(57)【特許請求の範囲】
【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斜軸式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第１のコントロールユニットと、
制動エネルギ回生制御を行う第２のコントロールユニットと、
を設け、
前記第１のコントロールユニットは、エンジン回転速度が０より大きく、パーキングブレーキが解除され、かつ、シフトレバーが前進位置に操作されているときに、制動エネルギ回生装置の運転許可指令信号を第２のコントロールユニットに出力し、
前記第２のコントロールユニットは、前記運転許可指令信号が入力され、かつ、車両の制動装置の操作が行われたときに、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すると共に、トランスミッションの強制中立指示信号を第１の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。
【請求項２】
前記第２のコントロールユニットは、前記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するときに、前記アキュムレータにおけるオイル蓄圧量及びブレーキペダル操作量に基づいて、前記ポンプモータの斜軸角を制御することを特徴とする請求項１記載の車両の蓄圧式制動エネルギ回生装置。
【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斜軸式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第１のコントロールユニットと、
制動エネルギ回生制御を行う第２のコントロールユニットと、
を設け、
前記第１のコントロールユニットは、エンジン回転速度が０より大きく、パーキングブレーキが解除され、かつ、シフトレバーが前進位置に操作されているときに、制動エネルギ回生装置の運転許可指令信号を第２のコントロールユニットに出力し、
前記第２のコントロールユニットは、前記運転許可指令信号が入力され、かつ、車両の制動装置の操作が行われたときに、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すると共に、トランスミッションの強制中立指示信号を第１のコントロールユニットに出力する構成とした。
請求項２記載の発明は、前記第２のコントロールユニットは、前記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するときに、前記アキュムレータにおけるオイル蓄圧量及びブレーキペダル操作量に基づいて、前記ポンプモータの斜軸角を制御する構成とした。
【０００７】
【作用】
請求項１記載の発明において、例えば制動エネルギ回生装置運転許可指令がなされて、ブレーキペダ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、エンジンとトランスミッションを制御する第１の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。
請求項２記載の発明において、ポンプモータの斜軸角は、高圧アキュムレータにおけるオイル蓄圧量及びブレーキペダル操作量に基づいて制御される。
【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３０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（第１の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６１（第２のコントロールユニット）とが設けられる。
そして、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６０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制御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。
【００１６】
又、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５２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１２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２６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２８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、本発明によると、エンジンとトランスミッションを制御する第１のコントロールユニットと、制動エネルギ回生制御を行う第２の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行われている回生制動中に、第２の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第１の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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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