(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキ操作手段と、このブレーキ操作手段の操作時マスタシリンダ圧を発生するマスタシリンダと、前記マスタシリンダ圧が伝達されてブレーキシリンダ圧を発生するとともにこのブレーキシリンダ圧により車輪と連動して回転する回転部材に摩擦部材を押圧するブレーキシリンダと、前記マスタシリンダと前記ブレーキシリンダとを連通しかつ前記マスタシリンダ圧を伝達する通路と、前記通路に設けられ、前記マスタシリンダ圧の伝達を制御することにより摩擦ブレーキの作動を制限する状態と前記摩擦ブレーキの作動を制限しない状態とに設定するブレーキ圧伝達制御部と、前記ブレーキ圧伝達制御部を制御する摩擦ブレーキ制御用電子制御装置とを少なくとも備えている摩擦ブレーキ装置、
車輪の回転でモータが回転することにより発電する発電機、この発電機により発電された電力を貯える蓄電器および前記発電機のモータを制御するモータ制御用電子制御装置を少なくとも備えている回生ブレーキ装置、
前記ブレーキ操作手段のブレーキ操作を検出し、そのブレーキ操作検出信号を前記摩擦ブレーキ制御用電子制御装置と前記モータ制御用電子制御装置とに出力するブレーキ操作検出手段からなり、
前記ブレーキ圧伝達制御部は、前記マスタシリンダ圧が、ブレーキシリンダのロスストロークが解消される第１の設定圧以下では前記ブレーキシリンダ圧を前記マスタシリンダ圧と同圧に変化させる手段と、前記マスタシリンダ圧が、前記第１の設定圧より大きくかつ前記摩擦ブレーキ装置が作動しない状態が保持される第２の設定圧以下では、前記摩擦ブレーキ装置の作動を制限する状態となるように前記ブレーキシリンダ圧を前記マスタシリンダ圧の変化に対して制御する手段と、前記マスタシリンダ圧が前記第２の設定圧より大きいときは、前記摩擦ブレーキ装置が作動するように前記ブレーキシリンダ圧を前記マスタシリンダ圧に比例して変化させる手段とを備えており、
前記摩擦ブレーキ制御用電子制御装置は、前記ブレーキ操作検出信号に基づいて、前記回生ブレーキ装置が作動するときは、前記ブレーキ圧伝達制御部が摩擦ブレーキの作動を制限する状態となるように前記ブレーキ圧伝達制御部を制御して、前記回生ブレーキ装置のみを作動させる制御手段であることを特徴とする回生ブレーキ連動摩擦ブレーキシステム。
【請求項２】
前記ブレーキ圧伝達制御部は、前記マスタシリンダと前記ブレーキシリンダとの間の通路に配設された常開の第１の電磁開閉弁を備えるとともに、前記第１の電磁開閉弁をバイパスする前記マスタシリンダと前記ブレーキシリンダとの間の他の通路に、前記摩擦ブレーキの作動を制限する状態に設定するブレーキ圧伝達制御装置を備えていて、
前記ブレーキ圧伝達制御部が、通常時は第１の電磁開閉弁が開かれて前記マスタシリンダと前記部ブレーキシリンダとが直に連通し前記摩擦ブレーキの作動を制限しない状態に設定されるとともに、前記摩擦ブレーキ制御用電子制御装置からの出力信号により第１の電磁開閉弁が閉じられて前記ブレーキ圧伝達制御装置により前記摩擦ブレーキの作動を制限する状態に設定されることを特徴とする請求項１記載の回生ブレーキ連動摩擦ブレーキシステム。
【請求項３】
前記ブレーキ圧伝達制御装置は、前記マスタシリンダ圧が前記第１の設定圧以下のとき開きかつ前記マスタシリンダ圧が前記第１の設定圧を超えると閉じるとともに、閉じたとき前記ブレーキシリンダから前記マスタシリンダへ向かうブレーキ液の流れのみを許容する第１のチェック弁と、前記マスタシリンダ圧を受圧し前記第１のチェック弁が閉じた状態で作動することにより前記ブレーキシリンダ圧を発生する第１のピストンと、前記第１のピストンを前記マスタシリンダ圧と対抗するように付勢し、前記第１のチェック弁が閉じた状態で前記マスタシリンダ圧が前記第１の設定圧より大きい第２の設定圧を超えたとき、前記第１のピストンが作動するようにセット荷重が設定されている第１のばねとを備えていることを特徴とする請求項２記載の回生ブレーキ連動摩擦ブレーキシステム。
【請求項４】
前記ブレーキ圧伝達制御装置は、前記マスタシリンダ圧を受圧する第の２ピストンと、前記第２のピストンを前記マスタシリンダ圧と対抗するように付勢し、前記マスタシリンダ圧が第３の設定圧を超えたとき、前記第２のピストンが作動するようにセット荷重が設定されている第２のばねと、前記第２のピストンと所定距離を置いて直列に配設され、前記第２のピストンと反対側の面に前記ブレーキシリンダ圧を受圧する第３のピストンと、前記第３のピストンを前記ブレーキシリンダ圧と同方向に付勢し、前記第２のピストンが前記所定距離だけ作動して前記第３のピストンに当接した状態で、前記マスタシリンダ圧が前記第３の設定圧より大きい第４の設定圧を超えたとき、前記第２および第３のピストンが一緒に作動するようにセット荷重が設定されている第３のばねとを備えていることを特徴とする請求項２記載の回生ブレーキ連動摩擦ブレーキシステム。
【請求項５】
ブレーキ操作手段と、このブレーキ操作手段の操作時マスタシリンダ圧を発生するマスタシリンダと、前記マスタシリンダ圧が伝達されてブレーキシリンダ圧を発生するとともにこのブレーキシリンダ圧により車輪と連動して回転する回転部材に摩擦部材を押圧するブレーキシリンダと、前記マスタシリンダと前記ブレーキシリンダとを連通しかつ前記マスタシリンダ圧を伝達する通路と、前記通路に設けられ、前記マスタシリンダ圧の伝達を制御することにより摩擦ブレーキの作動を制限する状態と前記摩擦ブレーキの作動を制限しない状態とに設定するブレーキ圧伝達制御部と、前記ブレーキ圧伝達制御部を制御する摩擦ブレーキ制御用電子制御装置とを少なくとも備えている摩擦ブレーキ装置、
車輪の回転でモータが回転することにより発電する発電機、この発電機により発電された電力を貯える蓄電器および前記発電機のモータを制御するモータ制御用電子制御装置を少なくとも備えている回生ブレーキ装置、
前記ブレーキ操作手段のブレーキ操作を検出し、そのブレーキ操作検出信号を前記摩擦ブレーキ制御用電子制御装置と前記モータ制御用電子制御装置とに出力するブレーキ操作検出手段からなり、
前記摩擦ブレーキ制御用電子制御装置は、前記ブレーキ操作検出信号に基づいて、前記回生ブレーキ装置が作動するときは、前記ブレーキ圧伝達制御部が摩擦ブレーキの作動を制限する状態となるように前記ブレーキ圧伝達制御部を制御する制御手段であり、
前記ブレーキ圧伝達制御部は、前記摩擦ブレーキの作動を制限する状態から前記摩擦ブレーキの作動を制限しない状態に設定するための異なる複数の出力開始圧が設定される入出力特性を有しており、
前記ブレーキ圧伝達制御部は、前記マスタシリンダと前記ブレーキシリンダとの間の通路に直列に配設された複数の常開の電磁開閉弁を備えるとともに、前記複数の電磁開閉弁をバイパスする前記マスタシリンダと前記ブレーキシリンダとの間の他の通路に前記ブレーキ圧伝達制御装置を備えていて、
前記ブレーキ圧伝達制御部が、通常時は前記複数の電磁開閉弁がすべて開かれて前記マスタシリンダと前記部ブレーキシリンダとが直に連通し前記摩擦ブレーキの作動を制限しない状態に設定されるとともに、前記摩擦ブレーキ制御用電子制御装置からの出力信号により前記複数の電磁開閉弁のうち所定数の電磁開閉弁が閉じられることにより、前記マスタシリンダ圧に応じて前記ブレーキ圧伝達制御装置が前記異なる複数の出力開始圧の一つに設定されることを特徴とする回生ブレーキ連動摩擦ブレーキシステム。
【請求項６】
前記複数の電磁開閉弁は、前記マスタシリンダと前記ブレーキシリンダとの間の通路に上流側と下流側に直列に配設された第２の電磁開閉弁と第３の電磁開閉弁との２個からなり、更に前記ブレーキ圧伝達制御装置は、直列に配設された第４のピストンおよび第５のピストンと、前記第４のピストンを付勢する第４のばねおよび前記第５のピストンを付勢しかつ前記第４のばねのセット荷重より大きいセット荷重の第５のばねとを備えており、
前記第４のピストンの一面側が前記マスタシリンダに連通し、また前記第４のピストンの他面側と前記第５のピストンの一面側との間の空間が、前記第２の電磁開閉弁と前記第３の電磁開閉弁との間の通路に連通し、更に前記第５のピストンの他面側が前記ブレーキシリンダに連通しており、
前記第２および第３の電磁開閉弁を制御して、前記第４および第５のピストンの少なくとも一つを作動させることにより、前記出力開始圧の異なる複数の入出力特性のうちの一つを設定することを特徴とする請求項５記載の回生ブレーキ連動摩擦ブレーキシステム。
【請求項７】
前記ブレーキ圧伝達制御部をバイパスする前記マスタシリンダと前記ブレーキシリンダとの間の他の通路に、前記マスタシリンダ圧が第５の設定圧を超えたときに前記マスタシリンダから前記ブレーキシリンダへ向かうブレーキ液の流れのみを許容する非常用チェック弁が設けられていることを特徴とする請求項６記載の回生ブレーキ連動摩擦ブレーキシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、摩擦力によって車輪を制動する摩擦ブレーキ装置、およびこの摩擦ブレーキ装置を備えるとともに車両の制動の際、その制動エネルギを車両運転用エネルギとして利用するために回収する回生ブレーキ装置とを備えた回生ブレーキ連動摩擦ブレーキシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電気自動車においては、所定の速度で走行中の制動時に車輪の回転により発電機のモータを回転駆動させて車輪の回転に対し抵抗を与えることにより減速するとともに、発電機のモータの回転駆動により発電させて制動エネルギを回収する回生ブレーキ装置が搭載されている。この回生ブレーキ装置によって回収された制動エネルギは、電気自動車の運転のためのエネルギとして有効に利用されるようになっている。
【０００３】
また、この電気自動車には、摩擦によって車輪の回転を減速または停止させる従来からある一般的な摩擦ブレーキ装置が搭載されている。この摩擦ブレーキ装置は、一般に回生ブレーキ装置においては、比較的低車速および比較的高車速の時に回生トルクが小さいのでブレーキ力が不足し、また例えば約５ｋｍ／ｈ以下の超低車速時に回生トルクが発生しないので、不足するブレーキ力を補うとともに超低車速時に車両の制動を確実に行わせるために回生ブレーキ装置に連動して作動するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような回生ブレーキ連動摩擦ブレーキシステムにおいては、制動エネルギをできるだけ効率よく回収して、車両運転のためのエネルギとして有効に利用するようにすることが望まれる。
【０００５】
しかしながら、従来の回生ブレーキ連動摩擦ブレーキシステムにおいては、回生ブレーキ装置および摩擦ブレーキ装置の連動制御が必ずしも適正に行われていなく、したがって回生ブレーキ装置による制動エネルギの回収が効率よく行われていなかった。
【０００６】
そこで、回生ブレーキ装置を摩擦ブレーキ装置に対して優先的に作動させることにより、制動エネルギをより一層有効に回収することが考えられる。しかしながら、このように回生ブレーキ装置を優先させるようにすると、回生ブレーキ装置によるブレーキ力の不足により摩擦ブレーキ装置を作動させようとした場合、摩擦ブレーキ装置のブレーキシリンダにロスストロークがあるため、ブレーキ液をブレーキシリンダに供給してもそのロスストロークが吸収されるまではブレーキシリンダ圧は上昇しない。このため、摩擦ブレーキ装置は作動遅れを生じ、応答性が悪いという問題が生じる。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、回生ブレーキ装置により制動エネルギをより一層効率よく回収することができるようにしながら、しかも摩擦ブレーキ装置の応答性を向上することのできる回生ブレーキ連動摩擦ブレーキシステムを提供することである。
【０００８】
前述の課題を解決するために、請求項１の発明は、ブレーキ操作手段と、このブレーキ操作手段の操作時マスタシリンダ圧を発生するマスタシリンダと、前記マスタシリンダ圧が伝達されてブレーキシリンダ圧を発生するとともにこのブレーキシリンダ圧により車輪と連動して回転する回転部材に摩擦部材を押圧するブレーキシリンダと、前記マスタシリンダと前記ブレーキシリンダとを連通しかつ前記マスタシリンダ圧を伝達する通路と、前記通路に設けられ、前記マスタシリンダ圧の伝達を制御することにより摩擦ブレーキの作動を制限する状態と前記摩擦ブレーキの作動を制限しない状態とに設定するブレーキ圧伝達制御部と、前記ブレーキ圧伝達制御部を制御する摩擦ブレーキ制御用電子制御装置とを少なくとも備えている摩擦ブレーキ装置、車輪の回転でモータが回転することにより発電する発電機、この発電機により発電された電力を貯える蓄電器および前記発電機のモータを制御するモータ制御用電子制御装置を少なくとも備えている回生ブレーキ装置、前記ブレーキ操作手段のブレーキ操作を検出し、そのブレーキ操作検出信号を前記摩擦ブレーキ制御用電子制御装置と前記モータ制御用電子制御装置とに出力するブレーキ操作検出手段からなり、前記ブレーキ圧伝達制御部が、前記マスタシリンダ圧が、ブレーキシリンダのロスストロークが解消される第１の設定圧以下では前記ブレーキシリンダ圧を前記マスタシリンダ圧と同圧に変化させる手段と、前記マスタシリンダ圧が、前記第１の設定圧より大きくかつ前記摩擦ブレーキ装置が作動しない状態が保持される第２の設定圧以下では、前記摩擦ブレーキ装置の作動を制限する状態となるように前記ブレーキシリンダ圧を前記マスタシリンダ圧の変化に対して制御する手段と、前記マスタシリンダ圧が前記第２の設定圧より大きいときは、前記摩擦ブレーキ装置が作動するように前記ブレーキシリンダ圧を前記マスタシリンダ圧に比例して変化させる手段とを備えており、前記摩擦ブレーキ制御用電子制御装置が、前記ブレーキ操作検出信号に基づいて、前記回生ブレーキ装置が作動するときは、前記ブレーキ圧伝達制御部が摩擦ブレーキの作動を制限する状態となるように前記ブレーキ圧伝達制御部を制御して、前記回生ブレーキ装置のみを作動させる制御手段であることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項２の発明は、前記ブレーキ圧伝達制御部が、前記マスタシリンダと前記ブレーキシリンダとの間の通路に配設された常開の第１の電磁開閉弁を備えるとともに、前記第１の電磁開閉弁をバイパスする前記マスタシリンダと前記ブレーキシリンダとの間の他の通路に、前記摩擦ブレーキの作動を制限する状態に設定するブレーキ圧伝達制御装置を備えていて、前記ブレーキ圧伝達制御部が、通常時は第１の電磁開閉弁が開かれて前記マスタシリンダと前記部ブレーキシリンダとが直に連通し前記摩擦ブレーキの作動を制限しない状態に設定されるとともに、前記摩擦ブレーキ制御用電子制御装置からの出力信号により第１の電磁開閉弁が閉じられて前記ブレーキ圧伝達制御装置により前記摩擦ブレーキの作動を制限する状態に設定されることを特徴としている。
【００１０】
更に、請求項３の発明は、前記ブレーキ圧伝達制御装置が、前記マスタシリンダ圧が前記第１の設定圧以下のとき開きかつ前記マスタシリンダ圧が前記第１の設定圧を超えると閉じるとともに、閉じたとき前記ブレーキシリンダから前記マスタシリンダへ向かうブレーキ液の流れのみを許容する第１のチェック弁と、前記マスタシリンダ圧を受圧し前記第１のチェック弁が閉じた状態で作動することにより前記ブレーキシリンダ圧を発生する第１のピストンと、前記第１のピストンを前記マスタシリンダ圧と対抗するように付勢し、前記第１のチェック弁が閉じた状態で前記マスタシリンダ圧が前記第１の設定圧より大きい第２の設定圧を超えたとき、前記第１のピストンが作動するようにセット荷重が設定されている第１のばねとを備えていることを特徴としている。
【００１１】
更に、請求項４の発明は、前記ブレーキ圧伝達制御装置が、前記マスタシリンダ圧を受圧する第の２ピストンと、前記第２のピストンを前記マスタシリンダ圧と対抗するように付勢し、前記マスタシリンダ圧が第３の設定圧を超えたとき、前記第２のピストンが作動するようにセット荷重が設定されている第２のばねと、前記第２のピストンと所定距離を置いて直列に配設され、前記第２のピストンと反対側の面に前記ブレーキシリンダ圧を受圧する第３のピストンと、前記第３のピストンを前記ブレーキシリンダ圧と同方向に付勢し、前記第２のピストンが前記所定距離だけ作動して前記第３のピストンに当接した状態で、前記マスタシリンダ圧が前記第３の設定圧より大きい第４の設定圧を超えたとき、前記第２および第３のピストンが一緒に作動するようにセット荷重が設定されている第３のばねとを備えていることを特徴としている。
【００１２】
更に、請求項５の発明は、ブレーキ操作手段と、このブレーキ操作手段の操作時マスタシリンダ圧を発生するマスタシリンダと、前記マスタシリンダ圧が伝達されてブレーキシリンダ圧を発生するとともにこのブレーキシリンダ圧により車輪と連動して回転する回転部材に摩擦部材を押圧するブレーキシリンダと、前記マスタシリンダと前記ブレーキシリンダとを連通しかつ前記マスタシリンダ圧を伝達する通路と、前記通路に設けられ、前記マスタシリンダ圧の伝達を制御することにより摩擦ブレーキの作動を制限する状態と前記摩擦ブレーキの作動を制限しない状態とに設定するブレーキ圧伝達制御部と、前記ブレーキ圧伝達制御部を制御する摩擦ブレーキ制御用電子制御装置とを少なくとも備えている摩擦ブレーキ装置、車輪の回転でモータが回転することにより発電する発電機、この発電機により発電された電力を貯える蓄電器および前記発電機のモータを制御するモータ制御用電子制御装置を少なくとも備えている回生ブレーキ装置、前記ブレーキ操作手段のブレーキ操作を検出し、そのブレーキ操作検出信号を前記摩擦ブレーキ制御用電子制御装置と前記モータ制御用電子制御装置とに出力するブレーキ操作検出手段からなり、前記摩擦ブレーキ制御用電子制御装置が、前記ブレーキ操作検出信号に基づいて、前記回生ブレーキ装置が作動するときは、前記ブレーキ圧伝達制御部が摩擦ブレーキの作動を制限する状態となるように前記ブレーキ圧伝達制御部を制御する制御手段であり、前記ブレーキ圧伝達制御部は、前記摩擦ブレーキの作動を制限する状態から前記摩擦ブレーキの作動を制限しない状態に設定するための異なる複数の出力開始圧が設定される入出力特性を有しており、前記ブレーキ圧伝達制御部が、前記マスタシリンダと前記ブレーキシリンダとの間の通路に直列に配設された複数の常開の電磁開閉弁を備えるとともに、前記複数の電磁開閉弁をバイパスする前記マスタシリンダと前記ブレーキシリンダとの間の他の通路に前記ブレーキ圧伝達制御装置を備えていて、前記ブレーキ圧伝達制御部が、通常時は前記複数の電磁開閉弁がすべて開かれて前記マスタシリンダと前記部ブレーキシリンダとが直に連通し前記摩擦ブレーキの作動を制限しない状態に設定されるとともに、前記摩擦ブレーキ制御用電子制御装置からの出力信号により前記複数の電磁開閉弁のうち所定数の電磁開閉弁が閉じられることにより、前記マスタシリンダ圧に応じて前記ブレーキ圧伝達制御装置が前記異なる複数の出力開始圧の一つに設定されることを特徴としている。
【００１３】
更に、請求項６の発明は、前記複数の電磁開閉弁が、前記マスタシリンダと前記ブレーキシリンダとの間の通路に上流側と下流側に直列に配設された第２の電磁開閉弁と第３の電磁開閉弁との２個からなり、更に前記ブレーキ圧伝達制御装置は、直列に配設された第４のピストンおよび第５のピストンと、前記第４のピストンを付勢する第４のばねおよび前記第５のピストンを付勢しかつ前記第４のばねのセット荷重より大きいセット荷重の第５のばねとを備えており、前記第４のピストンの一面側が前記マスタシリンダに連通し、また前記第４のピストンの他面側と前記第５のピストンの一面側との間の空間が、前記第２の電磁開閉弁と前記第３の電磁開閉弁との間の通路に連通し、更に前記第５のピストンの他面側が前記ブレーキシリンダに連通しており、前記第２および第３の電磁開閉弁を制御して、前記第４および第５のピストンの少なくとも一つを作動させることにより、前記出力開始圧の異なる複数の入出力特性のうちの一つを設定することを特徴としている。
【００１４】
更に、請求項７の発明は、前記ブレーキ圧伝達制御部をバイパスする前記マスタシリンダと前記ブレーキシリンダとの間の他の通路に、前記マスタシリンダ圧が第５の設定圧を超えたときに前記マスタシリンダから前記ブレーキシリンダへ向かうブレーキ液の流れのみを許容する非常用チェック弁が設けられていることを特徴としている。
【００１５】
【作用】
このような構成をした請求項１および２の発明の回生ブレーキ連動摩擦ブレーキ装置においては、通常のブレーキ作動時、各電磁開閉弁を制御することにより、ブレーキ圧伝達制御装置が摩擦ブレーキの作動を制限する。これにより、回生ブレーキ装置が摩擦ブレーキに優先して作動するようになる。したがって、この回生ブレーキ装置の作動により、制動エネルギがより一層効率よく回収される。
【００１６】
また、摩擦ブレーキが作動するとき、既にブレーキシリンダにブレーキ液が送られており、ブレーキシリンダのロスストロークが解消しているので、摩擦ブレーキが直ぐに作動するようになる。したがって、摩擦ブレーキ装置は応答性が良好になる。
【００１７】
更に請求項３の発明においては、ブレーキペダルの踏み込み時、マスタシリンダのブレーキ液がブレーキシリンダに供給されるので、また請求項４の発明においては、ブレーキペダルが踏み込みまれてマスタシリンダ圧が発生すると直ぐに第２ピストンが作動してマスタシリンダのブレーキ液がブレーキ圧伝達制御装置に供給されるので、ともにブレーキペダルのストロークが確保されるようになる。
【００１８】
更に請求項５および請求項６の発明においては、摩擦ブレーキの作動の制限が種々設定されるようになる。したがって、車両の走行状況あるいは運転状況に応じて摩擦ブレーキの作動の制限を設定することにより、摩擦ブレーキの作動がきめ細かく制御されるようになる。これにより、回生ブレーキおよび摩擦ブレーキの連動制御がより適切に行われるようになる。
【００１９】
更に請求項７の発明において、第２および第３電磁開閉弁の異常あるいは第４および第５ピストンの異常によりブレーキ圧伝達制御部が出力しなく、車両のブレーキ作動が行われないときには、非常用チェック弁が開くことにより、車両のブレーキが確実に作動するようになる。
【００２０】
【実施例】
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
図１は本発明の回生ブレーキ連動摩擦ブレーキシステムの第１実施例を示す回路図であり、図２はこの第１実施例におけるブレーキ圧力制御部を示す拡大詳細図、図３はこのブレーキ圧力制御部の入出力特性を示す図である。
【００２１】
図１に示すように、この回生ブレーキ連動摩擦ブレーキシステム１は、摩擦ブレーキ装置２と回生ブレーキ装置３とから構成されており、更に摩擦ブレーキ２は、ブレーキ操作部４と、ブレーキ倍力部５と、ブレーキ圧伝達制御部６と、制動部７とから構成されている。
ブレーキ操作部４は、制動時運転者によって踏み込まれるとともに本発明のブレーキ操作手段であるブレーキペダル８から構成されている。
【００２２】
ブレーキ倍力部５は、ブレーキペダル８の踏み込み操作によって作動してペダル踏力を倍力して出力する従来周知の真空倍力装置９と、真空倍力装置９によって作動されてマスタシリンダ圧を発生する二つの液室１０ａ，１０ｂにマスタシリンダ圧を発生するタンデムマスタシリンダ１０とから構成されている。二つの液室１０ａ，１０ｂは、それぞれ第１ブレーキ系統Ａおよび第２ブレーキ系統Ｂに接続されているが、両ブレーキ系統Ａ，Ｂはまったく同じ構成を有しているので、以後第１ブレーキ系統Ａのみを説明かつ図示し、第２ブレーキ系統Ｂの説明および図示は省略する。
【００２３】
ブレーキ圧伝達制御部６は、液室１０ａに連通する第１通路１１に配設されたブレーキ圧伝達制御装置１２と、このブレーキ圧伝達制御装置１２をバイパスする第２通路１３に設けられ、連通位置Iと遮断位置IIとの二位置が設定された常開の第１電磁開閉弁（本発明の第１の電磁開閉弁に相当）１４と、摩擦ブレーキ制御用電子制御装置（以下、摩擦ブレーキＥＣＵともいう）１５とから構成されている。図２に示すように、ブレーキ圧伝達制御装置１２は、ハウジング１６と、ハウジング１６に形成され、液室１０ａに連通する入力口１７と、ハウジング１６に形成され、後述するブレーキシリンダに連通する出力口１８と、ハウジング１６内で入力口１７および出力口１８間の第３通路１９に摺動可能に設けられ、一面側に液室１０ａのマスタシリンダ圧を受圧するとともに他面側にブレーキシリンダ圧を受圧する第１ピストン（本発明の第１のピストンに相当）２０と、第１ピストン２０をマスタシリンダ圧と対抗する方向に付勢する第１ばね（本発明の第１のばねに相当）２１と、第１ピストン２０をバイパスして入力口１７および出力口１８を連通する第４通路２２に設けられ、入力口１７から出力口１８へのブレーキ液の流れを阻止する第１チェック弁（本発明の第１のチェック弁に相当）２３と、入力口１７のマスタシリンダ圧が第１設定圧（本発明の第１の設定圧に相当）Ｐ1以下のとき第１チェック弁２３を開くとともにマスタシリンダ圧が第１設定圧Ｐ1を超えたとき第１チェック弁２３を閉じるチェック弁制御ピストン２４とから構成されている。
【００２４】
この第１実施例のブレーキ圧伝達制御部６においては、第１電磁開閉弁１４がオフすなわち連通位置Ｉに設定されているときは、マスタシリンダ１０の液室１０ａ内に発生したマスタシリンダ圧は第２通路１３と第１電磁開閉弁１４とを通って後述するブレーキシリンダ２８に伝達され、このブレーキシリンダ２８内にブレーキシリンダ圧が発生する。この場合のブレーキ圧伝達制御部６の入出力特性は、入力圧（すなわちマスタシリンダ圧）と出力圧（すなわちブレーキシリンダ圧）とが比例した図３に一点鎖線で示すａの特性となる。したがって、ブレーキシリンダ圧はマスタシリンダ圧の上昇にともなって遅れることなく上昇する。
【００２５】
また、第１電磁開閉弁１４がオンすなわち遮断位置ＩＩに設定されているときは、第２通路１３を通るブレーキ液の流れは遮断される。したがって、入力口１７の入力圧が第１設定圧Ｐ１以下のときではチェック弁制御ピストン２４が第１チェック弁２３を開いているので、マスタシリンダ１０からのブレーキ液は入力口１７から出力口１８へ第４通路２２を通って流れ、更に出力口１８からブレーキシリンダ２８内に供給されるが、その場合ブレーキシリンダ２８のロスストローク分のブレーキ液が供給される。ブレーキシリンダ２８のロスストローク分のブレーキ液が完全に供給されると、ブレーキ力が発生する。そして、ブレーキ圧伝達制御部６においては、入力圧が第１設定圧Ｐ１を超えるまではチェック弁制御ピストン２４が第１チェック弁２３を開いた状態に保持するので、入力圧がそのまま出力口１８に伝達され、図３に実線で示すように出力口１８の出力圧が入力圧に比例して上昇する。このとき、第１ピストン２０には同じ大きさの入力圧と出力圧とが作用するので、第１ピストン２０は移動しない。
【００２６】
入力圧が第１設定圧Ｐ1を超えると、チェック弁制御ピストン２４が下降して第１チェック弁２３を閉じるので、第４通路２２を通るマスタシリンダ圧の伝達は阻止されて入力圧が上昇しても出力圧は上昇しなく一定となり、その結果入力圧と出力圧とに差圧が生じるようになる。入力圧が更に上昇して第２設定圧（本発明の第２の設定圧に相当）Ｐ2を超えると、入力圧と出力圧との差圧により第１ピストン２０に作用する下向きの力が第１ばね２１のセット荷重より大きくなるので、第１ばね２１が縮んで第１ピストン２０は下降する。この第１ピストン２０の下降により、再び出力圧が入力圧に比例して上昇するようになる。この場合のブレーキ圧伝達制御部６の入出力特性は、図３に実線で示すｂの特性となる。こうして、ブレーキ圧伝達制御部６の出力圧は入力圧に対して遅れて上昇するようになる。
【００２７】
制動部７は、車輪２５の車軸２６に固設された本発明の回転部材であるブレーキディスク２７と、ブレーキ圧伝達制御装置１２の出力口１８に連通し、摩擦部材を有するキャリパ等のブレーキシリンダ２８とから構成されている。ブレーキシリンダ２８は、出力口１８からのブレーキ圧が導入されることによりその摩擦部材でブレーキディスク２７を挟圧してその摩擦力によりブレーキディスク２７の回転を減速または停止するようになっている。なお、図示しないがもう一つの車輪に対する制動部も同様の構成となっている。
【００２８】
回生ブレーキ装置３は、車軸２６の回転により回転駆動されるモータ２９と、交流を直流に変換するインバータ３０を介してモータ２９の磁石とコイルとの位相を後述するストロークセンサ３１からのブレーキペダル８の踏み込みストローク信号に基づいて制御してその発電量を制御するモータ制御用電子制御装置（以下、モータＥＣＵともいう）３２と、インバータ３０に接続された蓄電器３３とから構成されている。
【００２９】
モータＥＣＵ３２には摩擦ブレーキＥＣＵ１５が接続されているとともに、ブレーキペダル８の踏み込みストロークを検出してブレーキ操作検出信号を出力する本発明のブレーキ操作検出手段であるストロークセンサ３１が接続されている。
【００３０】
更に、車輪２５の車輪速を検出する車輪速センサ３４が車輪２５の近傍に設けられており、検出した車輪速信号がモータＥＣＵ３２に入力されるようになっている。
なお、摩擦ブレーキＥＣＵ１５、インバータ３０、モータＥＣＵ３２および蓄電器３３は第１、第２ブレーキ系統Ａ、Ｂに共通に設けられている。
【００３１】
このように構成された本実施例の回生ブレーキ連動摩擦ブレーキ１における摩擦ブレーキ装置２および回生ブレーキ装置３の個々の基本的な作用について説明する。
【００３２】
まず、摩擦ブレーキ装置２について説明する。摩擦ブレーキを制限することなく作動させる場合、第１電磁開閉弁１４が連通位置Ｉに設定され、したがって、前述のようにブレーキ伝達制御部６の入出力が図３のａの特性となる。これにより、ブレーキシリンダ２８は、マスタシリンダ圧に比例したブレーキシリンダ圧により摩擦部材を作動してブレーキディスク２７を挟圧する。したがって、その摩擦力で制動が制限されることなく行われる。
【００３３】
また、摩擦ブレーキを制限して作動させる場合、第１電磁開閉弁１４が遮断位置ＩＩに設定される。したがって、ブレーキ伝達制御部６の入出力は図３のｂの特性となる。前述のようにマスタシリンダ圧が第１設定圧Ｐ１になるまでにブレーキシリンダ２８のロスストロークが解消され、これによりブレーキブレーキペダル８の踏み込み時、ペダルストロークが確保されるようになる。またブレーキシリンダ２８内に若干のブレーキシリンダ圧が発生するが、摩擦ブレーキは実質的に作動しない状態となり、マスタシリンダ圧が第２設定圧Ｐ２を超えるまでこの状態が保持される。マスタシリンダ圧が第２設定圧Ｐ２を超えると、ブレーキシリンダ圧が上昇し、このときにはブレーキシリンダ２８のロスストロークが解消しているので、摩擦ブレーキが直ちに作動する。したがって、摩擦ブレーキ装置２は応答性が良好になる。このようにこの場合は、摩擦ブレーキ装置２は、マスタシリンダ圧が第２設定圧Ｐ２を超えたときに遅れて、すなわち制限されて作動する。
【００３４】
一方、回生ブレーキ装置３は、制動時ブレーキペダル８が踏み込まれると、ストロークセンサ３１がこのブレーキペダル３０の踏み込みストロークを検出して、モータＥＣＵ３２へストローク信号を出力する。このストローク信号を受けて、モータＥＣＵ３２は作動制御信号を出力し、この作動制御信号により、モータ２９の磁石とコイルとの位相が制御され、モータ２９が発電を行う。このモータ２９の発電の際の抵抗により車軸２６の回転が抑制されて減速される。こうして回生ブレーキによる制動が行われる。モータ２９によって発電された交流電力はインバータ３０によって直流電力に変換されて蓄電器３３に蓄電される。蓄電器３３に蓄電された直流電力は、車両の運転のためのエネルギとして利用される。
【００３５】
このような回生ブレーキにおける最大回生トルクＴｍａｘは、図４に示すように車速あるいはモータ回転数によって変化する特性を呈する。すなわち、車速が例えば約５ｋｍ／ｈ以下の低速域では回生トルクはほとんど発生しなく、車速が約５ｋｍ／ｈを超えると回生トルクが発生するようになる。そして、その車速に対応する最大回生トルクＴｍａｘは車速の増加に比例して増大していくとともに、車速が約１３ｋｍ／ｈ前後で一定となる。更に、最大回生トルクＴｍａｘは、車速が約３０ｋｍ／ｈ前後から曲線的に徐々に減少し、更に車速が約４５ｋｍ／ｈ前後からは直線的に減少する。更に、車速が約５０ｋｍ／ｈ前後で回生トルクはほとんど発生しなくなる。
【００３６】
本実施例では、回生トルクが発生する車速領域で、回生トルクがブレーキペダル８のストローク量に応じてＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４と最大回生トルクＴｍａｘまで上昇していくようにしている。この回生トルクが最大回生トルクＴｍａｘまで達した後、更にブレーキペダル８を踏み込んでも回生トルクは上昇しなく、その最大回生トルクＴｍａｘで回生ブレーキが作動するようになる。
【００３７】
そして、本実施例においては、通常ブレーキ時ブレーキペダル８の踏み込みにより回生ブレーキが作動するとともに、モータＥＣＵ３２からブレーキペダル８のストローク信号が摩擦ブレーキＥＣＵ１５へ出力され、このストローク信号により、摩擦ブレーキＥＣＵ１５は第１電磁開閉弁１４にオン信号を出力し、このオン信号により第１電磁開閉弁１４がオンされて遮断位置IIに設定されるようにしている。したがって、通常ブレーキ時はブレーキ圧伝達制御部６の入出力が図３のｂの特性にされ、マスタシリンダ圧が第２設定圧Ｐ2を超えるまでは摩擦ブレーキが制限されて回生ブレーキのみが優先するようになっている。
【００３８】
更に、本実施例においては、第１電磁開閉弁１４を次のように制御することにより、摩擦ブレーキ装置２が制限されることなく作動するように回生ブレーキ装置３と摩擦ブレーキ装置２との連動制御を行うことにより、回生ブレーキが有効に作動しない状況では、摩擦ブレーキにより車両のブレーキを確実に作動できるようにしている。
【００３９】
このような回生ブレーキ装置３と摩擦ブレーキ装置２との連動制御を行うために、図１に示すようにモータＥＣＵ３２内に車速監視制御手段３５が設けられており、この車速監視制御手段３５は、車輪速センサ３４からの車輪速信号に基づいて、車速が設定速度Ｖ０ｋｍ／ｈ（例、５ｋｍ／ｈ）以下の超低速である判断したときは、第１電磁開閉弁１４をオフにし、ブレーキシリンダ２８のブレーキ圧を上昇させて摩擦ブレーキを何ら制限しないで作動するようにしている。これは、図４に示すように車速が例えば約５ｋｍ／ｈ以下のときは、回生ブレーキの回生トルクが０になって回生ブレーキが作動しなくなるために、摩擦ブレーキを作動させて車両を確実に制動または停止しようとするものである。
【００４０】
また、図１に示すようにモータＥＣＵ３２内にブレーキ操作量増加速度算出手段３６が設けられており、このブレーキ操作量増加速度算出手段３６は、ストロークセンサ３１からのブレーキペダル８の踏み込みストローク信号に基づいてストローク増加速度を算出し、算出したストローク増加速度が設定値を超えるときも、第１電磁開閉弁１４をオフにして、前述と同様に摩擦ブレーキを何ら制限しないで作動するようにしている。これは、ブレーキペダル８のストローク速度が設定値を超えたと判断したときは急ブレーキ作動のときであるが、回生ブレーキが減速機的な作用を行うものであるためこの急ブレーキに対応することができないので、急ブレーキ作動時には摩擦ブレーキを作動させて車両の急ブレーキを確実に行うことができるようにするものである。
【００４１】
更に、図１に示すようにモータＥＣＵ３２内にブレーキ操作量算出手段３７が設けられており、このブレーキ操作量算出手段３７は、ストロークセンサ３１からのストローク信号に基づいてブレーキペダル踏み込みのストローク量を算出し、算出したストローク量が設定値を超えたと判断したときも、第１電磁開閉弁１４をオフにして、前述と同様に摩擦ブレーキを何ら制限しないで作動するようにしている。これは、ブレーキペダル８のストローク量が設定値を超えるときは高減速度のブレーキ作動時であり、この高減速度のブレーキ作動時では回生トルクが最大になっても車両のブレーキ力が不足するために、更にブレーキペダル８が踏み込まれた場合に摩擦ブレーキを作動させて高減速度時の車両のブレーキを確実に行うことができるようにするものである。
【００４２】
これらの車速監視制御手段３５、ブレーキ操作量増加速度算出手段３６、ブレーキ操作量算出手段３７は、摩擦ブレーキＥＣＵ１５に設けることもできる。
【００４３】
更に、図１に示すようにモータＥＣＵ３２内に回生トルク監視制御手段３８が設けられており、この回生トルク監視制御手段３８は、回生ブレーキの作動時に、モータ２９の発電量を監視して発電量の減少が検出されたとき、換言すれば回生ブレーキの回生トルクを監視して、回生トルクの減少が検出されたときは、第１電磁開閉弁１４をデューティ制御によりオン・オフ（すなわち開閉）してブレーキシリダ２８のブレーキ圧をデューティ制御により上昇させて摩擦ブレーキをデューティ制御により作動するようにしている。その場合、回生トルク監視制御手段３８は、デューティ制御のデューティ比が回生トルクの減少率すなわちモータ２９の発電量の減少率を算出して、この減少率に基づいてデューティ比を決定するようにしている。このように第１電磁開閉弁１４のデューティ制御を行うようにするのは、図４に示すように車速が低速になると回生トルクが低下して、回生ブレーキのみでは車両のブレーキ力が不足するので、摩擦ブレーキを作動させて回生ブレーキにおける回生トルク減少時の車両のブレーキを確実に行うことができるようにするためである。
【００４４】
そして、上記の回生ブレーキが有効に作動しない状況以外では、第１電磁開閉弁１４をオンして摩擦ブレーキを制限し、回生ブレーキのみを摩擦ブレーキに優先させて作動させるようにしている。この第１電磁開閉弁１４の開閉制御の例では、通常走行中における車両の通常のブレーキは回生ブレーキで行われる場合が多くなり、制動エネルギを効率よく回収することができ、しかも回生ブレーキが有効でない場合は、摩擦ブレーキにより車両のブレーキが確実に行われるようになる。
【００４５】
図５は、第１実施例における第１電磁開閉弁１４の開閉制御の一例のフローを示す図である。
図５に示すように、この例では、まずステップＳ１においてブレーキ操作が行われたか否かが判断される。このブレーキ操作の検出はストロークセンサ３１のペダルストロークを検出することにより行われる。なお、ブレーキ操作の検出はこれ以外に例えば図示しないストップランプスイッチのオンを検出したりあるいは圧力センサによりマスタシリンダ１０の圧力を検出するようにすることもできる。
【００４６】
ブレーキ操作が行われたと判断されると、ステップＳ２において車速が設定速度Ｖ０ｋｍ／ｈ（例、５ｋｍ／ｈ）以下であるか否かが判断され、車速が設定速度Ｖ０ｋｍ／ｈ以下でない、すなわち低速でないと判断されると、ステップＳ３においてストロークセンサ３１のストローク増加速度が設定値より大きいか否かが判断される。ストローク増加速度が設定値より大きくないと判断されると、ステップＳ４においてストロークセンサ３１のストローク量が設定値より大きいか否かが判断される。ストローク量が設定値より大きくないと判断されると、ステップＳ５において回生トルクが減少しているか否かが判断される。回生トルクが減少していないと判断されると、ステップＳ６において第１電磁開閉弁１４がオンされて（すなわち閉じられ）摩擦ブレーキの作動が制限される。これにより、通常走行中の通常のブレーキ操作時には回生ブレーキが優先して作動するようになる。
【００４７】
ステップＳ５において回生トルクが減少していると判断されると、ステップＳ７において回生トルクの減少率が算出され、次いでステップ８において算出された回生トルク減少率に基づいて第１電磁開閉弁１４のデューティ制御のためのデューティ比が決定される。そして、ステップＳ９において第１電磁開閉弁１４が決定されたデューティ比のデューティ制御によりオン・オフ制御される。これにより、回生トルクの減少による回生ブレーキのブレーキ力不足時、回生トルクの減少に応じて摩擦ブレーキが作動するようになる。
【００４８】
また、ステップＳ４でストロークセンサ３１のストローク量が設定値より大きいと判断されたとき、あるいはステップＳ３でストロークセンサ３１のストローク増加速度が設定値より大きいと判断されたとき、あるいは車速が設定速度Ｖ０ｋｍ／ｈより大きいと判断されると、ストロークＳ１０において第１電磁開閉弁１４がオフ（すなわち開）にされて摩擦ブレーキの作動は何ら制限されない。
【００４９】
図６は本発明の回生ブレーキ連動摩擦ブレーキシステムの第２実施例を示す回路図であり、図７はこの第２実施例におけるブレーキ圧力制御部を示す拡大詳細図、図８はこのブレーキ圧力制御部の入出力特性を示す図である。なお、前述の第１実施例の構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付すことにより、その詳細な説明は省略する。
【００５０】
この第２実施例では、図６に示すように第１通路１１に配設されたブレーキ圧伝達制御装置１２が、直列に配設された二つの第２および第３ピストン（それぞれ本発明の第４よび第５のピストンに相当）３９,４０と、直列に配設された二つの常開の第２および第３電磁開閉弁（それぞれ本発明の第２および第３の電磁開閉弁に相当）４１,４２と、第２チェック弁４３とを備えている。
【００５１】
図７に詳細に示すように、第２ピストン３９は、ハウジング１６内に摺動可能に設けられているとともに、第３ピストン４０がこの第２ピストン３９と直列にブレーキシリンダ２８寄りのハウジング１６内に摺動可能に設けられている。第２ピストン３９は、その一面側に入力口１７に連通する第５通路４４を介して伝達される液室１０ａのマスタシリンダ圧を受圧するとともに、その他面側に、入力口１７と出力口１８とを第２および第３ピストン３９,４０をバイパスして連通する第６通路４５、第２電磁開閉弁４１および第６通路４５から分岐した第７通路４６を介して伝達されるマスタシリンダ圧と第６通路４５、第３電磁開閉弁４２および第７通路４６を介して伝達されるブレーキシリンダ圧と第２および第３電磁開閉弁４１,４２の閉時第２および第３ピストン３９,４０間の空間内に密閉された圧力との３つの圧力の何れか一つを選択的に受圧するようになっている。また、この第２ピストン３９は、一面側に作用するマスタシリンダ圧と対抗する方向に第２ばね（本発明の第４のばねに相当）４７により付勢されている。
【００５２】
また、第３ピストン４０は、その一面側に第８通路４８を通して第２ピストン３９の他面側に受圧される圧力と同じ圧力を受圧するとともに、第６通路４５および第９通路４９を通してその他面側にブレーキシリンダ圧を受圧するようになっている。更にこの第３ピストン４０は、一面側に作用する圧力と対抗する方向に第３ばね（本発明の第５のばねに相当）５０により付勢されている。その場合、第３ばね５０のセット荷重は第２ばね４７のセット荷重より大きく設定されている。更に、第２および第３ピストン３９,４０の外周には、それぞれカップシール５１,５２が設けられており、これらのカップシール５１,５２は、第２および第３ピストン３９,４０のそれぞれの他面側から一面側へ向かうブレーキ液の流れのみを許容するようになっている。
【００５３】
更に、第６通路４５にそれぞれ常開の第２および第３電磁開閉弁４１，４２が設けられている。これらの第２および第３電磁開閉弁４１，４２は、ともに前述の第１電磁開閉弁１４と同様の連通位置Ｉと遮断位置ＩＩとの二位置が設定され、通常時は連通位置Ｉに設定されている。更に、第７通路４６は第２および第３電磁開閉弁４１，４２の間の第６通路４５から分岐されている。
【００５４】
更に、第２および第３ピストン３９,４０をバイパスして入力口１７と出力口１８とを連通する第１０通路５３が設けられており、この第１０通路５３に第２チェック弁４３が設けられており、入力口１７から出力口１８へ向かうブレーキ液の流れのみを許容するようになっている。この第２チェック弁４３が開く開弁圧は、第２および第３ピストン３９,４０が作動開始する圧力よりかなり高く設定されており、したがって第２および第３ピストン３９,４０の通常の作動時では第２チェック弁４３は開かないようになっている。そして、第２電磁開閉弁４１が遮断位置IIに保持されたまま故障しかつ第２および第３ピストン３９,４０の少なくとも一つが摺動不能の故障をしたときに、あるいは第３電磁開閉弁４２が遮断位置IIに保持されたまま故障しかつ第３ピストン４０が摺動不能の故障をしたときに、マスタシリンダ圧が開弁圧（本発明の第５の設定圧に相当）以上になると、第２チェック弁４３が開いてマスタシリンダ圧が入力口１７から出力口１８を通してブレーキシリンダ２８に伝達され、ブレーキが作動できるようになる。すなわち、第２チェック弁４３は第２および第３ピストン３９,４０および第２および第３電磁開閉弁４１,４２の故障時の非常用ブレーキ作動のために機能するようになっている。
【００５５】
また、このような第２および第３ピストン３９，４０および第２および第３電磁開閉弁４１，４２の故障の場合に、作動中のブレーキを解除したとき、ブレーキシリンダ２８のブレーキ液は第２および第３ピストン３９，４０の外周のカップシール５１，５２を通ってマスタシリンダ１０の方へ流れるようになるので、ブレーキシリンダ２８内に残圧は生じない。
【００５６】
この第２実施例のブレーキ圧伝達制御部６においては、第２および第３電磁開閉弁４１，４２がともにオフすなわち連通位置Ｉに設定されているときは、入力口１７に伝達されるマスタシリンダ圧は、第６通路４５と第２および第３電磁開閉弁４１，４２とを通って出力口１８からブレーキシリンダ２８に伝達される。この場合のブレーキ圧伝達制御部６の入出力特性は、図８に一点鎖線で示すｃの特性、すなわち出力圧が入力圧の上昇に対して遅れることなく比例して上昇する。したがって、このときは、摩擦ブレーキが制限されることなく、すなわち遅れることなく作動するようになる。また、第２ピストン３９の他面側および第３ピストン４０の一面側にはマスタシリンダ圧でありかつブレーキシリンダ圧でもある圧力が伝達される。
【００５７】
また、第２電磁開閉弁４１がオンすなわち遮断位置ＩＩに設定されかつ第３電磁開閉弁４２がオフすなわち連通位置Ｉに設定されているときは、入力口１７に伝達されるマスタシリンダ圧は第２電磁開閉弁４１を通しては伝達されない。一方、マスタシリンダ圧は第２ピストン３９の一面側に第５通路４４を介して伝達されるが、このマスタシリンダ圧が第２ばね４７のセット荷重に対応する第３設定圧Ｐ３より低い間は第２ばね４７は縮まなく、第２ピストン３９は作動しない。したがって、ブレーキペダル８の踏み込みにより、マスタシリンダ圧が発生しかつ上昇しても第３設定圧Ｐ３より低い間は、ブレーキ圧伝達制御装置１２は何ら出力しない。これにより、マスタシリンダ圧が第３設定圧Ｐ３になるまでは、摩擦ブレーキは制限されて作動しなく、回生ブレーキのみが作動するようになる。
【００５８】
マスタシリンダ圧が上昇して第３設定圧Ｐ３を超えると、第２ばね４７が縮んで第２ピストン３９が下降し、第２ピストン３９の他面側の圧力が上昇する。このとき、第２ピストン３９の他面側の圧力は、第７通路４６、第６通路４５および第３電磁開閉弁４２を通して出力口１８から出力され、ブレーキシリンダ２８に伝達される。したがって、マスタシリンダ圧が第３設定圧Ｐ３を超えるときは、摩擦ブレーキが回生ブレーキとともに作動するようになる。この場合のブレーキ圧伝達制御部６の入出力特性は、図８に実線で示すｄの特性、すなわち入力が第３設定圧Ｐ３になるまでは何ら出力しなく、入力が第３設定圧Ｐ３を超えると出力が比例して上昇する。このように、この場合のブレーキ圧伝達制御装置１２は入力に対して遅れて出力するようになる。このときは、第２ピストン３９の他面側および第３ピストン４０の一面側にはブレーキシリンダ圧が伝達される。
【００５９】
更に、第３電磁開閉弁４２がオンすなわち遮断位置ＩＩに設定されかつ第２電磁開閉弁４１がオフすなわち連通位置Ｉに設定されているときは、入力口１７のマスタシリンダ圧は、第６通路４５、第２電磁開閉弁４１および第７通路４６を通して伝達されるが、その先の第３電磁開閉弁４２を通しては伝達されない。したがって、マスタシリンダ圧が第２ピストン３９の他面側および第３ピストン４０の一面側に伝達される。マスタシリンダ圧が第３ばね５０の設定荷重に対応する第４設定圧Ｐ４より低い間は、第３ばね５０は縮まなく第３ピストン４０は作動しない。したがって、発生したマスタシリンダ圧が上昇しても第４設定圧Ｐ４より低い間は、ブレーキ圧伝達制御装置１２は何ら出力しない。その場合、第４設定圧Ｐ４が第３設定圧Ｐ３より大きく設定されているので、マスタシリンダ圧が第３設定圧Ｐ３になっても第３ピストン４０は作動しなく、ブレーキ圧伝達制御装置１２は何ら出力しない。したがって、マスタシリンダ圧が第４設定圧Ｐ４になるまでは、回生ブレーキのみが作動し、摩擦ブレーキは制限されて作動しない。その場合、第４設定圧Ｐ４が第３設定圧Ｐ３より大きいことから、前述の第２電磁開閉弁４１がオンでかつ第３電磁開閉弁４２がオフのときより、出力開始圧すなわち出力を開始するマスタシリンダ圧が高くなる。
【００６０】
マスタシリンダ圧が上昇して第４設定圧Ｐ４を超えると、第３ばね５０が縮んで第３ピストン４０が下降し、第３ピストン４０の他面側の圧力が上昇する。このとき、第３ピストン４０の他面側の圧力は出力口１８から出力され、ブレーキシリンダ２８に伝達される。したがって、マスタシリンダ圧が第４設定圧Ｐ４を超えるときは、摩擦ブレーキが回生ブレーキとともに作動するようになる。
【００６１】
この場合のブレーキ圧伝達制御部６の入出力特性は、図８に実線で示すｅの特性、すなわち入力圧が第４設定圧Ｐ４になるまでは何ら出力しなく、入力圧が第４設定圧Ｐ４を超えると出力圧が比例して上昇する。このように、この場合のブレーキ圧伝達制御装置１２は入力に対して前述の第２電磁開閉弁４１がオンかつ第３電磁開閉弁４２がオフの場合より出力開始圧が高くなる。すなわち、摩擦ブレーキが前述の場合より大きく制限されるようになる。このときは、第２ピストン３９の他面側および第３ピストンの一面側にはマスタシリンダ圧が伝達される。
【００６２】
更に、第２および第３電磁開閉弁４１，４２がともにオンすなわち遮断位置ＩＩに設定されているときは、入力口１７のマスタシリンダ圧は第１電磁開閉弁４１を通しては伝達されないとともに、第２ピストン３９の他面側の圧力は第３電磁開閉弁４２を通して伝達されない。一方、マスタシリンダ圧は第２ピストン３９の一面側に伝達されるが、前述のようにこのマスタシリンダ圧が第３設定圧Ｐ３より低い間は、第２ピストン３９は作動しない。したがって、発生したマスタシリンダ圧が上昇しても第３設定圧Ｐ３より低い間は、第２ピストン３９の他面側の圧力は何ら上昇しない。マスタシリンダ圧が第３設定圧Ｐ３を超えると、第２ピストン３９が下降し、第２ピストン３９の他面側の圧力が上昇する。その場合、第２ピストン３９の他面側の圧力はマスタシリンダ圧より第３設定圧の分だけ低くなっている。この第２ピストン３９の他面側の圧力が第３ピストン４０の一面側に伝達されるが、前述のように第２ピストン３９の他面側の圧力が第４設定圧Ｐ４より低い間は、第３ばね５０は縮まなく、第３ピストン４０は作動しない。したがって、マスタシリンダ圧が上昇しても、第２ピストン３９の他面側の圧力が第４設定圧Ｐ４より低い間は、ブレーキ圧伝達制御装置１２は何ら出力しない。その場合、第２ピストン３９の他面側の圧力がマスタシリンダ圧より低いので、マスタシリンダ圧が第４設定圧Ｐ４になっても第３ピストン４０は作動しなく、ブレーキ圧伝達制御装置１２は何ら出力しない。マスタシリンダ圧が更に上昇して第５設定圧Ｐ５を超えると、第２ピストン３９の他面側の圧力が第４設定圧Ｐ４を超えるようになるので、第３ばね５０が縮んで第３ピストン４０が下降し、第３ピストン４０の他面側の圧力が上昇する。このとき、第３ピストン４０の他面側の圧力は出力口１８から出力され、ブレーキシリンダ２８に伝達される。したがって、マスタシリンダ圧が第５設定圧Ｐ５を超えるまでは、回生ブレーキのみが作動し、摩擦ブレーキは制限されて作動しない。その場合、第５設定圧Ｐ５が第４設定圧Ｐ４より大きいことから、前述の第２電磁開閉弁４１がオフでかつ第３電磁開閉弁４２がオンのときより、出力開始圧が高くなる。
【００６３】
この場合のブレーキ圧伝達制御部６の入出力特性は、図８に実線で示すｆの特性、すなわち入力圧が設定荷重Ｐ４より大きい設定荷重Ｐ５になるまでは何ら出力しなく、入力圧が設定荷重Ｐ５を超えると出力が比例して上昇する。この場合のブレーキ圧伝達制御部６は入力圧に対して前述の第２電磁開閉弁４１がオフかつ第３電磁開閉弁４２がオンの場合より大きく遅れて出力する、すなわち摩擦ブレーキが前述の場合より大きく制限されるようになる。このときは、第２ピストン３９の他面側および第３ピストン４０の一面側には、第２および第３ピストン３９，４０間に密閉された、マスタシリンダ圧およびブレーキシリンダ圧のいずれでもない他の圧力が作用する。
【００６４】
このように、第２実施例においては、第２および第３電磁開閉弁４１，４２のオン・オフを選択的に制御することにより、ブレーキ伝達制御部６の出力開始圧を種々変化させ、摩擦ブレーキ装置２の制限を選択的に種々変えることができるようになる。
【００６５】
図９は、第２実施例における第２および第３電磁開閉弁４１，４２の開閉制御の一例のフローを示す図である。なお、前述の図５に示すフローのステップと同じ処理のステップについては同じである旨を述べて、その詳細な説明は省略する。
【００６６】
図９に示すように、この例では、まずステップＳ１１〜Ｓ１４は図５に示すステップＳ１〜Ｓ４と同じであるととともに、ステップ２３〜Ｓ２４は図５に示すステップＳ１０と電磁開閉弁が二つあることが異なるだけで処理については同じである。その場合、ステップＳ２３およびＳ２４において第２および第３電磁開閉弁４１，４２がともにオフされる。この場合には、ブレーキ圧伝達制御部６は図８においてｃの入出力特性となり、ブレーキペダル８の踏み込みによりマスタシリンダ１０にマスタシリンダ圧が発生すると、摩擦ブレーキが制限されることなく作動するようになる。車速が設定速度Ｖ０ｋｍ／ｈ以下の時、またブレーキペダル８のストローク増加速度が設定値以上の時、あるいはブレーキペダル８のストローク量が設定値以上の時は、ともに回生ブレーキが有効に作動しないので、このように摩擦ブレーキを制限することなく作動させることにより、車両のブレーキが効果的に作動する。
【００６７】
ステップＳ１４においてストロークセンサ３１のストローク量が設定値より大きくないと判断されると、ステップＳ１５において回生トルクが第１設定値より大きいか否かが判断される。回生トルクが第１設定値より大きいと判断されると、ステップＳ１６において回生トルクが第１設定値より大きな第２設定値より大きいか否かが判断される。回生トルクが第２設定値より大きいと判断されると、ステップＳ１７において第２電磁開閉弁４１がオンされるとともに、ステップＳ１８において第３電磁開閉弁４２がオンされる。すなわち、ブレーキ圧伝達制御部６は図８においてｆの入出力特性となり、マスタシリンダ圧が第５設定圧Ｐ５を超えるまでは摩擦ブレーキ装置２は作動しない。回生トルクが第２設定値より大きいときは回生トルクが一番大きいので、回生ブレーキによる車両のブレーキ力が十分に得られることから、このようにブレーキ圧伝達制御部６をｆの入出力特性として摩擦ブレーキを最も大きく制限することにより、回生ブレーキと摩擦ブレーキとの連動制御が最も適正に行われるようになる。これにより、車両のブレーキをより効果的に作動させることができるようになるとともに、制動エネルギを効率よく回収できるようになる。
【００６８】
ステップ１６において回生トルクが第２設定値より大きくないと判断されると、ステップＳ１９において第２電磁開閉弁４１がオフされるとともに、ステップＳ２０において第３電磁開閉弁４２がオンされる。すなわち、ブレーキ圧伝達制御部６は図８においてｅの入出力特性となり、マスタシリンダ圧が第４設定圧Ｐ４を超えるまでは摩擦ブレーキ装置２は作動しない。回生トルクが第１設定値より大きく第２設定値より大きくないときは回生トルクが２番目に大きいので、回生ブレーキによる車両のブレーキ力が２番目に大きく得られることから、このようにブレーキ圧伝達制御部６をｅの入出力特性として摩擦ブレーキを２番目に大きく制限することにより、回生ブレーキと摩擦ブレーキとの連動制御が同様に最も適正に行われるようになる。これにより、同様に車両のブレーキをより効果的に作動させることができるようになるとともに、制動エネルギを効率よく回収できるようになる。
【００６９】
ステップ１５において回生トルクが第１設定値より大きくないと判断されると、ステップＳ２１において第２電磁開閉弁４１がオンされるとともに、ステップＳ２２において第３電磁開閉弁４２がオフされる。すなわち、ブレーキ圧伝達制御部６は図８においてｄの入出力特性となり、マスタシリンダ圧が第３設定圧Ｐ３を超えるまでは摩擦ブレーキ装置２は作動しない。回生トルクが第１設定値より大きくないときは回生トルクが一番小さいので、回生ブレーキによる車両のブレーキ力があまり得られないことから、このようにブレーキ圧伝達制御部６をｅの入出力特性として摩擦ブレーキの制限を小さくすることにより、回生ブレーキと摩擦ブレーキとの連動制御が同様に最も適正に行われるようになる。これにより、同様に車両のブレーキをより効果的に作動させることができるようになるとともに、制動エネルギを効率よく回収できるようになる。
【００７０】
図１０は、第２実施例における第２および第３電磁開閉弁４１，４２の開閉制御の他の例のフローを示す図である。なお、前述の図９に示すフローのステップと同じ処理のステップについては同じである旨を述べて、その詳細な説明は省略する。
【００７１】
この例では図１０に示すように、図９に示すフローに加えて、回生トルクが減少している場合は第２および第３電磁開閉弁４１，４２をデューティ制御によりオン・オフ制御するようにしている。すなわち、まずステップＳ２５〜Ｓ３０は図９に示すステップＳ１１〜Ｓ１６と同じであるととともに、ステップＳ５２〜Ｓ５３は図９に示すステップＳ２３〜Ｓ２４と同じである。
【００７２】
ステップＳ３０において回生トルクが第２設定値より大きいと判断されると、ステップＳ３１において回生トルクが減少しているか否かが判断される。回生トルクが減少していると判断されると、ステップＳ３２において回生トルクの減少率が算出され、次いでステップＳ３３において算出された回生トルク減少率に基づいて第２および第３電磁開閉弁４１，４２のデューティ制御のためのデューティ比が決定される。そして、ステップＳ３４およびＳ３５において第２および第３電磁開閉弁４１，４２が決定されたデューティ比のデューティ制御によりオン・オフ制御される。これにより、回生トルクが大きい場合であっても回生トルクの減少時には、回生トルクの減少率に応じて摩擦ブレーキが作動するようになり、回生トルクの減少による車両のブレーキ力の不足が防止され、回生ブレーキと摩擦ブレーキとの連動制御がよりきめ細かく行われるようになる。
【００７３】
ステップＳ３１において回生トルクが減少していないと判断されると、ステップＳ３６およびＳ３７においてそれぞれ図９に示すフローのステップＳ１７およびＳ１８と同じ処理が行われる。
【００７４】
また、ステップＳ３０において回生トルクが第２設定値より大きくないと判断されると、ステップＳ３８において回生トルクが減少しているか否かが判断される。回生トルクが減少していると判断されると、ステップＳ３９において回生トルクの減少率が算出され、次いでステップＳ４０において算出された回生トルク減少率に基づいて第２および第３電磁開閉弁４１，４２のデューティ制御のためのデューティ比が決定される。そして、ステップＳ４１において第２電磁開閉弁４１がオフされ、ステップＳ３５において第３電磁開閉弁４２が決定されたデューティ比のデューティ制御によりオン・オフ制御される。これにより、回生トルクが２番目に大きい場合であっても回生トルクの減少時には、回生トルクの減少率に応じて摩擦ブレーキが作動するようになり、回生トルクの減少による車両のブレーキ力の不足が防止され、回生ブレーキと摩擦ブレーキとの連動制御がよりきめ細かく行われるようになる。
【００７５】
ステップＳ３８において回生トルクが減少していないと判断されると、ステップＳ４３およびＳ４４においてそれぞれ図９に示すフローのステップ１９およびＳ２０と同じ処理が行われる。
【００７６】
更に、ステップＳ２９において回生トルクが第１設定値より大きくないと判断されると、ステップＳ４５において回生トルクが減少しているか否かが判断される。回生トルクが減少していると判断されると、ステップＳ４６において回生トルクの減少率が算出され、次いでステップＳ４７において算出された回生トルク減少率に基づいて第２および第３電磁開閉弁４１，４２のデューティ制御のためのデューティ比が決定される。そして、ステップＳ４８において第２電磁開閉弁４１が決定されたデューティ比のデューティ制御によりオン・オフ制御されるとともに、ステップＳ４９において第３電磁開閉弁４２がオフされる。これにより、回生トルクが一番小さい場合で回生トルクの減少時には、回生トルクの減少率に応じて摩擦ブレーキが作動するようになり、回生トルクの減少による車両のブレーキ力の不足が防止され、回生ブレーキと摩擦ブレーキとの連動制御がよりきめ細かく行われるようになる。
【００７７】
ステップＳ４５において回生トルクが減少していないと判断されると、ステップＳ５０およびＳ５１においてそれぞれ図９に示すフローのステップ２１およびＳ２２と同じ処理が行われる。
【００７８】
図１１は本発明の回生ブレーキ連動摩擦ブレーキシステムの第３実施例を示す回路図であり、図１２はこの第３実施例におけるブレーキ圧力制御部を示す拡大詳細図、図１３はこのブレーキ圧力制御部の入出力特性を示す図である。なお、前述の第１および第２実施例の構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付すことにより、その詳細な説明は省略する。
【００７９】
この第３実施例では、図１１に示すように第１通路１１に配設されたブレーキ圧伝達制御装置１２が、二つの第４および第５ピストン（それぞれ本発明の第２および第３のピストンに相当）５４,５５を備えている。
図１２に詳細に示すように、第４ピストン５４はハウジング１６内に摺動可能に設けられており、その一面側に入力口１７に連通する第１１通路５６を通して液室１０ａのマスタシリンダ圧を受圧するとともにその他面側に第４ばね（本発明の第２のばねに相当）５７のばね力をマスタシリンダ圧と対抗する方向に受けている。また、第５ピストン５５はハウジング１６内でこの第４ピストン５４の突起５４ａより所定距離αだけブレーキシリンダ２８側に第４ピストン５４と直列に摺動可能に設けられている。この第５ピストン５５は、その一面側に大気圧を受圧し、その他面側に出力口１８に連通する第１２通路５８を通してブレーキシリンダ圧を受圧するとともに第５ばね（本発明の第３のばねに相当）５９のばね力を受けている。
【００８０】
更に、第４および第５ピストン５４，５５をバイパスして入力口１７と出力口１８とを連通する第１３通路６０が設けられており、この第１３通路６０に常開の第４電磁開閉弁６１が設けられている。この第４電磁開閉弁６１は、ともに前述の第１電磁開閉弁１４と同様の連通位置Ｉと遮断位置ＩＩとの二位置が設定され、通常時は連通位置Ｉに設定されている。
【００８１】
この第３実施例のブレーキ圧伝達制御部６においては、第４電磁開閉弁６１がオフすなわち連通位置Ｉに設定されているときは、マスタシリンダ圧は第１３通路６０と第４電磁開閉弁６１とを通ってブレーキシリンダ２８に伝達される。この場合のブレーキ圧伝達制御部６の入出力特性は、図１３に一点鎖線で示すｇの特性、すなわち出力圧が入力圧の上昇に対して遅れることなく比例して上昇する。したがって、このときは摩擦ブレーキが制限されることなく作動するようになる。
【００８２】
また、第４電磁開閉弁６１がオンすなわち遮断位置ＩＩに設定されているときは、入力口１７に伝達されるマスタシリンダ圧は第４電磁開閉弁６１を通しては伝達されない。一方、マスタシリンダ圧は第４ピストン５４の一面側に伝達されるが、第４ばね５７のセット荷重に対応する第６設定圧Ｐ６が比較的小さく設定されているので、このマスタシリンダ圧が上昇し始めると、第４ばね５７が縮んで第４ピストン５４が所定距離αだけ下降して、第４ピストン５４の突起５４ａが第５ピストン５５の一面側に当接する。これより、ブレーキペダル８の踏み込み開始時のペダルストロークが確保されるようになる。
【００８３】
しかし、第４ピストン５４の突起５４ａが第５ピストン５５に当接しても、マスタシリンダ圧が第５ばね５９のセット荷重に対応する第７設定圧Ｐ７より低い間は第５ばね５９は縮まなく、第５ピストン５５は作動しない。したがって、摩擦ブレーキが制限されて作動しない。マスタシリンダ圧が上昇して第７設定圧Ｐ７を超えると、第５ばね５９が縮んで第４および第５ピストン５４，５５が一緒に下降し、第５ピストン５５の他面側に圧力が発生し、この圧力は出力口１８から出力され、ブレーキシリンダ２８に伝達される。したがって、マスタシリンダ圧が第７設定圧Ｐ７を超えるときは、摩擦ブレーキが回生ブレーキとともに作動するようになる。この場合のブレーキ圧伝達制御部６の入出力特性は、図１３に実線で示すｈの特性、すなわち入力圧が第７設定圧Ｐ７になるまでは何ら出力しなく、入力圧が第７設定圧Ｐ７を超えると出力が比例して上昇する。このように、この場合のブレーキ圧伝達制御装置１２は入力に対して遅れて出力するようになり、したがって摩擦ブレーキが制限されて作動するようになる。
【００８４】
この第３実施例における第４電磁開閉弁６１は、一例として前述の第１実施例における図５に示すフローにしたがって制御されるが、その説明は省略する。
【００８５】
なお、前述の各実施例では真空倍力によるハイドロリックブレーキシステムを用いるものとしているが、本発明は、エアオーバハイドロリックブレーキシステムにも適用することができる。
【００８６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１および２の発明の回生ブレーキ連動摩擦ブレーキ装置によれば、通常のブレーキ作動時、摩擦ブレーキの作動を制限して回生ブレーキを摩擦ブレーキに優先して作動するようにしているので、この回生ブレーキの作動により、制動エネルギをより一層効率よく回収できるようになる。
【００８７】
また、摩擦ブレーキが作動する前にブレーキシリンダのロスストローク分のブレーキ液を供給するようにしているので、摩擦ブレーキが制限を解除されて作動する際、摩擦ブレーキは直ぐに作動するようになる。したがって、摩擦ブレーキ装置の応答性が良好になる。
特に、請求項３および請求項４の発明によれば、ブレーキペダルの踏み込み時のペダルのストロークを確保できる。
【００８８】
更に請求項５および請求項６の発明によれば、車両の走行状況あるいは運転状況に応じて摩擦ブレーキの作動の制限を種々に設定できるようにしているので、摩擦ブレーキの作動をきめ細かく制御できる。これにより、回生ブレーキおよび摩擦ブレーキの連動制御をより適切に行うことができる。
【００８９】
更に請求項７の発明によれば、電磁開閉弁あるいはピストンの異常によりブレーキ圧伝達制御部が出力しない場合にも、車両のブレーキを確実に作動することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回生ブレーキ連動摩擦ブレーキシステムの第１実施例を示す回路図である。
【図２】第１実施例におけるブレーキ圧伝達制御部を示す図である。
【図３】第１実施例におけるブレーキ圧伝達制御部の入出力特性を示す図である。
【図４】回生ブレーキの車速による回生トルクの特性を示す図である。
【図５】第１実施例における電磁開閉弁の開閉制御の一例のフローを示す図である。
【図６】本発明の回生ブレーキ連動摩擦ブレーキシステムの第２実施例を示す回路図である。
【図７】第２実施例におけるブレーキ圧伝達制御部を示す図である。
【図８】第２実施例におけるブレーキ圧伝達制御部の入出力特性を示す図である。
【図９】第２実施例における電磁開閉弁の開閉制御の一例のフローを示す図である。
【図１０】第２実施例における電磁開閉弁の開閉制御の他の例のフローを示す図である。
【図１１】本発明の回生ブレーキ連動摩擦ブレーキシステムの第３実施例を示す回路図である。
【図１２】第３実施例におけるブレーキ圧伝達制御部を示す図である。
【図１３】第３実施例におけるブレーキ圧伝達制御部の入出力特性を示す図である。
【符号の説明】
１…回生ブレーキ連動摩擦ブレーキシステム、２…摩擦ブレーキ装置、３…回生ブレーキ装置、４…ブレーキ操作部、５…ブレーキ倍力部、６…ブレーキ圧伝達制御部、７…制動部、８…ブレーキペダル、９…真空倍力装置、１０…タンデムマスタシリンダ、１２…ブレーキ圧伝達制御装置、１４…第１電磁開閉弁、１５…摩擦ブレーキ制御用電子制御装置、２０…第１ピストン、２１…第１ばね、２３…第１チェック弁、２４…チェック弁制御ピストン、２５…車輪、２６…車軸、２７…ブレーキディスク、２８…ブレーキシリンダ、２９…モータ、３０…インバータ、３１…ストロークセンサ、３２…モータ制御用電子制御装置、３３…蓄電器、３４…車輪速センサ、３５…車速監視制御手段、３６…ブレーキ操作量増加速度算出手段、３７…ブレーキ操作量算出手段、３８…回生トルク監視制御手段、３９…第２ピストン、４０…第３ピストン、４１…第２電磁開閉弁、４２…第３電磁開閉弁、４３…第２チェック弁、４７…第２ばね、５０…第３ばね、５４…第４ピストン、５５…第５ピストン、５７…第４ばね、５９…第５ばね、６１…第４電磁開閉弁
【図１】
0003565353.tif 000002
【図２】
0003565353.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003565353.tif 000007
【図７】
0003565353.tif 000008
【図８】
0003565353.tif 000009
【図９】
0003565353.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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