KR20200107675A - 전자식 브레이크 시스템 - Google Patents

Abstract

전자식 브레이크 시스템이 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 전자식 브레이크 시스템은 제동유압을 제어하기 위한 밸브 조립체가 설치되는 모듈레이터블록과, 모듈레이터블록의 일측에 결합되는 ECU 하우징과, 모듈레이터블록의 타측에 결합되는 모터를 포함하고, ECU 하우징은 모듈레이터블록의 일측을 덮으며 코일 조립체가 설치되는 코일 케이싱과, 코일 케이싱의 양단에서 서로 마주보게 배치되며 각각 커넥터 및 회로기판이 설치되는 한 쌍의 PCB 케이싱과, 한 쌍의 PCB 케이싱을 각각 덮는 한 쌍의 커버를 포함하고, 한 쌍의 PCB 케이싱에 각각 구비된 회로기판은 각각 코일 조립체, 모터를 제어하는 구동회로가 각각 구비되며, 정상 시에는 하나의 회로기판에 구비된 구동회로로 제어되고, 비정상 시에는 다른 하나의 회로기판에 구비된 구동회로로 제어된다.

Description

전자식 브레이크 시스템{ELECTRIC BRAKE SYSTEM}

본 발명은 브레이크 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기적 신호에 따라 제동력을 발생시키는 전자식 브레이크 시스템에 관한 것이다.

차량에는 제동을 위한 브레이크 시스템이 필수적으로 장착되는데, 최근에 보다 강력하고 안정된 제동력을 얻기 위하여 휠에 장착된 휠 실린더 측으로 전달되는 제동 유압을 전자적으로 제어하는 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 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 전자제어유닛으로부터 출력되는 신호에 의해 제어되므로, 전자제어유닛에 기술적 문제점이 발생하는 경우 시스템의 부품요소들의 작동이 불가하고, 이에, 제동에 필요한 액압이 안정적으로 형성되지 않아 승객의 안전을 위협할 우려가 있다.

한국공개특허 제2005-0046423호(2005.05.18 공개)

본 발명의 실시 예들은 신뢰성을 향상시키는 전자식 브레이크 시스템을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 제동유압을 제어하기 위한 밸브 조립체가 설치되는 모듈레이터블록과, 상기 모듈레이터블록의 일측에 결합되는 ECU 하우징과, 상기 모듈레이터블록의 타측에 결합되는 모터를 포함하고, 상기 ECU 하우징은 상기 모듈레이터블록의 일측을 덮으며 코일 조립체가 설치되는 코일 케이싱과, 상기 코일 케이싱의 양단에서 서로 마주보게 배치되며 각각 커넥터 및 회로기판이 설치되는 한 쌍의 PCB 케이싱과, 상기 한 쌍의 PCB 케이싱을 각각 덮는 한 쌍의 커버를 포함하고, 상기 한 쌍의 PCB 케이싱에 각각 구비된 회로기판은 각각 상기 코일 조립체, 상기 모터를 제어하는 구동회로가 각각 구비되며, 정상 시에는 하나의 회로기판에 구비된 구동회로로 제어되고, 비정상 시에는 다른 하나의 회로기판에 구비된 구동회로로 제어되는 전자식 브레이크 시스템이 제공될 수 있다.

또한 상기 모터는 상기 하나의 회로기판과 연결된 제1 권선과, 상기 다른 하나의 회로기판과 연결된 제2 권선을 포함하는 이중 권선 모터(dual winding motor)를 포함한다.

또한 하나의 상기 코일 조립체의 단자와 연결된 배선은 일단이 상기 코일 조립체의 단자와 연결되고 타단이 상기 코일 케이싱을 일측을 지나 상기 한 쌍의 PCB 케이싱 중 하나의 회로기판과 연결되는 제1 부분과, 일단이 상기 하나의 코일 조립체의 단자와 연결되고 타단이 상기 코일 케이싱의 타측을 지나 상기 한 쌍의 PCB 케이싱 중 다른 하나의 회로기판과 연결되는 제2 부분을 포함한다.

본 발명의 실시 예들은 전자식 브레이크 시스템의 신뢰성을 향상시키면서 컴팩트한 구조로 인하여 협소한 차량에서의 설계 자유도가 향상될 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전자식 브레이크 시스템의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전자식 브레이크 시스템으 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 코일 조립체와 회로기판의 연결구조를 도시한 것이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전자식 브레이크 시스템의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전자식 브레이크 시스템으 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 코일 조립체와 회로기판의 연결구조를 도시한 것이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(10)은 제동유압을 제어하기 위한 각종 유로와, 복수의 밸브 조립체를 포함하는 모듈레이터블록(20)과, 모듈레이터블록(20)과 결합되는 ECU(Electronic Control unit) 하우징(30)과, 모듈레이터블록(20)의 타측면에 결합되는 모터(40)를 포함한다.

모듈레이터블록(20)은 직육면체 형상으로 이루어진 블록으로서, 그 내부에 제동유압을 제어하기 위한 밸브 조립체, 유로 및 펌프가 장착된다.

모듈레이터블록(20)의 일측에는 펌프를 구동하기 위한 모터(40)가 장착될 수 있고, 모듈레이터블록(20)의 타측에는 밸브 조립체와 결합되는 코일 조립체(50)와 회로기판(61,62)이 장착되는 ECU 하우징(30)이 결합된다.

모듈레이터블록(20)은 브레이크 페달의 변위를 감지하는 페달 변위센서에 의해 운전자의 제동의지를 전기적 신호로 전달받아 기계적인 작동을 통해 가압매체의 액압을 발생시키는 펌프를 포함한 액압 공급장치와, 휠 실린더로 전달되는 액압을 제어하기 위한 유압서킷을 구성하는 유로와, 유로에 설치된 복수의 솔레노이드 밸브의 일부를 구성하는 밸브 조립체를 포함한다.

복수의 솔레노이드 밸브는 노말 오픈형 또는 노말 클로즈형으로 이루어져 각종 유로를 따라 유동하는 오일의 흐름을 제어한다. 이러한 솔레노이드 밸브는 오리피스를 개폐하도록 아마추어가 상하 이동 가능하게 내장된 슬리브를 갖춘 밸브 조립체와, 슬리브가 관통 결합되며 전원 인가 시 형성되는 전자기력으로 아마추어를 작동시키기 위한 코일 조립체(50)를 포함한다.

밸브 조립체는 모듈레이터블록(20)에 압입 결합되고, 코일 조립체(50)는 모듈레이터블록(20)과 결합되는 ECU 하우징(30)에 설치된다.

ECU 하우징(30)은 모듈레이터블록(20)의 일측을 덮으며 코일 조립체(50)가 설치되는 코일 케이싱(31)과, 코일 케이싱(31)의 양단에서 수직하게 연장되어 서로 마주보게 배치되며 각각 커넥터(36,37) 및 회로기판(61,62)이 설치되는 한 쌍의 PCB 케이싱(32,33)과, 한 쌍의 PCB 케이싱(32,33)을 각각 덮는 한 쌍의 커버(34,35)를 포함한다.

코일 케이싱(31)과 한 쌍의 PCB 케이싱(32,33)은 일체로 제작될 수 있고, 코일 케이싱(31)은 모듈레이터블록(20)의 일측을 덮도록 모듈레이터블록(20)에 결합될 수 있다.

ECU 하우징(30)이 모듈레이터블록(20)과 결합된 경우 한 쌍의 코일 케이싱(31)은 모듈레이터블록(20)의 대향하는 양측면을 포위하도록 상호 평행하게 배치될 수 있다.

한 쌍의 PCB 케이싱(32,33)의 마주하는 면에는 각각 커넥터(36,37)가 설치되고, 커넥터(36,37)가 설치된 면의 반대쪽에는 회로기판(61,62)이 각각 설치된다.

회로기판(61,62)은 각각 전자식 브레이크 시스템의 전반적 제어를 수행하는 알고리즘 또는 알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리, 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전자식 브레이크 시스템의 제어에 필요한 동작을 수행하는 마이크로프로세서로 구성된 구동회로가 실장된다. 또한 구동회로는 모터(40)를 포함한 각종 솔레노이드밸브의 동작을 제어한다. 또한 회로기판(61,62)에는 모터(40)의 권선과 전기적으로 연결되어 모터(40)에 포함된 회전자의 위치를 감지할 수 있는 모터 위치 센서와, 모터(40)에 흐르는 전류를 감지하는 전류센서와, 모터의 회전 각속도와 회전각을 제어할 수 있는 인버터를 포함할 수 있다.

커넥터(36,37)는 외부기기와 회로기판(61,62)의 구동회로를 전기적으로 접속시키는 단자가 설치된다. 커넥터(36,37)는 전원, 차량 제어장치로부터의 제어신호, 센서로부터 상태신호를 받을 수 있다.

한 쌍의 PCB 케이싱(32,33)에 각각 설치되는 회로기판(61,62)은 동일한 구성을 가지고, 두 회로기판(61,62)에 구비된 구동회로는 각각 모터(40), 솔레노이드밸브의 구동을 개별적으로 제어할 수 있다.

즉, 한 쌍의 PCB 케이싱(32,33)에 각각 설치된 두 회로기판(61,62)에 설치된 구동회로는 동일한 구성을 가지므로, 하나의 회로기판(61,62)에 설치된 구동회로가 오동작하는 경우 다른 하나의 회로기판(61,62)에 설치된 구동회로가 독립적인 기능을 수행할 수 있다.

모터(40)는 한 쌍의 PCB 케이싱(32,33)에 각각 설치되는 회로기판(61,62)의 구동회로에서 출력된 신호에 의해 양방향 회전할 수 있고, 제1 권선 및 제2 권선을 포함하는 이중 권선 모터(dual winding motor)를 포함한다.

모터(40)의 제1 권선은 두 회로기판(61,62) 중 하나와 연결되어 출력된 신호를 수신할 수 있고, 제2 권선은 두 회로기판(61,62) 중 다른 하나와 연결되어 출력된 신호를 수신할 수 있다.

모터(40)의 전기 연결은 모듈레이터블록(20)을 관통하는 플러그를 통해 두 회로기판(61,62)에 각각 연결되는 배선(70)에 의해 접속될 수 있다.

또한 코일 케이싱(31)에 설치된 복수의 코일 조립체(50)도 각각 두 회로기판(61,62)의 구동회로와 배선(70)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.

예로서, 하나의 코일 조립체(50)의 단자는 2개가 한 쌍으로 이루어진 리드핀이 각각 배선(70)을 통하여 한 쌍의 PCB 케이싱(32,33)에 구비된 회로기판(61,62)과 전기적으로 접속된다.

하나의 코일 조립체(50)의 단자와 연결된 배선(70)은 일단이 코일 조립체(50)의 단자와 연결되고 타단이 코일 케이싱(31)을 일측을 지나 한 쌍의 PCB 케이싱(32,33) 중 하나의 회로기판(61)과 연결되는 제1 부분(70a)과, 일단이 코일 조립체(50)의 단자와 연결되고 타단이 코일 케이싱(31)의 타측을 지나 한 쌍의 PCB 케이싱(32,33) 중 다른 하나의 회로기판(62)과 연결되는 제2 부분(70b)을 포함한다.

하나의 코일 조립체(50)와 연결되는 배선(70)은 전체적으로 ‘ㄷ’자 형상으로 연장 형성되어, 각각의 PCB 케이싱(32,33)에 구비된 회로기판(61,62)의 구동회로의 제어신호를 각각 코일 조립체(50)에 전달할 수 있다.

한 쌍의 PCB 케이싱(32,33)의 개방된 부분은 각각 커버(34,35)에 의해 밀폐될 수 있고, PCB 케이싱(32,33)과 커버(34,35) 사이 틈새는 실링부재를 통해 기밀이 유지될 수 있다.

이러한 구성을 통하여, 하나의 모터(40) 및 복수개의 솔레노이드밸브를 제어하기 위한 2개의 회로기판(61,62)이 각각 별개로 독립적으로 구비됨에 따라 하나의 회로기판(61,62)의 구동회로가 오작동을 하더라도 다른 하나의 회로기판(61,62)의 구동회로를 통하여 전자식 브레이크 시스템의 제어가 가능하여 안정성이 향상되게 된다.

또한 코일 케이싱(31)의 양측에서 마주하게 배치되는 한 쌍의 PCB 케이싱(32,33)이 배치 구조에 의하여 브레이크 시스템 전체가 차지하는 공간을 줄여 협소한 차량의 부품 설치공간의 공간 활용성이 향상되고, 리던던시를 구성하기 위한 별도 장치 제작에 소요되는 원가를 절감할 수 있으며, 브레이크 시스템의 구성을 콤팩트하게 구성할 수 있게 된다.

이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

10: 전자식 브레이크 시스템, 20: 모듈레이터블록,
30: ECU 하우징, 31: 코일 케이싱,
32,33: PCB 케이싱, 34,35: 커버,
36,37: 커넥터, 40: 모터,
50: 코일 조립체, 61,62: 회로기판,
70: 배선, 70a: 제1 부분,
70b: 제2 부분.

Claims (3)

1. 제동유압을 제어하기 위한 밸브 조립체가 설치되는 모듈레이터블록과, 상기 모듈레이터블록의 일측에 결합되는 ECU 하우징과, 상기 모듈레이터블록의 타측에 결합되는 모터를 포함하고,
   상기 ECU 하우징은,
   상기 모듈레이터블록의 일측을 덮으며 코일 조립체가 설치되는 코일 케이싱과, 상기 코일 케이싱의 양단에서 서로 마주보게 배치되며 각각 커넥터 및 회로기판이 설치되는 한 쌍의 PCB 케이싱과, 상기 한 쌍의 PCB 케이싱을 각각 덮는 한 쌍의 커버를 포함하고,
   상기 한 쌍의 PCB 케이싱에 각각 구비된 회로기판은 각각 상기 코일 조립체, 상기 모터를 제어하는 구동회로가 각각 구비되며, 정상 시에는 하나의 회로기판에 구비된 구동회로로 제어되고, 비정상 시에는 다른 하나의 회로기판에 구비된 구동회로로 제어되는 전자식 브레이크 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 모터는 상기 하나의 회로기판과 연결된 제1 권선과, 상기 다른 하나의 회로기판과 연결된 제2 권선을 포함하는 이중 권선 모터(dual winding motor)를 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
3. 제1항에 있어서,
   하나의 상기 코일 조립체의 단자와 연결된 배선은 일단이 상기 코일 조립체의 단자와 연결되고 타단이 상기 코일 케이싱을 일측을 지나 상기 한 쌍의 PCB 케이싱 중 하나의 회로기판과 연결되는 제1 부분과, 일단이 상기 하나의 코일 조립체의 단자와 연결되고 타단이 상기 코일 케이싱의 타측을 지나 상기 한 쌍의 PCB 케이싱 중 다른 하나의 회로기판과 연결되는 제2 부분을 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
   

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