JP6060268B2 - 車両用電子制御エアブレーキシステム、そのようなシステムを備える車両及びそのようなシステムを制御する方法 - Google Patents

車両用電子制御エアブレーキシステム、そのようなシステムを備える車両及びそのようなシステムを制御する方法 Download PDF

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Description

本発明は、車両用電子制御エアブレーキシステムに関する。本発明はまた、そのようなシステムを備えた車両に関する。最終的に、本発明は、そのようなシステムを制御する方法に関する。
車両、特にトラックの分野においては、車両のいくつかの車輪と堅固に一体回転するディスクに作用するブレーキ機構に隣接して配置されたエアブレーキのアクチュエータに圧力空気を供給するべく、例えば特許文献1に開示されている空気製造モジュールを用いることは知られている。
欧州特許第1 406 805号明細書
一部の車両は、車両が停止したときに自動的に作動する自動駐車ブレーキシステムを備えている。これは、運転者が実際に長く停止するために車両を駐車させたいときには有用であり得る。しかしながら、運転者が旅行を続けることを望む場合、例えば車両が「ストップアンドゴー」モードにおいて、一時的に停車する場合、あるいは丘陵の斜面で一時的に停車する場合、これはわずらわしいものとなり得る。その駐車ブレーキは、エンジンが停止すると自動的に作動するが、トラックがその旅行を再開しなければならないときにはしばしば不適当でありかつ遅れを引き起こす。
本発明の目的は、例えば「ストップアンドスタート」モードにおける安全性及び作動の能力が改良された、新しい電子制御エアブレーキシステムを提供することにある。
このため、本発明は車両用電子制御エアブレーキシステムに関し、このシステムは、
− 各ブレーキ機構を駆動するエアブレーキアクチュエータであり、2つのブレーキチャンバを有し、第1のブレーキチャンバが駐車ブレーキ機能を実現するためのばねを含むとともに駐車ブレーキを解放するための圧力ガスが供給され、かつ第2のブレーキチャンバにはサービスブレーキ機能を実現するための圧力ガスが供給される、エアブレーキアクチュエータと、
− 電気信号を処理するべく適合された第1の電子制御装置と、
− 第1の電子制御装置により制御されるとともに圧力ガスを選択的に供給するべく適合された電空駐車ブレーキモジュールと、
− 電気信号を処理するべく適合された第2の電子制御装置と、
− 第2の電子制御装置により制御されるとともに圧力ガスを選択的に供給するべく適合された電空サービスブレーキモジュールと、
− 第1のブレーキチャンバに圧力ガスを供給するべく適合されるとともに、電空駐車ブレーキモジュールから受け取ったあるいは接続弁から受け取ったものうち高い方の圧力ガスによりパイロット動作するエア駐車ブレーキリレーバルブと、
− 接続弁と、を少なくとも備え、その接続弁は、電空サービスブレーキモジュールの出口ポートあるいは圧力ガスの供給源を、エア駐車ブレーキリレーバルブのパイロット入口に選択的に接続するべく適合されている。
本発明のおかげにより、接続弁は、電空駐車ブレーキモジュールが圧力ガスを供給しない場合であっても、エア駐車ブレーキリレーバルブに圧力ガスを供給できる。従って、エア駐車ブレーキリレーバルブには、少なくとも1つの入口ポートに圧力ガスが供給され、エア駐車ブレーキリレーバルブは車両の駐車ブレーキを解放するように作動する。そして本発明は、第1の電子ユニットが駐車ブレーキの作動を要求する場合であっても、駐車ブレーキ機能の一時的な阻止を可能にする。これは、例えば「ストップアンドスタート」モードにおける一時的な停止の間、駐車ブレーキの自動的な作動を妨げる。
そのおかげにより、車両が再スタートするときに駐車ブレーキ機能を非作動状態にするのに必要な時間の浪費と、ブレーキシステムの機構部品、特に駐車ブレーキ機構の部品の過大応力が回避される。
そのような状態においては、車両を停止位置に維持するためにサービスブレーキ機能を自動的に作動させることができ、あるいは、車両を停止させるためのブレーキペダルの手動による作動の後にサービスブレーキ機能を自動的に維持できる。そして、駐車ブレーキ機能を起動させることなくサービスブレーキ機能を維持して、駐車ブレーキ機構の部品の過大応力を回避できる。
有利ではあるが強制的ではない本発明の更なる態様によると、そのようなブレーキシステムに、以下の特徴のうちの一つあるいはいくつかを組み込むことができる:
− 接続弁は、電空サービスブレーキモジュールの出口ポートあるいは圧力ガスの供給源により供給されたガスの圧力が、電空駐車ブレーキモジュールにより供給されたガスの圧力より高いときに、電空サービスブレーキモジュールの出口ポートあるいは圧力ガスの供給源を選択的にエア駐車ブレーキリレーバルブの入口に接続するように適合される。
− 電空駐車ブレーキモジュール、接続弁及びエア駐車ブレーキリレーバルブの間に選択弁が介装され、その選択弁は、電空駐車ブレーキモジュールの出口ポートに接続された第1の入口ポートと、接続弁の出口に接続された第2の入口ポートと、エア駐車ブレーキリレーバルブのパイロット入口ポートに接続された出口ポートとを有し、接続弁は、選択弁の第2の入口ポートを、電空サービスブレーキモジュールの出口ポートにあるいは圧力ガスの供給源に選択的に接続するべく適合される。
− 接続弁は、電空サービスブレーキモジュールの出口ポートを選択弁の第2の入口ポートに接続するデフォルト位置を有するソレノイドバルブである。
− 接続弁は、好ましくは、ストップアンドスタートモードにおいて、エンジンの停止状態が検出されないときに、この位置に維持される。この接続のおかげにより、ブレーキシステム及び特にその機構部品の早すぎた損耗を回避するためにアクチュエータにより生み出される制動力を閾値より低く維持するべく、サービスブレーキがすでに適用されているときに、ブレーキアクチュエータにより生み出される駐車ブレーキ力が制限される。
− ソレノイド接続弁は、第2の電子制御装置により制御される。本発明のこの態様のおかげにより、サービスブレーキ部分の失陥、例えば電空サービスブレーキモジュールの故障は、第2の電子ユニットにより検出することができ、かつ駐車ブレーキ機能を使用可能にするとともに第1の電子ユニットによる駐車ブレーキの自動的な作動を許可するために、第2の電子ユニットは、第2の入口ポートが圧力ガスの供給源に接続されている現在の位置から第2の入口ポートが電空サービスブレーキモジュールの出口ポートに接続される位置に接続弁の位置を直ちに切替えることができる。そのような構成はより安全であり、かつ例えばソレノイド接続弁が第1の電子制御装置により直接的に制御される構成より高い応答性を可能にする。
− 第2の電子ユニットとソレノイド接続弁の間の電気接続は、第1の電子制御装置により制御される。
− 第2の電子制御装置とソレノイド接続弁の間に延びる電気接続配線に沿ってスイッチが配置され、このスイッチは第1の電子制御装置により制御される。これらの構成のおかげにより、例えば第2の電子ユニットのデフォルト状態を検出した場合、駐車ブレーキを起動するための手動動作を検出した場合、あるいは電力不足の場合に、このスイッチは第1の電子ユニットにより制御されて開放し、かつ接続弁は、電空サービスブレーキモジュールの出口ポートを二重逆止弁の第2の入口ポートに接続するデフォルト状態に自動的に切り替わり、その結果駐車ブレーキの機能が再び使用可能となって駐車ブレーキが起動する。スイッチは、好ましくは、第1の電子ユニットにより電力が供給されないときに、自動的に電気的な接続を開放するように設計される。
− 接続弁は、少なくとも3ポート/2位置ソレノイドバルブである。好ましくは、接続弁は3ポート/2位置ソレノイドバルブであり、それに代えて接続弁は5ポート/2位置ソレノイドバルブである。
− 接続弁は、各位置に、電動駐車ブレーキモジュールに接続された入口ポートと、電子制御エアブレーキシステムのトレーラ制御モジュールに接続された出口ポートとを有している。
− 接続弁の第1の位置において、電空駐車ブレーキモジュール及びトレーラ制御モジュールにそれぞれ接続されたその入口及び出口ポートは流体的に連通し、かつ接続弁の第2の位置において、その入口及び出口ポートは流体的に遮断される。
− 選択弁は、一段形弁であるエア駐車ブレーキリレーバルブの外側に位置する。それに代えて、選択弁は、エア駐車ブレーキリレーバルブの内部に一体化される。選択弁エア駐車ブレーキリレーバルブの内部に一体化されたときに、両バルブの組合せは二重リレーバルブとして設計できる。他の代替案においては、選択弁を接続弁に一体化できる。
− 選択弁は、空気作用により制御される。
− 選択弁は、その第1の及び第2の入口ポートの間のより高い方の圧力のガス流れがその出口ポートに供給されるように設計される。
− 選択弁は二重逆止弁である。
本発明はまた、上述した電子制御エアブレーキシステムを備えた、特にトラックである車両に関する。
更に、本発明は上述した電子制御エアブレーキシステムを制御する方法に関し、この方法は、少なくとも
− a)車両のエンジンが停止した場合に、電空駐車ブレーキモジュールがガスを供給しないように第1の電子制御装置が制御する駐車ブレーキモードに、第1の電子制御装置が切り替わる段階、
− b)車両のエンジンが自動停止し、あるいは車両のエンジンが制御されて自動的に停止する状態を検出するとともにデフォルト状態が検出されない場合に、接続弁がエア駐車ブレーキリレーバルブのパイロット入口を圧力ガスの供給源に接続するように、第2の制御装置が接続弁を制御する段階、を含む。
より正確には、電空駐車ブレーキモジュール、接続弁及びエア駐車ブレーキリレーバルブの間に選択弁が介装されたときに、段階b)においては、車両のエンジンが自動停止し、あるいは車両のエンジンが制御されて自動的に停止する状態を検出するとともにデフォルト状態が検出されない場合に、接続弁が選択弁の第2入口ポートを圧力ガスの供給源に接続するように、第2の電子制御装置が接続弁を制御する。
第3の段階c)においては、好ましくは接続弁が段階b)に従って制御されるときに、ブレーキ作用を生じさせるために、電空サービスブレーキモジュールが第2の制御ユニットにより制御されて、エアブレーキアクチュエータの第2のブレーキチャンバに圧力ガスを供給する。
本発明の他の有利な態様によると、段階c)により電空サービスブレーキモジュールを制御する場合、電空サービスブレーキモジュールによりエアブレーキアクチュエータに供給されるガスの選択圧力は、少なくとも斜面の勾配及び/又は車両の荷重に応じて適合される。言い換えると、道路の斜面の勾配がより大きいほど、あるいは車両の荷重がより大きいほど、サービスブレーキ力はより大きくなる。
この更なる態様のおかげで、ブレーキシステムの機構部品の応力は更に低下する。なぜならば、駐車ブレーキ機能が起動しないと、必要な制動力だけがサービスブレーキアクチュエータにより負荷されるからである。
本発明の別の態様によると、この方法は、デフォルト状態を検出した場合、例えば第2の電子ユニットのデフォルト状態の場合、あるいは電力不足の場合、駐車ブレーキを起動する手動動作を検出した場合、あるいは車両の長期にわたる停止を検出した場合に、
− d)第2の制御装置が接続弁を制御することを第1の電子制御装置が妨げる段階、及び
− e)二重逆止弁の第2の入口ポートを電空サービスブレーキモジュールの出口ポートに接続弁が自動的に接続する段階、を更に含む。
車両の長期にわたる停止は、例えば車両を駐車するときに、かつユーザがイグニションキーを切ったときに検出できる。
この態様のおかけで、車両が丘陵に停止するときに、この方法は特に安全である。なぜならば、例えばサービスブレーキ機能の失陥が発生した場合、二重逆止弁の第2の入口ポートを電空サービスブレーキモジュールの出口に接続するために、第2の制御装置は接続弁を直ちに制御することが可能であり、その結果、駐車ブレーキ機能は再び使用可能となり、かつ失陥しているサービスブレーキ機能に駐車ブレーキが入れ替わるからである。そのおかけで、そのような失陥が発生したときでも、車両は停止状態に維持される。
本発明の別の態様によると、サービスブレーキ機能が失陥した場合、エアサービスブレーキ回路の圧力が低下した場合、あるいは電空サービスブレーキモジュールがエアブレーキアクチュエータへの圧力ガスの供給を停止した場合には、ブレーキ作用を生じさせるために、接続弁が第2の制御ユニットにより制御されて第2の入口ポートが電空サービスブレーキモジュールの出口ポートに接続される位置に切り替わり、かつブレーキアクチュエータの第1のチャンバに圧力エアを供給しない位置にエア駐車ブレーキリレーが切り替わる。
最終的に、本発明は、上述したような電子制御エアブレーキシステムを制御する第2の方法に関し、丘陵の斜面に車両が停止した場合、あるいは丘陵の斜面に停止しようとしていることを検出した場合に、この方法は、少なくとも
− a)電空駐車ブレーキモジュールがガスを供給しないように第1の電子制御装置が制御する駐車ブレーキモードに、第1の電子制御装置が切り替わる段階、
− b)接続弁が選択弁の第2の入口ポートを圧力ガスの供給源に接続するように、第2の制御装置が接続弁を制御する段階、
− c)ばねの作動によるブレーキ作用を生じさせるために、電空サービスブレーキモジュールが第2の制御ユニットにより制御されて、エアブレーキアクチュエータの第2のブレーキチャンバに圧力ガスを供給する段階、を含む。
この方法のおかげで、エンジンがまだ作動しているときに、かつ先に説明したようにサービスブレーキ機能が失陥した場合に駐車ブレーキが自動的に入れ替わることによるサービスブレーキの自動的な起動による安全なやり方で、車両を丘陵の斜面に停止した状態に維持できる。この方法は、運転者にとって極めて便利である。システムが車両の再スタートを検出するまでサービスブレーキを自動的に維持できるとともに、車両が再スタートするときにシステムによって、サービスブレーキを自動的にかつ徐々に解放できるからである。
本発明は、以下の図面に対応して説明された実施例のように、その物に束縛されることなく説明されるであろう。
図1は、本発明による電子制御エアブレーキシステムの概略図である。 図2は、図1の細部IIの拡大図である。 図3は、システムの接続弁が第2の位置にあるときの図1と同様な図面である。 図4は、本発明の第2の実施態様によるいくつかの電子制御エアブレーキシステムの図1と同様な概略図である。 図5は、本発明の第3実施態様によるいくつかの電子制御エアブレーキシステムの図1と同様な概略図である。 図6は、本発明の第4実施態様によるいくつかの電子制御エアブレーキシステムの図1と同様な概略図である。
トラックTのいくつかの部分は、図1〜3に図式的に示されるとともに、トラックTの図示されない車輪に作用する電子制御エアブレーキシステムSに属している。
図1〜図3には、エア接続配管が実線で示されるとともに電気的な接続が点線で示されている。
図1及び図3は、車両のいくつかの左側車輪及び右側車輪と堅固に一体回転するディスクに作用する、2つのブレーキ機構2L及び2Rを示している。例えば、これらの2つのブレーキ機構2L及び2Rは、トラックTのリアアクスルの高さに配置し、その一方でいくつかの他の図示されないブレーキ機構はトラックTの前車軸の高さに配置できる。各ブレーキ機構2Lあるいは2Rは、それぞれのエアブレーキアクチュエータ4Lあるいは4Rにより駆動される。ブレーキアクチュエータ4L及び4Rには、時折「APM」と呼ばれるエア製造モジュール6から圧力エアが供給される。APM6には、圧力エアの供給源を構成するコンプレッサ8から、逆止弁12を含む第1の接続配管10を介して圧力エアが供給される。APM6は、なかでも、電空駐車ブレーキ指令モジュール16あるいは「EPB」モジュールを電気的な制御信号S14により駆動する、電動駐車ブレーキ制御装置14を含んでいる。モジュール16には、図示されない手段、例えばコンプレッサ8から延びる接続配管により圧力エアが供給される。駐車ブレーキ制御装置14、モジュール16及びモジュールにエアを供給する手段は、全般的にAPM6の一部である。
APM6はまた、コンプレッサ8から接続配管10を介して圧力エアを受けるエア駐車ブレーキリレーバルブ18を含んでいる。このエアブレーキリレーバルブ18は、選択弁22によって、圧力エアが選択的に供給される制御接続配管20により、空気作用により制御される。言い換えると、制御配管20は、選択弁22の出口ポート226をエアリレーバルブ18のパイロット入口ポート182に接続している。
選択弁22の第1の入口ポート222は接続配管24によって、EPBモジュール16の出口ポート162に接続されており、選択弁22の第2の入口ポート224は接続配管26によって、接続弁に、例えば3ポート/2位置ソレノイドバルブ28に接続されている。ここで注目されることは、例えば以下に詳細に説明するように、選択弁22の第2の入口ポート224を電空サービスブレーキモジュール32の出口ポート322にあるいは圧力ガスの供給源8に選択的に接続するようにそれらが適合されているならば、3ポート/2位置ソレノイド弁に代えて異なる種類の弁28を用い得ることである。弁28は、例えば、5つのポートを有するとともに2つ以上の位置を有する弁とすることができる。
選択弁22は、図1及び図3〜図6に図式的に示されているような二重逆止弁として実現できる。そのような弁22は、その第1の入口ポート222とその第2の入口ポート224の間の高い方の圧力ガスの流れがその出口ポート226に供給されるように設計される。
トラックTの左側のための図2に示されているように、左側ブレーキアクチュエータ4Lは、第1の方向D1に第1の力E1を及ぼす第1のばね42により付勢された第1のピストン41を含んでいる。ブレーキアクチュエータ4Lはまた、方向D1とは反対の方向D2に第2の力E2を及ぼす第2のばね44により付勢された第2のピストン43を含んでいる。ピストン43は、関連するブレーキ機構2Lを駆動するブレーキアクチュエータ4Lの出力ロッド45に堅固に固定されている。ブレーキアクチュエータ4Lのハウジング47内には、固定壁46が取り付けられている。壁46は、各ピストン41及び43とともに2つの可変容積チャンバC1及びC2を定めている。第1のチャンバC1、第1のピストン41及び第1のばね42は駐車ブレーキ機能を実行するために用いられ、かつ第2のチャンバC2及び第2のピストン43はサービスブレーキ機能を実行するために用いられる。ピストン43に固定されたロッド48はタイトな状態で壁46を貫通するともに、ピストン41を支持するように適合されている。ばね42及び44の強さは、反力E1が反力E2より大きくなるように選択されている。従って、チャンバC1及びC2の内部に空気圧が無い場合、力E1はピストン41を方向D1に押す。この力は、ロッド48及びピストン43によって、ロッド45に伝達され、関連する機構2Lを第1の方向D1に作動させる。そのような状況では、ブレーキ機構2Lは関連する左側の車輪あるいは複数の車輪のブレーキディスクを拘束する。これは、トラックTの駐車ブレーキの作動に相当する。言い換えると、ブレーキアクチュエータ4L、4Rに圧力エアが供給されないときに、トラックTの駐車ブレーキが作動する。
圧力エアがチャンバC1に供給されたときに、このチャンバ内の空気圧はばね42の作用に抗してピストン41を押す。他方、ばね44はピストン43を方向D2に押す。これは、空気圧によるトラックTの駐車ブレーキの解放に相当する。
駐車ブレーキが解放されて圧力エアがチャンバC2に供給されると、このチャンバ内の空気圧はピストン43を方向D1に押し、対応する車輪あるいは複数の車輪を制動するべくブレーキ機構2Lを徐々に作動させる。これは、トラックTのサービスブレーキの作動に相当する。
トラックTの複数のブレーキアクチュエータは、図2に示したものと同じやり方で作動する。トラックTのいくつかの車輪には、駐車ブレーキチャンバC1を持たずにサービスブレーキの機能を保証するだけのために設計されたブレーキアクチュエータを設けることもできる。
駐車ブレーキは、第1のチャンバC1内に空気圧が無い場合にばねで作動するとともに、空気作用により解放される。
サービスブレーキは、空気作用により作動するとともに、第2のチャンバC2内に圧力が無い場合に作動が停止する。
システムSは、ブレーキ機構2L及び2Rの動力源としての圧力エアの、各ブレーキアクチュエータ4L及び4RのチャンバC1及びC2への供給を制御する。
空気リレーバルブ18の出口ポート184は、接続配管30により、ブレーキアクチュエータ4L及び4Rの各第1のチャンバC1に接続されている。図1〜図3において、矢印A1は、リレーバルブ18とブレーキアクチュエータ4L及び4RのチャンバC1との間の空気の流れを示している。
同様に、矢印A2はEPBモジュール16と二重逆止弁22との間の空気の流れを示し、矢印A3はソレノイドバルブ28と二重逆止弁22との間の空気の流れを示し、かつ矢印A4は二重逆止弁22と空気リレーバルブ18との間の配管20の内部の空気の流れを示している。
ブレーキアクチュエータ4L及び4Rの第2のチャンバC2に対する圧力エアの供給、すなわちサービスブレーキの作動は、しばしば「EBS」モジュールと呼ばれる電空ブレーキモジュール32により制御される。EBSモジュール32には、逆止弁36を含むとともに、圧力エアの供給源、例えばコンプレッサ8、あるいは直接的にあるいはAPM6を介してコンプレッサから供給されるタンクに接続されている接続配管34を介して圧力エアが供給される。これは簡明さのために図1及び図3には示されていない。EBSモジュール32は、EBSモジュール32に電気制御信号S38を供給する電子制御装置38により電子制御される。
EBS電子制御装置38は、電気配線L1を通る第2の電子制御信号S’38により接続ソレノイドバルブ28を制御している。電気駆動されるスイッチ50は、ユニット38と弁28との間で配線L1上に配置されるとともに、第2の電気信号S’14によりEPB電子制御装置14により制御される。デフォルト状態として、電力が供給されると、スイッチ50は閉じた状態となり、ユニット38は接続ソレノイドバルブ28を制御できる。スイッチ50は、好ましくは、電力が供給されないときにスイッチ50が自動的に開き、それによって、電気配線L1を遮断し、EBS電子制御装置38が接続ソレノイドバルブ28を制御できないように設計される。
EBSモジュール32は、各接続配管52L及び52Rにより、ブレーキアクチュエータ4L及び4Rの第2のチャンバC2に接続されている。矢印A5は、EBSモジュール32からチャンバC2への空気の流れを示している。
282、284及び286は、接続弁28の第1の入口ポート、第2の入口ポート、及び第1の出口ポートをそれぞれ示している。入口ポート282は、行き止まりである。入口ポート284は、出口ポート286と流体的に連通している。ポート282、284及び286は、弁28の入口/出口ポートのうち、図1の設定において、作動状態にある第1の組に属している。
ソレノイドバルブ28はまた、入口ポート283、285及び出口ポート287から成る、入口/出口ポートの第2の組を含んでいる。入口ポート283と出口ポート287は流体的に連通しているが、入口ポート285は行き止まりである。
ばね54は、接続弁28を図1の設定に向けて付勢している。言い換えると、EBS制御装置38が信号S’38によりソレノイド接続弁28を起動させないときに、あるいはこの弁に電力が負荷されないときに、ソレノイド接続弁28は図1の設定になる。
この設定では、入口ポート284は、専用の接続配管60により接続配管52Rに接続される。言い換えると、入口ポート284には、ブレーキアクチュエータ4L及び4Rのうちの1つの第2のチャンバC2に導かれている空気と同じ圧力の、図1に矢印A7で示される圧力エアが供給される。322は、電空サービスブレーキモジュール32の、接続配管52Rに接続された出口ポートを示している。接続配管52R及び60は、共に出口ポート322及び入口ポート284に接続されている。
トラックTの通常の運転状態において、このトラックが移動するときには、駐車ブレーキは解放されなければならず、かつサービスブレーキは作動しなければならない。この状態において、EPBモジュール16が矢印A2で示す約8.5バールの圧力の圧力エアを二重逆止弁22に供給すると、矢印A4で示す少なくとも8.5バールの圧力エアが空気リレーバルブ18の入口ポート182に供給される。そのような高圧エアがパイロット圧として作用すると、空気リレーバルブ18は、コンプレッサ8(又は、APM 6)から来る圧力エアを、矢印A1で示すようにブレーキアクチュエータ4L及び4RのチャンバC1に供給する。
運転者がトラックTのサービスブレーキを使用すると、EBS制御装置38はEBSモジュール32に制御信号S38を送信し、EBSモジュール32は、ブレーキアクチュエータ4L及び4RのチャンバC2に、矢印A5で示す圧力エアを供給する。次いで、圧力エアはまた、接続配管60により矢印A7で示すようにソレノイド接続弁28の入口ポート284に供給され、かつこの弁を通って矢印A3で示すように二重逆止弁22の第2の入口ポート224に供給される。本実施形態においては、配管52R、60及び26内の圧力はEPBモジュール16により供給される圧力より高くないように決定され、従ってEBSモジュール32により供給される圧力エアは制御配管20内の出力圧力を変更しない。この点に関して、二重逆止弁22は、接続配管24、26の内部のエアのうち、高い方の空気圧に等しい圧力のエアを制御配管20に供給する限りにおいて、セレクトハイバルブとみなすことができる。
二重逆止弁22の第2の入口ポート224が電空サービスブレーキモジュール32の出口ポート322に接続される位置に、接続弁28が切替えられると、EPBモジュール16から接続配管24を介して来る、及びEBSモジュール32から接続配管52R、60及び26を介して来る、二重逆止弁22に対するエアの供給は反複合機能を実現し、制御配管20内の空気圧及びリレーバルブ18に供給される制御空気圧は、サービスブレーキのためにEBSモジュール32により供給される空気圧に少なくとも等しくなる。
接続弁28は、ストップアンドスタートモードの適用において、エンジンの停止状態が検出されないときに、及びヒルスタートモードの適用において、丘陵の斜面で車両が停止していないあるいは停止しようとしているときに、好ましくはこの位置に保持される。この接続及び逆止弁22のおかけで、ばね42の作動により駐車ブレーキを起動させるときに、及び第2のチャンバC2に送られる空気圧によりサービスブレーキも作動させる場合に、第1のチャンバC1に同じ圧力が送られてばねが作用させる力の少なくとも一部が軽減される。結果的に、サービスブレーキを掛けるときには、ばね42によって、発生する制動力及び第2のチャンバC2の内部の圧力により発生する力の合計が、ブレーキ機構にとって許容できる最大限の力より低いままとなるようなやり方で、かつブレーキシステムの機構部品の早すぎる損耗を回避するために、駐車ブレーキの力が制限される。
例えば交通信号において、トラックTが一時的に停止する場合、及びそのエンジンが停止する場合、あるいは「ストップアンドスタート」モードの適用において、そのエンジンを停止させることができる条件(エンジン停止条件)を検出した場合、EPBモジュール16は二重逆止弁22に圧力エアを供給しない。
この状態においては、トラックTのバッテリーが作動状態を維持してトラックデータバス62に信号を供給する限り、同じ情報を電子制御装置14及び38によって、得ることができる。EPB制御装置14は、この情報を用いて、信号S’14によりスイッチ50を閉じたままとする。EBS制御装置38は、この情報を用いて、ソレノイド接続弁28を図1の位置から図3の位置に切替える。
この位置において、入口ポート283、285及び出口ポート287は、接続配管56、60及び26にそれぞれ接続される。図3に示すように、二重逆止弁22には、配管56に接続されている図示されない供給源から来る、矢印A8で示す圧力エアが供給される。この位置においては、EPBモジュール16が二重逆止弁22に圧力エアを供給しない場合、あるいはこのモジュールが低圧エアを供給する場合であっても、制御配管20の内部の空気圧は閾値、例えば5.5バールより高いままとなる。比較的に高い圧力、例えば5.5バールと8.5バールの間のエアが接続配管26を介して供給されるからである。このような状況下では、空気リレーバルブ18はパイロット圧により作動し、図1の状態のように、コンプレッサ8から来る圧力エアをブレーキアクチュエータ4L及び4Rの第1のチャンバC1に供給する。従って、トラックTのエンジンが一時的に停止して、EPBモジュール16が圧力エアを供給しないあるいは低圧エアを供給しない場合であっても、空気リレーバルブ18は、それでもチャンバC1に圧力エアを供給する。空気リレーバルブ18が、二重逆止弁22及びソレノイド接続弁28により制御されて、そのように作動するからである。結果的に弁28のこの位置においては、トラックTのエンジンが一時的に停止したときに、駐車ブレーキチャンバC1には駐車ブレーキの作動を回避するのに十分な圧力が維持される。
他方、EBSモジュール32は、この場合、運転者がサービスブレーキペダルを解放しても、弁28に圧力エアを供給できる。より正確に言うと、運転者がサービスブレーキペダル上に圧力を掛け続けるときに、サービスブレーキは作動状態となる。運転者がこのサービスブレーキペダルを踏むことを止めると、このことが検出されるとともに同じ情報がデータバス62から入手可能となる。次いで、EBS制御装置38は、ブレーキアクチュエータ4L及び4Rの第2のチャンバC2にエアを供給し続けるべく、信号S38によりEBSモジュール32を制御する。
言い換えると、トラックTが「ストップアンドスタート」モードの適用において、そのエンジンを停止させたときに、駐車ブレーキはこの場合に非作動状態のままとなり、かつサービスブレーキは、運転者がサービスブレーキペダルへの彼の圧力を解放した場合であっても、作動状態に保つことができる。
例えば、ストップアンドスタートモードの適用において、車両が停止した場合に、車両のエンジンを自動的に停止させることができる条件は、下記とすることができる。
・ 車速が閾値、例えば5km/Hより低い
・ クラッチが解放しており、及び/又は、変速機がニュートラル位置にある
・ 運転者がサービスブレーキのペダルあるいはサービスブレーキのレバーを作動させている
サービスブレーキは、例えば運転者がアクセルペダルを作動させるまで、駐車ブレーキの代わりに維持できる。アクセルペダルの手動による作動は、例えば以下を生じさせ得る。
・ エンジンの再始動
・ 駐車ブレーキの機能を停止させるべくガスを供給するために、第1の制御装置14が電空駐車ブレーキモジュール16を制御すること
・ 二重逆止弁22の第2の入口ポート224を電空サービスブレーキモジュール32の出口に接続するために、第2の制御装置38が接続弁28を切替えること
本発明の変形例において、EBS制御装置38は、「ストップアンドスタート」モードの適用において、車両のエンジンを自動的に停止させることができる条件が満たされるならば、トラックが完全に停止する前に図1の位置から図3の位置にソレノイド接続弁28を切替えることができる。
トラックTの内部が電気的に故障した場合、例えはトラックTの安全な作動を保証するにはバッテリーの充電量が低すぎる場合、あるいは運転者が駐車ブレーキの作動を手動で要求した場合、EPB制御装置14がこれを検出し信号S’14によりスイッチ50を作動させてこのスイッチを開放する。このような状況下では、接続弁28のソレノイドポートに信号S’38が到達できない限り、弁28はばね54の作動により図1の位置のままとなり、あるいは図1の位置に切替えられる。このような場合に、EBS制御装置38は、サービスブレーキを作動させることができないように、信号S38によって、EBSモジュール32を制御できる。次いで、ブレーキアクチュエータ4L及び4RのチャンバC2はエアを利用できなくなる。EPBモジュール16が接続配管24を介して二重逆止弁22に圧力エアを供給しないので、かつ圧力エアが接続配管60を介して供給されないので、制御配管20の内部の空気圧は低くあるいはゼロに等しく、空気リレーバルブ18は、ブレーキアクチュエータ4L及び4RのチャンバC1に圧力エアを供給しないように制御される。このような状況下では、ブレーキアクチュエータのピストン41が方向D2に移動して、駐車ブレーキが作動する。
スイッチ50は、例えば電力不足による信号S’14の欠如がスイッチ50の自動的な開放を生じさせるように、設計することもできる。
例えば電空サービスブレーキモジュール32の故障によりサービスブレーキ機能が失陥した場合、あるいは失陥がチャンバC2及び接続配管52L,52R及び60の内部の圧力降下を生じさせた場合に、EBS電子制御装置38は、そのような失陥を直ちに検出するとともに、接続弁28の位置を、第2の入口ポート224が圧力ガスの供給源8(図3)に接続されている現在の位置から二重逆止弁22の第2の入口ポート224が電空サービスブレーキモジュール32の出口ポート322に接続される位置(図1)に直ちに切替え、駐車ブレーキの機能を使用可能にするとともに駐車ブレーキ制御装置14による駐車ブレーキの自動的な起動を再び許可するように、構成できる。
ここで注目されることは、例えば電空サービスブレーキモジュール32(EBSモジュール)の失陥により生じたサービスブレーキ機能の失陥が、スイッチ50を開放できる駐車ブレーキ制御装置14によって、検出できることである。
この態様のおかげにより、この方法は、車両が丘陵で停車したときに特に安全である。なぜならば、例えばサービスブレーキ機能の失陥が発生した場合に、EBS電子制御装置38が直ちに接続弁28を制御して、二重逆止弁の第2の入口ポート224を電空サービスブレーキモジュール32の出口322に接続し、駐車ブレーキの機能が再び使用可能となるようにすることができるからである。また、EPBモジュール16が二重逆止弁22に圧力エアに供給しないので、駐車ブレーキが、停止しているサービスブレーキの機能と自動的に入れ替わるからである。そのおかげで、車両は、そのような失陥が発生したときにも停止が維持されたままとなる。
言い換えると、本発明のおかげにより、坂道発進支援機能は、安全性の追加という特徴とともに、運転者にとって使用が極めて簡単なものとなり得る。サービスブレーキが失陥した場合に、駐車ブレーキが自動的に起動するからである。
トラックTが完全に使用可能であり運転者が実際にそれを駐車させたい場合、トラックTがふさわしい位置にあると、運転者は、トラックのエンジンを切ってイグニションキーを取り除き、あるいはトラックを駐車しなければならないあるいは長時間停車しければならないことを示す任意の他の手段をとる。このことが検出されて、相当する情報がデータバス62を介して電子制御装置14に伝達されると、電子制御装置14は信号S’14を用いてスイッチ50をその開放位置に切り替える。その結果、ソレノイドバルブ28は、ばね54の作動の下で図1の位置にとどまり、EPBモジュール16が二重逆止弁22に圧力エアを供給しないと直ちに駐車ブレーキ機構が作動する。
トラックを駐車する場合に、予想し得ることは、スイッチ50をその開放位置に切り替える代わりに、EBS電子制御装置38がソレノイドバルブ28を図1の位置に維持するべく直接的に制御することである。
本発明のシステムSの安全性はまた、電力が供給されないときに自動的に開放するようにスイッチ50を設計できるという事実により改良される。従って、電子制御装置14の電力供給が失陥した場合、このユニットは制御信号S’14を供給することができず、スイッチ50は開放状態を維持する。その結果、ソレノイド接続弁28は、図1の状態のままとなりあるいは自動的に図1の状態に切替えられるが、それはトラックTの駐車ブレーキ機構の作動を可能にする安全な位置である。
ここで気がつくことは、接続配管26の直径及び長さを小さい値に選択することができ、その結果接続配管の内部容積が小さくなることである。これは、二重逆止弁22の短い反応時間を保証する。更にまた、制御配管20の容積が小さいことは、空気リレーバルブ18の反応時間が短くなることを保証する。
図4〜図6に示されている本発明の第2の、第3及び第4実施形態において、第1の実施形態のものと類似の要素は同じ参照符号を有しており、かつ同じように作動する。これより後では、第1の実施形態との相違だけが説明される。
図4の実施形態において、トラックTにはトレーラが設けられており、電子制御エアブレーキシステムSはトレーラ制御モジュール70を含んでいる。ソレノイド連絡弁28は、5つの入口―出口が/2つの位置のソレノイドバルブである。より正確に言うと、ソレノイドバルブ28は、第1の実施形態のものと同様に2つの入口ポート282、284と1つの出口ポート286を含んでいる。ソレノイドバルブ28はまた、第3の入口ポート292及び第2の出口ポート296を含んでいる。接続配管72がEPBモジュール16と入口ポート292の間で延びており、かつ第2の接続配管74が出口ポート296とトレーラ制御モジュール70との間で延びている。
図4に示されているソレノイドバルブ28の第1の状態において、ポート282、284、286、292及び296は有効になっている。第1の実施形態との主な違いは、この状態において、圧力エアが、矢印A9で示すように、接続配管72、74を介して及び接続弁28を介してEPBモジュール16からトレーラ制御モジュール70に循環できることである。
ソレノイドバルブ28はまた、第1の実施形態のものと同様に、入口ポート283、285及び出口ポート287を有している。ソレノイドバルブ28はまた、弁28を通って互いに接続されていない、第3の入口ポート293及び第2の出口ポート297を有している。
ソレノイドバルブ28が起動した状態、すなわちEBS制御装置38により接続弁28に供給された電気信号S’38がばね54の作動に抗してこの弁を動かすときに、入口ポート283、285及び293と出口ポート287、297は接続配管56、60、26、72及び74にそれぞれ接続される。
従って、接続弁28が、第1の実施形態の図3のものに類似する図示されない位置に動く場合、トレーラ制御モジュール70はEPBモジュール16から自動的に分離される。
図5の第3実施形態において、第1の2つの実施形態の逆止弁22と同様の二重逆止弁が、空気リレーバルブ18の内部で一体化されている。従って、空気リレーバルブ18は、接続配管24及び26を介してEPBモジュール16及び接続弁28にそれぞれ直接的に接続されている。
図6の第5実施形態は、図4及び図5の実施形態の組合せである。5つのインレット−アウトレット接続ソレノイドバルブ28が供給のために使用されており、なかでも、トレーラ制御モジュール70と二重逆止弁22が空気リレーバルブ18の内部で一体化されている。
本発明は、駆動流体及び制御流体がエアである場合について上に説明した。それに代えて、他のガスを用いることもできる。
複数の実施形態の技術的な特徴と上述した変形例は組み合わせることができる。
2L ブレーキ機構
2R ブレーキ機構
4L エアブレーキアクチュエータ
4R エアブレーキアクチュエータ
6 エア製造モジュール
8 圧力ガス供給源
10 接続配管
12 逆止弁
14 第1の電子制御装置
16 電空駐車ブレーキモジュール
18 エア駐車ブレーキリレーバルブ
20 制御配管
22 選択弁(二重逆止弁)
28 接続弁(ソレノイドバルブ)
32 電空サービスブレーキモジュール
36 逆止弁
38 第2の電子制御装置
41 第1のピストン
42 第1のばね
43 第2のピストン
44 第2のばね
45 出力ロッド
46 壁
47 ハウジング
48 ロッド
50 スイッチ
54 ばね
62 データバス
70 トレーラ制御モジュール
162 出口ポート
182 パイロット入口ポート
184 出口ポート
222 第1の入口ポート
224 第2の入口ポート
226 出口ポート
282 入口ポート
283 入口ポート
284 入口ポート
285 入口ポート
286 出口ポート
287 出口ポート
292 入口ポート
296 出口ポート
297 出口ポート
322 出口ポート
C1 第1のブレーキチャンバ
C2 第2のブレーキチャンバ
D1 第1の方向
D2 第2の方向
E1 第1の力
E2 第2の力
L1 電気配線
S 電子制御エアブレーキシステム
S14 電気信号
S’14 第2の電気信号
S38 電気信号
S’38 電気信号
T 車両(トラック)

Claims (23)

  1. 車両(T)のための電子制御エアブレーキシステム(S)であって、
    − 各ブレーキ機構(2L、2R)を駆動するエアブレーキアクチュエータ(4L、4R)であり、2つのブレーキチャンバを有し、第1のブレーキチャンバ(C1)が駐車ブレーキ機能を実現するためのばね(42)を含むとともに前記駐車ブレーキを解放するための圧力ガスが供給され、かつ第2のブレーキチャンバ(C2)にはサービスブレーキ機能を実現するための圧力ガスが供給される、エアブレーキアクチュエータと、
    − 電気信号(S14、S’14)を処理するべく適合された第1の電子制御装置(14)と、
    − 前記第1の電子制御装置(14)により制御されるとともに圧力ガスを選択的に供給するべく適合された 電空駐車ブレーキモジュール(16)と、
    − 電気信号(S38、S’38)を処理するべく適合された第2の電子制御装置(38)と、
    − 前記第2の電子制御装置(38)により制御されるとともに圧力ガスを選択的に供給するべく適合された電空サービスブレーキモジュール(32)と、
    − 前記第1のブレーキチャンバ(C1)に圧力ガス(A1)を供給するべく適合されるとともに、電空駐車ブレーキモジュール(16)から受け取ったあるいは接続弁(28)から受け取ったものうち高い圧力のガスによりパイロット動作するエア駐車ブレーキリレーバルブ(18)と、
    − 前記接続弁(28)と、
    を少なくとも備え、
    前記接続弁(28)は、前記電空サービスブレーキモジュール(32)の出口ポート(322)あるいは圧力ガスの供給源(8)を前記エア駐車ブレーキリレーバルブ(18)のパイロット入口に選択的に接続するべく適合されている、
    電子制御エアブレーキシステム。
  2. 前記接続弁(28)は、前記電空サービスブレーキモジュール(32)の出口ポート(322)あるいは圧力ガス供給源(8)により供給されるガスの圧力が前記電空駐車ブレーキモジュール(16)により供給されるガスの圧力より高いときに、前記電空サービスブレーキモジュール(32)の出口ポート(322)あるいは圧力ガスの供給源(8)を前記エア駐車ブレーキリレーバルブ(18)の入口に選択的に接続するべく適合されている、請求項1に記載の電子制御エアブレーキシステム。
  3. 前記電空駐車ブレーキモジュール(16)、前記接続弁(28)及び前記エア駐車ブレーキリレーバルブ(18)の間に選択弁(22)が介装され、
    前記選択弁(22)は、前記電空駐車ブレーキモジュール(16)の出口ポート(162)に接続された第1の入口ポート(222)、前記接続弁(28)の出口に接続された第2の入口ポート(224)、及び前記エア駐車ブレーキリレーバルブ(18)のパイロット入口ポート(182)に接続された出口ポート(226)を有しており、
    かつ前記接続弁(28)は、前記選択弁(22)の第2の入口ポート(224)を、前記電空サービスブレーキモジュール(32)の出口ポート(322)にあるいは圧力ガスの供給源(8)に選択的に接続するべく適合されている、請求項1又は2に記載の電子制御エアブレーキシステム。
  4. 前記接続弁は、前記電空サービスブレーキモジュール(32)の出口ポート(322)を前記選択弁(22)の第2の入口ポート(224)に接続するデフォルト位置を有するソレノイドバルブ(28)である、請求項3に記載の電子制御エアブレーキシステム。
  5. 前記ソレノイド接続弁(28)は、前記第2の電子制御装置(38)により制御される(S’38)、請求項4に記載の電子制御エアブレーキシステム。
  6. 前記第2の電子ユニット(38)と前記ソレノイド接続弁(28)の間の電気接続が、前記第1の電子制御装置(14)により制御される(S’14)、請求項5に記載の電子制御エアブレーキシステム。
  7. 前記第2の電子制御装置(38)と前記ソレノイド接続弁(28)との間に延びる電気接続配線(L1)に沿ってスイッチ(50)が配置され、このスイッチが前記第1の電子制御装置(14)により制御される(S’14)、請求項6に記載の電子制御エアブレーキシステム。
  8. 前記接続弁(28)が、3ポート/2位置ソレノイドバルブ(28)である、請求項1乃至7のいずれかに記載の電子制御エアブレーキシステム。
  9. 前記接続弁が、5ポート/2位置ソレノイドバルブ(28)である、請求項1乃至7のいずれかに記載の電子制御エアブレーキシステム。
  10. 前記接続弁(28)が、各位置に、前記電空駐車ブレーキモジュール(16)に接続された入口ポート(292、293)と、前記電子制御エアブレーキシステム(S)のトレーラ制御モジュール(70)に接続された出口ポート(296、297)とを有している、請求項9に記載の電子制御エアブレーキシステム。
  11. 前記接続弁(28)の第1の位置において、前記電空駐車ブレーキモジュール(32)及び前記トレーラ制御モジュール(70)にそれぞれ接続された、その入口及び出口ポート(292、296)が流体的に連通し、
    かつ前記接続弁の第2の位置において、その入口及び出口ポート(293、297)が流体的に遮断される、請求項10に記載の電子制御エアブレーキシステム。
  12. 前記選択弁(22)が、一段形弁である前記エア駐車ブレーキリレーバルブ(18)の外側に位置している、請求項3乃至7のいずれかに記載の電子制御エアブレーキシステム。
  13. 前記選択弁(22)が、前記エア駐車ブレーキリレーバルブ(18)の内部に一体化されている、請求項3乃至7のいずれかに記載の電子制御エアブレーキシステム。
  14. 前記選択弁(22)が空気作用により制御される、請求項3乃至7のいずれかに記載の電子制御エアブレーキシステム。
  15. 前記選択弁(22)は、その第1の及びその第2の入口ポート(222、224)の間で高い方の圧力のガス流れがその出口ポート(226)に供給されるように設計されている、請求項3乃至7のいずれかに記載の電子制御エアブレーキシステム。
  16. 前記選択弁(22)が二重逆止弁である、請求項3乃至7のいずれかに記載の電子制御エアブレーキシステム。
  17. 請求項1乃至16のいずれかに記載の電子制御エアブレーキシステム(S)を備えた、特にトラックである車両(T)。
  18. 請求項1乃至16のいずれかに記載の電子制御エアブレーキシステム(S)を制御する方法であって、この方法が、
    − a)前記車両のエンジンが停止した場合に、前記電空駐車ブレーキモジュール(16)がガスを供給しないように前記第1の電子制御装置(14)が制御する駐車ブレーキモードに、前記第1の電子制御装置(14)が切り替わる段階、
    − b)前記車両のエンジンが自動停止し、あるいは前記車両のエンジンが制御されて自動的に停止する状態を検出するとともにデフォルト状態が検出されない場合に、前記接続弁が前記エア駐車ブレーキリレーバルブ(18)のパイロット入口を圧力ガスの供給源(8)に接続するように、前記第2の電子制御装置(38)が前記接続弁(28)を制御する段階、
    を少なくとも含む方法。
  19. 前記段階b)において、
    前記車両のエンジンが自動停止し、あるいは前記車両のエンジンが制御されて自動的に停止する状態を検出するとともにデフォルト状態が検出されない場合に、
    前記接続弁が請求項3に記載の前記選択弁(22)の第2の入口ポート(224)を圧力ガスの供給源(8)に接続するように、前記第2の電子制御装置(38)が前記接続弁(28)を制御する、請求項18に記載の方法。
  20. − c)ブレーキ作用を生じさせるために、前記電空サービスブレーキモジュール(32)が前記第2の電子制御装置(38)により制御されて前記エアブレーキアクチュエータ(4L、4)の第2のチャンバ(C2)に圧力ガスを供給する段階、を更に含む請求項18又は19に記載の方法。
  21. デフォルト状態、駐車ブレーキを起動させる手動動作の検出、あるいは車両の長期にわたる停止の検出の場合に生じる、
    − d)前記第2の電子制御装置(38)が前記接続弁(28)を制御することを、前記第1の電子制御装置(14)が妨げる段階、及び
    − e)前記接続弁(28)が、前記選択弁(22)の前記第2の入口ポート(224)を前記電空サービスブレーキモジュール(32)の出口ポート(322)に自動的に接続する段階、を更に含む請求項19又は20に記載の方法。
  22. 前記サービスブレーキ機能が失陥した場合、あるいは前記電空サービスブレーキモジュール(32)が前記エアブレーキアクチュエータ(4L、4R)への圧力ガスの供給を停止した場合に、
    前記接続弁(28)が、前記第2の制御ユニット(38)により制御されて、前記選択弁(22)の第2の入口ポート(224)が前記電空サービスブレーキモジュール(32)の出口ポート(322)に接続される位置に切り替わり、
    かつブレーキ作用を生じさせるために、前記エア駐車ブレーキリレー(18)が、前記エアブレーキアクチュエータ(4L、4R)の第1のチャンバ(C1)に圧力エアを供給しない位置に切り替わる、請求項19及び20に記載の方法。
  23. 丘陵の斜面に車両が停止する場合、あるいは前記車両が丘陵の斜面に停止しようとしていることを検出した場合に、
    − a)前記電空駐車ブレーキモジュール(16)がガスを供給しないように制御する駐車ブレーキモードに、前記第1の電子制御装置(14)が切り替わる段階、
    − b)前記接続弁が請求項3に記載の前記選択弁(22)の第2の入口(224)ポートを圧力ガスの供給源(8)に接続するように、前記第2の制御ユニット(38)が前記接続弁(28)を制御する段階、
    − c)ブレーキ作用を生じさせるために、前記電空サービスブレーキモジュール(32)が前記第2の制御ユニットにより制御されて、前記エアブレーキアクチュエータ(4L、4R)の第2のブレーキチャンバ(C1)に圧力ガスを供給する段階、
    を少なくとも含む、請求項18に記載の方法。
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