JP7104944B2 - 空気供給システム - Google Patents

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Description

本発明は、隊列走行を行う車両のサービスブレーキを作動及び解除する空気供給システムに関する。
近年では、トラック等の貨物車両による輸送の合理化を図るため、自動追従による隊列走行の開発が行われている。この隊列走行では、運転者により運転される先頭車両と、無人の後続車両とによって形成される隊列が走行する。先頭車両及び後続車両は、無線通信によって各種情報を互いに送受信し、一定の車間距離を維持しながら走行する。
また、トラックなどの車両のブレーキシステムには、圧縮空気の供給及び排出によってブレーキを制御する空気圧ブレーキシステムが使用されている。隊列走行時には、先頭車両においては運転者のブレーキ操作に基づきブレーキを作動し、後続車両においては直前の車両である先頭車両又は後続車両に追従してブレーキを作動させる。
後続車両は無人運転であるがゆえに、空気圧ブレーキシステムに異常が生じた場合にも自動的に停車する必要があり、空気圧ブレーキシステムには冗長性が要請されている。そのため、ブレーキシステムを多重化した隊列走行制御システムも提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００７－２３３９６５号公報
上記の隊列走行制御システムは、制御装置が別の制御装置の異常等を検知した際には作動させるブレーキシステムを切り替える制御を行っている。しかし、空気圧ブレーキシステムに生じる失陥は、電気系統の異常だけに限らない。例えば、ブレーキモジュールの一方において配管や弁装置などの構造の一部に異常が生じた場合に、そのブレーキモジュールから他方のブレーキモジュールに速やかに切り替えることについては考慮されていない。
本発明の目的は、電気系統の異常以外の要因による異常状態にも対応することのできる空気供給システムを提供することにある。
上記課題を解決する空気供給システムは、車両のサービスブレーキを作動及び解除するブレーキ機構に対して空気の供給及び空気の排出を行う車両の空気供給システムであって、前記ブレーキ機構に接続される第１空気供給回路と、前記第１空気供給回路に備えられる電磁弁を制御する第１制御装置と、前記ブレーキ機構に接続される第２空気供給回路と、前記第２空気供給回路に備えられる電磁弁を制御する第２制御装置と、前記第１空気供給回路及び第２空気供給回路の間に設けられ、それらの回路のうち高圧である方から前記ブレーキ機構へ向かう方向のみの空気の流れを許容するシャトル弁と、を備える。
上記構成によれば、第１空気供給回路、及び第２空気供給回路に異常がない場合でも、シャトル弁により、第１空気供給回路及び第２空気供給回路のうち圧力が高い方の回路からブレーキ機構へ向かう方向へ空気が供給される。また、第１空気供給回路、及び第２空気供給回路のいずれかに異常が生じた場合にも、シャトル弁により、第１空気供給回路及び第２空気供給回路のうち圧力が高い方の回路からブレーキ機構へ向かう方向へ空気が供給される。このため、空気漏れなど、第１空気供給回路及び第２空気供給回路のいずれかに失陥が生じた場合にも、正常な空気供給回路からブレーキ機構へ空気を供給することができる。
上記空気供給システムについて、前記第１制御装置及び前記第２制御装置の両方に対して制御信号を出力する主制御装置を備え、前記第１制御装置は、前記主制御装置から出力された制御信号に基づき前記第１空気供給回路を制御し、前記第２制御装置は、前記主制御装置から出力された制御信号に基づき前記第２空気供給回路を制御することが好ましい。
上記構成によれば、第１制御装置と第２制御装置とにより、主制御装置からの制御信号に基づき同時に空気供給回路が制御され、第１空気供給回路及び第２空気供給回路のうち圧力が高い方からブレーキチャンバーへ空気が供給されてサービスブレーキが作動する。すなわち、空気供給システムの全ての構成要素が２重化されるので、冗長性を高めることができる。また、第１制御装置及び第２制御装置を切り替えるための特別な処理を行う必要がないため、第１空気供給回路及び第２空気供給回路のいずれか一方に異常が生じた場合にも、空気供給回路を異常が発生していない他方にスムーズに切り替え、ブレーキ制御を継続することができる。
上記空気供給システムについて、前記第１制御装置は、前記第２制御装置に対して優先して制御を行い、前記第１制御装置及び前記第２制御装置の少なくとも一方に制御信号を出力する主制御装置を備え、前記第１制御装置は、前記主制御装置から出力された制御信号に基づき前記第１空気供給回路を制御し、前記第２制御装置は、前記第１制御装置が制御を実行しない場合に、前記主制御装置から出力された制御信号に基づき前記第２空気供給回路を制御することが好ましい。
上記構成によれば、第１制御装置と第２制御装置との構成要素が２重化され、制御では、第１制御装置が優先的に制御を行う。そのため、第１制御装置及び第２制御装置の一部の構成要素が２重化されるものの、制御はいずれか一方が担うので、制御装置の演算負荷を軽減することができる。
上記空気供給システムについて、前記主制御装置は、車載センサから検出信号が入力される第１制御部及び第２制御部を備え、前記第１制御部及び前記第２制御部は、互いの出力信号を比較して値が異なった場合に異常と判断し、予め設定された条件に基づきいずれかの制御部による制御に切り替えることが好ましい。
上記構成によれば、第１制御部及び第２制御部の出力信号が異なる場合に異常を検出し、いずれかの制御部による制御に切り替える。すなわち主制御装置自体も２重化構成を有することができるので、空気供給システムの冗長化をさらに高めることができる。
上記空気供給システムについて、前記第１空気供給回路は、前記車両の駆動輪に設けられた前記ブレーキ機構に空気を供給及び排出する第１ＡＢＳバルブを有し、前記第２空気供給回路は、前記車両の駆動輪に設けられた前記ブレーキ機構に空気を供給及び排出する第２ＡＢＳバルブを有し、前記第１ＡＢＳバルブ及び前記第２ＡＢＳバルブは、前記シャトル弁に接続されていることが好ましい。
上記構成によれば、ＡＢＳ（Ａｎｔｉｌｏｃｋ Ｂｒａｋｅ Ｓｙｓｔｅｍ）バルブを２重化するため、アンチロックブレーキシステムを冗長化することができる。
上記空気供給システムについて、前記第１空気供給回路は、前記車両の一対の車輪に設けられたブレーキ機構の各々に空気を供給する第１アクスルモジュールを有し、前記第２空気供給回路は、前記車両の一対の車輪に設けられたブレーキ機構の各々に空気を供給する第２アクスルモジュールを有し、前記第１アクスルモジュール及び前記第２アクスルモジュールは、前記シャトル弁に接続されていることが好ましい。
上記構成によれば、アクスルモジュールを２重化するため、車軸の両端に設けられた車輪に対するブレーキシステムを冗長化することができる。
本発明によれば、異なる要因による異常状態にも対応することのできる空気供給システムを提供することができる。
空気供給システムの一実施形態について、当該空気供給システムが搭載された車両による隊列走行を示す図。 同実施形態の空気供給システムの概略構成を示す図。 同実施形態の空気供給システムに備えられる主制御装置の概略構成を示すブロック図。
以下、図１及び図２を参照して、空気供給システムの一実施形態を説明する。
まず図１を参照して、隊列走行について説明する。隊列走行においては、荷台が一体に設けられたトラック（カーゴ車両）等の車両１００によって隊列が形成される。この隊列走行では、運転者により運転される先頭車両１００ａと、無人の後続車両１００ｂとによって形成される隊列が走行する。車両１００は、隊列走行を制御するマスタＥＣＵ（電子制御装置：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）５をそれぞれ備える。なお、マスタＥＣＵ５は主制御装置に相当する。
先頭車両１００ａのマスタＥＣＵ５と、各後続車両１００ｂのマスタＥＣＵ５とは、無線通信によって各種情報を互いに送受信し、一定の車間距離を維持しながら走行する。先頭車両１００ａは、運転者のブレーキ操作に基づきブレーキを作動し、後続車両１００ｂは、直前の車両１００が減速したときに当該車両１００に追従してブレーキを作動させる。なお、先頭車両１００ａは運転者により運転操作される車両であるため、先頭車両１００ａの空気圧ブレーキシステムは後続車両１００ｂの空気圧ブレーキシステムと同じ構成である必要は無いが、同一の構成であってもよい。本実施形態では、先頭車両１００ａの空気圧ブレーキシステム及び後続車両１００ｂの空気圧ブレーキシステムは同一の構成とする。また、図１では、３台の車両１００によって隊列を形成したが、車両１００は複数であればよい。
次に図２を参照して、空気圧ブレーキシステムの構成について説明する。空気圧ブレーキシステムは、空気圧によってブレーキ力を可変とするサービスブレーキと、スプリングの付勢力によって一定のブレーキ力を付与するパーキングブレーキとを作動させる。
空気圧ブレーキシステムは、空気供給源であるタンク５１Ｆ，５１Ｒと、第１空気供給回路１０及び第２空気供給回路２０と、ブレーキ機構としてのブレーキチャンバー５０とを含む。なお、図２では、第１空気供給回路１０を構成する要素はドットなし（白色）で示し、第２空気供給回路２０を構成する要素はドットあり（灰色）で示している。
タンク５１Ｆ，５１Ｒは、配管を介してブレーキバルブ５２に接続されている。車両１００の前輪用のタンク５１Ｆは、ブレーキバルブ５２の前輪用制御室５２Ｆに接続されている。車両１００の駆動輪である後輪用のタンク５１Ｒは、ブレーキバルブ５２の後輪用制御室５２Ｒに接続されている。
車両１００には、１対の前輪が設けられるとともに、２対の後輪が設けられている。ブレーキチャンバー５０は車輪毎に設けられ、サービスブレーキ用の制御室をそれぞれ有する。この制御室に空気が供給されるとサービスブレーキが作動し、空気の供給量が大きくなるとブレーキ力が大きくなる。制御室から空気が排出されるとサービスブレーキが解除される。
まず第１空気供給回路１０の構成について説明する。第１空気供給回路１０は、第１リレーバルブ１２を備えている。第１リレーバルブ１２は、圧縮された空気が貯留されたタンク５１Ｆから前軸２輪のブレーキチャンバー５０Ｆへの空気の供給及び排出を制御して、サービスブレーキを作動及び解除する。第１リレーバルブ１２は電磁弁である。第１リレーバルブ１２は、ブレーキバルブ５２の前輪用制御室５２Ｆに接続する入力ポート１２Ａと、タンク５１Ｆに接続する入力ポート１２Ｂとを有する。また、第１リレーバルブ１２は、第１ＡＢＳバルブ１３に接続する出力ポート１２Ｃと、第１ＡＢＳバルブ１４に接続する出力ポート１２Ｄとを有する。また、空気圧ブレーキシステムは、第１リレーバルブ１２を制御する第１制御装置としての第１ＥＣＵ１１を備えている。
第１ＡＢＳバルブ１３，１４は、第１空気供給回路１０に含まれ、前軸２輪のアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ：Ａｎｔｉｌｏｃｋ Ｂｒａｋｅ Ｓｙｓｔｅｍ）を構成する。第１ＡＢＳバルブ１３は、車両の左側の前輪に設けられたブレーキチャンバー５０Ｆに接続され、第１ＡＢＳバルブ１４の出力ポート１４Ｂは、車両の右側の前輪に設けられたブレーキチャンバー５０Ｆに接続されている。これらの第１ＡＢＳバルブ１３，１４は、電磁弁であって、第１ＥＣＵ１１によって制御される。
また、第１空気供給回路１０は、第１アクスルモジュール１５を備えている。第１アクスルモジュール１５は、後２軸４輪のブレーキチャンバー５０Ｒへの空気の供給及び排出を制御するモジュールである。第１アクスルモジュール１５は、タンク５１Ｒに接続された入力ポート１５Ａ，１５Ｂを有している。また、第１アクスルモジュール１５は、ブレーキバルブ５２の後輪用制御室５２Ｒに接続する入力ポート１５Ｃを有し、入力ポート１５Ｃに入力される空気圧信号により制御される。また、第１アクスルモジュール１５は、車両の右側の後輪に設けられたブレーキチャンバー５０Ｒに接続する出力ポート１５Ｄと、車両の左側の後輪に設けられたブレーキチャンバー５０Ｒに接続する出力ポート１５Ｅとを有している。
次に、第２空気供給回路２０の構成について説明する。第２空気供給回路２０も、第１空気供給回路１０と同様な構成である。すなわち、第２空気供給回路２０は、第２リレーバルブ２２を備えている。第２リレーバルブ２２は電磁弁である。第２リレーバルブ２２は、ブレーキバルブ５２の前輪用制御室５２Ｆに接続する入力ポート２２Ａと、タンク５１Ｆに接続する入力ポート２２Ｂと、第２ＡＢＳバルブ２３に接続する出力ポート２２Ｃと、第２ＡＢＳバルブ２４に接続する出力ポート２２Ｄとを有する。空気圧ブレーキシステムは、第２リレーバルブ２２を制御する第２制御装置としての第２ＥＣＵ２１を備えている。
第２ＡＢＳバルブ２３，２４は、第２空気供給回路２０に含まれ、前軸２輪のアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）を構成する。第２ＡＢＳバルブ２３は、車両の左側の前輪に設けられたブレーキチャンバー５０Ｆに接続され、第２ＡＢＳバルブ２４は、車両の右側の前輪に設けられたブレーキチャンバー５０Ｆに接続されている。これらの第２ＡＢＳバルブ２３，２４は、電磁弁であって、第２ＥＣＵ２１によって制御される。
また、第２空気供給回路２０は、第２アクスルモジュール２５を備えている。第２アクスルモジュール２５は、後輪４輪のブレーキチャンバー５０Ｒへの空気の供給及び排出を制御するモジュールである。第２アクスルモジュール２５は、タンク５１Ｒに接続された入力ポート２５Ａ，２５Ｂを有している。また、第２アクスルモジュール２５は、ブレーキバルブ５２の後輪用制御室５２Ｒに接続する入力ポート２５Ｃを有し、入力ポート２５Ｃに入力される空気圧信号により制御される。また、第１アクスルモジュール１５は、車両の右側の後輪に設けられたブレーキチャンバー５０Ｒに接続する出力ポート２５Ｄと、車両の左側の後輪に設けられたブレーキチャンバー５０Ｒに接続する出力ポート２５Ｅとを有している。
次に、第１空気供給回路１０及び第２空気供給回路２０の接続関係について説明する。左側の前輪に対して設けられた第１空気供給回路１０の第１ＡＢＳバルブ１３と、左側の前輪に対して設けられた第２空気供給回路２０の第２ＡＢＳバルブ２３とは、配管を介してシャトル弁３３の入力ポート３３Ａ，３３Ｂに接続されている。シャトル弁３３は、ダブルチェックバルブであって、第１ＡＢＳバルブ１３と第２ＡＢＳバルブ２３とのうち高い圧力を有する方からブレーキチャンバー５０Ｆへ向かう方向のみ空気の流れを許容する。シャトル弁３３の出力ポート３３Ｃは、ブレーキチャンバー５０のサービスブレーキの制御室に接続されている。
同様に、右側の前輪に対して設けられた第１空気供給回路１０の第１ＡＢＳバルブ１４と、右側の前輪に対して設けられた第２空気供給回路２０の第２ＡＢＳバルブ２４とは、配管を介してシャトル弁３４の入力ポート３４Ａ，３４Ｂに接続されている。シャトル弁３４は、ダブルチェックバルブであって、第１ＡＢＳバルブ１４と第２ＡＢＳバルブ２４とのうち高い圧力を有する方からブレーキチャンバー５０Ｆへ向かう方向のみ空気の流れを許容する。シャトル弁３３の出力ポート３３Ｃは、ブレーキチャンバー５０のサービスブレーキの制御室に接続されている。
また、第１空気供給回路１０の第１アクスルモジュール１５の出力ポート１５Ｄと、第２空気供給回路２０の第２アクスルモジュール２５の出力ポート２５Ｄとは、配管を介してシャトル弁３５の入力ポート３５Ａ，３５Ｂに接続されている。シャトル弁３５は、ダブルチェックバルブであって、第１アクスルモジュール１５と第２アクスルモジュール２５とのうち高い圧力を有する方からブレーキチャンバー５０Ｒへ向かう方向のみ空気の流れを許容する。シャトル弁３５の出力ポート３５Ｃは、Ｔ字管等の継手３７に接続されている。継手３７は、シャトル弁３５から供給された空気を、ブレーキチャンバー５０Ｒのサービスブレーキの制御室の各々に（分けて）供給する。
さらに、第１空気供給回路１０の第１アクスルモジュール１５の出力ポート１５Ｅと、第２空気供給回路２０の第２アクスルモジュール２５の出力ポート２５Ｅとには、配管を介してシャトル弁３６の入力ポート３６Ａ，３６Ｂに接続されている。シャトル弁３６は、ダブルチェックバルブであって、第１アクスルモジュール１５と第２アクスルモジュール２５とのうち高い圧力を有する方からブレーキチャンバー５０Ｒへ向かう方向のみ空気の流れを許容する。シャトル弁３６の出力ポート３６Ｃは、Ｔ字管等の継手３８に接続されている。継手３８は、シャトル弁３６から供給された空気を、ブレーキチャンバー５０Ｒのサービスブレーキの制御室の各々に分けて供給する。
第１ＥＣＵ１１及び第２ＥＣＵ２１は、マスタＥＣＵ５から入力される指令に基づき、各バルブを制御する。第１ＥＣＵ１１には、左側の前輪に設けられた車速センサ６１、右側の前輪に設けられた車速センサ６２、左側の後輪に設けられた車速センサ６３、及び右側の後輪に設けられた車速センサ６４から、各車輪の回転速度に応じた車速信号が入力される。後輪に設けられた車速センサ６３，６４の信号線は、第１アクスルモジュール１５及び第２アクスルモジュール２５を経由する。第１ＥＣＵ１１は、車速センサ６１～６４から入力される車速信号に基づき、加減速度を算出する。また、第１ＥＣＵ１１は、スリップ率等を算出して、算出したスリップ率等に基づきスリップの有無を判断する。スリップ率は、車体速度から車輪速度を減算した値を車体速度で除算することによって算出される。車輪速度は、車輪の回転速度に基づき算出され、車体速度は、各車輪の回転速度のうち最大の回転速度等に基づき算出される。そして、スリップの有無に基づいて、第１ＡＢＳバルブ１３，１４による空気の供給及び排出を制御する。なお、車速センサ６１～６４を区別しないで説明する場合には、単に「車速センサ６０」とする。
同様に、第２ＥＣＵ２１には、車速センサ６１～６４から、各車輪の回転速度に応じた車速信号が入力される。なお、図２では、便宜上、第１ＥＣＵ１１に電気的に接続する車速センサ６１～６４と、第２ＥＣＵ２１に電気的に接続する車速センサ６１～６４とを記載しているが、これらは同じものであり、車速センサ６１～６４は２重化されていない。第２ＥＣＵ２１は、車速センサ６１～６４から入力される車速信号に基づき、加減速度を算出する。また、第２ＥＣＵ２１は、スリップ率等を算出して、算出したスリップ率等に基づきスリップの有無を判断する。そして、スリップの有無に基づいて、第２ＡＢＳバルブ２３，２４による空気の供給及び排出を制御する。
次に図３を参照して、マスタＥＣＵ５の構成について説明する。マスタＥＣＵ５は、第１ＣＰＵ７１及び第２ＣＰＵ７２を備えている。なお、第１ＣＰＵ７１は第１制御部として機能し、第２ＣＰＵ７２は第２制御部として機能する。第１ＣＰＵ７１及び第２ＣＰＵ７２には、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の車載ネットワークＮＷを介して車速センサ６０からの信号が入力される。また、第１ＣＰＵ７１及び第２ＣＰＵ７２には、車両１００の後側方の物体を検出する後側方ミリ波レーダや前方の車両１００との距離を検出する車間距離レーダ等のレーダ７３、前後の車両１００と無線や光等によって通信を行う車車間通信装置７４等からの信号が入力される。
第１ＣＰＵ７１は、各種センサ等から入力された信号を変換する入力変換部、車両１００が車線を維持するように制御する車線維持制御部、車両１００の位置を算出する自律航法制御部を備えている。また、第１ＣＰＵ７１は、車両１００の位置を、車線維持制御部及び自律航法制御部にて算出された位置に追従させるトラッキング制御部、車両１００の速度を制御する速度制御部を備えている。さらに、第１ＣＰＵ７１は、ＣＰＵ自体が失陥しているか否かを監視するＣＰＵ監視部、ＣＰＵが失陥したときに出力を遮断する出力遮断部を備えている。第２ＣＰＵ７２は、第１ＣＰＵ７１と同様の機能を有している。
第１ＣＰＵ７１の入力変換部にて変換された信号は、車線維持制御部、自律航法制御部、トラッキング制御部、及び速度制御部にそれぞれ入力される。そして、それらから出力された制御信号は、統合された上で出力される。
第１ＣＰＵ７１は、第１ＥＣＵ１１及び第２ＥＣＵ２１に対して制御信号を出力可能である。また、第２ＣＰＵ７２は、第１ＥＣＵ１１及び第２ＥＣＵ２１に対して制御信号を出力可能である。すなわち、第１ＥＣＵ１１及び第２ＥＣＵ２１には、第１ＣＰＵ７１から出力された制御信号及び第２ＣＰＵ７２から出力された制御信号のいずれか一方が入力されている。よって、第１ＣＰＵ７１及び第２ＣＰＵ７２の一方が失陥したとしても、失陥していない他方のＣＰＵから出力された制御信号によって、第１ＥＣＵ１１及び第２ＥＣＵ２１の制御が継続して行われる。
次に、第１空気供給回路１０及び第２空気供給回路２０の作用について、空気圧ブレーキシステムの動作とともに説明する。
マスタＥＣＵ５は、第１ＥＣＵ１１及び第２ＥＣＵ２１に対して制御信号を出力する。第１ＥＣＵ１１は、マスタＥＣＵ５から入力される制御信号に基づき、第１ＡＢＳバルブ１３，１４を制御する。このとき、第１ＥＣＵ１１が、スリップ率等に基づきスリップの有無を判断し、第１ＡＢＳバルブ１３，１４を制御して、ブレーキ量を調整する。第２ＥＣＵ２１は、マスタＥＣＵ５から入力される制御信号に基づき、第２ＡＢＳバルブ２３，２４を制御する。このとき、第１ＥＣＵ１１がスリップ率等に基づきスリップの有無を判断し、第２ＡＢＳバルブ２３，２４を制御して、ブレーキ量を調整する。
第１ＡＢＳバルブ１３及び第２ＡＢＳバルブ２３を接続するシャトル弁３３は、第１ＡＢＳバルブ１３と第２ＡＢＳバルブ２３とのうち圧力が高い方からブレーキチャンバー５０Ｆへ向かう方向への流れを許容する。したがって、第１ＡＢＳバルブ１３に失陥がある状態や、第１ＡＢＳバルブ１３とシャトル弁３３との間の配管に漏れが生じている状態等、第１空気供給回路１０に失陥が生じている場合においても、ブレーキチャンバー５０Ｆには、第２空気供給回路２０から空気が供給されることとなる。また、仮に第２空気供給回路２０に失陥が生じている場合においても、ブレーキチャンバー５０Ｆには、第１空気供給回路１０から空気が供給されることとなる。
第１アクスルモジュール１５及び第２アクスルモジュール２５を接続するシャトル弁３５，３６は、第１アクスルモジュール１５と第２アクスルモジュール２５とのうち圧力が高い方からブレーキチャンバー５０Ｒへ向かう方向への流れを許容する。したがって、第１アクスルモジュール１５に失陥がある状態や、第１アクスルモジュール１５とシャトル弁３５，３６との間の配管に漏れが生じている状態等、第１空気供給回路１０に失陥が生じている場合においても、ブレーキチャンバー５０には、第２空気供給回路２０から空気が供給されることとなる。また、仮に第２空気供給回路２０に失陥が生じている場合においても、ブレーキチャンバー５０Ｒには、第１空気供給回路１０から空気が供給されることとなる。
さらに、第１ＥＣＵ１１及び第２ＥＣＵ２１には、第１ＣＰＵ７１から出力された制御信号及び第２ＣＰＵ７２から出力された制御信号のいずれかが入力されている。よって、第１ＣＰＵ７１及び第２ＣＰＵ７２の一方が失陥したとしても、失陥していない他方のＣＰＵから出力された制御信号によって、第１ＥＣＵ１１及び第２ＥＣＵ２１の制御が継続して行われる。
以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）第１空気供給回路１０、及び第２空気供給回路２０に異常がない場合でも、シャトル弁３３～３６により、第１空気供給回路１０及び第２空気供給回路２０のうち圧力が高い方の回路からブレーキチャンバー５０へ向かう方向へ空気が供給される。また、第１空気供給回路１０、及び第２空気供給回路２０のいずれかに異常が生じた場合にも、シャトル弁３３～３６により、第１空気供給回路１０及び第２空気供給回路２０のうち圧力が高い方の回路からブレーキチャンバー５０へ向かう方向へ空気が供給される。このため、空気漏れなど、第１空気供給回路１０及び第２空気供給回路２０のいずれかに失陥が生じた場合にも、正常な空気供給回路からブレーキチャンバー５０へ空気を供給することができる。
（２）第１ＥＣＵ１１と第２ＥＣＵ２１とにより、マスタＥＣＵ５からの制御信号に基づき同時に空気供給回路の制御が行われ、第１空気供給回路１０及び第２空気供給回路２０のうち圧力が高い方からブレーキチャンバー５０へ空気が供給されてサービスブレーキが作動する。すなわち、空気供給システムの全ての構成要素が２重化されるので、冗長性を高めることができる。また、第１ＥＣＵ１１及び第２ＥＣＵ２１を切り替えるための特別な処理を行う必要がないため、第１空気供給回路１０及び第２空気供給回路２０のいずれかに異常が生じた場合にも、ブレーキ制御をスムーズに継続することができる。
（３）第１空気供給回路１０及び第２空気供給回路２０では、ＡＢＳバルブが２重化される。そのため、アンチロックブレーキシステムを冗長化することができる。
（４）第１空気供給回路１０及び第２空気供給回路２０では、アクスルモジュールが２重化される。そのため、後輪のブレーキシステムを冗長化することができる。
（他の実施形態）
なお、上記実施形態は、以下のような形態をもって実施することもできる。
・上記実施形態では、第１ＥＣＵ１１及び第２ＥＣＵ２１、ＡＢＳバルブ１３，１４，２３，２４、アクスルモジュール１５，２５を２重化した。さらに、車速センサ６１～６４を２重化してもよい。また、第１ＥＣＵ１１及び第２ＥＣＵ２１や電磁弁に電力を供給する電源系統を２重化してもよい。このようにすると、さらに冗長性を高めることができる。
・マスタＥＣＵ５は、第１ＥＣＵ１１及び第２ＥＣＵ２１に対しタイミングを同期させて制御信号を出力してもよい。
・上記実施形態では、空気供給システムが適用される車両１００を、１対の前輪と２対の後輪とを備え後輪を駆動輪とする車両とした。この車両以外に、例えば前軸が２軸、後軸が３軸の車両等、それ以外の構成の車両に空気供給システムを適用してもよい。車両は、カーゴ車両でもよく、トラクタ及びトレーラを有する連結車両であってもよい。
・上記実施形態では、マスタＥＣＵ５の第１ＣＰＵ７１の制御信号及び第２ＣＰＵ７２の制御信号のいずれかが、第１ＥＣＵ１１及び第２ＥＣＵ２１に入力されるようにした。異常の判断方法としては以下の方法がある。まず、必要な減速度に対する限界ブレーキ力が車速毎に記録された情報を図示しない記憶部に予め記憶しておく。次に、制御の際、第１ＣＰＵ７１及び第２ＣＰＵ７２は、必要な減速度から、必要ブレーキ力（Ｎ）を算出する。さらに、第１ＣＰＵ７１及び第２ＣＰＵ７２は、第１ＣＰＵ７１及び第２ＣＰＵ７２が算出した必要ブレーキ力と予め記録されている前記限界ブレーキ力とを比較し、必要ブレーキ力が限界ブレーキ力から大きく逸脱しているか否かを判断する。この際、第１ＣＰＵ７１は、第２ＣＰＵ７２が算出した必要ブレーキ力について判断し、第２ＣＰＵ７２は、第１ＣＰＵ７１が算出した必要ブレーキ力について判断してもよい。そして、必要ブレーキ力が限界ブレーキ力よりも所定量だけ大きい等、ＣＰＵが算出した必要ブレーキ力が予め記録されている限界ブレーキ力に対して大きく逸脱している場合には、故障、又は異常があると判断してもよい。この態様によれば、第１ＣＰＵ７１及び第２ＣＰＵ７２の各々が自身の異常を判断することができる。また、第１ＣＰＵ７１及び第２ＣＰＵ７２が互いの異常を判断するようにすることもできる。
また、他の実施形態として１つのＣＰＵが少なくとも２つのプロセッサコアを持つ場合、各コアの必要ブレーキ力等の計算結果を比較して、それらの計算結果同士がずれている場合はＣＰＵが異常と判断することもできる。
・上記実施形態では、マスタＥＣＵ５が、スリップ率を演算して、第１ＥＣＵ１１及び第２ＥＣＵ２１へ出力してもよい。これによれば、第１ＥＣＵ１１及び第２ＥＣＵ２１の演算負荷を軽減することができる。
・第１空気供給回路１０に、第１ＥＣＵ１１や第１ＥＣＵ１１に接続するセンサ等が異常状態である場合に強制的にブレーキを作動させる強制ブレーキモジュールを接続してもよい。異常状態とは、第１ＥＣＵ１１やセンサに失陥が生じた場合等であって、正常なブレーキ制御が不可能となる状態のことをいう。また、第２空気供給回路２０に、第２ＥＣＵ２１や第２ＥＣＵ２１に接続するセンサ等が異常状態である場合に強制的にブレーキを作動させる強制ブレーキモジュールを接続してもよい。このようにすると、空気圧ブレーキシステムの保安性を高めることができる。
・上記実施形態では、第１アクスルモジュール１５及び第２アクスルモジュール２５を設けた。しかしながら、後輪のブレーキチャンバー５０Ｒに対して空気を供給及び排出する制御するバルブが空気供給回路１０，２０に設けられていれば、第１アクスルモジュール１５及び第２アクスルモジュール２５の構成を省略してもよい。
・上記実施形態では、第１ＡＢＳバルブ１３，１４を設けた。しかしながら、前輪のブレーキチャンバー５０Ｆに対して空気を供給及び排出する制御するバルブが空気供給回路１０，２０に設けられていれば、上記構成の第１ＡＢＳバルブ１３，１４を省略し、別のＡＢＳバルブを設けてもよい。
・上記実施形態では、第１ＥＣＵ１１及び第２ＥＣＵ２１を同等としたが、これ以外の態様であってもよい。例えば、第１ＥＣＵ１１の優先順位を、第２ＥＣＵ２１の優先順位よりも高くしてもよい。第１ＥＣＵ１１に異常がない場合には第１ＥＣＵ１１が第１ＡＢＳバルブ１３，１４、及び第１アクスルモジュール１５を制御する。第１ＥＣＵ１１に異常が発生した場合には、マスタＥＣＵ５が第１ＥＣＵ１１の異常を検出して、第２ＥＣＵ２１に減速指令を出力する。第２ＥＣＵ２１は、マスタＥＣＵ５から入力される減速指令に基づき、第２ＡＢＳバルブ２３，２４、及び第２アクスルモジュール２５を制御する。この構成によれば、第１空気供給回路１０及び第２空気供給回路２０の構成要素が２重化され、制御では、第１ＥＣＵ１１が優先的に制御を行う。そのため、第１ＥＣＵ１１及び第２ＥＣＵ２１の一部の構成要素が２重化されるものの、制御はいずれか一方が担うので、ＥＣＵの演算負荷を軽減することができる。
・第１ＥＣＵ１１の制御を第２ＥＣＵ２１の制御よりも優先させる態様において、マスタＥＣＵ５の第１ＣＰＵ７１及び第２ＣＰＵ７２は、互いの出力信号を比較して値が異なった場合に異常と判断し、予め設定された条件に基づきいずれかの制御部による制御に切り替えるようにしてもよい。例えば、一方のＣＰＵの出力信号が予め設定された閾値を超えるような異常な値であるときに、他方のＣＰＵ、すなわち、その出力信号を出力したＣＰＵとは異なるＣＰＵによる制御に切り替えるようにしてもよい。この構成によれば、マスタＥＣＵ５自体も２重化構成を有することができるので、空気供給システムの冗長化をさらに高めることができる。
・上記実施形態では、第１ＥＣＵ１１及び第２ＥＣＵ２１の両方に対して制御信号を出力する主制御装置としてのマスタＥＣＵ５を備えた。しかしながら、第１ＥＣＵ１１及び第２ＥＣＵ２１が車両１００の隊列走行の制御を行うことができれば、マスタＥＣＵ５の構成を省略してもよい。
・上記実施形態では、第１空気供給回路１０、及び第２空気供給回路等の失陥時に機械的にブレーキを作動させる緊急ブレーキ回路をさらに設けてもよい。
５…マスタＥＣＵ、１０…第１空気供給回路、１１…第１ＥＣＵ、１２…第１リレーバルブ、１２Ａ，１２Ｂ…入力ポート、１２Ｃ，１２Ｄ…出力ポート、１３，１４…第１ＡＢＳバルブ、１４Ｂ…出力ポート、１５…第１アクスルモジュール、１５Ａ～１５Ｃ…入力ポート、１５Ｄ，１５Ｅ…出力ポート、２０…第２空気供給回路、２１…第２ＥＣＵ、２２…第２リレーバルブ、２２Ａ，２２Ｂ…入力ポート、２２Ｃ，２２Ｄ…出力ポート、２３，２４…第２ＡＢＳバルブ、２５…第２アクスルモジュール、２５Ａ～２５Ｃ…入力ポート、２５Ｄ，２５Ｅ…出力ポート、３３～３６…シャトル弁、３３Ａ，３３Ｂ…入力ポート、３３Ｃ…出力ポート、３４Ａ，３４Ｂ…入力ポート、３５Ａ，３５Ｂ…入力ポート、３５Ｃ…出力ポート、３６Ａ，３６Ｂ…入力ポート、３６Ｃ…出力ポート、３７，３８…継手、５０，５０Ｆ，５０Ｒ…ブレーキチャンバー、５１Ｆ，５１Ｒ…タンク、５２…ブレーキバルブ、５２Ｆ…前輪用制御室、５２Ｒ…後輪用制御室、６０～６４…車速センサ、７１…第１ＣＰＵ、７２…第２ＣＰＵ、７３…レーダ、１００…車両、１００ａ…先頭車両、１００ｂ…後続車両、ＮＷ…車載ネットワーク。

Claims (7)

  1. 車両のサービスブレーキを作動及び解除するブレーキ機構に対して空気の供給及び空気の排出を行う車両の空気供給システムであって、
    前記ブレーキ機構に接続される第１空気供給回路と、
    前記第１空気供給回路に備えられる第１電磁弁を制御する第１制御装置と、
    前記ブレーキ機構に接続される第２空気供給回路と、
    前記第１制御装置と異なる制御装置であって、 前記第２空気供給回路に備えられる第２電磁弁を制御する第２制御装置と、
    前記第１空気供給回路及び前記第２空気供給回路の間に設けられ、それらの回路のうち高圧である方から前記ブレーキ機構へ向かう方向のみの空気の流れを許容するシャトル弁と、を備える
    空気供給システム。
  2. 前記第１電磁弁は、空気を供給するタンクに接続されるとともに、前記ブレーキ機構に対して空気の供給及び空気の排出を行うブレーキバルブに接続され、
    前記第２電磁弁は、前記タンクに接続されるとともに、前記ブレーキバルブに接続される
    請求項１に記載の空気供給システム。
  3. 前記第１制御装置及び前記第２制御装置の両方に対して制御信号を出力する主制御装置を備え、
    前記第１制御装置は、前記主制御装置から出力された制御信号に基づき前記第１空気供給回路を制御し、
    前記第２制御装置は、前記主制御装置から出力された制御信号に基づき前記第２空気供給回路を制御する
    請求項１又は２に記載の空気供給システム。
  4. 前記第１制御装置は、前記第２制御装置に対して優先して制御を行い、
    前記第１制御装置及び前記第２制御装置の少なくとも一方に制御信号を出力する主制御装置を備え、
    前記第１制御装置は、前記主制御装置から出力された制御信号に基づき前記第１空気供給回路を制御し、
    前記第２制御装置は、前記第１制御装置が制御を実行しない場合に、前記主制御装置から出力された制御信号に基づき前記第２空気供給回路を制御する
    請求項１又は２に記載の空気供給システム。
  5. 前記主制御装置は、車載センサから検出信号が入力される第１制御部及び第２制御部を備え、
    前記第１制御部及び前記第２制御部は、互いの出力信号を比較して値が異なった場合に異常と判断し、予め設定された条件に基づきいずれかの制御部による制御に切り替える
    請求項３又は４に記載の空気供給システム。
  6. 前記第１空気供給回路は、前記車両の駆動輪に設けられた前記ブレーキ機構に空気を供給及び排出し、前記第１制御装置に制御される第１ＡＢＳバルブを有し、
    前記第２空気供給回路は、前記車両の駆動輪に設けられた前記ブレーキ機構に空気を供給及び排出し、前記第２制御装置に制御される第２ＡＢＳバルブを有し、
    前記第１ＡＢＳバルブ及び前記第２ＡＢＳバルブは、前記シャトル弁に接続されている
    請求項１～５のいずれか１項に記載の空気供給システム。
  7. 前記第１空気供給回路は、前記車両の一対の車輪に設けられたブレーキ機構の各々に空気を供給し、前記第１制御装置に制御される第１アクスルモジュールを有し、
    前記第２空気供給回路は、前記車両の一対の車輪に設けられたブレーキ機構の各々に空気を供給し、前記第２制御装置に制御される第２アクスルモジュールを有し、
    前記第１アクスルモジュール及び前記第２アクスルモジュールは、前記シャトル弁に接続されている
    請求項１～６のいずれか１項に記載の空気供給システム。
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