JP3508335B2 - Brake for electric vehicles - Google Patents

Brake for electric vehicles

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JP3508335B2
JP3508335B2 JP27598095A JP27598095A JP3508335B2 JP 3508335 B2 JP3508335 B2 JP 3508335B2 JP 27598095 A JP27598095 A JP 27598095A JP 27598095 A JP27598095 A JP 27598095A JP 3508335 B2 JP3508335 B2 JP 3508335B2
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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、機械式制動作用と
回生制動作用とを組み合わせた電動車両用制動装置に係
わる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a braking device for an electric vehicle that combines a mechanical braking action and a regenerative braking action.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の電動車両用制動装置としては、例
えば図8に示す特開平6−253406号に開示されたものあ
る。このものは、ブレーキペダル81と、ブレーキペダル
が踏まれたときに図示しない各車輪に対する油圧式制動
手段に油圧を加えるマスタシリンダ82と、ブレーキペダ
ルの踏み込み量を測定するストロークセンサ83と、電動
車両を走行させる駆動モータ84と、該駆動モータを制御
するモータ制御回路85と、駆動モータ84を発電機として
機能させつつ制動する回生制動を制御する回生制動制御
回路86と、車輪を摩擦力を用いて制動する機械式制動を
制御する油圧制御装置87と、から構成されている。
2. Description of the Related Art A conventional braking device for an electric vehicle is disclosed, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 6-253406 shown in FIG. This is a brake pedal 81, a master cylinder 82 that applies hydraulic pressure to hydraulic braking means for each wheel (not shown) when the brake pedal is depressed, a stroke sensor 83 that measures the amount of depression of the brake pedal, and an electric vehicle. A drive motor 84 for running the vehicle, a motor control circuit 85 for controlling the drive motor, a regenerative braking control circuit 86 for controlling regenerative braking for braking while the drive motor 84 functions as a generator, and wheels using friction force. And a hydraulic control device 87 for controlling mechanical braking for braking.

【0003】この電動車両用制動装置は、ブレーキペダ
ル81が踏み込まれたときに、ストロークセンサ83により
検出されるブレーキペダルの踏み込み量に基づいて制動
時の全制動トルク値を求め、油圧制御装置87により発生
させる油圧式制動トルク値と、回生制動制御回路86によ
り発生される回生制動トルク値との総和が全制動トルク
値となるように油圧制御装置87と回生制動制御回路86の
両方を制御すると共に、ブレーキペダルの踏み込み速度
が速くなるに従って、油圧式制動トルク値の配分量を漸
次多くするように制御装置88により制御している。
This braking device for an electric vehicle obtains a total braking torque value during braking based on the amount of depression of the brake pedal detected by a stroke sensor 83 when the brake pedal 81 is depressed, and a hydraulic control device 87. Both the hydraulic control device 87 and the regenerative braking control circuit 86 are controlled so that the sum of the hydraulic braking torque value generated by the regenerative braking control circuit 86 and the regenerative braking torque value generated by the regenerative braking control circuit 86 becomes the total braking torque value. At the same time, the control device 88 controls to gradually increase the distribution amount of the hydraulic braking torque value as the brake pedal depressing speed increases.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電動車両用制動装置にあっては、ストローク
センサによって検出されるブレーキペダル踏み込み量や
ブレーキペダル踏み込み速度に基づいて油圧式制動トル
ク値を設定する方式となっているため、設定された任意
の油圧式制動トルク値に油圧を制御するための特殊な油
圧制御装置が必要となり、従来の油圧式制動手段に対し
てコスト高となる問題点があり、また、ブレーキペダル
踏み込み量に基づいて計算される全制動トルク値によっ
て制動トルクを発生させる方式となっているため、ブレ
ーキペダルの踏力に応じた制動トルクを油圧により発生
させる従来の油圧式制動手段と同等な操作感覚が得られ
ないという問題点があった。
However, in such a conventional braking device for an electric vehicle, the hydraulic braking torque value is calculated based on the brake pedal depression amount and the brake pedal depression speed detected by the stroke sensor. Since it is a setting method, a special hydraulic control device for controlling the hydraulic pressure to an arbitrary set hydraulic braking torque value is required, and the cost is higher than that of the conventional hydraulic braking means. In addition, because the braking torque is generated by the total braking torque value calculated based on the amount of depression of the brake pedal, the conventional hydraulic system that hydraulically generates the braking torque according to the pedaling force of the brake pedal. There is a problem that the operation feeling equivalent to that of the braking means cannot be obtained.

【0005】本発明は、このような従来の問題点に鑑
み、油圧制御を簡単化し、且つ、油圧式制動手段だけで
制動する場合と同等の制動トルクが得られる電動車両用
制動装置を提供することを目的としている。
In view of such conventional problems, the present invention provides a braking device for an electric vehicle that simplifies hydraulic control and obtains a braking torque equivalent to that obtained when braking is performed only by hydraulic braking means. Is intended.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に記載の発明は、ブレーキペダルの踏み込
み操作に応じて車両を機械的に制動する機械式制動手段
と、発電機により車両を制動させつつ蓄電装置を充電す
る回生制動手段と、を備えた電動車両用制動装置におい
て、車両の減速度を検出する減速度検出手段を備え、
記ブレーキペダルが踏み込まれたときに、該ブレーキペ
ダルの踏力に応じた全制動トルクを前記機械式制動手段
により一旦発生させ、前記減速度検出手段によって検出
された車両の減速度の変化が収束した後は前記機械式制
動手段による機械式制動と前記回生制動手段による回生
制動とを併用し、前記機械式制動手段による機械式制動
トルク値と前記回生制動手段による回生制動トルク値の
総和が、前記機械式制動手段によ一旦発生させた全制
動トルク値と等しくなるように制御する制動制御手段を
備えるようにした。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 is a mechanical braking means for mechanically braking a vehicle in response to a depression operation of a brake pedal, and a vehicle by a generator. A braking device for an electric vehicle comprising: a regenerative braking unit that charges a power storage device while braking the vehicle; and a deceleration detecting unit that detects a deceleration of the vehicle, the brake being applied when the brake pedal is depressed. All mechanical braking torque corresponding to the pedaling force of the pedal is once generated by the mechanical braking means and detected by the deceleration detecting means.
After the change in the deceleration of the vehicle converged, the mechanical braking by the mechanical braking unit and the regenerative braking by the regenerative braking unit are used together, and the mechanical braking torque value and the regenerative braking by the mechanical braking unit are combined. the sum of the regenerative braking torque value by means were to include a brake control means for controlling so as to be equal to the total braking torque value once caused Ri by said mechanical braking means.

【0007】このように、制動初期には機械式制動だけ
を発生させ、減速度検出手段によって検出された車両の
減速度の変化が収束した後は機械式制動と回生制動とを
併用することにより、ブレーキペダルの踏力に応じた全
制動トルクを一般的な機械式制動手段だけで制動するも
のと同等な操作感覚で得ることができる一方、従来の一
般的な機械式制動手段の構成をほとんど変更することな
く回生制動手段を併用することで回生制動を行うことが
できるため、エネルギ回収が図れると共に、発生させる
機械式制動トルクを最小限に留めることができ、機械式
制動手段の摩耗抑制、および耐久性向上を図ることがで
きる。
As described above, only the mechanical braking is generated in the initial stage of braking, and the vehicle detected by the deceleration detecting means is detected.
After the deceleration change has converged, by using both mechanical braking and regenerative braking, the total braking torque according to the pedaling force of the brake pedal is equivalent to the feeling of operating with only general mechanical braking means. On the other hand, since the regenerative braking can be performed by using the regenerative braking means together with almost no change in the configuration of the conventional general mechanical braking means, energy recovery can be achieved and the machine to be generated. The braking torque can be kept to a minimum, wear of the mechanical braking means can be suppressed, and durability can be improved.

【0008】請求項2に記載の発明は、前記制動制御手
段は、前記機械式制動と前記回生制動との併用の際、機
械式制動トルク値を漸減させると共に、該機械式制動ト
ルク値の変化特性に基づいて回生制動トルク値を前記機
械式制動トルク値の減少量ずつ漸増するように制御する
ようにした。これにより、機械式制動トルクと回生制動
トルクとの配分比が滑らかに変化するため、両制動手段
の相対的な作動応答遅れに起因するショックの発生を防
止しつつ、機械式制動トルク値と回生制動トルク値との
総和を精度良く全制動トルク値に保持することができ
る。
According to a second aspect of the present invention, the braking control means gradually reduces the mechanical braking torque value and changes in the mechanical braking torque value when the mechanical braking and the regenerative braking are used in combination. Based on the characteristics, the regenerative braking torque value is controlled so as to be gradually increased by the decreasing amount of the mechanical braking torque value. As a result, the distribution ratio between the mechanical braking torque and the regenerative braking torque changes smoothly, so that the mechanical braking torque value and the regenerative braking torque value and the regenerative braking torque are prevented, while preventing the occurrence of a shock due to the relative delay in the operation response. The sum of the braking torque value and the total braking torque value can be accurately maintained.

【0009】請求項3に記載の発明は、前記機械式制動
手段と前記回生制動手段との併用の際の前記回生制動ト
ルク値は、前記蓄電装置の充電状態に基づいて設定する
ようにした。これにより、蓄電装置の充電状態に基い
て、より適正な回生制動トルク値が設定され、充電効率
のより高い回生制動を行うことができる。
According to a third aspect of the present invention, the regenerative braking torque value when the mechanical braking means and the regenerative braking means are used together is set based on the state of charge of the power storage device. As a result, a more appropriate regenerative braking torque value is set based on the state of charge of the power storage device, and regenerative braking with higher charging efficiency can be performed.

【0010】請求項4に記載の発明は、前記機械式制動
手段は、油圧式制動手段で、前記機械式制動トルクは油
圧式制動トルクとした。これにより、簡単な構成で制動
トルクを発生させることができ、且つ、制動トルク値を
容易に制御することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, the mechanical braking means is hydraulic braking means, and the mechanical braking torque is hydraulic braking torque. Thereby, the braking torque can be generated with a simple configuration, and the braking torque value can be easily controlled.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図1
〜図7に基づいて説明する。まず、第1の実施の形態に
おける構成を図1に示した。本実施の形態は、エンジン
101 と、車両の加速時等に駆動力を発生してエンジンを
補助すると共に、減速時や制動時には回生制動を行うモ
ータ102 と、による駆動力を変速機103 を介して前輪ホ
イール104a,104b または後輪ホイール105a,105b 、ある
いはその両方に伝達する一方、ブレーキペダル106 から
の踏力を、ブースタ107 とマスタシリンダ108 とを介し
てアクチュエータ109 に伝達し、該アクチュエータ109
を通じて油圧を前輪ブレーキホイールシリンダ110a,110
b 、および後輪ブレーキホイールシリンダ111a,111b に
より制動トルクに変換する。また、電動車両用モータ10
2 の駆動および回生制動を制御するモータ制御回路112
と、蓄電池およびコンデンサ等を使用した蓄電装置113
と、を備え、これらをコントローラ114により統括して
制御する構成としている。尚、コントローラ114 にはス
トップランプスイッチ115 と、車輪速センサ116a〜116d
からの信号が入力される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIG.
~ It demonstrates based on FIG. First, the configuration of the first embodiment is shown in FIG. In this embodiment, the engine
The driving force generated by 101 and the motor 102 that generates the driving force to assist the engine when the vehicle accelerates, and regeneratively brakes when decelerating or braking the front wheels 104a, 104b or 104b via the transmission 103. While being transmitted to the rear wheel 105a, 105b or both, the pedaling force from the brake pedal 106 is transmitted to the actuator 109 via the booster 107 and the master cylinder 108, and the actuator 109
Hydraulic pressure through front brake wheel cylinders 110a, 110
b and rear wheel brake wheel cylinders 111a and 111b convert to braking torque. In addition, the electric vehicle motor 10
2 Motor control circuit 112 that controls driving and regenerative braking
And a power storage device 113 using a storage battery, a capacitor, etc.
And a configuration in which these are collectively controlled by the controller 114. The controller 114 includes a stop lamp switch 115 and wheel speed sensors 116a to 116d.
The signal from is input.

【0012】このように、従来用いられている前・後輪
ブレーキホイールシリンダ等の油圧式制動手段の構成を
ほとんど変更することなく、電動車両用のモータをその
まま使用した構成となっている。このアクチュエータ10
9 は、アンチロックブレーキシステムで用いられている
ものと同様で、図2に示す油圧回路で構成されている。
即ち、ブレーキの各油圧系統毎に増圧用バルブ21a,21b,
21c と減圧用バルブ22a,22b,22c が備えられ、各バルブ
にオン・オフのパルス電流を流すことにより開・閉弁動
作を制御している。具体的には、増圧用バルブ21a を開
弁し減圧用バルブ22a を閉弁することによりマスターシ
リンダ108 からの油圧を直接ホイールシリンダに伝達す
る増圧モードとなり、増圧用バルブ21a を閉弁し減圧用
バルブ22a を開弁することによりホイールシリンダの油
圧をリザーバー23a に逃して減圧する減圧モードとな
り、増圧用バルブ21a および減圧用バルブ22a をそれぞ
れ閉弁することによりホイールシリンダの油圧をそのま
ま保持する保持モードとなる。このように各バルブを制
御して、増圧,減圧, 保持の3つのモードにより油圧を
制御することができる。
As described above, the motor for an electric vehicle is used as it is without changing the structure of the hydraulic braking means such as the front / rear wheel brake wheel cylinders conventionally used. This actuator 10
9 is the same as that used in the anti-lock brake system, and is composed of the hydraulic circuit shown in FIG.
That is, the pressure increasing valves 21a, 21b,
21c and pressure reducing valves 22a, 22b, 22c are provided, and the opening / closing operation is controlled by passing an on / off pulse current to each valve. Specifically, by opening the pressure increasing valve 21a and closing the pressure reducing valve 22a, the pressure increasing mode in which the hydraulic pressure from the master cylinder 108 is directly transmitted to the wheel cylinder is set, and the pressure increasing valve 21a is closed to reduce the pressure. By opening the valve 22a, the pressure in the wheel cylinder is released to the reservoir 23a to reduce the pressure, and by closing the pressure increasing valve 21a and the pressure reducing valve 22a respectively, the hydraulic pressure of the wheel cylinder is maintained. It becomes a mode. By controlling each valve in this way, the hydraulic pressure can be controlled in three modes: pressure increase, pressure decrease, and holding.

【0013】図3にはコントローラ114 からの減圧信号
がアクチュエータ109 に入力されたときのホイールシリ
ンダ内の油圧の時間に対する減圧特性を示した。この図
によれば、減圧信号がオフからオンとなったときからホ
イールシリンダ内の油圧は徐々に減少し、減圧信号がオ
ンとなっている時間△tの間にホイールシリンダ内の油
圧は△Pだけ減圧するようになる。
FIG. 3 shows the pressure reduction characteristics of the hydraulic pressure in the wheel cylinder with respect to time when the pressure reduction signal from the controller 114 is input to the actuator 109. According to this figure, the hydraulic pressure in the wheel cylinder gradually decreases after the pressure reduction signal is turned on, and the hydraulic pressure in the wheel cylinder is ΔP during the time Δt when the pressure reduction signal is on. Only the pressure will be reduced.

【0014】次に、この電動車両用制動装置の作用を図
4を用いて説明する。図4は、(a)油圧式制動トルク、
(b)回生制動トルク、および(c)減速度に対するタイムチ
ャートをそれぞれ示した図である。まず、時刻t1にお
いてブレーキペダル106を踏み込むと、アクチュエータ1
09は増圧モードとなり、ブレーキペダル106の踏力に応
じた油圧を直接ホイールシリンダへ伝達する。これによ
り油圧式制動トルクが発生し、車体に減速度が発生する
ようになる。この車体の減速度は、図4(c)に示すよう
に油圧式制動トルクとほぼ同時に発生し、ブレーキペダ
ル106の踏力によって発生した油圧式制動トルクと路面
の摩擦力に見合った値に収束して安定する。
Next, the operation of the braking device for an electric vehicle will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows (a) hydraulic braking torque,
It is the figure which respectively showed the time chart with respect to (b) regenerative braking torque and (c) deceleration. First, when the brake pedal 106 is depressed at time t 1 , the actuator 1
09 becomes the pressure increasing mode, and the hydraulic pressure corresponding to the pedaling force of the brake pedal 106 is directly transmitted to the wheel cylinder. As a result, hydraulic braking torque is generated, and deceleration is generated in the vehicle body. As shown in FIG. 4 (c) , the deceleration of the vehicle body is generated almost simultaneously with the hydraulic braking torque, and converges to a value commensurate with the hydraulic braking torque generated by the pedaling force of the brake pedal 106 and the frictional force on the road surface. And stable.

【0015】ここで、車体の減速度は、車輪速センサ11
6a〜116dにより得られる速度信号を時間で微分し、これ
にフィルタ処理等を加えることにより推定することがで
きる。この場合においては、車体の減速度の絶対値を必
要とするのではなく、コントローラ114内の処理におい
て減速度の変化が収束したことを示す時刻t2 を決定す
るために必要とするので、車輪速センサ116a〜116dの絶
対的な精度は要求していない。
Here, the deceleration of the vehicle body is determined by the wheel speed sensor 11
The velocity signals obtained by 6a to 116d can be estimated by differentiating them with respect to time and adding filtering or the like to them. In this case, the absolute value of the deceleration of the vehicle body is not required, but it is necessary to determine the time t 2 indicating that the change in the deceleration has converged in the processing in the controller 114. Absolute accuracy of the speed sensors 116a-116d is not required.

【0016】そして、車体の減速度が収束し、安定した
ことをコントローラ114 で検出するまでの区間eの間
は、アクチュエータ109 を増圧モードとしておくこと
で、従来の油圧式制動だけで制動する場合と同様にブレ
ーキペダル106 の踏力に応じた制動トルクを得ることが
できる。このようにして、一旦必要な制動トルク(全制
動トルク)を発生させてから、時刻t2 以降に回生動作
に移るようにする。
During the period e until the controller 114 detects that the deceleration of the vehicle body has converged and is stable, the actuator 109 is kept in the pressure increasing mode to perform braking by the conventional hydraulic braking alone. Similar to the case, it is possible to obtain the braking torque according to the pedaling force of the brake pedal 106. In this way, the required braking torque (total braking torque) is once generated, and then the regenerative operation is started after time t 2 .

【0017】時刻t2 からは、まずアクチュエータ109
に減圧信号を入力することにより、増圧モードから減圧
モードに切り替え、油圧式制動トルクを所定量d1 だけ
段階的に減少させる。この減圧信号が入力され最終的に
設定される油圧式制動トルクTO を、以下の(1)〜
(3)式により、図3に示すホイールシリンダ減圧特性
(△P/△t)に対応させて求める。 〔油圧式制動トルクTO 〕=〔定数〕×〔ホイールシリンダ油圧〕 ×〔ホイールシリンダ断面積〕×〔ブレーキパッド摩擦係数〕 ×〔ロータ有効半径〕 ・・・(1) 〔ホイールシリンダ油圧〕=〔減圧前油圧〕−〔減圧量〕 ・・・(2) 〔減圧量〕=(△P/△t)×〔減圧信号入力時間〕 ・・・(3) 次に、図4(b) に示すように減圧信号入力後に減少する
油圧式制動トルク分d 1 と等しい回生制動トルク分d2
を、モータ102 およびモータ制御回路104 によって発生
させ、全制動トルクTa を(4)式に示すように、油圧
式制動トルクT O と回生制動トルクTg との和になるよ
うに設定する。 〔全制動トルクTa 〕=〔油圧式制動トルクTO 〕+〔回生制動トルクTg 〕 ・・・(4) 以上の油圧式制動トルクの減少と回生制動トルクの発生
を、連続的な減圧信号入力または間欠的な減圧信号パル
スにより目的の回生制動トルクTg に達するまで繰り返
し行う。
Time t2First, from the actuator 109
By inputting the pressure reduction signal to the
The mode is switched to the hydraulic braking torque by a predetermined amount d.1Only
Decrease gradually. This decompression signal is input and finally
Hydraulic braking torque T to be setOThe following (1) ~
From equation (3), the wheel cylinder pressure reduction characteristics shown in FIG.
It is calculated in correspondence with (ΔP / Δt).   [Hydraulic braking torque TO] = [Constant] x [Wheel cylinder hydraulic pressure]               × [Wheel cylinder cross-sectional area] × [Brake pad friction coefficient]               × [Rotor effective radius] (1)   [Wheel cylinder hydraulic pressure] = [hydraulic pressure before pressure reduction]-[pressure reduction amount] (2)   [Decompression amount] = (ΔP / Δt) × [Decompression signal input time] (3) Next, as shown in Fig. 4 (b), it decreases after the pressure reduction signal is input.
Hydraulic braking torque d 1Regenerative braking torque equal to d2
Generated by motor 102 and motor control circuit 104
And the total braking torque TaAs shown in equation (4),
Formula braking torque T OAnd regenerative braking torque TgWill be the sum of
To set. [Total braking torque Ta] = [Hydraulic braking torque TO] + [Regenerative braking torque Tg]                                                           ... (4) Reduction of hydraulic braking torque and generation of regenerative braking torque
Continuous decompression signal input or intermittent decompression signal pulse.
Target regenerative braking torque TgRepeat until
Then do it.

【0018】これにより、全制動トルクTa は油圧式制
動だけで制動する場合と等しい制動トルクとなる。尚、
発生させる回生制動トルクは、蓄電装置の充電状態等を
考慮してエネルギ回収効率が高くなるよう、即ち、適正
充電状態に近づけるように設定する。この蓄電装置の充
電状態を検出する方法としては、図5に示すように、定
格から予め定められる蓄電装置の過充電状態検出電圧
と、過放電状態検出電圧、およびそれらの中間状態の電
圧とから規定される充電状態テーブルを参照して、蓄電
装置の端子電圧より上記充電状態を検出する。
As a result, the total braking torque T a becomes equal to the braking torque when braking is performed only by hydraulic braking. still,
The regenerative braking torque to be generated is set so that the energy recovery efficiency is high, that is, the charging state of the power storage device is close to the appropriate charging state. As a method of detecting the state of charge of the power storage device, as shown in FIG. 5, an overcharge state detection voltage of the power storage device, an overdischarge state detection voltage, and a voltage in an intermediate state thereof, which are predetermined from the rating, are used. The state of charge is detected from the terminal voltage of the power storage device with reference to the prescribed state-of-charge table.

【0019】そして、発生させる回生制動トルクの値が
目的の値Tg に達した時刻t4 において、油圧式制動ト
ルクの減少および回生制動トルクの増加を停止し、両制
動トルクを一定の配分比とした状態で保持しつつ制動を
行う。ただし、回生制動トルクの増加量d2 はモータ10
2 の回生能力の限界内とし、油圧式制動トルクの減少量
1 についてもこれに見合った限界内とする。
Then, at time t 4 when the value of the regenerative braking torque to be generated reaches the target value T g , the reduction of the hydraulic braking torque and the increase of the regenerative braking torque are stopped, and both braking torques are distributed at a constant ratio. Braking is performed while holding in this state. However, the amount of increase d 2 of the regenerative braking torque is determined by the motor 10
The regenerative capacity of 2 is within the limit, and the reduction amount d 1 of the hydraulic braking torque is also within the limit commensurate with this.

【0020】次に、時刻t5 においてブレーキペダルの
踏み込みを止めた場合には、ストップランプスイッチが
オンの状態からオフになったことよりブレーキの作動が
停止したと判断し、回生制動を中止する。これにより、
ブレーキペダルの踏み込みを止めると同時に全制動トル
クTa が消滅する。そして、再度ブレーキペダルを踏み
込むと、その踏力に応じた油圧式制動トルクが再度発生
する。以降は同様の制動動作を行うので、例えばポンピ
ングブレーキのような繰り返しの操作を行うことも可能
である。
Next, when the brake pedal is stopped at time t 5 , it is determined that the brake operation has stopped because the stop lamp switch has been turned off, and the regenerative braking is stopped. . This allows
When the brake pedal is stopped, the total braking torque T a disappears. Then, when the brake pedal is stepped on again, hydraulic braking torque corresponding to the stepping force is generated again. Since the same braking operation is performed thereafter, it is possible to perform repeated operations such as pumping braking.

【0021】また、例外的に車体の減速度が図4(c)に
示すような安定した減速度としては求められない場合が
ある。これは、例えばアンチロックブレーキが作動する
ときのように車輪の回転速度が小刻みに変化する場合
で、車体の減速度が振動的に変化し、制動トルクが安定
したことを検出できなくなることがある。このため、ア
ンチロックブレーキの作動中は回生制動を禁止するよう
にする。ここで、通常の走行においてアンチロックブレ
ーキが作動する回数は、エネルギの回生を行う回数と比
較すると非常に少ないため、あえて回生制動を行う必要
はない。
In addition, exceptionally, the deceleration of the vehicle body may not be obtained as a stable deceleration as shown in FIG. 4 (c). This is the case where the rotational speed of the wheels changes in small steps, for example, when the antilock brake is activated, and the deceleration of the vehicle body changes oscillatingly, and it may not be possible to detect that the braking torque is stable. . Therefore, regenerative braking is prohibited during the operation of the antilock brake. Here, since the number of times the antilock brake is activated during normal traveling is very small compared to the number of times energy is regenerated, it is not necessary to dare to perform regenerative braking.

【0022】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、制動初期には油圧式制動だけ発生させ、車両の減速
度の変化が収束した後は油圧式制動と回生制動とを併用
することにより、ブレーキペダルの踏力に応じた全制動
トルクを、一般的な油圧式制動だけで制動する場合と同
等な操作感覚で得ることができる。また、従来の一般的
な油圧式制動手段の構成をほとんど変更することなく、
電動車両用モータ等の回生制動手段を併用することで回
生制動を行うことができるため、エネルギ回収が図れる
と共に、発生させる油圧式制動トルクを最小限に留める
ことができ、油圧式制動手段の耐久性向上、およびブレ
ーキシューなどの摩耗抑制を図ることができる。
As described above, according to the present embodiment, only hydraulic braking is generated at the initial stage of braking to decelerate the vehicle.
After the change of the degree has converged, by using both hydraulic braking and regenerative braking, the total braking torque according to the pedaling force of the brake pedal can be operated with the same operation feeling as when braking with only general hydraulic braking. Obtainable. Also, without changing the configuration of the conventional general hydraulic braking means,
Since regenerative braking can be performed by using regenerative braking means such as a motor for an electric vehicle together, energy recovery can be achieved and the hydraulic braking torque generated can be kept to a minimum, and the durability of the hydraulic braking means can be reduced. It is possible to improve the property and suppress the wear of the brake shoes and the like.

【0023】また、機械式制動トルクと回生制動トルク
との配分比が滑らかに変化するため、両制動手段の相対
的な作動応答遅れに起因するショックの発生を防止する
効果を有すると共に、機械式制動トルクの特性に基づい
て制御されるため、機械式制動トルク値と回生制動トル
ク値との総和を精度良く全制動トルク値に保持すること
ができる。
Further, since the distribution ratio between the mechanical braking torque and the regenerative braking torque changes smoothly, it has the effect of preventing the occurrence of shock due to the relative delay in the operation response of both braking means, and the mechanical type Since the control is performed based on the characteristic of the braking torque, the total sum of the mechanical braking torque value and the regenerative braking torque value can be accurately maintained at the total braking torque value.

【0024】そして、蓄電装置の充電状態に応じて回生
制動トルク値を設定することにより、エネルギ回収効率
の高い回生制動を行うことができる。次に、車速センサ
を用いて車体の減速度を求める第2の実施の形態を説明
する。本実施の形態においては、図6に示すように、第
1の実施の形態の構成に車速センサ61を変速機103 側に
配設した構成としている。この車速センサ61により駆動
輪の回転速度を測定することにより近似的に車体の速度
を検出し、この検出された車速信号を微分処理し、フィ
ルタ処理等を施すことにより車体の減速度を求めてい
る。
By setting the regenerative braking torque value according to the state of charge of the power storage device, regenerative braking with high energy recovery efficiency can be performed. Next, a second embodiment for obtaining the deceleration of the vehicle body using the vehicle speed sensor will be described. In this embodiment, as shown in FIG. 6, the vehicle speed sensor 61 is arranged on the transmission 103 side in the structure of the first embodiment. The vehicle speed sensor 61 measures the rotational speed of the drive wheels to approximately detect the vehicle speed, and the detected vehicle speed signal is subjected to differential processing and subjected to filter processing to obtain the vehicle deceleration. There is.

【0025】以降は第1の実施の形態と同様に、車両の
減速度が安定するまでの間、油圧式制動を動作させ、油
圧式制動トルクが安定したことをコントローラ114 で検
出した後に回生制動の動作を開始する。このように変速
機103 側に車速センサ61を配設し減速度を測定する構成
としたため、第1の実施の形態と同様な効果が得られる
と共に、例えば車輪と変速機との間をつなぐドライブシ
ャフト等の機械的なねじれやガタにより発生する振動に
依存せず、安定して車両の速度を測定することができ、
より正確に回生制動の開始時期を判断することができ
る。
After that, as in the first embodiment, the hydraulic braking is operated until the deceleration of the vehicle is stabilized, and the controller 114 detects that the hydraulic braking torque is stable, and then the regenerative braking is performed. To start the operation. Since the vehicle speed sensor 61 is arranged on the transmission 103 side to measure the deceleration in this way, the same effect as that of the first embodiment can be obtained and, for example, the drive that connects between the wheel and the transmission. The speed of the vehicle can be measured stably without depending on the mechanical twist of the shaft or vibration caused by backlash.
It is possible to more accurately determine the start time of regenerative braking.

【0026】次に、加速度センサから車体の減速度を求
める第3の実施の形態を説明する。本実施の形態におい
ては、図7に示すように、第1の実施の形態の構成に加
速度センサ71を車体に配設した構成としている。この加
速度センサ71により車体の減速度を直接的に測定し、第
1の実施の形態と同様に油圧式制動トルクが安定したこ
とをコントローラ114 で判断した後に回生動作を開始す
る。
Next, a third embodiment for obtaining the deceleration of the vehicle body from the acceleration sensor will be described. In the present embodiment, as shown in FIG. 7, the acceleration sensor 71 is arranged on the vehicle body in the configuration of the first embodiment. The deceleration of the vehicle body is directly measured by the acceleration sensor 71, and the controller 114 determines that the hydraulic braking torque has stabilized, as in the first embodiment, and then the regenerative operation is started.

【0027】このように車体に加速度センサ71を配設し
た構成としたため、第1の実施の形態と同様な効果が得
られると共に、加速度センサ71から検出された信号を微
分処理・フィルタ処理等を施すことなく直接的に車両の
減速度を求めることができるため、より迅速に減速度を
測定することができる。
Since the acceleration sensor 71 is arranged on the vehicle body in this way, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the signal detected by the acceleration sensor 71 is subjected to differentiation processing, filtering processing, and the like. Since the deceleration of the vehicle can be directly obtained without performing the deceleration, the deceleration can be measured more quickly.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
発明によれば、ブレーキペダルの踏力に応じた制動トル
クを一般的な機械式制動手段だけで制動するものと同等
な操作感覚で得ることができ、ブレーキペダルの踏力に
応じた制動トルクを常に安定して発生させることができ
る一方、従来の一般的な機械式制動手段の構成をほとん
ど変更することなく回生制動手段を併用することで回生
制動が行えるため、エネルギの回収が図れると共に、発
生させる機械式制動トルクを最小限に留めることがで
き、機械式制動手段の摩耗抑制、および耐久性向上を図
ることができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the braking torque corresponding to the pedaling force of the brake pedal can be operated with a feeling equivalent to that obtained by braking with only a general mechanical braking means. It is possible to obtain a stable braking torque according to the pedaling force of the brake pedal, while using the regenerative braking means together with almost no change to the structure of the conventional general mechanical braking means. Since the regenerative braking can be performed by, the energy can be recovered and the mechanical braking torque to be generated can be kept to the minimum, so that the mechanical braking means can be prevented from wearing and the durability can be improved.

【0029】請求項2に記載の発明によれば、機械式制
動トルクと回生制動トルクとの配分比が滑らかに変化す
るため、両制動手段の相対的な作動応答遅れに起因する
ショックの発生を防止しつつ、機械式制動トルク値と回
生制動トルク値との総和を精度良く全制動トルク値に保
持することができる。請求項3に記載の発明によれば、
蓄電装置の充電状態に基づいて回生制動トルク値が設定
されるため、より適正な回生制動トルク値が設定され、
充電効率のより高い回生制動を行うことができる。
According to the second aspect of the present invention, since the distribution ratio of the mechanical braking torque and the regenerative braking torque changes smoothly, the occurrence of shock due to the relative delay in the operation response of both braking means is prevented. While preventing, the total sum of the mechanical braking torque value and the regenerative braking torque value can be accurately maintained at the total braking torque value. According to the invention of claim 3,
Since the regenerative braking torque value is set based on the state of charge of the power storage device, a more appropriate regenerative braking torque value is set,
Regenerative braking with higher charging efficiency can be performed.

【0030】請求項4に記載の発明によれば、油圧を用
いて制動することにより、簡単な構成で制動トルクを発
生させることができ、制動トルク値を容易に制御するこ
とができる。
According to the fourth aspect of the invention, by braking using hydraulic pressure, the braking torque can be generated with a simple structure, and the braking torque value can be easily controlled.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1の実施の形態におけるシステム構成図。FIG. 1 is a system configuration diagram according to a first embodiment.

【図2】油圧アクチュエータの油圧回路図。FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram of a hydraulic actuator.

【図3】油圧アクチュエータの減圧特性図。FIG. 3 is a pressure reduction characteristic diagram of a hydraulic actuator.

【図4】各実施の形態に共通な油圧式制動トルク、回生
制動トルク、および減速度のタイムチャート図。
FIG. 4 is a time chart diagram of hydraulic braking torque, regenerative braking torque, and deceleration common to each embodiment.

【図5】蓄電装置の充電状態の特性を示す図。FIG. 5 is a diagram showing characteristics of a charge state of a power storage device.

【図6】第2の実施の形態におけるシステム構成図。FIG. 6 is a system configuration diagram according to a second embodiment.

【図7】第3の実施の形態におけるシステム構成図。FIG. 7 is a system configuration diagram according to a third embodiment.

【図8】従来の電動車両用制動装置の一例を示す図。FIG. 8 is a diagram showing an example of a conventional braking device for an electric vehicle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

102 電動車両用モータ 106 ブレーキペダル 108 マスタシリンダ 110a,110b 前輪ブレーキホイールシリンダ 111a,111b 後輪ブレーキホイールシリンダ 112 モータ制御回路 113 蓄電装置 114 コントローラ 102 Electric vehicle motor 106 brake pedal 108 Master cylinder 110a, 110b Front brake wheel cylinder 111a, 111b Rear brake wheel cylinder 112 Motor control circuit 113 power storage device 114 controller

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−284607(JP,A) 特開 平2−146903(JP,A) 実開 昭58−143401(JP,U) 特公 昭40−5858(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60L 7/24 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) References JP-A-5-284607 (JP, A) JP-A-2-146903 (JP, A) Actual development Sho-58-143401 (JP, U) JP-B-40- 5858 (JP, B1) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B60L 7/24

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ブレーキペダルの踏み込み操作に応じて車
両を機械的に制動する機械式制動手段と、 発電機により車両を制動させつつ蓄電装置を充電する回
生制動手段と、 を備えた電動車両用制動装置において、車両の減速度を検出する減速度検出手段を備え、 前記ブレーキペダルが踏み込まれたときに、該ブレーキ
ペダルの踏力に応じた全制動トルクを前記機械式制動手
段により一旦発生させ、前記減速度検出手段によって検
出された車両の減速度の変化が収束した後は前記機械式
制動手段による機械式制動と前記回生制動手段による回
生制動とを併用し、前記機械式制動手段による機械式制
動トルク値と前記回生制動手段による回生制動トルク値
の総和が、前記機械式制動手段により一旦発生させた全
制動トルク値と等しくなるように制御する制動制御手段
を備えたことを特徴とする電動車両用制動装置。
1. An electric vehicle, comprising: mechanical braking means for mechanically braking the vehicle in response to depression of a brake pedal; and regenerative braking means for charging a power storage device while braking the vehicle by a generator. In the braking device, a deceleration detecting means for detecting the deceleration of the vehicle is provided , and when the brake pedal is stepped on, all the braking torque corresponding to the pedaling force of the brake pedal is once generated by the mechanical braking means, It is detected by the deceleration detecting means.
After the change in the deceleration of the issued vehicle has converged, the mechanical braking by the mechanical braking means and the regenerative braking by the regenerative braking means are used together, and the mechanical braking torque value and the regenerative braking by the mechanical braking means are combined. A braking device for an electric vehicle, comprising: braking control means for controlling a total sum of regenerative braking torque values by the braking means to be equal to a total braking torque value once generated by the mechanical braking means.
【請求項2】前記制動制御手段は、前記機械式制動と前
記回生制動との併用の際、機械式制動トルク値を漸減さ
せると共に、該機械式制動トルク値の変化特性に基づい
て、前記回生制動手段により回生制動トルク値を前記機
械式制動トルク値の減少量ずつ漸増するように制御する
請求項1に記載の電動車両用制動装置。
2. The braking control means gradually reduces the mechanical braking torque value when the mechanical braking and the regenerative braking are used in combination, and the regenerative braking is performed based on a change characteristic of the mechanical braking torque value. The braking device for an electric vehicle according to claim 1, wherein the braking means controls the regenerative braking torque value to gradually increase by a decreasing amount of the mechanical braking torque value.
【請求項3】前記機械式制動手段と前記回生制動手段と
の併用の際の前記回生制動トルク値は、前記蓄電装置の
充電状態に基づいて設定する請求項1または請求項2に
記載の電動車両用制動装置。
3. The electric motor according to claim 1, wherein the regenerative braking torque value when the mechanical braking means and the regenerative braking means are used in combination is set based on the state of charge of the power storage device. Vehicle braking system.
【請求項4】前記機械式制動手段は、油圧式制動手段
で、前記機械式制動トルクは油圧式制動トルクである請
求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の電動車両用制
動装置。
4. The braking device for an electric vehicle according to claim 1, wherein the mechanical braking means is a hydraulic braking means, and the mechanical braking torque is a hydraulic braking torque. .
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