KR102099815B1 - 제동 제어 장치 - Google Patents

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요시오 마스다
히로유키 고다마
다카유키 야마모토
야스지 미즈타니
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도요타 지도샤（주）
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Abstract

[과제] 전기 모터를 이용한 1계통의 가압 구성에 의해, 전륜과 후륜에 대하여 각각의 액압을 동시에 부여할 수 있는 제동 제어 장치를 제공한다.
[해결 수단] 본 발명은, 차량의 전륜에 구비된 전륜 휠실린더(71, 72)의 전륜 제동 액압, 및 차량의 후륜에 구비된 후륜 휠실린더(73, 74)의 후륜 제동 액압을 조정하는 제동 제어 장치로서, 전기 모터(11)에 의해 발생된 액압을 조정하여 조정 액압으로 하고, 조정 액압을 후륜 제동 액압으로서 부여하는 액압 발생 유닛(1A)과, 조정 액압을 감소 조정하여 수정 액압으로 하고, 수정 액압을 전륜 제동 액압으로서 부여하는 액압 수정 유닛(1B)을 구비한다.

Description

제동 제어 장치{BRAKE CONTROL APPARATUS}
본 발명은 차량의 제동 제어 장치에 관한 것이다.
차량에 탑재되는 브레이크 장치(제동 장치)의 예로서는, 예를 들면 일본공개특허 특개2009-227023호 공보에 기재되어 있는 바와 같이, 상류측에 마스터 실린더 및 전기 모터로 구동하는 전동 실린더를 구비하고, 하류측에 액추에이터를 구비한 것이 있다. 또한, 예를 들면 일본공개특허 특개2016-144952호 공보에는, 상류측에 마스터 실린더를 구비하고, 하류측에 액추에이터를 구비한 액압 제어 장치가 개시되어 있다.
일본공개특허 특개2009-227023호 공보 일본공개특허 특개2016-144952호 공보
여기서, 상기 브레이크 장치 및 상기 액압 제어 장치에서는, 구조상, 상류측의 장치만으로(즉 액추에이터를 구동하지 않고), 전후의 차륜을 동시에 또한 각각의 액압으로 승압할 수는 없다. 또한, 예를 들면 상기 액압 제어 장치에서는, 액추에이터를 이용하면, 전자(電磁) 밸브의 개폐에 의해 전후의 차륜을 번갈아 승압할 수 있지만, 원활한 승압, 액추에이터의 작동음 및 내구성의 면에서 과제가 있다.
한편, 발명자는, 금후, 특히 회생 협조 제어를 행하는 차량의 제동에 대하여, 연비의 향상과 운동 성능(차량 안정성)의 향상의 양립이 요망된다고 생각하였다. 예를 들면 회생 협조 제어를 행하는 하이브리드 차량에 있어서는, 회생 제동력을 최대한 이용함과 함께, 제동력이 이상 배분선에 가까워지도록 전후륜에 제동력을 분배하는 것이 바람직하다고 생각할 수 있다. 또한, 발명자는, ABS 제어(앤티스키드 제어) 등의 특수한 제어를 제외하고, 통상의 브레이크 시에는, 내구성, 작동음 및 비용의 면에서, 하류측의 액추에이터를 구동시키는 것을 억제한 편이 바람직하다고 생각하였다. 즉, 발명자는 상기 착상에 기초하여, 하류측의 액추에이터를 이용한 액압 분배를 실행하지 않고, 전기 모터를 이용한 1계통의 가압 구성에 의해, 전륜과 후륜에 대하여 각각의 액압을 동시에 부여할 수 있는 제동 제어 장치를 제공하는 것을 새로운 과제로 설정하였다.
본 발명의 제 1 양태에 관련된 제동 제어 장치는, 차량의 전륜에 구비된 전륜 휠실린더의 전륜 제동 액압, 및 상기 차량의 후륜에 구비된 후륜 휠실린더의 후륜 제동 액압을 조정하는 제동 제어 장치로서, 전기 모터에 의해 발생된 액압을 조정하여 조정 액압으로 하고, 상기 조정 액압을 상기 후륜 제동 액압으로서 부여하는 액압 발생 유닛과, 상기 조정 액압을 감소 조정하여 수정 액압으로 하고, 상기 수정 액압을 상기 전륜 제동 액압으로서 부여하는 액압 수정 유닛을 구비한다.
또한, 본 발명의 제 2 양태에 관련된 제동 제어 장치는, 차량의 전륜에 구비된 전륜 휠실린더의 전륜 제동 액압, 및 상기 차량의 후륜에 구비된 후륜 휠실린더의 후륜 제동 액압을 조정하는 제동 제어 장치로서, 전기 모터에 의해 발생된 액압을 조정하여 조정 액압으로 하고, 상기 조정 액압을 상기 전륜 제동 액압으로서 부여하는 액압 발생 유닛과, 상기 조정 액압을 감소 조정하여 수정 액압으로 하고, 상기 수정 액압을 상기 후륜 제동 액압으로서 부여하는 액압 수정 유닛을 구비한다.
본 발명에 의하면, 전기 모터를 이용하여 액압을 발생시켜, 액압 발생 유닛이 전륜(제 2 양태에서는 후륜)에 조정 액압을 부여하고, 액압 수정 유닛이 후륜(제 2 양태에서는 전륜)에 조정 액압보다 낮은 액압의 수정 액압을 부여한다. 즉, 본 발명에 의하면, 전기 모터를 이용한 1계통의 가압 구성에 의해, 전륜과 후륜에 대하여 각각의 액압을 동시에 부여할 수 있다.
도 1은, 제 1 실시형태의 제동 제어 장치의 구성도이다.
도 2는, 제 1 실시형태의 회생 협조 제어의 흐름을 나타내는 플로우 차트이다.
도 3은, 제 1 실시형태의 제동력 배분과 이상 배분선을 나타내는 설명도이다.
도 4는, 제 2 실시형태의 제동 제어 장치의 구성도이다.
도 5는, 제 3 실시형태의 제동 제어 장치의 구성도이다.
도 6은, 제 4 실시형태의 제동 제어 장치의 구성도이다.
도 7은, 제 4 실시형태의 상류측 가압 장치에 의한 제동력의 조정 가능 범위를 나타내는 설명도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면에 기초하여 설명한다. 또한, 설명에 이용하는 각 도는 개념도이고, 각 부의 형상은 반드시 엄밀한 것은 아닌 경우가 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 예로서 하이브리드 차량에 적용된 제동 제어 장치에 대하여 설명한다.
＜제 1 실시형태＞
제 1 실시형태의 제동 제어 장치(1)는, 차량용 제동 장치(Z)에 포함되어 있다. 이 차량용 제동 장치(Z)는 도 1에 나타내는 바와 같이, 제동 제어 장치(1)와, 실린더 기구(2)와, 스트로크 시뮬레이터(3)와, 전자 밸브(41, 42, 43)와, 액추에이터(5)와, 스트로크 센서(61)와, 압력 센서(62∼64)와, 휠실린더(71, 72, 73, 74)와, 회생 제동 기구(Y)를 구비하고 있다. 먼저, 제동 제어 장치(1) 이외의 부분에 대하여 간단하게 설명한다.
실린더 기구(2)는 마스터 실린더(20)와, 마스터 피스톤(21, 22)과, 마스터 리저버(23)를 구비하고 있다. 마스터 피스톤(21, 22)은, 마스터 실린더(20) 내에 슬라이딩 가능하게 배치되어 있다. 마스터 피스톤(21, 22)은, 브레이크 조작 부재인 브레이크 페달(9)의 조작에 따라 이동한다. 마스터 피스톤(21, 22)은, 마스터 실린더(20) 내를, 제 1 마스터실(20a)과 제 2 마스터실(20b)로 구획하고 있다. 마스터 리저버(23)는, 제 1 마스터실(20a) 및 제 2 마스터실(20b)과 연통하는 유로(流路)(유로(油路))를 가지는 리저버 탱크(대기압 리저버)이다. 마스터 리저버(23)의 내부는 격벽에 의해 3개의 방으로 구분되어 있다. 마스터 리저버(23)의 내부는, 제 1 마스터실(20a)에 연통하는 방, 제 2 마스터실(20b)에 연통하는 방, 및 후술하는 제동 제어 장치(1)의 환류로(13)에 접속되는 방으로 나누어져 있다. 마스터 리저버(23)와 각 마스터실(20a, 20b)은, 마스터 피스톤(21, 22)의 이동에 의해 연통/차단된다. 제 1 마스터실(20a)은, 유로(81) 및 전자 밸브(41)를 개재하여 액추에이터(5)(후술하는 제 1 배관 계통(51))에 접속되어 있다. 제 2 마스터실(20b)은, 유로(82) 및 전자 밸브(42)를 개재하여 액추에이터(5)(후술하는 제 2 배관 계통(52))에 접속되어 있다.
스트로크 시뮬레이터(3)는, 브레이크 페달(9)의 조작에 대하여 반력을 발생시키는 장치로서, 실린더, 피스톤 및 스프링 등에 의해 구성되어 있다. 스트로크 시뮬레이터(3)는, 유로(82, 83) 및 전자 밸브(43)를 개재하여 제 2 마스터실(20b)에 접속되어 있다. 유로(83)는, 유로(82) 중 제 2 마스터실(20b)과 전자 밸브(42)의 사이의 부분에 접속되어 있다.
전자 밸브(41, 42)는 이른바 마스터 컷트 밸브로서, 노멀 오픈형의 전자 밸브이다. 전자 밸브(41, 42)는, 대응하는 마스터실(20a, 20b)과 액추에이터(5)를 접속하는 유로(81, 82)에 마련되어 있다. 전자 밸브(43)는 이른바 시뮬레이터 컷트 밸브로서, 노멀 클로즈형의 전자 밸브이다. 전자 밸브(43)는, 유로(82)와 스트로크 시뮬레이터(3)를 접속하는 유로(83)에 마련되어 있다. 브레이크 조작이 개시되면, 후술하는 브레이크 ECU(18)의 제어에 의해, 전자 밸브(41, 42)는 밸브 폐쇄되고, 전자 밸브(43)는 밸브 개방된다. 또한, 무통전 상태에서는, 전자 밸브(41, 42)는 밸브 개방하고, 전자 밸브(43)는 밸브 폐쇄한다. 전기계의 고장이 발생한 경우, 상기 무통전 상태가 되어, 스트로크 시뮬레이터(3)로의 유로는 컷트되고, 마스터실(20a, 20b)과 휠실린더(71∼74)는 연통하여, 드라이버의 브레이크 조작에 의해 휠실린더(71∼74)의 액압이 상승한다.
액추에이터(5)는 이른바 하류측의 조압 장치로서, 상류측의 장치로부터 공급되는 브레이크액의 액압을 조정하여 휠실린더(71∼74)에 공급하는 장치이다. 액추에이터(5)는, 복수의 전자 밸브, 전동 펌프 및 리저버 등을 구비하여 구성되어 있다. 액추에이터(5)는, 후술하는 브레이크 ECU(18)로부터의 지령에 기초하여, 각 휠실린더(71∼74)에 대하여, 가압 제어, 보지(保持) 제어, 또는 감압 제어 등을 실행할 수 있다. 액추에이터(5)는, 전륜의 휠실린더(71, 72)에 접속되는 제 1 배관 계통(51)과, 후륜의 휠실린더(73, 74)에 접속되는 제 2 배관 계통(52)을 구비하고 있다. 본 실시형태에서는 전후 배관이 채용되어 있다. 액추에이터(5)는, ABS 제어(앤티스키드 제어)나 사이드 슬립 방지 제어 등의 특수 제어를 실행할 수 있다. 또한, 액추에이터(5)는 회생 협조 제어에 대응하여 작동할 수도 있다. 액추에이터(5)의 상세 설명에 대해서는 공지이기 때문에 생략한다.
스트로크 센서(61)는, 브레이크 페달(9)의 조작량(스트로크(St))을 검출하는 센서이다. 압력 센서(62)는, 마스터실(20a, 20b)의 압력(마스터압(Pin))을 검출하는 센서로서, 유로(81) 중 제 1 마스터실(20a)과 전자 밸브(41)의 사이의 부분에 접속되어 있다. 압력 센서(63)는, 제동 제어 장치(1)로부터 제 1 배관 계통(51)에 공급되는 전륜 제동 액압(전륜 검출값(Pfa))을 검출하는 센서이다. 전륜 제동 액압은, 액추에이터(5)가 작동하고 있지 않은 상태에 있어서의, 차량의 전륜에 구비된 전륜 휠실린더(71, 72)의 액압이라고 할 수 있다. 압력 센서(64)는, 제동 제어 장치(1)로부터 제 2 배관 계통(52)에 공급되는 후륜 제동 액압(후륜 검출값(Pra))을 검출하는 센서이다. 후륜 제동 액압은, 액추에이터(5)가 작동하고 있지 않은 상태에 있어서의, 차량의 후륜에 구비된 후륜 휠실린더(73, 74)의 액압이라고 할 수 있다. 이하, 압력 센서(63)의 검출값을 전륜 검출값(Pfa)이라고 하고, 압력 센서(64)의 검출값을 후륜 검출값(Pra)이라고 한다.
휠실린더(71∼74)는, 차륜에 액압 제동력을 부여하기 위한 마찰 브레이크 장치에 포함된 부재(액압 제동력 부여 부재)이다. 회생 제동 기구(Y)는, 도시하지 않으나, 주로 모터, 인버터 및 배터리를 구비하고 있다. 제 1 실시형태의 회생 제동 기구(Y)는 전륜에 대하여 배치되어 있다. 즉, 제 1 실시형태의 차량은, 전륜에 구동 모터가 마련되고, 전륜에 회생 제동력이 부여되는 차량이다. 또한, 각 차륜에 대하여 차륜 속도 센서(65)가 설치되어 있다. 액추에이터(5)는, 후술하는 브레이크 ECU(18)에 의해 차륜 속도 센서(65)의 정보에 기초하여 제어되고, 안티 록 브레이크 시스템(ABS)이나 사이드 슬립 방지 장치로서 기능한다.
여기서, 제 1 실시형태의 제동 제어 장치(1)에 대하여 설명한다. 제동 제어 장치(1)는 전기 모터(11)와, 펌프(12)와, 환류로(13)와, 제 1 차압 제어 밸브(14)와, 제 2 차압 제어 밸브(15)와, 제 1 분리 실린더(16)와, 제 2 분리 실린더(17)와, 브레이크 ECU(18)와, 하이브리드 ECU(19)를 구비하고 있다. 전기 모터(11)는, 펌프(12)에 접속되고, 브레이크 ECU(18)의 제어에 의해 구동한다. 전기 모터(11)에는, 모터의 회전수 및 회전각을 검출하는 센서가 마련되어 있고, 각 검출값(회전수(Na) 및 회전각(Mk))은 브레이크 ECU(18)에 송신된다. 또한, 모터의 회전수(Na)는, 모터의 회전각(Mk)이 시간 미분되어 연산될 수 있다. 펌프(12)는 전기 모터(11)의 구동력에 의해 구동한다. 환류로(13)는, 펌프(12)의 토출구와 흡입구를 접속하는 유로이고, 본 실시형태에서는 마스터 리저버(23)를 포함하여 구성되어 있다.
제 1 차압 제어 밸브(14)는, 환류로(13)에 배치된, 연통 상태와 차압 상태(조임 상태)를 제어 가능한 전자 밸브이다. 제 1 차압 제어 밸브(14)의 일방측 접속구는, 환류로(13)를 개재하여 펌프(12)의 토출구에 접속되어 있다. 제 2 차압 제어 밸브(15)는, 환류로(13)에 배치된, 연통 상태와 차압 상태(조임 상태)를 제어 가능한 전자 밸브이다. 제 2 차압 제어 밸브(15)는, 환류로(13)를 개재하여, 일방측 접속구가 제 1 차압 제어 밸브(14)의 타방측 접속구에 접속되고, 타방측 접속구가 마스터 리저버(23)를 개재하여 펌프(12)의 흡입구에 접속된 전자 밸브이다.
제 1 분리 실린더(16)는, 입력구가 유로(16a)를 개재하여 환류로(13)에 접속되고, 출력구가 유로(16b)를 개재하여 유로(82)(제 2 배관 계통(52))에 접속된 실린더 부재이다. 제 1 분리 실린더(16)의 입력구는, 환류로(13) 중 펌프(12)의 토출구와 제 1 차압 제어 밸브(14)의 사이의 부분에 접속되어 있다. 제 1 분리 실린더(16)는, 주로 실린더부(161)와, 피스톤부(162)와, 탄성 부재(163)를 구비하고 있다. 실린더부(161)는, 일방측의 바닥부에 입력구가 마련되고, 타방측의 바닥부에 출력구가 마련된 바닥이 있는 통 형상 부재(실린더 형상의 부재)이다. 피스톤부(162)는, 원기둥 부재로서, 실린더부(161) 내에 슬라이딩 가능하게 배치되어 있다. 탄성 부재(163)는, 실린더부(161) 내에 배치된 압축 스프링으로서, 피스톤부(162)를 입력구측으로 가압하고 있다.
피스톤부(162)의 단면(端面)에는 오목부가 형성되어 있다. 피스톤부(162)는, 실린더부(161) 내를, 입력구측의 입력실(161a)과 출력구측의 출력실(161b)로 구획하고 있다. 입력실(161a)에 브레이크액이 공급되면, 피스톤부(162)는, 탄성 부재(163)의 가압력에 거슬러 소정의 가동 범위(c) 내에서 이동한다. 제 1 분리 실린더(16)는, 임의의 액압의 브레이크액이 유로(16a)를 개재하여 입력실(161a)에 공급되면, 출력실(161b)로부터 브레이크액을 당해 임의의 액압으로(입력과 동일한 액압으로) 출력하도록 구성되어 있다. 기능에 따르면, 입력실(161a)은 분리실이라고도 할 수 있고, 출력실(161b)은 가압실이라고도 할 수 있다. 정리하면, 제 1 분리 실린더(16)는, 실린더부(161) 및 피스톤부(162)를 포함하여 구성되고, 후륜의 휠실린더(73, 74)에 접속되는 출력실(161b), 및 피스톤부(162)에 대하여 출력실(161b)과는 반대측에 위치하는 입력실(161a)을 가지고 있다. 또한, 압력 센서(64)는 유로(16a)에 접속되어 있다.
제 2 분리 실린더(17)는, 입력구가 유로(17a)를 개재하여 환류로(13)에 접속되고, 출력구가 유로(17b)를 개재하여 유로(81)(제 1 배관 계통(51))에 접속된 실린더 부재이다. 제 2 분리 실린더(17)의 입력구는, 환류로(13) 중 제 1 차압 제어 밸브(14)와 제 2 차압 제어 밸브(15)의 사이의 부분(펌프(12)를 개재하지 않는 부분)에 접속되어 있다. 제 2 분리 실린더(17)는, 제 1 분리 실린더(16)와 마찬가지로, 주로 실린더부(171)와, 피스톤부(172)와, 탄성 부재(173)를 구비하고 있다. 또한, 실린더부(171) 내는, 피스톤부(172)에 의해 입력실(171a)과 출력실(171b)로 구획되어 있다. 제 2 분리 실린더(17)는, 제 1 분리 실린더(16)와 마찬가지로, 입력된 액압과 동일한 압력의 액압을 출력하도록 구성되어 있다. 제 2 분리 실린더(17)의 가동 범위는, 제 1 분리 실린더(16)의 가동 범위(c)와 동일하다. 압력 센서(63)는 유로(17a)에 접속되어 있다. 또한, 실린더부(161, 171)의 둘레면에는, 마스터 리저버(23)에 접속되는 포트가 형성되어 있다. 제 2 분리 실린더(17)의 구성은 제 1 분리 실린더(16)와 마찬가지이기 때문에, 설명은 생략한다.
브레이크 ECU(18)는, CPU나 메모리를 구비하는 전자(電子) 제어 유닛으로서, 각 센서(61∼65)의 검출값에 기초하여, 전자 밸브(41∼43), 전기 모터(11), 차압 제어 밸브(14, 15) 및 액추에이터(5)를 제어한다. 상세는 후술한다. 하이브리드 ECU(19)는, CPU나 메모리를 구비하는 전자 제어 유닛으로서, 회생 제동 기구(Y)를 제어한다. 하이브리드 ECU(19)는, 브레이크 ECU(18)와 함께 작동하여 회생 협조 제어를 실행한다. 브레이크 ECU(18)와 하이브리드 ECU(19)의 사이에서는, 통신 버스를 통하여, 각종 정보(예를 들면, 목표 감속도의 정보나 실제로 발생하고 있는 회생 제동력의 정보 등)가 송수신된다.
브레이크 ECU(18)는, 제동 제어 장치(1)의 각 부에 대한 제어에 관하여, 전기 모터(11)를 제어하는 모터 제어부(181)와, 제 1 차압 제어 밸브(14)를 제어하는 제 1 밸브 제어부(182)와, 제 2 차압 제어 밸브(15)를 제어하는 제 2 밸브 제어부(183)를 구비하고 있다. 모터 제어부(181)는, 각종 정보에 기초하여, 전기 모터(11)의 회전수를 제어한다. 제 1 밸브 제어부(182)는, 제어 전류에 의해, 제 1 차압 제어 밸브(14)의 상태를 연통 상태(차압 실질 0상태)와 차압 상태로 전환하고, 차압 상태의 경우에는 발생시키는 차압(조임)을 제어한다. 제 1 차압 제어 밸브(14)가 차압 상태로 제어되어 펌프(12)가 구동하면, 제 1 차압 제어 밸브(14)의 펌프(12)의 토출구측의 액압(이하, 제 1 액압이라고도 함)이 제 1 차압 제어 밸브(14)의 제 2 차압 제어 밸브(15)측의 액압(이하, 제 2 액압이라고도 함)보다, 지시된 차압에 따라 높아진다.
제 2 밸브 제어부(183)는, 제어 전류에 의해, 제 2 차압 제어 밸브(15)의 상태를 연통 상태와 차압 상태로 전환하고, 차압 상태의 경우에는 발생시키는 차압을 제어한다. 제 2 차압 제어 밸브(15)가 차압 상태로 제어되어 펌프(12)가 구동하면, 제 2 액압이 제 2 차압 제어 밸브(15)의 펌프(12)의 흡입구측의 액압(이하, 제 3 액압이라고도 함)보다, 지시된 차압에 따라 높아진다. 즉, 제 1 차압 제어 밸브(14)와 제 2 차압 제어 밸브(15)를 차압 상태로 하여 펌프(12)를 구동함으로써, 비교적 고압의 제 1 액압과 비교적 저압의 제 2 액압을 발생시킬 수 있다(제 1 액압＞제 2 액압＞제 3 액압=대기압).
또한, 제 1 차압 제어 밸브(14)가 차압 상태로 제어되고 또한 제 2 차압 제어 밸브(15)가 연통 상태로 제어되어 있는 경우, 차압 지시값에 따라 제 1 액압이 대기압보다 고압으로 되고, 제 2 액압 및 제 3 액압이 마스터 리저버(23)와 마찬가지로 대기압으로 된다(제 1 액압＞제 2 액압=제 3 액압=대기압). 이와 같이, 제 2 차압 제어 밸브(15)는, 제 1 차압 제어 밸브(14)와 펌프(12)(전기 모터(11))에서 발생시킨 제 1 액압을, 감소 조정하여 제 2 액압을 발생시키는 장치라고 할 수 있다. 또한, 제 1 차압 제어 밸브(14)는 제 1 액압을 조절하는 전자 밸브라고 할 수 있고, 제 2 차압 제어 밸브(15)는 제 2 액압을 조정하는 전자 밸브라고 할 수 있다. 제 1 액압은 「조정 액압」에 상당하고, 제 2 액압은 「수정 액압」에 상당한다. 또한, 제 3 액압은 리저버 액압이라고도 할 수 있다. 또한, 제 1 차압 제어 밸브(14)가 연통 상태로 제어되고 또한 제 2 차압 제어 밸브(15)가 차압 상태로 제어되어 있는 경우, 차압 지시값에 따라 제 1 액압 및 제 2 액압이 대기압보다 고압이거나 또한 동일한 액압으로 되고, 제 3 액압이 대기압으로 된다(제 1 액압=제 2 액압＞제 3 액압=대기압).
고압측의 액압인 제 1 액압은, 제 1 분리 실린더(16) 및 제 2 배관 계통(52)을 개재하여 후륜의 휠실린더(73, 74)에 공급된다. 저압측의 액압인 제 2 액압은, 제 2 분리 실린더(17) 및 제 1 배관 계통(51)을 개재하여 전륜의 휠실린더(71, 72)에 공급된다. 이 제 1 액압의 공급과 제 2 액압의 공급은 동시에 행해진다.
이와 같이 제동 제어 장치(1)는, 전기 모터(11)에 의해 발생된 액압을 조정하여 제 1 액압(조정 액압)으로 하고, 제 1 액압을 후륜 제동 액압으로서 부여하는 액압 발생 유닛(1A)과, 제 1 액압을 감소 조정하여 제 2 액압(수정 액압)으로 하고, 제 2 액압을 전륜 제동 액압으로서 부여하는 액압 수정 유닛(1B)을 구비하고 있다고 할 수 있다. 즉, 액압 발생 유닛(1A)은 전기 모터(11)와, 펌프(12)와, 환류로(13)와, 제 1 차압 제어 밸브(14)와, 모터 제어부(181)와, 제 1 밸브 제어부(182)를 구비하고 있다. 또한, 액압 수정 유닛(1B)은 제 2 차압 제어 밸브(15)와, 제 2 밸브 제어부(183)를 구비하고 있다. 더 구체적으로는, 제동 제어 장치(1)는, 액압 발생 유닛(1A) 및 액압 수정 유닛(1B)을 구비하는 상류측 가압 장치(Z1)와, 하류측 가압 장치로서 차륜 속도 센서(65)의 검출값에 기초하여 ABS 제어를 실행 가능한 액추에이터(5)를 구비하고 있다. 또한, 제동 제어 장치(1)는, 회생 협조 제어를 실행하는 차량에 적용되며, 상류측 가압 장치(Z1)와, 하류측 가압 장치인 액추에이터(5)를 구비하고 있다. 또한, 다른 기재 방법으로서, 제동 제어 장치(1)는, 주로 전기 모터(11) 및 제 2 차압 제어 밸브(15)를 구비하는 저압 제어 기구와, 저압 제어 기구에 직렬적으로 배치되고, 제 1 차압 제어 밸브(14)를 구비하는 차압 제어 기구(고압 제어 기구)와, 그들을 제어하는 제어부(브레이크 ECU(18))를 구비하고 있다고도 할 수 있다. 브레이크 ECU(18)는, 적어도 상류측 가압 장치(Z1)를 제어하는 제어부라고 할 수 있다.
여기서, 브레이크 ECU(18)와 하이브리드 ECU(19)에 의한 회생 협조 제어의 흐름의 일례에 대하여, 도 2를 참조하여 설명한다. 브레이크 ECU(18)는, 먼저 각 센서(61∼64) 등의 검출값, 구체적으로 마스터압(Pin), 스트로크(St), 전륜 검출값(Pfa), 후륜 검출값(Pra) 및 회전각(Mk)을 불러온다(S101). 브레이크 ECU(18)는, 이러한 정보(예를 들면 스트로크(St))에 기초하여, 현상(現狀)이 제동중인지의 여부를 판정한다(S102). 제동중인 경우(S102:Yes), 브레이크 ECU(18)는, 마스터압(Pin) 및 스트로크(St)의 적어도 일방에 기초하여, 목표 감속도(Gt)를 연산한다(S103). 그리고, 브레이크 ECU(18)는, 목표 감속도(Gt)가 미리 설정된 회생 상한값(회생 제동력의 상한값)(rg)보다 큰지의 여부를 판정한다(S104).
목표 감속도(Gt)가 회생 상한값(rg)보다 큰 경우(S104:Yes), 브레이크 ECU(18)는, 하이브리드 ECU(19)에 대하여, 회생 제동력의 지시값인 회생 지시값(Rg)으로서 회생 상한값(rg)을 송신한다(S105). 그리고, 브레이크 ECU(18)는, 목표 감속도(Gt)를 액압(액압 차원)으로 변환하여(F(Gt)), 요구 액압(목표 휠압이라고도 할 수 있음)(Pt)을 산출한다(S106). 여기서, 함수 F(x)는 목표 감속도를 액압으로 변환하기 위한 미리 설정된 함수이다. 또한, 브레이크 ECU(18)는, 회생 지시값(Rg)을 액압으로 변환하여 액압 변환값(G(Rg))을 산출하고, 전륜에 대한 요구 액압인 전륜 목표값(Pft)으로서 요구 액압(Pt)으로부터 액압 변환값(G(Rg))을 감산한 값을 설정하고, 후륜에 대한 요구 액압인 후륜 목표값(Prt)으로서 요구 액압(Pt)을 설정한다(S107). 여기서, 함수 G(x)는 회생 지시값을 액압으로 변환하기 위한 미리 설정된 함수이다.
한편, 목표 감속도(Gt)가 회생 상한값(rg) 이하인 경우(S104:No), 브레이크 ECU(18)는, 하이브리드 ECU(19)에 대하여, 회생 지시값(Rg)으로서 목표 감속도(Gt)를 송신한다(S108). 그리고, 브레이크 ECU(18)는, 전륜 목표값(Pft) 및 후륜 목표값(Prt)을 0으로 설정한다(S109).
브레이크 ECU(18)는, 전륜 목표값(Pft) 및 후륜 목표값(Prt)에 기초하여, 전기 모터(11)의 모터 회전수의 목표값(Nt)을 연산한다(S110). 브레이크 ECU(18)는, 회전수에 있어서의 목표값(Nt)과 검출값(회전수)(Na)의 편차에 기초하여, 전기 모터(11)에 대하여, 회전수 피드백 제어를 실행한다(S111). 또한, 브레이크 ECU(18)는, 액압에 있어서의 후륜 목표값(Prt)과 후륜 검출값(Pra)의 편차에 기초하여, 제 1 차압 제어 밸브(14)에 대하여 액압 피드백 제어를 실행한다(S112). 또한, 브레이크 ECU(18)는, 액압에 있어서의 전륜 목표값(Pft)과 전륜 검출값(Pfa)의 편차에 기초하여, 제 2 차압 제어 밸브(15)에 대하여 액압 피드백 제어를 실행한다(S113).
제 1 실시형태의 제동 제어 장치(1)에 의하면, 제 1 액압(후륜 제동 액압)≥제 2 액압(전륜 제동 액압)의 범위에서 임의의 특성을 설정할 수 있다. 일례로서, 회생 제동력이 가해지는 전륜의 제동력과 회생 제동력이 가해지지 않는 후륜의 제동력의 관계를, 도 3의 예에 나타내는 바와 같은 관계로 할 수 있다. 즉, 브레이크 ECU(18)는, 소정 조건이 충족될 때까지(여기서는 목표 감속도(Gt)가 회생 상한값(rg)을 초과할 때까지)는, 전륜 목표값(Pft) 및 후륜 목표값(Prt)을 0으로 설정하여, 전륜의 회생 제동력만으로 차량을 제동한다. 그리고, 소정 조건이 충족되면(목표 감속도(Gt)가 회생 상한값(rg)을 초과하면), 브레이크 ECU(18)는, 전기 모터(11) 및 제 1 차압 제어 밸브(14)를 제어하고, 전륜의 휠실린더(71, 72)를 가압하지 않고 후륜의 휠실린더(73, 74)를 목표 감속도(Gt)에 따라 가압하여, 후륜에만 액압 제동력을 발생시킨다. 즉, 브레이크 ECU(18)는, 2개의 차압 제어 밸브(14, 15) 중 제 1 차압 제어 밸브(14)만을 차압 상태로 제어한다. 이 상태에서는, 전륜에는 회생 제동력만이 작용하고, 후륜에는 액압 제동력만이 작용한다.
이에 의해, 후륜의 제동력만이 증대하여(도 3의 세로축의 값만이 증가), 전후륜의 제동력을 이상 배분선에 가깝게 할 수 있다. 또한, 도 3에 있어서의 세로축의 값만을 증가시켜 이상 배분선에 효율적으로 가깝게 할 수 있기 때문에, 그것을 하지 않는 경우(예를 들면 기울기를 가지는 경우)에 비하여, 전륜의 회생 제동력만으로 전체 제동력으로 하는 시간(회생 시간)을 최대한 길게 할 수 있다. 회생 제동력만의 상태로부터 전후륜의 액압 제동력을 동시에 상승시키는 제어의 경우, 제동력 배분을 이상 배분선에 가깝게 하기 위해서는, 회생 시간의 한계보다 빨리 액압 제동력을 발생시키지 않으면 안 된다. 후륜의 액압 제동력만을 발생시키는 제어는, 예를 들면, 도 2의 단계 S107에 있어서, 임의의 소정 조건(예를 들면 후륜 검출값이 소정값이 되는 것 등)이 충족될 때까지는 Pft를 0으로 유지하도록 설정함으로써도 실현된다.
그 후, 브레이크 ECU(18)는, 전륜의 휠실린더(71, 72)에 대해서도, 요구 액압(Pt)으로부터 액압 변환값(G(Rg))을 감산한 값에 기초하여 가압 제어를 실행하고, 전후륜을 각각의 액압(전륜에는 제 2 액압, 후륜에는 제 1 액압)으로 동시에 가압한다. 즉, 브레이크 ECU(18)는, 제 1 차압 제어 밸브(14)가 차압 상태일 때에, 추가로 제 2 차압 제어 밸브(15)도 차압 상태로 제어한다. 이 상태에서는, 전륜에는 회생 제동력과 제 2 액압에 의한 액압 제동력이 작용하고, 후륜에는 제 1 액압에 의한 액압 제동력이 작용한다.
이와 같이, 제 1 실시형태에 의하면, 전기 모터(11)를 이용한 1계통의 가압 장치에 의해, 전후륜에 대하여 각각의 액압을 동시에 가압할 수 있다. 즉, 상류측 가압 장치(Z1)와 하류측 가압 장치(5)를 구비하는 제동 장치에 있어서, 상류측 가압 장치(Z1)만으로 전후륜에 각각의 액압 제동력을 발생시킬 수 있다. 이에 의해, ABS 제어 등의 특수 제어가 행해지지 않는 통상 브레이크 시에, 상류측의 1계통의 가압 장치만으로 차륜에 대한 2채널(2ch) 제어가 가능해지고, 전자 밸브의 작동음의 발생을 억제하면서(액추에이터(5)를 사용하지 않고), 전후륜의 제동력의 배분을 이상 배분선에 가깝게 할 수 있다. 또한, 본 구성은 액추에이터(5)의 내구성의 향상에도 연결된다. 또한, 본 구성에 의하면, 2ch 제어를 위해 상류측 또는 하류측에 2개의 독립된 모터를 마련할 필요가 없어, 비용 및 체격의 증대가 억제된다.
또한, 예를 들면, 제동 제어 장치(1)를 하이브리드 차량에 적용한 경우, 상기와 같이 상류측만으로 2ch 제어(2ch 회생)를 실행할 수 있기 때문에, 액추에이터(5)를 이용하지 않고 회생 제동력을 최대한 발휘시킬 수 있고, 또한 제동력의 배분을 이상 배분선에 가깝게 할 수 있다. 또한, 회생 협조 제어는, 브레이크 조작에 대하여 항상 행해지기 때문에, ABS 제어 등의 특수 제어에 비교하여, 실행 횟수는 훨씬 많아져, 액추에이터(5)에서의 2ch 제어 실행에는 다수의 과제가 발생한다. 그러나, 제 1 실시형태에 의하면, 액추에이터(5)를 이용하지 않고 상류에서 2ch 제어가 가능하기 때문에, 액추에이터(5)의 작동에 의한 작동음 발생의 억제, 액추에이터(5)의 내구성의 향상 및 원활한 승압 등이 가능해진다. 즉, 본 구성에 의하면, 하류측의 작동에 의한 과제 발생을 억제하면서, 연비 향상과 운동 성능(차량 안정성) 향상의 양립이 가능해진다.
또한, 본 구성에 의하면, 차압 제어 밸브(14, 15)를 이용한 액압 제어이기 때문에, 온오프 밸브에서의 제어와는 달리, 원활한 승압과 작동음의 억제가 가능해진다. 또한, 마스터 리저버(23)의 내부가 복수의(여기서는 3개의) 방으로 구분됨과 함께, 분리 실린더(16, 17)가 마련되어 있음으로써, 제 1 배관 계통(51)과 제 2 배관 계통(52) 중 어느 일방에 액 누설이 발생했다고 해도, 타방의 계통에 대해서는 제동 제어 장치(1)에 의한 서보 제어를 계속할 수 있다. 예를 들면, 제 2 배관 계통(52)이 액 누설된 경우, 마스터 리저버(23) 내의 제 2 마스터실(20b)에 연통하는 방의 브레이크액은 소비된다. 그러나, 마스터 리저버(23) 내의 격벽과 제 1 분리 실린더(16)에 의해, 제 2 배관 계통(52)은, 제 1 배관 계통(51) 및 제동 제어 장치(1)의 환류로(13)와 유체적으로 분리되어 있기 때문에, 마스터 리저버(23) 내의 다른 방의 브레이크액이 소비되는 것이 억제된다. 분리 실린더(16, 17)의 피스톤부(162, 172)의 이동이 소정의 가동 범위(c)로 제한되어, 액압 발생 유닛(1A) 및 액압 수정 유닛(1B)과 휠실린더(71∼74)와의 사이에서 브레이크액이 이동되지 않는다. 즉, 압력은 전달되지만, 브레이크액의 이동이 발생하지 않는 「유체적인 분리」에 의해, 일방의 배관 계통의 실함(失陷)으로 잃어버리는 브레이크액의 양이 한정된다. 분리 실린더(16, 17)에 의해, 제동 제어 장치(1)의 신뢰도는 보다 향상될 수 있다.
또한, 제 1 실시형태에서는, 전기 모터(11)가 구동한 경우, 차압 제어 밸브(14, 15)의 연통 상태라도 약간의 오리피스 효과가 생겨, 입출입간에 차압이 발생한다. 분리 실린더(16, 17)는, 기동압(피스톤부(162, 172)의 시동압)이 당해 차압보다 커지도록 구성되어 있다. 이에 의해, 차압 제어 밸브(14, 15)로의 지시 차압이 0(즉 연통 상태)인 경우, 차압 제어 밸브(14, 15)의 오리피스로 발생한 액압에 의해서도 분리 실린더(16, 17)는 작동하지 않아, 당해 액압이 휠실린더(71∼74)에 가해지는 것이 방지된다.
＜제 2 실시형태＞
제 2 실시형태의 제동 제어 장치(10)는, 제 1 실시형태와 비교하여, 액압 발생 유닛의 구성의 점에서 상이하다. 따라서, 상이한 부분만을 설명한다. 제 2 실시형태의 설명에 있어서, 제 1 실시형태의 설명 및 도면을 적절히 참조할 수 있다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 제 2 실시형태의 액압 발생 유닛(10A)은, 제 1 실시형태의 액압 발생 유닛(1A)의 구성에 더하여, 어큐뮬레이터(91)와 전자 밸브(92)를 구비하고 있다. 어큐뮬레이터(91)는, 축압 장치(고압원)로서, 환류로(13) 중 펌프(12)의 토출구와 전자 밸브(92)의 사이에 접속되어 있다. 어큐뮬레이터(91)는, 펌프(12)의 구동에 의해 소정압(고압)의 브레이크액을 저류한다. 전자 밸브(92)는, 펌프(12)의 토출구와, 유로(16a)와 환류로(13)의 접속부와의 사이에 마련된 노멀 클로즈형의 전자 밸브이다. 환언하면, 전자 밸브(92)는, 일방측 접속구가 펌프(12)의 토출구에 접속되고, 타방측 접속구가 유로(16a) 및 제 1 차압 제어 밸브(14)에 접속된 상시 폐쇄 밸브이다. 또한, 여기서의 전자 밸브(92)는, 유량 제어 가능한 전자 밸브를 채용하고 있지만, 온오프 밸브(2치 제어 밸브)여도 된다.
제 2 실시형태에 의하면, 전기 모터(11) 및 펌프(12)의 구동에 의해 어큐뮬레이터(91)에 소정압이 축압된 후, 전자 밸브(92)가 밸브 개방되고 또한 차압 제어 밸브(14, 15)가 차압 상태로 제어됨으로써, 휠실린더(71∼74)가 가압된다. 즉, 브레이크 ECU(18)는, 가압 제어에 있어서, 전자 밸브(92)를 닫힘 상태로 한 채 전기 모터(11)를 구동시켜, 어큐뮬레이터(91)를 축압하고, 전자 밸브(92)를 열림 상태로 하여, 제 1 실시형태와 마찬가지로 제 1 차압 제어 밸브(14) 및 제 2 차압 제어 밸브(15)를 차압 상태로 제어한다. 또한, 브레이크 ECU(18)는, 기능으로서, 전자 밸브(92)의 개폐(유량)를 제어하는 밸브 제어부를 구비한다고 할 수 있다. 본 구성에 의해서도, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 소정 유로간에서 상이한 액압(차압)이 발생하고, 후륜의 휠실린더(73, 74)에 비교적 고압의 브레이크액을 공급하고, 전륜의 휠실린더(71, 72)에 비교적 저압의 브레이크액을 공급할 수 있다. 제 2 실시형태에 의해서도 제 1 실시형태와 마찬가지의 효과가 발휘된다. 부품수의 면에서는 제 1 실시형태가 유리한 반면, 가압 응답 속도의 면에서는 제 2 실시형태가 유리하다.
＜제 3 실시형태＞
제 3 실시형태의 제동 제어 장치(100)는, 제 1 실시형태와 비교하여, 액압 발생 유닛 및 액압 수정 유닛의 구성의 점에서 상이하다. 따라서, 상이한 부분만을 설명한다. 제 3 실시형태의 설명에 있어서, 제 1 및 제 2 실시형태의 설명 및 도면을 적절히 참조할 수 있다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 제동 제어 장치(100)는 전기 모터(93)와, 전동 실린더(94)와, 전자 밸브(95, 96)와, 컷트 밸브(97, 98)와, 이러한 장치를 제어하는 브레이크 ECU(18)와, 하이브리드 ECU(19)를 구비하고 있다. 전기 모터(93)는, 제 1 실시형태의 전기 모터(11)와 마찬가지로, 브레이크 ECU(18)에 제어되어 구동하고, 전동 실린더(94)에 구동력을 전달한다. 전동 실린더(94)는, 실린더 및 피스톤을 구비하며, 전기 모터(93)의 구동에 의해 피스톤이 이동하고, 피스톤의 전진에 의해 실린더 내의 브레이크액을 출력구로부터 출력하는 기구이다. 전동 실린더(94)는, 피스톤이 초기 위치에 있을 때에는, 유로(94a)를 개재하여 마스터 리저버(23)와 실린더 내를 연통시키고, 피스톤이 소정량 전진하면 당해 유로(94a)를 차단하도록 구성되어 있다.
전자 밸브(95)는, 일방측 접속구가 전동 실린더(94)의 출력구 및 컷트 밸브(97)에 접속되고, 타방측 접속구가 전자 밸브(96) 및 컷트 밸브(98)에 접속된, 노멀 오픈형의 전자 밸브이다. 전자 밸브(95)에는 역지 밸브가 마련되어 있다. 유로(95a)는, 전자 밸브(95)의 일방측 접속구와 전동 실린더(94)의 출력구를 접속하는 유로이다. 유로(97a)는, 컷트 밸브(97)의 일방측 접속구와 유로(95a)를 접속하는 유로이다. 유로(96a)는, 전자 밸브(95)의 타방측 접속구와 전자 밸브(96)의 일방측 접속구를 접속하는 유로이다. 유로(96b)는, 전자 밸브(96)의 타방측 접속구와 유로(94a)를 접속하는 유로이다. 전자 밸브(96)는, 노멀 클로즈형의 전자 밸브이다. 전자 밸브(95, 96)는 유량 조정 가능한 전자 밸브이다.
컷트 밸브(97)는, 일방측 접속구가 유로(97a)를 개재하여 유로(95a)에 접속되고, 타방측 접속구가 유로(97b)를 개재하여 제 2 배관 계통(52)에 접속된, 노멀 클로즈형의 전자 밸브이다. 컷트 밸브(98)는, 일방측 접속구가 유로(98a)를 개재하여 유로(96a)에 접속되고, 타방측 접속구가 유로(98b)를 개재하여 제 1 배관 계통(51)에 접속된, 노멀 클로즈형의 전자 밸브이다. 컷트 밸브(97, 98)는 온오프 밸브(2치 제어 밸브)이다. 유로(94a, 95a, 96a, 96b)는 환류로(환류로(13)에 상당함)를 구성하고 있다.
후륜측을 비교적 고압으로 하고 전륜측을 비교적 저압으로 하여 전후륜에 대하여 가압하는 경우, 브레이크 ECU(18)는, 전자 밸브(95)를 유량 제어 상태(연통)로 하고, 전자 밸브(96)를 닫힘 상태(적절히 밸브 개방하여 감압 조정)로 하며, 전기 모터(93)에 의해 전동 실린더(94)를 구동하여 액압을 발생시킨다. 그리고, 브레이크 ECU(18)는, 컷트 밸브(97, 98)를 밸브 개방하여, 휠실린더(71∼74)에 브레이크액을 공급한다. 전륜측을 가압하는 경우(전륜측≤후륜측), 예를 들면 전자 밸브(95)를 적절히 열림 상태로 하여(유량 조정하여), 고압의 브레이크액이 전륜측에 흐르도록 한다. 감압 제어의 경우, 브레이크 ECU(18)는, 전자 밸브(96)의 밸브 개방, 및/또는 전기 모터(93)의 구동 제어(회전각 또는 회전 방향)를 실행한다. 이와 같이, 제 3 실시형태에 의해서도 상류측에서만 2ch 제어가 가능해진다.
제 3 실시형태에 있어서, 액압 발생 유닛(100A)은 전기 모터(93)와, 전동 실린더(94)와, 전자 밸브(95) 및/또는 전자 밸브(96)와, 브레이크 ECU(18)(일부 기능)를 구비한다고 할 수 있다. 또한, 액압 수정 유닛(100B)은 전자 밸브(95, 96) 및 브레이크 ECU(18)(일부 기능)를 구비한다고 할 수 있다.
＜제 4 실시형태＞
제 4 실시형태의 제동 제어 장치(1)는, 제 1 실시형태와 비교하여, 휠실린더(71∼74)의 접속처 및 제 1 분리 실린더(16)의 설정의 점에서 상이하다. 따라서, 상이한 부분만을 설명한다. 제 4 실시형태의 설명에 있어서, 제 1 실시형태의 설명 및 도면을 적절히 참조할 수 있다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 제 4 실시형태에서는, 제 1 실시형태와 달리, 전륜의 휠실린더(71, 72)가 제 2 배관 계통(52)을 개재하여 제 1 분리 실린더(「제 1 실린더 장치」에 상당함)(16)에 접속되고, 후륜의 휠실린더(73, 74)가 제 1 배관 계통(51)을 개재하여 제 2 분리 실린더(「제 2 실린더 장치」에 상당함)(17)에 접속되어 있다. 환언하면, 제 4 실시형태에서는, 휠실린더(71∼74)에 대하여, 제 1 실시형태의 구성으로부터 전륜과 후륜을 교체하고 있다. 즉, 제 1 분리 실린더(16)로부터 출력되는 제 1 액압은 전륜의 휠실린더(71, 72)에 공급된다. 또한, 제 2 분리 실린더(17)로부터 출력되는 제 2 액압은 후륜의 휠실린더(73, 74)에 공급된다. 회생 제동 기구(Y)는 제 1 실시형태와 마찬가지로 전륜에 마련되어 있다.
제 1 분리 실린더(16)에는 소정의 세트 하중이 설정되어 있다. 상술과 같이, 제 1 분리 실린더(16)는, 실린더부(161)와, 실린더부(161) 내를 슬라이딩 가능한 피스톤부(162)와, 실린더부(161) 내에서 피스톤부(162)를 소정의 방향(환류로(13)측, 즉 입력실(161a)측)으로 가압하는 탄성 부재(163)를 구비하고 있다. 또한, 제 2 분리 실린더(17)는, 실린더부(171)와, 실린더부(171) 내를 슬라이딩 가능한 피스톤부(172)와, 실린더부(171) 내에서 피스톤부(172)를 소정의 방향(환류로(13)측, 즉 입력실(171a)측)으로 가압하는 탄성 부재(173)를 구비하고 있다. 액압 발생 유닛(1A)은, 제 1 분리 실린더(16)(입력실(161a))에 제 1 액압을 부여하고, 제 1 분리 실린더(16)는, 제 1 액압에 의한 피스톤부(162)의 슬라이딩에 따라, 전륜 제동 액압을 전륜의 휠실린더(71, 72)를 향하여 출력한다. 또한, 액압 수정 유닛(1B)은, 제 2 분리 실린더(17)(입력실(171a))에 제 2 액압을 부여하고, 제 2 분리 실린더(17)는, 제 2 액압에 의한 피스톤부(172)의 슬라이딩에 따라, 후륜 제동 액압을 후륜의 휠실린더(73, 74)를 향하여 출력한다.
제 4 실시형태에서는, 제 1 분리 실린더(16)에 있어서의 피스톤부(162)가 실린더부(161) 내에서 슬라이딩하기 위하여 필요한 힘이, 제 2 분리 실린더(17)에 있어서의 피스톤부(172)가 실린더부(171) 내에서 슬라이딩하기 위하여 필요한 힘보다 크다. 보다 구체적으로, 제 1 분리 실린더(16)의 탄성 부재(163)의 세트 하중(이하 「제 1 세트 하중」이라고 함)은, 제 2 분리 실린더(17)의 탄성 부재(173)의 세트 하중(이하 「제 2 세트 하중」이라고 함)보다 크다. 제 1 및 제 2 세트 하중은, 피스톤부(162, 172)가 움직이기 시작한 하중으로서, 예를 들면, 탄성 부재(163, 173)의 스프링 상수 및/또는 초기의 압축 길이에 의해 설정할 수 있다. 이와 같이, 제 1 분리 실린더(16)는, 제 1 세트 하중이 제 2 세트 하중보다 커지도록 구성되어 있다.
제 4 실시형태에 의하면, 제 1 차압 제어 밸브(14)보다 펌프(12)측의 액압, 즉 펌프(12)에 가까운 측에서 발생하는 액압인 제 1 액압이, 제 1 분리 실린더(16)를 개재하여 전륜의 휠실린더(71, 72)에 공급되기 때문에, 전륜 제동 액압의 승압 속도를 높일 수 있다. 이에 의해, 감속도에 대한 기여도가 높은 전륜의 제동력의 응답성을 향상시킬 수 있고, 급제동에 대한 응답성도 향상시킬 수 있다. 또한, 제 4 실시형태의 구성에서는, 전륜의 액압 제동력이 후륜의 액압 제동력보다 높아지기 쉽기 때문에, 후륜의 액압 제동력의 과잉은 억제되고, 차량 안정성도 향상한다.
또한, 제 4 실시형태에 의하면, 제 1 차압 제어 밸브(14)를 밸브 폐쇄함으로써, 전륜에만 액압 제동력을 발생시킬 수 있다. 또한, 제 4 실시형태에 의하면, 제 1 분리 실린더(16)에 제 1 세트 하중이 설정되어 있음으로써, 제 1 액압이 제 1 세트 하중 미만이 되도록 제 1 차압 제어 밸브(14) 및 제 2 차압 제어 밸브(15)를 제어함으로써, 제 2 분리 실린더(17)만을 기능시켜, 후륜의 휠실린더(73, 74)만을 가압하는 것도 가능해진다. 즉, 도 7에 나타내는 바와 같은 조압 가능 범위가 형성되고, 제동력을 이상 배분선에 가깝게 하기 위한 조압 제어도 가능해진다. 도 7에 있어서 제 1 세트 하중은 기동압(Ps)으로 나타내어져 있다. 제 1 세트 하중은, 차압 제어 밸브(14)가 통전되어 소정의 제 1 액압(여기서는 기동압(Ps))이 발생할 때까지는 피스톤부(162)가 슬라이딩하지 않도록 설정되어 있다. 제 1 세트 하중은, 전륜의 액압 제동력의 응답성과 후륜의 액압 제동력의 조압 가능 범위와 밸런스를 고려하여 설정된다.
또한, 제 4 실시형태에 의하면, 전륜의 휠실린더(71, 72)의 승압 속도를 높게 할 수 있기 때문에, 당해 승압 속도를 높이기 위한 제 1 차압 제어 밸브(14)(유로)의 대형화가 불필요해져, 소형화 및 전력 절약화가 가능해진다. 또한, 제 4 실시형태에 의하면, 후륜에만 액압 제동력을 부가할 수 있기 때문에, 후륜에 회생 제동 기구(Y)가 마련된 차량에 대한 적용도 유효해진다. 즉, 제 4 실시형태의 구성에 의하면, 회생 제동 기구(Y)가 전후륜의 어디에 설치되어도 유효하게 기능한다. 또한, 제 4 실시형태에 의하면, 전륜에만 액압 제동력을 부가할 수 있기 때문에, 트랙션 컨트롤 등의 제어도 액추에이터(5)를 작동시키지 않고 제동 제어 장치(1)만으로 가능해져, 작동음 억제의 면에서 유리해진다.
제 4 실시형태의 구성은 제 2 실시형태의 구성에도 적용할 수 있다. 즉, 도 4에 나타내는 바와 같이, 제 2 실시형태에 있어서의 휠실린더(73, 74)를 전륜에 접속하고, 휠실린더(71, 72)를 후륜에 접속하고, 제 1 분리 실린더(16)에 제 1 세트 하중(제 1 세트 하중＞제 2 세트 하중)을 설정해도 된다. 이에 의해서도 상기와 마찬가지의 효과가 발휘된다.
＜기타＞
본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않는다. 예를 들면, 제 1 및 제 2 실시형태의 제동 제어 장치(1, 10)에 있어서의 분리 실린더(16, 17)는, 제 3 실시형태와 마찬가지로, 전자 밸브(컷트 밸브)로 치환되어도 된다. 또한, 액추에이터(5)는 없어도 된다. 상기 실시형태에서 이용되는 각 밸브의 타입은, 상기 이외의 것이어도 된다. 또한, 브레이크 ECU(18)는 2개의 ECU로 구성되어 있어도 된다. 또한, 이 경우, 전기 모터(11)가 2중 코일 등에 의해 양방의 ECU로부터 제어 가능하게 구성되고, 제 1 차압 제어 밸브(14)는 일방의 ECU에 제어되도록 구성되며, 제 2 차압 제어 밸브(15)는 타방의 ECU에 제어되도록 구성되어 있어도 된다. 이에 의해, 어느 일방의 ECU가 고장난 경우에도, 정상인 ECU가 전기 모터(11)와 제 1 차압 제어 밸브(14) 또는 제 2 차압 제어 밸브(15)를 제어할 수 있어, 적어도 2륜에 대하여 액압 제동력을 발생시킬 수 있다. 또한, 예를 들면 2중 코일을 이용하여, 제 1 차압 제어 밸브(14)가 양방의 ECU에서 제어 가능하게 구성되고, 제 2 차압 제어 밸브(15)도 양방의 ECU에서 제어 가능하게 구성되어 있어도 된다.
또한, 소정 조건이 충족되었을 때(예를 들면 차량 정차중에 브레이크 조작이 행해지고 있지 않아 이그니션이 오프된 후 등), 예를 들면 브레이크 ECU(18)가 제어 기구의 기능 체크를 실행하도록 해도 된다. 브레이크 ECU(18)는, 예를 들면, 검사로서 전기 모터(11)와 제 1 차압 제어 밸브(14)만을 작동시켜, 목표값(차압 지시값)과 압력 센서(64)의 검출값(실제압)이 일치하고 있는지의 여부를 판정한다. 브레이크 ECU(18)는 일치하고 있으면 정상이라고 판정한다. 그리고, 제 1 차압 제어 밸브(14)가 정상인 경우, 브레이크 ECU(18)는, 전기 모터(11)와 제 2 차압 제어 밸브(15)만을 작동시켜, 목표값(차압 지시값)과 압력 센서(63)의 검출값(실제압)이 일치하고 있는지의 여부를 판정한다. 브레이크 ECU(18)는 일치하고 있으면 정상이라고 판정하고, 양방 정상인 경우에 제어 기구가 정상이라고 판정한다.
또한, 제 1∼제 3 실시형태에 있어서, 제동 제어 장치(1, 10, 100)는, 전후륜을 교체하여(휠실린더의 접속처를 교체하여), 비교적 고압인 제 1 액압을 전륜의 휠실린더에 공급하고, 비교적 저압인 제 2 액압을 후륜의 휠실린더에 공급하도록 구성되어도 된다. 이것은 전륜에 높은 액압 제동력을 부여할 수 있는 구성이 되기 때문에, 후륜에 회생 제동 기구(Y)가 마련되어 있는 차량에 대하여 유효하다. 즉, 제동 제어 장치(1, 10, 100)는, 전기 모터(11)에 의해 발생된 액압을 조정하여 제 1 액압(조정 액압)으로 하고, 제 1 액압을 전륜 제동 액압으로서 부여하는 액압 발생 유닛과, 제 1 액압을 감소 조정하여 제 2 액압(수정 액압)으로 하고, 제 2 액압을 후륜 제동 액압으로서 부여하는 액압 수정 유닛을 구비해도 된다. 정리하면, 전후륜의 일방으로서 구동(회생) 모터가 마련된 차륜을 회생륜으로 하고, 전후륜의 타방으로서 구동(회생) 모터가 마련되어 있지 않은 차륜을 비회생륜으로 하면, 제동 제어 장치(1, 10, 100)는, 회생륜에 구비된 휠실린더의 모터측 제동 액압, 및 비회생륜에 구비된 휠실린더의 비(非)모터측 제동 액압을 조정하는 제동 제어 장치로서, 전기 모터(11)에 의해 발생된 액압을 조정하여 제 1 액압(조정 액압)으로 하고, 제 1 액압을 비모터측 제동 액압으로서 부여하는 액압 발생 유닛과, 제 1 액압을 감소 조정하여 제 2 액압(수정 액압)으로 하고, 제 2 액압을 모터측 제동 액압으로서 부여하는 액압 수정 유닛을 구비한다고 할 수 있다.
또한, 회생 협조 제어의 관점에서 본 실시형태를 기재하면, 제동 제어 장치(1, 10, 100)는, 목표 감속도와 실제로 발생하고 있는 회생 제동력에 기초하여 전륜과 후륜에 대한 각 목표 액압을 설정하고, 각 실제의 액압이 대응하는 목표 액압에 일치하도록 상류측의 가압 기구(전기 모터나 전자 밸브 등)를 제어하는 장치라고 할 수 있다. 따라서, 이 경우, 액추에이터(5)는, 오로지 ABS 제어 및 사이드 슬립 방지 제어를 실행하기 위하여 마련되어 있다고 할 수 있다. 또한, 액압 수정 유닛(1B)은, 액압 발생 유닛(1A)과 협력하여 작동하여, 제 1 액압에 대하여 감소 조정 및 동일 압력 조정을 선택적으로 실행하여 제 2 액압을 발생시킨다고도 할 수 있다.
또한, 제 1 실시형태 및 제 2 실시형태의 구성에 있어서, 제 4 실시형태와 마찬가지로, 제 1 분리 실린더(16)에 있어서의 피스톤부(162)가 실린더부(161) 내에서 슬라이딩하기 위하여 필요한 힘이, 제 2 분리 실린더(17)에 있어서의 피스톤부(172)가 실린더부(171) 내에서 슬라이딩하기 위하여 필요한 힘보다 커도 된다. 예를 들면, 제 1 실시형태 및 제 2 실시형태에 있어서, 제 1 분리 실린더(16)에 제 1 세트 하중(제 1 세트 하중＞제 2 세트 하중)이 설정되어도 된다. 즉, 제 1 실시형태 및 제 2 실시형태는, 제 4 실시형태의 전후륜을 교체한 구성이어도 된다. 이에 의하면, 제 1 실시형태 및 제 2 실시형태의 구성에 있어서, 제 1 세트 하중을 고려한 제어(제 1 액압＜제 1 세트 하중)에 의해, 전륜의 액압 제동력만을 증대시킬 수 있고, 상류측 가압 장치(Z1)에 의한 전후 제동력의 조정 가능 범위가 커진다(도 7 참조). 이와 같이, 제 1 분리 실린더(16)는, 피스톤부(162)의 슬라이딩에 따라 제 1 액압을 전륜 제동 액압 및 후륜 제동 액압의 일방으로서 부여하고, 제 2 분리 실린더(17)는, 피스톤부(172)의 슬라이딩에 따라 제 2 액압을 전륜 제동 액압 및 후륜 제동 액압의 타방으로서 부여한다. 또한, 각 분리 실린더(16, 17)는, 압축 스프링 이외의 부재로 피스톤부(162, 172)를 가압하도록 구성되어도 된다.
또한, 제 1 분리 실린더(16) 및 제 2 분리 실린더(17)를 구비하는 실시형태에 있어서, 제동 제어 장치는, 제 1 분리 실린더(16) 및 제 2 분리 실린더(17) 중 일방만을 구비하도록 구성되어도 된다. 예를 들면, 제 4 실시형태의 구성에 있어서, 제 2 분리 실린더(17)를 없애고, 제 1 분리 실린더(16)만을 구비하도록 해도 된다.
또한, 피스톤부(162)가 실린더부(161) 내에서 슬라이딩하기 위하여 필요한 힘과, 피스톤부(172)가 실린더부(171) 내에서 슬라이딩하기 위하여 필요한 힘은, 각각 탄성 부재(163, 173) 이외에 의해 설정되어도 된다. 예를 들면, 제 1 분리 실린더(16)는 탄성체인 제 1 시일 부재를 구비해도 된다. 제 1 시일 부재는 실린더부(161) 내면에 마련된 부재이고, 피스톤부(162)가 소정의 가동 범위(c)에서 이동하는 경우에 피스톤부(162)에 접촉하는 부재이다. 제 1 시일 부재의 재료 특성이나 형상에 의해, 피스톤부(162)가 실린더부(161) 내에서 슬라이딩하기 위하여 필요한 힘이 설정되어도 된다. 또한, 제 1 시일 부재와 탄성 부재(163)의 조합에 의해, 피스톤부(162)가 실린더부(161) 내에서 슬라이딩하기 위하여 필요한 힘이 설정되어도 된다. 제 1 시일 부재의 수는 하나여도 복수여도 된다. 또한, 제 2 분리 실린더(17)도 제 2 시일 부재를 구비해도 된다. 제 2 시일 부재는 제 1 시일 부재와 동일한 시일 부재여도 상이한 시일 부재여도 된다.
제동 제어 장치(1, 10)는, 상술의 실시형태에서 개시된 차량용 제동 장치(Z)와 상이한 구성을 가지는 차량용 제동 장치에 포함되어도 된다. 예를 들면 제동 제어 장치는, 전자 밸브(41, 42, 43)를 구비하지 않는 차량용 제동 장치에 포함되어도 된다. 이 경우, 차량용 제동 장치는, 예를 들면, 실린더 기구와, 스트로크 시뮬레이터(3)와, 액추에이터(5)를 구비한다. 실린더 기구는, 마스터 피스톤이 슬라이딩 가능하게 내부에 마련된 마스터 실린더를 구비한다. 마스터 실린더는 서보실과 마스터실을 가진다. 서보실에는, 마스터 피스톤을 슬라이딩하기 위한 액압(서보압)이 공급된다. 마스터실은, 마스터 피스톤의 구동에 따라 액압(마스터압)을 액추에이터(5)에 출력한다. 스트로크 시뮬레이터(3)는, 브레이크 조작량에 따라 반력을 발생하도록 구성되어 있다. 이 경우, 제동 제어 장치(1, 10)는, 제 1 액압과 제 2 액압 중 일방을 서보실에 공급하고, 타방을 액추에이터(5)에 공급한다. 이 경우라도, 제동 제어 장치(1, 10)는, 제 1 액압과 제 2 액압을 부여할 수 있으므로, 전륜과 후륜의 각각에 대하여 각각의 액압을 부여할 수 있다. 또한, 이 경우, 제동 제어 장치(1, 10)는, 제 1 분리 실린더(16)와 제 2 분리 실린더(17)의 양방을 구비해도 되고, 일방만을 구비해도 된다. 제동 제어 장치(1, 10)가 제 1 분리 실린더(16) 및 제 2 분리 실린더(17)의 일방만을 구비하는 경우, 분리 실린더는 마스터 실린더에 접속되는 유로 상에 마련되어도 되고, 액추에이터(5)에 접속되는 유로 상에 마련되어도 된다.
또한 이 경우, 제동 제어 장치(1, 10)는, 제 1 분리 실린더(16)와 제 2 분리 실린더(17)를 구비하지 않아도 된다. 예를 들면, 제 1 액압을 공급하기 위한 유로가 서보실과 접속되고, 제 2 액압을 공급하는 유로가 액추에이터(5)에 접속되어 있어도 된다. 즉, 제 1 차압 제어 밸브(14)보다 펌프(12)측의 액압인 제 1 액압이 마스터 실린더에 공급되고, 제 1 차압 제어 밸브(14)와 제 2 차압 제어 밸브(15)의 사이의 액압인 제 2 액압이 액추에이터(5)에 공급된다. 이 경우, 제 1 액압은 마스터 실린더의 마스터 피스톤을 슬라이딩시키기 위한 힘으로서 이용되고, 제 2 액압은 액추에이터(5)에 직접 공급된다. 마스터 피스톤이 마스터 실린더 내에서 슬라이딩하기 위한 힘은, 마스터 피스톤을 소정 위치에 가압하는 가압 부재의 세트 하중에 의해 설정되어 있어도 된다. 가압 부재의 세트 하중에 따라, 마스터 피스톤의 슬라이딩 용이성이 설정된다. 따라서, 마스터 실린더에서 조정된 제 1 액압이 전륜의 휠실린더(71, 72)에 공급된다. 마스터 실린더가 구비하는 마스터 피스톤의 수는 하나여도 복수여도 된다. 이 예에서는, 마스터 실린더가 「제 1 실린더 장치」에 상당한다. 제 2 액압에 의한 모든 힘은, 액추에이터(5)를 거쳐 후륜의 휠실린더(73, 74)에 공급된다. 따라서, 액추에이터(5)가 구동하지 않는 경우, 제 2 액압의 모두를 후륜의 휠실린더(73, 74)에 공급할 수 있다. 이 형태라도, 제동 제어 장치(1, 10)는, 전륜과 후륜의 각각에 대하여 각각의 액압을 부여할 수 있다. 또한, 제동 제어 장치(1, 10)는 회생 제동 기구(Y)를 구비해도 된다. 회생 제동 기구(Y)는 전륜측과 후륜측의 일방 또는 양방에 마련되어 있어도 된다. 또한, 제 2 액압을 공급하기 위한 유로가 마스터 실린더와 접속되고, 제 1 액압을 공급하기 위한 유로가 액추에이터(5)에 접속되어 있어도 된다.
또한, 제동 제어 장치(1, 10)가 제 1 분리 실린더(16)와 제 2 분리 실린더(17)를 구비하지 않는 형태에 있어서, 전륜측 휠실린더와 후륜측 휠실린더의 각각에 마련되어 있는 가압 부재의 세트 하중이 조정되어 있어도 된다. 이 경우, 예를 들면 제 1 액압이 공급되는 휠실린더에 마련된 가압 부재의 세트 하중이, 제 2 액압이 공급되는 휠실린더에 마련된 가압 부재의 세트 하중보다 크게 설정되어 있어도 된다. 이 경우라도, 제 1 분리 실린더(16)와 제 2 분리 실린더(17)를 구비한 형태와 마찬가지의 효과가 얻어진다.
1, 10, 100 : 제동 제어 장치
11, 93 : 전기 모터
12 : 펌프
13 : 환류로
14 : 제 1 차압 제어 밸브
15 : 제 2 차압 제어 밸브
16 : 제 1 분리 실린더(제 1 실린더 장치)
161 : 실린더부(제 1 실린더부)
162 : 피스톤부(제 1 피스톤부)
163 : 탄성 부재(제 1 탄성 부재)
17 : 제 2 분리 실린더(제 2 실린더 장치)
171 : 실린더부(제 2 실린더부)
172 : 피스톤부(제 2 피스톤부)
173 : 탄성 부재(제 2 탄성 부재)
18 : 브레이크 ECU
19 : 하이브리드 ECU
1A, 10A, 100A : 액압 발생 유닛
1B, 100B : 액압 수정 유닛
71, 72 : 휠실린더(전륜 휠실린더)
73, 74 : 휠실린더(후륜 휠실린더)
91 : 어큐뮬레이터
92, 95, 96 : 전자 밸브
94 : 전동 실린더
97, 98 : 컷트 밸브

Claims (8)

  1. 차량의 전륜에 구비된 전륜 휠실린더의 전륜 제동 액압, 및 상기 차량의 후륜에 구비된 후륜 휠실린더의 후륜 제동 액압을 조정하는 제동 제어 장치로서,
    전기 모터에 의해 발생된 액압을 조정하여 조정 액압으로 하고, 상기 조정 액압을 상기 후륜 제동 액압으로서 부여하는 액압 발생 유닛과,
    상기 조정 액압을 감소 조정하여 수정 액압으로 하고, 상기 수정 액압을 상기 전륜 제동 액압으로서 부여하는 액압 수정 유닛을 구비하는 제동 제어 장치.
  2. 차량의 전륜에 구비된 전륜 휠실린더의 전륜 제동 액압, 및 상기 차량의 후륜에 구비된 후륜 휠실린더의 후륜 제동 액압을 조정하는 제동 제어 장치로서,
    전기 모터에 의해 발생된 액압을 조정하여 조정 액압으로 하고, 상기 조정 액압을 상기 전륜 제동 액압으로서 부여하는 액압 발생 유닛과,
    상기 조정 액압을 감소 조정하여 수정 액압으로 하고, 상기 수정 액압을 상기 후륜 제동 액압으로서 부여하는 액압 수정 유닛을 구비하는 제동 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    제 1 실린더부 및 상기 제 1 실린더부 내에서 슬라이딩 가능한 제 1 피스톤부를 가지는 제 1 실린더 장치를 더 구비하고,
    상기 액압 발생 유닛은, 상기 제 1 실린더 장치에 상기 조정 액압을 부여하고,
    상기 제 1 실린더 장치는, 상기 조정 액압에 의한 상기 제 1 피스톤부의 슬라이딩에 따라, 상기 후륜 제동 액압을 출력하는, 제동 제어 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    제 1 실린더부 및 상기 제 1 실린더부 내에서 슬라이딩 가능한 제 1 피스톤부를 가지는 제 1 실린더 장치를 더 구비하고,
    상기 액압 발생 유닛은, 상기 제 1 실린더 장치에 상기 조정 액압을 부여하고,
    상기 제 1 실린더 장치는, 상기 조정 액압에 의한 상기 제 1 피스톤부의 슬라이딩에 따라, 상기 전륜 제동 액압을 출력하는, 제동 제어 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    제 2 실린더부 및 상기 제 2 실린더부 내에서 슬라이딩 가능한 제 2 피스톤부를 가지는 제 2 실린더 장치를 더 구비하고,
    상기 액압 수정 유닛은, 상기 제 2 실린더 장치에 상기 수정 액압을 부여하고,
    상기 제 2 실린더 장치는, 상기 수정 액압에 의한 상기 제 2 피스톤부의 슬라이딩에 따라, 상기 전륜 제동 액압을 출력하고,
    상기 제 1 피스톤부가 상기 제 1 실린더부 내에서 슬라이딩하기 위하여 필요한 힘은, 상기 제 2 피스톤부가 상기 제 2 실린더부 내에서 슬라이딩하기 위하여 필요한 힘보다 큰, 제동 제어 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    제 2 실린더부 및 상기 제 2 실린더부 내에서 슬라이딩 가능한 제 2 피스톤부를 가지는 제 2 실린더 장치를 더 구비하고,
    상기 액압 수정 유닛은, 상기 제 2 실린더 장치에 상기 수정 액압을 부여하고,
    상기 제 2 실린더 장치는, 상기 수정 액압에 의한 상기 제 2 피스톤부의 슬라이딩에 따라, 상기 후륜 제동 액압을 출력하고,
    상기 제 1 피스톤부가 상기 제 1 실린더부 내에서 슬라이딩하기 위하여 필요한 힘은, 상기 제 2 피스톤부가 상기 제 2 실린더부 내에서 슬라이딩하기 위하여 필요한 힘보다 큰, 제동 제어 장치.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 실린더 장치는, 상기 제 1 실린더부 내에서 상기 제 1 피스톤부를 소정의 방향으로 가압하는 제 1 탄성 부재를 구비하고,
    상기 제 2 실린더 장치는, 상기 제 2 실린더부 내에서 상기 제 2 피스톤부를 소정의 방향으로 가압하는 제 2 탄성 부재를 구비하고,
    상기 제 1 탄성 부재의 세트 하중은, 상기 제 2 탄성 부재의 세트 하중보다 큰, 제동 제어 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액압 발생 유닛은,
    환류로에 마련되고, 상기 전기 모터에 의해 구동되는 펌프와,
    상기 환류로에 마련되고, 상기 조정 액압을 조절하는 차압 제어 밸브를 구비하는 제동 제어 장치.
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