JP2018030518A - 車両のブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】押しボタン型（緊急スイッチ型と言ってもよい）のドライバー異常時対応システムが搭載された車両において、ＡＢＳのシステム構成を変更することなく、押しボタンが押下された場合に良好にＡＢＳを作動させることができるブレーキ装置を提供すること。【解決手段】ブレーキ装置１００は、ブレーキバルブ１０５から出力される空気圧を指示圧Ｐ１としてエアータンク１０１の空気圧を増大させて出力する倍力装置１０２と、ＡＢＳモジュレーター１０３と、ブレーキバルブ１０５と倍力装置１０２とを接続する配管に設けられ、第１の入力ポート側にブレーキバルブ１０５が接続され、出力ポート側に倍力装置１０２が接続されるダブルチェックバルブ１１０と、エアータンク１０１とダブルチェックバルブ１１０の第２の入力ポートとを接続する配管に設けられ、緊急スイッチ１２０のオンオフに応じて稼動する緊急用バルブ１１１と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両のブレーキ装置に関し、例えば路線バスなどのドライバーの異常時に車両を緊急停止させるブレーキ装置に関する。

近年、ドライバーの体調急変などにより、運転中に急にドライバーが安全運転を継続できなくなった場合に、救急措置としてドライバーに代わって車両を停止させる、ドライバー異常時対応システムの普及が国土交通省などにより進められている（例えば非特許文献１参照）。

ドライバー異常時対応システムには、大きく分けて、自動でドライバーの異常を検知するタイプのもの（異常自動検知型）と、押しボタンによって異常を検知するタイプのもの（押しボタン型）とがある。異常自動検知型は、車両挙動や運転行動、ドライバー状態などを各種センサーなどを使って自動的に検出することでドライバーの異常を自動検知する。一方、押しボタン型は、ドライバー及び又は同乗者が操作できる位置に押しボタンが設けられており、ドライバー自身又は同乗者が押しボタンを押下することでドライバーの異常を検知する。

異常自動検知型は、システムの性能が向上すれば、押しボタン型よりもドライバーの異常を確実に検知して、車両をより安全に停止させることができると考えられる。一方で、押しボタン型は、異常検知型よりも簡単な構成で実現できることから、システム構成を大型化したくない場合や、コストを抑えたい場合、早急にドライバー異常対応システムを取り入れたい場合などに適している。

因みに、日本では、現在のところ、観光バスなどには異常自動検知型のドライバー異常時対応システムが採用され、路線バスなどには押しボタン型のドライバー異常時対応システムが採用される流れとなっている。

ドライバー異常時対応システム（減速停止型）基本設計書、平成２８年３月、国土交通省自動車局先進安全自動車推進検討会

ところで、押しボタン型のドライバー異常時対応システムが搭載されたバス車両においては、押しボタンが押下されると、ホイールパーク式のパーキングブレーキが作動するようになっている。ところが、ホイールパーク式のパーキングブレーキが作動すると、車輪がロックされるおそれがある。

そこで、押しボタンの押下に連動してＡＢＳ（Antilock Brake System）を作動させれば、車輪のロックを抑制できると考えられるが、この場合ＡＢＳシステムの変更を伴うために汎用性がなく、仕様が異なるシステム毎の検討が必要となる。

本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、押しボタン型（緊急スイッチ型と言ってもよい）のドライバー異常時対応システムが搭載された車両において、ＡＢＳのシステム構成を変更することなく、押しボタンが押下された場合に良好にＡＢＳを作動させることができるブレーキ装置を提供する。

本発明の車両のブレーキ装置の一つの態様は、
エアータンクと、
前記エアータンクに接続され、ブレーキが踏み込まれたときに前記エアータンクの空気圧を出力するブレーキバルブと、
前記エアータンクの空気圧を入力し、前記ブレーキバルブから出力される空気圧を指示圧として、前記空気圧の圧力を増大させて出力する倍力装置と、
前記倍力装置の出力空気圧に応じて稼動するブレーキチャンバーと、
車輪の回転速度に基づいて、前記ブレーキチャンバーに供給される空気圧を制御することにより、車輪のロックを抑制するＡＢＳモジュレーターと、
前記ブレーキバルブと前記倍力装置とを接続する配管に設けられ、第１の入力ポート側に前記ブレーキバルブが接続され、出力ポート側に前記倍力装置が接続されるダブルチェックバルブと、
前記エアータンクと前記ダブルチェックバルブの第２の入力ポートとを接続する配管に設けられ、緊急スイッチのオンオフに応じて稼動する緊急用バルブと、
を具備する。

本発明によれば、押しボタン型（緊急スイッチ型と言ってもよい）のドライバー異常時対応システムが搭載された車両において、ＡＢＳのシステム構成を変更することなく、押しボタンが押下された場合に良好にＡＢＳを作動させることができるようになる。

実施の形態に係る車両のブレーキ装置の要部構成を示す概略図 ダブルチェックバルブの動作の説明に供する図 実施の形態のブレーキ装置の動作の説明に供する図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る車両のブレーキ装置の要部構成を示す概略図である。ブレーキ装置１００は、路線バスに搭載される。ただし、本発明は路線バスに限らず、押しボタンのような車両を停止させるための緊急スイッチと、ＡＢＳモジュレーターと、が設けられている車両に広く適用可能である。

ブレーキ装置１００は、エアータンク（Ａ／Ｔ）１０１と、倍力装置（Ｒ／Ｖ）１０２と、ＡＢＳモジュレーター（ＭＯＤ）１０３と、ブレーキチャンバー１０４と、を有し、エアータンク１０１の空気圧を倍力装置１０２によって増大させて、後方右Ｒｒ ＲＨ、後方左Ｒｒ ＬＨ、前方右Ｆｔ ＲＨ、前方左Ｆｔ ＬＨの各車輪に対応して設けられたブレーキチャンバー１０４に供給する。ブレーキチャンバー１０４は倍力装置１０２の出力空気圧に応じて稼動する。ＡＢＳモジュレーター１０３は、図示しない車輪速度センサーにより得られた車輪の回転速度に基づいて、ブレーキチャンバー１０４に供給される空気圧を制御することにより、車輪のロックを抑制する。ここで、本発明は、エアータンク１０１、倍力装置１０２、ＡＢＳモジュレーター１０３及びブレーキチャンバー１０４の構成に関しては特に限定されるものではなく、これらの構成については従来提案されている種々の構成を適用可能である。

倍力装置１０２は、ブレーキバルブ１０５から出力される指示圧によって制御される。具体的には、ブレーキバルブ１０５は、エアータンク１０１の空気圧が入力されており、ブレーキペダルの踏み込み量に応じてバルブが開閉し、ブレーキペダルの踏み込み量に応じた空気圧を倍力装置１０２の指示圧Ｐ１として出力する。これにより、倍力装置１０２からはブレーキペダルの踏み込み量に応じた空気圧が出力される。倍力装置１０２は、例えばリレーバルブによって構成されている。

かかる構成に加えて、本実施の形態のブレーキ装置１００は、ブレーキバルブ１０５と倍力装置１０２とを接続する配管にダブルチェックバルブ１１０が設けられている。ダブルチェックバルブ１１０の第１の入力ポート側にはブレーキバルブ１０５が接続されているとともに、ダブルチェックバルブ１０５の出力ポート側には倍力装置１０２が接続されている。

また、エアータンク１０１とダブルチェックバルブ１１０の第２の入力ポートとを接続する配管には、緊急スイッチ１２０のオンオフに応じて稼動する緊急用バルブとしてのマグネティックバルブ（Ｍ／Ｖ）１１１が設けられている。

緊急スイッチ１２０は、例えば路線バスの乗客やドライバーが操作できる位置に設けられた押しボタンである。乗客やドライバーによって緊急スイッチ１２０がオン操作されると、コントローラ１２１を介してマグネティックバルブ１１１が開状態とされ、この結果、エアータンク１０１の空気圧がダブルチェックバルブ１１０の第２の入力ポートに供給される。

さらに、マグネティックバルブ１１１の入力側には減圧弁１１２が設けられているとともに、マグネティックバルブ１１１の出力側にはオリフィス１１３が設けられている。これにより、緊急スイッチ１２０が押されてマグネティックバルブ１１１が開状態となった直後に、ダブルチェックバルブ１１０の第２の入力ポートに供給される圧力が急激に上昇することを抑制する。

ダブルチェックバルブ１１０は、図２に示したように、第１の入力ポートに入力されたブレーキバルブ１０５の出力圧Ｐ１、第２の入力ポートに入力されたマグネティックバルブ１１１の出力圧Ｐ２のうち、より大きな圧力を倍圧装置１０２の指示圧Ｐとして出力する。つまり、ダブルチェックバルブバルブ１１０は、Ｐ２よりもＰ１の方が大きければＰ１を出力し、Ｐ１よりもＰ２の方が大きければＰ２を出力する。これにより、緊急スイッチ１２０が押されずにブレーキのみが踏まれた場合、ブレーキが踏まれずに緊急スイッチ１２０のみが押された場合、ブレーキが踏まれかつ緊急スイッチ１２０が押された場合、のいずれの場合にも、倍圧装置１０２に適切な指示圧Ｐを供給することができる。

図３は、実施の形態のブレーキ装置１００の動作の説明に供する図であり、特に緊急スイッチ１２０が操作されたときの動作を示す図である。図３Ａはマグネティックバルブ１１１の動作を示す図であり、図３Ｂはダブルチェックバルブ１１０から倍力装置１０２に出力される指示圧Ｐを示す図であり、図３Ｃは車両速度Ｖを示す図である。

時点ｔ１で乗客やドライバーによって緊急スイッチ１２０がオン操作されると、続く時点ｔ２でマグネティックバルブ１１１が作動開始する。因みに、時点ｔ１で緊急スイッチ１２０がオン操作されると、運転席の近傍に設けられたランプ（図示せず）が点灯し、これによりドライバーは緊急スイッチ１２０が操作されたことを知ることができる。そして、もしもドライバーが緊急スイッチ１２０が誤操作やいたずらで操作されたと判断した場合には、緊急スイッチ１２０を解除することができるようになっている。つまり、時点ｔ１から時点ｔ２までの期間は、緊急スイッチ１２０を解除できる解除可能期間として設けられている。

時点ｔ２でマグネティックバルブ１１１の作動が開始されると、図３Ｂに示すようにダブルチェックバルブ１１０から出力される指示圧Ｐが上昇していき、これに応じて倍力装置１０２、ＡＢＳモジュレーター１０３及びブレーキチャンバー１０４が作動することにより、図３Ｃに示すように車両が減速する。

ここで、マグネティックバルブ１１１の入力側に減圧弁１１２、及び、マグネティックバルブ１１１の出力側にオリフィス１１３を設けたことにより、指示圧Ｐは、マグネティックバルブ１１１が作動開始する時点ｔ２から時点ｔ３まで緩やかに上昇していくようになる。これにより、緊急スイッチ１２０が操作された直後の急減速が抑制され、急減速による乗客の転倒などを防止できる。実際上、時点ｔ２から時点ｔ３までの指示圧Ｐの上昇勾配（つまり減速度に対応）は、減圧弁１１２及びオリフィス１１３によって調整可能である。このように、本実施の形態のブレーキ装置１００は、図３Ｃからも分かるように、マグネティックバルブ１１１の作動直後の所定期間（時点ｔ２から時点ｔ３まで）は緩やかに減速し、その後急減速するといった２段階の減速を行うようになっている。因みに、時点ｔ３から時点ｔ４の期間は、ＡＢＳモジュレーター１０３により車輪がロックすることのない減速が行われる。

時点ｔ４で車両が停止し安全が確認された後、時点ｔ５で再度緊急スイッチ１２０が操作され作動解除されると、マグネティックバルブ１１１の作動が解除されてマグネティックバルブ１１１が閉状態となり、図３Ｂに示すように指示圧Ｐが減少する。

このようにして、ブレーキ装置１００は、緊急スイッチ１２０の操作に連動させて、倍力装置１０２、ＡＢＳモジュレーター１０３及びブレーキチャンバー１０４を好適に作動させることができるようになる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、押しボタン型（緊急スイッチ型と言ってもよい）のドライバー異常時対応システムが搭載された車両において、ＡＢＳのシステム構成を変更することなく、押しボタン等の緊急スイッチ１２０が操作された場合に良好にＡＢＳを作動させることができるブレーキ装置１００を実現できる。

なお、上述の実施の形態では、車両が完全に停止した後にマグネティックバルブ１１１を閉状態にした場合について述べたが、車両が完全に停止する少し前（すなわち時点ｔ４の少し前）に車速が所定速度を下回った場合（車速信号、車輪速度信号で判断）にフロント系統/リア系統いずれかのマグネティックバルブ１１１を閉状態にすれば、車両停止時のショック（いわゆる「カックンブレーキ」）を防止できる。

さらに、上述の実施の形態では、エアータンク１０１とダブルチェックバルブ１１０の第２の入力ポートとを接続する配管に設けられ、緊急スイッチ１２０のオンオフに応じて稼動する緊急用バルブとしてマグネティックバルブ１１１を設けた場合について述べたが、緊急用バルブはマグネティックバルブ１１１に限らず、要は、緊急スイッチ１２０のオンオフに応じて稼動できるものであればよい。

上述の実施の形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することの無い範囲で、様々な形で実施することができる。

本発明は、ドライバー異常時対応システムが搭載された路線バス等の車両に適用し得る。

１００ ブレーキ装置
１０１ エアータンク
１０２ 倍力装置
１０３ ＡＢＳモジュレーター
１０４ ブレーキチャンバー
１０５ ブレーキバルブ
１１０ ダブルチェックバルブ
１１１ マグネティックバルブ
１１２ 減圧弁
１１３ オリフィス
１２０ 緊急スイッチ
Ｐ、Ｐ１、Ｐ２ 指示圧

Claims (4)

1. エアータンクと、
   前記エアータンクに接続され、ブレーキが踏み込まれたときに前記エアータンクの空気圧を出力するブレーキバルブと、
   前記エアータンクの空気圧を入力し、前記ブレーキバルブから出力される空気圧を指示圧として、前記空気圧の圧力を増大させて出力する倍力装置と、
   前記倍力装置の出力空気圧に応じて稼動するブレーキチャンバーと、
   車輪の回転速度に基づいて、前記ブレーキチャンバーに供給される空気圧を制御することにより、車輪のロックを抑制するＡＢＳモジュレーターと、
   前記ブレーキバルブと前記倍力装置とを接続する配管に設けられ、第１の入力ポート側に前記ブレーキバルブが接続され、出力ポート側に前記倍力装置が接続されるダブルチェックバルブと、
   前記エアータンクと前記ダブルチェックバルブの第２の入力ポートとを接続する配管に設けられ、緊急スイッチのオンオフに応じて稼動する緊急用バルブと、
   を具備する車両のブレーキ装置。
2. 前記緊急用バルブが設けられている、前記エアータンクと前記ダブルチェックバルブの第２の入力ポートとを接続する配管には、前記ダブルチェックバルブへのエアーの供給を遅らせるオリフィスが設けられている、
   請求項１に記載の車両のブレーキ装置。
3. 前記緊急用バルブは、前輪及び後輪に対応して設けられ、車速が所定速度を下回った場合、前輪に対応して設けられた緊急用バルブ又は後輪に対応して設けられた緊急用バルブのいずれか一方の緊急用バルブを閉状態にする、
   請求項１又は請求項２に記載の車両のブレーキ装置。
4. 前記ダブルチェックバルブの前記出力ポートから出力される圧力は、前記倍力装置の倍力を制御するための指示圧として用いられる、
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車両のブレーキ装置。

Images