JPH01198201A - 電気自動車の制動制御装置 - Google Patents

電気自動車の制動制御装置

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JPH01198201A
JPH01198201A JP1978488A JP1978488A JPH01198201A JP H01198201 A JPH01198201 A JP H01198201A JP 1978488 A JP1978488 A JP 1978488A JP 1978488 A JP1978488 A JP 1978488A JP H01198201 A JPH01198201 A JP H01198201A
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JP
Japan
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motor
brake
brake pedal
braking force
braking
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JP1978488A
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English (en)
Inventor
Masashi Nakamura
誠志 中村
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は電気自動車の制動制御装置、特に車両制動時
におけるブレーキフィーリングの向上を図り得る制動制
御装置に関する。
[従来の技術] 従来の電気自動車においては、機械的制動力に加えてエ
ンジン車両のエンジンブレーキに相当するモータの回生
制動力を利用したり、ブレーキペダルの踏込み量又は踏
力に応じて、この回生制動力を変化させることにより、
車両制動特性の向上と回生エネルギーによるバッテリの
一充電当たりの走行距離の増大が図られている。そして
、従来は、ブレーキペダルの踏込み量又は踏力に比例し
てモータの回生制動力を増加させる手段が用いられてい
た(例えば、本件出願人の出願に係る実願昭62−15
1901号記載の装置)。
[発明が解決しようとする課題] 従来の課題 しかしながら、ブレーキペダルの踏込み量又は踏力に比
例したモータの回生制動力と機械的制動力とを加えて制
動力を得る場合、ブレーキペダルの踏込み量又は踏力に
対する車輪のロックポイントが機械的制動力のみを用い
る場合に比べ過度に低くなる場合があり、また、ブレー
キペダルの踏込み量又は踏力を一定にしたとしても、そ
のときの車速の違いにより車両減速度が変化し、これに
よってブレーキフィーリング°が悪くなるという問題が
あった。
一方、機械的ブレーキにあっては温度や湿度により制動
特性が変化し、制御が困難であるという問題があった。
発明の目的 この発明は係る課題を解決するために為されたもので、
車両制動時におけるブレーキペダルの踏込み量又は踏力
に対する車両減速度の割合を一定化し、ブレーキフィー
リングの向上を図り得る電気自動車の制動制御装置の提
供を目的とする。
[課題を解決するための手段] 前記目的を達成するために、本発明は、ブレーキペダル
の操作により機械的制動力とモータの回生制動力とを発
生させる電気自動車の制動制御装置において、ブレーキ
ペダルの操作により機械的制動力とモータの回生制動力
とを発生させる電気自動車の制動制御装置において、 ブレーキペダルの操作に基づきブレーキ量を検出するブ
レーキ量検出部と、ブレーキペダルの操作により作動さ
れる流体圧制御アクチュエータを含み、流体圧制御アク
チュエータの作動により変化する流体圧により車輪に制
動力を付与する機械的制動手段と、 モータの回転数を検出する回転数検出部と、バッテリと
モータ間相互のエネルギー変換を行う電力変換器と、モ
ータに必要な出力トルクを演算し、その演算結果に基づ
きモータ駆動信号を前記電力変換器に出力する制御部と
、を含む回生制動手段と。
を備え、前記制御部はブレーキペダル操作時の機械的制
動力とモータの回生制動力とを演算し、これら各制動力
の和が目標減速度特性と一致するようにモータの回生制
動力を制御するようにしたことを特徴とする。
[作用] 前記構成により、本発明は、電気自動車の走行時にブレ
ーキペダルを踏み込むと、このときの踏込量又は踏力が
ブレーキ量検出部によって検出される。このときのブレ
ーキペダル踏込量の大きさに応じて流体圧制御アクチュ
エータが作動し、車輪には、この流体圧により機械的な
制動力が付与される。
また、モータに必要な出力トルクは制御部により演算さ
れモータはその駆動信号によりバッテリからの電力供給
を受けて駆動されるが、ブレーキペダル踏み込み時には
モータが減速制御されるため、モータには回生制動トル
クが発生し、この時の回生エネルギーは電力変換器を介
してバッテリが充電される。
こうして、電気自動車にはブレーキペダル操作時に前記
機械的制動力とモータの回生制動力との和によって制動
作用が付与される。
以上において、制御部には目標となるブレーキ特性が予
め設定されていて、この目標ブレーキ力と前記流体圧に
よる機械的制動力との差分が制御部にて演算され、この
差分をモータの回生制動力により補うことにより理想的
な車両減速度特性が得られる。
[実施例コ 以下、図面に基づき本発明の好適な実施例を説明する。
第1図には本発明に係る電気自動車の制動制御装置の概
略構成が示されている。
同図において、本実施例の装置は機械的制動手段10と
モータの回生制動手段12とを含み、ブレーキペダル1
4が踏み込まれると機械的制動手段10により車輪18
には油圧による機械的制動力が付与されると共に、モー
タ回生制動手段12によりモータ16には回生制動力が
発生する。
本発明の特徴的なことは、ブレーキペダルの操作に基づ
きブレーキ量を検出するブレーキffi検出部と、ブレ
ーキペダルの操作により作動される流体圧制御アクチュ
エータと、該流体圧制御アクチュエータの作動により変
化する流体圧により車輪に制動力を付与する機械的制動
手段を備えていることである。
本実施例において、機械的制動手段10は車輪18と該
車輪18に制動作用を与えるブレーキ機構(図示せず)
を含み、このブレーキ機構はブレーキ配管32によって
油圧駆動される。そして、ブレーキペダル14が操作さ
れると、ブレーキ量検出部20ではブレーキペダル14
の踏み込み量又は踏力の大きさをブレーキ量として検出
し、マスクシリンダ30はこの時のブレーキペダル14
によるブレーキ量の大きさに応じて作動される。
このマスクシリンダ30は、例えばブレーキペダル14
の踏み込み量が大きい時は大きく作動してブレーキ配管
32内の油圧に大きな変化を与え、反対に踏み込み瓜が
小さい時は微小量移動して油圧に小さな変化を与える。
このマスクシリンダ30の作動により、圧油がブレーキ
配管32を介して各車輪18のブレーキ機構に送給され
、各車輪18には機械的な制動力が付与される。
また、本発明において、モータの回転数を検出する回転
数検出部と、バッテリとモータ間相互のエネルギー変換
を行う電力変換器と、モータに必要な出力トルクを演算
しその演算結果に基づきモータ駆動信号を前記電力変換
器に出力する制御部と、を含むモータの回生制動手段を
備えていることを特徴とする。
前記制御部28は出力トルク演算部28−1とモータ制
御部28−2を含み、この制御部28にはブレーキ量検
出部20からの信号とモータの回転数検出部22からの
信号が取り込まれる。そして、これらの信号に基づきそ
のときの車両走行状態が判断される。前記モータ16は
電気自動車に搭載されたバッテリ24によって駆動され
るが、制動時にはこのモータ16の回生制動によるエネ
ルギーがバッテリ24の充電に用いられる。即ち、この
モータ16の回転数は回転数検出部22によって検出さ
れるが、車両の通常走行時にはバッテリ24からの直流
電力は電力変換器26によって三相交流に変換された後
モータ16に供給される。
また、制動時には反対にモータ16の回生制動力によっ
てバッテリ24が充電される。
以上のように、制御部28では車両状態に応じてモータ
16に必要なトルクを演算し、その演算結果に基づきモ
ータ駆動信号が電力変換器26に向は出力される。
第2図には本実施例に適用される「ブレーキ量と車両の
減速度特性」との関係が示されている。
車両減速度は一般的にブレーキ踏力やブレーキ油圧等に
リニアに追従し、且つブレーキペダルの遊びのないもの
がドライバビリティが良いとされている。そこで、例え
ば本実施例においては理想的なブレーキ特性としてCが
設定され、このときの車両減速度特性はマツプもしくは
計算式により設定される。
以上において、機械的制動特性が直線aで示される場合
には、直線C−直線aに相当する分の制動力を回生制動
により得る必要がある(第2図における横線部)。ここ
で、ブレーキ温度もしく l!温湿度により機械的制動
特性が直線すのように変化した場合には、従来のオープ
ン制御方式によると、直線すで示される減速度特性に前
記横線部に相当する部分の回生制動力がそのまま加算さ
れ、したがって車両に加えられる制動力は直線dとなっ
てしまうことになる。
しかし、本実施例のように、減速度フィードバック制御
を行えばモータの回生制動力が制御されることにより、
第2図の#部分に相当する制動力が付与されることにな
り、車両減速度は理想的な直線Cに一致する。
第3図には本実施例の制御フローチャートが示されてい
る。  ′ まず、ステップ100においては車両減速度の大きさが
算出される。すなわち、車両減速度(acc−r e 
a l )はモータ回転数(n  mot)と前回のモ
ータ回転数(lb  mot)との差に係数に−を積算
して求められる。ステップ110においては、ブレーキ
ペダルが踏み込まれているか否かが判断される。
本実施例ではストップランプスイッチ(stop−SW
)がONの時、ブレーキペダルが踏み込まれているもの
としてステップ120以降の回生制動制御に進み、OF
Fのときはブレーキペダルが踏み込まれていないものと
判断して別の制御が行われる。
ステップ120では目標減速度 (acc  ref)が設定され、この時の目標減速度
(acc−ref)はブレーキ踏力やブレーキの踏み込
みは又はブレーキ油圧(brk)等とモータ回転数(n
  mot)に基づきマツプ若しくは計算式から設定さ
れる。本実施例では、このIn +fi減速度特性とし
て、例えば前述した第2図の直線Cの特性が設定される
。なお、この目標減速度はブレーキペダルの踏力が同じ
であっても、そのときの車速に応じて任意に変化させる
こともできる。さらに、車両減速度の差(Δacc)は
目標減速1(acc  ref)から車両減速度(Bc
c  real)を減算して求められる。
次に、ステップ130では実際にモータ出力トルク(t
  ref)が求められ、この出力トルクはいわゆるP
ID制御により行われる。即ち、このPID制御は比例
定数(KpXΔacc・・・Kpは比例定数)と、積分
制御(KiXΣ(Δacc×Δt)・・・Kiは指令乗
であり、Δtは演算時間)と、微分制御(KdXΔac
c/Δt・・・K dは比例定数)から構成される。な
お、場合によっては安定に制御するた桧に、前記モータ
出力トルク(t  ref)に更に目標出力トルク(t
’  refl)が加算される。
ステップ140では前記ステップ130において求めた
モータ出力トルク(t  ref)がモータの最大出力
トルク(t  max)以上であるか否かが判断され、
モータ最大出力トルク以上の場合には、ステップ150
においてモータの最大出力トルクに制限される。また、
ステップ160では同様にして、演算されたモータ出力
トルクがモータの最小トルク(t−min)以下である
か否かが判断され、最小トルク以下の場合には、ステッ
プ170においてモータの最小トルクに制御される。
以上説明したように、本発明の実施例によれば、車両制
動時にモータ回転数をフィードバックし、その変化間か
ら車両の減速度を求めることとしているため、ブレーキ
ペダルが踏み込まれた場合に、理想的な車両減速度とな
るように制御される。また、機械的制動力に基づく車両
の減速度特性が温度や湿度等により変化したとしても、
車両の減速度の割合いがブレーキペダル踏み込み量や踏
力に対し一定となるため、ブレーキフィーリングが向上
するという利点を有する。
[発明の効果] 以上説明した通り、本発明は、機械的制動手段とモータ
の回生制動手段とを伺えブレーキペダル操作によりモー
タの回生制動力をフィードバック制御することにより、
ブレーキ量に対する車両減速度特性を一定化しブレーキ
フィーリングを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明にかかる電気自動車の制動制御装置の概
略構成を示す図、 第2図はブレーキ量に対する重両減速度特性を示す図、
。 第3図は本実施例に用いられた制御フローチャートを示
す図である。 10 ・・・ 機械的制動手段 12 ・・・ モータ回生制動手段 14 ・・・ ブレーキペダル 16 ・・・ モータ 20 ・・・ ブレーキ量検出部 22 ・・・ 回転数検出部 24 ・・・ バッテリ 26 ・・・ 電力変換器 28 ・・・ 制御部 出願人 トヨタ自動車株式会11 代理人 弁理士 吉1)研二 [8−561第!図 第2図 フルーキー 1 第3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ブレーキペダルの操作により機械的制動力とモータの回
    生制動力とを発生させる電気自動車の制動制御装置にお
    いて、 ブレーキペダルの操作に基づきブレーキ量を検出するブ
    レーキ量検出部と、ブレーキペダルの操作により作動さ
    れる流体圧制御アクチュエータを含み、流体圧制御アク
    チュエータの作動により変化する流体圧により車輪に制
    動力を付与する機械的制動手段と、 モータの回転数を検出する回転数検出部と、バッテリと
    モータ間相互のエネルギー変換を行う電力変換器と、モ
    ータに必要な出力トルクを演算し、その演算結果に基づ
    きモータ駆動信号を前記電力変換器に出力する制御部と
    、を含む回生制動手段と、 を備え、前記制御部はブレーキペダル操作時の機械的制
    動力とモータの回生制動力とを演算しこれら各制動力の
    和が目標減速度特性と一致するようにモータの回生制動
    力を制御するようにしたことを特徴とする電気自動車の
    制動制御装置。
JP1978488A 1988-01-29 1988-01-29 電気自動車の制動制御装置 Pending JPH01198201A (ja)

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