KR101573565B1

KR101573565B1 - 제어된 부스트를 갖는 유압 브레이크 시스템

Info

Publication number: KR101573565B1
Application number: KR1020117020263A
Authority: KR
Inventors: 블레이즈 제이. 간젤
Original assignee: 켈시-헤이즈 컴파니
Priority date: 2009-02-03
Filing date: 2010-02-03
Publication date: 2015-12-01
Also published as: CN102307765B; WO2010091130A2; KR20110120928A; US20150375724A1; EP2393697A4; US20180022333A1; US9751510B2; DE112010000851B4; CN102307765A; US10583817B2; US20110285197A1; EP2393697A2; DE112010000851T5; US9016805B2; WO2010091130A3; EP2393697B1

Abstract

차량 브레이크 시스템은 차량 브레이크 페달에 연결되고, 정상적인 제동 모드중에는 페달 시뮬레이터를 작동시키도록 연결되는 입력 피스톤을 포함하며 수동 푸시 스로우 모드중에는 한쌍의 출력 피스톤을 작동시키도록 연결되는 브레이크 페달 유니트(BPU)를 포함한다. 출력 피스톤은 BPU 의 제1 및 제2출력부에서 브레이크 작동 압력을 발생시키도록 작동가능하다. 유체를 제어된 부스트 압력으로 공급하기 위한 유압 소스가 포함된다. 이 시스템은 상기 BPU 및 유압 소스에 유압식으로 연결되는 유압 제어 유니트(HCU)를 부가로 포함하며; 상기 HCU 는 슬립 제어 밸브 장치와, 압력 소스로부터의 부스트 압력이 제1 및 제2차량 브레이크에 공급되는 정상 제동 모드와 BPU로부터의 브레이크 작동 압력이 제1 및 제2차량 브레이크에 공급되는 수동 푸시 스로우 모드 사이에서 브레이크 시스템을 절환하기 위한 절환 베이스 브레이크 밸브 장치를 포함한다.

Description

제어된 부스트를 갖는 유압 브레이크 시스템{HYDRAULIC BRAKE SYSTEM WITH CONTROLLED BOOST}

본 발명은 2009년 2월 3일자 출원된 미국 가특허출원 제61/149,526호 및 2010년 1월 13일자 출원된 미국 가특허출원 제61/294,678호의 이점을 청구하며, 상기 가특허출원은 모두 본 발명에 참조인용되었다.

본 발명은 일반적으로 차량 제동 시스템에 관한 것이다.

차량은 통상적으로 유압 브레이크 시스템들에 의해 감속 및 정지된다. 이들 시스템은 복잡하게 변화되지만, 기본적인 브레이크 시스템은 전형적으로 브레이크 페달과, 탠덤 마스터(tandem master) 실린더와, 2개의 유사하지만 분리된 브레이크 회로에 배치된 유체 도관과, 각각의 회로의 휘일 브레이크를 포함한다. 차량의 운전자는 마스터 실린더에 연결된 브레이크 페달을 작동시킨다. 브레이크 페달이 눌렸을 때, 마스터 실린더는 브레이크 유체를 가압함으로써 상기 두 브레이크 회로에 유압 힘을 발생시킨다. 가압된 유체는 휘일에 브레이크 실린더를 작동시켜 차량을 느리게 하기 위해 두 회로의 유체 도관을 통해 이동한다.

기본적인 브레이크 시스템은 전형적으로 운전자에 의해 발생된 페달 힘을 도와주는 마스터 실린더에 힘을 제공하는 브레이크 부스터(booster)를 사용한다. 부스터는 진공식 또는 유압식일 수 있다. 전형적인 유압 부스터는 브레이크 페달의 움직임을 감지하고, 마스터 실린더에 도입되는 가압된 유체를 발생시킨다. 부스터로부터의 유체는 휘일 브레이크와 유체 연통된 가압된 유체를 발생시키는 마스터 실린더의 위치상에 작용하는 페달 힘을 도와준다. 따라서, 마스터 실린더에 의해 발생된 압력이 증가된다. 유압 부스터는 통상적으로 마스터 실린더에 인접하여 배치되고, 부스터에 적용되는 가압된 유체를 제어하기 위해 부스터 밸브를 사용한다.

불리한 조건하에서 제어된 방식으로 차량을 제동하는 것은 운전자에 의한 브레이크의 정확한 적용(application)을 필요로 한다. 이들 조건하에서, 운전자는 과도한 제동 압력을 쉽게 적용할 수 있고, 이에 따라 하나 이상의 휘일이 로킹되게 하여, 휘일과 도로면 사이에서 과도한 미끄럼으로 나타난다. 이러한 휘일 로크업(lock-up) 조건은 더 긴 정지 거리 및 방향 제어의 가능한 손실을 유발할 수 있다.

제동 기술의 진보는 안티록 제동 시스템(ABS)의 도입을 이끌었다. ABS 시스템은 휘일 회전 행동을 모니터하고, 휘일 속도를 선택된 미끄럼 범위내로 유지시켜 최대의 제동력을 달성하기 위해 대응의 휘일 브레이크의 브레이크 압력을 선택적으로 적용 및 방출한다. 이러한 시스템이 전형적으로 차량의 각각의 제동된 휘일의 제동을 제어하는데 적용되는 반면, 일부 시스템은 다수의 제동된 휘일중 일부 휘일만의 제동을 제어하기 위해 발전되어 왔다.

어플라이(apply) 밸브 및 덤프(dump) 밸브를 포함하는 전자제어식 ABS 밸브는 마스터 실린더와 휘일 브레이크 사이에 배치된다. ABS 밸브는 마스터 실린더와 휘일 브레이크 사이의 압력을 제어한다. 전형적으로, 작동되었을 때 이들 ABS 밸브는 3가지 압력 제어모드, 즉 압력 적용, 압력 덤프, 및 압력 홀드 모드로 작동된다. 어플라이 밸브는 어플라이 모드중 압력을 증가시키기 위해 각각의 휘일 브레이크내로의 가압된 브레이크 유체를 허용하며, 덤프 밸브는 덤프 모드중 그 관련된 휘일 브레이크로부터 브레이크 유체를 해제한다. 휘일 브레이크 압력은 어플라이 밸브 및 덤프 밸브를 폐쇄함으로써 홀드 모드중 일정하게 유지된다.

차량 안정성을 유지할 동안 최대의 제동력을 달성하기 위해, 전방 및 후방 차축(axle)의 휘일에서 최적의 미끄럼 레벨을 달성하는 것이 바람직하다. 차량 감속중 원하는 미끄럼 레벨에 도달하기 위해서는 전방 및 후방 차축에 상이한 제동력이 필요하다. 따라서, 브레이크 압력이 전방 브레이크와 후방 브레이크 사이에 비례되어야만 한다. 다이나믹 후방 프로포셔닝(dynamic rear proportioning: DRP)으로 알려진 이런 능력을 갖는 ABS 시스템은 현재 조건하에서 전방 및 후방 차축에서 최적의 제동 성능을 다이나믹하게 달성하기 위해 전방 및 후방 휘일상에 제동 압력을 별도로 제어하는 ABS 밸브를 사용한다.

제동 기술의 다른 발전은 트랙션 제어(traction control: TC) 시스템의 도입을 이끌었다. 전형적으로, 가속중 휘일 속도를 제어하는 브레이크 시스템을 제공하기 위해 현존의 ABS 시스템에 밸브가 추가되었다. 차량 가속중 과도한 휘일 속도는 휘일 미끄럼 및 트랙션의 손실을 이끌었다. 전자 제어시스템은 이 상태를 감지하고, 미끄럼을 감소시키고 유용한 트랙션을 증가시키기 위해 미끄러지는 휘일의 휘일 실린더에 제동 압력을 자동으로 적용한다. 최적의 차량 가속을 달성하기 위해, 가압된 브레이크 유체는 마스터 실린더가 운전자에 의해 작동되지 않더라도 휘일 실린더에 유용하게 된다.

코너링과 같은 차량 운동중에는 차량 안정성을 감소시킬 수 있는 다이나믹한 힘이 발생된다. 차량 안정성 제어(vehicle stability control: VSC) 브레이크 시스템은 선택적 브레이크 작동을 통해 이들 힘을 상쇄시킴으로써 차량의 안정성을 개선시킨다. 이들 힘 및 다른 차량 매개변수들은 전자 제어유니트에 신호를 발신하는 센서에 의해 검출된다. 상기 전자 제어유니트는 특정의 개별적인 휘일 브레이크에 적용된 유압력의 양을 제어하기 위해 압력 제어장치를 자동으로 작동시킨다. 최적의 차량 안정성을 달성하기 위해, 마스터 실린더 압력 보다 큰 제동 압력은 항상 신속하게 이용할 수 있어야만 한다.

브레이크 시스템은 에너지를 되찾기 위한 재생 제동(regenerative braking)을 위해서도 사용된다. 제동 토오크의 일부를 차량에 제공하여 차량의 제동 요구에 부응하기 위해 전기 모터/발전기의 전자기력이 사용된다. 브레이크 시스템의 제어 모듈은 휘일 로크를 위한 제동 및 스키드(skid) 조건 뿐만 아니라, 재생 제동중 조화된 제동을 제공하기 위해 파워트레인(powertrain) 제어 모듈과 연통된다. 예를 들어, 차량의 작동자가 재생 제동중 제동하기 시작할 때, 차량에 제동 토오크(즉, 파워트레인에 토오크를 제공하기 위한 전자기 저항)를 적용하기 위해 모터/발전기의 전자석 에너지가 사용될 것이다. 만일 재생 제동으로부터 회수된 에너지를 저장하기 위해 더 이상 충분한 양의 저장 수단이 없다면, 또는 만일 재생 제동이 작동자의 요구를 만족시킬 수 없다면, 작동자에 의해 제동 동작의 전부 또는 일부를 완료하기 위해 유압 제동이 작동될 것이다. 유압 제동은 전자기 제동이 끊기는 블렌딩(blending)이 효과적이고 인식할 수 없게 픽업되도록 재생 브레이크 블렌딩 방식으로 작동된다. 차량 움직임은 전환이 차량의 운전자에 의해 인식되지 않도록 유압 제동으로 부드러운 과도적 변화를 갖는 것이 바람직하다.

본 발명은 차량 브레이크 페달에 연결되고 정상적인 제동 모드중 페달 시뮬레이터를 작동시키도록 연결되는 입력 피스톤을 가지며 수동 푸시 스로우(push through) 모드중 한쌍의 출력 피스톤을 작동시키도록 연결되는 브레이크 페달 유니트(BPU)를 포함하는 차량 브레이크 시스템에 관한 것이다. 상기 출력 피스톤은 BPU의 제1 및 제2출력부에서 브레이크 작동 압력을 발생시키도록 작동될 수 있다. 유체를 제어된 부스트 압력으로 공급하기 위한 유압 소스가 포함된다. 상기 시스템은 BPU 및 유압 소스에 유압식으로 연결되도록 적용된 유압 제어 유니트(HCU)를 부가로 포함하며, 상기 HCU는 슬립 제어밸브 장치와, 브레이크 시스템을 정상적인 제동 모드와 수동 푸시 스로우 모드 사이에서 절환하는 절환 베이스 브레이크 밸브 장치를 포함하며, 상기 정상적인 제동 모드에서는 상기 압력소스로부터의 부스트 압력이 제1 및 제2차량 브레이크에 공급되고, 상기 수동 푸시 스로우 모드에서는 BPU로부터의 브레이크 작동 압력이 제1 및 제2 차량 브레이크에 공급된다.

본 발명의 기타 다른 목적과 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조한 하기의 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.

도1은 브레이크 시스템의 제1실시예를 개략적으로 도시한 도면.
도2는 그 안착(rest) 위치로 도시된 도1의 브레이크 시스템의 브레이크 페달 유니트의 개략적인 확대단면도.
도3은 그 부스트 적용 위치로 도시된 도2의 브레이크 페달 유니트의 개략적인 확대단면도.
도4는 그 수동 적용 위치로 도시된 도2의 브레이크 페달 유니트의 개략적인 확대단면도.
도5는 도1의 브레이크 시스템을 위한 가능한 페달 힘 및 시뮬레이션 압력 대 페달 이동거리를 표시한 그래프.
도6은 브레이크 시스템의 제2실시예를 개략적으로 도시한 도면.
도7은 브레이크 시스템의 제3실시예를 개략적으로 도시한 도면.
도8은 브레이크 시스템의 제4실시예를 개략적으로 도시한 도면.
도9는 그 안착 위치로 도시된 도8의 브레이크 시스템의 마스터 실린더 조립체의 개략적인 확대도.
도10은 정상적인 부스트 적용 위치로 도시된 도8의 브레이크 시스템을 개략적으로 도시한 도면.
도11은 정지된 상태로(failed condition) 도시된 도8의 브레이크 시스템을 개략적으로 도시한 도면.
도12는 도9의 마스터 실린더 조립체의 실시예의 횡단면도.
도13은 도8의 브레이크 시스템을 위한 가능한 페달 힘 및 시뮬레이션 압력 대 페달 이동거리를 표시한 그래프.
도14는 중간 압력 축적기의 실시예의 횡단면도.
도15는 베이스 브레이크 밸브의 실시예의 횡단면도.
도16은 시뮬레이션 밸브의 실시예의 횡단면도.

도면에 있어서, 도1에는 차량 브레이크 시스템(10)이 개략적으로 도시되어 있다. 브레이크 시스템(10)은 브레이크 시스템(10)을 위한 제동력을 적용하기 위해 부스트된 유체 압력이 사용되는 유압 부스트 제동 시스템이다. 브레이크 시스템(10)은 각각의 휘일과 관련된 휘일 브레이크가 구비된 4개의 휘일을 갖는 자동차와 같은 지상용 차량에 적절히 사용된다. 또한, 브레이크 시스템(10)에는 하기에 서술되는 바와 같이 차량을 효과적으로 제동하기 위해 안티록 제동(ABS)과 같은 다른 제동 기능 및 다른 미끄럼 제어 특징부가 제공될 수 있다.

브레이크 시스템(10)은 일반적으로 점선으로 도시된 유압 제어 유니트(12)와, 점선으로 도시된 파워팩 조립체(14)를 포함한다. 유압 제어 유니트(12)의 부품들은 단일의 유니트나 블럭에 함께 수용된다. 파워팩 조립체(14)의 부품들도 단일의 유니트나 블럭에 수용된다. 개략적으로 도시된 바와 같이, 파워팩 조립체(14)는 유압 제어 유니트(12)로부터 떨어져서 배치되며, 도관 또는 유압 라인은 상기 유압 제어 유니트(12)를 파워팩 조립체(14)와 유압식으로 연결시킨다. 선택적으로, 유압 제어 유니트(12) 및 브레이크 모듈(14)은 단일의 유니트에 수용될 수도 있다. 도1에 도시된 바와 같이 부품들의 그루핑은 한정하기 위한 것이 아니며, 임의의 갯수의 유압 제어 유니트(12) 및 파워팩 조립체(14)의 부품들이 함께 수용되거나 분리되어 수용되는 것을 인식해야 한다.

유압 제어 유니트(12)는 휘일 브레이크(16a, 16b, 16c, 16d)를 작동시키기 위해 파워팩 조립체(14)와 협동하여 작동된다. 휘일 브레이크(16a, 16b, 16c, 16d)는 가압된 브레이크 유체의 적용에 의해 작동되는 그 어떤 적절한 휘일 브레이크 구조물일 수 있다. 휘일 브레이크(16a, 16b, 16c, 16d)는 관련된 차량 휘일의 제동을 실행하기 위해 차량 휘일과 함께 회전하는 마찰 요소(브레이크 디스크와 같은)와 계합(engage)되기 위해 예를 들어 차량상에 장착되는 브레이크 캘리퍼(capiper)를 포함한다. 휘일 브레이크(16a, 16b, 16c, 16d)는 브레이크 시스템(10)이 설치되는 차량의 전방 및 후방 휘일의 조합과 관련될 수 있다. 예를 들어, 휘일 브레이크(16a, 16b)는 전방 휘일과 관련되고, 휘일 브레이크(16c, 16d)는 후방 휘일과 관련된다. 대각선으로 분기된 브레이크 시스템을 위하여, 휘일 브레이크(16a, 16c)는 차량의 한쪽과 관련되고, 휘일 브레이크(16b, 16c)는 차량의 다른쪽과 관련된다.

유압 제어 유니트(12)는 브레이크 시스템(10)을 위한 유압 유체를 저장 및 보유하기 위한 유체 저장조(18)를 포함한다. 저장조(18)내의 유체는 일반적으로 대기압으로 유지되거나, 또는 필요할 경우 다른 압력으로 저장될 수도 있다. 또한, 유압 제어 유니트(12)는 브레이크 페달 유니트(BPU)(20)를 포함한다. 브레이크 페달 유니트(20)는 도2 내지 도4에 개략적으로 확대되어 도시되어 있다. 브레이크 페달 유니트(20)의 부품들의 상세한 구조는 브레이크 페달 유니트(20)의 단지 일실시예를 도시할 뿐임을 인식해야 한다. 도2 내지 도4에 도시된 것과는 상이한 부품을 갖는 브레이크 페달 유니트(20)가 상이하게 형성될 수 있다.

브레이크 페달 유니트(20)는 다양한 원통형 피스톤 및 다른 부품들을 내부에 미끄럼 가능하게 수용하도록 형성되는 다양한 보어(bore)를 갖는 하우징(24)을 포함한다. 도2 내지 도4에 도시된 실시예에서, 하우징(24)은 제1부분(24a) 및 제2부분(24b)으로부터 형성된다. 제1 및 제2부분(24a, 24b)은 장착 볼트와 같은 적절한 방식에 의해 함께 연결된다. 선택적으로, 하우징(24)은 단일의 유니트로서 형성되며, 또는 3개 이상의 분리되어 형성되어 함께 연결되는 부분들을 포함한다. 하우징(24)은 일반적으로 제1보어(26)와, 제2보어(28)와, 제3보어(30)와, 제4보어(32)를 포함한다. 제1 및 제2보어(26, 28)는 하우징(24)의 제1부분(24a)에 형성되며, 서로 축방향으로 정렬된다. 제2보어(28)는 제1보어(26) 보다 큰 직경을 갖는다. 제3 및 제4보어(30, 32)는 제2부분(124b)에 형성되며, 큰 직경의 제2보어(28)와 연통된다. 제3보어(30)는 제4보어(32)에 대해 횡방향으로(또는 도1 및 도2에서 위에) 배치된다. 2개의 하우징 부분(24a, 24b)의 사용은 보어(26, 28, 30, 32)의 내부에 다양한 부품들의 편리한 설치를 제공한다.

브레이크 페달 유니트(20)는 입력 피스톤(34)과, 중간 피스톤(36)과, 제1출력 피스톤(38)과, 제2출력 피스톤(40)을 부가로 포함한다. 입력 피스톤(34)은 제1보어(26)에 미끄럼 가능하게 배치된다. 중간 피스톤(36)은 제2보어(28)에 미끄럼 가능하게 배치된다. 제1출력 피스톤(38)은 제3보어(30)에 미끄럼 가능하게 배치된다. 제2출력 피스톤(40)은 제4보어(32)에 미끄럼 가능하게 배치된다.

도1에 개략적으로 도시된 브레이크 페달(42)은 출력 로드(45) 및 커플러(46)를 통해 입력 피스톤(34)의 제1단부(44)에 연결된다. 커플러(46)는 입력 피스톤(34)의 제1단부(44)에 나사식으로 계합되며, 입력 로드(44)의 나선형 단부(50)를 수용하기 위한 소켓(48)을 포함한다. 선택적으로, 입력 로드(45)는 커플러(46) 없이 입력 피스톤(34)에 직접 연결된다. 입력 피스톤(34)은 숄더(shoulder)(54)를 형성하는 확대된 제2단부(52)를 포함한다. 도2에 도시된 안착 위치에서, 입력 피스톤의 숄더(54)는 하우징(24)의 제1 및 제2보어(26, 28) 사이에 형성된 솔더(56)와 계합된다. 입력 피스톤(34)의 외측 원통면(57)은 립 밀봉부(lip seal)(58)에 계합되며, 하우징(24)에 형성된 홈(groove)에 장착된다. 외측 원통면(57)은 그 길이를 따라 연속적이며, 또는 도2에 도시된 바와 같이 2개 이상의 상이한 직경부를 갖는 계단형태로 형성된다. 입력 피스톤(34)은 제2단부(52)를 통해 형성된 중앙 보어(62)를 포함한다. 상기 입력 피스톤(34)을 통해 하나 이상의 횡방향 통로(64)가 형성된다. 횡방향 통로(64)는 외측 원통면으로부터 중앙 보어(62) 까지 신장된다. 브레이크 페달 유니트(20)는 도1 및 도2에 도시된 바와 같이 "안착" 위치에 있다. "안착" 위치에서, 페달(42)은 차량의 운전자에 의해 아직 눌려지지 않았다. 이 위치에서, 통로(64)는 하우징(24)의 제1부분(24a)을 통해 형성된 도관(66)과 유체연통된다. 도관(66)은 저장조(18)에 연결된 저장조 포트(70)와 유체연통되는 하우징(24)의 제2부분(24b)에 형성된 도관(68)과 유체연통된다. 도관(66, 68)은 하우징(24)의 제1부분 및 제2부분(24a, 24b)에 형성된 다양한 보어, 홈, 및 통로에 의해 형성될 수 있다. 안착 위치에서, 통로(64)는 시뮬레이션 밸브(74)[전기식으로 작동되는 컷오프(cut-off) 밸브]로 이어지는 하우징(24)에 형성된 도관(72)과도 유체연통된다. 시뮬레이션 밸브(74)는 도2 내지 도4에 도시된 바와 같이 하우징(24)에 장착되거나, 또는 도1에 도시된 바와 같이 이로부터 떨어져서 배치된다.

중간 피스톤(36)은 하우징(24)의 제2보어(28)에 미끄럼 가능하게 배치된다. 중간 피스톤(36)의 외벽은 하우징(24)에 형성된 홈에 장착되는 립 밀봉부(80)와 계합된다. 중간 피스톤(36)은 공동(84)이 형성되는 제1단부(82)를 포함한다. 중간 피스톤(36)의 제2단부(86)에는 공동(88)이 형성되어 있다. 공동(88)은 하기에 상세히 서술되는 우블 플레이트(wobble plate)(94)를 위한 "로커형" 또는 "캠형" 지지면으로서 작용하는 피봇 홈(92)을 형성하는 플로어(floor)(90)를 포함한다.

입력 피스톤(34)의 중앙 보어(62)와 중간 피스톤(36)의 공동(84)은 페달 시뮬레이터(100)를 형성하는 다양한 부품들을 수용한다. 케이지형 스프링 조립체(102)는 핀(104)과, 리테이너(106)와, 로우 레이트(low rate) 시뮬레이터 스프링(108)에 의해 형성된다. 핀(104)의 제1단부(110)는 압입끼워맞춤되어 나사식으로 계합되거나, 또는 그렇지 않을 경우 중앙 보어(62)의 바닥 플로어 부분(111)에서 입력 피스톤(34)에 부착된다. 핀(104)은 중앙 보어(62)를 통해 중간 피스톤(36)의 공동(84)내로 축방향으로 신장된다. 핀(104)의 제2단부(112)는 이로부터 방사방향으로 외향하여 신장되는 원형 플랜지(114)를 포함한다. 리테이너(120)와 일체로 형성되거나 또는 이에 부착된 분리된 부품인 정지부(123)가 제공된다. 정지부(123)는 핀(104)과 일체로 정렬된다. 정지부는 스템(125)을 포함한다. 다수의 디스크 스프링(118)(벨레빌 와셔, 원추형-디스크 스프링, 또는 컵형 스프링 와셔로도 알려진)이 스템(125)에 배치되어, 서클립(circlip)(127)에 의해 보유된다. 디스크 스프링(118)은 스템(125)에 장착되었을 때 미리 로딩된 상태이거나, 또는 로딩되지 않은 상태로 장착된다. 케이지형 스프링 조립체(102)의 리테이너(106)는 계단형 관통 보어(1222)를 포함한다. 계단형 관통 보어(122)는 숄더(124)를 형성한다. 핀(104)의 제2단부(112)는 관통 보어(122)를 통해 신장된다. 핀(104)의 플랜지(114)는 핀(104) 및 리테이너(106)가 서로 분리되는 것을 방지하기 위해 리테이너(106)의 숄더(124)와 계합된다. 로우 레이트 시뮬레이터 스프링(108)의 한쪽 단부는 입력 피스톤(34)의 제2단부(52)와 계합되고, 로우 레이트 시뮬레이터 스프링(108)의 다른쪽 단부는 리테이너(106)를 핀(104)으로부터 먼 방향으로 편향시키기 위해 리테이너(106)와 계합된다.

페달 시뮬레이터(100)는 핀(104) 주위에 배치되는 하이 레이트(high rate) 시뮬레이터 스프링(130)을 부가로 포함한다. 로우 레이트 및 하이 레이트라는 용어는 설명을 위해 사용되었으며, 한정적인 의미로 사용되지 않는다. 페달 시뮬레이터(100)의 다양한 스프링은 적절한 스프링율(spring rate) 또는 탄성률을 갖는 것을 인식해야 한다. 도시된 실시예에서, 하이 레이트 시뮬레이터 스프링(130)은 로우 레이트 시뮬레이터 스프링(108) 보다 큰 탄성율을 갖는다. 슬리브(132)는 입력 피스톤(34)의 중앙 보어(62)에 미끄럼 가능하게 배치되며, 핀(104)이 신장되는 관통 보어(134)를 포함한다. 관통 보어(134)는 방사방향으로 내향하여 신장되는 플랜지(136)를 형성한다. 하이 레이트 시뮬레이터 스프링(130)의 한쪽 단부는 플랜지(136)와 계합된다. 하이 레이트 시뮬레이터 스프링(130)의 다른쪽 단부는 도2에 비계합된 위치로 도시되어 있고 또한 리테이너(106)의 단부로부터 멀리 떨어져서 도시되어 있다. 블렌드(blend) 스프링(140)은 핀(104)의 주위에 배치된다. 블렌드 스프링(140)의 한쪽 단부는 슬리브(132)의 플랜지(136)와 계합되고, 블렌드 스프링(140)의 다른쪽 단부는 입력 피스톤(34)의 중앙 보어(62)의 바닥 플로어 부분(111)과 계합된다. 하우징(24)과, 입력 피스톤(34)(및 그 밀봉부)과, 중간 피스톤(및 그 밀봉부)은 일반적으로 시뮬레이션 챔버(144)를 형성한다. 시뮬레이션 챔버(144)는 시뮬레이션 밸브(74)와 유체연통되는 도관(146)과 유체연통된다.

상술한 바와 같이, 브레이크 페달 유니트(20)는 하우징(24)의 제2부분(24b)에 형성되는 제3 및 제4보어(30, 32)에 각각 배치되는 제1 및 제2출력 피스톤(38, 40)을 포함한다. 제1 및 제2출력 피스톤(38, 40)은 평행한 축선들을 따라 미끄럼 가능하게 배치된다. 이들 축선들은 오프셋되지만, 입력 피스톤(34) 및 중간 피스톤(36)에 의해 형성된 축선과 평행하다. 제3보어(30)는 제3보어(30)의 바닥 플로어(152)에 형성된 직경감소부(150)를 포함한다. 직경감소부(150)는 저장조 도관(154)을 통해 저장조(18) 및 포트(155)와 유체연통된다. 출력 도관(156)은 하우징(24)의 제2부분(24b)에 형성되고, 바닥 플로어(152)에 인접한 제3보어(30)와 유체연통된다. 출력 도관(156)은 하우징(24)에 연결된 외부 배관이나 호스를 통해 신장된다. 이 출력 도관(156)은 도1에 개략적으로 도시되어 있다. 제4보어(32)는 제4보어(32)의 바닥 플로어(162)에 형성된 직경감소부(160)를 포함한다. 직경감소부(160)는 저장조 도관(164)을 통해 저장조(18)와 포트(165)와 유체연통된다. 출력 도관(166)은 하우징(24)의 제2부분(24b)에 형성되며, 바닥 플로어(162)에 인접한 제4보어(32)와 유체연통된다. 출력 도관(166)은 하우징(24)에 연결된 외부 배관이나 호스를 통해 신장된다. 이 출력 도관(166)은 도1에 개략적으로 도시되어 있다.

제1출력 피스톤(38)은 제1출력 피스톤(38)의 외벽에 형성된 홈에 배치되는 립 밀봉부(170)를 포함하며, 제3보어(30)의 벽과 밀봉가능하게 계합된다. 제1출력 피스톤(38)은 관통 보어(172)를 포함한다. 또한, 제1출력 피스톤(38)의 단부는 이에 부착된 신장부(178)를 포함한다. 신장부(178)는 제1출력 피스톤(38)에 나사식으로 부착되며, 길이를 위해 조정된다. 세트 스크류는 신장부(178)를 제 위치에 로킹하기 위해 횡방향 통로(176)에 배치된다. 신장부(178)는 관통 보어(172)내에 유체를 밀봉하기 위한 밀봉부(179)를 포함한다. 선택적으로, 신장부(178)는 제1출력 피스톤(38)과 일체로 형성될 수도 있다. 신장부(178)는 우블 플레이트(94)의 단부와 계합되는 헤드부(180)를 포함하며, 이에 대한 이유는 하기에 서술될 것이다. 핀(182)은 관통 보어(172)에 미끄럼 가능하게 배치된다. 핀(182)의 한쪽 단부(184)는 제3보어(30)의 직경감소부(50)에 배치된다. 핀(182)의 단부(184) 및/또는 직경감소부(150)는 제3보어(30)와 저장조 도관(154) 사이에 선택적 유체 흐름을 제공하기 위한 홈 또는 통로로 형성되는 것을 인식해야 한다. 보상 밀봉부(186)는 핀(182)의 단부(184)에 배치되고, 중앙 밸브 조립체(190)(도1 참조)를 제공하기 위해 바닥 플로어(152)에 대해 선택적 밀봉부와 협동한다. 핀(182)의 다른쪽 단부(192)는 핀(182)이 제1출력 피스톤(38)으로부터 분리되는 것을 방지하는 확대된 헤드부(194)를 포함한다. 출력 피스톤 스프링(196)은 제3보어(30)에 배치되며, 도1 및 도2에 도시된 바와 같이 제1출력 피스톤을 좌향 방향으로 편향시킨다. 제1출력 압력챔버(198)는 제3보어(30)와, 제1출력 피스톤(38)과, 밀봉부(170)와, 중앙 밸브 조립체(190)에 의해 형성된다. 제1출력 압력챔버(198)는 도관(156)과 유체연통된다. 제1출력 압력챔버(198)는 중앙 밸브 조립체(190)를 통해 저장조 도관(154)과 선택적으로 유체연통된다. 바닥 벽(152)에 대한 보상 밀봉부(186)의 편향을 제공하기 위해, 또한 그 착석 위치에 엘라스토머 밀봉부(186)를 초기에 얻기 위해, 부 스프링 장치(199)가 사용된다. 이후에도, 제1출력 압력챔버(198)내의 압력은 밀봉부(186)를 자리잡게 하는데 도와준다.

제2출력 피스톤(40)의 장치는 제1출력 피스톤(38)과 유사하다. 제2출력 피스톤(40)은 제2출력 피스톤(40)의 외벽에 형성된 홈에 배치되는 립 밀봉부(200)를 포함하며, 제4보어(32)의 벽과 밀봉가능하게 계합된다. 제2출력 피스톤(40)은 관통 보어(202)를 포함한다. 제2출력 피스톤(40)의 단부(204)는 이에 부착되는 신장부(208)도 포함한다. 신장부(208)는 제2출력 피스톤(40)에 나사식으로 부착되어, 길이를 위해 조정된다. 세트 스크류는 신장부(208)를 제 위치에 로킹하기 위해 횡방향 통로(206)에 배치된다. 신장부(208)는 관통 보어(202)내에 유체를 밀봉하기 위한 밀봉부(209)를 포함한다. 선택적으로, 신장부(208)는 제2출력 피스톤(40)의 내부에 형성될 수도 있다. 신장부(208)는 우블 플레이트(94)의 제2단부와 계합되는 헤드부(210)를 포함하며, 그 이유에 대해서는 하기에 서술될 것이다. 핀(212)은 관통 보어(202)에 미끄럼 가능하게 배치된다. 핀(212)의 한쪽 단부(214)는 제4보어(32)의 직경감소부(160)에 배치된다. 핀(212)의 단부(204) 및/또는 직경감소부(160)는 제4보어(32)와 저장조 도관(164) 사이에 선택적 유체 흐름을 제공하기 위한 홈 또는 통로로 형성된다. 보상 밀봉부(216)는 핀(212)의 단부(214)에 배치되며, 중앙 밸브 조립체(220)를 제공하기 위해 바닥 플로어(162)에 대해 선택적 밀봉부와 협동한다.

핀(212)의 다른쪽 단부(222)는 핀(212)이 제2출력 피스톤(40)으로부터 분리되는 것을 방지하는 확대된 헤드부(224)를 포함한다. 출력 피스톤 스프링(226)은 제4보어(32)에 배치되며, 도1 및 도2에 도시된 바와 같이 제2출력 피스톤(40)을 좌향 방향으로 편향시킨다. 제2출력 압력챔버(228)는 제4보어(32)와, 제2출력 피스톤(40)과, 밀봉부(200)와, 중앙 밸브 조립체(220)에 의해 형성된다. 제2출력 압력챔버(228)는 도관(166)과 유체연통된다. 제2출력 압력챔버(228)는 중앙 밸브 조립체(220)를 통해 저장조 도관(164)과 선택적으로 유체연통된다. 바닥 벽(162)에 대한 보상 밀봉부(220)의 편향을 제공하기 위해, 또한 엘라스토머 밀봉부(220)를 초기에 그 자리잡은 위치에 하기 위해, 부 스프링 장치(229)가 사용된다. 이후에도, 제2출력 압력챔버(228)내의 압력은 밀봉부(220)를 착석시키는데 도와준다.

도1에 있어서, 시스템(10)은 입력 피스톤(34)의 이동 길이를 나타내는 신호를 생산하기 위해, 도1에 도면부호 240 으로 개략적으로 도시된 이동 센서를 부가로 포함한다. 또한, 시스템(10)은 브레이크 라이트(light)의 동작을 위한 신호를 생산하기 위해 또한 입력 피스톤(34)의 운동을 나타내는 신호를 제공하기 위해 스위치(252)를 포함한다. 브레이크 시스템(10)은 도관(164, 166)내의 압력을 모니터하기 위해 압력 변환기(257, 259)와 같은 센서를 부가로 포함한다.

상술한 바와 같이, 파워팩 조립체(14)는 유압 제어 유니트(12)로부터 떨어져서 배치된다. 하기에 서술되는 바와 같이, 파워팩 조립체(14)는 일반적으로 유체 압력(또는 부스트된 압력)의 제어된 소스를 부스트 도관(260)을 통해 유압 제어 유니트(12)에 제공한다. 파워팩 조립체(14)는 하나 이상의 모터(264)에 의해 구동되는 펌프 조립체(262)를 포함한다. 펌프 조립체(262)는 원하는 압력 레벨을 전달할 수 있는 그 어떤 펌프 조립체일 수 있다. 예를 들어, 펌프 조립체(262)는 단일의 모터에 의해 구동되는 단일 피스톤 펌프일 수 있다. 도1에 개략적으로 도시된 펌프 조립체(262)의 실시예에서, 펌프 조립체(262)는 6개의 피스톤을 포함한다. 펌프 조립체(262)는 하나 또는 두개의 모터(264)가 연결된 한쌍으로 이루어진 3개의 피스톤 서브조립체(262a, 262b)로 형성된다. 상기 3개의 피스톤은 서로 120°로 오프셋된다. 펌프 조립체(262)는 부스트 밸브 조립체(280)에 연결되는 펌프 출력 도관(270, 272)에 연결된다. 부스트 밸브 조립체(280)는 유체를 원하는 압력 흐름 및 압력 레벨로 부스트 도관(260)에 제공할 수 있는 그 어떤 부스트 밸브 메카니즘일 수 있다. 부스트 밸브 조립체(280)는 단일의 부스트 밸브를 포함하거나, 또는 다수의 독립적으로 제어되는 밸브를 포함한다. 도1에 도시된 실시예에서, 부스트 밸브 조립체(280)는 제1 내지 제4밸브(282, 284, 286, 288)를 각각 포함한다. 부스트 밸브(282, 284, 286, 288)는 비례적으로 제어되는 솔레노이드 밸브이다. 부스트 밸브(282, 284, 286, 288)는 도관(290)에 유체연결된다. 도관(290)은 선택적 저장조(292)(또는 축적기로 지칭)와 유체연통된다. 도관(290) 및 저장조(292)는 저장조 도관(296)을 통해 저장조(18)와 유체연통된다. 저장조(292)는 유체를 상대적으로 낮은 압력으로 저장하며, 펌프 조립체(292)의 입구를 위한 유체의 소스를 제공하는데 도와주기 위해 시스템(10)에 포함된다. 저온과 같은 이런 상황하에서는 상대적으로 먼 거리에 배치된 저장조(18)로부터 유체를 드로잉하는 것에 비해 펌프 조립체(262)의 입구로부터 유체의 소스를 매우 짧은 거리로 제공하는 것이 바람직하다. 파워팩 조립체(14)는 도관(296)에 필터(299)를 포함한다.

상술한 바와 같이, 유압 제어 유니트(12)는 도2 내지 도4에 도시된 바와 같이 하우징(24)에 장착되는 시뮬레이션 밸브(74)를 포함한다. 도1에 개략적으로 도시된 바와 같이, 시뮬레이션 밸브(74)는 솔레노이드식 밸브이다. 시뮬레이션 밸브(74)는 제1포트(300) 및 제2포트(302)를 포함한다. 포트(300)는 시뮬레이션 챔버(144)와 유체연통되는 도관(146)과 유체연통된다. 포트(302)는 도관(66, 68)을 통해 저장조(18)와 유체연통되는 도관(72)과 유체연통된다. 시뮬레이션 밸브(74)는 유체의 흐름을 시뮬레이션 챔버(144)로부터 저장조(18) 까지 제한하는 제1위치(74a)와 유체의 흐름을 저장조(18)와 시뮬레이션 챔버(144) 사이로 허용하는 제2위치(74b) 사이에서 운동가능하다.

시스템(10)은 제1베이스 브레이크 밸브(320) 및 제2베이스 브레이크 밸브(322)(절환 밸브 또는 절환 밸브 장치로 지칭되는)를 부가로 포함한다. 베이스 브레이크 밸브(320, 322)는 솔레노이드식 3방향 밸브이다. 베이스 브레이크 밸브(320, 322)는 도1에 개략적으로 도시된 바와 같이 일반적으로 2개의 위치로 운동가능하다. 제1베이스 브레이크 밸브(320)는 도관(156)과 유체연통되는 포트(320a)를 가지며, 상기 도관(156)은 제1출력 압력챔버(198)와 유체연통된다. 포트(320b)는 부스트 도관(260)과 유체연통된다. 포트(320c)는 휘일 브레이크(16b, 16c)와 선택적으로 유체연통되는 도관(324)과 유체연통된다. 제2베이스 브레이크 밸브(322)는 도관(166)과 유체연통되는 포트(322a)를 가지며, 상기 도관(166)은 제2출력 압력챔버(228)와 유체연통된다. 포트(322b)는 부스트 도관(260)과 유체연통된다. 포트(322c)는 휘일 브레이크(16a, 16d)와 선택적으로 유체연통되는 도관(326)과 유체연통된다.

시스템(10)은 ABS, 트랙션 제어, 차량 안정성 제어, 재생 제동 블렌딩과 같은 제어된 제동 동작을 허용하기 위해 다양한 밸브(미끄럼 제어 밸브 장치)를 부가로 포함한다. 밸브의 제1세트는 부스트 밸브 조립체(280)로부터 수용된 브레이크 유체를 휘일 브레이크(16c)에 협동하여 공급하기 위해 또한 가압된 브레이크 유체를 휘일 브레이크(16c)로부터 저장조 도관(72)과 유체연통된 저장조 도관(343)으로 협동하여 방출하기 위해, 도관(324)과 유체 연통된 덤프 밸브(342) 및 어플라이 밸브(340)를 포함한다. 제2세트의 밸브는 부스트 밸브 조립체(280)로부터 수용된 브레이크 유체를 휘일 브레이크(16b)에 협동하여 공급하기 위해 또한 가압된 브레이크 유체를 휘일 브레이크(16b)로부터 저장조 도관(343)으로 협동하여 방출하기 위해, 도관(324)과 유체연통된 덤프 밸브(346) 및 어플라이 밸브(344)를 포함한다. 제3세트의 밸브는 부스트 밸브 조립체(280)로부터 수용된 브레이크 유체를 휘일 브레이크(16d)에 협동하여 공급하기 위해 또한 가압된 브레이크 유체를 휘일 브레이크(16d)로부터 저장조 도관(343)으로 협동하여 방출하기 위해, 도관(326)과 유체연통된 덤프 밸브(350) 및 어플라이 밸브(348)를 포함한다. 제4세트의 밸브는 부스트 밸브 조립체(280)로부터 수용된 브레이크 유체를 휘일 브레이크(16a)에 협동하여 공급하기 위해 또한 가압된 브레이크 유체를 휘일 브레이크(16a)로부터 저장조 도관(343)으로 협동하여 방출하기 위해, 도관(326)과 유체연통된 덤프 밸브(354) 및 어플라이 밸브(352)를 포함한다.

하기에 브레이크 시스템(10)의 동작에 대해 서술될 것이다.

도1 및 도2는 안착 위치의 브레이크 시스템(10) 및 브레이크 페달 유니트(20)를 도시하고 있다. 이 상태에서, 운전자는 브레이크 페달(42)을 누르지 않고 있다. 또한, 이 상태에서, 시뮬레이션 밸브(74)는 작동되거나 작동되지 않는다. 전형적인 제동 상태중, 브레이크 페달(42)은 차량의 운전자에 의해 눌려진다. 브레이크 페달(42)은 입력 피스톤(34)의 이동 거리를 나타내는 신호를 생산하기 위해 또한 전자 제어모듈(도시않음)에 신호를 제공하기 위해 이동 센서(240)에 연결된다. 제어모듈은 마이크로프로세서를 포함할 수 있다. 제어모듈은 다양한 신호를 수신하고, 신호들을 처리하고, 수신된 신호에 응답하여 브레이크 시스템(10)의 다양한 전기 부품들의 동작을 제어한다. 제어모듈은 압력 센서, 이동 센서, 스위치, 휘일 속도 센서, 스티어링 각도 센서와 같은 다양한 센서에 연결될 수 있다. 또한, 제어 모듈은 차량 안정성 동작중 브레이크 시스템(10)을 제어하기 위한 요오 레이트(yaw rate), 횡방향 가속도, 차량의 길이방향 가속도와 연관된 정보를 수용하기 위해 외부 모듈(도시않음)에 연결된다. 또한, 제어 모듈은 ABS 경고등, 브레이크 유체 레벨 경고등, 트랙션 제어/차량 안정성 제어 인디케이터등과 같은 경고 인디케이터와 연관된 정보를 수집 및 공급하기 위해 명령 클러스터(cluster)에 연결된다.

정상적인 제동 동작중, 펌프 조립체(262) 및 부스트 밸브 조립체(280)는 휘일 브레이크(16a-16d)의 작동을 위해 통상적으로 부스트 압력을 부스트 도관(260)에 제공하도록 작동된다. 부스트 도관(260)은 가압된 유체를 작동된 베이스 브레이크 밸브(320, 322)를 통해 도관(324, 326)에 제공한다. 일정한 구동 조건하에서, 제어모듈은 진보된 제동 제어계획[예를 들어, 안티록 제동(AB), 트랙션 제어(TC), 차량 안정성 제어(VSC), 재생 브레이크 블렌딩]중 조화된 제동을 제공하기 위해 파워트레인 제어모듈(도시않음) 및 차량의 다른 추가적인 제동 제어기와 통신한다. 제어모듈은 원하는 부스트 압력 레벨 및 유체 흐름을 부스트 도관(260)에 제공하기 위해 부스트 밸브(282, 284, 286, 288)를 작동시킨다. 제어모듈은 원하는 압력 레벨을 부스트 도관(260)에 제공하기 위해 많은 상이한 방법으로 부스트 밸브(282, 284, 286, 288)를 제어한다. 부스트 밸브(282, 284, 286, 288)는 유체를 펌프 출구 도관(270, 272)으로부터 전환하기 위해 선택적으로 작동되며, 부스트 도관(260)에 원하는 유체 흐름 및 압력 레벨을 얻기 위해 유체를 저장조 도관(290)으로 전환시키도록 선택적으로 작동된다. 이상적으로, 부스트 밸브(282, 284, 286, 288)는 에너지 효율적인 방식으로 파워팩 조립체(14)의 부품들의 매우 조용한 동작을 제공하도록 작동된다. 4개의 부스트 밸브가 도시되었지만, 부스트 밸브는 한쌍의 비례적으로 제어되는 밸브로 대체될 수도 있음을 인식해야 한다. 따라서, 소형의 비교적 값싼 밸브가 사용될 수 있도록 2쌍의 부스트 밸브(282, 284, 286, 288)를 사용하는 것이 바람직하다. 압력 변환기(360)는 도관(260)내의 압력 레벨을 나타내는 제어 모듈을 위한 신호를 제공하기 위해 부스트 도관(260)에 연결된다. 압력 변환기(260)는 유압 제어 유니트(12) 또는 파워팩 조립체(14)중 한쪽에 배치된다.

정상적인 부스트 적용 제동 동작중, 도3에 도시된 바와 같이, 브레이크 페달(42)의 누름에 의해 발생된 브레이크 페달 유니트(20)로부터의 가압된 유체의 흐름은 페달 시뮬레이터 조립체(100)의 내부로 전환된다. 시뮬레이션 밸브(74)를 통한 유체를 시뮬레이션 챔버(144)로부터 도관(146, 72, 66, 68)을 통해 저장조(18)로 전환하기 위해 시뮬레이션 밸브(74)가 작동된다. 시뮬레이션 챔버(144)로부터 저장조(18)로의 유체 흐름은 일단 통로(64)가 밀봉부(60)를 지나 이동되면 폐쇄되는 것을 인식해야 한다. 입력 피스톤(34)의 운동 이전에, 도2에 도시된 바와 같이 시뮬레이션 챔버(144)는 도관(66, 68)을 통해 저장조(18)와 유체연통된다.

베이스 브레이크 밸브(320, 322)는 도관(156, 166)으로부터 밸브(320, 322)를 통한 유체의 흐름을 방지하도록 제2위치로 작동된다. 유체 흐름은 포트(320a, 322a)로부터 포트(320c, 322c)로 각각 흐르는 것이 방지된다. 따라서, 제1 및 제2출력 압력챔버(198, 228)내의 유체는 유체적으로 로킹되어, 일반적으로 제1 및 제2출력 피스톤(38, 40)이 더 이상 운동하는 것을 방지한다. 특히, 정상적인 부스트 적용 제동 동작의 초기 상태중, 입력 로드(45)의 운동은 도2에 도시된 바와 같이 입력 피스톤(34)의 우향 방향으로의 운동을 유발한다. 입력 피스톤(34)의 초기 운동은 로우 레이트 시뮬레이터 스프링(108)을 통해 중간 피스톤(36)의 운동을 유발한다. 중간 피스톤(36)의 운동은 우블 플레이트(94)를 통해 제1 및 제2출력 피스톤(38, 40)의 운동을 유발한다. 우블 플레이트(94)는 제1 및 제2압력챔버(198, 228)내의 압력을 동일하게 하는 것을 돕기 위해 매우 소량으로 자유롭게 피봇된다. 제1 및 제2출력 피스톤(38, 40)은 그 중앙 밸브 조립체(190, 220)가 폐쇄될 때까지 운동한다. 특히, 중앙 밸브 조립체(190, 220)는 밀봉부(186, 216)가 플로어(152, 162)에 대해 밀봉될 때 폐쇄된다.

중앙 밸브 조립체(190, 220)가 폐쇄된 후, 입력 피스톤(34)은 브레이크 페달(42)을 누르는 운전자에 의한 추가적인 운동에 따라 도2에 도시된 바와 같이 우향으로 계속 운동한다. 운전자에 의한 브레이크 페달(42)의 추가적인 운동은 도2에 도시된 바와 같이 입력 피스톤(34)의 우향으로의 운동을 유발하여, 페달 시뮬레이터 조립체(100)의 다양한 스프링을 압축함으로써, 차량의 운전자에게 피드백 힘을 제공한다. 페달 시뮬레이터(100)의 동작에 관한 서술은 도5의 그래프에 대해 서술될 것이며, 도5의 선은 도1 내지 도4에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예를 위한 페달 힘-페달 이동을 나타낸다. 페달 힘은 운전자가 자신의 발에 느끼는 페달 힘에 대응한다. 수치 데이터는 본 발명을 한정하는 것을 의미하지 않으며 단지 본 발명의 하나의 가능한 실시예를 서술한 것임을 인식해야 한다. 이동하기 전의 약 20N 의 힘은 출력 피스톤(38, 40)과 관련된 것들과 같은 스프링 및 다양한 페달의 프리로드(preload)에 대응하는 니포인트(knee point)(370)에 대응한다. 영역(A)은 중앙 밸브 조립체(190, 220)가 니포인트(371)로 도시된 바와 같이 약 4 또는 5mm 의 이동거리로 폐쇄될 때까지의 이동거리에 대응한다. 이 지점에서, 출력 스프링(196, 226)은 압축이 정지된다. 필요할 경우, 페달 시뮬레이터(100)의 다양한 스프링 및 출력 스프링은 영역(A, B) 사이의 니포인트(371)가 운전자에 의해 검출될 수 없도록 형성될 수 있다. 도5의 영역(B)중에서, 입력 피스톤(34)은 하이 레이트 시뮬레이터 스프링(130)의 우측 단부가 니포인트(372)에 대응하는 리테이너(106)와 접촉될 때까지 계속 운동하여 로우 레이트 시뮬레이터 스프링(108)을 압축할 것이다. 계속적인 운동은 하이 레이트 시뮬레이터 스프링(130) 및 블렌드 스프링(140)이 압축되어 영역(C)에 대응되도록 한다. 블렌드 스프링(140)은 슬리브(132)가 니포인트(373)에 대응하는 입력 피스톤(34)의 중앙 보어(62)의 바닥 플로어 부분(111)과 접촉될 때까지 계속 압축될 것이다. 이제 영역(D)에 대응하는 계속적인 운동은 디스크 스프링(118)이 니포인트(374)에서 핀(104)과 접촉할 때까지 하이 레이트 시뮬레이터 스프링(130) 및 로우 레이트 시뮬레이터 스프링(108)을 압축할 것이다. 이제 영역(E)에 대응하는 계속적인 운동은 하이 레이트 시뮬레이터 스프링(130) 및 로우 레이트 시뮬레이터 스프링(108) 뿐만 아니라 디스크 스프링(118)도 압축할 것이다. 계속적인 운동은 정지부(123)의 스템(125)이 핀(104)의 단부(112)와 직접 접촉되게 할 것이다. 이 지점에서, 입력 피스톤(34)은 스프링(108, 130, 118)의 더 이상의 압축이 없도록 핀(104)을 통해 중간 피스톤(36)과 "단단한(hard)" 계합을 이루게 된다. 스프링은 이 시점에서 완전히 압축되거나 또는 압축되지 않도록 형성된다. 다른 실시예에서, 디스크 스프링(118)은 단단한 정지부(123)를 엘라스토머 스프링 요소로 대체하는 것처럼, 엘라스토머 스프링 요소로 대체될 수 있다. 그후, 핀(104)의 단부(재형성된)가 엘라스토머 스프링 요소를 압축한다.

파워팩(14)의 작동중, 펌프 조립체(262)의 피스톤은 유체를 도관(270, 272)에 공급하고 있다. 낮은 유체 압력 비율이 필요한 상황에 있어서, 모터(264)의 전기 소모를 감소시키기 위해 펌프 조립체(262)가 에너지 절감 모드로 작동된다. 이 모드에서, 펌프 서브조립체(262a)는 도관(260)에 출력 압력을 제공하지만, 다른 펌프 서브조립체(262b)는 그렇지 않다. 유체 흐름이 펌프 서브조립체(262a)로부터 도관(270)을 통해 도관(272)으로 유입되는 것을 방지하는 체크 밸브(367)가 제공된다. 이 에너지 절감 모드에서는 제3 및 제4부스트 밸브(286, 288)가 개방되어, 유체가 펌프 서브조립체(262b)의 출구로부터 입구까지 자유롭게 루프되어, 펌프 조립체(262a)의 부하에 비해 펌프 조립체(262b)에 상대적으로 낮은 부하를 제공한다. 펌프 조립체(262a, 262b)는 3개 이하의 피스톤을 갖거나 또는 3개 이상의 피스톤을 각각 가질 수 있음을 인식해야 한다. 또한, 펌프 조립체(262a, 262b)는 단일의 모터 또는 2개 이상의 모터에 의해 작동된다.

브레이크 시스템(10)의 부분에 전력 손실이 있는 경우, 브레이크 시스템(10)은 도4에 도시된 바와 같이 수동 푸시 스로우 또는 수동 어플라이를 제공한다. 전기 이상중, 모터(264)가 작동이 정지되며, 이에 따라 펌프 조립체(262)로부터 가압된 유압 브레이크 유체를 생산할 수 없게 된다. 또한, 부스트 밸브 조립체(280)는 작동되었을 경우 작동정지 위치로 복귀된다. 이 상황에서, 파워팩 조립체(14)는 원하는 가압된 유체를 부스트 도관(260)내에 공급하지 않는다. 베이스 브레이크 밸브(320, 322)는 부스트 도관(260)으로부터 도관(324, 326)으로의 유체 흐름을 폐쇄시키는 도1에 도시된 위치로 왕복(shuttle)할 것이다. 이들 위치에서, 베이스 브레이크 밸브(320, 322)는 도관(256, 166)[포트(320a, 322a)를 통해]으로부터 도관(324, 326)[포트(320c, 322c)를 통해]으로 유체 흐름을 각각 허용한다. 따라서, 브레이크 페달 유니트(20)는 이제 유체 도관(324, 326)을 작동시켜 휘일 브레이크(16a-16d)를 작동시키기 위한 수동 어플라이를 제공한다. 시뮬레이션 밸브(74)는 유체가 시뮬레이션 챔버(144)로부터 저장조(18)로 흐르는 것을 방지하여 시뮬레이션 챔버(144)를 유압식으로 로킹하는 것을 방지하기 위해 도1에 도시된 바와 같은 그 위치로 왕복된다. 도4에 도시된 수동 어플라이중, 제1 및 제2출력 피스톤(38, 40)은 우향으로 전진하여 챔버(198, 228)를 압축할 것이다. 유체는 챔버(198, 228)로부터 도관(324, 326)으로 흘러, 휘일 브레이크(16a-16d)를 작동시킨다. 시뮬레이션 챔버(144)내의 유체는 트랩되거나 로킹되며 입력 피스톤(34)의 운동은 중간 피스톤(36)의 운동을 유발하여 우블 플레이트(94)를 통해 제1 및 제2출력 피스톤(38, 40)의 운동을 유발하는 것을 인식해야 한다. 입력 피스톤 및 중간 피스톤(34, 36)의 유압 유효 영역의 차이로 인해, 입력 피스톤(34)은 중간 피스톤(36) 보다 축방향으로 더 이동한다. 중간 피스톤(36)의 대직경 유효 영역에 비해 입력 피스톤(34)의 감소된 직경 유효 영역이 더 많은 이동을 요구함에도 불구하고, 운전자의 발에 의해 입력된 힘은 감소된다.

브레이크 시스템의 정지된 상태의 다른 실시예에서, 파워팩 조립체(14)는 상술한 바와 같이 정지되며, 또한 출력 압력챔버(198, 228)중 하나는 밀봉부의 정지와 같은 제로 압력 또는 저장조 압력으로 감압된다. 이에 따라, 우블 플레이트(94)는 플로어(90)에 대해 바닥에 닿을 때까지 한쪽에서 피봇될 것이다. 그러나, 우블 플레이트(94) 및 그 대응하는 피봇 홈(92)이 우블 플레이트(94)가 큰 양으로 피봇될 수 없도록 형성되기 때문에, 운전자는 회로중 하나가 정지될 때 페달 드롭(drop)을 많이 느끼지 않을 것이다. 이 수동 푸시 스로우 상태에서, 정지되지 않은 다른 출력 압력챔버(198 또는 228)내의 압력은 약 2배의 압력이 될 것이다.

도1에 대해 상술한 바와 같이, 시뮬레이션 밸브(74)는 시뮬레이션 챔버(144)로부터 저장조(18)로의 유체 흐름을 제한하는 제1위치(74a)와 저장조(18)와 시뮬레이션 챔버(144) 사이의 유체 흐름을 허용하는 제2위치(74b) 사이에서 운동할 수 있다. 도2 내지 도4에 도시된 실시예에서, 시뮬레이션 밸브(74)는 도관(72)에 배치된 선택적 체크밸브 조립체(380)와 협력하여 작동된다. 상기 조립체(380)는 볼(384)과, 제한된 오리피스(386)와 평행하게 정렬되는 시트(385)를 포함한다. 조립체(380)는 리테이너(388)에 의해 하우징(24)에 보유된다. 운전자가 신속하고 강력한 방식으로 브레이크 페달(42)을 누르는 스파이크 적용중, 댐핑 오리피스(386)는 시뮬레이션 챔버(144)로부터 도관(72)을 통한 유체의 흐름을 제한하며, 이에 따라 입력 피스톤(34)의 전진을 방해한다. 이것은 유체가 시뮬레이션 챔버(144)를 벗어나 신속하게 흐를 수 있는 시스템에 비해, 브레이크 시스템(10)의 바람직한 특성이 된다. 댐핑 오리피스의 크기는 이에 따라 정해질 수 있다. 1방향 체크밸브 조립체(380)는 저장조(18)로부터 시뮬레이션 밸브(74)까지의 방향으로 우회 흐름 경로를 제공하며, 이에 따라 댐핑 오리피스(386)를 우회하게 된다. 댐핑 오리피스(386) 및 체크밸브 조립체(380)의 기능은 분리된 부품 대신에 시뮬레이션 밸브(74)에 일체로 제공된다.

시뮬레이션 밸브(74)는 도1에 도면부호 74로 개략적으로 도시된 바와 같이, 간단한 디지탈 개방/폐쇄 밸브 장치로서 형성된다. 선택적으로, 시뮬레이션 밸브(74)는 도2 내지 도4에 도시된 바와 같이 이중 단계 밸브(2단계 밸브)로서 형성될 수도 있다. 이 실시예에서, 시뮬레이션 밸브(74)는 시트(393)와 계합되는 미끄럼가능하게 배치된 포핏(poppet)(392)에 의해 한정되는 제1밀봉 조립체(390)를 포함한다. 상기 포핏(392)은 관통되어 형성되는 상대적으로 큰 보어(394)를 포함하며, 한쪽 단부에 제한된 오리피스(395)를 포함한다. 제2밀봉 조립체(396)는 상기 제한된 오리피스(395)에 배치되며, 아마츄어(397)상에 장착된 볼 시트 장치를 포함한다. 시뮬레이션 밸브(74)내에서 오리피스(396)는 오리피스(395) 보다 크다는 것을 인식해야 한다.

정상적인 제동중, 시뮬레이션 밸브(74)는 아마츄어(397)가 도3에 도시된 바와 같이 우향으로 이동하여 제1밀봉 조립체(90) 및 제2밀봉 조립체(396)를 개방함으로써 일반적으로 제한되지 않은 방식으로 도관(146)으로부터 시뮬레이션 밸브(74)를 통해 도관(72)으로의 유체 흐름을 허용하도록 작동된다. 이중 단계 시뮬레이션 밸브(74)의 포함은 어떤 상황하에서 운전자가 경험하는 감소된 페달 드롭을 제공한다. 예를 들어 만일 차량이 작동되지 않을 때, 즉 시스템(10)에 전력이 공급되지 않을 때 운전자가 브레이크 페달(42)을 눌렀다면, 시스템(10)은 도4에 도시된 바와 같이 수동 어플라이 모드로 돌입된다. 이 상황에서, 시뮬레이션 밸브(74)가 정지되어 폐쇄되고, 유체를 시뮬레이션 챔버(144)내에 보유시킨다. 운전자는 상술한 바와 같이, 입력 피스톤(34)과 중간 피스톤(36) 및 출력 피스톤(38, 40)을 전진시킬 수 있다. 시뮬레이션 챔버(144)내의 압력은 부분적으로 휘일 브레이크(16a-16d)로부터의 반작용 힘으로 인해 운전자가 브레이크 페달(42)을 통해 입력 피스톤(34)을 전진시킴에 따라 더욱 증가되는 것을 인식해야 한다. 그후 만일 운전자가 브레이크 페달(42)로의 압력을 계속 적용하면서 점화장치를 작동시키면, 시뮬레이션 밸브(74)는 제1밀봉 조립체(390)는 개방시킬 수 없지만 제2밀봉 조립체(396)는 개방시키기에 충분한 전류로 작동될 수 있다. 따라서, 포핏(392)은 시뮬레이션 밸브(74)내에 축적된 압력으로 인해 시트(393)상에 유지된다. 시뮬레이션 챔버(144)로부터의 가압된 유체는 시뮬레이션 밸브(74)의 제한된 오리피스(395)를 통해 전환된다. 이 전환은 운전자에 의해 적용된 지속적인 힘에 의해 입력 피스톤(34)이 중간 피스톤(36)을 향해 갑자기 또는 신속하게 전진되지 않도록 유체의 흐름을 방해한다.

도6에 차량 브레이크 시스템(400)의 제2실시예가 도시되어 있다. 상술한 브레이크 시스템(10)과 유사하게, 브레이크 시스템(400)은 4개의 휘일과 상기 각각의 휘일을 위한 브레이크를 갖는 자동차와 같은 지상용 차량에 적절히 사용된다. 또한, 차량을 효과적으로 제동하기 위해 브레이크 시스템(400)에는 안티록 제동 시스템(ABS)과 같은 다른 제동 기능과, 다른 슬립 제어 특징부와, 재생 제동 블렌딩이 제공될 수 있다. 브레이크 시스템(400)은 브레이크 시스템(10)의 일부 특징부와 기능 및 구조가 유사하므로, 유사한 부품을 지칭하기 위해 비슷한 도면부호 또는 명칭이 사용된다.

브레이크 시스템(400)은 일반적으로 도1 내지 도5에 대해 상술한 바와 같은 동일한 유압 제어유니트(12)인 유압 제어유니트를 포함한다. 시스템(10)과 시스템(400)의 차이점중 한가지는 브레이크 시스템(400)이 상이한 파워팩 조립체(414)를 사용한다는 것이다. 파워팩 조립체(414)는 부스트 도관(260)을 통해 시스템(400)을 위한 가압된 유체의 소스를 제공한다.

파워팩 조립체(414)는 모터(422)에 의해 구동되는 펌프 조립체(420)를 포함한다. 펌프 조립체(420)는 도6에 개략적으로 도시된 3피스톤 형상과 같은 그 어떤 형상이라도 취할 수 있다. 파워팩 조립체(414)는 미디움 압력 축적기(medium pressure accumulator: MPA)(424)와, 밸브(426)에 앞선 미디움 압력 축적기(MPA)를 부가로 포함한다. 저장조 도관(296)은 저장조(18)로부터 펌프 조립체(420)로 유압 제동 유체를 제공한다. 일실시예에서, 모터(422)는 그 토오크 출력을 자체적으로 모니터하는 플럭스 절환 무브러시 모터이다. MPA(424)는 유체 도관(430, 432)을 통해 펌프 조립체(420) 및 MPA 우선(priority) 밸브(426)의 출구에 선택적으로 유체연통된다. 도관(430)은 필터(434)를 포함한다.

MPA(424)는 스프링에 의해 편향되는 내부 피스톤을 포함하는 피스톤 스타일 축적기이다. 이런 미디움 압력 축적기는 참조인용된 국제특허출원 WO 2009/058916호에 게재 및 도시되어 있다. 챔버는 피스톤과 MPA(424)의 하우징의 벽 부분에 의해 한정된다. 스프링은 챔버의 체적을 감소시켜 챔버 및 유체 도관(430)을 압력화하는 방향으로 피스톤을 편향시킨다. MPA(424)는 가압된 유체를 미리 결정된 압력(작동 압력)으로 저장할 수 있는 축적기가 바람직하다. MPA(424)가 종래의 브레이크 시스템에 사용된 "하이(high)" 압력 축적기와는 달리 "미디움" 압력 축적기로 지칭되었지만, MPA(424)는 가압된 유체를 원하는 그 어떤 레벨로 저장하도록 형성된다. MPA(424)는 MPA(424)내의 압력이 미리 결정된 임계값을 초과할 때 도관(436) 및 저장조 도관(296)을 통해 유체를 저장조(18)로 배출하는 우회 기능(bypass function)을 포함한다. MPA(424)내의 가압된 유체는 정상적인 운전 과정중 차량이 직면하는 제동 요구사항을 위해 가압된 유체를 부스트 밸브(440)에 공급하는데 사용된다. 이것은 부스트 밸브(440)의 유체 압력을 위한 요구사항이 펌프 조립체(420)가 요구된 고압 레벨을 제공하게 되는 상당한 다량의 가압된 브레이크 유체[MPA(424)의 우회 압력을 초과하는 압력]를 필요로 하는 비상 제동과 대비된다.

동작시, 시스템(400)의 브레이크 페달 유니트(12)는 시스템(10)과 유사한 방식으로 작동된다. 부스트 어플라이 상태의 작동중, 펌프 조립체(420) 및/또는 시스템(400)의 MPA(424)로부터의 가압된 브레이크 유체는 전자유압식 부스트 밸브(440)로 공급된다. 상기 부스트 밸브(440)는 MPA(424)를 가압된 브레이크 유체로 압력화하기 위해 가압된 유체를 펌프 조립체(420)로부터 및/또는 MPA(424)로 흐르게 하기 위해 때로는 유체 도관(432)에 압력을 유지하는 비례 압력 제어 스플 밸브 또는 비례 흐름 제어 스풀 밸브이다. 또한, 부스트 밸브(440)는 휘일 브레이크(16a-16d)를 시스템(10)과 관련하여 서술한 바와 유사한 방식으로 작동시키기 위해 부스트 도관(260)을 통한 가압된 브레이크 유체의 흐름을 허용한다.

MPA 우선 밸브(426)는 펌프 조립체(420)와 MPA(424) 사이에 배치된다. MPA 우선 밸브(426)는 MPA(424)를 충전하기 위해 펌프 조립체(420)로부터 MPA(424)로의 가압된 브레이크 유체의 공급을 제어한다. MPA 우선 밸브(426)는 부스트 도관(260)의 압력과 펌프 조립체(420)를 빠져나가는 압력을 참고한 파일럿 작동식 밸브이다. 부스트 밸브(440)로부터 요구된 압력이 초과되는 하이 디맨드(demand) 제동 동작을 위해, 예를 들어 미리 결정된 압력 보다 미세하게 높으며 MPA(424)의 우회 압력 보다 높은 압력과 MPA 우선 밸브(426)는 도관(260)에 요구되는 부스트 압력을 초과하여 펌프 조립체(420)로부터 충분한 압력을 제공하기 위해 개방 위치와, 폐쇄 위치와, 계량 위치 사이에서 작동될 것이다.

상시폐쇄형(N/C) MPA 밸브(450)는 도관(432)에 배치된다. 상기 N/C MPA 밸브(450)는 완전히 개방된 위치와 완전히 폐쇄된 위치 사이에서 작동가능한 2위치 디지탈 격리 밸브이다. N/C MPA 밸브(450)는 밸브상에 작용하는 압력 및 흐름율에 따라 전류가 제한된다. 이것은 그렇게 하기 위해 최대 전류가 요구되지 않을 때 N/C 밸브(450)를 개방 위치로 유지하기 위해 에너지를 보존한다는 이점을 제공한다.

폐쇄된 위치에서, N/C MPA 밸브(450)는 부스트 밸브(670)가 비작동 상태일 때 부스트 밸브(440)를 가로지르는 누설을 방지한다. 이것은 부스트 밸브(440)의 비용을 절감시키는 낮은 공차(tolerance)로 부스트 밸브(440)가 제조되게 한다. 통상적으로, 부스트 밸브에 사용되는 스풀 밸브는 폐쇄되었을 때 부스트 밸브를 통한 누설을 최소화하기 위해 전형적으로 높은 공차로 제작된다. N/C MPA 밸브(450)를 포함함으로써, 시스템(400)은 저비용의 부스트 밸브(400)를 포함한다. 예를 들어, 부스트 밸브(440)가 비작동 위치에 있을 때, 부스트 밸브(440)는 압력 소스에 의해 발생된 가압된 유체를 부스트 도관(260)으로부터 격리시킨다. 부스트 밸브(440)가 비작동 상태일 때 부스트 밸브(440)의 스풀 밸브를 통한 유체의 누설은 MPA(424)의 압력 손실로 귀결된다. 그후, 모터에 의해 사용되는 것처럼 궁극적으로 에너지를 소비하는 MPA(424)에 압력을 유지하기 위해, 펌프 조립체(420)가 간헐적으로 작동된다. N/C MPA 밸브(450)가 폐쇄된 위치에 있을 때, 부스트 밸브(440)는 MPA(424)에 의해 발휘된 압력으로부터 격리되는데, 그렇지 않을 경우에는 누설로 귀결된다. 그 결과, 부스트 밸브(440)는 궁극적으로 부스트 밸브(440)의 비용을 절감시키는 낮은 공차로 제조되며, 고갈된 MPA(424)를 충전할 때처럼 모터(422)가 자주 작동될 필요가 없기 때문에 에너지 소모를 최소화한다.

시스템(400)의 파워팩(414)은 브레이크 시스템(400)의 배출과 상기 브레이크 시스템을 유체로 충전하는 것을 돕기 위해 예를 들어 제한된 오리피스(453) 및 밸브(454)와 같은 다양한 부품들도 포함한다. 상기 시스템은 시스템(400)에 파워가 없을 경우 MPA(424)를 수동으로 고갈시키기 위해 밸브(452)를 부가로 포함한다.

도7에는 차량용 브레이크 시스템(460)의 제3실시예가 도시되어 있다. 상술한 브레이크 시스템(10, 400)과 유사하게, 브레이크 시스템(460)은 4개의 휘일과 각각의 휘일을 위한 휘일 브레이크를 갖는 자동차와 같은 지상용 차량에 적절히 사용된다. 또한, 브레이크 시스템(460)에는 차량을 효과적으로 제어하기 위해 안티록 제동(ABS)과 같은 다른 제동 기능과, 다른 미끄럼 제어 특징부와, 재생 브레이크 블렌딩이 제공될 수 있다. 브레이크 시스템(460)은 브레이크 시스템(400)과 그 기능 및 구조가 유사하며, 이에 따라 유사한 구성요소에는 유사한 도면부호가 사용된다.

브레이크 시스템(460)은 일반적으로 도6에 도시된 브레이크 시스템(400)과 동일한 부품들을 포함하지만, 상기 부품들을 상이하게 패키징한다. 브레이크 시스템(460)에서, 유압 제어 유니트(462)는 브레이크 압력 유니트(20)와, 저장조(18)와, 시뮬레이션 밸브(74)를 포함한다. 부품들의 나머지는 공통 블럭(464)에 수용된다. 이러한 정렬은 브레이크 페달 유니트(20)의 장착 위치에 유용한 공간이 감소되는 브레이크 시스템(400)에 대해 패키징 이점을 제공한다. 브레이크 시스템(460)은 오직 하나의 전자 제어유니트만 필요하다는 다른 이점도 있다.

도8에는 차량의 브레이크 시스템(500)의 다른 실시예가 도시되어 있다. 상술한 브레이크 시스템과 유사하게, 브레이크 시스템(500)은 4개의 휘일과 각각의 휘일을 위한 휘일 브레이크를 갖는 자동차와 같은 지상용 차량에 적절히 사용된다. 또한, 브레이크 시스템(500)에는 차량을 효과적으로 제어하기 위해 다른 제동 기능이 제공될 수 있다.

브레이크 시스템(500)은 도8에 도면부호 502로 도시된 마스터 실린더 조립체를 포함한다. 브레이크 시스템(500)은 도8에 도면부호 504로 도시된 브레이크 모듈을 부가로 포함한다. 브레이크 모듈(504)의 부품들은 하나 이상의 유압 제어 블럭에 수용되며, 마스터 실린더 조립체(502)로부터 떨어져서 배치된다. 도관 또는 유압 라인은 마스터 실린더 조립체(502) 및 브레이크 모듈(504)을 유압식으로 연결한다.

마스터 실린더 조립체(504)는 휘일 브레이크(506a, 506b, 506c, 506d)를 작동시키기 위해 브레이크 모듈(504)과 협력하여 작동된다. 휘일 브레이크(506a, 506b, 506c, 506d)는 브레이크 시스템(500)이 설치되는 전방 및 후방 휘일의 그 어떤 조합과도 관련될 수 있다. 예를 들어, 휘일 브레이크(506a, 506b)는 전방 휘일과 관련되고, 휘일 브레이크(506c, 506d)는 후방 휘일과 관련된다. 선택적으로, 대각선으로 분기된 브레이크 시스템에 있어서, 휘일 브레이크(506a, 506c)는 전방 휘일과 관련되고, 휘일 브레이크(506b, 506d)는 후방 휘일과 관련된다. 각각의 휘일 브레이크(506a, 506b, 506c, 506d)는 가압된 브레이크 유체의 적용에 의해 작동되는 통상적인 브레이크이다. 휘일 브레이크는 예를 들어 차량 휘일과 함께 회전하는 마찰 요소(브레이크 디스크와 같은)와 계합하여 관련된 차량 휘일의 제동을 실행하기 위해 차량상에 장착된 브레이크 캘리퍼이다.

도9에 개략적으로 도시된 바와 같이, 마스터 실린더 조립체(502)는 저장조(512)와 유체연통되는 마스터 실린더(510)를 포함한다. 저장조(512)는 일반적으로 유압 유체를 대기압으로 보유한다. 마스터 실린더(510)는 다양한 실린더 피스톤을 그 내부에 미끄럼가능하게 수용하기 위해 다양한 보어가 형성된 하우징(514)을 포함한다. 마스터 실린더 하우징(514)은 단일의 유니트로서 형성되거나, 또는 서로 연결된 2개 이상의 분리되어 형성된 부분으로 형성된다. 마스터 실린더(510)는 일반적으로 제1보어(518), 제2보어(520), 제3보어(522), 제4보어(524)를 포함한다. 제1 및 제2보어(518, 520)는 서로 축방향으로 정렬된다. 제3 및 제4보어(522, 524)는 대직경의 제2보어(520)와 연통된다. 제3보어(522)는 도12에 도시된 바와 같이 제4보어(522) 위에 배치된다. 하기에 상세히 서술되는 바와 같이, 주 피스톤(526)은 제1 및 제2보어(518, 520)에 미끄럼가능하게 배치된다. 제1출력 피스톤(530)은 제3보어(522)에 미끄럼가능하게 배치된다. 제2출력 피스톤(532)은 제4보어(524)에 미끄럼가능하게 배치된다.

브레이크 페달(536)은 입력 로드(528) 및 리테이너(540)를 통해 마스터 실린더(510)의 주 피스톤(526)의 제1단부에 연결된다. 리테이너(540)는 주 피스톤(526)에 형성된 보어(542)에 배치되고, 스프링(544)에 의해 편향된다. 시스템(500)은 입력 로드(538)의 이동 거리 및/또는 주 피스톤(526)의 이동 거리를 나타내는 신호를 생산하는 이동 센서(713)를 부가로 포함한다. 예를 들어, 주 피스톤(526)에는 자석이 장착되고, 그 위치는 이동 센서(713)에 의해 검출될 수 있다. 이동 센서는 상술한 바와 같이 입력 로드(538)에 선택적으로 연결된다. 시스템(500)은 브레이크 라이트의 작동을 위한 신호를 생산하고 입력 피스톤(34)의 운동을 나타내는 신호를 제공하기 위해 스위치(537)를 포함한다.

주 피스톤(526)은 제1보어(518)에 미끄럼가능하게 배치되는 제1부분(546)과, 제2보어(520)에 미끄럼가능하게 배치되는 제2부분(548)을 포함한다. 제1부분(546)의 외벽은 제1보어(518)에서 하우징에 형성된 홈에 장착되는 밀봉부(550, 552)와 밀봉가능하게 계합된다. 도관(554)은 밀봉부(550, 552) 사이에서 제1보어(518)와 유체연통된다. 도관(554)의 다른쪽 단부는 저장조(512)에 연결된다.

도8 및 도9에 도시된 바와 같이, 제1출력 피스톤(530)의 좌측 단부는 주 피스톤(526)의 제2부분(548)에 형성된 슬롯(558)에 보유되는 확대된 헤드(556)를 포함한다. 주 피스톤(526)은 슬롯(558)에 인접하여 형성된 숄더(560)를 포함한다. 상기 확대된 헤드(556)는 슬롯(558)에 보유되며, 피스톤(526, 530)이 도9에 도시된 바와 같이 배치되었을 때 숄더(560)에 의해 주 피스톤(526)에 대한 우향 방향으로의 운동이 방지된다. 유사하게, 제2출력 피스톤(532)의 좌측 단부는 주 피스톤(526)의 제2부분(548)에 형성된 슬롯(564)에 보유되는 확대된 헤드(562)를 포함한다. 주 피스톤(526)은 슬롯(564)에 인접하여 형성된 숄더(566)를 포함한다. 확대된 헤드(562)는 슬롯(564)에 보유되고, 피스톤(526, 532)이 도9에 도시된 바와 같이 배치되었을 때 숄더(560)에 의해 주 피스톤(526)에 대한 우향 방향으로의 운동이 방지된다. 스프링(568)은 제1출력 피스톤을 주 피스톤(526)으로부터 멀리 편향시킨다. 스프링(570)은 제2출력 피스톤을 주 피스톤(526)으로부터 멀리 편향시킨다.

제1출력 피스톤(530)은 제3보어(522)의 벽과 밀봉가능하게 계합되기 위해 밀봉부(572, 574)를 포함한다. 제2출력 피스톤(532)은 제4보어(524)의 벽과 밀봉가능하게 계합되기 위해 밀봉부(576, 578)를 포함한다. 일반적인 용어로, 주 챔버(580)는 주 피스톤의 밀봉부(552)와 제1 및 제2출력 피스톤(530, 532)의 밀봉부(572, 576) 사이에서 제2보어(520)에 의해 한정된다. 그러나, 주 챔버(580)는 보어(518, 522, 524)와, 주 피스톤(526)과, 제1 및 제2출력 피스톤(530, 532)에 의해 한정된다. 주 챔버(580)는 도관(582)을 통해 저장조(512)와 유체연통된다. 상시폐쇄형 서비스 블리드(bleed) 스크류(584)는 브레이크 시스템(500)의 서비스 블리딩중과 같은 도관(582)을 선택적으로 개방하기 위해 사용된다. 또한, 주 챔버(580)는 하기에 서술되는 바와 같이 도관(588)을 통해 페달 시뮬레이터 조립체(610)와 유체연통된다.

제1출력 챔버(590)는 도9에 도시된 바와 같이 일반적으로 제3보어(522)와, 밀봉부(574)와, 제1출력 피스톤(530)의 우측 단부에 의해 한정된다. 제1출력 챔버(590)는 도관(592)을 통해 저장조(512)와 유체연통된다. 제1출력 피스톤(530)의 단부에 장착된 포핏 스타일 보상 포트 밸브 조립체(594)는 제1출력 피스톤(530)이 도9에 도시된 바와 같이 우향 방향으로 충분한 거리로 운동할 때 제1출력 챔버(590)와 도관(592) 사이의 유체연통을 선택적으로 폐쇄한다. 복귀 스프링(596)은 제1출력 피스톤(530)을 주 피스톤(526)을 향해 좌향으로 편향시킨다. 제1출력 챔버(590)는 브레이크 모듈(504)과 유체연통된 도관(599)과 유체연통된다.

유사하게, 제2출력 챔버(600)는 도9에 도시된 바와 같이 일반적으로 제4보어(524)와, 밀봉부(578)와, 제2출력 피스톤(532)의 우측 단부에 의해 한정된다. 제2출력 챔버(600)는 도관(602)을 통해 저장조(512)와 유체연통된다. 제2출력 피스톤(532)의 단부상에 장착된 포핏 스타일 보상 포트 밸브 조립체(604)는 제2출력 피스톤(532)이 도12에 도시된 바와 같이 우향 방향으로 충분한 거리로 이동하였을 때 제2출력 챔버(600)와 도관(602) 사이의 유체연통을 선택적으로 폐쇄한다. 복귀 스프링(606)은 제2출력 피스톤(532)을 주 피스톤(526)을 향해 좌향으로 편향시킨다. 제2출력 챔버(600)는 브레이크 모듈(504)과 유체연통된 도관(608)과 유체연통된다. 저장조(512)는 저장조 도관(609)을 통해 브레이크 모듈(504)과 유체연통된다.

페달 시뮬레이터 조립체(610)는 도9에 도시된 바와 같이 하우징(514)에 장착되거나 또는 떨어져서 배치된다. 페달 시뮬레이터 조립체(610)는 하우징(514)의 보어(614)에 미끄럼가능하게 배치된 피스톤(612)을 포함한다. 피스톤(612)과 보어(614)의 벽 사이에 계합된 밀봉부(616)는 일반적으로 보어(614)를 압력 챔버(618) 및 저장조 챔버(620)와 분리시킨다. 페달 시뮬레이터 조립체(610)는 피스톤(612)의 스템(624)에 미끄럼가능하게 배치되는 칼라(collar)(622)를 부가로 포함한다. 칼라 스프링(626)은 칼라(622)를 피스톤(612)의 주 부분으로부터 멀리 편향시킨다. 복귀 스프링(628)은 도9에 도시된 바와 같이 칼라(622) 및 피스톤(612)을 칼라 스프링(626)을 통해 좌측 방향으로 편향시킨다. 복귀 스프링(628)은 칼라 스프링(626) 보다 높은 스프링율을 갖는 것이 바람직하다.

페달 시뮬레이터(610)의 압력 챔버(618)는 도관(588)을 통해 주 챔버(580)와 유체연통된다. 페달 시뮬레이터(610)의 저장조 챔버(620)는 도관(630)을 통해 저장조(512)와 선택적으로 유체연통된다. 도9에 도시된 바와 같이, 도관(630)은 제1출력 피스톤(530)의 밀봉부(572, 574) 사이에서 제3보어(522)와 유체연통된다. 도관(630)은 제2출력 피스톤(532)의 밀봉부(576, 578) 사이에서 제4보어(524)와도 유체연통된다. 도관(632)은 제1출력 피스톤(530)의 밀봉부(572, 574) 사이에서 제3보어(522)와 유체연통된다. 도관(632)은 제2출력 피스톤(532)의 밀봉부(576, 578) 사이에서 제4보어(524)와도 유체연통된다. 도관(632)은 도관(554)을 통해 저장조(512)와 유체연통된다. 감소된 면적의 오리피스(636)는 도관(632)을 유체의 흐름을 제한하기 위해 도관(632)내에 배치된다. 체크 밸브(638)는 저장조(512)로부터 도관(632)의 방향으로 상당히 큰 유체 흐름을 허용하도록 오리피스 주위에서 도관과 평행하게 배치된다.

도8에 있어서, 브레이크 모듈(504)은 마스터 실린더 조립체(502)로부터 떨어져서 배치된다. 브레이크 모듈(504)의 많은 부품들은 상술한 시스템의 부품들과 유사한 기능을 갖는다. 브레이크 모듈(504)은 압력 소스(650)를 포함한다. 압력 소스(650)는 가압된 유압 유체의 소스를 시스템(500)에 제공한다. 압력 소스(650)는 일반적으로 모터(654)에 의해 구동되는 펌프(652)와, 미디움 압력 축적기(MPA)(656)와, 미디움 압력 축적기(MPA) 파일럿 밸브(658)를 포함한다. 펌프(652), 모터(654), MPA(656), MPA 파일럿 밸브(658)는 모두 유사한 방식으로 기능하며, 상술한 대응하는 하부품과 동일한 구조를 갖는다. 저장조 도관(609)은 저장조(512)로부터 펌프(652)로 유압 제동 유체를 제공한다. 펌프(652)는 편심기에 의해 구동되고 서로 120°로 지향된 3피스톤 스타일 펌프이다. 일실시예에서, 모터(654)는 그 토오크 출력을 자체적으로 모니터하는 플럭스 절환 무브러시 모터이다. MPA(656)는 유체 도관(659, 660)을 통해 펌프(652)의 출구와 MPA 파일럿 밸브(658)와 선택적으로 유체연통된다. 도관(660)은 필터(663)를 포함한다.

MPA(656)는 유체를 미리 결정된 압력으로 저장할 수 있는 적절한 구조를 갖는다. MPA(656)는 스프링에 의해 편향된 내부 피스톤을 포함하는 피스톤 스타일 축적기이다. 챔버는 피스톤과 MPA(656)의 하우징의 벽 부분에 의해 한정된다. 스프링은 챔버의 체적을 감소시키는 방향으로 피스톤을 편향시키고, 이에 따라 챔버 및 유체 도관(659)을 압력화한다. MPA(656)가 통상적인 브레이크 시스템에 사용되는 "하이" 압력 축적기와는 달리 "미디움" 압력 축적기로 지칭되었지만, MPA(656)는 압력 유체를 그 어떤 원하는 압력 레벨로 저장하도록 형성된다. MPA(656)는 MPA(656)내의 압력이 미리 결정된 임계값을 초과할 때 유체를 도관(662) 및 저장조 도관(609)을 통해 저장조(512)로 배출하는 우회 기능을 포함하는 것이 바람직하다. MPA(656)의 가압된 유체는 정상적인 운전 과정중 차량이 만나게 되는 제동 요구를 위해 가압된 유체를 부스트 밸브(670)에 공급하는데 이용된다. 이것은 부스트 밸브(440)의 유체 압력을 위한 요구사항이 유체 펌프(652)가 요구된 높은 압력 레벨을 제공하는 매우 다량의 가압된 브레이크 유체[MPA(656)의 우회 압력을 초과하는 압력]를 요구하는 비상 제동과 대조된다

동작시, 펌프(656) 및/또는 MPA(656)로부터의 가압된 브레이크 유체는 전자유압식 부스트 밸브(670)로 공급된다. 부스트 밸브(670)는 MPA(656)를 가압된 브레이크 유체로 압력화하기 위해 가압된 브레이크 유체가 펌프(652)로부터 MPA(656)로 흐르게 하기 위해 가끔 유체 도관(660)에 압력을 유지하는 가변형 흐름 스풀 밸브이다. 또한, 부스트 밸브(670)는 휘일 브레이크(506a-506d)를 작동시키기 위해 부스트 도관(672)을 통한 가압된 브레이크 유체의 흐름을 허용한다.

MPA 파일럿 밸브(658)는 펌프(652)와 MPA(656) 사이에 배치된다. MPA 파일럿 밸브(658)는 펌프(652)로부터 MPA(656)으로의 가압된 브레이크 유체의 공급을 제어한다. MPA 파일럿 밸브(658)는 부스트 도관(672)의 압력과 펌프(652)로부터 빠져나가는 압력을 참고하는 파일럿 작동식 밸브이다. 펌프(652) 및 MPA(656)로부터의 압력이 미리 결정된 압력 아래인 정상적인 제동 동작중, MPA 파일럿 밸브(658)는 펌프(652)와 MPA(656) 사이의 유체연통을 허용하는 개방 위치에 있을 것이다. 부스트 밸브(670)로부터 필요로 하는 압력이 초과하는 하이 디맨드(high demand) 제동 동작을 위해, 회로(672)에서 요구되는 부스트 압력을 초과하여 펌프(652)로부터 충분한 압력을 제공하도록 예를 들어 미리결정된 압력 보다 미세하게 높으며 MPA(656)의 우회 압력 이상인 압력이 개방 위치와, 폐쇄 위치와, 계량 위치 사이에서 작동될 것이다.

상시폐쇄형 (N/C) MPA 밸브(680)는 부스트 밸브의 포트(670a)와 압력 소스(650)로부터의 도관(660) 사이에 배치된다. N/C MPA 밸브(680)는 밸브에 작용하는 밸브상에 작용하는 압력 및 흐름율에 따라 전류가 제한된다. 이것은 그렇게 하기 위해 최대 전류가 요구되지 않을 때 N/C 폐쇄된 밸브(680)를 개방 위치로 유지하기 위해 에너지를 보존한다는 이점을 제공한다.

폐쇄된 위치에서, N/C MPA 밸브(680)는 부스트 밸브(670)가 비작동 상태일 때 부스트 밸브(670)를 가로지르는 누설을 방지한다. 이것은 부스트 밸브(670)의 비용을 절감시키는 낮은 공차로 부스트 밸브(670)가 제조되게 한다. 통상적으로, 부스트 밸브에 사용되는 스풀 밸브는 폐쇄되었을 때 부스트 밸브를 통한 누설을 최소화하기 위해 전형적으로 높은 공차로 가공된다. N/C MPA 밸브(670)를 포함함으로써, 시스템(500)은 저비용의 부스트 밸브(670)를 포함한다. 예를 들어, 부스트 밸브(670)가 비작동 위치에 있을 때, 부스트 밸브(670)는 압력 소스에 의해 발생된 가압된 유체를 부스트 도관(672)으로부터 격리시킨다. 부스트 밸브(670)가 비작동 상태일 때 부스트 밸브(670)의 스풀 밸브를 통한 유체의 누설은 MPA(656)의 압력 손실로 귀결된다. 그후, 모터에 의해 사용되는 것처럼 에너지를 궁극적으로 소비하는 MPA(656)에 압력을 유지하기 위해, 펌프(180)가 간헐적으로 작동된다. N/C MPA 밸브(680)가 폐쇄된 위치에 있을 때, 부스트 밸브(670)는 MPA(656) 및 펌프(652)에 의해 발휘된 압력으로부터 격리되는데, 그렇지 않을 경우에는 누설로 귀결된다. 그 결과, 부스트 밸브(670)는 궁극적으로 부스트 밸브(670)의 비용을 절감시키는 낮은 공차로 제조되며, 고갈된 MPA(656)를 충전할 때처럼 모터(654)가 자주 작동될 필요가 없기 때문에 에너지 소모를 최소화한다.

시스템(500)은 제1베이스 브레이크 밸브(690) 및 제2베이스 브레이크 밸브(692)를 부가로 포함한다. 베이스 브레이크 밸브(690, 692)는 솔레노이드식 3방향 밸브이다. 제1베이스 브레이크 밸브(690)는 제1출력 챔버(590)와 유체연통된 도관(599)과 유체연통되는 포트(690a)를 갖는다. 포트(690b)는 부스트 도관(672)과 유체연통된다. 포트(690c)는 휘일 브레이크(506a, 506b)와 선택적으로 유체연통되는 도관(700)과 유체연통된다. 제2베이스 브레이크 밸브(692)는 제2출력 챔버(600)와 유체연통된 도관(608)과 유체연통되는 포트(692a)를 갖는다. 포트(692b)는 부스트 도관(672)과 유체연통된다. 포트(690c)는 휘일 브레이크(506c, 506d)와 선택적으로 유체연통되는 도관(702)과 유체연통된다.

시스템(500)은 ABS와 같은 제어된 제동 동작과, 트랙션 제어와, 차량 안정성 제어와, 재생 브레이크 블렌딩을 허용하기 위한 다양한 밸브를 부가로 포함한다. 제1세트의 밸브는 어플라이 밸브(710)와, 부스트 밸브(670)로부터 수용된 브레이크 유체를 제1휘일 브레이크(506a)로 협력하여 공급하기 위해 또한 가압된 유체를 제1휘일 브레이크(506a)로부터 저장조 도관(609)과 유체연통된 저장조 도관(711)으로 협력하여 방출하기 위해 도관(700)과 유체연통되는 덤프 밸브(712)를 포함한다. 제2세트의 밸브는 어플라이 밸브(714)와, 부스트 밸브(670)로부터 수용된 브레이크 유체를 제2휘일 브레이크(506b)로 협력하여 공급하기 위해 또한 가압된 유체를 제2휘일 브레이크(506b)로부터 저장조 도관(711)으로 협력하여 방출하기 위해 도관(700)과 유체연통되는 덤프 밸브(716)를 포함한다. 제3세트의 밸브는 어플라이 밸브(718)와, 부스트 밸브(670)로부터 수용된 브레이크 유체를 제3휘일 브레이크(506c)로 협력하여 공급하기 위해 또한 가압된 유체를 제3휘일 브레이크(506c)로부터 저장조 도관(711)으로 협력하여 방출하기 위해 도관(702)과 유체연통되는 덤프 밸브(720)를 포함한다. 제4세트의 밸브는 어플라이 밸브(722)와, 부스트 밸브(670)로부터 수용된 브레이크 유체를 제4휘일 브레이크(506d)로 협력하여 공급하기 위해 또한 가압된 유체를 제4휘일 브레이크(506d)로부터 저장조 도관(711)으로 협력하여 방출하기 위해 도관(702)과 유체연통되는 덤프 밸브(724)를 포함한다.

하기에 제동 시스템(500)의 동작에 관해 서술될 것이다. 도10은 정상적인 부스트 어플라이 동작(전형적인 제동 저건)중인 브레이크 시스템(500)을 도시하고 있다. 부스트 어플라이중, 브레이크 페달(536)은 차량의 운전자에 의해 눌려진다. 브레이크 페달(536)은 주 피스톤(526)의 이동 거리를 나타내는 신호를 생산하기 위해 또한 제어 모듈(도시않음)에 신호를 제공하기 위해 이동 센서(713)에 연결된다. 제어 모듈은 다양한 신호를 수신하고, 신호를 처리하고, 수신된 신호에 응답하여 브레이크 시스템(500)의 다양한 부품들의 동작을 제어한다. 정상적인 제동 동작중, 압력 소스(650) 및 부스트 밸브(670)는 휘일 브레이크(506a-506d)의 작동을 위해 도관(672)내에 부스트 압력을 제공하도록 동작된다. 도관(672)은 가압된 유체를 작동된 베이스 브레이크 밸브(690, 692)를 통해 도관(700, 702)에 제공한다. 이런 구동 상황하에서, 제어 모듈은 진보된 제동 제어 계획중에[예를 들어, 안티록 제동(AB), 트랙션 제어(TC), 차량 안정성 제어(VSC), 재생 브레이크 블랜딩] 조화된 제동을 제공하기 위해 파워트레인 제어 모듈(도시않음) 및 차량의 다른 추가의 제동 제어기와 연통된다.

부스트된 정상적인 제동 동작중, 브레이크 페달의 누름에 의해 발생된 마스터 실린더(510)로부터의 가압된 유체의 흐름은 페달 시뮬레이터(610)로 전환된다. 베이스 브레이크 밸브(690, 692)는 도관(599, 608)으로부터 밸브(690, 392)를 통한 유체의 흐름을 방지하기 위해 도10에 도시된 바와 같이 그 위치로 작동된다. 특히, 입력 로드(538)의 운동은 주 피스톤(526)이 도9 및 도10에 도시된 바와 같이 우측으로 운동되게 한다. 압력은 주 챔버(580)에 축적되고, 유체는 도관(588)을 통해 페달 시뮬레이터 조립체(610)의 압력 챔버(618)로 흐른다. 압력 챔버(618)는 브레이크 페달 및 주 피스톤(526)의 운동을 지속시킴에 따라 팽창된다. 주 피스톤(526)의 초기 운동은 스프링(568, 570)을 통해 전달된 힘을 통해 제1 및 제2출력 피스톤(530, 532)의 우향 운동을 유발한다. 제1 및 제2출력 피스톤(530, 532)은 보상 조립체(594, 600)가 압력 챔버(590, 600) 사이의 유체연통을 폐쇄할 때까지 저장조(512)로 매우 적은 거리로 운동할 것이다. 주 피스톤(526)의 계속적인 운동은 베이스 브레이크 밸브(690, 692)의 폐쇄로부터 도관(599, 608)의 유압 로크(lock)로 인해 제1 및 제2출력 피스톤(530, 532)의 운동을 유발하지 않는다. 주 챔버(580)로부터 저장조(512)로의 유체 흐름은 일단 포트(553)가 밀봉부(552)를 지나면 폐쇄된다는 것을 인식해야 한다. 따라서, 밀봉부(552)는 컷오프 밸브로서 작용한다. 주 피스톤(526)의 운동 이전에, 주 챔버(580)는 도관(555) 및 포트(553)를 통해 저장조(512)와 유체연통된다.

도10에 도시된 바와 같이 페달 시뮬레이터(610)의 피스톤(612)의 초기 우향 운동은 칼라(622)가 피스톤(612)에 대해 자리잡을 때까지 스프링(626)을 압축한다. 스프링(626) 보다 높은 스프링율을 갖는 스프링(628)이 미세하게 압축하는 것을 인식해야 한다. 피스톤(612)의 지속적인 운동은 스프링(628)을 압축한다. 따라서, 초기 단계에서의 페달 힘은 일반적으로 직렬의 스프링(626, 628)의 스프링율에 대응한다. 일단 칼라(622)가 피스톤(612)에 대해 자리잡게 되면, 페달 힘은 일반적으로 스프링(628)의 스프링율에 대응한다. 페달 힘은 마스터 실린더(510)내의 다른 스프링에 의존하는 것을 인식해야 한다.

도11은 전력 손실이 있을 때의 브레이크 시스템(500)을 도시하고 있다. 전기 브레이크가 정지된 경우, 브레이크 시스템(500)은 수동 어플라이 또는 수동 푸시 스로우를 제공한다. 전기 정지중, 모터(654)는 작동을 멈추며, 이에 따라 펌프(652)로부터 가압된 유압 브레이크 유체를 생산할 수 없다. 또한, 부스트 밸브(670)는 작동되었다면 작동정지 위치로 복귀된다. 이 상황에서, 고압의 소스(650)는 가압된 유체를 공급하지 않으며, 따라서 부스트 밸브(670)는 도관(672)내에 가압된 유체를 제공하지 않는다. 베이스 브레이크 밸브(690, 692)는 도관(672)으로부터 도관(700, 702)으로의 유체 흐름을 폐쇄하는 도11에 도시된 위치로 왕복할 것이다. 이들 위치에서, 베이스 브레이크 밸브(690, 692)는 도관(599, 608)으로부터 도관(700, 702)으로 유체 흐름을 각각 허용한다. 따라서, 마스터 실린더(510)는 유체 도관(700, 702)을 작동시켜 휘일 브레이크(506a-506d)를 작동시키기 위해 이제 수동 푸시 스로우를 제공한다.

수동 푸시 스로우중, 제1 및 제2출력 피스톤(530, 532)은 우향으로 전진하여 챔버(590, 600)를 가압할 것이다. 충분한 거리에 따라, 밀봉부(572, 576)는 개구를 지나 도관(630)으로 운동할 것이며, 이에 따라 페달 시뮬레이터의 저장조 챔버(620)로부터의 유체 흐름이 저장조(512)로 흐르는 것을 방지한다. 따라서, 밀봉부(572, 576)는 컷오프 밸브로서 작용한다. 주 챔버(580)내의 유체는 이제 로크되었으며, 주 피스톤(526)의 운동은 제1 및 제2출력 피스톤(530, 532)의 운동을 유발할 것이다.

브레이크 시스템(500)의 실패된 조건의 다른 실시예에서, 높은 압력 소스(650)는 도11에 대해 서술한 바와 같이 정지되며, 또한 밀봉부(574 또는 578)의 정지처럼 압력 챔버(590 또는 600)중 하나가 0 또는 저장조 압력으로 감압된다. 이 수동 푸시 스로우 상황에서, 다른 정지되지 않은 압력 챔버(590 또는 600)는 만일 마스터 실린더가 출력 피스톤(630, 632)의 각각의 밀봉 영역[일반적으로 밀봉부(572, 576)에서]이 주 피스톤(526)의 밀봉 영역[일반적으로 밀봉부(552)에서]의 절반과 동일하도록 설계되었다면, 약 2배의 압력이 될 것이다. 이 정지된 조건에서, 정지된 출력 피스톤(530 또는 532)은 숄더(560, 566)와 확대된 헤드(556, 562) 사이의 협력으로 인해 주 피스톤상에서 당겨질 것이다.

도12에는 시스템(500)에 사용되는 마스터 실린더의 상세한 단면도가 도시되어 있다. 도12에 도시된 마스터 실린더 조립체는 도8에 도시된 마스터 실린더와 그 구조 및 기능이 유사하므로, 구조는 상이하지만 유사한 기능을 갖는 부품에 대해서는 유사한 도면부호가 사용될 것이다. 상술한 바와 같이, 주 피스톤(526)은 제1 및 제2출력 피스톤(530, 532)의 확대된 헤드(556, 562)를 수용하기 위해 슬롯(558) 및 슬롯(564)(상부 및 하부 슬롯과 같은)을 포함한다. 숄더(560, 566)는 확대된 헤드(556, 562)를 보유한다. 조립 목적상, 확대된 헤드(556, 562)는 각각의 횡방향 슬롯(558, 564)에 삽입된다. 제1 및 제2출력 피스톤(520, 532)의 주 피스톤(526)의 조합은 하우징(514)의 내부에 삽입된다. 주 피스톤(526)은 스프링(568, 570)과 접촉하는 최우측 단부(515)를 포함한다.

도12의 도시된 실시예에서, 리테이너(540)는 주 피스톤(526)에 형성된 숄더(543)에 대해 스냅끼워맞춤되는 리테이너(540)상에 형성된 일체형의 외주확대되는 핑거(541)에 의해 주 피스톤(526)의 보어(542)에 보유된다. 스프링(544)은 벨레빌레 와셔의 스택으로 형성된다. 스프링(544)은 스프링(596, 606) 보다 높은 스프링률을 갖는 스프링(568, 570) 보다 높은 스프링률을 갖는 것이 바람직하다.

도13은 브레이크 시스템(500)과 같은 여기에 서술된 다양한 브레이크 시스템을 위한 가능한 페달 힘 및 시뮬레이션 압력 대 페달 이동거리를 도시한 그래프이다. 약 4.2mm 에서의 페달 이동거리에서는 경사도의 변화가 있음을 인식해야 한다. 이 경사도의 변화는 일반적으로 보상 조립체(594, 604)의 작동에 대응한다. 약 6.3mm 에서의 경사도 변화는 일반적으로 주 피스톤(526)의 밀봉부(552)로 주 포트(533)의 폐쇄에 대응한다. 경사도의 다른 변화는 일반적으로 페달 시뮬레이터 조립체(610)의 피스톤(612)과 접촉하는 칼라(622)에 대응하는 24mm 에서 발생된다. 경사도의 다른 변화는 일반적으로 제1 및 제2출력 피스톤(530, 532)과 접촉하는 주 피스톤(526)에 대응하는 약 61mm 에서 발생된다. 약 65mm 에서의 경사도의 마지막 변화는 스프링 와셔(544)의 보터밍(bottoming)과 일치한다. 마스터 실린더(510)의 디자인의 이점은 만일 예를 들어 경사도의 하나 이상의 변화가 검출되지 않은 경우 브레이크 시스템(500)의 마스터 실린더(510)내의 특수한 문제가 결정될 수 있도록 상기 경사도의 변화를 모두 또는 대부분을 검출하도록 전자 제어 모듈이 형성될 수 있다는 점이다. 따라서, 이런 정지 모드 또는 동작은 운전자가 페달 피드백을 통해 어떤 문제를 결정할 수 없는 경우라도 검출할 수 있다.

도14에는 상술한 그 어떤 브레이크 시스템에도 사용되는 MPA(800)의 실시예의 단면도가 도시되어 있다. MPA(800)는 상술한 유압 제어유니트 또는 파워팩의 하우징과 같은 하우징(802)에 장착된다. 컵 형상의 커버(804)는 MPA(800)의 부품들을 둘러싼다. 컵형 커버(804)는 서클립(circlip) 조립체(806)에 의해 하우징(802)에 보유된다. 환형 밀봉부(808)는 커버(804)를 하우징(802)상에 밀봉한다. 하우징(802)은 통기 캡(812)에 의해 덮이는 통기 도관(808)을 포함한다. 통기 캡(812)은 커버(804)의 내부로부터 공기, 유체, 또는 다른 가스의 방출을 허용하는 1방향 체크 밸브로서 작용한다. 하우징(802)은 피스톤(816)의 단부를 수용하는 보어(814)를 부가로 포함한다. 피스톤(816)의 단부는 밀봉부(818, 819)를 통해 보어(814)의 벽과 밀봉가능하게 계합된다. 피스톤(816)은 MPA(800)의 동작중 일반적으로 하우징(802)에 대해 고정된다.

서술 목적상, MPA(800)는 도6의 시스템(400)의 MPA(424)로서 사용되는 것으로 서술될 것이지만, MPA(800)는 여기에 서술된 것과 같은 적절한 브레이크 시스템에 사용될 수 있음을 인식해야 한다. 따라서, 하우징(802)은 저장조(18)와 유체연통되는 도관(436)에 대응하는 도관을 포함한다. 하우징(802)은 우선 밸브(426)와 유체연통되는 도관(430)에 대응하는 다른 도관을 포함한다. 피스톤(816)은 도관(436)과 유체연통되도록 그 내부에 형성된 중앙 통로(820)를 포함한다. 중앙 통로(820)는 오리피스(822) 및 시트(824)를 한정한다. 횡방향 통로(826)는 중앙 통로(820)와 유체연통되며, 피스톤(820)에 형성된 홈에 장착되는 한쌍의 립(lip) 밀봉부(830, 832) 사이에서 피스톤(816)의 외측 원통면으로 확대된다. 피스톤(816)은 선택적 환형 필터(832)를 통해 도관(830)과 유체연통되는 통로(834)를 부가로 포함한다. 피스톤(816)의 다른쪽 단부는 중앙 보어(836)를 포함한다. 시트(824)는 중앙 보어(836)와 중앙 통로(820) 사이에 있다.

MPA는 케이지(cage)(840)와, 슬리브(842)와, 스프링(844)을 부가로 포함한다. 슬리브(842)는 피스톤(816)을 수용하는 내측 보어(846)를 갖는 역전된 컵 형상을 갖는다. 슬리브(842)는 립 밀봉부(830, 832)와 밀봉가능하게 계합되며, 피스톤(816)상에 미끄럼가능하게 배치된다. 슬리브(842)는 플랜지(848)를 포함한다. 스프링의 한쪽 단부는 커버(804)의 상부와 계합되고, 스프링(844)의 다른쪽 단부는 도14에 도시된 바와 같이 슬리브(842)를 하향으로 편향시키기 위해 플랜지(848)와 계합된다. 슬리브(842)는 케이지(840)의 상부를 수용하는 계단형 관통 보어(850)를 포함한다. 케이지(840)의 하부는 피스톤(816)의 중앙 보어(836)에 배치된다. 환형 밀봉부(852)는 케이지(840)의 상부에 장착되며, 슬리브(842)의 보어(850)의 벽과 계합된다. 케이지(840)는 숄더(862)를 한정하는 관통 보어(860)를 포함한다. 핀(870)은 보어(860)에 배치된다. 핀(840)의 한쪽 단부는 피스톤(816)의 시트(824)와 계합되는 구형 단부의 형상을 취하는 밸브 부재(872)를 포함한다. 핀(870)의 다른쪽 단부는 외향하여 신장되는 플랜지(874)를 포함한다. 핀(870)은 압입끼워맞춤 볼(876)에 의해 보어(860)에 보유된다.

동작시, 피스톤(816)과 슬리브(842) 사이에 한정된 압력 챔버(880)는 슬리브(842)가 도관(420) 및 통로(834)를 통해 유체의 인입에 의해 상향으로 운동함에 따라 팽창된다. 케이지(840)는 슬리브(842)와 함께 운동한다. 케이지(840)는 밀봉부(852)의 마찰계합을 통해 슬리브(842)에 연결된다. 슬리브(842)의 운동은 스프링(844)을 압축하며, 이에 따라 챔버(880)내에 압력을 발생시킨다. MPA(800)는 압력을 원하는 범위내로, 예를 들어 30-80 bar 사이로 유지시킨다. 선택적으로, MPA(800)는 상이한 동작 압력범위를 가질 수도 있다. MPA(800)는 챔버(880)내에 하나 이상의 미리 결정된 압력 레벨이 도달되었을 때 챔버(880)를 저장조로 통기(vent)시키는 2개의 우회 기능을 포함한다. 제1 또는 주 우회 기능(밸브)은 도14에 도시된 바와 같이 밸브(842)가 충분히 상향으로 운동될 때 발생되므로, 케이지(840)의 숄더(862)는 핀(870)을 상승시키는 핀(870)의 플랜지(874)와 접촉한다. 핀(870)의 상승은 밸브 부재(872)가 시트(824)로부터 상승하게 하여, 챔버(880)로부터 중앙 통로(820) 및 저장조와 유체연통된 도관(436)으로의 유체 흐름을 허용한다. 이 우회 기능은 챔버(880)를 미리 결정된 압력 레벨로 유지시킨다.

MPA(800)는 제1우회 기능이 정지된 경우 MPA(800)에 압력이 축적되는 것을 방지하기 위해 보조 우회 기능을 포함한다. 예를 들어, 만일 핀(870)이 파손되어 밸브 시트(824)에 대해 밸브 부재(872)를 유지시킬 수 없다면, MPA(800)내에 해로운 압력이 축적된다. 이 상황에서, 슬리브(842)는 케이지(840)의 단부가 커버(804)의 지붕을 타격할 때까지 상향으로 더욱 전진한다. 계속적인 운동은 밀봉부(852)에서 케이지(840)가 슬리브(842)로부터 이탈되게 하여, 챔버(880)로부터 스프링(844)이 수용된 커버(804)의 내부로의 유체 경로를 제공한다. 그후, 이 유체는 통기부(810)를 통해 통기될 수 있다. 이 보조 우회 기능은 압력이 축적되는 것을 방지하고, 커버(804)가 하우징(802)으로부터 제거되는 것을 방지한다.

도15에는 상술한 그 어떤 브레이크 시스템에도 사용되는 베이스 브레이크 밸브(900)의 실시예의 단면도가 도시되어 있다. 서술 목적상, 베이스 브레이크 밸브(900)는 도1의 시스템(10)의 베이스 브레이크 밸브(900)에 사용되는 것으로 서술될 것이지만, 베이스 브레이크 밸브(900)는 여기에 서술된 바와 같은 그 어떤 적절한 브레이크 시스템에도 사용될 수 있음을 인식해야 한다. 베이스 브레이크 밸브(900)는 솔레노이드 작동식 3방향 밸브이다. 밸브(900)는 유압 제어유니트(12)의 블럭과 같은 하우징(902)의 보어(901)에 장착되며, 도관(260, 324, 156)과 유체연통된다. 밸브(900)는 하우징(902)에 보유된 본체(904)를 포함한다. 본체(904)는 제1밸브 시트(908)를 한정하는 계단형 중앙 보어(906)를 포함한다. 본체(904)는 중앙 보어(906)를 통해 신장되는 한쌍의 통로(910, 912)를 포함하며, 도관(260, 324)과 각각 유체연통된다. 밸브(900)는 밸브(900)가 작동될 때 도15에 도시된 바와 같이 하향하여 운동하는 아마츄어(920)를 포함한다. 아마츄어(920)의 운동은 핀(922)이 볼(922)을 제1밸브 시트(908)로부터 상승하게 한다. 스프링(924)은 시트(908)에 대해 볼(922)을 편향시킨다. 핀(922)의 계속적인 운동은 볼(922)을 리테이너(928)의 제2밸브 시트(926)에 대해 가압할 것이다. 리테이너(928)는 도관(156)과 유체연통되는 관통 보어를 포함한다. 볼(922)이 제1밸브 시트(908)상에 자리잡을 때, 밸브(900)는 도관(260)에서 유체의 흐름을 방지하지만, 도관(156, 324) 사이의 유체 흐름을 허용한다. 볼(922)이 제2밸브 시트(926)에 자리잡을 때, 밸브(900)는 도관(156)에서 유체의 흐름을 방지하지만, 도관(260, 324) 사이의 유체 흐름을 허용한다. 밸브(900)는 조합 파일러(filer) 및 밀봉 부재(930)를 포함한다. 리테이너(928)는 유체의 흐름을 제한하는 제한된 오리피스(932)를 포함한다.

도16에는 상술한 그 어떤 브레이크 시스템에 사용되는 시뮬레이션 밸브(1050)의 실시예의 단면도가 도시되어 있다. 시뮬레이션 밸브(1050)는 하우징(1002)에 형성된 보어(1005)에 수용된다. 시뮬레이션 밸브(1050)는 제1단부(1202) 및 제2단부(1204)를 가지며 축선(B)을 한정하는 슬리브(1200)를 포함한다. 아마츄어(1206)는 제1단부(1208) 및 제2단부(1210)를 가지며, 슬리브(1200)에 미끄럼가능하게 수용된다. 시뮬레이션 밸브(1050)는 슬리브(1200)에 대해 배치되는 코일 조립체(도시않음)를 부가로 포함한다.

도시된 실시예에서, 슬리브(1200)는 딥드로잉(deep drawing) 처리로 강자성 물질로부터 단일 부재로서 형성된다. 적절한 강자성 물질의 예는 저탄소 스틸이다. 그러나, 저탄소 스틸은 요구되지 않으며, 슬리브(1200)는 다른 바람직한 강자성 물질로부터 형성될 수 있음을 인식해야 한다.

슬리브(1200)는 제1직경을 갖는 제1본체부(12112)와, 제2직경을 갖는 제2본체부(1214)와, 제3직경을 갖는 제3본체부(1216)를 포함한다. 슬리브(1200)의 제2단부(1204)는 방사방향으로 내향하여 신장되는 제1숄더(1218)를 포함하며, 상기 제1숄더는 제2본체부(1214)와 제3본체부(1216) 사이에서 신장되고 밸브 시트(1218)를 한정한다. 자성 코어(1220)는 슬리브(1200)의 제1단부에 부착되며, 이에 따라 슬리브(1200)의 제1단부(1202)를 폐쇄한다. 코어(1220)는 단일의 레이저 용접과 같은 적절한 수단에 의해 슬리브(1200)의 제1단부(1202)에 부착된다. 선택적으로, 코어(1200)는 다른 적절한 방법에 의해 슬리브(1200)의 제1단부(1202)에 부착된다. 다수의 유체 통로(1205)가 상기 슬리브(1200)에 형성된다.

아마츄어(1206)는 슬리브(1200)에 미끄럼가능하게 수용된다. 도시된 예시적인 실시예에서, 아마츄어(1206)의 제1단부(1208)는 스프링 공동(1222)을 포함한다. 제1스프링(1224)은 상기 공동(1222)에 배치되고, 시뮬레이션 밸브(1050)가 폐쇄된 위치에 있을 때 아마츄어(1206) 및 포핏(1226)(하기에 서술되는)을 밸브 시트(1218)를 향해 가압하기 위해 아마츄어(1206) 및 코어(1220)와 계합된다. 코일 조립체가 작동될 때, 아마츄어(1206) 및 포핏(1226)은 밸브 시트(1218)로부터 멀리 최대의 이동거리에 배치되므로, 시뮬레이션 밸브(1050)가 개방 위치(도시않음)로 될 수 있다.

아마츄어(1206)의 제2단부(1210)의 단부면에는 오목부(1228)가 형성된다. 구형 밸브 부분 또는 볼(1230)은 오목부(1228)내로 가압된다. 도시된 실시예에서, 볼(1230)은 스틸로부터 형성된다. 선택적으로, 볼(1230)은 다른 실질적으로 비변형(non-deformable) 금속 또는 비금속으로부터 형성된다. 도시된 실시예에서, 아마츄어(1206)는 냉간 처리에서 강자성 물질로부터 형성된다. 적절한 강자성 물질의 예는 저탄소 스틸이다. 그러나, 저탄소 스틸은 필요없으며 아마츄어(1206)는 다른 그 어떤 적절한 강자성 물질로부터 형성되는 것을 인식해야 한다.

포핏(1226)은 아마츄어(1206)와 밸브 시트(1218) 사이에 배치되며, 제1단부(1234)와 제2단부(1236)와 이를 관통하는 보어(1238)를 갖는 일반적인 원통형 본체(1232)를 포함한다. 제1단부(1234)는 시트 부분(1240)을 한정한다. 방사방향으로 외향하여 신장되는 외주 숄더(1242)는 제1단부(1234)와 제2단부(1236) 중간에서 포핏(1226)의 외측면에 한정된다. 제2스프링(1244)은 아마츄어(120)의 제2단부(1210)와 숄더(1242) 사이로 신장된다. 또한, 포핏(1226)의 외측면에는 방사방향으로 외향하여 신장되는 외주 플랜지(1245)가 형성된다.

도시된 실시예에서, 포핏(1226)은 플라스틱 물질로부터 단일의 부재로 형성된다. 적절한 플라스틱 물질의 예는 나일론이다. 그러나, 나일론은 필요없으며 포핏(1226)은 다른 적절한 물질로부터 형성될 수 있음을 인식해야 한다.

실질적으로 컵 형상의 케이지(1246)는 제1단부(1248)와 제2단부(1250)를 포함한다. 케이지(1246)의 제2단부(1250)는 케이지 개구(1254)를 한정하는 방사방향으로 내향하여 신장되는 숄더(1252)를 포함한다. 다수의 유체 통로(1225)는 케이지(1246)에 형성된다. 도시된 실시예에서, 케이지(1246)는 딥 드로잉 처리로 강자성 물질로부터 단일 부재로서 형성된다. 적절한 강자성 물질의 예는 저탄소 스틸이다. 그러나, 저탄소 스틸은 필요없으며 케이지(1246)는 다른 적절한 강자성 물질로부터 형성되는 것임을 인식해야 한다.

포핏(1226)의 플랜지(1245)는 케이지(1246)내에 미끄럼가능하게 수용된다. 포핏(1226)의 제2단부(1236)는 케이지(1246)의 개구(1254)를 통해 신장되며, 밸브 시트(1218)와 밀봉가능하게 계합된다.

전기 코일(도시않음)은 슬리브(1200)와 아마츄어(1206)와 자기 코어(1220) 주위에 배치되며, 아마츄어(1206)에 자기 플럭스를 선택적으로 포함한다. 시뮬레이션 밸브(1050)가 상시폐쇄되는 밸브이기 때문에, 제1스프링(1224)은 시뮬레이션 밸브(1050)의 코일 조립체가 작동되지 않을 때 아마츄어(1206) 및 포핏(1226)을 가압하여 밸브 시트(1218)와 접촉시킴으로써, 시뮬레이션 밸브(1050)를 통한 유체 흐름을 차단한다. 코일 조립체가 작동될 때, 아마츄어(1206) 및 포핏은 시뮬레이션 밸브(1050)를 통한 유체 흐름을 허용하기 위해 밸브 시트(218)로부터 멀리 가압된다.

외주방향으로 신장되는 내부 밴드 필터(1256)는 제1다부(1258) 및 제2단부(1260)를 포함하며, 슬리브(1200)의 제2본체부(1214) 주위에 배치된다. 도시된 실시예에서, 제2단부(1260)는 제3본체부(1216)가 신장되는 개구(1261)를 포함한다. 필터(1256)의 제2단부(1260)는 제1숄더(1218)와 더욱 계합된다. 그러나 이런 밴드 필터(1256)가 필요없음을 인식해야 한다. 립 밀봉부(1262)는 필터(1256)와 포핏(1226)의 제2단부(1236) 사이에서 포핏(1226)의 제3본체부(1216) 주위에 배치된다.

볼(1230)은 밸브 밀봉 요소로서 작용하며, 밸브(1050)가 폐쇄된 위치에 있을 때(예를 들어 코일 조립체가 작동되지 않을 때) 포핏(1226)의 시트 부분(1240)과 계합된다.

만일 하우징(1002)의 입구측[화살표(1264) 참조]과 출구측[화살표(1266) 참조] 사이의 압력 차이가 매우 적다면, 또한 만일 포핏(1226)상에 작용하는 폐쇄력이 스프링(1244)에 의해 발휘된 힘 보다 작다면, 밸브 시트(1218)는 아마츄어(1206)에 대해 포핏(1226)의 운동없이 개방된다.

하우징(1002)의 입구측과 출구측(1266) 사이의 압력 차이가 매우 크다면, 포핏(1226)상에 작용하는 유압 폐쇄력은 제2스프링(1244)에 의해 발휘된 힘 보다 크다.

아마츄어(1206)의 행정(도16에서 보았을 때 상향인)의 시작시에 낮은 자기력은 포핏(1226)을 개방하기 위해[아마츄어(1206)의 볼(1230)을 포핏(1226)의 시트 부분(1240)으로부터 멀리 운동시킴으로써] 코어(1220)를 향한 아마츄어(1206)의 운동에 따라 아마츄어(1206)상에 작용하는 유압 폐쇄력 뿐만 아니라 제1스프링(1224) 및 제2스프링(1244)의 프리스트레스 힘(pre-stressing force)을 극복할 것이다.

아마츄어(1206)의 운동중 포핏(1226)의 시트 부분(1240)을 개방하면, 유체는 포핏(1226)의 보어(1238)를 통해 출구측(266)으로 흐른다. 시트 부분(1240)의 개방의 결과, 압력 차이가 감소되고, 포핏(1226)상에 작용하는 폐쇄력이 감소된다.

본 발명의 원리 및 모드는 그 양호한 실시예에 설명 및 도시되었다. 그러나, 본 발명은 그 정신이나 범주로부터의 일탈없이 특정하게 설명 및 도시된 바와는 달리 실시될 수 있음을 인식해야 한다.

10: 차량 브레이크 시스템
12: 유압 제어 유니트
14: 파워팩 조립체
16a, 16b, 16c, 16d: 휘일 브레이크
20: 브레이크 페달 유니트
24: 하우징

Claims

차량 브레이크 시스템에 있어서,
차량 브레이크 페달에 연결되고 정상적인 제동 모드중에는 페달 시뮬레이터를 작동시키도록 연결되는 입력 피스톤을 포함하며 수동 푸시 스로우 모드중에는 한쌍의 출력 피스톤을 작동시키도록 연결되는 브레이크 페달 유니트(BPU)와,
제어된 부스트 압력에서 유체를 공급하기 위한 유압 소스와,
상기 BPU 및 유압 소스에 유압식으로 연결되도록 적용되며, 슬립 제어 밸브 장치를 포함하는 유압 제어 유니트(HCU)와,
브레이크 페달 유니트의 제1출력부에 연결된 제1입력부와, 제어된 부스트 압력을 수용하도록 연결되는 제2입력부와, 제1차량 브레이크에 작동 압력을 공급하도록 연결되는 출력부를 갖는 제1의 3방향 베이스 브레이크 밸브와,
브레이크 페달 유니트의 제2출력부에 연결된 제1입력부와, 제어된 부스트 압력을 수용하도록 연결되는 제2입력부와, 제1차량 브레이크에 작동 압력을 공급하도록 연결되는 출력부를 갖는 제2의 3방향 베이스 브레이크 밸브를 포함하며;
상기 제1베이스 브레이크 밸브는 시스템을 정상적인 제동 모드로부터 수동 푸시 스로우 모드로 절환하기 위해 작동된 상태에서는 제2입력부를 출력부에 유압식으로 연결하고 비작동된 상태에서는 제1입력부를 출력부에 유압식으로 연결하도록 작동가능하며,
상기 제2베이스 브레이크 밸브는 시스템을 정상적인 제동 모드로부터 수동 푸시 스로우 모드로 절환하기 위해 작동된 상태에서는 제2입력부를 출력부에 유압식으로 연결하고 비작동된 상태에서는 제1입력부를 출력부에 유압식으로 연결하도록 작동가능하며,
상기 출력 피스톤은 BPU의 제1 및 제2출력부에서 브레이크 작동 압력을 발생시키도록 작동가능한 것을 특징으로 하는 차량 브레이크 시스템.
제1항에 있어서, 상기 BPU 및 HCU 는 분리된 하우징에 장착되고, 제1 및 제2유압 라인을 통해 유압식으로 연결되는 것을 특징으로 하는 차량 브레이크 시스템.
제1항에 있어서, 상기 BPU 및 HCU 는 일체형 하우징에 수용되는 것을 특징으로 하는 차량 브레이크 시스템.
제1항에 있어서, 상기 압력 소스는 HCU 로부터 떨어져서 배치되고, 유압 부스트 라인을 통해 HCU 에 부스트 압력을 공급하도록 연결되는 것을 특징으로 하는 차량 브레이크 시스템.
제1항에 있어서, 상기 압력 소스 및 HCU 는 일체형 하우징에 수용되는 것을 특징으로 하는 차량 브레이크 시스템.
삭제
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2베이스 브레이크 밸브는 전기식으로 작동되는 것을 특징으로 하는 차량 브레이크 시스템.
제1항에 있어서, 상기 압력 소스는 유압 유체의 소스에 연결되는 입력부와 가압된 유체를 전자식으로 제어되는 부스트 밸브 장치의 입력부에 공급하도록 연결되는 출력부를 갖는 펌프 장치를 구동하기 위한 모터를 포함하며, 상기 부스트 밸브 장치의 출력부는 유체를 제어된 부스트 압력으로 공급하는 것을 특징으로 하는 차량 브레이크 시스템.
제8항에 있어서, 상기 전자식으로 제어되는 부스트 밸브 장치는 스풀 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 브레이크 시스템.
제8항에 있어서, 상기 전자식으로 제어되는 부스트 밸브 장치는 비례 포핏 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 브레이크 시스템.
제8항에 있어서, 상기 펌프 장치는 제1 및 제2펌프 조립체를 포함하고, 상기 전자식으로 제어되는 부스트 밸브 장치는 개별적으로 제어가능한 제1 및 제2부스트 밸브를 포함하며, 상기 제1펌프 조립체의 출력부는 제1부스트 밸브의 입력부를 공급하고, 상기 제2펌프 조립체의 출력부는 제2부스트 밸브의 입력부를 공급하며, 상기 제1 및 제2부스트 밸브의 출력부는 제어된 부스트 압력을 공급하도록 조합될 수 있는 것을 특징으로 하는 차량 브레이크 시스템.
제11항에 있어서, 상기 제2부스트 밸브는 제어된 부스트 압력이 제1부스트 밸브에 의해 공급될 동안 제2펌프 조립체를 감소된 부하 모드로 작동시키도록 제어될 수 있는 것을 특징으로 하는 차량 브레이크 시스템.
제8항에 있어서, 유체 저장조는 BPU 에 수용되는 것을 특징으로 하는 차량 브레이크 시스템.
제13항에 있어서, 상기 펌프 장치의 입력부에는 보조 저압 축적기가 연결되는 것을 특징으로 하는 차량 브레이크 시스템.
제8항에 있어서, 가압된 유체를 저장하고, 가압된 유체를 부스트 밸브 장치의 입력부에 공급하기 위해 상기 펌프 장치와 협력하며, 축적기를 충전하기 위해 펌프 장치의 출력부로부터 가압된 유체를 수용하도록 작동가능한 축적기를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 브레이크 시스템.
제15항에 있어서, 미리 결정된 레벨 이상의 축적기내 압력을 펌프 장치의 입력부로 방출하기 위한 우회 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 브레이크 시스템.
제16항에 있어서, 상기 우회 밸브는 주 우회 밸브이고, 상기 주 우회 밸브의 실패시 축적기의 압력을 방출하기 위한 보조 우회 밸브를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 브레이크 시스템.
제15항에 있어서, 제어된 부스트 압력의 기능으로서 축적기의 충전을 제어하기 위해 축적기와 펌프의 출력부 사이에 연결된 우선 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 브레이크 시스템.
제18항에 있어서, 상기 우선 밸브는 부스트 밸브 장치에 의해 필요로 하는 입력부 압력이 축적기의 작동 압력을 초과할 때 축적기의 충전을 제한하는 것을 특징으로 하는 차량 브레이크 시스템.
제15항에 있어서, 상시폐쇄형 밸브는 비작동 상태중 부스트 밸브를 통한 유체 누설을 방지하기 위해 축적기와 부스트 밸브 장치의 입력부 사이에 연결되는 것을 특징으로 하는 차량 브레이크 시스템.
제20항에 있어서, 상시폐쇄형 밸브는 펌프의 출력부와 부스트 밸브 장치의 입력부 사이에도 연결되는 것을 특징으로 하는 차량 브레이크 시스템.
제15항에 있어서, 상기 축적기는 가압된 유체를 부스트 밸브 장치의 입력부에 제동 요구를 미리 결정된 압력 아래로 지지하는 압력 레벨로 제공하는 미디움 압력 축적기이며, 펌프 장치는 제동 요구를 미리 결정된 압력 이상으로 지지하기 위해 상기 가압된 유체를 제공하는 것을 특징으로 하는 차량 브레이크 시스템.
제1항에 있어서, 상기 브레이크 페달 유니트의 출력 피스톤은 입력 피스톤에 연결된 단부를 갖는 병렬 관계로 배치되는 것을 특징으로 하는 차량 브레이크 시스템.
제23항에 있어서, 상기 입력 피스톤은 출력 피스톤에 직접 연결되는 것을 특징으로 하는 차량 브레이크 시스템.
제23항에 있어서, 상기 입력 피스톤은 중간 피스톤을 통해 출력 피스톤에 연결되는 것을 특징으로 하는 차량 브레이크 시스템.
제25항에 있어서, 중간 피스톤과 출력 피스톤의 단부 사이에 우블 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 브레이크 시스템.
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제1항에 있어서, 상기 수동 푸시 스로우 모드중 제1출력 피스톤은 제1차량 브레이크 및 제3차량 브레이크를 작동시키며, 제2출력 피스톤은 제2차량 브레이크 및 제4차량 브레이크를 작동시키는 것을 특징으로 하는 차량 브레이크 시스템.
제1항에 있어서, 상기 페달 시뮬레이터는 입력 피스톤의 보어 내에 수용되는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 브레이크 시스템.