JP3546923B2 - 車両のブレーキ圧力保持制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両のブレーキ圧力保持制御装置に関し、例えば登坂路での一旦停車時に制動状態を保持すると共に、発進時に自動的に制動を解除して運転操作を補助する車両の坂道発進補助装置や作業者の停車作業中に作業状態を保持しておくロックブレーキ装置等に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の車両のブレーキ圧力保持制御装置として、例えば、図３に示すトラック用のブレーキ制御装置を挙げることができる。以下、その構成を説明すると、ブレーキペダル１０１にはブレーキブースタ１０２を備えたマスタシリンダ１０３が連結され、このマスタシリンダ１０３はフロント側ブレーキ管路１０４及びリア側ブレーキ管路１０５を介してＡＢＳ−ＨＵ（ＡＢＳハイドロユニット）１０６に接続されている。ＡＢＳ−ＨＵ１０６はＡＢＳ−ＥＣＵ（ＡＢＳ制御ユニット）１０７にて制御され、ブレーキペダル１０１が踏込み操作された制動時には、左右のフロント側ホイールシリンダＦＲ，ＦＬ及びリア側ホイールシリンダＲＲ，ＲＬの制動圧を調整して、ロックを防止する。
【０００３】
フロント側ブレーキ管路１０４及びリア側ブレーキ管路１０５にはそれぞれ坂道発進用の油圧保持バルブ１０８が設けられ、更にリア側ブレーキ管路１０５には、パーキングブレーキ作動中に駐車車両が不用意に動き出したときに強制停止させるための圧力スイッチ１０９ａを備えた駐車補助用のアクチュエータ１０９、及び車両の荷積状態に応じてブレーキ力を適正に調整するＬＳＶ（ロードセンシング・プロポーショニング・バルブ）１１０が設けられている。これらの油圧保持バルブ１０８及びアクチュエータ１０９は、ＥＺＧＯ−ＥＣＵ（坂道発進・駐車補助制御ユニット）１１１にて駆動制御される。
【０００４】
そして、車両が登坂路で一旦停車したときには、ＥＺＧ−ＥＣＵ１１１は油圧保持バルブ１０８を閉弁して各ホイールシリンダＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬの制動圧を保持し、その後の発進時には、油圧保持バルブ１０８を開弁して各ホイールシリンダＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬの制動圧を解除し、これによって坂道発進時の運転操作を補助する。又、油圧保持バルブ１０８は特殊車両等でＥ／Ｇを運転しながら作業する場合に、ホイールシリンダの各々に制動圧力を保持して作業用のロックブレーキとしても使用される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した油圧保持バルブ１０８はノーマルオープン式の電磁弁であるため、例えば車両が特殊作業中若しくは登坂路での停車中に、運転者の誤操作でイグニションキーがオフされたとき等には、運転者の意に反して油圧保持バルブ１０８が開弁して、制動圧が解除されてしまう可能性があった。
【０００６】
本発明の目的は、特に車両が特殊な作業中におけるロックブレーキ作動中、及び登坂路での停車中に運転者による誤操作が生じた場合であっても、制動圧を保持し続けて車両を確実に停止保持することができる車両のブレーキ圧力保持制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、停止保持制御手段により通電した電磁開閉手段によりブレーキ管路を遮断して、制動手段に供給されている制動圧を保持すると共に、制動圧発生手段の操作解放時に発生する電磁開閉手段の上流圧と下流圧との差圧で機械式開閉手段を作動させてブレーキ管路を遮断し、その後、強制解除手段にてブレーキ管路内の圧力を低下させて機械式開閉手段を解除するように構成した。よって、登坂路での車両の停止時若しくは車両作業時等に、運転者の誤操作で電磁開閉手段への電力供給が中断された場合であっても、機械式開閉手段によってブレーキ管路が遮断され続けるため、制動手段の制動圧が低下せずに保持される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車両のブレーキ圧力保持制御装置をトラック用ブレーキ制御装置に具体化した一実施例を説明する。
【０００９】
図１の概略構成図に示すように、車両のブレーキペダル１には制動圧発生手段としてのマスタシリンダ２が連結され、そのマスタシリンダ２には、車両に搭載されたエンジン３の油圧ポンプ４にて作動する油圧式のブレーキブースタ５が備えられている。マスタシリンダ２はフロント側及びリア側マスタシリンダ管路６，７を介してＢＫ−ＨＵ（ブレーキハイドロユニット）８に接続され、リア側マスタシリンダ管路７側には、積載量に応じてリア側の制動力を調整するためのＬＳＶ（ロードセンシング・プロポーショニング・バルブ）９が設けられている。ＢＫ−ＨＵ８はフロント側及びリア側ホイールシリンダ管路１０，１１を介して、各車輪のブレーキＢＫ内のホイールシリンダＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬに接続され、ＢＫ−ＨＵ８により制御された油圧がホイールシリンダＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬに作用するようになっている。本実施例では、ブレーキＢＫ及びリア側のホイールシリンダＲＲ，ＲＬが制動手段として機能する。
【００１０】
次に、前記ＢＫ−ＨＵの機能を説明するが、ＡＢＳ，ＡＳＲの機能については間接的機能であるため、概略のみを説明する。
【００１１】
図２において、油圧ユニット８は大雑把にいって、マスタシリンダ２より左側に、フロント側ホイールシリンダＦＲ，ＦＬを制御するための油圧回路が形成され、マスタシリンダ２より右側に、リア側ホイールシリンダＲＲ，ＲＬを制御するための油圧回路が形成されている。まず、フロント側の油圧回路を説明する。前記したフロント側マスタシリンダ管路６にはメインブレーキ管路２１Ｆが接続され、このメインブレーキ管路２１Ｆは、フロント側のＡＢＳ回路２２Ｆ（詳細は略す）を介して前記した左右のフロント側ホイールシリンダ管路１０に接続されている。メインブレーキ管路２１Ｆには、逆止弁２３Ｆが並列接続された坂道発進用の油圧保持バルブ２４Ｆが設けられている。
【００１２】
次いで、リア側の油圧回路を説明する。リア側マスタシリンダ管路７にはメインブレーキ管路２１Ｒが接続され、このメインブレーキ管路２１Ｒは、リア側のＡＢＳ回路２２Ｒ（詳細は略す）を介して左右のリア側ホイールシリンダ管路１１に接続されている。メインブレーキ管路２１Ｒには、逆止弁２３Ｒが並列接続された坂道発進用の油圧保持バルブ２４Ｒが設けられると共に、その上流側には自己保持バルブ２５が設けられている。
【００１３】
本実施例では、この油圧保持バルブ２４Ｒが電磁開閉手段として機能し、自己保持バルブ２５が機械式開閉手段として機能する。自己保持バルブ２５はノーマルオープン式のシーケンス弁であり、油圧保持バルブ２４Ｒの上流側（マスタシリンダ２側）と下流側（ホイールシリンダＲＲ，ＲＬ側）との油圧に所定の圧力差が生じた場合（油圧保持バルブ２４Ｒの下流圧が上流圧より所定圧以上高くなった場合）に油圧保持バルブ２４Ｒの下流側の油圧を駆動源として機械的に作動して閉弁し、油圧保持バルブ２４Ｒの下流側の圧力が内蔵されたスプリングと上流圧との合成力よりも低下したときに開弁する。
【００１４】
メインブレーキ管路２１Ｒの油圧保持バルブ２４Ｒより下流側には増圧管路２６の一端が接続され、この増圧管路２６には駐車補助回路２７（詳細は後述する）が設けられている。増圧管路２６の他端は強制解除管路２８を介して前記マスタシリンダ２に接続され、この強制解除管路２８には、リリーフバルブ２９が並列接続された強制解除手段としての強制解除バルブ３０が設けられており、このバルブ３０は油圧保持バルブ２４Ｒにより保持された圧力を抜いて自己保持バルブ２５を復帰させるためのものである。尚、リリーフバルブ２９は、駐車補助回路２７中の駐車補助ポンプ２７ａの吐出圧の異常上昇時に、過剰な油圧をマスタシリンダ２側に逃がすためのものである。
【００１５】
ここで、図２では、通常時（非通電時）の各バルブの開閉状態を示しており、図から明らかなように、油圧保持バルブ２４Ｆ，２４Ｒはノーマルオープン式、強制解除バルブ３０はノーマルクロ−ズド式の電磁弁として構成されている。
【００１６】
一方、車室内には、図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ，ＢＵＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタ等を備えた、停止保持制御手段としてのＢＫ−ＥＣＵ（ブレーキ制御ユニット）４０が設置されている。ＢＫ−ＥＣＵ４０には、図１に示すように各車輪のブレーキＢＫに取り付けられた車輪速センサ４１が接続されると共に、車速を検出する車速センサ５１、クラッチの接続状態を検出するストロークセンサ等の各種センサ類が接続され、ＢＫ−ＥＣＵ４０は、これらの検出情報に基づいてＢＫ−ＨＵ８内のバルブ類やポンプ等を制御する。
【００１７】
次に、上記のように構成されたトラック用ブレーキ制御装置の作動状態を各機能毎に説明する。
【００１８】
［ＡＢＳ機能］
ＡＢＳ機能は、主にフロント側及びリア側のＡＢＳ回路２２Ｆ，２２Ｒによって奏せられる。車両の走行時に運転者にてブレーキペダル１が踏込み操作されると、マスタシリンダ２に生じた油圧がメインブレーキ管路２１Ｆ，２１Ｒを経て各ホイールシリンダＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬに作用して、ペダル操作力に応じた制動力が発生する。この制動時において、ＢＫ−ＥＣＵ４０は車輪速センサ４１にて検出された各車輪速を監視しながらＡＢＳ回路２２Ｆ，２２Ｒの各バルブを開閉制御して、制動圧の保持、減圧、増圧を繰り返す周知のＡＢＳ制御を実行し、各車輪のロックを防止する。
【００１９】
［駐車補助機能］
又、駐車中において、例えばパーキングブレーキの操作不足等によって車両が路面の傾斜で動き出したときには、ＢＫ−ＥＣＵ４０は車速センサ５１の検出に基づいてこの事態を検知し、逆流防止のためにリア側の油圧保持バルブ２４Ｒを閉弁すると共に、駐車補助回路２７から送り出されたブレーキ液を増圧管路２６及びメインブレーキ管路２１Ｒを経てリア側のホイールシリンダＲＲ，ＲＬに供給し、リア側の車輪を制動して車両を強制的に停止させる。これに伴い油圧保持バルブ２４Ｒの下流圧が上流圧に対して大きく上昇するので、自己保持バルブ２５は遮断状態となる。
【００２０】
車両の停止後、ＢＫ−ＥＣＵ４０は駐車補助回路２７からのブレーキ液の供給を中止すると共に、バッテリ消費を抑制すべく油圧保持バルブ２４Ｒを開弁状態に戻すが、自己保持バルブ２５が遮断状態にあるため駐車中はこの状態を維持する。その後、フットブレーキの操作及びパーキングブレーキの解除等の所定条件が満たされると、ＢＫ−ＥＣＵ４０は強制解除バルブ３０を開弁する。その結果、メインブレーキ管路２１Ｒ内の油圧が低下し、それに伴って自己保持バルブ２５が開弁し、ホイールシリンダＲＲ，ＲＬによる制動圧が解除されることから発進可能となる。
【００２１】
［ＡＳＲ機能］
一方、本実施例のブレーキ制御装置は、凍結路等のように低μ路を走行しているときに、前記したＡＢＳ回路２２Ｒ及び駐車補助回路２７を利用してトラクション制御の一種であるＡＳＲ制御を実行する。即ち、ＢＫ−ＥＣＵ４０は車輪速センサ４１にて検出された各車輪速を監視しながら、いずれかの駆動輪（リア側の車輪）が空転し始めたときには、駐車補助回路２７から送り出されたブレーキ液をＡＢＳ回路２２Ｒを介してその側のホイールシリンダＲＲ，ＲＬのみに供給し、ＡＢＳ回路２２Ｒにおいて制動圧の保持、減圧、増圧を適宜繰り返すことによって、空転を防止する。
【００２２】
［坂道発進補助機能］
又、車両が登坂路で一旦停車したときには、ＢＫ−ＥＣＵ４０は、例えば車速センサの検出に基づく車速０、及びストロークセンサの検出に基づくクラッチ遮断等の所定条件が満たされたことでその事態を検知する。ＢＫ−ＥＣＵ４０は、油圧保持バルブ２４Ｆ，２４Ｒを閉弁して、このときの各ホイールシリンダＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬの制動圧を保持し、その結果、運転者がブレーキペダル１の操作を中止しても、各車輪は継続して制動され続ける。このときブレーキペダル１は操作されていないため、油圧保持バルブ２４Ｒ前後に圧力差が発生し、油圧保持バルブ２４Ｒ下流側の圧力により自己保持バルブ２５は遮断状態に切り換わる。尚、油圧保持バルブ２４Ｆ，２４Ｒが閉弁した後でも、ブレーキ操作によってブレーキ液が逆止弁２３Ｆ，２３Ｒを経てホイールシリンダＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬ側に供給され続けるため、ペダル操作に応じた十分な制動圧が確保される。
【００２３】
その後に、クラッチストロークセンサの検出に基づいてクラッチの接続開始等の所定条件が満たされると、ＢＫ−ＥＣＵ４０は運転者の発進意志と見なして、油圧保持バルブ２４Ｆ，２４Ｒを開弁し、同時に強制解除バルブ３０を開弁する。その結果、メインブレーキ管路２１Ｒ内の油圧が低下し、それに伴って自己保持バルブ２５が開弁して初期状態に復帰すると共に、ホイールシリンダＲＲ，ＲＬによる制動圧が解除されることから発進可能となる。従って、運転者は停車中のフットブレーキの継続的な操作から開放され、かつ、発進時には制動が自動的に解除されることからアクセル操作に集中でき、坂道発進を容易に実行可能となる。
【００２４】
［ロックブレーキ］
又、クレーン装置、コンクリートミキサ装置等の機械を備えた特殊装置においては、作業中における車両の移動を防止するために作業用ロックブレーキが必要である。以下に、ロックブレーキに適応した場合の機能を記す。図１に示すようにＢＫ−ＥＣＵ４０にはパーキングブレーキが作動したか否かを検知するパーキングブレーキスイッチの出力が入力され、又、運転者による手動のスイッチ操作によって、油圧保持バルブ２４Ｒを遮断駆動させ得るスイッチ信号が入力されている。更に、ブレーキペダルによって制動手段が作動しているか否かの信号が入力されている。ロックブレーキとしての作動は、パーキングブレーキが作動状態で、かつブレーキペダルの操作により制動手段が作動中であるときに、手動のスイッチをＯＮすることにより油圧保持バルブ２４Ｒが遮断状態に切り換えられて、ホイールシリンダＲＲ，ＲＬの油圧を保持する。その後、運転者がブレーキペダルを解放するので油圧保持バルブ２４Ｒの上流側圧力が低下し、自己保持バルブ２５が遮断状態に切り換わる。そして、作業が終了しロックブレーキを解除する場合には、手動スイッチをＯＦＦすることにより、油圧保持バルブ２４Ｒが開放されると同時に強制解除バルブ３０も開放させることにより、メインブレーキ回路２１Ｒの油圧が低下し、自己保持バルブ２５が開放状態に復帰する。
【００２５】
坂道発進補助機能、駐車補助機能、ロックブレーキ機能は以上のように実行されるが、例えば登坂路での停車中に、運転者の誤操作でイグニションキーがオフされたとき等には、ＢＫ−ＨＵ８及びＢＫ−ＥＣＵ４０への電力供給が中断されて、ノーマルオープン式の油圧保持バルブ２４Ｆ，２４Ｒが開弁してしまう。その結果、フロント側では、メインブレーキ管路２１Ｆ内の油圧が直ちに低下して、ホイールシリンダＦＲ，ＦＬの制動圧が解除される。
【００２６】
しかしながら、リア側では、自己保持バルブ２５が閉弁状態に保持され続けるため、メインブレーキ管路２１Ｒ内の油圧は低下せずにホイールシリンダＲＲ，ＲＬの制動圧を保持し、リア側の車輪を制動し続ける。従って、本実施例のブレーキ制御装置においては、このような運転者の誤操作があったときでも、登坂路に停車した車両の後退を未然に回避して確実に停止保持することができる。
【００２７】
尚、自己保持バルブ２５を開弁操作するための強制解除バルブ３０はノーマルクロ−ズド式であるため、上記のように電力供給が中断されても閉弁し続け、自己保持バルブ２５を開弁させてしまう要因とはならない。
【００２８】
以上で実施例の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施例に限定されるものではない。例えば、上記実施例ではトラック用ブレーキ制御装置に具体化したが、ブレーキ圧を保持する機能さえ備えていれば、車両の種類や他の付随的な機能の有無は何ら限定されない。従って、乗用車用のブレーキ制御装置に具体化したり、或いは上記したＡＢＳ、ＡＳＲ等の各機能を省略したり、坂道発進補助、ロックブレーキ、駐車補助のいずれか一つの機能を有するブレーキ圧力保持装置として具体化したりしてもよい。
【００２９】
又、上記実施例では自己保持バルブ２５をリア側のみに設けたが、代わってフロント側のみ、或いはフロント側とリア側の双方にそれぞれ自己保持バルブ２５を設けてもよい。
【００３０】
更に、上記実施例では、ブレーキ圧力保持制御装置を油圧式のブレーキシステムに適用したが、ブレーキシステムの形式はこれに限定されるものではなく、例えば、大型トラック等で採用されているエア式のブレーキシステムに、本発明の坂道発進補助装置を適用してもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の車両のブレーキ圧力保持制御装置によれば、ブレーキ管路内の圧力を駆動源としてブレーキ管路を遮断する機械式開閉手段を設けたため、車両のブレーキ圧保持時に、電磁開閉手段への電力供給が中断された場合であっても、機械式開閉手段によってブレーキ管路を遮断して制動手段の制動圧を保持し続け、意図しない車両の移動を未然に回避して確実に停止保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の車両用ブレーキ制御装置を示す概略構成図である。
【図２】ＢＫ−ＨＵの詳細を示す油圧回路図である。
【図３】従来の車両用ブレーキ制御装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
２ マスタシリンダ（制動圧発生手段）
２１Ｒ メインブレーキ管路
２４Ｒ 油圧保持バルブ（電磁開閉手段）
２５ 自己保持バルブ（機械式開閉手段）
３０ 強制解除バルブ（強制解除手段）
４０ ＢＫ−ＥＣＵ（停止保持制御手段）
ＢＫ ブレーキ（制動手段）
ＲＲ，ＲＬ ホイールシリンダ（制動手段）

Claims (1)

1. 運転者のブレーキ操作に応じて作動する制動圧発生手段と、
   ブレーキ管路を経て前記制動圧発生手段から供給される作動流体の圧力により制動力を発生する制動手段と、
   通電に伴って前記ブレーキ管路を遮断し、前記制動手段の制動圧力を保持する電磁開閉手段と、
   前記電磁開閉手段の上流圧と下流圧との差圧を駆動圧として作動し、前記下流圧が前記上流圧より所定圧以上高くなると前記ブレーキ管路を遮断する機械式開閉手段と、
   前記電磁開閉手段より制動手段側のブレーキ管路内の圧力を低下させる強制解除手段と、
   前記電磁開閉手段及び前記強制解除手段の作動を制御する停止保持制御手段と
   を備えたことを特徴とする車両のブレーキ圧力保持制御装置。

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