JPH02114025A - 車両のブレーキエネルギー回生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、車両の減速エネルギーを回収して発進／加速
エネルギーとして利用する車両のブレーキエネルギー回
生装置に関する。

〔従来の技術） 車両の減速時に失われる運動エネルギーの内、主として
熱として発散（ブレーキ、エンジン）される分を作動油
圧として回収してアキエムレータに蓄圧し、この慕圧し
たエネルギーを車両の発進エネルギー及び加速エネルギ
ーとして利用するＰＴ　Ｏ（Ｐｏｗｅｒ−ｔａｋｅ−ｏ
ｆ　ｆ）出力装置又はトランスファーを併設したアクス
ルを備えた車両の減速エネルギー回収装置は従来より知
られており、最も古くは１９７６年にイギリスのＣ，Ｊ
、　ローレンス社がブリティッシュレイランド社のバス
を使って開発中であることが発表され、以来、欧米で種
々の研究・開発が為されて来ており、最近では特開昭６
２−１５１２８号公報、特開昭６２−３７２１５号公報
及び特開昭６２・３９３２７号公報等に開示されている
。

後者の装置は、何れも、エンジンクラッチを介してｗＡ
勤されるカウンタシャフトと車輪駆動系に接続したメイ
ンシャフトとカウンタシャフトの回転をメインシャフト
に変速して伝える多段のギア列機構を有するトランスミ
ッション（以下、Ｔ／Ｍと略称する）、カウンタシャフ
トに力うンタシャフトＰＴＯギヤシンクロナイザを介し
て接断可能に装着されたカウンタシャフトＰＴＯギヤと
このＰＴＯギヤにギヤ結合されメインシャフトにメイン
シャフトＰＴＯギヤシンクロナイザを介して接断可能に
装着されたメインシャフトＰＴＯギヤとこのメインシャ
フトＰＴＯギヤに結合された駆動ギヤを介して駆動され
るＰＴＯ出力軸とを有する多段階変速式ＰＴＯ装置、Ｐ
ＴＯ軸に連結されたポンプ・モータ、このポンプ・モー
タを介してアキュムレータとオイルタンクを接続する油
圧回路、この油圧回路とＰＴＯ軸とを接断可能にする電
磁クラッチ、及び電磁クラッチを制御しポンプ・モータ
と高圧油回路で接続されたアキエムレータ、及びポンプ
・モータを車両の運転状態に応じて、ポンプ及びモータ
の何れか一方として機能させる（即ち、減速時にはポン
プとして機能させ車輪の回転力によりＰＴＯ装置を介し
て作動油をアキュムレータに蓄圧させることにより主と
してブレーキ、エンジンの熱として失われる運動エネル
ギー（以下、ブレーキエネルギーと呼ぶ）を回収すると
ともに発進／加速時にはアキエムレータに蓄圧していた
作動油により回転力を発生しＰＴＯ装置を介して車輪を
回転駆動させるモータとしてａ能させる）制御手段を主
要部として構成されたものである。

このような、減速エネルギー回収装置の制御手段は、 ■発進時、アキエムレータ内油圧が充分のとき、アクセ
ルペダルの踏込量に応じて可変容量型モータの容量（斜
板又は斜軸の傾転角）を制御し且つ電磁クラッチを接続
して油圧回路により油圧力による発進を行い、その間に
運転者が選択したギア段に対応して設定された車速を越
えた時には、エンジンクラッチを接続してエンジン駆動
を行うとともにＰＴＯ装置の変速制御を行ってオンだっ
たカウンタシャフトシンクロナイザをオフにしメインシ
ャフトシンクロナイザをオンにし、更にその時のアクセ
ルペダルの踏込量が大きい時のみその踏込量に応じた油
圧力を加える制御を行う。

■ブレーキ時、電磁クラッチを接続するとともにブレー
キペダルの踏込に応じた傾転角制御信号（ポンプ容量制
御信号）をポンプ・モータに与えてポンプ動作を行い、
これと同時にエンジンのクラッチを切る制御を行う。

この場合、制御手段は、制御プログラムに基づいて、ブ
レーキエネルギー中のエンジンブレーキで消費する分も
回収するため、またモータによる走行時にはエンジンを
車輪の駆動系から切り離すため、エンジンのクラッチが
１断”となるように制御するとともにモータとエンジン
を併用するか又はエンジンのみで発進／加速する時には
“接”になるように制御している。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような従来技術の場合には、運転者がブレーキペダ
ルを急激に踏み込んむパニックブレーキ時に例えばエア
ブレーキ圧によりホイールロック′状態を呈すると、車
輪の駆動力を油圧ブレーキ力に変換していたポンプ・モ
ータの回転が停止させられ、油圧ブレーキ動作が停止す
る。

ところが、この場合、ブレーキ力により蓄圧されたアキ
エムレータとポンプ・モータとは接続されたままになっ
ているのでアキュムレータに蓄積された作動油が逆流し
てポンプ・モータを逆回転させて車輪を逆回転させよう
とするが、車輪はエアブレーキ圧でロックされているた
め、これを無意味に逆回転させようとすると車軸等のブ
レーキ力伝達系統に歪みを与えてしまい車軸等を…傷さ
せると言う問題点があった。

従って、本発明は、パニックブレーキ検出時に車輪に油
圧回路による逆回転力が伝達されない車両のブレーキエ
ネルギー回生装置を実現することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本発明では、油圧回路と、
！磁りラッチと、パニックブレーキ圧スイッチと、該ス
イッチが作動した時、該ポンプ・モータの傾転角をＯに
するか該油圧回路を遮断するか或いは該電磁クラッチを
断にして該油圧回路と車輪に接続されたＰＴＯ装置とを
切り離す制御手段と、を備えている。

〔作　　用］ 本発明においては、制御手段は、例えばブレーキエア配
管に設けられたパニックブレーキ圧スイッチが作動した
ことからパニックブレーキ状態を検出した時、■ポンプ
・モータの傾転角を０とする、■通常、回路弁と高圧ア
キエムレータとポンプ・モータと低圧アキュムレータと
で構成される油圧回路を遮断する、及び■電磁クラッチ
を“断”にして油圧回路（ポンプ・モータ）とＰＴＯ装
置とを切り離す、のいずれかの制御を行う。

この制御により、■の場合はポンプ・モータが回転を停
止し、■の場合は高圧アキエムレータからの油圧エネル
ギーがポンプ・モータに伝わらないようにし、■の場合
は油圧回路が作動してもＰＴＯ装置にはブレーキ力が伝
わらない。

従って、何れの場合でもパニックブレーキ時には油圧ブ
レーキ力がＰＴＯ装置を介して車輪に伝わらないように
しており、ホイールロック状態での逆回転を防止してい
る。

〔実　施　例〕

以下、本発明に係る車両のブレーキエネルギー回生装置
の実施例を説明する。

第１図は、本発明に係る車両のブレーキエネルギー回生
装置の一実施例の構成図であり、ｌはアクスル２０を介
して車輪２１の駆動力を油圧ブレーキ力として取り出す
ＰＴＯ装置、２はＰＴＯ装置１とブレーキ時にポンプ動
作を実行するポンプ・モータ３との間の駆動力伝達の横
断を行う電磁クラッチ、４は回路遮断弁、５は高圧アキ
エムレータ、６はポンプ・モータ３と回路遮断弁４と高
圧アキュムレータ５とともに油圧回路を構成する低圧ア
キュムレータ、７はブレーキエアタンク、８はブレーキ
ペダル、９はブレーキペダル８の踏込量に比例してブレ
ーキエアタンク７からのエアを後述するブレーキドラム
１２に供給するブレーキ弁、ｌＯはブレーキ弁９に接続
されたブレーキエア配管、１１はブレーキシリンダ、１
２はブレーキシリンダ１１により駆動され制動力を発生
するブレーキドラム、１３はブレーキエア配管ｌＯ中の
エアが所定の圧力以上になると作動するパニックブレー
キ圧スイッチ、１４はパニックブレーキ圧スイッチ１３
が作動したパニックブレーキ時にポンプ・モータ３の傾
転角をＯとし、回路遮断弁４により油圧回路を断状態に
し、電磁クラッチ２を“断”にする制御手段としてのマ
イクロプロセッサ（ＭＰＵ）である。

第１図はパニックブレーキ時を示しており、従ってブレ
ーキペダル８が踏み込まれブレーキ弁９が開いており、
エアタンク７からのエアがブレーキエア配管１０を通っ
てブレーキシリンダ１１のピストンｌｌａを図の右方向
に押してブレーキドラム１２を作動させ制動力を発生さ
せている。

第２図は、第１図に示したＭＰＵ１４に記憶され且つ実
行される割込ルーチンのフローチャート図であり、これ
に基づいて第１図に示す構成の動作を説明する。

車両の運転者がブレーキペダル８を踏んだことにより、
ブレーキ弁９が開きエアタンク７からエアがブレーキエ
ア配管１０に流れるが、この圧力が所定の値（例えば、
４ｋｇ／ｃｍ”）を越えるとパニックブレーキ圧スイッ
チ１３が作動する。

パニックブレーキ圧スイッチ１３の作動によってパニッ
クブレーキ状態を検出したＭＰＵ１４は他のプログラム
の実行に優先して第２図の割込ルーチンの実行を開始し
、油圧ブレーキ動作停止のプログラムをスタートし、ま
ず、ポンプ・モータ３の傾転角を０にしく第２図のステ
ップ３１）、例え高圧アキエムレータ５に蓄積した作動
油が逆流してもポンプ・モータ３が回転しないようにし
て逆回転を防ぐ。

更に、回路遮断弁４をオフとして（同ステップ３２）油
圧回路を遮断状態にする。これにより、高圧アキュムレ
ータの作動油はポンプ・モータ３に達することができず
、従ってポンプ・モータ３は回転できないことになる。

更に、電磁クラッチ２を“断”にしく同ステップＳ３）
、ポンプ・モータ３をＰＴＯ装置ｌ及び車輪２１から切
り離して油圧ブレーキ力を車輪２１から完全に遮断する
。

従って、ホイールロック状態になってもポンプ・モータ
３の逆回転動作は完全に回避することができる。

尚、上記の実施例では、油圧回路を車輪から確実に切り
離すためにＭＰＵ１４からポンプ・モータ３、回路遮断
弁４及び電磁クラッチ２にそれぞれ制御信号を与えたが
、この内のいずれかだけを動作させても油圧回路と車輪
との切離は実現できることは言うまでもない。

また、上述した回路遮断弁４はポンプ・モータ３の回転
方向を一定にする場合には、油圧回路の回路弁として回
路切替弁（ロジック弁）を用いることができる。

更に、本発明では、エンジンクラッチ（図示せず）が接
続状態にあってもパニックブレーキ時にはエンジンブレ
ーキ力が相対的に少ないため実際には車輪の駆動力は殆
どが油圧回路に吸収されることになるので、エンジンク
ラッチの状態は特に問題とならない。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明に係る車両のブレーキエネルギー
回生装置では、パニックブレーキ圧スイッチの作動によ
りパニックブレーキ状態を検出すると、制御手段がポン
プ・モータの傾転角をＯにするか、油圧回路を遮断状態
にするか、又は電磁クラッチを“断“とするように構成
したので、パニックブレーキ時にホイールロック状態に
なっても作動油の逆流による油圧回路からＰＴＯ装置を
介して車輪への逆回転駆動力を遮断することができる。

従って、パニックブレーキ時の車軸等のブレーキ伝達系
統の損傷を最小限に止めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る車両のブレーキエネルギー回生
装置の実施例による構成を示す図、第２図は、マイクロ
プロセッサ（ＭＰＵ）に記憶され且つ実行される割込ル
ーチンのフローチャート図、である。 第１図において、ｌはＰＴＯ装置、２は電磁クラッチ、
３はポンプ・モータ、４は回路遮断（切替）弁、５は高
圧アキエムレータ、６は低圧アキエムレータ、１３はパ
ニックブレーキ圧スイッチ、１４はＭＰＵ、２１は車輪
をそれぞれ示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 油圧回路と、電磁クラッチと、パニックブレーキ圧スイ
   ッチと、該スイッチが作動した時、該ポンプ・モータの
   傾転角を０にするか該油圧回路を遮断するか或いは該電
   磁クラッチを断にして該油圧回路と車輪に接続されたＰ
   ＴＯ装置とを切り離す制御手段と、を備えたことを特徴
   とする車両のブレーキエネルギー回生装置。