JP6748537B2 - 電子式油圧ブレーキ装置 - Google Patents

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Description

本発明は電子式油圧ブレーキ装置に係り、より詳しくは運転者の踏力によるペダルフィールを生成するペダルシミュレーターを備え、制動に必要な油圧を生成してホイールブレーキに伝達する電子式油圧ブレーキ装置に関する。
近年、車両のブレーキ装置に既存に知られた一般的な油圧制御システムの代わりに電子制御システムを適用して制御するブレーキ−バイ−ワイヤ（ｂｒａｋｅ−ｂｙ−ｗｉｒｅ）技術が適用されている。制動に必要な油圧は、電動モーターによって発生させ、モーターの駆動で発生した油圧を各車輪のホイールブレーキ（ホイールシリンダー）に伝達して制動力を生成する。電動モーターを含む電子式アクチュエータで油圧を制御する電子制御式ブレーキ装置は、通常、電子式油圧ブレーキ装置（ＥＨＢ：Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｂｒａｋｅ Ｓｙｓｔｅｍ）という。
電子式油圧ブレーキ装置は、各ホイールで発生する制動力を個別に制御することが容易であり、これにより電子安全制御（ＥＳＣ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）やアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ：Ａｎｔｉ−ｌｏｃｋ Ｂｒａｋｅ Ｓｙｓｔｅｍ）のような機能を容易に具現できる。
電子式油圧ブレーキ装置の電子式アクチュエータには、油圧を形成するポンプが広く使われている。このポンプは、モーター駆動時の回転力を直進力に変換してピストンを前後進動作させ、ピストンがシリンダーのチャンバー内のブレーキオイルを加圧して油圧を形成する。また、電子式油圧ブレーキ装置は、運転者のペダル操作によるペダルストロークをセンサーで感知した後、モーターの駆動によってポンプが生成した油圧で各ホイールの制動力を調節する。また、電子式油圧ブレーキ装置には、運転者が一般油圧式ブレーキ装置と同様なペダル圧力を感じるようにするペダルシミュレーター（ｐｅｄａｌ ｓｉｍｕｌａｔｏｒ）が設けられている。これにより、運転者がマスターシリンダー（ｍａｓｔｅｒ ｃｙｌｉｎｄｅｒ）に連結されたペダルを踏んで加圧すれと、マスターシリンダーの内側にあるブレーキオイルの油圧が増加し、マスターシリンダーの油圧がペダル油圧ラインを通じてペダルシミュレーターに伝達されてペダルフィール（ｐｅｄａｌ ｆｅｅｌ）が生成される。運転者がブレーキペダルを踏めば、制御器がブレーキペダルセンサー（ペダルストロークセンサー）を通じて感知された運転者ペダル入力値（制動入力値）、つまりペダルストローク値に基づいて運転者が望む目標油圧を計算し、引き続き前記計算された目標油圧によってモーターの駆動を制御してポンプで油圧が生成され、ポンプで生成された油圧を各ホイールシリンダーに伝達して所望の制動力を得る。
しかしながら、従来の電子式油圧ブレーキ装置には、マスターシリンダー側とペダルシミュレーター側が、ペダル油圧ラインを介して連結されている。また、従来の電子式油圧ブレーキ装置は、故障の際、電子式アクチュエータのモーター作動を中止し、カットオフバルブ（ｃｕｔｏｆｆ ｖａｌｖｅ）を開放することにより、運転者のペダル踏力によって生成されたマスターシリンダーの油圧が直接ホイールブレーキ（ホイールシリンダー）に伝達され、マスターシリンダーの油圧によって制動力が発生される。したがって、装置故障の際、運転者のペダル踏力によって発生する制動力を増加させるためには、マスターシリンダーの内径を縮小する必要がある。しかし、マスターシリンダーの内径を縮小すると、同一ペダルストロークによって、マスターシリンダーとはペダル油圧ラインを介して連結されているペダルシミュレーター側の油圧を高く上昇するが、そのため、ペダルシミュレーターのスプリング及びゴムダンパーの耐久剛性不足になる場合がある。また、ペダルシミュレーターのスプリング及びダンパーの耐久剛性を向上させるためには、ペダルシミュレーターのサイズを増大させる必要があるが、ペダルシミュレーターのサイズを増大させることは、ペダルシミュレーターのシール（ｓｅａｌ）摩擦が増加し、エンジンルームレイアウトの空間にも制限がある。これにより、マスターシリンダーの内径を縮める方法によって、バックアップ（ｂａｃｋｕｐ）制動の性能を向上させること、つまり装置故障の際、カットバルブのオープン状態で、マスターシリンダーで運転者のブレーキペダル踏力によって発生した油圧で制動力を発生させることには限界がある。
大韓民国特許公開第１０−２０１４−０１３４５７０号公報 大韓民国特許公開第１０−２０１４−０１３５０４３号公報 大韓民国特許公開第１０−２０１４−０１４０４０４号公報
本発明は前記のような問題点を解決するためになされたもので、本発明の目的は、バックアップ制動性能の向上とペダルシミュレーター側の設計自由度の向上を同時に図ることができる電子式油圧ブレーキ装置を提供することある。
本発明による電子式油圧ブレーキ装置は、運転者が車両制動のために操作するブレーキペダル、前記ブレーキペダルに連結され、ブレーキペダルを介して運転者のペダル踏力が印加されれば油圧を生成するマスターシリンダー、及び前記マスターシリンダーにペダル油圧ラインを介して連結され、マスターシリンダーで生成された油圧によって運転者のペダル踏力によるペダルフィールを提供するペダルシミュレーターを含み、前記マスターシリンダーは、ブレーキペダルに連結され、ペダル油圧ラインを介してペダルシミュレーターに連結されたメインマスターシリンダー、及びブレーキペダルに連結され、ペダル油圧ラインを介してペダルシミュレーターとオイルレザボアに連結されたサブマスターシリンダーを含み、前記メインマスターシリンダーとペダルシミュレーターの間を連結するペダル油圧ラインに第１シミュレーターバルブが取り付けられ、前記サブマスターシリンダーとオイルレザボアの間を連結するペダル油圧ラインに第２シミュレーターバルブが取り付けられることを特徴とする。
前記サブマスターシリンダーとペダルシミュレーターの間を連結するペダル油圧ラインにはオイルがサブマスターシリンダーからペダルシミュレーターにだけ流れるようにしながらペダルシミュレーターからサブマスターシリンダーへのオイルの逆流を防止するチェックバルブが取り付けられることを特徴とする。
前記第１シミュレーターバルブと第２シミュレーターバルブの開閉動作を制御する制御器は、ブレーキペダルが操作される運転者の制動入力がある場合、第１シミュレーターバルブを開放し、第２シミュレーターバルブは遮断するように設定されることを特徴とする。
前記ペダル油圧ラインを構成する油圧ラインのうち、サブマスターシリンダーと第２シミュレーターバルブの間を連結している油圧ラインから分岐した油圧ラインがペダルシミュレーターに連結されることを特徴とする。
前記分岐した油圧ラインがペダルシミュレーターと第１シミュレーターバルブの間を連結している油圧ラインに連結され、前記分岐した油圧ラインにおいてオイルがサブマスターシリンダーからペダルシミュレーターにだけ流れるようにしながらペダルシミュレーターからサブマスターシリンダーへのオイルの逆流を防止するチェックバルブが取り付けられることを特徴とする。
前記第１シミュレーターバルブと第２シミュレーターバルブの開閉動作を制御する制御器は、ブレーキペダルが操作される運転者の制動入力がある場合、第１シミュレーターバルブを開放し、第２シミュレーターバルブは遮断するように設定されることを特徴とする。
前記第１シミュレーターバルブと第２シミュレーターバルブの開閉動作を制御する制御器は、ブレーキペダルが操作される運転者の制動入力がある場合、ペダルフィールモードの中で運転者が選択して設定入力したモードによって第１シミュレーターバルブと第２シミュレーターバルブの開閉動作を制御することを特徴とする。
前記ペダルフィールモードは、前記第１シミュレーターバルブは開放し、第２シミュレーターバルブは遮断するペダルフィールノーマル（ｐｅｄａｌ ｆｅｅｌ ｎｏｒｍａｌ）モード、及び前記第１シミュレーターバルブと第２シミュレーターバルブを共に開放するペダルフィールソフト（ｐｅｄａｌ ｆｅｅｌ ｓｏｆｔ）モードを含むことを特徴とする。
制動油圧を発生させる圧力発生部、前記圧力発生部で発生した制動油圧が伝達されて各車輪の回転を拘束するための制動力を発生させるホイールブレーキ、及び前記圧力発生部とホイールブレーキの間を連結し、圧力発生部で発生した制動油圧を各ホイールブレーキに伝達する油圧供給ラインをさらに含み、前記ペダル油圧ラインと油圧供給ラインの間を連結するオイルラインにカットバルブが取り付けられることを特徴とする。
前記第１シミュレーターバルブと第２シミュレーターバルブ、及びカットバルブの開閉動作を制御する制御器は、圧力発生部の故障時、第１シミュレーターバルブを遮断し、第２シミュレーターバルブとカットオフバルブは開放するように設定されたことを特徴とする。
前記油圧供給ラインは、前記圧力発生部から一対のホイールブレーキに制動油圧を伝達する第１サブ油圧供給ライン、及び前記圧力発生部から他の一対のホイールブレーキに制動油圧を伝達する第２サブ油圧供給ラインを含むことができ、前記ペダル油圧ラインを構成する油圧ラインの中で、第１シミュレーターバルブとメインマスターシリンダーの間の油圧ラインと前記第１サブ油圧供給ラインの間を連結しているオイルラインに第１カットオフバルブが取り付けられることができ、前記メインマスターシリンダーと前記第２サブ油圧供給ラインの間を連結しているオイルラインに第２カットバルブが取り付けられることを特徴とする。
前記第１シミュレーターバルブと第２シミュレーターバルブ、及び第１カットバルブと第２カットバルブの開閉動作を制御する制御器は、圧力発生部の故障時、第１シミュレーターバルブを遮断し、第２シミュレーターバルブと第１カットオフバルブ、及び第２カットバルブは開放するように設定されることを特徴とする。
制動油圧を発生させる圧力発生部、前記圧力発生部で発生した制動油圧が伝達されて各車輪の回転を拘束するための制動力を発生させるホイールブレーキ、及び前記圧力発生部とホイールブレーキの間を連結し、圧力発生部で発生した制動油圧を各ホイールブレーキに伝達する油圧供給ラインをさらに含み、前記圧力発生部から各車輪のホイールブレーキに連結される油圧供給ラインには増圧バルブが取り付けられ、前記油圧供給ラインから分岐されてオイルレザボアに連結されるオイルラインには減圧バルブが取り付けられることを特徴とする。
前記増圧バルブと減圧バルブの作動を制御する制御器は、運転者のブレーキペダル操作量によって圧力発生部の作動または増圧バルブ及び減圧バルブの作動を制御し、油圧供給ラインを通じて各ホイールブレーキに伝達される制動油圧を制御することを特徴とする。
前記油圧供給ラインは、前記圧力発生部から一対のホイールブレーキに制動油圧を伝達する第１サブ油圧供給ライン、及び前記圧力発生部から他の一対のホイールブレーキに制動油圧を伝達する第２サブ油圧供給ラインを含むことができ、前記第１サブ油圧供給ラインと第２サブ油圧供給ラインにそれぞれ増圧バルブが取り付けられることができ、前記各サブ油圧供給ラインから分岐されてオイルレザボアに連結される各オイルラインに減圧バルブが取り付けられることを特徴とする。
前記増圧バルブと減圧バルブの作動を制御する制御器は、運転者のブレーキペダル操作量によって圧力発生部の作動または増圧バルブ及び減圧バルブの作動を制御し、各サブ油圧供給ラインを通じてホイールブレーキに伝達される制動油圧を制御することを特徴とする。
本発明による電子式油圧ブレーキ装置によれば、ペダルシミュレーターが適用される油圧倍力式ブレーキ装置により、バックアップ制動性能の向上とペダルシミュレーター側の設計自由度の向上を同時に図ることができる。
また、バルブの制御により、ペダルフィールモードを運転者が選択したモードに多様に制御することができる。
本発明の実施例によるブレーキ装置を示す構成図である。 本発明の実施例によるブレーキ装置の作動状態を示す図である。 本発明の実施例によるブレーキ装置の作動状態を示す図である。 本発明の実施例によるブレーキ装置においてペダルフィールノーマルモードの作動状態を示す図である。 本発明の実施例によるブレーキ装置においてペダルフィールソフトモードの作動状態を示す図である。 本発明の実施例によるブレーキ装置のペダルフィールノーマルモードとペダルフィールソフトモードにおいてペダルストロークによるペダル踏力状態を比較した線図である。 本発明の実施例によるブレーキ装置の故障の際、バックアップ制動のための作動状態を示す図である。
以下、添付図面に基づき、本発明の実施例について詳細に説明する。
図１は本発明による電子式油圧ブレーキ装置を示す構成図である。
本発明は、ペダルシミュレーターを持つ従来の油圧倍力式ブレーキ装置を改善し、バックアップ制動性能の向上と、ペダルシミュレーター側の設計自由度の向上を同時に図ることができる電子式油圧ブレーキ装置を提供しようとするものである。
本発明による電子式油圧ブレーキ装置は、電子式アクチュエータとしてモーター４１を使い、前記モーター駆動時の回転力を直進力に変換してピストン４３を前後進動作させ、このようなピストン４３がシリンダー４４の加圧チャンバー４４ａ内のブレーキオイルを加圧して油圧を形成するポンプを適用することで、具現したものである。本発明の電子式油圧ブレーキ装置は、運転者が車両制動のために操作する制動入力手段であるブレーキペダル１０、ブレーキペダル１０を通じての制動入力値を検出するための制動入力検出センサー１１、制動油圧を生成するための圧力発生部４０、圧力発生部４０で発生した制動油圧を受けて各車輪の回転を拘束するための制動力を発生させるホイールシリンダー５０、圧力発生部４０とホイールシリンダー５０の間を連結し、圧力発生部４０によって発生した制動油圧を各ホイールシリンダー５０に供給する油圧供給ライン６０、及び制動入力検出センサー１１の信号に基づいて目標とする制動油圧を発生させるために圧力発生部４０の駆動を制御する制御器８０を含む。
このような電子式油圧ブレーキ装置の構成について、より詳細に説明すると、まずブレーキオイルが貯蔵されるオイルレザボア２３ａ、２３ｂ、それぞれオイルレザボア２３ａ、２３ｂに連結されるとともにブレーキペダル１０に連結され、運転者がブレーキペダル１０を加圧すれば（すなわち、ブレーキペダルに運転者の踏力が印加されれば）油圧を生成するメインマスターシリンダー（ｍａｉｎ ｍａｓｔｅｒ ｃｙｌｉｎｄｅｒ）２１とサブマスターシリンダー（ｓｕｂ ｍａｓｔｅｒ ｃｙｌｉｎｄｅｒ）２２、及びメインマスターシリンダー２１及びサブマスターシリンダー２２にペダル油圧ライン２４を介して連結され、二つのマスターシリンダー２１、２２によって生成された油圧によって運転者の踏力によるペダルフィールを提供するペダルシミュレーター３０が設けられる。
このように、本発明の実施例による電子式油圧ブレーキ装置は、ブレーキペダル１０と連結されたマスターシリンダーがブレーキペダル１０とペダルシミュレーター３０の間に並列で連結された二つのマスターシリンダー、つまりメインマスターシリンダー２１とサブマスターシリンダー２２からなる。このような構成において、ブレーキペダル１０がメインマスターシリンダー２１とサブマスターシリンダー２２の両者に連結され、よって運転者がブレーキペダル１０を加圧して踏力を印加すれば、メインマスターシリンダー２１とサブマスターシリンダー２２で同時に油圧が発生する。また、後述するように、ペダルフィールソフト（ｐｅｄａｌ ｆｅｅｌ ｓｏｆｔ）モードでは、第１及び第２シミュレーターバルブ２６、２７の制御によっていずれか一方のマスターシリンダー、特にメインマスターシリンダー２１のみによってペダルフィール生成のための油圧を発生することができる。メインマスターシリンダー２１は、通常の電子式油圧ブレーキ装置が持つマスターシリンダーと比較して構成上の違いはないが、メインマスターシリンダー２１とは別にブレーキペダル１０が連結された他のマスターシリンダー、つまりサブマスターシリンダー２２がさらに設けられる点で違いがある。
メインマスターシリンダー２１とサブマスターシリンダー２２は、ペダル油圧ライン２４を介してペダルシミュレーター３０に並列で連結される。ペダルシミュレーター３０の構成においては、従来の電子式油圧ブレーキが持つペダルシミュレーターと比較して違いがなく、それぞれハウジング３１、少なくとも一つのスプリング３３とダンパー３２、そしてスプリング３３によって支持されるピストン３４を含んでなる。ペダルシミュレーター３０は、二つのマスターシリンダー２１、２２（またはメインマスターシリンダー２１）によって生成される油圧によってピストン３４が移動するとき、ペダル反力感、つまりペダルフィールを生成してブレーキペダル１０を介して運転者に提供する。
また、メインマスターシリンダー２１にオイルレザボア２３ａが連結されるものと同様に、サブマスターシリンダー２２にもオイルレザボア２３ｂが連結される。オイルレザボアは、例示したように、各マスターシリンダー２１、２２に個別的に設けられることもできるが、二つのマスターシリンダーの両者に連結された単一の統合したオイルレザボアとすることもできる。これにより、ブレーキペダル１０を加圧する場合、運転者の踏力がブレーキペダル１０を介してメインマスターシリンダー２１とサブマスターシリンダー２２の各ピストン（符号なし）に伝達され、引き続き各ピストンが前進してマスターシリンダー２１、２２内のオイルを加圧する。この時に生成された油圧がペダル油圧ライン２４を介してペダルシミュレーター３０に伝達される。
前記加圧されたオイルの圧力をペダルシミュレーター３０に伝達するように設けられた全体ペダル油圧ライン２４において、サブマスターシリンダー２２とペダルシミュレーター３０の間のペダル油圧ラインには、オイルがサブマスターシリンダー２２からペダルシミュレーター３０にだけ流れるようにするとともに、ペダルシミュレーター３０からサブマスターシリンダー２２へのオイルの逆流を防止するチェックバルブ２５が取り付けられる。前記チェックバルブ２５は、メインマスターシリンダー２１によって生成された油圧がサブマスターシリンダー２２側のペダル油圧ラインに伝達されないように遮断する役目をする。結局、メインマスターシリンダー２１とサブマスターシリンダー２２が共にブレーキペダル１０に結合されているとともに、二つのマスターシリンダー２１、２２が共にペダル油圧ライン２４を介してペダルシミュレーター３０に連結されているので、運転者がブレーキペダル１０を加圧するとき、二つのマスターシリンダー２１、２２が同時に油圧を発生させ、各マスターシリンダー２１、２２で発生した油圧が同時にペダルシミュレーター３０に伝達されることができる。また、メインマスターシリンダー２１とペダルシミュレーター３０の間のペダル油圧ライン２４には第１シミュレーターバルブ２６が取り付けられ、サブマスターシリンダー２２とオイルレザボア２３ｂの間を連結しているオイルラインには第２シミュレーターバルブ２７が取り付けられる。ペダルシミュレーター３０の作動において、各マスターシリンダー２１、２２側のペダル油圧ラインでの油圧生成可否は二つのシミュレーターバルブ、つまり第１シミュレーターバルブ２６と第２シミュレーターバルブ２７の開閉動作によって決定される。
図１を参照すると、ペダル油圧ライン２４の構成のうち、サブマスターシリンダー２２と第２シミュレーターバルブ２７の間を連結している油圧ラインから分岐した油圧ラインがペダルシミュレーター３０に連結されている。また、ペダル油圧ライン２４の構成のうち、チェックバルブ２５が取り付けられた油圧ラインがペダルシミュレーター３０と第１シミュレーターバルブ２６の間を連結している油圧ラインに連結され、第１シミュレーターバルブ２６とメインマスターシリンダー２１の間の油圧ラインと油圧供給ライン６０の間を連結しているオイルライン６９に第１カットオフバルブ７１が取り付けられている。
一方、本発明による電子式油圧ブレーキ装置の圧力発生部４０は、モーター４１によって駆動されるピストン加圧式ポンプを含み、前記ポンプの作動は制御器８０によって制御される。すなわち、制御器８０がモーター４１の駆動を制御することにより、ポンプが目標とする制動油圧を発生させる。このようなポンプの構成においては、それぞれ従来の電子式油圧ブレーキ装置に使われているピストン加圧式ポンプと比較して違いがない。言い換えれば、ポンプはモーター４１の回転力から変換された直進力によってピストン４３が前後進動作しながら油圧を生成及び制御するピストン（プランジャー）加圧方式のポンプで、構成自体は公知の技術なので、その詳細な説明は省略する。
一例として、ポンプにおいてモーター４１の回転力をピストン４３の直進力に変換する構成は、モーター４１の回転軸に一体に回転できるようにボールスクリュー４２が装着され、前記ボールスクリュー４２の外側に噛み合った状態でボールスクリュー４２が回転するとき、ピストン４３がシリンダー４４の内側に沿って前後進移動し、ピストン４３の前進の際、シリンダー４４の加圧チャンバー４４ａ内のオイルが加圧されて油圧が発生するようにした構成となる。また、ポンプとオイルレザボア４５の間に取り付けられるオイルライン４６及びこのオイルライン４６に取り付けられるチェックバルブ４７などの配管及び部属部品は従来の電子式油圧ブレーキ装置に使われているピストン加圧式のポンプと比較して違いがない。
前記モーター４１及びピストン４３を含むポンプはホイールシリンダー５０に油圧を供給するための油圧供給ライン６０に連結されている。この際、ポンプの加圧チャンバー４４ａに連結された油圧供給ライン６０が油圧伝達のために各車輪のホイールシリンダー５０に連結される。したがって、ポンプが作動するときに生成された制動油圧が油圧供給ライン６０を通じて各車輪のホイールシリンダー５０に供給できる。
ポンプから各車輪のホイールシリンダー５０に連結される油圧供給ライン６０には、増圧バルブ６１が取り付けられ、増圧バルブ６１が取り付けられた油圧供給ライン６０は、ポンプによって生成された油圧を供給することができるように、各車輪のホイールシリンダー５０にインレットバルブ（ｉｎｌｅｔ ｖａｌｖｅ）６４を介して連結される。また、各車輪のホイールシリンダー５０で連結される油圧供給ライン６０から分岐したリターンライン６５がアウトレットバルブ（ｏｕｔｌｅｔ ｖａｖｌｅ）６６を介してオイルレザボア５２に連結される。
本実施例において、インレットバルブ６４は、ノーマルオープン（ＮＯ：Ｎｏｒｍａｌ Ｏｐｅｎ）バルブとなり、アウトレットバルブ６６はノーマルクローズ（ＮＣ：Ｎｏｒｍａｌ Ｃｌｏｓｅ）バルブとなり、インレットバルブ６４とアウトレットバルブ６６として、各ホイール当たり一つずつのＡＢＳ ＮＯバルブとＮＣバルブを取り付けて各ホイールの圧力を独立的に制御することができる。
例示された実施例において、ポンプの加圧チャンバー４４ａに連結された油圧供給ライン６０は分岐した２本の油圧供給ライン、つまり第１サブ油圧供給ライン６２と第２サブ油圧供給ライン６３を含む。また、分岐した各サブ油圧供給ライン６２、６３はさらに２本の油圧供給ライン６２ａ、６２ｂ、６３ａ、６３ｂに分岐され、このように最終に分岐した油圧供給ライン６２ａ、６２ｂ、６３ａ、６３ｂがインレットバルブ６４を介して各車輪のホイールシリンダー５０に連結される。また、第１サブ油圧供給ライン６２と第２サブ油圧供給ライン６３からそれぞれ分岐したオイルライン６７がオイルレザボア４５に連結される。この際、各オイルライン６７は、オイルレザボア４５からポンプに連結されているオイルライン４６においてチェックバルブ４７の上流側オイルライン区間に連結される。また、第１サブ油圧供給ライン６２と第２サブ油圧供給ライン６３からそれぞれ分岐してオイルレザボア４５に連結される各オイルライン６７の中途には減圧バルブ６８が一つずつ取り付けられる。
各車輪において制動力を発生させるホイールシリンダー５０（ホイールブレーキ）のホイール圧力に対する制御は、モーター４１の制御あるいは増圧バルブ６１及び減圧バルブ６８の制御によって具現できる。油圧回路当たり一つずつ、つまり第１サブ油圧供給ライン６２を含む第１油圧回路（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｃｉｒｃｕｉｔ）と、第２サブ油圧供給ライン６３を含む第２油圧回路（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｃｉｒｃｕｉｔ）に一つずつ増圧バルブ６１と減圧バルブ６８が取り付けられる。本発明による電子式油圧ブレーキ装置は、前記のようにモーター４１の回転運動をピストン４３の直線運動に変換して油圧を生成させるタイプの外にも、モーター４１がポンプを回転させ、回転駆動されるポンプによってポンピングされるオイルの油圧を高圧アキュムレーターに貯蔵した後、減圧バルブ６６と増圧バルブ６１を制御して制動力発生のためのホイール圧力（ホイールシリンダー圧力（油圧））を制御するタイプも適用可能である。
また、油圧供給ライン６０、より詳細には第１サブ油圧供給ライン６２と第２サブ油圧供給ライン６３は、各増圧バルブ６１の下流側から分岐したオイルライン６９、７０を介してペダル油圧ライン２４とメインマスターシリンダー２１に連結される。この際、第２サブ油圧供給ライン６１とペダル油圧ライン２４の間を連結しているオイルライン６９の中途には第１カットオフバルブ（ｃｕｔ ｖａｌｖｅ）７１が取り付けられ、第２サブ油圧供給ライン６２とメインマスターシリンダー２１の間を連結しているオイルライン７０の中途には第２カットバルブ７２が取り付けられる。前記第１カットオフバルブ７１と第２カットオフバルブ７２は、運転者のペダル踏力によって生成された油圧と、制動力を発生させるためにポンプによって生成された油圧、つまり制動力を発生させるために実際に制御されるホイール圧力を遮断する役目をする。
以上、本発明の実施例による電子式油圧ブレーキ装置の構成について説明した。前述したように、二つのシリンダー２１、２２をペダルシミュレーター３０に対して並列で配置したマスターシリンダーの構成が適用されることにより、正常制御時にはマスターシリンダーの圧力部面積が増大してペダルシミュレーター３０の設計自由度を向上させることができる。よって、スプリング３３及びダンパー３２の剛性低下が可能であって、ペダルシミュレーター３０の耐久性の増大はもちろんのこと、ペダルフィールの向上（制動初期のペダルが重い現象防止）が可能になり、ペダルシミュレーター部品の偏差が減少して制動感偏差の減少などの利点がある。また、装置の故障時にはマスターシリンダーの圧力部面積を最小化して（メインマスターシリンダーのみを用いる）、第１及び第２カットオフバルブ７１、７２のオープン状態で、マスターシリンダーで運転者のブレーキペダル踏力によって発生した油圧で制動力を発生させるバックアップ制動の性能が向上することができる。また、マスターシリンダーの直径が小さい状態で既にペダルシミュレーター３０のスプリング３３及びダンパー３２の剛性が確保されている状態であれば、第１及び第２シミュレーターバルブ２６、２７の制御によってペダルフィールを使用者が設定によって変動することができるように可変的に制御することができ、これによって車両の商品性が向上される。
以下、本発明の実施例によるブレーキ装置の制御方法及び作動状態について説明する。
図２は本発明の実施例によるブレーキ装置の制動前の待機状態を示す図、図３は制動中制御状態を示す図である。ブレーキペダル１０を踏む前の状態を示す図２を参照すると、バルブ駆動制御がなされる前の各バルブの状態から分かるように、第１シミュレーターバルブ２６はノーマルクローズ（ＮＣ）バルブ、第２シミュレーターバルブ２７はノーマルオープン（ＮＯ）バルブ、第１カットオフバルブ７１と第２カットオフバルブ７２はノーマルオープン（ＮＯ）バルブ、増圧バルブ６１と減圧バルブ６６はノーマルクローズ（ＮＣ）バルブである。
図２と比較して、図３の状態は運転者がブレーキペダル１０を踏んで制動油圧が発生した状態で、ホイールシリンダー５０で制動油圧を受けることにより、ホイールシリンダー５０の液圧によって各ホイールブレーキで制動力が生成される状態である。運転者がブレーキペダル１０を踏めば、制動入力検出センサー１１、例えばペダルストロークセンサーによってペダルストロークが検出され、制御器８０は検出されたペダルストローク情報に基づいて運転者の制動意志を判断する。また、制御器８０は、ブレーキペダル操作量、つまり運転者の制動入力値であるペダルストローク値を用いて制動力発生のための目標油圧を決定し、この目標油圧を目標値にし、油圧供給ライン６０を介してホイールシリンダー５０に伝達される制動油圧が生成及び制御できるようにポンプのモーター４１を駆動制御する。これにより、ポンプによって生成された制動油圧が油圧供給ライン６０を介して各ホイールシリンダー５０（ホイールブレーキ）に伝達されることで車両制動がなされる。
このような制動状態では、制御器８０の制御信号によって第１シミュレーターバルブ２６が開放され、第２シミュレーターバルブ２７は遮断され、第１カットオフバルブ７１と第２カットバルブ７２が共に遮断される。この際、メインマスターシリンダー２１とサブマスターシリンダー２２の両者によって油圧が形成され、ペダルシミュレーター３０と二つのマスターシリンダー２１、２２の間のペダル油圧ライン２４に作用する油圧によって、ペダル踏力によるペダルフィールがブレーキペダル１０を介して運転者に提供される。また、第１カットオフバルブ７１と第２カットオフバルブ７２の遮断作動によってペダル油圧ライン２４と油圧供給ライン６０は遮断され、これにより運転者のペダル踏力によって生成された圧力（油圧）とポンプによって実際に制御される制動油圧が遮断される。また、油圧供給ライン６０で生成されて各ホイールシリンダー５０に伝達される制動油圧はポンプのモーター４１と増圧バルブ６１（ａｐｐｌａｙ ｃｏｎｔｒｏｌ）及び減圧バルブ６８（ｒｅｌｅａｓｅ ｃｏｎｔｒｏｌ）によって制御されることができる。特に、第１油圧回路に取り付けられた増圧バルブ６１と減圧バルブ６８、そして第２油圧回路に取り付けられた増圧バルブ６１と減圧バルブ６８を油圧回路別にそれぞれ制御することで、各油圧回路内の油圧を独立的に制御することができる。したがって、第１油圧回路に含まれたホイールシリンダー５０と第２油圧回路に含まれたホイールシリンダー５０での制動油圧及び制動力を油圧回路別に独立的に制御することが可能になる。
ここで、第１油圧回路は、第１サブ油圧供給ライン６２とこれに取り付けられた増圧バルブ６１、第１サブ油圧供給ライン６２から分岐したオイルライン６７とこれに取り付けられた減圧バルブ６６、第１サブ油圧供給ライン６２から分岐した油圧供給ライン６２ａ、６２ｂ及びこれが連結された一対のホイールシリンダー５０、この一対のホイールシリンダー５０に取り付けられたインレットバルブ６４とアウトレットバルブ６６、及びこのアウトレットバルブ６６が取り付けられたリターンライン６５を含む。
そして、第２油圧回路は、第２サブ油圧供給ライン６３とこれに取り付けられた増圧バルブ６１、第２サブ油圧供給ライン６３から分岐したオイルライン６７とこれに取り付けられた減圧バルブ６６、第１サブ油圧供給ライン６２から分岐した油圧供給ライン６３ａ、６３ｂ及びこれが連結された一対のホイールシリンダー５０、この一対のホイールシリンダー５０に取り付けられたインレットバルブ６４とアウトレットバルブ６６、及びこのアウトレットバルブ６６が取り付けられたリターンライン６５を含む。また、制動中にペダルフィールを生成する過程について図４及び図５を参照して説明すると、図４は通常のペダルフィールノーマル（ｐｅｄａｌ ｆｅｅｌ ｎｏｒｍａｌ）モードを示す図である。このようなペダルフィールノーマルモードで第１シミュレーターバルブ２６と第２シミュレーターバルブ２７を制御して図５のようなペダルフィールソフト（ｐｅｄａｌ ｆｅｅｌ ｓｏｆｔ）モードへの転換が可能である。
図３において、第１シミュレーターバルブ２６と第２シミュレーターバルブ２７は、図４のようなペダルフィールノーマルモード状態で示した。図５を参照すると、メインマスターシリンダー２１側のペダル油圧ライン２４はチェックバルブ２５によってサブマスターシリンダー２２側のペダル油圧ライン２４から分離されている。ペダルフィールノーマルモードで二つのシミュレーターバルブ２６、２７を共に開放状態に制御すれば、サブマスターシリンダー２２側及びそのペダル油圧ライン２４の油圧が大気圧となり、メインマスターシリンダー２１側及びそのペダル油圧ライン２４でだけペダルシミュレーター３０によってペダルフィールを生成するための油圧が形成される。
したがって、同一運転者のペダル踏力条件で図４のペダルフィールノーマルモードと比較して見るとき、ペダルシミュレーター３０に流入するオイルの流量及び油圧が大きくなるので、運転者はソフト（ｓｏｆｔ）なペダルフィールを感じる。このように、二つのマスターシリンダー２１、２２と二つのシミュレーターバルブ２６、２７を用いながら各シミュレーターバルブを制御することにより、運転者が感じるペダルフィールを運転者の設定によってノーマルモードとソフトモードに設定及び制御することが可能になる。この際、制御器８０は、運転者がスイッチまたはその他の入力手段などの装置を操作して所望のモードを選択及び設定しておけば、各シミュレーターバルブの駆動を運転者が選択したモードによって制御し、前記のようにノーマルモードとソフトモードの中でいずれか一モードでペダル踏力及びペダルフィールが提供されるようにすることができる。
図６を参照すると、同一ペダルストローク条件で、ペダルフィールソフトモードでペダルフィールノーマルモードに比べて小さいペダル踏力が必要である。
一方、図７はシステム故障時のバックアップ制動状態を示す図で、圧力発生部４０などで故障が発生した場合、例えばモーター４１またはその外のポンプ部品で故障が発生した場合、ポンプのモーター４１の作動と減圧バルブ６６及び増圧バルブ６１の作動が中断され（減圧バルブと増圧バルブが共に遮断状態）、第１カットオフバルブ７１と第２カットオフバルブ７２が開放される。この際、第１シミュレーターバルブ２６は遮断された状態、第２シミュレーターバルブ２７は開放された状態に制御され、サブマスターシリンダー２２側には油圧が形成されない大気圧状態にする。よって、ペダルシミュレーター３０側でも圧力が形成されない。したがって、運転者のペダル踏力によって生成されたメインマスターシリンダー２１の油圧がペダル油圧ライン２４と油圧供給ライン６０を通じて各ホイールシリンダー５０に伝達されて制動力が生成される。よって、運転者がブレーキペダル１０を踏むときのペダル踏力がメインマスターシリンダー２１による油圧形成にだけ用いられ、より高く上昇した油圧が各ホイールシリンダー５０に伝達されて大きな制動力が発生され、これによってバックアップ制動性能の向上が可能になる。
以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
１０ ブレーキペダル
１１ 制動入力検出センサー
２１ メインマスターシリンダー
２２ サブマスターシリンダー
２３ａ、２３ｂ オイルレザボア
２４ ペダル油圧ライン
２５ チェックバルブ
２６ 第１シミュレーターバルブ
２７ 第２シミュレーターバルブ
３０ ペダルシミュレーター
３１ ハウジング
３２ ダンパー
３３ スプリング
３４ ピストン
４０ 圧力発生部
４１ モーター
４２ ボールスクリュー
４３ ピストン
４４ シリンダー
４４ａ 加圧チャンバー
４５ オイルレザボア
４６ オイルライン
４７ チェックバルブ
５０ ホイールシリンダー
５２ オイルレザボア
６０ 油圧供給ライン
６１ 増圧バルブ
６２ 第１サブ油圧供給ライン
６２ａ、６２ｂ 分岐した油圧供給ライン
６３ 第２サブ油圧供給ライン
６３ａ、６３ｂ 分岐した油圧供給ライン
６４ インレットバルブ
６５ リターンライン
６６ アウトレットバルブ
６７ オイルライン
６８ 減圧バルブ
６９、７０ オイルライン
７１ 第１カットバルブ
７２ 第２カットバルブ
８０ 制御器

Claims (16)

  1. 運転者が車両制動のために操作するブレーキペダル、
    前記ブレーキペダルに連結され、ブレーキペダルを介して運転者のペダル踏力が印加されれば油圧を生成するマスターシリンダー、及び
    前記マスターシリンダーにペダル油圧ラインを介して連結され、マスターシリンダーで生成された油圧によって運転者のペダル踏力によるペダルフィールを提供するペダルシミュレーターを含み、
    前記マスターシリンダーは、
    ブレーキペダルに連結され、ペダル油圧ラインを介してペダルシミュレーターに連結されたメインマスターシリンダー、及び
    ブレーキペダルに連結され、ペダル油圧ラインを介してペダルシミュレーターとオイルレザボアに連結されたサブマスターシリンダーを含み、
    前記メインマスターシリンダーとペダルシミュレーターの間を連結するペダル油圧ラインに第１シミュレーターバルブが取り付けられ、
    前記サブマスターシリンダーとオイルレザボアの間を連結するペダル油圧ラインに第２シミュレーターバルブが取り付けられることを特徴とする電子式油圧ブレーキ装置。
  2. 前記サブマスターシリンダーとペダルシミュレーターの間を連結するペダル油圧ラインにはオイルがサブマスターシリンダーからペダルシミュレーターにだけ流れるようにしながらペダルシミュレーターからサブマスターシリンダーへのオイルの逆流を防止するチェックバルブが取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の電子式油圧ブレーキ装置。
  3. 前記第１シミュレーターバルブと第２シミュレーターバルブの開閉動作を制御する制御器は、ブレーキペダルが操作される運転者の制動入力がある場合、第１シミュレーターバルブを開放し、第２シミュレーターバルブは遮断するように設定されたことを特徴とする請求項２に記載の電子式油圧ブレーキ装置。
  4. 前記ペダル油圧ラインを構成する油圧ラインのうち、サブマスターシリンダーと第２シミュレーターバルブの間を連結している油圧ラインから分岐した油圧ラインがペダルシミュレーターに連結されることを特徴とする請求項１に記載の電子式油圧ブレーキ装置。
  5. 前記分岐した油圧ラインがペダルシミュレーターと第１シミュレーターバルブの間を連結している油圧ラインに連結され、前記分岐した油圧ラインにおいてオイルがサブマスターシリンダーからペダルシミュレーターにだけ流れるようにしながらペダルシミュレーターからサブマスターシリンダーへのオイルの逆流を防止するチェックバルブが取り付けられることを特徴とする請求項４に記載の電子式油圧ブレーキ装置。
  6. 前記第１シミュレーターバルブと第２シミュレーターバルブの開閉動作を制御する制御器は、ブレーキペダルが操作される運転者の制動入力がある場合、第１シミュレーターバルブを開放し、第２シミュレーターバルブは遮断するように設定されたことを特徴とする請求項１に記載の電子式油圧ブレーキ装置。
  7. 前記第１シミュレーターバルブと第２シミュレーターバルブの開閉動作を制御する制御器は、ブレーキペダルが操作される運転者の制動入力がある場合、ペダルフィールモードの中で運転者が選択して設定入力したモードによって第１シミュレーターバルブと第２シミュレーターバルブの開閉動作を制御することを特徴とする請求項１に記載の電子式油圧ブレーキ装置。
  8. 前記ペダルフィールモードは、
    前記第１シミュレーターバルブは開放し、第２シミュレーターバルブは遮断するペダルフィールノーマル（ｐｅｄａｌ ｆｅｅｌ ｎｏｒｍａｌ）モード、及び前記第１シミュレーターバルブと第２シミュレーターバルブを共に開放するペダルフィールソフト（ｐｅｄａｌ ｆｅｅｌ ｓｏｆｔ）モードを含むことを特徴とする請求項７に記載の電子式油圧ブレーキ装置。
  9. 制動油圧を発生させる圧力発生部、
    前記圧力発生部で発生した制動油圧が伝達されて各車輪の回転を拘束するための制動力を発生させるホイールブレーキ、及び
    前記圧力発生部とホイールブレーキの間を連結し、圧力発生部で発生した制動油圧を各ホイールブレーキに伝達する油圧供給ラインをさらに含み、
    前記ペダル油圧ラインと油圧供給ラインの間を連結するオイルラインにカットバルブが取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の電子式油圧ブレーキ装置。
  10. 前記第１シミュレーターバルブと第２シミュレーターバルブ、及びカットバルブの開閉動作を制御する制御器は、圧力発生部の故障時、第１シミュレーターバルブを遮断し、第２シミュレーターバルブとカットオフバルブは開放するように設定されたことを特徴とする請求項９に記載の電子式油圧ブレーキ装置。
  11. 前記油圧供給ラインは、
    前記圧力発生部から一対のホイールブレーキに制動油圧を伝達する第１サブ油圧供給ライン、及び
    前記圧力発生部から他の一対のホイールブレーキに制動油圧を伝達する第２サブ油圧供給ラインを含み、
    前記ペダル油圧ラインを構成する油圧ラインの中で、第１シミュレーターバルブとメインマスターシリンダーの間の油圧ラインと前記第１サブ油圧供給ラインの間を連結しているオイルラインに第１カットバルブが取り付けられ、
    前記メインマスターシリンダーと前記第２サブ油圧供給ラインの間を連結しているオイルラインに第２カットバルブが取り付けられることを特徴とする請求項１０に記載の電子式油圧ブレーキ装置。
  12. 前記第１シミュレーターバルブと第２シミュレーターバルブ、及び第１カットオフバルブと第２カットオフバルブの開閉動作を制御する制御器は、圧力発生部の故障時、第１シミュレーターバルブを遮断し、第２シミュレーターバルブと第１カットオフバルブ、及び第２カットオフバルブは開放するように設定されたことを特徴とする請求項１１に記載の電子式油圧ブレーキ装置。
  13. 制動油圧を発生させる圧力発生部、
    前記圧力発生部で発生した制動油圧が伝達されて各車輪の回転を拘束するための制動力を発生させるホイールブレーキ、及び
    前記圧力発生部とホイールブレーキの間を連結し、圧力発生部で発生した制動油圧を各ホイールブレーキに伝達する油圧供給ラインをさらに含み、
    前記圧力発生部から各車輪のホイールブレーキに連結される油圧供給ラインには増圧バルブが取り付けられ、
    前記油圧供給ラインから分岐されてオイルレザボアに連結されるオイルラインには減圧バルブが取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の電子式油圧ブレーキ装置。
  14. 前記増圧バルブと減圧バルブの作動を制御する制御器は、運転者のブレーキペダル操作量によって圧力発生部の作動または増圧バルブ及び減圧バルブの作動を制御し、油圧供給ラインを通じて各ホイールブレーキに伝達される制動油圧を制御することを特徴とする請求項１３に記載の電子式油圧ブレーキ装置。
  15. 前記油圧供給ラインは、
    前記圧力発生部から一対のホイールブレーキに制動油圧を伝達する第１サブ油圧供給ライン、及び
    前記圧力発生部から他の一対のホイールブレーキに制動油圧を伝達する第２サブ油圧供給ラインを含み、
    前記第１サブ油圧供給ラインと第２サブ油圧供給ラインにそれぞれ増圧バルブが取り付けられ、
    前記各サブ油圧供給ラインから分岐されてオイルレザボアに連結される各オイルラインに減圧バルブが取り付けられることを特徴とする請求項１３に記載の電子式油圧ブレーキ装置。
  16. 前記増圧バルブと減圧バルブの作動を制御する制御器は、運転者のブレーキペダル操作量によって圧力発生部の作動または増圧バルブ及び減圧バルブの作動を制御し、各サブ油圧供給ラインを通じてホイールブレーキに伝達される制動油圧を制御することを特徴とする請求項１５に記載の電子式油圧ブレーキ装置。
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