CN111791851B - 制动系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种制动系统，该制动系统包括多个制动流体压力产生装置，该多个制动流体压力产生装置被设置在能够自动驾驶的车辆的前侧存储室中。制动流体压力产生装置被设置在同一个流体压力传输路径上，并且包括非电气致动制动踏板单元。制动系统包括紧急停止按钮以及紧急制动电路，其中，该紧急停止按钮被设置在车厢中，并且该紧急制动电路在非通电状态下或在紧急停止按钮被操作后向非通电状态转变的情况下，利用制动踏板单元产生制动力。

Description

制动系统

技术领域

本发明涉及一种制动系统，尤其涉及一种设置在能够自动驾驶的车辆中的制动系统。

背景技术

已知一种能够进行自动驾驶使得自动地控制和驾驶该车辆的车辆(以下，也称为自动驾驶车辆)。

例如，日本未审专利申请特开第2018-131042号(JP2018-131042A)公开了一种车辆运动控制系统，该车辆运动控制系统具有自动驾驶控制单元和车辆运动控制单元。在车辆运动控制系统中，当在电驱动智能制动器中检测到异常时，选择电动停车制动器或VDC单元来代替电驱动智能制动器。

发明内容

在自动驾驶车辆中，主要关注控制，并且，对于被控制的设备等，通常转向到用于传统车辆(在下文中，也称为手动驾驶车辆)的设备。

因此，可以将在手动驾驶车辆中经常使用的一种停车制动器应用于自动驾驶车辆。在这种类型的停车制动器中，由钢丝绳抽紧后轮操作鼓式制动器。然而，与使全部四个轮抽紧的制动器相比，存在保持力不足的问题。因此，可以考虑应用使全部四个轮抽紧的停车制动器。然而，存在部件数量、车身重量和制造成本增加的问题。

同时，当像上述JP2018-131042A中公开的那样采用电动停车制动器时，当电动停车制动器发生异常时，整个制动系统可能具有故障。

此外，在自动驾驶车辆中，存在以下情况：需要支持主制动器的辅助制动器和即使在车辆断电时也能够操作的紧急停止制动器。然而，当设置主制动器、辅助制动器、停车制动器和紧急停止制动器时，构造变得复杂，并且部件的数量、车身的重量和制造成本会增加。

考虑到这些问题而已经完成了本发明，并且本发明的目的是提供一种技术，该技术在能够进行自动驾驶的车辆中设置的制动系统中以简单的构造实现产生高保持力的停车制动器。

为了达到上述目的，在根据本发明的制动系统中，非电气致动制动流体压力产生装置可以作为紧急停止制动器而操作，该非电气致动制动流体压力产生装置也可以代替停车制动器而操作。

具体地，本发明应用于能够自动驾驶的车辆中的制动系统。制动系统包括多个制动流体压力产生装置，该多个制动流体压力产生装置被设置在与车厢分隔开的存储室中。每个制动流体压力产生装置均产生制动流体压力。

在前述制动系统中，制动流体压力产生装置被设置在同一个传输制动流体压力的流体压力传输路径上，并且包括非电气致动制动流体压力产生装置。制动系统包括紧急停止制动操作单元和制动电路。紧急停止制动操作单元被设置在车厢的内部，并且被构造成独立于自动驾驶而致动制动流体压力产生装置。制动电路被构造成在非通电状态下或者在紧急停止制动操作单元被操作之后向非通电状态转变的情况下，利用来自非电气致动制动流体压力产生装置的制动流体压力来产生制动力。

在本发明中，“自动驾驶”是一种概念，其不仅包括完全不需要乘员进行任何操作的全自动驾驶，而且还包括乘员执行辅助操作的半自动驾驶。

利用这种构造，当(1)制动电路处于非通电状态下时，例如当车辆断电时，非电气致动制动流体压力产生装置用作紧急停止制动器。

因此，可以实现故障保护。

此外，当(2)在紧急停止制动操作单元被操作之后，制动电路从通电状态向非通电状态转变时(例如当在车辆停车时操作紧急停止制动操作单元之后乘员关闭了车辆的电源时)，非电气致动制动流体压力产生装置用作停车制动器。在这种情况下，由于制动流体压力产生装置被设置在同一个流体压力传输路径上，所以能够使来自非电气致动制动流体压力产生装置的制动流体压力使所有轮抽紧。

如上所述，在本发明中，由于非电气致动制动流体压力产生装置具有作为紧急停止制动器的功能和作为停车制动器的功能，所以能够以简单的构造实现产生高保持力的停车制动器。

在前述构造中，如果车辆断电，则非电气致动制动流体压力产生装置用作紧急停止制动器。但是，当制动电路保持在非通电状态下时，轮的锁定状态继续。因此，在故障车辆通过清障车等移动的情况下，需要解锁轮。

因此，在制动系统中，制动电路可以被构造成使得外部电源与制动电路连接。因此，即使在非通电状态下，制动电路也能够释放由非电气致动制动流体压力产生装置产生的制动力。制动电路可以设置有外部电源连接器。

利用上述构造，通过外部电源与设置在制动电路中的外部电源连接器连接的简单操作，可以释放由非电气致动制动流体压力产生装置产生的制动力。因此，可以容易地移动故障车辆。

此外，在制动系统中，制动电路可以被构造成使得螺线管和内部电源彼此串联电连接。螺线管被构造成当电流流动时禁止非电气致动制动流体压力产生装置的致动。当紧急停止制动操作单元被操作时，紧急停止制动操作单元可以切断螺线管和内部电源之间的电流。外部电源连接器可以是接线盒，该接线盒与螺线管并联电连接，使得允许来自外部电源的电流在螺线管中流动。

利用这种构造，当紧急停止制动操作单元被操作时，电流被切断，螺线管停止禁止非电气致动制动流体压力产生装置的致动，并且非电气致动的制动流体压力产生装置被致动。因此，可以容易地实现上述的紧急停止制动器。

此外，即使车辆断电，由于外部电源与接线盒连接，电流也被允许在螺线管中流动，并且禁止非电气致动制动流体压力产生装置的致动。因此，可以容易地实现轮的解锁。

此外，在前述制动系统中，制动流体压力产生装置可以包括电气致动制动流体压力产生装置，该电气致动制动流体压力产生装置包括缸和被构造成在缸的内部滑动的活塞，并且电气致动制动流体压力产生装置可以被构造成根据活塞的冲程产生制动流体压力。非电气致动制动流体压力产生装置可以包括气缸和存储在存储室中的制动踏板。气缸被构造成当紧急停止制动操作单元被操作时被致动，并且，制动踏板被构造成被推入气缸中并且使活塞产生冲程。

利用这种构造，由于制动踏板通过使活塞产生冲程而产生制动流体压力，所以除了用来代替驾驶员踩踏力的气缸外，电气致动制动流体压力产生装置能够与传统的制动流体压力产生装置(主缸)共用部件。另外，由于制动踏板被存储在存储室的内部，因此能够对车室使用更广阔的空间。

如到目前为止所述的，利用根据本发明的制动系统，可以以简单的构造实现产生高保持力的停车制动器。

附图说明

下面将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中，相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：

图1是根据本发明的实施例的车辆的示意性透视图；

图2是车辆的内部的示意性竖直截面图；

图3是制动装置的示意性透视图；

图4是说明制动流体压力传输路径的示意图；

图5是制动流体压力产生装置的粗略构造图；

图6是制动流体压力产生装置的示意性俯视图；

图7是制动流体压力产生装置的示意性后视图；

图8是制动流体压力产生装置的示意性侧视图；

图9是安装在车辆上的制动流体压力产生装置的示意性俯视图；

图10是安装在车辆上的制动流体压力产生装置的示意性后视图；

图11是安装在车辆上的制动流体压力产生装置的示意性侧视图；并且

图12是紧急制动电路的示意图。

具体实施方式

在下文中，基于附图描述本发明的实施例。

车辆的整体构造

图1是根据实施例的车辆1的示意性透视图。如图1中所示，车辆1的外观与传统的普通车辆有很大不同，例如，其车身在行进方向上几乎是对称的(见图1中的箭头)，轮2、3被分别布置成非常靠近车辆的两端，不存在覆盖发动机室(电机室)的发动机罩等，车辆侧面1c的几乎整个表面被构造成门道。

由于车辆1能够以几乎相同的模式在行进方向上向两侧行进，所以在车辆1中没有前侧和后侧的概念。但是，为了方便起见，图1中的左侧被描述为前端部1a(附图标记2表示前轮)，而图1中的右侧被描述为将其描述为后端部1b(附图标记3表示后轮)。此外，在每个附图中，箭头Fr表示车辆前后方向上的前侧，箭头Rh表示车辆宽度方向上的右侧，而箭头Up表示上侧。

图2是车辆1的内部的示意性竖直截面图。在图2中，座椅等未示出。在车辆1中，启用了所谓的“自动驾驶”。因此，如图2中所示，不仅车辆1的外观而且车辆1的内部都与传统的普通车辆有很大不同。“自动驾驶”是不仅包括完全不需要乘员进行操作的全自动驾驶而且还包括半自动驾驶的的概念，在该半自动驾驶中，乘员执行辅助操作。

例如，在车辆1中，ECU 50(见图4)基于来自相机、传感器、雷达、GPS天线等(未显示)的信息、通过网络从外部服务器发送的指令等致动电驱动电机51(见图3)、转向执行机构(未示出)、制动执行机构20(见图3)等等。因此，执行自动驾驶。

因此，在车辆1中，所谓的“驾驶员”的存在不是必需的，并且，如图2中所示，诸如方向盘和制动踏板之类的用于驾驶员的操作部没有被永久地设置在车厢4的内部。因此，在整个车辆1中车厢4的比例非常大。“操作部没有被永久地设置在车厢4中”的状态不仅包括在车辆1本身中根本没有设置操作部的情况，还包括通常隐藏在存储室5、7或地板下空间6中的操作部在发生意外情况时例如由于按钮操作等出现在车厢4中的情况。

当然，车辆1被构造成使得不仅可以通过ECU 50等进行全自动驾驶，而且还可以进行半自动驾驶。在半自动驾驶中，位于车厢4中作为监视人员的操作员进行辅助操作。车辆1的系统被构造成使得例如，当由相机捕获的外围图像被投影在操作者拥有的平板电脑(未示出)上时，操作员能够监视车辆1周围的状况，并且操作员可以通过按下平板电脑上的图像上的按钮图标来致动紧急停止制动器等。

操作员在车厢4中的存在不是必需的，并且外部管理中心或外部服务器中的操作员等可以扮演车厢4内操作员的角色。

此外，如图2中所示，在车辆1中，在车辆1的前端部1a和后端部1b中分别形成有前侧存储室5和后侧存储室7，使得前侧存储室5和后侧存储室7与车厢4的一部分在车辆前后方向上重叠。在前侧存储室5和后侧存储室7中，存储了驱动系统装置和电力系统装置(诸如ECU 50、电驱动电机51、转向执行机构、制动执行机构20等)。具体而言，前侧存储室5和后侧存储室7通过框架构件(例如，在后面描述的侧轨65(见图9)和横梁63(见图9)等)和构成车厢4的厢的面板构件(以下也称为框架构件等8)与车厢4分隔开。因此，在车辆1中，前侧存储室5和后侧存储室7的上部空间可以用作车厢4。

如上所述，在根据实施例的车辆1中，车辆1与常规的通用车辆有很大不同，详细说明了各种车载设备的构造、结构和布置。因此，如上所述，实现了车辆1，其中，车厢4在整个车辆1中的比例非常高(存储车载设备的前侧存储室5和后侧存储室7等比例非常低)。在下文中，作为实现上述相对较宽的车厢4的因素的一部分，详细描述了制动系统中的制动装置10的功能构造、结构、布置等。

制动装置-制动装置的布置

图3是制动装置10的示意性透视图。如图3中所示，制动装置10包括制动执行机构20、制动单元30、制动踏板单元40、空气罐15、第一制动管至第四制动管11、12、13、14、第一制动钳至第四制动钳11a、12a、13a、14a以及第一制动盘至第四制动盘11b、12b、13b、14b。

在制动装置10中，用作产生制动流体压力的制动流体压力产生装置的制动执行机构20、制动单元30和制动踏板单元40布置在前侧存储室5的内部。作为车辆1的驱动源的电驱动电机51被布置在位于与制动执行机构20、制动单元30和制动踏板单元40相反的一侧上的后侧存储室7的内部。

制动执行机构20和制动单元30是电气致动的，并且分别在电动机26、电动机36(见图5)中产生制动流体压力。制动执行机构20和制动单元30被构造成用电池52作为动力来致动，电池52被布置在车辆1的中央部分的地板下空间6中。同时，制动踏板单元40是气动致动的，并且构造成用填充在布置于地板下空间6中的空气罐15中的压缩空气来致动。

第一制动钳11a和第一制动盘11b被设置在右前轮2a中。第一制动钳11a通过在前侧存储室5内向车辆宽度方向上的右侧延伸的第一制动管11与制动执行机构20的第一端口23a(见图4)连接。而且，第二制动钳12a和第二制动盘12b被设置在左前轮2b中。第二制动钳12a通过在前侧存储室5内向车辆宽度方向上的左侧延伸的第二制动管12与制动执行机构20的第二端口23b(见图4)连接。

第三制动钳13a和第三制动盘13b被设置在右后轮3a中。第三制动钳13a通过第三制动管13与制动执行机构20的第三端口24a(见图4)连接。第三制动管13首先在前侧存储室5内向车辆宽度方向上的左侧延伸，然后在地板下空间6内向车辆前后方向上的后侧延伸，并且到达后侧存储室7。并且，第三制动管13在后侧存储室7内向车辆宽度方向上的右侧延伸。此外，第四制动钳14a和第四制动盘14b被设置在左后轮3b中。第四制动钳14a通过第四制动管14与制动执行机构20的第四端口24b(见图4)连接，该第四制动管14与第三制动管13相似地到达后侧存储室7，并且然后延伸至后侧存储室7内的车辆宽度方向上的左侧。

制动流体压力传输路径

图4是示意性地描述制动流体压力传输路径的视图。如图4中所示，在制动流体压力传输路径中，制动单元30和制动踏板单元40位于最上游侧上，并且制动执行机构20位于制动单元30和制动踏板单元40的下游侧上。因此，制动流体压力被从制动执行机构20供给到第一制动钳至第四制动钳11a、12a、13a、14a。

制动执行机构20用作制动装置10中制动流体压力的主要产生源。制动执行机构20包括制动ECU 21、执行机构本体部22、储罐25和电动机26。制动ECU 21通过通信线与ECU 50连接，并且被构造成基于由ECU 50基于来自传感器、相机等的信息(车辆速度，距停车线或障碍物的距离等)而计算出的制动力要求来致动电动机26，使得电动机26从储罐25向上泵送液压流体并对该液压流体加压。这意味着制动执行机构20被构造成在必要时(当ECU 50提出要求时)产生必要的制动流体压力(达到ECU 50要求的程度)。

执行机构本体部22被分为第一流体室23和第二流体室24。在第一流体室23中，形成第一端口23a和第二端口23b，并且基于来自制动ECU 21的指令将在电动机26中加压的液压流体从第一端口23a和第二端口23b分别供给到第一制动钳11a和第二制动钳12a。同时，在第二流体室24中，形成第三端口24a和第四端口24b，并且基于来自制动ECU 21的指令将在电动机26中加压的液压流体从第三端口24a和第四端口24b供给至第三制动钳13a和第四制动钳14a。

如上所述，由于执行机构本体部22被分为两个室，即使其中一个流体室破裂或出现类似情况，也不允许制动流体压力逸出，并且可以将其从另一个流体腔室供给到前轮2或后轮3。此外，由于制动执行机构20位于制动单元30的下游侧上，所以即使在制动单元30发生故障的情况下，制动执行机构20也能够将制动流体压力独立地供给至第一制动钳至第四制动钳11a、12a、13a、14a。

制动单元30与所谓的主缸等效，并且包括制动ECU 31、缸壳32、在缸壳32内滑动的第一活塞33和第二活塞34(见图5)、储罐35和电动机36。制动单元30被构造成根据第一活塞33和第二活塞34的冲程产生制动流体压力。电动机36被构造成对从储罐35泵送上来的液压流体加压并且恒定地将液压流体保持在高压下。制动ECU 31通过通信线与ECU 50连接，并且被构造成基于由ECU 50计算出的制动力打开第二电磁阀39(见图5)，使得高压液压流体被释放。因此，通过高压液压流体使第一活塞33和第二活塞34在缸壳32内滑动。因此，根据第一活塞33和第二活塞34的冲程产生的制动流体压力通过制动执行机构20的第一流体室23和第二流体室24从设置在缸壳32中的第一端口32a和第二端口32b被供给到第一制动钳至第四制动钳11a、12a、13a、14a。

如上所述，由于制动单元30独立于制动执行机构20产生制动流体压力，所以即使当制动执行机构20的电力系统发生故障时，在第一流体室23和第二流体室24中的至少一个流体室未被损坏的情况下，也可以将制动流体压力供给至前轮2或后轮3。

同时，制动踏板单元40主要在制动执行机构20和制动单元30不工作时用作制动流体压力的产生源。例如，制动踏板单元40构造成当车辆1断电等时代替制动执行机构20和制动单元30而产生制动流体压力。

制动踏板单元40包括在制动单元30的缸壳32的内部滑动的输入活塞41(见图5)、制动踏板43、将输入活塞41和制动踏板43相互连接的杆42、气缸44、螺线管箱45、将气缸44和螺线管箱45彼此连接的软管46以及将螺线管箱45和空气罐15彼此连接的软管47。气缸44被构造成当满足给定条件(诸如车辆1的断电之类)时，通过打开螺线管箱45的内部的阀(未示出)而由填充在空气罐15中的压缩空气来致动气缸44，因此制动踏板43旋转。制动踏板43通过气缸44旋转，并且将输入活塞41(见图5)推向加压侧。因此，使制动单元30的第一活塞33和第二活塞34具有冲程并产生制动流体压力。制动踏板43被弹簧(未示出)向与输入活塞41被推压到加压侧的方向相反的方向施力，并且随着螺线管箱45内的阀关闭，制动踏板43返回到其原始位置。

如上所述，根据第一活塞33和第二活塞34的冲程产生的制动流体压力被从设置在缸壳32中的第一端口32a和第二端口32b通过制动执行机构20的第一流体室23和第二流体室24供给到第一制动钳至第四制动钳11a、12a、13a、14a。这意味着，在该实施例中，缸壳32以及第一活塞33和第二活塞34被用于制动单元30和制动踏板单元40。

如上所述，由于制动踏板单元40独立于制动执行机构20和制动单元30产生制动流体压力，所以即使例如当制动执行机构20和制动单元30的电力系统发生故障时，只要满足给定条件，制动踏板单元40就能够向前轮2和后轮3供给制动流体压力。

如上所述，在实施例中，(A)在电力系统没有故障等的正常时间，制动执行机构20用作制动流体压力的主要产生源并且供给制动流体压力。

同时，(B)在电力系统等发生故障的异常时刻处，(B-1)在制动执行机构20发生故障的情况下，制动单元30供给制动流体压力，并且(B-2)在制动执行机构20和制动单元30由于断电等而发生故障时，制动踏板单元40供给制动流体压力。

然后，第一制动钳至第四制动钳11a、12a、13a、14a利用从第一端口至第四端口23a、23b、24a、24b供给的制动流体压力分别致动安装在其内部的轮缸(未示出)。因此，制动片(未示出)分别压靠在第一制动盘至第四制动盘11b、12b、13b、14b上，因此产生摩擦制动力。作为结果，车辆1减速或停止。

接着，简要描述装置构造的示例。利用这种装置构造，在(A)的情况下仅制动执行机构20被致动，并且在(B-1)的情况下仅致动制动单元30，而在(B-2)的情况下致动制动踏板单元40。

图5是制动流体压力的产生源的粗略构造图。图5仅示出了轮廓，并且没有示出制动执行机构20、制动单元30、制动踏板单元40等的精确构造。

如图5中所示，第一活塞33、第二活塞34和输入活塞41以可滑动的方式容纳在缸壳32中。而且，第一流体室至第五流体室R1、R2、R3、R4、R5在缸壳32中彼此分隔开地形成。第一流体室R1与储罐35和制动执行机构20的第一流体室23连接，并且第一流体室R1的内部的液压流体被第一活塞33加压。第二流体室R2被形成在第一活塞33和第二活塞34之间，并且与制动执行机构20的储罐35和第二流体室24连接。第二流体室R2的内部的液压流体被第二活塞34加压。在第二活塞34中，设置有肋部34a，并且第四流体室R4被分隔开地形成在肋部34a的第一侧(在第一流体室R1和第二流体室R2的一侧)上，并且第五流体室R5被分隔开地形成在肋部34a的第二侧(第三流体室R3的一侧)上。第三流体室R3与储罐35和第四流体室R4连接，并且第三流体室R3的内部的液压流体被输入活塞41加压。第三流体室R3和第四流体腔R4通过在通电状态下打开的第一电磁阀38彼此连接。

制动单元30的制动ECU 31被构造成驱动电动机36，使得电动机36从储罐35向上泵送液压流体并对该液压流体加压。液压流体以加压状态被存储在蓄能器37中。蓄能器37通过在通电状态下打开的第二电磁阀39与第五流体室R5连接。制动ECU 31被构造成除了当制动ECU 31致动制动踏板单元40时将第一电磁阀38保持在通电状态下，而且当ECU 31致动制动单元30时，将第二电磁阀39保持在非通电状态下。

气缸44通过螺线管箱45与空气罐15连接，其中，在所述螺线管箱45的内部的阀在通电状态下关闭。ECU 50被构造成使得除了当ECU50致动制动踏板单元40时以外，将螺线管箱45保持在通电状态下。

利用前述构造，在上述(A)的情况下，当制动ECU 31关闭第二电磁阀39(非通电状态)，并且制动执行机构20的制动ECU 21使电动机26致动，使得电动机26从储罐25中泵出液压流体并对该液压流体加压时，车辆1仅通过来自制动执行机构20的制动流体压力而减速或停止。

相反，在上述(B-1)的情况下，制动ECU 31使第二电磁阀39处于通电状态下，使得第二电磁阀39打开，并且以加压状态将存储在蓄能器37中的液压流体供给到第五流体室R5。这里，由于第一电磁阀38处于通电状态(阀打开状态)下，所以第三流体室R3中的流体压力和面对第三流体室R3的第四流体室R4中的流体压力彼此抵消。因此，第二活塞34仅在第五流体室R5中以流体压力工作。因此，在上述(B-1)的情况下，仅通过来自制动单元30的制动流体压力使车辆1减速或停止。

同时，在上述(B-2)的情况下，例如由于断电，第一电磁阀38关闭并且在螺线管箱45的内部的阀打开。然后，填充在空气罐15中的压缩空气致动气缸44，并且制动踏板43旋转。因此，输入活塞41被压入加压侧，并且第三流体室R3的流体压力增加。这里，当第一电磁阀38关闭时，第三流体室R3中的流体压力和面对第三流体室R3的第四流体室R4中的流体压力不会彼此抵消。因此，第二活塞34仅通过第三流体室R3中的流体压力来操作。因此，仅通过来自制动踏板单元40的制动流体压力来使车辆1减速或停止。

如上所述，可以在正常时间利用电池52的电力使根据本实施例的车辆1减速或停止，并且，在车辆1断电等情况下，不需要驾驶员施加的踩踏力等，而是利用空气罐15中的压缩空气。因此，如上所述，可以采用制动踏板没有被永久地设置在车厢4的内部的布局。

制动流体压力产生装置的布置

接着，描述在前侧存储室5中的制动执行机构20、制动单元30和制动踏板单元40的构造和布置。图6至图8分别是示意性示出制动流体压力产生装置20、制动流体压力产生装置30、制动流体压力产生装置40的俯视图、后视图和侧视图。另外，图9至图11是分别示意性地示出安装在车辆上的制动流体压力产生装置20、制动流体压力产生装置30、制动流体压力产生装置40的俯视图、后视图和侧视图。

首先，简要描述前侧存储室5。如图9中所示，在与图2中所示的地板下空间6相对应的位置中设有一对左右侧轨61。左右侧轨61分别在车辆宽度方向上的地板下空间6的两个端部处在车辆前后方向上延伸。侧轨61通过在车辆宽度方向上延伸的横梁62彼此连接。如图11中所示，侧轨61的前端部与上下排列的两个横梁63、64中的下部横梁64连接。前侧存储室5在车辆前后方向上被形成在横梁63、64的前方。

具体来说，如图9中所示，设有一对左右侧轨65，左右侧轨65分别从上横梁63的在车辆宽度方向上的两个端部在车辆前后方向上向前方延伸，并且左右侧轨65的前端部通过横梁66连接。另外，在车辆宽度方向上延伸的一对前横梁67和后横梁68在侧轨65和横梁63、66的下方在左右侧轨65之间延伸。如图10中所示，每个横梁67、68均在车辆宽度方向上延伸，并且每个横梁67、68的两个端部分别在朝着车辆宽度方向上的外侧向上倾斜的同时延伸，并且被附接到侧轨65的下部。图9和图10中的附图标记69表示悬架塔。

利用这种构造，前侧存储室5的左侧和右侧分别由左右侧轨65限定，并且前侧存储室5的前后侧分别由横梁63、横梁66限定。另外，前侧储存室5的下侧由横梁67、横梁68限定。

如图6和图7中所示，在制动单元30中，储罐35被设置于在第一活塞33和第二活塞34的滑动方向上延伸的缸壳32的上方。储罐35在与缸壳32相同的方向上延伸。因此，作为制动单元30整体，制动单元30的在缸壳32的延伸方向(纵向方向)上的长度大于制动单元30的在与缸壳32的延伸方向(垂直于纵向方向的方向)正交的方向上的长度和制动单元30的在上下方向上的长度。制动ECU 31被设置在缸壳32的侧面上。

如上所述，使其纵向方向在缸壳32的延伸方向(第一活塞33和第二活塞34的滑动方向)上的制动单元30被布置在前侧存储室5中，使得该制动单元30的纵向方向变得与如图9和图10中所示的车辆宽度方向平行。具体地，如图11中所示，在车辆前后方向上延伸的支撑托架67a延伸在前后方向上排列的两个横梁67、横梁68之间。当缸壳32的凸缘部32c通过螺栓103被紧固到从支撑托架67a向上方延伸的第一托架70的上端部时，制动单元30被布置成使得其纵向方向沿着车辆宽度方向。

进一步地，如图6和图9中所示，与制动单元30共用缸壳32的制动踏板单元40以在车辆宽度方向上与制动单元30一起排列的方式布置在前侧存储室5中。具体地，杆42在车辆宽度方向上延伸，杆42与容纳于在车辆宽度方向上延伸的缸壳32中的输入活塞41连接。因此，附接至杆42的远端部以便旋转的制动踏板43也在车辆宽度方向上与制动单元30排列。此外，使制动踏板43旋转的气缸44固定在从侧轨65沿车辆宽度方向延伸的支架65a上，使得气缸44与车辆宽度方向上的制动单元30和制动踏板43排列在一起。向气缸44供给压缩空气的空气罐15被布置在横梁62的上方，横梁62被设置在前侧存储室5的后面。

因此，根据实施例，如图6和图9中所示，在车辆宽度方向上延伸的制动单元30和制动踏板单元40在车辆宽度方向上几乎线性地彼此对准。

在制动执行机构20中，如图6和图7中所示，制动ECU 21、执行机构本体部22(包括储罐25)和容纳电动机26的电机壳27被设置为按照该顺序排列。因此，在制动执行机构20整体上，其在排列方向(也称为布置方向)上的长度大于在与布置方向正交的方向上的长度以及在上下方向上的长度。

如上所述，如图9和图10中所示，被形成为在排列方向上较长的制动执行机构20在前侧存储室中5中在车辆前后方向(在车辆前后方向靠近制动单元30且在制动单元30的后方)上被布置在制动踏板43的后方。因此，制动执行机构20的纵向方向(布置方向)平行于车辆宽度方向。

具体来说，如图9和图11中所示，L形的第二托架80被附接到上横梁63。从横梁63的前端在车辆前后方向上向前方延伸的第二托架80以直角弯曲，然后向车辆宽度方向上的右侧延伸。第二托架80的远端部和第一托架70的上端部分别通过螺栓101、螺栓102与执行机构托架90连接。因此，第一支架70和第二支架80以及执行机构支架90彼此成一体。如上所述，由于制动执行机构20通过螺栓被固定到执行机构支架90，所以制动执行机构20被布置成在车辆宽度方向上在车辆前后方向上的制动踏板43的后方延伸。

这里，如图7和图8中所示，制动执行机构20、制动单元30和制动踏板单元40以几乎相同的高度布置在前侧存储室5中。另外，由于假定制动踏板43在驾驶员施加的踩踏力的作用下正常旋转，因此制动踏板43在杆42的下方旋转。然而，在该实施例中，由于制动踏板43由气缸44旋转，所以如图7和图8中所示，制动踏板43在杆42的上方旋转。

因此，如图8中所示，在前侧储存室5中的制动执行机构20和制动踏板单元40的下方形成相对较大的空间S。因此，在本实施例中，如图10和图11中所示，在空间S的内部布置有空调单元53。

利用根据实施例的如上构造的制动装置10，其功能构造、结构和布置产生以下效果。

由于制动单元30被布置成使其纵向方向沿着车辆宽度方向，所以可以减小前侧存储室5的尺寸，因此可以增加用于车辆车厢4的空间。此外，由于制动踏板单元40被布置成在车辆宽度方向上与制动单元30并排，因此可以减小前侧存储室5的尺寸，同时实现故障保险。此外，由于制动踏板单元40是气动致动的，因此不必在车厢4中设置制动踏板或其等同物。因此，可以进一步增加车厢4的空间。

此外，制动执行机构20在车辆前后方向上被布置在制动单元30的后面。因此，当车辆碰撞时制动单元30损坏时，可以降低制动单元30的损坏的可能性，并且还可以避免整个制动装置10发生故障。此外，由于制动执行机构20被布置在前侧存储室5中的制动单元30的附近，所以可以减小第一制动管至第四制动管11、12、13、14的长度，并且还可以保持前侧存储室5的紧凑尺寸。此外，由于制动单元30和制动踏板单元40被布置成在上下方向上与空调单元53并排布置，所以可以进一步减小前侧存储室5的尺寸。

因此，紧凑的前侧存储室5以及前侧存储室5和后侧存储室7被形成为在车辆前后方向上与车厢4部分地重叠的组合使得可以更可靠地增加用于车厢4的空间。

停车制动功能

顺便提及，在将制动执行机构20或制动单元30应用于车辆1停车的停车制动器的情况下，在施加制动执行机构20时需要始终驱动电动机26，并且当应用制动单元30时，第二电磁阀39等需要被保持在通电状态下，而电动机36需要将液压流体保持在高压。因此，电力消耗增加。

可以考虑向车辆1应用一种类型的停车制动器，该停车制动器允许由钢丝绳致动的鼓式制动器使后轮3抽紧。但是，与使所有四个轮抽紧的制动器相比，保持力将不足。而且，当鼓式制动器用于所有四个轮时，部件的数量、车身的重量和制造成本增加。

因此，在该实施例中，制动踏板单元40也被致动以代替停车制动器。

具体地，在根据实施例的制动系统中，除了制动装置10之外，还设置有紧急停止按钮ESB和紧急制动电路110。紧急停止按钮ESB被设置在车厢4中，并且独立于自动驾驶来致动制动执行机构20、制动单元30或制动踏板单元40。在(1)非通电状态或者在(2)紧急停止按钮ESB被操作之后向非通电状态转变的情况下，紧急制动电路110利用制动踏板单元40产生制动力。下面详细描述紧急停止按钮ESB和紧急制动电路110。

首先，如前所述，设置在车厢4中的紧急停止按钮ESB可以是在由车厢4的内部的操作员拥有的平板电脑上的图像中的按钮图标。此外，紧急停止按钮ESB可以是设置在车厢4的内壁表面上的按钮开关。

图12是紧急制动电路110的示意图。紧急制动电路110包括用作内部电源的电池52、启动开关111、继电器开关112、操作开关113、螺线管115、自动驾驶接口箱114和接线盒117。如图12中所示，电池52、启动开关111、继电器开关112、操作开关113和螺线管115以该顺序串联连接。

启动开关111命令车辆1以便开启该车辆的系统，并且通过通信线与ECU 50等连接。启动开关111可以被设置在例如车厢4的内壁表面上，或者可以与操作员所拥有的平板电脑上的图像中的按钮图标结合操作。启动开关111被构造成使得当其接通时允许电流流动，并且在其断开时切断电流。

自动驾驶接口箱114控制在ECU 50和车载设备之间关于自动驾驶控制的信号交换。继电器开关112通过通信线与自动驾驶接口箱114连接。继电器开关112被构造成当从自动驾驶接口箱114输入信号时允许电流流动，并且当没有信号输入时切断电流。这意味着继电器开关112被构造成使得当执行自动驾驶时(当自动驾驶打开时)允许电流流动，并且当不执行自动驾驶时(当自动驾驶已关闭时)切断电流。

结合紧急停止按钮ESB来操作操作开关113。操作开关113通过例如ECU 50与紧急停止按钮ESB连接，并且一旦在紧急停止按钮ESB被操作之后经过了给定的时间段，则操作开关113被接通或断开。具体地，当紧急停止按钮ESB被接通时，操作开关113被断开并且切断电流，并且当紧急停止按钮ESB被断开时，操作开关113被接通并且允许电流流动。

螺线管115被设置在螺线管箱45中，并且构造成在通电状态下关闭螺线管箱45的内部的阀，并且在非通电状态下打开螺线管箱45的内部的阀。

利用这样的构造，在紧急制动电路110中，当启动开关111被接通时，自动驾驶被接通，并且操作开关113被接通(紧急停止按钮ESB被断开)，螺线管115进入通电状态下。因此，制动踏板单元40不被致动。

同时，在紧急制动电路110中，当启动开关111断开，自动驾驶断开或操作开关113断开(紧急停止按钮ESB接通)时，螺线管115进入非通电状态下。因此，制动踏板单元40被致动。

在上述条件下，给出关于即使在操作紧急停止按钮ESB之后紧急制动电路110仍保持在通电状态的情况以及较早所描述的(1)和(2)的情况的描述。

首先，即使在操作了紧急停止按钮ESB之后仍保持通电状态的情况是指即使经过了一定时间后，在指示紧急停止按钮ESB被打开的信号被输入到ECU 50后，紧急制动电路110仍保持通电状态(换言之，启动开关111没有被关闭并且自动驾驶继续的状态)。

这种情况发生在例如如下时候：因为即使在车辆1的前面有行人、障碍物等，也由于传感器等的故障而没有从ECU 50产生指令，所以在假定应该操作的制动执行机构20和制动单元30没有被致动时，操作人员按下(打开)紧急停止按钮ESB。

在这种情况下，制动执行机构20和制动单元30本身没有故障。因此，可以通过从ECU 50向制动ECU 21或制动ECU 31的指令来致动制动执行机构20或制动单元30。可替代地，可以断开操作开关113，使得螺线管115进入非通电状态下，并且制动踏板单元40被致动。这意味着可以在制动执行机构20、制动单元30和制动踏板单元40中的任一个中利用制动流体压力产生制动力，由此实现紧急停止制动功能。

在像这样在紧急停止时将制动流体压力产生装置限制于制动踏板单元40的情况下，可以将操作开关113本身设置在车厢4的内部，作为紧急停止按钮ESB。在这种情况下，一旦紧急停止按钮ESB被打开(操作开关113被关闭)，则制动踏板单元40立即被致动(在给定时间段过去之前)。

接着，(1)非通电状态的情况例如是车辆1断电的情况(在上述(B-2)的情况下)，由于某种故障自动驾驶被中断的情况，等等。在这种情况下，不从电池52供给电压，或者继电器开关112切断电流。因此，螺线管115进入非通电状态下，并且制动踏板单元40被致动。

此外，(2)在紧急停止按钮ESB被操作之后向非通电状态转变的情况是指，在指示紧急停止按钮ESB被打开的信号输入到ECU 50之后，在给定的时间段过去之前，紧急制动电路110从通电状态进入非通电状态下的情况。

这种情况发生在例如如下时候：确认车辆1已经到达目的地的操作员按下(打开)紧急停止按钮ESB，并且然后在通过自动驾驶执行制动操作之前将启动开关111断开以便停放车辆1。

在这种情况下，启动开关111断开或操作开关113断开。因此，螺线管115进入非通电状态下，并且制动踏板单元40被致动。这意味着来自制动踏板单元40的制动流体压力实现了停车制动功能。如图4中所示，由制动踏板单元40产生的制动流体压力被供给到第一制动钳至第四制动钳11a、12a、13a、14a，因此可以使前轮2和后轮3全部抽紧。

即使在通过自动驾驶使车辆1停止后，启动开关111断开的情况下，紧急制动电路110处于非通电状态下，并且制动踏板单元40被操作，由此实现停车制动功能。

解锁

在前面描述的(2)的情况下，当再次接通启动开关111时，螺线管115进入通电状态下，并且螺线管箱45的内部的阀关闭。因此，如上所述，制动踏板43在弹簧的作用力的作用下返回其原始位置，并且解除了停车制动功能。

当然，当车辆1断电并且实现了停车制动功能时，即使在启动开关111接通时，紧急制动电路110也处于非通电状态下。因此，前轮2和后轮3的锁定状态继续。因此，为了例如用清障车移动故障车辆，需要解锁前轮2和后轮3。

因此，在根据实施例的制动系统中，紧急制动电路110被构造成使得外部电源与紧急制动电路110连接，并且因此，即使在非通电状态下，来自制动踏板单元40的制动力也被释放。具体地，如图12中所示，在紧急制动电路110上布置有与螺线管115并联电连接的接线盒117。

因此，即使车辆1断电，只要外部电源与接线盒117连接，产生伪通电状态(换言之，电流流经螺线管115的状态)，并且禁止制动踏板单元40的致动。因此，可以容易地解锁前轮2和后轮3。外部电源可以从车厢4的一侧与接线盒117连接，例如，在框架构件等8中设置有开口(未示出)，该开口将前侧存储室5和车厢4彼此分隔开。

就与权利要求的关系而言，制动执行机构20、制动单元30和制动踏板单元40对应于根据本发明的“多个制动流体压力产生装置，所述多个制动流体压力产生装置被设置在与车厢分隔开的存储室中，每个制动流体压力产生装置均被构造成产生制动流体压力”。制动单元30对应于根据本发明的“电气致动制动流体压力产生装置，该电气致动制动流体压力产生装置包括缸和被构造成在缸的内部滑动的活塞，该电气致动制动流体压力产生装置被构造成根据活塞的冲程而产生制动流体压力”。制动踏板单元40对应于根据本发明的“非电气致动制动流体压力产生装置，该非电气致动制动流体压力产生装置包括气缸和存储在存储室中的制动踏板，该气缸被构造成在所述紧急停止制动操作单元被操作时被致动，并且制动踏板被构造成被推入气缸中并且使活塞产生冲程”，紧急停止按钮ESB是车厢4中的操作员所拥有的平板电脑上的图像中的按钮图标，其对应于根据本发明的“紧急停止制动操作单元，该紧急停止制动操作单元被设置在车厢的内部，并且被构造成独立于自动驾驶而致动制动流体压力产生装置”。

动作与效果

利用根据本实施例的具有上述构造的制动系统，当在操作紧急停止按钮ESB之后维持通电状态时，制动执行机构20、制动单元30和制动踏板单元40中的任一个用作紧急停止制动器。因此，可以确保避免碰撞。

此外，在(1)非通电状态的情况下，非电气致动的制动踏板单元40用作紧急停止制动器。因此，可以实现故障保护。

此外，在(2)在紧急停止按钮ESB被操作之后向非通电状态转变的情况下，非电气致动的制动踏板单元40用作停车制动器。同时，来自制动踏板单元40的制动流体压力能够使所有前轮2和后轮3抽紧。

如上所述，由于非电气致动的制动踏板单元40具有作为紧急停止制动器的功能以及作为停车制动器的功能，所以能够以简单的构造实现产生高的保持力的停车制动器。

此外，利用将外部电源与设置在紧急制动电路110中的接线盒117连接的简单操作，可以从非电气致动操作的制动踏板单元40释放制动力。因此，可以容易地移动发生故障的车辆1。

此外，由于制动踏板单元40通过由制动踏板43引起第一活塞33和第二活塞34的冲程而产生制动流体压力，所以除了气缸44用来代替驾驶员的踩踏力之外，制动踏板单元40能够与传统的制动流体压力产生装置(主缸)共享部件。此外，由于将制动踏板43容纳在前侧存储室5的内部，所有能够对车厢4形成较大的空间。

其它实施例

本发明不限于该实施例，并且在不脱离其精神或主要特征的情况下以各种形式实施。

在该实施例中，制动踏板单元40是气动致动的。然而，本发明不限于此，并且只要由第一活塞33和第二活塞34的冲程产生制动流体压力，制动踏板单元40可以是流体压力致动的。

如到目前为止所述的，前述实施例在各个方面仅是示例，并且不应被狭义地解释。此外，属于权利要求的范围或其等效范围的所有变型和改变均落入本发明的范围内。

根据本发明，可以以简单的构造实现产生高保持力的停车制动器。因此，当将本发明应用于设置在能够自动驾驶的车辆中的制动系统时，本发明是非常有利的。

Claims (6)

1.一种能够自动驾驶的车辆中的制动系统，所述制动系统的特征在于包括多个制动流体压力产生装置，所述多个制动流体压力产生装置被设置在与车厢分隔开的存储室中，所述多个制动流体压力产生装置中的每个制动流体压力产生装置均被构造成产生制动流体压力，其中：

所述多个制动流体压力产生装置被设置在同一个传输所述制动流体压力的流体压力传输路径上，并且包括非电气致动的制动流体压力产生装置；并且

所述制动系统包括：

紧急停止制动操作单元，所述紧急停止制动操作单元被设置在所述车厢的内部，并且被构造成独立于所述自动驾驶而致动所述多个制动流体压力产生装置；以及

制动电路，所述制动电路被构造成在非通电状态下或者在所述紧急停止制动操作单元被操作之后向非通电状态转变的情况下，利用来自所述非电气致动的制动流体压力产生装置的所述制动流体压力来产生制动力。

2.根据权利要求1所述的制动系统，其特征在于，所述制动电路被构造成使得外部电源与所述制动电路连接，因此，即使在所述非通电状态下，所述制动电路也能够释放由所述非电气致动的制动流体压力产生装置产生的制动力，并且，所述制动电路设有外部电源连接器。

3.根据权利要求2所述的制动系统，其特征在于：

所述制动电路被构造成使得螺线管和内部电源彼此串联电连接，所述螺线管被构造成当电流流动时禁止所述非电气致动的制动流体压力产生装置的致动；

在所述紧急停止制动操作单元被操作时，所述紧急停止制动操作单元切断所述螺线管和所述内部电源之间的电流；并且

所述外部电源连接器是接线盒，所述接线盒与所述螺线管并联电连接，使得允许来自所述外部电源的电流在所述螺线管中流动。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的制动系统，其特征在于：

所述多个制动流体压力产生装置包括制动单元作为电气致动的制动流体压力产生装置，所述电气致动的制动流体压力产生装置包括缸和被构造成在所述缸的内部滑动的活塞，所述电气致动的制动流体压力产生装置被构造成根据所述活塞的冲程产生制动流体压力；并且

所述非电气致动的制动流体压力产生装置包括气缸以及制动踏板，所述制动踏板被存储在所述存储室中，所述气缸被构造成在所述紧急停止制动操作单元被操作时被致动，并且，所述制动踏板被构造成被推入所述气缸中并且使所述活塞产生所述冲程。

5.根据权利要求1至3中的任一项所述的制动系统，其特征在于：

所述多个制动流体压力产生装置包括制动单元作为电气致动的制动流体压力产生装置，所述电气致动的制动流体压力产生装置包括缸壳和被构造成在所述缸壳的内部滑动的第一活塞和第二活塞，所述电气致动的制动流体压力产生装置被构造成根据所述第一活塞和第二活塞的冲程产生制动流体压力；并且

所述非电气致动的制动流体压力产生装置被构造成使用在所述电气致动的制动流体压力产生装置中产生制动流体压力的所述缸壳以及所述第一活塞和第二活塞来产生制动流体压力。

6.根据权利要求5所述的制动系统，其特征在于：

所述电气致动的制动流体压力产生装置包括电动机，所述电动机被构造成将液压流体保持在高压下；

所述非电气致动的制动流体压力产生装置包括制动踏板；并且

通过被所述电动机保持在高压下的液压流体使得所述第一活塞和第二活塞在所述缸壳中滑动，由此所述第一活塞和第二活塞在所述电气致动的制动流体压力产生装置中产生制动流体压力，并且通过旋转所述制动踏板使得所述第一活塞和第二活塞在所述缸壳中滑动，由此所述第一活塞和第二活塞在所述非电气致动的制动流体压力产生装置中产生制动流体压力。

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