WO2020106114A1 - 전자식 브레이크 시스템 및 작동방법 - Google Patents

전자식 브레이크 시스템 및 작동방법

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WO2020106114A1
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김진석
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Definitions

  • the present invention relates to an electronic brake system and an operating method, and more particularly, to an electronic brake system and an operating method for generating a braking force using an electric signal corresponding to a displacement of a brake pedal.
  • Vehicles are equipped with a brake system for performing braking, and various types of brake systems have been proposed for the safety of drivers and passengers.
  • the brake pedal operation of the driver is generated and provided as an electrical signal in the normal operation mode, and based on this, the hydraulic pressure supply device is electrically operated and controlled to form the hydraulic pressure required for braking to the wheel cylinder.
  • the electronic brake system and the operating method are electrically operated and controlled, it is possible to implement a complicated and various braking action, but when a technical problem occurs in the electric component parts, the hydraulic pressure required for braking is not stably formed. There is a danger of threatening the safety of passengers. Therefore, the electronic brake system and the operation method enter into an abnormal operation mode when one component element fails or is out of control, and a mechanism is required in which the driver's brake pedal operation is directly linked to the wheel cylinder. That is, in the abnormal operation mode of the electronic brake system and the operating method, as the driver applies the pedal force to the brake pedal, it is necessary to form the hydraulic pressure required for braking immediately and transmit it directly to the wheel cylinder.
  • This embodiment is intended to provide an electronic brake system and an operating method that can reduce the number of parts and promote the miniaturization and weight reduction of products by integrating the master cylinder and the simulation device into one.
  • This embodiment is intended to provide an electronic brake system and an operating method capable of realizing stable and effective braking in various operating situations.
  • This embodiment is to provide an electronic brake system and an operating method capable of stably generating a high pressure braking pressure.
  • This embodiment is to provide an electronic brake system and an operating method with improved performance and operational reliability.
  • This embodiment is intended to provide an electronic brake system and a method of operation that can improve the assembly and productivity of a product and reduce the manufacturing cost of the product.
  • a reservoir for storing a pressurized medium, a simulation chamber, a simulation piston connected to a brake pedal and provided in the simulation chamber, a first master chamber, and a simulation provided in the first master chamber
  • the first master piston, the second master chamber, and the second master chamber provided to be displaceable by displacement of the piston or the hydraulic pressure of the simulation chamber, provided in the second master chamber, the displacement of the first master piston or the first master chamber
  • An integrated master cylinder including a second master piston provided to be displaceable by hydraulic pressure, and an elastic member provided between the simulation piston and the first master piston, a reservoir flow path connecting the integrated master cylinder and the reservoir, the A hydraulic pressure supply device that generates hydraulic pressure by operating a hydraulic piston by an electric signal output in response to displacement of a brake pedal, a first hydraulic circuit having two wheel cylinders, and a second hydraulic pressure having two other wheel cylinders
  • the circuit includes a hydraulic control unit for controlling the hydraulic pressure transmitted to the first hydraulic circuit and the second hydraulic circuit, and an electronic control unit for controlling valve
  • the reservoir flow path includes a simulation flow path communicating the reservoir with the simulation chamber, and the simulation flow path may be provided with a simulator valve that controls the flow of the pressurized medium.
  • the hydraulic pressure supply device includes a first pressure chamber formed on one side of the hydraulic piston, and a second pressure chamber formed on the other side of the hydraulic piston, and the hydraulic control unit includes a first communicating with the first pressure chamber.
  • a ninth hydraulic flow path branched from the hydraulic flow path and connected to the second hydraulic circuit, a tenth hydraulic flow path where the third hydraulic flow path and the sixth hydraulic flow path join, and the tenth hydraulic flow path branched from the 1 may be provided, including an eleventh hydraulic flow path connected to the hydraulic circuit and a twelfth hydraulic flow path branched from the tenth hydraulic
  • the hydraulic control unit is provided in the second hydraulic flow path, the first valve to control the flow of the pressurized medium, the fifth hydraulic flow path is provided in the second valve to control the flow of the pressurized medium, and the eighth hydraulic flow path
  • a sixth valve provided in the sixth hydraulic flow path to control the flow of the pressurized medium, a seventh valve provided in the eleventh hydraulic flow path to control the flow of the pressurized medium, and a flow of the pressurized medium provided in the twelfth hydraulic flow path And an eighth valve to control.
  • the first valve is provided as a check valve that allows only the flow of the pressurized medium from the first pressure chamber to the seventh hydraulic flow path, and the second valve is pressurized from the second pressure chamber to the seventh hydraulic flow path It is provided as a check valve that allows only the flow of the medium, the third valve is provided as a check valve that allows only the flow of the pressurized medium from the seventh hydraulic flow path to the first hydraulic circuit, the fourth valve is the first 7 A check valve is provided that allows only the flow of the pressurized medium from the hydraulic flow path to the second hydraulic circuit, and the seventh valve is a check that allows only the flow of the pressurized medium from the first hydraulic circuit to the tenth hydraulic flow path.
  • the eighth valve is provided as a check valve that allows only the flow of the pressurized medium from the second hydraulic circuit to the tenth hydraulic flow path
  • the fifth valve and the sixth valve is the amount of the pressurized medium It may be provided with a solenoid valve that controls the directional flow.
  • a first backup passage connecting the first master chamber and the first hydraulic circuit, a second backup passage connecting the second master chamber and the second hydraulic circuit, and connecting the simulation chamber and the first backup passage Auxiliary backup flow path, may be provided further comprising a first cut valve provided in the first backup flow path to control the flow of the pressurized medium and a second cut valve provided in the second backup flow path to control the flow of the pressurized medium.
  • a check valve, a second dump check valve provided in the second bypass flow path to allow only the flow of the pressurized medium from the reservoir to the second pressure chamber may be further provided.
  • the first hydraulic circuit includes the first inlet valve and the second inlet valve that respectively control the flow of the pressurized medium supplied to the first wheel cylinder and the second wheel cylinder, and from the first wheel cylinder and the second wheel cylinder. It includes a first outlet valve and a second outlet valve to control the flow of the pressurized medium discharged to the first backup flow path, respectively, the second hydraulic circuit is the flow of the pressurized medium supplied to the third wheel cylinder and the fourth wheel cylinder A third inlet valve and a fourth inlet valve, respectively, and a third outlet valve and a fourth outlet valve that respectively control the flow of the pressurized medium discharged from the third wheel cylinder and the fourth wheel cylinder to the reservoir. It can be provided including.
  • the reservoir flow path may further include a first reservoir flow path communicating the reservoir and the first master chamber, and a second reservoir flow path communicating the reservoir with the second master chamber.
  • the reservoir flow path further includes a reservoir bypass flow path connected in parallel to the simulator valve on the simulation flow path, and a simulator check provided in the reservoir bypass flow path to allow only the flow of pressurized medium from the reservoir to the simulation chamber. It may be provided further comprising a valve.
  • the integrated master cylinder may be provided including a simulator spring elastically supporting the simulation piston, a first piston spring elastically supporting the first master piston, and a second piston spring elastically supporting the second master piston. have.
  • the simulation piston includes a piston body having an assembly hole therein, and a spring support having a coupling jaw inserted into the assembly hole, wherein the simulator spring has one end supported by the spring support and the other end said It can be supported on the cylinder block of the integrated master cylinder.
  • the simulation piston compresses the elastic member by the operation of the brake pedal, and the elastic restoring force of the elastic member can be provided to the driver as a pedal feeling.
  • the normal operation mode includes a first braking mode that primarily provides hydraulic pressure and a second braking mode that provides hydraulic pressure as the hydraulic pressure delivered from the hydraulic pressure supply device gradually increases to the wheel cylinder. It can be operated sequentially in a third braking mode that provides a third hydraulic pressure.
  • the hydraulic pressure formed in the first pressure chamber by advancing the hydraulic piston sequentially passes through the first hydraulic flow path, the second hydraulic flow path, and the seventh hydraulic flow path, and then the eighth hydraulic oil flow.
  • Branching into the furnace and the ninth hydraulic flow path may be provided to the first hydraulic circuit and the second hydraulic circuit, respectively.
  • the hydraulic pressure formed in the second pressure chamber by the reverse of the hydraulic piston after the first braking mode is sequentially in the fourth hydraulic flow path, the fifth hydraulic flow path, and the seventh hydraulic flow path.
  • the eighth hydraulic flow path and the ninth hydraulic flow path may be branched to each of the first hydraulic circuit and the second hydraulic circuit.
  • the third braking mode opens the fifth valve and the sixth valve, and a part of the hydraulic pressure formed in the first pressure chamber by the advancement of the hydraulic piston after the second braking mode is the first hydraulic flow path, The second hydraulic flow path, the seventh hydraulic flow path sequentially, through the eighth hydraulic flow path and the ninth hydraulic flow path to be provided to the first hydraulic circuit and the second hydraulic circuit, respectively.
  • the remaining part of the hydraulic pressure formed in the pressure chamber may be supplied to the second pressure chamber through the first hydraulic flow path, the third hydraulic flow path, the sixth hydraulic flow path, and the fourth hydraulic flow path sequentially. .
  • the release of the first braking mode opens the fifth valve but closes the sixth valve, and forms a negative pressure in the first pressure chamber by reversing the hydraulic piston, so that the first hydraulic circuit and the second
  • the pressurized medium of the hydraulic circuit is joined to the tenth hydraulic channel through the eleventh hydraulic channel and the twelfth hydraulic channel, respectively, and then sequentially passes through the third hydraulic channel and the first hydraulic channel to the first pressure chamber. Can be recovered.
  • the release of the second braking mode opens the sixth valve but closes the fifth valve, and forms a negative pressure in the second pressure chamber by advancing the hydraulic piston, so that the first hydraulic circuit and the second
  • the pressurized medium of the hydraulic circuit is joined to the tenth hydraulic channel through the eleventh hydraulic channel and the twelfth hydraulic channel, and then sequentially passes through the sixth hydraulic channel and the fourth hydraulic channel to the second pressure chamber. Can be recovered.
  • the release of the third braking mode opens the fifth valve and the sixth valve, and forms a negative pressure in the first pressure chamber by reversing the hydraulic piston, so that the first hydraulic circuit and the second hydraulic circuit are formed.
  • the pressurized medium of the second pressure chamber may be supplied to the first pressure chamber sequentially through the fourth hydraulic flow path, the sixth hydraulic flow path, the third hydraulic flow path, and the first hydraulic flow path.
  • the first dump valve In the first braking mode, the first dump valve is closed, so that the hydraulic pressure in the first pressure chamber can be prevented from leaking into the first dump passage.
  • the second dump valve In the second braking mode, the second dump valve is closed, so that the hydraulic pressure in the second pressure chamber can be prevented from leaking into the second dump passage.
  • the first dump valve and the second dump valve are closed, so that the hydraulic pressure of the first pressure chamber and the second pressure chamber leaks into the first dump passage and the second dump passage, respectively. Can be prevented.
  • the first cut valve is opened to communicate the first master chamber and the first hydraulic circuit
  • the second cut valve is opened to communicate the second master chamber and the second hydraulic circuit.
  • the simulation chamber is closed to disconnect the simulation chamber and the reservoir, and the pressurizing medium of the simulation chamber is provided to the first hydraulic circuit through the auxiliary backup flow path and the first backup flow path according to the pedal pedal effort.
  • the pressure medium of the first master chamber is provided to the first hydraulic circuit through the first backup flow path
  • the pressure medium of the second master chamber is provided to the second hydraulic circuit through the second backup flow path. Can be.
  • a portion of the hydraulic pressure of the third wheel cylinder and a portion of the hydraulic pressure of the fourth wheel cylinder are discharged directly to the reservoir by opening the third outlet valve and the fourth outlet valve, respectively, and the first wheel Part of the hydraulic pressure of the cylinder and part of the hydraulic pressure of the second wheel cylinder is opened by the opening of the first outlet valve and the second outlet valve, the first backup flow path, the auxiliary backup flow path, the simulation chamber, and the simulation It may be discharged to the reservoir through the flow path sequentially.
  • the hydraulic control unit and the hydraulic control unit are configured to close the first cut valve, the second cut valve, and the simulator valve and operate the hydraulic pressure supply device.
  • the first outlet valve and the second outlet valve, the first backup flow path, and the auxiliary backup flow path are sequentially provided to the simulation chamber, and the hydraulic pressure of the pressurized medium that is expected to occur based on the displacement amount of the hydraulic piston.
  • the numerical value and the hydraulic pressure value of the pressurized medium actually provided in the simulation chamber can be compared and inspected.
  • the electronic brake system and the operating method according to the present embodiment can reduce the number of parts and can reduce the size and weight of the product.
  • the electronic brake system and operating method according to the present embodiment can implement stable and effective braking in various operating situations of a vehicle.
  • the electronic brake system and operating method according to the present embodiment can stably generate high pressure braking pressure.
  • the electronic brake system and operating method according to the present embodiment may improve product performance and operational reliability.
  • the electronic brake system and operating method according to the present embodiment can stably provide the braking pressure even in the event of a component element failure or a leak of the pressurized medium.
  • the electronic brake system and the operating method according to an embodiment of the present invention can improve the assembling and productivity of a product and reduce the manufacturing cost of the product.
  • 1 is a hydraulic circuit diagram showing an electronic brake system according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing an integrated master cylinder of the electronic brake system according to the present embodiment, an enlarged view showing a reservoir and a reservoir flow path, and a simulated piston.
  • FIG. 3 is a hydraulic circuit diagram showing a state in which the electronic brake system according to the present embodiment performs the first braking mode.
  • FIG. 4 is a hydraulic circuit diagram showing a state in which the electronic brake system according to the present embodiment performs a second braking mode.
  • FIG. 5 is a hydraulic circuit diagram showing a state in which the electronic brake system according to the present embodiment performs the third braking mode.
  • FIG. 6 is a hydraulic circuit diagram showing a state in which the electronic brake system according to the present embodiment releases the third braking mode.
  • FIG. 7 is a hydraulic circuit diagram showing a state in which the electronic brake system according to the present embodiment releases the second braking mode.
  • FIG. 8 is a hydraulic circuit diagram showing a state in which the electronic brake system according to the present embodiment releases the first braking mode.
  • FIG. 9 is a hydraulic circuit diagram showing a state (fallback mode) in which the electronic brake system according to the present exemplary embodiment operates in an abnormal state.
  • FIG. 10 is a hydraulic circuit diagram showing a state in which the electronic brake system according to the present embodiment performs an ABS dump mode.
  • 11 is a hydraulic circuit diagram showing a state in which the electronic brake system according to the present embodiment performs a diagnostic mode.
  • FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram showing an electronic brake system 1 according to the present embodiment.
  • the electronic brake system 1 provides a driver 30 with a reservoir 30 for storing a pressurized medium therein, and a reaction force according to the effort of the brake pedal 10 to the driver at the same time.
  • An integrated master cylinder 20 for pressurizing and discharging the pressurized medium such as the received brake oil, and a wheel cylinder 40 for transmitting the hydraulic pressure of the pressurized medium to perform braking of each wheel (RR, RL, FR, FL),
  • a hydraulic pressure supply device (100) that receives the driver's braking will as an electrical signal by a pedal displacement sensor (11) that senses the displacement of the brake pedal (10) and generates a hydraulic pressure of the pressurized medium through mechanical operation, and a wheel cylinder
  • It includes a hydraulic control unit 200 for controlling the hydraulic pressure delivered to the (40), and an electronic control unit (ECU, not shown) for controlling the hydraulic pressure supply device 100 and various valves based on the hydraulic pressure information and pedal displacement information do.
  • Integrated master cylinder 20 is provided with a simulation chamber (22a) and the master chamber (23a, 24a), when the driver applies a brake force to the brake pedal 10 for braking operation, it provides a reaction force to the driver for stable At the same time as providing a feeling of pedaling, it is provided to pressurize and discharge the pressurized medium accommodated inside.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing an integrated master cylinder 20 of the electronic brake system 1 according to the present embodiment, a reservoir 30 and a reservoir passage 60, and an enlarged view and a simulation piston 22.
  • the integrated master cylinder 20 may be divided into a pedal simulation unit that provides a pedal feeling to the driver, and a master cylinder unit that receives and transmits a pressurized medium to the reservoir 30 and the wheel cylinder side.
  • the integrated master cylinder 20 is provided with a pedal simulation unit and a master cylinder unit sequentially from the brake pedal 10 side, and may be disposed on the same axis within one cylinder block 21.
  • the integrated master cylinder 20 includes a cylinder block 21 forming a chamber inside, a simulation chamber 22a formed on the inlet side of the cylinder block 21 to which the brake pedal 10 is connected, and simulation.
  • a simulation piston 22 provided in the chamber 22a and connected to the brake pedal 10 to be displaceable according to the operation of the brake pedal 10, the first master chamber 23a, and the first master chamber ( The first master piston 23 and the second master provided in 23a) and displaceable by hydraulic pressure generated in the simulation chamber 22a according to the displacement of the simulation piston 22 or the displacement of the simulation piston 22
  • the chamber 24a and the second master chamber 24a are provided with a hydraulic pressure generated in the first master chamber 23a according to the displacement of the first master piston 23 or the displacement of the first master piston 23.
  • a second master piston 24 that is provided to be displaceable, an elastic member 25 provided between the simulation piston 22 and the first master piston 23 to provide a feeling of pedaling through an elastic restoring force generated during compression, and simulation Simulator spring 22b elastically supporting the piston 22, first piston spring 23b elastically supporting the first master piston 23, and second piston spring elastically supporting the second master piston 24 (24b).
  • the simulation chamber 22a and the first master chamber 23a and the second master chamber 24a are based on the brake pedal 10 side (based on FIGS. 1 and 2) on the cylinder block 21 of the integrated master cylinder 20. It can be formed sequentially from the right) to the inside (left based on FIGS. 1 and 2).
  • the simulation piston 22, the first master piston 23, and the second master piston 24 are disposed in the simulation chamber 22a, the first master chamber 23a, and the second master chamber 24a, respectively.
  • the pressurized medium accommodated in each chamber may be pressurized or negative pressure may be formed.
  • the simulation chamber 22a may be formed on the inlet side or the outermost side (right side based on FIGS. 1 and 2) of the cylinder block 21, and connected to the input rod of the brake pedal 10 to the simulation chamber 22a.
  • the simulated piston 22 can be accommodated reciprocally.
  • a pressurized medium may be introduced and discharged through the first hydraulic port 28a and the second hydraulic port 28b.
  • the first hydraulic port 28a is connected to a simulation flow path 61 to be described later, and a pressurizing medium flows from the reservoir 30 to the simulation chamber 22a, or, conversely, a pressurization medium from the simulation chamber 22a to the reservoir 30.
  • the second hydraulic port 28b is connected to the auxiliary backup flow path 253 to be described later, the pressurized medium flows into the simulation chamber 22a from the first backup flow path 251, or on the contrary, the simulation chamber 22a.
  • the pressurized medium may be discharged from the first backup flow path 251.
  • the simulation chamber 22a may be assisted in communication with the reservoir 30 through the auxiliary hydraulic port 28g.
  • the auxiliary reservoir passage 65 By connecting the auxiliary reservoir passage 65 to the auxiliary hydraulic port 28g, it is possible to assist the flow of the pressurized medium between the simulation chamber 22a and the reservoir 30, and the front of the auxiliary hydraulic port 28g (FIG. 1 and The first sealing member 29a to be described later is provided on the left side based on FIG. 2 to allow the supply of the pressurized medium from the auxiliary reservoir flow path 65 to the simulation chamber 22a, but blocks the flow of the pressurized medium in the opposite direction,
  • a second sealing member 29b which will be described later, is provided at the rear side of the auxiliary reservoir flow path 65 (right side based on FIGS. 1 and 2), and a pressurized medium leaks out of the cylinder block 21 from the simulation chamber 22a. Can be prevented.
  • the simulation piston 22 is accommodated and provided in the simulation chamber 22a, and presses the pressurized medium accommodated in the simulation chamber 22a by advancing (leftward direction based on FIGS. 1 and 2) or reversing (FIGS. 1 and 2). 2, it is possible to form a negative pressure inside the simulation chamber 22a.
  • the simulation piston 22 includes a piston body 26 in which an assembly hole 26a is formed inside, and a spring support 27 having a coupling jaw 27c fixedly inserted into the assembly hole 26a. can do.
  • the piston main body 26 presses the pressurizing medium of the simulation chamber 22a or forms a negative pressure by making the outer circumferential surface contact the inner circumferential surface of the simulation chamber 22a, but an assembling hole 26a is formed inside the spring support 27 )
  • the coupling jaw 27c of the piston body 26 and the spring support 27 can be integrally assembled.
  • an engaging groove (not shown) may be formed in the inner circumferential surface of the assembling hole 26a to be recessed so that the engaging jaw 27c is inserted.
  • the spring support 27 is inserted into the assembling hole 26a and extends outwardly so that one side of the simulator spring 22b is supported, and a coupling portion 27a having a coupling jaw 27c protruding outwardly at the end. It may include a support portion (27b) is formed.
  • the coupling part 27a and the support part 27b may be operated by interlocking with the brake pedal 10 by one side being supported by a simulator spring 22b and an input rod being supported by the other side. Meanwhile, the other side of the simulator spring 22b may be supported by the cylinder block 21 of the integrated master cylinder 20, and a detailed description thereof will be described later.
  • the spring support 27 may be formed in a hollow hollow shape in order to ease assembly and reduce the weight of the product.
  • the simulation piston 22 communicates with the reservoir 30 through the simulation flow path 61 when the simulator valve 70 to be described later is opened, the simulation piston 22 is simulated even if the simulation piston 22 is advanced at this time.
  • the pressurized medium accommodated in the chamber 22a is not pressurized.
  • the simulation chamber 22a is sealed and pressurized inside the simulation chamber 22a according to the advancement of the simulation piston 22.
  • the medium can be pressurized. This will be described in detail later.
  • the first master chamber 23a may be formed inside the simulation chamber 22a on the cylinder block 21 (left side based on FIGS. 1 and 2), and the first master piston 23a may include a first master piston. 23 can be accommodated in a reciprocating motion.
  • the pressurizing medium may be introduced and discharged from the first master chamber 23a through the third hydraulic port 28c and the fourth hydraulic port 28d.
  • the third hydraulic port 28c is connected to the first reservoir flow passage 62, which will be described later, and a pressurized medium flows into the first master chamber 23a from the reservoir 30, or, conversely, from the first master chamber 23a. 30) the pressurized medium can be discharged, the fourth hydraulic port 28d is connected to the first backup flow path 251, which will be described later, the pressurized medium flows from the first hydraulic circuit to the first master chamber 23a, Conversely, a pressurized medium may be discharged from the first master chamber 23a to the first hydraulic circuit through the first backup flow path 251.
  • the first master piston 23 is provided to be accommodated in the first master chamber 23a, and pressurizes the pressurized medium accommodated in the first master chamber 23a by advancing or retracts the inside of the first master chamber 23a.
  • a negative pressure can be formed.
  • the pressurized medium existing inside the first master chamber 23a is pressurized to form a liquid pressure.
  • the pressurized medium existing inside the first master chamber 23a may be depressurized, and at the same time, the first master piston 23 may be depressurized.
  • a negative pressure can be formed in the master chamber 23a.
  • the first master piston 23 has a front side end (left end based on FIGS. 1 and 2) and a fourth sealing (left side based on FIGS. 1 and 2) of the third sealing member 29c, which will be described later.
  • the first master chamber 23a When disposed between the rear of the member 29d (right side based on FIGS. 1 and 2), the first master chamber 23a may be connected to the first reservoir flow path 62 through the third hydraulic port 28c.
  • the first master chamber 23a is the third hydraulic pressure.
  • the port 28c and the first reservoir flow path 62 may be blocked, and in this case, as the first master chamber 23a is sealed, the pressurizing medium inside the first master chamber 23a may be pressurized.
  • the second master chamber 24a may be formed inside the first master chamber 23a (left side based on FIGS. 1 and 2) on the cylinder block 21, and the second master chamber 24a may have a second master chamber 24a.
  • the master piston 24 can be accommodated reciprocally.
  • the pressurizing medium may be introduced and discharged through the fifth hydraulic port 28e and the sixth hydraulic port 28f in the second master chamber 24a.
  • the fifth hydraulic port 28e is connected to the second reservoir flow path 63 to be described later, and a pressurized medium flows into the second master chamber 24a from the reservoir 30, or, conversely, from the second master chamber 24a. 30) the pressurized medium can be discharged, the sixth hydraulic port (28f) is connected to the second backup flow path 252 to be described later, the pressurized medium is introduced into the second master chamber (24a) from the second hydraulic circuit, Conversely, a pressurized medium may be discharged from the second master chamber 24a to the second hydraulic circuit through the second backup flow path 252.
  • the second master piston 24 is provided to be accommodated in the second master chamber 24a, and pressurizes the pressurized medium accommodated in the second master chamber 24a by advancing or retracts the inside of the second master chamber 24a.
  • a negative pressure can be formed.
  • the pressurized medium existing in the second master chamber 24a is pressurized to form a liquid pressure.
  • the pressurized medium existing inside the second master chamber 24a may be depressurized as the volume of the second master chamber 24a increases. 2
  • a negative pressure can be formed in the master chamber 24a.
  • the second master piston 24 has a front side end (left end based on FIGS. 1 and 2) of the front (left side based on FIGS. 1 and 2) of the fifth sealing member 29e and a sixth sealing
  • the second master chamber 24a may be connected to the second reservoir flow path 63 through the fifth hydraulic port 28e.
  • the second master piston 24 even if the second master piston 24 is advanced, the pressure medium is not pressurized because the inside of the second master chamber 24a communicates with the reservoir 30.
  • the second master piston 24 continues to advance so that the front end of the second master piston 24 is disposed in front of the sixth sealing member 29f, the second master chamber 24a is the fifth hydraulic pressure.
  • the port 28e and the second reservoir flow path 63 may be blocked, and in this case, as the second master chamber 24a is sealed, the pressure medium inside the second master chamber 24a may be pressed.
  • the integrated master cylinder 20 can secure safety in case of component component failure by utilizing the simulation chamber 22a and the first master chamber 23a and the second master chamber 24a.
  • the simulation chamber 22a and the first master chamber 23a are provided with a right front wheel FR, a left front wheel FL, a left rear wheel RL, and a right rear wheel (V) through a first backup passage 251, which will be described later.
  • RR is connected to any two wheels
  • the second master chamber 24a may be connected to the other two wheels through the second backup flow path 252, and accordingly a leak or the like in any one chamber Even in the event of a problem, braking of the vehicle may be possible. This will be described in detail later.
  • the simulator spring 22b is provided to elastically support the simulation piston 22.
  • the simulator spring 22b has one end supported by the cylinder block 21 and the other end supported by the support portion 27b of the spring support 27, so that the simulation piston 22 can be elastically supported.
  • the simulation spring 22b is compressed. Thereafter, when the pedal force of the brake pedal 10 is released, the simulation spring 22b may return to its original position while the simulator spring 22b expands due to the elastic force.
  • the first piston spring 23b and the second piston spring 24b are provided to elastically support the first master piston 23 and the second master piston 24, respectively.
  • the first piston spring 23b includes the front surface of the first master piston 23 (the left end based on FIGS. 1 and 2) and the rear surface of the second master piston 24 (FIGS. 1 and 2). It can be disposed between the right end), the second piston spring (24b) is the front surface of the second master piston 24 (left end based on FIGS. 1 and 2) and the cylinder block 21 It can be placed between the sides.
  • the first piston spring 23b and the second piston spring 24b are compressed, respectively, and then braked.
  • the first master piston 23 and the second master piston 24b may return to their original positions, respectively. .
  • the elastic member 25 is disposed between the simulation piston 22 and the first master piston 23 and is provided to provide a feeling of pedaling of the brake pedal 10 to the driver by its own elastic restoring force.
  • the elastic member 25 may be made of a material such as compressed and expandable rubber, and when displacement occurs in the simulation piston 22 by the operation of the brake pedal 10, the elastic member 25 is compressed and compressed By the elastic restoring force of the elastic member 25, the driver can receive a stable and familiar pedal feeling. This will be described in detail later.
  • the reservoir flow path 60 includes a simulation flow path 61 connecting the simulation chamber 22a and the reservoir 30, a first reservoir flow path 62 connecting the first master chamber 23a and the reservoir 30, It may include a second reservoir flow path 63 connecting the second master chamber 24a and the reservoir 30, and an auxiliary reservoir flow path 65 auxiliaryly connecting the simulation chamber 22a and the reservoir 30. .
  • the simulation flow path 61 may be provided with a simulator valve 70 for controlling the flow in both directions of the pressurized medium transmitted through the simulation flow path 61, and the simulator valve 70 is normally closed and then electronically controlled.
  • the simulator valve 70 When an electrical signal is received from the unit, it may be provided as a normally closed type solenoid valve that operates to open the valve.
  • the reservoir flow path 60 may further include a reservoir bypass flow path 64 connected in parallel to the simulator valve 70 on the simulation flow path 61.
  • both ends of the reservoir bypass flow path 64 may be connected to the front and rear of the simulator valve 70, respectively, and the reservoir bypass flow path 64 of the pressurized medium directed from the reservoir 30 to the simulation chamber 22a.
  • a simulator check valve 71 that allows only flow may be provided.
  • each reservoir 30 uses the same reference numerals. These reservoirs 30 may be provided with the same parts or with different parts.
  • the integrated master cylinder 20 is disposed before and after the two sealing members 29a and 29b and the first and second reservoir flow paths 62 and 63, respectively. It may include a plurality of sealing members (29c, 29d, 29e, 29f).
  • the sealing member 29 may be provided in a ring-shaped structure protruding from the inner wall of the integrated master cylinder 20 or the outer circumferential surfaces of the simulated piston 22 and the master piston.
  • each of the sealing members 29 is made of a wedge shape or the like, and allows only the flow of the pressurized medium from the reservoir 30 to the simulation chamber 22a or the master chamber, and the pressurized medium flow in the opposite direction can be blocked.
  • the driver When describing the pedal simulation operation by the integrated master cylinder 20, the driver operates the brake pedal 10 during normal operation, and is provided in the first backup passage 251 and the second backup passage 252, which will be described later.
  • the first cut valve 261 and the second cut valve 261 are respectively closed, and the simulator valve 70 of the simulation flow path 61 is opened.
  • the simulation piston 22 moves forward, but the first master chamber 23a and the first master chamber 23a are operated by the closing operation of the first cut valve 261 and the second cut valve 262. 2
  • the master chamber 24a is closed, and thus the first master piston 23 and the second master piston 24 do not generate displacement.
  • the displacement of the simulation piston 22 compresses the elastic member 25, and the elastic restoring force by compression of the elastic member 25 can be provided to the driver as a pedal feeling.
  • the pressurized medium accommodated in the simulation chamber 22a is transferred to the reservoir 30 through the simulation flow path 61.
  • the simulator spring 22b and the elastic member 25 expand by the elastic force, and the simulation piston 22 returns to its original position, and the simulation chamber 22a simulates it.
  • a pressurized medium may be supplied and filled through the flow passage 61 and the reservoir bypass flow passage 64.
  • the durability of the integrated master cylinder 20 is improved by minimizing friction between the simulation piston 22 and the cylinder block 21 during pedal simulation operation. Of course, the inflow of foreign substances from the outside may be blocked.
  • the hydraulic pressure supply device 100 is provided to generate the hydraulic pressure of the pressurized medium through mechanical operation by receiving the driver's braking will as an electrical signal from the pedal displacement sensor 11 that senses the displacement of the brake pedal 10.
  • the hydraulic pressure supply device 100 includes a hydraulic pressure providing unit 110 that provides a pressurized medium pressure delivered to a wheel cylinder, a motor 120 that generates rotational force by an electric signal from the pedal displacement sensor 11, and a motor 120 It may include a power conversion unit 130 for converting the rotational motion of) into a linear motion and transmits it to the hydraulic pressure providing unit 110.
  • the hydraulic pressure providing unit 110 is provided between a cylinder block 111 in which a pressurized medium is accommodated, a hydraulic piston 114 accommodated in the cylinder block 111, and a hydraulic piston 114 and a cylinder block 111. It is provided and includes a sealing member 115 for sealing the pressure chambers 112 and 113 and a drive shaft 133 for transmitting power output from the power conversion unit 130 to the hydraulic piston 114.
  • the pressure chamber is located in front of the hydraulic piston 114 (the left direction of the hydraulic piston 114 based on FIGS. 1 and 2), and the rear of the hydraulic piston 114 (FIG. 1) And a second pressure chamber 113 positioned on the right side of the hydraulic piston 114 based on FIG. 2. That is, the first pressure chamber 112 is partitioned by the front surface of the cylinder block 111 and the hydraulic piston 114 is provided to change the volume according to the movement of the hydraulic piston 114, the second pressure chamber 113 ) Is partitioned by the cylinder block 111 and the rear surfaces of the hydraulic piston 114 to provide a volume change according to the movement of the hydraulic piston 114.
  • the first pressure chamber 112 is connected to the first hydraulic flow path 211 described later through the first communication hole formed in the cylinder block 111, and the second pressure chamber 113 is formed in the cylinder block 111. It is connected to the fourth hydraulic flow path 214 to be described later through the second communication hole.
  • the sealing member is provided between the hydraulic piston 114 and the cylinder block 111 to seal between the first pressure chamber 112 and the second pressure chamber 113, the piston sealing member 115, the drive shaft 133 and the cylinder It is provided between the block 111 and includes a second pressure chamber 113 and a driving member 133 sealing member sealing the opening of the cylinder block 111.
  • the hydraulic pressure or negative pressure of the first pressure chamber 112 and the second pressure chamber 113 generated by the forward or backward movement of the hydraulic piston 114 is sealed by the piston sealing member 115 and the driving shaft 133 sealing member. It is not leaked and may be transmitted to the first hydraulic flow path 211 and the fourth hydraulic flow path 214 described later.
  • the first pressure chamber 112 and the second pressure chamber 113 are respectively a first dump passage 116 and a second dump passage 117, a first bypass passage 118 and a second bypass passage 119 ) Is connected to the reservoir 30, through which the pressurized medium is supplied from the reservoir 30 and accommodated, or the pressurized medium of the first pressure chamber 112 or the second pressure chamber 113 is transferred to the reservoir 30. Can deliver.
  • the first dump passage 116 may be provided in communication with the first pressure chamber 112 by the third communication hole formed in the cylinder block 111 and connected to the reservoir 30, and the second dump passage 117 may be provided in communication with the second pressure chamber 113 by the fourth communication hole formed in the cylinder block 111 and connected to the reservoir 30.
  • the first bypass channel 118 may be connected to rejoin after branching on the first dump channel 116
  • the second bypass channel 119 may be connected to rejoin after branching on the second dump channel 117. Can be.
  • the first dump passage 116 and the second dump passage 117 may be provided with a first dump valve 241 and a second dump valve 242, respectively, for controlling the flow of the pressurized medium.
  • the first dump valve 241 may be provided as a two-way solenoid valve that controls the flow of the pressurized medium between the first pressure chamber 112 and the reservoir 30, and the second dump valve 242 may be provided as a two-way solenoid valve that controls the flow of the pressure medium between the second pressure chamber 113 and the reservoir 30.
  • the first dump valve 241 may be provided as a normally closed type solenoid valve that is normally closed and operates to close the valve when an electrical signal is received from the electronic control unit
  • the second dump valve ( 242) may be provided as a normally open type solenoid valve that is normally open and operates to close the valve when an electrical signal is received from the electronic control unit.
  • the first bypass flow passage 116 has a first bypass flow passage 118 connected in parallel to the first dump valve 241, and the first bypass flow passage 118 has a first pressure chamber 112 and a reservoir ( 30) may be provided with a first dump check valve 243 that controls the flow of the pressurized medium therebetween.
  • the first bypass flow path 118 can be connected by bypassing the front and rear of the first dump valve 241 on the first dump flow path 116, and the first dump check valve 243 is a reservoir 30 )
  • the pressurized medium in the opposite direction may be provided to be blocked.
  • a second bypass channel 119 is connected in parallel to the second dump valve 242 in the second dump channel 117, and a second pressure chamber 113 and a reservoir are provided in the second bypass channel 119.
  • a second dump check valve 244 that controls the flow of the pressurized medium between 30 may be provided.
  • the second bypass flow path 119 can be connected by bypassing the front and rear of the second dump valve 242 on the second dump flow path 117, and the second dump check valve 244 is a reservoir 30 )
  • the pressurized medium in the opposite direction may be provided to be blocked.
  • the motor 120 is provided to generate a driving force by an electrical signal output from the electronic control unit (ECU).
  • the motor 120 may be provided including a stator and a rotor, thereby providing power to generate displacement of the hydraulic piston 114 by rotating in the forward or reverse direction.
  • the rotational angular velocity and rotational angle of the motor 120 can be precisely controlled by a motor control sensor (MPS). Since the motor 120 is a well-known and well-known technique, detailed description will be omitted.
  • the power conversion unit 130 is provided to convert the rotational force of the motor 120 into linear motion.
  • the power conversion unit 130 may be provided in a structure including, for example, a worm shaft 131, a worm wheel 132, and a driving shaft 133.
  • the worm shaft 131 may be integrally formed with the rotating shaft of the motor 120, and a worm may be formed on an outer circumferential surface to engage the worm wheel 132 to rotate the worm wheel 132.
  • the worm wheel 132 is connected to mesh with the drive shaft 133 to linearly move the drive shaft 133, and the drive shaft 133 is connected to the hydraulic piston 114, through which the hydraulic piston 114 is a cylinder block It can be moved sliding within (111).
  • the detected signal is transmitted to the electronic control unit, and the electronic control unit drives the motor 120 to warm the shaft.
  • the rotational force of the worm shaft 131 is transmitted to the drive shaft 133 via the worm wheel 132, and the first pressure chamber 112 while the hydraulic piston 114 connected to the drive shaft 133 advances in the cylinder block 111.
  • the electronic control unit drives the motor 120 to rotate the worm shaft 131 in the opposite direction. Therefore, the worm wheel 132 also rotates in the opposite direction, and the hydraulic piston 114 connected to the drive shaft 133 can retract within the cylinder block 111 to generate negative pressure in the first pressure chamber 112.
  • the generation of the liquid pressure and the negative pressure of the second pressure chamber 113 can be realized by operating in the opposite direction to the above. That is, when displacement is detected on the brake pedal 10 by the pedal displacement sensor 11, the detected signal is transmitted to the electronic control unit, and the electronic control unit drives the motor 120 to reverse the worm shaft 131. Rotate in the direction. The rotational force of the worm shaft 131 is transmitted to the drive shaft 133 through the worm wheel 132, and the second pressure chamber 113 while the hydraulic piston 114 connected to the drive shaft 133 retracts in the cylinder block 111. Can generate hydraulic pressure.
  • the electronic control unit drives the motor 120 in one direction to rotate the worm shaft 131 in one direction. Therefore, the worm wheel 132 is also rotated in reverse and the hydraulic piston 114 connected to the drive shaft 133 may advance in the cylinder block 111 to generate negative pressure in the second pressure chamber 113.
  • the hydraulic pressure supply device 100 generates liquid pressure or negative pressure in the first pressure chamber 112 and the second pressure chamber 113 according to the rotation direction of the worm shaft 131 driven by the motor 120. It can be determined by controlling the valves whether to implement braking by delivering hydraulic pressure or release braking using negative pressure. Detailed description thereof will be described later.
  • the power conversion unit 130 is not limited to any one structure as long as it can convert the rotational motion of the motor 120 into a linear motion of the hydraulic piston 114, and various structures and methods of the device In the case of consisting of it should be understood the same.
  • the hydraulic control unit 200 may be provided to control the hydraulic pressure delivered to the wheel cylinder, and the electronic control unit (ECU) is provided to control the hydraulic pressure supply device 100 and various valves based on the hydraulic pressure information and pedal displacement information. do.
  • ECU electronic control unit
  • the hydraulic control unit 200 includes a first hydraulic circuit 201 and third and fourth wheel cylinders for controlling the flow of hydraulic pressure transmitted to the first and second wheel cylinders 41 and 42 among the four wheel cylinders.
  • a second hydraulic circuit 202 for controlling the flow of the hydraulic pressure delivered to the (43, 44) may be provided, and the hydraulic pressure delivered from the integrated master cylinder 20 and the hydraulic pressure supply device 100 to the wheel cylinder 40 It includes a number of flow paths and valves to control them.
  • the first hydraulic flow path 211 is provided to communicate with the first pressure chamber 112, and may be branched to the second hydraulic flow path 212 and the third hydraulic flow path 213.
  • the fourth hydraulic flow path 214 is provided to communicate with the second pressure chamber 113, and may be branched to the fifth hydraulic flow path 215 and the sixth hydraulic flow path 216.
  • the second hydraulic flow path 212 may be provided with a first valve 231 that controls the flow of the pressurized medium.
  • the first valve 231 allows only the flow of the pressurized medium in the direction discharged from the first pressure chamber 112, and the flow of the pressurized medium in the opposite direction may be provided as a check valve that blocks. That is, the first valve 231 allows the hydraulic pressure generated in the first pressure chamber 112 to be transmitted to the first hydraulic circuit 201 and the second hydraulic circuit 202, while preventing the flow of the pressurized medium in the opposite direction. 2 It can be prevented from leaking to the first pressure chamber 112 through the hydraulic flow path 212.
  • a second valve 232 for controlling the flow of the pressurized medium may be provided in the fifth hydraulic flow path 215.
  • the second valve 232 allows only the flow of the pressurized medium in the direction discharged from the second pressure chamber 113, and the flow of the pressurized medium in the opposite direction may be provided as a check valve that blocks. That is, the second valve 232 allows the hydraulic pressure generated in the second pressure chamber 113 to be transmitted to the first hydraulic circuit 201 and the second hydraulic circuit 202, while preventing the flow of the pressurized medium in the opposite direction. 5 It is possible to prevent leakage to the second pressure chamber 113 through the hydraulic flow path 215.
  • the seventh hydraulic flow path 217 may be provided by joining the second hydraulic flow path 212 and the fifth hydraulic flow path 215, and the eighth hydraulic flow path 218 and the ninth hydraulic flow path 219 may be the seventh hydraulic flow path. It may be provided by branching from the furnace 217 toward the first hydraulic circuit 201 and the second hydraulic circuit 202, respectively.
  • a third valve 233 and a fourth valve 234 that control the flow of the pressurized medium may be provided in the eighth hydraulic flow path 218 and the ninth hydraulic flow path 219, respectively.
  • the third valve 233 may be provided as a check valve that allows only the flow of the pressurized medium from the seventh hydraulic flow path 217 to the first hydraulic circuit 201, and blocks the pressurized medium flow in the opposite direction. That is, the third valve 233 allows the hydraulic pressure to be transmitted from the seventh hydraulic flow path 217 to the first hydraulic circuit 201, but the hydraulic pressure from the first hydraulic circuit 201 to the seventh hydraulic flow path 217 This leakage can be prevented.
  • the fourth valve 234 allows only the flow of the pressurized medium from the seventh hydraulic flow path 217 to the second hydraulic circuit 202, and may be provided as a check valve that blocks the flow of the pressurized medium in the opposite direction. .
  • the fourth valve 234 allows the hydraulic pressure to be transmitted from the seventh hydraulic flow path 217 to the second hydraulic circuit 202, while the hydraulic pressure flows from the second hydraulic circuit 202 to the seventh hydraulic flow path 217. It can prevent leakage.
  • the tenth hydraulic flow path 220 may be provided by combining the third hydraulic flow path 213 and the sixth hydraulic flow path 216, and the eleventh hydraulic flow path 221 and the twelfth hydraulic flow path 222 may include the tenth hydraulic flow path. Branched from the furnace 220, but may be connected to the first hydraulic circuit 201 and the second hydraulic circuit 202, respectively.
  • a fifth valve 235 for controlling the flow of the pressurized medium may be provided in the third hydraulic flow path 213.
  • the fifth valve 235 may be provided as a two-way control valve that controls the flow of the pressurized medium transmitted along the third hydraulic flow path 213.
  • the fifth valve 235 may be provided as a normally closed type solenoid valve that is normally closed and operates to open the valve when an electrical signal is received from the electronic control unit.
  • the sixth hydraulic flow path 216 may be provided with a sixth valve 236 that controls the flow of the pressurized medium.
  • the sixth valve 236 may be provided as a two-way control valve that controls the flow of the pressurized medium transmitted along the sixth hydraulic flow path 216.
  • the sixth valve 236 may be provided as a normally closed type solenoid valve that operates in a normally closed state and operates to open the valve when an electrical signal is received from the electronic control unit.
  • a seventh valve 237 and an eighth valve 238 that control the flow of the pressurized medium may be provided in the eleventh hydraulic flow path 221 and the twelfth hydraulic flow path 222, respectively.
  • the seventh valve 237 allows only the flow of the pressurized medium from the first hydraulic circuit 201 to the tenth hydraulic flow path 220, and may be provided as a check valve that blocks the flow of the pressurized medium in the opposite direction. That is, the seventh valve 237 allows the liquid pressure to be released from the first hydraulic circuit 201 to the tenth hydraulic flow path 220, but the first pressure chamber 112 or the second pressure chamber 113 is the first. It is possible to prevent the hydraulic pressure from being transmitted to the hydraulic circuit 201 side.
  • the eighth valve 238 allows only the flow of the pressurized medium from the second hydraulic circuit 202 to the tenth hydraulic passage 220, and may be provided as a check valve that blocks the flow of the pressurized medium in the opposite direction. .
  • the eighth valve 238 allows the liquid pressure to escape from the second hydraulic circuit 202 to the tenth hydraulic flow path 220, while the second pressure chamber 112 or the second pressure chamber 113 is second. It is possible to prevent the hydraulic pressure from being transmitted to the hydraulic circuit 202.
  • the hydraulic pressure formed in the first pressure chamber 112 according to the advancement of the hydraulic piston 114 by the arrangement of the hydraulic flow path and the valve is the first hydraulic flow path 211, the second hydraulic flow path 212, and the seventh hydraulic flow path 217, the eighth hydraulic flow path 218 may be sequentially transmitted to the first hydraulic circuit 201, the first hydraulic flow path 211, the second hydraulic flow path 212, and the seventh hydraulic flow path 217 ),
  • the ninth hydraulic flow path 219 may be sequentially transmitted to the second hydraulic circuit 202.
  • the hydraulic pressure formed in the second pressure chamber 113 according to the reverse of the hydraulic piston 114 is the fourth hydraulic flow path 214, the fifth hydraulic flow path 215, the seventh hydraulic flow path 217, the eighth hydraulic flow path It can be sequentially transferred to the first hydraulic circuit 201 through 218, the fourth hydraulic flow path 214, the fifth hydraulic flow path 215, the seventh hydraulic flow path 217, the ninth hydraulic flow path 219 ) May be sequentially transmitted to the second hydraulic circuit 202.
  • the negative pressure formed in the first pressure chamber 112 according to the reverse of the hydraulic piston 114 is the first pressure chamber 112 of the hydraulic pressure or the pressure medium of the first hydraulic circuit 201 and the second hydraulic circuit 202.
  • the hydraulic pressure of the first hydraulic circuit 201 is the eleventh hydraulic flow path 221, the tenth hydraulic flow path 220, the fifth hydraulic flow path 215, and the first hydraulic flow path.
  • 211 may be sequentially transferred to the first pressure chamber 112, and the hydraulic pressure of the second hydraulic circuit 202 is the twelfth hydraulic flow path 222, the tenth hydraulic flow path 220, and the fifth hydraulic flow path. 215, the first hydraulic flow path 211 may be sequentially transmitted to the first pressure chamber 112.
  • the negative pressure formed in the second pressure chamber 113 according to the advancement of the hydraulic piston 114 is the second pressure chamber 113 of the liquid pressure or the pressure medium of the first hydraulic circuit 201 and the second hydraulic circuit 202.
  • the hydraulic pressure of the first hydraulic circuit 201 is the eleventh hydraulic flow path 221, the tenth hydraulic flow path 220, the sixth hydraulic flow path 216, and the fourth hydraulic flow path. It can be sequentially transferred to the second pressure chamber 113 through 214, the hydraulic pressure of the second hydraulic circuit 202 is the twelfth hydraulic flow path 222, the tenth hydraulic flow path 220, the sixth hydraulic flow path (216), the fourth hydraulic passage 214 may be sequentially passed to the second pressure chamber 113.
  • the delivery and supply of the hydraulic pressure by the arrangement of these hydraulic flow paths and valves will be described later with reference to FIGS. 3 to 11.
  • the first hydraulic circuit 201 of the hydraulic control unit 200 controls the hydraulic pressure of the first and second wheel cylinders 41 and 42, which are two of the four wheels RR, RL, FR and FL.
  • the second hydraulic circuit 202 can control the hydraulic pressure of the other two wheel cylinders, the third and fourth wheel cylinders 43 and 44.
  • the first hydraulic circuit 201 is provided with hydraulic pressure through the eighth hydraulic flow path 218, and the eighth hydraulic flow path 218 is two flow paths connected to the first wheel cylinder 41 and the second wheel cylinder 42. It can be prepared by branching to In addition, the first hydraulic circuit 201 discharges the liquid pressure through the eleventh hydraulic flow path 221, and two flow paths from the first wheel cylinder 41 and the second wheel cylinder 42 toward the eleventh hydraulic flow path 221. Can be prepared by joining.
  • the second hydraulic circuit 202 receives hydraulic pressure from the hydraulic pressure supply device 100 through the ninth hydraulic flow path 219, and the ninth hydraulic flow path 219 includes a third wheel cylinder 43 and a fourth wheel cylinder ( 44) may be branched into two flow paths. And the second hydraulic circuit 202 discharges the liquid pressure through the twelfth hydraulic flow path 222, and the two flow paths from the third wheel cylinder 43 and the fourth wheel cylinder 44 toward the twelfth hydraulic flow path 222. Can be prepared by joining.
  • the first and second hydraulic circuits 201 and 202 are first to fourth inlet valves 291: 291a, 291b, 291c to control the flow and hydraulic pressure of the pressurized medium delivered to the first to fourth wheel cylinders 40. , 291d).
  • the first to fourth inlet valves 291 are respectively disposed on the upstream side of the first to fourth wheel cylinders 41, 42, 43, 44, and are normally open, and then receive an electrical signal from the electronic control unit. It may be provided with a normally open type solenoid valve that operates to close.
  • the first and second hydraulic circuits 201 and 202 are provided with first to fourth check valves 293a, 293b, and 293c connected in parallel to the first to fourth inlet valves 291a, 291b, 291c, and 291d. , 293d).
  • the check valves 293a, 293b, 293c, 293d are bypasses connecting the front and rear of the first to fourth inlet valves 291a, 291b, 291c, 291d on the first and second hydraulic circuits 201, 202. It can be provided in the flow path, and allows only the flow of the pressurized medium from each wheel cylinder to the hydraulic pressure providing unit 110, and the flow of the pressurized medium from the hydraulic pressure providing unit 110 to the wheel cylinder can be blocked.
  • the first to fourth check valves 293a, 293b, 293c, and 293d can quickly drain the hydraulic pressure of the pressurized medium applied to each wheel cylinder, and the first to fourth inlet valves 291a, 291b, 291c, 291d ) Even if it does not operate normally, the hydraulic pressure of the pressurized medium applied to the wheel cylinder can be smoothly returned to the hydraulic pressure providing unit 110.
  • the first hydraulic circuit 201 has first and second outlet valves 292a and 292b connected to the first backup flow path 251 to improve performance when braking of the first and second wheel cylinders 41 and 42 is released. It may be provided.
  • the first and second outlet valves 292a and 292b are connected to the first and second wheel cylinders 41 and 42, respectively, to control the flow through which the pressurized medium is discharged from the wheel cylinder. That is, the first and second outlet valves 292a and 292b are selectively opened when depressurization braking such as ABS dump mode is required by detecting the braking pressure of the first and second wheel cylinders 41 and 42, thereby reducing the pressure of the wheel cylinder. Can be controlled.
  • the pressurized medium discharged through the first and second outlet valves 292a and 292b to the first backup flow path 251 may be delivered to the reservoir 30 through the simulation chamber 22a and the simulation flow path 61.
  • the first and second outlet valves 292a and 292b may be provided as a normally open type solenoid valve that is normally open and operates to close the valve when an electrical signal is received from the electronic control unit.
  • reference numerals 295 and 296 denote a bypass flow path 295 and a check valve connected in parallel to the first outlet valve 292a for smooth connection between the first hydraulic circuit 201 and the first backup flow path 251. (296).
  • the second hydraulic circuit 202 includes third and fourth outlet valves 292c and 292d that are directly connected to the reservoir 30 to improve performance when braking of the third and fourth wheel cylinders 43 and 44 is released. can do.
  • the third and fourth outlet valves 292c and 292d are connected to the third and fourth wheel cylinders 43 and 44, respectively, to control the flow of the pressurized medium out of the wheel cylinders 43 and 44, respectively. That is, the third and fourth outlet valves 292c and 292d detect the braking pressures of the third and fourth wheel cylinders 43 and 44 and are selectively opened when depressurization braking, such as ABS dump mode, is required, to reduce the pressure of the wheel cylinder. Can be controlled.
  • the third and fourth outlet valves 292c and 292d may be provided as a normally closed type solenoid valve that is operated to open the valve when it is normally closed and receives an electrical signal from the electronic control unit. .
  • the electronic brake system 1 is capable of realizing braking by supplying the pressurized medium discharged from the integrated master cylinder 20 directly to the wheel cylinder when normal operation is impossible due to a malfunction of the device, etc. 2 may include backup flow paths 251 and 252.
  • the mode in which the hydraulic pressure of the integrated master cylinder 20 is directly transmitted to the wheel cylinder is called a fallback mode.
  • the first backup flow path 251 is provided to connect the first master chamber 23a of the integrated master cylinder 20 and the first hydraulic circuit 201
  • the second backup flow path 252 is the integrated master cylinder 20
  • the second master chamber 24a and the second hydraulic circuit 202 may be provided to be connected.
  • the auxiliary backup flow path 253 can be connected to the simulation chamber 22a and the first hydraulic circuit 201 by communicating the simulation chamber 22a with the first backup flow path 251.
  • the first backup flow path 251 may be connected to at least one of the rear ends of the first outlet valve 292a and the second outlet valve 292b on the first hydraulic circuit 201, and the second backup flow path (251) 252 may be connected to at least one of a rear end of the third inlet valve 291c and the fourth inlet valve 291d on the second hydraulic circuit 202.
  • the first backup flow path 251 is branched and connected to the rear ends of the first outlet valve 292a and the second outlet valve 292b, respectively, and the second backup flow path 252 is a fourth inlet valve 291d.
  • the first backup flow path 251 is branched to connect to at least one of the rear end of the first outlet valve 292a and the second outlet valve 292b If the second backup flow path 252 is connected to at least one of the rear end of the third inlet valve 291c and the fourth inlet valve 291d, it should be understood as the same.
  • the first backup flow path 251 is provided with a first cut valve 261 for controlling the flow in both directions of the pressurized medium
  • the second backup flow path 252 is provided with a second cut valve for controlling the flow in both directions of the pressurized medium ( 262) may be provided.
  • the first cut valve 261 and the second cut valve 262 are normally open, but are provided with a normally open type solenoid valve that operates to close the valve when the electronic control unit receives a closing signal. Can be.
  • the pressurized medium of the integrated master cylinder 20 is prevented from being directly transferred to the wheel cylinder 40, and at the same time, the hydraulic pressure supply device 100
  • the provided hydraulic pressure may be supplied to the wheel cylinder through the hydraulic control unit 200, and when the first and second cut valves 261 and 262 are opened, the pressurized medium pressurized by the integrated master cylinder 20 is removed. It can be directly supplied to the wheel cylinder 40 through the first and second backup passages 251 and 252 to implement braking.
  • the electronic brake system 1 includes a first pressure sensor PS1 and an integrated master cylinder 20 that senses the hydraulic pressure of at least one of the first hydraulic circuit 201 and the second hydraulic circuit 202. It may include a second pressure sensor (PS2) for sensing the pressure of the liquid.
  • PS1 is provided at the front end of at least one of the inlet valve 291 of the first hydraulic circuit 201 and the second hydraulic circuit 202 to provide the first hydraulic circuit 201 and the second hydraulic circuit.
  • the hydraulic pressure of the pressurized medium applied to the 202 is sensed, and the second pressure sensor PS2 senses the hydraulic pressure of the pressurized medium formed in the first master chamber 23a, it is limited to the position and number If it is possible to detect the hydraulic pressure of the hydraulic circuit 201, 202 and the integrated master cylinder 20, it includes the case where it is provided in various numbers at various positions.
  • the operation of the electronic brake system 1 is a normal operation mode that normally operates without failures or abnormalities of various devices and valves, and an abnormal operation mode that malfunctions due to failures or abnormalities of various devices and valves ( Fallback mode), ABS dump mode for rapidly and continuously depressurizing the hydraulic pressure of the wheel cylinder for ABS operation, and a diagnostic mode for checking whether the integrated master cylinder 20 is leaked.
  • the normal operation mode of the electronic brake system 1 is the first braking mode, the second braking mode, and the third braking mode as the hydraulic pressure transmitted from the hydraulic pressure supply device 100 to the wheel cylinder increases. It can work separately.
  • the first braking mode primarily provides the hydraulic pressure by the hydraulic pressure supply device 100 to the wheel cylinder
  • the second braking mode secondarily provides the hydraulic pressure by the hydraulic pressure supply device 100 to the wheel cylinder. Higher pressure braking pressure is transmitted than the first braking mode, and the third braking mode can provide the hydraulic pressure by the hydraulic pressure supply device 100 to the wheel cylinder three times to deliver the highest pressure braking pressure.
  • the first to third braking modes can be changed by different operations of the hydraulic pressure supply device 100 and the hydraulic control unit 200.
  • the hydraulic pressure supply device 100 can provide a sufficiently high hydraulic pressure without the high specification motor 120, and further prevent unnecessary load applied to the motor 120. Accordingly, it is possible to secure a stable braking force while reducing the cost and weight of the brake system, and the durability and operational reliability of the device can be improved.
  • FIG. 3 is a hydraulic circuit diagram showing a state in which the electronic brake system 1 according to the present embodiment performs the first braking mode.
  • the motor 120 when the driver presses the brake pedal 10 at the beginning of braking, the motor 120 operates to rotate in one direction, and the rotational force of the motor 120 is provided by the power conversion unit 130 to the hydraulic pressure providing unit ( 110, and the hydraulic piston 114 of the hydraulic pressure providing unit 110 advances to generate hydraulic pressure in the first pressure chamber 112.
  • the hydraulic pressure discharged from the first pressure chamber 112 is transmitted to each wheel cylinder 40 through the hydraulic control unit 200, the first hydraulic circuit 201, and the second hydraulic circuit 202 to generate braking force. .
  • the hydraulic pressure formed in the first pressure chamber 112 sequentially passes through the first hydraulic flow path 211, the second hydraulic flow path 212, the seventh hydraulic flow path 217, and the eighth hydraulic flow path 218. It is primarily transmitted to the wheel cylinders 41 and 42 provided in the first hydraulic circuit 201.
  • the first inlet valve 291a and the second inlet valve 291b provided in the first hydraulic circuit 201 are provided in an open state, and the first outlet valve 292a and the second outlet valve 292b are provided. Is kept closed to prevent leakage of liquid pressure.
  • the hydraulic pressure formed in the first pressure chamber 112 is sequentially passed through the first hydraulic flow path 211, the second hydraulic flow path 212, the seventh hydraulic flow path 217, and the ninth hydraulic flow path 219. 2 It is primarily transmitted to the wheel cylinders 43 and 44 provided in the hydraulic circuit 202.
  • the third inlet valve 291c and the fourth inlet valve 291d provided in the second hydraulic circuit 202 are provided in an open state, and the third outlet valve 292c and the fourth outlet valve 292d are provided. Can be kept closed to prevent leakage of liquid pressure.
  • the first valve 231 allows the flow of the pressurized medium in the direction discharged from the first pressure chamber 112, the pressurized medium is transferred from the first pressure chamber 112 to the seventh hydraulic flow path 217. Can be.
  • the third valve 233 allows the flow of the pressurized medium from the seventh hydraulic flow path 217 to the first hydraulic circuit 201, and the fourth valve 234 is second from the seventh hydraulic flow path 217.
  • the pressure of the pressurized medium toward the hydraulic circuit 202 is allowed.
  • the hydraulic pressure formed in the first pressure chamber 112 by the advancement of the hydraulic piston 114 is the first hydraulic circuit 201 and the first 2 It can be stably provided to the hydraulic circuit 202 side.
  • the first dump valve 241 maintains a closed state, thereby preventing the hydraulic pressure formed in the first pressure chamber 112 from leaking into the reservoir 30.
  • the first cut valve 261 provided in the first backup flow path 251 and the second backup flow path 252, respectively, and The second cut valve 262 is closed to prevent the pressurized medium discharged from the integrated master cylinder 20 from being delivered to the wheel cylinder 40 side.
  • the simulator valve 70 provided in the simulation flow path 61 is opened so that the simulation chamber 22a and the reservoir 30 can communicate.
  • the first cut valve 261 and the second cut valve 262 are closed, so that the first master chamber 23a and the second master chamber 24a are closed. Therefore, even if a pedal force is applied to the brake pedal 10, displacement of the first master piston 23 and the second master piston 24 does not occur.
  • the simulator valve 70 is opened and the simulation chamber 22a and the reservoir 30 communicate, the pressurized medium accommodated in the simulation chamber 22a is supplied to the reservoir 30 through the simulation flow path 61 and brake The displacement of the simulation piston 22 is smoothly advanced by the pedal effort of the pedal 10.
  • the elastic member 25 disposed between the simulation piston 22 and the first master piston 23 is compressed,
  • the reaction force corresponding to the pedal force of the brake pedal 10 is applied by the elastic restoring force of the compressed elastic member 25 to provide a stable and appropriate pedal feeling to the driver.
  • the electronic brake system 1 may switch from the first braking mode to the second braking mode shown in FIG. 4 when a high pressure braking pressure is provided than the first braking mode.
  • FIG. 4 is a hydraulic circuit diagram showing a state in which the electronic brake system 1 according to the present embodiment performs a second braking mode.
  • the electronic control unit is a brake pedal detected by the pedal displacement sensor 11 ( When the displacement of 10) is higher than the preset first displacement level, or when the hydraulic pressure sensed by the flow path pressure sensor PS1 is higher than the preset first pressure level, it is determined that a higher pressure is required for braking pressure. It is possible to switch from the braking mode to the second braking mode.
  • the motor 120 When switching from the first braking mode to the second braking mode, the motor 120 operates to rotate in the other direction, and the rotational force of the motor 120 is transmitted to the hydraulic pressure providing unit 110 by the power conversion unit 130.
  • the hydraulic piston 114 When the hydraulic piston 114 is reversed, a hydraulic pressure is generated in the second pressure chamber 113.
  • the hydraulic pressure discharged from the second pressure chamber 113 is transmitted to each wheel cylinder 40 through the hydraulic control unit 200, the first hydraulic circuit 201, and the second hydraulic circuit 202 to generate braking force. .
  • the hydraulic pressure formed in the second pressure chamber 113 sequentially passes through the fourth hydraulic flow passage 214, the fifth hydraulic flow passage 215, the seventh hydraulic flow passage 217, and the eighth hydraulic flow passage 218. It is primarily transmitted to the wheel cylinders 41 and 42 provided in the first hydraulic circuit 201.
  • the first inlet valve 291a and the second inlet valve 291b provided in the first hydraulic circuit 201 are provided in an open state, and the first outlet valve 292a and the second outlet valve 292b are provided. Is kept closed to prevent leakage of liquid pressure.
  • the hydraulic pressure formed in the second pressure chamber 113 is sequentially passed through the fourth hydraulic flow passage 214, the fifth hydraulic flow passage 215, the seventh hydraulic flow passage 217, and the ninth hydraulic flow passage 219. 2 It is primarily transmitted to the wheel cylinders 43 and 44 provided in the hydraulic circuit 202.
  • the third inlet valve 291c and the fourth inlet valve 291d provided in the second hydraulic circuit 202 are provided in an open state, and the third outlet valve 292c and the fourth outlet valve 292d are provided. Can be kept closed to prevent leakage of liquid pressure.
  • the pressurized medium can be smoothly transferred from the second pressure chamber 113 to the seventh hydraulic flow path 217.
  • the third valve 233 allows the flow of the pressurized medium from the seventh hydraulic flow path 217 to the first hydraulic circuit 201
  • the fourth valve 234 is second from the seventh hydraulic flow path 217.
  • the flow of the pressure medium toward the hydraulic circuit 202 is allowed.
  • the hydraulic pressure formed in the second pressure chamber 113 by the reverse of the hydraulic piston 114 is the first hydraulic circuit 201 and the first 2 It can be stably provided to the hydraulic circuit 202 side.
  • the second dump valve 242 is closed to prevent the hydraulic pressure formed in the second pressure chamber 113 from leaking to the reservoir 30, and at the same time, the first dump valve 241 is opened to the reservoir.
  • the pressure medium may be supplied from the 30 to the first pressure chamber 112 so that the pressure medium may be filled in the first pressure chamber 112.
  • the electronic brake system 1 may switch from the second braking mode to the third braking mode shown in FIG. 5 when a high pressure braking pressure is provided than the second braking mode.
  • FIG. 5 is a hydraulic circuit diagram showing a state in which the electronic brake system 1 according to the present embodiment performs a third braking mode.
  • the electronic control unit is a brake pedal detected by the pedal displacement sensor 11 ( When the displacement of 10) is higher than the preset second displacement level, or when the hydraulic pressure sensed by the flow path pressure sensor PS1 is higher than the preset second pressure level, it is determined that a higher pressure is required for braking pressure. It is possible to switch from the braking mode to the third braking mode.
  • the motor 120 When switching from the second braking mode to the third braking mode, the motor 120 operates to rotate again in one direction, and the rotational force of the motor 120 is supplied to the hydraulic pressure supply unit 110 by the power conversion unit 130.
  • the hydraulic piston 114 is transmitted and generates hydraulic pressure in the first pressure chamber 112.
  • the hydraulic pressure discharged from the first pressure chamber 112 is transmitted to each wheel cylinder 40 through the hydraulic control unit 200, the first hydraulic circuit 201, and the second hydraulic circuit 202 to generate braking force. .
  • the hydraulic pressure formed in the first pressure chamber 112 sequentially passes through the first hydraulic flow path 211, the second hydraulic flow path 212, the seventh hydraulic flow path 217, and the eighth hydraulic flow path 218. It is primarily transmitted to the wheel cylinders 41 and 42 provided in the first hydraulic circuit 201.
  • the first inlet valve 291a and the second inlet valve 291b provided in the first hydraulic circuit 201 are provided in an open state, and the first outlet valve 292a and the second outlet valve 292b are provided. Is kept closed to prevent leakage of liquid pressure.
  • the hydraulic pressure formed in the first pressure chamber 112 is sequentially passed through the first hydraulic flow path 211, the second hydraulic flow path 212, the seventh hydraulic flow path 217, and the ninth hydraulic flow path 219. 2 It is primarily transmitted to the wheel cylinders 43 and 44 provided in the hydraulic circuit 202.
  • the third inlet valve 291c and the fourth inlet valve 291d provided in the second hydraulic circuit 202 are provided in an open state, and the third outlet valve 292c and the fourth outlet valve 292d are provided. Can be kept closed to prevent leakage of liquid pressure.
  • the pressurized medium can be smoothly transferred from the second pressure chamber 113 to the seventh hydraulic flow path 217.
  • the third valve 233 allows the flow of the pressurized medium from the seventh hydraulic flow path 217 to the first hydraulic circuit 201
  • the fourth valve 234 is second from the seventh hydraulic flow path 217.
  • the flow of the pressure medium toward the hydraulic circuit 202 is allowed.
  • the hydraulic pressure formed in the second pressure chamber 113 by the reverse of the hydraulic piston 114 is the first hydraulic circuit 201 and the first 2 It can be stably provided to the hydraulic circuit 202 side.
  • the first dump valve 241 maintains a closed state, so that the hydraulic pressure formed in the first pressure chamber 112 can be prevented from leaking to the reservoir 30.
  • the fifth valve 235 and the sixth valve 236 may be opened to allow flow of the pressurized medium through the third hydraulic flow path 213 and the sixth hydraulic flow path 216.
  • a part of the hydraulic pressure formed in the first pressure chamber 112 sequentially sequentially flows through the first hydraulic flow path 211, the fifth hydraulic flow path 215, the sixth hydraulic flow path 216, and the fourth hydraulic flow path 214.
  • the second dump valve 242 is closed, so that the negative pressure is stably formed in the second pressure chamber 113 by the advancement of the hydraulic piston 114, and the first pressure chamber 112 A portion of the formed hydraulic pressure is allowed to flow into the second pressure chamber 113 quickly and smoothly.
  • FIG. 6 is a hydraulic circuit diagram showing a state in which the third brake mode is released while the hydraulic piston 114 of the electronic brake system 1 according to the present embodiment is reversed.
  • the motor 120 when the pedal force applied to the brake pedal 10 is released, the motor 120 generates rotational force in the other direction and transmits it to the power conversion unit 130, and the power conversion unit 130 is a hydraulic piston 114 ).
  • the power conversion unit 130 is a hydraulic piston 114 .
  • the hydraulic pressure of the first and second wheel cylinders 41 and 42 provided in the first hydraulic circuit 201 is the eleventh hydraulic flow path 221, the tenth hydraulic flow path 220, and the third hydraulic flow path 213. ), Passing through the first hydraulic flow path 211 in sequence and recovered to the first pressure chamber 112.
  • the first inlet valve 291a and the second inlet valve 291b provided in the first hydraulic circuit 201 are provided in an open state, and the first outlet valve 292a and the second outlet valve 292b are provided. Is kept closed to prevent the liquid pressure from leaking to the reservoir 30 side.
  • the hydraulic pressure of the third and fourth wheel cylinders 43 and 44 provided in the second hydraulic circuit 202 by the negative pressure generated in the first pressure chamber 112 is the twelfth hydraulic flow path 222 and the tenth.
  • the hydraulic flow path 220, the third hydraulic flow path 213, and the first hydraulic flow path 211 are sequentially passed through and recovered into the first pressure chamber 112.
  • the third inlet valve 291c and the fourth inlet valve 291d provided in the second hydraulic circuit 202 are provided in an open state, and the third outlet valve 292c and the fourth outlet valve 292d are closed. It is maintained to prevent leakage of the liquid pressure to the reservoir 30 side.
  • the seventh valve 237 allows the flow of the pressurized medium from the first hydraulic circuit 201 to the tenth hydraulic flow path 220
  • the eighth valve 238 is the second hydraulic circuit 202.
  • the hydraulic pressure of the first hydraulic circuit 201 and the second hydraulic circuit 202 can be smoothly supplied to the tenth hydraulic flow path 220. have.
  • the third valve 235 is released, the third hydraulic flow path 213 is opened as the fifth valve 235 is opened, so that the hydraulic pressure delivered to the tenth hydraulic flow path 220 is the third hydraulic flow path 213. And it can be smoothly transferred to the first pressure chamber 112 through the first hydraulic flow path (211).
  • the hydraulic piston 114 retracts, but when the pressure medium is accommodated in the second pressure chamber 113, resistance occurs in the reversing movement of the hydraulic piston 114. Accordingly, when the third braking mode is released, the sixth valve 236 is also opened to connect the first pressure chamber 112 and the second pressure chamber 113 to smoothly implement the reverse of the hydraulic piston 114, and the second The pressurized medium accommodated in the pressure chamber 113 sequentially passes through the fourth hydraulic flow passage 214, the sixth hydraulic flow passage 216, the third hydraulic flow passage 213, and the first hydraulic flow passage 211, thereby providing the first pressure chamber. (112).
  • the second dump valve 242 may be switched to a closed state. As the second dump valve 242 is closed, the pressurized medium in the second pressure chamber 113 can be discharged to only the fourth hydraulic flow path 214 and supplied to the first pressure chamber 112. However, if necessary, the second dump valve 242 may be maintained in an open state so that the pressurized medium in the second pressure chamber 113 can be controlled to flow into the reservoir 30.
  • the release of the third braking mode After the release of the third braking mode is completed, it may be switched to the release operation of the second braking mode shown in FIG. 7 to further lower the braking pressure of the wheel cylinder.
  • FIG. 7 is a hydraulic circuit diagram showing a state in which the hydraulic brake 114 of the electronic brake system 1 according to the present exemplary embodiment releases the second braking mode.
  • the motor 120 when the pedal force applied to the brake pedal 10 is released, the motor 120 generates rotational force in one direction and transmits it to the power conversion unit 130, and the power conversion unit 130 is a hydraulic piston 114 ) To advance.
  • the liquid pressure in the second pressure chamber 113 is released, and at the same time, a negative pressure can be generated, whereby the pressurizing medium of the wheel cylinder can be transferred to the second pressure chamber 113.
  • the hydraulic pressures of the first and second wheel cylinders 41 and 42 provided in the first hydraulic circuit 201 are the eleventh hydraulic flow path 221, the tenth hydraulic flow path 220, and the sixth hydraulic flow path 216. ),
  • the fourth hydraulic flow passage 214 is sequentially passed to the second pressure chamber 113 is recovered.
  • the first inlet valve 291a and the second inlet valve 291b provided in the first hydraulic circuit 201 are provided in an open state, and the first outlet valve 292a and the second outlet valve 292b are provided. Is kept closed to prevent the liquid pressure from leaking to the reservoir 30 side.
  • the hydraulic pressure of the third and fourth wheel cylinders 43 and 44 provided in the second hydraulic circuit 202 by the negative pressure generated in the second pressure chamber 113 is the twelfth hydraulic flow path 222 and the tenth.
  • the hydraulic flow path 220, the sixth hydraulic flow path 216, and the fourth hydraulic flow path 214 are sequentially passed through and recovered into the second pressure chamber 113.
  • the third inlet valve 291c and the fourth inlet valve 291d provided in the second hydraulic circuit 202 are provided in an open state, and the third outlet valve 292c and the fourth outlet valve 292d are closed. It is maintained to prevent leakage of the liquid pressure to the reservoir 30 side.
  • the seventh valve 237 allows the flow of the pressurized medium from the first hydraulic circuit 201 to the tenth hydraulic flow path 220
  • the eighth valve 238 is the second hydraulic circuit 202.
  • the hydraulic pressure of the first hydraulic circuit 201 and the second hydraulic circuit 202 can be smoothly supplied to the tenth hydraulic flow path 220. have.
  • the sixth hydraulic flow path 216 is opened by opening the sixth hydraulic flow path 216 as the sixth valve 236 is opened, so that the hydraulic pressure transmitted to the tenth hydraulic flow path 220 is the sixth hydraulic flow path 216. And it may be transferred to the second pressure chamber 113 via the fourth hydraulic flow path (214).
  • the second dump valve 242 may be switched to the closed state, whereby the second pressure chamber 113 and the reservoir 30 are disconnected to stabilize the second pressure chamber 113. As a negative pressure may be formed.
  • the first dump valve 241 may be switched to the open state, whereby the pressurized medium received in the first pressure chamber 112 by the forward movement of the hydraulic piston 114 is a reservoir ( 30), it is possible to smoothly implement the forward movement of the hydraulic piston 114.
  • the negative pressure formed in the second pressure chamber 113 is measured lower than the target pressure release value according to the release amount of the brake pedal 10, at least one of the outlet valves 292 is opened to correspond to the target pressure value. Can be controlled.
  • the second braking mode After the release of the second braking mode is completed, it can be switched to the release operation of the first braking mode shown in FIG. 8 in order to completely release the braking pressure of the wheel cylinder.
  • FIG. 8 is a hydraulic circuit diagram showing a state in which the hydraulic piston 114 of the electronic brake system 1 according to the present exemplary embodiment releases the first braking mode while reversing again.
  • the motor 120 when the pedal force applied to the brake pedal 10 is released, the motor 120 generates rotational force in the other direction and transmits it to the power conversion unit 130, and the power conversion unit 130 is a hydraulic piston 114 ).
  • a negative pressure may be generated in the first pressure chamber 112, whereby the pressurized medium of the wheel cylinder may be transferred to the first pressure chamber 112.
  • the hydraulic pressure of the first and second wheel cylinders 41 and 42 provided in the first hydraulic circuit 201 is the eleventh hydraulic flow path 221, the tenth hydraulic flow path 220, and the third hydraulic flow path 213. ), Passing through the first hydraulic flow path 211 in sequence and recovered to the first pressure chamber 112.
  • the first inlet valve 291a and the second inlet valve 291b provided in the first hydraulic circuit 201 are provided in an open state, and the first outlet valve 292a and the second outlet valve 292b are provided. Is kept closed to prevent the liquid pressure from leaking to the reservoir 30 side.
  • the hydraulic pressure of the third and fourth wheel cylinders 43 and 44 provided in the second hydraulic circuit 202 by the negative pressure generated in the first pressure chamber 112 is the twelfth hydraulic flow path 222 and the tenth.
  • the hydraulic flow path 220, the third hydraulic flow path 213, and the first hydraulic flow path 211 are sequentially passed through and recovered into the first pressure chamber 112.
  • the third inlet valve 291c and the fourth inlet valve 291d provided in the second hydraulic circuit 202 are provided in an open state, and the third outlet valve 292c and the fourth outlet valve 292d are closed. It is maintained to prevent leakage of the liquid pressure to the reservoir 30 side.
  • the seventh valve 237 allows the flow of the pressurized medium from the first hydraulic circuit 201 to the tenth hydraulic flow path 220
  • the eighth valve 238 is the tenth hydraulic oil from the second hydraulic circuit 202.
  • the hydraulic pressure of the first hydraulic circuit 201 and the second hydraulic circuit 202 may be smoothly supplied to the tenth hydraulic flow path 220.
  • the fifth valve 235 is opened when the first braking mode is released, the third hydraulic flow path 213 is opened, so that the hydraulic pressure delivered to the tenth hydraulic flow path 220 is the third hydraulic flow path 213. And it can be smoothly transferred to the first pressure chamber 112 through the first hydraulic flow path (211).
  • the sixth valve 236 maintains the closed state, and the second dump valve 242 maintains the open state, so that when the hydraulic piston 114 is retracted, the pressurized medium in the second pressure chamber 113 is the second dump passage ( It may be supplied to the reservoir 30 along 117).
  • FIG. 9 is a hydraulic circuit diagram showing an operating state in an abnormal operation mode (fallback mode) when the normal operation of the electronic brake system 1 according to the present embodiment is impossible due to a failure of the device or the like.
  • each valve is controlled to a braking initial state, which is a non-operating state.
  • the simulation piston 22 connected to the brake pedal 10 advances. Since the simulator valve 70 is closed, the simulation chamber 22a is closed to compress the elastic member 25, and advances the first master piston 23 and the second master piston 24.
  • the pressurized medium accommodated in the first master chamber 23a by the advancement of the first master piston 23 is A pressurized medium that is transferred to the first hydraulic circuit 201 along the first backup flow path 251 and accommodated in the second master chamber 24a by advancing the second master piston 24 is the second backup flow path 252.
  • the second hydraulic circuit 202 is transmitted to the side can implement the braking of the wheel cylinder (40).
  • the pressurized medium accommodated in the simulation chamber 22a may be supplied together through the auxiliary backup channel 253 to the first backup channel 251.
  • the first cut valve 261 and the second cut valve 262 and the first and second hydraulic circuits 201 and 202 are provided without receiving an electrical signal from the electronic control unit. Since the first to fourth inlet valves 291 are open, and the simulator valve 70 is closed, the simulation chamber 22a, the first master chamber 23a, and the second master chamber 24a of the integrated master cylinder 20 are Since the hydraulic pressure generated in) can be directly transferred to the wheel cylinder 40, it is possible to improve braking stability and to accelerate braking.
  • FIG. 10 is a hydraulic circuit diagram showing a state in which the electronic brake system 1 according to the present embodiment performs an ABS dump mode.
  • the electronic control unit may be implemented by controlling the operation of the outlet valve 292.
  • the hydraulic pressure is generated in the first pressure chamber 112 and the hydraulic pressure of the first pressure chamber 112 is the hydraulic control unit 200 and the first hydraulic pressure. It is transmitted to each wheel cylinder 40 via the circuit 201 and the second hydraulic circuit 202 to generate a braking force.
  • the electronic control unit repeatedly performs opening and closing operations of the third outlet valve 292c and the fourth outlet valve 292d, thereby providing the third wheel cylinder 43 and the fourth.
  • the hydraulic pressure of the pressurized medium applied to the wheel cylinder 44 can be discharged directly to the reservoir 30.
  • the electronic control unit repeatedly performs the opening and closing operations of the first outlet valve 292a and the second outlet valve 292b, thereby pressurizing the medium applied to the first wheel cylinder 41 and the second wheel cylinder 42.
  • the hydraulic pressure of the first backup flow path 251, the auxiliary backup flow path 253, the simulation chamber 22a, and the simulation flow path 61 may be sequentially passed to discharge to the reservoir 30.
  • the electronic brake system 1 may perform a diagnostic mode for checking whether the integrated master cylinder 20 is leaked.
  • 11 is a hydraulic circuit diagram showing the state of the diagnostic mode of the electronic brake system 1 according to the present embodiment. Referring to FIG. 11, the electronic control unit integrates the hydraulic pressure generated from the hydraulic pressure supply device 100 when the diagnostic mode is performed. It is controlled to supply to the master chamber of the cylinder 20.
  • the electronic control unit is operated to advance the hydraulic piston 114 in a state in which each valve is controlled to a non-operating braking initial state, generating hydraulic pressure in the first pressure chamber 112, and simultaneously
  • the first cut valve 261 and the second cut valve 262 are controlled in a closed state.
  • the hydraulic pressure formed in the first pressure chamber 112 sequentially passes through the first hydraulic flow path 211, the third hydraulic flow path 213, the seventh hydraulic flow path 217, and the eighth hydraulic flow path 218 to first hydraulic pressure.
  • the first outlet valve 292a and the second outlet valve 292b maintain the normally open state, and the pressurized medium delivered to the first hydraulic circuit 201 side is the first backup It is transferred to the simulation chamber 22a through the flow path 251 and the auxiliary backup flow path 253. At this time, the simulator valve 70 is kept closed, and the simulation chamber 22a is provided in a closed state.
  • the integrated master cylinder 20 can diagnose the leak. Specifically, the hydraulic pressure value of the first pressure chamber 112 and the second pressure sensor PS2 measured and estimated based on the displacement amount of the hydraulic piston 114 or the rotation angle measured by the motor control sensor MPS In contrast to the actual hydraulic pressure values of the integrated master cylinder 20, when the two hydraulic pressure values match, it may be determined that there is no leak in the integrated master cylinder 20.
  • the second pressure sensor PS2 measures the hydraulic pressure value of the first pressure chamber 112 that is calculated and expected based on the displacement amount of the hydraulic piston 114 or the rotation angle measured by the motor control sensor MPS.
  • the actual integrated master cylinder 20 has a low hydraulic pressure value, it is determined that a leak exists in the integrated master cylinder 20 because the part of the hydraulic pressure of the pressurized medium applied to the simulation chamber 22a is lost, and the driver can be informed. .

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Abstract

전자식 브레이크 시스템 및 작동방법이 개시된다. 본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템은 가압매체가 저장되는 리저버, 시뮬레이션 피스톤과, 마스터 피스톤과, 시뮬레이션 피스톤과 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
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.
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.

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.
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