KR101582066B1 - 2개의 액압 제어 장치들 및 상기 액압 제어 장치들 중 제 1 액압 제어 장치를 포함하는 액압 제동 시스템 - Google Patents

Abstract

액압 제어 장치는 (a) 하우징 (200); (b) 상기 하우징에 유밀상태로 슬라이딩 가능하게 끼워진 제어 피스톤 (204); (c) 상기 제어 피스톤의 후방에 제공된 입력실 (212); 및 (d) 상기 제어 피스톤의 전방에 제공된 출력실 (214) 을 포함하는 조절기 (182); 및 상기 입력실의 액압을 제어하여 상기 제어 피스톤을 전진시켜서 상기 출력실의 액압을 상승시키도록, 그리고 상기 입력실의 액압을 제어하여 상기 제어 피스톤을 후퇴시켜서 상기 출력실의 액압을 감소시키도록 구성된 입력 액압 제어 장치 (56, 184) 를 포함한다. 상기 입력 액압 제어 장치는 상기 출력실의 목표 액압으로부터 상기 출력실의 실제 액압을 뺌으로써 취득된 값인 편차가 증압측 설정값 보다 작을 때, 상기 입력실의 액압을 제어하여 상기 제어 피스톤을 후퇴시키도록; 그리고 상기 편차가 감압측 설정값 보다 더 클 때, 상기 입력실의 액압을 제어하여 상기 제어 피스톤을 전진시키도록 구성된 이동방향 제어 유닛을 포함한다.

Description

2개의 액압 제어 장치들 및 상기 액압 제어 장치들 중 제 1 액압 제어 장치를 포함하는 액압 제동 시스템{TWO HYDRAULIC-PRESSURE CONTROL DEVICES AND A HYDRAULIC BRAKING SYSTEM COMPRISING A FIRST OF THE HYDRAULIC-PRESSURE CONTROL DEVICES}

본 발명은 조절기가 구비된 액압 제어 장치 및 상기 액압 제어 장치를 포함하는 액압 제동 시스템에 관한 것이다.

특허문헌 1 은 증압 메카니즘을 포함하는 액압 제어 장치를 개시하고 있다. 이 증압 메카니즘은 (1) 하우징: (2) 상기 하우징에 유밀상태로 슬라이딩 가능하게 끼어지고 대직경부와 소직경부를 포함하는 단차식 피스톤; (3) 상기 소직경부보다 상기 대직경부에 더 가까운 상기 단차식 피스톤 측에 제공된 입력실; (4) 상기 대직경부보다 상기 소직경부에 더 가까운 상기 단차식 피스톤 측에 제공된 출력실; (5) 상기 출력실과 연통하는 고압실; (6) 상기 출력실과 상기 고압실 사이에 제공된 고압 공급 밸브; 및 (7) 상기 단차식 피스톤에 제공된 밸브 개방 부재를 포함하며, 마스터 실린더는 상기 입력실에 커플링되고, 브레이크 실린더는 상기 출력실에 커플링되고, 그리고 어큐뮬레이터는 상기 고압실에 커플링된다. 상기 단차식 피스톤이 상기 마스터 실린더에서 액압에 의해서 전진되면, 밸브 개방 부재는 상기 고압 공급 밸브를 개방 상태로 전환한다. 이에 따라, 고압의 작동 유체가 상기 출력실에 공급되어서 상기 출력실의 액압이 증압되어 상기 브레이크 실린더에 공급된다. 다시 말해서, 상기 마스터 실린더의 액압이 증압되어 상기 브레이크 실린더에 공급되어 큰 제동력이 발생하게 된다.

특허문헌 1: 일본 특허출원 공보 제2011-156998호

본 발명은 조절기를 포함하는 액압 제어 장치에서 출력실의 액압에 대한 제어 정밀도를 향상시키도록 개발되었다.

본 발명은 액압 제어 장치를 제공하고,

(a) 하우징; (b) 상기 하우징에 유밀상태로 슬라이딩 가능하게 끼워진 제어 피스톤; (c) 상기 제어 피스톤의 후방에 제공된 입력실; 및 (d) 상기 제어 피스톤의 전방에 제공된 출력실을 포함하는 조절기; 및

상기 입력실의 액압을 제어하여 상기 출력실의 액압을 제어하도록 구성된 입력 액압 제어 장치를 포함하며,

상기 입력 액압 제어 장치는 상기 제어 피스톤과 상기 하우징 사이에서 발생된 슬라이딩 저항을 고려하여 상기 입력실의 액압을 제어하도록 구성된 제어 유닛을 포함한다.

미리 결정된 관계는 입력실의 액압과 출력실의 액압 사이에서 설정된다. 입력실의 액압은 이런 관계에 근거하여 제어되어 출력실의 액압이 목표 액압에 근접하게 된다.

그런데, 슬라이딩 저항이 제어 피스톤과 하우징 사이에서 발생되는 경우에, 제어 피스톤의 이동 방향으로 제어 피스톤에 작용하는 힘의 방향이 변화될 때, 슬라이딩 저항의 방향이 변화되고, 이는 출력실의 액압과 입력실의 액압 간의 관계를 변화시킨다. 따라서, 입력실의 액압의 제어에서 슬라이딩 저항을 고려하지 않는 경우에, 출력실의 액압을 목표 액압에 근접하게 하는데 어려움이 있다.

반대로, 입력실의 액압의 제어에서 슬라이딩 저항을 고려하는 경우에, 출력실의 액압은 만족스럽게 목표 액압에 근접하게 될 수 있고, 이에 따라, 슬라이딩 저항이 고려되지 않는 경우와 비교할 때, 출력실의 액압에 대한 제어 정밀도를 향상시킨다.

본원 출원인에 의해서 청구가능할 것으로 인식되는 발명들 또는 이들 발명들의 특징들이 실례들에 의해서 설명될 것이다.

(1) 액압 제어 장치는

(a) 하우징; (b) 상기 하우징에 유밀상태로 슬라이딩 가능하게 끼워진 제어 피스톤; (c) 상기 제어 피스톤의 후방에 제공된 입력실; 및 (d) 상기 제어 피스톤의 전방에 제공된 출력실을 포함하는 조절기; 및

상기 입력실의 액압을 제어하여 상기 제어 피스톤을 전진시켜서 상기 출력실의 액압을 상승시키도록, 그리고 상기 입력실의 액압을 제어하여 상기 제어 피스톤을 후퇴시켜서 상기 출력실의 액압을 감소시키도록 구성된 입력 액압 제어 장치를 포함하며,

상기 입력 액압 제어 장치는

상기 출력실의 목표 액압으로부터 상기 출력실의 실제 액압을 뺌으로써 취득된 값인 편차가 증압측 설정값 보다 작을 때, 상기 입력실의 액압을 제어하여 상기 제어 피스톤을 후퇴시키도록; 그리고

상기 편차가 감압측 설정값 보다 클 때, 상기 입력실의 액압을 제어하여 상기 제어 피스톤을 전진시키도록 구성된 이동방향 제어 유닛을 포함한다.

액압 제어 장치에서, 입력실의 액압 (이하, "입력 액압" 이라고 지칭함)(Pin) 은 제어되어 출력실의 액압 (이하, "출력 액압" 이라고 지칭함)(Pout) 이 목표 액압에 근접하게 되고, 그리고 일반적으로 증압 제어, 감압 제어 및 유지 제어 중 하나가 하기의 방식으로 편차에 근거하여 선택적으로 실행되는 것이 고려된다.

출력실의 목표 액압으로부터 실제 액압, 즉 출력 액압 (Pout) 을 뺌으로써 취득된 편차가 증압 임계값 보다 클 때, 입력 액압 (Pin) 이 상승되는 증압 모드가 설정된다. 제어 피스톤은 증압 영역 내의 위치 (이하, "증압 위치" 로서 간단히 지칭되고, 그리고 증압 위치는 단일 위치로 제한되지 않고 증압 영역 내의 어느 위치도 증압 위치일 수도 있다는 것이 언급됨) 로 전진됨으로써, 출력실과 고압원 간의 연통이 설정되고, 이에 따라 출력 액압 (Pout) 을 상승시킨다. 편차가 감압 임계값 보다 작을 때, 입력 액압 (Pin) 이 감소되는 감압 모드가 설정된다. 제어 피스톤은 감압 영역 내의 위치 (이하, "감압 위치" 로서 간단히 지칭되고, 그리고 감압 위치는 단일 위치로 제한되지 않고 감압 영역 내의 어느 위치도 감압 위치일 수도 있다는 것이 언급됨) 로 후퇴됨으로써, 출력실과 저압원 간의 연통이 설정되고, 이에 따라 출력 액압 (Pout) 을 감소시킨다. 편차가 증압 임계값 이하이고, 감압 임계값 이상일 때, 입력 액압 (Pin) 이 유지 또는 보존되는 압력 유지 모드가 설정된다. 제어 피스톤은 증압 위치와 감압 위치 사이의 유지 위치로 이동됨으로써, 출력실은 고압원 및 저압원으로부터 차단된다.

하우징과 제어 피스톤 사이에서 발생된 슬라이딩 저항을 고려할 때, 식 (1) 은, 예를 들면, 전진력이 제어 피스톤에 가해질 때, 제공된다.

PoutㆍAout = PinㆍAin － Fs － Fμ …(1)

식 (1) 에서, Aout 은 출력실과 대향하는 제어 피스톤의 수압면의 면적을 나타내고, Ain 은 입력실과 대향하는 제어 피스톤의 수압면의 면적을 나타내고, Fμ 는 제어 피스톤과 하우징 사이에서 발생된 슬라이딩 저항을 나타내고, 그리고 Fs 는, 예를 들면, 스프링의 가압력 (urging force)(2개 이상의 스프링들이 제공될 때, Fs 는 각각의 스프링들의 가압력의 합을 나타냄) 을 나타낸다.

후퇴력이 제어 피스톤에 가해질 때, 식 (2) 가 제공된다.

PoutㆍAout = PinㆍAin - Fs + Fμ …(2)

식 (1) 및 식 (2) 는 전진력이 제어 피스톤에 가해지는 경우의 슬라이딩 저항 (Fμ) 의 방향과 후진력이 제어 피스톤에 가해지는 경우의 슬라이딩 저항 (Fμ) 의 방향이 서로 반대인 것을 나타낸다.

예를 들면, 식 (1) 및 식 (2) 는 제어 모드가 증압 모드로부터 압력 유지 모드 (입력 액압 (Pin) 이 보존됨) 로 전환되는 기간 동안에 출력 액압이 변화량 (△Pout (2ㆍFμ/Aout)) 만큼 상승되고, 제어 피스톤에 작용하는 힘의 방향이 후퇴 방향으로 변화되고, 그리고 제어 피스톤이 후퇴되어 유지 위치에 도달하는 것을 나타낸다. 다시 말해서, 식 (1) 및 식 (2) 는 출력 액압이 △Pout 만큼 상승되어 제어 모드를 증압 모드로부터 압력 유지 모드로 전환시켜 제어 피스톤을 유지 위치로 이동되게 하는 것을 나타낸다. 따라서, 편차가 증압 임계값 보다 작게 된 뒤에 제어 모드가 압력 유지 모드로 전환될 때, 출력 액압 (Pout) 은 그 후 변화량 (△Pout (2ㆍFμ/Aout)) 만큼 상승되어 출력 액압 (Pout) 이 목표 액압에 근접하게 되는 것이 어렵다.

이런 문제점을 해결하기 위하여, 본원의 형태에 따른 액압 제어 장치는 편차가 증압 임계값 보다 큰 증압측 설정값 보다 작을 때, 입력 액압 (Pin) 이 제어 피스톤을 후퇴시키게 제어되도록 구성된다. 결과적으로, 제어 피스톤은 제어 모드가 증압 모드로부터 압력 유지 모드로 전환되기 전에 유지 위치를 향하여 후퇴될 수 있다. 또한, 편차가 증압 임계값 보다 작게 된 뒤에, 제어 모드가 압력 유지 모드로 전환되고, 그리고 제어 피스톤이 후퇴되는 경우와 비교할 때, 출력 액압 (Pout) 은 만족스럽게 목표 액압에 근접하게 될 수 있고, 이에 따라 제어 정밀도가 향상된다.

또한, 전술한 바와 같이, 제어 피스톤을 후퇴시키는 제어는 제어 모드가 증압 모드로부터 압력 유지 모드로 전환되기 전에 실행된다. 따라서, 이 제어는 "증압 유지 이행시 제어" ("증압 유지 이행시 모드") 로서 지칭될 수 있다.

전술한 설명은 제어 모드가 감압 모드로부터 압력 유지 모드로 전환되는 경우에 적용될 수 있다. 입력 액압 (Pin) 이 보존되고 제어 피스톤이 감압 위치로부터 유지 위치로 전진되고, 그리고 이 기간동안에, 출력 액압은 변화량 (△Pout (2ㆍFμ/Aout)) 만큼 감소된다. 하지만, 편차가 감압 임계값 보다 작은 감압측 설정값 보다 클 때 제어 피스톤을 전진시키도록 입력 액압 (Pin) 이 제어되는 경우에, 편차가 감압 임계값 보다 크게 된 후에 제어 모드가 압력 유지 모드로 전환된다. 따라서, 제어 피스톤이 전진되는 경우와 비교할 때, 출력 액압 (Pout) 은 만족스럽게 목표 액압에 근접하게 될 수 있다. 이 제어는 "감압 유지 이행시 제어" ("감압 유지 이행시 모드") 로서 지칭될 수 있다.

따라서, 본원의 형태에 따른 액압 제어 장치에서, 출력 액압 (Pout) 은 만족스럽게 목표 액압에 근접하게 될 수 있고, 이에 따라 제어 정밀도가 향상된다. 제어될 장치가 출력실에 커플링되는 경우에, 제어될 장치에서 액압에 대한 제어 정밀도를 향상시킬 수 있다.

(2) 상기 형태 (1) 에 따른 액압 제어 장치로서, 상기 증압측 설정값과 상기 감압측 설정값 중 적어도 하나의 각각은 상기 제어 피스톤과 상기 하우징 사이에서 발생된 슬라이딩 저항에 대응하는 액압에 근거하여 결정되는 값이다.

(3) 상기 형태 (1) 또는 상기 형태 (2) 에 따른 액압 제어 장치로서, 상기 증압측 설정값과 상기 감압측 설정값 중 적어도 하나의 각각은 상기 제어 피스톤과 상기 하우징 사이에서 발생된 슬라이딩 저항의 2배에 대응하는 액압에 비례한 값이다.

증압측 설정값의 절대값과 감압측 설정값의 절대값은 서로 동일하거나 그렇지 않을 수도 있고, 각각의 절대값은 고정값 또는 가변값일 수도 있다.

증압측 설정값과 감압측 설정값의 절대값들의 각각은 전술한 바와 같이 슬라이딩 저항 (Fμ) 에 근거하여 결정될 수도 있다. 예를 들면, 각각의 절대값은 2ㆍFμ/Aout 에 대응하는 액압, 즉 슬라이딩 저항의 2배에 대응하는 액압에 비례하는 값에서 설정될 수도 있다.

다른 한편, 슬라이딩 저항 (Fμ) 의 크기는, 재질, 사이즈 (즉, 접촉 면적) 및 접촉 압력과 같은, 제어 피스톤과 하우징 사이에 제공된 시일링 부분의 특성들에 따라 좌우되어 슬라이딩 저항 (Fμ) 의 크기를 실제로 측정하는 것이 어렵다. 실제 측정이 가능하더라도, 큰 변동으로 인해 슬라이딩 저항 (Fμ) 의 크기를 정확하게 측정하는게 어렵다. 이런 이유들로 인하여, 슬라이딩 저항 (Fμ) 의 값은 재질, 사이즈 및 평균 표면 압력과 같은 시일링 부분의 특성에 근거하여 산정되고, 그리고 슬라이딩 저항 (Fμ) 의 크기는 슬라이딩 저항 (Fμ) 의 산정된 값에 근거하여 결정된다.

(4) 상기 형태 (1) 내지 상기 형태 (3) 중 어느 하나에 따른 액압 제어 장치로서, 상기 증압측 설정값과 상기 감압측 설정값 중 적어도 하나의 각각의 절대값은 상기 출력실의 액압과 상기 입력실의 액압 중 적어도 하나가 낮은 경우 보다 상기 출력실의 액압과 상기 입력실의 액압 중 적어도 하나가 높은 경우에서 더 큰 값에서 결정된다.

슬라이딩 저항 (Fμ) 은 시일링 부분의 표면 압력이 낮은 경우 보다 시일링 부분의 표면 압력이 높은 경우에 더 크고, 그리고 표면 압력은 입력 액압 또는 출력 액압이 낮은 경우 보다 입력 액압 또는 출력 액압이 높은 경우에 더 높다. 따라서, 증압측 설정값과 감압측 설정값의 각각의 절대값은 출력실의 액압과 입력실의 액압의 적어도 하나가 낮은 경우 보다 출력실의 액압과 입력실의 액압의 적어도 하나가 높은 경우에 더 큰 값에서 설정될 수 있다.

(5) 상기 형태 (1) 내지 상기 형태 (4) 중 어느 하나에 따른 액압 제어 장치로서, 상기 입력 액압 제어 장치는

상기 편차가 상기 증압 임계값보다 클 때, 상기 입력실의 액압을 상승시키도록;

상기 편차가 상기 감압 임계값보다 작을 때, 상기 입력실의 액압을 감소시키도록; 그리고

상기 편차가 상기 증압 임계값과 상기 감압 임계값 사이에 있을 때, 상기 입력실의 액압을 유지하도록 구성된 정상 제어 유닛 (normal control unit) 을 포함하고, 그리고

상기 증압측 설정값은 상기 증압 임계값 보다 더 큰 값이고, 그리고 상기 감압측 설정값은 상기 감압 임계값 보다 작은 값이다.

증압 제어에서, 편차는 일반적으로 증압 임계값 보다 작아 지기 전에 증압측 설정값 보다 작아지는 반면에, 감압 제어에서, 편차는 일반적으로 감압 임계값 보다 더 커지기 전에 감압측 설정값 보다 커지게 된다. 따라서, 이들 제어들은 일반적으로 증압 제어, 증압 유지 이행시 제어 및 유지 제어의 순서로, 또는 감압 제어, 감압 유지 이행시 제어 및 유지 제어의 순서로 실행된다.

(6) 상기 형태 (1) 내지 상기 형태 (5) 중 어느 하나에 따른 액압 제어 장치로서, 상기 입력 액압 제어 장치는

상기 출력실의 액압을 상승시키도록 요구될 때, 상기 입력실의 액압을 제어하여 증압 영역의 내부로 상기 제어 피스톤을 전진시켜서 상기 출력실과 고압원 간의 연통을 설정하도록;

상기 출력실의 액압을 감소시키도록 요구될 때, 상기 입력실의 액압을 제어하여 감압 영역의 내부로 상기 제어 피스톤을 후퇴시켜서 상기 출력실과 저압원 간의 연통을 설정하도록 구성된 증감압 제어 유닛을 포함한다.

(7) 상기 형태 (1) 내지 상기 형태 (6) 중 어느 하나에 따른 액압 제어 장치로서, 상기 조절기는 (e) 상기 출력실 및 상기 고압원과 연통가능한 고압실; 및 (f) 상기 고압실과 상기 출력실 사이에 제공되고, 그리고 상기 출력실과 상기 고압실 사이의 연통을 설정 또는 차단하도록 구성된 고압 공급 밸브를 더 포함하고, 그리고

상기 제어 피스톤은 상기 제어 피스톤의 전진 이동으로 폐쇄 상태로부터 개방 상태로 상기 고압 공급 밸브의 상태를 전환하도록 구성된 밸브 개방 부재를 포함한다.

입력 액압의 증가가 제어 피스톤을 전진시킬 때, 밸브 개방 부재는 폐쇄 상태로부터 개방 상태로 고압 공급 밸브를 변화시킨다. 따라서, 출력실과 고압실간의 연통은 출력 액압을 상승시키도록 설정된다. 출력실과 고압실이 서로 연통상태일 때 제어 피스톤이 위치되는 영역은 증압 영역이다. 다시 말해서, 출력실과 고압실은 제어 피스톤이 증압 영역 내에 위치되는 시간 동안 서로 연통상태로 있다.

밸브 개방 부재는 제어 피스톤의 주 몸체의 이동에 따라 이동되고 제어 피스톤의 주 몸체와 일체로 또는 주 몸체로부터 별개로 제공될 수도 있다.

(8) 상기 형태 (7) 에 따른 액압 제어 장치로서,

상기 제어 피스톤은 대직경부와 소직경부를 포함하는 단차식 피스톤이고,

상기 입력실은 상기 대직경부의 후방에 위치되고, 그리고 상기 출력실은 상기 대직경부와 상기 소직경부의 단차부의 전방에 위치되고, 그리고

상기 밸브 개방 부재는 상기 소직경부로 구성된다.

제어 피스톤은 대직경부와 소직경부를 포함하는 단차식 피스톤이고, 그리고 입력실의 액압은 대직경부에 작용하는 반면에, 출력실의 액압은 대직경부와 소직경부의 단차부에 작용한다. 따라서, 출력 액압 (Pout) 은 입력 액압 (Pin) 에 대하여 높은 값을 갖도록 제어되고, 그리고 조절기는 증압 장치로서 기능을 갖는다.

(9) 상기 형태 (7) 또는 상기 형태 (8) 에 따른 액압 제어 장치로서,

상기 고압 공급 밸브는 (a) 상기 하우징에 제공된 시트; (b) 상기 시트로 이동될 수 있고 상기 시트로부터 이간될 수 있도록 제공된 몸체; 및 (c) 상기 시트를 향하여 상기 몸체를 가압하도록 구성된 스프링을 포함하고,

상기 밸브 개방 부재는 상기 밸브 개방 부재가 상기 제어 피스톤의 이동 방향으로 연장되는 배향 (orientation) 으로 제공되고, 그리고

상기 제어 피스톤은 저압원과 연통하도록 상기 고압 공급 밸브의 몸체와 접촉가능한 상기 밸브 개방 부재의 단부 부분을 상기 하우징에 형성된 저압 포트에 커플링하는 저압 포트 연통로를 더 포함한다.

밸브 개방 부재의 전진측 단부 부분 (이하, "전진 단부 부분" 으로서 지칭되고, 그리고 전진 단부 부분은 고압 공급 밸브의 몸체와 접촉 가능한 단부 부분임) 이 고압 공급 밸브의 몸체와 접촉되는 상태에서, 출력실은 저압 포트로부터 차단된다. 출력실이 저압원 (또는 저압 포트) 및 고압원 (또는 고압실) 으로부터 분리되는 제어 피스톤의 위치는 유지 위치이다.

제어 피스톤의 후퇴 이동이 몸체로부터 밸브 개방 부재의 전방 단부 부분을 이간시킬 때, 출력실과 저압 포트간의 연통은 설정되고, 이는 출력 액압 (Pout) 을 낮춘다. 출력실과 저압 포트가 서로 연통상태로 있을 때, 제어 피스톤이 위치되는 영역은 감압 영역이다.

고압실, 고압 공급 밸브, 밸브 개방 부재 및 저압 포트 연통로와 같은 구성요소들은 출력실 연통 제어 밸브 장치를 구성하도록 고려될 수 있다는 점이 언급된다.

(10) 상기 형태 (1) 내지 상기 형태 (9) 중 어느 하나에 따른 액압 제어 장치로서, 상기 이동 방향 제어 유닛은

상기 편차가 상기 증압측 설정값 보다 작고, 그리고 증가 트랜드로 있지 않을 때, 상기 입력실의 액압을 제어하여 상기 제어 피스톤을 후퇴시키도록; 그리고

상기 편차가 상기 감압측 설정값 보다 더 크고, 그리고 상기 편차의 절대값이 증가 트랜드로 있지 않을 때, 상기 입력실의 액압을 제어하여 상기 제어 피스톤을 전진시키도록 구성된 비 증가 트랜드 제어 유닛을 포함한다.

제어 모드는 편차가 증압측 설정값 보다 작거나 또는 감압측 설정값 보다 더 클 때, 그리고 편차의 절대값이 감소하고 있거나 또는 일반적으로 일정할 때 (즉, 출력 액압 (Pout) 이 목표 액압 (Poutref) 에 근접하게 되는 경향이 있거나 또는 이들 사이의 편차가 일반적으로 일정할 때), 압력 유지 모드로 전환될 가능성이 높다. 따라서, 이런 경우에, 증압 유지 이행시 제어 및 감압 유지 이행시 제어가 실행되는 것이 바람직하다.

다른 한편으로, 제어 모드는 편차의 절대값이 증가하고 있을 때 (즉, 출력실의 실제 액압 (Pout) 이 목표 액압 (Poutref) 으로부터 이격되는 경향이 있을 때), 그리고 편차가 증압측 설정값 보다 작거나 또는 감압측 설정값 보다 더 클 때, 압력 유지 모드로 전환될 가능성이 낮다. 따라서, 이런 경우에, 증압 유지 이행시 제어 및 감압 유지 이행시 제어는 실행되지 않는다. 결과적으로, 출력 액압 (Pout) 은 신속하게 목표 액압 (Poutref) 에 근접하게 될 수 있고, 이는 응답성을 향상시킬 수 있다.

(11) 상기 형태 (1) 내지 상기 형태 (10) 중 어느 하나에 따른 액압 제어 장치로서, 상기 이동 방향 제어 유닛은

상기 편차가 상기 증압측 설정값 보다 작을 때, 상기 입력실의 액압을 제어하여 상기 출력실의 액압의 증가 구배에 대하여 상기 입력실의 액압의 증가 구배를 감소시키도록; 그리고

상기 편차가 상기 감압측 설정값 보다 더 클 때, 상기 입력실의 액압을 제어하여 상기 출력실의 액압의 감소 구배에 대하여 상기 입력실의 액압의 감소 구배를 감소시키도록 구성된 변화 구배 억제 유닛을 포함한다.

증압 제어에서, 편차가 증압측 설정값 보다 작을 때, 입력 액압 (Pin) 은 입력 액압 (Pin) 의 증가 구배가 출력 액압 (Pout) 의 증가 구배에 대하여 감소되도록 제어된다. 결과적으로, 출력 액압 (Pout) 은 입력 액압 (Pin) 에 대하여 상승됨으로써, 제어 피스톤에 가해진 힘의 방향은 전진 방향으로부터 후퇴 방향으로 전환되어 제어 피스톤을 후퇴시킨다.

감압 제어에서, 편차가 감압측 설정값 보다 더 클 때, 입력 액압 (Pin) 은 입력 액압 (Pin) 의 감소 구배가 출력 액압 (Pout) 의 감소 구배에 대하여 감소되도록 제어된다. 결과적으로, 입력 액압 (Pin) 은 출력 액압 (Pout) 에 대하여 상승됨으로써, 제어 피스톤에 가해진 힘의 방향은 후퇴 방향으로부터 전진 방향으로 전환되어 제어 피스톤을 전진시킨다.

(12) 상기 형태 (1) 내지 상기 형태 (11) 중 어느 하나에 따른 액압 제어 장치로서, 상기 이동방향 제어 유닛은

상기 편차가 상기 증압측 설정값 이상인 경우 보다 상기 편차가 상기 증압측 설정값 보다 작은 경우에 상기 편차에 대한 상기 입력실의 액압의 증가 구배를 더 작게 하도록; 그리고

상기 편차가 상기 감압측 설정값 이하인 경우 보다 상기 편차가 상기 감압측 설정값 보다 더 큰 경우에 상기 편차에 대한 상기 입력실의 액압의 감소 구배를 더 작게 하도록 구성된 변화 구배 억제 유닛을 포함한다.

제어 모드가 증압 모드로부터 증압 유지 이행시 모드로 전환될 때, 편차에 근거하여 결정된 입력 액압 (Pin) 의 증가 구배는 감소되지만, 편차에 근거하여 결정된 출력 액압 (Pout) 의 증가 구배의 변화는 지연된다. 따라서, 입력 액압 (Pin) 의 증가 구배는 출력 액압 (Pout) 의 증가 구배에 대하여 감소되어 출력 액압 (Pout) 은 입력 액압 (Pin) 에 대하여 높게 된다. 결과적으로, 제어 피스톤에 가해진 힘의 방향은 후퇴 방향으로 변화되어 제어 피스톤이 후퇴된다.

제어 모드가 감압 모드로부터 감압 유지 이행시 모드로 전환될 때, 입력 액압 (Pin) 의 감소 구배는 감소되지만, 출력 액압 (Pout) 의 감소 구배의 변화는 지연된다. 따라서, 입력 액압 (Pin) 의 감소 구배는 출력 액압 (Pout) 의 감소 구배에 대하여 감소되어 입력 액압 (Pin) 은 출력 액압 (Pout) 에 대하여 높게 된다. 결과적으로, 전진력이 제어 피스톤에 가해져 제어 피스톤이 전진된다.

(13) 상기 형태 (1) 내지 상기 형태 (12) 중 어느 하나에 따른 액압 제어 장치로서,

상기 입력 액압 제어 장치는 (ⅰ) 상기 입력실의 액압을 상승시켜 상기 출력실의 액압을 상승시키도록 구성된 증압 제어 유닛; 및 (ⅱ) 상기 입력실의 액압을 감소시켜 상기 출력실의 액압을 감소시키도록 구성된 감압 제어 유닛을 포함하고,

상기 증압 제어 유닛은 (a) 상기 입력실과 상기 고압원 사이에 제공된 증압 리니어 제어 밸브로서, 상기 증압 리니어 제어 밸브의 솔레노이드를 위한 공급 전류값이 작은 경우 보다 상기 증압 리니어 제어 밸브의 솔레노이드를 위한 공급 전류값이 큰 경우에 더 높은 유량에서 작동 유체가 유동하도록 구성된, 상기 증압 리니어 제어 밸브; 및 (b) 상기 증압 리니어 제어 밸브를 위한 공급 전류를 제어하도록 구성된 제 1 전류 제어 유닛으로서, (b-1) 상기 편차가 상기 증압측 설정값 이상일 때, 상기 편차와 미리 결정된 증압 규칙에 근거하여 상기 증압 리니어 제어 밸브를 위한 공급 전류값을 결정하도록 구성된 증압 전류값 결정 유닛; 및 (b-2) 상기 편차가 증압측 설정값 보다 작을 때, 상기 편차와 상기 증압 규칙에 근거하여 결정된 상기 공급 전류값 보다 작은 값으로서 상기 증압 리니어 제어 밸브를 위한 공급 전류값을 결정하도록 구성된 증압 유지 이행시 전류값 결정 유닛을 포함하는, 상기 제 1 전류 제어 유닛을 포함하고, 그리고

상기 감압 제어 유닛은 (c) 상기 입력실과 상기 저압원 사이에 제공된 감압 리니어 제어 밸브로서, 상기 감압 리니어 제어 밸브의 솔레노이드를 위한 공급 전류값이 큰 경우 보다 상기 감압 리니어 제어 밸브의 솔레노이드를 위한 공급 전류값이 작은 경우에 더 높은 유량에서 작동 유체가 유동하도록 구성된, 상기 감압 리니어 제어 밸브; 및 (d) 상기 감압 리니어 제어 밸브를 위한 공급 전류를 제어하도록 구성된 제 2 전류 제어 유닛으로서, (d-1) 상기 편차가 상기 감압측 설정값 이하일 때, 상기 편차와 미리 결정된 감압 규칙에 근거하여 상기 감압 리니어 제어 밸브를 위한 공급 전류값을 결정하도록 구성된 감압 전류값 결정 유닛; 및 (d-2) 상기 편차가 감압측 설정값 보다 더 클 때, 상기 편차와 상기 감압 규칙에 근거하여 결정된 상기 공급 전류값 보다 더 큰 값으로서 상기 감압 리니어 제어 밸브를 위한 공급 전류값을 결정하도록 구성된 감압 유지 이행시 전류값 결정 유닛을 포함한다.

감압 리니어 제어 밸브가 폐쇄 상태에 있음에 따라, 증압 제어 유닛은 증압 리니어 제어 밸브를 위하여 공급 전류를 제어하여 입력 액압 (Pin) 을 제어한다. 입력실 내로의 작업 유체의 유량은 더 높아지고, 이에 따라 입력 액압 (Pin) 의 증가 구배는 증압 리니어 제어 밸브를 위한 공급 전류값이 작은 경우 보다 증압 리니어 제어 밸브를 위한 공급 전류값이 큰 경우에 더 크게 된다. 증압 유지 이행시 제어에서, 증압 리니어 제어 밸브를 위한 공급 전류값은 감소된다. 입력실 내로의 작업 유체의 유량은 더 작아지고, 이에 따라 입력 액압 (Pin) 의 증가 구배는 더 작아진다. 하지만, 출력 액압 (Pout) 의 증가 구배의 변화가 지연되기 때문에, 출력 액압 (Pout) 의 증가 구배는 더 커지게 됨으로써, 출력 액압 (Pout) 은 입력 액압 (Pin) 에 대하여 높게 된다. 결과적으로, 제어 피스톤에 가해진 힘의 방향은 후퇴 방향으로 변화되어 제어 피스톤이 후퇴된다. 식 (2) 가 설정되기 때문에, 제어 피스톤에 작용하는 입력 액압 (Pin) 에 관련된 힘의 방향은 슬라이딩 저항 (Fμ) 의 방향과 일치한다. 따라서, 식 (1) 이 설정된 경우와 비교할 때, 입력 액압 (Pin) 이 출력 액압 (Pout) 에 대하여 낮은 값을 갖도록 제어될 때 조차, 출력 액압 (Pout) 은 만족스럽게 목표 액압에 근접하게 될 수 있다.

증압 리니어 제어 밸브가 폐쇄 상태에 있음에 따라, 감압 제어 유닛은 감압 리니어 제어 밸브를 위하여 공급 전류를 제어하여 입력 액압 (Pin) 을 제어한다. 입력실 내로의 작업 유체의 유량은 더 높아지고, 이에 따라 입력 액압 (Pin) 의 감소 구배는 감압 리니어 제어 밸브를 위한 공급 전류값이 큰 경우 보다 감압 리니어 제어 밸브를 위한 공급 전류값이 작은 경우에 더 크게 된다. 감압 유지 이행시 제어에서, 감압 리니어 제어 밸브를 위한 공급 전류값은 더 커지고, 그리고 입력 액압 (Pin) 의 감소 구배는 출력 액압 (Pout) 의 감소 구배에 대하여 감소된다. 결과적으로, 입력 액압 (Pin) 은 출력 액압 (Pout) 에 대하여 높아지게 되고, 이에 따라 제어 피스톤에 작용하는 힘의 방향은 전진 방향으로 변화되어 제어 피스톤이 전진된다.

(14) 상기 형태 (1) 내지 상기 형태 (13) 중 어느 하나에 따른 액압 제어 장치로서, 상기 입력 액압 제어 장치는

상기 입력실에 커플링되고 각각이 시트와 몸체를 포함하는 적어도 하나의 전자 제어 밸브 (electromagnetic control valve) 로서, 상기 시트와 상기 몸체 사이의 개방도는 상기 적어도 하나의 전자 제어 밸브의 각각의 솔레노이드를 위한 공급 전류값과 관련된 값으로서 결정되는, 상기 적어도 하나의 전자 제어 밸브; 및

상기 적어도 하나의 전자 제어 밸브의 각각을 위해서, 상기 공급 전류값과 상기 개방도 사이의 히스테리시스를 고려하여 상기 공급 전류값을 결정하도록 구성된 히스테리시스 관련 전류값 결정 유닛을 포함한다.

예를 들면, 전자 제어 밸브의 개방도의 트랜드가 증가 트랜드로부터 감소 트랜드로 전환되는 경우에, 솔레노이드를 위한 공급 전류값이 히스테리시스의 폭에 대응하는 전류값 이상인 값 만큼 변화될 때, 개방도는 신속하게 감소될 수 있다.

차압이 일정할 때, 개방도와 유량간에는 일대일 대응이 존재한다. 따라서, 개방도와 공급 전류값간의 관계는 유량과 공급 전류값간의 관계에 대응한다.

(15) 상기 형태 (14) 에 따른 액압 제어 장치로서,

상기 적어도 하나의 전자 제어 밸브의 각각은 공급 전류값과 개방도 사이에 히스테리시스 특성을 갖고, 히스테리시스 특성은 상기 적어도 하나의 전자 제어 밸브의 각각에서 전후의 차압에 근거하여 결정되고, 그리고

상기 히스테리시스 관련 전류값 결정 유닛은

상기 적어도 하나의 전자 제어 밸브의 각각의 전후의 차압을 취득하도록 구성된 차압 취득 유닛; 및

상기 차압 취득 유닛에 의해서 취득된 전후의 차압에 근거하여 결정된 히스테리시스 특성에 근거하여, 상기 적어도 하나의 전자 제어 밸브의 각각을 위한 공급 전류값을 결정하도록 구성된 차압 히스테리시스 근거 공급 전류값 결정 유닛을 포함한다.

히스테리시스 특성이 고압측 액압과 저압측 액압 사이의 편차인 전자 제어 밸브의 전후의 차압에 근거하여 결정되는 경우, 실제 차압이 취득되고 취득된 차압에 근거한 히스테리시스 특성을 취득하고 나서 히스테리시스 특성에 근거한 공급 전류값을 결정하는 것이 바람직하다.

(16) 액압 제어 장치로서,

(a) 하우징; (b) 상기 하우징에 유밀상태로 슬라이딩 가능하게 끼워진 제어 피스톤; (c) 상기 제어 피스톤의 후방에 제공된 입력실; 및 (d) 상기 제어 피스톤의 전방에 제공된 출력실을 포함하는 조절기; 및

상기 입력실의 액압을 제어하여 상기 제어 피스톤을 전진시켜서 상기 출력실의 액압을 상승시키도록, 그리고 상기 입력실의 액압을 제어하여 상기 제어 피스톤을 후퇴시켜서 상기 출력실의 액압을 감소시키도록 구성된 입력 액압 제어 장치를 포함하며,

상기 입력 액압 제어 장치는

상기 출력실의 목표 액압으로부터 상기 출력실의 실제 액압을 뺌으로써 취득된 값인 편차가 증압측 설정값 보다 작을 때, 상기 입력실의 액압을 제어하여 상기 제어 피스톤에 후퇴력을 가하도록; 그리고

상기 편차가 감압측 설정값 보다 더 클 때, 상기 입력실의 액압을 제어하여 상기 제어 피스톤에 전진력을 가하도록 구성된 작용력 제어 유닛을 포함한다.

편차가 증압측 설정값 보다 작게 될 때, 제어 피스톤에 가해지는 힘의 방향은 전진 방향으로부터 후퇴 방향으로 전환되는 반면에, 편차가 감압측 설정값 보다 더 크게 될 때, 힘의 방향은 후퇴 방향으로부터 전진 방향으로 전환된다.

제어 피스톤에 작용하는 힘은 제어 피스톤을 이동시키는 힘이고, 이 힘은 제어 피스톤에 가해지는 모든 힘의 벡터들의 합으로써 나타내어 진다. 제어 피스톤에 작용하는 힘의 크기는 모든 힘의 벡터들의 합의 크기이고, 그리고 제어 피스톤에 작용하는 힘의 방향은 모든 힘의 벡터들의 합의 방향이다.

본원 형태에 따른 액압 제어 장치는 상기 형태 (1) 내지 상기 형태 (15) 에서 어떠한 기술적 특징들을 채택할 수 있다.

(17) 액압 제어 장치로서,

(a) 하우징; (b) 상기 하우징에 유밀상태로 슬라이딩 가능하게 끼워진 제어 피스톤; (c) 상기 제어 피스톤의 후방에 제공된 입력실; 및 (d) 상기 제어 피스톤의 전방에 제공된 출력실을 포함하는 조절기; 및

상기 입력실의 액압을 제어하여 상기 제어 피스톤을 이동시켜서 상기 출력실의 액압을 선택적으로 상승시키거나 감소시키도록 구성된 입력 액압 제어 장치를 포함하며,

상기 입력 액압 제어 장치는 상기 입력실의 액압을 제어하여 상기 출력실의 목표 액압으로부터 상기 출력실의 실제 액압을 뺌으로써 취득된 값인 편차가 증압측 설정값 보다 작을 때, 또는 상기 편차가 감압측 설정값 보다 더 클 때, 상기 제어 피스톤과 상기 하우징 사이에서 발생된 슬라이딩 저항의 방향을 역전시키도록 구성된 슬라이딩 저항 전환 유닛을 포함한다.

제어 피스톤에 가해진 힘의 방향이 역전될 때, 슬라이딩 저항의 방향도 또한 역전된다. 슬라이딩 저항의 방향은 제어 피스톤에 작용하는 힘의 방향과 반대이다.

본원의 형태에 따른 액압 제어 장치는 상기 형태 (1) 내지 상기 형태 (15) 에서 어떠한 기술적 특징들을 채택할 수 있다.

(18) 액압 제동 시스템으로서,

상기 형태 (1) 내지 상기 형태 (17) 중 어느 하나에 따른 액압 제어 장치;

(e) 하우징; (f) 상기 하우징에 유밀상태로 슬라이딩 가능하게 끼워진 가압 피스톤; (g) 상기 가압 피스톤의 후방에 제공되고 상기 출력실에 커플링된 배면실; 및 (h) 상기 가압 피스톤의 전방에 제공된 전방 압력실을 포함하는 실린더 장치; 및

차량의 휠의 회전을 억제할 수 있는 액압 브레이크를 위해 상기 전방 압력실에 커플링되는 브레이크 실린더를 포함한다.

배면실의 액압은 가압 피스톤을 전진시켜 액압이 전방 압력실에서 발생되어 브레이크 실린더에 공급되게 한다. 따라서, 브레이크 실린더의 액압 (Pwc) 은 배면실의 액압에 근거하여 결정된다. 또한, 배면실의 액압은 출력 액압 (Pout) 을 위한 제어에 의해서 제어되고, 이 출력 액압 (Pout) 은 입력 액압 (Pin) 을 위한 제어에 의해서 제어된다. 따라서, 브레이크 실린더의 액압 (Pwc) 은 조절기의 입력 액압 (Pin) 을 위한 제어에 의해서 제어된다.

출력실 및 배면실은 서로 직접적으로 또는 간접적으로 커플링될 수도 있다. 다시 말해서, 전자 제어 밸브들 및 증압 장치들과 같은 구성요소들은 출력실과 배면실 사이에 제공되거나 제공되지 않을 수도 있다.

출력실 및 배면실이 서로 직접적으로 연결되는 경우에, 출력실의 액압과 배면실의 액압은 일반적으로 서로 동일하다. 출력실 및 배면실이 서로 간접적으로 커플링되는 경우에, 출력실의 액압과 배면실의 액압은 항상 서로 동일하지 않지만, 출력실과 배면실이 전자 제어 밸브를 경유하여 서로 커플링되는 경우에, 출력실의 액압과 배면실의 액압은 일반적으로 서로 동일할 수도 있다.

출력 액압에 대한 제어 정밀도가 액압 제어 장치에서 향상되기 때문에, 배면실의 액압에 대한 제어 정밀도가 실린더 장치에서 향상될 수 있어 브레이크 실린더의 액압에 대한 제어 정밀도가 향상된다.

(19) 상기 형태 (18) 에 따른 액압 제동 시스템으로서, 상기 액압 제어 장치는 상기 브레이크 실린더의 목표 액압에 근거하여 상기 출력실의 목표 액압을 결정하도록 구성된 목표 출력 액압 결정 유닛을 포함한다.

브레이크 실린더의 액압의 목표값은, 예를 들면, 작동력 및 작동 스트로크와 같은 브레이크 작동 부재의 작동 상태에 의해서 결정될 수 있다.

(20) 액압 제어 장치로서,

(a) 하우징; (b) 상기 하우징에 유밀상태로 슬라이딩 가능하게 끼워진 제어 피스톤; (c) 상기 제어 피스톤의 한 측에 제공된 입력실; 및 (d) 상기 제어 피스톤의 다른 측에 제공된 출력실을 포함하는 조절기;

상기 입력실의 액압을 제어하여 상기 제어 피스톤을 이동시켜서 상기 출력실의 액압을 선택적으로 상승 또는 감소시키도록 구성된 입력 액압 제어 장치;

(e) 하우징; (f) 상기 하우징에 유밀상태로 슬라이딩 가능하게 끼워진 가압 피스톤; (g) 상기 가압 피스톤의 후방에 제공되고 상기 출력실에 커플링된 배면실; 및 (h) 상기 가압 피스톤의 전방에 제공된 전방 압력실을 포함하는 실린더 장치; 및

차량의 휠의 회전을 억제할 수 있는 액압 브레이크를 위해 상기 전방 압력실에 커플링되는 브레이크 실린더를 포함하며,

상기 입력 액압 제어 장치는 상기 조절기의 상기 제어 피스톤과 상기 하우징 사이에서 발생된 슬라이딩 저항을 고려하여 상기 입력실의 액압을 제어하도록 구성된 슬라이딩 저항 관련 압력 제어 유닛을 포함한다.

본원의 형태에 따른 액압 제동 시스템은 상기 형태 (1) 내지 상기 형태 (19) 에서 어떠한 기술적 특징들을 채택할 수 있다.

제어 피스톤과 하우징 사이에서 발생된 슬라이딩 저항이 작을 때, 슬라이딩 저항을 고려할 필요성이 적다. 하지만, 슬라이딩 저항이 작지 않을 때, 입력 액압은 슬라이딩 저항을 고려하여 제어되는 것이 바람직하다. 이것은 출력 액압에 대한 제어 정밀도를 향상시킨다.

본원의 형태의 액압 제동 시스템에서, 상기 형태 (1) 에 설명된 이동 방향 제어 유닛의 제어는 출력실에서 액압의 증압 및 감압 양자에 적용되지 않을 수도 있고, 그리고 이 제어는 증압 및 감압 중의 하나에 적용될 수도 있고, 증압 및 감압 중 어느 하나에 적용되지 않을 수도 있다.

본 발명의 목적들, 특징들 및 이점들과, 기술적 및 산업적 중요성은, 첨부 도면들과 관련시켜 고려할 때, 본 발명의 실시예들에 대한 하기의 설명을 확인함으로써 더 잘 이해될 것이다.

도 1 은 본 발명의 실시예 1 에 따른 액압 제동 시스템이 설치된 차량의 전체를 도시하는 도면으로서, 상기 액압 제동 시스템은 본 발명의 실시예 1 에 따른 액압 제어 장치를 포함하고 있고;
도 2 는 액압 제동 시스템의 브레이크-유체 회로도이고;
도 3 의 (a-1), (a-2) 및 (a-3) 은 액압 제어 장치의 증압 리니어 제어 밸브를 설명하는 도면들이고, 그리고 도 3 의 (b-1), (b-2) 및 (b-3) 은 액압 제어 장치의 감압 리니어 제어 밸브를 설명하는 도면들로서, 도 3 의 (a-1) 은 증압 리니어 제어 밸브의 단면도이고, 도 3 의 (a-2) 는 증압 리니어 제어 밸브의 차압과 밸브 개방 전류간의 관계를 나타내는 도면이고, 도 3 의 (a-3) 은 증압 리니어 제어 밸브의 유량과 공급 전류값 간의 관계를 나타내는 도면이고, 도 3 의 (b-1) 은 감압 리니어 제어 밸브의 단면도이고, 도 3 의 (b-2) 는 감압 리니어 제어 밸브의 차압과 밸브 개방 전류간의 관계를 나타내는 도면이고, 도 3 의 (b-3) 은 감압 리니어 제어 밸브의 유량과 공급 전류값 간의 관계를 나타내는 도면이고;
도 4 의 (a) - (h) 는 액압 제어 장치의 조절기의 작동을 설명하는 도면들이고;
도 5 는 조절기에서의 입력 액압과 서보 액압 간의 관계를 나타내는 도면이고;
도 6 은 액압 제어 장치의 브레이크 ECU 의 저장부에 저장된 제어모드 결정 테이블을 나타내는 맵이고;
도 7 은 저장부에 저장된 입력 액압 제어 프로그램을 나타내는 흐름도이고;
도 8 은 제어 모드들의 각각에서 증압 리니어 제어 밸브와 감압 리니어 제어 밸브에 대한 공급 전류값들을 나타내는 도면이고;
도 9 는 입력 액압 제어 프로그램의 하나의 실행예 (즉, 서보 액압의 변화) 를 나타내는 도면이고;
도 10 은 본 발명의 실시예 2 에 따른 액압 제동 시스템의 조절기에서의 입력 액압과 서보 액압 간의 관계를 나타내는 도면이고; 그리고
도 11 의 (a) 는 액압 제동 시스템에 포함된 액압 제어 장치의 브레이크 ECU 의 저장부에 저장된 증압 유지 이행 임계값 결정 테이블을 나타내는 도면이고, 그리고 도 11 의 (b) 는 저장부에 저장된 감압 유지 이행 임계값 결정 테이블을 나타내는 도면이다.

이하에서, 도면을 참고함으로써 본 발명의 실시예들이 설명될 것이다. 본원의 액압 제동 시스템은 본 발명의 일 실시예에 따른 액압 제어 장치를 포함한다.

실시예 1

<차량>

본원의 액압 제동 시스템은 하이브리드 차량 (플러그인 하이브리드 차량 포함) 에 장착된다. 이 하이브리드 차량에서, 구동 휠들로서, 전방 우측 휠 (4FR) 과 전방 좌측 휠 (4FL) 은 전기 구동 장치 (6) 및 내연 구동 장치 (8) 를 포함하는 구동 장치 (10) 에 의해서 구동된다. 구동 장치 (10) 의 원동력 또는 구동력은 구동 샤프트들 (12, 14) 각각을 경유하여 전방 좌측 휠 (4FL) 및 전방 우측 휠 (4FR) 로 전달된다. 내연 구동 장치 (8) 는 엔진 (16) 및 엔진 (16) 의 작동 상태를 제어하도록 구성된 엔진 ECU (18) 를 포함한다. 전기 구동 장치 (6) 는 구동 모터 (20; 이하, 간단히 "전기 모터" 로서 지칭함), 축전 장치 (22), 모터 제너레이터 (24), 인버터 (26) 및 구동 모터 ECU (28; 이하, 간단히 "모터 ECU" 로서 지칭함) 를 포함한다. 엔진 (16), 전기 모터 (20) 및 모터 제너레이터 (24) 는 동력 분할 장치 (30) 에 연결되거나 커플링된다. 힘 또는 동력의 흐름은 이 동력 분할 장치 (30) 에 의해서 전환되어, 예를 들면, 전기 모터 (20) 의 원동력만이 출력 부재 (32) 에 전달되거나, 또는 엔진 (16) 의 원동력과 전기 모터 (20) 의 원동력 모두가 출력 부재 (32) 에 전달되거나, 또는 엔진 (16) 의 원동력이, 예를 들어, 모터 제너레이터 (24) 및 출력 부재 (32) 모두에 전달된다. 출력 부재 (32) 는 감속기의 하나의 구성요소이고, 그리고 구동 장치 (10) 의 원동력은 감속기 및 차동 기어들을 경유하여 구동 샤프트들 (12, 14) 에 전달된다.

인버터 (26) 는 적어도 구동상태 및 충전상태 중 하나를 선택적으로 설정하도록 모터 ECU (28) 에 의해서 제어된다. 구동 상태는 전기 모터 (20) 가 축전 장치 (22) 로부터 공급된 전기 에너지에 의해서 회전되는 상태이고, 그리고 충전 상태는 전기 모터 (20) 가 회생 제동 동안 제너레이터로서 작동되어 축전 장치 (22) 로 전기 에너지를 저장하는 상태이다. 충전 상태에서, 회생 제동력은 전방 우측 휠 (4FR) 및 전방 좌측 휠 (4FL) 에 가해진다. 이런 의미에서, 전기 구동 장치 (6) 는 회생 제동 장치라고 지칭할 수 있다.

축전 장치 (22) 는, 예를 들면, 니켈-금속 하이브리드 셀 또는 리튬 이온 셀이 갖춰져 있을 수도 있다. 전원 감시 유닛 (34) 은 축전 장치 (22) 의 충전 상태에 대한 정보를 취득한다.

도 2 에 도시된 바와 같이, 액압 제동 시스템은 (ⅰ) 각각의 전방 좌측 휠 (4FL) 과 전방 우측 휠 (4FR) 에 대하여 제공된 각각의 액압 브레이크들 (40FL, 40FR) 의 브레이크 실린더들 (42FL, 42FR) 및 각각의 후방 좌측 휠 (4RL) 과 후방 우측 휠 (4RR) 에 대하여 제공된 각각의 액압 브레이크들 (50RL, 50RR) 의 브레이크 실린더들 (52RL, 52RR), (ⅱ) 이들 브레이크 실린더들 (42FL, 42FR, 52RL, 52RR) 에 액압을 공급할 수 있는 액압 발생 장치 (54), 및 (ⅲ) 액압 발생 장치 (54) 와 이들 브레이크 실린더들 (42FL, 42FR, 52RL, 52RR) 사이에 제공된 슬립 제어 장치 (55) 를 포함한다. 액압 발생 장치 (54) 는 컴퓨터에 의해서 주로 구성된 브레이크 ECU (56)(도 1 참조) 에 의해서 제어된다.

또한, 차량은 하이브리드 ECU (58) 가 갖춰져 있다. 하이브리드 ECU (58), 브레이크 ECU (56), 엔진 ECU (18), 모터 ECU (28) 및 전원 감시 유닛 (34) 은 서로 통신가능하여 필요한 정보를 전달하고 수신한다.

본원의 액압 제동 시스템은 하이브리드 차량들 뿐만 아니라, 예를 들면, 전기차들 및 연료전지 차량들에도 장착가능하다는 것에 주목해야 한다. 전기차들은 내연 구동 장치 (8) 가 갖춰져 있지 않다. 연료전지 차량들에서, 구동 모터는, 예를 들면, 연료 전지 스택에 의해서 구동된다.

본원의 액압 제동 시스템은 또한 내연 차량들에 장착가능하다. 내연 차량들은 전기 구동 장치 (6) 가 갖춰져 있지 않다. 이런 차량들에는 회생 제동력이 구동 휠들 (4FL, 4FR) 에 가해지지 않아 회생 협조 제어가 실행되지 않는다.

<액압 제동 시스템의 구조>

도 2 에 도시된 액압 제동 시스템에서, 액압 발생 장치 (54) 는 (ⅰ) 브레이크 작동 부재로서 브레이크 페달 (64), (ⅱ) 실린더 장치 (66) 및 (ⅲ) 실린더 장치 (66) 의 배면실 (136) 의 액압을 제어하도록 구성된 배면 액압 제어 장치 (68) 를 포함한다.

<실린더 장치>

실린더 장치 (66) 는 (a) 하우징 (100) 및 (b) 하우징 (100) 에 형성된 실린더 보어에 직렬로 배열되고 유밀상태로 슬라이딩 가능하게 끼워진 가압 피스톤들 (102, 104) 및 입력 피스톤 (106) 을 포함한다.

압력실들 (110, 112) 은 각각의 가압 피스톤들 (102, 104) 의 전방에 규정된다. 각각의 전방 좌측 휠 (4FL) 및 전방 우측 휠 (4FR) 에 대한 액압 브레이크들 (40FL, 40FR) 의 브레이크 실린더들 (42FL, 42FR) 은 액체 통로 (114) 를 경유하여 압력실 (110) 에 액압식으로 커플링되는 반면에, 각각의 후방 좌측 휠 (46RL) 및 후방 우측 휠 (46RR) 에 대한 액압 브레이크들 (50RL, 50RR) 의 브레이크 실린더들 (52RL, 52RR) 은 액체 통로 (116) 를 경유하여 압력실 (112) 에 액압식으로 커플링된다. 이들 액압 브레이크들 (40FL, 40FR, 50RL, 50RR) 은 브레이크 실린더들 (42FL, 42FR, 52RL, 52RR) 의 액압에 의해서 작동되어 각각의 휠들 (4FL, 4FR, 46RL, 46RR) 의 회전을 억제한다.

리턴 스프링 (118) 은 가압 피스톤 (102) 과 하우징 (100) 사이에 배치되고, 리턴 스프링 (120) 은 2개의 가압 피스톤들 (102, 104) 사이에 배치된다. 이들 스프링들 (118, 120) 각각은 그들의 후퇴 방향으로 가압 피스톤들 (102, 104) 을 가압한다. 가압 피스톤들 (102, 104) 이 이들 각각의 후퇴 단부 위치들에 위치되면, 압력실들 (110, 112) 은 리저버 (122) 와 연통한다.

가압 피스톤 (104) 은 (a) 가압 피스톤 (104) 의 전방부에 제공된 전방 피스톤부 (126), (b) 가압 피스톤 (104) 의 중간 부분에 제공되고, 가압 피스톤 (104) 의 반경방향으로 돌출하는 중간 대직경부 (128)("중간 피스톤부" 로서 또한 지칭될 수 있음), 및 (c) 중간 대직경부 (128) 의 직경보다 더 작은 직경을 갖고 가압 피스톤 (104) 의 후방부에 제공된 후방 소직경부 (130) 를 포함한다. 전방 피스톤부 (126) 및 중간 대직경부 (128) 는 하우징 (100) 에 유밀상태로 슬라이딩 가능하게 끼워진다. 압력실 (112) 은 전방 피스톤부 (126) 의 전방에 규정되고, 환형실 (132) 은 중간 대직경부 (128) 의 전방에 규정된다.

환형 내부 돌출부 (134) 는 하우징 (100) 의 내면에 제공된다. 가압 피스톤 (104) 은 중간 대직경부 (128) 의 후방에서 이런 내부 돌출부 (134) 에 유밀상태로 슬라이딩 가능하게 끼어지고, 다시 말해서, 후방 소직경부 (130) 는 내부 돌출부 (134) 에 유밀상태로 슬라이딩 가능하게 끼워진다. 이런 디자인은 중간 대직경부 (128) 의 후방에서 중간 대직경부 (128) 와 내부 돌출부 (134) 사이에 배면실 (136) 을 형성한다.

입력 피스톤 (106) 은 가압 피스톤 (104) (구체적으로, 후방 소직경부 (130)) 의 후방에 배치되고, 전달실 (140) 은 입력 피스톤 (106) 과 후방 소직경부 (130) 사이에 규정된다. 입력 피스톤 (106) 은 작동 로드 (142) 및 다른 구성요소들을 사용함으로써 브레이크 페달 (64) 과 입력 피스톤의 후방부에서 링크된다. 입력 피스톤 (106) 이 그 후퇴 단부 위치에 위치될 때, 전달실 (140) 은 리저버 (122) 와 연통한다.

환형실 (132) 및 전달실 (140) 은 액체 통로 (150) 를 경유하여 서로 액압식으로 커플링되고 액체 통로에는 평상시 폐쇄된 솔레노이드 밸브, 즉 락 밸브 (152) 가 제공된다. 락 밸브 (152) 보다 환형실 (132) 에 더 가까운 액체 통로 (150) 의 부분은 리저버 통로 (154) 를 경유하여 리저버 (122) 에 액압식으로 커플링된다. 리저버 통로 (154) 에는 평상시 개방된 솔레노이드 밸브, 즉 개방 밸브 (156) 가 제공된다.

스트로크 시뮬레이터 (160) 는 액체 통로 (150) 에 연결된다. 스트로크 시뮬레이터 (160) 는 (a) 서로 상대적으로 이동가능하도록 하우징에 끼워진 시뮬레이터 피스톤 (162), (b) 하우징과 시뮬레이터 피스톤 (162) 사이에 제공된 스프링 (164), 및 (c) 스프링 (164) 으로부터 시뮬레이터 피스톤 (162) 의 반대쪽에 제공된 시뮬레이터실 (166) 을 포함한다. 환형실 (132) 및 전달실 (140) 은 액체 통로 (150) 을 경유하여 시뮬레이터실 (166) 에 액압식으로 커플링된다. 스트로크 시뮬레이터 (160) 는 환형실 (132) 및 전달실 (140) 에서 액압에 의해서 작동된다.

액압 센서 (170) 는 액체 통로 (150) 와 리저버 통로 (154) 사이의 연결보다 환형실 (132) 에 더 가까운 위치에서 액체 통로 (150) 에 제공된다. 락 밸브 (152) 가 개방될 때, 액압 센서 (170) 가 전달실 (140) 의 액압 (환형실 (132) 의 액압과 동일) 을 검출하는 동안, 전달실 (140) 의 액압은 브레이크 페달 (64) 의 작동력과 관련된 크기를 갖도록 결정된다. 이런 의미에서, 액압 센서 (170) 는 "작동력 센서" 로서 지칭될 수도 있다. 또한, 전달실 (140) 의 액압이 브레이크 페달 (64) 에 반작용력을 가하기 때문에, 액압 센서 (170) 는 또한 "반작용력 센서" 로서 지칭될 수도 있다.

[배면 액압 제어 장치]

배면 액압 제어 장치 (68) 는 배면실 (136) 에 액압식으로 커플링된다.

배면 액압 제어 장치 (68) 는 (a) 고압원 (180), (b) 조절기 (182), 및 (c) 입력 액압 제어 밸브 장치 (184) 를 포함한다.

고압원 (180) 은 펌프 (186) 및 펌프 모터 (188) 를 구비한 펌프 장치 (190); 및 펌프 (186) 로부터 배출된 작동 유체 또는 브레이크 유체를 수용하고 가압상태로 이들 작동 유체 또는 브레이크 유체를 축적하는 어큐뮬레이터 (192) 를 포함한다. 어큐뮬레이터 (192) 에 축적된 브레이크 유체의 액압은 어큐뮬레이터 압력 센서 (194) 에 의해서 검출된 어큐뮬레이터 압력이라고 지칭된다. 펌프 모터 (188) 는 이 어큐뮬레이터 압력이 정해진 범위내에 유지되도록 제어된다.

조절기 (182) 는 (d) 하우징 (200), 및 (e) 축선 (L) 과 평행한 방향으로 직렬로 배열되도록 하우징 (200) 에 제공된 파일럿 피스톤 (202) 및 제어 피스톤 (204) 을 포함한다.

하우징 (200) 은 그 안에 형성된 단차식 실린더 보어를 구비하고 있고, 이 실린더 보어는 대직경부와 소직경부를 구비한다. 파일럿 피스톤 (202) 은 대직경부에 유밀상태로 슬라이딩 가능하게 끼워지고, 제어 피스톤 (204) 은 또한 대직경부에 시일링 부분들 (205a, 205b) 에 의해서 유밀상태로 슬라이딩 가능하게 끼워진다. 소직경부에는 고압원 (180) 에 액압식으로 커플링된 고압실 (206) 이 규정된다. 하우징 (200) 은 단일 구성요소 또는 복수의 구성요소들로 구성될 수도 있다는 것에 주목해야 한다.

파일럿 압력실 (210) 은 파일럿 피스톤 (202) 과 하우징 (200) 사이에 규정되고, 입력실 (212) 은 파일럿 피스톤 (202) 과 제어 피스톤 (204) 사이에 규정되고, 그리고 출력실의 일례로서 서보 압력실 (214) 은 대직경부와 소직경부 사이에 형성된 실린더 보어의 단차부와 제어 피스톤 (204) 사이에 규정된다. 고압 공급 밸브 (216) 는 서보 압력실 (214) 과 고압실 (206) 사이에 제공된다.

하우징 (200) 은 시트 (220) 를 포함하는 시트 부재 (222) 를 포함한다. 고압 공급 밸브 (216) 는 (f) 이 시트 (220), (g) 시트 (220) 에 대하여 착좌되거나 이 시트로부터 이격되도록 이동가능한 몸체 (224), 및 (h) 몸체 (224) 와 하우징 (200) 사이에 제공되어 몸체 (224) 가 시트 (220) 에 대하여 착좌되는 방향으로 (즉, 후퇴 방향으로) 몸체 (224) 를 가압하는 스프링 (226) 을 포함한다.

제어 피스톤 (204) 의 주 몸체의 중앙 부분에는 축선 (L) 과 평행하게 연장되는 끼움 보어와 끼움 보어와 연통하도록 축선 (L) 에 수직한 방향으로 (즉, 제어 피스톤 (204) 의 반경방향으로) 연장하는 부분을 갖는 액체 통로 (232) 가 형성된다. 액체 통로 (232) 는 액체 통로 (232) 가 하우징 (200) 에 형성된 저압 포트 (238) 와 연통하는 위치에 제공된다. 축선 (L) 에 평행하게 연장하는 밸브 개방 부재 (234) 는 끼움 보어에 끼워진다. 밸브 개방 부재 (234) 의 중앙 부분은 축선 (L) 에 평행하게 연장되는 관통 구멍 (236) 을 갖는다. 관통 구멍 (236) 의 일 단부 부분은 액체 통로 (232) 에 개방되어 있는 반면에, 관통 구멍 (236) 의 다른 단부 부분은 몸체 (224) 를 대향하고 있다. 결과적으로, 몸체 (224) 를 대향하는 밸브 개방 부재 (234) 의 단부 부분과 저압 포트 (238) 는 관통 구멍 (236) 과 액체 통로 (232) 를 경유하여 서로 액압식으로 커플링되어 관통 구멍 (236) 및 액체 통로 (232) 는 저압 포트 연통 통로 (239) 를 구성한다.

스프링 (240) 은 밸브 개방 부재 (234) 와 시트 부재 (222) 사이에 제공되고, 이 스프링 (240) 은 후퇴 방향으로 제어 피스톤 (204)(밸브 개방 부재 (234) 포함) 을 가압한다.

이렇게 기재된 바와 같이, 제어 피스톤 (204) 은 일반적인 단차형상을 갖고, 입력실 (212) 은 제어 피스톤 (204) 의 대직경부의 후방에 규정되는 반면에, 서보 압력실 (214) 은 제어 피스톤 (204) 의 대직경부와 소직경부 사이에 형성된 단차부의 전방에 규정된다. 따라서, 제어 피스톤 (204) 은 입력실 (212) 의 액압에 대하여 서보 압력실 (214) 의 액압을 상승시키기 위한 증압 피스톤으로서 작용할 수 있다.

스프링 (241) 은 시트 부재 (222) 와 하우징 (200) 사이에 제공되어 하우징 (200) 에 대한 시트 부재 (222) 를 상대 위치를 규정하는 것에 주목해야 한다.

액체 통로 (116) 는 파일럿 압력실 (210) 에 연결된다. 따라서, 실린더 장치 (66) 의 압력실 (112) 의 액압은 파일럿 피스톤 (202) 에 작용한다.

실린더 장치 (66) 의 배면실 (136) 은 서보 통로 (242) 를 경유하여 서보 압력실 (214) 에 연결된다. 서보 액압이라고 지칭되는 서보 압력실 (214) 의 액압은 배면실 (136) 에 공급되어 실린더 장치 (66) 를 작동시킨다. 서보 액압 센서 (243) 는 서보 통로 (242) 에 제공되어 서보 액압을 검출한다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 서보 압력실 (214) 및 배면실 (136) 은 서로 직접 연결되므로, 서보 압력실 (214) 의 액압은 일반적으로 배면실 (136) 의 액압과 크기가 동일하다.

리저버 (122) 는 리저버 통로 (244) 를 경유하여 저압 포트 (238) 로 액압식으로 커플링된다.

입력실 (212) 에는 증압 리니어 제어 밸브 (SLA)(250) 와 감압 리니어 제어 밸브 (SLR)(252) 를 포함하는 입력 액압 제어 밸브 장치 (184) 가 연결된다. 증압 리니어 제어 밸브 (250) 는 입력실 (212) 과 고압원 (180) 사이에 제공되고, 감압 리니어 제어 밸브 (252) 는 입력실 (212) 과 리저버 (122) 사이에 제공된다.

도 3 의 (a-1) 에 도시된 바와 같이, 증압 리니어 제어 밸브 (250) 는 (A) (1) 시트 (260), (2) 몸체 (262), 및 (3) 몸체 (262) 가 시트 (260) 에 대하여 착좌되는 방향으로 가압력 (Fs) 을 가하는 스프링 (264) 을 포함하는 시팅 밸브 부재, 및 (B) (4) 코일 (266) 및 (5) 몸체 (262) 를 유지하는 플런저 (268) 를 포함하는 솔레노이드를 포함한다.

증압 리니어 제어 밸브 (250) 는 전류가 코일 (266) 에 전달되지 않을 때 폐쇄 상태로 있는 평상시 폐쇄된 솔레노이드 제어 밸브이다. 고압원 (180) 의 액압과 입력실 (212) 의 액압 간의 차압 (즉, 고압측과 저압측 간의 차압인 전후의 차압) 과 관련된 차압력 (Fp) 은 몸체 (262) 가 시트 (260) 로부터 이간되는 방향으로 증압 리니어 제어 밸브 (250) 에 작용한다. 전류가 코일 (266) 에 공급되면, 전자 구동력 (Fd) 은 몸체 (262) 가 시트 (260) 로부터 이간되는 방향으로 플런저 (268) 에 작용한다.

이렇게 기재된 바와 같이, 차압력 (Fp), 스프링 (264) 의 가압력 (Fs), 및 전자 구동력 (Fd) 은 증압 리니어 제어 밸브 (250) 에 작용하고, 이들 힘들의 관계는 식 (11) 로서 표현된다.

Fd + Fp = Fs …(11)

식 (11) 은, 스프링 (264) 의 가압력 (Fs) 이 일반적으로 일정하다고 가정하면, 차압력 (Fp) 이 큰 경우에 전자 구동력 (Fd) 이 작더라도 몸체 (262) 가 시트 (260) 로부터 이간될 수 있다는 것을 나타낸다. 따라서, 도 3 의 (a-2) 에 도시된 바와 같이, 밸브 개방 전류 (IopenA) 는 증압 리니어 제어 밸브 (250) 의 전후의 차압이 작은 경우 보다 증압 리니어 제어 밸브 (250) 의 전후의 차압이 큰 경우에서 더 작다는 것을 나타낼 수 있다. 또한, 식 (11) 은 (ⅰ) 차압력 (Fp) 이 일정한 (다시 말해서, 전후의 차압이 일정한) 경우에, 더 큰 전자 구동력 (Fp) 은 스프링 (264) 의 가압력 (Fs) 을 증가시켜 몸체 (262) 와 시트 (260) 사이의 거리, 즉 개방도를 증가시킨다는 것을 나타낸다. (ⅱ) 브레이크 유체가 증압 리니어 제어 밸브 (250) 를 통하여 유동하는 유량은 개방도 (AP) 를 전후의 차압 (PD) 으로 곱함으로써 취득된 값 (APㆍPD) 에 근거하여 결정된다. 따라서, 유량은 전후의 차압 (PD) 이 도 3 의 (a-3) 에서 파선들로 나타내진 바와 같이 작은 경우 보다 전후의 차압 (PD) 이 도 3 의 (a-3) 에서 실선들로 나타내진 바와 같이 큰 경우에 더 높다. (ⅲ) 전술한 바와 같이, 밸브 개방 전류 (IopenA) 는 전후의 차압이 작은 경우 보다 전후의 차압이 큰 경우에 더 작다. (ⅳ) 상한값이 전자 구동력 (Fd) 에서 설정되는 경우에, 개방도의 상한값은 차압력 (Fp) 이 큰 경우 보다 차압력 (Fp) 이 작은 경우에 더 작다. (ⅴ) 플런저 (268) 와 증압 리니어 제어 밸브 (250) 의 하우징 사이에서 슬라이딩 저항이 야기되어 히스테리시스가 생긴다.

상기 (ⅰ) - (ⅴ) 의 관점에서, 도 3 의 (a-3) 에서 나타낸 관계는 공급 전류와 유량간에 설정된다.

도 3 의 (b-1) 에 도시된 바와 같이, 감압 리니어 제어 밸브 (252) 는 (A) (1) 시트 (270), (2) 몸체 (272), 및 (3) 몸체 (272) 가 시트 (270) 로부터 이간되는 방향으로 가압력 (Fs) 을 가하는 스프링 (274) 을 포함하는 시팅 밸브 부재, 및 (B) (4) 코일 (276) 및 (5) 몸체 (272) 를 유지하는 플런저 (278) 를 포함하는 솔레노이드를 포함한다. 감압 리니어 제어 밸브 (252) 는 전류가 코일 (276) 에 전달되지 않을 때 개방 상태로 있는 평상시 개방된 솔레노이드 제어 밸브이다. 전후의 차압과 관련된 차압력 (Fp)(입력실 (212) 의 액압으로부터 리저버 (122) 의 액압 (즉, 대기압) 을 뺌으로써 취득되고, 입력실 (212) 의 액압과 동일함) 은 몸체 (272) 가 시트 (270) 로부터 이간되는 방향으로 감압 리니어 제어 밸브 (252) 에 작용한다. 전류가 코일 (276) 에 공급되면, 전자 구동력 (Fd) 은 몸체 (272) 가 시트 (270) 에 대하여 착좌되는 방향으로 플런저 (278) 에 작용한다.

이렇게 기재된 바와 같이, 차압력 (Fp), 스프링 (274) 의 가압력 (Fs), 및 전자 구동력 (Fd) 은 감압 리니어 제어 밸브 (252) 에 작용하고, 이들 힘들의 관계는 식 (12) 로서 표현된다.

Fp + Fs = Fd …(12)

식 (12) 는, 스프링 (274) 의 가압력 (Fs) 이 일정하다고 가정하면, 도 3 의 (b-2) 에 도시된 바와 같이, 밸브 개방 전류 (IopenR) 는 전후의 차압이 작은 경우 보다 전후의 차압이 큰 경우에 더 크다는 것을 나타낸다. 감압 리니어 제어 밸브 (252) 는 공급 전류값이 밸브 개방 전류 (IopenR) 보다 더 작을 때 개방 상태로 된다. 도 3 의 (b-2) 에서 파선으로 나타내진 바와 같이, 설정값 (△Is) 만큼 밸브 개방 전류 (IopenR) 보다 더 큰 전류일 때, 감압 리니어 제어 밸브 (252) 는 차압에서 폐쇄 상태로 유지될 수 있다.

또한, 식 (12) 는 (ⅰ) 전후의 차압력이 일정한 경우에, 더 큰 전자 구동력 (Fp) 은 스프링 (274) 의 가압력을 증가시켜 개방도를 감소시킨다는 것을 나타낸다. (ⅱ) 더 작은 차압은 밸브 개방 전류 (IopenR) 를 감소시킨다. (ⅲ) 브레이크 유체가 감압 리니어 제어 밸브 (252) 를 통하여 유동하는 유량은 개방도 (AP) 를 전후의 차압 (PD) 으로 곱함으로써 취득된 값 (APㆍPD) 이 전술한 바와 같이 작은 경우에 보다 개방도 (AP) 를 전후의 차압 (PD) 으로 곱함으로써 취득된 값 (APㆍPD) 이 큰 경우에 더 높다.

상기의 관점에서, 도 3 의 (b-3) 에서 나타낸 관계는 공급 전류와 유량간에 설정된다.

브레이크 ECU (56) 에 연결된 센서들은 작동력 센서 (170), 어큐뮬레이터 압력 센서 (194), 서보 액압 센서 (243), 및 브레이크 페달 (64) 의 작동 스트로크 (즉, 조작 이동 (actuation travel)) 를 검출하는 스트로크 센서 (280) 를 포함한다. 또한, 브레이크 ECU (56) 에 연결된 구성요소들은 슬립 제어장치 (55), 락 밸브 (152), 개방 밸브 (156), 및 입력 액압 제어 밸브 장치 (184)(증압 리니어 제어 밸브 (250) 및 감압 리니어 제어 밸브 (252) 를 포함) 를 포함한다. 브레이크 ECU (56) 의 저장부는, 예를 들면, 다양한 테이블들 및 프로그램들을 저장한다.

<액압 제동 시스템의 작동>

액압 제동 시스템은 정상 조건하에 있고, 그리고 회생 협조 제어가 실행 될 때, 락 밸브 (152) 의 개방 상태와 개방 밸브 (156) 의 폐쇄 상태가 설정된다. 이것은 전달실 (140) 과 환형실 (132) 간의 연통과 전달실 (140) 과 시뮬레이터실 (166) 간의 연통을 제공하고, 전달실 (140) 과 환형실 (132) 을 리저버 (122) 와 차단 또는 분리한다.

브레이크 페달 (64) 이 눌려지면, 입력 피스톤 (106) 은 가압 피스톤 (104) 에 대하여 전진 또는 전방 이동되어 전달실 (140) 을 리저버 (122) 로부터 차단시킴으로써 브레이크 유체가 시뮬레이터실 (166) 로 유동하게 하여 스트로크 시뮬레이터 (160) 를 작동시킨다.

환형실 (132) 및 전달실 (140) 은 서로 연통한다. 따라서, 이들 환형실과 전달실의 액압들은 서로 동일하다. 또한, 환형실 (132) 과 대향하는 중간 피스톤부 (128) 의 수압면의 면적은 전달실 (140) 과 대향하는 후방 소직경부 (130) 의 수압면의 면적과 동일하다. 그러므로, 후방 소직경부 (130) 에 작용하는 전진력 (즉, 전진 방향으로의 힘) 과 중간 피스톤부 (128) 에 작용하는 후퇴력 (즉, 후퇴 방향으로의 힘) 은 가압 피스톤 (104) 에서 서로 균형을 유지함으로써 가압 피스톤 (104) 이 브레이크 패달 (64) 에 가해지는 작동력에 의해서 전진되는 것을 억제한다. 입력 피스톤 (106) 은 가압 피스톤 (104) 에 대하여 전진된다. 또한, 가압 피스톤 (104) 이 후퇴 단부 위치에 위치되기 때문에, 전방 압력실들 (110, 112) 은 리저버 (122) 와 연통상태가 된다.

이렇게 기재된 바와 같이, 회생 제동력이 운전자에 의해서 요구되는 총요구 제동력에 필요한 정도로 되는 동안에, 전방 압력실들 (110, 112) 에서 액압이 발생되지 않으므로 조절기 (182) 는 비작동 상태로 되고, 배면실 (136) 의 액압은 대기압이 된다.

다른 한편으로, 회생 제동력이 총 요구제동력에 필요한 정도로 되지 않으면 (즉, 적으면), 액압은 배면실 (136) 에 공급된다. 공급된 액압은 가압 피스톤들 (104, 102) 을 전진시켜 액압이 전방 압력실들 (110, 112) 에서 발생되어 브레이크 실린더들 (52, 42) 에 공급된다. 전술한 바와 같이, 전달실 (140) 의 액압은 환형실 (132) 의 액압과 동일하기 때문에, 배면실 (136) 의 액압과 관련된 전진력은 가압 피스톤 (104) 에 가해짐으로써 배면실 (136) 의 액압과 관련된 액압은 전방 압력실들 (110, 112) 에서 발생된다.

하이브리드 ECU (58) 로부터 보내진 정보에 근거하여, 브레이크 실린더들 (42, 52) 의 액압과 관련된 회생 제동력과 액압 제동력의 합이 총 요구제동력에 필요한 정도로 되도록 브레이크 ECU (56) 는 브레이크 실린더들 (42, 52) 의 액압의 목표값들을 결정한다. 결정된 목표값들에 근거하여, 브레이크 ECU (56) 는 배면실 (136) 의 액압의 목표값을 결정한다. 배면실 (136) 의 액압과 서보 압력실 (214) 의 액압이 전술한 바와 같이 크기가 서로 동일하기 때문에, 배면실 (136) 의 액압의 목표값은 서보 압력실 (214) 의 액압의 목표값, 다시 말해서 목표 서보 액압 (Psvref) 과 동일하다. 총 요구제동력은 운전자의 요구에 근거하여 결정되고, 예를 들면, 총 요구제동력은 작동력 센서 (170) 에 의해서 검출된 작동력과 스트로크 센서 (280) 에 의해서 검출된 스트로크 중 적어도 하나에 근거하여 결정된다.

배면실 (136) 의 액압은 배면 액압 제어 장치 (68) 에 의해서 제어된다.

이어서, 도 4 의 (a) - 도 4 의 (h) 를 참고하여 조절기 (182) 의 작동이 설명될 것이다. 도 4 의 (a) - 도 4 의 (h) 는 조절기 (182) 의 작동을 명확하게 하기 위하여 조절기 (182) 의 구조를 개략적으로 간단히 도시하고 있다.

[조절기의 작동 및 특성]

조절기 (182) 가 비작동 상태일 때, 도 4 의 (a) 에 도시된 바와 같이, 제어 피스톤 (204) 은 그 후퇴 단부 위치에 위치된다. 밸브 개방 부재 (234) 는 몸체 (224) 로부터 이격되어 위치되어 고압 공급 밸브 (216) 는 폐쇄 상태로 된다. 서보 압력실 (214) 은 저압 포트 연통로 (239) 및 리저버 통로 (244) 를 경유하여 리저버 (122) 와 연통하여 서보 액압 (Psv) 은 대기압, 즉, 리저버 (122) 의 액압과 거의 동일하다.

제어 피스톤 (204) 은 입력 액압 (Pin) 의 증가로 인하여 제어 피스톤 (204) 에 가해진 전진력이 스프링 (240) 의 가압력 (Fsv) 과, 제어 피스톤 (204) 과 하우징 (200) 간의 마찰력의 합 보다 더 커지게 될 때 전진된다. 도 4 의 (b) 에 도시된 바와 같이, 밸브 개방 부재 (234) 는 몸체 (224) 와 접촉상태로 되어 리저버 (122) 로부터 서보 압력실 (214) 을 차단한다. 고압 공급 밸브 (216) 가 폐쇄 상태로 되고, 서보 압력실 (214) 이 리저버 (122) 및 고압실 (206) 로부터 분리되는 제어 피스톤 (204) 의 위치는 "유지 위치" 로서 지칭될 수도 있다.

제어 피스톤 (204) 에 작용하는 힘들은 스프링 (240) 의 가압력 (Fsv); 입력실 (212) 의 액압으로서 입력 액압 (Pin) 을 입력실 (212) 과 대향하는 제어 피스톤 (204) 의 수압면의 면적 (Ain) 과 곱함으로써 취득된 힘 (PinㆍAin); 및 서보 압력실 (214) 의 실제 액압으로서 서보 액압 (즉, 출력 액압)(Psv) 을 서보 압력실 (214) 과 대향하는 제어 피스톤 (204) 의 수압면의 면적 (Asv) 과 곱함으로써 취득된 힘 (PsvㆍAsv) 이다. 스프링 (240) 은 작은 스프링 상수를 갖기 때문에, 가압력 (Fsv) 은 거의 일정한 (즉, 설정 하중에 대응하는 힘) 것으로서 간주될 수 있다. 전술한 내용의 관점에서, 제어 피스톤 (204) 이 유지 위치에 위치될 때, 식 (13) 은 대부분의 경우 (구체적으로, 슬라이딩 저항이 고려되지 않는 경우) 에 제공된다.

PsvㆍAsv = PinㆍAin － Fsv …(13)

서보 압력실 (214) 과 대향하는 제어 피스톤 (204) 의 수압면의 면적 (Asv) 은 입력실 (212) 과 대향하는 제어 피스톤 (204) 의 수압면의 면적 (Ain) 보다 더 작다. 따라서, 서보 액압 (Psv) 은 입력 액압 (Pin) 보다 더 커서 조절기 (182) 는 증압 장치로서 기능을 가진다.

입력 액압 (Pin) 의 증가로 인하여 제어 피스톤 (204) 에 가해진 전진력이 고압 공급 밸브 (216) 를 개방하는데 요구되는 힘 (스프링 (226) 의 가압력을 포함하는 힘으로 언급됨) 보다 더 크게 될 때, 제어 피스톤 (204) 은 전진되어 몸체 (224) 가, 도 4 의 (c) 에 도시된 바와 같이, 밸브 개방 부재 (234) 에 의해서 시트 (220) 로부터 이간됨으로써 고압 공급 밸브 (216) 를 개방 상태로 변화시킨다. 서보 압력실 (214) 과 고압실 (206) 간의 연통은 서보 액압 (Psv) 을 증압 또는 상승시키도록 설정된다. 고압 공급 밸브 (216) 가 개방상태로 있는 상태로 제어 피스톤 (204) 이 위치될 수 있는 영역은 증압 영역이고, 그리고 증압 영역 내의 제어 피스톤 (204) 의 위치는 "증압 위치" 로서 언급될 것이다. 제어 피스톤 (204) 이 증압 위치에서 (즉, 증압 영역 내에서) 전진되는 경우에, 식 (14) 가 제공된다.

PsvㆍAsv = PinㆍAin － Fsv － Fsh － Fμ …(14)

Fμ 는 제어 피스톤 (204) 과 하우징 (200) 사이에서 발생된 슬라이딩 저항을 나타내고, 이 슬라이딩 저항은 시일링 부분들 (205a, 205b) 로 인하여 주로 발생된다. Fsh 는 스프링 (226) 의 가압력을 나타낸다.

다른 한편으로, 서보 액압 (Psv) 이 입력 액압 (Pin) 에 대하여 상승될 때, 도 4 의 (d) 에 도시된 바와 같이, 제어 피스톤 (204) 에 가해진 힘의 방향은 전진 방향으로부터 후퇴 방향으로 전환되어 (다시 말해서, 슬라이딩 저항 (Fμ) 의 방향이 역전되어) 제어 피스톤 (204) 은 후퇴된다.

제어 피스톤 (204) 이 증압 위치에서 (즉, 증압 영역 내에서) 후퇴되는 경우에, 식 (15) 가 제공된다.

PsvㆍAsv = PinㆍAin － Fsv － Fsh + Fμ …(15)

제어 피스톤 (204) 이 유지 위치로 후퇴될 때, 도 4 의 (e) 에 도시된 바와 같이, 몸체 (224) 는 시트 (220) 에 대하여 착좌되어 고압 공급 밸브 (216) 는 폐쇄 상태로 변화된다. 서보 압력실 (214) 은 고압실 (206) 과 리저버 (122) 로부터 분리된다.

슬라이딩 저항 (Fμ) 은 제어 피스톤 (204) 과 하우징 (200) 사이에서 이와 같이 발생되기 때문에, 히스테리시스가 도 5 에 도시된 바와 같이 나타난다.

도 5 의 실선은 제어 피스톤 (204) 이 증압 위치에서 전진되는 경우에 입력 액압 (Pin) 과 서보 액압 (Psv) 간의 관계를 나타내고, 이 관계는 식 (14) 를 제공한다. 이점 쇄선은 제어 피스톤 (204) 이 증압 위치에서 후퇴되는 경우에 입력 액압 (Pin) 과 서보 액압 (Psv) 간의 관계를 나타내고, 이 관계는 식 (15) 를 제공한다.

서보 압력실 (214) 의 액압이 증압되어 보존되는 경우에서, 제어 피스톤 (204) 은 축선 (L) 방향으로 왕복동되고, 구체적으로, 제어 피스톤 (204) 은 증압 위치로 전진되고 나서 유지 위치로 후퇴된다. 제어 모드가 증압 모드로부터 입력 액압 (Pin) 이 보존되는 압력 유지 모드로 전환될 때, 식 (14) 가 설정되는 상태는 식 (15) 가 설정되는 상태로 전환된다. 이런 전환동안에, 서보 압력식 (214) 의 액압은 식 (16) 으로 나타낸 변화량 (△Psv) 만큼 상승된다.

△Psv = 2Fμ/Asv …(16)

제어 모드가 증압 모드로부터 압력 유지 모드로 전환되는 시점에서, 서보 압력실 (214) 및 고압실 (206) 은 서로 연통상태로 된다. 따라서, 서보 압력실 (214) 의 액압은 제어 피스톤 (204) 이 유지 위치로 후퇴되는 시간까지 변화량 (△Psv) 만큼 증압된다.

다시 말해서, 제어 모드는 증압 모드로부터 압력 유지 모드로 전환되어 입력 액압 (Pin) 을 유지하거나 보존하고, 서보 압력실 (214) 의 액압은 제어 피스톤 (204) 으로 가해진 힘의 방향을 전진 방향으로부터 후퇴 방향으로 전환하도록 변화량 (△Psv) 만큼 상승될 필요가 있다.

또한, 서보 액압 (Psv) 이 일정한 상태에서 식 (14) 가 설정되는 상태를 식 (15) 가 설정되는 상태로 전환하기 위하여, 다시 말해서, 서보 액압 (Psv) 이 일정한 상태에서 제어 피스톤 (204) 을 유지 위치로 후퇴시키기 위하여, 입력 액압 (Pin) 은 식 (17) 에 의해서 나타낸 변화량 (△Pin) 만큼 감소될 필요가 있다.

△Pin = 2Fμ/Ain …(17)

제어 모드가 증압 모드로부터 압력 유지 모드로 전환되고 입력 액압 (Pin) 이 보존될 때, 입력실 (212) 은 고압원 (180) 및 리저버 (122) 로부터 차단된다는 것에 주목해야 한다. 이런 경우에, 제어 피스톤 (204) 의 후퇴 이동은 하우징 (200) 의 탄성 변형에 의해서 이뤄진다.

전술한 바와 같이, 슬라이딩 저항 (Fμ) 은 제어 피스톤 (204) 과 하우징 (200) 사이에 제공된 시일링 부분들 (205a, 205b) 로 인하여 발생된다. 본원의 실시예에서, 시일링 부분들 (205a, 205b) 각각은 이중 구조를 가지고, 이 구조에서 고무의 O 링 및 수지의 환형 부재가 시일링 부분의 내부 부분과 외부 부분에 각각 끼워져 있다. 따라서, 슬라이딩 저항 (Fμ) 의 크기는 외부 부분에 끼워진 환형 부재를 형성하는 수지의 특성 (예를 들면, 재질) 에 의해서 주로 결정된다.

본원의 실시예에서, 슬라이딩 저항 (Fμ) 의 크기는 고정값 (즉, 일정값) 으로서 사전에 취득된다. 슬라이딩 저항 (Fμ) 은 실험들 등에 의해서 취득될 수도 있다. 다르게는, 시일링 부분들 (205a, 205b) 의 재질에 의해서 결정된 값이 슬라이딩 저항 (Fμ) 으로서 사용될 수도 있다.

입력 액압 (Pin) 이 감소되고 제어 피스톤 (204) 이 유지 위치로부터 후퇴될 때, 도 4 의 (f) 에 도시된 바와 같이, 서보 압력실 (214) 은 고압실 (206) 로부터 차단되고 리저버 (122) 와 연통되어 서보 액압 (Psv) 이 감소된다. 서보 압력실 (214) 이 리저버 (122) 와 연통상태로 있는 상태로 제어 피스톤 (204) 이 위치될 수 있는 영역은 감압 영역이고, 그리고 감압 영역 내의 제어 피스톤 (204) 의 위치는 "감압 위치" 이다. 제어 피스톤 (204) 이 감압 영역 내에서 후퇴되는 경우에, 식 (18) 이 제공된다.

PsvㆍAsv = PinㆍAin － Fsv ＋ Fμ …(18)

또한, 서보 액압 (Psv) 이 입력 액압 (Pin) 에 대하여 낮춰질 때, 도 4 의 (g) 에 도시된 바와 같이, 제어 피스톤 (204) 에 가해진 힘의 방향은 후퇴 방향으로부터 전진 방향으로 전환되어 (다시 말해서, 슬라이딩 저항 (Fμ) 의 방향이 역전되어) 제어 피스톤 (204) 을 전진시킨다. 제어 피스톤 (204) 이 감압 영역 내에서 전진되는 경우에, 식 (19) 가 제공된다.

PsvㆍAsv = PinㆍAin － Fsv － Fμ …(19)

입력실 (212) 이 고압원 (180) 과 리저버 (122) 로부터 분리될 때, 제어 피스톤 (204) 의 전진 이동은 하우징 (200) 의 탄성 변형에 의해서 이뤄진다.

밸브 개방 부재 (234) 가 제어 피스톤 (204) 의 전진 이동에 의해서 몸체 (224) 와 접촉상태로 될 때, 도 4 의 (h) 에서 도시된 바와 같이, 서보 압력실 (214) 은 리저버 (122) 로부터 차단되고, 서보 압력실 (214) 의 액압은 보존된다.

전술한 바와 같이, 밸브 개방 부재 (234) 는 제어 피스톤 (204) 이 감압 영역 내에서 위치될 때 몸체 (224) 로부터 이격된다. 따라서, 식 (18) 및 식 (19) 에 의해서 나타낸 바와 같이, 고압 공급 밸브 (216) 를 개방하는데 요구되는 힘에 대응하는 힘은 제어 피스톤 (204) 에 작용하지 않는다.

도 5 의 일점 쇄선은 제어 피스톤 (204) 이 감압 위치에서 후퇴되는 경우에서 입력 액압 (Pin) 과 서보 액압 (Pout) 간의 관계를 나타내고, 이 관계는 식 (18) 을 제공한다. 도 5 의 파선은 제어 피스톤 (204) 이 감압 위치에서 전진되는 경우에 입력 액압 (Pin) 과 서보 액압 (Pout) 간의 관계를 나타내고, 이 관계는 식 (19) 를 제공한다.

제어 모드가 감압 모드로부터 입력 액압 (Pin) 이 보존되는 압력 유지 모드로 전환될 때, 다시 말해서, 식 (18) 이 설정되는 상태가 식 (19) 가 설정되는 상태로 전환될 때, 서보 액압 (Psv) 은 식 (16) 에 의해서 나타낸 변화량 (△Psv) 만큼 낮춰진다. 다시 말해서, 제어 피스톤 (204) 이 그의 후퇴 위치로부터 유지 위치로 전진되는 동안에, 서보 압력실 (214) 및 리저버 (122) 는 서로 연통상태로 되어 서보 압력실 (214) 의 액압은 낮춰진다.

또한, 서보 액압 (Psv) 이 일정하게 유지되는 경우, 입력 액압 (Pin) 은 식 (17) 에 의해서 나타낸 변화량 (△Pin) 만큼 상승될 필요가 있다.

이런 식으로, 목표 서보 액압 (Psvref) 으로부터 실제 서보 액압 (Psv) 을 뺌으로써 취득된 값인 편차의 절대값 (공제값 또는 편차값) 은 조절기 (182) 의 작동 특성으로 인하여 감소됨으로써 압력 유지 모드가 설정되고, 입력 액압 (Pin) 이 보존될 때 조차도, 서보 액압 (Psv) 은 변화량 (△Psv(=2Fμ/Asv)) 만큼 이후에 변화된다. 이것은 서보 액압 (Psv) 을 정밀하게 제어하는 것을 어렵게 하고, 배면실 (136) 의 액압이 정밀하게 목표값 (Pref) 에 근접하게 되는 것을 어렵게 한다.

이런 문제를 해결하기 위하여, 본원의 실시예에서, 입력 액압 (Pin) 의 제어에서 증압 모드 (즉, 증압 제어) 로부터 증압 유지 모드 (즉, 유지 제어) 로의 직접 전환 대신에 증압 유지 이행시 모드 (buildup-holding (pressurization-holding) transition mode) 는 증압 모드 뒤에 설정된다. 증압 유지 이행시 모드에서, 입력 액압 (Pin) 은 제어 피스톤 (204) 이 유지 위치를 향하여 후퇴되도록 제어된다. 또한, 제어 모드는 감압 모드 (즉, 감압 제어), 감압 유지 이행시 모드 및 압력 유지 모드로 순서대로 전환되고, 그리고 감압 유지 이행시 모드에서, 입력 액압 (Pin) 은 제어 피스톤 (204) 이 유지 피스톤을 향하여 전진하도록 제어된다.

[입력 액압 제어]

입력 액압 (Pin) 은 증압 리니어 제어 밸브 (250) 및 감압 리니어 제어 밸브 (252) 에 의해서 제어되어 서보 액압 (Psv) 이 목표 서보 액압 (Psvref) 에 근접하게 되고 따라서, 배면실 (136) 의 액압이 목표값에 근접하게 된다. 피드백 제어가 증압 리니어 제어 밸브 (250) 및 감압 리니어 제어 밸브 (252) 에 대하여 실행되면서, 전술한 바와 같이, 서보 액압 (Psv) 과 입력 액압 (Pin) 간에 미리 결정된 관계가 설정되고, 따라서, 서보 압력실 (214) 에서의 목표 액압 (Psvref) 과 실제 액압 (Psv) 간의 편차인 서보 액압 편차는 입력실 (212) 에서의 목표 액압 (Prefin) 과 실제 액압 (Pin) 간의 편차인 입력 액압 편차와 동일하다는 것이 고려될 수 있다. 본원의 실시예의 하기 설명에서, 서보 액압 편차는 입력 액압 편차로서 간주되어 증압 리니어 제어 밸브 (250) 와 감압 리니어 제어 밸브 (252) 가 이들 편차에 근거하여 제어되는 것이 고려되고, 그리고 서보 액압 편차는 "편차" 로서 간단히 지칭될 것이다.

서보 액압 (Psv) 과 입력 액압 (Pin) 간의 관계로서, 식 (14), 식 (15), 식 (18) 및 식 (19) 의 어떠한 관계도 증압 제어, 감압 제어, 제어 피스톤 (204) 의 전진이동 및 제어 피스톤 (204) 의 후퇴이동의 각각에 대하여 선택적으로 사용될 수도 있다. 또한, 식 (13) 의 관계는 서보 액압 (Psv) 과 입력 액압 (Pin) 간의 관계로서 간단히 사용될 수도 있다.

도 6 에 도시된 바와 같이, 편차 (e) 가 증압 임계값 (etha) 보다 더 클 때, 증압 모드가 설정되면서, 편차가 증가 트랜드에 있지 않고 (즉, 증가하고 있지 않고) (다시 말해서, 편차가 감소 트랜드에 있고 (즉, 감소하고 있고) 또는 유지 트랜드에 있고), 그리고 증압측 설정값으로서 증압 유지 이행 임계값 (ethah) 보다 작을 때, 증압 유지 이행시 모드가 설정된다. 다시 말해서, 증압 모드는 (1) 편차 (e) 가 증압 유지 이행 임계값 (ethah) 이상일 때, 또는 (2) 편차 (e) 가 증압 유지 이행 임계값 (ethah) 보다 작고 증압 임계값 (etha) 보다 더 크고, 증가하고 있을 때, 설정되는 반면에, 증압 유지 이행시 모드는 편차 (e) 가 증압 유지 이행 임계값 (ethah) 보다 작고 증압 임계값 (etha) 보다 더 크고 증가하고 있지 않을 때, 설정된다.

증압 모드에서, 감압 리니어 제어 밸브 (252) 의 폐쇄 상태가 설정되고, 증압 리니어 제어 밸브 (250) 의 코일 (266) 을 위한 공급 전류가 제어되어 입력실 (212) 에서 액압을 위한 증압 제어를 실행한다.

증압 리니어 밸브 (250) 의 코일 (266) 을 위한 공급 전류의 값, 즉 공급 전류값 (IA) 은 피드백 전류량 (IFB) 을 밸브 개방 전류 (IopenA) 에 더함으로써 취득된 값으로서 결정된다.

IA = IopenA + IFB …(20)

피드백 전류량 (IFB) 은, 예를 들면, 편차 (e) (즉, 목표 액압 － 실제 액압) 를 피드백 계수 (KA) 와 곱함으로써 취득된 값 (IFB = eㆍKA) 일 수도 있다.

감압 리니어 제어 밸브 (252) 의 코일 (276) 을 위한 공급 전류의 값, 즉 공급 전류값 (IR) 은, 도 3 의 (b-2) 에서 파선으로 나타낸 바와 같이, 설정값 (△Is) 만큼 밸브 개방 전류 (IopenR) 보다 더 큰 전류량으로서 결정된다.

IR = IopenR + △Is …(21)

감압 리니어 제어 밸브 (252) 를 위한 공급 전류값 (IR) 은 이와 같이 도 3 의 (b-2) 에서 파선으로 나타낸 크기를 갖도록 결정된다. 따라서, 감압 리니어 제어 밸브 (252) 는 증압 제어에서 폐쇄 상태로 용이하게 유지될 수 있다.

감압 리니어 제어 밸브 (252) 가 입력 액압 (Pin) 을 위한 증압 제어에서 폐쇄 상태로 유지되는 한 감압 리니어 제어 밸브 (252) 의 코일 (276) 을 위한 공급 전류값 (IR) 이 식 (21) 에 따라 결정되는 것이 필수적인 것은 아니다. 예를 들면, 최대값을 갖는 전류 (IRmax) 가 감압 리니어 제어 밸브 (252) 에 공급될 수도 있다. 하지만, 공급 전류값 (IR) 이 식 (21) 에 따라 결정되는 경우에, 최대값을 갖는 전류 (IRmax) 가 감압 리니어 제어 밸브 (252) 에 공급되는 경우보다 전력 소비가 더 적게 된다.

각각의 제어 모드에서 증압 리니어 제어 밸브 (250) 및 감압 리니어 제어 밸브 (252) 를 위한 공급 전류값들은 리스트 형태로 도 8 에 나타나 있음이 언급되어 있다.

증압 유지 이행시 모드에서, 감압 리니어 제어 밸브 (252) 의 코일 (276) 을 위한 공급 전류값 (IR) 은 식 (21) 에 따라 결정되고, 그리고 증압 리니어 제어 밸브 (250) 의 코일 (266) 을 위한 공급 전류값 (IA) 은 식 (22) 에 따라 결정된다.

IA = IopenA + IFB － △Isa …(22)

식 (22) 에서 나타낸 바와 같이, 증압 유지 이행시 모드에서 증압 리니어 제어 밸브 (250) 를 위한 공급 전류값 (IA) 은 설정값 (△Isa) 만큼 증압 모드에서 보다 작다. 설정값 (△Isa) 은 고정값 또는 가변값일 수도 있다.

증압 유지 이행 임계값 (ethah) 은, 예를 들면, 식 (16) 에 의해서 나타낸 변화량 (△Psv(= 2Fμ/Asv) 으로서 결정될 수 있다. 목표 서보 액압 (Psvref) 이 일정한 경우에 입력 액압 (Pin) 이 보존될 때, 서보 액압 (Psv) 은 목표 서보 액압 (Psvref) 에 더 근접하게 될 수 있다.

편차 (e) 가 증가하고 있는 경우에, 편차가 증압 유지 이행 임계값 (ethah) 보다 작을 때 조차, 증압 유지 이행시 모드는 설정되지 않고, 그리고 증압 모드는 유지된다. 이것은 편차 (e) 가 증가하고 있고, 그에 따라 서보 액압 (Psv) 이 목표 서보 액압 (Psvref) 으로부터 이간될 때 서보 액압 (Psv) 이 적극적으로 목표 서보 액압 (Psvref) 에 근접하게 되는 것이 바람직하기 때문이다. 이 작동은 응답성의 저하량을 감소시킬 수 있다.

증압 리니어 제어 밸브 (250) 를 위한 공급 전류값이 본원의 실시예에서 결정될 때, 도 3 의 (a-3) 에서 나타낸 바와 같이, 증압 리니어 제어 밸브 (250) 에서 히스테리시스가 고려된다.

즉, 식 (20) 에 따라 결정된 공급 전류값의 트랜드는 증가 트랜드로부터 감소 트랜드로 변환될 때, 공급 전류값은 히스테리시스의 폭 이상의 양만큼 감소된다. 이것은 플런저 (268) 의 이동 방향이 신속하게 역전되어 증가 트랜드로부터 감소 트랜드로의 유량의 트랜드를 신속하게 변화시킨다.

증압 유지 이행시 모드에서, 증압 리니어 제어 밸브 (250) 의 코일 (266) 을 위한 공급 전류값 (IA) 이 감소되어 입력실 (212) 내로의 브레이크 유체의 유량도 또한 감소되어 입력 액압 (Pin) 의 증가 구배가 감소하게 된다. 하지만, 제어의 지연은 서보 액압 (Psv) 의 증가 구배를 즉각적으로 감소시키지 않는다. 따라서, 서보 액압 (Psv) 은 입력 액압 (Pin) 에 대하여 크게 되고, 그럼으로써 제어 피스톤 (204) 에 가해진 힘의 방향은 전진 방향으로부터 후퇴 방향으로 전환된다. 결과적으로, 제어 피스톤 (204) 은 유지 위치를 향하여 후퇴된다.

또한 제어 피스톤 (204) 의 후퇴 이동은 하우징 (200) 의 탄성 변형에 의해서 주로 허용된다는 것이 언급된다.

편차 (e) 가 증압 임계값 (etha) 보다 작게 될 때, 압력 유지 모드가 설정된다. 압력 유지 모드에서, 증압 리니어 제어 밸브 (250) 와 감압 리니어 제어 밸브 (252) 의 폐쇄 상태들이 설정되고, 그리고 증압 리니어 제어 밸브 (250) 를 위한 공급 전류값 (IA) 은 설정값 (△Is) 만큼 밸브 개방 전류 (IopenA) 보다 작은 값에서 설정된다.

IA = IopenA － △Is …(23)

압력 유지 모드에서 증압 리니어 제어 밸브 (250) 를 위한 공급 전류값은 0 으로 설정될 수 있지만, 0 보다 크고 식 (23) 에 나타낸 바와 같은 밸브 개방 전류 (IopenA) 보다 작은 전류가 증압 리니어 제어 밸브 (250) 에 공급되는 경우에 이 밸브 (250) 는 폐쇄 상태로 용이하게 유지될 수 있고, 그리고 증압 모드가 이 유지 모드 뒤에 설정되면, 증압 리니어 제어 밸브 (250) 의 작동 지연이 억제될 수 있다.

감압 리니어 제어 밸브 (252) 를 위한 공급 전류값 (IR) 은 식 (21) 에 따라 결정된다.

편차 (e) 가 감압 임계값 (ethr) 보다 작을 때, 감압 모드가 설정되면서, 편차 (e) 의 절대값이 증가 트랜드에 있지 않고 (즉, 이 값이 감소 트랜드에 있거나 유지 트랜드에 있고), 그리고 감압측 설정값으로서 감압 유지 이행 임계값 (ethrh) 보다 더 클 때, 감압 유지 이행시 모드가 설정된다. 다시 말해서, 감압 모드는 (1) 편차 (e) 가 감압 유지 이행 임계값 (ethrh) 이하일 때, 또는 (2) 편차 (e) 가 감압 유지 이행 임계값 (ethrh) 보다 더 크고 감압 임계값 (ethr) 보다 작고, 편차 (e) 의 절대값이 증가하고 있을 때, 설정되는 반면에, 감압 유지 이행시 모드는 편차 (e) 가 감압 유지 이행 임계값 (ethrh) 보다 크고 편차 (e) 의 절대값이 증가하고 있지 않을 때, 설정된다.

감압 모드에서, 증압 리니어 제어 밸브 (250) 를 위한 공급 전류값 (IA) 은 식 (23) (IA = IopenA － △Is) 에 따라 결정된 값에서 설정되고, 감압 리니어 제어 밸브 (252) 의 코일 (276) 을 위한 공급 전류값 (IR) 은, 예를 들면, 밸브 개방 전류 (IopenR) 로부터 피드백 전류 (IFB) 를 뺌으로써 취득된 값으로서 결정된다. 피드백 전류 (IFB) 는 편차의 절대값 (|e|) 을 피드백 계수 (KR) 와 곱함으로써 취득된 값으로서 결정될 수 있다.

IR = IopenR － IFB …(24)

IFB = KRㆍ|e|

감압 유지 이행시 모드에서, 증압 리니어 제어 밸브 (250) 의 폐쇄 상태는 설정되고, 그리고 감압 리니어 제어 밸브 (252) 를 위한 공급 전류값 (IR) 은 식 (24) 에 따라 취득된 전류량 보다 설정값 (△Isr) 만큼 더 큰 값으로서 결정된다.

IR = IopenR － IFB + △Isr …(25)

감압 리니어 제어 밸브 (252) 를 위한 공급 전류값의 트랜드가 감소 트랜드로부터 증가 트랜드로 변화될 때, 공급 전류값은 도 3 의 (b-3) 의 표에 따라 결정된 히스테리시스의 폭 이상의 양 만큼 증가되는 것이 바람직하다.

감압 유지 이행시 모드에서, 감압 리니어 제어 밸브 (252) 를 위한 공급 전류값 (IR) 은 비교적 큰 값으로서 결정된다. 입력실 (212) 로부터의 브레이크 유체의 유량이 감소되어 감소 구배가 감소되게 된다. 하지만, 제어의 지연은 서보 액압 (Psv) 의 감소 구배를 즉각적으로 감소시키지 않는다. 따라서, 입력 액압 (Pin) 은 서보 액압 (Psv) 에 비하여 높게 됨으로써, 제어 피스톤 (204) 에 가해진 힘의 방향은 후퇴 방향으로부터 전진 방향으로 전환된다. 결과적으로, 제어 피스톤 (204) 은 유지 위치를 향하여 전진된다.

도 7 에서 흐름도로서 나타낸 입력 액압 제어 프로그램이 미리 결정된 설정 시간마다 실행된다.

단계 1 (이하에서 "S1" 로서 약칭된다) 에서, 실제 서보 액압 (Psv) 은 서보 액압 센서 (243) 에 의해서 검출된다. 목표 서보 액압 (Psvref) 은 S2 에서 취득되고, 그리고 편차 (e) 는 S3 에서 취득된다.

회생 협조 제어가 실행될 때, 액압 제동력의 목표값은 회생 제동력 및 액압 제동력이 운전자에 의해서 요구되는 총 요구제동력을 만족시키도록 결정된다. 결정된 목표값에 근거하여, 브레이크 실린더의 액압의 목표값이 결정되고, 차례차례 서보 압력실 (214) 에서의 액압의 목표값, 즉 목표 서보 액압 (Psvref) 과 동일한 배면실 (136) 에서의 액압의 목표값을 결정한다.

회생 협조 제어가 실행되지 않는 경우에 또는 내연 구동 차량들인 경우에, 액압 제동력의 목표값은 총 요구제동력으로서 결정되고, 이에 근거하여, 브레이크 실린더들 (42, 52) 에서의 목표 액압이 결정되고, 차례차례 목표 서보 액압 (Psvref) 이 결정된다.

S4 에서, 편차 (e) 가 정 (positive) 의 값인지 여부가 결정된다. 즉, 실제 서보 액압 (Psv) 이 목표 서보 액압 (Psvref) 에 대해서 불충분한지 여부가 결정된다. 실제 서보 액압 (Psv) 이 목표 서보 액압 (Psvref) 에 대해서 불충분할 때, 편차 (e) 가 증압 임계값 (etha) 이하인지 여부가 S5 에서 결정된다. S6 에서, 편차 (e) 가 증압 유지 이행 임계값 (ethah) 이하인지 여부가 결정된다. S7 에서, 편차 (e) 가 감소 트랜드 또는 유지 트랜드인지 (즉, 증가 트랜드가 아닌지) 여부가 결정된다.

(ⅰ) 편차 (e) 가 증압 유지 이행 임계값 (ethah) 보다 더 클 때 (S6: 아니오), 또는 (ⅱ) 편차 (e) 가 증압 임계값 (etha) 보다 더 크고, 증압 유지 이행 임계값 (ethah) 이하이고, 그리고 편차 (e) 가 증가하고 있지 않을 때 (S7: 아니오), 증압 모드는 S8 에서 설정된다.

증압 제어가 실제 서보 액압 (Psv) 을 목표 서보 액압 (Psvref) 에 근접하게 되게 함으로써 편차 (e) 가 증압 유지 이행 임계값 (ethah) 이하가 될 때, 그리고 편차 (e) 가 감소 트랜드 또는 유지 트랜드로 될 때 (즉, 실제 서보 액압 (Psv) 이 목표 서보 액압 (Psvref) 으로부터 이간되지 않을 때), 정의 결정이 S8 에서 이루어지고, 그리고 증압 유지 이행시 모드는 S9 에서 설정된다.

다른 한편으로, 편차 (e) 가 증압 임계값 (etha) 이하일 때, S5 에서 정의 결정이 이루어지고, 그리고 압력 유지 모드는 S10 에서 설정된다.

편차 (e) 가 0 이하일 때, 즉 실제 서보 액압 (Psv) 이 목표 서보 액압 (Psvref) 에 비하여 높을 때, 편차 (e) 가 감압 임계값 (ethr) 이상인지 여부가 S11 에서 결정되고, 그리고 편차 (e) 가 감압 유지 이행 임계값 (ethrh) 이상인지 여부가 S12 에서 결정되고, 그리고 편차 (e) 의 절대값이 감소 트랜드 또는 유지 트랜드로 되는지 여부가 S13 에서 결정된다.

(ⅰ) 편차 (e) 가 감압 유지 이행 임계값 (ethrh) 보다 작을 때 (S12: 아니오), 또는 (ⅱ) 편차 (e) 가 감압 유지 이행 임계값 (ethrh) 이상이고, 감압 임계값 (ethr) 보다 작을 때, 그리고 편차 (e) 의 절대값이 증가하고 있을 때 (S13: 아니오), 감압 모드는 S14 에서 설정된다. 편차 (e) 가 감압 유지 이행 임계값 (ethrh) 이상이고 실제 서보 액압 (Psv) 이 목표 서보 액압 (Psvref) 로부터 이간되지 않을 때, 정의 결정이 S13 에서 이루어지고, 그리고 감압 유지 이행시 모드는 S15 에서 설정된다. 편차 (e) 가 감압 임계값 (ethr) 이상일 때, 압력 유지 모드는 S10 에서 설정된다.

도 9 를 참고로 제어의 특정예가 이하에서 설명될 것이다.

먼저, 증압 모드가 설정되고 이에 따라 실제 서보 액압 (Psv) 이 목표 서보 액압 (Psvref) 에 근접하게 된다. 시간 t1 에서, 편차 (e) 가 증압 유지 이행 임계값 (ethah) 보다 작게 될 때 (편차 (e) 가 증가하고 있지 않을 때), 증압 유지 이행시 모드가 설정된다. 제어 피스톤 (204) 이 후퇴되고, 그리고 실제 서보 액압 (Psv) 의 증가 구배가 억제된다.

하지만, 시간 t2 에서 목표 서보 액압 (Psvref) 의 증가로 인하여 편차 (e) 가 증가하게 될 때 (즉, 실제 서보 액압 (Psv) 이 목표 서보 액압 (Psvref) 로부터 이간될 때), 증압 모드는 편차 (e) 가 증압 유지 이행 임계값 (ethah) 보다 작을 때 조차도 설정된다. 증압 모드가 설정되고 이에 따라 실제 서보 액압 (Psv) 이 목표 서보 액압 (Psvref) 에 근접하게 되고, 그리고 편차 (e) 가 시간 t3 에서 증가 트랜드로 되는 게 중단될 때, 증압 유지 이행시 모드는 다시 설정된다. 편차 (e) 가 시간 t4 에서 증압 임계값 (etha) 보다 작게 될 때, 압력 유지 모드가 설정된다. 서보 액압 (Psv) 은 시간 t3 에서 증압 유지 이행시 모드의 설정시 변화량 (△Psv(=2Fμ/Asv) 만큼 증압되고, 이에 따라 서보 액압 (Psv) 은 만족스럽게 목표 서보 액압 (Psvref) 에 근접하게 된다.

이렇게 설명된 바와 같이, 제어 모드가 증압 모드에서 압력 유지 모드로 전환될 가능성이 높은 경우에, 증압 유지 이행시 모드가 설정되고, 여기서 제어 피스톤 (204) 은 후퇴되고, 그 다음에 압력 유지 모드가 설정된다. 결과적으로, 압력 유지 모드가 설정된 후 서보 액압 (Psv) 의 증가량을 감소시킴으로써, 서보 액압 (Psv) 이 만족스럽게 목표 서보 액압 (Psvref) 에 근접하게 될 수 있다.

비교적 큰 슬라이딩 저항 (Fμ) 을 갖는 조절기 (182) 가 사용되는 경우 조차도, 서보 액압 (Psv) 에 대한 제어 정밀도가 향상될 수 있어 배면실 (136) 의 액압이 만족스럽게 목표값 (Pref) 에 근접하게 될 수 있다. 이것은 브레이크 실린더들 (42, 52) 에서 액압에 대한 제어 정밀도를 향상시킬 수 있고, 이에 따라 액압 제동력에 대한 제어 정밀도를 향상시킬 수 있다.

액압 제동 시스템에 이상이 있는 경우에, 락 밸브 (152) 의 폐쇄 상태와 개방 밸브 (156) 의 개방 상태가 설정된다. 즉, 전달실 (140) 은 환형실 (132) 및 리저버 (122) 로부터 차단되고 폐쇄된다. 또한, 환형실 (132) 과 리저버 (122) 간의 연통이 설정된다. 이것은 전달실 (140) 의 부피가 변하는 것을 억제함으로써, 가압 피스톤들 (104, 102) 이 입력 피스톤 (106) 의 전진에 따라 전진된다.

또한, 조절기 (182) 에서, 압력실 (112) 의 액압은 파일럿 압력실 (210) 로 공급되어 파일럿 피스톤 (202) 및 제어 피스톤 (204) 을 전진시키고, 제어 피스톤은 리저버 (122) 로부터 서보 압력실 (213) 을 차단하여 서보 액압 (Psv) 을 증가시키게 된다. 서보 압력실 (214) 의 액압이 배면실 (136) 에 공급됨으로써, 작동력과 관련된 보조력이 가압 피스톤들 (104, 102) 에 가해져 압력실들 (110, 112) 의 액압을 상승시킨다.

본원의 실시예에서, 이렇게 기재된 바와 같이, 고압의 브레이크 유체는 액압 제동 시스템에 이상이 있는 경우 조차도 배면실 (136) 에 공급된다. 따라서, 압력실들 (110, 112) 의 액압이 그에 맞춰 상승됨으로써, 브레이크 실린더들 (42FL, 42FR, 52RL, 52RR) 의 액압이 상승될 수 있다.

전술한 내용의 관점에서, 본원의 실시예에서, 배면 압력 제어 장치 (68) 및 도 7 에서 입력 액압 제어 프로그램을 저장하여 실행하는 브레이크 ECU (56) 의 부분들은, 예를 들면, 액압 제어 장치를 구성한다.

입력 액압 제어 밸브 장치 (184) 및 도 7 에서 입력 액압 제어 프로그램을 저장하여 실행하는 브레이크 ECU (56) 는, 예를 들면, 입력 액압 제어 장치를 구성한다. S9, S15 에서 프로세싱을 저장하여 실행하는 입력 액압 제어 장치의 부분들은, 예를 들면, 이동 방향 제어 유닛 및 슬라이딩 저항 관련 압력 제어 유닛을 구성한다. 이동 방향 제어 유닛은 비 증가 트랜드 제어 유닛 (즉, 비 증가 트랜드 기간 제어 유닛), 변화 구배 억제 유닛, 슬라이딩 저항 전환 유닛 및 작용력 제어 유닛을 포함하도록 고려될 수 있다.

증압 리니어 제어 밸브 (250) 는 증압 제어 밸브의 일 예이고, 그리고 감압 리니어 제어 밸브 (252) 는 감압 제어 밸브의 일 예이다. 증압 리니어 제어 밸브 (250) 및 S8, S9 에서 프로세싱을 저장하여 실행하는 유닛들은, 예를 들면, 증압 제어 유닛을 구성한다. S8 에서 프로세싱을 저장하여 실행하는 증압 제어 유닛의 부분들은, 예를 들면, 증압 전류값 결정 유닛을 구성한다. S9 에서 프로세싱을 저장하여 실행하는 증압 제어 유닛의 부분들은, 예를 들면, 증압 유지 이행시 전류값 결정 유닛을 구성한다. 또한, 감압 리니어 제어 밸브 (252) 및 S14, S15 에서 프로세싱을 저장하여 실행하는 증압 제어 유닛의 부분들은, 예를 들면, 감압 제어 유닛을 구성한다. S14 에서 프로세싱을 저장하여 실행하는 감압 제어 유닛의 부분들은, 예를 들면, 감압 전류값 결정 유닛을 구성한다. S15 에서 프로세싱을 저장하여 실행하는 감압 제어 유닛의 부분들은, 예를 들면, 감압 유지 이행시 전류값 결정 유닛을 구성한다. S8, S10, S14 에서 프로세싱을 저장하여 실행하는 유닛들은, 예를 들면, 정상 제어 유닛을 구성한다. S9, S15 에서 프로세싱을 저장하여 실행하는 유닛들은, 예를 들면, 히스테리시스 관련 전류값 결정 유닛을 구성한다. 증압 리니어 제어 밸브 (250) 및 감압 리니어 제어 밸브 (252) 는 전자 제어 밸브의 예들이다. 작동력 센서 (170), 스트로크 센서 (280) 및 도 7 에서 S2 에서 프로세싱을 저장하여 실행하는 브레이크 ECU (56) 는 목표 출력 액압 결정 유닛을 구성한다.

실시예 2

슬라이딩 저항 (Fμ) 이 전술한 실시예에서 고정값임에도 불구하고, 시일링 부분들 (205a, 205b) 의 어떤 재질들 또는 특성들은 표면 압력의 변화로 인하여 접촉 면적을 크게 변화시켜 슬라이딩 저항 (Fμ) 을 크게 변화시킨다. 서보 액압 (Psv)(또는 입력 액압 (Pin)) 이 상승될 때, 시일링 부분의 외부 부분에 끼워진 환형 부재가 탄성 변형되고, 그리고 내부 부분에 끼워진 고무의 O 링이 탄성 변형되어 하우징 (200) 과 외부 부분에 끼워진 환형 부재 사이의 표면 압력을 상승시킴으로써 슬라이딩 저항 (Fμ) 이 상승된다.

따라서, 슬라이딩 저항 (Fμ) 은 서보 액압 (Psv) (또는 입력 액압 (Pin)) 이 낮은 경우 보다 서보 액압 (Psv) (또는 입력 액압 (Pin)) 이 높은 경우에 더 큰 가변값일 수도 있다. 식 (14), 식 (15), 식 (18) 및 식 (19) 에서, 슬라이딩 저항 (Fμ) 은 서보 액압 (Psv) 의 증가에 따라 증가한다. 따라서, 실선과 이점 쇄선간의 거리와 일점 쇄선과 파선간의 관계는 도 10 에 나타나 있다. 도 10 에 나타낸 바와 같이, 히스테리시스의 폭은 입력 액압 (Pin) 이 낮은 경우 보다 입력 액압 (Pin) 이 높은 경우에 더 크다.

본원의 실시예에서, 도 11 의 (a) 및 (b) 에 나타낸 바와 같이, 증압 유지 이행 임계값 (ethah) 과 감압 유지 이행 임계값 (ethrh) 각각의 절대값은 서보 액압 (Psv) 이 낮은 경우 보다 서보 액압 (Psv) 이 높은 경우에 더 크다. 제어 모드가 도 6 에서 표에 따라 설정될 때, 증압 유지 이행 임계값 (ethah) 및 감압 유지 이행 임계값 (ethrh) 은 각각의 결정에서 서보 액압 (Psv) 에 근거하여 결정된다.

증압 리니어 제어 밸브 (250) 및 감압 리니어 제어 밸브 (252) 의 제어에서 히스테리시스가 고려될 수 없다는 것에 주목한다.

도 3 의 (a-3) 및 (b-3) 에 나타낸 바와 같이, 히스테리시스 특성들은 증압 리니어 제어 밸브 (250) 에서 전후의 차압에 따라 다르다. 따라서, 전후의 차압은 히스테리시스 특성들을 결정하도록 취득될 수 있다. 입력 액압 (Pin) 은 서보 액압 센서 (243) 의 검출값 및 이에 관련된 식(들) 로서 실제 서보 액압 (Psv) 에 근거하여 산정되고, 그리고 전후의 차압은 산정된 입력 액압 (Pin) 에 근거하여 취득될 수 있다.

또한, 증압 리니어 제어 밸브 (250) 및 감압 리니어 제어 밸브 (252) 를 위한 공급 전류의 제어는 전술한 실시예의 기재내용으로 한정되지 않는다. 예들 들면, 피드포워드 제어는 공급 전류에 대하여 실행될 수도 있다.

또한, 증압 임계 값 (etha) 의 절대값들 및 감압 임계값 (ethr) 의 절대값이 서로 동일하거나 그렇지 않을 수도 있고, 그리고 증압 유지 이행 임계값 (ethah) 의 절대값 및 감압 유지 이행 임계값 (ethrh) 의 절대값들은 서로 동일하거나 그렇지 않을 수도 있다.

또한, 편차 (e) 가 정의 값이고 증압 유지 이행 임계값 (ethah) 보다 작을 때, 그리고 편차 (e) 가 부의 값이고 감압 유지 이행 임계값 (ethrh) 보다 더 클 때, 증압 유지 이행시 모드 및 감압 유지 이행시 모드는 편차 (e) 의 절대값의 증가 여부와 무관하게 각각 설정될 수 있다.

또한, 회생 협조 제어는 필수적이지 않다. 본 발명은 액압이 총 요구제동력을 만족시키도록 제어되는 액압 제동 시스템에 적용가능하다. 회생 협조 제어가 실행되지 않을 때, 운전자의 작동감은 스트로크 시뮬레이터 (160) 의 특성들에 의해서 결정되고, 그리고 배면실 (136) 의 액압은 브레이크 실린더들 (42, 52) 의 액압에 대응하는 액압 제동력이 총 요구제동력을 만족시키도록 제어된다.

또한, 배면실 (136) 의 목표값은 어떠한 방식으로 결정될 수도 있고, 그리고, 예를 들면, 차량의 주행 상태에 근거한 값에서 결정될 수도 있다. 목표값은 파일럿 피스톤 (202) 에 작용하는 파일럿 압력을 고려하여 결정될 수도 있다는 것에 주목한다.

실린더 장치 (66) 는 배면실이 가압 피스톤의 후방에 제공되는 한 어떠한 구조도 가질 수 있다. 예를 들면, 스트로크 시뮬레이터 (160) 는 실린더 장치 (66) 로부터 별개로 제공될 수도 있다.

조절기 (182) 는 어떠한 구조도 가질 수 있다. 예를 들면, 파일럿 피스톤이 제공되지 않을 수도 있다. 또한, 전달실 (140) 의 액압은 조절기 (182) 의 파일럿 압력실 (210) 에 작용할 수 있다.

제어되는 장치는 브레이크 실린더에 한정되지 않는다. 어떠한 구성 부품 또는 장치도 제어되는 장치일 수도 있다.

본 발명은 개시된 실시예들의 상세로 한정되지 않고, 본 발명의 범위를 일탈함이 없이 당업자에게 발생할 수 있는 다양한 변화들 및 변경들로 구현될 수도 있다.

Claims (15)

1. 액압 제어 장치로서,
   하우징; 상기 하우징에 유밀상태로 슬라이딩 가능하게 끼워진 제어 피스톤; 상기 제어 피스톤의 후방에 제공된 입력실; 및 상기 제어 피스톤의 전방에 제공된 출력실을 포함하는 조절기; 및
   상기 입력실의 액압을 제어하여 상기 제어 피스톤을 전진시켜서 상기 출력실의 액압을 상승시키도록, 그리고 상기 입력실의 액압을 제어하여 상기 제어 피스톤을 후퇴시켜서 상기 출력실의 액압을 감소시키도록 구성된 입력 액압 제어 장치를 포함하며,
   상기 입력 액압 제어 장치는,
   상기 출력실의 목표 액압으로부터 상기 출력실의 실제 액압을 뺌으로써 취득된 값인 편차가 증압측 설정값 보다 작을 때, 상기 입력실의 액압을 제어하여 상기 제어 피스톤을 후퇴시키도록; 그리고
   상기 편차가 감압측 설정값 보다 더 클 때, 상기 입력실의 액압을 제어하여 상기 제어 피스톤을 전진시키도록 구성된 이동방향 제어 유닛을 포함하며,
   상기 입력 액압 제어 장치는,
   상기 편차가 상기 증압 임계값보다 더 클 때, 상기 입력실의 액압을 상승시키도록;
   상기 편차가 상기 감압 임계값보다 작을 때, 상기 입력실의 액압을 감소시키도록; 그리고
   상기 편차가 상기 증압 임계값과 상기 감압 임계값 사이에 있을 때, 상기 입력실의 액압을 유지하도록 구성된 정상 제어 유닛 (normal control unit) 을 포함하고, 그리고
   상기 증압측 설정값은 상기 증압 임계값 보다 더 큰 값이고, 그리고 상기 감압측 설정값은 상기 감압 임계값 보다 작은 값인, 액압 제어 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 증압측 설정값과 상기 감압측 설정값 중 적어도 하나의 각각은 상기 제어 피스톤과 상기 하우징 사이에서 발생된 슬라이딩 저항에 대응하는 액압에 근거하여 결정되는 값인, 액압 제어 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 증압측 설정값과 상기 감압측 설정값 중 적어도 하나의 각각은 상기 제어 피스톤과 상기 하우징 사이에서 발생된 슬라이딩 저항의 2배에 대응하는 액압에 비례한 값인, 액압 제어 장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 증압측 설정값과 상기 감압측 설정값 중 적어도 하나의 각각의 절대값은 상기 출력실의 액압과 상기 입력실의 액압 중 적어도 하나가 낮은 경우 보다 상기 출력실의 액압과 상기 입력실의 액압 중 적어도 하나가 높은 경우에 더 큰 값에서 결정되는, 액압 제어 장치.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 조절기는 상기 출력실 및 고압원과 연통가능한 고압실; 및 상기 고압실과 상기 출력실 사이에 제공되고, 그리고 상기 출력실과 상기 고압실 사이의 연통을 설정 또는 차단하도록 구성된 고압 공급 밸브를 더 포함하고, 그리고
   상기 제어 피스톤은 상기 제어 피스톤의 전진 이동으로 폐쇄 상태로부터 개방 상태로 상기 고압 공급 밸브의 상태를 전환하도록 구성된 밸브 개방 부재를 포함하는, 액압 제어 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 고압 공급 밸브는 상기 하우징에 제공된 시트; 상기 시트로 이동될 수 있고 상기 시트로부터 이간될 수 있도록 제공된 몸체; 및 상기 시트를 향하여 상기 몸체를 가압하도록 구성된 스프링을 포함하고,
   상기 밸브 개방 부재는 상기 밸브 개방 부재가 상기 제어 피스톤의 이동 방향으로 연장되는 배향 (orientation) 으로 제공되고, 그리고
   상기 제어 피스톤은 저압원과 연통하도록 상기 고압 공급 밸브의 몸체와 접촉가능한 상기 밸브 개방 부재의 단부 부분을 상기 하우징에 형성된 저압 포트에 커플링하는 저압 포트 연통로를 더 포함하는, 액압 제어 장치.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 이동 방향 제어 유닛은,
   상기 편차가 상기 증압측 설정값 보다 작고, 그리고 증가 트랜드로 있지 않을 때, 상기 입력실의 액압을 제어하여 상기 제어 피스톤을 후퇴시키도록; 그리고
   상기 편차가 상기 감압측 설정값 보다 더 크고, 그리고 상기 편차의 절대값이 증가 트랜드로 있지 않을 때, 상기 입력실의 액압을 제어하여 상기 제어 피스톤을 전진시키도록 구성된 비 증가 트랜드 제어 유닛을 포함하는, 액압 제어 장치.
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 이동 방향 제어 유닛은,
   상기 편차가 상기 증압측 설정값 보다 작을 때, 상기 입력실의 액압을 제어하여 상기 출력실의 액압의 증가 구배에 대하여 상기 입력실의 액압의 증가 구배를 감소시키도록; 그리고
   상기 편차가 상기 감압측 설정값 보다 더 클 때, 상기 입력실의 액압을 제어하여 상기 출력실의 액압의 감소 구배에 대하여 상기 입력실의 액압의 감소 구배를 감소시키도록 구성된 변화 구배 억제 유닛을 포함하는, 액압 제어 장치.
9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 입력 액압 제어 장치는 상기 입력실의 액압을 상승시켜 상기 출력실의 액압을 상승시키도록 구성된 증압 제어 유닛; 및 상기 입력실의 액압을 감소시켜 상기 출력실의 액압을 감소시키도록 구성된 감압 제어 유닛을 포함하고,
   상기 증압 제어 유닛은 상기 입력실과 고압원 사이에 제공된 증압 리니어 제어 밸브로서, 상기 증압 리니어 제어 밸브의 솔레노이드를 위한 공급 전류값이 작은 경우 보다 상기 증압 리니어 제어 밸브의 솔레노이드를 위한 공급 전류값이 큰 경우에 더 높은 유량에서 작동 유체가 유동하도록 구성된, 상기 증압 리니어 제어 밸브; 및 상기 증압 리니어 제어 밸브를 위한 공급 전류를 제어하도록 구성된 제 1 전류 제어 유닛으로서, 상기 편차가 상기 증압측 설정값 이상일 때, 상기 편차와 미리 결정된 증압 규칙에 근거하여 상기 증압 리니어 제어 밸브를 위한 공급 전류값을 결정하도록 구성된 증압 전류값 결정 유닛; 및 상기 편차가 증압측 설정값 보다 작을 때, 상기 편차와 상기 증압 규칙에 근거하여 결정된 상기 공급 전류값 보다 작은 값으로서 상기 증압 리니어 제어 밸브를 위한 공급 전류값을 결정하도록 구성된 증압 유지 이행시 전류값 결정 유닛을 포함하는, 상기 제 1 전류 제어 유닛을 포함하고, 그리고
   상기 감압 제어 유닛은 상기 입력실과 저압원 사이에 제공된 감압 리니어 제어 밸브로서, 상기 감압 리니어 제어 밸브의 솔레노이드를 위한 공급 전류값이 큰 경우 보다 상기 감압 리니어 제어 밸브의 솔레노이드를 위한 공급 전류값이 작은 경우에 더 높은 유량에서 작동 유체가 유동하도록 구성된, 상기 감압 리니어 제어 밸브; 및 상기 감압 리니어 제어 밸브를 위한 공급 전류를 제어하도록 구성된 제 2 전류 제어 유닛으로서, 상기 편차가 상기 감압측 설정값 이하일 때, 상기 편차와 미리 결정된 감압 규칙에 근거하여 상기 감압 리니어 제어 밸브를 위한 공급 전류값을 결정하도록 구성된 감압 전류값 결정 유닛; 및 상기 편차가 감압측 설정값 보다 더 클 때, 상기 편차와 상기 감압 규칙에 근거하여 결정된 상기 공급 전류값 보다 큰 값으로서 상기 감압 리니어 제어 밸브를 위한 공급 전류값을 결정하도록 구성된 감압 유지 이행시 전류값 결정 유닛을 포함하는, 상기 제 2 전류 제어 유닛을 포함하는, 액압 제어 장치.
10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 입력 액압 제어 장치는,
    상기 입력실에 커플링되고 각각이 시트와 몸체를 포함하는 적어도 하나의 전자 제어 밸브 (electromagnetic control valve) 로서, 상기 시트와 상기 몸체 사이의 개방도는 상기 적어도 하나의 전자 제어 밸브의 각각의 솔레노이드를 위한 공급 전류값과 관련된 값으로서 결정되는, 상기 적어도 하나의 전자 제어 밸브; 및
    상기 적어도 하나의 전자 제어 밸브의 각각을 위해서, 상기 공급 전류값과 상기 개방도 사이의 히스테리시스를 고려하여 상기 공급 전류값을 결정하도록 구성된 히스테리시스 관련 전류값 결정 유닛을 포함하는, 액압 제어 장치.
11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 이동방향 제어 유닛은,
    상기 편차가 상기 증압측 설정값 이상인 경우 보다 상기 편차가 상기 증압측 설정값 보다 작은 경우에 상기 편차에 대한 상기 입력실의 액압의 증가 구배를 더 작게 하도록; 그리고
    상기 편차가 상기 감압측 설정값 이하인 경우 보다 상기 편차가 상기 감압측 설정값 보다 큰 경우에 상기 편차에 대한 상기 입력실의 액압의 감소 구배를 더 작게 하도록 구성된 변화 구배 억제 유닛을 포함하는, 액압 제어 장치.
12. 액압 제동 시스템으로서,
    제 1 항 또는 제 2 항에 따른 액압 제어 장치;
    하우징; 상기 하우징에 유밀상태로 슬라이딩 가능하게 끼워진 가압 피스톤; 상기 가압 피스톤의 후방에 제공되고 상기 출력실에 커플링된 배면실; 및 상기 가압 피스톤의 전방에 제공된 전방 압력실을 포함하는 실린더 장치; 및
    차량의 휠의 회전을 억제할 수 있는 액압 브레이크를 위해 상기 전방 압력실에 커플링되는 브레이크 실린더를 포함하는, 액압 제동 시스템.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 액압 제어 장치는 상기 브레이크 실린더의 목표 액압에 근거하여 상기 출력실의 목표 액압을 결정하도록 구성된 목표 출력 액압 결정 유닛을 포함하는, 액압 제동 시스템.
14. 액압 제어 장치로서,
    하우징; 상기 하우징에 유밀상태로 슬라이딩 가능하게 끼워진 제어 피스톤; 상기 제어 피스톤의 한 측에 제공된 입력실; 및 상기 제어 피스톤의 다른 측에 제공된 출력실을 포함하는 조절기;
    상기 입력실의 액압을 제어하여 상기 제어 피스톤을 이동시켜서 상기 출력실의 액압을 선택적으로 상승 또는 감소시키도록 구성된 입력 액압 제어 장치;
    하우징; 상기 하우징에 유밀상태로 슬라이딩 가능하게 끼워진 가압 피스톤; 상기 가압 피스톤의 후방에 제공되고 상기 출력실에 커플링된 배면실; 및 상기 가압 피스톤의 전방에 제공된 전방 압력실을 포함하는 실린더 장치; 및
    차량의 휠의 회전을 억제할 수 있는 액압 브레이크를 위해 상기 전방 압력실에 커플링되는 브레이크 실린더를 포함하며,
    상기 입력 액압 제어 장치는,
    상기 조절기의 상기 제어 피스톤과 상기 하우징 사이에서 발생된 슬라이딩 저항을 고려하여 상기 입력실의 액압을 제어하도록 구성된 슬라이딩 저항 관련 압력 제어 유닛; 및
    상기 출력실의 목표 액압으로부터 상기 출력실의 실제 액압을 뺌으로써 취득된 값인 편차가 증압측 설정값 보다 작을 때, 상기 입력실의 액압을 제어하여 상기 제어 피스톤을 후퇴시키도록; 그리고
    상기 편차가 감압측 설정값 보다 더 클 때, 상기 입력실의 액압을 제어하여 상기 제어 피스톤을 전진시키도록 구성된 이동방향 제어 유닛을 포함하며,
    상기 입력 액압 제어 장치는,
    상기 편차가 상기 증압 임계값보다 더 클 때, 상기 입력실의 액압을 상승시키도록;
    상기 편차가 상기 감압 임계값보다 작을 때, 상기 입력실의 액압을 감소시키도록; 그리고
    상기 편차가 상기 증압 임계값과 상기 감압 임계값 사이에 있을 때, 상기 입력실의 액압을 유지하도록 구성된 정상 제어 유닛을 포함하고, 그리고
    상기 증압측 설정값은 상기 증압 임계값 보다 더 큰 값이고, 그리고 상기 감압측 설정값은 상기 감압 임계값 보다 작은 값인, 액압 제어 장치.
    
15. 삭제

Images