KR101619643B1 - 하이브리드 이엠비 시스템의 브레이크 장치 - Google Patents

하이브리드 이엠비 시스템의 브레이크 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101619643B1
KR101619643B1 KR1020140160850A KR20140160850A KR101619643B1 KR 101619643 B1 KR101619643 B1 KR 101619643B1 KR 1020140160850 A KR1020140160850 A KR 1020140160850A KR 20140160850 A KR20140160850 A KR 20140160850A KR 101619643 B1 KR101619643 B1 KR 101619643B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
piston
secondary piston
clamping force
primary piston
actuator
Prior art date
Application number
KR1020140160850A
Other languages
English (en)
Inventor
심재훈
심상현
이중희
전갑배
Original Assignee
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020140160850A priority Critical patent/KR101619643B1/ko
Priority to US14/871,538 priority patent/US9604605B2/en
Priority to DE102015219921.5A priority patent/DE102015219921B4/de
Priority to CN201510679430.5A priority patent/CN105599746B/zh
Application granted granted Critical
Publication of KR101619643B1 publication Critical patent/KR101619643B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/12Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release the fluid being liquid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/74Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T7/00Brake-action initiating means
    • B60T7/02Brake-action initiating means for personal initiation
    • B60T7/04Brake-action initiating means for personal initiation foot actuated
    • B60T7/042Brake-action initiating means for personal initiation foot actuated by electrical means, e.g. using travel or force sensors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/58Combined or convertible systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/58Combined or convertible systems
    • B60T13/588Combined or convertible systems both fluid and mechanical assistance or drive
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/66Electrical control in fluid-pressure brake systems
    • B60T13/68Electrical control in fluid-pressure brake systems by electrically-controlled valves
    • B60T13/686Electrical control in fluid-pressure brake systems by electrically-controlled valves in hydraulic systems or parts thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/74Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive
    • B60T13/741Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive acting on an ultimate actuator
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T7/00Brake-action initiating means
    • B60T7/02Brake-action initiating means for personal initiation
    • B60T7/08Brake-action initiating means for personal initiation hand actuated
    • B60T7/10Disposition of hand control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2121/00Type of actuator operation force
    • F16D2121/02Fluid pressure
    • F16D2121/04Fluid pressure acting on a piston-type actuator, e.g. for liquid pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2121/00Type of actuator operation force
    • F16D2121/18Electric or magnetic
    • F16D2121/24Electric or magnetic using motors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00Parts or details
    • F16D65/02Braking members; Mounting thereof
    • F16D65/04Bands, shoes or pads; Pivots or supporting members therefor
    • F16D65/092Bands, shoes or pads; Pivots or supporting members therefor for axially-engaging brakes, e.g. disc brakes
    • F16D65/095Pivots or supporting members therefor
    • F16D65/097Resilient means interposed between pads and supporting members or other brake parts
    • F16D65/0971Resilient means interposed between pads and supporting members or other brake parts transmitting brake actuation force, e.g. elements interposed between brake piston and pad

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Braking Systems And Boosters (AREA)

Abstract

본 발명은 하이브리드 이엠비(H-EMB) 시스템의 브레이크 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대형차량에 적용가능한 제동력을 확보하고 제동 모드 전환시 열화 내구를 확보하기 위한 하이브리드 이엠비 시스템의 브레이크 장치에 관한 것이다.
이에 본 발명에서는, 액추에이터의 모터 클램핑력과 유압실 유압에 의한 압력을 이용하여 제동력을 발생하기 위한 하이브리드 이엠비 시스템의 브레이크 장치로서, 하우징의 일측에 장착된 액추에이터의 모터 클램핑력에 의해 회전하는 스핀들과 결합되어 상기 스핀들의 회전시 선형 이동가능하게 형성된 1차 피스톤이 구성되고, 상기 하우징과 1차 피스톤 사이에 선형 이동가능하게 장착되어 1차 피스톤과의 사이에 유압실을 형성하는 2차 피스톤이 구성되어, 상기 유압실이 밀폐된 상태에서 액추에이터가 작동되어 상기 1차 피스톤이 2차 피스톤 측으로 전진함에 의해 유압실 압력이 증대되고 이에 의해 상기 2차 피스톤에 전달되는 제동력이 증대되게 된 것을 특징으로 하는 하이브리드 이엠비 시스템의 브레이크 장치를 제공한다.

Description

하이브리드 이엠비 시스템의 브레이크 장치 {Break device of Hybrid Electro Mechanical Brake system}
본 발명은 하이브리드 이엠비(H-EMB) 시스템의 브레이크 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대형차량에 적용가능한 제동력을 확보하고 제동 모드 전환시 열화 내구를 확보하기 위한 하이브리드 이엠비 시스템의 브레이크 장치에 관한 것이다.
자동차의 하이브리드 이엠비(H-EMB, Hybrid Electro Mechanical Brake) 시스템은 유압장치를 병용하여 제동력을 발생하는 복합식 EMB(Electro-Mechanical Brake) 시스템으로서, 액추에이터의 모터 클램핑력과 유압장치로부터 제공되는 브레이크 오일의 유압을 이용하여 제동력을 발생한다.
첨부한 도 8은 종래 하이브리드 이엠비 시스템의 브레이크 장치의 작동 메커니즘을 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 보면, 종래 하이브리드 이엠비 시스템의 브레이크 장치는 액추에이터(모터와 감속기로 이루어짐)(10)의 모터 클램핑력에 의해 스핀들(12)이 회전함에 따라 피스톤(20)이 전진하는 구조로 구성되고, 상기 피스톤(20) 내에 유압실(22)에 외부로부터 브레이크 오일이 공급 가능하게 구성되어 있어, 모터 클램핑력과 피스톤(20) 내에 유압실(22)에 형성되는 유압에 의해 피스톤(20)이 전진 이송되어 제동력을 발생하게 된다.
이러한 종래의 브레이크 장치는 유압실 내에 형성되는 유압에 의해 제동력을 얻는 것이 거의 불가능하기 때문에 제동력이 모터 클램핑력에 의해서만 발생하게 되는데, 이때 모터 클램핑력만으로는 대형차량에 적용가능한 제동력을 확보하기 어려운 문제점이 있다.
즉, 상기와 같은 종래의 하이브리드 이엠비 시스템용 브레이크 장치의 경우 제동력(모터 토크) 부족으로 인해 대형차량에 적용 불가능한 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 1차 피스톤과 2차 피스톤 간에 형성한 유압실에서 발생하는 유압 배력으로 모터 클램핑력을 배가하여 제동력을 증대하는 동시에, 제동 모드 전환시 1차 피스톤과 2차 피스톤 간에 항시 적정한 간극을 유지하여 제동 모드 변경시 이질감을 개선할 수 있는 하이브리드 이엠비 시스템의 브레이크 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이에 본 발명에서는, 액추에이터의 모터 클램핑력과 유압실 유압에 의한 압력을 이용하여 제동력을 발생하기 위한 하이브리드 이엠비 시스템의 브레이크 장치로서, 하우징의 일측에 장착된 액추에이터의 모터 클램핑력에 의해 회전하는 스핀들과 결합되어 상기 스핀들의 회전시 선형 이동가능하게 형성된 1차 피스톤이 구성되고, 상기 하우징과 1차 피스톤 사이에 선형 이동가능하게 장착되어 1차 피스톤과의 사이에 유압실을 형성하는 2차 피스톤이 구성되어, 상기 유압실이 밀폐된 상태에서 액추에이터가 작동되어 상기 1차 피스톤이 2차 피스톤 측으로 전진함에 의해 유압실 압력이 증대되고 이에 의해 상기 2차 피스톤에 전달되는 제동력이 증대되게 된 것을 특징으로 하는 하이브리드 이엠비 시스템의 브레이크 장치를 제공한다.
여기서, 상기 2차 피스톤에 전달되는 제동력은 1차 피스톤과 2차 피스톤의 면적비에 비례하여 발생하며, "액추에이터의 모터 클램핑력 * (2차 피스톤의 선단 면적/1차 피스톤의 선단 면적)"이다.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 2차 피스톤에는 1차 피스톤과 2차 피스톤 사이에 모터 클램핑력 및 유압실 압력의 전달을 위한 리액션 댐퍼가 설치되는 것이 바람직하며, 상기 리액션 댐퍼는 1차 피스톤이 2차 피스톤으로 전진시 모터 클램핑력을 유압실 압력으로 전환하기 위해 고무 재질로 이루어진 외부의 아우터 부재와 리액션 댐퍼의 과다 변형을 방지하기 위해 스틸 재질로 이루어진 내부의 이너 부재로 이루어지고, 상기 아우터 부재의 외주면에 2차 피스톤 내 장착성 증대를 위해 결합돌기가 돌출 형성된다.
본 발명에 따른 하이브리드 이엠비 시스템의 브레이크 장치에 의하면 다음과 효과를 얻을 수 있다.
1. 1차 피스톤과 2차 피스톤의 면적비에 의한 유압 배력으로 제동력이 증대되어 대형차량에도 적용 가능한 제동력을 확보 가능하다.
2. 주차 제동 모드에서 주 제동 모드로 모드 변경시 제동 이질감을 개선하고 안정적인 제동감을 확보할 수 있다.
3. 1차 피스톤과 2차 피스톤 간에 안정적인 유압 형성 및 유지가 가능하게 되어 차량의 내구 진행에 따른 제동 모드 변환시 열화 내구를 개선 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 브레이크 장치를 적용한 하이브리드 이엠비 시스템을 나타낸 구성도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 이엠비 시스템의 브레이크 장치를 나타낸 구성도
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드 이엠비 시스템의 브레이크 장치를 나타낸 구성도
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 브레이크 장치의 리액션 댐퍼를 나타낸 도면
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 브레이크 장치의 초기 상태를 설명하기 위한 도면
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 브레이크 장치의 주 제동 모드시 작동 메커니즘을 설명하기 위한 도면
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 브레이크 장치의 주차 제동 모드시 작동 메커니즘을 설명하기 위한 도면
도 8은 종래 하이브리드 이엠비의 작동 메커니즘을 설명하기 위한 도면
이하, 첨부의 도면을 참조하여 본 발명을 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다.
도 1을 보면, 하이브리드 이엠비 시스템은 차량 내 유압식 브레이크의 유압장치를 병용하여 제동력을 발생하는 하이브리드 이엠비(H-EMB, Hybrid Electro Mechanical Brake)(100), 운전자가 브레이크 페달을 밟아 제동 요구시 페달감을 형성하는 페달 시뮬레이터 및 브레이크 페달을 밟는 힘(답력)을 유압으로 전환하여 하이브리드 이엠비와의 사이에 유압 라인을 형성하는 마스터 실린더로 이루어진 유압장치(200), 상기 하이브리드 이엠비(100)의 전반적인 작동을 제어하는 제어부(WCU, Wheel Control Unit)(300), 상기 마스터 실린더와 하이브리드 이엠비(100) 사이에 유로(유압 라인)를 개폐하는 솔레노이드 밸브(210)를 포함한다.
상기 하이브리드 이엠비(100) 즉, 하이브리드 이엠비 시스템의 브레이크 장치는 모터 클램핑력과 유압실 유압에 의한 압력을 이용하여 높은 제동력을 제공하기 위한 것으로, 도 2에 나타낸 바와 같이, 하우징(110)의 일측에 장착된 액추에이터(120)의 작동에 의해 발생하는 모터 클램핑력과 운전자의 답력에 따라 마스터 실린더에서 전달(제공)되는 유압을 이용하여 제동력을 발생할 수 있게 구성된다.
도 2를 보면, 하이브리드 이엠비(100)는 액추에이터(120)의 작동시 모터 클램핑력에 의해 회전하게 되는 스핀들(122), 스핀들(122)의 회전시 하우징(110) 내에서 선형 이동하여 전진 또는 후진하게 되는 1차 피스톤(130), 1차 피스톤(130)과 하우징(110) 사이에 장착되어 1차 피스톤(130)의 외곽에 위치하고 브레이크 패드(160) 중 이너 패드(162)에 접하고 있는 2차 피스톤(140)을 포함하여 구성된다.
액추에이터(120)는 모터와 감속기로 이루어진 것으로 초기 제동력 발생을 위한 모터 토크(모터 클램핑력)를 발생시키고, 이때 스핀들(122)은 액추에이터(120)의 모터로부터 발생한 토크를 1차 피스톤(130)에 전달하는 기능을 한다.
1차 피스톤(130)은 결합된 스핀들(122)을 통해 전달되는 액추에이터(120)의 모터 토크(모터 클램핑력)에 의해 전후로 선형 이동가능하게 구성되어, 2차 피스톤(140) 측으로 전진 이동시 1차 피스톤(130)과 2차 피스톤(140) 사이의 유압실에 압력을 증가/배가시키는 기능을 한다.
여기서, 액추에이터(120)의 일측에는 1차 피스톤(130)과 2차 피스톤(140) 사이에 위치하여 스핀들(122)의 회전운동을 1차 피스톤(130)의 직선운동으로 변환시키기 위한 가이드(132)가 장착된다. 상기 가이드(132)는 하우징(110)과 가이드(132) 사이에 위치한 2차 피스톤(140)의 직선 이동을 안내하는 기능도 한다.
2차 피스톤(140)은 1차 피스톤(130)과 하우징(110) 사이에 선형 이동가능하게 구성되어 1차 피스톤(130)과의 사이에 유압실(142)을 형성하고, 1차 피스톤(130)의 미는 힘(스핀들(122)을 통해 액추에이터(120)의 모터 클램핑력을 전달받아 전진하는 힘) 및 1차 피스톤(130)의 전진 이동시 증대되는 유압실(142) 유압에 의한 힘에 의해 전진 이동시 브레이크 패드(160)의 이너 패드(162)를 브레이크 디스크(170) 측으로 밀착 가압한다.
다시 말해, 2차 피스톤(140)은 1차 피스톤(130)과 유압실(142) 내 브레이크 오일과의 관계에서 증폭된 모터 클램핑력 즉, 제동력을 브레이크 패드(160)에 전달한다.
브레이크 패드(160)는 2차 피스톤(140)에 의해 전달된 제동력(증폭된 모터 클램핑력)을 통해 디스크(170, 회전중이거나 정지해 있는 디스크)를 압착하여 차량을 제동하게 된다.
이때 하우징(110)은 브레이크 패드(160)의 아우터 패드(164)를 지지하여 아우터 패드(164)에 제동력이 전달되게 한다.
또한 이때 상기 유압실(142)은 1차 피스톤 씰(134)과 2차 피스톤 씰(144)에 의해 기밀이 유지되어 유압의 형성 및 유지가 가능하게 되고 1차 피스톤(130)에 의한 유압 배력이 가능하게 된다.
상기 1차 피스톤 씰(134)은 1차 피스톤(130)의 외주면에 구성되어 가이드(132)와 1차 피스톤(130) 사이에서 1차 피스톤(130)의 씰링을 유지하고, 2차 피스톤 씰(144)은 2차 피스톤(140)의 외주면에 구성되어 하우징(110)과 2차 피스톤(140) 사이에서 2차 피스톤(140)의 씰링을 유지한다.
이와 같이 구성되는 하이브리드 이엠비(100)는 액추에이터(120)의 작동시 1차 피스톤(130)과 2차 피스톤(140)의 면적비에 비례하여 유압실(142)의 유압에 의한 압력을 증대/배가하게 된다.
구체적으로, 상기 하이브리드 이엠비(100)는 1차 피스톤(130)의 선단(2차 피스톤(140)과 탈착 가능한 부위)과 2차 피스톤(140)의 선단(브레이크 패드(160)와 접촉하고 있는 부위) 간에 면적비에 의한 유압 배력으로 액추에이터(120)의 모터 클램핑력에 의한 초기 제동력 대비 브레이크 패드(160)에 전달되는 제동력이 증대되며, 이에 의해 대형차에도 적용 가능한 제동력을 확보할 수 있으며, 이때의 제동력은 아래 식 1과 같이 산출할 수 있다.
식 1 : 제동력 = 유압실 압력 * 2차 피스톤의 선단 면적 = (액추에이터의 모터 클램핑력/1차 피스톤의 선단 면적) * 2차 피스톤의 선단 면적 = 액추에이터의 모터 클램핑력 * (2차 피스톤의 선단 면적/1차 피스톤의 선단 면적)
도 2를 참조하면, 하이브리드 이엠비(100)는 주 제동 모드시 액추에이터(120)에 의해 배력된 클램핑력이 1차 피스톤(130)에 의해 브레이크 패드(160)에 전달되기 전에 2차 피스톤(140)과의 사이에 있는 브레이크 오일에 의하여 2차로 배력되고 이를 통해 최종 배력된 클램핑력(제동력)을 브레이크 패드(160)에 전달하게 되어 차량을 제동시키며, 주차 제동 모드시 유압실(142)을 오픈하여 1차 피스톤(130)과 2차 피스톤(140) 사이의 유압을 제거한 뒤 1차 피스톤(130)을 2차 피스톤(140)에 접촉시켜 액추에이터(120)에서 생성된 클램핑력을 그대로 1차 피스톤(130) 및 2차 피스톤(140)에 의해 브레이크 패드(160)에 전달하여 차량을 제동시킴으로써 주차하게 된다.
이러한 하이브리드 이엠비(100)는 주차 제동 모드를 마치고(해제하고) 다시 주 제동 모드로 전환시 안정적인 제동 성능 확보를 위하여 1차 피스톤(130)과 2차 피스톤(140) 간에 상시 일정 간극을 확보해야 하는데, 이때 1차 피스톤(130)과 2차 피스톤(140) 간에 형성되는 유압 불만족으로 2차 피스톤(140)과 브레이크 패드(160) 간에 지속적인 잔류 압착이 발생하여 차량 제동 해제 불량으로 주행 성능이 저하되고 운전자가 제동 이질감을 느낄 수 있다.
따라서, 도 3의 실시예에 나타낸 바와 같이, 2차 피스톤(140)의 선단부 내측에는 1차 피스톤(130)과 2차 피스톤(140) 사이에 브레이크 오일의 유압에 의한 압력(유압실 압력) 및 제동력(모터 클램핑력) 전달을 위한 리액션 댐퍼(150)가 설치되는 것이 바람직하다.
도 4를 보면, 리액션 댐퍼(150)는 모터 클램핑력 및 유압실 압력에 의한 하중을 지지하기 위하여 외부의 아우터 부재(152)와 내부의 이너 부재(154)로 이루어지며, 상기 아우터 부재(152)는 1차 피스톤(130)이 2차 피스톤(140)으로 전진하는 동안 모터 클램핑력을 유압실 유압에 의한 압력으로 전환하기 위해 고무 재질로 형성되고, 상기 이너 부재(154)는 아우터 부재(152)의 내부에서 리액션 댐퍼(150)의 과다 변형을 방지하고 안정적으로 주차 제동력을 전달하기 위해 스틸 재질로 형성된다.
그리고, 리액션 댐퍼(150)는 2차 피스톤(140) 내 장착성 증대 및 장착 위치 유지를 위하여, 2차 피스톤(140)의 선단부 내벽면에 삽입 고정되는 결합돌기(156)가 아우터 부재(152)의 외주면에 돌출 형성된다. 이때 결합돌기(156)는 리액션 댐퍼(150)의 외주면을 따라 고리 모양으로 형성될 수 있다.
이렇게 1차 피스톤(130)과 2차 피스톤(140) 사이에 위치된 리액션 댐퍼(150)는 아우터 부재(152)의 탄성에 의해 유압실의 브레이크 오일에 의한 유압 배력의 기능을 수행하는 동시에, 주차 제동 모드에서 주 제동 모드로 전환시 상호 접촉하고 있는 1차 피스톤(130)과 2차 피스톤(140)이 일정 간극을 유지하도록 하여 주차 제동 모드 해제후 주 제동 모드로 정상적인 진입을 가능하게 한다.
이에 따라 하이브리드 이엠비(100)의 각 부품 간 열화로 인한 내구성 저하를 방지하고, 제동 모드 변경시 운전자가 느끼는 제동 이질감을 개선할 수 있다.
이렇게 리액션 댐퍼(150)를 장착한 하이브리드 이엠비(100)는 주 제동 모드시 액추에이터(120)에 의해 발생한 모터 클램핑력이 1차 피스톤(130)을 통해 리액션 댐퍼(150)로 전달되고, 이때 리액션 댐퍼(150)가 눌려(압축되어) 변형되면서 유압실에 압력이 발생한다. 이러한 주 제동 모드시 제동력은 리액션 댐퍼(150)가 2차 피스톤(140)을 미는 힘으로 결정되는데, 이때 2차 피스톤(140)을 미는 힘은 액추에이터(120)에 의한 모터 클램핑력과 유압실(142)에 발생된 압력에 의한 힘의 합력이다.
그리고, 상기 하이브리드 이엠비(100)는 주차 제동 모드시에도 리액션 댐퍼(150)가 모터 클램핑력을 2차 피스톤(140)에 직접 전달한다. 주차 제동 모드시에는 1차 피스톤(130)과 2차 피스톤(140) 사이의 유압실(142)에 유압이 제거된 상태에서 1차 및 2차 피스톤(130,140)이 리액션 댐퍼(150)와 직접 상호 연결되어(접촉하고) 있기 때문에 제동력 전달 및 발생이 용이하며, 주차 제동 모드를 마치고 주차 제동 모드에서 주 제동 모드로 모드 변환시 1차 피스톤(130)의 추가적인 후퇴를 통한 간극(1차 피스톤과 2차 피스톤 간에 간극) 확보가 불필요하게 되어 모드 변환시 그로 인한 타임 딜레이 및 피스톤 씰의 내구성 저하를 방지할 수 있게 된다.
따라서 종래 하이브리드 이엠비의 문제점을 개선하고 성능 효과를 유지하면서 열화 내구에 강건한 시스템을 구현할 수 있게 된다.
구체적으로, ① 주 제동 모드 및 주차 제동 모드 시 피스톤(130,140) 간 일정 간극의 재확보를 위한 절차가 생략되어 그로 인한 타임 딜레이의 발생이 제거된다. 이를 통해 제동 모드 간 상호 변경시 제동 이질감 없이 안정적인 제동성능을 구현할 수 있다. ② 타임 딜레이를 제거를 통하여 전체 제동시스템의 응답성 제어 관련 정밀성 저하를 초래할 수 있는 인자를 제거함으로써 열화 내구성능을 극대화할 수 있어 제어 안정성을 확보할 수 있다. ③ 제동 모드 변환시 불필요한 드래그 발생을 억제하여 연비 저하 요인을 제거할 수 있다.
한편, 도 5에는 하이브리드 이엠비 시스템의 초기 상태를 설명하기 위한 구조가 도시되어 있고, 도 6에는 하이브리드 이엠비 시스템의 주 제동 모드시의 작동 메커니즘을 설명하기 위한 구조가 도시되어 있고, 도 7에는 하이브리드 이엠비 시스템의 주차 제동 모드 시의 작동 메커니즘을 설명하기 위한 구조가 도시되어 있다.
도 5를 참조하면, 제동 전 초기 상태에서 하이브리드 이엠비(100)의 유압실(142)은 솔레노이드 밸브(210)가 오픈되어 개공간(열린 공간)을 형성하게 되고, 1차 피스톤(130)과 2차 피스톤(140) 사이에 간극은 리액션 댐퍼(150)의 두께 이상으로 형성된다. 초기 상태에서 1차 피스톤(130)과 리액션 댐퍼(150)는 접촉 또는 미접촉 상태일 수 있다.
도 6을 참조하면, 주 제동 모드시 하이브리드 이엠비(100)의 유압실(142)은 솔레노이드 밸브(210)가 클로즈되어 폐공간(닫힌 공간)을 형성하게 되고, 1차 피스톤(130)이 리액션 댐퍼(150)와 접촉하기 전에 전진 이동하는 동안 1차 피스톤(130)의 클램핑력이 유압실 압력으로 전환된다. 이에 따라 1차 피스톤(130)이 리액션 댐퍼(150)와 접촉하기 전에 1차 피스톤(130)의 클램핑력(스핀들(122)을 통해 전달받은 모터 클램핑력)에 의해 유압실 압력이 형성되고, 1차 피스톤(130)이 리액션 댐퍼(150)와 접촉한 후에 1차 피스톤(130)의 클램핑력에 의해 리액션 댐퍼(150)가 변형되면서 유압실 압력이 증대되어, 리액션 댐퍼(150)가 2차 피스톤(140)을 미는 힘(액추에이터에 의한 클램핑력과 유압실 압력에 의한 힘의 합력)에 의해 2차 피스톤(140)의 제동력이 발생하게 된다.
주 제동 모드시 리액션 댐퍼(150)는 비압축성 유체처럼 작용하여 유압실(142)에 압력을 형성되게 하고 형성된 압력을 2차 피스톤(140)에 전달하는 역할을 하게 되며, 이때의 제동력은 유압에 의한 제동력과 클램핑력(모터 토크)에 의한 제동력의 합력이다.
그리고, 도 7을 참조하면, 주차 제동 모드시 하이브리드 이엠비(100)의 유압실(142)은 솔레노이드 밸브(210)가 오픈되어 개공간을 형성하게 되고, 파킹시 1차 피스톤(130)과 리액션 댐퍼(150) 및 2차 피스톤(140)이 접촉한 상태이기 때문에 액추에이터(120)의 모터 클램핑력이 그대로 전달되어 리액션 댐퍼(150)를 가압하여 2차 피스톤(140)을 밀어주게 되어 2차 피스톤(140)의 제동력이 발생하게 된다.
이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
100 : 하이브리드 이엠비 110 : 하우징
120 : 액추에이터 122 : 스핀들
130 : 1차 피스톤 132 : 가이드
134 : 1차 피스톤 씰 140 : 2차 피스톤
142 : 유압실 144 : 2차 피스톤 씰
150 : 리액션 댐퍼 152 : 아우터 부재
154 : 이너 부재 156 : 결합돌기
160 : 브레이크 패드 170 : 디스크
200 : 유압장치 210 : 솔레노이드 밸브
300 : 제어부

Claims (5)

  1. 액추에이터의 모터 클램핑력과 유압실 유압에 의한 압력을 이용하여 제동력을 발생하기 위한 하이브리드 이엠비 시스템의 브레이크 장치로서,
    하우징의 일측에 장착된 액추에이터의 모터 클램핑력에 의해 회전하는 스핀들과 결합되어 상기 스핀들의 회전시 선형 이동가능하게 형성된 1차 피스톤이 구성되고, 상기 하우징과 1차 피스톤 사이에 선형 이동가능하게 장착되어 1차 피스톤과의 사이에 유압실을 형성하는 2차 피스톤이 구성되어,
    상기 유압실이 밀폐된 상태에서 액추에이터가 작동되어 상기 1차 피스톤이 2차 피스톤 측으로 전진함에 의해 유압실 압력이 증대되고 이에 의해 상기 2차 피스톤에 전달되는 제동력이 증대되게 되며,
    상기 2차 피스톤에는 1차 피스톤과 2차 피스톤 사이에 모터 클램핑력 및 유압실 압력의 전달을 위한 리액션 댐퍼가 설치된 것을 특징으로 하는 하이브리드 이엠비 시스템의 브레이크 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 2차 피스톤에 전달되는 제동력은 1차 피스톤과 2차 피스톤의 면적비에 비례하여 발생하며, "액추에이터의 모터 클램핑력 * (2차 피스톤의 선단 면적/1차 피스톤의 선단 면적)"인 것을 특징으로 하는 하이브리드 이엠비 시스템의 브레이크 장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 리액션 댐퍼는 1차 피스톤이 2차 피스톤으로 전진시 모터 클램핑력을 유압실 압력으로 전환하기 위해 고무 재질로 이루어진 외부의 아우터 부재와 리액션 댐퍼의 과다 변형을 방지하기 위해 스틸 재질로 이루어진 내부의 이너 부재로 이루어진 것을 특징으로 하는 하이브리드 이엠비 시스템의 브레이크 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 리액션 댐퍼는 1차 피스톤이 2차 피스톤으로 전진시 모터 클램핑력을 유압실 압력으로 전환하기 위해 고무 재질로 이루어진 외부의 아우터 부재와 리액션 댐퍼의 과다 변형을 방지하기 위해 스틸 재질로 이루어진 내부의 이너 부재로 이루어지고, 상기 아우터 부재의 외주면에 2차 피스톤 내 장착성 증대를 위해 결합돌기가 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 이엠비 시스템의 브레이크 장치.
KR1020140160850A 2014-11-18 2014-11-18 하이브리드 이엠비 시스템의 브레이크 장치 KR101619643B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140160850A KR101619643B1 (ko) 2014-11-18 2014-11-18 하이브리드 이엠비 시스템의 브레이크 장치
US14/871,538 US9604605B2 (en) 2014-11-18 2015-09-30 Hybrid electro-mechanical brake and system having the same
DE102015219921.5A DE102015219921B4 (de) 2014-11-18 2015-10-14 Hybride elektromechanische Bremse und System mit dieser
CN201510679430.5A CN105599746B (zh) 2014-11-18 2015-10-19 混合机电制动器及具有该混合机电制动器的***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140160850A KR101619643B1 (ko) 2014-11-18 2014-11-18 하이브리드 이엠비 시스템의 브레이크 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101619643B1 true KR101619643B1 (ko) 2016-05-10

Family

ID=55855642

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140160850A KR101619643B1 (ko) 2014-11-18 2014-11-18 하이브리드 이엠비 시스템의 브레이크 장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9604605B2 (ko)
KR (1) KR101619643B1 (ko)
CN (1) CN105599746B (ko)
DE (1) DE102015219921B4 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014217445A1 (de) * 2014-09-01 2016-03-03 Robert Bosch Gmbh Bremsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zur Ansteuerung der Bremsvorrichtung
KR101816397B1 (ko) * 2016-05-04 2018-01-08 현대자동차주식회사 전동식 브레이크
AT521981B1 (ko) * 2019-04-24 2020-07-15
JP2022055203A (ja) * 2020-09-28 2022-04-07 いすゞ自動車株式会社 ブレーキ装置
CN114655177A (zh) * 2020-12-23 2022-06-24 沃尔沃汽车公司 机动车制动***及其操作方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007519568A (ja) * 2004-01-30 2007-07-19 ルーカス・オートモーティブ・ゲーエムベーハー 自動車のブレーキギアの作動方法
JP2013244888A (ja) * 2012-05-28 2013-12-09 Advics Co Ltd 車両用ブレーキ装置
JP5407996B2 (ja) * 2010-03-31 2014-02-05 株式会社アドヴィックス 車両用ブレーキ制御装置

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3788430A (en) * 1971-08-17 1974-01-29 Gmc Co Disc brake actuator
US5348123A (en) * 1991-09-02 1994-09-20 Akebono Brake Industry Co., Ltd. Brake actuating apparatus for a vehicle
ES2151976T3 (es) * 1995-05-19 2001-01-16 Continental Ag Actuador de freno para un freno de accionamiento electrico de vehiculo.
DE19519308C2 (de) * 1995-05-26 1999-01-21 Continental Ag Bremsaktor mit Getriebe
DE19529791C2 (de) * 1995-08-12 1999-02-11 Continental Ag Bremsaktor mit Nachstellvorrichtung
DE19731626C1 (de) * 1997-07-23 1998-12-17 Continental Ag Wälzspindel und Bremsaktuator mit einer solchen Wälzspindel
EP1058795B1 (de) * 1998-03-05 2003-09-24 Continental Teves AG & Co. oHG Betätigungseinheit für eine elektromechanisch betätigbare scheibenbremse
ES2240173T3 (es) * 1999-10-08 2005-10-16 Freni Brembo S.P.A. Piston para una unidad de piston y cilindro de un freno de disco.
KR20020059728A (ko) * 1999-11-18 2002-07-13 이페 판 란덴 중앙 지지부를 구비하는 작동기와, 이 작동기를 포함하는브레이크 캘리퍼스
DE10035220B4 (de) * 2000-07-20 2014-01-23 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betrieb einer Radbremsvorrichtung
KR100560603B1 (ko) * 2004-03-29 2006-03-17 조한용 전동 모타를 이용한 브레이크 구동장치
US20060289255A1 (en) * 2005-06-25 2006-12-28 Adams Philip H Disc brake pad cushions
KR101034480B1 (ko) 2005-06-30 2011-05-17 주식회사 만도 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치
KR101130339B1 (ko) 2006-08-03 2012-03-26 주식회사 만도 차량용 주차 브레이크
DE102008012338A1 (de) * 2008-03-03 2009-09-10 Lucas Automotive Gmbh Technik zum Betätigen einer hydraulischen Feststellbremse
IT1394563B1 (it) * 2009-06-23 2012-07-05 Freni Brembo Spa Dispositivo per smorzare le vibrazioni in una pastiglia di un freno a disco
KR20110026587A (ko) 2009-09-08 2011-03-16 현대모비스 주식회사 차량의 제동시스템
DE102011080940A1 (de) * 2010-11-17 2012-06-28 Continental Teves Ag & Co. Ohg Elektromechanisch betätigbare Fahrzeugbremse mit verbessertem Kolben
JP5673639B2 (ja) 2012-03-22 2015-02-18 株式会社アドヴィックス 電動駐車ブレーキ制御装置
JP5898035B2 (ja) 2012-09-28 2016-04-06 日立オートモティブシステムズ株式会社 ディスクブレーキ装置
KR20150047986A (ko) * 2013-10-25 2015-05-06 현대모비스 주식회사 차량용 제동장치
KR101610162B1 (ko) * 2014-11-24 2016-04-08 현대자동차 주식회사 전자기계식 파킹기능을 갖는 브레이크장치를 이용한 제동시스템의 제어방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007519568A (ja) * 2004-01-30 2007-07-19 ルーカス・オートモーティブ・ゲーエムベーハー 自動車のブレーキギアの作動方法
JP5407996B2 (ja) * 2010-03-31 2014-02-05 株式会社アドヴィックス 車両用ブレーキ制御装置
JP2013244888A (ja) * 2012-05-28 2013-12-09 Advics Co Ltd 車両用ブレーキ装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN105599746B (zh) 2019-04-02
CN105599746A (zh) 2016-05-25
DE102015219921B4 (de) 2023-04-06
DE102015219921A1 (de) 2016-05-19
US20160137181A1 (en) 2016-05-19
US9604605B2 (en) 2017-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101619643B1 (ko) 하이브리드 이엠비 시스템의 브레이크 장치
KR101901443B1 (ko) 전동식 캘리퍼 브레이크
KR20170035044A (ko) 전자식 캘리퍼 브레이크
KR20120119150A (ko) 제동 안전 기능이 강화된 전동부스터 방식 제동 장치
KR20130086440A (ko) 제동감 향상을 위한 초기 유량 증대 시스템 및 이를 이용한 초기 유량 증대 방법
KR20070027041A (ko) 압전소자를 이용한 브레이크의 드래그 저감장치
JP2017525611A (ja) 車両のブレーキシステムのためのブレーキ倍力装置
US20150075922A1 (en) Parking brake system of emb using hydraulic device and parking brake control method for emb
KR101904713B1 (ko) 차량용 제동장치
KR20150137718A (ko) 전자식 캘리퍼 브레이크
CN112145582B (zh) 盘式制动器、线控制动***以及车辆
KR20170104771A (ko) 전동식 디스크 브레이크
KR101279165B1 (ko) 서브 마스터 실린더 및 이를 구비하는 제동장치
KR101853760B1 (ko) 전자식 캘리퍼 브레이크
KR101315781B1 (ko) 브레이크 시스템
JP6676989B2 (ja) 車両用電動ブレーキ装置
CN203948529U (zh) 汽车制动钳驱动装置
KR100254359B1 (ko) 자동차용 클러치 장치의 부스터
KR20090011750A (ko) 자동차용 디스크 브레이크
KR20140083815A (ko) 통합형 제동 시스템
KR101316170B1 (ko) 차량의 디스크브레이크용 브레이크패드 커버심
KR101274245B1 (ko) 하이브리드 브레이크
KR100845901B1 (ko) 디스크 브레이크 장치
KR20030093691A (ko) 모터를 이용한 전기 디스크 브레이크 장치
KR101818981B1 (ko) 전자식 주차 브레이크

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190429

Year of fee payment: 4