JPH08156636A - 車両の蓄圧式制動エネルギ回生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】車両の蓄圧式制動エネルギ回生装置において、
車両の運動エネルギの回収量を増加させ、合わせて操作
性を向上することを目的とする。 【構成】制動エネルギ回生装置制御用コントロールユニ
ットによる制動エネルギ回生装置の制御内容を示すフロ
ーチャートにおいて、Ｓ２１においては、各種入力信号
を読み込み、Ｓ２２においては、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
が出力されれば、Ｓ２４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、踏み込まれれば、Ｓ２６
に進んで、制動エネルギ回生装置をエネルギ回収モード
に制御し、Ｓ２７に進んで、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強制中立指令を出力
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
ネルギ量を増加させる技術に関する。

【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、このような
従来の蓄圧式制動エネルギ回生装置にあっては、回生装
置の運転許可指令信号と車両の制動装置の操作を検出す
る信号が出力された回生制動中にエンジンブレーキが作
用すると、アキュムレータへの高圧オイルの蓄圧が減少
して、車両の運動エネルギの回収量が少なくなると言う
問題がある。

【０００５】この場合、マニュアルトランスミッション
を備えたものでは、上記問題を回避するために、制動時
にクラッチペダルを踏み込んで、エンジンブレーキが作
用しないようにする必要があり、わざわざクラッチペダ
ルを踏み込む必要があるため、操作性が悪い。本発明は
上記に鑑みてなされたものであり、回生制動中はトラン
スミッションを強制的に中立にする制御を実行すること
により、車両の運動エネルギの回収量を増加させ、合わ
せて操作性を向上することを目的とする。

【０００６】

【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、エンジンとトランスミッションを制
御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によ
り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、該コン
トロールユニットに回生装置の運転許可指令信号と車両
の制動装置の操作を検出する信号が入力された際に、該
コントロールユニットにより制動エネルギ回生装置を制
動エネルギ回収モードに制御し、かつ当該コントロール
ユニットからトランスミッションの強制中立指示信号を
エンジンとトランスミッションを制御するコントロール
ユニットに出力する構成とした。

【０００７】

【作用】請求項１記載の発明おいて、例えば制動エネル
ギ回生装置運転許可指令がなされて、ブレーキペタルが
踏み込まれている等の回生制動中に、トランスミッショ
ン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に出力される。従って、回
生制動中にエンジンブレーキが作用せず、アキュムレー
タへの高圧オイルの蓄圧が増加し、車両の運動エネルギ
の回収量を増大することができる。

【０００８】

【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。

【０００９】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。

【００１０】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。

【００１１】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。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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６２から
出力されるアクセル位置信号はコントロールユニット６
０に入力され、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６
０に入力される。

【００１６】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）はコント
ロールユニット６０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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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、クラッチ制御及びトランスミッション変速制御を実
行する。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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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、コントロールユ
ニット６０にトランスミッション３１の強制中立指令を
出力する。

【００２３】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。

【００２４】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５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。

【００２５】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がなされて、ブレーキペタ
ル１が踏み込まれている回生制動中に、トランスミッシ
ョン３１の強制中立指示信号を、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・トラン
スミッション制御用コントロールユニット６０に出力す
る構成としたから、回生制動中にエンジンブレーキが作
用せず、アキュムレータ３６への高圧オイルの蓄圧が増
加し、車両の運動エネルギの回収量を増大することがで
きる。

【００２６】又、制動時にクラッチペダルを踏み込ん
で、エンジンブレーキが作用しないようにする必要がな
く、わざわざクラッチペダルを踏み込む必要がないた
め、操作性にも優れている。

【００２７】

【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・トランスミッション制御用コン
トロールユニットと、制動エネルギ回生装置制御用コン
トロールユニットとを設け、制動エネルギ回生装置運転
許可指令がなされて、車両の制動装置の操作が検出され
ている回生制動中に、制動エネルギ回生装置制御用コン
トロールユニットからトランスミッションの強制中立指
示信号をエンジン・トランスミッション制御用コントロ
ールユニットに出力する構成としたから、回生制動中に
エンジンブレーキが作用せず、アキュムレータへの高圧
オイルの蓄圧が増加し、車両の運動エネルギの回収量を
増大することができ、しかも、制動時にクラッチペダル
を踏み込む必要がなく、操作性にも優れている。

【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】 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

【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、 エンジンとトランスミッションを制御するコントロール
   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
   ユニットにより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、 該コントロールユニットに回生装置の運転許可指令信号
   と車両の制動装置の操作を検出する信号が入力された際
   に、該コントロールユニットにより制動エネルギ回生装
   置を制動エネルギ回収モードに制御し、かつ当該コント
   ロールユニットからトランスミッションの強制中立指示
   信号をエンジンとトランスミッションを制御するコント
   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。