(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体タンクと、
前記流体タンク中の流体が供給されることで車輪に制動力を付与する制動力付与手段と、
前記流体タンクと前記制動力付与手段とを連通するメイン流体回路中の流体供給を司るブレーキペダルと、
前記メイン流体回路と並列に配設され前記流体タンクと前記制動力付与手段とを連通するサブ流体回路と、
前記サブ流体回路中に配設され、補助用の制動力付与条件成立時に前記サブ流体回路を介して前記流体タンクから前記制動力付与手段に供給される流体を制御するサブバルブと、
前記サブ流体回路中に前記サブバルブと直列に配設され運転者のマニュアル操作により開度を段階的に変えるコントロールバルブと、
前記サブ流体回路と並列に配設され前記コントロールバルブをバイパスして前記流体タンクと前記サブバルブとを連通する第２サブ流体回路と、
前記サブ流体回路と前記第２サブ流体回路とを切り換える切換弁と、
運転者の操作により前記切換弁の切り換えを司る切換スイッチと
を有することを特徴とする制動力補助装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、制動力補助装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、大型車両の駐車ブレーキは、トランスミッションとプロペラシャフトとの間にブレーキドラムを設け、ハンドブレーキレバーの操作によりワイヤを介してブレーキシューをブレーキドラムに圧接させて制動力を付与するようにしたセンタブレーキシステムが採用されている。このセンタブレーキシステムは、ハンドブレーキレバーの操作により制動力を調節することが可能であるために特殊な使い勝手がある。
【０００３】
例えば、アスファルト舗装を行う場合、図４に示すようにアスファルト舗装作業車であるアスファルトフィニッシャ１によりアスファルト３を積載したダンプトラック２を矢印方向に押しながらアスファルト３の供給を受けて舗装作業を行う。このとき、ダンプトラック２は、アスファルトフィニッシャ１から離れることなくアスファルト３を供給することが必要であるために、運転者がハンドブレーキレバーにより制動力を調節してセンタブレーキに比較的緩い制動力を付与、即ち、センタブレーキを引き摺るような使用をしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、センタブレーキシステムより動的制動力に優れたホイールパークシステム要望があり、また、オートリターン付操作レバーの要求もあることから、駐車ブレーキの制動力は、オン／オフ制御となる。このため、従来のセンタブレーキシステムのようにハンドブレーキレバーの操作により制動力を調節して引き摺り使用をするという特殊な使い勝手ができなくなり、上述したようなアスファルトフィニッシャに押されて離れずに走行しながらアスファルトを供給するような作業に支障を来すという問題がある。
【０００５】
このため、本発明では、ブレーキシステムにおいて運転者のマニュアル操作により制動力を調節することが可能な制動力補助装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明では、ブレーキペダルが踏み込まれると流体タンクから流体がメイン流体回路を通して制動力付与手段に供給されて車輪に制動力が付与される。車両が停止して補助用の制動力付与条件成立すると流体タンクからサブ流体回路のコントロールバルブ、サブバルブを通して前記制動力付与手段に流体が付与され、前記制動力が保持される。これにより、ブレーキペダルから足を離しても制動力が保持される。運転者がコントロールバルブをマニュアル操作してその開度を調節することで前記保持されている制動力が調節可能となる。
【０００７】
そして、運転者が切替スイッチを一の状態に切り換えると、第２サブ流体回路を通してエアタンクからコントロールバルブをバイパスしてサブバルブに流体が供給され、車輪に制動力が付与される。運転者が切換スイッチを他の状態に切り換えると、流体タンクからコントロールバルブを通してサブバルブに流体が供給されて車輪の制動力が保持される。これにより、制動力補助手段を坂道発進補助装置として機能させるときには切替スイッチによりコントロールバルブをバイパスさせることができるために、当該コントロールバルブの開度の影響を受けることなく安定した坂道発進補助機能が得られる。この状態において、運転者がコントロールバルブをマニュアル操作してその開度を調節することで前記保持されている制動力が調節可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。
図１は、本発明に係る制動力補助装置を適用したブレーキシステムの第１実施例を示す構成図である。
図１に示すようにブレーキシステム１０の流体タンクとしてのエアタンク１１のエア圧は、エアホース１２、リレーバルブ１３、ダブルチェックバルブ１４のポート１４ａ、１４ｃを通して制動力付与装置３０のリヤブレーキチャンバ３１のサービスブレーキポート３１ａに供給されると共に、ブレーキホース１６、ブレーキバルブ１７を通してリレーバルブ１３に供給される。リレーバルブ１３は、ブレーキバルブ１７のブレーキペダル１７ａの踏込量に応じたエア圧を出力する。この流体回路は、エアタンク１１とリヤブレーキチャンバ３１とを連通するサービスブレーキのブレーキ回路を構成するメイン流体回路である。
【０００９】
また、エアタンク１１のエア圧は、エアホース２０、コントロールバルブとしてのハンドコントロールバルブ２１、サブバルブとしてのブレーキコントロールバルブ２２、ダブルチェックバルブ１４のポート１４ｂを通してポート１４ｃに供給される。ハンドコントロールバルブ２１は、エアタンク１１からブレーキコントロールバルブ２２に供給するエア圧を調節するためのものでエアタンク１１のエア圧Ｐａ(例えば、０.９ＭＰａ)よりも低いエア圧Ｐｂ（例えば、０〜０.９ＭＰａ）に調圧してブレーキコントロールバルブ２２に供給する。
【００１０】
このハンドコントロールバルブ２１は、コントロールレバー２１ａがノーマルポジションにおいて、例えば、エアタンク１１のエア圧をブレーキコントロールバルブ２２に供給可能とされ、運転者がマニュアル操作により前記ノーマルポジションから他の位置に操作すると、その操作位置に応じてブレーキコントロールバルブ２２に供給するエア圧Ｐｂを所定のピッチ（例えば、０.９ＭＰａ）で段階的に任意に調節することが可能とされている。例えば、ブレーキコントロールバルブ２２の入出力特性を１：１とし（例えば、オリジナルは、１０：３で減圧し、制動力は一定）、エアタンク１１からの供給エア圧Ｐｂをハンドコントロールバルブ２１により制御して、制動力を前記調圧範囲（０〜０.９ＭＰａ）で調節可能とする。尚、ブレーキコントロールバルブ２２に供給されるエア圧Ｐｂは、後述するように、車両を坂道で発進させる際に補助制動装置として十分な制動力を付与することが可能なエア圧とされる。
【００１１】
この流体回路は、前記サービスブレーキのメイン流体回路と並列に接続され、エアタンク１１とリヤブレーキチャンバ３１とを連通する制動力補助装置のブレーキ回路を構成するサブ流体回路とされる。
ブレーキコントロールバルブ２２の作動条件を図２に示す。ブレーキコントロールバルブ２２は、オン／オフの切換電磁弁で、電子制御装置（ＥＣＵ）２４により制御される。電子制御装置２４は、補助用の制動力付与条件の入力信号として、スタータスイッチがオン、エンジンが回転状態、システムメインスイッチがオン、ブレーキペダル１７ａが踏み込み状態、クラッチペダルの踏み込み位置又はトランスミッションがニュートラル位置、コントロールレバーが非動作状態、車速がゼロ（停車）の全ての信号が入力されたとき、ブレーキコントロールバルブ２２を開弁させる。
【００１２】
この制動力補助装置は、ブレーキペダル１７ａを踏み込み、車両が停止した時の制動力を保持し、坂道等でブレーキペダル１７ａから足を離しても、車両がずり落ちず、車両を発進させるとブレーキを自動的に解除して、坂道発進をスムーズに行うことができる坂道発進補助装置としての機能を備えている。
駐車ブレーキシステムとしてのホイールパークブレーキシステムを構成するリレーバルブ２７のポート２７ａにはエアタンク１１からエアホース２５、操作レバーバルブ２６を介してエア圧が供給され、ポート２７ｂにはリレーバルブ１３から出力されるエア圧が供給される。操作レバーバルブ２６は、オン／オフ制御バルブで、操作レバー２６ａをオン位置に操作するとリヤブレーキチャンバ３１のエア室３２のエア圧を抜いて制動力を付与し、オフ位置に操作するとエア室３２にエア圧を供給して制動力を解除するオートリターン機能を備えている。
【００１３】
制動力付与装置３０のリャブレーキチャンバ３１は、サービスブレーキの他にスプリングブレーキ機構を備えており、後述するようにサービスブレーキ作動時にはエア圧により後輪に制動力を付与し、駐車時にはスプリングのばね力により制動力を付与する。
以下に作用を説明する。
【００１４】
車両の走行時には操作レバーバルブ２６の操作レバー２６ａがオフ位置に操作されており、リレーバルブ２７は、ポート２７ａにエア圧が付与されている。一方、リレーバルブ１３のエア圧が０となっているためポート２７ｂのエア圧が０となり、リレーバルブ２７が切り換えられてエアタンク１１からリレーバルブ２７を通してリヤブレーキチャンバ３１のエア室３２にエア圧が供給されて、図示のようにダイヤフラム３３がスプリング３４と協働してスプリング３５のばね力に抗してプッシュロッド３６を図中上方に押し、プッシュロッド３７がスプリグスプリング３８のばね力により戻り、ウェッジ５１がエキスパンダ５２のスリーブ５３、５３から離隔する。この結果、リターンスプリング５４のばね力によりブレーキシュー５５、５５が後輪のホイールに装着されたブレーキドラム（図示せず）の内周面から離隔して後輪の制動力が解除されている。
【００１５】
運転者がブレーキペダル１７ａを踏み込むと、踏込量に応じたエア圧がエアタンク１１からリレーバルブ１３、ダブルチェックバルブ１４を通してリヤブレーキチャンバ３１のエア室３９に供給される。リヤブレーキチャンバ３１は、エア室３９にエア圧が供給されると、ダイヤフラム４１を介してプッシュロッド３７、ウェッジ５１をスプリング３８のばね力に抗して押し出し、スリーブ５３、５３を押し広げリターンスプリング５４のばね力に抗してブレーキシュー５５、５５をブレーキドラムに圧接させ、後輪に制動力を付与し、車両を停止させる。このようにしてサービスブレーキが作動する。
【００１６】
車両が停止して前述した補助用の制動力付与条件が成立すると、電子制御装置２４がブレーキコントロールバルブ２２を開弁し、エアタンク１１からハンドコントロールバルブ２１、ブレーキコントロールバルブ２２を通してダブルチェックバルブ１４のポート１４ｂにエア圧が供給される。この状態で運転者がブレーキペダル１７ａの踏み込み操作を解除すると、ブレーキコントロールバルブ２２から出力されるエア圧がダブルチェックバルブ１４を通してリヤブレーキチャンバ３１のエア室３９に供給され、当該エア圧に応じた制動力が付与され、車両が停止状態に保持される。このようにして、制動力補助装置が作動する。従って、坂道等でブレーキペダル１７ａから足を離しても、車両がずり落ちることが防止される。運転者が車両を発進させると、制動力付与条件が解除され、ブレーキコントロールバルブ２２が閉弁されてエアタンク１１からエア室３２にエア圧が供給され、制動力が解除される。これにより、坂道等であっても発進をスムーズに行うことができる。
【００１７】
この補助用の制動力が付与されている状態において、運転者がハンドコントロールバルブ２１のコントロールレバー２１ａをマニュアル操作してブレーキコントロールバルブ２２に供給するエア圧Ｐｂを低くすると、これに伴いリヤブレーキチャンバ３１のエア室３９のエア圧が低下してスプリング３８のばね力によりウェッジ５１がスリーブ５３、５３の間から徐々に抜け出しブレーキシュー５５、５５の制動力が弱くなる。これにより、当該車両の引き摺り動作が可能となり、前述したようなアスファルト舗装作業等における特殊な使い勝手が可能となる。そして、この制動力補助装置の制御は、サービスブレーキの性能には全く影響しない。
【００１８】
尚、アスファルト舗装作業に適した特殊な車両として、コントロールレバー作動時は、リヤブレーキチャンバ３１のエア室３９に供給される圧力が０〜０.２ＭＰａ程度となるようコントロールレバーの作動有効範囲を設定すれば、小さな制動力により車両の引き摺りが達成されるので好ましい。即ち、この場合例えば、コントロールレバー非作動時はリヤブレーキチャンバ３１のエア室３９に供給される圧力が０.３ＭＰａで、コントロールレバー作動時は０〜０.２ＭＰａで可変となる。
【００１９】
また、ブレーキペダル１７ａが踏み込まれて車両が停止した状態において、運転者が操作レバーバルブ２６の操作レバー２６ａをオン位置に操作すると、リレーバルブ２７のポート２７ａに付与されているエアが抜け、リレーバルブ１３からポート２７ｂに付与されているエア圧により切り換えられてリヤブレーキチャンバ３１のエア室３２のエア圧が解放される。この結果、ダイヤフラム３３がスプリング３５のばね力により押されてスプリング３４のばね力に抗してプッシュロッド３６を押し、ダイヤフラム４１により押されているプッシュロッド３７に圧接する。
【００２０】
運転者がブレーキペダル１７ａの踏み込みを解除するとエア室３９のエア圧が解放されるが、プッシュロッド３７は、スプリング３５のばね力でプッシュロッド３６により押されており、引き続き制動力を付与する。これにより、駐車時に後輪に制動力が付与される。
図３は、本発明に係る制動力補助装置を適用したブレーキシステムの第２実施例の要部構成図を示し、実施例１と同一要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００２１】
図３に示すようにハンドコントロールバルブ２１の上流側には切換弁としての２位置切換電磁弁６０が、下流側にはダブルチェックバルブ６１が介装されており、ハンドコントロールバルブ２１をバイパスする第２の流体回路としてのエアホース６２が電磁弁６０とダブルチェックバルブ６１との間に接続されている。電磁弁６０のポート６０ａがエアタンク１１に、ポート６０ｂがエアホース６２に、ポート６０ｃがハンドコントロールバルブ２１の入力ポート２１ｂに接続されている。ダブルチェックバルブ６１のポート６１ａがハンドコントロールバルブ２１の出力ポート２１ｃに、ポート６１ｂがエアホース６２に、ポート６１ｃがブレーキコントロールバルブ２２の入力ポート２２ａに接続されている。
【００２２】
切換スイッチ６５は、電磁弁６０のソレノイド６０ｓをオン／オフ制御すると共に、インジケータランプ６６を点灯させる。電磁弁６０は、ソレノイド６０ｓがオフの時には位置６０Ａに切り換えられており、エアタンク１１のエア圧がエアホース６２、ダブルチェックバルブ６１を通してブレーキコントロールバルブ２２に供給され、ソレノイド６０ｓがオンの時には位置６０Ｂに切り換えられ、エアタンク１１のエア圧がハンドコントロールバルブ２１、ダブルチェックバルブ６１を通してブレーキコントロールバルブ２２に供給される。同時にインジケータランプ６６が点灯する。
【００２３】
通常運転時には電磁弁６０がオフとされており、ブレーキペダル１７ａが踏み込まれて車両が停止し、補助用の制動力付与条件が成立すると、前述したように電子制御装置２４がブレーキコントロールバルブ２２を開弁させてリヤブレーキチャンバ３１にエア圧を供給して制動力を保持する。これにより、制動力補助装置を坂道発進補助装置として機能させるときには切替スイッチ６５によりハンドコントロールバルブ２１をバイパスさせることができるために、当該ハンドコントロールバルブ２１の開度の影響を受けることなく安定した坂道発進補助機能が得られる。
【００２４】
上述したように、本願発明の制動力補助装置は、図２に示すように坂道発進補助装置の作動条件成立時即ち、スタータスイッチがオン、エンジンが回転状態、システムメインスイッチがオン、ブレーキペダル１７ａが踏み込み状態、クラッチペダルが踏み込み位置又はトランスミッションニュートラル位置、ハンドコントロールレバー非作動、車速が０（停車）の全ての条件が成立した後、ブレーキコントロールバルブ２２が開弁して初めて動作できる。従って、本願発明の制動力補助装置は、坂道発進補助装置が作動するための安全条件を兼用して作動するため、新規に安全条件を付加することなく、多くの安全条件を持ち合わせて高いレベルの安全性を得ることができる。
【００２５】
そして、前述したようなアスファルト舗装作業のような特殊な使い勝手をする場合、運転者が切換スイッチ６５をオンにすると、電磁弁６０が位置６０Ｂに切り替わりエアタンク１１のエア圧がハンドコントロールバルブ２１、ダブルチェックバルブ６１を通してブレーキコントロールバルブ２２に供給される。これにより、前述したように運転者がハンドコントロールバルブ２１をマニュアル操作することにより、制動力を調節することが可能となり、前述した引き摺り操作が可能となる。このとき、インジケータランプ６６が点灯おり、運転者に制動力補助装置が特殊な使い勝手の状態にあることを知らせる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、請求項１の発明では、制動力補助装置により補助用の制動力が付与されているときに運転者がコントロールバルブをマニュアル操作することにより前記制動力を調節することができるため、微速走行や、引き摺り走行等の特殊な使い勝手が可能となり、アスファルト舗装作業等への対応が可能となる。
【００２７】
そして、制動力補助装置を坂道発進補助装置として機能させるときには切替スイッチによりコントロールバルブをバイパスさせることができるために、コントロールバルブの開度の影響を受けることなく安定した坂道発進補助機能が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る制動力補助装置を適用したブレーキシステムの第１実施例を示す構成図である。
【図２】図１に示すブレーキコントロールバルブの作動条件を示す説明図である。
【図３】本発明に係る制動力補助装置を適用したブレーキシステムの第２実施例を示す要部構成図である。
【図４】車両の特殊な使用例を示す説明図である。
【符号の説明】
１０  ブレーキシステム
１１  エアタンク（流体タンク）
１２、１６  エアホース（メイン流体回路）
１７  ブレーキバルブ
１７ａ  ブレーキペダル
２０  エアホース（サブ流体回路）
２１  ハンドコントロールバルブ（コントロールバルブ）
２２  ブレーキコントロールバルブ（サブバルブ）
２６  操作レバーバルブ
３０  制動力付与装置
３１  リヤブレーキチャンバ
６０  電磁弁（切換弁）
６２  エアホース（第２サブ流体回路）
６５  切替スイッチ
【図１】
0003849746.tif 000002
【図２】
0003849746.tif 000003
【図３】
0003849746.tif 000004
【図４】
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