JPH03270602A - 電気自動車の制動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は電気自動車の制動装置、特に回生制動力および
機械式制動力を合わせて作用させる電気自動車の制動装
置に関する。

［従来の技術］ 従来から、電気自動車において、エンジン車両における
エンジンブレーキ相当の制動力を走行用のモータ回生制
動力で対応させ、発生エネルギーによってバッテリを充
電している。そ（７て、このエネルギー回収によってハ
ッテリュ充電当たりの走行距離の増大を図っている。

また、電気自動車は通常機械式の制動系も有し、該機械
式制動系は負圧センサにより発生負圧を検出・制御され
る負圧式アンスト装置（ブレーキブースタ）により制動
力の向上を図っている。そのため、該装置は電気自動車
のパンテリで駆動される負圧ポンプを持っている。

なお、このような負圧アシスト式機械式制動を利用した
電気自動車は、例えば実開昭６０−９６１６２号公報等
に示されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記のような従来技術によれば、機械式
制動系にあっては、負圧ポンプにより発生させる負圧が
画一的に決められており、負圧センサにより検出される
負圧が上記の決められた値になるように制御される。

このように、画一的なアシスト負圧を発生させる従来技
術では、車両の必要ブレーキ力がもともと低かったり、
回生制動で充分な正動力が得られるなど、要求される機
械式制動力が低くアシスト負圧がそれほど高くなくても
良い場合であっても前記画一的に設定されたアシスト負
圧が発生させられ、負圧ポンプが駆動される頻度が増大
し、バッテリの電力消費が非効率的に行われるので、バ
ッテリ容量の減少が大きくなり、１充電走行距離が短く
なるという問題点があった。

この発明は、上記のような従来技術の課題を解決するた
めになされたものであり、その目的は、負圧ポンプによ
り発生させる負圧をブレーキ踏力に応じた必要最小限度
の値に制御することかできる電気自動車の制動装置を提
供することにある。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る電気自動車の制動装置は、ブレーキ踏力
に応じた目標減速度のマツプが記憶されている記憶手段
と、この目標減速度から回生制動力による減速度を減算
した残りの機械式制動力による減速度を得るために必要
な負圧を算出する負圧算出手段と、この算出負圧を負圧
センサにより検出された負圧か上回った場合に負圧ポン
プを停止させるポンプ停止手段と、を含むことを特徴と
する。

［作用コ 上記構成を有する電気自動車の制動装置においては、記
憶手段にブレーキ踏力に応した目標減速度のマツプを記
憶しておき、負圧算出手段により目標減速度から回生制
動力による減速度を減算した残りの機械式制動力による
減速度を得るために必要な負圧を算出し、ポンプ停止手
段により負圧センサにより検出された負圧か算出負圧を
上回った場合に負圧ポンプを停止させる。

［実施例］ 以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例について説
明する。

第１図は本発明に係る電気自動車の制動装置の一実施例
を示す構成図である。

図において、１０はブレーキペダルで、機械式制動系と
回生制動系とに接続されている。

まず、機械式制動系にあっては、ブレーキペダル１０が
踏込まれると、ブツシュロッド１２に取り付けられた踏
力センサ１４によってブレーキ踏力Ｆが検出される。ブ
レーキペダル１０の踏込みによって、ブースタ１６を介
してマスクシリンダ１８のピストン（不図示）を押動し
、マスクシリンダ１８における油圧を増圧させる。増圧
された油圧は、油圧配管２０を通して前後の４つの車輪
２２のブレーキ機構２４ａおよび２４ｂのホイールシリ
ンダを作動させ、ブレーキバット（摩擦材）を摺動面に
押付けて機械式制動力を得ている。

上記ブースタ１６を駆動させるための負圧は、バキュー
ムポンプ（負圧ポンプ）２６および電動モータ２８によ
り発生され、チエツクバルブ３０を有するエア配管３２
によってブースタ１６に供給される。この負圧Ｐｅは、
負圧センサ３４により検出され、電動モータ２８の作動
を制御するバキュームポンプコントローラ（以下、Ｖ／
Ｐコントローラという）３６に入力される。

なお、踏力センサ１４に代えて、ブレーキペダル１０の
踏込み量を直接計測してもよい。また、ブレーキペダル
１０が踏込まれているかどうかは、ブレーキスイッチ３
８によって検出される。このブレーキスイッチ３８は、
自動車が一般的に備えているブレーキランプの点灯用の
スイッチと兼用するとよい。なお、Ｖ／Ｐコントローラ
３６は、補機バッテリ４０から電源を供給されている。

一方、回生制動系の機械的構成はよく知られたとおり電
気自動車駆動系と共通であり、走行用モータ４２の回転
は、減速機４４（デフを含む）を介して駆動輪となる車
輪２２に伝えられ、これによって電気自動車の走行が行
なわれる。この走行用モータ４２は、インバータ４６を
介してメインバッテリ４８によって駆動されるが、制動
時にはこの走行用モータ４２の回生制動によるエネルギ
ーがバッテリの充電に用いられる。また、走行用モータ
４２には回転数センサ５０が設けられており、走行用モ
ータ４２の回転数Ｎがこれによって検出される。

そして、この第１実施例では回生制動力は実開平１−５
８２０３号公報に示されているような方法により決定さ
れる。すなわち、可能な最大回生制動力は第８図に示す
とおリモータ回転数Ｎにより変化し、これをそのまま回
生制動力としてしまうと、第９図に示すとおり制動時の
回転数Ｎの低下（Ｎｍａｘ−Ｎ□）とともにブレーキペ
ダル踏力Ｆが一定（Ｆｏ）のままで機械式制動力（Ｔ＋
ｎ　）が不変であっても、回生制動力の増加（Ｔ１−Ｔ
２）によって車両減速度が増加しブレーキフィーリング
を悪化させる。、そのため、第］実施例では回生制動力
をブレーキペダル踏み込み直後の一定値に維持している
。

上記構成を有する本発明の制動装置における負圧ポンプ
２６（電動モータ２８）の制御ロジックを第２図に基づ
いて説明する。

まず、ブレーキペダル１０が踏まれブレーキ踏力か立ち
上がるのに先立ってスイッチ３８がオンするとＥＶシコ
ンローラ５２は回生制動制御を開始する。このスイッチ
３８のオンにより回生制動の開始を検知しくステップ１
０１）、そのときブレーキスイッチ３８のオン信号Ｂｓ
νがＶ／Ｐコントローラ３６に入力される。ここでＶ／
Ｐコントローラ３６は、ＥＶシコンローラ５２が計算し
た回生制動による減速度Ｇを読込む（ステップ１０２）
。

次いで、■／Ｐコントローラ３６は、不図示の記憶手段
にあらかしめ記憶されている、ブレーキ踏力Ｆに応じた
目標減速度Ｇｆのマツプ（第３図参照）、すなわちＬｉ
ｎｅ−Ｇ　ｆを参照し、Ｇｆ−Ｇにより不足減速度Ｇｐ
を算出する（ステップ１０３）。この不足減速度Ｇｐが
０以上、すなわちブレーキ踏力がＳ以上であって回生制
動力（減速度Ｇ）たけでは目標とする減速度Ｇｆを得ら
れないかどうかを判断しくステップ１０４）　、Ｇｐ＞
０ならばＶ／Ｐコントローラ３６は、内蔵されている油
圧−減速度のマツプ（第４図参照）に従って、不足減速
度Ｇｐを機械式制動力に必要なマスクシリンダ１８の油
圧Ｐ○に換算する（ステップ１０５）。

続いて、本発明の負圧算出手段であるＶ／Ｐコントロー
ラ３６は、内蔵されているブレーキ踏力油圧−Ｖ／Ｐ負
圧マツプ（第５図参照）に基づいて、機械式制動力のア
シストに必要な負圧Ｐｒを算出する（ステップ１０６）
。

そして、本発明のポンプ停止手段であるＶ／Ｐコントロ
ーラ３６は、前記負圧センサ３４から検出負圧Ｐｅと必
要負圧Ｐｒを比較しなから負圧ポンプ２６（電動モータ
２８）を制御する（ステップ１０７）。すなわち、Ｐｒ
＞Ｐｅならば負圧ポンプ２６を作動させ（ステップ１０
８）、ＰｅがＰｒに達した時点で負圧ポンプ２６を停止
させる（ステップ１０９）。

上記のような本発明の制動装置によれば、制動開始時の
回生制動力が走行用モータ４２の回転数Ｎによって異な
っていても、目標減速度Ｇｆから回生制動力による減速
度Ｇを減算した残りの機械式制動力による減速度ｃｐを
得るために必要な負圧Ｐｏを算出することができ、この
必要負圧Ｐａを目標に負圧ポンプ２６の駆動を必要最小
限に抑えることができ、メインバッテリ４８の電力ｌｌ
′４費を最小限に抑えることかできる。

また、ブレーキ踏力Ｆに対しては回生制動力および機械
式制動力を合わせた総合制動力（目標減速度Ｇｆ）が決
められているので、同じブレーキ踏力Ｆに対してブレー
キの効きが異なりブレーキフィーリングが悪いという弊
害を解消することかできる。

以下、本発明の第２実施例を第６図のフローチャートを
参照しながら説明する。前記実施例では回生制動力を一
定としたが、本実施例ではＥＶシコンローラ５２によっ
て減速中に回生制動力を最大限に利用し、機械式制動装
置の負担を軽減することを特徴とする。

ます、ＥＶコントローラ５２は、ブレーキペダル１０か
踏まれ、ブレーキスイッチ３８からオン信号Ｂｓｖが入
力されるのを待機しくステップ２０１）、入力されると
前述したように第８図に示すそのときのモータ回転数で
得られる最大の回生制動トルクＴ［１１ａｘを算出しく
ステップ２０２）、それにより得られる最大減速度Ｇａ
＋ａｘを算出する（Ｇｍａｘ　ＣＴＣＴａａｘ　）　　
（ステップ２０３）。

一方、ＥＶコントローラ５２は、第７図に示すブレーキ
踏力Ｆ・必要減速度Ｇｆのマツプを参照してその時のブ
レーキ踏力Ｆｏのときの必要減速度Ｇ　ｒｅｑをモータ
の回生制動トルクでまかなうのに必要なモータ回生制動
トルクＴ　ｒｅｑを算出する（ステップ２０４）。なお
、Ｌｌｎｅ−Ｇは第３図に示したものと同じものである
。

次に、ＥＶコントローラ５２は、必要モータ回生制動ト
ルクＴ　ｒｅｑと最大回生制動トルクＴ　ｍａＸを比較
する（ステップ２０５）。

ここて、Ｔ　ｒｅｑ　＜　Ｔ　ｍａｘならば、必要な車
両減速度はすべてモータの回生制動トルクにより得られ
、機械式制動力は不要であることを示しているので、モ
ータの回生制動トルクＴをＴ　ｒｅｑに設定する（ステ
ップ２０６）、また、Ｔｒｅｑ　＞Ｔｍａｘならば、必
要な車両減速度はモータの回生制動トルクだけでは達成
されず機械式制動力か必要なことを示しているので、モ
ータの回生制動トルクＴをＴ　ｍａｘに設定する（ステ
ップ２０７）。なお、Ｖ／Ｐコントローラ３６へ送られ
る回生側同文の減速度ＧはＧ　ｒｅｑまたはＧ　ｍａｘ
のうちの大きいほうが用いられる。

このように、必要な車両減速度を達成する範囲内で最大
限の回生制動トルクを設定することにより、機械式制動
力の負担を軽くし、負圧ポンプ２６の作動時間を短縮す
ることかでき、メインバッテリ４８の電力消費を軽減す
ることかできる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明に係る電気自動車の制動装置
によれば、全体的制動力に占める機械式制動力を、全体
的制動力に相当する目標減速度から回生制動力による減
速度を減算することにより求めることかでき、この機械
式制動力による減速度を得るために必要な負圧を目標と
して負圧ポンプを駆動することかできるので、負圧ポン
プの駆動を必要最小限に抑えることができ、バッテリの
電力消費を最小限に抑えることかできる。

また、ブレーキ踏力Ｆに対しては回生制動力および機械
式制動力を合わせた総合制動力としての目標減速度が決
められているので、同しブレーキ踏力Ｆに対してブレー
キの効きが異なリブレーキフィーリングが悪いという弊
害を解消することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電気自動車の制動装置の一実施例
を示す構成図、 第２図はＶ／Ｐコントローラの制御ロジックを示すフロ
ーチャート、 第３図は目標減速度のマツプ、 第４図は油圧−減速度のマツプ、 第５図はブレーキ踏カー油圧−Ｖ／Ｐ負圧のマツプ、 第６図は第２実施例のＥＶコントローラの制御ロジック
を示すフローチャート、 第７図は第６図の制御ロジックを説明するための踏力−
減速度のマツプ、 第８図は回転数に対する回生トルクの特性図、第９図は
最大回生制動力の違いによる制動力総和トルクを示す特
性図である。 １４・・踏力センサ ２６・・・バキュームポンプ（負圧ポンプ）２８・・電
動モータ ３４・・・負圧センサ ３６・・・Ｖ／Ｐコントローラ ４２・・・走行用モータ ５０・・・回転数センサ ５２・・・ＥＶコントローラ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ブレーキペダル踏込み時の走行用モータにおける回生制
   動力を減速中に作用させる回生制動系と、ブレーキ踏力
   に応じて負圧を発生させる負圧ポンプと、この負圧を検
   出する負圧センサとを含み、この負圧により機械式制動
   力の効きを向上させる機械式制動系と、を含む電気自動
   車の制動装置において、 ブレーキ踏力に応じた目標減速度のマップが記憶されて
   いる記憶手段と、 この目標減速度から前記回生制動力による減速度を減算
   した残りの機械式制動力による減速度を得るために必要
   な負圧を算出する負圧算出手段と、この算出負圧を前記
   負圧センサにより検出された負圧が上回った場合に負圧
   ポンプを停止させるポンプ停止手段と、を含むことを特
   徴とする電気自動車の制動装置。