KR20230003947A - 차량용 제동장치 - Google Patents

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Abstract

차량용 브레이크 장치를 개시한다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 내부에 작동유체를 저장하도록 구성된 레저버(reservoir); 레저버에 연결되는 단일챔버 마스터 실린더(single chamber master cylinder); 적어도 하나의 휠브레이크(wheel brake)에 연결되는 유압회로(hydraulic circuit); 유압회로를 통해 적어도 하나의 휠브레이크에 유압을 공급하도록 구성되는 주제동부(primary brake unit); 및 유압회로를 통해 적어도 하나의 휠브레이크에 유압을 공급하도록 구성되는 보조제동부(secondary brake unit)를 포함하되, 유압회로는, 레저버, 마스터 실린더 및 보조제동부를 연통하도록 구성되는 제1 유압회로(first hydraulic circuit), 레저버와 주제동부를 연통하도록 구성되는 제2 유압회로(second hydraulic circuit), 주제동부, 보조제동부 및 휠브레이크와 연통하도록 구성되는 제3 유압회로(third hydraulic circuit)를 포함하는 차량용 제동장치를 제공한다.

Description

차량용 제동장치 {Brake Apparatus for Vehicle}
본 개시는 차량용 제동장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 개시는 보조 제동부가 마련된 차량용 제동장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 개시에 대한 배경정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 개시에 대한 배경정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
높은 단계의 자율주행으로 진화할수록 운전자의 개입이 줄어들어 비상상황에 대비한 안전기술 확보가 필수적이다. 따라서 전기차를 비롯하여 향후 자율주행 기능이 도입될 차량에는 비상상황에 대비할 수 있는 브레이크 기능이 반드시 확보되어야 한다.
사고를 방지하기 위하여 차량은 주 브레이크 시스템에 보조 브레이크 시스템을 추가로 갖출 수 있다. 그러면 주 브레이크 시스템 및 보조 브레이크 시스템 중 하나에 문제가 발생하더라도, 정상 기능을 하는 브레이크 시스템이 차량의 제동 기능을 수행하므로 나머지 브레이크 시스템에 의하여 차량을 제동시키는 것이 가능하다.
한편, 보조 브레이크 장치를 추가로 설치하게 되면 전체 브레이크 장치가 8개의 배관을 추가로 포함하게 되는 등 구성이 복잡해지고 무게가 늘어나게 되는 문제점이 있다. 또한, 주제동 시스템과 보조제동 시스템을 연결하는 배관의 길이에 따라 작동유체의 전달이 느려질 수 있다. 이에 의하여 제동응답성능이 저하되는 문제점이 있다.
이에, 본 개시는 상기한 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 주제동부와 보조제동부를 하나의 펌프하우징에 설치함으로써, 리던던시(redundancy) 제동 기능이 구현된 제동 장치의 구성을 단순화하고, 브레이크 장치의 무게를 경량화할 수 있는 차량용 제동장치를 제공한다.
또한, 본 개시는 주제동부와 보조제동부를 하나의 펌프하우징에 설치함으로써, 리던던시 제동 기능이 구현되면서, 제동응답성능이 우수한 차량용 제동장치를 제공한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 내부에 작동유체를 저장하도록 구성된 레저버(reservoir); 레저버에 연결되는 단일챔버 마스터 실린더(single chamber master cylinder); 적어도 하나의 휠브레이크(wheel brake)에 연결되는 유압회로(hydraulic circuit); 유압회로를 통해 적어도 하나의 휠브레이크에 유압을 공급하도록 구성되는 주제동부(primary brake unit); 및 유압회로를 통해 적어도 하나의 휠브레이크에 유압을 공급하도록 구성되는 보조제동부(secondary brake unit)를 포함하되, 유압회로는, 레저버, 마스터 실린더 및 보조제동부를 연통하도록 구성되는 제1 유압회로(first hydraulic circuit), 레저버와 주제동부를 연통하도록 구성되는 제2 유압회로(second hydraulic circuit), 주제동부, 보조제동부 및 휠브레이크와 연통하도록 구성되는 제3 유압회로(third hydraulic circuit)를 포함하는 차량용 제동장치를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 개시에 따른 차량용 제동장치는 주제동부와 보조제동부를 하나의 펌프하우징에 설치함으로써, 리던던시 기능이 구현된 브레이크 장치의 구성을 단순화하고, 브레이크 장치의 무게를 경량화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 개시에 따른 차량용 제동장치는 주제동부와 보조제동부를 하나의 펌프하우징에 설치함으로써, 리던던시 제동 기능이 구현되면서, 제동응답성능이 저하되지 않는 차량용 제동장치를 제공한다.
도 1 은 본 개시의 일 실시예에 따른 브레이크 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2은 본 개시의 일 실시예에 따른 브레이크 장치의 유압회로를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 제동장치의 주제동부, 보조제동부, 후륜 전동식모터 브레이크가 정상작동하지 않고 마스터 실린더가 가압되는 상태를 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 제동장치의 주제동부가 정상작동하지 않고 보조제동부, 후륜 전동식모터 브레이크가 정상작동하고 마스터 실린더가 가압되는 상태를 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 제동장치의 주제동부만이 정상작동할 때 마스터 실린더가 가압되는 상태를 나타낸 블록도이다.
도 6은 본 개시의 다른 실시예에 따른 차량용 제동장치의 주제동부만이 정상작동할 때 마스터 실린더가 감압되는 상태를 나타낸 블록도이다.
도 7은 본 개시의 또다른 실시예에 따른 차량용 제동장치의 주제동부만이 정상작동할 때 아웃렛밸브가 개방된 상태를 나타낸 블록도이다.
도 8은 본 개시의 또다른 실시예에 따른 차량용 제동장치의 주제동부만이 정상작동할 때 주제동부로부터 하나의 휠에만 제동압력이 전달되는 상태를 나타낸 블록도이다.
도 9는 본 개시의 또다른 실시예에 따른 차량용 제동장치의 주제동부만이 정상작동할 때 하나의 휠만 제동압이 감압되는 상태를 나타낸 블록도이다.
도 10은 본 개시의 또다른 실시예에 따른 차량용 제동장치의 주제동부, 보조제동부 및 후륜 전동식 브레이크가 정상작동할 때 후륜의 제동압이 가압되는 상태를 나타낸 블록도이다.
도 11은 본 개시의 또다른 실시예에 따른 차량용 제동장치의 주제동부, 보조제동부 및 후륜 전동식 브레이크가 정상작동할 때 전륜의 제동압이 가압되는 상태를 나타낸 블록도이다.
이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 개시를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 개시에 따른 실시예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, i), ii), a), b) 등의 부호를 사용할 수 있다. 이러한 부호는 그 구성요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 부호에 의해 해당 구성요소의 본질 또는 차례나 순서 등이 한정되지 않는다. 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함' 또는 '구비'한다고 할 때, 이는 명시적으로 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 개시에서, 유로의 상대적 위치와 관련하여, "전방(forward)" 또는 "후방(backward)"으로 지칭되는 것은 작동유체의 이동경로에서, 레저버(reservoir, 110)로부터 더 가까운 위치를 "전방"이라 지칭하고, 더 먼 위치를 "후방"이라 지칭한다. 각 유로가 직접 연결되어 있을 때뿐만 아니라, 각 유로가 이격되어 있는 경우라도 상대적으로 더 가깝거나 더 먼 유로를 의미한다.
또한, 본 개시의 도 3 및 도 4은 제동력을 공급할 수 있는 작동유체의 유압이 전달되는 경로를 모식적으로 굵은 선 또는 중간 선으로 나타낸 것이다. 따라서, 유압의 제공 경로로 표시되지 않더라도, 작동유체 중 일부가 표시된 유로 이외의 유로로도 유입될 수 있음에 유의해야 한다.
또한, 도 2 내지 도 11의 브레이크 장치가 전방좌륜 및 전방우륜이 동시에, 후방좌륜 및 후방우륜이 동시에 제어되는 H-split 형태인 것으로 도시 및 설명되어 있으나, 반드시 이에 한정되지 않고, 유압의 분배 구조는 자유롭게 설계변경 가능하다.
또한 본 개시의 도2 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 청구범위에 어떠한 기능을 하는 밸브를 포함한다는 것은 그러한 기능을 하는 단일한 밸브를 가진다는 의미뿐만 아니라, 그러한 기능을 하는 복수개의 밸브를 가지는 것을 포함하는 의미로 사용된 문구이다.
본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 제동장치는 레저버(reservoir, 110), 펌프하우징(pump housing, 100), 단일챔버 마스터 실린더(single chamber master cylinder, 120), 유압회로(hydraulic circuit, 130), 주제동부(primary brake unit, 140), 보조제동부(secondary brake circuit, 150), 제1 밸브(first valve, LSV), 제2 밸브(second valve, MCV), 제3 밸브(third valve, 132_a) 및 제4 밸브(fourth valve, TCV)의 전부 또는 일부를 포함한다.
도1 내지 도 11을 참조하면, 레저버(110)는 내부에 작동유체를 저장하도록 구성된다. 본 개시의 일 실시예에 따른 레저버(110)는 펌프하우징(100)의 둘레면에 설치된다. 제동장치의 설치공간을 작게 하기 위함이다. 레저버(110)는 차량용 제동장치에 포함되는 유압회로(130) 및 휠브레이크(wheel brake, 160) 등에 작동유체를 공급할 수 있다. 레저버(110)는 휠브레이크(160)의 실린더로부터 보내진 작동유체를 수용하여 휠브레이크(160) 실린더에 작용하는 유압을 감압한다. 레저버(110)는 다른 부품의 설치공간을 확보하기 위하여 좁은 폭을 가지고, 펌프하우징(100)의 둘레면에 펌프하우징(100)의 둘레방향과 레저버(110)의 길이방향이 일치하도록 설치될 수 있다. 즉, 레저버(110)는 펌프하우징(100)의 일면에 평행하도록 설치될 수 있다.
펌프하우징(100)은 레저버(110)와 연결된다. 펌프하우징(100)의 내부에는 적어도 하나의 휠브레이크(160)에 연결되는 유압회로(130)가 형성될 수 있다. 아래에서 설명할 주제동 모터(primary brake motor) 및 보조제동 모터(secondary brake motor)는 펌프하우징(100)의 일측면에 배치되고, 제1 제어기(170) 및 제2 제어기(180)는 펌프하우징(100)의 타측면휠브레이크(160)에 배치될 수 있다. 여기서 펌프하우징(100)은, 레저버(110)와 연결되고 차량의 제동을 위한 유압회로(130)가 형성되는 기능적 단위체를 지칭하는 것으로서, 예를 들어 두 개의 블록을 조립하여 위의 기능을 수행하는 펌프하우징(100)을 포함한다.
마스터 실린더(120)는 챔버에 유압을 형성하도록 구성되는 가압장치(pressurizer)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 운전자의 페달 스트로크(pedal stroke)에 의하여 챔버를 가압하도록 구성되는 페달로드(pedal rod)를 포함할 수 있다. 여기서 페달 스트로크에 의한다 함은, 운전자의 페달 스트로크에 의하여 페달과 연결된 페달로드가 챔버 내부의 피스톤을 가압하도록 구성되는 것 이외에도 운전자의 페달 스트로크가 전기적 신호를 생성하여 가압장치를 움직이도록 하는 경우도 포함한다. 가압장치는 마스터 실린더(120)의 내부에 설치되는 피스톤을 이동시키도록 구성되는 스핀들일 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 제동장치는 단일챔버 마스터 실린더(120)가 레저버(110)에 연결된다. 즉, 두 개의 챔버를 가지는 마스터 실린더(120)에서 하나의 챔버를 삭제하고, 삭제한 챔버의 설치위치에 보조제동부(150)를 설치한다. 복수 개의 챔버를 가져 긴 길이를 가지는 마스터 실린더(120) 대신 단일챔버마스터 실린더(120)를 이용함으로써, 전체 제동장치의 무게를 줄이고, 마스터 실린더(120)의 축 방향 전방에 보조제동부(150)의 설치위치를 확보하는 것이 가능하다. 또한 마스터 실린더(120)로부터 보조제동부(150)가 작동유체를 흡입하는 흡입라인의 길이를 축소함으로써, 보조제동부(150)의 제동응답성능을 향상시킬 수 있다. 마스터 실린더(120) 내부 챔버의 부피가 줄어듦으로 인하여 송출가능 작동유체 유량이 줄어들 수 있으나, 보조제동부(150)의 모터가 이를 보완하여 제동장치의 감압 및 증압 성능을 유지하도록 작동할 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 보조제동부(150)는 마스터 실린더(120)의 축 방향 전방에 적어도 일부가 배치된다. 여기서 축 방향 전방이란, 마스터 실린더(120)의 피스톤이 챔버 내부의 유체를 가압하는 방향을 의미한다. 구체적으로, 마스터 실린더(120)의 축 방향 전방 펌프하우징(100)의 일면에 보조제동 모터가 설치될 수 있다. 이로써 리던던시 기능이 구현되는 차량용 브레이크 장치의 부피를 축소하는 효과가 있다. 또한, 보조제동부(150)가 마스터 실린더(120)와 근접하게 배치됨으로써 마스터 실린더(120)로부터 보조제동부(150)로의 작동유체의 전달시간을 줄이는 효과가 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 주제동부(140)는 마스터 실린더(120)의 축 방향에 수직한 위치에 적어도 그 일부가 배치된다. 예를 들어, 주제동 모터가 펌프하우징(100)의 일면에 마스터 실린더(120)의 축 방향에 수직한 위치에 설치될 수 있다. 이로써 리던던시 제동 기능을 위한 보조제동부(150)의 설치위치와 중복되지 않는 위치에 주제동부(140)를 배치하는 것이 가능하다.
마스터 실린더(120)가 레저버(110)에 인접한 위치에 배치되는 경우, 마스터 실린더(120)의 전방에 설치되는 보조제동부(150) 역시 레저버(110)와 인접하게 되고, 레저버(110)로부터 보조제동부(150)로의 작동유체의 전달시간을 줄이는 효과가 있다.
유압회로(130)는 적어도 하나의 휠브레이크(160)에 연결된다. 유압회로(130)의 단부는 적어도 하나의 휠브레이크(160)의 실린더와 연통될 수 있다. 유압회로(130)는 휠브레이크(160) 뿐만 아니라 휠브레이크 실린더로부터 토출된 작동유체를 일시적으로 저장하는 어큐뮬레이터, 펌프, 마스터 실린더(120), 레저버(110) 등과 연결될 수 있다. 유압회로(130)에는 유압회로(130) 및 유압회로(130)에 연결되는 각 부품에 가해지는 유압 및 유체의 흐름을 제어하도록 하나 이상의 밸브가 설치된다.
구체적으로, 유압회로(130)는 레저버(110), 마스터 실린더(120) 및 보조제동부(150)를 연통하도록 구성되는 제1 유압회로(131)를 포함한다. 유압회로(130)는 또한 레저버(110)와 주제동부(140)를 연통하도록 구성되는 제2 유압회로(132)를 포함한다. 아울러 유압회로(130)는 주제동부(140), 보조제동부(150) 및 휠브레이크(160)와 연통하도록 구성되는 제3 유압회로(130)를 포함한다. 제3 유압회로(130)는 주제동부(140), 보조제동부(150) 및 휠브레이크(160)와 연통한다. 제3 유압회로(130)를 거쳐 휠브레이크(160)에 연결되는 보조제동부(150)는 주제동부(140)에 기능 이상이 발생한 경우, 제어부에 의해 생성된 유압제동신호에 따라, 복수의 휠브레이크(160)에 제동력을 제공한다. 이로써 본 개시의 차량용 제동장치의 휠브레이크(160) 실린더가 보조제동부(150) 및 주제동부(140)중 적어도 하나에 의하여 감압 또는 가압될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 제3 유압회로(130)는 휠브레이크(160) 중 일부와 연결되도록 구성되는 제1 유압라인 및 휠브레이크(160) 중 나머지 일부와 연결되도록 구성되는 제2 유압라인을 포함한다. 또한, 제1 유압라인 및 제2 유압라인에 가해지는 유압을 분배하거나 분리하도록 구성되는 제1 밸브(LSV)를 더 포함한다. 제1 밸브(LSV)에 의하여, 보조제동부(150) 혹은 주제동부(140)에서 가압된 작동유체가 제1 유압라인 및 제2 유압라인의 전부 또는 일부에 선택적으로 전달될 수 있다. 혹은 제1 유압라인 및 제2 유압라인에 가해지는 작동유체의 유압을 조절할 수 있다. 제1 밸브(LSV)는 메인 컨트롤 밸브(main control valve, MCV)로 지칭될 수 있다. 이로써 차량의 각 휠에 전해지는 제동압력을 더욱 정밀하게 제어하는 것이 가능하다.
본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 제동장치는 제1 유압회로(131) 및 제3 유압회로(130)에 연결되고, 제1 유압회로(131) 및 제3 라인의 유압을 제어하도록 구성되는 제2 밸브(MCV)를 더 포함한다. 제2 밸브(MCV)가 닫히는 경우, 보조제동부(150)와 마스터 실린더(120)는 휠브레이크(160)와 연통하지 않고, 주제동부(140) 만이 각 휠브레이크(160)에 유압을 전달하게 된다. 이 때, 각 휠브레이크(160)에 가해지는 유압은 주제동부(140)에 의하여 가해진다. 제2 밸브(MCV)가 일부 혹은 전부 열리는 경우, 보조제동부(150) 또는 마스터실린더의 전부 또는 일부와 주제동부(140)에서 형성된 유압이 각 휠 브레이크에 전달될 수 있다. 또한 밸브가 열리는 정도를 조절함으로써, 제1 유압회로(131) 및 제3 유압회로(130) 간의 유압을 제어할 수 있다. 제2 밸브(MCV)는, 보조제어부(150)의 토출라인의 수에 대응되는 개수가 설치될 수 있다. 이에 따라 각 토출라인의 유압을 조절할 수 있다.
본 개시의 주제동부(140)는 단일한 흡입라인 및 단일한 토출라인을 가진다. 여기서 흡입라인이란, 주제동부(140)의 액추에이터로 작동유체가 흡입되는 라인을 가리키고, 토출라인이란 주제동부(140)의 액추에이터로부터 작동유체가 토출되는 라인을 가리킨다. 주제동부(140)가 단일한 토출라인을 가지고 있더라도, 위에서 설명한 제2 밸브(MCV)에 의하여 차량의 전륜 및 후륜에 가해지는 유압을 조절하는 것이 가능하다.
본 개시의 일 실시에에 따른 제2 유압회로(132)에는, 레저버(110)로 작동유체가 역류하는 것을 방지하기 위한 제3 밸브(132_a)가 설치된다. 제3 밸브(132_a)에 의하여 의도한 대로의 유압을 각 휠에 전달할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 제동장치의 주제동부(140)는, 모든 휠브레이크(160)와 유체연통된다. 주제동부(140)에 의하여 가압된 유체의 유압은 위에서 설명한 제2 밸브(MCV)를 경유하여 모든 휠브레이크(160)에 전달될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 제동장치는 보조제동부(150)로 작동유체가 진입하는 보조 유입라인과 상기 레저버(110)를 직접 연결하는 제4 유압회로(130)를 더 포함한다. 보조 유입라인이란, 보조제동부(150)에 작동유체가 유입되는 유로를 가리킨다. 보조유입라인과 레저버(110)를 연결하는 제4 유압회로(130)에 의하여, 보조 유입라인의 유압을 빠르게 감압하는 것이 가능하다. 이로써, 휠브레이크(160) 측의 감압 반응속도 또한 빠르게 하는 것이 가능하다.
보조제동부(150)는 작동유체가 토출되는 복수 개의 보조 토출라인에 연결된다. 복수개의 보조 토출라인에는, 복수개의 보조 토출라인과 적어도 일부의 휠브레이크(160)가 연통된다. 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 제동장치에는 복수개의 토출라인과 연통되는 휠 측의 요구 제동압이 가해지도록 조절하는 제4 밸브(TCV)가 배치된다. 제4 밸브(TCV)는 평상시 개방되어있으며, 제4 밸브(TCV)와 연통되는 휠브레이크(160)의 유압을 제어한다.
본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 제동장치에는 적어도 하나의 휠에 장착되는 전동식 브레이크(electro mechanical brake)를 더 포함한다. 전동식 브레이크에 의하여 차량의 제동장치가 리던던시 제동 기능을 갖추고, 본 개시의 주제동부(140) 및 보조제동부(150)가 형성하는 유압과 전동식 브레이크가 형성하는 유압을 더함으로써 더욱 다양한 방식으로 정밀하게 차량의 제동장치를 제어하는 것이 가능하다.
본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 제동장치는, 주제동부(140) 및 보조제동부(150)를 제어하는 제1 제어기(170) 및 보조제동부(150)를 제어하는 제2 제어기(180)를 포함한다. 주제동부(140) 또는 보조제동부(150)에 문제가 생기지 않더라도, 주제동부(140)를 제어하는 주제어기 또는 보조제동부(150)를 제어하는 보조제어기에 문제가 생긴 경우, 제동장치의 리던던시 시스템이 정상적으로 구현될 수 없다. 따라서 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 제동장치는 두 개의 제어기를 가진다. 여기서 제동부가 제어된다 함은, 제동부에 포함되거나, 제동부에 연결되는 유압회로(130)에 설치되는 밸브의 구동상태를 제어하는 경우를 포함한다. 본 개시는 제1 제어기(170)가 주제동부(140)만을 제어하는 것에 한정되지 않는다. 제1 제어기(170)는 주제동부(140) 및 보조제동부(150)를 모두 제어하도록 구성될 수 있다.
이와는 달리, 본 개시의 일 실시예에 따른 제2 제어기(180)는 제1 제어기(170)와 독립적으로 주제동부(140) 및 보조제동부(150)를 제어할 수 있다. 주제동부(140)와 보조제동부(150)를 별도의 제어기가 제어함으로써, 하나의 제어기에 문제가 발생하더라도, 나머지 제어기가 차량의 제동기능이 적절히 수행되도록 제동장치를 제어하는 것이 가능하다.
예를 들어, 제1 제어기(170)가 주제동부(140)를 제어하고 제2 제어기(180)가 제1 제어기(170)와 독립적으로 보조제동부(150)를 제어하는 경우에 대해 설명한다. 제1 제어기(170)에 문제가 생긴 경우, 제2 제어기(180)가 보조제동부(150)를 제어하여 보조제동부(150)가 차량을 제동하도록 작동할 수 있다. 반대로 제2 제어기(180)에 문제가 생긴 경우, 제1 제어기(170)에 의하여 제어되는 주제동부(140)가 차량을 제동하도록 작동할 수 있다.
제1 제어기(170) 또는 제2 제어기(180)에 문제가 생기면, 문제가 발생한 제어기는 정상 작동하는 제어기로 문제가 발생했다는 신호를 송신할 수 있다. 정상 작동하는 제어기는 문제가 발생한 제어기로부터 문제가 발생했다는 사실을 알리는 신호를 수신할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 제동장치의 제1 제어기(170) 및 상기 제2 제어기(180) 중 적어도 하나는 차륜에 장착되는 전동식 브레이크를 제어 가능하도록 구성된다. 제1 제어기(170) 및 제2 제어기(180) 중 적어도 하나가 유압식 브레이크와 전동식 브레이크를 각각 제어할 수 있도록 하여, 전동식 브레이크가 장착된 휠에 유압식 브레이크가 가하는 제동압과 전동식 브레이크가 가하는 제동압의 총 압력을 제어하는 것이 가능하다. 또한 전동식 브레이크를 제어하는 별도의 제어기를 구비하는 것이 불필요해지므로, 설치부피를 감축할 수 있는 효과가 있다.
제어기는 모터의 회전 및 솔레노이드 밸브의 개폐 등을 제어하기 위한 전자 소자들이 인쇄된 인쇄회로기판으로 형성될 수 있다.
이하 위에서 설명한 차량용 제동장치의 작동메커니즘을 설명한다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 제동장치의 주제동부(140), 보조제동부(150), 후륜 전동식모터 브레이크가 정상작동하지 않고 마스터 실린더(120)가 가압되는 상태를 나타낸 블록도이다.
도 3을 참조하면, 주제동부(140)와 보조제동부(150)가 작동하지 않아 모든 제어 밸브가 비가동 상태일 때에, 페달 스트로크로 인하여 페달 마스터실린더에 유압이 발생하고, 페달 스트로크로 인하여 발생한 유압은 제1 유압회로(131) 및 제3 유압회로(130)를 경유하여 휠신린더로 전달된다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 제동장치의 주제동부(140)가 정상작동하지 않고 보조제동부(150), 후륜 전동식모터 브레이크가 정상작동하고 마스터 실린더(120)가 가압되는 상태를 나타낸 블록도이다.
도 4를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 제동장치는 보조제동부(150) 및 후륜 전동식 브레이크가 가동되고 페달 스트로크가 마스터 실린더(120)에 유압을 발생시키는 경우, 레저버(110)로부터 제1 유압회로(131)로 작동유체가 전달된다. 제1 유압회로(131)로 전달된 작동유체는 제2 유압회로(132) 및 제3 유압회로(130)를 거쳐 휠브레이크(160) 실린더로 전달된다. 따라서 보조제동부(150) 및 페달 스트로크에 의하여 제동력이 발생한다.
도 5 내지 도 9는 주제동부(140)만이 정상작동하고, 보조제동부(150) 및 후륜 전동식 브레이크가 정상작동하지 않는 상태를 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 제동장치의 주제동부(140)만이 정상작동할 때 마스터 실린더(120)가 가압되는 상태를 나타낸 블록도이다.
도 5를 참조하면, 페달 스트로크에 의하여 마스터 실린더(120)가 가압되는 경우, 페달에 의하여 가압된 유압과 레저버(110)로부터 주제동부(140)를 거쳐 가압된 작동유체의 유압이 저압 스위칭 밸브(low pressure switching valve, LSV)에 의하여 제1 유로 및 제2 유로에 분배되며 휠브레이크(160)에 제동압력을 제공한다.
도 6은 본 개시의 다른 실시예에 따른 차량용 제동장치의 주제동부(140)만이 정상작동할 때 마스터 실린더(120)가 감압되는 상태를 나타낸 블록도이다.
도 6을 참조하면, 마스터 실린더(120)가 감압되는 경우, 작동유체는 휠브레이크(160)로부터 제3 유압회로(130) 및 제1 유압회로(131)를 거쳐 마스터 실린더(120)로 흡입될 수 있다. 흡입된 작동유체가 마스터실린더와 연통되는 레저버(110)에 저장됨으로써 휠브레이크(160)의 유압이 감압된다.
도 7은 본 개시의 또다른 실시예에 따른 차량용 제동장치의 주제동부(140)만이 정상작동할 때 아웃렛밸브가 개방된 상태를 나타낸 블록도이다.
도 7을 참조하면, 이와 달리 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 제동장치의 주제동부(140)가 정상작동하고 보조제동부(150)가 작동하지 않는 경우 마스터 실린더(120)가 감압되면, 휠 측의 아웃렛 밸브가 개방되면서 작동유체가 휠측으로부터 제2 유압회로(132)를 거쳐 레저버(110)로 전달되어 휠브레이크(160)에 작용하는 유압이 감압될 수 있다.
도 8은 본 개시의 또다른 실시예에 따른 차량용 제동장치의 주제동부(140)만이 정상작동할 때 주제동부(140)로부터 하나의 휠(FL)에만 제동압력이 전달되는 상태를 나타낸 블록도이다.
도 8을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 브레이크 장치는, 저압 스위칭 밸브를 폐쇄하고, 주제동부(140)와 가까운 측의 유압라인에 배치되는 인렛밸브 중 하나를 폐쇄함으로써, 단일한 휠브레이크(160)에 제동압을 전달하는 것이 가능하다. 본 개시는 이에 제한되는 것이 아니고, 저압 스위칭 밸브를 개방하고, 가령 4 개의 휠(RR, RL, FR, FL)을 가지는 차량의 경우, 3 개의 휠(RR, RL, FR) 측 인렛 밸브를 폐쇄함으로써 하나의 휠브레이크(FL)에 제동압을 전달하는 것이 가능하다.
도 9는 본 개시의 또다른 실시예에 따른 차량용 제동장치의 주제동부(140)만이 정상작동할 때 하나의 휠만 제동압이 감압되는 상태를 나타낸 블록도이다.
도 9를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 브레이크 장치는, 저압 스위칭 밸브를 폐쇄하고, 주제동부(140)와 가까운 측의 유압라인에 배치되는 아웃밸브 중 하나를 개방함으로써, 단일한 휠브레이크를 감압하는 것이. 본 개시는 이에 제한되는 것이 아니고, 저압 스위칭 밸브를 개방하고, 가령 4 개의 휠을 가지는 차량의 경우, 1개의 휠 측 아웃렛 밸브를 폐쇄함으로써 하나의 휠브레이크에 제동압을 전달하는 것이 가능하다.
도 10은 본 개시의 또다른 실시예에 따른 차량용 제동장치의 주제동부(140), 보조제동부(150) 및 후륜 전동식 브레이크가 정상작동할 때 후륜의 제동압이 가압되는 상태를 나타낸 블록도이다.
도 10을 참조하면, 좌우 전륜 중 적어도 하나에 장착되는 휠브레이크가 비정상작동하는 경우, 보조제동부(150)의 액추에이터 중 후륜과 가까운 측의 액추에이터만을 가동시키고, 전륜과 가까운 측의 메인 컨트롤 밸브를 폐쇄함으로써, 좌우 후륜으로 제동압을 전달할 수 있다. 이로써 후륜 제동이 가능하다.
도 11은 본 개시의 또다른 실시예에 따른 차량용 제동장치의 주제동부(140), 보조제동부(150) 및 후륜 전동식 브레이크가 정상작동할 때 전륜의 제동압이 가압되는 상태를 나타낸 블록도이다.
도 11을 참조하면, 좌우 후륜 중 적어도 하나에 장착되는 휠브레이크가 비정상작동하는 경우, 보조제동부(150)의 액추에이터 중 전륜과 가까운 측의 액추에이터만을 가동시키고, 후륜과 가까운 측의 메인 컨트롤 밸브를 폐쇄함으로써, 좌우 전륜으로 보조제동부(150)가 가압한 작동유체의 제동압을 전륜으로 전달할 수 있다. 또한 주제동부(140)를 가동시킴으로써 주제동부(140)가 가압한 작동유체의 제동압을 전륜으로 전달할 수 있다. 이로써 전륜 제동이 가능하다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 펌프하우징
110: 레저버
120: 단일챔버 마스터 실린더
130: 유압회로
131: 제1 유압회로
132: 제2 유압회로
132_a: 제3 밸브
133: 제3 유압회로
134: 제4 유압회로
140: 주제동부
150: 보조제동부
160: 휠브레이크
170: 제1 제어기
180: 제2 제어기
LSV: 제1 밸브
MSV: 제2 밸브
TCV: 제4 밸브

Claims (14)

  1. 내부에 작동유체를 저장하도록 구성된 레저버(reservoir);
    상기 레저버에 연결되는 단일챔버 마스터 실린더(single chamber master cylinder);
    적어도 하나의 휠브레이크(wheel brake)에 연결되는 유압회로(hydraulic circuit);
    상기 유압회로를 통해 적어도 하나의 휠브레이크에 유압을 공급하도록 구성되는 주제동부(primary brake unit); 및
    상기 유압회로를 통해 적어도 하나의 휠브레이크에 유압을 공급하도록 구성되는 보조제동부(secondary brake unit)
    를 포함하되,
    상기 유압회로는,
    상기 레저버, 상기 마스터 실린더 및 상기 보조제동부를 연통하도록 구성되는 제1 유압회로(first hydraulic circuit),
    상기 레저버와 상기 주제동부를 연통하도록 구성되는 제2 유압회로(second hydraulic circuit),
    상기 주제동부, 보조제동부 및 휠브레이크와 연통하도록 구성되는 제3 유압회로(third hydraulic circuit)
    를 포함하는 차량용 제동장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 보조제동부는 상기 마스터 실린더의 축 방향 전방에 적어도 일부가 배치되는 차량용 제동장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 주제동부는 상기 마스터 실린더의 축 방향에 수직한 위치에 적어도 일부가 배치되는 차량용 제동장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제3 유압회로는,
    상기 휠브레이크 중 일부와 연결되도록 구성되는 제1 유압라인(first hydraulic line);
    상기 휠브레이크 중 나머지 일부와 연결되도록 구성되는 제2 유압라인(second hydraulic line); 및
    상기 제1 유압라인 및 상기 제2 유압라인의 유압을 분배하거나 분리하도록 구성되는 제1 밸브(first valve)
    를 포함하는 차량용 제동장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 유압회로 및 상기 제3 유압회로에 연결되고, 상기 제1 유압회로 및 상기 제3 유압회로 간의 유압을 제어하도록 구성되는 제2 밸브(second valve)를 더 포함하는 차량용 제동장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 주제동부는 단일한 메인 흡입라인(main suction line) 및 단일한 메인 토출라인(main discharge line을 가지는 차량용 제동장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 유압회로에는, 상기 주제동부로부터 상기 레저버로 작동유체가 역류하는 것을 방지하기 위한 제3 밸브(third valve)가 설치되는 차량용 제동장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 주제동부는, 모든 휠브레이크와 유체연통되는 것을 차량용 제동장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 보조제동부로 상기 작동유체가 진입하는 보조 유입라인과 상기 레저버를 직접 연결하는 제4 유압회로(fourth hydraulic circuit)를 더 포함하는 차량용 제동장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 보조제동부는 상기 작동유체가 토출되는 복수 개의 보조 토출라인(auxiliary discharge line)에 연결되고,
    복수개의 보조 토출라인에는, 복수개의 보조 토출라인과 연통되는 휠 측의 요구 제동압이 가해지도록 조절하는 제4 밸브가 배치되는 차량용 제동장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    적어도 하나의 휠에 장착되는 전동식 브레이크(electro mechanical brake)를 더 포함하는 차량용 제동장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 주제동부 및 상기 보조제동부를 제어하는 제1 제어기first controller); 및
    상기 보조제동부를 제어하는 제2 제어기(second controller)를 더 포함하는 차량용 제동장치.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 주제동부 및 상기 보조제동부를 제어하는 제1 제어기; 및
    상기 제1 제어기와 독립적으로 상기 주제동부 및 상기 보조제동부를 제어하는 제2 제어기를 더 포함하는 차량용 제동장치.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 제1 제어기 및 상기 제2 제어기 중 적어도 하나는 차륜에 장착되는 전동식 브레이크를 제어 가능하도록 구성되는 차량용 제동장치.
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