JP2012030731A - 電動車両のブレーキ制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電動車両のブレーキ制御装置は、ブレーキ液圧発生装置1とVDCブレーキ液圧ユニット2とモータコントローラ8と統合コントローラ9を備えた。ブレーキ液圧発生装置1は、ブレーキ操作に応じた基本液圧を発生する。VDCブレーキ液圧ユニット2は、ポンプモータ21と液圧ポンプ22を有し、基本液圧の増圧・保持・減圧を制御する。モータコントローラ8は、走行用電動モータ5により発生する回生制動力を制御する。統合コントローラ9は、制動操作時、ドライバーが要求する減速度を基本液圧分と回生分の総和で達成し、不足する回生分を基本液圧の加圧分により補償する制御を行うと共に、基本液圧の加圧分による補償制御中、回生制動力が増加方向であるか減少方向であるかに応じてポンプモータ21のオン・オフ制御を行う。
【選択図】図1
Description
前記基本液圧発生手段は、ドライバーによるブレーキ操作に応じた基本液圧を発生する。
前記ブレーキ液圧アクチュエータは、前記基本液圧発生手段と各輪のキャリパとの間に介装され、ポンプモータにより駆動する液圧ポンプを有し、前記基本液圧の増圧・保持・減圧を制御する。
前記回生制動力制御手段は、駆動輪に連結された走行用電動モータに接続され、前記走行用電動モータにより発生する回生制動力を制御する。
前記回生協調ブレーキ制御手段は、制動操作時、ドライバーが要求する減速度を前記基本液圧分と前記回生分の総和で達成し、不足する回生分を前記基本液圧の加圧分により補償する制御を行うと共に、前記基本液圧の加圧分による補償制御中、前記回生制動力が増加方向であるか減少方向であるかに応じて前記ポンプモータのオン・オフ制御を行う。
すなわち、回生制動力が増加方向である場合、ブレーキ液圧アクチュエータは減圧動作だけになるため、ポンプモータにより液圧ポンプを駆動する必要がない。一方、回生制動力が減少方向である場合、ブレーキ液圧アクチュエータは増圧動作だけになるため、ポンプモータにより液圧ポンプを駆動する必要がある。したがって、回生制動力が増加方向であるか減少方向であるかを監視することによって、ポンプモータの作動要・作動不要を見極めることができ、ポンプモータの作動不要のシーンにおいて、ポンプモータを停止することで、無駄にポンプモータを作動することを防止できる。
このように、回生制動力が不足する制動シーンにおいて、ポンプモータの作動を必要最小限に抑えることで、ポンプモータの耐久信頼性の向上を達成することができる。
図1は、実施例1のブレーキ制御装置を適用した後輪駆動による電気自動車(電動車両の一例)の構成を示すブレーキシステム図である。図2は、実施例1のブレーキ制御装置におけるVDCブレーキ液圧ユニット(ブレーキ液圧アクチュエータの一例)を示すブレーキ液圧回路図である。以下、図1および図2に基づきブレーキシステム構成を説明する。
なお、この判断では、バッテリコントローラ91からのバッテリ充電容量により、回生協調ブレーキ制御可能(バッテリ充電余裕有り)であるかどうかも併せて判断する。
ここで、第1設定車速V1とは、回生制動力による発生減速度が最大回生域から低下を開始する停止域開始車速しきい値である(図9参照)。
ここで、第2設定車速V2とは、回生制動力による発生減速度の上昇により回生分のみでの補償可能な最大回生域開始車速しきい値である(図9参照)。
現在の減速度Gは、算出処理周期Δtでの前回の車速V(n-1)から現在の車速V(n)の差により算出する。
到達予測時間tは、
t=(V−V1)/G
の式により算出する。
まず、「VDCを利用した回生協調ブレーキシステムについて」の説明を行う。続いて、実施例1の電気自動車のブレーキ制御装置における作用を、「車速条件に基づくVDC利用の回生協調ブレーキ制御作用」、「回生制動力の増減方向によるポンプモータのオン・オフ制御作用」、「回生制動力減少時におけるポンプモータの早期起動制御作用」に分けて説明する。
VDCを利用した回生協調ブレーキ制御は、ドライバーの要求減速度に対し、基本液圧分と回生分だけでは補償しきれないシーンが発生すると、VDCによって補償しきれない分の液圧を加圧し、ドライバーの要求減速度を達成する制御である。
この回生協調ブレーキ制御を行うためのVDCを利用した回生協調ブレーキシステムについて、図5〜図8に基づいて説明する。
まず、走行用電動モータを回生モータとして使うとき、走行用電動モータによる回生制動力で発生する減速度を、図9に示す。通常、走行用電動モータは、高速域で回生トルクを発生できないため、高速域から第2設定車速V2に向けて車速が低下すると、車速低下にしたがって回生制動力で発生する減速度が増加する。そして、第2設定車速V2〜第1設定車速V1の車速域では、回生制動力が最大状態となる。一方、車両停止状態においても回生制動力は発生できないため、第1設定車速V1から車速0km/hにかけては、車速低下にしたがって徐々に回生制動力で発生する減速度が減少する。
上記のように、VDCを利用した回生協調ブレーキシステムの場合、ポンプモータの耐久信頼性の向上を図ることが重要である。以下、これを反映する回生制動力の増減方向によるポンプモータのオン・オフ制御作用を説明する。
このため、回生分が不足する制動シーンにおいて、ポンプモータ21の作動を必要最小限に抑えることになり、ポンプモータ21の耐久信頼性の向上を達成することができる。
上記比較例の場合、第2設定車速V1となる時刻t3からポンプモータを再起動するようにしている。しかし、この場合、ポンプモータの再起動タイミングと同時に液圧ポンプによって加圧されるのではなく、モータ再起動タイミングより加圧タイミングに遅れが生じる。そして、加圧タイミングに遅れが生じると、停止域でドライバーの要求減速度より発生減速度が低くなり、ドライバーに違和感を与えると共に制動停止距離が伸びてしまう。
実施例1の電気自動車のブレーキ制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
前記基本液圧発生手段(ブレーキ液圧発生装置1)と各輪のキャリパ4FL,4FR,4RL,4RRとの間に介装され、ポンプモータ21により駆動する液圧ポンプ22を有し、前記基本液圧の増圧・保持・減圧を制御するブレーキ液圧アクチュエータ(VDCブレーキ液圧ユニット2)と、
駆動輪に連結された走行用電動モータ5に接続され、前記走行用電動モータ5により発生する回生制動力を制御する回生制動力制御手段(モータコントローラ8)と、
制動操作時、ドライバーが要求する減速度を前記基本液圧分と前記回生分の総和で達成し、不足する回生分を前記基本液圧の加圧分により補償する制御を行うと共に、前記基本液圧の加圧分による補償制御中、前記回生制動力が増加方向であるか減少方向であるかに応じて前記ポンプモータ21のオン・オフ制御を行う回生協調ブレーキ制御手段(統合コントローラ9、図3)と、
を備えた。
このため、回生制動力が不足する制動シーンにおいて、ポンプモータ21の作動を必要最小限に抑えることで、ポンプモータ21の耐久信頼性の向上を達成することができる。
このため、(1)の効果に加え、回生制動力による発生減速度が車速Vに依存(図9)することに対応し、制動操作時に回生制動力が増加方向であるか減少方向であるかを精度良く判定することができる。
このため、(1)または(2)の効果に加え、ドライバーの要求減速度を維持しながら、ポンプモータ21の耐久信頼性をさらに向上させることができる。
すなわち、回生分の増加に伴って加圧分が減少するときには、ポンプモータ21の作動を要しないブレーキ液圧アクチュエータ(VDCブレーキ液圧ユニット2)の減圧動作により対応できることによる。
このため、(3)の効果に加え、ポンプモータ21を停止から起動するとき、液圧ポンプ22によるポンプアップのタイミング遅れが解消され、ドライバーが意図する停止位置に車両を停止させるように、ドライバーの要求減速度を維持することができる。
2 VDCブレーキ液圧ユニット(ブレーキ液圧アクチュエータ)
3 ストロークセンサ
4FL 左前輪キャリパ
4FR 右前輪キャリパ
4RL 左後輪キャリパ
4RR 右後輪キャリパ
5 走行用電動モータ
61 プライマリ液圧管
62 セカンダリ液圧管
63 左前輪液圧管
64 右前輪液圧管
65 左後輪液圧管
66 右後輪液圧管
7 ブレーキコントローラ
8 モータコントローラ(回生制動力制御手段)
9 統合コントローラ
91 バッテリコントローラ
92 車速センサ
93 ブレーキスイッチ
Claims (4)
- ドライバーによるブレーキ操作に応じた基本液圧を発生する基本液圧発生手段と、
前記基本液圧発生手段と各輪のキャリパとの間に介装され、ポンプモータにより駆動する液圧ポンプを有し、前記基本液圧の増圧・保持・減圧を制御するブレーキ液圧アクチュエータと、
駆動輪に連結された走行用電動モータに接続され、前記走行用電動モータにより発生する回生制動力を制御する回生制動力制御手段と、
制動操作時、ドライバーが要求する減速度を前記基本液圧分と前記回生分の総和で達成し、不足する回生分を前記基本液圧の加圧分により補償する制御を行うと共に、前記基本液圧の加圧分による補償制御中、前記回生制動力が増加方向であるか減少方向であるかに応じて前記ポンプモータのオン・オフ制御を行う回生協調ブレーキ制御手段と、
を備えたことを特徴とする電動車両のブレーキ制御装置。 - 請求項1に記載された電動車両のブレーキ制御装置において、
前記回生協調ブレーキ制御手段は、前記回生制動力が増加方向であるか減少方向であるかの判定を、車速に基づいて行うことを特徴とする電動車両のブレーキ制御装置。 - 請求項1または請求項2に記載された電動車両のブレーキ制御装置において、
前記回生協調ブレーキ制御手段は、前記回生制動力制御手段からの回生制動力指令が増加する場合、前記ポンプモータの作動を停止することを特徴とする電動車両のブレーキ制御装置。 - 請求項3に記載された電動車両のブレーキ制御装置において、
前記回生協調ブレーキ制御手段は、前記ポンプモータが作動停止中、前記回生制動力制御手段からの回生制動力指令が減少する場合、回生制動力指令の減少開始時間を予測し、減少開始予測時間に達すると前記ポンプモータを再起動することを特徴とする電動車両のブレーキ制御装置。
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