JPH0692211A - 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
応答性を向上させるとともに信頼性を確保する。 【構成】 ブレーキペダル１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の
作動に連動してエアリザーバ１４からの圧力を出力する
補助ブレーキバルブ３と、ブレーキバルブ２のプライマ
リ回路１８またはセカンダリ回路１９のいずれか一方の
出力と補助ブレーキバルブ３の出力のうち高圧のほうを
選択的にサービスブレーキに出力するダブルチェック弁
４と、補助エア通路１１に介装した電磁弁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とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の減速時に運動エ
ネルギを回収して走行時に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６
１−１７５１５３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、例えば発進時や加速時などにポンプモ
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】

【発明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った。

【０００６】そこで本発明は、回生ブレーキの不作動時
にサービスブレーキの応答性を向上させるとともに信頼
性を確保した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】本発明は、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してブレーキ
圧力源からの圧力を出力する第２のブレーキバルブと、
前記第１のブレーキバルブのプライマリまたはセカンダ
リのいずれか一方の出力と前記第２のブレーキバルブの
出力のうち高圧のほうを選択的にサービスブレーキに出
力する切換弁と、前記第２のブレーキバルブと切換弁と
の間の補助エア通路に介装した弁と、前記回生装置の作
動時を検出して前記弁を閉弁する制御手段とを備える。

【０００８】

【作用】したがって、回生装置が作動しない場合におけ
る第１のブレーキバルブの不作動域では、制御手段は補
助エア通路の弁を開弁して第２のブレーキバルブからの
圧力を切換弁に加える。切換弁には第１のブレーキバル
ブのプライマリ側またはセカンダリ側からの出力がない
ため、第２のブレーキバルブからのエアを選択するとと
もにサービスブレーキに出力して制動が行われる。一
方、回生装置が作動中の第１のブレーキバルブの不作動
域では、制御手段は補助エア通路の弁を閉弁させるため
に第２のブレーキバルブの出力は遮断され、切換弁には
第１又は第２のブレーキバルブからの圧力が加わらずに
回生装置の制動力のみで制動が行われる。

【０００９】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が第２の
ブレーキバルブの出力より高圧になると切換弁は接続さ
れた第１のブレーキバルブのプライマリまたはセカンダ
リの出力を選択してサービスブレーキに出力する。

【００１０】

【実施例】図１及び図２に本発明の実施例を示す。

【００１１】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。

【００１２】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
に応じたエアを補助エア通路１１を介して高圧側を選択
して出力する切換弁としてのダブルチェック弁４に供給
する。この補助エア通路１１はコントローラ１０に駆動
される常開式の電磁弁７を介装してダブルチェック弁４
の一方の入力ポートに接続される。また、補助エア通路
１１の電磁弁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の検出値に基づいて回生装置３０の駆動を行
う。

【００１３】一方、ブレーキバルブ２に接続されたプラ
イマリ回路１８はダブルチェック弁４のもう一方の入力
ポートに接続され、セカンダリ回路１９はそのまま前輪
ブレーキ回路２１に接続される。

【００１４】ダブルチェック弁４の出力ポートは後輪ブ
レーキ回路２０に接続され、後輪ブレーキ回路２０のエ
アはリレーバルブ２２を介してブレーキチャンバ２４を
駆動する。ブレーキバルブ２のセカンダリ回路１９と接
続される前輪ブレーキ回路２１のエアはクイックリリー
ス弁２３を介してブレーキチャンバ２５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。

【００１５】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、減速機４２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蓄圧レベルとして
検出するポテンショメータ３３が介装される。コントロ
ーラ１０には、車速センサ３２からの車速信号Ｖ、トラ
ンスミッション４１のギヤ位置を検出するポジションセ
ンサ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ポテンショメータ３３からの蓄圧
レベル信号Ｌ、前記図１の補助エア通路１１の圧力を検
出する圧力センサ６からの補助エア圧Ｐ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４
４の電磁弁３６、補助エア通路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。

【００１６】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。尚、ギアクラッチ４２は回生装置３０の立ち上げ時
に接続されている。

【００１７】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６１の処理に進む。ステップ５２でポテンシ
ョメータ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が許容圧力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６１の処理に
進む。

【００１８】ステップ５４ではポジションセンサ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
６１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。

【００１９】ステップ５８で電磁弁３６を開弁すると、
ステップ５９で電磁クラッチ４２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て補助エア通路
１１を遮断する。ブレーキバルブ２の不作動域ではサー
ビスブレーキを休止させて回生装置３０により制動を行
うが、ブレーキペダル１の踏み込み角度が増大して不作
動域を越えると、ブレーキバルブ２のプライマリ回路１
８からダブルチェック弁４にエアが加わり、このとき補
助エア通路１１は遮断されているので後輪ブレーキ回路
２０にはプライマリ回路１８からのエアが選択されて後
輪の制動が開始される。同時にセカンダリ回路１９に出
力されたエアは前輪ブレーキ回路２１を作動させて前輪
の制動を開始する。

【００２０】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６１で電磁弁７への通電を遮断し
て開弁させ、開通した補助エア通路１１から補助ブレー
キバルブ３のエアをダブルチェック弁４に加え、ブレー
キバルブ２が不作動域にあれば補助エア通路１１の出力
で後輪ブレーキ回路２０による制動を開始することがで
きる。さらにステップ６２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６３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。

【００２１】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及び補助ブレーキバルブ３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。

【００２２】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に応じた補助エアが補
助ブレーキバルブ３から補助エア通路１１を介してダブ
ルチェック弁４に加わえられ、ダブルチェック弁４はプ
ライマリ回路１８からの出力がないため電磁弁７からの
補助エア圧Ｐ₃を後輪ブレーキ回路２０に供給する。こ
のとき、セカンダリ回路１９にはブレーキバルブ２から
のエアが供給されないため、前輪ブレーキ回路２１は作
動せずに後輪のみで制動が行われる。なお、電磁弁７が
閉弁した回生装置３０の作動中であれば、ダブルチェッ
ク弁４にはエア圧が加わらず、補助エア通路１１に加わ
る補助エア圧Ｐ₃を圧力センサ６が検知することで回生
装置３０が作動して後輪４０に制動が加えられる。

【００２３】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が補助エア圧Ｐ₃を越える
踏み込み角度θ₂までは前記と同様に電磁弁７からの補
助エア圧Ｐ₃がサービスブレーキに加えられる。一方、
セカンダリ回路１９からのエア圧Ｐ₂はそのまま前輪ブ
レーキ回路２１に供給されて制動を行う。この時点では
エア圧Ｐ₃または回生装置３０によって後輪に制動が加
えられるとともに、エア圧Ｐ₂によって前輪にも制動が
加わえられる。

【００２４】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か
らのエア圧Ｐ₁が電磁弁７からの補助エア圧Ｐ₃を越える
ため、ダブルチェック弁４の出力はエア圧Ｐ₁に切り換
えられ、プライマリ回路１８からのエア圧Ｐ₁が後輪ブ
レーキ回路２０に供給される一方、前輪ブレーキ回路２
１には上記と同様にセカンダリ回路１９からエアの供給
を受けて、後輪及び前輪のサービスブレーキはブレーキ
バルブ２に駆動されて車両の減速が行われる。

【００２５】ブレーキバルブ２の不作動域でこの回生装
置３０の作動が上記ステップ５１、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への通電を停止して開弁させるため、ダ
ブルチェック弁４はリレーバルブ８からの補助エア圧Ｐ
₃を後輪ブレーキ回路２０に出力してサービスブレーキ
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、同一の後輪に対してポンプ
モータ４３及び後輪ブレーキ回路２０のそれぞれの制動
力が加わるようにしたため、車両の姿勢を乱すことなく
円滑に行うことができ、また、前記切り換え時サービス
ブレーキが効き過ぎることもない。

【００２６】この回生ブレーキからサービスブレーキへ
の切換は電磁弁７への通電が遮断したときにも行われ、
例えばコントローラ１０に故障が発生して電磁弁７への
通電が停止する場合、電磁弁７が開弁するためにブレー
キバルブ２の不作動域であれば補助ブレーキバルブ３か
らの補助エア圧Ｐ₃によって後輪ブレーキ回路２０を作
動させ、回生ブレーキからサービスブレーキに自動的に
切り換えて確実に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。

【００２７】このように、回生装置３０が作動しないブ
レーキバルブ２の不作動域であっても、補助ブレーキバ
ルブ３からの補助エアにより電磁弁７から補助エア圧Ｐ
₃が供給されて後輪ブレーキ回路２０が作動して制動が
行われるため、ブレーキペダル１の初期作動域に設定し
たブレーキバルブ２の不作動域における制動力の応答性
を向上することができ、常時高圧側を選択するダブルチ
ェック弁４を介装したため、ブレーキバルブ２のプライ
マリ回路１８または電磁弁７からの出力のうち高圧の方
を後輪ブレーキ回路２０に供給することが可能となっ
て、回生装置３０の休止時にもブレーキ装置の信頼性を
向上することができる。また、補助エア圧Ｐ₃を後輪ブ
レーキ回路２０のみに導入するため、補助ブレーキバル
ブ３の下流側の容積を小さくする事ができ、サービスブ
レーキの応答性を向上させることが可能となる。

【００２８】図５は他の実施例を示し、前記第１の実施
例における補助エア通路１１からのエア圧を信号圧とし
て作動するリレーバルブ８を設け、リレーバルブ８はエ
アリザーバ１４からエアの供給を受けて補助エア通路１
１のエア圧に応じたエアをダブルチェック弁４に供給す
るようにしたもので、その他の構成は前記第１の実施例
と同様である。

【００２９】補助エア通路１１のエア圧を信号圧として
エアリザーバ１４からのエアをダブルチェック弁４に供
給するリレーバルブ８を設けたため、補助ブレーキバル
ブ３からの補助エア通路１１よりも短く、流路面積の大
きいエア通路８ａで後輪ブレーキ回路２０を駆動するこ
とができ、より速い応答性を得ることが可能となる。な
お、上記実施例において切換弁としてダブルチェック弁
４を採用したが、図示はしないが自動的に高圧側を選択
するシャトル弁などで構成してもよい。

【００３０】また、上記実施例において後輪ブレーキ回
路２０及び前輪ブレーキ回路２１をフルエアブレーキに
より構成したが、図示はしないが油圧とエアを組み合わ
せたエアオーバハイドロリックブレーキ等で構成しても
よい。

【００３１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、切換弁に
第１のブレーキバルブのプライマリまたはセカンダリの
一方と第２のブレーキバルブの出力とを接続して高圧側
の一方を選択するようにしたため、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あっても、第２の
ブレーキバルブの出力によってサービスブレーキを作動
させて回生装置の休止時にもブレーキ装置の信頼性を確
保することができ、第２のブレーキバルブの下流の配管
容積の増大を防ぎ、ブレーキペダルの踏み込み量に対す
る制動力の応答性を向上することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明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
ブのエア圧との関係を示す図である。

【図５】他の実施例を示す構成図である。

【符号の説明】

２ ブレーキバルブ ３ 補助ブレーキバルブ ４ ダブルチェック弁 ７ 電磁弁 １０ コントローラ １１ 補助エア通路 １８ プライマリ回路 １９ セカンダリ回路 １４、１５ エアリザーバ 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)

【特許請求の範囲】
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
   ルの作動に連動してブレーキ圧力源からの圧力を出力す
   る第２のブレーキバルブと、前記第１のブレーキバルブ
   のプライマリまたはセカンダリのいずれか一方の出力と
   前記第２のブレーキバルブの出力のうち高圧のほうを選
   択的にサービスブレーキに出力する切換弁と、前記第２
   のブレーキバルブと切換弁との間に介装した弁と、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。