KR102345398B1 - 전자식 브레이크 시스템 및 그를 이용한 자가테스트 방법 - Google Patents

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Abstract

전자식 브레이크 시스템을 개시한다. 본 발명에 따른 전자식 브레이크 시스템은 전자제어유닛에 제동의지를 전달하는 실린더유닛, 작동유체가 저장되는 리저버, 휠브레이크와 유압식으로 연결되는 압력공급부, 평상시 폐쇄형 리저버밸브가 마련되고, 상기 실린더유닛의 실린더챔버와 상기 리저버를 연결하는 리저버라인, 및 평상시 폐쇄형 덤프밸브가 마련되고, 상기 압력공급부의 펌프챔버에서 상기 실린더챔버와 상기 리저버밸브로 분기되는 펌프리저버라인을 포함한다.

Description

전자식 브레이크 시스템 및 그를 이용한 자가테스트 방법{ELECTRIC BRAKE SYSTEM AND SELF TEST METHOD USING THE SAME}
본 발명은 전자식 브레이크 시스템 및 그를 이용한 자가테스트 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 페달의 변위에 대응하는 전기적 신호를 이용하여 제동력을 발생시키는 전자식 브레이크 시스템 및 그를 이용한 자가테스트 방법에 관한 것이다.
차량에는 제동을 위한 브레이크 시스템이 필수적으로 장착되는데, 최근에 보다 강력하고 안정된 제동력을 얻기 위한 여러 종류의 시스템이 제안되고 있다.
브레이크 시스템의 일례로는 제동시 휠의 미끄러짐을 방지하는 안티록 브레이크 시스템(ABS: Anti-Lock Brake System)과, 차량의 급발진 또는 급가속시 구동륜의 슬립을 방지하는 브레이크 트랙션 제어 시스템(BTCS: Brake Traction Control System)과, 안티록 브레이크 시스템과 트랙션 제어를 조합하여 브레이크 액압을 제어함으로써 차량의 주행상태를 안정적으로 유지시키는 차량자세제어 시스템(ESC: Electronic Stability Control System) 등이 있다.
일반적으로 전자식 브레이크 시스템은 운전자가 페달을 밟으면 페달의 변위를 감지하는 페달 변위센서로부터 운전자의 제동의지를 전기적 신호로 전달받아 휠 실린더로 압력을 공급하는 액츄에이터를 포함한다.
위와 같은 액츄에이터가 마련된 전자식 브레이크 시스템은 유럽 등록특허 EP 2 520 473호에 개시되어 있다. 개시된 문헌에 따르면, 액츄에이터는 페달의 답력에 따라 모터가 작동하여 제동압을 발생시키도록 이루어진다. 이때, 제동압은 모터의 회전력을 직선운동으로 변환하여 피스톤을 가압함으로써 발생하게 된다.
EP 2 520 473 A1 (Honda Motor Co., Ltd.) 2012. 11. 7.
본 발명의 실시예들은 액츄에이터를 이용하여 제동압을 발생시키고 효율적으로 자가테스트를 수행할 수 있는 전자식 브레이크 시스템 및 그를 이용한 자가테스트 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 전자제어유닛에 제동의지를 전달하는 실린더유닛; 작동유체가 저장되는 리저버; 휠브레이크와 유압식으로 연결되는 압력공급부; 평상시 폐쇄형 리저버밸브가 마련되고, 상기 실린더유닛의 실린더챔버와 상기 리저버를 연결하는 리저버라인; 및 평상시 폐쇄형 덤프밸브(V31)가 마련되고, 상기 압력공급부의 펌프챔버에서 상기 실린더챔버와 상기 리저버밸브로 분기되는 펌프리저버라인;를 포함하는 전자식 브레이크 시스템이 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 전자식 브레이크 시스템을 이용한 자가테스트 방법에 있어서, 인렛밸브와 아웃렛밸브와 상기 리저버밸브를 폐쇄시키거나 폐쇄된 상태를 유지시키되, 덤프밸브를 개방시킨 상태로 상기 압력공급부의 피스톤을 작동시키고, 상기 피스톤이 작동되는 동안 상기 펌프챔버에 가해지는 압력과 상기 피스톤의 위치에 대한 계측값을 모니터링하고, 상기 계측값을 참조값과 대조하여, 공기검출을 위한 자가테스트를 수행하는 전자식 브레이크 시스템의 자가테스트 방법이 제공될 수 있다.
또한, 인렛밸브와 아웃렛밸브와 상기 리저버밸브를 폐쇄시키거나 폐쇄상태를 유지시키되, 덤프밸브를 개방시킨 상태로 상기 압력공급부의 피스톤을 작동시키고, 상기 펌프챔버에 가해지는 압력을 설정압력에 도달시키거나 상기 피스톤이 설정위치로 이동시킨 후에, 소정의 시간이 지난 후 다시 상기 피스톤을 작동시키며 상기 펌프챔버에 가해지는 압력과 상기 피스톤의 위치에 대한 계측값을 모니터링하고, 상기 계측값을 참조값과 대조하여 작동유체 누출여부 확인을 위한 자가테스트를 수행할 수 있다.
본 발명은, 압력공급부의 덤프밸브의 아웃렛포트를 실린더유닛의 실린더챔버와 연결함으로써, 휠브레이크를 가압하지 않고도 공기의 누출이나 작동유체의 누출을 감지하는 자가테스트를 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템을 도시한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 실린더유닛의 확대도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 압력공급부의 주변부 확대도이다.
도 4은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템을 도시한다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템을 도시한다.
도 6는 본 발명의 제3 실시예에 따른 실린더유닛의 확대도이다.
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 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템을 도시하고, 도 2는 제1 실시예에 따른 실린더유닛(500)의 확대도를, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 압력공급부(200)의 주변부 확대도를 도시한다.
이를 참조하면, 제1 실시예에서는 전자제어유닛에 제동의지를 전달하는 실린더유닛(500), 작동유체가 저장되는 리저버(30), 휠브레이크(20)와 유압식으로 연결되는 압력공급부(200), 평상시 폐쇄형 리저버밸브(V41)가 마련되고, 실린더유닛(500)의 실린더챔버(511)와 리저버(30)를 연결하는 리저버라인(351), 및 평상시 폐쇄형 덤프밸브(V31)가 마련되고, 압력공급부(200)의 펌프챔버(224,225)에서 실린더챔버(511)와 리저버밸브(V41)로 분기되는 펌프리저버라인(335)를 포함하는 전자식 브레이크 시스템이 제공될 수 있다.
휠브레이크(20)는 작동유체에 의해 가압되는 캘리퍼와, 캘리퍼에 의해 제동되는 휠을 포함할 수 있다. 이러한 휠브레이크 유닛(20)은 그로 전달되는 작동유체에 의해 가압되어, 휠을 제동시킴으로써 차량에 제동력을 발생시킨다. 또한, 리저버(30)는 내부에 작동유체를 저장하고 브레이크 시스템에 작동유체를 공급하기 위한 수단으로, 외부에서 작동유체를 추가로 공급하도록 상부에 주입구가 형성된 형태의 저장소일 수 있다. 이러한 휠브레이크(20)는 제1 내지 제 4 휠브레이크(21, 22, 23, 24)를 포함하고, 이들은 차량의 전후륜의 좌우측에 각각 마련되는 FL, FR, RL, RR 중 어느 하나일 수 있다.
또한, 휠브레이크(20)는 서로 독립적으로 작동되는 제1 파워네트 및 제2 파워네트에 연결되어, 전자제어유닛(ECU)에 의해 선택적으로 작동되는 휠브레이크(20)와 주차브레이크가 통합된 형태의 IPB(Integrated Parking Brake) 방식으로 마련될 수 있다.
리저버(30)는 한 쌍의 유압서킷(S1, S2)과 각각 연결되는 제1 리저버챔버(31) 및 제2 리저버챔버(32)와, 제1 리저버챔버(31)와 제2 리저버챔버(32) 사이에 위치하는 제3 리저버챔버(33)를 구비하고, 제3 리저버챔버(33)는 압력공급부(200)의 펌프챔버(224, 225)와 연결될 수 있다.
압력공급부(200)는 구동부(201)와 구동부(201)의 동력에 의해 동작하는 피스톤펌프유닛(202)을 포함한다. 구동부(201)는 페달 변위센서(120a)의 전기적 신호에 의해 동력을 발생시키고, 피스톤펌프유닛(202)은 구동부(201)의 동력에 의해 액압을 발생시켜 휠브레이크(FR, FL, RR, RL)에 제동압을 제공한다.
페달 변위센서(120a)는 페달(10)의 변위를 감지하여 전자제어유닛(ECU)에 전기적 신호를 보낸다. 그리고 전자제어유닛(ECU)은 페달 변위센서(120a)의 신호를 분석하여 운전자가 요구하는 제동 압력을 알아내고, 이를 만족시킬 수 있도록 피스톤펌프유닛(202)과 각종 밸브들을 제어하기 위한 신호를 출력한다.
구동부(201)는 전원의 공급에 의하여 회전력을 발생시키는 모터를 포함한다. 모터는 전자제어유닛(ECU)으로부터 출력된 신호에 의해 회전력을 발생시키는 장치로서, 정방향 또는 역방향으로 회전력을 발생시킬 수 있다. 모터의 회전 각속도와 회전각은 정밀하게 제어될 수 있다. 이러한 모터는 이미 널리 알려진 공지의 기술이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
피스톤펌프유닛(202)은 복동식 피스톤으로 마련될 수 있다. 즉, 피스톤의 전방에 위치하는 제1 펌프챔버(224)와 피스톤의 후방에 위치하는 제2 펌프챔버(225)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 펌프챔버(224)와 제2 펌프챔버(225)는 각각 하나 이상의 휠브레이크(FR, FL, RR, RL)와 연결되어 액압을 제공할 수 있는데, 챔버의 액압을 이용하여 휠브레이크(FR, FL, RR, RL)에 제동 압력을 제공할 것인지 아니면 챔버의 부압을 이용하여 제동 압력을 해제할 것인지 여부는 전자제어유닛(ECU)이 주변 밸브들을 제어함으로써 결정될 수 있다.
페달작동부(400,500)는 실린더유닛(500)과, 실린더유닛(500)과 유압적으로 연결되고 페달의 답력에 대응되는 반력을 제공하는 시뮬레이터유닛(400)을 포함하되, 실린더유닛(500)은 페달과 연결되는 제1 피스톤(512)과, 실린더챔버(511)와, 가압부재(522)에 의해 체적이 달라지는 가압챔버(521)를 포함할 수 있다.
시뮬레이터유닛(400)은 하우징(410)과 실린더챔버(511)와 연결되는 시뮬레이터챔버(411)와, 하우징(410) 내에 수용되고, 시뮬레이터챔버(411)를 수축 또는 팽창시키는 피스톤(412)과, 피스톤(412)에 탄성력을 가하는 탄성부재(413)와, 시뮬레이터챔버(411)의 기밀을 위한 실링부재(414)를 포함할 수 있다.
제1 피스톤(512)은 인풋로드(11)를 매개로 페달(10)과 연결되어, 실린더챔버(511)가 수축되는 방향으로 전진력을 제공받고, 가압부재(522)는 인풋로드(11)에 마련된 걸림턱(12)에 의해 가압챔버(521)가 수축되는 방향으로 전진력을 제공받아, 제1 피스톤(512)과 가압부재(522)의 진퇴운동은 개별적으로 수행될 수 있다.
실린더유닛(500)은 인풋로드(11)와 연결되어 제1 피스톤(512)에 후퇴력을 제공하는 페달스프링(513)을 포함하고, 가압부재(522)는 제1 피스톤(512)의 후퇴 시 제1 피스톤(512)에 의해 가압되어 후퇴할 수 있다.
제동압조절부(300)는 크게 펌프챔버(224,225)와 휠브레이크(20)를 연결하는 인렛라인(311, 312, 313, 314)과, 휠브레이크(20)와 리저버(30)를 연결하는 아웃렛라인(321, 322, 323, 324)과, 리저버(30)와 펌프챔버(210,220)를 연결하는 펌프리저버라인(331, 332, 333, 334)을 포함할 수 있다. 즉, 어느 하나의 휠브레이크(20)에는 각각 아날로그 작동식 평상시 개방형 인렛밸브(V10)가 마련되고 압력공급부(200)와 네 개의 휠브레이크(20)를 연결하는 인렛라인(310)과, 아날로그 작동식 평상시 개방형 아웃렛밸브(V20)가 마련되고 네 개의 휠브레이크(20)와 리저버(30)를 직접 또는 간접적으로 연결하는 아웃렛라인(320)을 포함한다. 이때, 인렛밸브(V10)는 제1 내지 제4 인렛밸브(V11, V12, V13, V14)를 포함하고, 아웃렛밸브(V20)는 제1 내지 제4 아웃렛밸브(V21, V22, V23, V24)를 포함할 수 있다.
인렛라인(310)은 체크밸브(311a)를 통해 제1 펌프챔버(224)에서 제1 유압서킷(S1)의 인렛밸브(V11, V12)로의 일방향 흐름만을 허용하는 제1 인렛라인(311)과, 체크밸브(312a)를 통해 제2 펌프챔버(225)에서 제2 유압서킷(S2)의 인렛밸브(V13, V14)로의 일방향 흐름만을 허용하는 제2 인렛라인(312)과, 체크밸브(313a)를 통해 제2 펌프챔버(225)에서 제1 유압서킷(S1)의 인렛밸브(V11, V12)로의 일방향 흐름만을 허용하는 제3 인렛라인(313)과, 체크밸브(314a)를 통해 제1 펌프챔버(224)에서 제2 유압서킷(S2)의 인렛밸브(V13, V14)로의 일방향 흐름만을 허용하는 제4 인렛라인(314)을 포함할 수 있다.
그리고 압력공급부(200)에서 인렛밸브(V13, V14)와 연결되는 제2 인렛라인(312)에는 직렬로 배치되어 역류를 방지하는 제1 체크밸브(312a)와 제2 체크밸브(312b)가 마련되고, 실린더챔버(511)에서 상기 제1 체크밸브(312a)와 제2 체크밸브(312b) 사이로 연결되는 제1 실린더라인(341)에는 역류(back flow)를 방지하는 체크밸브(341a)가 마련될 수 있다.
이때, 각각의 인렛라인(310)에 마련되는 체크밸브(311a, 312a, 313a, 314a)는 제1 펌프챔버(224) 또는 제2 펌프챔버(225)에서 휠브레이크(20)로 흐르는 리크를 방지하도록 탄성력에 의해 가압된 상태를 유지할 수 있다.
아웃렛라인(320)은 제1 및 제2 아웃렛라인(321, 322)을 포함할 수 있다. 이때, 제1 아웃렛라인(321)은 제1, 제2 아웃렛밸브(V21, V22)와 리저버(30)를 연결하고, 제2 아웃렛라인(322)은 제3, 제4 아웃렛밸브(V23, V24)와 리저버(30)를 연결할 수 있다.
이때, 인렛밸브(V10)와 아웃렛밸브(V20)는 코일 또는 코일 세트로 동작하되, 하나의 파워네트가 오작동 하는 경우에 나머지 파워네트에 의해 동작되도록, 두 개의 서로 다른 파워네트와 연결될 수 있다. 나아가, 인렛밸브(V10)와 아웃렛밸브(V20)는 두 개의 서로 다른 파워네트와 연결되어 오작동으로 인한 동시 폐쇄를 방지할 수 있다. 인렛밸브(V10)의 전기적 동작과 아웃렛밸브(V20)의 전기적 동작이 서로 독립되어, 오작동으로 인한 동시 폐쇄를 방지하는 것이다.
펌프리저버라인(330)은 크게 체크밸브(331a)가 마련되어 리저버(30)에서 제1 펌프챔버(224)로의 일방향 흐름만을 허용하는 제1 펌프리저버라인(331)과, 체크밸브(332a)가 마련되어 리저버(30)에서 제2 펌프챔버(225)로의 일방향 흐름만을 허용하는 제2 펌프리저버라인(332)과, 체크밸브(333a)가 마련되어 제1 펌프챔버(224)에서 리저버(30)로의 일방향 흐름만을 허용하는 제3 펌프리저버라인(333)과, 체크밸브(334a)가 마련되어 제2 펌프챔버(225)에서 리저버(30)로의 일방향 흐름만을 허용하는 제4 펌프리저버라인(334)을 포함할 수 있다.
그리고 제3 펌프리저버라인(333)과 제4 펌프리저버라인(334)이 합류하는 제5 펌프리저버라인(335)에는 덤프밸브(V33)가 마련될 수 있다. 하나의 제3 덤프밸브(V33)로 각각의 제4 펌프리저버라인(334)과 제5 펌프리저버라인(335)에 흐르는 작동유체의 흐름을 조절하는 것이다.
또한, 제1 리저버라인(351)은 실린더챔버(511)와 리저버(30)를 연결하고, 제2 리저버라인(352)은 리저버(30)에서 실린더챔버(511)를 연결하되 일방향 흐름만을 허용하는 체크밸브(352a)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 리저버라인(351)에는 평상시 폐쇄형 제1 리저버밸브(V41)가 설치될 수 있다.
이때 제3 아웃렛라인(323)은 실린더챔버(511)와 제3 및 제4 아웃렛밸브(V23, V24)를 연결하고, 제1 실린더라인(341)은 실린더챔버(511)와 제3 및 제4 인렛밸브(V13, V14)와 연결될 수 있다.
제3 리저버라인(353)은 가압챔버(521)와 시뮬레이터유닛(400)을 연결하는 제4 리저버라인(354)과 가압챔버(521)와 리저버(30)를 연결하는 제5 리저버라인(355)으로 분기될 수 있다. 이때, 제5 리저버라인(355)에는 병렬로 체크밸브(355a)와 제2 리저버밸브(V42)가 설치될 수 있다.
서킷 액압센서(130a, 130b)는 액압을 감지하기 위하여 마련될 수 있다. 일례로, 서킷 액압센서(130a, 130b)는 제1 및 제2 휠브레이크(21, 22)에 연결되어 액압을 감지하는 제1 서킷 액압센서(130a)와 제3 및 제4 휠브레이크(23, 24)에 연결되어 액압을 감지하는 제2 서킷 액압센서(130b)를 포함할 수 있다. 서킷 액압센서(130a, 130b)는 압력공급부(200)의 제1 및 제2 펌프챔버(224, 225)와 인렛밸브(V10) 사이에 위치할 수 있다.
구동 변위센서(140a, 140b)는 구동부(201)의 변위를 감지하기 위하여 마련될 수 있다. 일례로, 구동 변위센서(140a, 140b)는 모터(210)의 회전 각도를 감지할 수 있다. 또는 구동 변위센서(140a, 140b)는 구동부(201)의 전류, 전압, 및 토크 중 어느 하나를 감지할 수 있다.
리저버 변위센서(150)는 리저버(300)의 수위를 감지하기 위하여 마련될 수 있다.
한편, 전자제어유닛(ECU)은 리던던시(redundancy) 기능을 구비할 수 있다. 이를 위해 구동부(201)는 제1 구동부와 연결되는 제1 파워네트와 제2 구동부와 연결되는 제2 파워네트를 포함할 수 있다. 이때, 제1 구동부와 제2 구동부는 서로 독립된 신호에 의해 동작하는 모터의 고정자일 수 있다.
전자제어유닛(ECU)은 제1 파워네트와 연결되는 제1 전자제어유닛과, 제2 파워네트와 연결되는 제2 전자제어유닛을 포함할 수 있다. 이때, 제2 파워네트는 제1 파워네트와 선택적으로 동작하거나 함께 동작하도록 마련될 수 있다. 이처럼, 제2 파워네트가 제1 파워네트와 선택적으로 동작하도록 마련되는 경우, 제1 전자제어유닛이 이상 작동 하는 경우에도 제2 전자제어유닛의 신호에 의해 제2 파워네트가 동작하여 구동부(201)의 동작이 정지되지 않을 수 있다. 또는 반대로 제2 전자제어유닛이 이상 작동 하는 경우에도 제1 전자제어유닛의 신호에 의해 제1 파워네트가 동작하여 구동부(201)의 동작이 정지되지 않을 수 있다.
그리고 전자제어유닛(ECU)은 제1 전자제어유닛이 이상 작동 하는 경우에 제1 전자제어유닛의 신호를 차단하고 제2 전자제어유닛의 신호에 의해 제2 파워네트가 동작하도록 하여 구동부(201)의 이상 동작을 방지할 수 있다. 또는 반대로 중앙 전자제어유닛은 제2 전자제어유닛이 이상 작동 하는 경우에 제2 전자제어유닛의 신호를 차단하고 제1 전자제어유닛의 신호에 의해 제1 파워네트가 동작하도록 하여 구동부(201)의 이상 동작을 방지할 수 있다.
또한, 전자제어유닛이 제어하는 전자 밸브들 중 어느 하나 이상은 제1 및 제2 전자제어유닛과 각각 연결되는 두 개의 코일들을 포함할 수 있다. 그리고 두 개의 코일들 중 어느 하나는 제1 전자제어유닛의 이상 작동 시에 제2 전자제어유닛에 의해 동작하고, 다른 하나는 제2 전자제어유닛의 이상 작동 시에 제1 전자제어유닛에 의해 동작할 수 있다.
그리고 제1실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템을 이용한 자가테스트는 다음과 같은 방식으로 수행될 수 있다. 먼저, 공기검출을 위한 자가테스트는 인렛밸브(V10)와 아웃렛밸브(V20)와 리저버밸브(V41)를 폐쇄시키거나 폐쇄된 상태를 유지시키되, 덤프밸브(V33)를 개방시킨 상태로 압력공급부(200)의 피스톤을 작동시키고, 피스톤이 작동되는 동안 펌프챔버(224, 225)에 가해지는 압력과 피스톤의 위치에 대한 계측값을 모니터링하고, 계측값을 참조값과 대조하여, 공기검출 여부를 확인할 수 있다.
또한, 작동유체 누출여부 확인을 위한 자가테스트는, 인렛밸브(V10)와 아웃렛밸브(V20)와 리저버밸브(V41)를 폐쇄시키거나 폐쇄상태를 유지시키되, 덤프밸브(V33)를 개방시킨 상태로 압력공급부(200)의 피스톤(230)을 작동시키고, 펌프챔버(224, 225)에 가해지는 압력을 설정압력에 도달시키거나 피스톤(230)이 설정위치로 이동시킨 후에, 소정의 시간이 지난 후 다시 피스톤(230)을 작동시키며 펌프챔버(224, 225)에 가해지는 압력과 피스톤(230)의 위치에 대한 계측값을 모니터링하고, 계측값을 참조값과 대조하여 작동유체 누출여부를 확인할 수 있다.
다시 말해, 유압회로의 압력과 피스톤(230) 위치는 압력이 생성되는 동안 센서를 통해 감지될 수 있는데, 브레이크 시스템 안의 공기는 피스톤(230)이 설정 스트로크를 지나 상승한 압력상태에서 확인될 수 있다. 그리고 누설은 피스톤(230)을 동작시켜 유압회로의 압력이 제1 설정값(s1)으로 가압되도록 위치시킨 후 제1 시간값(t)을 기다린 후 다시 피스톤을 동작시켜 유압회로를 제2 설정값(s2)으로 가압하여 확인될 수 있다.
이러한 테스트는 예를 들어 수식 (s2-s1)*a/t=Q 를 만족할 수 있다. 제2 설정값(s2)과 제1 설정값(s1)에서의 스트로크 차이 값에 피스톤(230)의 단면적(a)을 곱하고 이를 다시 제1 시간값(t)으로 나눈 값으로 작동유체의 누설율(Q)을 알 수 있는 것이다. 그리고 테스트에서 계산된 누설율은 그것이 허용된 값을 초과하는지 여부로 테스트 통과 여부를 확인 가능하다. 따라서, 압력공급부(200)의 덤프밸브(V33)의 아웃렛포트를 실린더유닛(500)의 실린더챔버(511)와 연결함으로써, 휠브레이크(20)를 가압하지 않고도 공기의 누출이나 작동유체의 누출을 감지하는 자가 테스트를 수행할 수 있는 것이다.
도 4은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템을 도시한다. 이하에서 설명하는 실시예들에서는 별도의 도면부호를 들어 추가적으로 설명하는 경우 외에는 전술한 내용과 동일한 것으로서 중복을 방지하기 위해 설명을 생략하기로 한다.
제2 실시예에서는 두 개의 덤프밸브가 마련되는데, 제1 덤프밸브(V31)는 제3 펌프리저버라인(333)에 마련되고, 제2 덤프밸브(V32)는 제4 펌프리저버라인(334)에 마련되어, 제1 및 제2 펌프챔버(224, 225)가 리저버(30)에 유압적으로 독립되어 연결될 수 있게 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템을 도시하고, 도 6는 제3 실시예에 따른 실린더유닛(500-1)의 확대도를 도시한다. 도면을 참조하면, 제3 실시예에서는 실린더챔버를 제1 실린더챔버(514)와 제2 실린더챔버(531)로 구획하는 제2 피스톤(532)을 더 포함하고, 제1 실린더챔버(514)는 제3 아웃렛라인(323) 또는 제1 실린더라인(341)을 통해 제3 및 제4 휠브레이크(23, 24)와 연결되고, 제2 실린더챔버(531)는 제4 아웃렛라인(324) 또는 제2 실린더라인(342)을 통해 제1 및 제2 휠브레이크(21, 22)와 연결될 수 있다.
한편, 압력공급부(200)에서 제1 인렛라인(311)과 제2 인렛라인(312)에는 역류를 방지하는 제1 체크밸브(311a, 312a)와 제2 체크밸브(311b, 312b)가 각각 설치되고, 제1 실린더챔버(514)에서 제2 인렛라인(312)의 제1 체크밸브(312a)와 제2 체크밸브(312b) 사이로 연결되는 제1 실린더라인(341)에는 제1 실린더챔버(514)로의 역류(back flow)를 방지하는 체크밸브(341a)가 마련되고, 제2 실린더챔버(531)에서 제1 인렛라인(311)의 제1 체크밸브(311a)와 제2 체크밸브(311b) 사이로 연결되는 제2 실린더라인(342)에는 제2 실린더챔버(531)로의 역류(back flow)를 방지하는 체크밸브(342a)가 마련될 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
10: 페달 11: 인풋로드
12: 걸림턱 20: 휠브레이크
21: 제1 휠브레이크 22: 제2 휠브레이크
23: 제3 휠브레이크 24: 제4 휠브레이크
30: 리저버 31: 제1 리저버챔버
32: 제2 리저버챔버 33: 제3 리저버챔버
V11: 제1 인렛밸브 V12: 제2 인렛밸브
V13: 제3 인렛밸브 V14: 제4 인렛밸브
V21: 제1 아웃렛밸브 V22: 제2 아웃렛밸브
V23: 제3 아웃렛밸브 V24: 제4 아웃렛밸브
V31: 제1 덤프밸브 V32: 제2 덤프밸브
V33: 덤프밸브 V41: 제1 리저버밸브
V42: 제2 리저버밸브 120a: 페달 변위센서
130a: 제2 서킷 액압센서 130b: 제1 서킷 액압센서
140a: 구동 변위센서 140b: 구동 변위센서
150: 리저버 변위센서 200: 압력공급부
201: 구동유닛 202: 피스톤펌프유닛
224: 제1 펌프챔버 225: 제2 펌프챔버
230: 피스톤 300: 제동압조절부
310: 인렛라인 311: 제1 인렛라인
312: 제2 인렛라인 313: 제3 인렛라인
314: 제4 인렛라인 320: 아웃렛라인
321: 제1 아웃렛라인 322: 제2 아웃렛라인
330: 펌프리저버라인 331: 제1 펌프리저버라인
332: 제2 펌프리저버라인 333: 제3 펌프리저버라인
334: 제4 펌프리저버라인 335: 제5 펌프리저버라인
340: 실린더라인 341: 제1 실린더라인
342: 제2 실린더라인 350: 리저버라인
351: 제1 리저버라인 352: 제2 리저버라인
353: 제3 리저버라인 354: 제4 리저버라인
355: 제5 리저버라인 400: 시뮬레이터유닛
410: 하우징 411: 시뮬레이터챔버
412: 피스톤 413: 탄성부재
414: 실링부재 500: 실린더유닛
511: 실린더챔버 512: 제1 피스톤
513: 페달스프링 514: 제1 실린더챔버
521: 가압챔버 522: 가압부재
531: 제2 실린더챔버 532: 제2 피스톤

Claims (13)

  1. 브레이크 페달과 연결되는 제1 피스톤과, 상기 제1 피스톤의 변위에 의해 체적이 가변되는 실린더챔버와, 가압부재에 의해 체적이 가변되는 가압챔버를 포함하고, 전자제어유닛에 제동의지를 전달하는 실린더유닛;
    작동유체가 저장되는 리저버;
    동력을 전달받아 동작하는 제2 피스톤과, 상기 제2 피스톤의 변위에 의해 체적이 가변되는 펌프챔버를 포함하고, 휠브레이크와 유압적으로 연결되는 압력공급부;
    상기 실린더챔버와 상기 리저버를 연결하고, 리저버밸브를 구비하는 리저버라인;
    상기 펌프챔버와 상기 리저버를 연결하고, 덤프밸브를 구비하는 펌프리저버라인;
    상기 압력공급부와 복수의 상기 휠브레이크를 각각 연결하는 복수의 인렛라인; 및
    복수의 상기 휠브레이크와 상기 리저버를 각각 연결하는 복수의 아웃렛라인;을 포함하고,
    각각의 상기 인렛라인은 상기 펌프챔버로부터 상기 휠브레이크로의 일방향 흐름만을 허용하는 체크밸브와 인렛밸브를 구비하고,
    각각의 상기 아웃렛라인은 아웃렛밸브를 구비하며,
    상기 제2 피스톤은 복동식 피스톤으로 마련되고,
    상기 펌프챔버는
    상기 제2 피스톤의 전방에 위치하는 제1 펌프챔버와, 상기 제2 피스톤의 후방에 위치하는 제2 펌프챔버를 포함하며,
    상기 복수의 아웃렛라인은
    상기 실린더챔버와 연결되는 제2 아웃렛라인을 포함하고,
    적어도 어느 하나의 상기 휠브레이크는
    상기 제2 아웃렛라인과, 상기 실린더챔버 및 상기 리저버라인을 거쳐 상기 리저버에 연결되는 전자식 브레이크 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 펌프리저버라인은
    상기 제1 펌프챔버와 상기 리저버를 연결하고, 상기 리저버로부터 상기 제1펌프챔버로의 일방향 흐름만을 허용하는 체크밸브를 구비하는 제1 펌프리저버라인과,
    상기 제2 펌프챔버와 상기 리저버를 연결하고, 상기 리저버로부터 상기 제2 펌프챔버로의 일방향 흐름만을 허용하는 체크밸브를 구비하는 제2 펌프리저버라인과,
    상기 제1 펌프챔버와 상기 리저버를 연결하고, 상기 제1 펌프챔버로부터 상기 리저버로의 일방향 흐름만을 허용하는 체크밸브를 구비하는 제3 펌프리저버라인과,
    상기 제2 펌프챔버와 상기 리저버를 연결하고, 상기 제2 펌프챔버로부터 상기 리저버로의 일방향 흐름만을 허용하는 체크밸브를 구비하는 제4 펌프리저버라인 및
    상기 제3펌프리저버라인과 상기 제4펌프리저버라인이 합류하고, 상기 리저버라인 상의 상기 리저버밸브와 상기 실린더챔버 사이에 연결되되 상기 덤프밸브를 구비하는 제5 펌프리저버라인을 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 압력공급부는 상기 제2 피스톤에 동력을 제공하는 구동부를 더 포함하고,
    상기 구동부는 제1 구동부와, 제2 구동부와, 상기 제1 구동부와 연결되는 제1 파워네트(Power net) 및 상기 제2 구동부와 연결되는 제2 파워네트(Power net)를 포함하고,
    상기 제1 구동부 및 상기 제2 구동부는
    서로 독립적으로 동작하는 전자식 브레이크 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전자제어유닛은
    상기 제1 파워네트와 연결되는 제1 전자제어유닛과, 상기 제2 파워네트와 연결되는 제2 전자제어유닛을 포함하고,
    상기 제1 파워네트 및 상기 제2 파워네트는
    함께 동작하거나, 어느 하나가 선택적으로 동작하는 전자식 브레이크 시스템.
  5. ◈청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항에 있어서,
    상기 실린더유닛과 유압적으로 연결되고, 상기 브레이크 페달의 답력에 대응되는 반력을 제공하는 시뮬레이터유닛;을 더 포함하고,
    상기 시뮬레이터유닛은
    하우징과, 상기 실린더챔버와 연결되는 시뮬레이터챔버와, 상기 하우징 내에 수용되고 변위에 의해 상기 시뮬레이터챔버의 체적을 가변시키는 제3 피스톤과, 상기 제3 피스톤에 탄성력을 가하는 탄성부재와, 상기 시뮬레이터챔버를 기밀시키는 실링부재를 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  6. ◈청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제5항에 있어서,
    상기 리저버밸브는
    제1 리저버밸브와 제2 리저버밸브를 포함하고,
    상기 리저버라인은
    상기 실린더챔버와 상기 리저버를 연결하고, 상기 제1 리저버밸브를 구비하는 제1 리저버라인과,
    상기 실린더챔버와 상기 리저버를 연결하고, 상기 리저버로부터 상기 실린더챔버로의 일방향 흐름만을 허용하는 체크밸브를 구비하는 제2 리저버라인과,
    상기 가압챔버와 상기 시뮬레이터유닛과 상기 리저버를 서로 연결하고, 상기 제2 리저버밸브와, 상기 리저버로부터 상기 가압챔버로의 일방향 흐름 또는 상기 리저버로부터 상기 시뮬레이터유닛으로의 일방향 흐름만을 허용하되 상기 제2 리저버밸브와 병렬로 마련되는 체크밸브를 구비하는 제3 리저버라인을 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 브레이크 페달의 변위를 감지하여 상기 전자제어유닛에 전기적 신호를 송출하는 페달 변위센서;를 더 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 휠브레이크에 가해지는 액압을 감지하는 서킷 액압센서;를 더 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 덤프밸브는
    제1 덤프밸브와 제2 덤프밸브를 포함하고,
    상기 펌프리저버라인은
    상기 제1 펌프챔버와 상기 리저버를 연결하고, 상기 리저버로부터 상기 제1펌프챔버로의 일방향 흐름만을 허용하는 체크밸브를 구비하는 제1 펌프리저버라인과,
    상기 제2 펌프챔버와 상기 리저버를 연결하고, 상기 리저버로부터 상기 제2 펌프챔버로의 일방향 흐름만을 허용하는 체크밸브를 구비하는 제2 펌프리저버라인과,
    상기 제1 펌프챔버와 상기 리저버를 연결하고, 상기 제1 펌프챔버로부터 상기 리저버로의 일방향 흐름만을 허용하는 체크밸브와, 양방향 흐름을 조절하는 상기 제1 덤프밸브를 구비하는 제3 펌프리저버라인과,
    상기 제2 펌프챔버와 상기 리저버를 연결하고, 상기 제2 펌프챔버로부터 상기 리저버로의 일방향 흐름만을 허용하는 체크밸브를 구비하는 제4 펌프리저버라인 및
    상기 제3펌프리저버라인과 상기 제4펌프리저버라인이 합류하고, 상기 리저버라인 상의 상기 리저버밸브와 상기 실린더챔버 사이에 연결되되 양방향 흐름을 조절하는 상기 제2 덤프밸브를 구비하는 제5 펌프리저버라인을 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  10. 브레이크 페달과 연결되는 제1 피스톤과, 상기 제1 피스톤의 변위에 의해 체적이 가변되는 실린더챔버와, 상기 실린더챔버를 제1 실린더챔버와 제2 실린더챔버로 구획하는 제4 피스톤과, 가압부재에 의해 체적이 가변되는 가압챔버를 포함하고, 전자제어유닛에 제동의지를 전달하는 실린더유닛;
    작동유체가 저장되는 리저버;
    동력을 전달받아 동작하는 제5 피스톤과, 상기 제5 피스톤의 변위에 의해 체적이 가변되는 펌프챔버를 포함하고, 휠브레이크와 유압적으로 연결되는 압력공급부;
    상기 실린더챔버와 상기 리저버를 연결하고, 리저버밸브를 구비하는 리저버라인;
    상기 펌프챔버와 상기 리저버를 연결하고, 덤프밸브를 구비하는 펌프리저버라인;
    상기 압력공급부와 복수의 상기 휠브레이크를 각각 연결하는 복수의 인렛라인; 및
    복수의 상기 휠브레이크와 상기 리저버를 각각 연결하는 복수의 아웃렛라인;을 포함하고,
    각각의 상기 인렛라인은 상기 펌프챔버로부터 상기 휠브레이크로의 일방향 흐름만을 허용하는 체크밸브와 인렛밸브를 구비하고,
    각각의 상기 아웃렛라인은 아웃렛밸브를 구비하며,
    상기 제5 피스톤은 복동식 피스톤으로 마련되고,
    상기 펌프챔버는
    상기 제5 피스톤의 전방에 위치하는 제1 펌프챔버와, 상기 제5 피스톤의 후방에 위치하는 제2 펌프챔버를 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 실린더챔버와 상기 휠브레이크를 연결하고, 상기 제1 실린더챔버로부터 상기 휠브레이크로의 일방향 흐름만을 허용하는 체크밸브를 구비하는 제1 실린더라인; 및
    상기 제2 실린더챔버와 상기 휠브레이크를 연결하고, 상기 제2 실린더챔버로부터 상기 휠브레이크로의 일방향 흐름만을 허용하는 체크밸브를 구비하는 제2 실린더라인;을 더 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  12. 브레이크 페달과 연결되는 제1 피스톤과, 상기 제1 피스톤의 변위에 의해 체적이 가변되는 실린더챔버와, 가압부재에 의해 체적이 가변되는 가압챔버를 포함하고, 전자제어유닛에 제동의지를 전달하는 실린더유닛; 작동유체가 저장되는 리저버; 동력을 전달받아 동작하는 제2 피스톤과, 상기 제2 피스톤의 변위에 의해 체적이 가변되는 펌프챔버를 포함하고, 휠브레이크와 유압적으로 연결되는 압력공급부; 상기 실린더챔버와 상기 리저버를 연결하고, 리저버밸브를 구비하는 리저버라인; 상기 펌프챔버와 상기 리저버를 연결하고, 덤프밸브를 구비하는 펌프리저버라인; 상기 압력공급부와 복수의 상기 휠브레이크를 각각 연결하는 복수의 인렛라인; 복수의 상기 휠브레이크와 상기 리저버를 각각 연결하는 복수의 아웃렛라인;을 포함하고, 각각의 상기 인렛라인은 상기 펌프챔버로부터 상기 휠브레이크로의 일방향 흐름만을 허용하는 체크밸브와 인렛밸브를 구비하고, 각각의 상기 아웃렛라인은 아웃렛밸브를 구비하는 전자식 브레이크 시스템을 이용한 자가테스트 방법에 있어서,
    상기 인렛밸브와 상기 아웃렛밸브 및 상기 리저버밸브를 폐쇄시키거나 폐쇄된 상태를 유지시키되, 상기 덤프밸브를 개방시킨 상태로 상기 압력공급부의 상기 제2 피스톤을 작동시키고,
    상기 제2 피스톤이 작동되는 동안 상기 펌프챔버에 가해지는 압력과 상기 제2 피스톤의 위치에 대한 계측값을 모니터링하고, 상기 계측값을 참조값과 대조하여 공기검출을 수행하는 전자식 브레이크 시스템의 자가테스트 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 펌프챔버에 가해지는 압력을 설정압력에 도달시키거나 상기 제2 피스톤을 설정위치로 이동시키고,
    소정의 시간이 지난 후 다시 상기 제2 피스톤을 작동시키고, 상기 계측값을 참조값과 대조하여 작동유체 누출여부 확인을 수행하는 전자식 브레이크 시스템의 자가테스트 방법.
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