JPH02114026A - 車両のブレーキエネルギー回生装置 - Google Patents

車両のブレーキエネルギー回生装置

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JPH02114026A
JPH02114026A JP63267966A JP26796688A JPH02114026A JP H02114026 A JPH02114026 A JP H02114026A JP 63267966 A JP63267966 A JP 63267966A JP 26796688 A JP26796688 A JP 26796688A JP H02114026 A JPH02114026 A JP H02114026A
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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
生装置に関するものである。
〔従来の技術〕
車両の減速時会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、この蓄圧し
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
ff)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駆動
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
シツン(以下、T/Mと略称する)、カウンタシャフト
にカウンタシャフトPTOギヤシンクロナイザを介して
横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横断可能に装
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、PT
O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軸とを横断可能にする電磁
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ュムレータ、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/加速時にはアキュ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機能させる)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
“断”となるように制御するとともにモニタとエンジン
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、ポンプ・モータの傾転
角制御、即ち油圧作動オイルの押しのけ容量(以下、単
に容量と称する)制御を、減速時にはブレーキペダルの
踏込量に、また加速時にはアクセルペダルの踏込量に対
応した傾転角制御電圧信号をポンプ・モータに与えるこ
とによって行っていた。
しかしながら、ポンプ・モータには、ポンプ・モータを
作動する傾転角制御電磁比例弁の電磁ヒステリシスや電
気的ノイズマージンがあるため、第5図に示すようにポ
ンプ°・モータの容量を0〜250ccとすると、ポン
プ・モータの傾転角制御電流は最小値OA〜最大値IA
に対応せず、0.25〜0.95Aに対応しており、従
って、与えた傾転角制御電流が0.5Aでも、実際のポ
ンプ・モータの容量は1/2の125ccにはならず、
約85ccになってしまい、必要な容量と実際の容量が
正確に対応しない。
しかも、この第5図のような特性は電磁ヒステリシスや
電気的ノイズマージンにより変動するので必要なポンプ
・モータの容量を一義的に決められないという問題点が
あった。
従って、本発明は、油圧回路に使用されるポンプ・モー
タの容量を精度よく制御する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、ポンプ・モー
タと、該ポンプ・モータの傾転角センサと、傾転角制御
tm比例弁と、該ポンプ・モータを含む油圧回路の非作
動時に該電磁比例弁に最大許容電流及び最小動作電流を
与え、これらの電流を段階的にそれぞれ減少及び増加さ
せた時の該センサ出力の変化により該ポンプ・モータの
最大及び最小傾転角制御電流を学習して単位容量当たり
の傾転角制御電流を求める制御手段とを備えている。
〔作  用〕
まず、本発明において傾転角の学習原理について述べる
ポンプ・モータの容量と傾転角制御電流との関係は第5
図に示したように0.25Aから0.95Aの範囲で変
化させることによりポンプ・モータの容量(lf1転角
)が変わり、その容In〜250ccを制御することが
できるが、この容量に対応する傾転角センサ2の出力電
圧は第6図に示す如く容110〜250ccに対応して
0.5v〜2.75Vと変化する。
そこで、傾転角制御電流(A)と傾転角センサ2の出力
電圧(V)との関係は第7図に示すようになり、ポンプ
・モータの容量を最小値Oにするための傾転角制御電流
1.lN−0,25Aが傾転角センサ出力電圧VNIN
 −0,5Vに対応し、容量を最大値(この場合、25
0cc)にするための傾転角制御電流INAX −0,
95Aが傾転角センサ出力電圧v 、law−2,75
Vに対応することになる。
本来ならば、第7図に示す傾転角制御電流0.25〜0
.95Aの範囲を容量250ccで除して単位容量に対
応する制御電流を求めれば特に学習は必要無くなるが、
上述したようにポンプ・モータは電磁ヒステリシスやノ
イズマージンにより傾転角センサ2の最大及び最小出力
電圧、従って傾転角制御電流は第7図に示す値から変動
してしまうことがあるので、これを考慮せずに傾転角制
御を行った場合、制御が不正確なものになってしまうの
で学習が必要となる。
このため、本発明においては、制御手段は、ポンプ・モ
ータを含む油圧回路が作動していない時、即ちポンプ・
モータが使用されていない時、まず傾転角制御電磁比例
弁に最大許容電流及び最小動作電流を与えた後、最大許
容電流の場合には段階的に減少させ、最小動作電流の場
合には段階的に増加させる。その結果、傾転角センサの
出力に変化が生じたこと(第7図のA、8点)を検出し
てポンプ・モータのそれぞれ上述した最大及び最小容量
に対応する傾転角制御電流を学習し、両者の電流の差か
らポンプ・モータの単位容量当たりの傾転角制御電流を
求める。
これにより、車両のブレーキエネルギー回生動作を行う
場合のポンプ・モータ(7?傾転角と傾転角制御比例電
磁弁への制御電流とを正確に対応させることができる。
〔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二回生
装置の一実施例の構成図であり、1はポンプ・モータ、
2はポンプ・モータlの傾転角を検出する傾転角センサ
、3はポンプ・モータIの傾転角を制御する傾転角制御
比例電磁弁、4はT/M、5はT/M4のギヤ位置を検
出するギヤ位置センサ、6はアクスル8を介して車輪9
の駆動力を油圧ブレーキ力として取り出し又は逆に油圧
駆動力をアクスル8を介して車輪9に伝えるためのPT
O装置、9はPTO装置6とポンプ・モータlとの間の
駆動力伝達の接話を行う電磁クラッチである。また、1
0は回路遮断弁、11は高圧アキュムレータ、12はポ
ンプ・モータ】と回路遮断弁10と高圧アキュムレータ
11とともに油圧回路を構成する低圧アキュムレータ、
13はギヤ位置センサ5と電磁クラッチ9と回路遮断弁
10の杖態からポンプ・モータlが使用されていないと
判定した時、ポンプ・モータ1の容量に対応する傾転角
制御電流を求める11111手段としてのマイクロプロ
セッサ(MPU)である。
第2図乃至第4図は、第1図に示したMPU 14に記
憶され且つ実行されるポンプ・モータlの単位容量に対
応する傾転角制御電流を求める割込ルーチンのフローチ
ャート図であり、これらの図及び第7図の特性グラフ図
に基づいて第1図に示す構成の動作を説明する。
このプログラムがスタートすると、MPU13は、ギヤ
位置センサ5によってその時点でのギヤ位置がニュート
ラル(N)、リバース(R)及びパーキング(P)か、
又はそれ以外のギヤ位置か(第2図のステップTI)、
電磁クラッチ9がオンか否か(同ステップT2)及び回
路遮断弁10がオンか否か(同ステップT3)をチエツ
クすることによりポンプ・モータ1を含む油圧回路が作
動しているか否かをチエツクする。
この場合、ギヤ位置がN、R及びPでない時か、電磁ク
ラッチ9がオン或いは回路遮断弁lOがオンの時は油圧
回路が動作可能状態に在ると判定し、この状態でポンプ
・モータlの傾転角を学習することは無意味であり且つ
危険なので処理を終了する。
ステップTI、T2及びT3の何れでもポンプ・モータ
lが使用中でないと判定すると、MPU13はポンプ・
モータlに必ず最大傾転角を与える最大許容電流(第7
図の例ではIA)を傾転角制御比例電磁弁3に与えてこ
れを記憶する(同ステップSl)、そして、この時の傾
転角センサ2の出力電圧V、をメモリVN  (図示せ
ず)に記憶する(同ステップS2)。
次に、安全を期すため(即ち、傾転角制御比例電磁弁3
に制御電流を与えてからポンプ・モータ1の傾転角がこ
の制御電流に対応した値になるまでに若干の時間が掛か
るので、この間に油圧回路が作動状態になるのを防ぐた
め)、上記のステップT1〜T3と同様に油圧回路が作
動可能状態に在るか否かをチエツクしく同ステップ33
〜S5)、油圧回路作動中でないと判定すると処理を終
了するが、使用中でないと判定すると、傾転角制御電流
1を2.5sAだけ減少させ(同ステップ36)、この
時の傾転角センサ2の出力電圧V、がメモリV、に記憶
した電圧と同じか否か、即ち、■N=V、か否かをチエ
ツクする(同ステップS7)。
そして、■イーV、の間は、再度ステップ33〜S7を
繰り返して傾転角制御電流Iを2.5sAずつ減少させ
て行き、v、l≠V、を検出した時(第7図のA点)、
この時の傾転角制御電流Iに2.51Aを加えたものを
実際の最大傾転角制御電流I nam(第7図では0゜
95^)としく同ステップS8)、メモリ■。に記憶し
た電圧を最大傾転角センサ出力電圧VNAIIに設定し
く同ステップS9)、このプログラムを終了する。
次に、MPU13は、最小傾転角制御電流を求めるため
第3図に示すプログラムをスタートする。
第2図に示すプログラムと同様に油圧回路が作動中か否
かをチエツクしく第3図のステップTll〜13)、ス
テップTl1%T12及びT13の何れでもポンプ・モ
ータlが使用中でないと判定すると、MPU13はポン
プ・モータlに必ず最小傾転角を与える最小動作電流(
第7図の例では0.2A)を与え、これを記憶する(同
ステップ311)、そして、この時の傾転角センサ2の
出力電圧■、をメモリVM  (図示せず)に記憶する
(同ステップ312)。
次に、安全を期すため上記のステップTll〜T13と
同様に油圧回路が作動中か否かを再度チエツクしく同ス
テップ313〜315)、作動中と判定すると処理を終
了するが、作動中でない判定すると処理を続け、傾転角
制御電流■を2.5sAだけ増加させ(同ステップ51
6)、この時の傾転角センサ2の出力電圧■。がメモリ
■、に記憶した電圧と同じか否か、即ち、V、4=V*
か否かをチエツクする(同ステップ317)。
そして、V、−V、の間は再度ステップS3〜S7を繰
り返して傾転角制御電流Iを2.5sAずつ増加させて
行き、V、≠■、を検出した時(第7図のB点)の傾転
角制御電流Iから2.5sA減少させたものを実際の最
小傾転角制御電流■、1l11(第7図では0.25A
)としく同ステップ31B)、またメモリV、に記憶し
た電圧を最小傾転角センサ出力電圧VNINと(同ステ
ップ519)設定し、このプログラムを終了する。
上記2つのプログラムから実際の最大及び最小傾転角制
御電流を求めると、MPU l 3は、第4図に示すプ
ログラムを実行する。
まず、ポンプ・モータlの不変容量0〜250ccを制
御するための傾転角制御電流幅ISTを最大傾転角制御
電流I NAl1から最小傾転角制御電流I NINを
引くことにより求め(第4図のステップ521)、次に
、傾転角制御電流幅1stをポンプ・モータ1の最大容
量250ccで除して、単位容量(この場合、Ice)
当たりの傾転角制御電流1□を求め(同ステップ522
)、このプログラムを終了する。
そして、このようにして求めた傾転角制御電流1□は、
油圧回路を制御する時に求められる必要なポンプ・モー
タの容量に応じて第5図のグラフ図に示すように傾転角
制御電流が求められることになる。
〔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、油圧回路の不作動時に傾転角制御電磁比
例弁に最大許容電流及び最小動作電流を与え、これらの
電流を段階的にそれぞれ減少及び増加させた時の傾転角
センサ出力の変化によりポンプ・モータの最大及び最小
傾転負制m1!流を学習して単位容量当たりの傾転角制
御電流を求めるように構成したので、ポンプ・モータの
実際の単位押しのけ容量に精度良く対応した傾転角制御
電流を求めることができ、この傾転角制御電流によって
ポンプ・モータの出力を精度良く制御することができる
【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
装置の実施例の構成を示す図、第2図、第3図及び第4
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、 第5図は傾転角制御電流と押しのけ容量の関係を示すグ
ラフ図、 第6図は、傾転角センサ出力電圧と押しのけ容量の関係
を示すグラフ図、 第7図は、傾転角制御電流と傾転角センサ出力電圧の関
係を示すグラフ図、である。 第1図において、lはポンプ・モータ、2は傾転角セン
サ、3は傾転角制御比例電磁弁、13はMPUをそれぞ
れ示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ポンプ・モータと、該ポンプ・モータの傾転角センサと
    、傾転角制御電磁比例弁と、該ポンプ・モータを含む油
    圧回路の非作動時に該電磁比例弁に最大許容電流及び最
    小動作電流を与え、これらの電流を段階的にそれぞれ減
    少及び増加させた時の該センサ出力の変化により該ポン
    プ・モータの最大及び最小傾転角制御電流を学習して単
    位容量当たりの傾転角制御電流を求める制御手段と、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。
JP63267966A 1988-10-24 1988-10-24 車両のブレーキエネルギー回生装置 Expired - Fee Related JPH0620833B2 (ja)

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