JPH08156756A - 車両の蓄圧式制動エネルギ回生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】自動トランスミッションと蓄圧式制動エネルギ
回生装置を採用した車両において、回生装置のポンプモ
ータの油圧モータ動力で、自動トランスミッションの変
速中にも加速力が得られるような制動を行うことを目的
とする。 【構成】エンジン・トランスミッション制御用コントロ
ールユニット６０と、制動エネルギ回生装置制御用コン
トロールユニット６１とを設け、 例えばエンジン回転
速度が０を越えかつシフトスイッチ６３から出力される
信号が前進シフト位置で制動エネルギ回生装置運転許可
指令を、エンジン・トランスミッション制御用コントロ
ールユニット６０から制動エネルギ回収制御用コントロ
ールユニット６１に出力し、アクセル開度信号をエンジ
ン・トランスミッション制御用コントロールユニット６
０に入力し、コントロールユニット６０からアクセル開
度信号に比例したポンプモータ３４の油圧モータ制御信
号を制動エネルギ回収制御用コントロールユニット６１
に出力する構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の減速時の運動エ
ネルギを回生して車輪駆動系の駆動エネルギとして利用
する蓄圧式制動エネルギ回生装置に関し、特に、回生エ
ネルギにより車両の加速性を向上する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の蓄圧式制動エネルギ回生
装置としては、例えば、実開平２−１２１３７１号、特
開平４−２１２８４５号公報及び特開平６−８８０６号
公報等に開示されたものが知られている。これらの装置
は、車両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
キュムレータに接続すると共に、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油圧ポンプとして作
動させることにより、ポンプモータを負荷として車輪駆
動系を制動すると共に、アキュムレータに高圧オイルを
蓄圧することで車両の運動エネルギを回収する。

【０００３】このようにしてアキュムレータに蓄圧され
た高圧オイルは、例えは発進時等にポンプモータを車輪
駆動系に接続して油圧モータとして作用させるエネルギ
源となり、車輪駆動系の駆動エネルギとして利用する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来、機械
式トランスミッションを備えた車両においては、該トラ
ンスミッションの変速中（クラッチ断又は半クラッチ期
間）には、エンジン加速力が中断され、加速のもたつき
（息つき）が生じると言う問題点があった。本発明は上
記に鑑みてなされたものであり、自動トランスミッショ
ンと蓄圧式制動エネルギ回生装置を採用した車両におい
て、回生装置のポンプモータの油圧モータ動力で、自動
トランスミッションの変速中にも加速力が得られるよう
な制御を行うことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の発明は、車両の制動装置の操作時に、車輪駆動系の回
転力によりポンプモータを駆動してオイルタンク内のオ
イルを高圧側アキュムレータに圧送し蓄圧することで、
制動エネルギを回収するようにした蓄圧式制動エネルギ
回生装置において、エンジンを制御すると共に、自動ト
ランスミッションの変速制御をアクセル開度と車速に応
じて自動的に実行するコントロールユニットと、制動エ
ネルギ回生制御を行うコントロールユニットと、を設
け、前記エンジン・トランスミッション制御用コントロ
ールユニットから制動エネルギ回生装置の運転許可指令
信号を制動エネルギ回生制御用コントロールユニットに
出力し、前記アクセル開度信号を前記エンジン・トラン
スミッション制御用コントロールユニットに入力し、該
コントロールユニットから前記アクセル開度信号に比例
したポンプモータの油圧モータ制御信号を制動エネルギ
回生制御用コントロールユニットに出力する構成とし
た。

【０００６】

【作用】請求項１記載の発明おいて、例えばエンジン回
転速度が０を越えかつ前進シフト位置で制動エネルギ回
生装置運転許可指令を、エンジン・トランスミッション
制御用コントロールユニットから制動エネルギ回生制御
用コントロールユニットに出力し、前記アクセル開度信
号を前記エンジン・トランスミッション制御用コントロ
ールユニットに入力し、該コントロールユニットから前
記アクセル開度信号に比例したポンプモータの油圧モー
タ制御信号を制動エネルギ回生制御用コントロールユニ
ットに出力する構成としたから、自動トランスミッショ
ン変速中（クラッチ断又は半クラッチ期間）であって
も、ポンプモータの油圧モータは、アクセル指令に応じ
て継続してエンジン駆動力を発生し、この結果、車両の
加速力が途切れることがなく、スムーズな加速を行うこ
とができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述
する。図１は、本発明の車両の蓄圧式制動エネルギ回生
装置の一実施例を示す図である。先ず、この図に基づい
て、車両のブレーキ配管系の構成について説明すると、
ブレーキペダル１の踏込操作に連動する主ブレーキバル
ブ２は、ブレーキペダル１の踏込角度等の踏込量に応じ
てエアタンク１４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に夫々エアを供給する。

【０００８】同じくブレーキペダル１の踏込操作に連動
する補助ブレーキバルブ３は、ブレーキペダル１の踏込
角度等の踏込量に応じてエアタンク１４からのエアを制
御して補助ブレーキ回路１１に供給する。この補助ブレ
ーキ回路１１には、減圧手段としての比例弁９及び常開
式の電磁弁７が設けられている。

【０００９】前記比例弁９は、補助ブレーキバルブ３を
介して補助ブレーキ回路１１に供給されるエア圧を所定
割合で減圧し、電磁弁７を介してリレーバルブ８の信号
圧ポートに供給する。前記電磁弁７は、補助ブレーキバ
ルブ３を介して補助ブレーキ回路１１に出力されるエア
圧を検出するブレーキ圧センサ６からの検出値に基づい
て後述するコントロールユニットにより制動エネルギ回
生装置と共に駆動される。

【００１０】前記リレーバルブ８は、エアタンク１４か
らのエアを、比例弁９からの信号圧に対応したエア圧に
調整してダブルチェックバルブ４の一方のポートに供給
する。前記ダブルチェックバルブ４の他方のポートは、
プライマリ回路１８に接続されている。そして、ダブル
チェックバルブ４は、リレーバルブ８側のエア圧とプラ
イマリ回路１８側のエア圧のうち高圧側を選択して後輪
ブレーキ回路２０に供給する。又、ダブルチェックバル
ブは、図示しないがもう一つ設けられており、やはり図
示しないがもう一つ設けられているリレーバルブのエア
圧とセカンダリ回路１９側のエア圧のうちの高圧側を選
択して図示しない前輪ブレーキ回路に供給する。

【００１１】ダブルチェックバルブ４に接続された後輪
ブレーキ回路２０は、ブースタ（又はブレーキチャン
バ）２１を駆動する。このブースタ２１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
スブレーキ装置を構成する。次に、図１に基づいて制動
エネルギ回生システムの構成を説明すると、エンジン３
０の回転を変速して後輪に伝達する自動トランスミッシ
ョン３１の出力軸に、減速機３２のギヤクラッチ３３を
介して斜軸式のポンプモータ３４が連結される。 この
ポンプモータ３４の一方のポートには締切弁３５を介し
てアキュムレータ３６に接続する高圧油通路３７が接続
され、他方のポートにはオイルタンク３８に接続する低
圧油通路３９が接続される。又、オイルタンク３８と締
切弁３５との間には、オイルフィルタ４０及びオイルク
ーラ４１が介装され、定常走行時にポンプモータ３４を
介してオイルを循環させるための油通路４２が設けられ
ている。

【００１２】前記アキュムレータ３６には回生されたエ
ネルギ量をピストン３６ａの位置として検出する蓄圧レ
ベルセンサ４３が設けられている。尚、未説明符号４４
は回転センサ、４５はクラッチ用電磁弁、４６はクラッ
チスイッチ、４７はサーボモータ、４８は斜軸角セン
サ、４９は油温センサ、５０はシフトレバー、５１はア
クセルペダル、５２は表示器である。

【００１３】次に、かかる制動エネルギ回生装置の制御
装置について説明する。図１において、エンジン電制部
と自動トランスミッション電制部とからなるエンジン・
トランスミッション制御用コントロールユニット６０
と、制動エネルギ回生装置制御用コントロールユニット
６１とが設けられる。そして、前記アクセルスイッチ６
２から出力されるアクセル位置信号はエンジン・トラン
スミッション制御用コントロールユニット６０に入力さ
れ、制動エネルギ回生装置制御用コントロールユニット
６１からエンジントルクを回生動力に応じて抑制するエ
ンジントルク抑制指令信号としてのインジェクションポ
ンプの噴射量調整ラック６４を削減するラック削減指令
信号が前記エンジン・トランスミッション制御用コント
ロールユニット６０に入力される。

【００１４】又、前記シフトスイッチ６３から出力され
る前進シフト位置信号（Ｄ，１，２，３，４）はエンジ
ン・トランスミッション制御用コントロールユニット６
０で演算されて、制動エネルギ回生装置制御用コントロ
ールユニット６１に制動エネルギ回生装置運転許可信号
として入力され、該コントロールユニット６１から自動
トランスミッション３１の強制中立指示信号がエンジン
・トランスミッション制御用コントロールユニット６０
に入力されるように構成される。

【００１５】更に、エンジン・トランスミッション制御
用コントロールユニット６０には車速センサ６６からの
信号が入力される。かかる制御装置を更に詳述すると、
制動エネルギ回生装置制御用コントロールユニット６１
には、例えば、ブレーキペダル１と連動するブレーキ圧
センサ６からのブレーキ圧力信号、回転センサ４４から
の回転信号、ギヤクラッチ３３からのクラッチ位置信
号、油温センサ４９からの温度信号、斜軸角センサ４８
からの斜軸角信号、蓄圧レベルセンサ４３からの蓄圧量
信号等が夫々入力される。

【００１６】又、制動エネルギ回生装置制御用コントロ
ールユニット６１からは、例えば、電磁弁７に、ブレー
キ抑制指令信号が出力され、クラッチ用電磁弁４５にク
ラッチ制御信号が出力され、ポンプモータ３４に制御信
号が出力され、締切弁３５に制御信号が出力される。
尚、制動エネルギ回生装置制御用コントロールユニット
６１から出力される故障信号は故障を表示する表示器５
２に入力される。

【００１７】次に、前記コントロールユニット６０によ
る制御内容を図２及び図３に基づいて、コントロールユ
ニット６１による制御内容を図４に基づいて説明する。
図２はコントロールユニット６０によるエンジン制御、
クラッチ制御及び自動トランスミッション変速制御のフ
ローチャートであり、ステップ１（図ではＳ１と記す。
以下同様）においては、アクセル開度信号、エンジン回
転速度信号、車速信号、制動エネルギ回生装置制御用コ
ントロールユニット６１からの指令信号等の各種入力信
号を読み込む。ステップ２においては、前記読み込んだ
信号に基づいてエンジン制御を実行し、ステップ３にお
いては、クラッチ制御及び自動トランスミッション変速
制御を実行する。

【００１８】この場合、自動トランスミッション３１
は、前記アクセル開度と車速に応じて自動的に変速制御
される（図５参照）。即ち、変速中は、カバナ制御用マ
ップを離れ、エンジン出力は変速制御ルーチンに基づい
て制御される。ステップ４においては、制動エネルギ回
生装置制御用コントロールユニット６１への出力を含
む、その他の制御を実行する。

【００１９】図３はコントロールユニット６０による制
動エネルギ回生装置の運転制御のフローチャートであ
り、ステップ１１では、エンジン回転速度＞０を判定
し、エンジン回転速度＞０でなければ、ステップ１２に
進んで制動エネルギ回生装置の運転不許可を指令する。
エンジン回転速度＞０であれば、ステップ１３に進ん
で、パーキングブレーキが解除されたか否かを判定し、
パーキングブレーキが解除されていなければ、ステップ
１２に進み、パーキングブレーキが解除されていればス
テップ１４に進んでシフトレバー５０と連動するシフト
スイッチ６３の位置が前進であるか否かを判定する。シ
フトスイッチ６３の位置が前進でなければ、ステップ１
２に進んで、前記のように制動エネルギ回生装置の運転
不許可を指令し、前進であれば、ステップ１５に進ん
で、制動エネルギ回生装置の運転許可を指令する。

【００２０】一方、図４はコントロールユニット６１に
よる制動エネルギ回生装置の制御内容を示すフローチャ
ートであり、ステップ２１においては、各種入力信号を
読み込み、ステップ２２においては、コントロールユニ
ット６０からの運転許可指令信号が出力されたか否かを
判定し、運転許可指令信号が出力されなければ、ステッ
プ２３に進んで、制動エネルギ回生装置停止モードに制
御して、ポンプモータ３４を中立に制御する。

【００２１】運転許可指令信号が出力されれば、ステッ
プ２４に進んで、ブレーキペダル１が踏み込まれたか否
かを判定し、踏み込まれなければ、ステップ２５に進
み、踏み込まれれば、ステップ２６に進む。ステップ２
６においては、制動エネルギ回生装置をエネルギ回収モ
ードに制御し、ステップ２７に進んで、トランスミッシ
ョン３１に強制中立指令を出力する。

【００２２】ステップ２５においては、アクセルペダル
５１が踏み込まれたか否かを判定し、踏み込まれなけれ
ば、ステップ２１に戻り、踏み込まれれば、ステップ２
８に進む。このステップ２８においては、制動エネルギ
回生装置をエネルギ放出モードに制御し、ステップ２９
に進んで、ラック削減指令を出力する。

【００２３】上記ステップ２８においては、アクセル開
度信号に比例したポンプモータ３４の油圧モータ制御信
号を制動エネルギ回生制御用コントロールユニット６１
に出力して、該コントロールユニット６１によりポンプ
モータ３４の油圧モータを制御する。即ち、図６は、ポ
ンプモータ３４の油圧モータ側の斜軸角（エネルギ回収
時は油圧ポンプ側の斜軸角）とアクセル開度（エネルギ
回収時はブレーキ圧力）との関係を示しており、本実施
例においては、油圧モータ側の斜軸角とアクセル開度と
の関係が、蓄圧レベル（蓄圧量）に応じて変化するよう
に制御している。

【００２４】尚、エネルギ回収時はポンプモータ３４の
油圧ポンプ側の斜軸角とブレーキ圧力との関係が、蓄圧
レベル（蓄圧量）に応じて変化するように制御する。か
かる構成によると、エンジン・トランスミッション制御
用コントロールユニット６０と、制動エネルギ回生装置
制御用コントロールユニット６１とを設け、例えばエン
ジン回転速度が０を越えかつシフトスイッチ６３から出
力される信号が前進シフト位置で制動エネルギ回生装置
運転許可指令を、前記エンジン・トランスミッション制
御用コントロールユニット６０から制動エネルギ回生制
御用コントロールユニット６１に出力し、前記アクセル
開度信号を前記エンジン・トランスミッション制御用コ
ントロールユニット６０に入力し、該コントロールユニ
ット６０から前記アクセル開度信号に比例したポンプモ
ータ３４の油圧モータ制御信号を制動エネルギ回生制御
用コントロールユニット６１に出力する構成としたか
ら、自動トランスミッション３１の変速中（クラッチ断
又は半クラッチ期間）であっても、ポンプモータ３４の
油圧モータは、アクセル指令に応じて継続してエンジン
駆動力を発生し、この結果、車両の加速力が途切れるこ
とがなく、スムーズな加速を行うことができる。

【００２５】図７及び図８はこの効果を示す図で、点線
は従来、実線は本発明であり、変速中にスムーズに加速
できることが明らかである。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によると、エンジンを制御すると共に、自動トランス
ミッションの変速制御をアクセル開度と車速に応じて自
動的に実行するコントロールユニットと、制動エネルギ
回生制御を行うコントロールユニットとを設け、エンジ
ン・トランスミッション制御用コントロールユニットか
ら制動エネルギ回生装置の運転許可指令信号を制動エネ
ルギ回生制御用コントロールユニットに出力し、前記ア
クセル開度信号を前記エンジン・トランスミッション制
御用コントロールユニットに入力し、該コントロールユ
ニットから前記アクセル開度信号に比例したポンプモー
タの油圧モータ制御信号を制動エネルギ回生制御用コン
トロールユニットに出力する構成としたから、自動トラ
ンスミッションの変速中であっても、ポンプモータの油
圧モータは、アクセル指令に応じて継続してエンジン駆
動力を発生し、この結果、車両の加速力が途切れること
がなく、スムーズな加速を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る車両の蓄圧式制動エネルギ回生
装置の一実施例を示すシステム図

【図２】 同上実施例の制動内容を説明するフローチャ
ート

【図３】 同上実施例の制動内容を説明するフローチャ
ート

【図４】 同上実施例の制動内容を説明するフローチャ
ート

【図５】 変速マップを示す図

【図６】 ポンプモータの油圧モータ側の斜軸角（又
は、油圧ポンプ側の斜軸角）とアクセル開度（又は、ブ
レーキ圧力）との関係を示す特性図

【図７】 従来と本発明の加速性を比較する図

【図８】 従来と本発明の加速性を比較する図

【符号の説明】

３０ エンジン ３１ トランスミッション ３４ ポンプモータ ３６ アキュムレータ ３８ オイルタンク ６０ エンジン・トランスミッション制御用コントロー
ルユニット ６１ 制動エネルギ回生装置制御用コントロールユニッ
ト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両の制動装置の操作時に、車輪駆動系の
   回転力によりポンプモータを駆動してオイルタンク内の
   オイルを高圧側アキュムレータに圧送し蓄圧すること
   で、制動エネルギを回収するようにした蓄圧式制動エネ
   ルギ回生装置において、 エンジンを制御すると共に、自動トランスミッションの
   変速制御をアクセル開度と車速に応じて自動的に実行す
   るコントロールユニットと、 制動エネルギ回生制御を行うコントロールユニットと、 を設け、 前記エンジン・トランスミッション制御用コントロール
   ユニットから制動エネルギ回生装置の運転許可指令信号
   を制動エネルギ回生制御用コントロールユニットに出力
   し、前記アクセル開度信号を前記エンジン・トランスミ
   ッション制御用コントロールユニットに入力し、該コン
   トロールユニットから前記アクセル開度信号に比例した
   ポンプモータの油圧モータ制御信号を制動エネルギ回生
   制御用コントロールユニットに出力する構成としたこと
   を特徴とする車両の蓄圧式制動エネルギ回生装置。