KR20080031500A - 차량용 제동 장치 - Google Patents

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히로시 이소노
야스지 미즈타니
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도요다 지도샤 가부시끼가이샤
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Abstract

차량용 제동 장치는 실린더 (11) 내에 이동 가능하게 지지된 입력 피스톤 (12) 과 가압 피스톤 (13) 을 갖는다. 이 입력 피스톤 (12) 는 가압 피스톤 (13) 을 누르고 브레이크 페달 (14) 에 연결되어 있다. 압력 실 (R1,R2) 는 상기 입력 피스톤 (12) 의 전후로 연통로 (21) 를 통해 연통되어 있어, 제어 유압을 브레이크 페달 (14) 의 작동량에 따라 제 1 선형 밸브 (40) 및 제 2 선형 밸브 (42) 를 경유하여 제 2 압력실 (R2) 에 부여한다. 상기 입력 피스톤 (12) 을 통해 가압 피스톤으로 (13) 전달된 브레이크 페달 (14) 의 작동량에 따라 제어 유압을 압력 조절 밸브 (22) 로 조절하여 제 2 압력실 (R2) 로 부여한다. 상기 제동 압력은 압력실 (R1,R3) 각각에서 출력될 수 있다.

Description

차량용 제동 장치{VEHICLE BRAKING SYSTEM}
본 발명은 제동량에 따라 차량에 부여되는 제동력을 전자적으로 제어하는 차량용 제동 장치에 관한 것이다.
차량의 제동 장치로서 브레이크 페달을 통해 입력된 제동량에 따라 제동 장치의 제동력, 즉, 이 제동 장치를 구동하는 바퀴 실린더에 공급되는 유압을 전자적으로 제어하는 전자기식 제어 제동 장치가 알려져 있다. 이와 같은 제동 장치는 이하 일본 공개특허공보 2004－243983 호에 기재되어 있다.
이 일본 공개특허공보 2004－243983 호에 기재된 차량용 제동 제어장치는 운전자가 브레이크 페달을 작동하면, 마스터 실린더가 그 작동량에 따라 유압을 발생시키고, 작동유의 일부가 스트로크 시뮬레이터에 흘러들어가, 브레이크 페달의 밞음력에 따라 브레이크 페달의 작동량이 조정된다. 각 차바퀴에 부여하는 제동력 분배를 결정하기 위해, 브레이크 ECU 가 검출한 페달 스트로크에 따라 차량의 목표 감속도를 설정한다. 각 바퀴 실린더에 미리 설정된 액압을 부여한다.
상기 서술한 차량용 제동 제어장치는, 브레이크 페달의 작동량에 따라 유압을 발생시키는 마스터 실린더로, 작동유의 일부가 흐르게 하여 브레이크 페달의 작동량을 조정하는 스트로크 시뮬레이터를 형성한다. 상기 차량용 제동 제어 장 치는 더 나아가 마스터 컷 밸브를 경유하여 4 계통의 바퀴 실린더에 공급된 작동유를 가압하여 각 계통의 마스터 실린더로 공급하는 가압 기구를 갖는다. 이로써, 결과 유압 계통이 복잡해져 제조 비용이 상승해 버린다.
전자기식 제어 제동 장치에서는 브레이크 페달의 작동량에 따라 전자기식 밸브의 개도를 조정하여, 각 차바퀴의 바퀴 실린더에 미리 설정된 액압을 부여한다. 차량의 탑재한 전원으로서의 배터리가 소모되었을 경우, 액압을 각 차바퀴의 바퀴 실린더에 브레이크 페달의 작동량에 따라 부여할 수 없어, 전자기식 밸브의 개도를 조정할 수 없다. 이 경우, 차량에 탑재된 보조 배터리를 사용하여, 전자기식 제어 제동 장치를 작동시킨다. 이러한 점은 배터리의 대형화나 중량화에 의한 고 비용화, 연비의 악화를 야기한다.
본 발명은, 구조를 간소화하고 제조 비용을 저감시키며, 베터리가 소모되었을 때에도 적절하게 제동력을 부여함으로써 안전성을 향상시키는 차량용 제동 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 차량용 제동 장치는 실린더 내에 축방향을 따라 이동 가능하게 지지되는 입력 피스톤과, 그 입력 피스톤에 연결된 작동부와, 상기 실린더 내에 입력 피스톤과 동측으로 배치되어 축방향을 따라 이동 가능하게 지지되고, 이 입력 피스톤에 의해 누름힘을 받는 가압 피스톤과, 상기 작동부로부터 상기 입력 피스톤에 입력되는 작동량에 따라 제어 유압을 설정하는 제어 유압 설정 장치와, 유압 공급원으로부터 부여된 유압을 상기 제어 유압으로 조절하여 상기 입력 피스톤 및 가압 피스톤에 공급하여 제동 유압을 발생시키는 전자기식 유압 공급 장치와, 상기 유압 공급원로부터 부여된 유압을 상기 작동부에서 상기 입력 피스톤을 경유하여 상기 가압 피스톤에 전달된 작동량에 따라 제어 유압으로 조절하여 상기 가압 피스톤에 공급하여 제동 유압을 발생시키는 기계식 유압 공급 장치를 포함한다.
본 발명의 차량 제어 장치는 제어 유압 설정 장치와 전자기 유압 공급 장치와 기계식 유압 공급 장치를 갖춘다. 상기 제어 유압 설정 장치는 실린더내에 입력 피스톤과 가압 피스톤을 같은 축상에 축방향을 따라 이동시키기 위해 이들 피스톤을 지지하고, 입력 피스톤이 가압 피스톤을 내리누르고, 이로써 작동 장치로부터 입력 피스톤에 입력되는 작동량에 따라 제어 유압이 설정될 수 있다. 전자기식 유압 공급 장치는 유압 공급원의 유압을 제어 유압으로 조절하여 입력 피스톤 및 가압 피스톤을 작동시켜 제동 유압을 발생시킨다. 기계식 유압 공급 장치는 유압 공급원으로부터의 유압을 작동 장치로부터 입력 피스톤을 경유하여 가압 피스톤에 전달된 작동량에 따라 제어 유압으로 조절하고 이리하여, 가압 피스톤은 제동 유압을 발생시키기 위해 작동된다. 전원이 정상 상태일 때, 작동 장치에서 입력 피스톤까지 입력된 작동량에 따라 제어 유압을 입력 피스톤과 가압피스톤에 공급하기 위해 전자기식 유압 공급 장치를 가동하고 이로써, 제동 유압을 발생시킬 수 있다. 결과적으로, 구조는 간소화되고 또한 제조 비용은 줄어든다. 베터리가 소모되면, 전자기식 유압 공급 장치는 작동이 불능이 된다. 그리고 나서, 기계식 유압 공급 장치는 구동되어 작동 장치로부터 입력 피스톤을 경유하여 가압 피스톤에 전달된 작동량에 따라 제어 유압을 부여하고, 이로써 제동 유압을 발생시킨다. 베터리가 소모되었을 때에도, 적정하게 제동력을 부여하여 장치의 안전성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 차량 제어 장치는 이하의 하나 이상의 특징을 더 갖출 수 있다.
본 발명에 따르면, 전자기식 유압 공급 장치나 기계식 유압 공급 장치는 제어 유압을 조절할 수 있다.
본 발명에 따르면, 전자기식 유압 공급 장치가 제어 유압을 조절하는 한 기계식 유압 공급 장치는 제어 유압을 조절할 수 없다.
본 발명에 따르면, 상기 장치는 입력 피스톤에 작동부로부터 입력된 작동력을 흡수하는 작동력 흡수 장치가 형성된다.
본 발명에 따르면, 전자기식 유압 공급 장치는 상기 제어 유압을 입력 피스톤의 이동 방향으로 제 1 압력실 또는 제 2 압력실에 공급할 수 있다. 상기 작동력 흡수 장치는 입력 피스톤에 형성된 연통로를 포함하고 이 연통로를 통해 제 1 압력실과 상기 제 2 압력실 사이에 압축 유체가 공급되고 배출된다.
본 발명의 차량용 제동 장치에서는, 연통로는 직경 축소부를 포함할 수도 있다.
본 발명의 차량용 제동 장치에서는, 상기 전자기식 유압 공급 장치는 상기 유압 공급원과 상기 제 1 압력실 또는 상기 제 2 압력실과의 사이에 연결된 제 1 유압 공급 라인과, 제 1 유압 공급 라인에 제공되고 전류가 흐르지 않을 때 폐쇄되는 제 1 전자기식 밸브와, 상기 제 1 압력실 또는 상기 제 2 압력실과 저장부 사이에 연결된 제 1 유압 배출 라인과, 제 1 유압 배출 라인에 제공되어 전류가 흐르지 않을 때 개방하는 제 2 전자기식 밸브를 포함한다. 상기 전자기식 유압 공급장치는 상기 제 1 전자기식 밸브 및 상기 제 2 전자기식 밸브의 개도를 조절하여 상기 유압 공급원으로부터 부여된 유압을 상기 제어 유압으로 조절한다.
본 발명의 차량용 제동 장치에서는, 상기 기계식 유압 공급 장치는 상기 작동부의 작동시 입력 피스톤에 의해 상기 가압 피스톤이 눌러짐에 응답하여 작동되는 압력 조절 밸브와, 상기 유압 공급원과 상기 압력 조절 밸브 사이에 연결된 제 2 유압 공급 라인과, 상기 압력 조절 밸브와 상기 제 1 압력실을 연결하는 제 3 유압 공급 라인을 포함할 수 있다. 상기 작동부를 작동함으로써, 상기 압력 조절 밸브의 개도를 조절하여 상기 유압 공급원으로부터 부여된 유압을 상기 제어 유압으로 조절한다.
본 발명에 따르면, 상기 작동부를 작동함으로써 입력 피스톤이 가압 피스톤에 접근했을 때에 상기 연통로가 폐쇄될 수 있다. 상기 기계식 유압 공급 장치는 압력 조절 밸브에 의해 조절된 제어 유압을 부여하여 제동 유압을 발생시킨다. 상기 작동부를 작동함으로써 상기 입력 피스톤이 상기 가압 피스톤으로부터 이간되었을 때 상기 연통로가 개방되어 상기 제동 유압은 감압된다.
본 발명의 상기 압력 조절 밸브는 제 2 유압 공급 라인과 제 3 유압 공급 라인을 개폐하는 포펫트 밸브와, 이 포펫트 밸브를 폐쇄하는 방향으로 탄성 지지 하는 탄성 지지 부재와, 상기 작동부의 작동에 의해 이동해 상기 포펫트 밸브를 개방하는 가동 부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 상기 압력 조절 밸브는 상기 가압 피스톤 내에 수용되고, 상기 제 3 유압 공급 라인은 실린더 내에 제공된다.
본 발명에 따르면, 상기 입력 피스톤이 이동하여 상기 가동 부재에 접촉했을 때, 상기 연통로가 폐쇄되고 이 가동 부재가 상기 포펫트 밸브를 이동시켜 상기 제 2 유압 공급 라인과 상기 제 3 유압 공급 라인 사이를 연통한다.
본 발명에 따르면, 상기 압력 조절 밸브는 상기 실린더의 선단부에 제공될 수 있다. 상기 제 3 유압 공급 라인은 상기 실린더 외부에 제공될 수 있다. 상기 입력 피스톤이 이동하여 가압 피스톤에 접촉했을 때 상기 연통로가 폐쇄될 수 있다. 상기 가압 피스톤의 이동에 의해 발생된 유압에 의해 상기 가동 부재가 상기 포펫트 밸브를 이동시키고 상기 제 2 유압 공급 라인과 상기 제 3 유압 공급 라인 사이를 연통시킨다.
본 발명에 따르면, 상기 제 3 유압 공급 라인에 전환 밸브가 제공된다. 상기 압력 조절 밸브와 저장부 사이에 제 2 유압 배출 라인이 연결될 수 있다. 상기 전환 밸브는 포펫트 밸브의 위치에 따라 개폐될 수 있다. 상기 전자기식 유압 공급 장치의 작동중에는, 상기 제 3 유압 공급 라인이 폐쇄되고, 상기 제 2 유압 배출 라인은 개방된다. 상기 기계식 유압 공급 장치의 작동 중에는, 상기 제 3 유압 공급 라인은 개방되고, 상기 제 2 유압 배출 라인은 폐쇄될 수 있다.
본 발명에 따르면, 전자기식 유압 공급 장치에 의해 가압 피스톤에 제어 유압을 부여하여 상기 제동 유압을 발생시킬 때, 기계식 유압 공급 장치는 제동 유압을 발생시키지 않을 수도 있다.
본 발명에 따르면, 상기 입력 피스톤의 제 1 압력 수용 면적은 가압 피스톤의 제 2 압력 수용 면적보다 작게 설정될 수 있다.
본 발명에 따르면, 정상 작동 판정 장치가 제공되어, 상기 전자기식 유압 공급 장치가 미리 설정된 제어 유압을 상기 입력 피스톤에 공급하고, 이 입력 피스톤을 통해 상기 가압 피스톤이 이동해 기계식 유압 공급 장치를 강제 작동시키고, 상기 정상 작동 판정 장치는 상기 제동 유압을 검출함으로써 상기 기계식 유압 공급 장치의 정상 작동에 대해 판정한다.
본 발명에 따르면, 정상 작동 판정 장치가 제공되어, 상기 전자기식 유압 공급 장치가 미리 설정된 제어 유압을 상기 입력 피스톤에 부여하여, 이 입력 피스톤을 상기 가압 피스톤에 근접하게 이동시켜 연통로를 폐쇄하여 상기 입력 피스톤이 상기 가압 피스톤을 이동해 상기 기계식 유압 공급 장치를 강제 작동시키게 하고, 상기 제동 유압에 기초하여, 상기 압력 조절 밸브의 정상 작동 인지를 판정하도록 한다.
본 발명에 따르면, 상기 전자기식 유압 공급 장치 및 상기 기계식 유압 공급 장치는 상기 제어 유압을 상기 가압 피스톤에 부여하여, 상기 제 1 압력실과 상기 가압 피스톤의 제 3 압력실로부터 각각 상기 제 1 제동 유압 및 제 2 제동 유압을 배출하도록 한다. 상기 정상 작동 판정 장치는 차량을 시동걸기 전에, 상기 제 2 전자기식 밸브를 폐쇄하여, 상기 제 1 전자기식 밸브를 개방해 미리 설정된 제어 유압을 상기 입력 피스톤에 부여하여, 제 2 제동 유압이 미리 설정된 제 2 기준 제동 유압 이상이고, 또한 상기 작동부의 작동량이 미리 설정된 기준 작동 영역에 있을 때, 압력 조절 밸브의 정상 작동에 대해 판정한다.
본 발명에 따르면, 상기 제 2 제동 유압이 제 2 기준 제동 유압 이상이고, 상기 작동부의 작동량이 기준 작동 영역 내에 있을 때부터 미리 설정된 시간이 경과한 후에, 제 1 제동 유압이 미리 설정된 제 1 기준 제동 유압 이상에 있다면, 상기 정상 작동 판정 장치는 상기 압력 조절 밸브의 작동이 정상인 것으로 판정한다.
본 발명에 따르면, 시동걸기 전에 상기 정상 작동 판정 장치는 제 3 유압실로부터의 제 2 제동 유압의 배출 라인을 폐쇄할 수 있다.
본 발명에 따르면, 차량의 시동이 걸렸음이 추정될 때, 상기 정상 작동 판정 장치는 상기 제 2 전자기식 밸브를 폐쇄하고, 상기 제 1 전자기식 밸브를 개방하여 미리 설정된 제어 유압을 상기 입력 피스톤에 부여한다.
본 발명에 따르면, 운전자에 의해 작동부를 작동시켜 제 2 제동 유압을 얻을 수 있다.
본 발명에 따르면, 입력 피스톤에 미리 설정된 제동 압력을 공급하여 제 2 제동 유압을 얻을 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 전자기식 유압 공급 장치 및 상기 기계식 유압 공급 장치는 상기 제어 유압을 상기 가압 피스톤에 부여하여, 상기 제 1 제동 유압 및 제 2 제동 유압을 상기 제 1 압력실과 가압 피스톤의 제 3 압력실로부터 배출한다.
차량의 시동이 걸렸다고 추정될 때, 상기 정상 작동 판정 장치는 상기 제 2 전자기식 밸브를 폐쇄하고, 상기 제 1 전자기식 밸브를 개방해 미리 설정된 제어 유압을 입력 피스톤에 부여할 때 얻어진 제 2 제동 유압이 미리 설정된 제 2 기준 제동 유압 이상이고, 상기 작동부의 작동량이 미리 설정된 기준 작동 영역에 있을 때 압력 조절 밸브의 정상 작동에 대해 판정한다.
본 발명에 따르면, 차량의 시동이 걸렸다고 추정될 때, 상기 제 2 제동 유압이 제 2 기준 제동 유압 이상이고, 상기 작동부의 작동량이 기준 작동 영역내에 있을 때부터 미리 설정된 시간이 경과한 후에, 상기 제 1 제동 유압이 미리 설정된 제 1 기준 제동 유압 이상 상태에 있을 때, 정상 작동 판정 장치는 상기 압력 조절 밸브의 정상 작동에 대해 판정한다.
본 발명에 따르면, 차량의 시동이 걸렸다고 추정될 때, 정상 작동 판정 장치는 상기 제 3 압력실로부터 상기 제 2 제동 유압의 배출 라인을 폐쇄하여, 상기 제 1 압력실로부터의 상기 제 1 제동 유압의 배출 라인을 감압할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 정상 작동 판정 장치는 압력 조절 밸브의 정상 작동에 대해 판정을 종료한 후, 제 1 압력실로부터의 상기 제 1 제동 유압의 배출 라인에서 감압을 중지하고, 제 1 제동 유압의 배출라인으로 감압한 제 1 제동 유압을 되돌릴 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 제 2 유압 공급 라인의 공급 유압에 이상이 발생했을 때에는, 상기 유압 공급원으로 작동하는 유압 모터를 정지하고, 상기 제 1 전자기식 밸브 및 상기 제 2 전자기식 밸브를 개방해 정압 모드를 설정할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 정압 모드에서 운전자에 의해 상기 작동부가 작동되었을 때에는, 상기 유압 모터를 구동하고, 상기 제 2 전자기식 밸브의 개도를 조절할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 실시예 1 에 관련된 차량용 제동 장치를 나타내는 개략 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 실시예 1 의 차량용 제동 장치에 있어서, 차량 제동 장치의 페달 스트로크에 대한 목표 출력 유압 및 목표 반작용을 나타내는 그래프이다.
도 3 은 본 발명의 실시예 1 의 차량용 제동 장치에 있어서, 제동력 제어의 제어 루틴을 나타내는 순서도이다.
도 4 는 본 발명의 실시예 1 의 차량용 제동 장치에 있어서, 제동력 제어하의 정압 모드의 제어루틴을 나타내는 순서도이다.
도 5 는 본 발명의 실시예 2 의 차량용 제동 장치를 나타내는 개략 구성도이다.
도 6 은 본 발명의 실시예 3 의 차량용 제동 장치를 나타내는 개략 구성도이다.
도 7 은 본 발명의 실시예 3 의 차량용 제동 장치에 있는 압력 조절 밸브의 작동을 판정하는 제어루틴을 나타내는 순서도이다.
도 8 는 본 발명의 실시예 3 의 차량 제동 장치에 있는 압력 조절 밸브의 초기 체크 제어의 제어 루틴을 나타내는 순서도이다.
도 9 는 본 발명의 실시예 3 의 차량용 제동 장치에 있는 압력 조절 밸브의 작동 체크 제어의 제어루틴을 나타내는 순서도이다.
도 10 는 본 발명의 실시예 3 의 차량용 제동 장치에 있는 압력 조절 밸브의 작동에 대해 작동 판정 제어를 나타내는 타임차트이다.
도 11 은 본 발명의 실시예 4 의 차량용 제동 장치에 있는 압력 조절 밸브의 작동에 대해 작동 판정 제어를 나타내는 순서도이다.
도 12 는 본 발명의 실시예 4 의 차량 제동 장치에 있는 압력 조절 밸브에 대하여 작동 체크 제어를 나타내는 순서도이다.
도 13 은 본 발명의 실시예 4 의 차량용 제동 장치에 있는 압력 조절 밸브에 대하여 작동 판정 제어를 나타내는 타임차트이다.
본 발명에 관련된 차량용 제동 장치의 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 실시예는 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
실시예 1
도 1 은 본 발명의 실시예 1 에 관련된 차량용 제동 장치를 나타내는 개략 구성도이다. 도 2 는 실시예 1 의 차량용 제동 장치의 페달 스트로크에 대한 목표 출력 유압 및 목표 반작용을 나타내는 그래프이다. 도 3 은 실시예 1 의 차량용 제동 장치에서 실행되는 제동 제어 루틴을 나타내는 순서도이다. 도 4 는 실시예 1에 따른 차량용 제동 장치에서 실행되는 제동 제어하의 정압 모드 제어를 나타내는 순서도이다.
실시예 1 의 차량용 제동 장치에 있어서, 실린더 (11) 는 개방된 기단부와 폐쇄된 선단부으로 구성된 원통 형상을 갖고, 입력 피스톤 (12) 과 가압 피스톤 (13) 은 동축으로 배치되어 실린더 (11) 의 축방향을 따라 이동 가능하게 지지된다. 실린더 (11) 의 기단부 측에 배치된 입력 피스톤 (12) 은 작동 부재로서의 브레이크 페달 (14) 의 작동 로드 (15) 에 연결되어 있는 기단부를 갖는다. 상기 입력 피스톤 (12) 는 운전자에 의한 브레이크 페달 (14) 의 작동에 응답하여 작동 로드 (15) 을 경유하여 이동 가능하다. 상기 입력 피스톤 (12) 은 실린더 (11) 의 내주면에 압입 또는 나사결합을 통하여 고정된 선단부 외주면을 갖는 지지 부재 (16) 의 소 직경부 (16a) 의 내면에 의해 이동 가능하게 지지 된다. 원반형 플랜지부 (17) 가 지지 부재 (16) 의 대 직경부 (16b) 의 내면에 이동 가능하게 지지된다. 상기 지지 부재 (16) 의 소 직경부 (16a) 의 단면에 맞닿아 있으며, 실린더 (11) 의 내주면에 압입 또는 나사 결합을 통하여 고정된 지지 부재 (18) 의 단면에 맞닿아 있는 플랜지부 (17) 에 의해, 입력 피스톤 (12) 의 작동 스트로크가 규제된다. 상기 입력 피스톤 (12) 은 지지 부재 (18) 와 작동 로드 (15) 의 플랜지부 (15a) 의 사이에 있는 탄성 지지 스프링 (19) 에 의해 플랜지부 (17) 가 지지 부재 (18) 에 맞닿는 위치에서 탄성 지지 지지된다.
상기 실린더 (11) 의 선단부 측에 배치된 가압 피스톤 (13) 은 단면이 실질적으로 U 자형 모양을 이루어, 실린더 (11) 의 내주면에서 이동 가능하게 지지를 받는 외주면을 갖는다. 상기 가압 피스톤 (13) 은 이동 스트로크를 규제하기 위해 실린더 (11) 와 지지 부재 (16) 각각에 맞닿아 있는 전후의 단부를 갖는다. 상기 실린더 (11) 와 가압 피스톤 (13) 사이에 있는 탄성 지지 스프링 (20) 에 의해 이 가압 피스톤 (13) 이 지지 부재 (16) 에 맞닿는 위치에서 탄성 지지 지지된다. 상기 입력 피스톤 (12) 과 가압 피스톤 (13) 은 미리 설정된 간격 (스트로크) (S0) 을 가지고 이간한 상태로 유지되어 있다. 운전자가 브레이크 페달 (14) 을 밟아 입력 피스톤 (12) 을 미리 설정된 스트로크 (S0) 만큼 전진시키면, 압력 피스톤 (12) 은 자재하게 이 가압 피스톤을 누르게 된다.
실린더 (11) 내에 입력 피스톤 (12) 과 가압 피스톤 (13) 이 동축으로 이동 가능하게 배치되기 때문에, 이 입력 피스톤 (12) 의 일 이동 방향으로 입력 피스톤 (12) 과 가압 피스톤 (13) 에 의해 제 1 압력실 (R1) 이 형성된다. 한편, 입력 피스톤 (12) 의 타 이동 방향으로 입력 피스톤 (12) 의 플랜지부 (17)와 지지 부재 (18) 에 의해 제 2 압력실 (R2) 이 형성된다. 실린더 (11) 와 가압 피스톤 (13) 에 의해 제 3 압력실 (R3) 이 형성된다. 지지 부재 (16) 와 입력 피스톤 (12) 의 플랜지부 (17) 에 의해 제 4 압력실 (반작용실)(R4) 이 형성된다. 제 1 압력실 (R1) 과 제 2 압력실 (R2) 은, 입력 피스톤 (12) 내에 제공되어 작동력 흡수 부재로서의 역할을 하는 L자형 연통로 (21) 에 의해 연통한다.
상기 가압 피스톤 (13) 내에는, 압력 조절 밸브 (22) 가 있다. 상기 가압 피스톤 (13) 에는, 중공 하우징 (23) 이 끼워 맞춰 고정되어 있다. 이 하우징 (23) 의 중앙부에는 링형 플랜지 (24) 가 제공되어 있다. 상기 하우징 (23) 내의 일 측 (도 1에서 좌측) 에 포펫트 밸브 (25) 가 축방향을 따라 이동 가능하게 지지된다. 이 포펫트 밸브 (25) 는 탄성 지지 부재인 압축 스프링 (26) 에 의해 선단부가 플랜지부 (24) 에 맞닿아 있는 위치에서 탄성 지지된다. 제 1 압력실 (R1) 과 하우징 (23) 의 제 5 압력실 (R5) 을 관통하는 가동 부재로서의 하중 전달 부재 (27) 가 가압 피스톤 (13) 에서 이동 가능하게 지지된다. 하중 전달 부재 (27) 는 압축 스프링 (28) 에 의해 포펫트 밸브 (25) 로부터 멀어지는 방향으 로 탄성 지지 되고 선단부 측의 플랜지 부 (29) 가 자재하게 있는 위치에서 지지된다. 상기 가압 피스톤 (13) 에는 제 1 압력실 (R1) 과 제 5 압력실 (R5) 을 연통하는 연통 구멍 (30) 이 제공되어 있다. 상기 하중 전달 부재 (27) 는 제 1 압력실 (R1) 쪽으로 돌출되어 있는 선단부를 갖는다. 상기 입력 피스톤 (12) 의 선단부, 즉, 연통로 (21) 의 개구단이 하중 전달 부재 (27) 의 선단부에 대향해 위치한다. 상기 연통로 (21) 의 개구단에 밸브 시트 (31) 가 제공되어, 오리피스 (직경 축소부) 를 갖는다.
운전자가 브레이크 페달 (14) 를 밟아 입력 피스톤 (12) 이 전진하면, 밸브 시트 (31) 는 하중 전달 부재 (27) 의 선단부에 밀착하여 연통로 (21) 를 밀폐한다. 상기 입력 피스톤 (12) 이 더 전진하면 입력 피스톤 (12) 은 하중 전달 부재 (27) 을 누루고 이 하중 전달 부재를 통해 포펫트 밸브 (25) 가 누름힘을 받아 이동된다.
유압을 공급하는 모터 (33) 로 구동되는 유압 펌프 (32) 가 배관 (34) 을 경유하여 저장 탱크 (35) 에 연결되고 또한 배관 (36) 을 경유하여 어큐뮬레이터 (37) 에도 연결된다. 상기 어큐뮬레이터 (37) 는 제 1 유압 공급 배관 (38) 을 통해 실린더 (11) 에 형성된 제 1 공급 포트 (39) 를 경유하여 제 2 압력실 (R2) 에 연결된다. 상기 제 1 유압 공급 배관 (제 1 유압 공급 라인)(38) 에 제 1 선형 밸브 (40) 가 배치되고, 이 제 1 유압 공급 배관 (38) 으로부터 배관 (34) 에 연결된 제 1 유압 배출 배관 (제 1 유압 배출 라인) (41) 에 제 2 선형 밸브 (42) 가 배치되어 있다. 상기 제 1 선형 밸브 (40) 와 제 2 선형 밸브 (42) 는 전자기식 유동 제어 밸브이다. 제 1 선형 밸브 (40) 는 일반적으로 전기가 공급되지 않을 때 폐쇄 상태에 있다. 제 2 선형 밸브 (42) 는 일반적으로 전기가 공급되지 않을 때 개방 상태에 있다.
상기 어큐뮬레이터 (37) 는 제 2 유압 공급 배관 (제 2 유압 공급 라인) (43) 을 통해 실린더 (11) 에 형성된 제 2 공급 포트 (44) 를 경유하여 가압 피스톤 (13) 내의 압력 조절 밸브 (22) 에 연결된다. 상기 실린더 (11) 의 내주면과 가압 피스톤 (13) 사이에 링 형상의 제 1 갭 (45) 이 부분적으로 형성된다. 상기 가압 피스톤 (13) 과 하우징 (23) 사이에 링 형상의 제 2 갭 (46) 이 부분적으로 형성된다. 제 2 공급 포트 (44) 는 상기 제 1 갭 (45) 과 연통한다. 제 1 갭 (45) 과 제 2 갭 (46) 은 가압 피스톤 (13) 에 형성된 제 1 연통 포트 (47) 와 연통한다. 제 2 갭 (46) 은 제 2 연통 포트 (48) 을 경유하여 하우징 (23) 내의 포펫트 밸브 (25) 측의 공간과 연통되어 있다. 제 5 압력실 (R5) 과 연통 구멍 (30) 은 압력 조절 밸브 (22) 와 제 1 압력실 (R1) 을 연결하는 제 3 유압 공급 라인을 구성한다.
상기 어큐뮬레이터 (37) 에 비해 저용량을 갖는 어큐뮬레이터 (49) 가 반작용 유압 공급 배관 (50) 을 통해 반작용 공급 포트 (51) 를 경유하여 반작용 실 (R4) 에 연결된다. 상기 반작용 유압 공급 배관 (50) 으로부터 배관 (34) 에 연결된 반작용 유압 배출 배관 (52) 에 전환 밸브 (53) 가 배치되어 있다.
상기 실린더 (11) 에 제 1 배출 포트 (54) 가 형성되고, 그 양측에는 일방 (one-way) 시일 (55) 이 있다. 가압 피스톤 (13) 에 제 2 배출 포트 (56) 가 형성 되어 있다. 제 3 압력실 (R3) 은 제 1 배출 포트 (54) 과 제 2 배출 포트 (56) 를 경유하여 제 2 유압 배출 배관 (57) 을 통해 저장 탱크 (35) 에 연결된다.
전륜 (FR, FL) 및 후륜 (RR, RL) 은 브레이크 장치 (도시 생략) 를 작동시키는 바퀴 실린더 (58FR, 58FL, 58RR, 58RL) 를 갖고, 이들 바퀴 실린더는 ABS (Antilock Brake System) (59) 에 의해 작동될 수 있다.
제 1 압력실 (R1) 과 연통하는 제 1 배출 포트 (60) 에는 제 1 유압 배출 배관 (61) 이 연결된다. 제 1 유압 배출 배관 (61) 은 ABS (59) 에 연결되어 후륜 (RR, RL) 의 바퀴 실린더 (58RR, 58RL) 각각에 유압을 공급한다. 제 3 압력실 (R3) 에 형성된 제 2 배출 포트 (62) 에는 제 2 유압 배출 배관 (63) 이 연결된다. 제 2 유압 배출 배관 (63) 은 ABS (59) 에 연결되어 전륜 (FR, FL) 의 바퀴 실린더 (58FR, 58FL) 각각에 유압을 공급한다.
O링 (64) 이 예컨데 실린더 (11), 입력 피스톤 (12), 가압 피스톤 (13), 압력 조절 밸브 (22) 등의 주요부에 부착되어 유압의 누설을 방지한다.
위와 같이 구성된 실시예 1의 차량용 제동 장치에서, 전자기식 제어 장치 (ECU)(71) 가 브레이크 페달 (14) 로부터 입력 피스톤 (12) 에 입력되는 작동량 (페달 스트로크) 에 따라 제어 유압을 설정한다(제어 유압 설정 장치). ECU (71) 는 상기 제어 유압을 입력 피스톤 (12) 및 가압 피스톤 (13) 에 가하여, 제동 유압을 발생시켜(전자기식 유압 공급 장치), ABS (59) 에 의해 바퀴 실린더 (58FR, 58FL, 58RR, 58RL) 를 구동시키고 전륜 (FR, FL) 및 후륜 (RR, RL) 각각에 제동력을 가한다. 이 경우, 제어 유압이 입력 피스톤 (12) 의 제 1 압력실 (R1) 및 제 2 압력실 (R2) 에 공급되어 입력 피스톤 (12) 및 가압 피스톤 (13) 을 작동시켜, 제 1 압력실 (R1) 및 제 3 압력실 (R3) 로부터 제동 유압을 발생시킨다.
본 실시예에서는, 브레이크 페달 (14) 로부터 입력 피스톤 (12) 에 입력된 작동력을 흡수해, 입력 피스톤 (12) 의 누름력을 가압 피스톤 (13) 에 전달할 수 없다. 이 누름력은 반작용으로 이용되어 브레이크 페달 (14) 에 가해질 수 없다. 이 경우, 작동력 흡수 장치는 제 1 압력실 (R1) 과 제 2 압력실 (R2) 을 연통하는 연통로 (21) 와 입력 피스톤 (12) 과 가압 피스톤 (13) 사이에 미리 설정된 간격 (SO) 으로 이루어진다.
전자기식 유압 공급 장치의 이상 발생시, 기계식 유압 공급 장치를 작동시킨다. 다시 말해, 브레이크 페달 (14) 을 통해 가해진 작동력은 입력 피스톤 (12) 이 가압 피스톤 (13) 을 직접 눌러 압력 조절 밸브 (22) 를 작동시켜, 적절한 제동 유압을 발생시키도록 할 수 있다.
상기 브레이크 페달 (14) 은 이 브레이크 페달 (14) 의 페달 스트로크 (Sp) 를 검출하는 스트로크 센서 (72) 를 갖는다. 이렇게 검출된 페달 스트로크 (Sp) 는 ECU (71) 에 출력된다. 제 1 유압 배출 배관 (61) 및 제 2 유압 배출 배관 (63) 각각은 제동 유압을 검출하는 제 1 압력 센서 (73) 및 제 2 압력 센서 (74) 를 갖는다. 제 1 압력 센서 (73) 는 제 1 압력실 (R1) 로부터 제 1 유압 배출 배관 (61) 을 통해 후륜 (RR, RL) 의 바퀴 실린더 (58RR, 58RL) 에 공급되는 제동 유압 (Pr) 을 검출한다. 이 검출 결과는 ECU (71) 에 출력될 것이다. 제 2 압력 센서 (74) 는 제 3 압력실 (R3) 로부터 제 2 유압 배출 배관 (63) 을 통 해 전륜 (FR, FL) 의 바퀴 실린더 (58FR, 58 FL) 에 공급되는 제동 유압 (Pf) 을 검출한다. 이 검출 결과는 ECU (71) 에 출력될 것이다.
상기 어큐뮬레이터 (37) 로부터 배관 (36) 내부에 제공된 제 3 압력 센서 (75) 는 어큐뮬레이터 (37) 에 축적된 유압 (Pacc) 를 검출한다. 이 검출 결과는 ECU (71) 에 출력될 것이다. 전륜 (FR, FL) 및 후륜 (RR, RL) 에는 각각 바퀴 속도 센서 (76) 가 부착되어 바퀴 속도를 검출하고 이 검출된 바퀴 속도를 ECU (71) 에 출력한다.
상기 ECU (71) 는 도 2 에 나타내는 바와 같이 스트로크 센서 (72) 가 검출한 페달 스트로크 (Sp) 에 기초하여 목표 출력 유압 (Prt) 을 설정해, 제 1 선형 밸브 (40) 과 제 2 선형 밸브 (42) 각각의 개도를 제어한다. ECU (71) 은 제 1 압력 센서 (73) 가 검출한 제동 유압 (Pr) 을 피드백해서, 제동 유압 (Pr) 에 목표 출력 유압 (Prt) 이 일치하도록 제어를 실행한다. 이 경우, ECU (71) 는, 페달 스트로크 (Sp) 에 대한 목표 출력 유압 (Prt) 의 관계맵을 가지고 있어, 이 맵에 기초하여 선형 밸브 (40,42) 를 제어한다. 상기 제어 유압은 페달 스트로크 (Sp) 및 Sp 와 Prt 사이의 관계를 포함하는 미리 설정된 함수 맵에 기초하여 설정된다. 상기 제동 유압 (Pf) 과 제동 유압 (Pr) 은 실질적으로 같고 (Pf≒Pr), 따라서, Pr = f (Sp) 의 관계가 성립된다 (f 는 유압에 대한 스트로크의 함수). 초기 페달 스트로크 (Sp0) 는 미리 설정된 스트로크 (S0) 이거나, 상이한 값으로 설정된다.
실시예 1 의 차량용 제동 장치의 ECU (71) 에 의해 실행되는 제동력 제어는 도 3 의 순서도에 기초하여 설명할 것이다.
상기 ECU (71) 에 의해 실행되는 제동력 제어하에서, 제 3 압력 센서 (75) 가 검출한 어큐뮬레이터 압력 (Pacc) 을 단계 S1 에서 얻는다. 그리고, 단계 S2 에서는, 제 3 압력 센서 (75) 가 검출한 어큐뮬레이터 압력 (Pacc) 이 미리 설정된 제 1 어큐뮬레이터 압력 (Pacc1) 과 같거나 그 보다 작은지를 판정한다. 여기서 검출된 어큐뮬레이터 압력이 제 1 어큐뮬레이터 압력 (Pacc1) 과 같거나 그 보다 작으면, 단계 S3 으로 진행되어 유압 펌프 (32) 의 모터 (33) 를 구동한다. 한편, 검출된 어큐뮬레이터 압력이 제 1 어큐뮬레이터 압력 (Pacc1) 의 이하가 아니면 단계 S4 로 진행되어, 현재의 어큐뮬레이터 압력 (Pacc) 이 미리 설정된 제 2 어큐뮬레이터 압력 (Pacc2) 이상인지를 판정한다. 현재의 어큐뮬레이터 압력 (Pacc)이 제 2 어큐뮬레이터 압력 (Pacc2) 과 같거나 그 보다 높으면, 단계 S5 로 진행되어 유압 펌프 (32) 의 모터 (33) 을 정지한다.
단계 S6 에서, 스트로크 센서 (72) 가 검출한 페달 스트로크 (Sp) 를 얻는다. 계속해서, 단계 S7 에서는 제 1 압력 센서 (73) 가 검출한 제동 유압 (Pr) 과 제 2 압력 센서 (74) 가 검출한 제동 유압 (Pf) 을 얻는다. 단계 S8 에서, 페달 스트로크 (Sp) 에 기초하여 상기 미리 설정된 맵에 따라 목표 출력 유압 (Prt) 을 연산한다. 단계 S9 에서, 산출한 목표 출력 유압 (Prt) 에 기초하여 제 1 선형 밸브 (40) 와 제 2 선형 밸브 (42) 의 개도를 제어한다. 상기 제동 유압 (Pr) 은 목표 출력 유압 (Prt) 과 일치하도록 피드백 제어된다.
도 1 을 참조하면, 전원으로서의 배터리가 정상 상태에 있어, ECU (71) 가 전자기식 유압 공급 부재로서의 역할을 하는 제 1 선형 밸브 (40) 및 제 2 선형 밸브 (42) 각각을 정상적으로 작동시키고 이러한 밸브의 각 개방을 조절하는 것이 가능한 경우, 운전자가 브레이크 페달 (14) 를 밟으면, 결과적인 작동력에 의해 입력 피스톤이 전진 (도 1 에서 좌측으로 이동) 한다. 이 때, 입력 피스톤 (12) 은 전진하지만, 입력 피스톤 (12) 과 가압 피스톤 (13) 과 사이에는 미리 설정된 스트로크 (S0) 때문에, 가압 피스톤 (13) 은 직접 누름힘을 받지 않는다. 따라서, 제 1 압력실 (R1) 내의 작동 유체가 연통로 (21) 를 통해 제 2 압력실 (R2) 안으로 흘러들어 간다. 따라서, 입력 피스톤 (12) 은 자유 상태가 되어, 제 1 압력실 (R1) 로부터 입력 피스톤 (12) 을 경유하여 브레이크 페달 (14) 에 작용하는 반작용은 없다. 그러나, 어큐뮬레이터 (49) 로부터 반작용 유압 배관 (50) 을 통해 반작용실 (R4) 에 반작용 유압이 작용한다. 상기 브레이크 페달 (14) 에는 적절한 반작용이 부여된다.
운전자가 브레이크 페달 (14) 을 밟으면, 입력 피스톤 (12) 이 전진한다. 상기 스트로크 센서 (72) 는 페달 스트로크 (Sp) 를 검출하고, ECU (71) 는, 이 검출된 페달 스트로크 (Sp) 에 기초하여 목표 출력 유압 (Prt) 을 설정한다. 그리고, ECU (71) 는 이 목표 출력 유압 (Prt) 에 기초하여 제 1 선형 밸브 (40) 와 제 2 선형 밸브 (42) 의 개도를 제어하여, 미리 설정된 제어 유압을 제 2 압력실 (R2) 에 공급한다. 그러면, 이 제어 유압이 연통로 (21) 를 통해 제 1 압력실 (R1) 에 공급되어, 이 제 1 압력실 (R1) 로부터 제 1 유압 배출 배관 (61) 에 상기 미리 설정된 제동 유압 (Pr) 이 공급되고, 제 3 압력실 (R3) 로부터 제 2 유 압 배출 배관 (63) 에 상기 미리 설정된 제동 유압 (Pf) 이 공급된다. 상기 제동 유압 (Pr, Pf) 은 ABS (59) 를 경유하여 전륜 (FR, FL) 및 후륜 (RR, RL) 각각의 바퀴 실린더 (58FR, 58FL, 58RR, 58RL) 에 각각 가해진다.
상기 브레이크 페달 (14) 에 가해진 작동력에 의해 입력 피스톤 (12) 가 전진하고 미리 설정된 제어 유압이 제 2 압력실 (R2) 에 가해질 때, 제 1 압력실 (R1) 내의 압력과 제 2 압력실 (R2) 내의 압력이 같게 된다. 상기 입력 피스톤 (12) 은 가압 피스톤 (13) 과 압력 조절 밸브 (22) 의 하중 전달 부재 (27) 에 접촉하지 않게 된다. 포펫트 밸브 (25) 는 제 2 유압 공급 배관 (43) 과 압력 조절 밸브 (22) 의 제 5 압력실 (R5) 간의 연통이 차단된 상태를 유지시킨다. 상기 입력 피스톤 (12) 과 가압 피스톤 (13) 은 그들 사이에 미리 설정된 간격을 두고 함께 이동한다. 제 1 배출 포트 (54) 와 제 2 배출 포트 (56) 간의 연통이 차단되면, 가압 피스톤 (13) 이 이동하여 제 3 압력실 (R3) 을 가압한다. 제 1 압력실 (R1) 에 공급된 제어 유압에 따라 제 1 압력실 (R1) 과 제 3 압력실 (R3) 사이의 유압은 균형을 이룰 수 있어, 각 배출 포트 (60) , (62) 로부터 배출되는 제동 유압 (Pr, Pf) 은 거의 같게 된다.
본 실시예에서는, 입력 피스톤 (12) 의 제 1 압력 수용 면적 (선단부의 면적) 이 가압 피스톤 (13) 의 제 2 압력 수용 면적 (선단부의 면적) 보다 작게 설정되어, 미리 설정된 서보 비가 설정된다. 각 선형 밸브 (40, 42) 를 경유하여 제 1 압력실 (R1) 에 최대 제어 유압이 공급될 때, 제 1 압력실 (R1) 로부터 압력 조절 밸브 (22) 의 제 5 압력실 (R5) 에 공급되는 최대 유압하에 포펫트 밸브 (25) 가 개방되지 않게, 압축 스프링 (26) 의 탄성 지지 힘이 이하의 수식을 만족하도록 설정되어 있다.
(포펫트 밸브 (25) 의 시일 면적)×(선형 밸브 (40) ,(42) 의 최대 제어 유압)＜(압축 스프링 (26) 의 탄성 지지 힘)
배터리가 소모되고, ECU (71) 가 제 1 선형 밸브 (40) 및 제 2 선형 밸브 (42) 를 작동 및 이들 밸브의 개도 조절하는 것이 불가능할 때, 제 1 선형 밸브 (40) 는 폐쇄 상태로, 제 2 선형 밸브 (42) 는 개방 상태로 정지한다. 이 때, 운전자가 브레이크 페달 (14) 을 밟으면, 그 작동력에 의해 입력 피스톤 (12) 이 전진한다. 상기 입력 피스톤 (12) 와 가압 피스톤 (13) 사이에 미리 설정된 스트로크 (S0) 가 설정되어 있기 때문에, 가압 피스톤 (13) 은 직접 누름힘을 받지 않는다. 제 1 압력실 (R1) 내의 작동유가 연통로 (21) 를 통해 제 2 압력실 (R2) 안으로 흐른다. 제 2 압력실 (R2) 의 유체는 제 1 공급 포트 (39) 로부터 제 1 유압 배출 배관 (41) 을 통해 저장 탱크 (35) 안으로 배출된다. 상기 입력 피스톤 (12) 은 가압 피스톤 (13) 과 압력 조절 밸브 (22) 의 하중 전달 부재 (27) 에 접촉할 때까지 이동할 수 있다.
상기 입력 피스톤 (12) 이 스트로크 (S0) 만큼 이동하여 압력 조절 밸브 (22) 의 하중 전달 부재 (27) 에 선단부가 접촉하면, 밸브 시트 (31) 는 연통로 (21) 를 밀폐시키기 위해 하중 전달 부재 (27) 의 선단부에 밀착한다. 따라서, 제 1 압력실 (R1) 과 저장 탱크 (35) 와의 연통은 차단된다. 상기 입력 피스톤 (12) 이 더 전진하여 하중 전달 부재 (27) 를 가압하면, 이 하중 전달 부재 (27) 를 통해 포펫트 밸브 (25) 는 누름힘을 받아 이동하고, 제 2 유압 공급 배관 (43) 이 제 5 압력실 (R5) 과 연통된다. 그러면, 어큐뮬레이터 (37) 의 유압이 제 2 유압 공급 배관 (43) 으로부터 제 2 공급 포트 (44), 제 1 갭 (45), 제 1 연통 포트 (47), 제 2 갭 (46), 제 2 연통 포트 (48), 포펫트 밸브 (25) 를 통해 제 5 압력실 (R5) 에 가해진다. 상기 연통 구멍 (30) 을 통해 제 1 압력실 (R1) 에 유압이 더 공급된다.
상기 입력 피스톤 (12) 및 가압 피스톤 (13) 이 서로 접촉 한 채로 전진하면, 어큐뮬레이터 (37) 의 유압이 제 1 압력실 (R1) 에 가해진다. 그러면, 이 제 1 압력실 (R1) 로부터 제 1 유압 배출 배관 (61) 에 상기 미리 설정된 제동 유압 (Pr) 이 공급된다. 상기 가압 피스톤 (13) 이 전진할 때, 제 3 압력실 (R3) 로부터 제 2 유압 배출 배관 (63) 에 상기 미리 설정된 제동 유압 (Pf) 을 공급하기 위해 제 3 압력실 (R3) 이 가압된다. 상기 제동 유압 (Pr, Pf) 은 ABS (59) 를 경유하여 바퀴 실린더 (58FR, 58FL, 58RR, 58RL) 에 공급되어, 전륜 (FR, FL) 및 후륜 (RR, RL) 각각에 대해 운전자에 의해 브레이크 페달 (14) 에 가해진 작동력에 따라 제동력이 발생된다.
운전자가 브레이크 페달 (14) 을 누르는 것을 멈추면 (누름을 유지하면), 입력 피스톤 (12) 의 밸브 시트 (31) 는 하중 전달 부재 (27) 와의 접촉을 유지한다. 그러면, 연통로 (21) 가 폐쇄된 상태에서, 하중 전달 부재 (27) 에 의한 포펫트 밸브 (25) 의 누름힘이 해제되고, 제 2 공급 배관 (43) 과 제 5 압력실 (R5) 사이의 연통은 차단된다. 제 1 압력실 (R1) 과 제 3 압력실 (R3) 은 밀폐 상태가 되어, 제동 유압 (Pr, Pf) 이 ABS (59) 로 배출되는 것을 유지한다.
운전자가 브레이크 페달 (14) 의 누름을 해제하면, 입력 피스톤 (12) 의 밸브 시트 (31) 가 하중 전달 부재 (27) 로부터 이간해 연통로 (21) 를 개방시킨다. 제 1 압력실 (R1) 내의 유압은 연통로 (21) 를 통해 제 2 압력실 (R2) 안으로 흘러 제 1 공급 포트 (39) 로부터 제 1 유압 배출 배관 (41) 을 통해 저장 탱크 (35) 에 배출된다. 한편, 브레이크 페달 (14) 의 누름을 해제하면, 입력 피스톤 (12) 은 후퇴하고, 가압 피스톤 (13) 도 탄성 지지 스프링 (20) 의 탄성 지지 힘에 의해 후퇴한다. 제 3 압력실 (R3) 내의 유압은 제 2 배출 포트 (54) 로부터 제 2 유압 배출 배관 (57) 을 통해 저장 탱크 (35) 로 배출된다. 제 1 압력실 (R1) 과 제 3 압력실 (R3) 의 각 유압을 감압하여, 제동 유압 (Pr, Pf) 을 감압하여 ABS (59) 에 배출한다.
배터리가 정상 상태이고 제 1 선형 밸브 (40) 및 제 2 선형 밸브 (42) 를 작동 및, 그 개도를 제어하여, 적절한 제어 유압이 공급될 때, 어큐뮬레이터 (37) 에서 제 2 유압 공급 배관 (43) 을 통해 압력 조절 밸브 (22) 에 항상 높은 유압을 공급한다. 이 압력 조절 밸브 (22) 측에 저압 이상이 발생했을 때에는, 어큐뮬레이터 (37) 의 축적된 압력을 저하시켜 정압 모드로 변환한다.
도 4 를 참조하면, 단계 S11 에서 현재 상태가 정압 모드상태에 있는지를 판정한다. 현재 상태가 정압 모드 상태에 있지 않으면, 단계 S12 로 진행되어 브레이크 페달 (14) 이 오프상태에 있는지를 판정한다. 여기서, 브레이크 페달 (14) 이 오프상태에 있으면, 단계 S13 로 진행하여, 압력 조절 밸브 (22) 측에 저 압 이상 상태가 미리 설정된 시간 이상 지속되는지를 판정한다. 이 판정은, 예를 들어, 압력 센서 (73,74) 에 의한 검출 결과에 기초하여 판정한다. 이 단계 S13 에서, 저압 이상 상태가 미리 설정된 시간 이상 지속되고 있다고 판정되면, 단계 S15 로 진행된다. 한편, 단계 S13 에서, 저압 이상 상태가 미리 설정된 시간 이상 계속되어있지 않다고 판정되면, 단계 S14 로 진행되어 제 3 압력 센서 (75) 가 검출한 어큐뮬레이터 (37) 의 유압이 비정상인지 아닌지를 판정한다. 여기서, 제 3 압력 센서 (75) 가 검출한 어큐뮬레이터 (37) 의 유압이 비정상이라고 판정되면, 단계 S15 로 진행된다.
단계 S15 에서는, 유압 펌프 (32) 의 모터 (33) 을 정지해, 제 1 선형 밸브 (40) 와 제 2 선형 밸브 (42) 를 개방해, 어큐뮬레이터 (37) 의 유압을 저장 탱크 (35) 와 연통하도록 한다. 그리고 나서, 단계 S16 에서 정압 모드를 설정한다. 정압 모드가 설정된 후, 단계 S11 에서의 판정에 기초하여 단계 S17 로 진행된다. 단계 S17 에서는 브레이크 페달 (14) 이 작동되었는지를 판정한다. 이 브레이크 페달 (14) 이 작동되었다고 판정되면, 단계 S18 로 진행되어 유압 펌프 (32) 의 모터 (33) 을 구동하여, 제 2 선형 밸브 (42) 의 개도를 조절하여 제어 유압을 제어한다. 한편, 단계 S17 에서 브레이크 페달 (14) 이 작동되어 있지 않으면, 정압 모드를 지속한다.
실시예 1 의 차량용 제동 장치에 있어서는, 실린더 (11) 내에 입력 피스톤 (12) 과 가압 피스톤 (13) 이 이동 가능하게 지지되고, 이 입력 피스톤 (12) 에 의해 가압 피스톤 (13) 을 누를 수 있다. 상기 압력실 (R1, R2) 을 연통로 (21) 를 통해 입력 피스톤 (12) 의 전후로 소통시키고, 브레이크 페달 (14) 의 작동량에 따라 제어 유압을 제 1 선형 밸브 (40) 와 제 2 선형 밸브 (42) 을 통해 제 2 압력실 (R2) 로 공급할 수도 있다. 상기 브레이크 페달 (14) 로부터 입력 피스톤 (12) 을 경유하여 가압 피스톤 (13) 에 전달된 작동량에 따라 제어 유압을 압력 조절 밸브 (22) 에 의해 조절하여 제 2 압력실 (R2) 에 공급하게 한다. 각 압력실 (R1, R3) 로부터 제동 유압 (Pr,Pf) 을 출력할 수 있다.
전원이 정상 상태에 있는 경우 운전자가 브레이크 페달 (14) 를 밟으면, ECU (71) 는, 페달 스트로크 (Sp) 에 따라 목표 출력 유압 (Prt) 을 설정한다. 이 목표 출력 유압 (Prt) 에 기초하여 제 1 압력실 (R1) 에 제어 유압을 가하여, 제 1 압력실 (R1) 로부터 제 1 유압 배출 배관 (61) 에 상기 미리 설정된 제동 유압 (Pr) 을 출력하고, 제 3 압력실 (R3) 로부터 제 2 유압 배출 배관 (63) 에 상기 미리 설정된 제동 유압 (Pf) 을 출력한다. 전술한 제동 유압 (Pr, Pf) 을 ABS (59) 를 경유하여 각 바퀴 실린더 (58FR, 58FL, 58RR, 58RL) 에 가하여, 전륜 (FR,FL) 및 후륜 (RR,RL) 에 대해 운전자의 브레이크 페달 (14) 의 작동력에 따라 적절한 제동력을 발생시키도록 한다.
베터리가 소모된 경우, 운전자가 브레이크 페달 (14) 를 밟으면, 입력 피스톤 (12) 이 전진하여 압력 조절 밸브 (22) 의 하중 전달 부재 (27) 에 접촉하여 연통로 (21) 를 닫는다. 상기 포펫트 밸브 (25) 를 누르는 동안 하중 전달 부재 (27) 가 이동하면, 제 2 유압 공급 배관 (43) 과 제 5 압력실 (R5) 을 연통한다. 상기 어큐뮬레이터 (37) 로부터 유압이 압력 조절 밸브 (22) 로 조절되고 제 1 압력실 (R1) 에 공급된다. 제 1 압력실 (R1) 로부터 제동 유압 (Pr) 를 출력하고, 제 3 압력실 (R3) 로부터 제동 유압 (Pf) 을 출력한다. 이 제동 유압 (Pr,Pf) 을 ABS (59) 를 경유하여 각 바퀴 실린더 (58FR,58FL,58RR,58RL) 에 공급하여, 전륜 (FR, FL) 및 후륜 (RR, RL) 에 대해 운전자의 브레이크 페달 (14) 의 작동력에 따라 적절한 제동력이 발생될 수 있다.
운전자가 브레이크 페달 (14) 을 밟는 것을 멈추면, 연통로 (21) 을 폐쇄되었을때, 하중 전달 부재 (27) 에 의한 포펫트 밸브 (25) 의 누름이 해제된다. 그리고 나서, 제 2 유압 공급 배관 (43) 과 제 5 압력실 (R5) 사이의 연통은 제 1 압력실 (R1) 과 제 3 압력실 (R3) 을 밀폐시키기 위해 차단되어, 제동 유압 (Pr, Pf) 이 유지될 수 있다. 운전자가 브레이크 페달 (14) 의 누름력을 해제하면, 입력 피스톤 (12) 가 하중 전달 부재 (27) 으로부터 이간해 연통로 (21) 를 개방한다. 그리고 나서, 제 1 압력실 (R1) 의 유압이 연통로 (21) 를 통해 저장 탱크 (35) 로 배출되고, 가압 피스톤 (13) 이 후퇴해 제 3 압력실 (R3) 의 유압이 저장 탱크 (35) 로 배출된다. 제 1 압력실 (R1) 과 제 3 압력실 (R3) 각각의 유압을 감압하여, 제동 유압 (Pr, Pf) 을 감압할 수 있다.
본 발명에 따른 장치는 배터리의 정상 또는 이상 상태에 관계없이, 운전자에 의한 브레이크 페달 (14) 의 작동량에 따라 제동 유압을 확실하게 발생시킨다. 유압 경로를 간략화해 구조의 간소화를 도모하고 제조비를 저감한다. 상기 장치는 베터리가 소모되어도, 적절하게 제동력을 부여하여 안전성을 향상시킨다.
실시예 1 의 차량용 제동 장치에 있어서, 본 발명의 제동력 흡수 장치가 제 1 압력실 (R1) 과 제 2 압력실 (R2) 을 연통하는 연통로 (21) 를 갖고, 입력 피스톤 (12) 와 가압 피스톤 (13) 은 미리 설정된 간격 (S0) 을 두고 이간되어 있다. 간단한 구성으로 브레이크 페달 (14) 에 대한 반작용 변동을 억제할 수 있다. 상기 연통로 (21) 안에 밸브 시트 (31) 를 형성해 직경 축소부를 형성하고, 입력 피스톤 (12) 의 전진시에, 구동력이 발생된다.
실시예 1 의 차량용 제동 장치는 가압 피스톤 (13) 내에 수용된 압력 조절 밸브 (22) 를 갖고, 이 가압 피스톤은 하우징 (23) 과, 이 하우징 (23) 내에 이동 가능하게 지지를 받아 제 2 유압 공급 배관 (43) 과 제 5 압력실 (R5) (제 3 유압 공급 라인) 를 개폐하는 포펫트 밸브 (25) 와, 이 포펫트 밸브 (25) 를 폐쇄 방향으로 탄성 지지하는 압축 스프링 (26) 과, 입력 피스톤 (12) 을 전진시켜 포펫트 밸브 (25) 를 개방하는 하중 전달 부재 (27) 를 포함한다. 상기 입력 피스톤 (12) 이 이동해 하중 전달 부재 (27) 에 접촉했을 때, 연통로 (21) 가 폐쇄된다. 상기 하중 전달 부재 (27) 가 포펫트 밸브 (25) 를 이동하여 제 2 유압 공급 배관 (43) 과 제 5 압력실 (R5) 이 연통했을 때, 어큐뮬레이터 (37) 로부터의 유압이 압력 조절 밸브 (22) 로 조절되어 제 1 압력실 (R1) 에 공급된다 따라서, 상기 제동 유압 (Pr, Pf) 을 배출할 수 있다. 상기 압력 조절 밸브 (22) 를 효율적으로 장착하여 실린더 (11) 의 전체 길이를 단축할 수 있고, 간단한 구성으로 배터리의 정상상태와 이상상태 사이에서 제어 유압의 공급 경로를 전환시킬 수 있다. 이는 제조비를 더 줄일 수 있다.
선형 밸브 (40) ,(42) 를 통해 제 1 압력실 (R1) 에 최대 제어 유압이 공급 되었을 때, 제 1 압력실 (R1) 로부터 압력 조절 밸브 (22) 의 제 5 압력실 (R5) 에 공급되는 최대 유압하에 포펫트 밸브 (25) 가 개방하지 않게, 압축 스프링 (26) 의 탄성 지지 힘을 설정한다. 본 발명의 장치는 전원이 정상 상태일 때, 기계식 유압 공급 장치의 작동을 금지해, 불필요한 제동 유압의 발생을 방지하여, 안전성을 향상시킬 수 있다.
상기 입력 피스톤 (12) 의 제 1 압력 수용 면적을 가압 피스톤 (13) 의 제 2 압력 수용 면적보다 작게 설정하여 원하는 서보 비를 확보할 수 있다.
실시예 2
도 5 는 본 발명의 실시예 2 에 관련된 차량용 제동 장치를 나타내는 개략 구성도이다. 제 1 실시예로 설명한바와 같이 동일한 기능을 갖는 부재에는 동일한 부호를 부여해 중복 설명은 생략한다.
도 5 를 참조하면, 실시예 2 의 차량용 제동 장치에 있어서, 실린더 (11) 의 내부에 입력 피스톤 (12) 과 가압 피스톤 (13) 이 축방향을 따라 이동할 수 있도록 지지된다. 상기 입력 피스톤 (12) 은 브레이크 페달 (14) 의 작동 로드 (15) 에 연결된 기단부를 갖고 있다. 상기 입력 피스톤 (12) 의 스트로크는 지지 부재 (16,18) 각각과 플랜지부 (17) 의 맞닿음에 의해 규제된다.
이 입력 피스톤 (12) 는 탄성 지지 스프링 (19) 의 탄성 지지를 통해 플랜지부 (17) 가 지지 부재 (18) 에 맞닿는 위치에 지지된다. 상기 가압 피스톤 (13) 의 스트로크는 지지 부재 (16) 와 실린더 (11) 의 맞닿음에 의해 규제된다. 탄성 지지 스프링 (20) 의 탄성 지지를 통해 가압 피스톤 (13) 은 지지 부재 (16) 에 맞닿는 위치에서 지지된다. 상기 입력 피스톤 (12) 과 가압 피스톤 (13) 은 미리 설정된 간격 (스트로크) (S0) 를 가지고 이간한 상태로 유지된다. 운전자가 브레이크 페달 (14) 를 작동해, 입력 피스톤 (12) 이 미리 설정된 스트로크 (S0) 만큼 전진하면, 가압 피스톤 (13) 에 맞닿아서 이 가압 피스톤을 누르게 된다.
상기 실린더 (11) 내에 입력 피스톤 (12) 과 가압 피스톤 (13) 이 이동 가능하게 배치되어 있을 때, 입력 피스톤 (12) 의 전후에 제 1 압력실 (R1) 과 제 2 압력실 (R2) 이 제공되어 실린더 (11) 과 가압 피스톤 (13) 사이에 제 3 압력실 (R3) 이 형성된다. 상기 지지 부재 (16) 와 입력 피스톤 (12) 의 플랜지부 (17) 사이에 제 4 압력실 (반작용실)(R4) 이 형성된다. 제 1 압력실 (R1) 과 제 2 압력실 (R2) 은 입력 피스톤 (12) 내에 형성된 연통로 (21) 를 통해 서로 연통한다.
상기 실린더 (11) 의 선단부에 압력 조절 밸브 (81) 가 유지된다. 즉, 실린더 (11) 의 선단부에 중공 하우징 (82) 이 끼워 맞춤해 고정된다. 이 하우징 (82) 내의 중앙부에 링형 플랜지 (83) 가 형성된다. 또 이 하우징 (82) 내의 일측 (도 5에서 좌측) 에 포펫트 밸브 (84) 가 축방향을 따라 탄성 지지 부재로서의 압축 스프링 (85) 의 탄성지지를 통해 선단부가 플랜지 (83) 에 맞닿아 있는 위치에 이동 가능하게 지지된다. 하우징 내의 타측 (도 5에서 우측) 에는, 제 3 압력실 (R3) 과 하우징 (82) 의 제 5 압력실 (R5) 을 관통하는 가동 부재로서의 압력 전달 부재 (86) 가 축방향을 따라 이동 가능하게 지지된다. 압력 전달 부재 (86) 는 압축 스프링 (87) 에 의해 포펫트 밸브 (84) 로부터 이간되는 방향으로 탄성 지지 되어, 선단측의 플랜지부 (88) 가 하우징 (82) 에 맞닿아 있는 위치에서 지지된다. 이 압력 전달 부재 (86) 는 제 3 압력실 (R3) 쪽으로 돌출하는 선단부를 갖는다. 상기 가압 피스톤 (13) 에 제 1 압력실 (R1) 을 향하여 돌출하는 돌출부 (89) 가 형성된다. 상기 입력 피스톤 (12) 의 선단부, 즉, 연통로 (21) 의 개구단은 가압 피스톤 (13) 의 돌출부 (89) 의 반대편에 위치되어 있다.
운전자가 브레이크 페달 (14) 을 작동하여 입력 피스톤 (12) 이 전진하면, 연통로 (21) 의 개구단이 가압 피스톤 (13) 의 돌출부 (89) 에 밀착하여, 연통로 (21) 를 폐쇄한다. 상기 입력 피스톤 (12) 과 함께 가압 피스톤 (13) 이 전진하면, 제 3 압력실 (R3) 내의 압력이 상승하여 이 압력에 의하여 압력 전달 부재 (86) 를 이동시키고 이 압력 전달 부재 (86) 을 통해 포펫트 밸브 (84) 는 누름력을 받아 이동된다.
모터 (33) 에 의해 구동된 유압 펌프 (32) 는 유압을 공급하기 위해 배관 (34) 을 경유하여 저장 탱크 (35) 에 연결되고, 배관 (36) 을 경유하여 어큐뮬레이터 (37) 에 연결된다. 이 어큐뮬레이터 (37) 는 제 1 유압 공급 배관 (38) 을 통해 제 1 공급 포트 (39) 를 경유하여 제 2 압력실 (R2) 과 연결된다. 이 제 1 유압 공급 배관 (38) 내에 제 1 선형 밸브 (40) 가 배치되고, 제 1 유압 공급 배관 (38) 으로부터 배관 (34) 에 연결되는 제 1 유압 배출 배관 (41) 에 제 2 선형 밸브 (42) 가 형성된다.
상기 어큐뮬레이터 (37) 는 제 2 유압 공급 배관 (43) 을 통해 실린더 (11) 의 제 2공급 포트 (44)를 경유하여 압력 조절 밸브 (81) 에 연결된다. 다시 말해, 제 2공급 포트 (44) 는 하우징 (82) 에 형성된 연통 포트 (90) 를 경유하여 이 하우징 (23) 내의 포펫트 밸브 (25) 측의 공간과 연통되어 있다. 상기 실린더 (11) 와 하우징 (82) 은 제 5 압력실 (R5) 에 연통하는 제 3 공급 포트 (91) 과 제 4 공급 포트 (92) 를 갖는다. 이 제 3 공급 포트 (91) 과 제 4 공급 포트 (92) 는 제 3 유압 공급 배관 (제 3 유압 공급 라인)(93) 을 경유하여 제 1 유압 배출 배관 (61) 에 연결되어 있다. 이 제 3 유압 공급 배관 (93) 에 전환 밸브 (94) 또는 릴리프 밸브 (95) 가 배치되어 있다. 압력 전달 부재 (86) 를 통하여 연통 구멍 (96) 이 형성되어 있고 이 연통 구멍의 일단부는 제 5 압력실 (R5) 에 연통되어 있고 타단부는 제 3 배출 포트 (97) 과 제4 배출 포트 (98) 및 제 3 유압 배출 배관 (99) 을 경유하여 제 2 유압 배출 배관 (57) 에 연결되어 있다.
상기 어큐뮬레이터 (49) 는 반작용 유압 공급 배관 (50) 을 통해 반작용 공급 포트 (51) 를 경유하여 반작용실 (R4) 에 연결된다. 이 반작용 유압 공급 배관 (50) 으로부터 배관 (34) 에 연결되는 반작용 유압 배출 배관 (52) 에 전환 밸브 (53) 가 배치되어 있다.
상기 실린더 (11) 에 제 1 배출 포트 (54) 가 제공되어 있고, 그 양측에 일방 시일 (55) 이 부착되어 있다. 상기 가압 피스톤 (13) 에 제 2 배출 포트 (56) 가 제공된다. 제 3 압력실 (R3) 은 제 1 배출 포트 (54) 와 제 2배출 포트 (56) 를 경유하여 제 2 유압 배출 배관 (57) 을 통해 저장 탱크 (35) 에 연결되고 있다.
상기 전륜 (FR, FL) 및 후륜 (RR, RL) 에는 바퀴 실린더 (58FR, 58FL, 58RR, 58RL) 가 각각 형성되고 이들 실린더는 ABS (59) 에 의해 작동된다. 제 1 압력실 (R1) 에 연통하는 제 1 배출 포트 (60) 에 제 1 유압 배출 배관 (61) 이 연결된다. 이 제 1 유압 배출 배관 (61) 은 ABS (59) 에 연결되어 후륜 (RR, RL) 의 바퀴 실린더 (58RR, 58RL) 에 유압을 공급한다. 제 3 압력실 (R3) 에 형성된 제 2배출 포트 (62) 에 제 2 유압 배출 배관 (63) 이 연결된다. 제 2 유압 배출 배관 (63) 은 ABS (59) 에 연결되어 전륜 (FR, FL) 각각의 바퀴 실린더 (58FR, 58FL) 에 유압을 공급한다.
이와 같이 구성된 차량용 제동 장치에는, 브레이크 페달 (14) 에는 페달 스트로크 (Sp) 를 검출하는 스트로크 센서 (72) 가 제공된다. 검출된 페달 스트로크 (Sp) 는 ECU (71) 에 출력한다. 제 1 유압 배출 배관 (61) 및 제 2 유압 배출 배관 (63) 에는 제동 유압을 검출하는 제 1 압력 센서 (73) 및 제 2 압력 센서 (74) 가 제공된다. 검출된 제동 유압 (Pr) 및 제동 유압 (Pf) 은 ECU (71) 에 출력된다. 상기 어큐뮬레이터 (37) 로부터의 배관 (36) 에 제 3 압력 센서 (75) 가 제공된다. 상기 어큐뮬레이터 (37) 에 축적된 유압 (Pacc) 를 ECU (71) 에 출력한다. 상기 전륜 (FR, FL) 및 후륜 (RR, RL) 에는 각각 바퀴 속도 센서 (76) 가 제공된다. 검출한 각 바퀴 속도를 ECU (71) 에 출력한다.
전원으로서의 배터리가 정상 상태에 있고, 또한 ECU (71) 가 제 1 선형 밸브 (40) 및 제 2 선형 밸브 (42) 를 정상 작동시키고 그의 개도를 조정할 수 있을 때, 운전자에 의한 브레이크 페달 (14) 의 밟음에 응하여 입력 피스톤 (12) 이 전진 (도 5 에서 좌측으로 이동) 한다. 전술한 상태에서 이 입력 피스톤 (12) 는 전진하지만, 가압 피스톤 (13) 은 미리 설정된 스트로크 (S0) 를 두고 이간되어 있기 때문에 직접적으로 눌러지지 않는다. 그리고 나서, 제 1 압력실 (R1) 의 작동 유체가 연통로 (21) 을 통해 제 2 압력실 (R2) 로 흐른다. 이 입력 피스톤 (12) 은 자유 상태가 된다. 이러한 경우, 제 1 압력실 (R1) 로부터 입력 피스톤 (12) 을 경유하여 브레이크 페달 (14) 에 반작용이 가해지지 않으나, 어큐뮬레이터 (49) 로부터 반작용 유압 배관 (50) 을 통해 반작용실 (R4) 에 반작용 유압이 공급된다. 따라서, 브레이크 페달 (14) 에 적절한 반작용이 가해진다.
운전자가 브레이크 페달 (14) 를 밟으면, 입력 피스톤 (12) 이 전진하기 때문에, 스트로크 센서 (72) 는 페달 스트로크 (Sp) 를 검출한다. 그 다음에, ECU (71) 는 이 검출된 페달 스트로크 (Sp) 에 기초하여 목표 출력 유압 (Prt) 을 설정한다. ECU (71) 는 이 목표 출력 유압 (Prt) 에 기초하여 제 1 선형 밸브 (40) 와 제 2 선형 밸브 (42) 의 개도를 조정하여, 제 2 압력실 (R2) 에 상기 미리 설정된 제어 유압을 가한다. 그러면, 이 제어 유압이 연통로 (21) 를 통해 제 1 압력실 (R1) 에 공급된다. 이 제 1 압력실 (R1) 부터 제 1 유압 배출 배관 (61) 에 상기 미리 설정된 제동 유압 (Pr) 이 공급되고, 제 3 압력실 (R3) 로부터 제 2 유압 배출 배관 (63) 에 미리 설정된 제동 유압 (Pf) 을 공급한다. 이 제동 유압 (Pr, Pf) 이 ABS (59) 를 경유하여 바퀴 실린더 (58FR, 58FL, 58RR, 58RL) 에 공급되어, 전륜 (FR, FL) 및 후륜 (RR, RL) 에 대해 운전자가 브레이크 페달 (14) 에 가한 작동력에 따라 제동력을 발생시킨다.
브레이크 페달 (14) 에 가한 작동력은 입력 피스톤 (12) 을 전진시킨다. 제 2 압력실 (R2) 에 상기 미리 설정된 제어 유압이 공급될 때, 제 1 압력실 (R1) 의 압력과 제 2 압력실 (R2) 의 압력이 같게 된다. 따라서, 입력 피스톤 (12) 은 가압 피스톤 (13) 에 접촉하지 않고, 제 2 유압 공급 배관 (43) 과 압력 조절 밸브 (81) 의 제 5 압력실 (R5) 은 차단된 상태로 유지된다. 상기 입력 피스톤 (12) 과 가압 피스톤 (13) 이 미리 설정된 간격으로 이간된 상태를 유지하면서 함께 이동하여, 제 1 배출 포트 (54) 와 제 2 배출 포트 (56) 를 폐쇄하면, 가압 피스톤 (13) 의 이동에 의해 제 3 압력실 (R3) 이 가압된다. 제 1 압력실 (R1) 에 공급된 제어 유압에 따라 제 1 압력실 (R1) 의 유압은 제 3 압력실 (R3) 의 유압과 균형을 이룬다. 이리하여, 각 배출 포트 (60, 62) 로부터 배출되는 제동 유압 (Pr , Pf) 은 같게 된다.
상기 서술한 바와 같이, ECU (71) 는 제 1 선형 밸브 (40) 및 제 2 선형 밸브 (42) 를 작동시키고 그 개도를 조정하여 제어 유압을 공급하면, 전환 밸브 (94) 는 폐쇄된다.
한편, 배터리가 소모된 상태에서, ECU (71) 가 제 1 선형 밸브 (40) 및 제 2 선형 밸브 (42) 를 작동 및 개도를 조정하는 것이 불가능하게 되면, 제 1 선형 밸브 (40) 는 폐쇄 상태로, 제 2 선형 밸브 (42) 는 개방 상태로 정지한다. 이 상태에서 운전자가 브레이크 페달 (14) 을 밟으면, 이 페달에 가해진 작동력에 의해 입력 피스톤 (12) 이 전진한다. 상기 입력 피스톤 (12) 과 가압 피스톤 (13) 은 미리 설정된 스트로크 (S0) 만큼 이간되어있기 때문에, 가압 피스톤 (13) 은 직접 누름힘을 받지 않는다. 따라서, 전술한 바와 마찬가지로, 제 1 압력실 (R1) 의 작동 유체는 연통로 (21) 를 통해 제 2 압력실 (R2) 로 흐른다. 제 2 압력실 (R2) 의 유압은 제 1 공급 포트 (39) 로부터 제 1 유압 배출 배관 (41) 을 통해 저장 탱크 (35) 로 배출된다. 상기 입력 피스톤 (12) 은 가압 피스톤 (13) 에 접촉할 때까지 전진한다.
상기 입력 피스톤 (12) 이 스트로크 (S0) 만큼 전진하여 선단부가 가압 피스톤 (13) 의 돌출부 (89) 에 접촉하면, 연통로 (21) 의 개구단은 돌출부 (89) 에 밀착하여 이 연통로 (21) 을 폐쇄한다. 제 1 압력실 (R1) 과 저장 탱크 (35) 사이의 연통은 차단된다. 상기 입력 피스톤 (12) 이 가압 피스톤 (13) 과 함께 전진할 때, 제 3 압력실 (R3) 내의 압력이 상승하여 이 압력에 의해 압력 전달 부재 (86) 가 이동된다. 이 압력 전달 부재 (86) 를 경유하여 압력 하에 포펫트 밸브 (84) 가 압력 하에 이동하여 제 2 유압 공급 배관 (43) 과 제 5 압력실 (R5) 사이를 연통한다. 그러면, 어큐뮬레이터 (37) 의 유압은 제 2 유압 공급 배관 (43) 으로부터 제 2 공급 포트 (44), 연통 포트 (90), 포펫트 밸브 (84) 를 경유하여 제 5 압력실 (R5) 에 공급된다. 전환 밸브 (94), 제 3 유압 배출 배관 (93) 과 제 1 유압 배출 배관 (61) 을 통해 제 1 압력실 (R1) 에 유압이 더 공급된다.
상기 입력 피스톤 (12) 및 가압 피스톤 (13) 이 서로 접촉 한 채로 전진할때, 어큐뮬레이터 (37) 의 유압은 제 3 유압 배출 배관 (93) 을 통해 제 1 유압 배출 배관 (61) 에 공급된다. 그리고 나서, 제 1 유압 배출 배관 (61) 에 상기 미리 설정된 제동 유압 (Pr) 이 공급된다. 이 가압 피스톤 (13) 의 전진에 의 해 제 3 압력실 (R3) 은 가압되어, 이 제 3 압력실 (R3) 로부터 제 2 유압 배출 배관 (63) 에 상기 미리 설정된 제동 유압 (Pf) 이 공급된다. 이 제동 유압 (Pr, Pf) 은 바퀴 실린더 (58FR, 58FL, 58RR, 58RL) 에 각각 공급되어, 전륜 (FR, FL) 및 후륜 (RR, RL) 에 대해 운전자에 의한 브레이크 페달 (14) 의 작동력에 따라 제동력이 발생된다.
운전자가 브레이크 페달 (14) 의 밟음을 해제하면, 입력 피스톤 (12) 은 가압 피스톤 (13) 의 돌출부 (89) 에서 이간되어 연통로 (21) 를 개방한다. 그리고 나서, 제 1 압력실 (R1) 의 유압은 연통로 (21) 를 통해 제 2 압력실 (R2) 로 흐르고, 제 1 공급 포트 (39) 로부터 제 1 유압 배출 배관 (41) 을 통해 저장 탱크 (35) 로 배출된다. 상기 브레이크 페달 (14) 의 밟음을 해제하면, 입력 피스톤 (12) 은 후퇴하고, 가압 피스톤 (13) 은 탄성 지지 스프링 (20) 의 탄성 지지 힘에 의해 후퇴한다. 제 3 압력실 (R3) 의 유압은 제 2 배출 포트 (54) 로부터 제 2 유압 배출 배관 (57) 을 통해 저장 탱크 (35) 로 배출된다. 제 1 압력실 (R1) 과 제 3 압력실 (R3) 의 각 유압을 감압하여, ABS (59) 로 배출되는 제동 유압 (Pr, Pf) 을 감압한다.
실시예 2 의 차량용 제동 장치에 있어서, 실린더 (11) 내에 입력 피스톤 (12) 과 가압 피스톤 (13) 이 이동 가능하게 지지되고, 이 입력 피스톤 (12)은 가압 피스톤 (13) 을 누른다. 상기 입력 피스톤 (12) 에 브레이크 페달 (14) 을 연결하여, 입력 피스톤 (12) 의 전후의 제 1 압력실 (R1) 과 제 2 압력실 (R2) 은 연통로 (21) 에 의해 서로 연통된다. 상기 브레이크 페달 (14) 의 작동량에 따 른 제어 유압을 제 1 선형 밸브 (40) 와 제 2 선형 밸브 (42) 에 의해 제 2 압력실 (R2) 에 공급할 수 있다. 상기 입력 피스톤 (12) 을 경유하여 가압 피스톤 (13) 에 전달된 브레이크 페달 (14) 의 작동량에 따른 제어 유압을 압력 조절 밸브 (81) 에 의해 조절하여 제 2 압력실 (R2) 에 공급한다. 이리하여, 각 압력실 (R1, R3) 로부터 각각 제동 유압을 출력할 수 있다.
전원이 정상적으로 작동할 때, 운전자가 브레이크 페달 (14) 를 밟으면, ECU (71) 는 페달 스트로크 (Sp) 에 따라 목표 출력 유압 (Prt) 을 설정한다. 이 목표 출력 유압 (Prt) 에 기초하여 제 1 압력실 (R1) 에 제어 유압을 공급하여, 제 1 압력실 (R1) 로부터 제 1 유압 배출 배관 (61) 에 상기 미리 설정된 제동 유압 (Pr) 을 출력하고, 제 3 압력실 (R3) 로부터 제 2 유압 배출 배관 (63) 에 상기 미리 설정된 제동 유압 (Pf) 을 출력한다. 이 제동 유압 (Pr, Pf) 을 각 바퀴 실린더 (58FR, 58FL, 58RR, 58RL) 에 공급하여, 전륜 (FR, FL) 및 후륜 (RR, RL) 에 대해 운전자가 브레이크 페달 (14) 에 가한 작동력에 따라 적절한 제동력을 발생시킬 수 있다.
베터리가 소모된 상태에서 운전자가 브레이크 페달 (14) 를 밟을 때, 입력 피스톤 (12) 은 전진하여 가압 피스톤 (13) 의 돌출부 (89) 에 접촉한다. 그리고 나서, 연통로 (21) 를 폐쇄하고, 제 3 압력실 (R3) 의 증압에 의해 압력 전달 부재 (86) 가 가압 피스톤 (13) 의 이동을 통해 포펫트 밸브 (84) 를 압력하에 이동한다. 제 2 유압 공급 배관 (43) 과 제 5 압력실 (R5) 사이가 연통된다. 어큐뮬레이터 (37) 의 유압을 압력 조절 밸브 (81) 로 조절하여 제 1 압력실 (R1) 에 공급한다. 제 1 압력실 (R1) 로부터 제동 유압 (Pr) 을 출력하고 제 3 압력실 (R3) 로부터 제동 유압 (Pf) 을 각각 출력한다. 이 제동 유압 (Pr, Pf) 을 각 바퀴 실린더 (58FR, 58FL, 58RR, 58RL) 에 공급하여, 전륜 (FR, FL) 및 후륜 (RR, RL) 에 대해 운전자에 의한 브레이크 페달 (14) 의 작동력에 따라 적절한 제동력을 발생시킨다.
운전자가 브레이크 페달 (14) 의 밟음을 해제하면, 입력 피스톤 (12) 은 가압 피스톤 (13) 의 돌출부 (89) 로부터 이간하여 연통로 (21) 를 개방한다. 그리고 나서, 제 1 압력실 (R1) 의 유압이 연통로 (21) 을 통해 저장 탱크 (35) 에 배출되고, 가압 피스톤 (13) 은 후퇴해 제 3 압력실 (R3) 의 유압을 저장 탱크 (35) 에 배출된다. 제 1 압력실 (R1) 과 제 3 압력실 (R3) 의 유압을 감압하여, 제동 유압 (Pr,Pf) 을 감압한다.
배터리가 정상상태이거나 이상 상태인지에 관계없이, 운전자에 의한 브레이크 페달 (14) 의 작동량에 따라 제동 유압을 발생시킬 수가 있다. 이러한 점은 유압 경로를 간략화하여 구조의 간소화를 도모하며, 제조 비용을 저감한다. 베터리가 소모된 경우에도, 적절하게 제동력을 부여하여 안전성을 향상시킬 수 있다.
실시예 2 의 차량용 제동 장치에는 실린더 (11) 의 선단부내에 배치되는 압력 조절 밸브 (81) 가 제공되고 이 밸브는 하우징 (82) 과, 이 하우징 (82) 내에 이동 가능하게 지지되어 제 2 유압 공급 배관 (43) 과 제 5 압력실 (R5) 및 제 3 유압 공급 배관 (93) 을 개폐하는 포펫트 밸브 (84) 와, 이 포펫트 밸브 (84) 를 폐쇄 방향으로 탄성 지지하는 압축 스프링 (85) 및 입력 피스톤 (12) 쪽으로 이동 하여 포펫트 밸브 (84) 를 개방하는 압력 전달 부재 (86) 를 포함한다. 상기 입력 피스톤 (12) 이 이동하여 가압 피스톤 (13) 에 접촉했을 때, 연통로 (21) 는 폐쇄된다. 상기 가압 피스톤 (13) 이 이동하여 제 3 압력실 (R3) 의 압력이 상승하면, 압력 전달 부재 (86) 는 포펫트 밸브 (84) 를 이동시킨다. 제 2 유압 공급 배관 (43) 과 제 5 압력실 (R5) 가 연통했을 때, 어큐뮬레이터 (37) 으로부터의 유압이 압력 조절 밸브 (81) 에 의해 조절되어 제 1 압력실 (R1) 에 공급된다. 따라서, 상기 제동 유압 (Pr, Pf) 은 배출될 수 있다.
압력 조절 밸브 (81) 가 장착되는 위치는 한정되지 않으며, 따라서 설치 자유도를 향상시킬 수 있다. 간단한 구성으로 정상 모드와 이상 모드 사이에서 제동 유압의 공급 경로를 전환할 수 있게 되어 결과적으로 제조비를 줄일 수 있다.
실시예 3
도 6 은 본 발명의 실시예 3 에 관련된 차량용 제동 장치를 나타내는 개략 구성도이다. 도 7 은, 실시예 3 의 차량용 제동 장치의 압력 조절 밸브의 작동에 대해 판정 제어 루틴을 나타내는 순서도이다. 도 8 은, 압력 조절 밸브의 초기 체크 제어의 순서도이다. 도 9 는, 압력 조절 밸브의 작동 체크 제어 루틴의 순서도이다. 도 10 은 실시예 3 의 차량용 제동 장치의 압력 조절 밸브의 작동에 대한 판정 제어를 나타내는 타임 차트이다. 전술한 실시예와 같이 동일한 기능을 갖는 부재에는 동일한 부호를 부여하여 중복하는 설명은 생략한다.
실시예 3 의 차량용 제동 장치의 전체 구성은 도 1 에 나타낸 실시예 1 와 실질적으로 동일하다 상기 차량용 제동 장치에서, 실린더 (11) 내에 입력 피스 톤 (12) 과 가압 피스톤 (13) 을 이동 가능하게 지지한다. 상기 입력 피스톤 (12) 에 브레이크 페달 (14) 이 연결되어 입력 피스톤 (12) 에 의해 가압 피스톤 (13) 은 누름힘을 받는다. 상기 입력 피스톤 (12) 의 전후에 형성된 압력실 (R1, R2) 이 연통로 (21) 에 의해 연통 되어 있고, 전원이 정상상태일 때, 브레이크 페달 (14) 의 작동량에 따라 제어 유압을 제 1 선형 밸브 (40) 과 제 2 선형 밸브 (42) 에 의해 제 2 압력실 (R2) 에 공급한다. 한편 전원의 이상시, 입력 피스톤 (12) 을 경유하여 가압 피스톤 (13) 으로 전달된 브레이크 페달 (14) 로의 작동량에 따라 제어 유압을 압력 조절 밸브 (22) 에 의해 조절한다. 따라서, 유압은 제 2 압력실 (R2) 에 공급될 수 있게 되고, 이로써 각 압력실 (R1, R3) 에서 각각 제동 유압 (Pr,Pf) 을 출력한다.
이 경우, ABS (59) 에서 제 1 압력실 (R1) 의 제 1 배출 포트 (60) 에 연결되는 제 1 유압 배출 배관 (61) 은 3 개의 경로 (101, 102, 103) 로 분기된다. 제 1 경로 (101) 에 ABS 어큐뮬레이터 (104) 및 ABS 저장 탱크 (105) 가 연결되어 있다. 제 2 경로 (102) 와 제 3 경로 (103) 는 후륜 (RR, RL) 의 바퀴 실린더 (58RR, 58RL) 에 각각 접속되어 제 1 압력 유지 밸브 (106, 107) 가 배치되어 있다. 제 2 경로 (102) 와 제 3 경로 (103) 는 압력 유지 밸브 (106, 107) 의 하류에서 제 1 분리 경로 (108) 와 제 2 분기 경로 (109) 를 더 포함하며, ABS 저장 탱크 (105) 에 접속되고 제 1 감압 밸브 (110, 111) 가 배치되어 있다. 제 3 압력실 (R3) 의 제 2 배출 포트 (62) 에 연결되는 제 2 유압 배출 배관 (63) 은 3 개의 경로 (121, 122, 123) 로 분기된다. 제 1 경로 (121) 는 ABS 어큐뮬레이 터 (124) 및 ABS 저장 탱크 (125) 에 연결되어 있다. 제 2 경로 (122) 와 제 3 경로 (123) 는 전륜 (FR, FL) 의 바퀴 실린더 (58FR, 58FL) 에 접속되고 제 2 압력 유지 밸브 (126, 127) 가 각각 제공되어 있다. 제 2 경로 (122) 와 제 3 경로 (123) 는 압력 유지 밸브 (126, 127) 의 하류에서 제 1 분기 경로 (128) 와 제 2 분기 경로 (129) 를 포함하며, ABS 저장 탱크 (125) 에 접속되고 제 2 감압 밸브 (130, 131) 가 제공되어 있다. ABS 어큐뮬레이터 (104, 124) 에 ABS 펌프 모터 (140) 가 연결되어 있다.
따라서, 이와 같이 구성된 본 실시예의 차량용 제동 장치에서는, 정상 작동 판정 장치로서의 ECU (71) 가, 제 1 선형 밸브 (40) 와 제 2 선형 밸브 (42) 에 의해 제어 유압을 입력 피스톤 (12) 에 공급하여, 입력 피스톤 (12) 를 경유하여 가압 피스톤 (13) 을 이동시킨다. 상기 ECU (71) 는 압력 조절 밸브 (22) 를 강제적으로 작동시킴으로써 유압을 기계적으로 제공하는 역할을 하는 압력 조절 밸브 (22) 의 정상 작동에 대해 판정하여 결과적인 제동 유압을 검출한다.
이하, 실시예 3 의 차량용 제동 장치에 있어서 압력 조절 밸브의 작동 판정 에 대한 제어 루틴을 상세하게 설명한다.
차량용 제동 장치에 있는 압력 조절 밸브의 작동 판정 제어 루틴에 있어서, 도 7 에 나타낸 순서도의 단계 S21 인 초기 단계는 체크 완료 플래그와 작동 체크 완료 플래그를 0 으로 설정한다. 그리고 나서, 단계 S22 에서 차량문을 개폐할지를 운전자가 시동걸을 의사가 있는지를 확인하기 위하여 차량문의 개폐를 확인하면서 판정한다. 단계 S22 에서 문의 개폐 작동이 있었다고 판정되면, 단계 S23 에서, 압력 조절 밸브 (22) 의 초기 체크를 실행한다.
압력 조절 밸브 (22) 의 초기 체크에서, 도 8 의 순서도에서 나타내는 바와 같이, 단계 S231에서 제 2 선형 밸브 (42) 가 폐쇄되고, 제 2 압력 유지 밸브 (126, 127) 도 폐쇄한다. 상기 압력 조절 밸브 (22) 의 초기 체크시, 제 1 압력실 (R1) 로부터 유압의 배출을 방해하고, 제 3 압력실 (R3) 로부터 제동 유압의 배출 측면을 폐쇄해 가압 피스톤 (13) 의 작동 스트로크를 감소시킨다. 그리고 나서, 단계 S232 에서, 제 1 선형 밸브 (40) 에 주어지는 제어 전류를 IK 로 설정하여 희망하는 개도까지 개방한다.
단계 S233 에서 카운터 값을 0 으로 설정하고나서, 단계 S234 에서, 카운터 값에 1 을 가산한다. 단계 S235 에서, 제 2 압력 센서 (74) 가 검출한 제동 유압 (Pf) 은 미리 설정된 값 이상으로 상승했는지를 판정한다. 제 1 선형 밸브 (40) 는 개방되어 제어 유압을 제 1 압력실 (R1) 에 공급하고, 가압 피스톤 (13) 이 전진해 제 3 압력실 (R3) 를 가압하여, 제동 유압 (Pf) 을 미리 설정된 값 이상으로 상승시키고 단계 S236 으로 진행한다. 단계 S236 에서, 제동 유압 (Pf, Pf) 은 특정 제동 유압 값 (Pfk, Prk) 까지 각각 상승시킨다. 그리고 나서, 단계 S237 에서 초기 체크 완료 플래그를 1 로 설정하고, 단계 S238 에서, 제 1 선형 밸브 (40) 은 폐쇄되고, 제 2 선형 밸브 (42) 는 개방되고, 제 2 압력 유지 밸브 (126, 127) 각각을 개방한다.
단계 S235 에서 제동 유압 (Pf) 이 미리 설정된 값 이상으로 상승되지 않으면, 단계 S239 로 진행되어 카운터 값이 한계치 (maxtime0) 보다 커졌는지를 판정 한다. 카운터 값이 한계치 (maxtime0) 이하이면, 단계 S234 로 돌아온다. 제동 유압 (Pf) 이 미리 설정된 값 이상으로 상승하지 않고, 카운터 값이 한계치 (maxtime0) 를 초과하면 단계 S240 로 진행하여 초기 체크 완료 플래그를 1 로 설정하고 초기 체크 NG 플래그를 1 로 설정한다. 단계 S238 에서, 제 1 선형 밸브 (40) 을 폐쇄하고 제 2 선형 밸브 (42) 를 개방하여 제 2 압력 유지 밸브 (126, 127) 를 개방한다.
문을 개폐시킴으로써, 운전자가 차량을 시동시킬 의사가 있는 것을 확인할 때, 압력 조절 밸브 (22) 의 초기 체크를 실행하여 계속하여 실행된 압력 조절 밸브의 작동 체크에 의해 예비 가압을 완료한다. 따라서, 안전하게 압력 조절 밸브의 작동 체크를 실행할 수 있다.
도 7 로 돌아와, 단계 S23 에서 압력 조절 밸브 (22) 의 초기 체크를 실행하고, 단계 S24 에서 그 프로그램을 초기 체크 완료 플래그가 1 이 될 때까지 대기한다. 초기 체크 완료 플래그가 1 로 설정되면, 단계 S25 에서 초기 체크 NG 플래그가 1 인지를 판정한다. 초기 체크 NG 플래그가 1 이 아니고 초기 체크가 적절하게 완료되면, 단계 S26 으로 진행하여 스트로크 센서 (72) 가 검출한 브레이크 페달 (14) 의 페달 스트로크 (Sp) 에 기초하여 브레이크 작동이 이루어졌는지를 판정한다. 단계 S26 에서, 브레이크 작동이 이루어졌다고 판정되면, 단계 S27 로 진행되어 브레이크 페달 (14) 의 페달 스트로크 (Sp) 가 특정치 (Spk) 가 되었는지를 판정한다. 페달 스트로크 (Sp) 가 특정치 (Spk) 이면, 단계 S28 로 진행하여 압력 조절 밸브 (22) 의 작동 체크를 실행한다.
압력 조절 밸브 (22) 의 작동 체크를 실행하기 전에, 운전자에 의해 브레이크 페달 (14) 이 밟히고, 결과적인 페달 스트로크 (Sp) 가 특정치 (Spk) 가 되었는지를 확인하여, 압력 조절 밸브 (22) 의 작동시의 페달 반작용은 저감될 수 있다. 압력 조절 밸브 (22) 의 작동 체크에 있어서, 도 9 에 나타낸 순서도의 단계 S281 에서, 제 2 선형 밸브 (42) 를 폐쇄하여 제 2 압력 유지 밸브 (126, 127) 를 폐쇄한다. 그 다음, 단계 S282 에서 제 1 선형 밸브 (40) 의 제어 전류를 Ik＋dI 로 설정하여 희망하는 개도까지 개방한다. 단계 S283 에서, 스트로크 센서 (72) 가 검출한 브레이크 페달 (14) 의 페달 스트로크 (Sp) 에 기초하여 브레이크 작동이 종료했는지를 판정한다. 브레이크 작동이 종료했다고 판정되면, 압력 조절 밸브 (22) 의 작동 체크의 도중이라도, 단계 S296 로 진행한다. 단계 S296 에서는 제 1 선형 밸브 (40) 를 폐쇄하여, 제 2 선형 밸브 (42) 를 개방하고 제 2 압력 유지 밸브 (126, 127) 를 개방하여 작동 체크를 종료한다.
단계 S283 에서, 브레이크 작동이 종료하고 있지 않다고 판정되면, 단계 S284 로 진행되어 제 2 압력 센서 (74) 가 검출한 제동 유압 (Pf) 이 기준 제동 유압 (Pfk＋dPf) 이상으로 상승했는지를 판정한다. 제동 유압 (Pf) 이 기준 제동 유압 (Pfk＋dPf) 이상으로 상승했다고 판정되면, 단계 S285 로 진행되어 브레이크 페달 (14) 의 페달 스트로크 (Sp) 가 기준 작동 영역내에 있는지 (Sp＋dSpmin＜Sp＜Sp＋dSpmax) 를 판정한다. 페달 스트로크 (Sp) 가 기준 작동 영역내에 있다고 판정되면, 단계 S286 로 진행되어 카운터 값을 0 으로 설정하고나서, 단계 S287 에서, 카운터 값에 1 을 가산한다.
그리고 나서 단계 S288 에서, 다시 스트로크 센서 (72) 가 검출한 브레이크 페달 (14) 의 페달 스트로크 (Sp) 에 기초하여 브레이크 작동이 종료했는지를 판정한다. 브레이크 작동이 종료했다고 판정되면, 압력 조절 밸브 (22) 의 작동 체크의 도중에 있더라도, 단계 S296 으로 진행된다. 제 1 선형 밸브 (40) 를 폐쇄하여, 제 2 선형 밸브 (42) 를 개방하고, 제 2 압력 유지 밸브 (126, 127) 를 개방해 작동 체크를 종료한다.
단계 S288 에서 브레이크 작동이 종료하지 않았다고 판정되면, 단계 S289 로 진행하여 카운터 값이 대기 시간 (dt) 에 도달했는지를 판정한다. 대기 시간 (dt) 에 도달하지 않으면 단계 S287 로 돌아온다. 대기 시간 (dt) 에 도달하면, 단계 S290 으로 진행하여 제 1 압력 센서 (73) 가 검출한 제동 유압 (Pr) 이 미리 설정된 기준 제동 유압 (Prk＋dPr) 보다 상승되었는지를 판정한다. 제동 유압 (Pr) 이 기준 제동 유압 (Prk＋dPr) 을 초과하게 상승되지 않았다고 판정되면, 단계 S291 로 진행하여 카운터 값이 대기 시간 (dt) 에 한계치 (maxtime1) 을 가산한 값보다 커졌는지를 판정한다. 카운터 값이 대기 시간 (dt) 에 한계치 (maxtime1) 를 가산한 값 이하이면, 단계 S292 로 진행하여 카운터 값을 증가시킨다.
단계 S293 에서, 다시 스트로크 센서 (72) 가 검출한 브레이크 페달 (14) 의 페달 스트로크 (Sp) 에 기초하여 브레이크 작동이 종료했는지를 판정한다. 브레이크 작동이 종료했다고 판정되면, 단계 S296 로 진행하여 전술한 바와 같은 과정을 실행해 작동 체크를 종료한다.
한편, 단계 S293 에서 브레이크 작동이 종료되지 않았다고 판정되면, 단계 S294 로 진행하여 제 1 압력 센서 (73) 가 검출한 제동 유압 (Pr) 이 기준 제동 유압 (Prk＋dPr) 을 초과하도록 상승했는지를 판정한다. 상기 제동 유압 (Pr) 이 기준 제동 유압 (Prk＋dPr) 보다 상승하고 있지 않을 때는, 단계 S291 로 돌아온다. 제동 유압 (Pr) 이 기준 제동 유압 (Prk＋dPr) 보다 상승하면, 단계 S295 으로 진행해 작동 체크 완료 플래그를 1 로 설정하고, 단계 S296 에서 전술과 같은 과정을 실행해 작동 체크를 종료한다.
제동 유압 (Pf) 이 기준 제동 유압 (Pfk＋dPf) 이상으로 상승하면, 단계 S 285 에서 페달 스트로크 (Sp) 가 기준 작동 영역내에 없는것으로 판정되고, 단계 S297 로 진행하여 작동 체크 완료 플래그 및 작동 체크 NG 플래그를 각각 1 로 설정한다. 단계 S296 에서, 전술과 같은 과정을 실행해 작동 체크를 종료한다. 카운터 값이 대기 시간 (dt) 에 도달하고, 단계 S290 에서 제동 유압 (Pr) 이 기준 제동 유압 (Prk＋dPr) 보다 상승되었다고 판정되면, 단계 S297 로 진행하여, 카운터 값이 대기 시간 (dt) 에 한계치 (maxtime1) 을 가산한 값보다 커진다. 상기 카운터 값이 (dt+maxtime1) 보다 커지면, 단계 S297 로 진행하여, 작동 체크 완료 플래그 및 작동 체크 NG 플래그를 각각 1 로 설정한다. 그리고 나서 단계 S296 으로 진행하여, 전술과 같은 과정을 실행해 작동 체크를 종료한다. 상기 제어 유압 (Pr) 이 기준 제어 유압 (Prk + dPr) 보다 상승하지 않았다고 판정되면, 단계 S291 로 진행되어 카운터 값이 대기 시간 (dt) 에 한계치 (판정) 를 가산한 값보다 커진다. 상기 카운터 값이 (dt+maxtime1) 보다 커지면, 단계 S297 로 진행하여, 작동 체크 완료 플래그 및 작동 체크 NG 플래그를 각각 1 로 설정한다. 그리고 나서, 단계 S296 으로 진행하여 작동 체크를 완료하기 위해 상기와 동일한 과정을 수행한다.
상기 압력 조절 밸브 (22) 는
● 제동 유압 (Pf) 이 기준 제동 유압 (Pfk + dPf) 이상으로 상승되고,
● 이때, 브레이크 페달 (14) 의 페달 스트로크 (Sp) 가 기준 작동 영역 (Sp + dSpmin < Sp < Sp + dSpmax) 내에 있으며
● 대기 시간 (dt) 을 경과한 후, 제동 유압 (Pr) 이 기준 제동 유압 (Prk + dPr) 이상으로 상승되었으면 정상적으로 작동된다고 판정된다.
즉, 운전자가 브레이크 페달 (14) 을 누르면, 입력 피스톤 (12) 이 전진하여 압력 조절 밸브 (22) 의 하중 전달 부재 (27) 에 접촉하고 연통로 (21) 를 폐쇄한다. 상기 포펫트 밸브 (25) 를 이동시키기 위해 하중 전달 부재 (27) 는 변위되어 제 2 유압 공급 배관 (43) 과 제 5 압력실 (R5) 을 연통한다. 어큐뮬레이터 (37) 로부터의 유압을 압력 조절 밸브 (22) 를 통해 제 1 압력실 (R1) 에 공급하여, 제동 유압 (Pr, Pf) 을 배출한다. 시동 걸기 전에 상태가 전술한 상태가 되어 제동 유압 (Pr, Pf) 및 페달 스트로크 (Sp) 를 각 기준치와 비교하면, 압력 조절 밸브 (22) 즉, 포펫트 밸브 (25) 의 적절한 작동을 확인할 수 있다.
도 7 로 돌아와, 단계 S28 에서 압력 조절 밸브 (22) 의 작동 체크를 실행하고 단계 S29 에서 작동 체크 완료 플래그가 1 이 될 때까지 대기한다. 작동 체크 완료 플래그가 1 이 되면, 단계 S30 로 진행하여 작동 체크 NG 플래그가 1 인 지를 판정한다. 작동 체크 NG 플래그가 1 이 아니고, 작동 체크를 적절하게 완료하면, 압력 조절 밸브 (22) 의 작동 판정 제어를 종료한다. 한편, 단계 S25 에서 초기 체크 NG 플래그가 1 이거나 단계 S30 에서 작동 체크 NG 플래그가 1일 때는 단계 S31 에서, 경보 램프를 켜서 운전자에게 알린다.
상기 서술한 실시예 3 의 압력 조절 밸브에 대한 판정 제어는 도 10 의 타임 차트에 기초하여 구체적으로 설명한다.
차량용 제동 장치에서 실행되는 압력 조절 밸브의 작동 판정 제어에 의해, 시간 (t1) 에서, 문의 개폐 작동을 확인해 운전자가 시동을 걸고 싶은 의사가 있는 것을 확인하면, 제 2 선형 밸브 (42) 를 폐쇄하고, 제 2 압력 유지 밸브 (126, 127) 를 폐쇄한다. 시간 (t2) 에서, 제 1 선형 밸브 (40) 를 미리 설정된 개도까지 개방하면, 제 1 제동 유압 (Pr) 과, 제 2 제동 유압 (Pf) 가 상승하고, 제 1 바퀴 실린더압만이 상승한다. 제 2 압력 유지 밸브 (126, 127) 를 폐쇄하기 때문에 제 2 바퀴 실린더압은 상승하지 않는다. 시간 (t3) 에서, 각 제동 유압 (Pf, Pr) 은 특정 제동 유압 (Pfk, Prk) 까지 상승해 이후 일정해진다.
시간 (t4) 에서, 운전자가 브레이크 페달 (14) 을 밟으면, 페달 스트로크 (Sp) 가 상승하고 페달 답력이 발생한다. 시간 (t5) 에서, 페달 스트로크 (Sp) 가 특정치 (Spk) 가 되면, 제 1 선형 밸브 (40) 에 가해진 제어 전류를 Ik＋dI 로 설정하여 개도를 크게 하고, 이로써 페달 답력은 일정하게 된다. 그러면, 제동 유압 (Pf, Pr) 이 이어서 상승한다. 그리고 나서, 시간 (t6) 에서, 제동 유압 (Pf) 은 기준 제동 유압 (Pfk＋dPf) 이상으로 상승하고, 페달 스트로크 (Sp) 는 기준 작동 영역내 (Sp＋dSpmin＜Sp＜Sp＋dSpmax) 에 있다. 그 후, 대기 시간 (dt) 이 경과한 후에, 시간 (t7) 에서 제동 유압 (Pr) 은 기준 제동 유압 (Prk＋dPr) 을 초과하도록 상승한다. 제 1 선형 밸브 (40) 의 제어 전류가 Ik＋dI 로 설정되어 개도를 크게 하고, 실제 페달 답력은 2 점쇄선으로 나타낸 것과 같은 페달 답력보다 작게 저감되어 운전자에게 위화감을 주지 않는다.
시간 (t8) 에서, 제 1 선형 밸브 (40) 를 폐쇄하여 제 2 선형 밸브 (42) 를 개방하면, 제동 유압 (Pf, Pr) 은 이어서 감압된다. 시간 (t9) 에서, 이 제동 유압 (Pf, Pr) 이 0 이 되면, 제 2 압력 유지 밸브 (126, 127) 를 개방하여 작동 체크를 종료한다.
실시예 3 의 차량용 제동 장치에서, 운전자가 브레이크 페달 (14) 을 밟으면, 정상 작동 판정 장치인 ECU (71) 가 제 1 선형 밸브 (40) 와 제 2 선형 밸브 (42) 를 경유하여 제어 유압을 입력 피스톤 (12) 에 공급한다. 상기 입력 피스톤 (12) 과 가압 피스톤 (13) 을 함께 이동하여, 기계식 유압 공급 장치인 압력 조절 밸브 (22) 를 강제 작동시킨다. 결과적인 제동 유압을 검출하여 압력 조절 밸브 (22) 의 정상 작동에 대해 판정한다.
이러한 점은 배터리의 정상상태에서 작동하지 않는 압력 조절 밸브 (22) 의 작동 판정에 대하여 용이하게 판정할 수 있어 안전성을 향상시킨다.
본 실시예의 차량용 제동 장치에서는, 시동걸기 전에 ECU (71) 는 제 2 선형 밸브 (42) 를 폐쇄하고, 제 1 선형 밸브 (40) 를 개방해 미리 설정된 제어 유압을 입력 피스톤 (12) 에 공급한다. 운전자가 브레이크 페달 (14) 를 밟았을때, 제동 유압 (Pf) 이 기준 제동 유압 (Pfk＋dPf) 이상이고, 또한 페달 스트로크 (Sp) 가 기준 작동 영역내 (Sp＋dSpmin＜Sp＜Sp＋dSpmax) 에 있을 때, 압력 조절 밸브 (22) 의 정상 작동에 대해 판정할 수 있다.
이러한 점은 제동 유압 (Pf) 과 페달 스트로크 (Sp) 에 기초하여 압력 조절 밸브 (22) 의 정상 작동을 확실하게 판정한다. 작동 시, 브레이크 페달 (14) 의 페달 반작용을 저감하여, 작동 빈도와 승차감을 향상시킬 수 있다.
상기 제동 유압 (Pf) 이 기준 제동 유압 (Pfk＋dPf) 이상이고 페달 스트로크 (Sp) 가 기준 작동 영역내 (Sp＋dSpmin＜Sp＜Sp＋dSpmax) 에 있고나서, 대기 시간 (dt) 이 경과한 후에, 제동 유압 (Pr) 이 기준 제동 유압 (Prk＋dPr) 보다 상승할 때, 압력 조절 밸브 (22) 의 정상 작동에 대해 판정한다. 이러한 점은 제동 유압 (Pf) 과 이어서 제동 유압 (Pr) 의 압력 상승을 검출함으로써, 압력 조절 밸브 (22) 의 정상 작동을 확실하게 판정한다.
본 실시예의 차량용 제동 장치에서는, ECU (71) 는 제 2 선형 밸브 (42) 를 폐쇄하고, 제 1 선형 밸브 (40) 를 개방하여 미리 설정된 제어 유압을 입력 피스톤 (12) 에 공급시키고, 제 3 압력실 (R3) 로부터 ABS (59) 로 제동 유압 (Pf) 의 배출 라인 (63) 의 제 2 압력 유지 밸브 (126, 127) 를 폐쇄한다. 상기 미리 설정된 제동 유압 (Pf) 을 가압 피스톤 (13) 의 스트로크를 더 크게 요구하지 않고도 얻을 수 있어, 결과적으로 이러한 점은 작동감을 향상시킨다.
실시예 4
도 11 은 실시예 4 에 관련된 차량용 제동 장치에 있어서의 압력 조절 밸브 의 작동에 대한 판정 제어 루틴의 순서도이다. 도 12 는 압력 조절 밸브의 작동 체크 제어 루틴의 순서도이다. 도 13 은 실시예 4 의 차량용 제동 장치에 있어서의 압력 조절 밸브의 작동에 대한 판정 제어 루틴을 나타내는 타임 차트이다. 실시예 4 의 차량용 제동 장치에 있어서의 전체 구성은 실시예 3 의 구성이고 실질적으로 동일하다. 도 6 을 참조하여 설명하는데, 상기 실시예에서 설명한 것과 동일한 기능을 갖는 부재에는 동일한 부호를 부여하여 중복하는 설명은 생략한다.
실시예 4 의 차량용 제동 장치의 전체 구성은 상기 서술한 실시예 3 (도 6) 과 거의 동일한 구성이므로 상세한 설명은 생략한다. 실시예 4 의 차량용 제동 장치에서는, 정상 작동 판정 장치으로서의 ECU (71) 는 운전자에 의해 브레이크 페달 (14) 이 작동되었는지에 관계없이, 제 1 선형 밸브 (40) 와 제 2 선형 밸브 (42) 를 통해 제어 유압을 입력 피스톤 (12) 에 자동적으로 공급한다. 그리고 나서, 상기 입력 피스톤 (12) 을 경유하여 가압 피스톤 (13) 을 이동하여, 기계식 유압 공급 장치인 압력 조절 밸브 (22) 를 강제 작동시켜, 이 때의 제동 유압 (Pf,Pr) 을 검출한다. 따라서, 이 압력 조절 밸브 (22) 의 정상 작동에 대해 판정할 수 있다.
실시예 4 의 차량용 제동 장치에 있어서의 압력 조절 밸브의 작동 판정의 제어 루틴을 상세하게 설명한다.
차량용 제동 장치에 있어서 압력 조절 밸브의 작동에 대한 판정 제어에 의해, 도 11 의 순서도에 나타낸 바와 같이 단계 S41 에서 작동 체크 완료 플래그를 0 으로 설정한다. 그리고 나서, 단계 S42 에서 문의 개폐 작동이 있었는지를 판정한다. 단계 S43 에서, 압력 조절 밸브 (22) 의 작동 체크를 실행한다.
도 12 에 나타내는 바와 같이, 단계 S431 에서, 상기 압력 조절 밸브 (22) 의 작동 체크에 의해, 제 2 선형 밸브 (42) 를 폐쇄하고, 제 1 감압 밸브 (110, 111) 를 개방하고, 제 2 압력 유지 밸브 (126, 127) 를 폐쇄한다. 즉, 압력 조절 밸브 (22) 의 작동 체크시, 제 1 압력실 (R1) 로부터의 유압의 배출을 저지하여 제 1 압력실 (R1) 과 제 2 압력실 (R2) 의 차압을 유지하고 제 3 압력실 (R3) 의 유압 배출부를 폐쇄하여 가압 피스톤 (13) 의 작동 스트로크를 감소시킨다. 그리고, 단계 S432 에서 카운터 값을 0 으로 설정하고, 단계 S433 에서, 제 1 선형 밸브 (40) 에 가하는 제어 전류를 Imax 로 설정하여 원하는 개도까지 개방한다.
단계 S434 에서 카운터 값에 1 을 가산해, 단계 S435 에서 카운터 값이 한계치 (maxtime2) 보다 커졌는지를 판정한다. 상기 카운터 값이 한계치 (maxtime2) 이하면, 단계 S436 에서 제 2 압력 센서 (74) 가 검출한 제동 유압 (Pf) 이 미리 설정된 기준 제동 유압 (Pfth) 이상으로 상승했는지를 판정한다. 상기 제동 유압 (Pf) 이 기준 제동 유압 (Pfth) 이상으로 상승했다고 판정되면, 단계 S437 으로 진행하여, 이 때의 브레이크 페달 (14) 의 페달 스트로크 (Sp) 가 기준 작동 영역내 (Sp＋dSpmin＜Sp＜Sp＋dSpmax) 에 있는지를 판정한다. 페달 스트로크 (Sp) 가 기준 작동 영역내에 있다고 판정되면, 단계 S438 로 진행하여, 카운터 값를 0 으로 설정하고 나서, 단계 S439 에서 카운터 값에 1 을 가산한다.
단계 S440 에서, 카운터 값이 대기 시간 (dt) 에 도달했는지를 판정한다. 이 대기 시간 (dt) 에 도달하지 않으면 단계 S439 로 돌아오고, 대기 시간 (dt) 에 도달하면, 단계 S441 에서 제 1 압력 센서 (73) 가 검출한 제동 유압 (Pr) 이 미리 설정된 기준 제동 유압 (Prth) 을 얻어 상승했는지를 판정한다. 상기 제동 유압 (Pr) 이 기준 제동 유압 (Prth) 을 초과하여 상승하지 않았다고 판정되면, 단계 S442 에서 카운터 값이 한계치 (maxtime3) 보다 커졌는지를 판정한다. 카운터 값이 한계치 (maxtime3) 이하면, 단계 S443 에서, 카운터 값을 가산한다.
단계 S444 에서, 제 1 압력 센서 (73) 가 검출한 제동 유압 (Pr) 이 기준 제동 유압 (Prth) 을 초과해 상승했는지를 판정한다. 이 제동 유압 (Pr) 이 기준 제동 유압 (Prth) 을 초과해 상승하지 않았을 때는, 단계 S442 로 돌아온다. 이 제동 유압 (Pr) 이 기준 제동 유압 (Prth) 을 초과해 상승하였으면, 단계 S445 에서 작동 체크 완료 플래그를 1 로 설정하고 단계 S446 에서 제 1 선형 밸브 (40) 를 폐쇄하고, 제 2 선형 밸브 (42) 를 개방하고, 제 1 감압 밸브 (110, 111) 를 폐쇄한다. 제 1 압력 유지 밸브 (106, 107) 를 개방한 상태로 ABS 펌프 모터 (140) 를 구동하여, ABS 저장 탱크 (105) 로 배출된 유압은 어큐뮬레이터 (104) 를 통해 제 1 유압 배출관 (61) 로 되돌릴수 있다.
단계 S435 에서 카운터 값이 한계치 (maxtime2) 보다 커졌을 때는, 시간 오버로 판정되어 단계 S447 로 진행한다. 이 단계 S447 에서는 작동 체크 완료 플래그 및 작동 체크 NG 플래그를 1 로 설정하고, 단계 S446 로 진행하여, 전술한 것과 같은 과정을 실행해 작동 체크를 종료한다. 단계 S436 에서, 제동 유압 (Pf) 이 기준 제동 유압 (Pfth) 이상으로 상승하면, 단계 S437 으로 진행하여,
● 단계 S437 에서, 페달 스트로크 (Sp) 가 기준 작동 영역내에 없고,
● 단계 S441 에서, 제동 유압 (Pr) 이 이미 기준 제동 유압 (Prth) 을 초과해 상승하였으며,
● 단계 S442 에서, 카운터 값이 한계치 (maxtime3) 보다 커졌다고 판단되면, 단계 S447 로 진행하여 작동 체크 완료 플래그 및 작동 체크 NG 플래그를 1 로 설정하고, 단계 S446 에서 전술한 바와 같은 과정을 실행해 작동 체크를 종료한다.
압력 조절 밸브 (22) 는
● 상기 제동 유압 (Pf) 가 기준 제동 유압 (Pfth) 이상으로 상승하고
● 이때 브레이크 페달 (14) 의 페달 스트로크 (Sp) 가 기준 작동 영역내 (Sp＋dSpmin＜Sp＜Sp＋dSpmax) 에 있고,
● 대기 시간 (dt) 이 경과한 후에, 제동 유압 (Pr) 이 기준 제동 유압 (Prth) 이상으로 상승했을 때, 정상적으로 작동하는 것으로 판정할 수 있다.
운전자에 의해 차량의 운전 작동을 사전에 추정했을 때, 선형 밸브 (40, 42) 의 작동에 의해 입력 피스톤 (12) 을 이동해, 압력 조절 밸브 (22) 의 하중 전달 부재 (27) 에 접촉하여 연통로 (21) 를 폐쇄한다. 이 하중 전달 부재 (27) 는 포펫트 밸브 (25) 를 이동해 제 2 유압 공급 배관 (43) 과 제 5 압력실 (R5) 을 연통해, 어큐뮬레이터 (37) 의 유압을 압력 조절 밸브 (22) 를 통해 제 1 압력실 (R1) 에 공급한다. 이리하여, 제동 유압 (Pr, Pf) 을 발생시킨다. 전술한 상태를 자동적으로 시뮬레이트 해서, 제동 유압 (Pr, Pf) 및 페달 스트로크 (Sp) 를 각각의 기준치와 비교하여, 압력 조절 밸브 (22) 의 적절한 작동, 즉, 포 펫트 밸브 (25) 의 적절한 작동을 확인할 수 있다.
도 11 로 돌아와, 단계 S43 에서 압력 조절 밸브 (22) 의 작동 체크를 실행하고, 단계 S44 에서 작동 체크 완료 플래그가 1 이 될 때까지 대기한다. 작동 체크 완료 플래그가 1 이 되면, 단계 S45 에서 작동 체크 NG 플래그가 1 로 설정되었는지를 판정한다. 여기서, 작동 체크 NG 플래그가 1 로 설정되어 있지 않고 작동 체크가 적절하게 완료되면, 압력 조절 밸브 (22) 에 대한 작동 판정 제어를 종료한다. 한편, 작동 체크 NG 플래그가 1 로 설정되면, 단계 S46 으로 진행하여 경보 램프를 켜서 운전자에게 알린다.
상기 서술한 본 실시예의 차량용 제동 장치에 있는 압력 조절 밸브에 대하여 작동 판정 제어는 도 13 의 타임 차트를 참고하여 구체적으로 설명한다.
차량용 제동 장치에 있어서 압력 조절 밸브 (22) 에 대한 작동 판정 제어에 의하여, 도 13 에 나타내는 바와 같이 시간 (t1) 에서, 문의 개폐 작동을 확인해 운전자가 시동을 걸 의사가 있는 것을 확인할 때, 제 2 선형 밸브 (42) 를 폐쇄하고, 제 1 감압 밸브 (110, 111) 를 개방하고, 제 2 압력 유지 밸브 (126, 127) 를 폐쇄한다. 시간 (t2) 에서, 제 1 선형 밸브 (40) 를 미리 설정된 개도까지 개방하면, 입력 피스톤 (12) 은 이동하여 페달 스트로크 (Sp) 가 상승한다. 그리고, 시간 (t4) 에서, 입력 피스톤 (12) 은 가압 피스톤 (13) 에 맞닿아 있어, 연통로 (21) 를 폐쇄하기 위해, 제 1 제동 유압 (Pr) 과 제 2 제동 유압 (Pf) 이 차례대로 증가한다. 제 1 감압 밸브 (110,111) 를 개방하여 제 1 바퀴 실린더압은 상승하지 않는다. 제 2 압력 유지 밸브 (126, 127) 가 폐쇄되고, 제 2 바 퀴 실린더압도 상승하지 않는다.
시간 (t5) 에서, 제동 유압 (Pf) 을 기준 제동 유압 (Pfth) 이상으로 상승시키고, 페달 스트로크 (Sp) 는 기준 작동 영역내 (Sp＋dSpmin＜Sp＜Sp＋dSpmax) 에 있게 된다. 대기 시간 (dt) 이 경과한 후의 시간 (t6) 에서, 제동 유압 (Pr) 은 기준 제동 유압 (Prth) 을 초과해 상승한다. 이 때, 제 1 선형 밸브 (40) 에 가하는 제어 전류를 0 으로 설정하여 이 제 1 선형 밸브 (40) 를 폐쇄하고 실질적으로 낮은 페달 답력이 발생한다. 제 1 감압 밸브 (110,111) 를 폐쇄하고, 제 1 압력 유지 밸브 (106, 107) 를 폐쇄하여, ABS 펌프 모터 (140) 를 구동한다.
시간 (t7) 에서, 제 2 선형 밸브 (42) 를 개방하면 제동 유압 (Pf, Pr) 및 페달 스트로크 (Sp) 가 순서대로 감소한다. 시간 (t8) 에서 제동 유압 (Pf, Pr) 가 0 이 되면, 제 2 압력 유지 밸브 (126, 127) 를 개방해, 시간 (t9) 에서, ABS 펌프 모터 (140) 를 정지해 작동 체크가 종료된다.
실시예 4 의 차량용 제동 장치에 있어서, 정상 작동 판정 장치로서의 ECU (71) 가 제 1 선형 밸브 (40) 와 제 2 선형 밸브 (42) 를 경유하여 제어 유압을 입력 피스톤 (12) 에 공급한다. 상기 입력 피스톤 (12) 을 가압 피스톤 (13) 에 접촉시켜 연통로 (21) 를 폐쇄한다. 상기 입력 피스톤 (12) 및 가압 피스톤 (13) 을 함께 이동시켜, 기계식 유압 공급 부재인 압력 조절 밸브 (22) 를 강제 작동시켜, 결과적인 제동 유압에 기초하여 압력 조절 밸브 (22) 의 정상 작동에 대해 판정한다.
운전자가 브레이크 페달 (14) 을 작동하지 않아도, 입력 피스톤 (12) 을 강 제적으로 이동시켜, 배터리가 정상적으로 작동하지 않을 때, 압력 조절 밸브 (22) 의 작동 판정을 용이하게 실시할 수가 있어 안전성을 향상시킬 수 있다.
실시예 4 의 차량용 제동 장치는, 시동걸기 전에 제 2 선형 밸브 (42) 를 폐쇄하여, 제 1 선형 밸브 (40) 를 개방하여 미리 설정된 제어 유압을 입력 피스톤 (12) 에 공급시킨다. 제 1 압력실 (R1) 로부터 배출되는 제동 유압 (Pr) 을 저장 탱크 (105) 에 배출해, 제 3 압력실 (R3) 로부터 ABS (59) 에 대한 제동 유압의 배출 라인 (63) 의 제 2 압력 유지 밸브 (126, 127) 를 폐쇄한다.
상기 압력 조절 밸브 (22) 의 작동 체크시, 제 1 압력실 (R1) 로부터 유압 (Pr) 의 배출을 저지하여, 제 1 압력실 (R1) 과 제 2 압력실 (22) 의 차압을 얻어, 제 3 압력실 (R3) 로부터 제동 유압이 배출되는 측을 폐쇄함으로써 가압 피스톤 (13) 의 작동 스트로크를 감소시킨다. 이러한 점은 가압 피스톤 (13) 의 스트로크를 증가시키지 않고 미리 설정된 제동 유압 (Pf) 을 확실히 얻는다. 이로써, 작동감을 향상시키고, 브레이크 페달 (14) 에 의해 운전자의 다리를 손상시키지 않는다.
실시예 4 에서는, 압력 조절 밸브 (22) 의 작동에 대해 판정 완료 후에, 제 1 감압 밸브 (110, 111) 를 폐쇄하고, 제 1 압력 유지 밸브 (106, 107) 를 개방하여, ABS 펌프 모터 (140) 를 미리 설정된 시간 동안 구동한다. ABS 저장 탱크 (105) 에 배출된 유압을 어큐뮬레이터 (104) 를 통해 제 1 유압 배출 배관 (61) 에 되돌릴 수가 있다.
각 실시예에서는, 제 1 압력실 (R1) 을 제 1 유압 배출 배관 (61) 을 경유하 여 후륜 (RR, RL) 의 바퀴 실린더 (58RR, 58RL) 에 각각 접속시킨다. 제 3 압력실 (R3) 을 제 2 유압 배출 배관 (63) 을 경유하여 전륜 (FR, FL) 의 바퀴 실린더 (58FR, 58FL) 에 접속시킨다. 그러나, 제 1 압력실 (R1) 을 전륜 (FR, FL) 의 바퀴 실린더 (58FR, 58FL) 에 접속하고, 제 3 압력실 (R3) 을 후륜 (RR, RL) 의 바퀴 실린더 (58RR, 58RL) 에 접속시켜도 된다.
본 발명에 관련된 차량용 제동 장치는, 베터리가 소모했을 때에도 적절하게 제동력을 부여하여 안전성의 향상시키고 어느 종류의 제동 장치에도 적용할 수 도있다.

Claims (30)

  1. 실린더 내에 축방향을 따라 이동 가능하게 지지되는 입력 피스톤과,
    이 입력 피스톤에 연결된 작동부와,
    실린더내에 상기 입력 피스톤과 동축으로 배치되어 축방향을 따라 이동 가능하게 지지되고, 상기 입력 피스톤에 의해 누름힘을 받는 가압 피스톤과,
    작동부로부터 상기 입력 피스톤에 입력된 작동량에 따라 제어 유압을 설정하는 제어 유압 설정 장치와,
    유압 공급원으로부터 부여된 유압을 상기 제어 유압으로 조절하여 상기 입력 피스톤 및 가압 피스톤에 공급하여 제동 유압을 발생시키는 전자기식 유압 공급 장치와,
    상기 유압 공급원으로부터 부여된 유압을 상기 작동부에서 상기 입력 피스톤을 경유하여 상기 가압 피스톤에 전달된 작동량에 따라 제어 유압으로 조절해 상기 가압 피스톤에 공급하여 제동 유압을 발생시키는 기계식 유압 공급 장치를 포함하는 차량용 제동 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 전자기식 유압 공급 장치 또는 기계식 유압 공급 장치는 제어 유압을 규제하는 차량용 제동 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 기계식 유압 공급 장치는 전자기식 유압 공 급 장치가 제어 유압을 규제하는 한 제어 유압을 규제하지 않는 차량용 제동 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 입력 피스톤에 상기 작동부로부터 입력된 작동력을 흡수하는 작동력 흡수 장치를 더 포함하는 차량용 제동 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 전자기식 유압 공급 장치는 상기 제어 유압을 상기 입력 피스톤의 이동 방향으로 제 1 압력실 또는 제 2 압력실에 공급할 수 있고,
    상기 작동력 흡수 장치는 상기 입력 피스톤에 제공되어 있는 연통로를 포함하고, 이 연통로를 통해 압축유체가 상기 제 1 압력실과 상기 제 2 압력실 사이에 공급되고 배출되는 차량용 제동 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 연통로는 직경 축소부를 포함하는 차량용 제동 장치.
  7. 제 5 항 또는 6 항에 있어서, 상기 전자기식 유압 공급 장치는, 상기 유압 공급원과 상기 제 1 압력실 또는 상기 제 2 압력실 사이에 연결된 제 1 유압 공급 라인과, 제 1 유압 공급 라인에 제공되고 전류가 흐르지 않을 때 폐쇄 상태에 있는 제 1 전자기식 밸브와, 상기 제 1 압력실 또는 상기 제 2 압력실과 저장부 사이에 연결된 제 1 유압 배출 라인과, 이 제 1 유압 배출 라인에 제공되고 전류가 흐르지 않을 때 개방 상태에 있는 제 2 전자기식 밸브를 포함하며,
    상기 전자기식 유압 공급 장치는 상기 제 1 전자기식 밸브 및 상기 제 2 전자기식 밸브의 개도를 조절하여 상기 유압 공급원으로부터 부여된 유압을 상기 제어 유압으로 규제하는 차량용 제동 장치.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기계식 유압 공급 장치는, 상기 작동부의 작동시 상기 입력 피스톤에 의해 상기 가압 피스톤이 눌러짐에 응답하여 작동되는 압력 조절 밸브와, 상기 유압 공급원과 상기 압력 조절 밸브 사이에 연결된 제 2 유압 공급 라인과, 상기 압력 조절 밸브와 상기 제 1 압력실을 연결하는 제 3 유압 공급 라인을 포함하며,
    상기 작동부를 작동함으로써, 상기 압력 조절 밸브의 개도를 조절하여 상기 유압 공급원으로부터 부여된 유압을 상기 제어 유압으로 조절하는 차량용 제동 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 작동부를 작동함으로써, 상기 입력 피스톤이 이동하여 상기 가압 피스톤에 접근했을 때에 상기 연통로가 폐쇄되고,
    상기 기계식 유압 공급 장치는, 상기 압력 조절 밸브에 의해 조절된 제어 유압을 부여하여 제동 유압을 발생시키고,
    상기 작동부를 작동함으로써 상기 입력 피스톤이 상기 가압 피스톤으로부터 이간되었을 때에 상기 연통로가 개방되어 상기 제동 유압을 감압하는 차량용 제동 장치.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 압력 조절 밸브는, 상기 제 2 유압 공급 라인과 상기 제 3 유압 공급 라인을 개폐하는 포펫트 밸브와, 이 포펫트 밸브를 폐쇄하는 방향으로 탄성 지지하는 탄성 지지 부재와, 상기 작동부의 작동에 의해 이동해 상기 포펫트 밸브를 개방하는 가동 부재를 포함하는 차량용 제동 장치.
  11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압력 조절 밸브는 상기 가압 피스톤내에 수용되고, 상기 제 3 유압 공급 라인은 상기 실린더 내에 제공되어 있는 차량용 제동 장치.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 입력 피스톤이 이동해 상기 가동 부재에 접촉했을 때에 상기 연통로가 폐쇄되고, 그 가동 부재가 상기 포펫트 밸브를 이동시켜 상기 제 2 유압 공급 라인과 상기 제 3 유압 공급 라인사이를 연통하는 차량용 제동 장치.
  13. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압력 조절 밸브는 상기 실린더의 선단부에 제공되고,
    상기 제 3 유압 공급 라인은 상기 실린더의 외부에 제공되고,
    상기 입력 피스톤이 이동해 상기 가압 피스톤에 접촉했을 때에 상기 연통로가 폐쇄되고,
    상기 가압 피스톤의 이동에 의해 발생된 유압에 의해 상기 가동 부재가 상기 포펫트 밸브를 이동시켜 상기 제 2 유압 공급 라인과 상기 제 3 유압 공급 라인 사이를 연통시키는 차량용 제동 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 3 유압 공급 라인에 전환 밸브가 제공되어 있고, 이 전환 밸브는 포펫트 밸브의 위치에 의해 개폐되고,
    제 2 유압 배출 라인은 상기 압력 조절 밸브와 상기 저장부 사이에 연결되고,
    상기 전자기식 유압 공급 장치의 작동중에 상기 제 3 유압 공급 라인이 폐쇄되고, 상기 제 2 유압 배출 라인은 개방되고,
    상기 기계식 유압 공급 장치의 작동 중에 상기 제 3 유압 공급 라인은 개방되고, 상기 제 2 유압 배출 라인은 폐쇄되는 차량용 제동 장치.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전자기식 유압 공급 장치에 의해 상기 가압 피스톤에 제어 유압을 부여하여 상기 제동 유압을 발생시킬 때, 상기 기계식 유압 공급 장치는 상기 제동 유압을 발생시키지 않는 차량용 제동 장치.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 입력 피스톤의 제 1 압력 수용 면적은 상기 가압 피스톤의 제 2 압력 수용 면적보다 작게 설정되어 있는 차량용 제동 장치.
  17. 제 1 항에 있어서, 상기 전자기식 유압 공급 장치가 미리 설정된 제어 유압을 상기 입력 피스톤에 부여할 수 있도록 하는 정상 작동 판정 장치를 더 포함하며, 이 입력 피스톤을 통해 상기 가압 피스톤이 이동해 상기 기계식 유압 공급 장치를 강제 작동시키며, 상기 정상 작동 판정 장치는 상기 제동 유압에 기초하여 상기 기계식 유압 공급 장치의 정상 작동에 대해 판정하는 차량용 제동 장치.
  18. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전자기식 유압 공급 장치가 미리 결정된 제어 유압을 상기 입력 피스톤에 부여하여, 이 입력 피스톤을 가압 피스톤에 근접하게 이동시켜 연통로를 폐쇄하고, 상기 입력 피스톤은 상기 가압 피스톤을 이동시켜 상기 기계식 유압 공급 장치를 강제 작동시키게 하고, 발생된 상기 제동 유압에 기초하여 상기 압력 조절 밸브가 정상 작동인지를 판정하는 정상 작동 판정 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 제동 장치.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 전자기식 유압 공급 장치 및 상기 기계식 유압 공급 장치는 상기 제어 유압을 상기 가압 피스톤에 부여하여, 상기 제 1 압력실과 상기 가압 피스톤의 제 3 압력실로부터 각각 상기 제 1 제동 유압 및 제 2 제동 유압을 배출하고,
    상기 정상 작동 판정 장치는 차량을 시동 걸기 전에, 상기 제 2 전자기식 밸브를 폐쇄하고, 상기 제 1 전자기식 밸브를 개방하여 미리 설정된 제어 유압을 상기 입력 피스톤에 부여하여,
    상기 제 2 제동 유압이 미리 설정된 제 2 기준 제동 유압 이상이고, 또 상기 작동부의 작동량이 미리 설정된 기준 작동 영역내에 있다는 조건의 만족시에,
    상기 압력 조절 밸브의 정상 작동에 대해 판정하는 차량용 제동 장치.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 정상 작동 판정 장치는
    상기 제 2 제동 유압이 제 2 기준 제동 유압 이상이고 상기 작동부의 작동량이 기준 작동 영역내에 있을 때부터, 미리 설정된 시간이 경과한 후에, 상기 제 1 제동 유압이 미리 설정된 제 1 기준 제동 유압 이상이면, 상기 압력 조절 밸브의 작동이 정상인 것으로 판정하는 차량용 제동 장치.
  21. 제 18 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서, 차량을 시동 걸기 전에, 상기 정상 작동 판정 장치는 상기 제 3 압력실로부터의 상기 제 2 제동 유압의 배출 라인을 폐쇄하는 차량용 제동 장치.
  22. 제 19 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서, 차량이 시동되는 것으로 추정될 때, 정상 작동 판정 장치는 상기 제 2 전자기식 밸브를 폐쇄하고 상기 제 1 전자기식 밸브를 개방하여 미리 설정된 제어 유압을 상기 입력 피스톤에 부여하는 차량용 제동 장치
  23. 제 18 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서, 제 2 제동 유압은 차량의 운전자가 작동부를 작동시켜 얻어지는 차량용 제동 장치.
  24. 제 18 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 2 제동 유압을 미리 설정된 제어 유압을 입력 피스톤에 부여하여 얻어지는 차량용 제동 장치.
  25. 제 18 항에 있어서,
    상기 전자기식 유압 공급 장치 및 상기 기계식 유압 공급 장치는 상기 제어 유압을 상기 가압 피스톤에 부여하여 상기 제 1 압력실과 상기 가압 피스톤의 제 3 압력실로부터 상기 제 1 제동 유압 및 제 2 제동 유압을 배출시키고,
    상기 정상 작동 판정 장치는 차량의 시동이 걸렸다고 추정될 때, 상기 제 2 전자기식 밸브를 폐쇄하고, 상기 제 1 전자기식 밸브를 개방해, 미리 설정된 제어 유압을 상기 입력 피스톤에 부여할 때 얻어지는 상기 제 2 제동 유압이 미리 설정된 제 2 기준 제동 유압 이상이고, 작동부의 작동량이 미리 설정된 기준 작동 영역 내에 있는 조건에서 상기 압력 조절 밸브의 정상 작동에 대해 판정하는 차량용 제동 장치.
  26. 제 25 항에 있어서, 정상 작동 판정 장치는 차량의 시동이 걸렸다고 추정될 때, 상기 제 2 제동 유압이 제 2 기준 제동 유압 이상이고 상기 작동부의 작동량이 기준 작동 영역 내에 있을 때부터, 미리 설정된 시간이 경과한 후에 상기 제 1 제동 유압이 미리 설정된 제 1 기준 제동 유압 이상일 때, 상기 압력 조절 밸브의 정상 작동에 대해 판정하는 차량용 제동 장치.
  27. 제 25 항 또는 제 26 항에 있어서, 차량의 시동이 걸렸다고 추정될 때 상기 정상 작동 판정 장치는 제 3 압력실로부터 제 2 제동 유압의 배출 라인을 폐쇄하여 제 1 압력실로부터 제 1 제동 유압의 배출 라인을 감압하는 차량용 제동 장치.
  28. 제 25 항에 있어서, 상기 정상 작동 판정 장치는 상기 압력 조절 밸브의 정상 작동에 대해 판정을 종료한 후, 상기 제 1 압력실로부터의 상기 제 1 제동 유압의 배출 라인에서 감압을 중단하고, 상기 제 1 제동 유압의 배출 라인으로 감압한 제 1 제동 유압을 되돌리는 차량용 제동 장치.
  29. 제 8 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 2 유압 공급 라인의 공급 유압에 이상이 발생했을 때, 상기 유압 공급원으로서의 유압 모터를 정지시키고, 상기 제 1 전자기식 밸브 및 상기 제 2 전자기식 밸브를 개방하여 정압 모드를 설정하는 차량용 제동 장치.
  30. 제 29 에 있어서, 상기 정압 모드에서 운전자에 의해 상기 작동부가 작동되었을 때에는, 상기 유압 모터를 구동하고 상기 제 2 전자기식 밸브의 개도를 조절하는 차량용 제동 장치.
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