(57)【要約】【課題】ブレーキ電子制御システムの冗長性を高めることのできる空気供給システムを提供する。【解決手段】保安モジュールは、サービスブレーキを作動させるブレーキチャンバー５０に対して空気の供給及び空気の排出を行うメインモジュールに並列に設けられている。保安モジュールは、ブレーキチャンバー５０側、サスペンション用エアタンク２２側、及び排出口３９側に連通し、サスペンション用エアタンク２２側及びブレーキチャンバー５０側を接続する接続位置、ブレーキチャンバー５０側及び排出口３９を接続する排気位置に位置を変更可能に構成されるリレーバルブ４０と、メインモジュールの動作時にはメインモジュール及びブレーキチャンバー５０を接続し、メインモジュールの非動作時にはリレーバルブ４０及びブレーキチャンバー５０を接続する切替部４２と、リレーバルブ４０の位置を制御する第２ＥＣＵ２５とを備える。【選択図】図２
2020006952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキ電子制御システムの空気供給システムにおいて、
サービスブレーキを作動させるブレーキチャンバーに対して空気の供給及び空気の排出を行い、主制御装置によって制御される主ブレーキ回路に対して並列に設けられ、
前記ブレーキチャンバー側、空気供給源側、及び排出口側に連通し、前記空気供給源側及び前記ブレーキチャンバー側を接続する接続位置、前記ブレーキチャンバー側及び前記排出口を接続する排気位置に位置を変更可能に構成されるリレーバルブと、
前記主ブレーキ回路の動作時には前記主ブレーキ回路及び前記ブレーキチャンバーを接続し、前記主ブレーキ回路の非動作時には前記リレーバルブ及び前記ブレーキチャンバーを接続する切替部と、
前記リレーバルブの位置を制御する制御装置と、を備える
空気供給システム。
【請求項２】
前記制御装置による通電時に接続位置となり、非通電時に遮断位置となる第１制御弁と、
前記制御装置による通電時に遮断位置となり、非通電時に接続位置となるとともに、前記第１制御弁よりも前記排出口側に配置される第２制御弁と、を備え、
前記リレーバルブの信号路は、前記第１制御弁及び前記第２制御弁の間に接続され、
前記リレーバルブは、前記第１制御弁及び前記第２制御弁の非通電時に前記排気位置となり、前記第１制御弁及び前記第２制御弁の通電時に前記接続位置となる
請求項１に記載の空気供給システム。
【請求項３】
前記切替部と前記ブレーキチャンバーとを接続する流路の圧力を検出する圧力センサを備え、
前記制御装置は、車速検出部から車速に応じた信号を入力し、前記圧力センサによって検出された圧力と前記車速との関係を学習し、前記主ブレーキ回路の非動作時には、減速度の要求値と学習結果とに基づき前記ブレーキチャンバーの圧力を制御する
請求項１又は２に記載の空気供給システム。
【請求項４】
前記リレーバルブに接続される前記空気供給源は、前記主ブレーキ回路の空気供給源と異なる
請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気供給システム。
【請求項５】
他の車両と隊列を形成して無人で走行する車両に搭載される空気供給システムであって、
サービスブレーキを作動させるブレーキチャンバー側、空気供給源側、及び排出口側に連通し、前記空気供給源側及び前記ブレーキチャンバー側を接続する接続位置、前記ブレーキチャンバー側及び前記排出口を接続する排気位置に位置を変更可能に構成されるリレーバルブと、
通電時に接続位置となり、非通電時に遮断位置となる第１制御弁と、
通電時に遮断位置となり、非通電時に接続位置となるとともに、前記第１制御弁よりも前記排出口側に配置される第２制御弁と、
前記第１制御弁及び第２制御弁を制御する制御装置と、
を備える
空気供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のブレーキ機構への空気の供給及び排出を制御する空気供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、サービスブレーキ機構（フットブレーキ機構）、及びパーキングブレーキ機構を備えた空気圧ブレーキシステムが設けられている。空気圧ブレーキシステムは、コンプレッサから圧縮空気を供給し、乾燥させた圧縮空気を各機構に供給する空気供給システムを備えている。最近では、電子制御ユニットを備え、当該電子制御ユニットによって制御される空気供給システムが提案されている。（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３２６５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記システムでは、空気供給システムの一部に何らかの異常が発生した状態等の非常状態においても、サービスブレーキの機能を維持し続けることまでは考慮されていない。そのため、ブレーキ電子制御システムの冗長化について、なお改善の余地を残すものとなっている。
【０００５】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ブレーキ電子制御システムの冗長性を高め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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する空気供給システムは、ブレーキ電子制御システムの空気供給システムにおいて、サービスブレーキを作動させるブレーキチャンバーに対して空気の供給及び空気の排出を行い、主制御装置によって制御される主ブレーキ回路に対して並列に設けられ、前記ブレーキチャンバー側、空気供給源側、及び排出口側に連通し、前記空気供給源側及び前記ブレーキチャンバー側を接続する接続位置、前記ブレーキチャンバー側及び前記排出口を接続する排気位置に位置を変更可能に構成されるリレーバルブと、前記主ブレーキ回路の動作時には前記主ブレーキ回路及び前記ブレーキチャンバーを接続し、前記主ブレーキ回路の非動作時には前記リレーバルブ及び前記ブレーキチャンバーを接続する切替部と、前記リレーバルブの位置を制御する制御装置と、を備える。
【０００７】
上記構成によれば、主ブレーキ回路の非動作時に、切替部によってリレーバルブとブレーキチャンバーとが接続され、制御装置によって位置が制御されるリレーバルブを介してブレーキチャンバーへの空気の供給及び空気の排出を行うことができる。そのため、主ブレーキ回路に異常が発生した場合等の非常状態においても、主ブレーキ回路の代わりにリレーバルブを介して空気供給システムが動作することによってサービスブレーキを作動させることができる。したがって、ブレーキ電子制御システムの冗長性を高めることができる。
【０００８】
上記空気供給システムについて、前記制御装置による通電時に接続位置となり、非通電時に遮断位置となる第１制御弁と、前記制御装置による通電時に遮断位置となり、非通電時に接続位置となるとともに、前記第１制御弁よりも前記排出口側に配置される第２制御弁と、を備え、前記リレーバルブの信号路は、前記第１制御弁及び前記第２制御弁の間に接続され、前記リレーバルブは、前記第１制御弁及び前記第２制御弁の非通電時に前記排気位置となり、前記第１制御弁及び前記第２制御弁の通電時に前記供給位置となる。
【０００９】
上記構成によれば、第１制御弁及び第２制御弁の通電及び非通電によって、リレーバルブの位置が変更される。このため、簡単な構成で高圧の流路を開閉することができる。
上記空気供給システムについて、前記切替部と前記ブレーキチャンバーとを接続する流路の圧力を検出する圧力センサを備え、前記制御装置は、車速検出部から車速に応じた信号を入力し、前記圧力センサによって検出された圧力と前記車速との関係を学習し、前記主ブレーキ回路の非動作時には、減速度の要求値と学習結果とに基づき前記ブレーキチャンバーの圧力を制御する。
【００１０】
上記構成によれば、主ブレーキ回路が動作し、空気供給システムが動作していない場合にも、ブレーキチャンバーの圧力と車両の加減速度との関係を予め学習する。これにより、非常時に空気供給システムが動作する際、ブレーキチャンバーの圧力を加減速度の要求値に応じた適切な圧力に調整することができる。
【００１１】
上記空気供給システムについて、前記リレーバルブに接続される前記空気供給源は、前記主ブレーキ回路の空気供給源と異なる。
上記構成によれば、リレーバルブに接続される空気供給源と主ブレーキ回路の空気供給源とが異なるため、後者の空気供給源に空気漏れ等の異常が発生した場合にもブレーキを作動及び解除することができる。
【００１２】
空気供給システムは、他の車両と隊列を形成して無人で走行する車両に搭載される空気供給システムであって、サービスブレーキを作動させるブレーキチャンバー側、空気供給源側、及び排出口側に連通し、前記空気供給源側及び前記ブレーキチャンバー側を接続する接続位置、前記ブレーキチャンバー側及び前記排出口を接続する排気位置に位置を変更可能に構成されるリレーバルブと、通電時に接続位置となり、非通電時に遮断位置となる第１制御弁と、通電時に遮断位置となり、非通電時に接続位置となるとともに、前記第１制御弁よりも前記排出口側に配置される第２制御弁と、前記第１制御弁及び第２制御弁を制御する制御装置と、を備える。
【００１３】
上記構成によれば、制御装置による第１制御弁及び第２制御弁の制御によって、リレーバルブを介してブレーキチャンバーへの空気の供給及び空気の排出を行うことができる。そのため、無人走行における主ブレーキ回路の非常状態においても、サービスブレーキを作動及び解除することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ブレーキ電子制御システムの冗長性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態のブレーキシステムの概略構成を示す図。
【図２】同実施形態のブレーキシステムを構成する保安モジュールの概略構成を示す回路図。
【図３】同実施形態における保安モジュールの通常走行モードの動作を示す回路図。
【図４】同実施形態における保安モジュールの作動モードの動作を示す回路図。
【図５】同実施形態における保安モジュールの解除モードの動作を示す回路図。
【図６】第２実施形態のブレーキシステムが適用される車両の模式図。
【図７】同実施形態のモジュールの概略構成を示す図。
【図８】他の実施形態の保安モジュールの概略構成を示す回路図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１実施形態）
以下、図１〜図５を参照して、空気供給システムを連結車両のブレーキシステムに適用した第１実施形態について説明する。ブレーキシステムは、圧縮乾燥空気を駆動源とするブレーキとして、パーキングブレーキ及びサービスブレーキを備えている。連結車両は、トラクタにトレーラが連結された車両である。
【００１７】
図１に示すように、車両は、トラクタのブレーキシステムとして、主ブレーキ回路としてのメインモジュール１１と、空気供給システムとしての保安モジュール１２とを備えている。メインモジュール１１は、トラクタの車輪毎に設けられる。保安モジュール１２もまた、トラクタの車輪毎に設けられる。図１では、トラクタの４つの車輪のうち、１つの車輪に対して設けられたメインモジュール１１及び保安モジュール１２を図示し、その他の車輪に対して設けられたメインモジュール１１及び保安モジュール１２の図示を省略している。
【００１８】
メインモジュール１１は、通常走行時に動作するブレーキモジュールであって、保安モジュール１２は、メインモジュール１１が使用できない非常状態において動作するモジュールである。非常状態とは、メインモジュール１１の一部に異常が生じた状態、運転者に異常が生じて運転操作が不可能となった状態等を含む。
【００１９】
メインモジュール１１は、その入力ポート１３が、ブレーキ用エアタンク１５に接続され、出力ポート１４が、チャンバ接続路１６を介してスプリングブレーキチャンバー５０に接続されている。ブレーキ用エアタンク１５とメインモジュール１１との間には、空気を乾燥させるフィルタ１７が設けられている。
【００２０】
スプリングブレーキチャンバー５０は、トラクタの後輪に設けられている。スプリングブレーキチャンバー５０は、サービスブレーキを制御する第１制御室５１と、パーキングブレーキを制御する第２制御室５２とを備えている。第１制御室５１には、ブレーキ用エアタンク１５に貯留された空気が、運転者のブレーキペダルの操作量に応じた量だけ供給される。第１制御室５１に空気が供給されると、第１制御室５１の空気圧によってプッシュロッド５４が車輪側に移動する。そして、プッシュロッド５４の先に設けられた楔５３が車輪に設けられたブレーキライニングを押し広げると、ブレーキシューとブレーキライニングとの摩擦によりサービスブレーキが作動する。第１制御室５１から空気が排出されると、楔５３がブレーキライニングから退出して、サービスブレーキが解除される。また、第２制御室５２に空気が供給されると、スプリング５５が伸張してプッシュロッド５４を車輪側に移動させる。そして、スプリング５５の付勢力により、楔５３が車輪に設けられたブレーキライニングを押し広げると、パーキングブレーキが作動する。さらに、第２制御室５２から空気が排出されると、楔５３がブレーキライニングから退出して、パーキングブレーキが解除される。
【００２１】
メインモジュール１１の出力ポート１４は、スプリングブレーキチャンバー５０の第１制御室５１に接続している。なお、トラクタの前輪には、第１制御室５１、プッシュロッド５４及び楔５３を備えるサービスブレーキチャンバーが設けられている。サービスブレーキチャンバーは、サービスブレーキのみを作動及び解除させ、パーキングブレーキは作動及び解除させない。サービスブレーキチャンバーに接続する保安モジュール１２は、サービスブレーキチャンバーの第１制御室５１に接続される。
【００２２】
保安モジュール１２は、メインモジュール１１に対して並列に設けられている。保安モジュール１２は、その入力ポート２０が、車両のエアサスペンション（懸架装置）に備えられるサスペンション用エアタンク２２に接続されている。サスペンション用エアタンク２２と入力ポート２０との間には、フィルタ１７が設けられている。保安モジュール１２の出力ポート２１は、チャンバ接続路１６を介して、スプリングブレーキチャンバー５０又はサービスブレーキチャンバーの第１制御室５１に接続している。保安モジュール１２は、メインモジュール１１に対して並列に設けられているため、メインモジュール１１の動作に悪影響を及ぼすことを防ぐことができる。
【００２３】
メインモジュール１１は、主制御装置としての第１ＥＣＵ（電子制御装置：Electronic Control Unit)１８、及び当該第１ＥＣＵ１８によって制御される制御弁を備えている。保安モジュール１２は、制御装置としての第２ＥＣＵ２５、及び当該第２ＥＣＵ２５によって制御される制御弁を備えている。第１ＥＣＵ１８及び第２ＥＣＵ２５は、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の車載ネットワーク６０に接続され、各種情報を送受信可能に構成されている。また、車載ネットワーク６０には、第１ＥＣＵ１８及び第２ＥＣＵ２５の処理を司るマスタＥＣＵ６１が接続されている。マスタＥＣＵ６１は、第１ＥＣＵ１８及び第２ＥＣＵ２５に対して指令を送信し、第１ＥＣＵ１８及び第２ＥＣＵ２５は、その指令に基づき各種処理を実行する。
【００２４】
なお、マスタＥＣＵ６１が運転者の異常を検出する場合には、マスタＥＣＵ６１は、運転者の顔を認識して居眠りや意識の有無を判断する装置や、運転者の脈拍や呼吸数を検出する装置から検出信号を入力して、運転者が異常状態であるか否かを判断する。
【００２５】
次に、図２を参照して、スプリングブレーキチャンバー５０に接続する保安モジュール１２の概略構成について説明する。図２には、１つの車軸に設けられた１対の車輪に対して設けられた１対の保安モジュール１２の回路１２Ａ，１２Ｂを示している。各保安モジュール１２は、１つの第２ＥＣＵ２５を共有している。
【００２６】
サスペンション用エアタンク２２に接続する第１流路３１は、１対の保安モジュール１２に空気を分配する第２流路３２に接続されている。第２流路３２とチャンバ接続路１６との間には、第３流路３３が接続されている。第３流路３３の途中には、リレーバルブ４０が接続されている。
【００２７】
リレーバルブ４０は、第２流路３２、第３流路３３、及び第５流路３５に接続する３ポート２位置弁であって、空気圧によって駆動する。リレーバルブ４０は、信号入力ポート４１に空気圧信号が入力されると供給位置となり、信号入力ポート４１に空気圧信号が入力されない場合、すなわち信号入力ポート４１に空気が充填されていない場合には、排気位置となる。リレーバルブ４０は、供給位置では第２流路３２及び第３流路３３を連通する。すなわち、サスペンション用エアタンク２２から供給された空気を、第３流路３３を介して、スプリングブレーキチャンバー５０に供給する。排気位置では、第５流路３５と第３流路３３とを連通する。第５流路３５は、排気位置の一方のリレーバルブ４０と、他方の排気位置のリレーバルブ４０とを排出口３９側に接続する。この位置では、スプリングブレーキチャンバー５０に充填された空気を、チャンバ接続路１６、第３流路３３、及び第５流路３５等を介して排出口３９から排出する。
【００２８】
第３流路３３とチャンバ接続路１６との間には、切替部４２が設けられている。切替部４２は、メインモジュール１１側のメイン側ポートＰ１と、第３流路３３と、チャンバ接続路１６に接続する。この切替部４２は、ダブルチェックバルブからなる。切替部４２は、メインモジュール１１側の圧力、及び第３流路３３側の圧力のうち高圧側からスプリングブレーキチャンバー５０への空気の流れを許容し、低圧側を遮断する。メインモジュール１１に異常が発生することによりメインモジュール１１が動作していない場合には、メイン側ポートＰ１にはメインモジュール１１側から空気が供給されないため、メイン側ポートＰ１とスプリングブレーキチャンバー５０との間の空気の流れは遮断される。
【００２９】
チャンバ接続路１６の途中には、チャンバ接続路１６の圧力を検知する圧力センサ４３が設けられている。圧力センサ４３は、チャンバ接続路１６の内部の圧力に応じた信号を第２ＥＣＵ２５に出力する。
【００３０】
第２流路３２には、第４流路３４の一方の端部が接続されている。第４流路３４の他方の端部は、排出口３９側に接続している。第４流路３４の途中には、第２ＥＣＵ２５によって制御される第１制御弁４５及び第２制御弁４６が設けられている。第１制御弁４５は、第２制御弁４６よりも第２流路３２側である上流側に設けられている。
【００３１】
第１制御弁４５は、ノーマルクローズの電磁弁であって、非通電時の位置である遮断位置と、通電時の位置である接続位置とを有している。第２制御弁４６は、ノーマルオープンの電磁弁であって、非通電時の位置である接続位置と、通電時の位置である遮断位置とを有している。また、第１制御弁４５と第２制御弁４６との間の流路には、リレーバルブ４０の信号入力ポート４１に接続する信号路３８が接続されている。第１制御弁４５の位置と第２制御弁４６の位置の組み合わせにより、信号路３８の空気の充填状態が制御される。これにより、少ない電力量で高圧の空気が流れる流路を開閉することができる。電磁弁は、第１制御弁４５及び第２制御弁４６のみであり、これらによってリレーバルブ４０を制御する構成であるため、保安モジュール１２の部品点数を少なくすることができる。
【００３２】
次に、図３〜図５を参照して、保安モジュール１２の動作について説明する。保安モジュール１２は、メインモジュール１１が動作しているときの通常走行モード、メインモジュール１１が動作しない場合であってブレーキを作動させる作動モード、メインモジュール１１が動作しない場合であってブレーキを解除する解除モードを有している。なお、図３〜図５において、太い実線は、流路に圧縮された空気が充填されている状態を示す。
【００３３】
まず図３を参照して、保安モジュール１２の通常走行モードについて説明する。
図３に示すように、メインモジュール１１が正常に動作している間は、第１制御弁４５は遮断位置となり、サスペンション用エアタンク２２からの空気の供給を遮断している。第２制御弁４６は接続位置となり、第４流路３４の空気を排出口３９から排出している。リレーバルブ４０の信号入力ポート４１には空気が充填されないため、第５流路３５を介して空気を排出口３９から排出している。これにより、スプリングブレーキチャンバー５０に対する空気の供給及び排出に保安モジュール１２が関与しない状態となっている。
【００３４】
また、メインモジュール１１が正常に動作している間は、メイン側ポートＰ１が高圧になり、切替部４２により、スプリングブレーキチャンバー５０と保安モジュール１２との間の空気の流れが遮断される。圧力センサ４３は、チャンバ接続路１６の圧力を検知して、圧力に応じた信号を第２ＥＣＵ２５に出力する。第２ＥＣＵ２５は、車載ネットワーク６０を介して、車速センサ６２から車速に応じた信号を入力する。第２ＥＣＵ２５は、車速に基づき実際の減速度（以下、実減速度という）を演算する。第２ＥＣＵ２５は、実減速度とチャンバ接続路１６の圧力との関係を記憶部に記録して学習する。また、第２ＥＣＵ２５は、保安モジュール１２を動作させるとき、マスタＥＣＵ６１から要求された減速度である減速要求値を入力するとともに、実減速度とチャンバ接続路１６の圧力との関係を示す学習情報を記憶部から読み出す。そして、第２ＥＣＵ２５は、読みだした学習情報に基づき、実減速度が減速要求値に近づくようにチャンバ接続路１６の圧力を制御する。なお、ここでは車速センサ６２から入力した車速に基づき実減速度を演算するようにしたが、加速度センサから加速度を入力してもよい。なお、加速度が負の値であるときは、減速度となる。また、第２ＥＣＵ２５は、実際の加加速度（躍度、ジャーク）が指示された加加速度に近づくようにチャンバ接続路１６の圧力を制御してもよい。加加速度は、加速度センサ又は車速センサ６２を用いて演算することができる。なお、加速度センサ及び車速センサ６２は、車速検出部に対応する。
【００３５】
保安モジュール１２の第２ＥＣＵ２５には、マスタＥＣＵ６１又はメインモジュール１１の第１ＥＣＵ１８が故障したとき、車載ネットワーク６０を介して故障信号が入力される。また、第２ＥＣＵ２５は、車載ネットワーク６０を介して、車輪の回転速度を検出する車速センサ６２から車速信号を入力する。そして、故障信号を入力した場合において、車速信号から得られた車速に基づき緊急制動の可否を判断する。例えば故障信号を入力している間に車速が所定値以上になる等、緊急制動の開始条件が成立すると、第２ＥＣＵ２５は、保安モジュール１２を作動モードに移行する。又は、第２ＥＣＵ２５は、例えば故障信号が入力している間にマスタＥＣＵ６１から減速指示を入力する等、減速指示制動の開始条件が成立すると、第２ＥＣＵ２５は、保安モジュール１２を作動モードに移行する。この減速指示は、例えば、運転者のブレーキペダルが操作されたこと、障害物との相対距離が下限値以下となったこと等であり、マスタＥＣＵ６１が出力の可否を判断する。
【００３６】
次に図４を参照して、保安モジュール１２の作動モードについて説明する。
図４に示すように、マスタＥＣＵ６１は、緊急制動の開始条件又は減速指示による制動の開始条件が成立すると、メインモジュール１１の動作を停止する。メインモジュール１１の動作が停止すると、切替部４２は、メイン側ポートＰ１側を遮断する。
【００３７】
第２ＥＣＵ２５は、マスタＥＣＵ６１からブレーキの作動を開始する旨の指令を入力すると、各保安モジュール１２の第１制御弁４５及び第２制御弁４６を通電する。第１制御弁４５は接続位置となり、第２制御弁４６は遮断位置となる。これにより、第１流路３１、第２流路３２、第４流路３４の一部、及び信号路３８には空気が充填され、リレーバルブ４０は接続位置に配置される。そのため、サスペンション用エアタンク２２から供給された空気は、第２流路３２、リレーバルブ４０、及び切替部４２を介してスプリングブレーキチャンバー５０の第１制御室５１に供給される。これによりサービスブレーキが作動する。また、第２ＥＣＵ２５は、マスタＥＣＵ６１から減速度の要求値を取得し、学習結果に基づき必要となる圧力を算出して、その圧力になるように第１制御弁４５及び第２制御弁４６を制御する。第２ＥＣＵ２５は、圧力が過大であると判断した場合には、第１制御弁４５及び第２制御弁４６を非通電とし、圧力が過小であると判断した場合には、第１制御弁４５及び第２制御弁４６を通電する。なお、第２ＥＣＵ２５は、高周波信号を入力する制御やＰＷＭ（Pulse Width Modulation、パルス幅変調）制御を行って、第１制御弁４５及び第２制御弁４６を開閉させることにより圧力を調整することもできる。
【００３８】
次に図５を参照して、保安モジュール１２の解除モードについて説明する。なお、図５において太い破線は空気が排出されている状態を示す。
図５に示すように、第２ＥＣＵ２５は、マスタＥＣＵ６１からブレーキの解除を開始する旨の指令が入力されると、各保安モジュール１２の第１制御弁４５及び第２制御弁４６を非通電とする。第１制御弁４５は遮断位置となり、第２制御弁４６は接続位置となる。これにより、第４流路３４の空気が排出口３９から排出される。信号路３８の空気は第４流路３４を介して排出され、リレーバルブ４０が排気位置となる。スプリングブレーキチャンバー５０の第１制御室５１の空気は、チャンバ接続路１６、第３流路３３を介して、排出口３９から排出される。その結果、サービスブレーキが解除される。
【００３９】
一方、第２ＥＣＵ２５に異常が発生したか、又は保安モジュール１２の一部に異常が発生した場合、第１制御弁４５及び第２制御弁４６は非通電状態とされる。その結果、サービスブレーキが解除される。サービスブレーキ及びパーキングブレーキは同時に作動しないため、サービスブレーキが解除されることでパーキングブレーキを別途作動させることができる。
【００４０】
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）メインモジュール１１の非動作時に、切替部４２によってリレーバルブ４０とスプリングブレーキチャンバー５０（又はサービスブレーキチャンバー）とが接続され、第２ＥＣＵ２５によって位置が制御されるリレーバルブ４０を介してスプリングブレーキチャンバー５０への空気の供給及び空気の排出を行うことができる。そのため、メインモジュール１１に異常が発生した場合等の非常状態においても、メインモジュール１１の代わりに保安モジュール１２が動作することによってサービスブレーキを作動させることができる。したがって、ブレーキ電子制御システムの冗長性を高めることができる。
【００４１】
（２）第１制御弁４５及び第２制御弁４６の通電及び非通電によって、リレーバルブ４０の位置が変更される。このため、簡単な構成で高圧の流路を開閉することができる。
（３）メインモジュール１１が動作し、保安モジュール１２が動作していない場合にも、スプリングブレーキチャンバー５０の圧力と車速との関係を予め学習する。これにより、非常時に保安モジュール１２が動作する際、スプリングブレーキチャンバー５０の圧力を要求値に応じた適切な圧力に調整することができる。
【００４２】
（４）保安モジュール１２は、サスペンション用エアタンク２２を空気供給源とし、メインモジュール１１は、ブレーキ用エアタンク１５を空気供給源とする。このため、例えばブレーキ用エアタンク１５に空気漏れ等の異常が発生した場合にもブレーキを作動及び解除することができる。
【００４３】
（第２実施形態）
次に図６及び図７を参照して、空気供給システムを、隊列走行する車両に設けられる無人運転車両用のシステムに具体化した第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態との相違点を中心に説明する。本実施形態にかかる空気供給システムも、その基本的な構成は第１実施形態と同等であり、図面においても第１実施形態と実質的に同一の要素にはそれぞれ同一の符号を付して示し、重複する説明は割愛する。
【００４４】
図６に示すように、隊列走行は、運転者により運転操作される先頭車両１００と、無人の後続車両１０１とによって形成した隊列による走行である。先頭車両１００及び後続車両１０１は、連結車両である。先頭車両１００のマスタＥＣＵ６１と後続車両１０１のマスタＥＣＵ６１とは、無線通信によって各種情報を送受信し、一定の車間距離を維持しながら走行する。隊列において前後に並ぶ車両同士で無線通信を行ってもよいし、先頭車両１００と各後続車両１０１との間で無線通信をそれぞれ行ってもよい。図６では、前後に並ぶ車両同士と、最後尾の後続車両１０１及び先頭車両１００が無線通信を行う例を示している。
【００４５】
有人の先頭車両１００は、運転者のブレーキ操作に基づきブレーキを作動し、無人の後続車両１０１は、直前の車両に追従してブレーキを作動させる。そのため、後続車両１０１は、マスタＥＣＵ６１の指令に基づき自動的にブレーキを作動及び解除できる自動ブレーキ回路が必要となるが、そのような自動ブレーキに関する技術は未だ確立されていない。そこで、本実施形態では、保安モジュール１２を通常時にも動作させる自動ブレーキ回路として用いている。なお、図６には３台の連結車両により隊列を形成したが、複数台であればよい。
【００４６】
図７に示すように、保安モジュール１２は、切替部４２を省略した構成であって、リレーバルブ４０とスプリングブレーキチャンバー５０とが接続される構成である。第１実施形態の第２ＥＣＵに対応するＥＣＵ２５Ａは、サービスブレーキを作動させる場合には、第１制御弁４５及び第２制御弁４６を通電し、サービスブレーキを解除する場合には、第１制御弁４５及び第２制御弁４６を非通電とする。
【００４７】
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。
（５）無人運転の後続車両１０１において、ＥＣＵ２５Ａによりリレーバルブ４０を介してスプリングブレーキチャンバー５０への空気の供給及び空気の排出を行うことができる。そのため、無人運転であっても、メインモジュール１１の代わりに保安モジュール１２が動作することによってサービスブレーキを作動させることができる。
【００４８】
（他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、以下のような形態をもって実施することもできる。
・図８に示すように、切替部４２を、空気圧信号によって開閉する弁からなる切替部４２Ａとしてもよい。この切替部４２Ａは、信号入力ポート４２Ｂに空気圧信号を入力しない場合に、チャンバ接続路１６と第３流路３３とを接続する接続位置となる。また、切替部４２Ａは、信号入力ポート４２Ｂに空気圧信号を入力した場合には、チャンバ接続路１６と第３流路３３とを遮断する遮断位置となる。
【００４９】
・１対の保安モジュール１２が第２ＥＣＵ２５を共有するようにしたが、保安モジュール１２が第２ＥＣＵ２５をそれぞれ備えるようにしてもよい。
・上記各実施形態では、保安モジュール１２の空気供給源をサスペンション用エアタンク２２とし、メインモジュール１１の空気供給源をブレーキ用エアタンク１５として、空気供給源を異ならせた。しかしながら、保安モジュール１２の空気供給源とメインモジュール１１の空気供給源とを同じとしてもよい。
【００５０】
・上記各実施形態では、第２ＥＣＵ２５が学習結果に基づいて保安モジュール１２を制御したが、学習結果に基づかず、予め設定した値等によって第２ＥＣＵ２５が保安モジュール１２を制御するようにしてもよい。このようにすると、第２ＥＣＵ２５の演算負荷を軽減することができる。
【００５１】
・上記各実施形態では、同じ車軸の一方の車輪の回路１２Ａと、他方の車輪の回路１２Ｂとを第２流路３２を介して接続したが、回路１２Ａ，１２Ｂをそれぞれ独立させてもよい。このようにすると、各回路１２Ａ，１２Ｂの圧力を個別に制御することによって車輪毎のブレーキ力を制御することができる。
【００５２】
・上記各実施形態では、空気供給システムは、トラクタ及びトレーラを供える連結車両に搭載されるものとして説明した。これ以外の態様として、空気供給システムは、バス、荷台が一体となったトラック、乗用車、鉄道車両など、他の車両に搭載されてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１１…メインモジュール、１２…保安モジュール、１２Ａ，１２Ｂ…回路、１３…入力ポート、１４…出力ポート、１５…ブレーキ用エアタンク、１６…チャンバ接続路、１７…フィルタ、２０…入力ポート、２１…出力ポート、２２…サスペンション用エアタンク、１８…第１ＥＣＵ、２５…第２ＥＣＵ、６１…マスタＥＣＵ、３１〜３５…第１流路〜第５流路、３８…信号路、３９…排出口、４０…リレーバルブ、４１…信号入力ポート、４２，４２Ａ…切替部、４２Ｂ…信号入力ポート、４３…圧力センサ、４５…第１制御弁、４６…第２制御弁、５０…スプリングブレーキチャンバー、５１…第１制御室、５２…第２制御室、５３…楔、５４…プッシュロッド、５５…スプリング、６０…車載ネットワーク、６２…車速センサ、１００…先頭車両、１０１…後続車両、Ｐ１…メイン側ポート。
【図１】
2020006952.tif 000003
【図２】
2020006952.tif 000004
【図３】
2020006952.tif 000005
【図４】
2020006952.tif 000006
【図５】
2020006952.tif 000007
【図６】
2020006952.tif 000008
【図７】
2020006952.tif 000009
【図８】
2020006952.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】令和1年11月13日(2019.11.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキチャンバーに対して空気の供給及び空気の排出を行う主ブレーキ回路に対して並列に設けられる空気供給システムと、
前記主ブレーキ回路の動作時には前記主ブレーキ回路及び前記ブレーキチャンバーを接続する第１接続状態、前記主ブレーキ回路の非動作時には前記空気供給システム及び前記ブレーキチャンバーを接続する第２接続状態とする切替部と、を備える
ブレーキシステム。
【請求項２】
前記空気供給システムを制御する制御装置をさらに備え、
前記空気供給システムは、前記制御装置に異常が発生し通電されていない場合に前記空気供給システムを排出口側に連通する排気状態となる
請求項１に記載のブレーキシステム。
【請求項３】
前記空気供給システムを制御する制御装置と、
前記切替部と前記ブレーキチャンバーとを接続する流路の圧力を検出する圧力センサとをさらに備え、
前記制御装置は、車速検出部から車速に応じた信号を入力し、前記圧力センサによって検出された圧力と前記車速との関係を学習し、前記主ブレーキ回路の非動作時には、減速度の要求値と学習結果とに基づき前記ブレーキチャンバーの圧力を制御する
請求項１又は２に記載のブレーキシステム。
【請求項４】
前記空気供給システムに接続される空気供給源は、前記主ブレーキ回路の空気供給源と異なる
請求項１〜３のいずれか１項に記載のブレーキシステム。
【請求項５】
前記空気供給システムを制御する制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記主ブレーキ回路を制御する他の制御装置からの異常を示す信号を取得した場合に、前記空気供給システムを前記第２接続状態とする
請求項１〜４のいずれか１項に記載のブレーキシステム。
【請求項６】
前記空気供給システムを制御する制御装置をさらに備え、
前記制御装置による通電時に接続位置となり、非通電時に遮断位置となる第１制御弁と、
前記制御装置による通電時に遮断位置となり、非通電時に接続位置となるとともに、前記第１制御弁よりも排出口側に配置される第２制御弁と、
空気供給源側及び前記ブレーキチャンバー側を接続する接続位置、前記ブレーキチャンバー側及び前記排出口を接続する排気位置に位置を変更可能に構成されるリレーバルブと、を備え、
前記リレーバルブの信号路は、前記第１制御弁及び前記第２制御弁の間に接続され、
前記リレーバルブは、前記第１制御弁及び前記第２制御弁の非通電時に前記排気位置となり、前記第１制御弁及び前記第２制御弁の通電時に前記接続位置となる
請求項１〜５のいずれか１項に記載のブレーキシステム。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、車両のブレーキ機構への空気の供給及び排出を制御するブレーキシステムに関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ブレーキシステムの冗長性を高めることにある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明によれば、ブレーキシステムの冗長性を高めることができる。