JPH11285102A

JPH11285102A - 電気自動車用制動装置

Info

Publication number: JPH11285102A
Application number: JP10059598A
Authority: JP
Inventors: Toshio Taichi; 利夫太地; Akio Furuta; 昭夫古田; Motomu Hake; 求吐合
Original assignee: Nabco Ltd
Current assignee: Nabco Ltd
Priority date: 1998-03-27
Filing date: 1998-03-27
Publication date: 1999-10-15

Abstract

(57)【要約】【課題】液圧制動のみのときでも、回生制動時でも、
常に一定の良好なブレーキフィーリングを得ることので
きる電気自動車用制動装置を提供する。【解決手段】マスタシリンダ２から液圧制動装置Ｗ_FR
及びＷ_RLへ接続する管路から分岐して、電磁弁である分
岐管路切換弁７を接続するとともに、これを介して、ブ
レーキ液の吸収を行う補償ピストン９を接続する。回生
制動時には、分岐管路切換弁７を開いて回生制動力相当
のブレーキ液を補償ピストン９に吸収させ、液圧制動の
みのときは、分岐管路切換弁７を閉じる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車（モー
タのみを動力源とするもの、及び、モータと内燃機関と
を併用したハイブリッド車を含む。）用の制動装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、特開平５−１７６４０７号公報
に記載された従来の電気自動車用制動装置によれば、マ
スタシリンダから液圧制動装置（フロントブレーキ）に
至る液圧配管の途上に、モータの回生制動力に対応して
液圧制動装置への液圧の伝達を遮断する減圧弁が設けら
れている。また、この減圧弁よりも上流側（マスタシリ
ンダ側）から分岐管路を介して、所定の液量及び液圧を
模擬的に吸収するストロークシミュレータが設けられて
いる。回生制動時には減圧弁が液圧を遮断するととも
に、回生制動力を液圧制動力として発生させた場合に必
要となる液量及び液圧がストロークシミュレータによっ
て吸収される。これによって、回生制動に対しても相応
にブレーキペダルのペダルストロークが確保される（費
やされる）ため、所定の良好なブレーキフィーリングを
得ることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の電気自動車用制動装置においては、マスタ
シリンダとストロークシミュレータとが実質的に直結さ
れているため、液圧制動のみによって全制動力がまかな
われる場合にもストロークシミュレータが作動して、ブ
レーキ液の無用な吸収が行われる。この結果、液圧制動
のみのときと、回生制動時とで、ペダルストロークが異
なり、ブレーキフィーリングが一定でないという問題点
がある。また、上記の電気自動車用制動装置は、減圧弁
の作動値が一定であり、液圧を遮断する状態から伝達す
る状態への切り替わりを起こさせる液圧は不変である。
一方、回生制動力は、モータの回転数及びバッテリーの
温度や放電状態によって異なるため、ブレーキ作動ごと
に得られる回生制動力は一定でない。この結果、回生制
動力が十分でないにもかかわらず、迅速に液圧制動が立
ち上がらない場合や、逆に、十分な回生制動力があるに
もかかわらず、性急に液圧制動に切り替わってしまう場
合が生じて、ブレーキフィーリングが損われるという問
題がある。

【０００４】上記のような従来の問題点に鑑み、本発明
は、液圧制動のみのときでも、回生制動時でも、常に一
定の良好なブレーキフィーリングを得ることのできる電
気自動車用制動装置を提供することを第１の目的とす
る。また、回生制動力の変動にかかわらず、一定の良好
なブレーキフィーリングを得ることのできる電気自動車
用制動装置を提供することを第２の目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前輪及び後輪
にマスタシリンダからの入力液圧で作動する液圧制動装
置が設けられるとともに、前輪及び後輪の少なくとも一
方にブレーキ操作により回生制動力を発生可能なモータ
が接続されている電気自動車用制動装置において、前記
マスタシリンダと前記液圧制動装置との間に設けられ、
前記マスタシリンダからの入力液圧が回生制動力に対応
した値となるまで当該入力液圧の伝達を遮断する差圧弁
と、前記差圧弁と前記マスタシリンダとを接続する管路
から分岐管路を介して前記マスタシリンダに接続され、
前記マスタシリンダからの入力液圧を伝達させる連通位
置と、当該入力液圧の伝達を遮断する遮断位置とを有す
る分岐管路切換弁と、前記分岐管路切換弁を介して前記
マスタシリンダに接続され、回生制動時の回生制動力を
液圧制動力として発生させる場合に必要となる液量及び
液圧を吸収する補償ピストンと、ブレーキ操作時におい
て、液圧制動力のみによって全制動力が確保されるとき
は前記分岐管路切換弁を遮断位置とし、回生制動力を発
生させるときは前記分岐管路切換弁を連通位置とする制
御部とを備えたことを特徴とするものである（請求項
１）。

【０００６】上記のように構成された電気自動車用制動
装置において回生制動力が発生しているとき、制御部
は、分岐管路切換弁を連通位置として、回生制動力を液
圧制動力として発生させる場合に必要となる液量及び液
圧を補償ピストンによって吸収させる。一方、ブレーキ
操作時に全制動力が液圧制動力のみによってまかなわれ
るときは、制御部は、分岐管路切換弁を遮断位置として
補償ピストンへの液圧及び液量の伝達を遮断する。これ
により、液圧制動のみのときと、回生制動時とでペダル
ストロークが互いに一致する。

【０００７】また、本発明は、前輪及び後輪にマスタシ
リンダからの入力液圧で作動する液圧制動装置が設けら
れるとともに、前輪及び後輪の少なくとも一方にブレー
キ操作により回生制動力を発生可能なモータが接続され
ている電気自動車用制動装置において、前記マスタシリ
ンダと前記液圧制動装置との間に設けられ、前記マスタ
シリンダからの入力液圧を伝達させる連通位置と、当該
入力液圧の伝達を遮断する遮断位置とを有する主管路切
換弁と、前記主管路切換弁と前記マスタシリンダとを接
続する管路から分岐管路を介して前記マスタシリンダに
接続され、前記マスタシリンダからの入力液圧を伝達さ
せる連通位置と、当該入力液圧の伝達を遮断する遮断位
置とを有する分岐管路切換弁と、前記分岐管路切換弁を
介して前記マスタシリンダに接続され、回生制動時の回
生制動力を液圧制動力として発生させる場合に必要とな
る液量及び液圧を吸収する補償ピストンと、ブレーキ操
作時において、液圧制動力のみによって全制動力が確保
されるときは前記主管路切換弁を連通位置とするととも
に前記分岐管路切換弁を遮断位置とし、回生制動力を発
生させるときは前記主管路切換弁を遮断位置とするとと
もに分岐管路切換弁を連通位置とする制御部とを備えた
ものであってもよい（請求項２）。

【０００８】上記のように構成された電気自動車用制動
装置（請求項２）において回生制動力が発生していると
き、制御部は、主管路切換弁を遮断位置とするとともに
分岐管路切換弁を連通位置として、回生制動力を液圧制
動力として発生させる場合に必要となる液量及び液圧を
補償ピストンによって吸収させる。一方、ブレーキ操作
時に全制動力が液圧制動力のみによってまかなわれると
きは、制御部は、主管路切換弁を連通位置とするととも
に分岐管路切換弁を遮断位置として補償ピストンへの液
圧及び液量の伝達を遮断する。これにより、液圧制動の
みのときと、回生制動時とでペダルストロークが互いに
一致する。

【０００９】上記のように構成された電気自動車用制動
装置（請求項２）において、前記主管路切換弁及び前記
分岐管路切換弁は電磁弁であって、消磁状態でそれぞれ
連通位置及び遮断位置となるものであってもよい（請求
項３）。この場合、消磁状態の主管路切換弁によってマ
スタシリンダと液圧制動装置とが連通され、かつ、消磁
状態の分岐管路切換弁によってマスタシリンダと補償ピ
ストンとは互いに遮断されることにより、通常の液圧管
路が構成される。すなわち、本制動装置は、電磁弁の消
磁状態では通常の液圧ブレーキとして機能する。

【００１０】上記のように構成された電気自動車用制動
装置（請求項３）において、前記分岐管路には、前記分
岐管路切換弁が遮断位置の際に、前記補償ピストンから
前記マスタシリンダ側への戻り通路を確保する逆止弁が
設けられているものであってもよい（請求項４）。この
場合、回生制動中に、分岐管路切換弁の駆動信号異常又
は駆動信号線の断線等が発生して分岐管路切換弁が遮断
位置となっても、ブレーキペダルが戻されると、逆止弁
を介して補償ピストン内の液圧及び液量がマスタシリン
ダ側に戻される。従って、ブレーキ液が確実にマスタシ
リンダに戻される。

【００１１】また、本発明は、前輪及び後輪にマスタシ
リンダからの入力液圧で作動する液圧制動装置が設けら
れるとともに、前輪及び後輪の少なくとも一方にブレー
キ操作により回生制動力を発生可能なモータが接続され
ている電気自動車用制動装置において、前記マスタシリ
ンダと前記液圧制動装置との間に設けられ、ブレーキ操
作時に発生可能な回生制動力の値に対応して可変とされ
た閉弁付勢力を受けるとともに、前記マスタシリンダか
らの入力液圧による開弁力が前記閉弁付勢力を超えるま
で当該入力液圧の伝達を遮断する差圧弁と、前記差圧弁
と前記マスタシリンダとを接続する管路から分岐管路を
介して前記マスタシリンダに接続され、前記マスタシリ
ンダからの入力液圧を伝達させる連通位置と、当該入力
液圧の伝達を遮断する遮断位置とを有する分岐管路切換
弁と、前記分岐管路切換弁を介して前記マスタシリンダ
に接続され、回生制動時の回生制動力を液圧制動力とし
て発生させる場合に必要となる液量及び液圧を吸収する
補償ピストンと、回生制動力を発生させるときは前記差
圧弁の閉弁付勢力をこの回生制動力に対応した値に設定
するとともに、前記マスタシリンダからの入力液圧が前
記閉弁付勢力に相当する圧力に達したときは前記分岐管
路切換弁を遮断位置とする制御部とを備えたものであっ
てもよい（請求項５）。

【００１２】上記のように構成された電気自動車用制動
装置（請求項５）において、前記差圧弁は回生制動力の
値に対応して閉弁付勢力が可変とされているとともに、
マスタシリンダの入力液圧がこの閉弁付勢力相当の圧力
に達すると前記分岐管路切換弁は連通位置から遮断位置
に切換わって補償ピストンヘの液圧及び液量の伝達を遮
断する。従って、ブレーキ毎に発生可能な回生制動力の
値が異なっても、常にこれに対応してそのときの回生制
動力相当の液圧及び液量を補償ピストンで吸収させるこ
とができる。

【００１３】上記のように構成された電気自動車用制動
装置（請求項５）において、前記補償ピストンは、最大
回生制動力に対応した液量及び液圧を吸収可能であって
もよい（請求項６）。この場合、回生制動力の値の全範
囲にわたって、液圧及び液量を補償ピストンによって吸
収させることができる。

【００１４】上記のように構成された電気自動車用制動
装置（請求項５）において、前記分岐管路には、前記分
岐管路切換弁が遮断位置の際に、前記補償ピストンから
前記マスタシリンダ側への戻り通路を確保する逆止弁が
設けられていてもよい（請求項７）。この場合、マスタ
シリンダからの入力液圧が差圧弁の閉弁付勢力を超える
ことで差圧弁が連通し、かつ、分岐管路切換弁が遮断位
置となっても、ブレーキペダルが戻されると、逆止弁を
介して補償ピストン内の液圧及び液量がマスタシリンダ
側に戻される。従って、ブレーキ液が確実にマスタシリ
ンダに戻される。

【００１５】上記のように構成された電気自動車用制動
装置（請求項７）において、前記マスタシリンダと前記
液圧制動装置との間に、前記差圧弁を迂回する連通位置
と、前記差圧弁を経由させる遮断位置とを有する主管路
切換弁を備え、前記制御部は、前記主管路切換弁を連通
位置とするとき、前記分岐管路切換弁を遮断位置とする
ものであってもよい（請求項８）。この場合、差圧弁に
異常が生じた場合でも、連通位置の主管路切換弁により
この差圧弁を迂回させる経路を確保できる。また、補償
ピストンヘの液圧及び液量の伝達が、遮断位置にある分
岐管路切換弁によって防止される。

【００１６】

【発明の実施の形態】《実施形態１》図１は、本発明の
第１の実施形態による電気自動車用制動装置の構成を示
す図であり、液圧系統の接続と電気系統の接続とを示し
ている。図において、ブレーキペダル１にはマスタシリ
ンダ２が接続されている。マスタシリンダ２は２系統の
ブレーキ制御弁装置を介して車輪の液圧制動装置に接続
されている。図示しているのは、そのうちの一方のブレ
ーキ制御弁装置３であり、マスタシリンダ２はこのブレ
ーキ制御弁装置３を介して、前輪右側の液圧制動装置Ｗ
_FR及び後輪左側の液圧制動装置Ｗ_RLに接続されている。
また、マスタシリンダ２は、図示しない他方のブレーキ
制御弁装置を介して、前輪左側の液圧制動装置Ｗ_FL及び
後輪右側の液圧制動装置Ｗ_RRに接続されている。すなわ
ち、この液圧配管は、いわゆるＸ配管である。なお、車
両は４輪駆動車である。また、一対のブレーキ制御弁装
置３は、実際の構造上は単一の装置として組み立てられ
る。

【００１７】上記ブレーキ制御弁装置３は、主管路切換
弁４、差圧弁５、第１逆止弁６、分岐管路切換弁７、第
２逆止弁８、補償ピストン９及び液圧センサ１０により
構成されている。主管路切換弁４はマスタシリンダ２と
接続されており、液圧制動装置Ｗ_FR及びＷ_RLはこの主管
路切換弁４を介してマスタシリンダ２と接続される。主
管路切換弁４は電磁弁であり、マスタシリンダ２からの
入力液圧を液圧制動装置Ｗ_FR及びＷ_RLに伝達させる連通
位置と、入力液圧の伝達を遮断する遮断位置とを有す
る。この主管路切換弁４はノーマルオープンであり、非
励磁で連通状態、励磁されると遮断状態となる。

【００１８】上記差圧弁５は、その入力側をマスタシリ
ンダ２側にして主管路切換弁４と並列に接続されてお
り、液圧制動装置Ｗ_FR及びＷ_RLはこの差圧弁５を介して
マスタシリンダ２と接続される。差圧弁５はマスタシリ
ンダ２からの入力液圧が５ＭＰａ（±０.５ＭＰａ）を
超えると開弁し、開弁後はマスタシリンダ２からの入力
液圧の上昇と同割合で液圧制動装置Ｗ_FR及びＷ_RLにおけ
る液圧を上昇させる。上記第１逆止弁６は、液圧制動装
置Ｗ_FR及びＷ_RL側を入力側として差圧弁５と逆並列に接
続されている。以上の主管路切換弁４、差圧弁５及び第
１逆止弁６を介してマスタシリンダ２と液圧制動装置Ｗ
_FR及びＷ_RLとを接続する管路が、本液圧系統における
「主管路」である。

【００１９】一方、差圧弁５等とマスタシリンダ２とを
結ぶ管路から分岐して、分岐管路切換弁７、第２逆止弁
８及び補償ピストン９を含む管路３Ａは、上記主管路に
接続された「分岐管路」である。分岐管路切換弁７は、
マスタシリンダ２と補償ピストン９との間に介在する電
磁弁であり、マスタシリンダ２からの入力液圧を補償ピ
ストン９に伝達させる連通位置と、入力液圧の伝達を遮
断する遮断位置とを有する。この分岐管路切換弁７はノ
ーマルクローズであり、非励磁で遮断状態、励磁される
と連通状態となる。

【００２０】上記補償ピストン９は、そのシリンダ９ａ
内に、ばね９ｂと、このばね９ｂによって付勢されたピ
ストン部９ｃとを備え、シリンダ９ａとピストン部９ｃ
とによって区画された液室Ｓを有している。液室Ｓは分
岐管路切換弁７を介してマスタシリンダ２と連通する。
なお、補償ピストン９は、後述する回生制動力に対応し
た液量及び液圧を吸収可能である。第２逆止弁８は、そ
の入力側が分岐管路切換弁７と補償ピストン９との接続
部に接続され、出力側がマスタシリンダ２側に接続され
ている。マスタシリンダ２と主管路切換弁４との接続部
には液圧センサ１０が接続されている。なお、液圧セン
サ１０が設けられていないことを除いては、他方のブレ
ーキ制御弁装置も同様に構成されている。

【００２１】次に、電気接続系統について説明する。ブ
レーキペダル１に応動するように取り付けられたブレー
キスイッチ１１の出力信号はブレーキコントローラ１２
に入力される。上記液圧センサ１０は、マスタシリンダ
２の液圧（０〜２０ＭＰａ）に応じた出力電圧（０.５
〜４.５Ｖ）をブレーキコントローラ１２に出力する。
主管路切換弁４及び分岐管路切換弁７の各ソレノイド
は、ブレーキコントローラ１２に接続されている。ブレ
ーキコントローラ１２は、すべての液圧制動装置Ｗ_FR、
Ｗ_RL、Ｗ_FL及びＷ_RRの制御を行う。ブレーキコントロー
ラ１２は電気自動車の総合的な制御を行うビークルコン
トローラ１３とＩ／Ｏ接続されている。また、ビークル
コントローラ１３にはモータコントローラ１４がＩ／Ｏ
接続され、さらに、モータコントローラ１４に電気自動
車の駆動用のモータ１５が接続されている。

【００２２】次に、上記のように構成された電気自動車
用制動装置の動作について説明する。まず、回生制動が
可能である場合の電気自動車における制動力の配分につ
いて概略説明する。図６は、前輪駆動車のマスタシリン
ダ液圧と制動力との関係を示すグラフである。マスタシ
リンダ液圧に対応する制動力Ｆは、回生制動力と、前輪
液圧制動力と、後輪液圧制動力とによってまかなわれ
る。マスタシリンダ液圧が０からＰoまでは、回生制動
力のみによって全制動力が負担され、マスタシリンダ液
圧がＰo以上になると、回生制動力は一定値となるが、
前輪及び後輪それぞれの液圧制動力がマスタシリンダ液
圧の増加に比例して増大する。これによって、全体とし
て、マスタシリンダ液圧の全域においてマスタシリンダ
液圧に比例した制動力Ｆが得られる。なお、上記Ｐoと
は、図１における差圧弁５の開弁圧に相当する。

【００２３】図７は、４輪駆動車のマスタシリンダ液圧
と制動力との関係を示すグラフである。マスタシリンダ
液圧に対応する制動力Ｆは、前輪回生制動力と、前輪液
圧制動力と、後輪回生制動力と、後輪液圧制動力とによ
ってまかなわれる。マスタシリンダ液圧が０からＰoま
では、前輪回生制動力及び後輪回生制動力のみによって
全制動力が負担され、マスタシリンダ液圧がＰo以上に
なると、各回生制動力は一定値となるが、前輪及び後輪
それぞれの液圧制動力がマスタシリンダ液圧の増加に比
例して増大する。これによって、全体として、マスタシ
リンダ液圧の全域においてマスタシリンダ液圧に比例し
た制動力Ｆが得られる。なお、Ｐoは、図１における差
圧弁５の開弁圧に相当する。

【００２４】次に、第１の実施形態の電気自動車用制動
装置の動作について具体的に説明する。なお、前述のよ
うにマスタシリンダ２に接続された液圧系統は２系統あ
り、ブレーキ制御弁装置３は一対存在するが、その動作
は同様であるので、図示した一方のブレーキ制御弁装置
３に関しての動作についてのみ説明する。まず、回生制
動が可能である場合の制動動作について説明する。図１
において、ブレーキペダル１が踏まれると、ブレーキス
イッチ１１が動作して、そのオン信号がブレーキコント
ローラ１２に送られる。ブレーキコントローラ１２はこ
れを受けて、ビークルコントローラ１３に信号を送る。
ビークルコントローラ１３は、モータコントローラ１４
を介してモータ１５による回生制動を開始する。

【００２５】ブレーキコントローラ１２は、ブレーキス
イッチ１１からオン信号を受け取ると、後述の所定の処
理を経て主管路切換弁４及び分岐管路切換弁７を駆動す
る。これにより、主管路切換弁４は遮断位置に、分岐管
路切換弁７は連通位置に、それぞれ切り換わる。主管路
切換弁４が遮断位置にあることにより、マスタシリンダ
２と液圧制動装置Ｗ_FR及びＷ_RLとを結ぶ液圧ラインは遮
断され、液圧制動力はゼロに抑えられる。また、分岐管
路切換弁７が連通位置にあることにより、マスタシリン
ダ２の液圧の上昇に従って、補償ピストン９のピストン
部９ｃがばね９ｂに抗して図の右方へ移動し、ブレーキ
液が液室Ｓに吸収される。このとき吸収される液量及び
液圧は、回生制動力を仮に液圧制動力として発生させた
ならば必要となる液量及び液圧である。この吸収によっ
て、回生制動時のブレーキペダル１のペダルストローク
を、液圧のみの制動時のペダルストロークと略一致させ
ることができる。

【００２６】ブレーキ踏力がさらに増大してマスタシリ
ンダ２の液圧が差圧弁５の開弁圧Ｐo（約５ＭＰａ）に
達すると、差圧弁５が開いて、この差圧弁５を介してマ
スタシリンダ２から液圧制動装置Ｗ_FR及びＷ_RLに至るブ
レーキ液の通路が形成される。従って、これ以後は、マ
スタシリンダ２の液圧と液圧制動装置Ｗ_FR及びＷ_RLの液
圧とは同じ割合で昇圧し、回生制動と共に液圧制動が行
われる。図８は、マスタシリンダ液圧とペダルストロー
クとの関係を示すグラフであり、実線で示す特性が本実
施形態によるものである。なお、上記のような補償ピス
トン９が無い場合には、一点鎖線で示す特性となる。す
なわち、この場合は、マスタシリンダ液圧が、液圧制動
装置Ｗ_FR及びＷ_RLの無効ストロークを詰めるために要す
る無効圧Ｐsから前記開弁圧Ｐoまでの間は回生制動のた
め、ストロークが変化せず、開弁圧Ｐo以上で再び変化
し始める。従って、この場合はブレーキフィーリングが
悪い。これに対して、本実施形態では、回生制動のみが
行われている間にも補償ピストン９によりブレーキ液が
吸収されるので、マスタシリンダ液圧の全域にわたって
ペダルストロークはなめらかに変化する。従って、優れ
たブレーキフィーリングが得られる。

【００２７】ブレーキペダル１を戻した場合には、マス
タシリンダ２内が負圧となり、液圧制動装置Ｗ_FR及びＷ
_RLのブレーキ液は、第１逆止弁６を通ってマスタシリン
ダ２に戻される。一方、補償ピストン９内に吸収されて
いたブレーキ液は、連通位置にある分岐管路切換弁７を
通ってマスタシリンダ２に戻される。さらにブレーキペ
ダル１を戻し、ブレーキスイッチ１１がオフとなると、
主管路切換弁４及び分岐管路切換弁７が共にオフ（非励
磁）の状態となって、初期の状態に戻る。

【００２８】次に、回生制動が行われない場合の制動動
作について説明する。この場合、ブレーキペダル１が踏
まれてブレーキスイッチ１１がオンとなっても、主管路
切換弁４及び分岐管路切換弁７のいずれも駆動されな
い。従って、マスタシリンダ２から出力される液圧及び
液量は、連通位置にある主管路切換弁４を通して液圧制
動装置Ｗ_FR及びＷ_RLに伝達される。こうして、通常の液
圧制動が行われる。このとき、分岐管路切換弁７が遮断
位置にあることにより、マスタシリンダ２と補償ピスト
ン９とは互いに遮断されている。従って、補償ピストン
９が、無用にブレーキ液を吸収することもない。この結
果、液圧制動のみのときと、前述の回生制動時とでブレ
ーキペダル１のペダルストロークが互いに一致する。従
って、ブレーキフィーリングが常に一定である。

【００２９】一方、回生制動中において、回生制動シス
テムに故障が発生した場合には、主管路切換弁４及び分
岐管路切換弁７は共に瞬時にオフ（非励磁）となり、通
常の液圧ブレーキに戻る。すなわち、故障時には通常の
液圧ブレーキとしての機能が得られることで、フェイル
セーフを確保することができる。また、分岐管路切換弁
７は非励磁で遮断位置にあるため、液圧ブレーキ作動中
に補償ピストン９側にブレーキ液が吸収されることもな
い。従って、この場合にもブレーキフィーリングに違和
感を生じさせない。液圧制動後、ブレーキペダルが戻さ
れると、液圧制動装置Ｗ_FR及びＷ_RLのブレーキ液は、第
１逆止弁６を通ってマスタシリンダ２に戻される。一
方、補償ピストン９内に吸収されていたブレーキ液は、
第２逆止弁８を通ってマスタシリンダ２に戻される。従
って、次のブレーキ動作時のペダルストロークが確保さ
れる。

【００３０】なお、上記の構成において、主管路切換弁
４と差圧弁５とが互いに並列に接続されていることによ
り、差圧弁５に異常が生じた場合でも、連通位置の主管
路切換弁４でこの差圧弁５を迂回させる経路を確保でき
る。

【００３１】次に、ブレーキコントローラ１２のＣＰＵ
の動作を中心としたシステム全体の動作について説明す
る。図２は、ブレーキコントローラ１２のＣＰＵの動作
を示すフローチャートであり、本フローチャートに示す
ルーチンは繰り返し実行される。以下、図２を参照しつ
つ図１に基づいて動作説明を行う。動作開始後、ブレー
キコントローラ１２のＣＰＵは（以下、単にＣＰＵとい
う。）、ブレーキスイッチ１１からオン信号を受け取ら
ない場合はステップ２０１からステップ２１０へ進む。
ここで、ＣＰＵはセーフティフラグ（液圧制動を開始し
たことの履歴を残すためのフラグ）をオフにして、マス
タシリンダ液圧Ｐmc(n)の初期値をゼロとする。次にス
テップ２１２でＣＰＵは回生制動をオフ、すなわち両切
換弁（主管路切換弁４及び分岐管路切換弁７）をオフ
（非励磁）に維持してルーチンを終了する。ブレーキペ
ダル１が踏まれない限り、以上の動作が繰り返し実行さ
れる。

【００３２】ブレーキペダル１が踏まれることによっ
て、ステップ２０１において、ブレーキコントローラ１
２がブレーキスイッチ１１のオン信号を受けると、ＣＰ
Ｕはステップ２０２に進み、セーフティフラグがオンか
否かを判断する。この段階ではセーフティフラグはオフ
であるので、ＣＰＵはステップ２０３に進み、液圧ブレ
ーキ要求信号がオンか否かを判断する。液圧ブレーキ要
求信号とは、回生失効又は回生制動の故障等により、ビ
ークルコントローラ１３から出力される信号であり、液
圧のみで制動力を負担することを要求する信号である。
この液圧ブレーキ要求信号がオンであれば、ＣＰＵはス
テップ２１１へ進み、セーフティフラグをオンにした
後、ステップ２１２において回生制動をオフ、すなわち
両切換弁（主管路切換弁４及び分岐管路切換弁７）をオ
フ（非励磁）に維持する。これにより、液圧制動力のみ
によって全制動力が確保される。

【００３３】一方、ステップ２０３において、液圧ブレ
ーキ要求信号がオフであれば、ＣＰＵはステップ２０４
に進み、現在のマスタシリンダ液圧Ｐmc(n)を取り込
む。次に、ＣＰＵはステップ２０５において、マスタシ
リンダ液圧Ｐmc(n)を所定の値Ｐmaxと比較する。ここ
で、Ｐmaxとは、具体的には例えば１０ＭＰａ程度であ
り、高い減速度が求められたことを示す値である。マス
タシリンダ液圧Ｐmc(n)がこのＰmaxを超えている場合
は、ＣＰＵはステップ２１１に進み、セーフティフラグ
をオンにした後、ステップ２１２において回生制動をオ
フ、すなわち両切換弁（主管路切換弁４及び分岐管路切
換弁７）をオフ（非励磁）に維持する。これにより、液
圧制動力のみによって全制動力が確保される。

【００３４】ステップ２０５において、マスタシリンダ
液圧Ｐmc(n)が上記Ｐmax以下である場合は、ＣＰＵはス
テップ２０６に進む。ステップ２０６においてＣＰＵ
は、現在のマスタシリンダ液圧Ｐmc(n)から、１つ前の
マスタシリンダ液圧Ｐmc(n-1)（初期値は０）を引いて
その変化量ΔＰを求める。また、変化量ΔＰを求めた
後、１つ前のマスタシリンダ液圧Ｐmc(n-1)の値を現在
のマスタシリンダ液圧Ｐmc(n)の値に更新する。次に、
ＣＰＵはステップ２０７に進み、変化量ΔＰと所定値Δ
Ｐoとを比較する。ここで、所定値ΔＰoとは、急ブレー
キであるか否かを判断するための変化量ΔＰの閾値であ
る。変化量ΔＰが所定値ΔＰoより大きい場合、すなわ
ち急ブレーキであると認められるときは、ＣＰＵはステ
ップ２１１に進み、セーフティフラグをオンにした後、
ステップ２１２において回生制動をオフ、すなわち両切
換弁（主管路切換弁４及び分岐管路切換弁７）をオフ
（非励磁）に維持する。これにより、液圧制動力のみに
よって全制動力が確保される。

【００３５】ステップ２０７において、変化量ΔＰが所
定値ΔＰo以下である場合、すなわち急ブレーキである
とは認められないときは、ＣＰＵはステップ２０８に進
み、マスタシリンダ液圧Ｐmc(n)と所定値Ｐsとを比較す
る。ここで、所定値Ｐsとは、液圧制動装置Ｗ_FR及びＷ
_RLが動作開始してから制動を行うまでの無効（遊び）ス
トロークを詰めるために必要とされる無効圧である。マ
スタシリンダ液圧Ｐmc(n)が所定値Ｐsより小さい場合、
すなわち無効圧に満たない弱いブレーキ圧である場合
は、ＣＰＵはステップ２１２に進み、回生制動をオフ、
すなわち両切換弁（主管路切換弁４及び分岐管路切換弁
７）をオフ（非励磁）に維持する。これにより、マスタ
シリンダ２の弱い液圧がそのまま液圧制動装置Ｗ_FR及び
Ｗ_R _Lに伝達され、無効ストロークが詰められる。

【００３６】一方、ステップ２０８において、マスタシ
リンダ液圧Ｐmc(n)が所定値Ｐs以上である場合には、Ｃ
ＰＵはステップ２０９に進み、回生制動をオンにすると
ともに、両切換弁（主管路切換弁４及び分岐管路切換弁
７）をオン（励磁状態）にする。これにより、主管路切
換弁４を介してのマスタシリンダ２から液圧制動装置Ｗ
_FR及びＷ_RLへの液圧伝達は遮断されるとともに、回生制
動に相当するブレーキ液がマスタシリンダ２から分岐管
路切換弁７を通過して補償ピストン９に吸収される。

【００３７】以上のルーチンにおいてセーフティフラグ
が初めてオンとなった場合であって、かつ、ブレーキス
イッチ１１が引き続きオンである場合、次のルーチンに
おいてＣＰＵはステップ２０１から２０２へ進んだ後、
ステップ２１２に進み、回生制動オフの状態を維持して
ルーチンを終了する。以後、ブレーキスイッチ１１がオ
フにならない限り、同一のステップ（２０１→２０２→
２１２）が繰り返される。すなわち、セーフティフラグ
が一度オンになった後は、ブレーキスイッチ１１がオフ
にならない限り、回生制動がオンになることはない。セ
ーフティフラグが一度オンになった後、ブレーキスイッ
チ１１がオフになった場合は、ＣＰＵはステップ２０１
からステップ２１０に進み、ここでセーフティフラグを
オフにして、マスタシリンダ液圧Ｐmc(n)を０にする。
すなわち、ブレーキスイッチ１１のオフによってセーフ
ティフラグとマスタシリンダ液圧Ｐmc(n)の取り込み値
とがリセットされる。続いて、ＣＰＵはステップ２１２
において回生制動オフの状態を維持して、ルーチンを終
了する。

【００３８】以上の動作をまとめると、(1)液圧ブレー
キ要求信号がオンの場合、(2)高減速度要求がある場
合、及び(3)急ブレーキの場合は回生制動がオフとな
り、この３つの原因で回生制動がオフとなった場合に
は、ブレーキスイッチ１１がオフにならない限り回生制
動はオフのままである。また、液圧制動装置Ｗ_FR及びＷ
_R _Lの無効ストロークを詰める間は回生制動が行われな
い。そして、上記３つの原因が無い通常のブレーキ操作
であり、かつ、無効ストロークを詰め終わっている場合
には、回生制動がオンとなり、主管路切換弁４及び分岐
管路切換弁７が動作する。この場合、マスタシリンダ液
圧の上昇に伴って差圧弁５が開き、回生制動と液圧制動
とが併用される。

【００３９】《実施形態２》図３は、第２の実施形態に
よる電気自動車用制動装置の構成を示す図であり、液圧
系統の接続と電気系統の接続とを示している。第１の実
施形態との違いは、差圧弁５の閉弁付勢力がブレーキコ
ントローラ１２からの出力信号によって可変に設定され
ている点であり、その他の構成は第１の実施形態と同様
であるので、同一符号を付して説明を省略する。当該第
２の実施形態の電気自動車用制動装置においては、ブレ
ーキ毎に発生可能な回生制動力の値がモータの回転数及
びバッテリーの温度や放電状態によって異なっても、こ
れに対応して差圧弁５の閉弁付勢力が変化する。従っ
て、差圧弁５の開弁圧Ｐoも変化する。このことは、そ
の時の回生制動力相当の液圧及び液量を補償ピストン９
で吸収させることができることを意味する。従って、常
に回生制動力に相当するペダルストロークを確保して、
一定のブレーキフィーリングを得ることができる。な
お、補償ピストン９は、最大回生制動力に対応した液量
及び液圧を吸収可能である。従って、回生制動力の値の
全範囲にわたって、補償ピストン９でブレーキ液の液圧
及び液量を吸収することができる。

【００４０】図４及び図５は、第２の実施形態における
ブレーキコントローラ１２のＣＰＵの動作を示すフロー
チャートであり、２つの図で１つのフローチャートを表
している。すなわち、下方の記号及びがそれぞれ図
５の上方の記号及びと接続される。図４の一点鎖線
で囲んだステップ４０１〜４０７、４１０及び４１１
は、それぞれ第１の実施形態におけるステップ２０１〜
２０７、２１０及び２１１と同様であるので説明を省略
し、主としてステップ４１３及び図５のステップ５０１
〜５０７について説明する。

【００４１】図４のステップ４０２、４１０又は４１１
を実行した後、ＣＰＵは図５のステップ５０７に進み、
回生制動力ＲＢをゼロにする出力をビークルコントロー
ラ１３に出力する。また、これと同時に、差圧弁５の閉
弁付勢力をオフにすると共に、両切換弁（主管路切換弁
４及び分岐管路切換弁７）をオフ（非励磁）にしてルー
チンを終了する。

【００４２】一方、ステップ４０７において、変化量Δ
Ｐが所定値ΔＰo以下である場合、すなわち急ブレーキ
であるとは認められないときは、ＣＰＵはステップ４１
３に進み、ビークルコントローラ１３が決定する現在出
力可能な回生制動力の最大値ＲＢmaxをビークルコント
ローラ１３から取り込む。続いて、ＣＰＵはステップ５
０１に進み、回生制動力ＲＢをマスタシリンダ液圧Ｐmc
(n)から決定する。次に、ステップ５０２において、回
生制動力ＲＢと前記最大値ＲＢmaxとを比較して、その
うちの小さい方を新たに所定の回生制動力ＲＢとする。

【００４３】次に、ステップ５０３において、ＣＰＵは
前記所定の回生制動力ＲＢが出力されるようにビークル
コントローラ１３に所定の指令を与える。また、これと
同時に、ＣＰＵは差圧弁５に対して、回生制動力ＲＢに
応じた閉弁付勢力を付与する。すなわち、回生制動力が
大きい場合は閉弁付勢力も大きくなり、回生制動力が小
さい場合は閉弁付勢力も小さくなる。さらに、ＣＰＵ
は、マスタシリンダ液圧Ｐmc(n)が無効圧Ｐs以上である
ことを条件に主管路切換弁４をオン（励磁状態）にす
る。従って、主管路切換弁４を介してのマスタシリンダ
２と液圧制動装置Ｗ_FR及びＷ_RLとの連通は遮断される。

【００４４】ＣＰＵは続くステップ５０４において、マ
スタシリンダ液圧Ｐmc(n)が、差圧弁５の閉弁付勢力に
拮抗し得る開弁圧より低いか否かを判断する。マスタシ
リンダ液圧Ｐmc(n)が、当該開弁圧より低い場合は、Ｃ
ＰＵはステップ５０５に進み、分岐管路切換弁７をオ
ン、すなわち連通位置にして、ルーチンを終了する。従
って、補償ピストン９によるブレーキ液の吸収が行われ
る。その後、マスタシリンダ液圧Ｐmc(n)が開弁圧に達
するまで同じステップルートでルーチンが繰り返され
る。そして、マスタシリンダ液圧Ｐmc(n)が、開弁圧に
達した場合は、ＣＰＵはステップ５０６に進み、分岐管
路切換弁７をオフ、すなわち遮断位置にする。従って、
差圧弁５が開くと同時に、補償ピストン９によるブレー
キ液の吸収は阻止され、開いた差圧弁５を介して液圧制
動が行われる。上記の開弁圧は閉弁付勢力に応じて変化
し、閉弁付勢力は回生制動力に応じて変化するので、分
岐管路切換弁７が連通位置から遮断位置に転じる時期
は、回生制動力に応じて変化する。従って、常に、回生
制動力に相当する液圧及び液量のブレーキ液を補償ピス
トン９によって吸収することができる。

【００４５】

【発明の効果】以上のように構成された本発明は以下の
効果を奏する。請求項１の電気自動車用制動装置によれ
ば、回生制動力を液圧制動力として発生させる場合に必
要となる液量及び液圧が補償ピストンによって吸収され
る。一方、ブレーキ操作時に全制動力が液圧制動力のみ
によってまかなわれるときは、補償ピストンへの液圧及
び液量の伝達が遮断される。従って、液圧制動のみのと
きと、回生制動時とでペダルストロークが互いに一致
し、ブレーキフィーリングが向上する。

【００４６】請求項２の電気自動車用制動装置によれ
ば、回生制動力を液圧制動力として発生させる場合に必
要となる液量及び液圧が補償ピストンによって吸収され
る。一方、ブレーキ操作時に全制動力が液圧制動力のみ
によってまかなわれるときは、補償ピストンへの液圧及
び液量の伝達が遮断される。従って、液圧制動のみのと
きと、回生制動時とでペダルストロークが互いに一致
し、ブレーキフィーリングが向上する。

【００４７】請求項３の電気自動車用制動装置によれ
ば、消磁状態の電磁弁により通常の液圧管路が構成され
るので、本制動装置は、電磁弁の消磁状態では通常の液
圧ブレーキとして機能する。従って、電磁弁への指令系
統に故障が生じても、フェイルセーフが確保される。ま
た、そのような故障の際には補償ピストンへの通路が遮
断されるので、ブレーキフィーリングに違和感が生じな
い。

【００４８】請求項４の電気自動車用制動装置によれ
ば、回生制動中に、分岐管路切換弁の駆動信号異常又は
駆動信号線の断線等が発生しても、ブレーキペダルが戻
されると、逆止弁を介して補償ピストン内の液圧及び液
量が確実にマスタシリンダ側に戻されるので、ペダルス
トロークが確保されるとともに、良好なブレーキフィー
リングが維持される。

【００４９】請求項５の電気自動車用制動装置によれ
ば、ブレーキ毎に発生可能な回生制動力の値が異なって
も、これに対応してそのときの回生制動力相当の液圧及
び液量を補償ピストンで吸収させることができるので、
ペダルストロークを常に確保してブレーキフィーリング
を向上させることができる。

【００５０】請求項６の電気自動車用制動装置によれ
ば、回生制動力の値の全範囲にわたって、液圧及び液量
を補償ピストンによって吸収させることができるので、
ブレーキフィーリングを向上させることができる。

【００５１】請求項７の電気自動車用制動装置によれ
ば、分岐管路切換弁が遮断位置となっても、ブレーキペ
ダルが戻されると、逆止弁を介して補償ピストン内の液
圧及び液量が確実にマスタシリンダ側に戻されるので、
ペダルストロークが確保されるとともに、良好なブレー
キフィーリングが維持される。

【００５２】請求項８の電気自動車用制動装置によれ
ば、差圧弁に異常が生じた場合でも、連通位置の主管路
切換弁でこの差圧弁を迂回させる経路を確保できる。ま
た、補償ピストンヘの液圧及び液量の伝達が、遮断位置
にある分岐管路切換弁によって防止される。従って、安
全性に優れるとともに、所定のペダルストロークが確保
され、ブレーキフィーリングが損なわれない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態による電気自動車用制
動装置の液圧系統及び電気系統の接続図である。

【図２】第１の実施形態における制御動作を示すフロー
チャートである。

【図３】本発明の第２の実施形態による電気自動車用制
動装置の液圧系統及び電気系統の接続図である。

【図４】第２の実施形態における制御動作を示すフロー
チャートの一部である。

【図５】第２の実施形態における制御動作を示すフロー
チャートの他部であり、図４のフローチャートと共に一
つのフローチャートを構成する。

【図６】前輪駆動車におけるマスタシリンダ液圧に対す
る制動力の特性を示すグラフである。

【図７】４輪駆動車におけるマスタシリンダ液圧に対す
る制動力の特性を示すグラフである。

【図８】マスタシリンダ液圧に対するブレーキペダルの
ペダルストロークの特性を示すグラフである。

【符号の説明】

１ブレーキペダル２マスタシリンダ３ブレーキ制御弁装置４主管路切換弁５差圧弁６、８逆止弁７分岐管路切換弁９補償ピストンＷ_FR、Ｗ_RL、Ｗ_FL、Ｗ_RR 液圧制動装置１２ブレーキコントローラ１３ビークルコントローラ１４モータコントローラ１５モータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】前輪及び後輪にマスタシリンダからの入力
液圧で作動する液圧制動装置が設けられるとともに、前
輪及び後輪の少なくとも一方にブレーキ操作により回生
制動力を発生可能なモータが接続されている電気自動車
用制動装置において、前記マスタシリンダと前記液圧制動装置との間に設けら
れ、前記マスタシリンダからの入力液圧が回生制動力に
対応した値となるまで当該入力液圧の伝達を遮断する差
圧弁と、前記差圧弁と前記マスタシリンダとを接続する管路から
分岐管路を介して前記マスタシリンダに接続され、前記
マスタシリンダからの入力液圧を伝達させる連通位置
と、当該入力液圧の伝達を遮断する遮断位置とを有する
分岐管路切換弁と、前記分岐管路切換弁を介して前記マスタシリンダに接続
され、回生制動時の回生制動力を液圧制動力として発生
させる場合に必要となる液量及び液圧を吸収する補償ピ
ストンと、ブレーキ操作時において、液圧制動力のみによって全制
動力が確保されるときは前記分岐管路切換弁を遮断位置
とし、回生制動力を発生させるときは前記分岐管路切換
弁を連通位置とする制御部とを備えたことを特徴とする
電気自動車用制動装置。
【請求項２】前輪及び後輪にマスタシリンダからの入力
液圧で作動する液圧制動装置が設けられるとともに、前
輪及び後輪の少なくとも一方にブレーキ操作により回生
制動力を発生可能なモータが接続されている電気自動車
用制動装置において、前記マスタシリンダと前記液圧制動装置との間に設けら
れ、前記マスタシリンダからの入力液圧を伝達させる連
通位置と、当該入力液圧の伝達を遮断する遮断位置とを
有する主管路切換弁と、前記主管路切換弁と前記マスタシリンダとを接続する管
路から分岐管路を介して前記マスタシリンダに接続さ
れ、前記マスタシリンダからの入力液圧を伝達させる連
通位置と、当該入力液圧の伝達を遮断する遮断位置とを
有する分岐管路切換弁と、前記分岐管路切換弁を介して前記マスタシリンダに接続
され、回生制動時の回生制動力を液圧制動力として発生
させる場合に必要となる液量及び液圧を吸収する補償ピ
ストンと、ブレーキ操作時において、液圧制動力のみによって全制
動力が確保されるときは前記主管路切換弁を連通位置と
するとともに前記分岐管路切換弁を遮断位置とし、回生
制動力を発生させるときは前記主管路切換弁を遮断位置
とするとともに分岐管路切換弁を連通位置とする制御部
とを備えたことを特徴とする電気自動車用制動装置。
【請求項３】前記主管路切換弁及び前記分岐管路切換弁
は電磁弁であって、消磁状態でそれぞれ連通位置及び遮
断位置となることを特徴とする請求項２記載の電気自動
車用制動装置。
【請求項４】前記分岐管路には、前記分岐管路切換弁が
遮断位置の際に、前記補償ピストンから前記マスタシリ
ンダ側への戻り通路を確保する逆止弁が設けられている
ことを特徴とする請求項３記載の電気自動車用制動装
置。
【請求項５】前輪及び後輪にマスタシリンダからの入力
液圧で作動する液圧制動装置が設けられるとともに、前
輪及び後輪の少なくとも一方にブレーキ操作により回生
制動力を発生可能なモータが接続されている電気自動車
用制動装置において、前記マスタシリンダと前記液圧制動装置との間に設けら
れ、ブレーキ操作時に発生可能な回生制動力の値に対応
して可変とされた閉弁付勢力を受けるとともに、前記マ
スタシリンダからの入力液圧による開弁力が前記閉弁付
勢力を超えるまで当該入力液圧の伝達を遮断する差圧弁
と、前記差圧弁と前記マスタシリンダとを接続する管路から
分岐管路を介して前記マスタシリンダに接続され、前記
マスタシリンダからの入力液圧を伝達させる連通位置
と、当該入力液圧の伝達を遮断する遮断位置とを有する
分岐管路切換弁と、前記分岐管路切換弁を介して前記マスタシリンダに接続
され、回生制動時の回生制動力を液圧制動力として発生
させる場合に必要となる液量及び液圧を吸収する補償ピ
ストンと、回生制動力を発生させるときは前記差圧弁の閉弁付勢力
をこの回生制動力に対応した値に設定するとともに、前
記マスタシリンダからの入力液圧が前記閉弁付勢力に相
当する圧力に達したときは前記分岐管路切換弁を遮断位
置とする制御部とを備えたことを特徴とする電気自動車
用制動装置。
【請求項６】前記補償ピストンは、最大回生制動力に対
応した液量及び液圧を吸収可能であることを特徴とする
請求項５記載の電気自動車用制動装置。
【請求項７】前記分岐管路には、前記分岐管路切換弁が
遮断位置の際に、前記補償ピストンから前記マスタシリ
ンダ側への戻り通路を確保する逆止弁が設けられている
ことを特徴とする請求項５記載の電気自動車用制動装
置。
【請求項８】前記マスタシリンダと前記液圧制動装置と
の間に、前記差圧弁を迂回する連通位置と、前記差圧弁
を経由させる遮断位置とを有する主管路切換弁を備え、
前記制御部は、前記主管路切換弁を連通位置とすると
き、前記分岐管路切換弁を遮断位置とすることを特徴と
する請求項７記載の電気自動車用制動装置。