JPH052502U - 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、回生ブレーキをリニヤにしかも円滑に
変化させて能動的に回生ブレーキを使用することによ
り、高いエネルギーの回収を行なうようにすることを目
的とする。 【構成】 サービスブレーキ力操作用ブレーキ操作部材
のブレーキ操作量を検出するブレーキ操作量検出手段８
を設けるとともに、このブレーキ操作量検出手段８によ
って検出されたブレーキ操作量に応じて回生制動による
ブレーキ力を制御する回生ブレーキ制御手段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という課題がある。

【０００４】 本考案は、このような課題に鑑み創案されたもので、サービスブレーキの操作 部材の操作量に応じて回生制動によるブレーキ力を制御して、回生ブレーキをリ ニヤに変化させて能動的に回生ブレーキを使用することにより、高いエネルギー の回収を行ない、しかも滑らかな回生ブレーキ力を得る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、請求項１記載の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、サービスブレーキ力操作用ブレーキ操作部材のブ レーキ操作量を検出するブレーキ操作量検出手段が設けられるとともに、該ブレ ーキ操作量検出手段によって検出されたブレーキ操作量に応じて回生制動による ブレーキ力を制御する回生ブレーキ制御手段が設けられたことを特徴としている 。

【０００６】 また、請求項２記載の本考案の電気自動車の回生ブレーキ制御装置は、該ブレ ーキ操作部材のブレーキ操作に連動して作動するサービスブレーキ作動部が、該 ブレーキ操作部材によって所定量だけブレーキ操作がなされると、作動するよう に構成されたことを特徴としている

【０００７】 さらに、請求項３記載の本考案の電気自動車の回生ブレーキ制御装置は、該回 生ブレーキ制御手段が、該ブレーキ操作量検出手段によって該所定量のブレーキ 操作量が検出されると、回生制動によるブレーキ力を一定に制御すべく構成され たことを特徴としている。

【０００８】

【作用】

上述の請求項１記載の本考案の電気自動車の回生ブレーキ制御装置では、サー ビスブレーキ用の操作部材を操作すると、ブレーキ操作量検出手段がブレーキの 操作量を検出して、その操作量に応じて回生ブレーキ制御手段により回生制動に よるブレーキ力を制御する。

【０００９】 また、上述の請求項２記載の本考案の電気自動車の回生ブレーキ制御装置では 、ブレーキ操作部材によって所定量だけのブレーキ操作がなされないと、サービ スブレーキ作動部は作動しない。

【００１０】 さらに、上述の請求項３記載の本考案の電気自動車の回生ブレーキ制御装置で は、所定量のブレーキ操作量が検出されると、回生制動によるブレーキ力を一定 に制御する。

【００１１】

【実施例】 以下、図面により、本考案の実施例について説明する。 （ａ）第１実施例の説明 図１〜図７は本考案の第１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はその制御ブロック図、図２は本制御装置を車両に設置した 全体構成図、図３はそのブレーキ操作部材と制御系との接続図、図４は電動機が 直流分巻電動機の場合の捲線接続図、図５は電動機が誘導電動機の場合のすべり を説明する図、図６はブレーキ力とブレーキ踏込量の関係を示すグラフ、図７は 電動機が直流電動機の場合におけるブレーキ踏込量と回生ブレーキ力増減の関係 を示す図である。

【００１２】 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、これよりトランス ミッション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。

【００１３】 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、サービスブレーキ力操作用ブレーキ操作部材（ 図３のサービスブレーキペダル）９のブレーキ操作量を検出するブレーキ操作量 検出手段８が接続されるとともに、ストップランプスイッチ７が接続されている 。なお、この図中、１３は前輪である非駆動輪を示している。

【００１４】 ブレーキ操作量検出手段８は、図３に示すように、サービスブレーキ力操作用 のブレーキ操作部材すなわちサービスブレーキペダル９に接続されて、その操作 量を検出する操作部材踏込量センサ８ａにて構成されている。そして、この操作 部材踏込量センサ８ａは、モータコントロールユニット５に接続されて、サービ スブレーキペダル９の踏込量に対応して信号を発生させ、サービスブレーキと同 相で回生ブレーキを作用させるようになっている。

【００１５】 なお、ブレーキ操作部材（サービスブレーキペダル）９には、これと対応する ブースタ１９ａを介して油圧装置（マスタシリンダ）１９が設けられており、こ の油圧装置１９につながる油路にブレーキ油圧センサ２０を設けて、上記した操 作部材踏込量センサ８ａに代わるものとしてもよい。なお、ブースタ１９や油圧 装置１９は、ブレーキペダル９のブレーキ操作に連動して作動するサービスブレ ーキ作動部を構成する。

【００１６】 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。

【００１７】 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ずる ものである。

【００１８】 また、回生ブレーキ制御手段１１は、ブレーキ操作量検出手段８よりの信号を 受けることにより、サービスブレーキペダル９の踏込量に応じて所望の回生ブレ ーキ力となるよう回生制動によるブレーキ力制御信号を生ずるものである。

【００１９】 さらに、切替手段１２は、モータ駆動力制御手段１０又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。

【００２０】 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４の結線図中の界磁巻線１５に流す電流量をサー ビスブレーキペダル９の踏込量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７に示すように増減する。

【００２１】 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５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 ５中、１７はロータを示している。

【００２２】 さらに、図６に示すグラフは、車両にかかるブレーキ力とブレーキ踏込量との 関係を示すもので、サービスブレーキ力と回生ブレーキ力が同相に作用して違和 感のない操作が行なわれることを示している。

【００２３】 次に、上記のような構成による本制御装置の動作について説明すると、まず、 アクセルペダル（図示せず）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。

【００２４】 そして、サービスブレーキペダル９を踏み込むことにより、サービスブレーキ 力が大きくなるとともに、ブレーキ操作量検出手段８にて、ブレーキ操作量に応 じた信号が回生ブレーキ制御手段１１に送られる。

【００２５】 このとき、切替手段１２はモータ駆動力制御手段１０の信号を回生ブレーキ制 御手段１１の信号に切り替えて電動機（モータ）２を発電機として作動させるの で、車両は、上記のサービスブレーキ力のほかに、回生制動によるブレーキ力を 得て、制動状態となる。

【００２６】 すなわち、図６のようにサービスブレーキペダル９の踏込量に対応してサービ スブレーキ力と同相にて回生ブレーキ力が作用し、違和感のない円滑なブレーキ 制御を行なうことができる。

【００２７】 上述の構成により、この第１実施例による制御装置では、サービスブレーキペ ダル９を踏み込むと、その踏込量に応じてサービスブレーキ力と回生ブレーキ力 が同相に作用して違和感のない円滑なブレーキ制御を実現することができ、特に 制動初期の効果が大きいものである。しかも、回生ブレーキ力をリニヤに変化さ せ、能動的に回生ブレーキ力を使うことにより、高いエネルギーの回収を行ない 得るものである。

【００２８】 （ｂ）第２実施例の説明 図８，図９は本考案の第２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８はそのブレーキ操作部材と制御系との接続図、図９はそのブ レーキ力とブレーキ踏込量の関係を示すグラフであり、各図中、同じ符号はほぼ 同様の部分を示している。

【００２９】 この第２実施例では、図８に示すように、サービスブレーキペダル９に長穴２ １が設けられており、これに、ブレーキペダル９のブレーキ操作に連動して作動 するブースタ１９ａのサービスブレーキ作動部２２が嵌装されている。従って、 サービスブレーキペダル９を踏み込むと、サービスブレーキ操作の初期に遊び範 囲があって、図９に示すように、まず回生ブレーキ力が作用し、サービスブレー キ力はやや遅れて作用するようになっている。

【００３０】 また、回生ブレーキ制御手段１１は、ブレーキペダル９によって所定量だけブ レーキ操作がなされる間は、操作部材踏込量センサ８ａによりブレーキペダル９ の操作量に応じた回生ブレーキ力となる一方、踏込量が所定量を過ぎると、それ 以降は回生ブレーキ力を一定にするような、ブレーキ力制御信号を出力するよう に構成されている。

【００３１】 上述の構成により、この第２実施例にかかる制御装置では、ブレーキペダル９ を操作すると、所定量の操作がなされるまでの間は回生ブレーキ制御手段１１に より、ブレーキ操作部材９の踏込量に応じた回生ブレーキ力制御が行なわれ、そ れ以降は、サービスブレーキ力はブレーキペダル９の操作量に応じて大きくなる が、回生ブレーキ力は一定となるように制御され、これにより、十分な初期制動 が得られるほか、通常の運転操作と違和感のないブレーキ操作がなされるもので ある。

【００３２】

【考案の効果】

以上詳述したように、請求項１記載の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、サービスブレーキ力操作用ブレ ーキ操作部材のブレーキ操作量を検出するブレーキ操作量検出手段が設けられる とともに、該ブレーキ操作量検出手段によって検出されたブレーキ操作量に応じ て回生制動によるブレーキ力を制御する回生ブレーキ制御手段が設けられている ので、ブレーキ操作部材の踏込量に応じてサービスブレーキ力と回生ブレーキ力 が同相に作用して違和感のない円滑なブレーキ制御を実現することができ、しか も、回生ブレーキ力をリニヤに変化させ、能動的に回生ブレーキ力を使うことに より高いエネルギーの回収を行ない得る利点がある。

【００３３】 また、請求項２記載の本考案の電気自動車の回生ブレーキ制御装置では、該ブ レーキ操作部材のブレーキ操作に連動して作動するサービスブレーキ作動部が、 該ブレーキ操作部材によって所定量だけブレーキ操作がなされると、作動するよ うに構成されているので、所定量の操作がなされるまでの間は回生ブレーキ制御 手段により、ブレーキ操作部材の踏込量に応じた回生ブレーキ力制御が行なわれ 、これにより、通常の運転操作と違和感を感じさせない操作を行なえる利点があ る。

【００３４】 さらに、請求項３記載の本考案の電気自動車の回生ブレーキ制御装置によれば 、該回生ブレーキ制御手段が、該ブレーキ操作量検出手段によって該所定量のブ レーキ操作量が検出されると、回生制動によるブレーキ力を一定に制御すべく構 成されているので、この場合も、通常の運転操作と違和感を感じさせない操作を 行なえる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１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】本考案の第１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】本考案の第１実施例よるブレーキ操作部材と制
御系との接続図である。

【図４】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５】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６】本考案の第１実施例によるブレーキ力とブレー
キ踏込量の関係を示すグラフである。

【図７】本考案による電動機が直流電動機の場合におけ
るブレーキ踏込量と回生ブレーキ力増減の関係を示す図
である。

【図８】本考案の第２実施例よるブレーキ操作部材と制
御系との接続図である。

【図９】本考案の第２実施例によるブレーキ力とブレー
キ踏込量の関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 車体 ２ 電動機 ３ トランスミッション 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 ブレーキ操作量検出手段 ８ａ 操作部材踏込量センサ ９ サービスブレーキペダル（ブレーキ操作部材） 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 １９ 油圧装置 １９ａ ブースタ ２０ 油圧センサ ２１ 長穴 ２２ サービスブレーキ作動部

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【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、サービスブレーキ力操作用ブレーキ操
   作部材のブレーキ操作量を検出するブレーキ操作量検出
   手段が設けられるとともに、該ブレーキ操作量検出手段
   によって検出されたブレーキ操作量に応じて回生制動に
   よるブレーキ力を制御する回生ブレーキ制御手段が設け
   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。
2. 【請求項２】 該ブレーキ操作部材のブレーキ操作に連
   動して作動するサービスブレーキ作動部が、該ブレーキ
   操作部材によって所定量だけブレーキ操作がなされる
   と、作動するように構成されたことを特徴とする、請求
   項１記載の電気自動車の回生ブレーキ制御装置。
3. 【請求項３】 該回生ブレーキ制御手段が、該ブレーキ
   操作量検出手段によって該所定量のブレーキ操作量が検
   出されると、回生制動によるブレーキ力を一定に制御す
   べく構成されたことを特徴とする、請求項２記載の電気
   自動車の回生ブレーキ制御装置。