(57)【要約】【課題】環境対策や燃費対策等の観点から、電動ブレーキ用のバッテリを小型化させるとともに回生電力を制動用として使用することができる車両用制動装置を実現することにある。【解決手段】複数の制動系統により複数の車輪に制動力を付与して車両（自動車２）を制動する車両用制動装置１が、それら複数の車輪のうち、複数の制動系統のうちの第一系統Ｓ１の対象とする車輪（前輪ＦＲＷ，ＦＬＷ）に用いられ、油圧により制動力を得る油圧ブレーキ３と、複数の車輪のうち、複数の制動系統のうちの第一系統Ｓ１とは異なる第二系統Ｓ２の対象とする車輪（後輪ＲＲＷ，ＲＬＷ）に用いられ、電動アクチュエータにより制動力を得る電動ブレーキ４と、第二系統Ｓ２の対象とする車輪（後輪ＲＲＷ，ＲＬＷ）に用いられ、回生により制動力を得る回生ブレーキ５と、を具えたことにある。【選択図】        図１
2004155390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の制動系統により複数の車輪に制動力を付与して車両を制動する車両用制動装置において、
前記複数の車輪のうち、前記複数の制動系統のうちの第一系統の対象とする車輪に用いられ、油圧により制動力を得る油圧制動装置と、
前記複数の車輪のうち、前記複数の制動系統のうちの前記第一系統とは異なる第二系統の対象とする車輪に用いられ、電動アクチュエータにより制動力を得る電動制動装置と、
前記第二系統の対象とする車輪に用いられ、回生により制動力を得る回生制動装置と、を具えることを特徴とする車両用制動装置。
【請求項２】
複数の制動系統により複数の車輪に制動力を付与して車両を制動する車両用制動装置において、
前記複数の車輪のうち、前記複数の制動系統のうちの第一系統の対象とする車輪に用いられ、電動アクチュエータにより制動力を得る電動制動装置と、
前記複数の車輪のうち、前記複数の制動系統のうちの前記第一系統とは異なる第二系統の対象とする車輪に用いられ、油圧により制動力を得る油圧制動装置と、
前記第二系統の対象とする車輪に用いられ、回生により制動力を得る回生制動装置と、を具えることを特徴とする車両用制動装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、前記第一系統の対象とする車輪に用いられ、回生により制動力を得る回生制動装置を更に具えることを特徴とする車両用制動装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までの何れかにおいて、前記回生制動装置により回生された電力を前記電動制動装置へ直接供給するための回生電力供給用経路を具えることを特徴とする、記載の車両用制動装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までの何れかにおいて、前記電動制動装置は、制動力を維持するパーキングブレーキ手段を持つことを特徴とする車両用制動装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までの何れかにおいて、前記回生制動装置は、前記複数の車輪のうちの右車輪と左車輪との各車輪に独立して具えることを特徴とする車両用制動装置。
【請求項７】
請求項１または請求項２において、前記複数の車輪のうちの駆動輪に用いられる前記回生制動装置は、エンジンとの連結が切り離し可能で駆動軸側に連結することを特徴とする車両用制動装置。
【請求項８】
請求項１または請求項２において、前記複数の車輪のうちの従動輪に用いられる前記回生制動装置は、従動軸側に連結することを特徴とする車両用制動装置。
【請求項９】
請求項１又は請求項２において、前記油圧制動装置は、前記複数の車輪のうちの前輪に用いられることを特徴とする車両用制動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輪に制動力を付与して車両を制動する車両用制動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車輪に制動力を付与して車両を制動する車両用制動装置としては、回生ブレーキと油圧ブレーキとを併用した車両用制動装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、油圧ブレーキと電動ブレーキとを併用したものも知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平Ｈ０５−１６１２１１号公報
【特許文献２】
特開２００２−６７９０９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の、回生ブレーキと油圧ブレーキとを併用した車両用制動装置では、従動輪側に油圧ブレーキを作用させ、駆動輪側に油圧ブレーキと回生ブレーキとを作用させているのみであるから、回生された電力を駆動用として使うことはできるが、制動用として使うことはできない。一方、上記従来の、油圧ブレーキと電動ブレーキとを併用した車両用制動装置では、複数の車輪のうち、複数の制動系統のうちの第一系統の対象とする車輪には油圧ブレーキが用いられ、複数の制動系統のうちの第一系統とは異なる第二系統の対象とする車輪には電動ブレーキが用いられている。それゆえ、この構成によると、電動ブレーキの電力消費に対して、専用のバッテリを追加したり既存のバッテリを大型化したりする必要がある。しかもバッテリの蓄電及び放電効率による損失が発生するため、電力（エネルギー）に無駄が生じ、その損失を補うためにバッテリをさらに大型化する必要があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記課題を有利に解決して、環境対策や燃費対策等の観点から、電動ブレーキ用のバッテリを小型化させるとともに回生電力を制動用として使用することができる車両用制動装置の実現を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の車両用制動装置は、複数の制動系統により複数の車輪に制動力を付与して車両を制動する車両用制動装置において、前記複数の車輪のうち、前記複数の制動系統のうちの第一系統の対象とする車輪に用いられ、油圧により制動力を得る油圧制動装置と、前記複数の車輪のうち、前記複数の制動系統のうちの前記第一系統とは異なる第二系統の対象とする車輪に用いられ、電動アクチュエータにより制動力を得る電動制動装置と、前記第二系統の対象とする車輪に用いられ、回生により制動力を得る回生制動装置と、を具えることを特徴とする。
【０００７】
【発明の効果】
上記構成の本発明の車両用制動装置によれば、電動制動装置がその作動による制動時に電力を消費すると同時に、回生制動装置もその作動による制動時に電力を回生する。それゆえ、制動時に回生制動装置で回生された電力をバッテリに一旦蓄電しないでそのまま電動制動装置に供給することができる。従って、回生制動装置により回生された電力を制動用として使うことができるとともに、バッテリの蓄電及び放電効率による損失を防ぐことができる。これにより、回生された電力を有効に活用でき、電動制動装置用のバッテリを小型化することができる。しかも、上記構成では、電動制動装置と回生制動装置とを同じ第二系統が対象とする車輪に用いているから、電動制動装置と回生制動装置との間の配線の取り回しが容易になり電力損失を抑制することもできる。
【０００８】
なお、電動制動装置が作動しているときは、電動制動装置の消費電力が回生制動装置によって得られた回生電力に対し小さければ、残りの電力は蓄電されるか他の電気負荷により消費される。この一方、電動制動装置の消費電力が回生制動装置によって得られた回生電力に対して大きければ、回生電力からの不足分はバッテリもしくはオルタネータから供給される。また、電動制動装置が作動していないとき（制動時以外）は、回生制動装置によって得られた回生電力はバッテリ等に蓄えられるか、他の電気負荷により消費されることとなる。
【０００９】
従って、電動制動装置と回生制動装置との間で電力の需要・供給関係を作ることができるから、蓄電・放電時のエネルギー損失を減らすことができて、回生電力を有効に活用することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を実施例によって、図面に基づき詳細に説明する。図１は、本発明の車両用制動装置の第１実施例である自動車用制動装置のシステム構成図である。
【００１１】
本実施例の自動車用制動装置１は、従来の一般的なガソリンエンジンのみで前輪を駆動する前輪駆動の車両としての自動車（ＦＦ車）２に搭載され、複数の制動系統により複数の車輪（ここでは四輪）に制動力を付与して自動車２を制動するものである。自動車用制動装置１は、油圧制動装置としての油圧ブレーキ３と、電動制動装置としての電動ブレーキ４と、回生制動装置としての回生ブレーキ５と、油圧ブレーキ３に油圧を供給する油圧アクチュエータ６とを具えている。油圧ブレーキ３は、四つの車輪のうち、上記複数の制動系統のうちの第一系統Ｓ１が対象とする車輪としての前輪ＦＲＷ，ＦＬＷに用いられ、油圧により制動力を得るものである。電動ブレーキ４は、四つの車輪のうち、上記複数の制動系統のうちの第一系統Ｓ１とは異なる第二系統Ｓ２が対象とする車輪としての後輪ＲＲＷ，ＲＬＷに用いられ、電動アクチュエータにより制動力を得るものである。回生ブレーキ５は、後輪ＲＲＷ，ＲＬＷに用いられ、回生により制動力を得るものである。
【００１２】
なお、油圧ブレーキ３、電動ブレーキ４及び回生ブレーキ５にはともに従来の一般的な構成のものが適用できる。ここでの油圧ブレーキ３及び電動ブレーキ４には後述するようにディスクブレーキを用いている。またここでの回生ブレーキ５には、一台の発電機兼電気モータを用いており、この回生ブレーキ５は制動時の負荷を電気に変換するインバータを有している。さらに本実施例の自動車用制動装置１は制御装置として、ブレーキコントローラＢＣＬと、三つのモータコントローラＭＣ１，ＭＣ２，ＭＣ３と、後述する第２実施例で図２に示すものと同様のパーキングブレーキコントローラＰＫＢＣとを具えている。
【００１３】
本実施例の油圧ブレーキ３は、駆動輪である左右前輪ＦＲＷ，ＦＬＷのホイール内に設けられ、上記油圧アクチュエータ６からの作動油圧によりキャリパ（図示せず）を作動させることでブレーキパッド（図示せず）をディスクロータＤＲに押圧して車輪に制動力を付与するものである。そして右前輪ＦＲＷと左前輪ＦＬＷとに設けられた油圧ブレーキ３は油圧回路ＯＣ１，ＯＣ２によりそれぞれ油圧アクチュエータ６に接続している。またここでの油圧アクチュエータ６は、ブレーキペダルＢＰに連結されたマスタシリンダ７から油圧を供給され、ブレーキペダルＢＰの踏み込みに応じた油圧を発生するとともに、油圧の発生を示す信号を、制御回路ＣＣ１を介して上記ブレーキコントローラＢＣＬへ送るものである。そしてブレーキペダルＢＰにはその操作量を検出するストロークセンサＳＳが設けられ、このセンサＳＳによる検出量は制御回路ＣＣ２からブレーキコントローラＢＣＬへ送られる。
【００１４】
また、回生ブレーキ５は、右後輪ＲＲＷと左後輪ＲＬＷとを連結する従動軸（車軸）９側に連結されるものである。ここでの回生ブレーキ５は、従動軸９に減速機としての歯車列で構成されるデファレンシャルギヤ１０を介して結合されるとともに上記モータコントローラＭＣ１で制御される。そして、モータコントローラＭＣ１とブレーキコントローラＢＣＬとの間は制御回路ＣＣ３により接続している。これにより、ブレーキペダルＢＰの踏み込みに応じたブレーキコントローラＢＣＬからの信号が、制御回路ＣＣ３を介して回生ブレーキ５用のモータコントローラＭＣ１に送られる。
【００１５】
また、電動ブレーキ４は、上記モータコントローラＭＣ２，ＭＣ３で制御されるモータによりキャリパ４ａ（ここでは図示せず）を作動させて電気的にねじ軸４ｃ（ここでは図示せず）を移動させることでディスクロータＤＲにブレーキパッド４ｂ（ここでは図示せず）を押圧して制動力を得るものである。そしてこの電動ブレーキ４は従動輪である右後輪ＲＲＷと左後輪ＲＬＷとの各ホイール内に設けられている。また後輪ＲＲＷ，ＲＬＷのモータコントローラＭＣ２，ＭＣ３とブレーキコントローラＢＣＬとの間は制御回路ＣＣ４，ＣＣ５により接続している。これにより、ブレーキペダルＢＰの踏み込みに応じたブレーキコントローラＢＣＬからの信号が、制御回路ＣＣ４，ＣＣ５を介して左右それぞれの後輪ＲＲＷ，ＲＬＷの電動ブレーキ４用のモータコントローラＭＣ２，ＭＣ３に送られる。
【００１６】
そして上記電動ブレーキ４は、パーキングブレーキ手段としてのラッチ機構８を更に具えている。ここでのラッチ機構８は、後述する第２実施例について図３に示すと同様に、ブレーキパッド４ｂによるディスクロータＤＲの押圧状態を保持するためにねじ軸４ｃを掛止するもので、パーキングブレーキコントローラＰＫＢＣによりその作動を電気的に制御される。
【００１７】
上記パーキングブレーキコントローラＰＫＢＣは、運転者のパーキングブレーキレバー等の操作、運転者の操作以外の車両状態（例えば電動ブレーキ４の故障等）等を検出するとその検出した信号に応じてラッチ機構８への制御出力を行なう。
【００１８】
また、オルタネータＡＬＴ、バッテリＢＴ、回生ブレーキ５用モータコントローラＭＣ１及び、左右の後輪ＲＲＷ，ＲＬＷに設けられた電動ブレーキ４用のモータコントローラＭＣ２，ＭＣ３の間は、電気回路ＥＣ１，ＥＣ２，ＥＣ３，ＥＣ４，ＥＣ５で接続している。それら電気回路のうちの電気回路ＥＣ３，ＥＣ４，ＥＣ５で、回生ブレーキ５により回生された電力を図１中矢印Ａ１に示すように回生ブレーキ５から電動ブレーキ４へ直接供給するための回生電力供給用経路（電気回路ＥＣ３→電気回路ＥＣ４→電気回路ＥＣ５）が構成される。
【００１９】
上記構成の第１実施例の自動車用制動装置１にあっては、プレーキペダルＰＢが踏み込まれると、油圧アクチュエータ６は、ブレーキペダルＢＰに連結されたマスタシリンダ７から油圧を供給され、ブレーキペダルＢＰの踏み込みに応じた油圧を発生する。また上記プレーキペダルＰＢの踏み込みにより、ブレーキペダルＢＰの操作量（踏み込み量）をストロークセンサＳＳが検出し、その検出量の信号は制御回路ＣＣ２からブレーキコントローラＢＣＬへ送られる。
【００２０】
上記作動のうち油圧アクチュエータ６で発生した油圧は、油圧回路ＯＣ１，ＯＣ２を介して右前輪ＦＲＷと左前輪ＦＬＷとに設けられた各油圧ブレーキ３に供給され、その油圧アクチュエータ６からの作動油圧によりブレーキパッド（図示せず）がディスクロータＤＲに押圧して左右前輪（駆動輪）ＦＲＷ，ＦＬＷに制動力が付与される。
【００２１】
また上記作動のうちブレーキコントローラＢＣＬへ送られた検出量の信号は、制御回路ＣＣ３，ＣＣ４，ＣＣ５を介して回生ブレーキ５用のモータコントローラＭＣ１及び電動ブレーキ４用のモータコントローラＭＣ２，ＭＣ３に送られる。そして、その信号を受信したモータコントローラＭＣ１の制御により回生ブレーキ５が作動し、その作動により左右後輪（従動輪）ＲＲＷ，ＲＬＷに制動力が付与されるとともにその作動による制動時に電力を回生する。この回生によりモータが発電した電力は、図１中に矢印Ａ１で示すように、電気回路ＥＣ３，ＥＣ４，ＥＣ５を介して、モータコントローラＭＣ２，ＭＣ３へ供給される。これにより、モータコントローラＭＣ２，ＭＣ３がブレーキコントローラＢＣＬから受信した信号に応じて電力をコントロールすることで電動ブレーキ４が作動し、左右後輪（従動輪）ＲＲＷ，ＲＬＷに制動力が付与される。なお、図示しないアクセルペダルの操作により、そのアクセルペダルの踏力を解除するとエンジンブレーキによる制動力が付与されるのはもちろんである。
【００２２】
即ち、本実施例の自動車用制動装置１によれば、電動ブレーキ４がその作動による制動時に電力を消費すると同時に、回生ブレーキ５もその作動による制動時に電力を回生する。それゆえ、制動時に回生ブレーキ５で回生された電力を、バッテリＢＴに一旦蓄電しないで、電気回路ＥＣ３→電気回路ＥＣ４→電気回路ＥＣ５（回生電力供給用経路）によりそのまま電動ブレーキ４に供給することができる。
【００２３】
従って、回生ブレーキ５により回生された電力を制動用として使うことができるとともに、バッテリＢＴの蓄電及び放電効率による損失を防ぐことができる。これにより、回生された電力を有効に活用でき、電動ブレーキ４用のバッテリＢＴを小型化することができる。しかも、本実施例の構成では、電動ブレーキ４と回生ブレーキ５とを同じ第二系統Ｓ２が対象とする左右後輪（従動輪）ＲＲＷ，ＲＬＷに用いているから、電動ブレーキ４と回生ブレーキ５との間の配線の取り回しが容易になり電力損失を抑制することもできる。
【００２４】
なお、電動ブレーキ４が作動しているときは、その電動ブレーキ４の消費電力が回生ブレーキ５によって得られた回生電力に対し小さければ、残りの電力は蓄電されるか他の電気負荷により消費される。この一方、電動ブレーキ４の消費電力が回生ブレーキ５によって得られた回生電力に対して大きければ、回生電力からの不足分はバッテリＢＴもしくはオルタネータＡＬＴから供給される。また、電動ブレーキ４が作動していないとき（制動時以外）は、回生ブレーキ５によって得られた回生電力はバッテリＢＴ等に蓄えられるか、他の電気負荷により消費されることとなる。
【００２５】
従って、電動ブレーキ４と回生ブレーキ５との間で電力の需要・供給関係を作ることができるから、蓄電・放電時のエネルギー損失を減らすことができて、回生電力を有効に活用することができる。
【００２６】
しかも上記したように、本実施例の自動車用制動装置１は、回生ブレーキ４により回生された電力を電動ブレーキ４へ直接供給するための回生電力供給用経路（電気回路ＥＣ３→電気回路ＥＣ４→電気回路ＥＣ５）を具えている。これにより、制動時に回生ブレーキ５で回生された電力をそのまま電動ブレーキ４に供給することができる。従って、電動ブレーキ４と回生ブレーキ５とを、回生電力供給用経路を構成する例えばハーネス等を用いて直接接続することで、回生された電力をバッテリＢＴに蓄電せずにそのまま電動ブレーキ４に供給できる。それゆえ、バッテリＢＴによる損失の低減が図れ、バッテリＢＴのさらなる小型化、ひいてはバッテリレスを図ることもできる。
【００２７】
しかも本実施例の自動車用制動装置１にあっては、電動ブレーキ４は制動力を維持するラッチ機構８を具えている。これにより、ラッチ機構８の作動も電動ブレーキ４とともに電子制御することができるから、坂道発進時の補助等様々なパーキングブレーキ制御を行なうことができる。またかかる電子制御では、車両状態に応じてラッチ機構８の作動を制御することができる。例えば、運転者がパーキングブレーキの解除をし忘れた場合などにその車両状態をパーキングブレーキコントローラＰＫＢＣで検出して、ラッチ機構８によるねじ軸４ｃの掛止を自動的に解除するように制御することで、ラッチ機構８の発熱を抑えることができる。
【００２８】
しかも、パーキングブレーキコントローラＰＫＢＣと電動ブレーキ４のモータコントローラＭＣ２，ＭＣ３とを一体化したコントローラユニットを構成することができ、これにより省スペース化やコストダウンを図ることができる。
【００２９】
また本実施例の自動車用制動装置１では、従動輪である左右後輪ＲＲＷ，ＲＬＷに用いられる回生ブレーキ５は従動軸９に連結しているから、駆動軸１１、回生ブレーキ５及びエンジンＥＮＧ間の断接を行なうクラッチ等の新たな装置を設けることなく、回生ブレーキ５を装着することができる。しかも本実施例では、回生ブレーキ５と従動軸９とをデファレンシャルギヤ１０を介して連結しているから、回生ブレーキ５の回転数特性と自動車２のタイヤ半径とからなる関係を適切な特性に調整することができる。
【００３０】
また本実施例の自動車用制動装置１にあっては、油圧ブレーキ４を、左右前輪ＦＲＷ，ＦＬＷに用いているから、電動ブレーキ４と油圧ブレーキ５とでは油圧ブレーキ５の方が同じ大きさのものでは出力が大きくできるから、システム全体として小型化を図ることができる。
【００３１】
加えて、電子制御システムが故障した場合であっても油圧ブレーキ４はその影響を受けず、制動時は前輪の荷重が大きくなるので前輪ＦＲＷ，ＦＬＷ側に油圧ブレーキ４を配置することで後輪ＲＲＷ，ＲＬＷ側に配置するよりも大きな制動力が得られ、安全面で有利となる。
【００３２】
図２は、本発明の車両用制動装置の第２実施例である自動車用制動装置を示すシステム構成図である。上記第１実施例の自動車用制動装置１では左右後輪ＲＲＷ，ＲＬＷに共通の一個の回生ブレーキ５を従動軸１０に連結した構成としたが、本第２実施例の自動車用制動装置２１では、回生ブレーキ５を、複数の車輪のうち、右後輪（右車輪）ＲＲＷと左後輪（左車輪）ＲＬＷとの各車輪に独立して具えた構成としている。なお、図２中、先の第１実施例と同様の構成のものには図１と同一符号を付して示し、説明を省略する。
【００３３】
即ち、本実施例では、回生ブレーキ５を二つ使用してそれらを、同じ車軸（図示しない従動軸）に支持された一対の左右の各後輪（従動輪）ＲＲＷ，ＲＬＷのホイール内に設けており、図３に示すように、ディスクロータＤＲと回生ブレーキ５のモータとを直接結合している。また、上記第一実施例と同様に、電動ブレーキ４は上記第二系統Ｓ２が対象とする左右の後輪ＲＲＷ，ＲＬＷに用いられる。さらに本実施例の自動車用制動装置２１は制御装置として、ブレーキコントローラＢＣＬと、上記第１実施例における三つのモータコントローラＭＣ１，ＭＣ２，ＭＣ３の代りとなる二つのモータコントローラＭＣ５，ＭＣ６と、パーキングブレーキコントローラＰＫＢＣとを具えている。
【００３４】
本第２実施例では、左右の後輪ＲＲＷ，ＲＬＷに設けられた電動ブレーキ４及び回生ブレーキ５が上記モータコントローラＭＣ５，ＭＣ６で制御される。そしてそれらモータコントローラＭＣ５，ＭＣ６とブレーキコントローラＢＣＬとの間は制御回路ＣＣ６，ＣＣ７により接続している。これにより、ブレーキペダルＢＰの踏み込みに応じたブレーキコントローラＢＣＬからの信号が、制御回路ＣＣ６，ＣＣ７を介して左右それぞれの後輪ＲＲＷ，ＲＬＷの電動ブレーキ４及び回生ブレーキ５用のモータコントローラＭＣ２，ＭＣ３に送られる。
【００３５】
また本実施例の電動ブレーキ４も先の第１実施例に用いた電動ブレーキ４と同様に、パーキングブレーキ手段としてのラッチ機構８を具えている。ここでのラッチ機構８は、図３に示すように、キャリパ４ａの具えるブレーキパッド４ｂによるディスクロータＤＲの押圧状態を保持するためにねじ軸４ｃを掛止するもので、モータコントローラＭＣ５，ＭＣ６とともに制御装置内に構成されるパーキングブレーキコントローラＰＫＢＣによりその作動を電気的に制御される。
【００３６】
また、図２に示すように、オルタネータＡＬＴ、バッテリＢＴ及び、モータコントローラＭＣ５，ＭＣ６の間は、電気回路ＥＣ１，ＥＣ６，ＥＣ７で接続している。それらモータコントローラＭＣ５，ＭＣ６内には、制動時に回生ブレーキ５により回生された電力を、図３中矢印Ａ２に示すように回生ブレーキ５から電動ブレーキ４へ直接供給するための回生電力供給用経路が構成される。
【００３７】
上記構成の本第２実施例の自動車用制動装置２１によれば、回生ブレーキ５を、左右の後輪ＲＲＷ，ＲＬＷの各車輪に独立して具えたから、左右の各後輪ＲＲＷ，ＲＬＷの回生による制動力を個別に制御することができる。それゆえ、各車輪（後輪ＲＲＷ，ＲＬＷ）のスリップ量に応じて回生制動力を運転者の操作量に対して小さめになるように個別に制御することにより、車両状態による制動力制御を回生ブレーキ５により実現することができる。従って、先の第１実施例と同様の効果が得られることに加えて、例えば制動時のスリップが多い場合において、回生ブレーキ５で、車両状態による様々な制動力制御、例えばアンチロックブレーキシステム（Ａｎｔｉｌｏｃｋ  Ｂｒａｋｅ  Ｓｙｓｔｅｍ：ＡＢＳ）やビークルダイナミックコントロール（Ｖｅｈｉｃｌｅ  Ｄｙｎａｍｉｃｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＶＤＣ）を実現することができる。
【００３８】
なお、上記車両状態による制動力制御として例えば、車両挙動が乱れた場合には運転者のブレーキ操作に対して回生制動力を増減させることで車両の挙動制御を実現することができる。それゆえ、上記した制御方法以外の制御方法として例えば、電子制動力配分制御（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｂｒａｋｅ  ｆｏｒｃｅ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ：ＥＢＤ）や、一対の駆動軸に対する制動力差を与えることにより制動制限を行なう制御であるいわゆるブレーキ・ＬＳＤ（Ｌｉｍｉｔｅｄ  Ｓｌｉｐ  Ｄｉｆｆ）等、制動力を少なくとも一対の車軸に対し個別に制御する方式の制動力制御を実現することができる。しかもかかる制動力制御を実現できると同時に回生電力を得ることができるため、燃費を向上させることもできる。
【００３９】
図４は、本発明の車両用制動装置の第３実施例である自動車用制動装置を示すシステム構成図である。本第３実施例の自動車用制動装置３１は、第１実施例の自動車用制動装置１の構成において、第一系統Ｓ１の対象とする車輪としての左右の前輪ＦＲＷ，ＦＬＷに用いられ、回生力による制動を付与する回生制動装置としての回生ブレーキ５ｂを更に具えた構成とする。なお、図４中、先の第１及び第２実施例と同様の構成のものには図１及び図２と同一符号を付して示し、説明を省略する。また本実施例では、図４中、５ａを従動輪９に連結した回生ブレーキ（図１では回生ブレーキ５）とし、５ｂを駆動輪１１に連結した回生ブレーキとしている。
【００４０】
上記回生ブレーキ５ｂは、エンジンＥＮＧとの連結が切り離し可能で駆動軸（車軸）１１側に連結されるものである。ここでの回生ブレーキ５ｂは、その回生ブレーキ５ｂのモータ軸と駆動軸１１との断接を行なうクラッチ（図示せず）を具えるデファレンシャルギヤ１２を介して駆動軸１１に連結される。そして後輪ＲＲＷ，ＲＬＷのモータコントローラＭＣ７とブレーキコントローラＢＣＬとの間は制御回路ＣＣ８により接続している。これにより、ブレーキペダルＢＰの踏み込みに応じたブレーキコントローラＢＣＬからの信号が、制御回路ＣＣ８を介して前輪ＦＲＷ，ＦＬＷに用いられる回生ブレーキ５ｂ用のモータコントローラＭＣ７に送られる。また、モータコントローラＭＣ７は、電気回路ＥＣ８を介して電気回路ＥＣ２に接続されている。
【００４１】
上記構成の本第３実施例の自動車用制動装置３１によれば、上記第１実施例の構成により得られる効果に加えて、回生ブレーキ５ａ，５ｂの作動による制動時に、図４中矢印Ａ１及び矢印Ａ３に示すように、従動軸９に連結された回生ブレーキ５ａにより回生された電力とともに、駆動軸１１に連結された回生ブレーキ５ｂにより回生された電力を左右の後輪ＲＲＷ，ＲＬＷに用いられる電動ブレーキ４に供給することができる。これにより回生ブレーキによる回生電力量を向上させることができる。
【００４２】
しかも本実施例では、駆動輪である前輪ＦＲＷ，ＦＬＷに制動力を付与するに際し、回生ブレーキ５ｂをエンジンＥＮＧに直結せずに減速機としてのデファレンシャルギヤ１２を介して駆動軸１１に連結している。このことから、エンジンＥＮＧに直結した場合にはアイドル回転域で回生ができなくなってしまうところこれを防止することができ、低速時においても回生ブレーキ５ｂにより電力を回生することができる。なお、回生ブレーキ５ｂは、前述したようにエンジンＥＮＧとの連結が切り離し可能で駆動軸１１側に連結すれば良く、例えば、駆動軸１１の端部にデファレンシャルギヤ１２を介さず直接連結しても構わない。
【００４３】
ところで、回生ブレーキ５ｂをエンジンＥＮＧに直結した場合には、エンジンストールを防止するために低車速領域では回生による制動を行なうことができない。また、回生ブレーキのモータ特性を鑑みた場合、低回転では高回転に対し、より多くのトルク（制動力）を発生することができる。そしてこのことは低速であるほど減速度の大きな領域（制動力の大きな領域）まで回生による制動を行なうことができることを示している。また、都市部での走行は相対的に低速域での走行頻度が多いことが一般的に知られており、都市部での走行では、エンジンＥＮＧに直結した回生ブレーキによると、回生による多くの電力を回収することができず効率が悪くなってしまう。
【００４４】
これに対して、前述したように、回生ブレーキ５ｂをエンジンＥＮＧに直結せずにデファレンシャルギヤ１２を介して駆動軸１１に連結した本第３実施例の構成によれば、自動車の停止直前まで回生ブレーキ５で回生による制動力を発生させることができ、多くの回生電力を効率良く回収することができる。しかもデファレンシャルギヤ１２は駆動軸１１と回生ブレーキ５ｂのモータ軸との断接を行なうクラッチを有しているから、回生ブレーキ５ｂの回転数特性と自動車のタイヤ半径とからなる関係を適切な特性に調整することができる。これにより、自動車２の走行条件（最高速度や速度分布）にあわせた回生動力および回生電力の特性を実現することができる。
【００４５】
しかも、回生ブレーキ５ｂと駆動軸１１とを結合しているから、自動車２の停止直前は逆方向にトルク（駆動力）を発生させることで、低速でも回生ブレーキ５による制動力を発生させることができる。これにより、回生ブレーキ５と同じ車軸の車輪に制動力を付与する油圧ブレーキや電動ブレーキ（この実施例では駆動輪１１に制動力を付与する油圧ブレーキ３）の負担を小さくできるので、全体として小型軽量化が図れる。
【００４６】
しかも本実施例では、回生ブレーキ５と駆動軸１１とをデファレンシャルギヤ１２の締結により結合しているから、加速性能の悪化や燃料消費量を増加させる必要がない。
【００４７】
即ち、回生ブレーキ５ｂを駆動軸１１に常時結合する必要はなく、比較的高速であれば、エンジンＥＮＧと回生ブレーキ５ｂとが連結していても十分な回生電力を得ることができる（エンジンＥＮＧの減速時のフューエルカットと両立できる）から、そのことによりエンジンＥＮＧの燃料消費量を増加させることもない。また、加速中も回生ブレーキ５ｂを駆動軸１１に直結していると、慣性質量の影響により加速性能や燃費が悪化することも考えられるからである。それゆえ、比較的低速領域において回生ブレーキ５ｂと駆動軸１１とが結合状態になっていれば良い。
【００４８】
なお本実施例のように回生ブレーキ５ｂと駆動軸１１との間にクラッチを設けて結合の断接を行なう方法のほかに、例えばエンジンＥＮＧと駆動軸１１との間で結合の断接をクラッチなどで切り替える機構にしてもこの実施例の目的は達成できる。また、車速に応じてではなく制動時のみ駆動軸１１と締結できるようなくさび効果によるギヤの噛み合いにより車軸と締結状態にする機構であってもこの実施例の目的を達成できる。
【００４９】
図５は、本発明の車両用制動装置の第４実施例である自動車用制動装置を示すシステム構成図である。本実施例の自動車用制動装置４１は、図２に示した先の第２実施例の自動車用制動装置２１において、第一系統Ｓ１の対象とする左右の前輪ＦＲＷ，ＦＬＷに用いられ、回生により制動力を得る回生制動装置としての回生ブレーキ５ｂを更に具えるとともに、その回生ブレーキ５ｂを左右の各前輪ＦＲＷ，ＦＬＷに独立して具えた構成としている。なお、図５中、先の第１〜３実施例と同様の構成のものには図１〜図４と同一符号を付して示し、説明を省略する。また本実施例でも、図５中、５ａを従動輪９に連結した回生ブレーキとし、５ｂを駆動輪１１に連結した回生ブレーキとしている。
【００５０】
本実施例では、左右の前輪（駆動輪）ＦＲＷ，ＦＬＷに用いられる回生ブレーキ５ｂはそれぞれモータコントローラＭＣ７，ＭＣ８で制御される。そしてそれらモータコントローラＭＣ７，ＭＣ８とブレーキコントローラＢＣＬとの間は制御回路ＣＣ９，ＣＣ１０により接続している。これにより、ブレーキペダルＢＰの踏み込みに応じたブレーキコントローラＢＣＬからの信号が、制御回路ＣＣ９，ＣＣ１０を介して左右それぞれの前輪ＦＲＷ，ＦＬＷの回生ブレーキ５ｂ用のモータコントローラＭＣ７，ＭＣ８に送られる。そして、モータコントローラＭＣ７，ＭＣ８は、電気回路ＥＣ９を介して電気回路ＥＣ６に接続されている。
【００５１】
また本実施例では、オルタネータＡＬＴ、バッテリＢＴ、左右の前輪ＦＲＷ，ＦＬＷの回生ブレーキ５ｂ用のモータコントローラＭＣ７，ＭＣ８及び、左右の後輪ＲＲＷ，ＲＬＷに設けられた電動ブレーキ４及び回生ブレーキ５ａ用のモータコントローラＭＣ５，ＭＣ６の間は、電気回路ＥＣ１，ＥＣ６，ＥＣ７，ＥＣ６で接続している。それら電気回路のうちの電気回路ＥＣ９，ＥＣ６，ＥＣ７で、回生ブレーキ５ｂにより回生された電力を図５中矢印Ａ５に示すように回生ブレーキ５ｂから電動ブレーキ４へ直接供給するための回生電力供給用経路（電気回路ＥＣ９→電気回路ＥＣ６→電気回路ＥＣ７）が構成される。
【００５２】
そして、図６は、本実施例の自動車用制動装置４１の具える回生ブレーキ５ｂの駆動輪である左右の前輪ＦＲＷ，ＦＬＷへの装着構造の一例を示す概略図である。本装着構造では、回生ブレーキ５ｂを、前輪（タイヤ）ＦＲＷ，ＲＬＷを結合した駆動軸１１に直結した構成としている。即ち、ここでは、ディスクロータＤＲは駆動軸１１に連結され、アクスルハウジング１３はアクスルベアリング１４を介して駆動軸１１に回転自在に支持され、駆動軸１１に支持された回生ブレーキ５ｂのモータＭが前輪ＦＲＷ，ＦＬＷの回転に応じて回生を行なう。
【００５３】
従って、本第４実施例の自動車用制動装置４１によれば、回生ブレーキ５ｂを駆動輪である左右の前輪ＦＲＷ，ＦＬＷの各車輪に独立して具えたから、先の第２実施例の効果が得られることに加えて、駆動スリップが発生した場合であっても、運転者のブレーキ操作が無くとも回生制動力を発生させることができ、従来のトラクションコントロールシステム（Ｔｒａｃｔｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｓｙｓｔｅｍ：ＴＣＳ）を実現することができる。さらに、車両挙動が乱れた場合には運転者のブレーキ操作に対して回生制動力を増減させることで従来の一般的な車両挙動制御を実現することができる。このことは、上記以外の制御方法として例えば、電子制動力配分制御（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｂｒａｋｅ  ｆｏｒｃｅ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ：ＥＢＤ）や、一対の駆動軸に対する制動力差を与えることにより制動制限を行なう制御であるいわゆるブレーキ・ＬＳＤ（Ｌｉｍｉｔｅｄ  Ｓｌｉｐ  Ｄｉｆｆ）等、制動力を少なくとも一対の車軸に対し個別に制御する方式の制動力制御を実現することができる。しかもかかる制動力制御を実現できると同時に回生電力を得ることができるため、燃費を向上させることもできる。
【００５４】
しかも、回生ブレーキ５がエンジンＥＮＧに直結しているとアイドル回転域で回生ができなくなるところ、本実施例では前述したように回生ブレーキ５ｂを駆動軸１１に連結しているから、低速域（アイドル回転域）においても電力を回生することができる。
【００５５】
なお、本実施例の回生ブレーキ５ｂの装着構造は、図７に示すように、駆動軸１１と回生ブレーキ５ｂのモータＭとを変速機としての遊星歯車変速機１５を介して連結しても良い。かかる装着構造によれば、駆動軸１１と回生ブレーキ５ｂの回生モータＭとの間に遊星歯車変速機１５を介しているから、回生ブレーキ５の回転数特性と自動車２のタイヤ半径とからなる関係を適切な特性に調節することができる。
【００５６】
図８は、本発明の車両用制動装置の第５実施例である自動車用制動装置を示すシステム構成図である。本実施例の自動車用制動装置５１は、第一系統Ｓ１の対象とする左右の前輪ＦＲＷ，ＦＬＷに用いられ、電動アクチュエータにより制動力を得る電動制動装置としての電動ブレーキ４と、第一系統Ｓ１の対象とする左右の後輪ＲＲＷ，ＲＬＷに用いられ油圧による制動力を得る油圧制動装置としての油圧ブレーキ３と、後輪ＲＲＷ，ＲＬＷに用いられ回生力による制動を付与する回生制動装置としての回生ブレーキ５と、を具えている。なお、図８中、先の第１〜４実施例と同様の構成のものには図１〜図７と同一符号を付して示し、説明を省略する。
【００５７】
本実施例の油圧ブレーキ３は、従動輪である左右後輪ＲＲＷ，ＲＬＷのホイール内に設けられ、先の第１実施例と同様に、油圧アクチュエータ６からの作動油圧によりキャリパ（図示せず）を作動させることでブレーキパッド（図示せず）をディスクロータＤＲに押圧して車輪に制動力を付与するものである。そして右後輪ＲＲＷと左後輪ＲＬＷとに設けられた油圧ブレーキ３は油圧回路ＯＣ３，ＯＣ４によりそれぞれ油圧アクチュエータ６に接続している。
【００５８】
また本実施例の電動ブレーキ４は、モータコントローラＭＣ９，ＭＣ１０で制御される。そしてそれらモータコントローラＭＣ９，ＭＣ１０とブレーキコントローラＢＣＬとの間は制御回路ＣＣ１１，ＣＣ１２により接続している。これにより、ブレーキペダルＢＰの踏み込みに応じたブレーキコントローラＢＣＬからの信号が、制御回路ＣＣ１１，ＣＣ１２を介して左右それぞれの前輪ＦＲＷ，ＦＬＷの電動ブレーキ４用のモータコントローラＭＣ９，ＭＣ１０に送られる。
【００５９】
そして、オルタネータＡＬＴ、バッテリＢＴ、回生ブレーキ５用モータコントローラＭＣ１及び、左右の前輪ＦＲＷ，ＦＬＷに設けられた電動ブレーキ４用モータコントローラＭＣ９，ＭＣ１０の間は、電気回路ＥＣ１，ＥＣ１０，ＥＣ１１で接続している。それら電気回路のうちの電気回路ＥＣ１０，ＥＣ１１で、回生ブレーキ５により回生された電力を、図８中矢印Ａ５に示すように回生ブレーキ５から電動ブレーキ４へ直接供給するための回生電力供給用経路（電気回路ＥＣ１１→電気回路ＥＣ１０）が構成される。
【００６０】
上記構成の第５実施例の自動車用制動装置５１によれば、先の第１実施例と同様に、電動ブレーキ４用のバッテリＢＴを小型化することができる。また、オルタネータＡＬＴ、バッテリＢＴ、電動ブレーキ４、回生ブレーキ５の車両搭載位置及びそれらを接続するために用いるハーネス等の配線の取り回し等の関係を考慮した場合に、本実施例の構成が電力損失を小さくすることができる場合もある。それゆえ、オルタネータＡＬＴ、バッテリＢＴ等の配置自由度やそれらを接続する配線の取り回し自由度を増すことができ、より電力損失の小さいレイアウトを実現することができる。
【００６１】
図９は、本発明の車両用制動装置の第６実施例である自動車用制動装置を示すシステム構成図である。本実施例の自動車用制動装置６１は、先の第５実施例の自動車用制動装置５１の構成において、回生ブレーキ５を、先の第２実施例の自動車用制動装置２１の後輪ＲＲＷ，ＲＬＷに設けた回生ブレーキ５と同様に、ホイルインモータ式の回生ブレーキ５を、右後輪ＲＲＷと左後輪ＲＬＷとの各車輪に独立して具えた構成としている。さらに本実施例の自動車用制動装置６１は制御装置として、先の第５実施例と同様のブレーキコントローラＢＣＬと、四つのモータコントローラＭＣ９，ＭＣ１０，ＭＣ１１，ＭＣ１２とを具えている。なお、図９中、先の第１〜５実施例と同様の構成のものには図１〜図８と同一符号を付して示し、説明を省略する。
【００６２】
そして、左右の後輪ＲＲＷ，ＲＬＷに設けられた回生ブレーキ５は上記モータコントローラＭＣ１１，ＭＣ１２で制御される。それらモータコントローラＭＣ１１，ＭＣ１２とブレーキコントローラＢＣＬとの間は制御回路ＣＣ１３，ＣＣ１４により接続している。これにより、ブレーキペダルＢＰの踏み込みに応じたブレーキコントローラＢＣＬからの信号が、制御回路ＣＣ１３，ＣＣ１４を介して左右それぞれの後輪ＲＲＷ，ＲＬＷの回生ブレーキ５用のモータコントローラＭＣ１１，ＭＣ１２に送られる。
【００６３】
また、オルタネータＡＬＴ、バッテリＢＴ及び、モータコントローラＭＣ９，ＭＣ１０，ＭＣ１１，ＭＣ１２の間は、電気回路ＥＣ１，ＥＣ１０，ＥＣ１２，ＥＣ１３で接続している。それら電気回路のうちの電気回路ＥＣ１０，ＥＣ１２，ＥＣ１３で、回生ブレーキ５により回生された電力を、図９中矢印Ａ６に示すように回生ブレーキ５から電動ブレーキ４へ直接供給するための回生電力供給用経路（電気回路ＥＣ１３→電気回路ＥＣ１２→電気回路ＥＣ１０）が構成される。
【００６４】
上記構成の第６実施例の自動車用制動装置６１によれば、従動輪である左右の後輪ＲＲＷ，ＲＬＷが、制御回路ＣＣ１３，ＣＣ１４を介してブレーキコントローラＢＣＬから送られる信号に応じてモータコントローラＭＣ１１，ＭＣ１２によりそれぞれ個々に制御される。従って、先の第５実施例と同様の効果が得られることに加えて、先の第２実施例と同様に、回生ブレーキ５で、車両状態による様々な制動力制御を実現することができる。
【００６５】
以上、図示例に基づき説明したが、本発明は、上記実施例のものに限れるものではない。例えば、上記実施例では前輪駆動の自動車について説明したが、本発明の車両用制動装置は、後輪駆動車や四輪駆動車等にも適用でき、また車輪の個数も四つに限られず四輪車以外の車両であっても適用できるのはもちろんである。また、上記実施例では電動ブレーキ４と油圧ブレーキ３とにディスクブレーキを用いたが、ドラム式ブレーキであっても本発明の車両用制動装置に適用できるのは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両用制動装置の第１実施例である自動車用制動装置のシステム構成図である。
【図２】本発明の車両用制動装置の第２実施例である自動車用制動装置を示すシステム構成図である。
【図３】上記第２実施例における電動ブレーキが具えるラッチ機構の概略図である。
【図４】本発明の車両用制動装置の第３実施例である自動車用制動装置を示すシステム構成図である。
【図５】本発明の車両用制動装置の第４実施例である自動車用制動装置を示すシステム構成図である。
【図６】本発明の車両用制動装置の第５実施例である自動車用制動装置を示すシステム構成図である。
【図７】上記第５実施例の自動車用制動装置の具える回生ブレーキの駆動輪への装着構造の一例を示す説明図である。
【図８】上記第５実施例における回生ブレーキ５の駆動輪への装着構造の他の例を示す説明図である。
【図９】本発明の車両用制動装置の第６実施例である自動車用制動装置を示すシステム構成図である。
【符号の説明】
１，２１，３１，４１，５１，６１  自動車用制動装置
２  自動車
３  油圧ブレーキ
４  電動ブレーキ
４ａ  キャリパ
４ｂ  ブレーキパッド
４ｃ  ねじ軸
５，５ａ，５ｂ  回生ブレーキ
６  油圧アクチュエータ
７  マスタシリンダ
８  ラッチ機構
９  従動軸
１０  デファレンシャルギヤ
１１  駆動軸
１２  デファレンシャルギヤ（クラッチ機構付き）
１３  アクスルハウジング
１４  アクスルベアリング
１５  遊星歯車変速機
ＢＣＬ  ブレーキコントローラ
ＢＰ  ブレーキペダル
ＢＴ  バッテリ
ＣＣ１，ＣＣ２，ＣＣ３，ＣＣ４，ＣＣ５，ＣＣ６，ＣＣ７，ＣＣ８，ＣＣ９，ＣＣ１０，ＣＣ１１，ＣＣ１２，ＣＣ１３，ＣＣ１４  制御回路
ＤＲ  ディスクロータ
ＥＣ１，ＥＣ２，ＥＣ３，ＥＣ４，ＥＣ５，ＥＣ６，ＥＣ７，ＥＣ８，ＥＣ９，ＥＣ１０，ＥＣ１１，ＥＣ１２，ＥＣ１３，電気回路
ＥＮＧ  エンジン
Ｍ  モータ
ＭＣ１，ＭＣ２，ＭＣ３，ＭＣ４，ＭＣ５，ＭＣ６，ＭＣ７，ＭＣ８，ＭＣ９，ＭＣ１０，ＭＣ１１，ＭＣ１２  モータコントローラ
ＯＣ１，ＯＣ２，ＯＣ３，ＯＣ４  油圧回路
Ｓ１  第一系統
Ｓ２  第二系統
ＳＳ  ストロークセンサ
ＦＲＷ，ＦＬＷ  前輪
ＲＲＷ，ＲＬＷ  後輪
【図１】
2004155390.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004155390.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004155390.tif 000011