KR20180126288A

KR20180126288A - 전자식 브레이크 시스템

Info

Publication number: KR20180126288A
Application number: KR1020170061149A
Authority: KR
Inventors: 요르그 파이겔 한스
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2017-05-17
Filing date: 2017-05-17
Publication date: 2018-11-27
Also published as: CN108944878A; KR102353022B1; DE102018207771A1; US20220105907A1; US20180334149A1; US12109991B2

Abstract

전자식 브레이크 시스템을 개시한다. 본 발명에 따른 전자식 브레이크 시스템은 페달작동부; 제1 휠브레이크와 제1 유압서킷을 통해 연결되는 제1 액압공급부; 제2 휠브레이크와 제2 유압서킷을 통해 연결되는 제2 액압공급부; 상기 제1 유압서킷에 구비되고, 상기 제1 액압공급부의 인렛포트와 아웃렛포트를 연결하는 제1 컨트롤밸브; 상기 제2 유압서킷에 구비되고, 상기 제2 액압공급부의 인렛포트와 아웃렛포트를 연결하는 제2 컨트롤밸브; 상기 제1 액압공급부와 제2 액압공급부에 각각 연결되는 제1 서킷 액압센서 및 제2 서킷 액압센서; 상기 제1 유압서킷에 구비되고, 상기 제1 휠브레이크와 상기 제1 서킷 액압센서 사이에 마련되는 제1 인렛밸브; 상기 제2 유압서킷에 구비되고, 상기 제2 휠브레이크와 상기 제2 서킷 액압센서 사이에 마련되는 제2 인렛밸브; 상기 제1 유압서킷에 구비되고 상기 제1 휠브레이크와 상기 제1 액압공급부의 인렛포트 사이에 마련되는 제1 아웃렛밸브; 상기 제2 유압서킷에 구비되고 상기 제2 휠브레이크와 상기 제2 액압공급부의 인렛포트 사이에 마련되는 제2 아웃렛밸브;를 포함할 수 있다.

Description

전자식 브레이크 시스템{ELECTRIC BRAKE SYSTEM}

본 발명은 전자식 브레이크 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 페달의 변위에 대응하는 전기적 신호를 이용하여 제동력을 발생시키는 전자식 브레이크 시스템에 관한 것이다.

차량에는 제동을 위한 브레이크 시스템이 필수적으로 장착되는데, 최근에 보다 강력하고 안정된 제동력을 얻기 위한 여러 종류의 시스템이 제안되고 있다.

브레이크 시스템의 일례로는 제동시 휠의 미끄러짐을 방지하는 안티록 브레이크 시스템(ABS: Anti-Lock Brake System)과, 차량의 급발진 또는 급가속시 구동륜의 슬립을 방지하는 브레이크 트랙션 제어 시스템(BTCS: Brake Traction Control System)과, 안티록 브레이크 시스템과 트랙션 제어를 조합하여 브레이크 액압을 제어함으로써 차량의 주행상태를 안정적으로 유지시키는 차량자세제어 시스템(ESC: Electronic Stability Control System) 등이 있다.

일반적으로 전자식 브레이크 시스템은 운전자가 페달을 밟으면 페달의 변위를 감지하는 페달 변위센서로부터 운전자의 제동의지를 전기적 신호로 전달받아 휠 실린더로 압력을 공급하는 액츄에이터를 포함한다.

위와 같은 액츄에이터가 마련된 전자식 브레이크 시스템은 유럽 등록특허 EP 2 520 473호에 개시되어 있다. 개시된 문헌에 따르면, 액츄에이터는 페달의 답력에 따라 모터가 작동하여 제동압을 발생시키도록 이루어진다. 이때, 제동압은 모터의 회전력을 직선운동으로 변환하여 피스톤을 가압함으로써 발생하게 된다.

EP 2 520 473 A1 (Honda Motor Co., Ltd.) 2012. 11. 7.

본 발명의 실시예들은 액츄에이터를 이용하여 제동압을 발생시키고 효율적으로 제작 및 구동되는 전자식 브레이크 시스템을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 페달작동부; 제1 휠브레이크와 제1 유압서킷을 통해 연결되는 제1 액압공급부; 제2 휠브레이크와 제2 유압서킷을 통해 연결되는 제2 액압공급부; 상기 제1 유압서킷에 구비되고, 상기 제1 액압공급부의 인렛포트와 아웃렛포트를 연결하는 제1 컨트롤밸브; 상기 제2 유압서킷에 구비되고, 상기 제2 액압공급부의 인렛포트와 아웃렛포트를 연결하는 제2 컨트롤밸브; 상기 제1 액압공급부와 제2 액압공급부에 각각 연결되는 제1 서킷 액압센서 및 제2 서킷 액압센서; 상기 제1 유압서킷에 구비되고, 상기 제1 휠브레이크와 상기 제1 서킷 액압센서 사이에 마련되는 제1 인렛밸브; 상기 제2 유압서킷에 구비되고, 상기 제2 휠브레이크와 상기 제2 서킷 액압센서 사이에 마련되는 제2 인렛밸브; 상기 제1 유압서킷에 구비되고 상기 제1 휠브레이크와 상기 제1 액압공급부의 인렛포트 사이에 마련되는 제1 아웃렛밸브; 상기 제2 유압서킷에 구비되고 상기 제2 휠브레이크와 상기 제2 액압공급부의 인렛포트 사이에 마련되는 제2 아웃렛밸브;를 포함하는 전자식 브레이크 시스템이 제공될 수 있다.

상기 제1 및 제2 액압공급부는 각각 펌프유닛과 상기 펌프유닛을 작동시키는 구동유닛을 포함할 수 있다.

상기 구동유닛은 브러쉬타입 모터일 수 있다.

상기 펌프유닛은 제1 펌프유닛과 제2 펌프유닛을 포함할 수 있다.

상기 제1 액압공급부와 상기 제1 유압서킷과 제1 전자제어유닛(E1)은 제1 모듈에 통합 설치될 수 있다.

상기 제2 액압공급부와 상기 제2 유압서킷과 제2 전자제어유닛(E2)은 제2 모듈에 통합 설치될 수 있다.

상기 제1 액압공급부의 인렛포트와 연결되는 제1 리저버챔버; 및 상기 제2 액압공급부의 인렛포트와 연결되는 제2 리저버챔버;를 더 포함하고, 상기 제1 리저버챔버는 상기 제1 모듈에 구비되고, 상기 제2 리저버챔버는 상기 제2 모듈에 구비될 수 있다.

제1 전력공급원에 의해 지원되고, 상기 제1 액압공급부와 상기 제1 유압서킷을 제어하여 상기 제1 휠브레이크의 제동압 발생을 제어하는 제1 전기서킷을 더 포함할 수 있다.

제2 전력공급원에 의해 지원되고, 상기 제2 액압공급부와 상기 제2 유압서킷을 제어하여 상기 제2 휠브레이크의 제동압 발생을 제어하는 제2 전기서킷을 포함할 수 있다.

상기 제1 전기서킷은 상기 제1 휠브레이크와 제3 휠브레이크의 제동압 발생을 함께 제어하고, 상기 제2 전기서킷은 상기 제2 휠브레이크와 제4 휠브레이크의 제동압 발생을 함께 제어할 수 있다.

상기 제1 및 제2 전기서킷 간의 정보전달을 수행하는 통신 인터페이스를 더 포함할 수 있다.

상기 통신 인터페이스는 제1 및 제2 전기서킷과 전기적으로 독립적으로 작동될 수 있다.

상기 페달작동부는 상기 운전자의 제동의지를 감지하고 상기 전기서킷에 신호를 전달하는 페달 변위센서를 구비할 수 있다.

상기 페달 변위센서는 상기 제1 전력공급원과 연결되는 제1 페달 변위센서와 상기 제2 전력공급원과 연결되는 제2 페달 변위센서를 포함할 수 있다.

상기 페달작동부는 실린더챔버와, 시뮬레이터챔버를 포함할 수 있다.

상기 실린더챔버는 제1 실린더챔버과 제2 실린더챔버를 포함하고, 상기 제1 액압공급부의 인렛포트는 상기 제1 실린더챔버와 연결되고, 상기 제2 액압공급부의 인렛포트는 상기 제2 실린더챔버와 연결될 수 있다.

상기 시뮬레이터챔버는 시뮬레이터부와, 제1 리저버밸브를 거쳐 상기 리저버와 연결될 수 있다.

상기 실린더챔버는 제2 리저버밸브를 거쳐 상기 리저버와 연결될 수 있다.

상기 시뮬레이터챔버는 제1 리저버밸브를 거쳐 상기 리저버와 연결되고, 상기 실린더챔버는 제2 리저버밸브를 거쳐 상기 리저버와 연결되되, 폴백모드의 공기 또는 작동유체의 누출 테스트 시에는, 상기 제1 리저버밸브와 제2 리저버밸브를 폐쇄하고 상기 제1 및 제2 액압공급부에서 액압을 발생시킬 수 있다.

상기 제1 액압공급부와 제2 액압공급부의 아웃렛포트는 밸런스밸브를 거쳐 상호 연결될 수 있다.

상기 제1 액압공급부의 아웃렛포트는 제3 휠브레이크와 유압식으로 연결되고, 상기 제2 액압공급부의 아웃렛포트는 제4 휠브레이크와 유압식으로 연결될 수 있다.

상기 제1 액압공급부와 제2 액압공급부와 상기 제1 유압서킷과 제2 유압서킷은 하나의 모듈에 통합 설치될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 자동주행운전 상황에서 어느 하나의 전기서킷의 실패시에도 ESC(electronic stability control)가 정상작동 되며, 모듈화된 브레이크 시스템으로써 효율적으로 작동될 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템을 도시한다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템을 도시한다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템을 도시한다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템을 도시한다.

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 발명의 제1 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템을 도시한다. 도면을 참조하면, 제1 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템은 크게 페달작동부(100)와 제1 액압공급부(210) 및 제2 액압공급부(220)를 포함하는 액압공급부(200), 제1 유압서킷과 제2 유압서킷에 각각 구비되는 인렛밸브(V10)와 아웃렛밸브(V20), 액압공급부(200)의 인렛포트와 아웃렛포트를 연결하는 컨트롤밸브(V31, V32), 페달(10)과 연결되는 페달작동부(500), 페달작동부(500)와 연결되어 운전자에 페달감을 제공하는 시뮬레이터유닛(400)을 포함할 수 있다.

페달(10)은 운전자의 제동의지를 전달받아 제1 피스톤(513)에 전진력을 가하기 위한 수단으로, 그와 연결된 인풋로드(11)로 제1 피스톤(513)을 밀어 실린더챔버(510)를 가압할 수 있다. 이때 인풋로드(11)에는 측방으로 돌출된 걸림턱(12)이 마련되어 인풋로드(11)가 전진시 걸림턱(12)으로 제2 피스톤(532)을 동시에 가압할 수 있다.

페달(10)은 전자식 브레이크 시스템에 사용되는 것으로, 그의 변위를 감지하는 페달 변위센서(120a, 120b)로부터 운전자의 제동의지를 전기적 신호로 전달받아 휠브레이크에 압력을 공급할 수 있다.

휠브레이크(20)는 작동유체에 의해 가압되는 캘리퍼와, 캘리퍼에 의해 제동되는 휠을 포함할 수 있다. 이러한 휠브레이크 유닛(20)은 그로 전달되는 작동유체에 의해 가압되어, 휠을 제동시킴으로써 차량에 제동력을 발생시킨다. 이러한 휠브레이크(20)는 제1 내지 제 4 휠브레이크(21, 22, 23, 24)를 포함하고, 이들은 차량의 전후륜의 좌우측에 각각 마련되는 FL, FR, RL, RR 중 어느 하나일 수 있다.

리저버(30)는 내부에 작동유체를 저장하고 브레이크 시스템에 작동유체를 공급하기 위한 수단으로, 외부에서 작동유체를 추가로 공급하도록 상부에 주입구가 형성된 형태의 저장소일 수 있다. 리저버(30)는 제1 리저버챔버(31)와 제2 리저버챔버(32)를 구비하고, 제1 리저버챔버(31)는 제1 유압서킷에 작동유체를 공급하고, 제2 리저버챔버(32)는 제2 유압서킷에 작동유체를 공급할 수 있다. 여기서, 리저버 변위센서(150)는 리저버(30)의 수위를 감지하기 위하여 마련될 수 있다.

한 쌍의 유압서킷(S1, S2)에는 액압공급부(200)의 인렛포트와 네 개의 휠브레이크(20)를 연결하는 라인에 각각 아날로그 작동식 평상시 개방형 인렛밸브(V10)가 마련되고, 휠브레이크(20)와 액압공급부(200)의 아웃렛포트를 연결하는 라인에 각각 아날로그 작동식 평상시 폐쇄형 아웃렛밸브(V20)가 마련될 수 있다.

인렛밸브(V10)는 제1 내지 제4 인렛밸브(V11, V12, V13, V14)를 포함한다. 제1 인렛밸브(V11)는 제1 액압공급부(210)의 아웃렛포트(210b)와 제1 휠브레이크(21)를 연결하는 유로에 마련되고, 제2 인렛밸브(V12)는 제1 액압공급부(210)의 아웃렛포트(210b)와 제3 휠브레이크(23)를 연결하는 유로에 마련될 수 있다. 그리고 제3 인렛밸브(V13)는 제2 액압공급부(220)의 아웃렛포트(220b)와 제2 휠브레이크(22)를 연결하는 유로에 마련되고, 제4 인렛밸브(V14)는 제2 액압공급부(220)의 아웃렛포트(220b)와 제4 휠브레이크(24)를 연결하는 유로에 마련될 수 있다.

아웃렛밸브(V20)는 제1 내지 제4 아웃렛밸브(V21, V22, V23, V24)를 포함한다. 제1 아웃렛밸브(V21)는 제1 휠브레이크(21)와 제1 액압공급부(210)의 인렛포트(210a)를 연결하는 유로에 마련되고, 제2 아웃렛밸브(V22)는 제3 휠브레이크(23)와 제1 액압공급부(210)의 인렛포트(210a)를 연결하는 유로에 마련될 수 있다. 그리고 제3 아웃렛밸브(V23)는 제2 휠브레이크(22)와 제2 액압공급부(220)의 인렛포트(220a)를 연결하는 유로에 마련되고, 제4 아웃렛밸브(V24)는 제4 휠브레이크(21)와 제2 액압공급부(220)의 인렛포트(220a)를 연결하는 유로에 마련될 수 있다.

페달작동부(500)는 페달(10)과 연결되는 제1 피스톤(531)과, 제1 피스톤(531)에 의해 체적이 달라지는 실린더챔버(510)와, 제2 피스톤(532)에 의해 체적이 달라지는 시뮬레이터챔버(520)를 포함할 수 있다. 그리고 시뮬레이터유닛(400)은 페달작동부(500)의 시뮬레이터챔버(520)와 유압식으로 연결되어 페달(10)의 답력에 대응되는 반력을 제공할 수 있다.

실린더챔버(510)는 제1 유압서킷과 연결되는 제1 실린더챔버(511)과, 제2 유압서킷과 연결되는 제2 실린더챔버(512)를 포함하는데, 이는 제3 피스톤(533)으로 구획될 수 있다. 이때, 제1 피스톤(531)은 페달(10)에 가해지는 답력에 의해 전진하되 제1 탄성부재(541)에 의해 후퇴하고, 제3 피스톤(533)은 제2 실린더챔버(512)의 내압에 의해 전진하되 제2 탄성부재(542)에 의해 후퇴될 수 있다.

그리고 제1 피스톤(531)은 인풋로드(11)를 매개로 페달(10)과 연결되어, 실린더챔버(510)가 수축되는 방향으로 전진력을 제공받고, 제2 피스톤(532)는 인풋로드(11)에 마련된 걸림턱(12)에 의해 시뮬레이터챔버(520)가 수축되는 방향으로 전진력을 제공받아, 제1 피스톤(531)과 제2 피스톤(532)의 진퇴운동은 개별적으로 수행될 수 있다.

제1 리저버밸브(V41)는 시뮬레이터챔버(520)와 제2 리저버챔버(32)를 연결하는 유압라인을 개폐하여 시뮬레이터챔버(520)에 작용하는 압력을 조절할 수 있다. 이때 제1 리저버밸브(V41)에는 병렬로 체크밸브(520a)가 마련되어 제2 리저버챔버(32)에서 시뮬레이터챔버(520)로 작동유체의 일방향 이송만을 허용할 수 있다.

마찬가지로 제2 리저버밸브(V42)는 제2 실린더챔버(512)와 제2 리저버챔버(32)를 연결하는 유압라인의 개폐를 구현하여 제2 실린더챔버(512)에 작용하는 압력을 조절할 수 있다. 이때 제1 리저버밸브(V42)에는 병렬로 체크밸브(512a)가 마련되어 제2 리저버챔버(32)에서 제2 실린더챔버(512)로 작동유체의 일방향 이송만을 허용할 수 있다.

이처럼 시뮬레이터챔버(520)는 시뮬레이터부(400)와 제1 리저버밸브(V41)를 거쳐 리저버(30)와 연결되고, 실린더챔버(510)는 제2 리저버밸브(V42)를 거쳐 리저버(30)와 연결되되, 폴백모드의 공기 또는 작동유체의 누출 테스트 시에는, 제1 리저버밸브(V41)와 제2 리저버밸브(V42)를 폐쇄하고 제1 및 제2 액압공급부(210, 220)에서 액압을 발생시킬 수 있다.

페달 변위센서(120a, 120b)는 페달(10)의 변위를 감지하여 전자제어유닛(ECU)에 전기적 신호를 보낸다. 그리고 전자제어유닛(ECU)은 페달 변위센서(120a, 120b)의 신호를 분석하여 운전자가 요구하는 제동 압력을 알아내고, 이를 만족시킬 수 있도록 액압공급부(200)와 각종 밸브들을 제어하기 위한 신호를 출력한다.

서킷 액압센서(130a, 130b)는 유압서킷의 액압을 감지하기 위하여 마련될 수 있다. 일례로, 서킷 액압센서(130a, 130b)는 제1 유압서킷에 연결되어 액압을 감지하는 제1 서킷 액압센서(130a)와 제2 유압서킷에 연결되어 액압을 감지하는 제2 서킷 액압센서(130b)를 포함할 수 있다. 서킷 액압센서(130a, 130b)는 압력공급부(200)와 인렛밸브(V10) 사이에 위치할 수 있다.

액압공급부(200)는 제1 및 제2 액압공급부(210, 220)를 포함하고, 제1 및 제2 액압공급부(210, 220)는 각각 펌프유닛(211, 212, 221, 222)과 펌프유닛(211, 212, 221, 222)을 작동시키는 구동유닛(213, 223)을 포함할 수 있다. 그리고 하나의 액압공급부에는 두 개의 펌프유닛이 마련되는데, 예를 들어 제1 액압공급부(210)에는 구동유닛(213)과 그에 의해 작동되는 제1 펌프유닛(211)과 제2 펌프유닛(212)이 구비되고 제2 액압공급부(220)에는 구동유닛(223)과 제1 펌프유닛(221)과 제2 펌프유닛(222)이 구비될 수 있다. 그리고 각각의 구동유닛(213, 223)은 브러쉬타입 모터일 수 있다.

한편, 도시되지는 않았으나 제1 액압공급부(210)와 제2 액압공급부(220)의 아웃렛포트는 밸런스밸브를 거쳐 상호 연결될 수 있다. 이를 통해 제1 액압공급부(210)와 제2 액압공급부(220)에서의 압력을 조절하여 제1 유압서킷과 제2 유압서킷에 작용되는 액압을 균등하게 맞춰줄 수 있다.

전기서킷은 제1 전자제어유닛(E1)를 포함하는 제1 전기서킷(S1)과 제2 전자제어유닛(E2)를 포함하는 제2 전기서킷(S2)을 포함하고, 제1 전기서킷(S1)과 제2 전기서킷(S2)은 하나의 제2 전력공급원(P2)에 의해 작동되는 전기회로일 수 있다.

제1 전기서킷(S1)은 제1 휠브레이크(21)와 제3 휠브레이크(23)의 제동압 발생을 함께 제어하고, 제2 전기서킷(S2)은 제2 휠브레이크(22)와 제4 휠브레이크(24)의 제동압 발생을 함께 제어할 수 있다. 이때 제1 및 제2 전기서킷(S2) 간의 정보전달을 수행하는 통신 인터페이스가 더 마련될 수 있으며, 이러한 통신 인터페이스는 제1 및 제2 전기서킷(S2)과 전기적으로 독립적으로 작동될 수 있다.

한편, 전기서킷은 전기적으로 동작하는 휠브레이크와 통합되는 주차브레이크를 함께 작동시킬 수 있다. 휠브레이크는 서로 독립적으로 작동되는 제1 전기서킷(S1) 및 제2 전기서킷(S2)에 연결되어, 휠브레이크과 주차브레이크가 통합된 형태의 IPB(Integrated Parking Brake) 방식으로 작동되는 것이다. 이때, 제1 전기서킷(S1)은 제4 휠브레이크(24)와 통합된 주차브레이크를 제어하고, 제2 전기서킷(S2)은 제3 휠브레이크(23)와 통합된 주차브레이크를 제어할 수 있는데, 이때 제3 휠브레이크(23)와 제4 휠브레이크(24)는 한 쌍의 후륜(RR, RL)일 수 있다.

또한, 상술한 제1 액압공급부(210)와 제1 유압서킷과 제1 전자제어유닛(E1)은 제1 모듈에 통합 설치되고, 제2 액압공급부(220)와 제2 유압서킷과 제2 전자제어유닛(E2)은 제2 모듈에 설치될 수 있다. 나아가, 제1 액압공급부(210)와 제2 액압공급부(220)와 제1 유압서킷과 제2 유압서킷은 하나의 모듈에 통합하여 설치될 수도 있다. 여기서 설명하는 모듈은 물리적인 밸브 블럭일 수 있다.

제1 컨트롤밸브(V31)는 제1 유압서킷에 구비되고 제1 액압공급부(210)의 인렛포트(210a)와 아웃렛포트(210b)를 연결하고, 제2 컨트롤밸브(V32)는 제2 유압서킷에 구비되고 제2 액압공급부(220)의 인렛포트(220a)와 아웃렛포트(220b)를 연결하여 각각 제1 또는 제2 액압공급부(210, 220)의 인렛포트와 아웃렛포트에서의 압력을 조절할 수 있다. 제1 컨트롤밸브(V31)와 제2 컨트롤밸브(V32)의 개폐를 조절하여 액압공급부 전후의 압력을 조절하는 것이다.

이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템은, 생산라인을 유지하기 위한 비용과, 조립구조와 부품의 개수와 그들의 결합 구조를 개선하여 종래 생산되는 브레이크 시스템 구조의 높은 생산 단가 문제를 해결할 수 있다.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템을 도시한다. 제2 실시예에서는, 제1 전기서킷(S1)은 제1 전력공급원(P1)으로부터 전력을 공급받아 제1 액압공급부(210)와 제1 유압서킷을 제어해 제1 및 제3 휠브레이크(21,23)의 제동압을 조절하고, 제2 전기서킷(S2)은 제2 전력공급원(P2)으로부터 전력을 공급받아 제2 액압공급부(220)와 제2 유압서킷을 제어해 제2 및 제4 휠브레이크(22, 24)의 제동압을 조절할 수 있다.

제1 유압서킷과 제2 유압서킷에 마련되는 인렛밸브 또는 아웃렛밸브는 서로 다른 전력공급원에 의해 구동될 수 있다. 제1 유압서킷은 제1 전력공급원(P1)에 의해 작동되고 제2 유압서킷은 제2 전력공급원(P2)에 의해 작동되는 것이다. 그리고 제1 리저버밸브(V41)와 제2 리저버밸브(V42)는 어느 하나의 전력공급원의 파손 또는 오작동에도 나머지 전력공급원에 의해 동작되도록, 제1 및 제2 전력공급원(P1, P2)과 동시에 연결될 수 있다.

리저버(30)에는 제1 전력공급원(P1)에 연결된 주 센서와 제2 전력공급원(P2)에 연결된 보조 센서를 포함하는 리저버 변위센서(150)가 장착될 수 있다. 이때, 보조 센서는 리던던시 센서일 수 있다. 나아가, 페달 변위센서(120a, 120b)는 제1 전력공급원(P1)과 연결되는 제1 페달 변위센서(120a)와 제2 전력공급원(P2)과 연결되는 제2 페달 변위센서(120b)를 포함할 수 있다.

도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템을 도시한다. 이를 참조하면, 제3 실시예에서는 제2 실시예에서와 달리, 제1 유압서킷과 제3 휠브레이크(23)을 연결하는 유로구조와, 제2 유압서킷과 제4 휠브레이크(24)를 연결하는 유로구조를 생략하여 보다 단순한 구조의 전자식 브레이크 시스템이 제공될 수 있다.

도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템을 도시한다. 이를 참조하면, 페달작동부(100)는 페달(10) 또는 스틱과 연결되고 하우징(112) 내에 수용되는 피스톤(111)과, 페달의 답력에 대응하는 반력을 제공하는 탄성부재(113)와, 운전자의 제동의지를 계측을 위한 페달 변위센서(120a, 120b)를 포함할 수 있다. 이때 페달작동부(100)는 제1 유압서킷과 제2 유압서킷이 마련된 모듈 내에 물리적으로 통합되고, 페달 변위센서(120a, 120b)도 전기제어유닛(ECU)에 직접 통합 연결될 수 있다.

제1 리저버(30A)에 마련되는 제1 리저버챔버(31)는 제1 액압공급부(210)의 인렛포트(210a)와 연결되고, 제2 리저버(30B)에 마련되는 제2 리저버챔버(32)는 제2 액압공급부(220)의 인렛포트(220a)와 연결되는데, 제1 리저버챔버(31)는 제1 모듈에 설치되고, 제2 리저버챔버(32)는 제2 모듈에 설치될 수 있다.

페달작동부(100)는 페달(10)과 인풋로드(11)를 통해 연결될 수 있다. 인풋로드(11)는 일 측이 페달(10)과 연결되어 페달(10)의 변위에 따라 직선 이동하도록 마련될 수 있다. 다만, 인풋로드(11)는 페달(10)의 회전축에서 떨어진 지점에 연결되기 때문에 조금의 상하 이동이 발생될 수 있다.

페달작동부(100)는 운전자가 페달(10)에 가하는 답력에 따른 반력을 제공할 수 있다. 또한, 페달작동부(100)는 반대로 운전자가 페달(10)에 가해진 답력을 해제하는 힘에 따른 반력을 제공할 수 있다. 이는 운전자가 제공하는 답력 또는 답력의 해제력을 페달작동부(100)가 보상하는 만큼 반력이 제공됨으로써 운전자는 의도하는 대로 세밀하게 제동력을 조절할 수 있게 한다.

페달작동부(100)는 페달(10)과 연결되는 피스톤(111)과, 피스톤(111)이 진퇴하는 공간을 형성하는 하우징(112)과, 페달(10)의 답력에 대응되는 반력을 제공하는 탄성부재(113), 및 페달(10)을 초기위치로 복귀시키는 탄성력을 제공하는 페달스프링(114)을 포함한다. 이때, 탄성부재(113)는 고무 등의 재질로 마련될 수 있다. 그리고 탄성부재(113)의 형상은 설계에 따라 달라질 수 있다.

한편, 도면에 도시된 탄성부재(113)의 형상은 피스톤(111)에 탄성력을 제공할 수 있는 하나의 실시예에 불과한 것으로, 형상 변형에 의해 탄성력을 저장할 수 있는 다양한 실시예들을 포함할 수 있다. 일례로, 탄성부재(113)는 코일 스프링 또는 판 스프링으로 구성될 수 있다.

페달스프링(114)은 페달(10)이 전진하면서 탄성 변형되고, 페달(10)이 후진하면서 탄성 복원되어 페달(10)에 복원력을 제공한다. 페달스프링(114)은 운전자가 페달(10)에 가하는 답력을 해제하는 때에 페달(10)이 원위치로 돌아가도록 복원력을 제공할 수 있다.

페달작동부(100)는 제동압을 공급하는 장치와 분리되어 마련될 수 있다. 예를 들어, 제동압은 후술하는 압력공급부(200)에 의해서만 공급될 수 있고, 페달(10)의 답력은 페달작동부(100)에만 전달될 뿐 직접 제동압을 발생시킬 수 없다.

또는 페달(10)에서 페달작동부(100)로 연결되는 답력 유닛과 액압을 발생시키는 액압공급부(200)에서 휠브레이크(20)로 연결되는 액압 유닛은 서로 유압적으로 분리되어 마련된다. 여기서 유압적으로 분리된다는 의미는 페달(10)의 답력이 작동유체를 통해 휠브레이크(20)에 직접 연결되지 않는다는 의미를 포함한다.

또는 답력 유닛과 액압 유닛은 서로 기계적으로 분리되어 마련된다. 여기서 기계적으로 분리된다는 의미는 답력 유닛과 액압 유닛 사이에 기계 요소에 의한 동력의 전달 또는 유압에 의한 동력의 전달 관계가 없다는 의미를 포함한다. 답력 유닛과 액압 유닛은 페달 변위센서(120a, 120b)와 전자제어유닛(ECU)을 통해 전기적으로 연결되어 있을 뿐이다.

다만, 답력 유닛과 액압 유닛이 서로 기계적으로 분리되어 마련된다는 의미가 서로 기구적으로 결합하여 하나의 유닛으로 구성될 수 없다는 의미를 포함하는 것은 아니다. 즉, 무게와 부피를 감소시키기 위해 답력 유닛과 액압 유닛은 하나의 유닛으로 구성될 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

10: 페달 11: 인풋로드
12: 걸림턱 20: 휠브레이크
21: 제1 휠브레이크 22: 제2 휠브레이크
23: 제3 휠브레이크 24: 제4 휠브레이크
30: 리저버 30A: 제1 리저버
30B: 제2 리저버 31: 제1 리저버챔버
32: 제2 리저버챔버 V11: 제1 인렛밸브
V12: 제2 인렛밸브 V13: 제3 인렛밸브
V14: 제4 인렛밸브 V21: 제1 아웃렛밸브
V22: 제2 아웃렛밸브 V23: 제3 아웃렛밸브
V24: 제4 아웃렛밸브 V31: 제1 컨트롤밸브
V32: 제2 컨트롤밸브 V41: 제1 리저버밸브
V42: 제2 리저버밸브 100: 페달작동부
111: 피스톤 112: 하우징
113: 탄성부재 114: 페달스프링
120a: 제1 페달 변위센서 120b: 제2 페달 변위센서
130a: 제1 서킷 액압센서 130b: 제2 서킷 액압센서
140a: 구동 변위센서 140b: 구동 변위센서
150: 리저버 변위센서 200: 액압공급부
210: 제1 액압공급부 210a: 인렛포트
210b: 아웃렛포트 211: 제1 펌프유닛
212: 제2 펌프유닛 213: 구동유닛
220: 제2 액압공급부 220a: 인렛포트
220b: 아웃렛포트 221: 제1 펌프유닛
222: 제2 펌프유닛 223: 구동유닛
400: 시뮬레이터유닛 500: 페달작동부
510: 실린더챔버 511: 제1 실린더챔버
512: 제2 실린더챔버 512a: 체크밸브
520: 시뮬레이터챔버 520a: 체크밸브
531: 제1 피스톤 532: 제2 피스톤
533: 제3 피스톤 541: 제1 탄성부재
542: 제2 탄성부재 S1: 제1 전기서킷
S2: 제2 전기서킷 P1: 제1 전력공급원
P2: 제2 전력공급원

Claims

페달작동부;
제1 휠브레이크와 제1 유압서킷을 통해 연결되는 제1 액압공급부;
제2 휠브레이크와 제2 유압서킷을 통해 연결되는 제2 액압공급부;
상기 제1 유압서킷에 구비되고, 상기 제1 액압공급부의 인렛포트와 아웃렛포트를 연결하는 라인에 마련되는 제1 컨트롤밸브;
상기 제2 유압서킷에 구비되고, 상기 제2 액압공급부의 인렛포트와 아웃렛포트를 연결하는 라인에 마련되는 제2 컨트롤밸브;
상기 제1 액압공급부와 제2 액압공급부에 각각 연결되는 제1 서킷 액압센서 및 제2 서킷 액압센서;
상기 제1 유압서킷에 구비되고, 상기 제1 휠브레이크와 상기 제1 서킷 액압센서 사이에 마련되는 제1 인렛밸브;
상기 제2 유압서킷에 구비되고, 상기 제2 휠브레이크와 상기 제2 서킷 액압센서 사이에 마련되는 제2 인렛밸브;
상기 제1 유압서킷에 구비되고 상기 제1 휠브레이크와 상기 제1 액압공급부의 인렛포트 사이에 마련되는 제1 아웃렛밸브;
상기 제2 유압서킷에 구비되고 상기 제2 휠브레이크와 상기 제2 액압공급부의 인렛포트 사이에 마련되는 제2 아웃렛밸브;

를 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 액압공급부는 각각 펌프유닛과 상기 펌프유닛을 작동시키는 구동유닛을 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
제2항에 있어서,
상기 구동유닛은 브러쉬타입 모터인 전자식 브레이크 시스템.
제2항에 있어서,
상기 펌프유닛은 제1 펌프유닛과 제2 펌프유닛을 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1 액압공급부와 상기 제1 유압서킷과 제1 전자제어유닛은 제1 모듈에 통합 설치되는 전자식 브레이크 시스템.
제5항에 있어서,
상기 제2 액압공급부와 상기 제2 유압서킷과 제2 전자제어유닛은 제2 모듈에 통합 설치되는 전자식 브레이크 시스템.
제6항에 있어서,
상기 제1 액압공급부의 인렛포트와 연결되는 제1 리저버챔버; 및
상기 제2 액압공급부의 인렛포트와 연결되는 제2 리저버챔버;를 더 포함하고,
상기 제1 리저버챔버는 상기 제1 모듈에 구비되고, 상기 제2 리저버챔버는 상기 제2 모듈에 구비되는 전자식 브레이크 시스템.
제1항에 있어서,
제1 전력공급원에 의해 지원되고, 상기 제1 액압공급부와 상기 제1 유압서킷을 통해 상기 제1 휠브레이크의 제동압 발생을 제어하는 제1 전기서킷을 더 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
제8항에 있어서,
제2 전력공급원에 의해 지원되고, 상기 제2 액압공급부와 상기 제2 유압서킷을 통해 상기 제2 휠브레이크의 제동압 발생을 제어하는 제2 전기서킷을 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
제9항에 있어서,
상기 제1 전기서킷은 상기 제1 휠브레이크와 제3 휠브레이크의 제동압 발생을 함께 제어하고,
상기 제2 전기서킷은 상기 제2 휠브레이크와 제4 휠브레이크의 제동압 발생을 함께 제어하는 전자식 브레이크 시스템.
제9항에 있어서,
상기 제1 및 제2 전기서킷 간의 정보전달을 수행하는 통신 인터페이스를 더 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
제11항에 있어서,
상기 통신 인터페이스는 제1 및 제2 전기서킷과 전기적으로 독립적으로 작동되는 전자식 브레이크 시스템.
제9항에 있어서,
상기 페달작동부는
상기 운전자의 제동의지를 감지하고 상기 제1 전기서킷 또는 제2 전기서킷에 신호를 전달하는 페달 변위센서를 구비하는 전자식 브레이크 시스템.
제13항에 있어서,
상기 페달 변위센서는
상기 제1 전력공급원과 연결되는 제1 페달 변위센서와 상기 제2 전력공급원과 연결되는 제2 페달 변위센서를 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
제1항에 있어서,
상기 페달작동부는
실린더챔버와, 시뮬레이터챔버를 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
제15항에 있어서,
상기 실린더챔버는 제1 실린더챔버과 제2 실린더챔버를 포함하고,
상기 제1 액압공급부의 인렛포트는 상기 제1 실린더챔버와 연결되고,
상기 제2 액압공급부의 인렛포트는 상기 제2 실린더챔버와 연결되는 전자식 브레이크 시스템.
제15항에 있어서,
상기 시뮬레이터챔버는 시뮬레이터부와 제1 리저버밸브를 거쳐 상기 리저버와 연결되는 전자식 브레이크 시스템.
제15항에 있어서,
상기 실린더챔버는 제2 리저버밸브를 거쳐 상기 리저버와 연결되는 전자식 브레이크 시스템.
제15항에 있어서,
상기 시뮬레이터챔버는 제1 리저버밸브를 거쳐 상기 리저버와 연결되고, 상기 실린더챔버는 제2 리저버밸브를 거쳐 상기 리저버와 연결되되,
폴백모드의 공기 또는 작동유체의 누출 테스트 시에는, 상기 제1 리저버밸브와 제2 리저버밸브를 폐쇄하고 상기 제1 및 제2 액압공급부에서 액압을 발생시키는 전자식 브레이크 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1 액압공급부와 제2 액압공급부의 아웃렛포트는 밸런스밸브를 거쳐 상호 연결되는 전자식 브레이크 시스템.
제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 액압공급부의 아웃렛포트는 제3 휠브레이크와 유압식으로 연결되고,
상기 제2 액압공급부의 아웃렛포트는 제4 휠브레이크와 유압식으로 연결되는 전자식 브레이크 시스템.
제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 액압공급부와 상기 제1 및 제2 유압서킷은 하나의 모듈에 통합 설치되는 전자식 브레이크 시스템.