(57)【要約】【課題】圧縮空気を用いてブレーキを作動させる場合に、ブレーキペダルを操作してからブレーキが作動するまでのタイムラグを短縮する。【解決手段】圧縮空気が貯留されるエアタンク３と、車両のブレーキ２を作動させるブレーキ作動装置４と、エアタンク３とブレーキ作動装置４との間で圧縮空気が流通するブレーキ回路１１，１２を開閉するバルブ５と、ブレーキペダルが操作されるとバルブ５を開いてエアタンク３に貯留されている圧縮空気をブレーキ作動装置４に供給するブレーキバルブ６と、アクセルペダルが戻されると、ブレーキ２が作動しない第一圧力の圧縮空気がブレーキ作動装置４に供給されるように、バルブ５の開閉制御を行う制御部７と、を備える。【選択図】図１
2017081481.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮空気が貯留されるエアタンクと、
車両のブレーキを作動させるブレーキ作動装置と、
前記エアタンクと前記ブレーキ作動装置との間で前記圧縮空気が流通するブレーキ回路を開閉するバルブと、
ブレーキペダルが操作されると前記バルブを開いて前記エアタンクに貯留されている前記圧縮空気を前記ブレーキ作動装置に供給するブレーキバルブと、
アクセルペダルが戻されると、前記ブレーキが作動しない第一圧力の前記圧縮空気が前記ブレーキ作動装置に供給されるように前記バルブの開閉制御を行う制御部と、を備える、
ブレーキシステム。
【請求項２】
前記制御部は、前記車両の車速が第一車速以上である場合に、前記第一圧力の前記圧縮空気が前記ブレーキ作動装置に供給されるように前記バルブの開閉制御を行う、
請求項１に記載のブレーキシステム。
【請求項３】
前記制御部は、前記ブレーキペダルが戻されると、前記車両の車速が第一車速未満になるまで、又は、前記ブレーキペダルが戻されてから第一時間が経過するまで、前記第一圧力の前記圧縮空気が前記ブレーキ作動装置に供給されるように前記バルブの開閉制御を行う、
請求項１又は２に記載のブレーキシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮空気を利用したブレーキシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
トラックなどの中・大型車両では、圧縮空気を利用したブレーキシステムが用いられている。このようなブレーキシステムとしては、従来、フルエアブレーキ（空気式ブレーキ）、エアオーバーハイドローリックブレーキ（空気油圧複合式ブレーキ）等が用いられている。フルエアブレーキは、エアタンクから供給される圧縮空気によりブレーキを作動させるブレーキチャンバを備えている。一方、エアオーバーハイドローリックブレーキは、エアタンクから圧縮空気が供給されると、作動油によりブレーキを作動させるブレーキブースターを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来のブレーキシステムでは、運転者がブレーキペダルを操作すると、エアタンクからブレーキ駆動装置に圧縮空気が供給され、これによりブレーキが作動する。しかしながら、運転者がブレーキペダルを操作しても、ブレーキ駆動装置のエア圧が所定圧力になるまでは、ブレーキは作動しない。特に、圧縮空気は、油圧式ブレーキに用いられる作動油に比べて、圧力変化の伝搬速度が格段に遅い。このため、従来のブレーキシステムでは、ブレーキペダルを操作してからブレーキが作動するまでのタイムラグが長くなり、車両の空走距離が長くなる。
【０００５】
なお、特許文献１には、アクセルを離すときのアクセルペダルの戻り速度が設定値を固定いる場合に、ホイルシリンダにブレーキ圧液を供給する技術が記載されている。しかしながら、特許文献１に記載された技術では、アクセルペダルの戻り速度が設定値以下の場合には、従来のブレーキシステムと同様であるため、上記問題を根本的に解決するものではない。
【０００６】
そこで、本発明は、圧縮空気を用いてブレーキを作動させる場合に、ブレーキペダルを操作してからブレーキが作動するまでのタイムラグを短縮することができるブレーキシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るブレーキシステムは、圧縮空気が貯留されるエアタンクと、車両のブレーキを作動させるブレーキ作動装置と、エアタンクとブレーキ作動装置との間で前記圧縮空気が流通するブレーキ回路を開閉するバルブと、ブレーキペダルが操作されるとバルブを開いてエアタンクに貯留されている圧縮空気をブレーキ作動装置に供給するブレーキバルブと、アクセルペダルが戻されると、ブレーキが作動しない第一圧力の圧縮空気がブレーキ作動装置に供給されるように、バルブの開閉制御を行う制御部と、を備える。
【０００８】
本発明に係るブレーキシステムでは、ブレーキペダルが操作されると、エアタンクに貯留されている圧縮空気がブレーキ作動装置に供給されることで、ブレーキが作動する。そして、アクセルペダルが戻されると、制御部によるバルブの開閉制御により、第一圧力の圧縮空気がブレーキ作動装置に供給される。このため、ブレーキペダルを操作した際は、ブレーキ作動装置のエア圧を第一圧力から上昇させることになる。これにより、ブレーキペダルを操作したときのみブレーキ作動装置に圧縮空気を供給する場合に比べて、ブレーキ作動装置のエア圧が、ブレーキが作動する第二圧力に上昇するまでの時間を短縮することができる。その結果、ブレーキペダルを操作してからブレーキが作動するまでのタイムラグを短縮することができる。
【０００９】
上記のブレーキシステムにおいて、制御部は、車両の車速が第一車速以上である場合に、第一圧力の圧縮空気がブレーキ作動装置に供給されるようにバルブの開閉制御を行ってもよい。車両が低速で走行している場合は、ブレーキが作動するまでのタイムラグを縮めたいとの要望が少ない。そこで、このブレーキシステムでは、車速が第一車速以上である場合にのみ制御部がバルブの開閉制御を行うことで、ブレーキのタイムラグを縮めたいとの要望を満たしつつ、バルブが頻繁に開閉するのを抑制することができる。これにより、バルブの耐久性が低下するのを抑制することができる。
【００１０】
また、上記のブレーキシステムにおいて、制御部は、ブレーキペダルが戻されると、車両の車速が第一車速未満になるまで、又は、ブレーキペダルが戻されてから第一時間が経過するまで、第一圧力の圧縮空気がブレーキ作動装置に供給されるようにバルブの開閉制御を行ってもよい。このブレーキシステムでは、ブレーキペダルが戻されても、車速が第一車速未満になるまで、又は、ブレーキペダルが戻されてから第一時間が経過するまでは、バルブから第一圧力の圧縮空気をブレーキ作動装置に供給する。これにより、様々な状況下においても、ブレーキペダルを操作してからブレーキが作動するまでのタイムラグを短縮することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、圧縮空気を用いてブレーキを作動させる場合に、ブレーキペダルを操作してからブレーキが作動するまでのタイムラグを短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第一実施形態に係るブレーキシステムの概略構成図である。
【図２】第一実施形態の制御部の制御動作を示すフローチャートである。
【図３】第一実施形態のブレーキ駆動装置のエア圧を示す図である。
【図４】比較例のブレーキ駆動装置のエア圧を示す図である。
【図５】第二実施形態の制御部の制御動作を示すフローチャートである。
【図６】第二実施形態のブレーキ駆動装置のエア圧を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、実施形態に係る連節バスについて、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１４】
［第一実施形態］
図１は、第一実施形態に係るブレーキシステムの概略構成図である。第一実施形態に係るブレーキシステムは、圧縮空気を用いたブレーキシステムである。図１に示すように、本実施形態に係るブレーキシステム１は、ブレーキ２と、エアタンク３と、ブレーキ作動装置４と、バルブ５と、ブレーキバルブ６と、制御部７と、を備える。
【００１５】
ブレーキ２は、車輪（不図示）に取り付けられて、車輪の回転を制動する制動装置である。ブレーキ２としては、周知の様々な機構のものを採用することができる。
【００１６】
エアタンク３は、圧縮空気が貯留されるタンクである。エアタンク３には、エンジン（不図示）により回転駆動されるコンプレッサ（不図示）により圧縮された圧縮空気が貯留される。エアタンク３とバルブ５とは、圧縮空気が流通するブレーキ回路１１により接続されており、バルブ５とブレーキ作動装置４とは、圧縮空気が流通するブレーキ回路１２により接続されている。また、エアタンク３とブレーキバルブ６とは、圧縮空気が流通するブレーキ回路１３により接続されており、ブレーキバルブ６とバルブ５とは、圧縮空気が指示圧として流通する指示圧ライン１４により接続されている。そして、エアタンク３に貯留された圧縮空気は、ブレーキ回路１１及びブレーキ回路１２によりブレーキ作動装置４に供給される。また、エアタンク３に貯留された圧縮空気は、ブレーキ回路１３によりブレーキバルブ６に供給され、更に、る。指示圧ライン１４により指示圧としてバルブ５に供給される。
【００１７】
ブレーキ作動装置４は、ブレーキ２を作動させる装置である。ブレーキシステム１がフルエアブレーキである場合、ブレーキ作動装置４としては、例えば、ブレーキチャンバが用いられる。ブレーキチャンバは、エアタンク３から供給される圧縮空気によりロッド（不図示）を伸ばすことで、ブレーキ２を作動させる。ブレーキシステム１がエアオーバーハイドローリックブレーキである場合、ブレーキ作動装置４としては、例えば、ブレーキブースターが用いられる。ブレーキブースターは、エアタンク３から供給される圧縮空気により作動油をブレーキ２に送ることで、ブレーキ２を作動させる。
【００１８】
バルブ５は、エアタンク３とブレーキ作動装置４との間のブレーキ回路を開閉するバルブである。バルブ５は、ブレーキ回路１１とブレーキ回路１２との間に配置されるとともに、ブレーキ回路１１とブレーキ回路１２とに接続されている。そして、バルブ５は、指示圧ライン１４から圧縮空気が指示圧としてバルブ５に供給されると、ブレーキ回路１１とブレーキ回路１２とを連通する。これにより、エアタンク３に貯留されている圧縮空気は、ブレーキ回路１１、バルブ５及びブレーキ回路１２を通って、ブレーキ作動装置４に供給される。一方、指示圧ライン１４から圧縮空気が指示圧としてバルブ５に供給されなくなると、バルブ５は、ブレーキ回路１１とブレーキ回路１２とを閉塞する。これにより、エアタンク３に貯留されている圧縮空気は、ブレーキ作動装置４に供給されなくなる。また、指示圧ライン１４から圧縮空気が指示圧としてバルブ５に供給されなくなると、バルブ５は、ブレーキ作動装置４に供給していた圧縮空気を排出する。ブレーキシステム１がフルエアブレーキである場合、バルブ５としては、例えば、リレーバルブが用いられる。ブレーキシステム１がエアオーバーハイドローリックブレーキである場合、バルブ５としては、例えば、電磁弁が用いられる。
【００１９】
ブレーキバルブ６は、ブレーキペダル（不図示）が操作されるとバルブ５を開いてエアタンク３に貯留されている圧縮空気をブレーキ作動装置４に供給するバルブである。ブレーキバルブ６は、ブレーキペダルが操作されると、ブレーキ回路１３と指示圧ライン１４とを連通する。これにより、指示圧ライン１４から圧縮空気が指示圧としてバルブ５に供給される。そして、バルブ５が開き、エアタンク３に貯留されている圧縮空気がブレーキ作動装置４に供給される。
【００２０】
制御部７は、バルブ５の開閉制御を行う制御ユニットである。制御部７としては、例えば、ＥＣＵを用いることができる。制御部７には、アクセルセンサ２１と、ブレーキセンサ２２と、車速センサ２３と、が接続されている。
【００２１】
アクセルセンサ２１は、アクセルペダル（不図示）の操作状態を検出するセンサである。このため、制御部７は、アクセルセンサ２１の検出結果を監視することで、アクセルペダルが操作されたこと、及びアクセルペダルが戻されたことを検出することができる。
【００２２】
ブレーキセンサ２２は、ブレーキペダルの操作状態を検出するセンサである。このため、制御部７は、ブレーキセンサ２２の検出結果を監視することで、ブレーキペダルが操作されたこと、及びブレーキペダルが戻されたことを検出することができる。
【００２３】
車速センサ２３は、車両の車速を検出するセンサである。このため、制御部７は、車速センサ２３の検出結果を監視することで、現在の車両の車速を検出することができる。
【００２４】
そして、制御部７は、アクセルセンサ２１、ブレーキセンサ２２及び車速センサ２３の検出結果を参照して、バルブ５の開閉制御を行う。
【００２５】
具体的に説明すると、制御部７は、アクセルペダルが戻されると、第一圧力Ｐ１の圧縮空気がブレーキ作動装置４に供給されるように、バルブ５の開閉制御を行う。第一圧力Ｐ１は、ブレーキ２が作動しない圧力である。ブレーキ作動装置４がブレーキ２を作動させるためには、ある程度の力が必要になるため、ブレーキ作動装置４は、供給される圧縮空気が一定圧力になるまで、ブレーキ２を作動させることができない。このため、第一圧力Ｐ１としては、大気圧よりも大きく、ブレーキ作動装置４がブレーキ２を作動させることができる第二圧力Ｐ２（図３参照）よりも小さい、任意の圧力となる。この場合、第一圧力Ｐ１は、できるだけ高い圧力であることが好ましい。なお、第二圧力Ｐ２は、計算や実験等により容易に求めることができる。そして、制御部は、ブレーキペダルが操作されるとバルブ５の開閉制御を終了する。
【００２６】
また、制御部７は、車両の車速に拘らずバルブ５の開閉制御を行ってもよいが、低速走行中は、ブレーキが作動するまでのタイムラグを縮めたいとの要望が少ないことから、車両の車速が第一車速以上である場合にバルブ５の開閉制御を行うことが好ましい。第一車速は、任意の車速であり、例えば、１０ｋｍ／ｈ以上２０ｋｍ／ｈ以下とすることができ、その中でも１０ｋｍ／ｈとすることが好ましい。
【００２７】
次に、制御部７による制御動作について説明する。
【００２８】
図２は、制御部の制御動作を示すフローチャートである。制御部７は、エンジンＯＮからエンジンＯＦＦまでの間、図２に示す処理を繰り返し行う。図２に示すように、制御部７は、まず、アクセルセンサ２１の検出結果に基づいて、アクセルペダルが戻されたか否かを判定する（Ｓ１）。そして、アクセルペダルが戻されていないと判定すると（Ｓ１：Ｎｏ）、制御部７は、一旦処理を終了する。
【００２９】
アクセルペダルが戻されたと判定すると（Ｓ１：Ｙｅｓ）、制御部７は、次に、車両の車速が第一車速以上であるか否かを判定する（Ｓ２）。そして、車両の車速が第一車速未満であると判定すると（Ｓ２：Ｎｏ）、制御部７は、一旦処理を終了する。
【００３０】
車両の車速が第一車速以上であると判定すると（Ｓ２：Ｙｅｓ）、制御部７は、次に、バルブ５の開閉制御を行い、第一圧力Ｐ１の圧縮空気をブレーキ作動装置４に供給する（Ｓ３）。そして、ブレーキペダルが操作されると、もはやバルブ５を開閉制御する必要が無いため、制御部７は、バルブ５の開閉制御を終了する。
【００３１】
次に、ブレーキペダルを操作したときのみブレーキ作動装置４に圧縮空気を供給する比較例との比較において、本実施形態に係るブレーキシステム１の作用効果について説明する。
【００３２】
図３は、比較例のブレーキ駆動装置のエア圧を示す図である。図３に示すように、比較例では、ブレーキペダルが操作されると、ブレーキペダルを操作してから時間Ｔ１経過した後に、ブレーキ作動装置４のエア圧が上昇し始める。その後、ブレーキペダルを操作してから時間Ｔ２経過した後に、ブレーキ作動装置４のエア圧が第二圧力Ｐ２に達して、ブレーキ２が作動し始める。なお、時間Ｔ２は、時間Ｔ１よりも長い時間である。このため、比較例では、ブレーキペダルを操作しても、ブレーキペダルを操作してから時間Ｔ２経過するまでは、ブレーキ２が作動しない。
【００３３】
図４は、第一実施形態のブレーキ駆動装置のエア圧を示す図である。図４に示すように、第一実施形態では、アクセルペダルを戻すと、制御部７によるバルブ５の開閉制御により、ブレーキ作動装置４に第一圧力Ｐ１の圧縮空気が供給される。このため、アクセルペダルを戻してから時間Ｔ３経過した後に、ブレーキ作動装置４のエア圧が上昇し始める。なお、時間Ｔ３は、時間Ｔ１（図３参照）と略同じである。そして、ブレーキ作動装置４のエア圧が第一圧力Ｐ１に維持される。
【００３４】
その後、ブレーキペダルが操作されると、ブレーキペダルを操作してから時間Ｔ４経過した後に、ブレーキ作動装置４のエア圧が第一圧力Ｐ１から上昇し始める。その後、ブレーキペダルを操作してから時間Ｔ５経過した後に、ブレーキ作動装置４のエア圧が第二圧力Ｐ２に達して、ブレーキ２が作動し始める。なお、時間Ｔ５は、時間Ｔ４よりも長い。このため、第一実施形態では、ブレーキペダルを操作すると、ブレーキペダルを操作してから時間Ｔ５経過すると、ブレーキ２が作動する。そして、ブレーキペダルを操作した際は、ブレーキ作動装置４のエア圧を第一圧力Ｐ１から上昇させればよいため、ブレーキペダルを操作してからブレーキ作動装置４のエア圧が第二圧力Ｐ２に達するまでの時間Ｔ５は、比較例の時間Ｔ２（図３参照）よりも短くなる。しかも、エア圧が高いほど圧力変化の伝搬速度が高くなるため、ブレーキペダルを操作してからブレーキ作動装置４のエア圧が上昇し始める時間Ｔ４も、比較例の時間Ｔ１（図３参照）よりも短くなる。
【００３５】
このように、第一実施形態に係るブレーキシステム１では、ブレーキペダルが操作されると、エアタンク３に貯留されている圧縮空気がブレーキ作動装置４に供給されることで、ブレーキ２が作動する。そして、アクセルペダルが戻されると、制御部７によるバルブ５の開閉制御により、第一圧力Ｐ１の圧縮空気がブレーキ作動装置４に供給される。このため、ブレーキペダルを操作した際は、ブレーキ作動装置４のエア圧を第一圧力Ｐ１から上昇させることになる。これにより、ブレーキペダルを操作したときのみブレーキ作動装置４に圧縮空気を供給する比較例と比べて、ブレーキ作動装置４のエア圧が第二圧力Ｐ２に上昇するまでの時間を短縮することができる。その結果、ブレーキペダルを操作してからブレーキ２が作動するまでのタイムラグを短縮することができる。
【００３６】
また、車両が低速で走行している場合は、ブレーキが作動するまでのタイムラグを縮めたいとの要望が少ない。そこで、車速が第一車速以上である場合にのみ制御部７がバルブ５の開閉制御を行うことで、ブレーキ２のタイムラグを縮めたいとの要望を満たしつつ、バルブ５が頻繁に開閉するのを抑制することができる。これにより、バルブ５の耐久性が低下するのを抑制することができる。
【００３７】
［第二実施形態］
第二実施形態は、基本的に第一実施形態と同様であり、制御部の制御動作のみ第１の実施形態と相違する。このため、以下の説明では、第一実施形態と相違する事項のみを説明し、第一実施形態と同様の説明を省略する。
【００３８】
制御部７は、第一実施形態の処理に加え、ブレーキペダルが戻されると、車両の車速が第一車速未満になるまで、又は、アクセルペダルが戻されてから第一時間が経過するまで、第一圧力の圧縮空気がブレーキ作動装置４に供給されるようにバルブ５の開閉制御を行う。第一時間は、任意の時間であり、例えば、３０秒以上９０秒以下とすることができ、その中でも６０秒とすることが好ましい。
【００３９】
つまり、ブレーキペダルが戻されると、ブレーキバルブ６が閉じて、圧縮空気が指示圧としてバルブ５に供給されなくなる。すると、バルブ５は、ブレーキ回路１１とブレーキ回路１２とを閉塞するとともに、ブレーキ作動装置４に供給されていた圧縮空気を排出される。これにより、ブレーキ作動装置４のエア圧は、大気圧に戻される。
【００４０】
そこで、制御部７は、ブレーキペダルが戻されると、次のブレーキペダルの操作に備えるため、バルブ５から第一圧力の圧縮空気をブレーキ作動装置４に供給する。
【００４１】
図５は、第二実施形態の制御部の制御動作を示すフローチャートである。図６は、第二実施形態のブレーキ駆動装置のエア圧を示す図である。制御部７は、エンジンＯＮからエンジンＯＦＦまでの間、図５に示す処理を繰り返し行う。図５及び図６に示すように、制御部７は、第一実施形態と同様にステップＳ１〜ステップＳ３を行う。
【００４２】
その後、制御部７は、ブレーキペダルが操作されると、バルブ５の開閉制御を終了する。そして、制御部７は、ブレーキペダルが戻されたか否かを判定する（Ｓ４）。
【００４３】
ブレーキペダルが戻されたと判定すると（Ｓ４：Ｙｅｓ）、制御部７は、次に、ブレーキ作動装置４のエア圧が第一圧力Ｐ１になるまで、ブレーキ作動装置４に供給している圧縮空気を排出する。つまり、ブレーキペダルが戻されると、ブレーキ作動装置４に供給されていた圧縮空気が排出されて、ブレーキ作動装置４のエア圧が低下する。そこで、制御部７は、その際に、ブレーキ作動装置４のエア圧が第一圧力Ｐ１に維持されるように、バルブ５の開閉制御を行う。
【００４４】
その後、制御部７は、車両の車速が第一車速未満になったか否か、又は、アクセルペダルが戻されてから第一時間が経過したか否か、を判定する（Ｓ６）。
【００４５】
車両の車速が第一車速未満になった、又は、アクセルペダルが戻されてから第一時間が経過したと判定すると（Ｓ６：Ｙｅｓ）、制御部７は、バルブ５の開閉制御を終了し、ブレーキ作動装置４に供給していた圧縮空気をバルブ５から排出する（Ｓ７）。
【００４６】
このように、第二実施形態に係るブレーキシステム１では、ブレーキペダルが戻されても、車速が第一車速未満になるまで、又は、アクセルペダルが戻されてから第一時間が経過するまでは、バルブ５から第一圧力Ｐ１の圧縮空気をブレーキ作動装置４に供給する。これにより、様々な状況下においても、ブレーキペダルを操作してからブレーキ２が作動するまでのタイムラグを短縮することができる。
【００４７】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用してもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１…ブレーキシステム、２…ブレーキ、３…エアタンク、４…ブレーキ作動装置、５…バルブ、６…ブレーキバルブ、７…制御部、１１，１２，１３…ブレーキ回路、１４…指示圧ライン、２１…アクセルセンサ、２２…ブレーキセンサ、２３…車速センサ。
【図１】
2017081481.tif 000003
【図２】
2017081481.tif 000004
【図３】
2017081481.tif 000005
【図４】
2017081481.tif 000006
【図５】
2017081481.tif 000007
【図６】
2017081481.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成27年11月26日(2015.11.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
【特許文献１】特開平０４−１１８３４４号公報