KR102217548B1 - 이중 동작 플런저 조립체를 갖는 차량 브레이크 시스템 - Google Patents

이중 동작 플런저 조립체를 갖는 차량 브레이크 시스템 Download PDF

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Abstract

무-펌프 브레이크 시스템은 제1 및 제2 휘일 브레이크, 저장조, 및 하우징과 상기 하우징에 미끄럼 가능하게 배치되는 한 쌍의 출력 피스톤을 갖는 브레이크 페달 유닛을 포함한다. 출력 피스톤은, 제1 및 제2 휘일 브레이크를 작동시키기 위해 출력 피스톤의 쌍이 제1 및 제2 출력부에서 브레이크 작동 압력을 각각 발생시키기 위해 이동 가능하도록, 수동 푸시-스루 모드 중에 작동 가능하다. 상기 시스템은 제1 및 제2 포트를 갖는 하우징, 작동기를 구동시키는 모터, 상기 작동기에 연결되는 피스톤을 구비한 플런저 조립체를 추가로 포함한다. 상기 피스톤은 하우징 내에 미끄럼 가능하게 장착된다. 피스톤은 제1 포트로부터 유체 흐름을 제공하기 위해 피스톤이 제1 방향으로 이동할 때 제1 챔버를 가압한다. 피스톤은 제2 포트로부터 유체 흐름을 제공하기 위해 피스톤이 상기 제1 방향과는 반대인 제2 방향으로 이동할 때 제2 챔버를 가압한다. 제1 및 제2 포트는 제1 및 제2 챔버 내의 압력 유체로부터 제1 및 제2 휘일 브레이크의 작동을 위해 제1 및 제2 휘일 브레이크와 선택적으로 유체 연통된다. 유체는 피스톤이 제2 방향으로 이동할 때, 제1 및 제2 휘일 브레이크로부터 제1 챔버 내로 흐를 수 있다.

Description

이중 동작 플런저 조립체를 갖는 차량 브레이크 시스템{VEHICLE BRAKE SYSTEM WITH DUAL ACTING PLUNGER ASSEMBLY}
이 출원은 2013년 3월 15일자 출원된 미국 특허출원 제13/843,587호의 이익을 청구한다.
본 발명은 일반적으로 차량 제동 시스템에 관한 것이다. 차량은 통상적으로 유압 브레이크 시스템으로 서행하고 정지된다. 이들 시스템은 복잡하게 변하지만, 그러나 베이스 브레이크 시스템은 전형적으로 브레이크 페달, 탠덤 마스터 실린더, 2개의 유사하지만 분리된 브레이크 회로에 배치되는 유체 도관, 및 각각의 회로의 휘일 브레이크를 포함한다. 차량의 운전자는 마스터 실린더에 연결되는 브레이크 페달을 작동한다. 브레이크 페달이 가압되면, 마스터 실린더는 브레이크 유체를 가압하여 두 브레이크 유압 회로에 유압 힘을 생성한다. 압력 유체는 브레이크 실린더를 작동시켜 차량을 서행시키도록 두 회로의 유체 도관을 통해 이동한다.
베이스 브레이크 시스템은 전형적으로 운전자에 의해 생성된 페달을 돕는 마스터 실린더에 힘을 제공하는 브레이크 부스터(booster)를 사용한다. 상기 부스터는 진공으로 또는 유압식으로 작동될 수 있다. 전형적인 유압 부스터는 브레이크 페달의 움직임을 감지하고, 마스터 실린더 내로 도입되는 압력 유체를 생성한다. 부스터로부터의 유체는 휘일 브레이크와 유체 연통하고 있는 도관에 압력 유체를 발생시키는 마스터 실린더의 피스톤 상에 작용하는 페달 힘을 돕는다. 따라서 마스터 실린더에 의해 발생된 압력이 증가된다. 유압식 부스터는 통상적으로 마스터 실린더의 피스톤에 인접하여 위치되고, 부스터에 인가되는 압력 유체를 제어하기 위해 부스트 밸브를 사용한다.
악조건 하에서 제어되는 방식으로 차량을 제동하는 것은 운전자에 의한 브레이크의 정확한 적용을 요구한다. 이러한 조건 하에서, 운전자는 과도한 제동 압력을 가할 수 있고 따라서 하나 이상의 휘일이 로킹되어, 휘일과 노면 사이의 과도한 슬립으로 나타난다. 이러한 휘일 로킹업(lock-up) 상태는 더 큰 정지 거리 및 방향 제어의 가능 손실로 이어질 수 있다.
제동 기술의 발전은 안티록 제동 시스템(ABS)의 도입으로 이어졌다. ABS 시스템은 휘일 속도를 선택된 슬립 범위 내로 유지하여 최대 제동력을 달성하기 위해, 회전 동작을 관찰하고, 대응하는 휘일 브레이크에 브레이크 압력을 선택적으로 적용 및 완화시킨다. 이러한 시스템은 전형적으로 차량의 각각의 제동된 휘일의 제동을 제어하도록 적용되고 있지만, 일부 시스템은 복수의 제동된 휘일의 일부만의 제동을 제어하도록 개발되었다.
어플라이 밸브 및 덤프 밸브를 포함하는 전자 제어식 ABS 밸브는 마스터 실린더와 휘일 브레이크 사이에 위치된다. 상기 ABS 밸브는 마스터 실린더와 휘일 브레이크 사이의 압력을 조절한다. 전형적으로, 작동되었을 때, 이들 ABS 밸브는 3개의 압력 제어 모드, 즉 압력 적용, 압력 덤프, 및 압력 유지를 적용한다. 상기 어플라이 밸브는 각각의 휘일 브레이크 내에 가압된 제동 유체가 적용 모드 동안 압력을 증가시킬 수 있게 하며, 상기 덤프 밸브는 덤프 모드 동안 관련된 휘일 브레이크로부터 브레이크 유체를 완화시킨다. 휘일 브레이크 압력은 어플라이 밸브와 덤프 밸브 모두를 폐쇄함으로써 홀드 모드 동안 일정하게 유지된다.
차량 안정성을 유지하면서 최대의 제동력을 달성하기 위해, 앞 차축 및 뒤 차축 모두의 휘일에서 최적의 슬립 수준을 달성하는 것이 바람직하다. 차량 감속 시, 원하는 슬립 수준에 도달하기 위해 앞 차축 및 뒤 차축에 상이한 제동력이 요구된다. 따라서 브레이크 압력은 각각의 차축에서 최고 제동력을 달성하기 위해 전방 및 후방 브레이크 사이에 비례한다. 동적 후방 할당(dynamic rear proportioning)(DRP) 시스템으로 알려진 이러한 능력을 가진 ABS 시스템은, 그 현재 상태 하에서 앞 차축 및 뒤 차축 상의 제동 압력을 분리 제어하여 앞 차축 및 뒤 차축에 최적의 제동 성능을 동적으로 달성하기 위해, ABS 밸브를 사용한다.
제동 기술의 추가적인 발전은 트랙션 컨트롤(TC) 시스템의 도입으로 이어졌다. 전형적으로, 가속 중에 휘일 속도를 제어하는 브레이크 시스템을 제공하기 위해, 밸브가 기존의 ABS 시스템에 추가되었다. 차량 가속 시, 과도한 휘일 속도는 휘일의 슬립 및 트랙션 손실로 이어진다. 전자 제어 시스템은 슬립을 감소시키고 유용한 트랙션을 증가시키기 위해, 이러한 상태를 감지하여 슬립 휘일의 휘일 실린더에 브레이크 압력을 자동으로 인가한다. 최적의 차량 가속을 달성하기 위해, 마스터 실린더가 운전자에 의해 작동되지 않는 경우라도, 압력 브레이크 유체가 휘일 실린더에 이용 가능하게 된다.
관련의 동적 힘과 같은 차량 이동 중, 차량 안정성을 줄일 수 있는 동적 힘이 발생된다. 차량 안정성 제어(VSC) 브레이크 시스템은 선택적 브레이크 작동을 통해 이들 힘에 대항하여 차량의 안정성을 향상시킨다. 이들 힘과 다른 차량 매개변수가 전자 제어 유닛에 신호를 보내는 센서에 의해 검출된다. 전자 제어 유닛은 특정의 개별 휘일 브레이크에 인가되는 유압의 양을 조절하기 위해 압력 제어 장치를 자동으로 작동시킨다. 최적의 차량의 안정성을 달성하기 위해, 마스터 실린더 압력보다 큰 제동 압력은 언제라도 신속히 이용 가능해야만 한다.
제동 시스템은 또한 에너지를 탈환하기 위한 회생 제동(regenerative braking)을 위해 사용될 수 있다. 차량의 제동 요구를 충족시키기 위해 차량에 제동 토오크의 일부를 제공하기 위한 회생 제동에서 전기 모터/발전기의 전자기력이 사용된다. 제동 시스템의 제어 모듈은 휘일 로크 스키드 상태뿐만 아니라 회생 제동 중 조화된 제동을 제공하기 위해 파워트레인(powertrain) 제어 모듈과 통신한다. 예를 들어 차량의 운전자가 브레이크 회생 제동을 시작할 때, 차량에 제동 토오크(즉, 파워트레인에 토오크를 제공하기 위한, 전자기 저항)를 적용하기 위해, 전동기/발전기의 전자기 에너지가 사용될 것이다. 회생 제동으로부터 회수된 에너지를 저장하기에 더 이상 충분한 양의 저장 수단이 없다면, 또는 회생 제동이 운전자의 요구를 충족할 수 없다면, 작업자에 의해 요청된 제동 동작의 전부 또는 일부를 완료하기 위해, 유압 제동이 작동될 것이다. 바람직하게도, 유압 제동은 전자기 제동이 제외되는 블렌딩(blending)이 효과적으로 그리고 현저히 픽업되도록, 회생 브레이크 블렌딩 방식으로 작동한다. 차량 이동은 전환이 차량의 운전자에 의해 현저하도록 유압 제동에 매끄러운 천이 변화를 갖는 것이 바람직하다.
일부 제동 시스템은, 브레이크 시스템이 단일의 압력 공급원을 포함할 수 있더라도, 각각의 휘일 브레이크의 압력이 서로 독립적으로(다중화 작동으로 지칭된다) 제어될 수 있도록 구성된다. 따라서 압력 공급원 하류의 밸브는, 휘일 브레이크 내에 상이한 제동 압력을 제공하기 위해, 그 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 제어된다. 본 발명에 모두 참조 인용되는 이런 다중화 시스템은 미국 특허 제8,038,229호, 미국 특허출원 공보 제2010/0026083호, 미국 특허출원 공보 제2012/0013173호, 및 미국 특허출원 공보 제2012/0306261호에 개시되어 있다.
본 발명은 차량 브레이크 시스템의 압력 공급원으로서 사용하기 위한 플런저 조립체에 관한 것이다.
무-펌프 브레이크 시스템은 제1 및 제2 휘일 브레이크, 저장조, 및 하우징과 상기 하우징에 미끄럼 가능하게 배치되는 한 쌍의 피스톤을 갖는 브레이크 페달 유닛을 포함한다. 출력 피스톤은, 출력 피스톤의 쌍이 제1 및 제2 휘일 브레이크를 작동시키기 위해 제1 및 제2 출력으로 브레이크 작동 압력을 생성하도록, 수동 푸시-스루(push-through) 모드 동안 작동가능하다. 상기 시스템은 플런저의 제1 및 제2 포트를 갖는 하우징, 작동기를 구동시키는 모터, 및 상기 작동기에 연결되는 피스톤을 갖는 플런저 조립체를 추가로 포함한다. 피스톤은 하우징 내에 미끄럼 가능하게 장착된다. 피스톤은 피스톤이 제1 포트로부터 유체 흐름을 제공하는 제1 방향으로 이동할 때 제1 챔버를 가압한다. 피스톤은 피스톤이 제2 포트로부터 유체 흐름을 제공하는 제2 방향으로 이동할 때 제2 챔버를 가압한다. 제1 및 제2 포트는 제1 및 제2 챔버 내의 압력 유체로부터 제1 및 제2 휘일 브레이크의 작동을 위해 제1 및 제2 휘일 브레이크와 선택적으로 유체 연통된다. 피스톤이 제2 방향으로 이동할 때, 유체는 제1 및 제2 휘일 브레이크로부터 제1 챔버 내로 흐를 수 있다.
첨부한 도면의 관점에서 읽을 때 본 발명의 다양한 양태는 바람직한 실시예의 아래의 상세한 설명으로부터 본 기술분야의 숙련자에게 명백해질 것이다.
도 1은 브레이크 시스템의 제1 실시예의 개략도이다.
도 2는 그 휴지(rest) 위치로 도시된 도 1의 브레이크 시스템의 브레이크 페달 유닛 조립체의 개략적인 확대 단면도이다.
도 3은 그 휴지 위치로 도시된 도 1의 브레이크 시스템의 플런저 조립체의 개략적인 확대 단면도이다.
도 4는 도 1의 브레이크 시스템에 사용될 수 있는 플런저 조립체의 대안적인 실시예이다.
도 5는 브레이크 시스템의 제2 실시예의 개략도이다.
도 6은 도 5의 브레이크 시스템에 사용될 수 있는 플런저 조립체의 대안적인 실시예이다.
도 7은 브레이크 시스템의 제3 실시예의 개략도이다.
도 8은 브레이크 시스템의 제4 실시예의 개략도이다.
도 9는 브레이크 시스템의 제5 실시예의 개략도이다.
도 10은 그 휴지 위치로 도시된 도 9의 제동 시스템의 브레이크 페달 유닛 조립체의 개략적인 확대 단면도이다.
도 11은 브레이크 시스템의 제6 실시예의 개략도이다.
도 12는 브레이크 시스템의 제7 실시예의 개략도이다.
도 13은 브레이크 시스템의 제8 실시예의 개략도이다.
도 14는 브레이크 시스템의 제9 실시예의 개략도이다.
이제 도면을 참조하면, 차량용 브레이크 시스템(10)의 제1 실시예가 도 1에 개략적으로 도시되어 있다. 브레이크 시스템(10)은, 브레이크 시스템(10)을 위한 제동력을 적용하기 위해 부스트형 유체 압력이 사용되는, 유압 부스트 제동시스템이다. 브레이크 시스템(10)은 각각의 휘일과 관련된 휘일을 구비한 4개의 휘일을 갖는 자동차와 같은 지상 차량에 적절히 사용될 수 있다. 또한, 제동 시스템(10)은 아래에 논의되는 바와 같이 차량을 효과적으로 제공하기 위해 안티록 제동(ABS)과 같은 다른 제동 기능부 및 슬립 제어 특징부를 가질 수 있다.
브레이크 시스템(10)은 일반적으로 점선(12)으로 도시된 제1 블록 또는 브레이크 페달 유닛, 및 점선(14)으로 도시된 제2 블록 또는 유압 제어 유닛을 포함한다. 브레이크 시스템(10)의 다양한 부품은 브레이크 페달 유닛 조립체(12) 및 유압 제어 유닛(14)에 수용된다. 브레이크 페달 유닛 조립체(12) 및 유압 제어 유닛(14)은, 다양한 부품을 수용하기 위해 천공되거나 가공되거나 또는 달리 형성되는, 알루미늄과 같은 고형 재료로 제조되는 하나 이상의 블록 또는 하우징을 포함할 수 있다. 유체 도관은 또한 다양한 부품들 사이에 유체 통로를 제공하도록 하우징에 형성될 수 있다. 브레이크 페달 유닛 조립체(12) 및 유압 제어 유닛(14)의 하우징은 단일 구조일 수 있거나, 또는 함께 조립되는 두 개 이상의 부분으로 제조될 수 있다. 개략적으로 도시된 바와 같이, 유압 제어 유닛(14)은 유압 브레이크 페달 유닛 조립체(12) 및 유압 제어 유닛(14)을 유압식으로 결합하는 유압 라인을 구비한 브레이크 페달 유닛 조립체(12)로부터 멀리 위치된다. 대안적으로, 브레이크 페달 유닛 조립체(12) 및 유압 제어 유닛(14)은 하나의 하우징에 수용될 수 있다. 또한, 도 1에 도시된 바와 같이 부품들의 집단화(grouping)는 제한하는 것으로는 의도되지 않으며, 임의의 개수의 부품들이 하우징 중 어느 하나에 수용될 수 있음을 인식해야 한다.
브레이크 페달 유닛 조립체(12)는 휘일 브레이크(16a, 16b, 16c, 16d)를 구동시키기 위한 유압 제어 유닛(14)으로 작용한다. 휘일 브레이크(16a, 16b, 16c, 16d)는 가압된 브레이크 유체의 적용에 의해 임의의 적절한 휘일 브레이크 구조체일 수 있다. 휘일 브레이크(16a, 16b, 16c, 16d)는 예를 들어 관련된 차량 휘일의 제동을 실시하기 위해 차량 휘일과 함께 회전하는, 마찰 요소(브레이크 디스크와 같은) 상에 장착되는 브레이크 캘리퍼를 포함할 수 있다. 휘일 브레이크(16a, 16b, 16c, 16d)는 브레이크 시스템(10)이 설치되는 전륜과 후륜의 임의의 조합과 관련될 수 있다. 예를 들어, 수직 분할 시스템을 위하여, 휘일 브레이크(16a, 16d)는 동일한 차축 상의 휘일과 관련될 수 있다. 대각선 분할 브레이크 시스템을 위하여, 휘일 브레이크(16a, 16b)는 전륜 브레이크와 관련될 수 있다.
브레이크 페달 유닛 조립체(12)는 브레이크 시스템(10)을 위한 유압 유체를 저장 및 보유하기 위한 유체 저장조(18)를 포함한다. 저장조(18) 내의 유체는 일반적으로 대기압으로 유지될 수 있으며, 또한 필요하다면 다른 압력으로 유체를 저장할 수 있다. 브레이크 시스템(10)은 저장조의 유체 레벨을 검출하기 위한 유체 레벨 센서(19)를 포함할 수 있다. 상기 유체 레벨 센서(19)는 시스템(10)에 누설이 발생하였는지를 결정하는데 도움을 줄 수 있다
브레이크 페달 제어 유닛 조립체(12)는 브레이크 페달 유닛(brake pedal unit)(BPU)(20)을 포함한다. 브레이크 페달 유닛(20)은 도 2에 개략적으로 확대 도시되어 있다. 브레이크 페달 유닛(20)의 부품의 구조적 상세한 내용은 브레이크 페달 유닛(20)의 오직 일 예만 도시하고 있음을 인식해야 한다. 브레이크 페달 유닛(20)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와는 상이한 부품을 갖도록 상이하게 구성될 수 있다.
브레이크 페달 유닛(20)은 그 내부에 다양한 원통형 피스톤 및 다른 부품을 미끄럼 가능하게 수용하도록 형성되는 다양한 보어를 갖는 (도 2에 절단 도시된) 하우징(24)을 포함한다. 상기 하우징(24)은 단일 유닛으로서 형성될 수 있으며, 또는 함께 결합되는 2개 이상의 분리 형성된 부분을 포함할 수 있다. 하우징(24)은 일반적으로 제1 보어(26), 중간의 제2 보어(28), 및 중간의 제3 보어(30)를 포함한다. 제2 보어(28)는 제1 보어(26) 및 제3 보어(30) 보다 큰 직경을 갖는다. 브레이크 페달 유닛(20)은 입력 피스톤(34), 1차 피스톤(38), 및 2차 피스톤(40)을 포함한다. 입력 피스톤(34)은 제1 보어(26) 내에 미끄럼 가능하게 배치된다. 1차 피스톤(38)은 제2 보어(28) 내에 미끄럼 가능하게 배치된다. 2차 피스톤(40)은 제3 보어(30)에 미끄럼 가능하게 배치된다.
도 1 및 2에 도면부호 42로 개략적으로 도시된 브레이크 페달은 입력 로드(45)를 통해 입력 피스톤(34)의 제1 단부(44)에 결합된다. 입력 로드(45)는 입력 피스톤(34)에 직접 결합될 수 있거나, 또는 연결기(도시되지 않음)를 통해 간접적으로 연결될 수 있다. 입력 피스톤(34)은 숄더(54)를 형성하는 확대된 제2 단부(52)를 포함한다. 도 1 및 2에 도시된 휴지 위치에서 있어서, 입력 피스톤의 숄더(54)는 하우징(24)의 제1 보어 및 제2 보어(26, 28) 사이에 형성된 숄더(56)와 결합한다. 입력 피스톤(34)의 외측 원통면(57)은 하우징(24)에 형성된 홈에 장착되는 밀봉부(58) 및 립 밀봉부(60)와 결합된다. 외측 원통면(57)은 그 길이를 따라 연속적일 수 있으며, 또는 2개 이상의 상이한 직경 부분을 갖는 계단부로 형성될 수 있다. 입력 피스톤(34)은 제2 단부(52)를 통해 형성되는 중심 보어(62)를 포함한다. 하나 이상의 횡방향 통로(64)는 그 사이에 유체 연통을 제공하기 위해 외측 원통면(57)으로부터 중심 보어(62)로 연장한다. 브레이크 페달(20) 유닛은 도 1 및 2에 도시된 바와 같이 "휴지" 위치로 있다. "휴지"위치에서 페달(42)은 차량의 운전자에 의해 가압되지 않았다. 휴지 위치에서, 입력 피스톤(34)의 통로(64)는 밀봉부(58, 60) 사이에 있다. 이 위치에서, 통로(64)는 하우징(24)을 통해 형성된 도관(66)과 유체 연통한다. 도관(66)은 하우징에(24) 내에 형성된 도관(68)과 연통한다. 도관(68)은 저장조(18)에 연결된 저장조 포트(70)와 연통된다. 필터(69)가 포트(70) 또는 도관(68)에 배치될 수 있다. 도관(66, 68)은 하우징(24)에 형성된 다양한 보어, 홈, 및 통로에 의해 형성될 수 있다. 휴지 위치에서, 통로(64)는 시뮬레이션 밸브(74)로 이어지는 하우징(24) 에 형성되는 도관(72)과도 유체 연통된다. 시뮬레이션 밸브(74)는 전기적으로 작동될 수 있는 차단(cut off) 밸브일 수 있다. 시뮬레이션 밸브(74)는 하우징(24)에 장착될 수 있거나, 또는 이로부터 멀리 위치될 수 있다.
1차 피스톤(38)은 하우징(24)의 제2 보어(28)에 미끄럼 가능하게 배치된다. 1차 피스톤(38)의 외벽(79)은 하우징(24)에 형성된 홈에 장착되는 립 밀봉부(80) 및 립 밀봉부(81)와 결합된다. 1차 피스톤(38)은 그 내부에 형성되는 공동(84)을 갖는 제1 단부(82)를 포함한다. 1차 피스톤(38)의 제2 단부(86)는 그 내부에 형성되는 공동(88)을 포함한다. 하나 이상의 통로(85)는 공동(88)으로부터 1차 피스톤(38)의 외벽으로 연장하는 1차 피스톤(38)에 형성된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 통로(85)는 1차 피스톤(38)이 그 휴지 위치에 있을 때, 립 밀봉부(80, 81) 사이에 위치된다. 이하에 설명되는 이유로 인해, 통로(85)는 저장조(18)와 유체 연통하는 도관(154)과 선택적으로 유체 연통된다.
입력 피스톤(34)의 중심 보어(62)와 1차 피스톤(38)의 공동(84)은 페달 시뮬레이터(100)를 형성하는 다양한 부품을 수용한다. 케이지형 스프링 조립체(102)는 핀(104), 리테이너(106), 및 저율(low rate) 시뮬레이터 스프링(108)에 의해 형성된다. 핀(104)은 입력 피스톤(34)의 부분으로 개략적으로 도시되어 있으며, 중심 보어(62)에 배치된다. 핀(104)은 입력 피스톤(34)에 압입되거나 또는 나사식으로 결합되는 제1 단부를 갖는 핀으로서 구성될 수 있다. 핀(104)은 중심 보어(62) 내에서 축방향으로 1차 피스톤(38)의 공동(84) 내로 연장한다. 핀(104)의 제2 단부(112)는 이로부터 방사방향으로 외향하여 연장하는 원형 플랜지(114)를 포함한다. 제2 단부(112)는 공동(84)에 배치된 탄성 패드(118)로부터 이격된다. 탄성 패드(118)가 핀(104)의 제2 단부(112)와 축방향으로 정렬되어 있으며, 이에 대한 이유가 아래에 설명될 것이다. 케이지형 스프링 조립체(102)의 리테이너(106)는 계단형 관통 보어(122)를 포함한다. 상기 계단형 관통 보어(122)는 숄더(124)를 형성한다. 핀(104)의 제2 단부(112)는 관통 보어(122)를 통해 연장한다. 핀(104)의 플랜지(114)는 핀(104) 및 리테이너(106)가 서로 분리되는 것을 방지하기 위해, 리테이너(106)의 숄더(124)와 결합된다. 저율 시뮬레이터 스프링(108)의 한쪽 단부는 입력 피스톤(34)의 제2 단부(52)와 결합되며, 리테이너(106)를 핀(104)으로부터 멀어지는 방향으로 편향시키기 위해 저율 시뮬레이터 스프링(108)의 다른 쪽 단부가 리테이너(106)와 결합된다.
페달 시뮬레이터(100)는 핀(104) 둘레에 배치되는 고율(high rate) 시뮬레이터 스프링(130)을 포함한다. 저율 및 고율이라는 용어는 설명을 목적으로 사용되고, 제한하는 것으로는 의도되지 않는다. 페달 시뮬레이터(100)의 다양한 스프링은 임의의 적절한 스프링상수 또는 스프링율을 가질 수 있음을 인식해야 한다. 도시된 실시예에 있어서, 고율 시뮬레이터 스프링(130)은 바람직하게는 저율 시뮬레이터 스프링(108)보다 더 높은 스프링 비율을 갖는다. 고율 시뮬레이터 스프링(130)의 한쪽 단부는 입력 피스톤(34)의 중심 보어(62)의 바닥과 결합한다. 고율 시뮬레이터 스프링(130)의 다른 쪽 단부는 도 2에는 결합되지 않은 위치로 도시되어 있고, 리테이너(106)의 단부로부터 멀리 이격되어 있다. 하우징(24), 입력 피스톤(34)(및 그 밀봉부), 및 1차 피스톤(38)(및 그 밀봉부)은 일반적으로 유체 시뮬레이션 챔버(144)를 형성한다. 시뮬레이션 챔버(144)는 시뮬레이션 밸브(74)와 유체 연통하는 도관(146)과 유체 연통된다. 상기 도관(146) 내에 필터(145)가 수용될 수 있다.
전술한 바와 같이, 브레이크 페달 유닛(20)은 제2 및 제3 보어(28, 32)에 각각 배치되는 1차 및 2차 피스톤(38)을 포함하며, 이들은 하우징(24)에 형성되어 있다. 1차 및 2차 피스톤(38, 40)은 일반적으로 서로 동축이다. 1차 출력 도관(156)은 하우징(24)에 형성되고, 제2 보어(28)와 유체 연통된다. 1차 출력 도관(156)은 외부 배관 또는 하우징(24)에 연결되는 호스를 통해 연장될 수 있다. 2차 출력 도관(166)은 하우징(24)에 형성되고, 제3 보어(30)와 유체 연통된다. 2차 출력 도관(166)은 외부 배관 또는 하우징(24)에 연결되는 호스를 통해 연장될 수 있다. 이하에 상세히 논의되는 바와 같이, 1차 및 2차 피스톤(38, 40)의 우향 이동은 도 1 및 2에 도시된 바와 같이 도관(156, 166)을 통해 압력 유체를 제공한다. 복귀 스프링(151)이 제2 보어(28)에 수용되어, 1차 피스톤(38)을 좌향 방향으로 편향시킨다.
2차 피스톤(40)은 제3 보어(30)에 미끄럼 가능하게 배치된다. 2차 피스톤의 외벽(152)은 하우징(24)에 형성된 홈에 장착되는 립 밀봉부(153) 및 립 밀봉부(154)와 결합된다. 2차 압력 챔버(228)는 일반적으로 제3 보어(30), 2차 피스톤(40), 및 립 밀봉부(154)에 의해 형성된다. 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 2차 피스톤(40)의 우향 이동은 2차 압력 챔버(228)에 압력 축적을 유발시킨다. 2차 압력 챔버(228)는 압력 유체가 유압 제어 유닛(14)에 선택적으로 제공되도록, 2차 출력 도관(166)과 유체 연통한다. 하나 이상의 통로(155)가 2차 피스톤(40)에 형성된다. 통로(155)는 1차 피스톤(38)의 외벽과 2차 피스톤(40)의 우측 단부 사이로 연장한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 2차 피스톤(40)이 그 휴지 위치에 있을 때, 통로(155)가 밀봉부(153)와 립 밀봉부(154) 사이에 위치되며, 그 이유가 이하에 설명된다. 이하에 설명되는 이유로, 통로(155)는 저장조(18)와 유체 연통하는 도관(164)과 선택적으로 유체 연통된다.
1차 압력 밀봉부(198)는 일반적으로 제2 보어(28), 1차 피스톤(38), 2차 피스톤(50), 립 밀봉부(81), 및 밀봉부(153)에 의해 형성된다. 도면에 도시된 다양한 밀봉부가 개략적으로 O-링 또는 립 밀봉부로 도시되었지만, 이들은 임의의 구성을 가질 수 있음을 인식해야 한다. 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 1차 피스톤(38)의 우향 이동은 1차 압력 챔버(198)에 압력의 축적을 유발시킨다. 1차 압력 챔버(198)는, 압력 유체가 유압 제어 유닛(14)에 선택적으로 제공되도록, 1차 출력 도관(156)과 유체 연통된다.
1차 및 2차 피스톤(38, 40)은, 피스톤(38, 40) 사이의 유격 또는 이동이 제한되도록, 기계적으로 함께 연결될 수 있다. 이런 타입의 연결은 1차 및 2차 피스톤(38, 40)이 그 각각의 출력 회로에서 압력 및/또는 용적 차이를 보상하기 위해 비교적 작은 증가분으로 서로에 대해 이동할 수 있게 한다. 그러나 특정 고장 모드 하에서는 2차 피스톤(40)이 1차 피스톤(38)에 연결되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 이하에 상세히 설명되는 바와 같이, 제동 시스템(10)이 수동 푸시-스루 모드 하에 있다면, 그리고 추가적으로 예를 들어 도관(166)에서 2차 피스톤(40)에 대해 출력 회로에서 유체 압력이 손실되었다면, 2차 피스톤(40)은 1차 챔버(1798) 내의 압력으로 인해 우향 방향으로 강제되거나 편향될 것이다. 1차 및 2차 피스톤(38, 40)이 서로 연결되지 않았다면, 2차 피스톤(40)도 1 및 2에 도시된 바와 같이 그 최우측 위치로 자유롭게 이동할 것이며, 운전자는 이러한 이동 손실을 보상하는 거리로 페달(42)을 가압해야만 한다. 그러나 1차 및 2차 피스톤(38, 40)이 함께 연결되기 때문에, 2차 피스톤은 이 운동이 방지되며, 또한 이런 타입의 고장 시 상대적으로 적은 이동 손실이 발생한다.
1차 및 2차 피스톤(38, 40)은 임의의 적절한 방식으로 함께 연결될 수 있다. 예를 들어 도 1 및 2에 개략적으로 도시된 바와 같이, 로킹 부재(180)가 1차 및 2차 피스톤(38, 40) 사이에 배치 및 포획된다. 로킹 부재(180)는 제1 단부(182) 및 제2 단부(184)를 포함한다. 제1 단부(182)는 1차 피스톤(38)의 제2 단부(86)의 공동(88) 내에 포획된다. 로킹 부재(180)의 제2 단부(184)는 1차 피스톤(38)에 형성된 오목부 또는 공동(186) 내에 포획된다. 제1 및 제2 단부(182, 184)는 공동(88, 186)의 더욱 협소한 개구(192) 뒤에 각각 포획되는 확대된 헤드 부분을 포함할 수 있다. 제1 스프링(188)은 1차 피스톤(38)의 공동(88) 내에 수용되어, 로킹 부재(180)를 1차 피스톤(38)을 향해, 그리고 2차 피스톤(40)으로부터 멀어지는 방향으로 편향시킨다. 제2 스프링(190)은 2차 피스톤(40)의 공동(186) 내에 수용되어, 로킹 부재(180)를 1차 피스톤(38)을 향해, 그리고 2차 피스톤(40)으로부터 멀어지는 방향으로 편향시킨다. 스프링(188, 190) 및 로킹 부재(180)는 제1 및 제2 출력 피스톤은 서로 이격된 위치로 유지하는 반면에, 스프링(188 또는 190)의 압축에 의해 서로를 향해 그리고 멀어지게 제한된 이동을 허용한다. 이 제한된 유격 기계적 연결은 1차 및 2차 피스톤(38, 40)이 그 각각의 출력 회로에서 압력 및/또는 용적 차이를 보상하기 위해 작은 증가분으로 서로에 대해 이동할 수 있게 한다.
다시 도 1을 참조하면, 시스템(10)은 페달 이동을 나타내는 입력 피스톤(34)의 이동 거리를 나타내는 신호를 생성하기 위해, 도 1에 개략적으로 도시된 이동 센서를 추가로 포함할 수 있다. 시스템(10)은 브레이크등의 작동을 위한 신호를 생성하고 입력 피스톤(34)의 이동을 나타내는 신호를 제공하기 위해, 스위치(252)도 포함할 수 있다. 브레이크 시스템(10)은 도관(156, 166)의 압력을 각각 관찰하기 위해 압력 변환기(257, 259)와 같은 센서를 추가로 포함할 수 있다.
시스템(10)은 플런저 조립체(300)의 형태에서의 압력 공급원을 추가로 포함한다. 이하에 상세히 설명되는 바와 같이, 시스템(10)은 정상적인 부스트형 브레이크 적용 중 휘일 브레이크(16a-16d)에 원하는 압력 레벨을 제공하기 위해 플런저 조립체(300)를 사용한다. 휘일 브레이크(16a-16d)로부터의 유체는 플런저 조립체(300)로 복귀되거나 또는 저장조(18)로 전환될 수 있다.
시스템(10)은 제1 격리 밸브(320) 및 제2 격리 밸브(322)(또는, 절환 밸브 또는 베이스 브레이크 밸브로도 지칭된다)를 포함한다. 격리 밸브(320, 322)는 솔레노이드식 3방 밸브일 수 있다. 격리 밸브(320, 322)는 일반적으로 도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이 2개의 위치로 작동 가능하다. 제1 격리 밸브(320)는 제1 출력 압력 챔버(198)와 유체 연통되는 1차 출력 도관(156)과 선택적으로 유체 연통하는 포트(320a)를 갖는다. 포트(320b)는 부스트 도관(260)과 선택적으로 유체 연통된다. 포트(320c)는 휘일 브레이크(16a, 16d)와 선택적으로 유체 연통되는 도관(324)과 유체 연통된다. 제2 격리 밸브(322)는 제2 출력 압력 챔버(228)와 유체 연통되는 도관(166)과 선택적으로 유체 연통하는 포트(322a)를 갖는다. 포트(322b)는 부스트 도관(260)과 선택적으로 유체 연통된다. 포트(322c)는 휘일 브레이크(16b, 16c)와 선택적으로 유체 연통되는 도관(326)과 유체 연통된다.
시스템(10)은 예컨대 ABS, 트랙션 제어, 차량 안정성 제어, 및 회생 제동 블렌딩과 같은, 제어된 제동 동작을 허용하기 위해 다양한 밸브(슬립 제어 밸브 장치)를 포함한다. 밸브의 제1 세트는 브레이크 유체를 부스트 밸브로부터 휘일 브레이크(16d)로 협력하여 공급하기 위해, 또한 가압된 브레이크 유체를 휘일 브레이크(16d)로부터 저장조 도관(296)과 유체 연통하는 저장조 도관(343)으로 협력하여 방출하기 위해, 도관(324)과 유체 연통하는 어플라이 밸브(340) 및 덤프 밸브(342)를 포함한다. 밸브의 제2 세트는 부스트 밸브로부터 수용된 브레이크 유체를 휘일 브레이크(16a)로 협력하여 공급하기 위해, 또한 가압된 브레이크 유체를 휘일 브레이크(16d)로부터 저장조 도관(343)으로 협력하여 방출하기 위해, 도관(324)과 유체 연통하는 어플라이 밸브(344) 및 덤프 밸브(346)를 포함한다. 밸브의 제3 세트는 부스트 밸브로부터 수용된 브레이크 유체를 휘일 브레이크(16c)로 협력하여 공급하기 위해, 또한 가압된 브레이크 유체를 휘일 브레이크(16c)로부터 저장조 도관(343)으로 협력하여 방출하기 위해, 도관(326)과 유체 연통하는 어플라이 밸브(348) 및 덤프 밸브(350)를 포함한다. 밸브의 제4 세트는 부스트 밸브로부터 수용된 브레이크 유체를 휘일 브레이크(16d)로 협력하여 공급하기 위해, 또한 가압된 브레이크 유체를 휘일 브레이크(16d)로부터 저장조 도관(343)으로 협력하여 방출하기 위해, 도관(326)과 유체 연통하는 어플라이 밸브(352) 및 덤프 밸브(354)를 포함한다.
전술한 바와 같이, 시스템(10)은 휘일 브레이크(16a-16d)에 원하는 압력 레벨을 제공하기 위해 플런저 조립체의 형태로 압력 공급원을 포함한다. 또한, 시스템(10)은 휘일 브레이크(16a-16d)의 작동을 위해 부스트 도관(260)에 부스트 압력을 제공하기 위해 플런저 조립체와 협력하는, 통기 밸브(302)와 펌핑 밸브(304)를 추가로 포함한다. 통기 밸브(302) 및 펌핑 밸브(304)는 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동 가능한 솔레노이드식 밸브일 수 있다. 폐쇄 위치에서, 통기 밸브(302) 및 펌핑 밸브(304)는 도 1에 체크 밸브로서 개략적으로 도시된 바와 같이 일 방향으로의 흐름을 계속 허용할 수 있다. 통기 밸브(302)는 저장조 도관(296)과 유체 연통하며, 제1 출력 도관(306)은 플런저 조립체(300)와 유체 연통한다. 제2 출력 도관(308)은 플런저 조립체(300)와 부스트 도관(260) 사이에서 유체 연통된다.
도 3에 가장 잘 도시된 바와 같이, 플런저 조립체(300)는 그 내부에 형성되는 다단계 보어(402)를 갖는 하우징(400)을 포함한다. 보어(402)는 제1 부분(404), 제2 부분(406), 및 제3 부분(408)을 포함한다. 피스톤(410)은 보어(402)에 미끄럼 가능하게 배치된다. 피스톤(410)은 소직경의 중심 부분(414)에 연결되는 확대된 단부 부분(412)을 포함한다. 피스톤(410)은 볼 스크류 기구(420)에 연결되는 제2 단부(416)를 갖는다. 볼 스크류 기구(420)는 하우징(400)의 보어(402) 내에서 전방 방향으로(도 1 및 3에 도시된 바와 같이 우향으로), 및 후향 방향으로(도 1 및 3에 도시된 바와 같이 좌향으로), 보어(402)에 의해 형성된 축선을 따라 피스톤(410)의 병진 운동 또는 선형 운동을 부여하도록 제공된다. 도시된 실시예에서, 볼 스크류 기구(420)는 스크류 축(424)을 회전 가능하게 구동하는 모터(422)를 포함한다. 모터(422)는 피스톤(410)의 위치를 나타내는 모터(422) 및/또는 볼 스크류 기구(420)의 회전 위치를 검출하기 위한 센서(426)를 포함할 수 있다. 피스톤(410)의 제2 단부(416)는 나사형 보어(430)를 포함하며, 또한 볼 스크류 기구(420)의 종동 너트로서 기능한다. 볼 스크류 기구(420)는 마찰을 감소시키기 위해 피스톤(410)의 나사형 보어(430) 및 스크류 축(424)에 형성되는 헬리컬 레이스웨이(raceway) 내에 유지되는 다수의 볼(432)을 포함한다. 볼 스크류 기구(420)가 플런저 조립체(300)에 대해 도시 및 설명되었지만, 피스톤(410)의 운동을 부여하기 위해 다른 적절한 기계적 선형 작동기가 사용될 수 있음을 인식해야 한다. 피스톤(410)이 볼 스크류 기구(420)의 너트로서 기능하고 있더라도, 피스톤(410)은 볼 스크류 기구(420)의 스크류 축으로서 기능하도록 구성될 수 있음을 인식해야 한다. 물론, 이 환경 하에서, 스크류 축(424)은 그 내부에 형성되는 내측 헬리컬 레이스웨이를 갖는 너트로서 기능하도록 구성될 수 있다.
이하에 상세히 논의되는 바와 같이, 플런저 조립체(300)는 전향 및 후향 방향으로 모두 작동될 때 부스트 도관(260)에 부스트형 압력을 제공할 수 있다. 플런저 조립체(300)는 피스톤(410)의 확대된 단부(412) 상에 장착되는 밀봉부(440)를 포함한다. 상기 밀봉부(440)는 피스톤(410)이 보어(402) 내에서 이동할 때, 보어(2)의 제1 부분(404)의 내측 원통면과 미끄럼 가능하게 결합한다. 한 쌍의 밀봉부(442, 444)는 보어(402)의 제2 부분(406)에 형성되는 홈에 장착된다. 밀봉부(442, 444)는 피스톤(410)의 중심 부분(414)의 외측 원통면과 미끄럼 가능하게 결합한다. 제1 압력 챔버(450)는 일반적으로 보어(402)의 제1 부분(404), 피스톤(410)의 확대된 단부 부분(412), 및 밀봉부(440)에 의해 형성된다. 일반적으로 피스톤(410)의 확대된 단부(412)의 뒤에 위치되는 제2 압력 밀봉부(452)는 일반적으로 보어(402)의 제1 및 제2 부분(404, 406), 밀봉부(442, 444), 및 피스톤의 중심부(414)에 의해 형성된다. 밀봉부(440, 442, 444)는 임의의 적절한 밀봉 구조를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 밀봉부(440)는 쿼드(quad) 링 밀봉부이다. 립 밀봉부 또한 밀봉부(440)에 적합할 수 있지만, 립 밀봉부는 더욱 복잡한 것이 더욱 일반적이므로, 주어진 압력 차이에 대한 용적 변위를 요구한다. 이것은 피스톤(410)이 펌핑 모드 중 후향 방향으로 이동할 때, 작은 부스트 압력 감소로 나타날 수 있다.
전술한 바와 같이, 브레이크 페달 유닛 조립체(12)는 하우징(24)에, 또는 하우징(24)으로부터 멀리 장착될 수 있는 시뮬레이션 밸브(74)를 포함한다. 도 1 및 2에 개략적으로 도시된 바와 같이, 시뮬레이션 밸브(74)는 솔레노이드식 밸브일 수 있다. 시뮬레이션 밸브(74)는 제1 포트(75)와 제2 포트(77)를 포함한다. 상기 포트(75)는 시뮬레이션 챔버(144)와 유체 연통하는 도관(146)과 유체 연통한다. 상기 포트(77)는 도관(66, 68)을 통해 저장조(18)와 유체 연통하는 도관(72)과 유체 연통한다. 시뮬레이션 밸브(74)는 시뮬레이션 챔버(144)로부터 저장조(18)로의 유체 흐름을 제한하는 제1 위치(74a), 및 저장조(18)와 시뮬레이션 챔버(144) 사이의 유체 흐름을 허용하는 제2 위치(74b) 사이에서 이동 가능하다. 유체가 도관(72)을 통해 시뮬레이션 챔버(144)로부터 흐르는 것이 방지되도록 작동되지 않을 때, 시뮬레이션 밸브(74)는 이하에 상세히 설명되는 바와 같이 제1 위치 또는 상기 폐쇄 위치에 있다.
다음은 브레이크 시스템(10)의 작동을 설명하고 있다. 도 1 및 도 2는 휴지 위치의 브레이크 시스템(10) 및 브레이크 페달(20)을 도시하고 있다. 이 상태에서, 운전자는 브레이크 페달(42)을 가압하고 있지 않다. 또한, 휴지 상태에서, 시뮬레이션 밸브(74)는 통전 또는 비-통전될 수 있다. 전형적인 제동 상태 중에, 브레이크 페달(42)은 차량의 운전자에 의해 가압된다. 브레이크 페달(42)은 입력 피스톤(34)의 이동 길이를 나타내는 신호를 생성하기 위해, 또한 전자 제어 모듈(도시되지 않음)에 신호를 제공하기 위해, 이동 센서(240)에 결합된다. 제어 모듈은 마이크로 프로세서를 포함할 수 있다. 제어 모듈은, 다양한 신호를 수신하고, 수신된 신호에 응답하여 신호를 처리하고, 및 브레이크 시스템(10)의 다양한 전기 부품의 작동을 제공한다. 제어 모듈은 압력 센서, 이동 센서, 스위치, 휘일 속도 센서, 조향각 센서와 같은 다양한 센서에 연결될 수 있다. 또한, 제어 모듈은 차량 안정성 작동 중에 브레이크 시스템(10)을 제어하기 위해 차량의 요 레이트(yaw rate), 횡 가속도, 길이방향 가속도에 관한 정보를 수신하기 위해 외부 모듈(도시되지 않음)에 연결될 수 있다. 또한, 제어 모듈은 ABS 경고등, 브레이크 유체 레벨 경고등, 및 트랙션 제어/차량 안정성 제어 표시등과 같은 경고 인디케이터와 관련된 정보를 수집 및 공급하기 위해 계기판에 연결될 수 있다.
정상적인 제동 동작(정상적인 부스트 적용 제동 동작) 중, 플런저 조립체(300)는 휘일 브레이크(16a-16d)의 작동을 위해 부스트 도관(260)에 부스트 압력을 제공하도록 작동된다. 어떤 구동 조건 하에서, 제어 모듈은 진보된 제동 제어 방식[예를 들어, 안티록 제동(AB), 트랙션 제어(TC), 차량 안정성 제어(VSC), 및 회생 브레이크 블렌딩] 중 조화된 제동을 제공하기 위해 차량의 파워트레인 제어 모듈(도시되지 않음) 및 다른 추가적인 제동 제어기와 통신한다. 정상적인 부스트 적용 제동 작동 중, 브레이크 페달(42)의 가압에 의해 발생되는 브레이크 페달 유닛(20)으로부터의 압력 유체의 흐름은, 내부 페달 시뮬레이터 조립체(100) 내로 전환된다. 시뮬레이션 밸브(74)는 시뮬레이션 밸브(74)를 통한 유체를, 시뮬레이션 챔버(144)로부터 도관(146, 72, 66, 및 68)을 통해 저장조(18)로 전환하도록 작동된다. 시뮬레이션 챔버(144)로부터 저장조(18)로의 유체 흐름은 일단 입력 피스톤(34)의 통로(64)가 밀봉부(60)를 지나면, 폐쇄된다는 것을 인식해야 한다. 입력 피스톤(34)의 운동 전에, 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 시뮬레이션 챔버(144)는 도관(66, 68)을 통해 저장조(18)와 유체 연통된다.
정상적인 제동 모드의 지속 중, 시뮬레이션 밸브(74)는 유체가 시뮬레이션 챔버(144)로부터 저장조(18)로 흐르는 것을 허용하도록 개방된 상태로 유지된다. 시뮬레이션 챔버(144) 내의 유체는 압축되지 않았으며, 또한 대기압이나 낮은 저장조 압력과 같은 매우 낮은 압력 하에 있다. 이 압축되지 않은 구성은 높은 압력의 유체로 인해 페달 시뮬레이터의 밀봉면을, 표면에 대해 작용하는 밀봉부로부터의 큰 마찰력에 노출시키지 않는다는 이점을 갖는다. 통상적인 페달 시뮬레이터에서, 피스톤(들)은 브레이크 페달이 가압되어 이들을 밀봉부로부터의 큰 마찰력에 노출시킴에 따라 점진적으로 높은 압력 하에 있고, 이에 따라 페달에 악영향을 끼친다.
또한 정상 부스트 적용 제동 작동 중, 격리 밸브(320, 322)는 유체가 도관(156, 166)으로부터 밸브(320, 322)를 통해 흐르는 것을 방지하기 위해, 제2 위치로 통전된다. 유체는 포트(320a, 322a)로부터 포트(320c, 322c)로 흐르는 것이 각각 방지된다. 따라서 브레이크 압력 유닛(20)의 제1 및 제2 출력 압력 챔버(198, 228) 내의 유체는 유동적으로 로킹되어, 일반적으로 제1 및 제2 출력 피스톤(38, 40)이 더 이상 이동하는 것을 방지한다. 보다 구체적으로, 정상적인 부스트 적용 제동 작동의 초기 단계 중에, 도 2에 도시된 바와 같이, 입력 로드의 운동은 입력 피스톤(34)이 우향 방향으로 이동하게 한다. 입력 피스톤(34)의 초기 운동은 저율 시뮬레이터 스프링(108)을 통해 1차 피스톤(38)의 운동을 유발시킨다. 1차 피스톤(38)의 운동은 로킹 부재(180) 및 스프링(188, 190)에 의해 그 사이의 기계적 연결로 인한 2차 피스톤(40)의 초기 운동을 유발시킨다. 1차 피스톤(38)의 이 초기 운동 중, 유체는 도관(85)이 밀봉부(81)를 지나 이동할 때까지, 1차 압력 챔버(198)로부터 도관(85, 154)을 통해 저장조(18)로 자유롭게 흐른다는 것을 인식해야 한다. 1차 피스톤(38)의 초기 운동 중, 유체는 도관(155)이 밀봉부(154)를 지나 이동할 때까지, 2차 압력 챔버(228)로부터 도관(155, 164)을 통해 저장조(18)로 자유롭게 흐른다.
1차 및 2차 피스톤(38, 40)이 이동을 정지한 후[도관(85, 155)의 폐쇄 및 제1 및 제2 베이스 브레이크 밸브(320, 322)의 폐쇄에 의해], 입력 피스톤(34)은 브레이크 페달(42)을 가압하는 운전자에 의한 추가적인 운동에 따라 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 우향으로 계속 이동한다. 입력 피스톤(34)의 추가적인 운동은 페달 시뮬레이터 조립체(100)의 다양한 스프링을 압축하고, 그에 따라 차량의 운전자에게 피드백 힘을 제공한다.
정상적인 제동 작동(정상적인 부스트 제동 작동) 중, 페달 시뮬레이터 조립체(100)가 브레이크 페달(42)의 가압에 의해 작동되는 반면에, 플런저 조립체(300)는 휘일 브레이크(16a-16d)의 작동을 제공하기 위해 전자 제어 유닛에 의해 작동될 수 있다. 도관(156, 166)으로부터 밸브(320, 322)를 통한 유체의 흐름을 방지하기 위해 그 2차 위치로의 격리 밸브(320, 322)의 작동은, 브레이크 페달 유닛(20)을 휘일 브레이크(16a-16d)로부터 격리시킨다. 플런저 조립체(300)는 브레이크 페달(42)을 가압하는 운전자에 의한 브레이크 페달 유닛(20)에 의해 발생되는 압력에 비해, 휘일 브레이크(16a-16d)에 "부스트형" 또는 더 높은 압력 레벨을 제공할 수 있다. 따라서 시스템(10)은 브레이크 페달(42) 상에 작용하는 운전자에 의해 요구되는 힘을 감소시키는 것을 돕는 정상적인 부스트 적용 제동 작동 중 휘일 브레이크(16a-16d)에 부스트형 압력이 공급되는, 어시스트형(assisted) 제동을 제공한다.
도 1 및 3에 도시된 바와 같이, 그 휴지 위치에 있을 때 플런저 조립체(300)를 통해 휘일 브레이크(16a-16d)를 작동하기 위해, 전자 제어 유닛은 도 1에 도시된 바와 같이 통기 밸브(302)를 그 폐쇄 위치로 통전시키므로, 유체는 도관(306)으로부터 도관(296)으로의 흐름에 의해 저장조로의 통기가 방지된다. 펌핑 밸브(304)는 펌핑 밸브(304)를 통한 유체 흐름을 허용하기 위해 도 1에 도시된 바와 같이 그 개방 위치로 비-통전된다. 전자 제어 유닛은 스크류 축(424)을 제1 회전 방향으로 회전시키기 위해, 모터(422)를 제1 회전 방향으로 작동시킨다. 제1 회전 방향으로 스크류 축(424)의 회전은 피스톤(410)이 전방 방향(도 1 및 3에 도시된 바와 같이 우향으로) 전진하게 한다. 피스톤(410)의 운동은 제1 압력 챔버(450) 내의 압력 증가를 유발시키고, 또한 유체가 제1 압력 챔버(450)로부터 도관(306) 내로 흐르게 한다. 유체는 개방된 펌핑 밸브(304)를 통해 부스트 도관(260) 내로 흐를 수 있다. 유체는 피스톤(410)이 전방 방향으로 전진할 때, 도관(308)을 통해 제2 압력 챔버(452) 내로 흐르도록 허용되는 것을 인식해야 한다. 부스트 도관(260)으로부터의 유체는 격리 밸브(320, 322)를 통해 도관(324, 326) 내로 지향된다. 도관(324, 326)으로부터의 압력 유체는 개방된 어플라이 밸브(340, 344, 348, 352)를 통해 휘일 브레이크(16a-16d)로 지향될 수 있는 반면에, 덤프 밸브(342, 346, 350, 354)는 폐쇄된 상태로 유지된다. 운전자가 브레이크 페달(42)을 해제할 때, 휘일 브레이크(16a-16d)로부터의 압력 유체는 피스톤(410)을 다시 그 휴지 위치로 이동시키는 볼 스크류 기구(420)를 다시 구동시킬 수 있다. 어떤 환경 하에서는 플런저 조립체(300)의 모터(422)를 동작시켜 휘일 브레이크(16a-16d)로부터 유체를 후퇴시키는 피스톤(410)을 후퇴시키는 것이 바람직할 수 있다. 플런저 조립체(300)의 전향 행정 중, 펌핑 밸브(304)는 그 개방 위치에 있거나 또는 폐쇄된 상태로 유지된다.
제동 작동 중, 전자 제어 모듈은 휘일 브레이크(16d, 16a, 16c, 16b)에 원하는 압력 레벨을 각각 제공하기 위해, 어플라이 밸브(340, 344, 348, 352) 및 덤프 밸브(342, 346, 350, 354)를 선택적으로 작동시킬 수도 있다.
일부 상황에 있어서, 플런저 조립체(300)의 피스톤(410)은 하우징(400)의 보어(402) 내에서 그 완전 행정 길이에 도달할 수 있으며, 또한 추가적인 부스트형 압력이 휘일 브레이크(16a-16d)로 계속 전달되는 것이 바람직하다. 플런저 조립체(300)는 피스톤(410)이 후향하여 행정될 때, 부스트 도관(260)에 부스트형 압력도 제공하도록 구성되는 이중 동작 플런저 조립체이다. 이는 먼저 단일 압력 챔버 내에 압력을 생성하기 위해 피스톤을 다시 전진시킬 수 있기 전에, 그 위치가 그 휴지 위치 또는 후퇴된 위치로 다시 이동될 것을 요구하는 통상적인 플런저 조립체에 비해 이점을 갖는다. 피스톤(410)이 예를 들어 그 완전 행정에 도달하였고 또한 추가적인 부스트형 압력이 계속 요구되고 있다면, 펌핑 밸브(304)는 그 폐쇄된 체크 밸브 위치로 통전된다. 통기 밸브(302)는 그 개방 위치로 비-통전될 수 있다. 대안적으로, 통기 밸브(302)는 펌핑 모드 중 그 체크 밸브를 통해 유체 흐름을 허용하도록 그 폐쇄된 상태로 통전되어 남을 수 있다. 전자 제어 유닛은 스크류 축(424)을 제2 회전 방향으로 회전시키기 위해 상기 제1 회전 방향과는 반대인 제2 회전 방향으로 모터(422)를 작동시킨다. 제2 회전 방향으로 스크류 축(424)의 회전은 피스톤(410)이 후향 방향(도 1 및 3에 도시된 바와 같이 좌향 방향)으로 후퇴 또는 이동하게 한다. 피스톤(410)의 운동은 제2 압력 챔버(452)의 압력 증가를 유발시키며, 또한 유체가 제2 압력 챔버(452)로부터 도관(308) 내로 흐르게 한다. 피스톤(410)이 후향하거나 또는 그 복귀 행정으로 이동할 때 유체는 도관(306, 296)을 통해 제1 압력 챔버(450) 내로 흐르도록 허용되는 것을 인식해야 한다. 부스트 도관으로부터의 압력 유체는 격리 밸브(320, 322)를 통해 도관(324, 326) 내로 지향된다. 도관(324, 326)으로부터의 압력 유체는 개방된 어플라이 밸브(340, 344, 348, 352)를 통해 휘일 브레이크(16a-16d)로 지향될 수 있는 반면에, 덤프 밸브(342, 346, 350, 354)는 폐쇄된 상태로 유지된다. 피스톤(410)의 전향 행정 중과 유사한 방식으로, 전자 제어 모듈은 휘일 브레이크(16d, 16d, 16c, 16b)에 원하는 압력 레벨을 제공하기 위해 어플라이 밸브(340, 344, 348, 352) 및 덤프 밸브(342, 346, 350, 354)를 선택적으로 작동시킬 수도 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 보어(402)의 제1 부분(404)은 일반적으로 유체 직경(D1)을 가지며, 이에 대응하여 밀봉부(440)의 외경이 보어(402)의 제1 부분(404)의 내측 원통면을 따라 미끄러진다. 보어(402)의 제1 부분(406)은 일반적으로 피스톤(410)의 중심 부분(414)의 외경에 대해 미끄러지는 밀봉부(442)의 내경에 대응하는 유체 직경(D2)을 갖는다. 제1 압력 챔버(450)는, 피스톤(410)이 전향 방향으로 전진할 때 유체가 도관(306, 260, 308)을 통해 전환되기 때문에, 일반적으로 직경(D2)에 대응하는 유효 유압 면적을 갖는다. 제2 압력 챔버(452)는 직경 D1 - 직경 D2 에 대응하는 유효 유압 면적을 갖는다. 플런저 조립체(300)는 직경(D1, D2)에 대해 임의의 적절한 치수를 갖도록 구성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 직경(D1, D2)은 D1 에 의해 형성된 유효 면적이 D1, D2 에 의해 형성된 환형 유효 면적 보다 크도록 구성될 수 있다. 이 구성은 피스톤이 후향으로 이동하는 후향 행정 시, 그 전향 행정 시와 동일한 압력을 유지하기 위해 모터(422)에는 더 적은 토오크(또는 파워)가 요구된다는 이점을 제공한다. 더 적은 파워를 사용하는 것 이외에, 모터(422)는 피스톤(410)의 후향 행정 중 더 적은 열을 발생시킬 수도 있다. 운전자가 오랜 기간 페달(42)을 가압하고 있는 환경 하에서, 플런저 조립체(300)는 모터(422)의 과열을 방지하기 위해 피스톤(410)의 후향 행정을 적용하도록 작동될 수 있다. 챔버(450)는 챔버(452) 보다 큰 크기를 가져야 함을 인식해야 한다.
휘일 브레이크(16d, 16a, 16c, 16b)에 원하는 압력 레벨을 제공하기 위해 어플라이 밸브(340, 344, 348, 352) 및 덤프 밸브(342, 346, 350, 354)를 사용하는 대신에, 시스템(10)은 휘일 브레이크(16a-16d)에 대응하는 도관에 어플라이 밸브 및 덤프 밸브를 신호 제어 밸브(도시되지 않음)로 대체할 수 있다. 제어 밸브는 휘일 브레이크(16a-16d) 내에 상이한 제동 압력을 제공하기 위해 그 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 다중화 방식으로 개별적으로 작동될 수 있다. 이것은 안티록 브레이크, 트랙션 컨트롤, 동적 후방 비례, 차량 안정성 제어, 힐 홀드(hill hold), 회생 제동과 같은 다양한 제동 기능 중에 사용될 수 있다. 압력 유체는 저장조로 전환되는 대신에, 휘일 브레이크(16a-16d)로부터 제어 밸브를 통해 플런저 조립체(300)로 복귀된다. 이 상황에서, 플런저 조립체(300)는 모터(422) 및/또는 볼 스크류 기구(420)의 비교적 작은 회전 증가분이 얻어질 수 있도록, 전자 제어 유닛(도시되지 않음)에 의해 바람직하게 구성되고 이에 의해 작동된다. 따라서 유체의 작은 용적 및 비교적 미소한 압력 레벨이 적용될 수 있으며, 또한 휘일 브레이크(16a-16d)와 관련된 도관으로부터 제거될 수 있다. 예를 들어, 모터(422)는 비교적 소량의 유체 및 압력 상승을 제공하기 위해 0.5 를 회전시키도록 작동될 수 있다. 이것은 플런저 조립체(300)가 제어되어 개별적인 휘일 압력 제어를 제공하도록 다중화 배치를 가능하게 한다. 따라서 플런저 조립체(300) 및 시스템(10)은 휘일 브레이크(16a-16d)를 위한 개별적인 제어를 제공하도록 작동될 수 있으며, 또는 적절한 제어 밸브(도시되지 않음)를 개폐함으로써 하나 이상의 휘일 브레이크(16a-16d)를 동시에 제어하는데 사용될 수 있다.
브레이크 시스템(10)의 부분에 전력이 손실되는 경우에, 브레이크 시스템(10)은 브레이크 페달 유닛(20)이 1차 출력 도관(156) 및 2차 출력 도관(166)에 비교적 높은 압력의 유체를 공급할 수 있도록 수동 푸시-스루 또는 수동 적용을 제공한다. 전기 고장 시, 플런저 조립체(300)의 모터(422)는 작동을 중단할 수 있으며, 따라서 플런저 조립체(300)로부터 압력 유압 브레이크 유체를 생산할 수 없다. 격리 밸브(320, 324)는 도관(156, 166)으로부터 휘일 브레이크(16a-16d)로 유체 흐름을 허용하기 위해 그 위치에서 셔틀(shuttle)(또는 유지)될 것이다. 시뮬레이션 밸브(74)는 시뮬레이션 챔버(144)로부터 저장조(18)로의 유체 흐름을 방지하기 위해 도 1 및 2에 도시된 바와 같이 그 폐쇄 위치(74a)로 셔틀된다. 따라서 시뮬레이션 밸브(74)를 그 폐쇄 위치(74a)로 이동하는 것은, 그 내부에 유체를 포획하는 시뮬레이션 챔버(144)를 유압식으로 로킹한다. 수동 푸시-스루 적용 중, 1차 및 2차 출력 피스톤(38, 40)은 우측으로 전진하여 챔버(198, 228)를 각각 가압할 것이다. 유체는 전술한 바와 같이 휘일 브레이크(16a-16d)를 작동시키기 위해, 챔버(198, 228)로부터 도관(156, 166) 내로 각각 흐른다.
수동 푸시-스루 적용 중, 입력 피스톤(34)의 초기 운동은 피스톤(38, 40)의 운동을 시작하도록 페달 시뮬레이터의 스프링(들)을 강제한다. 시뮬레이션 챔버(144)가 포획되거나 또는 유압식으로 로킹되는, 입력 피스톤(34)의 추가적인 운동 후, 입력 피스톤(34)의 추가적인 운동은 시뮬레이션 챔버(144)를 가압하여, 1차 피스톤(38)의 운동을 유발시키고, 이는 1차 챔버(144)의 가압화로 인한 2차 피스톤(40)의 운동도 유발시킨다. 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 입력 피스톤(34)은 1차 피스톤(38)[밀봉부(80)에 대한]의 직경보다 작은 직경[대략 밀봉부(60)]을 갖는다. 입력 피스톤(34)의 유압 유효 면적이 1차 피스톤(38)의 유압 유효 면적보다 작기 때문에, 입력 피스톤(34)은 도 1 및 2에 도시된 바와 같이 1차 피스톤(38) 보다 우측 방향으로 더욱 축방향으로 이동할 수 있다. 이런 구성의 이점은 1차 피스톤(38)의 큰 직경의 유효 면적에 비해 입력 피스톤(34)의 감소된 직경 유효 면적이 추가적인 이동을 요구하더라도, 운전자의 발에 의해 입력된 힘이 감소된다는 점이다. 따라서 입력 피스톤 및 1차 피스톤이 동일한 직경을 갖는 시스템에 비해 휘일 브레이크를 가압하기 위해 브레이크 페달(42) 상에 작용하는 운전자에 의해 힘이 더 적게 요구된다.
브레이크 시스템(10)의 고장 상태의 다른 예에 있어서, 유압 제어 유닛(12)은 전술한 바와 같이 실패할 수 있으며, 또한 출력 압력 챔버(198, 228) 중 하나는 도관(156 또는 166) 중 하나에서의 밀봉부의 파손 또는 누설처럼, 제로 또는 저장조 압력으로 감소될 수 있다. 1차 및 2차 피스톤(38, 40)의 기계적 연결은 피스톤(38, 40) 사이에 큰 갭 또는 거리를 방지하며, 또한 고장나지 않은 회로에서 임의의 압력 증가 없이 상대적으로 큰 거리로 피스톤(38, 40)을 이동시키는 것을 방지한다. 예를 들어, 브레이크 시스템(10)이 수동 푸시-스루 모드 하에 있고 또한 추가적으로 유체 압력이 예를 들어 도관(166)과 같은 2차 피스톤(40)에 대해 출력 회로에서 손실된다면, 2차 피스톤(40)은 1차 챔버(198) 내의 압력으로 인해 우향 방향으로 강제되거나 편향될 것이다. 1차 및 2차 피스톤(38, 40)이 함께 연결되지 않았다면, 2차 피스톤(40)은 도 1 및 2에 도시된 바와 같이 그 가장 먼 우측 위치로 자유롭게 이동할 것이며, 운전자는 이러한 이동 손실을 보상하기 위해 페달(42)을 가압해야만 한다. 그러나 1차 및 2차 피스톤(38, 40)이 로킹 부재(180)를 통해 함께 연결되기 때문에, 2차 피스톤(40)은 이러한 이동이 방지되며, 이 타입의 고장에서는 상대적으로 적은 이동 손실이 발생한다. 따라서 1차 압력 챔버(198)의 최대 용적은 2차 피스톤(40)이 1차 피스톤(38)에 연결되지 않았을 경우에는 제한된다.
다른 예에 있어서, 브레이크 시스템(10)이 수동 푸시-스루 모드 하에 있고 또한 추가적으로 유체 압력이 예를 들어 도관(156)에서처럼 1차 피스톤(38)에 대해 출력 회로에서 손실되었다면, 2차 피스톤은 2차 챔버(228) 내의 압력으로 인해 좌향 방향으로 강제되거나 편향될 것이다. 브레이크 페달 유닛(20)의 구성으로 인해, 2차 피스톤(40)의 좌측 단부는 1차 피스톤(38)의 우측 단부에 비교적 가깝다. 따라서 이 압력 손실 중 1차 피스톤(38)을 향한 2차 피스톤(40)의 운동은, 1차 및 2차 피스톤이 동일한 직경을 갖고 그리고 동일한 직경 보어에 미끄럼 가능하게 배치되는 통상적인 마스터 실린더에 비해 감소된다. 이러한 이점을 달성하기 위해, 브레이크 페달 유닛(20)의 하우징(24)은 1차 피스톤(38)을 수용하는 제2 보어(28)의 직경이 2차 피스톤(40)을 수용하는 제3 보어(30) 보다 크도록, 계단식 보어 배치를 포함한다. 1차 챔버(198)의 부분은, 수동 푸시-스루 작동 중 1차 및 2차 피스톤(38, 40)이 서로 상대적으로 가깝게 유지될 수 있도록, 2차 피스톤(40)의 좌측 부분을 둘러싸는 환형 영역을 포함한다. 도시된 구성에 있어서, 1차 및 2차 피스톤(38, 40)은 도관(156, 166)에 대응하는 두 회로가 온전한 수동 푸시-스루 작동 중 함께 이동한다. 이 동일한 이동 속도는 그 각각의 출력 압력 챔버(198, 228)를 위해 피스톤(38, 40)의 유압 유효 면적으로 인한 것이며, 대략적으로 동일하다. 바람직한 실시예에서, 2차 피스톤(40)의 직경의 면적은 2차 피스톤(40)의 직경의 면적을 뺀 1차 피스톤(38)의 직경의 면적과 대략 동일하다. 물론, 브레이크 페달 유닛(20)은 수동 푸시-스루 작동 중 상이한 속도 및 거리로 이동한다.
전술한 전기 고장 중과 같은, 도관(156, 166)에 대응하는 두 회로가 온전한 수동 푸시-스루 작동 중, 1차 및 2차 피스톤(38, 40)의 조합된 유압 유효 면적은 1차 피스톤(38)의 직경의 면적이다. 그러나 도관(166)에서의 누설과 같은, 도관(156, 166)에 대응하는 회로들 중 하나의 고장 중, 브레이크 페달(42)의 가압을 통한 수동 푸시-스루 작동 중 1차 피스톤(38)을 전진시킬 때 운전자가 이제 1차 챔버(198) 및 고장나지 않은 도관(156) 내의 압력을 2배로 발생시키도록, 유압 유효 면적은 절반이 된다. 따라서 운전자가 이 수동 푸시-스루 작동 중 휘일 브레이크(16a-16d) 중 2개만 작동시키더라도, 고장나지 않은 1차 챔버(198)에서 더 큰 압력이 얻어질 수 있다. 물론, 1차 피스톤(38)의 행정 길이는 보상을 위해 증가될 필요가 있을 것이다.
도 4에는 예를 들어 브레이크 시스템(10)에 플런저 조립체(300)를 위해 사용될 수 있는, 플런저 조립체(500)의 대안적인 실시예가 도시되어 있다. 플런저 조립체(500)는 그 내부에 형성되는 다단계형 보어(504)를 갖는 하우징(502)을 포함한다. 시스템(10) 내에 설치되었다면, 도관(296, 306, 308)이 상기 보어(504)와 유체 연통된다. 상기 보어(504) 내로 중공 슬리브(510)가 삽입될 수 있다. 플런저 조립체(500)의 부품들이 임의의 적절한 재료로 제조될 수 있더라도, 하우징(502)은 중량 감소를 위해 알루미늄으로 제조될 수 있으며, 슬리브(510)는 그 내부에서 미끄럼 가능하게 배치되는 피스톤 조립체(511)를 수용하기 위해 하드 코트 아노다이징 금속으로 제조될 수 있다. 슬리브(510)는 제1 부분(512), 제2 부분(514), 및 제1 부분(404)과 유사한 제3 부분(516)[플런저 조립체(300)의 보어(402)의 제1 부분(404), 제2 부분(406), 및 제3 부분(408)과 유사한]을 갖는다.
플런저 조립체(500)는 볼 스크류 기구(520)를 추가로 포함한다. 볼 스크류 기구(520)는 회전자(526)를 회전시키기 위해 고정자(524)를 수용하는 외부 하우징(523)을 갖는 모터(522)를 포함한다. 회전자(526)는 플런저 조립체(500)의 축선을 따라 연장하는 나사 축(528)을 회전시킨다. 회전자(526)의 후방 단부는 베어링 조립체(527)에 의해 하우징(523)에 지지된다. 회전자(526)의 전방 단부는 하우징(504)의 보어(502)에 장착되는 한 쌍의 베어링 조립체(533, 535)에 의해 지지되는 다부재(multi-piece) 지지 조립체(531)에 연결된다. 베어링 조립체(527, 533, 535)는 상부 및 하부 레이스를 갖는 볼 베어링 조립체로서 도시되어 있다. 그러나 베어링 조립체(531 533, 535)는 임의의 적합한 구조체일 수 있음을 인식해야 한다.
피스톤 조립체(511)는 너트(534)에 나사식으로 부착되는 중간 커넥터(532)에 나사식으로 부착되는 피스톤(530)을 포함한다. 상기 너트(534)는 다수의 볼(538)을 유지하기 위해 그 내부에 형성되는 헬리컬 레이스웨이를 갖는 내측 나사형 보어(536)를 포함한다. 볼(538)은 스크류 축(528)의 외면에 형성된 레이스웨이(540)에도 유지되며, 그에 따라 볼 스크류 구동기구로서 기능한다. 피스톤 조립체(511)의 회전을 방지하기 위해, 플런저(500)는 중간 커넥터(532)로부터 방사방향으로 외향하여 연장하는 핀(542)을 포함한 회전-방지 장치를 포함할 수 있다. 베어링 조립체(544)는 핀(542)에 부착되며, 또한 슬리브(510)의 제3 부분(516)에 형성된 슬롯(546)을 따라 롤링된다. 물론, 임의의 적절한 회전-방지 장치가 사용될 수 있다. 단일의 회전-방지 장치가 도시 및 설명되었지만, 플런저 조립체(500)는 예를 들어 하나 이상을 가질 수 있으며, 한 쌍의 회전-방지 장치가 서로 180도 떨어져 배치될 수 있다.
피스톤 조립체(511)의 피스톤(530)은 슬리브(510)에 형성된 홈에 장착되는 한 쌍의 립 밀봉부(552, 554)와 밀봉 결합하는 외측 원통면(550)을 포함한다. 방사방향 통로(556)는 저장조 도관(296)과 유체 연통되는 슬리브(510)를 통해 형성된다. 피스톤(530)은 확대된 단부(560) 및 소직경의 중심 부분(562)을 포함한다. 쿼드 밀봉부(564)와 같은 밀봉부가, 피스톤(530)의 확대된 단부(560)에 형성된 홈에 장착된다. 밀봉부(552, 554, 564)는 전술한 플런저 조립체(300)의 밀봉부(442, 444, 440)와 유사하게 기능한다.
피스톤 조립체(511)의 피스톤(530)은 쿠션 조립체(570)를 선택적으로 포함할 수 있다. 정지 쿠션 조립체(570)는 볼트(574) 또는 다른 파스너에 의해 피스톤(530)의 단부에 연결되는 단부 부재(572)를 포함한다. 상기 단부 부재(572)는 피스톤(530)에 형성된 오목부(576)에 배치되고, 단부 부재(572)가 피스톤(530)에 제한된 양을 이동시킬 수 있도록 볼트(574)에 의해 장착된다. 이러한 다수의 디스크 스프링(578)(또는 벨레빌 와셔 또는 스프링 와셔)과 같은 스프링 부재는 단부 부재(572)를 피스톤(530)으로부터 멀어지는 방향으로 편향시킨다. 도 4에서 보았을 때 최우측 단부 부재(572)는 피스톤(530)의 단부를 지나 연장한다. 피스톤(530)의 단부가 스프링(578)의 압축에 의해 보어(504)의 바닥벽(579)과 결합한다면, 정지 쿠션 조립체(570)가 정지 쿠션을 제공한다.
또한 피스톤 조립체(511)는 선택적 후방 정지 쿠션 조립체(580)를 포함할 수 있다. 후방 정지 쿠션 조립체(580)는 스크류 축(528)에 대해 배치되는 디스크 스프링(582)을 포함하며, 또한 피스톤 조립체(511)의 너트(534)의 단부벽과 결합한다. 피스톤 조립체(511)가 그 완전 휴지 위치로 다시 이동되었을 때, 디스크 스프링(582)이 미세하게 압축될 수 있다.
제1 압력 챔버(590)는 일반적으로 슬리브(510), 보어(504), 피스톤(530)의 확대된 단부(560), 및 밀봉부(564)에 의해 형성된다. 피스톤(530)의 확대된 단부(560)의 뒤에 위치되는 제2 압력 챔버(592)는 일반적으로 슬리브(510), 보어(504), 밀봉부(552, 564), 및 피스톤(530)에 의해 형성된다. 통로(594)는 슬리브(510)를 통해 형성되고, 제2 압력 챔버(592) 및 도관(308)과 유체 연통된다.
피스톤 조립체(500)는 플런저 조립체(300)와 유사한 방식으로 작동되며, 시스템(10)에서 사용되는 바와 같이 설명될 것이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 예를 들어 플런저 조립체(500)가 그 정지 위치에 있을 때, 휘일 조립체(500)가 휘일 브레이크(16a-16d)를 작동시키기 위해, 전자 제어 유닛은 제1 회전 방향으로 스크류 축(528)을 회전시키도록 모터(522)를 제1 회전 방향으로 작동시킨다. 제1 회전 방향으로의 스크류 축(528)의 회전은, 피스톤 조립체(511)가 전방 방향으로 전진하게 한다(도 1 및 3에서 보았을 때 우향). 피스톤 조립체(511)의 운동은 압력 챔버(590)의 압력 증가를 유발시키고, 유체가 제1 압력 챔버(590)로부터 도관(306) 내로 흐르게 한다. 유체는 펌핑 밸브(304)가 그 폐쇄 위치에 있었다면, 개방된 펌핑 밸브(304) 또는 체크 밸브를 통해 부스트 도관(260) 내로 흐를 수 있다. 유체는 피스톤 조립체(511)가 전방 방향으로 전진할 때 도관(308)을 통해 제2 압력 챔버(592) 내로 흐르도록 허용될 수 있음을 인식해야 한다. 부스트 도관(260)으로부터의 압력 유체는 격리 밸브(320, 322)를 통해 도관(324, 326) 내로 지향된다. 도관(324, 326)으로부터의 압력 유체는 개방된 어플라이 밸브(340, 344, 348, 352)를 통해 휘일 브레이크(16a-16d)로 지향될 수 있는 반면에, 덤프 밸브(342, 346, 350, 354)는 폐쇄된 상태로 존재한다. 운전자가 브레이크 페달(42)을 가압할 때, 휘일 브레이크(16a-16d)로부터의 압력 유체는 볼 스크류 기구(420)를 다시 구동시켜 피스톤(410)을 그 휴지 위치를 향해 다시 이동시킬 수 있다.
플런저 조립체(500)는 피스톤 조립체(511)가 후방으로 행정되었을 때 부스트 도관(260)에 부스트 압력도 제공하도록 구성될 수 있는 이중 작용 플런저 조립체이다. 전자 제어 유닛은 스크류 축(528)을 제2 회전 방향으로 회전시키기 위해 상기 제1 회전 방향과는 반대인 제2 회전 방향으로 모터(522)를 작동시킨다. 제2 회전 방향으로의 스크류 축(528)의 회전은 피스톤 조립체(511)가 후향 방향(도 1 및 3에서 보았을 때 좌측)으로 후퇴하거나 이동할 수 있게 한다. 피스톤(530)의 운동은 제2 압력 챔버(592)의 압력 증가를 유발시키고, 또한 유체가 제2 압력 챔버(592)로부터 도관(308) 내로 흐를 수 있게 한다. 부스트 도관(260)으로부터의 압력 유체는 격리 밸브(320, 322)를 통해 도관(324, 26) 내로 지향된다. 도관(324, 326)으로부터의 압력 유체는 개방된 어플라이 밸브(340, 344, 348, 352)를 통해 휘일 브레이크(16a-16d)로 지향될 수 있는 반면에, 덤프 밸브(342, 346, 350, 354)는 폐쇄된 상태로 존재한다. 펌핑 밸브는 낮은 압력의 유체가 제1 압력 챔버(590)를 채우도록 폐쇄될 수 있다.
도 5에는 브레이크 시스템(600)의 제2 실시예가 개략적으로 도시되어 있다. 브레이크 시스템(600)은 도 1의 브레이크 시스템(10)과 유사하므로, 따라서 유사한 기능 및 구조는 설명되지 않는다. 브레이크 시스템(10)과 유사하게, 브레이크 시스템(600)은 브레이크 페달 유닛(612), 유압 제어 유닛(614), 및 휘일 브레이크(616a-616d)를 포함한다.
브레이크 시스템(600)은 시스템(10)의 통기 밸브(302)와 같은 통기 밸브를 포함하지 않는다. 대신에, 브레이크 시스템(600)은 플런저 조립체(300)와 유사한 플런저 조립체(620)를 포함한다. 차이점 중 하나는 플런저 조립체(620)가 그 내부에 장착되는 체크 밸브(624)를 구비한 피스톤(622)을 갖는다는 점이다. 체크 밸브(624)는 유체가 피스톤(622) 내의 도관(634)을 통해 제1 압력 챔버(630)로부터 저장조 도관(632)[저장조(613)와 연통하는]으로 흐를 수 있게 한다. 체크 밸브(624)는 저장조(613)로부터 도관(634)을 통해 제1 압력 챔버(630)로의 유체 흐름을 방지한다는 것을 인식해야 한다. 상기 체크 밸브(624)는 제2 압력 챔버(636)로부터 제1 압력 챔버(630)로 피스톤(622)을 통한 유체의 흐름도 방지한다.
시스템(600)은 펌핑 밸브(640) 및 체크 밸브(642)를 포함한다. 체크 밸브(642)는 도관(644) 내에 위치된다. 체크 밸브(62)는 제1 압력 챔버(630)로부터 저장조(613)로의 유체 흐름을 제한하지만, 저장조(613)로부터 펌핑 밸브(640) 및 제1 압력 챔버(630)로의 유체 흐름을 허용한다. 펌핑 밸브(640)는 휘일 브레이크(616a-616d)로 압력 유체를 분배하기 위해 제1 압력 챔버(630)로부터 부스트 도관(650)으로 유체 흐름을 허용하는 개방 위치 사이에서 이동 가능하다.
피스톤(622)이 도 5에서 보았을 때 우향인 전향 방향으로 전진할 때, 유체는 제1 압력 챔버(630)로부터 비-통전된 펌핑 밸브(640)를 통해 부스트 도관(650) 내로 흐른다. 유체는 제2 압력 챔버(636)로 흐르는 것이 허용되는 것을 인식해야 한다. 피스톤(622)의 역 행정 시, 펌핑 밸브(650)는 폐쇄 위치로 통전되어, 유체가 제2 압력 챔버(636)로부터 흐르지만, 그러나 체크 밸브(624)를 지나 제1 압력 챔버(630) 내로 흐르는 것이 방지된다. 역 행정 시 피스톤(622)은, 유체가 제2 압력 챔버(636)로부터 도관(634)을 통해 저장조(613) 내로 흐르는 것을 방지하기 위해 립 밀봉부(637)의 우측이 되도록, 도 5에서 보았을 때 우향으로 이동될 것이다.
브레이크 시스템(600)의 이점 중 하나는 솔레노이드식 통기 밸브를 가질 필요가 없어서 비용이 절감된다는 점이다. 또한, 모든 브레이크 적용 시 플런저 조립체(620)의 모터에 전력을 유지할 필요가 없을 수도 있다. 또 다른 장점은 도 5의 점선(617)으로 도시된 바와 같이 이것이 폐쇄 위치로 유압식으로 래칭할 수 있기 때문에 오직 작은 힘, 저비용, 저 전류 인출 솔레노이드만 필요로 한다는 점이다. 어떤 상황 하에서, 시스템(10)은 밸브(640)를 래치 해제하도록 제어될 필요가 있을 수 있다.
도 6에는 예를 들어 브레이크 시스템(600)에서 플런저 조립체(620)를 위해 사용될 수 있는, 플런저 조립체(700)의 대안적인 실시예가 도시되어 있다. 플런저 조립체(700)는 그 내부에 형성되는 다단계형 보어(704)를 갖는 하우징(702)을 포함한다. 만일 시스템(600)에 설치되었다면, 도관(632, 644, 650)이 보어(704)와 유체 연통된다. 보어(504)에 중공 슬리브(710)가 삽입될 수 있다. 플런저 조립체(700)의 구성 요소가 임의의 적절한 재료로 제조될 수 있지만, 하우징(702)은 중량 감소를 위해 알루미늄으로 제조될 수 있으며, 슬리브(710)는 그 내부에 미끄럼 가능하게 배치되는 피스톤 조립체(711)를 수용하기 위해 하드 코트 아노다이징되는 금속으로 제조될 수 있다. 슬리브(710)는 제1 부분(712) 및 제2 부분(714)을 포함하는 다단계형 내측 보어를 갖는다. 제3 부분 대신에, 튜브(716)가 제2 부분(714)의 단부에 압입 또는 슬립 끼워맞춤된다. 상기 튜브(716)는 슬리브(710)의 값비싼 부분을 이용하는 대신에, 예를 들어 압출 알루미늄과 같은 저렴한 재료로 제조될 수 있다.
플런저 조립체(700)는 볼 스크류 기구(720)를 추가로 포함한다. 볼 스크류 기구(720)는 회전자(726)를 회전시키는 고정자(724)를 수용하는 외부 하우징(723)을 갖는 모터(722)를 포함한다. 회전자(726)는 플런저 조립체(700)의 축선을 따라 연장되는 스크류 축(728)을 회전시킨다. 회전자(526)의 전방 단부는 일반적으로 저렴한 니들 베어링(도 4에 도시된 바와 같이 더욱 고가인 롤러 앵귤러 접촉 볼 베어링에 비해)에 의해 지지되는 다부재형 지지 조립체(731)에 연결된다. 특히, 상기 플런저 조립체(700)는 한 쌍의 스러스트 니들 베어링(735, 737) 및 라디얼 니들 베어링(739)을 포함한다. 상기 베어링은 지지 조립체(731)의 특징부와 결합한다.
피스톤 조립체(711)는 너트(734)에 나사식으로 연결되는 피스톤(730)을 포함한다. 너트(734)는 다수의 볼(738)을 유지하기 위해 그 내부에 형성된 헬리컬 레이스웨이를 갖는 내측 나사형 보어(736)를 포함한다. 볼(738)은 스크류 축(728)의 외면에 형성된 레이스웨이(740)에도 유지되며, 그에 따라 볼 스크류 구동 기구로서 기능한다. 피스톤 조립체(711)의 회전을 방지하기 위해, 플런저(700)는 튜브(716)에 형성된 대응의 슬롯(746) 내로 미끄러지는 하나 이상의 부싱(745)을 포함하는 회전-방지 장치를 포함할 수 있다. 물론, 임의의 적절한 회전-방지 장치가 사용될 수 있다.
피스톤 조립체(711)의 피스톤(730)은 슬리브(710)에 형성된 홈에 장착되는 한 쌍의 밀봉부(752, 754)와 결합하는 외부 원통면(750)을 포함한다. 방사방향 통로(756)는 저장조 도관(632)과 유체 연통되는 슬리브(710)를 통해 형성된다. 피스톤(730)은 확대된 단부(760) 및 소직경의 중심 부분(762)을 포함한다. 쿼드 밀봉부(764)와 같은 밀봉부가, 피스톤(730)의 확대된 단부(760)에 형성된 홈에 장착된다.
플런저 조립체(700)는 피스톤(730)의 확대된 단부 부분(760)에 위치되는 체크 밸브 조립체(770)를 포함할 수 있다. 체크 밸브(770)는 시스템(600)의 체크 밸브(624)와 기능이 유사하다. 체크 밸브 조립체(770)는 피스톤(730)에 대해 고정된 밸브 시트(772) 상에 선택적으로 안착되는 볼(771)을 포함한다. 일반적으로 작거나 약한 스프링(773)이 볼(771)을 밸브 시트(772) 상으로 편향시킨다.
피스톤 조립체(711)는 선택적인 후방 정지 쿠션 조립체(780)를 포함할 수 있다. 후방 정지 쿠션 조립체(780)는 스크류 축(728) 둘레에 배치되며 피스톤 조립체(711)의 너트(734)의 단부벽과 결합하는 하나 이상의 디스크 스프링(782)을 포함한다. 디스크는 피스톤 조립체(711)가 그 완전 휴지 위치로 다시 이동될 때 미세하게 압축될 수 있다.
제1 압력 챔버(790)는 일반적으로 슬리브(710), 보어(704), 피스톤(730)의 확대된 단부(760), 및 밀봉부(764)에 의해 형성된다. 피스톤(730)의 확대된 단부(760)의 뒤에 위치되는 제2 압력 챔버(792)는 일반적으로 슬리브(710), 보어(704), 밀봉부(752, 764), 및 피스톤(730)에 의해 형성된다. 통로(794)는 슬리브(710)를 통해 형성되며, 제2 압력 챔버(792) 및 도관(650)과 유체 연통된다.
도 1에는 브레이크 시스템의 제3 실시예가 도면부호 800 으로 개략적으로 도시되어 있다. 브레이크 시스템(800)은 브레이크 시스템(600)과 유사하므로, 따라서 유사한 기능 및 구조는 설명되지 않는다. 브레이크 시스템(10)은 대형 승용차 또는 트럭에 이상적으로 적합하다. 일반적으로, 대형 차량은 소형 차량의 브레이크 시스템보다 더 많은 제동력 및 더 많은 유체 용적을 필요로 한다. 이것은 일반적으로 플런저 조립체용 모터의 더 큰 전력 소모량을 필요로 한다.
브레이크 시스템(800)은 브레이크 페달 유닛(812), 유압 제어 유닛(814), 및 휘일 브레이크(816a-816d)를 포함한다. 브레이크 조립체(800)는 그 내부에 장착되는 체크 밸브(814)를 구비한 피스톤(822)을 갖는 플런저 조립체(820)를 포함한다. 체크 밸브(824)는 유체가 제1 압력 챔버(830)로부터 피스톤(822) 내의 도관(834)을 통해 저장조 도관(832)[저장조(813)와 유체 연통하는]으로 흐르는 것을 허용한다. 체크 밸브(824)는 저장조(813)로부터 도관(834)을 통해 제1 압력 챔버(830)로의 유체 흐름을 방지한다. 또한, 체크 밸브(824)는 제2 압력 챔버(836)로부터 피스톤(882)을 통해 제1 압력 챔버(830)로의 유체 흐름도 방지한다. 시스템(800)은 펌핑 밸브(840) 및 체크 밸브(842)를 포함한다. 체크 밸브(842)는 도관(844) 내에 위치된다. 체크 밸브(842)는 제1 압력 챔버(830)로부터 저장조(813)로의 유체 흐름을 제한하지만, 저장조(813)로부터 펌핑 밸브(840) 및 제1 압력 챔버(830)로의 유체 흐름을 허용한다. 펌핑 밸브(840)는 제1 압력 챔버(830)로부터 부스트 도관(850)으로 유체 흐름을 허용하여 압력 유체를 휘일 브레이크(816a-816d)로 분배하기 위해, 개방 위치 사이에서 이동 가능하다.
시스템(600)과 시스템(800)을 비교하면, 시스템(800)은 솔레노이드식 신속 충전 밸브(860)를 포함한다. 상기 신속 충전 밸브(860)는 도관(860)을 통해 제2 압력 챔버(830)와 유체 연통된다. 신속 충전 밸브(860)는 도관(870, 872, 874)을 통해 휘일 브레이크(816a, 816b)와도 유체 연통된다. 도관(872, 874)은 유체가 휘일 브레이크로부터 도관(870) 내로 역류하는 것을 방지하기 위해 그 내부에 위치되는 체크 밸브(876, 878)를 각각 갖는다. 신속 충전 밸브(860)는 플런저 조립체(820)가 제1 압력 챔버(830)에 높은 압력의 유체를 분배하도록 작동될 때와 같은, 그 개방 위치로 통전되었을 때, 유체는 신속 충전 밸브(860)를 통해 용이하게 흐를 수 있게 하는 상대적으로 큰 오리피스를 가질 수 있다. 상대적으로 작은 오리피스를 통해 시스템(800)의 다양한 밸브 및 부품으로 유체를 강제하기 위해서는 많은 전력이 필요하기 때문에, 신속 충전 밸브(820)의 추가는 전력 소모를 감소시키는 것을 돕는다. 이것은 유체 흐름량이 소형 차량에 비해 증가되었을 때 대향 차량에 특히 유용하다. 신속 충전 밸브(860)는 정상적인 제동 적용 하에서는 통전된 상태로 남을 수 있다. 이러한 안티록 제동 또는 슬립 제어와 같은 다른 작동 중에는 신속 충전 밸브(82)가 그 폐쇄 위치로 이동될 수 있다.
도 8에는 도면부호 900 으로 도시된 브레이크 시스템의 제4 실시예가 개략적으로 도시되어 있다. 브레이크 시스템(900)은 브레이크 시스템(600)과 구조와 기능이 유사하다. 단일 펌핑 밸브(640)를 사용하는 대신에, 시스템(900)은 제2 압력 챔버(910)와 부스트 도관(912) 사이에서 병렬로 배치되는 한 쌍의 펌핑 밸브(902, 904)를 포함한다. 단일의 대형 밸브보다 한 쌍의 소형 밸브를 제공하는 것이 비용 면에서 더욱 효과적일 수 있다.
도 9에는 전술한 브레이크 시스템과 동일한 일부 특징부를 포함하는, 도면부호 1000 으로 도시된 브레이크 시스템의 제5 실시예가 개략적으로 도시되어 있다. 브레이크 시스템(1000)은 브레이크 페달 유닛 조립체(1012), 및 유압 제어 유닛(2014)을 포함한다. 브레이크 시스템(1000)의 다양한 부품은 브레이크 페달 유닛 조립체(1012) 및 유압 제어 유닛(1014)에 수용된다. 브레이크 페달 유닛 조립체(1012) 및 유압 제어 유닛(1014)은 다양한 부품을 수용하도록 예를 들어 드릴링 또는 머시닝되며, 또는 달리 형성되는, 알루미늄과 같은 고형 재료로부터 제조되는 하나 이상의 블록 또는 하우징을 포함할 수 있다. 유체 도관은 또한 다양한 부품 사이에 유체 통로를 제공하도록 하우징에 형성될 수 있다. 브레이크 페달 유닛 조립체(1012) 및 유압 제어 유닛(1014)의 하우징은 단일 구조일 수 있으며, 또는 함께 조립되는 2개 이상의 부분으로 구성될 수 있다. 개략적으로 도시된 바와 같이, 유압 제어 유닛(1014)은 브레이크 페달 유닛 조립체(1012)와 유압 제어 유닛(1014)을 유압으로 결합하는 유압 라인에 의해, 브레이크 페달 유닛 조립체(1012)로부터 떨어져서 위치된다. 대안적으로, 브레이크 페달 유닛 조립체(1012) 및 유압 제어 유닛(1014)은 단일의 하우징 내에 수용될 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같은 부품들의 집단화는 제한적인 것으로 의도되지 않으며 또한 임의의 개수의 부품이 하우징 중 어느 하나에 수용될 수 있음을 인식해야 한다.
브레이크 페달 유닛 조립체(1012)는 제1 휘일 브레이크(1028a) 및 제2 휘일 브레이크(1028b)를 작동시키기 위해 유압 제어 유닛(1014)과 협력하여 작동한다. 제1 및 제2 휘일 브레이크(1028a, 1028b)는 예를 들어 차량 뒤 차축상에 위치될 수 있다. 또한, 브레이크 페달 유닛 조립체(1012)는 제3 휘일 브레이크(1028c) 및 제4 휘일 브레이크(1028d)를 작동시키기 위해 유압 제어 유닛(1014)과 협력하여 작동한다. 제3 및 제4 휘일 브레이크(1028c, 1028d)는 예를 들어 차량 앞 차축에 위치될 수 있다. 각각의 휘일 브레이크(1028a-1028d)는 가압된 브레이크 유체의 적용에 의해 작동되는 통상적인 브레이크이다. 휘일 브레이크는 예를 들어 차량 휘일과 함께 회전하는 마찰 요소(예를 들어, 브레이크 디스크 등)와 결합하여 관련된 차량 휘일의 제동을 실시하기 위해, 차량에 장착되는 브레이크 캘리퍼일 수 있다.
도 9 및 10에 도시 된 바와 같이, 브레이크 페달 유닛 조립체(1012)는 저장조(1024)와 유체 연통되는 브레이크 페달 유닛(1020)을 포함한다. 상기 저장조(1024)는 일반적으로 유압 유체를 대기압으로 보유한다. 브레이크 페달 유닛(1020)은 그 내부에 원통형 피스톤을 미끄럼 가능하게 수용하기 위해 그 내부에 형성되는 다양한 보어를 갖는 하우징(1030)을 포함한다. 상기 하우징(1030)은 단일의 유닛으로서, 또는 함께 결합되는 2개 이상의 분리 형성된 부분으로 형성될 수 있다.
도 10에 상세히 도시된 바와 같이, 하우징(1030)은 제1 보어(1035) 및 제2 보어(1034)를 형성한다. 상기 제1 및 제2 보어(1034, 1036)는 축방향으로 서로 정렬된다. 이하에 논의되는 바와 같이, 입력 피스톤(1094)은 제1 및 제2 보어(1034, 1036)에 미끄럼 가능하게 배치되며, 또한 공동(1035)에 배치되는 중간 부분을 포함한다. 1차 피스톤(1095)이 상기 제2 보어(1036)에 미끄럼 가능하게 배치된다. 제2 보어(1036)에 형성된 제1 포트(1040)는 유체 도관(1042)과 연통되어 있다. 공동(1035)에 형성된 제2 포트(1044)는 저장조(24)와 연통되는 유체 도관(1046)과 연통된다.
하우징(1030)은 제3 보어(1058), 및 상기 제3 보어(1058) 보다 더욱 협소한 제4 보어(1060)를 추가로 포함한다. 이하에 논의되는 바와 같이, 제1의 2차 피스톤(1126)은 제3 및 제4 보어(1058, 1060)에 배치된다. 또한, 하우징(1030)은 제5 보어(1062), 및 상기 제5 보어(1062) 보다 더욱 협소한 제6 보어(1064)를 포함한다. 이하에 논의되는 바와 같이, 제2의 2차 피스톤(1127)은 제5 및 제6 보어(1062, 1064)에 배치된다.
또한, 하우징(1030)은 유체 도관(1068)과 연통하는 제3 포트(1066)를 포함한다. 제4 포트(1070) 및 제5 포트(1072) 모두는 저장조(1024)와 연통하는 유체 도관(1074)과 연통한다. 제6 포트(1076)는 휘일 브레이크(1028c)와 연통하는 제2 브레이크 유체 도관(1078)과 연통한다.
하우징(1030)은 유체 도관(1082)과 연통하는 제7 포트(1080)를 포함한다. 제8 포트(1084) 및 제9 포트(1085) 모두는 저장조(1024)와 연통하는 유체 도관(1086)과 연통한다. 제10 포트(1088)는 휘일 브레이크(28d)와 연통하는 제3 브레이크 유체 도관(1090)과 연통한다.
브레이크 페달(1092)은 입력 로드(1097)를 통해 브레이크 페달 유닛(1020)의 입력 피스톤(1094)의 제1 단부에 결합된다. 시스템(1000)은 브레이크 페달(1092)의 이동 길이를 나타내는 신호를 생성하기 위해 하나 이상의 이동 센서(1096)를 추가로 포함할 수 있다. 입력 피스톤(1094)은 제1 보어(1034) 내로 미끄럼 가능한 제1 부분(1098)을 포함한다. 밀봉부(1100)는 제1 보어(1034)의 내면과 제1 부분(1098) 사이에 위치된다. 입력 피스톤(1094)은 제2 보어(1036) 내로 미끄럼 가능한 제2 부분(1104)을 포함한다. 밀봉부(1102)는 제2 보어(1036)의 내면과 제2 부분(1104)의 외벽 사이에 위치된다.
입력 피스톤(1094)은 공동(1035) 내에 배치되는 인접 부분(1116)을 추가로 포함한다. 이하에 설명되는 바와 같이, 상기 인접 부분(1116)은 선택된 시간에[브레이크 시스템(1000)의 고장 상태 중과 같은] 선택된 시간에 제1의 2차 피스톤(1126) 및 제2의 2차 피스톤(1127)과 인접한다. 인접 부분(1116)은 제1 및 제2의 2차 피스톤(1126, 1127)과 결합하기 위해, 입력 피스톤(1094)과 일체이거나 또는 이에 연결되는 임의의 적절한 특징부나 부품일 수 있다.
브레이크 페달 유닛(1020)은 일반적으로 도면부호 1216 으로 도시된 페달 시뮬레이터를 포함한다. 페달 시뮬레이터(1216)는 전술한 페달 시뮬레이터(100)와 유사하게 기능한다. 페달 시뮬레이터(1216)는 포트(1040)와 유체 연통하는 1차 챔버(1108)를 통전시키기 위해, 입력 피스톤(1094)과 상기 보어(1036)에 미끄럼 가능하게 배치되는 1차 피스톤 사이에 배치된다. 복귀 스프링(1118)은 페달 시뮬레이터(1216)를 향해 1차 피스톤(1218)을 편향시킨다. 밀봉부(1103)는 1차 챔버(1108)로부터 탈출하는 유체 흐름을 방지하기 위해 일방향 밀봉부를 제공한다. 1차 챔버(1108)는 2차 보어(1036), 1차 피스톤(1218), 및 밀봉부(1103)에 의해 형성된다.
페달 시뮬레이터(1216)는 입력 피스톤(1094)에 형성되는 핀(1225) 상에 미끄럼 가능하게 배치되는 리테이너에 의해 분리되는 스프링(1220, 1222)을 포함할 수 있다. 단부 리테이너(1226)는 스프링(1222), 및 핀(1225)의 단부(1227)와 결합한다. 페달 시뮬레이터(100)와 마찬가지로, 페달 시뮬레이터(1216)는 핀(1225)의 단부(1227)와 축방향으로 정렬되는 엘라스토머 패드(1228)를 포함할 수 있다. 페달 시뮬레이터 챔버(1229)는 밀봉부(1102, 1103), 입력 피스톤(1094), 1차 피스톤(1218), 및 보어(1036)에 의해 형성된다. 페달 시뮬레이터(시뮬레이터) 챔버(1229)는 그 내부에 형성되는 각각의 오리피스(1233)를 갖는 도관(1231)과 유체 연통된다.
제1의 2차 피스톤(1126)은 제2 원통형 부분(1130)으로 올라가는 제1 부분(1128)의 제1 단부(1124)를 포함한다. 제2 원통형 부분(1130)의 직경은 제1 원통형 부분의 직경 보다 크다. 제2 원통형 부분(1130)은 제1의 2차 피스톤(126)의 제3 원통형 부분까지 내려간다. 제3 원통형 부분의 직경은 제2 원통형 부분(1130) 보다 작다. 제1의 2차 피스톤 스프링(1134)은 제3 원통형 부분(1132)의 원주 둘레에 배치된다. 제1의 2차 피스톤 스프링(1134)은 제3 원통형 부분(1132)의 원주 둘레에 배치된다. 제1의 2차 피스톤 스프링(1134)의 단부는 제2 원통형 부분(1130)과 제3 원통형 부분(1132) 사이에서 천이되는 계단형 표면과 제4 보어(1058)와 보어(1068) 사이에서 천이되는 계단형 부분 사이에 배치된다.
제2의 2차 피스톤(1127)은 제2 부분(1142)으로 올라가는 제1 부분(1140)의 제1 단부(1136)를 포함한다. 제2 부분(1142)의 직경은 제1 부분(1140)의 직경보다 크다. 제2 부분(1142)은 제2 부분(1142) 보다 작은 직경을 갖는 제2의 2차 피스톤(1127)의 제3 부분(1144)으로 내려간다. 제2의 2차 피스톤 스프링(1146)은 제3 부분(1144)의 원주 둘레로 배치된다. 제1의 2차 피스톤 스프링(1146)의 단부는 제2 부분과 제3 부분(1144) 사이에서 천이되는 계단형 표면과 보어(1062, 1064) 사이에서 천이되는 계단형 부분 사이에 배치된다. 2차 피스톤 스프링(1134, 1146)을 제1의 2차 피스톤(1126) 및 제2의 2차 피스톤(1127)의 원주에 각각 위치시키면, 각각의 스프링이 압축 시 좌굴되는 것을 방지한다. 또한, 브레이크 페달 유닛(1020)의 전체 길이가 각각의 2차 피스톤의 각각의 2차 피스톤 스프링을 패키징하는 것과는 달리 감소될 수 있다.
밀봉부(1148)는 제1의 2차 피스톤(1126)의 제2 부분(1130)의 외면과 보어(1058)의 벽 사이에 위치된다. 밀봉부(112)는 제1의 2차 피스톤(1126)의 제1 피스톤(1128)과 공동(1035)의 벽 사이에 위치된다. 밀봉부(1148) 및 밀봉부(112)는 그 사이의 중간 챔버(1150)를 밀봉한다. 마찬가지로, 밀봉부(1152)는 제2의 2차 피스톤(1127)의 제2 부분(1142)의 외면과 보어(1062)의 벽 사이에 위치된다. 밀봉부(1114)는 제2의 2차 피스톤(1127)의 제1 부분(1140)과 공동(1035)의 벽 사이에 위치된다. 밀봉부(1152) 및 밀봉부(112)는 그 사이의 중간 챔버(1154)를 밀봉한다.
밀봉부(1156)는 제1의 2차 피스톤(1126)의 제3 부분(1132)의 외면과 보어(1060)의 벽 사이에 위치된다. 제1의 2차 챔버(1158)는 밀봉부(1156), 제1의 2차 피스톤(1126)의 단부, 및 보어(1060)의 내벽에 의해 형성된다. 밀봉부(1160)는 제2의 2차 피스톤(1127)의 제3 부분(1144)의 외면과 보어(1064)의 벽 사이에 위치된다. 제2의 2차 챔버(1162)는 밀봉부(1160), 제2의 2차 피스톤(1127)의 단부, 및 보어(1064)의 내벽에 의해 형성된다.
계단형의 2차 피스톤(1126, 1127)[보다 구체적으로, 제1의 2차 피스톤(1126) 및 제2의 2차 피스톤(1127)의 각각의 제3 원통형 부분(1132, 1144)]은 정상적인 부스트 제동 작동 중 후방 편향을 보상하는 것을 도우며, 또한 전력이 존재하지 않을 때 동적 후방 배분을 완화시킨다. 제3 부분(1132, 1144)은 각각의 2차 피스톤의 각각의 제2 부분(1136, 1142) 보다 작은 직경을 가질 수 있다. 이것은 제1 및 제2의 2차 피스톤들(1126, 1127)에 대해 배치되는 밀봉부(1156, 1160)가 더욱 작아지게 한다. 브레이크 페달(1092)이 해제되었을 때, 각각의 2차 피스톤(1126, 1127)이 그 각각의 보어(1060, 1064)로부터 각각 인출되는데, 그 이유는 각각의 밀봉부(1156, 1160)와 접촉하고 있는 각각의 피스톤(1126, 1127)의 표면적이 감소되었기 때문이다. 그 결과, 각각의 2차 피스톤(1126, 1127)이 그 각각의 원통형 보어(1060, 1064)의 내외로 미끄러질 때 마찰이 적게 발생된다.
바람직한 실시예에서, 제1의 2차 피스톤(1126) 및 제2의 2차 피스톤(1127)은 서로 평행하며 그리고 서로 중첩된다. 또 다른 바람직한 실시예에 있어서, 입력 피스톤(1094)의 적어도 일부, 제1의 2차 피스톤(1126), 및 제2의 2차 피스톤(1127)은 서로 평행하며, 그리고 서로 중첩된다. 도 10에 도시된 바와 같이, 입력 피스톤(9104)의 우측 부분은 제1 및 제2의 2차 피스톤의 좌측 부분과 중첩된다. 각각의 피스톤의 중첩은 브레이크 페달 유닛(1020)의 전체 길이를 최소화하여(도 10에 도시된 바와 같이 우측에서 좌측으로의 방향으로), 차량의 브레이크 페달 유닛 패키징의 가능성을 강화시킬 수 있다.
다시 도 9를 참조하면, 시스템(1000)은 플런저 조립체(1300)의 형태로 압력 공급원을 포함한다. 플런저 조립체(1300)는 전술한 바와 같이, 구조와 기능이 플런저 조립체와 유사할 수 있다. 시스템(1000)은 정상적인 부스트형 브레이크 적용 중 휘일 브레이크(1028a-1028d)에 원하는 압력 레벨을 제공하기 위해 플런저 조립체(1300)를 사용한다. 휘일 브레이크(1028a-1028d)로부터의 유체는 플런저 조립체(1300)로 복귀되거나 또는 저장조(1024)로 전환될 수 있다.
시스템(1000)은 도 9에 도시 된 바와 같은 개방 위치와 솔레노이드가 작동될 때의 폐쇄 위치 사이에서 이동 가능한 솔레노이드식 시뮬레이터 밸브(1302)를 추가로 포함한다. 개방 위치에서, 시뮬레이터 밸브(1302)는 챔버(1035) 및 도관(1046)을 통해 저장조(1024)와 유체 연통하는 도관(1304)과 도관(1231) 사이에서 페달 시뮬레이터 챔버(1229)로의 유체 흐름을 허용한다.
시스템(1000)은 도 9에 도시된 바와 같이 개방 위치와 솔레노이드가 작동되는 폐쇄 위치 사이에서 각각 이동 가능한 한 쌍의 솔레노이드식 베이스 브레이크 밸브(1310, 1312)를 추가로 포함한다. 상기 베이스 브레이크 밸브(1310, 1312)의 쌍은 평행으로 배치되며, 도관(1042) 및 도관(1314)과 유체 연통된다. 밸브(1310, 1312)의 쌍 대신에 단일 밸브가 사용될 수 있음을 인식해야 한다. 단일의 대형 밸브 보다 한 쌍의 소형 밸브를 제공하는 것이 비용면에서 더욱 효과적일 수 있다.
시스템(1000)은 도 9에 도시된 바와 같은 폐쇄 위치와 솔레노이드가 작동될 때의 개방 위치 사이에서 이동 가능한 솔레노이드식 보충 밸브(1320)를 추가로 포함한다. 상기 보충 밸브(1320)는 도관(1322) 및 도관(1324)과 유체 연통된다. 도관(1324)은 도관(1314)과 유체 연통된다. 솔레노이드식 바이패스 밸브(1326)는 도 9에 도시된 바와 같이 개방 위치와 솔레노이드가 작동되는 폐쇄 위치 사이에서 이동 가능하다. 상기 바이패스 밸브(1328)는 체크 밸브(1330)를 통해 도관(1068)과 유체 연통된다. 도관(1328)은 체크 밸브(1332)를 통해 도관(1082)과도 유체 연통된다.
전술한 브레이크 시스템과 마찬가지로, 시스템(1000)은 ABS, 트랙션 제어, 차량 안정성 제어, 및 회생 제동 블렌딩과 같은 제어된 제동 동작을 허용하기 위해 다양한 밸브(슬립 조절 밸브 장치)를 포함한다. 밸브의 제1 세트는 브레이크 유체를 휘일 브레이크(1028b)로 협력하여 공급하기 위해, 또한 가압된 브레이크 유체를 휘일 브레이크(1028b)로부터 저장조 도관(1304)과 유체 연통하는 저장조 도관(1343)으로 협력하여 방출하기 위해, 도관(1324)과 유체 연통하는 어플라이 밸브(1340) 및 덤프 밸브(1342)를 포함한다. 밸브의 제2 세트는 부스트 밸브로부터 수용된 브레이크 유체를 휘일 브레이크(1028a)로 협력하여 공급하기 위해, 또한 가압된 브레이크 유체를 휘일 브레이크(1028a)로부터 저장조 도관(1343)으로 협력하여 방출하기 위해, 도관(1324)과 유체 연통하는 어플라이 밸브(1344) 및 덤프 밸브(1346)를 포함한다. 밸브의 제3 세트는 브레이크 유체를 (이하에 설명되는 바와 같이) 도관(1068)을 통해 휘일 브레이크(1028c)로 협력하여 공급하기 위해, 또한 가압된 브레이크 유체를 휘일 브레이크(1028c)로부터 저장조 도관(1343)으로 협력하여 방출하기 위해, 도관(1351)과 유체 연통하는 어플라이 밸브(1348) 및 덤프 밸브(1350)를 포함한다. 밸브의 제4 세트는 (이하에 설명되는 바와 같이) 부스트 밸브로부터 수용된 브레이크 유체를 휘일 브레이크(1028d)로 협력하여 공급하기 위해, 또한 가압된 브레이크 유체를 휘일 브레이크(1028d)로부터 저장조 도관(1343)으로 협력하여 방출하기 위해, 도관(1326)과 유체 연통하는 어플라이 밸브(1352) 및 덤프 밸브(1354)를 포함한다.
시스템(1000)은 도 9에 도시된 바와 같은 개방 위치와 솔레노이드가 작동될 때의 폐쇄 위치 사이에서 이동 가능한 솔레노이드식 블렌딩 밸브(1320)를 선택적으로 포함한다. 상기 블렌딩 밸브(1347)는 도관(1314) 및 도관(1351)과 유체 연통된다. 블렌딩 밸브(1347)는 독립적인 차축 회생 블렌딩이 요구될 경우 시스템(1000)에 추가될 수 있다.
전술한 바와 같이, 시스템(1000)은 휘일 브레이크(1028a-1028d)에 원하는 압력 레벨을 제공하기 위해 플런저 조립체(1300) 형태의 압력 공급원을 포함한다. 플런저(1300)는 플런저(300)와 유사할 수 있으며, 따라서 플런저(1300)의 상세한 설명은 여기에서는 중복되지 않을 것이다. 플런저(1300)는 전향 및 후향 방향으로 이동될 수 있는 피스톤(1410)을 포함한다. 플런저(1300)는 제1 압력 챔버(1450) 및 제2 압력 챔버(1452)를 형성한다. 제1 압력 챔버(1450)는 도관(1322)과 유체 연통된다. 제2 압력 챔버(1452)는 도관(1314, 1324)과 유체 연통된다. 스프링 편향식 체크 밸브(1453)는 제1 압력 챔버(1450)로부터의 유체 유출을 방지하지만, 저장조로부터 도관(1304)을 통해 제1 압력 챔버(1450) 내로의 유체의 흐름을 허용한다.
다음은 브레이크 시스템(1000)의 동작을 설명한다. 도 9 및 10은 휴지 위치에서의 브레이크 시스템(1000) 및 브레이크 페달 유닛(1020)을 도시하고 있다. 이 상태에서, 운전자는 브레이크 페달을 누르고 있지 않다. 전형적인 제동 상태 동안, 브레이크 페달(1092)은 차량의 운전자에 의해 가압된다. 브레이크 페달(1092)은 입력 피스톤(1094)의 이동 길이를 나타내는 신호를 생성하기 위해, 또한 전자 제어 모듈(도시되지 않음)에 신호를 제공하기 위해, 이동 센서(들)(1096)에 결합된다. 제어 모듈은 마이크로 프로세서를 포함할 수 있다. 제어 모듈은 다양한 신호 및 공정 신호를 수신하고, 상기 수신된 신호에 응답하여 브레이크 시스템(1000)의 다양한 전기 부품의 작동을 제어한다. 제어 모듈은 압력 센서, 이동 센서, 스위치, 휘일 속도 센서, 조향각 센서와 같은 다양한 센서에 연결될 수 있다. 제어 모듈은 차량 안정성 작동 중에 브레이크 시스템(1000)을 제어하는 것처럼, 차량의 요 레이트, 횡 가속도, 길이방향 가속도에 관한 정보를 수신하기 위해 외부 모듈(도시되지 않음)에 연결될 수 있다. 또한, 제어 모듈은 ABS 경고등, 브레이크 유체 레벨 경고등, 및 트랙션 제어/차량 안정성 제어 표시등과 같은 경고 인디케이터와 관련된 정보를 수집 및 공급하기 위해 계기판에 연결될 수 있다.
정상적인 제동 동작(정상적인 부스트 적용 제동 동작) 중, 플런저 조립체(1300)는 휘일 브레이크(1028a-1028d)의 작동을 위해 부스트 도관(1322)에 부스트 압력을 제공하도록 작동된다. 어떤 구동 조건 하에서, 제어 모듈은 진보된 제동 제어 방식[예를 들어, 안티록 제동(AB), 트랙션 제어(TC), 차량 안정성 제어(VSC), 및 회생 브레이크 블렌딩] 중 조화된 제동을 제공하기 위해 차량의 파워트레인 제어 모듈(도시되지 않음) 및 다른 추가적인 제동 제어기와 통신한다.
정상적인 부스트 적용 제동 작동 중, 시뮬레이터 밸브(1302)는 페달 시뮬레이터 챔버(1229)로부터 도관(1304, 1306)을 통해 저장조(1204)로 유체를 시뮬레이션 밸브(1302)를 통해 전환하기 위해 그 개방 위치로 작동된다. 시뮬레이터 챔버(1229)로부터 저장조(1204)로의 유체 흐름은 일단 입력 피스톤(1094)의 통로(1065)가 밀봉부(1102)를 지나서 이동하였다면 폐쇄된다는 것을 인식해야 한다. 입력 피스톤(1094)의 이동 전에, 도 9 및 10에 도시된 바와 같이, 시뮬레이션 챔버(1229)는 도관(1065, 1046)을 통해 저장조(1024)와 유체 연통된다.
정상적인 제동 모드의 지속 중, 시뮬레이터 밸브(1302)는 유체가 시뮬레이션 챔버(1229)로부터 저장조(1024)로 흐르는 것을 허용하도록 개방된 상태로 유지된다. 시뮬레이션 챔버(1229) 내의 유체는 압축되지 않았으며, 또한 대기압이나 낮은 저장조 압력과 같은 매우 낮은 압력 하에 있다. 이 압축되지 않은 구성은 낮은 페달 효과의 부스트형 제동 중 밀봉 마찰 및 힘 히스테리시스를 감소시키고, 그에 따라 페달 느낌을 개선시킨다는 이점을 갖는다.
정상적인 제동 모드의 작동 중, 베이스 브레이크 밸브(1310, 1312)는 브레이크 페달 유닛(1020)의 1차 챔버(1108)로부터 도관(1042)을 통해 유체가 흐르는 것을 방지하기 위해, 그 폐쇄 위치로 작동된다. 이는 1차 피스톤(1218)이 일반적으로 로킹 위치로 유지되게 하여, 페달 시뮬레이터(1216)의 스프링이 입력 피스톤(1094)의 이동에 의해 압축되어 운전자에게 피드백되는 힘을 제공하는 것을 허용한다. 베이스 브레이크 밸브(1310, 1312)는 일반적으로 이하에 설명되는 바와 같이 부스트형 작동 대 수동 푸시-스루 작동으로부터의 압력을 격리시킨다.
정상적인 제동 작동(정상적인 부스트 적용 제동 동작) 중, 페달 시뮬레이터(1216)가 브레이크 페달(1092)의 가압에 의해 작동되고 있는 반면에, 플런저 조립체(1300)는 휘일 브레이크(1028a-1028d)의 동작을 제공하도록 전자 제어 유닛에 의해 작동된다. 플런저 조립체(1300)는 브레이크 페달(1092)을 가압하는 운전자에 의해 브레이크 페달 유닛(1020)에 의해 발생된 압력에 비해, "부스트형" 또는 더 높은 압력 레벨을 휘일 브레이크(1028a-1028d)에 제공할 수 있다. 따라서 시스템(1000)은 브레이크 페달(1092) 상에 작용하는 운전자에 의해 요구되는 힘을 감소시키는 것을 돕는 정상적인 부스트 적용 제동 작동 중, 부스트형 압력이 휘일 브레이크(1028a-1028d)에 공급되는, 어시스트형 제동을 제공한다.
도 9 및 10에 도시된 바와 같이, 그 휴지 위치에 있을 때, 전자 제어 유닛은 보충 밸브(1320)를 통한 유체 흐름을 허용하기 위해 보충 밸브(1320)를 그 개방 위치로 통전시킨다. 전자 제어 유닛은, 피스톤(1410)이 전향 방향(도 9 및 10에 도시된 바와 같이 우향)으로 전진하도록, 플런저(1300)의 모터를 제1 회전 방향으로 작동시킨다. 피스톤(1410)의 운동은 제1 압력 챔버(1450)에 압력 증가를 유발시키고 또한 제1 압력 챔버(1450)로부터 도관(1322) 내로의 유체 흐름을 유발시킨다. 도관(1322)의 압력 유체는 개방된 보충 밸브(1320)를 통해 도관(1324) 내로 흐른다. 도관(1324) 내의 압력 유체는 개방된 어플라이 밸브(1342, 1340)를 통해 휘일 브레이크(1028a, 1028b)를 작동시킨다. 덤프 밸브(1346, 1342)는 유체가 저장조(1024) 내로 흐르는 것을 방지하도록 폐쇄되는 것을 인식해야 한다.
휘일 브레이크(1028c, 1028d)를 작동시키기 위해, 제1 압력 챔버(1450)로부터의 압력 유체는 2개의 상이한 경로를 통해 도관(1068, 1082)으로 지향될 수 있다. 도관(1068, 1082) 내로의 유체 흐름은 이하에 설명되는 바와 같이 브레이크 페달 유닛(1020)을 통해 휘일 브레이크(1028c, 1028d)를 작동시키는 것을 인식해야 한다. 제1 경로에 있어서, 유체는 제1 압력 챔버(1450)로부터 도관(1322)을 통해, 보충 밸브(1320)를 통해, 도관(1324)을 통해, 및 개방된 선택적인 차축 보충 밸브(1347)를 통해, 도관(1351) 내로 흐른다. 도관(1351)의 압력 유체는 개방된 어플라이 밸브(1348, 1352)를 통해 도관(1068, 1082) 내로 흐를 수 있다. 제2 경로에 있어서, 유체는 제1 압력 챔버(1450)로부터 도관(1322)을 통해, 바이패스 밸브(1326)를 통해, 도관(1328)을 통해, 일 방향 체크 밸브(1330, 1332)를 통해, 도관(1068, 1082) 내로 흐른다. 2개의 경로를 제공하면 비교적 다량의 유체를 매우 신속히 도관(1068, 1082) 내로의 유체 흐름이 바람직할 수 있는 스파이크 어플라이 중 유리할 수 있다. 어플라이 밸브(1348, 1352) 내의 오리피스 및 흐름 경로가 슬립 제어 중 더욱 효과적인 압력 변조를 제공하기에는 비교적 작을 수 있기 때문에, 상기 제2 경로는 도관(1068, 1082) 내에 유리한 추가적인 흐름 경로를 제공할 수 있다.
도관(1068, 1082)으로부터의 압력 유체는 브레이크 페달 유닛(1020)을 통해 휘일 브레이크(1028c, 1028d)로 지향될 수 있다. 보다 구체적으로, 도관(1068, 1082)으로부터의 압력 유체는 브레이크 페달 유닛(1020)의 중간 챔버(1150, 1154)를 각각 확대시킨다. 상기 중간 챔버(1150, 1154)에 들어가는 가압된 유압 브레이크 유체는 제1의 2차 피스톤(1126) 및 제2의 2차 피스톤(1127) 상에 각각 힘을 발휘한다. 제1 및 2의 2차 피스톤(1126, 1127) 상에 발휘된 힘은, 제1의 2차 챔버(1158) 및 제2의 2차 챔버(1162)를 가압한다. 제1의 2차 챔버(1158)의 가압된 유압 브레이크 유체는, 제2 브레이크 유체 도관(1078)을 통해 휘일 브레이크(1028c)와 유체 연통된다. 마찬가지로, 제2의 2차 챔버(1162)의 가압된 유압 브레이크 유체는 제3 도관(1090)을 통해 휘일 브레이크(1028d)와 유체 연통된다. 브레이크 페달(1092)의 해제 중에는 유체가 전술한 바와는 역방향으로 흐를 수 있다.
제동 작동 중, 전자 제어 모듈은 휘일 브레이크(1028a-1028d)에 원하는 압력 레벨을 제공하기 위해 어플라이 밸브(1340, 1344, 1348, 1352) 및 덤프 밸브(1342, 1346, 1350, 1354)를 선택적으로 작동시킬 수 있다.
일부 상황에 있어서, 플런저 조립체(300)의 피스톤(1410)은 그 완전 행정 길이에 도달할 수 있고, 추가적인 부스트형 압력이 휘일 브레이크(1028a-1028d)로 전달될 것이 아직 바람직하다. 플런저 조립체(300)와 마찬가지로, 플런저 조립체(1300)는, 피스톤(1410)이 후방으로 행정될 때 제2 압력 챔버(1452)에도 부스트형 압력을 제공하게 구성될 수 있도록, 이중 동작 플런저 조립체일 수 있다. 이 상황에서, 보충 밸브(1320)는 그 폐쇄 위치로 작동된다. 도관(1314)으로부터의 압력 유체는 어플라이 밸브(1340, 1344)를 통해 휘일 브레이크(1028b, 1028a)로 지향된다. 휘일 브레이크(1028c, 1028d)의 작동을 위해, 블렌딩 밸브(1347)를 통한 도관(1314)으로부터의 압력 유체는 전술한 바와 같이 제1 경로를 따른다. 바이패스 밸브(1347)는 슬립 제어 작동 중일 때처럼 그 폐쇄 위치로 작동될 수 있음을 인식해야 한다. 유체는 저장조(1024)로부터 도관(1304) 및 체크 밸브(1453)를 통해 확대되는 제1 압력 챔버(1450)로 흐른다. 피스톤(1410)의 전향 행정 중과 유사한 방식으로, 전자 제어 모듈은 휘일 브레이크(1028a-1028d)에 원하는 압력 레벨을 제공하기 위해 어플라이 밸브(1340, 1344, 1348, 1352) 및 덤프 밸브(1342, 1346, 1350, 1354)를 선택적으로 작동시킬 수도 있다.
전기적 브레이크 고장 또는 가능하기로는 누설과 같은, 일부 다른 고장인 경우에, 브레이크 시스템(1000)은 수동 제동 또는 수동 푸시-스루 작동을 제공한다. 예를 들어, 전기적 고장 시, 플런저 조립체(1300)는 작동을 중단할 수 있으며, 그에 따라 제1 압력 챔버(1450)에서 가압된 유압 브레이크 유체를 생산할 수 없다. 수동 제동을 제공하기 위해, 운전자는 브레이크 페달에 더 큰 힘을 발휘한다. 시뮬레이터 밸브(1302)는 그 비-통전 폐쇄 위치에 있다. 이는 본질적으로 페달 시뮬레이터 챔버(1229)를 유압식으로 로킹하여, 유체가 페달 시뮬레이터 챔버(1229)로부터 이탈하는 것을 방지한다. 따라서 페달 시뮬레이터(1300)의 스프링(1220, 1222)은 압축되지 않는다. 입력 피스톤(1094)의 운동은 로킹된 페달 시뮬레이터 챔버(1229)로 인해 1차 피스톤(1218)의 운동을 유발시킬 것이다. 베이스 브레이크 밸브(1310, 1312)는 그 비-통전 개방 위치로 있다. 이는 유체가 1차 챔버(1108)로부터 베이스 브레이크 밸브(1310, 132)를 통해 도관(1314) 내로 흐르는, 1차 챔버(1108)의 압력 유체를 제공한다. 휘일 브레이크(1028a, 1028b)는 어플라이 밸브(1340, 1344)를 통한 유체의 흐름에 의해 작동될 수 있다. 유체 흐름은 도관(1068, 1082) 내로 지향될 수도 있다. 또한, 도관(1068, 1082, 1078, 1090)에서 누설이 발생하면, 수동 푸시-스루 작동 중, 입력 피스톤(1094)은 도 9 및 10에 도시된 바와 같이 제1 및 제2의 2차 피스톤들(1126, 1127) 중 하나 또는 모두를 수동으로 푸시하는데 사용될 수 있다. 이는 휘일 브레이크(1028c, 1028d) 중 하나 또는 모두를 작동시킬 것이다. 수동 푸시를 적용하여 전륜 브레이크(1028c, 1028d)를 제동하기 위해, 운전자는 일반적으로 브레이크 페달(1092) 상에 더 긴 이동을 발휘할 것이다. 상기 더 긴 이동은 입력 피스톤(1094)을 정상적인 부스트 작동 중에 사용된 범위를 넘어 변위시킨다. 이 상황에서, 입력 피스톤(1094)의 인접 부분(1116)은 도 10에 도시된 바와 같이 제1 및 제2의 2차 피스톤(1126, 1127)의 좌측 단부 부분과 각각 접촉한다. 따라서 도 10에 도시된 바와 같이, 입력 피스톤(1094)의 우향 운동은 2차 피스톤(1126, 1127)을 우향 방향으로 구동시킬 것이다. 제1 및 제2의 2차 피스톤(1126, 1127)이 변위됨에 따라, 제1 및 제2의 2차 챔버(1158, 1162) 내의 브레이크 유체가 가압되고, 그에 따라 전륜 브레이크(1028c, 1028d)를 작동시키기 위해 도관(1078, 1090)을 통해 각각 힘을 발휘한다. 2차 챔버들 중 하나에서 누설이 발생하는 경우, 전륜 브레이크(1028c, 1028d) 중 하나가 제동을 위해 사용될 수 있는데, 그 이유는 두개의 (전방) 휘일 브레이크(1028c, 1028d)가 독립적으로 작동할 수 있기 때문이다. 후륜 브레이크(1028a, 1028b)를 위해 또한 그 유압 브레이크 유체 도관 무결성을 유지하는 각각의 전류 브레이크(1028c, 1028d)를 위해 수동 제공이 유용할 것이다.
회생 제동은 전형적으로 차축에 전자기 저항력을 발휘할 동안 동시에 압력을 감소시킴으로써 에너지 재포획을 위해 차량의 각각의 차축 중 하나에 적용된다. 회생 제동이 에너지의 최대 재포획을 위해 각각의 차축에 적용될 때의 제동 기간 동안, 브레이크 블렌딩은 각각의 차축에 적용되는 회생 제동이 차량의 각 차축 사이의 토오크 불균형을 생성하지 않도록 발생할 수 있다. 차량의 각각의 영역에서의 너무 많은 토오크는 휘일 슬립 상태로 이어질 수 있다. 회생 제동 작동을 돕기 위해, 선택적인 블렌딩 밸브(1347)가 제공된다. 예를 들어, 회생 제동이 뒤 차축에 수행되는 경우, 이를 보상하도록 전륜 브레이크(1028c, 1028d)에 추가적인 압력을 적용하는 것이 바람직할 수 있다. 블렌딩 밸브(1347)는 후륜 브레이크 회로로부터 전륜 브레이크 회로를 분리하기 위해 그에 따라 통전될 수 있다. 따라서 플런저 조립체(1300)는 블렌딩 밸브(1347)의 작동에 의해 원하는 회로를 격리시키고 그 후 플런저 조립체(1300)에 의한 압력 증가를 허용함으로써 각각의 브레이크 회로 상에 원하는 압력 레벨을 제공하도록 작동될 수 있다.
도 11에는 도면부호 1500 으로 도시된 브레이크 시스템의 대안적인 실시예가 도시되어 있다. 브레이크 시스템(1500)은 도 9 및 10에 대해 전술한 바와 같이 브레이크 시스템(1000)과 유사하며, 따라서 유사한 특징들은 중복하여 설명되지 않을 것이다. 차이점들 중 하나는 브레이크 시스템(1000)에 대하여 전술한 바와 같이 한 쌍의 병렬로 배치되는 밸브(1310, 1312) 대신에, 오직 단일의 베이스 브레이크 밸브(1502)를 사용한다는 점이다. 단일 밸브의 사용은 패키징 공간, 중량, 또는 비용을 개선하기 위해 한 쌍의 밸브 대신에 사용될 수 있다. 브레이크 시스템(1000)과 브레이크 시스템(1500) 사이의 또 다른 차이점은 브레이크 시스템(1500)은 선택적인 블렌딩 밸브(1347)와 같은, 블렌딩 밸브의 사용을 포함하지 않는다는 점이다.
도 12에는 도면부호 1600 으로 도시된 브레이크 시스템의 대안적인 실시예가 도시되어 있다. 브레이크 시스템(1600)은 도 9 및 10에 대해 전술한 바와 같이 브레이크 시스템(1000)과 유사하며, 따라서 유사한 특징들은 중복하여 설명되지 않을 것이다. 브레이크 시스템(1500)과는 달리, 브레이크 시스템(1600)은 블렌딩 밸브(1602), 및 병렬로 배치되는 한 쌍의 베이스 브레이크 밸브(1604, 1606)를 포함한다.
다른 차이점은, 브레이크 시스템(1600)이 브레이크 페달 유닛(1610) 내에 페달 시뮬레이터를 포함하지 않으며, 오히려 브레이크 페달 유닛(1620)으로부터 이격되어 위치되는 페달 시뮬레이터(1620)를 포함한다는 점이다. 브레이크 페달 유닛(1620)의 입력 피스톤(1622)에 의해 기계적으로 작동되는 대신에, 페달 시뮬레이터(1620)는 유압식으로 작동된다. 입력 피스톤(1622)의 운동은 도관(1626)과 유체 연통하고 있는 압력 챔버(1624)를 통전시킨다. 도관(1626)은 도 12에 도시된 바와 같이 폐쇄 위치와 솔레노이드에 의해 작동될 때의 개방 위치 사이에서 이동 가능한 솔레노이드식 시뮬레이터 밸브(1628)와 유체 연통된다. 페달 시뮬레이터(1620)는 그 내부에 형성되는 보어(1632)를 갖는 하우징(1630)을 포함한다. 피스톤(1634)은 보어(1632)에 미끄럼 가능하게 배치되어, 밀봉부(1636)와 밀봉 결합된다. 압력 챔버(1638)는 보어(1632), 피스톤(1624), 및 밀봉부(1636)에 의해 형성된다. 압력 챔버(1638)는 그 내부에 형성되는 제한된 오리피스(1642)를 갖는 도관(1640)과 유체 연통된다. 도관(1640)은 시뮬레이터 밸브(1628)와도 연통된다. 페달 시뮬레이터(1620)는 상이한 스프링상수를 가질 수 있는 한 쌍의 스프링(1650, 1652)을 갖는 케이지형 스프링 디자인을 갖는다. 분리 부재(1654)는 스프링(1650, 1652)과 결합하여, 이들을 분리시킨다. 피스톤(1634)은 리테이너(1658)와 결합되는, 외향으로 연장하는 핀(1656)을 포함한다. 또한, 페달 시뮬레이터(1620)는 피스톤(1634)의 충분한 이동 후 핀(1656)의 단부와 결합하는 엘라스토머 패드(1660)를 포함할 수 있다. 핀(1656)의 단부(1662)에 의해 상기 엘라스토머 패드(1660)를 압축하면 이러한 이동 지점에서 페달 시뮬레이터(1620)의 상이한 스프링 상부 특성을 제공할 수 있다.
브레이크 시스템(1600)의 정상적인 부스트형 작동 중, 입력 피스톤(1622)은 브레이크 페달(1623)에 의해 전진된다. 입력 피스톤(1662)의 이동은 챔버(1624) 및 도관(1626)을 가압한다. 시뮬레이터 밸브(1628)가 그 개방 위치로 작동되고, 그에 따라 시뮬레이터 밸브(1628), 도관(1640), 및 오리피스(1642)를 통한 유체 흐름이 허용된다. 압력 유체의 흐름은 챔버(1638)에 들어가서, 피스톤(1634)을 전진시키고 스프링(1650, 1652)을 압축시키며, 이는 운전자로 피드백되는 힘을 제공한다. 도관(1626, 1640)에 병렬로 배치되는 체크 밸브(1643)는 시뮬레이터 밸브(1628) 둘레로의 유체 흐름을 방지하지만, 그러나 유체의 흐름이 챔버(1638)로부터 다시 챔버(1624)의 방향일 때는 시뮬레이터 밸브(1628)의 둘레로의 유체 흐름을 허용한다는 것을 인식해야 한다.
도 13에는 도면부호 1700 으로 도시된 브레이크 시스템의 대안적인 실시예가 도시되어 있다. 브레이크 시스템(1700)은 도 5에 대해 전술한 바와 같이 브레이크 시스템(600)과 유사하다. 차이점들 중 하나는 도 9에 대해 전술한 브레이크 시스템(1000)의 바이패스 밸브(1326)와 유사한 방식으로 기능하는 바이패스 밸브(1702)를 포함한다는 점이다. 상기 바이패스 밸브(1702)는 휘일 브레이크(1710, 1712)를 가압하기 위해 도관(1704, 1706)을 통해 2차 경로를 제공한다. 체크 밸브(1720, 1722)가 도관(1706)에 제공된다. 상기 체크 밸브(1720, 1722)는 전술한 바와 같이 도 9의 브레이크 시스템(1000)의 체크 밸브(1330, 1332)와 유사한 방식으로 작동된다.
브레이크 시스템(1700)은 반대편 모서리 휘일과 관련된 휘일 브레이크가 하나의 브레이크 회로에 있고 다른 반대편 모서리 휘일 브레이크가 다른 회로에 있는, 대각선 분할 시스템으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 휘일 브레이크(1710)는 우측 전륜과 관련될 수 있고, 휘일 브레이크(1730)는 좌측 후륜과 관련될 수 있다. 제1 격리 밸브(1742)의 출구 포트로부터 도관(1740)으로부터의 유체는, 휘일 브레이크(1710, 1730)와 유체 연통된다. 휘일 브레이크(1712)는 좌측 전륜과 관련되어 있고, 휘일 브레이크(1732)는 우측 후륜과 관련되어 있다. 제1 격리 밸브(1746)의 출구 포트로부터 도관(1744)으로부터의 유체는 휘일 브레이크(1712), 1732)와 유체 연통된다.
브레이크 시스템(1700)은 브레이크 페달 유닛(1750)을 포함한다. 페달 시뮬레이터(1752) 및 시뮬레이터 밸브(1754)는 브레이크 페달 유닛(1750)으로부터 떨어져서 위치된다. 페달 시뮬레이터(1752) 및 시뮬레이터 밸브(1754)는 도 12에 대해 전술한 브레이크 시스템(1600)의 페달 시뮬레이터(1620) 및 시뮬레이터 밸브(1628)와 유사한 방식으로 기능한다. 브레이크 페달 유닛(1750)은 입력 피스톤(1760), 1차 피스톤(1762), 및 2차 피스톤(1764)을 포함한다. 페달 시뮬레이터 특징부를 제외하고는, 브레이크 페달 유닛(1750)은 도 1에 대해 전술한 브레이크 시스템(10)의 브레이크 페달 유닛(20)과 유사한 방식으로 작동된다. 차이점들 중 하나는 입력 피스톤(1760)의 부분들이 방사방향으로 1차 피스톤(1762)의 부분들과 중첩된다는 점이다. 보다 구체적으로, 입력 피스톤(1760)은 도 13에 도시된 바와 같이 브레이크 페달 유닛(1750)이 휴지 위치에 있을 때, 1차 피스톤(1762)의 관형 연장부(1772) 내로 거리(D)로 연장하는 관형 연장부(1770)를 포함한다. 이러한 중첩 구성은, 차량의 엔진 격실 내에 설치되었을 때 패키징 장점을 제공하기 위해, 브레이크 페달 유닛(1750)의 전체 길이를 감소시키는 것을 돕는다. 길이의 감소는 피스톤들 사이에 초기 갭을 가질 필요가 없을 뿐만 아니라 중첩 거리(D)에 의해 제공된다.
도 14에는 도면부호 1800 으로 도시된 브레이크 시스템의 대안적인 실시예가 도시되어 있다. 브레이크 시스템(1800)은 도 13에 대해 전술한 브레이크 시스템(1700)과 유사하다. 차이점들 중 하나는 브레이크 시스템(1800)이 수직 분할 시스템으로 구성될 수 있다는 점이다. 예를 들어, 휘일 브레이크(1802)는 우측 전륜과 관련될 수 있고, 휘일 브레이크(1804)는 좌측 전륜과 관련될 수 있으며, 휘일 브레이크(1806)는 우측 후륜과 관련될 수 있으며, 휘일 브레이크(1808)는 좌측 후륜과 관련될 수 있다. 전륜 브레이크(1802, 1804)는 하나의 유체 회로 상에 있으며, 후륜 브레이크(1806, 1808)는 다른 유체 회로 상에 있다. 여기에 개시된 임의의 브레이크 시스템은 대각선 분할 시스템, 수직 분할 시스템, 또는 휘일 브레이크가 원하는 휘일 변위와 관련되는 임의의 다른 구성으로 구성될 수 있음을 인식해야 한다. 분할 구성 시스템에 있어서, 하나의 유체 회로의 유체는 수동 푸시-스루 모드에서는 다른 유체 회로의 유체와 혼합되지 않는다. 또한, 분할 구성은 유체 회로들 중 하나가 누설이나 부품 고장과 같은, 돌발 고장을 갖는 경우에, 다른 회로의 휘일 브레이크가 계속 작동할 것을 보장하는 것도 도울 수 있다.
브레이크 시스템(1800)은 도 9에 대해 전술한 브레이크 시스템(1000)의 블렌딩 밸브(1347)와 유사한 방식으로 작동되는 솔레노이드식 블렌딩 밸브(1820)를 포함한다. 블렌딩 밸브(1820)는, 예를 들어 후륜에 독립적인 차축 회생 블렌딩이 바람직하다면, 시스템(1800)에 추가될 수 있다.
본 발명의 원리 및 모드가 바람직한 실시예에 설명 및 도시되었다. 그러나 본 발명이 그 사상 또는 범위로부터의 일탈 없이 구체적으로 도시 및 설명된 바와는 달리 실행될 수도 있음을 인식해야 한다.

Claims (20)

  1. 무-펌프 브레이크 시스템에 있어서
    제1 및 제2 휘일 브레이크;
    저장조;
    하우징 및 상기 하우징에 미끄럼 가능하게 배치되는 한 쌍의 출력 피스톤을 갖는 브레이크 페달 유닛;
    제1 및 제2 포트를 갖는 하우징, 작동기를 구동시키는 모터, 및 상기 작동기에 연결되고 상기 하우징 내에 미끄럼 가능하게 장착되는 피스톤을 포함하는 플런저 조립체를 포함하고,
    상기 출력 피스톤은, 상기 제1 및 제2 휘일 브레이크를 각각 작동시키는 브레이크 작동 압력을 제1 및 제2 출력부에서 발생시키기 위해 상기 한 쌍의 출력 피스톤이 이동 가능하도록 하여 수동 푸시-스루 모드 중 작동 가능하며,
    상기 피스톤은 상기 제1 포트로부터의 유체 흐름을 제공하기 위해 상기 피스톤이 제1 방향으로 이동할 때 제1 챔버를 가압하고, 상기 피스톤은 상기 제2 포트로부터의 유체 흐름을 제공하기 위해 상기 피스톤이 상기 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로 이동할 때 제2 챔버를 가압하고, 상기 제1 및 제2 포트는 상기 제1 및 제2 챔버 내의 압력 유체로부터 상기 제1 및 제2 휘일 브레이크의 작동을 위해 상기 제1 및 제2 휘일 브레이크와 선택적으로 유체 연통되며, 상기 피스톤이 상기 제2 방향으로 이동할 때 유체는 상기 제1 및 제2 휘일 브레이크로부터 상기 제1 챔버 내로 흐를 수 있는 것인, 무-펌프 브레이크 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 포트로부터 상기 저장조로의 유체 흐름을 방지하는 제1 밸브 장치; 및
    상기 피스톤이 상기 제1 방향으로 이동할 때 상기 제1 포트로부터 상기 제1 및 제2 휘일 브레이크로의 유체 흐름을 방지하는 폐쇄 위치와 상기 피스톤이 상기 제1 방향으로 이동할 때 상기 제1 포트로부터 상기 제1 및 제2 휘일 브레이크로의 유체 흐름을 허용하는 개방 위치 사이에서 이동 가능한 제2 밸브 장치를 더 포함하며,
    상기 제2 밸브 장치가 상기 개방 위치에 있을 때 유체는 상기 피스톤이 상기 제2 방향으로 이동할 때 상기 제1 및 제2 휘일 브레이크로부터 상기 제1 포트로 흐르는 것이 허용되는 것인, 무-펌프 브레이크 시스템.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 시스템은 상기 제2 포트와 상기 제1 및 제2 휘일 브레이크 사이에 부스트 도관을 형성하며, 상기 제2 밸브 장치는 상기 제1 포트와 상기 부스트 도관 사이에 배치되는 것인, 무-펌프 브레이크 시스템.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 제2 밸브 장치는 솔레노이드식 밸브인 것인, 무-펌프 브레이크 시스템.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 제2 밸브 장치는 상기 제1 포트와 상기 제1 및 제2 휘일 브레이크 사이에서 병렬 배치되는 제1 및 제2 밸브를 포함하는 것인, 무-펌프 브레이크 시스템.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 플런저 조립체는, 상기 피스톤이 상기 제1 방향으로 이동할 때의 상기 제1 챔버의 압력에 비해, 상기 피스톤이 상기 제2 방향으로 이동할 때 동일한 압력을 유지하기 위해 상기 모터에 더 적은 토오크가 요구되도록 구성되는 것인, 무-펌프 브레이크 시스템.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 피스톤은 상기 제2 챔버에 대응하는 유효 유압 면적 보다 더 큰 상기 제1 챔버에 대응되는 유효 유압 면적을 갖는 제1 부분을 포함하는 것인, 무-펌프 브레이크 시스템.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 포트로부터 상기 제1 및 제2 휘일 브레이크로의 유체 흐름을 허용하는 개방 위치와 상기 제1 포트로부터 상기 제1 및 제2 휘일 브레이크로의 유체 흐름을 방지하는 폐쇄 위치 사이에서 이동 가능한 신속 충전 밸브를 더 포함하는, 무-펌프 브레이크 시스템.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 포트로부터 상기 제1 및 제2 휘일 브레이크로의 2차 흐름 경로를 허용하는 바이패스 밸브를 더 포함하는, 무-펌프 브레이크 시스템.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 휘일 브레이크가 전륜과 관련되고 상기 제2 휘일 브레이크가 후륜과 관련되며, 상기 시스템은 상기 제1 휘일 브레이크에서의 유체 압력을 상기 제2 휘일 브레이크에서의 유체 압력으로부터 격리시키는 폐쇄 위치로 이동 가능한 솔레노이드식 비례 밸브를 더 포함하는 것인, 무-펌프 브레이크 시스템.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 플런저 조립체의 상기 제1 및 제2 포트로부터의 압력이 상기 제1 및 제2 휘일 브레이크로 공급되는 정상 제동 모드와 상기 제1 및 제2 출력부로부터의 브레이크 작동 압력이 상기 제1 및 제2 휘일 브레이크로 공급되는 수동 푸시-스루 모드 사이에서 시스템을 절환시키기 위한 격리 밸브 장치를 더 포함하는, 무-펌프 브레이크 시스템.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 포트는 부스트 도관과 유체 연통되고, 상기 격리 밸브 장치는 상기 제1 출력부와 상기 부스트 도관 사이에 배치되는 제1 격리 밸브를 포함하며, 상기 격리 밸브 장치는 상기 제2 출력부와 상기 부스트 도관 사이에 배치되는 제2 격리 밸브를 포함하는 것인, 무-펌프 브레이크 시스템.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 브레이크 페달 유닛은, 상기 하우징에 미끄럼 가능하게 배치되고 브레이크 페달에 의해 작동되도록 구성된 입력 피스톤을 더 포함하고, 또한 정상적인 부스트형 브레이크 작동 중 페달 시뮬레이터를 작동시키며, 상기 출력 피스톤은, 상기 제1 및 제2 휘일 브레이크를 각각 작동시키는 브레이크 작동 압력을 상기 제1 및 제2 출력부에서 발생시키기 위해 상기 한 쌍의 출력 피스톤이 이동 가능하도록 하여 수동 푸시-스루 모드 중 상기 입력 피스톤에 의해 작동 가능한 것인, 무-펌프 브레이크 시스템.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 브레이크 페달 유닛은, 상기 하우징에 미끄럼 가능하게 배치되고 브레이크 페달에 의해 작동되도록 구성된 입력 피스톤을 더 포함하고, 또한 정상적인 부스트형 브레이크 작동 중 페달 시뮬레이터를 작동시키며, 상기 입력 피스톤의 단부 부분은 제1 및 제2 출력 피스톤 중 하나의 단부 부분에 대해 방사방향으로 중첩되는 관계로 상기 하우징 내에 위치되는 것인, 무-펌프 브레이크 시스템.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 플런저 조립체로부터의 상기 제1 포트 또는 상기 제2 포트 중 어느 하나로부터의 압력 유체는, 상기 제1 및 제2 출력 피스톤을 독립적으로 작동시켜 상기 제1 및 제2 출력부에서의 브레이크 작동 압력을 각각 발생시키기 위해, 정상적인 부스트형 브레이크 작동 중에 상기 브레이크 페달 유닛 내로 지향되는 것인, 무-펌프 브레이크 시스템.
  16. 제1 항에 있어서,
    상기 피스톤에 장착되는 체크 밸브를 더 포함하며, 상기 체크 밸브는 상기 제2 챔버로부터 상기 제1 챔버로의 유체 흐름을 제한하는 것인, 무-펌프 브레이크 시스템.
  17. 제1 항에 있어서,
    상기 피스톤 상에 장착되어 상기 피스톤의 회전을 방지하는 회전-방지 장치를 더 포함하는, 무-펌프 브레이크 시스템.
  18. 제1 항에 있어서,
    상기 플런저 조립체의 상기 하우징에 장착되는 중공 슬리브를 더 포함하며, 상기 피스톤은 상기 슬리브에 미끄럼 가능하게 배치되는 것인, 무-펌프 브레이크 시스템.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 슬리브는 그 위에 장착되는 튜브를 포함하며, 상기 튜브는 상기 작동기에 연결되는 것인, 무-펌프 브레이크 시스템.
  20. 제1 항에 있어서,
    상기 피스톤의 단부 상에 장착되는 쿠션 부재를 더 포함하는, 무-펌프 브레이크 시스템.
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