CN109843660B - 车辆用制动系统 - Google Patents

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Abstract

在人工操作制动回路(11)的第一蓄能器(15F、15R)与自动制动回路(24)的第二蓄能器(25)之间设置工作油补给装置(40)。该工作油补给装置(40)在作业人员进行人工操作制动的工作时，将蓄积于所述第二蓄能器(25)的工作油向所述第一蓄能器(15F、15R)进行补给。由此，能够抑制人工操作制动工作时的制动压力的提升速度慢的情形。因此，在车辆用制动系统中，能够提高人工操作制动的制动能力，能够提高可靠性。

Description

车辆用制动系统
技术领域
本发明涉及例如用于运送在矿山采掘出的碎石块的车辆用制动系统。
背景技术
一般而言，作为大型车辆的自卸卡车，因为在作业人员进行驾驶的情况下人力成本高涨，所以进行不需要作业人员的自卸卡车的自动驾驶。进行自动驾驶的自卸卡车需要自动地进行车辆的制动、减速以及停车。因此，提出了具备用于在这样的自卸卡车中使用的自动制动回路的系统。另外，也已知有如专利文献1那样、一并设置有有人制动回路(人工操作制动回路)和自动制动回路的制动系统。
现有技术的制动系统，在例如因故障而无法进行自卸卡车的自动驾驶的情况下，作业人员可以驾驶自卸卡车。另外，在车辆的维护时，作业人员也可以驾驶自卸卡车。能够通过作业人员的操作来使制动器工作而进行自卸卡车的制动。另一方面，在自卸卡车被自动驾驶时，能够根据来自控制器的控制信号自动地使制动器工作，自卸卡车的自动制动成为可能。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：欧洲专利申请公开第2724903号说明书
发明内容
但是，在现有技术中，发生了以下这样的问题。即，在现有技术的制动系统中，人工操作制动回路和自动制动回路经由高压选择阀(梭阀)而并联地连接。由此，制动器配管的构成变得复杂，因接头、梭阀等而使配管途中的压力损失增大。因此，在作业人员通过人工操作制动而产生了制动力的情况下，在制动器配管的途中会产生大的压力损失，制动压力的提升速度慢。结果，存在如下问题：到使人工操作制动的制动力充分增加为止要耗费时间，车辆的制动距离会变长。
本发明是鉴于上述的现有技术的问题而完成的，本发明的目的在于提供一种能够提高制动能力并提高可靠性的车辆用制动系统。
为了解决上述的问题，本发明适用于如下的车辆用制动系统，该车辆用制动系统具备：液压泵，其由搭载于车身的发动机驱动并供给工作油；多个制动装置，其通过被供给所述工作油从而对所述车身赋予制动力；人工操作制动回路，其供作业人员进行对所述制动装置的操作；以及自动制动回路，其不经由作业人员而进行对所述制动装置的操作，所述人工操作制动回路构成为，包括蓄积从所述液压泵供给的所述工作油的至少一个第一蓄能器、和通过踏板操作来控制从所述第一蓄能器朝向所述制动装置的所述工作油的给排的至少一个第一制动阀，所述自动制动回路包括下述部件而成：蓄积从所述液压泵供给的所述工作油的至少一个第二蓄能器；对从所述第二蓄能器朝向所述制动装置的所述工作油的给排进行控制的至少一个第二制动阀；对所述第二制动阀的工作进行控制的控制装置；以及至少一个制动压力选择装置，其选择从所述第一制动阀和第二制动阀供给的所述工作油中的压力高的一方的工作油并向所述制动装置输出。
本发明所采用的构成的特征在于，在所述人工操作制动回路的所述第一蓄能器与所述自动制动回路的所述第二蓄能器之间设置至少一个工作油补给装置，所述工作油补给装置构成为将蓄积于所述第二蓄能器的工作油向所述第一蓄能器进行补给。
通过上述的构成，在使人工操作制动回路工作而进行车辆的制动的情况下，能够从自动制动回路的第二蓄能器向人工操作制动回路的第一蓄能器供给工作油，能够使所述第一蓄能器的容量实质性地增加。因此，能够抑制由于追加到制动系统的配管路径的压力损失要素(例如制动压力选择装置)而使人工操作制动工作时的制动压力的提升速度慢的情形。由此，能够增大制动力以使得车辆的制动距离变短，能够提高制动系统的可靠性。
附图说明
图1是示出搭载了本发明的实施方式的制动系统的自卸卡车的主视图。
图2是示出第一实施方式的制动系统的控制回路图。
图3是示出在图2的制动系统中将控制切换阀从连通位置切换到油箱位置的状态的控制回路图。
图4是示出制动踏板的操作角度与从第一制动阀输出的液压油的压力之间的关系的特性线图。
图5是示出向制动器供给的液压油的压力与制动器的制动力之间的关系的特性线图。
图6是示出制动器的压力、蓄能器的压力以及制动时的速度变化特性的特性线图。
图7是示出第二实施方式的制动系统的控制回路图。
具体实施方式
以下，以将本发明的实施方式的车辆用制动系统适用于自卸卡车的制动系统的情况为例，参照附图详细地进行说明。
在此，图1至图6示出第一实施方式。在图1中，自卸卡车1例如是运送在矿山采掘出的碎石块或砂土等运送物的大型车辆。自卸卡车1构成为，包括：呈坚固的框体结构的车身2；设置于车身2的下部的左、右前轮3L、3R及左、右后轮4L、4R；以及设置于车身2的后部上侧并装载砂土等载荷的货箱(vessel，料斗)5。在车身2的前侧设置有成为平板状的面板的平板部(deck)2A。在车身2以位于平板部2A下侧的方式搭载有作为原动机的发动机6。货箱5使用铰链销7能够倾转(起伏)地安装于车身2的支架2B。在车身2与货箱5的下部之间设置有在上下方向上延伸的起重液压缸8。
驾驶室9以位于货箱5的檐部5A的下侧的方式设置于车身2的前侧。驾驶室9设置在平板部2A上，该平板部2A配置于车身2的前侧。驾驶室9形成供自卸卡车1的作业人员(驾驶员)乘降的操控室，在其内部配置有驾驶座、加速踏板、提升杆(hoist level)、转向手柄、自动转向用马达(均没有图示)以及后述的制动踏板23。
另外，在自卸卡车1搭载有后述的人工操作制动回路11、自动制动回路24、控制器39、对起重液压缸8的工作进行控制的起重阀(未图示)等。控制器39进行发动机6的转速控制，还进行自动制动回路24的控制。另外，控制器39对自动转向用马达、起重阀等进行控制，进行自卸卡车1的自动转向、起重液压缸8的伸缩控制等。
接着，参照图2对自卸卡车1所搭载的第一实施方式的制动系统进行说明。
如图2中所示，第一实施方式的制动系统构成为，包括：与作业人员驾驶自卸卡车1的有人驾驶对应的后述的人工操作制动回路11；和与在作业人员未搭乘的状态下自动驾驶自卸卡车1的自动驾驶对应的后述的自动制动回路24。
人工操作制动回路11是通过作业人员的制动操作来进行自卸卡车1的制动的制动回路。人工操作制动回路11构成为，包括后述的液压泵12、第一蓄能器15F、15R、前制动器18L、18R、后制动器20L、20R、第一制动阀22F、22R、以及制动踏板23等。
液压泵12与油箱13一起构成了液压油源。液压泵12由于被发动机6驱动而吸取油箱13内所积存的工作油并将其作为高压的工作油向泵管路14排出。高压的工作油(以下称为液压油)分别蓄压于前用第一蓄能器15F和后用第一蓄能器15R。这样进行了蓄压的液压油例如被向左、右前制动器18L、18R和左、右后制动器20L、20R供给。此外，将第一蓄能器管路16与液压泵12连接的泵管路14的最高压力由安全阀(未图示)来设定。因此，蓄能器15F、15R的蓄压值(压力)被抑制成所述安全阀的设定压力(所述最高压力)以下的压力。液压泵12由被发动机6驱动的可变容量泵构成，并具有容量可变部12A。
前用第一蓄能器15F和后用第一蓄能器15R(即第一蓄能器15F、15R)经由第一蓄能器管路16而并联地连接于泵管路14。前用第一蓄能器15F对用于向左、右前制动器18L、18R供给的液压油进行蓄压。前用第一蓄能器15F构成了针对左、右前制动器18L、18R的液压油供给源。后用第一蓄能器15R对用于向左、右后制动器20L、20R供给的液压油进行蓄压。后用第一蓄能器15R构成了针对左、右后制动器20L、20R的液压油供给源。
前侧的单向阀17F和后侧的单向阀17R经由第一蓄能器管路16而并联地连接于泵管路14。前侧的单向阀17F是允许从液压泵12朝向前用第一蓄能器15F的液压油的流动、且阻止反向的流动的止回阀。后侧的单向阀17R是允许液压油从液压泵12朝向后用第一蓄能器15R流动、且阻止反向的流动的止回阀。由此，第一蓄能器15F、15R内的压力(蓄压值)不会成为比所述泵管路14内的压力低的压力，并保持为该泵管路14内的压力以上且所述安全阀的设定压力以下的压力。第一蓄能器15F、15R的蓄压值例如设定为图6所示的高压值Pbmax。
左、右前制动器18L、18R和左、右后制动器20L、20R构成了对自卸卡车1的车身2赋予制动力的制动装置。其中，左侧的前制动器18L设置于左前轮3L，右侧的前制动器18R设置于右前轮3R。这些左、右前制动器18L、18R例如由盘式制动器构成。左、右前制动器18L、18R通过前侧第一管路19而连接于前用第一蓄能器15F。更具体而言，左、右前制动器18L、18R经由后述的前侧制动管路34F而连接于梭阀(shuttle valve)33F。梭阀33F的一方的输入侧经由第一制动阀22F、前侧第一管路19而连接于前用第一蓄能器15F。
左、右前制动器18L、18R根据制动踏板23的踩踏操作而从前用第一蓄能器15F经由前侧的制动阀22F、前侧第一管路19、梭阀33F以及前侧制动管路34F来供给液压油。由此，左、右前制动器18L、18R分别对左、右前轮3L，3R赋予制动力。
左侧的后制动器20L设置于左后轮4L，右侧的后制动器20R设置于右后轮4R。这些左、右后制动器20L、20R例如由湿式多板型制动器构成。左、右后制动器20L、20R通过后侧第一管路21而连接于后用第一蓄能器15R。更具体而言，左、右后制动器20L、20R经由后述的后侧制动管路34R而连接于梭阀33R。梭阀33R的一方的输入侧经由第一制动阀22R、后侧第一管路21而连接于后用第一蓄能器15R。
左、右后制动器20L、20R根据制动踏板23的踩踏操作从后用第一蓄能器15R经由后侧的制动阀22R、后侧第一管路21、梭阀33R以及后侧制动管路34R供给液压油。由此，左、右后制动器20L、20R分别对左、右后轮4L，4R赋予制动力。
前侧的第一制动阀22F以位于前用第一蓄能器15F与左、右前制动器18L、18R之间的方式设置于前侧第一管路19的途中。后侧的第一制动阀22R以位于后用第一蓄能器15R与左、右后制动器20L、20R之间的方式设置于后侧第一管路21的途中。这些第一制动阀22F、22R由设定压力能够根据制动踏板23的操作量而可变地进行调整的减压阀构成。第一制动阀22F、22R根据踏板操作对从第一蓄能器15F、15R朝向所述制动装置(即前制动器18L、18R和左、右后制动器20L、20R)的液压油(工作油)的给排进行控制。
前侧的第一制动阀22F根据制动踏板23的踩踏操作量对从前用第一蓄能器15F经过前侧第一管路19向左、右前制动器18L、18R供给的液压油的压力进行控制。后侧的第一制动阀22R根据制动踏板23的踩踏操作量对从后用第一蓄能器15R经过后侧第一管路21向左、右后制动器20L、20R供给的液压油的压力进行控制。
制动踏板23设置于自卸卡车1的驾驶室9内。制动踏板23在自卸卡车1的有人驾驶时由作业人员进行踩踏操作而在车辆上产生制动力。从第一制动阀22F、22R输出的液压油的压力根据制动踏板23的踩踏操作量而可变地进行调整。调整了制动压力的液压油被向左、右前制动器18L、18R和左、右后制动器20L、20R供给。因此，在通过人工操作制动回路11来进行自卸卡车1的制动的情况下，作业人员使制动踏板23的踩踏操作量(操作角度)增减。由此，在前制动器18L、18R和后制动器20L、20R产生的制动力，根据所述踩踏操作量可变地进行调整。
接着，自动制动回路24是用于不经由作业人员(即不依存于作业人员的操作)而自动地进行对自卸卡车1的车身2的制动的制动回路。该自动制动回路24构成为，包括：液压泵12、左、右前制动器18L、18R、左、右后制动器20L、20R、后述的第二蓄能器25、第二制动阀30F、30R、控制切换阀31、梭阀33F，33R、压力传感器35F、35R以及作为控制装置的控制器39。
自动制动回路24的第二蓄能器25经由单向阀26而连接于泵管路14。该第二蓄能器25对自动制动回路24的制动压力(液压油)进行蓄能。第二蓄能器25向左、右前制动器18L、18R和左、右后制动器20L、20R供给制动压力。第二蓄能器25构成了针对左、右前制动器18L、18R和左、右后制动器20L、20R的共同的液压油供给源。
单向阀26允许从液压泵12经由泵管路14朝向第二蓄能器25的液压油的流动、阻止反向的流动(从第二蓄能器25朝向液压泵12的液压油的流动)的止回阀。通过该单向阀26，第二蓄能器25内的压力(蓄压值)不会成为比所述泵管路14内的压力低的压力，而被保持为该泵管路14内的压力以上且所述安全阀的设定压力以下的压力。
第二管路27是用于将第二蓄能器25向左、右前制动器18L、18R和左、右后制动器20L、20R分支并进行连接的管路。该第二管路27在分支点27A的位置向前侧第二管路28和后侧第二管路29分支。前侧第二管路28是用于从第二蓄能器25经由第二管路27向前制动器18L、18R供给制动压力(液压油)的管路。后侧第二管路29是用于从第二蓄能器25经由第二管路27向后制动器20L、20R供给制动压力(液压油)的管路。
前侧的第二制动阀30F位于第二管路27的分支点27A与前制动器18L、18R之间并设置于前侧第二管路28的途中。该第二制动阀30F例如由具有电磁比例螺线管部30F1和弹簧30F2的常开式电磁比例减压阀构成。第二制动阀30F在未从控制器39对电磁比例螺线管部30F1供给控制信号(动作信号)的非通电状态下通过弹簧30F2而被配置于图2所示的开阀位置，使前侧第二管路28连通于第二管路27(第二蓄能器25)。此时，蓄压于第二蓄能器25的液压油(制动压力)被经由第二管路27、第二制动阀30F以及前侧第二管路28向前制动器18L、18R进行供给，对左、右前轮3L、3R赋予制动力。
前侧的第二制动阀30F进行切换控制，以使得若从控制器39向电磁比例螺线管部30F1输出控制信号则与该控制信号的电流值成比例地使前侧第二管路28向油箱13侧逐渐连通。因此，前侧第二管路28内的压力与控制信号的电流值成比例地逐渐下降。由此，从第二蓄能器25经由前侧第二管路28向左、右前制动器18L、18R供给的液压油的压力与控制信号的电流值成比例地逐渐下降。因此，前制动器18L、18R以降低·解除对车辆的制动力的方式被进行控制。若进一步增大所述控制信号的电流值，则前侧的第二制动阀30F完全与油箱13连通，左、右前制动器18L、18R的制动力被解除。
后侧的第二制动阀30R位于第二管路27的分支点27A与左、右后制动器20L、20R之间并设置于后侧第二管路29的途中。该第二制动阀30R例如由具有电磁比例螺线管部30R1和弹簧30R2的常开式电磁比例减压阀构成。后侧的第二制动阀30R，与前述的前侧的第二制动阀30F同样，也与从控制器39向电磁比例螺线管部30R1供给的控制信号的电流值成比例地被进行切换控制。由此，蓄压于第二蓄能器25的液压油(制动压力)被经由第二管路27、第二制动阀30R以及后侧第二管路29向后制动器20L、20R供给或停止供给，对左、右后轮4L，4R赋予或解除制动力。
控制切换阀31是设置于自动制动回路24的第二蓄能器25与第二制动阀30F、30R之间的电磁式方向控制阀。控制切换阀31位于第二管路27的分支点27A与第二蓄能器25之间并设置于第二管路27的途中。控制切换阀31例如由具有螺线管部31A和弹簧31B的三通两位的常开式电磁阀构成。
控制切换阀31在未从控制器39向螺线管部31A输出控制信号的非通电状态下通过弹簧31B而被配置于与第二蓄能器25连通的连通位置(a)。控制切换阀31在该连通位置(a)允许液压油(工作油)从第二蓄能器25朝向第二制动阀30F、30R流通。另一方面，控制切换阀31根据来自控制器39的控制信号克服弹簧31B而被从连通位置(a)切换到油箱位置(b)。
如图3所示，控制切换阀31在被切换到油箱位置(b)时，将第二制动阀30F、30R从第二蓄能器25截断并使之连通于油箱管路32。因此，第二制动阀30F、30R经由油箱管路32连通于油箱13，前侧、后侧第二管路28、29内的压力也降低至油箱压力。此时，自动制动回路24使前制动器18L、18R和后制动器20L、20R的制动力解除，使自卸卡车1成为能够行驶的状态。
前侧的梭阀33F和后侧的梭阀33R是制动压力选择装置(高压选择阀)，其选择人工操作制动回路11和自动制动回路24中的高压侧的制动压力。换言之，人工操作制动回路11和自动制动回路24经由梭阀33F、33R并联地连接于前制动器18L、18R和后制动器20L、20R。
前侧的梭阀33F选择从前侧第一管路19(第一制动阀22F)和前侧第二管路28(第二制动阀30F)供给的液压油(工作油)中压力高的一方的液压油。将该选择的液压油作为制动压力经由前侧制动管路34F向左、右前制动器18L、18R供给(输出)。后侧的梭阀33R选择从后侧第一管路21(第一制动阀22R)和后侧第二管路29(第二制动阀30R)供给的液压油(工作油)中压力高的一方的液压油。将该选择的液压油作为制动压力经由后侧制动管路34R向左、右后制动器20L、20R供给(输出)。
作为压力检测器的前侧的压力传感器35F位于前制动器18L、18R与梭阀33F之间并设置于前侧制动管路34F的途中。压力传感器35F检测出从前侧制动管路34F向左、右前制动器18L、18R供给的制动压力(液压油的压力)，并将该检测信号向控制器39输出。
作为压力检测器的后侧的压力传感器35R位于后制动器20L、20R与梭阀33R之间并设置于后侧制动管路34R的途中。压力传感器35R检测出从后侧制动管路34R向左、右后制动器20L、20R供给的制动压力(液压油的压力)，并将该检测信号向控制器39输出。
其他压力传感器36是检测泵管路14内的压力来作为液压泵12的排出压力的泵排出压力检测器。压力传感器36检测在第一蓄能器15F、15R和第二蓄能器25蓄压的液压油的压力(蓄压值)中最低的压力来作为泵管路14内的压力。泵管路14内的压力作为蓄能器15F、15R、25的蓄压值(压力)中的最低的压力值由单向阀17F、17R、26来进行设定。压力传感器36检测出与所述蓄压值相当的液压泵12的排出压力，并将该检测信号向后述的控制器39输出。
在泵管路14的途中设置有分支管路37。该分支管路37是将从液压泵12排出的液压油向除了制动回路11、24以外的液压执行机构(例如未图示的动力转向用的液压执行机构等)供给的管路。此外，关于泵管路14以及分支管路37内的液压油，由所述安全阀(未图示)使过剩压力向油箱13溢流。泵管路14以及分支管路37内的压力由抑制过剩压力作用于液压泵12的所述安全阀设定为最高压力。因此，蓄能器15F、15R、25的蓄压值(压力)被抑制为所述安全阀的设定压力(所述最高压力)以下的压力。
在可变容量型的液压泵12附设有容量控制用的调节器38。该调节器38构成液压泵12的容量可变执行机构。调节器38根据从后述的控制器39(控制装置)输出的控制信号对液压泵12的容量可变部12A进行倾转驱动。由此，液压泵12被控制成其排出容量(排量)可变。在容量可变部12A由调节器38倾转驱动至最小倾转位置时，液压泵12的排出量成为最小流量。此时，能够将发动机6的负荷抑制得小。在使容量可变部12A倾转驱动至最大倾转位置时，液压泵12的排出量成为最大流量。此时，发动机6的负荷大大地增大。调节器38例如由螺线管等电磁执行机构或液压执行机构构成。
作为控制装置的控制器39搭载于自卸卡车1的车身2。在控制器39的输入侧连接有压力传感器35F、35R、36等。在控制器39的输出侧连接有第二制动阀30F、30R的电磁比例螺线管部30F1、30R1、控制切换阀31的螺线管部31A以及调节器38等。
控制器39基于对第二制动阀30F、30R的控制信号、对控制切换阀31的控制信号、以及来自压力传感器35F、35R的检测信号来判断第二制动阀30F、30R的工作状态。控制器39进行根据第二制动阀30F、30R是否正常地工作着而将控制切换阀31向连通位置(a)和油箱位置(b)中的哪个位置切换的控制。
另外，控制器39根据用压力传感器36检测出的液压泵12的排出压力对调节器38进行驱动控制。由此，关于液压泵12，容量可变部12A由调节器38倾转驱动，液压油的排出量被控制成能够根据所述排出压力而变化。此时的排出压力与第一蓄能器15F、15R和第二蓄能器25所蓄压的液压油的压力(即蓄压值)相等。
即，调节器38根据来自控制器39的控制信号，若所述蓄压值超过预定的高压值(高的一方的阈值)，则以使液压泵12的排出量减小的方式驱动容量可变部12A至例如最小倾转位置。由此，能够降低从所述安全阀向油箱13多余地排出的液压油的流量。另一方面，在第一蓄能器15F、15R或第二蓄能器25所蓄压的液压油的压力(蓄压值)降低至预定的低压值(低的一方的阈值)时，调节器38根据来自控制器39的控制信号，以使液压泵12的排出量逐渐增加的方式驱动容量可变部12A至例如最大倾转位置。由此，蓄能器15F、15R、25的蓄压值(压力)逐渐升压。
工作油补给装置40由设置于人工操作制动回路11的前用第一蓄能器15F与自动制动回路24的第二蓄能器25之间的前用工作油补给装置40F、和设置于人工操作制动回路11的后用第一蓄能器15R与所述第二蓄能器25之间的后用工作油补给装置40R构成。前用工作油补给装置40F为了将蓄积于第二蓄能器25的液压油(工作油)向前用第一蓄能器15F进行补给，而由联络管路41F和补给控制阀42F构成。
前用工作油补给装置40F的联络管路41F是将第一蓄能器15F与第二蓄能器25之间连接的管路。补给控制阀42F例如是设置于联络管路41F的途中的止回阀。该补给控制阀42F允许液压油在联络管路41F内从第二蓄能器25朝向第一蓄能器15F流通，阻止反向的流动。
后用工作油补给装置40R为了将蓄积于第二蓄能器25的液压油向后用第一蓄能器15R进行补给，而由联络管路41R和补给控制阀42R构成。后用工作油补给装置40R的联络管路41R与所述联络管路41F并联地设置于第二蓄能器25，将第一蓄能器15R与第二蓄能器25之间连接。补给控制阀42R例如是设置于联络管路41R的途中的止回阀。该补给控制阀42R允许液压油在联络管路41R内从第二蓄能器25朝向第一蓄能器15R流通，阻止反向的流动。
第一实施方式的自卸卡车1的制动系统具有上述那样的构成，接着，对自卸卡车1的有人驾驶时和自动驾驶时的工作进行说明。
对作业人员操作自卸卡车1的有人驾驶进行说明。
在有人驾驶的情况下，例如如图3所示，控制切换阀31切换到油箱位置(b)，使前侧、后侧第二管路28、29内的压力下降至油箱压力。因此，自动制动回路24解除前制动器18L、18R和后制动器20L、20R的制动力，使自卸卡车1成为能够行驶的状态。
在有人驾驶时，在由人工操作制动回路11对自卸卡车1施加制动的情况下，作业人员对制动踏板23进行踩踏操作。例如如图4所示的特性线43那样，从第一蓄能器15F、15R经由第一制动阀22F、22R输出的液压油的压力Pbx根据作业人员对制动踏板23的踩踏操作量(操作角度)θbx增加的情形而增加。此时，若制动踏板23的操作角度θbx成为任意的角度θb1，则所述液压油的压力Pbx会成为压力Pb1。
这样，从第一蓄能器15F、15R经由第一制动阀22F、22R输出的液压油的压力Pbx根据制动踏板23的踩踏操作量θbx而变化。此时的液压油成为压力Pbx的制动压力并被向左、右前制动器18L、18R和左、右后制动器20L、20R分别供给。
图5所示的特性线44示出向制动器供给的液压油的压力Pbx与制动器的制动力Fbx之间的关系。左、右前制动器18L、18R和左、右后制动器20L、20R的各自的制动力Fbx，根据向前制动器18L、18R和后制动器20L、20R分别供给的液压油的压力Pbx增加的情形而增加。例如，在液压油的压力Pbx为压力Pb1时，制动力Fbx成为制动力值Fb1。因此，在由人工操作制动回路11来进行自卸卡车1的制动的情况下，作业人员能够通过调整制动踏板23的踩踏操作量(操作角度)θbx从而可变地控制前制动器18L、18R以及后制动器20L、20R的制动力Fbx。
这样，在由人工操作制动回路11来进行自卸卡车1的制动的情况下，根据对制动踏板23的踩踏操作量来控制从第一制动阀22F、22R输出的液压油的压力，该液压油被向前制动器18L、18R以及后制动器20L、20R供给。结果，前制动器18L、18R以及后制动器20L、20R能够产生与对制动踏板23的踩踏操作量相应的制动力。
接着，对不经作业人员而自动地驾驶自卸卡车1的自动驾驶进行说明。
自动驾驶时的自卸卡车1使用自动制动回路24来进行制动。在该情况下，根据从控制器39向第二制动阀30F、30R的电磁比例螺线管部30F1、30R1分别输出的控制信号的电流值，制动力被可变地控制。即，左、右前制动器18L、18R和左、右后制动器20L、20R，根据借助第二制动阀30F、30R而控制了的液压油的压力来调整各自的制动力。
如图3所示，在根据来自控制器39的控制信号将控制切换阀31从连通位置(a)切换到油箱位置(b)的情况下，控制切换阀31将第二制动阀30F、30R从第二蓄能器25截断并使之连通于油箱管路32。因此，第二制动阀30F、30R经由油箱管路32连通于油箱13，使前侧、后侧第二管路28、29内的压力降低至油箱压力。此时，自动制动回路24解除前制动器18L、18R和后制动器20L、20R的制动力，使自卸卡车1成为能够行驶的状态。
例如在将控制切换阀31切换到油箱位置(b)的状态下，从液压泵12排出的液压油的一部分蓄压于第二蓄能器25。此时，第二蓄能器25的蓄压值(压力Pbx)例如被设定为图6所示的高压值Pbmax。关于人工操作制动回路11的第一蓄能器15F、15R，从液压泵12排出的液压油也被蓄压，各自的蓄压值(压力Pbx)例如被设定为图6所示的高压值Pbmax。
此外，即使在使控制切换阀31返回到连通位置(a)并由第二制动阀30F、30R控制着制动压力的情况下，从液压泵12排出的液压油的一部分也蓄压于第二蓄能器25。但是，对蓄能器15F、15R、25的蓄压控制受到液压泵12的排出量控制影响，会产生时间延迟而无法提高响应性。
即，控制器39基于由压力传感器36检测出的泵管路14内的压力来驱动调节器38，液压泵12的排出量由调节器38可变地进行控制。由于由调节器38驱动容量可变部12A从最小倾转位置至最大倾转位置，因此液压泵12的排出量会产生响应延迟。因此，在使液压泵12的排出量从最小流量开始增加而使向蓄能器15F、15R、25的蓄压量增加至例如所述高压值Pbmax时，会产生时间延迟。
然而，在自卸卡车1的制动系统中，人工操作制动回路11和自动制动回路24经由高压选择阀(梭阀33F、33R)而并联地连接。因此，制动配管(例如第一管路19、21、第二管路28、29、梭阀33F、33R以及制动管路34F、34R)的构成复杂，配管途中的压力损失增加。结果，在作业人员操作制动踏板23而使人工操作制动回路11产生了制动力的情况下，会产生大的压力损失，制动压力的提升速度慢。
因此，在第一实施方式中，在人工操作制动回路11的前用第一蓄能器15F与自动制动回路24的第二蓄能器25之间设置有前用工作油补给装置40F。另外，设为在人工操作制动回路11的后用第一蓄能器15R与所述第二蓄能器25之间设置后用工作油补给装置40R的构成。前用工作油补给装置40F将蓄积于第二蓄能器25的液压油(工作油)向前用第一蓄能器15F进行补给。因此，前用工作油补给装置40F由将第一蓄能器15F与第二蓄能器25之间连接的联络管路41F、和允许液压油在该联络管路41F内从第二蓄能器25朝向第一蓄能器15F流通并阻止反向的流动的止回阀的补给控制阀42F构成。
后用工作油补给装置40R为了将蓄积于第二蓄能器25的液压油向后用第一蓄能器15R进行补给，而由联络管路41R和补给控制阀42R构成。后用工作油补给装置40R的联络管路41R与所述联络管路41F并联地设置于第二蓄能器25，将第一蓄能器15R与第二蓄能器25之间连接。补给控制阀42R由允许液压油在所述联络管路41R内从第二蓄能器25朝向第一蓄能器15R流通、阻止反向的流动的止回阀构成。
通过这样进行构成，在通过对制动踏板23的操作使人工操作制动回路11工作而进行自卸卡车1的制动的情况下，能够从自动制动回路24的第二蓄能器25向人工操作制动回路11的第一蓄能器15F、15R补给液压油，能够使第一蓄能器15F、15R的容量实质性地增加。因此，能够抑制由于追加于制动系统的配管路径的压力损失要素(例如梭阀33F、33R)而使人工操作制动回路11工作时的制动压力提升速度慢的情形。
图6中用实线表示的特性线45表现出通过制动踏板23的操作来使人工操作制动回路11工作而进行自卸卡车1的制动的情况下的制动压力特性。同样用实线表示的特性线46表现出第一蓄能器15F、15R的压力特性。与此相对，用虚线表示的特性线47表现出基于现有技术的人工操作时的制动压力特性。同样用虚线表示的特性线48表现出蓄能器的压力特性。
在第一实施方式中，从自动制动回路24的第二蓄能器25向人工操作制动回路11的第一蓄能器15F、15R补给液压油。因此，如特性线46所示，能够抑制第一蓄能器15F、15R的蓄压值(蓄能器压力)从高压值Pbmax大幅下降。与此相对，在现有技术中，伴随如用虚线表示的特性线47那样的制动压力的上升，蓄能器压力(参照用虚线表示的特性线48)在时刻t1的前后会大幅下降。结果，制动压力的提升速度如特性线47那样缓慢。
但是，在第一实施方式中，如前述所述从第二蓄能器25向第一蓄能器15F、15R补给液压油。由此，如用实线表示的特性线45那样，能够加快人工操作制动回路11的制动压力的提升速度，能够抑制如特性线47那样缓慢的情形。此时，在前制动器18L、18R和后制动器20L、20R，例如当在时刻t1时制动器的压力Pbx上升至压力值Pbk时，对车辆赋予制动力而开始车辆的减速。
如在图6中用实线表示的特性线49那样，行驶中的自卸卡车1在时刻t1被赋予制动力，由此逐渐减速，在时刻t3停车。与此相对，在现有技术的情况下(用虚线表示的特性线50)，在时刻t2被赋予制动力之后，无法在时刻t4之前使车辆停车。由此，能够将人工操作制动的制动距离缩短与时间差(t4－t3)相当的量。
另外，在第一实施方式中，设为仅在从自动制动回路24的第二蓄能器25向人工操作制动回路11的第一蓄能器15F、15R的单一方向上供给液压油(工作油)的构成。因此，在作业人员对自卸卡车1进行有人驾驶的状态下，即使在因自动制动回路24进行非作业人员所愿的工作或者发生故障等原因而导致第二蓄能器25的液压油的压力(蓄压值)不经意地下降了的情况下，也能够确保人工操作制动回路11的蓄积于第一蓄能器15F、15R的液压油的压力。由此，不会损害人工操作制动回路11的功能以及可靠性性，能够根据需要使人工操作制动立刻工作，能够提高制动操作时的响应性。
接着，图7示出第二实施方式的制动系统。在本实施方式中，对与前述的第一实施方式相同的构成要素标注相同的附图标记，省略其说明。但是，第二实施方式的特征在于，设为在自动制动回路24设置前用第二蓄能器61F、后用第二蓄能器61R、前侧、后侧的控制切换阀64F、64R、前用工作油补给装置66F以及后用工作油补给装置66R的构成。
在此，前用第二蓄能器61F和后用第二蓄能器61R(即第二蓄能器61F、61R)经由第二蓄能器管路62并联地连接于泵管路14。前用第二蓄能器61F对用于向左、右前制动器18L、18R供给的液压油蓄压。后用第二蓄能器61R对用于向左、右后制动器20L、20R供给的液压油进行蓄压。在第二蓄能器管路62设置有允许液压油从液压泵12朝向前用第二蓄能器61F流动并阻止反向的流动的单向阀63F、和允许液压油从液压泵12朝向后用第二蓄能器61R流动并阻止反向的流动的单向阀63R。
关于第二蓄能器管路62，其两端侧成为前侧管路部62F、后侧管路部62R并延伸至前侧、后侧的第二制动阀30F、30R。换言之，前侧管路部62F例如经由前侧的控制切换阀64F连接于前侧第二管路28，后侧管路部62R例如经由后侧的控制切换阀64R连接于后侧第二管路29。
前侧的控制切换阀64F位于前侧的第二制动阀30F与前用第二蓄能器61F之间并设置于前侧管路部62F。后侧的控制切换阀64R位于后侧的第二制动阀30R与后用第二蓄能器61R之间并设置于后侧管路部62R。这些控制切换阀64F、64R与在第一实施方式中描述了的控制切换阀31同样地构成，分别具有螺线管部64F1、64R1和弹簧64F2、64R2。
前侧的控制切换阀64F通常通过弹簧64F2而被配置于连通位置(a)，在该连通位置(a)，允许工作油从前用第二蓄能器61F朝向第二制动阀30F流通。在根据从控制器39向螺线管部64F1输出的控制信号而将前侧的控制切换阀64F从连通位置(a)切换到油箱位置(b)时，前侧的第二制动阀30F被从第二蓄能器61F截断并经由油箱管路65连通于油箱13。因此，第二制动阀30F经由油箱管路65连通于油箱13，使前侧第二管路28内的压力下降至油箱压力。
后侧的控制切换阀64R通常通过弹簧64R2而被配置于连通位置(a)，在该连通位置(a)，允许工作油从后用第二蓄能器61R朝向第二制动阀30R流通。在根据从控制器39向螺线管部64R1输出的控制信号而将后侧的控制切换阀64R从连通位置(a)切换到油箱位置(b)时，后侧的第二制动阀30R被从第二蓄能器61R截断并经由油箱管路65连通于油箱13。因此，第二制动阀30R经由油箱管路65连通于油箱13，使后侧第二管路29内的压力下降至油箱压力。
工作油补给装置66由设置于人工操作制动回路11的前用第一蓄能器15F与自动制动回路24的前用第二蓄能器61F之间的前用工作油补给装置66F、和设置于人工操作制动回路11的后用第一蓄能器15R与自动制动回路24的后用第二蓄能器61R之间的后用工作油补给装置66R构成。前用工作油补给装置66F为了将蓄积于前用第二蓄能器61F的液压油(工作油)向前用第一蓄能器15F进行补给，而由联络管路67F和补给控制阀68F构成。
前用工作油补给装置66F的联络管路67F是将前用第一蓄能器15F与前用第二蓄能器61F之间连接的管路。补给控制阀68F例如是设置于联络管路67F的途中的止回阀。该补给控制阀68F允许液压油在联络管路67F内从前用第二蓄能器61F朝向前用第一蓄能器15F流通，阻止反向的流动。
后用工作油补给装置66R为了将蓄积于后用第二蓄能器61R的液压油向后用第一蓄能器15R进行补给，而由联络管路67R和补给控制阀68R构成。后用工作油补给装置66R的联络管路67R是将后用第一蓄能器15R与后用第二蓄能器61R之间连接的管路。补给控制阀68R例如是设置于联络管路67R的途中的止回阀。该补给控制阀68R允许液压油在联络管路67R内从后用第二蓄能器61R朝向后用第一蓄能器15R流通，阻止反向的流动。
于是，在这样构成的第二实施方式中，在使人工操作制动回路11工作而进行自卸卡车1的制动的情况下，也能够从自动制动回路24的第二蓄能器61F、61R向人工操作制动回路11的第一蓄能器15F、15R补给液压油。因此，与所述第一实施方式同样地，能够提高人工操作制动的制动能力，能够将制动操作操作时的制动距离抑制得小。另外，能够提高作为制动系统的可靠性。
尤其是，根据第二实施方式，作为相对于前制动器18L、18R和后制动器20L、20R彼此独立的液压油供给源，在自动制动回路24设置有前用第二蓄能器61F和后用第二蓄能器61R。伴随于此，在第二蓄能器管路62设置有单向阀63F、63R和控制切换阀64F、64R，能够通过独立的液压油供给源(即前用第二蓄能器61F和后用第二蓄能器61R)使前制动器18L、18R和后制动器20L、20R工作。
而且，在人工操作制动回路11的前用第一蓄能器15F与自动制动回路24的前用第二蓄能器61F之间，设置有前用工作油补给装置66F，在人工操作制动回路11的后用第一蓄能器15R与自动制动回路24的后用第二蓄能器61R之间设置有后用工作油补给装置66R。
由此，前用工作油补给装置66F能够从前用第一蓄能器15F仅向前制动器18L、18R供给液压油。另外，后用工作油补给装置66R能够从后用第一蓄能器15R仅向后制动器20L、20R供给液压油。因此，能够提高前制动器18L、18R侧回路与后制动器20L、20R侧的回路的独立性，能够提高制动系统的可靠性。
另外，假定：因与前制动器18L、18R的工作相关的设备(例如前用第一蓄能器15F、前侧的第一制动阀22F、前侧的第二制动阀30F以及控制切换阀64F中的任一个)发生故障等原因，前用第二蓄能器61F的蓄压值(液压油的压力)下降。但是，即使在成为这样的状态的情况下，后用第二蓄能器61R的蓄压值(液压油的压力)也没有下降。因此，通过根据来自控制器39的控制信号对后侧的第二制动阀30R或控制切换阀64R进行切换控制，从而能够使后制动器20L、20R工作来确保车辆的制动力。
而且，在通过人工操作制动(即制动踏板23的操作)使后制动器20L、20R工作的情况下，能够通过后用工作油补给装置66R加快后制动器20L、20R的制动压力的提升速度。由此，能够缩短到后制动器20L、20R的制动力增大为止的时间，能够防止自卸卡车1的制动距离变长。
另一方面，即使在成为与后制动器20L、20R的工作有关的设备发生故障这样的状况的情况下，前用第二蓄能器61F的蓄压值(液压油的压力)也没有下降。因此，通过根据来自控制器39的控制信号对前侧的第二制动阀30F或控制切换阀64F进行切换控制，从而能够使前制动器18L、18R工作，能够通过制动踏板23使前制动器18L、18R工作来确保车辆的制动力。
此外，在所述第一实施方式中，以由单向阀等止回阀构成工作油补给装置40的补给控制阀42F、42R的情况为例进行了说明。但是，本发明不限于此，例如只要是将蓄积于第二蓄能器25的液压油(工作油)向第一蓄能器15F、15R补给并阻止反向的流动的构成即可，能够适当地构成工作油补给装置。这一点关于第二实施方式也是同样。
另外，在所述各实施方式中，以适用于具备左、右前制动器18L、18R和左、右后制动器20L、20R而成的自卸卡车1的制动系统为例进行了说明。但是，本发明不限于此，例如也可以作为制动系统而适用于能够进行自动驾驶的斗式链轮装货机、叉车等作业车辆。
另外，向前制动器18L、18R供给的液压油的制动作业压力和向后制动器20L、20R供给的液压油的制动作业压力，并非必需是同一压力值，也可以设为通过彼此不同的制动工作压力(阈值)而在前轮和后轮产生制动力的构成。而且，各制动器的工作压力也可以根据制动装置的结构、连接于制动装置的管路的构成(管路长度)等而适当地变更。
附图标记说明
1 自卸卡车(车辆)
2 车身
6 发动机
11 人工操作制动回路
12 液压泵
15F 前用第一蓄能器
15R 后用第一蓄能器
18L、18R 前制动器(制动装置)
19 前侧第一管路(第一管路)
20L、20R 后制动器(制动装置)
21 后侧第一管路(第一管路)
22F、22R 第一制动阀
23 制动踏板
24 自动制动回路
25 第二蓄能器
28 前侧第二管路(第二管路)
29 后侧第二管路(第二管路)
30F、30R 第二制动阀
31、64F、64R 控制切换阀
33F、33R 梭阀(制动压力选择装置)
38 调节器
39 控制器(控制装置)
40、66 工作油补给装置
40F、66F 前用工作油补给装置
40R、66R 后用工作油补给装置
41F、41R、67F、67R 联络管路
42F、42R、68F、68R 补给控制阀
61F 前用第二蓄能器
61R 后用第二蓄能器

Claims (3)

1.一种车辆用制动系统，具备：
液压泵，其由在能够自动驾驶的车辆的车身搭载的发动机驱动并供给工作油；
多个制动装置，其通过被供给所述工作油从而对所述车身赋予制动力；
人工操作制动回路，其供作业人员进行对多个所述制动装置的操作；以及
自动制动回路，其在所述车辆的自动驾驶时，不经由作业人员而进行多个所述制动装置的操作，
所述人工操作制动回路构成为包括至少一个第一蓄能器和至少一个第一制动阀，所述第一蓄能器蓄积从所述液压泵供给的所述工作油，所述第一制动阀通过踏板操作来控制从至少一个所述第一蓄能器朝向各所述制动装置的所述工作油的给排，
所述自动制动回路包括：蓄积从所述液压泵供给的所述工作油的至少一个第二蓄能器；对从至少一个所述第二蓄能器朝向各所述制动装置的所述工作油的给排进行控制的至少一个第二制动阀；对所述第二制动阀的工作进行控制的控制装置；以及至少一个制动压力选择装置，其选择从所述第一制动阀和第二制动阀供给的所述工作油中的压力高的一方的工作油并向各所述制动装置输出，
所述人工操作制动回路的至少一个所述第一蓄能器与所述自动制动回路的所述第二蓄能器相对于所述液压泵并联连接，
在所述人工操作制动回路的至少一个所述第一蓄能器与所述自动制动回路的至少一个所述第二蓄能器之间设置至少一个工作油补给装置，
所述工作油补给装置构成为：在使人工操作制动回路工作而进行车辆的制动的情况下，将蓄积于至少一个所述第二蓄能器的工作油向至少一个所述第一蓄能器进行补给，
所述自动制动回路具备控制切换阀，所述控制切换阀设置于至少一个所述第二蓄能器与所述第二制动阀之间，通常处于连通位置而允许工作油从至少一个所述第二蓄能器朝向所述第二制动阀流通，在有人驾驶的情况下所述控制切换阀在由所述控制装置从所述连通位置切换到油箱位置时，将所述第二制动阀与至少一个所述第二蓄能器截断并使所述第二制动阀连通于油箱，
所述工作油补给装置由下述部件构成：以连接于至少一个所述第一蓄能器与至少一个所述第二蓄能器之间的方式设置的至少一个联络管路；和设置于该联络管路并允许所述工作油从至少一个所述第二蓄能器朝向至少一个所述第一蓄能器流通且阻止反向的流动的单向的补给控制阀。
2.根据权利要求1所述的车辆用制动系统，其特征在于，
多个所述制动装置包括设置于车辆的前轮侧的前制动器、和设置于所述车辆的后轮侧的后制动器，
至少一个所述第一蓄能器由连接于所述液压泵并向所述前制动器供给工作油的前用第一蓄能器、和向所述后制动器供给工作油的后用第一蓄能器构成，
所述工作油补给装置由设置于所述前用第一蓄能器与至少一个所述第二蓄能器之间的前用工作油补给装置、和设置于所述后用第一蓄能器与至少一个所述第二蓄能器之间的后用工作油补给装置构成。
3.根据权利要求1所述的车辆用制动系统，其特征在于，
多个所述制动装置包括设置于车辆的前轮侧的前制动器、和设置于所述车辆的后轮侧的后制动器，
至少一个所述第一蓄能器由连接于所述液压泵并向所述前制动器供给工作油的前用第一蓄能器、和向所述后制动器供给工作油的后用第一蓄能器构成，
至少一个所述第二蓄能器由连接于所述液压泵并向所述前制动器供给工作油的前用第二蓄能器、和向所述后制动器供给工作油的后用第二蓄能器构成，
所述工作油补给装置由设置于所述前用第一蓄能器与所述前用第二蓄能器之间的前用工作油补给装置、和设置于所述后用第一蓄能器与所述后用第二蓄能器之间的后用工作油补给装置构成。
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