JP2012153292A - 車両のブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】後扉を開けた状態やアイドリングストップの作動によってストールトルクが発生しなくなった状態で、車両が動き出さないように保持できるとともに、車両の停車と同時に作動し、作動時における衝撃を緩和することができるブレーキ装置を提供する。
【解決手段】フロント側ブレーキブースタとを接続する第１のエア管路と、リア側ブレーキブースタとを接続する第２のエア管路と、エアタンクとフロント側ブレーキブースタとを接続する第１のバイパスエア管路と、エアタンクとリヤ側ブレーキブースタとを接続する第２のエア管路と、エア管路に設けたブレーキバルブと、を有し、前記第１のバイパスエア管路上の第１のブレーキコントロール側バルブ及び前記第２のブレーキコントロール側バルブを、前記車両のアイドリングストップ時に所定時間ずらしたタイミングで開放するタイムラグリレーを設けた。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両のブレーキ装置に係るものであり、特に路線バス等の頻繁に発進停止を行う車両に用いて好適な車両のブレーキ装置に関するものである。

自動車の速度やエンジンの回転数に応じて、変速比を自動的に切り替えるオートマチックトランスミッション（以下Ａ／Ｔと称する）が広く知られており、多くの自動車に採用されている。Ａ／Ｔの１つとして、トルクコンバータと遊星歯車を組み合わせ油圧制御によって自動的に変速を行うトルクコンバータ式Ａ／Ｔがあり、トルクコンバータ式Ａ／Ｔは、乗用車のみならず、頻繁に発進・停止を繰り返す必要のある路線バスや宅配用トラック等にも採用されている。

ところで、Ａ／Ｔ車の路線バスにおいては、後扉に連動してギヤをニュートラル（トルクコンバータ式Ａ／Ｔでは内部の湿式クラッチで制御）にしているが、車両のストールトルクが発生しなくなるため、坂道等で停車する際に運転手が誤ってブレーキを離してしまった場合に車両が動いてしまうという場合がある。その場合の対応のために、停留所で後扉が開いている即ち駆動力が遮断されているときに、車両を保持する構造が必要となる。この構造は、路線バスだけでなく、後扉を開けた状態で停止する必要があるＡ／Ｔ車、例えばトラック等にも必要となる。また、後扉を開けた場合だけでなく、信号等で停車してアイドリングストップ装置が作動して車両のストールトルクが発生しなくなった場合にも同様の課題が生じる。

そこで、特許文献１に開示された技術を、駆動力が遮断されている場合における車両の保持機構として適用することが考えられる。特許文献１に開示された技術は、主ブレーキ作動において、ＡＢＳが作動した場合の制動性能の向上と追加制動を可能とすることを目的とし、アンチロックブレーキ用のモジュレータにおいて、前後輪の制動に時間差を設け、操作性と制動力を増大させる技術である。

また、特許文献２に開示された技術を、駆動力が遮断されている場合における車両の保持機構として適用することが考えられる。特許文献２に開示された技術は、電子制御式でないトレーラをけん引する場合の主ブレーキのタイムラグを改善する技術である。

特開２０００−２４７２２１号公報 特開平８−１２７３２０号公報

しかしながら、特許文献１に開示される技術は、自動二輪車に適用することを目的として開発された技術であり、後扉開時やアイドリングストップ時などのストールトルクが発生しなくなった場合の対応はできず、坂道で駆動力が遮断されている場合に車両を保持できるものでもなく、また前述のように主ブレーキに適用する技術であって、適用には高額のコストが必要となる。

また、特許文献２に開示される技術は、トラクタやトレーラに適用することを目的として開発された技術であり、後扉開時やアイドリングストップ時などのストールトルクが発生しなくなった場合の対応はできず、坂道等で駆動力が遮断されている場合に車両を保持できるものでもなく、また前述のように主ブレーキに適用する技術であって、適用には高額のコストが必要となる。

そこで、マニュアルトランスミッション車（以下、Ｍ／Ｔ車と称する）に適用されている坂道発進補助装置の技術をＡ／Ｔ車に駆動力が遮断されている場合に車両を保持できる機構として適用することが考えられる。しかし、Ｍ／Ｔ車に適用される坂道発進補助装置の技術をそのままＡ／Ｔ車に適用するには、Ａ／Ｔ車専用のＥＣＵを新たに増設する必要があり、コスト面で適当でない。

上記の課題を解決するために、本発明においては、後扉を開けた状態やアイドリングストップの作動によってストールトルクが発生しなくなった状態で、車両が動き出さないように保持することができるとともに、車両の停車と同時に作動し、さらに作動時における衝撃を緩和することができるブレーキ装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明においては、圧縮空気を貯蔵するエアタンクと、前記圧縮空気を高圧の油圧に変換してブレーキに供給するブレーキブースタと、前記エアタンクとブレーキブースタとの間を接続するエア管路と、前記エア管路に設けられ前記エアタンクからの圧縮空気をブレーキペダルの操作量に応じた圧力にて出力するブレーキバルブと、前記ブレーキバルブを経由せずに前記エアタンクと前記ブレーキブースタを接続するバイパスエア管路と、該バイパスエア管路上に設けられたブレーキコントロールバルブを有した車両のブレーキ装置において、前記エア管路は、前記エアタンクと前記車両の前輪のブレーキに油圧を供給するフロント側ブレーキブースタとを接続する第１のエア管路と、前記エアタンクと前記車両の後輪のブレーキに油圧を供給するリア側ブレーキブースタとを接続する第２のエア管路とを含み、前記バイパスエア管路は、前記エアタンクと前記フロント側ブレーキブースタとを接続する第１のバイパスエア管路と、前記エアタンクと前記リヤ側ブレーキブースタとを接続する第２のエア管路とを含み、前記第１のバイパスエア管路上の第１のブレーキコントロール側バルブ及び前記第２のブレーキコントロール側バルブを、前記車両のアイドリングストップ時に所定時間ずらしたタイミングで開放するタイムラグリレーを有することを特徴とする。

これにより、特別な操作を行うことなく、車両が停止し、ストールトルクが無くなると同時にブレーキコントロールバルブが開放されるため、アイドリングストップ時においても車両を保持することができ、坂道等で停止した場合においても車両が後方に動いてしまうことを防止することができる。しかも、タイムラグリレーを用いることで、ＥＣＵ等の新たな高額の機器を必要としないため、発明の実施に高額のコストも必要としない。

また、第１のブレーキコントロール側バルブ及び前記第２のブレーキコントロール側バルブの開放タイミングをずらすことで、一度に前輪後輪の両方に制動力がかかることを防止することができ、車両停止時におけるブレーキコントロールバルブ開放時の衝撃を緩和することができる。

前記車両は、扉を有し、前記タイムラグリレーは、前記車両のアイドリングストップ時又は前記扉の開放時に前記第１のブレーキコントロール側バルブ及び前記第２のブレーキコントロール側バルブを開放するものであるとよい。
これにより、例えば、車両が例えば路線バスであって、路線バスが乗客乗降のために停留所で停止して乗降用の扉を開放した場合にも同様に、車両が後方に動いてしまうことを防止することができる。

また、前記タイムラグリレーは、前記第２のブレーキコントロール側バルブを開放した後、前記第１のブレーキコントロール側バルブを開放するものであるとよい。
これにより、後輪に制動力がかかった後、前輪側に制動力がかかるため、ブレーキコントロールバルブ開放時の衝撃をさらに緩和することができる。

前記第２のバイパスエア管路にオリフィスを設けるとよい。
これにより、最初に開放される第２のブレーキコントロールバルブを開放した際に急激に第２のバイパスエア管路に大量のエアが流れて、急激にリヤ側のブレーキが効くことを防止して、リヤ側のブレーキの効きを遅くすることができる。これにより、第２のブレーキコントロールバルブの開放の際の衝撃をさらに緩和することができる。

後扉を開けた状態やアイドリングストップの作動によってストールトルクが発生しなくなった状態で、車両が動き出さないように保持することができるとともに、車両の停車と同時に作動し、さらに作動時における衝撃を緩和することができるブレーキ装置を提供することができる。

本発明のブレーキ装置を適用した路線バスの斜視図である。 実施例におけるブレーキ装置の構成を示したブロック図である。 実施例におけるタイムラグリレーのブレーキコントロールバルブ開放作動条件図である。 実施例におけるアイドリングストップスタンバイ信号の作動条件図である。 実施例におけるタイムラグリレーのブレーキコントロールバルブ閉止作動条件図である。

以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

図１は本発明のブレーキ装置を適用した路線バスの斜視図である。バス１は前扉２と後扉４を有している。前扉２及び後扉４は、運転席６での操作によって乗客の乗降時に開けられ、運転時には閉じられている。本発明のブレーキ装置は、図１にＡで示した運転席６の下部に設けられている。

図２は、実施例におけるブレーキ装置の構成を示したブロック図である。
図２においては、図１においてバス１のＡ部に搭載された本発明に係るブレーキ装置のシステム構成が概略的に示されており、図１及び図２に基いて、本発明に係るブレーキ装置の構成を説明する。

図２に示したブレーキ装置においては、一端にリヤ用のエアタンク１１が接続されたエア管路８１と、一端にフロント用のエアタンク１２が接続されたエア管路８２とが配設されている。エア管路８１、８２の途中にはデュアルブレーキバルブ１３が介装されており、デュアルブレーキバルブ１３にはブレーキペダル８３が接続されている。つまり、ブレーキペダル８３を運転手が運転席６で操作することにより、デュアルブレーキバルブ１３が開閉し、エア管路８１、８２内のエアの流通量を調節することができる。

エア管路８２は、さらにダブルチェックバルブ１９を介し、ブレーキブースタ２５に接続されている。ここで、ダブルチェックバルブ１９は、デュアルブレーキバルブ１３又は後述するブレーキコントロールバルブ２０からブレーキブースタ２５方向へのエアの流通を可能とするものである。また、ブレーキブースタ２５はエア圧を高圧の油圧に変換するよう構成されており、ブレーキブースタ２５はフロント側の各ブレーキ２６に接続されている。
同様に、エア管路８１は、ダブルチェックバルブ１４を介し、ブレーキブースタ２２、２３に接続されている。ここで、ダブルチェックバルブ１４は、デュアルブレーキバルブ１３又は後述するブレーキコントロールバルブ１６からブレーキブースタ２２、２３方向へのエアの流通を可能とするものである。ブレーキブースタ２２、２３はリヤ側の各ブレーキ２４に接続されている。

さらに、エアタンク１１とダブルチェックバルブ１４の間には、エア管路８４が設けられている。エア管路８４には、エアタンク１１からダブルチェックバルブ１４方向へのエアの流通を可能とするチェックバルブ１８と、エア管路８４内を閉止・開放するブレーキコントロールバルブ１６が設けられており、ブレーキコントロールバルブ１６の上流（エアタンク１１）側にはオリフィス１７が設けられており、下流側にはエアスイッチ１５が設けられている。エアスイッチ１５は、オリフィス１７の閉塞・目詰まりによるエア出力圧低下を検知するために設けられるものである。

同様に、エアタンク１２とダブルチェックバルブ１９の間には、エア管路８５が設けられている。エア管路８５には、エアタンク１２からダブルチェックバルブ１９方向へのエアの流通を可能とするチェックバルブ２１と、エア管路８５内を閉止・開放するブレーキコントロールバルブ２０が設けられている。

以上の構成の図２に示した実施例に係るブレーキ装置の動作について図１〜図５を用いて説明する。
まず通常の運転時の動作について説明する。
運転手によりブレーキペダル８３が操作されてデュアルブレーキバルブ１３が開作動すると、エアタンク１２から高圧のエアがエア管路８２を流通し、デュアルブレーキバルブ１３及びダブルチェックバルブ１９を介してブレーキブースタ２５に供給され、ブレーキブースタ２５においてエア圧が油圧に変換され、高圧のブレーキ油がブレーキ２６に供給されてバス１の前輪に制動力が付与される。同様に、エアタンク１１からの高圧のエアがエア管路８１を流通し、デュアルブレーキバルブ１３及びダブルチェックバルブ１４を介してブレーキブースタ２２及び２３に供給され、ブレーキブースタ２２及び２３においてエア圧が油圧に変換され、高圧のブレーキ油がブレーキ２４に供給されてバス１の後輪に制動力が付与される。

次に、バス１が停留所等で停止して乗客の乗降のために後扉４が開放されたときや、バス１のアイドリングストップ中といった車両のストールトルクが発生しなくなった場合における動作について説明する。
当該動作はブレーキコントロールバルブ１６、２０に接続されたタイムラグリレー８６により行われる。

タイムラグリレーの動作機構について図３〜図５を用いて説明する。
３４において車両の後扉４が開いているか、または、３２においてレンジアテンダント信号がニュートラル即ち車両１のオートマチックのＥＣＵ（不図示）から実ギヤが入っていないという信号があるかの何れかであるときは、３７にてＹＥＳの判断をする。

そして、３７においてＹＥＳと判断し、かつ３３でストップランプＳＷ（不図示）がＯＮ即ちブレーキペダル８３が踏まれている場合にはＹＥＳと判断する。

そして、３８においてＹＥＳと判断するか、または、３５でアイドリングストップスタンバイ信号がＯＮであるか判断したかの何れかであるときは、３９にてＹＥＳと判断する。
ここで、３５における判断に係るアイドリングストップスタンバイ信号について図４を用いて説明する。
アイドリングストップスタンバイ信号は、図４に示したように、４１〜４７の条件を全て満たす事でＯＮとなる。即ち、４１において車速が所定のＶｋｍ／ｈ以下であり、４２で所定の加速度（Ｖ１ｋｍ／ｈ・１００ｍｓ）以下であって急減速状態でなく、４３でエンジン回転数が所定範囲（Ｎ１ｒｐｍ≦エンジン回転数≦Ｎ２ｒｐｍ）であり、４４でＩＳＳブレーキ作動スイッチがＯＮであり、４５でターンシグナルスイッチがＯＦＦ即ちバス１の右折用ウインカーを出しておらず、４６でアイドリングストップ許可スイッチ（不図示）が許可となっており、４７でアイドリングストップ禁止信号が出されていない場合には、アイドリングストップスタンバイ信号がＯＮになる。

そして、３１において非常走行スイッチがＯＮであり、３９においてＹＥＳと判断し、さらに３６において車両停止信号がＯＦＦであるときは、４０でＹＥＳと判断する。ここで３１における非常走行スイッチとは、ブレーキバルブ１３が故障したときにＯＦＦになるもので通常はＯＮとなっているものである。また３６における車両停止信号とは車速が規定の速度（実施例においては１．７ｋｍ／ｈ）以下となるとＯＦＦとなるものである。

４０においてＹＥＳと判断されると、ブレーキコントロールバルブ１６が開放され、タイムラグリレー８６によってその１秒後にブレーキコントロールバルブ２０が開放される。
ブレーキコントロールバルブ１６が開放されると、エアタンク１１からの高圧のエアがエア管路８４を流通し、ダブルチェックバルブ１４を介してブレーキブースタ２２及び２３に供給され、ブレーキブースタ２２及び２３においてエア圧が油圧に変換され、高圧のブレーキ油がブレーキ２４に供給されてバス１の後輪に制動力が付与される。
そして、その１秒後にブレーキコントロールバルブ２０が開放されると、エアタンク１２からの高圧のエアがエア管路８５を流通し、ダブルチェックバルブ１９を介してブレーキブースタ２５に供給され、高圧のブレーキ油がブレーキ２６に供給されてバス１の前輪に制動力が付与される。

つまり、アイドリングストップ又はバス１の後扉開放されると、タイムラグリレーにより、ブレーキコントロールバルブ１６が開放され、所定時間後（本実施例においては１秒後）にブレーキコントロールバルブ２０が開放される。

逆に、アイドリングストップの解除や、バス１の後扉が閉じられた場合には、タイムラグリレーは図５に示した機構で動作する。
つまり、５０でレンジアテンダント信号がニュートラル以外の状態となり、かつアイドリング用実ギヤがニュートラル以外となると５３でＹＥＳと判断する。そして、４９で非常走行スイッチがオフ、５３でＹＥＳの判断、５２でホイールパークスイッチがオンの状態の何れかとなると、５４でＹＥＳの判断をする。５４でＹＥＳの判断がされると、ブレーキコントロールバルブ１６及び２０が閉止される。

以上により、特別な操作を行うことなく、車両が停止すると同時にブレーキコントロールバルブ１６及びブレーキコントロールバルブ２０が開放されるため、アイドリングストップ時やバス１の後扉開放時においても車両を保持することができ、坂道等で停止した場合においても車両が後方に動いてしまうことを防止することができる。しかも、タイムラグリレーを用いることで、ＥＣＵ等の新たな高額の機器を必要としないため、発明の実施に高額のコストも必要としない。

また、リヤ側のエア管路８４に設けたブレーキコントロールバルブ１６とフロント側のエア管路８５に設けたブレーキコントロールバルブ２０の開放タイミングをずらす（本実施例においては１秒）ことで、一度に前輪後輪の両方に制動力がかかることを防止することができ、車両停止時におけるブレーキコントロールバルブ開放時の衝撃を緩和することができる。

また、最初に開放される方のブレーキコントロールバルブ１６が設けられたリヤ側のエア管路８４にオリフィス１７を設けることによって、ブレーキコントロールバルブ１６を開放した際に急激にリヤ側のエア管路８４に大量のエアが流れて急激にリヤ側のブレーキ２４が効くことを防止してリヤ側のブレーキ２４の効きを遅くすることができる。これにより、リヤ側のブレーキコントロールバルブ１６の開放の際に乗客に与える衝撃を緩和することができる。

後扉を開けた状態やアイドリングストップの作動によってストールトルクが発生しなくなった状態で、車両が動き出さないように保持することができるとともに、車両の停車と同時に作動し、さらに作動時における衝撃を緩和することができるブレーキ装置として利用することができる。

１ バス（車両）
４ 後扉
１１、１２ エアタンク
１３ デュアルブレーキバルブ（ブレーキバルブ）
１４、１９ ダブルチェックバルブ
１６ ブレーキコントロールバルブ（第２のブレーキコントロールバルブ）
１７ オリフィス
２０ ブレーキコントロールバルブ（第１のブレーキコントロールバルブ）
２２、２３ ブレーキブースタ（リヤ側ブレーキブースタ）
２４ ブレーキ
２５ ブレーキブースタ（フロント側ブレーキブースタ）
２６ ブレーキ
８１ エア管路（第２のエア管路）
８２ エア管路（第１のエア管路）
８３ ブレーキペダル
８４ エア管路（第２のバイパスエア管路）
８５ エア管路（第１のバイパスエア管路）

Claims (4)

1. 圧縮空気を貯蔵するエアタンクと、前記圧縮空気を高圧の油圧に変換してブレーキに供給するブレーキブースタと、前記エアタンクとブレーキブースタとの間を接続するエア管路と、前記エア管路に設けられ前記エアタンクからの圧縮空気をブレーキペダルの操作量に応じた圧力にて出力するブレーキバルブと、前記ブレーキバルブを経由せずに前記エアタンクと前記ブレーキブースタを接続するバイパスエア管路と、該バイパスエア管路上に設けられたブレーキコントロールバルブを有した車両のブレーキ装置において、
   前記エア管路は、前記エアタンクと前記車両の前輪側ブレーキに作動するフロント側ブレーキブースタとを接続する第１のエア管路と、前記エアタンクと前記車両の後輪側ブレーキに作動するリア側ブレーキブースタとを接続する第２のエア管路とを含み、
   前記バイパスエア管路は、前記エアタンクと前記フロント側ブレーキブースタとを接続する第１のバイパスエア管路と、前記エアタンクと前記リヤ側ブレーキブースタとを接続する第２のエア管路とを含み、
   前記第１のバイパスエア管路上の第１のブレーキコントロール側バルブ及び前記第２のブレーキコントロール側バルブを、前記車両のアイドリングストップ時に所定時間ずらしたタイミングで開放するタイムラグリレーを有し、該タイムラグリレーの作動により前輪と後輪にずれたタイミングでブレーキをかけることを特徴とする車両のブレーキ装置。
2. 前記車両は、扉を有し、
   前記タイムラグリレーは、前記車両のアイドリングストップ時又は前記扉の開放時に前記第１のブレーキコントロール側バルブ及び前記第２のブレーキコントロール側バルブを開放するものであることを特徴とする請求項１記載の車両のブレーキ装置。
3. 前記タイムラグリレーは、前記第２のブレーキコントロール側バルブを開放した後、前記第１のブレーキコントロール側バルブを開放するものであることを特徴とする請求項１又は２記載の車両のブレーキ装置。
4. 前記第２のバイパスエア管路にオリフィスを設けたことを特徴とする請求項３記載の車両のブレーキ装置。

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