JP2003517968A - ブレーキ装置の制御装置およびそのようなブレーキ装置を備える大型車の制動システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、大型車のブレーキ装置の制御装置に関する。ブレーキ装置は、車輪（２ａ〜２ｆ）の１つに作用するようにそれぞれ構成されたディスク・ブレーキ等の制動装置（１ａ〜１ｆ）を含む主ブレーキを備える。さらに、ブレーキ装置は、少なくとも１つの補助ブレーキ（３）およびブレーキ・コントロール（１０）を備え、それによって前記主ブレーキ（１ａ〜１ｆ）および補助ブレーキ（３）が付勢される。ドライバがブレーキ・コントロール（１０）を付勢するとき、装置の制御ユニット（９）が主ブレーキ（１ａ〜１ｆ）および補助ブレーキ（３）の付勢を開始するように構成され、かつドライバの要求する制動効果が最短時間で得られ、主ブレーキの制動装置（１ａ〜１ｆ）の使用が初期期間後は最小限化されるように制動効果をそれらのブレーキ間に配分する。また本発明は、上述の装置を備える大型車の制動システムに関する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （発明の背景および技術の現状） 本発明は、特許請求項１による、大型車両のブレーキ装置の制御装置に関する
。

【０００２】 トラック等の大型車のブレーキは、たとえばドラム・ブレーキもしくはディス
ク・ブレーキ等のホイール・ブレーキを使用して機能する。

【０００３】 長い丘陵を下る際等、ブレーキを長時間かけ続けるときには、いわゆるヒート
・フェーディングのリスク、即ちブレーキ・ライニングの過熱によって制動効果
が衰えるおそれがある。大型車のホイール・ブレーキは通常圧縮空気を使用して
適用し、長時間の制動中にホイール・ブレーキを頻繁に掛け外しする場合には、
エア・システムに対する要件が厳しくなる。エア制御圧力が下降し、その結果、
制動効果が減少するリスクがある。従来のトラックでは、エアはドライバがブレ
ーキ・ペダルに及ぼした力によって決まる圧力でリザーバからブレーキ・チャン
バに通る。新しいモデルのトラックでは、主ブレーキがＥＢＳ、電子式制動シス
テムによって制御され、ブレーキ・ペダルに対する圧力が電気的に検知される。

【０００４】 上述のリスクを少なくするためにホイール・ブレーキと無関係に適用される付
加的な補助ブレーキが開発された。補助ブレーキは長時間適用可能であり、した
がってホイール・ブレーキのブレーキ・ライニングが低温に維持され、緊急の状
況あるいは過酷な制動に備えることができる。さらに、補助ブレーキは過熱する
ことなく長時間適用可能である。

【０００５】 リターダはこのタイプの補助ブレーキであり、特に、ステータとロータ間のオ
イルを利用する粘性摩擦等を使用して制動トルクを生成するタイプのリターダが
これに該当する。リターダは大型車のプロペラ・シャフトに接続することができ
、したがって制動トルクがシャフトに掛かり大型車の従動車輪に伝達される。リ
ターダの制動力はプロペラ・シャフトの速度増加につれて増大し、リターダの制
動トルク適用開始までの時間は、前回のリターダの適用によって決まる。リター
ダが送出制動トルク生成を始めるに先だって、ステータとロータ間の空間がオイ
ルで満たされねばならない。リターダはポンプおよびオイル・リザーバを内蔵す
ることができる。大型車のプロペラ・シャフトの速度が低ければ低いほど、ステ
ータとロータ間の空間を満たすのに長時間を要する。オイル・リザーバに接続さ
れたオイル・アキュムレータがこの作業を早めるために多く使用される。リター
ダの１つの問題は、リターダ適用までの時間が長くまちまちであるためにドライ
バにとって不便なことである。

【０００６】 補助ブレーキの別の例は排気ブレーキであり、これは排気管に取り付けられ、
したがって大型車のエンジンに接続される。排気ブレーキは空気圧・シリンダに
よって作動可能に構成されるある種のバルブ装置を内蔵する。排気ブレーキの機
能は、エンジンの固有制動効果を増大することにある。排気ブレーキによって生
成される制動トルクは、エンジンのタイプと車両の現在のギアに依拠する。排気
ブレーキは、ロー・ギアにおいて効果的である。エンジンの固有制動効果を増大
する別の補助ブレーキはコンプレッション・ブレーキであり、しばしば「ジェイ
ク・ブレーキ」と称される。

【０００７】 先述のように、以上のブレーキ、即ちホイール・ブレーキおよび補助ブレーキ
は、相互に無関係に機能する。これらのブレーキは別々のコントロールを有する
。しかし、トラックの中には、ホイール・ブレーキとリターダが同じペダルを使
用して付勢されるものもある。ドライバがブレーキ・ペダルを踏むとき、リター
ダが先ず付勢され、それがペダルの僅かに緩い動きに相当する。その後、ホイー
ル・ブレーキが付勢される。しかし、これではリターダの付勢に時間が掛かり、
かつその時間がまちまちなため、良い解決にならない。リターダが送出制動トル
クを生成するまでに数秒の遅延が生じ得る。ドライバにとってはこの反応の遅延
が不便であり、その結果ドライバはブレーキ・ペダルを一層強く押圧し、無用に
大きな制動効果、いわゆるオーバ・ブレーキングを招来し得る。

【０００８】 （発明の概要） 本発明の目的は、上述した問題を除去することにある。特に、本発明はドライ
バが制動効果所望時に迅速な制動反応を得ることに貢献する装置および制動シス
テムを目的とする。さらに、本発明はホイール・ブレーキのブレーキ・ライニン
グ摩耗の減少に貢献する装置および制動効果を目的とする。

【０００９】 この目的は、冒頭に記載したように特許請求項１の特徴部に明記した特徴を有
する装置によって達成される。この装置はしたがって、前述のブレーキ・コント
ロールと連通するように構成される。ドライバがブレーキ・ペダルを踏むなどし
てブレーキ・コントロールを付勢するとき、信号がこの装置の前述の制御ユニッ
トに送られる。装置にはコンピュータを含むことができ、制御ユニットは主ブレ
ーキ、即ちホイール・ブレーキ、および補助ブレーキ、好ましくはリターダの付
勢を開始し、したがって制動効果は主ブレーキと補助ブレーキの間に配分される
。この配分により、車両を減速する送出制動トルクが迅速に供給され、それによ
ってドライバが満足感を得る。

【００１０】 本発明の好ましい実施形態によれば、制御ユニットは、前述の付勢初期期間中
に実質的に全制動効果を主ブレーキの制動装置に配分するように構成される。車
両の各車輪にそれぞれ作動するように構成される制動装置は、ディスク・ブレー
キもしくはドラム・ブレーキを備えることができる。制動装置によって迅速に送
出制動トルクが生成され、したがって最大の制動効果が車両制動の当初に制動装
置に配分される。

【００１１】 本発明の別の好ましい実施形態によれば、制御装置は、主ブレーキに対する制
動装置の利用が初期期間後は最小限となるように構成される。制御ユニットは、
したがって補助ブレーキ適用中に最大の制動効果を前記主ブレーキに配分するよ
うに構成され、その後は制動効果の主ブレーキへの配分は減少する。初期期間後
、制御ユニットは全制動効果を補助ブレーキに配分することができ、主ブレーキ
はしたがって消勢される。かくして、ホイール・ブレーキ・ライニングの温度を
低温に維持することができ、したがってホイール・ブレーキは緊急の状況もしく
は厳しい制動要件に対応可能となる。

【００１２】 本発明のさらに別の好ましい実施形態によれば、制御装置は、主ブレーキから
の制動効果と補助ブレーキからの制動効果との和が実質的に基準値に相当するよ
うに構成される。かくして、主ブレーキおよび少なくとも補助ブレーキからの制
動効果が基準値に従う、即ち所望制動効果信号に従う装置が得られる。したがっ
て制御ユニットは制動効果が所望制動効果信号に従うために必要とされる装備お
よびアルゴリズムを内蔵する。所望の制動効果を迅速に得るため、制御ユニット
は、上述のように、最大の制動効果を主ブレーキに付勢初期期間中に配分するよ
うに構成される。補助ブレーキの送出制動効果が増加するにつれ、主ブレーキの
制動効果は減少する。一定時間後、基準値に応じて、補助ブレーキのみで全制動
効果を発揮可能となる。かくして、主ブレーキのブレーキ・ライニングが低温に
維持され、緊急の状況もしくは厳しい制動要件に対応可能となる。

【００１３】 本発明の別の好ましい実施形態によれば、ブレーキ・コントロールは基準値を
定義するように構成される。したがって制動装置の制御ユニットは、ブレーキ・
コントロールと連通することによって基準値、即ち所望制動効果信号が得られる
ように構成される。好ましい実施形態によれば、ブレーキ・コントロールは適用
時に、実質的に前記基準値に比例する撓み力の効果に抗して可動である。制動装
置はしたがって撓み力の検知手段を含む。この検知は継続的に実施可能である。

【００１４】 本発明のさらに別の好ましい実施形態によれば、制動装置は車両の減速を検知
する手段を含み、前記制御ユニットへのフィードバックが提供されるように構成
され、かつ制御ユニットは車両の減速を前記基準値と比較するように構成される
。したがって制動プロセス、即ち制動効果の配分は、基準値を制御信号としフィ
ードバック信号を測定値とする閉ループで制御される。この好ましい実施形態に
よれば、検知手段は車両速度の変化を測定するように構成され、基準値は車両の
所望減速に相当する。なお、車両の減速は車両のＡＢＳセンサを介して検知可能
である。なおまた、検知手段は総送出制動トルク、即ち前記主ブレーキからの制
動トルクおよび少なくとも前記補助ブレーキからの制動トルクを検知するように
構成可能であり、それによって制御ユニットはフィードバックされた制動トルク
を所望送出制動トルクと比較するように構成される。また、検知手段は車両速度
を検知するように構成されることも可能であり、それによって、車両の質量を既
知とすれば、制御ユニットを使用して総制動トルクを計算することができ、その
後に、計算された制動トルクを所望送出制動トルクと比較するように制御ユニッ
トを構成することができる。

【００１５】 本発明の別の好ましい実施形態によれば、車両にさらに別の補助ブレーキが内
蔵され、制御ユニットは制動効果が前記主ブレーキ、前記補助ブレーキ、および
前記さらに別の補助ブレーキ間に配分されるように構成される。さらに前記別の
補助ブレーキは、たとえば排気ブレーキおよびコンプレッション・ブレーキとす
ることができる。一定時間後および所望の制動効果に応じて、制御ユニットはリ
ターダおよび前記さらに別の補助ブレーキ（たとえば、排気ブレーキまたはコン
プレッション・ブレーキ）を備える前記補助ブレーキのみにブレーキ効果を配分
するように構成することができ、したがって、緊急の状況もしくは厳しい制動が
必要な場合に、ホイール・ブレーキのブレーキ・ライニングを低温に維持できる
。所望制動効果が下降した場合には、制御ユニットは最大制動効果を排気ブレー
キに配分するように構成することができる。

【００１６】 本発明は、特許請求項１から１１による装置を備える制動システムにも関する
。

【００１７】 本発明のさらに別の特徴は、以下の説明、添付図面および従属請求項に示す通
りである。

【００１８】 以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面を参照して説明する。

【００１９】 （本発明の好ましい実施形態の詳細な説明） 図１は、トラック等の大型車の利用可能なブレーキの位置を示す概略図である
。車両には主ブレーキが内蔵され、主ブレーキは車輪２ａ〜２ｆに作用するよう
に配置された制動装置１ａ〜１ｆを含む。制動装置１ａ〜１ｆは、空気圧・ディ
スク・ブレーキにより構成することができ、その場合には、主ブレーキは、各デ
ィスク・ブレーキのブレーキ・パッドを問題の車輪２ａ〜２ｆに伴って回転する
ディスクに押圧するために必要とされる装備を備える。車両には、粘性摩擦を利
用して送出制動トルクを生成するリターダ３が補助ブレーキとして内蔵される。
リターダ３は、冒頭に記載したタイプのものとすることができる。リターダ３は
、プロペラ・シャフト４および車両ギヤ・ボックス５に接続され、従動車輪２ｃ
〜２ｄのみを制動する。車両は、さらに別の補助ブレーキとして排気ブレーキ６
を内蔵する。排気ブレーキ６は、冒頭に記載したタイプのものとすることができ
る。排気ブレーキ６は、車両エンジン７に接続される。

【００２０】 図２は、トラック等の大型車の、本発明の好ましい実施形態による制動システ
ム８を示す。この制動システムは、制御ユニット９、主ブレーキおよびその制動
装置１ａ〜１ｆ（図２には制動装置１ａのみ示す）、リターダ３、および両ブレ
ーキを付勢するブレーキ・コントロール１０を備える。制動システム８には、排
気ブレーキ６を含めることも可能なことに留意すべきである。制動システム８は
、さらに第１の検知手段１１および第２の検知手段１２を備える。図２の制動シ
ステム８の各部の作動については、以下にさらに詳細に説明する。なお、本発明
による制動システム８は、他のタイプの大型車、たとえば、他のタイプの荷重物
運搬車両、バス、および類似の事業用車両にも応用可能であることに留意された
い。

【００２１】 ブレーキ・コントロール１０は、撓み力の効果に抗してドライバの足によって
動かすことが可能なブレーキ・ペダル（図示せず）を含めることができる。撓み
力は、ドライバが達成を希望する制動効果に比例する。したがって、ブレーキ・
コントロール１０は、所望の制動効果、いわゆる基準値を定義する。センサ１１
は、前記撓み力を検知し、所望の制動効果に相応する信号を制御ユニット９に送
るように構成され、制御ユニット９で基準値が計算される。制御ユニット９はコ
ンピュータを含み、信号を受け取ると主ブレーキ１ａ〜１ｆおよびリターダ３の
付勢を開始し、制動効果を制動装置１ａ〜１ｆ付き主ブレーキとリターダ３の間
に配分するように構成される。リターダ３が送出制動トルク、即ち制動効果を生
成するまで一定時間を要するため、制御ユニット９は実質的に全制動効果を付勢
の初期期間中に主ブレーキおよびその制動装置１ａ〜１ｆに配分するように構成
される。さらに制御ユニット８は、いわゆるヒート・フェーディング、即ちブレ
ーキ・ライニング過熱時に生起する制動効果の減衰を防止し、ブレーキ・ライニ
ングの低温を維持する目的のため制動装置１ａ〜１ｆ付き主ブレーキの利用が初
期期間以後は最小限となるように構成され、それによって制動装置は車両の過酷
な制動あるいは急激な制動にも即応可能となる。制動プロセスは、フィードバッ
クによって制御され、制御ユニット９は車両の減速を所望の減速、即ち基準値と
比較するように構成される。センサ１２は、したがって、車両の減速を検知し、
制御ユニット９に減速に相当する信号を送るように構成されることができる。制
御ユニット９は、リターダ３のみで所望の制動効果が生成される、即ちリターダ
３の制動効果が実質的に基準値に相当するまで制動効果を主ブレーキおよびその
制動装置１ａ〜１ｆに配分する。

【００２２】 図３に、制動プロセスをグラフ表示する。横軸は時間を示し、縦軸は制動効果
を示す。曲線１３は所望の制動効果、即ち基準値を表し、曲線１４は制動装置１
ａ〜１ｆの制動効果を、曲線１５はリターダ３の制動効果を、曲線１６は総制動
効果を表す。

【００２３】 グラフに示すように、装置制御ユニット９は、ドライバが要求する制動効果が
最短時間で得られ、かつ主ブレーキの制動装置１ａ〜１ｆの使用が初期期間後に
最小化されるように構成される。当初は、主ブレーキおよびその制動装置１ａ〜
１ｆのみにより送出制動効果が生成される。しかし、リターダ３の送出制動効果
が増加するにつれて（曲線１５）、主ブレーキの制動効果は減衰する（曲線１４
）。一定時間後は、主ブレーキは消勢し、専らリターダ３によりドライバが要求
する制動効果が供給される。

【００２４】 本発明は、例示の実施形態に何ら制限されるものではなく、様々な変更が可能
であり、それらは特許請求項の範囲に属する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 トラック等の大型車における主ブレーキおよび補助ブレーキの配置を示す概略
図である。

【図２】 本発明による制動システムの概略図である。

【図３】 図２の制動プロセスを概略グラフ化した図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴォグステド、ニルス − グンナル スウェーデン国 テービィ、マルガレタバ ッケン ３ (72)発明者 ヘドストレム、ラルス − グンナル スウェーデン国 ヴァグンヘーラド、ガム ラ ヴェーゲン ８ (72)発明者 ボルトリン、ジャンアントニオ イタリア国 ブルニェラ、ヴィア プラ ２ (72)発明者 グトマン、ペル − オロフ イスラエル国 ハイファ、レホブ シャザ ー 17 Ｆターム(参考） 3D046 AA05 BB00 BB08 CC03 EE03 HH02 HH22 HH26 HH52 JJ01 JJ04 LL02

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 たとえばトラック等の、幾つかの車輪により車両を支持する
   大型車のブレーキ装置で、ブレーキ装置は前記車輪（２ａ〜２ｆ）の１つに作用
   するようにそれぞれ構成された制動装置（１ａ〜１ｆ）を含む主ブレーキと、少
   なくとも１つの補助ブレーキ（３）および少なくとも１つのブレーキ・コントロ
   ール（１０）を備え、ブレーキ・コントロールによって前記主ブレーキ（１ａ〜
   １ｆ）および前記補助ブレーキ（３）が付勢されるブレーキ装置の制御装置にお
   いて、該制御装置は制御ユニット（９）を含み、制御ユニットは、ブレーキ・コ
   ントロール（１０）付勢時に、前記主ブレーキ（１ａ〜１ｆ）および前記補助ブ
   レーキ（３）の付勢を開始し、かつ制動効果を前記主ブレーキ（１ａ〜１ｆ）と
   前記補助ブレーキ（３）の間に配分することを特徴とする装置。
2. 【請求項２】 前記付勢の初期期間中に実質的に全制動効果が主ブレーキの
   前記制動装置（１ａ〜１ｆ）に配分されるように制御ユニット（９）が構成され
   ることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 【請求項３】 前記主ブレーキの制動装置（１ａ〜１ｆ）の利用が初期期間
   後に最小限となるように前記制御ユニット（９）が構成されることを特徴とする
   請求項２に記載の装置。
4. 【請求項４】 前記主ブレーキ（１ａ〜１ｆ）からの制動効果および前記補
   助ブレーキ（３）からの制動効果の和が実質的に基準値に相当するように制御ユ
   ニット（９）が構成されることを特徴とする前記請求項のいずれか一項に記載の
   装置。
5. 【請求項５】 前記ブレーキ・コントロール（１０）が前記基準値を定義す
   るように構成されることを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 【請求項６】 前記ブレーキ・コントロール（１０）が前記基準値に実質的
   に比例する撓み力の効果に抗して可動であることを特徴とする請求項５に記載の
   装置。
7. 【請求項７】 センサ（１２）を使用して車両の減速を検知すること、かつ
   減速が前記制御ユニット（９）にフィードバックされ、制御ユニット（９）が車
   両の減速を前記基準値と比較するように構成されることを特徴とする請求項４か
   ら６のいずれか一項に記載の装置。
8. 【請求項８】 前記ブレーキ・コントロール（１０）の付勢時に前記主ブレ
   ーキ（１ａ〜１ｆ）および少なくとも前記補助ブレーキ（３）が実質的に同時に
   付勢されるように制御ユニット（９）が構成されることを特徴とする前記請求項
   のいずれか一項に記載の装置。
9. 【請求項９】 前記補助ブレーキ（３）が粘性摩擦の利用により制動トルク
   を生成するリターダを備えることを特徴とする前記請求項のいずれか一項に記載
   の装置。
10. 【請求項１０】 さらに別の補助ブレーキ（６）を備えること、かつ制動効
    果が前記主ブレーキ（１ａ〜１ｆ）、前記補助ブレーキ（３）、および前記さら
    に別の補助ブレーキ（６）の間に配分されるように制御ユニット（９）が構成さ
    れることを特徴とする前記請求項のいずれか一項に記載の装置。
11. 【請求項１１】 前記さらに別の補助ブレーキ（６）が排気ブレーキもしく
    はコンプレッション・ブレーキを備えることを特徴とする請求項１０に記載の装
    置。
12. 【請求項１２】 たとえば荷重運搬車両等の、幾つかの車輪（２ａ〜２ｆ）
    により車両を支持する大型車の制動システム（８）で、前記車輪（２ａ〜２ｆ）
    の１つに作用するようにそれぞれ構成された制動装置（１ａ〜１ｆ）を含む主ブ
    レーキと、少なくとも１つの補助ブレーキ（３）および少なくとも１つのブレー
    キ・コントロール（１０）を備え、ブレーキ・コントロールによって前記主ブレ
    ーキ（１ａ〜１ｆ）および前記補助ブレーキ（３）が付勢される制動システム（
    ８）において、請求項１から１１のいずれか一項に記載の装置を備えることを特
    徴とする制動システム（８）。