JP5946351B2 - Car equipped with electric negative pressure pump - Google Patents
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Description
本発明は、電動負圧ポンプを搭載した車両に関する。 The present invention relates to a vehicle equipped with an electric negative pressure pump.
電気自動車やハイブリッドカーなどの車両では、制動時に、走行用モータが発電機として機能することにより、運動エネルギが電気エネルギに変換されて回収される。このとき、走行用モータが抵抗となり、その抵抗が制動力として車輪に付与される(回生制動)。 In a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid car, the kinetic energy is converted into electric energy and recovered by the traveling motor functioning as a generator during braking. At this time, the traveling motor becomes a resistance, and the resistance is applied to the wheel as a braking force (regenerative braking).
この回生制動は、油圧ブレーキによる制動(摩擦制動)と併用される。摩擦制動では、油圧ブレーキから車輪に摩擦制動力が付与され、このとき、車両の運動エネルギが熱エネルギ(摩擦熱)に変換されることによって消費される。そのため、車両の制動時には、運動エネルギの一部が電気エネルギとして回収されるに過ぎず、運動エネルギの大部分は、熱エネルギに変換されて無駄に消費されている。 This regenerative braking is used together with braking by a hydraulic brake (friction braking). In friction braking, friction braking force is applied to the wheel from the hydraulic brake, and at this time, the kinetic energy of the vehicle is consumed by being converted into thermal energy (friction heat). Therefore, at the time of braking of the vehicle, only a part of the kinetic energy is recovered as electric energy, and most of the kinetic energy is converted into heat energy and is wasted.
エネルギ回収効率の向上を図るための種々の提案がなされている。たとえば、ブレーキペダルと連動するプッシュロッドのストローク量が所定の無効ストローク量を超えるまでは、油圧ブレーキによる油圧制動力を発生させず、回生制動力のみを発生させることが提案されている。 Various proposals for improving the energy recovery efficiency have been made. For example, it has been proposed that only the regenerative braking force is generated without generating the hydraulic braking force by the hydraulic brake until the stroke amount of the push rod interlocked with the brake pedal exceeds a predetermined invalid stroke amount.
走行用モータで発生する電気エネルギ(電力)は、バッテリで吸収(バッテリに充電)しなければならない。ところが、バッテリが満充電状態になると、バッテリによる回生エネルギーの吸収が不可能となる。この場合、走行用モータによる回生を制限せざるを得ず、回生制動力を車輪に付与することができない。そのため、無効ストローク量を大きく設定することができず、前述の構成では、エネルギ回収効率の向上の効果が小さい。 Electric energy (electric power) generated by the traveling motor must be absorbed by the battery (charged to the battery). However, when the battery is fully charged, the regenerative energy cannot be absorbed by the battery. In this case, regeneration by the traveling motor must be limited, and regenerative braking force cannot be applied to the wheels. For this reason, the invalid stroke amount cannot be set large, and with the above-described configuration, the effect of improving the energy recovery efficiency is small.
本発明の目的は、エネルギ回収効率の向上を図ることができる、電動負圧ポンプ搭載車を提供することである。 An object of the present invention is to provide a vehicle equipped with an electric negative pressure pump capable of improving energy recovery efficiency.
前記の目的を達成するため、本発明に係る電動負圧ポンプ搭載車は、ブレーキペダルと、マスタシリンダと、前記マスタシリンダが発生する油圧により、車輪に摩擦制動力を付与する摩擦ブレーキと、ブレーキブースタと、前記ブレーキブースタに供給される負圧を発生する電動負圧ポンプと、前記ブレーキブースタの負圧室内の負圧を検出する負圧検出手段と、前記負圧検出手段によって検出される負圧がオン閾値以下に低下したことに応答して、前記電動負圧ポンプを駆動し、前記負圧検出手段によって検出される負圧がオフ閾値以上に上昇したことに応答して、前記電動負圧ポンプを停止させるポンプ制御手段と、前記車輪の回転を電力に回生し、前記車輪に付与される回生制動力を発生する発電機と、前記ブレーキペダルの操作を検出するブレーキ操作検出手段と、前記ブレーキ操作検出手段によって前記ブレーキペダルの操作が検出されたことに応答して、前記発電機による回生動作を開始させる回生制御手段と、前記発電機が回生する電力によって充電される二次電池と、前記二次電池の充電率を検出する充電率検出手段と、前記充電率検出手段によって検出される充電率が所定の第1充電率以下であるときに、前記オン閾値および前記オフ閾値をそれぞれ第1オン負圧値および第1オフ負圧値に設定し、前記充電率検出手段によって検出される充電率が前記第1充電率よりも大きな所定の第2充電率以上であるときに、前記オン閾値および前記オフ閾値をそれぞれ前記第1オン負圧値よりも大きな第2オン負圧値および前記第1オフ負圧値よりも大きな第2オフ負圧値に設定する閾値設定手段とを含む。そして、前記ブレーキブースタは、前記ブレーキペダルと連動し、前記マスタシリンダを押圧するプッシュロッドと、前記負圧室内の負圧が前記第1オン負圧値以下であるときに、前記プッシュロッドと前記マスタシリンダとの間隔が相対的に大きくなり、前記負圧室内の負圧が前記第2オン負圧値以上であるときに、前記プッシュロッドと前記マスタシリンダとの間隔が相対的に小さくなるように変形するシェルとを備える。 In order to achieve the above object, a vehicle equipped with an electric negative pressure pump according to the present invention includes a brake pedal, a master cylinder, a friction brake that applies a friction braking force to a wheel by hydraulic pressure generated by the master cylinder, and a brake. A booster, an electric negative pressure pump for generating negative pressure supplied to the brake booster, negative pressure detecting means for detecting negative pressure in the negative pressure chamber of the brake booster, and negative pressure detected by the negative pressure detecting means In response to the pressure falling below the on threshold, the electric negative pressure pump is driven, and in response to the negative pressure detected by the negative pressure detecting means rising above the off threshold, the electric negative The pump control means for stopping the pressure pump, the generator that regenerates the rotation of the wheel into electric power and generates the regenerative braking force applied to the wheel, and the operation of the brake pedal are detected. A brake operation detecting means, a regeneration control means for starting a regenerative operation by the generator in response to the operation of the brake pedal being detected by the brake operation detecting means, and an electric power regenerated by the generator A secondary battery to be charged; charge rate detection means for detecting a charge rate of the secondary battery; and when the charge rate detected by the charge rate detection means is equal to or lower than a predetermined first charge rate. A predetermined second charging rate in which the charging rate detected by the charging rate detecting means is larger than the first charging rate, with the threshold value and the off threshold value set to a first on negative pressure value and a first off negative pressure value, respectively. When the above is true, the on-threshold value and the off-threshold value are respectively set to a second on-negative pressure value greater than the first on-negative pressure value and a second off-negative pressure greater than the first off-negative pressure value. To set and a threshold value setting means. The brake booster is coupled to the brake pedal and pushes the master cylinder. When the negative pressure in the negative pressure chamber is equal to or lower than the first on-negative pressure value, the push rod and the When the distance between the master cylinder and the master cylinder is relatively large, and the negative pressure in the negative pressure chamber is equal to or greater than the second on negative pressure value, the distance between the push rod and the master cylinder is relatively small. And a shell that is deformed into a shape.
この構成によれば、ブレーキペダルが操作されると、ブレーキブースタのプッシュロッドがブレーキペダルと連動し、プッシュロッドでマスタシリンダが押圧されて、マスタシリンダが油圧を発生する。このマスタシリンダが発生する油圧により、摩擦ブレーキから車輪に摩擦制動力が付与される。 According to this configuration, when the brake pedal is operated, the push rod of the brake booster is interlocked with the brake pedal, the master cylinder is pressed by the push rod, and the master cylinder generates hydraulic pressure. A friction braking force is applied from the friction brake to the wheel by the hydraulic pressure generated by the master cylinder.
負圧検出手段により、ブレーキブースタの負圧室内の負圧が検出される。負圧室内の負圧がオン閾値以下に低下すると、電動負圧ポンプが駆動され、負圧室内の負圧がオフ閾値以上に上昇すると、電動負圧ポンプが停止される。電動負圧ポンプの駆動により、負圧が発生し、その負圧がブレーキブースタの負圧室に供給される。 The negative pressure in the negative pressure chamber of the brake booster is detected by the negative pressure detection means. When the negative pressure in the negative pressure chamber falls below the on threshold, the electric negative pressure pump is driven, and when the negative pressure in the negative pressure chamber rises above the off threshold, the electric negative pressure pump is stopped. A negative pressure is generated by driving the electric negative pressure pump, and the negative pressure is supplied to the negative pressure chamber of the brake booster.
また、ブレーキペダルが操作されると、ブレーキ操作検出手段により、そのブレーキペダルの操作が検出される。これに応答して、発電機による回生動作が開始され、車輪の回転が電力に回生されるとともに、車輪に回生制動力が付与される。発電機が回生する電力は、二次電池に充電される。 When the brake pedal is operated, the operation of the brake pedal is detected by the brake operation detecting means. In response to this, a regenerative operation by the generator is started, the rotation of the wheel is regenerated to electric power, and a regenerative braking force is applied to the wheel. Electric power regenerated by the generator is charged in the secondary battery.
充電率検出手段により、二次電池の充電率が検出される。二次電池の充電率が所定の第1充電率以下であるときには、オン閾値およびオフ閾値がそれぞれ第1オン負圧値および第1オフ負圧値に設定される。二次電池の充電率が第1充電率よりも大きな第2充電率以上であるときには、オン閾値およびオフ閾値がそれぞれ第1オン負圧値よりも大きな第2オン負圧値および第1オフ負圧値よりも大きな第2オフ負圧値に設定される。 The charging rate of the secondary battery is detected by the charging rate detection means. When the charging rate of the secondary battery is equal to or lower than the predetermined first charging rate, the on threshold value and the off threshold value are set to the first on negative pressure value and the first off negative pressure value, respectively. When the charging rate of the secondary battery is greater than or equal to the second charging rate that is greater than the first charging rate, the second ON negative pressure value and the first OFF negative value that are larger than the first ON negative pressure value, respectively, The second off negative pressure value is set larger than the pressure value.
そのため、二次電池の充電率が相対的に小さく、回生可能な電力量(回生可能量)が多い状況下では、電動負圧ポンプの駆動が抑制されて、発電機による電力の回生が確保される。一方、二次電池の充電率が相対的に大きく、回生可能量が少ない状況下では、ブレーキブースタの負圧室内の負圧が大きな値に維持されて、摩擦ブレーキから車輪に十分な摩擦制動力が付与される。 Therefore, in a situation where the charging rate of the secondary battery is relatively small and the amount of electric power that can be regenerated (regenerative amount) is large, the driving of the electric negative pressure pump is suppressed, and the regeneration of electric power by the generator is ensured. The On the other hand, when the charge rate of the secondary battery is relatively large and the regenerative amount is small, the negative pressure in the negative pressure chamber of the brake booster is maintained at a large value, and sufficient friction braking force is applied from the friction brake to the wheels. Is granted.
また、ブレーキブースタのシェルは、負圧室内の負圧が第1オン負圧値であるときに、プッシュロッドとマスタシリンダとの間隔が相対的に大きくなり、負圧室内の負圧が第2オン負圧値であるときに、プッシュロッドとマスタシリンダとの間隔が相対的に小さくなるように変形する。 The brake booster shell has a relatively large distance between the push rod and the master cylinder when the negative pressure in the negative pressure chamber is the first on-negative pressure value, and the negative pressure in the negative pressure chamber is the second pressure. When the ON negative pressure value is set, the distance between the push rod and the master cylinder is deformed to be relatively small.
そのため、二次電池の充電率が相対的に小さく、回生可能量が多い状況下では、ブレーキペダルが操作されてないときのプッシュロッドの位置からプッシュロッドがマスタシリンダに当接するまでのプッシュロッドのストローク量である無効ストローク量を大きく確保することができる。これにより、ブレーキペダルの操作開始からプッシュロッドのストローク量が無効ストローク量に達するまでの比較的長い時間、発電機で電力を回生することができ、それに伴って、車輪に回生制動力を付与することができる。一方、二次電池の充電率が相対的に大きく、回生可能量が少ない状況下では、無効ストローク量が小さいので、ブレーキペダルの操作開始から比較的短い時間で、車輪に摩擦制動力を付与することができる。 For this reason, in a situation where the charging rate of the secondary battery is relatively small and the regenerative amount is large, the push rod from the position of the push rod when the brake pedal is not operated until the push rod comes into contact with the master cylinder. A large invalid stroke amount, which is a stroke amount, can be secured. As a result, the power can be regenerated by the generator for a relatively long time from the start of operation of the brake pedal until the stroke amount of the push rod reaches the invalid stroke amount, and accordingly, regenerative braking force is applied to the wheels. be able to. On the other hand, when the charging rate of the secondary battery is relatively large and the regenerative amount is small, the invalid stroke amount is small, so that the friction braking force is applied to the wheel in a relatively short time from the start of operation of the brake pedal. be able to.
本発明によれば、回生可能量が多い状況下では、電動負圧ポンプの駆動を抑制することができ、発電機による電力の回生を積極的に行わせることができる。よって、エネルギ回収効率の向上を図ることができる。一方、回生可能量が少ない状況下では、ブレーキペダルの操作に応答して、十分な摩擦制動力を車輪に速やかに付与することができ、良好な制動性能を発揮することができる。 According to the present invention, under a situation where the regenerative amount is large, it is possible to suppress driving of the electric negative pressure pump, and it is possible to positively perform power regeneration by the generator. Therefore, the energy recovery efficiency can be improved. On the other hand, in a situation where the regenerative amount is small, a sufficient friction braking force can be quickly applied to the wheels in response to the operation of the brake pedal, and a good braking performance can be exhibited.
以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<車両の構成> <Vehicle configuration>
図1は、本発明の一実施形態に係る電動負圧ポンプ搭載車の要部の構成を図解的に示す図である。 FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a main part of a vehicle equipped with an electric negative pressure pump according to an embodiment of the present invention.
電動負圧ポンプ搭載車1は、モータジェネレータ2を走行用駆動源とする電気自動車である。電動負圧ポンプ搭載車1には、前輪3FL,3FRおよび後輪3RL,3RRが備えられている。
The electric negative pressure pump-equipped
また、電動負圧ポンプ搭載車1は、後輪駆動車である。左右の後輪3RL,3RRには、それぞれディファレンシャルギヤ4から左右に延びるドライブシャフト5RL,5RRが連結されている。モータジェネレータ2の出力軸は、変速機などを介して、ディファレンシャルギヤ4に連結されている。
The electric negative pressure pump-equipped
電動負圧ポンプ搭載車1の加速時には、モータジェネレータ2がモータとして機能する。モータジェネレータ2が発生する駆動力は、変速機およびディファレンシャルギヤ4を介して、ドライブシャフト5RL,5RRに伝達される。これにより、ドライブシャフト5RL,5RRが回転し、ドライブシャフト5RL,5RRとともに、後輪3RL,3RRが回転する。
During acceleration of the
電動負圧ポンプ搭載車1の制動時には、モータジェネレータ2が発電機として機能する。ドライブシャフト5RL,5RRの回転がモータジェネレータ2の出力軸に伝達され、モータジェネレータ2の出力軸の回転が電力に回生される。このとき、モータジェネレータ2が抵抗となり、その抵抗が後輪3RL,3RRに回生制動力として付与される。
When braking the
モータジェネレータ2には、インバータ(INV)6が接続されている。
An inverter (INV) 6 is connected to the
インバータ6には、モータジェネレータ2に供給される電力を蓄えておくための二次電池7が接続されている。
A secondary battery 7 for storing electric power supplied to the
モータジェネレータ2の駆動時には、二次電池7が出力する直流電力がインバータ6に供給される。そして、その直流電力がインバータ6で交流電力に変換され、その変換後の交流電力がインバータ6からモータジェネレータ2に供給される。一方、モータジェネレータ2の発電時には、モータジェネレータ2が出力する交流電力がインバータ6で直流電力に変換され、その変換後の直流電力により、二次電池7が充電される。
When the
左右の前輪3FL,3FRおよび左右の後輪3RL,3RRには、それぞれ摩擦ブレーキ8FL,8FR,8RL,8RRが設けられている。摩擦ブレーキ8FL,8FR,8RL,8RRを作動させるために、電動負圧ポンプ搭載車1には、マスタシリンダ9、ブレーキブースタ10、電動負圧ポンプ11およびABSアクチュエータ12が設けられている。
Friction brakes 8FL, 8FR, 8RL, 8RR are provided on the left and right front wheels 3FL, 3FR and the left and right rear wheels 3RL, 3RR, respectively. In order to operate the friction brakes 8FL, 8FR, 8RL, 8RR, the electric negative pressure pump-equipped
電動負圧ポンプ搭載車1の車室内の運転席の前方には、運転者の足で操作されるブレーキペダル13が設けられている。ブレーキペダル13が操作されると(踏まれると)、ブレーキペダル13に入力された踏力がブレーキブースタ10の負圧33(図5A参照)内の負圧によって増幅され、その増幅された力がマスタシリンダ9に入力される。ブレーキブースタ10の負圧室33内の負圧は、電動負圧ポンプ11から供給される。マスタシリンダ9では、ブレーキブースタ10から入力される力に応じた油圧が発生する。マスタシリンダ9の油圧は、ABSアクチュエータ12などを介して、各摩擦ブレーキ8FL,8FR,8RL,8RRに設けられたホイールシリンダに伝達される。そして、ホイールシリンダの液圧により、摩擦ブレーキ8FL,8FR,8RL,8RRからそれぞれ前輪3FL,3FRおよび後輪3RL,3RRに摩擦制動力が付与される。
A
電動負圧ポンプ搭載車1には、CPUおよびメモリを含む構成のECU(電子制御ユニット)21が備えられている。
The electric negative pressure pump-equipped
ECU21には、ストップランプスイッチ(STPSW)22が接続されている。ブレーキペダル13が踏まれている間、ストップランプスイッチ22がオンになり、ブレーキペダル13から足が放されると、ストップランプスイッチ22がオフになる。ストップランプスイッチ22がオンになっている間、電動負圧ポンプ搭載車1の後部に配置されたストップランプ(ブレーキランプ)が点灯される。
A stop lamp switch (STPSW) 22 is connected to the
また、ECU21には、電動負圧ポンプ搭載車1に設けられた各種センサが接続されている。各種センサには、ブレーキブースタ10の負圧室33内の負圧を検出するブレーキ負圧センサ23と、二次電池7に入出力される電流を検出する電流センサ24とが含まれる。
The
ECU21は、ストップランプスイッチ22および各種センサから入力される検出信号などに基づいて、モータジェネレータ2および電動負圧ポンプ11を制御する。
The
<回生制御> <Regenerative control>
図2は、モータジェネレータによる電力の回生の開始タイミングを規定するフローチャートである。 FIG. 2 is a flowchart for defining the start timing of regeneration of electric power by the motor generator.
電動負圧ポンプ搭載車1の走行中は、ECU21により、ストップランプスイッチ22がオンになっているか否かが繰り返し調べられる(ステップS1)。
While the electric negative pressure pump-equipped
ブレーキペダル13が踏まれて、ストップランプスイッチ22がオンになると(ステップS1のYES)、インバータ6が制御されて、モータジェネレータ2による電力の回生が開始される(ステップS2)。
When the
電力の回生が開始されると、モータジェネレータ2が抵抗となり、その抵抗が後輪3RL,3RRに回生制動力として付与される。
When the regeneration of electric power is started, the
一方、前述したように、ブレーキペダル13が踏まれると、摩擦ブレーキ8FL,8FR,8RL,8RRからそれぞれ前輪3FL,3FRおよび後輪3RL,3RRに摩擦制動力が付与される。
On the other hand, as described above, when the
よって、電動負圧ポンプ搭載車1では、ブレーキペダル13が踏まれると、回生制動力による回生制動と摩擦制動力による摩擦制動とが機能する。
Accordingly, in the
<電動負圧ポンプの駆動制御> <Drive control of electric negative pressure pump>
図3は、電動負圧ポンプの駆動制御の流れを示すフローチャートである。 FIG. 3 is a flowchart showing a flow of drive control of the electric negative pressure pump.
電動負圧ポンプ搭載車1のスタートスイッチ(イグニッションキースイッチ)がオンされている間、ECU21により、ブレーキ負圧センサ23の検出信号が参照されて、ブレーキブースタ10の負圧が常に監視されている。
While the start switch (ignition key switch) of the
そして、ブレーキ負圧センサ23によって検出される負圧(たとえば、真空を0とする絶対圧)の絶対値がオン閾値以下であるか否かが判断される(ステップS11)。 Then, it is determined whether or not the absolute value of the negative pressure detected by the brake negative pressure sensor 23 (for example, the absolute pressure at which the vacuum is 0) is equal to or less than the on threshold (step S11).
ブレーキ負圧センサ23によって検出される負圧の絶対値がオン閾値よりも大きい間は(ステップS11のNO)、電動負圧ポンプ11が駆動されずに停止している。
While the absolute value of the negative pressure detected by the brake
ブレーキペダル13が踏まれ、ブレーキブースタ10の負圧がその踏力の増幅に使われると、ブレーキブースタ10の負圧が低下する(真空度が下がる)。ブレーキ負圧センサ23によって検出される負圧の絶対値がオン閾値に低下すると(ステップS11のYES)、電動負圧ポンプ11が駆動される(ステップS12)。
When the
電動負圧ポンプ11が駆動されると、電動負圧ポンプ11で発生した負圧がブレーキブースタ10に伝達され、ブレーキブースタ10の負圧が上昇する(真空度が上がる)。ブレーキブースタ10の負圧の絶対値がオフ閾値に達すると(ステップS13のYES)、電動負圧ポンプ11の駆動が停止される(ステップS14)。
When the electric
<オン閾値およびオフ閾値の設定> <Setting of on threshold and off threshold>
図4は、オン閾値およびオフ閾値の設定例を示すグラフである。 FIG. 4 is a graph showing an example of setting the on threshold value and the off threshold value.
オン閾値およびオフ閾値は、二次電池7が空の状態を0とする二次電池7の充電率であるSOC(State Of Charge)に応じて設定される。SOCは、ECU21により、電流センサ24から入力される検出信号に基づいて演算される。
The on-threshold value and the off-threshold value are set according to SOC (State Of Charge) which is a charging rate of the secondary battery 7 in which the secondary battery 7 has an empty state of 0. The SOC is calculated by the
SOCが第1充電率S1以下であるときには、オン閾値およびオフ閾値がそれぞれ第1オン負圧値P1ONおよび第1オフ負圧値P1OFFに設定される。 When the SOC is equal to or lower than the first charging rate S1, the ON threshold value and the OFF threshold value are set to the first ON negative pressure value P1 ON and the first OFF negative pressure value P1 OFF , respectively.
SOCが第1充電率S1よりも大きい第2充電率S2以上であるときには、オン閾値およびオフ閾値がそれぞれ第2オン負圧値P2ONおよび第2オフ負圧値P2OFFに設定される。 When the SOC is equal to or higher than the second charging rate S2 larger than the first charging rate S1, the on threshold value and the off threshold value are set to the second on negative pressure value P2 ON and the second off negative pressure value P2 OFF , respectively.
SOCが第1充電率S1よりも大きく、第2充電率S2よりも小さい範囲では、オン閾値は、第1オン負圧値P1ONよりも大きく、第2オン負圧値P2ONよりも小さい範囲で、SOCが大きいほど大きな値に設定される。また、オフ閾値は、第1オフ負圧値P1OFFよりも大きく、第2オフ負圧値P2OFFよりも小さい範囲で、SOCが大きいほど大きな値に設定される。 In a range where the SOC is larger than the first charging rate S1 and smaller than the second charging rate S2, the on threshold is larger than the first on negative pressure value P1 ON and smaller than the second on negative pressure value P2 ON. Thus, the larger the SOC is, the larger the value is set. Further, the off threshold value is set to a larger value as the SOC is larger in a range larger than the first off negative pressure value P1 OFF and smaller than the second off negative pressure value P2 OFF .
<ブレーキブースタの構成> <Configuration of brake booster>
図5Aおよび図5Bは、ブレーキブースタの図解的な断面図である。 5A and 5B are schematic cross-sectional views of the brake booster.
ブレーキブースタ10は、ペダル側シェル31およびシリンダ側シェル32を備えている。ペダル側シェル31およびシリンダ側シェル32は、互いに結合されており、それらの間に負圧室33を提供する。また、ブレーキブースタ10は、ブレーキペダル13に連動して、ペダル側シェル31とシリンダ側シェル32との対向方向に移動するプッシュロッド34を備えている。
The
マスタシリンダ9は、ブレーキブースタ10のシリンダ側シェル32に結合されている。マスタシリンダ9のピストン35の一端部は、負圧室33内に突出し、プッシュロッド34の中心軸線上に配置されている。
The
ブレーキペダル13が踏まれると、ブレーキペダル13に連動して、プッシュロッド34がマスタシリンダ9側に移動する。プッシュロッド34の先端部がマスタシリンダ9のピストン35に当接した後、プッシュロッド34がマスタシリンダ9側にさらに移動すると、プッシュロッド34によってピストン35が押され、マスタシリンダ9で油圧が発生する。
When the
シリンダ側シェル32は、負圧室33内の負圧によって変形する。具体的には、シリンダ側シェル32は、負圧室33内の負圧が第2オン負圧値P2ON以上であるときには、図5Aに示されるように、ブレーキペダル13が踏まれていないときのプッシュロッド34の先端部とマスタシリンダ9のピストン35との間隔が相対的に小さくなり、負圧室33内の負圧が第1オン負圧値P1ON以下であるときには、図5Bに示されるように、ブレーキペダル13が踏まれていないときのプッシュロッド34の先端部とマスタシリンダ9のピストン35との間隔が相対的に大きくなるように変形する。
The
これにより、負圧室33内の負圧が第1オン負圧値P1ON以下であるときには、ブレーキペダル13の踏み始めからプッシュロッド34の先端部がマスタシリンダ9のピストン35に当接するまでのプッシュロッド34のストローク量である無効ストローク量が大きく確保される。
Thereby, when the negative pressure in the
なお、負圧室33内の負圧に応じたシリンダ側シェル32の変形は、たとえば、シリンダ側シェル32の剛性を下げることで実現できる。具体的には、従来のブレーキブースタの構成では、シリンダ側シェルが変形をほぼ生じないような厚さ(板厚)に形成されているのに対し、ブレーキブースタ10では、シリンダ側シェル32の板厚がその厚さよりも小さくされることにより、負圧室33内の負圧に応じて、シリンダ側シェル32に前述の変形を生じさせることができる。また、マスタシリンダ9とシリンダ側シェル32との結合部分の近傍において、シリンダ側シェル32に形成される補強のためのリブや凹凸の数を削減することにより、負圧室33内の負圧に応じて、シリンダ側シェル32に前述の変形を生じさせることができる。
The deformation of the
<作用効果> <Effect>
以上のように、ブレーキペダル13が操作されると、ブレーキブースタ10のプッシュロッド34がブレーキペダル13と連動し、プッシュロッド34でマスタシリンダ9が押圧されて、マスタシリンダ9が油圧を発生する。このマスタシリンダ9が発生する油圧により、摩擦ブレーキ8FL,8FR,8RL,8RRからそれぞれ前輪3FL,3FRおよび後輪3RL,3RRに摩擦制動力が付与される。
As described above, when the
ブレーキ負圧センサ23により、ブレーキブースタ10の負圧室33内の負圧が検出される。負圧室33内の負圧がオン閾値以下に低下すると、電動負圧ポンプ11が駆動され、負圧室33内の負圧がオフ閾値以上に上昇すると、電動負圧ポンプ11が停止される。電動負圧ポンプ11の駆動により、負圧が発生し、その負圧がブレーキブースタ10の負圧室33に供給される。
The negative pressure in the
また、ブレーキペダル13が操作されると、ストップランプスイッチ22がオンになる。これに応答して、モータジェネレータ2による回生動作が開始され、車輪の回転が電力に回生されるとともに、車輪に回生制動力が付与される。モータジェネレータ2が回生する電力は、二次電池7に充電される。
When the
ECU21により、二次電池7の充電率であるSOCが検出される。二次電池7のSOCが所定の第1充電率S1以下であるときには、オン閾値およびオフ閾値がそれぞれ第1オン負圧値P1ONおよび第1オフ負圧値P1OFFに設定される。二次電池7のSOCが第1充電率S1よりも大きな第2充電率S2以上であるときには、オン閾値およびオフ閾値がそれぞれ第1オン負圧値P1ONよりも大きな第2オン負圧値P2ONおよび第1オフ負圧値P1OFFよりも大きな第2オフ負圧値P2OFFに設定される。
The
そのため、二次電池7のSOCが相対的に小さく、回生可能な電力量(回生可能量)が多い状況下では、電動負圧ポンプ11の駆動が抑制されて、モータジェネレータ2による電力の回生が確保される。一方、二次電池7のSOCが相対的に大きく、回生可能量が少ない状況下では、ブレーキブースタ10の負圧室33内の負圧が大きな値に維持されて、摩擦ブレーキ8FL,8FR,8RL,8RRからそれぞれ前輪3FL,3FRおよび後輪3RL,3RRに十分な摩擦制動力が付与される。
Therefore, in the situation where the SOC of the secondary battery 7 is relatively small and the amount of electric power that can be regenerated (regenerative amount) is large, the driving of the electric
また、ブレーキブースタ10のシリンダ側シェル32は、負圧室33内の負圧が第1オン負圧値P1ONであるときに、プッシュロッド34とマスタシリンダ9との間隔が相対的に大きくなり、負圧室33内の負圧が第2オン負圧値P2ONであるときに、プッシュロッド34とマスタシリンダ9との間隔が相対的に小さくなるように変形する。
The cylinder-
そのため、二次電池7のSOCが相対的に小さく、回生可能量が多い状況下では、ブレーキペダル13が操作されてないときのプッシュロッド34の位置からプッシュロッド34がマスタシリンダ9に当接するまでのプッシュロッド34のストローク量である無効ストローク量を大きく確保することができる。これにより、ブレーキペダル13の操作開始からプッシュロッド34のストローク量が無効ストローク量に達するまでの比較的長い時間、モータジェネレータ2で電力を回生することができ、それに伴って、後輪3RL,3RRに回生制動力を付与することができる。一方、二次電池7のSOCが相対的に大きく、回生可能量が少ない状況下では、無効ストローク量が小さいので、ブレーキペダル13の操作開始から比較的短い時間で、前輪3FL,3FRおよび後輪3RL,3RRに摩擦制動力を付与することができる。
Therefore, in a situation where the SOC of the secondary battery 7 is relatively small and the regenerative amount is large, from the position of the
よって、回生可能量が多い状況下では、電動負圧ポンプ11の駆動を抑制することができ、モータジェネレータ2による電力の回生を積極的に行わせることができる。よって、エネルギ回収効率の向上を図ることができる。一方、回生可能量が少ない状況下では、ブレーキペダル13の操作に応答して、十分な摩擦制動力を前輪3FL,3FRおよび後輪3RL,3RRに速やかに付与することができ、良好な制動性能を発揮することができる。
Therefore, under a situation where the regenerative amount is large, the driving of the electric
<変形例> <Modification>
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。 As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention can also be implemented with another form.
たとえば、第2充電率S2は、第1充電率S1よりも大きいとしたが、第1充電率S1と同値であってもよい。この場合、SOCが第1充電率S1以下であるときには、オン閾値およびオフ閾値がそれぞれ第1オン負圧値P1ONおよび第1オフ負圧値P1OFFに設定され、SOCが第1充電率S1(=第2充電率S2)よりも大きいときには、オン閾値およびオフ閾値がそれぞれ第2オン負圧値P2ONおよび第2オフ負圧値P2OFFに設定される。 For example, the second charging rate S2 is greater than the first charging rate S1, but may be the same value as the first charging rate S1. In this case, when the SOC is equal to or lower than the first charging rate S1, the ON threshold value and the OFF threshold value are set to the first ON negative pressure value P1 ON and the first OFF negative pressure value P1 OFF , respectively, and the SOC is set to the first charging rate S1. When larger than (= second charging rate S2), the ON threshold value and the OFF threshold value are set to the second ON negative pressure value P2 ON and the second OFF negative pressure value P2 OFF , respectively.
また、モータジェネレータ2の走行用駆動力が後輪3RL,3RRに伝達される構成、つまり後輪3RL,3RRを駆動輪とする後輪駆動車の構成を取り上げたが、電動負圧ポンプ搭載車1は、前輪3FL,3FRを駆動輪とする前輪駆動車であってもよい。
Further, the configuration in which the driving force for driving of the
また、電動負圧ポンプ搭載車1が電気自動車である場合を取り上げたが、本発明に係るブレーキシステムは、電気自動車に限らず、電動負圧ポンプを備える車両であれば、たとえば、エンジンおよびモータまたは電動発電機を走行用駆動源として搭載するハイブリッドカーに搭載することもできる。
Moreover, although the case where the electric negative pressure
その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。 In addition, various design changes can be made to the above-described configuration within the scope of the matters described in the claims.
1 電動負圧ポンプ搭載車
2 モータジェネレータ(発電機)
3FL 前輪(車輪)
3FR 前輪(車輪)
3RL 後輪(車輪)
3RR 後輪(車輪)
7 二次電池
8FL 摩擦ブレーキ
8FR 摩擦ブレーキ
8RL 摩擦ブレーキ
8RR 摩擦ブレーキ
9 マスタシリンダ
10 ブレーキブースタ
11 電動負圧ポンプ
13 ブレーキペダル
21 ECU(ポンプ制御手段、回生制御手段、充電率検出手段、閾値設定手段)
22 ストップランプスイッチ(ブレーキ操作検出手段)
23 ブレーキ負圧センサ(負圧検出手段)
32 シリンダ側シェル(シェル)
33 負圧室
34 プッシュロッド
1 Car equipped with electric
3FL front wheel (wheel)
3FR Front wheel (wheel)
3RL Rear wheel (wheel)
3RR Rear wheel (wheel)
7 Secondary battery 8FL Friction brake 8FR Friction brake 8RL Friction brake
22 Stop lamp switch (Brake operation detection means)
23 Brake negative pressure sensor (negative pressure detection means)
32 Cylinder side shell (shell)
33
Claims (1)
マスタシリンダと、
前記マスタシリンダが発生する油圧により、車輪に摩擦制動力を付与する摩擦ブレーキと、
ブレーキブースタと、
前記ブレーキブースタに供給される負圧を発生する電動負圧ポンプと、
前記ブレーキブースタの負圧室内の負圧を検出する負圧検出手段と、
前記負圧検出手段によって検出される負圧がオン閾値以下に低下したことに応答して、前記電動負圧ポンプを駆動し、前記負圧検出手段によって検出される負圧がオフ閾値以上に上昇したことに応答して、前記電動負圧ポンプを停止させるポンプ制御手段と、
前記車輪の回転を電力に回生し、前記車輪に付与される回生制動力を発生する発電機と、
前記ブレーキペダルの操作を検出するブレーキ操作検出手段と、
前記ブレーキ操作検出手段によって前記ブレーキペダルの操作が検出されたことに応答して、前記発電機による回生動作を開始させる回生制御手段と、
前記発電機が回生する電力によって充電される二次電池と、
前記二次電池の充電率を検出する充電率検出手段と、
前記充電率検出手段によって検出される充電率が所定の第1充電率以下であるときに、前記オン閾値および前記オフ閾値をそれぞれ第1オン負圧値および第1オフ負圧値に設定し、前記充電率検出手段によって検出される充電率が前記第1充電率よりも大きな所定の第2充電率以上であるときに、前記オン閾値および前記オフ閾値をそれぞれ前記第1オン負圧値よりも大きな第2オン負圧値および前記第1オフ負圧値よりも大きな第2オフ負圧値に設定する閾値設定手段とを含み、
前記ブレーキブースタは、前記ブレーキペダルと連動し、前記マスタシリンダを押圧するプッシュロッドと、前記負圧室内の負圧が前記第1オン負圧値以下であるときに、前記プッシュロッドと前記マスタシリンダとの間隔が相対的に大きくなり、前記負圧室内の負圧が前記第2オン負圧値以上であるときに、前記プッシュロッドと前記マスタシリンダとの間隔が相対的に小さくなるように変形するシェルとを備える、電動負圧ポンプ搭載車。 Brake pedal,
A master cylinder,
A friction brake that applies friction braking force to the wheels by the hydraulic pressure generated by the master cylinder;
Brake booster,
An electric negative pressure pump for generating a negative pressure supplied to the brake booster;
Negative pressure detecting means for detecting negative pressure in the negative pressure chamber of the brake booster;
In response to the negative pressure detected by the negative pressure detecting means decreasing below the ON threshold, the electric negative pressure pump is driven, and the negative pressure detected by the negative pressure detecting means increases above the OFF threshold. In response to the pump control means for stopping the electric negative pressure pump;
A generator for regenerating the rotation of the wheel into electric power and generating a regenerative braking force applied to the wheel;
Brake operation detecting means for detecting operation of the brake pedal;
In response to the operation of the brake pedal being detected by the brake operation detection means, regenerative control means for starting a regenerative operation by the generator;
A secondary battery that is charged by electric power regenerated by the generator;
Charging rate detection means for detecting a charging rate of the secondary battery;
When the charging rate detected by the charging rate detection means is equal to or lower than a predetermined first charging rate, the on threshold value and the off threshold value are respectively set to a first on negative pressure value and a first off negative pressure value; When the charging rate detected by the charging rate detection means is equal to or higher than a predetermined second charging rate that is larger than the first charging rate, the on threshold value and the off threshold value are set to be higher than the first on negative pressure value, respectively. Threshold value setting means for setting a large second on-negative pressure value and a second off-negative pressure value larger than the first off-negative pressure value,
The brake booster is interlocked with the brake pedal to push the master cylinder, and when the negative pressure in the negative pressure chamber is equal to or lower than the first on-negative pressure value, the push rod and the master cylinder When the negative pressure in the negative pressure chamber is equal to or greater than the second ON negative pressure value, the distance between the push rod and the master cylinder is relatively reduced. Equipped with an electric negative pressure pump.
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