WO2022146051A1 - 전자식 브레이크 시스템 및 이의 작동방법 - Google Patents

전자식 브레이크 시스템 및 이의 작동방법 Download PDF

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    • B60Y2400/81—Braking systems

Definitions

  • the present invention relates to an electronic brake system and an operating method, and more particularly, to an electronic brake system and operating method for generating braking force using an electrical signal corresponding to a displacement of a brake pedal.
  • a brake system for performing braking is essential to a vehicle, and various types of brake systems have been proposed for the safety of drivers and passengers.
  • the conventional brake system mainly uses a method of supplying hydraulic pressure required for braking to wheel cylinders using a mechanically connected booster when a driver presses a brake pedal.
  • a mechanically connected booster when a driver presses a brake pedal.
  • the driver's braking intention is electrically controlled from the pedal displacement sensor that detects the displacement of the brake pedal.
  • An electronic brake system that receives a signal and operates a hydraulic pressure supply device based on the signal to supply hydraulic pressure required for braking to the wheel cylinders is widely used.
  • the electronic brake system enters an abnormal operation mode when one component element is broken or falls out of control.
  • a mechanism in which the driver's brake pedal operation is directly interlocked with the wheel cylinder is required. That is, in the abnormal operation mode of the electronic brake system, the hydraulic pressure required for braking should be directly formed as the driver applies a pedal force to the brake pedal, and this should be directly transmitted to the wheel cylinders.
  • An object of the present embodiment is to provide an electronic brake system and an operating method that can effectively implement braking in various operating situations.
  • An object of the present embodiment is to provide an electronic brake system and operating method having improved performance and operational reliability.
  • An object of the present embodiment is to provide an electronic brake system and an operating method that can provide a stable pedal feel to a driver even in various operating situations.
  • a reservoir in which a pressurized medium is stored a master piston connected to a brake pedal, a master chamber whose volume is changed by displacement of the master piston, and compressed and expanded according to the displacement of the master piston
  • An integrated master cylinder having a pedal simulator, a hydraulic pressure supply device for generating hydraulic pressure by operating a hydraulic piston by an electrical signal output in response to the displacement of the brake pedal, and hydraulic pressure delivered to the first wheel cylinder and the second wheel cylinder
  • a hydraulic control unit including a first hydraulic circuit for controlling and a second hydraulic circuit for controlling hydraulic pressure transmitted to the third wheel cylinder and the fourth wheel cylinder, operated when the hydraulic pressure supply device is inoperable to operate the first to first
  • a hydraulic pressure auxiliary device for auxiliaryly providing hydraulic pressure to any two wheel cylinders among the four wheel cylinders, a backup flow path connecting the two wheel cylinders receiving hydraulic pressure provided by the hydraulic pressure auxiliary device and the master chamber, the first to first It may be provided by including a dump passage connecting the reservoir with the other two wheel cylinders
  • the integrated master cylinder includes a first master piston connected to the brake pedal, a first master chamber whose volume is changed by displacement of the first master piston, and a displacement of the first master piston or the first master chamber.
  • a second master piston provided to be displaceable by hydraulic pressure, and a second master chamber whose volume is changed by displacement of the second master piston, wherein the pedal simulator includes the first master piston and the second master piston can be provided in between.
  • the hydraulic auxiliary device is provided between the first and second wheel cylinders and the first hydraulic circuit, and the hydraulic auxiliary device is provided from the integrated master cylinder and the hydraulic pressure supply device to the first wheel cylinder and the second wheel cylinder.
  • a first isolation valve and a second isolation valve for allowing and blocking the flow of the pressurized medium delivered to the A first auxiliary hydraulic oil passage for transmitting to the first wheel cylinder and a second auxiliary hydraulic oil passage for transferring the pressurized medium pressurized by the pump to the second wheel cylinder may be provided.
  • the hydraulic auxiliary device may further include a first auxiliary dump passage for discharging the pressurized medium applied to the first wheel cylinder and a second auxiliary dump passage for discharging the pressurized medium applied to the second wheel cylinder.
  • the hydraulic auxiliary device includes a first support valve provided in the first auxiliary hydraulic flow path to control the flow of the pressurized medium, a second support valve provided in the second auxiliary hydraulic flow path to control the flow of the pressurized medium, and the first A first discharge valve provided in the auxiliary dump passage to control the flow of the pressurized medium, and a second discharge valve provided in the second auxiliary dump passage to control the flow of the pressurized medium may be provided.
  • the first hydraulic circuit includes a first inlet valve and a second inlet valve for controlling the flow of the pressurized medium supplied to the first wheel cylinder and the second wheel cylinder, respectively, and the backup flow path has one end of the first and the second master chamber, and the other end may be connected to the downstream side of the first and second inlet valves.
  • the second hydraulic circuit includes a third inlet valve and a fourth inlet valve for controlling the flow of the pressurized medium supplied to the third wheel cylinder and the fourth wheel cylinder, respectively, and the dump passage has one end connected to the reservoir. connected, and the other end may be connected to the upstream side of the third and fourth inlet valves.
  • At least one cut valve provided in the backup passage to control the flow of the pressurized medium and a dump valve provided in the dump passage to control the flow of the pressurized medium may be provided.
  • a first reservoir flow path connecting the reservoir and the first master chamber, and a simulator valve provided in the first reservoir flow path to control the flow of the pressurized medium may be provided.
  • a simulator check valve provided in parallel to the simulator valve on the first reservoir flow path and allowing only the pressurized medium flow from the reservoir to the first master chamber may be provided.
  • the hydraulic auxiliary device is provided between the third and fourth wheel cylinders and the second hydraulic circuit, and the hydraulic auxiliary device is provided from the integrated master cylinder and the hydraulic pressure supply device to the third wheel cylinder and the fourth wheel cylinder.
  • a first isolation valve and a second isolation valve for allowing and blocking the flow of the pressurized medium delivered to the A first auxiliary hydraulic oil passage for transmitting to the third wheel cylinder and a second auxiliary hydraulic passage for transferring the pressurized medium pressurized by the pump to the fourth wheel cylinder may be provided.
  • the hydraulic auxiliary device may further include a first auxiliary dump passage for discharging the pressurized medium applied to the third wheel cylinder and a second auxiliary dump passage for discharging the pressurized medium applied to the fourth wheel cylinder.
  • the hydraulic auxiliary device includes a first support valve provided in the first auxiliary hydraulic flow path to control the flow of the pressurized medium, a second support valve provided in the second auxiliary hydraulic flow path to control the flow of the pressurized medium, and the first A first discharge valve provided in the auxiliary dump passage to control the flow of the pressurized medium, and a second discharge valve provided in the second auxiliary dump passage to control the flow of the pressurized medium may be provided.
  • the first hydraulic circuit includes a first inlet valve and a second inlet valve for controlling the flow of the pressurized medium supplied to the first wheel cylinder and the second wheel cylinder, respectively
  • the second hydraulic circuit includes the third and a third inlet valve and a fourth inlet valve respectively controlling the flow of the pressurized medium supplied to the wheel cylinder and the fourth wheel cylinder, wherein one end of the backup flow path is connected to the second master chamber, and the other end is the It may be provided connected to the upstream side of the third and fourth inlet valves.
  • the dump flow path may have one end connected to the reservoir and the other end connected to upstream sides of the first and second inlet valves.
  • a cut valve provided in the backup passage to control the flow of the pressurized medium and a dump valve provided in the dump passage to control the flow of the pressurized medium may be provided.
  • a normal operation mode in which the hydraulic pressure generated by the hydraulic pressure supply device is provided to the first to fourth wheel cylinders, and the first and second hydraulic pressures generated by the hydraulic pressure auxiliary device when the hydraulic pressure supply device fails The first fallback mode is provided to the wheel cylinders, and the second fallback mode provides the pressurized medium of the first and second master chambers to the first and second wheel cylinders when the hydraulic pressure supply device and the hydraulic pressure auxiliary device are not operated. It may be provided including a mode.
  • the first and second isolation valves are closed, the first and second support valves are opened, but the first and second discharge valves are closed, and the pressurized medium pressurized by the pump may be provided to the first and second wheel cylinders through the first and second auxiliary hydraulic passages, respectively.
  • a normal operation mode in which the hydraulic pressure generated by the hydraulic pressure supply device is provided to the first to fourth wheel cylinders, and the third and fourth A first fallback mode provided to the wheel cylinders, and a second fallback mode for providing the pressurized medium of the second master chamber to the third and fourth wheel cylinders when the hydraulic pressure supply device and the hydraulic pressure auxiliary device are not operated can be provided.
  • the first and second isolation valves are closed, the first and second support valves are opened, but the first and second discharge valves are closed, and the pressurized medium pressurized by the pump may be provided to the third and fourth wheel cylinders through the first and second auxiliary hydraulic passages, respectively.
  • the electronic brake system and operation method according to the present embodiment can stably and effectively implement braking in various operating situations of a vehicle.
  • the electronic brake system and operation method according to the present embodiment may improve product performance and operational reliability.
  • the electronic brake system and operation method according to the present embodiment can stably provide a braking pressure even when a component element fails.
  • the electronic brake system and operation method according to the present embodiment may provide a stable pedal feel to the driver even in various operating situations.
  • FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram showing an electronic brake system according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram illustrating a state in which the electronic brake system according to the first embodiment of the present invention performs a normal operation mode.
  • FIG. 3 is a hydraulic circuit diagram illustrating a state in which the electronic brake system releases the normal operation mode according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a hydraulic circuit diagram illustrating a state in which the electronic brake system according to the first embodiment of the present invention performs a first fallback mode.
  • FIG. 5 is a hydraulic circuit diagram illustrating a state in which the electronic brake system releases the first fallback mode according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a hydraulic circuit diagram illustrating a state in which the second fallback mode is performed when the hydraulic pressure supply device and the hydraulic pressure auxiliary device of the electronic brake system according to the first embodiment of the present invention are stopped.
  • FIG. 7 is a hydraulic circuit diagram illustrating a state in which the electronic brake system releases the second fallback mode according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a hydraulic circuit diagram illustrating an electronic brake system according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a hydraulic circuit diagram illustrating a state in which the electronic brake system according to the second embodiment of the present invention performs a normal operation mode.
  • FIG. 10 is a hydraulic circuit diagram illustrating a state in which the electronic brake system releases the normal operation mode according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a hydraulic circuit diagram illustrating a state in which the electronic brake system according to the second embodiment of the present invention performs a first fallback mode.
  • FIG. 12 is a hydraulic circuit diagram illustrating a state in which the electronic brake system releases the first fallback mode according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a hydraulic circuit diagram illustrating a state in which the second fallback mode is performed when the hydraulic pressure supply device and the hydraulic pressure auxiliary device of the electronic brake system according to the second embodiment of the present invention are stopped.
  • FIG. 14 is a hydraulic circuit diagram illustrating a state in which the electronic brake system releases the second fallback mode according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram showing an electromagnetic brake system 1000 according to a first embodiment of the present invention.
  • a reservoir 1100 that stores a pressurized medium such as brake oil therein, and a reaction force according to the pedal effort of the brake pedal 10 are applied to the driver.
  • the electric signal of the driver's will to brake by the integrated master cylinder 1200 that pressurizes and discharges the pressurized medium such as brake oil accommodated inside, and the pedal displacement sensor 11 that detects the displacement of the brake pedal 10
  • the hydraulic pressure supply device 1300 for generating hydraulic pressure of the pressurized medium through mechanical operation, the hydraulic pressure supplied from the hydraulic pressure supply device 1300 and the first to fourth wheel cylinders 21, 22, 23, 24.
  • the hydraulic control unit 1400 for controlling the delivered hydraulic pressure, the hydraulic pressure auxiliary device 1600 for auxiliaryly providing hydraulic pressure to the first and second wheel cylinders 21 and 22 when the hydraulic pressure supply device 1300 is inoperable, integrated type A backup flow path 1700 that hydraulically connects the master cylinder 1200 and the first and second wheel cylinders 21 and 22, the reservoir 1100, and the third and fourth wheel cylinders 23 and 24 hydraulically Based on the dump flow path 1800 connected to It includes an electronic control unit (ECU, not shown) for controlling the operation of each component element.
  • ECU electronice control unit
  • the integrated master cylinder 1200 provides a stable pedal feel by providing a reaction force to the driver when the driver applies a pedaling force to the brake pedal 10 for braking operation, and at the same time provides a stable pedal feel to the inside by the operation of the brake pedal 10 . It is provided to pressurize and discharge the accommodated pressurizing medium.
  • the integrated master cylinder 1200 includes a simulation unit that provides a pedal feel to the driver, and a master cylinder unit that pressurizes and discharges the pressurized medium accommodated inside by the pedaling force of the brake pedal.
  • the integrated master cylinder 1200 includes a cylinder body 1210 forming a chamber inside, and a first master chamber 1220a formed on the inlet side of the cylinder body 1210 to which the brake pedal 10 is connected, and , a first master piston 1220 provided in the first master chamber 1220a and connected to the brake pedal 10 to be displaceable by the operation of the brake pedal 10, and the first master piston 1220 on the cylinder body 1210
  • a second master chamber 1230a formed on the inner side or a front side (left side with reference to FIG.
  • the second master piston 1230 provided to be displaceable by the hydraulic pressure of the pressurized medium accommodated in the first master chamber 1220a, and the first master piston 1220 and the second master piston 1230 are disposed between the compression It may include a pedal simulator 1240 that provides a feeling of pedaling through the elastic restoring force generated during the operation.
  • the first master chamber 1220a and the second master chamber 1230a are formed on the cylinder body 1210 of the integrated master cylinder 1200 from the brake pedal 10 side (the right side in FIG. 1 ) from the inside (refer to FIG. 1 ) to the left) may be sequentially formed.
  • the first master piston 1220 and the second master piston 1230 are provided in the first master chamber 1220a and the second master chamber 1230a, respectively, and hydraulic pressure is applied to the pressurized medium accommodated in each chamber according to the forward and backward movement. may be formed or a negative pressure may be formed.
  • the cylinder body 1210 has a first master chamber 1220a formed therein, a large diameter portion 1211 having a relatively large inner diameter, and a second master chamber 1230a formed inside the large diameter portion 1211.
  • a small-diameter portion 1212 having a relatively small inner diameter may be included.
  • the large-diameter portion 1211 and the small-diameter portion 1212 of the cylinder body 1210 may be integrally formed.
  • the first master chamber 1220a may be formed inside the large-diameter portion 1211 that is the inlet side or the rear side (the right side with respect to FIG. 1) of the cylinder body 1210, and the input to the first master chamber 1220a
  • the first master piston 1220 connected to the brake pedal 10 via the rod 12 may be accommodated in a reciprocating manner.
  • the pressurized medium may be introduced and discharged through the first hydraulic port 1280a, the second hydraulic port 1280b, and the third hydraulic port 1280c.
  • the first hydraulic port 1280a is connected to a first reservoir flow path 1110 to be described later so that the pressurized medium flows from the reservoir 1100 to the first master chamber 1220a or the pressurized medium accommodated in the first master chamber 1220a. can be discharged to the reservoir 1100, the second hydraulic port 1280b is connected to an auxiliary reservoir flow path 1130 to be described later, and the pressurized medium can be introduced from the reservoir 1100 to the first master chamber 1220a. .
  • the third hydraulic port 1280c is connected to a backup flow path 1700 to be described later so that the pressurized medium is discharged from the first master chamber 1220a to the backup flow path 1700 side, or conversely, from the backup flow path 1700 to the first master chamber A pressurized medium may be introduced to the (1220a) side.
  • a pair of sealing members may be provided in front and rear of the second hydraulic port 1280b.
  • the pair of sealing members allow the flow of the pressurized medium from the reservoir 1100 to the first master chamber 1220a, but the flow of the pressurized medium flowing from the first master chamber 1220a to the auxiliary reservoir flow path 1330 is can be blocked
  • the first master piston 1220 is provided to be accommodated in the first master chamber 1220a, and pressurizes the pressurizing medium accommodated in the first master chamber 1220a by advancing (left direction with reference to FIG. 1) to form hydraulic pressure or , it is possible to form a negative pressure in the interior of the first master chamber 1220a by moving backward (right direction with respect to FIG. 1 ).
  • the first master piston 1220 includes a first body 1221 formed in a cylindrical shape so as to be in close contact with the inner circumferential surface of the first master chamber 1220a, and a rear end of the first body 1221 (a right end in reference to FIG. 1 ). ) is formed to expand in the radial direction and may include a first flange 1222 to which the input rod 12 is connected.
  • the first master piston 1220 may be elastically supported by the first piston spring 1220b, and the first piston spring 1220b has one end of the front surface of the first flange 1222 (the left side with reference to FIG. 1 ). ), and the other end may be provided by being supported on the outer surface of the cylinder body 1210 .
  • the second master chamber 1230a may be formed on the inside of the small diameter portion 1212 on the inner side or the front side (the left side with respect to FIG. 1 ) on the cylinder body 1210 , and the second master chamber 1230a has a second The master piston 1230 may be accommodated reciprocally.
  • the pressurized medium may be introduced and discharged through the fourth hydraulic port 1280d and the fifth hydraulic port 1280e.
  • the fourth hydraulic port 1280d is connected to a second reservoir flow path 1120 to be described later, so that the pressurized medium accommodated in the reservoir 1100 may flow into the second master chamber 1230a.
  • the fifth hydraulic port 1280e is connected to a backup flow path 1700 to be described later so that the pressurized medium accommodated in the second master chamber 1230a can be discharged toward the backup flow path 1700 , and vice versa from the backup flow path 1700 .
  • a pressurized medium may be introduced into the second master chamber 1230a.
  • a pair of sealing members may be provided in front and rear of the fourth hydraulic port 1280d.
  • the pair of sealing members allow the flow of the pressurized medium flowing from the reservoir 1100 to the second master chamber 1230a through the second reservoir flow path 1120, but from the second master chamber 1230a to the second reservoir flow path. The flow of the pressurized medium discharged to 1120 may be blocked.
  • the second master piston 1230 is provided to be accommodated in the second master chamber 1230a, and by advancing, it can form hydraulic pressure of the pressurized medium accommodated in the second master chamber 1230a or pressurize the pedal simulator 1240 to be described later. and, by moving backward, a negative pressure may be formed in the second master chamber 1230a.
  • the second master piston 1230 includes a second body 1231 formed in a cylindrical shape to be in close contact with the inner circumferential surface of the second master chamber 1230a, and the rear end of the second body 1231 (the right end in reference to FIG. 1 ). ) extending in the radial direction and may include a second flange 1232 disposed inside the first master chamber 1220a.
  • the diameter of the second flange 1232 may be larger than the diameter of the inner peripheral surface of the second master chamber 1230a.
  • the second master piston 1230 may be elastically supported by a second piston spring 1230b, and the second piston spring 1230b has one end of the front surface of the second body 1231 (a left surface with reference to FIG. 1 ). ), and the other end may be provided by being supported on the inner surface of the cylinder body 1210 .
  • the pedal simulator 1240 is provided between the first master piston 1220 and the second master piston 1230 , and may provide a feeling of pedaling of the brake pedal 10 to the driver by its own elastic restoring force. Specifically, the pedal simulator 1240 may be interposed between the front surface of the first master piston 1220 and the rear surface of the second master piston 1230, and may be made of an elastic material such as compressible and expandable rubber. .
  • the pedal simulator 1240 is at least partially inserted and supported on the front surface of the first master piston 1220, and a taper portion 1241 whose diameter gradually expands toward the front (left with reference to FIG. 1) and,
  • the second master piston 1230 may include a cylindrical body portion 1242 in contact with or at least a portion of which is inserted and supported. Both ends of the pedal simulator 1240 may be stably deformed by being inserted into or supported by the first master piston 1220 and the second master piston 1230 , respectively. Furthermore, a stable and familiar pedal feeling may be provided to the driver by changing the elastic restoring force according to the degree of the pedaling force of the brake pedal 10 by the tapered portion 1241 .
  • a simulator valve 1250 may be provided in the first reservoir flow path 1110 to be described later to control the flow of the pressurized medium between the reservoir 1100 and the first master chamber 1220a.
  • the simulator valve 1250 may be provided as a normally closed type solenoid valve that is normally closed and operates to open the valve when receiving an electrical signal from the electronic control unit, and the electronic brake system 1000 can be opened in the normal operating mode of
  • the cut valve 1710 provided in the backup flow path 1700 to be described later is closed while the driver operates the brake pedal 10 in the normal operation mode.
  • the simulator valve 1250 of the first reservoir flow path 1110 is opened.
  • the pressurized medium accommodated in the first master chamber 1220a by the closing operation of the cut valve 1710 and the opening operation of the simulator valve 1250 flows into the reservoir 1100 along the first reservoir flow path 1110 . .
  • the first master piston 1220 compresses the pedal simulator 1240 as the forward movement continues, and the elastic restoring force of the pedal simulator 1240 gives the pedal to the driver. It can be served as a persimmon.
  • the first and second master pistons 1220 and 1230 are generated by the elastic restoring force of the first and second piston springs 1220b and 1230b and the pedal simulator 1240 .
  • the pedal simulator 1240 may return to its original shape and position, and the first master chamber 1220a may be filled by supplying a pressurized medium from the reservoir 1100 through the first reservoir flow path 1110 .
  • first master chamber 1220a and the second master chamber 1230a is always filled with a pressurized medium, friction between the first master piston 1220 and the second master piston 1230 during pedal simulation operation This is minimized, so that the durability of the integrated master cylinder 1200 is improved, and the inflow of foreign substances from the outside can be blocked.
  • the reservoir 1100 may accommodate and store the pressurized medium therein.
  • the reservoir 1100 is connected to each component element such as an integrated master cylinder 1200, a hydraulic pressure supply device 1300 to be described later, hydraulic circuits 1510 and 1520, and a hydraulic pressure auxiliary device 1600 to supply a pressurized medium. or can be delivered.
  • the reservoir 1100 may be provided by being partitioned into a plurality of chambers by a partition wall 1105 .
  • the reservoir 1100 includes a plurality of reservoir chambers 1101 , 1102 , and 1103 , and the plurality of reservoir chambers 1101 , 1102 , and 1103 may be arranged side by side in a row. Specifically, the reservoir 1100 may be divided into a first reservoir chamber 1101 disposed in the central portion, a second reservoir chamber 1102 disposed on one side, and a third reservoir chamber 1103 disposed on the other side. .
  • the partition walls 1105 may be provided between adjacent reservoir chambers, and each partition wall 1105 may be provided with at least a portion of an upper end thereof open.
  • the adjacent reservoir chambers 1101 , 1102 , and 1103 communicate with each other so that the pressurized medium can move.
  • the pressurized medium may be transferred to the second reservoir chamber 1102 or the third reservoir chamber 1103 through the upper end of the partition wall 1105. have.
  • the first reservoir chamber 1101 may be connected to a dump control unit 1900 to be described later and may be connected to the hydraulic pressure supply device 1300 via the dump control unit 1900, and the second reservoir chamber 1102 includes a reservoir flow path and a reservoir flow path to be described later. It can be connected to supply or receive the pressurized medium to the integrated master cylinder 1200 side. Also, the third reservoir chamber 1102 may be connected to a dump flow path 1800 to be described later.
  • the stable operation of the electronic brake system 1000 may be promoted.
  • the reservoir 1100 when the reservoir 1100 is formed as a single chamber and the capacity of the pressurized medium is not sufficient, it is impossible to stably supply the pressurized medium not only to the hydraulic pressure supply device 1300 but also to the integrated master cylinder 1200 side. Therefore, the reservoir 1100 separates and provides a first reservoir chamber 1101 connected to the hydraulic pressure supply device 1300 side and a second reservoir chamber 1102 connected to the integrated master cylinder 1200 side. Even when it is impossible to supply the pressurized medium to the component elements, braking of the vehicle may be implemented by supplying the pressurized medium to other component elements.
  • reservoir 1100 is shown with the same reference numerals in the drawings, this is an example for better understanding of the invention, and the reservoir 1100 is provided as a single component or as a plurality of separate and independent components can
  • the reservoir flow path is provided to hydraulically connect the integrated master cylinder 1200 and the second reservoir chamber 1102 of the reservoir 1100 .
  • the reservoir flow path includes a first reservoir flow path 1110 connecting the first master chamber 1220a and the second reservoir chamber 1102 of the reservoir 1100 , and the second master chamber 1230a and the second reservoir 1100 .
  • a second reservoir flow path 1120 connecting the reservoir chamber 1102 may be included.
  • one end of the first reservoir flow path 1110 communicates with the first master chamber 1220a of the integrated master cylinder 1200, and the other end communicates with the second reservoir chamber 1102 of the reservoir 1100.
  • One end of the second reservoir flow path 1120 may communicate with the second master chamber 1230a of the integrated master cylinder 1200 , and the other end may communicate with the second reservoir chamber 1102 of the reservoir 1100 .
  • the auxiliary reservoir flow path 1130 connects the first master chamber 1220a and the second reservoir chamber 1102 of the reservoir 1100, and the flow of the pressurized medium from the reservoir 1100 to the first master chamber 1220a. can assist
  • the first reservoir flow path 1110 is provided with a simulator valve 1250 that opens and operates in the normal operation mode, between the reservoir 1100 and the first master chamber 1220a through the first reservoir flow path 1110 .
  • the flow of the pressurized medium can be controlled.
  • a bypass flow path 1140 having one end connected to the front side of the simulator valve 1250 and the other end connected to the rear side of the simulator valve 1250 is provided on the first reservoir flow path 1110 , and the bypass flow path A simulator check valve 1141 may be provided at 1140 .
  • the simulator check valve 1141 may be provided in parallel to the simulator valve 1250 , and the flow of the pressurized medium from the reservoir 1100 to the first master chamber 1220a is allowed, but the pressurized medium in the opposite direction. The flow can be blocked.
  • the hydraulic pressure supply device 1300 implements the reciprocating movement of the hydraulic piston 1320 by receiving the driver's braking intention as an electrical signal from the pedal displacement sensor 11 that detects the displacement of the brake pedal 10, and through this, the pressurized medium provided to generate a hydraulic pressure of
  • the hydraulic pressure supply device 1300 includes a hydraulic pressure supply unit that provides the pressurized medium pressure transmitted to the wheel cylinder, and a power supply unit that generates power of the hydraulic piston 1320 based on the electrical signal of the pedal displacement sensor 11 (not shown). city) may be included.
  • the hydraulic pressure providing unit includes a cylinder block 1310 in which a pressurized medium is accommodated, a hydraulic piston 1320 accommodated in the cylinder block 1310, and a pressure chamber provided between the hydraulic piston 1320 and the cylinder block 1310 . It includes a sealing member for sealing the.
  • the pressure chamber includes a first pressure chamber 1330 positioned in front of the hydraulic piston 1320 (a left direction of the hydraulic piston 1320 with reference to FIG. 1), and a rear side of the hydraulic piston 1320 (with reference to FIG. 1).
  • a second pressure chamber 1340 positioned in the right direction of the hydraulic piston 1320 may be included. That is, the first pressure chamber 1330 is partitioned by the front surface of the cylinder block 1310 and the hydraulic piston 1320 and is provided so that the volume varies according to the movement of the hydraulic piston 1320 , and the second pressure chamber 1340 . ) is partitioned by the rear surface of the cylinder block 1310 and the hydraulic piston 1320 so that the volume varies according to the movement of the hydraulic piston 1320 .
  • the first pressure chamber 1330 may be hydraulically connected to a hydraulic control unit 1400 to be described later by a hydraulic flow path, and the second pressure chamber 1340 is also hydraulically connected to the hydraulic control unit 1400 by a hydraulic flow path. can be connected
  • the sealing member includes a piston sealing member 1351 provided between the hydraulic piston 1320 and the cylinder block 1310 to seal between the first pressure chamber 1330 and the second pressure chamber 1340, and the power supply unit and the cylinder block It includes a driving shaft sealing member 1352 provided between the 1310 and sealing the opening of the second pressure chamber 1340 and the cylinder block 1310 .
  • the hydraulic pressure or negative pressure of the first pressure chamber 1330 and the second pressure chamber 1340 generated by the forward or backward movement of the hydraulic piston 1320 is sealed by the piston sealing member 1351 and the drive shaft sealing member 1352. It can be transmitted to the hydraulic flow path without leakage.
  • the power supply unit may generate and provide power of the hydraulic piston 1320 by an electrical signal.
  • the power supply unit may include a motor (not shown) that generates a rotational force, and a power converter (not shown) that converts the rotational force of the motor into translational movement of the hydraulic piston 1320, It is not limited.
  • the dump control unit 1900 is provided to hydraulically connect between the hydraulic pressure supply device 1300 and the reservoir 1100, and may include a plurality of flow paths and various solenoid valves for this purpose.
  • One side of the dump control unit 1900 is connected to the first pressure chamber 1330 and the second pressure chamber 1340 of the hydraulic pressure supply device 1300 , and the other side is connected to the first reservoir chamber 1101 of the reservoir 1100 .
  • the plurality of solenoid valves provided in the dump control unit 1900 are electrically operated and controlled by the electronic control unit.
  • the first pressure chamber 1330 and the second pressure chamber 1340 may be connected to the reservoir 1100 through the dump control unit 1900 .
  • the first pressure chamber 1330 and the second pressure chamber 1340 through the dump control unit 1900 receive the pressurized medium from the reservoir 1100, or conversely, the first pressure chamber 1330 and the second pressure chamber 1340. It is possible to deliver the pressurized medium accommodated in the reservoir (1100).
  • the hydraulic control unit 1400 is provided between the hydraulic pressure supply device 1300 and the wheel cylinder, and the operation is controlled by the electronic control unit to adjust the hydraulic pressure transmitted to the wheel cylinders 21 , 22 , 23 , 24 .
  • the hydraulic control unit 1400 includes a first hydraulic circuit 1510 for controlling the flow of hydraulic pressure transmitted to the first and second wheel cylinders 21 and 22 among the four wheel cylinders 21 , 22 , 23 and 24 . and a second hydraulic circuit 1520 for controlling the flow of hydraulic pressure transferred to the third and fourth wheel cylinders 23 and 24, and from the integrated master cylinder 1100 and the hydraulic pressure supply device 1300 It includes multiple hydraulic flow paths and solenoid valves to control hydraulic pressure delivered to the wheel cylinders.
  • the first and second hydraulic circuits 1510 and 1520 have first to fourth inlet valves 1511a and 1511b for controlling the flow of the pressurized medium toward the first to fourth wheel cylinders 21, 22, 23, and 24, respectively. , 1521a, 1521b) may be included.
  • the first to fourth inlet valves 1511a, 1511b, 1521a, and 1521b are respectively disposed on the upstream sides of the first to fourth wheel cylinders 21, 22, 23 and 24, and are normally open and then electronically controlled. It may be provided as a solenoid valve of a normally open type that operates to close the valve when receiving an electrical signal from the unit.
  • the first and second hydraulic circuits 1510 and 1520 are first to fourth check valves 1513a, 1513b, 1523a provided in parallel to the first to fourth inlet valves 1511a, 1511b, 1521a, and 1521b. , 1523b) may include.
  • the first to fourth check valves 1513a, 1513b, 1523a, and 1523b are front and rear of the first to fourth inlet valves 1511a, 1511b, 1521a, 1521b on the first and second hydraulic circuits 1510 and 1520.
  • the first to fourth check valves 1513a, 1513b, 1523a, and 1523b can quickly release the hydraulic pressure of the pressurized medium applied to each wheel cylinder, and the first to fourth inlet valves 1511a, 1511b, 1521a, 1521b ) does not operate normally, the hydraulic pressure of the pressurized medium applied to the wheel cylinder can be smoothly discharged.
  • the second hydraulic circuit 1520 may include first and second outlet valves 1522a and 1522b for controlling the discharge of the pressurized medium to improve performance when the third and fourth wheel cylinders 23 and 24 are released from braking.
  • the first and second outlet valves 1522a and 1522b sense the braking pressure of the third and fourth wheel cylinders 23 and 24 and are selectively opened when pressure reduction braking such as ABS dump mode is required to selectively open the third and fourth wheels
  • the pressurized medium applied to the cylinders 23 and 24 may be discharged to the reservoir 1100 .
  • the first and second outlet valves 1522a and 1522b may be provided as normally closed type solenoid valves that are normally closed and operate to open the valves when receiving an electrical signal from the electronic control unit. .
  • the hydraulic auxiliary device 1600 is provided on the side of the first and second wheel cylinders 21 and 22 of the first hydraulic circuit 1510, and operates when the hydraulic pressure supply device 1300 is inoperable due to a failure, etc. It is possible to generate and provide hydraulic pressure required for braking of the second wheel cylinders 21 and 22 .
  • a mode in which the hydraulic auxiliary device 1600 operates due to the inoperability of the hydraulic pressure supply device 1300 is referred to as a first fallback mode.
  • the hydraulic auxiliary device 1600 includes a first isolation valve 1651 for controlling the flow of the pressurized medium transferred from at least one of the integrated master cylinder 1200 and the hydraulic pressure supply device 1300 to the first wheel cylinder 21 and , a second isolation valve 1652 for controlling the flow of the pressurized medium transferred from at least one of the integrated master cylinder 1200 and the hydraulic pressure supply device 1300 to the second wheel cylinder 22, and pressurizing the pressurized medium
  • a pair of pumps 1620, a motor 1610 for driving the pair of pumps 1620, and a first auxiliary hydraulic oil for transferring the pressurized medium pressurized by the pump 1620 to the first wheel cylinder 21
  • the furnace 1631, the second auxiliary hydraulic oil passage 1632 for transferring the pressurized medium pressurized by the pump 1620 to the second wheel cylinder 22, and the first auxiliary hydraulic oil passage 1631 are provided in the pressurized medium.
  • a first auxiliary dump flow path 1641 for discharging It includes a first discharge valve (1641a) provided to control the flow of the pressurized medium, and a second discharge valve (1642a) provided in the second auxiliary dump flow path (1642) to control the flow of the pressurized medium.
  • the first and second isolation valves 1651 and 1652 allow hydraulic connection of the first and second wheel cylinders 21 and 22 with at least one of the integrated master cylinder 1200 and the hydraulic pressure supply device 1300, respectively. and is provided to block.
  • the first and second isolation valves 1651 and 1652 are the integrated master cylinder 1200 and the hydraulic pressure supply device 1300 and the first and second wheel cylinders 21 and 22 in the normal operation mode and the second fallback mode. Hydraulic connection is allowed, but in the first fallback mode in which the hydraulic auxiliary device 1600 operates, the hydraulic pressure of the integrated master cylinder 1200 and the hydraulic pressure supply device 1300 and the first and second wheel cylinders 21 and 22 is performed. You can block the connection.
  • the first isolation valve 1651 is provided between the first wheel cylinder 21 and the downstream side of the first inlet valve 1511a to allow and block the flow of the pressurized medium.
  • the first isolation valve 1651 may be provided as a normally open type solenoid valve that is normally open and operates to open when an electrical signal is received from the electronic control unit.
  • the second isolation valve 1652 is provided between the second wheel cylinder 22 and the downstream side of the second inlet valve 1512a to allow and block the flow of the pressurized medium.
  • the second isolation valve 1652 may be provided as a normally open type solenoid valve that is normally open and operates to open when an electrical signal is received from the electronic control unit.
  • the electronic control unit When it is determined that the electronic control unit is inoperable, such as a failure of the hydraulic pressure supply device 1300, it switches to the first fallback mode, closes the first and second isolation valves 1651 and 1652, and operates the motor 1610 .
  • the motor 1610 may be operated by receiving the driver's braking intention as an electrical signal from the pedal displacement sensor 11 that detects the displacement of the brake pedal 10 .
  • the motor 1610 may operate a pair of pumps 1620 by receiving power from a battery or the like.
  • the pair of pumps 1620 may pressurize the pressurizing medium according to the reciprocating movement of a piston (not shown) provided in the motor 1610 .
  • the pump 1620 receives the pressurized medium from the inflow-side passage connected to the reservoir 1100 and presses the pressurized medium to correspond to the hydraulic pressure level required for braking by the operation of the motor 1610 .
  • the pressurized medium in which hydraulic pressure is formed by any one of the pair of pumps 1620 is the first wheel cylinder 21 by the first auxiliary hydraulic oil passage 1631 provided as the discharge-side passage of the pump 1620 .
  • the first auxiliary hydraulic oil passage 1631 may have an inlet end connected to the discharge side of the pump 1620 , and an outlet end connected to the first wheel cylinder 21 , and a first auxiliary hydraulic oil passage 1631 .
  • a first support valve 1631a for controlling the flow of the pressurized medium transferred from the pump 1620 to the first wheel cylinder 21 is provided.
  • the first support valve 1631a may be provided as a normally closed type solenoid valve that is normally closed and operates to open the valve when receiving an electrical signal from the electronic control unit. When the electronic control unit is switched to the first fallback mode, the first support valve 1631a may be opened so that the hydraulic pressure of the pressurized medium discharged from the pump 1620 may be provided to the first wheel cylinder 21 .
  • the pressurized medium in which hydraulic pressure is formed by the other pump 1620 among the pair of pumps 1620 is supplied to the second wheel cylinder 22 by the second auxiliary hydraulic oil passage 1632 provided as the discharge-side passage of the pump 1620 . ) can be transferred.
  • the inlet side end of the second auxiliary hydraulic oil passage 1632 may be connected to the discharge side of the pump 1620 , and the outlet end end thereof may be connected to the second wheel cylinder 22 , and the second auxiliary hydraulic oil passage 1632 .
  • a second support valve 1632a for controlling the flow of the pressurized medium transferred from the pump 1620 to the second wheel cylinder 22 is provided.
  • the second support valve 1632a like the first support valve 1631a, is normally closed and operates to open when receiving an electrical signal from the electronic control unit. It is a normally closed type solenoid valve. can be provided. When the electronic control unit is switched to the first fallback mode, the second support valve 1632a may be opened so that the hydraulic pressure of the pressurized medium discharged from the pump 1620 may be provided to the second wheel cylinder 22 .
  • the pressurized medium applied to the first wheel cylinder 21 may be discharged through the first auxiliary dump passage 1641 .
  • the first auxiliary dump passage 1641 has one end connected to the first wheel cylinder 21 side or the downstream side of the first support valve 1631a of the first auxiliary hydraulic oil passage 1631, and the other end is connected to the reservoir ( 1100) or may be connected to the inlet side of the pump 1620.
  • a first discharge valve 1641a for controlling the flow of the pressurized medium discharged from the first wheel cylinder 23 is provided in the first auxiliary dump passage 1641 .
  • the first discharge valve 1641a may be provided as a normally closed type solenoid valve that is normally closed and operates to open the valve when receiving an electrical signal from the electronic control unit.
  • the pressurized medium applied to the second wheel cylinder 22 may be discharged through the second auxiliary dump passage 1642 .
  • the second auxiliary dump passage 1642 has one end connected to the second wheel cylinder 22 side or the downstream side of the second support valve 1632a of the second auxiliary hydraulic oil passage 1632, and the other end is connected to the reservoir ( 1100) or may be connected to the inlet side of the pump 1620.
  • a second discharge valve 1642a for controlling the flow of the pressurized medium discharged from the second wheel cylinder 22 is provided in the second auxiliary dump passage 1642 .
  • the second discharge valve 1642a is a normally closed type solenoid valve that, like the first discharge valve 1641a, is normally closed and operates to open the valve when receiving an electrical signal from the electronic control unit. can be provided.
  • the electronic brake system 1000 directly transfers the pressurized medium discharged from the master cylinder 1100 to the first hydraulic circuit ( 1510) to implement braking of the first and second wheel cylinders 21 and 22.
  • a mode in which the hydraulic pressure of the master cylinder 1100 is supplied to the wheel cylinders to perform braking due to the inoperability of the hydraulic pressure supply device 1300 and the hydraulic pressure auxiliary device 1600 is referred to as a second fallback mode.
  • the backup flow path 1700 is provided to connect the first master chamber 1220a and the second master chamber 1230a of the integrated master cylinder 1200 and the first hydraulic circuit 1510 .
  • the backup flow path 1700 has one end branched and connected to the first master chamber 1220a and the second master chamber 1230a, respectively, and the other end branching off the first inlet valve on the first hydraulic circuit 1510 ( 1511a) and the second inlet valve 1512a may be connected between the rear end or downstream and the front end of the hydraulic auxiliary device 1600 .
  • At least one cut valve 1710 for controlling the flow of the pressurized medium in both directions may be provided in the backup flow path 1700 .
  • the cut valve 1710 may be provided as a normal open type solenoid valve that is normally open and operates to close when a closing signal is received from the electronic control unit.
  • the cut valve 1710 is controlled to be closed, so that the pressurized medium accommodated in the first master chamber 1220a and the second master chamber 1230a is applied despite the pedal effort of the brake pedal 10 . and is not transmitted to the backup flow path 1700 side.
  • the simulator valve 1250 is opened, the pressurized medium of the first master chamber 1220a is transferred to the reservoir 1100 along the first reservoir flow path 1110, and the second master chamber 1230a is sealed.
  • the cut valve 1710 is controlled to be closed, so that the hydraulic pressure provided from the hydraulic pressure supply device 1300 does not leak toward the integrated master cylinder 1200 and the wheel cylinders 21, 22, 23, 24 can be supplied stably toward
  • the cut valve 1710 is placed in an open state, so that the first master chamber 1220a of the integrated master cylinder 1200 is ) and the pressurized medium discharged from the second master chamber 1230a may be supplied to the first and second wheel cylinders 21 and 22 through the backup flow path 1700 to implement braking.
  • the dump flow path 1800 has one end connected to the third reservoir chamber 1103 of the reservoir 1100 , and the other end of the third and fourth inlet valves 1521a and 1521b on the second hydraulic circuit 1520 . It may be connected to the front end or the upstream side, and the dump valve 1810 for controlling the flow of the pressurized medium may be provided in the dump flow path 1800 .
  • the dump valve 1810 may be provided as a normal open type solenoid valve that is normally open and operates to close when a closing signal is received from the electronic control unit.
  • the dump valve 1810 In the normal operation mode, the dump valve 1810 is controlled to be closed, so that the hydraulic pressure provided from the hydraulic pressure supply device 1300 does not leak to the reservoir 1100 and the third and fourth through the second hydraulic circuit 1520. It can be supplied to the wheel cylinders (23, 24). However, when entering the first fallback mode or the second fallback mode, the dump valve 1810 is switched to an open state, thereby discharging the pressurized medium applied to the third and fourth wheel cylinders 23 and 24 to the reservoir 1100 . This makes it possible to stably control the behavior of the vehicle.
  • the electronic brake system 1000 further includes a plurality of pressure sensors P disposed in various flow paths to sense the hydraulic pressure of the pressurized medium.
  • the pressure sensor P is illustrated as being disposed on the second master chamber 1230a, the second hydraulic circuit 1520, and the hydraulic auxiliary device 1600, respectively, but it is not limited thereto, and various positions Provided in the case of sensing the hydraulic pressure of the pressurized medium.
  • the operation of the electronic brake system 1000 according to the first embodiment of the present invention includes a normal operation mode in which various devices and valves operate normally without failure or abnormality, and a hydraulic pressure auxiliary device (The first fallback mode in which the 1600) intervenes and the second fallback mode in which both the hydraulic pressure supply device 1300 and the hydraulic pressure auxiliary device 1600 are inoperable may be performed.
  • FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram illustrating a state in which the electronic brake system 1000 according to the first embodiment of the present invention performs a normal operation mode.
  • the electronic control unit supplies hydraulic pressure based on the displacement information of the brake pedal 10 sensed by the pedal displacement sensor 11 . Operate the motor of device 1300 in one direction. The rotational force of the motor is transmitted to the hydraulic pressure providing unit by the power conversion unit, and the hydraulic piston 1320 of the hydraulic pressure providing unit operates to generate hydraulic pressure in the first pressure chamber 1330 or the second pressure chamber 1340 .
  • the hydraulic pressure generated in the first pressure chamber 1330 or the second pressure chamber 1340 passes through the hydraulic control unit 1400, the first hydraulic circuit 1510, and the second hydraulic circuit 1520, respectively, to the first to third It is transmitted to the four wheel cylinders (21, 22, 23, 24) to generate a braking force.
  • the cut valve 1710 provided in the backup flow path 1700 is switched to close, and the pressurized medium discharged from the integrated master cylinder 1200 is the first to fourth wheel cylinders 21, 22, 23, 24 ) is prevented from being transmitted to the side.
  • the dump valve 1810 provided in the dump flow path 1800 is also switched to closing. As the cut valve 1710 and the dump valve 1810 are switched to close, the hydraulic pressure provided from the hydraulic pressure supply device 1300 is prevented from leaking to the integrated master cylinder 1200 and the reservoir 1100 to perform quick braking. can
  • the first to fourth inlet valves 1511a, 1511b, 1521a, and 1521b maintain an open state, so that the hydraulic pressure provided from the hydraulic pressure supply device 1300 is reduced to the first to fourth wheel cylinders 21, 22, 23 and 24), and the first and second outlet valves 1522a and 1522b maintain a closed state to prevent the pressurized medium from leaking toward the reservoir 1100.
  • the cut valve 1710 is closed and the simulator valve 1250 is opened.
  • the second master chamber 1230a is closed, the simulator valve 1250 is opened, and the first master chamber 1220a and the reservoir 1100 communicate with each other. Therefore, as the driver steps on the brake pedal 10, the first master piston 1220 moves forward and displacement occurs, whereas the second master piston 1230 does not cause displacement, thereby compressing the pedal simulator 1240. , elastic restoring force by compression of the pedal simulator 1240 may be provided to the driver as a pedal feeling.
  • the pressurized medium accommodated in the first master chamber 1220a is discharged to the reservoir 1100 through the first reservoir flow path 1110 .
  • the hydraulic pressure auxiliary device 1600 does not intervene, and the first and second isolation valves 1651 and 1652 remain open to maintain the hydraulic pressure supply device (
  • the hydraulic pressure of the pressurized medium supplied from 1300 may be smoothly provided to the first to fourth wheel cylinders 21 , 22 , 23 and 24 .
  • FIG. 3 is a hydraulic circuit diagram illustrating a state in which the electronic brake system 1000 according to the first embodiment of the present invention releases the normal operation mode.
  • the electronic control unit operates the motor in the other direction based on the displacement information of the brake pedal 10 sensed by the pedal displacement sensor 11 .
  • the rotational force of the motor is transmitted to the hydraulic pressure providing unit by the power conversion unit, and the hydraulic piston 1320 of the hydraulic pressure providing unit is operated. Accordingly, negative pressure can be generated in the first pressure chamber 1330 or the second pressure chamber 1340 , and the pressurizing medium applied to the first to fourth wheel cylinders 201 , 22 , 23 and 24 is applied to the first pressure chamber. It is recovered to 1330 or the second pressure chamber 1340 to release the brake.
  • the first to fourth inlet valves 1511a, 1511b, 1521a, and 1521b are maintained in an open state, so that the pressurized medium provided to the first to fourth wheel cylinders 21, 22, 23, 24 is smoothly supplied. It may be recovered to the hydraulic pressure supply device 1300 through the hydraulic control unit 1400 .
  • the cut valve 1710 and the dump valve 1810 are closed, and the pressurized medium applied to the first to fourth wheel cylinders 21 , 22 , 23 , 24 is the integrated master cylinder 1200 or It can be completely recovered to the first pressure chamber 1330 or the second pressure chamber 1340 of the hydraulic pressure supply device 1300 without leaking to the reservoir 1100 .
  • first and second outlet valves 1522a and 1522b maintain a closed state, but when it is desired to more quickly remove the pressurized medium applied to the third and fourth wheel cylinders 23 and 24, the first and second outlets Valves 1522a and 1522b may be selectively opened.
  • the first master piston 1220 returns to its original position by the elastic restoring force of the first piston spring 1220b and the pedal simulator 1240 .
  • the volume of the first master chamber 1220a increases, and as the simulator valve 1250 is opened, The pressurized medium may be supplied to the first master chamber 1220a so that the inside of the first master chamber 1220a may be filled with the pressurized medium again.
  • the electronic brake system 1000 switches to the first fallback mode shown in FIGS. 4 and 5 when the hydraulic pressure supply device 1300 is in an inoperable state such as failure or leakage of pressurized medium. can do.
  • FIG. 4 is a hydraulic circuit diagram illustrating a state in which the first fallback mode is performed when the hydraulic pressure supply device 1300 of the electronic brake system 1000 is stopped according to the first embodiment of the present invention.
  • the electronic control unit switches to the first fallback mode when it is determined that the hydraulic pressure supply device 1300 is in an inoperable state due to a failure or the like.
  • the electronic control unit When the driver applies a pedal force to the brake pedal 10 in the first fallback mode, the electronic control unit operates the hydraulic pressure assisting device 1600 based on the displacement information of the pedal brake pedal 10 sensed by the pedal displacement sensor 11 . make it When entering the first fallback mode, the electronic control unit closes the first and second isolation valves 1651 and 1652 to operate the first and second wheel cylinders 21 and 22 with the hydraulic pressure supply device 1300 and hydraulically isolated.
  • the electronic control unit operates the motor 1610 of the hydraulic auxiliary device 1600 based on the displacement information of the pedal, and a pair of pumps 1620 can form the hydraulic pressure of the pressurized medium by the operation of the motor 1610. have.
  • the pressurized medium in which hydraulic pressure is formed by the pump 1620 may be transmitted to the first and second wheel cylinders 21 and 22 through the first and second auxiliary hydraulic passages 1631 and 1632, respectively, and at this time, the first and the first and second support valves 1631a and 1632a respectively provided in the second auxiliary hydraulic oil passages 1631 and 1632 are operated in an open state.
  • first and second discharge valves 1641a and 1642a provided in the first and second auxiliary dump passages 1641 and 1642, respectively, are controlled to be closed, so that the hydraulic pressure of the pressurized medium formed by the pump 1620 is reduced. It is possible to prevent leakage to the reservoir 1100 side.
  • the electronic control unit opens the dump valve 1810 to stably control the behavior of the vehicle in the first fallback mode, and transfers the pressurized medium applied to the third and fourth wheel cylinders 23 and 24 to the dump flow path ( 1800) through the reservoir 1100 may be discharged.
  • the pedal displacement sensor 11 is the brake pedal 10 .
  • the pedal force of It is possible to prevent the pressurized medium from being delivered from the 1610 and the pump 1620 to the first and second wheel cylinders 21 and 22 .
  • first and second discharge valves 1641a and 1642a provided in the first and second auxiliary dump passages 1641 and 1642, respectively, are switched to an open state, so that the first and second wheel cylinders 21, 22), the hydraulic pressure of the pressurized medium may be discharged toward the inlet end of the reservoir 1100 or the pump 1620 to release the braking of the first and second wheel cylinders 21 and 22.
  • the first and second isolation valves 1651 and 1652 remain closed to prevent the pressurized medium applied to the first and second wheel cylinders 21 and 22 from flowing into the hydraulic pressure supply device 1300 side. can be prevented
  • not only the hydraulic pressure supply device 1300 but also the hydraulic pressure auxiliary device 1600 is in an inoperable state such as failure or leakage of pressurized medium, as shown in FIGS. 6 and 7 . may be switched to the second fallback mode shown in FIG.
  • FIG. 6 is a hydraulic circuit diagram illustrating a state in which the second fallback mode is performed when the hydraulic pressure supply device 1300 and the hydraulic pressure auxiliary device 1600 of the electronic brake system 1000 according to the first embodiment of the present invention are stopped.
  • the electronic control unit switches to the second fallback mode.
  • each valve is controlled to be in an inoperative state.
  • the first master piston 1220 connected to the brake pedal 10 moves forward and displacement occurs. Since the cut valve 1710 is provided in an open state in the non-operational state, the pressurized medium accommodated in the first master chamber 1220a by the advance of the first master piston 1220 is the first hydraulic pressure along the backup flow path 1700 . It is transmitted to the first wheel cylinder 21 and the second wheel cylinder 22 of the circuit 1510 to implement braking.
  • the second master piston 1230 since the simulator valve 1250 is closed in the non-operational state, the second master piston 1230 also advances by the advancement of the first master piston 1220, and accordingly, the pressurized medium accommodated in the second master chamber 1230a. Also, it is transmitted to the first wheel cylinder 21 and the second wheel cylinder 22 of the first hydraulic circuit 1510 along the backup flow path 1700 to implement braking of the vehicle.
  • the hydraulic pressure of the pressurized medium delivered along the backup flow path 1700 in the second fallback mode is It can be stably transmitted toward the first and second wheel cylinders (21, 22).
  • the second master piston 1230 advances further and the front surface of the second master piston 1230 (with reference to FIG. 6 ) When the left end surface) is placed in front of the fifth hydraulic port 1280e, the second master chamber 1230a is sealed. Accordingly, the second master piston 1230 can no longer move forward, and the first master piston 1220 advances to compress the pedal simulator 1240 , and the elastic restoring force due to the compression of the pedal simulator 1240 is reduced. It may be provided to the driver as a pedal feeling.
  • FIG. 7 is a hydraulic circuit diagram illustrating a state in which the electronic brake system 1000 releases the second fallback mode according to the first embodiment of the present invention.
  • the driver releases the pedal force applied to the brake pedal 10 .
  • the first and second master pistons 1220 and 1230 are returned to their original positions by the elastic restoring force of the first and second piston springs 1220b and 1230b and the pedal simulator 1240 .
  • first and second master pistons 1220 and 1230 return to their original positions, negative pressure is formed in the first and second master chambers 1220a and 1230a, and the first and second wheel cylinders 21 by the negative pressure , 22) may be recovered to the first and second master chambers 1220a and 1230a along the backup flow path 1700, whereby the braking of the first and second wheel cylinders 21 and 22 is released.
  • FIG. 8 is a hydraulic circuit diagram showing an electromagnetic brake system 2000 according to a second embodiment of the present invention.
  • a reservoir 1100 that stores a pressurized medium such as brake oil therein and a reaction force according to the pedal effort of the brake pedal 10 are applied to the driver.
  • the electric signal of the driver's will to brake by the integrated master cylinder 2200 that pressurizes and discharges the pressurized medium such as brake oil accommodated inside and the pedal displacement sensor 11 that detects the displacement of the brake pedal 10
  • the hydraulic pressure supply device 1300 for generating hydraulic pressure of the pressurized medium through mechanical operation, the hydraulic pressure supplied from the hydraulic pressure supply device 1300 and the first to fourth wheel cylinders 21, 22, 23, 24.
  • the hydraulic control unit 1400 for controlling the delivered hydraulic pressure, the hydraulic pressure auxiliary device 2600 for auxiliaryly providing hydraulic pressure to the first and second wheel cylinders 21 and 22 when the hydraulic pressure supply device 1300 is inoperable, integrated type A backup flow path 2700 hydraulically connecting the master cylinder 2200 and the first and second wheel cylinders 21 and 22, the reservoir 1100 and the third and fourth wheel cylinders 23 and 24 hydraulically Based on the dump flow path 2800, which hydraulically connects the reservoir 1100 and the hydraulic pressure supply device 1300 to It includes an electronic control unit (ECU, not shown) for controlling the operation of each component element.
  • ECU electronice control unit
  • the integrated master cylinder 2200 When the driver applies a pedaling force to the brake pedal 10 for braking operation, the integrated master cylinder 2200 provides a reaction force to the driver to provide a stable pedal feeling and, at the same time, to the inside by the operation of the brake pedal 10 It is provided to pressurize and discharge the accommodated pressurizing medium.
  • the pressurized medium may be introduced and discharged through the first hydraulic port 2280a and the second hydraulic port 2280b.
  • the first hydraulic port 2280a is connected to a first reservoir flow path 1110 to be described later so that the pressurized medium flows from the reservoir 1100 to the first master chamber 2220a or the pressurized medium accommodated in the first master chamber 2220a. can be discharged to the reservoir 1100, the second hydraulic port 2280b is connected to an auxiliary reservoir flow path 1130 to be described later, and the pressurized medium can be introduced from the reservoir 1100 to the first master chamber 2220a.
  • the pressurized medium may be introduced and discharged through the third hydraulic port 2280c and the fourth hydraulic port 2280d.
  • the third hydraulic port 2280c is connected to a second reservoir flow path 2120 to be described later so that the pressurized medium accommodated in the reservoir 1100 may flow into the second master chamber 1230a.
  • the fourth hydraulic port 2280d is connected to a backup flow path 2700 to be described later so that the pressurized medium accommodated in the second master chamber 1230a can be discharged toward the backup flow path 2700 , and vice versa from the backup flow path 2700 .
  • a pressurized medium may be introduced into the second master chamber 1230a.
  • a pair of sealing members may be provided in front and rear of the third hydraulic port 2280c.
  • the pair of sealing members allow the flow of the pressurized medium flowing from the reservoir 1100 to the second master chamber 1230a through the second reservoir flow path 2120, but from the second master chamber 1230a to the second reservoir flow path.
  • the flow of the pressurized medium discharged to 2120 may be blocked.
  • the cut valve 2710 provided in the backup flow path 2700 to be described later is closed while the driver operates the brake pedal 10 in the normal operation mode. do.
  • the first master piston 1220 moves forward, but by the closing operation of the cut valve 2710 , the second master chamber 1230a is closed and the second master piston 1230 is closed. no displacement occurs.
  • the pressurized medium accommodated in the first master chamber 1220a flows into the reservoir 1100 along the first reservoir flow path 1110 .
  • the first master piston 1220 compresses the pedal simulator 1240 as the forward movement continues, and the elastic restoring force of the pedal simulator 1240 gives the pedal to the driver. It can be served as a persimmon.
  • the first and second master pistons 1220 and 1230 are generated by the elastic restoring force of the first and second piston springs 1220b and 1230b and the pedal simulator 1240 .
  • the pedal simulator 1240 may return to its original shape and position, and the first master chamber 1220a may be filled by supplying a pressurized medium from the reservoir 1100 through the first reservoir flow path 1110 .
  • first master chamber 1220a and the second master chamber 1230a is always filled with a pressurized medium, friction between the first master piston 1220 and the second master piston 1230 during pedal simulation operation This is minimized, so that the durability of the integrated master cylinder 2200 is improved, and the inflow of foreign substances from the outside can be blocked.
  • the reservoir 1100 may accommodate and store the pressurized medium therein.
  • the reservoir 1100 is connected to each component element such as an integrated master cylinder 2200, a hydraulic pressure supply device 1300 to be described later, hydraulic circuits 1510 and 1520, and a hydraulic pressure auxiliary device 2600 to supply a pressurized medium. or can be delivered.
  • the reservoir 1100 may be provided by being partitioned into a plurality of chambers by a partition wall 1105 .
  • the reservoir 1100 includes a plurality of reservoir chambers 1101 , 1102 , and 1103 , and the plurality of reservoir chambers 1101 , 1102 , and 1103 may be arranged side by side in a row. Specifically, the reservoir 1100 may be divided into a first reservoir chamber 1101 disposed in the central portion, a second reservoir chamber 1102 disposed on one side, and a third reservoir chamber 1103 disposed on the other side. .
  • the partition walls 1105 may be provided between adjacent reservoir chambers, and each partition wall 1105 may be provided with at least a portion of an upper end thereof open.
  • the adjacent reservoir chambers 1101 , 1102 , and 1103 communicate with each other so that the pressurized medium can move.
  • the pressurized medium may be transferred to the second reservoir chamber 1102 or the third reservoir chamber 1103 through the upper end of the partition wall 1105. have.
  • the first reservoir chamber 1101 may be connected to a dump control unit 1900 to be described later, and may be connected to the hydraulic pressure supply device 1300 via the dump control unit 1900 , and the second reservoir chamber 1102 is a first reservoir to be described later. It may be connected to the flow path 1110 and the auxiliary reservoir flow path 1130 to supply or receive a pressurized medium toward the first master chamber 1220a of the integrated master cylinder 2200 . Also, the second reservoir chamber 1102 may be connected to a dump flow path 2800 to be described later. The third reservoir chamber 1102 may be connected to a second reservoir flow path 2120 to be described later to supply or receive a pressurized medium toward the second master chamber 1230a of the integrated master cylinder 2200 .
  • the stable operation of the electronic brake system 2000 can be promoted.
  • the reservoir 1100 is formed as a single chamber and the capacity of the pressurized medium is insufficient, it is impossible to stably supply the pressurized medium not only to the hydraulic pressure supply device 1300 but also to the integrated master cylinder 2200 side.
  • the first reservoir chamber 1101 in which the reservoir 1100 is connected to the hydraulic pressure supply device 1300 side, the second reservoir chamber 1102 and the third reservoir chamber 1103 are connected to the integrated master cylinder 2200 side.
  • vehicle braking can be implemented by supplying the pressurized medium to another component element even when the pressurized medium cannot be supplied to any one component element.
  • reservoir 1100 is shown with the same reference numerals in the drawings, this is an example for better understanding of the invention, and the reservoir 1100 is provided as a single component or as a plurality of separate and independent components can
  • the reservoir flow path is provided to hydraulically connect the integrated master cylinder 2200 and the reservoir 1100 .
  • the reservoir flow path includes a first reservoir flow path 1110 connecting the first master chamber 1220a and the second reservoir chamber 1102 of the reservoir 1100 , and a third of the second master chamber 1230a and the reservoir 1100 .
  • a second reservoir flow path 2120 connecting the reservoir chamber 1103 may be included.
  • one end of the first reservoir flow path 1110 communicates with the first master chamber 1220a of the integrated master cylinder 2200, and the other end communicates with the second reservoir chamber 1102 of the reservoir 1100.
  • One end of the second reservoir flow path 2120 may communicate with the second master chamber 1230a of the integrated master cylinder 2200 , and the other end may communicate with the third reservoir chamber 1103 of the reservoir 1100 .
  • the auxiliary reservoir flow path 1130 connects the first master chamber 1220a and the second reservoir chamber 1102 of the reservoir 1100, and the flow of the pressurized medium from the reservoir 1100 to the first master chamber 1220a. can assist
  • the hydraulic control unit 1400 is provided between the hydraulic pressure supply device 1300 and the wheel cylinder, and the operation is controlled by the electronic control unit to adjust the hydraulic pressure transmitted to the wheel cylinders 21 , 22 , 23 , 24 .
  • the hydraulic control unit 1400 includes a first hydraulic circuit 2510 for controlling the flow of hydraulic pressure transmitted to the first and second wheel cylinders 21 and 22 among the four wheel cylinders 21, 22, 23, and 24. and a second hydraulic circuit 2520 for controlling the flow of hydraulic pressure transmitted to the third and fourth wheel cylinders 23 and 24, and from the integrated master cylinder 2200 and the hydraulic pressure supply device 1300 It includes multiple hydraulic flow paths and solenoid valves to control hydraulic pressure delivered to the wheel cylinders.
  • the first and second hydraulic circuits 2510 and 2520 have first to fourth inlet valves 1511a and 1511b for controlling the flow of the pressurized medium toward the first to fourth wheel cylinders 21, 22, 23, and 24, respectively. , 1521a, 1521b) may be included.
  • the first to fourth inlet valves 1511a, 1511b, 1521a, and 1521b are respectively disposed on the upstream sides of the first to fourth wheel cylinders 21, 22, 23 and 24, and are normally open and then electronically controlled. It may be provided as a solenoid valve of a normally open type that operates to close the valve when receiving an electrical signal from the unit.
  • the first and second hydraulic circuits 2510 and 2520 are first to fourth check valves 1513a, 1513b, and 1523a provided in parallel to the first to fourth inlet valves 1511a, 1511b, 1521a, and 1521b. , 1523b) may include.
  • the first to fourth check valves 1513a, 1513b, 1523a, 1523b are front and rear of the first to fourth inlet valves 1511a, 1511b, 1521a, 1521b on the first and second hydraulic circuits 2510 and 2520 may be provided in a bypass flow path connecting
  • the first to fourth check valves 1513a, 1513b, 1523a, and 1523b can quickly release the hydraulic pressure of the pressurized medium applied to each wheel cylinder, and the first to fourth inlet valves 1511a, 1511b, 1521a, 1521b ) does not operate normally, the hydraulic pressure of the pressurized medium applied to the wheel cylinder can be smoothly discharged.
  • the first and second hydraulic circuits 2510 and 2520 are first to fourth outlets for controlling the discharge of the pressurized medium to improve performance when the first to fourth wheel cylinders 21, 22, 23, and 24 are released from braking.
  • the first to fourth outlet valves 2512a, 2512b, 2522a, and 2522b sense the braking pressure of the first to fourth wheel cylinders 21, 22, 23, 24 and selectively when pressure reduction braking is required, such as in ABS dump mode.
  • the opened pressurized medium applied to the first to fourth wheel cylinders 21 , 22 , 23 and 24 may be discharged to the reservoir 1100 .
  • the first to fourth outlet valves 2512a, 2512b, 2522a, 2522b are normally closed solenoid valves that operate to open when receiving an electrical signal from the electronic control unit after being normally closed. can be provided.
  • the hydraulic auxiliary device 2600 is provided on the side of the third and fourth wheel cylinders 21 and 22 of the second hydraulic circuit 2520, and operates when the hydraulic pressure supply device 1300 is inoperable due to a failure, etc. It is possible to generate and provide hydraulic pressure necessary for braking the fourth wheel cylinders 23 and 24 .
  • a mode in which the hydraulic auxiliary device 2600 operates due to the inoperability of the hydraulic pressure supply device 1300 is referred to as a first fallback mode.
  • the hydraulic auxiliary device 2600 includes a first isolation valve 2651 for controlling the flow of the pressurized medium transferred from at least one of the integrated master cylinder 2200 and the hydraulic pressure supply device 1300 to the third wheel cylinder 23 and , a second isolation valve 2652 for controlling the flow of the pressurized medium transferred from at least one of the integrated master cylinder 2200 and the hydraulic pressure supply device 1300 to the fourth wheel cylinder 24, and pressurizing the pressurized medium
  • a pair of pumps 2620 a motor 2610 for driving the pair of pumps 2620 , and a first auxiliary hydraulic oil for transferring the pressurized medium pressurized by the pump 2620 to the third wheel cylinder 24 .
  • the furnace 2631, the second auxiliary hydraulic oil passage 2632 for transferring the pressurized medium pressurized by the pump 2620 to the fourth wheel cylinder 24, and the first auxiliary hydraulic oil passage 2631 are provided in the pressurized medium
  • a first auxiliary dump flow path 2641 for discharging It includes a first discharge valve (2641a) provided to control the flow of the pressurized medium, and a second discharge valve (2642a) provided in the second auxiliary dump flow path (2642) to control the flow of the pressurized medium.
  • the first and second isolation valves 2651 and 2652 allow hydraulic connection of the third and fourth wheel cylinders 23 and 24 with at least one of the integrated master cylinder 2200 and the hydraulic pressure supply device 1300, respectively. and is provided to block.
  • the first and second isolation valves 2651 and 2652 are the integrated master cylinder 2200 and the hydraulic pressure supply device 1300 and the third and fourth wheel cylinders 23 and 24 in the normal operation mode and the second fallback mode. Hydraulic connection is allowed, but in the first fallback mode in which the hydraulic auxiliary device 2600 operates, the hydraulic pressure of the integrated master cylinder 2200 and the hydraulic pressure supply device 1300 and the third and fourth wheel cylinders 23 and 24 is performed. You can block the connection.
  • the first isolation valve 2651 is provided between the third wheel cylinder 21 and the downstream side of the third inlet valve 1521a to allow and block the flow of the pressurized medium.
  • the first isolation valve 2651 may be provided as a normally open type solenoid valve that is normally open and operates to open when an electrical signal is received from the electronic control unit.
  • the second isolation valve 2652 is provided between the fourth wheel cylinder 24 and the downstream side of the fourth inlet valve 1522a to allow and block the flow of the pressurized medium.
  • the second isolation valve 2652 may be provided as a normally open type solenoid valve that is normally open and operates to open when an electrical signal is received from the electronic control unit.
  • the electronic control unit When it is determined that the electronic control unit is inoperable, such as a failure of the hydraulic pressure supply device 1300, it switches to the first fallback mode, closes the first and second isolation valves 2651 and 2652, and operates the motor 2610 .
  • the motor 2610 may be operated by receiving the driver's braking intention as an electrical signal from the pedal displacement sensor 11 that detects the displacement of the brake pedal 10 .
  • the motor 2610 may operate a pair of pumps 2620 by receiving power from a battery or the like.
  • the pair of pumps 2620 may pressurize the pressurizing medium according to the reciprocating movement of a piston (not shown) provided in the motor 2610 .
  • the pump 2620 receives the pressurized medium from the inflow-side passage connected to the reservoir 1100 and presses the pressurized medium to correspond to the hydraulic pressure level required for braking by the operation of the motor 2610 .
  • the pressurized medium in which hydraulic pressure is formed by one of the pumps 2620 of the pair of pumps 2620 is the third wheel cylinder 23 by the first auxiliary hydraulic oil passage 2631 provided as the discharge-side passage of the pump 2620 .
  • the first auxiliary hydraulic oil passage 2631 may have an inlet end connected to the discharge side of the pump 2620 , and an outlet end connected to the third wheel cylinder 23 , and a first auxiliary hydraulic oil passage 2631 .
  • a first support valve 2631a for controlling the flow of the pressurized medium transferred from the pump 2620 to the third wheel cylinder 23 is provided.
  • the first support valve 2631a may be provided as a normally closed type solenoid valve that is normally closed and operates to open the valve when receiving an electrical signal from the electronic control unit. When the electronic control unit is switched to the first fallback mode, the first support valve 2631a may be opened so that the hydraulic pressure of the pressurized medium discharged from the pump 2620 may be provided to the third wheel cylinder 23 .
  • the pressurized medium in which hydraulic pressure is formed by the other pump 2620 among the pair of pumps 2620 is the fourth wheel cylinder 24 by the second auxiliary hydraulic oil passage 2632 provided as the discharge side passage of the pump 2620 .
  • the second auxiliary hydraulic oil passage 2632 may have an inlet end connected to the discharge side of the pump 2620 , and an outlet end connected to the fourth wheel cylinder 24 , and a second auxiliary hydraulic oil passage 2632 .
  • a second support valve 2632a for controlling the flow of the pressurized medium transferred from the pump 2620 to the fourth wheel cylinder 24 is provided.
  • the second support valve 2632a is a normally closed solenoid valve that operates to open when receiving an electrical signal from the electronic control unit after being normally closed. can be provided.
  • the second support valve 2632a may be opened so that the hydraulic pressure of the pressurized medium discharged from the pump 2620 may be provided to the fourth wheel cylinder 24 .
  • the pressurized medium applied to the third wheel cylinder 23 may be discharged through the first auxiliary dump passage 2641 .
  • the first auxiliary dump flow passage 2641 has one end connected to the third wheel cylinder 23 side or the downstream side of the first support valve 2631a of the first auxiliary hydraulic oil passage 2631, and the other end is connected to the reservoir ( It may be directly connected to 1100 or connected to the inlet side of the pump 2620 .
  • a first discharge valve 2641a for controlling the flow of the pressurized medium discharged from the third wheel cylinder 23 is provided in the first auxiliary dump passage 2641 .
  • the first discharge valve 2641a may be provided as a normally closed type solenoid valve that is normally closed and operates to open the valve when receiving an electrical signal from the electronic control unit.
  • the pressurized medium applied to the fourth wheel cylinder 24 may be discharged through the second auxiliary dump passage 2642 .
  • the second auxiliary dump flow path 2642 has one end connected to the fourth wheel cylinder 24 side or to the downstream side of the second support valve 2632a of the second auxiliary hydraulic flow path 2632, and the other end is connected to the reservoir ( It may be directly connected to 1100 or connected to the inlet side of the pump 2620 .
  • a second discharge valve 2642a for controlling the flow of the pressurized medium discharged from the fourth wheel cylinder 24 is provided in the second auxiliary dump passage 2642 .
  • the second discharge valve 2642a is a normally closed type solenoid valve that, like the first discharge valve 2641a, is normally closed and operates to open the valve when receiving an electrical signal from the electronic control unit. can be provided.
  • the electronic brake system 2000 directly transfers the pressurized medium discharged from the master cylinder 1100 to the second hydraulic circuit ( 2520) to implement braking of the third and fourth wheel cylinders 23 and 24.
  • a mode in which the hydraulic pressure of the master cylinder 1100 is provided to the wheel cylinders to perform braking due to the inoperability of the hydraulic pressure supply device 1300 and the hydraulic pressure auxiliary device 2600 is referred to as a second fallback mode.
  • the backup flow path 2700 is provided to connect the second master chamber 1230a and the second hydraulic circuit 2520 of the integrated master cylinder 2200 .
  • the backup flow path 2700 may have one end connected to the second master chamber 1230a and the other end connected to the second hydraulic circuit 2520 .
  • a cut valve 2710 for controlling the flow of the pressurized medium in both directions may be provided in the backup flow path 2700 .
  • the cut valve 2710 may be provided as a normal open type solenoid valve that is normally open and operates to close when a closing signal is received from the electronic control unit.
  • the cut valve 2710 is controlled to be closed, so that the pressurized medium accommodated in the second master chamber 1230a is delivered to the backup flow path 2700 despite the pressure of the brake pedal 10 .
  • the pressurized medium of the first master chamber 1220a is transferred to the reservoir 1100 along the first reservoir flow path 1110 , and the second master chamber 1230a is sealed. Accordingly, displacement of the second master piston 1230 does not occur, and the first master piston 1220 advances and compresses the pedal simulator 1240, so that the elastic restoring force of the pedal simulator 1240 is provided to the driver as a pedal feeling. do.
  • the cut valve 2710 is controlled to be closed, so that the hydraulic pressure provided from the hydraulic pressure supply device 1300 does not leak toward the integrated master cylinder 2200 and the wheel cylinders 21, 22, 23, 24 can be supplied stably toward
  • the cut valve 2710 is placed in an open state, so that the second master chamber 1230a of the integrated master cylinder 2200 is ) is supplied to the third and fourth wheel cylinders 23 and 24 through the backup flow path 2700 to implement braking.
  • the dump flow path 2800 has one end connected to the first reservoir chamber 1101 of the reservoir 1100 , and the other end of the first and second inlet valves 1511a and 1511b on the first hydraulic circuit 2510 . It may be connected to the front end or the upstream side, and the dump valve 2810 for controlling the flow of the pressurized medium may be provided in the dump flow path 2800 .
  • the dump valve 2810 may be provided as a normal open type solenoid valve that is normally open and operates to close when a closing signal is received from the electronic control unit.
  • the dump valve 2810 In the normal operation mode, the dump valve 2810 is controlled to be closed, so that the hydraulic pressure provided from the hydraulic pressure supply device 1300 does not leak toward the reservoir 1100 and passes through the first hydraulic circuit 2510 to the first and second It can be supplied to the wheel cylinders (21, 22). However, when entering the first fallback mode or the second fallback mode, the dump valve 2810 is switched to an open state, thereby discharging the pressurized medium applied to the first and second wheel cylinders 21 and 22 to the reservoir 1100 . This makes it possible to stably control the behavior of the vehicle.
  • the electronic brake system 2000 further includes a plurality of pressure sensors P arranged in various flow paths to sense the hydraulic pressure of the pressurized medium.
  • the pressure sensor P is illustrated as being disposed on the second master chamber 1230a , the second hydraulic circuit 2520 , and the hydraulic auxiliary device 2600 , respectively, but is not limited thereto, and various positions Provided in the case of sensing the hydraulic pressure of the pressurized medium.
  • the operation of the electronic brake system 2000 according to the second embodiment of the present invention includes a normal operation mode in which various devices and valves operate normally without failure or abnormality, and a hydraulic pressure auxiliary device (The first fallback mode in which the 2600 intervenes and the second fallback mode in which both the hydraulic pressure supply device 1300 and the hydraulic pressure auxiliary device 2600 are in an inoperable state may be performed.
  • FIG. 9 is a hydraulic circuit diagram illustrating a state in which a normal operation mode of the electronic brake system 2000 according to the second embodiment of the present invention is performed.
  • the electronic control unit supplies hydraulic pressure based on the displacement information of the brake pedal 10 sensed by the pedal displacement sensor 11 . Operate the motor of device 1300 in one direction. The rotational force of the motor is transmitted to the hydraulic pressure providing unit by the power conversion unit, and the hydraulic piston 1320 of the hydraulic pressure providing unit operates to generate hydraulic pressure in the first pressure chamber 1330 or the second pressure chamber 1340 .
  • the hydraulic pressure generated in the first pressure chamber 1330 or the second pressure chamber 1340 passes through the hydraulic control unit 1400, the first hydraulic circuit 2510, and the second hydraulic circuit 2520, respectively. It is transmitted to the four wheel cylinders (21, 22, 23, 24) to generate a braking force.
  • the cut valve 2710 provided in the backup flow path 2700 is switched to be closed, and the pressurized medium discharged from the integrated master cylinder 2200 is the first to fourth wheel cylinders 21, 22, 23, 24 ) is prevented from being transmitted to the side.
  • the dump valve 2810 provided in the dump passage 2800 is also switched to closing. As the cut valve 2710 and the dump valve 2810 are switched to close, the hydraulic pressure provided from the hydraulic pressure supply device 1300 is prevented from leaking to the integrated master cylinder 2200 and the reservoir 1100 to perform quick braking. can
  • the first to fourth inlet valves 1511a, 1511b, 1521a, and 1521b maintain an open state, so that the hydraulic pressure provided from the hydraulic pressure supply device 1300 is reduced to the first to fourth wheel cylinders 21, 22, 23 and 24), and the first to fourth outlet valves 2512a, 2512b, 2522a, and 2522b maintain a closed state to prevent the pressurized medium from leaking toward the reservoir 1100.
  • the cut valve 2710 is closed, the second master chamber 1230a is sealed, and the first master chamber 1220a and the reservoir 1100 are The first reservoir passage 1110 communicates with each other. Therefore, as the driver steps on the brake pedal 10, the first master piston 1220 moves forward and displacement occurs, whereas the second master piston 1230 does not cause displacement, thereby compressing the pedal simulator 1240. , elastic restoring force by compression of the pedal simulator 1240 may be provided to the driver as a pedal feeling. At this time, the pressurized medium accommodated in the first master chamber 1220a is discharged to the reservoir 1100 through the first reservoir flow path 1110 .
  • the hydraulic pressure auxiliary device 2600 does not intervene, and the first and second isolation valves 2651 and 2652 remain open to maintain the hydraulic pressure supply device (
  • the hydraulic pressure of the pressurized medium supplied from 1300 may be smoothly provided to the first to fourth wheel cylinders 21 , 22 , 23 and 24 .
  • FIG. 10 is a hydraulic circuit diagram illustrating a state in which the electronic brake system 2000 releases the normal operation mode according to the second embodiment of the present invention.
  • the electronic control unit operates the motor in the other direction based on the displacement information of the brake pedal 10 sensed by the pedal displacement sensor 11 .
  • the rotational force of the motor is transmitted to the hydraulic pressure providing unit by the power conversion unit, and the hydraulic piston 1320 of the hydraulic pressure providing unit is operated. Accordingly, negative pressure can be generated in the first pressure chamber 1330 or the second pressure chamber 1340 , and the pressurizing medium applied to the first to fourth wheel cylinders 201 , 22 , 23 and 24 is applied to the first pressure chamber. It is recovered to 1330 or the second pressure chamber 1340 to release the brake.
  • the first to fourth inlet valves 1511a, 1511b, 1521a, and 1521b are maintained in an open state, so that the pressurized medium provided to the first to fourth wheel cylinders 21, 22, 23, 24 is smoothly supplied. It may be recovered to the hydraulic pressure supply device 1300 through the hydraulic control unit 1400 .
  • the cut valve 2710 and the dump valve 2810 are closed, and the pressurized medium applied to the first to fourth wheel cylinders 21, 22, 23, 24 is the integrated master cylinder 2200 or It can be completely recovered to the first pressure chamber 1330 or the second pressure chamber 1340 of the hydraulic pressure supply device 1300 without leaking to the reservoir 1100 .
  • first to fourth outlet valves 2512a, 2512b, 2522a, 2522b are maintained in a closed state, but in order to more quickly remove the pressurized medium applied to the first to fourth wheel cylinders 21, 22, 23 and 24.
  • some of the first to fourth wheel cylinders 21 , 22 , 23 , and 24 may be selectively opened.
  • the first master piston 1220 returns to its original position by the elastic restoring force of the first piston spring 1220b and the pedal simulator 1240 .
  • the volume of the first master chamber 1220a increases, and the pressurized medium from the reservoir 1100 to the first master chamber 1220a through the first reservoir flow path 2710 is supplied and the inside of the first master chamber 1220a may be filled with a pressurized medium again.
  • the electronic brake system 2000 switches to the first fallback mode shown in FIGS. 11 and 12 when the hydraulic pressure supply device 1300 is in an inoperable state such as a failure or leakage of pressurized medium. can do.
  • FIG. 11 is a hydraulic circuit diagram illustrating a state in which the first fallback mode is performed when the hydraulic pressure supply device 1300 of the electronic brake system 2000 according to the second embodiment of the present invention is stopped.
  • the electronic control unit switches to the first fallback mode when it is determined that the hydraulic pressure supply device 1300 is in an inoperable state due to a failure or the like.
  • the electronic control unit In the first fallback mode, when the driver applies a pressure to the brake pedal 10 , the electronic control unit operates the hydraulic pressure assisting device 2600 based on the displacement information of the pedal brake pedal 10 detected by the pedal displacement sensor 11 . make it When entering the first fallback mode, the electronic control unit closes the first isolation valve 2651 and the second isolation valve 2652 to operate the third and fourth wheel cylinders 23 and 24 with the hydraulic pressure supply device 1300. hydraulically isolated.
  • the electronic control unit operates the motor 2610 of the hydraulic auxiliary device 2600 based on the displacement information of the pedal, and a pair of pumps 2620 can form the hydraulic pressure of the pressurized medium by the operation of the motor 2610. have.
  • the pressurized medium in which hydraulic pressure is formed by the pump 2620 may be transmitted to the third and fourth wheel cylinders 23 and 24 through the first and second auxiliary hydraulic passages 2631 and 2632, respectively, and at this time, the first and the first and second support valves 2631a and 2632a respectively provided in the second auxiliary hydraulic oil passages 2631 and 2632 are operated in an open state.
  • first and second discharge valves 2641a and 2642a provided in the first and second auxiliary dump passages 2641 and 2642, respectively, are controlled to be closed, so that the hydraulic pressure of the pressurized medium formed by the pump 2620 is reduced. It is possible to prevent leakage to the reservoir 1100 side.
  • the electronic control unit opens the dump valve 2810 to stably control the behavior of the vehicle in the first fallback mode, and transfers the pressurized medium applied to the first and second wheel cylinders 21 and 22 to the dump flow path ( 2800) through the reservoir 1100 may be discharged.
  • the pedal displacement sensor 11 is the brake pedal 10 .
  • the pedal force of It is possible to prevent the pressurized medium from being transferred from the 2610 and the pump 2620 to the third and fourth wheel cylinders 23 and 24 .
  • first and second discharge valves 2641a and 2642a provided in the first and second auxiliary dump passages 2641 and 1642, respectively, are switched to an open state, so that the first and second wheel cylinders 21, 22), the hydraulic pressure of the pressurized medium may be discharged toward the inlet end of the reservoir 1100 or the pump 2620 to release the braking of the first and second wheel cylinders 21 and 22.
  • first and second isolation valves 2651 and 2652 remain closed to prevent the pressurized medium applied to the first and second wheel cylinders 21 and 22 from flowing into the hydraulic pressure supply device 1300 side. can be prevented
  • FIGS. 13 and 14 may be switched to the second fallback mode shown in FIG.
  • FIG. 13 is a hydraulic circuit diagram illustrating a state in which the second fallback mode is performed when the hydraulic pressure supply device 1300 and the hydraulic pressure auxiliary device 2600 of the electronic brake system 2000 according to the second embodiment of the present invention are stopped.
  • the electronic control unit switches to the second fallback mode.
  • each valve is controlled to be in an inoperative state.
  • the first master piston 1220 connected to the brake pedal 10 moves forward and displacement occurs. Since the cut valve 2710 is provided in an open state in the non-operational state, the pressurized medium accommodated in the second master chamber 1220a by the advance of the first master piston 1220 and the second master piston 1230 is a backup flow path. It is transmitted to the third wheel cylinder 23 and the fourth wheel cylinder 24 of the second hydraulic circuit 2510 along 2700 to implement braking.
  • the hydraulic pressure of the pressurized medium delivered along the backup flow path 2700 in the second fallback mode is It can be stably transmitted toward the third and fourth wheel cylinders 23 and 24 .
  • the dump valve 2810 is placed in an open state, and the pressurized medium applied to the first and second wheel cylinders 21 and 22 is discharged to the reservoir 1100 through the dump passage 2800 . .
  • FIG. 14 is a hydraulic circuit diagram illustrating a state in which the electronic brake system 2000 releases the second fallback mode according to the second embodiment of the present invention.
  • the driver releases the pedal force applied to the brake pedal 10 .
  • the first and second master pistons 1220 and 1230 are returned to their original positions by the elastic restoring force of the first and second piston springs 1220b and 1230b and the pedal simulator 1240 .
  • first and second master pistons 1220 and 1230 return to their original positions, negative pressure is formed in the first and second master chambers 1220a and 1230a, and the third and fourth wheel cylinders 23 by the negative pressure , 24) may be recovered to the second master chamber 1230a along the backup flow path 2700, thereby releasing the braking of the third and fourth wheel cylinders 21 and 22.

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Abstract

전자식 브레이크 시스템 및 이의 작동방법이 개시된다. 본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템은 리저버, 브레이크 페달과 연결되는 마스터 피스톤과, 마스터 피스톤의 변위에 의해 체적이 가변되는 마스터 챔버와, 마스터 피스톤의 변위에 따라 압축 및 팽창되는 페달 시뮬레이터를 구비하는 통합형 마스터 실린더, 브레이크 페달의 변위에 대응하여 출력되는 전기적 신호에 의해 유압피스톤을 작동하여 액압을 발생시키는 액압 공급장치, 제1 유압서킷과 제2 유압서킷을 포함하는 유압 제어유닛, 액압 공급장치의 작동 불능 시 작동하여 제1 내지 제4 휠 실린더 중 어느 두 개의 휠 실린더로 액압을 보조적으로 제공하는 액압 보조장치, 액압 보조장치에 의해 액압을 제공받는 두 개의 휠 실린더와 마스터 챔버를 연결하는 백업유로, 제1 내지 제4 휠 실린더 중 다른 두 개의 휠 실린더와 리저버를 연결하는 덤프유로를 포함하여 제공될 수 있다.

Description

전자식 브레이크 시스템 및 이의 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 전달받고, 이에 근거하여 액압 공급장치를 작동시켜 제동에 필요한 액압을 휠 실린더로 공급하는 전자식 브레이크 시스템이 널리 보급되고 있다.
이와 같은 전자식 브레이크 시스템은 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 시스템은 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 시스템은 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 시스템의 비정상 작동모드에서는 운전자가 브레이크 페달에 답력을 가함에 따라 제동에 필요한 액압을 곧바로 형성하고, 이를 휠 실린더로 직접 전달될 수 있어야 한다.
본 실시 예는 다양한 운용상황에서도 제동을 효과적으로 구현할 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 다양한 운용상황에서도 운전자에게 안정적인 페달감을 제공할 수 있는 전자식 브레이크 시스템 및 작동방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 가압매체가 저장되는 리저버, 브레이크 페달과 연결되는 마스터 피스톤과, 상기 마스터 피스톤의 변위에 의해 체적이 가변되는 마스터 챔버와, 상기 마스터 피스톤의 변위에 따라 압축 및 팽창되는 페달 시뮬레이터를 구비하는 통합형 마스터 실린더, 상기 브레이크 페달의 변위에 대응하여 출력되는 전기적 신호에 의해 유압피스톤을 작동하여 액압을 발생시키는 액압 공급장치, 제1 휠 실린더 및 제2 휠 실린더로 전달되는 액압을 제어하는 제1 유압서킷과, 제3 휠 실린더 및 제4 휠 실린더로 전달되는 액압을 제어하는 제2 유압서킷을 포함하는 유압 제어유닛, 상기 액압 공급장치의 작동 불능 시 작동하여 상기 제1 내지 제4 휠 실린더 중 어느 두 개의 휠 실린더로 액압을 보조적으로 제공하는 액압 보조장치, 상기 액압 보조장치에 의해 액압을 제공받는 상기 두 개의 휠 실린더와 상기 마스터 챔버를 연결하는 백업유로, 상기 제1 내지 제4 휠 실린더 중 다른 두 개의 휠 실린더와 상기 리저버를 연결하는 덤프유로를 포함하여 제공될 수 있다.
상기 통합형 마스터 실린더는 상기 브레이크 페달과 연결되는 제1 마스터 피스톤과, 상기 제1 마스터 피스톤의 변위에 의해 체적이 가변되는 제1 마스터 챔버와, 상기 제1 마스터 피스톤의 변위 또는 상기 제1 마스터 챔버의 액압에 의해 변위 가능하게 마련되는 제2 마스터 피스톤과, 상기 제2 마스터 피스톤의 변위에 의해 체적이 가변되는 제2 마스터 챔버를 포함하고, 상기 페달 시뮬레이터는 상기 제1 마스터 피스톤과 상기 제2 마스터 피스톤 사이에 마련될 수 있다.
상기 액압 보조장치는 상기 제1 및 제2 휠 실린더와 상기 제1 유압서킷 사이에 마련되고, 상기 액압 보조장치는 상기 통합형 마스터 실린더 및 상기 액압 공급장치로부터 상기 제1 휠 실린더 및 상기 제2 휠 실린더로 전달되는 가압매체의 흐름을 각각 허용 및 차단하는 제1 격리밸브 및 제2 격리밸브와, 가압매체를 가압하는 펌프와, 상기 펌프를 구동시키는 모터와, 상기 펌프에 의해 가압된 가압매체를 상기 제1 휠 실린더로 전달하는 제1 보조 유압유로와, 상기 펌프에 의해 가압된 가압매체를 상기 제2 휠 실린더로 전달하는 제2 보조 유압유로를 포함하여 제공될 수 있다.
상기 액압 보조장치는 상기 제1 휠 실린더에 가해진 가압매체를 배출하는 제1 보조 덤프유로와, 상기 제2 휠 실린더에 가해진 가압매체를 배출하는 제2 보조 덤프유로를 더 포함하여 제공될 수 있다.
상기 액압 보조장치는 상기 제1 보조 유압유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제1 지원밸브와, 상기 제2 보조 유압유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제2 지원밸브와, 상기 제1 보조 덤프유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제1 배출밸브와, 상기 제2 보조 덤프유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제2 배출밸브를 더 포함하여 제공될 수 있다.
상기 제1 유압서킷은 상기 제1 휠 실린더 및 상기 제2 휠 실린더로 공급되는 가압매체의 흐름을 각각 제어하는 제1 인렛밸브 및 제2 인렛밸브를 포함하고, 상기 백업유로는 일단이 상기 제1 및 제2 마스터 챔버에 연결되고, 타단이 상기 제1 및 제2 인렛밸브의 하류 측에 연결될 수 있다.
상기 제2 유압서킷은 상기 제3 휠 실린더 및 상기 제4 휠 실린더로 공급되는 가압매체의 흐름을 각각 제어하는 제3 인렛밸브 및 제4 인렛밸브를 포함하고, 상기 덤프유로는 일단이 상기 리저버에 연결되고, 타단이 상기 제3 및 제4 인렛밸브의 상류 측에 연결될 수 있다.
상기 백업유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 적어도 하나의 컷밸브 및 상기 덤프유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 덤프밸브를 더 포함하여 제공될 수 있다.
상기 리저버와 상기 제1 마스터 챔버를 연결하는 제1 리저버 유로 및 상기 제1 리저버 유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 시뮬레이터 밸브를 더 포함하여 제공될 수 있다.
상기 제1 리저버 유로 상에서 상기 시뮬레이터 밸브에 대해 병렬로 마련되되, 상기 리저버로부터 상기 제1 마스터 챔버로의 가압매체 흐름만을 허용하는 시뮬레이터 체크밸브를 더 포함하여 제공될 수 있다.
상기 액압 보조장치는 상기 제3 및 제4 휠 실린더와 상기 제2 유압서킷 사이에 마련되고, 상기 액압 보조장치는 상기 통합형 마스터 실린더 및 상기 액압 공급장치로부터 상기 제3 휠 실린더 및 상기 제4 휠 실린더로 전달되는 가압매체의 흐름을 각각 허용 및 차단하는 제1 격리밸브 및 제2 격리밸브와, 가압매체를 가압하는 펌프와, 상기 펌프를 구동시키는 모터와, 상기 펌프에 의해 가압된 가압매체를 상기 제3 휠 실린더로 전달하는 제1 보조 유압유로와, 상기 펌프에 의해 가압된 가압매체를 상기 제4 휠 실린더로 전달하는 제2 보조 유압유로를 포함하여 제공될 수 있다.
상기 액압 보조장치는 상기 제3 휠 실린더에 가해진 가압매체를 배출하는 제1 보조 덤프유로와, 상기 제4 휠 실린더에 가해진 가압매체를 배출하는 제2 보조 덤프유로를 더 포함하여 제공될 수 있다.
상기 액압 보조장치는 상기 제1 보조 유압유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제1 지원밸브와, 상기 제2 보조 유압유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제2 지원밸브와, 상기 제1 보조 덤프유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제1 배출밸브와, 상기 제2 보조 덤프유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제2 배출밸브를 더 포함하여 제공될 수 있다.
상기 제1 유압서킷은 상기 제1 휠 실린더 및 상기 제2 휠 실린더로 공급되는 가압매체의 흐름을 각각 제어하는 제1 인렛밸브 및 제2 인렛밸브를 포함하고, 상기 제2 유압서킷은 상기 제3 휠 실린더 및 상기 제4 휠 실린더로 공급되는 가압매체의 흐름을 각각 제어하는 제3 인렛밸브 및 제4 인렛밸브를 포함하며, 상기 백업유로는 일단이 상기 제2 마스터 챔버에 연결되고, 타단이 상기 제3 및 제4 인렛밸브의 상류 측에 연결되어 제공될 수 있다.
상기 덤프유로는 일단이 리저버에 연결되고, 타단이 상기 제1 및 제2 인렛밸브의 상류 측에 연결될 수 있다.
상기 백업유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 컷밸브 및 상기 덤프유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 덤프밸브를 더 포함하여 제공될 수 있다.
상기 액압 공급장치에 의해 발생된 액압을 상기 제1 내지 제4 휠 실린더로 제공하는 정상 작동모드와, 상기 액압 공급장치의 작동 불능 시 상기 액압 보조장치에 의해 발생된 액압을 상기 제1 및 제2 휠 실린더로 제공하는 제1 폴백모드와, 상기 액압 공급장치와 상기 액압 보조장치의 작동 불능 시 상기 제1 및 제2 마스터 챔버의 가압매체를 상기 제1 및 제2 휠 실린더로 제공하는 제2 폴백모드를 포함하여 제공될 수 있다.
상기 제1 폴백모드 시, 상기 제1 및 제2 격리밸브는 폐쇄되고, 상기 제1 및 제2 지원밸브는 개방하되 상기 제1 및 제2 배출밸브는 폐쇄되며, 상기 펌프에 의해 가압된 가압매체는 상기 제1 및 제2 보조 유압유로를 거쳐 상기 제1 및 제2 휠 실린더로 각각 제공될 수 있다.
상기 액압 공급장치에 의해 발생된 액압을 상기 제1 내지 제4 휠 실린더로 제공하는 정상 작동모드와, 상기 액압 공급장치의 작동 불능 시 상기 액압 보조장치에 의해 발생된 액압을 상기 제3 및 제4 휠 실린더로 제공하는 제1 폴백모드와, 상기 액압 공급장치와 상기 액압 보조장치의 작동 불능 시 상기 제2 마스터 챔버의 가압매체를 상기 제3 및 제4 휠 실린더로 제공하는 제2 폴백모드를 포함하여 제공될 수 있다.
상기 제1 폴백모드 시, 상기 제1 및 제2 격리밸브는 폐쇄되고, 상기 제1 및 제2 지원밸브는 개방하되 상기 제1 및 제2 배출밸브는 폐쇄되며, 상기 펌프에 의해 가압된 가압매체는 상기 제1 및 제2 보조 유압유로를 거쳐 상기 제3 및 제4 휠 실린더로 각각 제공될 수 있다.
본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템 및 작동방법은 차량의 다양한 운용상황에서 제동을 안정적이고 효과적으로 구현할 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 시에도 제동압력을 안정적으로 제공할 수 있다.
본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템 및 작동방법은 다양한 운용상황에서도 운전자에게 안정적인 페달감을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템을 나타내는 유압회로도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템이 정상 작동모드를 수행하는 상태를 나타내는 유압회로도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템이 정상 작동모드를 해제하는 상태를 나타내는 유압회로도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템이 제1 폴백모드를 수행하는 상태를 나타내는 유압회로도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템이 제1 폴백모드를 해제하는 상태를 나타내는 유압회로도이다.
도 6는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템의 액압 공급장치 및 액압 보조장치 정지 시, 제2 폴백모드를 수행하는 상태를 나타내는 유압회로도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템이 제2 폴백모드를 해제하는 상태를 나타내는 유압회로도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템을 나타내는 유압회로도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템이 정상 작동모드를 수행하는 상태를 나타내는 유압회로도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템이 정상 작동모드를 해제하는 상태를 나타내는 유압회로도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템이 제1 폴백모드를 수행하는 상태를 나타내는 유압회로도이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템이 제1 폴백모드를 해제하는 상태를 나타내는 유압회로도이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템의 액압 공급장치 및 액압 보조장치 정지 시, 제2 폴백모드를 수행하는 상태를 나타내는 유압회로도이다.
도 14는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템이 제2 폴백모드를 해제하는 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 발명의 제1 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1000)을 나타내는 유압회로도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1000)은 내부에 브레이크 오일 등의 가압매체를 저장하는 리저버(1100), 브레이크 페달(10)의 답력에 따른 반력을 운전자에게 제공함과 동시에 내측에 수용된 브레이크 오일 등의 가압매체를 가압 및 토출하는 통합형 마스터 실린더(1200), 브레이크 페달(10)의 변위를 감지하는 페달 변위센서(11)에 의해 운전자의 제동의지를 전기적 신호로 전달받아 기계적인 작동을 통해 가압매체의 액압을 발생시키는 액압 공급장치(1300), 액압 공급장치(1300)에서 제공되는 액압과 제1 내지 제4 휠 실린더(21, 22, 23, 24)로 전달되는 액압을 제어하는 유압 제어유닛(1400), 액압 공급장치(1300)의 작동 불능 시 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22)로 액압을 보조적으로 제공하는 액압 보조장치(1600), 통합형 마스터 실린더(1200)와 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22)를 유압적으로 연결하는 백업유로(1700), 리저버(1100)와 제3 및 제4 휠 실린더(23, 24)를 유압적으로 연결하는 덤프유로(1800), 리저버(1100)와 액압 공급장치(1300)를 유압적으로 연결하되 이들 사이의 가압매체 흐름을 제어하는 덤프제어부(1900), 액압 정보 및 페달 변위 정보에 근거하여 각 부품요소의 작동을 제어하는 전자제어유닛(ECU, 미도시)를 포함한다.
통합형 마스터 실린더(1200)는 운전자가 제동 작동을 위해 브레이크 페달(10)에 답력을 가할 경우, 이에 대한 반력을 운전자에게 제공하여 안정적인 페달감을 제공함과 동시에, 브레이크 페달(10)의 작동에 의해 내측에 수용된 가압매체를 가압 및 토출하도록 마련된다.
통합형 마스터 실린더(1200)는 운전자에게 페달감을 제공하는 시뮬레이션부와, 브레이크 페달의 답력에 의해 내측에 수용된 가압매체를 가압 및 토출하는 마스터 실린더부가 하나의 실린더바디(1210) 내에서 동축 상에 배치될 수 있다.
구체적으로, 통합형 마스터 실린더(1200)는 내측에 챔버를 형성하는 실린더바디(1210)와, 브레이크 페달(10)이 연결되는 실린더바디(1210)의 입구 측에 형성되는 제1 마스터 챔버(1220a)와, 제1 마스터 챔버(1220a)에 마련되고 브레이크 페달(10)과 연결되어 브레이크 페달(10)의 작동에 의해 변위 가능하게 마련되는 제1 마스터 피스톤(1220)과, 실린더바디(1210) 상에서 상기 제1 마스터 챔버(1220a)보다 내측 또는 전방 측(도 1을 기준으로 좌측)에 형성되는 제2 마스터 챔버(1230a)와, 제2 마스터 챔버(1230a)에 마련되고 제1 마스터 피스톤(1220)의 변위 또는 제1 마스터 챔버(1220a)에 수용된 가압매체의 액압에 의해 변위 가능하게 마련되는 제2 마스터 피스톤(1230)과, 제1 마스터 피스톤(1220)과 제2 마스터 피스톤(1230) 사이에 배치되어 압축 시 발생하는 탄성 복원력을 통해 페달감을 제공하는 페달 시뮬레이터(1240)를 포함할 수 있다.
제1 마스터 챔버(1220a)와 제2 마스터 챔버(1230a)는 통합형 마스터 실린더(1200)의 실린더바디(1210) 상에서 브레이크 페달(10) 측(도 1을 기준으로 우측)으로부터 내측(도 1을 기준으로 좌측)으로 순차적으로 형성될 수 있다. 또한 제1 마스터 피스톤(1220)과 제2 마스터 피스톤(1230)은 각각 제1 마스터 챔버(1220a)와 제2 마스터 챔버(1230a)에 각각 마련되어 전진 및 후진 이동에 따라 각 챔버에 수용된 가압매체에 액압을 형성하거나 부압을 형성할 수 있다.
실린더바디(1210)는 내측에 제1 마스터 챔버(1220a)가 형성되되 상대적으로 내경이 크게 형성되는 대경부(1211)와, 내측에 제2 마스터 챔버(1230a)가 형성되되 대경부(1211) 보다 상대적으로 내경이 작게 형성되는 소경부(1212)를 포함할 수 있다. 실린더바디(1210)의 대경부(1211)와 소경부(1212)는 일체로 형성될 수 있다.
제1 마스터 챔버(1220a)는 실린더바디(1210)의 입구 측 또는 후방 측(도 1을 기준으로 우측)인 대경부(1211)의 내측에 형성될 수 있으며, 제1 마스터 챔버(1220a)에는 인풋로드(12)를 매개로 브레이크 페달(10)과 연결되는 제1 마스터 피스톤(1220)이 왕복 이동 가능하게 수용될 수 있다.
제1 마스터 챔버(1220a)는 제1 유압포트(1280a)와, 제2 유압포트(1280b) 및 제3 유압포트(1280c)를 통해 가압매체가 유입 및 토출될 수 있다. 제1 유압포트(1280a)는 후술하는 제1 리저버 유로(1110)에 연결되어 리저버(1100)로부터 제1 마스터 챔버(1220a)로 가압매체가 유입되거나, 제1 마스터 챔버(1220a)에 수용된 가압매체가 리저버(1100)로 토출될 수 있으며, 제2 유압포트(1280b)는 후술하는 보조 리저버 유로(1130)에 연결되어 리저버(1100)로부터 제1 마스터 챔버(1220a)로 가압매체가 유입될 수 있다. 또한, 제3 유압포트(1280c)는 후술하는 백업유로(1700)와 연결되어 제1 마스터 챔버(1220a)로부터 백업유로(1700) 측으로 가압매체가 토출되거나 반대로 백업유로(1700)로부터 제1 마스터 챔버(1220a) 측으로 가압매체가 유입될 수 있다.
제2 유압포트(1280b)의 전방 및 후방에는 한 쌍의 실링부재가 마련될 수 있다. 한 쌍의 실링부재는 리저버(1100)로부터 제1 마스터 챔버(1220a)로 향하는 가압매체의 흐름은 허용하되, 제1 마스터 챔버(1220a)로부터 보조 리저버 유로(1330) 측으로 유입되는 가압매체의 흐름은 차단할 수 있다.
제1 마스터 피스톤(1220)은 제1 마스터 챔버(1220a)에 수용되어 마련되되, 전진(도 1을 기준으로 좌측 방향)함으로써 제1 마스터 챔버(1220a)에 수용된 가압매체를 가압하여 액압을 형성하거나, 후진(도 1을 기준으로 우측 방향)함으로써 제1 마스터 챔버(1220a)의 내부에 부압을 형성할 수 있다. 제1 마스터 피스톤(1220)은 제1 마스터 챔버(1220a)의 내주면에 밀착하도록 원통 형상으로 형성되는 제1 바디(1221)와, 제1 바디(1221)의 후방단(도 1의 기준으로 우측 단부)에 반경 방향으로 확장 형성되며 인풋로드(12)가 연결되는 제1 플랜지(1222)를 포함할 수 있다. 제1 마스터 피스톤(1220)은 제1 피스톤 스프링(1220b)에 의해 탄성 지지될 수 있으며, 제1 피스톤 스프링(1220b)은 일단이 제1 플랜지(1222)의 전방면(도 1을 기준으로 좌측면)에 지지되고, 타단이 실린더바디(1210)의 외면에 지지되어 마련될 수 있다.
제2 마스터 챔버(1230a)는 실린더바디(1210) 상에서 내측 또는 전방 측(도 1을 기준으로 좌측)인 소경부(1212)의 내측에 형성될 수 있으며, 제2 마스터 챔버(1230a)에는 제2 마스터 피스톤(1230)이 왕복 이동 가능하게 수용될 수 있다.
제2 마스터 챔버(1230a)는 제4 유압포트(1280d) 및 제5 유압포트(1280e)를 통해 가압매체가 유입 및 토출될 수 있다. 제4 유압포트(1280d)는 후술하는 제2 리저버 유로(1120)와 연결되어 리저버(1100)에 수용된 가압매체가 제2 마스터 챔버(1230a) 측으로 유입될 수 있다. 또한, 제5 유압포트(1280e)는 후술하는 백업유로(1700)와 연결되어 제2 마스터 챔버(1230a)에 수용된 가압매체가 백업유로(1700) 측으로 토출될 수 있으며, 반대로 백업유로(1700)로부터 제2 마스터 챔버(1230a) 측으로 가압매체가 유입될 수 있다.
제4 유압포트(1280d)의 전방 및 후방에는 한 쌍의 실링부재가 마련될 수 있다. 한 쌍의 실링부재는 제2 리저버 유로(1120)를 거쳐 리저버(1100)로부터 제2 마스터 챔버(1230a)로 유입되는 가압매체의 흐름은 허용하되, 제2 마스터 챔버(1230a)로부터 제2 리저버 유로(1120)로 토출되는 가압매체의 흐름은 차단할 수 있다.
제2 마스터 피스톤(1230)은 제2 마스터 챔버(1230a)에 수용되어 마련되되, 전진함으로써 제2 마스터 챔버(1230a)에 수용된 가압매체의 액압을 형성하거나 후술하는 페달 시뮬레이터(1240)를 가압할 수 있으며, 후진함으로써 제2 마스터 챔버(1230a)에 부압을 형성할 수 있다. 제2 마스터 피스톤(1230)은 제2 마스터 챔버(1230a)의 내주면에 밀착하도록 원통 형상으로 형성되는 제2 바디(1231)와, 제2 바디(1231)의 후방 단부(도 1의 기준으로 우측 단부)에 반경 방향으로 확장 형성되며 제1 마스터 챔버(1220a)의 내측에 배치되는 제2 플랜지(1232)를 포함할 수 있다. 제2 플랜지(1232)의 직경은 제2 마스터 챔버(1230a)의 내주면 직경보다 크게 형성될 수 있다. 제2 마스터 피스톤(1230)은 제2 피스톤 스프링(1230b)에 의해 탄성 지지될 수 있으며, 제2 피스톤 스프링(1230b)은 일단이 제2 바디(1231)의 전방면(도 1을 기준으로 좌측면)에 지지되고, 타단이 실린더바디(1210)의 내면에 지지되어 마련될 수 있다.
페달 시뮬레이터(1240)는 제1 마스터 피스톤(1220)과 제2 마스터 피스톤(1230) 사이에 마련되되, 자체의 탄성 복원력에 의해 운전자에게 브레이크 페달(10)의 페달감을 제공할 수 있다. 구체적으로, 페달 시뮬레이터(1240)는 제1 마스터 피스톤(1220)의 전방면과 제2 마스터 피스톤(1230)의 후방면 사이에 개재될 수 있으며, 압축 및 팽창 가능한 고무 등의 탄성 재질로 이루어질 수 있다.
페달 시뮬레이터(1240)는 제1 마스터 피스톤(1220)의 전방면에 적어도 일부가 삽입 및 지지되되, 전방(도 1을 기준으로 좌측)을 향할수록 직경이 점차적으로 확장되는 테이퍼부(1241)와, 제2 마스터 피스톤(1230)의 후방면에 접하거나 적어도 일부가 삽입 및 지지되는 원통 형상의 바디부(1242)를 포함할 수 있다. 페달 시뮬레이터(1240)의 양단이 각각 제1 마스터 피스톤(1220)과 제2 마스터 피스톤(1230)에 삽입되거나 지지됨으로써 안정적으로 변형될 수 있다. 나아가, 테이퍼부(1241)에 의해 브레이크 페달(10)의 답력 정도에 따라 탄성 복원력의 변화를 줌으로써, 운전자에게 안정적이고 익숙한 페달감을 제공할 수도 있다.
후술하는 제1 리저버 유로(1110)에는 시뮬레이터 밸브(1250)가 마련되어 리저버(1100)와 제1 마스터 챔버(1220a) 간 가압매체의 흐름이 제어될 수 있다. 시뮬레이터 밸브(1250)는 평상 시 폐쇄 상태로 있다가 전자제어유닛으로부터 전기적 신호를 받으면 밸브가 열리도록 작동하는 노말 클로즈 타입(Normal Closed Type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있으며, 전자식 브레이크 시스템(1000)의 정상 작동모드에서 개방될 수 있다.
통합형 마스터 실린더(1200)에 의한 페달 시뮬레이션 작동에 대해 설명하면, 정상 작동모드에서 운전자가 브레이크 페달(10)을 작동함과 동시에 후술하는 백업유로(1700)에 각각 마련되는 컷밸브(1710)는 폐쇄되며, 반면 제1 리저버 유로(1110)의 시뮬레이터 밸브(1250)는 개방된다. 브레이크 페달(10)의 작동이 진행됨에 따라 제1 마스터 피스톤(1220)은 전진하게 되나, 컷밸브(1710)의 폐쇄 동작에 의해 제2 마스터 챔버(1230a)는 밀폐되어 제2 마스터 피스톤(1230)은 변위가 발생하지 못한다. 이 때, 컷밸브(1710)의 폐쇄 동작 및 시뮬레이터 밸브(1250)의 개방 동작에 의해 제1 마스터 챔버(1220a)에 수용된 가압매체는 제1 리저버 유로(1110)를 따라 리저버(1100)로 유입된다. 제2 마스터 피스톤(1230)은 전진하지 못하는 반면, 제1 마스터 피스톤(1220)은 전진이 계속해서 이루어짐에 따라 페달 시뮬레이터(1240)를 압축시키게 되고, 페달 시뮬레이터(1240)의 탄성 복원력이 운전자에게 페달감으로 제공될 수 있다. 이 후 운전자가 브레이크 페달(10)의 답력을 해제하면 제1 및 제2 피스톤 스프링(1220b, 1230b)과, 페달 시뮬레이터(1240)의 탄성 복원력에 의해 제1 및 제2 마스터 피스톤(1220, 1230)과 페달 시뮬레이터(1240)가 원 형태 및 위치로 복귀하게 되고 제1 마스터 챔버(1220a)는 제1 리저버 유로(1110)를 통해 리저버(1100)로부터 가압매체가 공급되어 채워질 수 있다.
이와 같이, 제1 마스터 챔버(1220a) 및 제2 마스터 챔버(1230a)의 내부는 항상 가압매체가 채워진 상태이기 때문에 페달 시뮬레이션 작동 시 제1 마스터 피스톤(1220)과 제2 마스터 피스톤(1230)의 마찰이 최소화되어 통합형 마스터 실린더(1200)의 내구성이 향상됨은 물론 외부로부터 이물질의 유입이 차단될 수 있다.
한편, 전자식 브레이크 시스템(1000)이 비 정상적으로 작동하는 경우, 즉 폴백모드의 작동상태에서 통합형 마스터 실린더(1200)의 작동은 도 6 및 도 7을 참조하여 후술하도록 한다.
리저버(1100)는 내측에 가압매체를 수용 및 저장할 수 있다. 리저버(1100)는 통합형 마스터 실린더(1200)와, 후술하는 액압 공급장치(1300)와, 유압서킷(1510, 1520)과, 액압 보조장치(1600) 등 각각의 부품요소와 연결되어 가압매체를 공급하거나 전달받을 수 있다.
리저버(1100)는 격벽(1105)에 의해 복수의 챔버로 구획되어 마련될 수 있다. 리저버(1100)는 복수의 리저버 챔버(1101, 1102, 1103)를 포함하되, 복수의 리저버 챔버(1101, 1102, 1103)는 일 열로 나란하게 배치될 수 있다. 구체적으로, 리저버(1100)는 중앙부에 배치되는 제1 리저버 챔버(1101)와, 일측에 배치되는 제2 리저버 챔버(1102)와, 타측에 배치되는 제3 리저버 챔버(1103)로 구분될 수 있다.
격벽(1105)은 인접하는 리저버 챔버 사이에 각각 마련될 수 있으며, 각각의 격벽(1105)은 상단의 적어도 일부가 개방되어 마련될 수 있다. 이로써 인접하는 리저버 챔버(1101, 1102, 1103)가 서로 연통되어 가압매체가 이동할 수 있다. 일 예로, 제1 리저버 챔버(1101)에 가압매체가 많이 유입될 경우, 격벽(1105)의 상단을 통과하여 제2 리저버 챔버(1102) 또는 제3 리저버 챔버(1103)로 가압매체가 전달될 수 있다.
제1 리저버 챔버(1101)는 후술하는 덤프제어부(1900)와 연결되어 덤프제어부(1900)를 매개로 액압 공급장치(1300)와 연결될 수 있으며, 제2 리저버 챔버(1102)는 후술하는 리저버 유로와 연결되어 통합형 마스터 실린더(1200) 측으로 가압매체를 공급하거나 전달받을 수 있다. 또한 제3 리저버 챔버(1102)는 후술하는 덤프유로(1800)와 연결될 수 있다.
이와 같이, 리저버(1100)가 제1 내지 제3 리저버 챔버(1101, 1102, 1103)로 구획되어 마련됨에 따라 전자식 브레이크 시스템(1000)의 안정적인 운용을 도모할 수 있다. 일 예로, 리저버(1100)가 하나의 챔버로 형성되고 가압매체의 수용량이 충분치 못할 경우 액압 공급장치(1300) 뿐만 아니라, 통합형 마스터 실린더(1200) 측에도 가압매체를 안정적으로 공급할 수 없게 된다. 따라서 리저버(1100)가 액압 공급장치(1300) 측과 연결되는 제1 리저버 챔버(1101)와, 통합형 마스터 실린더(1200) 측과 연결되는 제2 리저버 챔버(1102)를 분리하여 마련함으로써, 어느 일 부품요소로 가압매체를 공급하지 못하는 경우라도 다른 부품요소로 가압매체를 공급함으로써 차량의 제동을 구현할 수 있다.
도면에는 여러 개의 리저버(1100)가 동일한 도면부호로 도시되어 있으나, 이는 발명에 대한 이해를 돕기 위한 일 예로서, 리저버(1100)는 단일의 부품으로 마련되거나, 별개의 독립된 복수의 부품으로 마련될 수 있다.
리저버 유로는 통합형 마스터 실린더(1200)와 리저버(1100)의 제2 리저버 챔버(1102)를 유압적으로 연결하도록 마련된다.
리저버 유로는 제1 마스터 챔버(1220a)와 리저버(1100)의 제2 리저버 챔버(1102)를 연결하는 제1 리저버 유로(1110)와, 제2 마스터 챔버(1230a)와 리저버(1100)의 제2 리저버 챔버(1102)를 연결하는 제2 리저버 유로(1120)를 포함할 수 있다. 이를 위해 제1 리저버 유로(1110)의 일단은 통합형 마스터 실린더(1200)의 제1 마스터 챔버(1220a)와 연통되고, 타단은 리저버(1100)의 제2 리저버 챔버(1102)와 연통될 수 있으며, 제2 리저버 유로(1120)의 일단은 통합형 마스터 실린더(1200)의 제2 마스터 챔버(1230a)와 연통되고, 타단은 리저버(1100)의 제2 리저버 챔버(1102)와 연통될 수 있다. 또한 보조 리저버 유로(1130)가 제1 마스터 챔버(1220a)와 리저버(1100)의 제2 리저버 챔버(1102)를 연결하여, 리저버(1100)로부터 제1 마스터 챔버(1220a)로 향하는 가압매체의 흐름을 보조할 수 있다.
제1 리저버 유로(1110)에는 앞서 설명한 바와 같이, 정상 작동모드에서 개방 작동하는 시뮬레이터 밸브(1250)가 마련되어, 제1 리저버 유로(1110)를 통한 리저버(1100)와 제1 마스터 챔버(1220a) 간 가압매체의 흐름이 제어될 수 있다. 또한, 제1 리저버 유로(1110) 상에서 일단이 시뮬레이터 밸브(1250)의 전방 측에 연결되고, 타단이 시뮬레이터 밸브(1250)의 후방 측에 연결되는 바이패스 유로(1140)가 마련되고, 바이패스 유로(1140)에는 시뮬레이터 체크밸브(1141)가 마련될 수 있다. 즉, 시뮬레이터 체크밸브(1141)는 시뮬레이터 밸브(1250)에 대해 병렬로 마련될 수 있으며, 리저버(1100)로부터 제1 마스터 챔버(1220a)로 향하는 가압매체의 흐름은 허용하되, 반대 방향의 가압매체 흐름은 차단할 수 있다.
액압 공급장치(1300)는 브레이크 페달(10)의 변위를 감지하는 페달 변위센서(11)로부터 운전자의 제동의지를 전기적 신호로 전달받아 유압피스톤(1320)의 왕복이동을 구현하고, 이를 통해 가압매체의 액압을 발생시키도록 마련된다.
액압 공급장치(1300)는 휠 실린더로 전달되는 가압매체 압력을 제공하는 액압 제공유닛과, 페달 변위센서(11)의 전기적 신호에 근거하여 유압피스톤(1320)의 동력을 발생시키는 동력제공부(미도시)를 포함할 수 있다.
액압 제공유닛은 가압매체가 수용 가능하게 마련되는 실린더블록(1310)과, 실린더블록(1310) 내에 수용되는 유압피스톤(1320)과, 유압피스톤(1320)과 실린더블록(1310) 사이에 마련되어 압력챔버를 밀봉하는 실링부재를 포함한다.
압력챔버는 유압피스톤(1320)의 전방(도 1을 기준으로 유압피스톤(1320)의 좌측 방향)에 위치하는 제1 압력챔버(1330)와, 유압피스톤(1320)의 후방(도 1을 기준으로 유압피스톤(1320)의 우측 방향)에 위치하는 제2 압력챔버(1340)를 포함할 수 있다. 즉, 제1 압력챔버(1330)는 실린더블록(1310)과 유압피스톤(1320)의 전방면에 의해 구획 마련되어 유압피스톤(1320)의 이동에 따라 체적이 달라지도록 마련되고, 제2 압력챔버(1340)는 실린더블록(1310)과 유압피스톤(1320)의 후방면에 의해 구획 마련되어 유압피스톤(1320)의 이동에 따라 체적이 달라지도록 마련된다.
제1 압력챔버(1330)는 유압유로에 의해 후술하는 유압 제어유닛(1400)에 유압적으로 연결될 수 있으며, 제2 압력챔버(1340) 역시 유압유로에 의해 유압 제어유닛(1400)에 유압적으로 연결될 수 있다.
실링부재는 유압피스톤(1320)과 실린더블록(1310) 사이에 마련되어 제1 압력챔버(1330)와 제2 압력챔버(1340) 사이를 밀봉하는 피스톤 실링부재(1351)와, 동력제공부와 실린더블록(1310) 사이에 마련되어 제2 압력챔버(1340)와 실린더블록(1310)의 개구를 밀봉하는 구동축 실링부재(1352)를 포함한다. 유압피스톤(1320)의 전진 또는 후진에 의해 발생하는 제1 압력챔버(1330) 및 제2 압력챔버(1340)의 액압 또는 부압은 피스톤 실링부재(1351) 및 구동축 실링부재(1352)에 의해 밀봉되어 누설되지 않고 유압유로에 전달될 수 있다.
동력제공부는 전기적 신호에 의해 유압피스톤(1320)의 동력을 발생 및 제공할 수 있다. 일 예로, 동력제공부는 회전력을 발생시키는 모터(미도시)와, 모터의 회전력을 유압피스톤(1320)의 병진이동으로 변환시키는 동력변환부(미도시)를 포함할 수 있으나, 해당 구조 및 장치에 한정되는 것은 아니다.
덤프제어부(1900)는 액압 공급장치(1300)와 리저버(1100) 사이를 유압적으로 연결하도록 마련되며, 이를 위해 복수의 유로와 각종 솔레노이드 밸브를 포함할 수 있다. 덤프제어부(1900)는 일측이 액압 공급장치(1300)의 제1 압력챔버(1330) 및 제2 압력챔버(1340)에 연결되고, 타측이 리저버(1100)의 제1 리저버 챔버(1101)에 연결될 수 있다. 덤프제어부(1900)에 마련되는 복수의 솔레노이드 밸브는 전자제어유닛에 의해 전기적으로 동작 및 제어된다.
제1 압력챔버(1330) 및 제2 압력챔버(1340)는 덤프제어부(1900)를 거쳐 리저버(1100)와 연결될 수 있다. 덤프제어부(1900)를 통해 제1 압력챔버(1330) 및 제2 압력챔버(1340)는 리저버(1100)로부터 가압매체를 공급받거나, 반대로 제1 압력챔버(1330) 및 제2 압력챔버(1340)에 수용된 가압매체를 리저버(1100)로 전달할 수 있다.
유압 제어유닛(1400)은 액압 공급장치(1300)와 휠 실린더 사이에 마련되되 전자제어유닛에 의해 동작이 제어되어 휠 실린더(21, 22, 23, 24) 측으로 전달되는 액압을 조절하도록 마련된다.
유압 제어유닛(1400)은 네 개의 휠 실린더(21, 22, 23, 24) 중, 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22)로 전달되는 액압의 흐름을 제어하는 제1 유압서킷(1510)과, 제3 및 제4 휠 실린더(23, 24)로 전달되는 액압의 흐름을 제어하는 제2 유압서킷(1520)을 구비할 수 있으며, 통합형 마스터 실린더(1100) 및 액압 공급장치(1300)로부터 휠 실린더로 전달되는 액압을 제어하도록 다수의 유압유로 및 솔레노이드 밸브를 포함한다.
제1 및 제2 유압서킷(1510, 1520)은 제1 내지 제4 휠 실린더(21, 22, 23, 24)로 향하는 가압매체의 흐름을 각각 제어하는 제1 내지 제4 인렛밸브(1511a, 1511b, 1521a, 1521b)를 포함할 수 있다. 제1 내지 제4 인렛밸브(1511a, 1511b, 1521a, 1521b)는 제1 내지 제4 휠 실린더(21, 22, 23, 24)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(1510, 1520)은 제1 내지 제4 인렛밸브(1511a, 1511b, 1521a, 1521b)들에 대하여 병렬 연결되어 마련되는 제1 내지 제4 체크밸브(1513a, 1513b, 1523a, 1523b)들을 포함할 수 있다. 제1 내지 제4 체크밸브(1513a, 1513b, 1523a, 1523b)들은 제1 및 제2 유압서킷(1510, 1520) 상에서 제1 내지 제4 인렛밸브(1511a, 1511b, 1521a, 1521b)의 전방과 후방을 연결하는 바이패스 유로에 마련될 수 있으며, 각 휠 실린더로부터 배출되는 가압매체 흐름만을 허용하고, 액압 공급장치(1300)로부터 휠 실린더로의 가압매체의 흐름은 차단할 수 있다. 제1 내지 제4 체크밸브(1513a, 1513b, 1523a, 1523b)들에 의해 각 휠 실린더에 가해진 가압매체의 액압을 신속하게 빼낼 수 있으며, 제1 내지 제4 인렛밸브(1511a, 1511b, 1521a, 1521b)가 정상적으로 작동하지 않는 경우에도, 휠 실린더에 가해진 가압매체의 액압이 원활하게 배출될 수 있다.
제2 유압서킷(1520)은 제3 및 제4 휠 실린더(23, 24)의 제동 해제 시 성능 향상을 위해 가압매체의 배출을 조절하는 제1 및 제2 아웃렛밸브(1522a, 1522b)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 아웃렛밸브(1522a, 1522b)는 제3 및 제4 휠 실린더(23, 24)의 제동압력을 감지하여 ABS 덤프모드 등 감압제동이 필요한 경우 선택적으로 개방되어 제3 및 제4 휠 실린더(23, 24)에 가해진 가압매체를 리저버(1100)로 배출할 수 있다. 제1 및 제2 아웃렛밸브(1522a, 1522b)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.
액압 보조장치(1600)는 제1 유압서킷(1510)의 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22) 측에 마련되되, 액압 공급장치(1300)의 고장 등에 의한 작동 불능 시 작동하여 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22)의 제동에 필요한 액압을 발생 및 제공할 수 있다. 액압 공급장치(1300)의 작동 불능에 의해 액압 보조장치(1600)가 작동하는 모드를 제1 폴백모드(Fallback mode)라 한다.
액압 보조장치(1600)는 통합형 마스터 실린더(1200) 및 액압 공급장치(1300) 중 적어도 어느 하나로부터 제1 휠 실린더(21)로 전달되는 가압매체의 흐름을 제어하는 제1 격리밸브(1651)와, 통합형 마스터 실린더(1200) 및 액압 공급장치(1300) 중 적어도 어느 하나로부터 제2 휠 실린더(22)로 전달되는 가압매체의 흐름을 제어하는 제2 격리밸브(1652)와, 가압매체를 가압하는 한 쌍의 펌프(1620)와, 한 쌍의 펌프(1620)를 구동시키는 모터(1610)와, 펌프(1620)에 의해 가압된 가압매체를 제1 휠 실린더(21)로 전달하는 제1 보조 유압유로(1631)와, 펌프(1620)에 의해 가압된 가압매체를 제2 휠 실린더(22)로 전달하는 제2 보조 유압유로(1632)와, 제1 보조 유압유로(1631)에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제1 지원밸브(1631a)와, 제2 보조 유압유로(1632)에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제2 지원밸브(1632a)와, 제1 휠 실린더(21)에 가해진 가압매체를 배출하는 제1 보조 덤프유로(1641)와, 제2 휠 실린더(22)에 가해진 가압매체를 리저버(1100)로 배출하는 제2 보조 덤프유로(1642)와, 제1 보조 덤프유로(1641)에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제1 배출밸브(1641a)와, 제2 보조 덤프유로(1642)에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제2 배출밸브(1642a)를 포함한다.
제1 및 제2 격리밸브(1651, 1652)는 통합형 마스터 실린더(1200) 및 액압 공급장치(1300) 중 적어도 어느 하나와 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22)의 유압적 연결을 각각 허용 및 차단하도록 마련된다.
액압 보조장치(1600)의 작동 시 펌프(1620)에 의해 발생된 가압매체의 액압이 액압 공급장치(1300) 측으로 누설될 경우, 운전자가 요구하는 제동의 수준과 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22)에 실제로 발생되는 제동력이 상이하여 안전사고의 위험이 있다. 또한 액압 보조장치(1600)로부터 생성 및 제공되는 액압이 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22)로 온전히 전달되지 못하고, 타측 부품요소로 누설될 경우 휠 실린더의 신속한 제동이 구현되지 않는 문제점이 있다.
이에 제1 및 제2 격리밸브(1651, 1652)는 정상 작동모드 및 제2 폴백모드에서는 통합형 마스터 실린더(1200) 및 액압 공급장치(1300)와 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22)의 유압적 연결을 허용하되, 액압 보조장치(1600)가 작동하는 제1 폴백모드에서는 통합형 마스터 실린더(1200) 및 액압 공급장치(1300)와 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22)의 유압적 연결을 차단할 수 있다.
제1 격리밸브(1651)는 제1 휠 실린더(21)와 제1 인렛밸브(1511a) 하류 측 사이에 마련되어 가압매체의 흐름을 허용 및 차단하도록 마련된다. 제1 격리밸브(1651)는 평상 시 열린 상태로 있다가 전자제어유닛으로부터 전기적 신호를 받으면 밸브가 열리도록 작동하는 노말 오픈 타입(Normal Open Type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.
제2 격리밸브(1652)는 제2 휠 실린더(22)와 제2 인렛밸브(1512a) 하류 측 사이에 마련되어 가압매체의 흐름을 허용 및 차단하도록 마련된다. 제2 격리밸브(1652)는 평상 시 열린 상태로 있다가 전자제어유닛으로부터 전기적 신호를 받으면 밸브가 열리도록 작동하는 노말 오픈 타입(Normal Open Type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.
전자제어유닛은 액압 공급장치(1300)의 고장 등 작동 불능인 것으로 판단한 경우, 제1 폴백모드로 전환하여 제1 및 제2 격리밸브(1651, 1652)를 폐쇄시키고, 모터(1610)를 작동시킨다. 모터(1610)는 브레이크 페달(10)의 변위를 감지하는 페달 변위센서(11)로부터 운전자의 제동의지를 전기적 신호로 전달받아 동작될 수 있다. 모터(1610)는 배터리 등으로부터 전원을 공급받아 한 쌍의 펌프(1620)를 작동시킬 수 있다.
한 쌍의 펌프(1620)는 모터(1610)에 마련되는 피스톤(미도시)의 왕복이동에 따라 가압매체를 가압시킬 수 있다. 펌프(1620)는 리저버(1100)와 연결되는 유입 측 유로로부터 가압매체를 전달받아, 모터(1610)의 작동에 의해 제동에 필요한 액압 수준에 상응하도록 가압매체를 가압한다.
한 쌍의 펌프(1620) 중 어느 하나의 펌프(1620)에 의해 액압이 형성된 가압매체는 펌프(1620)의 토출 측 유로로 마련되는 제1 보조 유압유로(1631)에 의해 제1 휠 실린더(21)로 전달될 수 있다. 이를 위해 제1 보조 유압유로(1631)는 입구 측 단부가 펌프(1620)의 토출 측에 연결되고, 출구 측 단부가 제1 휠 실린더(21)로 연결될 수 있으며, 제1 보조 유압유로(1631)에는 펌프(1620)로부터 제1 휠 실린더(21)로 전달되는 가압매체의 흐름을 제어하는 제1 지원밸브(1631a)가 마련된다. 제1 지원밸브(1631a)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. 전자제어유닛은 제1 폴백모드로 전환되는 경우 펌프(1620)로부터 토출되는 가압매체의 액압이 제1 휠 실린더(21)로 제공될 수 있도록 제1 지원밸브(1631a)를 개방시킬 수 있다.
한 쌍의 펌프(1620) 중 다른 하나의 펌프(1620)에 의해 액압이 형성된 가압매체는 펌프(1620)의 토출 측 유로로 마련되는 제2 보조 유압유로(1632)에 의해 제2 휠 실린더(22)로 전달될 수 있다. 이를 위해 제2 보조 유압유로(1632)는 입구 측 단부가 펌프(1620)의 토출 측에 연결되고, 출구 측 단부가 제2 휠 실린더(22)로 연결될 수 있으며, 제2 보조 유압유로(1632)에는 펌프(1620)로부터 제2 휠 실린더(22)로 전달되는 가압매체의 흐름을 제어하는 제2 지원밸브(1632a)가 마련된다. 제2 지원밸브(1632a)는 제1 지원밸브(1631a)와 마찬가지로 평상 시 닫힌 상태로 있다가 전자제어유닛으로부터 전기적 신호를 받으면 밸브가 열리도록 작동하는 노말 클로즈 타입(Normal Closed Type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다. 전자제어유닛은 제1 폴백모드로 전환되는 경우 펌프(1620)로부터 토출되는 가압매체의 액압이 제2 휠 실린더(22)로 제공될 수 있도록 제2 지원밸브(1632a)를 개방시킬 수 있다.
제1 휠 실린더(21)에 가해진 가압매체는 제1 보조 덤프유로(1641)를 통해 배출될 수 있다. 이를 위해 제1 보조 덤프유로(1641)는 일측 단부가 제1 휠 실린더(21) 측 또는 제1 보조 유압유로(1631)의 제1 지원밸브(1631a) 하류 측에 연결되고, 타측 단부가 리저버(1100)에 직접적으로 연결되거나 펌프(1620)의 유입단 측에 연결될 수 있다. 제1 보조 덤프유로(1641)에는 제1 휠 실린더(23)로부터 배출되는 가압매체의 흐름을 제어하는 제1 배출밸브(1641a)가 마련된다. 제1 배출밸브(1641a)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.
제2 휠 실린더(22)에 가해진 가압매체는 제2 보조 덤프유로(1642)를 통해 배출될 수 있다. 이를 위해 제2 보조 덤프유로(1642)는 일측 단부가 제2 휠 실린더(22) 측 또는 제2 보조 유압유로(1632)의 제2 지원밸브(1632a) 하류 측에 연결되고, 타측 단부가 리저버(1100)에 직접적으로 연결되거나 펌프(1620)의 유입단 측에 연결될 수 있다. 제2 보조 덤프유로(1642)에는 제2 휠 실린더(22)로부터 배출되는 가압매체의 흐름을 제어하는 제2 배출밸브(1642a)가 마련된다. 제2 배출밸브(1642a)는 제1 배출밸브(1641a)와 마찬가지로 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(1000)은 액압 공급장치(1300) 및 액압 보조장치(1600)가 모두 고장 등의 작동 불능 시 마스터 실린더(1100)로부터 토출된 가압매체를 직접 제1 유압서킷(1510)으로 공급하여 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22)의 제동을 구현할 수 있다. 액압 공급장치(1300) 및 액압 보조장치(1600)의 작동 불능에 의해 마스터 실린더(1100)의 액압을 휠 실린더로 제공하여 제동을 수행하는 모드를 제2 폴백모드(Fallback mode)라 한다.
백업유로(1700)는 통합형 마스터 실린더(1200)의 제1 마스터 챔버(1220a) 및 제2 마스터 챔버(1230a)와 제1 유압서킷(1510)을 연결하도록 마련된다.
구체적으로, 백업유로(1700)는 일단이 분기되어 제1 마스터 챔버(1220a) 및 제2 마스터 챔버(1230a)에 각각 연결되고, 타단이 분기되어 제1 유압서킷(1510) 상에서 제1 인렛밸브(1511a) 및 제2 인렛밸브(1512a)의 후단 또는 하류와 액압 보조장치(1600)의 전단 사이에 연결될 수 있다.
백업유로(1700)에는 가압매체의 양 방향 흐름을 제어하는 컷밸브(1710)가 적어도 하나 이상 마련될 수 있다. 컷밸브(1710)는 평상 시에는 개방되어 있다가 전자제어유닛에서 폐쇄신호를 받으면 밸브가 닫히도록 작동하는 노말 오픈 타입(Normal Open type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.
일반적인 제동 상황인 정상 작동모드에서 컷밸브(1710)는 폐쇄된 상태로 제어됨으로써, 제1 마스터 챔버(1220a) 및 제2 마스터 챔버(1230a)에 수용된 가압매체는 브레이크 페달(10)의 답력에도 불구하고 백업유로(1700) 측으로 전달되지 않는다. 정상 작동모드에서는 앞서 설명한 바와 같이, 시뮬레이터 밸브(1250)가 개방됨에 따라 제1 마스터 챔버(1220a)의 가압매체는 제1 리저버 유로(1110)를 따라 리저버(1100)로 전달되고, 제2 마스터 챔버(1230a)는 밀폐된다. 따라서 제2 마스터 피스톤(1230)은 변위가 발생하지 못하고, 제1 마스터 피스톤(1220)은 전진하여 페달 시뮬레이터(1240)를 압축시킴에 따라 페달 시뮬레이터(1240)의 탄성 복원력이 운전자에게 페달감으로 제공된다. 또한 정상 작동모드에서 컷밸브(1710)는 폐쇄된 상태로 제어됨으로써, 액압 공급장치(1300)에서 제공되는 액압이 통합형 마스터 실린더(1200) 측으로 누설되지 않고 휠 실린더(21, 22, 23, 24)를 향해 안정적으로 공급될 수 있다.
그러나 액압 공급장치(1300) 및 액압 보조장치(1600)의 작동 불능인 제2 폴백모드에서 컷밸브(1710)는 개방된 상태로 놓여짐으로써, 통합형 마스터 실린더(1200)의 제1 마스터 챔버(1220a) 및 제2 마스터 챔버(1230a)로부터 토출되는 가압매체는 백업유로(1700)를 통해 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22)로 공급되어 제동을 구현할 수 있다.
한편, 액압 공급장치(1300)에 의해 제3 및 제4 휠 실린더(23, 24)에 가압매체의 액압이 가해진 상태에서 제1 폴백모드 또는 제2 폴백모드로 전환 시, 각각의 휠 실린더에 가해진 액압이 상이하여 차량의 거동 제어가 어려울 수 있다. 이에 제1 폴백모드 또는 제2 폴백모드 시 제3 및 제4 휠 실린더(23, 24)에 가해진 가압매체의 액압은 제거되어야 한다. 이를 위해 액압 보조장치(1600)가 설치되지 않은 제2 유압서킷(1520)과 리저버(1100)를 연결하는 덤프유로(1800)가 마련된다.
구체적으로, 덤프유로(1800)는 일단이 리저버(1100)의 제3 리저버 챔버(1103)에 연결되고, 타단이 제2 유압서킷(1520) 상에서 제3 및 제4 인렛밸브(1521a, 1521b)의 전단 또는 상류 측에 연결될 수 있으며, 덤프유로(1800)에는 가압매체의 흐름을 제어하는 덤프밸브(1810)가 마련될 수 있다. 덤프밸브(1810)는 평상 시에는 개방되어 있다가 전자제어유닛에서 폐쇄신호를 받으면 밸브가 닫히도록 작동하는 노말 오픈 타입(Normal Open type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.
정상 작동모드에서 덤프밸브(1810)는 폐쇄된 상태로 제어됨으로써, 액압 공급장치(1300)에서 제공되는 액압이 리저버(1100) 측으로 누설되지 않고 제2 유압서킷(1520)을 통해 제3 및 제4 휠 실린더(23, 24)로 공급될 수 있다. 그러나 제1 폴백모드 또는 제2 폴백모드에 진입 시, 덤프밸브(1810)는 개방된 상태로 전환됨으로써, 제3 및 제4 휠 실린더(23, 24)에 가해진 가압매체를 리저버(1100)로 배출시켜 차량의 거동을 안정적으로 제어할 수 있다.
본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1000)은 각종 유로에 배치되어 가압매체의 액압을 감지하는 복수의 압력센서(P)를 더 포함한다. 도 1에서는 압력센서(P)가 제2 마스터 챔버(1230a), 제2 유압서킷(1520), 액압 보조장치(1600) 상에 각각 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 해당 위치에 한정되는 것은 아니며 다양한 위치에 마련되어 가압매체의 액압을 감지하는 경우를 포함한다.
이하에서는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1000)의 작동에 대해 설명한다.
본 발명의 제1 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1000)의 작동은 각종 장치 및 밸브의 고장이나 이상 없이 정상적으로 작동하는 정상 작동모드와, 액압 공급장치(1300)의 작동 불능상태로서 액압 보조장치(1600)가 개입하는 제1 폴백모드와, 액압 공급장치(1300)와 액압 보조장치(1600)가 모두 작동 불능상태에 해당하는 제2 폴백모드를 수행할 수 있다.
먼저 본 발명의 제1 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1000)의 정상 작동모드에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1000)의 정상 작동모드를 수행하는 상태를 나타내는 유압회로도이다. 도 2를 참조하면, 운전자가 차량의 제동을 위해 브레이크 페달(10)에 답력을 가하게 되면, 전자제어유닛은 페달 변위센서(11)가 감지한 브레이크 페달(10)의 변위 정보에 근거하여 액압 공급장치(1300)의 모터를 일 방향으로 작동시킨다. 모터의 회전력이 동력변환부에 의해 액압 제공유닛으로 전달되며, 액압 제공유닛의 유압피스톤(1320)이 작동하여 제1 압력챔버(1330) 또는 제2 압력챔버(1340)에 액압을 발생시킨다. 제1 압력챔버(1330) 또는 제2 압력챔버(1340)에서 발생된 액압은 유압 제어유닛(1400)과 제1 유압서킷(1510)과 제2 유압서킷(1520)을 거쳐 각각의 제1 내지 제4 휠 실린더(21, 22, 23, 24)로 전달되어 제동력을 발생시킨다.
정상 작동모드에서는 백업유로(1700)에 마련되는 컷밸브(1710)는 폐쇄 전환되는 바, 통합형 마스터 실린더(1200)에서 토출되는 가압매체가 제1 내지 제4 휠 실린더(21, 22, 23, 24) 측으로 전달되는 것이 방지된다. 또한 덤프유로(1800)에 마련되는 덤프밸브(1810) 역시 폐쇄 전환된다. 컷밸브(1710) 및 덤프밸브(1810)가 폐쇄 전환됨에 따라, 액압 공급장치(1300)에서 제공되는 액압이 통합형 마스터 실린더(1200) 및 리저버(1100) 측으로 누설되는 것을 방지하여 신속한 제동을 수행할 수 있다.
정상 작동모드에서 제1 내지 제4 인렛밸브(1511a, 1511b, 1521a, 1521b)는 개방 상태를 유지하여, 액압 공급장치(1300)에서 제공되는 액압이 제1 내지 제4 휠 실린더(21, 22, 23, 24)로 원활하게 전달될 수 있으며, 제1 및 제2 아웃렛밸브(1522a, 1522b)는 폐쇄 상태를 유지하여 가압매체가 리저버(1100) 측으로 누설되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 정상 작동모드에서 운전자가 브레이크 페달(10)에 답력을 가하게 되면 컷밸브(1710)가 폐쇄됨과 동시에, 시뮬레이터 밸브(1250)는 개방된다. 컷밸브(1710)가 폐쇄됨에 따라 제2 마스터 챔버(1230a)는 밀폐되되, 시뮬레이터 밸브(1250)는 개방되어 제1 마스터 챔버(1220a)와 리저버(1100)는 서로 연통된다. 따라서 운전자가 브레이크 페달(10)을 밟음에 따라 제1 마스터 피스톤(1220)은 전진하여 변위가 발생하는 반면, 제2 마스터 피스톤(1230)은 변위가 발생하지 않으므로 페달 시뮬레이터(1240)를 압축시키게 되고, 페달 시뮬레이터(1240)의 압축에 의한 탄성 복원력이 운전자에게 페달감으로 제공될 수 있다. 이 때, 제1 마스터 챔버(1220a)에 수용된 가압매체는 제1 리저버 유로(1110)를 통해 리저버(1100)로 배출된다.
정상 작동모드에서는 액압 공급장치(1300)가 정상적으로 작동하는 상태이므로 액압 보조장치(1600)는 개입하지 않으며, 제1 및 제2 격리밸브(1651, 1652)는 개방된 상태를 유지하여 액압 공급장치(1300)로부터 공급되는 가압매체의 액압이 제1 내지 제4 휠 실린더(21, 22, 23, 24)로 원활하게 제공될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1000)의 정상 작동모드 해제에 대해 설명한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1000)이 정상 작동모드를 해제하는 상태를 나타내는 유압회로도로서, 도 3을 참조하면, 브레이크 페달(10)에 가해진 답력이 해제되면, 전자제어유닛은 페달 변위센서(11)가 감지한 브레이크 페달(10)의 변위 정보에 근거하여 모터를 타 방향으로 작동시킨다. 모터의 회전력이 동력변환부에 의해 액압 제공유닛으로 전달되며, 액압 제공유닛의 유압피스톤(1320)을 작동시킨다. 이로써, 제1 압력챔버(1330) 또는 제2 압력챔버(1340)에 부압을 발생시킬 수 있으며, 제1 내지 제4 휠 실린더(201, 22, 23, 24)에 가해진 가압매체는 제1 압력챔버(1330) 또는 제2 압력챔버(1340)로 회수되어 제동을 해제할 수 있다.
정상 작동모드에서 제1 내지 제4 인렛밸브(1511a, 1511b, 1521a, 1521b)는 개방 상태를 유지하여, 제1 내지 제4 휠 실린더(21, 22, 23, 24)에 제공된 가압매체는 원활하게 유압 제어유닛(1400)을 거쳐 액압 공급장치(1300)로 회수될 수 있다. 또한, 정상 작동모드에서 컷밸브(1710) 및 덤프밸브(1810)는 폐쇄되는 바, 제1 내지 제4 휠 실린더(21, 22, 23, 24)에 가해진 가압매체는 통합형 마스터 실린더(1200) 또는 리저버(1100)로 누설되지 않고 액압 공급장치(1300)의 제1 압력챔버(1330) 또는 제2 압력챔버(1340)로 온전히 회수될 수 있다. 한편, 제1 및 제2 아웃렛밸브(1522a, 1522b)는 폐쇄 상태를 유지하되, 제3 및 제4 휠 실린더(23, 24)에 가해진 가압매체를 보다 신속히 제거하고자 할 경우 제1 및 제2 아웃렛밸브(1522a, 1522b)가 선택적으로 개방될 수도 있다.
한편, 운전자가 브레이크 페달(10)에 답력을 제거하게 되면 제1 피스톤 스프링(1220b) 및 페달 시뮬레이터(1240)의 탄성 복원력에 의해 제1 마스터 피스톤(1220)이 원 위치로 복귀하게 된다. 제1 마스터 피스톤(1220)의 원 위치 복귀에 따라 제1 마스터 챔버(1220a)의 체적은 증가하며, 시뮬레이터 밸브(1250)가 개방됨에 따라 제1 리저버 유로(1710)를 통해 리저버(1100)로부터 제1 마스터 챔버(1220a)로 가압매체가 공급되어 다시금 제1 마스터 챔버(1220a)의 내부는 가압매체로 채워질 수 있다.
본 발명의 제1 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1000)은 액압 공급장치(1300)가 고장, 가압매체 누설 등 작동 불능상태에 해당하는 경우 도 4 및 도 5에 도시된 제1 폴백모드로 전환할 수 있다.
도 4은 본 발명의 제1 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1000)의 액압 공급장치(1300) 정지 시, 제1 폴백모드를 수행하는 상태를 나타내는 유압회로도이다. 도 4를 참조하면, 전자제어유닛은 액압 공급장치(1300)가 고장 등에 의해 작동 불능상태로 판단한 경우 제1 폴백모드로 전환한다.
제1 폴백모드에서 운전자가 브레이크 페달(10)에 답력을 가하게 되면 전자제어유닛은 페달 변위센서(11)가 감지한 페달 브레이크 페달(10)의 변위정보에 근거하여 액압 보조장치(1600)를 작동시킨다. 전자제어유닛은 제1 폴백모드에 진입 시 제1 격리밸브(1651) 및 제2 격리밸브(1652)를 폐쇄 작동시킴으로써 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22)를 액압 공급장치(1300)와 유압적으로 격리시킨다.
전자제어유닛은 페달의 변위정보에 근거하여 액압 보조장치(1600)의 모터(1610)를 작동시키고, 모터(1610)의 작동에 의해 한 쌍의 펌프(1620)가 가압매체의 액압을 형성시킬 수 있다. 펌프(1620)에 의해 액압이 형성된 가압매체는 제1 및 제2 보조 유압유로(1631, 1632)를 거쳐 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22)로 각각 전달될 수 있으며, 이 때 제1 및 제2 보조 유압유로(1631, 1632)에 각각 마련되는 제1 및 제2 지원밸브(1631a, 1632a)는 개방된 상태로 작동된다. 또한 제1 및 제2 보조 덤프유로(1641, 1642)에 각각 마련되는 제1 및 제2 배출밸브(1641a, 1642a)는 폐쇄된 상태로 제어함으로써, 펌프(1620)에 의해 형성된 가압매체의 액압이 리저버(1100) 측으로 누설되는 것을 방지할 수 있다. 아울러, 전자제어유닛은 제1 폴백모드에서 차량의 거동을 안정적으로 제어할 수 있도록 덤프밸브(1810)를 개방시켜, 제3 및 제4 휠 실린더(23, 24)에 가해진 가압매체를 덤프유로(1800)를 통해 리저버(1100)로 배출시킬 수 있다.
한편, 제1 폴백모드에서 통합형 마스터 실린더(1200)와 페달 시뮬레이션 동작은 앞서 설명한 정상 작동모드의 동작과 동일하므로 내용의 중복을 방지하기 위해 설명을 생략한다.
이하에서는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1000)의 제1 폴백모드의 해제에 대해 설명한다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1000)이 제1 폴백모드를 해제하는 상태를 나타내는 유압회로도로서, 도 5를 참조하면 페달 변위센서(11)가 브레이크 페달(10)의 답력이 해제되는 것으로 감지한 경우, 전자제어유닛은 제1 및 제2 보조 유압유로(1631, 1632)에 각각 마련되는 제1 및 제2 지원밸브(1631a, 1632a)를 폐쇄 상태로 전환하여 모터(1610) 및 펌프(1620)로부터 가압매체가 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22)로 전달되는 것을 방지할 수 있다. 이와 동시에, 제1 및 제2 보조 덤프유로(1641, 1642)에 각각 마련되는 제1 및 제2 배출밸브(1641a, 1642a)는 개방된 상태로 전환함으로써, 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22)에 가해진 가압매체의 액압을 리저버(1100) 또는 펌프(1620)의 유입단 측으로 배출시켜 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22)의 제동을 해제할 수 있다.
이 때, 제1 및 제2 격리밸브(1651, 1652)는 여전히 폐쇄된 상태를 유지하여 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22)에 가해진 가압매체가 액압 공급장치(1300) 측으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 제1 폴백모드의 해제 시 통합형 마스터 실린더(1200)와 페달 시뮬레이션 동작은 앞서 설명한 정상 작동모드의 해제 동작과 동일하므로 내용의 중복을 방지하기 위해 설명을 생략한다.
본 발명의 제1 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1000)은 액압 공급장치(1300) 뿐만 아니라, 액압 보조장치(1600)도 고장, 가압매체 누설 등 작동 불능상태에 해당하는 경우 도 6 및 도 7에 도시된 제2 폴백모드로 전환할 수 있다.
도 6는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1000)의 액압 공급장치(1300) 및 액압 보조장치(1600) 정지 시, 제2 폴백모드를 수행하는 상태를 나타내는 유압회로도이다. 도 6을 참조하면, 전자제어유닛은 액압 공급장치(1300) 및 액압 보조장치(1600)가 고장 등에 의해 작동 불능상태로 판단한 경우, 제2 폴백모드로 전환한다.
제2 폴백모드에서 각각의 밸브들은 비 작동상태로 제어된다. 이 때, 운전자가 브레이크 페달(10)에 답력을 가하면 브레이크 페달(10)과 연결된 제1 마스터 피스톤(1220)이 전진하며 변위가 발생한다. 비 작동상태에서 컷밸브(1710)는 개방된 상태로 마련되므로, 제1 마스터 피스톤(1220)의 전진에 의해 제1 마스터 챔버(1220a)에 수용된 가압매체는 백업유로(1700)를 따라 제1 유압서킷(1510)의 제1 휠 실린더(21) 및 제2 휠 실린더(22)로 전달되어 제동을 구현할 수 있다. 또한 비 작동상태에서 시뮬레이터 밸브(1250)는 폐쇄되므로, 제1 마스터 피스톤(1220)의 전진에 의해 제2 마스터 피스톤(1230) 역시 전진하게 되고, 이에 따라 제2 마스터 챔버(1230a)에 수용된 가압매체도 백업유로(1700)를 따라 제1 유압서킷(1510)의 제1 휠 실린더(21) 및 제2 휠 실린더(22)로 전달되어 차량의 제동을 구현할 수 있다.
액압 보조장치(1600)의 제1 및 제2 격리밸브(1651, 1652)는 비 작동상태에서 개방된 상태를 유지하므로, 제2 폴백모드에서 백업유로(1700)를 따라 전달되는 가압매체의 액압은 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22)를 향해 안정적으로 전달될 수 있다.
한편, 도 6에는 도시하지 않았으나 운전자가 브레이크 페달(10)에 답력을 계속해서 가함에 따라 제2 마스터 피스톤(1230)이 보다 전진하여 제2 마스터 피스톤(1230)의 전방면(도 6을 기준으로 좌측 단부면)이 제5 유압포트(1280e) 보다 전방에 놓여질 경우 제2 마스터 챔버(1230a)는 밀폐된다. 이에 따라 제2 마스터 피스톤(1230)은 더 이상 전진할 수 없게 되어, 제1 마스터 피스톤(1220)가 전진하여 페달 시뮬레이터(1240)를 압축시키게 되고, 페달 시뮬레이터(1240)의 압축에 의한 탄성 복원력이 운전자에게 페달감으로 제공될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1000)이 제2 폴백모드를 해제하는 동작에 대해 설명한다.
도 7는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1000)이 제2 폴백모드를 해제하는 상태를 나타내는 유압회로도로서, 도 7을 참조하면 운전자가 브레이크 페달(10)에 가해진 답력을 해제함에 따라 전진했던 제1 및 제2 마스터 피스톤(1220, 1230)은 제1 및 제2 피스톤 스프링(1220b, 1230b)과, 페달 시뮬레이터(1240)의 탄성 복원력에 의해 원 위치로 복귀하게 된다. 제1 및 제2 마스터 피스톤(1220, 1230)이 원 위치로 복귀함에 따라 제1 및 제2 마스터 챔버(1220a, 1230a)에는 부압이 형성되며, 해당 부압에 의해 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22)에 가해진 가압매체가 백업유로(1700)를 따라 제1 및 제2 마스터 챔버(1220a, 1230a)로 회수될 수 있으며, 이로써 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22)의 제동이 해제될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(2000)에 대해 설명한다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(2000)을 나타내는 유압회로도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(2000)은 내부에 브레이크 오일 등의 가압매체를 저장하는 리저버(1100), 브레이크 페달(10)의 답력에 따른 반력을 운전자에게 제공함과 동시에 내측에 수용된 브레이크 오일 등의 가압매체를 가압 및 토출하는 통합형 마스터 실린더(2200), 브레이크 페달(10)의 변위를 감지하는 페달 변위센서(11)에 의해 운전자의 제동의지를 전기적 신호로 전달받아 기계적인 작동을 통해 가압매체의 액압을 발생시키는 액압 공급장치(1300), 액압 공급장치(1300)에서 제공되는 액압과 제1 내지 제4 휠 실린더(21, 22, 23, 24)로 전달되는 액압을 제어하는 유압 제어유닛(1400), 액압 공급장치(1300)의 작동 불능 시 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22)로 액압을 보조적으로 제공하는 액압 보조장치(2600), 통합형 마스터 실린더(2200)와 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22)를 유압적으로 연결하는 백업유로(2700), 리저버(1100)와 제3 및 제4 휠 실린더(23, 24)를 유압적으로 연결하는 덤프유로(2800), 리저버(1100)와 액압 공급장치(1300)를 유압적으로 연결하되 이들 사이의 가압매체 흐름을 제어하는 덤프제어부(1900), 액압 정보 및 페달 변위 정보에 근거하여 각 부품요소의 작동을 제어하는 전자제어유닛(ECU, 미도시)를 포함한다.
이하에서 설명하는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(2000)에 대한 설명 중 별도의 도면부호를 들어 추가적으로 설명하는 경우 외에는 앞서 설명한 본 발명의 제1 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(1000)에 대한 설명과 동일한 것으로서 내용의 중복을 방지하기 위해 설명을 생략한다.
통합형 마스터 실린더(2200)는 운전자가 제동 작동을 위해 브레이크 페달(10)에 답력을 가할 경우, 이에 대한 반력을 운전자에게 제공하여 안정적인 페달감을 제공함과 동시에, 브레이크 페달(10)의 작동에 의해 내측에 수용된 가압매체를 가압 및 토출하도록 마련된다.
제1 마스터 챔버(2220a)는 제1 유압포트(2280a) 및 제2 유압포트(2280b)를 통해 가압매체가 유입 및 토출될 수 있다. 제1 유압포트(2280a)는 후술하는 제1 리저버 유로(1110)에 연결되어 리저버(1100)로부터 제1 마스터 챔버(2220a)로 가압매체가 유입되거나, 제1 마스터 챔버(2220a)에 수용된 가압매체가 리저버(1100)로 토출될 수 있으며, 제2 유압포트(2280b)는 후술하는 보조 리저버 유로(1130)에 연결되어 리저버(1100)로부터 제1 마스터 챔버(2220a)로 가압매체가 유입될 수 있다.
제2 마스터 챔버(1230a)는 제3 유압포트(2280c) 및 제4 유압포트(2280d)를 통해 가압매체가 유입 및 토출될 수 있다. 제3 유압포트(2280c)는 후술하는 제2 리저버 유로(2120)와 연결되어 리저버(1100)에 수용된 가압매체가 제2 마스터 챔버(1230a) 측으로 유입될 수 있다. 또한, 제4 유압포트(2280d)는 후술하는 백업유로(2700)와 연결되어 제2 마스터 챔버(1230a)에 수용된 가압매체가 백업유로(2700) 측으로 토출될 수 있으며, 반대로 백업유로(2700)로부터 제2 마스터 챔버(1230a) 측으로 가압매체가 유입될 수 있다.
제3 유압포트(2280c)의 전방 및 후방에는 한 쌍의 실링부재가 마련될 수 있다. 한 쌍의 실링부재는 제2 리저버 유로(2120)를 거쳐 리저버(1100)로부터 제2 마스터 챔버(1230a)로 유입되는 가압매체의 흐름은 허용하되, 제2 마스터 챔버(1230a)로부터 제2 리저버 유로(2120)로 토출되는 가압매체의 흐름은 차단할 수 있다.
통합형 마스터 실린더(2200)에 의한 페달 시뮬레이션 작동에 대해 설명하면, 정상 작동모드에서 운전자가 브레이크 페달(10)을 작동함과 동시에 후술하는 백업유로(2700)에 각각 마련되는 컷밸브(2710)는 폐쇄된다. 브레이크 페달(10)의 작동이 진행됨에 따라 제1 마스터 피스톤(1220)은 전진하게 되나, 컷밸브(2710)의 폐쇄 동작에 의해 제2 마스터 챔버(1230a)는 밀폐되어 제2 마스터 피스톤(1230)은 변위가 발생하지 못한다. 이 때, 제1 마스터 챔버(1220a)에 수용된 가압매체는 제1 리저버 유로(1110)를 따라 리저버(1100)로 유입된다. 제2 마스터 피스톤(1230)은 전진하지 못하는 반면, 제1 마스터 피스톤(1220)은 전진이 계속해서 이루어짐에 따라 페달 시뮬레이터(1240)를 압축시키게 되고, 페달 시뮬레이터(1240)의 탄성 복원력이 운전자에게 페달감으로 제공될 수 있다. 이 후 운전자가 브레이크 페달(10)의 답력을 해제하면 제1 및 제2 피스톤 스프링(1220b, 1230b)과, 페달 시뮬레이터(1240)의 탄성 복원력에 의해 제1 및 제2 마스터 피스톤(1220, 1230)과 페달 시뮬레이터(1240)가 원 형태 및 위치로 복귀하게 되고 제1 마스터 챔버(1220a)는 제1 리저버 유로(1110)를 통해 리저버(1100)로부터 가압매체가 공급되어 채워질 수 있다.
이와 같이, 제1 마스터 챔버(1220a) 및 제2 마스터 챔버(1230a)의 내부는 항상 가압매체가 채워진 상태이기 때문에 페달 시뮬레이션 작동 시 제1 마스터 피스톤(1220)과 제2 마스터 피스톤(1230)의 마찰이 최소화되어 통합형 마스터 실린더(2200)의 내구성이 향상됨은 물론 외부로부터 이물질의 유입이 차단될 수 있다.
한편, 전자식 브레이크 시스템(2000)이 비 정상적으로 작동하는 경우, 즉 폴백모드의 작동상태에서 통합형 마스터 실린더(2200)의 작동은 도 13 및 도 14를 참조하여 후술하도록 한다.
리저버(1100)는 내측에 가압매체를 수용 및 저장할 수 있다. 리저버(1100)는 통합형 마스터 실린더(2200)와, 후술하는 액압 공급장치(1300)와, 유압서킷(1510, 1520)과, 액압 보조장치(2600) 등 각각의 부품요소와 연결되어 가압매체를 공급하거나 전달받을 수 있다.
리저버(1100)는 격벽(1105)에 의해 복수의 챔버로 구획되어 마련될 수 있다. 리저버(1100)는 복수의 리저버 챔버(1101, 1102, 1103)를 포함하되, 복수의 리저버 챔버(1101, 1102, 1103)는 일 열로 나란하게 배치될 수 있다. 구체적으로, 리저버(1100)는 중앙부에 배치되는 제1 리저버 챔버(1101)와, 일측에 배치되는 제2 리저버 챔버(1102)와, 타측에 배치되는 제3 리저버 챔버(1103)로 구분될 수 있다.
격벽(1105)은 인접하는 리저버 챔버 사이에 각각 마련될 수 있으며, 각각의 격벽(1105)은 상단의 적어도 일부가 개방되어 마련될 수 있다. 이로써 인접하는 리저버 챔버(1101, 1102, 1103)가 서로 연통되어 가압매체가 이동할 수 있다. 일 예로, 제1 리저버 챔버(1101)에 가압매체가 많이 유입될 경우, 격벽(1105)의 상단을 통과하여 제2 리저버 챔버(1102) 또는 제3 리저버 챔버(1103)로 가압매체가 전달될 수 있다.
제1 리저버 챔버(1101)는 후술하는 덤프제어부(1900)와 연결되어 덤프제어부(1900)를 매개로 액압 공급장치(1300)와 연결될 수 있으며, 제2 리저버 챔버(1102)는 후술하는 제1 리저버 유로(1110) 및 보조 리저버 유로(1130)과 연결되어 통합형 마스터 실린더(2200)의 제1 마스터 챔버(1220a) 측으로 가압매체를 공급하거나 전달받을 수 있다. 또한 제2 리저버 챔버(1102)는 후술하는 덤프유로(2800)와 연결될 수 있다. 제3 리저버 챔버(1102)는 후술하는 제2 리저버 유로(2120)와 연결되어 통합형 마스터 실린더(2200)의 제2 마스터 챔버(1230a) 측으로 가압매체를 공급하거나 전달받을 수 있다.
이와 같이, 리저버(1100)가 제1 내지 제3 리저버 챔버(1101, 1102, 1103)로 구획되어 마련됨에 따라 전자식 브레이크 시스템(2000)의 안정적인 운용을 도모할 수 있다. 일 예로, 리저버(1100)가 하나의 챔버로 형성되고 가압매체의 수용량이 충분치 못할 경우 액압 공급장치(1300) 뿐만 아니라, 통합형 마스터 실린더(2200) 측에도 가압매체를 안정적으로 공급할 수 없게 된다. 따라서 리저버(1100)가 액압 공급장치(1300) 측과 연결되는 제1 리저버 챔버(1101)와, 통합형 마스터 실린더(2200) 측과 연결되는 제2 리저버 챔버(1102) 및 제3 리저버 챔버(1103)를 분리하여 마련함으로써, 어느 일 부품요소로 가압매체를 공급하지 못하는 경우라도 다른 부품요소로 가압매체를 공급함으로써 차량의 제동을 구현할 수 있다.
도면에는 여러 개의 리저버(1100)가 동일한 도면부호로 도시되어 있으나, 이는 발명에 대한 이해를 돕기 위한 일 예로서, 리저버(1100)는 단일의 부품으로 마련되거나, 별개의 독립된 복수의 부품으로 마련될 수 있다.
리저버 유로는 통합형 마스터 실린더(2200)와 리저버(1100)를 유압적으로 연결하도록 마련된다.
리저버 유로는 제1 마스터 챔버(1220a)와 리저버(1100)의 제2 리저버 챔버(1102)를 연결하는 제1 리저버 유로(1110)와, 제2 마스터 챔버(1230a)와 리저버(1100)의 제3 리저버 챔버(1103)을 연결하는 제2 리저버 유로(2120)를 포함할 수 있다. 이를 위해 제1 리저버 유로(1110)의 일단은 통합형 마스터 실린더(2200)의 제1 마스터 챔버(1220a)와 연통되고, 타단은 리저버(1100)의 제2 리저버 챔버(1102)와 연통될 수 있으며, 제2 리저버 유로(2120)의 일단은 통합형 마스터 실린더(2200)의 제2 마스터 챔버(1230a)와 연통되고, 타단은 리저버(1100)의 제3 리저버 챔버(1103)와 연통될 수 있다. 또한 보조 리저버 유로(1130)가 제1 마스터 챔버(1220a)와 리저버(1100)의 제2 리저버 챔버(1102)를 연결하여, 리저버(1100)로부터 제1 마스터 챔버(1220a)로 향하는 가압매체의 흐름을 보조할 수 있다.
유압 제어유닛(1400)은 액압 공급장치(1300)와 휠 실린더 사이에 마련되되 전자제어유닛에 의해 동작이 제어되어 휠 실린더(21, 22, 23, 24) 측으로 전달되는 액압을 조절하도록 마련된다.
유압 제어유닛(1400)은 네 개의 휠 실린더(21, 22, 23, 24) 중, 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22)로 전달되는 액압의 흐름을 제어하는 제1 유압서킷(2510)과, 제3 및 제4 휠 실린더(23, 24)로 전달되는 액압의 흐름을 제어하는 제2 유압서킷(2520)을 구비할 수 있으며, 통합형 마스터 실린더(2200) 및 액압 공급장치(1300)로부터 휠 실린더로 전달되는 액압을 제어하도록 다수의 유압유로 및 솔레노이드 밸브를 포함한다.
제1 및 제2 유압서킷(2510, 2520)은 제1 내지 제4 휠 실린더(21, 22, 23, 24)로 향하는 가압매체의 흐름을 각각 제어하는 제1 내지 제4 인렛밸브(1511a, 1511b, 1521a, 1521b)를 포함할 수 있다. 제1 내지 제4 인렛밸브(1511a, 1511b, 1521a, 1521b)는 제1 내지 제4 휠 실린더(21, 22, 23, 24)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(2510, 2520)은 제1 내지 제4 인렛밸브(1511a, 1511b, 1521a, 1521b)들에 대하여 병렬 연결되어 마련되는 제1 내지 제4 체크밸브(1513a, 1513b, 1523a, 1523b)들을 포함할 수 있다. 제1 내지 제4 체크밸브(1513a, 1513b, 1523a, 1523b)들은 제1 및 제2 유압서킷(2510, 2520) 상에서 제1 내지 제4 인렛밸브(1511a, 1511b, 1521a, 1521b)의 전방과 후방을 연결하는 바이패스 유로에 마련될 수 있으며, 각 휠 실린더로부터 배출되는 가압매체 흐름만을 허용하고, 액압 공급장치(1300)로부터 휠 실린더로의 가압매체의 흐름은 차단할 수 있다. 제1 내지 제4 체크밸브(1513a, 1513b, 1523a, 1523b)들에 의해 각 휠 실린더에 가해진 가압매체의 액압을 신속하게 빼낼 수 있으며, 제1 내지 제4 인렛밸브(1511a, 1511b, 1521a, 1521b)가 정상적으로 작동하지 않는 경우에도, 휠 실린더에 가해진 가압매체의 액압이 원활하게 배출될 수 있다.
제1 및 제2 유압서킷(2510, 2520)은 제1 내지 제4 휠 실린더(21, 22, 23, 24)의 제동 해제 시 성능 향상을 위해 가압매체의 배출을 조절하는 제1 내지 제4 아웃렛밸브(2512a, 2512b, 2522a, 2522b)를 포함할 수 있다. 제1 내지 제4 아웃렛밸브(2512a, 2512b, 2522a, 2522b)는 제1 내지 제4 휠 실린더(21, 22, 23, 24)의 제동압력을 감지하여 ABS 덤프모드 등 감압제동이 필요한 경우 선택적으로 개방되어 제1 내지 제4 휠 실린더(21, 22, 23, 24)에 가해진 가압매체를 리저버(1100)로 배출할 수 있다. 제1 내지 제4 아웃렛밸브(2512a, 2512b, 2522a, 2522b)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.
액압 보조장치(2600)는 제2 유압서킷(2520)의 제3 및 제4 휠 실린더(21, 22) 측에 마련되되, 액압 공급장치(1300)의 고장 등에 의한 작동 불능 시 작동하여 제3 및 제4 휠 실린더(23, 24)의 제동에 필요한 액압을 발생 및 제공할 수 있다. 액압 공급장치(1300)의 작동 불능에 의해 액압 보조장치(2600)가 작동하는 모드를 제1 폴백모드(Fallback mode)라 한다.
액압 보조장치(2600)는 통합형 마스터 실린더(2200) 및 액압 공급장치(1300) 중 적어도 어느 하나로부터 제3 휠 실린더(23)로 전달되는 가압매체의 흐름을 제어하는 제1 격리밸브(2651)와, 통합형 마스터 실린더(2200) 및 액압 공급장치(1300) 중 적어도 어느 하나로부터 제4 휠 실린더(24)로 전달되는 가압매체의 흐름을 제어하는 제2 격리밸브(2652)와, 가압매체를 가압하는 한 쌍의 펌프(2620)와, 한 쌍의 펌프(2620)를 구동시키는 모터(2610)와, 펌프(2620)에 의해 가압된 가압매체를 제3 휠 실린더(24)로 전달하는 제1 보조 유압유로(2631)와, 펌프(2620)에 의해 가압된 가압매체를 제4 휠 실린더(24)로 전달하는 제2 보조 유압유로(2632)와, 제1 보조 유압유로(2631)에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제1 지원밸브(2631a)와, 제2 보조 유압유로(2632)에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제2 지원밸브(2632a)와, 제3 휠 실린더(23)에 가해진 가압매체를 배출하는 제1 보조 덤프유로(2641)와, 제4 휠 실린더(24)에 가해진 가압매체를 리저버(1100)로 배출하는 제2 보조 덤프유로(2642)와, 제1 보조 덤프유로(2641)에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제1 배출밸브(2641a)와, 제2 보조 덤프유로(2642)에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제2 배출밸브(2642a)를 포함한다.
제1 및 제2 격리밸브(2651, 2652)는 통합형 마스터 실린더(2200) 및 액압 공급장치(1300) 중 적어도 어느 하나와 제3 및 제4 휠 실린더(23, 24)의 유압적 연결을 각각 허용 및 차단하도록 마련된다.
액압 보조장치(2600)의 작동 시 펌프(2620)에 의해 발생된 가압매체의 액압이 액압 공급장치(1300) 측으로 누설될 경우, 운전자가 요구하는 제동의 수준과 제3 및 제4 휠 실린더(23, 24)에 실제로 발생되는 제동력이 상이하여 안전사고의 위험이 있다. 또한 액압 보조장치(2600)로부터 생성 및 제공되는 액압이 제3 및 제4 휠 실린더(23, 24)로 온전히 전달되지 못하고, 타측 부품요소로 누설될 경우 휠 실린더의 신속한 제동이 구현되지 않는 문제점이 있다.
이에 제1 및 제2 격리밸브(2651, 2652)는 정상 작동모드 및 제2 폴백모드에서는 통합형 마스터 실린더(2200) 및 액압 공급장치(1300)와 제3 및 제4 휠 실린더(23, 24)의 유압적 연결을 허용하되, 액압 보조장치(2600)가 작동하는 제1 폴백모드에서는 통합형 마스터 실린더(2200) 및 액압 공급장치(1300)와 제3 및 제4 휠 실린더(23, 24)의 유압적 연결을 차단할 수 있다.
제1 격리밸브(2651)는 제3 휠 실린더(21)와 제3 인렛밸브(1521a) 하류 측 사이에 마련되어 가압매체의 흐름을 허용 및 차단하도록 마련된다. 제1 격리밸브(2651)는 평상 시 열린 상태로 있다가 전자제어유닛으로부터 전기적 신호를 받으면 밸브가 열리도록 작동하는 노말 오픈 타입(Normal Open Type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.
제2 격리밸브(2652)는 제4 휠 실린더(24)와 제4 인렛밸브(1522a) 하류 측 사이에 마련되어 가압매체의 흐름을 허용 및 차단하도록 마련된다. 제2 격리밸브(2652)는 평상 시 열린 상태로 있다가 전자제어유닛으로부터 전기적 신호를 받으면 밸브가 열리도록 작동하는 노말 오픈 타입(Normal Open Type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.
전자제어유닛은 액압 공급장치(1300)의 고장 등 작동 불능인 것으로 판단한 경우, 제1 폴백모드로 전환하여 제1 및 제2 격리밸브(2651, 2652)를 폐쇄시키고, 모터(2610)를 작동시킨다. 모터(2610)는 브레이크 페달(10)의 변위를 감지하는 페달 변위센서(11)로부터 운전자의 제동의지를 전기적 신호로 전달받아 동작될 수 있다. 모터(2610)는 배터리 등으로부터 전원을 공급받아 한 쌍의 펌프(2620)를 작동시킬 수 있다.
한 쌍의 펌프(2620)는 모터(2610)에 마련되는 피스톤(미도시)의 왕복이동에 따라 가압매체를 가압시킬 수 있다. 펌프(2620)는 리저버(1100)와 연결되는 유입 측 유로로부터 가압매체를 전달받아, 모터(2610)의 작동에 의해 제동에 필요한 액압 수준에 상응하도록 가압매체를 가압한다.
한 쌍의 펌프(2620) 중 어느 하나의 펌프(2620)에 의해 액압이 형성된 가압매체는 펌프(2620)의 토출 측 유로로 마련되는 제1 보조 유압유로(2631)에 의해 제3 휠 실린더(23)로 전달될 수 있다. 이를 위해 제1 보조 유압유로(2631)는 입구 측 단부가 펌프(2620)의 토출 측에 연결되고, 출구 측 단부가 제3 휠 실린더(23)로 연결될 수 있으며, 제1 보조 유압유로(2631)에는 펌프(2620)로부터 제3 휠 실린더(23)로 전달되는 가압매체의 흐름을 제어하는 제1 지원밸브(2631a)가 마련된다. 제1 지원밸브(2631a)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. 전자제어유닛은 제1 폴백모드로 전환되는 경우 펌프(2620)로부터 토출되는 가압매체의 액압이 제3 휠 실린더(23)로 제공될 수 있도록 제1 지원밸브(2631a)를 개방시킬 수 있다.
한 쌍의 펌프(2620) 중 다른 하나의 펌프(2620)에 의해 액압이 형성된 가압매체는 펌프(2620)의 토출 측 유로로 마련되는 제2 보조 유압유로(2632)에 의해 제4 휠 실린더(24)로 전달될 수 있다. 이를 위해 제2 보조 유압유로(2632)는 입구 측 단부가 펌프(2620)의 토출 측에 연결되고, 출구 측 단부가 제4 휠 실린더(24)로 연결될 수 있으며, 제2 보조 유압유로(2632)에는 펌프(2620)로부터 제4 휠 실린더(24)로 전달되는 가압매체의 흐름을 제어하는 제2 지원밸브(2632a)가 마련된다. 제2 지원밸브(2632a)는 제1 지원밸브(2631a)와 마찬가지로 평상 시 닫힌 상태로 있다가 전자제어유닛으로부터 전기적 신호를 받으면 밸브가 열리도록 작동하는 노말 클로즈 타입(Normal Closed Type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다. 전자제어유닛은 제1 폴백모드로 전환되는 경우 펌프(2620)로부터 토출되는 가압매체의 액압이 제4 휠 실린더(24)로 제공될 수 있도록 제2 지원밸브(2632a)를 개방시킬 수 있다.
제3 휠 실린더(23)에 가해진 가압매체는 제1 보조 덤프유로(2641)를 통해 배출될 수 있다. 이를 위해 제1 보조 덤프유로(2641)는 일측 단부가 제3 휠 실린더(23) 측 또는 제1 보조 유압유로(2631)의 제1 지원밸브(2631a) 하류 측에 연결되고, 타측 단부가 리저버(1100)에 직접적으로 연결되거나 펌프(2620)의 유입단 측에 연결될 수 있다. 제1 보조 덤프유로(2641)에는 제3 휠 실린더(23)로부터 배출되는 가압매체의 흐름을 제어하는 제1 배출밸브(2641a)가 마련된다. 제1 배출밸브(2641a)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.
제4 휠 실린더(24)에 가해진 가압매체는 제2 보조 덤프유로(2642)를 통해 배출될 수 있다. 이를 위해 제2 보조 덤프유로(2642)는 일측 단부가 제4 휠 실린더(24) 측 또는 제2 보조 유압유로(2632)의 제2 지원밸브(2632a) 하류 측에 연결되고, 타측 단부가 리저버(1100)에 직접적으로 연결되거나 펌프(2620)의 유입단 측에 연결될 수 있다. 제2 보조 덤프유로(2642)에는 제4 휠 실린더(24)로부터 배출되는 가압매체의 흐름을 제어하는 제2 배출밸브(2642a)가 마련된다. 제2 배출밸브(2642a)는 제1 배출밸브(2641a)와 마찬가지로 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(2000)은 액압 공급장치(1300) 및 액압 보조장치(2600)가 모두 고장 등의 작동 불능 시 마스터 실린더(1100)로부터 토출된 가압매체를 직접 제2 유압서킷(2520)으로 공급하여 제3 및 제4 휠 실린더(23, 24)의 제동을 구현할 수 있다. 액압 공급장치(1300) 및 액압 보조장치(2600)의 작동 불능에 의해 마스터 실린더(1100)의 액압을 휠 실린더로 제공하여 제동을 수행하는 모드를 제2 폴백모드(Fallback mode)라 한다.
백업유로(2700)는 통합형 마스터 실린더(2200)의 제2 마스터 챔버(1230a)와 제2 유압서킷(2520)을 연결하도록 마련된다. 구체적으로, 백업유로(2700)는 일단이 제2 마스터 챔버(1230a)에 연결되고, 타단이 제2 유압서킷(2520)에 연결될 수 있다.
백업유로(2700)에는 가압매체의 양 방향 흐름을 제어하는 컷밸브(2710)가 마련될 수 있다. 컷밸브(2710)는 평상 시에는 개방되어 있다가 전자제어유닛에서 폐쇄신호를 받으면 밸브가 닫히도록 작동하는 노말 오픈 타입(Normal Open type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.
일반적인 제동 상황인 정상 작동모드에서 컷밸브(2710)는 폐쇄된 상태로 제어됨으로써, 제2 마스터 챔버(1230a)에 수용된 가압매체는 브레이크 페달(10)의 답력에도 불구하고 백업유로(2700) 측으로 전달되지 않는다. 정상 작동모드에서는 앞서 설명한 바와 같이, 제1 마스터 챔버(1220a)의 가압매체는 제1 리저버 유로(1110)를 따라 리저버(1100)로 전달되고, 제2 마스터 챔버(1230a)는 밀폐된다. 따라서 제2 마스터 피스톤(1230)은 변위가 발생하지 못하고, 제1 마스터 피스톤(1220)은 전진하여 페달 시뮬레이터(1240)를 압축시킴에 따라 페달 시뮬레이터(1240)의 탄성 복원력이 운전자에게 페달감으로 제공된다. 또한 정상 작동모드에서 컷밸브(2710)는 폐쇄된 상태로 제어됨으로써, 액압 공급장치(1300)에서 제공되는 액압이 통합형 마스터 실린더(2200) 측으로 누설되지 않고 휠 실린더(21, 22, 23, 24)를 향해 안정적으로 공급될 수 있다.
그러나 액압 공급장치(1300) 및 액압 보조장치(2600)의 작동 불능인 제2 폴백모드에서 컷밸브(2710)는 개방된 상태로 놓여짐으로써, 통합형 마스터 실린더(2200)의 제2 마스터 챔버(1230a)로부터 토출되는 가압매체는 백업유로(2700)를 통해 제3 및 제4 휠 실린더(23, 24)로 공급되어 제동을 구현할 수 있다.
한편, 액압 공급장치(1300)에 의해 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22)에 가압매체의 액압이 가해진 상태에서 제1 폴백모드 또는 제2 폴백모드로 전환 시, 각각의 휠 실린더에 가해진 액압이 상이하여 차량의 거동 제어가 어려울 수 있다. 이에 제1 폴백모드 또는 제2 폴백모드 시 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22)에 가해진 가압매체의 액압은 제거되어야 한다. 이를 위해 액압 보조장치(2600)가 설치되지 않은 제1 유압서킷(2510)과 리저버(1100)를 연결하는 덤프유로(2800)가 마련된다.
구체적으로, 덤프유로(2800)는 일단이 리저버(1100)의 제1 리저버 챔버(1101)에 연결되고, 타단이 제1 유압서킷(2510) 상에서 제1 및 제2 인렛밸브(1511a, 1511b)의 전단 또는 상류 측에 연결될 수 있으며, 덤프유로(2800)에는 가압매체의 흐름을 제어하는 덤프밸브(2810)가 마련될 수 있다. 덤프밸브(2810)는 평상 시에는 개방되어 있다가 전자제어유닛에서 폐쇄신호를 받으면 밸브가 닫히도록 작동하는 노말 오픈 타입(Normal Open type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.
정상 작동모드에서 덤프밸브(2810)는 폐쇄된 상태로 제어됨으로써, 액압 공급장치(1300)에서 제공되는 액압이 리저버(1100) 측으로 누설되지 않고 제1 유압서킷(2510)을 통해 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22)로 공급될 수 있다. 그러나 제1 폴백모드 또는 제2 폴백모드에 진입 시, 덤프밸브(2810)는 개방된 상태로 전환됨으로써, 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22)에 가해진 가압매체를 리저버(1100)로 배출시켜 차량의 거동을 안정적으로 제어할 수 있다.
본 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(2000)은 각종 유로에 배치되어 가압매체의 액압을 감지하는 복수의 압력센서(P)를 더 포함한다. 도 8에서는 압력센서(P)가 제2 마스터 챔버(1230a), 제2 유압서킷(2520), 액압 보조장치(2600) 상에 각각 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 해당 위치에 한정되는 것은 아니며 다양한 위치에 마련되어 가압매체의 액압을 감지하는 경우를 포함한다.
이하에서는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(2000)의 작동에 대해 설명한다.
본 발명의 제2 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(2000)의 작동은 각종 장치 및 밸브의 고장이나 이상 없이 정상적으로 작동하는 정상 작동모드와, 액압 공급장치(1300)의 작동 불능상태로서 액압 보조장치(2600)가 개입하는 제1 폴백모드와, 액압 공급장치(1300)와 액압 보조장치(2600)가 모두 작동 불능상태에 해당하는 제2 폴백모드를 수행할 수 있다.
먼저 본 발명의 제2 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(2000)의 정상 작동모드에 대해 설명한다.
도 9는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(2000)의 정상 작동모드를 수행하는 상태를 나타내는 유압회로도이다. 도 9를 참조하면, 운전자가 차량의 제동을 위해 브레이크 페달(10)에 답력을 가하게 되면, 전자제어유닛은 페달 변위센서(11)가 감지한 브레이크 페달(10)의 변위 정보에 근거하여 액압 공급장치(1300)의 모터를 일 방향으로 작동시킨다. 모터의 회전력이 동력변환부에 의해 액압 제공유닛으로 전달되며, 액압 제공유닛의 유압피스톤(1320)이 작동하여 제1 압력챔버(1330) 또는 제2 압력챔버(1340)에 액압을 발생시킨다. 제1 압력챔버(1330) 또는 제2 압력챔버(1340)에서 발생된 액압은 유압 제어유닛(1400)과 제1 유압서킷(2510)과 제2 유압서킷(2520)을 거쳐 각각의 제1 내지 제4 휠 실린더(21, 22, 23, 24)로 전달되어 제동력을 발생시킨다.
정상 작동모드에서는 백업유로(2700)에 마련되는 컷밸브(2710)는 폐쇄 전환되는 바, 통합형 마스터 실린더(2200)에서 토출되는 가압매체가 제1 내지 제4 휠 실린더(21, 22, 23, 24) 측으로 전달되는 것이 방지된다. 또한 덤프유로(2800)에 마련되는 덤프밸브(2810) 역시 폐쇄 전환된다. 컷밸브(2710) 및 덤프밸브(2810)가 폐쇄 전환됨에 따라, 액압 공급장치(1300)에서 제공되는 액압이 통합형 마스터 실린더(2200) 및 리저버(1100) 측으로 누설되는 것을 방지하여 신속한 제동을 수행할 수 있다.
정상 작동모드에서 제1 내지 제4 인렛밸브(1511a, 1511b, 1521a, 1521b)는 개방 상태를 유지하여, 액압 공급장치(1300)에서 제공되는 액압이 제1 내지 제4 휠 실린더(21, 22, 23, 24)로 원활하게 전달될 수 있으며, 제1 내지 제4 아웃렛밸브(2512a, 2512b, 2522a, 2522b)는 폐쇄 상태를 유지하여 가압매체가 리저버(1100) 측으로 누설되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 정상 작동모드에서 운전자가 브레이크 페달(10)에 답력을 가하게 되면 컷밸브(2710)가 폐쇄되어 제2 마스터 챔버(1230a)는 밀폐되고, 제1 마스터 챔버(1220a)와 리저버(1100)는 제1 리저버 유로(1110)에 의해 서로 연통된다. 따라서 운전자가 브레이크 페달(10)을 밟음에 따라 제1 마스터 피스톤(1220)은 전진하여 변위가 발생하는 반면, 제2 마스터 피스톤(1230)은 변위가 발생하지 않으므로 페달 시뮬레이터(1240)를 압축시키게 되고, 페달 시뮬레이터(1240)의 압축에 의한 탄성 복원력이 운전자에게 페달감으로 제공될 수 있다. 이 때, 제1 마스터 챔버(1220a)에 수용된 가압매체는 제1 리저버 유로(1110)를 통해 리저버(1100)로 배출된다.
정상 작동모드에서는 액압 공급장치(1300)가 정상적으로 작동하는 상태이므로 액압 보조장치(2600)는 개입하지 않으며, 제1 및 제2 격리밸브(2651, 2652)는 개방된 상태를 유지하여 액압 공급장치(1300)로부터 공급되는 가압매체의 액압이 제1 내지 제4 휠 실린더(21, 22, 23, 24)로 원활하게 제공될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(2000)의 정상 작동모드 해제에 대해 설명한다.
도 10은 본 발명의 제2 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(2000)이 정상 작동모드를 해제하는 상태를 나타내는 유압회로도로서, 도 10을 참조하면, 브레이크 페달(10)에 가해진 답력이 해제되면, 전자제어유닛은 페달 변위센서(11)가 감지한 브레이크 페달(10)의 변위 정보에 근거하여 모터를 타 방향으로 작동시킨다. 모터의 회전력이 동력변환부에 의해 액압 제공유닛으로 전달되며, 액압 제공유닛의 유압피스톤(1320)을 작동시킨다. 이로써, 제1 압력챔버(1330) 또는 제2 압력챔버(1340)에 부압을 발생시킬 수 있으며, 제1 내지 제4 휠 실린더(201, 22, 23, 24)에 가해진 가압매체는 제1 압력챔버(1330) 또는 제2 압력챔버(1340)로 회수되어 제동을 해제할 수 있다.
정상 작동모드에서 제1 내지 제4 인렛밸브(1511a, 1511b, 1521a, 1521b)는 개방 상태를 유지하여, 제1 내지 제4 휠 실린더(21, 22, 23, 24)에 제공된 가압매체는 원활하게 유압 제어유닛(1400)을 거쳐 액압 공급장치(1300)로 회수될 수 있다. 또한, 정상 작동모드에서 컷밸브(2710) 및 덤프밸브(2810)는 폐쇄되는 바, 제1 내지 제4 휠 실린더(21, 22, 23, 24)에 가해진 가압매체는 통합형 마스터 실린더(2200) 또는 리저버(1100)로 누설되지 않고 액압 공급장치(1300)의 제1 압력챔버(1330) 또는 제2 압력챔버(1340)로 온전히 회수될 수 있다. 한편, 제1 내지 제4 아웃렛밸브(2512a, 2512b, 2522a, 2522b)는 폐쇄 상태를 유지하되, 제1 내지 제4 휠 실린더(21, 22, 23, 24)에 가해진 가압매체를 보다 신속히 제거하고자 할 경우 제1 내지 제4 휠 실린더(21, 22, 23, 24) 중 일부가 선택적으로 개방될 수도 있다.
한편, 운전자가 브레이크 페달(10)에 답력을 제거하게 되면 제1 피스톤 스프링(1220b) 및 페달 시뮬레이터(1240)의 탄성 복원력에 의해 제1 마스터 피스톤(1220)이 원 위치로 복귀하게 된다. 제1 마스터 피스톤(1220)의 원 위치 복귀에 따라 제1 마스터 챔버(1220a)의 체적이 증가하고, 제1 리저버 유로(2710)를 통해 리저버(1100)로부터 제1 마스터 챔버(1220a)로 가압매체가 공급되어 다시금 제1 마스터 챔버(1220a)의 내부는 가압매체로 채워질 수 있다.
본 발명의 제2 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(2000)은 액압 공급장치(1300)가 고장, 가압매체 누설 등 작동 불능상태에 해당하는 경우 도 11 및 도 12에 도시된 제1 폴백모드로 전환할 수 있다.
도 11은 본 발명의 제2 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(2000)의 액압 공급장치(1300) 정지 시, 제1 폴백모드를 수행하는 상태를 나타내는 유압회로도이다. 도 4를 참조하면, 전자제어유닛은 액압 공급장치(1300)가 고장 등에 의해 작동 불능상태로 판단한 경우 제1 폴백모드로 전환한다.
제1 폴백모드에서 운전자가 브레이크 페달(10)에 답력을 가하게 되면 전자제어유닛은 페달 변위센서(11)가 감지한 페달 브레이크 페달(10)의 변위정보에 근거하여 액압 보조장치(2600)를 작동시킨다. 전자제어유닛은 제1 폴백모드에 진입 시 제1 격리밸브(2651) 및 제2 격리밸브(2652)를 폐쇄 작동시킴으로써 제3 및 제4 휠 실린더(23, 24)를 액압 공급장치(1300)와 유압적으로 격리시킨다.
전자제어유닛은 페달의 변위정보에 근거하여 액압 보조장치(2600)의 모터(2610)를 작동시키고, 모터(2610)의 작동에 의해 한 쌍의 펌프(2620)가 가압매체의 액압을 형성시킬 수 있다. 펌프(2620)에 의해 액압이 형성된 가압매체는 제1 및 제2 보조 유압유로(2631, 2632)를 거쳐 제3 및 제4 휠 실린더(23, 24)로 각각 전달될 수 있으며, 이 때 제1 및 제2 보조 유압유로(2631, 2632)에 각각 마련되는 제1 및 제2 지원밸브(2631a, 2632a)는 개방된 상태로 작동된다. 또한 제1 및 제2 보조 덤프유로(2641, 2642)에 각각 마련되는 제1 및 제2 배출밸브(2641a, 2642a)는 폐쇄된 상태로 제어함으로써, 펌프(2620)에 의해 형성된 가압매체의 액압이 리저버(1100) 측으로 누설되는 것을 방지할 수 있다. 아울러, 전자제어유닛은 제1 폴백모드에서 차량의 거동을 안정적으로 제어할 수 있도록 덤프밸브(2810)를 개방시켜, 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22)에 가해진 가압매체를 덤프유로(2800)를 통해 리저버(1100)로 배출시킬 수 있다.
한편, 제1 폴백모드에서 통합형 마스터 실린더(2200)와 페달 시뮬레이션 동작은 앞서 설명한 정상 작동모드의 동작과 동일하므로 내용의 중복을 방지하기 위해 설명을 생략한다.
이하에서는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(2000)의 제1 폴백모드의 해제에 대해 설명한다.
도 12는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(2000)이 제1 폴백모드를 해제하는 상태를 나타내는 유압회로도로서, 도 12를 참조하면 페달 변위센서(11)가 브레이크 페달(10)의 답력이 해제되는 것으로 감지한 경우, 전자제어유닛은 제1 및 제2 보조 유압유로(2631, 2632)에 각각 마련되는 제1 및 제2 지원밸브(2631a, 2632a)를 폐쇄 상태로 전환하여 모터(2610) 및 펌프(2620)로부터 가압매체가 제3 및 제4 휠 실린더(23, 24)로 전달되는 것을 방지할 수 있다. 이와 동시에, 제1 및 제2 보조 덤프유로(2641, 1642)에 각각 마련되는 제1 및 제2 배출밸브(2641a, 2642a)는 개방된 상태로 전환함으로써, 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22)에 가해진 가압매체의 액압을 리저버(1100) 또는 펌프(2620)의 유입단 측으로 배출시켜 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22)의 제동을 해제할 수 있다.
이 때, 제1 및 제2 격리밸브(2651, 2652)는 여전히 폐쇄된 상태를 유지하여 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22)에 가해진 가압매체가 액압 공급장치(1300) 측으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 제1 폴백모드의 해제 시 통합형 마스터 실린더(2200)와 페달 시뮬레이션 동작은 앞서 설명한 정상 작동모드의 해제 동작과 동일하므로 내용의 중복을 방지하기 위해 설명을 생략한다.
본 발명의 제2 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(2000)은 액압 공급장치(1300) 뿐만 아니라, 액압 보조장치(2600)도 고장, 가압매체 누설 등 작동 불능상태에 해당하는 경우 도 13 및 도 14에 도시된 제2 폴백모드로 전환할 수 있다.
도 13는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(2000)의 액압 공급장치(1300) 및 액압 보조장치(2600) 정지 시, 제2 폴백모드를 수행하는 상태를 나타내는 유압회로도이다. 도 13을 참조하면, 전자제어유닛은 액압 공급장치(1300) 및 액압 보조장치(2600)가 고장 등에 의해 작동 불능상태로 판단한 경우, 제2 폴백모드로 전환한다.
제2 폴백모드에서 각각의 밸브들은 비 작동상태로 제어된다. 이 때, 운전자가 브레이크 페달(10)에 답력을 가하면 브레이크 페달(10)과 연결된 제1 마스터 피스톤(1220)이 전진하며 변위가 발생한다. 비 작동상태에서 컷밸브(2710)는 개방된 상태로 마련되므로, 제1 마스터 피스톤(1220) 및 제2 마스터 피스톤(1230)의 전진에 의해 제2 마스터 챔버(1220a)에 수용된 가압매체는 백업유로(2700)를 따라 제2 유압서킷(2510)의 제3 휠 실린더(23) 및 제4 휠 실린더(24)로 전달되어 제동을 구현할 수 있다.
액압 보조장치(2600)의 제1 및 제2 격리밸브(2651, 2652)는 비 작동상태에서 개방된 상태를 유지하므로, 제2 폴백모드에서 백업유로(2700)를 따라 전달되는 가압매체의 액압은 제3 및 제4 휠 실린더(23, 24)를 향해 안정적으로 전달될 수 있다. 또한 비 작동상태에서 덤프밸브(2810)는 개방된 상태로 놓여지는 바, 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22)에 가해진 가압매체는 덤프유로(2800)를 통해 리저버(1100)로 배출된다.
이하에서는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(2000)이 제2 폴백모드를 해제하는 동작에 대해 설명한다.
도 14는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템(2000)이 제2 폴백모드를 해제하는 상태를 나타내는 유압회로도로서, 도 14를 참조하면 운전자가 브레이크 페달(10)에 가해진 답력을 해제함에 따라 전진했던 제1 및 제2 마스터 피스톤(1220, 1230)은 제1 및 제2 피스톤 스프링(1220b, 1230b)과, 페달 시뮬레이터(1240)의 탄성 복원력에 의해 원 위치로 복귀하게 된다. 제1 및 제2 마스터 피스톤(1220, 1230)이 원 위치로 복귀함에 따라 제1 및 제2 마스터 챔버(1220a, 1230a)에는 부압이 형성되며, 해당 부압에 의해 제3 및 제4 휠 실린더(23, 24)에 가해진 가압매체가 백업유로(2700)를 따라 제2 마스터 챔버(1230a)로 회수될 수 있으며, 이로써 제3 및 제4 휠 실린더(21, 22)의 제동이 해제될 수 있다.

Claims (20)

  1. 가압매체가 저장되는 리저버;
    브레이크 페달과 연결되는 마스터 피스톤과, 상기 마스터 피스톤의 변위에 의해 체적이 가변되는 마스터 챔버와, 상기 마스터 피스톤의 변위에 따라 압축 및 팽창되는 페달 시뮬레이터를 구비하는 통합형 마스터 실린더;
    상기 브레이크 페달의 변위에 대응하여 출력되는 전기적 신호에 의해 유압피스톤을 작동하여 액압을 발생시키는 액압 공급장치;
    제1 휠 실린더 및 제2 휠 실린더로 전달되는 액압을 제어하는 제1 유압서킷과, 제3 휠 실린더 및 제4 휠 실린더로 전달되는 액압을 제어하는 제2 유압서킷을 포함하는 유압 제어유닛;
    상기 액압 공급장치의 작동 불능 시 작동하여 상기 제1 내지 제4 휠 실린더 중 어느 두 개의 휠 실린더로 액압을 보조적으로 제공하는 액압 보조장치;
    상기 액압 보조장치에 의해 액압을 제공받는 상기 두 개의 휠 실린더와 상기 마스터 챔버를 연결하는 백업유로;
    상기 제1 내지 제4 휠 실린더 중 다른 두 개의 휠 실린더와 상기 리저버를 연결하는 덤프유로;를 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 통합형 마스터 실린더는
    상기 브레이크 페달과 연결되는 제1 마스터 피스톤과, 상기 제1 마스터 피스톤의 변위에 의해 체적이 가변되는 제1 마스터 챔버와, 상기 제1 마스터 피스톤의 변위 또는 상기 제1 마스터 챔버의 액압에 의해 변위 가능하게 마련되는 제2 마스터 피스톤과, 상기 제2 마스터 피스톤의 변위에 의해 체적이 가변되는 제2 마스터 챔버를 포함하고,
    상기 페달 시뮬레이터는
    상기 제1 마스터 피스톤과 상기 제2 마스터 피스톤 사이에 마련되는 전자식 브레이크 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 액압 보조장치는
    상기 제1 및 제2 휠 실린더와 상기 제1 유압서킷 사이에 마련되고,
    상기 액압 보조장치는
    상기 통합형 마스터 실린더 및 상기 액압 공급장치로부터 상기 제1 휠 실린더 및 상기 제2 휠 실린더로 전달되는 가압매체의 흐름을 각각 허용 및 차단하는 제1 격리밸브 및 제2 격리밸브와, 가압매체를 가압하는 펌프와, 상기 펌프를 구동시키는 모터와, 상기 펌프에 의해 가압된 가압매체를 상기 제1 휠 실린더로 전달하는 제1 보조 유압유로와, 상기 펌프에 의해 가압된 가압매체를 상기 제2 휠 실린더로 전달하는 제2 보조 유압유로를 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 액압 보조장치는
    상기 제1 휠 실린더에 가해진 가압매체를 배출하는 제1 보조 덤프유로와, 상기 제2 휠 실린더에 가해진 가압매체를 배출하는 제2 보조 덤프유로를 더 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 액압 보조장치는
    상기 제1 보조 유압유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제1 지원밸브와, 상기 제2 보조 유압유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제2 지원밸브와,
    상기 제1 보조 덤프유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제1 배출밸브와, 상기 제2 보조 덤프유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제2 배출밸브를 더 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 유압서킷은
    상기 제1 휠 실린더 및 상기 제2 휠 실린더로 공급되는 가압매체의 흐름을 각각 제어하는 제1 인렛밸브 및 제2 인렛밸브를 포함하고,
    상기 백업유로는
    일단이 상기 제1 및 제2 마스터 챔버에 연결되고, 타단이 상기 제1 및 제2 인렛밸브의 하류 측에 연결되는 전자식 브레이크 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 유압서킷은
    상기 제3 휠 실린더 및 상기 제4 휠 실린더로 공급되는 가압매체의 흐름을 각각 제어하는 제3 인렛밸브 및 제4 인렛밸브를 포함하고,
    상기 덤프유로는
    일단이 상기 리저버에 연결되고, 타단이 상기 제3 및 제4 인렛밸브의 상류 측에 연결되는 전자식 브레이크 시스템.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 백업유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 적어도 하나의 컷밸브; 및
    상기 덤프유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 덤프밸브;를 더 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 리저버와 상기 제1 마스터 챔버를 연결하는 제1 리저버 유로; 및
    상기 제1 리저버 유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 시뮬레이터 밸브;를 더 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 리저버 유로 상에서 상기 시뮬레이터 밸브에 대해 병렬로 마련되되, 상기 리저버로부터 상기 제1 마스터 챔버로의 가압매체 흐름만을 허용하는 시뮬레이터 체크밸브;를 더 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 액압 보조장치는
    상기 제3 및 제4 휠 실린더와 상기 제2 유압서킷 사이에 마련되고,
    상기 액압 보조장치는
    상기 통합형 마스터 실린더 및 상기 액압 공급장치로부터 상기 제3 휠 실린더 및 상기 제4 휠 실린더로 전달되는 가압매체의 흐름을 각각 허용 및 차단하는 제1 격리밸브 및 제2 격리밸브와, 가압매체를 가압하는 펌프와, 상기 펌프를 구동시키는 모터와, 상기 펌프에 의해 가압된 가압매체를 상기 제3 휠 실린더로 전달하는 제1 보조 유압유로와, 상기 펌프에 의해 가압된 가압매체를 상기 제4 휠 실린더로 전달하는 제2 보조 유압유로를 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 액압 보조장치는
    상기 제3 휠 실린더에 가해진 가압매체를 배출하는 제1 보조 덤프유로와, 상기 제4 휠 실린더에 가해진 가압매체를 배출하는 제2 보조 덤프유로를 더 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 액압 보조장치는
    상기 제1 보조 유압유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제1 지원밸브와, 상기 제2 보조 유압유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제2 지원밸브와,
    상기 액압 보조장치는
    상기 제1 보조 덤프유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제1 배출밸브와, 상기 제2 보조 덤프유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 제2 배출밸브를 더 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 유압서킷은 상기 제1 휠 실린더 및 상기 제2 휠 실린더로 공급되는 가압매체의 흐름을 각각 제어하는 제1 인렛밸브 및 제2 인렛밸브를 포함하고,
    상기 제2 유압서킷은 상기 제3 휠 실린더 및 상기 제4 휠 실린더로 공급되는 가압매체의 흐름을 각각 제어하는 제3 인렛밸브 및 제4 인렛밸브를 포함하며,
    상기 백업유로는
    일단이 상기 제2 마스터 챔버에 연결되고, 타단이 상기 제3 및 제4 인렛밸브의 상류 측에 연결되는 전자식 브레이크 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 덤프유로는
    일단이 리저버에 연결되고, 타단이 상기 제1 및 제2 인렛밸브의 상류 측에 연결되는 전자식 브레이크 시스템.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 백업유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 컷밸브; 및
    상기 덤프유로에 마련되어 가압매체의 흐름을 제어하는 덤프밸브;를 더 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  17. 제9항에 의한 전자식 브레이크 시스템의 작동방법에 있어서,
    상기 액압 공급장치에 의해 발생된 액압을 상기 제1 내지 제4 휠 실린더로 제공하는 정상 작동모드와, 상기 액압 공급장치의 작동 불능 시 상기 액압 보조장치에 의해 발생된 액압을 상기 제1 및 제2 휠 실린더로 제공하는 제1 폴백모드와, 상기 액압 공급장치와 상기 액압 보조장치의 작동 불능 시 상기 제1 및 제2 마스터 챔버의 가압매체를 상기 제1 및 제2 휠 실린더로 제공하는 제2 폴백모드를 포함하는 전자식 브레이크 시스템의 작동방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 폴백모드 시,
    상기 제1 및 제2 격리밸브는 폐쇄되고,
    상기 제1 및 제2 지원밸브는 개방하되 상기 제1 및 제2 배출밸브는 폐쇄되며,
    상기 펌프에 의해 가압된 가압매체는 상기 제1 및 제2 보조 유압유로를 거쳐 상기 제1 및 제2 휠 실린더로 각각 제공되는 전자식 브레이크 시스템의 작동방법.
  19. 제16항에 의한 전자식 브레이크 시스템의 작동방법에 있어서,
    상기 액압 공급장치에 의해 발생된 액압을 상기 제1 내지 제4 휠 실린더로 제공하는 정상 작동모드와, 상기 액압 공급장치의 작동 불능 시 상기 액압 보조장치에 의해 발생된 액압을 상기 제3 및 제4 휠 실린더로 제공하는 제1 폴백모드와, 상기 액압 공급장치와 상기 액압 보조장치의 작동 불능 시 상기 제2 마스터 챔버의 가압매체를 상기 제3 및 제4 휠 실린더로 제공하는 제2 폴백모드를 포함하는 전자식 브레이크 시스템의 작동방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제1 폴백모드 시,
    상기 제1 및 제2 격리밸브는 폐쇄되고,
    상기 제1 및 제2 지원밸브는 개방하되 상기 제1 및 제2 배출밸브는 폐쇄되며,
    상기 펌프에 의해 가압된 가압매체는 상기 제1 및 제2 보조 유압유로를 거쳐 상기 제3 및 제4 휠 실린더로 각각 제공되는 전자식 브레이크 시스템의 작동방법.
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