JP7315169B2 - brake structure for vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、緊急時に作動する車両用のブレーキ構造に関するものである。
BACKGROUND OF THE
従来、ブレーキペダル等の操作入力部に対してブレーキ操作することで、車輪を制動する油圧を生成し、この油圧により車輪を制動するブレーキ構造が多数用いられている。このようなブレーキ構造において、運転者の意志にかかわらず所定の条件を満たしたときに、運転制御部により車輪を制動する自動ブレーキの構造が種々提案されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, many brake structures have been used in which hydraulic pressure for braking a wheel is generated by performing a braking operation on an operation input unit such as a brake pedal, and the hydraulic pressure is used to brake the wheel. In such a brake structure, various automatic brake structures have been proposed in which the wheels are braked by a driving control unit when a predetermined condition is satisfied regardless of the driver's will.
特許文献1には、ブレーキ操作によりブレーキ液圧を発生する第1液圧発生手段と、そのブレーキ液圧をブレーキ装置へ供給するブレーキ経路とを備え、他の車載油圧機器に対する液圧発生源となる第2液圧発生手段で発生させた作動液圧を用いてブレーキ装置を作動させる車両のブレーキ装置が提案されている。このブレーキ装置では、ブレーキ操作により油圧を生成する油圧生成手段とは別に油圧を発生する手段を新たに設けることなく、運転者の意志にかかわらず車輪を制動する装置が得られるとしている。
しかしながら、運転者の意志にかかわらず車輪を制動できる従来のブレーキ構造では、運転者のブレーキ操作に関わらず車輪を制動する場合、例えば所定の条件を満たしているか否かを各種のセンサや各種の制御装置を用いて検知して判定し、判定結果に基づいて各種の流体圧機器等を駆動して車輪を制動するための操作圧を発生或いは放出させていた。 However, in the conventional brake structure that can brake the wheel regardless of the driver's intention, when the wheel is braked regardless of the driver's braking operation, for example, various sensors and various control devices are used to detect whether or not a predetermined condition is satisfied.
このような従来の構造では、運転者の意志にかかわらず車輪を制動するためには、各種のセンサ、制御装置、流体機器を動作させるための電力が必須であった。そのため、例えば走行中に車両の電力を全て喪失したような場合には、適切に車輪を制動して車両を停止させることができなくなるおそれが存在していた。 In such a conventional structure, in order to brake the wheels regardless of the driver's will, electric power was essential to operate various sensors, control devices, and hydraulic devices. Therefore, for example, when the vehicle loses all power while it is running, there is a possibility that the vehicle cannot be stopped by appropriately braking the wheels.
そこで本発明は、車輪の制動を制御するための運転制御部の電力喪失時に、電力を用いることなく車輪を制動して車両を停止させることができる簡易な構成のブレーキ構造を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a brake structure with a simple configuration that can stop a vehicle by braking wheels without using electric power when power is lost to an operation control unit for controlling braking of the wheels.
上記目的を達成する本発明の車両用のブレーキ構造は、操作入力部のブレーキ操作に基づいて操作圧を生成する操作圧生成部と、操作圧を第1作動流体により伝達する操作圧回路と、操作圧回路からの操作圧により車輪を制動するブレーキ本体部と、少なくとも車輪の制動を制御するための運転制御部と、を備えた車両用のブレーキ構造であって、電力喪失時に駆動力を生成する緊急時駆動源と、駆動力により操作圧回路の第1作動流体に操作圧を生成してブレーキ本体部に伝達する緊急時作動部と、を備え、緊急時駆動源は、駆動シリンダと、駆動シリンダ内に進退可能に配置されて駆動シリンダ室を仕切る駆動ピストンと、駆動シリンダ室の容積を減少する方向に駆動ピストンを付勢する付勢部と、駆動シリンダ室と緊急時作動部との間に接続されて第2作動流体を駆動シリンダ室に供給及び放出可能な駆動流体圧回路と、電力供給時には駆動シリンダ室の容積を増加する方向へ駆動ピストンを移動させて維持し、電力喪失時には駆動シリンダ室の容積を減少する方向への駆動ピストンの移動を許容する電動部と、を備え、駆動流体圧回路は、第2作動流体を貯留する貯留部と、貯留部から第2作動流体を供給するように駆動シリンダ室に接続された供給流路と、駆動シリンダ室から第2作動流体を緊急時作動部へ導く駆動圧流路と、通電時に供給流路を開放して非通電時に供給流路を閉塞する切替バルブと、を備え、切替バルブが供給流路を閉塞することで、駆動シリンダ室から放出された第2作動流体が駆動圧流路により緊急時作動部に伝達されるように構成されている。 A brake structure for a vehicle according to the present invention, which achieves the above object, includes an operation pressure generation unit that generates an operation pressure based on a brake operation of an operation input unit;firstA brake structure for a vehicle, comprising: an operation pressure circuit that transmits by a working fluid; a brake main unit that brakes wheels by operation pressure from the operation pressure circuit; and an operation control unit that controls at least braking of the wheels, the brake structure comprising: an emergency drive source that generates driving force when electric power is lost;firstan emergency actuation part that generates an operating pressure in the working fluid and transmits it to the brake body part.The emergency drive source includes: a drive cylinder; a drive piston arranged to move back and forth within the drive cylinder to partition the drive cylinder chamber; a biasing portion that biases the drive piston in a direction to decrease the volume of the drive cylinder chamber; a supply passage connected to the drive cylinder chamber so as to supply the second working fluid from the reservoir; a drive pressure passage for guiding the second working fluid from the drive cylinder chamber to the emergency operation unit; It is configured to be transmitted to the emergency actuating part by the flow path.
本発明は、好ましくは、緊急時作動部が、切替シリンダと、切替シリンダ内に進退可能に配置された切替ピストンと、切替ピストンによって仕切られた一方の切替室と他方の切替室とを有し、操作圧回路が、操作圧生成部に接続する操作側流路と、ブレーキ本体部に接続する本体側流路と、を有するとともに、操作側流路と本体側流路とが一方の切替室を介して直列に接続され、緊急時駆動源が他方の切替室に接続される。 In the present invention, preferably, the emergency actuation unit has a switching cylinder, a switching piston arranged to move back and forth in the switching cylinder, one switching chamber and the other switching chamber partitioned by the switching piston, the operation pressure circuit has an operation-side flow path connected to the operation pressure generation unit and a body-side flow path connected to the brake body, the operation-side flow path and the body-side flow path are connected in series via one of the switching chambers, and the emergency drive source is connected to the other switching chamber.
緊急時駆動源で生成された駆動力が他方の切替室に伝達されたとき、切替ピストンの動作によって操作側流路を閉塞するとともに、一方の切替室によって生成された操作圧が本体側流路を介してブレーキ本体部に伝達される。 When the driving force generated by the emergency drive source is transmitted to the other switching chamber, the operation side passage is closed by the operation of the switching piston, and the operation pressure generated by the one switching chamber is transmitted to the brake main body through the main body side passage.
本発明の車両用のブレーキ構造によれば、電力喪失時に緊急時駆動源により駆動力を生成し、この駆動力から緊急時作動部により操作圧回路の作動流体に操作圧を生成してブレーキ本体部に伝達することができる。そのため、運転制御部やブレーキ構造を構成する各種の装置等に電力が供給されなくなって運転制御部による制御が不能になった時点で、車輪を制動して車両を停止させることができる。 According to the brake structure for a vehicle of the present invention, the emergency drive source generates driving force at the time of power loss, and the emergency operating unit generates the operating pressure in the operating fluid of the operating pressure circuit from the driving force, and transmits the operating pressure to the brake body. Therefore, when power is no longer supplied to the operation control unit and various devices that make up the brake structure and control by the operation control unit becomes impossible, the wheels can be braked to stop the vehicle.
本発明では、緊急時駆動源で生成した駆動力により、操作圧回路の作動流体に操作圧を生成してブレーキ本体部に伝達するので、通常のブレーキ操作で車輪を制動するための構造を利用して、電力喪失時の車輪を制動することができ、簡素な構成でブレーキ構造が得られる。よって、電力喪失時に電力を用いることなく車輪を制動して車両を停止させる、簡易なブレーキ構造を提供することが可能である。 In the present invention, the drive force generated by the emergency drive source generates the operation pressure in the working fluid of the operation pressure circuit and transmits it to the brake main body. Therefore, the wheel can be braked when the power is lost by using the structure for braking the wheel by normal braking operation, and the brake structure can be obtained with a simple configuration. Therefore, it is possible to provide a simple brake structure that brakes the wheels to stop the vehicle without using power when power is lost.
本発明の車両用のブレーキ構造は、緊急時作動部の切替シリンダ内で進退可能な切替ピストンによって一方の切替室と他方の切替室とに仕切られ、操作圧回路における操作圧生成部側の操作側流路とブレーキ本体部側の本体側流路とが一方の切替室を介して直列に接続されており、他方の切替室には緊急時駆動源が接続された構造とすることで、緊急時駆動源で生成した駆動力により操作圧回路の作動流体に操作圧を生成することができる。 In the brake structure for a vehicle of the present invention, one switching chamber and the other switching chamber are partitioned by a switching piston that can move back and forth in the switching cylinder of the emergency operation unit, and the operation-side flow path on the operation pressure generating unit side in the operation pressure circuit and the body-side flow path on the brake main body side are connected in series via one of the switching chambers, and an emergency drive source is connected to the other switching chamber.
この場合、緊急時駆動源で生成された駆動力が他方の切替室に伝達されたときに、切替ピストンによって操作側流路を閉塞して、駆動力により生成された操作圧を本体側流路からブレーキ本体部に伝達するように構成すれば、駆動力により生成された操作圧が操作圧生成部側に逆流することを阻止するための構造を操作圧回路に設ける必要がない。 In this case, when the driving force generated by the emergency drive source is transmitted to the other switching chamber, the switching piston closes the operation-side flow path, and the operation pressure generated by the driving force is transmitted from the body-side flow path to the brake main body.
本発明の車両用のブレーキ構造では、駆動シリンダ内に配置された進退可能な駆動ピストンによって駆動シリンダ室が仕切られていて、駆動ピストンが付勢部により駆動シリンダ室の容積を減少する方向に付勢されるとともに、電動部では電力供給時に駆動シリンダ室の容積を増加する方向へ移動してこの状態を維持し、電力喪失時に駆動シリンダ室の容積を減少する方向への駆動ピストンの移動を許容するように構成するのが好ましい。 In the brake structure for a vehicle of the present invention, it is preferable that the drive cylinder chamber is partitioned by the drive piston arranged in the drive cylinder which can move back and forth, the drive piston is urged by the urging portion in the direction of decreasing the volume of the drive cylinder chamber, and the electric portion moves in the direction of increasing the volume of the drive cylinder chamber and maintains this state when electric power is supplied, and allows the movement of the drive piston in the direction of decreasing the volume of the drive cylinder chamber when power is lost.
この場合、電力供給時には、電動部により駆動ピストンを移動させることで、付勢部の付勢力を増加させつつ、駆動流体圧回路から駆動シリンダ室に作動流体を吸引して、この状態で維持する。しかも付勢力を電動部で維持する構造のため、駆動シリンダ室の流体圧は十分に低く保たれ、高い流体圧の作動流体を長時間維持するような構造は必要ない。 In this case, when the electric power is supplied, the driving piston is moved by the electric part to increase the biasing force of the biasing part, and the working fluid is sucked into the driving cylinder chamber from the driving fluid pressure circuit to maintain this state. Moreover, because of the structure in which the urging force is maintained by the electric portion, the fluid pressure in the drive cylinder chamber is kept sufficiently low, and there is no need for a structure that maintains the working fluid at high fluid pressure for a long period of time.
一方、電力喪失時には、付勢部の付勢力により駆動ピストンを移動させて十分な駆動力を生成して駆動流体圧回路に放出する。よって、緊急時作動部では、この駆動力により十分な操作圧を生成して操作圧回路により伝達し、ブレーキ本体部で車輪が制動され、電力喪失時に十分な操作圧が生成される緊急時駆動源が提供される。 On the other hand, when power is lost, the driving piston is moved by the biasing force of the biasing portion to generate sufficient driving force and release it to the driving fluid pressure circuit. Therefore, the emergency actuation unit generates sufficient operation pressure from this driving force and transmits it through the operation pressure circuit, and the brake main unit brakes the wheels to provide an emergency drive source that generates sufficient operation pressure in the event of power loss.
以下、本発明の車両用のブレーキ構造に係る実施形態について詳細に説明する。
図1に示すように、本実施形態の車両には、車輪15の制動などの各種の制御を行う運転制御部10が設けられ、運転者による操作及び運転制御部10による制御により動作可能なブレーキ構造11が設けられている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of a vehicle brake structure according to the present invention will be described in detail below.
As shown in FIG. 1, the vehicle of the present embodiment is provided with an
運転制御部10は、車両の走る動作、曲がる動作、及び止まる動作に使用される各種の装置を制御して、手動運転走行、自動運転走行或いは無人走行する。本実施形態では手動運転モードと自動運転モードとが運転制御部10において切り替えられる。運転制御部10は、車両のメインスイッチであるイグニッションスイッチ24に連動しており、イグニッションスイッチ24がONのときに制御動作を行い、各種設定及び操作が行われる。
The
ブレーキ構造11は、車両の運転席前方に配設され、ブレーキ操作が入力される操作入力部21と、操作入力部21のブレーキ操作に基づいて操作圧を生成する操作圧生成部20と、操作圧を伝達する操作圧回路30と、操作圧回路30からの操作圧により車輪15を制動するブレーキ本体部22と、ブレーキ操作時に各種の装置の動作を補助する動作補助部23と、を備えている。
The
操作入力部21は、運転席の足元に配置されてブレーキ操作が入力されるブレーキペダルなどを備えている。操作圧生成部20は、操作入力部21に入力された進退動作を伝達又は送信し、これに基づいて作動流体圧からなる操作圧を生成する。本実施形態では、作動流体タンク29と、操作入力部21の進退動作の入力を作動流体圧に変換及び増幅するブースタ35と、作動流体圧を分配するマスタシリンダ36と、を備えている。
The
操作圧回路30は、操作圧生成部20の操作圧をブレーキ本体部22に伝達する経路である。本実施形態では独立した2系統が設けられており、経路途中に緊急ブレーキユニット40が設けられている。
The
ブレーキ本体部22は、操作圧回路30から伝達された操作圧により車輪15を制動するもので、各車輪15を制動するためのディスクブレーキやドラムブレーキ等の動作部37等が装着されている。
The
動作補助部23は、ブレーキ操作時に各種の装置の動作を補助するもので、ブレーキ操作が行われた際に走行安定性を確保し、車体の安定性を向上し、制動力を増加するなど、各種の目的で種々の機器の動作を補助する。本実施形態では、詳細な図示は省略しているが、例えば横滑り防止機構やABS機構が装着されている。
The
緊急ブレーキユニット40は流体圧機器25からなり、通常時に駆動力を保持して緊急時に駆動力を生成する緊急時駆動源26と、緊急時駆動源26からの駆動力により操作圧回路30の作動流体に操作圧を生成してブレーキ本体部22に伝達する緊急時作動部50と、を備えている。
The
本実施形態における通常時とは、車輪15の制動を制御するための運転制御部10等、ブレーキ構造11を構成する各種の装置などに電力が供給されているときであり、例えば運転者の運転操作により車両が走行しているときや、運転制御部10により各部が制御されて車両が走行しているときに、運転者によるブレーキ操作や運転制御部10からの出力によるブレーキ操作により、ブレーキ本体部22が作動して各車輪15を制動可能な状態である。緊急時とは、本実施形態では電力喪失時であり、例えば車輪15の制動を制御するための運転制御部10等、ブレーキ構造11を構成する各種の装置などに電力が供給されない事態が発生したときである。
In the present embodiment, the normal state is when electric power is supplied to various devices such as the
緊急ブレーキユニット40の緊急時駆動源26は、図1に示すように、中空の駆動シリンダ41と、駆動シリンダ41内に進退可能に配置されて駆動シリンダ室43を仕切る駆動ピストン44と、駆動シリンダ室43の容積を減少するように駆動ピストン44を軸方向に付勢する付勢部45と、を有する流体圧機器25を備え、さらに駆動ピストン44を軸方向に駆動し又は開放する電動部46を備えている。この緊急時駆動源26には、流体圧機器25の駆動シリンダ室43と緊急時作動部50との間を接続するとともに作動流体を駆動シリンダ室43に供給及び放出する駆動流体圧回路49が設けられている。
The emergency drive source 26 of the
緊急時駆動源26には駆動源制御部28が設けられ、駆動源制御部28により動作制御される。駆動源制御部28には、緊急時と通常時との識別情報と、自動運転モードと手動運転モードとの切替情報と、が運転制御部10から伝達され、さらにバッテリー16からの通電情報と、イグニッションスイッチ24のオン情報と、駆動シリンダ41の駆動ピストン44の検知情報と、バッファ61の作動流体の貯留情報と、が伝達される。駆動源制御部28は、これらの情報に基づいて後述する切替バルブ66及び電動部46の動作を制御して、予め設定されている緊急時に緊急時駆動源26で駆動力を生成する。
The emergency drive source 26 is provided with a drive
駆動ピストン44は、駆動シリンダ41の中空部47の内周面にシール材を介して摺動可能に接し、軸方向に進退自在に配置されている。電動部46は、電力供給時には駆動シリンダ室43の容積を増加する方向へ駆動ピストン44を移動させて維持し、電力喪失時には駆動シリンダ室43の容積を減少する方向への駆動ピストン44の移動を許容する。
The
本実施形態では、駆動シリンダ41の駆動ピストン44の上死点と下死点とに、それぞれ駆動ピストン44の位置検出するリードスイッチやリミットスイッチからなる検知部48が装着されている。これにより、駆動ピストン44の位置を検知することで駆動シリンダ41における作動流体の吸引及び放出等が検出される。
In the present embodiment, a
付勢部45は例えばバネからなり、駆動ピストン44を駆動シリンダ室43の容積を減少する方向、即ち、他端部側に向けて付勢している。本実施形態では、付勢部45の付勢力は、駆動流体圧回路49により接続した他の流体圧機器25の目的とする動作を実現する作動流体の流量及び流体圧が得られるよう設定される。
The biasing
本実施形態の付勢部45には、駆動ピストン44に負荷される付勢力を直接又は間接に検知するための検知部が設けられていてもよく、付勢部45の付勢力を駆動ピストン44の位置等を検出してもよい。運転制御部10では、付勢部45の付勢力が所定値未満の状態では、自動走行の制御が実行されない。
The
駆動流体圧回路49は、駆動シリンダ室43に対して作動流体を供給及び放出するように接続されており、作動流体が貯留されるオイルタンクからなる貯留部60と、貯留部60と連通して設けられて十分量の作動流体を駆動流体圧回路49に供給及び回収し易くするバッファ61と、貯留部60から駆動シリンダ室43に作動流体を供給するよう駆動シリンダ41に接続された供給流路62と、駆動シリンダ室43から加圧流体を放出して緊急時作動部50へ導く駆動圧流路63と、を備えている。
The driving
本実施形態の駆動流体圧回路49では、供給流路62と駆動圧流路63とを択一的に切り替える切替部としての切替バルブ66が設けられている。切替バルブ66は、通常時には供給流路62を開放して異常時に供給流路62を閉塞する、即ち通電時に供給流路62を開放して非通電時に供給流路62を閉塞する電磁弁からなる。
In the driving
電動部46は、車両のイグニッションスイッチ24と自動運転モードの切替えとに連動しており、イグニッションスイッチ24がONになると、電動部46が運転制御部10と一体に通電されて駆動する。一方、イグニッションスイッチ24がOFFになると、運転制御部10の自動運転モードが解除されるとともに、電動部46の電力が切断される。
The
本実施形態の流体圧機器25では、付勢部45の付勢力と、駆動ピストン44の慣性モーメントと、電動部46の駆動力と、の相関を予め所定の範囲に設定することにより、作動流体圧及び放出速度などが適宜調整される。
In the fluid pressure device 25 of the present embodiment, the working fluid pressure, discharge speed, and the like are appropriately adjusted by setting the correlation among the biasing force of the biasing
一方、緊急ブレーキユニット40の緊急時作動部50は、図1及び図3に示すように、駆動流体圧回路49を介して流体圧機器25からなる緊急時駆動源26と接続される。緊急時作動部50は、所謂ピストンバルブからなるポペット内蔵切替弁51を有し、2系統の操作圧回路30におけるそれぞれの経路途中に設けられる。
On the other hand, the
各ポペット内蔵切替弁51は、中空の切替シリンダ52と、切替シリンダ52内に軸方向に沿って進退可能に配置された切替ピストン53と、切替ピストン53により仕切られた第1切替室54及び第2切替室55と、切替ピストン53を第2切替室55側へ付勢する第2圧縮バネ57と、切替ピストン53の第1切替室54側に、切替ピストン53のストロークより少ないストロークで軸方向に沿って進退可能に支持されたポペット58と、切替ピストン53に対してポペット58を第1切替室54側へ付勢する第1圧縮バネ56と、を備えている。
Each poppet built-in
本実施形態では、操作圧回路30は、操作圧生成部20に接続する操作側流路31と、ブレーキ本体部22に接続する本体側流路32と、からなり、操作側流路31と本体側流路32とがいずれも第1切替室54に開口して接続されていて、第1切替室54を介して操作側流路31と本体側流路32とが直列に接続されている。
In this embodiment, the
本体側流路32は、第1切替室54内の常時開口する位置に設けられ、操作側流路31は第1切替室54内のポペット58により閉塞可能な位置に開口して設けられている。さらに緊急時駆動源26の駆動流体圧回路49が第2切替室55内の常時開口する位置に開口して接続されている。
The body-
このような緊急駆動源26及び緊急時作動部50を備えたブレーキ構造11の動作について説明する。
まず図2に示す完全な停止状態から、車両を自動走行させるため、自動運転モードでイグニッションスイッチ24をONにする。これにより各部に電力が供給され、運転制御部10とともに電動部46に通電されて駆動される。
The operation of the
First, the
すると図4に示すように、駆動シリンダ41の中空部47では、電動部46が駆動すると駆動シリンダ室43の容積を増加する方向へ駆動ピストン44が移動し、貯留部60からバッファ61に収容された作動流体が駆動流体圧回路49により駆動シリンダ室43に供給されて吸引される。このとき電動部46の駆動力により、駆動ピストン44が付勢部45の付勢力に抗して駆動シリンダ41の一端部側に移動することで、付勢部45による駆動ピストン44の付勢力も増大し、その結果駆動シリンダ室43には、十分な量の作動流体が収容されて貯留される。
Then, as shown in FIG. 4, in the
電動部46の駆動力による駆動ピストン44の移動ができない状態に達したときに、通電状態のままで電動部46が停止し、その状態が維持される。運転制御部10には、付勢力の情報が伝達されることで自動運転の制御を実行する。規定の操作を実施することで無人で自動運転により車両が走行し、車両の走る動作、曲がる動作、及び止まる動作などが運転制御部10により制御される。
When the
このような通常時、即ち、通常の通電状態における緊急時作動部50では、図3に示すように、操作圧回路30の操作側流路31と本体側流路32とがポペット内蔵切替弁51の第1切替室54を介して連通した状態に保たれている。そのため操作圧生成部20で生成された操作圧が操作側流路31及び本体側流路32からそのままブレーキ本体部22に伝達されて、各車輪15の制動を行うことができる。
In such a normal state, that is, in the
車両の走行中に、例えば運転制御部10に電力が供給されない事態が生じて電力を喪失したときには、運転制御部10とともに通電されている電動部46にも電力が供給されなくなる。すると図5に示すように、流体圧機器25では、電動部46が非通電状態となることで駆動ピストン44の電動部46による規制が解除されて移動が許容される。駆動ピストン44が十分な付勢力で付勢されているため、この付勢力により、駆動ピストン44が駆動シリンダ室43の容積を減少する方向に移動する。これにより付勢部45の付勢力で加圧された作動流体は、駆動シリンダ室43から駆動流体圧回路49に放出される。
For example, when power is lost due to a situation in which power is not supplied to the
駆動流体圧回路49では、切替バルブ66が通常時には通電状態で供給流路62を開放しているが、異常時に非通電状態となると、供給流路62を閉塞する。そのため駆動シリンダ室43から放出された作動流体及びその圧力は駆動圧流路63により緊急時作動部50に伝達される。
In the driving
緊急時作動部50では、図6に示すように、緊急時駆動源26からの作動流体がポペット内蔵切替弁51の第2切替室55に供給され、緊急時駆動源26で生成された駆動力が第2切替室55に伝達される。これにより切替ピストン53が第1切替室54側へ移動し、ポペット58が操作側流路31の開口を閉塞する。その後、図7に示すように、さらに緊急時駆動源26からの作動流体がポペット内蔵切替弁51の第2切替室55に供給されることで、第1切替室54に収容されている作動流体を本体側流路32に放出する。これにより緊急時駆動源26の駆動圧により生成された操作圧が本体側流路32を介してブレーキ本体部22に伝達される。本実施形態では、動作補助部23により調整された状態でブレーキ本体部22に操作圧が伝達され、各車輪15を動作部37により制動して車両の走行が停止する。
In the
本実施形態では、種々のフェールセーフ機構が設けられ、ブレーキ構造11の誤動作が防止されている。例えば、駆動シリンダ41に検知部48が装着されているので、通常時に検知部48により駆動シリンダ41における作動流体の放出が検出された場合には、駆動シリンダ41や制御系の誤作動となる。この場合は、切替バルブ66により供給流路62を開放状態で保つ。これにより駆動圧流路63側に作動流体が供給されることが防止され、通常状態における誤動作で各車輪15が制動されることが防止される。
また貯留部60や駆動シリンダ室43等に作動流体の漏れが生じた場合には、通常時に各部位の検知部48における変化が検出される。電動部46に異常が生じた場合には、各部位の検知部48における異常な変化が検知されることで発見される。検知部48の故障や付勢部45の故障などは、イグニッションスイッチ24をオンにした立上げ時やオフにした解除時における動作で検出することができる。
In this embodiment, various fail-safe mechanisms are provided to prevent malfunction of the
Also, when the working fluid leaks from the
本実施形態のブレーキ構造11によれば、緊急時駆動源26により電力喪失時に駆動力を生成し、この駆動力から緊急時作動部50により操作圧回路30の作動流体に操作圧を生成してブレーキ本体部22に伝達する。そのため車輪15の制動を制御するための運転制御部10を含むブレーキ構造11を有する各種の装置等に電力が供給されなくなり、運転制御部10による制御が不能になった時点で、車輪15を制動して車両を停止させることが可能である。
According to the
しかも緊急時駆動源26で生成した駆動力により、操作圧回路30の作動流体に操作圧を生成してブレーキ本体部22に伝達するので、通常のブレーキ操作で車輪15を制動するための構造を利用して電力喪失時の車輪15を制動するための構造が、簡素な構成で提供される。よって、電力喪失時に電力を用いることなく車輪15を制動して車両を停止させることができる簡易なブレーキ構造11が実現される。
Moreover, since the driving force generated by the emergency drive source 26 generates the operation pressure in the working fluid of the
本実施形態のブレーキ構造11によれば、緊急時作動部50では切替シリンダ52内を進退可能な切替ピストン53により第1切替室54と第2切替室55とに仕切られ、第1切替室54には操作圧回路30における操作圧生成部20側の操作側流路31とブレーキ本体部22側の本体側流路32とが第1切替室54を介して直列に接続され、第2切替室55には緊急時駆動源26が接続されている。よって、緊急時駆動源26で生成した駆動力により操作圧回路30の作動流体に操作圧を生成するための構造が簡易に提供される。
According to the
このブレーキ構造11は、緊急時駆動源26で生成された駆動力が第2切替室55に伝達されたときに、切替ピストン53により操作側流路31を閉塞して、駆動力により生成された操作圧が本体側流路32からブレーキ本体部22に伝達される。従って、操作圧回路30に駆動力により生成された操作圧が操作圧生成部20側に逆流することを阻止するための構造を設ける必要がない。
In the
本実施形態のブレーキ構造11によれば、駆動シリンダ41内に配置された進退可能な駆動ピストン44により駆動シリンダ室43が仕切られていて、駆動ピストン44が付勢部45により駆動シリンダ室43の容積を減少する方向に付勢されるとともに、電動部46では電力供給時に駆動シリンダ室43の容積を増加する方向へ移動して維持し、電力喪失時に駆動シリンダ室43の容積を減少する方向への駆動ピストン44の移動を許容するように構成されている。
According to the
よって、電力供給時には、電動部46により駆動ピストン44を移動させることで、付勢部45の付勢力を増加させつつ、駆動流体圧回路49から駆動シリンダ室43に作動流体を吸引し、さらに、この状態で維持する。しかも付勢力を電動部46で維持する構造のため、駆動シリンダ室43の流体圧は十分に低く保たれ、高い流体圧の作動流体を長時間維持するような構造は必要ない。
Therefore, when power is supplied, the
一方、電力喪失時には、付勢部45の付勢力により駆動ピストン44を移動させて十分な駆動力を生成して駆動流体圧回路49に放出する。そのため緊急時作動部50では、この駆動力により十分な操作圧を生成して操作圧回路30により伝達し、ブレーキ本体部22で車輪15が制動されるので、電力喪失時に十分な操作圧を生成する緊急時駆動源26が簡素に構築される。
On the other hand, when power is lost, the
上記実施形態は本発明の範囲内において適宜変更可能である。
緊急時作動部50としてピストンバルブからなるポペット内蔵切替弁51を用いた上記実施形態の代わりに、図8及び図9に変形例として示すポペット58を用いない切替弁51Aであってもよい。この切替弁51Aでは、上記実施形態と同様に、切替シリンダ52内に切替ピストン53が進退可能に配置されて第1切替室54及び第2切替室55が設けられ、切替ピストン53が第2圧縮バネ57により第2切替室55側へ付勢されている。
The above embodiment can be changed as appropriate within the scope of the present invention.
Instead of the above embodiment using the poppet built-in
さらに操作側流路31と本体側流路32とがいずれも第1切替室54に開口して、第1切替室54を介して直列に接続されるように設けられ、緊急時駆動源26の駆動流体圧回路49が第2切替室55内に開口して接続されている。この切替弁51Aでは、上記実施形態とは異なり、第1切替室54における下死点に配置された切替ピストン53に近接する位置に操作側流路31が開口して接続されている。
Further, both the operation-
この切替弁51Aを用いても上記実施形態と同様に、通常の通電状態においては、緊急時作動部50では、図8に示すように、操作圧回路30の操作側流路31と本体側流路32とが切替弁51Aの第1切替室54を介して連通した状態に保たれる。そのため操作圧生成部20で生成された操作圧が操作側流路31及び本体側流路32からそのままブレーキ本体部22に伝達されて、各車輪15の制動を行う。
一方、車両の走行中に例えば電力を喪失したような緊急時には、加圧された作動流体が緊急時駆動源26の流体圧機器25から駆動流体圧回路49に放出され、この作動流体が第2切替室55に供給されて切替ピストン53が移動する。すると図9に示すように、操作側流路31の開口が切替ピストン53により閉塞され、緊急時駆動源26からの駆動圧により操作圧を生成し、本体側流路32を介してブレーキ本体部22へ伝達され、車両の走行が停止する。
Even if this switching
On the other hand, in the event of an emergency such as a loss of electric power while the vehicle is running, pressurized working fluid is discharged from the fluid pressure device 25 of the emergency drive source 26 to the driving
上記実施形態では、操作圧生成部20が操作入力部21に直結して設けた例を説明したが、ブレーキペダルの操作に基づいて作動流体圧を生成できる構造であればよい。また、貯留部60と連通して設けられて十分量の作動流体を駆動流体圧回路49に供給及び回収し易くするためのバッファ61を設けることは必ずしも不可欠ではなく、また、検出部48を設けるない駆動シリンダ41を用いてもよい。
In the above embodiment, an example in which the operation
さらに、運転制御部10により走る動作、曲がる動作、及び止まる動作を行うために使用される各装置を制御して無人で走行する車両に限らず、運転者が乗車して走る動作、曲がる動作、及び止まる動作を行うために使用される各装置を操作して走行する車両であってもよい。
Furthermore, the vehicle is not limited to a vehicle that runs unmanned by controlling devices used for running, turning, and stopping by the
10 運転制御部
11 ブレーキ構造
15 車輪
16 バッテリー
20 操作圧生成部
21 操作入力部
22 ブレーキ本体部
23 動作補助部
24 イグニッションスイッチ(メインスイッチ)
25 流体圧機器
26 緊急時駆動源
28 駆動源制御部
29 作動流体タンク
30 操作圧回路
31 操作側流路
32 本体側流路
35 ブースタ
36 マスタシリンダ
37 動作部
40 緊急ブレーキユニット
41 駆動シリンダ
43 駆動シリンダ室
44 駆動ピストン
45 付勢部
46 電動部
47 中空部
48 検知部
49 駆動流体圧回路
50 緊急時作動部
51 ポペット内蔵切替弁
51A 切替弁の変形例
52 切替シリンダ
53 切替ピストン
54 第1切替室
55 第2切替室
56 第1圧縮バネ
57 第2圧縮バネ
58 ポペット
60 貯留部(オイルタンク)
61 バッファ
62 供給流路
63 駆動圧流路
66 切替バルブ
10
25 Fluid pressure device 26
61
Claims (3)
電力喪失時に駆動力を生成する緊急時駆動源と、前記駆動力により前記操作圧回路の前記第1作動流体に前記操作圧を生成して前記ブレーキ本体部に伝達する緊急時作動部と、を備え、
前記緊急時駆動源は、
駆動シリンダと、
前記駆動シリンダ内に進退可能に配置されて駆動シリンダ室を仕切る駆動ピストンと、
前記駆動シリンダ室の容積を減少する方向に前記駆動ピストンを付勢する付勢部と、
前記駆動シリンダ室と前記緊急時作動部との間に接続されて第2作動流体を前記駆動シリンダ室に供給及び放出可能な駆動流体圧回路と、
電力供給時には前記駆動シリンダ室の容積を増加する方向へ前記駆動ピストンを移動させて維持し、前記電力喪失時には前記駆動シリンダ室の容積を減少する方向への前記駆動ピストンの移動を許容する電動部と、を備え、
前記駆動流体圧回路は、
第2作動流体を貯留する貯留部と、
前記貯留部から前記第2作動流体を供給するように前記駆動シリンダ室に接続された供給流路と、
前記駆動シリンダ室から前記第2作動流体を前記緊急時作動部へ導く駆動圧流路と、
通電時に前記供給流路を開放して非通電時に前記供給流路を閉塞する切替バルブと、を備え、
前記切替バルブが前記供給流路を閉塞することで、前記駆動シリンダ室から放出された前記第2作動流体が前記駆動圧流路により前記緊急時作動部に伝達される、車両用のブレーキ構造。 A brake structure for a vehicle, comprising: an operation pressure generation unit that generates an operation pressure based on a brake operation of an operation input unit; an operation pressure circuit that transmits the operation pressure by a first working fluid; a brake main unit that brakes a wheel by the operation pressure from the operation pressure circuit; and an operation control unit that controls braking of at least the wheel,
an emergency drive source that generates drive force when electric power is lost; and an emergency operation unit that generates the operation pressure in the first working fluid of the operation pressure circuit by the drive force and transmits the operation pressure to the brake main body ,
The emergency drive source is
a drive cylinder;
a drive piston disposed reciprocally within the drive cylinder and partitioning a drive cylinder chamber;
an urging portion that urges the drive piston in a direction to decrease the volume of the drive cylinder chamber;
a driving fluid pressure circuit that is connected between the driving cylinder chamber and the emergency operation unit and capable of supplying and discharging a second working fluid to and from the driving cylinder chamber;
an electric part that moves and maintains the drive piston in the direction of increasing the volume of the drive cylinder chamber when power is supplied, and allows the movement of the drive piston in the direction of decreasing the volume of the drive cylinder chamber when the power is lost,
The driving fluid pressure circuit is
a reservoir that stores the second working fluid;
a supply channel connected to the drive cylinder chamber so as to supply the second working fluid from the reservoir;
a driving pressure flow path that guides the second working fluid from the driving cylinder chamber to the emergency operating portion;
a switching valve that opens the supply channel when energized and closes the supply channel when not energized;
A brake structure for a vehicle, wherein the second working fluid discharged from the drive cylinder chamber is transmitted to the emergency operating portion through the drive pressure flow path by the switching valve blocking the supply flow path.
前記操作圧回路は、前記操作圧生成部に接続する操作側流路と、前記ブレーキ本体部に接続する本体側流路と、を有するとともに、前記操作側流路と前記本体側流路とが前記一方の切替室を介して直列に接続され、
前記緊急時駆動源は、前記他方の切替室に接続されている、請求項1に記載の車両用のブレーキ構造。 The emergency operation unit has a switching cylinder, a switching piston arranged to be able to move back and forth in the switching cylinder, one switching chamber and the other switching chamber partitioned by the switching piston,
The operation pressure circuit has an operation-side flow path connected to the operation pressure generation section and a body-side flow path connected to the brake main body, and the operation-side flow path and the body-side flow path are connected in series via the one switching chamber,
2. The vehicle brake structure according to claim 1, wherein said emergency drive source is connected to said other switching chamber.
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