JP2926628B2 - 車両のエネルギ回生式制動装置 - Google Patents

車両のエネルギ回生式制動装置

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JP2926628B2
JP2926628B2 JP21284592A JP21284592A JP2926628B2 JP 2926628 B2 JP2926628 B2 JP 2926628B2 JP 21284592 A JP21284592 A JP 21284592A JP 21284592 A JP21284592 A JP 21284592A JP 2926628 B2 JP2926628 B2 JP 2926628B2
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慶人 渡邉
秀一 中村
育朗 野津
一臣 田中
明伸 門井
長吉 中園
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の減速時のエネル
ギを回生して、車両の制動を行う車両のエネルギ回生式
制動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の車両のブレーキエネルギ回生装置
としては、特開平2−124349号公報記載のものが
知られており、この車両ブレーキエネルギ回生装置は、
図6に示すように、ブレーキペダル1の踏み込みに応じ
てオン、オフするブレーキスイッチ2とその踏み込み角
を検出するセンサ3の出力が、制御装置4に入力され
る。
【0003】この制御装置4は、車両のブレーキペダル
1が踏み込まれた際の減速のエネルギの蓄圧を、車両の
発進、加速エネルギとして利用するPTO(Power
・take・off)出力装置5には、電磁クラッチ6
を介してポンプモータ7が接続され、このポンプモータ
7には回路弁8を介して高圧アキュムレータ9、および
低圧アキュムレータ10が接続されている。
【0004】この車両のブレーキエネルギ回生装置にお
いて、ブレーキペダル1が踏まれると、ブレーキスイッ
チ2、センサ3の出力により、エアタンク11のエアが
ブレーキシリンダ12に供給され、ブレーキシュー13
がブレーキドラム14に接触して、車両にブレーキがか
かる。
【0005】これと同時に、電磁クラッチ6が制御装置
4の出力で接触状態となるので、車輪15の回転を伝達
されているPTO出力装置5の回転がポンプモータ7に
伝達されてこれを回転させ、低圧アキュムレータ10内
の圧力を加圧して、高圧アキュムレータ9に送り込む。
【0006】そして、車両の発進、加速の場合には、高
圧アキュムレータ9内の圧力を検知するセンサ16の検
知した圧力によって、制御装置4は回路弁を制御し
て、高圧アキュムレータ9内の圧力を低圧アキュムレー
タ10に流れるようし、PTO出力装置5を回転させ
るものであるが、この時電磁クラッチ6が接触状態にあ
るので、車輪15は駆動されるものである。
【0007】尚、この他に、車両のブレーキエネルギ回
生に関するものとして、実開昭63−126136号公
報記載のブレーキエネルギ回生装置が知られている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】前述の車両ブレーキエ
ネルギ回生装置においては、車両のブレーキペダル1の
踏み込み量に応じて、制御装置4にブレーキスイッチ
2、センサ3が電気的に出力し、制御装置4はブレーキ
シリンダ12に供給するエア圧を制御しているので、制
御装置4、および制御装置4から各部に至る電気系統の
故障の際には、ブレーキが不作動になる等の危険性があ
った。
【0009】本発明は、従来の車両のブレーキエネルギ
回生装置における前述の問題点を解決し、電気系統に故
障があっても、ブレーキペダルの踏み込み量に応じたエ
ア圧、即ちブレーキ力を機械的に確実に得られるように
して、フェイルセイフを確保することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、ブレーキペダ
ルにプライマリブレーキバルブおよびセカンダリブレー
キバルブを設けると共に、これらに連動する回生ブレー
キ用ブレーキバルブを設け、前記プライマリブレーキバ
ルブおよびセカンダリブレーキバルブにそれぞれブース
タへ接続するプライマリ圧配管、セカンダリ圧配管を連
結し、回生ブレーキ用ブレーキバルブに回生ブレーキ作
動指令用圧力センサを備えた回生ブレーキ制御圧配管を
連結した車両のエネルギ回生式制動装置において、上記
回生ブレーキ制御圧配管に分岐して連通路を連結し、そ
の連通路に回生ブレーキ作動時のみ閉弁する電磁弁を設
け、その電磁弁に上記プライマリ圧配管、又はセカンダ
リ圧配管に接続する分岐連通管を連結し、そのプライマ
リ圧配管、又はセカンダリ圧配管との各接続部にダブル
チェックバルブ(別名シャトルバルブ)を設けたことを
特徴とする。
【0011】
【作用】本発明の車両のエネルギ回生式制動装置は、初
期踏角の間は、回生ブレーキバルブのみ開放して、回生
ブレーキ作動指令用圧力センサに基づき、エネルギを回
生し、回生ブレーキが無効の場合には、連通路に設けた
電磁弁が開放されてエア圧が分岐連通路を通してブース
タに供給され、フェイルセイフが確保されるものであ
る。
【0012】
【実施例】次に、本発明の実施の一例を、図1〜図5に
ついて以下に説明する。図2は、本発明の車両のエネル
ギ回生式制動装置を搭載した車両の平面図で、変速機制
御装置21の指令に基づいて、エンジン22の回転を変
速する変速機23を介してリヤアクスル24の後輪25
を回転させて、車両を走行させる。
【0013】そして、リヤアクスル24にはギア26を
介して可変容量の油圧ポンプモータ27が接続され、後
輪25が制動される場合には、油圧ポンプモータ27は
ポンプ側に傾転されて、後輪25の回転により油圧ポン
プモータ27が回転され、低圧のオイルタンク28から
高圧アキュムレータ29にオイルが加圧されて送られ
る。
【0014】ギア26にはクラッチが内蔵されており、
高速走行時には、クラッチを切り離して、ポンプモータ
の過回転を防止する。一方、この車両の運転席には、ブ
レーキペダル30とアクセルペダル31が設置されてい
て、アクセルペダル31の踏み込み程度の応じてエンジ
ン22の回転は加速されるものであるが、この際には高
圧アキュムレータ29から低圧のオイルタンク28に流
れるオイルによって、油圧ポンプモータ27が回転さ
れ、この時に油圧ポンプモータ27の回転は後輪25に
伝達されて車両加速を助長し、かくして車両の制動エネ
ルギの回生が行われるものである。
【0015】図1は、前述の車両のブレーキ系統の配管
を示し、図2に示すブレーキペダル30には、その踏み
込みに応じて開くプライマリブレーキバルブ32とセカ
ンダリブレーキバルブ33が設けられると共に、これら
に連動する回生ブレーキ用ブレーキバルブ34が設けら
れている。
【0016】各ブレーキバルブ32、33、34は、エ
アリザーバタンクからのブレーキ配管35、41、36
が接続され、回生ブレーキ用ブレーキバルブ34から回
生ブレーキ作動指令用の圧力センサ37には回生ブレー
キ制御圧配管38が配管されている。
【0017】この回生ブレーキ制御圧配管38から分岐
した連通路39には、通電された時にのみ閉弁する常時
開の電磁弁40が設けられている。一方、セカンダリブ
レーキバルブ33には、エアリザーバタンクからのセカ
ンダリ圧配管41が接続されると共に、セカンダリブレ
ーキバルブ33からブースタ(又はブレーキチャンバ)
42に至るセカンダリ圧配管43およびプライマリブレ
ーキバルブ32からブースタ42′に至るプライマリ圧
配管44の途中には、電磁弁40からの分岐連通路4
5、46が、ダブルチェックバルブ47、48により接
続されている。
【0018】又、、プライマリ圧配管44の途中からは
変速機制御装置21への入力信号を供給する変速機制御
用のブレーキスイッチ49への配管が分岐されているも
のである。
【0019】尚、同図において、50、51はブレーキ
ランプスイッチで、これらへの配管がセカンダリ圧配管
43、プライマリ圧配管44から分岐し、ブレーキ時の
これらのセカンダリ圧配管43、プライマリ圧配管44
内の圧力の上昇で、ブレーキランプを点灯するものであ
る。
【0020】前記電磁弁40の制御を行う図2の位置に
設けた回生ブレーキ制御装置Aには、図3に示すように
アクセルペダル31の踏み込み量を検出するアクセルセ
ンサ51、ブレーキペダル30の踏み込み量によるブレ
ーキ圧Pbを検出するブレーキ圧センサ37、車両の走
行速度Vを検出する車速センサ53、変速機制御装置2
1の作動に基づくシフトレバーの位置を検出するシフト
センサ54、前記高圧アキュムレータ29の蓄圧レベル
Lを検出する蓄圧センサ55の出力が入力され、電磁弁
40、油圧ポンプモータ27、締切弁56に対して出力
する。
【0021】前記ブレーキバルブ32、33、34の出
力圧特性は、図5に示されるように、初期踏み角(θ<
θ1 )の間は、回生ブレーキ制御圧Pbのみが立ち上が
る。前記の回生ブレーキ制御装置Aは、図4のフローチ
ャートに従って動作するもので、ステップS1としてエ
ネルギ回収モードがスタートすると、ステップS2とし
てブレーキ圧センサ52のブレーキ圧Pbが入力され
る。
【0022】すると、ステップS3としてこのブレーキ
圧Pbと定められている圧力P0 との比較が行われブレ
ーキ圧PbがP0 より大きい場合には、ステップS4に
移行して、蓄圧レベルLの読み込みを行い、ステップS
5において蓄圧レベルLと最大蓄圧レベルLmax との比
較が行われる。
【0023】その結果として、蓄圧レベルLが最大蓄圧
レベルLmax より小である場合には、ステップS6に移
行して、シフトセンサ54のシフト位置が前進である
か、否かの判断を行い、前進の場合にはステップS7に
おいて車速センサ53の入力による車速Vが所定の最小
速度Vmin と最大速度Vmax との間にあるか、否かの判
断を行って、両速度の間の速度である場合には、ステッ
プS8で締切弁56を開き、油圧ポンプモータの傾転角
を前記のブレーキ圧Pb、蓄圧レベルL、速度Vに応じ
たポンプ側の傾転角に制御する。
【0024】そして、ステップS10に至り、電磁弁4
0に通電してこれを閉じ、これにより初期踏み角(θ<
θ1 )の間は、回生ブレーキのみ作動させる。前記ステ
ップS3、ステップS5、ステップS6、ステップS7
において、前記以外の場合(回生ブレーキ無効の条件
時)には、ステップS11に移行して、電磁弁40を開
放し、これにより、初期踏み角(θ<θ1 )の間でも、
サービスブレーキ圧(プライマリ又はセカンダリ圧)
が、ダブルチェックバルブ47、48を介して導入され
た圧力Pbのレベルまで上がるようにした後、締切弁5
6を閉鎖する。
【0025】このステップS10、ステップS13の終
了後にステップS14で、エネルギ回収モードを終了す
る(メインルーチンに戻る)ものである。。以上のよう
に、ブレーキペダル30の初期踏み角(θ<θ1 )の間
は、回生ブレーキ有効の条件が成立した時は、前記フロ
ーチャートのステップS9において、回生ブレーキを作
動させると共に、ステップS10において、電磁弁40
を閉じ、サービスブレーキ非作動とする。
【0026】しかし、ステップS3、S5、S6、S7
において、回生ブレーキ無効の条件が成立した場合に
は、電磁弁40が開放するので、制御圧Pbが電磁弁4
0、ダブルチェックバルブ47、48を通ってプライマ
リおよびセカンダリ圧配管44、43に流れるので、初
期踏み角(θ<θ1 )の間でも、ブレーキ力はブレーキ
ペダル30の踏み込み量に応じて得られる。
【0027】又、電気系統に故障があっても、電磁弁4
0は常開のため、フェイルセイフが確保されるものであ
る。更に、ブレーキ踏み角が大(θ<θ1 )の場合に
は、必ずサービスブレーキが働くので、この点でもフェ
イルセイフが確保される。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ブレーキ
ペダルの初期の踏み角の間は、サービスブレーキよりも
回生ブレーキを優先的に使用して、車両のブレーキング
に基づく損失となるエネルギを、高圧アキュムレータに
蓄圧し、車両の発進、加速のエネルギとして回生できる
ものである。
【0029】しかし、回生ブレーキが無効の条件成立時
や、電気系統に故障等があって、回生ブレーキが作動し
なくなった場合には、常時開の電磁弁が開いて、ダブル
チェックバルブを介してブースタに圧力が供給されるた
め、初期踏み角の間でも車両のブレーキには支障を生ず
ることがなく、更に踏み角大の場合には、機械的にサー
ビスブレーキが働くため、フェイルセイフが確保される
ものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の配管図である。
【図2】本発明を実施した車両の平面図である。
【図3】本発明のブロック図である。
【図4】同上のフローチャートである。
【図5】ブレーキペダルの踏み角とブレーキバルブ出力
圧の関連図である。
【図6】従来の車両ブレーキエネルギ回生装置のブロッ
ク図である。
【符号の説明】
A 回生ブレーキ制御装置 30 ブレーキペダル 32 プライマリブレーキバルブ 33 セカンダリブレーキバルブ 34 回生ブレーキ用ブレーキバルブ 35 プライマリ圧配管 36 回生ブレーキ圧配管 37 回生ブレーキ作動指令用の圧力センサ 38 回生ブレーキ制御圧配管 39 連通路 40 電磁弁 41 セカンダリ圧配管 42、42′ ブースタ 43 セカンダリ圧配管 44 プライマリ圧配管 45、46 分岐連通路 47、48 ダブルチェックバルブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 一臣 埼玉県上尾市大字壱丁目1番地 日産デ ィーゼル工業株式会社内 (72)発明者 門井 明伸 埼玉県上尾市大字壱丁目1番地 日産デ ィーゼル工業株式会社内 (72)発明者 中園 長吉 埼玉県上尾市大字壱丁目1番地 日産デ ィーゼル工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−122856(JP,A) 特開 平5−270387(JP,A) 実開 平3−42721(JP,U) 実開 平2−141562(JP,U) 実開 昭63−43865(JP,U) 実開 昭54−125039(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B60T 1/10 B60K 25/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ブレーキペダルにプライマリブレーキバ
    ルブおよびセカンダリブレーキバルブを設けると共に、
    これらに連動する回生ブレーキ用ブレーキバルブを設
    け、前記プライマリブレーキバルブおよびセカンダリブ
    レーキバルブにそれぞれブースタへ接続するプライマリ
    圧配管、セカンダリ圧配管を連結し、回生ブレーキ用ブ
    レーキバルブに回生ブレーキ作動指令用圧力センサを備
    えた回生ブレーキ制御圧配管を連結した車両のエネルギ
    回生式制動装置において、上記回生ブレーキ制御圧配管
    に分岐して連通路を連結し、その連通路に回生ブレーキ
    作動時のみ閉弁する電磁弁を設け、その電磁弁に上記プ
    ライマリ圧配管、又はセカンダリ圧配管に接続する分岐
    連通管を連結し、そのプライマリ圧配管、又はセカンダ
    リ圧配管との各接続部にダブルチェックバルブを設けた
    ことを特徴とする車両のエネルギ回生式制動装置。
JP21284592A 1992-08-10 1992-08-10 車両のエネルギ回生式制動装置 Expired - Lifetime JP2926628B2 (ja)

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