JP3160724B2 - 電動車両の制動装置 - Google Patents
電動車両の制動装置Info
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Description
により油圧制動可能な従動輪と,バッテリをエネルギー
源とするモータに接続されて駆動されるとともに前記ブ
レーキ操作子の操作により油圧制動および回生制動可能
な駆動輪と,従動輪および駆動輪の制動力の理想配分特
性に対して前記駆動輪の回生制動力を上回らせる回生優
先モードから前記理想配分特性に沿う通常モードへの切
り替えを制御する制御手段とを備えた電動車両の制動装
置に関する。尚,本明細書において「従動輪および駆動
輪の制動力の理想配分特性」とは,従来周知の『前,後
輪制動力の理想的な配分特性,即ち,前輪制動力に対す
る後輪制動力の増加変化率を前輪制動力の増加につれて
徐々に小さくするようにした配分特性』に則して決めら
れる従,駆動輪制動力の理想的な配分特性をいうもので
あり,例えば前輪が従動輪であり後輪が駆動輪である後
記実施例のような車両においては,図3破線で示すよう
に従動輪の制動力に対する駆動輪の制動力の増加変化率
を従動輪の制動力の増加につれて徐々に小さくする配分
特性となる。
気モータにより走行する車両において、駆動輪を回生制
動することにより前記モータが発電した電力でバッテリ
を充電し、一充電あたりの車両の走行可能距離の延長を
図ったものが知られている(例えば、特公昭56−62
04号公報、特公昭49−28933号公報参照)。
て回生制動によるエネルギー回収効率を最大限に高める
べく,通常は制動力の理想配分特性に対して駆動輪の回
生制動力を上回らせる回生優先モードにより制動を行
い,必要に応じて前記理想配分特性に沿う通常モードで
制動を行うことが考えられる。
能な車両用制動装置において,そのモード切り替え制御
を急制動操作に応じて適切に行うことを目的とする。
に,本発明は,ブレーキ操作子の操作により油圧制動可
能な従動輪と,バッテリをエネルギー源とするモータに
接続されて駆動されるとともに前記ブレーキ操作子の操
作により油圧制動および回生制動可能な駆動輪と,従動
輪および駆動輪の制動力の理想配分特性に対して前記駆
動輪の回生制動力を上回らせる回生優先モードから,前
記理想配分特性に沿って従動輪および駆動輪を制動する
通常モードへの切り替えを制御する制御手段とを備えた
電動車両の制動装置であって,前記制御手段による回生
優先モードから通常モードへの切り替えを,急制動が検
出されたときに行うことを第1の特徴とする。
の構成に加えて、前記ブレーキ操作子の操作力が所定の
しきい値を越えた時に前記急制動を検出することを第2
の特徴とする。 また請求項3に記載された発明は請求項
1の構成に加えて、前記ブレーキ操作子の操作力の増加
率が所定のしきい値を越えた時に前記急制動を検出する
ことを第3の特徴とする。
する。
ので、図1はその制動装置を備えた電動車両の全体構成
図、図2は制御系のブロック図、図3は制動モードの概
略説明図、図4〜図23は作用を説明するフローチャー
ト、グラフおよびタイムチャートである。
としての一対の前輪Wfと駆動輪としての一対の後輪W
rを備えた4輪車であって、後輪Wrはバッテリ1をエ
ネルギー源とする電気モータ2に前進4段のトランスミ
ッション3およびデフ4を介して接続される。バッテリ
1とモータ2との間にはPDU(パワードライブユニッ
ト)5が介装され、バッテリ1によるモータ2の駆動を
制御するとともに、回生制動に伴ってモータ2が発電す
る電力によるバッテリ1の充電を制御する。前記PDU
5とトランスミッション3はモータ・ミッション制御E
CU(電子制御ユニット)6に接続され、このモータ・
ミッション制御ECU6はブレーキECU(電子制御ユ
ニット)7に接続される。
リンダ9は、油圧ポンプ10により蓄圧されるアキュム
レータ11に接続されたモジュレータ12を介して、各
前輪Wfのブレーキシリンダ13fと各後輪Wrのブレ
ーキシリンダ13rとに接続される。モジュレータ12
は前輪用の2チャンネルのABS(アンチロックブレー
キシステム)制御バルブ14fと後輪用の1チャンネル
のABS制御バルブ14rを有し、前輪Wfおよび後輪
Wrにロック傾向が生じた場合に、それらのブレーキシ
リンダ13f,13rに伝達されるブレーキ油圧を減圧
する。
接続する油路には、前輪Wfのブレーキシリンダ13f
に伝達されるブレーキ油圧を制御するON/OFFバル
ブ15fと差圧バルブ16fより成る油圧制御バルブ
が、また後輪Wrのブレーキシリンダ13rに伝達され
るブレーキ油圧を制御するON/OFFバルブ15rと
差圧バルブ16rより成る油圧制御バルブがそれぞれ介
装される。
ノイドで駆動される常開の開閉弁であって、必要に応じ
てマスタシリンダ9とモジュレータ12間の連通を遮断
する。前輪用の差圧バルブ16fは前記ON/OFFバ
ルブ15fを迂回するバイパス油路に設けられるもの
で、スプリング17fで閉弁方向に付勢された弁体18
fと、前記スプリング17fのセット荷重を調整するリ
ニアソレノイド19fとを備える。後輪用のON/OF
Fバルブ15rと差圧バルブ16rは前輪用のそれと同
一の構造を備える。尚、前記バイパス油路にはマスタシ
リンダ9からモジュレータ12への油圧の伝達を規制
し、モジュレータ12からマスタシリンダ9への油圧の
伝達を許容する一方向弁が介装される。
前記ブレーキECU7には、バッテリ1に設けたバッテ
リ残容量計20およびバッテリ温度センサ21と、モー
タ2の回転数を検出するモータ回転数センサ22と、前
輪Wfおよび後輪Wrに設けられた車輪速センサ23
と、前記ブレーキペダル8に設けられたブレーキペダル
踏力センサ24と、アクセルペダル28に設けられたア
クセル開度センサ25と、ステアリングホイール29に
設けられたステアリングセンサ26と、前記アキュムレ
ータ12に設けられたアキュムレータ圧センサ27とが
接続されるとともに、それらの出力信号に基づいて制御
される前記油圧ポンプ10と、前記ON/OFFバルブ
15f,15rおよび差圧バルブ16f,16rより成
る油圧制御バルブと、前記ABS制御バルブ14f,1
4rとが接続される。
動指令とミッションシフト指令を受けて作動するモータ
・ミッション制御ECU6には、バッテリ1およびモー
タ2を制御する前記PDU5と、前記トランスミッショ
ン3とが接続される。
を説明する。
fと後輪Wrの制動モードには、[モード3]、[モー
ド2]、[モード1]の3種類があり、その何れかが初
期判定により選択されて所定のモードによる制動が行わ
れるとともに、運転状態の変化によって制動中にモード
の変更が行われる。 [モード3]このモードは通常の運転状態において選
択される。すなわち回生制動システムが正常に機能して
おり、かつ急ブレーキ時でもなくステアリング中でもな
い場合に選択される。[モード3]は、前輪Wfを油圧
により制動し後輪Wrを油圧と回生により制動するモー
ドであって、ブレーキペダル8を踏むと先ず後輪Wrの
みが回生制動されて前輪Wfの油圧制動は行われない。
そして後輪Wrの制動力が折点Pに達すると、その瞬間
から前輪Wfの油圧制動が開始される。後輪Wrの制動
力がバッテリ1やモータ2の種々の条件から決定される
回生限界を越えると、後輪Wrは回生と油圧の併用によ
って制動される。そして制動力が折点Qに達すると前記
モジュレータ12の内部に設けられた周知の比例減圧弁
の作用によって後輪Wrの制動力が弱められ、結局折れ
線OPQRで示すような制動力配分特性が与えられる。
この制動力配分特性OPQRは破線で示す理想配分特性
よりも上側、すなわち後輪Wrの制動力配分が理想配分
特性を上回るよう偏倚しており、これにより後輪Wrの
回生制動を可及的に利用してバッテリ1を充電し、一充
電あたりの走行可能距離の延長を図っている。 [モード2]このモードは回生制動システムが正常に
機能しており且つ急ブレーキ時でなく、但しステアリン
グ中である場合に選択される。この[モード2]も前述
の[モード3]と同様に、前輪Wfを油圧により制動し
後輪Wrを油圧と回生により制動するモードである。し
かしながら、ブレーキペダル8を踏むと後輪Wrの回生
制動と同時並行的に前輪Wfの油圧制動が行われ、その
間に後輪Wrの制動力が回生限界を越えると、後輪Wr
は回生と油圧の併用によって制動される。そして制動力
が折点Rに達すると比例減圧弁により後輪Wrの制動力
が弱められ、その結果[モード2]の制動力配分特性を
示す折れ線OQRは、破線で示す理想配分特性よりも前
輪Wfの制動力に比重を置いたものとなる。このように
ステアリング中に[モード2]を選択して初期制動時か
ら前輪Wfと後輪Wrを同時に制動することにより、操
縦安定性の低下を回避することができる。 [モード1]このモードは回生制動システムが正常に
機能しない場合、あるいは回生制動システムが正常に機
能している場合における急ブレーキ時に選択される。こ
の[モード1]では後輪Wrの回生制動は行われず、前
輪Wfおよび後輪Wrは何れも油圧により制動される。
このように後輪Wrの回生制動を行わずに油圧制動のみ
を行うことにより、後輪Wrの回転をデフ4やトランス
ミッション3を介してモータ2に伝達する間に応答性に
若干の遅れが生じる回生制動に比べて、制動力の応答性
を高めることが可能となる。而して、折れ線OQRで示
す制動力配分特性は、前述の[モード2]と同様に破線
で示す理想配分特性よりも前輪Wfの制動力に比重を置
いたものとなる。上述のように急ブレーキ中に[モード
1]を選択することにより、制動の応答性向上が図られ
る。
急ブレーキ時には、[モード3]から[モード1]への
変更が行われる。一方、[モード3]による制動中にス
テアリング操作が行われた場合、あるいは低μ路による
車輪のロック傾向が検出された場合には、[モード3]
から[モード2]への変更が行われ、また[モード2]
による制動中に低μ路による一層強い車輪のロック傾向
が検出された場合には、[モード2]から[モード1]
への変更が行われる。このように、路面μにより[モー
ド2]あるいは[モード1]を選択することにより、操
縦安定性の低下を回避することができる。前記[モード
3]から[モード2]あるいは[モード1]への変更
は、等制動力線すなわち前輪Wfの制動力と後輪Wrの
制動力の和が一定に保たれるような線に沿って行われ、
これにより前後両輪Wf,Wrのトータルの制動力が急
変することが回避される。
を、図4に示すメインルーチンのフローチャートに基づ
いて説明する。
ECU7およびモータ・ミッション制御ECU6の記憶
装置に各種プログラムやデータが記憶され、制動装置が
作動可能な状態に初期設定される。続くステップS20
0では、前記バッテリ残容量計20、バッテリ温度セン
サ21、モータ回転数センサ22、車輪速センサ23、
ブレーキペダル踏力センサ24、アクセル開度センサ2
5、ステアリングセンサ26およびアキュムレータ圧セ
ンサ27の出力信号がブレーキECU7に読み込まれる
(図2参照)。
揮可能な回生制動力の制限値が前記各種センサの出力信
号に基づいて演算される。この回生制動力限界は、バッ
テリ1の状態やモータ2の状態によって決定されるもの
であり、その詳細はステップS300のサブルーチンに
基づいて後から詳述する。
相当の回生制動力が演算される。内燃機関を走行用動力
源とする車両では、アクセルペダルの踏力を解除すると
エンジンブレーキが作動するが、本実施例の如くモータ
2を走行用動力源とする車両では、前記エンジンブレー
キに相当する制動力を回生制動により後輪Wrに作用さ
せることにより、内燃機関を持つ通常の車両と同様の操
縦フィーリングが与えられる。すなわち、アクセルペダ
ル28の踏力が弱められると、アクセル開度センサ25
により検出されたアクセル開度、モータ回転数センサ2
2により検出されたモータ回転数、および車輪速センサ
23により検出された車輪速に基づいてエンジンブレー
キ相当の制動力が演算され、その制動力を得るべくモー
タ2に接続された後輪Wrが回生制動される。そして回
生制動によりモータ2が発電した電力はバッテリ1の充
電に供される。
制動力の配分比率が演算される。すなわちドライバーに
よる制動操作やステアリング操作の状態、あるいは路面
の摩擦係数等に基づいて前記[モード3],[モード
2],[モード1]が選択されるとともに、[モード
3]から[モード2]あるいは[モード1]へのモード
変更が決定される。そして各モードにおいて、前輪Wf
の油圧制動力の大きさ、および後輪Wrの回生制動力と
油圧制動力の大きさが演算される。ステップS500の
具体的内容は、そのサブルーチンに基づいて後から詳述
する。
限に発揮し得るシフト位置が演算され、トランスミッシ
ョン3が前記シフト位置へ向けて自動的に操作される。
ステップS600の具体的内容は、そのサブルーチンに
基づいて後から詳述する。
制動力とを所定の比率で配分すべく、図1のON/OF
Fバルブ15f,15rと差圧バルブ16f,16rが
実際に制御される。而して、後輪Wrの回生制動により
モータ2が発電した電力はバッテリ1の充電に供され
る。ステップS700の具体的内容は、そのサブルーチ
ンに基づいて後から詳述する。
後輪Wrの過剰スリップを防止すべくアンチロック制御
が行われる。すなわち、車輪速センサ23の出力信号に
より車輪がロック状態に入りかかったことが検出される
と、図1のABS制御バルブ14f,14rが制御され
る。これにより、マスタシリンダ9とブレーキシリンダ
13f,13r間に介装されたモジュレータ12が作動
し、前記ロック傾向にある車輪のブレーキシリンダ13
f,13rに伝達されるブレーキ油圧が減圧されて車輪
のロックが防止される。
に故障が生じた場合のフェイルセーフが図られる。すな
わち、図3のフローに示すように回生制動システムに故
障が生じた場合には、常開のON/OFFバルブ15
f,15rが開弁位置に保持されてマスタシリンダ9と
モジュレータ12が直接連通する。その結果、無条件で
[モード1]が選択され、通常の油圧制動システムの如
く前輪Wfおよび後輪Wrが油圧により制動される。
ップS300(回生制動力制限値演算)の具体的内容
を、図5〜図8に基づいて説明する。
すように、先ずステップS301でバッテリ1の状態に
よる回生制動力の制限値TLMB が演算され、更にステッ
プS302でモータ2の回転数による回生制動力の制限
値TLMN が演算される。前記制限値TLMB と制限値T
LMN の大小はステップS303で比較され、制限値TLM
B が制限値TLMN よりも大きい場合には、ステップS3
04で小さい方の制限値TLMN が回生制動力制限値TLM
として選択され、制限値TLMB が制限値TLMN 以下であ
る場合には、ステップS305で小さい方の制限値T
LMB が回生制動力制限値TLMとして選択される。すなわ
ち、その時の回生制動力制限値TLMは、バッテリ1の状
態による制限値TLMB とモータ2の回転数による制限値
TLMN との何れか小さい方によって決定される。
テリ状態による制限値演算)のサブルーチンを、図6に
基づいて説明する。
ンサ24の出力信号によってブレーキ操作が行われたこ
とが検出されると、ステップS312で回生ONタイマ
RBTがカウントをスタートする。続いて、ステップS
313でバッテリ残容量計20の出力信号に基づいてバ
ッテリ1の放電深度(DOD)が演算される。
では前記DODの大きさに基づいて制限値TLMB0が決定
される。すなわち、DODの値が小さくてバッテリ1の
残容量が大きい時には、前記制限値TLMB0は小さく設定
され、またDODの値が大きくてバッテリ1の残容量が
小さい場合には、前記制限値TLMB0は大きく設定され
る。これを図7(A)を併せて参照しながら更に詳しく
説明すると、DODがしきい値D1 以下であってバッテ
リ1の残容量が比較的に大きい場合には、制限値TLMB0
が比較的小さい制限値TLMB1に設定される。また、DO
Dがしきい値D2 以上であってバッテリ1の残容量が比
較的に小さい場合には、制限値TLMB0が比較的に大きい
制限値TLMB3に設定される。そして、DODが前記しき
い値D1 としきい値D2 の間にある場合には、制限値T
LMB0は前記TLMB1とTLMB3の間の制限値TLMB2に設定さ
れる。
センサ21の出力信号に基づいて制限値TLMB0を補正す
るための係数K1 が決定される。すなわち、バッテリ1
の容量は温度上昇によって増加するため、図7(B)に
示すようにバッテリ温度センサ21の出力信号TEMP
がTEMP0を越えるのに伴って、温度係数K1 が1か
らリニアに増加するように決定する。
では、前記回生ONタイマRBTがカウントした回生O
N時間tの大きさに基づいて制限値TLMB0を補正するた
めの係数K2 が決定される。図7(C)を併せて参照す
ると明らかなように、回生制動が開始されてからの経過
時間である回生ON時間tがしきい値t1 以下の場合に
は充電時間係数K2 が1に設定される。回生ON時間t
がしきい値t1 以上になると、前記充電時間係数K2 は
1よりも小さいK22に設定され、更に回生ON時間tが
しきい値t2 以上になると、前記充電時間係数K2 は前
記K22よりも更に小さいK21に設定される。このように
して、バッテリ1の充電が効率的に行われる充電初期に
充電時間係数K2 が最大値1となり、回生ON時間tの
経過に伴って前記充電時間係数K2 は1からK21,K22
へと減少する。
依存する最終的な回生制動力制限値TLMB が、DODに
よる制限値TLMB0に温度係数K1 および充電時間係数K
2 を乗算することにより演算される。
ブレーキペダル8を踏む都度行われ、ブレーキペダル8
の踏力が解除されると、ステップS326で前記回生O
Nタイマがリセットされる。
302に対応するもので、モータ回転数センサ22の出
力信号NM による回生制動力の制限値TLMN の変化を示
すものである。同図から明らかなように、モータ1の回
転数NM の増加に伴ってリニアに増加した制限値TLMN
はやがて略一定になり、その後急激に減少する。
ップS500(回生・油圧配分演算)の具体的内容を、
図9〜図17に基づいて説明する。
ーチンに示すように、先ずステップS501で制動操作
が行われた時、ステップS502でモード1フラグが
「0」であって[モード1]が選択されておらず、且つ
ステップS503で回生制動システムが故障しておら
ず、且つステップS504およびステップS505で急
ブレーキ時でなく、且つステップS506およびステッ
プS507で路面μが充分に大きくて車輪がロック傾向
になく、その結果車輪速センサ23の出力信号から演算
した車輪速の時間微分値ΔVW (車輪速の単位時間当た
りの落ち込み)が所定のしきい値g1 ,g2 (g1>g
2 )以下であり、且つステップS508およびステップ
S509で仮モード2フラグM2FL′とモード2フラ
グM2FLが共に「0」であって[モード2]が選択さ
れておらず、且つステップS510およびステップS5
11でステアリングフラグSTRFLが「1」にセット
されていない非ステアリング時には、ステップS512
で[モード3]が選択される。そして、前記ステップS
502でモード1フラグが「1」にセットされている場
合には、ステップS513で[モード1]が選択され、
また前記ステップS509でモード2フラグM2FLが
「1」にセットされている場合にはステップS514で
[モード2]が選択される。
ラグM1FLは、以下の〜の何れかの条件が成立し
た時にステップS515で「1」にセットされる。 前記ステップS503で回生制動システムが故障し
た場合。 前記ステップS504およびステップS505で急
ブレーキであると判定された場合。 前記ステップS506で車輪速の時間微分値ΔVW
が大きい方のしきい値g 1 を上回った場合。(g1 は通
常の油圧制動装置の制動力配分でもロックに近くなると
推定される値として選択される) 前記ステップS507で車輪速の時間微分値ΔVW
が大きい方のしきい値g 1 と小さい方のしきい値g2 の
間にある場合(g2 は通常の油圧制動装置の制動力配分
に戻せばロックが解消されると推定される値として選択
される)であって、且つステップS516でモード2フ
ラグがM2FLが「1」にセットされている場合。
ード2フラグM2FL′は以下のの条件が成立した時
にステップS522で「1」にセットされ、同じくモー
ド2フラグM2FLは以下のまたはの条件が成立し
た時にステップS517で「1」にセットされる。 前記ステップS507で車輪速の時間微分値ΔVW
が小さい方のしきい値g 2 を越えており、且つステップ
S516でモード2フラグがM2FLが「1」にセット
されておらず(すなわち[モード3]が選択されている
状態)、しかもステップS518およびステップS51
9でM2ディレイタイマM2Tがカウントダウン中の場
合。 前記ステップS518,S519でM2ディレイタ
イマM2Tがカウントダウン中(すなわちM2FL′=
1)に、ステップS507で車輪速の時間微分値ΔVW
が小さい方のしきい値g2 以下になった場合、またはM
2ディレイタイマM2Tによる所定時間が経過した場
合。尚、M2ディレイタイマM2Tによる所定時間の経
過後においても、ステップS507でΔVW >g2 と判
断されると、前記の条件によって[モード1]が選択
される。 前記ステップS510およびステップS511でス
テアリング中であると判定された場合。
ないと判断された時、すなわちブレーキペダル8の踏力
が解除された時に、初めてステップS523およびステ
ップS524でモード2フラグM2FLとモード1フラ
グM1FLが共に「0」にセットされる。したがって、
1回の制動中に一旦[モード2]あるいは[モード1]
が選択されると、その制動中に[モード2]または[モ
ード1]から[モード3]に逆移行することはない。
キ判定)の詳細を図11のフローチャートを参照して説
明する。ステップS531においてブレーキペダル踏力
センサ24により検出された踏力FB が所定のしきい値
以上である場合には、無条件で急ブレーキであると判定
され、ステップS532で急ブレーキフラグが「1」に
セットされる。
であり、且つステップS533で急ブレーキ判定タイマ
PTMがカウント開始時の初期値t0 にある時には、ス
テップS534でその時の踏力FB が初期踏力FB1とさ
れる。続くステップS535で急ブレーキ判定タイマP
TMが0までカウントダウンされていない場合には、ス
テップS536でカウントダウンが行われるとともに、
ステップS537で急ブレーキフラグが「0」にセット
される。
イマPTMが0までカウントダウンされた時すなわち所
定時間t0 が経過した時に、ステップS538でその時
の踏力FB がt0 後の踏力tB2とされ、ステップS53
9で急ブレーキ判定タイマPTMがt0 にリセットされ
る。そして、続くステップS540でt0 後の踏力t B2
初期踏力FB1の差が踏力変化しきい値ΔFB と比較さ
れ、前記差が踏力変化しきい値ΔFB を上回っていれば
ステップS532で急ブレーキフラグが「1」にセット
され、上回っていなければステップS537で急ブレー
キフラグが「0」にセットされる。
上回った場合、および所定時間内の踏力FB の増加量が
第2のしきい値を上回った場合に、急ブレーキであると
判定される。
条件判定)の詳細を図12のフローチャートおよび図1
3のグラフを参照して説明する。車輪速センサ23の出
力信号から演算された車速Vが最も大きいしきい値V3
よりも大きい時には、ステアリングセンサ26により検
出された舵角θが最も小さいしきい値θ1 よりも大きい
時にステアリングフラグSTRFLが「1」にセットさ
れ、前記しきい値θ1 以下の時にステアリングフラグS
TRFLが「0」にセットされる(ステップS541,
S542,S543,S544,S545,S546参
照)。
りも小さいしきい値V2 との間にある時には、舵角θが
中間のしきい値θ2 より大きい時にステアリングフラグ
STRFLが「1」にセットされ、舵角θがしきい値θ
2 以下の時にステアリングフラグSTRFLが「0」に
セットされる(ステップS541,S542,S54
3,S547,SS545,S546参照)。
きい値V1 との間にある時には、舵角θが最も大きいし
きい値θ3 より大きい時にステアリングフラグSTRF
Lが「1」にセットされ、舵角θがしきい値θ3 以下の
時にステアリングフラグSTRFLが「0」にセットさ
れる(ステップS541,S542,S548,S54
5,S546参照)。
には、舵角θの大小に関わらずステアリングフラグST
RFLが「0」にセットされる(ステップS541,S
546)。
角θであってもステアリング中であるとの判定が下さ
れ、車速Vが低い時には大きい舵角θでなければステア
リング中であると判定が下されなくなる。
3配分決定)の詳細を図14のフローチャートおよび図
17のグラフを参照して説明する。ステップS551に
おいて前記図4のステップS300で求めた回生制動力
制限値TLMにn速のギヤレシオR(n)を乗算すること
により、タイヤトルクに換算された換算回生制動力制限
値TRGLMが演算される。続くステップS552では、図
17(A)のグラフに基づいて、前記図1の制動力配分
特性における折点P([モード3]において前輪Wfの
油圧制動が開始される点)に対応する踏力FB0が検索さ
れる。
ラフに基づいて踏力FB に対応する換算回生制動力TRG
が検索される。続くステップS554では、Frオフセ
ット量すなわち図1のリニアソレノイド19fの操作量
が、前記折点踏力FB0に定数を乗算することにより演算
される。ステップS555では、図17(C)のグラフ
に基づいてRrオフセット量すなわち図1のリニアソレ
ノイド19rの操作量が検索される。而して、ステップ
S556で図1のON/OFFバルブ15f,15rを
制御するFrオフセットフラグとRrオフセットフラグ
が共に「1」(閉弁)にセットされる。
2配分決定)の詳細を図15のフローチャートおよび図
17のグラフを参照して説明する。ステップS561に
おいて前記図4のステップS300で求めた回生制動力
制限値TLMにn速のギヤレシオR(n)を乗算すること
によりタイヤトルクに換算された換算回生制動力制限値
TRGLMが演算される。続くステップS562では、図1
7(D)のグラフに基づいて、換算回生制動力TRGが検
索される。
が0に設定される。これは、図1の[モード2]の制動
力配分特性が前記折点Pを持たず、前輪Wfの油圧制動
が初期制動時から行われるためである。続くステップS
564では、図17(C)のグラフに基づいてRrオフ
セット量すなわち図1のリニアソレノイド19rの操作
量が検索される。而して、ステップS565で図1の前
輪側のON/OFFバルブ15fを制御するFrオフセ
ットフラグが「0」(開弁)にセットされ、後輪側のO
N/OFFバルブ15rを閉弁させるFrオフセットフ
ラグが「1」(閉弁)にセットされる。
1配分決定)の詳細を図16のフローチャートを参照し
て説明する。この[モード1]では回生制動が行われな
いため、ステップS571において換算回生制動力TRG
が0に設定される。続くステップS572,S573で
はFrオフセット量とRrオフセット量が共に0に設定
される。そして最後にステップS574でFrオフセッ
トフラグとFrオフセットフラグが共に「0」(開弁)
にセットされ、マスタシリンダ9が発生する油圧がその
ままモジュレータ12に伝達されて前輪Wfおよび後輪
Wrは通常の油圧により制動される。
令)の詳細を、図18〜図20のフローチャート、図2
1のグラフおよび図22のタイムチャートに基づいて説
明する。
プS601においてシフト中である場合には、ステップ
S602でシフトフラグSHFLが「1」にセットさ
れ、続いてステップS603で換算回生制動力TRGが0
に設定されるとともに、ステップS604でFrオフセ
ットフラグとRrオフセットフラグが共に「0」(開
弁)にセットされる。これにより、シフト中には回生制
動が行われずに前輪Wfおよび後輪Wrは通常の油圧に
より制動される。
わらずステップS605でシフトフラグSHFLが
「1」にセットされている場合には、シフトが完了した
と判断され、続くステップS606で前輪Wfおよび後
輪Wrの油圧制動が解除されるとともに、ステップS6
07でシフトフラグSHFLが「0」にセットされる。
であってステアリングフラグSTRFLが「1」にセッ
トされている場合には、後述のシフト指令は行われな
い。
在のシフト位置nにおける回生エネルギーE(n) が演算
される。すなわち、ステップS609で換算回生制動力
TRGをギヤレシオR(n) で除算することによりn速にお
けるモータトルクTMT(n) が演算される。そして、ステ
ップS612で図21のグラフに基づいて前記モータト
ルクTMT(n) とモータ2の回転数NM からモータ効率η
(n)が求められ、続くステップS613で前記モータ効
率η(n) にモータトルクTMT(n) とモータ2の回転数N
M を乗算することにより、当該シフト位置nにおける回
生エネルギーE (n) が演算される。
て、現在のシフト位置からシフトダウンした場合の回生
エネルギーE(n-1) が演算される。すなわち、ステップ
S614で現在のシフト位置nが1速である場合には、
シフトダウンが実質的に不可能であるため、ステップS
615でシフトダウンした場合の回生エネルギーE(n
-1) が0に設定される。一方、前記ステップS614で
現在のシフト位置nが2速〜4速の何れかである場合に
は、ステップS616〜S622で前述と同様にn−1
速にシフトダウンした場合の回生エネルギーE(n-1) が
演算される。その際に、ステップS617でモータトル
クTMT(n-1) が回生制動力制限値TLMを上回った場合に
は、ステップS618で前記回生制動力制限値TLMがモ
ータトルクTMT(n-1) とされる。またシフトダウンの場
合には、ステップS619でシフトダウン時のモータ2
の回転数NM (n-1) が、ギヤレシオR(n) ,R(n-1) と
n速における回転数NM (n) から演算され、その結果ス
テップS620で回転数NM (n-1) がオーバーレブにな
った場合には、前記ステップS615で回生エネルギー
E(n-1) が0に設定される。
て、現在のシフト位置からシフトアップした場合の回生
エネルギーE(n+1) が演算される。すなわち、ステップ
S623で現在のシフト位置nが4速である場合には、
シフトアップが実質的に不可能であるため、ステップS
624でシフトアップした場合の回生エネルギーE(n
+1) が0に設定される。続くステップS625〜S63
0では、前述と同様にシフトアップした場合の回生エネ
ルギーE(n+1) が演算される。その際に、ステップS6
26でモータトルクTMT(n+1) が回生制動力制限値TLM
を上回った場合には、ステップS627で前記回生制動
力制限値TLMがモータトルクTMT(n+1) とされる。尚、
前記シフトアップの場合にはオーバーレブが発生するこ
とが無いため、シフトダウンの場合に行ったオーバーレ
ブの判定は行われない。
在の回生エネルギーE(n) 、シフトダウンした場合の回
生エネルギーE(n-1) 、およびシフトアップした場合の
回生エネルギーE(n+1) の3者が比較され、E(n-1) が
最大になる場合にはステップS634でシフトダウン指
令が発せられ、逆にE(n+1) が最大になる場合にはステ
ップS635でシフトアップ指令が発せられる。
トに基づいて説明する。例えばブレーキペダル8の踏力
が時刻T1 ,T3 ,T8 において次第に強まるように操
作され、時刻T2 に回生制動指令が発せられたとする。
この時回生エネルギーを最大にすべくシフト位置を例え
ば3速から2速にシフトダウンするように判断された場
合、時刻T4 においてクラッチが解除される。
2が切り離されて回生制動力不能になるため、時刻T4
からT7 までモータ2の回生制動指令がキャンセルされ
る。そして回生制動が行われない間すなわち時刻T4 か
らT7 までの間は、油圧ブレーキ指令が出されて油圧制
動が回生制動に代替する。而して、時刻T4 からT6 ま
でのクラッチの係合解除期間における時刻T5 におい
て、シフト指令が発せられて3速から2速へのシフトダ
ウンが実行される。
T2 〜T4 では回生制動により、時刻T4 〜T7 では油
圧制動により、時刻T7 〜T9 では回生制動により、時
刻T 9 以降は回生制動と油圧制動の併用により確保され
る。
圧制動力制御)の詳細を図23のフローチャートに基づ
いて説明する。
TRGが出力される。そして図1から明らかなように、
[モード3]および[モード2]において、初期制動時
に前記換算回生制動力TRGが得られるように後輪Wrが
回生制動され、この回生制動によりモータ2が発電した
電力はバッテリ1の充電に供される。ステップS702
およびS703では、[モード3]に対応する図14の
ステップS554,S555、[モード2]に対応する
図15のステップS563,S564、および[モード
1]に対応する図17のステップS572,S573に
おいて決定されたFrオフセット量とRrオフセット量
が出力される。その結果、図1に示す前輪Wfおよび後
輪Wrの油圧制御バルブのリニアソレノイド19f,1
9rが作動して差圧バルブ16f,16rのスプリング
17f,17rのセット荷重が所定の大きさに調整され
る。
ラグが「1」にセットされていなければ([モード2]
と[モード1]の場合)、ステップS705で図1のO
N/OFFバルブ15fは開弁状態に保たれ、逆に
「1」にセットされていれば([モード3]の場合)、
ステップS706でON/OFFバルブ15fは閉弁操
作される。
開弁状態に保たれる[モード2]および[モード1]で
は、マスタシリンダ9が発生したブレーキ油圧は直接モ
ジュレータ12に伝達され、図1の[モード2]および
[モード1]の制動力配分特性に示すように初期制動時
から前輪Wfは油圧制動される。
ブ15fが閉弁操作されるため、マスタシリンダ9が発
生したブレーキ油圧は前記ON/OFFバルブ15fに
阻止されて差圧バルブ16fを経由してモジュレータ1
2に伝達されるが、その際にスプリング17fのセット
荷重によりブレーキペダル8の踏力が所定値に高まるま
で差圧バルブ16fは開弁しない。その結果、図1の
[モード3]の制動力配分特性における線分OPに示す
ように、初期制動時に前輪Wfに油圧制動力が作用する
ことが阻止される。そしてマスタシリンダ9が発生した
ブレーキ油圧が前記折点Pに対応する大きさになると、
差圧バルブ16fが開弁して前輪Wfに油圧制動力が作
用し始めることになる。
S707でRrオフセットフラグが「1」にセットされ
ていなければ([モード1]の場合)、ステップS70
8でON/OFFバルブ15rは開弁状態に保たれ、逆
に「1」にセットされていれば([モード3]および
[モード2]の場合)、ステップS709でON/OF
Fバルブ15rは閉弁操作される。
開弁状態に保たれる[モード1]では、マスタシリンダ
9が発生したブレーキ油圧は直接モジュレータ12に伝
達されることになり、図1の[モード1]の制動力配分
特性に示すように初期制動時から後輪Wrは油圧制動さ
れる。
はON/OFFバルブ15rが閉弁操作されるため、マ
スタシリンダ9が発生したブレーキ油圧は前記ON/O
FFバルブ15rに阻止されて差圧バルブ16rを経由
してモジュレータ12に伝達されることになり、スプリ
ング17rのセット荷重によりブレーキペダル8の踏力
が所定値に高まるまで差圧バルブ16rは開弁しない。
その結果、図1の[モード3]および[モード2]の制
動力配分特性における回生限界まで後輪Wrに油圧制動
力が作用することが阻止される。そしてマスタシリンダ
9が発生したブレーキ油圧が前記回生限界に対応する大
きさになると、差圧バルブ16rが開弁して後輪Wrに
油圧制動力が作用し始め、それ以後は後輪Wrに回生制
動力と油圧制動力が作用することになる。
・油圧配分決定ルーチンを簡略化した別実施例を示すも
のである。
しておらず、且つステアリング中でなく、且つ踏力がし
きい値以上でなく、且つ路面μが低くない場合に、通常
の[モード3]が選択される(ステップS581、S5
82、S583、S584、S585、S586、S5
87参照)。
が故障している場合には、ステップS589において無
条件で[モード1]が選択される。また、ステップS5
82,S583でステアリング中であると判断された場
合、ステップS584で踏力がしきい値以上になって急
ブレーキであると判断された場合、あるいはステップS
585,S586で路面μが低くて車輪ロックの可能性
があると判断された場合には、ステップS588で[モ
ード2]が選択される。
(ステア条件判定)のサブルーチンを示すもので、ステ
ップS591において車両の横加速度が基準値以上であ
る場合にステリング中であると判断されてステップS5
92でステアリングフラグSTRFLが「1」にセット
され、基準値未満である場合にステリング中でないと判
断されてステップS593でステアリングフラグSTR
FLが「0」にセットされる。尚、前記ステップS59
1で車両の横加速度に代えて車両のヨーレートrをパラ
メータとしてステア条件を判定することも可能である。
明は前記実施例に限定されるものではなく、種々の小設
計変更を行うことが可能である。
り後輪Wrが駆動輪である車両を例示したが、本発明は
前輪Wfが駆動輪であり後輪Wrが従動輪である車両に
対しても適用可能である。
ば、ブレーキ操作子の操作力が比較的小さい通常の制動
時には,回生優先モードを選択することにより,回生制
動力を通常(即ち理想配分特性)よりも大きめに設定し
て回生制動によるエネルギー回収効果を十分に高めるこ
とができる。また急制動時には,通常モードに切り替え
ることで,従動輪及び駆動輪の制動力を理想配分特性に
戻すようにしたので,回生効率はやや犠牲にしながらも
全体として制動応答性を高めるとともに車両の挙動の安
定を図ることが可能となる。
キ操作子の操作力が所定のしきい値を越えた時に急制動
を検出するので、急制動の検出を的確に行うことができ
る。 また本発明の第3の特徴によれば、ブレーキ操作子
の操作力の増加率が所定のしきい値を越えた時に急制動
を検出するので、急制動の検出をより的確に且つきめ細
かく行うことができる。
車両の全体構成図
サブルーチンのフローチャート
ンのフローチャート
サブルーチンのフローチャート
るサブルーチンのフローチャート
応するフローチャート
対応するフローチャート
対応するフローチャート
対応するフローチャート
対応するフローチャート
するグラフ
ーチンに対応するフローチャート
ーチンに対応するフローチャート
ーチンに対応するフローチャート
グラフ
イムチャート
るサブルーチンのフローチャート
ローチャート
対応するフローチャート
段) 7 ブレーキECU(制御手段) 8 ブレーキペダル(ブレーキ操作子) Wf 前輪(従動輪) Wr 後輪(駆動輪)
Claims (3)
- 【請求項1】 ブレーキ操作子(8)の操作により油圧
制動可能な従動輪(Wf)と,バッテリ(1)をエネル
ギー源とするモータ(2)に接続されて駆動されるとと
もに前記ブレーキ操作子(8)の操作により油圧制動お
よび回生制動可能な駆動輪(Wr)と,従動輪(Wf)
および駆動輪(Wr)の制動力の理想配分特性に対して
前記駆動輪(Wr)の回生制動力を上回らせる回生優先
モードから,前記理想配分特性に沿って従動輪(Wf)
および駆動輪(Wr)を制動する通常モードへの切り替
えを制御する制御手段(5,6,7)とを備えた電動車
両の制動装置であって,前 記制御手段(5,6,7)による回生優先モードから
通常モードへの切り替えを,急制動が検出されたときに
行うことを特徴とする,電動車両の制動装置。 - 【請求項2】 前記ブレーキ操作子(8)の操作力が所
定のしきい値を越えた時に前記急制動を検出することを
特徴とする、請求項1記載の電動車両の制動装置。 - 【請求項3】 前記ブレーキ操作子(8)の操作力の増
加率が所定のしきい値を越えた時に前記急制動を検出す
ることを特徴とする、請求項1記載の電動車両の制動装
置。
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- 1991-12-05 JP JP32208791A patent/JP3160724B2/ja not_active Expired - Lifetime
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