(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】6184045
(24)【登録日】2017年8月4日
(45)【発行日】2017年8月23日
(54)【発明の名称】駐車ブレーキ装置
(51)【国際特許分類】
B60T 13/68 20060101AFI20170814BHJP
B60T 15/08 20060101ALI20170814BHJP
B60T 7/12 20060101ALI20170814BHJP
【FI】
B60T13/68
B60T15/08
B60T7/12 Z
【請求項の数】3
【全頁数】13
(21)【出願番号】特願2017-83516(P2017-83516)
(22)【出願日】2017年4月20日
【審査請求日】2017年4月28日
(31)【優先権主張番号】特願2016-210181(P2016-210181)
(32)【優先日】2016年10月27日
(33)【優先権主張国】JP
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】515213711
【氏名又は名称】先進モビリティ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100085257
【弁理士】
【氏名又は名称】小山 有
(72)【発明者】
【氏名】籾山 冨士男
【審査官】
森本 康正
(56)【参考文献】
【文献】
特開昭51−047723(JP,A)
【文献】
独国特許出願公開第102012107203(DE,A1)
【文献】
欧州特許出願公開第2298616(EP,A2)
【文献】
米国特許出願公開第2016/0201746(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60T 7/12−17/22
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ブレーキを作動せしめるブレーキ作動部への圧力流体の給排を、駐車ブレーキレバーと連動するリレーバルブを介して行う駐車ブレーキ装置であって、前記駐車ブレーキレバーとリレーバルブとの間に自動電磁作動弁ユニットを設け、この自動電磁作動弁ユニットは第1自動電磁作動弁と第2自動電磁作動弁とが直列的に配置されて構成され、これら第1自動電磁作動弁と第2自動電磁作動弁は駐車ブレーキレバーがONの位置にあるときに駐車ECUにて切替制御され、前記第1自動電磁作動弁及び第2自動電磁作動弁が開位置にあるときは、圧力源からの作動流体は前記第1自動電磁作動弁及び第2自動電磁作動弁を通して前記駐車ブレーキレバーの箇所で遮断され、前記リレーバルブからの作動流体は前記第1自動電磁作動弁及び第2自動電磁作動弁を通して排出され、前記第1自動電磁作動弁が閉位置で第2自動電磁作動弁が開位置にあるときは、圧力源からの作動流体は前記第1自動電磁作動弁で遮断され、前記リレーバルブからの作動流体は前記第1自動電磁作動弁及び第2自動電磁作動弁を通して排出され、前記第2自動電磁作動弁が閉位置にあるときは、圧力源からの作動流体は前記第2自動電磁作動弁の閉位置に形成された連絡流路を介してリレーバルブに供給されることを特徴とする駐車ブレーキ装置。
【請求項2】
請求項1に記載の駐車ブレーキ装置において、前記ブレーキがスプリング力により作動する機械式ホィールパーキングであることを特徴とする駐車ブレーキ装置。
【請求項3】
請求項1または2に記載の駐車ブレーキ装置において、前記制御ECUがエンジン、自動変速機、電子制御ブレーキの作動状態を把握して実行することを特徴とする駐車ブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、有人と無人に対応する駐車ブレーキ装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
国立研究開発法人新エネルギー産業技術開発機構(NEDO : New Energy and Industrial Technology Development Organization)のエネルギーITSプロジェクトが2008年から2013年まで推進された。車間距離を短くして隊列走行することにより空気抵抗が改善され燃費が向上することの研究報告、車間距離を短く安定して制御するアルゴリズムの研究報告などがされている。その実用化に向けて、内閣府が主導する「戦略的イノベーション創造プログラム(SIP)」において、次世代公共交通システムの実用化の開発が推進されている。
【0003】
隊列走行は人が運転する先頭車両に人が乗らない後続車両が自動追随するシステムとしての実現が期待される。トラックターミナルに駐車している無人の後続車両が司令室からの指令を受信して「エンジンを始動しギヤを入れ駐車ブレーキを解除して無人搬送車(AGV)の様に自走して荷積場に移動」して荷積のため接岸する。荷物が積み込まれたら隊列編成場に移動し有人先頭車に遂行して目的地に向け出発する。
【0004】
目的地トラックターミナルにおいては、司令室からの指示を受信して隊列を離れ荷受場に移動して荷下ろしのため接岸し、荷下ろしが済むと駐車場に移動して「駐車ブレーキをかけてギヤを抜いてエンジンを止めて駐車」する。
【0005】
目的地に向かう途上での交通事情や事項や故障などのため走行車線内で停車せざるを得ない場面、坂路で停車せざるを得ない場面も想定される。常用ブレーキで停車して駐車ブレーキをかける場合、駐車ブレーキで非常停止する場合、停車して再発進する場合も想定する。上述の「エンジンを始動し・・・に移動」、駐車ブレーキをかけて・・・エンジンを止めて駐車」及び、移動途中での緊急停止を含む停車・発進の一連の操作は、有人であれば人が行うが、無人の自動運転車が備えるべき機能要件になる。隊列走行の後続車両には有人と無人の両方で対応できる自動運転システムが望まれる。無人隊列走行の前提として無人単独走行システムが望まれる。
【0006】
上記隊列走行に関連する先行技術として特許文献1および特許文献2がある。
特許文献1には、隊列形成時に、追従車両を実際に運転することなく該追従車両を先頭車両の後方所定位置に至らしめて、隊列走行を開始するまでの時間を短くするシステムが提案されている。また特許文献2には、遠隔操作により車両を運転できる車両遠隔運転装置が提案されている。
【0007】
エンジン始動停止と駐車ブレーキの作動解除に関連する特許文献3および特許文献4がある。特許文献3には車両の遠隔操作により、車両を自動運転により駐車領域に駐車させる電気式パーキングブレーキのバッテリ残量低下の場合への対処が提案されている。また特許文献4には空圧タンクと空圧ブレーキ装置との間に運転者が切替操作するパーキングブレーキ用の電磁弁を設けて、自動運転時においてスタータスイッチを入れると電磁弁が作動してパーキングブレーキが解除されるとの記述がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開2000−311299号公報
【特許文献2】特開2004−295360号公報
【特許文献3】特開2015−101225号公報
【特許文献4】特開昭 51−47723号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
隊列走行を有効に利用できるようにするには、上述の「エンジンを始動しギヤを入れ駐車ブレーキを解除してAGVの様に荷積場に移動」および「駐車ブレーキをかけてギヤを抜いてエンジンを止めて駐車」が有人と無人の両方で対応できることが必要である。
また、始業時にエンジンをかけてギヤをいれて駐車ブレーキをはずして発進するまでの工程と終業時に駐車ブレーキをかけてギヤを抜いてエンジンをとめる工程における操作を有人でも無人でもできるようにして、隊列追従車が有人・無人いずれでも運行できる様にすることも必要である。
【0010】
しかしながら、特許文献1は、追従車両が自動追従走行するように制御される自動追従走行システムの隊列形成方法にとどまり、制御される側の車両の始動・発進にかかわる装置、駐車にかかわる装置に必要になる構造上の対応が示されていない。
【0011】
特許論文2は遠隔操作により車両を運転できる車両遠隔運転装置を提供するとしながらも、制御される側の車両の始動・発進にかかわる装置、駐車にかかわる装置に必要になる構造上の対応が示されていない。
【0012】
特許文献3は、車両の外部からの遠隔操作により自動運転して電気式パーキングブレーキを作動させる駐車制御をするとしながらも、乗員によりスイッチがONされると駐車制御するとしており、自動ではあっても無人ではないことが理解される。また、バッテリ残量低下の場合には変速機のシフト位置をニュ−トラルに遷移させて車両移動が出来なくなる対策をすると記していることから、トルクコンバータ方式の変速機に備わった所謂センターパーキング方式に分類されるパーキングブレーキを作動させるものとの理解ができ、本発明が対象とする重量車に適用するホィールパーキング方式への対応は示されていない。
【0013】
特許文献4は、自動運転時においてスタータスイッチを入れると電磁弁が作動してパーキングブレーキが解除されるとするも、パーキングブレーキ用の電磁弁はスタータスイッチを介して電源に接続しているとしていることから、エンジン始動即パーキング解除になる。エンジン始動とパーキング解除の間で成されるべき変速ギヤ操作と制動系/懸架系エアの充填圧確保及び斜面駐車のため車両が動き出す危険対策への対処が見当たらない。
【0014】
自動車は、誤発進を防止するため「ギヤが中立」、「駐車ブレーキが作動」、「ブレーキペダルが踏まれている」の三つの条件(3点セットと称される)が整わないとエンジン始動できないシステムになっている。「ギヤを中立にする操作」と「ブレーキを踏む操作」と「エンジンを始動する操作」の三つの操作をあえてさせることによって不用意にエンジンを始動させて誤発進してしまう可能性を無くしている。空気式制動装置(エアブレーキ)、空気式懸架装置(エアサス)を採用している大型車両の場合は、エアタンクのエア圧が規定圧を満たしていない状態への警報ブザーを備えて、不用意な駐車ブレーキの解除、不用意な発進を防止している。「ブレーキペダルが踏まれている」は、ブレーキペダルを踏ませることによって運転車にブレーキペダルの位置を足の感覚で覚えさせて、アクセルとブレーキの誤操作による急発進事故を予防する意図のシステム設計がされている。
【0015】
この設計要件は、有人と無人の両方に対応しようとする隊列追従車両にも引き継がれなければならない。また、有人と無人の両方に対応するために有人運転の操作が変わることなく、有人無人の切替操作が有人に付加されることなく、エンジン始動、駐車ブレーキ解除、発進の作動が上述の意図を保証する無人を肝要とする。この要件が特許文献1にも、特許文献2にも、特許文献3及び特許文献4にも見当たらない。
【0016】
人は、駐車する場所の勾配や周囲の空間など止めてもよい場所か、安全な場所かなどを判断して、その場所に車両を移動させて、ブレーキペダルを踏んで止めて、ギヤを中立にして、駐車ブレーキをかけて、エンジンを止めてからブレーキペダルを放す。
【0017】
止めてもよい場所に移動して止めてから、「ブレーキペダルを踏んだままでギヤを中立にして、駐車ブレーキをかけて、エンジンを止めてからブレーキペダルを放す」この工程にかかわる機能は無人運転車両にも引き継がれなければならない。「ブレーキペダルを踏んだままでギヤを中立にして、駐車ブレーキをかけて、エンジンを止めてからブレーキペダルを放す」の作動が、安全な場所に安全確実に駐車する意図を保証する無人を肝要とする。
【0018】
止めてよくない場所、例えば、交通事情や故障などのため止めても良い場所に移動することが出来ずにその場に止まる。縦勾配や横断勾配がある高速道路の走行車線内で止まるなどへの無人運転車両としても備えが求められる。
【課題を解決するための手段】
【0019】
上記の課題を解決するため、本発明に係る駐車ブレーキ装置は、ブレーキを作動せしめるブレーキ作動部への圧力流体の給排を、駐車ブレーキレバーと連動するリレーバルブを介して行い、前記駐車ブレーキレバーとリレーバルブとの間に自動電磁作動弁ユニットを設け、この自動電磁作動弁ユニットは第1自動電磁作動弁と第2自動電磁作動弁とが直列的に配置されて構成され、これら第1自動電磁作動弁と第2自動電磁作動弁は駐車ブレーキレバーがONの位置にあるときに駐車ECUにて切替制御され、前記第1自動電磁作動弁及び第2自動電磁作動弁が開位置にあるときは、圧力源からの作動流体は前記第1自動電磁作動弁及び第2自動電磁作動弁を通して前記駐車ブレーキレバーの箇所で遮断され、前記リレーバルブからの作動流体は前記第1自動電磁作動弁及び第2自動電磁作動弁を通して排出され、前記第1自動電磁作動弁が閉位置で第2自動電磁作動弁が開位置にあるときは、圧力源からの作動流体は前記第1自動電磁作動弁で遮断され、前記リレーバルブからの作動流体は前記第1自動電磁作動弁及び第2自動電磁作動弁を通して排出され、前記第2自動電磁作動弁が閉位置にあるときは、圧力源からの作動流体は前記第2自動電磁作動弁の閉位置に形成された連絡流路を介してリレーバルブに供給される構成である。
【0020】
前記ブレーキとしては、スプリング力により作動する機械式ホイールパーキングが適している。また、前記駐車ECUはエンジン、自動変速機、電子制御ブレーキの作動状態を把握して実行するものとすることができる。更にチャンバーエア排出口には絞りを設ける構成としてもよい。
【0021】
本発明は、有人のための機能をそのままにして無人のための機能を加えた装置を提供する。ここで、「有人のための機能をそのままにして・・・」の意味は、有人と無人の両方に対応するために有人運転の操作が変わることなく、有人無人の切替操作が有人に付加されることなく、「エンジン始動、駐車ブレーキ解除、発進の作動」、「停止、駐車ブレーキ作動、ギヤ抜き、エンジン停止」が確実に安全に行われるところにある。
【0022】
先ず、有人による駐車工程は、(右足で)ブレーキを踏んだまま(工程1)、(左手で)ギヤを中立にして(工程2)、(左手で)駐車ブレーキをかけて
(工程3)、(右手で)エンジンを止めてから(工程4)、(右足の)ブレーキを放す(工程5)・・・の五つに分けられる。
【0023】
工程1の段階ではクラッチが切れている(クラッチ断)から車両が動いてしまう。それを抑えるためのブレーキ操作であり、工程2はクラッチ断に代わりギヤ中立によって動力伝達をきる操作であり、工程3は運転者が車両を降りた後も車両がころがりださない、動きださない様にするための操作であり、工程4は動力停止のための操作であり、工程5は駐車ブレーキが効いていることを確認する行為である。
【0024】
無人の場合はブレーキペダルやセレクトレバーを有人の場合同様に動かす必要はないけれども、ホィールブレーキ圧力を保持した状態でクラッチ断による動力断をギヤ中立による動力断に引継ぎ、ホィールブレーキによる制動から空圧または液圧によるブレーキを信頼度に勝るスプリング等の機械式駐車ブレーキに引継いで、エンジンを止め動力源を止める・・・この機能は引継がれなければならない。
【0025】
工程1の機能はEBS_ECUが、工程2の機能はAMT_ECUが、工程3の機能はPKG_ECUが、工程4の機能はENG_ECUが、そして工程5の機能はEBS_ECUがそれぞれに担い、それぞれを総括する機能をPKG_ECU又はAD_ECUが担う。ここに、ECUは電子制御ユニット(Electronic Control Unit)、 EBSは電子制御ブレーキシステム(Electronic Brake System)、AMTは機械式自動変速機(Automated Mechanical Transmission)、PKGは駐車ブレーキ(Parking Brake)、ADは自動運転(Automated Driving)である。
【0026】
次に、有人による始動工程は、シフトレバーがPポジションまたはNポジションにあることを確認(工程1)し、駐車ブレーキがかかっていることを確認(工程2)し、ブレーキペダルに足を乗せ(工程3)て、エンジンキーをまわしエンジンを始動(工程4)させる。エンジン始動したらシフトレバーをDポジション(工程5)にして、ブレーキペダルからアクセルペダルに足を移し(工程6)、駐車ブレーキを解除(工程7)し、アクセルを踏込み発進(工程8)する8つに分けられる。エンジンキーをまわす工程4では、ブレーキ用エアタンク、駐車ブレーキ・エアサス用エアタンクに規定圧のエアが充填されているか、車両システム異常は無いかなどを点検して、異常があれば警報する機能が含まれる。
【0027】
工程1、工程2は、上記の駐車工程でできている筈の工程であるから、工程3からが、本来の始動工程である。工程3の機能はEBS_ECU、工程4の機能はENG_ECU、工程5の機能はAMT_ECU、工程6の機能はEBS_ECU、工程7の機能はPKG_ECUそして工程の機能8はENG_ECUがそれぞれに担い、それぞれを総括する機能をPKG_ECU、又はAD_ECUが担う。
【発明の効果】
【0028】
本発明によれば、先頭車両が有人運転、後続車両は有人または無人運転での隊列走行を可能にしてドライバー不足の運輸業界の課題解決に貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【
図1】駐車ブレーキバルブの構造例と作動説明図である。
【
図3】駐車ブレーキレバーをOFF位置にて、ブレーキペダルが踏まれた状態(表1の1)の駐車ブレーキの作動部を説明した図
【
図4】駐車ブレーキレバーをOFF位置にて、ブレーキペダルが踏まれていない状態(表1の2)の駐車ブレーキの作動部を説明した図
【
図5】駐車ブレーキレバーをON位置にて、ブレーキペダルが踏まれた状態(表1の3)の駐車ブレーキの作動部を説明した図
【
図6】駐車ブレーキレバーをOFF、電磁バルブの位置を遮断位置、ブレーキペダルが踏まれていない状態の駐車ブレーキの作動部を説明した図
【
図7】駐車ブレーキレバーをON状態とした駐車ブレーキの作動部を説明した図
【
図8】第1自動電磁作動弁の第2電磁作動弁の作動を説明した図(パーキングブレーキ解除の場合)
【
図9】第1自動電磁作動弁の第2電磁作動弁の作動を説明した図(サービスブレーキ作動の場合)
【発明を実施するための形態】
【0030】
以下、本発明の実施の形態を
図1〜9および表1に基づいて説明する。
有人のための機能をそのままにして無人のための機能を加えた駐車ブレーキの構造例と作動説明図を
図1に示す。
有人の場合に操作される駐車ブレーキレバー1とレバー操作を受けて作動するホィールパーキングブレーキ2の作動部3との間に自動電磁作動弁ユニット4を配置している。
【0031】
駐車ブレーキレバー1がON位置にあるとき、即ち駐車ブレーキがかかっているときに、駐車レバースイッチ19がONになる。駐車ECU5は、駐車ブレーキスイッチ19がONのときのみ機能して、自動電磁作動弁ユニット4を制御して、電子電気的に駐車ブレーキの作動・解除を行う。
【0032】
自動電磁作動弁ユニット4を構成する第1自動電磁作動弁4-1及び第2自動電磁作動弁4-2は、開位置と閉位置を備えており、作動流体を送りだす圧力源としてのエアコンプレッサからのエア(作動流流体)流路に対して直列に配置して構成され、いずれもばね作用によって開位置に戻る常時開型の弁仕様になっている。
【0033】
即ち、駐車ブレーキがかかり、車両が駐車しているときのみ、駐車ECU5が第1自動電磁作動弁4‐1を制御して有人運転側から無人運転側への切替えができる。駐車ECU5は、第1自動電磁作動弁4‐1を無人運転側に切替えた状態で、第2自動電磁作動弁4−2を制御して駐車ブレーキの解除・作動をする。常時開型の弁仕様であるので、駐車ECU5が機能を停止すると、第1自動電磁作動弁4-1及び第2自動電磁作動弁4-2とも、有人運転側に戻り、駐車ブレーキがかかる安全設計になっている。
【0034】
前記第1自動電磁作動弁4-1および第2自動電磁作動弁4-2は開位置と閉位置を備えており、両者とも開位置には2本の連通路が形成され、また第1自動電磁作動弁4-1の閉位置では1本が遮断路で1本が連通路となっており、第2自動電磁作動弁4-2の閉位置にはエアコンプレッサとリレーバルブとを直接連通させる連絡路が形成されている。
【0035】
駐車ブレーキには、センターパーキング式とホイールパーキング式とがあるが、センターパーキング式では推進軸の制動はできても駆動軸の左右輪が差動歯車を介して左右相互に逆転する現象は止められないので横断勾配が大きい道路での駐車には不向きであるので、本発明はホィールパーキング式2を要件とする。且つ、空気圧式などは用いずスプリングなど機械式のホィールパーキングを要件とする。ここでは、ファウンデーションブレーキとして「ウェッジタイプのドラムブレーキ」に「スプリングブレーキ式」の駐車ブレーキを装備した大型車の場合を一例として説明する。英語で車輪ブレーキ本体をファウンデーションブレーキと称する。
【0036】
図中の右下に一対のブレーキシュー6を示す。そのシューは右手に示すアンカーピン7によって支えられ、左手に示すピストン8によって拡張されブレーキドラム内面に押し付けられブレーキトルクを発生させる。ピストン8は楔型(ウェッジ)のエキスパンダー9によって拡張される。
【0037】
作動部3はシリンダ10内をサービスブレーキチャンバー11とスプリングブレーキチャンバー12とに分割し、サービスブレーキチャンバー11内には前記エキスパンダー9に連結するプッシュロッド13が配置され、前記スプリングブレーキチャンバー12内には先端がサービスブレーキチャンバー11とスプリングブレーキチャンバー12との隔壁を貫通して前記サービスブレーキチャンバー内のプッシュロッド13の後端に当接するチャンバーロッド14が配置され、このスプリングブレーキチャンバー12内に配置されたチャンバーロッド14はスプリング15などの弾発部材によって突出方向に付勢される。
【0038】
スプリングブレーキチャンバー12が駐車ブレーキとして機能する。駐車ブレーキは、スプリングブレーキチャンバー12内の圧縮空気を排出するとスプリングが拡張してかかり、注入するとスプリングが縮んで解除される。
【0039】
スプリングブレーキチャンバー12には第1自動電磁作動弁4‐1、第2自動電磁作動弁4−2の下流側に配置されたダブルチェックバルブ付スプリングブレーキリレーバルブ16を介して左上に示すエアタンクから圧力流体として圧縮空気が注入される。このリレーバルブ16には駐車ブレーキレバー1側からの信号空気とブレーキペダルのブレーキバルブからの信号空気の双方ないしいずれかの圧が高い場合にリレーバルブが連通し、いずれも低い場合にリレーが閉じて排気されるダブルチェックバルブが取付けられ、駐車ブレーキのスプリング力とサービスブレーキによる空気力が二重に作用することを防止している(以下の表1を参照)。即ち、スプリングブレーキチャンバー12の空気が排出されスプリング荷重が作用しているときにサービスブレーキの空圧荷重が重畳しないようにしている。
【0041】
リレーバルブ16に入る駐車ブレーキレバー1側からの信号圧とブレーキペダル側からの信号圧の優先関係を表1に示す。駐車ブレーキレバー1からの信号圧の高低とサービスブレーキからの信号圧の高低との4通りの組合せがある。表1の1の状態を
図3、表1の2の状態を
図4、表1の3の状態を
図5、表1の4の状態を
図6に示す。このうちのNo.3の駐車ブレーキ信号圧が「低」とサービスブレーキ信号圧「高」の組合せでは駐車ブレーキとサービスブレーキが2重に作動する関係になる。このところが、ダブルチェックバルブの働きによってサービスブレーキのみ作用する効果が得られる。
【0042】
リレーバルブ16は制御ECU5によってコントロールされる無人での作動を実行するための電磁切換弁4からのエア圧(信号)とブレーキペダルと連動するバックアップバルブからのエア圧(信号)に応じて作動し、前記第1自動電磁作動弁4-1、前記第1自動電磁作動弁4-2からのエア圧(信号)がある場合には、駐車ブレーキエアタンクからのエアの回路を遮断することなくスプリングブレーキチャンバー12内にエアを供給し、駐車ブレーキを作動させない。
【0043】
駐車ブレーキレバー1とスプリングリレーバルブ16の間に前記第1自動電磁作動弁4-1、前記第2電磁作動弁4-2を配置して有人による駐車ブレーキレバー操作と駐車ブレーキECU(制御ECU5)による無人による電磁操作の切替を可能にしている。この前記第1電磁作動弁4−1は有人運転側に常時開になっており無人運転する際は電気的に制御ECU5によって切替られ、駐車ブレーキレバーONの位置のままで、前記自動電磁作動弁4-2によって駐車ブレーキのON/OFF切替制御がされる。
【0044】
図3に表1の1の状態を示す。駐車ブレーキレバーOFFで、制御ECU5による前記第1自動電磁作動弁4-1及び前記第2自動電磁作動弁4-2の位置が連通位置にある場合で、前記第1自動電磁作動弁4-1及び前記第2自動電磁作動弁4-2を介してリレーバルブ16に入力する信号は「高」で、ブレーキペダルからの信号も「高」となっている。この場合は、駐車ブレーキエアタンクからの圧縮空気がスプリングブレーキチャンバー12内に送り込まれ、スプリングは圧縮され駐車ブレーキは作動しない。一方、サービスブレーキチャンバー11にはリヤブレーキエアタンクからの圧縮空気が供給されピストンロッド13が突出してサービスブレーキが作動する。
【0045】
図4に表1の2の状態を示す。駐車ブレーキレバーOFFで、制御ECU5による前記第1自動電磁作動弁4-1及び前記第2自動電磁作動弁4-2の位置が連通位置にある場合で、前記第1自動電磁作動弁4-1及び前記第2自動電磁作動弁4-2を介してリレーバルブ16に入力する信号は「高」で、ブレーキペダルが踏まれていないためブレーキペダルからの信号は「低」となっている。この場合は、スプリングブレーキチャンバー12には圧縮空気は送り込まれ、サービスブレーキチャンバー11には圧縮空気は送り込まれず、駐車ブレーキもサービスブレーキも作動しない。
【0046】
図5に表1の3の状態を示す。駐車ブレーキレバーONで、制御ECU5による前記第1自動電磁作動弁4-1及び前記第2自動電磁作動弁4-2の位置が連通位置にある場合で、この場合は駐車ブレーキレバー1とリレーバルブ16の間の圧縮空気は駐車ブレーキレバーのレバー信号エア排出口17から排出されるので入力する信号は「低」で、ブレーキペダルからの信号も「高」となっている。この場合は、駐車ブレーキエアタンクからの圧縮空気がスプリングブレーキチャンバー12内に送り込まれ、スプリングは圧縮され駐車ブレーキは作動しない。また、サービスブレーキチャンバー11にはリヤブレーキエアタンクからの圧縮空気が供給されサービスブレーキが作動する。
【0047】
図6に表1の4の状態を示す。駐車ブレーキレバーONで、制御ECU5による前記第1自動電磁作動弁4-1及び前記第2自動電磁作動弁4-2の位置が遮断位置にある場合で、この場合は駐車ブレーキレバー1とリレーバルブ16の間の圧縮空気は駐車ブレーキレバーのレバー信号エア排出口17から排出されるので入力する信号は「低」で、ブレーキペダルからの信号も「低」となっている。この場合は、駐車ブレーキエアタンクからの圧縮空気はリレーで止められ、スプリングブレーキチャンバー12内の圧縮空気はリレーのチャンバーエア排出口から排出され「低」になるので、スプリングは伸張し駐車ブレーキが作動する。一方、サービスブレーキチャンバー11にはリヤブレーキエアタンクからの圧縮空気が供給されずサービスブレーキが作動しない。
【0048】
図7から9は、制御ECU5によって、前記第1自動電磁作動弁4-1が非連通位置即ち自動位置に切り替えられた状態を示す。
図7は駐車ブレーキレバー有人によりONになっている前記
図6の状態で、制御ECU5によって、前記第1自動電磁作動弁4-1が非連通位置即ち自動位置に切り替えられた状態を示す。前記
図6にてエアコンプレッサから駐車ブレーキレバーへ送られて、そこで止められていた圧縮空気は、この
図7では、前記第1自動電磁作動弁4-1でとめられるので、リレーバルブ16、サービスブレーキチャンバー11、スプリングブレーキチャンバー12とも前記
図6の状態が保持されて、サービスブレーキは作動せず、駐車ブレーキが作動した状態が保持される。
【0049】
図8は、前記
図7の状態で、第2自動電磁作動弁4-2が、前記制御ECU5によって非連通位、置即ち作動解除位置に切り替えられた状態を示す。エアコンプレッサーから送られる信号圧は前記第2自動電磁作動弁4-2を経由して前記リレーバルブ16に至り、駐車ブレーキエアタンクから送られる圧縮空気を連通させてスプリングブレーキチャンバー12に至らしめて駐車ブレーキを解除させる。
【0050】
図9は、前記
図8の状態で、電子制御ブレーキECU20によってアクスルモジュレータ21が制御されて、サービスブレーキが作動した状態を示す。リヤブレーキエアタンクからアクスルモジュレータ21を経由して圧縮空気がサービスブレーキチャンバーに送られてサービスブレーキが作動する。駐車ブレーキは
図8の状態が保持され作動しない。
【0051】
コンプレッサとエアドライヤを
図1の中央上部に示す。コンプレッサからエアドライヤを介してフロントブレーキエアタンク、リヤブレーキエアタンク及び駐車ブレーキ・エアサスエアタンクにエアが供給される。フロントブレーキとリヤブレーキと駐車ブレーキの三つに分離されたエアタンクは保安基準による故障安全の要件を満たす。エアサスと共用する駐車ブレーキタンクはプライオリティバルブを設けて駐車ブレーキを優先させる。
【0052】
駐車ブレーキは駐車目的での使用に加えて非常ブレーキとしての任務も担うので急な作動によるタイヤロックを生じないように絞り(チョーク)16aを設け、或いは第2自動電磁作動弁4-2の作動をABS(Anti-Lock Brake)の様に間欠作動にして急な作動を緩和する。即ち、シフトレバーをPポジションにしてロックピンをかみ合わせる方式では成らず、プロペラシャフトの回転を止めるのみで左右駆動輪の回転を止めることができないセンターパーキング方式では成らず、左右駆動輪を止めるホィールパーキング方式を採用する。非常とは言え、タイヤがロックするほどに急作動させてしまったのでは車両スピンを誘発して危険であるので急な作動を緩和する様にしたホィールパーキング方式とする。急な作動を緩和する方法は問わない。
【0053】
図の中央部にPKG_ECUがAD_ECU, ENG_ECU、AMT_ECU、EBS_ECUと通信して機能する。駐車・始動の要求はAD_ECUから発せられる。これをPKG_ECU(制御ECU5)が受けてENG_ECU,AMT_ECU、EBS_ECUから情報を取りながら実行する。その工程を
図2により説明する。
【0054】
図2の左部に駐車工程、右部に始動工程を示す。駐車工程の工程1では車両が減速停止する過程でクラッチが切られてサービスブレーキが作動して車両が停止している状態である。その状態をPKG_ECUがEBS_ECUに問うている。工程2ではクラッチ断からギヤ中立にしてクラッチ接になっているかをPKG_ECUがEBS_ECUに問うている。それを確認して工程3でPKG_ECU自身が駐車ブレーキをかけている。工程4でエンジン停止したかをENG_ECUに問うている。工程5は、ここまで車両が動き出さないようにかけ続けていたサービスブレーキを解除することをEBS_ECUに伝えて解除確認する工程である。これで、駐車工程が完了する。
【0055】
始動の指示をAD_ECUからPKG_ECUが受けて始動工程が開始される。工程1と2は駐車工程で出来ている筈のことを確認する工程である。その確認が出来たら始動工程本来の工程を実行する。
【0056】
工程3では有人の場合にブレーキペダルを踏んでエンジン始動することに準じてサービスブレーキの作動をPKG_ECUがEBS_ECUに問う工程である。そして、工程4でエンジンがかけられる。それをPKG_ECUがENG_ECUに問うている。エンジンがかけられたら発進ギヤに入れたかを工程5でPKG_ECUからAMT_ECUに問うている。
【0057】
工程6では有人であればブレーキペダルからアクセルペダルに踏みかえられてアクセル踏込み待ち状態になる。それを無人ではサービスブレーキが解除されたことで確認する。それをPKG_ECUがEBS_ECUに問うている。
【0058】
工程7で駐車ブレーキを解除する。それをPKG_ECUが実行し、工程8でエンジン回転が上昇してクラッチが接続されて発進する。それをENG_ECUとAMT_ECUが実行する。これで始動工程が完了する。
【0059】
ここまで、PKG_ECUがENG_ECUほかに問うと述べてきたところは、AD_ECUが各ECUに問うことでもよい。
【符号の説明】
【0060】
1…駐車ブレーキレバー、2…ホィールパーキング式ブレーキ、3…作動部、4…自動電磁作動弁ユニット、4−1…第1自動電磁作動弁、4−2…第2自動電磁作動弁、5…制御ECU、6…ブレーキシュー、7…アンカーピン、8…ピストン、9…エキスパンダー、10…シリンダ、11…サービスブレーキチャンバー、12…スプリングブレーキチャンバー、13・・・プッシュロッド、14…チャンバーロッド、15…スプリング、16…リレーバルブ、16a…絞り、17・・・レバー信号エア排出口、18・・・チャンバーエア排出口、19・・・駐車ブレーキスイッチ、20・・・電子制御ブレーキECU、21・・・アクスルモジュレータ。
【要約】
【課題】有人の場合と無人の場合の両方に対応できる駐車ブレーキ装置を提供する。
【解決手段】
駐車ブレーキの作動部と駐車ブレーキの作動部との間に無人での作動を実行するための第1自動電磁作動弁及び第2自動電磁作動弁を設け、それを制御ECUで制御して電子電気的に駐車ブレーキの作動・解除を行う。制御ECUがエンジン、自動変速機、電子制御ブレーキの作動状態を把握して実行する駐車工程と始動工程を備える。
【選択図】
図1