KR20070055252A

KR20070055252A - 유압을 이용한 전자식 주차 브레이크 장치

Info

Publication number: KR20070055252A
Application number: KR1020050113754A
Authority: KR
Inventors: 김종형
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2005-11-25
Filing date: 2005-11-25
Publication date: 2007-05-30

Abstract

본 발명은 유압을 이용한 전자식 주차 브레이크 장치에 관한 것으로, 제동을 유압을 이용하는 브레이크 장치를 이용하여 주차 제동을 수행해 별도의 주차 브레이크 장치를 제거함은 물론, 제동 브레이크를 이용하므로 회로 구성에 따른 설계 변경도 거의 없이 구성할 수 있는 편리함을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 브레이크페달(1)의 답입력을 배력하는 부스터에 연결된 마스터실린더(2)를 통해 발생된 제동 유압이 브레이크유압라인(6)이 이어진 브레이크기구(5)를 작동시켜 차륜을 제동하는 제동 브레이크장치와;

주차 조작 신호를 발생하는 조작버튼(8)과, 상기 제동 브레이크장치의 유압라인 상에 구비된 제어밸브(4)를 제어하면서 조작버튼(8)의 신호를 입력받는 컨트롤러(7) 및 상기 컨트롤러(7)에 의해 공급된 전원에 따라 발생되는 반복적인 자기력을 통해 저장된 브레이크오일(O)에 압력을 가해 브레이크기구(5)가 작동되도록 제동 유압을 형성시켜 차륜을 정지 상태로 유지하는 주차유압생성기(11)로 이루어진 주차 브레이크 수단; 으로 구성되어진 것을 특징으로 한다.

Description

유압을 이용한 전자식 주차 브레이크 장치{Hydraulic pressure typed electric parking brake system}

도 1은 본 발명에 따른 유압을 이용한 전자식 주차 브레이크 장치의 구성도

도 2는 본 발명에 따른 주차 브레이크 작동 상태도

도 3은 본 발명에 따른 주차 브레이크 작동 해제 상태도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 브레이크페달 2 : 마스터실린더

3 : 오일저장고 4 : 제어밸브

5 : 브레이크기구 6 : 브레이크유압라인

7 : 컨트롤러 8 : 조작버튼

9 : 주차유압유입라인 9a,10a : 첵밸브

10 : 주차유압공급라인 11 : 주차유압생성기

12 : 하우징 13 : 솔레노이드

13a : 전원라인 14 : 스위치

14a : 접촉단자 14b : 고정단자

15 : 아마추어로드 15a : 접촉플랜지

16 : 스프링 17 : 피스톤

18 : 챔버하우징 18a : 챔버

18b : 유입포트 18c : 배출포트

O : 브레이크오일 D,d : 라인직경

본 발명은 주차 브레이크에 관한 것으로, 보다 상세하게는 브레이크 유압 라인을 이용하여 차량을 주차시키도록 된 유압을 이용한 전자식 주차 브레이크 장치에 관한 것이다.

일반적으로 운전자가 내린 차량을 주차하는 경우에는 주차브레이크를 조작하여 차량의 이동을 구속하게 된다.

이러한, 주차 브레이크는 통상적으로 주차브레이크 레버에 의해 당겨지는 주차케이블에 가해지는 힘을 이퀄라이저를 통해 차륜에 장착된 브레이크기구로 균등하게 분배하게 되고, 이를 통해 상기 브레이크기구가 차륜을 구속해 차량 이동을 방지하게 된다.

이와 같이, 주차브레이크 레버를 조작해 차륜을 제동하는 경우에는, 주차 제동을 위해서는 운전자가 매번 주차브레이크 레버를 수동으로 작동시켜야 하므로 매우 불편하였고, 또한 이를 잊어버리는 경우가 많아 안전사고의 위험이 따르는 불편이 있게 된다.

이에 따라, 이러한 수동식이 갖는 불편을 해소하도록 주차시에 주차동작을 모터의 구동력을 이용해 간단히 행하면서도 제동상태를 안전하게 유지하도록 하는 전자식 주차브레이크장치(Electrical Parking Brake)가 사용되는데, 이러한 전자식 주차브레이크장치는 통상적으로 조작스위치를 눌러 모터를 구동하게 되면, 상기 모터의 회전에 따라 주차 케이블을 잡아 당겨줌에 따라 이퀄라이저(Equalizer)를 매개로 각 차륜에 균등한 제동력을 발생시켜 주게 된다.

그러나, 이와 같은 전자식 주차브레이크장치는 동력을 발생하는 모터로 인하여 시끄러운 소음이 발생하며, 모터 특유의 노이즈에 의하여 전자적 제어를 수행함에 있어 어려움이 있게 된다.

또한, 동력원으로 모터를 사용함에 따른 비용상승을 가져오게 됨은 물론이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 제동을 유압을 이용하는 브레이크 장치를 이용하여 주차 제동을 수행해 별도의 주차 브레이크 장치를 제거함은 물론, 제동 브레이크를 이용하므로 회로 구성에 따른 설계 변경도 거의 없이 구성할 수 있는 편리함을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전자식 주자 브레이크 장치가 브레이크페달의 답입력을 배력하는 부스터에 연결된 마스터실린더를 통해 발생된 제동 유압이 브레이크유압라인이 이어진 브레이크기구를 작동시켜 차륜을 제동하는 제동 브레이크장치와;

주차 조작 신호를 발생하는 조작버튼과, 상기 제동 브레이크장치의 유압라인 상에 구비된 제어밸브를 제어하면서 조작버튼의 신호를 입력받는 컨트롤러 및 상기 컨트롤러에 의해 공급된 전원에 따라 발생되는 반복적인 자기력을 통해 저장된 브레이크오일에 압력을 가해 브레이크기구가 작동되도록 제동 유압을 형성시켜 차륜을 정지 상태로 유지하는 주차유압생성기로 이루어진 주차 브레이크 수단; 으로 구성되어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본원 발명은 상기 주차유압생성기와 오일저장고 및 브레이크기구사이를 연결하는 유압라인이, 상기 오일저장고에서 주차유압생성기쪽으로 이어지는 주차유압유입라인과, 상기 주차유압생성기쪽에서 브레이크기구로 이어진 브레이크유압라인에 연결된 주차유압공급라인으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 한다.

또한, 본원 발명은 상기 주차유압생성기가 하우징의 하단부위를 형성하는 챔버로 오일리저버에 연결된 주차유압유입라인이 연결되면서 브레이크기구쪽으로 이어지는 주차유압공급라인이 연결되는 챔버하우징과,

상기 챔버하우징의 챔버공간을 축소·확장시켜 브레이크오일을 유입·배출하는 피스톤을 끝단에 구비한 아마추어로드,

상기 아마추어로드를 자기력을 통해 챔버쪽으로 이동시키도록 감싼 솔레노이드, 상기 아마추어로드의 이동상태에 따라 솔레노이드를 온·오프하는 스위치 및

상기 솔레노이드의 온시 탄성 복원력으로 아마추어로드를 위로 이동시켜 스위치의 접촉 상태를 유지해 솔레노이드를 다시 온시키는 스프링으로 구성되어진 것 을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 유압을 이용한 전자식 주차 브레이크 장치의 구성도를 도시한 것인바, 브레이크페달(1)의 답입력을 배력하는 부스터에 연결된 마스터실린더(2)를 통해 발생된 제동 유압이 브레이크유압라인(6)이 이어진 브레이크기구(5)를 작동시켜 차륜을 제동하는 제동 브레이크장치와;

주차 조작 신호를 발생하는 조작버튼(8)과, 상기 제동 브레이크장치의 유압라인 상에 구비된 제어밸브(4)를 제어하면서 조작버튼(8)의 신호를 입력받는 컨트롤러(7) 및 상기 컨트롤러(7)의 제어 신호에 따라 자기력을 발생시켜 상기 제동 브레이크장치의 오일저장고(3)로부터 공급된 오일을 브레이크기구(5)쪽으로 공급해 차륜을 정지 상태로 유지하는 주차유압생성기(11)로 이루어진 주차 브레이크 수단; 으로 구성되어진다.

여기서, 상기 컨트롤러(7)는 ECU(Engine Control Unit)이거나 또는 ABS(Anti Brake system)용 컨트롤러를 사용한다.

그리고, 상기 주차 브레이크 수단을 구성하는 주차유압생성기(11)와 오일저장고(3) 및 브레이크기구(5)사이에는 유압라인으로 이어지는데 이는, 상기 오일저장고(3)에서 주차유압생성기(11)쪽으로 이어지는 주차유압유입라인(9)과, 상기 주차유압생성기(11)쪽에서 브레이크기구(5)로 이어진 브레이크유압라인(6)에 연결된 주차유압공급라인(10)으로 이루어진다.

이때, 상기 주차유압공급라인(10)은 브레이크유압라인(6)의 직경(D)에 비해 상대적으로 작은 직경(d)을 갖는데 이는, 작은 직경을 갖는 입력부위에 가한 힘이 큰 직경을 갖는 출구부에서 크게 증폭되는 파스칼(Pascal)의 원리에 따라 보다 큰 힘을 전달하기 위함임은 물론이다.

또한, 상기 주차유압유입라인(9)과 주차유압공급라인(10)에는 각각 일 방향으로 만 흐르도록 첵밸브(9a,10a)가 구비되어진다.

한편, 상기 주차유압생성기(11)는 하우징(12)의 하단부위를 형성하는 챔버(18a)로 오일리저버(3)에 연결된 주차유압유입라인(9)이 연결되면서 브레이크기구(5)쪽으로 이어지는 주차유압공급라인(10)이 연결되는 챔버하우징(18)과, 상기 챔버하우징(18)의 챔버(18a)공간을 축소·확장시켜 브레이크오일(O)을 유입·배출하는 피스톤(17)을 끝단에 구비한 아마추어로드(15), 상기 아마추어로드(15)를 자기력을 통해 챔버(18a)쪽으로 이동시키도록 감싼 솔레노이드(13), 상기 아마추어로드(15)의 이동상태에 따라 솔레노이드(13)를 온·오프(On·Off)하는 스위치(14) 및 상기 솔레노이드(13)의 온(Off)시 탄성 복원력으로 아마추어로드(15)를 위로 이동시켜 스위치(14)의 접촉 상태를 유지해 솔레노이드(13)를 다시 온(On)시키는 스프링(16)으로 구성되어진다.

여기서, 상기 스위치(14)는 하우징(12)에 고정되어진 고정단자(14b)와, 솔레노이드(13)에 전기적으로 연결되면서 아마추어로드(15)의 거동에 따라 상기 고정단자(14b)에 접촉·분리되어 솔레노이드(13)를 온·오프(On·Off)시키는 접촉단자 (14a)로 구성되어진다.

이때, 상기 접촉단자(14a)는 아마추어로드(15)의 하강 시 일정 거리를 이동한 후 고정단자(14b)로부터 분리되는데, 이는 상기 아마추어로드(15)의 끝단에 구비된 피스톤(17)이 챔버하우징(18)내 브레이크오일(O)을 충분히 가압해 배출시키는 스트로크(Stroke)를 형성하는 거리이며, 이에 대한 수치는 차종에 따라 각각 제동 유압이 다르므로 일정하게 한정될 수 없으므로 실험적으로 결정되거나 이론적으로 산정 되어진다.

그리고, 상기 접촉단자(14a)와 고정단자(14b)는 통상 스프링의 탄성력을 이용하게 되는데 즉, 아마추어로드(15)에 의한 힘을 받지 않을 때 접촉단자(14a)를 고정단자(14b)로부터 떨어지도록 스프링이 밀어내도록 하는 일반적인 접점 구조를 갖게 된다.

또한, 상기 아마추어로드(15)의 끝단에는 스위치(14)의 접촉단자(14a)를 넓게 지지하면서 스프링(16)의 일단이 안착되도록 상대적으로 큰 직경을 갖는 접촉플랜지(15a)를 형성하게 된다.

그리고, 상기 챔버하우징(18)에는 주차유압유입라인(9)이 연결되는 유입포트(18b)가 돌출 형성되면서 주차유압공급라인(10)이 연결되는 배출포트(18c)가 각각 형성되면서, 상기 유입포트(18b)는 챔버하우징(18)의 상단부위로 구비되고, 상기 배출포트(18c)는 챔버하우징(18)의 저면을 이루는 바닥으로 형성되어진다.

이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명은 주행중인 차량을 제동시키기 위한 제동 브레이크장치를 이용하여 별도의 조작을 통해 주차 브레이크를 작동시켜 주게 되는데 즉, 제동 브레이크장치를 조작하는 경우는 통상적으로, 브레이크 페달(1)의 조작에 의해 부스터를 통해 마스터실린더(2)로부터 발생된 제동 유압이 브레이크유압라인(6)을 따라 브레이크기구(5)로 공급되어 차륜을 제동하는 반면, 주차 브레이크를 조작하는 경우는 조작버튼(8)을 이용해 별도의 제동 유압을 브레이크기구(5)로 공급하여 차륜을 정지시켜 주게 된다.

이와 같이, 주차 브레이크를 조작하는 경우는 도 1에 도시된 바와 같이 조작버튼(8)을 온(On)함에 따라 컨트롤러(7)는 주차유압생성기(11)로 전원을 통전 시켜 주면, 상기 주차유압생성기(11)는 접촉단자(14a)와 고정단자(14b)가 서로 접촉 상태인 스위치(14)와 솔레노이드(13)간에 전기 회로가 형성되어 솔레노이드(13)가 온(On)되어 자기력을 발생시키게 된다.

이어, 상기 솔레노이드(13)에 발생된 자기력은 아마추어로드(15)를 잡아당겨 챔버하우징(18)쪽으로 하강시켜 주고, 상기 아마추어로드(15)의 하강에 따라 끝단에 구비된 피스톤(17)이 도 2에 도시된 바와 같이, 챔버하우징(18)내 챔버(18a)에 충진 된 브레이크오일(O)을 가압하여 배출포트(18c)에 연결된 주차유압공급라인(10)을 통해 브레이크기구(5)쪽으로 연결된 브레이크유압라인(6)으로 배출시켜 주게 된다.

이때, 상기 챔버하우징(18)의 챔버(18a)에는 오일저장고(3)와 연결된 주차유압유입라인(9)을 통해 브레이크오일(O)이 공급되어 충진 된 상태인데 이는, 아마추 어로드(15)의 상승 시 비워진 챔버(18a)내 생성되는 진공 부압을 통해 오일저장고(3)로부터 주차유압유입라인(9)쪽으로 배출되기 때문임은 물론이다.

또한, 상기 챔버하우징(18)의 챔버(18a)쪽으로 브레이크오일(O)을 공급하는 방법은, 제동 브레이크 장치의 조작 시 마스터실린더(2)에서 발생되는 유압이 브레이크유압라인(6)과 더불어 상기 주차유압유입라인(9)쪽으로 공급되도록 할 수 있는데, 이는 주차브레이크 장치의 작동 시에는 브레이크 페달(1)이 작동되더라도 컨트롤러(7)가 브레이크유압라인(6)에 구비된 제어밸브(4)를 오프(Off)시키도록 해, 상기 마스터실린더(2)에서 발생된 유압이 브레이크유압라인(6)으로 흐르지 않고 주차유압유입라인(9)을 통해 챔버하우징(18)의 챔버(18a)쪽으로 흐르도록 구성할 수 도 있게 된다.

이와 같이, 상기 주차유압생성기(11)로부터 주차유압공급라인(10)을 통해 배출된 브레이크오일(O)이 브레이크기구(5)쪽으로 연결된 브레이크유압라인(6)으로 유입되면, 상기 주차유압공급라인(10)의 라인 직경(d)이 브레이크유압라인(6)의 라인 직경(D)에 비해 상대적으로 작으므로, 피스톤(17)의 가압력을 통한 유압보다 더 크게 배력(D/d)되어 브레이크기구(5)를 작동시켜 주게 된다.

이어, 상기 피스톤(17)의 이동 스트로크(Stroke)가 완료됨에 따라 아마추어로드(15)의 접촉플랜지(15a)에 의해 고정단자(14b)와 접촉되었던 스위치(14)의 접촉단자(14a)가 분리되면, 상기 스위치(14)와 전기 회로를 구성하던 솔레노이드(13)가 오프(Off)되어 자기력을 발생하지 않게 되고, 이로 인해 상기 아마추어로드(15)의 하강에 따라 인장 되었던 스프링(16)이 초기 상태로 복원되면서 아마추어로드 (15)를 상승시켜 주게 된다.

이와 같이, 상기 스프링(16)에 의해 아마추어로드(15)가 상승되면 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 아마추어로드(15)와 함께 피스톤(17)이 상승됨에 따라 챔버하우징(18)내 챔버(18a)에 진공 부압이 형성되고, 상기 챔버(18a)so 진공 부압의 형성은 오일저장고(3)와 연결된 주차유압유입라인(9)을 통해 브레이크오일(O)이 챔버(18a)쪽으로 다시 충진 시켜 주게 된다.

이어, 상기 챔버(18a)에 브레이크오일(O)이 채워지도록 상승되는 아마추어로드(15)는 스위치(14)를 다시 온(On)시켜 주게 되는데 즉, 상기 아마추어로드(15)의 끝단에 구비된 접촉플랜지(15a)가 스위치(14)의 접촉단자(14a)를 고정단자(14b)쪽으로 밀어 서로 접촉되면, 상기 스위치(14)와 솔레노이드(13)가 전기 회로를 형성하면서 솔레노이드(13)가 온(On)되어 자기력이 발생되어진다.

이로 인해, 상기 솔레노이드(13)의 자기력은 다시 아마추어로드(15)를 잡아 당겨주고, 이로 인해 상기 아마추어로드(15)에 구비된 피스톤(17)이 챔버하우징(18)의 챔버(18a)내 브레이크오일(O)을 스위치(14)의 오프(Off)시까지 브레이크기구(5)쪽으로 배출하게 된다.

이와 같이, 조작버튼(8)의 조작을 통해 주차유압생성기(11)의 솔레노이드(13)가 온·오프(On·Off)되면서 반복적인 자기력을 발생함에 따라, 상기 주차유압생성기(11)로부터 브레이크기구(5)쪽으로 반복적으로 유압을 공급하게 되고, 이러한 반복적인 유압 공급에 따라 브레이크기구를 작동하기 위한 충분한 제동 압이 생성되어 브레이크기구(5)가 차륜을 정지 상태로 유지해주게 된다.

이어, 차량의 엔진을 온(On)시키면서 조작버튼(8)을 조작해 주차 브레이크 장치를 해제하게 되면, 상기 조작버튼(8)의 신호를 받은 컨트롤러(7)가 제동 브레이크 장치의 브레이크유압라인(6)에 구비된 제어밸브(4)를 제어해 브레이크기구(5)에 작용하는 유압을 해제하여, 주차 브레이크 작동 상태를 해제하여 주게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 주차 브레이크 작동 시에도 주행중인 차량을 제동하는 제동 브레이크장치의 유압라인을 이용해 제동 유압을 공급하므로, 주차 브레이크 장치의 설계가 용이하면서 간단한 구성을 갖는 효과가 있게 된다.

또한, 본 발명은 전자식 주차 브레이크 장치가 솔레노이드밸브를 이용하여 제동 유압을 발생하므로, 일반적인 전자식에 이용하는 모터에 의한 소음이 없으면서 저렴한 솔레노이드에 의한 비용 절감 촉이 큼은 물론 유압을 이용함에 따른 중량과 크기도 줄여줄 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims

브레이크페달(1)의 답입력을 배력하는 부스터에 연결된 마스터실린더(2)를 통해 발생된 제동 유압이 브레이크유압라인(6)이 이어진 브레이크기구(5)를 작동시켜 차륜을 제동하는 제동 브레이크장치와;

주차 조작 신호를 발생하는 조작버튼(8)과, 상기 제동 브레이크장치의 유압라인 상에 구비된 제어밸브(4)를 제어하면서 조작버튼(8)의 신호를 입력받는 컨트롤러(7) 및 상기 컨트롤러(7)에 의해 공급된 전원에 따라 발생되는 반복적인 자기력을 통해 저장된 브레이크오일(O)에 압력을 가해 브레이크기구(5)가 작동되도록 제동 유압을 형성시켜 차륜을 정지 상태로 유지하는 주차유압생성기(11)로 이루어진 주차 브레이크 수단; 으로 구성되어진 유압을 이용한 전자식 주차 브레이크 장치.
제 1항에 있어서, 상기 주차유압생성기(11)와 오일저장고(3) 및 브레이크기구(5)사이를 연결하는 유압라인은,

상기 오일저장고(3)에서 주차유압생성기(11)쪽으로 이어져 일 방향 흐름을 형성하는 첵밸브(9a)가 구비된 주차유압유입라인(9)과, 상기 주차유압생성기(11)쪽에서 브레이크기구(5)로 이어진 브레이크유압라인(6)에 연결되어져 일 방향 흐름을 형성하는 첵밸브(10a)가 구비된 주차유압공급라인(10)으로 이루어지는 것을 특징으 로 하는 유압을 이용한 전자식 주차 브레이크 장치.
제 2항에 있어서, 상기 주차유압공급라인(10)은 브레이크유압라인(6)의 직경(D)에 비해 상대적으로 작은 직경(d)을 갖도록 된 것을 특징으로 하는 유압을 이용한 전자식 주차 브레이크 장치.
제 1항에 있어서, 상기 주차유압생성기(11)는 하우징(12)의 하단부위를 형성하는 챔버(18a)로 오일리저버(3)에 연결된 주차유압유입라인(9)이 유입포트(18b)를 매개로 연결되면서 브레이크기구(5)쪽으로 이어지는 주차유압공급라인(10)이 배출포트(18c)를 매개로 연결되는 챔버하우징(18)과,

상기 챔버하우징(18)의 챔버(18a)공간을 축소·확장시켜 브레이크오일(O)을 유입·배출하는 피스톤(17)을 끝단에 구비한 아마추어로드(15),

상기 아마추어로드(15)를 자기력을 통해 챔버(18a)쪽으로 이동시키도록 감싼 솔레노이드(13), 상기 아마추어로드(15)의 이동상태에 따라 솔레노이드(13)를 온·오프(On·Off)하는 스위치(14) 및

상기 솔레노이드(13)의 온(Off)시 탄성 복원력으로 아마추어로드(15)를 위로 이동시켜 스위치(14)의 접촉 상태를 유지해 솔레노이드(13)를 다시 온(On)시키는 스프링(16)으로 구성되어진 것을 특징으로 하는 유압을 이용한 전자식 주차 브레이 크 장치.
제 4항에 있어서, 상기 스위치(14)는 하우징(12)에 고정되어진 고정단자(14b)와, 솔레노이드(13)에 전기적으로 연결되면서 아마추어로드(15)의 거동에 따라 상기 고정단자(14b)에 접촉·분리되어 솔레노이드(13)를 온·오프(On·Off)시키는 접촉단자(14a)로 구성되어진 것을 특징으로 하는 유압을 이용한 전자식 주차 브레이크 장치.