KR20240047776A - 전동식 브레이크 장치 - Google Patents

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Abstract

전동식 브레이크 장치를 개시한다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 차량의 좌측 전륜에 배치되고, 유압을 이용하여 제동력을 발생시키는 좌전륜 유압제동부 및 상기 차량의 우측 전륜에 배치되고, 유압을 이용하여 제동력을 발생시키는 우전륜 유압제동부를 포함하는 전륜제동부; 상기 차량의 좌측 후륜에 배치되어 제동력을 발생시키는 좌후륜 전동식 브레이크 및 상기 차량의 우측 후륜에 배치되어 제동력을 발생시키는 우후륜 전동식 브레이크를 포함하는 후륜제동부; 페달에 입력된 제동신호를 기반으로 상기 전륜제동부에 필요한 유압 제동력을 발생시키는 전륜 유압 액추에이터에 제동명령을 전달하고, 상기 후륜제동부에 상기 제동신호를 전달하는 주제어부; 및 유압라인을 이용하여 상기 전륜제동부 및 상기 전륜 유압 액추에이터와 연결되는 보조제어부를 포함하는 전동식 브레이크 장치를 제공한다.

Description

전동식 브레이크 장치{Electro-Mechanical Brake Apparatus}
본 개시는 전동식 브레이크 장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 개시에 대한 배경정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
EMB(Electro-Mechanical Brake)는 캘리퍼(caliper), 드럼(drum), 모터 구동 기반의 액추에이터(actuator)가 장착되어 유압(hydraulic pressure)을 사용하지 않고 제동력을 발생시키는 장치이다. 최근에는, 전기 유압식 브레이크(Electro-Hydraulic Brake, EHB)와 EMB의 혼합형인 하이브리드 EMB 시스템이 개발되고 있다. 하이브리드 EMB 시스템이 탑재된 차량의 전륜은 EHB를 이용하여 제동하고, 후륜은 EMB를 이용하여 제동할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 전동식 브레이크 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 전동식 브레이크 장치(100)는, 주제어부(main control unit, 111), 전륜 유압 액추에이터(front wheel hydraulic actuator, 113), 보조제어부(auxiliary control unit, 115), 복수의 전륜 유압제동부(hydraulic braking unit,117, 119), 복수의 후륜 전동식 브레이크(Electro-Mechanical Brake, 121, 123), 제1 전원공급부(first power supply unit, 125) 및 제2 전원공급부(second power supply unit, 127)의 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.
전륜 유압 액추에이터(113)에 이상이 발생한 경우, 복수의 전륜 유압제동부(117 및 119)는 제동력을 발생시킬 수 없다. 따라서, 보조제어부(115)가 복수의 후륜 전동식 브레이크(121 및 123)에 제동명령을 전달하여 차량의 제동을 수행해야 한다. 복수의 후륜 전동식 브레이크(121 및 123)만을 이용하여 차량을 제동하는 경우, 차량의 감가속도는 예컨대, 최대 감가속도 1 (는 중력가속도) 기준 0.4 일 수 있다. 차량의 감가속도를 높이기 위하여 복수의 후륜 전동식 브레이크(121 및 123)의 제동력을 증가시키더라도, 차량이 제동할 때, 차량의 동하중이 차량의 앞쪽으로 이동한다. 따라서, 복수의 후륜(RR 및 RL)에 휠락(wheel lock) 현상이 발생할 뿐, 차량의 감가속도는 예컨대, 0.4 이상의 제동 성능을 구현하지 못하는 문제점이 있다.
일 실시예에 따른 전동식 브레이크 장치는, 차량의 어느 하나의 구성요소에 이상이 발생하더라도 차량의 감가속도 0.65 이상의 제동 성능을 구현할 수 있다.
일 실시예에 따른 전동식 브레이크 장치는, 종래의 유압유로 입출력 구조를 변경하여 설계 사양을 구축함으로써, 차량 내의 모듈 공용화가 가능하고, 제조원가를 절감할 수 있다.
일 실시예에 따른 전동식 브레이크 장치는, 전륜 유압 액추에이터에 이상이 발생했을 때, 보조제어부가 전륜제동부의 백업제어를 수행할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 차량의 좌측 전륜에 배치되고, 유압을 이용하여 제동력을 발생시키는 좌전륜 유압제동부 및 상기 차량의 우측 전륜에 배치되고, 유압을 이용하여 제동력을 발생시키는 우전륜 유압제동부를 포함하는 전륜제동부; 상기 차량의 좌측 후륜에 배치되어 제동력을 발생시키는 좌후륜 전동식 브레이크 및 상기 차량의 우측 후륜에 배치되어 제동력을 발생시키는 우후륜 전동식 브레이크를 포함하는 후륜제동부; 페달에 입력된 제동신호를 기반으로 상기 전륜제동부에 필요한 유압 제동력을 발생시키는 전륜 유압 액추에이터에 제동명령을 전달하고, 상기 후륜제동부에 상기 제동신호를 전달하는 주제어부; 및 유압라인을 이용하여 상기 전륜제동부 및 상기 전륜 유압 액추에이터와 연결되는 보조제어부를 포함하는 전동식 브레이크 장치를 제공한다.
일 실시예에 의하면, 전동식 브레이크 장치는, 차량의 어느 하나의 구성요소에 이상이 발생하더라도 차량의 감가속도 0.65 이상의 제동 성능을 구현할 수 있는 효과가 있다.
일 실시예에 의하면, 전동식 브레이크 장치는, 종래의 유압유로 입출력 구조를 변경하여 설계 사양을 구축함으로써, 차량 내의 모듈 공용화가 가능하고, 제조원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.
일 실시예에 의하면, 전동식 브레이크 장치는, 전륜 유압 액추에이터에 이상이 발생했을 때, 보조제어부가 전륜제동부의 백업제어를 수행할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 전동식 브레이크 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 전동식 브레이크 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 전동식 브레이크 장치의 보조제어부를 자세히 나타낸 도면이다.
이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 개시를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 개시에 따른 실시예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, i), ii), a), b) 등의 부호를 사용할 수 있다. 이러한 부호는 그 구성요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 부호에 의해 해당 구성요소의 본질 또는 차례나 순서 등이 한정되지 않는다. 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함' 또는 '구비'한다고 할 때, 이는 명시적으로 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 개시에 따른 실시예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 구성요소에 '고장' 및 '이상'이 발생했다고 할 때, 해당 구성요소에 기능적 결함이 발생한 것을 의미한다. 여기서, 기능적 결함이란, 구성요소에 입력된 값 대비 요구되는 값이 도출되지 않거나 상이한 경우를 의미할 수 있다. 해당 구성요소에 기능적 결함이 발생한 경우, 기능적 결함이 발생한 구성요소와 연결된 다른 구성요소의 기능은, 정상으로 유지될 수 있다.
본 개시에 따른 차량의 백업 제동성능을 설명하는 데 있어서, 차량의 최대 감가속도 대비 감가속도는, 전동식 브레이크 장치의 일 실시예를 설명하기 위해 산출된 감가속도일 뿐, 차량의 실제 감가속도는 차량의 종류, 설계사양, 노면과 타이어(tire) 사이의 마찰계수 등의 다양한 조건을 기반으로 산출될 수 있다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 전동식 브레이크 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2을 참조하면, 전동식 브레이크 장치(200)는, 주제어부(main control unit, 211), 전륜 유압 액추에이터(front wheel hydraulic actuator, 213), 보조제어부(auxiliary control unit, 215), 전륜제동부(front wheel braking unit, 217 및 219), 후륜제동부(rear wheel braking unit, 221 및 223), 제1 전원공급부(first power supply), 제2 전원공급부(second power supply), 제1 통신라인(first communication line) 및 제2 통신라인(second communication line)의 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.
도 2에는 개시되어 있지 않으나, 주제어부(211)는, 요레이트 센서부(yaw rate sensor, 미도시) 및 주센서부(미도시)와 연결될 수 있다. 여기서, 요레이트 센서부는, 차량이 수직축(3차원 좌표의 Z축)을 기준으로 회전할 때, 요레이트 센서가 진동 변화를 감지하며, 요 모멘트(yaw moment)를 전자적으로 측정하는 센서이다. 요레이트 센서부는, 예컨대, SAS(Steering Angle Sensor, 미도시), YRS(Yaw Rate Sensor, 미도시)를 포함할 수 있다. 요레이트 센서부가 측정한 값은, 예컨대, 샤시(chassis) CAN 및 바디(body) CAN(Controller Area Network)을 경유하여 주제어부(211)에 전달될 수 있다.
주센서부는, 예컨대, 제1 페달센서(first pedal sensor, 미도시), 제1 휠스피드 센서부(first wheel speed sensor unit, 미도시), 제1 전자식 주차브레이크 센서(first Electric Parking Brake sensor, 미도시), 제2 전자식 주차브레이크 센서(second Electric Parking Brake sensor, 미도시), BLS(Brake Light Signal sensor, 미도시), IGN sensor(ignition signal sensor, 미도시), door switch sensor(미도시), ESC 센서(Electronic Stability Control sensor, 미도시), AVH 스위치(Auto Vehicle Hold switch, 미도시) 중 일부 또는 전부를 포함할 수 있다. 주제어부(211)는, 페달 압력센서(pedal pressure sensor)를 더 포함할 수 있다. 브레이크 페달(미도시)에 운전자의 제동의지가 답입될 때, 주제어부(211)는, 제1 페달센서 및 페달 압력센서를 이용하여 제동신호를 수신할 수 있다.
주센서부에 포함된 제1 휠스피드 센서부는, 차량의 좌전륜(FL), 우전륜(FR), 좌후륜(RL), 우후륜(RR) 각각의 휠스피드를 측정하는 4 개의 휠스피드 센서를 포함할 수 있다. 주센서부는, 4 개의 휠스피드 센서를 이용하여 각 차륜의 휠스피드를 측정하고, 주제어부(211)에 각 차륜의 휠스피드 정보를 전달할 수 있다.
제1 전자식 주차브레이크 센서, 제2 전자식 주차 브레이크 센서, 제3 전자식 주차브레이크 센서 및 제4 전자식 주차브레이크 센서는, 4 개의 펄스 파형으로 구성되는 전자식 주차브레이크 신호(Electronic Parking Brake signal)를 수신할 수 있다. 4 개 중 2 개의 전자식 주차브레이크 신호는, 주제어부(211)가 수신할 수 있다. 나머지 2 개의 전자식 주차브레이크 신호는, 보조제어부(215)가 수신할 수 있다.
운전자의 인근에 배치된 전동식 주차브레이크 스위치(소위 Auto Hold, 미도시)가 활성화 즉 온(on) 상태일 경우, 주제어부(211)는, 제1 전동식 주차브레이크 센서 및 제2 전동식 주차브레이크 센서를 이용하여 전동식 주차브레이크 신호(Electronic Parking Brake signal)를 수신할 수 있다. 주제어부(211)는, 수신된 전동식 주차브레이크 신호를 기반으로 후륜제동부(221 및 223)에 주차제동 신호를 전달하고, 차량의 주차제동을 수행할 수 있다.
주제어부(211)는, 전륜 유압 액추에이터(213)와 연결될 수 있다. 주제어부(211)는 전륜 유압 액추에이터(213)를 포함할 수도 있다.
주제어부(211)는 전륜 유압 액추에이터(213)를 제어할 수 있다. 주제어부(211)는, 페달의 답입량에 대응하는 제동력을 기반으로 제동신호를 생성하고, 생성된 제동신호를 전륜 유압 액추에이터(213)에 전달할 수 있다. 여기서, 생성된 제동신호는, 주제어부(211)로부터 브레이크 액(brake fluid)의 형태를 기반으로 전륜 유압 액추에이터(213)에 전달될 수 있다. 전륜 유압 액추에이터(213)는, 주제어부(211)로부터 제동신호를 전달받고, 주행 중인 차량을 가속시키거나 차량의 주차 상태를 유지하기 위해 페달에 인가된 답입력을 배력(boosting)할 수 있다. 여기서, 전륜 유압 액추에이터(213)는, 통합형 전동부스터(integrated electronic booster)일 수 있다.
전륜 유압 액추에이터(213)는, 전륜제동부(217 및 219)에 필요한 제동력을 발생시킬 수 있다. 주제어부(211)는 전륜제동부(217 및 219)에 필요한 제동력을 산출하고, 산출된 제동력에 기반한 제동신호를 전륜 유압 액추에이터(213)에 전달하여 전륜제동부(217 및 219)에 제동력을 발생시킬 수 있다.
도 2에는 도시되어 있지 않으나, 전륜 유압 액추에이터(213)는, 브레이크 페달(미도시) 및 마스터 실린더(미도시)와 연결될 수 있다. 브레이크 페달은, 사용자의 답입(pedaling)에 의해 마스터 실린더(master cylinder, 미도시)의 내부에 배치된 피스톤(미도시)을 병진운동(translational motion)시킨다. 피스톤이 병진운동하며 리저버(미도시) 내의 브레이크 액을 토출한다. 전륜 유압 액추에이터(213)는, 리저버로부터 토출된 브레이크 액을 이용하여 전륜제동부(217 및 219)에 제동력을 발생시킬 수 있다.
보조제어부(215)는, 전륜 유압 액추에이터(213)와 유압라인(hydraulic line)을 이용하여 연결될 수 있다. 보조제어부(215)는, 전륜 유압 액추에이터(213)로부터 증압된 브레이크 액(brake fluid)을 유압라인을 경유하여 전달받을 수 있다. 보조제어부(215) 및 전륜 유압 액추에이터(213)의 유압라인 연결구조는 도 3에서 구체적으로 설명한다.
보조제어부(215)는, 보조센서부(미도시)를 포함할 수 있다. 보조센서부는 주센서부에 포함되거나 연결된 센서의 일부 또는 전부를 이중화하여 구성될 수 있다.
보조센서부는, 예컨대, 제2 페달센서(second pedal sensor, 미도시), 제2 휠스피드 센서부(second wheel speed sensor, 미도시), 제3 전자식 주차브레이크 센서(third Electric Parking Brake sensor, 미도시), 제4 전자식 주차브레이크 센서(fourth Electric Parking Brake sensor, 미도시), BLS(Brake Light Signal sensor, 미도시), IGN sensor(ignition signal sensor, 미도시), door switch sensor(미도시) 중 일부 또는 전부를 포함할 수 있다. 보조센서부에 포함된 제2 휠스피드 센서부는, 제1 휠스피드 센서부를 이중화하여 구성될 수 있다. 주센서부에 이상이 발생한 경우, 보조센서부는, 제2 휠스피드 센서부를 이용하여 각 차륜의 휠스피드를 측정하고, 보조제어부(215)에 각 차륜의 휠스피드 정보를 전달할 수 있다.
보조제어부(215)는, 제3전동식 주차브레이크 센서 및 제4 전동식 주차브레이크 센서를 이용하여 전동식 주차브레이크 신호를 수신할 수 있다. 보조제어부(215)는, 수신된 전동식 주차브레이크 신호를 기반으로 후륜제동부(221 및 223)에 주차제동 신호를 전달하고, 차량의 주차제동을 수행할 수 있다.
보조제어부(215)는, 요레이트 센서부(yaw rate sensor, 미도시)와 연결될 수 있다. 요레이트 센서부가 측정한 값은, 예컨대, 샤시(chassis) CAN 및 바디(body) CAN을 경유하여 보조제어부(215)에 전달될 수 있다.
보조제어부(215)는, 주제어부(211)에 이상이 발생한 경우, 주제어부(211)의 주제동 및 주차제동을 백업제어할 수 있다.
전륜제동부(217, 219)는, 좌전륜 유압제동부(217) 및 우전륜 유압제동부(219)를 포함할 수 있다. 여기서, 좌전륜 유압제동부(217) 및 우전륜 유압제동부(219)는, EHB(Electric hydraulic Brake)를 이용하여 제동할 수 있다. 여기서, EHB는, 유압을 이용하여 제동력을 발생시키는 브레이크 장치이다.
후륜제동부(221, 223)는, 좌후륜 전동식 브레이크(221) 및 우후륜 전동식 브레이크(223)를 포함할 수 있다. 좌후륜 전동식 브레이크(221) 및 우후륜 전동식 브레이크(223)는 EMB(Electro-Mechanical Brake)를 이용하여 제동할 수 있다.
EMB는, BWCU(Brake Wheel Control Unit, 미도시)를 포함할 수 있다. 여기서, BWCU는, EMB가 수신한 제동신호를 기반으로 EMB 모터(미도시)의 구동을 제어할 수 있다. 후륜제동부(221, 223)는, 주제어부(211) 또는 보조제어부(215)의 제동신호를 수신하고, 수신된 제동신호를 기반으로 제동력을 발생시킬 수 있다. 또한, 후륜제동부(221, 223)은 제동신호를 직접 수신하고, 수신된 제동신호를 기반으로 후륜(RR, RL)에 필요한 제동력을 산출할 수 있다. 여기서, BWCU가 후륜(RR, RL)에 필요한 제동력을 산출하고, 산출된 제동력을 기반으로 후륜제동부(221, 223)이 제동할 수 있다. 후륜제동부(221, 223)는, EMB를 이용하여 차량의 주차제동을 수행할 수도 있다.
주제어부(211), 보조제어부(215), 좌후륜 전동식 브레이크(221) 및 우후륜 전동식 브레이크(223)는, 복수의 통신라인(231 및 233)을 이용하여 신호를 송수신할 수 있다. 복수의 통신라인(231 및 233)은 로컬(local) CAN(Controller Area Network)을 이용할 수 있다.
복수의 통신라인(231 및 233)은, 제1 통신라인(231) 및 제2 통신라인(233)을 포함할 수 있다. 복수의 통신라인 중 하나에 이상이 발생한 경우, 주제어부(211), 보조제어부(215), 좌후륜 전동식 브레이크(221) 및 우후륜 전동식 브레이크(223)는, 이상이 발생하지 않은 적어도 하나를 이용하여 신호를 송수신할 수 있다. 예컨대, 제1 통신라인(231)에 이상이 발생한 경우, 주제어부(211)는, 보조제어부(215) 및 복수의 후륜제동부(221, 223)에 제동신호를 송신할 때, 제2 통신라인(233)을 이용하여 제동신호를 송신할 수 있다. 따라서, 제1 통신라인(231) 및 제2 통신라인(233) 중 하나에 이상이 발생하더라도 차량의 감가속도는, 최대 감가속도를 구현할 수 있다.
제1 전원공급부(225)는, 주제어부(211) 및 좌후륜 전동식 브레이크(221)에 전원을 공급할 수 있다. 제2 전원공급부(227)는, 보조제어부(215) 및 우후륜 전동식 브레이크(223)에 전원을 공급할 수 있다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 전동식 브레이크 장치의 보조제어부를 자세히 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 보조제어부(215)는, 유압유로를 이용하여 전륜 유압 액추에이터(213) 및 전륜제동부(217, 219) 사이에 연결될 수 있다.
보조제어부(215)는, 전륜 유압 액추에이터(213)로부터 증압된 브레이크 액(brake fluid)을 전달받고, 증압된 브레이크 액을 이용하여 좌전륜 유압제동부(217) 및 우전륜 유압제동부(219)에 제동력을 발생시킬 수 있다.
보조제어부(215)는 제1 인렛(inlet) 유로(330a), 제2 인렛 유로(330b), 제1 아웃렛(outlet) 유로(332a) 및 제2 아웃렛 유로(332b)를 포함할 수 있다. 제1 인렛 유로(330a)는, 전륜 유압 액추에이터(213) 및 좌전륜 유압제동부(217) 사이에서 유압을 전달하도록 구성될 수 있다. 제2 인렛 유로(330b)는, 전륜 유압 액추에이터(213) 및 우전륜 유압제동부(219) 사이에서 유압을 전달하도록 구성될 수 있다. 제1 아웃렛 유로(332a)는, 제1 인렛 유로(330a)로부터 분기되며, 제1 펌프(SP1, 302) 및 좌전륜 유압제동부(217)를 연결하도록 구성될 수 있다. 제2 아웃렛 유로(332b)는, 제2 인렛 유로(330b)로부터 분기되며, 제2 펌프(SP2, 304) 및 우전륜 유압제동부(219)를 연결하도록 구성될 수 있다.
보조제어부(215)는, 제3 인렛 유로(334a) 및 제4 인렛 유로(334b)를 포함할 수 있다. 제3 인렛 유로(334a)는, 제1 인렛 유로(330a)로부터 분기되며, 제1 인렛 유로(330a)의 분기점 및 제1 펌프(SP1, 302)의 입구를 연결하도록 구성될 수 있다. 제4 인렛 유로(334b)는, 제2 인렛 유로(330b)로부터 분기되며, 제2 인렛 유로(330b)의 분기점 및 제2 펌프(SP2, 304)의 입구를 연결하도록 구성될 수 있다.
보조제어부(215)는, 복수의 어큐뮬레이터(340a 및 340b)를 포함할 수 있다. 복수의 어큐뮬레이터(340a 및 340b)는 저압 어큐뮬레이터(low pressure accumulator)일 수 있다. 복수의 어큐뮬레이터(340a 및 340b)는, 제1 어큐뮬레이터(340a) 및 제2 어큐뮬레이터(340b)를 포함할 수 있다.
제1 어큐뮬레이터(340a)는, 제3 인렛 유로(334a) 내의 증압된 브레이크 액을 저장하도록 형성될 수 있다. 제2 어큐뮬레이터(340b)는, 제4 인렛 유로(334b) 내의 증압된 브레이크 액을 저장하도록 형성될 수 있다.
보조제어부(215)는, 제1 인렛 밸브(320a), 제2 인렛 밸브(320b), 제1 아웃렛 밸브(310a) 및 제2 아웃렛 밸브(310b)를 포함할 수 있다. 제1 인렛 밸브(320a)는, 제1 아웃렛 유로(332a) 상에 배치되며, 제1 아웃렛 유로(332a)의 개폐를 조절하도록 형성될 수 있다. 제2 인렛 밸브(320b)는, 제2 아웃렛 유로(332b) 상에 배치되며, 제2 아웃렛 유로(332b)의 개폐를 조절하도록 형성될 수 있다. 제1 아웃렛 밸브(310a)는, 제3 인렛 유로(334a) 상에 배치되며, 제3 인렛 유로(334a)의 개폐를 조절하도록 형성될 수 있다. 제2 아웃렛 밸브(310b)는, 제4 인렛 유로(334b) 상에 배치되면, 제4 인렛 유로(334b)의 개폐를 조절하도록 형성될 수 있다. 여기서, 보조제어부(215)는, 종래 ABS(Anti-lock Braking system)의 구조에서, 유압유로의 브레이크 액이 이동하는 입력부와 출력부를 바꾸어 배치될 수 있다. 종래 ABS의 입력부는, 브레이크 페달의 답입에 대응하는 마스터 실린더와 연결된다. 종래 ABS의 출력부는, 유압유로 내에서 증압된 압력과 브레이크 액을 복수의 차륜(FR, FL, RR 및 RL)에 출력한다. 반면에, 보조제어부(215)의 입력부는, 종래 ABS의 출력부와 연결되었던 제1 인렛 유로(330a) 및 제2 인렛 유로(330b)를 이용하여 전륜 유압 액추에이터(213)와 연결된다. 보조제어부(215)의 출력부는, 종래 ABS의 입력부와 연결되었던 제1 아웃렛 유로(332a) 및 제2 아웃렛 유로(332b)를 이용하여 전륜제동부(217 및 219)와 연결된다.
제1 인렛 밸브(320a) 및 제2 인렛 밸브(320b)는 보조제어부(215)의 유압유로 내의 압력을 유지하도록 배치될 수 있다. 보조제어부(215)의 입력부 및 출력부 구조로 인해, 제1 인렛 밸브(320a) 및 제2 인렛 밸브(320b)는, 유압유로 내의 트랙션 컨트롤 밸브(Traction Control Valve) 기능을 수행할 수 있다. 따라서, 보조제어부(215)의 입/출력부 구조를 기반으로 유압유로 내에 배치되는 밸브의 개수를 최소화하고, 제조원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.
전륜 유압 액추에이터(213)가 전륜제동부(217 및 219)에 유압을 전달하여 차량을 제동하는 경우 즉, 일반적인 제동의 경우, 보조제어부(215)는, 제1 아웃렛 밸브(310a) 및 제2 아웃렛 밸브(310b)를 폐쇄하고, 제1 인렛 밸브(320a) 및 제2 인렛 밸브(320b)를 개방한다. 여기서, 제1 아웃렛 밸브(310a) 및 제2 아웃렛 밸브(310b)가 개방되어 있을 경우, 전륜 유압 액추에이터(213)으로부터 발생된 압력과 브레이크 액이 유압유로를 경유하여 제1 어큐뮬레이터(340a), 제2 어큐뮬레이터(340b), 제1 펌프(302) 및 제2 펌프(304)에 불필요하게 전달될 수 있다. 따라서, 보조제어부(215)는, 제1 아웃렛 밸브(310a) 및 제2 아웃렛 밸브(320b)의 개폐를 제어하고, 전륜제동부(217 및 219)에 제동력을 발생시킬 수 있다.
전륜 유압 액추에이터(213)에 이상이 발생한 경우, 보조제어부(215)는, 모터 펌프(300)를 구동하여 제1 펌프(302) 및 제2 펌프(304)에 압력을 발생시킨다. 보조제어부(215)는, 제1 아웃렛 밸브(310a) 및 제2 아웃렛 밸브(310b)를 개방하고, 제1 인렛 밸브(320a) 및 제2 인렛 밸브(320b)를 폐쇄한다.
보조제어부(215)는, 백업제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 백업제어부는 ECU(Electronic Control Unit)일 수 있다. 주제어부(211) 또는 전륜 유압 액추에이터(213)에 이상이 발생한 경우, 보조제어부(215)는, 백업제어부를 이용하여 전륜제동부(217 및 219)에 제동력을 발생시키고, 후륜제동부(221 및 223)에 제동신호를 전달하여 차량을 제동할 수 있다. 구체적으로는, 백업제어부는, 제2 페달센서(미도시)가 감지한 제동신호를 기반으로 펌프 모터(300)를 제어한다. 펌프 모터(300)는 백업제어부의 제어명령을 기반으로 복수의 펌프(302 및 304)를 구동한다. 복수의 펌프(302 및 304)는, 브레이크 액을 증압하고, 증압된 브레이크 액을 제1 아웃렛 유로(332a) 및 제2 아웃렛 유로(332b)를 경유하여 전륜제동부(217 및 219)에 전달함으로써, 전륜제동부(217 및 219)는 유압 제동력을 발생시킬 수 있다.
보조제어부(215)는, 차량의 단일 고장유형에 대응하는 백업제어를 수행할 수 있다. 여기서, 단일 고장유형이란, 차량 내에 발생하는 고장 중 이중 고장(double fault)을 고려하지 않고, 하나의 유닛(unit)에만 고장이 발생했다고 판단하는 고장유형을 일컫는다. 예를 들면, 주제어부(211)에 고장 또는 이상이 발생했다고 판단된 경우, 주제어부(211)를 제외한 유닛들은 정상 상태라고 판단한다.
보조제어부(215)는, 제1 고장유형 및 제2 고장유형에 대응하는 백업제어를 수행할 수 있다. 제1 고장유형은, 전륜 유압 액추에이터(213)에 이상이 발생했다고 판단하는 고장유형이다. 제2 고장유형은, 제1 전원공급부(225)에 이상이 발생했다고 판단하는 고장유형이다.
전륜 유압 액추에이터(213)에 이상이 발생했다고 판단된 경우(제1 고장유형), 보조제어부(215)는, 전륜제동부(217 및 219)에 제동력을 발생시키고, 후륜제동부(221 및 223)에 필요한 제동력을 기반으로 제동신호를 생성한다. 생성된 제동신호를 복수의 통신라인 중 하나를 경유하여 후륜제동부(221 및 223)에 전달할 수 있다. 여기서, 차량의 감가속도는, 예컨대, 최대 감가속도 1 기준 0.65 이상의 제동 성능을 구현할 수 있다. 여기서, 는, 중력가속도를 나타내는 단위이다.
제1 전원공급부(225)에 이상이 발생했다고 판단된 경우(제2 고장유형), 보조제어부(215) 및 우후륜 전동식 브레이크(223)는 제2 전원공급부(227)로부터 전원을 공급받을 수 있다. 보조제어부(215)는, 전륜제동부(217 및 219)에 제동력을 발생시키고, 우후륜 전동식 브레이크(223)에 필요한 제동력을 기반으로 제동신호를 생성한다. 생성된 제동신호를 복수의 통신라인 중 하나를 경유하여 우후륜 전동식 브레이크(223)에 전달할 수 있다. 여기서, 차량의 감가속도는, 예컨대, 최대 감가속도 1 기준 0.65 이상의 제동 성능을 구현할 수 있다.
본 개시의 다른 실시예에 따른 단일 고장유형은, 후륜제동부(221 및 223) 중 하나에 이상이 발생했다고 판단되거나, 제2 전원공급부(227)에 이상이 발생했다고 판단된 경우, 전륜 유압 액추에이터(213)가 전륜제동부(217 및 219)에 제동력을 발생시키고, 후륜제동부(221 및 223) 중 이상이 발생하니 않은 하나를 이용하여 비상 제동을 수행할 수 있다. 여기서, 차량의 감가속도는, 예컨대, 최대 감가속도 1 기준 0.7 이상의 제동 성능을 구현할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 전동식 브레이크 장치(200)는, 차량의 어느 하나의 구성요소에 이상이 발생하더라도 차량의 감가속도는 예컨대, 0.65 이상의 제동 성능을 구현할 수 있는 효과가 있다.
일 실시예에 의하면, 전동식 브레이크 장치(200)는, 종래의 유압유로 입출력 구조를 변경하여 설계 사양을 구축함으로써, 차량 내의 모듈 공용화가 가능하고, 제조원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.
일 실시예에 의하면, 전동식 브레이크 장치(200)는, 전륜 유압 액추에이터(213)에 이상이 발생했을 때, 보조제어부(215)가 전륜제동부(217 및 219)의 백업제어를 수행할 수 있는 효과가 있다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
211: 주제어부 213: 전륜 유압 액추에이터
215: 보조제어부 217, 219: 전륜제동부
221, 223: 후륜제동부 225: 제1 전원공급부
227: 제2 전원공급부 231: 제1 통신라인
233: 제2 통신라인 300: 펌프 모터
302: 제1 펌프 304: 제2 펌프
310a: 제1 아웃렛 밸브 310b: 제2 아웃렛 밸브
320a: 제1 인렛 밸브 320b: 제2 인렛 밸브
330a: 제1 인렛 유로 330b: 제2 인렛 유로
332a: 제1 아웃렛 유로 332b: 제2 아웃렛 유로
334a: 제3 인렛 유로 334b: 제4 인렛 유로

Claims (10)

  1. 차량의 좌측 전륜에 배치되고, 유압을 이용하여 제동력을 발생시키는 좌전륜 유압제동부 및 상기 차량의 우측 전륜에 배치되고, 유압을 이용하여 제동력을 발생시키는 우전륜 유압제동부를 포함하는 전륜제동부;
    상기 차량의 좌측 후륜에 배치되어 제동력을 발생시키는 좌후륜 전동식 브레이크 및 상기 차량의 우측 후륜에 배치되어 제동력을 발생시키는 우후륜 전동식 브레이크를 포함하는 후륜제동부;
    페달에 입력된 제동신호를 기반으로 상기 전륜제동부에 필요한 유압 제동력을 발생시키는 전륜 유압 액추에이터에 제동명령을 전달하고, 상기 후륜제동부에 상기 제동신호를 전달하는 주제어부; 및
    유압라인을 이용하여 상기 전륜제동부 및 상기 전륜 유압 액추에이터와 연결되는 보조제어부
    를 포함하는 전동식 브레이크 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 주제어부 및 상기 좌후륜 전동식 브레이크와 연결되어 전원을 공급하는 제1 전원공급부; 및
    상기 보조제어부 및 상기 우후륜 전동식 브레이크와 연결되어 전원을 공급하는 제2 전원공급부
    를 더 포함하는 전동식 브레이크 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 주제어부, 상기 보조제어부 및 상기 좌후륜 전동식 브레이크 및 상기 우후륜 전동식 브레이크는,
    제1 통신라인 및 제2 통신라인 중 적어도 하나를 이용하여 신호를 송수신하는 전동식 브레이크 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 보조제어부는,
    상기 전륜 유압 액추에이터로부터 상기 제동신호에 대응되는 유압이 입력되고, 입력된 유압을 기반으로 상기 전륜제동부에 출력하는 전동식 브레이크 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 보조제어부는,
    상기 전륜 유압 액추에이터 및 상기 좌전륜 유압제동부 사이에서 유압을 전달하도록 구성된 제1 인렛 유로;
    상기 전륜 유압 액추에이터 및 상기 우전륜 유압제동부 사이에서 유압을 전달하도록 구성된 제2 인렛 유로;
    상기 제1 인렛 유로로부터 분기되며, 제1 펌프 및 상기 좌전륜 유압제동부를 연결하는 제1 아웃렛 유로; 및
    상기 제2 인렛 유로로부터 분기되며, 제2 펌프 및 상기 우전륜 유압제동부를 연결하는 제2 아웃렛 유로
    를 포함하는 전동식 브레이크 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 보조제어부는,
    상기 제1 인렛 유로로부터 분기되며, 상기 제1 인렛 유로의 분기점 및 제1 펌프의 입구를 연결하는 제3 인렛 유로;
    상기 제2 인렛 유로로부터 분기되며, 상기 제2 인렛 유로의 분기점 및 상기 제2 펌프의 입구를 연결하는 제4 인렛 유로;
    상기 제3 인렛 유로 내의 증압된 브레이크 액을 저장하도록 형성된 제1 어큐뮬레이터; 및
    상기 제4 인렛 유로 내의 증압된 브레이크 액을 저장하도록 형성된 제2 어큐뮬레이터
    를 더 포함하는 전동식 브레이크 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 보조제어부는,
    상기 제1 아웃렛 유로 상에 배치되며, 상기 제1 아웃렛 유로의 개폐를 조절하도록 형성된 제1 인렛 밸브;
    상기 제2 아웃렛 유로 상에 배치되며, 상기 제2 아웃렛 유로의 개폐를 조절하도록 형성된 제2 인렛 밸브;
    상기 제3 인렛 유로 상에 배치되며, 상기 제3 인렛 유로의 개폐를 조절하도록 형성된 제1 아웃렛 밸브; 및
    상기 제4 인렛 유로 상에 배치되며, 상기 제4 인렛 유로의 개폐를 조절하도록 형성된 제2 아웃렛 밸브
    를 포함하는 전동식 브레이크 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 보조제어부는,
    상기 차량의 단일 고장유형에 대응하는 백업제어를 수행하는 전동식 브레이크 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 단일 고장유형은,
    상기 전륜 유압 액추에이터에 이상이 발생했다고 판단하는 제1 고장유형; 및
    제1 전원공급부에 이상이 발생했다고 판단하는 제2 고장유형을 포함하는 전동식 브레이크 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 보조제어부는,
    상기 제1 고장유형 및 제2 고장유형 중 어느 하나에 대응하는 백업제어를 수행할 때, 상기 차량의 제동성능이 기 설정된 감가속도 이상의 제동성능을 구현하도록 백업제어를 수행하는 전동식 브레이크 장치.


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