JP3565355B2

JP3565355B2 - Regenerative brake interlocking friction brake system

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Publication number: JP3565355B2
Application number: JP17640294A
Authority: JP
Inventors: 良保高崎
Original assignee: Bosch Corp; Bosch Automotive Systems Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1994-07-28
Filing date: 1994-07-28
Publication date: 2004-09-15
Anticipated expiration: 2019-09-15
Also published as: JPH0840252A

Description

【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およびこのシステムを用いた２系統ブレーキ制御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、摩擦ブレーキ装置の作動を制限して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、摩擦ブレーキが作動開始する時点ではマスタシリンダ圧が大きい割にはブレーキシリンダ圧が小さくなっている。ところが、従来の摩擦ブレーキ装置では、マスタシリンダ圧の上昇勾配とブレーキシリンダ圧の上昇勾配とが同じであるので、このようにブレーキシリンダ圧が小さいと、マスタシリンダ圧が上昇してもブレーキシリンダ圧は摩擦ブレーキが有効になる程度までにはなかな上昇しない。このため、摩擦ブレーキ装置を効果的に使用することができないという問題が考えられる。
【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をより一層効果的に使用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、ブレーキを作動するためにブレーキを操作するブレーキ操作手段、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の間に設けられかつ前記マスタシリンダ圧を前記ブレーキシリンダへ伝達する第１通路と、前記第１通路に設けられ、前記マスタシリンダ圧の前記ブレーキシリンダへの伝達を制御するブレーキ圧伝達制御装置とを少なくとも備えている摩擦ブレーキ装置、車輪の回転で回転することにより発電するモータ、このモータにより発電された電力を貯える蓄電器および前記モータを作動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モータ制御用電子制御装置に出力するブレーキ操作検出手段を備えているとともに、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、ブレーキシリンダのロスストロークが解消される第１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設定圧以下では、前記摩擦ブレーキ装置の作動が制限され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し、かつ前記マスタシリンダ圧が、前記第２設定圧より大きくかつ前記ブレーキシリンダ圧とほぼ同圧になる第３設定圧以下では、前記摩擦ブレーキ装置が作動するようにブレーキシリンダ圧を前記マスタシリンダ圧の変化勾配より大きい変化勾配で変化させる手段と、前記マスタシリンダ圧が前記第３設定圧より大きいときは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を備えた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装置が、前記マスタシリンダ圧を受圧する大径部と前記ブレーキシリンダ圧を受圧する小径部とを有する段付ピストンと、この段付ピストンをバイパスして前記マスタシリンダと前記ブレーキシリンダとを連通するバイパス通路と、このバイパス通路に設けられ前記マスタシリンダ圧が前記第１設定圧以下では開いているとともに前記マスタシリンダ圧が前記第１設定圧より大きいときは閉じて、前記マスタシリンダから前記ブレーキシリンダへのブレーキ液の流れを阻止する第１チェック弁と、前記段付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するとともに、前記マスタシリンダ圧が前記第２設定圧より大きいときに前記段付ピストンを作動するようにそのセット荷重が設定されているばねと、前記マスタシリンダと前記ブレーキシリンダとを連通する第２通路と、この第２通路に設けられ前記マスタシリンダ圧が前記第３設定圧以下では閉じて前記マスタシリンダから前記ブレーキシリンダへのブレーキ液の流れを阻止するとともに前記マスタシリンダ圧が前記第３設定圧より大きくかつ前記ブレーキシリンダ圧が前記マスタシリンダ圧より大きいとき開く第２チェック弁とを備え、前記マスタシリンダ圧が前記第１設定圧以下では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が前記第１チェック弁であり、前記マスタシリンダ圧が前記第１設定圧より大きく前記第２設定圧以下では、前記摩擦ブレーキ装置の作動が制限されるように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し、かつ前記マスタシリンダ圧が前記第２設定圧より大きく前記第３設定圧以下では、前記摩擦ブレーキ装置が作動するようにブレーキシリンダ圧を前記マスタシリンダ圧の変化勾配より大きい変化勾配で変化させる手段が前記段付ピストンであり、前記マスタシリンダ圧が前記第３設定圧より大きいときは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が前記第２チェック弁であることを特徴としている。
【００１０】
更に請求項３の発明は、前記第２通路が前記段付ピストンを軸方向に貫通する貫通孔により形成されているとともに、前記第２チェック弁は前記段付ピストン内に設けられ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大径部と前記ブレーキシリンダ圧を受圧する小径部とを有する段付ピストンと、前記マスタシリンダと前記ブレーキシリンダとを連通する第２通路と、この第２通路に設けられ前記マスタシリンダ圧が前記第１設定圧以下では開いているとともに前記マスタシリンダ圧が前記第１設定圧より大きくかつ前記第３設定圧以下では閉じて前記マスタシリンダから前記ブレーキシリンダへのブレーキ液の流れを阻止し、更に前記マスタシリンダ圧が前記第３設定圧より大きくかつ前記ブレーキシリンダ圧が前記マスタシリンダ圧より大きいとき開く第３チェック弁とを備え、前記マスタシリンダ圧が前記第１設定圧以下ではブレーキシリンダ圧を前記マスタシリンダ圧と同圧にさせる手段および前記マスタシリンダ圧が前記第３設定圧より大きいときはブレーキシリンダ圧を前記マスタシリンダ圧と同圧にさせる手段が前記第３チェック弁であり、前記マスタシリンダ圧が前記第１設定圧より大きく前記第２設定圧以下では、前記摩擦ブレーキ装置の作動が制限されるように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し、かつ前記マスタシリンダ圧が前記第２設定圧より大きく前記第３設定圧以下では、前記摩擦ブレーキ装置が作動するようにブレーキシリンダ圧を前記マスタシリンダ圧の変化勾配より大きい変化勾配で変化させる手段が前記段付ピストンであることを特徴としている。
【００１２】
更に請求項５の発明は、前記第２通路が前記段付ピストンを軸方向に貫通する貫通孔により形成されているとともに、前記第３チェック弁は前記段付ピストン内に設けられていることを特徴としている。
【００１３】
更に請求項６の発明は、前記段付ピストンが作動ストローク量が制限されているとともに、前記段付ピストンのフルストローク時に前記第２または第３チェック弁を開状態に保持するチェック弁制御手段が設けられていることを特徴としている。
【００１４】
更に請求項７の発明は、ブレーキを作動するためにブレーキを操作するブレーキ操作手段、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の間に設けられかつ前記マスタシリンダ圧を前記ブレーキシリンダへ伝達する通路と、前記通路に設けられ、前記マスタシリンダ圧の前記ブレーキシリンダへの伝達を制御するブレーキ圧伝達制御装置とを少なくとも備えている摩擦ブレーキ装置、車輪の回転で回転することにより発電するモータ、このモータにより発電された電力を貯える蓄電器および前記モータを作動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モータ制御用電子制御装置に出力するブレーキ操作検出手段を備えているとともに、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、ブレーキシリンダのロスストロークが解消される第１設定圧以下ではブレーキシリンダ圧を前記マスタシリンダ圧と同圧にさせる手段と、前記マスタシリンダ圧が前記第１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設定圧以下では、前記摩擦ブレーキ装置の作動が制限されるように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し、かつ前記マスタシリンダ圧が前記第２設定圧より大きくかつ前記ブレーキシリンダ圧とほぼ同圧になる第３設定圧以下では、前記摩擦ブレーキ装置が作動するようにブレーキシリンダ圧を前記マスタシリンダ圧の変化勾配より大きい変化勾配で変化させる手段と、前記マスタシリンダ圧が前記第３設定圧より大きいときは前記マスタシリンダ圧の変化に対して一定にする、または前記マスタシリンダ圧の変化勾配より小さい変化勾配で変化させる手段とを備えたことを特徴としている。
【００１５】
更に請求項８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大径部と前記ブレーキシリンダ圧を受圧する小径部とを有する段付ピストンと、この段付ピストンをバイパスして前記マスタシリンダと前記ブレーキシリンダとを連通するバイパス通路と、このバイパス通路に設けられ前記マスタシリンダ圧が第１設定圧以下では開いているとともに前記マスタシリンダ圧が第１設定圧より大きいときは閉じて、前記マスタシリンダから前記ブレーキシリンダへのブレーキ液の流れを阻止する第１チェック弁と、前記段付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するとともに、前記マスタシリンダ圧が第２設定圧より大きいときに前記段付ピストンを作動するようにそのセット荷重が設定されているばねとを備え、前記マスタシリンダ圧が第１設定圧以下ではブレーキシリンダ圧を前記マスタシリンダ圧と同圧にさせる手段が前記第１チェック弁であり、前記マスタシリンダ圧が第１設定圧より大きく第２設定圧以下では、前記摩擦ブレーキ装置の作動が制限されるように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し、かつ前記マスタシリンダ圧が第２設定圧より大きく第３設定圧以下では、前記摩擦ブレーキ装置が作動するようにブレーキシリンダ圧を前記マスタシリンダ圧の変化勾配より大きい変化勾配で直線的に変化させる手段および前記マスタシリンダ圧が第３設定圧より大きいときは前記マスタシリンダ圧の変化に対して一定にする、または前記マスタシリンダ圧の変化勾配より小さい変化勾配で変化させる手段が前記段付ピストンであることを特徴としている。
【００１６】
【作用】
このような構成をした請求項１ないし８の発明の回生ブレーキ連動摩擦ブレーキシステムにおいては、通常のブレーキ作動時、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。また、制限後に摩擦ブレーキが作動開始すると、ブレーキシリンダ圧がマスタシリンダ圧の変化勾配より大きい変化勾配で変化するようになる。これにより、摩擦ブレーキが作動開始時にマスタシリンダ圧よりかなり小さくなっているブレーキシリンダ圧が急速に上昇し、比較的早くマスタシリンダ圧と同圧になる。したがって、摩擦ブレーキが効果的に作動するようになる。
【００１７】
また、請求項１ないし６の発明においては、摩擦ブレーキが作動開始してマスタシリンダ圧とブレーキシリンダ圧とが同圧になった後、ブレーキシリンダ圧がマスタシリンダ圧と同圧でかつ比例して上昇するようになり、摩擦ブレーキは制限されないときと同様に作動するようになる。
【００１８】
一方、請求項７および８の発明においては、摩擦ブレーキが作動開始してマスタシリンダ圧とブレーキシリンダ圧とが同圧になった後、ブレーキシリンダ圧はマスタシリンダ圧が上昇しても一定となるか、またはマスタシリンダ圧より小さく上昇する。
【００１９】
したがって、特にプロポーショニングバルブ（以下、Ｐバルブともいう）を必要とする後輪ブレーキ系統に請求項７ないし請求項８の発明の摩擦ブレーキ装置を設けると、摩擦ブレーキの作動制限後の摩擦ブレーキが効果的に作動するようになるとともに、Ｐバルブを設ける必要がなく部品点数を低減することができるようになる。
【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をバイパスする通路１３に設けられ、遮断位置Ｉと連通位置ＩＩとの二位置が設定された常閉の第１電磁開閉弁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段付ピストン２０と、段付ピストン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２１と、段付ピストン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（本発明のバイパス通路に対応）に設けられ、開弁時第４通路２２を開通するとともに閉弁時入力口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２３と、入力口１７のマスタシリンダ圧が第１設定圧Ｐ_１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Ｐ_１を超えたとき第１チェック弁２３を閉じる第１チェック弁制御ピストン２４とから構成されている。
【００２４】
段付ピストン２０は、マスタシリンダ圧を受圧する部分が大径部２０ａに形成されているとともに、ブレーキシリンダ圧が受圧する部分が小径部２０ｂに形成されている。そして、マスタシリンダ圧が第１設定圧Ｐ_１より大きい第２設定圧Ｐ_２以下のときは、段付ピストン２０が図示の上限位置となり、またマスタシリンダ圧が第２設定圧Ｐ_２を超えると、段付ピストン２０が下動するように、段付ピストン２０の大径部２０ａおよび小径部２０ｂと第１ばね２１のセット荷重が設定されている。その場合、段付ピストン２０の段部２０ｃがハウジングの段部１６ａに当接することにより、段付ピストン２０はそれ以上の下動が規制されて下限位置となる。
【００２５】
また、段付ピストン２０の中心には軸方向に貫通する通路孔２５（本発明の第２通路に対応）が穿設されており、この通路孔２５には第２チェック弁２６が設けられている。この第２チェック弁２６は、段付ピストン２０が図示の上限位置にあるときには閉じて入力口１７から出力口１８へ向かう方向のブレーキ液の流れを阻止するとともに、段付ピストン２０が下限位置にあるときにはハウジング１６の設けられたチェック弁制御突起１６ｂにより開弁状態に保持されて通路孔２５を開通するようになっている。
【００２６】
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がオフすなわち遮断位置Ｉ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。また、入力口１７の入力圧（すなわちマスタシリンダ圧）Ｐ_０が第２設定圧Ｐ_２以下のときには、段付ピストン２０が上限位置にあり、第２チェック弁２６が閉じている。更に、入力口１７の入力圧が第１設定圧Ｐ_１以下のときには、第１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。これにより、入力圧Ｐ_０が第１設定圧Ｐ_１以下のときには、マスタシリンダ１０からのブレーキ液は、入力口１７から第４通路２２を通って出力口１８へ流れ、更に出力口１８からブレーキシリンダ３０内に供給されるが、その場合ブレーキシリンダ３０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３０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。したがって、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Ｐ_１を超えるまでは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第１設定圧Ｐ_１に対応する点イまで出力口１８の出力圧（すなわちブレーキシリンダ圧）Ｐが入力圧Ｐ_０と同圧で比例して上昇する。
【００２７】
入力圧が第１設定圧Ｐ_１を超えると、第１チェック弁制御ピストン２４が下動して第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る。また、入力圧Ｐ_０が第１設定圧Ｐ_１を超えても第２設定圧Ｐ_２以下であることから段付ピストン２０は下動しないので、第２チェック弁２６は開かない。したがって、図３に実線ロで示すように第２設定圧Ｐ_２に対応する点ハまで入力圧Ｐ_０が上昇しても出力圧Ｐは上昇しなく一定となり、その結果入力圧Ｐ_０と出力圧Ｐとに差圧が生じるようになる。
【００２８】
入力圧Ｐ_０が更に上昇して第２設定圧Ｐ_２を超えると、入力圧Ｐ_０と出力圧Ｐとの差圧により段付ピストン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が縮んで段付ピストン２０は下動する。この段付ピストン２０の下動により、再び出力圧Ｐが入力圧Ｐ_０に比例して上昇するようになる。このときのブレーキ圧伝達制御部６の入出力特性は、図３において点ハから実線ニで示す特性となる。その場合、段付ピストン２０は入力圧受圧側が大径部２０ａで出力圧受圧側が小径部２０ｂとされているので、出力圧Ｐの上昇勾配は入力圧Ｐ_０の上昇勾配より大きい。具体的的には、出力圧Ｐは、入力圧Ｐ_０を受圧する段付ピストン２０の大径部の受圧面積をＡ_０、出力圧Ｐを受圧する段付ピストン２０の小径部の受圧面積をＡ、第１ばね２１のばね荷重をＳ_Ｐとすると、
Ｐ＝（Ａ_０／Ａ）・Ｐ_０ − Ｓ_Ｐ／Ａ（Ａ_０／Ａ＞１）
で与えられる。こうして、ブレーキ圧伝達制御部６の出力圧Ｐは入力圧Ｐ_０に対して遅れてかつ１より大きい急勾配で上昇するようになる。
【００２９】
図３に示す第３設定圧Ｐ_３に対応する点ホで出力圧Ｐが入力圧Ｐ_０とほぼ同圧になると、第１および第２チェック弁２３，２６の少なくとも一つが開いて入力口１７と出力口１８とが連通する。この連通により、入力圧Ｐ_０と出力圧Ｐとが同圧となり、これにより、第１および第２チェック弁２３，２６のうち開弁したチェック弁が再び閉じる。そして、更に入力圧Ｐ_０が上昇すると、直ぐに出力圧Ｐが入力圧Ｐ_０よりチェック弁の開弁圧だけ大きくなるので、第１および第２チェック弁２３，２６の少なくとも一つが再び開く。このように点ホ以降は、入力圧Ｐ_０の上昇に伴い、第１および第２チェック弁２３，２６の少なくとも一つが開閉を繰り返しながら、段付ピストン２０は下動するようになる。これにより、図３に実線ヘで示すように入力圧Ｐ_０の上昇に伴い、出力圧Ｐが入力圧Ｐ_０と同圧で比例して上昇するようになる。
【００３０】
入力圧Ｐ_０の上昇に伴い段付ピストン２０がフルストロークして段部２０ｃが段部１６ａに当接した下限位置になると、入力圧Ｐ_０が更に上昇しても段付ピストン２０はそれ以上下動しないとともにこの下限位置に保持される。段付ピストン２０の下限位置では、チェック弁制御突起１６ａにより第２チェック弁２６が開状態に保持され、通路孔２５が開通状態に保持される。したがって、入力圧Ｐ_０の更なる上昇に伴い、出力圧Ｐも入力圧Ｐ_０と同圧で比例して更に上昇する。
【００３１】
逆に、段付ピストン２０がフルストロークしている状態から、入力圧Ｐ_０が降下すると、第２チェック弁２６がチェック弁制御突起１６ａにより開状態に保持されているので、出力圧Ｐも図３の実線ヘに沿って同圧で降下する。そして、入力圧Ｐ_０が所定圧になると、この入力圧Ｐ_０の降下に伴い、段付ピストン２０が上動し、入力圧Ｐ_０が図３の点ホの第３設定圧Ｐ_３まで降下すると、段付ピストン２０は、チェック弁制御突起１６ａが第２チェック弁２６から離れて、第２チェック弁２６が閉じる位置まで上動する。
【００３２】
更にマスタシリンダ圧が降下すると、段付ピストン２０も更に上動するが、このとき第２チェック弁２６が閉じているので、出力圧Ｐは入力圧の降下の勾配より大きい勾配で降下するようになり、すなわち図３の点ホから実線ニにほぼ沿って降下する。更に入力圧Ｐ_０が図３の点ハの第２設定圧Ｐ_２に降下すると、段付ピストン２０が上限位置となり、入力圧Ｐ_０が更に降下しても段付ピストン２０はそれ以上上動しない。この状態では、入力圧Ｐ_０が出力圧Ｐより大きいので、第１および第２チェック弁２３，２６はともに開かない。したがって、入力圧Ｐ_０が更に降下しても、出力圧は降下しなく実線ロに沿って一定となる。
【００３３】
入力圧Ｐ_０が点イの第１設定圧Ｐ_１以下になると、第１チェック制御ピストン１４が上動し、第１チェック弁２３を開弁し、入力口１７と出力口１８とが連通する。したがって、出力圧Ｐは入力圧Ｐ_０と同圧で比例して降下する。このように、ブレーキ圧伝達制御装置１２の戻り時の入出力特性は、摩擦等の機械的なヒステリシスが若干あるにしても、降下時の出力圧Ｐは入力圧Ｐ_０の上昇時とほぼ同じ経路をたどる特性となる。
【００３４】
また、第１電磁開閉弁１４がオンすなわち連通位置ＩＩ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とを通ってブレーキシリンダ３０に伝達され、このブレーキシリンダ３０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Ｐ_０と出力圧Ｐとが同勾配で比例した図３に点線トで示す特性となる。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何ら制限されることなく上昇するようになる。
【００３５】
制動部７は、車輪２７の車軸２８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２９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３０とから構成されている。ブレーキシリンダ３０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２９を挟圧してその摩擦力によりブレーキディスク２９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。
【００３６】
回生ブレーキ装置３は、車軸２８の回転により回転駆動されるモータ３１と、交流を直流に変換するインバータ３２を介してモータ３１の磁石とコイルとの位相を後述するストロークセンサ３３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）３４と、インバータ３２に接続された蓄電器３５とから構成されている。
【００３７】
モータＥＣＵ３４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３３が接続されている。
【００３８】
更に、車輪２７の車輪速を検出する車輪速センサ３６が車輪２７の近傍に設けられており、検出した車輪速信号がモータＥＣＵ３４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３２、モータＥＣＵ３４および蓄電器３５は第１、第２ブレーキ系統Ａ、Ｂに共通に設けられている。
【００３９】
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。
【００４０】
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して作動させる場合、第１電磁開閉弁１４が遮断位置Ｉ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に実線Ｏイロハニホヘで示す特性となる。前述のようにマスタシリンダ圧が第１設定圧Ｐ_１になるまでにブレーキシリンダ３０のロスストロークが解消されるが、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３０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Ｐ_２を超えるまでこの状態が保持される。
【００４１】
マスタシリンダ圧が第２設定圧Ｐ_２を超えると、ブレーキシリンダ圧が上昇して摩擦ブレーキが作動するが、このときにはブレーキシリンダ３０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っている。このように、摩擦ブレーキ装置２は、マスタシリンダ圧が第２設定圧Ｐ_２を超えたときに作動されるようになり、換言すれば制限されて作動されるようになる。この場合、ブレーキシリンダ圧はマスタシリンダ圧と等しくなるまで実線ニに沿ってすなわちマスタシリンダ圧の上昇に比し１より大きい急勾配で上昇し、マスタシリンダ圧と等しくなると、実線ヘに沿ってすなわち同圧比例して上昇するようになる。このように、ブレーキシリンダ圧をマスタシリンダ圧の上昇に比し１よい大きい急勾配で上昇させることにより、制限されてマスタシリンダ圧に比し小さい値となっているブレーキシリンダ圧はできるだけ早くマスタシリンダ圧と同圧になるようにされる。すなわち、摩擦ブレーキが制限されて作動したとき、この摩擦ブレーキはできるだけ早く制限されないときの状態となるようにされている。これにより、摩擦ブレーキをより一層効果的に使用することができるようになる。
【００４２】
ブレーキ作動解除のため、ブレーキペダル８を解放すると、マスタシリンダ圧が低下するので、ブレーキシリンダ圧が図３に示す実線ヘホニハロイ０の経路にほぼ沿って降下する。
【００４３】
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ＩＩ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に点線トで示す特性となる。これにより、マスタシリンダ圧と同圧で比例して上昇するブレーキシリンダ圧により、ブレーキシリンダ３０は摩擦部材を作動してブレーキディスク２９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。
【００４４】
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３３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ＥＣＵ３４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ＥＣＵ３４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３１の磁石とコイルとの位相が制御され、モータ３１が発電を行う。このモータ３１の発電の際の抵抗により車軸２８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３１によって発電された交流電力はインバータ３２によって直流電力に変換されて蓄電器３５に蓄電される。蓄電器３５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。
【００４５】
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。
【００４６】
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Ｔ_１，Ｔ_２，Ｔ_３，Ｔ_４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。
【００４７】
そして、本実施例の回生ブレーキ連動摩擦ブレーキにおいては、通常時は第１電磁開閉弁１４は遮断位置Ｉに設定されて、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の実線Ｏイロハニホヘで示す特性にされる。また、通常ブレーキのブレーキペダル８の踏み込み時に、ストロークセンサ３３からのブレーキペダル８のストローク信号により回生ブレーキが作動するようにしている。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第２設定圧Ｐ_２を超えるまでは、摩擦ブレーキが制限されて実質的に作動しなく、回生ブレーキが優先して作動するようになる。マスタシリンダ圧が第２設定圧Ｐ_２を超えると、摩擦ブレーキが実質的に作動するようになり、その場合マスタシリンダ圧とブレーキシリンダ圧とが等しくなるまでは、ブレーキシリンダ圧はマスタシリンダ圧の上昇勾配より大きい勾配で上昇するようになる。
また、第２設定圧Ｐ_２は回生トルクが最大回生トルクＴ_ｍａｘに達するときのマスタシリンダ圧に設定されている。
【００４８】
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、摩擦ブレーキを制限して回生ブレーキを優先させるばかりではなく、回生ブレーキが有効に作動しない状況では、第１電磁開閉弁１４をオンして摩擦ブレーキを制限することなく作動させるように回生ブレーキ装置３と摩擦ブレーキ装置２との連動制御を行って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。
【００４９】
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ＥＣＵ３４内に車速監視制御手段３７が設けられており、この車速監視制御手段３７は、車輪速センサ３６からの車輪速信号に基づいて、車速が設定速度Ｖ_０ｋｍ／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をオンにし、ブレーキシリンダ３０のブレーキ圧を制限しないで上昇させて摩擦ブレーキを何ら制限することなく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。
【００５０】
また、図１に示すようにモータＥＣＵ３４内にブレーキ操作量増加速度算出手段３８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３８は、ストロークセンサ３３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をオンにして、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。
これらの車速監視制御手段３７、ブレーキ操作量増加速度算出手段３８は、摩擦ブレーキＥＣＵ１５に設けることもできる。
【００５１】
更に、図１に示すようにモータＥＣＵ３４内に回生トルク監視制御手段４０が設けられており、この回生トルク監視制御手段４０は、回生ブレーキの作動時に、モータ３１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３０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４０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３１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。
【００５２】
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をオフに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。更に、回生ブレーキのみによるブレーキに続く摩擦ブレーキの作動時、摩擦ブレーキが作動を開始すると、ブレーキシリンダ圧がマスタシリンダ圧の上昇勾配より大きな勾配で上昇するようになり、制限後の摩擦ブレーキが比較的早く制限されない摩擦ブレーキの入出力特性になる。
【００５３】
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３３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。
【００５４】
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Ｖ_０ｋｍ／ｈ（例、５ｋｍ／ｈ）以下であるか否かが判断され、車速が設定速度Ｖ_０ｋｍ／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３３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Ｓ５において第１電磁開閉弁１４がオフされて、摩擦ブレーキ装置２は図３に実線Ｏイロハニホヘで示すブレーキ圧伝達制御部６の入出力特性にしたがって制限されて作動する。したがって、通常走行中の通常のブレーキ作動時には、回生ブレーキが摩擦ブレーキに優先して作動するようになる。
【００５５】
ステップＳ４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Ｓ６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７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Ｓ８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。
【００５６】
また、ステップＳ３でストロークセンサ３３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Ｖ_０ｋｍ／ｈより大きいと判断されると、ステップＳ９において第１電磁開閉弁１４がオンにされて摩擦ブレーキの作動は何ら制限されない。
【００５７】
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実施例におけるブレーキ圧力制御部を示す拡大詳細図である。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。
【００５８】
前述の第１実施例では、第１および第２チェック弁２３，２６の二つのチェック弁を備えているが、この第２実施例では、図６に示すように段付ピストン２０内に設けられている第３チェック弁４３のみを備え、第１実施例における第１および第２チェック弁２３，２６を兼用するようにしている。そして、この第３チェック弁を開閉制御する第３チェック弁制御ピストン４１が、段付ピストン２０内に摺動可能に設けられている。また、この第２実施例の他の構成は第１実施例の構成と同じであり、その説明は省略する。
【００５９】
この第３チェック弁制御ピストン４１は、前述の第１チェック弁制御ピストン２４およびチェック弁制御突起１６ａと同様の機能を行うようになっている。すなわち、第３チェック弁制御ピストン４１は、入力口１７のマスタシリンダ圧が第１設定圧Ｐ_１以下のとき第３チェック弁４３を開くとともに、マスタシリンダ圧が第１設定圧Ｐ_１を超えたとき下動することにより第３チェック弁４３を閉じるようになっている。更に、第３チェック弁制御ピストン４１がハウジング１６の底部１６ｂに当接した後、段付ピストン２０がフルストロークしてその段部２０ｃがハウジングの段部１６ａに当接したとき、第３チェック弁制御ピストン４１が段付ピストン２０に対して相対的に第３チェック弁４３の方へ移動して第３チェック弁４３を開弁状態に保持するようになっている。
【００６０】
このブレーキ圧伝達制御部６の入出力特性は、前述の第１実施例とほぼ同じである。すなわち、第１電磁開閉弁１４がオフのとき、通路１３を通るブレーキ液の流れは遮断される。入力圧Ｐ_０が第１設定圧Ｐ_１以下のときには、第３チェック弁４３が開いて通路孔２５が開通しているので、ブレーキシリンダ３０のロスストローク分のブレーキ液が、入力口１７、第３通路１９、通路孔２５、第３通路１９、出力口１８を通ってブレーキシリンダ３０内に供給される。したがって、ブレーキ圧伝達制御部６の入出力特性は図３に実線０イで示す特性となる。
【００６１】
入力圧が第１設定圧Ｐ_１を超えると、第３チェック弁制御ピストン４１が下動して第３チェック弁４３を閉じるので通路孔２５が遮断するとともに、入力圧Ｐ_０が第２設定圧Ｐ_２以下であるので、段付ピストン２０は下動しない。したがって、入力圧Ｐ_０が上昇しても出力圧Ｐは上昇しなく一定となる。すなわち、ブレーキ圧伝達制御部６の入出力特性は図３に実線ロで示す特性となる。入力圧Ｐ_０が点ハの第２設定圧Ｐ_２を超えると、段付ピストン２０は下動して、再び出力圧Ｐが入力圧Ｐ_０に比例して上昇し、このときのブレーキ圧伝達制御部６の入出力特性は、図３に実線ニで示す特性となる。すなわち、出力圧Ｐは入力圧Ｐ_０の上昇勾配より大きい勾配で上昇する。
【００６２】
図３に示す点ホの第３設定圧Ｐ_３で出力圧Ｐが入力圧Ｐ_０とほぼ同圧になると、これ以後第３チェック弁４３が開閉しながら、段付ピストン２０が下動し、出力圧Ｐが入力圧Ｐ_０と同圧で比例して上昇する。このときのブレーキ圧伝達制御部６の入出力特性は、図３に実線ヘで示す特性となる。段付ピストン２０の下動で第２チェック弁制御ピストン４１の下端がハウジング１６の底部１６ｂに当接すると、段付ピストン２０のみが更にフルストロークし下限位置となる。第３チェック弁制御ピストン４１は段付ピストン２０に対して相対的に上動して第３チェック弁４３を開いた状態に保持する。
ブレーキ圧伝達制御部６の戻り過程および第１電磁開閉弁１４のオン時の入出力特性も前述の第１実施例と同じであるので、その説明は省略する。
【００６３】
図７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実施例におけるブレーキ圧力制御部を示す拡大詳細図である。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。
【００６４】
前述の第１実施例では、段付ピストン２０内に設けた第２チェック弁２６を備えているが、この第３実施例では、図７に示すようにこの第２チェック弁２６は設けられていなく、段付ピストン２０には通路孔２５は穿設されていない。また、段付ピストン２０は、入力圧が第３設定圧Ｐ_３のときその段部２０ｃがハウジング１６の段部１６ａに当接し、すなわちフルストロークして下限位置となり、このときに入力圧と出力圧とがほぼ同圧となるように、その大径部２０ａの受圧面積、小径部２０ｂの受圧面積およびフルストローク量が設定されている。また、この第３実施例の他の構成は第１実施例の構成と同じであり、その説明は省略する。
【００６５】
このブレーキ圧伝達制御部６の入出力特性は、前述の第１実施例と点ホまではほぼ同じである。すなわち、第１電磁開閉弁１４がオフのとき、通路１３を通るブレーキ液の流れは遮断される。入力圧Ｐ_０が第１設定圧Ｐ_１以下のときには、第１チェック弁２３が第１チェック弁制御ピストン２４により開いて第２通路２２が開通しているので、ブレーキシリンダ３０のロスストローク分のブレーキ液が、入力口１７、第３通路１９、第４通路２２、第３通路１９、出力口１８を通ってブレーキシリンダ３０内に供給される。したがって、ブレーキ圧伝達制御部６の入出力特性は図８に実線０イで示す特性となる。
【００６６】
入力圧が第１設定圧Ｐ_１を超えると、第１チェック弁制御ピストン２４が下動して第１チェック弁２３を閉じるので第４通路２２が遮断するとともに、入力圧Ｐ_０が第２設定圧Ｐ_２以下であるので、段付ピストン２０は下動しない。したがって、入力圧Ｐ_０が上昇しても出力圧Ｐは上昇しなく一定となる。すなわち、ブレーキ圧伝達制御部６の入出力特性は図８に実線ロで示す特性となる。入力圧Ｐ_０が点ハの第２設定圧Ｐ_２を超えると、段付ピストン２０は下動して、再び出力圧Ｐが入力圧Ｐ_０に比例して上昇し、このときのブレーキ圧伝達制御部６の入出力特性は、図８に実線ニで示す特性となる。すなわち、出力圧Ｐは入力圧Ｐ_０の上昇勾配より大きい勾配で上昇する。
【００６７】
段付ピストン２０は、図８に示す点ホの第３設定圧Ｐ_３でフルストロークして下限位置となり、このとき出力圧Ｐが入力圧Ｐ_０とほぼ同圧になる。これ以後、入力圧Ｐ_０が上昇しても、段付ピストン２０は下動しなく、したがって出力圧Ｐは点ホの圧力に保持され一定となる。このときのブレーキ圧伝達制御部６の入出力特性は、図８に実線チで示す特性となる。
【００６８】
ブレーキ圧伝達制御部６の戻り過程においては、段付ピストン２０の下限位置から入力圧Ｐ_０が降下しても、点ホの第３設定圧Ｐ_３になるまでは、段付ピストン２０は上動しない。すなわち、出力圧Ｐは入力圧Ｐ_０の降下にともなって図８に示す実線チに沿うようになる。入力圧Ｐ_０が第３設定圧Ｐ_３より降下すると、段付ピストン２０が上動する。その場合、受圧面積の差により、出力圧Ｐは入力圧Ｐ_０の降下勾配より大きな勾配で降下するようになる。このときのブレーキ圧伝達制御部６の入出力特性は、図８に実線ニで示す特性となる。
【００６９】
入力圧Ｐ_０が点ハの第２設定圧Ｐ_２になると、段付ピストン２０は上限位置となり、それ以上上動しない。したがって、入力圧Ｐ_０が更に降下しても出力圧Ｐは降下しなく一定となり、ブレーキ圧伝達制御部６の入出力特性は、図８に実線ロで示す特性となる。入力圧Ｐ_０が点イの第１設定圧Ｐ_１になると、第１チェック弁制御ピストン２４が第１チェック弁２３を開くので、第４通路２２が開通し、入力圧Ｐ_０と出力圧Ｐとが同圧となる。入力圧Ｐ_０が更に降下すると、出力圧も同圧で比例して降下し、実線イ０で示す特性となる。
また第１電磁開閉弁１４のオン時の入出力特性も前述の第１実施例と同じであるので、その説明は省略する。
【００７０】
図９は本発明の回生ブレーキ連動摩擦ブレーキシステムの応用例を示すブレーキ回路図である。なお、前述の各実施例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。また図中、Ｆは前輪側を、Ｒは後輪側を、ＦＲは前輪右側を、ＲＲは後輪右側をそれぞれ表している。
【００７１】
図９に示すように、この応用例では第１ブレーキ系統Ａを前輪ブレーキ系統として用い、第２ブレーキ系統Ｂを後輪ブレーキ系統として用いるようにしている。この後輪ブレーキ系統は回生ブレーキ装置３の構成要素である発電用のモータ３１を備えていないが、ブレーキ圧伝達制御装置１２および電磁開閉弁１４等の摩擦ブレーキ装置２の構成要素は前輪ブレーキ系統とまったく同じ構成要素を備えている。
【００７２】
前後輪ブレーキ系統には、それぞれ前述の第１および第３実施例のブレーキ圧伝達制御装置１２のいずれかが用いられる。その場合、前輪ブレーキ系統と後輪ブレーキ系統とで、同じブレーキ圧伝達制御装置１２を用いてもよいし、異なるブレーキ圧伝達制御装置１２を用いてもよい。
【００７３】
前輪ブレーキ系統のマスタシリンダ圧とブレーキシリンダ圧との間の関係は、ブレーキ圧伝達制御装置１２Ｆに第１および第２実施例のブレーキ圧伝達制御装置のいずれかを用いた場合には図３に示す特性と同じになり、第３実施例のブレーキ圧伝達制御装置を用いた場合には図８に示す特性と同じになる。
【００７４】
一方、後輪ブレーキ系統のブレーキ圧伝達制御装置１２Ｒに第１および第２実施例のブレーキ圧伝達制御装置のいずれかを用いた場合には、後輪ブレーキ系統に、そのブレーキ圧伝達制御装置１２Ｒの出力口に隣接して従来の周知のプロポーショニングバルブ（以下、Ｐバルブともいう）４２が設けられる。このＰＶバルブ４２は、マスタシリンダ圧が所定圧以上大きくなったときに、後輪の摩擦ブレーキによるブレーキ圧の上昇勾配をマスタシリンダ圧の上昇勾配より小さく抑制するＰＶ特性を呈するようになっている。このＰＶ特性により、制動時後輪の早期ロックが抑制されるようになる。
【００７５】
この場合の後輪ブレーキ系統のマスタシリンダ圧とブレーキシリンダ圧との間の関係は、図１０に示すようにマスタシリンダ圧が点ホの第３設定圧Ｐ_３を超えた実線ヘの途中までは図３に示す特性と同じであるが、マスタシリンダ圧が点リの第４設定圧Ｐ_４になると、ブレーキシリンダ圧の上昇が緩やかになる。すなわち、入力圧が第３設定圧Ｐ_３を超えた後、ブレーキシリンダ圧Ｐがマスタシリンダ圧Ｐ_０の上昇にともなって図１０に示す実線ヘに沿ってマスタシリンダ圧Ｐ_０と同圧で上昇するが、Ｐバルブ４２の設定圧である第４設定圧Ｐ_４を超えると、Ｐバルブ４２がＰＶ特性を発揮するようになり、ブレーキシリンダ圧はマスタシリンダ圧Ｐ_０の上昇勾配に対して小さい図１０に示す実線ヌに沿った緩やかな勾配で上昇するようになる。
【００７６】
また、後輪ブレーキ系統のブレーキ圧伝達制御装置１２Ｒに第３実施例のブレーキ圧伝達制御装置を用いた場合には、後輪ブレーキ系統にＰバルブ４２を設ける必要はない。これにより、部品点数を低減することができる。このようにＰバルブ４２を設ける必要がない理由は、図８に示す第３実施例のブレーキ圧伝達制御装置１２の入出力特性と図１０に示す第１および第２実施例のブレーキ圧伝達制御装置およびＰバルブ４２を組み合わせた入出力特性とがほぼ近似しているため、換言すれば第３実施例のブレーキ圧伝達制御装置１２がＰバルブ４２の特性にほぼ類似した特性も有しているためである。
【００７７】
なお前述の各実施例のいずれにおいても常閉の電磁開閉弁１４を設けるものとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、回生ブレーキが有効に作動しない場合でも、摩擦ブレーキを制限した後作動させることはでき、しかも摩擦ブレーキの作動後出力を入力に対して１より大きい勾配で上昇させることができるので、作動電磁開閉弁１４は必ずしも設ける必要はない。しかし、回生ブレーキが有効に作動しない場合で、摩擦ブレーキを制限することなく作動させる方が望ましいので、作動電磁開閉弁１４を設けることが望ましい。
【００７８】
また、前述の各実施例では入力圧の上昇勾配より出力圧の上昇勾配を大きくするために段付ピストン２０を用いるものとしているが、他の手段でもよい。
【００７９】
更に、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。
【００８０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１ないし８の発明の回生ブレーキ連動摩擦ブレーキシステムによれば、通常のブレーキ作動時、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ようにしているので、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。また、制限後の摩擦ブレーキの作動時にブレーキシリンダ圧をマスタシリンダ圧の変化勾配より大きい変化勾配で変化するようにしているので、摩擦ブレーキの作動開始時にマスタシリンダ圧よりかなり小さくなっているブレーキシリンダ圧を急速に上昇させて、比較的早くマスタシリンダ圧と同圧とすることができる。したがって、摩擦ブレーキを効果的に作動させることができる。
【００８１】
また、請求項１ないし６の発明によれば、摩擦ブレーキの作動開始してマスタシリンダ圧とブレーキシリンダ圧とが同圧になった後は、ブレーキシリンダ圧をマスタシリンダ圧と同圧でかつ比例して上昇するようにしているので、摩擦ブレーキを制限しないときと同様に作動させることができる。
【００８２】
更に、請求項７および８の発明によれば、摩擦ブレーキが作動開始してマスタシリンダ圧とブレーキシリンダ圧とが同圧になった後は、ブレーキシリンダ圧をマスタシリンダ圧が上昇しても一定とするか、またはマスタシリンダ圧より小さく上昇するようにしているので、ブレーキシリンダ圧の上昇を抑制することができる。
【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および第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７】本発明の第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８】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。
【図９】本発明の回生ブレーキ連動摩擦ブレーキシステムを用いた２系統ブレーキ制御システムの一例を示す回路図である。
【図１０】本発明の回生ブレーキ連動摩擦ブレーキシステムを用いた２系統ブレーキ制御システムの他の例を示す回路図である。
【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…電磁開閉弁、１５…摩擦ブレーキ制御用電子制御装置、２０…段付ピストン、２１…第１ばね、２３…第１チェック弁、２４…第１チェック弁制御ピストン、２５…通路孔、２６…第２チェック弁、２７…車輪、２８…車軸、２９…ブレーキディスク、３０…ブレーキシリンダ、３１…モータ、３２…インバータ、３３…ストロークセンサ、３４…モータ制御用電子制御装置、３５…蓄電器、３６…車輪速センサ、４１…第１チェック弁制御ピストン、４２…プロポーショニングバルブ、４３…第３チェック弁[0001]
[Industrial applications]
The present invention includes a friction brake device that brakes wheels by frictional force, and a regenerative brake device that includes the friction brake device and that recovers braking energy used for vehicle operation when the vehicle is braked. The present invention relates to a regenerative brake interlocking friction brake system and a two-system brake control system using this system.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in an electric vehicle, during braking while traveling at a predetermined speed, the rotation of the wheels rotates the motor of the generator to provide resistance to the rotation of the wheels, thereby decelerating the motor. A regenerative brake device that generates braking energy and recovers braking energy is mounted. The braking energy collected by the regenerative braking device is effectively used as energy for driving an electric vehicle.
[0003]
Further, this electric vehicle is equipped with a conventional general friction brake device that reduces or stops the rotation of wheels by friction. In general, the regenerative braking device has a small regenerative torque at a relatively low vehicle speed and a relatively high vehicle speed, and therefore has insufficient braking force. For example, the regenerative torque at a very low vehicle speed of about 5 km / h or less. Since it does not occur, it operates in conjunction with a regenerative braking device to compensate for the insufficient braking force and to ensure that the vehicle is braked at extremely low vehicle speeds.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in such a regenerative brake interlocking friction brake system, it is desired to collect braking energy as efficiently as possible and to effectively use it as energy for driving the vehicle.
[0005]
However, in the conventional regenerative brake interlocking friction brake system, the interlocking control of the regenerative brake device and the friction brake device is not always performed properly, and therefore, the recovery of the braking energy by the regenerative brake device is not performed efficiently.
[0006]
Therefore, it is conceivable to limit the operation of the friction brake device and operate the regenerative brake device preferentially with respect to the friction brake device, thereby recovering the braking energy more effectively. However, if priority is given to the regenerative braking device in this way, when the friction brake device is operated due to insufficient braking force by the regenerative braking device, the master cylinder pressure is large at the time when the friction brake starts operating. Indicates that the brake cylinder pressure is low. However, in the conventional friction brake device, the rising gradient of the master cylinder pressure is the same as the rising gradient of the brake cylinder pressure. Therefore, if the brake cylinder pressure is small as described above, even if the master cylinder pressure increases, the brake cylinder pressure increases. Does not rise easily until the friction brake is effective. For this reason, there is a problem that the friction brake device cannot be used effectively.
[0007]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to make it possible to more efficiently recover braking energy by a regenerative brake device, and to make a friction brake device more effective. An object of the present invention is to provide a regenerative brake interlocking friction brake system that can be used in a typical manner.
[0008]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 includes a brake operating means for operating a brake for operating a brake, a master cylinder for generating a master cylinder pressure when operating the brake operating means, and the master cylinder. Pressure is transmitted, a brake cylinder pressure is generated, and a brake cylinder that presses a friction member against a rotating member that rotates in conjunction with wheels by the brake cylinder pressure is provided between the master cylinder and the brake cylinder; and A friction having at least a first passage for transmitting the master cylinder pressure to the brake cylinder, and a brake pressure transmission control device provided in the first passage for controlling transmission of the master cylinder pressure to the brake cylinder. Brake device, motor that generates electricity by rotating with the rotation of wheels, this A regenerative brake device including at least a battery for storing electric power generated by the motor and an electronic control unit for motor control for controlling the operation of the motor; detecting a brake operation of the brake operating means; The brake pressure transmission control device includes a brake operation detection unit that outputs the brake operation to a motor control electronic control device. Means for changing the cylinder pressure to the same pressure as the master cylinder pressure; and wherein the master cylinder pressure is greater than the first set pressure and equal to or less than a second set pressure at which a state in which the friction brake device does not operate is maintained. The brake cylinder pressure is adjusted to the mass so that the operation of the friction brake device is limited. When the master cylinder pressure is controlled to a change in cylinder pressure, and the master cylinder pressure is equal to or lower than a third set pressure that is substantially equal to the brake cylinder pressure, the friction brake device operates. Means for changing the brake cylinder pressure with a change gradient larger than the change gradient of the master cylinder pressure; and changing the brake cylinder pressure to the same pressure as the master cylinder pressure when the master cylinder pressure is larger than the third set pressure. Means.
[0009]
Further, the invention according to claim 2 is characterized in that the brake pressure transmission control device has a stepped piston having a large-diameter portion for receiving the master cylinder pressure and a small-diameter portion for receiving the brake cylinder pressure, and bypasses the stepped piston. A bypass passage communicating between the master cylinder and the brake cylinder; and a bypass passage provided in the bypass passage when the master cylinder pressure is lower than the first set pressure and the master cylinder pressure is lower than the first set pressure. A first check valve that closes when large and prevents the flow of brake fluid from the master cylinder to the brake cylinder; and urges the stepped piston to oppose the master cylinder pressure. The set load is set so that the stepped piston is activated when the pressure is greater than the second set pressure. And a second passage communicating the master cylinder and the brake cylinder. The master cylinder pressure provided in the second passage is closed when the master cylinder pressure is equal to or lower than the third set pressure. A second check valve that prevents flow of brake fluid to the master cylinder pressure and opens when the master cylinder pressure is higher than the third set pressure and the brake cylinder pressure is higher than the master cylinder pressure. When the pressure is equal to or less than the first set pressure, the means for changing the brake cylinder pressure to the same pressure as the master cylinder pressure is the first check valve. When the master cylinder pressure is larger than the first set pressure and equal to or less than the second set pressure, The brake cylinder pressure is changed to the master cylinder pressure so that the operation of the friction brake device is limited. When the master cylinder pressure is higher than the second set pressure and equal to or lower than the third set pressure, the brake cylinder pressure is changed so as to operate the friction brake device by a change gradient larger than the change gradient of the master cylinder pressure. The stepped piston is the stepped piston, and the means for changing the brake cylinder pressure to the same as the master cylinder pressure is the second check valve when the master cylinder pressure is higher than the third set pressure. It is characterized by.
[0010]
Further, the invention according to claim 3 is characterized in that the second passage is formed by a through-hole penetrating the stepped piston in the axial direction, and the second check valve is provided in the stepped piston. Features.
[0011]
The invention according to claim 4 is characterized in that the brake pressure transmission control device has a stepped piston having a large-diameter portion for receiving the master cylinder pressure and a small-diameter portion for receiving the brake cylinder pressure, the master cylinder and the brake. A second passage communicating with the cylinder; and a second passage provided in the second passage, the master cylinder pressure being open when the master cylinder pressure is equal to or lower than the first set pressure, the master cylinder pressure being larger than the first set pressure and the third set pressure being set. When the master cylinder pressure is higher than the third set pressure and the brake cylinder pressure is higher than the master cylinder pressure, the valve closes and opens when the master cylinder pressure is higher than the third set pressure. A third check valve, and when the master cylinder pressure is equal to or lower than the first set pressure, the brake cylinder pressure is reduced to the master pressure. The third check valve is means for making the same pressure as the cylinder pressure and means for making the brake cylinder pressure the same as the master cylinder pressure when the master cylinder pressure is higher than the third set pressure. When the pressure is larger than the first set pressure and equal to or less than the second set pressure, the brake cylinder pressure is controlled with respect to a change in the master cylinder pressure so that the operation of the friction brake device is limited, and the master cylinder pressure is When the pressure is greater than the second set pressure and equal to or less than the third set pressure, the stepped piston is a means for changing the brake cylinder pressure with a change gradient larger than the change gradient of the master cylinder pressure so that the friction brake device operates. It is characterized by:
[0012]
Further, the invention according to claim 5 is characterized in that the second passage is formed by a through-hole penetrating the stepped piston in the axial direction, and the third check valve is provided in the stepped piston. Features.
[0013]
Further, in the invention according to claim 6, the stepped piston has a limited operation stroke amount, and the check valve control means for holding the second or third check valve in an open state when the stepped piston is in a full stroke. It is characterized by being provided.
[0014]
Further, the invention of claim 7 is a brake operating means for operating a brake to operate a brake, a master cylinder for generating a master cylinder pressure when operating the brake operating means, and a brake cylinder pressure transmitted by the master cylinder pressure. And a brake cylinder that presses a friction member against a rotating member that rotates in conjunction with wheels by the brake cylinder pressure, and is provided between the master cylinder and the brake cylinder, and reduces the master cylinder pressure to the brake cylinder. A friction brake device having at least a passage for transmitting the master cylinder pressure to the brake cylinder, and a brake pressure transmission control device for controlling transmission of the master cylinder pressure to the brake cylinder. Motor that stores the power generated by this motor A regenerative braking device including at least a battery and a motor control electronic control device for controlling the operation of the motor, detecting a brake operation of the brake operation means, and outputting a brake operation detection signal to the motor control electronic control device; A brake operation detecting means is provided, and the brake pressure transmission control device sets the brake cylinder pressure equal to the master cylinder pressure when the master cylinder pressure is equal to or lower than a first set pressure at which a loss stroke of the brake cylinder is eliminated. And a brake so that the operation of the friction brake device is limited when the master cylinder pressure is higher than the first set pressure and is equal to or lower than a second set pressure at which the state in which the friction brake device does not operate is maintained. Controlling the cylinder pressure with respect to the change in the master cylinder pressure; When the cylinder pressure is larger than the second set pressure and equal to or less than the third set pressure that is substantially the same as the brake cylinder pressure, the brake cylinder pressure is set larger than the change gradient of the master cylinder pressure so that the friction brake device operates. Means for changing with a change gradient, wherein when the master cylinder pressure is larger than the third set pressure, the change is made constant with respect to the change in the master cylinder pressure, or is changed with a change gradient smaller than the change gradient of the master cylinder pressure. Means.
[0015]
Further, the invention according to claim 8 is characterized in that the brake pressure transmission control device has a stepped piston having a large-diameter portion for receiving the master cylinder pressure and a small-diameter portion for receiving the brake cylinder pressure, and bypasses the stepped piston. A bypass passage communicating between the master cylinder and the brake cylinder; and a bypass passage provided in the bypass passage when the master cylinder pressure is lower than a first set pressure and the master cylinder pressure is higher than the first set pressure. Is closed, a first check valve for preventing the flow of the brake fluid from the master cylinder to the brake cylinder, and the stepped piston is urged to oppose the master cylinder pressure, and the master cylinder pressure is reduced. If the set load is set to operate the stepped piston when the pressure is larger than the second set pressure, Means for making the brake cylinder pressure equal to the master cylinder pressure when the master cylinder pressure is equal to or lower than the first set pressure is the first check valve, and the master cylinder pressure is larger than the first set pressure. When the pressure is equal to or lower than the second set pressure, the brake cylinder pressure is controlled with respect to the change in the master cylinder pressure so that the operation of the friction brake device is limited, and the master cylinder pressure is higher than the second set pressure and the third set pressure is set. In the following, means for linearly changing the brake cylinder pressure with a change gradient larger than the change gradient of the master cylinder pressure so that the friction brake device operates, and when the master cylinder pressure is larger than a third set pressure, the master is changed. Make it constant with respect to the change in cylinder pressure, or change it with a change gradient smaller than the change gradient of the master cylinder pressure. It is characterized in that the stage is said stepped piston.
[0016]
[Action]
In the regenerative brake interlocking friction brake system according to the first to eighth aspects of the present invention, the brake pressure transmission control device restricts the operation of the friction brake during normal brake operation. As a result, the regenerative braking device operates prior to the friction brake. Therefore, by operating the regenerative braking device, the braking energy is more efficiently recovered. Further, when the friction brake starts operating after the restriction, the brake cylinder pressure changes with a change gradient larger than the change gradient of the master cylinder pressure. As a result, the brake cylinder pressure, which is considerably lower than the master cylinder pressure at the start of operation of the friction brake, rapidly rises and becomes relatively equal to the master cylinder pressure relatively quickly. Therefore, the friction brake operates effectively.
[0017]
In the first to sixth aspects of the present invention, after the friction brake starts to operate and the master cylinder pressure and the brake cylinder pressure become equal, the brake cylinder pressure is equal to and proportional to the master cylinder pressure. As a result, the friction brake operates as if it were not limited.
[0018]
On the other hand, in the inventions according to claims 7 and 8, after the friction brake starts operating and the master cylinder pressure and the brake cylinder pressure become equal, the brake cylinder pressure becomes constant even if the master cylinder pressure increases. Or, it rises smaller than the master cylinder pressure.
[0019]
Therefore, if the friction brake device according to the seventh or eighth aspect of the present invention is provided in a rear wheel brake system that particularly requires a proportioning valve (hereinafter, also referred to as a P valve), the friction brake after the limitation of the operation of the friction brake is provided. In addition to effective operation, it is not necessary to provide a P valve, and the number of parts can be reduced.
[0020]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a regenerative brake interlocking friction brake system according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged detailed view showing a brake pressure control section in the first embodiment, and FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating input / output characteristics of a unit.
[0021]
As shown in FIG. 1, the regenerative brake-linked friction brake system 1 includes a friction brake device 2 and a regenerative brake device 3. The friction brake 2 further includes a brake operation unit 4 and a brake booster 5. , A brake pressure transmission control unit 6 and a braking unit 7.
The brake operation section 4 is configured by a brake pedal 8 which is depressed by a driver during braking and is a brake operation means of the present invention.
[0022]
The brake booster 5 is operated by depressing the brake pedal 8 to boost the pedal depression force and outputs a boosted pedal pressure. The brake booster 5 is operated by the vacuum booster 9 to generate a master cylinder pressure. And a tandem master cylinder 10 for generating a master cylinder pressure in the two liquid chambers 10a and 10b. The two fluid chambers 10a and 10b are connected to a first brake system A and a second brake system B, respectively. Since both brake systems A and B have exactly the same configuration, the first brake system A Only A is explained and shown, and explanation and illustration of the second brake system B are omitted.
[0023]
The brake pressure transmission control unit 6 is provided in a brake pressure transmission control device 12 provided in a first passage 11 communicating with the liquid chamber 10a, and in a passage 13 bypassing the brake pressure transmission control device 12. And a communication position II. The first electromagnetic opening / closing valve 14 is a normally-closed valve and is provided with an electronic control unit for friction brake control (hereinafter also referred to as a friction brake ECU) 15. As shown in FIG. 2, the brake pressure transmission control device 12 includes a housing 16, an input port 17 formed in the housing 16 and communicating with the liquid chamber 10a, and an output port formed in the housing 16 and communicating with a brake cylinder described later. The port 18 is slidably provided in the third passage 19 between the input port 17 and the output port 18 in the housing 16, and receives the master cylinder pressure of the liquid chamber 10 a on one side and the brake cylinder pressure on the other side. Piston that receives the pressure, a first spring 21 that urges the stepped piston 20 in a direction opposing the master cylinder pressure, and a second spring that bypasses the stepped piston 20 and communicates with the input port 17 and the output port 18. A fourth passage 22 (corresponding to a bypass passage of the present invention) is provided in the fourth passage 22 to open the fourth passage 22 when the valve is opened and to supply the brake fluid from the input port 17 to the output port 18 when the valve is closed. A first check valve 23 to prevent flow, the master cylinder pressure is first set pressure P of the input port 17 ₁ In the following cases, the first check valve 23 is opened and the master cylinder pressure is increased to the first set pressure P. ₁ And a first check valve control piston 24 that closes the first check valve 23 when the pressure exceeds the limit.
[0024]
In the stepped piston 20, a portion that receives the master cylinder pressure is formed in the large-diameter portion 20a, and a portion that receives the brake cylinder pressure is formed in the small-diameter portion 20b. Then, the master cylinder pressure becomes the first set pressure P ₁ Larger second set pressure P ₂ In the following cases, the stepped piston 20 is at the upper limit position in the figure and the master cylinder pressure is equal to the second set pressure P ₂ Is exceeded, the set load of the large diameter portion 20a and the small diameter portion 20b of the stepped piston 20 and the first spring 21 is set so that the stepped piston 20 moves downward. In this case, the stepped portion 20c of the stepped piston 20 comes into contact with the stepped portion 16a of the housing, whereby further stepping down of the stepped piston 20 is restricted to the lower limit position.
[0025]
A passage hole 25 (corresponding to the second passage of the present invention) is formed in the center of the stepped piston 20 so as to penetrate in the axial direction. The passage hole 25 is provided with a second check valve 26. I have. The second check valve 26 is closed when the stepped piston 20 is at the upper limit position shown in the drawing to prevent the flow of the brake fluid in the direction from the input port 17 to the output port 18, and the stepped piston 20 is set at the lower limit position. At some point, the check valve control projection 16b provided on the housing 16 keeps the valve open so as to open the passage hole 25.
[0026]
In the brake pressure transmission control section 6 of the first embodiment, when the first solenoid on-off valve 14 is turned off, that is, set to the cutoff position I, the flow of the brake fluid through the second passage 13 is cut off. Further, the input pressure of the input port 17 (that is, the master cylinder pressure) P ₀ Is the second set pressure P ₂ In the following cases, the stepped piston 20 is at the upper limit position and the second check valve 26 is closed. Further, the input pressure at the input port 17 is the first set pressure P ₁ In the following cases, the first check valve control piston 24 opens the first check valve 23. As a result, the input pressure P ₀ Is the first set pressure P ₁ In the following cases, the brake fluid from the master cylinder 10 flows from the input port 17 through the fourth passage 22 to the output port 18, and is further supplied from the output port 18 into the brake cylinder 30. Of the brake stroke is supplied. When the brake fluid for the loss stroke of the brake cylinder 30 is completely supplied, a braking force is generated. Therefore, in the brake pressure transmission control unit 6, the input pressure is equal to the first set pressure P ₁ , The input pressure is transmitted to the output port 18 as it is, and as shown by the solid line in FIG. ₁ Until the output pressure (ie, the brake cylinder pressure) P of the output port 18 reaches the point A corresponding to the input pressure P ₀ And increase in proportion to the same pressure.
[0027]
Input pressure is the first set pressure P ₁ Is exceeded, the first check valve control piston 24 moves downward to close the first check valve 23, so that transmission of the master cylinder pressure through the fourth passage 22 is prevented. Also, the input pressure P ₀ Is the first set pressure P ₁ Exceeds the second set pressure P ₂ Because of the following, the stepped piston 20 does not move downward, so the second check valve 26 does not open. Accordingly, as shown by the solid line B in FIG. ₂ Input pressure P up to point C corresponding to ₀ Output pressure P does not increase and becomes constant even if the pressure rises. As a result, the input pressure P ₀ And an output pressure P is generated.
[0028]
Input pressure P ₀ Rises further and the second set pressure P ₂ Exceeds the input pressure P ₀ The downward force acting on the stepped piston 20 due to the differential pressure between the pressure and the output pressure P becomes greater than the set load of the first spring 21, so that the first spring 21 contracts and the stepped piston 20 moves downward. Due to the downward movement of the stepped piston 20, the output pressure P is again reduced to the input pressure P. ₀ Will rise in proportion to. The input / output characteristics of the brake pressure transmission control unit 6 at this time are the characteristics indicated by the solid line d from the point c in FIG. In this case, the stepped piston 20 has the large-diameter portion 20a on the input pressure receiving side and the small-diameter portion 20b on the output pressure receiving side. ₀ Greater than the rising gradient of. Specifically, the output pressure P is equal to the input pressure P ₀ The pressure receiving area of the large diameter portion of the stepped piston 20 for receiving pressure ₀ , The pressure receiving area of the small diameter portion of the stepped piston 20 that receives the output pressure P is A, and the spring load of the first spring 21 is S. _P Then
P = (A ₀ / A) · P ₀ − S _P / A (A ₀ / A> 1)
Given by Thus, the output pressure P of the brake pressure transmission control unit 6 becomes the input pressure P ₀ With a steep slope greater than one.
[0029]
Third set pressure P shown in FIG. ₃ The output pressure P becomes the input pressure P at the point corresponding to ₀ When the pressure becomes approximately the same, at least one of the first and second check valves 23 and 26 is opened, and the input port 17 and the output port 18 communicate with each other. With this communication, the input pressure P ₀ And the output pressure P become the same pressure, whereby the opened check valve of the first and second check valves 23 and 26 is closed again. And, furthermore, the input pressure P ₀ Rises immediately, the output pressure P becomes the input pressure P ₀ Since the valve opening pressure of the check valve is further increased, at least one of the first and second check valves 23 and 26 is opened again. Thus, after the point E, the input pressure P ₀ , The stepped piston 20 moves downward while at least one of the first and second check valves 23 and 26 repeatedly opens and closes. As a result, as shown by the solid line in FIG. ₀ Output pressure P increases with the input pressure P ₀ And it rises in proportion to the same pressure.
[0030]
Input pressure P ₀ When the stepped piston 20 reaches a lower limit position where the stepped portion 20c comes into contact with the stepped portion 16a due to the full stroke of the ₀ Is further raised, the stepped piston 20 does not move down further and is held at this lower limit position. At the lower limit position of the stepped piston 20, the second check valve 26 is kept open by the check valve control projection 16a, and the passage hole 25 is kept open. Therefore, the input pressure P ₀ The output pressure P also increases with the input pressure P ₀ And rises further in proportion to the same pressure.
[0031]
Conversely, when the stepped piston 20 is in the full stroke state, the input pressure P ₀ Drops, the output pressure P also drops at the same pressure along the solid line in FIG. 3 because the second check valve 26 is held open by the check valve control projection 16a. And the input pressure P ₀ Becomes a predetermined pressure, this input pressure P ₀ , The stepped piston 20 moves upward and the input pressure P ₀ Is the third set pressure P of the point E in FIG. ₃ When stepped down, the stepped piston 20 moves up to the position where the check valve control projection 16a is separated from the second check valve 26 and the second check valve 26 is closed.
[0032]
When the master cylinder pressure further drops, the stepped piston 20 further moves upward. At this time, since the second check valve 26 is closed, the output pressure P drops so that the output pressure P drops at a gradient greater than the gradient of the input pressure. In other words, it descends substantially along the solid line d from the point e in FIG. Further, the input pressure P ₀ Is the second set pressure P at point C in FIG. ₂ , The stepped piston 20 reaches the upper limit position and the input pressure P ₀ Is further lowered, the stepped piston 20 does not move up any further. In this state, the input pressure P ₀ Is larger than the output pressure P, the first and second check valves 23 and 26 are not opened. Therefore, the input pressure P ₀ When the pressure further decreases, the output pressure does not decrease and becomes constant along the solid line B.
[0033]
Input pressure P ₀ Is the first set pressure P at point a. ₁ When it becomes less than the above, the first check control piston 14 moves upward, the first check valve 23 is opened, and the input port 17 and the output port 18 communicate. Therefore, the output pressure P is equal to the input pressure P ₀ And fall in proportion to the same pressure. As described above, the input / output characteristics of the brake pressure transmission control device 12 at the time of return are such that the output pressure P at the time of descent is equal to the input pressure P even if there is some mechanical hysteresis such as friction. ₀ The characteristics follow the same path as when the ascent rises.
[0034]
When the first solenoid on-off valve 14 is turned on, that is, set to the communication position II, the master cylinder pressure generated in the liquid chamber 10 a of the master cylinder 10 causes the second passage 13 and the first solenoid on-off valve 14 to communicate with each other. The brake cylinder pressure is transmitted to the brake cylinder 30 and a brake cylinder pressure is generated in the brake cylinder 30. In this case, the input / output characteristic of the brake pressure transmission control unit 6 is the input pressure P ₀ The characteristic shown by a dotted line in FIG. Therefore, the brake cylinder pressure increases without any limitation as the master cylinder pressure increases.
[0035]
The brake unit 7 communicates with a brake disk 29, which is a rotating member of the present invention, fixed to an axle 28 of the wheel 27, and an output port 18 of the brake pressure transmission control device 12, and has a brake cylinder such as a caliper having a friction member. 30. The brake cylinder 30 is configured such that when the brake pressure from the output port 18 is introduced, the brake member 29 is pressed by the friction member, and the rotation of the brake disk 29 is reduced or stopped by the frictional force. Although not shown, a braking unit for another wheel has the same configuration.
[0036]
The regenerative braking device 3 includes a motor 31 that is rotationally driven by the rotation of the axle 28 and an inverter 32 that converts an alternating current into a direct current. An electronic control unit for motor control (hereinafter also referred to as a motor ECU) 34 that controls the amount of power generation by controlling based on the depression stroke signal of the controller 3 and a battery 35 connected to the inverter 32.
[0037]
A friction brake ECU 15 is connected to the motor ECU 34, and a stroke sensor 33, which is a brake operation detecting means of the present invention, which detects a depression stroke of the brake pedal 8 and outputs a brake operation detection signal.
[0038]
Further, a wheel speed sensor 36 for detecting the wheel speed of the wheel 27 is provided near the wheel 27, and a detected wheel speed signal is input to the motor ECU 34.
Note that the friction brake ECU 15, the inverter 32, the motor ECU 34, and the battery 35 are provided commonly to the first and second brake systems A and B.
[0039]
The respective basic actions of the friction brake device 2 and the regenerative brake device 3 in the regenerative brake interlocking friction brake 1 of the present embodiment thus configured will be described.
[0040]
First, the friction brake device 2 will be described. When the friction brake is operated while being restricted, the first solenoid on-off valve 14 is set to the shut-off position I. Accordingly, the input and output of the brake transmission control unit 6 have the characteristics shown by the solid line O in FIG. As described above, the master cylinder pressure is equal to the first set pressure P. ₁ By the time, the loss stroke of the brake cylinder 30 is eliminated, but this ensures the pedal stroke when the brake brake pedal 8 is depressed. Further, a slight brake cylinder pressure is generated in the brake cylinder 30, but the friction brake is not substantially operated, and the master cylinder pressure becomes the second set pressure P ₂ This state is maintained until the value exceeds.
[0041]
Master cylinder pressure is the second set pressure P ₂ Is exceeded, the brake cylinder pressure rises and the friction brake operates. At this time, however, since the loss stroke of the brake cylinder 30 has been eliminated, the friction brake operates immediately. Therefore, the responsiveness of the friction brake device 2 is good. As described above, in the friction brake device 2, the master cylinder pressure is set to the second set pressure P ₂ Is activated, that is, it is activated in a limited manner. In this case, the brake cylinder pressure rises along the solid line d until it becomes equal to the master cylinder pressure, that is, at a steep gradient greater than 1 as compared with the rise in the master cylinder pressure. It rises in proportion to the same pressure. In this way, by increasing the brake cylinder pressure with a steep gradient that is one greater than the rise of the master cylinder pressure, the brake cylinder pressure which is limited and becomes smaller than the master cylinder pressure can be reduced as soon as possible by the master cylinder pressure. Pressure. That is, when the friction brake is operated with being limited, the friction brake is brought into a state where it is not limited as soon as possible. As a result, the friction brake can be used more effectively.
[0042]
When the brake pedal 8 is released to release the brake operation, the master cylinder pressure decreases, so that the brake cylinder pressure drops substantially along the path indicated by the solid line "Hehonihaloi 0" shown in FIG.
[0043]
When the friction brake is operated without limitation, the first solenoid on-off valve 14 is set to the communication position II, and therefore, as described above, the input and output of the brake transmission control unit 6 have the characteristics shown by the dotted line in FIG. . As a result, the brake cylinder 30 operates the friction member to clamp the brake disc 29 by the brake cylinder pressure that increases in proportion to the master cylinder pressure. Therefore, the braking is performed without being limited by the frictional force.
[0044]
On the other hand, in the regenerative braking device 3, when the brake pedal 8 is depressed during braking, the stroke sensor 33 detects the depression stroke of the brake pedal 30 and outputs a stroke signal to the motor ECU 34. In response to the stroke signal, the motor ECU 34 outputs an operation control signal, and the operation control signal controls the phase of the magnet and the coil of the motor 31 so that the motor 31 generates electric power. The resistance of the motor 31 during power generation suppresses the rotation of the axle 28 and reduces the speed. Thus, braking by the regenerative brake is performed. The AC power generated by the motor 31 is converted into DC power by the inverter 32 and stored in the battery 35. The DC power stored in the battery 35 is used as energy for driving the vehicle.
[0045]
The maximum regenerative torque Tmax in such a regenerative brake has a characteristic that changes according to the vehicle speed or the motor speed as shown in FIG. That is, regenerative torque hardly occurs in a low-speed region where the vehicle speed is, for example, about 5 km / h or less, and regenerative torque is generated when the vehicle speed exceeds about 5 km / h. Then, the maximum regenerative torque Tmax corresponding to the vehicle speed increases in proportion to the increase in the vehicle speed, and the vehicle speed becomes constant at about 13 km / h. Further, the maximum regenerative torque Tmax gradually decreases in a curved manner from a vehicle speed of about 30 km / h, and linearly decreases from a vehicle speed of about 45 km / h. Further, when the vehicle speed is about 50 km / h, almost no regenerative torque is generated.
[0046]
In the present embodiment, in the vehicle speed region where the regenerative torque is generated, the regenerative torque is set to T in accordance with the stroke amount of the brake pedal 8. ₁ , T ₂ , T ₃ , T ₄ And the maximum regenerative torque Tmax. After the regenerative torque reaches the maximum regenerative torque Tmax, the regenerative torque does not increase even if the brake pedal 8 is further depressed, and the regenerative brake operates at the maximum regenerative torque Tmax.
[0047]
In the regenerative brake interlocking friction brake of the present embodiment, the first solenoid on-off valve 14 is normally set to the shut-off position I during normal braking. O The characteristics shown by Irohanihohe are obtained. Further, when the brake pedal 8 of the normal brake is depressed, the regenerative brake is operated by a stroke signal of the brake pedal 8 from the stroke sensor 33. Therefore, when the brake pedal 8 is depressed, the master cylinder pressure becomes the second set pressure P ₂ , The friction brake is limited and does not substantially operate, and the regenerative brake operates preferentially. Master cylinder pressure is the second set pressure P ₂ Is exceeded, the friction brake is substantially activated, in which case, until the master cylinder pressure and the brake cylinder pressure become equal, the brake cylinder pressure rises at a gradient larger than the gradient of the master cylinder pressure. Become.
Also, the second set pressure P ₂ Is the maximum regenerative torque T _max Is set to the master cylinder pressure when the pressure reaches.
[0048]
Further, in the present embodiment, by controlling the first solenoid on-off valve 14 as follows, not only the friction brake is limited to give priority to the regenerative brake, but also in a situation where the regenerative brake does not operate effectively, (1) An interlocking control of the regenerative brake device 3 and the friction brake device 2 is performed so that the electromagnetic opening / closing valve 14 is turned on to operate the friction brake without restriction, so that the vehicle brake can be reliably operated by the friction brake. I have.
[0049]
In order to perform such interlocking control of the regenerative braking device 3 and the friction braking device 2, a vehicle speed monitoring control means 37 is provided in the motor ECU 34 as shown in FIG. Based on the wheel speed signal from the wheel speed sensor 36, the vehicle speed becomes the set speed V ₀ When it is determined that the speed is extremely low, which is equal to or less than km / h (eg, 5 km / h), the first solenoid on-off valve 14 is turned on, and the brake pressure of the brake cylinder 30 is increased without limiting the friction brake so that the friction brake is limited at all. It works without any problems. This is because when the vehicle speed is, for example, about 5 km / h or less as shown in FIG. 4, the regenerative brake regenerative torque becomes zero and the regenerative brake does not operate. Attempts to brake or stop.
[0050]
As shown in FIG. 1, a brake operation amount increasing speed calculating means 38 is provided in the motor ECU 34, and the brake operating amount increasing speed calculating means 38 responds to a depression stroke signal of the brake pedal 8 from the stroke sensor 33. Based on the calculated stroke increasing speed, the first solenoid on-off valve 14 is turned on even when the calculated stroke increasing speed exceeds the set value, and the friction brake is operated without any limitation as described above. . This is a time of sudden braking when it is determined that the stroke speed of the brake pedal 8 has exceeded the set value. However, since the regenerative brake acts as a reduction gear, it is possible to cope with this sudden braking. Therefore, the friction brake is operated at the time of sudden braking operation so that the vehicle can be securely braked.
The vehicle speed monitoring control unit 37 and the brake operation amount increasing speed calculating unit 38 may be provided in the friction brake ECU 15.
[0051]
Further, as shown in FIG. 1, a regenerative torque monitoring control unit 40 is provided in the motor ECU 34. The regenerative torque monitoring control unit 40 monitors the amount of power generated by the motor 31 when the regenerative brake is activated, and When the decrease of the regenerative brake is detected, in other words, the regenerative torque of the regenerative brake is monitored. Thus, the brake pressure of the brake cylinder 30 is increased by duty control to operate the friction brake by duty control. In that case, the regenerative torque monitoring control means 40 calculates the duty ratio of the duty control as the reduction rate of the regenerative torque, that is, the reduction rate of the power generation amount of the motor 31, and determines the duty ratio based on this reduction rate. I have. The reason why the duty control of the first solenoid on-off valve 14 is performed as described above is that the regenerative torque decreases when the vehicle speed becomes low as shown in FIG. This is because the friction brake is operated so that the vehicle can be reliably braked when the regenerative torque in the regenerative brake is reduced.
[0052]
In a situation other than the situation in which the regenerative brake does not operate effectively, the first electromagnetic on-off valve 14 is turned off to limit the friction brake, and only the regenerative brake is operated with priority over the friction brake. In the example of the opening / closing control of the first electromagnetic opening / closing valve 14, the normal braking of the vehicle during the normal traveling is often performed by the regenerative braking, so that the braking energy can be efficiently recovered and the regenerative braking is effective. Otherwise, the friction brake ensures that the vehicle is braked. In addition, when the friction brake starts to operate during the operation of the friction brake following the brake using only the regenerative brake, the brake cylinder pressure rises with a gradient greater than the gradient of the master cylinder pressure. The input / output characteristics of the friction brake are not limited as quickly as possible.
[0053]
FIG. 5 is a diagram illustrating a flow of an example of opening / closing control of the first electromagnetic opening / closing valve 14 in the first embodiment.
As shown in FIG. 5, in this example, it is first determined in step S1 whether or not a brake operation has been performed. The detection of the brake operation is performed by detecting the pedal stroke of the stroke sensor 33. It should be noted that the brake operation may be detected by, for example, detecting the ON state of a stop lamp switch (not shown) or detecting the pressure of the master cylinder 10 by a pressure sensor.
[0054]
When it is determined that the brake operation has been performed, the vehicle speed is set to the set speed V in step S2. ₀ km / h (eg, 5 km / h) or less is determined, and the vehicle speed is set to the set speed V ₀ If it is determined that the speed is not lower than km / h, that is, the speed is not low, it is determined in step S3 whether the stroke increasing speed of the stroke sensor 33 is greater than a set value. If it is determined that the stroke increasing speed is not greater than the set value, it is determined in step S4 whether the regenerative torque has decreased. If it is determined that the regenerative torque has not decreased, the first solenoid on-off valve 14 is turned off in step S5, and the friction brake device 2 performs the input / output characteristics of the brake pressure transmission control unit 6 indicated by the solid line O in FIG. Operates in a limited manner. Therefore, during normal brake operation during normal running, the regenerative brake operates prior to the friction brake.
[0055]
If it is determined in step S4 that the regenerative torque has decreased, a decrease rate of the regenerative torque is calculated in step S6, and then the duty of the first solenoid valve 14 is determined based on the regenerative torque decrease rate calculated in step S7. A duty ratio for control is determined. Then, in step S8, the first solenoid on-off valve 14 is turned on / off by duty control of the determined duty ratio. Accordingly, when the braking force of the regenerative brake is insufficient due to the decrease in the regenerative torque, the friction brake operates according to the decrease in the regenerative torque.
[0056]
When it is determined in step S3 that the stroke increasing speed of the stroke sensor 33 is higher than the set value, or when the vehicle speed is equal to the set speed V ₀ If it is determined that the speed is greater than km / h, the first solenoid on-off valve 14 is turned on in step S9, and the operation of the friction brake is not limited at all.
[0057]
FIG. 6 is an enlarged detailed view showing a brake pressure control unit in a second embodiment of the regenerative brake interlocking friction brake system of the present invention. The same components as those of the above-described first embodiment are denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted.
[0058]
In the above-described first embodiment, two check valves, that is, first and second check valves 23 and 26 are provided. In this second embodiment, as shown in FIG. Only the third check valve 43 is provided, and the first and second check valves 23 and 26 in the first embodiment are also used. A third check valve control piston 41 that controls the opening and closing of the third check valve is slidably provided in the stepped piston 20. The other configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, and the description thereof will be omitted.
[0059]
The third check valve control piston 41 performs the same function as the above-described first check valve control piston 24 and check valve control projection 16a. That is, the third check valve control piston 41 sets the master cylinder pressure at the input port 17 to the first set pressure P ₁ In the following cases, the third check valve 43 is opened and the master cylinder pressure is reduced to the first set pressure P ₁ Is moved downward, the third check valve 43 is closed. Further, after the third check valve control piston 41 comes into contact with the bottom 16b of the housing 16, the stepped piston 20 makes a full stroke and the step 20c comes into contact with the step 16a of the housing. The control piston 41 moves toward the third check valve 43 relatively to the stepped piston 20, and holds the third check valve 43 in the open state.
[0060]
The input / output characteristics of the brake pressure transmission controller 6 are almost the same as those of the first embodiment. That is, when the first solenoid on-off valve 14 is off, the flow of the brake fluid through the passage 13 is shut off. Input pressure P ₀ Is the first set pressure P ₁ In the following cases, since the third check valve 43 is opened and the passage hole 25 is opened, the brake fluid for the loss stroke of the brake cylinder 30 is supplied to the input port 17, the third passage 19, the passage hole 25, and the third passage. 19, is supplied into the brake cylinder 30 through the output port 18. Therefore, the input / output characteristics of the brake pressure transmission control unit 6 are as shown by the solid line 0 in FIG.
[0061]
Input pressure is the first set pressure P ₁ Is exceeded, the third check valve control piston 41 moves downward to close the third check valve 43, so that the passage hole 25 is shut off and the input pressure P ₀ Is the second set pressure P ₂ Because of the following, the stepped piston 20 does not move downward. Therefore, the input pressure P ₀ Rises, the output pressure P does not increase but remains constant. That is, the input / output characteristics of the brake pressure transmission control unit 6 are as shown by the solid line B in FIG. Input pressure P ₀ Is the second set pressure P at point c ₂ , The stepped piston 20 moves downward, and the output pressure P is again increased to the input pressure P. ₀ The input / output characteristics of the brake pressure transmission control unit 6 at this time are the characteristics indicated by the solid line d in FIG. That is, the output pressure P is equal to the input pressure P ₀ Rise with a gradient greater than
[0062]
The third set pressure P of the point E shown in FIG. ₃ And the output pressure P becomes the input pressure P ₀ And the third check valve 43 opens and closes, the stepped piston 20 moves downward, and the output pressure P becomes the input pressure P ₀ And increase in proportion to the same pressure. The input / output characteristics of the brake pressure transmission control unit 6 at this time are the characteristics indicated by the solid line in FIG. When the lower end of the second check valve control piston 41 comes into contact with the bottom 16b of the housing 16 by the downward movement of the stepped piston 20, only the stepped piston 20 is further fully stroked to the lower limit position. The third check valve control piston 41 moves upward relative to the stepped piston 20 to keep the third check valve 43 open.
The return process of the brake pressure transmission control unit 6 and the input / output characteristics when the first solenoid on-off valve 14 is turned on are the same as those of the first embodiment, and therefore the description thereof is omitted.
[0063]
FIG. 7 is an enlarged detailed view showing a brake pressure control unit in a third embodiment of the regenerative brake interlocking friction brake system according to the present invention. The same components as those of the above-described first embodiment are denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted.
[0064]
In the above-described first embodiment, the second check valve 26 provided in the stepped piston 20 is provided. In the third embodiment, as shown in FIG. 7, the second check valve 26 is provided. No passage hole 25 is formed in the stepped piston 20. The stepped piston 20 has an input pressure of the third set pressure P ₃ At this time, the step portion 20c abuts on the step portion 16a of the housing 16, that is, reaches a lower limit position by a full stroke, and at this time, the large-diameter portion 20a The pressure receiving area, the pressure receiving area of the small diameter portion 20b, and the full stroke amount are set. The other configuration of the third embodiment is the same as the configuration of the first embodiment, and the description thereof is omitted.
[0065]
The input / output characteristics of the brake pressure transmission controller 6 are almost the same as those of the first embodiment up to the point E. That is, when the first solenoid on-off valve 14 is off, the flow of the brake fluid through the passage 13 is shut off. Input pressure P ₀ Is the first set pressure P ₁ In the following cases, since the first check valve 23 is opened by the first check valve control piston 24 and the second passage 22 is opened, the brake fluid corresponding to the loss stroke of the brake cylinder 30 is supplied to the input port 17 and the third passage. 19, the fourth passage 22, the third passage 19, and the output port 18 are supplied into the brake cylinder 30. Accordingly, the input / output characteristics of the brake pressure transmission control unit 6 are as shown by the solid line 0 in FIG.
[0066]
Input pressure is the first set pressure P ₁ Is exceeded, the first check valve control piston 24 moves down to close the first check valve 23, so that the fourth passage 22 is shut off and the input pressure P ₀ Is the second set pressure P ₂ Because of the following, the stepped piston 20 does not move downward. Therefore, the input pressure P ₀ Rises, the output pressure P does not increase but remains constant. That is, the input / output characteristics of the brake pressure transmission control unit 6 are as shown by the solid line B in FIG. Input pressure P ₀ Is the second set pressure P at point c ₂ , The stepped piston 20 moves downward, and the output pressure P is again increased to the input pressure P. ₀ The input / output characteristics of the brake pressure transmission control unit 6 at this time are the characteristics indicated by the solid line d in FIG. That is, the output pressure P is equal to the input pressure P ₀ Rise with a gradient greater than
[0067]
The stepped piston 20 has a third set pressure P at a point E shown in FIG. ₃ At full stroke to reach the lower limit position. At this time, the output pressure P becomes the input pressure P ₀ And almost the same pressure. Thereafter, the input pressure P ₀ Rises, the stepped piston 20 does not move downward, so that the output pressure P is kept constant at the pressure of the point E. The input / output characteristics of the brake pressure transmission control unit 6 at this time are the characteristics shown by the solid line in FIG.
[0068]
In the return process of the brake pressure transmission control unit 6, the input pressure P ₀ Falls, the third set pressure P of the point E ₃ Until the stepped piston 20 does not move upward. That is, the output pressure P is equal to the input pressure P ₀ Along the solid line h shown in FIG. Input pressure P ₀ Is the third set pressure P ₃ When it descends further, the stepped piston 20 moves upward. In this case, the output pressure P becomes the input pressure P ₀ Descends at a gradient greater than The input / output characteristics of the brake pressure transmission control unit 6 at this time are the characteristics indicated by the solid line d in FIG.
[0069]
Input pressure P ₀ Is the second set pressure P at point c ₂ , The stepped piston 20 reaches the upper limit position and does not move any further. Therefore, the input pressure P ₀ The output pressure P does not drop and becomes constant even if the pressure further decreases, and the input / output characteristics of the brake pressure transmission control unit 6 become the characteristics shown by the solid line B in FIG. Input pressure P ₀ Is the first set pressure P at point a. ₁ , The first check valve control piston 24 opens the first check valve 23, so that the fourth passage 22 is opened and the input pressure P ₀ And the output pressure P become the same pressure. Input pressure P ₀ Further decreases, the output pressure also decreases in proportion to the same pressure, and the characteristic shown by the solid line A0.
The input / output characteristics of the first solenoid on-off valve 14 when it is turned on are the same as those of the first embodiment, so that the description thereof is omitted.
[0070]
FIG. 9 is a brake circuit diagram showing an application example of the regenerative brake-linked friction brake system of the present invention. The same components as those in the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. In the drawings, F indicates the front wheel side, R indicates the rear wheel side, FR indicates the front wheel right side, and RR indicates the rear wheel right side.
[0071]
As shown in FIG. 9, in this application example, the first brake system A is used as a front wheel brake system, and the second brake system B is used as a rear wheel brake system. Although the rear wheel brake system does not include the motor 31 for power generation which is a component of the regenerative brake device 3, the components of the friction brake device 2 such as the brake pressure transmission control device 12 and the solenoid on-off valve 14 are the front wheel brake system. It has exactly the same components as.
[0072]
Any of the brake pressure transmission control devices 12 of the first and third embodiments is used for the front and rear wheel brake systems. In that case, the same brake pressure transmission control device 12 may be used for the front wheel brake system and the rear wheel brake system, or different brake pressure transmission control devices 12 may be used.
[0073]
The relationship between the master cylinder pressure of the front wheel brake system and the brake cylinder pressure is shown in FIG. 3 when one of the brake pressure transmission control devices of the first and second embodiments is used for the brake pressure transmission control device 12F. When the brake pressure transmission control device according to the third embodiment is used, the characteristic becomes the same as that shown in FIG.
[0074]
On the other hand, when one of the brake pressure transmission control devices of the first and second embodiments is used as the brake pressure transmission control device 12R for the rear wheel brake system, the brake pressure transmission control device 12R for the rear wheel brake system is used. A conventional well-known proportioning valve (hereinafter also referred to as a P-valve) 42 is provided adjacent to the output port. The PV valve 42 has a PV characteristic in which, when the master cylinder pressure becomes higher than a predetermined pressure, the gradient of the brake pressure caused by the friction brake on the rear wheels is suppressed to be smaller than the gradient of the master cylinder pressure. . Due to this PV characteristic, early locking of the rear wheel during braking is suppressed.
[0075]
In this case, the relationship between the master cylinder pressure of the rear wheel brake system and the brake cylinder pressure is, as shown in FIG. ₃ Up to the middle of the solid line that exceeds the pressure, the master cylinder pressure is equal to the fourth set pressure P ₄ , The brake cylinder pressure rises slowly. That is, when the input pressure is the third set pressure P ₃ Brake cylinder pressure P exceeds the master cylinder pressure P ₀ Of the master cylinder pressure P along the solid line shown in FIG. ₀ And the fourth set pressure P which is the set pressure of the P valve 42. ₄ Is exceeded, the P valve 42 exhibits the PV characteristic, and the brake cylinder pressure becomes the master cylinder pressure P ₀ The rising gradient is a gentle gradient along the solid line shown in FIG.
[0076]
Further, when the brake pressure transmission control device of the third embodiment is used as the brake pressure transmission control device 12R for the rear wheel brake system, it is not necessary to provide the P valve 42 in the rear wheel brake system. Thereby, the number of parts can be reduced. The reason why the P valve 42 need not be provided is that the input / output characteristics of the brake pressure transmission control device 12 of the third embodiment shown in FIG. 8 and the brake pressure transmission control of the first and second embodiments shown in FIG. Since the input / output characteristics of the combination of the device and the P-valve 42 are substantially similar, in other words, the brake pressure transmission control device 12 of the third embodiment also has characteristics substantially similar to the characteristics of the P-valve 42. That's why.
[0077]
In each of the above-described embodiments, the normally closed electromagnetic on-off valve 14 is provided, but the present invention is not limited to this. That is, even when the regenerative brake does not operate effectively, the friction brake can be operated after limiting it, and the output after the operation of the friction brake can be increased at a gradient greater than 1 with respect to the input. The on-off valve 14 does not necessarily need to be provided. However, in the case where the regenerative brake does not operate effectively, it is desirable to operate the friction brake without restricting it. Therefore, it is desirable to provide the operating electromagnetic on-off valve 14.
[0078]
Further, in each of the above-described embodiments, the stepped piston 20 is used to increase the output pressure gradient more than the input pressure gradient, but other means may be used.
[0079]
Further, in each of the embodiments described above, the hydraulic brake system using the vacuum boost is used. However, the present invention can be applied to an air-over hydraulic brake system.
[0080]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the regenerative brake-linked friction brake system of the invention of claims 1 to 8, the brake pressure transmission control device limits the operation of the friction brake during normal brake operation. Therefore, the regenerative brake device operates prior to the friction brake, and the braking energy can be more efficiently recovered. Also, when the friction brake is operated after the restriction, the brake cylinder pressure is changed with a change gradient larger than the change gradient of the master cylinder pressure. By increasing the pressure rapidly, the pressure can be relatively quickly made the same as the master cylinder pressure. Therefore, the friction brake can be operated effectively.
[0081]
According to the first to sixth aspects of the present invention, after the operation of the friction brake is started and the master cylinder pressure and the brake cylinder pressure become equal, the brake cylinder pressure is equal to and proportional to the master cylinder pressure. As a result, the friction brake can be operated in the same manner as when the friction brake is not limited.
[0082]
According to the seventh and eighth aspects of the present invention, after the friction brake starts to operate and the master cylinder pressure and the brake cylinder pressure become equal, the brake cylinder pressure is kept constant even if the master cylinder pressure increases. Or the pressure is raised so as to be smaller than the master cylinder pressure, so that the brake cylinder pressure can be suppressed from rising.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a regenerative brake-linked friction brake system according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a brake pressure transmission control unit according to the first embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing input / output characteristics of a brake pressure transmission control unit in the first and second embodiments.
FIG. 4 is a diagram showing characteristics of a regenerative torque depending on a vehicle speed of a regenerative brake.
FIG. 5 is a diagram showing a flow of an example of opening / closing control of an electromagnetic on-off valve in the first embodiment.
FIG. 6 is a diagram illustrating a brake pressure transmission control unit according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating a brake pressure transmission control unit according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating input / output characteristics of a brake pressure transmission control unit according to a third embodiment.
FIG. 9 is a circuit diagram showing an example of a two-system brake control system using the regenerative brake-linked friction brake system of the present invention.
FIG. 10 is a circuit diagram showing another example of a two-system brake control system using the regenerative brake-linked friction brake system of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS 1: regenerative brake interlocking friction brake system, 2: friction brake device, 3: regenerative brake device, 4: brake operating unit, 5: brake booster unit, 6: brake pressure transmission control unit, 7: braking unit, 8: brake Pedal, 9 ... vacuum booster, 10 ... tandem master cylinder, 12 ... brake pressure transmission control device, 14 ... solenoid on / off valve, 15 ... electronic control device for friction brake control, 20 ... stepped piston, 21 ... first spring , 23 ... first check valve, 24 ... first check valve control piston, 25 ... passage hole, 26 ... second check valve, 27 ... wheels, 28 ... axle, 29 ... brake disc, 30 ... brake cylinder, 31 ... motor , 32 ... Inverter, 33 ... Stroke sensor, 34 ... Electronic control device for motor control, 35 ... Capacitor, 36 ... Wheel speed sensor, 41 ... First check valve control pin Ton, 42 ... proportioning valve, 43 ... the third check valve

Claims

Brake operating means for operating the brake to operate the brake,
A friction member is attached to a master cylinder that generates a master cylinder pressure when the brake operating means is operated, and a rotating member that generates a brake cylinder pressure when the master cylinder pressure is transmitted and generates a brake cylinder pressure and rotates in conjunction with a wheel by the brake cylinder pressure. A brake cylinder for pressing, a first passage provided between the master cylinder and the brake cylinder and transmitting the master cylinder pressure to the brake cylinder, and a first passage provided in the first passage; A friction pressure control device comprising at least a brake pressure transmission control device for controlling transmission to a brake cylinder,
A motor that generates power by rotating by rotation of wheels, a regenerative brake device that includes at least a power storage device that stores power generated by the motor, and a motor control electronic control device that controls the operation of the motor;
Brake operation detection means for detecting a brake operation of the brake operation means and outputting a brake operation detection signal to the electronic control unit for motor control,
The brake pressure transmission control device, the master cylinder pressure, and means under a first set pressure to loss stroke of the brake cylinder is eliminated for changing the brake cylinder pressure to the master cylinder pressure and the pressure, the master cylinder pressure, and in the second set pressure under the state of greater than the first set pressure and the friction brake device is not actuated is held, wherein the brake cylinder pressure to the master cylinder as the operation of the friction brake device is limited controls to changes in pressure, and the master cylinder pressure, in the third set pressure under which becomes the second greater than the set pressure and substantially the same pressure as the brake cylinder pressure, so that the friction brake device is actuated Means for changing the brake cylinder pressure with a change gradient greater than the change gradient of the master cylinder pressure; Regenerative brake interlock friction brake system characterized by comprising a means for changing the brake cylinder pressure to the master cylinder pressure and the pressure when Sunda pressure is greater than the third set pressure.

The brake pressure transmission control device includes a stepped piston having a large-diameter portion for receiving the master cylinder pressure and a small-diameter portion for receiving the brake cylinder pressure, and the master cylinder and the brake bypassing the stepped piston. a bypass passage communicating the cylinder, said closed when the master cylinder pressure is greater than the first set pressure with the master cylinder pressure is provided in the bypass passage is opened under the first set pressure, the master a first check valve for preventing the flow of the brake fluid from the cylinder to the brake cylinder, urges the stepped piston to counter with the master cylinder pressure, the master cylinder pressure is higher than the second set pressure A spring whose set load is set to actuate the stepped piston when large, A second passage communicating the static cylinder and the brake cylinder, the flow of the brake fluid from the second said master cylinder pressure is provided in the passage is closed under the third set pressure master cylinder to said brake cylinder and a second check valve that opens when the master cylinder pressure is increased and the brake cylinder pressure than the third set pressure is greater than the master cylinder pressure as well as preventing,
And in the master cylinder pressure is below the first set pressure is a means for varying the brake cylinder pressure to the master cylinder pressure and the pressure of the first check valve, said master cylinder pressure is greater than the first set pressure the 2 set under pressure or the friction brake the brake cylinder pressure as operation is limited in the device control with respect to the change of the master cylinder pressure, and the master cylinder pressure is the greater than the second set pressure third under set pressure, the friction brake device is the master cylinder pressure means piston with the step of changing by the change gradient greater than the gradient of change of brake cylinder pressure to operate, the third set the master cylinder pressure When the pressure is larger than the pressure, the means for changing the brake cylinder pressure to the same pressure as the master cylinder pressure is provided by the second check valve. Regenerative brake interlock friction brake system according to claim 1, wherein Rukoto.

3. The stepped piston according to claim 2, wherein the second passage is formed by a through-hole penetrating the stepped piston in the axial direction, and the second check valve is provided in the stepped piston. Regenerative brake interlocking friction brake system.

The brake pressure transmission control device includes a stepped piston having a large-diameter portion for receiving the master cylinder pressure and a small-diameter portion for receiving the brake cylinder pressure, and a second passage communicating the master cylinder and the brake cylinder. When, the second said master cylinder pressure is provided in the passage is closed by the greater than the master cylinder pressure is the first set pressure and under the third set pressure with open under the first set pressure master cylinder A third check valve that prevents the flow of brake fluid from the brake cylinder to the brake cylinder, and opens when the master cylinder pressure is greater than the third set pressure and the brake cylinder pressure is greater than the master cylinder pressure.
And the master cylinder pressure and the brake cylinder pressure when means and the master cylinder pressure the master cylinder pressure to the brake cylinder pressure under the first set pressure to the master cylinder pressure and Do圧is larger than the third set pressure a device to the same pressure the third check valve, the brake cylinder pressure to the master cylinder pressure is in the large under the second set pressure than the first set pressure, actuation of the friction brake device is limited controls for changes in the master cylinder pressure, and the master in greater below the third set pressure of the cylinder pressure is the second set pressure, the friction the brake cylinder pressure in the brake device is actuated master cylinder pressure 2. The stepped piston according to claim 1, wherein the step of changing the inclination of the stepped piston is larger than that of the stepped piston. Regenerative brake interlock friction brake system.

The said 2nd channel | path is formed by the through-hole which penetrates the said stepped piston in the axial direction, The said 3rd check valve is provided in the said stepped piston, The Claims 4 characterized by the above-mentioned. Regenerative brake interlocking friction brake system.

The stepped piston has a limited operation stroke amount, and is provided with check valve control means for holding the second or third check valve in an open state during a full stroke of the stepped piston. The regenerative brake interlocking friction brake system according to any one of claims 2 to 5.

Brake operating means for operating the brake to operate the brake,
A friction member is attached to a master cylinder that generates a master cylinder pressure when the brake operating means is operated, and a rotating member that generates a brake cylinder pressure when the master cylinder pressure is transmitted and generates a brake cylinder pressure and rotates in conjunction with a wheel by the brake cylinder pressure. A brake cylinder that presses, a passage provided between the master cylinder and the brake cylinder and transmitting the master cylinder pressure to the brake cylinder, and a passage provided in the passage, the master cylinder pressure being transmitted to the brake cylinder. A friction brake device comprising at least a brake pressure transmission control device for controlling transmission.
A motor that generates power by rotating by rotation of wheels, a regenerative brake device that includes at least a power storage device that stores power generated by the motor, and a motor control electronic control device that controls the operation of the motor;
Brake operation detection means for detecting a brake operation of the brake operation means and outputting a brake operation detection signal to the electronic control unit for motor control,
Means for causing the brake cylinder pressure to be equal to the master cylinder pressure when the master cylinder pressure is equal to or lower than a first set pressure at which the loss stroke of the brake cylinder is eliminated; and in the second set pressure under the state of greater than the first set pressure and the friction brake device is not actuated is held, the brake cylinder pressure as operation of the friction brake device is limited to a change in the master cylinder pressure in the third set pressure under which becomes substantially the same pressure as controlled, and the master cylinder pressure is greater than the second set pressure and the brake cylinder pressure for the brake cylinder pressure so that the friction brake device is actuated and means for varying a change gradient greater than the gradient change of the master cylinder pressure, the master cylinder pressure is the first Means for making the master cylinder pressure constant when the pressure is greater than the set pressure, or for changing the master cylinder pressure with a change gradient smaller than the change gradient of the master cylinder pressure. .

The brake pressure transmission control device includes a stepped piston having a large-diameter portion for receiving the master cylinder pressure and a small-diameter portion for receiving the brake cylinder pressure, and the master cylinder and the brake bypassing the stepped piston. a bypass passage communicating the cylinder, said closed when the master cylinder pressure is greater than the first set pressure with the master cylinder pressure is provided in the bypass passage is opened under the first set pressure, the master a first check valve for preventing the flow of the brake fluid from the cylinder to the brake cylinder, urges the stepped piston to counter with the master cylinder pressure, the master cylinder pressure is higher than the second set pressure A spring whose set load is set to operate the stepped piston when large.
The master cylinder pressure is under the first set pressure is means said first check valve to the brake cylinder pressure to the master cylinder pressure and Do圧, the master cylinder pressure is the greater than the first set pressure second under set pressure, the control for a change in the master cylinder pressure, and the master cylinder pressure is the third greater than the second set pressure to the brake cylinder pressure as operation of the friction brake device is limited under pressure or, when means and the master cylinder pressure is linearly changed brake cylinder pressure by the change gradient greater than the gradient change of the master cylinder pressure such that the friction brake device is operated is greater than the third setting pressure A change gradient that is constant with respect to a change in the master cylinder pressure or smaller than a change gradient of the master cylinder pressure Regenerative brake interlock friction brake system according to claim 7, wherein the means for varying is a stepped piston.