JPH0731005A - 電気自動車の回生ブレーキ装置用制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バッテリの充電量が低下し自動車が牽引され
る場合にも機械式ブレーキ装置により十分な制動力を発
生させ必要に応じ良好に且確実に制動させる。 【構成】 ブレーキペダルＢＰの踏込みに応答して作動
流体の圧力により作動する機械式ブレーキ装置Ｍ１と、
少くとも制動時に作動する回生ブレーキ装置Ｍ２と、少
なくとも走行用モータＤＭへ電力を供給し回生ブレーキ
装置により発生される電力にて充電されるバッテリＭ３
と、バッテリより選択的に電力を供給され作動流体に所
要の圧力を付与する圧力付与装置Ｍ４とを有する電気自
動車の回生ブレーキ装置用制御装置。充電量検出装置Ｍ
５によりバッテリの充電量が所定値未満であることが検
出され被牽引状態検出装置Ｍ６により自動車の被牽引状
態が検出されると、制御装置Ｍ７により回生ブレーキ装
置を作動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、機械式ブレーキ装置及
び回生ブレーキ装置を有する電気自動車に係り、更に詳
細には回生ブレーキ装置の制御装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】走行用モータがバッテリより供給される
電力によって回転駆動されることにより走行する電気自
動車の一つとして、例えば特開平１−１９８２０１号公
報に記載されている如く、ブレーキペダルの踏込みに応
答して作動流体の圧力により作動する機械式ブレーキ装
置と、作動流体に所要の高圧又は負圧を付与する電動ポ
ンプと、少くとも制動時に作動する回生ブレーキ装置と
を有し、二つのブレーキ装置によりそれぞれ発生される
機械的制動力及び回生制動力によって制動されるよう構
成された電気自動車が従来より知られている。

【０００３】かかる電気自動車によれば、自動車の制動
時には回生ブレーキ装置によっても制動力が発生される
と共に、制動エネルギの一部が回生ブレーキ装置によっ
て電力として回収されその電力がバッテリに充電される
ので、回生ブレーキ装置を有しない電気自動車の場合に
比して効果的な制動を行わせることができると共に、バ
ッテリの電力の消耗を遅らせることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述の如き従来の電気
自動車に於ては、自動車がバッテリのフル充電により定
まる規定走行距離以上走行したりすることによりバッテ
リの電力が消費されバッテリの充電量が走行用モータを
正常に回転駆動し得るレベル以下に低下すると、自動車
は自走することができなくなり、他の車輌によって牽引
されることにより充電施設まで移動されなければならな
くなる。

【０００５】またバッテリの充電量が所定のレベル以下
に低下すると、機械式ブレーキ装置用の電動ポンプが正
常には回転駆動されなくなり作動流体に対し十分な圧力
が与えられなくなるので、機械式ブレーキ装置により発
生される制動力が低下する。しかるにもう一方のブレー
キ装置である回生ブレーキ装置は自動車を完全に停止さ
せるための制動力を発生することができず、また自動車
の自走時にしか回生による電力を発生することができな
い。

【０００６】従って従来の電気自動車がバッテリの充電
量低下により他の車輌によって牽引される場合には、例
えば坂道に於て牽引車との車間距離を調整したり信号待
ち等に於て停止する場合の如く自動車を制動させる必要
が生じた場合にも自動車を良好に且確実に制動させるこ
とができないという問題がある。

【０００７】本発明は、上述の如き従来の電気自動車に
於ける叙上の如き問題に鑑み、バッテリの充電量が低下
し自動車が牽引される場合にも機械式ブレーキ装置によ
り十分な制動力を発生することができ、これにより必要
に応じ自動車を良好に且確実に制動させることができる
よう改良された電気自動車の回生ブレーキ装置用制御装
置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の如き目的は、本発
明によれば、図１に示されている如く、ブレーキペダル
ＢＰの踏込みに応答して作動流体の圧力により作動する
機械式ブレーキ装置Ｍ１と、少くとも制動時に作動する
回生ブレーキ装置Ｍ２と、少くとも走行用モータＤＭへ
電力を供給し前記回生ブレーキ装置により発生される電
力にて充電されるバッテリＭ３と、前記バッテリより選
択的に電力を供給され前記作動流体に所要の圧力を付与
する圧力付与手段Ｍ４とを有する電気自動車の回生ブレ
ーキ装置用制御装置にして、前記バッテリの充電量を検
出する充電量検出手段Ｍ５と、自動車の被牽引状態を検
出する被牽引状態検出手段Ｍ６と、前記充電量が所定値
未満であり且前記自動車が被牽引状態にあるときには前
記回生ブレーキ装置を作動させる制御手段Ｍ７とを有す
ることを特徴とする電気自動車の回生ブレーキ装置用制
御装置によって達成される。

【０００９】

【作用】上述の如き構成によれば、充電量検出手段Ｍ５
により検出されるバッテリＭ３の充電量が所定値未満で
あり且被牽引状態検出手段Ｍ６により自動車が被牽引状
態にあることが検出されると、制御手段Ｍ７により回生
ブレーキ装置Ｍ２が作動され、これによりバッテリは回
生ブレーキ装置により発生される電力にて充電される。
従って自動車が被牽引状態にあるときにもバッテリの充
電量が圧力付与手段Ｍ４を正常に作動させ作動流体に所
要の圧力を付与することができる充電量に維持されるの
で、機械式ブレーキ装置Ｍ１によりブレーキペダルＢＰ
の踏込みに応答して十分な機械的制動力が発生され、こ
れにより必要に応じ自動車を良好に且確実に制動させる
ことが可能になる。

【００１０】

【実施例】以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施
例について詳細に説明する。

【００１１】図２はブレーキｂｙワイヤ型のブレーキ装
置を備えた電気自動車に適用された本発明による回生ブ
レーキ装置用制御装置の一つの実施例を示す概略構成
図、図３は図２に示された電子制御装置を示すブロック
線図である。

【００１２】図２に於て、１０は走行用モータを示して
おり、モータ１０は差動装置１２及びアクスル１４を介
して図には示されていない駆動輪を回転駆動するように
なっている。モータ１０はバッテリ１６より直流電流を
交流電流に変換するコンバータを内蔵する駆動回路１８
を経て供給される駆動電流によって回転駆動されるよう
になっており、駆動電流はアクセルペダルの踏込み量Ａ
p を検出する踏込み量検出センサ２０よりの信号に基き
走行用電子制御装置２２のマイクロコンピュータ２４に
よりアクセルペダルの踏込み量Ａp に応じて制御される
ようになっている。

【００１３】図示の実施例の電気自動車はブレーキｂｙ
ワイヤ型の機械式ブレーキ装置２６を有し、ブレーキ装
置２６はブレーキペダル２８により駆動され電磁式の切
換弁３０fr、３０fl、３０r を介してストロークシミュ
レータ３２fr、３２fl、３２r へ油圧を供給するブレー
キマスタシリンダ３４を有している。またブレーキ装置
２６は、図には示されていない一対の駆動輪にそれぞれ
設けられたホイールディスク３６fr、３６flと共働する
ホイールシリンダ３８fr、３８flへ選択的に油圧を供給
することによって制動力を発生するアクチュエータ４０
fr、４０flと、図には示されていない一対の従動輪にそ
れぞれ設けられたホイールディスク４２rr、４２rlと共
働するホイールシリンダ４４rr、４４rlへ選択的に油圧
を供給することによって制動力を発生するアクチュエー
タ４６とを有している。

【００１４】図２には示されていないが、アクチュエー
タ４０rr、４０rl、４６は作動流体としてのオイルを貯
容するリザーバと、リザーバよりオイルを汲上げそれを
加圧する電動ポンプと、ポンプより吐出される高圧のオ
イルを貯容するアキュームレータとを共通の部材として
有し、また対応するホイールシリンダ３８fr、３８fl、
４４rr、４４rlへ供給される油圧を制御する制御弁を個
別の部材として有している。尚ブレーキ装置２６自体は
本発明の要旨をなすものではなくまた当技術分野に於て
よく知られているので、このブレーキ装置についてこれ
以上の説明を省略するが、ブレーキ装置の詳細について
は例えば本願出願人と同一の出願人の出願にかかる特開
平４−２３２１６８号公報等を参照されたい。

【００１５】図示の如く、アクチュエータ４０rr、４０
rl、４６の制御弁はブレーキペダル２８に対する踏力Ｂ
p を検出する踏力検出センサ４８よりの信号に基き駆動
回路５０より供給される駆動電流の電圧Ｅa が制動用電
子制御装置５２のマイクロコンピュータ５４によりアク
セルペダルに対する踏力に応じて制御されるようになっ
ている。また切換弁３０fr、３０fl、３０r は通常時に
は図２に示された切換え位置に維持され、ブレーキマス
タシリンダ３４とアクチュエータ４０rr、４０rl、４６
との連通が遮断されるが、踏力検出センサ４８等の異常
時には駆動回路５６より駆動電流が供給されることによ
りブレーキマスタシリンダ３４とストロークシミュレー
タ３２fr、３２fl、３２r との連通が遮断されブレーキ
マスタシリンダ３４とホイールシリンダ３８fr、３８f
l、４４rr、４４rlとが連通される位置に切換えられ、
これによりブレーキマスタシリンダ３４の油圧が直接各
ホイールシリンダへ供給されるようになっている。

【００１６】また図示の実施例に於ては、走行用モータ
１０は回生回路５８と共働して回生ブレーキ装置６０を
構成しており、回生モータとしても機能するようになっ
ている。回生回路５８は交流電流を直流電流に変換する
インバータを内蔵し、電子制御装置２２のマイクロコン
ピュータ２４よりの指令信号に応答してオン状態とオフ
状態とに切換えられ、特にオン状態に於てはモータ１０
が回生モータとして機能する場合にモータにより発生さ
れた電力をバッテリ１６へ供給するようになっている。
バッテリ１６の充電量ＥはＳＯＣメータ６２により検出
されるようになっている。

【００１７】図３に詳細に示されている如く、電子制御
装置５２のマイクロコンピュータ５４は一般的な構成の
ものであり、中央処理ユニット（ＣＰＵ）７０と、リー
ドオンリメモリ（ＲＯＭ）７２と、ランダムアクセスメ
モリ（ＲＡＭ）７４と、入力ポート装置７６と、出力ポ
ート装置７８とを有し、これらは双方向性のコモンバス
８０により互いに接続されている。

【００１８】入力ポート装置７６には踏力センサ４８に
より検出されたブレーキペダル２８に対する踏力Ｂp を
示す信号が入力され、また踏込み量センサ２０により検
出されたアクセルペダルの踏込み量Ａp を示す信号、Ｓ
ＯＣメータ６２により検出されたバッテリ１６の充電量
Ｅを示す信号、イグニッションスイッチ（ＩＧＳＷ）８
２がオン状態にあるか否かを示す信号、スタータスイッ
チ（ＳＴＳＷ）８４がオン状態にあるか否かを示す信
号、車速センサ８６により検出された車速Ｖを示す信号
がマイクロコンピュータ２４を経て入力され、更に図３
には示されていないが走行用モータ１０ヘ供給される駆
動電流Ｉd を示す信号がマイクロコンピュータ２４より
入力されるようになっている。入力ポート装置７６はそ
れに入力された信号を適宜に処理し、ＲＯＭ７２に記憶
されている制御プログラムに基くＣＰＵ７０の指示に従
い、ＣＰＵ及びＲＡＭ７４へ処理された信号を出力する
ようになっている。

【００１９】ＲＯＭ７２は図４に示された制動制御プロ
グラム及び図５に示されたグラフに対応するマップを記
憶している。ＣＰＵ７０は図４に示された制御プログラ
ム等に基き種々の演算及び信号の処理を行うようになっ
ている。出力ポート装置７８はＣＰＵ７０の指示に従い
後述の如くブレーキペダル２８に対する踏力Ｂp に応じ
て駆動回路５０を経てアクチュエータ４０rr、４０rl、
４６の制御弁へ制御信号を出力することにより機械的制
動力を制御し、必要に応じてマイクロコンピュータ２４
を経て駆動回路１８及び回生回路５８へ制御信号を出力
することにより回生ブレーキ装置６０の作動を制御し、
踏力センサ４８の等の異常時には駆動回路５６を経て切
換弁３０fr、３０fl、３０r へ制御信号を出力するよう
になっている。

【００２０】尚図には示されていないが、走行用電子制
御装置２２のマイクロコンピュータ２４も上述のマイク
ロコンピュータ５４と同様に構成されている。

【００２１】次に図４に示されたフローチャートを参照
して図示の実施例に於ける制動制御について説明する。
尚電子制御装置５２による制御はイグニッションスイッ
チ８２が閉成されることにより開始される。また図４に
示されたフローチャートに於て、フラグＦは電気自動車
が牽引される状態にて回生ブレーキ装置６０が作動され
ているか否かに関するものであり、１は回生ブレーキ装
置が作動されていることを示している。

【００２２】まずステップ１０に於ては踏力センサ４８
により検出されたブレーキペダル２８に対する踏力Ｂp
を示す信号等の読込みが行われ、ステップ２０に於ては
バッテリ１６の充電量Ｅが基準値Ｅo （正の定数）未満
であるか否かの判別が行われ、Ｅ＜Ｅo である旨の判別
が行われたときにはステップ７０へ進み、Ｅ＜Ｅo では
ない旨の判別が行われたときにはステップ３０へ進む。

【００２３】ステップ３０に於てはスタータスイッチ８
４がオン状態にあるか否かの判別が行われ、スタータス
イッチがオン状態にはない旨の判別が行われたときには
ステップ６０へ進み、スタータスイッチがオン状態にあ
る旨の判別が行われたときにはアクセルペダルの踏込み
量Ａp が０であるか否かの判別が行われる。Ａp ＝０で
ある旨の判別、即ちアクセルペダルが踏込みまれてはい
ない旨の判別が行われたときにはステップ５０に於て駆
動回路１８がオフ状態に切換え設定される共に回生回路
５８がオン状態に切換え設定されることにより回生ブレ
ーキ装置６０が作動され、Ａp ＝０ではない旨の判別、
即ちアクセルペダルが踏込まれた状態にある旨の判別が
行われたときにはステップ６０に於て回生回路がオフ状
態に切換え設定されると共に駆動回路がオン状態に切換
え設定されることにより回生ブレーキ装置の作動が解除
される。

【００２４】ステップ７０に於ては例えば走行用モータ
１０への駆動電流Ｉd が０であり且車速Ｖが基準値Ｖo
（正の定数）以上であるか否かの判別により、走行用モ
ータが非駆動の状態にて自動車が走行状態にあるか否か
の判別が行われ、走行用モータが非駆動の状態にて自動
車が走行状態にある旨の判別が行われたときにはステッ
プ１１０へ進み、走行用モータが駆動状態にある旨の判
別若しくは車輌が実質的に停止状態にある旨の判別が行
われたときにはステップ８０へ進む。

【００２５】ステップ８０に於てはフラグＦが１である
か否かの判別が行われ、Ｆ＝０である旨の判別が行われ
たときにはそのままステップ１０へ戻り、Ｆ＝１である
旨の判別が行われたときにはステップ９０に於て回生ブ
レーキ装置６０の作動が解除され、ステップ１００に於
てフラグＦが０にリセットされ、しかる後ステップ１０
へ戻る。

【００２６】ステップ１１０に於ては回生ブレーキ装置
が作動され、ステップ１２０に於てはフラグＦが１にセ
ットされる。ステップ１３０に於てはブレーキペダル２
８に対する踏力Ｂp に基き各アクチュエータ４０fr、４
０fl、４６の制御弁へ供給される駆動電流の電圧Ｅa が
図５に示されたグラフに対応するマップより演算され、
ステップ１４０に於ては電圧Ｅa の駆動電流が各アクチ
ュエータの制御弁へ供給され、これにより各車輪のホイ
ールシリンダ３８fr、３８fl、４４rr、４４rlによりブ
レーキペダルに対する踏力Ｂp に対応する制動力が発生
され、しかる後ステップ１０へ戻る。

【００２７】かくして図示の実施例によれば、バッテリ
１６の電力が消費され自動車が他の車輌によって牽引さ
れているときにはステップ２０及び７０に於てそれぞれ
イエスの判別が行われ、ステップ１１０に於て回生ブレ
ーキ装置６０が作動され、これによりモータ１０により
発生された電力が回生回路５８を経てバッテリ１６に充
電され、バッテリの充電量Ｅは各アクチュエータ４０f
r、４０fl、４６を作動するに十分な充電量に維持さ
れ、これにより自動車が牽引されている過程に於てブレ
ーキペダル２８が踏込まれると、ステップ１３０及び１
４０に於てブレーキペダルに対する踏力Ｂp に応じてブ
レーキ装置２６により良好に且確実に機械的制動力が発
生される。

【００２８】尚バッテリ１６の充電量Ｅが走行用モータ
１０を回転駆動するに十分な充電量である場合には、ス
テップ２０に於てノーの判別が行われ、自動車が自走状
態にあるときにはステップ３０に於てイエスの判別が行
われ、ステップ４０及び５０に於てアクセルペダルが踏
込みまれていない場合にのみ回生ブレーキ装置６０が作
動され、これによりモータ１０により発生された電力が
バッテリ１６に充電される。

【００２９】以上に於ては本発明を特定の実施例につい
て詳細に説明したが、本発明はかかる実施例に限定され
るものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例
が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

【００３０】例えば図示の実施例に於ては、機械式ブレ
ーキ装置はブレーキｂｙワイヤ型のブレーキ装置２６で
あるが、本発明に於ける機械式ブレーキ装置はブレーキ
ペダル２８により駆動されるブレーキマスタシリンダ３
４より油圧又は負圧が直接各車輪のホイールシリンダ３
８fr、３８fl、４４rr、４４rlへ供給される油圧ブレー
キ装置やバキュームブレーキ装置であってもよい。

【００３１】また図示の実施例に於ては、走行用モータ
１０が非駆動の状態にて自動車が走行状態にあるか否か
の判別はモータへの駆動電流Ｉd が０であり且車速Ｖが
基準値Ｖo 以上であるか否かの判別により行われるよう
になっているが、走行用モータが非駆動の状態にて自動
車が走行状態にあるか否かの判別はアクセルペダルの踏
込み量Ａp が実質的に０であり且車速Ｖが基準値Ｖo 以
上であるか否かの判別により行われてもよい。

【００３２】また図示の実施例に於ては、回生ブレーキ
装置６０は自動車の自走時にはアセルペダルの踏込み量
が０である場合に常に作動し自動車の減速時にはエンジ
ンブレーキと同様に機能するようになっているが、回生
ブレーキ装置は自動車の自走時にはブレーキペダル２８
が踏込まれた場合にのみ、即ち自動車の制動時にのみ作
動するようになっていてもよい。

【００３３】更に図示の実施例に於ては、走行用モータ
１０は回生ブレーキ装置６０のモータとしても機能する
ようになっているが、本発明に於ける回生ブレーキ装置
のモータは走行用モータ１０とは独立のモータとして設
けられていてもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上の説明より明らかである如く、本発
明によれば、充電量検出手段Ｍ５により検出されるバッ
テリＭ３の充電量が所定値未満であり且被牽引状態検出
手段Ｍ６により自動車が被牽引状態にあることが検出さ
れると、制御手段Ｍ７により回生ブレーキ装置Ｍ２が作
動され、これによりバッテリは回生ブレーキ装置により
発生される電力にて充電される。従って自動車が被牽引
状態にあるときにもバッテリの充電量が圧力付与手段Ｍ
４を正常に作動させ作動流体に所要の圧力を付与するこ
とができる充電量に維持されるので、機械式ブレーキ装
置Ｍ１によりブレーキペダルＢＰの踏込みに応答して十
分な機械的制動力が発生され、これにより必要に応じ被
牽引中の自動車を良好に且確実に制動させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電気自動車の回生ブレーキ装置用
制御装置の構成を特許請求の範囲の記載に対応させて示
す説明図である。

【図２】ブレーキｂｙワイヤ型の機械式ブレーキ装置を
備えた電気自動車に適用された本発明による回生ブレー
キ装置用制御装置の一つの実施例を示す概略構成図であ
る。

【図３】図２に示された電子制御装置を示すブロック線
図である。

【図４】図２及び図３に示された電子制御装置により達
成される制動制御ルーチンを示すフローチャートであ
る。

【図５】ブレーキペダルに対する踏力Ｂp とアクチュエ
ータに対する駆動電流の電圧Ｅa との間の関係を示すグ
ラフである。

【符号の説明】

１０…走行用モータ １６…メインバッテリ ２２…走行用電子制御装置 ２６…機械式ブレーキ装置 ２８…ブレーキペダル ４０fr、４０fl、４６…アクチュエータ ４８…踏力センサ ５２…制動用電子制御装置 ６０…回生ブレーキ装置 ６２…ＳＯＣメータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ブレーキペダルの踏込みに応答して作動流
   体の圧力により作動する機械式ブレーキ装置と、少くと
   も制動時に作動する回生ブレーキ装置と、少くとも走行
   用モータへ電力を供給し前記回生ブレーキ装置により発
   生される電力にて充電されるバッテリと、前記バッテリ
   より選択的に電力を供給され前記作動流体に所要の圧力
   を付与する圧力付与手段とを有する電気自動車の回生ブ
   レーキ装置用制御装置にして、前記バッテリの充電量を
   検出する充電量検出手段と、自動車の被牽引状態を検出
   する被牽引状態検出手段と、前記充電量が所定値未満で
   あり且前記自動車が被牽引状態にあるときには前記回生
   ブレーキ装置を作動させる制御手段とを有することを特
   徴とする電気自動車の回生ブレーキ装置用制御装置。