KR20010078753A - 차량의 브레이크 장치 - Google Patents

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KR20010078753A
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KR1020007014981A
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야마다요시아끼
준 야마다
Original Assignee
나까자와 히로후미
닛산 디젤 고교 가부시끼가이샤
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Abstract

배터리를 전원으로 하는 차량 주행용의 전동기를 구비하는 차량의 브레이크 장치에 있어서, 브레이크 조작량에 따른 요구 제동력을 충족시키면서, 배터리를 수납할 수 있는 급전량의 범위 내에서 최대한으로 전동기의 회생 제동력을 발생시킨다.
전동기가 발생할 수 있는 회생 제동력을 BM, 배터리를 수납할 수 있는 급전량 상당의 회생 제동력을 BB, 브레이크 조작량에 따른 종동륜 측의 제동력을 BF0, 구동륜 측의 제동력을 BR0, 종동륜 측의 최저한 필요한 제동력을 BFm, 소요 제동력을 B0= BF0＋ BR0- BFm이라 할 때,
상기 전동기의 회생 제동력(BM)을, BB≥ BM인 때는 BM으로, BB< BM인 때는 Be로 설정하고,
상기 설정한 회생 제동력(BM)과 소요 제동력(B0)의 비교에 의해, BM≥ B0인 때는 종동륜 측에 최저한 필요한 제동력(BFm)을 발생시키면서, 전동기만으로 소요 제동력(B0)을 발생시키도록, 또는 BM< B0인 때는 종동륜 측에 최저한 필요한 제동력(BFm)을 발생시키면서, 전동기에 회생 제동력(BM)을 발생시키는 동시에 부족분은 구동륜 측의 제동력(BR0) 및 종동륜 측의 제동력(BF0)의 범위에서 차량의 제동 기구의 제동력으로 제동력을 발생하도록, 제어기에 의해 전동기 및 제동 기구를 제어한다.

Description

차량의 브레이크 장치{BRAKE DEVICE FOR CAR}
배터리를 전원으로 하는 차량 주행용의 전동기를 구비하는 차량에 있어서, 전동기의 제어에 마이크로 컴퓨터 등으로 이루어지는 제어기를 구비하고, 이 제어기에 의해 액셀 페달의 답입량 등의 운전 상태 신호에 따라서 소요의 구동 토크가 발생하도록 전동기를 제어하도록 한 것이 알려져 있다.
이러한 차량으로서는, 액셀 페달을 해방하면, 그때까지 구동륜을 포함하는 구동계를 구동하고 있었던 전동기의 부하가 반전하여 구동계로부터 전동기가 구동되는 상태가 된다. 이 때 차량이 갖는 관성 에너지를 유효하게 이용하기 위해 브레이크 회생이라는 제어를 행한다. 즉 구동계로부터의 구동력에 의해 전동기에 발전을 행하게 해, 이 때의 전동기의 발전 부하를 제동력으로서 이용하는 동시에 전동기의 발생 전력을 배터리의 충전 등에 공급한다. 이러한 차량의 감속시에는 브레이크 조작량에 따라서 결정되는 요구 제동력의 범위 내에서 브레이크 장치의 제동력과 함께 전동기의 발전량을 적절하게 제어하지 않으면, 배터리로의 충전량이 과잉이 될 우려가 있다. 한편, 하이브리드 구동 시스템의 발전 장치로서, 전동기의 회생 제동시에 있어서의 지나친 급전을 방지하기 위해, 전동기의 회생 발전량이 아닌, 엔진에 의해 구동되는 발전기를 제어하도록 한 것이 있다(일본 특허 공개 평8-308016호 공보).
본 발명은 차량의 브레이크 장치에 관한 것으로, 특히 차량을 주행시키기 위한 전동기를 감속시에 발전시킴으로써 이 때의 발전에 의한 부하를 제동력으로서 이용하도록 한 차량에 있어서, 그 브레이크 장치를 적절하게 제어하는 기술에 관한 것이다.
도1은 본 발명의 실시 형태의 개략 구성도.
도2는 상기 실시 형태에 있어서의 제어기의 제어 내용을 도시한 흐름도.
도3은 상기 실시 형태에 있어서의 제어기의 제어 내용을 도시한 흐름도.
도4는 상기 실시 형태에 있어서 전동기가 발생할 수 있는 제동력의 특성예를 도시한 특성선도.
도5는 상기 실시 형태의 제어기에 의한 제동력의 제어예를 막대 그래프로 나타낸 설명도.
본 발명은 이러한 과제에 착안하여 이루어진 것으로, 차량의 제동시에 브레이크 장치의 제동력과 함께 전동기의 회생 제동력을 제어함으로써, 브레이크 조작량에 따른 요구 제동력을 충족시키면서, 배터리를 수납할 수 있는 급전량의 범위 내에서 최대한으로 전동기의 회생 제동력을 발생시키는 것을 목적으로 하고 있다.
제1 발명은, 배터리를 전원으로 하는 차량 주행용의 전동기를 구비하는 차량의 브레이크 장치에 있어서, 운전자에 의한 브레이크 조작량에 따른 요구 제동력(B)을 구하는 요구 제동력 연산 수단과, 상기 전동기가 발생할 수 있는 회생 제동력(BM)을 구하는 제1 회생 제동력 연산 수단과, 상기 배터리를 수납할 수 있는 급전량 상당의 회생 제동력(BB)을 구하는 제2 회생 제동력 연산 수단과, 상기 BM과 BB를 비교하여, BB≥ BM인 때는 BM을, BB< BM인 때는 BB를, 상기 전동기의 회생 제동력(BM)으로서 설정하는 회생 제동력 설정 수단을 형성한다. 또한, 상기 설정한 회생 제동력(BM)과 상기 요구 제동력(B)을 비교하여, BM≥ B인 때는 상기 전동기만으로 요구 제동력(B)을 발생시키도록, 또는 BM< B인 때는 상기 전동기에 회생 제동력(BM)을 발생시키는 동시에 부족분은 차량의 제동 기구가 발생하도록, 상기 전동기 및 제동 기구를 제어하는 회생 제동 제어 수단을 마련한다.
본 발명에서는, 차량의 감속시는 운전자에 의한 브레이크 조작량에 따른 요구 제동력(B)과, 전동기가 발생할 수 있는 회생 제동력(BM)과, 배터리를 수납할 수 있는 전력량 상당의 회생 제동력(BB)을 구할 수 있다. 그리고, 상기 BB와 BM의 비교에 의해, BB≥ BM인 때는 BM이, BB< BM인 때는 BB가, 전동기의 회생 제동력(BM)으로서 다시 설정된다. 전동기 및 차량의 제동 기구는 이 회생 제동력(BM)과 요구 제동력(B)의 비교에 의거하는 제어에 의해, BM≥ B인 때는 전동기만으로 요구 제동력(B)을 발생한다. BM< B인 때는 전동기에 의해 회생 제동력(BM)을 발생하는 동시에, 그 부족분은 제동 기구가 발생한다. 즉 브레이크 조작량에 따른 요구 제동력을 충족시키면서 배터리로의 지나친 급전을 방지할 수 있고, 이와 같이 배터리의 허용 범위 내에서 전동기의 회생 제동력을 최대한으로 발생시킬 수 있다.
제2 발명은, 배터리를 전원으로 하는 차량 주행용의 전동기를 구비하는 차량의 브레이크 장치에 있어서, 운전자에 의한 브레이크 조작량에 따른 종동륜 측의 제동력(BF0)과 구동륜 측의 제동력(BR0)과 종동륜 측의 최저한 필요한 제동력(BFm)을 구하는 제동력 연산 수단과, 상기 각 제동력에 의거하여 소요 제동력 B0= BF0＋BR0- BFm을 연산하는 소요 제동력 연산 수단과, 상기 전동기가 발생할 수 있는 회생 제동력(BM)을 구하는 제1 회생 제동력 연산 수단과, 상기 배터리를 수납할 수 있는 급전량 상당의 회생 제동력(BB)을 구하는 제2 회생 제동력 연산 수단을 마련한다. 또한, 상기 BB와 BM을 비교하여, BB≥ BM인 때는 BM을, BB< BM인 때는 BB를, 상기 전동기의 회생 제동력(BM)으로서 설정하는 회생 제동력 설정 수단과, 이 설정한 회생 제동력(BM)과 상기 소요 제동력(B0)을 비교하여, BM≥ B0인 때는 종동륜 측에 최저한 필요한 제동력(BFm)을 발생시키면서 상기 전동기만으로 소요 제동력(B0)을 발생하도록, 또는 BM< B0인 때는 종동륜 측에 최저한 필요한 제동력(BFm)을 발생시키면서 상기 전동기에 회생 제동력(BM)을 발생시키는 동시에 부족분은 구동륜 측의 제동력(BR0) 및 종동륜 측의 제동력(BF0)의 범위 내에서 차량의 제동 기구가 발생하도록, 상기 전동기 및 제동 기구를 제어하는 회생 제동 제어 수단을 마련한다.
본 발명에서는 차량의 감속시에 브레이크 조작을 행하면, 그 조작량에 따른 종동륜 측의 제동력(BF0)과 구동륜 측의 제동력(BR0)과 종동륜 측의 최저한 필요한 제동력(BFm)을 구할 수 있어, 이들을 바탕으로 소요 제동력 B0= BF0＋ BR0- BFm이 연산된다. 또한, 전동기가 발생할 수 있는 회생 제동력(BM)과, 배터리를 수납할 수 있는 전력량 상당의 회생 제동력(BB)을 구할 수 있다. 그리고, BB와 BM의 비교에 의해, BB≥ BM인 때는 BM이, BB< BM인 때는 BB가 전동기의 회생 제동력(BM)으로서 다시 설정된다. 이 회생 제동력(BM)과 소요 제동력(B0)의 비교에 의거하는 제어에 의해, BM≥ B0인 때는 전동기만으로 소요 제동력(B0)을 발생하는 동시에, 제동 기구에 의해 종동륜 측에 최저한 필요한제동력(BFm)을 발생한다. BM< B0인 때는 제동 기구에 의해 종동륜 측에 최저한 필요한 제동력(BFm)을 발생하는 한편, 전동기에 의해 회생 제동력(BM)을 발생하는 동시에, 그 부족분은 구동륜 측의 제동력(BR0) 및 종동륜 측의 제동력(BF0)의 범위에서 제동 기구가 발생한다. 이 경우, 브레이크 조작량에 따른 요구 제동력을 충족시키면서 배터리로의 지나친 급전을 방지할 수 있어 배터리의 허용 범위 내에 있어서 전동기의 회생 제동력을 최대한으로 발생시킬 수 있다. 또한, 종동륜 측에 대해서도 최저한 필요한 제동력 이상의 제동력이 작용하므로, 전동기만으로 소요 제동력을 발생할 때에도, 차량의 조종 안정성을 양호하게 확보할 수 있다.
상기 차량 제동 기구로서는 그 제동력을 마이크로 컴퓨터 등으로 이루어지는 제어 장치에 의해 제어 가능한 각종 제동 기구를 적용할 수 있다. 이러한 제동 기구는, 예를 들어 압력원으로부터의 압력에 의거한 차륜에 제동력을 작용시키는 브레이크 플랜저와, 상기 압력을 운전자의 브레이크 페달 조작량 및/또는 상기 제어 수단으로부터의 지령에 따라서 가감하는 압력 비례 제어 밸브와, 상기 브레이크 페달 조작량에 따라서 상기 압력 비례 제어 밸브에 공급되는 압력을 상기 회생 제동제어 수단으로부터의 지령에 따라서 조정하는 커트 밸브 또는 전자 파일럿 조작부 등으로 이루어지는 압력 조정 수단을 구비한다. 이 경우, 상기 회생 제동 제어 수단을 회생 제동시에는 상기 압력 조정 수단에 의해 브레이크 페달 조작량에 따른 압력을 억제하는 동시에, 상기 요구 제동력에 대한 회생 제동력의 부족분을 상기 압력 비례 제어 밸브를 제어하여 상기 브레이크 플랜저에 발생시키도록 구성한다.
도1에 있어서, 도면 부호 1은 발전용의 엔진이며, 그 출력축에는 도시되지 않는 증속기를 거쳐서 발전기(2)의 회전축이 연결된다. 발전기(2)에서 발전된 전력은 컨버터(3)로부터 연결 상자(4)를 거쳐서 배터리(5)의 충전이나 전동기(7)의 구동에 공급된다. 도면 부호 8은 구동륜(8a)의 차축이며, 그 중간부에 디퍼렌셜(9)이 개재 장착된다. 디퍼렌셜(9)의 드라이브 피니온(9a)에 프로펠러 샤프트(10)의 일단부가 연결되고, 전동기(7)의 회전축은 감속기를 거쳐서 프로펠러샤프트(10)의 타단부에 연결된다.
전동기(7)는 인버터(6)로부터 전력을 받으면 구동된다. 그 출력은 전술한 프로펠러 샤프트(10) 이후의 구동 계통을 거쳐서 구동륜(8a)에 전달된다. 차량의 감속시는 구동계의 부하가 반전하고, 즉 구동계로부터 역으로 전동기(7)가 구동된다. 그 부하로 차량에 제동력을 부여하는 동시에, 이 때 전동기(7)에 의해 발전되는 전력을 인버터(6)를 거쳐서 배터리(5)에 공급한다고 하는 회생 제동이 행해진다.
전동기(7)의 운전을 제어하는 것이 제어기(15)와 인버터(6)이며, 인버터(6)는 제어기(15)의 토크 지령에 따라서 전동기(7)를 제어한다. 토크 지령이 정(正)인 때는 배터리(5) 또는 발전기(2)가 전동기(7)에 토크 지령에 따른 전력을 공급하는 한편, 토크 지령이 부(負)인 때는 전동기(7)가 배터리(5)에 토크 지령에 따른 전력을 공급한다. 또한, 토크 지령이 0인 때는 전력의 공급을 정지한다. 제어기(15)는 마이크로 컴퓨터 등으로 이루어지는 전자 제어 장치로 구성되고, 후술하는 바와 같이 회생 제동시의 차량 제동 기구 등의 제어를 행한다.
도면 부호 20은 차량의 에어 브레이크 시스템으로서 구성된 제동 기구의 브레이크 밸브이다. 브레이크 밸브(20)는 운전자에 의한 페달 답입량에 따른 신호압을 에어 탱크(21)로부터 각각 커트 밸브(23a, 23b)를 거쳐서 압력 비례 제어 밸브(22a, 22b)에 공급한다. 이들 커트 밸브(23a, 23b)는, 통상은 개방 상태로 유지되고, 브레이크 밸브(20)로부터의 신호압을 압력 비례 제어 밸브(22a, 22b)로 송출하지만, 전술한 전동기(7)에 의한 회생 제동시는 폐쇄 상태로 절환되어 압력 비례 제어 밸브(22a, 22b)로의 신호압을 배기한다.
각 압력 비례 제어 밸브(22a, 22b)는, 에어 탱크(21)로부터 각 브레이크 챔버(24a, 24b)에 소정의 제동력 배분으로 브레이크 밸브(20)로부터의 신호압에 따른 제동압을 공급한다. 이 압력 비례 제어 밸브(22a, 22b)에는 도시하지 않은 전자 파일럿 조작부가 구비되어 있다. 상기 전자 파일럿 조작부는 커트 밸브(23a, 23b)가 배기측으로 절환되는 회생 제동시에 있어서, 제어기(15)가 제어하는 여자(勵磁) 전류에 따라서 압력 비례 제어 밸브(22a, 22b)를 조작하고, 에어 탱크(21)로부터의 공기압을 상기 여자 전류에 따른 제동압으로 조정하여 각 브레이크 챔버(24a, 24b)에 공급한다. 브레이크 챔버(24a)는 종동륜인 전방륜용, 도면 부호 24b는 구동륜인 후방륜용이며, 도면에서는 각 1개씩만 도시하고 있으나, 실제의 차량에서는 차륜의 수만큼 설치되어 있다.
전동기(7)의 회생 제동력 및 각 브레이크 챔버(24a, 24b)의 제동력(BF, BR)을 후술한 바와 같이 제어하는 데 필요한 검출 수단으로서, 배터리(5)의 충전율(BW)을 검출하는 배터리 모니터(30)와, 차속(V)을 검출하는 차속 센서(31)와, 브레이크 밸브(20)의 신호압(P)을 검출하는 브레이크 압력 센서(32)가 제어기(15)에 설치된다.
제어기(15)는, 도2 및 도3에 도시한 바와 같이 브레이크 밸브(20)의 신호압(P)에 따른 전방륜 측의 제동력(BF0)과 후방륜 측의 제동력(BR0)과 전방륜 측의 최저한 필요한 제동력(BFm)을 구하는 각 제동력 연산 수단(스텝 1, 스텝 3, 스텝4)과, 이들을 바탕으로 소요 제동력 B0= BF0＋ BR0- BFm을 연산하는 소요 제동력 연산 수단(스텝 5)과, 전동기(7)가 발생할 수 있는 회생 제동력(BM)을 구하는 제1 회생 제동력 연산 수단(스텝 2, 스텝 6)과, 배터리(5)를 수납할 수 있는 급전량 상당의 회생 제동력(BB)을 구하는 제2 회생 제동력 연산 수단(스텝 2, 스텝 7)의 기능을 구비하고 있다.
또한, BB와 BM의 비교에 의해, BB≥ BM인 때는 BM을, BB< BM인 때는 BB를, 전동기(7)의 회생 제동력(BM)으로서 다시 설정하는 회생 제동력 설정 수단(스텝 8 내지 스텝 10)과, 이 설정한 회생 제동력(BM)과 소요 제동력(B0)의 비교에 의해, BM≥ B0인 때는 전방륜 측에 최저한 필요한 제동력(BFm)을 발생시키면서, 전동기(7)만으로 소요 제동력(B0)을 발생하도록, BM< B0인 때는 전방륜 측에 최저한 필요한 제동력(BFm)을 발생시키면서, 전동기(7)에 회생 제동력(BM)을 발생시키는 동시에 부족분은 후방륜 측의 제동력(BR0) 및 전방륜 측의 제동력(BF0)의 범위에서 제동 기구에 의한 제동력에 의해 보충하도록, 전동기(7)의 인버터(6) 및 압력 비례 제어 밸브(22a, 22b)를 제어하는 회생 제동 제어 수단(스텝 11 내지 스텝 20)의 기능을 구비하고 있다.
도2 및 도3에 대해 더욱 상세하게 설명하면, 스텝 1에서 브레이크 밸브(20)의 신호압(P)의 판독, 스텝 2에서 차속(V) 및 배터리(5)의 충전율(BW)을 판독한다.스텝 3에서는, 브레이크 밸브(20)의 신호압(P)에 따른 전방륜 측의 제동력(BFO) 및 후방륜 측의 제동력(BR0)을 메모리 상에 도면 중의 특성도 b에 여자한 바와 같이 미리 설정해 둔 제어 맵으로부터 구한다. 스텝 4에서는, 차량의 조종 안정성을 확보하기 위해, 브레이크 밸브(20)의 신호압(P)에 따라서 전방륜 측에 최저한 필요한 제동력(BFm)을 마찬가지로 제어 맵으로부터 구한다.
스텝 5에서는, 이들 제동력(BF0, BR0, BFm)으로부터 소요 제동력(B0)(B0= BF0＋ BR0- BFm)을 연산한다. 스텝 6에서는 차속 V에 따라서 전동기(7)가 발생할 수 있는 회생 제동력(BM)을 구한다. 예를 들어, 제어 맵으로서 도4와 같은 전동기(7)의 특성을 메모리에 설정해 두고, 이 특성도를 검색하여 차속 V가 V1인 때는 전동기(7)의 발생할 수 있는 회생 제동력으로서 BM을 부여한다. 도4에 있어서 QL은 구동 토크 라인이며, 이것을 부(負)로 반전하면 제동 토크 라인(BL)이 된다.
스텝 7에서는, 배터리(5)의 충전율(BW)로부터 배터리(5)를 수납할 수 있는 급전량 상당의 회생 제동력(BB)를 연산한다. 그리고, 도3의 스텝 8에 있어서는, 이들 제동력(BM과 BB)을 비교한다. BB≥ BM인 때는, 상기 BM을 스텝 9에서 전동기(7)의 발생할 수 있는 회생 제동력(BM)으로서 그대로 설정하는 한편, BB< BM인 때는 상기 BB를 스텝 10에서 전동기가 발생할 수 있는 회생 제동력(BM)으로서 다시 설정한다.
이 설정된 회생 제동력(BM)을 스텝 11에서 소요 제동력(B0)(B0= BF0＋ BR0- BFm)과 비교한다. BM≥ B0인 때는, 스텝 12에서 BM= B0, BF= BFM으로 설정한다. 그리고, 스텝 13에 있어서, 전동기(7)에 BM= B0상당의 회생 제동력을 발생시키는 부의 토크 지령을 출력하는 한편, 전방륜 측의 커트 밸브(23a)와 후방륜 측의 커트 밸브(23b)를 폐쇄하는 동시에, 전방륜 측의 압력 비례 제어 밸브(22a)에 BF= BFm상당의 제동압 지령을 후방륜 측의 압력 비례 제어 밸브(22b)에 제동압 제로 지령을 출력한다.
BM< B0인 때는, 스텝14에서 BM+ BR0≥ B0의 여부를 판정한다. 이 때 BM+ BR0≥ B0이면, 스텝 15에서 BM= BM, BR= B0- BM, BF= BFm으로 설정한다. 그리고, 스텝 16에 있어서, 전동기(7)에 BM= BM상당의 회생 제동력을 발생시키는 부의 토크 지령을 출력하는 한편, 전방륜 측의 커트 밸브(23a)와 후방륜 측의 커트 밸브(23b)를 폐쇄하는 동시에, 전방륜 측의 압력 비례 제어 밸브(22a)에 BF= BFm상당의 제동압 지령을, 후방륜 측의 압력 비례 제어 밸브(22b)에 BR= B0- BM상당의 제동압 지령을 출력한다.
스텝 14의 판정이 BM＋ BR0< B0인 때는 스텝 17에서 BM＋ BR0＋ BF0≥ B0의 여부를 판정한다. 이 때 BM＋ BR0＋ BF0≥ B0이면, 스텝 18에서 BM= BM, BR= BR0,BF= B0- BM- BR0＋ BFm으로 설정한다. 그리고, 스텝16에 있어서는 전동기(7)에 BM= BM상당의 회생 제동력을 발생시키는 부의 토크 지령을 출력하는 한편, 전방륜 측의 커트 밸브(23a)와 후방륜 측의 커트 밸브(23b)를 폐쇄하는 동시에, 전방륜 측의 압력 비례 제어 밸브(22a)에 BF= B0- BM- BR0＋ BFm상당의 제동압 지령을, 후방륜 측의 압력 비례 제어 밸브(22b)에 BR= BR0상당의 제동압 지령을 출력한다.
스텝1 내지 스텝 18의 처리는, 스텝 19에서 브레이크 밸브(20)의 신호압 P = 0이 될 때까지 반복되고, 브레이크 밸브(20)의 신호압 P = 0이 되면, 스텝 20에 있어서, 전동기(7)에 회생 제동력을 발생시키지 않는 0 또는 정의 토크 지령을 출력하는 한편, 전방륜 측의 커트 밸브(23a)와 후방륜 측의 커트 밸브(23b)를 개방하는 동시에, 전방륜 측의 압력 비례 제어 밸브(22a)와 후방륜 측의 압력 비례 제어 밸브(22b)에 각각 제동압 제로 지령을 출력한다.
도5는 제어기(15)의 제어 내용을 구체적으로 예시한 설명도이며, 차량의 제동시에는 ①과 같이 브레이크 밸브(20)의 신호압(P)에 따른 전방륜 측의 제동력(BFO)과 후방륜 측의 제동력(BR0)과 전방륜 측에 최저한 필요한 제동력(BFm)을 구할 수 있어, 이들을 바탕으로 소요 제동력(B0= BF0＋ BR0- BFm)이 연산된다.
②에 있어서, 전동기(7)가 발생할 수 있는 회생 제동력(Bm)을 구할 수 있어, 배터리(5)를 수납할 수 있는 급전량 상당의 회생 제동력(BB)을 구할 수 있다. 그리고, 이들의 회생 제동력(BM)과 회생 제동력(BB)의 비교에 의해, BB≥ BM인 때는 전동기(7)의 회생 제동력(BM)으로서 전동기가 발전할 수 있는 회생 제동력(BM)이 설정되고, BB< BM인 때는 전동기의 회생 제동력(BM)으로서 배터리(5)를 수납할 수 있는 급전량 상당의 회생 제동력(BB)이 설정된다. 즉, 전동기(7)의 회생 제동력(BM)은 배터리(5)를 수납할 수 있는 급전량 상당의 회생 제동력(BB)의 관계로부터, 그 때 허용되는 최대한으로 설정된다.
이 회생 제동력(BM)(BM또는 BB)과, 브레이크 밸브(20)의 신호압(P)에 따른 전방륜 측의 제동력(BF0)과 후방륜 측의 제동력(BR0)과 전방륜 측에 최저한 필요한 제동력(BFm)과 소요 제동력(B0= BF0＋ BR0- BFm)에 의거하여, 전동기(7) 및 각 브레이크 챔버(24a, 24b)는 이미 서술한 바와 같이 제어된다.
BM≥ B0인 때는 ③과 같이 전방륜 측의 브레이크 챔버(24a)에 최저한 필요한 제동력(BFm)을 발생시키는 동시에 전동기(7)만으로 소요 제동력(B0)을 발생시킨다. BM＋ BRO≥ B0인 때는 ④와 같이 전방륜 측의 브레이크 챔버(24a)에 최저한 필요한 제동력(BFm)을 발생시키는 한편, 전동기(7)에 의해 회생 제동력(Bm)을 발생시키는 동시에 그 부족분(B0- BM)의 제동력은 후방륜 측의 브레이크 챔버(24b)에서 발생시킨다. BM＋ BR0＋ BF0≥ B0인 때는, ⑤와 같이 전동기(7)에서 회생 제동력(BM)을 발생시키는 동시에 후방륜 측의 브레이크 챔버(24b)에서 제동력(BF0)을 발생시키는 한편, 그 부족분(B0- BM- BR0)과 최저한 필요한 제동력(BFm)은 전방륜 측의 브레이크 챔버(24a)에서 발생시킨다.
이러한 제어에 의해, 브레이크 조작량에 따른 요구 제동력(B)(B = BF0＋ BR0)을 충족시키면서, 배터리(5)로의 지나친 급전을 방지하면서, 배터리(5)의 허용 범위에 있어서, 전동기(7)의 회생 제동력(BM)을 최대한으로 발생시킬 수 있다. 또한, 전방륜 측에 언제나 최저한 필요한 제동력(BFm) 이상의 제동력이 작용하므로, 전동기(7)만으로 소요 제동력(B0)을 발생시킬 때에도, 차량의 조종 안정성을 양호하게 확보할 수 있다.
차량의 제동 기구에 있어서, 도1의 압력 비례 제어 밸브(22a, 22b)를 전자 파일럿 조작부만을 구비하는 것으로 변경하여, 브레이크 조작량의 검출 수단으로서 브레이크 압력 센서(32) 대신에 브레이크 페달의 답입량을 검출하는 페달 개방도 센서를 마련하고, 제어기(15)가 그 검출 신호에 의거하여 전동기(7)의 회생 제동력이 발생하지 않는 제동시에 있어서도, 페달 답입량에 따른 요구 제동력(B)을 전방륜 측의 브레이크 챔버(24a)의 제동력(BF0)과 후방륜 측의 브레이크 챔버(24b)의 제동력(BR0)에서 발생하도록, 압력 비례 제어 밸브(22a, 22b)의 전자 파일럿 조작부에 의해 제동압을 제어하도록 해도 좋다. 이 경우, 전자 파일럿 조작부만이 제동압 조정 수단으로서 기능하므로, 커트 밸브(23a, 23b)나 브레이크 밸브(20) 및 신호압의 배관을 생략할 수 있다.
흐름도로서는 도시하지 않았지만, 제어기(15)에 의한 제어로서 다음과 같은 형태를 적용할 수도 있다. 즉, 브레이크 밸브(20)의 신호압(P)에 따른 요구 제동력(B)을 구하는 요구 제동력 연산 수단과, 전동기(7)가 발생할 수 있는 회생 제동력(BM)을 구하는 제1 회생 제동력 연산 수단과, 배터리(7)를 수납할 수 있는 급전량 상당의 회생 제동력(BB)을 구하는 제2 회생 제동력 연산 수단과, 상기 BB와 BM의 비교에 의해, BB≥ BM인 때는 BM으로, BB< BM인 때는 BB으로, 전동기(7)의 회생 제동력(BM)을 다시 설정하는 회생 제동력 설정 수단을 마련한다. 또한, 이 설정된 회생 제동력(BM)과 요구 제동력(B)의 비교에 의해, BM≥ B인 때는 전동기(7)만으로 요구 제동력(B)을 발생시키도록, BM< B인 때는 전동기(7)에 회생 제동력(BM)을 발생시키는 동시에 부족분(B-BM)은 브레이크 장치의 제동력에 의해 발생하도록, 전동기(7)의 인버터(6) 및 제동 기구의 압력 비례 제어 밸브(22a, 22b)를 제어한다. 이 경우, 제어기(15)의 제어 내용을 비교적 간소하게 할 수 있다.

Claims (3)

  1. 배터리를 전원으로 하는 차량 주행용의 전동기를 구비하는 차량의 브레이크 장치에 있어서, 운전자에 의한 브레이크 조작량에 따른 요구 제동력(B)을 구하는 요구 제동력 연산 수단과, 상기 전동기가 발생할 수 있는 회생 제동력(BM)을 구하는 제1 회생 제동력 연산 수단과, 상기 배터리를 수납할 수 있는 급전량 상당의 회생 제동력(BB)을 구하는 제2 회생 제동력 연산 수단과, 상기 BM과 BB를 비교하여, BB≥ BM인 때는 BM을, BB< BM인 때는 BB를, 상기 전동기의 회생 제동력(BM)으로서 설정하는 회생 제동력 설정 수단과, 상기 설정된 회생 제동력(BM)과 상기 요구 제동력(B)을 비교하여, BM≥ B인 때는 상기 전동기만으로 요구 제동력(B)을 발생시키도록, 또는 BM< B인 때는 상기 전동기에 회생 제동력(BM)을 발생시키는 동시에 부족분은 차량의 제동 기구가 발생하도록, 상기 전동기 및 제동 기구를 제어하는 회생 제동 제어 수단을 마련한 것을 특징으로 하는 차량의 브레이크 장치.
  2. 배터리를 전원으로 하는 차량 주행용의 전동기를 구비하는 차량의 브레이크 장치에 있어서, 운전자에 의한 브레이크 조작량에 따른 종동륜 측의 제동력(BF0)과 구동륜 측의 제동력(BR0)과 종동륜 측의 최저한 필요한 제동력(BFm)을 구하는 제동력연산 수단과, 상기 각 제동력에 의거하여 소요 제동력(B0= BF0＋ BR0- BFm)을 연산하는 소요 제동력 연산 수단과, 상기 전동기가 발생할 수 있는 회생 제동력(BM)을 구하는 제1 회생 제동력 연산 수단과, 상기 배터리를 수납할 수 있는 급전량 상당의 회생 제동력(BB)을 구하는 제2 회생 제동력 연산 수단과, 상기 BB와 BM을 비교하여, BB≥ BM인 때는 BM을, BB< BM인 때는 BB를, 상기 전동기의 회생 제동력(BM)으로서 설정하는 회생 제동력 설정 수단과, 이 설정한 회생 제동력(BM)과 상기 소요 제동력(B0)을 비교하여, BM≥ B0인 때는 종동륜 측에 최저한 필요한 제동력(BFm)을 발생시키면서 상기 전동기만으로 소요 제동력(B0)을 발생시키도록, 또는 BM< B0인 때는 종동륜 측에 최저한 필요한 제동력(BFm)을 발생시키면서 상기 전동기에 회생 제동력(BM)을 발생시키는 동시에 부족분은 구동륜 측의 제동력(BR0) 및 종동륜 측의 제동력(BF0)의 범위 내에서 차량의 제동 기구가 발생하도록, 상기 전동기 및 제동 기구를 제어하는 회생 제동 제어 수단을 마련한 것을 특징으로 하는 차량의 브레이크 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제동 기구는 압력원으로부터의 압력에 의거하여 차륜에 제동력을 작용시키는 브레이크 플랜저와, 상기 압력을 운전자의 브레이크 페달 조작량 및/또는 상기 제어 수단으로부터의 지령에 따라서 가감하는 압력 비례 제어 밸브와, 상기 브레이크 페달 조작량에 따라서 상기 압력 비례 제어 밸브에 공급되는 압력을 상기 회생 제동 제어 수단으로부터의 지령에 따라서 조정하는 압력 조정 수단을 구비하고, 상기 회생 제동 제어 수단을 회생 제동시에는 상기 압력 조정 수단에 의해 브레이크 페달 조작량에 따른 압력을 억제하는 동시에, 상기 요구 제동력에 대한 회생 제동력의 부족분을 상기 압력 비례 제어 밸브를 제어하여 상기 브레이크 플랜저에 발생시키도록 구성한 것을 특징으로 하는 차량의 브레이크 장치.
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