JPH052501U - 電気自動車の回生ブレーキ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、電動機を駆動源とし電動機の回生
制動によるブレーキ力を得る電気自動車の回生ブレーキ
制御装置に関し、車両制動時の駆動輪と非駆動輪間の回
転速度差によるスリップをなくするようにすることを目
的とする。 【構成】 変速機の出力軸または駆動輪の回転速度を検
出する第１の回転速度検出手段８（８′）と、非駆動輪
の回転速度を検出する第２の回転速度検出手段９を設け
るとともに、これらの検出結果から、駆動輪と非駆動輪
との間に回転差に応じて、電動機２による回生ブレーキ
力を制御するブレーキ制御手段１１を設けるように構成
する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、電動機を駆動源とし電動機の回生制動によるブレーキ力を得る電気 自動車の回生ブレーキ制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来より、電動機を駆動源とする電気自動車にあっては、車両減速時において 、この電動機を発電機として作動させることによりブレーキ力を得るようにして いる。そして、ブレーキ力のコントロールについては、アクセルをＯＦＦするこ とにより弱回生ブレーキ力とし、ブレーキをＯＮすることにより強回生ブレーキ 力とするような２段階制御を行なう構成となっている。

【０００３】

【考案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気自動車の回生ブレーキ制動装置では、制 御が２段階制御となるので、回生ブレーキを使うことによるエネルギー回収効率 を効率的に行なうことができないものである。

【０００４】 本考案は、このような課題に鑑み創案されたもので、変速機の出力軸または駆 動輪の回転速度を検出するとともに非駆動輪の回転速度を検出して、その検出結 果から駆動輪と非駆動輪との間の回転差に応じて、回生ブレーキ力を制御するこ とにより、回生ブレーキ時に車輪のスリップをなくすことができるようにした、 電気自動車の回生ブレーキ制御装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

このため、本考案の電気自動車の回生ブレーキ制御装置は、電動機を駆動源と し、該電動機の回生制動によりブレーキ力を得る電気自動車の回生ブレーキ制御 装置において、変速機の出力軸または駆動輪の回転速度を検出する第１の回転速 度検出手段と、非駆動輪の回転速度を検出する第２の回転速度検出手段とが設け られるとともに、該第１の回転速度検出手段および該第２の回転速度検出手段で の検出結果から、該駆動輪と該非駆動輪との間に回転差に応じて、該電動機によ る回生ブレーキ力を制御する回生ブレーキ力制御手段が設けられたことを特徴と している。

【０００６】

【作用】

上述の本考案の電気自動車の回生ブレーキ制御装置では、変速機の出力軸また は駆動輪の回転速度を第１の回転速度検出手段にて検出し、また非駆動輪の回転 速度を第２の回転速度検出手段にて検出して、両者の間に回転差に応じて回生ブ レーキ力制御手段により回生ブレーキ力を制御する。

【０００７】

【実施例】

以下、図面により、本考案の一実施例について説明すると、図１〜図６は本考 案の一実施例としての電気自動車の回生ブレーキ制御装置を示すもので、図１は 本制御装置の制御ブロック図、図２は本制御装置を車両に設置した全体構成図、 図３は本電動機が直流分巻電動機の場合の捲線接続図、図４は本電動機が誘導電 動機の場合のすべりを説明する図、図５は本制御装置の作動を説明するフローチ ャート、図６は電動機が直流電動機の場合における駆動輪・非駆動輪間の回転数 差と回生ブレーキ力増減の関係を示す図であり、各図中、同じ符号はほぼ同様の 部分を示している。

【０００８】 まず、本装置が自動車に設置される構成について説明すると、図２において、 車体１には、駆動源としての電動機（モータ）２が設けられ、これより変速機３ を介して図示の場合、後輪である駆動輪４に連結されるような構成となっている 。

【０００９】 また、電動機２を制御するモータコントロールユニット５が設けられており、 このモータコントロールユニット５には、アクセルペダル（図示せず）の踏込量 を検出するアクセルセンサ６と、ブレーキペダル（図示せず）のＯＮ，ＯＦＦ状 態を検出するストップランプスイッチ７が接続されている。

【００１０】 さらに、モータコントロールユニット５には、左右の駆動輪４に設けられた駆 動輪回転数センサ（第１の回転速度検出手段）８が接続されるとともに、左右の 非駆動輪１３に設けられた非駆動輪回転数センサ（第２の回転速度検出手段）９ が接続されている。

【００１１】 一方、モータコントロールユニット５は、図１に示すように、モータ駆動力制 御手段１０と回生ブレーキ制御手段１１と更に切替手段１２とを備えて構成され ている。

【００１２】 ここで、モータコントロールユニット５のモータ駆動力制御手段１０は、アク セルセンサ６からのアクセル踏込量情報に応じてモータ駆動力制御信号を生じ、 且つ、駆動輪回転数センサ８および非駆動輪回転数センサ９からの回転数情報（ 駆動輪４と非駆動輪１３との間の回転数差情報）に応じて、加速時等にモータ駆 動力制限信号を生ずるようになっている。これにより、加速時等におけるモータ 出力制限制御、すなわちトラクションコントロールを実現できる。

【００１３】 また、回生ブレーキ制御手段１１は、ストップランプＯＮの状態で回生ブレー キ制御手段１１の操作部材（図示しないブレーキペダル）が操作されている状態 で、駆動輪回転数センサ８および非駆動輪回転数センサ９からの回転数情報（駆 動輪４と非駆動輪１３との間の回転数差情報）に応じて回生ブレーキ制御信号を 生ずるようになっている。具体的には、回転数差が大きいほど、回生ブレーキ力 を弱めるような回生ブレーキ制御信号を生ずるようになっている。

【００１４】 さらに、切替手段１２は、モータ駆動力制御手段１０または回生ブレーキ制御 手段１１からの制御信号を切り替えて、いずれかの制御信号を電動機（モータ） ２に供給するものである。

【００１５】 ここで、回生制動の仕方について、さらに、具体的に説明すると、電動機２が 直流分巻電動機の場合には、図３の結線図に示すように、界磁巻線１５に流す電 流量を駆動輪・非駆動輪間の回転数差に応じて増減することにより、界磁力が増 減し回生ブレーキ力が図６に示すように増減する。

【００１６】 また、電動機２が誘導電動機の場合には、誘導電動機の界磁の同期速度をｎ₀ 、回転子の回転速度をｎとすると、電動機のすべりＳは、 Ｓ＝（ｎ₀ −ｎ）／ ｎ₀ で求められるので、ステータに印加する交流の周波数を変えることにより、ｎ₀ を変えることができる。すなわち、図４に示すステータコイル１８に印加される 交流の周波数変化によって生ずる移動磁界により同期速度を変化させる。そして 、誘導電動機ではＳ＞０なら電動機となり、Ｓ＜０なら発電機となるので、Ｓ＜ ０となるように周波数をコントロールすることにより回生ブレーキ力が得られる 。この場合、Ｓが小さいほど回生ブレーキ力は大きくなるものである。なお、図 ４中、１７はロータを示している。

【００１７】 次に、上記のような構成による本制御装置の動作，作用，効果について、図５ に示すフローチャートを用いて説明すると、まず、本制御装置は、基本的には、 アクセルペダルを踏み込めば、その踏込量に応じて電動機２が作動し、モータ駆 動力制御手段１０からの制御信号によりて電動機２が制御され、アクセルペダル の踏込量に応じた駆動力を得て車両が走行する。そして、ブレーキペダルを踏み 込むことにより、ストップランプスイッチ７によりストップランプが点灯すると ともに、回生ブレーキ制御手段１１が切替手段１２を経て電動機（モータ）２に 回生ブレーキ力を生じさせるようにしている。

【００１８】 さらに具体的には、まずステップＳ１で、駆動輪回転数センサ８から駆動輪車 輪速（両駆動輪の平均車輪速）を読み込み、更にステップＳ２で、非駆動輪回転 数センサ９から非駆動輪車輪速（左右の非駆動輪車輪速のうち大きい方の車輪速 ）を読み込む。ここで、左右の非駆動輪車輪速のうち大きい方の車輪速を読み込 むのは、より大きな回生ブレーキ力を得るためである。

【００１９】 そして、ステップＳ３で、駆動輪４と非駆動輪１３の回転速度が同じか否かを 判断し、ＮＯであれば、ステップＳ４に進んで、ブレーキ操作が行なわれている かどうかを判断し、行なわれていれば、ステップＳ５に進んで、駆動輪４と非駆 動輪１３の車輪速の差に応じて、回生ブレーキ制御手段１１が回生ブレーキ力を 弱めるように、電動機２に回生制動を行なわせる。

【００２０】 一方、ステップＳ４で、ブレーキ操作が行なわれていなければ、ステップＳ６ に進んで、モータ駆動力制御手段１０が駆動輪４と非駆動輪１３の車輪速の差に 応じて電動機２の出力を弱めるように作用する。これにより、加速時等のトラク ションコントロールを実現することができる。

【００２１】 なお、ステップＳ３で、駆動輪４と非駆動輪１３の回転速度が同じであれば、 ステップＳ７に進んで、本制御は行なわれない。

【００２２】 従って、本装置は路面状態に応じ適切な回生ブレーキ力の最大値を得ることが できるとともに、スリップの回避及び効率の高い運動エネルギーの回収ができ、 また、回転数センサ８，９により、駆動輪４と非駆動輪１３の回転差を生じない ように回生ブレーキ力をコントロールして、より大きな回生ブレーキエネルギー を回収することができるとともに、トラクションコントロールも実現できるもの である。

【００２３】 なお、第１の回転速度検出手段として、左右の駆動輪４に設けられた駆動輪回 転数センサ８を用いる代わりに、変速機３の出力軸に設けられた出力軸回転数セ ンサ８′を用いて、この出力軸回転数センサ８′からの検出結果を使用して、本 制御を実行してもよい。

【００２４】

【考案の効果】 以上詳述したように、本考案の電気自動車の回生ブレーキ制御装置によれば、 電動機を駆動源とし、該電動機の回生制動によりブレーキ力を得る電気自動車の 回生ブレーキ制御装置において、変速機の出力軸または駆動輪の回転速度を検出 する第１の回転速度検出手段と、非駆動輪の回転速度を検出する第２の回転速度 検出手段とが設けられるとともに、該第１の回転速度検出手段および該第２の回 転速度検出手段での検出結果から、該駆動輪と該非駆動輪との間に回転差に応じ て、該電動機による回生ブレーキ力を制御する回生ブレーキ力制御手段が設けら れているので、変速機の出力軸または駆動輪の回転速度を検出するとともに非駆 動輪の回転速度を検出して、その検出結果から駆動輪と非駆動輪との間の回転差 に応じて回生ブレーキ力を制御することができ、これにより、車輪のスリップを なくし、しかも、回生ブレーキ力を能動的に用いて高いエネルギーの回収を行な うことができ、効率的なブレーキ操作をなし得るという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例としての電気自動車の回生ブ
レーキ制御装置の制御ブロック図である。

【図２】本考案の一実施例としての電気自動車の回生ブ
レーキ制御装置を車両に設置した全体構成図である。

【図３】本考案による電動機が直流分巻電動機の場合の
捲線接続図である。

【図４】本考案による電動機が誘導電動機の場合のすべ
りを説明する図である。

【図５】本考案の作動を説明するフローチャートであ
る。

【図６】本考案による電動機が直流電動機の場合におけ
る駆動輪・非駆動輪間の回転数差と回生ブレーキ力増減
の関係を示す図である。

【符号の説明】

１ 車体 ２ 電動機（モータ） ３ 変速機 ４ 駆動輪 ５ モータコントロールユニット ６ アクセルセンサ ７ ストップランプスイッチ ８ 駆動輪回転数センサ（第１の回転速度検出手段） ８′ 変速機出力軸回転数センサ（第１の回転速度検出
手段） ９ 非駆動輪回転数センサ（第２の回転速度検出手段） １０ モータ駆動力制御手段 １１ 回生ブレーキ制御手段 １２ 切替手段 １３ 非駆動輪 １５ 界磁巻線 １７ ロータ １８ ステータコイル

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 電動機を駆動源とし、該電動機の回生制
   動によりブレーキ力を得る電気自動車の回生ブレーキ制
   御装置において、変速機の出力軸または駆動輪の回転速
   度を検出する第１の回転速度検出手段と、非駆動輪の回
   転速度を検出する第２の回転速度検出手段とが設けられ
   るとともに、該第１の回転速度検出手段および該第２の
   回転速度検出手段での検出結果から、該駆動輪と該非駆
   動輪との間に回転差に応じて、該電動機による回生ブレ
   ーキ力を制御する回生ブレーキ力制御手段が設けられた
   ことを特徴とする、電気自動車の回生ブレーキ制御装
   置。