JPH0646504A - 補助制動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両が設定速度以下であれば、発電機による
補助制動が補助制動制御手段によって停止される補助制
動装置を得る。 【構成】 主制動装置の作動がブレーキスイッチにより
検出され（Ｓ２）、車輪速度が設定値以上（Ｓ４）の
時、エンジンに接続された発電機兼用リターダとエンジ
ンブレーキとによって補助制動が行われ、制動力が強化
される。しかし、車輪速度が設定値より小さい場合（Ｓ
４）には、発電機による補助制動が停止され、発電機か
らの電流を熱に変換する抵抗器の耐久性の低下を防止す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の制動を補助する
補助制動装置に関するものであり、特に、発電機を補助
制動に使用する技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両走行中の制動性能を向上させる手段
として、主制動装置と、主制動装置による制動力を補助
する補助制動装置の併用が行われており、補助制動装置
の一種に発電機を用いたものがある。実開昭６０−６８
６０２号公報に、電気自動車の制動時において発生する
回生電流を負荷抵抗に流して熱に変換することにより車
両の運動エネルギを熱として放出する方法が記載されて
いる。この発電機を用いる補助制動は、内燃機関を有す
る車両にも適用することができる。発電機を車輪あるい
は駆動源等に接続して運動エネルギを電流に変換し、さ
らに熱に変換して制動を行うのである。

【０００３】発熱を伴う補助制動装置の中には、放熱を
効率的に行うために、ファンを設けたり、あるいは水冷
装置を備えたりしているものがある。しかし、このよう
な能動的な冷却装置を設ければ、車両重量の増加やコス
トの上昇を伴うため、能動的な冷却装置を備えず、放熱
板を備えたり、あるいは走行時に風量を得ることのでき
る位置に発熱体を設置することで放熱を行っている場合
が多い。

【０００４】補助制動装置は、一般にアクセルペダルの
位置やブレーキペダルの踏み込み状態等をセンサによっ
て検出し、その操作状態から車両が制動状態にあるか否
かを判断し、車両が制動状態にあると判断したときに作
動するようにされる。したがって、これらの検出器から
の信号が制動状態を示す限り、補助制動装置は走行状態
と無関係に作動状態が保たれる。そのため、発電機が車
輪と接続され、車速の変化に応じて作動させられる場合
は、車速が低下することにより補助制動装置の作動も低
下し、あるいは停止するのであるが、発電機が駆動装置
と接続されている場合には駆動源の作動に応じて補助制
動を行うため、車両が停止中であっても補助制動装置が
作動し続ける。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】したがって、駆動源に
接続される発電機を用いる補助制動装置では、発電機は
主制動装置の操作中は常に発電して負荷装置に電流を流
し、放熱を続ける。そのため、能動的な冷却装置のない
補助制動装置では、特に車両が停止しているとき、負荷
装置で発生した熱が空気中に放散されにくく、負荷装置
が過熱状態となって負荷装置の耐久性が低下する恐れが
ある。また、発電機が車両搭載用バッテリの充電装置を
兼ねる場合には、発電機が補助制動装置として作動して
いるあいだは充電できないため、補助制動装置としての
稼働時間が長くなると充電不足となる可能性がある。そ
こで、本発明は、車両が設定速度以下であれば、発電機
による補助制動を停止する補助制動制御手段を有する補
助制動装置を提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、発電機とその発電機により発生させられ
る電流を消費する負荷装置とを含む補助制動装置におい
て、その発電機を車両の駆動源に接続する接続装置と、
車速を検出する車速検出手段と、制動操作を検出する制
動操作検出手段と、それら車速検出手段および制動操作
検出手段とに接続され、前記車速検出手段によって検出
された車速が設定車速以下の場合には、前記制動操作検
出手段が前記制動操作を検出していても前記発電機によ
る補助制動を停止する補助制動制御手段を設けることを
要旨とする。

【０００７】

【作用】走行時、制動操作検出手段が制動操作を検出す
ると、駆動装置に接続された発電機が補助制動装置とし
て作動する。この発電機からの電流が負荷装置に送られ
て熱に変換され、空気中に放散させられることにより、
駆動源の仕事の一部が消費されて駆動装置の制動が行わ
れ、車両の制動が行われる。制動中は、車速検出手段に
よって車両の速度が検出され、補助制動制御手段によっ
て設定車速と比較され、車速が設定値以下の場合には制
動操作中であっても発電機による補助制動が停止され
る。

【０００８】

【効果】このように、制動操作が行われていても、設定
車速以下となれば発電機による補助制動が停止されるた
め、負荷装置に電流が供給されなくなり、負荷装置の過
熱はなくなって耐久性低下が回避される。また、発電機
が車両搭載用バッテリの充電装置を兼ねる場合、発電機
が補助制動装置として作動している間は充電できないの
であるが、車速が設定速度以下の時は、発電機がバッテ
リの充電装置として機能することにより、バッテリの充
電不足が回避される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図２に補助制動装置を含む制動装置の構成を示
す。本装置は、主制動部１０，補助制動部１２，および
制御部１４を有する。主制動部１０は、液圧ブレーキ装
置１５を有する。液圧ブレーキ装置１５において、ブレ
ーキ操作部材としてのブレーキペダル１６が、ブレーキ
ブースタ１８を介してマスタシリンダ２０に接続されて
おり、そのブレーキ操作はブレーキスイッチ２２によっ
て検出される。マスタシリンダ２０は、ブレーキペダル
１６の踏力に対応した液圧を加圧室に発生させる。発生
したマスタシリンダ圧は、液圧センサ２４によって検知
されるとともに、液通路２６により、ＡＢＳアクチュエ
ータ２８を介してフロントブレーキ３０およびリヤブレ
ーキ３２に伝達される。なお、ＡＢＳアクチュエータ２
８は、本制動装置に備えられたアンチロック制御手段の
駆動部である。また、各車輪には車輪速センサ４０が備
えられており、車輪回転速度が検出される。

【００１０】補助制動部１２においては、エンジン４２
に隣接して自動変速機４４および発電機兼用リターダ
（以降「リターダ」と略記）４６が備えられている。エ
ンジン４２はプーリ４８を有し、リターダ４６の有する
プーリ５０とベルト５２を介して接続されている。この
リターダ４６は、車両搭載のバッテリ５４と抵抗器５６
とに接続されており、バッテリ５４の充電装置としての
役割と、エンジン４２の回転によって発生した電力を抵
抗器５６で熱に変換して外部に放出することによりエン
ジン４２の仕事の一部を消費してエンジンブレーキの効
果を上げ、車両の制動力を向上させる役割とを果たす。
なお、リターダ４６によって得られた電力の抵抗器５６
あるいはバッテリ５４への振り分けは、制御部１４から
の指令に基づいてリターダコントローラ５８により行わ
れる。また、リターダコントローラ５８は、走行中にリ
ターダ４６を作動させる必要の無いときには、リターダ
４６内部の励磁電流を断って非発電状態とする。変速機
の制御装置であるＥＣＴ６０は、コンピュータを主体と
するものであり、シフトレバー６１の位置を検出するシ
フトレバー位置センサ６２，電子燃料噴射装置ＥＦＩ６
４および自動変速機４４等から受け取った信号に基づい
て、車両の走行状態を判断し、その走行状態に適したシ
フト位置を決定して自動変速機４４を制御する。

【００１１】制御部１４は、制動制御装置６６とＡＢＳ
制御装置６８とを備えている。ＡＢＳ制御装置６８は、
アンチロック制御手段の制御部であり、車輪速センサ４
０の信号に基づいてＡＢＳアクチュエータ２８の作動を
制御する。ＡＢＳ制御装置６８は、制動制御装置６６に
接続されており、ＡＢＳアクチュエータ２８の作動中に
は、制動制御装置６６にアンチロック制御が作動してい
ることを示す信号を送る。制動制御装置６６には、ＡＢ
Ｓ制御装置６８からの信号のほか、主制動部１０からブ
レーキスイッチ２２および液圧センサ２４の信号、補助
制動部１２のＥＣＴ６０からシフトレバー６１の位置，
自動変速機４４の現シフト位置，エンジン４２の回転数
および自動変速機４４の入出力軸回転数の信号、さらに
リターダコントローラ５８の作動信号および車両走行時
の横加速度を検出する横加速度センサ７０の検出値等が
送られる。制動制御装置６６は、コンピュータを主体と
するものであり、そのＲＯＭには図１のフローチャート
で表される補助制動制御プログラムを始めとする種々の
プログラムが格納されている。

【００１２】以上の説明から明らかなように、本実施例
おける補助制動装置は、主制動部１０の信号および補助
制動部１２の信号に基づいて制御部１４により制御され
る補助制動部１２で構成されている。

【００１３】次に作動を説明する。本制動装置における
補助制動装置は、制動時において主制動を補助するが、
車両の速度が設定速度以下となった場合、アンチロック
制御が作動した場合、旋回時において車両の横加速度が
設定値以上になった場合には、その作動が停止させられ
る。そのために、コンピュータは補助制動制御プログラ
ム等を一定微小時間ごとに繰り返し実行する。この補助
制動制御プログラムは、車両の走行状態及び制動状態を
判断して、補助制動装置であるリターダの作動およびシ
フトダウンによるエンジンブレーキの強化を行うことに
より、車両の制動性能を向上させるとともに、一定の条
件下では補助制御手段の作動を停止させることにより制
動特性を改善し、走行安定性を保ち、かつ、抵抗器５６
の耐久性の低下を防止するものである。

【００１４】まずステップ１（以降「Ｓ１」と略記）に
おいてシフトレバー６１の位置が取り込まれ、シフトレ
バー６１がドライブ位置にあるか否かが判定される。ド
ライブ位置になければ、コンピュータは車両が通常の走
行状態にはないと判断してＳ２以降をスキップしてルー
チンの実行を終了し、補助制動装置の制御は行われな
い。Ｓ１の判定がＹＥＳの場合は、Ｓ２においてブレー
キスイッチが作動しているか否かが判定される。Ｓ２の
判定がＮＯとなるのは、次の二通りの場合である。一つ
は、主制動部が作動しておらず、したがって補助制動装
置が作動していない場合であり、Ｓ３では何も実行され
ずにそのままルーチンの実行が終了する。他の一つは、
主制動操作が直前のルーチンの実行で終了した場合であ
って、このときは補助制動装置の作動が継続しているた
め、Ｓ３において補助制動が停止された後、ルーチンの
実行が終了する。補助制動装置が作動していないときの
自動変速機４４のシフト位置は、ＥＣＴ６０のプログラ
ムにより制御されるドライブレンジ（以下「Ｄレンジ」
と略記）にあり、リターダ４６も作動していないため、
Ｓ３では何も実行されずにルーチンの実行が終了する。
一方、補助制動装置が作動している場合には、エンジン
ブレーキを強化するために強制的にシフトダウンされて
いた自動変速機のシフト位置がＤレンジに復帰させら
れ、リターダの作動が停止させられてエンジンの負荷が
軽減されることによって補助制動が停止され、ルーチン
の実行が終了するのである。

【００１５】ブレーキスイッチ２２がＯＮでＳ２の判定
がＹＥＳの場合は、Ｓ４において自動変速機４４の出力
軸の回転数から車輪速度が算出され、設定値と比較され
る。ここで設定値は１０Ｋｍ／ｈであり、この値は誤差
を勘案しても十分に低速である。そのため、車輪速度が
設定値より小さくＳ４の判定がＮＯである場合には、Ｓ
３が実行されて補助制動が停止され、ルーチンの実行が
終了する。車両が十分に速度を落としている場合には補
助制動を加える必要がなく、かつ、リターダ４６の作動
に伴う抵抗器５６の過熱防止のために補助制動を停止す
ることが望ましいためである。Ｓ４の判定がＹＥＳであ
り車輪速度が設定値より大きい場合には、Ｓ５において
横加速度が設定値と比較される。横加速度の設定値は
０．０５Ｇであり、０．０５Ｇ以上の時は車両は旋回状
態にあると判定され、０．０５Ｇより小さいときは旋回
状態にないと判定される。横加速度が設定値より小さく
Ｓ５の判定がＹＥＳであればＳ６においてアンチロック
制御が行われているか否かの判定が行われる。横加速度
が設定値以上でＳ５の判定がＮＯの場合は、Ｓ３で補助
制動が停止される。旋回走行状態での制動時に補助制動
を加えないこと、あるいは加えられていた補助制動を停
止することによって車両の走行安定性を向上させるため
である。

【００１６】Ｓ６でアンチロック制御が行われておら
ず、判定がＹＥＳであればＳ７以降のステップで補助制
動装置が作動させられるのであるが、アンチロック制御
が行われているときは、Ｓ３で補助制動が停止され、ル
ーチンが終了する。制動時に補助制動を加えないこと、
あるいは加えられていた補助制動を停止することによっ
てアンチロック制御の精度を向上させるためである。

【００１７】車両が制動状態にあり、かつ、アンチロッ
ク制御が行われていない場合にはＳ７において補助制動
装置の一つであるリターダの作動が判定され、ＹＥＳで
あれば直ちにＳ９が実行され、ＮＯであればＳ８でリタ
ーダが作動させられた後、Ｓ９が実行される。Ｓ９以降
では、もう一つの補助制動装置であるエンジンブレーキ
強化の制御が行われる。

【００１８】Ｓ９では、現在のシフト位置が４速位置に
あるか否かが判定され、ＹＥＳのときはＳ１０でエンジ
ン回転数がシフトダウンすることのできる回転数領域に
あるか否かが判定される。エンジン回転数が高い状態で
シフトダウンを行うと、シフトダウン後の回転数がエン
ジン適正回転数領域を超えてしまい、エンジン４２の耐
久性が低下するため、シフト位置における変速比を考慮
してシフトダウンを行うエンジン回転数の上限が設定さ
れているのである。本実施例における変速比は、１速が
２．８００，２速が１．５００，３速が１．０００，４
速が０．７００であるため、４速から３速へのシフトダ
ウンの際の最大のエンジン回転数が６０００ｒｐｍ以上
にならないようにすべく、４速におけるエンジン回転数
の判定基準が４２００ｒｐｍとされている。４２００ｒ
ｐｍ以上の場合はルーチンの実行が終了し、４２００ｒ
ｐｍより小さければＳ１１で３速位置へのシフトダウン
が行われた後にルーチンの実行が終了する。

【００１９】シフト位置が４速位置になくＳ９の判定が
ＮＯであれば、Ｓ９と同様の判定がＳ１２で３速位置に
ついて行われる。Ｓ１２の判定がＹＥＳの場合、Ｓ１０
におけると同じくＳ１３においてエンジン回転数が設定
値と比較され、設定値である４０００ｒｐｍ以上であっ
て、判定がＮＯであればルーチンの実行が終了する。エ
ンジン回転数が４０００ｒｐｍより小さくＳ１３の判定
がＹＥＳである場合は、Ｓ１４で主制動部のマスタシリ
ンダ２０の液圧（以下「マスタ液圧」と略称）の値が液
圧センサ２４から取り込まれ、設定値と比較される。３
速から２速へのシフトダウンは４速から３速へのシフト
ダウンに比較して変速比の変化が大きいため、急激な制
動がかかりやすく、ゆっくりとした制動を行っている場
合には走行の円滑性が害される。したがって、マスタ液
圧の値から制動が急を要するか否かが判定され、急激な
減速が必要である場合に限りＳ１５において２速へのシ
フトダウンが行われる。この基準となる液圧が４５Ｋｇ
／ｃｍ² なのである。マスタ液圧が設定値以下でＳ１４
の判定がＮＯである時は、急激な減速が不要であるとし
てシフトダウンが行われることなくルーチンの実行が終
了する。

【００２０】シフト位置が３速位置になくＳ１２の判定
がＮＯである場合、Ｓ１２と同様の判定がＳ１６で２速
位置について行われる。シフト位置が２速位置にありＳ
１６の判定がＹＥＳである場合、Ｓ１７でマスタ液圧が
設定値と比較される。この時の設定値は１０Ｋｇ／ｃｍ
² であり、検出されたマスタ液圧の値と設定値との比較
により運転者が制動力をどれだけ必要としているかが判
断される。ブレーキ操作時のマスタ液圧が設定値以下
で、Ｓ１７の判定がＹＥＳであれば、運転者は制動力を
それほど必要としておらず、あるいは減速が十分に行わ
れているものとしてＳ１８でシフト位置がＤレンジに復
帰させられ、ルーチンの実行が終了する。Ｓ１７の判定
がＮＯの場合は、運転者はある程度制動力を必要として
いるのであるが、２速から１速へのシフトダウンは変速
比の差が３速から２速へシフトダウンする以上に大きく
急激な制動力の変化を伴い、変速時の車両の走行安定性
を害するため、シフトチェンジは行われず、２速のエン
ジンブレーキが作動した状態を維持してルーチンの実行
が終了する。Ｓ１６の判定がＮＯの場合には、シフト位
置は１速であり、エンジンブレーキとしての制動力は最
大であるため、そのままルーチンの実行が終了する。

【００２１】以上の説明から明らかなように、本実施例
においては、発電機兼用リターダ４６が発電機を構成
し、抵抗器５６が負荷装置を構成し、補助制動部１２が
補助制動装置を構成し、エンジン４２が駆動源を構成す
る。また、プーリ４８，５０およびベルト５２が接続装
置を構成し、ブレーキスイッチ２２が制動操作検出手段
を構成し、自動変速機４４の出力軸回転数の取り出し部
が車速検出手段を構成し、制動制御装置６６が補助制動
制御手段を構成する。

【００２２】本実施例の補助制動装置を使用することに
より、車両の走行状態に応じて補助制動を制御すること
が可能となり、車両の低速走行状態あるいは停止状態に
おける発電機による補助制動が停止され、抵抗器の過熱
が防止されて抵抗器の耐久性低下が回避される。また、
低速走行状態あるいは停止状態における発電機による補
助制動が停止されることにより発電機の補助制動装置と
しての作動時間が短くなり、バッテリの充電装置として
作動時間を確保することができるため、充電不足も回避
される。さらに、発電機をリターダとして用いることに
より、補助制動にエンジンブレーキを使用する際の強制
的なシフトダウンに伴うシフトショックを軽減する効果
も得られる。

【００２３】なお、上記実施例においては、発電機が他
の装置から独立した状態でエンジンに接続された場合を
示したが、発電機は、変速装置の入力軸等に接続されて
もよく、その設置位置および接続方法は限定されるもの
ではない。発電機は、バッテリの充電装置と兼用のもの
を用いたが、リターダとしての単独の機能のみを有する
ものでもよく他の機能を兼用するものでもよい。また、
リターダの停止とエンジンブレーキの解除とを同時に行
ったが、各補助制動装置がそれぞれの判定基準に基づい
て制御されてもよく、作動のタイミングは限定されるも
のではない。さらに、車速検出手段として自動変速機の
出力軸回転数を検出して車輪速度を算出しているが、４
輪中の少なくとも一輪の回転速度を検出してもよく、車
速検出の方法は限定されない。その他、特許請求の範囲
を逸脱すること無く、等業者の知識に基づいて種々の変
形、改良を施した態様で本発明を実施することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である制動装置の補助制動装
置の制御プログラムを示すフローチャートである。

【図２】上記制動装置の系統図である。

【符号の説明】

２２ ブレーキスイッチ ４２ エンジン ４４ 自動変速機 ４６ 発電機兼用リターダ ４８ プーリ ５０ プーリ ５２ ベルト ５６ 抵抗器 ５８ リターダコントローラ ６６ 制動制御装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発電機とその発電機により発生させられ
   る電流を消費する負荷装置とを含む補助制動装置におい
   て、 前記発電機を車両の駆動源に接続する接続装置と、車速
   を検出する車速検出手段と、制動操作を検出する制動操
   作検出手段と、それら車速検出手段および制動操作検出
   手段に接続され、前記車速検出手段によって検出された
   車速が設定車速以下の場合には、前記制動操作検出手段
   が前記制動操作を検出していても前記発電機による補助
   制動を停止する補助制動制御手段とを設けたことを特徴
   とする補助制動装置。