합연결유로를 개폐하는 혼합연결밸브; 상기 혼합연결밸브와 상기 휠실린더부를 연결하는 혼합제동유로; 및 상기 혼합제동유로에 형성되어 상기 혼합제동유로를 개폐하는 혼합제동밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 혼합연결밸브는 정상상태에서 개방되고, 제어신호에 따라 폐쇄되도록 작동하는 노말 오픈 방식의 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 한다.
상기 혼합저장부는: 상기 혼합제동유로와 상기 저장부를 연결하는 혼합저장유로; 및 상기 혼합저장유로에 형성되어 상기 혼합저장유로를 개폐하는 혼합저장밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 마스터회로부는: 상기 저장부와 상기 마스터실린더부를 연결하고, 체크밸브가 형성되는 마스터공급부; 상기 마스터실린더부와 상기 휠실린더부를 연결하고, 유체를 단속하는 마스터제동부; 및 상기 마스터제동부와 상기 저장부를 연결하고, 유체를 안내하는 마스터저장부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 마스터제동부는: 상기 마스터공급부에 연결되는 마스터연결유로; 상기 마스터연결유로에 장착되어 상기 마스터연결유로를 개폐하는 마스터연결밸브; 상기 마스터연결밸브와 상기 휠실린더부를 연결하는 마스터제동유로; 및 상기 마스터제동유로에 형성되어 상기 마스터제동유로를 개폐하는 마스터제동밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 마스터연결밸브는 정상상태에서 개방되고, 제어신호에 따라 폐쇄되도록 작동하는 노말 오픈 방식의 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 한다.
상기 마스터저장부는: 상기 마스터제동유로와 상기 저장부를 연결하는 마스터저장유로; 및 상기 마스터저장유로에 형성되어 상기 마스터저장유로를 개폐하는 마스터저장밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 유압구획부는: 상기 혼합회로부와 상기 마스터회로부를 연결하는 유압유로; 상기 유압유로에 형성되어 상기 유압유로를 개폐하는 구획밸브; 상기 혼합회로부에 장착되어 상기 혼합회로부의 유압을 측정하는 혼합측정기; 및 상기 마스터회로부에 장착되어 상기 마스터회로부의 유압을 측정하는 마스터측정기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전자식 유압 브레이크 장치는: 상기 페달실린더부와 연결되고, 상기 페달에 답력을 제공하는 답력제공부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전자식 유압 브레이크 장치는 전원 공급이 이루어지지 않더라도 매뉴얼 블리딩이 가능한 효과가 있다.
본 발명에 따른 전자식 유압 브레이크 장치는 페달실린더부가 1개의 챔버를 형성하므로, 페달실린더부의 사이즈를 축소시키는 효과가 있다.
본 발명에 따른 전자식 유압 브레이크 장치는 마스터실린더부가 1개의 챔버를 형성하므로, 부품수가 줄어들고 유압 회로가 간소화되는 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 제어부가 불량일 때 유체의 흐름을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 유압 브레이크 장치에서 저압상태의 유체 흐름을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 유압 브레이크 장치에서 고압상태의 유체 흐름을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 유압 브레이크 장치에서 마스터회로부가 불량일 때 유체의 흐름을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 유압 브레이크 장치에서 혼합회로부가 불량일 때 유체의 흐름을 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 제어부가 불량일 때 유체의 흐름을 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 유압 브레이크 장치에서 저압상태의 유체 흐름을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 유압 브레이크 장치에서 고압상태의 유체 흐름을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 유압 브레이크 장치에서 마스터회로부가 불량일 때 유체의 흐름을 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 유압 브레이크 장치에서 혼합회로부가 불량일 때 유체의 흐름을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 유압 브레이크 장치(1)는 페달실린더부(10)와, 마스터실린더부(20)와, 휠실린더부(30)와, 저장부(40)와, 혼합회로부(50)와, 마스터회로부(60)와, 유압구획부(70)를 포함한다.
페달실린더부(10)는 페달(100)의 가압에 의해 유압을 생성한다. 페달실린더부(10)는 1개의 챔버를 형성한다.
본 실시예에서, 페달실린더부(10)는 페달하우징(11)과, 페달로드(12)와, 페달피스톤(13)과, 복원스프링(14)을 포함한다.
페달하우징(11)은 일측(도 1의 우측)이 개구되고, 페달로드(12)는 페달(100)과 연결되어 페달하우징(11)의 개구된 부분으로 삽입된다.
페달피스톤(13)은 페달로드(12)에 결합되어 페달하우징(11)의 내측에 밀착되고, 복원스프링(14)은 페달하우징(11)에 내장되어 페달피스톤(13)을 지지한다.
따라서, 운전자가 페달(100)을 밟으면, 페달로드(12)에 결합된 페달피스톤(13)이 페달하우징(11)의 우측에서 좌측으로 이동되어, 페달하우징(11)에 저장된 유체의 압력이 증대된다(도 1 참조).
마스터실린더부(20)는 페달(100)을 감지하여 유압을 발생시킨다. 마스터실린더부(20)는 1개의 챔버를 형성한다.
본 실시예에서, 마스터실린더부(20)는 마스터하우징(21)과, 마스터피스톤(22)과, 마스터로드(23)와, 구동모터(24)를 포함한다.
마스터하우징(21)은 유체가 내장되는 통 형상을 하고, 마스터피스톤(22)은 마스터하우징(21)에 내장되어 마스터하우징(21)의 내측면에 밀착된다.
마스터로드(23)는 마스터피스톤(22)에 결합되어 마스터하우징(21)을 관통하고, 구동모터(24)는 마스터로드(23)와 결합되고 모터의 구동에 의해 길이가 조절된다.
따라서, 구동모터(24)가 구동되면, 마스터피스톤(22)이 마스터하우징(21)의 내부 우측에서 좌측으로 이동되거나, 마스터하우징(21)의 좌측에서 우측으로 이동된다(도 1 참조).
한편, 마스터실린더부(20)는 제1실링(201)과, 제2실링(202)과, 제3실링(203)과, 제4실링(204)을 포함한다(도 1 참조).
제1실링(201)는 마스터하우징(21)의 우측단부에 형성되어 유체의 누출을 억제한다.
제2실링(202)은 마스터피스톤(22)에 형성되어 마스터하우징(21)의 내측에 밀착된다. 제2실링(202)에 의해 1챔버인 마스터하우징(21)이 구획되고, 구획된 챔버간의 유체 이동이 제한된다.
제3실링(203)과 제4실링(204)은 마스터하우징(21)의 좌측단부에 형성되고, 마스터로드(23)에 밀착되어 유체의 누출을 억제한다.
제2실링(202)과 제3실링(203)은 유압을 견딜수 있는 내구성을 갖지만, 장시간 사용시 손상으로 인해 유체의 누설이 발생할 수 있다.
만일, 제3실링(203)이 손상되는 경우, 제4실링(204)에 의해 유체가 구동모터(24)로 누설되는 것을 방지한다.
휠실린더부(30)는 복수개의 바퀴(300)에 각각 장착되고, 유압이 공급되면 바퀴(300)에 제동력을 제공한다.
본 실시예에서, 바퀴(300)는 통상 4개로 이루어지되, 전륜 우측바퀴(FR)와 전륜 좌측바퀴(FL), 후륜 우측바퀴(RR)와 후륜 좌측바퀴(RL)로 구분된다.
도 1의 좌측에서 우측으로 후륜 좌측바퀴(RL)와, 전륜 우측바퀴(FR)와, 전륜 좌측바퀴(FL)와, 후륜 우측바퀴(RR)가 순차적으로 배치되고, 각각에 휠실린더부(30)가 장착된다.
저장부(40)는 유체를 저장하고, 전자식 유압 브레이크 장치(1)에서 생성되는 유압의 완충작용을 한다.
혼합회로부(50)는 페달실린더부(10)와, 휠실린더부(30) 중 일부를 연결하여 유체를 안내한다. 그리고, 혼합회로부(50)는 저장부(40)와 마스터실린더부(20)에 연통된다.
본 실시예에서, 혼합회로부(50)는 전륜 좌측바퀴(FL)와, 후륜 우측바퀴(RR)에 각각 형성되는 휠실린더부(30)와 연결된다.
마스터회로부(60)는 마스터실린더부(20)와, 혼합회로부(50)에 연결되지 않는 휠실린더부(30)를 연결하여 유체를 안내하고, 저장부(40)와 연통된다.
본 실시예에서, 마스터회로부(60)는 후륜 좌측바퀴(RL)와, 전륜 우측바퀴(FR)에 각각 형성되는 휠실린더부(30)와 연결된다.
유압구획부(70)는 혼합회로부(50)와 마스터회로부(60)를 연결한다. 유압구획부(70)는 혼합회로부(50)와 마스터회로부(60)가 연통되도록 하거나 단절되도록 한다.
혼합회로부(50) 또는 마스터회로부(60) 중 어느 하나가 손상되는 경우, 유압구획부(70)는 혼합회로부(50)와 마스터회로부(60)를 단절시켜 유체의 손실을 방지한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 유압 브레이크 장치(1)는 답력제공부(80)를 더 포함한다.
답력제공부(80)는 페달실린더부(10)와 연결되고 페달(100)에 답력을 제공한다.
본 실시예에서, 답력제공부(80)는 답력유로(81)와, 답력밸브(82)와, 답력제공기(83)를 포함한다.
답력유로(81)는 페달실린더부(10)에 일단부가 연결되고, 답력제공기(83)에 타단부가 연결된다. 답력밸브(82)는 답력유로(81)에 형성되어 답력유로(81)를 개폐한다.
따라서, 운전자가 페달(100)을 밟으면, 페달하우징(11)에 저장된 유체는 답력유로(81)를 통해 답력제공기(83)에 공급되고, 답력제공기(83)는 유압에 대한 완충작용으로 페달(100)에 답력을 제공한다.
이때, 답력유로(81)는 페달하우징(81)에 직접 연결되지 않고, 페달하우징(11)과 연결되어 유체가 이동되는 혼합회로부(50)와 연결될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 유압 브레이크 장치(1)는 제어부(90)를 더 포함한다.
제어부(90)는 전자식 유압 브레이크 장치(1)에 포함되는 각종 센서나 밸브를 제어하여 휠실린더부(30)에 도달되는 유압을 조절한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 혼합회로부(50)는 페달저장부(51)와, 페달단속부(52)와, 혼합단속부(53)와, 혼합제동부(54)와, 혼합저장부(55)를 포함한다.
페달저장부(51)는 저장부(40)와 페달실린더부(10)를 연결한다. 본 실시예에서, 페달저장부(51)의 일단부는 저장부(40)에 연결되고, 페달저장부(51)의 타단부는 페달하우징(11)에 연결된다.
페달단속부(52)는 페달실린더부(10)에 연결되어 유체를 단속하고, 혼합단속부(53)는 페달실린더부(10)와 마스터실린더부(20)를 연결하여 유체를 단속한다.
혼합제동부(54)는 페달단속부(52)와 혼합단속부(53)를 연결한다. 그리고, 혼합제동부(54)는 휠실린더부(30)에 연결되어 유체를 단속한다.
혼합저장부(55)는 혼합제동부(54)와 저장부(40)를 연결하고, 혼합제동부(54)의 유체를 저장부(40)로 안내한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 페달단속부(52)는 페달단속유로(521)와, 페달단속밸브(522)를 포함한다.
페달단속유로(521)는 페달실린더부(10)에 연결된다. 본 실시예에서, 페달단속유로(521)는 페달하우징(11)에 일단부가 연결되고, 페달단속밸브(522)에 타단부가 연결되며, 페달하우징(11)에 내장된 유체를 안내한다.
페달단속밸브(522)는 페달단속유로(521)에 장착되어 페달단속유로(521)를 개폐한다.
한편, 답력제공부(80)의 답력유로(81)는 페달하우징(11)과 직접 연결되지 않고, 페달단속유로(521)에 연결되어도 무방하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 혼합단속부(53)는 혼합단속유로(531)와, 혼합단속밸브(532)와, 혼합체크유로(533)와, 혼합조절유로(534)를 포함한다.
혼합단속유로(531)는 페달실린더부(10)에 연결된다. 본 실시예에서, 혼합단속유로(531)는 페달하우징(11)에 일단부가 연결되고, 혼합단속밸브(532)에 타단부가 연결되며, 페달하우징(11)에 내장된 유체를 안내한다.
혼합단속밸브(532)는 혼합단속유로(531)에 장착되어 혼합단속유로(531)를 개폐한다.
혼합단속밸브(532)는 정상상태에서 폐쇄되고, 제어부(90)의 제어신호에 따라 개방되도록 작동하는 노말 클로즈 방식의 솔레노이드 밸브를 사용한다.
혼합체크유로(533)는 혼합단속유로(531)와 마스터실린더부(20)를 연결하고, 혼합체크밸브(535)를 포함한다.
본 실시예에서, 혼합체크유로(533)의 일단부는 혼합단속유로(531)에 연결된다. 혼합체크유로(533)의 타단부는 마스터피스톤(22)에 의해 구획된 우측챔버(도 1 기준)와 연통되도록 마스터하우징(21)과 연결된다.
혼합체크유로(533)에 형성되는 혼합체크밸브((535)는 페달실린더부(10)에서 마스터실린더부(20)로의 유체 이동을 허용하고, 역방향으로의 유체 이동을 제한한다.
본 실시예에서, 혼합체크유로(533)는 제2실링(202)과 제3실링(203) 사이에 형성되는 마스터하우징(21)과 연통된다.
혼합조절유로(534)는 혼합단속유로(531)와 마스터실린더부(20)를 연결한다.
본 실시예에서, 혼합조절유로(534)의 일단부는 혼합단속유로(531)에 연결된다. 혼합체크유로(533)의 타단부는 제3실링(203)과 제4실링(204) 사이의 마스터하우징(21)에 연통된다.
만일, 제3실링(203)이 손상되는 경우, 제4실링(204)에 의해 유체가 구동모터(24)로 누설되는 것을 방지할 뿐만 아니라, 제3실링(203)과 제4실링(204) 사이에 위치되는 혼합조절유로(534)를 통해 유체가 저장부(40)로 이동될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 혼합제동부(54)는 혼합연결유로(541)와, 혼합연결밸브(542)와, 혼합제동유로(543)와, 혼합제동밸브(544)를 포함한다.
혼합연결유로(541)는 페달단속밸브(522)와 혼합단속밸브(532)를 연결하고, 혼합체크유로(533)에 연통된다. 본 실시예에서, 혼합연결유로(541)는 혼합체크밸브(535)와 마스터실린더부(20) 사이에 형성되는 혼합체크유로(535)와 연결된다.
혼합연결유로(541)는 페달단속밸브(522)와 혼합단속밸브(532)를 통과하는 유체를 휠실린더부(30) 방향으로 안내하도록 연장되며, 연장된 혼합연결유로(541)에는 혼합연결유로(541)를 개폐하는 혼합연결밸브(542)가 장착된다.
혼합연결밸브(542)는 정상상태에서 개방되고, 제어부(90)의 제어신호에 따라 폐쇄되도록 작동하는 노말 오픈 방식의 솔레노이드 밸브를 사용한다.
혼합제동유로(543)는 혼합연결밸브(542)에 일단부가 연결되고, 휠실린더부(30)에 타단부가 연결되어, 혼합연결밸브(542)를 통과한 유체를 휠실린더부(30)로 안내한다.
본 실시예에서, 혼합제동유로(543)는 전륜 좌측바퀴(FL)와, 후륜 우측바퀴(RR)에 각각 형성되는 휠실린더부(30)로 유체를 안내하도록 분기된다.
혼합제동밸브(544)는 혼합제동유로(543)에 형성되어 혼합제동유로(543)를 개폐한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 혼합저장부(55)는 혼합저장유로(551)와 혼합저장밸브(552)를 포함한다.
혼합저장유로(551)는 혼합제동유로(543)와 저장부(40)를 연결하여, 휠실린더부(30)에 제동압을 제공하는 유체가 저장부(40)로 복귀하도록 유체를 안내한다.
혼합저장밸브(552)는 혼합저장유로(551)에 형성되어 혼합저장유로(551)를 개폐한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마스터회로부(60)는 마스터공급부(61)와, 마스터제동부(62)와, 마스터저장부(63)를 포함한다.
마스터공급부(61)는 저장부(40)와 마스터실린더부(20)를 연결하고, 공급체크밸브(611)를 포함한다.
공급체크밸브(611)는 저장부(40)에서 마스터실린더(20)로의 유체 이동을 허용하고, 역방향으로의 유체 이동을 제한한다.
본 실시예에서, 마스터공급부(61)는 제1실링(201)과 제2실링(202) 사이에 형성되는 마스터실린더(21)와 연통된다.
마스터제동부(62)는 마스터실린더부(20)와 휠실린더부(30)를 연결하고, 유체를 단속한다.
마스터저장부(63)는 마스터제동부(62)와 저장부(40)를 연결하고, 유체를 안내한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마스터제동부(62)는 마스터연결유로(621)와, 마스터연결밸브(622)와, 마스터제동유로(623)와, 마스터제동밸브(624)를 포함한다.
마스터연결유로(621)는 일단부가 마스터공급부(61)에 연결된다. 본 실시예에서, 마스터연결유로(621)의 일단부는 공급체크밸브(611)와 마스터하우징(21) 사이에 형성되는 마스터공급부(61)에 연통된다.
마스터연결유로(621)는 마스터하우징(21)에서 공급되는 유체를 휠실린더부(30) 방향으로 안내하도록 연장되며, 연장된 마스터연결유로(621)에는 마스터연결유로(621)를 개폐하는 마스터연결밸브(622)가 장착된다.
마스터연결밸브(622)는 정상상태에서 개방되고, 제어부(90)의 제어신호에 따라 폐쇄되도록 작동하는 노말 오픈 방식의 솔레노이드 밸브를 사용한다.
마스터제동유로(623)는 마스터연결밸브(622)에 일단부가 연결되고, 휠실린더부(30)에 타단부가 연결되어, 마스터연결밸브(622)를 통과한 유체를 휠실린더부(30)로 안내한다.
본 실시예에서, 마스터제동유로(623)는 후륜 좌측바퀴(RL)와, 전륜 우측바퀴(FR)에 각각 형성되는 휠실린더부(30)로 유체를 안내하도록 분기된다.
마스터제동밸브(624)는 마스터제동유로(623)에 형성되어 마스터제동유로(623)를 개폐한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마스터저장부(63)는 마스터저장유로(631)와, 마스터저장밸브(632)를 포함한다.
마스터저장유로(631)는 마스터제동유로(623)와 저장부(40)를 연결하여, 휠실린더부(30)에 제동압을 제공하는 유체가 저장부(40)로 복귀하도록 유체를 안내한다.
마스터저장밸브(632)는 마스터저장유로(631)에 형성되어 마스터저장유로(631)를 개폐한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유압구획부(70)는 유압유로(71)와, 구획밸브(72)와, 혼합측정기(73)와 마스터측정기(74)를 포함한다.
유압유로(71)는 혼합회로부(50)와 마스터회로부(60)를 연결한다. 본 실시예에서, 유압유로(71)의 우측단부는 혼합제동유로(543)에 연결되고, 유압유로(71)의 좌측단부는 마스터제동유로(623)에 연결된다(도 1 참조).
구획밸브(72)는 유압유로(71)에 형성되어 유압유로(71)를 개폐하여, 혼합회로부(50)와 마스터회로부(60)를 연결하거나 분리시킨다.
혼합측정기(73)는 혼합회로부(50)에 장착되어 혼합회로부(50)의 유압을 측정하고, 마스터측정기(74)는 마스터회로부(60)에 장착되어 마스터회로부(60)의 유압을 측정한다.
본 실시예에서, 혼합측정기(73)는 혼합제동유로(543)의 유압을 측정하여 제어부(90)에 측정신호를 전송하고, 마스터측정기(74)는 마스터제동유로(623)의 유압을 측정하여 제어부(90)에 측정신호를 전송한다.
제어부(90)는 이들의 측정신호를 수신하여 유압유로(71)가 개폐되도록 구획밸브(72)를 제어한다.
상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 유압 브레이크 장치(1)에서 제어부(90)의 손상 발생시 유체의 흐름을 설명하면 다음과 같다(도 2 참조).
제어부(90)가 손상되면, 마스터실린더부(20)의 구동모터(24)가 구동되지 않는다. 이때, 혼합연결밸브(542)는 혼합연결유로(541)를 개방하며, 마스터연결밸브(622)는 마스터연결유로(621)를 개방한다.
또한, 혼합단속밸브(532)는 혼합단속유로(531)를 폐쇄하고, 구획밸브(72)가 유압유로(71)를 폐쇄한다. 페달단속밸브(522)는 페달단속유로(521)를 개방한다.
제어부(90)가 손상된 상태에서 운전자가 페달(100)을 밟으면, 페달하우징(11)에 저장된 유체의 압력이 증대된다.
페달하우징(11)에 저장된 유체 중 일부는 혼합제동부(54)를 통해 전륜 좌측바퀴(FL)와, 후륜 우측바퀴(RR)에 각각 형성되는 휠실린더부(30)로 이동되어 이들에 제동력을 제공한다.
그리고, 페달하우징(11)에 저장된 유체 중 일부는 혼합연결유로(541)와 연통된 혼합체크유로(533)를 통해 마스터하우징(21)에 공급된다.
마스터하우징(21)의 우측으로 공급되는 유체는 마스터피스톤(22)을 좌측으로 이동시킨다.
마스터피스톤(22)이 좌측으로 이동되면, 마스터하우징(21)에 저장된 유체의 압력이 증대된다.
마스터하우징(21)에 저장된 유체는 마스터제동부(62)를 통해 후륜 좌측바퀴(RL)와, 전륜 우측바퀴(FR)에 각각 형성되는 휠실린더부(30)로 이동되어 이들에 제동력을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 유압 브레이크 장치(1)에서 정상적인 저압제동이 이루어지는 유체의 흐름을 설명하면 다음과 같다(도 3 참조).
정상적인 저압제동시에는 마스터실린더부(20)의 유압에 의해서만 휠실린더부(30)에 제동력이 제공된다.
정상적인 저압제동시에는 혼합연결밸브(542)에 의해 혼합연결유로(541)가 폐쇄되며, 마스터연결밸브(622)에 의해 마스터연결유로(621)가 개방된다.
또한, 혼합단속밸브(532)에 의해 혼합단속유로(535)가 개방되고, 구획밸브(72)에 의해 유압유로(71)가 개방되며, 페달단속밸브(522)에 의해 페달단속유로(521)가 폐쇄된다.
상기한 상태에서 운전자가 페달(100)을 밟으면, 페달하우징(11)에 저장된 유체는 답력유로(81)를 따라 답력제공기(83)에 공급되고, 답력제공기(82)는 공급되는 유체에 대한 완충작용을 하여 페달(100)에 답력을 제공한다.
운전자의 페달(100) 조작이 센서에 의해 감지되면, 제어부(90)의 제어로 구동모터(24)가 구동되어, 마스터피스톤(22)이 좌측으로 이동된다.
마스터피스톤(22)이 좌측으로 이동되면, 마스터하우징(21) 내부에 저장된 유체의 압력이 증대되고, 고압의 유체는 마스터제동부(62)를 통해 휠실린더부(30)에 도달된다.
이때, 구획밸브(72)에 의해 유압유로(71)가 개방되므로, 마스터제동부(62)에 공급된 유체 중 일부는 혼합제동부(54)와 연결된 휠실린더부(30)에 도달된다.
한편, 마스터피스톤(22)이 좌측으로 이동되면, 저장부(40)의 유체가 혼합체크유로(533)를 통해 마스터피스톤(22)의 우측 챔버로 유입된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 유압 브레이크 장치(1)에서 정상적인 고압제동이 이루어지는 유체의 흐름을 설명하면 다음과 같다(도 4 참조).
정상적인 고압제동시에는 에이비에스(ABS)에 의한 차량 제동이 실시되는 것으로서, 마스터실린더부(20)의 왕복 유압에 의해서만 휠실린더부(30)에 제동력이 제공된다.
이때, 혼합연결밸브(542)에 의해 혼합연결유로(541)가 개방되며, 마스터연결밸브(622)에 의해 마스터연결유로(621)가 폐쇄된다.
이로 인해, 마스터연결밸브(622)를 통과한 유체는 마스터연결밸브(622)를 우회하여 마스터제동유로(623)와 연결되는 마스터우회유로(629)를 통해 이동된다.
마스터우회유로(629)에 형성되는 우회체크밸브(628)는 마스터제동유로(623)의 유압이 마스터연결유로(621)로 역류되는 것을 방지한다.
한편, 혼합단속밸브(532)에 의해 혼합단속유로(535)가 개방되고, 구획밸브(72)에 의해 유압유로(71)가 개방되며, 페달단속밸브(522)에 의해 페달단속유로(521)가 폐쇄된다.
상기한 상태에서 운전자가 페달(100)을 밟으면, 페달하우징(11)에 저장된 유체는 답력유로(81)를 따라 답력제공기(83)에 공급되고, 답력제공기(82)는 공급되는 유체에 대한 완충작용을 하여 페달(100)에 답력을 제공한다.
운전자의 페달(100) 조작이 센서에 의해 감지되면, 제어부(90)의 제어로 구동모터(24)가 구동되어, 마스터피스톤(22)이 좌측과 우측으로 왕복 이동된다.
만일, 마스터피스톤(22)이 좌측으로 이동되면, 마스터하우징(21) 내부에 저장된 유체의 압력이 증대된다.
이때, 마스터연결밸브(622)가 폐쇄되어 마스터피스톤(22)의 우측에 형성되는 챔버에도 유압이 형성되어, 마스터실린더부(20)의 유효경이 감소된다.
마스터실린더부(20)의 유효경이 감소하면, 구동모터(24)의 적은 토크에도 불구하고 상대적으로 높은 유압 생성이 가능하다.
따라서, 마스터실린더부(20)에서 생성된 유압은 혼합제동부(54)와 마스터제동부(62)에 유입되어 각 휠실린더부(30)에 제동력을 제공한다.
마스터피스톤(22)이 우측으로 이동되면, 링 타입의 마스터피스톤(22) 단면적이 유효경이 되므로, 마스터피스톤(22)의 좌우에 형성되는 챔버에 높은 유압이 생성된다.
이때, 마스터연결밸브(622)가 폐쇄되어 있으므로, 마스터피스톤(22)의 좌측 챔버로 유체가 역류되지 않는다.
고압 작동 후 감압시에는 제어부(90)가 마스터연결밸브(622)와, 혼합단속밸브(532)와, 마스터저장밸브(632)와, 혼합저장밸브(552)와 구동모터(24)를 상황에 맞게 제어한다.
한편, 고압작동시에는 휠실린더부(30)에서 발생한 유압을 마스터저장밸브(632)와, 혼합저장밸브(552)를 통해 저장부(40)로 이동시킨다.
마스터피스톤(22)을 지속적으로 왕복 이동시키면서 마스터저장밸브(632)와, 혼합저장밸브(552)를 통해 휠실린더부(30)의 유체를 이동시키면, 마스터피스톤(22)의 스트로크가 소진되면서 압력을 형성 시키지 못하게 된다.
따라서, 고압작동시에는 플런저 펌프의 원리를 이용하여, 마스터피스톤(22)을 왕복 작동시키면서 유로에 유체를 지속적으로 공급한다.
즉, 마스터피스톤(22)을 좌측으로 움직이면, 혼합체크유로(533)에 형성되는 혼합체크밸브(535)를 통해 마스터피스톤(22)의 우측에 형성되는 챔버로 유체가 공급된다.
그리고, 마스터피스톤(22)이 우측으로 움직이면, 저장부(40)의 유체는 마스터공급부(61)에 형성되는 공급체크밸브(611)를 통해 마스터피스톤(22)의 좌측에 형성되는 챔버로 유입된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 유압 브레이크 장치(1)에서 마스터회로부(60)의 손상시 유체의 흐름을 설명하면 다음과 같다(도 5 참조).
제어부(90) 초기화시 페달단속밸브(521)가 폐쇄된 상태에서 유체를 가압하고, 마스터측정기(74)가 압력을 감지하지 못하게 되는 경우, 제어부(90)는 마스터회로부(60)가 파손된 것으로 간주한다.
마스터회로부(60)가 파손되면, 제어부(90)의 제어로 인해, 구획밸브(72)는 폐쇄되고, 마스터피스톤(22)의 초기 위치는 마스터하우징(21)의 좌측으로 이동된다.
상기한 상태에서, 운전자가 페달(100)을 밟으면, 페달하우징(11)에 저장된 유체는 답력유로(81)를 따라 답력제공기(83)에 공급되고, 답력제공기(82)는 공급되는 유체에 대한 완충작용을 하여 페달(100)에 답력을 제공한다.
운전자의 페달(100) 조작이 센서에 의해 감지되면, 제어부(90)의 제어로 구동모터(24)가 구동되어, 마스터피스톤(22)이 우측으로 이동된다.
마스터피스톤(22)이 우측으로 이동되면, 마스터하우징(21) 내부에 저장된 유체는 혼합제동부(54)를 통해 휠실린더부(30)에 도달된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 유압 브레이크 장치(1)에서 혼합회로부(50)의 손상시 유체의 흐름을 설명하면 다음과 같다(도 6 참조).
제어부(90) 초기화시 페달단속밸브(521)가 폐쇄된 상태에서 유체를 가압하고, 혼합측정기(73)가 압력을 감지하지 못하게 되는 경우, 제어부(90)는 혼합회로부(50)가 파손된 것으로 간주한다.
혼합회로부(50)가 파손되면, 제어부(90)의 제어로 인해, 구획밸브(72)는 폐쇄되고, 마스터피스톤(22)의 초기 위치는 마스터하우징(21)의 우측으로 이동된다.
상기한 상태에서, 운전자가 페달(100)을 밟으면, 페달하우징(11)에 저장된 유체는 답력유로(81)를 따라 답력제공기(83)에 공급되고, 답력제공기(82)는 공급되는 유체에 대한 완충작용을 하여 페달(100)에 답력을 제공한다.
운전자의 페달(100) 조작이 센서에 의해 감지되면, 제어부(90)의 제어로 구동모터(24)가 구동되어, 마스터피스톤(22)이 좌측으로 이동된다.
마스터피스톤(22)이 좌측으로 이동되면, 마스터하우징(21) 내부에 저장된 유체는 마스터제동부(62)를 통해 휠실린더부(30)에 도달된다.
이때, 마스터저장밸브(632)가 개방되어 마스터제동부(62)와 저장부(40)를 연결시켜 줌으로써, 마스터제동부(62)에 잔류하는 유압이 소진된다.
본 발명에 따른 전자식 유압 브레이크 장치(1)는 전원 공급이 이루어지지 않더라도 매뉴얼 블리딩이 가능하다.
본 발명에 따른 전자식 유압 브레이크 장치(1)는 페달실린더부(10)가 1개의 챔버를 형성하므로, 페달실린더부(10)의 사이즈를 축소시킬 수 있다.
본 발명에 따른 전자식 유압 브레이크 장치(1)는 마스터실린더부(20)가 1개의 챔버를 형성하므로, 부품수가 줄어들고 유압 회로가 간소화될 수 있다.
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 : 페달실린더부 11 : 페달하우징
12 : 페달로드 13 : 페달피스톤
14 : 복원스프링 20 : 마스터실린더부
21 : 마스터하우징 22 : 마스터피스톤
23 : 마스터로드 24 : 구동모터
30 : 휠실린더부 40 : 저장부
50 : 혼합회로부 51 : 페달저장부
52 : 페달단속부 53 : 혼합단속부
54 : 혼합제동부 55 : 혼합저장부
60 : 마스터회로부 61 : 마스터공급부
62 : 마스터제동부 63 : 마스터저장부
70 : 유압구획부 71 : 유압유로
72 : 유압유로 73 : 혼합측정기
74 : 마스터측정기 80 : 답력제공부
81 : 답력유로 82 : 답력밸브
83 : 답력제공기 90 : 제어부
100 : 페달 521 : 페달단속유로
522 : 페달단속밸브 531 : 혼합단속유로
532 : 혼합단속밸브 533 : 혼합체크유로
534 : 혼합조절유로 541 : 혼합연결유로
542 ; 혼합연결밸브 543 : 혼합제동유로
544 : 혼합제동밸브 551 : 혼합저장유로
552 : 혼합저장밸브 611 : 공급체크밸브
621 : 마스터연결유로 622 : 마스터연결밸브
623 : 마스터제동유로 624 : 마스터제동밸브
631 : 마스터저장유로 632 : 마스터저장밸브

Claims (15)

  1. 페달의 가압에 의해 유압을 생성하는 페달실린더부;
    상기 페달을 감지하여 유압을 발생시키는 마스터실린더부;
    복수개의 바퀴에 각각 장착되고, 상기 바퀴에 제동력을 제공하는 휠실린더부;
    유체가 저장되는 저장부;
    상기 페달실린더부와, 상기 휠실린더부 중 일부를 연결하여 유체를 안내하고, 상기 저장부와 상기 마스터실린더부에 연통되는 혼합회로부;
    상기 마스터실린더부와, 상기 혼합회로부에 연결되지 않는 상기 휠실린더부를 연결하여 유체를 안내하고, 상기 저장부와 연통되는 마스터회로부; 및
    상기 혼합회로부와 상기 마스터회로부를 연결하고, 유체의 이동을 제한하는 유압구획부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 유압 브레이크 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 페달실린더부는 1개의 챔버를 형성하는 것을 특징으로 하는 전자식 유압 브레이크 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 혼합회로부는
    상기 저장부와 상기 페달실린더부를 연결하는 페달저장부;
    상기 페달실린더부에 연결되어 유체를 단속하는 페달단속부;
    상기 페달실린더부와 상기 마스터실린더부를 연결하고, 유체를 단속하는 혼합단속부;
    상기 페달단속부와 상기 혼합단속부를 연결하고, 상기 휠실린더부에 연결되며, 유체를 단속하는 혼합제동부; 및
    상기 혼합제동부와 상기 저장부를 연결하고, 유체를 안내하는 혼합저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 유압 브레이크 장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 페달단속부는
    상기 페달실린더부에 연결되는 페달단속유로; 및
    상기 페달단속유로에 장착되어 상기 페달단속유로를 개폐하는 페달단속밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 유압 브레이크 장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 혼합단속부는
    상기 페달실린더부에 연결되는 혼합단속유로;
    상기 혼합단속유로에 장착되어 상기 혼합단속유로를 개폐하는 혼합단속밸브;
    상기 혼합단속유로와 상기 마스터실린더부를 연결하고, 체크밸브가 장착되는 혼합체크유로; 및
    상기 혼합단속유로와 상기 마스터실린더부를 연결하고, 유체를 안내하는 혼합조절유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 유압 브레이크 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 혼합단속밸브는 정상상태에서 폐쇄되고, 제어신호에 따라 개방되도록 작동하는 노말 클로즈 방식의 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 하는 전자식 유압 브레이크 장치.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 혼합제동부는
    상기 페달단속밸브와 상기 혼합단속밸브를 연결하고, 상기 혼합체크유로에 연통되는 혼합연결유로;
    상기 혼합연결유로에 장착되어 상기 혼합연결유로를 개폐하는 혼합연결밸브;
    상기 혼합연결밸브와 상기 휠실린더부를 연결하는 혼합제동유로; 및
    상기 혼합제동유로에 형성되어 상기 혼합제동유로를 개폐하는 혼합제동밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 유압 브레이크 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 혼합연결밸브는 정상상태에서 개방되고, 제어신호에 따라 폐쇄되도록 작동하는 노말 오픈 방식의 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 하는 전자식 유압 브레이크 장치.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 혼합저장부는
    상기 혼합제동유로와 상기 저장부를 연결하는 혼합저장유로; 및
    상기 혼합저장유로에 형성되어 상기 혼합저장유로를 개폐하는 혼합저장밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 유압 브레이크 장치.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 마스터회로부는
    상기 저장부와 상기 마스터실린더부를 연결하고, 체크밸브가 형성되는 마스터공급부;
    상기 마스터실린더부와 상기 휠실린더부를 연결하고, 유체를 단속하는 마스터제동부; 및
    상기 마스터제동부와 상기 저장부를 연결하고, 유체를 안내하는 마스터저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 유압 브레이크 장치.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 마스터제동부는
    상기 마스터공급부에 연결되는 마스터연결유로;
    상기 마스터연결유로에 장착되어 상기 마스터연결유로를 개폐하는 마스터연결밸브;
    상기 마스터연결밸브와 상기 휠실린더부를 연결하는 마스터제동유로; 및
    상기 마스터제동유로에 형성되어 상기 마스터제동유로를 개폐하는 마스터제동밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 유압 브레이크 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 마스터연결밸브는 정상상태에서 개방되고, 제어신호에 따라 폐쇄되도록 작동하는 노말 오픈 방식의 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 하는 전자식 유압 브레이크 장치.
  13. 제 11항에 있어서, 상기 마스터저장부는
    상기 마스터제동유로와 상기 저장부를 연결하는 마스터저장유로; 및
    상기 마스터저장유로에 형성되어 상기 마스터저장유로를 개폐하는 마스터저장밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 유압 브레이크 장치.
  14. 제 1항에 있어서, 상기 유압구획부는
    상기 혼합회로부와 상기 마스터회로부를 연결하는 유압유로;
    상기 유압유로에 형성되어 상기 유압유로를 개폐하는 구획밸브;
    상기 혼합회로부에 장착되어 상기 혼합회로부의 유압을 측정하는 혼합측정기; 및
    상기 마스터회로부에 장착되어 상기 마스터회로부의 유압을 측정하는 마스터측정기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 유압 브레이크 장치.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 페달실린더부와 연결되고, 상기 페달에 답력을 제공하는 답력제공부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 유압 브레이크 장치.
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