KR102027004B1 - 브레이크 장치 - Google Patents

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히다치 오토모티브 시스템즈 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 회생 협조 제어를 행하는 브레이크 장치에 있어서, 브레이크 페달의 조작감의 악화를 억제하는 것을 그 과제로 한다.
본 발명의 브레이크 장치는, 컨트롤러(7)에 의해 액압 제어 장치(5)를 제어하여 마스터 실린더(110)의 브레이크 액압에 의한 마스터 액압 제동분과 회생 제동 장치(8)에 의한 회생 제동분의 관계로부터, 액압 제어 장치(5)에 의한 액압 제어 제동분을 조정하여 브레이크 페달(19)의 스트로크(S)에 따른 목표 제동력을 발생시킨다. 회생 제동 장치(8)는, 브레이크 페달(19)의 스트로크(S)가 무효 스트로크(S1)에 도달하기 전에 회생 제동분을 최대로 한 후, 액압 제어 장치(5)가 액압 제어 제동분에 의한 제동을 개시하며, 브레이크 페달(19)의 스트로크(S)가 무효 스트로크(S1)에 도달했을 때, 마스터 실린더(110)가 마스터 액압 제동분에 의한 제동을 개시한다. 마스터 실린더(110)는, 스트로크(S)가 무효 스트로크(S1)에 도달할 때까지 브레이크 액압을 발생시키지 않고, 브레이크 페달(19)에 액압의 반력을 전달하지 않는다.

Description

브레이크 장치{BRAKE DEVICE}
본 발명은, 주행용 전동기가 부착된 차량에서의 액압식 브레이크 장치에 의한 마찰 제동과, 발전기에 의한 회생 제동의 제동력 배분을 제어하여 원하는 제동력을 얻는 회생 협조 제어를 행하는 브레이크 장치에 관한 것이다.
차량의 브레이크 장치에 있어서, 마스터 실린더, 액압 펌프 등에 의해 발생한 브레이크 액압에 의해 각 차륜의 디스크 브레이크 등을 작동시키는 액압식 브레이크에 의한 마찰 제동과, 모터 제네레이터 등의 발전기에 의한 회생 제동의 제동력 배분을 제어하여 원하는 제동력을 얻는 회생 협조 제어가 알려져 있다. 그리고, 특허문헌 1에는, 마스터 실린더와 각 차륜의 액압 브레이크 사이에, 펌프, 어큐뮬레이터 및 전자 밸브 등으로 이루어지며 액압 브레이크에 공급하는 액압을 증감 및 유지하는 액압 제어 장치가 개재되어 있다. 특허문헌 1에서는, 이 액압 제어 장치에 의해 회생 제동시에 액압 브레이크에 공급하는 액압을 조정함으로써 회생 협조 제어를 행하는 브레이크 제어 장치가 기재되어 있다.
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2006-96218호 공보
그러나, 상기 특허문헌 1에 기재된 바에 따르면, 다음과 같은 문제가 있다. 브레이크 페달의 조작에 의해 차속이 저하되면 회생 제동력이 약해진다. 이 때문에, 액압 제어 장치에 의해 브레이크 액압을 발생시켜 제동력을 보조한다. 이때, 마스터 실린더에 의한 브레이크 액압의 발생이 개시되면, 액압 제어 장치의 작동에 의한 마스터 실린더의 액압 변동이 브레이크 페달에 전달되기 때문에, 브레이크 페달의 조작감이 악화된다.
본 발명은, 회생 협조 제어를 행하는 브레이크 장치에 있어서, 브레이크 페달의 조작감의 악화를 억제하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 브레이크 페달을 밟는 위치에 따라서, 차량에 마련된 차륜의 회전에 의해 발전(發電)시킴으로써, 회생 제동력을 차륜에 부여하는 회생 제동 장치와, 상기 브레이크 페달을 정해진 위치 이상 밟았을 때 작동액을 휠 실린더에 공급하는 액압 발생 장치와, 상기 휠 실린더에 상기 액압 발생 장치내의 작동액을 펌프에 의해 보내는 펌프 기구를 갖는 브레이크 장치에 있어서, 상기 회생 제동 장치가 최대 회생 제동력을 발생시키는 상기 브레이크 페달의 최대 회생 밟음 위치를 넘어 상기 브레이크 페달을 밟고 있을 때 상기 펌프 기구에 의한 상기 휠 실린더로의 상기 작동액의 공급이 행해지며, 상기 최대 회생 밟음 위치보다 상기 브레이크 페달을 밟은 위치를 상기 정해진 위치로 한 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명은, 브레이크 페달을 정해진 양 이상 조작했을 때 차륜에 마련되는 휠 실린더에 작동액을 공급하는 액압 발생 장치와, 상기 액압 발생 장치내의 작동액을 흡입하여 상기 휠 실린더에 공급하는 펌프 기구와, 상기 펌프 기구의 상기 휠 실린더로의 작동액의 공급을 제어하고, 상기 차륜의 회전에 의해 발전시킴으로써 회생 제동력을 차륜에 부여하는 회생 제동 장치에 접속되는 제어 수단을 갖는 브레이크 장치에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 회생 제동 장치가 최대 회생 제동력을 발생시킬 때의 상기 브레이크 페달의 최대 회생 조작량을 넘어 상기 브레이크 페달을 조작하고 있을 때, 상기 펌프 기구에 의한 상기 휠 실린더로의 상기 작동액의 공급을 행하며, 상기 브레이크 페달의 정해진 양은, 상기 최대 회생 조작량보다 큰 조작량인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 회생 협조 제어를 행하는 브레이크 장치에 있어서, 브레이크 페달의 조작감의 악화를 억제할 수 있다.
도 1은 제1 실시형태에 따른 브레이크 장치의 개략 구성을 도시하는 회로도이다.
도 2는 도 1에 도시된 브레이크 장치의 마스터 실린더 및 배력 장치의 종단면도이다.
도 3은 도 2의 주요부를 확대하여 도시하는 도면이다.
도 4는 도 1의 브레이크 장치의 각 작동 상태를 도시하는 마스터 실린더의 주요부의 종단면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 브레이크 장치의 특성을 도시하는 그래프도이다.
도 6은 제2 실시형태에 따른 브레이크 장치의 마스터 실린더 및 배력 장치의 주요부를 확대하여 도시하는 종단면도이다.
도 7은 도 5에 도시된 마스터 실린더 및 배력 장치의 각 작동 상태를 도시하는 주요부의 종단면도이다.
도 8은 도 2에 도시된 클레비스의 변형예를 도시하는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 상세히 설명한다. 도 1을 참조하여, 제1 실시형태에 따른 자동차의 브레이크 장치(200)에 관해 설명한다. 브레이크 장치(200)는, 브레이크 페달(19)의 조작에 의해 작동하는 배력 장치(101)와, 배력 장치(101)에 부착된 마스터 실린더(110)와, 마스터 실린더(110)의 액압 포트(164, 165)에 접속되어 각 차륜(Wa∼Wd)의 휠 실린더(Ba∼Bd)에 작동액(브레이크액)을 공급하는 펌프 기구인 액압 제어 기구(5)와, 구동륜에 접속 가능한 발전기를 포함하며 회생 제동을 행하는 회생 제동 장치(8)와, 회생 제동 장치(8)에 접속되며 액압 제어 기구(5)를 제어하는 제어 수단인 컨트롤러(7)를 구비하고 있다. 본 실시형태에서는, 배력 장치(101)와 마스터 실린더(110)에 의해, 브레이크 페달을 정해진 위치 이상 밟았을 때 작동액을 휠 실린더에 공급하는 액압 발생 장치가 구성되어 있다.
마스터 실린더(110)와 액압 제어 기구(5) 사이에는, 마스터 실린더(110)의 프라이머리 포트(164)로부터의 작동액을 좌측 전륜(Wa) 및 우측 후륜(Wb)의 휠 실린더(Ba, Bb)에 공급하기 위한 제1 액압 회로(5A)[도 1에서의 액압 제어 기구(5)의 중앙에서 우측 부분]와, 세컨더리 포트(165)로부터의 작동액을 우측 전륜(Wc) 및 좌측 후륜(Wd)의 브레이크 기구의 휠 실린더(Bc, Bd)에 공급하기 위한 제2 액압 회로(5B)[도 1에서의 액압 제어 기구(5)의 중앙에서 좌측 부분]를 포함하는 소위 「X 배관」으로 한 2 계통의 액압 회로를 구비하고 있다.
본 실시형태에서는, 휠 실린더(Ba∼Bd)는, 액압의 공급에 의해 피스톤을 전진시켜, 브레이크 패드를 차륜과 함께 회전하는 디스크 로터에 압박하여 제동력을 발생시키는 액압식 디스크 브레이크로 하고 있지만, 공지의 드럼 브레이크 등의 다른 액압식 브레이크이어도 좋다.
한편, 제1 액압 회로(5A)와 제2 액압 회로(5B)는 동일한 구성이고, 또 각 차륜(Wa∼Wd)의 휠 실린더(Ba∼Bd)에 접속된 액압 회로의 구성은 동일한 구성이며, 이하의 설명에서 참조부호의 첨자 A, B 및 a∼d는, 각각 제1, 제2 액압 회로 5A, B 및 각 차륜 Wa∼Wd에 대응하는 것을 알 수 있다.
액압 제어 기구(5)에는, 마스터 실린더(110)로부터 각 차륜(Wa∼Wd)의 휠 실린더(Ba∼Bd)로의 액압의 공급을 제어하는 전자 개폐 밸브인 공급 밸브(35A, 35B)와, 휠 실린더(Ba∼Bd)로의 액압의 공급을 제어하는 전자 개폐 밸브인 증압 밸브(36a∼36d)와, 휠 실린더(Ba∼Bd)로부터 해방된 작동액을 일시적으로 저장하기 위한 시스템 리저버(37A, 37B)와, 휠 실린더(Ba∼Bd)로부터 시스템 리저버(37A, 37B)로의 작동액의 공급을 제어하는 전자 밸브 개폐 밸브인 감압 밸브(38a∼38d)와, 휠 실린더(Ba∼Bd)에 작동액을 공급하기 위한 펌프(39A, 39B)와, 펌프(39A, 39B)를 구동하는 펌프 모터(40)와, 마스터 실린더(110)로부터 펌프(39A, 39B)의 흡입측으로의 작동액의 공급을 제어하는 전자 개폐 밸브인 가압 밸브(41A, 41B)와, 펌프(39A, 39B)의 하류측으로부터 상류측으로의 역류를 방지하기 위한 체크 밸브(42A, 42B, 43A, 43B, 44A, 44B)와, 마스터 실린더(110)의 프라이머리 포트(164) 및 세컨더리 포트(165)의 각각에 마련되어 마스터 실린더(110) 내에서 발생하고 있는 액압을 검출하는 액압 센서(45A, 45B)를 구비하고 있다.
그리고, 컨트롤러(7)에 의해 공급 밸브(35A, 35B), 증압 밸브(36a∼36d), 감압 밸브(38a∼38d), 가압 밸브(41A, 41B) 및 펌프 모터(40)의 작동을 제어하여, 다음과 같은 작동 모드를 실행할 수 있다.
[통상 제동 모드]
통상 제동시에는, 공급 밸브(35A, 35B) 및 증압 밸브(36a∼36d)를 개방하고, 감압 밸브(38a∼38d), 가압 밸브(41A, 41B)를 폐쇄함으로써, 마스터 실린더(110)로부터 각 차륜(Wa∼Wd)의 휠 실린더(Ba∼Bd)에 액압을 공급한다.
[감압 모드]
감압 밸브(38a∼38d)를 개방하고, 공급 밸브(35A, 35B), 증압 밸브(36a∼36d) 및 가압 밸브(41A, 41B)를 폐쇄함으로써, 휠 실린더(Ba∼Bd)의 작동액을 리저버(37A, 37B)로 해방시켜 휠 실린더(Ba∼Bd) 내의 액압을 감압한다.
[유지 모드]
증압 밸브(36a∼36d) 및 감압 밸브(38a∼38d)를 폐쇄함으로써, 휠 실린더(Ba∼Bd)의 액압을 유지한다.
[증압 모드]
증압 밸브(36a∼36d)를 개방하고, 공급 밸브(35A, 35B), 감압 밸브(38a∼38d) 및 가압 밸브(41A, 41B)를 폐쇄하며, 펌프 모터(40)를 작동시킴으로써, 브레이크액을 리저버(37A, 37B)로부터 마스터 실린더(110)측으로 되돌려 휠 실린더(Ba∼Bd)의 액압을 증압시킨다.
[가압 모드]
가압 밸브(41A, 41B) 및 증압 밸브(36a∼36d)를 개방하고, 감압 밸브(38a∼38d) 및 공급 밸브(35A, 35B)를 폐쇄하며, 펌프 모터(40)를 작동시킴으로써, 마스터 실린더(110)의 액압에 상관없이, 펌프(39A, 39B)에 의해 작동액을 휠 실린더(Ba∼Bd)에 공급한다.
이들 작동 모드를 차량 상태에 따라서 적절하게 실행함으로써, 각종 브레이크 제어를 행할 수 있다. 예컨대, 제동시에 접지 하중 등에 따라서 각 차륜에 적절히 제동력을 배분하는 제동력 배분 제어, 제동시에 각 차륜의 제동력을 자동적으로 조정하여 차륜의 록을 방지하는 안티록 브레이크 제어, 주행중의 차륜의 사이드슬립을 검지하여, 브레이크 페달(19)의 조작량에 상관없이 각 차륜에 적절하게 자동적으로 제동력을 부여함으로써, 언더스티어 및 오버스티어를 억제하여 차량의 거동을 안정시키는 차량 안정성 제어, 언덕길(특히 오르막길)에 있어서 제동 상태를 유지하여 발진을 보조하는 언덕길 발진 보조 제어, 발진시 등에 있어서 차륜의 공회전을 방지하는 트랙션 제어, 선행 차량에 대하여 일정한 차간을 유지하는 차량 추종 제어, 주행 차선을 유지하는 차선 일탈 회피 제어, 장해물과의 충돌을 회피하는 장해물 회피 제어 등을 실행할 수 있다.
한편, 펌프(39A, 39B)로서는, 예컨대 플런저 펌프, 트로코이드 펌프, 기어 펌프 등의 공지의 액압 펌프를 이용할 수 있지만, 차재(車載)성, 정숙성, 펌프 효율 등을 고려하면 기어 펌프로 하는 것이 바람직하다. 펌프 모터(40)로는, 예컨대 DC 모터, DC 브러시리스 모터, AC 모터 등의 공지의 모터를 이용할 수 있지만, 제어성, 정숙성, 내구성, 차재성 등의 관점에서 DC 브러시리스 모터가 바람직하다.
또, 액압 제어 기구(5)의 전자 개폐 밸브의 특성은, 사용 양태에 따라서 적절하게 설정할 수 있지만, 공급 밸브(35A, 35B) 및 증압 밸브(36a∼36d)를 상시 개방 밸브로 하고, 감압 밸브(38a∼38d) 및 가압 밸브(41A, 41B)를 상시 폐쇄 밸브로 함으로써, 컨트롤러(6)로부터의 제어 신호가 없는 경우에, 마스터 실린더(110)로부터 휠 실린더(Ba∼Bd)에 액압을 공급할 수 있기 때문에, 페일 세이프 및 제어 효율의 관점에서, 이러한 구성으로 하는 것이 바람직하다.
회생 제동 장치(8)는, 감속시 및 제동시 등에 적어도 하나의 차륜의 회전에 의해 발전기(전동 모터)를 구동함으로써, 운동 에너지를 전력으로서 회수한다. 회생 제동 장치(8)와 컨트롤러(7)는, 서로 제어 신호를 주고 받는다. 그리고, 회생 제동중에는, 운전자에 의한 브레이크 페달(19)의 조작에 의한 스트로크 센서(20)로부터의 신호에 기초하여, 컨트롤러(7)가 액압 제어 기구(5)에 의해 회생 제동분을 감한 브레이크 액압을 휠 실린더(Ba∼Bd)에 공급함으로써, 원하는 제동력을 얻는 회생 협조 제어를 실행한다.
다음으로, 도 2 내지 도 5를 참조하여, 배력 장치(101) 및 마스터 실린더(110)에 관해 설명한다.
도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 배력 장치(101)는, 기압식 액추에이터를 배력원으로 하는 싱글형의 기압식 배력 장치이다. 배력 장치(101)는, 박판에 의해 형성된 프론트 셸(102)과 리어 셸(103)이 결합하여 하우징(104)을 형성하도록 되어 있다. 이 하우징(104) 내는, 다이어프램(105)을 갖는 파워 피스톤(106)에 의해 정압실(107)과 변압실(108)의 2실로 구획되어 있다. 프론트 셸(102) 및 리어 셸(103)은 대략 바닥이 있는 원통형이며, 이들은 프론트 셸(102)의 외측 둘레의 개구 가장자리부에, 리어 셸(103)의 외측 둘레의 개구 가장자리부를 감합하고, 이들 사이에 다이어프램(105)의 외측 둘레부를 끼워 넣음으로써, 기밀하게 결합되어 있다.
프론트 셸(102)에는 마스터 실린더(110)가 부착되어 있다. 구체적으로는, 마스터 실린더(110)는, 프론트 셸(102)의 바닥부측에 형성된 중앙 개구(109)에, 마스터 실린더(110)의 후단부가 삽입되어 부착되어 있다. 프론트 셸(102)의 외측에는 접속관(126)이 부착되어 있고, 접속관(126)이 엔진의 흡기관 등의 부압원(도시 생략)에 접속되어, 정압실(107)이 항상 정해진 부압으로 유지된다. 리어 셸(103)의 바닥부측의 중앙부에는, 후술하는 밸브 보디(111)를 삽입 관통시키기 위한 원통부(112)가 돌출되어 형성되어 있다. 원통부(112)의 주위에는, 차체의 대시 패널(도시 생략)에 접촉하는 고정 시트면(113)이 형성되어 있다.
하우징(104)에는, 프론트 셸(102)로부터 리어 셸(103)의 리어 시트면(113)에 관통하는 타이 로드(114)가 마련되어 있다. 타이 로드(114)는, 양단부에 부착 나사부(115) 및 고정 나사부(116)가 형성되어 있다. 또, 부착 나사부(115) 및 고정 나사부(116)의 베이스에는, 각각 직경 확장된 프론트 플랜지(117) 및 리어 플랜지(118)가 형성되어 있다. 그리고, 프론트 플랜지(117)는, 프론트 시트면(102A)의 내측에 리테이너(119) 및 시일(120)을 개재하여 기밀하게 접촉하고 있다. 또, 리어 플랜지(118)는, 리어 시트면(113)의 내측에 기밀하게 접촉한 상태로, 리어 셸(103)측에 코오킹에 의해 고정되어 있다. 타이 로드(114)의 중앙부는, 파워 피스톤(106)에 형성된 개구(121) 및 다이어프램(105)과 일체로 형성된 대략 원통형의 로드 시일(122)에 삽입되어 있다. 즉, 타이 로드(114)는, 파워 피스톤(106) 및 다이어프램(105)에 대하여 슬라이딩 가능하고, 또한 기밀하게 관통하고 있다.
타이 로드(114)는, 프론트 셸(102) 및 리어 셸(103)의 직경 방향 2개소에 배치되어 있다(도 2, 3에서는 한쪽만 도시함). 그리고, 부착 나사부(115)는 프론트 셸(102)에 마스터 실린더(110)를 고정하기 위해 이용되고, 고정 나사부(116)는 고정 시트면(113)을 전술한 차체의 대시 패널(도시 생략)에 접촉시켜 하우징(104)을 차체에 고정하기 위해 이용된다. 또, 고정 시트면(113)에는, 이것을 대시 패널에 접촉시키기 위한 리어 볼트(123)가 코오킹에 의해 고정되어 있다.
밸브 보디(111)의 마스터 실린더(110)측이 되는 부위는, 소직경 원통부(111E)와 소직경 원통부(111E)의 외측 둘레부로 확개(擴開)된 대직경 원통부(111A)가 일체로 형성된 이중 구조로 되어 있다. 대직경 원통부(111A)는, 파워 피스톤(106) 및 다이어프램(105)에 형성되어 있는 중앙 개구부(105A, 106A)에 삽입되어 있다. 그리고, 대직경 원통부(111A)의 외측 둘레에는 외측 둘레홈(111B)이 형성되어 있고, 외측 둘레홈(111B)에는 다이어프램(105)의 중앙 개구부(105A)가 감합되어, 이들이 기밀하게 결합되어 있다. 밸브 보디(111)의 브레이크 페달(19)측이 되는 부위에는, 소직경 통부(111C)가 형성되어 있다. 소직경 통부(111C)는, 하우징(104) 내에 형성되는 변압실(108)을 통과하여, 리어 셸(103)의 원통부(112)에 삽입되어 하우징(104)의 외부로 연장된다. 소직경 통부(111C)와 원통부(112) 사이에는 시일 부재(124)가 장착되어, 하우징(104)에 대하여 소직경 통부(111C)를 슬라이딩 가능하게 시일링하고 있다. 또, 소직경 통부(111C)의 원통부(112)로부터 연장되어 있는 부분의 외측 둘레에는, 일단이 원통부(112)에 고정된 주름상자형의 더스트 커버(125)가 마련되어 있다.
밸브 보디(111)의 소직경 원통부(111E)에는, 리액션 부재(155) 및 출력 로드(128)가 부착되어 있다. 출력 로드(128)는, 선단부(128A)가 막대형으로 형성되어 프라이머리 피스톤(160)에 접촉 가능하게 되어 있다. 출력 로드(128)는, 기단부(128B)가 컵형으로 형성되어 원판형의 리액션 부재(155)가 내포되고, 소직경 원통부(111E)의 외측 둘레에 감합되어 있다. 출력 로드(128)는, 리액션 부재(155)를 통하여 밸브 보디(111)의 추력을 마스터 실린더(110)의 프라이머리 피스톤(160)에 전달하도록 되어 있다.
밸브 보디(111)의 소직경 원통부(111E)의 내측 둘레측에는, 고리형의 반력 수용 부재(152)가 감합되어 고정되고, 리액션 부재(155)로부터 전달되는 힘을 밸브 보디(111)로 전달하도록 되어 있다. 반력 수용 부재(152)의 전단부는, 밸브 보디(111)의 소직경 원통부(111E)의 전단부와 함께 리액션 부재(155)에 접촉하고 있다. 반력 수용 부재(152)는, 그 내부에, 대략 원기둥형의 반력 전달 부재(153)를 축방향을 따라서 이동 가능하게 지지하고 있다. 반력 전달 부재(153)는, 그 외측 둘레부에 감합된 고리형의 스프링 수용 부재(153A)와, 반력 수용 부재(152)의 후단측에 형성되는 원통부(152A)에 고정된 스프링 수용 부재(152B) 사이에 개재된 압축 코일 스프링인 반력 조정 스프링(157)에 의해 리액션 부재(155)측을 향해 압박되어 있다. 반력 전달 부재(153)의 전단부(153B)는, 리액션 부재(155)에 접촉 가능하게 되어 있고, 브레이크 페달(19)이 조작되지 않은 비제동 상태에서는, 전단부(153B)가 리액션 부재(155)에 접촉함으로써 반력 조정 스프링(157)에 셋트 하중이 가해진 상태로 되어 있다.
한편, 본 실시형태에서, 리액션 부재(155)는 컵형으로 형성된 출력 로드(128)의 기단부(128B)에 내포되도록 마련되어 있지만, 밸브 보디(111)의 소직경 원통부(111E), 또는 반력 수용 부재(152)에 오목부를 형성하여 내포하도록 해도 좋다. 그 경우, 출력 로드(128)는 기단부(128B)를 원반형으로 하여, 그 형상을 간략화할 수 있다.
밸브 보디(111)의 소직경 통부(111C)의 내부에는, 플런저(131)가 마련되어 있다. 플런저(131)는, 소직경 통부(111C)에서의 소직경 원통부(111E)와의 경계 부위에 축방향을 따라서 이동 가능하게 지지되어 있다. 플런저(131)의 전단부(131A)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 브레이크 페달(19)의 비조작 상태에서, 반력 전달 부재(153)의 후단부(153C)와의 사이에 간극(C1)이 형성되어 대향하도록 되어 있다. 또, 플런저(131)의 후단부는, 밸브 보디(111)의 소직경 통부(111C)의 후방부로부터 삽입되는 입력 로드(133)의 선단부가 연결되어 있고, 입력 로드(133)의 이동에 따라서 플런저(131)가 이동하도록 되어 있다. 입력 로드(133)의 기단측은, 밸브 보디(111)의 소직경 통부(111C)의 후단부에 장착된 통기성의 더스트 시일(134)을 관통하여 외부로 연장되어 있다. 입력 로드(133)의 기단부에는, 브레이크 페달(19)을 연결하기 위한 클레비스(135)가 부착되어 있다. 클레비스(135)에는, 클레비스 구멍(135A)이 형성되어 있고, 이 클레비스 구멍(135A)에 브레이크 페달(19)에 삽입 관통되는 클레비스 핀(19A)이 삽입 관통됨으로써, 입력 로드(133)와 브레이크 페달(19)이 연결되도록 되어 있다. 또, 밸브 보디(111)의 소직경 통부(111C)에는, 플런저(131)에 의해 개폐 밸브가 제어되는 제어 밸브(132)가 마련되어 있다. 제어 밸브(132)는, 일단이 입력 로드(133)에 걸려서 고정된 밸브 스프링(141)에 의해 플런저(131)를 향해 밸브 폐쇄 방향으로 압박되어 있다.
밸브 보디(111)의 소직경 통부(111C)에는, 밸브 보디(111)의 축방향으로 연장되어 정압실(107)에 연통하는 정압 통로(136) 및 밸브 보디(111)의 직경 방향으로 연장되어 변압실(108)에 연통하는 변압 통로(137)가 형성되어 있다. 소직경 통부(111C)에서의 정압 통로(136)의 개구 근방에는, 제어 밸브(132)가 접촉하는 진공 밸브 시트(111D)가 형성되어 있다. 또, 플런저(131)의 후단부에는, 제어 밸브(132)가 접촉하는 대기 밸브 시트(131B)가 형성되어 있다. 제어 밸브(132)는, 밸브 보디(111)와 플런저(131)의 상대 변위에 따라서 변압 통로(137)에 대한 정압 통로(136)와 더스트 시일(134)측의 대기와의 접속, 차단을 전환하는 것이다. 브레이크 페달(19)이 조작되지 않은 상태에서는, 변압 통로(137)에 대하여 정압 통로(136) 및 더스트 시일(134)측의 대기를 차단하고 있다. 즉, 배력 장치(101)는, 비제동 상태에서는, 변압실(108)이, 정압실(107)과도, 대기와도 차단되는 밸런스형의 기압식 배력 장치로 되어 있다. 그리고, 브레이크 페달(19)이 조작되어 밸브 보디(111)에 대하여 플런저(131)가 전진하면, 변압 통로(137)에 대하여 정압 통로(136)를 차단한 채, 대기[더스트 시일(134)측]에 접속된다. 이때, 변압 통로(137)는, 더스트 시일(134)을 통하여 대기에 개방되도록 되어 있다.
밸브 보디(111)의 측벽(111D)의 직경 방향으로 연장되는 변압 통로(137)에는, 스톱키(138)가 삽입되어 있다. 스톱키(138)는, 리어 셸(103)의 원통부(112)의 단차부에 결함됨으로써 밸브 보디(111)의 후퇴 위치를 규정하고 있다. 또, 스톱키(138)는, 플런저(131)의 외측 둘레홈에 이동 가능하게 결합됨으로써 밸브 보디(111)와 플런저(131)의 상대 변위량을 제한하고 있다.
프론트 셸(102)의 전벽과 밸브 보디(111)의 전단의 대직경 원통부(111A)에 부착된 스프링 수용부(151) 사이에는, 밸브 보디(111)를 후퇴 위치로 압박하는 리턴 스프링(139)이 마련되어 있다. 또, 밸브 보디(111)의 후방부측의 소직경 통부 내에는, 입력 로드(133)를 후퇴 위치로 압박하는 리턴 스프링(140)이 마련되어 있다.
브레이크 페달(19)은, 반력 스프링(159)에 의해, 비제동 위치를 향해 항상 압박되고 있다. 이에 따라, 배력 장치(101)의 입력 로드(133)는, 브레이크 페달(19) 및 클레비스(135)를 통하여, 반력 스프링(159)에 의해 비제동 위치를 향해 항상 압박되고 있다.
마스터 실린더(110)에는, 개구측에, 선단부가 컵형으로 형성된 원통형의 프라이머리 피스톤(160)이 끼워지고, 바닥부측에 컵형의 세컨더리 피스톤(161)이 끼워져 있다. 프라이머리 피스톤(160)의 후단부는, 마스터 실린더(110)의 개구부로부터 돌출되어, 저압실(107) 내에서 출력 로드(128)의 선단부에 접촉하고 있다. 마스터 실린더(110) 내에는, 프라이머리 피스톤(160) 및 세컨더리 피스톤(161)에 의해 프라이머리실(162) 및 세컨더리실(163)의 2개의 액압실이 형성되어 있다. 프라이머리실(162) 및 세컨더리실(163)에는, 액압 포트(164, 165)가 각각 마련되어 있다. 액압 포트(164, 165)는, 2계통의 액압 회로를 포함하는 액압 제어 장치(5)를 통하여 각 차륜(Wa∼Wd)의 액압 브레이크의 휠 실린더(Ba∼Bd)에 접속되어 있다(도 1 참조).
마스터 실린더(110)의 측벽의 상부에는, 프라이머리실(162) 및 세컨더리실(163)을 리저버(10)에 접속하기 위한 리저버 포트(166, 167)가 마련되어 있다. 마스터 실린더(110)의 실린더 보어와, 프라이머리 피스톤(160) 및 세컨더리 피스톤(161) 사이는, 각각 2개의 시일 부재(168A, 168B 및 169A, 169B)에 의해 시일링되어 있다. 시일 부재(168A, 168B)는, 축방향을 따라서 리저버 포트(166)를 사이에 두도록 배치되어 있다. 그리고, 프라이머리 피스톤(160)이 도 2 및 도 3에 도시하는 원위치에 있을 때, 프라이머리실(162)이 프라이머리 피스톤(160)의 측벽에 마련된 포트(170)를 통하여 리저버 포트(166)에 연통되고, 프라이머리 피스톤(160)이 원위치로부터 정해진 무효 스트로크(S1)(도 3 참조)만큼 전진했을 때, 시일 부재(168B)에 의해 프라이머리실(162)이 리저버 포트(166)로부터 차단되어 프라이머리실(162)이 가압된다. 마찬가지로, 시일 부재(169A, 169B)는, 축방향을 따라서 리저버 포트(167)를 사이에 두도록 배치되어 있다. 그리고, 세컨더리 피스톤(161)이 도 2 및 도 3에 도시하는 원위치에 있을 때, 세컨더리실(163)이 세컨더리 피스톤(161)의 측벽에 마련된 포트(171)를 통하여 리저버 포트(167)에 연통된다. 세컨더리 피스톤(161)이 원위치로부터 정해진 무효 스트로크(S1)만큼 전진했을 때, 시일 부재(169B)에 의해 세컨더리실(163)이 리저버 포트(167)로부터 차단되어 세컨더리실(163)이 가압된다. 본 실시형태에서는, 상기 피스톤(160, 161)이 원위치로부터 정해진 무효 스트로크(S1)만큼 전진한 위치는, 본 발명에서의 액압 발생 장치가 작동액을 휠 실린더에 공급하기 시작하는 브레이크 페달의 정해진 위치로 되어 있다. 또, 상기 피스톤(160, 161)이 원위치로부터 정해진 무효 스트로크(S1)만큼 전진까지의 브레이크 페달(19)의 조작량은, 본 발명에서의 액압 발생 장치가 작동액을 휠 실린더에 공급하기 시작하는 브레이크 페달의 정해진 양으로 되어 있다.
프라이머리실(162) 내의 프라이머리 피스톤(160)과 세컨더리 피스톤(161) 사이에는, 스프링 어셈블리(172)가 개재되어 있다. 또, 세컨더리실(163) 내의 마스터 실린더(110)의 바닥부와 세컨더리 피스톤(161) 사이에는, 압축 코일 스프링인 리턴 스프링(173)이 개재되어 있다. 스프링 어셈블리(172)는, 압축 코일 스프링을 신축 가능한 리테이너에 의해 정해진 압축 상태로 유지하고, 그 스프링력에 저항하여 압축 가능하게 된 것이다. 그리고, 프라이머리 피스톤(160) 및 세컨더리 피스톤(161)은, 통상은 동시에 이동하여 프라이머리실(162) 및 세컨더리실(163)을 동시에 가압한다.
다음으로 배력 장치(101)의 작동에 관해 설명한다.
도 2 및 도 3에 도시하는 비제동 상태, 즉, 브레이크 페달(19)을 밟고 있지 않은 상태에서는, 플런저(131)가 도시한 비제동 위치에 있고, 정압실(107)과 변압실(108)은 동일한 압력으로 되어 있기 때문에 파워 피스톤(106)에 추력은 생기지 않는다. 이때, 정압 통로(136)와 변압 통로(137)는, 제어 밸브(132)에 의해 차단되어 있다. 즉, 정압실(107)과 변압실(108)은, 제어 밸브(132)에 의해 차단되어 있다.
브레이크 페달(19)을 밟는 것이 개시되어, 브레이크 페달(19)에 연결된 반력 스프링(159) 및 리턴 스프링(140)의 스프링력에 저항하여, 입력 로드(133)에 의해 플런저(131)가 플런저(131)의 전단부(131A)와 반력 전달 부재(153)의 후단부(153C) 사이의 간극(C1)만큼 전진한다. 이때, 플런저(131)가 제어 밸브(132)로부터 이격되고, 변압 통로(137)가 대기에 개방되어, 변압실(108)에 대기가 도입된다. 이에 따라, 정압실(107)과 변압실(108) 사이에 차압이 생긴다. 이 차압에 의해 파워 피스톤(106)에 추력이 발생하고, 밸브 보디(111)가 전진하여, 리액션 부재(155)를 통해 출력 로드(128)가 전진한다. 따라서, 출력 로드(128)는, 마스터 실린더(110)의 프라이머리 피스톤(160)을 압박하여, 프라이머리 피스톤(160)을 전진시키게 된다.
이때, 프라이머리 피스톤(160)이 전진하더라도 포트(170)가 폐쇄되는 위치[도 4의 (C) 참조]에 도달할 때까지, 즉, 프라이머리 피스톤(160)이 무효 스트로크(S1)만큼 전진할 때까지는, 마스터 실린더(110)에서 액압이 발생하지 않고, 액압에 의한 반력도 생기지 않기 때문에, 브레이크 페달(19)에는, 반력 스프링(159) 및 리턴 스프링(140)의 스프링력에 의한 반력만이 작용하게 된다.
브레이크 페달(19)이 더 밟아져, 프라이머리 피스톤(160)이 무효 스트로크(S1)만큼 전진하여 포트(170, 171)가 폐쇄되는 위치[도 4의 (C) 참조]에 도달한다. 이때, 시일 부재(168B, 169B)에 의해 포트(170, 171)가 폐쇄되어 마스터 실린더(110)에서 액압이 발생하고, 발생한 액압의 반력이 리액션 부재(155)를 통하여 밸브 보디(111)에 작용하며, 리액션 부재(155)를 통하여 반력 전달 부재(153)에 전달된다. 반력 전달 부재(153)는, 반력 전달 부재(153)에 전달되는 반력이 반력 조정 스프링(157)의 셋트 하중에 도달할 때까지는, 반력 전달 부재(153)는 이동하지 않고, 플런저(131)와의 사이의 간극(C1)에 의해, 마스터 실린더(110)의 액압에 의한 반력이 플런저(131)에 전달되지 않도록 되어 있다. 이에 따라, 계속해서 반력 스프링(159) 및 리턴 스프링(140)의 스프링력에 의한 반력만이 브레이크 페달(19)에 작용하게 되어, 마스터 실린더(110)의 액압의 변동에 좌우되지 않는 양호한 브레이크 페달(19)의 조작감을 얻을 수 있다.
브레이크 페달(19)이 더 밟아지고, 밸브 보디(111)의 전진에 의해, 마스터 실린더(110)의 액압이 상승하며, 액압에 의한 반력이 증대되어, 리액션 부재(155)로부터 반력 전달 부재(153)에 전달되는 반력이 반력 조정 스프링(157)의 셋트 하중을 초과하면, 반력 전달 부재(153)가 후퇴하여 플런저(131)에 접촉한다. 이에 따라, 마스터 실린더(110)의 액압에 의한 반력의 일부가 플런저(131)에 작용한다. 그 결과, 정해진 배력비로, 마스터 실린더(110)의 액압 상승에 따른 반력이 브레이크 페달(19)에 전달되어, 반력 스프링(159)만으로는 얻을 수 없는 강성감이 있는 브레이크감을 얻을 수 있다. 그 후, 브레이크 페달(19)이 더 밟아져 전부하점에 도달하면, 배력비가 1이 된다.
브레이크 페달(19)을 복귀시켜 입력 로드(133)로의 입력을 해제하면, 플런저(131)가 후퇴하고, 제어 밸브(132)에 의해 변압 통로(137)가 대기로부터 차단된 상태로 정압 통로(136)에 접속된다. 이에 따라, 정압실(107)과 변압실(108)의 차압이 해소되고, 파워 피스톤(106)의 추력이 소실되어, 플런저(131)의 이동에 따라서 파워 피스톤(106)이 후퇴하여 도 2 및 도 3에 도시하는 비제동 상태로 되돌아간다.
다음으로, 컨트롤러(7)에 의한 액압 제어 장치(5) 및 회생 제동 장치(8)의 제어, 마스터 실린더(110) 및 배력 장치(101)의 동작에 관해, 주로 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다. 컨트롤러(7)는, 스트로크 센서(20)에 의해 검출한 브레이크 페달(19)의 조작량인 입력 로드(133)의 스트로크(S)에 대하여, 목표 제동력을 설정하고, 마스터 실린더(110)의 브레이크 액압에 의한 제동력(마스터 액압 제동분)과, 액압 제어 장치(5)에 의한 제동력(액압 제어 제동분 h)과, 회생 제동 장치(8)에 의한 제동력(회생 제동분 r)의 합계가 목표 제동력이 되도록, 액압 제어 장치(5)의 작동을 제어한다.
도 4의 (A)∼(D)는, 입력 로드(133)의 스트로크(S)에 대하여, 회생 협조 제동시의 마스터 실린더(110)의 프라이머리 및 세컨더리 피스톤(160, 161)의 위치를 도시하고 있다. 또, 도 5는, 회생 협조 제동시의 브레이크 장치(200)에 의한 차량 감속도 G, 마스터 실린더(110)에 의한 마스터 액압 제동분에 의한 차량 감속도 M(도 5 내의 파선), 회생 제동 장치(8)의 회생 제동분 r(도 5 내의 해칭 부분)에 의한 차량 감속도 R, 및 액압 제어 장치(5)의 액압 제어 제동분 h(도 5 내의 크로스해칭 부분)에 의한 차량 감속도 H의 일례를 도시하고 있다.
우선, 비제동 위치(A0)[도 4의 (A)]로부터 브레이크 페달(19)을 밟는 것이 개시되어, 제동 개시전의 여유 영역인 제1 구간 (1)을 거쳐, 제동 개시점(A)에서 회생 제동을 개시한다. 그 후, 회생 제동 장치(8)가 최대 회생 상태가 되는 최대 회생점(B)에 도달하기까지의 제2 구간 (2)에서는, 주로 회생 제동 장치(8)에 의한 회생 제동분 r에 의해 제동을 행한다. 여기서, 최대 회생 상태란, 차량의 설계 단계에서 설정되는 회생 제동 장치(8)의 최대의 제동력(힘 또는 감속도로 표시되는 경우가 많고, 예컨대, 본 실시형태에서는 감속도 0.15G로 하고 있음)을 말한다.
이 제2 구간 (2)에서는, 입력 로드(133)의 스트로크(S)에 따라서, 회생 제동 장치(8)에 의한 회생 제동분 r에 의해 목표 제동력을 발생시키기 때문에, 액압 제어 장치(5)는 작동하지 않도록 되어 있다. 단, 차량 속도의 저하나 배터리의 충전량 등에 의해, 그다지 회생을 행하지 않게 되는 경우에는, 회생 제동 장치(8)에 의해 충분한 제동력을 얻을 수 없기 때문에, 적절하게 액압 제어 장치(5)가 가압 모드로 작동하여 목표 제동력에 대한 부족분의 제동력을 보완한다. 한편, 최대 회생점(B)에 도달하기 전의 제2 구간 (2)에서, 액압 제어 장치(5)를 가압 모드로 작동시켜 액압 제어 제동분 h의 부여를 개시해도 좋다. 이때, 마스터 실린더(110)는, 입력 로드(133)의 스트로크(S)가 프라이머리 피스톤(160)의 무효 스트로크(S1)까지 도달하지 않았기 때문에, 브레이크 액압을 발생시키지 않는다. 이 때문에, 리저버(10)와 액압 제어 장치(5)가 접속 상태로 되어 있고, 액압 제어 장치(5)가 리저버(10)의 작동액을 흡입하며, 이 작동액을 휠 실린더(Ba∼Bd)에 공급하여 가압할 수 있게 되어 있다. 그리고, 브레이크 페달(19)에는, 반력 스프링(159)의 스프링력에 의해, 그 조작량에 따른 반력이 작용하도록 되어 있다.
브레이크 페달(19)의 조작이 계속해서 행해져, 입력 로드(133)의 스트로크(S)가 최대 회생점(B)에 도달한 후에, 액압 제어 장치(5)에 의한 제동을 개시한다. 즉, 입력 로드(133)의 스트로크(S)의 증대에 대하여, 회생 제동 장치(8)에 의한 회생 제동분 r이 일정한 비율로 감소해 가기 때문에, 이 감소분을 보상하기 위해, 액압 제어 장치(5)에 의한 액압 제어 제동분 h를 증대시키는, 소위 상호 전환 제어를 행한다. 이에 따라, 입력 로드(133)의 스트로크(S)가 무효 스트로크(S1)가 되는 마스터 액압 제동 개시점(C)에 도달하기까지의 제3 구간 (3)에서는, 회생 제동 장치(8)에 의한 회생 제동분 r 및 액압 제어 장치(5)에 의한 액압 제어 제동분 h의 합계에 의해 목표 제동력을 발생시킨다.
이 제3 구간 (3)에서도, 마스터 실린더(110)는, 입력 로드(133)의 스트로크(S)가 프라이머리 피스톤(160)의 무효 스트로크(S1)에 도달하지 않았기 때문에, 브레이크 액압을 발생시키지 않는 상태로 되어 있다. 즉, 마스터 실린더(110)의 프라이머리실(162) 및 세컨더리실(163)이 리저버(10)에 연통하고 있는 상태이기 때문에, 액압 제어 장치(5)는, 가압 모드로 작동하고, 프라이머리실(162) 및 세컨더리실(163)의 액압실을 경유하여 리저버(10)에 저장되어 있는 작동액을 흡입하여, 휠 실린더(Ba∼Bd)에 공급하도록 되어 있다. 이 때에도, 브레이크 페달(19)에는 반력 스프링(159)의 스프링력만이 작용하여, 그 조작량에 따른 반력이 작용한다. 한편, 차량 속도의 저하나 배터리의 충전량 등에 의해, 회생 제동 장치(8)에 의한 회생 제동력이 일정한 비율보다 저하된 경우에는, 그 만큼만 액압 제어 장치(5)가 액압 제어 제동분 h를 증대시켜 부족분의 제동력을 보완하도록 해도 좋다.
여기서, 특허문헌 1과 같이, 입력 로드(133)의 스트로크(S)에 대하여, 최대 회생점(B)과 마스터 액압 제동 개시점(C)을 동시기에 일치시켜 프라이머리 피스톤의 무효 스트로크를 설정한 경우, 최대 회생시에 마스터 실린더의 액압실은 리저버로부터 차단되어 밀폐 상태가 된다. 이 상태에서 상호 전환 제어를 행하는 경우, 액압 제어 장치는, 휠 실린더에 공급하는 브레이크액을, 밀폐 상태에 있는 액압실로부터 보급하기 때문에, 액압실의 브레이크액량이 감소하여, 마스터 실린더의 피스톤이 액압실측에 끌려 들어가는, 소위 피스톤의 흡입 현상이 발생한다. 즉, 마스터 실린더의 액압이 변동하여, 브레이크 페달의 조작감이 악화된다.
이에 비해, 본 실시형태에서는, 입력 로드(133)의 스트로크(S)에 대하여, 최대 회생점(B)보다 마스터 액압 제동 개시점(C)을 스트로크 증대 방향으로 이동시키고 있기 때문에, 즉, 최대 회생 밟음 위치보다 상기 브레이크 페달을 밟은 위치를 휠 실린더에 작동액을 공급하는 정해진 위치로 하고 있기 때문에, 최대 회생시에 마스터 실린더(110)의 액압실이 리저버(10)에 연통하고 있는 상태가 된다. 이 상태로 액압 제어 장치(5)가 상호 전환 제어를 행하면, 액압 제어 장치(5)는 휠 실린더(Ba∼Bd)에 공급하는 브레이크액을 리저버(10)로부터 보급하기 때문에, 마스터 실린더(110)의 액압실의 브레이크액량이 감소하지는 않아, 마스터 실린더(110)의 피스톤의 흡입 현상은 발생하지 않게 된다. 따라서, 회생 협조 제동시에 액압 제어 장치(5)가 작동하더라도, 브레이크 페달(19)의 조작감의 악화를 억제할 수 있다.
다음으로, 입력 로드(133)의 스트로크(S)가 마스터 액압 제동 개시점(C)에 도달하면, 마스터 실린더(110)의 프라이머리 및 세컨더리 피스톤(160, 161)의 포트(170, 171)가 폐쇄되고, 프라이머리 피스톤(160)의 스트로크가 무효 스트로크(S1)에 도달하게 된다. 그 후에는, 프라이머리 및 세컨더리 피스톤(160, 161)의 전진에 의해 프라이머리실(162) 및 세컨더리실(163)이 가압되어 마스터 실린더(110)에서 브레이크 액압이 발생한다. 그리고, 마스터 액압 제동 개시점(C)으로부터 회생 제동 장치(8)에 의한 회생 제동을 종료하는 회생 종료점(D)까지의 제4 구간 (4)에서는, 회생 제동 장치(8)에 의한 회생 제동분 r과, 액압 제어 장치(5)에 의한 액압 제어 제동분 h와, 마스터 실린더(110)의 브레이크 액압에 의한 마스터 액압 제동분 m의 합계에 의해 스트로크(S)에 따른 목표 제동력이 발생하게 된다.
이때, 액압 제어 장치(5)는, 회생 제동 장치(8)에 의한 회생 제동분 r이 일정한 비율로 계속 감소하기 때문에, 이 감소분을 보상하기 위해 상호 전환 제어를 계속하여 행하여, 액압 제어 장치(5)에 의한 액압 제어 제동분 h를 더 증대시킨다. 그리고, 스트로크(S)에 따라서 발생하는 마스터 실린더(110)의 브레이크 액압이 증대해 온 시점에서, 액압 제어 장치(5)에 의한 액압 제어 제동분 h를 감소시켜 간다. 이때, 액압 제어 장치(5)는, 마스터 액압 제동분 m과 회생 제동 장치(8)에 의한 회생 제동분 r의 관계로부터 공급 밸브(35A, 35B)와 가압 밸브(41A, 41B)를 제어하여 서서히 가압 모드로부터 통상 제동 모드로의 전환을 행하여 간다. 즉, 컨트롤러(7)는, 최대 회생 밟음 위치보다 약간 앞에서의 브레이크 페달의 밟음량에 대한 작동액 공급의 증가율이, 상기 최대 회생 밟음 위치 이후의 브레이크 페달의 밟음량에 대한 작동액 공급의 증가율보다 작게 설정되어 있다.
여기서, 특허문헌 1과 같이, 입력 로드(133)의 스트로크(S)에 대하여, 최대 회생점(B)과 마스터 액압 제동 개시점(C)을 동시기에 일치시켜 프라이머리 피스톤의 무효 스트로크를 설정한 경우, 상호 전환 제어를 위해 액압 제어 장치가 필요로 하는 브레이크 액압을 발생시키기 위한 브레이크액량은, 최대 회생시의 회생 제동분에 상당하는 브레이크 액압을 발생시키기 위한 브레이크액량 V로 되어 있다. 밀폐 상태에 있는 마스터 실린더의 액압실로부터 브레이크액량 V분이 없어져, 마스터 실린더의 액압 변동이 발생하게 된다.
이에 비해, 본 실시형태에서는, 입력 로드(133)의 스트로크(S)에 대하여, 최대 회생점(B)보다 마스터 액압 제동 개시점(C)을 스트로크 증대 방향으로 이동시키고 있기 때문에, 마스터 실린더(110)의 액압실이 리저버(10)로부터 차단되는 마스터 액압 제동 개시점(C)의 시점에서는, 회생 제동분이 최대 회생시보다 작아져 있다. 이 때문에, 상호 전환 제어를 위해 액압 제어 장치가 필요로 하는 브레이크 액압을 발생시키기 위한 브레이크액량은, 상기 브레이크액량 V보다 적은 브레이크액량 V1이면 되므로, 액압 제어 장치(5)의 작동에 의한 마스터 실린더(110)의 액압 변동도 충분히 작게 억제하게 된다. 따라서 브레이크 페달(19)의 조작감의 악화를 억제하는 것이 가능해진다.
또, 마스터 실린더(110)는, 브레이크 액압에 의한 프라이머리 피스톤(160)으로부터의 반력의 일부에 의해 리액션 부재(155)를 통하여 반력 전달 부재(153)를 플런저(131)측으로 가압한다. 이때, 반력 전달 부재(153)는, 반력 조정 스프링(157)의 셋트 하중에 의해 플런저(131)에 접촉하지 않기 때문에, 마스터 실린더(110)의 액압에 의한 반력이 브레이크 페달(19)에 작용하지 않게 되어 있다. 따라서, 액압 제어 장치(5)의 작동에 의해 마스터 실린더(110)의 브레이크 액압이 변동하더라도, 양호한 브레이크 페달감을 유지할 수 있다.
이와 같이, 최대 회생 상태로부터 액압 제어 장치(5)의 액압 제어 제동분에 의해 제동력을 보완하면서, 회생 제동 장치(8)에 의한 회생 제동분을 서서히 감소시켜, 마스터 실린더(110)의 브레이크 액압에 의한 제동을 개시함으로써, 회생 제동으로부터 마스터 실린더(110)의 브레이크 액압에 의한 제동을 원활하게 이행할 수 있어, 브레이크 페달(19)의 조작에 위화감이 생기지 않는다.
입력 로드(133)가 더 전진하여, 스트로크(S)가 회생 종료점(D)에 도달했을 때, 회생 제동 장치(8)에 의한 회생 제동이 종료되고, 액압 제어 장치(5)의 가압 모드의 제어도 종료된다. 그 후의 제5 구간 (5)에서는, 주로 마스터 실린더(110)에서 발생한 브레이크 액압에 의해 제동을 행한다. 이때, 프라이머리 피스톤(160)으로부터 리액션 부재(155)를 통하여 전달되는 반력은, 반력 조정 스프링(157)의 스프링력에 저항하여 반력 전달 부재(153)를 후퇴시켜 플런저(131)에 접촉시키고, 입력 로드(133) 및 브레이크 페달(19)에 피드백된다. 그리고, 배력 장치(101)의 부압에 의한 배력이 행해지고, 또한 입력 로드(133)가 전진을 더 계속하면, 도시하지 않은 전부하점에 도달한다.
이상에 의해, 최대 회생점(B) 이후에 있어서, 회생 제동력의 감소를 보완하기 위해 액압 제어 장치(5)가 작동하여 마스터 실린더 액압이 변동한 경우라도, 스트로크(S)는 무효 스트로크(S1)의 범위 내에서 마스터 실린더(110)에 액압이 발생하지 않는 상태이므로, 브레이크 페달(19)의 조작감의 악화를 억제하는 것이 가능해진다. 또, 마스터 실린더(110)의 액압 변동을 억제하기 위해, 회생 제동 장치(8)에 의한 회생 제동분을 감소시키거나 할 필요가 없기 때문에, 회생 제동분을 유효하게 활용하여 효율적으로 에너지를 회수할 수 있다.
스트로크(S)가 마스터 실린더(110)의 브레이크 액압에 의한 제동을 개시하는 마스터 액압 제동 개시점(C)에 도달한 이후에 있어서, 차량 속도의 저하 등에 의해, 회생 제동력이 저하되고, 이것을 보완하는 상호 전환을 행하기 위해 액압 제어 장치(5)가 작동한 경우, 스트로크(S)가 이미 무효 스트로크(S1)에 도달하여 포트(170, 171)가 폐쇄되어 있기 때문에, 액압 제어 장치(5)의 작동에 의한 마스터 실린더(110)의 브레이크 액압의 변동은, 리액션 부재(155)를 통하여 반력 전달 부재(153)에 전달되게 된다. 그러나, 마스터 액압 제동 개시점과 최대 회생점(B)을 동시기로 한 경우에 비해, 상기 실시형태에서는, 마스터 액압 제동 개시점(C)의 시점에서, 회생 제동분은, 최대 회생점(B)에 대하여 감소되어 충분히 작아졌기 때문에, 회생 제동력의 저하를 보완하기 위해 액압 제어 장치(5)가 휠 실린더(Ba∼Bd)에 공급하는 브레이크액량이 적어져, 액압 제어 장치(5)의 작동에 의한 마스터 실린더(110)의 액압 변동도 충분히 작게 억제되게 된다. 따라서, 마스터 실린더(110)에 액압이 발생하지 않은 상태이므로, 브레이크 페달(19)의 조작감의 악화를 억제하는 것이 가능해진다.
한편, 회생 협조 제동을 수반하지 않는 제동의 경우, 컨트롤러(7)는, 액압 제어 장치(5)에 의해, 도 5에 도시하는 회생 제동분 r분의 제동력을 발생시켜, 마스터 실린더(110)의 프라이머리 피스톤(160)의 무효 스트로크(S1)를 느끼게 하지 않도록 제어를 행한다.
다음으로, 본 발명의 제2 실시형태에 관해, 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한다. 한편, 이하의 설명에서, 상기 제1 실시형태에 대하여, 동일한 부분에 관해서는 동일한 참조 부호를 인용하고, 상이한 부분에 관해서만 상세히 설명한다.
본 실시형태에 따른 브레이크 장치에서는, 배력 장치로서, 도 6에 도시하는 배력 장치(180)(주요부만 도시함)가 사용되고 있다. 또, 도 6에 도시하는 바와 같이, 마스터 실린더(210)에는 무효 스트로크(S1)가 마련되어 있지 않고, 종전의 마스터 실린더와 마찬가지로, 프라이머리 및 세컨더리 피스톤(260, 261)이 도 5에 도시하는 원위치로부터 약간, 즉 짧은 무효 스트로크로 전진함으로써, 포트(270, 271)를 폐쇄하여 프라이머리실(162) 및 세컨더리실(163)을 가압하도록 되어 있다.
본 실시형태에 따른 배력 장치(180)에서는, 제어 밸브(181)는, 밸브 보디(111)의 소직경 통부(111C) 내에 고정된 안내 부재(182)에 슬라이딩 가능하고 기밀하게 감합되어 있다. 제어 밸브(181)는, 밸브 스프링(141)에 의해 압박되어 플런저(131)의 후단부에 착좌(着座)되며, 정압 통로(136) 및 변압 통로(137)와 대기[더스트 시일(134)측]를 차단하고 있다. 또, 제어 밸브(181)는, 입력 로드(133)가 도 6에 도시하는 비제동 위치에 있을 때, 밸브 보디(111)의 정압 통로(136)와 변압 통로(137) 사이에 형성된 정압 밸브 시트인 환형의 시트부(183)로부터 무효 스트로크(S2)만큼 이격 배치되어, 정압 통로(136)와 변압 통로(137)를 연통시키고 있다. 환언하면, 제어 밸브(181)와 시트부(183)로 구성되는 진공 밸브를 비제동 상태로 이격시켜 무효 스트로크(S2)를 설정하도록 구성하고 있다. 즉, 본 실시형태에서는, 제1 실시형태에서의 마스터 실린더(110)에서의 무효 스트로크(S1) 대신, 배력 장치(180)에 무효 스트로크(S2)가 마련되어 있다. 본 실시형태에서는, 상기 제어 밸브(181)가 원위치로부터 정해진 무효 스트로크(S2)만큼 전진하여 시트부(183)에 접촉하는 위치가, 본 발명에서의 액압 발생 장치가 작동액을 휠 실린더에 공급하기 시작하는 브레이크 페달의 정해진 위치로 되어 있다. 또, 상기 제어 밸브(181)가 원위치로부터 정해진 무효 스트로크(S2)만큼 전진하여 시트부(183)에 접촉하기까지의 브레이크 페달(19)의 조작량이, 본 발명에서의 액압 발생 장치가 작동액을 휠 실린더에 공급하기 시작하는 브레이크 페달의 정해진 양으로 되어 있다.
배력 장치(180)에 있어서, 제어 밸브(181)는, 입력 로드(133)의 전진에 의해, 밸브 스프링(141)에 압박되어 플런저(131)와 함께 전진하고, 입력 로드(133)의 스트로크(S)가 무효 스트로크(S2)에 도달했을 때, 시트부(183)에 착좌하여 정압 통로(136)와 변압 통로(137)의 연통을 차단한다. 그 후, 입력 로드(133)가 더 전진하면, 플런저(131)의 선단부와 반력 전달 부재(153) 사이에 형성되어 있는 간극(C2)을 해소하면서, 플런저(131)가 제어 밸브(181)로부터 이격되어, 정압 통로(136)와 대기측의 차단 상태를 유지하면서, 변압 통로(137)를 대기측에 연통시킨다. 한편, 상기 간극(C2)은, 입력 로드(133)가 도 6 및 도 7의 (A)에 도시하는 비제동 위치에 있을 때, 제어 밸브(181)와 시트부(183) 사이의 무효 스트로크(S2)보다 약간 크게 되어 있다.
이에 따라, 도 6 및 도 7의 (A)에 도시하는 비제동 위치로부터 브레이크 페달(19)이 밟아져 입력 로드(133)가 전진했을 때, 입력 로드(133)의 스트로크(S)가 무효 스트로크(S2)에 도달할 때까지는, 정압 통로(136)와 변압 통로(137)의 연통 및 변압 통로(137)와 대기의 차단이 유지되어, 정압실(107)과 변압실(108) 사이에 차압이 생기지 않고, 밸브 보디(111)는 전진하지 않는다. 또, 플런저(131)는, 간극(C2)에 의해 반력 전달 부재(153)에 접촉하지 않는다. 따라서, 출력 로드(128)는, 프라이머리 피스톤(260)을 압박하지 않고, 마스터 실린더(210)는 브레이크 액압을 발생시키지 않는다. 이 때문에, 리저버(10)와 액압 제어 장치(5)가 접속 상태로 되고 있어, 액압 제어 장치(5)가 리저버(10)의 작동액을 흡입하고, 이 작동액을 휠 실린더(Ba∼Bd)에 공급하여 가압할 수 있게 되어 있다.
도 7의 (B)에 도시하는 바와 같이, 입력 로드(133)가 더 전진하여, 그 스트로크(S)가 무효 스트로크(S2)에 도달하면, 제어 밸브(181)가 시트부(183)에 착좌되어, 정압 통로(136)와 변압 통로(137)를 차단한다. 이때, 간극(C2)이 무효 스트로크(S2)보다 약간 크게 되어 있기 때문에, 플런저(131)는 반력 전달 부재(153)에 접촉하지 않는다.
도 7의 (C)에 도시하는 바와 같이, 입력 로드(133)가 더 전진하면, 플런저(131)가 제어 밸브(181)로부터 이격되어, 변압 통로(137)가 대기에 연통된다. 이에 따라, 변압 통로(137)를 통해서 변압실(108)에 대기가 도입되고, 정압실(107)과 변압실(108) 사이에 차압이 생겨, 파워 피스톤(106)에 추력이 발생한다. 이 추력에 의해 밸브 보디(111)가 전진하고, 리액션 부재(155)를 통하여 출력 로드(128)를 추진하며, 프라이머리 피스톤(260)을 압박하여 포트(170, 171)가 폐쇄되고 마스터 실린더(210)에서 브레이크 액압이 발생한다. 밸브 보디(111)가 전진하면, 제어 밸브(181)가 플런저(131)에 착좌되어 변압 통로(137)가 대기로부터 차단되고, 정압실(107)과 변압실(108)의 차압, 즉, 파워 피스톤(106)의 추력이 유지되기 때문에, 밸브 보디(111)는 플런저(131)의 이동에 따라서 이동하게 된다.
이때, 마스터 실린더(210)의 브레이크 액압에 의한 프라이머리 피스톤(260)의 반력은, 리액션 부재(155)를 통하여 밸브 보디(111)에 전달된다. 이 반력의 일부가 리액션 부재(155)를 통하여 반력 전달 부재(153)에도 전달되지만, 이 반력이 반력 조정 스프링(157)의 셋트 하중에 도달할 때까지는, 반력 전달 부재(153)는 이동하지 않고, 밸브 보디(111)의 이동에 의해 이격되어 있는 플런저(131)에 접촉되지 않는다. 따라서, 플런저(131)에는, 마스터 실린더(110)의 액압에 의한 반력은 작용하지 않고, 반력 스프링(159) 및 밸브 스프링(141)의 스프링력에 의한 반력만이 작용한다.
도 7의 (D)에 도시하는 바와 같이, 입력 로드(133)가 더 전진하여, 마스터 실린더(110)의 브레이크 액압이 더 상승하고, 액압에 의한 반력이 증대되어, 리액션 부재(155)로부터 반력 전달 부재(153)에 작용하는 반력이 반력 조정 스프링(157)의 스프링력을 넘으면, 반력 전달 부재(153)가 후퇴하여 플런저(131)에 접촉된다. 이에 따라, 마스터 실린더(110)의 액압에 의한 반력의 일부가 플런저(131)에 작용한다. 그 결과, 리액션 부재(155)의 수압(受壓) 면적비에 의한 정해진 배력비로, 마스터 실린더(110)의 액압 상승에 수반되는 반력이 브레이크 페달(19)에 전달되어, 반력 스프링(159)만으로는 얻을 수 없는 강성감이 있는 브레이크감을 얻을 수 있다.
브레이크 페달(19)을 복귀시켜 입력 로드(133)로의 입력을 해제하면, 플런저(131)가 후퇴하고, 제어 밸브(181)에 의해 변압 통로(137)가 대기로부터 차단된 상태로 정압 통로(136)에 접속된다. 이에 따라, 정압실(107)과 변압실(108)의 차압이 해소되고, 파워 피스톤(106)의 추력이 소실되어, 플런저(131)의 이동에 따라서 파워 피스톤(106)이 후퇴하여 도 6 및 도 7의 (A)에 도시하는 비제동 상태로 되돌아간다.
이와 같이 하여, 본 실시형태에 따른 무효 스트로크를 늘리지 않은 마스터 실린더(210) 및 무효 스트로크(S2)가 마련된 배력 장치(180)에 의해, 상기 제1 실시형태의 마스터 실린더(110) 및 배력 장치(101)와 동일한 도 5에 도시하는 바와 같은 입출력 특성을 얻을 수 있다. 이에 따라, 브레이크 장치(200)에 본 실시형태에 따른 마스터 실린더(210) 및 배력 장치(180)에 적용함으로써, 상기 제1 실시형태와 동일한 작용 효과를 나타낼 수 있다. 이 경우, 마스터 실린더(110)로서, 무효 스트로크를 늘리지 않은 통상의 마스터 실린더를 사용할 수 있어, 비용을 저감할 수 있다.
한편, 상기 제1 실시형태에서는, 마스터 실린더(110)에서 무효 스트로크(S1)를 설정하고, 제2 실시형태에서는, 배력 장치(180)에서 무효 스트로크(S2)를 설정하도록 했지만, 그 밖에, 도 2에 도시하는 클레비스(135)의 클레비스 구멍(135A)을 도 8에 도시하는 바와 같이 해도 좋다. 도 8의 변형예에서는, 클레비스(135')의 클레비스 구멍(135A')을 입력 로드(133)의 스트로크 방향으로 연장되는 긴 구멍으로 형성하여, 무효 스트로크를 설정하도록 하고 있다. 이와 같이 함으로써, 마스터 실린더나 배력 장치의 내부 부품을 조정하지 않고, 무효 스트로크의 조정이 용이해진다.
상기 제1 및 제2 실시형태에 있어서, 회생 제동 장치(8)에 의한 회생 제동분은, 전술한 예에서는, 도 5의 구간 (3) 및 구간 (4)에서 일정한 비율로 직선적으로 저하되어 있지만, 곡선적 혹은 단계적으로 감소하는 것이어도 좋다. 또, 회생 제동분을 저하시키지 않고, 최대 회생 상태를 유지하는 것이어도 좋다. 최대 회생 상태를 유지한 경우라도, 최대 회생점(B)을 피크로 하여, 구간 (3) 및 구간 (4)에서의 회생 제동분의 증대를 억제함으로써, 차량 속도의 저하 등에 의한 회생 제동력의 저하를 보완하기 위해 액압 제어 장치(5)가 작동한 경우라도, 마스터 실린더(110)의 브레이크 액압의 변동을 억제할 수 있어, 브레이크 페달(19)의 양호한 조작감을 유지할 수 있다.
한편, 상기 실시형태에서는, 탠덤 마스터 실린더를 이용한 예를 나타냈지만, 2계통의 액압 회로를 필요로 하지 않는 경우에는, 싱글 타입의 마스터 실린더를 이용하는 것도 가능하다. 또, 상기 실시형태에서는, 부압원을 엔진의 흡기관으로 했지만, 이것에 한정되지 않고 전동의 부압 펌프 등을 부압원으로 해도 좋다. 또한, 배력 장치는, 배력원으로서, 기압식 액추에이터를 이용한 경우에 관해 설명했지만, 이것에 한정되지 않고, 전동 액추에이터, 액압식, 그 밖의 액추에이터를 이용해도 좋다.
또, 상기 실시형태에서는, 배력 장치(101, 180)를, 기압식 액추에이터를 배력원으로 하는 싱글형의 기압식 배력 장치로 했지만, 하우징 내에 정압실과 변압실을 각각 2개 형성하는 탠덤형의 기압식 배력 장치로 해도 좋다. 또한, 배력 장치(101, 180)를 전동식 액추에이터를 배력원으로 하는 전동 배력 장치, 혹은 유압식 액추에이터를 배력원으로 하는 액압 배력 장치로 해도 좋다.
상기 실시형태에서는, 배력 장치(101)의 하우징(104)에, 프론트 셸(102)로부터 리어 셸(103)의 리어 시트면(113)에 관통하는 타이 로드(114)를 마련하도록 하고 있지만, 타이 로드(114)를 마련하지 않고, 하우징을 구성하도록 해도 좋다.
또, 상기 실시형태에서는, 마스터 실린더나 배력 장치, 클레비스의 각각의 장치에서 무효 스트로크(정해진 위치, 정해진 양)를 설정하고 있지만, 상기 복수의 장치에 걸쳐 무효 스트로크(정해진 위치, 정해진 양)를 설정하도록 해도 좋다.
5 : 액압 제어 장치 7 : 컨트롤러(제어 수단)
8 : 회생 제동 장치 110 : 마스터 실린더
200 : 브레이크 장치 Ba∼Bd : 휠 실린더

Claims (10)

  1. 브레이크 페달을 밟는 위치에 따라서, 차량에 마련된 차륜의 회전에 의해 발전(發電)시킴으로써, 회생 제동력을 차륜에 부여하는 회생 제동 장치와,
    상기 브레이크 페달을 정해진 위치 이상 밟았을 때 작동액을 휠 실린더에 공급하는 액압 발생 장치, 그리고
    상기 휠 실린더에 상기 액압 발생 장치내의 작동액을 펌프에 의해 보내는 펌프 기구
    를 갖는 브레이크 장치로서,
    상기 펌프 기구는, 상기 회생 제동 장치가 최대 회생 제동력을 발생시키는 상기 브레이크 페달의 최대 회생 밟음 위치를 넘어 상기 브레이크 페달을 밟고 있을 때에는 이미 상기 휠 실린더에 상기 작동액을 공급하고 있으며,
    상기 액압 발생 장치는, 상기 최대 회생 밟음 위치보다 상기 브레이크 페달을 밟은 위치가 상기 정해진 위치로 설정되어 있고, 상기 회생 제동 장치에 의한 회생 제동력과 상기 액압 발생 장치에 의한 액압 제어 제동력의 합계값이 연속적으로 증가하도록, 상기 정해진 위치 이후에 상기 액압 제어 제동력의 증가에 따라 상기 회생 제동력을 감소시키는 구간을 갖는 것을 특징으로 하는 브레이크 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 펌프 기구는, 상기 최대 회생 밟음 위치까지 상기 브레이크 페달이 밟아졌을 때, 상기 휠 실린더로의 상기 작동액의 공급을 개시하는 것을 특징으로 하는 브레이크 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 펌프 기구는, 상기 최대 회생 밟음 위치보다 약간 앞에서 상기 휠 실린더로의 상기 작동액의 공급을 개시하는 것을 특징으로 하는 브레이크 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 펌프 기구는, 상기 최대 회생 밟음 위치보다 약간 앞에서의 브레이크 페달의 밟음량에 대한 작동액 공급의 증가율이, 상기 최대 회생 밟음 위치 이후의 브레이크 페달의 밟음량에 대한 작동액 공급의 증가율보다 작게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 브레이크 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 액압 발생 장치는 마스터 실린더와 배력 장치를 구비하고,
    상기 작동액을 상기 휠 실린더에 공급하는 상기 정해진 위치는, 상기 마스터 실린더의 무효 스트로크 위치에 의해 설정되는 것을 특징으로 하는 브레이크 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 액압 발생 장치는 마스터 실린더와 배력 장치를 구비하고,
    상기 작동액을 상기 휠 실린더에 공급하는 상기 정해진 위치는, 상기 배력 장치의 무효 스트로크 위치에 의해 설정되는 것을 특징으로 하는 브레이크 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 배력 장치는,
    정압실과 변압실로 구획되는 하우징과, 상기 브레이크 페달에 연결되는 입력 부재와, 상기 입력 부재에 의해 제어되며 상기 변압실에 대하여 상기 정압실 또는 상기 하우징 외측과의 연통·차단을 제어하는 제어 밸브를 가지며, 상기 무효 스트로크 위치는, 상기 제어 밸브와 상기 제어 밸브가 이좌(離座) 또는 착좌(着座)되는 정압 밸브 시트의 배치에 의해 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 브레이크 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액압 발생 장치는, 발생하는 액압의 반력을 상기 브레이크 페달을 밟는 것이 상기 정해진 위치를 넘고 나서 상기 브레이크 페달에 전달하는 것을 특징으로 하는 브레이크 장치.
  9. 제5항에 있어서, 상기 배력 장치는, 상기 브레이크 페달이 연결되는 입력 부재를 가지며, 상기 입력 부재에는, 상기 정해진 위치가 되고 나서 상기 마스터 실린더에서 발생하는 액압의 반력이 전달되는 것을 특징으로 하는 브레이크 장치.
  10. 제6항에 있어서, 상기 배력 장치는, 상기 브레이크 페달이 연결되는 입력 부재를 가지며, 상기 입력 부재에는, 상기 정해진 위치가 되고 나서 상기 마스터 실린더에서 발생하는 액압의 반력이 전달되는 것을 특징으로 하는 브레이크 장치.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5682008B2 (ja) * 2011-02-07 2015-03-11 日立オートモティブシステムズ株式会社 倍力装置及びこれを用いたブレーキ装置
US9061671B2 (en) * 2013-08-27 2015-06-23 Bendix Commercial Vehicle Systems Llc Driver braking demand indicator apparatus for a heavy vehicle
JP6349835B2 (ja) * 2014-03-25 2018-07-04 株式会社アドヴィックス 車両用制動装置
KR101536247B1 (ko) * 2014-04-25 2015-07-13 현대모비스 주식회사 차량용 제동장치 및 제동방법
GB201411228D0 (en) * 2014-06-24 2014-08-06 Torotrak Dev Ltd Driver interface for a kinetic energy recovery system
DE102015204866A1 (de) 2015-03-18 2016-09-22 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines rekuperativen Bremssystems eines Fahrzeugs und Steuervorrichtung für ein rekuperatives Bremssystem eines Fahrzeugs
CN104709096B (zh) * 2015-03-27 2017-03-01 吉林大学 具有摩擦制动与再生制动完全解耦功能的电动助力制动系统
JP6332181B2 (ja) * 2015-07-16 2018-05-30 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
EP3328697B1 (en) * 2015-07-27 2020-11-25 Volvo Truck Corporation Abs strategy for hybrid brake actuators
JP6291460B2 (ja) * 2015-08-05 2018-03-14 本田技研工業株式会社 電動車両
DE102015217520A1 (de) 2015-09-14 2017-03-16 Robert Bosch Gmbh Elektromechanischer Bremskraftverstärker und Bremssystem
JP6834853B2 (ja) * 2017-08-31 2021-02-24 トヨタ自動車株式会社 車両制御装置
JP6950407B2 (ja) * 2017-09-28 2021-10-13 株式会社アドヴィックス 車両の制動制御装置
JP2021091345A (ja) * 2019-12-12 2021-06-17 トヨタ自動車株式会社 ブレーキマスタシリンダユニットの取り付け構造

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006096218A (ja) * 2004-09-30 2006-04-13 Advics:Kk 車両用ブレーキ装置
JP2006143099A (ja) * 2004-11-24 2006-06-08 Toyota Motor Corp 車両制動装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3305378B2 (ja) * 1992-11-13 2002-07-22 本田技研工業株式会社 電動車両の制動装置
DE19604134B4 (de) * 1996-02-06 2004-11-11 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Bremsanlage von Kraftfahrzeugen mit elektrischem Antrieb
MXPA06011654A (es) * 2004-04-20 2007-01-23 Continental Teves Ag & Co Ohg Proceso para operar una unidad de accionamiento para un sistema de frenado de un vehiculo de motor.
JP4296991B2 (ja) * 2004-06-08 2009-07-15 株式会社アドヴィックス 車両用ブレーキ装置
US20050269875A1 (en) 2004-06-08 2005-12-08 Kazuya Maki Vehicle brake device
CN101263033A (zh) * 2005-09-15 2008-09-10 大陆-特韦斯贸易合伙股份公司及两合公司 用于机动车辆的制动系统
JP4302133B2 (ja) * 2006-11-09 2009-07-22 三菱重工業株式会社 作業車両用制動装置および作業車両
JP5625530B2 (ja) * 2010-06-21 2014-11-19 株式会社アドヴィックス 車両用ブレーキ装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006096218A (ja) * 2004-09-30 2006-04-13 Advics:Kk 車両用ブレーキ装置
JP2006143099A (ja) * 2004-11-24 2006-06-08 Toyota Motor Corp 車両制動装置

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Publication number Publication date
DE102013204692A1 (de) 2013-10-02
KR20130111331A (ko) 2013-10-10
JP6012225B2 (ja) 2016-10-25
JP2013209037A (ja) 2013-10-10
DE102013204692B4 (de) 2024-02-15
US9056601B2 (en) 2015-06-16
US20130257140A1 (en) 2013-10-03
CN103359095A (zh) 2013-10-23
CN103359095B (zh) 2018-07-13

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