KR20200060039A - 전자식 브레이크 시스템 및 작동방법 - Google Patents

전자식 브레이크 시스템 및 작동방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20200060039A
KR20200060039A KR1020180145511A KR20180145511A KR20200060039A KR 20200060039 A KR20200060039 A KR 20200060039A KR 1020180145511 A KR1020180145511 A KR 1020180145511A KR 20180145511 A KR20180145511 A KR 20180145511A KR 20200060039 A KR20200060039 A KR 20200060039A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hydraulic
flow path
valve
chamber
pressure
Prior art date
Application number
KR1020180145511A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102613627B1 (ko
Inventor
김진석
Original Assignee
주식회사 만도
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 만도 filed Critical 주식회사 만도
Priority to KR1020180145511A priority Critical patent/KR102613627B1/ko
Priority to EP19887339.0A priority patent/EP3885601A4/en
Priority to CN201980089962.XA priority patent/CN113396294B/zh
Priority to US17/296,235 priority patent/US20220017052A1/en
Priority to PCT/KR2019/016184 priority patent/WO2020106114A1/ko
Publication of KR20200060039A publication Critical patent/KR20200060039A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102613627B1 publication Critical patent/KR102613627B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/321—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration deceleration
    • B60T8/3255—Systems in which the braking action is dependent on brake pedal data
    • B60T8/326—Hydraulic systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00—Parts or details
    • F16D65/38—Slack adjusters
    • F16D65/72—Slack adjusters hydraulic
    • F16D65/74—Slack adjusters hydraulic self-acting in one direction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/74—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive
    • B60T13/745—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive acting on a hydraulic system, e.g. a master cylinder
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/12—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release the fluid being liquid
    • B60T13/14—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release the fluid being liquid using accumulators or reservoirs fed by pumps
    • B60T13/142—Systems with master cylinder
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/58—Combined or convertible systems
    • B60T13/62—Combined or convertible systems both straight and automatic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/66—Electrical control in fluid-pressure brake systems
    • B60T13/662—Electrical control in fluid-pressure brake systems characterised by specified functions of the control system components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/66—Electrical control in fluid-pressure brake systems
    • B60T13/68—Electrical control in fluid-pressure brake systems by electrically-controlled valves
    • B60T13/686—Electrical control in fluid-pressure brake systems by electrically-controlled valves in hydraulic systems or parts thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T15/00—Construction arrangement, or operation of valves incorporated in power brake systems and not covered by groups B60T11/00 or B60T13/00
    • B60T15/02—Application and release valves
    • B60T15/025—Electrically controlled valves
    • B60T15/028—Electrically controlled valves in hydraulic systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B60T17/04—Arrangements of piping, valves in the piping, e.g. cut-off valves, couplings or air hoses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T7/00—Brake-action initiating means
    • B60T7/02—Brake-action initiating means for personal initiation
    • B60T7/04—Brake-action initiating means for personal initiation foot actuated
    • B60T7/042—Brake-action initiating means for personal initiation foot actuated by electrical means, e.g. using travel or force sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/34—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition
    • B60T8/40—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition comprising an additional fluid circuit including fluid pressurising means for modifying the pressure of the braking fluid, e.g. including wheel driven pumps for detecting a speed condition, or pumps which are controlled by means independent of the braking system
    • B60T8/4072—Systems in which a driver input signal is used as a control signal for the additional fluid circuit which is normally used for braking
    • B60T8/4081—Systems with stroke simulating devices for driver input
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/34—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition
    • B60T8/40—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition comprising an additional fluid circuit including fluid pressurising means for modifying the pressure of the braking fluid, e.g. including wheel driven pumps for detecting a speed condition, or pumps which are controlled by means independent of the braking system
    • B60T8/4072—Systems in which a driver input signal is used as a control signal for the additional fluid circuit which is normally used for braking
    • B60T8/4081—Systems with stroke simulating devices for driver input
    • B60T8/409—Systems with stroke simulating devices for driver input characterised by details of the stroke simulating device
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2270/00—Further aspects of brake control systems not otherwise provided for
    • B60T2270/40—Failsafe aspects of brake control systems
    • B60T2270/402—Back-up
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2270/00—Further aspects of brake control systems not otherwise provided for
    • B60T2270/40—Failsafe aspects of brake control systems
    • B60T2270/404—Brake-by-wire or X-by-wire failsafe
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2270/00—Further aspects of brake control systems not otherwise provided for
    • B60T2270/82—Brake-by-Wire, EHB

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)
  • Braking Systems And Boosters (AREA)

Abstract

전자식 브레이크 시스템 및 작동방법이 개시된다. 본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템은 가압매체가 저장되는 리저버, 시뮬레이션 챔버와, 브레이크 페달에 연결되고 시뮬레이션 챔버에 마련되는 시뮬레이션 피스톤과, 제1 마스터 챔버와, 제1 마스터 챔버에 마련되고 시뮬레이션 피스톤의 변위 또는 시뮬레이션 챔버의 액압에 의해 변위 가능하게 마련되는 제1 마스터 피스톤과, 제2 마스터 챔버와, 제2 마스터 챔버에 마련되고 제1 마스터 피스톤의 변위 또는 제1 마스터 챔버의 액압에 의해 변위 가능하게 마련되는 제2 마스터 피스톤과, 시뮬레이션 피스톤과 제1 마스터 피스톤 사이에 마련되는 탄성부재를 포함하는 통합형 마스터 실린더, 통합형 마스터 실린더와 리저버를 연결하는 리저버 유로, 브레이크 페달의 변위에 대응하여 출력되는 전기적 신호에 의해 유압피스톤을 작동하여 액압을 발생시키는 액압 공급장치, 두 개의 휠 실린더를 구비하는 제1 유압서킷과, 다른 두 개의 휠 실린더를 구비하는 제2 유압서킷을 포함하고, 제1 유압서킷 및 제2 유압서킷으로 전달되는 액압을 제어하는 유압 제어유닛 및 액압 정보 및 브레이크 페달의 변위 정보에 근거하여 밸브들을 제어하는 전자제어유닛을 포함하여 제공될 수 있다.

Description

전자식 브레이크 시스템 및 작동방법{Electric brake system and Operating method of therof}
본 발명은 전자식 브레이크 시스템 및 작동방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 브레이크 페달의 변위에 대응하는 전기적 신호를 이용하여 제동력을 발생시키는 전자식 브레이크 시스템 및 작동방법에 관한 것이다.
차량에는 제동을 수행하기 위한 브레이크 시스템이 필수적으로 장착되며, 운전자 및 승객의 안전을 위해 다양한 방식의 브레이크 시스템이 제안되고 있다.
종래의 브레이크 시스템은 운전자가 브레이크 페달을 밟으면 기계적으로 연결된 부스터를 이용하여 휠 실린더에 제동에 필요한 액압을 공급하는 방식이 주로 이용되었다. 그러나 차량의 운용 환경에 세밀하게 대응하여 다양한 제동 기능을 구현하고자 하는 시장의 요구가 증대됨에 따라, 최근에는 운전자가 브레이크 페달을 밟으면 브레이크 페달의 변위를 감지하는 페달 변위센서로부터 운전자의 제동의지를 전기적 신호로 전달받아 제동에 필요한 액압을 휠 실린더로 공급하는 액압 공급장치를 포함하는 전자식 브레이크 시스템 및 작동방법이 널리 보급되고 있다.
이와 같은 전자식 브레이크 시스템 및 작동방법은 정상 작동모드 시 운전자의 브레이크 페달 작동이 전기적 신호로 발생 및 제공되고, 이에 근거하여 액압 공급장치가 전기적으로 작동 및 제어됨으로써 제동에 필요한 액압을 형성하여 휠 실린더로 전달한다. 이와 같이, 이러한 전자식 브레이크 시스템 및 작동방법은 전기적으로 작동 및 제어되는 바 복잡하면서도 다양한 제동 작용을 구현할 수 있기는 하지만, 전장 부품요소에 기술적 문제점이 발생하는 경우 제동에 필요한 액압이 안정적으로 형성되지 않아 승객의 안전을 위협할 우려가 있다. 따라서 전자식 브레이크 시스템 및 작동방법은 일 부품요소가 고장나거나 제어 불능의 상태에 해당하는 경우 비정상 작동모드에 돌입하게 되며, 이 때는 운전자의 브레이크 페달 작동이 휠 실린더로 직접 연동되어야 하는 메커니즘이 요구된다. 즉, 전자식 브레이크 시스템 및 작동방법의 비정상 작동모드에서는 운전자가 브레이크 페달에 답력을 가함에 따라 제동에 필요한 액압을 곧바로 형성하고, 이를 휠 실린더로 직접 전달될 수 있어야 한다.
EP 2 520 473 A1(Honda Motor Co., Ltd.) 2012. 11. 7.
본 실시 예는 마스터 실린더와 시뮬레이션 장치를 하나로 통합하여 부품 수를 절감하고 제품의 소형화 및 경량화를 도모할 수 있는 전자식 브레이크 시스템 및 작동방법을 제공하고자 한다.
본 실시 예는 다양한 운용상황에서도 안정적이고 효과적인 제동을 구현할 수 있는 전자식 브레이크 시스템 및 작동방법을 제공하고자 한다.
본 실시 예는 고압의 제동압력을 안정적으로 발생시킬 수 있는 전자식 브레이크 시스템 및 작동방법을 제공하고자 한다.
본 실시 예는 성능 및 작동 신뢰성이 향상된 전자식 브레이크 시스템 및 작동방법을 제공하고자 한다.
본 실시 예는 제품의 조립성 및 생산성을 향상시킴과 동시에, 제품의 제조원가를 절감할 수 있는 전자식 브레이크 시스템 및 작동방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 가압매체가 저장되는 리저버, 시뮬레이션 챔버와, 브레이크 페달에 연결되고 상기 시뮬레이션 챔버에 마련되는 시뮬레이션 피스톤과, 제1 마스터 챔버와, 상기 제1 마스터 챔버에 마련되고 상기 시뮬레이션 피스톤의 변위 또는 상기 시뮬레이션 챔버의 액압에 의해 변위 가능하게 마련되는 제1 마스터 피스톤과, 제2 마스터 챔버와, 상기 제2 마스터 챔버에 마련되고 상기 제1 마스터 피스톤의 변위 또는 상기 제1 마스터 챔버의 액압에 의해 변위 가능하게 마련되는 제2 마스터 피스톤과, 상기 시뮬레이션 피스톤과 상기 제1 마스터 피스톤 사이에 마련되는 탄성부재를 포함하는 통합형 마스터 실린더, 상기 통합형 마스터 실린더와 상기 리저버를 연결하는 리저버 유로, 상기 브레이크 페달의 변위에 대응하여 출력되는 전기적 신호에 의해 유압피스톤을 작동하여 액압을 발생시키는 액압 공급장치, 두 개의 휠 실린더를 구비하는 제1 유압서킷과, 다른 두 개의 휠 실린더를 구비하는 제2 유압서킷을 포함하고, 상기 제1 유압서킷 및 상기 제2 유압서킷으로 전달되는 액압을 제어하는 유압 제어유닛 및 액압 정보 및 상기 브레이크 페달의 변위 정보에 근거하여 밸브들을 제어하는 전자제어유닛을 포함하여 제공될 수 있다.
상기 리저버 유로는 상기 리저버와 상기 시뮬레이션 챔버를 연통시키는 시뮬레이션 유로를 포함하고, 상기 시뮬레이션 유로는 가압매체의 흐름을 제어하는 시뮬레이터 밸브를 포함하여 제공될 수 있다.
상기 액압 공급장치는 상기 유압피스톤의 일측에 형성되는 제1 압력챔버와, 상기 유압피스톤의 타측에 형성되는 제2 압력챔버를 포함하고, 상기 유압 제어유닛은 상기 제1 압력챔버와 연통되는 제1 유압유로와, 상기 제1 유압유로에서 분기되는 제2 유압유로 및 제3 유압유로와, 상기 제2 압력챔버와 연통되는 제4 유압유로와, 상기 제4 유압유로에서 분기되는 제5 유압유로 및 제6 유압유로와, 상기 제2 유압유로 및 상기 제5 유압유로가 합류하는 제7 유압유로와, 상기 제7 유압유로에서 분기되어 상기 제1 유압서킷과 연결되는 제8 유압유로와, 상기 제7 유압유로에서 분기되어 상기 제2 유압서킷과 연결되는 제9 유압유로와, 상기 제3 유압유로 및 상기 제6 유압유로가 합류하는 제10 유압유로와, 상기 제10 유압유로에서 분기되어 상기 제1 유압서킷과 연결되는 제11 유압유로와, 상기 제10 유압유로에서 분기되어 상기 제2 유압서킷과 연결되는 제12 유압유로를 포함하여 제공될 수 있다.
상기 유압 제어유닛은 상기 제2 유압유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제1 밸브와, 상기 제5 유압유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제2 밸브와, 상기 제8 유압유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제3 밸브와, 상기 제9 유압유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제4 밸브와, 상기 제3 유압유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제5 밸브와, 상기 제6 유압유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제6 밸브와, 상기 제11 유압유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제7 밸브와, 상기 제12 유압유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제8 밸브를 포함하여 제공될 수 있다.
상기 제1 밸브는 상기 제1 압력챔버로부터 상기 제7 유압유로로 향하는 가압매체의 흐름만을 허용하는 체크밸브로 마련되고, 상기 제2 밸브는 상기 제2 압력챔버로부터 상기 제7 유압유로로 향하는 가압매체의 흐름만을 허용하는 체크밸브로 마련되고, 상기 제3 밸브는 상기 제7 유압유로로부터 상기 제1 유압서킷으로 향하는 가압매체의 흐름만을 허용하는 체크밸브로 마련되고, 상기 제4 밸브는 상기 제7 유압유로로부터 상기 제2 유압서킷으로 향하는 가압매체의 흐름만을 허용하는 체크밸브로 마련되고, 상기 제7 밸브는 상기 제1 유압서킷으로부터 상기 제10 유압유로로 향하는 가압매체의 흐름만을 허용하는 체크밸브로 마련되고, 상기 제8 밸브는 상기 제2 유압서킷으로부터 상기 제10 유압유로로 향하는 가압매체의 흐름만을 허용하는 체크밸브로 마련되고, 상기 제5 밸브 및 상기 제6 밸브는 가압매체의 양 방향 흐름을 제어하는 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.
상기 제1 마스터 챔버와 상기 제1 유압서킷을 연결하는 제1 백업유로, 상기 제2 마스터 챔버와 상기 제2 유압서킷을 연결하는 제2 백업유로, 상기 시뮬레이션 챔버와 상기 제1 백업유로를 연결하는 보조 백업유로, 상기 제1 백업유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제1 컷밸브 및 상기 제2 백업유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제2 컷밸브를 더 포함하여 제공될 수 있다.
상기 제1 압력챔버와 상기 리저버를 연결하는 제1 덤프유로, 상기 제2 압력챔버와 상기 리저버를 연결하는 제2 덤프유로, 상기 제1 덤프유로에 마련되어 양 방향의 가압매체의 흐름을 제어하는 제1 덤프밸브, 상기 제2 덤프유로에 마련되어 양 방향의 가압매체의 흐름을 제어하는 제2 덤프밸브, 상기 제1 덤프유로 상에서 상기 제1 덤프밸브에 대해 병렬로 연결되는 제1 바이패스 유로, 상기 제2 덤프유로 상에서 상기 제2 덤프밸브에 대해 병렬로 연결되는 제2 바이패스 유로, 상기 제1 바이패스 유로에 마련되어 상기 리저버로부터 상기 제1 압력챔버로 향하는 가압매체의 흐름만을 허용하는 제1 덤프 체크밸브, 상기 제2 바이패스 유로에 마련되어 상기 리저버로부터 상기 제2 압력챔버로 향하는 가압매체의 흐름만을 허용하는 제2 덤프 체크밸브를 더 포함하여 제공될 수 있다.
상기 제1 유압서킷은 제1 휠 실린더 및 제2 휠 실린더로 공급되는 가압매체의 흐름을 각각 제어하는 제1 인렛밸브 및 제2 인렛밸브와, 상기 제1 휠 실린더 및 상기 제2 휠 실린더로부터 상기 제1 백업유로로 배출되는 가압매체의 흐름을 각각 제어하는 제1 아웃렛밸브 및 제2 아웃렛밸브를 포함하고, 상기 제2 유압서킷은 제3 휠 실린더 및 제4 휠 실린더로 공급되는 가압매체의 흐름을 각각 제어하는 제3 인렛밸브 및 제4 인렛밸브와, 상기 제3 휠 실린더 및 상기 제4 휠 실린더로부터 상기 리저버로 배출되는 가압매체의 흐름을 각각 제어하는 제3 아웃렛밸브 및 제4 아웃렛밸브를 포함하여 제공될 수 있다.
상기 리저버 유로는 상기 리저버와 상기 제1 마스터 챔버를 연통시키는 제1 리저버 유로와, 상기 리저버와 상기 제2 마스터 챔버를 연통시키는 제2 리저버 유로를 더 포함하여 제공될 수 있다.
상기 리저버 유로는 상기 시뮬레이션 유로 상에서 상기 시뮬레이터 밸브에 대해 병렬로 연결되는 리저버 바이패스 유로를 더 포함하고, 상기 리저버 바이패스 유로에 마련되어 상기 리저버로부터 상기 시뮬레이션 챔버로 향하는 가압매체의 흐름만을 허용하는 시뮬레이터 체크밸브를 더 포함하여 제공될 수 있다.
상기 통합형 마스터 실린더는 상기 시뮬레이션 피스톤을 탄성 지지하는 시뮬레이터 스프링과, 상기 제1 마스터 피스톤을 탄성 지지하는 제1 피스톤 스프링과, 상기 제2 마스터 피스톤을 탄성 지지하는 제2 피스톤 스프링을 포함하여 제공될 수 있다.
상기 시뮬레이션 피스톤은 내측에 조립용 홀을 구비하는 피스톤 본체와, 상기 조립용 홀에 삽입되는 결합턱을 구비하는 스프링 서포트를 포함하고, 상기 시뮬레이터 스프링은 일단이 상기 스프링 서포트에 지지되고, 타단이 상기 통합형 마스터 실린더의 실린더블록에 지지될 수 있다.
정상 작동모드 시, 상기 제1 컷밸브와 상기 제2 컷밸브를 폐쇄하여 상기 제1 마스터 챔버와 상기 제2 마스터 챔버는 밀폐시키고, 상기 시뮬레이터 밸브를 개방하여 상기 시뮬레이션 챔버와 상기 리저버를 연통시킴으로써, 상기 브레이크 페달의 작동에 의해 상기 시뮬레이션 피스톤이 상기 탄성부재를 압축시키고, 상기 탄성부재의 탄성 복원력이 운전자에게 페달감으로 제공될 수 있다.
상기 정상 작동모드는 상기 액압 공급장치로부터 상기 휠 실린더로 전달하는 액압이 점차적으로 증가함에 따라, 1차적으로 액압을 제공하는 제1 제동모드와, 2차적으로 액압을 제공하는 제2 제동모드와, 3차적으로 액압을 제공하는 제3 제동모드로 순차적으로 작동할 수 있다.
상기 제1 제동모드는 상기 유압피스톤의 전진에 의해 상기 제1 압력챔버에 형성된 액압이 상기 제1 유압유로와, 상기 제2 유압유로와, 상기 제7 유압유로를 순차적으로 거쳐, 상기 제8 유압유로 및 상기 제9 유압유로로 분기되어 상기 제1 유압서킷 및 상기 제2 유압서킷으로 각각 제공될 수 있다.
상기 제2 제동모드는 상기 제1 제동모드 이후 상기 유압피스톤의 후진에 의해 상기 제2 압력챔버에 형성된 액압이 상기 제4 유압유로와, 상기 제5 유압유로와, 상기 제7 유압유로를 순차적으로 거쳐, 상기 제8 유압유로 및 상기 제9 유압유로로 분기되어 상기 제1 유압서킷 및 상기 제2 유압서킷으로 각각 제공될 수 있다.
상기 제3 제동모드는 상기 제5 밸브 및 상기 제6 밸브를 개방시키고, 상기 제2 제동모드 이후 상기 유압피스톤의 전진에 의해 상기 제1 압력챔버에 형성된 액압의 일부가 상기 제1 유압유로와, 상기 제2 유압유로와, 상기 제7 유압유로를 순차적으로 거쳐, 상기 제8 유압유로 및 상기 제9 유압유로로 분기되어 상기 제1 유압서킷 및 상기 제2 유압서킷으로 각각 제공되되, 상기 제1 압력챔버에 형성된 액압의 나머지 일부가 상기 제1 유압유로와, 상기 제3 유압유로와, 상기 제6 유압유로와, 상기 제4 유압유로를 순차적으로 거쳐, 상기 제2 압력챔버로 공급될 수 있다.
상기 제1 제동모드의 해제는 상기 제5 밸브를 개방시키되 상기 제6 밸브는 폐쇄시키고, 상기 유압피스톤의 후진에 의해 상기 제1 압력챔버에 부압을 형성하여, 상기 제1 유압서킷 및 상기 제2 유압서킷의 가압매체는 각각 상기 제11 유압유로 및 상기 제12 유압유로를 거쳐 상기 제10 유압유로로 합류한 후, 상기 제3 유압유로와 상기 제1 유압유로를 순차적으로 거쳐 상기 제1 압력챔버로 회수될 수 있다.
상기 제2 제동모드의 해제는 상기 제6 밸브를 개방시키되 상기 제5 밸브는 폐쇄시키고, 상기 유압피스톤의 전진에 의해 상기 제2 압력챔버에 부압을 형성하여, 상기 제1 유압서킷 및 상기 제2 유압서킷의 가압매체는 각각 상기 제11 유압유로 및 상기 제12 유압유로를 거쳐 상기 제 10 유압유로로 합류한 후, 상기 6 유압유로와 상기 제4 유압유로를 순차적으로 거쳐 상기 제2 압력챔버로 회수될 수 있다.
상기 제3 제동모드의 해제는 상기 제5 밸브 및 상기 제6 밸브를 개방시키고, 상기 유압피스톤의 후진에 의해 상기 제1 압력챔버에 부압을 형성하여, 상기 제1 유압서킷 및 상기 제2 유압서킷의 가압매체는 각각 상기 제11 유압유로 및 상기 제12 유압유로를 거쳐 상기 제10 유압유로로 합류한 후, 상기 제3 유압유로와 상기 제1 유압유로를 순차적으로 거쳐 상기 제1 압력챔버로 회수되되, 상기 제2 압력챔버의 가압매체는 상기 제4 유압유로와 상기 제6 유압유로와 상기 제3 유압유로와 상기 제1 유압유로를 순차적으로 거쳐 상기 제1 압력챔버로 공급될 수 있다.
상기 제1 제동모드에서 상기 제1 덤프밸브가 폐쇄되어, 상기 제1 압력챔버의 액압이 상기 제1 덤프유로로 누설되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제2 제동모드에서 상기 제2 덤프밸브가 폐쇄되어, 상기 제2 압력챔버의 액압이 상기 제2 덤프유로로 누설되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제3 제동모드에서 상기 제1 덤프밸브와 상기 제2 덤프밸브가 폐쇄되어, 상기 제1 압력챔버와 상기 제2 압력챔버의 액압이 각각 상기 제1 덤프유로와 상기 제2 덤프유로로 누설되는 것을 방지할 수 있다.
비정상 작동모드 시, 상기 제1 컷밸브를 개방하여 상기 제1 마스터 챔버와 상기 제1 유압서킷을 연통시키고, 상기 제2 컷밸브를 개방하여 상기 제2 마스터 챔버와 상기 제2 유압서킷을 연통시키되, 상기 시뮬레이터 밸브를 폐쇄하여 상기 시뮬레이션 챔버와 상기 리저버를 단절시키고, 상기 브레이크 페달의 답력에 따라 상기 시뮬레이션 챔버의 가압매체는 상기 보조 백업유로와 상기 제1 백업유로를 통해 상기 제1 유압서킷으로 제공되고, 상기 제1 마스터 챔버의 가압매체는 상기 제1 백업유로를 통해 상기 제1 유압서킷으로 제공되며, 상기 제2 마스터 챔버의 가압매체는 상기 제2 백업유로를 통해 상기 제2 유압서킷으로 제공될 수 있다.
ABS 덤프모드 시, 상기 제3 휠 실린더의 액압 일부와 상기 제4 휠 실린더의 액압 일부는 각각 상기 제3 아웃렛밸브와 상기 제4 아웃렛밸브의 개방에 의해 상기 리저버로 곧바로 배출되고, 상기 제1 휠 실린더의 액압 일부와 상기 제2 휠 실린더의 액압 일부는 상기 제1 아웃렛밸브 및 상기 제2 아웃렛밸브의 개방에 의해, 상기 제1 백업유로와, 상기 보조 백업유로와, 상기 시뮬레이션 챔버와, 상기 시뮬레이션 유로를 순차적으로 거쳐 상기 리저버로 배출될 수 있다.
상기 통합형 마스터 실린더의 리크여부를 검사하는 진단모드 시, 상기 제1 컷밸브와 상기 제2 컷밸브와 상기 시뮬레이터 밸브를 폐쇄시키고, 상기 액압 공급장치를 동작하여 발생한 액압을 상기 유압 제어유닛과, 상기 제1 아웃렛밸브 및 상기 제2 아웃렛밸브와, 상기 제1 백업유로와, 상기 보조 백업유로를 순차적으로 거쳐 상기 시뮬레이션 챔버로 제공하고, 상기 유압피스톤의 변위량에 근거하여 발생이 예상되는 가압매체의 액압수치와, 상기 시뮬레이션 챔버에 실제로 제공된 가압매체의 액압수치를 대비하여 검사할 수 있다.
본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템 및 작동방법은 부품 수를 절감하고 제품의 소형화 및 경량화를 도모할 수 있다.
본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템 및 작동방법은 차량의 다양한 운용상황에서 안정적이고 효과적인 제동을 구현할 수 있다.
본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템 및 작동방법은 고압의 제동압력을 안정적으로 발생시킬 수 있다.
본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템 및 작동방법은 제품의 성능 및 작동 신뢰성이 향상될 수 있다.
본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템 및 작동방법은 부품요소의 고장 또는 가압매체의 누출 시에도 제동압력을 안정적으로 제공할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템 및 작동방법은 제품의 조립성 및 생산성을 향상시킴과 동시에, 제품의 제조원가를 절감할 수 있다.
도 1은 본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템을 나타내는 유압회로도이다.
도 2는 본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템의 통합형 마스터 실린더와, 리저버 및 리저버 유로를 나타내는 확대도 및 시뮬레이션 피스톤을 확대 도시한 단면도이다.
이다.
도 3은 본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템이 제1 제동모드의 수행하는 상태를 나타내는 유압회로도이다.
도 4는 본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템이 제2 제동모드를 수행하는 상태를 나타내는 유압회로도이다.
도 5는 본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템이 제3 제동모드를 수행하는 상태를 나타내는 유압회로도이다.
도 6은 본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템이 제3 제동모드를 해제하는 상태를 나타내는 유압회로도이다.
도 7은 본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템이 제2 제동모드를 해제하는 상태를 나타내는 유압회로도이다.
도 8은 본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템이 제1 제동모드를 해제하는 상태를 나타내는 유압회로도이다.
도 9는 본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템이 비 정상 시 작동하는 상태(폴백 모드)를 나타내는 유압회로도이다.
도 10은 본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템이 ABS 덤프모드를 수행하는 상태를 나타내는 유압회로도이다.
도 11은 본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템이 진단모드를 수행하는 상태를 나타내는 유압회로도이다.
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 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1)을 나타내는 유압회로도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1)은 내부에 가압매체를 저장하는 리저버(30)와, 브레이크 페달(10)의 답력에 따른 반력을 운전자에게 제공함과 동시에, 내측에 수용된 브레이크 오일 등의 가압매체를 가압 및 토출하는 통합형 마스터 실린더(20)와, 가압매체의 액압이 전달되어 각 차륜(RR, RL, FR, FL)의 제동을 수행하는 휠 실린더(40)와, 브레이크 페달(10)의 변위를 감지하는 페달 변위센서(11)에 의해 운전자의 제동의지를 전기적 신호로 전달받아 기계적인 작동을 통해 가압매체의 액압을 발생시키는 액압 공급장치(100)와, 휠 실린더(40)로 전달되는 액압을 제어하는 유압 제어유닛(200)과, 액압 정보 및 페달 변위 정보에 근거하여 액압 공급장치(100)와 각종 밸브들을 제어하는 전자제어유닛(ECU, 미도시)을 포함한다.
통합형 마스터 실린더(20)는 시뮬레이션 챔버(22a)와 마스터 챔버(23a, 24a)를 구비하여, 운전자가 제동작동을 위해 브레이크 페달(10)에 답력을 가할 경우, 이에 대한 반력을 운전자에게 제공하여 안정적인 페달감을 제공함과 동시에, 내측에 수용된 가압매체를 가압 및 토출하도록 마련된다.
도 2는 본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1)의 통합형 마스터 실린더(20)와, 리저버(30) 및 리저버 유로(60)를 나타내는 확대도 및 시뮬레이션 피스톤(22)을 확대 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 통합형 마스터 실린더(20)는 운전자에게 페달감을 제공하는 페달 시뮬레이션부와, 리저버(30) 및 휠 실린더 측으로 가압매체를 공급 및 전달받는 마스터 실린더부로 구분될 수 있다. 통합형 마스터 실린더(20)는 브레이크 페달(10) 측으로부터 페달 시뮬레이션부와 마스터 실린더부가 순차적으로 마련되되, 하나의 실린더블록(21) 내에서 동축 상에 배치될 수 있다.
구체적으로, 통합형 마스터 실린더(20)는 내측에 챔버를 형성하는 실린더블록(21)과, 브레이크 페달(10)이 연결되는 실린더블록(21)의 입구 측에 형성되는 시뮬레이션 챔버(22a)와, 시뮬레이션 챔버(22a)에 마련되고 브레이크 페달(10)과 연결되어 브레이크 페달(10)의 동작에 따라 변위 가능하게 마련되는 시뮬레이션 피스톤(22)과, 제1 마스터 챔버(23a)와, 제1 마스터 챔버(23a)에 마련되고 시뮬레이션 피스톤(22)의 변위 또는 시뮬레이션 피스톤(22)의 변위에 따라 시뮬레이션 챔버(22a)에 생성되는 액압에 의해 변위 가능하게 마련되는 제1 마스터 피스톤(23)과, 제2 마스터 챔버(24a)와, 제2 마스터 챔버(24a)에 마련되고 제1 마스터 피스톤(23)의 변위 또는 제1 마스터 피스톤(23)의 변위에 따라 제1 마스터 챔버(23a)에 생성되는 액압에 의해 변위 가능하게 마련되는 제2 마스터 피스톤(24)과, 시뮬레이션 피스톤(22)과 제1 마스터 피스톤(23) 사이에 마련되어 압축 시 발생하는 탄성 복원력을 통해 페달감을 제공하는 탄성부재(25)와, 시뮬레이션 피스톤(22)을 탄성 지지하는 시뮬레이터 스프링(22b)과, 제1 마스터 피스톤(23)을 탄성 지지하는 제1 피스톤 스프링(23b)과, 제2 마스터 피스톤(24)을 탄성 지지하는 제2 피스톤 스프링(24b)을 포함한다.
시뮬레이션 챔버(22a)와 제1 마스터 챔버(23a) 및 제2 마스터 챔버(24a)는 통합형 마스터 실린더(20)의 실린더블록(21) 상에서 브레이크 페달(10) 측(도 1 및 도 2를 기준으로 우측)으로부터 내측(도 1 및 도 2를 기준으로 좌측)으로 순차적으로 형성될 수 있다. 또한 시뮬레이션 피스톤(22)과 제1 마스터 피스톤(23) 및 제2 마스터 피스톤(24)은 각각 시뮬레이션 챔버(22a)와 제1 마스터 챔버(23a) 및 제2 마스터 챔버(24a)에 배치되어 전진 및 후진 이동에 따라 각 챔버에 수용된 가압매체를 가압하거나 부압을 형성할 수 있다.
시뮬레이션 챔버(22a)는 실린더블록(21)의 입구 측 또는 최외측(도 1 및 도 2를 기준으로 우측)에 형성될 수 있으며, 시뮬레이션 챔버(22a)에는 브레이크 페달(10)의 인풋로드와 연결되는 시뮬레이션 피스톤(22)이 왕복 이동 가능하게 수용될 수 있다.
시뮬레이션 챔버(22a)는 제1 유압포트(28a) 및 제2 유압포트(28b)를 통해 가압매체가 유입 및 토출될 수 있다. 제1 유압포트(28a)는 후술하는 시뮬레이션 유로(61)에 연결되어 리저버(30)로부터 시뮬레이션 챔버(22a)로 가압매체가 유입되거나, 반대로 시뮬레이션 챔버(22a)로부터 리저버(30)로 가압매체가 토출될 수 있으며, 제2 유압포트(28b)는 후술하는 보조 백업유로(253)에 연결되어 제1 백업유로(251)로부터 시뮬레이션 챔버(22a)로 가압매체가 유입되거나, 반대로 시뮬레이션 챔버(22a)로부터 제1 백업유로(251) 측으로 가압매체가 토출될 수 있다.
한편 시뮬레이션 챔버(22a)는 보조 유압포트(28g)를 통해 리저버(30)와 연통이 보조될 수 있다. 보조 유압포트(28g)에는 보조 리저버 유로(65)가 연결됨으로써, 시뮬레이션 챔버(22a)와 리저버(30) 사이의 가압매체 흐름을 보조할 수 있으며, 보조 유압포트(28g)의 전방(도 1 및 도 2를 기준으로 좌측)에는 후술하는 제1 실링부재(29a)가 마련되어, 보조 리저버 유로(65)로부터 시뮬레이션 챔버(22a)로 가압매체의 공급을 허용하되 반대 방향의 가압매체 흐름은 차단하고, 보조 리저버 유로(65)의 후방(도 1 및 도 2를 기준으로 우측)에는 후술하는 제2 실링부재(29b)가 마련되어, 시뮬레이션 챔버(22a)로부터 실린더블록(21) 외측으로 가압매체가 누설되는 것을 방지할 수 있다.
시뮬레이션 피스톤(22)은 시뮬레이션 챔버(22a)에 수용되어 마련되되, 전진(도 1 및 도 2를 기준으로 좌측 방향)함으로써 시뮬레이션 챔버(22a)에 수용된 가압매체를 가압하거나, 후진(도 1 및 도 2를 기준으로 우측 방향)함으로써 시뮬레이션 챔버(22a)의 내부에 부압을 형성할 수 있다.
시뮬레이션 피스톤(22)은 내측에 조립용 홀(26a)이 형성되는 피스톤 본체(26)와, 조립용 홀(26a)에 삽입되어 고정되는 결합턱(27c)을 구비하는 스프링 서포트(27)를 포함할 수 있다. 피스톤 본체(26)는 외주면이 시뮬레이션 챔버(22a) 내주면에 접촉함으로써 시뮬레이션 챔버(22a)의 가압매체를 가압하거나 부압을 형성하되, 내측에 조립용 홀(26a)이 형성되고, 이에 스프링 서포트(27)의 결합턱(27c)이 결합됨으로써 피스톤 본체(26)와 스프링 서포트(27)가 일체로 조립될 수 있다. 이를 위해 조립용 홀(26a)의 내주면에는 결합턱(27c)이 삽입되도록 함몰 형성되는 결합홈(미도시)가 형성될 수 있다.
스프링 서포트(27)는 조립용 홀(26a)에 삽입되고 단부에 외측으로 돌출 형성되는 결합턱(27c)을 구비하는 결합부(27a)와, 시뮬레이터 스프링(22b)의 일측이 지지되도록 외측으로 확장 형성되는 지지부(27b)를 포함할 수 있다. 결합부(27a)와 지지부(27b)는 일면이 시뮬레이터 스프링(22b)이 지지되고, 타면에 인풋로드가 지지되어 브레이크 페달(10)과 연동하여 작동될 수 있다. 한편 시뮬레이터 스프링(22b)의 타측은 통합형 마스터 실린더(20)의 실린더블록(21)에 지지될 수 있으며, 이에 대한 자세한 설명은 후술하도록 한다. 또한 스프링 서포트(27)는 조립의 용이성을 도모하고 제품의 무게를 경감하기 위해 내측이 빈 중공형의 형상으로 형성될 수 있다.
시뮬레이션 피스톤(22)은 후술하는 시뮬레이터 밸브(70)가 개방된 상태에서는 시뮬레이션 챔버(22a)가 시뮬레이션 유로(61)를 통해 리저버(30)와 연통되므로, 이 때에는 시뮬레이션 피스톤(22)이 전진하더라도 시뮬레이션 챔버(22a)에 수용된 가압매체가 가압되지 않는다. 그러나 시뮬레이터 밸브(70)가 폐쇄 작동할 경우, 시뮬레이션 챔버(22a)와 리저버(30)가 차단되므로 시뮬레이션 챔버(22a)가 밀폐되어 시뮬레이션 피스톤(22)의 전진에 따라 시뮬레이션 챔버(22a) 내부의 가압매체가 가압될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하도록 한다.
제1 마스터 챔버(23a)는 실린더블록(21) 상에서 시뮬레이션 챔버(22a)의 내측(도 1 및 도 2를 기준으로 좌측)에 형성될 수 있으며, 제1 마스터 챔버(23a)에는 제1 마스터 피스톤(23)이 왕복 이동 가능하게 수용될 수 있다.
제1 마스터 챔버(23a)는 제3 유압포트(28c) 및 제4 유압포트(28d)를 통해 가압매체가 유입 및 토출될 수 있다. 제3 유압포트(28c)는 후술하는 제1 리저버 유로(62)에 연결되어 리저버(30)로부터 제1 마스터 챔버(23a)로 가압매체가 유입되거나, 반대로 제1 마스터 챔버(23a)로부터 리저버(30)로 가압매체가 토출될 수 있으며, 제4 유압포트(28d)는 후술하는 제1 백업유로(251)에 연결되어 제1 유압서킷으로부터 제1 마스터 챔버(23a)로 가압매체가 유입되거나, 반대로 제1 마스터 챔버(23a)로부터 제1 백업유로(251)를 통해 제1 유압서킷으로 가압매체가 토출될 수 있다.
제1 마스터 피스톤(23)은 제1 마스터 챔버(23a)에 수용되어 마련되되, 전진함으로써 제1 마스터 챔버(23a)에 수용된 가압매체를 가압하거나, 후진함으로써 제1 마스터 챔버(23a)의 내부에 부압을 형성할 수 있다. 구체적으로, 제1 마스터 피스톤(23)이 전진 시, 제1 마스터 챔버(23a)의 체적이 감소함에 따라 제1 마스터 챔버(23a)의 내부에 존재하는 가압매체는 가압되어 액압을 형성할 수 있다. 이와는 반대로, 제1 마스터 피스톤(23)이 후진 시 제1 마스터 챔버(23a)의 체적이 증가함에 따라 제1 마스터 챔버(23a)의 내부에 존재하는 가압매체는 감압될 수 있으며, 이와 동시에 제1 마스터 챔버(23a)에 부압을 형성할 수 있다.
제1 마스터 피스톤(23)은 전방 측 단부(도 1 및 도 2를 기준으로 좌측 단부)가 후술하는 제3 실링부재(29c)의 전방(도 1 및 도 2를 기준으로 좌측)과 제4 실링부재(29d)의 후방 (도 1 및 도 2를 기준으로 우측)사이에 배치될 경우, 제1 마스터 챔버(23a)가 제3 유압포트(28c)를 통해 제1 리저버 유로(62)와 연결될 수 있으며, 이 구간에서는 제1 마스터 피스톤(23)이 전진하더라도 제1 마스터 챔버(23a) 내부와 리저버(30)가 연통되어 가압매체가 가압되지 않는다. 그러나 제1 마스터 피스톤(23)이 계속해서 전진하여 제1 마스터 피스톤(23)의 전방 측 단부가 제4 실링부재(29d)의 전방에 배치될 경우, 제1 마스터 챔버(23a)가 제3 유압포트(28c) 및 제1 리저버 유로(62)와 차단될 수 있으며, 이 때에는 제1 마스터 챔버(23a)가 밀폐됨에 따라 제1 마스터 챔버(23a) 내부의 가압매체가 가압될 수 있다.
제2 마스터 챔버(24a)는 실린더블록(21) 상에서 제1 마스터 챔버(23a)의 내측(도 1 및 도 2를 기준으로 좌측)에 형성될 수 있으며, 제2 마스터 챔버(24a)에는 제2 마스터 피스톤(24)이 왕복 이동 가능하게 수용될 수 있다.
제2 마스터 챔버(24a)는 제5 유압포트(28e) 및 제6 유압포트(28f)를 통해 가압매체가 유입 및 토출될 수 있다. 제5 유압포트(28e)는 후술하는 제2 리저버 유로(63)에 연결되어 리저버(30)로부터 제2 마스터 챔버(24a)로 가압매체가 유입되거나, 반대로 제2 마스터 챔버(24a)로부터 리저버(30)로 가압매체가 토출될 수 있으며, 제6 유압포트(28f)는 후술하는 제2 백업유로(252)에 연결되어 제2 유압서킷으로부터 제2 마스터 챔버(24a)로 가압매체가 유입되거나, 반대로 제2 마스터 챔버(24a)로부터 제2 백업유로(252)를 통해 제2 유압서킷으로 가압매체가 토출될 수 있다.
제2 마스터 피스톤(24)은 제2 마스터 챔버(24a)에 수용되어 마련되되, 전진함으로써 제2 마스터 챔버(24a)에 수용된 가압매체를 가압하거나, 후진함으로써 제2 마스터 챔버(24a)의 내부에 부압을 형성할 수 있다. 구체적으로, 제2 마스터 피스톤(24)이 전진 시, 제2 마스터 챔버(24a)의 체적이 감소함에 따라 제2 마스터 챔버(24a)의 내부에 존재하는 가압매체는 가압되어 액압을 형성할 수 있다. 이와는 반대로, 제2 마스터 피스톤(24)이 후진 시, 제2 마스터 챔버(24a)의 체적이 증가함에 따라 제2 마스터 챔버(24a)의 내부에 존재하는 가압매체는 감압될 수 있으며, 이와 동시에 제2 마스터 챔버(24a)에 부압을 형성할 수 있다.
제2 마스터 피스톤(24)은 전방 측 단부(도 1 및 도 2를 기준으로 좌측 단부)가 후술하는 제5 실링부재(29e)의 전방(도 1 및 도 2를 기준으로 좌측)과 제6 실링부재(29f)의 후방 (도 1 및 도 2를 기준으로 우측)사이에 배치될 경우, 제2 마스터 챔버(24a)가 제5 유압포트(28e)를 통해 제2 리저버 유로(63)와 연결될 수 있으며, 이 구간에서는 제2 마스터 피스톤(24)이 전진하더라도 제2 마스터 챔버(24a) 내부와 리저버(30)가 연통되어 가압매체가 가압되지 않는다. 그러나 제2 마스터 피스톤(24)이 계속해서 전진하여 제2 마스터 피스톤(24)의 전방 측 단부가 제6 실링부재(29f)의 전방에 배치될 경우, 제2 마스터 챔버(24a)가 제5 유압포트(28e) 및 제2 리저버 유로(63)와 차단될 수 있으며, 이 때에는 제2 마스터 챔버(24a)가 밀폐됨에 따라 제2 마스터 챔버(24a) 내부의 가압매체가 가압될 수 있다.
한편, 본 실시 예에 의한 통합형 마스터 실린더(20)는 시뮬레이션 챔버(22a)와, 제1 마스터 챔버(23a) 및 제2 마스터 챔버(24a)를 활용하여 부품요소의 고장 시 안전을 확보할 수 있다. 예컨대, 시뮬레이션 챔버(22a)와 제1 마스터 챔버(23a)는 후술하는 제1 백업유로(251)를 통해 차량의 우측 전륜(FR), 좌측 전륜(FL), 좌측 후륜(RL) 및 우측 후륜(RR) 중 어느 두 개의 휠에 연결되고, 제2 마스터 챔버(24a)는 제2 백업유로(252)를 통해 다른 두 개의 휠에 연결될 수 있으며, 이에 따라 어느 하나의 챔버에 리크(leak) 등의 문제가 발생한 경우에도 차량의 제동이 가능할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하도록 한다.
시뮬레이터 스프링(22b)은 시뮬레이션 피스톤(22)을 탄성 지지하도록 마련된다. 시뮬레이터 스프링(22b)은 일단이 실린더블록(21)에 지지되고, 타단이 스프링 서포트(27)의 지지부(27b)에 지지됨으로써, 시뮬레이션 피스톤(22)을 탄성적으로 지지시킬 수 있다. 브레이크 페달(10)이 작동함에 따라 시뮬레이션 피스톤(22)은 변위가 발생하게 되고, 이 때 시뮬레이터 스프링(22b)은 압축된다. 이 후 브레이크 페달(10)의 답력에 해제되면 시뮬레이터 스프링(22b)이 탄성력에 의해 팽창하면서 시뮬레이션 피스톤(22)이 원 위치로 복귀할 수 있다.
제1 피스톤 스프링(23b) 및 제2 피스톤 스프링(24b)은 제1 마스터 피스톤(23) 및 제2 마스터 피스톤(24)을 각각 탄성 지지하도록 마련된다. 이를 위해 제1 피스톤 스프링(23b)은 제1 마스터 피스톤(23)의 전방면(도 1 및 도 2를 기준으로 좌측 단부)과 제2 마스터 피스톤(24)의 후방면(도 1 및 도 2를 기준으로 우측 단부) 사이에 배치될 수 있으며, 제2 피스톤 스프링(24b)은 제2 마스터 피스톤(24)의 전방면(도 1 및 도 2를 기준으로 좌측 단부)와 실린더블록(21)의 내측면 사이에 배치될 수 있다. 제동 등의 작동에 따라 제1 마스터 피스톤(23) 및 제2 마스터 피스톤(24)에 변위가 발생하게 되면 제1 피스톤 스프링(23b) 및 제2 피스톤 스프링(24b)이 각각 압축되고, 이후 제동 등의 작동에 해제되면 제1 피스톤 스프링(23b) 및 제2 피스톤 스프링(24b)이 탄성력에 의해 팽창하면서 제1 마스터 피스톤(23) 및 제2 마스터 피스톤(24)이 원 위치로 각각 복귀할 수 있다.
탄성부재(25)는 시뮬레이션 피스톤(22)과 제1 마스터 피스톤(23) 사이에 배치되고, 자체의 탄성 복원력에 의해 운전자에게 브레이크 페달(10)의 페달감을 제공하도록 마련된다. 탄성부재(25)는 압축 및 팽창 가능한 고무 등의 재질로 이루어질 수 있으며, 브레이크 페달(10)의 작동에 의해 시뮬레이션 피스톤(22)에 변위가 발생하게 되면, 탄성부재(25)가 압축되고, 압축된 탄성부재(25)의 탄성 복원력에 의해 운전자는 안정적이고 익숙한 페달감을 전달받을 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하도록 한다.
리저버 유로(60)는 시뮬레이션 챔버(22a)와 리저버(30)를 연결하는 시뮬레이션 유로(61)와, 제1 마스터 챔버(23a)와 리저버(30)를 연결하는 제1 리저버 유로(62)와, 제2 마스터 챔버(24a)와 리저버(30)를 연결하는 제2 리저버 유로(63)와, 시뮬레이션 챔버(22a)와 리저버(30)를 보조적으로 연결하는 보조 리저버 유로(65)를 포함할 수 있다.
시뮬레이션 유로(61)에는 시뮬레이션 유로(61)를 통해 전달되는 가압매체의 양 방향 흐름을 제어하는 시뮬레이터 밸브(70)가 마련될 수 있으며, 시뮬레이터 밸브(70)는 평상 시 닫힌 상태로 있다가 전자제어유닛으로부터 전기적 신호를 받으면 밸브가 열리도록 작동하는 노말 클로즈 타입(Normal Closed Type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.
한편, 리저버 유로(60)는 시뮬레이션 유로(61) 상에서 시뮬레이터 밸브(70)에 대해 병렬로 연결되는 리저버 바이패스 유로(64)를 더 포함할 수 있다. 이를 위해 리저버 바이패스 유로(64)의 양단은 시뮬레이터 밸브(70)의 전방 및 후방에 각각 연결될 수 있으며, 리저버 바이패스 유로(64)에는 리저버(30)로부터 시뮬레이션 챔버(22a)로 향하는 가압매체의 흐름만을 허용하는 시뮬레이터 체크밸브(71)가 마련될 수 있다.
한편, 도면에는 여러 개의 리저버(30)가 도시되어 있고 각각의 리저버(30)는 동일한 도면 부호를 사용하고 있다. 이들 리저버(30)는 동일 부품으로 마련되거나 서로 다른 부품으로 마련될 수 있다.
통합형 마스터 실린더(20)는 보조 리저버 유로(65)의 전후에 배치되는 두 개의 실링부재(29a, 29b)와, 제1 리저버 유로(62) 및 제2 리저버 유로(63)의 전후에 각각 배치되는 복수의 실링부재(29c, 29d, 29e, 29f)를 포함할 수 있다. 실링부재(29)는 통합형 마스터 실린더(20)의 내벽 또는 시뮬레이션 피스톤(22)과 마스터 피스톤의 외주면에 돌출 형성되는 링 형태의 구조로 마련될 수 있다. 또한 각각의 실링부재(29)들은 쐐기 형상 등으로 이루어져, 리저버(30)로부터 시뮬레이션 챔버(22a) 또는 마스터 챔버로 항하는 가압매체의 흐름만을 허용하고, 반대 방향의 가압매체 흐름은 차단할 수 있다.
통합형 마스터 실린더(20)에 의한 페달 시뮬레이션 작동에 대해 설명하면, 정상 작동 시 운전자가 브레이크 페달(10)을 작동함과 동시에 후술하는 제1 백업유로(251) 및 제2 백업유로(252)에 마련되는 제1 컷밸브(261) 및 제2 컷밸브(261)는 각각 폐쇄되고, 시뮬레이션 유로(61)의 시뮬레이터 밸브(70)는 개방된다. 브레이크 페달(10)의 작동이 진행됨에 따라 시뮬레이션 피스톤(22)은 전진하게 되나, 제1 컷밸브(261) 및 제2 컷밸브(262)의 폐쇄 작동에 의해 제1 마스터 챔버(23a) 및 제2 마스터 챔버(24a)가 각각 밀폐되고, 이에 제1 마스터 피스톤(23) 및 제2 마스터 피스톤(24)은 변위가 발생하지 않는다. 따라서 시뮬레이션 피스톤(22)의 변위는 탄성부재(25)를 압축시키게 되고, 탄성부재(25)의 압축에 의한 탄성 복원력이 운전자에게 페달감으로 제공될 수 있다. 이 때 시뮬레이션 챔버(22a)에 수용된 가압매체는 시뮬레이션 유로(61)를 통해 리저버(30)로 전달된다. 이후 운전자가 브레이크 페달(10)의 답력을 해제하면 시뮬레이터 스프링(22b)과 탄성부재(25)가 탄성력에 의해 팽창하면서 시뮬레이션 피스톤(22)이 원 위치로 복귀하게 되고, 시뮬레이션 챔버(22a)에는 시뮬레이션 유로(61) 및 리저버 바이패스 유로(64)를 통해 가압매체가 공급되어 채워질 수 있다.
이와 같이, 시뮬레이션 챔버(22a)의 내부는 항상 가압매체가 채워진 상태이기 때문에 페달 시뮬레이션 작동 시 시뮬레이션 피스톤(22)과 실린더블록(21) 사이의 마찰을 최소화하여 통합형 마스터 실린더(20)의 내구성이 향상됨은 물론, 외부로부터 이물질의 유입이 차단될 수 있다.
한편, 전자식 브레이크 시스템(1)이 비 정상적으로 작동하는 경우, 즉 폴백모드의 작동상태에서 통합형 마스터 실린더(20)의 작동은 도 9를 참조하여 후술하도록 한다.
액압 공급장치(100)는 브레이크 페달(10)의 변위를 감지하는 페달 변위센서(11)로부터 운전자의 제동의지를 전기적 신호로 전달받아 기계적인 작동을 통해 가압매체의 액압을 발생시키도록 마련된다.
액압 공급장치(100)는 휠 실린더로 전달되는 가압매체 압력을 제공하는 액압 제공유닛(110)과, 페달 변위센서(11)의 전기적 신호에 의해 회전력을 발생시키는 모터(120)와, 모터(120)의 회전운동을 직선운동으로 변환하여 액압 제공유닛(110)에 전달하는 동력변환부(130)를 포함할 수 있다.
액압 제공유닛(110)은 가압매체가 수용 가능하게 마련되는 실린더블록(111)과, 실린더블록(111) 내에 수용되는 유압피스톤(114)과, 유압피스톤(114)과 실린더블록(111) 사이에 마련되어 압력챔버(112, 113)를 밀봉하는 실링부재(115)와, 동력변환부(130)에서 출력되는 동력을 유압피스톤(114)으로 전달하는 구동축(133)을 포함한다.
압력챔버는 유압피스톤(114)의 전방(도 1 및 도 2를 기준으로 유압피스톤(114)의 좌측 방향)에 위치하는 제1 압력챔버(112)와, 유압피스톤(114)의 후방(도 1 및 도 2를 기준으로 유압피스톤(114)의 우측 방향)에 위치하는 제2 압력챔버(113)를 포함할 수 있다. 즉, 제1 압력챔버(112)는 실린더블록(111)과 유압피스톤(114)의 전방면에 의해 구획 마련되어 유압피스톤(114)의 이동에 따라 체적이 달라지도록 마련되고, 제2 압력챔버(113)는 실린더블록(111)과 유압피스톤(114)의 후방면에 의해 구획 마련되어 유압피스톤(114)의 이동에 따라 체적이 달라지도록 마련된다.
제1 압력챔버(112)는 실린더블록(111)에 형성되는 제1 연통홀을 통해 후술하는 제1 유압유로(211)에 연결되고, 제2 압력챔버(113)는 실린더블록(111)에 형성되는 제2 연통홀을 통해 후술하는 제4 유압유로(214)에 연결된다.
실링부재는 유압피스톤(114)과 실린더블록(111) 사이에 마련되어 제1 압력챔버(112)와 제2 압력챔버(113) 사이를 밀봉하는 피스톤 실링부재(115)와, 구동축(133)과 실린더블록(111) 사이에 마련되어 제2 압력챔버(113)와 실린더블록(111)의 개구를 밀봉하는 구동축(133) 실링부재를 포함한다. 유압피스톤(114)의 전진 또는 후진에 의해 발생하는 제1 압력챔버(112) 및 제2 압력챔버(113)의 액압 또는 부압은 피스톤 실링부재(115) 및 구동축(133) 실링부재에 의해 밀봉되어 누설되지 않고 후술하는 제1 유압유로(211) 및 제4 유압유로(214)에 전달될 수 있다.
제1 압력챔버(112) 및 제2 압력챔버(113)는 각각 제1 덤프유로(116) 및 제2 덤프유로(117)와, 제1 바이패스 유로(118) 및 제2 바이패스 유로(119)에 의해 리저버(30)와 연결되며, 이를 통해 리저버(30)로부터 가압매체를 공급받아 수용하거나, 제1 압력챔버(112) 또는 제2 압력챔버(113)의 가압매체를 리저버(30)로 전달할 수 있다.
이를 위해 제1 덤프유로(116)는 실린더블록(111)에 형성되는 제3 연통홀에 의해 제1 압력챔버(112)와 연통되어 리저버(30)와 연결되어 마련될 수 있으며, 제2 덤프유로(117)는 실린더블록(111)에 형성되는 제4 연통홀에 의해 제2 압력챔버(113)와 연통되어 리저버(30)와 연결되어 마련될 수 있다. 또한 제1 바이패스 유로(118)는 제1 덤프유로(116) 상에서 분기 후 재합류되도록 연결될 수 있으며, 제2 바이패스 유로(119)는 제2 덤프유로(117) 상에서 분기 후 재합류되도록 연결될 수 있다.
제1 덤프유로(116) 및 제2 덤프유로(117)에는 가압매체의 흐름을 제어하는 제1 덤프밸브(241) 및 제2 덤프밸브(242)가 각각 마련될 수 있다. 도 1을 다시 참조하면, 제1 덤프밸브(241)는 제1 압력챔버(112)와 리저버(30) 사이의 가압매체의 흐름을 제어하는 양 방향 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있으며, 제2 덤프밸브(242)는 제2 압력챔버(113)와 리저버(30) 사이의 가압매체의 흐름을 제어하는 양 방향 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다. 제1 덤프밸브(241)는 평상 시 폐쇄되어 있다가 전자제어유닛으로부터 전기적 신호를 받으면 밸브가 닫히도록 작동하는 노말 클로즈 타입(Normal Closed Type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있으며, 제2 덤프밸브(242)는 평상 시 개방되어 있다가 전자제어유닛으로부터 전기적 신호를 받으면 밸브가 닫히도록 작동하는 노말 오픈 타입(Normal Open Type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.
제1 덤프유로(116)에는 제1 바이패스 유로(118)가 제1 덤프밸브(241)에 대해 병렬로 연결되고, 제1 바이패스 유로(118)에는 제1 압력챔버(112)와 리저버(30) 사이의 가압매체의 흐름을 제어하는 제1 덤프 체크밸브(243)가 마련될 수 있다. 다시 말해, 제1 바이패스 유로(118)는 제1 덤프유로(116) 상에서 제1 덤프밸브(241)의 전방과 후방을 우회하여 연결할 수 있으며, 제1 덤프 체크밸브(243)는 리저버(30)로부터 제1 압력챔버(112)로 향하는 가압매체의 흐름만을 허용하고, 반대 방향의 가압매체 흐름은 차단하도록 마련될 수 있다.
또한 제2 덤프유로(117)에는 제2 바이패스 유로(119)가 제2 덤프밸브(242)에 대해 병렬로 연결되고, 제2 바이패스 유로(119)에는 제2 압력챔버(113)와 리저버(30) 사이의 가압매체의 흐름을 제어하는 제2 덤프 체크밸브(244)가 마련될 수 있다. 다시 말해, 제2 바이패스 유로(119)는 제2 덤프유로(117) 상에서 제2 덤프밸브(242)의 전방과 후방을 우회하여 연결할 수 있으며, 제2 덤프 체크밸브(244)는 리저버(30)로부터 제2 압력챔버(113)로 향하는 가압매체의 흐름만을 허용하고, 반대 방향의 가압매체 흐름은 차단하도록 마련될 수 있다.
모터(120)는 전자제어유닛(ECU)으로부터 출력되는 전기적 신호에 의해 구동력을 발생시키도록 마련된다. 모터(120)는 스테이터와 로터를 포함하여 마련될 수 있으며, 이를 통해 정방향 또는 역방향으로 회전함으로써 유압피스톤(114)의 변위를 발생시키는 동력을 제공할 수 있다. 모터(120)의 회전 각속도와 회전각은 모터 제어센서(MPS)에 의해 정밀하게 제어될 수 있다. 모터(120)는 이미 널리 알려진 공지의 기술이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
동력변환부(130)는 모터(120)의 회전력을 직선운동으로 변환하도록 마련된다. 동력변환부(130)는 일 예로, 웜샤프트(131)와 웜휠(132)과 구동축(133)을 포함하는 구조로 마련될 수 있다.
웜샤프트(131)는 모터(120)의 회전축과 일체로 형성될 수 있고, 외주면에 웜이 형성되어 웜휠(132)과 맞물리도록 결합하여 웜휠(132)을 회전시킬 수 있다. 웜휠(132)은 구동축(133)과 맞물리도록 연결되어 구동축(133)을 직선 이동 시킬 수 있으며, 구동축(133)은 유압피스톤(114)과 연결되는 바, 이를 통해 유압피스톤(114)이 실린더블록(111) 내에서 슬라이딩 이동될 수 있다.
이상의 동작들을 다시 설명하면, 페달 변위센서(11)에 의해 브레이크 페달(10)에 변위가 감지되면, 감지된 신호가 전자제어유닛으로 전달되고, 전자제어유닛은 모터(120)를 구동하여 웜샤프트(131)를 일 방향으로 회전시킨다. 웜샤프트(131)의 회전력은 웜휠(132)을 거쳐 구동축(133)에 전달되고, 구동축(133)과 연결된 유압피스톤(114)이 실린더블록(111) 내에서 전진하면서 제1 압력챔버(112)에 액압을 발생시킬 수 있다.
반대로, 브레이크 페달(10)의 답력이 해제되면 전자제어유닛은 모터(120)를 구동하여 웜샤프트(131)를 반대 방향으로 회전시킨다. 따라서 웜휠(132) 역시 반대 방향으로 회전하고 구동축(133)과 연결된 유압피스톤(114)이 실린더블록(111) 내에서 후진하면서 제1 압력챔버(112)에 부압을 발생시킬 수 있다.
제2 압력챔버(113)의 액압과 부압의 발생은 위와 반대 방향으로 작동함으로써 구현할 수 있다. 즉, 페달 변위센서(11)에 의해 브레이크 페달(10)에 변위가 감지되면, 감지된 신호가 전자제어유닛으로 전달되고, 전자제어유닛은 모터(120)를 구동하여 웜샤프트(131)를 반대 방향으로 회전시킨다. 웜샤프트(131)의 회전력은 웜휠(132)을 거쳐 구동축(133)에 전달되고, 구동축(133)과 연결된 유압피스톤(114)이 실린더블록(111) 내에서 후진하면서 제2 압력챔버(113)에 액압을 발생시킬 수 있다.
반대로, 브레이크 페달(10)의 답력이 해제되면 전자제어유닛은 모터(120)를 일 방향으로 구동하여 웜샤프트(131)를 일 방향으로 회전시킨다. 따라서 웜휠(132) 역시 반대로 회전하고 구동축(133)과 연결된 유압피스톤(114)이 실린더블록(111) 내에서 전진하면서 제2 압력챔버(113)에 부압을 발생시킬 수 있다.
이처럼 액압 공급장치(100)는 모터(120)가 구동에 의한 웜샤프트(131)의 회전 방향에 따라 제1 압력챔버(112) 및 제2 압력챔버(113)에 각각 액압이 발생하거나 부압이 발생할 수 있는데, 액압을 전달하여 제동을 구현할 것인지, 아니면 부압을 이용하여 제동을 해제할 것인지는 밸브들을 제어함으로써 결정할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다.
한편, 본 실시 예에 의한 동력변환부(130)는 모터(120)의 회전운동을 유압피스톤(114)의 직선운동으로 변환시킬 수 있다면 어느 하나의 구조에 한정되지 않으며, 다양한 구조 및 방식의 장치로 이루어지는 경우에도 동일하게 이해되어야 할 것이다.
유압 제어유닛(200)은 휠 실린더로 전달되는 액압을 제어하도록 마련될 수 있으며, 전자제어유닛(ECU)은 액압 정보 및 페달 변위 정보에 근거하여 액압 공급장치(100)와 각종 밸브들을 제어하도록 마련된다.
유압 제어유닛(200)은 네 개의 휠 실린더 중, 제1 및 제2 휠 실린더(41, 42)로 전달되는 액압의 흐름을 제어하는 제1 유압서킷(201)과, 제3 및 제4 휠 실린더(43, 44)로 전달되는 액압의 흐름을 제어하는 제2 유압서킷(202)을 구비할 수 있으며, 통합형 마스터 실린더(20) 및 액압 공급장치(100)로부터 휠 실린더(40)로 전달되는 액압을 제어하도록 다수의 유로 및 밸브를 포함한다.
이하에서는 다시 도 1을 참조하여, 유압 제어유닛(200)에 대해 설명한다.
도 1을 참조하면, 제1 유압유로(211)는 제1 압력챔버(112)와 연통하도록 마련되며, 제2 유압유로(212)와 제3 유압유로(213)로 분기되어 마련될 수 있다. 또한 제4 유압유로(214)는 제2 압력챔버(113)와 연통하도록 마련되며, 제5 유압유로(215)와 제6 유압유로(216)로 분기되어 마련될 수 있다.
제2 유압유로(212)에는 가압매체의 흐름을 제어하는 제1 밸브(231)가 마련될 수 있다. 제1 밸브(231)는 제1 압력챔버(112)로부터 토출되는 방향의 가압매체 흐름만을 허용하고, 반대 방향의 가압매체 흐름은 차단하는 체크밸브로 마련될 수 있다. 즉, 제1 밸브(231)는 제1 압력챔버(112)에서 발생한 액압이 제1 유압서킷(201) 및 제2 유압서킷(202) 측으로 전달되는 것은 허용하면서도, 반대방향의 가압매체 흐름이 제2 유압유로(212)를 통해 제1 압력챔버(112)로 누설되는 것을 방지할 수 있다.
제5 유압유로(215)에는 가압매체의 흐름을 제어하는 제2 밸브(232)가 마련될 수 있다. 제2 밸브(232)는 제2 압력챔버(113)로부터 토출되는 방향의 가압매체 흐름만을 허용하고, 반대 방향의 가압매체 흐름은 차단하는 체크밸브로 마련될 수 있다. 즉, 제2 밸브(232)는 제2 압력챔버(113)에서 발생한 액압이 제1 유압서킷(201) 및 제2 유압서킷(202) 측으로 전달되는 것은 허용하면서도, 반대방향의 가압매체 흐름이 제5 유압유로(215)를 통해 제2 압력챔버(113)로 누설되는 것을 방지할 수 있다.
제7 유압유로(217)는 제2 유압유로(212)와 제5 유압유로(215)가 합류하여 마련될 수 있으며, 제8 유압유로(218) 및 제9 유압유로(219)는 제7 유압유로(217)로부터 제1 유압서킷(201) 및 제2 유압서킷(202)을 향해 각각 분기되어 마련될 수 있다.
제8 유압유로(218) 및 제9 유압유로(219)에는 가압매체의 흐름을 제어하는 제3 밸브(233) 및 제4 밸브(234)가 각각 마련될 수 있다. 제3 밸브(233)는 제7 유압유로(217)로부터 제1 유압서킷(201)으로 향하는 가압매체의 흐름만을 허용하고, 반대 방향의 가압매체 흐름은 차단하는 체크밸브로 마련될 수 있다. 즉, 제3 밸브(233)는 제7 유압유로(217)로부터 제1 유압서킷(201)으로 액압이 전달되는 것은 허용하면서도, 제1 유압서킷(201)로부터 제7 유압유로(217) 측으로 액압이 누설되는 것을 방지할 수 있다. 마찬가지로, 제4 밸브(234)는 제7 유압유로(217)로부터 제2 유압서킷(202)으로 향하는 가압매체의 흐름만을 허용하고, 반대 방향의 가압매체 흐름은 차단하는 체크밸브로 마련될 수 있다. 이로써 제4 밸브(234)는 제7 유압유로(217)로부터 제2 유압서킷(202)으로 액압이 전달되는 것은 허용하면서도, 제2 유압서킷(202)로부터 제7 유압유로(217) 측으로 액압이 누설되는 것을 방지할 수 있다.
제10 유압유로(220)는 제3 유압유로(213)와 제6 유압유로(216)가 합류하여 마련될 수 있으며, 제11 유압유로(221) 및 제12 유압유로(222)는 제10 유압유로(220)로부터 분기되되 제1 유압서킷(201) 및 제2 유압서킷(202)과 각각 연결될 수 있다.
제3 유압유로(213)에는 가압매체의 흐름을 제어하는 제5 밸브(235)가 마련될 수 있다. 제5 밸브(235)는 제3 유압유로(213)를 따라 전달되는 가압매체의 흐름을 제어하는 양 방향 제어밸브로 마련될 수 있다. 제5 밸브(235)는 평상 시 닫힌 상태로 있다가 전자제어유닛으로부터 전기적 신호를 받으면 밸브가 열리도록 작동하는 노말 클로즈 타입(Normal Closed Type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.
제6 유압유로(216)에는 가압매체의 흐름을 제어하는 제6 밸브(236)가 마련될 수 있다. 제6 밸브(236)는 제6 유압유로(216)를 따라 전달되는 가압매체의 흐름을 제어하는 양 방향 제어밸브로 마련될 수 있다. 제6 밸브(236)는 평상 시 닫힌 상태로 있다가 전자제어유닛으로부터 전기적 신호를 받으면 밸브가 열리도록 작동하는 노말 클로즈 타입(Normal Closed Type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.
제11 유압유로(221) 및 제12 유압유로(222)에는 가압매체의 흐름을 제어하는 제7 밸브(237) 및 제8 밸브(238)가 각각 마련될 수 있다. 제7 밸브(237)는 제1 유압서킷(201)으로부터 제10 유압유로(220)로 향하는 가압매체의 흐름만을 허용하고, 반대 방향의 가압매체 흐름은 차단하는 체크밸브로 마련될 수 있다. 즉, 제7 밸브(237)는 제1 유압서킷(201)으로부터 제10 유압유로(220) 측으로 액압이 빠지는 것을 허용하면서도, 제1 압력챔버(112) 또는 제2 압력챔버(113)로부터 제1 유압서킷(201) 측으로 액압이 전달되는 것은 방지할 수 있다. 마찬가지로, 제8 밸브(238)는 제2 유압서킷(202)으로부터 제10 유압유로(220)로 향하는 가압매체의 흐름만을 허용하고, 반대 방향의 가압매체 흐름은 차단하는 체크밸브로 마련될 수 있다. 이로써, 제8 밸브(238)는 제2 유압서킷(202)으로부터 제10 유압유로(220) 측으로 액압이 빠지는 것을 허용하면서도, 제1 압력챔버(112) 또는 제2 압력챔버(113)로부터 제2 유압서킷(202) 측으로 액압이 전달되는 것을 방지할 수 있다.
이와 같은 유압유로 및 밸브의 배치에 의해 유압피스톤(114)의 전진에 따라 제1 압력챔버(112)에 형성된 액압은 제1 유압유로(211), 제2 유압유로(212), 제7 유압유로(217), 제8 유압유로(218)를 순차적으로 거쳐 제1 유압서킷(201)으로 전달될 수 있으며, 제1 유압유로(211), 제2 유압유로(212), 제7 유압유로(217), 제9 유압유로(219)를 순차적으로 거쳐 제2 유압서킷(202)으로 전달될 수 있다. 또한, 유압피스톤(114)의 후진에 따라 제2 압력챔버(113)에 형성된 액압은 제4 유압유로(214), 제5 유압유로(215), 제7 유압유로(217), 제8 유압유로(218)를 순차적으로 거쳐 제1 유압서킷(201)으로 전달될 수 있으며, 제4 유압유로(214), 제5 유압유로(215), 제7 유압유로(217), 제9 유압유로(219)를 순차적으로 거쳐 제2 유압서킷(202)으로 전달될 수 있다.
반대로, 유압피스톤(114)의 후진에 따라 제1 압력챔버(112)에 형성된 부압은 제1 유압서킷(201) 및 제2 유압서킷(202)의 액압 또는 가압매체를 제1 압력챔버(112)로 회수할 수 있다. 구체적으로, 제5 밸브(235)가 개방 시 제1 유압서킷(201)의 액압은 제11 유압유로(221), 제10 유압유로(220), 제5 유압유로(215), 제1 유압유로(211)를 순차적으로 거쳐 제1 압력챔버(112)로 전달될 수 있으며, 제2 유압서킷(202)의 액압은 제12 유압유로(222), 제10 유압유로(220), 제5 유압유로(215), 제1 유압유로(211)를 순차적으로 거쳐 제1 압력챔버(112)로 전달될 수 있다. 또한, 유압피스톤(114)의 전진에 따라 제2 압력챔버(113)에 형성된 부압은 제1 유압서킷(201) 및 제2 유압서킷(202)의 액압 또는 가압매체를 제2 압력챔버(113)로 회수할 수 있다. 구체적으로, 제6 밸브(236)가 개방 시 제1 유압서킷(201)의 액압은 제11 유압유로(221), 제10 유압유로(220), 제6 유압유로(216), 제4 유압유로(214)를 순차적으로 거쳐 제2 압력챔버(113)로 전달될 수 있으며, 제2 유압서킷(202)의 액압은 제12 유압유로(222), 제10 유압유로(220), 제6 유압유로(216), 제4 유압유로(214)를 순차적으로 거쳐 제2 압력챔버(113)로 전달될 수 있다. 이들 유압유로 및 밸브의 배치에 의한 액압의 전달 및 공급에 대한 상세한 설명은 도 3 내지 도 11을 참조하여 후술하도록 한다.
유압 제어유닛(200)의 제1 유압서킷(201)은 네 개의 차륜(RR, RL, FR, FL) 중 두 개의 휠 실린더인 제1 및 제2 휠 실린더(41, 42)의 액압을 제어하고, 제2 유압서킷(202)은 다른 두 개의 휠 실린더인 제3 및 제4 휠 실린더(43, 44)의 액압을 제어할 수 있다.
제1 유압서킷(201)은 제8 유압유로(218)를 통해 액압을 제공받고, 제8 유압유로(218)는 제1 휠 실린더(41)와 제2 휠 실린더(42)로 연결되는 두 유로로 분기되어 마련될 수 있다. 또한 제1 유압서킷(201)은 제11 유압유로(221) 통해 액압을 배출하고, 제1 휠 실린더(41)와 제2 휠 실린더(42)로부터 제11 유압유로로(221)를 향해 두 유로가 합류되어 마련될 수 있다. 제2 유압서킷(202)은 제9 유압유로(219)를 통해 액압 공급장치(100)로부터 액압을 제공받고, 제9 유압유로(219)는 제3 휠 실린더(43)와 제4 휠 실린더(44)로 연결되는 두 유로로 분기되어 마련될 수 있다. 그리고 제2 유압서킷(202)은 제12 유압유로(222) 통해 액압을 배출하고, 제3 휠 실린더(43)와 제4 휠 실린더(44)로부터 제12 유압유로로(222)를 향해 두 유로가 합류되어 마련될 수 있다.
제1 및 제2 유압서킷(201, 202)은 제1 내지 제4 휠 실린더(40)로 전달되는 가압매체의 흐름 및 액압을 제어하도록 제1 내지 제4 인렛밸브(291: 291a, 291b, 291c, 291d)를 각각 구비할 수 있다. 제1 내지 제4 인렛밸브(291)들은 제1 내지 제4 휠 실린더(41, 42, 43, 44)의 상류 측에 각각 배치되며 평상 시에는 개방되어 있다가 전자제어유닛에서 전기적 신호를 받으면 밸브가 닫히도록 작동하는 노말 오픈 타입(Normal Open type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.
제1 및 제2 유압서킷(201, 202)은 제1 내지 제4 인렛밸브(291a, 291b, 291c, 291d)들에 대하여 병렬 연결되는 마련되는 제1 내지 제4 체크밸브(293a, 293b, 293c, 293d)들을 포함할 수 있다. 체크밸브(293a, 293b, 293c, 293d)들은 제1 및 제2 유압서킷(201, 202) 상에서 제1 내지 제4 인렛밸브(291a, 291b, 291c, 291d)의 전방과 후방을 연결하는 바이패스 유로에 마련될 수 있으며, 각 휠 실린더로부터 액압 제공유닛(110)으로의 가압매체의 흐름만을 허용하고, 액압 제공유닛(110)으로부터 휠 실린더로의 가압매체의 흐름은 차단할 수 있다. 제1 내지 제4 체크밸브(293a, 293b, 293c, 293d)들에 의해 각 휠 실린더에 가해진 가압매체의 액압을 신속하게 빼낼 수 있으며, 제1 내지 제4 인렛밸브(291a, 291b, 291c, 291d)가 정상적으로 작동하지 않는 경우에도, 휠 실린더에 가해진 가압매체의 액압이 액압 제공유닛(110)으로 원활하게 복귀될 수 있다.
제1 유압서킷(201)은 제1 및 제2 휠 실린더(41, 42)의 제동 해제 시 성능 향상을 위해 제1 백업유로(251)와 연결되는 제1 및 제2 아웃렛밸브(292a, 292b)를 구비할 수 있다. 제1 및 제2 아웃렛밸브(292a, 292b)는 각각 제1 및 제2 휠 실린더(41, 42)와 연결되어 휠 실린더로부터 가압매체가 배출되는 흐름을 제어한다. 즉, 제1 및 제2 아웃렛밸브(292a, 292b)는 제1 및 제2 휠 실린더(41, 42)의 제동압력을 감지하여 ABS 덤프모드 등 감압제동이 필요한 경우 선택적으로 개방되어 휠 실린더의 감압을 제어할 수 있다. 제1 및 제2 아웃렛밸브(292a, 292b)를 거쳐 제1 백업유로(251)로 배출된 가압매체는 시뮬레이션 챔버(22a)와 시뮬레이션 유로(61)를 거쳐 리저버(30)로 전달될 수 있다. 제1 및 제2 아웃렛밸브(292a, 292b)는 평상 시에는 개방되어 있다가 전자제어유닛에서 전기적 신호를 받으면 밸브가 닫히도록 작동하는 노말 오픈 타입(Normal Open type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다. 한편, 도면부호 295 및 296은 제1 유압서킷(201)과 제1 백업유로(251)의 원활한 연결을 위해 제1 아웃렛밸브(292a)에 대해 병렬로 연결되는 바이패스 유로(295) 및 체크밸브(296)를 의미한다.
제2 유압서킷(202)은 제3 및 제4 휠 실린더(43, 44)의 제동 해제 시 성능 향상을 위해 리저버(30)와 곧바로 연결되는 제3 및 제4 아웃렛밸브(292c, 292d)를 구비할 수 있다. 제3 및 제4 아웃렛밸브(292c, 292d)는 각각 제3 및 제4 휠 실린더(43, 44)와 연결되어 휠 실린더(43, 44)로부터 가압매체가 빠져나가는 흐름을 제어한다. 즉, 제3 및 제4 아웃렛밸브(292c, 292d)는 제3 및 제4 휠 실린더(43, 44)의 제동압력을 감지하여 ABS 덤프모드 등 감압제동이 필요한 경우 선택적으로 개방되어 휠 실린더의 감압을 제어할 수 있다. 제3 및 제4 아웃렛밸브(292c, 292d)는 평상 시 닫힌 상태로 있다가 전자제어유닛으로부터 전기적 신호를 받으면 밸브가 열리도록 작동하는 노말 클로즈 타입(Normal Closed Type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.
본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1)은 장치의 고장 등에 의해 정상적인 작동이 불가능한 경우, 통합형 마스터 실린더(20)로부터 토출된 가압매체를 직접 휠 실린더로 공급하여 제동을 구현할 수 있는 제1 및 제2 백업유로(251, 252)를 포함할 수 있다. 통합형 마스터 실린더(20)의 액압이 휠 실린더로 직접 전달되는 모드를 폴백 모드(Fallback mode)라 한다.
제1 백업유로(251)는 통합형 마스터 실린더(20)의 제1 마스터 챔버(23a)와 제1 유압서킷(201)을 연결하도록 마련되고, 제2 백업유로(252)는 통합형 마스터 실린더(20)의 제2 마스터 챔버(24a)와 제2 유압서킷(202)을 연결하도록 마련될 수 있다. 또한 보조 백업유로(253)는 시뮬레이션 챔버(22a)와 제1 백업유로(251)를 연통시킴으로써, 시뮬레이션 챔버(22a)와 제1 유압서킷(201)을 보조적으로 연결할 수 있다.
구체적으로, 제1 백업유로(251)는 제1 유압서킷(201) 상에서 제1 아웃렛밸브(292a) 및 제2 아웃렛밸브(292b)의 후단 중 적어도 어느 하나에 연결될 수 있으며, 제2 백업유로(252)는 제2 유압서킷(202) 상에서 제3 인렛밸브(291c) 및 제4 인렛밸브(291d)의 후단 중 적어도 어느 하나에 연결될 수 있다. 도 1에서는 제1 백업유로(251)가 분기하여 제1 아웃렛밸브(292a) 및 제2 아웃렛밸브(292b)의 후단에 각각 연결되고, 제2 백업유로(252)가 제4 인렛밸브(291d)의 후단에 연결되는 것으로 도시되어 있으나 당해 구조에 한정되는 것은 아니며, 제1 백업유로(251)가 분기하여 제1 아웃렛밸브(292a) 및 제2 아웃렛밸브(292b)의 후단 중 적어도 어느 하나에 연결되고, 제2 백업유로(252)가 제3 인렛밸브(291c)의 및 제4 인렛밸브(291d)의 후단 중 적어도 어느 하나에 연결된다면 동일하게 이해되어야 할 것이다.
제1 백업유로(251)에는 가압매체의 양 방향 흐름을 제어하는 제1 컷밸브(261)가 마련되고, 제2 백업유로(252)에는 가압매체의 양 방향 흐름을 제어하는 제2 컷밸브(262)가 마련될 수 있다. 제1 컷밸브(261) 및 제2 컷밸브(262)는 평상 시에는 개방되어 있다가 전자제어유닛에서 폐쇄신호를 받으면 밸브가 닫히도록 작동하는 노말 오픈 타입(Normal Open type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.
이로써 제1 및 제2 컷밸브(261, 262)를 폐쇄하는 경우에는 통합형 마스터 실린더(20)의 가압매체가 휠 실린더(40)로 직접 전달되는 것을 방지함과 동시에, 액압 공급장치(100)에서 제공되는 액압이 유압 제어유닛(200)을 통해 휠 실린더로 공급될 수 있으며, 제1 및 제2 컷밸브(261, 262)를 개방하는 경우에는 통합형 마스터 실린더(20)에서 가압된 가압매체가 제1 및 제2 백업유로(251, 252)를 통해 휠 실린더(40)로 직접 공급되어 제동을 구현할 수 있다.
본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1)은 제1 유압서킷(201) 및 제2 유압서킷(202) 중 적어도 어느 하나의 액압을 감지하는 제1 압력센서(PS1)와 통합형 마스터 실린더(20)의 액압을 감지하는 제2 압력센서(PS2)를 포함할 수 있다. 도면에서는 제1 압력센서(PS1)가 제1 유압서킷(201) 및 제2 유압서킷(202) 중 적어도 어느 하나의 인렛밸브(291) 전단에 마련되어 제1 유압서킷(201) 및 제2 유압서킷(202)에 가해지는 가압매체의 액압을 감지하고, 제2 압력센서(PS2)가 제1 마스터 챔버(23a)에 형성되는 가압매체의 액압을 감지하는 것으로 도시되어 있으나, 당해 위치 및 수에 한정되는 것은 아니며, 유압서킷(201, 202) 및 통합형 마스터 실린더(20)의 액압을 감지할 수 있다면 다양한 위치에 다양한 수로 마련되는 경우를 포함한다.
이하에서는 본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1)의 작동방법에 대해 설명한다.
본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1)의 작동은 각종 장치 및 밸브 고장이나 이상 없이 정상적으로 작동하는 정상 작동모드와, 각종 장치 및 밸브에 고장이나 이상이 발생하여 비 정상적으로 작동하는 비 정상 작동모드(폴백모드)와, ABS 동작을 위해 휠 실린더의 액압을 신속하면서도 연속적으로 감압시키는 ABS 덤프모드와, 통합형 마스터 실린더(20)의 리크(leak) 여부를 검사하는 진단모드를 수행할 수 있다.
먼저 본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1)의 작동방법 중 정상 작동모드에 대해 설명한다.
본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1)의 정상 작동모드는 액압 공급장치(100)로부터 휠 실린더로 전달되는 액압이 증가함에 따라, 제1 제동모드와, 제2 제동모드와 제3 제동모드로 구분하여 작동할 수 있다. 구체적으로, 제1 제동모드는 액압 공급장치(100)에 의한 액압을 휠 실린더로 1차적으로 제공하고, 제2 제동모드는 액압 공급장치(100)에 의한 액압을 휠 실린더로 2차적으로 제공하여 제1 제동모드보다 고압의 제동압력을 전달하며, 제3 제동모드는 액압 공급장치(100)에 의한 액압을 휠 실린더로 3차적으로 제공하여 가장 고압의 제동압력을 전달할 수 있다.
제1 내지 제3 제동모드는 액압 공급장치(100) 및 유압 제어유닛(200)의 동작을 달리함으로써 변경할 수 있다. 액압 공급장치(100)는 제1 내지 제3 제동모드를 활용함으로써 고사양의 모터(120) 없이도 충분히 높은 액압을 제공할 수 있으며, 나아가 모터(120)에 가해지는 불필요한 부하를 방지할 수 있다. 이로써, 브레이크 시스템의 원가와 무게를 저감하면서도 안정적인 제동력을 확보할 수 있으며, 장치의 내구성 및 작동 신뢰성이 향상될 수 있다.
도 3은 본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1)이 제1 제동모드의 수행하는 상태를 나타내는 유압회로도이다.
도 3을 참조하면, 제동 초기에 운전자가 브레이크 페달(10)을 밟으면 모터(120)가 일 방향으로 회전하도록 동작하고, 모터(120)의 회전력이 동력변환부(130)에 의해 액압 제공유닛(110)으로 전달되며, 액압 제공유닛(110)의 유압피스톤(114)이 전진하면서 제1 압력챔버(112)에 액압을 발생시킨다. 제1 압력챔버(112)로부터 토출되는 액압은 유압 제어유닛(200)과 제1 유압서킷(201)과 제2 유압서킷(202)을 거쳐 각각의 휠 실린더(40)로 전달되어 제동력을 발생시킨다.
구체적으로, 제1 압력챔버(112)에 형성된 액압은 제1 유압유로(211), 제2 유압유로(212), 제7 유압유로(217), 제8 유압유로(218)를 순차적으로 통과하여 제1 유압서킷(201)에 마련되는 휠 실린더(41, 42)에 1차적으로 전달된다. 이 때, 제1 유압서킷(201)에 마련되는 제1 인렛밸브(291a) 및 제2 인렛밸브(291b)는 열린 상태로 마련되며, 제1 아웃렛밸브(292a) 및 제2 아웃렛밸브(292b)는 닫힌 상태로 유지되어 액압이 누설되는 것을 방지한다.
또한, 제1 압력챔버(112)에 형성된 액압은 제1 유압유로(211), 제2 유압유로(212), 제7 유압유로(217), 제9 유압유로(219)를 순차적으로 통과하여 제2 유압서킷(202)에 마련되는 휠 실린더(43, 44)에 1차적으로 전달된다. 이 때, 제2 유압서킷(202)에 마련되는 제3 인렛밸브(291c) 및 제4 인렛밸브(291d)는 열린 상태로 마련되며, 제3 아웃렛밸브(292c) 및 제4 아웃렛밸브(292d)는 닫힌 상태로 유지되어 액압이 누설되는 것을 방지할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 제1 밸브(231)는 제1 압력챔버(112)로부터 토출되는 방향의 가압매체 흐름은 허용하므로 제1 압력챔버(112)로부터 제7 유압유로(217)까지 가압매체가 전달될 수 있다. 또한 제3 밸브(233)는 제7 유압유로(217)로부터 제1 유압서킷(201)으로 향하는 가압매체의 흐름을 허용하고, 제4 밸브(234)는 제7 유압유로(217)로부터 제2 유압서킷(202)으로 향하는 가압매체의 흐름을 허용하는 바, 제1 제동모드에서 유압피스톤(114)의 전진에 의해 제1 압력챔버(112)에 형성된 액압은 제1 유압서킷(201) 및 제2 유압서킷(202) 측으로 안정적으로 제공될 수 있다. 이 때, 제1 덤프밸브(241)는 폐쇄된 상태를 유지함으로써, 제1 압력챔버(112)에 형성된 액압이 리저버(30)로 누설되는 것을 방지한다.
액압 공급장치(100)에 의해 휠 실린더(40)의 제동을 구현하는 제1 제동모드에서는 제1 백업유로(251) 및 제2 백업유로(252)에 각각 마련되는 제1 컷밸브(261) 및 제2 컷밸브(262)는 폐쇄되어 통합형 마스터 실린더(20)에서 토출되는 가압매체가 휠 실린더(40) 측으로 전달되는 것이 방지된다. 또한, 시뮬레이션 유로(61)에 마련되는 시뮬레이터 밸브(70)는 개방되어 시뮬레이션 챔버(22a)와 리저버(30)는 연통될 수 있다.
구체적으로, 브레이크 페달(10)에 답력을 가하게 되면 제1 컷밸브(261) 및 제2 컷밸브(262)가 폐쇄되므로 제1 마스터 챔버(23a) 및 제2 마스터 챔버(24a)가 밀폐된다. 따라서 브레이크 페달(10)에 답력을 가하더라도 제1 마스터 피스톤(23) 및 제2 마스터 피스톤(24)은 변위가 발생하지 않는다. 반면, 시뮬레이터 밸브(70)는 개방되어 시뮬레이션 챔버(22a)와 리저버(30)는 연통되므로, 시뮬레이션 챔버(22a)에 수용된 가압매체는 시뮬레이션 유로(61)를 통해 리저버(30)로 공급되며, 브레이크 페달(10)의 답력에 의해 시뮬레이션 피스톤(22)이 원활하게 전진하여 변위가 발생한다. 이처럼 제1 마스터 피스톤(23)의 위치가 고정된 상태에서 시뮬레이션 피스톤(22)가 전진함에 따라 시뮬레이션 피스톤(22)과 제1 마스터 피스톤(23) 사이에 배치되는 탄성부재(25)는 압축되고, 압축된 탄성부재(25)의 탄성 복원력에 의해 브레이크 페달(10)의 답력에 상응하는 반력이 작용함으로써 운전자에게 안정적이면서도 적절한 페달감을 제공하게 된다.
본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1)은 제1 제동모드보다 고압의 제동압력이 제공되는 경우 제1 제동모드에서 도 4에 도시된 제2 제동모드로 전환할 수 있다.
도 4는 본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1)이 제2 제동모드를 수행하는 상태를 나타내는 유압회로도로서, 도 4를 참조하면 전자제어유닛은 페달 변위센서(11)가 감지한 브레이크 페달(10)의 변위가 기 설정된 제1 변위수준보다 높거나, 유로 압력센서(PS1)에 의해 감지한 액압이 기 설정된 제1 압력수준보다 높은 경우, 보다 고압의 제동압력을 요구하는 것으로 판단하여 제1 제동모드에서 제2 제동모드로 전환할 수 있다.
제1 제동모드에서 제2 제동모드로 전환하게 되면, 모터(120)가 타 방향으로 회전하도록 동작하고, 모터(120)의 회전력이 동력변환부(130)에 의해 액압 제공유닛(110)으로 전달되어 유압피스톤(114)이 후진함으로써 제2 압력챔버(113)에 액압을 발생시킨다. 제2 압력챔버(113)로부터 토출되는 액압은 유압 제어유닛(200)과 제1 유압서킷(201)과 제2 유압서킷(202)을 거쳐 각각의 휠 실린더(40)로 전달되어 제동력을 발생시킨다.
구체적으로, 제2 압력챔버(113)에 형성된 액압은 제4 유압유로(214), 제5 유압유로(215), 제7 유압유로(217), 제8 유압유로(218)를 순차적으로 통과하여 제1 유압서킷(201)에 마련되는 휠 실린더(41, 42)에 1차적으로 전달된다. 이 때, 제1 유압서킷(201)에 마련되는 제1 인렛밸브(291a) 및 제2 인렛밸브(291b)는 열린 상태로 마련되며, 제1 아웃렛밸브(292a) 및 제2 아웃렛밸브(292b)는 닫힌 상태로 유지되어 액압이 누설되는 것을 방지한다.
또한, 제2 압력챔버(113)에 형성된 액압은 제4 유압유로(214), 제5 유압유로(215), 제7 유압유로(217), 제9 유압유로(219)를 순차적으로 통과하여 제2 유압서킷(202)에 마련되는 휠 실린더(43, 44)에 1차적으로 전달된다. 이 때, 제2 유압서킷(202)에 마련되는 제3 인렛밸브(291c) 및 제4 인렛밸브(291d)는 열린 상태로 마련되며, 제3 아웃렛밸브(292c) 및 제4 아웃렛밸브(292d)는 닫힌 상태로 유지되어 액압이 누설되는 것을 방지할 수 있다.
제2 밸브(232)는 제2 압력챔버(113)로부터 토출되는 방향의 가압매체 흐름은 허용하므로 제2 압력챔버(113)로부터 제7 유압유로(217)까지 가압매체가 원활하게 전달될 수 있다. 또한 제3 밸브(233)는 제7 유압유로(217)로부터 제1 유압서킷(201)으로 향하는 가압매체의 흐름을 허용하고, 제4 밸브(234)는 제7 유압유로(217)로부터 제2 유압서킷(202)으로 향하는 가압매체의 흐름을 허용하는 바, 제2 제동모드에서 유압피스톤(114)의 후진에 의해 제2 압력챔버(113)에 형성된 액압은 제1 유압서킷(201) 및 제2 유압서킷(202) 측으로 안정적으로 제공될 수 있다. 이 때, 제2 덤프밸브(242)는 폐쇄 작동하여, 제2 압력챔버(113)에 형성된 액압이 리저버(30)로 누설되는 것을 방지함과 동시에, 제1 덤프밸브(241)는 개방되어 리저버(30)로부터 제1 압력챔버(112)로 가압매체가 공급되어 제1 압력챔버(112)의 내부에 가압매체가 채워질 수 있다.
제2 제동모드에서 통합형 마스터 실린더(20)의 작동은 앞서 설명한 제1 제동모드에서의 통합형 마스터 실린더(20)의 작동과 동일하므로, 내용의 중복을 방지하기 위해 설명을 생략한다.
본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1)은 제2 제동모드보다 고압의 제동압력이 제공되는 경우 제2 제동모드에서 도 5에 도시된 제3 제동모드로 전환할 수 있다.
도 5는 본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1)이 제3 제동모드를 수행하는 상태를 나타내는 유압회로도로서, 도 5를 참조하면 전자제어유닛은 페달 변위센서(11)가 감지한 브레이크 페달(10)의 변위가 기 설정된 제2 변위수준보다 높거나, 유로 압력센서(PS1)에 의해 감지한 액압이 기 설정된 제2 압력수준보다 높은 경우, 보다 고압의 제동압력을 요구하는 것으로 판단하여 제2 제동모드에서 제3 제동모드로 전환할 수 있다.
제2 제동모드에서 제3 제동모드로 전환하게 되면, 모터(120)가 다시 일 방향으로 회전하도록 동작하고, 모터(120)의 회전력이 동력변환부(130)에 의해 액압 제공유닛(110)으로 전달되어 유압피스톤(114)이 전진함으로써 제1 압력챔버(112)에 액압을 발생시킨다. 제1 압력챔버(112)로부터 토출되는 액압은 유압 제어유닛(200)과 제1 유압서킷(201)과 제2 유압서킷(202)을 거쳐 각각의 휠 실린더(40)로 전달되어 제동력을 발생시킨다.
구체적으로, 제1 압력챔버(112)에 형성된 액압은 제1 유압유로(211), 제2 유압유로(212), 제7 유압유로(217), 제8 유압유로(218)를 순차적으로 통과하여 제1 유압서킷(201)에 마련되는 휠 실린더(41, 42)에 1차적으로 전달된다. 이 때, 제1 유압서킷(201)에 마련되는 제1 인렛밸브(291a) 및 제2 인렛밸브(291b)는 열린 상태로 마련되며, 제1 아웃렛밸브(292a) 및 제2 아웃렛밸브(292b)는 닫힌 상태로 유지되어 액압이 누설되는 것을 방지한다.
또한, 제1 압력챔버(112)에 형성된 액압은 제1 유압유로(211), 제2 유압유로(212), 제7 유압유로(217), 제9 유압유로(219)를 순차적으로 통과하여 제2 유압서킷(202)에 마련되는 휠 실린더(43, 44)에 1차적으로 전달된다. 이 때, 제2 유압서킷(202)에 마련되는 제3 인렛밸브(291c) 및 제4 인렛밸브(291d)는 열린 상태로 마련되며, 제3 아웃렛밸브(292c) 및 제4 아웃렛밸브(292d)는 닫힌 상태로 유지되어 액압이 누설되는 것을 방지할 수 있다.
제2 밸브(232)는 제2 압력챔버(113)로부터 토출되는 방향의 가압매체 흐름은 허용하므로 제2 압력챔버(113)로부터 제7 유압유로(217)까지 가압매체가 원활하게 전달될 수 있다. 또한 제3 밸브(233)는 제7 유압유로(217)로부터 제1 유압서킷(201)으로 향하는 가압매체의 흐름을 허용하고, 제4 밸브(234)는 제7 유압유로(217)로부터 제2 유압서킷(202)으로 향하는 가압매체의 흐름을 허용하는 바, 제2 제동모드에서 유압피스톤(114)의 후진에 의해 제2 압력챔버(113)에 형성된 액압은 제1 유압서킷(201) 및 제2 유압서킷(202) 측으로 안정적으로 제공될 수 있다. 이 때, 제1 덤프밸브(241)는 폐쇄상태를 유지하여, 제1 압력챔버(112)에 형성된 액압이 리저버(30)로 누설되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 고압의 액압이 제공되는 상태이므로 유압피스톤(114)이 전진할수록 제1 압력챔버(112) 내의 액압이 유압피스톤(114)을 후진시키려는 힘 역시 증가하게 되어 모터(120)에 가해지는 부하가 급격히 증가하게 된다. 이에 제3 제동모드에서는 제5 밸브(235) 및 제6 밸브(236)를 개방 작동하여, 제3 유압유로(213) 및 제6 유압유로(216)를 통한 가압매체 흐름을 허용할 수 있다. 다시 말해, 제1 압력챔버(112)에 형성된 액압의 일부가 제1 유압유로(211), 제5 유압유로(215), 제6 유압유로(216), 제4 유압유로(214)를 순차적으로 통과하여 제2 압력챔버(113)로 공급될 수 있으며, 이를 통해 제1 압력챔버(112)와 제2 압력챔버(113)가 서로 연통되어 액압을 동기화시킴으로써 모터(120)에 가해지는 부하를 저감하고 장치의 내구성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 이 때, 제2 덤프밸브(242)는 폐쇄 작동함으로써, 유압피스톤(114)의 전진에 의해 제2 압력챔버(113)에 부압이 안정적으로 형성될 수 있도록 하고, 제1 압력챔버(112)에 형성된 액압의 일부가 제2 압력챔버(113)로 신속하고 원활하게 유입되도록 한다.
제3 제동모드에서 통합형 마스터 실린더(20)의 작동은 앞서 설명한 제1 제동모드에서의 통합형 마스터 실린더(20)의 작동과 동일하므로, 내용의 중복을 방지하기 위해 설명을 생략한다.
이하에서는 본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1)의 정상 작동모드에서 제동을 해제하는 작동방법에 대해 설명한다.
도 6은 본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1)의 유압피스톤(114)이 후진하면서 제3 제동모드를 해제하는 상태를 나타내는 유압회로도이다.
도 6을 참조하면, 브레이크 페달(10)에 가해진 답력이 해제되면 모터(120)가 타 방향으로 회전력을 발생하여 동력변환부(130)로 전달하고, 동력변환부(130)는 유압피스톤(114)을 후진시킨다. 이로써, 제1 압력챔버(112)의 액압을 해제함과 동시에, 부압을 발생시킬 수 있으며, 이로써 휠 실린더의 가압매체는 제1 압력챔버(112)로 전달될 수 있다.
구체적으로, 제1 유압서킷(201)에 마련되는 제1 및 제2 휠 실린더(41, 42)의 액압은 제11 유압유로(221), 제10 유압유로(220), 제3 유압유로(213), 제1 유압유로(211)를 순차적으로 통과하여 제1 압력챔버(112)로 회수된다. 이 때, 제1 유압서킷(201)에 마련되는 제1 인렛밸브(291a) 및 제2 인렛밸브(291b)는 열린 상태로 마련되며, 제1 아웃렛밸브(292a) 및 제2 아웃렛밸브(292b)는 닫힌 상태로 유지되어 액압이 리저버(30) 측으로 누설되는 것을 방지한다.
또한, 제1 압력챔버(112)에 발생되는 부압에 의해 제2 유압서킷(202)에 마련되는 제3 및 제4 휠 실린더(43, 44)의 액압이 제12 유압유로(222), 제10 유압유로(220), 제3 유압유로(213), 제1 유압유로(211)를 순차적으로 통과하여 제1 압력챔버(112)로 회수된다. 제2 유압서킷(202)에 마련되는 제3 인렛밸브(291c) 및 제4 인렛밸브(291d)는 열린 상태로 마련되며, 제3 아웃렛밸브(292c) 및 제4 아웃렛밸브(292d)는 닫힌 상태로 유지되어 액압이 리저버(30) 측으로 누설되는 것을 방지한다.
앞서 설명한 바와 같이 제7 밸브(237)는 제1 유압서킷(201)으로부터 제10 유압유로(220)로 향하는 가압매체의 흐름을 허용하고, 제8 밸브(238)은 제2 유압서킷(202)으로부터 제10 유압유로(220)로 향하는 가압매체의 흐름을 허용하는 바, 제1 유압서킷(201) 및 제2 유압서킷(202)의 액압이 제10 유압유로(220)로 원활하게 공급될 수 있다. 나아가, 제3 제동모드의 해제 시 제5 밸브(235)가 개방 작동함에 따라 제3 유압유로(213)가 개방됨으로써, 제10 유압유로(220)로 전달된 액압이 제3 유압유로(213) 및 제1 유압유로(211)를 거쳐 제1 압력챔버(112)로 원활하게 전달될 수 있다.
한편, 제3 제동모드의 해제 시 유압피스톤(114)이 후진하나, 제2 압력챔버(113)에 가압매체가 수용된 상태에서는 유압피스톤(114)의 후진이동에 저항이 발생한다. 이에 제3 제동모드 해제 시 제6 밸브(236)도 개방 작동되어 제1 압력챔버(112)와 제2 압력챔버(113)를 연통시킴으로써 유압피스톤(114)의 후진을 원활하게 구현하고, 제2 압력챔버(113)에 수용된 가압매체는 제4 유압유로(214), 제6 유압유로(216), 제3 유압유로(213), 제1 유압유로(211)를 순차적으로 통과하여 제1 압력챔버(112)로 회수될 수 있다.
제3 제동모드의 해제 시 제2 덤프밸브(242)는 폐쇄 상태로 전환될 수 있다. 제2 덤프밸브(242)가 폐쇄됨으로써 제2 압력챔버(113) 내의 가압매체는 제4 유압유로(214)로만 배출되어 제1 압력챔버(112)로 공급될 수 있다. 그러나 필요에 따라 제2 덤프밸브(242)가 열린 상태로 유지되어 제2 압력챔버(113) 내의 가압매체가 리저버(30)로 유입되도록 제어될 수도 있다.
또한, 제1 압력챔버(112)에 형성된 부압이 브레이크 페달(10)의 해제량에 따른 목표 압력 해제값에 비하여 낮게 측정될 경우 아웃렛밸브(292) 중 적어도 어느 하나를 개방하여 목표 압력값에 상응하도록 제어할 수 있다.
제3 제동모드의 해제를 완료한 후에는 휠 실린더의 제동압력을 보다 낮추기 위해 도 7에 도시된 제2 제동모드의 해제 동작으로 전환할 수 있다.
도 7은 본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1)의 유압피스톤(114)이 전진하면서 제2 제동모드를 해제하는 상태를 나타내는 유압회로도이다.
도 7을 참조하면, 브레이크 페달(10)에 가해진 답력이 해제되면 모터(120)가 일 방향으로 회전력을 발생하여 동력변환부(130)로 전달하고, 동력변환부(130)는 유압피스톤(114)을 전진시킨다. 이로써, 제2 압력챔버(113)의 액압을 해제함과 동시에, 부압을 발생시킬 수 있으며, 이로써 휠 실린더의 가압매체는 제2 압력챔버(113)로 전달될 수 있다.
구체적으로, 제1 유압서킷(201)에 마련되는 제1 및 제2 휠 실린더(41, 42)의 액압은 제11 유압유로(221), 제10 유압유로(220), 제6 유압유로(216), 제4 유압유로(214)를 순차적으로 통과하여 제2 압력챔버(113)로 회수된다. 이 때, 제1 유압서킷(201)에 마련되는 제1 인렛밸브(291a) 및 제2 인렛밸브(291b)는 열린 상태로 마련되며, 제1 아웃렛밸브(292a) 및 제2 아웃렛밸브(292b)는 닫힌 상태로 유지되어 액압이 리저버(30) 측으로 누설되는 것을 방지한다.
또한, 제2 압력챔버(113)에 발생되는 부압에 의해 제2 유압서킷(202)에 마련되는 제3 및 제4 휠 실린더(43, 44)의 액압이 제12 유압유로(222), 제10 유압유로(220), 제6 유압유로(216), 제4 유압유로(214)를 순차적으로 통과하여 제2 압력챔버(113)로 회수된다. 제2 유압서킷(202)에 마련되는 제3 인렛밸브(291c) 및 제4 인렛밸브(291d)는 열린 상태로 마련되며, 제3 아웃렛밸브(292c) 및 제4 아웃렛밸브(292d)는 닫힌 상태로 유지되어 액압이 리저버(30) 측으로 누설되는 것을 방지한다.
앞서 설명한 바와 같이 제7 밸브(237)는 제1 유압서킷(201)으로부터 제10 유압유로(220)로 향하는 가압매체의 흐름을 허용하고, 제8 밸브(238)은 제2 유압서킷(202)으로부터 제10 유압유로(220)로 향하는 가압매체의 흐름을 허용하는 바, 제1 유압서킷(201) 및 제2 유압서킷(202)의 액압이 제10 유압유로(220)로 원활하게 공급될 수 있다. 나아가, 제3 제동모드의 해제 시 제6 밸브(236)가 개방 작동함에 따라 제6 유압유로(216)를 개방함으로써, 제10 유압유로(220)로 전달된 액압이 제6 유압유로(216) 및 제4 유압유로(214)를 거쳐 제2 압력챔버(113)로로 전달될 수 있다.
한편, 제2 제동모드의 해제 시 제2 덤프밸브(242)는 폐쇄 상태로 전환될 수 있으며, 이로써 제2 압력챔버(113)와 리저버(30)를 단절시킴으로써 제2 압력챔버(113)에 안정적으로 부압이 형성될 수 있다. 또한, 제2 제동모드의 해제 시 제1 덤프밸브(241)는 개방 상태로 전환될 수 있으며, 이로써 유압피스톤(114)의 전진 이동에 의해 제1 압력챔버(112)에 수용된 가압매체는 리저버(30)로 공급함으로써, 유압피스톤(114)의 전진 이동을 원활하게 구현할 수 있다.
또한, 제2 압력챔버(113)에 형성된 부압이 브레이크 페달(10)의 해제량에 따른 목표 압력 해제값에 비하여 낮게 측정될 경우 아웃렛밸브(292) 중 적어도 어느 하나를 개방하여 목표 압력값에 상응하도록 제어할 수 있다.
제2 제동모드의 해제를 완료한 후에는 휠 실린더의 제동압력을 완전히 해제하기 위해 도 8에 도시된 제1 제동모드의 해제 동작으로 전환할 수 있다.
도 8은 본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1)의 유압피스톤(114)이 다시금 후진하면서 제1 제동모드를 해제하는 상태를 나타내는 유압회로도이다.
도 8을 참조하면, 브레이크 페달(10)에 가해진 답력이 해제되면 모터(120)가 타 방향으로 회전력을 발생하여 동력변환부(130)로 전달하고, 동력변환부(130)는 유압피스톤(114)을 후진시킨다. 이로써, 제1 압력챔버(112)에 부압을 발생시킬 수 있으며, 이로써 휠 실린더의 가압매체는 제1 압력챔버(112)로 전달될 수 있다.
구체적으로, 제1 유압서킷(201)에 마련되는 제1 및 제2 휠 실린더(41, 42)의 액압은 제11 유압유로(221), 제10 유압유로(220), 제3 유압유로(213), 제1 유압유로(211)를 순차적으로 통과하여 제1 압력챔버(112)로 회수된다. 이 때, 제1 유압서킷(201)에 마련되는 제1 인렛밸브(291a) 및 제2 인렛밸브(291b)는 열린 상태로 마련되며, 제1 아웃렛밸브(292a) 및 제2 아웃렛밸브(292b)는 닫힌 상태로 유지되어 액압이 리저버(30) 측으로 누설되는 것을 방지한다.
또한, 제1 압력챔버(112)에 발생되는 부압에 의해 제2 유압서킷(202)에 마련되는 제3 및 제4 휠 실린더(43, 44)의 액압이 제12 유압유로(222), 제10 유압유로(220), 제3 유압유로(213), 제1 유압유로(211)를 순차적으로 통과하여 제1 압력챔버(112)로 회수된다. 제2 유압서킷(202)에 마련되는 제3 인렛밸브(291c) 및 제4 인렛밸브(291d)는 열린 상태로 마련되며, 제3 아웃렛밸브(292c) 및 제4 아웃렛밸브(292d)는 닫힌 상태로 유지되어 액압이 리저버(30) 측으로 누설되는 것을 방지한다.
제7 밸브(237)는 제1 유압서킷(201)으로부터 제10 유압유로(220)로 향하는 가압매체의 흐름을 허용하고, 제8 밸브(238)은 제2 유압서킷(202)으로부터 제10 유압유로(220)로 향하는 가압매체의 흐름을 허용하는 바, 제1 유압서킷(201) 및 제2 유압서킷(202)의 액압이 제10 유압유로(220)로 원활하게 공급될 수 있다. 나아가, 제1 제동모드의 해제 시 제5 밸브(235)가 개방 작동함에 따라 제3 유압유로(213)가 개방됨으로써, 제10 유압유로(220)로 전달된 액압이 제3 유압유로(213) 및 제1 유압유로(211)를 거쳐 제1 압력챔버(112)로 원활하게 전달될 수 있다.
제6 밸브(236)는 폐쇄 상태를 유지하고, 제2 덤프밸브(242)는 개방 상태를 유지함으로써, 유압피스톤(114) 후진 시 제2 압력챔버(113) 내의 가압매체는 제2 덤프유로(117)를 따라 리저버(30)로 공급될 수 있다.
한편, 제1 압력챔버(112)에 형성된 부압이 브레이크 페달(10)의 해제량에 따른 목표 압력 해제값에 비하여 낮게 측정될 경우 아웃렛밸브(292) 중 적어도 어느 하나를 개방하여 목표 압력값에 상응하도록 제어할 수 있다.
이하에서는 본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1)이 정상적으로 작동하지 않는 경우, 즉 폴백모드(fall-back mode)의 작동상태에 대해 설명한다.
도 9은 본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1)이 장치의 고장 등에 의해 정상적인 작동이 불가능한 경우 비 정상 작동모드(폴백 모드)에서의 작동 상태를 나타내는 유압회로도이다.
도 9을 참조하면, 비 정상 작동모드에서 각각의 밸브들은 비 작동상태인 제동초기 상태로 제어된다. 이 때 운전자가 브레이크 페달(10)에 답력을 가하면 브레이크 페달(10)과 연결된 시뮬레이션 피스톤(22)이 전진한다. 시뮬레이터 밸브(70)가 폐쇄된 상태이므로 시뮬레이션 챔버(22a)가 밀폐되어 탄성부재(25)를 압축시키지 않고, 제1 마스터 피스톤(23) 및 제2 마스터 피스톤(24)을 전진시킨다.
비 작동상태에서 제1 컷밸브(261) 및 제2 컷밸브(262)는 개방된 상태로 유지되므로, 제1 마스터 피스톤(23)의 전진에 의해 제1 마스터 챔버(23a)에 수용된 가압매체는 제1 백업유로(251)를 따라 제1 유압서킷(201) 측으로 전달되며, 제2 마스터 피스톤(24)의 전진에 의해 제2 마스터 챔버(24a)에 수용된 가압매체는 제2 백업유로(252)를 따라 제2 유압서킷(202) 측으로 전달되어 휠 실린더(40)의 제동을 구현할 수 있다. 시뮬레이션 챔버(22a)에 수용된 가압매체는 보조 백업유로(253)를 통해 제1 백업유로(251)로 함께 공급될 수 있다.
비 작동 시, 다시 말해 전자제어유닛으로부터 전기적 신호를 받지 않는 상태에서 제1 컷밸브(261) 및 제2 컷밸브(262)와, 제1 및 제2 유압서킷(201, 202)에 마련되는 제1 내지 제4 인렛밸브(291)는 열린 상태이며, 시뮬레이터 밸브(70)는 닫힌 상태이므로 통합형 마스터 실린더(20)의 시뮬레이션 챔버(22a), 제1 마스터 챔버(23a), 제2 마스터 챔버(24a)에 발생된 액압이 곧바로 휠 실린더(40)로 전달될 수 있으므로, 제동 안정성 향상과 더불어 신속한 제동을 도모할 수 있다.
이하에서는 본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1)의 ABS 덤프모드에 대해 설명한다.
도 10은 본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1)이 ABS 덤프모드를 수행하는 상태를 나타내는 유압회로도이다.
도 10을 참조하면, 차량의 제동을 위해 액압 제공유닛(110)이 동작한 상태에서 ABS 덤프모드를 수행하고자 하는 경우, 전자제어유닛은 아웃렛밸브(292)의 동작을 제어함으로써 구현할 수 있다.
구체적으로, 액압 제공유닛(110)의 유압피스톤(114)이 전진하면서 제1 압력챔버(112)에 액압을 발생시키고 제1 압력챔버(112)의 액압은 유압 제어유닛(200)과 제1 유압서킷(201)과 제2 유압서킷(202)을 거쳐 각각의 휠 실린더(40)로 전달되어 제동력을 발생시킨다. 이후 ABS 덤프모드를 수행하고자 하는 경우, 전자제어유닛은 제3 아웃렛밸브(292c) 및 제4 아웃렛밸브(292d)의 개방 및 폐쇄 동작을 반복적으로 수행함으로써, 제3 휠 실린더(43) 및 제4 휠 실린더(44)에 가해진 가압매체의 액압이 리저버(30)로 곧바로 배출될 수 있다. 또한 전자제어유닛은 제1 아웃렛밸브(292a) 및 제2 아웃렛밸브(292b)의 개방 및 폐쇄 동작을 반복적으로 수행함으로써, 제1 휠 실린더(41) 및 제2 휠 실린더(42)에 가해진 가압매체의 액압을 제1 백업유로(251), 보조 백업유로(253), 시뮬레이션 챔버(22a), 시뮬레이션 유로(61)를 순차적으로 통과하여 리저버(30)로 배출시킬 수 있다.
이하에서는 본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1)의 진단모드에 대해 설명한다.
본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1) 통합형 마스터 실린더(20)의 리크(leak) 여부를 검사하는 진단모드를 수행할 수 있다. 도 11은 본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1)의 진단모드 상태를 나타내는 유압회로도로서, 도 11를 참조하면 진단모드 수행 시 전자제어유닛은 액압 공급장치(100)로부터 발생된 액압을 통합형 마스터 실린더(20)의 마스터 챔버로 공급하도록 제어한다.
구체적으로, 전자제어유닛은 각 밸브들은 비 작동상태인 제동초기 상태로 제어된 상태에서, 유압피스톤(114)을 전진시키도록 작동하여 제1 압력챔버(112)에 액압을 발생시킴과 동시에, 제1 컷밸브(261) 및 제2 컷밸브(262)는 닫힌 상태로 제어한다. 제1 압력챔버(112)에 형성된 액압은 제1 유압유로(211), 제3 유압유로(213), 제7 유압유로(217), 제8 유압유로(218)를 순차적으로 통과하여 제1 유압서킷(201) 측으로 전달되며, 제1 아웃렛밸브(292a) 및 제2 아웃렛밸브(292b)는 평상 시 개방된 상태를 유지하는 바, 제1 유압서킷(201) 측으로 전달된 가압매체는 제1 백업유로(251) 및 보조 백업유로(253)를 거쳐 시뮬레이션 챔버(22a)로 전달된다. 이 때 시뮬레이터 밸브(70)는 폐쇄된 상태를 유지하여 시뮬레이션 챔버(22a)는 밀폐된 상태로 마련된다.
이 상태에서 유압피스톤(114)의 변위에 의해 발생이 예상되는 가압매체의 액압수치과 제2 압력센서(PS2)가 측정한 통합형 마스터 실린더(20)의 내부 압력을 대비함으로써 통합형 마스터 실린더(20)의 리크를 진단할 수 있다. 구체적으로, 유압피스톤(114)의 변위량 또는 모터 제어센서(MPS)가 측정한 회전각에 근거하여 계산 및 예상되는 제1 압력챔버(112)의 액압수치과, 제2 압력센서(PS2)가 측정한 실제 통합형 마스터 실린더(20)의 액압수치을 대비하여, 두 액압수치이 일치할 경우 통합형 마스터 실린더(20)에 리크가 없는 것으로 판단할 수 있다. 이와는 달리, 유압피스톤(114)의 변위량 또는 모터 제어센서(MPS)가 측정한 회전각에 근거하여 계산 및 예상되는 제1 압력챔버(112)의 액압수치보다 제2 압력센서(PS2)가 측정한 실제 통합형 마스터 실린더(20)의 액압수치가 낮을 경우 시뮬레이션 챔버(22a)로 가해진 가압매체의 액압 일부가 손실되는 것이므로 통합형 마스터 실린더(20)에 리크가 존재하는 것으로 판단하고, 이를 운전자에게 알릴 수 있다.
1: 전자식 브레이크 시스템
10: 브레이크 페달 11: 페달 변위센서
20: 통합형 마스터 실린더 22: 시뮬레이션 피스톤
22a: 시뮬레이션 챔버 23: 제1 마스터 피스톤
23a: 제1 마스터 챔버 24: 제2 마스터 피스톤
24a: 제2 마스터 챔버 25: 탄성부재
30: 리저버 60: 리저버 유로
61: 시뮬레이션 유로 62: 제1 리저버 유로
63: 제2 리저버 유로 70: 시뮬레이터 밸브
100: 액압 공급장치 110: 액압 제공유닛
120: 모터 130: 동력변환부
200: 유압 제어유닛 201: 제1 유압서킷
202: 제2 유압서킷 211: 제1 유압유로
212: 제2 유압유로 213: 제3 유압유로
214: 제4 유압유로 215: 제5 유압유로
216: 제6 유압유로 217: 제7 유압유로
218: 제8 유압유로 219: 제9 유압유로
220: 제10 유압유로 221: 제11 유압유로
222: 제12 유압유로 231: 제1 밸브
232: 제2 밸브 233: 제3 밸브
234: 제4 밸브 235: 제5 밸브
236: 제6 밸브 237: 제7 밸브
238: 제8 밸브 241: 제1 덤프밸브
242: 제2 덤프밸브 251: 제1 백업유로
252: 제2 백업유로 261: 제1 컷밸브
262: 제2 컷밸브

Claims (26)

  1. 가압매체가 저장되는 리저버;
    시뮬레이션 챔버와, 브레이크 페달에 연결되고 상기 시뮬레이션 챔버에 마련되는 시뮬레이션 피스톤과, 제1 마스터 챔버와, 상기 제1 마스터 챔버에 마련되고 상기 시뮬레이션 피스톤의 변위 또는 상기 시뮬레이션 챔버의 액압에 의해 변위 가능하게 마련되는 제1 마스터 피스톤과, 제2 마스터 챔버와, 상기 제2 마스터 챔버에 마련되고 상기 제1 마스터 피스톤의 변위 또는 상기 제1 마스터 챔버의 액압에 의해 변위 가능하게 마련되는 제2 마스터 피스톤과, 상기 시뮬레이션 피스톤과 상기 제1 마스터 피스톤 사이에 마련되는 탄성부재를 포함하는 통합형 마스터 실린더;
    상기 통합형 마스터 실린더와 상기 리저버를 연결하는 리저버 유로;
    상기 브레이크 페달의 변위에 대응하여 출력되는 전기적 신호에 의해 유압피스톤을 작동하여 액압을 발생시키는 액압 공급장치;
    두 개의 휠 실린더를 구비하는 제1 유압서킷과, 다른 두 개의 휠 실린더를 구비하는 제2 유압서킷을 포함하고, 상기 제1 유압서킷 및 상기 제2 유압서킷으로 전달되는 액압을 제어하는 유압 제어유닛; 및
    액압 정보 및 상기 브레이크 페달의 변위 정보에 근거하여 밸브들을 제어하는 전자제어유닛;을 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 리저버 유로는
    상기 리저버와 상기 시뮬레이션 챔버를 연통시키는 시뮬레이션 유로를 포함하고,
    상기 시뮬레이션 유로는 가압매체의 흐름을 제어하는 시뮬레이터 밸브를 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 액압 공급장치는
    상기 유압피스톤의 일측에 형성되는 제1 압력챔버와, 상기 유압피스톤의 타측에 형성되는 제2 압력챔버를 포함하고,
    상기 유압 제어유닛은
    상기 제1 압력챔버와 연통되는 제1 유압유로와, 상기 제1 유압유로에서 분기되는 제2 유압유로 및 제3 유압유로와, 상기 제2 압력챔버와 연통되는 제4 유압유로와, 상기 제4 유압유로에서 분기되는 제5 유압유로 및 제6 유압유로와, 상기 제2 유압유로 및 상기 제5 유압유로가 합류하는 제7 유압유로와, 상기 제7 유압유로에서 분기되어 상기 제1 유압서킷과 연결되는 제8 유압유로와, 상기 제7 유압유로에서 분기되어 상기 제2 유압서킷과 연결되는 제9 유압유로와, 상기 제3 유압유로 및 상기 제6 유압유로가 합류하는 제10 유압유로와, 상기 제10 유압유로에서 분기되어 상기 제1 유압서킷과 연결되는 제11 유압유로와, 상기 제10 유압유로에서 분기되어 상기 제2 유압서킷과 연결되는 제12 유압유로를 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 유압 제어유닛은
    상기 제2 유압유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제1 밸브와, 상기 제5 유압유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제2 밸브와, 상기 제8 유압유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제3 밸브와, 상기 제9 유압유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제4 밸브와, 상기 제3 유압유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제5 밸브와, 상기 제6 유압유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제6 밸브와, 상기 제11 유압유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제7 밸브와, 상기 제12 유압유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제8 밸브를 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 밸브는 상기 제1 압력챔버로부터 상기 제7 유압유로로 향하는 가압매체의 흐름만을 허용하는 체크밸브로 마련되고, 상기 제2 밸브는 상기 제2 압력챔버로부터 상기 제7 유압유로로 향하는 가압매체의 흐름만을 허용하는 체크밸브로 마련되고, 상기 제3 밸브는 상기 제7 유압유로로부터 상기 제1 유압서킷으로 향하는 가압매체의 흐름만을 허용하는 체크밸브로 마련되고, 상기 제4 밸브는 상기 제7 유압유로로부터 상기 제2 유압서킷으로 향하는 가압매체의 흐름만을 허용하는 체크밸브로 마련되고, 상기 제7 밸브는 상기 제1 유압서킷으로부터 상기 제10 유압유로로 향하는 가압매체의 흐름만을 허용하는 체크밸브로 마련되고, 상기 제8 밸브는 상기 제2 유압서킷으로부터 상기 제10 유압유로로 향하는 가압매체의 흐름만을 허용하는 체크밸브로 마련되고, 상기 제5 밸브 및 상기 제6 밸브는 가압매체의 양 방향 흐름을 제어하는 솔레노이드 밸브로 마련되는 전자식 브레이크 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 마스터 챔버와 상기 제1 유압서킷을 연결하는 제1 백업유로;
    상기 제2 마스터 챔버와 상기 제2 유압서킷을 연결하는 제2 백업유로;
    상기 시뮬레이션 챔버와 상기 제1 백업유로를 연결하는 보조 백업유로;
    상기 제1 백업유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제1 컷밸브; 및
    상기 제2 백업유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제2 컷밸브;를 더 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 압력챔버와 상기 리저버를 연결하는 제1 덤프유로;
    상기 제2 압력챔버와 상기 리저버를 연결하는 제2 덤프유로;
    상기 제1 덤프유로에 마련되어 양 방향의 가압매체의 흐름을 제어하는 제1 덤프밸브;
    상기 제2 덤프유로에 마련되어 양 방향의 가압매체의 흐름을 제어하는 제2 덤프밸브;
    상기 제1 덤프유로 상에서 상기 제1 덤프밸브에 대해 병렬로 연결되는 제1 바이패스 유로;
    상기 제2 덤프유로 상에서 상기 제2 덤프밸브에 대해 병렬로 연결되는 제2 바이패스 유로;
    상기 제1 바이패스 유로에 마련되어 상기 리저버로부터 상기 제1 압력챔버로 향하는 가압매체의 흐름만을 허용하는 제1 덤프 체크밸브;
    상기 제2 바이패스 유로에 마련되어 상기 리저버로부터 상기 제2 압력챔버로 향하는 가압매체의 흐름만을 허용하는 제2 덤프 체크밸브;를 더 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 유압서킷은
    제1 휠 실린더 및 제2 휠 실린더로 공급되는 가압매체의 흐름을 각각 제어하는 제1 인렛밸브 및 제2 인렛밸브와, 상기 제1 휠 실린더 및 상기 제2 휠 실린더로부터 상기 제1 백업유로로 배출되는 가압매체의 흐름을 각각 제어하는 제1 아웃렛밸브 및 제2 아웃렛밸브를 포함하고,
    상기 제2 유압서킷은
    제3 휠 실린더 및 제4 휠 실린더로 공급되는 가압매체의 흐름을 각각 제어하는 제3 인렛밸브 및 제4 인렛밸브와, 상기 제3 휠 실린더 및 상기 제4 휠 실린더로부터 상기 리저버로 배출되는 가압매체의 흐름을 각각 제어하는 제3 아웃렛밸브 및 제4 아웃렛밸브를 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 리저버 유로는
    상기 리저버와 상기 제1 마스터 챔버를 연통시키는 제1 리저버 유로와, 상기 리저버와 상기 제2 마스터 챔버를 연통시키는 제2 리저버 유로를 더 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 리저버 유로는
    상기 시뮬레이션 유로 상에서 상기 시뮬레이터 밸브에 대해 병렬로 연결되는 리저버 바이패스 유로를 더 포함하고,
    상기 리저버 바이패스 유로에 마련되어 상기 리저버로부터 상기 시뮬레이션 챔버로 향하는 가압매체의 흐름만을 허용하는 시뮬레이터 체크밸브;를 더 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 통합형 마스터 실린더는
    상기 시뮬레이션 피스톤을 탄성 지지하는 시뮬레이터 스프링과, 상기 제1 마스터 피스톤을 탄성 지지하는 제1 피스톤 스프링과, 상기 제2 마스터 피스톤을 탄성 지지하는 제2 피스톤 스프링을 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 시뮬레이션 피스톤은
    내측에 조립용 홀을 구비하는 피스톤 본체와, 상기 조립용 홀에 삽입되는 결합턱을 구비하는 스프링 서포트를 포함하고,
    상기 시뮬레이터 스프링은 일단이 상기 스프링 서포트에 지지되고, 타단이 상기 통합형 마스터 실린더의 실린더블록에 지지되는 전자식 브레이크 시스템.
  13. 제8항에 의한 전자식 브레이크 시스템의 작동방법에 있어서,
    정상 작동모드 시,
    상기 제1 컷밸브와 상기 제2 컷밸브를 폐쇄하여 상기 제1 마스터 챔버와 상기 제2 마스터 챔버는 밀폐시키고, 상기 시뮬레이터 밸브를 개방하여 상기 시뮬레이션 챔버와 상기 리저버를 연통시킴으로써, 상기 브레이크 페달의 작동에 의해 상기 시뮬레이션 피스톤이 상기 탄성부재를 압축시키고, 상기 탄성부재의 탄성 복원력이 운전자에게 페달감으로 제공되는 전자식 브레이크 시스템의 작동방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 정상 작동모드는
    상기 액압 공급장치로부터 상기 휠 실린더로 전달하는 액압이 점차적으로 증가함에 따라, 1차적으로 액압을 제공하는 제1 제동모드와, 2차적으로 액압을 제공하는 제2 제동모드와, 3차적으로 액압을 제공하는 제3 제동모드로 순차적으로 작동하는 전자식 브레이크 시스템의 작동방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 제동모드는
    상기 유압피스톤의 전진에 의해 상기 제1 압력챔버에 형성된 액압이 상기 제1 유압유로와, 상기 제2 유압유로와, 상기 제7 유압유로를 순차적으로 거쳐, 상기 제8 유압유로 및 상기 제9 유압유로로 분기되어 상기 제1 유압서킷 및 상기 제2 유압서킷으로 각각 제공되는 전자식 브레이크 시스템의 작동방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제2 제동모드는
    상기 제1 제동모드 이후 상기 유압피스톤의 후진에 의해 상기 제2 압력챔버에 형성된 액압이 상기 제4 유압유로와, 상기 제5 유압유로와, 상기 제7 유압유로를 순차적으로 거쳐, 상기 제8 유압유로 및 상기 제9 유압유로로 분기되어 상기 제1 유압서킷 및 상기 제2 유압서킷으로 각각 제공되는 전자식 브레이크 시스템의 작동방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제3 제동모드는
    상기 제5 밸브 및 상기 제6 밸브를 개방시키고,
    상기 제2 제동모드 이후 상기 유압피스톤의 전진에 의해 상기 제1 압력챔버에 형성된 액압의 일부가 상기 제1 유압유로와, 상기 제2 유압유로와, 상기 제7 유압유로를 순차적으로 거쳐, 상기 제8 유압유로 및 상기 제9 유압유로로 분기되어 상기 제1 유압서킷 및 상기 제2 유압서킷으로 각각 제공되되,
    상기 제1 압력챔버에 형성된 액압의 나머지 일부가 상기 제1 유압유로와, 상기 제3 유압유로와, 상기 제6 유압유로와, 상기 제4 유압유로를 순차적으로 거쳐, 상기 제2 압력챔버로 공급되는 전자식 브레이크 시스템의 작동방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 제1 제동모드의 해제는
    상기 제5 밸브를 개방시키되 상기 제6 밸브는 폐쇄시키고,
    상기 유압피스톤의 후진에 의해 상기 제1 압력챔버에 부압을 형성하여, 상기 제1 유압서킷 및 상기 제2 유압서킷의 가압매체는 각각 상기 제11 유압유로 및 상기 제12 유압유로를 거쳐 상기 제10 유압유로로 합류한 후, 상기 제3 유압유로와 상기 제1 유압유로를 순차적으로 거쳐 상기 제1 압력챔버로 회수되는 전자식 브레이크 시스템의 작동방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 제2 제동모드의 해제는
    상기 제6 밸브를 개방시키되 상기 제5 밸브는 폐쇄시키고,
    상기 유압피스톤의 전진에 의해 상기 제2 압력챔버에 부압을 형성하여, 상기 제1 유압서킷 및 상기 제2 유압서킷의 가압매체는 각각 상기 제11 유압유로 및 상기 제12 유압유로를 거쳐 상기 제 10 유압유로로 합류한 후, 상기 6 유압유로와 상기 제4 유압유로를 순차적으로 거쳐 상기 제2 압력챔버로 회수되는 전자식 브레이크 시스템의 작동방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 제3 제동모드의 해제는
    상기 제5 밸브 및 상기 제6 밸브를 개방시키고,
    상기 유압피스톤의 후진에 의해 상기 제1 압력챔버에 부압을 형성하여, 상기 제1 유압서킷 및 상기 제2 유압서킷의 가압매체는 각각 상기 제11 유압유로 및 상기 제12 유압유로를 거쳐 상기 제10 유압유로로 합류한 후, 상기 제3 유압유로와 상기 제1 유압유로를 순차적으로 거쳐 상기 제1 압력챔버로 회수되되,
    상기 제2 압력챔버의 가압매체는 상기 제4 유압유로와 상기 제6 유압유로와 상기 제3 유압유로와 상기 제1 유압유로를 순차적으로 거쳐 상기 제1 압력챔버로 공급되는 전자식 브레이크 시스템의 작동방법.
  21. 제15항에 있어서,
    상기 제1 제동모드에서
    상기 제1 덤프밸브가 폐쇄되어, 상기 제1 압력챔버의 액압이 상기 제1 덤프유로로 누설되는 것을 방지하는 전자식 브레이크 시스템의 작동방법.
  22. 제16항에 있어서,
    상기 제2 제동모드에서
    상기 제2 덤프밸브가 폐쇄되어, 상기 제2 압력챔버의 액압이 상기 제2 덤프유로로 누설되는 것을 방지하는 전자식 브레이크 시스템의 작동방법.
  23. 제17항에 있어서,
    상기 제3 제동모드에서
    상기 제1 덤프밸브와 상기 제2 덤프밸브가 폐쇄되어, 상기 제1 압력챔버와 상기 제2 압력챔버의 액압이 각각 상기 제1 덤프유로와 상기 제2 덤프유로로 누설되는 것을 방지하는 전자식 브레이크 시스템의 작동방법.
  24. 제13항에 있어서,
    비정상 작동모드 시,
    상기 제1 컷밸브를 개방하여 상기 제1 마스터 챔버와 상기 제1 유압서킷을 연통시키고, 상기 제2 컷밸브를 개방하여 상기 제2 마스터 챔버와 상기 제2 유압서킷을 연통시키되, 상기 시뮬레이터 밸브를 폐쇄하여 상기 시뮬레이션 챔버와 상기 리저버를 단절시키고,
    상기 브레이크 페달의 답력에 따라 상기 시뮬레이션 챔버의 가압매체는 상기 보조 백업유로와 상기 제1 백업유로를 통해 상기 제1 유압서킷으로 제공되고, 상기 제1 마스터 챔버의 가압매체는 상기 제1 백업유로를 통해 상기 제1 유압서킷으로 제공되며, 상기 제2 마스터 챔버의 가압매체는 상기 제2 백업유로를 통해 상기 제2 유압서킷으로 제공되는 전자식 브레이크 시스템의 작동방법.
  25. 제8항에 의한 전자식 브레이크 시스템의 작동방법에 있어서,
    ABS 덤프모드 시,
    상기 제3 휠 실린더의 액압 일부와 상기 제4 휠 실린더의 액압 일부는 각각 상기 제3 아웃렛밸브와 상기 제4 아웃렛밸브의 개방에 의해 상기 리저버로 곧바로 배출되고,
    상기 제1 휠 실린더의 액압 일부와 상기 제2 휠 실린더의 액압 일부는 상기 제1 아웃렛밸브 및 상기 제2 아웃렛밸브의 개방에 의해, 상기 제1 백업유로와, 상기 보조 백업유로와, 상기 시뮬레이션 챔버와, 상기 시뮬레이션 유로를 순차적으로 거쳐 상기 리저버로 배출되는 전자식 브레이크 시스템의 작동방법.
  26. 제8항에 의한 전자식 브레이크 시스템의 작동방법에 있어서,
    상기 통합형 마스터 실린더의 리크여부를 검사하는 진단모드 시,
    상기 제1 컷밸브와 상기 제2 컷밸브와 상기 시뮬레이터 밸브를 폐쇄시키고,
    상기 액압 공급장치를 동작하여 발생한 액압을 상기 유압 제어유닛과, 상기 제1 아웃렛밸브 및 상기 제2 아웃렛밸브와, 상기 제1 백업유로와, 상기 보조 백업유로를 순차적으로 거쳐 상기 시뮬레이션 챔버로 제공하고,
    상기 유압피스톤의 변위량에 근거하여 발생이 예상되는 가압매체의 액압수치와, 상기 시뮬레이션 챔버에 실제로 제공된 가압매체의 액압수치를 대비하여 검사하는 전자식 브레이크 시스템의 작동방법.


KR1020180145511A 2018-11-22 2018-11-22 전자식 브레이크 시스템 및 작동방법 KR102613627B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180145511A KR102613627B1 (ko) 2018-11-22 2018-11-22 전자식 브레이크 시스템 및 작동방법
EP19887339.0A EP3885601A4 (en) 2018-11-22 2019-11-22 ELECTRONIC BRAKE SYSTEM AND METHOD OF OPERATION
CN201980089962.XA CN113396294B (zh) 2018-11-22 2019-11-22 电子制动系统及操作方法
US17/296,235 US20220017052A1 (en) 2018-11-22 2019-11-22 Electronic brake system and method for operating same
PCT/KR2019/016184 WO2020106114A1 (ko) 2018-11-22 2019-11-22 전자식 브레이크 시스템 및 작동방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180145511A KR102613627B1 (ko) 2018-11-22 2018-11-22 전자식 브레이크 시스템 및 작동방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200060039A true KR20200060039A (ko) 2020-05-29
KR102613627B1 KR102613627B1 (ko) 2023-12-14

Family

ID=70773294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180145511A KR102613627B1 (ko) 2018-11-22 2018-11-22 전자식 브레이크 시스템 및 작동방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220017052A1 (ko)
EP (1) EP3885601A4 (ko)
KR (1) KR102613627B1 (ko)
CN (1) CN113396294B (ko)
WO (1) WO2020106114A1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020242071A1 (ko) * 2019-05-31 2020-12-03 주식회사 만도 전자식 브레이크 시스템 및 작동방법
KR20220000377A (ko) * 2020-06-25 2022-01-03 주식회사 만도 전자식 브레이크 시스템
KR20220005908A (ko) * 2020-07-07 2022-01-14 주식회사 만도 전자식 브레이크 시스템
US11993233B2 (en) 2019-05-31 2024-05-28 Hl Mando Corporation Electric brake system and operation method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007238095A (ja) * 1997-02-03 2007-09-20 Denso Corp 回転式ポンプを備えた油圧回路及びこの油圧回路を用いたブレーキ装置
KR20130092045A (ko) * 2012-02-10 2013-08-20 주식회사 만도 차량용 전자식 브레이크 시스템
JP2013184632A (ja) * 2012-03-09 2013-09-19 Nissan Motor Co Ltd 制動制御装置
US20130239566A1 (en) * 2012-03-13 2013-09-19 Hyun Jun Kim Integrated electronic hydraulic brake system
KR20140135043A (ko) * 2013-05-15 2014-11-25 현대모비스 주식회사 Ｅｓｃ 통합형 제동 시스템

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL84495C (ko) * 1952-07-23 1900-01-01
US5729979A (en) * 1996-09-25 1998-03-24 General Motors Corporation Variable rate brake pedal feel emulator
JP5123972B2 (ja) * 2010-04-05 2013-01-23 本田技研工業株式会社 車両用ブレーキ装置および車両用ブレーキ装置の制御方法
JP5379113B2 (ja) * 2010-11-17 2013-12-25 本田技研工業株式会社 車両用ブレーキシステムの入力装置
JP5796554B2 (ja) * 2012-07-12 2015-10-21 株式会社アドヴィックス 車両用制動装置
DE102013205627A1 (de) * 2013-03-28 2014-10-02 Robert Bosch Gmbh Bremsgerät für ein Bremssystem eines Fahrzeugs und Bremssystem für ein Fahrzeug
KR102033892B1 (ko) * 2013-05-14 2019-10-18 현대모비스 주식회사 전자식 유압 브레이크장치
KR102111909B1 (ko) * 2013-11-21 2020-05-18 현대모비스 주식회사 전자식 유압 브레이크 시스템
KR20170059039A (ko) * 2015-11-19 2017-05-30 주식회사 만도 전자식 브레이크 시스템
KR102495106B1 (ko) * 2016-01-26 2023-02-03 에이치엘만도 주식회사 전자식 브레이크 시스템
KR102588921B1 (ko) * 2016-10-26 2023-10-13 에이치엘만도 주식회사 전자식 브레이크 시스템
KR102334113B1 (ko) * 2017-03-27 2021-12-03 주식회사 만도 전자식 브레이크 시스템

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007238095A (ja) * 1997-02-03 2007-09-20 Denso Corp 回転式ポンプを備えた油圧回路及びこの油圧回路を用いたブレーキ装置
KR20130092045A (ko) * 2012-02-10 2013-08-20 주식회사 만도 차량용 전자식 브레이크 시스템
JP2013184632A (ja) * 2012-03-09 2013-09-19 Nissan Motor Co Ltd 制動制御装置
US20130239566A1 (en) * 2012-03-13 2013-09-19 Hyun Jun Kim Integrated electronic hydraulic brake system
KR20140135043A (ko) * 2013-05-15 2014-11-25 현대모비스 주식회사 Ｅｓｃ 통합형 제동 시스템

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
EP 2 520 473 A1(Honda Motor Co., Ltd.) 2012. 11. 7.

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020242071A1 (ko) * 2019-05-31 2020-12-03 주식회사 만도 전자식 브레이크 시스템 및 작동방법
CN113905936A (zh) * 2019-05-31 2022-01-07 株式会社万都 电子制动系统及操作方法
CN113905936B (zh) * 2019-05-31 2024-02-27 汉拿万都株式会社 电子制动系统及操作方法
US11993233B2 (en) 2019-05-31 2024-05-28 Hl Mando Corporation Electric brake system and operation method
KR20220000377A (ko) * 2020-06-25 2022-01-03 주식회사 만도 전자식 브레이크 시스템
KR20220005908A (ko) * 2020-07-07 2022-01-14 주식회사 만도 전자식 브레이크 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
US20220017052A1 (en) 2022-01-20
CN113396294B (zh) 2023-07-04
EP3885601A1 (en) 2021-09-29
CN113396294A (zh) 2021-09-14
EP3885601A4 (en) 2022-08-03
KR102613627B1 (ko) 2023-12-14
WO2020106114A1 (ko) 2020-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109552291B (zh) 电子制动系统以及工作方法
US10857988B2 (en) Electric brake system and operating method thereof
KR20190037906A (ko) 전자식 브레이크 시스템
KR20200060039A (ko) 전자식 브레이크 시스템 및 작동방법
US20220176931A1 (en) Electronic brake system and operation method
EP4129781A1 (en) Electronic brake system
US20220242381A1 (en) Electronic brake system and method for operating same
US20220176927A1 (en) Master cylinder and electronic brake system comprising same
KR20200138577A (ko) 전자식 브레이크 시스템 및 이의 작동방법
US20220203949A1 (en) Electronic brake system and operation method therefor
CN113905936B (zh) 电子制动系统及操作方法
KR102552998B1 (ko) 전자식 브레이크 시스템
KR20200138574A (ko) 전자식 브레이크 시스템 및 작동방법
KR20210128640A (ko) 전자식 브레이크 시스템 및 이의 작동방법
KR20210048773A (ko) 전자식 브레이크 시스템 및 이의 작동방법
KR102670916B1 (ko) 전자식 브레이크 시스템 및 작동방법
KR102625044B1 (ko) 전자식 브레이크 시스템 및 작동방법
KR20200107397A (ko) 전자식 브레이크 시스템용 마스터 실린더
US11993233B2 (en) Electric brake system and operation method
KR102623776B1 (ko) 전자식 브레이크 시스템 및 작동방법
US11993232B2 (en) Electronic brake system and method for operating same
KR20200027724A (ko) 전자식 브레이크 시스템
US11951967B2 (en) Electronic brake system and operation method thereof
US20220153250A1 (en) Electronic brake system
KR20200138585A (ko) 전자식 브레이크 시스템 및 작동방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant