JP2000295703A - 制動エネルギ回生装置 - Google Patents

制動エネルギ回生装置

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JP2000295703A
JP2000295703A JP9619699A JP9619699A JP2000295703A JP 2000295703 A JP2000295703 A JP 2000295703A JP 9619699 A JP9619699 A JP 9619699A JP 9619699 A JP9619699 A JP 9619699A JP 2000295703 A JP2000295703 A JP 2000295703A
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brake
electric
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battery
electric brake
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Kimio Takahashi
公夫 高橋
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Akebono Brake Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】車両走行中にアクセルペダルを離した状態にあ
る車両の運動エネルギを電気エネルギとして電動ブレー
キ専用バッテリーに回生し、ブレーキ作動時にその電気
エネルギを利用して車輪に設けた電動ブレーキを作動さ
せることができる制動エネルギ回生装置を提供する。 【解決手段】車両の前後各輪に電動ブレーキを備え、そ
れらは少なくとも二つの互いに独立した系により制御さ
れるブレーキ装置において、各ブレーキ系には前記電動
ブレーキを作動させる電動ブレーキ専用バッテリー4、
5を備えるとともに各ブレーキ系の少なくとも一つの車
輪には発電機7、8を備え、走行中においてアクセル開
放状態状態を検知した時に前記発電機7、8により発電
した電気を各ブレーキ系統に配置した前記電動ブレーキ
専用バッテリー4、5に充電すべく構成したことを特徴
とする制動エネルギ回生装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の運動エネル
ギを電気エネルギに変換し電気エネルギをブレーキ専用
バッテリーに蓄積しておくとともに同バッテリーからの
電力供給によって電動ブレーキを作動させることができ
る制動エネルギ回生装置に関するものであり、さらに具
体的には、車両走行中にアクセルペダルを離した状態に
ある車両の運動エネルギを電気エネルギとして電動ブレ
ーキ専用バッテリーに回生し、ブレーキ作動時にその電
気エネルギを利用して車輪に設けた電動ブレーキを作動
させることができる制動エネルギ回生装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】ブレーキ液等の媒体を必要とせず電気信
号によって電動モータを作動しブレーキ部材(以下ブレ
ーキパッド)を被制動部材(以下ブレーキロータ)に押
し付けてブレーキ力を発生する電動ブレーキは公知であ
り、こうした電動ブレーキの一例として、特表平10−
504876号公報が知られている。この電動ブレーキ
は、電動機の回転力を減速装置を介して減速し、さらに
回転運動を直線運動に変換して、ブレーキパッドをブレ
ーキロータに向けて移動してブレーキを作動させる構成
となっている。
【0003】ところで、電動ブレーキは、ブレーキ装置
の確実な作動を確保するためにバッテリーからの電力供
給の信頼性が重要となってくるが、車載バッテリーを電
源としていると、バッテリーへの負荷の変動が大きくな
り、バッテリーの耐久性が低下するとともに電力供給の
面での信頼性の低下を引き起こす原因となる。このよう
な背景から、最近では、ブレーキ作動を行う時にバッテ
リーへの負荷をできるだけ小さくするように構成した電
動ブレーキが提案されている(特開平9−118211
号公報等)。しかし、上述のような電動ブレーキは従来
の油圧式のブレーキと比較して電気エネルギの消費が多
く、燃費の悪化につながる問題があり、自動車のさらな
る燃費向上に向けての開発を進める上で大きな障害とな
っている。
【0004】そこで、本発明は車輪に電動ブレーキを備
えてなるブレーキ装置において、車両の運動エネルギの
有効活用を図り、車両の燃費の向上を図るために、電動
ブレーキ専用バッテリーを備え、走行中においてアクセ
ル開放状態を検知した時に車輪に備えた発電機により発
電した電気を電動ブレーキ専用バッテリーに充電できる
制動エネルギ回生装置を提供することにより、上記問題
点を解決することを目的とする。 本発明は、各車輪に
電動ブレーキを設け、車両の前輪同志、後輪同志を一つ
のブレーキ系として構成し、または、車両の同じ側に配
置された車輪同志を一つのブレーキ系として構成し、ま
たは、車両の対角線に配置された車輪同志を一つのブレ
ーキ系として構成したもの等、少なくとも互いに独立し
たブレーキ系において、各ブレーキ系の少なくとも一つ
の車輪に発電機を備え、走行中、アクセル開放状態状態
を検知した時に前記発電機により発電した電気を各ブレ
ーキ系毎に配置した電動ブレーキ専用バッテリーに充電
するようにしている。また、車両速度が所定速度よりも
高い時には、前述のバッテリーへの充電作業を停止し、
バッテリーに過大電流が流れることを防止する。さら
に、ブレーキ専用の電気系に異常が発生した時には、従
来から搭載している車載バッテリーからの電源によりブ
レーキ作動を補償できるようにしブレーキ作動の確実性
を向上する。
【0005】
【課題を解決するための手段】このため、本発明が採用
した技術解決手段は、車両の前後各輪に電動ブレーキを
備え、それらは少なくとも二つの互いに独立した系によ
り制御されるブレーキ装置において、各ブレーキ系には
前記電動ブレーキを作動させる電動ブレーキ専用バッテ
リーを備えるとともに各ブレーキ系の少なくとも一つの
車輪には発電機を備え、走行中においてアクセル開放状
態状態を検知した時に前記発電機により発電した電気を
各ブレーキ系統に配置した前記電動ブレーキ専用バッテ
リーに充電すべく構成したことを特徴とする制動エネル
ギ回生装置であり、車両速度が予め定めたしきい値を超
えた状態にあるときには前記充電を行わないことを特徴
とする制動エネルギ回生装置であり、前記電動ブレーキ
は、電動ブレーキ専用バッテリーからの電力供給系に異
常があるときには、車載バッテリーによりブレーキ作動
を行うことを特徴とする制動エネルギ回生装置である。
【0006】
【実施形態】以下、図面に基づいて本発明の実施形態を
説明する。図1は本発明の実施形態に係る電動ブレーキ
の概略構成図、図2は電動ブレーキのブレーキロータと
発電機との結合図、図3は充電作業を行うためのフロー
チャートである。図1において、太線は電力供給線、細
線は制御信号供給線である。図中、FRは右前輪、FL
は左前輪、RRは右後輪、RLは左後輪であり、右前輪
FRには右前輪電動ブレーキ1FRが、左前輪FLには
左前輪電動ブレーキ1FLが、右後輪RRには右後輪電
動ブレーキ1RRが、左後輪RLには左後輪電動ブレー
キ1RLが設けられており、この例では、車両の対角線
上にある車輪同志、即ち右前輪、左後輪を一つのブレー
キ系として、また左前輪、右後輪を一つのブレーキ系と
して構成し、各電動ブレーキは電動ブレーキ駆動用のド
ライバ2に電力供給線にて接続されている。なお、ブレ
ーキ系は車両の前輪同志、後輪同志を一つのブレーキ系
としたり、あるいは、車両の同じ側に配置された車輪同
志を一つのブレーキ系として構成することもできる。
【0007】ドライバ2にはエンジン始動、各種ライト
点灯、その他の電装品に電力を供給する車載バッテリー
3が接続されているとともに、各ブレーキ系毎に配置さ
れた第1、第2電動ブレーキ専用バッテリー4、5が接
続されている。例えば、第1電動ブレーキ専用バッテリ
ー4は右前輪、左後輪からなるブレーキ系の専用バッテ
リーとして、また第2電動ブレーキ専用バッテリー5は
左前輪、右後輪からなるブレーキ系の専用バッテリーと
して構成されている。第1、第2バッテリー4、5は充
電制御用電子制御装置6に接続され、充電制御用電子制
御装置6は左右後輪RR、RLに設けた発電機7、8に
接続されている。なお、本例では発電機は左右後輪に設
けられているが、左右前輪に設けることもでき、また、
全ての車輪に設けることもできる。図中、10は従来か
ら車両に搭載されている電子制御装置であり、この電子
制御装置10は充電制御用電子制御装置6の他に、車速
センサ(スピードセンサ)11、ブレーキペダルセンサ
12、アクセルペダルスイッチ13、さらには、図示せ
ぬ各制御用機器等に制御信号線で接続されている。
【0008】次に図2を参照して左右後輪RR、RLに
設けた電動ブレーキ1RR、1RLと発電機7、8との
結合例を説明する。電動ブレーキは公知のようにキャリ
パ20を備えており、キャリパ20には電動モータ、減
速機、回転・直線変換機構等からなるブレーキ作動機構
21、摩擦材(ブレーキパッド)22等が設けられてお
り、ブレーキパッド22の間には被制動部材としてのブ
レーキロータ23が配置されている。ブレーキロータ2
3の内周にはギヤ24が形成されており、このギヤ24
に発電機26の回転軸に取り付けた歯車25が噛み合っ
ている。なお、ブレーキロータ23と発電機26との結
合例として図4に示すようにブレーキロータ23の回転
中心23aに発電機26の入力軸を直接接続することも
でき、さらに、ブレーキロータの他の部位と発電機とを
適宜伝動機構を介して連結することもできる。
【0009】以上の構成からなる電動ブレーキの作動を
説明すると、ブレーキペダルを踏み込むことにより、ブ
レーキペダルセンサ12がその状態を検知して電子制御
装置10に信号を入力すると、電子制御装置10はドラ
イバ2を駆動し、各車輪FR、FL、RR、RLは各車
輪に設けた電動ブレーキ1FR、1FL、1RR、1R
Lを作動する。この時、電動ブレーキ作動用の電力は各
ブレーキ系に配置された第1、第2バッテリー4、5か
ら供給される。また、走行中にアクセルペダルを開放す
るとその状態がアクセルペダルスイッチ13によって検
知され電子制御装置10、充電制御用電子制御装置6に
入力され、発電機7、8で発電された電気を第1、第2
バッテリー4、5に充電し、運動エネルギの回生を行
う。さらに、充電制御用電子制御装置6において車速セ
ンサ11からの信号がしきい値を超えたと判断した場合
には発電電圧が高すぎるため、発電を行わないようにし
て第1、第2バッテリー4、5への充電は行わない。ま
た、第1、第2バッテリー4、5の電圧が充電制御用電
子制御装置6によって所定値を下回っていると判断され
た場合には、異常がある(フェールした)として車載バ
ッテリー3から電力を供給し電動ブレーキ1FR、1F
L、1RR、1RLを作動する。ブレーキペダルを開放
すると、ブレーキペダルセンサ12からの信号により電
子制御装置10がドライバ2を制御して電動ブレーキ1
FR、1FL、1RR、1RLをブレーキ開放状態に作
動する。
【0010】以下、エネルギ回生の制御プログラムを図
3のフローチャートを参照して説明する。本プログラム
が開始されステップS1においてアクセルペダルスイッ
チ13がOFFか否か(アクセルペダルが開放されたか
否か)を判断する。アクセルペダルスイッチ13がOF
Fであると判断されるとステップS2に進んで発電を開
始し、第1、第2バッテリー4、5に充電する。また、
発電中、ステップS3においてブレーキペダルが踏み込
まれてブレーキペダルスイッチがONとなると、発電機
および電動ブレーキ専用バッテリーからの電力供給によ
りステップS4で電動ブレーキを作動してブレーキを働
かせる。またステップS1でアクセルペダルスイッチ1
3がONの時には発電を停止する。この理由は、アクセ
ルペダルを踏み込んだ状態の時(アクセルペダルスイッ
チがONの時)に発電を行うと、発電機による負荷が増
え、エネルギロスが生じるためであり、この状態の時
(加速時)には発電機による発電を停止する。
【0011】また、ステップS3でNOの判断の時、お
よびステップS4以降は、ステップS1に戻り、前述の
プログラムを実行する。また、上記制御を実行している
間、アクセルペダルスイッチのON、OFF状態の判断
とは別に車両の走行速度が所定値を超えている場合に
も、発電電圧が高すぎるため、発電を行なわず第1、第
2電動ブレーキ専用バッテリーへの充電は行わない。上
記のように本発明では、走行中の非ブレーキ作動時にア
クセルペダルを開放するとその状態がアクセルペダルス
イッチによって検知され電子制御装置を介して充電制御
用電子制御装置に入力され、発電機で発電された電気を
第1、第2バッテリーを充電し、走行エネルギの回生を
行うことができる。
【0012】
【発明の効果】以上詳細に述べた如く本発明によれば、
走行中においてアクセル開放状態を検知した時に前記発
電機により発電した電気を各ブレーキ系統に配置した電
動ブレーキ専用バッテリーに充電するようにしてエネル
ギ回生を図ることができる。また、車両加速時には、発
電機の発電負荷を無くすことにより、走行エネルギロス
を無くすことができる。さらに、車両の走行速度が所定
値を超えている場合、発電電圧が高すぎるため、発電を
行なわずバッテリーへの充電作業を停止し、電動ブレー
キ専用バッテリーの耐久性を向上する。また、電動ブレ
ーキ専用バッテリーからの電力供給が行われない状態の
時(電気系に異常が発生した時)には従来から搭載して
いる車載バッテリーからの電源によりブレーキ作動を補
償可能にしてブレーキ作動の確実性を図る、等の優れた
効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る電動ブレーキの構成概
略図である。
【図2】電動ブレーキのブレーキロータと発電機との結
合図である。
【図3】充電作業を行うためのフローチャートである。
【図4】他の例としての電動ブレーキのブレーキロータ
と発電機との結合図である。
【符号の説明】
FR 右前輪 FL 左前輪 RR 右後輪 RL 左後輪 1FR 右前輪電動ブレーキ 1FL 左前輪電動ブレーキ 1RR 右後輪電動ブレーキ 1RL 左後輪電動ブレーキ 2 ドライバ 3 車載バッテリー 4、5 電動ブレーキ専用バッテリー 6 充電制御用電子制御装置 7、8 発電機 10 電子制御装置、 11 車速センサ(スピードセンサ) 12 ブレーキペダルセンサ 13 アクセルペダルスイッチ 20 キャリパ 21 ブレーキ作動機構 22 ブレーキパッド 23 ブレーキロータ 24 ギヤ 25 歯車 26 発電機

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】車両の前後各輪に電動ブレーキを備え、そ
    れらは少なくとも二つの互いに独立した系により制御さ
    れるブレーキ装置において、各ブレーキ系には前記電動
    ブレーキを作動させる電動ブレーキ専用バッテリー4、
    5を備えるとともに各ブレーキ系の少なくとも一つの車
    輪には発電機7、8を備え、走行中においてアクセル開
    放状態状態を検知した時に前記発電機7、8により発電
    した電気を各ブレーキ系統に配置した前記電動ブレーキ
    専用バッテリー4、5に充電すべく構成したことを特徴
    とする制動エネルギ回生装置。
  2. 【請求項2】車両速度が予め定めたしきい値を超えた状
    態にあるときには前記充電を行わないことを特徴とする
    請求項1に記載の制動エネルギ回生装置。
  3. 【請求項3】前記電動ブレーキは、電動ブレーキ専用バ
    ッテリーからの電力供給系に異常があるときには、車載
    バッテリーによりブレーキ作動を行うことを特徴とする
    請求項1に記載の制動エネルギ回生装置。
JP9619699A 1999-04-02 1999-04-02 制動エネルギ回生装置 Withdrawn JP2000295703A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007276725A (ja) * 2006-04-11 2007-10-25 Advics:Kk 車両用ブレーキ装置
JP2010081741A (ja) * 2008-09-26 2010-04-08 Mitsubishi Electric Corp 発電電動機制御装置およびそれを備える車両システム
JP2013094000A (ja) * 2011-10-26 2013-05-16 Daihatsu Motor Co Ltd 電力回生システム
CN113557438A (zh) * 2019-03-18 2021-10-26 Tvs电机股份有限公司 用于混合动力电动车辆的电池充电系统

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20060606