JP2023119733A - brake system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ブレーキシステムに関する。 The present invention relates to braking systems.
産業車両等に使用されるブレーキシステムとしては、例えば特許文献1に記載されている技術が知られている。特許文献1に記載のブレーキシステムは、ブレーキペダルと、このブレーキペダルにロッドを介して連結された真空倍力装置及びマスタシリンダと、ブレーキペダルと真空倍力装置との間に配置され、ロッドと連結されたピストンを有する第1油圧シリンダと、この第1油圧シリンダに油圧配管を介して接続された第2油圧シリンダと、この第2油圧シリンダのピストンを押す可動部材と、可動部材を駆動するモータとを備えている。運転者がブレーキペダルを踏んでいない状態で、モータが回転駆動すると、可動部材が第2油圧シリンダのピストンと共に前進し、第2油圧シリンダ、油圧配管及び第1油圧シリンダの内部に油圧が発生する。このため、第1油圧シリンダのピストンが前進してロッドを押すことにより、真空倍力装置を稼働させ、マスタシリンダにブレーキ油圧が発生する。
2. Description of the Related Art As a brake system used for industrial vehicles and the like, for example, the technology described in
しかしながら、上記従来技術においては、産業車両の自動運転時に産業車両を制動させるために、ブレーキペダルと真空倍力装置との間に専用の第1油圧シリンダ、第2油圧シリンダ、可動部材及びモータを追加する必要がある。このため、産業車両を自動的に制動させる装置が複雑になると共に、新たに設計して製造する製品が多くなる。従って、手動運転時のブレーキ操作と自動運転時のブレーキ制御との両立を図るためのコストが増大してしまう。 However, in the conventional technology described above, in order to brake the industrial vehicle during automatic operation of the industrial vehicle, a dedicated first hydraulic cylinder, a second hydraulic cylinder, a movable member, and a motor are provided between the brake pedal and the vacuum booster. need to add. Therefore, the device for automatically braking the industrial vehicle becomes complicated, and the number of newly designed and manufactured products increases. Therefore, the cost for achieving compatibility between brake operation during manual operation and brake control during automatic operation increases.
本発明の目的は、手動運転時のブレーキ操作と自動運転時のブレーキ制御との両立を低コストで実現することができるブレーキシステムを提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a brake system capable of achieving both brake operation during manual driving and brake control during automatic driving at low cost.
本発明の一態様は、自動運転可能な産業車両を制動させるブレーキシステムにおいて、産業車両の運転者が操作するブレーキペダルと、産業車両の車輪に制動力を付与する油圧ブレーキ装置と、油圧ブレーキ装置に作動油を供給するオイルポンプと、オイルポンプと油圧ブレーキ装置との間に配置され、運転者によるブレーキペダルを操作する力を補助する倍力装置と、倍力装置と油圧ブレーキ装置との間に配置されたソレノイドバルブと、倍力装置とソレノイドバルブとの間で作動油が流れる第1作動油流路と、倍力装置を通過しない作動油がソレノイドバルブに向けて流れる第2作動油流路と、ソレノイドバルブと油圧ブレーキ装置との間で作動油が流れる第3作動油流路と、産業車両の自動運転中に産業車両を制動させるときに、ソレノイドバルブを制御する制動制御部とを備え、ソレノイドバルブは、第1作動油流路と第3作動油流路とを連通させると共に第2作動油流路と第3作動油流路とを遮断する第1開位置と、第2作動油流路と第3作動油流路とを連通させると共に第1作動油流路と第3作動油流路とを遮断する第2開位置とを有し、制動制御部は、産業車両の自動運転中に産業車両を制動させるときに、ソレノイドバルブの位置が第1開位置から第2開位置に切り替わるようにソレノイドバルブのソレノイド操作部を制御する。 One aspect of the present invention is a brake system for braking an industrial vehicle capable of automatic operation, comprising a brake pedal operated by a driver of the industrial vehicle, a hydraulic brake device that applies a braking force to the wheels of the industrial vehicle, and a hydraulic brake device. a booster that is placed between the oil pump and the hydraulic brake device to assist the driver in operating the brake pedal, and between the booster and the hydraulic brake device a first hydraulic fluid flow path through which hydraulic fluid flows between the solenoid valve and the solenoid valve; and a second hydraulic fluid flow path through which hydraulic fluid that does not pass through the booster flows toward the solenoid valve. a path, a third hydraulic fluid path through which hydraulic fluid flows between the solenoid valve and the hydraulic brake device, and a braking control section that controls the solenoid valve when the industrial vehicle is braked during automatic operation of the industrial vehicle. The solenoid valve has a first open position that communicates the first hydraulic fluid flow path with the third hydraulic fluid flow path and blocks communication between the second hydraulic fluid flow path and the third hydraulic fluid flow path, and a second operating fluid flow path. a second open position that communicates the oil flow path with the third hydraulic oil flow path and cuts off the first hydraulic oil flow path and the third hydraulic oil flow path; A solenoid operation part of a solenoid valve is controlled so that the position of the solenoid valve is switched from the first open position to the second open position when the industrial vehicle is braked during operation.
このようなブレーキシステムにおいて、通常はソレノイドバルブが第1開位置にあり、産業車両の手動運転が実施される。産業車両の手動運転中に、運転者によりブレーキペダルが操作されると、倍力装置からの作動油が第1作動油流路、ソレノイドバルブ及び第3作動油流路を流れて油圧ブレーキ装置に供給されることで、油圧ブレーキ装置により車輪に制動力が付与される。一方、産業車両の自動運転中に産業車両を制動させるときは、ソレノイドバルブの位置が第1開位置から第2開位置に切り替わるようにソレノイドバルブのソレノイド操作部が制御される。このため、倍力装置を通過しない作動油が第2作動油流路、ソレノイドバルブ及び第3作動油流路を流れて油圧ブレーキ装置に供給されることで、油圧ブレーキ装置により車輪に制動力が付与される。ここで、ソレノイドバルブとしては、既存の電磁切替弁が使用可能である。このため、産業車両を自動的に制動させる装置を新たに設計して製造しなくて済む。これにより、手動運転時のブレーキ操作と自動運転時のブレーキ制御との両立を低コストで実現することができる。 In such braking systems, the solenoid valve is normally in the first open position and manual operation of the industrial vehicle is implemented. When the brake pedal is operated by the driver during manual operation of the industrial vehicle, hydraulic fluid from the booster flows through the first hydraulic fluid flow path, the solenoid valve, and the third hydraulic fluid flow path to the hydraulic brake device. By being supplied, braking force is applied to the wheels by the hydraulic brake device. On the other hand, when braking the industrial vehicle during automatic operation of the industrial vehicle, the solenoid operating portion of the solenoid valve is controlled so that the position of the solenoid valve is switched from the first open position to the second open position. Therefore, hydraulic fluid that does not pass through the booster flows through the second hydraulic fluid flow path, the solenoid valve, and the third hydraulic fluid flow path and is supplied to the hydraulic brake device, so that the hydraulic brake device exerts a braking force on the wheels. Granted. Here, an existing electromagnetic switching valve can be used as the solenoid valve. Therefore, it is not necessary to newly design and manufacture a device for automatically braking the industrial vehicle. As a result, it is possible to achieve both brake operation during manual operation and brake control during automatic operation at low cost.
ブレーキシステムは、油圧ブレーキ装置に供給される作動油の圧力を検出するブレーキ圧力検出部を更に備え、制動制御部は、産業車両の自動運転中に産業車両を制動させるときに、ソレノイドバルブの位置が第1位置から第2位置に切り替わると共に油圧ブレーキ装置に供給される作動油の圧力が設定圧力に調整されるようにソレノイド操作部を制御してもよい。 The brake system further includes a brake pressure detection unit that detects the pressure of hydraulic fluid supplied to the hydraulic brake device, and the brake control unit detects the position of the solenoid valve when the industrial vehicle is braked during automatic operation of the industrial vehicle. is switched from the first position to the second position and the pressure of hydraulic oil supplied to the hydraulic brake device is adjusted to the set pressure.
このような構成では、産業車両の自動運転中に産業車両を制動させるときは、油圧ブレーキ装置に供給される作動油の圧力が設定圧力に調整される。従って、産業車両の車輪に付与される制動力を容易に調整することができる。 With such a configuration, when braking the industrial vehicle during automatic operation of the industrial vehicle, the pressure of the hydraulic oil supplied to the hydraulic brake device is adjusted to the set pressure. Therefore, it is possible to easily adjust the braking force applied to the wheels of the industrial vehicle.
ブレーキシステムは、オイルポンプから吐出された作動油を蓄圧するアキュムレータと、オイルポンプと倍力装置及びアキュムレータとの間に配置され、アキュムレータの圧力に応じて、オイルポンプからの作動油がアキュムレータに供給される油路とオイルポンプからの作動油が倍力装置に供給される油路とを切り替えるチャージバルブとを更に備え、第2作動油流路は、アキュムレータからソレノイドバルブに作動油が流れる流路であってもよい。 The brake system is arranged between an accumulator that accumulates hydraulic oil discharged from the oil pump, and between the oil pump, the booster, and the accumulator, and the hydraulic oil from the oil pump is supplied to the accumulator according to the pressure of the accumulator. and a charge valve for switching between an oil passage through which the hydraulic oil from the oil pump is supplied to the booster, and the second hydraulic oil passage is a passage through which the hydraulic oil flows from the accumulator to the solenoid valve. may be
このような構成では、産業車両の自動運転中に産業車両を制動させるときは、アキュムレータに蓄圧された作動油が第2作動油流路、ソレノイドバルブ及び第3作動油流路を流れて油圧ブレーキ装置に供給されることで、油圧ブレーキ装置により車輪に制動力が付与される。従って、産業車両の自動運転時に、簡単な構成で産業車両を効果的に制動させることができる。 In such a configuration, when the industrial vehicle is braked during automatic operation of the industrial vehicle, the hydraulic fluid accumulated in the accumulator flows through the second hydraulic fluid flow path, the solenoid valve, and the third hydraulic fluid flow path to hydraulic brake. By being supplied to the device, a braking force is applied to the wheels by the hydraulic brake device. Therefore, the industrial vehicle can be effectively braked with a simple configuration during automatic operation of the industrial vehicle.
ブレーキシステムは、アキュムレータの圧力を検出するアキュムレータ圧力検出部と、産業車両の自動運転中に、アキュムレータの圧力に基づいてオイルポンプを回転駆動する駆動源を制御するポンプ制御部とを更に備え、ポンプ制御部は、アキュムレータの圧力が規定圧以上であるときは、オイルポンプの回転を停止させるか或いはオイルポンプの回転数を減少させるように駆動源を制御してもよい。 The brake system further includes an accumulator pressure detection unit that detects the pressure of the accumulator, and a pump control unit that controls a drive source that rotationally drives the oil pump based on the pressure of the accumulator during automatic operation of the industrial vehicle. The control unit may control the drive source to stop the rotation of the oil pump or decrease the rotation speed of the oil pump when the pressure of the accumulator is equal to or higher than the specified pressure.
このような構成では、アキュムレータの圧力が規定圧以上であるときは、オイルポンプの回転が停止するか、或いはオイルポンプの回転数が減少する。産業車両の自動運転中に産業車両を制動させるときは、アキュムレータから油圧ブレーキ装置に作動油が供給されるため、オイルポンプを常に作動させておく必要がない。そこで、オイルポンプの回転を停止させるか、或いはオイルポンプの回転数を減少させることにより、オイルポンプの消費エネルギーが低減する。従って、産業車両の燃費が向上し、産業車両の稼動時間を延ばすことができる。 In such a configuration, when the pressure of the accumulator is equal to or higher than the specified pressure, the rotation of the oil pump is stopped or the rotational speed of the oil pump is reduced. When the industrial vehicle is braked during automatic operation of the industrial vehicle, hydraulic oil is supplied from the accumulator to the hydraulic brake device, so the oil pump does not need to be operated all the time. Therefore, the energy consumption of the oil pump can be reduced by stopping the rotation of the oil pump or reducing the rotation speed of the oil pump. Therefore, the fuel efficiency of the industrial vehicle is improved, and the operating time of the industrial vehicle can be extended.
ブレーキシステムは、産業車両の自動運転中にブレーキペダルが操作されたかどうかを検知する検知部と、ソレノイドバルブが第2開位置にある状態で、検知部により産業車両の自動運転中にブレーキペダルが操作されたことが検知されると、ソレノイドバルブの位置が第2開位置から第1開位置に切り替わるようにソレノイド操作部を制御する自動運転停止制御部とを更に備えてもよい。 The brake system consists of a detection unit that detects whether the brake pedal is operated during automatic operation of industrial vehicles, and a state in which the solenoid valve is in the second open position. It may further include an automatic operation stop control unit that controls the solenoid operation unit so that the position of the solenoid valve is switched from the second open position to the first open position when the operation is detected.
このような構成では、産業車両の自動運転中に産業車両が制動することで、ソレノイドバルブが第2開位置にある状態で、運転者によりブレーキペダルが操作されると、ソレノイドバルブの位置が第2開位置から第1開位置に切り替わり、自動運転による産業車両の制動が強制的に停止する。このため、倍力装置から油圧ブレーキ装置に作動油が供給されることで、車輪に制動力が付与される。このように産業車両の自動運転中にブレーキペダルが操作されると、自動運転から手動運転に切り替わることとなる。従って、運転者の意図に反してブレーキ制御が行われることが防止される。 In such a configuration, when the brake pedal is operated by the driver while the solenoid valve is in the second open position by braking the industrial vehicle during automatic operation of the industrial vehicle, the position of the solenoid valve is changed to the second position. The second open position is switched to the first open position, and the braking of the industrial vehicle by automatic operation is forcibly stopped. Therefore, braking force is applied to the wheels by supplying hydraulic fluid from the booster to the hydraulic brake device. In this way, when the brake pedal is operated during automatic operation of the industrial vehicle, automatic operation is switched to manual operation. Therefore, it is possible to prevent the brake control from being performed against the intention of the driver.
本発明によれば、手動運転時のブレーキ操作と自動運転時のブレーキ制御との両立を安価に実現することができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to inexpensively achieve both brake operation during manual operation and brake control during automatic operation.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or equivalent elements are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted.
図1は、本発明の一実施形態に係るブレーキシステムを示す構成図である。図1において、本実施形態のブレーキシステム1は、産業車両の一つであるフォークリフト2に搭載されている。フォークリフト2は、自動運転可能な電動フォークリフトである。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a brake system according to one embodiment of the present invention. In FIG. 1, a
ブレーキシステム1は、フォークリフト2を制動させるシステムである。ブレーキシステム1は、ブレーキペダル3と、ブレーキホイールシリンダ4と、オイルポンプ5と、ブレーキブースター6と、アキュムレータ7と、チャージバルブ8と、ソレノイドバルブ9とを備えている。
A
ブレーキペダル3は、フォークリフト2の運転者が足で踏み込んで操作する操作ペダルである。
The
ブレーキホイールシリンダ4は、作動油を用いてフォークリフト2の車輪10に制動力を付与する油圧ブレーキ装置である。ブレーキホイールシリンダ4は、例えばブレーキディスクまたはブレーキドラムを有している。
The
オイルポンプ5は、ポンプモータ11により回転駆動される。ポンプモータ11は、オイルポンプ5を回転駆動する駆動源である。オイルポンプ5は、オイルタンク12に貯留された作動油を吸い上げてブレーキブースター6及びブレーキホイールシリンダ4に供給する。
The
オイルタンク12内には、オイルポンプ5へのゴミの進入を防止するサクションフィルタ13が配置されている。サクションフィルタ13は、作動油流路14を介してオイルポンプ5と接続されている。作動油流路14は、サクションフィルタ13からオイルポンプ5に作動油が流れる流路である。
A
ブレーキブースター6は、ブレーキペダル3と連結されていると共に、オイルポンプ5とブレーキホイールシリンダ4との間に配置されている。ブレーキブースター6は、運転者によるブレーキペダル3を操作する力を補助する倍力装置である。
The
ブレーキブースター6は、作動油流路15,16を介してオイルタンク12と接続されている。作動油流路15,16は、ブレーキブースター6からオイルタンク12に作動油が流れる流路である。作動油流路16には、オイルタンク12に戻る作動油を冷却するクーラ17が配設されている。
The
アキュムレータ7は、オイルポンプ5の吐出口5aから吐出された作動油を蓄圧する。アキュムレータ7には、窒素ガス等の蓄圧気体が充填されている。オイルポンプ5からの作動油は、アキュムレータ7内に弁で封じ込められて蓄圧される。その状態で弁を開放すると、蓄圧気体が膨張する力によってアキュムレータ7内の作動油が押し出されて放出される。
The
チャージバルブ8は、オイルポンプ5とブレーキブースター6及びアキュムレータ7との間に配置されている。チャージバルブ8は、アキュムレータ7の圧力に応じて、オイルポンプ5からの作動油がブレーキブースター6に供給される油路とオイルポンプ5からの作動油がアキュムレータ7に供給される油路とを切り替える。
A
チャージバルブ8は、作動油流路18を介してオイルポンプ5の吐出口5aと接続されている。作動油流路18は、オイルポンプ5からチャージバルブ8に作動油が流れる流路である。
The
また、チャージバルブ8は、作動油流路19を介してブレーキブースター6と接続されている。作動油流路19は、チャージバルブ8からブレーキブースター6に作動油が流れる流路である。
Also, the
また、チャージバルブ8は、作動油流路20を介してアキュムレータ7と接続されている。作動油流路20は、チャージバルブ8からアキュムレータ7に作動油が流れる流路である。
Also, the
チャージバルブ8は、作動油流路18と作動油流路19とを連通させる油路と、作動油流路18と作動油流路19,20とを連通させる油路とを切り替える。
The
具体的には、チャージバルブ8は、アキュムレータ7の圧力が設定圧に達するまでは、作動油流路18と作動油流路19,20とを連通させることで、オイルポンプ5からの作動油を優先的にアキュムレータ7に供給する。チャージバルブ8は、アキュムレータ7の圧力が設定圧に達すると、作動油流路18と作動油流路19とを連通させると共に作動油流路18と作動油流路20とを遮断することで、オイルポンプ5からの作動油をブレーキブースター6に供給する。なお、チャージバルブ8の設定圧は、手動で調整可能である。
Specifically, until the pressure of the
ソレノイドバルブ9は、ブレーキブースター6及びアキュムレータ7とブレーキホイールシリンダ4との間に配置されている。ソレノイドバルブ9は、ブレーキブースター6及びアキュムレータ7とブレーキホイールシリンダ4との間における作動油の流れを切り替える電磁比例切替弁である。
A
ソレノイドバルブ9は、作動油流路21を介してブレーキブースター6と接続されている。作動油流路21は、ブレーキブースター6とソレノイドバルブ9との間で作動油が双方向に流れる第1作動油流路である。
The
また、ソレノイドバルブ9は、作動油流路22を介してアキュムレータ7と接続されている。作動油流路22は、アキュムレータ7からソレノイドバルブ9に作動油が流れる第2作動油流路である。作動油流路22は、ブレーキブースター6を通過しない作動油がソレノイドバルブ9に向けて流れる流路である。
Also, the
また、ソレノイドバルブ9は、作動油流路23を介してブレーキホイールシリンダ4と接続されている。作動油流路23は、ソレノイドバルブ9とブレーキホイールシリンダ4との間で作動油が双方向に流れる第3作動油流路である。
Also, the
ソレノイドバルブ9は、図2に示されるように、作動油流路21と作動油流路23とを連通させると共に作動油流路22と作動油流路23とを遮断する第1開位置9aと、作動油流路22と作動油流路23とを連通させると共に作動油流路21と作動油流路23とを遮断する第2開位置9bと、第1開位置9aと第2開位置9bとの間に配置され、作動油流路21,22と作動油流路23とを遮断する閉位置9cとを有している。
The
ソレノイドバルブ9には、電気信号が入力されるソレノイド操作部24が設けられている。ソレノイドバルブ9が第1開位置9aにあるときは、ソレノイドバルブ9の開度は一定である。ソレノイドバルブ9が第2開位置9bにあるときは、ソレノイド操作部24に入力される電気信号の値(例えば電流値)に応じて、ソレノイドバルブ9の開度が変化する。具体的には、ソレノイド操作部24に入力される電気信号の値が大きくなるほど、ソレノイドバルブ9の開度が大きくなる。
The
ソレノイド操作部24に電気信号が供給されない通常状態では、ソレノイドバルブ9は、バネ25により第1開位置9a(図示)にある。ソレノイド操作部24に電気信号が供給されることで、ソレノイド操作部24が通電されると、ソレノイドバルブ9は、第1開位置9aから第2開位置9bに切り替わる。
In a normal state in which no electric signal is supplied to the
また、ブレーキシステム1は、図1及び図2に示されるように、自動運転スイッチ30と、圧力センサ31と、ポテンショメータ32と、警報器33と、ブレーキコントローラ34と、圧力センサ35と、ポンプコントローラ36とを備えている。
1 and 2, the
自動運転スイッチ30は、運転者がフォークリフト2の自動運転を指示するための指示操作部である。自動運転スイッチ30がOFFであるときは、フォークリフト2の運転モードは手動運転モードである。手動運転モードは、運転者による手動運転によってフォークリフト2を走行させるモードである。自動運転スイッチ30がONであるときは、フォークリフト2の運転モードは自動運転モードである。自動運転モードは、自動運転コントローラ37によってフォークリフト2が自動的に走行するように制御されるモードである。
The
自動運転コントローラ37は、自動運転スイッチ30がON操作されることで、フォークリフト2の自動運転が指示されると、各種センサの検出値に基づいて、フォークリフト2が自動的に走行するように駆動部38を制御する。駆動部38は、フォークリフト2の車輪10を回転させる走行モータと、車輪10を転舵させる操舵モータとを有している。
When automatic operation of the
圧力センサ31は、作動油流路23に接続されている。圧力センサ31は、ブレーキホイールシリンダ4に供給される作動油の圧力をブレーキ圧力として検出するブレーキ圧力検出部を構成する。
A
ポテンショメータ32は、ブレーキペダル3の踏込量(操作量)を検出する。ポテンショメータ32は、フォークリフト2の自動運転中にブレーキペダル3が操作されたかどうかを検知する検知部を構成する。
The
警報器33は、フォークリフト2の自動運転中にブレーキペダル3が操作されたことが検知されたときに、運転者に対して警報音または警報表示を行う。
The
ブレーキコントローラ34は、CPU、RAM、ROM及び入出力インターフェース等により構成されている。ブレーキコントローラ34は、制動制御部41と、自動運転停止制御部42とを有している。
The
制動制御部41は、フォークリフト2の自動運転中にフォークリフト2を制動させるときに、ソレノイドバルブ9を制御する。制動制御部41は、フォークリフト2の自動運転中にフォークリフト2を制動させるときに、ソレノイドバルブ9の位置が第1開位置9aから第2開位置9bに切り替わると共にブレーキホイールシリンダ4に供給される作動油の圧力が設定圧力に調整されるようにソレノイドバルブ9のソレノイド操作部24を制御する。
The
図3は、制動制御部41により実行される制動制御処理の手順を示すフローチャートである。本処理は、自動運転スイッチ30がON操作されると、実行される。なお、本処理の実行前は、ソレノイドバルブ9は第1開位置9aにある。
FIG. 3 is a flow chart showing the procedure of the braking control process executed by the
図3において、制動制御部41は、まず自動運転コントローラ37の制御指令信号を取得する(手順S101)。そして、制動制御部41は、自動運転コントローラ37の制御指令信号に基づいて、フォークリフト2の制動開始タイミングであるかどうかを判断する(手順S102)。制動制御部41は、フォークリフト2の制動開始タイミングでないと判断したときは、上記の手順S101を再度実行する。
In FIG. 3, the
制動制御部41は、フォークリフト2の制動開始タイミングであると判断したときは、ソレノイドバルブ9の位置を第1開位置9aから第2開位置9bに切り替えるための制御信号をソレノイドバルブ9のソレノイド操作部24に出力する(手順S103)。これにより、作動油流路22と作動油流路23とが連通するため、アキュムレータ7からブレーキホイールシリンダ4に作動油が供給され、車輪10に制動力が付与される。
When the
続いて、制動制御部41は、圧力センサ31の検出値を取得する(手順S104)。そして、制動制御部41は、圧力センサ31の検出値に基づいて、ブレーキホイールシリンダ4に供給される作動油の圧力(ブレーキ圧力)を設定圧力に調整するための制御信号をソレノイド操作部24に出力する(手順S105)。設定圧力の情報は、自動運転コントローラ37の制御指令信号に含まれている。これにより、ソレノイドバルブ9は、第2開位置9bにおいて設定圧力に応じた開度で開くように調整される。
Subsequently, the
続いて、制動制御部41は、自動運転コントローラ37の制御指令信号を取得する(手順S106)。そして、制動制御部41は、自動運転コントローラ37の制御指令信号に基づいて、フォークリフト2の制動終了タイミングであるかどうかを判断する(手順S107)。制動制御部41は、フォークリフト2の制動終了タイミングでないと判断したときは、上記の手順S106を再度実行する。
Subsequently, the
制動制御部41は、フォークリフト2の制動終了タイミングであると判断したときは、ソレノイドバルブ9の位置を第2開位置9bから第1開位置9aに切り替えるための制御信号をソレノイドバルブ9のソレノイド操作部24に出力し(手順S108)、上記の手順S101を再度実行する。これにより、作動油流路22と作動油流路23とが遮断されるため、アキュムレータ7からブレーキホイールシリンダ4への作動油の供給が停止し、車輪10への制動力の付与が解除される。
When the
図2に戻り、自動運転停止制御部42は、ソレノイドバルブ9が第2開位置9bにある状態で、ポテンショメータ32によりフォークリフトの自動運転中にブレーキペダル3が操作されたことが検知されると、ソレノイドバルブ9の位置が第2開位置9bから第1開位置9aに切り替わるようにソレノイドバルブ9のソレノイド操作部24を制御する。
Returning to FIG. 2, when the
図4は、自動運転停止制御部42により実行される自動運転停止制御処理の手順を示すフローチャートである。本処理も、自動運転スイッチ30がON操作されると、実行される。
FIG. 4 is a flow chart showing the procedure of the automatic operation stop control process executed by the automatic operation
図4において、自動運転停止制御部42は、ソレノイドバルブ9の現在の位置が第2開位置9bであるかどうかを判断する(手順S111)。ソレノイドバルブ9の現在の位置が第2開位置9bであるかどうかの判断は、例えば制動制御部41からソレノイドバルブ9のソレノイド操作部24に出力される制御信号に基づいて行われる。
In FIG. 4, the automatic operation
自動運転停止制御部42は、ソレノイドバルブ9の現在の位置が第2開位置9bであると判断したときは、ポテンショメータ32の検出値を取得する(手順S112)。そして、自動運転停止制御部42は、ポテンショメータ32の検出値に基づいて、ブレーキペダル3が操作されたどうかを判断する(手順S113)。自動運転停止制御部42は、ブレーキペダル3が操作されていないと判断したときは、上記の手順S111を再度実行する。
When the automatic operation
自動運転停止制御部42は、ブレーキペダル3が操作されたと判断したときは、ソレノイドバルブ9の位置を第2開位置9bから第1開位置9aに切り替えるための制御信号をソレノイドバルブ9のソレノイド操作部24に出力する(手順S114)。これにより、作動油流路22と作動油流路23とが遮断されるため、フォークリフト2の自動運転によるブレーキ制御が強制的に停止する。
When the automatic operation
そして、自動運転停止制御部42は、警報器33に警報信号を出力し(手順S115)、上記の手順S111を再度実行する。これにより、警報器33によってフォークリフト2の自動運転によるブレーキ制御が強制的に停止した旨の警報が運転者に対して行われる。
Then, the automatic operation
図2に戻り、圧力センサ35は、作動油流路20に接続されている。圧力センサ35は、アキュムレータ7の圧力を検出するアキュムレータ圧力検出部を構成する。
Returning to FIG. 2 , the
ポンプコントローラ36は、CPU、RAM、ROM及び入出力インターフェース等により構成されている。ポンプコントローラ36は、フォークリフト2の自動運転中に、アキュムレータ7の圧力に基づいてポンプモータ11を制御するポンプ制御部を構成する。ポンプコントローラ36は、アキュムレータ7の圧力が規定圧以上であるときは、オイルポンプ5の回転を停止させるようにポンプモータ11を制御する。
The
図5は、ポンプコントローラ36により実行されるオイルポンプ制御処理の手順を示すフローチャートである。本処理は、フォークリフト2のイグニッションスイッチ(図示せず)がON操作されると、実行される。
FIG. 5 is a flow chart showing the procedure of the oil pump control process executed by the
図5において、ポンプコントローラ36は、まず自動運転スイッチ30の操作信号を取得する(手順S121)。そして、ポンプコントローラ36は、自動運転スイッチ30の操作信号がON信号であるかどうかを判断する(手順S122)。
In FIG. 5, the
ポンプコントローラ36は、自動運転スイッチ30の操作信号がON信号でないと判断したときは、フォークリフト2の運転モードが手動運転モードであると判定し、ポンプモータ11を規定回転数で回転させるための制御信号をポンプモータ11に出力し(手順S123)、上記の手順S121を再度実行する。これにより、オイルポンプ5が規定回転数で回転する。
When the
ポンプコントローラ36は、自動運転スイッチ30の操作信号がON信号であると判断したときは、フォークリフト2の運転モードが自動運転モードであると判定し、圧力センサ35の検出値を取得する(手順S124)。そして、ポンプコントローラ36は、圧力センサ35の検出値に基づいて、アキュムレータ7の圧力が規定圧以上であるかどうかを判断する(手順S125)。規定圧は、アキュムレータ7が蓄圧状態に維持される圧力である。
When the
ポンプコントローラ36は、アキュムレータ7の圧力が規定圧よりも低いと判断したときは、ポンプモータ11を規定回転数で回転させるための制御信号をポンプモータ11に出力し(手順S123)、上記の手順S121を再度実行する。これにより、オイルポンプ5が規定回転数で回転する。
When the
ポンプコントローラ36は、アキュムレータ7の圧力が規定圧以上であると判断したときは、ポンプモータ11の回転を停止させるための制御信号をポンプモータ11に出力し(手順S126)、上記の手順S121を再度実行する。これにより、オイルポンプ5の回転が停止する。
When the
以上のようなブレーキシステム1において、自動運転スイッチ30がON操作されていない手動運転モードでは、ソレノイドバルブ9が第1開位置9aにある。この場合、運転者によりブレーキペダル3が操作されると、ブレーキブースター6内の作動油が作動油流路21、ソレノイドバルブ9及び作動油流路23を流れてブレーキホイールシリンダ4に供給される。これにより、ブレーキホイールシリンダ4が動作し、車輪10に制動力が付与される。
In the
運転者により自動運転スイッチ30がON操作されると、フォークリフト2の運転モードが手動運転モードから自動運転モードに切り替わり、自動運転コントローラ37によってフォークリフト2が自動走行するように駆動部38が制御される。
When the driver turns on the
フォークリフト2の自動走行中にフォークリフト2が停止または減速するときは、ブレーキコントローラから34の制御信号によってソレノイドバルブ9の位置が第1開位置9aから第2開位置9bに切り替わり、作動油流路22と作動油流路23とが連通される。ただし、ソレノイドバルブ9の位置が切り換わる途中で、ソレノイドバルブ9の位置が一時的に閉位置9cとなるため、ブレーキホイールシリンダ4からアキュムレータ7への作動油の逆流が防止される。
When the
そして、アキュムレータ7に蓄圧された作動油が作動油流路22、ソレノイドバルブ9及び作動油流路23を流れてブレーキホイールシリンダ4に供給される。これにより、ブレーキホイールシリンダ4が動作し、車輪10に制動力が付与される。
The hydraulic fluid accumulated in the
アキュムレータ7の圧力が低くなることで、アキュムレータ7の蓄圧状態が維持されなくなると、チャージバルブ8によってオイルポンプ5からアキュムレータ7に作動油が供給されることで、アキュムレータ7が蓄圧状態となる。
When the pressure of the
以上のように本実施形態にあっては、通常はソレノイドバルブ9が第1開位置9aにあり、フォークリフト2の手動運転が実施される。フォークリフト2の手動運転中に、運転者によりブレーキペダル3が操作されると、ブレーキブースター6からの作動油が作動油流路21、ソレノイドバルブ9及び作動油流路23を流れてブレーキホイールシリンダ4に供給されることで、ブレーキホイールシリンダ4により車輪10に制動力が付与される。一方、フォークリフト2の自動運転中にフォークリフト2を制動させるときは、ソレノイドバルブ9が第1開位置9aから第2開位置9bに切り替わるようにソレノイドバルブ9のソレノイド操作部24が制御される。このため、ブレーキブースター6を通過しない作動油が作動油流路22、ソレノイドバルブ9及び作動油流路23を流れてブレーキホイールシリンダ4に供給されることで、ブレーキホイールシリンダ4により車輪10に制動力が付与される。ここで、ソレノイドバルブ9としては、既存の電磁比例切替弁が使用可能である。このため、フォークリフト2を自動的に制動させる装置を新たに設計して製造しなくて済む。これにより、手動運転時のブレーキ操作と自動運転時のブレーキ制御との両立を低コストで実現することができる。
As described above, in this embodiment, the
また、フォークリフト2の自動運転時には、ブレーキペダル3が自動的に操作されることなく、ブレーキホイールシリンダ4に作動油が供給されるため、車輪10に付与される制動力のばらつきが抑えられると共に、車輪10に制動力が付与される際に発生するタイムラグが低減される。
Further, during automatic operation of the
また、本実施形態では、フォークリフト2の自動運転中にフォークリフト2を制動させるときは、ブレーキホイールシリンダ4に供給される作動油の圧力が設定圧力に調整されなるようにソレノイドバルブ9のソレノイド操作部24が制御される。従って、フォークリフト2の車輪10に付与される制動力を容易に調整することができる。
Further, in this embodiment, when braking the
また、本実施形態では、フォークリフト2の自動運転中にフォークリフト2を制動させるときは、アキュムレータ7に蓄圧された作動油が作動油流路22、ソレノイドバルブ9及び作動油流路23を流れてブレーキホイールシリンダ4に供給されることで、ブレーキホイールシリンダ4により車輪10に制動力が付与される。従って、フォークリフト2の自動運転時に、簡単な構成でフォークリフト2を効果的に制動させることができる。また、アキュムレータ7及びチャージバルブ8としても、既存の製品が使用可能である。
Further, in this embodiment, when the
また、本実施形態では、アキュムレータ7の圧力が規定圧以上であるときは、オイルポンプ5の回転が停止する。フォークリフト2の自動運転中にフォークリフト2を制動させるときは、アキュムレータ7からブレーキホイールシリンダ4に作動油が供給されるため、オイルポンプ5を常に作動させておく必要がない。そこで、オイルポンプ5の回転を停止させることにより、オイルポンプ5の消費エネルギーが低減する。従って、フォークリフト2の燃費が向上し、フォークリフト2の稼動時間を延ばすことができる。
Further, in this embodiment, when the pressure of the
また、本実施形態では、フォークリフト2の自動運転中にフォークリフト2が制動することで、ソレノイドバルブ9が第2開位置9bにある状態で、運転者によりブレーキペダル3が操作されると、ソレノイドバルブ9の位置が第2開位置9bから第1開位置9aに切り替わり、自動運転によるフォークリフト2の制動が強制的に停止する。このため、ブレーキブースター6からブレーキホイールシリンダ4に作動油が供給されることで、車輪10に制動力が付与される。このようにフォークリフト2の自動運転中にブレーキペダル3が操作されると、自動運転から手動運転に切り替わることとなる。従って、運転者の意図に反してブレーキ制御が行われることが防止される。
Further, in the present embodiment, when the driver operates the
図6は、ポンプコントローラ36により実行されるオイルポンプ制御処理の手順の変形例を示すフローチャートであり、図5に対応している。
FIG. 6 is a flowchart showing a modification of the procedure of the oil pump control process executed by the
図6において、ポンプコントローラ36は、上記の手順S121,S122,S124,S125を実行する。そして、ポンプコントローラ36は、手順S125においてアキュムレータ7の圧力が規定圧以上であると判断したときは、ポンプモータ11の回転数を規定回転数よりも減少させるための制御信号をポンプモータ11に出力する(手順S126A)。これにより、オイルポンプ5の回転数が規定回転数よりも減少する。
In FIG. 6, the
このような本変形例では、オイルポンプ5の回転数を減少させることにより、オイルポンプ5の消費エネルギーが低減する。従って、上記実施形態と同様に、フォークリフト2の燃費が向上し、フォークリフト2の稼動時間を延ばすことができる。
In this modification, the energy consumption of the
なお、本発明は、上記実施形態には限定されない。例えば上記実施形態では、ソレノイドバルブ9は、第2開位置9bにおいて開度が可変である電磁比例切替弁であるが、ソレノイドバルブ9としては、特に電磁比例切替弁には限られず、第2開位置9bにおいて開度が一定である電磁切替弁等を使用してもよい。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment. For example, in the above-described embodiment, the
また、上記実施形態では、ブレーキコントローラ34及びポンプコントローラ36が具備されているが、特にその形態には限られず、ブレーキコントローラ34及びポンプコントローラ36を1つのコントローラで構成してもよい。この場合には、1つのコントローラが、上記の制動制御部41及び自動運転停止制御部42と、ポンプコントローラ36の機能であるポンプ制御部とを有することとなる。
Further, in the above embodiment, the
また、上記実施形態では、オイルポンプ5がポンプモータ11により駆動されているが、オイルポンプ5を駆動する駆動源としては、特にポンプモータ11には限られず、図7に示されるようなエンジン50であってもよい。
Further, in the above embodiment, the
駆動源がエンジン50である場合には、オイルポンプ5の回転数の制御が不要となるため、上記の圧力センサ35及びポンプコントローラ36は無くてもよい。また、駆動源がエンジン50である場合には、フォークリフト2がインチングペダルを備えていることもある。この場合には、運転者によりインチングペダルが操作されたときも、ブレーキブースター6からブレーキホイールシリンダ4に作動油が供給されるため、車輪10に制動力が付与される。
When the drive source is the
また、上記実施形態では、オイルポンプ5とブレーキホイールシリンダ4との間にブレーキブースター6が配置されているが、運転者によるブレーキペダル3を操作する力を補助する倍力装置としては、特にブレーキブースター6には限られず、例えばブレーキバルブやマスターシリンダ等であってもよい。
Further, in the above embodiment, the
また、上記実施形態では、ポテンショメータ32によりブレーキペダル3の操作量を検出することで、フォークリフト2の自動運転中にブレーキペダル3が操作されたかどうかが検知されているが、特にそのような形態には限られない。例えば、ブレーキペダル3が接触したかどうかを検出する接触スイッチ等を用いて、フォークリフト2の自動運転中にブレーキペダル3が操作されたかどうかを検知してもよい。
Further, in the above embodiment, by detecting the amount of operation of the
さらに、上記実施形態のブレーキシステム1は、フォークリフト2に搭載されているが、本発明は、ブレーキペダルが具備されていれば、フォークリフト以外の産業車両(例えばトーイングトラクタ等)にも適用可能である。
Furthermore, although the
1…ブレーキシステム、2…フォークリフト(産業車両)、3…ブレーキペダル、4…ブレーキホイールシリンダ(油圧ブレーキ装置)、5…オイルポンプ、6…ブレーキブースター(倍力装置)、7…アキュムレータ、8…チャージバルブ、9…ソレノイドバルブ、9a…第1開位置、9b…第2開位置、10…車輪、21…作動油流路(第1作動油流路)、22…作動油流路(第2作動油流路)、23…作動油流路(第3作動油流路)、31…圧力センサ(ブレーキ圧力検出部)、32…ポテンショメータ(検知部)、35…圧力センサ(アキュムレータ圧力検出部)、36…ポンプコントローラ(ポンプ制御部)、41…制動制御部、42…自動運転停止制御部。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記産業車両の運転者が操作するブレーキペダルと、
前記産業車両の車輪に制動力を付与する油圧ブレーキ装置と、
前記油圧ブレーキ装置に作動油を供給するオイルポンプと、
前記オイルポンプと前記油圧ブレーキ装置との間に配置され、前記運転者による前記ブレーキペダルを操作する力を補助する倍力装置と、
前記倍力装置と前記油圧ブレーキ装置との間に配置されたソレノイドバルブと、
前記倍力装置と前記ソレノイドバルブとの間で作動油が流れる第1作動油流路と、
前記倍力装置を通過しない作動油が前記ソレノイドバルブに向けて流れる第2作動油流路と、
前記ソレノイドバルブと前記油圧ブレーキ装置との間で作動油が流れる第3作動油流路と、
前記産業車両の自動運転中に前記産業車両を制動させるときに、前記ソレノイドバルブを制御する制動制御部とを備え、
前記ソレノイドバルブは、前記第1作動油流路と前記第3作動油流路とを連通させると共に前記第2作動油流路と前記第3作動油流路とを遮断する第1開位置と、前記第2作動油流路と前記第3作動油流路とを連通させると共に前記第1作動油流路と前記第3作動油流路とを遮断する第2開位置とを有し、
前記制動制御部は、前記産業車両の自動運転中に前記産業車両を制動させるときに、前記ソレノイドバルブの位置が前記第1開位置から前記第2開位置に切り替わるように前記ソレノイドバルブのソレノイド操作部を制御するブレーキシステム。 In the brake system that brakes industrial vehicles that can operate automatically,
a brake pedal operated by a driver of the industrial vehicle;
a hydraulic brake device that applies a braking force to the wheels of the industrial vehicle;
an oil pump that supplies hydraulic oil to the hydraulic brake device;
a booster disposed between the oil pump and the hydraulic brake device for assisting the driver's force to operate the brake pedal;
a solenoid valve disposed between the booster and the hydraulic brake device;
a first hydraulic fluid flow path through which hydraulic fluid flows between the booster and the solenoid valve;
a second hydraulic fluid flow path through which hydraulic fluid that does not pass through the booster flows toward the solenoid valve;
a third hydraulic fluid flow path through which hydraulic fluid flows between the solenoid valve and the hydraulic brake device;
a braking control unit that controls the solenoid valve when braking the industrial vehicle during automatic operation of the industrial vehicle;
a first open position in which the solenoid valve communicates the first hydraulic fluid flowpath and the third hydraulic fluid flowpath and blocks communication between the second hydraulic fluid flowpath and the third hydraulic fluid flowpath; a second open position that communicates the second hydraulic fluid flow path and the third hydraulic fluid path and blocks the first hydraulic fluid path and the third hydraulic fluid path;
The brake control unit operates a solenoid of the solenoid valve so that the position of the solenoid valve is switched from the first open position to the second open position when the industrial vehicle is braked during automatic operation of the industrial vehicle. Brake system that controls the parts.
前記制動制御部は、前記産業車両の自動運転中に前記産業車両を制動させるときに、前記ソレノイドバルブの位置が前記第1開位置から前記第2開位置に切り替わると共に前記油圧ブレーキ装置に供給される作動油の圧力が設定圧力に調整されるように前記ソレノイド操作部を制御する請求項1記載のブレーキシステム。 further comprising a brake pressure detection unit that detects the pressure of hydraulic oil supplied to the hydraulic brake device;
The braking control unit switches the position of the solenoid valve from the first open position to the second open position when braking the industrial vehicle during automatic operation of the industrial vehicle, and the brake control unit switches the position of the solenoid valve from the first open position to the second open position. 2. The brake system according to claim 1, wherein the solenoid operation part is controlled so that the pressure of the hydraulic oil applied to the brake is adjusted to the set pressure.
前記オイルポンプと前記倍力装置及び前記アキュムレータとの間に配置され、前記アキュムレータの圧力に応じて、前記オイルポンプからの作動油が前記アキュムレータに供給される油路と前記オイルポンプからの作動油が前記倍力装置に供給される油路とを切り替えるチャージバルブとを更に備え、
前記第2作動油流路は、前記アキュムレータから前記ソレノイドバルブに作動油が流れる流路である請求項1または2記載のブレーキシステム。 an accumulator for accumulating hydraulic oil discharged from the oil pump;
An oil passage disposed between the oil pump, the booster, and the accumulator, through which hydraulic oil from the oil pump is supplied to the accumulator in accordance with the pressure of the accumulator, and hydraulic oil from the oil pump is further provided with a charge valve that switches the oil path supplied to the booster,
3. The brake system according to claim 1, wherein said second hydraulic fluid flow path is a flow path through which hydraulic fluid flows from said accumulator to said solenoid valve.
前記産業車両の自動運転中に、前記アキュムレータの圧力に基づいて前記オイルポンプを回転駆動する駆動源を制御するポンプ制御部とを更に備え、
前記ポンプ制御部は、前記アキュムレータの圧力が規定圧以上であるときは、前記オイルポンプの回転を停止させるか或いは前記オイルポンプの回転数を減少させるように前記駆動源を制御する請求項3記載のブレーキシステム。 an accumulator pressure detection unit that detects the pressure of the accumulator;
a pump control unit that controls a drive source that rotationally drives the oil pump based on the pressure of the accumulator during automatic operation of the industrial vehicle;
4. The pump control unit according to claim 3, wherein when the pressure of the accumulator is equal to or higher than a specified pressure, the pump control unit controls the driving source so as to stop the rotation of the oil pump or decrease the rotation speed of the oil pump. brake system.
前記ソレノイドバルブが前記第2開位置にある状態で、前記検知部により前記産業車両の自動運転中に前記ブレーキペダルが操作されたことが検知されると、前記ソレノイドバルブの位置が前記第2開位置から前記第1開位置に切り替わるように前記ソレノイド操作部を制御する自動運転停止制御部とを更に備える請求項1~4の何れか一項記載のブレーキシステム。 a detection unit that detects whether the brake pedal has been operated during automatic operation of the industrial vehicle;
When the detection unit detects that the brake pedal is operated during automatic operation of the industrial vehicle while the solenoid valve is in the second open position, the solenoid valve is positioned in the second open position. 5. The brake system according to any one of claims 1 to 4, further comprising an automatic shutdown control section that controls the solenoid operation section to switch from the position to the first open position.
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