JPH0629962U - 車両の回生ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回生ブレーキの休止時にサービスブレーキの
応答性及び信頼性を確保するとともに、回生ブレーキの
作動時にもブレーキランプを点灯させる。 【構成】 ブレーキペダル１の初期作動域には圧力を発
生しない不作動域を備えたブレーキバルブ２と、このブ
レーキバルブ２の不作動域にもブレーキペダル１に連動
する補助ブレーキバルブ３を介してブレーキ圧力源から
の圧力をサービスブレーキに向けて出力する補助ブレー
キ回路１１と、補助ブレーキバルブ３の下流に介装され
て出力を制御する電磁弁７と、回生装置３０の作動時を
検出して電磁弁７を閉弁するコントローラ１０と、補助
ブレーキバルブ３またはサービスブレーキのうち少なく
とも一方から出力があったときにコントローラ１０はブ
レーキランプ１６、１７を点灯させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、車両の減速時に運動エネルギを回収して駆動エネルギとして利用す る車両の回生ブレーキ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種の回生ブレーキ装置としては、例えば特開平２−１２４３４９号 公報及び特開昭６１−１７５１５３号公報に開示されるものが知られている。

【０００３】 これらの装置は車輪駆動系に電磁クラッチを介してポンプモータを接続し、こ のポンプモータの一方のポートを高圧側のアキュームレータに接続するとともに 、他方のポートを低圧側のタンクに接続している。そして、車両の減速時にはポ ンプモータを車輪駆動系に接続してポンプとして作動させることにより、ポンプ モータを負荷として車輪駆動系を制動するとともにアキュームレータに高圧オイ ルを蓄圧して車両の運動エネルギを回収するよう構成される。アキュームレータ に蓄圧されたエネルギは、例えば発進時などにポンプモータを車輪駆動系に接続 してモータとして作用させ、車輪駆動系の駆動エネルギとして使用する。

【０００４】 さらに上記前者の装置では回生装置の蓄圧状態に応じてブレーキペダルの踏み 込み量と車輪に発生するブレーキトルクが対応するように比例制御弁を電子的に 制御するように構成される。一方、上記後者の装置ではブレーキペダルの初期踏 み込み代を大きく設定し、サービスブレーキ（フットブレーキ）が作動しないこ の踏み込み代の間で回生装置を作動させ、運動エネルギを回収するように構成さ れるものである。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記前者の装置においては、電子的な制御手段によってのみサ ービスブレーキを駆動するため、制御手段の故障に対して信頼性が低いという問 題があり、また、上記後者の装置では、回生装置が作動しないときにはブレーキ ペダルの踏み込み代が単なる遊びとなってしまい、サービスブレーキの応答性が 損なわれるという問題があり、また、遊びとなる踏み込み代の領域で回生ブレー キによる制動を行う際にブレーキランプが点灯しないために運行安全上の問題が あった。

【０００６】 そこで本考案は、回生ブレーキの不作動時にサービスブレーキの応答性及び信 頼性を確保するとともに回生ブレーキの作動中にブレーキランプを点灯させる車 両の回生ブレーキ装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、ブレーキペダルが操作される制動時に車輪の回転力を加圧手段に伝 達してエネルギ回生用の圧力をアキュームレータに蓄える回生装置を備えたブレ ーキ装置において、ブレーキペダルの初期作動域には制動圧力を発生しない不作 動域を備えた第１のブレーキバルブと、この第１のブレーキバルブの不作動域に もブレーキペダルの作動に連動する第２のブレーキバルブを介してブレーキ圧力 源からの圧力をサービスブレーキに向けて出力する補助ブレーキ回路と、前記第 ２のブレーキバルブの下流に介装されて出力を制御する弁と、前記回生装置の作 動時を検出して前記弁を閉弁する制動制御手段と、前記第２のブレーキバルブま たはサービスブレーキのうち少なくとも一方から出力があったときに制動灯を点 灯させる制動灯制御手段とを備える。

【０００８】

【作用】

したがって、回生装置が作動する第１のブレーキバルブの不作動域では、補助 ブレーキ回路に出力される第２のブレーキバルブからの出力を検知して制動灯制 御手段はブレーキランプを点灯させ、回生装置が作動しない第１のブレーキバル ブの不作動域では、制動制御手段は第２のブレーキバルブからの圧力に応じたブ レーキ圧力源からの圧力により回生装置に等しい制動力でサービスブレーキを作 動させるとともに、制動灯制御手段はサービスブレーキへの圧力を検知してブレ ーキランプを点灯させる。第１のブレーキバルブの不作動域を越えてさらにブレ ーキペダルを踏み込むと第１のブレーキバルブが作動し、この第１のブレーキバ ルブの出力によりサービスブレーキに出力するとともに制動灯制御手段がブレー キランプを点灯させる。

【０００９】

【実施例】

図１及び図２に本考案の実施例を示す。

【００１０】 図１において、２はフルエアブレーキを構成する第１のブレーキバルブとして のブレーキバルブで、ブレーキペダル１の踏み込み角度等の踏み込み量に応じて エアリザーバ１４、１５からのエアを制御してプライマリ回路１８及びセカンダ リ回路１９にそれぞれエアを供給する。このブレーキバルブ２はブレーキペダル １の踏み込み角度が所定の値に達するまではプライマリ回路１８及びセカンダリ 回路１９にエアを出力しない不作動域を備えている。

【００１１】 ３はブレーキペダル１に連動する第２のブレーキバルブとしての補助ブレーキ バルブで、エアリザーバ１４からのエアをブレーキペダル１の踏み込み角度に応 じて制御したエアを補助ブレーキ回路１１に出力する。補助ブレーキ回路１１は コントローラ１０に駆動される常開式の電磁弁７を介してリミティングアンドク イックリリースバルブ９（以下ＬＱＲバルブ９）に接続されるとともに、電磁弁 ７の上流にはコントローラ１０に接続された圧力センサ６が設けられ、コントロ ーラ１０はこの圧力センサ６が検出する信号に基づいて回生装置３０の駆動を行 う。

【００１２】 ＬＱＲバルブ９は所定の割合で減圧した出力を２つの入力ポートを備えて高圧 側を選択する切換弁としての２ウェイリレーバルブ４、５の信号圧側にそれぞれ 供給する。

【００１３】 この２ウェイリレーバルブ４は図示しない２つの信号圧ポートを備え、一方の 信号圧ポートはＬＱＲバルブ９の出力側に接続され、他方はブレーキバルブ２の プライマリ回路１８と接続されてＬＱＲバルブ９またはプライマリ回路１８の高 圧側を信号圧として選択し、エアリザーバ１４から供給されるエアを信号圧に応 じて後輪ブレーキ回路２０へ出力する。

【００１４】 ２ウェイリレーバルブ５も同様にして、ＬＱＲバルブ９またはセカンダリ回路 １９の高圧側を信号圧として選択し、エアリザーバ１５からのエアをこの信号圧 に応じた圧力で前輪ブレーキ回路２１に出力する。

【００１５】 ２ウェイリレーバルブ４に接続された後輪ブレーキ回路２０はリレーバルブ２ ２を介してブレーキチャンバ２４を駆動し、２ウェイリレーバルブ５に接続され た前輪ブレーキ回路２１はクイックリリース弁２３を介してブレーキチャンバ２ ５を駆動する。これらブレーキチャンバ２４及び２５は図示しないブレーキドラ ムに連結されて車輪に制動を加えるサービスブレーキを構成する。

【００１６】 これら後輪ブレーキ回路２０及び前輪ブレーキ回路２１にはブレーキランプ１ ６、１７に接続される圧力スイッチ１２、１３がそれぞれ設けられる。これら圧 力スイッチ１２、１３は並列に接続されてからブレーキランプ１６、１７に接続 される一方、他端を電源７０に接続し、予め設定した圧力を越えると回路を接続 してブレーキランプ１６、１７を点灯させる。ブレーキランプ１６、１７は並列 に接続されて信号線１０ａ及びダイオード９１を介してコントローラ１０にも接 続され、圧力センサ６が補助ブレーキバルブ３からの出力を検知したときに、コ ントローラ１０はブレーキランプ１６、１７を点灯させる。

【００１７】 回生装置３０は図２に示すように、トランスミッション４１の出力軸が駆動軸 としての後輪４０に連結するとともに、コントローラ１０に駆動される減速機４ ２のギアクラッチ４２ａを介して斜軸式のポンプモータ４３が連結する。ポンプ モータ４３の一方のポートには電磁弁３６及びアキュームレータ３７を備えた高 圧油通路４４が接続され、他方のポートにはタンク３８を備えた低圧油通路４５ が接続される。アキュームレータ３７には回生されたエネルギの量をピストン３ ７ａの位置として検出する蓄圧レベルセンサ３３が介装される。

【００１８】 コントローラ１０には、車速センサ３２からの車速信号Ｖ、シフトレバー３４ からの変速位置信号、アキュームレータ３７の蓄圧レベルを検出する蓄圧レベル センサ３３からの蓄圧レベル信号Ｌ、前記図１の補助ブレーキ回路１１の圧力を 検出する圧力センサ６からの信号が入力される。コントローラ１０はこれら入力 信号に基づいて運転者の要求する制動トルクを演算してポンプモータ４３の流量 を設定し、この設定値に見合う斜軸の傾転角となるように斜軸駆動装置３５を駆 動するとともに、高圧油通路４４の電磁弁３６、補助ブレーキ回路１１に介装さ れた電磁弁７を開閉制御して、回生装置３０のポンプモータ４３を作動させるか を選択する。

【００１９】 次に図３のフローチャートを参照しながらコントローラ１０における制御の作 用について説明する。

【００２０】 まず、ステップ５０では圧力センサ６からの補助エア圧Ｐ₃を読み込んで、ス テップ５１においてこの補助エア圧Ｐ₃があらかじめ設定した圧力Ｐ₀を越えたか 、すなわち、運転者がブレーキペダル１を踏んだか否かを判定する。この判定で ブレーキペダル１が踏まれている場合にはステップ５２へ進み、そうでない場合 にはステップ６２の処理に進む。ステップ５２で蓄圧レベルセンサ３３からアキ ュームレータ３７の蓄圧レベルＬを読み込むと、ステップ５３で蓄圧レベルＬが 所定の最大レベルＬmaxを越えていないか、すなわちアキュームレータ３７が許 容蓄圧レベル以内であるかを判定する。ここでアキュームレータ３７が許容蓄圧 レベル以内であればステップ５４に進み、そうでない場合にはステップ６２の処 理に進む。

【００２１】 ステップ５４ではシフトレバー３４から変速位置信号を読み込んで、運動エネ ルギを回収可能な前進位置にあるかをステップ５５において判定し、この判定結 果がＹＥＳであればステップ５６で車速センサ３２から車速信号Ｖを読み込む。 ステップ５７では車速Ｖが予め設定した最低速度Ｖminを越え、かつポンプモー タ４３の最大許容回転数となる最大速度Ｖmax未満の運動エネルギを回収可能な 車速であるかを判定し、判定結果がＹＥＳであればステップ５８以降で後述する ように運動エネルギを回収する一方、ＮＯであればステップ６２以降の処理によ り回生装置３０を休止してサービスブレーキによる制動を行う。

【００２２】 ステップ５８で電磁弁３６を開弁すると、ステップ５９において斜軸駆動装置 ３５でポンプモータ４３の図示しない斜軸をブレーキペダル１の踏み込み角度に 応じたポンプ側の傾転角に駆動し、後輪４０の駆動力によりタンク３８の作動油 をアキュームレータ３７に圧送、蓄圧して運動エネルギを回収するとともに、ス テップ６０で電磁弁７に通電して閉弁させ、ＬＱＲバルブ９へのエアの供給を遮 断し、ステップ６１ではブレーキランプ１６、１７を点灯させて後続車に制動を 開始したことを知らせる。

【００２３】 一方、上記ステップ５１、５３、５５及び５７の判定結果がＮＯとなる回生装 置３０を作動させない場合には、ステップ６２で電磁弁７への通電を停止するこ とで開弁させ、補助ブレーキ回路１１から補助ブレーキバルブ３のエアをＬＱＲ バルブ９に供給する。ＬＱＲバルブ９は所定の割合で減圧したエアを２ウェイリ レーバルブ４、５に供給する。

【００２４】 このとき、ブレーキバルブ２が不作動域にあれば２ウェイリレーバルブ４、５ の出力で後輪ブレーキ回路２０及び前輪ブレーキ回路２１による制動を開始する ことができる。さらにステップ６３では斜軸駆動装置３５の傾転角を０（中立位 置）にしてポンプモータ４３を休止させ、ステップ６４で高圧油回路４４の電磁 弁３６を閉弁して回生装置３０を休止させる。ステップ６５でコントローラ１０ からダイオード９１を介してブレーキランプ１６、１７への通電を遮断して回生 装置３０の作動によるブレーキランプ１６、１７の点灯を休止する。

【００２５】 ここで、ブレーキペダル１の踏み込み角度θとブレーキバルブ２、補助ブレー キバルブ３及びＬＱＲバルブ９が発生するエア圧Ｐとの関係は図４に示すように 変化する。

【００２６】 ブレーキペダル１の踏み込み角度θがθ₁ 未満の領域はブレーキバルブ２が作 動しない不作動域であり、電磁弁７が開弁した回生装置３０の休止時にはブレー キペダル１の踏み込み角度θに応じた補助エア圧Ｐ₃が補助ブレーキバルブ３か ら補助ブレーキ回路１１を介してＬＱＲバルブ９に加わえられ、ＬＱＲバルブ９ は所定の割合で減圧したエアを２ウェイリレーバルブ４、５に出力する。ＬＱＲ バルブ９の出力はＰ₄で示すように所定の割合で減圧され、この出力Ｐ₄は回生装 置３０の制動力に等しい制動力が得られるように設定されているため、２ウェイ リレーバルブ４、５からはＬＱＲバルブ９の出力Ｐ₄に応じた圧力で回生装置３ ０の制動力に等しくサービスブレーキを作動させ、この出力Ｐ₄によって圧力ス イッチ１２、１３がオンとなってブレーキランプ１６、１７を点灯させる。

【００２７】 踏み込み角θがθ₁ を越えてブレーキペダル１が踏み込まれると、踏み込み角 度θに応じてブレーキバルブ２からプライマリ回路１８及びセカンダリ回路１９ にエア圧Ｐ₁、Ｐ₂の供給が開始される一方、電磁弁７からの補助エア圧Ｐ₃は所 定の圧力を保持し、プライマリ回路１８からのエア圧Ｐ₁がＬＱＲバルブ９の出 力圧Ｐ₄を越える踏み込み角度θ₂までは前記回生装置３０の休止時と同様にＬＱ Ｒバルブ９からの出力圧Ｐ₄に応じたエアがサービスブレーキに加えられる。

【００２８】 ブレーキペダル１の踏み込み角度θがθ₂ を越えると、ブレーキバルブ２のプ ライマリ回路１８及びセカンダリ回路１９からのエア圧Ｐ₁、Ｐ₂がＬＱＲバルブ ９からの出力圧Ｐ₄を越えるため、２ウェイリレーバルブ４、５の出力はエア圧 Ｐ₁、Ｐ₂にそれぞれ切り換えられ、プライマリ回路１８及びセカンダリ回路１９ からのエア圧Ｐ₁、Ｐ₂が後輪ブレーキ回路２０及び前輪ブレーキ回路２１にそれ ぞれ供給されてサービスブレーキが作動する。

【００２９】 ブレーキバルブ２の不作動域において、回生装置３０の作動が上記ステップ５ １、５３、５５、または５７の判定結果などにより休止した場合、コントローラ １０は電磁弁７への通電を休止して開弁させるため、２ウェイリレーバルブ４は ＬＱＲバルブ９からの出力圧Ｐ₄を後輪ブレーキ回路２０及び前輪ブレーキ回路 ２１に出力し、回生装置３０の制動力に等しい制動力でサービスブレーキを作動 させて減速が行われる。この回生ブレーキからサービスブレーキへの切換は、高 い応答性を備え、かつ等しい制動力で連続的に行うことができるため、運転者な どに不快なショックを与えることなく切り換えることができる。このときコント ローラ１０はステップ６１により信号線１０ａを介してコントローラ１０からブ レーキランプ１６、１７への通電を遮断するが、出力圧Ｐ₄により圧力スイッチ １２、１３がオンとなってブレーキランプ１６、１７は点灯する。

【００３０】 この回生装置３０が休止した場合のブレーキからサービスブレーキへの切換は 自動的に行われ、確実かつ連続的にブレーキランプ１６、１７を点灯させながら 制動を加えることが可能となってフェイルセーフを確保することができる。

【００３１】 図５は他の実施例を示し、前記第１の実施例の並列に接続した圧力スイッチ１ ２、１３を信号線１０ｂを介してコントローラ１０と接続しさせたもので、その 他の構成は前記第１の実施例と同様である。

【００３２】 この場合のブレーキランプ１６、１７の点灯は、圧力スイッチ１２、１３また は圧力センサ６の検出結果に基づいてコントローラ１０が信号線１０ａに電力を 供給することにより行われる。コントローラ１０の制御は図６のフローチャート に示すように、ステップ６５においてブレーキランプ１６、１７をオフにするか という条件判断が加えられたもので、その他は前記図３のフローチャートと同様 である。このステップ６５では回生装置３０が休止する場合に、圧力スイッチ１ ２、１３または圧力センサ６からの検出結果よりサービスブレーキが作動してい るかを判定し、サービスブレーキが作動している場合はステップ６１でブレーキ ランプ１６、１７を点灯させる一方、サービスブレーキが作動していないときに はステップ６６で信号線１０ａへの通電を遮断してブレーキランプ１６、１７を 消灯させる。

【００３３】

【考案の効果】

以上のように本考案によれば、回生装置の作動時にも制動灯を点灯することが 可能となり、回生装置からサービスブレーキへの切り換え時には運転者などにシ ョックを与えることなく連続的に切り換えることともに、サービスブレーキに応 じて制動灯を点灯させ、回生装置の休止時にもブレーキ装置の信頼性及び応答性 を確保することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す構成図である。

【図２】同じく回生装置を示す構成図である。

【図３】コントローラの制御の一例を示すフローチャー
トである。

【図４】ブレーキペダルの踏み込み角度とブレーキバル
ブのエア圧及びリミティングアンドクイックリリースバ
ルブの出力圧との関係を示す図である。

【図５】第２の実施例を示す構成図である。

【図６】コントローラの制御の一例を示すフローチャー
トである。

【符号の説明】

２ ブレーキバルブ ３ 補助ブレーキバルブ ４、５ ２ウェイリレーバルブ ７ 電磁弁 ９ リミティングアンドクイックリリースバルブ １１ 補助ブレーキ回路 １２、１３ 圧力スイッチ １６、１７ ブレーキランプ ２０ 後輪ブレーキ回路 ２１ 前輪ブレーキ回路 ３０ 回生装置

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブレーキペダルが操作される制動時に車
   輪の回転力を加圧手段に伝達してエネルギ回生用の圧力
   をアキュームレータに蓄える回生装置を備えたブレーキ
   装置において、ブレーキペダルの初期作動域には制動圧
   力を発生しない不作動域を備えた第１のブレーキバルブ
   と、この第１のブレーキバルブの不作動域にもブレーキ
   ペダルの作動に連動する第２のブレーキバルブを介して
   ブレーキ圧力源からの圧力をサービスブレーキに向けて
   出力する補助ブレーキ回路と、前記第２のブレーキバル
   ブの下流に介装されて出力を制御する弁と、前記回生装
   置の作動時を検出して前記弁を閉弁する制動制御手段
   と、前記第２のブレーキバルブまたはサービスブレーキ
   のうち少なくとも一方から出力があったときに制動灯を
   点灯させる制動灯制御手段とを備えたことを特徴とする
   車両の回生ブレーキ装置。