JPH0514645Y2

JPH0514645Y2 -

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Publication number: JPH0514645Y2
Application number: JP15190187U
Authority: JP
Priority date: 1987-10-02
Filing date: 1987-10-02
Publication date: 1993-04-19
Anticipated expiration: 2002-10-02
Also published as: JPH0158203U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］この考案は、電気自動車の回生制動制御装置、
特に制動時におけるブレーキフイーリングの改善
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
のモータ回生制動で対応させ、発生エネルギーに
よつてバツテリを充電している。そして、このエ
ネルギー回収によつてバツテリー充電当たりの走
行距離の増大を図つている。

さらに、このようなエネルギー回収の効果を高
めるため、機械式制動の領域においてもブレーキ
操作子の操作量に対応してモータの回生制動を行
つている。そして、これによつて制動力の増大、
回収エネルギーの増大を図り、一充電当たりの走
行距離を増大させている。

なお、このような回生制動を利用した電気自動
車は、例えば特開昭59−209004号公報に示されて
いる。

［考案が解決しようとする問題点］このような従来の装置においては、次のような
問題点があつた。

つまり、モータの回生トルク特性は、第６図に
示すように、定格回転数n₀（この例では2200rpm
程度）以上では最大回生制動トルクが減少する。
なお、図においてδ_B ^*＝100％で示した実線がこの
最大回生制動トルクに当たる。そして、従来の装
置においては、このような特性があるにもかかわ
らず、これを考慮せず、ブレーキ操作量に応じて
回生トルクを決定している。このため、第７図に
示すように一定踏力でブレーキを操作し制動する
場合、時間が経過し車速が低くなるにしたがつて
減速度が大きくなる。つまり、減速開始当初と比
較し、停車時の減速度がG^*だけ大きくなつてし
まう。そして、これが運転者のブレーキフイーリ
ングを悪化させている。

この考案は、このような問題点を解決するため
になされたものであつて、ブレーキペダル踏込み
時の回生制動トルクを車速が減少しても増加しな
いようにし、ブレーキフイーリングが良好な電気
自動車の回生制動制御装置を提供することを目的
とする。

［問題点を解決するための手段］この考案の電気自動車の回生制動制御装置は、
モータの回生制動を利用して制動を行う電気自動
車の回生制動制御装置において、ブレーキペダル
の踏み込み量を検出する踏込み量検出手段と、こ
の踏込み量検出手段によつて検出された踏込み量
に応じた大きさの回生トルク指令変数信号を出力
する回生トルク指令変数信号出力手段と、上記モ
ータの回転数を検出する回転数検出手段と、モー
タの回転数とその回転数の時に回生制動によつて
得られる最大回生制動トルクの関係を記憶する記
憶手段と、上記ブレーキペダルの踏込み開始時の
モータ回転数を検出するとともに、その回転数に
応じた最大回生制動トルクを上記記憶手段を利用
して算出し、上記ブレーキペダルの踏込み量が０
にならず踏み込みが継続されている間は、上記モ
ータによる回生制動トルクが上記踏込み開始時の
最大回生制動トルクに上記回生トルク指令変数信
号を乗算した値となるように制御する制御装置
と、を有することを特徴とする。

［作用］電気自動車の走行時に、ブレーキペダルを踏む
と、この踏込み量が踏込み量検出手段によつて検
出される。そして、この時の踏込み量に応じて、
回生指令変数信号が出力される。さらに、このブ
レーキペダル踏込み時のモータ回転数が検出さ
れ、この回転数に応じた最大回生制動トルクがあ
らかじめ記憶されている内容に基づいて算出され
る。

そして、ブレーキペダルが踏み続けられている
間は、モータによる回生制動トルクが、上記最大
回生制動トルクに上記回生指令変数信号を乗算し
て得た値にあるように制御する。

このため、ブレーキ操作によつて車速が低下し
ても、回生制動トルクによる制動力が増大してブ
レーキフイーリングを悪化させることがない。

［実施例］この考案の一実施例に係る電気自動車の回生制
動制御装置について図面に基づいて説明する。第
１図はこの発明に係る電気自動車のブレーキシス
テムを示す概略図である。

４つの車輪１０には、それぞれブレーキ機構１
０ａが設けられている。そして、この各ブレーキ
機構にはこれを油圧駆動するブレーキ配管１２が
接続されている。

このブレーキ配管１２の他端には、ブレーキペ
ダル１４で駆動されるマスタシリンダ１６が設け
られている。つまり、ブレーキペダル１４を踏込
むと、これに応じてマスタシリンダ１６が動作
し、圧油がブレーキ配管１２を介して各車輪１０
のブレーキ機構へ送給される。そして、これによ
つて各車輪１０が機械的に制動される。

ここで、ブレーキ配管１２にはこのブレーキ配
管１２内の油圧を検出する油圧センサ１８が設け
られている。このため、この油圧センサ１８によ
つてブレーキペダル１４の踏込み量、つまりブレ
ーキ機構による制動力の大きさが検出される。つ
まり、第２図に示すように油圧センサ１８は機械
的制動が始まる点Ｓに至るまでは、ブレーキ油圧
に応じた１より小さい回生トルク変数信号δ_B ^*を
出力し、その後は１を出力する。また、ブレーキ
ペダルが踏込まれているかどうかは、ブレーキス
イツチ２０によつて検出される。

なお、油圧センサ１８に代えて、ブレーキペダ
ルの踏込み量を直接計測してもよい。また、ブレ
ーキスイツチ２０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ツチと兼用する
とよい。

走行用のモータ２２の回転は、減速機２４を介
して車輪１０に伝えられ、これによつて電気自動
車の走行が行なわれる。このモータ２２は電気自
動車に搭載されているバツテリ（図示せず）によ
つて駆動されるが、制動時にはこのモータ２２の
回生制動によるエネルギーがバツテリの充電に用
いられる。また、モータ２２には回転数センサ２
６が設けられており、モータ２２の回転数n^*が
これによつて検出される。

そして、油圧センサ１８からのブレーキペダル
１４の踏込み量についての信号、モータ回転数に
ついての信号n^*及びブレーキスイツチ２０によ
るブレーキ踏込みについての信号は、すべて制御
装置３０に供給される。

そして、この制御装置３０は、これら信号に基
づきモータ２２の回生制動を制御する。すなわ
ち、回生トルク指令変数信号出力手段３０ａにお
いて、ブレーキペダル１４の踏込み量についての
信号を回生トルク指令変数信号δ_B ^*に変換する。
そして、制御手段３０ｃは、モータの回転数とそ
の回転数のときに回転制動によつて得られる最大
回生制動トルクの関係を記憶する記憶手段３０ｂ
のデータを利用し、入力される信号に応じた制御
値を算出する。次に、この制御装置３０における
制御ロジツクを第３図に基づいて説明する。

ブレーキペダル１４が踏まれると、ブレーキス
イツチ２０によつてこれが検知される。そこで、
まずブレーキスイツチがONかどうかをチエツク
する（ブレーキスイツチON？）。ブレーキスイ
ツチ２０がONの場合は、Brk Flagが１かどう
かを判定する（Brk Flag＝１？）。

このフラグが０の場合は、ブレーキが踏込まれ
た最初のループであるので、そのときの回転数に
応じた最大回生制動トルクT^* _naxを算出する。こ
こで、モータ２２の回転数と最大モータトルクに
は、第４図のような関係がある。つまり、第４図
において実線で示したように、最大モータ回生制
動トルクはモータ回転数が2200rpm程度までは、
ほぼ変化しないがこれを越えると徐々に減少す
る。

制御装置３０は、このような特性を記憶手段３
０ｂに記憶しており、そのときの回転数センサ２
６の検出値である回転数n^*に応じてT^* _naxを算出
する（T^* _naxの算出）。

そして、この最大回生制動トルクT^* _naxに油圧
センサ１８からのブレーキペダル１４の踏込み量
についての回生トルク指令変数信号δ_B ^*を乗算し、
回生トルク指令値Ｔを算出する（Ｔ＝δ_B ^*・T^* _na
_ｘ）。これによつて、回生トルク指令値Ｔはブレー
キペダル１４の踏込み量、つまり運転者の減速指
示に対応したものになる。そして、制御装置３０
内の制御手段３０ｃは、この回生トルク指令値Ｔ
によつてモータ２２の回生制動を制御する。つま
り、回生制動トルクＴはδ_B ^*の値に応じて、第４
図のT^* _nioとT^* _naxの間の値になる。

このようにして、回生制動トルクＴを出力した
後、Brk Flagを１にセツトして（Brk Flag＝
１）、ブレーキが踏込まれた１回目の制御を終了
する。そして、次の回の制御に戻る。

２回目以降のループにおいて、ブレーキペダル
１４が踏み続けられている場合は、Brk Flagは
１のままなので、T^* _naxの計算は行なわず、１回
目に算出したT^* _naxにδ_B ^*を乗算し、回生制動トル
クＴを算出する。そして、この回生制動トルクＴ
によつてモータ２２の回生制動を制御する。つま
り、ブレーキペダル１４が踏み続けられている間
は、回生トルク指令変数信号δ_B ^*が変化した時だ
け回生制動トルクＴが変更されることになる。

このため、ブレーキ機構による電気自動車の制
動、つまり減速度は第５図に示すような特性とな
る。つまり、図中Ａで示したのが、ブレーキ機構
による機械的制動であり、油圧が所定の値に達し
制動が始まる点Ｓより減速度がブレーキペダル１
４の踏込み量、つまり踏力に応じて上昇する。そ
して、実際の制動力はモータ２２の最大回生制動
トルクT^* _naxに対応する減速度g^*（図中斜線で示
す領域）が上乗せされ、図中実線Ｂのようにな
る。

また、点Ｓに至るまでの間は回生トルク指令変
更信号δ_B ^*に応じた回生制動トルクＴに対応した
減速度が得られる。

このように、この実施例に係る電気自動車の回
生制動制御装置によれば、次のような効果が得ら
れる。

(A) 所望の制動力の一部をモータの回生制動で負
担するため、機械的制動装置の負荷を少なくで
きるとともに、制動エネルギーをバツテリの充
電に利用できる。このため、省エネルギー及び
一充電当たりの走行距離の増大が図れる。

(B) 機械的制動のアシストとして、回生制動が利
用でき、ブレーキ油圧に対する制動力を大きな
ものにできる。このため、回生制動が従来のブ
レーキブースタの役割を果すことになり、ブレ
ーキブースタの不要となる。これによつて装置
の低コスト化、システムの簡素化が図れる。

(C) 制動力の効き始めが機械的制動の特性に頼る
ことなく、回生制動による安定したブレーキ特
性が得られる。

［考案の効果］以上のように、この考案の電気自動車の回生制
動制御装置によれば、ブレーキペダルを踏み続け
ている間は、ブレーキペダル踏込み時の車速で得
られる最大モータトルクを最大回生制動トルクと
し、車速が減少してもこの最大値は変更しない。

このため、車速が減少した場合に回生制動トル
クが増加しブレーキフイーリングを悪化させるこ
とがない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係る電気自動車の回生制動
制御装置のシステムの構成を示す概略図、第２図
は同実施例におけるブレーキ油圧と回生トルク指
令変数信号の関係を示す特性図、第３図は同実施
例における制御装置３０のロジツクを示すフロー
チヤート図、第４図は同実施例におけるモータ回
転数と回生制動トルクの関係を示す特性図、第５
図は同実施例におけるブレーキペダル１４の踏力
と減速度の関係を示す特性図、第６図は従来例に
おけるモータ回転数と回生制動トルクの関係を示
す特性図、第７図は従来例におけるブレーキ操作
時の減速度の変化を示す特性図である。１０……車輪、１２……ブレーキ配管、１４…
…ブレーキペダル、１８……油圧センサ、２２…
…モータ、２６……回転数センサ、３０……制御
装置。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】 (1) モータの回生制動を利用して制動を行う電気
自動車の回生制動制御装置において、ブレーキペダル１４の踏込み量を検出する踏
込み量検出手段１８と、この踏込み量検出手段１８によつて検出され
た踏込み量に応じた大きさの回生トルク指令変
数信号出力手段３０ａと、上記モータの回転数を検出する回転数検出手
段２６と、モータの回転数とその回転数の時に回生制動
によつて得られる最大回生制動トルクの関係を
記憶する記憶手段３０ｂと、上記ブレーキペダル１４の踏込み開始時のモ
ータ回転数を検出するとともに、その回転数に
応じた最大回生制動トルクを上記記憶手段を利
用して算出し、上記ブレーキペダル１４の踏込
み量が０にならず踏み込みが継続されている間
は、上記モータによる回生制動トルクが上記踏
込み開始時の最大回生制動トルクに上記回生ト
ルク指令変数信号を乗算した値となるように制
御する制御手段３０ｃと、を有することを特徴とする電気自動車の回生制
動制御装置。 (2) 実用新案登録請求の範囲第１項記載の装置に
おいて、上記ブレーキペダル１４は油圧による機械的
制動手段１０ａに接続されているとともに、上
記踏込み量検出手段１８は、この機械的制動手
段１０ａの油圧を検出する油圧センサ１８によ
つて行うことを特徴とする電気自動車の回生制
動制御装置。