JPH02117458A - 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ュムレータに蓄圧し、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−Ｌａｋｅ−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ス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ソンユレイランド社のハス
を使って開発中であることか発表され、以来、欧米で種
りの研究・開発が為されて来ており、最近では特開昭６
２−１５１に８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
。

後打の装置は、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１妾続したメイ
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ヤ列機構を存するトランスミ
フション（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
て接断可能に装着されたカウンクシャフト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話可能に
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出力軸とを存する多段階変速式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
タを介してアキエ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軸とを接話可能にする電
磁クラッチ、及び電モ５１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ｔ磁りラッチを接続
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ヤ段に対応じ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ｉｌ、ｌＩ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、車速が０でなくブレー
キペダルを踏み込んでいる限り、ポンプ・モータによる
油圧ブレーキ動作を必ず行い、車速か低速であっても油
圧ブレーキ動作を継続するので、渋滞時等の低速でのブ
レーキ使用が多い時には油圧系のｔ！１１　？ＦＩＩが
その分頻繁に行われることになり油圧系の耐久性上不利
であり、その割に回収できるエネルギーが少ないという
問題点があった。

従って、本発明は、不必要な油圧ブレーキ動作を行わず
、斯かる状態のときには通常のブレーキを使用すること
ができ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、ブレーキペダ
ルスイッチと、ブレーキ踏込量センサと、電磁比例式エ
ア圧制御弁と、エネルギー回収モード時において、該ス
イッチが作動した時の車速が所定の低速度以下である時
及びその後の車速が更に低い所定の微速度以下である時
、該センサの出力に応じて該制御弁を制御し油圧回路を
遮断して通常ブレーキモードとする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、ブレーキペダルスイッ
チによりブレーキペダルが踏み込まれたことを知らされ
ると、その時の車速か所定の低速度以下である時、ブレ
ーキペブルセンサの出力に応じて電磁比例式エア圧制御
弁を制御するとともに第１図（ａ）に概略的に示すよう
に通常、高圧アキュムレータ２６と回路切替弁２５とポ
ンプ・モータ１４と低圧アキュムレータ２７とで構成さ
れる油圧回路を遮断する。これは回路切替弁２５をオー
プンにするか又はポンプ・モータ１４の傾転角をＯにす
ることにより行われる。

これにより、車両が低速走行しているときにブレーキペ
ダルを踏み込んでも油圧力によるブレーキ動作は行われ
ず、その分をエア圧制御で行っている。そして、その後
の車速か更に低い所定の微速度以下である時にも同様に
して上記の油圧回路を遮断する。

従って、ポンプ・モータ１４の回転が不安定で油圧によ
るブレーキ動作を行うメリフトが少ない低速時には油圧
力によるブレーキ動作は行わないようにしている。

〔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（ｂ）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全体構成図であり、ｌはエンジ
ン、２はエンジンｌの負荷センサ、３はアクセルペダル
５４の踏込に応答するステップモータ、４はステップモ
ータ３により制御されエンジン１への燃料供給量を設定
するとともに負荷センサ２に接続されたインジェクショ
ン（噴射）ポンプレバー、５はエンジンｌの回転を変速
して出力するＴ／Ｍ（１−ランスミンション）、６は７
７Ｍ５のギヤ段（図示せず）を自動的にシフトするギヤ
シフトアクチュエータ、７はクラッチ（図示せず）を自
動的に接話するタラノチアクチュエータ、８は７７Ｍ５
と係合しているＰＴＯ装置、９はアクスル１０及び車輪
１１とともに車輪の駆動系を形成するプロペラシャフト
、１２はＰＴＯ装置８のＰＴＯ軸、１３は電磁クラッチ
、１４はＰＴＯ軸１軸支２電磁クラッチ１３を介してＰ
ＴＯ装置８と係合しており傾転角制御用パイロンド配管
１５、傾転角制御電磁比例弁１６及び傾転角制御ピスト
ン１７と組み合わされた周知の可変容量斜軸式アキシャ
ルピストンポンプ・モータであり、１４ａはその吸入口
、１４ｂは吐出口である。

また、８０はポンプ・モータ１４の傾転角を検出する傾
転角センサである。

ここで、このポンプ・モータ１４について第２図（ａ）
及び第２図（ａ）のＡ矢視図である第２図ら）に基づい
て説明すると、第２図（ａ）に示すようにシリンダブロ
ック１４ｆの中心孔に出力軸１４ｃと係合しているシャ
フト１４ｄが差し込まれており、この反対側はボートプ
レート１４ｈを介して回転角制御ピストン１７と係合し
ている。また、このシリンダブロック１４ｆの周辺には
、複数のシリンダ１４ｇが設けられており、このシリン
ダ１４ｇの一端には出力軸１４ｃと係合しているピスト
ン１４ｅが慴動自在に差し込まれ、その反対側はボート
プレート１４ｈを介して第２図（ｂ）に示す吸入口１４
ａまたは吐出口１４ｂと連通している。

上記の傾転角制御ピストン１７は、傾転角制御Ｔｉ磁比
例弁１６に供給する制御電流に比例して傾転角制御用パ
イロット配管１５からピストン１７の下部に供給される
作動油又は油圧配管２０又は２１内の作動油に押される
ことによりその位置が図の上下方向に変化する。従って
、シリンダブロック１４ｒ、ピストン１４ｅ、シャフト
１４ｄ及びポートブレー）１４ｈから成るアンセンフ゛
すは出力軸１４ｃに係合したシャツ）１４ｄのＬｌ形端
部を中心として傾転角制御ピストン１７の上下移動に伴
い角度が変化する（この場合、出力軸１４Ｃとシャフト
１４ｄとが成す角度θを傾転角という）。

第２図（ａｌは傾転角制御電磁比例弁１６に最大の制御
電流を与えた時を示しており回転角が最大となることか
ら出力軸１４ｃの１回転当たりの吐出量は最大となって
いる。傾転角制御１ｒ：Ｌ磁比側弁１６の制御電流がＯ
の場合は、点線で示すように傾転角が０となり吐出量も
０となる。

第１図（ｂ）に戻って、１日は後述の高圧アキュムレー
タ２６の蓄圧が設定値を越えた時、これを逃がす高圧リ
リーフ弁、１９ａは補給回路の作動油の供給圧が設定値
を越えた時、これを逃がす低圧リリーフ弁、１９ｂは傾
転角制御用パイロンド配管１５に、ポンプ・モータ１４
を傾転作動せしめるのに必要なバイロンド圧を発生させ
る低圧リリーフ弁、２０はポンプ・モータ１４の吸入側
配管、２１はポンプ・モータ１４の吐出側配管、２２は
作動油の補給配管、２２ａは作動油の戻り配管、２３は
高圧側配管、２４は低圧側配管、２５は上記の配管２０
〜２４を切り替える回路切替弁、２６は高圧側配管２３
を介して回路切替弁２５に接続されている高圧アキュム
レータ、２７は低圧側配管２４を介して回路切替弁２５
に接続され上記ポンプ・モータ１４、回路切替弁２５及
び高圧アキュムレータ２６とともに油圧回路を形成する
低圧アキュムレータである。

尚、回路切替弁２５は、ポンプ・モータ１４の人出口を
固定して使用する場合、ポンプ時とモータ時の出力切替
を行うため必要なものであり、ポンプ・モータ１４に反
転式ピストンポンプ・モータを使用すれば回路遮断弁を
使用することもできる。これら回路切替弁及び回路遮断
弁は回路弁と総称することができるものである。

ここで、回路切替弁２５による配管の切替動作について
説明すると、その１ｔｉｆｆ石２５ａ及び２５ｂの何れ
も付勢されていない時、弁位置は３つの弁位置の内の中
心部に示す位置となり４本の配管２０．２１．２３及び
２４の接続を絶っている。

ブレーキエネルギーを回収する場合には、電磁石２５ａ
を付勢して弁位置を電磁石２５ａ側に切り替える。する
と、低圧アキエムレータ２７を配管２４及び２０を介し
てポンプ・モータ１４の吸入口１４ａに連通させ、高圧
アキュムレータ２６を配管２３及び２１を介してポンプ
・モータ１４の吐出口１４ｂに連通させることができる
。これにより、低圧アキュムレータ２７に蓄えていた作
動油をブレーキエネルギーにより駆動されポンプとして
機能するポンプ・モータ１４により吸入／吐出させ高圧
アキュムレータ２６に蓄圧する。

反対に、ポンプ・モータ１４をモータとして機能させる
場合は、回路切替弁２５の電磁石２５ｂを付勢し弁位置
を電磁石２５ｂ側に切り替える。

すると、低圧アキエムレータ２７を配管２４及び２１介
してポンプ・モータ１４の吐出口１４ｂに連通させ、高
圧アキエムレータ２６を配管２３及び２０を介してポン
プ・モータＩ４の吸入口１４ａに連通させることができ
る。これにより高圧アキュムレータ２６に蓄圧されてい
た作動油が配管２３及び２０を通ってポンプ・モータ１
４をモータとして回転させた後、配管２１及び２４を通
って低圧アキエムレータ２′７に達し、ここで蓄えられ
ることになる。

２８は作動油のドレインタンク、２９は作動油のフィル
タ、３０はエンジンｌにより駆動される作動油の補給ポ
ンプ、３１及び３２は補給配管２２上に設けられ前記油
圧回路からドレインタンクに戻った作動油を前記油圧回
路に供給するとともにポンプ・モータＩ４に傾転角制御
用パイロット配管１５を介してパイロント油圧を供給す
る電磁弁である。

次に、３３は直結冷房リレースインチ、３４はエンジン
１の水温センサ、３５はエンジンｌの回転数センサ、３
６はインプットシャフト回転数センサ、３７は１７Ｍ５
のクラッチストロークセンサ、３８はギヤ位置センサ、
３９はギヤシフトストロークセンサ、４０は車速センサ
、４１は１７Ｍ５の油温センサ、４２は排気ブレーキ制
ｊ１弁、４３は排気ブレーキ弁（図示せず）を駆動する
シリンダ、４４は排気ブレーキ制御弁４２を介してシリ
ンダ４３に空気圧を供給するエア配管、４５及び４６は
ドレインタンク２８に設けられたオイル量検出リミット
スイッチ、４７は高圧アキュムレータ２６に蓄圧された
作動油の圧力を検出する圧力センサである。尚、ギヤ位
置センサ３８とギヤシフトストロークセンサ３９とでギ
ヤ位置検出手段を構成している。

そして、４８はエキゾーストブレーキを作動させるハン
ドレバー、４９はドライバーシート、５０は運転者がド
ライバーシート４９を離れたか否かを検出する離席検出
スイッチ、５１はパーキングブレーキレバー、５２はパ
ーキングプレーキスインチ、５３はブレーキエネルギー
回生装置（以下、ＲＢＳという）メインスイッチ、５４
はアクセルペダル、５５はアイドル位置検出スイッチ、
５６はアクセル開度検出センサ、５７はブレーキペダル
、５８はブレーキペダル戻し位置検出スイッチ（以下、
単にブレーキペダルスイッチと称する）、５９はブレー
キ踏込量センサ、６０はギヤセレクトレバー、６１は坂
道発進補助装置（以下、ＩＳＡと略称する）スイッチ、
６２はアイドルコントロールスイッチ、６３はインジケ
ータ類、６５はドアスイッチ−６６はキースイッチ、６
７はブレーキエア配管、６８はブレーキエアタンク、６
９はブレーキエア圧力センサ、７０は電磁比例式圧力制
御弁、７１及び７３はエア圧力スイッチ、７２はＩＳＡ
弁、７４はエアマスク、６４は上記のセンサ及びスイッ
チ等の出力に基づきポンプ・モータ１４及びアクチュエ
ータを制御してブレーキエネルギーを回生ずる制御手段
としてのコントロールユニット（以下、Ｃ／Ｕと略称す
る）である。尚、Ｃ／Ｕ６４には下記に述べるプログラ
ム、マツプ及びフラグを記憶するメモリ（図示せず）を
含んでいる。

第３図は、第１図に示すＣ／Ｕ６４に記憶され且つ実行
されるプログラムのフローチャート図であり、このフロ
ーチャートに基づいて第１図の実施例の動作を説明する
。

プログラムがスタートするとＣ／Ｕ６４は初期化サブル
ーチンを実行し、全出力をオフとし、内蔵するＲＡＭ　
（図示せず）のクリアチエツクを行う（第３図ステップ
３１）。

初期化を実行した後、前述のスイッチ３３．４５．４６
．５０．５２．５３．５５．５８．６１．６２．６５．
６６．７１及び７３並びにセンサ３８からの信号の読み
込みサブルーチンを実行しく同ステップＳ２）、次にセ
ンサ３５．３６及び４０から読み込んだ回転信号（パル
ス）の処理サブルーチンを実行してそれぞれエンジン回
転数、インプットシャフト回転数及び車速を算出する（
同ステップＳ３）。これらの処理においては、車速に応
じて後述する第１０図のフラグＦ　Ｌ−３Ｐ　ＥＥＤを
生成する。

そして、センサ２．３４．３７．３９．４１．４７．５
６．５９．６９から読み込んだアナログ信号の処理サブ
ルーチンを実行してそれぞれディジタル値のエンジン負
荷、フランチストローク、シフトストローク、油温、圧
力、アクセル開度、ブレーキ踏込量及びブレーキエア圧
を求める（同ステップ゛Ｓ４）。

これらの信号の読込及び処理は一回のＣ／Ｕ処理毎に更
新する。また、読み込んだ信号及び処理した信号により
ロジンク中に使用されるフラグ（後述）をこれらのサブ
ルーチンの中で立ててお（（制御履歴中、セット／リセ
ットされるフラグを除く）。

続いて、キースイッチ６６がオンか否かチエツクしく同
ステップＳ５）、オフの時は、全制御停止サブルーチン
を実行する（同ステップＳ６）。

このサブルーチンでは、停車時又は走行時にキースイン
チロ６がオフとなっても安全を確保するため油圧系を全
て安全な状態に戻し、この後にステップＳ７でアクチュ
エータリレー（図示せず）をオフにしてＣ／Ｕ６４の電
源を断つことにより全制御を停止させる。

ステ・ンブＳ５においてキースインチロ６がオンの時は
、ＲＢＳメインスインチ５３がオンか否かをチエツクし
く第３図のステップＳ８）、オフの時は、後述の通常ブ
レーキ制御モードサブルーチンを実行する（同ステップ
５２２）が、オンの時は、運転者がブレーキエネルギー
回生装置（以下、ＲＢＳという）動作を実行しようとし
ているとして、制御を続行する。

このため、Ｃ／Ｕ６４は、運転者がパーキングブレーキ
５１を作動させているか否かをチエツクしく同ステップ
Ｓ９）、作動させていない時（パーキングブレーキスイ
ッチ５２ａ（Ｐ／Ｂｌ）がオフの時）は、ＲＢＳ使用可
能としてステ、ブＳ１１に進むが、作動させている時（
パーキングブレーキスイッチ５２ａがオンの時）は、通
常ブレーキ制御モード（同ステップ５２２）に進んでＲ
ＢＳの使用禁止とする。これは、パーキングブレーキレ
バー５１を引いている時に不用意にアクセルペダル５４
を踏んでも車両が飛び出さないようにするためである。

但し、坂道発進等でパーキングブレーキを作動させたま
まポンプ・モータ１４の出力トルクを車輪１１に伝える
時のためにもう１つのパーキングブレーキスイッチ５２
ｂがオンか否かをチエツクする（同ステップ５ＩＯ）。

ここで、パーキングブレーキスイッチ５２ｂ（Ｐ／Ｂ２
）は、第９図に示すように、パーキングブレーキレバー
５１のノブ５１ａを押している時にのみオンとなるもの
である。即ち、ノブ５１ａを押している状態はパーキン
グブレーキを解除しようとする意志がある時であるから
、パーキングブレーキレバー５１が引かれていてパーキ
ングブレーキスイッチ５２ａがオンであってもＲＢＳを
使用可能とするものである。

次に、Ｃ／［６４は、選択されているギヤ段をギヤ位置
検出センサ３Ｂ及びギヤシフトストロークセンサ３９に
よってチエツクしく同ステップ５１１）、ギヤ段がＮに
ュートラル）又はＲ（リバース）であればＲＢＳは使わ
ずに通常ブレーキ制御モードサブルーチン（同ステップ
５２２）に進むが、ギヤ段が１速乃至５速であればＲＢ
Ｓは使用可能であるため制御を続行する。

そして、停車しているか否かを車速センサ４０の出力か
らチエツクしく同ステップ５１２）、走行中であればス
テップＳ１４に進んで現時点の速度がポンプ・モータ１
４の許容回転数以下に相当するか否かチエツクする。こ
の許容回転数は、ポンプ・モータ１４が電磁クラッチ１
３、ＰＴＯ軸１２、ＰＴＯ装置８、プロペラシャフト９
及びアクスル１０を介して車輪１１と接続されているこ
とからＰＴＯ装置８およびアクスル１０のギヤ比が一定
であれば車速で判断でき、市販品であるポンプ・モータ
１４の許容回転数からギヤ比、車輪外周長を掛は合わせ
ると、例えば、５０ｋｍ／ｈ迄がＲＢＳの使用可能範囲
であると条件付けできる。

ステップＳ１４において、車速か５０Ｋｍ／ｈ以下、即
ち、ポンプ・モータ１４の許容回転数範囲内、ならば、
制御を続けるが、許容回転数範囲を越えていると判定し
た時は、ステップＳ２２の通常ブレーキ制御モードサブ
ルーチンを実行する。

尚、このサブルーチン（ステップ５２２）を実行した時
には、第１１図のフラグＦＬ　　ＲＢＳのビット２に′
°１′を立てておく。

ステップ５１２において、停車中であった時、車両がバ
スの場合は、発進禁止サブルーチンを実行する（同ステ
ップ５１３）。このサブルーチンは、バスがドアを開け
ている時に油圧回路の使用を禁止するものであり、ドア
が開いている時は、乗客が乗降中であると見なして乗客
の安全確保のために不用意にアクセルを踏んでも車両が
動き出さないようにするために実行するものである。

次に、Ｃ／Ｕ６４は運転者のペダル操作をブレーキ（同
ステップ５１５）、アクセル（同ステップ３１６）の順
でチエツクする（それぞれの信号処理はステップＳ４の
アナログ信号処理サブルーチンで処理済）、ブレーキ操
作のチエツクがアクセル操作のチエツクより優先される
のは、ブレーキペダル５７とアクセルペダル５４を同時
に踏んだ場合に車両の安全側としてブレーキを優先させ
るためである。

ステップＳ１５でブレーキペダル５７が踏まれている場
合、第４図に示すエネルギー回収モードサブルーチンを
実行する（同ステップ５１７）。

まず、第１２図に示すフラグＦＬ　　ＰＥＤＡＬのビッ
トＯ（ＢＲＫＩ）をチエツクする（第４図のステップ５
１７１）、このフラグＢＲＫ　ｌは、第１２図に示すよ
うに初めてエネルギー回収を実行する時にセットされ、
通常ブレーキ制１）ＩＩ、エネルギー再生制御の先頭で
リセットされるようになっているフラグである。従って
、初めてブレーキを使う時はＯであるから、次に速度フ
ラグ（ＦＬＳＰＥＥＤ、第１Ｏ図参照）から車速をチエ
ツクする（同ステップ５１７２）。

車速か低速域（例えば、車速１０ｋｍ／ｈ以下）では、
回収できるエネルギーが少ない反面、渋滞時等の低速で
のブレーキ使用が多い時は油圧系の制御がその分頻繁に
なるために油圧を使わないようにするため、速度フラグ
ＦＬ　　５ＰＥＥＤのビットＯ、ビット１、ビット２の
うちのいずれか１つが“１″であれば通常ブレーキ制御
モードサブルーチンを実行する（同ステップ５１７３）
、このサブルーチンはメインプログラムのステップＳ２
２のサブルーチンと同じものである。

車速か、例えば、１０ｋｍ／ｈを越えた場合（ビットＯ
、ビットｌ、ビット２がいずれも“０″）、第７図に示
すブレーキトルクマツプによる制御トルク検索を行い（
同ステップ３１７４）、ブレーキペダル５７の踏込量（
角度）から運転者が発生させようとしている制動トルク
を検索して記憶する。

ここで、第７図に示すブレーキトルクマツプを説明する
と、このマツプは、エアブレーキ、エアオーバーハイド
ロリック（エア・オイル）ブレーキ等のブレーキペダル
５７踏込量と車両１台溝たりの制動トルクの合計（前・
後輪）の関係を示す線図を基にしたもので、ペダル操作
フィーリング、乗客のフィーリング及び安全性からＲＢ
Ｓでのペダル操作と実際のブレーキの効き具合はエアブ
レーキ、エア・オイルブレーキ等の操作と同等となる。

第７図において、ブレーキペダル５７踏込の初期状Ｂ（
例えば、０〜３．５°）をブレーキ遊びとし、ブレーキ
ペダル５７に取り付けられたブレーキ踏込検出センサ５
９の出力電圧をブレーキペダル戻し位置スイッチ５８に
より０としである。

ブレーキペダル５７踏込の初期状Ｂ（例えば、３゜５°
）を越えると、上記スイッチ５８はオンとなり、センサ
５９はペダル踏込角に比例した電圧を出力する。従って
、ブレーキペダル５７の踏込角度はセンサ５９の出力か
ら検出できる。

ブレーキペダル５７踏込の初期に続く区間がブレーキ力
制御区間（例えば、３，５°〜１６°）であり、この区
間においてポンプ・モータ１４、エアブレーキ又はエア
・オイルブレーキを制御する。

このため、マンツブからフ゛レーキペダル５７の踏込角
に相当する制動トルクＴを求める。

ブレーキ力制御区間を越える区間（例えば、１６°〜２
５”）は、パニックブレーキ時であり、この時、電磁比
例式エア圧制御弁７０はブレーキペダル５７と連通した
リンク機構（図示せず）により強制的に押し下げられ、
ブレーキエアタンク６８とブレーキ力発生装置、例えば
、エア・オイル式においてのエアマスター７４、とを全
通にして圧縮エアによる最大の制動力を発生させる。こ
のとき、車両が不安定な状態となる虞があるため、油圧
回路の使用は禁止される。

ｔ！１１　’＋７ｄがステンブ５１７４に進むのは、フ
゛レーキが初めて踏まれた時（フラグＢＲＫ　１　＝Ｏ
）で且つステップ５１７２で車速か低速（例えば、１０
ｋｍ／ｈ）以上か、又はブレーキが継続して踏まれてい
る時（フラグＢＲＫ１＝１）で且つステップ５１７５で
車速が微速（例えば、２ｋｍ／ｈ）以上を検出した場合
である。

これは、初期状態で車速か１０ｋｍ／ｈ以下の、低速域
（ステップ５１７２）では油圧回路の制御・駆動の手数
の割りに回収できるエネルギーが少ないが、−旦ポンプ
・モータ１４による油圧でブレーキをかけた後は（フラ
グＢＲＫ１＝１）、ポンプ・モータ１４が安定して回転
する微速度（２ｋｍ／ｈ）まで継続して使用し、出来る
だけ多くの減速エネルギーを回収しようとするためであ
る。

ステップ５１７５において、車速が微速（２ｋｍ／ｈ以
下）になったことが検出されると、通常ブレーキ制御モ
ードサブルーチンを実行しく同ステップ３１７６）、エ
アブレーキ又はエア・オイルブレーキで制動をかける。

このサブルーチンはステップ５１７３と同様にメインプ
ログラムのステンブＳ２２のサブル−チンと同しもので
ある。

このようにしてエネルギー回収モードサブルーチンを実
行した後、Ｃ１０６４は、エンジンブレーキモードサブ
ルーチンを実行する（第３図のステップ３１Ｂ）、この
サブルーチンは、通常の車両とフィーリングの差異をな
くすためのもの、即ち、エキゾースト（排気）ブレーキ
又はエンジンブレーキに相当するブレーキ力を発生させ
るものである。

エキゾーストブレーキは、ブレーキペダル５７を踏むこ
となく、運転席のハンドレバー４８（又はスイッチ）に
よって操作される補助ブレーキであり、エンジンブレー
キは、車両がエンジンを駆動することによりその負荷と
して制動力を発生させる補助ブレーキである。

ステップ３１８のサブルーチンへは、ブレーキペダル５
７を踏んでいる場合は、ステップＳ１７のサブルーチン
から、アクセルペダル５４を踏んでいない時（アクセル
ペダルがアイドル位置にある時）は、ステップ３１６か
らそれぞれ進んで行くが、エンジンブレーキモードサブ
ルーチン（第３図のステップ５１８）は、エンジンで発
生する補助ブレーキの代用モードであるため第３図のス
テップ３１７のブレーキペダル操作とは関係がない、即
ち、エキゾーストブレーキもエンジンブレーキも、アク
セルペダル５４を踏んでいない限りハンドレバー４８の
出力により制御されて代替の力が発生する。言い換える
と、ステップ５１７４でブレーキペダルの踏込量に対応
した制動力を求めた時に、車両が一定の速度以上で走行
していれば更にエキゾーストブレーキ又はエンジンブレ
ーキ相当の制動トルクを求めるものである。

続いて、Ｃ／Ｕ６４は、前記ステップＳ１７及びステッ
プ３１８のサブルーチンで検索され記）、αされた必要
制御トルクを発生するのに必要なポンプ・モータ１４の
容量を油圧回路内圧力に応じて決定するポンプ計算サブ
ルーチンを実行する（第３図のステップ３１９）。

即ち、前述のステップＳ１７及びステップＳ１８でポン
プ・モータ１４を使った油圧ブレーキ制御を行っていれ
ば、ステップＳ１７．３１Ｂで検索した各ブレーキモー
ドの必要制動トルクを積算してポンプ・モータ１４で発
生する必要のある全制御トルクを計算する。

そして、必要トルク値をファイナルギヤ及びＰＴＯ装置
のギヤ比で除したポンプ・モータ１４でのトルク値Ｔか
ら下記の理論式（１）によってポンプモータ１４の容’
ｉｔ　Ｖ　？を求める。

Ｖ、＝２００πＴ／Ｐ　　　　　（１）ここで、 Ｐ；圧力センサ４７で検出される油圧回路内圧力（ｋｇ
／ｃｍ”　）、 ■、：ボンポンモータ１４の容量（ＣＣ）、Ｔ：必要制
御トルク（ｋｇ−ｍ）。

しかし、これを計算させることは、複雑になるので、こ
の式（＋）により第８図に示すような、圧力、トルク及
び容量のマツプを予め作成しておき、このマツプから必
要な容量を検索することができる。

本発明では、第２図に示すように斜軸式アキシャルピス
トン式（又は、斜板式アキシャルピストン式でも良い）
ポンプ・モータ１４を用いることができるから、その容
量ＶＰは斜軸（又は斜板）の傾転角を制御することによ
り制御される。

メインプログラムのステップ３１６に戻って、アクセル
ペダル５４が踏まれている時、Ｃ／Ｕ　６４は、エネル
ギー再生モードサブルーチン（回収して高圧アキュムレ
ータ２６に蓄積されている減速エネルギーを利用して走
行するもの）を実行する（第３図のステップ５２０）。

そして、メインプログラムはステップＳ２２の通常ブレ
ーキ制御モードサブルーチンを実行するが、これは油圧
を使わずエアブレーキ又はエア・オイルブレーキだけで
ブレーキをかけるモードである。尚、この通常ブレーキ
制御モードはエネルギー回収モード（ステップ５１７）
におけるステップ５１７３．５１７６にも同様に適用さ
れる。

第５１２Ｉに基づきこのサブルーチンを説明すると、ま
ず、ブレーキペダル５７の踏込量と電磁比例式エア圧制
御弁７０の吐出圧を第７図のマツプにより検索する（第
５図のステップ３２２１）。これは、制動トルクは、例
えばエアオイルブレーキの場合、エアマスター７４に送
られる吐出圧で決まるため行う検索であり、このマツプ
は、制動のフィーリングを合わせるため通常のエアブレ
ーキ車（又は、エア・オイルブレーキ車）と同等の吐出
圧線図になっている。尚、第３図のステ、プＳ８．３１
０、Ｓｌｌ及び３１４からこのサブルーチンに進んだと
きにもブレーキペダル５７の踏込量が与えられて制動ト
ルクが求められる。

次に、ステップ５２２１で検索した吐出圧に基づいて電
磁比例式エア圧制御弁７０を駆動しく同ステップ３２２
２）、本４ノブルーチンはエアのみによるので油圧系を
オフとするためにポンプ・モータ１４の傾転角を“０°
“にしく同ステップ５２２３）、回路切替弁２５及び電
磁クラッチ１３をオフとして（同ステップ５２２４）、
メインプログラムに戻る。

以上の制Ｊｎ（Ｄ後、Ｃ／Ｕ６４は、オイル量９１　′
４′ｎを行う（第３図のステップ５２１）、このオイル
量制御は、オイル量検出リミントスイッチ４５がオンで
あるかオフであるかによりオイルの補給の必要があるか
否かを判定して電磁弁３１及び３２により常時適正なオ
イル量を油圧系統に供給している。

また、Ｃ／Ｕ６４は、周知の特開昭６０−１１７６９号
公報と同様に車速センサ４０からの車速信号、アクセル
開度検出センサ５６からのアクセルペダル５４の踏込量
に対応する信号及びギヤセレクトレバー６０からのセレ
クト信号（マトリックス信号）を読み込み、車速及びア
クセルペダル５４の踏込量に応じて作成した第１３回に
示すマツプに基づき適正なＴ／Ｍ５のギヤ段を選択する
（第３図のステップＳ２３及び５２４）。

この動作は、クラッチアクチュエータ７及びギヤシフト
アクチュエータ６を駆動して、エンシンクランチ（図示
せず）を切り→Ｔ／Ｍ５のギヤを中立状態にし→セレク
トし、シフトし→エンジンクラッチを接続することで行
い、これによりＴ／Ｍ５のギヤ段は、車速及びアクセル
ペダル５４の踏込量に応した適切なものに自＋Ｊ＋的に
シフトアップ／ダウンされる。

尚、Ｃ／１Ｊ６４は、第１２図に示すクラッチ制御方法
の決定サブルーチンに基づき、油圧だけで走行している
場合、フラグＦＬ−ＲＢＳのビット３＝１になっている
こと（第６図のステップ５２４１）からエンジンクラッ
チを断としている（同ステップ３２４２）。このフラグ
ＦＬ　　ＲＢＳのピント３は第２３回に示すように、エ
ネルギー回収モードにあっては必ず、またエネルギー再
生モードにあっては油圧のみで走行する場合にセットセ
ットされるものである。

尚、エンジンクラッチの接／断制御については現在では
自動フランチ式の自動変速機車両が既に知られており、
また自動変速機を持たない車両であってもエンジンクラ
ッチのみが自動的に接／断制御できればよい。更に、流
体式自動変速機車両の場合はエンジンとの切り離しはギ
ヤをニエートラル位置に制御すれば同様の効果が得られ
る。

続けて、上述の工フルギー回収モード、再生モード、通
常ブレーキ制御モード等で決定された、ポンプ・モータ
１４の容量、ＴＳ、　１ｆｌクラツチ１３の断／接、回
路切替弁２５の切替位置に従い、実際にこれらを駆動す
る油圧回路制御サブルーチンを実行する（第３図のステ
ップ５２５）。

このサブルーチンは上記の各種の判定結果に基づいて油
圧回路を構成する回路切替弁２５やポンプ・モータ１４
並びにＴｉＴｏｍクラッチ１３を実際に制御するもので
ある。

油圧回路制御（ステップ５２５）を行った後、直結冷房
リレースイッチ３３及び水温センサ３４からの信号を読
み込み、エンジンｌの暖機運転時、冷房時のアイドル回
転の安定を図る他、補給用ポンプ３０を駆動する時のア
イドル回転の安定を図るアイドル制御サブルーチンを実
行する（同ステツブ５２６）。

その後、上述のエネルギー再生モード等で決定されたエ
ンジン１の出力トルクによりステップモータ３の目標位
置を設定し、これを駆動するエンジン制御サブルーチン
を実行する（同ステップ５２７）、この場合、上述のエ
ネルギー再生モード等で決定されたポンプ・モータ１４
の容１ｖが、Ｖ＜２５０ｃｃの時はアイドリングとし、
Ｖ＞２５０ｃｃの時は、下記の式（２）から求めたエン
ジン必要出力が発生するようにエンジンを制御する。

エンジン必要出力＝　（（Ｔ／Ｍ必要出力）−（ポンプ
・モータ最大出力） ｘ　（ＰＴＯギヤ比）〕 ／　（Ｔ／Ｍギヤ比）（２） このエンジン出力は上述の如くアクセルペダルの踏込量
に換算してから燃料噴射ガバナをステップモータが駆動
することにより得られる。

以上の制御・処理の後、油圧及び動力源（油圧、エンジ
ン）表示を含み、インジケータ類６３の表示制御を行う
インジケータ制御サブルーチンを実行する（同ステップ
５２８）。

そして、車速がＯで且つブレーキペダル５７が踏まれて
いることを条件とじＨ３Ａ弁７２を閉じてブレーキ状態
を保持し、アクセルペダル５４が踏まれるか、又はギヤ
セレクトレバー６０がニュートラル位置になったことに
よりブレーキ状態を解除するＨ３Ａ制御サブルーチンを
実行する（同ステップ５２９）。

この後は、自己診断実行の時間になったか否かチエツク
しく同ステップ５３０）、時間になると定期的（例えば
、５００ｍ５）に自己診断を実行して（同ステップ３３
１）、処理の時間を一定にするための時間待ちの後（同
ステップ５３２）、ステップＳ２に戻り上述の処理を繰
り返す。

尚、上記のサブルーチン（ステップ３２３〜３１）は現
在既に知られている技術を用いることができる。

（発明の効果〕 以上のように、本発明によれば、車速か低いときにブレ
ーキを掛けても油圧力によるブレーキ動作は行わずに通
常のブレーキ動作を行わせ、−旦ブレーキ動作が開始さ
れた後は、更に低い微速以下になるまでは油圧ブレーキ
動作を継続するように構成したので、エネルギー回収率
の悪い低速時に頻繁にポンプ・モータを動作させる必要
がなく、油圧系、特にポンプ・モータの寿命を伸ばすこ
とができ、油圧ブレーキ動作を開始した後はできるだけ
沢山のブレーキエネルギーを回収することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は、本発明に係る車両のブレーキエネルギ
ー回生装置の概念図、 第１図伽）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（ａ）、（ｂ
）は、本発明に使用する斜軸式アキシャルピストンポン
プ・モータのそれぞれ断面図及び斜視図、 第３図は、本発明の制御手段に記憶され且つ実行される
プログラムのフローチャート図、第４図は、エネルギー
回収モードサブルーチンのフローチャート図、 第５図は、本発明による通常ブレーキ制御モードサブル
ーチンのフローチャート図、 第６図は、エンジンクラッチの制御方法の決定サブルー
チンのフローチャート図、 第７図は、ブレーキトルクマツプ図、 第８図は、ポンプ・モータの制動トルクマンブの説明図
、 第９図は、パーキングブレーキレバーを説明する概略図
、 第１Ｏ図は、フラグＦＬ　　５ＰＥＥＤを説明する図、 第１１図は、フラグＦＬ　　ＲＢＳを説明する図、第１
２図は、フラグＦＬ　　ＰＥＤＡＬを説明する図、 第１３図は、車速及びアクセルペダル踏込Ｂ１に基づく
ギアシフトマツプ図、である。 図において、１３は電磁クラッチ、１４はポンプ・モー
タ、２５は回路切替弁、２６は高圧アキュムレータ、２
７は低圧アキュムレータ、５７はブレーキペダル、５８
はブレーキペダル（戻し位置検出）スイッチ、５９はブ
レーキ踏込量センサ、６４は制御手段としてのＣ／Ｕ、
７０は電磁比例式圧力制御弁をそれぞれ示す。 尚、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ブレーキペダルスイッチと、ブレーキ踏込量センサと、
   電磁比例式エア圧制御弁と、エネルギー回収モード時に
   おいて、該スイッチが作動した時の車速が所定の低速度
   以下である時及びその後の車速が更に低い所定の微速度
   以下である時、該センサの出力に応じて該制御弁を制御
   し油圧回路を遮断して通常ブレーキモードとする制御手
   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。