JPH068901Y2 - ブレーキエネルギ回生装置 - Google Patents

ブレーキエネルギ回生装置

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JPH068901Y2
JPH068901Y2 JP1989026999U JP2699989U JPH068901Y2 JP H068901 Y2 JPH068901 Y2 JP H068901Y2 JP 1989026999 U JP1989026999 U JP 1989026999U JP 2699989 U JP2699989 U JP 2699989U JP H068901 Y2 JPH068901 Y2 JP H068901Y2
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JP
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pump motor
torque
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pressure side
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裕昭 星野
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Description

【考案の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この考案は、車両減速時に回収したブレーキエネルギを
走行エネルギとして再生するブレーキエネルギ回生装置
に関する。
(従来の技術) 従来、この種のブレーキエネルギ回生装置としては、例
えば特開昭62−31522号公報等に開示されたもの
がある。
このものは、車輪駆動系に電磁クラッチを介してポンプ
モータを接続し、該ポンプモータの一方のポートを高圧
油路を介してアキュムレータに接続すると共に、他方の
ポートを低圧油路を介してオイルタンクに接続してい
る。そして、車両減速時に、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してブレーキエネルギを
回収するようになっている。また、車両発進時や加速時
に、ポンプモータを車輪駆動系に接続すると共に、ポン
プモータにアキュムレータに蓄圧した高圧オイルを供給
してポンプモータをモータとして作動させることによ
り、回収したブレーキエネルギを車輪駆動系の駆動エネ
ルギとして再生するようになっている。
ここで、回生装置における制動トルクおよび駆動トルク
は、ポンプモータの斜板角(斜板傾転角)を制御してポ
ンプモータの流量を制御することによって制御される。
(考案が解決しようとする課題) しかしながら、このような従来装置にあっては、回収し
たエネルギを車両発進時や加速時に駆動エネルギとして
再生すると共に、ポンプモータの斜板角をアクセル開度
にのみ対応させて制御していたため、次のような問題が
あった。
即ち、発進や加速に必要なトルクを得るためには、車輪
駆動系とポンプモータとの間に増速のためのギヤを設け
なければならず、このため構造が複雑となっている。ま
た、ポンプモータの斜板角をアクセル開度にのみ対応さ
せて制御するのでは、アクセル開度が一定でも駆動エネ
ルギが大きいときと小さいときとで得られるトルクが異
なってしまい、このため良好なトルク制御およびエンジ
ンとのトルク制御は困難であり、運転者に違和感を与え
る。
この考案は、このような問題点を解決することを目的と
している。
(課題を解決するための手段) この考案は、第1図に示すように車輪駆動系に電磁クラ
ッチ51を介して連結される斜板式のポンプモータ52
と、このポンプモータ52に接続する高圧側アキュムレ
ータ53と低圧側アキュムレータ54とにより、減速時
に回収したブレーキエネルギを走行エネルギとして再生
するブレーキエネルギ回生装置において、車速を検出す
る手段55と、エンジン回転数を検出する手段56と、
燃料噴射ポンプのコントロールレバー位置を検出する手
段58と、前記高圧側および低圧側のアキュムレータ5
3、54の圧力を検出する手段59、60と、これらの
検出値に基づいてエンジンの要求トルクと前記ポンプモ
ータ52の駆動可能トルクとを演算し両トルクを比較す
る手段61とを設け、この比較に応じて定常走行時に前
記駆動可能トルクが要求トルクよりも大きいときは、ポ
ンプモータ52の駆動力により走行するように要求トル
クと前記両アキュムレータ53、54の圧力差に応じて
ポンプモータ52の斜板角を制御しかつエンジンクラッ
チ62を断し燃料噴射をカットする第1の制御手段63
と、定常走行時に前記駆動可能トルクが要求トルクより
も小さいときは、エンジンの出力を併用するようにエン
ジンクラッチ62を接続し要求トルクと駆動可能トルク
の差に応じて燃料噴射量を制御する第2の制御手段64
とを設ける。
(作用) したがって、エンジンの要求トルクとポンプモータの駆
動可能トルクの比較に応じて、定常走行時にポンプモー
タの駆動力による走行と、エンジンの併用による走行を
行うと共に、ポンプモータの駆動力による走行時には、
要求トルクとアキュムレータの圧力差に応じてポンプモ
ータの斜板角を制御し、エンジンの併用による走行時に
は、要求トルクと駆動可能トルクとの差に応じて燃料噴
射量を制御するため、車輪駆動系とポンプモータとの間
に増速機が不要になる一方、常に要求通りのトルク制御
が得られる。
(実施例) 第2図は本考案の実施例を示す構成図で、エンジン本体
1の出力軸は、エンジンクラッチ2、トランスミッショ
ン3、プロペラシャフト4および終減速装置5を介して
車輪6に連結している。終減速装置5には、電磁クラッ
チを介してポンプモータ8が連結している。ポンプモー
タ8の一方のポートには、第1電磁弁9が介装された低
圧油路10を介して低圧側アキュムレータ11が接続さ
れ、他方のポートには、第2電磁弁12が介装された高
圧油路13を介して高圧側アキュムレータ14が接続さ
れている。また、高圧油路13と低圧油路10は、第3
電磁弁15によりポンプモータ8をバイパスして接続可
能に構成されている。
マイクロコンピュータ等で構成されるコントロールユニ
ット16には、アクセルペダル17の踏込みを検出する
アクセルスイッチ18からのアクセル信号、車速センサ
19からの車速信号、加速度センサ20からの車両の加
速度信号、トランスミッション3のギヤ位置を検出する
シフト位置センサ21からの変速位置信号、高圧側アキ
ュムレータ14と低圧側アキュムレータ11の圧力を検
出する圧力センサ22、23からの圧力信号、燃料噴射
ポンプ24のコントロールレバー位置を検出するレバー
位置センサ25からのレバー位置信号および図示しない
サービスブレーキのブレーキバルブの作動状態を検出す
る圧力センサからのブレーキ信号、排気ブレーキの作動
スイッチからのブレーキ信号等が入力されている。
コントロールユニット16は、前記各検出信号に基づい
て、所定の減速時に電磁クラッチ7を接続し、低圧油路
10と高圧油路13の第1、第2電磁弁9、12を開
き、バイパス通路26の第3電磁弁15を閉じ、ポンプ
モータ8をポンプとして作動させ、低圧側アキュムレー
タ11のオイルを高圧側アキュムレータ14に圧送し、
蓄圧することで、ブレーキエネルギを回収する。
そして、コントロールユニット16は、回収したブレー
キエネルギを前記各信号に基づいて、所定の定常走行時
に走行エネルギとして再生するように制御する。
次に第3図(a)〜(d)を参照しながらコントロール
ユニット16におけるエネルギの再生制御の作用につい
て説明する。
まず、S101では、アクセルスイッチ18のアクセル
信号からアクセルペダル17が踏まれているか否か(ア
クセル要求の有無)を判定する。S101の判定がYE
SのときはS102以下に進む。
S102、S103では、車速センサ19の車速信号か
ら車速Vが所定値Vmax(例えば10km/h)以上か
否かを判定する。
S104、S105では、車速Vを得るポンプモータ8
の回転数Npを下記の式より算出する。
Np=(V/2πr)・iDF・(1000/60) ここで、rはタイヤ半径、iDFは終減速装置5のギヤ
比である。次に、算出した回転数Npがポンプモータ8
の許容回転数Npmax以下か否かを判定する。
S106〜S109では、圧力センサ22、23の圧力
信号から、高圧側アキュムレータ14の圧力Pが所定
値以上か否か、低圧側アキュムレータ11の圧力P
所定値以下か否か、両アキュムレータ14、11の差圧
△Pが所定値(例えば10kg/cm2)以上か否かを判定
する。
S103、S105、S107〜S109の各判定がO
KであればS110以下に進み、OKでなければ後述す
るS133以下に進み通常の走行とする。
S110〜S112では、レバー位置センサ25のレバ
ー位置信号から燃料噴射ポンプ24のコントロールレバ
ー位置Rの検出と、車速センサ19の信号からエンジン
回転数Neの検出と、加速度センサ20の信号から加速
度αの検出を行う。エンジン回転数Neは下記の式より
もしくはポンプモータ8の回転数Npにトランスミッシ
ョン3のギヤ比iTMを乗算して算出する。また、加速
度αは車速の増加率より算出しても良い。
Ne=(V/2πr)・iDE・iTM(1000/6
0) 次にS113では、加速度αの絶対値が基準値αmax
(例えば0.01G)よりも小さいか否かを判定し、|
α|≦αmaxであれば即ち定常走行状態であれば、S
114、S115に進む。また、|α|≦αmaxであ
ればS133に進み通常の走行とする。
S114では、エンジンの要求トルクTeをエンジン回
転数Neとコントロールレバー位置Rにより、予めコン
トロールユニット16に記憶させた第4図のマップから
検索する。S115では、エンジンの要求トルクTeを
ポンプモータ8の駆動可能トルクTmaxと比較する。
駆動可能トルクTmaxは本システムで設定可能な最大
差圧△Pmaxとポンプモータ8の回転に対する最大流
量Qthmaxにより、コントロールユニット16に記
憶させた第5図のマップから検索される。
S115の判定がTe≦TmaxであればS116に進
み、Qthmax時要求トルクTeを得る差圧△Poを
コントロールユニット16に記憶させた第6図のマップ
から検索し、次にS117にて、ポンプモータ8の最大
流量Qthmaxと差圧△Po、△Pによりポンプモー
タ8の要求流量Qthを算出する。
そして、S118では、要求流量Qthが最大流量Qt
hmaxよりも小さいか否かを判定し、Qth<Qth
maxであれば、ポンプモータ8の駆動力のみによって
走行を行うようにS119以下に進む。また、Qth≧
Qthmaxであれば、あるいはS115の判定がTe
>Tmaxであれば、ポンプモータ8の駆動力とエンジ
ンの出力とにより走行を行うようにS124以下に進
む。
S119〜S121では、エンジンクラッチ2を断し、
燃料噴射ポンプ24からの燃料供給をカットし、ポンプ
モータ8の電磁クラッチ7を接続する。S122では、
第7図に示すポンプモータ8の流量−制御電流特性か
ら、ポンプモータ8の要求流量Qthに対応する斜板駆
動電流Aを求め、制御出力として斜板駆動装置27に出
力する。S123では、低圧油路10、高圧油路13の
第1、第2電磁弁9、12を開き、バイパス通路26の
第3電磁弁15を閉じる。
これにより、ポンプモータ8の駆動力が大きい定常走行
時に、ポンプモータ8を車輪駆動系に接続し、ポンプモ
ータ8に高圧側アキュムレータ14から高圧オイルを供
給して、ポンプモータ8の駆動力により走行を行うと共
に、ポンプモータ8の斜板角を制御してエンジンの要求
トルクTeに合った駆動力を確保する。
また、S115、S118にてTe>Tmax、Qth
≧Qthmaxと判定されたときは、S124にてポン
プモータ8の要求流量Qthを最大流量Qthmaxに
セットし、S125にてアキュムレータ14、11の差
圧△Pからポンプモータ8の駆動トルクTpを算出し
(第6図参照)、S126にて要求トルクTeと駆動ト
ルクTpとの差から不足トルクTaを求める。そして、
S127〜S130では、不足トルクTaとエンジン回
転数Neにより、燃料噴射ポンプ24のコントロールレ
バー位置Rをコントロールユニット16に記憶させた第
8図のマップから検索し、エンジンクラッチ2と電磁ク
ラッチ7を接続し、第9図に示す出力特性からコントロ
ールレバー位置Rに対応する制御出力Erを求め、燃料
噴射ポンプ24のガバナに出力する。S131では、ポ
ンプモータ8の要求流量Qthmaxに対応する斜板駆
動電流A(第7図参照)を斜板駆動装置27に出力し、
S132では、低圧油路10、高圧油路13の第1、第
2電磁弁9、12を開き、バイパス通路の第3電磁弁1
5を閉じる。
これにより、定常走行時にエンジンの要求トルクTeに
対してポンプモータ8の駆動力だけでは不足するとき
は、その不足トルクTaに応じて燃料噴射ポンプ24か
ら燃料を供給し、エンジンの出力を併用して走行を行
う。
一方、S103、S105、S107〜S109、S1
13にて通常の走行と判定した場合は、S133にて燃
料噴射ポンプ24の運転状態に応じた通常の燃料噴射量
制御が行われ、S134にて低圧油路10、高圧油路1
3の第1、第2電磁弁9、12を閉じ、バイパス通路2
6の第3電磁弁15を開き、S135、S136にて電
磁クラッチ7を断し、エンジンクラッチ2を接続する。
したがって、本実施例によれば、回収したブレーキエネ
ルギを定常走行時に走行エネルギとして再生するため、
ポンプモータ8と車輪駆動系との間に増速機等を設ける
必要がなく、構造の簡素化が図れる。
また、ポンプモータ8の駆動可能トルクがエンジンの要
求トルクよりも大きいときは、要求トルクとアキュムレ
ータ14、11の差圧に応じてポンプモータ8の斜板角
を制御し、ポンプモータ8の駆動力のみにより走行する
一方、ポンプモータ8の駆動可能トルクがエンジンの要
求トルクよりも小さいときは、その不足分に応じて燃料
噴射ポンプ24からの燃料噴射量を制御し、エンジンの
出力を併用するため、エネルギを有効に再生できると共
に、常に運転状態に対応した要求通りのトルクを確保す
ることができ、良好な運転フィーリングが得られる。
なお、エネルギは定常走行によって十分に使用されるた
め、次の制動時に回収し得るエネルギ量を十分に大きく
することができる。
(考案の効果) 以上のように本考案は、車輪駆動系に電磁クラッチを介
して連結される斜板式のポンプモータと、このポンプモ
ータに接続する高圧側アキュムレータと低圧側アキュム
レータとにより、減速時に回収したブレーキエネルギを
走行エネルギとして再生するブレーキエネルギ回生装置
において、車速を検出する手段と、エンジン回転数を検
出する手段と、燃料噴射ポンプのコントロールレバー位
置を検出する手段と、前記高圧側および低圧側のアキュ
ムレータの圧力を検出する手段と、これらの検出値に基
づいてエンジンの要求トルクと前記ポンプモータの駆動
可能トルクとを演算し両トルクを比較する手段とを設
け、この比較に応じて定常走行時に前記駆動可能トルク
が要求トルクよりも大きいときは、ポンプモータの駆動
力により走行するように要求トルクと前記両アキュムレ
ータの圧力差に応じてポンプモータの斜板角を制御しか
つエンジンクラッチを断し燃料噴射をカットする第1の
制御手段と、定常走行時に前記駆動可能トルクが要求ト
ルクよりも小さいときは、エンジンの出力を併用するよ
うにエンジンクラッチを接続し要求トルクと駆動可能ト
ルクの差に応じて燃料噴射量を制御する第2の制御手段
とを設けたので、ポンプモータと車輪駆動系との間に増
速機が不要となり、構造が簡素化すると共に、常に要求
通りのトルク制御が確保され、良好な運転フィーリング
が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の構成図、第2図は本考案の実施例を示
す構成図、第3図(a)〜(d)は制御内容を示すフロ
ーチャート、第4図〜第9図は演算データを示すグラフ
である。 1…エンジン本体、2…エンジンクラッチ、3…トラン
スミッション、4…プロペラシャフト、5…終減速装
置、6…車輪、7…電磁クラッチ、8…ポンプモータ、
9…第1電磁弁、10…低圧油路、11…低圧側アキュ
ムレータ、12…第2電磁弁、13…高圧油路、14…
高圧側アキュムレータ、16…コントロールユニット、
18…アクセルスイッチ、19…車速センサ、20…加
速度センサ、21…シフト位置センサ、22、23…圧
力センサ、24…燃料噴射ポンプ、25…レバー位置セ
ンサ、27…斜板駆動装置

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】車輪駆動系に電磁クラッチを介して連結さ
    れる斜板式のポンプモータと、このポンプモータに接続
    する高圧側アキュムレータと低圧側アキュムレータとに
    より、減速時に回収したブレーキエネルギを走行エネル
    ギとして再生するブレーキエネルギ回生装置において、
    車速を検出する手段と、エンジン回転数を検出する手段
    と、燃料噴射ポンプのコントロールレバー位置を検出す
    る手段と、前記高圧側および低圧側のアキュムレータの
    圧力を検出する手段と、これらの検出値に基づいてエン
    ジンの要求トルクと前記ポンプモータの駆動可能トルク
    とを演算し両トルクを比較する手段とを設け、この比較
    に応じて定常走行時に前記駆動可能トルクが要求トルク
    よりも大きいときは、ポンプモータの駆動力により走行
    するように要求トルクと前記両アキュムレータの圧力差
    に応じてポンプモータの斜板角を制御しかつエンジンク
    ラッチを断し燃料噴射をカットする第1の制御手段と、
    定常走行時に前記駆動可能トルクが要求トルクよりも小
    さいときは、エンジンの出力を併用するようにエンジン
    クラッチを接続し要求トルクと駆動可能トルクの差に応
    じて燃料噴射量を制御する第2の制御手段とを設けたこ
    とを特徴とするブレーキエネルギ回生装置。
JP1989026999U 1989-03-09 1989-03-09 ブレーキエネルギ回生装置 Expired - Lifetime JPH068901Y2 (ja)

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