JP2982633B2 - 制動エネルギ回生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、制動エネルギを発進・
加速時に駆動力をアシストするように回生する、制動エ
ネルギ回生装置に関し、特に、駆動力伝達を断接しうる
断接手段を介して連結される流体圧エネルギ変換手段を
そなえた、制動エネルギ回生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動車等の車両の駆動軸にエ
ネルギ変換手段として、ポンプ及びモータとして機能す
るポンプ・モータ（又は、ポンプ／モータと記す）等を
断接手段（電磁クラッチやドグクラッチ等）を介して接
続し、車両制動時にこのポンプ／モータをポンプモード
に切り換えて車輪側からの回転駆動エネルギを回生して
この回転駆動エネルギを流体圧エネルギとしてアキュム
レータ等に蓄圧したり、車両の発進時等にはポンプ／モ
ータをモータモードに切り換えてアキュムレータ等から
の流体圧エネルギを回転駆動エネルギに変換して車両の
発進時や加速時に駆動力をアシストするような制動エネ
ルギ回生装置が提案されている（例えば、特公平４−６
４９００号公報等）。

【０００３】このような制動エネルギ回生装置では、装
置自体に何らかの異常が発生したり車両の走行速度が所
定値よりも大きくなった場合は、各種センサからの検出
信号に基づいてコントロールユニットで上記異常や車速
オーバを検出する。そして、コントロールユニットが計
器パネル等に設けられた警報ランプを点灯させたりする
ことでこの異常や車速オーバをドライバに知らせるとと
もに、制動エネルギ回生装置と車輪との間に介装された
ドグクラッチ等の断接手段を断状態に制御することによ
り回生装置の作動を中止する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の制動エネルギ回生装置では、装置の異常や車
速オーバが検出されない限りは断接手段（ドグクラッ
チ）は接状態（クラッチがつながっている状態）のまま
となり、切り離される機会が少ない。したがって、この
ような状態で長期間経過すると、この断接手段が接状態
のまま固着してしまう（すなわち、ドグクラッチ等の断
接手段がつながった状態のままとなって、切り離しがで
きない状態となる）おそれがある。

【０００５】また、このような断接手段の作動の良否が
確認できれば誤作動を回避することができる。本発明
は、このような課題に鑑み創案されたもので、断接手段
の固着を防止できるようにした制動エネルギ回生装置を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の制動エネルギ回生装置は、作動流体を貯溜す
るタンクと流体圧エネルギを蓄圧する蓄圧手段との間の
流路に介装され、駆動力伝達を断接しうる断接手段を介
して連結される流体圧エネルギ変換手段を、車両制動時
にポンプ作動させて車両の運動エネルギを流体圧エネル
ギに変換して上記蓄圧手段に蓄圧する一方、車両発進・
加速時にはモータ作動させて上記蓄圧手段に蓄圧した流
体圧エネルギを発進・加速エネルギとして利用する制動
エネルギ回生装置において、上記断接手段の断接状態を
検出する断接状態検出手段と、上記断接手段を断接制御
する制御手段とをそなえ、上記制御手段が、イグニッシ
ョンキーがオフからオンに切り換えられたときに、上記
断接状態検出手段からの検出情報に基づいて上記断接手
段が断状態と判断するとこれを接状態に断接制御すると
ともに、上記断接手段が接状態と判断するとこれを一旦
断状態としてから接状態に断接制御することを特徴とし
ている。

【０００７】また、請求項２記載の本発明の制動エネル
ギ回生装置は、上記請求項１記載の構成に加えて、上記
制御手段では、上記断接手段への制御信号と上記断接状
態検出手段からの検出信号とに基づいて、上記断接手段
が上記制御信号に応じた断接状態にならないと異常と判
断してこれを表示することを特徴としている。

【０００８】

【作用】上述の請求項１記載の本発明の制動エネルギ回
生装置では、車両制動時に、タンクと蓄圧手段との間に
介装された流体圧エネルギ変換手段をポンプ作動させ
る。これにより、車両の運動エネルギが流体圧エネルギ
に変換されて蓄圧手段に蓄圧され、これが制動エネルギ
として作用する。また、車両発進・加速時には、流体圧
エネルギ変換手段をモータ作動させることにより、蓄圧
手段に蓄圧された流体圧エネルギが発進・加速エネルギ
として作用する。

【０００９】また、始動時等においてイグニッションキ
ーがオフからオンに切り換えられると、制御手段は断接
状態検出手段からの検出情報に基づいて断接手段の状態
を判断する。そして、断接手段が断状態と判断すると、
これを接状態に断接制御するとともに、断接手段が接状
態と判断すると、これを一旦断状態としてから接状態に
断接制御する。このようにイグニッションキーがオフか
らオンになったときに、断接手段が一度は断状態に動く
ので、断接手段の固着が防止される。

【００１０】また、上述の請求項２記載の本発明の制動
エネルギ回生装置では、断接手段への制御信号と断接状
態検出手段からの検出信号とに基づいて断接手段が制御
信号に応じた断接状態にならないときは、制御手段によ
り異常と判断されて、これが表示される。

【００１１】

【実施例】以下、図面により、本発明の一実施例として
の制動エネルギ回生装置について説明すると、図１はそ
の全体構成を示す模式図、図２はその制御系の構成を示
す模式的なブロック図、図３はその要部構成を示す模式
図であって図１の部分拡大図、図４はその制御手順を説
明するためのフローチャートである。

【００１２】まず、図１を用いて制動エネルギ回生装置
の全体構成について説明する。図１に示すように、この
制動エネルギ回生装置をそなえた車両では、エンジン１
からの回転駆動力はクラッチ２を介してトランスミッシ
ョン３に入力されるようになっている。また、トランス
ミッション３の出力軸１３は、駆動軸１０の差動装置１
０６に接続されている。そして、この駆動軸１０により
駆動輪ＷR が駆動されるようになっている。

【００１３】また、制動エネルギ回生装置は、蓄圧手段
としてのピストン型アキュムレータ２０，低圧作動油タ
ンク３０，エネルギ変換手段としての斜板式可変容量ア
キシャルピストン型ポンプ／モータ４０，ギアボックス
５０，制御手段としてのコントロールユニット（以下、
これをＥＣＵという）６０等をそなえており、駆動軸１
２を介して上述の差動装置１０６に接続されている。

【００１４】アキュムレータ２０は、高圧油路Ｐ１を介
してポンプ／モータ４０の第１ポート４０ａに接続され
ており、ポンプ／モータ４０の第２ポート４０ｂは低圧
油路Ｐ２を介して低圧作動油タンク３０に接続されてい
る。アキュムレータ２０は、その内部が移動可能なピス
トン２１によりガス室２２と作動油室２３とに区画さ
れ、ガス室２２には所定圧のガス（例えば窒素ガス等）
が封入されており、作動油室２３には作動流体としての
作動油が蓄圧されるようになっている。

【００１５】高圧油路Ｐ１には、アキュムレータ２０側
から順に遮断弁２４及びアンロード弁（ノーマルオープ
ン）２５が配設されている。遮断弁２４は、電磁パイロ
ット操作弁であり、通常はポンプ／モータ４０からアキ
ュムレータ２０へ向かう作動油の流れを許容し、逆方向
の流れを阻止する逆止弁として機能するものであるが、
ＥＣＵ６０からの遮断弁信号Ｄ２が遮断弁２４に入力さ
れると、アキュムレータ２０側からポンプ／モータ４０
側への作動油の流れを許容するようになっている。

【００１６】電磁式のアンロード弁２５は、ＥＣＵ６０
からのアンロード弁信号Ｄ３により作動するものであ
り、このアンロード弁信号Ｄ３がアンロード弁２５に入
力されるとアンロード弁２５がＯＮの状態、すなわち弁
閉状態となるようになっている。また、このアンロード
弁２５は、通常時の弁開状態のときは、高圧油路Ｐ１と
低圧作動油タンク３０とを直接接続する油路Ｐ３を開通
させて、高圧油路Ｐ１内の残圧をタンク３０に逃がすよ
うになっている。

【００１７】さらに、高圧油路Ｐ１には、遮断弁２４よ
りポンプ／モータ４０側の作動油圧を検出するための吐
出圧センサ（作動流体圧検出手段）８９が設けられてお
り、この吐出圧センサ８９は、アキュムレータ２０とポ
ンプ／モータ４０との間の作動流体圧を検出する作動流
体圧検出手段として機能するようになっている。そし
て、この吐出圧センサ８９により検出された吐出圧は、
吐出圧信号ＰHYとしてＥＣＵ６０に出力されるようにな
っている。

【００１８】また、アキュムレータ２０には、前述した
ピストン２１の位置を検出してピストン位置信号ＬP を
出力するピストン位置センサ８７と、アキュムレータ２
０内の作動油の油圧を検出して蓄圧信号ＰACを出力する
蓄圧センサ８８とが設けられており、これらの２つの信
号によりＥＣＵ６０においてアキュムレータ２０内の蓄
圧状態が判断されるようになっている。

【００１９】ポンプ／モータ４０は、ギアボックス５０
を介して駆動軸１２に接続されており、駆動輪ＷR から
入力された制動エネルギが駆動軸１２とギアボックス５
０とを介してポンプ／モータ４０に伝達され、逆にポン
プ／モータ４０の発進・加速（発進及び加速を意味し、
以下、発進／加速と記す）時のエネルギは、ギアボック
ス５０から駆動軸１２，差動装置１０６を介して駆動輪
ＷR に伝達される。

【００２０】ギアボックス５０は、一対の歯車５０ａ，
５０ｂと断接手段としてのドグクラッチ５１とから構成
されており、一対の歯車５０ａ，５０ｂは駆動軸１２の
回転を増速してポンプ／モータ４０に伝達するようにな
っている。また、駆動軸１２とポンプ／モータ４０との
連結はドグクラッチ５１によって断接されるようになっ
ている。

【００２１】ポンプ／モータ４０は、上述したように斜
板式可変容量アキシャルピストン型のポンプ／モータで
あって、ギアボックス５０の出力軸に接続された駆動軸
４０ｅと、これと一体に回転する複数のシリンダ４０ｆ
と、これらのシリンダ４０ｆにそれぞれ嵌挿されるピス
トン４０ｃと、駆動軸４０ｅの回転に伴ってピストン４
０ｃを往復運動させる斜板４０ｄとから構成されてお
り、駆動軸４０ｅに対する斜板４０ｄの角度（以下、こ
の角度を傾転角という）を制御することによって、ポン
プ／モータ４０の容量が設定されるようになっている。

【００２２】斜板４０ｄの傾転角は、図１に示す傾転シ
リンダ４１の作用により可変制御されるようになってい
る。この傾転シリンダ４１は、斜板４０ｄに直接連結さ
れたピストン４１ａと、ピストン４１ａの両側に形成さ
れたチャンバ４１ｂ，４１ｃとから構成されており、一
方のチャンバ（例えばチャンバ４１ｂ）に後述するパイ
ロット油圧源４３からパイロット油圧が供給されると、
斜板４０ｄがポンプ作動側に駆動され、ポンプ／モータ
４０がポンプモードで作動するのである。また、これと
同様に、他方のチャンバ（チャンバ４１ｃ）にパイロッ
ト油圧が供給されると、斜板４０ｄがモータ作動側に駆
動され、ポンプ／モータ４０がモータモードで作動する
ようになっている。

【００２３】パイロット油圧源４３は、電動モータ等に
より駆動されるオイルポンプや調圧弁等から構成され、
所定圧のパイロット油圧を発生させるものである。この
油圧源４３と傾転シリンダ４１との間には、フィルタ４
５，電磁式２ポート切換弁４４，比例電磁弁４２が配設
され、これらはパイロット油圧源４３から傾転シリンダ
４１へのパイロット油圧の供給圧を制御するパイロット
油圧制御回路として構成されている。また、この比例電
磁弁４２は、ポンプ／モータ４０をポンプモードとモー
タモードとに切り換えうる切換手段として構成されてお
り、切換弁４４は、ＥＣＵ６０からの駆動信号Ｄ１によ
って、パイロット油路Ｐ４の連通又は遮断を行なうよう
になっている。

【００２４】比例電磁弁４２の一方のソレノイド（例え
ばソレノイド４２ａ）に制御信号ＥＬＰが伝達される
と、この信号値ＥＬＰに応じたデューティ比で比例電磁
弁４２が駆動され、傾転シリンダ４１のポンプモード側
のチャンバ４１ｂにパイロット油圧が供給されるように
なっている。これにより、シリンダ４１内のピストン４
１ａが駆動されて斜板４０ｄの傾転角が可変制御される
のである。また、他方のソレノイド４２ｂに制御信号Ｅ
ＬＭが伝達されると、この信号値ＥＬＭに応じたデュー
ティ比で比例電磁弁４２が駆動され、傾転シリンダ４１
のモータモード側のチャンバ４１ｃにパイロット油圧が
供給されるようになっている。

【００２５】したがって、ポンプ／モータ４０のポンプ
モード時には、このポンプ／モータ４０内の斜板４０ｄ
が傾転シリンダ４１によりポンプ作動側に駆動され、作
動油は作動油タンク３０からフィルタ３８を介してポン
プ／モータ４０に吸い上げられ、油路Ｐ１を介してアキ
ュムレータ２０に蓄圧される。また、ポンプ／モータ４
０のモータモード時には、このポンプ／モータ４０内の
斜板４０ｄが傾転シリンダ４１によりモータ作動側に駆
動され、作動油はポンプ作動時とは逆方向に、アキュム
レータ２０から油路Ｐ１を介してポンプ／モータ４０に
流れ、モータ４０を駆動することで低圧になった作動油
は油路Ｐ２，フィルタ３８を介して作動油３０へ蓄えら
れる。

【００２６】なお、作動油タンク３０は、電磁式の２ポ
ート弁３３，減圧弁３５，エアドライヤ３６を介して加
圧エアタンク３１に接続されるとともに、電磁式の３ポ
ート切換弁３４を介してサブエアタンク３２に接続され
ており、これらは、作動油タンク３０へのエア圧力供給
回路を構成している。切換弁３４は、ＥＣＵ６０から駆
動信号Ｄ７が伝達されると作動して、サブエアタンク３
２と作動油タンク３０とを連通させる位置に切り換えら
れる。そして、サブエアタンク３２と作動油タンク３０
とが連通することによって、サブエアタンク３２内に一
部保留されていたエアが作動油タンク３０に流入する。
このようにして、作動油タンク３０の作動油量の変動に
合わせて、タンク３０内のエアの補給又は吸収を行な
い、作動油タンク３０内のエア圧の安定化を図るように
なっている。

【００２７】一方、ＥＣＵ６０からの駆動信号Ｄ７が断
たれると、切換弁３４は、大気開放位置に切り替わり、
作動油タンク３０内の圧力を大気中に開放して、タンク
３０内を大気圧にするようになっている。また、切換弁
３３は、ＥＣＵ６０からの駆動信号Ｄ６によって作動
し、これにより、エアタンク３１と作動油タンク３０と
が連通するようになっている。そして、エアタンク３１
と作動油タンク３０とが連通すると、エアタンク３１内
に蓄えられた高圧エアが作動油タンク３０内に供給さ
れ、タンク３０内の作動油が所定圧に加圧されてポンプ
／モータ４０の作動が安定した状態に保たれるのであ
る。

【００２８】ポンプ／モータ４０や油圧経路内嵌合部
（オイルシール）等から漏れる作動油は、ドレーンタン
ク３９へ還流するようになっている。ドレーンタンク３
９は、ポンプ５９及び電磁式２ポート切換弁９８Ａ，９
８Ｂを介して作動油タンク３０に接続されており、ドレ
ーンタンク３９内の作動油が所定量に達すると、ポンプ
５９及び切換弁９８Ａを駆動して不足する作動油を作動
油タンク３０に補充するようになっている。

【００２９】作動油タンク３０には、作動油レベルセン
サ９０と油温センサ９１が設けられており、これらのセ
ンサ９０，９１により、それぞれ作動油レベル信号ＬOI
L ，油温信号ＴOIL が検出されるようになっている。そ
して、ＥＣＵ６０ではこれらの信号ＬOIL ，ＴOIL に基
づいて、作動油が正常な状態であるかどうかを判断し、
回生装置の作動状態を規制することで、ポンプ／モータ
４０の焼き付き等による装置の破損を防止している。

【００３０】ところで、本発明の制動エネルギ回生装置
の要部としてのドグクラッチ５１及び操作手段５５につ
いては以下のように構成されている。すなわち、前述し
たドグクラッチ５１は、エア圧によって断接制御される
ものであって、ドグクラッチ５１には、高圧エアが蓄え
られたエアタンク５２が接続されている。また、図３に
示すようにドグクラッチ５１とエアタンク５２との間に
は、クラッチ接（接続）用の電磁式３ポート切換弁（ド
グクラッチ接弁）５３及びクラッチ断（切離し）用の電
磁式３ポート切換弁（ドグクラッチ断弁）５４が設けら
れており、これらの切換弁５３，５４によりドグクラッ
チを断接制御するための操作手段５５が構成されてい
る。

【００３１】ドグクラッチ接弁５３は、ＥＣＵ６０から
駆動信号Ｄ８を受けると作動する電磁弁であって、ドグ
クラッチ接弁５３が作動すると、エアタンク５２内の高
圧エアがドグクラッチ５１に供給され、これによりドグ
クラッチ５１は接続状態に制御される。また、ドグクラ
ッチ断弁５４は、ＥＣＵ６０からの駆動信号Ｄ９を受け
ると作動する電磁弁であって、ドグクラッチ断弁５４が
作動すると、ドグクラッチ５１は切離し状態になる。

【００３２】ドグクラッチ５１には、断接状態検出手段
としてのドグクラッチ断接センサ９２が設けられてお
り、ドグクラッチ５１の断接状態を検出して、その検出
信号ＤＣＬをＥＣＵ６０に伝達するようになっている。
また、ドグクラッチ５１の出力軸には、ポンプ／モータ
４０の回転数を検出する回転数センサ９３が設けられて
おり、この回転数センサ９３により得られた回転数信号
ＮP をＥＣＵ６０に伝達するようになっている。

【００３３】そして、本発明の制動エネルギ回生装置で
は、エンジン始動時等にイグニッションキー（図示省
略）をオンにすると、ＥＣＵ６０がドグクラッチ５１の
断接状態を検出するようになっており、この結果ドグク
ラッチ５１が断状態（切り離された状態）であると判断
すると、これを接状態（繋がっている状態）に制御する
とともに、ドグクラッチ５１が接状態であると判断する
と、これを一旦断状態としてから接状態に断接制御する
ようになっている。つまり、エンジン始動時等には、ド
グクラッチ５１が一度切り離された状態から接続される
ようになっているのである。

【００３４】これは、車速超過や装置の異常が検出され
ない通常走行時には、本装置のドグクラッチ５１は、常
に接状態となっているからであり、切り離される機会が
少ないためである。即ち、本装置では、ドグクラッチ５
１は、通常は接状態に制御されているが、このドグクラ
ッチ５１を長期間接状態のままにしておくと、ドグクラ
ッチ５１が固着して切り離し制御ができなくなることが
考えられるため、これを防止すべくエンジン始動時にド
グクラッチ５１を一旦断接制御するようになっているの
である。なお、車速超過や装置の異常が検出された時の
制御については後述する。

【００３５】以下、このエンジン始動時のドグクラッチ
５１の断接制御について詳しく説明する。まず、イグニ
ッションキーがＯＦＦからＯＮに切り換えられると、Ｅ
ＣＵ６０では、ドグクラッチ断接センサ９２からの検出
信号ＤＣＬに基づいてドグクラッチ５１が断状態か接状
態かを判断する。

【００３６】そして、ドグクラッチ５１が断状態である
判断すると、ＥＣＵ６０はドグクラッチ接弁５３をオン
にしてドグクラッチ５１を接状態にした後、ドグクラッ
チ断接センサ９２によりドグクラッチ５１が接状態にな
っているかを確認してからドグクラッチ接弁５３をオフ
にするようになっている。このようにして、エンジン始
動時にドグクラッチ５１が断状態であると、これを接状
態に制御するようになっているのである。

【００３７】一方、イグニッションキーがＯＦＦからＯ
Ｎに切り換えられた時にドグクラッチ５１が接状態であ
る判断すると、まず、ＥＣＵ６０はドグクラッチ断弁５
４をオンにして、一旦ドグクラッチ５１を切り離す制御
を行い、次にドグクラッチ断接センサ９２によりドグク
ラッチ５１が確実に切り離されたかを確認するようにな
っている。

【００３８】そして、この切り離しを確認すると、ＥＣ
Ｕ６０はドグクラッチ断弁５４をオフにした後、今度は
ドグクラッチ接弁５３を作動させてドグクラッチ５１を
あらためて接状態にする。そして、ドグクラッチ断接セ
ンサ９２によりドグクラッチ５１が接状態になったかを
確認してからドグクラッチ接弁５３をオフにするのであ
る。

【００３９】このように、エンジン１の始動時にドグク
ラッチ５１を上述のように制御することにより、ドグク
ラッチ５１の固着が防止されるのである。ところで、こ
の車両のエンジン１はディーゼルエンジンであって、エ
ンジン１には、燃料噴射装置５がそなえられている。そ
して、エンジン１では、燃料噴射装置５に接続された電
子ガバナコントロールユニット６７からの制御信号に基
づいて、通常の燃料噴射制御が行なわれるとともに、後
述するＥＣＵ６０からのラック制限信号Ｒにしたがって
燃料噴射制限（ラック制限）が行なわれるようになって
いる。

【００４０】この燃料噴射制限（ラック制限）は、ポン
プ／モータ４０のモータ作動による出力とエンジン１に
よる出力との和が、通常のエンジン１だけによる最大駆
動トルクに対応する出力以上にならないようにエンジン
１側の出力制御を行なうものである。なお、ガバナコン
トロールユニット６７は、エンジン回転数ＮE を検出す
るエンジン回転数センサを兼ね、この信号ＮE をＥＣＵ
６０へ出力する。

【００４１】また、この車両のトランスミッション３
は、フィンガーコントロールタイプのトランスミッショ
ンであって、フィンガーコントロールトランスミッショ
ンコントロールユニット（以下、単にＴＣＵという）３
Ａを有している。ここで、フィンガーコントロールトラ
ンスミッションとは、遠隔操作式の変速機装置であっ
て、トランスミッション３に変速段の噛合状態を変更す
るアクチュエータ（図示省略）等を設けて、このアクチ
ュエータを例えば電気信号等で制御することにより変速
段を変更するようなものである。そして、ドライバから
変速段の変更要求があると（具体的には、ドライバがシ
フトレバーを操作すると）、このＴＣＵ３Ａにより、複
数のアクチュエータの作動が制御されて、トランスミッ
ション３の変速段が所望の変速段に制御されるようにな
っている。

【００４２】そして、このトランスミッション３には、
車速センサ８３，Ｔ／Ｍリバースセンサ８４，Ｔ／Ｍニ
ュートラルセンサ８５が設けられており、それぞれ車速
信号Ｖ，Ｔ／Ｍリバース信号ＴＭＲ，Ｔ／Ｍニュートラ
ル信号ＴＭＮを検出して、これらの信号をＥＣＵ６０へ
出力するようになっている。次に、ＥＣＵ６０について
簡単に説明すると、ＥＣＵ６０には、図示はしないが、
プロセッサ，メモリ，入出力インタフェース等がそなえ
られている。このＥＣＵ６０の入力側には、図２に示す
ように、メインスイッチ６４，ダイアグスイッチ６５，
アクセル開度センサ６１，エンジンクラッチ断接センサ
６２及び前述した各種のセンサ類（車速センサ８３，Ｔ
／Ｍリバースセンサ８４，Ｔ／Ｍニュートラルセンサ８
５，ピストン位置センサ８７，蓄圧センサ８８，吐出圧
センサ８９，作動油レベルセンサ９０，油温センサ９
１，ドグクラッチ断接センサ９２，回転数センサ９３）
が接続されている。

【００４３】ここで、メインスイッチ６４は、電源のオ
ンオフ状態信号を検出するものであり、ダイアグスイッ
チ６５は、回生装置等のエラー（異常）時にエラーコー
ドを読み出して、このエラーコードに応じて後述のダイ
アグランプ６９を点滅させる指令信号を出力するもので
ある。また、アクセル開度センサ６１は、アクセルペダ
ル１０４に連動しアクセルペダル１０４の踏込量（又は
アクセル開度）を検出するものであり、エンジンクラッ
チ断接センサ６２は、クラッチペダル１０５に連動し
て、エンジン１とトランスミッション３との間のクラッ
チ（エンジンクラッチ）２の断接状態を検出するもので
ある。なお、このクラッチ断接センサ６２は、クラッチ
２の断接の判断（ＯＮかＯＦＦかの判断）のみならず半
クラッチ状態をも検出できるものである。

【００４４】本装置は、基本的な構成は上述のようにな
っているので、車両の制動時には、ＥＣＵ６０により、
操作手段５５を通じてドグクラッチ５１が接状態される
とともに、エネルギ変換モード切換手段４２が制御され
て、ポンプ／モータ４０をポンプモードに設定するよう
になっている。これにより、車両制動時には、ポンプ／
モータ４０がポンプとして作用して、低圧作動油タンク
３０内の作動油が高圧状態でアキュムレータ２０内に蓄
えられる。そして、このポンプの仕事により、車両の制
動エネルギが流体圧エネルギとして蓄圧されるようにな
っている。

【００４５】また、車両の発進／加速時には、上述とは
逆に、ＥＣＵ６０により、エネルギ変換モード切換手段
４２が、ポンプ／モータ４０をモータモードに設定する
ように制御されるようになっている。そして、アキュム
レータ２０内に蓄えられた高圧の作動油により、ポンプ
／モータ４０がモータとして作動し、流体圧エネルギが
発進／加速エネルギに変換されるようになっているので
ある。

【００４６】ところで、本装置には、図１，図２に示す
ように、ＥＣＵ６０内に異常判定手段６０Ａ，速度超過
判定手段６０Ｂ及び異常時制御手段６０Ｃも設けられて
いる。ここで、この異常判定手段６０Ａは、ＥＣＵ６０
に接続された各種センサ類からの情報に基づいて、制動
エネルギ回生装置に異常が生じるとこれを判定するもの
である。

【００４７】そして、異常判定手段６０Ａにより装置の
異常が検出されて、装置を保護すべく装置の作動を中断
する必要があると判断されると、異常時制御手段６０Ｃ
では、ドグクラッチ５１を切り離す制御が実行される。
そしてこれにより装置の作動が中断されるようになって
いる。このとき、異常時制御手段６０Ｃでは、吐出圧セ
ンサ８９からの情報に基づいて、アキュムレータ２０と
ポンプ／モータ４０との間の油圧が所定値以下であると
判断されると、ドグクラッチ５１を切断状態にすべく操
作手段５５が制御されるようになっている。

【００４８】ここで、吐出圧センサ８９からの油圧情報
をモニタリングしているのは、アキュムレータ２０とポ
ンプ／モータ４０との間の油圧が所定圧以上の高圧時に
ドグクラッチ５１を断状態にして装置と車両の駆動系と
を切り離してしまうと、上述の高圧作動油により無負荷
状態のポンプ／モータ４０に急激に回転駆動力が加わ
り、ポンプ／モータ４０が破損してしまうことが考えら
れるためである。

【００４９】ところで、装置の異常発生時に吐出圧セン
サ８９が故障していると、実際はアキュムレータ２０と
ポンプ／モータ４０との間の油圧が十分低下しているに
も関わらず、ＥＣＵ６０では、油圧が所定値以上である
と判断してしまうことが考えられる。この場合は、異常
判定手段６０Ａで装置の異常が検出されても、ドグクラ
ッチ５１を切り離す制御信号Ｄ９が設定されずに、制動
エネルギ回生装置と車両の駆動軸１２とが接続状態に保
持されてしまい、かえって装置の保護を妨げてしまう。

【００５０】そこで、異常判定手段６０Ａにより装置の
異常が検出されてから所定時間（例えば、６０秒）経過
しても作動油圧が所定値以下に低下しない場合は、吐出
圧センサ８９が故障していると見做して、異常時制御手
段６０Ｃはドグクラッチ５１を断状態にするように操作
手段５５を制御するのである。次に、速度超過判定手段
６０Ｂについて説明すると、この速度超過判定手段６０
Ｂでは、車速センサ８３からの車速情報Ｖに基づいて車
両の速度が所定値をより大きいかどうかを判断するもの
である。

【００５１】そして、速度超過判定手段６０Ｂにより車
両の速度Ｖが所定値Ｖ1 をオーバしていると判定する
と、異常時制御手段６０Ｃでは、上述の異常検出と同様
に、吐出圧センサ８９からの情報に基づいて、アキュム
レータ２０とポンプ／モータ４０との間の油圧を検出
し、この油圧が所定値以下であると判断した場合に、ド
グクラッチ５１を切断状態にするようになっている。

【００５２】また、車速超過判断時から所定時間（例え
ば、６０秒）経過しても作動油圧が所定値以下に低下し
ない場合は、吐出圧センサ８９が故障していると見做し
て、異常時制御手段６０Ｃはドグクラッチ５１を断状態
にするようになっている。なお、車速超過判断時にドグ
クラッチ５１を切り離すのは、ポンプ／モータ４０の過
回転による損傷を防止するためである。つまり、ポンプ
／モータ４０の許容回転速度を越えた領域でドグクラッ
チを接状態にしておくと、ポンプ／モータ４０が焼きつ
くおそれがある。そこで、車速が所定値を越えるとドグ
クラッチ５１を切り離してポンプ／モータ４０を保護す
るようになっているのである。

【００５３】本発明の一実施例としての制動エネルギ回
生装置は上述のように構成されているので、エンジン始
動時には、例えば図４に示すフローチャートにしたがっ
てドグクラッチ５１が断接制御される。すなわち、エン
ジン１を始動させる場合は、まずステップＳ１において
イグニッションキーがＯＮに切り換えられた直後かどう
か（イグニッションキーがＯＦＦからＯＮになったかど
うか）が判断される。そして、イグニッションキーがＯ
Ｎに切り換えられた直後の場合は、次にステップＳ２に
進み、そうでない場合はリターンする。

【００５４】そして、ステップＳ２で、ＥＣＵ６０は、
ドグクラッチ断接センサ９２からの検出信号ＤＣＬを取
り込んで、ドグクラッチ５１が断状態か又は接状態かを
判断する。このとき、ドグクラッチ５１が接状態である
と判断されると、ステップＳ３でドグクラッチ断弁５４
をＯＮに制御してドグクラッチ５１の切り離し作業を行
い、その後、ステップＳ４に進む。

【００５５】ステップＳ４では、ＥＣＵ６０は再びドグ
クラッチ断接センサ９２からの検出信号ＤＣＬを取り込
んで、ドグクラッチ５１が確実に切り離されたかどうか
を確認する。ここで、ドグクラッチ５１が切り離されて
いないと判断されると、次にステップＳ１０に進む。そ
して、このステップＳ１０において、ＥＣＵ６０は、装
置に異常があると判断して、エラー表示を行ってからリ
ターンする。なお、このエラー表示は、例えば計器パネ
ル内の警告灯を点灯させたり音声等を発することにより
行われる。

【００５６】また、ステップＳ４で、ドグクラッチ５１
が断状態であると判断された場合、即ち、ドグクラッチ
５１が確実に切り離された場合は、次にステップＳ５に
進み、このステップＳ５で、前述のドグクラッチ断弁５
４をＯＦＦにしてドグクラッチ５１の切り離し作業を終
了させる。そして、次にステップＳ６に進む。このステ
ップＳ６では、今度はドグクラッチ接弁５３をＯＮにし
てドグクラッチ５１を接続させる作業を行い、その後、
ステップＳ７に進む。

【００５７】ところで、上述したステップＳ２におい
て、ドグクラッチ５１が断状態であると判断された場合
も、次に、このステップＳ６に進み、このステップＳ６
でドグクラッチ接弁５３をＯＮにして、ステップＳ７に
進む。ステップＳ７では、ステップＳ４と同様に、ドグ
クラッチ断接センサ９２からの検出信号ＤＣＬに基づい
て、ドグクラッチ５１の断接状態が判断される。つま
り、ドグクラッチ５１が確実に接続されたかどうかが確
認される。

【００５８】ここで、ドグクラッチ５１が断状態である
と判断された場合は、次にステップＳ１０に進み、装置
に異常があると判断して、エラー表示を行ってからリタ
ーンする。また、ドグクラッチ５１が接状態であると判
断されると、ステップＳ８に進んでドグクラッチ接弁５
３をＯＦＦにし、ドグクラッチ５１の接続作業を終了す
る。そして、最後にステップＳ９で、ドグクラッチ５１
の作動が正常であることを知らせる表示を行った後、リ
ターンする。おな、この表示は、上述したエラー表示と
同様に、例えば計器パネル内の警告灯を点灯させたり音
声等を発することにより行われる。

【００５９】エンジン始動時のドグクラッチ５１の断接
制御は上述のように実行されるので、イグニッションキ
ーをＯＦＦからＯＮにするときに、ドグクラッチ５１は
一度は切り離された状態から接続状態に（即ち、断状態
から接状態に）断接制御されるので、ドグクラッチ５１
が長期間接状態のままで使用されることがなくなり、ド
グクラッチ５１の固着を防止することができるようにな
る。

【００６０】また、本装置では、装置の異常（故障）を
検出してエラー表示することにより、これをドライバに
知らせることができるので、装置の誤作動を防止するこ
ともできるのである。

【００６１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の制動エネ
ルギ回生装置によれば、作動流体を貯溜するタンクと流
体圧エネルギを蓄圧する蓄圧手段との間の流路に介装さ
れ、駆動力伝達を断接しうる断接手段を介して連結され
る流体圧エネルギ変換手段を、車両制動時にポンプ作動
させて車両の運動エネルギを流体圧エネルギに変換して
上記蓄圧手段に蓄圧する一方、車両発進・加速時にはモ
ータ作動させて上記蓄圧手段に蓄圧した流体圧エネルギ
を発進・加速エネルギとして利用する制動エネルギ回生
装置において、上記断接手段の断接状態を検出する断接
状態検出手段と、上記断接手段を断接制御する制御手段
とをそなえ、上記制御手段が、イグニッションキーがオ
フからオンに切り換えられたときに、上記断接状態検出
手段からの検出情報に基づいて上記断接手段が断状態と
判断するとこれを接状態に断接制御するとともに、上記
断接手段が接状態と判断するとこれを一旦断状態として
から接状態に断接制御するという構成により、断接手段
が長期間接状態のままで使用されることがなくなり、断
接手段の固着を防止することができるようになる。

【００６２】また、このような構成によれば、新たな部
品を追加することなく制御ソフトを追加するだけで本装
置を実現することができるので、コスト増や重量増の心
配もないという利点がある。また、上記請求項１記載の
構成に加えて、上記制御手段では、上記断接手段への制
御信号と上記断接状態検出手段からの検出信号とに基づ
いて、上記断接手段が上記制御信号に応じた断接状態に
ならないと異常と判断してこれを表示するという構成に
より、異常（故障）をドライバに知らせることができる
ので、誤作動を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての制動エネルギ回生装
置における全体構成を示す模式図である。

【図２】本発明の一実施例としての制動エネルギ回生装
置における制御系の構成を示す模式的なブロック図であ
る。

【図３】本発明の一実施例としての制動エネルギ回生装
置における要部構成を示す模式図であって図１の部分拡
大図である。

【図４】本発明の一実施例としての制動エネルギ回生装
置における制御手順を説明するためのフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１ エンジン ２ クラッチ ３ トランスミッション ３Ａ フィンガーコントロールトランスミッションコン
トロールユニット ５ 燃料噴射装置 １０ 駆動軸 １２ 駆動軸 １３ トランスミッション出力軸 ２０ 蓄圧手段としてのピストン型アキュムレータ ２１ ピストン ２２ ガス室 ２３ 作動油室 ２４ 遮断弁 ２５ アンロード弁 ３０ 作動流体貯溜部としての低圧作動油タンク ３１ 加圧手段としての加圧エアタンク ３２ 加圧手段としてのサブエアタンク ３３ 電磁式２ポート切換弁 ３４ 加圧状態切換手段としての電磁式３ポート切換弁 ３５ 減圧弁 ３６ エアドライヤ ３８ フィルタ ３９ ドレーンタンク ３９Ａ リザーバタンク ３９Ｂ 作動流体量検出手段としてのリザーバタンクス
イッチ ４０ エネルギ変換手段としての斜板式可変容量アキシ
ャルピストン型ポンプ／モータ ４０ａ 第１ポート ４０ｂ 第２ポート ４０ｃ ピストン ４０ｄ 斜板 ４０ｅ 駆動軸 ４０ｆ シリンダ ４１ 傾転シリンダ ４１ａ ピストン ４１ｂ，４１ｃ チャンバ ４２ エネルギ変換モード切換手段としての比例電磁弁 ４３ パイロット油圧源 ４４ 電磁式２ポート切換弁 ４５ フィルタ ５０ ギアボックス ５０ａ，５０ｂ 歯車 ５１ 断接手段としてのドグクラッチ ５２ エアタンク ５３ 電磁式３ポート切換弁（ドグクラッチ接弁） ５４ 電磁式３ポート切換弁（ドグクラッチ断弁） ５５ 操作手段 ５９ ポンプ ６０ 制御手段としてのコントロールユニット（ＥＣ
Ｕ） ６０Ａ 異常判定手段 ６０Ｂ 速度超過判定手段 ６０Ｃ 異常時制御手段 ６０Ｄ 加圧状態制御手段 ６１ アクセル開度センサ ６２ エンジンクラッチ断接センサ ６４ メインスイッチ ６５ ダイアグスイッチ ６６ 蓄圧インジケータ ６７ 電子ガバナコントロールユニット（兼エンジン回
転数センサ） ６８ 回生ランプ ６９ ダイアグランプ ７０ ブレーキ圧センサ ８３ 速度検出手段としての車速センサ ８４ Ｔ／Ｍリバースセンサ ８５ Ｔ／Ｍニュートラルセンサ ８７ ピストン位置センサ ８８ 蓄圧センサ ８９ 作動流体圧検出手段としての吐出圧センサ ９０ 作動油レベルセンサ ９１ 油温センサ ９２ ドグクラッチ断接センサ ９３ 回転数センサ ９８Ａ，９８Ｂ 電磁式２ポート切換弁 １００ ブレーキペダル １０４ アクセルペダル １０５ クラッチペダル １０６ 差動装置 ＷR 駆動輪 Ｐ１ 高圧油路 Ｐ２ 低圧油路 Ｐ３ 油路 Ｐ４ パイロット油路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−107139（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−117433（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−31523（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−44559（ＪＰ，Ｕ) 特公 平４−64900（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60K 25/00 B60T 1/10

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作動流体を貯溜するタンクと流体圧エネ
   ルギを蓄圧する蓄圧手段との間の流路に介装され、駆動
   力伝達を断接しうる断接手段を介して連結される流体圧
   エネルギ変換手段を、車両制動時にポンプ作動させて車
   両の運動エネルギを流体圧エネルギに変換して上記蓄圧
   手段に蓄圧する一方、車両発進・加速時にはモータ作動
   させて上記蓄圧手段に蓄圧した流体圧エネルギを発進・
   加速エネルギとして利用する制動エネルギ回生装置にお
   いて、 上記断接手段の断接状態を検出する断接状態検出手段
   と、 上記断接手段を断接制御する制御手段とをそなえ、 上記制御手段が、イグニッションキーがオフからオンに
   切り換えられたときに、上記断接状態検出手段からの検
   出情報に基づいて上記断接手段が断状態と判断すると上
   記断接手段を接状態に断接制御するとともに、上記断接
   手段が接状態と判断すると上記断接手段を一旦断状態と
   してから接状態に断接制御することを特徴とする、制動
   エネルギ回生装置。
2. 【請求項２】 上記制御手段では、上記断接手段への制
   御信号と上記断接状態検出手段からの検出信号とに基づ
   いて、上記断接手段が上記制御信号に応じた断接状態に
   ならないと異常と判断してこれを表示することを特徴と
   する、請求項１記載の制動エネルギ回生装置。