JP2021094975A

JP2021094975A - 車両の液圧式ブレーキ装置

Info

Publication number: JP2021094975A
Application number: JP2019226912A
Authority: JP
Inventors: 祐一大野; Yuichi Ono
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2019-12-17
Filing date: 2019-12-17
Publication date: 2021-06-24

Abstract

【課題】緊急事態の際、緊急ブレーキ装置によって安全に車両を停止及び停止状態を維持させることができる液圧式ブレーキ装置を提供する。【解決手段】車両の液圧式ブレーキ装置であって、制御部５０は、緊急制動指示部７０が作動された時、液圧調整部２０によってホイールブレーキ４０ＦＬ、４０ＦＲ、４０ＲＬ、４０ＲＲを制動するようブレーキ液圧を発生及び／又は調整し、停車状態検車部６０により車両の停車状態を検出後、液圧保持部３０ＦＬ、３０ＦＲ、３０ＲＬ、３０ＲＲによりホイールブレーキ４０ＦＬ、４０ＦＲ、４０ＲＬ、４０ＲＲにかかるブレーキ液圧を保持するように制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両の液圧式ブレーキ装置に関する。

近年、運転者が体調急変等により車両の運転が継続できなくなった場合に、緊急措置として運転者に代わってシステムが車両を停止させる、いわゆるデッドマン対策がなされたブレーキ装置が提案されている。例えば特許文献１には、運転者の異常が検知され、且つ、車内に設置されたボタンが乗客により押圧操作された場合に、車両を緊急停止させる必要があると判断し、自動ブレーキをかけるようにした技術が記載されている。

特開２０１１−５７１３４号公報

近年、ブレーキ装置においては、エアブレーキ式ブレーキ装置と液圧式ブレーキ装置が採用されている。液圧式ブレーキ装置においても、運転者の非常時又は緊急事態の際、緊急ブレーキ装置によって安全に車両を停止及び停止状態を維持させることができる、デッドマン対策が求められている。

本発明はこのような問題の少なくとも一部を解決するためになされたもので、その目的とするところは、車両の液圧式ブレーキ装置において、運転者の非常時又は緊急事態の際、緊急ブレーキ装置によって安全に車両を停止及び停止状態を維持させることができる車両の液圧式ブレーキ装置を提供することである。

本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様又は適用例として実現することができる。

（１）本適用例に係る車両の液圧式ブレーキ装置は、ブレーキ液を溜めるブレーキ液タンクと、運転者によりブレーキペダルが操作された時、前記ブレーキ液タンクから供給されるブレーキ液を、前記ブレーキペダルの操作量に応じてブレーキ液圧を発生させるマスターシリンダと、前記マスターシリンダにより発生させたブレーキ液圧が供給され車輪を制動するホイールブレーキと、前記ホイールブレーキにかかるブレーキ液圧を発生及び調整する液圧調整部と、前記液圧調整部と前記ホイールブレーキとの間のブレーキ液配管に設けられ、前記ホイールブレーキにかかるブレーキ液圧を保持するように作動する液圧保持部と、前記車両の停車状態を検出する停車状態検出部と、前記ブレーキペダルとは別に設けられ、運転者または同乗者の操作によって前記ホイールブレーキを緊急制動させる緊急制動指示部と、前記緊急制動指示部からの指示に基づき、前記液圧調整部及び前記液圧保持部の作動を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記緊急制動指示部が作動された時、前記液圧調整部によって前記ホイールブレーキを制動するようブレーキ液圧を発生及び／又は調整し、前記停車状態検車部により前記車両の停車状態を検出後、前記液圧保持部により前記ホイールブレーキにかかるブレーキ液圧を保持するように制御する。

そのため、制御部は、液圧調整部によってホイールブレーキを制動するブレーキ液圧を発生及び／又は調整し、停車状態検出部により停車状態を検出後、液圧保持部により前記ホイールブレーキにかかるブレーキ液圧を保持するように制御する。そのため、緊急制動時に、液圧保持部がホイールブレーキのブレーキ液圧を保持することができるために、車両の制動状態を時間に関わらず一定に保ち、車両の停止状態を維持させることができる。

本発明の一実施形態に係る液圧式ブレーキ装置の構成を概略的に示す図である。実施形態に係る液圧式ブレーキ装置の動作フローの一例を示す図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る、車両の液圧式ブレーキ装置を概略的に示す図である。車両は例えばバスやトラックなどの自動車であり、本実施形態では四輪自動車を想定して説明する。本実施形態における液圧式ブレーキ装置１は、四輪の各車輪を制動するホイールブレーキ４０ＦＬ、４０ＦＲ、４０ＲＬ、４０ＲＲを備えている。

液圧式ブレーキ装置１は、これらのホイールブレーキ４０ＦＬ、４０ＦＲ、４０ＲＬ、４０ＲＲに制動指示するための手段の一つであるブレーキペダル１１を備えている。このブレーキペダル１１は、例えば運転者の足によって操作されるフットブレーキである。

ブレーキペダル１１と、各ホイールブレーキ４０ＦＬ、４０ＦＲ、４０ＲＬ、４０ＲＲの間には、ブレーキブースタ１２と、マスターシリンダ１３と、液圧調整部２０と、液圧保持部３０ＦＬ、３０ＦＲ、３０ＲＬ、３０ＲＲとが配置される。また、マスターシリンダ１３にブレーキ液を供給するための、ブレーキ液タンク１４が設けられている。

ブレーキブースタ１２は、ブレーキペダル１１の倍力装置でありバキュームタンク１５とバキュームポンプ１６とエア配管で接続されている。ブレーキブースタ１２は、バキュームタンク１５とバキュームポンプ１６が発生する減圧エアにより、ブレーキペダル１１にかかる踏力を補助し、踏力が比較的軽い場合であってもブレーキ液圧を高めることで、十分に制動を得られるように補助するものである。

マスターシリンダ１３は、ブレーキペダル１１の踏力を、ブレーキ液圧に変換する機能を有する。運転者がブレーキペダル１１を操作した時、その操作量に応じてブレーキ液タンク１４からマスターシリンダ１３にブレーキ液が供給される。これにより、マスターシリンダ１３はブレーキ液圧を発生させる。マスターシリンダ１３が発生させたブレーキ液圧は、ブレーキ液配管１８ａ、１８ｂを通じて液圧調整部２０に伝達される。

液圧調整部２０は、伝達されたブレーキ液圧を、ブレーキ液配管２１ＦＬ、２１ＦＲ、２１ＲＬ、２１ＲＲに分配する機能を有する。分配されたブレーキ液圧は、さらにブレーキ液配管３１ＦＬ、３１ＦＲ、３１ＲＬ、３１ＲＲを介して各ホイールブレーキ４０ＦＬ、４０ＦＲ、４０ＲＬ、４０ＲＲに供給される。

液圧調整部２０は、例えばハイドロリックユニットである。液圧調整部２０は、各ホイールブレーキに伝達するブレーキ液圧を発生及び／又は調整するように増圧、減圧を行うポンプや弁機構を備えている。そのため、マスターシリンダ１３によらずとも独自にブレーキ液圧を発生／調整することができる。それより、液圧調整部２０は、各ホイールブレーキ４０ＦＬ、４０ＦＲ、４０ＲＬ、４０ＲＲに伝達するブレーキ液圧を個別に制御することで、例えば、アンチロック・ブレーキ・システム（Ａｎｔｉ−ｌｏｃｋＢｒａｋｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）を実現することができる。

また、液圧調整部２０は、後述する制御部５０からの制動指示信号を受信することによりマスターシリンダ１３によらずブレーキ液圧を発生させ、ブレーキ液配管２１ＦＬ、２１ＦＲ、２１ＲＬ、２１ＲＲからブレーキ液配管３１ＦＬ、３１ＦＲ、３１ＲＬ、３１ＲＲを介して各ホイールブレーキ４０ＦＬ、４０ＦＲ、４０ＲＬ、４０ＲＲに制動力を発生させることができる。

また、液圧調整部２０であるハイドロリックユニットは、ＣＰＵ、メモリなどを備えるコントロールユニット、例えばハイドロリックＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）を一体に備えていてもよい。

液圧保持部３０ＦＬ、３０ＦＲ、３０ＲＬ、３０ＲＲは、液圧調整部２０と各ホイールブレーキ４０ＦＬ、４０ＦＲ、４０ＲＬ、４０ＲＲの間の各ブレーキ液配管２１ＦＬ、２１ＦＲ、２１ＲＬ、２１ＲＲとブレーキ液配管３１ＦＬ、３１ＦＲ、３１ＲＬ、３１ＲＲの間に設けられる弁機構であり、例えば電磁弁である。この液圧保持部３０ＦＬ、３０ＦＲ、３０ＲＬ、３０ＲＲは、各ブレーキ液配管３１ＦＬ、３１ＦＲ、３１ＲＬ、３１ＲＲから各ホイールブレーキ４０ＦＬ、４０ＦＲ、４０ＲＬ、４０ＲＲにかかるブレーキ液圧を、電磁弁を閉じることで保持することができる。液圧保持部３０ＦＬ、３０ＦＲ、３０ＲＬ、３０ＲＲは、後述する制御部５０から送信される液圧保持信号を受信することで閉塞することができる。この機能を用いて、液圧保持部３０ＦＬ、３０ＦＲ、３０ＲＬ、３０ＲＲは、坂道発進時における制動補助装置として用いることができる。なお、液圧保持部３０は弁機構によりブレーキ液圧を保持するものであり、ポンプと弁機構により主に液圧を調整する液圧調整部２０に比して耐久性が高く、長時間のブレーキ液圧を保持するという観点で好適である。

各ホイールブレーキは、例えばドラムブレーキである。ドラムブレーキの場合、マスターシリンダ１３が発生させたブレーキ液圧が、不図示のスレーブシリンダに伝達され、スレーブシリンダのピストンが、摩擦材であるブレーキライニングを車輪と共に回転するブレーキドラムの内側に押圧して、制動力を発生させる。この制動力により、車輪の速度が減速し、車両を減速、停車させることができる。なお、ブレーキ装置は、ディスクブレーキを用いても構わない。

制御部５０は、ドライバー異常時対応システム（ＥＤＳＳ：ＥｍｅｒｇｅｎｃｙＤｒｉｖｉｎｇＳｔｏｐＳｙｓｔｅｍ、以下ＥＤＳＳという）の動作を制御する。ＥＤＳＳは、運転者に異常が発生した場合に、車両を減速して緊急停止させるためのシステムである。

制御部５０は、ＣＰＵ、メモリなどを備えるコントロールユニットであり、例えばＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）である。

制御部５０は、液圧調整部２０と液圧保持部３０ＦＬ、３０ＦＲ、３０ＲＬ、３０ＲＲに電気的に接続されている。制御部５０は、後述する緊急制動指示部７０からの緊急制動指示信号を受信することで、ＥＤＳＳの動作を作動する。具体的には、制御部５０は、緊急制動指示信号を受信すると、制動指示信号を液圧調整部２０に送信する。また、制御部５０は、後述する停車状態検出部６０から送信される停止状態に関する情報に基づいて車両が停止しているか否かを判別する。さらに、制御部５０は、液圧保持部３０ＦＬ、３０ＦＲ、３０ＲＬ、３０ＲＲに液圧保持信号を送信することができる。また、制御部５０は、ＥＤＳＳの動作中は、アクセルによるエンジンやモーターに対する加速指示を停止することができる。

停車状態検出部６０は、車両の停止状態を検出する機能を有し、例えば車速センサである。停車状態検出部６０は、制御部５０に電気的に接続されており、例えば車輪の回転等を計測することによる車速情報に基づいて車両の停止を検出し、車両停止信号を制御部５０に送信する。

緊急制動指示部７０は、例えばバス、トラックなどの車両内に設けられたスイッチであり、制御部５０に電気的に接続されている。車両内の同乗者がスイッチを操作することにより、緊急制動指示部７０は緊急制動指示信号を制御部５０に送信する。

なお、緊急制動指示部７０は、運転者以外の同乗者が操作するものに限られず、運転者が自ら危険を察知して操作してもよい。また、他の異常検知装置が自動的に運転者の異常を検知して緊急制動指示部７０を介して緊急制動指示信号を制御部５０に送信してもかまわない。

次に、液圧式ブレーキ装置１の動作を説明する。

まず、通常のブレーキ動作、すなわち運転者が運転中にブレーキペダル１１を操作して車両を減速、停止させる際のブレーキの動作について説明する。

運転者のブレーキペダル１１の操作により、マスターシリンダ１３によりブレーキ液圧が発生する。発生したブレーキ液圧は、ブレーキ液配管１８ａ、１８ｂを介して液圧調整部２０に伝達される。液圧調整部２０は、伝達されたブレーキ液圧を、各ブレーキ液配管２１ＦＬ、２１ＦＲ、２１ＲＬ、２１ＲＲに分配する。分配されたブレーキ液圧は、各ブレーキ液配管３１ＦＬ、３１ＦＲ、３１ＲＬ、３１ＲＲを介して各ホイールブレーキ４０ＦＬ、４０ＦＲ、４０ＲＬ、４０ＲＲに伝達され、ブレーキが駆動され、車輪に制動力が発生する。それにより、車両を減速、停止させることができる。なお、液圧調整部２０は、伝達されたブレーキ液圧に対して更なるブレーキ液圧を発生させ、又、ブレーキ液圧の調整を行っても構わない。

次に運転者が運転中に意識不明に陥った場合のような非常時に、車両を停止させるために同乗者が緊急制動指示部７０を操作した場合、すなわちＥＤＳＳの作動時のブレーキ動作について、図２を用いて説明する。

図２は、液圧式ブレーキ装置１の動作フローの一例を示す図である。

ステップＳ１０１において、走行中に運転者に異常が生じた場合に同乗者が緊急制動指示部７０を操作すると、緊急制動指示部７０は、緊急制動指示信号を制御部５０に送信する。制御部５０は、緊急制動指示信号を受信するとＥＤＳＳの機能の一部である自動減速を実行するために、液圧調整部２０に制動指示信号を送信する。

ステップＳ１０２において、液圧調整部２０は、制動指示信号を受信すると、内部のポンプを駆動し、ブレーキ液圧を発生させる。液圧調整部２０で発生されたブレーキ液圧は、ブレーキ液配管２１ＦＬ、２１ＦＲ、２１ＲＬ、２１ＲＲに分配される。さらにブレーキ液配管３１ＦＬ、３１ＦＲ、３１ＲＬ、３１ＲＲを通じて各ホイールブレーキ４０ＦＬ、４０ＦＲ、４０ＲＬ、４０ＲＲに伝達され、各ホイールブレーキ４０ＦＬ、４０ＦＲ、４０ＲＬ、４０ＲＲは制動力を発生させる。

ステップＳ１０３において停車状態検出部６０は、車両が走行を停止している状態を検出する。走行停止状態である場合、停車状態検出部６０は、車両停止信号を制御部５０に送信する。

ステップＳ１０４において制御部５０は、停車状態検出部６０から送信される車両停止信号に基づいて、車両が停止しているか否かを判別する。判別の結果、車両が停止している場合にはステップＳ１０５に処理を進める。車両が停止していないと判別する場合、ステップＳ１０３の処理をループする。

ステップＳ１０５において制御部５０は、各液圧保持部３０ＦＬ、３０ＦＲ、３０ＲＬ、３０ＲＲに、液圧保持信号を送信する。液圧保持部３０ＦＬ、３０ＦＲ、３０ＲＬ、３０ＲＲは、電磁弁を閉状態に保つことでブレーキ液配管３１ＦＬ、３１ＦＲ、３１ＲＬ、３１ＲＲにおいて既に発生しているブレーキ液圧を保持して、各ホイールブレーキ４０ＦＬ、４０ＦＲ、４０ＲＬ、４０ＲＲの制動力を継続させる。

ステップＳ１０６において、ステップＳ１０５において液圧保持部３０ＦＬ、３０ＦＲ、３０ＲＬ、３０ＲＲによってブレーキ液圧の保持がなされた後に、制御部５０は、液圧調整部２０の動作を停止する。これにより、液圧調整部２０によるブレーキ液圧の発生が解除される。

なお、ＥＤＳＳによって車両が安全に停止したことが確認されたのちに、制御部５０に対してＥＤＳＳの作動を停止することができる。例えば、パーキングブレーキが実施された場合や、イグニッションキーをオフすることによって、モーターやエンジンなどが停止すると、車両が安全に停止したものとして、ＥＤＳＳの作動を停止することができる。

以上説明したように、本発明の実施形態に係るによれば、緊急制動時、液圧保持部３０ＦＬ、３０ＦＲ、３０ＲＬ、３０ＲＲが、ホイールブレーキ４０ＦＬ、４０ＦＲ、４０ＲＬ、４０ＲＲのブレーキ液圧を保持するため、車両の制動状態を時間に関わらず一定に保ち、車両の停止状態を維持させることができる。これにより、液圧式ブレーキ装置を備えた車両において、運転者の非常時又は緊急事態の際、緊急ブレーキ装置によって安全に車両を停止及び停止状態を維持させることができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行う事ができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものとする。

１液圧式ブレーキ装置
１１ブレーキペダル
１２ブレーキブースタ
１３マスターシリンダ
１４ブレーキ液タンク
１５バキュームタンク
１６バキュームポンプ
２０液圧調整部
３０ＦＬ、３０ＦＲ、３０ＲＬ、３０ＲＲ液圧保持部
４０ＦＬ、４０ＦＲ、４０ＲＬ、４０ＲＲホイールブレーキ
５０制御部
６０停車状態検出部
７０緊急制動指示部

Claims

車両の液圧式ブレーキ装置であって、
ブレーキ液を溜めるブレーキ液タンクと、
運転者によりブレーキペダルが操作された時、前記ブレーキ液タンクから供給されるブレーキ液を、前記ブレーキペダルの操作量に応じてブレーキ液圧を発生させるマスターシリンダと、
前記マスターシリンダにより発生させたブレーキ液圧が供給され車輪を制動するホイールブレーキと、
前記ホイールブレーキにかかるブレーキ液圧を発生及び調整する液圧調整部と、
前記液圧調整部と前記ホイールブレーキとの間のブレーキ液配管に設けられ、前記ホイールブレーキにかかるブレーキ液圧を保持するように作動する液圧保持部と、
停車状態を検出する停車状態検出部と、
前記ブレーキペダルとは別に設けられ、運転者または同乗者の操作によって前記ホイールブレーキを緊急制動させる緊急制動指示部と、
前記緊急制動指示部からの指示に基づき、前記液圧調整部及び前記液圧保持部の作動を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記緊急制動指示部が作動された時、前記液圧調整部によって前記ホイールブレーキを制動するブレーキ液圧を発生及び／又は調整し、前記停車状態検出部により前記停車状態を検出後、前記液圧保持部により前記ホイールブレーキにかかるブレーキ液圧を保持するように制御することを特徴とする車両の液圧式ブレーキ装置。