JPH052503U - 電気自動車の回生ブレーキ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、電動機を駆動源とし電動機の回生
制動によるブレーキ力を得る電気自動車の回生ブレーキ
制御装置に関し、回生ブレーキをリニヤにしかもスムー
ズに変化させて能動的に回生ブレーキを使用することに
より、高いエネルギーの回収を行なうようにすることを
目的とする。 【構成】 サービスブレーキ力用ブレーキ操作部材のブ
レーキ操作状態を検出するブレーキ操作状態検出手段８
と、ブレーキ操作状態検出手段８によって検出されたブ
レーキ操作状態からブレーキ作動時間に応じて回生制動
によるブレーキ力を制御する回生ブレーキ制御手段１１
を設けるように構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、電動機を駆動源とし電動機の回生制動によるブレーキ力を得る電気 自動車の回生ブレーキ制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来より、電動機を駆動源とする電気自動車にあっては、車両減速時において 、この電動機を発電機として作動させることによりブレーキ力を得るようにして いる。そして、ブレーキ力のコントロールについては、アクセルをＯＦＦするこ とにより弱回生ブレーキ力とし、ブレーキをＯＮすることにより強回生ブレーキ 力とするような２段階制御を行なう構成となっている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来の電気自動車の回生ブレーキ制動装置では、制 御が２段階制御となるので、回生ブレーキを使うことによるエネルギー回収効率 を効率的に行なうことができないという課題がある。

【０００４】 本考案は、このような課題に鑑み創案されたもので、、回生ブレーキをリニヤ に変化させて能動的に回生ブレーキを使用することにより、高いエネルギーの回 収を行ない、しかも、滑らかな回生ブレーキ力を得るようにした、電気自動車の 回生ブレーキ制御装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

このため、請求項１記載の本考案の電気自動車の回生ブレーキ制御装置は、電 動機を駆動源とし、該電動機の回生制動によりブレーキ力を得る電気自動車の回 生ブレーキ制御装置において、サービスブレーキ力用ブレーキ操作部材によるブ レーキ操作状態を検出するブレーキ操作状態検出手段が設けられるとともに、該 ブレーキ操作状態検出手段によって検出されたブレーキ操作状態からブレーキ作 動時間に応じて回生制動によるブレーキ力を制御する回生ブレーキ制御手段が設 けられたことを特徴としている

【０００６】 また、請求項２記載の本考案の電気自動車の回生ブレーキ制御装置は、電動機 を駆動源とし、該電動機の回生制動によりブレーキ力を得る電気自動車の回生ブ レーキ制御装置において、ブレーキ操作部材によるブレーキ操作状態を検出する ブレーキ操作状態検出手段と、車速を検出する車速検出手段とが設けられるとと もに、該ブレーキ操作状態検出手段によって検出されたブレーキ操作状態と該車 速検出手段によって検出された車速とから、ブレーキ作動時間と車速とに応じて 回生制動によるブレーキ力を制御する回生ブレーキ制御手段が設けられたことを 特徴としている。

【０００７】

【作用】

上述の請求項１記載の本考案の電気自動車の回生ブレーキ制御装置では、サー ビスブレーキ用の操作部材を操作すると、回生ブレーキ制御手段が、ブレーキ操 作状態検出手段によって検出されたブレーキ操作状態からブレーキ作動時間に応 じて回生制動によるブレーキ力を制御する。

【０００８】 また、上述の請求項２記載の本考案の電気自動車の回生ブレーキ制御装置では 、サービスブレーキ用の操作部材を操作すると、ブレーキ操作状態検出手段によ って検出されたブレーキ操作状態と、車速検出手段とによって検出された車速と から、ブレーキ作動時間と車速とに応じて、回生ブレーキ制御手段により、回生 制動によるブレーキ力を制御する。

【０００９】

【実施例】

以下、図面により、本考案の実施例について説明する。 （ａ）第１実施例の説明 図１〜図７は本考案の第１実施例としての電気自動車の回生ブレーキ制御装置 を示すもので、図１はその制御ブロック図、図２は本制御装置を車両に設置した 全体構成図、図３はブレーキ操作部材と制御系との接続図、図４は電動機が直流 分巻電動機の場合の捲線接続図、図５は電動機が誘導電動機の場合のすべりを説 明する図、図６はブレーキＯＮ時間と回生ブレーキ力の関係を示すグラフ、図７ は電動機が直流電動機の場合におけるブレーキＯＮ時間と回生ブレーキ力増減の 関係を示す図である。

【００１０】 まず、本装置が自動車に設置される構成について説明すると、図２において、 車体１には駆動源としての電動機（モータ）２が設けられ、これよりトランスミ ッション３を介して図示の場合、後輪である駆動輪４に連結されるような構成と なっている。

【００１１】 また、電動機２を制御するモータコントロールユニット５が設けられており、 このモータコントロールユニット５には、アクセルペダル（図示せず）の踏込量 を検出するアクセルセンサ６と、サービスブレーキ力用操作部材（図３のサービ スブレーキペダル）９のＯＮ，ＯＦＦ状態を検出するストップランプスイッチ７ によるブレーキ操作状態検出手段８が接続されている。なお、この図中、１３は 前輪である非駆動輪を示している。

【００１２】 このブレーキ操作状態検出手段８は、図３に示すサービスブレーキペダル９の ブレーキ操作状態すなわちブレーキ操作時間をサービスブレーキペダル９と対応 するストップランプスイッチ７によりて検出し、この検出信号をモータコントロ ールユニット５へ送るものである。

【００１３】 また、このストップランプスイッチ７は、図３に示すように、一方が１２Ｖ電 源に接続され、他方はモータコントロールユニット５とストップランプ１９にも 接続されている。従って、ストップランプスイッチ７は、サービスブレーキペダ ル９の操作時間中、ブレーキ操作状態検出手段８の信号をモータコントロールユ ニット５の回生ブレーキ制御手段１１に送るとともに、ストップランプ１９を点 灯させるようになっている。

【００１４】 一方、モータコントロールユニット５は、図１に示すように、モータ駆動力制 御手段１０と回生ブレーキ制御手段１１と更に切替手段１２とを備えて構成され ている。

【００１５】 ここで、モータコントロールユニット５のモータ駆動力制御手段１０は、アク セルセンサ６からのアクセル踏込量情報に応じてモータ駆動力制御信号を生ずる ものである。

【００１６】 また、回生ブレーキ制御手段１１は、サービスブレーキペダル９がＯＮの状態 で操作されることによりサービスブレーキペダル操作時間に応じた回生ブレーキ 力となるよう回生制動によるブレーキ力制御信号を生ずるようになっている。従 って、回生ブレーキ制御手段１１は、ストップランプスイッチ７によるブレーキ 操作状態検出手段８からの検出信号を得て回生ブレーキを制御する回生ブレーキ 制御信号を生ずるものである。

【００１７】 さらに、切替手段１２は、モータ駆動力制御手段１０又は回生ブレーキ制御手 段１１からの制御信号を切り替えて、いずれかの制御信号を電動機（モータ）２ に供給するものである。

【００１８】 ここで、回生制動の仕方について、さらに、具体的に説明すると、電動機２が 直流分巻電動機の場合には図４の結線図に示す界磁巻線１５に流す電流量をサー ビスブレーキペダル９のオン時間に応じて増減することにより、界磁力が増減し 、回生ブレーキ力が図７に示すように増減する。

【００１９】 また、電動機２が誘導電動機の場合には、誘導電動機の界磁の同期速度をｎ₀ 、回転子の回転速度をｎとすると、電動機のすべりＳは、 Ｓ＝（ｎ₀ −ｎ）／ ｎ₀ で求められるので、ステータに印加する交流の周波数を変えることにより、ｎ₀ を変えることができる。すなわち、図５に示すステータコイル１８に印加される 交流の周波数変化によって生ずる移動磁界により同期速度を変化させる。そして 、誘導電動機ではＳ＞０なら電動機となり、Ｓ＜０なら発電機となるので、Ｓ＜ ０となるように周波数をコントロールすることにより回生ブレーキ力が得られる 。この場合、Ｓが小さいほど回生ブレーキ力は大きくなるものである。図５中、 １７はロータを示している。

【００２０】 さらに、図６に示すグラフは、回生ブレーキ力とブレーキＯＮ時間すなわちサ ービスブレーキペダル９の操作時間と回生ブレーキ力との関係を示すもので、サ ービスブレーキペダル９の操作時間が長くなる程、回生ブレーキ力はリニヤに増 大することを示している。

【００２１】 次に、上記のような構成による本制御装置の動作について説明すると、まず、 アクセルペダル（図示せず）を踏み込めば、その踏込量に応じて電動機２が作動 し、モータ駆動力制御手段１０からの制御信号によりて電動機２が制御され、ア クセルペダルの踏込量に応じた駆動力を得て車両が走行する。

【００２２】 そして、サービスブレーキペダル９を踏み込むことにより、その踏込操作中ス トップランプスイッチ７によりストップランプ１９が点灯されるとともに、スト ップランプスイッチ７によるブレーキ操作状態検出手段８にてブレーキ操作時間 に応じた信号を回生ブレーキ制御手段１１に送る。

【００２３】 このとき、切替手段１２はモータ駆動力制御手段１０の信号を回生ブレーキ制 御手段１１の信号に切り替えて、電動機（モータ）２を発電機として作動させ、 回生制動によるブレーキ力を得て車両を制動する。

【００２４】 すなわち、車両が大きいブレーキ力を必要とする場合には、後続車への信号も 含めてブレーキのＯＮ時間が長くなると考えられるので、ブレーキのＯＮ時間を ストップランプスイッチ７の信号にて入力し、その時間を計測することにより、 回生ブレーキ力を決定して制御を行なうようにするものである。

【００２５】 なお、この制御装置をサービスブレーキによるブレーキ力とは無関係とするこ とにより、本装置が不能になった場合にも通常のサービスブレーキ力は異常なく 作動するようにできる。

【００２６】 上述の構成により、この第１実施例による制御装置では、サービスブレーキペ ダル９を踏み込みサービスブレーキ力用ブレーキ操作部材を操作すると、図６の グラフに示すように、ブレーキ操作状態検出手段８により、その作動時間に応じ て回生ブレーキ制御手段１１が回生制動によるブレーキ力を上げるように制御す るもので、これにより回生ブレーキ力をリニヤでしかもスムーズに変化させて能 動的に使用することができ、その結果、高いエネルギーの回収を行なうことがで きる。

【００２７】 （ｂ）第２実施例の説明 図８〜図１１は本考案の第２実施例としての電気自動車の回生ブレーキ制御装 置を示すもので、図８はその制御ブロック図、図９は本制御装置を車両に設置し た全体構成図、図１０はブレーキ操作部材およびスピードメータと制御系との接 続図、図１１はブレーキＯＮ時間と車速と回生ブレーキ力との関係を示す３次元 グラフであり、各図中、同じ符号はほぼ同様の部分を示している。

【００２８】 さて、この第２実施例について説明すると、この場合は、図８および図９に示 すように、前述の第１実施例のものに加えて、車速センサ２０による車速検出手 段が設けられている。

【００２９】 そして、この車速検出手段は、例えば図１０に示すように、トランスミッショ ン３に連結されるスピードメータ２１に付設した車速センサ２０を回生ブレーキ 制御手段１１に接続して、ブレーキ操作状態と車速とからブレーキ作動時間と車 速とに応じて回生制動によるブレーキ力を制御するよう構成されている。なお、 図１０中、２２はサービスブレーキペダル９に対応する油圧装置（マスタシリン ダ）用のブ−スタである。

【００３０】 さらに、図１１に示すグラフは、回生ブレーキ力とブレーキＯＮ時間すなわち サービスブレーキペダル９の操作時間と車速との関係を示すもので、サービスブ レーキペダル９の操作時間が長くなり、車速が高くなる程、回生ブレーキ力はリ ニヤに増大することを示している。

【００３１】 従って、この第２実施例による装置の動作は、前述の第１実施例の場合のサー ビスブレーキペダル９の操作によるブレーキ作動時間とともに、車速に応じて図 １１のグラフに示すように、回生ブレーキ制御手段１１が回生制動によるブレー キ力を上げるように制御するもので、回生ブレーキ力をリニヤでしかもスムーズ に変化させて能動的に使用することができるので、高いエネルギーの回収を行な うことができる。

【００３２】 すなわち、車両が大きいブレーキ力を必要とする場合には、後続車への信号も 含めてブレーキのＯＮ時間が長くなり、また、車速が高いときはブレーキＯＮ時 間が短くても大きなブレーキ力が必要となり、車速が低いときはブレーキＯＮ時 間が長くてもブレーキ力は小さくてよいので、ブレーキのＯＮ時間をストップラ ンプスイッチ７の信号入力による時間計測と車速センサ２０による車速信号によ り適当な回生ブレーキ力を決定して制御を行なうようにするものである。

【００３３】 なお、この第２実施例についても、電動機２が直流分巻電動機の場合および電 動機２が誘導電動機の場合における界磁力の増減の調整は第１実施例と同様であ るので説明を省略する。

【００３４】 上述の構成により、この第２実施例による制御装置では、サービスブレーキペ ダル９を踏み込みサービスブレーキペダル９を操作すると、ブレーキ操作状態検 出手段８によるブレーキの作動時間と車速検出手段２０による車速とに応じて回 生ブレーキ制御手段１１が回生制動によるブレーキ力を適正に上げるように制御 することが行なわれ、これにより、回生ブレーキ力をリニヤでしかもスムーズに 変化させて能動的に使用することができ、その結果、より高いエネルギーの回収 を行なうことができる。

【００３５】

【考案の効果】

以上詳述したように、請求項１記載の本考案の電気自動車の回生ブレーキ制御 装置によれば、電動機を駆動源とし、該電動機の回生制動によりブレーキ力を得 る電気自動車の回生ブレーキ制御装置において、サービスブレーキ力用ブレーキ 操作部材によるブレーキ操作状態を検出するブレーキ操作状態検出手段が設けら れるとともに、該ブレーキ操作状態検出手段によって検出されたブレーキ操作状 態からブレーキ作動時間に応じて回生制動によるブレーキ力を制御する回生ブレ ーキ制御手段が設けられているので、ブレーキ操作状態からブレーキ操作時間に 応じて回生制動によるブレーキ力を制御して、回生ブレーキ力をリニヤでしかも スムーズに変化させて能動的に使用することができ、これにより、高いエネルギ ーの回収を行なうことができる利点がある。

【００３６】 また、請求項２記載の本考案の電気自動車の回生ブレーキ制御装置によれば、 電動機を駆動源とし、該電動機の回生制動によりブレーキ力を得る電気自動車の 回生ブレーキ制御装置において、ブレーキ操作部材によるブレーキ操作状態を検 出するブレーキ操作状態検出手段と、車速を検出する車速検出手段とが設けられ るとともに、該ブレーキ操作状態検出手段によって検出されたブレーキ操作状態 と該車速検出手段によって検出された車速とから、ブレーキ作動時間と車速とに 応じて回生制動によるブレーキ力を制御する回生ブレーキ制御手段が設けられて いるので、ブレーキ操作状態検出手段によるブレーキの作動時間と車速検出手段 による車速とに応じて回生ブレーキ制御手段が回生制動によるブレーキ力を適正 に上げるように制御して、回生ブレーキ力をリニヤでしかもスムーズに変化させ て能動的に使用することができ、これにより、より高いエネルギーの回収を行な うことができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例としての電気自動車の回生
ブレーキ制御装置の制御ブロック図である。

【図２】本考案の第１実施例としての電気自動車の回生
ブレーキ制御装置を車両に設置した全体構成図である。

【図３】本考案の第１実施例によるブレーキ操作部材と
制御系との接続図である。

【図４】本考案による電動機が直流分巻電動機の場合の
捲線接続図である。

【図５】本考案による電動機が誘導電動機の場合のすべ
りを説明する図である。

【図６】本考案のの第１実施例によるブレーキＯＮ時間
と回生ブレーキ力の関係を示すグラフである。

【図７】本考案による電動機が直流電動機の場合におけ
るブレーキＯＮ時間と回生ブレーキ力増減の関係を示す
図である。

【図８】本考案の第２実施例としての電気自動車の回生
ブレーキ制御装置の制御ブロック図である。

【図９】本考案の第２実施例としての電気自動車の回生
ブレーキ制御装置を車両に設置した全体構成図である。

【図１０】本考案の第２実施例によるブレーキ操作部材
およびスピードメータと制御系との接続図である。

【図１１】本考案の第２実施例によるブレーキＯＮ時間
と車速と回生ブレーキ力との関係を示す３次元グラフで
ある。

【符号の説明】

１ 車体 ２ 電動機 ３ トランスミッション ４ 駆動輪 ５ モータコントロールユニット ６ アクセルセンサ ７ ストップランプスイッチ ８ ブレーキ操作状態検出手段 ９ サービスブレーキペダル（サービスブレーキ用ブレ
ーキ操作部材） １０ モータ駆動力制御手段 １１ 回生ブレーキ制御手段 １２ 切替手段 １３ 非駆動輪 １５ 界磁巻線 １７ ロータ １８ ステータコイル １９ ストッブランプ ２０ 車速センサ（車速検出手段） ２１ スピードメータ ２２ ブースタ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動機を駆動源とし、該電動機の回生制
   動によりブレーキ力を得る電気自動車の回生ブレーキ制
   御装置において、サービスブレーキ力用ブレーキ操作部
   材によるブレーキ操作状態を検出するブレーキ操作状態
   検出手段が設けられるとともに、該ブレーキ操作状態検
   出手段によって検出されたブレーキ操作状態からブレー
   キ作動時間に応じて回生制動によるブレーキ力を制御す
   る回生ブレーキ制御手段が設けられたことを特徴とす
   る、電気自動車の回生ブレーキ制御装置。
2. 【請求項２】 電動機を駆動源とし、該電動機の回生制
   動によりブレーキ力を得る電気自動車の回生ブレーキ制
   御装置において、ブレーキ操作部材によるブレーキ操作
   状態を検出するブレーキ操作状態検出手段と、車速を検
   出する車速検出手段とが設けられるとともに、該ブレー
   キ操作状態検出手段によって検出されたブレーキ操作状
   態と該車速検出手段によって検出された車速とから、ブ
   レーキ作動時間と車速とに応じて回生制動によるブレー
   キ力を制御する回生ブレーキ制御手段が設けられたこと
   を特徴とする、電気自動車の回生ブレーキ制御装置。