(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪の回転が伝えられるモータと、このモータの発電電力を蓄える蓄電要素とを備え、制動圧に応じて車輪を制動する車両のブレーキシステムにおいて、運転者の操作量に応じて第一の空気圧源から導かれる圧力を減圧して前記車輪の制動圧を調節するブレーキバルブと、このブレーキバルブの制動圧を導く制動圧通路と、この制動圧通路の途中に介装されブレーキバルブの制動圧を遮断するカットバルブと、コントロールユニットからの指令に基づいて第二の空気圧源から導かれる圧力を減圧して制動圧を調節するプロポーショナルバルブと、ブレーキバルブの制動圧をプロポーショナルバルブを迂回して導くバイパス通路と、プロポーショナルバルブから導かれる圧力とこのバイパス通路から導かれる圧力のうち高い方を選択して導くダブルチェックバルブとを備え、前記コントロールユニットは自動制動時に前記カットバルブを閉じて要求される制動力に応じてモータと前記プロポーショナルバルブの作動を制御する一方、手動制動時にカットバルブを開く制御を行うことを特徴とする車両のブレーキシステム。
【請求項２】
前記プロポーショナルバルブを前記コントロールユニットからのデューティ信号に応じてその開度が制御される電磁比例流量制御弁とし、前記カットバルブを前記コントロールユニットからの信号のＯＮ・ＯＦＦによって開閉する電磁開閉弁としたことを特徴とする請求項１に記載の車両のブレーキシステム。
【請求項３】
車輪の回転が伝えられるモータと、このモータの発電電力を蓄える蓄電要素とを備える車両において、前記コントロールユニットは車速が所定値より高い走行時に前記カットバルブを閉じて要求される制動力に応じてモータと前記プロポーショナルバルブの作動を制御する一方、車速が所定値以下の走行時にカットバルブを開く制御を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の車両のブレーキシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のブレーキシステムの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パラレル式のハイブリッド車両として、エンジンの出力軸に連結したモータを備え、車両の加速時にモータに電力を供給してエンジンの出力を補助し、減速時および制動時モータを発電機として作動させて回生制動を行い、発電した電力で蓄電装置を充電するものがあった（特開２０００−３３２９６３号公報、参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の車両のハイブリッド車両にあっては、モータの回生ブレーキと協調してブレーキシステムの制動圧を制御する自動制動が行われる場合、この自動制動から運転者に操作されるブレーキバルブによる手動制動に切り換える際の応答性を確保することが難しいという問題点があった。
【０００４】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、自動制動から手動制動に応答性良く切り換えられる車両のハイブリッドシステムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、車輪の回転が伝えられるモータと、このモータの発電電力を蓄える蓄電要素とを備え、制動圧に応じて車輪を制動する車両のブレーキシステムにおいて、運転者の操作量に応じて第一の空気圧源から導かれる圧力を減圧して車輪の制動圧を調節するブレーキバルブと、このブレーキバルブの制動圧を導く制動圧通路と、この制動圧通路の途中に介装されブレーキバルブの制動圧を遮断するカットバルブと、コントロールユニットからの指令に基づいて第二の空気圧源から導かれる圧力を減圧して制動圧を調節するプロポーショナルバルブと、ブレーキバルブの制動圧をプロポーショナルバルブを迂回して導くバイパス通路と、プロポーショナルバルブから導かれる圧力とこのバイパス通路から導かれる圧力のうち高い方を選択して導くダブルチェックバルブとを備え、コントロールユニットは自動制動時にカットバルブを閉じて要求される制動力に応じてモータとプロポーショナルバルブの作動を制御する一方、手動制動時にカットバルブを開く制御を行うものとした。
【０００６】
第２の発明は、第１の発明において、プロポーショナルバルブをコントロールユニットからのデューティ信号に応じてその開度が制御される電磁比例流量制御弁とし、カットバルブをコントロールユニットからの信号のＯＮ・ＯＦＦによって開閉する電磁開閉弁とするものとした。
【０００７】
第３の発明は、第１または第２の発明において、車輪の回転が伝えられるモータと、このモータの発電電力を蓄える蓄電要素とを備える車両において、コントロールユニットは車速が所定値より高い走行時に前記カットバルブを閉じて要求される制動力に応じてモータと前記プロポーショナルバルブの作動を制御する一方、車速が所定値以下の走行時にカットバルブを開く制御を行うものとした。
【０００８】
【発明の作用および効果】
第１、第２の発明において、プロポーショナルバルブによる自動制動からブレーキバルブによる手動制動に切換られる際、コントロールユニットからの信号に応じてカットバルブが即座に開弁してブレーキバルブの制動圧をバイパス通路を通して導くことにより、ブレーキバルブによる初期制動応答性が高まり、ブレーキフィーリングの向上がはかられる。
【０００９】
第３の発明において、低速走行時に手動制動が行われることにより、制動力をきめ細かに調節することが可能となり、ブレーキフィーリングを損なわないで済む。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１に示すように、車両のパワートレインは、エンジン１、エンジンクラッチ３、トランスミッション４を備え、エンジン１の出力がエンジンクラッチ３を介してトランスミッション４の入力軸に伝えられ、トランスミッション４の出力軸の回転が図示しないプロペラシャフトからデファレンシャルギア５およびドライブシャフトを介して左右の後輪（駆動輪）７に伝達される。
【００１２】
エンジン１は供給される燃料がシリンダで燃焼し、シリンダで往復動するピストンを介してその出力軸を回転駆動する。エンジンコントロールユニット１０はエンジン回転センサ１３の検出信号や後述する車両コントロールユニット２０からの要求情報信号に応じて燃料供給量を制御し、エンジン１の発生出力を調節する。
【００１３】
補助ブレーキとして設けられるエキゾーストブレーキ２７は排気通路にエキブレシャッタが介装され、エキブレシャッタが閉弁することによってエンジン１の排気圧力を高めてエンジンブレーキ力を高める。
【００１４】
エンジンコントロールユニット１０はエキゾーストブレーキスイッチ２６が運転者によって操作されてＯＮになると、車両コントロールユニット２０からの要求情報信号に応じてエキブレシャッタが閉じてエキゾーストブレーキ２７を作動させるようになっている。
【００１５】
なお、補助ブレーキとして、例えばエンジンの排気弁を吸入工程で開弁させる圧縮圧力開放式ブレーキや、エンジンブレーキ力を高めるもの以外の他の機構を設けても良い。
【００１６】
エンジンクラッチ３はクラッチブースタ８を介してエンジン出力軸とトランスミッション入力軸の接続と切り離しを行う。クラッチブースタ８はクラッチアクチュエータ１８から導かれる加圧空気によってエンジンクラッチ３を切り離し、クラッチバルブ１９から導かれる大気圧によってエンジンクラッチ３を接続する。
【００１７】
さらに、車両のパワートレインは、モータ２、モータクラッチ１２、ギア装置１３を備え、モータ２の回転がモータクラッチ１２及びギア装置１３を介してトランスミッション入力軸に伝達される。
【００１８】
モータ２は三相同期電動機または三相誘導電動機等の交流機であり、インバータ１５によって駆動される。インバータ１５は電気二重相キャパシタ（蓄電要素）１６に接続され、キャパシタ１６の直流充電電力を交流電力に変換してモータ２へ供給するとともに、モータ２の交流発電電力を直流電力に変換してキャパシタ１６に充電する。
【００１９】
なお、蓄電要素としてキャパシタ１６に限らず、化学反応を用いた各種蓄電池を用いても良い。また、モータ２は交流機に限らず直流電動機を用い、ＤＣ／ＤＣコンバータによって駆動してもよい。
【００２０】
車両に備えられるエアオーバーブレーキシステムは、運転者に踏まれるブレーキペダルの操作量に応じて制動空気圧を調節するブレーキバルブ４１と、このブレーキバルブ４１の制動空気圧を前輪ブレーキブースタ５１に導く前輪制動圧通路５０と、同じくブレーキバルブ４１の制動空気圧を後輪ブレーキブースタ６１に導く後輪制動圧通路６０とを備える。ブレーキバルブ４１は運転者によるブレーキペダルの踏み込み量に応じて前輪制動圧通路５０の前輪側制動圧と後輪制動圧通路６０の後輪側制動圧をそれぞれ調節する。
【００２１】
図１において、７０Ａ、７０Ｂはブレーキバルブ４１及びプロポーショナルバルブ５３，６３の第一、第二空気圧源となるリザーバタンクである。
【００２２】
前輪制動圧通路５０の途中にはブレーキバルブ４１の制動空気圧を遮断するカットバルブ５２と、車両コントロールユニット２０から指令に基づいて制動空気圧を調節するプロポーショナルバルブ５３とが介装される。そして、ブレーキバルブ４１の制動空気圧をプロポーショナルバルブ５３を迂回して前輪ブレーキブースタ５１に導くバイパス通路５４と、プロポーショナルバルブ５３から導かれる圧力とバイパス通路５４から導かれる圧力のうち高い方を選択して前輪ブレーキブースタ５１に導くダブルチェックバルブ５５とを備える。
【００２３】
ブレーキブースタ５１，６１はブレーキバルブ４１またはプロポーショナルバルブ５３，６３から導かれる制動空気圧を制動油圧に変換するものであり、図示しないＡＢＳモジュレータを介して前輪側ブレーキアクチュエータ５７及び後輪側ブレーキアクチュエータ６７を作動させ、前輪（従動輪）６及び後輪７に制動力を付与する。ＡＢＳモジュレータは車両の制動時に各車輪６，７のスリップ率が目標値に近づくように各ブレーキアクチュエータ５７，６７に導かれる制動油圧を断続するものである。
【００２４】
ブレーキバルブ４１の制動空気圧によって各ブレーキブースタ５１，６１が作動する手動制動時、車両コントロールユニット２０からの指令に基づいてカットバルブ５２，６２が開かれ、ブレーキバルブ４１の制動空気圧が各ブレーキブースタ５１，６１に導かれる。
【００２５】
一方、プロポーショナルバルブ５３，６３の制動空気圧によって各ブレーキブースタ５１，６１が作動する自動制動時、車両コントロールユニット２０からの指令に基づいてカットバルブ５２，６２が閉じられ、プロポーショナルバルブ５３，６３からの制動空気圧が各ブレーキブースタ５１，６１に導かれる。
【００２６】
プロポーショナルバルブ５３，６３は電磁比例流量制御弁で構成され、車両コントロールユニット２０からのデューティ信号に応じてその開度がフィードバック制御される。一方、カットバルブ５２，６２は車両コントロールユニット２０からの信号のＯＮ・ＯＦＦによって開閉する電磁開閉弁によって構成される。
【００２７】
車両コントロールユニット２０は、エンジンコントロールユニット１０及びインバータ１５からの情報、非常スイッチ２８、エキゾーストブレーキスイッチ２６、アクセル開度センサ２２、エンジンクラッチ３のストロークセンサ２４、トランスミッション４のギアポジションセンサ２３、車速センサ２５、制動圧通路５０，６０に設けられるストップランプスイッチ５８，６８及び制動圧力センサ５９，６９からの各検出信号を入力し、これらの信号に基づく運転条件に応じて、エンジンクラッチ３の断接、モータクラッチ１２の断接、エンジン１の出力とモータ２の出力及びブレーキ制動力を協調して制御する。
【００２８】
アクセル開度センサ２２は運転者によるアクセルペダルの踏み込み量を検出するものである。
【００２９】
非常スイッチ２８は運転者の操作によってシステムの作動、停止を切り換えるもので、システムに何らかの異常が発生した場合に車両コントロールユニット２０による制御システムを停止できる。
【００３０】
図２は車両の減速走行時に制御例を示している車速が例えば３ｋｍ／ｈを超えて低下するまでの減速走行時に、プロポーショナルバルブ５３，６３によって制動空気圧が制御される。一方、車速が例えば３ｋｍ／ｈを超えて低下すると、カットバルブ５２，６２が開弁し、ブレーキバルブ４１による手動制動に切換られる。この状態から車速が例えば５ｋｍ／ｈを超えて上昇すると、カットバルブ５２，６２が閉弁し、手動制動から自動制動に切り換えられる。
【００３１】
こうして３〜５ｋｍ／ｈ以下の低速走行時に手動制動が行われることにより、制動力をきめ細かに調節することが可能となり、ブレーキフィーリングを損なわないで済む。
【００３２】
カットバルブ５２，６２はプロポーショナルバルブ５３，６３に比べて各制動圧通路５０，６０を開閉する応答性が高い。これにより、プロポーショナルバルブ５３，６３による自動制動からブレーキバルブ４１による手動制動に切換られる際、車両コントロールユニット２０からの信号に応じてカットバルブ５２，６２が即座に開弁してブレーキバルブ４１の制動空気圧をバイパス通路５４，６４を通して各ブレーキブースタ５１，６１に導くことにより、ブレーキバルブ４１による初期制動応答性が高まり、ブレーキフィーリングの向上がはかられる。
【００３３】
ブレーキバルブ４１の制動空気圧をカットバルブ５２及びプロポーショナルバルブ５３を迂回して前輪ブレーキブースタ５１に導くバックアップ通路７１と、ブレーキバルブ４１の制動空気圧が所定値を超えるのに伴ってバックアップ通路７１を開通させるアダプタバルブ７２と、プロポーショナルバルブ５３から導かれる圧力とバックアップ通路７１から導かれる圧力のうち高い方を選択して前輪ブレーキブースタ５１に導くダブルチェックバルブ７３とを備える。
【００３４】
アダプタバルブ７２はブレーキバルブ４１の制動空気圧が所定値を超えるのに伴ってバックアップ通路７１を開通させるようになっている。アダプタバルブ７２は運転者によってブレーキペダルが大きく踏み込まれない状態ではバックアップ通路７１を絞ってブレーキバルブ４１の制動空気圧を遮断する一方、ブレーキペダルが大きく踏み込まれるのに伴ってバックアップ通路７１を開通させてブレーキバルブ４１の制動空気圧を前輪ブレーキブースタ５１に導く。したがって、万一車両コントロールユニット２０等の制御系が失陥した場合には、ブレーキバルブ４１の制動空気圧がアダプタバルブ７２を介して前輪ブレーキブースタ５１に導かれ、前輪６の制動が行われるフェイルセーフ機能が果たされる。
【００３５】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す車両のブレーキシステム図。
【図２】同じく減速時の制御例を示す線図。
【符号の説明】
１  エンジン
２  モータ
３  メインクラッチ
４  トランスミッション
６  前輪
７  後輪
１０  エンジンコントロールユニット
１２  モータクラッチ
１５  インバータ
１６  キャパシタ
２０  車両コントロールユニット
４１  ブレーキバルブ
５２，６２  カットバルブ
５３，６３  プロポーショナルバルブ
５４，６４  バイパス通路
【図１】
0003772124.tif 000002
【図２】
0003772124.tif 000003