JP7264726B2 - 電動車両 - Google Patents

Description

本発明は、運転者によるブレーキペダルの踏力に応じてブレーキ液圧を発生することで車輪に対する液圧制動を行う場合に、該ブレーキ液圧を加圧することにより液圧制動を助勢する電動車両に関する。

例えば、特許文献１には、運転者によるブレーキペダルの踏力に応じてブレーキ液圧を発生することで車輪に対する液圧制動を行う液圧ブレーキ装置（液圧制動装置）と、車輪に対して踏力に応じた回生制動を行う回生ブレーキ装置（回生制動装置）と、ブレーキ液圧を加圧して液圧制動を助勢するポンプ及びモータ（液圧加圧装置）とを備える電動車両が開示されている。

特開２００６－２１７４５号公報

特許文献１の電動車両では、目標とする回生制動の制動力の不足分を液圧制動によって補償しており、液圧ブレーキ装置、ポンプ及びモータの動作頻度が多くなる。また、液圧ブレーキ装置は、常時作動させる必要があるため、ブレーキ液圧の変動が少なくなるように配慮する必要がある。そのため、該電動車両では、耐久性が高く且つ高性能なポンプが必要となる。さらに、液圧ブレーキ装置は、ブレーキペダルの踏力を増大する倍力装置を備える。これにより、ブレーキシステムの構造が複雑になると共に、コストがかかる。一方で、電動車両では、適切な制動力を確保しつつ、回生電力を効率よく回収することも求められる。

本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、低コスト且つ簡単な構造で、制動力の確保と効率的な回生電力の回収とを両立することができる電動車両を提供することを目的とする。

本発明の態様は、運転者によるブレーキペダルの踏力に応じてブレーキ液圧を発生することにより、車輪に対する液圧制動を行う液圧制動装置と、前記車輪に対して前記踏力に応じた回生制動を行う回生制動装置と、前記ブレーキ液圧を加圧することにより、前記液圧制動を助勢する液圧加圧装置とを備える電動車両に関する。この場合、前記電動車両は、少なくとも前記電動車両の車速又は前記ブレーキペダルの操作速度に基づいて、前記液圧制動と前記回生制動との比率を調整し、一方で、前記ブレーキ液圧の加圧を開始するタイミング又は前記ブレーキ液圧に対する加圧量を調整する制動調整装置をさらに備える。

本発明によれば、車速又はブレーキペダルの操作速度に応じて、液圧制動（機械的制動）、回生制動（電気的制動）及び液圧制動の助勢（機械的制動としての液圧加圧制動）を行う。これにより、低コスト且つ簡単な構造で、適切な制動力の確保と効率的な回生電力の回収とを両立することができる。

本実施形態に係る電動車両の構成図である。 図１の液圧モジュレータの構成図である。 図２の液圧モジュレータの動作説明図である。 比較例での制動を示す図である。 本実施形態での制動を示す図である。 踏力と減速度との関係を示す図である。

以下、本発明に係る電動車両について好適な実施形態を例示し、添付の図面を参照しながら説明する。

［１．本実施形態の概略構成］
本実施形態に係る電動車両１０は、図１に示すように、従動輪である左右の前輪１２Ｌ、１２Ｒ（車輪）と、駆動輪である左右の後輪１４Ｌ、１４Ｒ（車輪）とを備える。電動車両１０は、例えば、駆動源のモータ１６（回生制動装置）が車体の後部に配置され、該モータ１６が左右の後輪１４Ｌ、１４Ｒを駆動することで走行するＲＲ（リアモータ・リアドライブ）式の電気自動車である。モータ１６は、不図示のバッテリから供給される電力で駆動し、一方で、回生制動の際には、発電機として機能し、発電した電力をバッテリに充電する。

電動車両１０は、ブレーキペダル１８、ブレーキスイッチ２０、マスタシリンダ２２（液圧制動装置）、液圧モジュレータ２４（液圧加圧装置）、液圧センサ２６、ブレーキキャリパ２８Ｌ、２８Ｒ、３０Ｌ、３０Ｒ、車輪速センサ３２Ｌ、３２Ｒ、３４Ｌ、３４Ｒ、マネージメントＥＣＵ３６（以下、ＭＧ－ＥＣＵ３６という。）及びモータＥＣＵ３８（回生制動装置）をさらに備える。

ブレーキスイッチ２０は、電動車両１０の運転者４０によるブレーキペダル１８の操作を検出するオンオフスイッチである。すなわち、運転者４０がブレーキペダル１８を操作し（ブレーキペダル１８を踏み込み）、該ブレーキペダル１８がブレーキスイッチ２０を押圧した際、ブレーキスイッチ２０は、ブレーキペダル１８が操作されたことを示すオン信号をＭＧ－ＥＣＵ３６（制動調整装置）に出力する。また、運転者４０がブレーキペダル１８の操作を停止し（ブレーキペダル１８の踏み込みを中止し）、該ブレーキペダル１８がブレーキスイッチ２０から離間した際、ブレーキスイッチ２０は、ブレーキペダル１８の操作が停止したことを示すオフ信号をＭＧ－ＥＣＵ３６に出力する。さらに、ブレーキスイッチ２０は、オンオフスイッチの機能に加え、ブレーキペダル１８のストローク量を検出し、検出したストローク量に応じたストローク信号をＭＧ－ＥＣＵ３６に出力する機能も有する。

マスタシリンダ２２は、運転者４０によるブレーキペダル１８の踏力に応じたブレーキ液圧を発生し、発生したブレーキ液圧のブレーキ液を液圧モジュレータ２４に圧送（供給）する。すなわち、マスタシリンダ２２は、倍力装置である負圧ブースタ又は負圧ポンプを有しないブースタレスの液圧制動装置であり、運転者４０によるブレーキペダル１８の踏力だけで作動する。そのため、倍力装置を有する通常の車両と比べて、ブレーキペダル１８のレシオが高く設定され、ブレーキペダル１８のストローク量が多くなる。なお、以下の説明では、「ブレーキ液圧のブレーキ液を供給する」ことを、説明の便宜上、「ブレーキ液圧を供給する」と述べる場合がある。

液圧センサ２６は、例えば、液圧モジュレータ２４の内部に配置され、マスタシリンダ２２から液圧モジュレータ２４に供給されるブレーキ液圧を逐次検出し、その検出結果をＭＧ－ＥＣＵ３６に出力する。

液圧モジュレータ２４は、マスタシリンダ２２で発生したブレーキ液圧を任意に加圧（増圧）又は減圧し、加圧後又は減圧後のブレーキ液圧を、左右の前輪１２Ｌ、１２Ｒのブレーキキャリパ２８Ｌ、２８Ｒと、左右の後輪１４Ｌ、１４Ｒのブレーキキャリパ３０Ｌ、３０Ｒとに供給する。従って、液圧モジュレータ２４は、左右の前輪１２Ｌ、１２Ｒ及び左右の後輪１４Ｌ、１４Ｒに対する液圧制動による制動力を個別に制御することができる。

左右の前輪１２Ｌ、１２Ｒの近傍に配置された車輪速センサ３２Ｌ、３２Ｒは、それぞれ、左右の前輪１２Ｌ、１２Ｒの車輪速を逐次検出し、その検出結果を液圧モジュレータ２４に出力する。また、左右の後輪１４Ｌ、１４Ｒの近傍に配置された車輪速センサ３４Ｌ、３４Ｒは、それぞれ、左右の後輪１４Ｌ、１４Ｒの車輪速を逐次検出し、その検出結果を液圧モジュレータ２４に出力する。液圧モジュレータ２４は、各車輪速センサ３２Ｌ、３２Ｒ、３４Ｌ、３４Ｒの検出結果をＭＧ－ＥＣＵ３６に逐次出力する。

また、液圧モジュレータ２４は、各車輪速センサ３２Ｌ、３２Ｒ、３４Ｌ、３４Ｒの検出結果に基づき、各前輪１２Ｌ、１２Ｒ及び各後輪１４Ｌ、１４Ｒのロック状態及びスリップ状態を検知する。従って、液圧モジュレータ２４は、制動時の各前輪１２Ｌ、１２Ｒ及び各後輪１４Ｌ、１４Ｒのロックを抑制するアンチロック制御、電動車両１０の加速時の各前輪１２Ｌ、１２Ｒ及び各後輪１４Ｌ、１４Ｒのスリップを抑制するトラクション制御、電動車両１０の旋回時の横滑りを抑制する横滑り防止制御を行うことができる。すなわち、液圧モジュレータ２４は、電動車両１０の横滑り防止装置（ＥＳＣ）として該電動車両１０に搭載されている。

さらに、液圧モジュレータ２４は、マスタシリンダ２２で発生したブレーキ液圧を加圧（増圧）して、運転者４０によるブレーキペダル１８の踏み込みの負担（踏力）を軽減する助勢制御（以下、液圧加圧制動ともいう。）を行うことができる。

ＭＧ－ＥＣＵ３６は、電動車両１０の各部を制御する電子制御装置である。ＭＧ－ＥＣＵ３６には、前述のオン信号又はオフ信号及びストローク信号と、ブレーキ液圧の検出結果と、各車輪速センサ３２Ｌ、３２Ｒ、３４Ｌ、３４Ｒの検出結果とに加え、不図示のシフトスイッチからの運転者４０の操作に応じたシフト信号や、不図示のアクセルペダルセンサからの運転者４０のアクセルペダルの操作量に応じたアクセルペダル信号が逐次入力される。

そして、ＭＧ－ＥＣＵ３６は、不図示のメモリに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、下記の機能を実現する。

すなわち、ＭＧ－ＥＣＵ３６は、各車輪速センサ３２Ｌ、３２Ｒ、３４Ｌ、３４Ｒの検出結果に基づき、電動車両１０の車速を算出する。また、ＭＧ－ＥＣＵ３６は、ブレーキスイッチ２０からのオン信号又はオフ信号及びストローク信号に基づき、ブレーキペダル１８の操作速度を算出する。

そして、ＭＧ－ＥＣＵ３６は、算出した車速及び操作速度のうち、少なくとも一方に基づいて、マスタシリンダ２２による各前輪１２Ｌ、１２Ｒ及び各後輪１４Ｌ、１４Ｒに対する液圧制動と、モータ１６による各後輪１４Ｌ、１４Ｒに対する回生制動との比率を設定（調整）する。また、ＭＧ－ＥＣＵ３６は、算出した車速及び操作速度のうち、少なくとも一方に基づき、液圧加圧制動（ブレーキ液圧の加圧）を開始するタイミング、又は、液圧加圧制動でのブレーキ液圧に対するブレーキ液の加圧量を設定（調整）する。

従って、ＭＧ－ＥＣＵ３６は、設定した比率、タイミング又は加圧量に基づき制御信号を生成し、生成した制御信号を液圧モジュレータ２４及びモータＥＣＵ３８に出力する。液圧モジュレータ２４は、ＭＧ－ＥＣＵ３６からの制御信号に基づき、液圧加圧制動を開始してブレーキ液圧を加圧し、又は、該液圧加圧制動でのブレーキ液圧に対するブレーキ液の加圧量を調整する。また、モータＥＣＵ３８は、ＭＧ－ＥＣＵ３６からの制御信号に基づきモータ１６を制御することで、モータ１６を駆動させ、一方で、モータ１６を発電機として動作させて、各後輪１４Ｌ、１４Ｒに対する回生制動を行わせる。

なお、ＭＧ－ＥＣＵ３６での上記の各設定と、各設定に伴う液圧モジュレータ２４での液圧制動及び液圧加圧制動の実行や、モータ１６での回生制動の実行の詳細については、後述する。

［２．液圧モジュレータ２４の内部構成及びその機能］
次に、図１の液圧モジュレータ２４の内部構成及びその機能について、図２及び図３を参照しながら説明する。なお、液圧モジュレータ２４の一部構成は、例えば、特開２０１７－１４４９４９号公報の液圧モジュレータの構成と略同様である。そのため、該公報の液圧モジュレータと同じ構成については、説明を簡略化するか、又は、説明を省略する場合がある。

＜２．１ 液圧モジュレータ２４の内部構成＞
図２に示すように、マスタシリンダ２２は、運転者４０（図１参照）によるブレーキペダル１８の操作に応じて、同じ圧力のブレーキ液圧を出力する第１出力ポート２２ａ及び第２出力ポート２２ｂを備える。第１出力ポート２２ａは、液圧モジュレータ２４を介して、左側の前輪１２Ｌのブレーキキャリパ２８Ｌと右側の後輪１４Ｒのブレーキキャリパ３０Ｒとに接続される。一方、第２出力ポート２２ｂは、液圧モジュレータ２４を介して、右側の前輪１２Ｒのブレーキキャリパ２８Ｒと左側の後輪１４Ｌのブレーキキャリパ３０Ｌとに接続される。

なお、図２において、液圧モジュレータ２４内の左側の構成は、第１出力ポート２２ａと、左側の前輪１２Ｌのブレーキキャリパ２８Ｌ及び右側の後輪１４Ｒのブレーキキャリパ３０Ｒとを接続するための構成である。また、液圧モジュレータ２４内の右側の構成は、第２出力ポート２２ｂと、右側の前輪１２Ｒのブレーキキャリパ２８Ｒ及び左側の後輪１４Ｌのブレーキキャリパ３０Ｌとを接続するための構成である。図２では、左側の構成に液圧センサ２６が接続されている点以外は、後述するポンプ用モータ４２を挟んで左右対称に図示されている。そこで、液圧モジュレータ２４の内部構成の説明では、左側の構成を説明した後に、右側の構成を説明する。

液圧モジュレータ２４内の左側の構成では、第１レギュレータバルブ４４ａを介して第１出力ポート２２ａに接続可能な第１マスタシリンダ側液圧路４６ａが設けられている。第１レギュレータバルブ４４ａには、チェックバルブ４８ａが並列に接続されている。第１マスタシリンダ側液圧路４６ａは、常開型のインバルブ５０ａ及び車輪側液圧路５２ａを介して左側の前輪１２Ｌのブレーキキャリパ２８Ｌに接続されると共に、常開型のインバルブ５４ａ及び車輪側液圧路５６ａを介して右側の後輪１４Ｒのブレーキキャリパ３０Ｒに接続されている。各インバルブ５０ａ、５４ａには、それぞれ、チェックバルブ５８ａ、６０ａが並列に接続されている。２つの車輪側液圧路５２ａ、５６ａは、それぞれ、常閉型のアウトバルブ６２ａ、６４ａを介して第１リザーバ６６ａに接続可能である。

液圧モジュレータ２４内には、共通のポンプ用モータ４２の駆動によってそれぞれ動作する第１電動ポンプ６８ａ及び第２電動ポンプ６８ｂが設けられている。第１電動ポンプ６８ａは、左側の構成に対応するポンプである。第２電動ポンプ６８ｂは、右側の構成に対応するポンプである。

このうち、第１電動ポンプ６８ａは、吐出側が第１マスタシリンダ側液圧路４６ａに接続されている。第１電動ポンプ６８ａの吸入側と第１出力ポート２２ａとの間には、常閉型の第１サクションバルブ７０ａが介挿されている。また、第１電動ポンプ６８ａの吸入側は、チェックバルブ７２ａを介して第１リザーバ６６ａと接続されている。

そして、液圧モジュレータ２４内において、液圧センサ２６は、第１出力ポート２２ａに接続されている。従って、液圧センサ２６は、第１出力ポート２２ａから左側の構成に供給されるブレーキ液圧を検出する。

一方、液圧モジュレータ２４内の右側の構成では、第２レギュレータバルブ４４ｂを介して第２出力ポート２２ｂに接続可能な第２マスタシリンダ側液圧路４６ｂが設けられている。第２レギュレータバルブ４４ｂには、チェックバルブ４８ｂが並列に接続されている。第２マスタシリンダ側液圧路４６ｂは、常開型のインバルブ５０ｂ及び車輪側液圧路５２ｂを介して右側の前輪１２Ｒのブレーキキャリパ２８Ｒに接続されると共に、常開型のインバルブ５４ｂ及び車輪側液圧路５６ｂを介して左側の後輪１４Ｌのブレーキキャリパ３０Ｌに接続されている。各インバルブ５０ｂ、５４ｂには、それぞれ、チェックバルブ５８ｂ、６０ｂが並列に接続されている。２つの車輪側液圧路５２ｂ、５６ｂは、それぞれ、常閉型のアウトバルブ６２ｂ、６４ｂを介して第２リザーバ６６ｂに接続可能である。

前述の第２電動ポンプ６８ｂは、吐出側が第２マスタシリンダ側液圧路４６ｂに接続されている。第２電動ポンプ６８ｂの吸入側と第２出力ポート２２ｂとの間には、常閉型の第２サクションバルブ７０ｂが介挿されている。また、第２電動ポンプ６８ｂの吸入側は、チェックバルブ７２ｂを介して第２リザーバ６６ｂと接続されている。

なお、第１レギュレータバルブ４４ａ及び第２レギュレータバルブ４４ｂは、それぞれ、常開型のリニアソレノイドバルブである。第１レギュレータバルブ４４ａは、第１出力ポート２２ａと第１マスタシリンダ側液圧路４６ａとの間の連通又は遮断を切り換え可能であると共に、第１マスタシリンダ側液圧路４６ａのブレーキ液圧を調圧するように作動することも可能である。同様に、第２レギュレータバルブ４４ｂは、第２出力ポート２２ｂと第２マスタシリンダ側液圧路４６ｂとの間の連通又は遮断を切り換え可能であると共に、第２マスタシリンダ側液圧路４６ｂのブレーキ液圧を調圧するように作動することも可能である。

＜２．２ 液圧モジュレータ２４の機能＞
次に、液圧モジュレータ２４の機能について、図３を参照しながら説明する。なお、マスタシリンダ２２の第１出力ポート２２ａに接続される液圧モジュレータ２４内の左側の構成（液圧回路）の機能と、第２出力ポート２２ｂに接続される液圧モジュレータ２４内の右側の構成（液圧回路）の機能とは実質的に同じである。そのため、ここでは、左側の構成の機能について説明する。

運転者４０（図１参照）がブレーキペダル１８を踏んでマスタシリンダ２２がブレーキ液圧を発生した場合、図３中、実線の矢印で示すように、ブレーキ液圧は、第１出力ポート２２ａから第１レギュレータバルブ４４ａを介して第１マスタシリンダ側液圧路４６ａに供給される。供給されたブレーキ液圧は、インバルブ５０ａ及び車輪側液圧路５２ａを介して、左側の前輪１２Ｌのブレーキキャリパ２８Ｌに供給されると共に、インバルブ５４ａ及び車輪側液圧路５６ａを介して、右側の後輪１４Ｒのブレーキキャリパ３０Ｒに伝達される。

助勢制御（液圧加圧制動）の場合、液圧モジュレータ２４では、ＭＧ－ＥＣＵ３６からの制御信号に基づき、第１サクションバルブ７０ａを励磁し、開弁する。この状態で、該制御信号に基づき、ポンプ用モータ４２を駆動させ、第１電動ポンプ６８ａを動作させると、破線の矢印で示すように、マスタシリンダ２２から第１サクションバルブ７０ａを介して第１電動ポンプ６８ａにブレーキ液が吸入される。吸入されたブレーキ液は、第１電動ポンプ６８ａで加圧され、第１マスタシリンダ側液圧路４６ａに供給される。これにより、第１マスタシリンダ側液圧路４６ａのブレーキ液圧は、マスタシリンダ２２で発生したブレーキ液圧よりも加圧（増圧）される。

その際、該制御信号に基づいて、第１レギュレータバルブ４４ａの開度を調整し、第１マスタシリンダ側液圧路４６ａのブレーキ液圧を第１電動ポンプ６８ａの吸入側に逃がすと、該ブレーキ液圧を任意の大きさに調整することができる。すなわち、ブレーキ液圧に対するブレーキ液の加圧量を調整することができる。

また、該制御信号に基づき、アウトバルブ６２ａ、６４ａを励磁し、開弁すると、一点鎖線の矢印で示すように、第１マスタシリンダ側液圧路４６ａのブレーキ液圧が第１リザーバ６６ａに逃がされる。これにより、第１マスタシリンダ側液圧路４６ａのブレーキ液圧をマスタシリンダ２２で発生したブレーキ液圧よりも減圧することができる。

このように、液圧モジュレータ２４は、マスタシリンダ２２で発生したブレーキ液圧を任意に加圧（増圧）又は減圧することができる。そのため、マスタシリンダ２２が倍力装置（負圧ブースタ）を有しない場合でも、急制動が必要な緊急時には、液圧加圧制動を開始させ、液圧モジュレータ２４でブレーキ液圧を加圧することにより、液圧制動を助勢し、必要な制動力を確保することができる。

［３．本実施形態の特徴的な機能］
次に、本実施形態に係る電動車両１０の特徴的な機能について、図４～図６を参照しながら説明する。ここでは、必要に応じて、図１～図３も参照しながら説明する。

図４は、比較例の制動制御を示す図である。比較例は、液圧加圧制動の機能を有しない。すなわち、比較例では、電動車両の走行中、運転者４０がブレーキペダル１８を踏み込むと、踏力（ブレーキ液圧）の増加に応じて液圧制動の制動力が増加する。また、比較例では、電動車両の走行中、運転者４０がアクセルペダルを離し、ブレーキペダル１８を踏み込んだ際、ブレーキスイッチ２０からのオン信号の出力によって、モータ１６が電動機として機能し、回生トルクによる一定の制動力が発生する。つまり、比較例では、液圧制動によるブレーキ液圧に応じた大きさの制動力と、回生制動での回生トルクによる一定の大きさの制動力とで、各後輪１４Ｌ、１４Ｒを制動する。なお、各前輪１２Ｌ、１２Ｒは、液圧制動の制動力によって制動される。

しかしながら、比較例では、液圧制動及び回生制動の２種類の制動機能しか有しない。そのため、例えば、緊急時において、電動車両を急停車させる目的で、制動力を増加させたい場合に、必要な制動力を適時に得るためには、運転者４０がブレーキペダル１８を素早く、強く踏み込む操作が必要となる。従って、比較例では、制動力を発生させるタイミングと、発生する制動力の大きさとは、運転者４０の技量に依存する。

これに対して、本実施形態に係る電動車両１０では、特徴的な機能として、ＭＧ－ＥＣＵ３６が、電動車両１０の車速及びブレーキペダル１８の操作速度のうち、少なくとも一方に基づき、液圧制動と回生制動との比率の調整や、液圧加圧制動（ブレーキ液圧の加圧）を開始するタイミング、又は、液圧加圧制動でのブレーキ液圧に対するブレーキ液の加圧量の調整を行い、その調整結果に応じた制御信号に基づき、液圧モジュレータ２４及びモータ１６を制御することで、適切な大きさの制動力を適時に確保するようにしている。この結果、各後輪１４Ｌ、１４Ｒ（及び各前輪１２Ｌ、１２Ｒ）に対する制動が適切に行われる。従って、本実施形態では、制動操作を行う運転者４０の技量の影響の少ない制動が可能となり、且つ、回生制動の際に、モータ１６が発電する回生電力を効率よく回収することが可能となる。

図５は、この特徴的な機能による制動制御を示す図である。特徴的な機能では、液圧制動及び回生制動に加え、液圧加圧制動が追加されている点で、比較例と異なる。

すなわち、図４及び図５に示すように、液圧制動に関して、本実施形態では、比較例と同様に、踏力（ブレーキ液圧）に応じた制動力が各前輪１２Ｌ、１２Ｒ及び各後輪１４Ｌ、１４Ｒ（図１～図３参照）に作用する。

一方、回生制動に関して、本実施形態では、踏力（ブレーキ液圧）の増加に応じて、回生制動（回生トルク）による制動力を増加させている。また、本実施形態では、破線で示すように、車速及びブレーキペダル１８の操作速度のうち、少なくとも一方に基づいて、踏力に対する回生制動の制動力の傾き（変化量、変化率）を可変にしている。すなわち、本実施形態では、ブレーキ液圧に比例した回生制動の制動力を、液圧制動による制動力に上乗せして、電動車両１０に対する制動を行う。

この場合、車速及びブレーキペダル１８の操作速度のうち、少なくとも一方が速くなるほど、踏力に対する回生制動の制動力の変化量（制動力の変化の傾き）を、踏力に対する液圧制動の制動力の変化量（制動力の変化の傾き）よりも大きくする。

また、車速及びブレーキペダル１８の操作速度のうち、少なくとも一方が遅くなるほど、踏力に対する回生制動の制動力の変化量（制動力の変化の傾き）を、踏力に対する液圧制動の制動力の変化量（制動力の変化の傾き）よりも小さくするか、又は、略同じにする。

このような傾きの変更は、前述のように、ＭＧ－ＥＣＵ３６からモータＥＣＵ３８に該傾きの変更を指示する制御信号を供給し、モータＥＣＵ３８が該制御信号に基づいてモータ１６を制御することにより実現される。

ところで、回生制動では、踏力が所定値を超えると、該回生制動による制動力が一定値に維持される。すなわち、ＲＲ式の電動車両１０の場合、回生制動による制動力を大きくし過ぎると、各後輪１４Ｌ、１４Ｒがロックされる可能性があるため、該制動力が一定値に制限される。従って、踏力が所定値を超える領域では、一点鎖線の部分に相当する制動力を何らかの方法でアシスト（確保）する必要がある。

そこで、本実施形態に係る電動車両１０では、図５に示すように、踏力が所定値を超える領域では、液圧モジュレータ２４（図１～図３参照）による液圧制動に対する助勢機能、すなわち、液圧加圧制動によってアシストしている。つまり、本実施形態では、踏力が所定値以下の領域では、液圧制動による制動力と回生制動による制動力とが各後輪１４Ｌ、１４Ｒに作用する。この場合、各前輪１２Ｌ、１２Ｒには、液圧制動による制動力が作用する。

一方、踏力が所定値を超える領域では、液圧制動による制動力と回生制動による制動力とに加え、液圧加圧制動による制動力が各後輪１４Ｌ、１４Ｒに作用する。この場合、各前輪１２Ｌ、１２Ｒには、液圧制動による制動力に加え、液圧加圧制動による制動力が作用する。

具体的に、液圧加圧制動では、車速及びブレーキペダル１８の操作速度のうち、少なくとも一方に基づき、踏力（ブレーキ液圧）の増加に応じて液圧加圧制動による制動力を調整する。図５では、実線で示すように、踏力が所定値を超える領域において、踏力の増加に応じて液圧加圧制動による制動力を増加させ、その後、該制動力を一定値に維持する場合を図示している。

この場合、車速及びブレーキペダル１８（図１～図３参照）の操作速度のうち、少なくとも一方が速くなるほど、ブレーキ液圧に対するブレーキ液の加圧量を大きくする。また、車速及びブレーキペダル１８の操作速度のうち、少なくとも一方が遅くなるほど、ブレーキ液圧に対するブレーキ液の加圧量を小さくする。

また、本実施形態では、図５に実線、二点鎖線及び両矢印で示すように、踏力が所定値を超える領域において、車速及びブレーキペダル１８（図１～図３参照）の操作速度のうち、少なくとも一方に基づき、液圧加圧制動を開始するタイミング（開始点）を変更可能である。

この場合、車速及びブレーキペダル１８の操作速度のうち、少なくとも一方が速くなるほど、液圧加圧制動の開始のタイミングを早くする。また、車速及びブレーキペダル１８の操作速度のうち、少なくとも一方が遅くなるほど、液圧加圧制動の開始のタイミングを遅くする。

このような液圧加圧制動によるアシスト機能や上記の各種の変更は、前述のように、ＭＧ－ＥＣＵ３６から液圧モジュレータ２４に液圧加圧制動の実行や上記の各種の変更を指示する制御信号を供給し、液圧モジュレータ２４が該制御信号に基づいてポンプ用モータ４２、第１電動ポンプ６８ａ及び第２電動ポンプ６８ｂ等を制御することにより実現される。

従って、ＭＧ－ＥＣＵ３６は、車速及びブレーキペダル１８の操作速度のうち、少なくとも一方に基づいて、図５に示すように、液圧制動による制動力と回生制動による制動力との比率を調整し、液圧加圧制動を開始するタイミングや、液圧加圧制動でのブレーキ液圧に対するブレーキ液の加圧量を調整する。そのため、本実施形態では、いずれの条件下でも、液圧加圧制動によって適時に且つ適切な制動力で液圧制動及び回生制動をアシストすることができる。

なお、上記の説明では、踏力が所定値を超える領域で、液圧加圧制動を開始するタイミングをずらす場合について説明した。本実施形態は、踏力が所定値以下の領域でも、液圧加圧制動を開始させることが可能であることは勿論である。

図６は、一定車速からの減速度とブレーキペダル１８の踏力との関係を示した図である。ここで、実線は、本実施形態に係る電動車両１０（図１参照）の場合を示す。また、二点鎖線は、満充電等の状態によって回生制動の機能が失陥した場合に、液圧加圧制動による助勢のみを行った場合を示す。さらに、破線は、負圧ブースタ式の倍力装置を具備するガソリンエンジン車の場合を示す。さらにまた、一点鎖線は、比較例において、ブレーキスイッチ２０から出力されるオン信号に基づいて、一定の回生制動を行う回生制動装置のみ具備し、液圧加圧制動の機能を有しない電気自動車の場合を示す。なお、減速度は、ＭＧ－ＥＣＵ３６において、車速に基づき求められる。

本実施形態に係る電動車両１０は、ブレーキペダル１８に対する踏力に応じた回生制動と液圧加圧制動との機能を具備することにより、一般の電気自動車と比較して、複雑、且つ、高機能なシステムを具備することなく、ガソリンエンジン車に近い制動力を発揮させることができる。すなわち、回生制動及び液圧加圧制動によって、制動力を大幅に増加させることができる。また、満充電等の状態（図６の二点鎖線）でも、液圧加圧制動の助勢（図６の実線）によって制動力が補償されるので、降坂等で制動力が減少することを回避することができる。このように、本実施形態では、運転者４０に対してブレーキペダル１８（図１～図３参照）の操作負担を増加させることなく、必要な制動力を容易に得ることができる。

また、図６において、本実施形態の結果では、踏力及び減速度が所定値を超えると直線の傾きが大きくなり、踏力の増加に対する減速度の増加量が大きくなる。これは、所定値以下の領域は、液圧制動と回生制動とが機能し、一方で、所定値を超える領域では、液圧加圧制動がさらに機能することで、より大きな制動力が各前輪１２Ｌ、１２Ｒ及び各後輪１４Ｌ、１４Ｒ（図１～図３参照）に作用するためである。

［４．変形例］
上記の説明では、ＭＧ－ＥＣＵ３６が各車輪速センサ３２Ｌ、３２Ｒ、３４Ｌ、３４Ｒの検出結果に基づき、電動車両１０の車速を算出する場合について説明した。ＭＧ－ＥＣＵ３６は、他の検出手段の検出結果を用いて車速を換算することも可能である。例えば、不図示の回転角センサを用いてモータ１６の回転数を検出し、検出した回転数から車速を換算してもよい。

また、上記の説明では、ＭＧ－ＥＣＵ３６がブレーキスイッチ２０のオン信号又はオフ信号及びストローク信号に基づいてブレーキペダル１８の操作速度を算出する場合について説明した。ＭＧ－ＥＣＵ３６は、他の検出手段の検出結果を用いて操作速度を換算することも可能である。例えば、液圧センサ２６が検出したブレーキ液圧の変化速度からブレーキペダル１８の操作速度を換算してもよい。

また、上記の説明では、ＭＧ－ＥＣＵ３６が車速に基づき電動車両１０の減速度を算出する場合について説明した。ＭＧ－ＥＣＵ３６は、各車輪速センサ３２Ｌ、３２Ｒ、３４Ｌ、３４Ｒの検出結果から減速度を算出してもよい。この場合、ＭＧ－ＥＣＵ３６は、前輪１２Ｌ、１２Ｒと後輪１４Ｌ、１４Ｒとの回転速度差、左右の前輪１２Ｌ、１２Ｒの回転速度差、及び、左右の後輪１４Ｌ、１４Ｒの回転速度差をモニタしてもよい。

また、横滑り防止装置としての液圧モジュレータ２４には、通常、不図示の加速度センサが組み込まれている。従って、ＭＧ－ＥＣＵ３６は、加速度センサの検出結果から減速度を算出してもよい。

小型の電動車両１０において、後輪１４Ｌ、１４Ｒに対する液圧制動の制動力は、急停車等の緊急時を考慮しても、大きく設定する必要がない。そのため、後輪１４Ｌ、１４Ｒのブレーキキャリパ３０Ｌ、３０Ｒは、コストの観点から、ドラム式のブレーキにしてもよい。

［５．本実施形態の効果］
以上説明したように、本実施形態に係る電動車両１０は、運転者４０によるブレーキペダル１８の踏力に応じてブレーキ液圧を発生することにより、各前輪１２Ｌ、１２Ｒ及び各後輪１４Ｌ、１４Ｒ（車輪）に対する液圧制動を行うマスタシリンダ２２（液圧制動装置）と、各後輪１４Ｌ、１４Ｒに対して踏力に応じた回生制動を行うモータＥＣＵ３８及びモータ１６（回生制動装置）と、ブレーキ液圧を加圧することにより、液圧制動を助勢する液圧モジュレータ２４（液圧加圧装置）とを備える。

電動車両１０は、少なくとも電動車両１０の車速又はブレーキペダル１８の操作速度に基づいて、液圧制動と回生制動との比率を調整し、一方で、ブレーキ液圧の加圧を開始するタイミング又はブレーキ液圧に対するブレーキ液の加圧量を調整するＭＧ－ＥＣＵ３６（制動調整装置）をさらに備える。

これにより、車速又はブレーキペダル１８の操作速度に応じて、液圧制動（機械的制動）、回生制動（電気的制動）及び液圧制動の助勢（機械的制動としての液圧加圧制動）を行う。これにより、低コスト且つ簡単な構造で、適切な制動力の確保と効率的な回生電力の回収とを両立することができる。

ここで、ＭＧ－ＥＣＵ３６は、車速又は操作速度に基づいて、踏力に対する回生制動の制動力の変化量（図５での回生制動による制動力の変化の傾き）を変化させるか、又は、液圧加圧制動の開始のタイミング若しくはブレーキ液圧に対するブレーキ液の加圧量を変化させる。これにより、適切な制動力を適時に確保しつつ、回生電力を効率よく回収することが可能となる。

この場合、ＭＧ－ＥＣＵ３６は、車速が速くなるほど、回生制動による制動力の変化量を大きくするか、液圧加圧制動の開始のタイミングを早くするか、又は、液圧加圧制動でのブレーキ液圧に対するブレーキ液の加圧量を大きくする。これにより、急停車等の緊急時において、必要な制動力を容易に確保することができる。

そして、ＭＧ－ＥＣＵ３６は、車速が速くなるほど、踏力に対する回生制動による制動力の変化量を、踏力に対する液圧制動による制動力の変化量（図５での液圧制動による制動力の変化の傾き）よりも大きくする。これにより、液圧制動による制動力を最小限にして、運転者４０によるブレーキペダル１８の操作負担を軽減しつつ、回生制動による制動力を利用して電動車両１０を制動することができる。

また、ＭＧ－ＥＣＵ３６は、車速が遅くなるほど、踏力に対する回生制動による制動力の変化量を、踏力に対する液圧制動による制動力の変化量よりも小さく若しくは略同じにするか、液圧加圧制動の開始のタイミングを遅くするか、又は、液圧加圧制動でのブレーキ液圧に対するブレーキ液の加圧量を小さくする。車速が小さい場合に、小さな制動力で電動車両１０を効率よく制動することができる。

特に、ＭＧ－ＥＣＵ３６は、車速が遅くなるほど、踏力に対する回生制動の制動力の変化量を、踏力に対する液圧制動の制動力の変化量よりも小さくする。この場合でも、低車速において、より小さな制動力で電動車両１０を制動させることができる。

また、ＭＧ－ＥＣＵ３６は、ブレーキペダル１８の操作速度が速くなるほど、踏力に対する回生制動による制動力の変化量を大きくするか、液圧加圧制動の開始のタイミングを早くするか、又は、液圧加圧制動でのブレーキ液圧に対するブレーキ液の加圧量を大きくする。これにより、急停車等の緊急時において、必要な制動力を容易に確保することができる。

この場合、ＭＧ－ＥＣＵ３６は、ブレーキペダル１８の操作速度が速くなるほど、踏力に対する回生制動による制動力の変化量を、踏力に対する液圧制動による制動力の変化量よりも大きくする。これにより、急停車等の緊急時において、液圧制動による制動力を最小限にして、運転者４０によるブレーキペダル１８の操作負担を軽減しつつ、回生制動による制動力を利用して電動車両１０を制動することができる。

また、ＭＧ－ＥＣＵ３６は、ブレーキペダル１８の操作速度が遅くなるほど、踏力に対する回生制動による制動力の変化量を、踏力に対する液圧制動による制動力の変化量よりも小さく若しくは略同じにするか、液圧加圧制動のタイミングを遅くするか、又は、液圧加圧制動でのブレーキ液圧に対するブレーキ液の加圧量を小さくする。車速が小さい場合に、小さな制動力で電動車両１０を効率よく制動することができる。

特に、ＭＧ－ＥＣＵ３６は、ブレーキペダル１８の操作速度が遅くなるほど、踏力に対する回生制動の制動力の変化量を、踏力に対する液圧制動の制動力の変化量よりも小さくする。この場合でも、低車速において、より小さな制動力で電動車両１０を制動させることができる。

なお、電動車両１０は、モータ１６が該電動車両１０の各後輪１４Ｌ、１４Ｒを駆動することにより走行するＲＲ式の電気自動車である。これにより、上述した各効果が一層得られやすくなる。例えば、小型のＲＲ式の電気自動車では、所定値（例えば、１０ｋｍ/ｈ）以上の車速から制動する場合、リアブレーキ、すなわち、回生制動のみ、又は、回生制動を主体にして制動可能である。これにより、液圧制動を最小限活用しつつも、回生制動で電動車両１０を制動させることができる。従って、上述した本実施形態の機能を小型の電気自動車に適用することで、該電気自動車を適切に制動させることができる。

本実施形態に係る電動車両１０の効果について、さらに説明すると、該電動車両１０では、横滑り防止装置として機能する液圧モジュレータ２４を利用して液圧加圧制動を行う。液圧モジュレータ２４は、一般的なガソリン車において、横滑り防止装置として搭載が義務付けられている。液圧モジュレータ２４は、市場に安価に提供されている。今後は、小型の電気自動車等に搭載が義務付けられることが予想される。従って、液圧モジュレータ２４を小型の電気自動車に搭載することで、新たな装置を開発することなく、低コスト且つ簡単な構成で、本実施形態の機能を実現し、該機能による効果を容易に得ることができる。すなわち、廉価且つ簡素な構成によって、より少ない踏力で、より高い回生電力の回収効率と、より高い制動性能及び信頼性とを有する電動車両１０を実現することができる。

また、上述のように、液圧加圧制動によって、少ない踏力で大きな制動力が得られるので、ブレーキペダル１８のストロークを稼ぐことができる。これにより、回生電力の回収率を高めつつ、運転者４０のブレーキペダル１８に対する操作感覚を良好にすることができる。

さらに、液圧モジュレータ２４の追加により、横滑り防止装置の各種機能を追加的に設定することができる。例えば、ブレーキ液圧を保持することにより、坂道でのずり下がりを防止する機能を追加すると、駆動トルクのクリープを略０に設定することも可能となる。これにより、クリープに使用する駆動エネルギーや、制動エネルギーが不要となるため、走行電費を向上させることができる。

しかも、図６のように、本実施形態では、踏力及び減速度が所定値を超えた場合、液圧制動及び回生制動を機能させつつ、液圧加圧制動をさらに機能させる。これにより、電動車両１０を効率よく制動させることができる。

なお、本発明は、上述の実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることは勿論である。

１０…電動車両 １２Ｌ、１２Ｒ…前輪（車輪）
１４Ｌ、１４Ｒ…後輪（車輪） １６…モータ（回生制動装置）
１８…ブレーキペダル ２２…マスタシリンダ（液圧制動装置）
２４…液圧モジュレータ（液圧加圧装置）
３６…ＭＧ－ＥＣＵ（制動調整装置） ３８…モータＥＣＵ（回生制動装置）
４０…運転者

Claims (11)

1. 運転者によるブレーキペダルの踏力に応じてブレーキ液圧を発生することにより、車輪に対する液圧制動を行う液圧制動装置と、前記車輪に対して前記踏力に応じた回生制動を行う回生制動装置と、前記ブレーキ液圧を加圧することにより、前記液圧制動を助勢する液圧加圧装置とを備える電動車両において、
   前記ブレーキペダルの操作速度に基づいて、前記液圧制動と前記回生制動との比率を調整し、一方で、前記ブレーキ液圧の加圧を開始するタイミング又は前記ブレーキ液圧に対する加圧量を調整する制動調整装置をさらに備え、
   前記制動調整装置は、前記操作速度に基づいて、前記踏力に対する前記回生制動の制動力の変化量を、前記踏力に対する前記液圧制動の制動力の変化量に対して変化させる、電動車両。
2. 請求項１記載の電動車両において、
   前記制動調整装置は、前記電動車両の車速に基づいて、前記踏力に対する前記回生制動の制動力の変化量を変化させるか、又は、前記タイミング若しくは前記加圧量を変化させる、電動車両。
3. 請求項２記載の電動車両において、
   前記制動調整装置は、前記車速が速くなるほど、前記変化量を大きくするか、前記タイミングを早くするか、又は、前記加圧量を大きくする、電動車両。
4. 請求項３記載の電動車両において、
   前記制動調整装置は、前記車速が速くなるほど、前記踏力に対する前記回生制動の制動力の変化量を、前記踏力に対する前記液圧制動の制動力の変化量よりも大きくする、電動車両。
5. 請求項２記載の電動車両において、
   前記制動調整装置は、前記車速が遅くなるほど、前記踏力に対する前記回生制動の制動力の変化量を、前記踏力に対する前記液圧制動の制動力の変化量よりも小さく若しくは略同じにするか、前記タイミングを遅くするか、又は、前記加圧量を小さくする、電動車両。
6. 請求項２又は５記載の電動車両において、
   前記制動調整装置は、前記車速が遅くなるほど、前記踏力に対する前記回生制動の制動力の変化量を、前記踏力に対する前記液圧制動の制動力の変化量よりも小さくする、電動車両。
7. 請求項２記載の電動車両において、
   前記制動調整装置は、前記操作速度が速くなるほど、前記踏力に対する前記回生制動の制動力の変化量を大きくするか、前記タイミングを早くするか、又は、前記加圧量を大きくする、電動車両。
8. 請求項７記載の電動車両において、
   前記制動調整装置は、前記操作速度が速くなるほど、前記踏力に対する前記回生制動の制動力の変化量を、前記踏力に対する前記液圧制動の制動力の変化量よりも大きくする、電動車両。
9. 請求項２記載の電動車両において、
   前記制動調整装置は、前記操作速度が遅くなるほど、前記踏力に対する前記回生制動の制動力の変化量を、前記踏力に対する前記液圧制動の制動力の変化量よりも小さく若しくは略同じにするか、前記タイミングを遅くするか、又は、前記加圧量を小さくする、電動車両。
10. 請求項２又は９記載の電動車両において、
    前記制動調整装置は、前記操作速度が遅くなるほど、前記踏力に対する前記回生制動の制動力の変化量を、前記踏力に対する前記液圧制動の制動力の変化量よりも小さくする、電動車両。
11. 請求項１～１０のいずれか１項に記載の電動車両において、
    前記電動車両は、モータが該電動車両の後輪を駆動することにより走行する電気自動車である、電動車両。

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