[go: up one dir, main page]

KR102082378B1 - Electromechanical brake realizing emergency braking function using pneumatic pressure - Google Patents

Electromechanical brake realizing emergency braking function using pneumatic pressure Download PDF

Info

Publication number
KR102082378B1
KR102082378B1 KR1020190146027A KR20190146027A KR102082378B1 KR 102082378 B1 KR102082378 B1 KR 102082378B1 KR 1020190146027 A KR1020190146027 A KR 1020190146027A KR 20190146027 A KR20190146027 A KR 20190146027A KR 102082378 B1 KR102082378 B1 KR 102082378B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
compressed gas
emergency braking
drive member
electric motor
linear movement
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
KR1020190146027A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
정윤철
고운용
Original Assignee
주식회사 인터라온
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 주식회사 인터라온 filed Critical 주식회사 인터라온
Priority to KR1020190146027A priority Critical patent/KR102082378B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102082378B1 publication Critical patent/KR102082378B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00—Parts or details
    • F16D65/14—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position
    • F16D65/16—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake
    • F16D65/18—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake adapted for drawing members together, e.g. for disc brakes
    • F16D65/183—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake adapted for drawing members together, e.g. for disc brakes with force-transmitting members arranged side by side acting on a spot type force-applying member
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE 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
    • B60T13/00—Transmitting 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
    • B60T13/74—Transmitting 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
    • B60T13/741—Transmitting 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE 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
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/34—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition
    • B60T8/343—Systems characterised by their lay-out
    • B60T8/344—Hydraulic systems
    • B60T8/345—Hydraulic systems having more than one brake circuit per wheel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2121/00—Type of actuator operation force
    • F16D2121/02—Fluid pressure
    • F16D2121/04—Fluid pressure acting on a piston-type actuator, e.g. for liquid pressure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Braking Systems And Boosters (AREA)

Abstract

전기기계식 브레이크는 선형 이동에 의해 브레이크 패드를 가압할 수 있도록 구성되는 구동 멤버, 상기 구동 멤버의 선형 이동을 위한 구동력을 생성하는 전동 모터, 상기 전동 모터의 구동력에 의해 상기 구동 멤버의 선형 이동이 유발되도록 상기 전동 모터와 상기 구동 멤버를 동력적으로 연결하는 동력 전달 유닛, 그리고 공압을 이용하여 상기 전동 모터에 의한 구동력과는 독립적으로 상기 구동 멤버의 선형 이동을 일으켜 비상 제동을 수행할 수 있도록 구성되는 비상 제동 유닛을 포함한다.The electromechanical brake includes a drive member configured to press the brake pad by linear movement, an electric motor generating a driving force for linear movement of the drive member, and a linear movement of the drive member is caused by the driving force of the electric motor. A power transmission unit for dynamically connecting the electric motor and the driving member, and configured to perform an emergency braking by causing the linear movement of the driving member independently of the driving force by the electric motor using pneumatic pressure. An emergency braking unit.

Description

공압을 이용하여 비상제동 기능을 구현하는 전기기계식 브레이크{Electromechanical brake realizing emergency braking function using pneumatic pressure}Electromechanical brake realizing emergency braking function using pneumatic pressure

본 발명은 전기기계식 브레이크(EMB, electromechanical brake)에 관한 것이며 보다 상세하게는 전원 장치의 고장 등 비상 상황에서 제동력을 보장할 수 있는 전기기계식 브레이크에 관한 것이다.The present invention relates to an electromechanical brake (EMB) and more particularly to an electromechanical brake capable of ensuring braking force in an emergency situation such as a failure of a power supply.

기술의 발달로 기존의 유압식 브레이크를 대체하는 EMB와 같은 브레이크 바이 와이어(brake by wire) 기술이 적용된 전동 제동장치가 개발되고 있다. 그러나 전동 제동 장치는 동력원인 모터의 고장이나 EMB ECU의 고장, 전원 장치의 고장 상황에서 제동이 불가하다는 단점이 있다.Advances in technology have led to the development of electric brakes with brake by wire technology such as EMB, which replaces conventional hydraulic brakes. However, the electric braking device has a disadvantage in that braking is impossible in the case of a power failure of the motor, an EMB ECU failure, or a failure of the power supply.

이와 같은 EMB 고장 상황에서 비상 제동을 구현하기 위해, EMB에 기존 유압 제동 시스템을 추가로 장착하는 방법, 주 EMB에 보조 EMB를 추가로 장착하는 방법, 그리고 케이블을 이용하여 비상 제동을 구현하는 방법이 소개되었다. 첫 번째 방법은 기존 유압 제동 시스템의 추가에 의해 무게와 부피의 증가, 설치 문제 등으로 인해 브레이크 바이 와이어 기술의 장점이 희석되는 단점을 가진다. 두 번째 방법은 두 개의 제동 장치가 구비되어야 하므로 두 개의 캘리퍼가 필요하며 자동차 전원이 단전된 경우 제동이 불가한 단점을 가진다. 세 번째 방법은 배력 구조가 없어 운전자에 의한 브레이크 답력만으로 제동이 이루어지는 구조이기 때문에 제동력에 한계가 있어 제동 거리가 긴 단점이 있다.In order to implement emergency braking in such an EMB failure situation, an additional method of mounting an existing hydraulic braking system in the EMB, an additional auxiliary EMB in the main EMB, and a method of implementing emergency braking using a cable are provided. Was introduced. The first method has the disadvantage of diluting the advantages of brake-by-wire technology due to the increase in weight and volume, installation problems, etc. by the addition of the existing hydraulic braking system. The second method requires two calipers to be provided with two braking devices, and has a disadvantage in that braking is impossible when the vehicle power is cut off. The third method has a disadvantage in that the braking distance is limited because the braking force is limited because the braking is performed only by the brake effort by the driver because there is no power structure.

공개특허공보 10-2010-0067240 (공개일자: 2010.06.21)Published Patent Publication 10-2010-0067240 (published date: June 21, 2010) 공개특허공보 10-2010-0067242 (공개일자: 2010.06.21)Publication 10-2010-0067242 (published date: June 21, 2010)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기한 문제점들을 해결하고 전기기계식 브레이크의 고장이 발생한 경우에 공압을 이용하여 긴급 제동을 보장할 수 있는 전기기계식 브레이크를 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to solve the above problems and to provide an electromechanical brake that can ensure emergency braking by using pneumatic in the event of a failure of the electromechanical brake.

본 발명의 실시예에 따른 전기기계식 브레이크는 선형 이동에 의해 브레이크 패드를 가압할 수 있도록 구성되는 구동 멤버, 상기 구동 멤버의 선형 이동을 위한 구동력을 생성하는 전동 모터, 상기 전동 모터의 구동력에 의해 상기 구동 멤버의 선형 이동이 유발되도록 상기 전동 모터와 상기 구동 멤버를 동력적으로 연결하는 동력 전달 유닛, 그리고 공압을 이용하여 상기 전동 모터에 의한 구동력과는 독립적으로 상기 구동 멤버의 선형 이동을 일으켜 비상 제동을 수행할 수 있도록 구성되는 비상 제동 유닛을 포함한다.An electromechanical brake according to an embodiment of the present invention is a drive member configured to press the brake pad by linear movement, an electric motor for generating a driving force for linear movement of the drive member, by the driving force of the electric motor A power transmission unit for dynamically connecting the electric motor and the drive member so as to cause a linear movement of the drive member, and the pneumatic pressure causes the linear movement of the drive member independently of the drive force by the electric motor to cause emergency braking. It includes an emergency braking unit configured to perform.

본 발명의 실시예에 따른 전기기계식 브레이크는 상기 전동 모터의 구동을 제어하는 메인 전자제어유닛을 더 포함할 수 있다. 상기 비상 제동 유닛은 상기 메인 전자제어유닛을 구동하는 전원과는 독립적인 전원을 제공하는 비상 전원, 그리고 상기 비상 전원의 전원에 의해 구동되는 비상 제동 전자제어유닛을 포함할 수 있다.The electromechanical brake according to the embodiment of the present invention may further include a main electronic control unit for controlling the driving of the electric motor. The emergency braking unit may include an emergency power source for providing a power source independent of a power source for driving the main electronic control unit, and an emergency braking electronic control unit driven by the power source of the emergency power source.

상기 비상 제동 유닛은 상기 공압의 생성을 위한 압축가스를 저장하는 압축가스 탱크, 상기 압축가스 탱크에 저장된 상기 압축가스의 배출을 선택적으로 허용하도록 구성되는 압축가스 밸브, 상기 압축가스 밸브를 통해 배출된 상기 압축가스의 압력에 의한 구동력을 증폭하는 배력 장치, 그리고 상기 배력 장치에 의해 출력되는 상기 구동력을 상기 구동 멤버로 전달할 수 있도록 구성되는 동력 전달 구조를 포함할 수 있다.The emergency braking unit includes a compressed gas tank for storing compressed gas for generating the pneumatic pressure, a compressed gas valve configured to selectively allow discharge of the compressed gas stored in the compressed gas tank, and discharged through the compressed gas valve. And a power transmission structure configured to amplify the driving force by the pressure of the compressed gas, and a power transmission structure configured to transmit the driving force output by the power supply device to the driving member.

상기 비상 제동 유닛은 상기 압축가스 밸브의 작동을 제어하는 비상 제동 전자제어유닛을 더 포함할 수 있다. 상기 압축가스 밸브는 상기 압축가스 탱크에 유체적으로 연결되는 유입구, 상기 배력 장치에 유체적으로 연결되는 공급구, 및 외부로 연결되는 배기구를 포함할 수 있다. 상기 비상 제동 전자제어유닛은 제동 시 상기 압축가스가 상기 유입구에서 상기 공급구로 흐르도록 하는 유로를 형성하도록 상기 압축가스 밸브를 제어하고 제동 해제 시 상기 배력 장치로 공급되었던 상기 압축가스가 상기 공급구에서 상기 배기구로 흐르도록 하는 유로를 형성하도록 상기 압축가스 밸브를 제어하도록 구성될 수 있다.The emergency braking unit may further include an emergency braking electronic control unit for controlling the operation of the compressed gas valve. The compressed gas valve may include an inlet port fluidly connected to the compressed gas tank, a supply port fluidly connected to the power supply device, and an exhaust port connected to the outside. The emergency braking electronic control unit controls the compressed gas valve to form a flow path for allowing the compressed gas to flow from the inlet to the supply port during braking, and the compressed gas supplied to the power supply device when the brake is released from the supply port. And control the compressed gas valve to form a flow path through which the exhaust port flows.

상기 비상 제동 유닛은 상기 압축가스 탱크로 압축가스를 공급하는 압축가스 공급기를 더 포함할 수 있다.The emergency braking unit may further include a compressed gas supplier for supplying compressed gas to the compressed gas tank.

본 발명에 의하면, 비상 제동 유닛이 EMB ECU와는 독립적인 비상 전원으로 작동하는 비상 제동 ECU를 구비하기 때문에 모터의 고장, EMB ECU의 고장, 전원장치의 고장 등 비상 상황에서도 제동이 이루어질 수 있다. 또한 공압을 이용하고 배력 장치를 이용하여 제동력을 배력하기 때문에 운전자가 브레이크 페달을 밟는 힘에 제한되지 않고 충분한 제동력을 제공할 수 있다. 또한 비상 전원을 구비하기 때문에 별도의 브레이크 케이블이 필요 없으며, 그로 인해 차량 구조 설계가 쉬워진다.According to the present invention, since the emergency braking unit includes an emergency braking ECU that operates on an emergency power source independent of the EMB ECU, braking can be performed even in an emergency situation such as a motor failure, a failure of the EMB ECU, or a failure of the power supply. In addition, since the braking force is applied by using the pneumatic force and the powering device, the driver can provide sufficient braking force without being limited to the force to press the brake pedal. In addition, the emergency power supply eliminates the need for a separate brake cable, which facilitates vehicle structure design.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기기계식 브레이크의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기기계식 브레이크의 비상 제동 유닛의 비상 제동 전자제어유닛과 압축가스 밸브를 개념적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기기계식 브레이크의 정상 제동을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전기기계식 브레이크의 비상 제동을 설명하기 위한 도면이다.1 is a schematic configuration diagram of an electromechanical brake according to an embodiment of the present invention.
2 is a view conceptually illustrating an emergency braking electronic control unit and a compressed gas valve of an emergency braking unit of an electromechanical brake according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining the normal braking of the electromechanical brake according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining the emergency braking of the electromechanical brake according to an embodiment of the present invention.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the present invention.

브레이크 디스크(11)는 차량의 구동축(12)에 연결될 수 있다. 한 쌍의 브레이크 패드(13)는 브레이크 디스크(11)의 양측 면을 마주하도록 캘리퍼(14)에 설치될 수 있다. 브레이크 패드(13)는 브레이크 디스크(11)에 밀착될 수 있도록 선형 이동 가능하게 설치되며, 브레이크 패드(13)가 브레이크 디스크(11)에 밀착되는 경우 제동이 이루어지며 브레이크 디스크(11)에서 이격되는 경우 차량의 정상적인 주행이 가능하게 된다.The brake disc 11 may be connected to the drive shaft 12 of the vehicle. A pair of brake pads 13 may be installed in the caliper 14 to face both sides of the brake disc 11. The brake pad 13 is installed to be linearly movable to be in close contact with the brake disc 11, and when the brake pad 13 is in close contact with the brake disc 11, braking is performed and spaced apart from the brake disc 11. In this case, the normal driving of the vehicle becomes possible.

구동 멤버(21)는 선형 이동에 의해 브레이크 패드(13)를 가압할 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 구동 멤버(21)는 캘리퍼(14)에 이동 가능하게 설치되는 브레이크 피스톤일 수 있다. 구동 멤버(21)가 브레이크 패드(13)를 향하는 방향, 즉 도 1에서 좌측 방향으로 이동하여 브레이크 패드(13)를 가압하고 그에 의해 브레이크 패드(13)가 브레이크 디스크(11)에 밀착되어 제동이 이루어진다. 반면, 구동 멤버(21)가 브레이크 패드(13)에서 멀어지는 방향, 즉 도 1에서 우측 방향으로 이동하여 브레이크 패드(13)에서 이격되면 제공이 해제된다.The drive member 21 is configured to be able to press the brake pad 13 by linear movement. For example, the drive member 21 may be a brake piston movably installed in the caliper 14. The driving member 21 moves in the direction toward the brake pad 13, that is, in the left direction in FIG. 1 to press the brake pad 13, whereby the brake pad 13 is brought into close contact with the brake disc 11 and braking is performed. Is done. On the other hand, when the driving member 21 moves away from the brake pad 13, that is, in the right direction in FIG. 1 and is spaced apart from the brake pad 13, the provision is released.

전동 모터(22)는 구동 멤버(21)의 선형 이동을 위한 구동력을 생성한다. 전동 모터(22)는 캘리퍼(14)에 설치될 수도 있고 캘리퍼(14) 외측의 별도의 하우징에 설치될 수도 있다.The electric motor 22 generates a driving force for linear movement of the drive member 21. The electric motor 22 may be installed in the caliper 14 or may be installed in a separate housing outside the caliper 14.

전동 모터(22)의 구동력은 동력 전달 유닛(23)을 통해 구동 멤버(21)로 전달된다. 동력 전달 유닛(23)은 전동 모터(22)의 구동력에 의해 구동 멤버(21)의 선형 이동이 유발되도록 전동 모터(22)와 구동 멤버(21)를 동력적으로 연결한다. 예를 들어, 동력 전달 유닛(23)은 복수의 기어의 조합을 통해 전동 모터(22)의 회전을 감속하는 기어 유닛(231), 그리고 기어 유닛(231)의 출력에 의해 구동 멤버(21)를 선형 이동시킬 수 있도록 구성되는 선형 구동기(232)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 선형 구동기(232)는 회전 운동을 선형 운동으로 전환하는 스핀들 구조로 구현될 수 있으며, 스핀들 구조는 기어 유닛(231)에 연결되는 스핀들 샤프트 및 스핀들 샤프트에 나사 결합되어 스핀들 샤프트의 회전에 의해 선형 이동을 하는 스핀들 너트로 구현될 수 있다. 동력 전달 유닛(23)의 스핀들 너트가 구동 멤버(21)의 일측을 지지함으로써, 스핀들 너트의 선형 이동에 의해 구동 멤버(21)의 선형 이동이 유발될 수 있다.The driving force of the electric motor 22 is transmitted to the drive member 21 through the power transmission unit 23. The power transmission unit 23 dynamically connects the electric motor 22 and the drive member 21 so that linear movement of the drive member 21 is caused by the driving force of the electric motor 22. For example, the power transmission unit 23 drives the drive member 21 by the gear unit 231 which decelerates the rotation of the electric motor 22 through the combination of the plurality of gears, and the output of the gear unit 231. It may include a linear driver 232 configured to be linearly moved. For example, the linear driver 232 may be implemented with a spindle structure that converts rotational motion into linear motion, the spindle structure being screwed to the spindle shaft and the spindle shaft connected to the gear unit 231 to rotate the spindle shaft. It can be implemented by the spindle nut to make a linear movement by. Since the spindle nut of the power transmission unit 23 supports one side of the drive member 21, the linear movement of the drive member 21 may be caused by the linear movement of the spindle nut.

도 3을 참조하면, 메인 전자제어유닛, 즉 EMB ECU(24)는 브레이크 작동 신호에 의해 전동 모터(22)를 구동시켜 구동 멤버(21)의 선형 이동에 의한 제동이 이루어지도록 작용할 수 있다. 제동 해제를 위해, EMB ECU(24)는 전동 모터(22)를 정해진 방향으로 회전시켜 구동 멤버(21)가 브레이크 패드(13)에서 멀어지도록 이동시킬 수 있다. 한편, 제동을 위해, EMB ECU(24)는 전동 모터(22)을 제동 해제 시와 반대 방향으로 회전시켜 구동 멤버(21)가 브레이크 패드(13)에 밀착되도록 이동시킬 수 있다. 이때 브레이크 작동 신호는 브레이크 페달의 답입 및 답입량에 따라 생성된 신호일 수 있다. 이와 같은 EMB ECU(24)의 제어에 의해 제동 상태 및 제동 해제 상태가 선택적으로 구현될 수 있다.Referring to FIG. 3, the main electronic control unit, ie, the EMB ECU 24, may drive the electric motor 22 by the brake actuation signal to perform braking by linear movement of the driving member 21. To release the braking, the EMB ECU 24 may rotate the electric motor 22 in a predetermined direction to move the driving member 21 away from the brake pad 13. Meanwhile, for braking, the EMB ECU 24 may rotate the electric motor 22 in the opposite direction as when the brake is released to move the driving member 21 to be in close contact with the brake pad 13. In this case, the brake operation signal may be a signal generated according to the depression and depression of the brake pedal. The braking state and the braking release state may be selectively implemented by the control of the EMB ECU 24.

본 발명의 실시예에는 정상적인 제동 조건에서의 전동 모터(22)의 작동에 의한 제동과 별도로 비상 상황에서의 제동을 위한 비상 제동 유닛(30)이 구비된다. 비상 제동 유닛(30)은, 전동 모터(22)의 고장, EMB ECU(24)의 고장, EMB ECU(24)를 구동하는 전원 장치의 고장 등으로 인해 전동 모터(22)의 작용에 의한 제동이 불가한 경우에, 비상 제동을 수행할 수 있도록 구성된다. 비상 제동 유닛(30)은 전동 모터(22)에 의한 구동력과는 독립적으로 구동 멤버(21)의 선형 이동을 일으켜 비상 제동을 수행할 수 있도록 구성된다.Embodiments of the present invention are provided with an emergency braking unit 30 for braking in an emergency situation apart from braking by the operation of the electric motor 22 in normal braking conditions. The emergency braking unit 30 is braked by the action of the electric motor 22 due to a failure of the electric motor 22, a failure of the EMB ECU 24, a failure of a power supply device that drives the EMB ECU 24, and the like. If this is not possible, it is configured to perform emergency braking. The emergency braking unit 30 is configured to perform linear braking by causing linear movement of the drive member 21 independently of the driving force by the electric motor 22.

도 1을 참조하면, 비상 제동 유닛(30)은 압축가스 탱크(31), 압축가스 밸브(32), 배력 장치(33), 그리고 동력 전달 구조(34)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the emergency braking unit 30 may include a compressed gas tank 31, a compressed gas valve 32, a power supply device 33, and a power transmission structure 34.

압축가스 탱크(31)는 제동을 위한 공압의 생성을 위한 압축가스를 저장한다. 예를 들어, 압축가스는 이산화탄소와 같은 비인화성 가스가 사용될 수 있다.The compressed gas tank 31 stores compressed gas for generating pneumatic pressure for braking. For example, the compressed gas may be a non-flammable gas such as carbon dioxide.

도 1 및 도 2를 참조하면, 압축가스 밸브(32)는 압축가스 탱크(31)의 가스 배출 통로에 설치될 수 있으며 비상 제동을 위해 압축가스 탱크(31)의 압축가스를 배력 장치(33)로 공급할 수 있도록 작동한다. 예를 들어, 압축가스 밸브(32)는 압축가스 탱크(31)에 유체적으로 연결되는 흡기구(321), 배력 장치(33)에 유체적으로 연결되는 공급구(322), 및 압축가스를 외부로 배출하기 위한 배기구(323)를 포함할 수 있다. 1 and 2, the compressed gas valve 32 may be installed in the gas discharge passage of the compressed gas tank 31, and the compressed gas of the compressed gas tank 31 may be used for the emergency braking. It works so that it can be supplied. For example, the compressed gas valve 32 may be configured to provide an intake port 321 fluidly connected to the compressed gas tank 31, a supply port 322 fluidly connected to the power supply device 33, and a compressed gas. It may include an exhaust port 323 for the discharge.

도 2에 도시된 바와 같이, 비상 제동 유닛(30)은 비상 제동의 제어를 위한 비상 제동 전자제어유닛, 즉 비상 제동 ECU(35)를 구비할 수 있다. 또한 비상 제동 유닛(30)은 전동 모터(22)의 작동을 제어하는 EMB ECU(24)를 구동하는 전원과는 독립적인 전원을 제공하는 비상 전원(36)을 포함할 수 있다. 비상 제동 ECU(35)는 비상 전원(36)에 전기적으로 연결되어 비상 전원(36)에 의해 공급되는 전원에 의해 작동한다. 비상 전원(36)은 소형 전지 또는 슈퍼 커패시터와 같은 전원일 수 있다. 비상 제동 ECU(35)가 별도의 독립적인 비상 전원(36)에 의해 작동함으로써 차량 전원이 단전되는 경우에도 비상 제동이 이루어질 수 있다. 비상 제동 ECU(35)는 비상 제동이 필요한 경우에는 유입구(321)로 유입된 압축가스가 공급구(322)로 배출되도록 하는 유로를 형성하도록 압축가스 밸브(32)의 작동을 제어하고, 제동 해제 시 배력 장치(33)로 공급되었던 압축가스가 공급구(322)에서 배기구(323)로 흐르도록 하는 유로를 형성하도록 압축가스 밸브(32)의 작동을 제어할 수 있다.As shown in FIG. 2, the emergency braking unit 30 may include an emergency braking electronic control unit for controlling emergency braking, that is, an emergency braking ECU 35. The emergency braking unit 30 may also include an emergency power source 36 providing a power source independent of a power source for driving the EMB ECU 24 for controlling the operation of the electric motor 22. The emergency braking ECU 35 is electrically connected to the emergency power source 36 and is operated by a power source supplied by the emergency power source 36. The emergency power source 36 may be a power source such as a small cell or a super capacitor. Emergency braking can be achieved even when the vehicle power is cut off by the emergency braking ECU 35 being operated by a separate independent emergency power source 36. The emergency braking ECU 35 controls the operation of the compressed gas valve 32 to form a flow path through which the compressed gas introduced into the inlet 321 is discharged to the supply port 322 when emergency braking is necessary, and releases the braking. The operation of the compressed gas valve 32 may be controlled to form a flow path through which the compressed gas supplied to the municipal power supply device 33 flows from the supply port 322 to the exhaust port 323.

비상 제동 ECU(35)는 연결선(52)을 통해 브레이크 페달(51)에 연결될 수 있으며, 브레이크 작동 신호를 수신하여 필요 시 비상 제동 제어를 수행하도록 구성될 수 있다. 비상 제동 ECU(35)는 연결선(53)를 통해 EMB ECU(24)에 신호적으로 연결될 수 있으며, 제어에 필요한 신호를 수신할 수 있다. 한편, 도면에 도시되지 않았으나, 비상 제동 ECU(35)는 EMB ECU(24)의 고장, 전동 모터(22)의 고장, 전원 장치의 고장 등을 나타내는 신호의 감지를 위해 퓨즈, 차단 회로 등에 연결될 수 있으며, 이러한 고장이 발생한 경우 압축가스 밸브(32)를 작동시켜 비상 제동이 이루어지도록 제어할 수 있다.The emergency braking ECU 35 may be connected to the brake pedal 51 through the connecting line 52 and may be configured to receive a brake operation signal and perform emergency braking control when necessary. The emergency braking ECU 35 may be signaledly connected to the EMB ECU 24 through the connecting line 53 and may receive a signal necessary for control. Meanwhile, although not shown in the drawing, the emergency braking ECU 35 may be connected to a fuse, a blocking circuit, or the like for detecting a signal indicating a failure of the EMB ECU 24, a failure of the electric motor 22, a failure of a power supply, or the like. In addition, when such a failure occurs, the compressed gas valve 32 may be operated to control emergency braking.

배력 장치(33)는 압축가스 밸브(32)를 통해 배출된 압축가스의 압력에 의한 구동력을 증폭한다. 배력 장치(33)는 공압을 증폭하여 출력하는 기존에 알려진 배력 장치로 구현될 수 있다. 예를 들어 배력 장치(33)는 공압이 유입될 수 있도록 형성되는 챔버, 유입된 공압에 의해 변형될 수 있도록 챔버 내에 배치되는 다이어프램(diaphragm), 및 다이어프램의 변형에 의해 선형 거동을 하도록 설치되는 푸쉬로드(pushrod)를 포함하는 장치로 구현될 수 있으며, 이러한 배력 장치는 통상 배력 챔버라고 불린다.The booster 33 amplifies the driving force by the pressure of the compressed gas discharged through the compressed gas valve 32. The booster 33 may be implemented with a known booster that amplifies and outputs pneumatic pressure. For example, the booster 33 is a chamber formed to allow pneumatic flow, a diaphragm disposed within the chamber to be deformed by the introduced pneumatic pressure, and a push installed to linearly act by deformation of the diaphragm. It can be implemented with a device including a pushrod, which is usually called a boost chamber.

동력 전달 구조(34)는 배력 장치(33)에 의해 출력되는 구동력을 구동 멤버(21)로 전달할 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 동력 전달 구조(34)는 배력 장치(33)와 구동 멤버(21)를 동력적으로 연결하는 링크 구조일 수 있다. 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 배력 장치(33)에 작용하는 공압의 해제되면 동력 전달 구조(34)가 구동 멤버(21)를 브레이크 패드(13)에서 이격되도록 이동시켜 제동이 해제되며, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 공압이 배력 장치(33)에 인가되면 동력 전달 구조(34)가 구동 멤버(21)를 브레이크 패드(13)를 가압하도록 이동시켜 제동이 이루어진다.The power transmission structure 34 is configured to transmit the driving force output by the power supply device 33 to the drive member 21. For example, the power transmission structure 34 may be a link structure for dynamically connecting the power supply device 33 and the drive member 21. As shown in FIG. 4A, when the pneumatic pressure acting on the power supply device 33 is released, the power transmission structure 34 moves the drive member 21 to be spaced apart from the brake pad 13 to release the braking. 4B, when the pneumatic pressure is applied to the power boosting device 33, the power transmission structure 34 moves the drive member 21 to pressurize the brake pad 13, and braking is performed.

한편, 도 1을 참조하면, 압축가스 탱크(31)에 압축 공기를 채워줄 수 있는 압축가스 공급기(35)가 구비될 수 있다. 비상 제동이 이루어지는 경우 압축가스 탱크(31)의 압축 공기가 사용되기 때문에 추후 비상 제동을 위해 압축가스 공급기(35)를 통해서 압축가스 탱크(31)의 압축가스를 다시 채워준다.On the other hand, referring to Figure 1, the compressed gas tank 31 may be provided with a compressed gas supplier 35 that can fill the compressed air. When emergency braking is performed, since compressed air of the compressed gas tank 31 is used, the compressed gas of the compressed gas tank 31 is refilled through the compressed gas supplier 35 for emergency braking later.

본 발명의 실시예에 따르면 비상 제동 유닛(30)이 EMB ECU(24)와는 독립적인 비상 전원(36)으로 작동하는 비상 제동 ECU(35)를 구비하기 때문에 모터의 고장, EMB ECU의 고장, 전원장치의 고장 등 비상 상황에서도 제동이 이루어질 수 있다. 또한 공압을 이용하고 배력 장치를 이용하여 제동력을 배력하기 때문에 운전자가 브레이크 페달을 밟는 힘에 제한되지 않고 충분한 제동력을 제공할 수 있다. 또한 비상 전원을 구비하기 때문에 별도의 브레이크 케이블이 필요 없으며, 그로 인해 차량 구조 설계가 쉬워진다.According to the embodiment of the present invention, since the emergency braking unit 30 has an emergency braking ECU 35 that operates with an emergency power source 36 independent of the EMB ECU 24, a motor failure, a failure of the EMB ECU, a power source. Braking can also occur in emergency situations, such as failure of the device. In addition, since the braking force is applied by using the pneumatic force and the powering device, the driver can provide sufficient braking force without being limited to the force to press the brake pedal. The emergency power supply also eliminates the need for a separate brake cable, which facilitates the design of the vehicle structure.

이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.Although the embodiments of the present invention have been described above, the scope of the present invention is not limited thereto, and the present invention is easily changed and equally recognized by those skilled in the art to which the present invention pertains. Includes all changes and modifications to the scope of the scope.

11: 브레이크 디스크
12: 구동축
13: 브레이크 패드
14: 캘리퍼
21: 구동 멤버
22: 전동 모터
23: 동력 전달 유닛
231: 기어 유닛
232: 선형 구동기
24: EMB ECU
30: 비상 제동 유닛
31: 압축가스 탱크
32: 압축가스 밸브
33: 배력 장치
34: 동력 전달 구조11: brake disc
12: drive shaft
13: brake pad
14: Caliper
21: Driving member
22: electric motor
23: power transmission unit
231: gear unit
232: linear driver
24: EMB ECU
30: emergency braking unit
31: compressed gas tank
32: compressed gas valve
33: powering device
34: power transmission structure

Claims (5)

삭제delete 선형 이동에 의해 브레이크 패드를 가압할 수 있도록 구성되는 구동 멤버,
상기 구동 멤버의 선형 이동을 위한 구동력을 생성하는 전동 모터,
상기 전동 모터의 구동력에 의해 상기 구동 멤버의 선형 이동이 유발되도록 상기 전동 모터와 상기 구동 멤버를 동력적으로 연결하는 동력 전달 유닛,
공압을 이용하여 상기 전동 모터에 의한 구동력과는 독립적으로 상기 구동 멤버의 선형 이동을 일으켜 비상 제동을 수행할 수 있도록 구성되는 비상 제동 유닛, 그리고
상기 전동 모터의 구동을 제어하는 메인 전자제어유닛
을 포함하고,
상기 비상 제동 유닛은
상기 메인 전자제어유닛을 구동하는 전원과는 독립적인 전원을 제공하는 비상 전원, 그리고
상기 비상 전원의 전원에 의해 구동되는 비상 제동 전자제어유닛
을 포함하는 전기기계식 브레이크.A drive member configured to press the brake pad by linear movement,
An electric motor generating a driving force for linear movement of the drive member,
A power transmission unit for dynamically connecting the electric motor and the drive member such that a linear movement of the drive member is caused by a drive force of the electric motor;
An emergency braking unit configured to perform emergency braking by causing linear movement of the drive member independently of a driving force by the electric motor by using pneumatic pressure, and
Main electronic control unit for controlling the drive of the electric motor
Including,
The emergency braking unit
Emergency power for providing a power source independent of the power source for driving the main electronic control unit, and
Emergency braking electronic control unit driven by the power of the emergency power source
Electromechanical brake comprising a. 선형 이동에 의해 브레이크 패드를 가압할 수 있도록 구성되는 구동 멤버,
상기 구동 멤버의 선형 이동을 위한 구동력을 생성하는 전동 모터,
상기 전동 모터의 구동력에 의해 상기 구동 멤버의 선형 이동이 유발되도록 상기 전동 모터와 상기 구동 멤버를 동력적으로 연결하는 동력 전달 유닛, 그리고
공압을 이용하여 상기 전동 모터에 의한 구동력과는 독립적으로 상기 구동 멤버의 선형 이동을 일으켜 비상 제동을 수행할 수 있도록 구성되는 비상 제동 유닛
을 포함하고,
상기 비상 제동 유닛은
상기 공압의 생성을 위한 압축가스를 저장하는 압축가스 탱크,
상기 압축가스 탱크에 저장된 상기 압축가스의 배출을 선택적으로 허용하도록 구성되는 압축가스 밸브,
상기 압축가스 밸브를 통해 배출된 상기 압축가스의 압력에 의한 구동력을 증폭하는 배력 장치, 그리고
상기 배력 장치에 의해 출력되는 상기 구동력을 상기 구동 멤버로 전달할 수 있도록 구성되는 동력 전달 구조
를 포함하는 전기기계식 브레이크.A drive member configured to press the brake pad by linear movement,
An electric motor generating a driving force for linear movement of the drive member,
A power transmission unit for dynamically connecting the electric motor and the drive member such that a linear movement of the drive member is caused by a drive force of the electric motor, and
Emergency braking unit configured to perform emergency braking by causing the linear movement of the drive member independently of the driving force by the electric motor by using pneumatic
Including,
The emergency braking unit
Compressed gas tank for storing the compressed gas for generating the pneumatic,
A compressed gas valve configured to selectively allow the discharge of the compressed gas stored in the compressed gas tank,
A power boosting device for amplifying the driving force by the pressure of the compressed gas discharged through the compressed gas valve, and
A power transmission structure configured to transmit the driving force output by the power boosting device to the drive member.
Electromechanical brake comprising a. 제3항에서,
상기 비상 제동 유닛은 상기 압축가스 밸브의 작동을 제어하는 비상 제동 전자제어유닛을 더 포함하고,
상기 압축가스 밸브는 상기 압축가스 탱크에 유체적으로 연결되는 유입구, 상기 배력 장치에 유체적으로 연결되는 공급구, 및 외부로 연결되는 배기구를 포함하고,
상기 비상 제동 전자제어유닛은 제동 시 상기 압축가스가 상기 유입구에서 상기 공급구로 흐르도록 하는 유로를 형성하도록 상기 압축가스 밸브를 제어하고 제동 해제 시 상기 배력 장치로 공급되었던 상기 압축가스가 상기 공급구에서 상기 배기구로 흐르도록 하는 유로를 형성하도록 상기 압축가스 밸브를 제어하도록 구성되는 전기기계식 브레이크.In claim 3,
The emergency braking unit further includes an emergency braking electronic control unit for controlling the operation of the compressed gas valve,
The compressed gas valve includes an inlet fluidly connected to the compressed gas tank, a supply port fluidly connected to the power supply device, and an exhaust port connected to the outside,
The emergency braking electronic control unit controls the compressed gas valve to form a flow path for allowing the compressed gas to flow from the inlet to the supply port when braking and the compressed gas supplied to the power supply device when the brake is released from the supply port. And control the compressed gas valve to form a flow path through the exhaust port. 제3항에서,
상기 비상 제동 유닛은 상기 압축가스 탱크로 압축가스를 공급하는 압축가스 공급기를 더 포함하는 전기기계식 브레이크.In claim 3,
The emergency braking unit further comprises a compressed gas supply for supplying compressed gas to the compressed gas tank.
KR1020190146027A 2019-11-14 2019-11-14 Electromechanical brake realizing emergency braking function using pneumatic pressure Active KR102082378B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190146027A KR102082378B1 (en) 2019-11-14 2019-11-14 Electromechanical brake realizing emergency braking function using pneumatic pressure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190146027A KR102082378B1 (en) 2019-11-14 2019-11-14 Electromechanical brake realizing emergency braking function using pneumatic pressure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102082378B1 true KR102082378B1 (en) 2020-02-27

Family

ID=69647442

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190146027A Active KR102082378B1 (en) 2019-11-14 2019-11-14 Electromechanical brake realizing emergency braking function using pneumatic pressure

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102082378B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115556734A (en) * 2022-10-13 2023-01-03 清华大学 Electric and electronic composite mechanical brake system and control method
WO2023097373A1 (en) * 2021-12-02 2023-06-08 Eurospares Depot Holdings Pty Ltd Emergency disc brake assembly
US12427966B2 (en) 2023-07-24 2025-09-30 Hyundai Motor Company Electromechanical brake emergency braking device for vehicle and emergency braking method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080053863A (en) * 2006-12-11 2008-06-16 현대자동차주식회사 Brake emergency control system and method
KR20100067242A (en) 2008-12-11 2010-06-21 현대모비스 주식회사 Safety braking device for emergency safety braking vehicle and vehicle brake system thereof
KR20100067240A (en) 2008-12-11 2010-06-21 현대모비스 주식회사 Brake system having safe braking function
WO2011064851A1 (en) * 2009-11-25 2011-06-03 三菱電機株式会社 Brake controller
JP2015085909A (en) * 2013-11-01 2015-05-07 公益財団法人鉄道総合技術研究所 Brake device for vehicle

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080053863A (en) * 2006-12-11 2008-06-16 현대자동차주식회사 Brake emergency control system and method
KR20100067242A (en) 2008-12-11 2010-06-21 현대모비스 주식회사 Safety braking device for emergency safety braking vehicle and vehicle brake system thereof
KR20100067240A (en) 2008-12-11 2010-06-21 현대모비스 주식회사 Brake system having safe braking function
WO2011064851A1 (en) * 2009-11-25 2011-06-03 三菱電機株式会社 Brake controller
JP2015085909A (en) * 2013-11-01 2015-05-07 公益財団法人鉄道総合技術研究所 Brake device for vehicle

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023097373A1 (en) * 2021-12-02 2023-06-08 Eurospares Depot Holdings Pty Ltd Emergency disc brake assembly
CN115556734A (en) * 2022-10-13 2023-01-03 清华大学 Electric and electronic composite mechanical brake system and control method
US12427966B2 (en) 2023-07-24 2025-09-30 Hyundai Motor Company Electromechanical brake emergency braking device for vehicle and emergency braking method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102082378B1 (en) Electromechanical brake realizing emergency braking function using pneumatic pressure
US9643581B2 (en) Electric brake system
CN102256843B (en) Brake device for automobile and control method thereof
KR102016381B1 (en) Electric brake system
JP4711858B2 (en) Brake device
US20200023825A1 (en) Vehicle brake system using electric parking brake in failed boost conditions
US20160159331A1 (en) Electric brake system
US20210261109A1 (en) Vehicle brake system
US9238453B2 (en) Master cylinder device
US8240780B1 (en) Hydraulic brake booster
KR101621823B1 (en) Electric brake system
JP4430508B2 (en) Brake device
KR20170065829A (en) Electric brake system
CN101513866A (en) Electronic control brake system having simulation function
JP6970796B2 (en) Hydraulic braking system for vehicles
JP4395042B2 (en) Brake device
KR20160122993A (en) Electric brake system
CN117396383A (en) Electropneumatic equipment for vehicles with autonomous braking circuits supplied preventively with backup pressure
CN101259842A (en) Brake control device and brake control method
KR101315781B1 (en) Motor booster of vehicle brake system
KR20110072387A (en) Regenerative braking system
JP5093082B2 (en) Brake hydraulic pressure control device
KR20190061252A (en) Electric brake system and Control method thereof
KR100271287B1 (en) Brake system with oil pumping means
KR100658773B1 (en) Braking System and Method for Running Objects

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20191114

PA0201 Request for examination
PA0302 Request for accelerated examination

Patent event date: 20191115

Patent event code: PA03022R01D

Comment text: Request for Accelerated Examination

Patent event date: 20191114

Patent event code: PA03021R01I

Comment text: Patent Application

PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20191205

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20200214

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20200221

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20200221

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20230214

Start annual number: 4

End annual number: 4