JPH10271608A - 電気自動車の制動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バッテリの過充電を防止しながら、運転操作
に応じた違和感のない制動力を確実に得、運転フィーリ
ングを高め得る電気自動車の制動制御装置を提供する。 【解決手段】 電動機による回生制動手段と機械的制動
手段とを備えた電気自動車において、車両のスロットル
操作，ブレーキ操作、および走行状態に従って車両に必
要な減速度を算出する減速度演算手段と、バッテリを構
成する複数の電池セルの電圧、例えばその最大端子電圧
を検出するセル電圧検出手段とを備え、検出されたセル
電圧に応じて回生制動手段を作動させるか否かを判定
し、その判定結果に従って回生制動手段、前記機械的制
動手段、またはその双方を選択的に作動させて、減速度
演算手段により求められた減速度を発生させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はバッテリにより駆動
される電動機を動力源とする電気自動車に係り、特に前
記バッテリの充電電圧に応じて回生制動と機械的制動と
を使い分けて制動力を付与するようにした電気自動車の
制動制御装置に関する。

【０００２】

【関連する背景技術】近時、車両に搭載したＬiイオン
電池等のバッテリによって駆動される電動機（モータ）
を動力源とする電気自動車が注目されている。またこの
種の電気自動車においてはバッテリによって電動機を駆
動しないとき、逆に車輪の回転力が前記電動機に加わっ
て負荷となり、制動力が発生する。この際、電動機に発
生する回生エネルギを利用して前記バッテリを充電する
ことが行われている。このような電動機を利用した電気
的な制動技術は、回生制動と称され、車両の運動エネル
ギを回収する上で有効である。

【０００３】ところでバッテリの過充電は、その電池特
性の大幅な劣化を招く要因となる。従ってバッテリが十
分に充電された状態にある場合には、電動機による回生
制動によって得られるエネルギを用いてバッテリを充電
することは、極力避けることが望ましい。そこで、例え
ば特開平５−２５２６０６号公報には、ブレーキ操作時
にバッテリがほぼ満充電状態にあるとき、電動機に生じ
る回生エネルギを該電動機の内部において発熱・消費さ
せることで、バッテリの充電を抑制しながら、必要な回
生制動力を得ることが開示されている。しかしこの場
合、熱的な新たな問題が生じる上、その制御系の構成が
複雑化することが否めない。

【０００４】一方、特開平５−２８４６０７号公報に
は、バッテリの劣化状態に応じて回生制動によって回収
できるエネルギ量が変化することから、ブレーキ操作が
なされたときに働かせ得る回生制動力をバッテリの劣化
状態から求め、上記ブレーキ操作に伴って駆動される油
圧等の機械的制動を併用することで、前記ブレーキ操作
量によって示される制動力を得ることが開示されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで電気自動車に
搭載されるバッテリは、通常、複数の電池セルを直列に
接続した組電池として実現される。このような組電池
（バッテリ）をなす複数の電池セルの各電気的特性は必
ずしも一様ではなく、通常、製造誤差に伴う潜在的バラ
ツキのみならず、その使用環境（周囲温度）に起因する
充放電特性のバラツキも生じ易い。従ってバッテリの充
電状態を、例えばその端子間電圧や放電電流量に基づい
て監視しながら回生制動を制御することで、その過充電
を防ぐようにしても、特定の電池セルだけが過充電とな
る虞がある。

【０００６】ちなみに特定の電池セルが過充電となって
その充放電特性が劣化すると、その影響が組電池を構成
する他の電池セルにも連鎖的に広がり、バッテリ全体の
充放電特性が著しく劣化する。このような不具合を防ぐ
べく、バッテリの満充電状態の検出レベルを低く設定す
ると、バッテリの充電エネルギを或る程度消費した段階
でしか回生制動を掛けことができなくなり、回生制動条
件が大きく制限されることになる。すると回生制動によ
る車両の運動エネルギの回収効果が薄れることのみなら
ず、電気自動車に特有な回生制動による円滑な制動効果
が得られ難くなる。

【０００７】一方、電気自動車においては、前述した各
公報に開示されるようなブレーキ操作時のみならず、ア
クセル操作を停止したとき（スロットルＯＦＦ）にもエ
ンジンブレーキに相当する回生ブレーキ（回生制動）を
掛けるようにすれば、車両の運動エネルギを効率的に回
収し、ブレーキ操作を軽減して運転フィーリングの向上
を図る上でも有効であると考えられる。

【０００８】しかしながらアクセルオフ時に、エンジン
ブレーキに相当する回生ブレーキを掛けるようにして
も、前述したように電池セルのバラツキを見込んで回生
制動を制御すると、必要な制動力が得られなくなる虞が
生じる。この場合、前述した公報に示されるように、油
圧等の機械的制動を併用することで不足した制動力を補
うことが考えられるが、上記機械的制動手段を作動させ
るには別途ブレーキ操作することが必要となる。即ち、
アクセル・ペダルから足を離しても期待した制動力（減
速効果）が得られないので、改めてブレーキ操作し、機
械的制動手段を作動させることが必要となる。

【０００９】このことは運転に不安感のみならず違和感
が生じることになり、しかもブレーキ操作頻度の増大を
招くことになる。仮に必要な回生制動力を得ながらバッ
テリの過充電を防ぐべく、前述した公報に開示されるよ
うに、回生エネルギを電動機の内部において発熱・消費
させるようにしても、これによって回生ブレーキトルク
が変動することが否めないので、違和感のない制動効果
が得られ難い。

【００１０】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たもので、その目的は、簡単にして効果的にバッテリの
過充電を防止しながら、運転操作に応じた違和感のない
制動力を確実に得ることができ、その運転フィーリング
を十分に高めることのできる電気自動車の制動制御装置
を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
べく本発明は、車両に搭載されたバッテリ、およびこの
バッテリによって駆動される電動機を備えた電気自動車
であって、前記電動機に回生制動力を発生させて前記車
両に制動力を加える電気的制動手段と、前記車両の回転
系に機械的な制動力を作用させる機械的制動手段と、こ
れらの各制動手段を制御する制御手段とを具備した制動
制御装置において、前記制御手段として、前記車両のス
ロットル操作を検出するスロットル操作検出手段と、前
記車両に対するブレーキ操作を検出するブレーキ操作検
出手段と、前記車両の走行状態を検出する走行状態検出
手段と、これらの各検出手段による検出結果に基づいて
前記車両に必要な減速度を算出する減速度演算手段と、
前記バッテリを構成する電池セルの電圧、例えばその最
大端子電圧を検出するセル電圧検出手段と、更にこのセ
ル電圧検出手段により検出される電池セルの電圧に応じ
て前記電気的制動手段および前記機械的制動手段をそれ
ぞれ選択的に作動させて前記減速度演算手段により求め
られた減速度を発生させる制動選択手段とを具備したこ
とを特徴とするものである。

【００１２】即ち、バッテリを構成する複数の電池セル
の電圧（最大電圧）に応じて、電動機による回生制動を
付与する電気的制動手段、またはＡＢＳ（アンチスキッ
ド・ブレーキング・システム）におけるアクチュエータ
や、機械的ブレーキ機構の作動を司る電子制御負圧ブー
スタ等の機械的制動手段、或いはその両者を選択的に駆
動し、前記減速度演算手段によって求められた減速度が
得られるように制動を掛けるようにしたことを特徴とし
ている。

【００１３】具体的にはバッテリを構成する複数の電池
セルの電圧がそれぞれ低く、バッテリに充電余裕がある
場合には、電動機による回生制動によって必要な制動力
を得るようにし、また前記特定の電池セルの電圧が高く
なった場合には、上記回生制動に代えて機械的制動手段
によって必要な制動力を得るようにし、更にはブレーキ
ペダルが踏み込み操作される等して前記回生制動だけで
は必要な制動力が得られない場合には、前記機械的制動
手段を併用することでその制動力を確保するようにした
ことを特徴としている。

【００１４】尚、ここに示す機械的制動手段とは、電動
機を用いた回生制動による電気的な制動に相対するもの
で、リンク機構を用いたメカニカルものや、油圧等の流
体を用いて車両の回転系、例えば車軸や車輪に対して直
接的に制動力を付与するブレーキ機構を総称するもので
ある。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態に係る電気自動車の制動制御装置について説明
する。図１は電気自動車の概略的な制御系を示す図であ
る。図中１は車両に搭載されたＬiイオン電池やＮi-Ｈ
電池等からなるバッテリであり、一般的には複数の電池
セルを直列接続して所要の端子間電圧を得る組電池とし
て実現される。またモータ（電動機）２は、前記バッテ
リ１からの電力（充電エネルギ）供給を受けて作動する
もので、その駆動力（回転数）はコントローラ３により
制御される。このモータ２によって車輪４が回転駆動さ
れ、電気自動車が走行駆動される。

【００１６】またコントローラ３は、ブレーキスイッチ
５やスロットルセンサ６によって検出される運転操作状
態を検出し、更には前記モータ２の回転数から該電気自
動車の走行状態を検出している。更にコントローラ３は
前記バッテリ１を構成する複数の電池セルの各充電電圧
をそれぞれ監視している。そしてコントローラ３はこれ
らの検出結果に応じて、例えば前記ブレーキスイッチ５
によってブレーキ操作が検出されたとき、ブレーキアク
チュエータ７を駆動して前記車輪４、或いは車輪４を回
転駆動する車軸等の回転系に対して制動力を付与したり
（機械的制動手段）、更には前記モータ２に対する回生
モードを設定し、該モータ２に回生制動力を発生させて
前記車輪４に対して電気的な制動力を付与するものとな
っている（電気的制動手段）。

【００１７】尚、モータ２に対する回生モードの設定に
より、車両の運動エネルギである車輪４からの回転力を
受けて該モータ２に生起される回生エネルギは、前記コ
ントローラ３の制御の下でバッテリ１に回収され、バッ
テリ１の充電が行われるようになっている。但し、回生
エネルギによるバッテリ１の充電は、前述したようにバ
ッテリ１を構成する複数の電池セルの各充電電圧に対す
る監視結果に基づいて制御される。

【００１８】また前記コントローラ３は、ブレーキスイ
ッチ５によるブレーキペダルの踏み込み操作のみなら
ず、例えばブレーキペダルに組み込まれた圧力センサに
より、その踏力に相当する制動操作量を検出するものと
なっている。またスロットルセンサ６からは、アクセル
ペダルの踏み込み操作のみならず、その踏み込み量に応
じた加速操作量を検出するものとなっている。

【００１９】ところでこの実施形態に係る電気自動車に
は、前記ブレーキアクチュエータ７として、例えば図２
に示す如く構成された電子制御負圧ブースタ機構が組み
込まれる。この電子制御負圧ブースタ機構は、ブレーキ
倍力装置として用いられるブレーキブースタ１０を用い
て実現されるもので、基本的にはマスタシリンダの作動
を制御することでホイールシリンダに油圧を加え、これ
によって前記車輪４に機械的な制動力を付与する機能を
備える。

【００２０】この電子制御負圧ブースタ機構について簡
単に説明すると、ブースタ１０には前記マスタシリンダ
の作動を制御するプッシュロッド１１と、ブレーキペダ
ルに連結されるオペレーティングロッド１２とを備えて
いる。またブースタ１０の内部には、ダイヤフラム１３
とベーローズ１４とにより区画された負圧室１５，大気
室１６，制御圧室１７が設けられている。

【００２１】そしてブレーキペダルを踏み込んだときに
は、オペレーティングロッド１２を第１のリターンばね
１２ａに抗して移動させることで前記大気室１６を開口
し、該大気室１６と負圧室１５との圧力差によって第２
のリターンばね１１ａに抗してプッシュロッド１１を駆
動し、これによってマスタシリンダを作動させるものと
なっている。またブレーキペダルが踏み込まれていない
場合には、前記大気室１６を制御圧室１７に連通させる
ことで、該制御圧室１７に加える制御圧力と前記前記負
圧室１５との圧力差に応じて前記プッシュロッド１１を
前記第２のリターンばね１１ａに抗して駆動し、これに
よって前記マスタシリンダを作動させるものとなってい
る。

【００２２】特にこの電子制御負圧ブースタ機構におい
ては、制御圧室１７と大気部との間に設けた第１の電磁
弁１８と、前記制御室１７と負圧室１５との間に設けた
第２の電磁弁１９とを選択的に駆動制御することで前記
制御室１７内の圧力を電子的に調整し、ブレーキペダル
操作とは独立にマスタシリンダを駆動し、これによって
車輪４に対して機械的制動力を付与するものとなってい
る。

【００２３】尚、第１および第２の電磁弁１８,１９の
電子的制御による機械的制動力の大きさの調整は、制御
圧室１７に制御圧を断続的に導入する際のデューティ比
を可変する等して行われる。具体的にはマスタシリンダ
を介して得られる油圧が、所要とする制動力（減速度）
を得る目標圧となるように、上記電磁弁１８,１９の作
動をフィードバック制御するようにすれば良い。

【００２４】さて上述したように、ブレーキペダルの踏
み込み操作とは独立に機械的制動力を付与可能な電子制
御負圧ブースタ機構（機械的制動手段）を備えた電気自
動車において、この実施形態に係る制動制御装置が特徴
とするところは、図３にその制御の流れを示すように、
バッテリ１を構成する複数の電池セルの充電電圧（端子
電圧）を監視し、これらのセル電圧の中の最大電圧が所
定の制御電圧に達したとき、モータ２による回生制動
（電気的制動手段の作動）を禁止するようにしている点
にある。

【００２５】そしてこの回生制動の停止に伴って不足す
る減速度（制動力）を、前記負圧ブースタ機構等の機械
的制動手段を作動させることで確保するようにし、また
モータ２による回生制動を働かせるに際しても、その制
動力が不足するような場合には、機械的制動手段を同時
に作動させることでその不足する制動力を補うようにし
た点にある。

【００２６】このような制動制御の形態を図３を参照し
て説明すると、この処理は前記コントローラ３において
各種センサにより検出されるデータを順次取り込むこと
から開始される［ステップＳ１］。このデータの取り込
みは、モータ２の回転数や、バッテリ１を構成する複数
の電池セルの各端子電圧（セル電圧）のみならず、スロ
ットルセンサ６から得られるスロットル情報（アクセル
操作量）、更にはブレーキスイッチ５から得られるブレ
ーキ情報（ブレーキ操作量）を検出することによってな
される。

【００２７】しかして車両の走行状態や運転操作に関す
る情報を取り込んだならば、次に前記スロットル情報に
従ってスロットル・オフであるか、即ち、アクセル操作
がオフであるか否かを判定する［ステップＳ２］。アク
セルペダルの踏み込みによる加速操作がなされている場
合には、当然のことながらスロットル・オフではないの
で、この場合にはそのスロットル情報（スロットル開
度）に従ってモータ２を力行制御する［ステップＳ
３］。つまり運転者の加速意図を示すアクセル操作量に
応じて、その情報をスロットル開度の情報等として得、
バッテリ１の充電エネルギによりモータ２を駆動するこ
とで所要の回転力（回転数）を得る。そしてこの場合に
は、再度、ステップＳ１からの制動制御を繰り返し実行
する。

【００２８】これに対してスロットルがオフである場合
には、次に前記ブレーキスイッチ５がオフであるか否か
を判定する［ステップＳ４］。つまりブレーキペダルの
踏み込み操作により、積極的な制動操作がなされている
か否かを判定する。しかしてブレーキスイッチ５もオフ
である場合には、前述した如く求められた前記モータ２
の回転数に従って、例えばそのときに必要なエンジンブ
レーキ力に相当する減速度（制動力）を計算する［ステ
ップＳ５］。ちなみにエンジンブレーキとは、内燃機関
を動力源とする自動車において、アクセル・オフ時に車
輪から内燃機関に加わる回転力によって生じる制動作用
である。従って内燃機関を搭載していない電気自動車に
おいてはエンジンブレーキ力が生じることはない。そこ
でこの実施形態においては、アクセル・オフ時に上記エ
ンジンブレーキ力に相当する制動力を発生させるべく、
上述した如くモータ２の回転数に応じて、そのときに必
要な減速度（制動力）を計算している。

【００２９】尚、このエンジンブレーキ力に相当する減
速度は、例えば図４に示すように予めモータ２の回転数
に応じて定めた減速度を示すテーブルデータとして与え
られる。従って減速度の計算は、例えばそのときのモー
タ２の回転数に応じて前記テーブルを参照し、その回転
数によって示される回転数を求めることによって実行さ
れる。

【００３０】以上のようにしてブレーキ操作を伴うこと
なく、スロットルがオフされた時に必要なエンジンブレ
ーキ力に相当する減速度が求められたならば、次に前記
バッテリ１を構成する電池セルの端子電圧を調べ、回生
制動を実行するか否かを判定する［ステップＳ６］。具
体的には図５にその処理形態を示すように、バッテリ１
を構成する複数の電池セルの各端子電圧（セル電圧）を
検出し［ステップＳ２１］、その中の最大セル電圧を検
出する［ステップＳ２２］。そして検出した最大セル電
圧を予め設定された制御電圧（充電禁止電圧）Ｖmaxと
比較し［ステップＳ２３］、最大セル電圧が制御電圧に
達している場合には、回生ブレーキ禁止の判定結果を得
る［ステップＳ２４］。つまりバッテリ１を構成する複
数の電池セル中の１つが、上記制御電圧に到達している
場合、これ以上の充電は不適切であると判定して回生ブ
レーキ禁止の判定結果を得る。逆に最大セル電圧が前記
制御電圧に達していない場合には、回生ブレーキ許可の
判定結果を得る［ステップＳ２５］。

【００３１】以上のようにして回生ブレーキ制御の実行
の可否を判定したならば、図３に示す処理手順に戻る。
そして、例えば回生ブレーキ許可の判定結果が得られた
場合には、前記モータ２を回生モードに設定し、前述し
た如く求められる減速度に従って回生ブレーキ制御を実
行する［ステップＳ７］。即ち、アクセルオフ時の走行
速度に応じて求められた減速度が得られるようにモータ
２を回生駆動し、エンジンブレーキ力に相当する制動力
を車両（車輪４）に対して付与する。同時にこの回生ブ
レーキ制御によって得られる回生エネルギを用いて前記
バッテリ１を充電し、車両の運動エネルギを回収する。

【００３２】これに対して回生ブレーキ禁止の判定結果
が求められた場合には、上述したモータ２による回生ブ
レーキ制御を禁止し、これに代えて前述した負圧ブース
タ機構を用いて自動ブレーキ制御を実行する［ステップ
Ｓ８］。この自動ブレーキ制御は、前述した如く計算さ
れたエンジンブレーキ力に相当する制動力が機械的に得
られるように、電子制御負圧ブースタ機構（機械的制動
手段）の作動を制御することによってなされる。具体的
には前述した如くアクセル・オフ時の走行速度に応じて
求められた減速度（制動力）を目標値として前述した第
１および第２の電磁弁１８,１９の作動をフィードバッ
ク制御することによって、上記減速度が機械的に付与さ
れることになる。

【００３３】従ってアクセル・オフ時に回生ブレーキを
作動させない場合であっても、機械的制動手段の作動に
よってエンジンブレーキ力に相当する制動力が機械的に
加えられることになる。しかもこの場合には、回生ブレ
ーキを作動させないので、バッテリ１の充電が行われる
ことはない。また回生ブレーキが許可されている場合に
は、回生ブレーキによってエンジンブレーキ力に相当す
る制動力が円滑に加えられる。これ故、車両はバッテリ
１の充電状態に影響されることなく、アクセル・オフに
伴ってエンジンブレーキに相当する制動が加えられるこ
とになる。従って運転者は、アクセルペダル操作の停止
に伴う自然性の高い減速効果を実感することが可能とな
る。

【００３４】これに対して前述したステップＳ４の判定
処理において、ブレーキスイッチ５がオンであると判定
された場合には、ブレーキペダルの踏み込み操作によっ
て積極的な制動が指示されていることになる。従ってこ
の場合には、ブレーキペダルの踏み込み操作によって求
められている積極的な減速度（制動力）を、その踏み込
み量に応じて計算する［ステップＳ９］。このブレーキ
操作に伴う減速度の計算は、前述したようにブレーキペ
ダルの踏み込み量（踏み込み圧力）を、該ブレーキペダ
ルに組み込まれた圧力センサを用いて検出し、その踏力
に相当する減速度を前述したようなテーブルデータから
求めることによって実行される。

【００３５】しかる後、この場合においても前述したよ
うに回生ブレーキの作動が可能であるか否かを判定する
［ステップＳ１０］。この判定処理は、前述した図５に
示すような処理手順によって実行されるステップＳ６の
判定処理と同様にして行われる。そして回生ブレーキの
作動が禁止されている場合には、前述したようにブレー
キペダルの踏み込み量に応じて計算された減速度が得ら
れるように、前述した電子制御負圧ブースタ機構（機械
的制動手段）の作動を制御して機械ブレーキ制御を実行
する［ステップＳ１１］。この場合、ブレーキペダルの
踏み込み量に応じて前述した図２に示すオペレーション
ロッド１２が作動するようにし、この踏み込み量に応じ
た制動力をそのまま加えるようにしても良い。

【００３６】これに対して前記ステップＳ１０において
回生ブレーキの作動が許可されている場合には、例えば
前述したモータ２の回転数に応じて、そのときにモータ
２を回生制御することによって発生し得る回生ブレーキ
力を計算する［ステップＳ１２］。そしてこの計算され
た回生ブレーキ力と、前述した如く計算されたブレーキ
踏力に応じた制動力とに従い、例えばモータ２による回
生制動力を作用させながら、この回生制動だけでは不足
する制動力を補うべく前記機械的制動力を加える。つま
り回生制動による電気的制動と、負圧ブースタ機構を用
いた機械的制動とを併用した協調回生ブレーキ制御を実
行する［ステップＳ１３］。

【００３７】この協調回生ブレーキ制御の実行に際して
は、例えば前記ブレーキ踏力に応じて求められる制動力
から、回生制動によって得られる制動力を減算し、これ
によって求められる制動力を前記電子制御負圧ブースタ
機構の制御目標値として、該ブースタ機構の作動をフィ
ードバック制御するようにすれば良い。つまり図６に示
すように、回生制動によって得られる制動力には限界が
あるので、ブレーキ踏力に応じて求められる制動力（全
ブレーキ力）に対して不足する制動力分を、機械的な制
動力として付与することで、協調回生ブレーキ制御を実
行するようにすれば良い。

【００３８】従ってこの場合には、バッテリ１に回収可
能な車両の運動エネルギをモータ２の回生エネルギとし
て得、この回生エネルギを用いて前記バッテリ１を充電
しながら、車両に対しては回生制動力と機械的な制動力
の和として、ブレーキペダルの踏み込み量に応じた適切
な制動力を付与することになる。尚、図６においてペダ
ル踏力がほぼ零（０）の領域に示される回生ブレーキ力
（減速度）は、前述したアクセル・オフ時において車両
に付与する、エンジンブレーキ力に相当する制動力を示
している。

【００３９】かくして上述した如く実行される制動制御
によれば、アクセル・オフ時やブレーキペダル操作時
に、その操作に応じて車両に対して制動を掛ける場合、
バッテリ１を構成する複数の電池セルの端子電圧に基づ
いて、モータ２による回生ブレーキを作動させるか否か
が判定される。そして上記電池セルの１つが、例えばそ
の充電を禁止することが好ましい所定の制御電圧に達し
ている場合、回生ブレーキの作動が禁止される。

【００４０】そしてこのような判定に基づき、回生ブレ
ーキの作動が許可されている場合にだけモータ２による
回生ブレーキ制御が実行され、回生ブレーキの作動が禁
止されている場合には、負圧ブースタ機構等の機械的制
動手段を用いて回生ブレーキ力に相当する制動力が機械
的に加えられることになる。更には回生ブレーキが許可
されている場合であっても、その回生ブレーキ力だけで
は制動力が不足するような場合には、前記機械的制動手
段の作動が併用されて、その不足する制動力が補われる
ことになる。

【００４１】この結果、バッテリ１の充電状態、特に個
々の電池セルの充電状態に応じてその過充電を確実に防
止しながら、バッテリ１の充電状態に拘わることなしに
適切な制動力を車両に対して付与することが可能とな
る。特にブレーキ操作を伴うことのないアクセル・オフ
時においても、そのときの走行状態に応じたエンジンブ
レーキ力に相当する制動力を加えることができる。しか
もバッテリ１に充電余裕がある場合には、回生ブレーキ
の作動によって車両の運動エネルギを積極的に回収しな
がら、バッテリ１を充電することができる。

【００４２】従ってこの実施形態に係る制動制御装置に
よれば、バッテリ１を構成する複数の電池セルの電池特
性（充放電特性）にバラツキが存在するような場合であ
っても、最も条件の悪い電池セルに着目してバッテリ１
に対する充電を制御することができるので、バッテリ１
の全体的な電池性能の劣化を効果的に防止することがで
きる。特に特定の電池セルだけが過充電されるような事
態を効果的に防ぐことができる。

【００４３】またバッテリ１の充電状態に拘わることな
く、車両の運転操作に応じた制動力が付与されるので、
運転者はバッテリ１の充電状態を監視しなくても、換言
すればバッテリ１の充電状態に格別注意を払うことなく
アクセル操作、およびブレーキ操作することができる。
特にアクセル操作を停止するだけで、そのときの走行状
態（走行速度）に応じてエンジンブレーキに相当する制
動力が働き、その制動効果（減速作用）を運転感覚とし
て捕らえることが可能となるので、安心感のある違和感
のない運転を行うことが可能となる。

【００４４】ちなみにアクセル操作の停止時にエンジン
ブレーキに相当する制動力を付与しないものとすれば、
速度調整の為のブレーキ操作回数が増大し、内燃機関を
搭載した自動車の運転時と異なって違和感が生じる。こ
れに対してアクセル操作の停止時に回生制動だけを加え
るようにすると、バッテリ１の充電状態によって回生制
動が有効に機能する場合と、回生制動が働かない場合と
が生じるので、却って運転操作に不安感が生じ、あわて
てブレーキ操作するような事態が生じる虞がある。この
点、本発明に係る前述した制動制御によれば、アクセル
操作の停止に伴って、内燃機関を搭載した自動車の場合
と同様な制動力、即ち、エンジンブレーキ力に相当する
制動力が加えられるので、違和感のない安心した運転操
作が可能となり、ひいては電気自動車におけるドライバ
ビリティの向上を図ることが可能となる。

【００４５】尚、本発明は上述した実施形態に限定され
るものでない。実施形態においては回生ブレーキの作動
が禁止されている場合、電子制御負圧ブースタ機構を利
用してエンジンブレーキ力に相当する機械的な制動力を
付与するものとしたが、ＡＢＳ（アンチスキッド・ブレ
ーキング・システム）においても同様な制動力制御機能
が備えられているので、この機能を利用して上述したエ
ンジンブレーキ力に相当する機械的な制動力を付与する
ように構成することも可能である。またバッテリ１を構
成する複数の電池セルの最大セル電圧のみならず、その
平均セル電圧も求めて回生制動実行の可否を判定するよ
うにしても良い。その他、本発明はその要旨を逸脱しな
い範囲で種々変形して実施することができる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、車
両に搭載されたバッテリ、およびこのバッテリによって
駆動される電動機を備えた電気自動車であって、前記電
動機に回生制動力を発生させて前記車両に制動力を加え
る電気的制動手段と、前記車両の回転系に機械的な制動
力を作用させる機械的制動手段と、これらの各制動手段
を制御する制御手段とを具備した制動制御装置におい
て、前記車両のスロットル操作，ブレーキ操作，および
その走行状態に従って該車両に必要な減速度を算出する
減速度演算手段と、前記バッテリを構成する複数の電池
セルの端子電圧を検出するセル電圧検出手段とを備えて
おり、特にセル電圧検出手段によって回生制動を作動さ
せるか否かを判定し、その判定結果に従って前記電気的
制動手段、または前記機械的制動手段、或いはその双方
を選択的に作動させることで前述した如く求められる減
速度を与えるものとなっている。

【００４７】従って本発明によれば、セル電圧に応じて
回生制動の実行の制御することでバッテリの過充電を効
果的に防ぎながら、バッテリの充電状態に拘わることな
く運転操作に応じた制動力を確実に得ることができる。
これ故、車両の運動エネルギを効果的に回収しつつ、違
和感のない安心した運転操作が可能となり、ひいてはブ
レーキ操作回数を少なくすることができる。この結果、
電気自動車におけるドライバビリティの大幅な向上を図
ることが可能となる等の利点が奏せられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電気自動車における制御系の概略
的な構成を示す図。

【図２】本発明に係る電気自動車に組み込まれる電子制
御負圧ブースタ機構の概略的な構成を示す図。

【図３】本発明の一実施形態に係る電気自動車における
制動制御の処理手続の一例を示す図。

【図４】モータ回転数に対するエンジンブレーキ力に相
当する減速度（制動力）の関係を示す図。

【図５】バッテリを構成する電池セルの電圧に基づく回
生ブレーキ制御の実行可否の判定手順を示す図。

【図６】モータによる回生制動と機械的制動手段による
機械ブレーキとの併用による協調回生ブレーキ制御の概
念を示す図。

【符号の説明】

１ バッテリ ２ モータ（電動機） ３ コントローラ ５ ブレーキスイッチ ６ スロットルセンサ ７ ブレーキ・アクチュエータ １０ ブースタ １５ 負圧室 １６ 大気室 １７ 制御圧室 １８ 第１の電磁弁 １９ 第２の電磁弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両に搭載されたバッテリ、およびこの
   バッテリによって駆動される電動機を備えた電気自動車
   であって、前記電動機に回生制動力を発生させて前記車
   両に制動力を加える電気的制動手段と、前記車両の回転
   系に機械的な制動力を作用させる機械的制動手段と、こ
   れらの各制動手段を制御する制御手段とを具備してな
   り、 前記制御手段は、前記車両のスロットル操作を検出する
   スロットル操作検出手段と、前記車両に対するブレーキ
   操作を検出するブレーキ操作検出手段と、前記車両の走
   行状態を検出する走行状態検出手段と、これらの各検出
   結果に基づいて前記車両に必要な減速度を算出する減速
   度演算手段と、前記バッテリを構成する電池セルの電圧
   を検出するセル電圧検出手段と、このセル電圧検出手段
   により検出される電池セルの電圧に応じて前記電気的制
   動手段および前記機械的制動手段をそれぞれ選択的に作
   動させて前記減速度演算手段により求められた減速度を
   発生させる制動選択手段とを具備したことを特徴とする
   電気自動車の制動制御装置。
2. 【請求項２】 前記セル電圧検出手段は、バッテリを構
   成する複数の電池セル間の最大端子電圧を検出するもの
   である請求項１に記載の電気自動車の制動制御装置。