JP3844880B2 - 車両のエネルギ回生制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アンチロックブレーキシステムとエネルギ回生ブレーキシステムとを備える車両のエネルギ回生制御装置において、特に、車両の制動時に車両安定性を向上させる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、車両の制動時に、車輪駆動系の回転力によってポンプモータを駆動し、低圧側オイルタンク内の作動流体を高圧側アキュムレータに圧送して蓄圧することで車両の運動エネルギを回収するエネルギ回生ブレーキシステムが知られている（特開平６−２４８９９２号公報等参照）。
【０００３】
また、近年では、車両の制動時に車輪のロックを防止することで、制動距離の短縮等を図ったアンチロックブレーキシステム（以下「ＡＢＳ」という）の搭載が常識になってきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来では、ＡＢＳとエネルギ回生ブレーキシステムとを組み合わせて使用することを考えていなかったため、ＡＢＳ装着車にエネルギ回生ブレーキシステムを取り付けると、ＡＢＳの機能を妨げるおそれがあった。即ち、ＡＢＳは、制動時の車輪回転速度を監視することで、電子制御により制動力を制御して車輪のロックを防止するシステムである。かかるＡＢＳにエネルギ回生ブレーキシステムを取り付けると、運動エネルギを回収する駆動輪については、ブレーキペダルの踏角に応じた回生ブレーキによる制動力のみが作用しているので、ＡＢＳが作動せず車輪がロックして車両姿勢が乱れたり、制動距離が長くなるおそれがあった。
【０００５】
そこで、本発明は以上のような従来の問題点に鑑み、エネルギ回生ブレーキシステムとＡＢＳとの連携をとることで、車両の制動時における車両安定性を向上させた車両のエネルギ回生制御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記載の発明は、車両の制動時に車輪のロックを防止するアンチロックブレーキシステムと、車両の制動時に車輪駆動系の回転力によってポンプモータを駆動し、低圧側オイルタンク内の作動流体を高圧側アキュムレータに圧送して蓄圧することで、車両の運動エネルギを回収するエネルギ回生ブレーキシステムと、を備えた車両のエネルギ回生制御装置であって、前記アンチロックブレーキシステムが作動中であることを検出する作動検出手段と、前記エネルギ回生ブレーキシステムの作動を中断させる作動中断手段と、前記作動検出手段によりアンチロックブレーキシステムが作動中であることが検出されたときに、作動中断手段によりエネルギ回生ブレーキシステムの作動を中断させる中断制御手段と、車速を検出する車速検出手段と、前記エネルギ回生ブレーキシステムの作動が中断された後、前記車速検出手段により検出された車速が所定速度以下になったときに、エネルギ回生ブレーキシステムの作動を復帰させる作動復帰手段と、を含んで構成されたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、車両の制動時に車輪のロックを防止するアンチロックブレーキシステムと、車両の制動時に車輪駆動系の回転力によってポンプモータを駆動し、低圧側オイルタンク内の作動流体を高圧側アキュムレータに圧送して蓄圧することで、車両の運動エネルギを回収するエネルギ回生ブレーキシステムと、を備えた車両のエネルギ回生制御装置であって、前記アンチロックブレーキシステムが作動中であることを検出する作動検出手段と、前記エネルギ回生ブレーキシステムの作動を中断させる作動中断手段と、前記作動検出手段によりアンチロックブレーキシステムが作動中であることが検出されたときに、作動中断手段によりエネルギ回生ブレーキシステムの作動を中断させる中断制御手段と、アクセルペダルを操作したことを検出するペダル操作検出手段と、前記エネルギ回生ブレーキシステムの作動が中断された後、前記ペダル操作検出手段によりアクセルペダルが操作されたことが検出されたときに、エネルギ回生ブレーキシステムの作動を復帰させる作動復帰手段と、を含んで構成されたことを特徴とする。
【０００８】
請求項１又は２の構成によれば、車両の制動時には、車輪駆動系の回転力によってポンプモータがポンプとして作動し、低圧側オイルタンク内の作動流体が高圧側アキュムレータに圧送され、車両の運動エネルギが回収される。エネルギ回収中にアンチロックブレーキシステムが作動すると、作動検出手段によりアンチロックブレーキシステムが作動中であることが検出される。そして、中断制御手段により作動中断手段が作動され、エネルギ回生ブレーキシステムの作動が中断される。従って、アンチロックブレーキシステムの作動中には、エネルギ回生ブレーキシステムの作動が中断されるので、アンチロックブレーキシステム本来の作用・効果が現われ、車輪がロックして車両姿勢が乱れたり、制動距離が長くなることが防止される。
【０００９】
そして、請求項１の構成によれば、エネルギ回生ブレーキシステムの作動が中断された後、車速が所定速度以下になったときに、エネルギ回生ブレーキシステムの作動が復帰するので、運動エネルギの回収が効率的に行われる。また、請求項２の構成によれば、エネルギ回生ブレーキシステムの作動が中断された後、アクセルペダルが操作されると、エネルギ回生ブレーキシステムの作動が復帰するので、運動エネルギの回収が効果的に行われる。特に、車両走行中であってもアクセルペダルを踏むことでエネルギ回生ブレーキシステムの作動が復帰するので、運動エネルギの回収の頻度が多くなり、請求項１記載の発明に比べて、エネルギの有効利用がより促進される。
【００１０】
請求項３記載の発明は、前記ポンプモータが斜軸式のポンプモータである場合には、前記作動中断手段は、斜軸式ポンプモータの傾転角を中立位置に戻すことにより、エネルギ回生ブレーキシステムの作動を中断させる構成とした。
【００１１】
請求項３記載の構成によれば、斜軸式のポンプモータの傾転角を中立位置に戻すことで、エネルギ回生ブレーキシステムの作動が中断される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付された図面を参照して本発明を詳述する。
図１は、本発明に係るエネルギ回生制御装置を備えた車両の基本構成を示す。
車両には、サービスブレーキシステム１０と、ＡＢＳ３０と、エネルギ回生ブレーキシステム４０と、が備えられる。
【００１３】
サービスブレーキシステム１０は、エアブレーキとオイルブレーキとを組み合わせたシステムで、フットブレーキバルブで圧縮空気を制御してエアブースタに送り込み、エアブースタで圧縮空気を油圧に変換・倍力して各ホイールシリンダを作動させ、制動力を発揮させる構造を備えたものである。
即ち、ブレーキペダル１１の踏込み操作に連動するフットブレーキバルブ１２は、ブレーキペダル１１の踏角θbに応じてエアリザーバ１３，１４からの圧縮空気の圧力を制御してプライマリ回路１５及びセカンダリ回路１６に圧縮空気を夫々供給する。プライマリ回路１５に供給された圧縮空気は、エアブースタ１７により圧縮空気の圧力に比例した油圧に変換され、変換された油圧が前輪ブレーキ回路１８に供給される。前輪ブレーキ回路１８に供給された油圧は、前輪１９Ｌ，１９Ｒに設けられたホイールシリンダ（図示せず）に供給され、制動力を発生させる。一方、セカンダリ回路１６に供給された圧縮空気は、エアブースタ２０により圧縮空気の圧力に比例した油圧に変換され、変換された油圧が後輪ブレーキ回路２１に供給される。後輪ブレーキ回路２１に供給された油圧は、後輪２２Ｌ，２２Ｒに設けられたホイールシリンダ（図示せず）に供給され、制動力を発生させる。
【００１４】
なお、プライマリ回路１５及びセカンダリ回路１６には、エネルギ回生ブレーキシステム４０の作動時に、後輪２２Ｌ，２２Ｒのサービスブレーキを非作動とすべく、エアブースタ２０への圧縮空気の供給を遮断するソレノイドバルブ２３が介装される。ソレノイドバルブ２３は、作動時にエアブースタ２０への圧縮空気の供給を遮断する特性を有している。
【００１５】
ＡＢＳ３０は、車輪回転センサ３１ａ〜３１ｄと、ＡＢＳアクチュエータ３２ａ〜３２ｄと、ＡＢＳコントローラ３３と、を含んで構成される。車輪回転センサ３１ａ〜３１ｄは、前輪１９Ｌ，１９Ｒ及び後輪２２Ｌ，２２Ｒの車輪回転速度を夫々検出する。ＡＢＳアクチュエータ３２ａ〜３２ｄは、サービスブレーキシステム１０の前輪ブレーキ回路１８及び後輪ブレーキ回路２１に夫々介装され、前輪１９Ｌ，１９Ｒ及び後輪２２Ｌ，２２Ｒのブレーキに供給される油圧を夫々制御する。ＡＢＳコントローラ３３は、マイクロコンピュータを内蔵し、車両の制動時に、車輪回転センサ３１ａ〜３１ｄからの信号に応じてＡＢＳアクチュエータ３２ａ〜３２ｄを制御することで、前輪１９Ｌ，１９Ｒ或いは後輪２２Ｌ，２２Ｒがロックすることを防止する。また、ＡＢＳコントローラ３３は、作動検出手段として機能し、ＡＢＳ３０が作動中であるとき、即ち、ＡＢＳアクチュエータ３２ａ〜３２ｄによりブレーキの制動力が制御されているときに、ＡＢＳ作動信号を外部に出力する。
【００１６】
エネルギ回生ブレーキシステム４０は、次のように構成されている。エンジン４１の回転を変速するトランスミッション４２の出力軸には、ディファレンシャルギヤ４３を介して連結される駆動輪としての後輪２２Ｌ，２２Ｒと，ハイブリッドコントローラ４４によりクラッチが断続制御される減速機４５を介して連結される斜軸式のポンプモータ４６と、が夫々連結される。ハイブリッドコントローラ４４は、マイクロコンピュータを内蔵し、中断制御手段及び作動復帰手段として機能すると共に、後述する制御内容に従って減速機４５のクラッチの断続制御、ポンプモータ４６の斜軸の傾転角の制御、サービスブレーキシステム１０に設けられたソレノイドバルブ２３等の制御を行う。ポンプモータ４６の一方のポートには、締切弁４７を介してアキュムレータ４８と連通する高圧油通路４９が接続され、他方のポートには、タンク５０と連通する低圧油通路５１が接続される。また、タンク５０と締切弁４７との間には、通常走行時にポンプモータ４６を介してオイルを循環させる油通路５２が接続され、油通路５２にオイルフィルタ５３及びオイルクーラ５４が介装される。
【００１７】
この他には、エンジン４１を制御するためのエンジン制御システム６０が設けられる。エンジン制御システム６０は、アクセルペダルの開度を検出するアクセルペダルセンサ６１と、エンジン４１の回転速度Ｎe を検出する回転速度センサ６２と、エンジンコントローラ６３と、を含んで構成される。エンジンコントローラ６３は、アクセルペダルセンサ６１及び回転速度センサ６２等の信号に応じて燃料供給量等を決定し、エンジン４１の燃料噴射弁等（図示せず）の駆動制御を行う。なお、エンジンコントローラ６３は、エネルギ回生ブレーキシステム４０の作動条件が成立したときに、エネルギ回生ブレーキシステム４０の運転許可信号（ハイブリッド運転許可信号）を外部に出力する。
【００１８】
次に、かかる基本構成からなるエネルギ回生制御装置の各種実施形態について説明する。
第１実施形態を示す図２において、ハイブリッドコントローラ４４には、ＡＢＳコントローラ３３からのＡＢＳ作動信号と、エンジンコントローラ６３からのハイブリッド運転許可信号と、が入力される。そして、ハイブリッドコントローラ４４は、図３に示すフローチャートに従ってエネルギ回生ブレーキシステム４０の制御を行う。なお、図３に示すフローチャートは、車両の運動エネルギを回収するエネルギ回収モードのときに実行され、後輪２２Ｌ，２２Ｒのサービスブレーキシステム１０を非作動とすべく、ソレノイドバルブ２３が作動中であることを前提とする。
【００１９】
ステップ１（図では「Ｓ１」と略記する。以下同様）では、エンジンコントローラ６３からハイブリッド運転許可信号が入力されているか否かを判定する。そして、運転許可信号が入力していればステップ２へと進み（Ｙｅｓ）、運転許可信号が入力していなければステップ３へと進む（Ｎｏ）。
ステップ２では、ＡＢＳコントローラ３３からＡＢＳ作動信号が入力されているか否かを判定する。そして、ＡＢＳ作動信号が入力していればステップ３へと進み（Ｙｅｓ）、ＡＢＳ作動信号が入力していなければステップ６へと進む（Ｎｏ）。
【００２０】
ステップ３〜ステップ５では、運動エネルギの回収中にＡＢＳが作動したとき、或いは、運動エネルギの回収が行われていないときの中断制御手段としての制御が行われる。具体的には、ステップ３において、ポンプモータ４６の斜軸の傾転角を中立位置に戻し、運動エネルギの回収を中断すると共に（作動中断手段）、ステップ４において、減速機４５のクラッチを断とする（作動中断手段）。さらに、ステップ５において、サービスブレーキシステム１０を復帰すべく、ソレノイドバルブ２３を非作動とする。なお、エネルギ回生ブレーキシステム４０の作動を中断するときには、減速機４５のクラッチを断とする制御（ステップ４）を行わなくてもよい。
【００２１】
ステップ６では、エネルギ回生ブレーキシステム４０の制御が行われる。具体的には、運転者が要求する制動トルクを演算してポンプモータ４６の流量を設定し、この設定値に見合うように、ブレーキペダル１１の踏角θb 及びアキュムレータ４８の蓄圧レベル等に応じて、ポンプモータ４６の斜軸の傾転角を制御する。
【００２２】
また、ステップ６では、エネルギ回生ブレーキシステム４０の作動を中断した後、エネルギ回生ブレーキシステム４０の作動を復帰する作動復帰手段としての処理も行われる。即ち、減速機４５のクラッチを断とした場合には、車速を検出する車速センサ（車速検出手段）を設け、検出された車速に基づき停車したか否かを判定し、一旦停車した後発進したときに復帰すればよい。また、減速機４５のクラッチを断としなかった場合には、アクセルペダルの踏角θa を検出する踏角センサ（ペダル操作検出手段）を設け、検出された踏角θb に基づきアクセルペダルの操作状況を判定し、アクセルペダルを踏むと復帰するようにしてもよい。減速機４５のクラッチを断としない場合の利点は、車両が停車しなくともアクセルペダルを踏むとエネルギ回生ブレーキシステム４０が復帰するので、運動エネルギを回収する頻度が多くなり、エネルギの有効利用をより促進することができる。
【００２３】
以上説明したステップ１〜ステップ６の処理によれば、運動エネルギの回収中にＡＢＳ３０が作動すると、エネルギ回生ブレーキシステム４０の作動が中断され、サービスブレーキシステム１０の作動が復帰するので、ＡＢＳ３０により制動時の車輪ロックが効果的に防止される。従って、車両の制動時において、車輪がロックして車両姿勢が乱れたり、制動距離が長くなることが防止され、車両安定性を向上させることができる。
【００２４】
図４〜図６は、第２実施形態〜第４実施形態を示し、先の第１実施形態を電気回路で夫々実現したものである。なお、夫々の電気回路により、作動制御手段が構成される。
第２実施形態を示す図４において、エンジンコントローラ６３のハイブリッド運転許可信号出力端子６３ａは、システムキャンセルリレー７０の駆動部７０ａを経て、バッテリの＋端子７１に接続される。システムキャンセルリレー７０の断続部７０ｂは、一端子がハイブリッドカットリレー７２（作動中断手段）の断続部７２ｂを経てハイブリッドコントローラ４４のハイブリッドシステム運転許可信号入力端子（以下「運転許可信号入力端子」という）４４ａに、他端子がハイブリッドコントローラ４４の接地端子４４ｂに夫々接続される。また、ハイブリッドカットリレー７２の駆動部７２ａは、一端子がＡＢＳコントローラ３３のＡＢＳ作動信号出力端子３３ａに、他端子がＡＢＳコントローラ３３の接地端子３３ｂに夫々接続される。システムキャンセルリレー７０は、非作動時には断続部７０ｂが開放し、駆動部７０ａに電圧が印加される作動時には断続部７０ｂが短絡する特性を有している。ハイブリッドカットリレー７２は、非作動には断続部７２ｂが短絡し、駆動部７２ａに電圧が印加される作動時には断続部７２ｂが開放する特性を有している。
【００２５】
かかる構成によれば、エンジンコントローラ６３からハイブリッド運転許可信号が出力されると、システムキャンセルリレー７０の駆動部７０ａにバッテリ電圧Ｖが印加され、断続部７０ｂが短絡する。従って、ハイブリッドコントローラ４４の運転許可信号入力端子４４ａにハイブリッドシステム運転許可信号（以下「運転許可信号」という）が入力され、ハイブリッドコントローラ４４は、運動エネルギを回収するエネルギ回生ブレーキシステム４０を作動させる。かかる状態で、ＡＢＳ３０が作動してＡＢＳコントローラ３３からＡＢＳ作動信号が出力されると、ハイブリッドカットリレー７２の駆動部７２ａに電圧が印加され、断続部７２ｂが開放する。このため、ハイブリッドコントローラ４４への運転許可信号の入力が断たれ、ハイブリッドコントローラ４４は、エネルギ回生ブレーキシステム４０の作動を中断させる。
【００２６】
エネルギ回生ブレーキシステム４０の作動が中断した後、エネルギ回生ブレーキシステム４０を復帰する条件は、先の第１実施形態と同様に、停車後の発進（減速機４５のクラッチを断とした場合）、或いは、アクセルペダルを踏込んだとき（減速機４５のクラッチを断としなかった場合）とすればよい。
かかる構成による効果は、先の第１実施形態と同様であるので、その説明は省略する。
【００２７】
図５に示す第３実施形態は、先の第２実施形態におけるハイブリッドカットリレー７２を、エンジンコントローラ６３のハイブリッド運転許可信号出力端子６３ａとバッテリの＋端子７１とを接続する接続線に介装した構成である。
かかる構成によれば、ＡＢＳコントローラ３３からＡＢＳ作動信号が出力されると、ハイブリッドカットリレーの駆動部７２ａに電圧が印加され、断続部７２ｂが開放する。従って、エンジンコントローラ６３からのハイブリッド運転許可信号の出力が断たれ、システムキャンセルリレー７０が非作動となり、ハイブリッドコントローラ４４への運転許可信号が断たれる。そして、ハイブリッドコントローラ４４は、エネルギ回生ブレーキシステム４０の作動を中断させる。
【００２８】
なお、他の作用及び効果は、先の第２実施形態と同一であるので、その説明は省略する。
図６に示す第４実施形態において、エンジンコントローラ６３のハイブリッド運転許可信号出力端子６３ａは、システムキャンセルリレー７０の駆動部７０ａを経て、バッテリの＋端子７１に接続される。システムキャンセルリレー７０の断続部７０ｂは、一端子がハイブリッドコントローラ４４の運転許可信号入力端子４４ａに、他端がハイブリッドコントローラ４４の接地端子４４ｂに夫々接続される。また、ＡＢＳコントローラ３３のＡＢＳ作動信号出力端子３３ａは、ハイブリッドカットリレー７２の駆動部７２ａを経て、ＡＢＳコントローラ３３の接地端子３３ｂに接続される。ハイブリッドカットリレー７２の断続部７２ｂは、一端子がハイブリッドコントローラ４４のハイブリッドシステム中断信号入力端子４４ｃに、他端子がハイブリッドコントローラ４４の接地端子４４ｄに夫々接続される。なお、第４実施形態におけるハイブリッドカットリレー７２は、非作動時には断続部７２ｂが開放し、駆動部７２ａに電圧が印加された作動時には断続部７２ｂが短絡する特性を有している。
【００２９】
かかる構成によれば、エンジンコントローラ６３からハイブリッド運転許可信号が出力されると、システムキャンセルリレー７０が作動して、ハイブリッドコントローラ４４に運転許可信号を入力する。この状態で、ＡＢＳコントローラ３３からＡＢＳ作動信号が出力されると、ハイブリッドカットリレー７２が作動し、断続部７２ｂが短絡する。従って、ハイブリッドコントローラ４４に、ハイブリッドシステム中断信号が入力され、エネルギ回生ブレーキシステム４０の作動が中断される。
【００３０】
なお、以上説明した第２実施形態〜第４実施形態は、ＡＢＳコントローラ３３からＡＢＳ作動信号が出力されたときに、ハイブリッドコントローラ４４に、エネルギ回生ブレーキシステム４０の作動を中断させる何らかの信号を伝達するための一例に過ぎず、実際の電気回路では、種々の回路により構成することができることは言うまでもない。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１又は２に記載の発明によれば、アンチロックブレーキシステムの作動中には、エネルギ回生ブレーキシステムの作動が中断されるので、アンチロックブレーキシステム本来の作用・効果が現われ、車輪がロックして車両姿勢が乱れたり、制動距離が長くなることが防止され、車両安定性を向上することができる。
【００３２】
そして、請求項１記載の発明によれば、車速が所定速度以下になったときに、エネルギ回生ブレーキシステムの作動が復帰するので、運動エネルギの回収を効率的に行うことができる。また、請求項２記載の発明によれば、車両走行中であってもアクセルペダルを踏むことでエネルギ回生ブレーキシステムの作動が復帰するので、運動エネルギの回収の頻度が多くなり、エネルギの有効利用をより促進することができる。
【００３３】
請求項３記載の発明によれば、斜軸式のポンプモータの傾転角を中立位置に戻すことで、エネルギ回生ブレーキシステムの作動を中断させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るエネルギ回生制御装置を備えた車両の基本構成図
【図２】 同上の第１実施形態を示すブロック図
【図３】 同上の制御内容を示すフローチャート
【図４】 同上の第２実施形態を示す電気回路図
【図５】 同上の第３実施形態を示す電気回路図
【図６】 同上の第４実施形態を示す電気回路図
【符号の説明】
３０ ＡＢＳ
３３ ＡＢＳコントローラ
４０ エネルギ回生ブレーキシステム
４４ ハイブリッドコントローラ
４５ 減速機
４６ 斜軸式ポンプモータ
４８ アキュムレータ
５０ オイルタンク
７２ ハイブリッドカットリレー
【発明の属する技術分野】
本発明は、アンチロックブレーキシステムとエネルギ回生ブレーキシステムとを備える車両のエネルギ回生制御装置において、特に、車両の制動時に車両安定性を向上させる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、車両の制動時に、車輪駆動系の回転力によってポンプモータを駆動し、低圧側オイルタンク内の作動流体を高圧側アキュムレータに圧送して蓄圧することで車両の運動エネルギを回収するエネルギ回生ブレーキシステムが知られている（特開平６−２４８９９２号公報等参照）。
【０００３】
また、近年では、車両の制動時に車輪のロックを防止することで、制動距離の短縮等を図ったアンチロックブレーキシステム（以下「ＡＢＳ」という）の搭載が常識になってきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来では、ＡＢＳとエネルギ回生ブレーキシステムとを組み合わせて使用することを考えていなかったため、ＡＢＳ装着車にエネルギ回生ブレーキシステムを取り付けると、ＡＢＳの機能を妨げるおそれがあった。即ち、ＡＢＳは、制動時の車輪回転速度を監視することで、電子制御により制動力を制御して車輪のロックを防止するシステムである。かかるＡＢＳにエネルギ回生ブレーキシステムを取り付けると、運動エネルギを回収する駆動輪については、ブレーキペダルの踏角に応じた回生ブレーキによる制動力のみが作用しているので、ＡＢＳが作動せず車輪がロックして車両姿勢が乱れたり、制動距離が長くなるおそれがあった。
【０００５】
そこで、本発明は以上のような従来の問題点に鑑み、エネルギ回生ブレーキシステムとＡＢＳとの連携をとることで、車両の制動時における車両安定性を向上させた車両のエネルギ回生制御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記載の発明は、車両の制動時に車輪のロックを防止するアンチロックブレーキシステムと、車両の制動時に車輪駆動系の回転力によってポンプモータを駆動し、低圧側オイルタンク内の作動流体を高圧側アキュムレータに圧送して蓄圧することで、車両の運動エネルギを回収するエネルギ回生ブレーキシステムと、を備えた車両のエネルギ回生制御装置であって、前記アンチロックブレーキシステムが作動中であることを検出する作動検出手段と、前記エネルギ回生ブレーキシステムの作動を中断させる作動中断手段と、前記作動検出手段によりアンチロックブレーキシステムが作動中であることが検出されたときに、作動中断手段によりエネルギ回生ブレーキシステムの作動を中断させる中断制御手段と、車速を検出する車速検出手段と、前記エネルギ回生ブレーキシステムの作動が中断された後、前記車速検出手段により検出された車速が所定速度以下になったときに、エネルギ回生ブレーキシステムの作動を復帰させる作動復帰手段と、を含んで構成されたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、車両の制動時に車輪のロックを防止するアンチロックブレーキシステムと、車両の制動時に車輪駆動系の回転力によってポンプモータを駆動し、低圧側オイルタンク内の作動流体を高圧側アキュムレータに圧送して蓄圧することで、車両の運動エネルギを回収するエネルギ回生ブレーキシステムと、を備えた車両のエネルギ回生制御装置であって、前記アンチロックブレーキシステムが作動中であることを検出する作動検出手段と、前記エネルギ回生ブレーキシステムの作動を中断させる作動中断手段と、前記作動検出手段によりアンチロックブレーキシステムが作動中であることが検出されたときに、作動中断手段によりエネルギ回生ブレーキシステムの作動を中断させる中断制御手段と、アクセルペダルを操作したことを検出するペダル操作検出手段と、前記エネルギ回生ブレーキシステムの作動が中断された後、前記ペダル操作検出手段によりアクセルペダルが操作されたことが検出されたときに、エネルギ回生ブレーキシステムの作動を復帰させる作動復帰手段と、を含んで構成されたことを特徴とする。
【０００８】
請求項１又は２の構成によれば、車両の制動時には、車輪駆動系の回転力によってポンプモータがポンプとして作動し、低圧側オイルタンク内の作動流体が高圧側アキュムレータに圧送され、車両の運動エネルギが回収される。エネルギ回収中にアンチロックブレーキシステムが作動すると、作動検出手段によりアンチロックブレーキシステムが作動中であることが検出される。そして、中断制御手段により作動中断手段が作動され、エネルギ回生ブレーキシステムの作動が中断される。従って、アンチロックブレーキシステムの作動中には、エネルギ回生ブレーキシステムの作動が中断されるので、アンチロックブレーキシステム本来の作用・効果が現われ、車輪がロックして車両姿勢が乱れたり、制動距離が長くなることが防止される。
【０００９】
そして、請求項１の構成によれば、エネルギ回生ブレーキシステムの作動が中断された後、車速が所定速度以下になったときに、エネルギ回生ブレーキシステムの作動が復帰するので、運動エネルギの回収が効率的に行われる。また、請求項２の構成によれば、エネルギ回生ブレーキシステムの作動が中断された後、アクセルペダルが操作されると、エネルギ回生ブレーキシステムの作動が復帰するので、運動エネルギの回収が効果的に行われる。特に、車両走行中であってもアクセルペダルを踏むことでエネルギ回生ブレーキシステムの作動が復帰するので、運動エネルギの回収の頻度が多くなり、請求項１記載の発明に比べて、エネルギの有効利用がより促進される。
【００１０】
請求項３記載の発明は、前記ポンプモータが斜軸式のポンプモータである場合には、前記作動中断手段は、斜軸式ポンプモータの傾転角を中立位置に戻すことにより、エネルギ回生ブレーキシステムの作動を中断させる構成とした。
【００１１】
請求項３記載の構成によれば、斜軸式のポンプモータの傾転角を中立位置に戻すことで、エネルギ回生ブレーキシステムの作動が中断される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付された図面を参照して本発明を詳述する。
図１は、本発明に係るエネルギ回生制御装置を備えた車両の基本構成を示す。
車両には、サービスブレーキシステム１０と、ＡＢＳ３０と、エネルギ回生ブレーキシステム４０と、が備えられる。
【００１３】
サービスブレーキシステム１０は、エアブレーキとオイルブレーキとを組み合わせたシステムで、フットブレーキバルブで圧縮空気を制御してエアブースタに送り込み、エアブースタで圧縮空気を油圧に変換・倍力して各ホイールシリンダを作動させ、制動力を発揮させる構造を備えたものである。
即ち、ブレーキペダル１１の踏込み操作に連動するフットブレーキバルブ１２は、ブレーキペダル１１の踏角θbに応じてエアリザーバ１３，１４からの圧縮空気の圧力を制御してプライマリ回路１５及びセカンダリ回路１６に圧縮空気を夫々供給する。プライマリ回路１５に供給された圧縮空気は、エアブースタ１７により圧縮空気の圧力に比例した油圧に変換され、変換された油圧が前輪ブレーキ回路１８に供給される。前輪ブレーキ回路１８に供給された油圧は、前輪１９Ｌ，１９Ｒに設けられたホイールシリンダ（図示せず）に供給され、制動力を発生させる。一方、セカンダリ回路１６に供給された圧縮空気は、エアブースタ２０により圧縮空気の圧力に比例した油圧に変換され、変換された油圧が後輪ブレーキ回路２１に供給される。後輪ブレーキ回路２１に供給された油圧は、後輪２２Ｌ，２２Ｒに設けられたホイールシリンダ（図示せず）に供給され、制動力を発生させる。
【００１４】
なお、プライマリ回路１５及びセカンダリ回路１６には、エネルギ回生ブレーキシステム４０の作動時に、後輪２２Ｌ，２２Ｒのサービスブレーキを非作動とすべく、エアブースタ２０への圧縮空気の供給を遮断するソレノイドバルブ２３が介装される。ソレノイドバルブ２３は、作動時にエアブースタ２０への圧縮空気の供給を遮断する特性を有している。
【００１５】
ＡＢＳ３０は、車輪回転センサ３１ａ〜３１ｄと、ＡＢＳアクチュエータ３２ａ〜３２ｄと、ＡＢＳコントローラ３３と、を含んで構成される。車輪回転センサ３１ａ〜３１ｄは、前輪１９Ｌ，１９Ｒ及び後輪２２Ｌ，２２Ｒの車輪回転速度を夫々検出する。ＡＢＳアクチュエータ３２ａ〜３２ｄは、サービスブレーキシステム１０の前輪ブレーキ回路１８及び後輪ブレーキ回路２１に夫々介装され、前輪１９Ｌ，１９Ｒ及び後輪２２Ｌ，２２Ｒのブレーキに供給される油圧を夫々制御する。ＡＢＳコントローラ３３は、マイクロコンピュータを内蔵し、車両の制動時に、車輪回転センサ３１ａ〜３１ｄからの信号に応じてＡＢＳアクチュエータ３２ａ〜３２ｄを制御することで、前輪１９Ｌ，１９Ｒ或いは後輪２２Ｌ，２２Ｒがロックすることを防止する。また、ＡＢＳコントローラ３３は、作動検出手段として機能し、ＡＢＳ３０が作動中であるとき、即ち、ＡＢＳアクチュエータ３２ａ〜３２ｄによりブレーキの制動力が制御されているときに、ＡＢＳ作動信号を外部に出力する。
【００１６】
エネルギ回生ブレーキシステム４０は、次のように構成されている。エンジン４１の回転を変速するトランスミッション４２の出力軸には、ディファレンシャルギヤ４３を介して連結される駆動輪としての後輪２２Ｌ，２２Ｒと，ハイブリッドコントローラ４４によりクラッチが断続制御される減速機４５を介して連結される斜軸式のポンプモータ４６と、が夫々連結される。ハイブリッドコントローラ４４は、マイクロコンピュータを内蔵し、中断制御手段及び作動復帰手段として機能すると共に、後述する制御内容に従って減速機４５のクラッチの断続制御、ポンプモータ４６の斜軸の傾転角の制御、サービスブレーキシステム１０に設けられたソレノイドバルブ２３等の制御を行う。ポンプモータ４６の一方のポートには、締切弁４７を介してアキュムレータ４８と連通する高圧油通路４９が接続され、他方のポートには、タンク５０と連通する低圧油通路５１が接続される。また、タンク５０と締切弁４７との間には、通常走行時にポンプモータ４６を介してオイルを循環させる油通路５２が接続され、油通路５２にオイルフィルタ５３及びオイルクーラ５４が介装される。
【００１７】
この他には、エンジン４１を制御するためのエンジン制御システム６０が設けられる。エンジン制御システム６０は、アクセルペダルの開度を検出するアクセルペダルセンサ６１と、エンジン４１の回転速度Ｎe を検出する回転速度センサ６２と、エンジンコントローラ６３と、を含んで構成される。エンジンコントローラ６３は、アクセルペダルセンサ６１及び回転速度センサ６２等の信号に応じて燃料供給量等を決定し、エンジン４１の燃料噴射弁等（図示せず）の駆動制御を行う。なお、エンジンコントローラ６３は、エネルギ回生ブレーキシステム４０の作動条件が成立したときに、エネルギ回生ブレーキシステム４０の運転許可信号（ハイブリッド運転許可信号）を外部に出力する。
【００１８】
次に、かかる基本構成からなるエネルギ回生制御装置の各種実施形態について説明する。
第１実施形態を示す図２において、ハイブリッドコントローラ４４には、ＡＢＳコントローラ３３からのＡＢＳ作動信号と、エンジンコントローラ６３からのハイブリッド運転許可信号と、が入力される。そして、ハイブリッドコントローラ４４は、図３に示すフローチャートに従ってエネルギ回生ブレーキシステム４０の制御を行う。なお、図３に示すフローチャートは、車両の運動エネルギを回収するエネルギ回収モードのときに実行され、後輪２２Ｌ，２２Ｒのサービスブレーキシステム１０を非作動とすべく、ソレノイドバルブ２３が作動中であることを前提とする。
【００１９】
ステップ１（図では「Ｓ１」と略記する。以下同様）では、エンジンコントローラ６３からハイブリッド運転許可信号が入力されているか否かを判定する。そして、運転許可信号が入力していればステップ２へと進み（Ｙｅｓ）、運転許可信号が入力していなければステップ３へと進む（Ｎｏ）。
ステップ２では、ＡＢＳコントローラ３３からＡＢＳ作動信号が入力されているか否かを判定する。そして、ＡＢＳ作動信号が入力していればステップ３へと進み（Ｙｅｓ）、ＡＢＳ作動信号が入力していなければステップ６へと進む（Ｎｏ）。
【００２０】
ステップ３〜ステップ５では、運動エネルギの回収中にＡＢＳが作動したとき、或いは、運動エネルギの回収が行われていないときの中断制御手段としての制御が行われる。具体的には、ステップ３において、ポンプモータ４６の斜軸の傾転角を中立位置に戻し、運動エネルギの回収を中断すると共に（作動中断手段）、ステップ４において、減速機４５のクラッチを断とする（作動中断手段）。さらに、ステップ５において、サービスブレーキシステム１０を復帰すべく、ソレノイドバルブ２３を非作動とする。なお、エネルギ回生ブレーキシステム４０の作動を中断するときには、減速機４５のクラッチを断とする制御（ステップ４）を行わなくてもよい。
【００２１】
ステップ６では、エネルギ回生ブレーキシステム４０の制御が行われる。具体的には、運転者が要求する制動トルクを演算してポンプモータ４６の流量を設定し、この設定値に見合うように、ブレーキペダル１１の踏角θb 及びアキュムレータ４８の蓄圧レベル等に応じて、ポンプモータ４６の斜軸の傾転角を制御する。
【００２２】
また、ステップ６では、エネルギ回生ブレーキシステム４０の作動を中断した後、エネルギ回生ブレーキシステム４０の作動を復帰する作動復帰手段としての処理も行われる。即ち、減速機４５のクラッチを断とした場合には、車速を検出する車速センサ（車速検出手段）を設け、検出された車速に基づき停車したか否かを判定し、一旦停車した後発進したときに復帰すればよい。また、減速機４５のクラッチを断としなかった場合には、アクセルペダルの踏角θa を検出する踏角センサ（ペダル操作検出手段）を設け、検出された踏角θb に基づきアクセルペダルの操作状況を判定し、アクセルペダルを踏むと復帰するようにしてもよい。減速機４５のクラッチを断としない場合の利点は、車両が停車しなくともアクセルペダルを踏むとエネルギ回生ブレーキシステム４０が復帰するので、運動エネルギを回収する頻度が多くなり、エネルギの有効利用をより促進することができる。
【００２３】
以上説明したステップ１〜ステップ６の処理によれば、運動エネルギの回収中にＡＢＳ３０が作動すると、エネルギ回生ブレーキシステム４０の作動が中断され、サービスブレーキシステム１０の作動が復帰するので、ＡＢＳ３０により制動時の車輪ロックが効果的に防止される。従って、車両の制動時において、車輪がロックして車両姿勢が乱れたり、制動距離が長くなることが防止され、車両安定性を向上させることができる。
【００２４】
図４〜図６は、第２実施形態〜第４実施形態を示し、先の第１実施形態を電気回路で夫々実現したものである。なお、夫々の電気回路により、作動制御手段が構成される。
第２実施形態を示す図４において、エンジンコントローラ６３のハイブリッド運転許可信号出力端子６３ａは、システムキャンセルリレー７０の駆動部７０ａを経て、バッテリの＋端子７１に接続される。システムキャンセルリレー７０の断続部７０ｂは、一端子がハイブリッドカットリレー７２（作動中断手段）の断続部７２ｂを経てハイブリッドコントローラ４４のハイブリッドシステム運転許可信号入力端子（以下「運転許可信号入力端子」という）４４ａに、他端子がハイブリッドコントローラ４４の接地端子４４ｂに夫々接続される。また、ハイブリッドカットリレー７２の駆動部７２ａは、一端子がＡＢＳコントローラ３３のＡＢＳ作動信号出力端子３３ａに、他端子がＡＢＳコントローラ３３の接地端子３３ｂに夫々接続される。システムキャンセルリレー７０は、非作動時には断続部７０ｂが開放し、駆動部７０ａに電圧が印加される作動時には断続部７０ｂが短絡する特性を有している。ハイブリッドカットリレー７２は、非作動には断続部７２ｂが短絡し、駆動部７２ａに電圧が印加される作動時には断続部７２ｂが開放する特性を有している。
【００２５】
かかる構成によれば、エンジンコントローラ６３からハイブリッド運転許可信号が出力されると、システムキャンセルリレー７０の駆動部７０ａにバッテリ電圧Ｖが印加され、断続部７０ｂが短絡する。従って、ハイブリッドコントローラ４４の運転許可信号入力端子４４ａにハイブリッドシステム運転許可信号（以下「運転許可信号」という）が入力され、ハイブリッドコントローラ４４は、運動エネルギを回収するエネルギ回生ブレーキシステム４０を作動させる。かかる状態で、ＡＢＳ３０が作動してＡＢＳコントローラ３３からＡＢＳ作動信号が出力されると、ハイブリッドカットリレー７２の駆動部７２ａに電圧が印加され、断続部７２ｂが開放する。このため、ハイブリッドコントローラ４４への運転許可信号の入力が断たれ、ハイブリッドコントローラ４４は、エネルギ回生ブレーキシステム４０の作動を中断させる。
【００２６】
エネルギ回生ブレーキシステム４０の作動が中断した後、エネルギ回生ブレーキシステム４０を復帰する条件は、先の第１実施形態と同様に、停車後の発進（減速機４５のクラッチを断とした場合）、或いは、アクセルペダルを踏込んだとき（減速機４５のクラッチを断としなかった場合）とすればよい。
かかる構成による効果は、先の第１実施形態と同様であるので、その説明は省略する。
【００２７】
図５に示す第３実施形態は、先の第２実施形態におけるハイブリッドカットリレー７２を、エンジンコントローラ６３のハイブリッド運転許可信号出力端子６３ａとバッテリの＋端子７１とを接続する接続線に介装した構成である。
かかる構成によれば、ＡＢＳコントローラ３３からＡＢＳ作動信号が出力されると、ハイブリッドカットリレーの駆動部７２ａに電圧が印加され、断続部７２ｂが開放する。従って、エンジンコントローラ６３からのハイブリッド運転許可信号の出力が断たれ、システムキャンセルリレー７０が非作動となり、ハイブリッドコントローラ４４への運転許可信号が断たれる。そして、ハイブリッドコントローラ４４は、エネルギ回生ブレーキシステム４０の作動を中断させる。
【００２８】
なお、他の作用及び効果は、先の第２実施形態と同一であるので、その説明は省略する。
図６に示す第４実施形態において、エンジンコントローラ６３のハイブリッド運転許可信号出力端子６３ａは、システムキャンセルリレー７０の駆動部７０ａを経て、バッテリの＋端子７１に接続される。システムキャンセルリレー７０の断続部７０ｂは、一端子がハイブリッドコントローラ４４の運転許可信号入力端子４４ａに、他端がハイブリッドコントローラ４４の接地端子４４ｂに夫々接続される。また、ＡＢＳコントローラ３３のＡＢＳ作動信号出力端子３３ａは、ハイブリッドカットリレー７２の駆動部７２ａを経て、ＡＢＳコントローラ３３の接地端子３３ｂに接続される。ハイブリッドカットリレー７２の断続部７２ｂは、一端子がハイブリッドコントローラ４４のハイブリッドシステム中断信号入力端子４４ｃに、他端子がハイブリッドコントローラ４４の接地端子４４ｄに夫々接続される。なお、第４実施形態におけるハイブリッドカットリレー７２は、非作動時には断続部７２ｂが開放し、駆動部７２ａに電圧が印加された作動時には断続部７２ｂが短絡する特性を有している。
【００２９】
かかる構成によれば、エンジンコントローラ６３からハイブリッド運転許可信号が出力されると、システムキャンセルリレー７０が作動して、ハイブリッドコントローラ４４に運転許可信号を入力する。この状態で、ＡＢＳコントローラ３３からＡＢＳ作動信号が出力されると、ハイブリッドカットリレー７２が作動し、断続部７２ｂが短絡する。従って、ハイブリッドコントローラ４４に、ハイブリッドシステム中断信号が入力され、エネルギ回生ブレーキシステム４０の作動が中断される。
【００３０】
なお、以上説明した第２実施形態〜第４実施形態は、ＡＢＳコントローラ３３からＡＢＳ作動信号が出力されたときに、ハイブリッドコントローラ４４に、エネルギ回生ブレーキシステム４０の作動を中断させる何らかの信号を伝達するための一例に過ぎず、実際の電気回路では、種々の回路により構成することができることは言うまでもない。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１又は２に記載の発明によれば、アンチロックブレーキシステムの作動中には、エネルギ回生ブレーキシステムの作動が中断されるので、アンチロックブレーキシステム本来の作用・効果が現われ、車輪がロックして車両姿勢が乱れたり、制動距離が長くなることが防止され、車両安定性を向上することができる。
【００３２】
そして、請求項１記載の発明によれば、車速が所定速度以下になったときに、エネルギ回生ブレーキシステムの作動が復帰するので、運動エネルギの回収を効率的に行うことができる。また、請求項２記載の発明によれば、車両走行中であってもアクセルペダルを踏むことでエネルギ回生ブレーキシステムの作動が復帰するので、運動エネルギの回収の頻度が多くなり、エネルギの有効利用をより促進することができる。
【００３３】
請求項３記載の発明によれば、斜軸式のポンプモータの傾転角を中立位置に戻すことで、エネルギ回生ブレーキシステムの作動を中断させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るエネルギ回生制御装置を備えた車両の基本構成図
【図２】 同上の第１実施形態を示すブロック図
【図３】 同上の制御内容を示すフローチャート
【図４】 同上の第２実施形態を示す電気回路図
【図５】 同上の第３実施形態を示す電気回路図
【図６】 同上の第４実施形態を示す電気回路図
【符号の説明】
３０ ＡＢＳ
３３ ＡＢＳコントローラ
４０ エネルギ回生ブレーキシステム
４４ ハイブリッドコントローラ
４５ 減速機
４６ 斜軸式ポンプモータ
４８ アキュムレータ
５０ オイルタンク
７２ ハイブリッドカットリレー
Claims (3)
- 車両の制動時に車輪のロックを防止するアンチロックブレーキシステムと、
車両の制動時に車輪駆動系の回転力によってポンプモータを駆動し、低圧側オイルタンク内の作動流体を高圧側アキュムレータに圧送して蓄圧することで、車両の運動エネルギを回収するエネルギ回生ブレーキシステムと、
を備えた車両のエネルギ回生制御装置であって、
前記アンチロックブレーキシステムが作動中であることを検出する作動検出手段と、
前記エネルギ回生ブレーキシステムの作動を中断させる作動中断手段と、
前記作動検出手段によりアンチロックブレーキシステムが作動中であることが検出されたときに、作動中断手段によりエネルギ回生ブレーキシステムの作動を中断させる中断制御手段と、
車速を検出する車速検出手段と、
前記エネルギ回生ブレーキシステムの作動が中断された後、前記車速検出手段により検出された車速が所定速度以下になったときに、エネルギ回生ブレーキシステムの作動を復帰させる作動復帰手段と、
を含んで構成されたことを特徴とする車両のエネルギ回生制御装置。 - 車両の制動時に車輪のロックを防止するアンチロックブレーキシステムと、
車両の制動時に車輪駆動系の回転力によってポンプモータを駆動し、低圧側オイルタンク内の作動流体を高圧側アキュムレータに圧送して蓄圧することで、車両の運動エネルギを回収するエネルギ回生ブレーキシステムと、
を備えた車両のエネルギ回生制御装置であって、
前記アンチロックブレーキシステムが作動中であることを検出する作動検出手段と、
前記エネルギ回生ブレーキシステムの作動を中断させる作動中断手段と、
前記作動検出手段によりアンチロックブレーキシステムが作動中であることが検出されたときに、作動中断手段によりエネルギ回生ブレーキシステムの作動を中断させる中断制御手段と、
アクセルペダルを操作したことを検出するペダル操作検出手段と、
前記エネルギ回生ブレーキシステムの作動が中断された後、前記ペダル操作検出手段によりアクセルペダルが操作されたことが検出されたときに、エネルギ回生ブレーキシステムの作動を復帰させる作動復帰手段と、
を含んで構成されたことを特徴とする車両のエネルギ回生制御装置。 - 前記ポンプモータが斜軸式のポンプモータである場合には、
前記作動中断手段は、斜軸式ポンプモータの傾転角を中立位置に戻すことにより、エネルギ回生ブレーキシステムの作動を中断させる構成である請求項１又は２に記載の車両のエネルギ回生制御装置。
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