JPH07163008A - 電気自動車の制動装置 - Google Patents
電気自動車の制動装置Info
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- JPH07163008A JPH07163008A JP5340420A JP34042093A JPH07163008A JP H07163008 A JPH07163008 A JP H07163008A JP 5340420 A JP5340420 A JP 5340420A JP 34042093 A JP34042093 A JP 34042093A JP H07163008 A JPH07163008 A JP H07163008A
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- Japan
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- braking force
- regenerative
- mechanical
- regenerative braking
- motor
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 回生制動を用いる電気自動車において、安定
した制動力が発生するようにする。 【構成】 モータ1とバッテリ2とを有する車両におい
て、機械ブレーキ3と、ブレーキ操作手段4と、該ブレ
ーキ操作手段4の操作量を検出する手段5と、前記検出
手段5により検出される操作量に基づいて所定の回生制
動力を発生するように前記モータ1の回生制動状態を決
定し回生制御指令を出力する演算手段6と、前記回生制
御指令に基づいて前記モータ1を制御する制御手段7
と、前記バッテリ2の回生電力により充電される充電状
態を検出する手段8と、充電状態に基づいて前記モータ
1の実際に発生する回生制動力を推定し、その推定した
結果に応じて前記機械ブレーキ3の発生する機械制動力
を比例方向で減少させる機械制動力制御手段9とが設け
られ、これにより、回生制動力が変動しても、それに応
じて機械制動力が変更され、常に安定した制動力を発生
することができる。
した制動力が発生するようにする。 【構成】 モータ1とバッテリ2とを有する車両におい
て、機械ブレーキ3と、ブレーキ操作手段4と、該ブレ
ーキ操作手段4の操作量を検出する手段5と、前記検出
手段5により検出される操作量に基づいて所定の回生制
動力を発生するように前記モータ1の回生制動状態を決
定し回生制御指令を出力する演算手段6と、前記回生制
御指令に基づいて前記モータ1を制御する制御手段7
と、前記バッテリ2の回生電力により充電される充電状
態を検出する手段8と、充電状態に基づいて前記モータ
1の実際に発生する回生制動力を推定し、その推定した
結果に応じて前記機械ブレーキ3の発生する機械制動力
を比例方向で減少させる機械制動力制御手段9とが設け
られ、これにより、回生制動力が変動しても、それに応
じて機械制動力が変更され、常に安定した制動力を発生
することができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、機械ブレーキと回生
ブレーキとを併用するようにした電気自動車の制動装置
に関するものである。
ブレーキとを併用するようにした電気自動車の制動装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電気自動車の場合は、制動をかけるとき
のその持っている運動エネルギーを利用するため、機械
ブレーキの使用と共に駆動モータによる回生ブレーキを
も多用される。そして、回生ブレーキが作動するときの
発生する回生電力が車載バッテリに充電されて、駆動用
に回され、エネルギーの利用効率が向上する。
のその持っている運動エネルギーを利用するため、機械
ブレーキの使用と共に駆動モータによる回生ブレーキを
も多用される。そして、回生ブレーキが作動するときの
発生する回生電力が車載バッテリに充電されて、駆動用
に回され、エネルギーの利用効率が向上する。
【0003】しかし、一般にバッテリ放電深度は車両の
走行に応じて変化し、これに伴なってその内部抵抗も変
化する。従って走行中に回生電力による充電または駆動
による放電などで、バッテリ電圧は大きく変動する。こ
のため同一の充電電圧に対し、バッテリ充電電流が図1
6で示されているようにバッテリ放電深度の変化によっ
て変わる。つまり、バッテリ放電深度が深いほど、電圧
が下がり、同一制動指令でモータが同様な回生制動状態
に制御されても、回生発電するモータの起電圧に比べ、
バッテリ電圧が相対電位差として大きくなり、大きな回
生電流がその結果として発生し、バッテリに流れる。こ
のため、同一制動指令に対して、回生制動力は図17で
示されているようにバッテリ放電深度に応じて変化し、
必ずしも一定の制動力は発生しない。
走行に応じて変化し、これに伴なってその内部抵抗も変
化する。従って走行中に回生電力による充電または駆動
による放電などで、バッテリ電圧は大きく変動する。こ
のため同一の充電電圧に対し、バッテリ充電電流が図1
6で示されているようにバッテリ放電深度の変化によっ
て変わる。つまり、バッテリ放電深度が深いほど、電圧
が下がり、同一制動指令でモータが同様な回生制動状態
に制御されても、回生発電するモータの起電圧に比べ、
バッテリ電圧が相対電位差として大きくなり、大きな回
生電流がその結果として発生し、バッテリに流れる。こ
のため、同一制動指令に対して、回生制動力は図17で
示されているようにバッテリ放電深度に応じて変化し、
必ずしも一定の制動力は発生しない。
【0004】一方、電気自動車はその車載バッテリの重
量と性能上の制限から走行持続距離が短く、従来走行レ
ンジが不足している。そのエネルギの不足を補うために
は、機械ブレーキを極力使用せず回生ブレーキで賄う必
要がある。しかし、回生ブレーキの作用をそのまま増強
して使用しようとすると、回生ブレーキ制動力の増大と
共に制動力の変動が一層大きくなり、安全走行に影響を
及ぼしかねない。特に、全輪とも駆動していない電気自
動車の場合は、回生制動力の発生しない非駆動輪側の制
動は機械ブレーキで賄うため、回生制動力が変動する
と、駆動輪と非駆動輪との間の制動力バランスが崩れて
しまう恐れがあり、例えば、前輪駆動自動車の場合は、
制動力バランスが崩れるとそれがドリフトアウト方向
へ、後輪駆動自動車の場合は、スピン方向へ不安定にな
る。このように走行安定性への影響を無視することはで
きない。
量と性能上の制限から走行持続距離が短く、従来走行レ
ンジが不足している。そのエネルギの不足を補うために
は、機械ブレーキを極力使用せず回生ブレーキで賄う必
要がある。しかし、回生ブレーキの作用をそのまま増強
して使用しようとすると、回生ブレーキ制動力の増大と
共に制動力の変動が一層大きくなり、安全走行に影響を
及ぼしかねない。特に、全輪とも駆動していない電気自
動車の場合は、回生制動力の発生しない非駆動輪側の制
動は機械ブレーキで賄うため、回生制動力が変動する
と、駆動輪と非駆動輪との間の制動力バランスが崩れて
しまう恐れがあり、例えば、前輪駆動自動車の場合は、
制動力バランスが崩れるとそれがドリフトアウト方向
へ、後輪駆動自動車の場合は、スピン方向へ不安定にな
る。このように走行安定性への影響を無視することはで
きない。
【0005】その対策として、特開昭61−14774
3号公報に開示されているような回生ブレーキ制御装置
がある。これは、バッテリに回生電力を消費するための
負荷抵抗がスイッチを介して並列に設けられていて、回
生制動のときにバッテリ電圧を検出し、その検出値を予
め設定された目標電圧と比較し、バッテリ電圧が高いと
いう結果が出た場合には、発生する回生制動力が不足と
みなされ、前記スイッチが閉じられ、負荷抵抗で回生制
動電力を消費し、電圧の上昇による回生制動力の不足分
を補うようにし、また、バッテリ電圧が低い場合には、
スイッチが開かれ、負荷抵抗への通電が停止されるよう
に制御し、安定した回生制動力を得ようとしたものであ
る。
3号公報に開示されているような回生ブレーキ制御装置
がある。これは、バッテリに回生電力を消費するための
負荷抵抗がスイッチを介して並列に設けられていて、回
生制動のときにバッテリ電圧を検出し、その検出値を予
め設定された目標電圧と比較し、バッテリ電圧が高いと
いう結果が出た場合には、発生する回生制動力が不足と
みなされ、前記スイッチが閉じられ、負荷抵抗で回生制
動電力を消費し、電圧の上昇による回生制動力の不足分
を補うようにし、また、バッテリ電圧が低い場合には、
スイッチが開かれ、負荷抵抗への通電が停止されるよう
に制御し、安定した回生制動力を得ようとしたものであ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のものにあっては、回生制動力の安定が、負荷
抵抗の作動に基づいているため、負荷抵抗の作用が小さ
いと補う効果が薄く、また、負荷抵抗の作用が大きい
と、その作動する前後の制動力変化が大きく、且つ回生
電力は無駄に消費されるという問題があった。
うな従来のものにあっては、回生制動力の安定が、負荷
抵抗の作動に基づいているため、負荷抵抗の作用が小さ
いと補う効果が薄く、また、負荷抵抗の作用が大きい
と、その作動する前後の制動力変化が大きく、且つ回生
電力は無駄に消費されるという問題があった。
【0007】更に、そもそも走行レンジ不足から回生ブ
レーキを使用するこのような電気自動車においては、軽
量化が大切であるにも拘わらず、大きく重い抵抗が必要
なものとされるから、その熱の発散が必須で、制動装置
の構造が複雑化するのみならず、大型化する。このた
め、自動車の持続走行距離が向上しないという不都合が
あった。本発明は、上記のような問題点に鑑み、機械ブ
レーキの制動力が回生ブレーキの発生する回生制動力に
応じて調整され、バッテリ電圧が大きく変動しても安定
な制動力が発生できる電気自動車の制動装置を提供し、
さらには、回生電力により充電されるバッテリの充電状
態、放電深度も考慮した電気自動車の制動装置を提供す
ることを目的とする。
レーキを使用するこのような電気自動車においては、軽
量化が大切であるにも拘わらず、大きく重い抵抗が必要
なものとされるから、その熱の発散が必須で、制動装置
の構造が複雑化するのみならず、大型化する。このた
め、自動車の持続走行距離が向上しないという不都合が
あった。本発明は、上記のような問題点に鑑み、機械ブ
レーキの制動力が回生ブレーキの発生する回生制動力に
応じて調整され、バッテリ電圧が大きく変動しても安定
な制動力が発生できる電気自動車の制動装置を提供し、
さらには、回生電力により充電されるバッテリの充電状
態、放電深度も考慮した電気自動車の制動装置を提供す
ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】このため、請求項1に記
載の発明は、図1に示すように、駆動力源としてのモー
タ1とバッテリ2を搭載した電気自動車において、該電
気自動車に対して機械制動をかけるために用いられる機
械ブレーキ3と、該機械ブレーキ3を操作し機械制動力
を発生させるブレーキ操作手段4と、該ブレーキ操作手
段4の操作量を検出する操作量検出手段5と、前記操作
量検出手段5により検出される操作量に基づいて所定の
回生制動力を発生するように前記モータ1の回生制動状
態を決定し回生制御指令を出力する回生制動力演算手段
6と、前記回生制御指令に基づいて前記モータ1を該指
令に指定される回生制動状態に制御する回生制動力制御
手段7と、前記モータ1が指定される回生制動状態に制
御される場合に発生する回生電力により充電される前記
バッテリ2の充電状態を検出する充電状態検出手段8
と、検出される充電状態に基づいて前記モータ1の実際
に発生する回生制動力を推定し、その推定した結果に応
じて前記ブレーキ操作手段4の操作により前記機械ブレ
ーキ3の発生する機械制動力を比例方向で減少させ、機
械制動力の一部または全部が回生制動力に代わられるよ
うに制御する機械制動力制御手段9とを有するものとし
た。
載の発明は、図1に示すように、駆動力源としてのモー
タ1とバッテリ2を搭載した電気自動車において、該電
気自動車に対して機械制動をかけるために用いられる機
械ブレーキ3と、該機械ブレーキ3を操作し機械制動力
を発生させるブレーキ操作手段4と、該ブレーキ操作手
段4の操作量を検出する操作量検出手段5と、前記操作
量検出手段5により検出される操作量に基づいて所定の
回生制動力を発生するように前記モータ1の回生制動状
態を決定し回生制御指令を出力する回生制動力演算手段
6と、前記回生制御指令に基づいて前記モータ1を該指
令に指定される回生制動状態に制御する回生制動力制御
手段7と、前記モータ1が指定される回生制動状態に制
御される場合に発生する回生電力により充電される前記
バッテリ2の充電状態を検出する充電状態検出手段8
と、検出される充電状態に基づいて前記モータ1の実際
に発生する回生制動力を推定し、その推定した結果に応
じて前記ブレーキ操作手段4の操作により前記機械ブレ
ーキ3の発生する機械制動力を比例方向で減少させ、機
械制動力の一部または全部が回生制動力に代わられるよ
うに制御する機械制動力制御手段9とを有するものとし
た。
【0009】また、請求項2に記載の発明は、図2に示
すように、駆動力源としてのモータ1とバッテリ2を搭
載した電気自動車において、該電気自動車に対して機械
制動をかけるために用いられる機械ブレーキ3と、該機
械ブレーキ3を操作し機械制動力を発生させるブレーキ
操作手段4と、該ブレーキ操作手段4の操作量を検出す
る操作量検出手段5と、前記バッテリ2の放電深度を検
出する放電深度検出手段10と、該放電深度検出手段1
0により検出される放電深度と前記操作量検出手段5に
より検出される操作量とに基づいて所定の回生制動力を
発生するように前記モータ1の回生制動状態を決定し回
生制御指令を出力する回生制動力演算手段6Aと、前記
回生制御指令に基づいて前記モータ1を該指令に指定さ
れる回生制動状態に制御する回生制動力制御手段7と、
前記モータ1が指定される回生制動状態に制御される場
合に発生する回生電力により充電される前記バッテリ2
の充電状態を検出する充電状態検出手段8と、検出され
る充電状態に基づいて前記モータ1の実際に発生する回
生制動力を推定し、その推定した結果に応じて前記ブレ
ーキ操作手段4の操作により前記機械ブレーキ3の発生
する機械制動力を比例方向で減少させ、機械制動力の一
部または全部が回生制動力に代わられるように制御する
機械制動力制御手段9とを有するものとした。
すように、駆動力源としてのモータ1とバッテリ2を搭
載した電気自動車において、該電気自動車に対して機械
制動をかけるために用いられる機械ブレーキ3と、該機
械ブレーキ3を操作し機械制動力を発生させるブレーキ
操作手段4と、該ブレーキ操作手段4の操作量を検出す
る操作量検出手段5と、前記バッテリ2の放電深度を検
出する放電深度検出手段10と、該放電深度検出手段1
0により検出される放電深度と前記操作量検出手段5に
より検出される操作量とに基づいて所定の回生制動力を
発生するように前記モータ1の回生制動状態を決定し回
生制御指令を出力する回生制動力演算手段6Aと、前記
回生制御指令に基づいて前記モータ1を該指令に指定さ
れる回生制動状態に制御する回生制動力制御手段7と、
前記モータ1が指定される回生制動状態に制御される場
合に発生する回生電力により充電される前記バッテリ2
の充電状態を検出する充電状態検出手段8と、検出され
る充電状態に基づいて前記モータ1の実際に発生する回
生制動力を推定し、その推定した結果に応じて前記ブレ
ーキ操作手段4の操作により前記機械ブレーキ3の発生
する機械制動力を比例方向で減少させ、機械制動力の一
部または全部が回生制動力に代わられるように制御する
機械制動力制御手段9とを有するものとした。
【0010】さらに請求項3記載の発明は、図3に示す
ように、駆動力源としてのモータ1とバッテリ2を搭載
した電気自動車において、該電気自動車に対して機械制
動をかけるために用いられる機械ブレーキ3と、該機械
ブレーキ3を操作し機械制動力を発生させるブレーキ操
作手段4と、該ブレーキ操作手段4の操作量を検出する
操作量検出手段5と、前記操作量検出手段5により検出
される操作量に基づいて所定の回生制動力を発生するよ
うに前記モータ1の回生制動状態を決定し回生制御指令
を出力する回生制動力演算手段6と、前記回生制御指令
に基づいて前記モータ1を該指令に指定される回生制動
状態に制御する回生制動力制御手段7と、前記モータ1
が指定される回生制動状態に制御される場合に発生する
回生電力により充電される前記バッテリ2の充電状態を
検出する充電状態検出手段8と、前記モータ1の回転数
を検出する回転数検出手段11と該回転数検出手段11
により検出される前記モータ1の回転数と検出される充
電状態とに基づいて前記モータ1の実際に発生する回生
制動力を推定し、その推定した結果に応じて前記ブレー
キ操作手段4の操作により前記機械ブレーキ3の発生す
る機械制動力を比例方向で減少させ、機械制動力の一部
または全部が回生制動力に代わられるように制御する機
械制動力制御手段9Aとを有するものとした。
ように、駆動力源としてのモータ1とバッテリ2を搭載
した電気自動車において、該電気自動車に対して機械制
動をかけるために用いられる機械ブレーキ3と、該機械
ブレーキ3を操作し機械制動力を発生させるブレーキ操
作手段4と、該ブレーキ操作手段4の操作量を検出する
操作量検出手段5と、前記操作量検出手段5により検出
される操作量に基づいて所定の回生制動力を発生するよ
うに前記モータ1の回生制動状態を決定し回生制御指令
を出力する回生制動力演算手段6と、前記回生制御指令
に基づいて前記モータ1を該指令に指定される回生制動
状態に制御する回生制動力制御手段7と、前記モータ1
が指定される回生制動状態に制御される場合に発生する
回生電力により充電される前記バッテリ2の充電状態を
検出する充電状態検出手段8と、前記モータ1の回転数
を検出する回転数検出手段11と該回転数検出手段11
により検出される前記モータ1の回転数と検出される充
電状態とに基づいて前記モータ1の実際に発生する回生
制動力を推定し、その推定した結果に応じて前記ブレー
キ操作手段4の操作により前記機械ブレーキ3の発生す
る機械制動力を比例方向で減少させ、機械制動力の一部
または全部が回生制動力に代わられるように制御する機
械制動力制御手段9Aとを有するものとした。
【0011】
【作用】請求項1のものでは、ブレーキ操作手段4の操
作により機械ブレーキ3には機械制動力が発生すると同
時に、操作量検出手段5がブレーキ操作手段4の操作量
を検出し、その検出値に応じて回生制動力演算手段6が
回生制動力を演算し制御指令を出力する。回生制動力制
御手段7がその制御指令を受けて演算された回生制動力
を発生するようにモータ1を制御する。そして、モータ
1の発生する回生電力がバッテリ2に充電され、その充
電状態を充電状態検出手段8が検出する。その検出値で
機械制動力制御手段9が実際に発生する回生制動力を推
定し、そしてその推定値に比例する機械制動力を減少さ
せるように前記機械ブレーキ3を制御するから、ブレー
キ操作手段の操作量とその操作により発生する制動力が
一意に決定される。
作により機械ブレーキ3には機械制動力が発生すると同
時に、操作量検出手段5がブレーキ操作手段4の操作量
を検出し、その検出値に応じて回生制動力演算手段6が
回生制動力を演算し制御指令を出力する。回生制動力制
御手段7がその制御指令を受けて演算された回生制動力
を発生するようにモータ1を制御する。そして、モータ
1の発生する回生電力がバッテリ2に充電され、その充
電状態を充電状態検出手段8が検出する。その検出値で
機械制動力制御手段9が実際に発生する回生制動力を推
定し、そしてその推定値に比例する機械制動力を減少さ
せるように前記機械ブレーキ3を制御するから、ブレー
キ操作手段の操作量とその操作により発生する制動力が
一意に決定される。
【0012】請求項2のものでは、回生制動力演算手段
6Aにおいて、検出されるバッテリ放電深度、ブレーキ
操作手段の操作量とに基づいてバッテリに対する過充電
のない回生制動力を発生するように演算するから、走行
中の放電深度が変化しても、その変化値に応じてモータ
1の発生する回生制動力が随時に変更され、常にバッテ
リに対する過充電のない、且つ最大な回生制動力が発生
する。
6Aにおいて、検出されるバッテリ放電深度、ブレーキ
操作手段の操作量とに基づいてバッテリに対する過充電
のない回生制動力を発生するように演算するから、走行
中の放電深度が変化しても、その変化値に応じてモータ
1の発生する回生制動力が随時に変更され、常にバッテ
リに対する過充電のない、且つ最大な回生制動力が発生
する。
【0013】請求項3のものでは、機械制動力制御手段
9Aにおいて、検出されたモータの回転数、バッテリ充
電状態とに基づいて実際に発生する回生制動力を推定す
るから、回生制動力の発生実態が反映され、機械制動力
がより簡単に決定され、精度よく操作量に一意に追従す
る制動力を発生することができる。
9Aにおいて、検出されたモータの回転数、バッテリ充
電状態とに基づいて実際に発生する回生制動力を推定す
るから、回生制動力の発生実態が反映され、機械制動力
がより簡単に決定され、精度よく操作量に一意に追従す
る制動力を発生することができる。
【0014】
【実施例】図4は、本発明の第1実施例を示す。 タイ
ヤ30A、30Bが取り付けられる後車軸33A及び3
3Bがそれぞれ差動歯車装置35によりトランスミッシ
ョン65を介してモータ60に連結されている。各タイ
ヤ30A、30Bには、それぞれデイスク32A、32
Bとこれを挟んで押圧し機械制動力を得るためのブレー
キシリンダ31A、31Bからなるブレーキユニットが
装備されている。これと同様、前輪側においても、前車
軸33C、33Dにタイヤ30C、30Dが取り付けら
れ、ディスク32C、32Dとブレーキシリンダ31
C、31Dからなるブレーキユニットが装備されてい
る。マスタバック15’を備え、ブレーキペダル16と
連結されたマスタシリンダ15は、クロス配管52、5
3によりブレーキシリンダ31A、31B、31C、3
1Dと接続され、クロス配管の後車軸側52’、53’
には、電磁比例減圧弁50A、50Bが設置されてい
る。マスタシリンダ15には圧力センサ75が付設され
ている。
ヤ30A、30Bが取り付けられる後車軸33A及び3
3Bがそれぞれ差動歯車装置35によりトランスミッシ
ョン65を介してモータ60に連結されている。各タイ
ヤ30A、30Bには、それぞれデイスク32A、32
Bとこれを挟んで押圧し機械制動力を得るためのブレー
キシリンダ31A、31Bからなるブレーキユニットが
装備されている。これと同様、前輪側においても、前車
軸33C、33Dにタイヤ30C、30Dが取り付けら
れ、ディスク32C、32Dとブレーキシリンダ31
C、31Dからなるブレーキユニットが装備されてい
る。マスタバック15’を備え、ブレーキペダル16と
連結されたマスタシリンダ15は、クロス配管52、5
3によりブレーキシリンダ31A、31B、31C、3
1Dと接続され、クロス配管の後車軸側52’、53’
には、電磁比例減圧弁50A、50Bが設置されてい
る。マスタシリンダ15には圧力センサ75が付設され
ている。
【0015】バッテリ20は直流ケーブル42を経てコ
ントローラ40に接続され、コントローラ40とモータ
60が交流ケーブル43により連結されている。直流ケ
ーブル42にはバッテリ20の充電電流を検出するため
の電流センサ80が付設されている。この電流センサ8
0の出力端子は制御ケーブルにより電磁比例減圧弁50
A、50Bの電気端子に接続される。
ントローラ40に接続され、コントローラ40とモータ
60が交流ケーブル43により連結されている。直流ケ
ーブル42にはバッテリ20の充電電流を検出するため
の電流センサ80が付設されている。この電流センサ8
0の出力端子は制御ケーブルにより電磁比例減圧弁50
A、50Bの電気端子に接続される。
【0016】図4において、駆動時は、バッテリ20か
らの直流電源は直流ケーブル42によりコントローラ4
0で3相交流電力に変換される。そして、変換された電
力は、アクセレレータ89からの駆動指令に対応する駆
動力を発生するように制御されてから交流ケーブル43
を介してモータ60に導かれる。その電力の駆動でモー
タ60には駆動力が発生する。そして、その駆動力は、
トランスミッション65を経て、タイヤ30A、30B
に伝達される。
らの直流電源は直流ケーブル42によりコントローラ4
0で3相交流電力に変換される。そして、変換された電
力は、アクセレレータ89からの駆動指令に対応する駆
動力を発生するように制御されてから交流ケーブル43
を介してモータ60に導かれる。その電力の駆動でモー
タ60には駆動力が発生する。そして、その駆動力は、
トランスミッション65を経て、タイヤ30A、30B
に伝達される。
【0017】制動時は、ブレーキペダル16を踏んで、
その踏力がマスタバック15’により増幅され、マスタ
シリンダ15で油圧に変換され、クロス配管52、53
を通じて油圧シリンダ31C、31Dに伝達されると同
時に電磁比例減圧弁50A、50Bにより制御されて、
ブレーキシリンダ31A、31Bに伝達される。その油
圧がブレーキシリンダ31A、31B、31C、31D
を作動させ、制動用のディスク32A、32B、32
C、32Dを押圧して機械制動力を発生させる。これと
同時に、前記ブレーキペダル16の踏力またはマスタシ
リンダ15内の油圧は圧力センサ75で検出され、その
検出値がコントローラ40に入力される。
その踏力がマスタバック15’により増幅され、マスタ
シリンダ15で油圧に変換され、クロス配管52、53
を通じて油圧シリンダ31C、31Dに伝達されると同
時に電磁比例減圧弁50A、50Bにより制御されて、
ブレーキシリンダ31A、31Bに伝達される。その油
圧がブレーキシリンダ31A、31B、31C、31D
を作動させ、制動用のディスク32A、32B、32
C、32Dを押圧して機械制動力を発生させる。これと
同時に、前記ブレーキペダル16の踏力またはマスタシ
リンダ15内の油圧は圧力センサ75で検出され、その
検出値がコントローラ40に入力される。
【0018】コントローラ40は、圧力検出値と回生制
動力との間の関係が予め設定されている。入力された圧
力センサ75の検出値に基づいて所定の回生制動力を発
生するようモータ60の回生制動状態を演算し、それを
制御する。そしてこのときに回生制動状態に制御される
モータ60には回生電力が発生し、バッテリ20に対し
て充電が行なわれる。その充電電流が電流センサ80に
より検出され、電磁比例減圧弁50A、50B内の電磁
ソレノイドに流れ、その電磁作用で充電電流値に比例す
る油圧を減少するようクロス配管52、53内の油圧を
制御する。電磁比例減圧弁50A、50Bの特性である
油圧の減圧量と電磁ソレノイド電流の関係は、例えば図
5のように回生制動のときには比例の関係であるが、駆
動のときには無関係である。つまり、モータが駆動して
いる状態では電磁比例減圧弁50A、50Bは作動せ
ず、減圧量が0で、制動している状態では電磁比例減圧
弁は電磁ソレノイド電流に比例する減圧量で油圧を減少
させる。
動力との間の関係が予め設定されている。入力された圧
力センサ75の検出値に基づいて所定の回生制動力を発
生するようモータ60の回生制動状態を演算し、それを
制御する。そしてこのときに回生制動状態に制御される
モータ60には回生電力が発生し、バッテリ20に対し
て充電が行なわれる。その充電電流が電流センサ80に
より検出され、電磁比例減圧弁50A、50B内の電磁
ソレノイドに流れ、その電磁作用で充電電流値に比例す
る油圧を減少するようクロス配管52、53内の油圧を
制御する。電磁比例減圧弁50A、50Bの特性である
油圧の減圧量と電磁ソレノイド電流の関係は、例えば図
5のように回生制動のときには比例の関係であるが、駆
動のときには無関係である。つまり、モータが駆動して
いる状態では電磁比例減圧弁50A、50Bは作動せ
ず、減圧量が0で、制動している状態では電磁比例減圧
弁は電磁ソレノイド電流に比例する減圧量で油圧を減少
させる。
【0019】上記のように電磁比例減圧弁が動作するた
めには、この電流センサ80は、例えば図6のようにバ
ッテリ電流の流れる直流ケーブル42が貫通する磁性体
リング80Aに、コイル81を巻きつけて構成される。
そしてこのコイル81と電磁比例減圧弁50の電磁ソレ
ノイド50Sを接続してその接続線にダイオート50J
を設けて、直流ケーブル42に充電方向電流Iが流れる
ときのみ電磁ソレノイド50Sに1方向に電流が流れる
ようにする。または図7の様に一般的な微小出力電流セ
ンサ80Bを用いるときはアンプ80Cにより、トラン
ジスタ80Dを制御して電流を比例制御させ、電磁比例
減圧弁の電磁ソレノイド50Sに流す電流を1方向にす
る。
めには、この電流センサ80は、例えば図6のようにバ
ッテリ電流の流れる直流ケーブル42が貫通する磁性体
リング80Aに、コイル81を巻きつけて構成される。
そしてこのコイル81と電磁比例減圧弁50の電磁ソレ
ノイド50Sを接続してその接続線にダイオート50J
を設けて、直流ケーブル42に充電方向電流Iが流れる
ときのみ電磁ソレノイド50Sに1方向に電流が流れる
ようにする。または図7の様に一般的な微小出力電流セ
ンサ80Bを用いるときはアンプ80Cにより、トラン
ジスタ80Dを制御して電流を比例制御させ、電磁比例
減圧弁の電磁ソレノイド50Sに流す電流を1方向にす
る。
【0020】第1の実施例は、以上のように構成され、
ブレーキペダルの操作量に対応する回生制動力が発生す
るときにそれに伴なって発生するバッテリの充電電流が
検出され、その検出された電流が電磁比例減圧弁に流さ
れ、その減圧量を制御するから、バッテリの放電深度の
変化による回生制動力の変動が機械制動力の変更でバラ
ンスを得、駆動輪にとっての制動力が変動しない。駆動
輪と非駆動輪の制動力バランスを失うことなく、安定し
た制動効果が得られる。なお、電磁比例減圧弁を用いる
ことで、簡易、安価であり、かつ、断線などで回生制動
が失効した場合は、確実に機械制動に戻るので、フェー
ルセーフとも有利にできるという効果が得られる。
ブレーキペダルの操作量に対応する回生制動力が発生す
るときにそれに伴なって発生するバッテリの充電電流が
検出され、その検出された電流が電磁比例減圧弁に流さ
れ、その減圧量を制御するから、バッテリの放電深度の
変化による回生制動力の変動が機械制動力の変更でバラ
ンスを得、駆動輪にとっての制動力が変動しない。駆動
輪と非駆動輪の制動力バランスを失うことなく、安定し
た制動効果が得られる。なお、電磁比例減圧弁を用いる
ことで、簡易、安価であり、かつ、断線などで回生制動
が失効した場合は、確実に機械制動に戻るので、フェー
ルセーフとも有利にできるという効果が得られる。
【0021】図8は、本発明の第2実施例を示す。この
実施例は、図4に示した第1実施例にさらにバッテリ2
0の電圧を検出する電圧センサ102とモータ60の回
転数を検出する回転数センサ101及び回生制動力を推
定し機械制動力の制御指令を出力する減圧指令推定器1
00を設けたものである。この電圧センサ102の検出
値がバッテリ20の充電電流を検出する電流センサ80
の検出値及び回転数センサ101の検出値とともに減圧
指令推定器100に入力される。そして減圧指令推定器
100の出力信号が電磁比例減圧弁50A、50Bに入
力される。そのほかの構成は、第1実施例と同じであ
る。
実施例は、図4に示した第1実施例にさらにバッテリ2
0の電圧を検出する電圧センサ102とモータ60の回
転数を検出する回転数センサ101及び回生制動力を推
定し機械制動力の制御指令を出力する減圧指令推定器1
00を設けたものである。この電圧センサ102の検出
値がバッテリ20の充電電流を検出する電流センサ80
の検出値及び回転数センサ101の検出値とともに減圧
指令推定器100に入力される。そして減圧指令推定器
100の出力信号が電磁比例減圧弁50A、50Bに入
力される。そのほかの構成は、第1実施例と同じであ
る。
【0022】次に、減圧指令推定器100における回生
制動力の推定と電磁比例減圧弁50A、50Bへの制御
指令の決定について説明する。一般にモータは、エネル
ギの変換手段として、一定の電圧v、電流iの電力が入
力されると回転数nの駆動力を出力する。逆に制動力が
発生すると電力を出力するという性質がある。すなわ
ち、回生制動のときにバッテリに充電される回生電圧
v、電流i、及びモータの回転数nで回生制動力を求め
ることができる。このため、モータ60の発生する回生
制動力は、電圧センサ102、電流センサ80及び回転
数センサ101の各検出値に基づいて演算される。
制動力の推定と電磁比例減圧弁50A、50Bへの制御
指令の決定について説明する。一般にモータは、エネル
ギの変換手段として、一定の電圧v、電流iの電力が入
力されると回転数nの駆動力を出力する。逆に制動力が
発生すると電力を出力するという性質がある。すなわ
ち、回生制動のときにバッテリに充電される回生電圧
v、電流i、及びモータの回転数nで回生制動力を求め
ることができる。このため、モータ60の発生する回生
制動力は、電圧センサ102、電流センサ80及び回転
数センサ101の各検出値に基づいて演算される。
【0023】その演算を行なうため、減圧指令推定器1
00は内部にメモリを有し、電圧v、電流i、回転数n
をパラメータとして予め実験で制動力との関係を得て、
その得たデータを3次元マップとして記憶させてある。
減圧指令推定器100は、その3次元マップに基づいて
回生制動のときの制動力を推定する。その推定にあたっ
ては、電圧センサ102、電流センサ80及び回転数セ
ンサ101の各検出値が入力されるとともに、メモリか
ら保有している3次元マップが読み出される。そして入
力された各検出値に基づいて3次元マップによりそれら
に対応する回生制動力を演算し推定する。推定した結果
により、それに比例する機械制動力を減少させるための
電磁比例減圧弁50A、50Bの減圧量Δpを演算す
る。回生制動力が負のとき即ちモータが駆動する状態で
は、減圧量Δp=0とし、回生制動力が正のときのみ演
算方程式は数1のようになる。
00は内部にメモリを有し、電圧v、電流i、回転数n
をパラメータとして予め実験で制動力との関係を得て、
その得たデータを3次元マップとして記憶させてある。
減圧指令推定器100は、その3次元マップに基づいて
回生制動のときの制動力を推定する。その推定にあたっ
ては、電圧センサ102、電流センサ80及び回転数セ
ンサ101の各検出値が入力されるとともに、メモリか
ら保有している3次元マップが読み出される。そして入
力された各検出値に基づいて3次元マップによりそれら
に対応する回生制動力を演算し推定する。推定した結果
により、それに比例する機械制動力を減少させるための
電磁比例減圧弁50A、50Bの減圧量Δpを演算す
る。回生制動力が負のとき即ちモータが駆動する状態で
は、減圧量Δp=0とし、回生制動力が正のときのみ演
算方程式は数1のようになる。
【数1】 但し、N:回生制動力 Δp:電磁比例減圧弁の減圧量、ig:トータルギア
比、r:タイヤ半径、k:ブレーキシリンダ内の油圧と
制動力の係数(制動用のディスク、シリンダの直径で決
める)である。そして、電磁比例減圧弁50A、50B
に対して演算された減圧量Δpを減少するための電磁ソ
ラノイド電流を演算しそれに出力する。
比、r:タイヤ半径、k:ブレーキシリンダ内の油圧と
制動力の係数(制動用のディスク、シリンダの直径で決
める)である。そして、電磁比例減圧弁50A、50B
に対して演算された減圧量Δpを減少するための電磁ソ
ラノイド電流を演算しそれに出力する。
【0024】本実施例は以上のように構成され、回生制
動力を推定するに際し、バッテリの電圧と充電電流及び
モータの回転数をパラメータとして制動力の関係を予め
実験で求めておき、3次元マップとして内部メモリに保
有し、上記のパラメータの実際値が入力されると、それ
に基づいて3次元マップより回生制動力を推定するもの
としたから、正確に推定することができ、それに基づい
て電磁比例減圧弁の減圧量がより正確に演算される。こ
れにより、回生制動力発生の不安定領域でも、例えば大
回生制動力または小回生制動力が発生するときにも、安
定な制動力を発生することができ、駆動輪と非駆動輪の
制動力バランスを失わせることがなく、高い走行安定性
が維持可能となる。
動力を推定するに際し、バッテリの電圧と充電電流及び
モータの回転数をパラメータとして制動力の関係を予め
実験で求めておき、3次元マップとして内部メモリに保
有し、上記のパラメータの実際値が入力されると、それ
に基づいて3次元マップより回生制動力を推定するもの
としたから、正確に推定することができ、それに基づい
て電磁比例減圧弁の減圧量がより正確に演算される。こ
れにより、回生制動力発生の不安定領域でも、例えば大
回生制動力または小回生制動力が発生するときにも、安
定な制動力を発生することができ、駆動輪と非駆動輪の
制動力バランスを失わせることがなく、高い走行安定性
が維持可能となる。
【0025】図9は、本発明の第3実施例を示す。 こ
の実施例は、図4に示した第1実施例に電流センサ80
に代えて放電深度センサ105、及び車両走行状況を検
出する走行状況センサ104が設けられて、非駆動輪と
駆動輪のブレーキが独立してそれぞれコントローラ24
0に制御されるようにしたものである。走行状況センサ
104及び放電深度センサ105がコントローラ240
に接続される。そのほかの構成は、第1実施例と同じで
ある。
の実施例は、図4に示した第1実施例に電流センサ80
に代えて放電深度センサ105、及び車両走行状況を検
出する走行状況センサ104が設けられて、非駆動輪と
駆動輪のブレーキが独立してそれぞれコントローラ24
0に制御されるようにしたものである。走行状況センサ
104及び放電深度センサ105がコントローラ240
に接続される。そのほかの構成は、第1実施例と同じで
ある。
【0026】コントローラ240に、圧力センサ75か
らの要求制動力信号としての圧力検出値と走行状況セン
サ104からの信号が入力されるとともに放電深度セン
サ105の出力信号が入力される。一般に、モータの回
生制動力はバッテリの放電深度の変化に伴なって変動す
る。このため、常に最大回生制動力で制動をかけると、
たとえ機械制動力が発生しなくても要求制動力を越えて
しまう恐れがある。例えば要求制動力が小さいときやあ
るいは路面が滑りやすくそもそも小さい制動力B1の発
生が要求されるときには、回生制動を最大に利用すると
図10に点線で示されているように駆動輪側の制動力配
分値Br1を越えてしまう。しかも、そのとき機械ブレ
ーキを全く使用せず、回生制動力のみで制動力を賄って
しまうというようなゾーンが存在する。こうすると、非
駆動輪と駆動輪の制動力バランスが崩れてしまう。その
ため、特に滑りやすいコーナリング中等においては自動
車のドリフトアウトやスピンに入ってしまう。
らの要求制動力信号としての圧力検出値と走行状況セン
サ104からの信号が入力されるとともに放電深度セン
サ105の出力信号が入力される。一般に、モータの回
生制動力はバッテリの放電深度の変化に伴なって変動す
る。このため、常に最大回生制動力で制動をかけると、
たとえ機械制動力が発生しなくても要求制動力を越えて
しまう恐れがある。例えば要求制動力が小さいときやあ
るいは路面が滑りやすくそもそも小さい制動力B1の発
生が要求されるときには、回生制動を最大に利用すると
図10に点線で示されているように駆動輪側の制動力配
分値Br1を越えてしまう。しかも、そのとき機械ブレ
ーキを全く使用せず、回生制動力のみで制動力を賄って
しまうというようなゾーンが存在する。こうすると、非
駆動輪と駆動輪の制動力バランスが崩れてしまう。その
ため、特に滑りやすいコーナリング中等においては自動
車のドリフトアウトやスピンに入ってしまう。
【0027】そこで、ブレーキペダル16の出力に応
じ、走行状況センサ104の信号によって駆動輪である
後輪と非駆動輪である前輪との制動力配分を決め制御す
る必要がある。その制動力配分を決める手順は図11を
参照しながら説明する。
じ、走行状況センサ104の信号によって駆動輪である
後輪と非駆動輪である前輪との制動力配分を決め制御す
る必要がある。その制動力配分を決める手順は図11を
参照しながら説明する。
【0028】まず、ステップ101においてブレーキペ
ダル16の操作により発生するマスタシリンダ15内の
油圧は圧力センサ75で検出され、要求制動力信号とし
てコントローラ240に入力され、次いでステップ10
2で、走行状況センサ104で検出された走行状況信号
が入力される。ステップ103において、その要求制動
力信号と走行状況信号とに基づいて非駆動輪側の制動力
Bfと駆動輪側の制動力Brの配分が演算される。ステ
ップ104で演算された非駆動輪側の制動力配分値Bf
に応じて非駆動輪側(すなわち前輪側)の電磁比例減圧
弁50C、50Dへ制御指令が出力される。
ダル16の操作により発生するマスタシリンダ15内の
油圧は圧力センサ75で検出され、要求制動力信号とし
てコントローラ240に入力され、次いでステップ10
2で、走行状況センサ104で検出された走行状況信号
が入力される。ステップ103において、その要求制動
力信号と走行状況信号とに基づいて非駆動輪側の制動力
Bfと駆動輪側の制動力Brの配分が演算される。ステ
ップ104で演算された非駆動輪側の制動力配分値Bf
に応じて非駆動輪側(すなわち前輪側)の電磁比例減圧
弁50C、50Dへ制御指令が出力される。
【0029】ステップ105では、放電深度センサで検
出されたバッテリの放電深度信号が入力される。ステッ
プ106で、予め設けられている放電深度と回生制動力
の関係マップに基づいて放電深度信号に対応する回生制
動力の最大値Roが演算される。そしてこのあと、ステ
ップ107で、演算された回生制動力の最大値Roで配
分値Brをカバーできるか否かの判別が行なわれる。そ
の結果YESの場合は、ステップ108で、制動力配分
値Brを回生制動力で賄うようモータの回生制動状態を
決定、回生制動指令値を演算する。ステップ109で、
機械ブレーキの制動力を発生しないように駆動輪側(後
輪側)の電磁比例減圧弁50A、50Bが閉じられる。
このあと、ステップ110で、上の回生制動指令値に基
づいてモータ60が制御される。ステップ107での判
別結果がNOの場合は、ステップ111で、最大値Ro
の回生制動力を発生するようモータの回生制動状態を決
定、回生制動指令値を演算し、ステップ112で、図1
0に示すように配分値Brに対して制動力の不足分R1
は機械制動力で補足するよう機械ブレーキが発生すべき
制動力が演算され、機械ブレーキの制御指令が駆動輪側
(後輪側)の電磁減圧弁50A、50Bに出力される。
最後にステップ110で、ステップ111で演算された
回生制動指令値に基づいてモータ60が制御される。
出されたバッテリの放電深度信号が入力される。ステッ
プ106で、予め設けられている放電深度と回生制動力
の関係マップに基づいて放電深度信号に対応する回生制
動力の最大値Roが演算される。そしてこのあと、ステ
ップ107で、演算された回生制動力の最大値Roで配
分値Brをカバーできるか否かの判別が行なわれる。そ
の結果YESの場合は、ステップ108で、制動力配分
値Brを回生制動力で賄うようモータの回生制動状態を
決定、回生制動指令値を演算する。ステップ109で、
機械ブレーキの制動力を発生しないように駆動輪側(後
輪側)の電磁比例減圧弁50A、50Bが閉じられる。
このあと、ステップ110で、上の回生制動指令値に基
づいてモータ60が制御される。ステップ107での判
別結果がNOの場合は、ステップ111で、最大値Ro
の回生制動力を発生するようモータの回生制動状態を決
定、回生制動指令値を演算し、ステップ112で、図1
0に示すように配分値Brに対して制動力の不足分R1
は機械制動力で補足するよう機械ブレーキが発生すべき
制動力が演算され、機械ブレーキの制御指令が駆動輪側
(後輪側)の電磁減圧弁50A、50Bに出力される。
最後にステップ110で、ステップ111で演算された
回生制動指令値に基づいてモータ60が制御される。
【0030】本実施例は以上のように構成され、駆動輪
と非駆動輪の駆動力配分決定は、走行状況と要求制動力
とに基づいて行なわれるものとしたから、具体的な制動
状況に応じて配分値が調整される。これにより、要求駆
動力の小さいときや滑りやすい路面などのときでも理想
な制動効果が得られる。
と非駆動輪の駆動力配分決定は、走行状況と要求制動力
とに基づいて行なわれるものとしたから、具体的な制動
状況に応じて配分値が調整される。これにより、要求駆
動力の小さいときや滑りやすい路面などのときでも理想
な制動効果が得られる。
【0031】さらに駆動輪側の制動力配分を決定するに
際し、回生制動力はバッテリの放電深度とブレーキペダ
ルからの制動指令とに基づいて決定されるものとしたか
ら、バッテリに対して過充電することがなく、且つ最大
な回生制動力を安定に発生することができる。これによ
り、前後輪の駆動力配分は崩れることがなく、制動の安
定性と回生制動力最大化を両立させることができる。
際し、回生制動力はバッテリの放電深度とブレーキペダ
ルからの制動指令とに基づいて決定されるものとしたか
ら、バッテリに対して過充電することがなく、且つ最大
な回生制動力を安定に発生することができる。これによ
り、前後輪の駆動力配分は崩れることがなく、制動の安
定性と回生制動力最大化を両立させることができる。
【0032】図12は、本発明の第4実施例を示す。こ
の実施例は図4に示した第1実施例における駆動用のモ
ータ60を60A、60B、60C、60D4個のモー
タに変え、2輪駆動から4輪駆動に変えて、各モータご
とにコントローラ40A、40B、40C、40Dを設
けたものである。各コントローラには電流検出センサ7
0A、70B、70C、70Dが設けられる。電磁比例
減圧弁も50C、50D2個が増え各ブレーキシリンダ
ごとに1個ずつを設けた。それらはそれぞれに対応する
電流検出センサと接続されている。そのほかの構成は、
第1実施例と同じである。
の実施例は図4に示した第1実施例における駆動用のモ
ータ60を60A、60B、60C、60D4個のモー
タに変え、2輪駆動から4輪駆動に変えて、各モータご
とにコントローラ40A、40B、40C、40Dを設
けたものである。各コントローラには電流検出センサ7
0A、70B、70C、70Dが設けられる。電磁比例
減圧弁も50C、50D2個が増え各ブレーキシリンダ
ごとに1個ずつを設けた。それらはそれぞれに対応する
電流検出センサと接続されている。そのほかの構成は、
第1実施例と同じである。
【0033】単純にバッテリ充電電流を検知し、これに
応じて各車輪のブレーキ制動油圧を一様に減小させる
と、各車輪に設けたモータの発電量が異なる場合は、車
輪間に制動力アンバランスを助長してしまい、車両の安
定性を損なう恐れがある。このため、4輪駆動の場合
は、図12で示されているように、電流センサとコント
ローラ及び電磁比例減圧弁をそれぞれ独立に設け、モー
タと同様に機械制動力を個別に制御することを可能に
し、各モータの発電量によりそれに対応する電磁比例減
圧弁の減圧量で車輪ごとに機械ブレーキの制動油圧を制
御する。
応じて各車輪のブレーキ制動油圧を一様に減小させる
と、各車輪に設けたモータの発電量が異なる場合は、車
輪間に制動力アンバランスを助長してしまい、車両の安
定性を損なう恐れがある。このため、4輪駆動の場合
は、図12で示されているように、電流センサとコント
ローラ及び電磁比例減圧弁をそれぞれ独立に設け、モー
タと同様に機械制動力を個別に制御することを可能に
し、各モータの発電量によりそれに対応する電磁比例減
圧弁の減圧量で車輪ごとに機械ブレーキの制動油圧を制
御する。
【0034】制動するときには、ブレーキペダル16の
操作により発生するマスタシリンダ15内の油圧を圧力
センサ75で検出し要求制動力信号としてコントローラ
40A、40B、40C、40Dに入力し、各コントロ
ーラはその入力値に対応する制動力を発生するようそれ
に対応するモータを制御する。そしてそのときの各モー
タの回生電力がそれぞれ電流センサにより検出されて、
対応する電磁比例減圧弁に入力される。こうして、例え
ば回転数の不一致による各モータの回生制動力が異なっ
ても、それぞれの回生電流に応じて電磁減圧弁の減圧量
が変更される。
操作により発生するマスタシリンダ15内の油圧を圧力
センサ75で検出し要求制動力信号としてコントローラ
40A、40B、40C、40Dに入力し、各コントロ
ーラはその入力値に対応する制動力を発生するようそれ
に対応するモータを制御する。そしてそのときの各モー
タの回生電力がそれぞれ電流センサにより検出されて、
対応する電磁比例減圧弁に入力される。こうして、例え
ば回転数の不一致による各モータの回生制動力が異なっ
ても、それぞれの回生電流に応じて電磁減圧弁の減圧量
が変更される。
【0035】本実施例は、以上のように構成されて、各
車輪のモータの回生電流に応じてその車輪の機械制動力
が独立変更されて、回生制動力の不一致による各車輪の
制動力バランスを失うことがなく、安定な制動力バラン
スを得ることができる。なお、この実施例では、電流セ
ンサによる回生電流から回生制動力を求める例を示した
が、これに限らず前記説明したバッテリ電圧、電流及び
モータの回転数から各回生制動力を推定し、機械制動力
を制御する方式も同様に可能である。
車輪のモータの回生電流に応じてその車輪の機械制動力
が独立変更されて、回生制動力の不一致による各車輪の
制動力バランスを失うことがなく、安定な制動力バラン
スを得ることができる。なお、この実施例では、電流セ
ンサによる回生電流から回生制動力を求める例を示した
が、これに限らず前記説明したバッテリ電圧、電流及び
モータの回転数から各回生制動力を推定し、機械制動力
を制御する方式も同様に可能である。
【0036】図13は、本発明の第5実施例を示す。
マスタシリンダ207にブレーキペダル206が設けら
れるとともに油圧配管209により機械ブレーキと連結
される。ブレーキペダル206にはサーボアクチュエー
タ210とストロークセンサ208が付設される。バッ
テリ200は演算器204からの制御指令により制御さ
れるインバータ220により3相誘導モータ230と接
続される。3相誘導モータ230にフィードバック用の
回転数センサ240が設けられる。回転数センサ240
はインバータ220と接続されていて回転数信号がそれ
にフィードバックされる。バッテリ200には電圧セン
サ201と電流センサ202が設けられ、それらはそれ
ぞれ充電状態検出器203と接続される。充電状態検出
器203はストロークセンサ208とともに演算器20
4と接続される。演算器はインバータ220と接続され
るとともに駆動回路205と接続される。駆動回路20
5はサーボアクチュエータ210と接続される。
マスタシリンダ207にブレーキペダル206が設けら
れるとともに油圧配管209により機械ブレーキと連結
される。ブレーキペダル206にはサーボアクチュエー
タ210とストロークセンサ208が付設される。バッ
テリ200は演算器204からの制御指令により制御さ
れるインバータ220により3相誘導モータ230と接
続される。3相誘導モータ230にフィードバック用の
回転数センサ240が設けられる。回転数センサ240
はインバータ220と接続されていて回転数信号がそれ
にフィードバックされる。バッテリ200には電圧セン
サ201と電流センサ202が設けられ、それらはそれ
ぞれ充電状態検出器203と接続される。充電状態検出
器203はストロークセンサ208とともに演算器20
4と接続される。演算器はインバータ220と接続され
るとともに駆動回路205と接続される。駆動回路20
5はサーボアクチュエータ210と接続される。
【0037】ブレーキペダル206を踏んでそのストロ
ークに応じてマスタシリンダ207に油圧が発生し、こ
の油圧が油圧配管209により各車輪に設けられている
制動装置に伝達され、制動をかける。それと同時に踏み
込みストロークはストロークセンサ208で検出され、
制動力指令信号に変換される。一方、バッテリ200の
電圧は電圧センサ201で検出され、流れる電流は電流
センサ202で検出される。各検出値は充電状態検出器
203に入力され、それらをもとにバッテリ200の充
電率、即ち放電深度を演算し充電率信号を出力する。
ークに応じてマスタシリンダ207に油圧が発生し、こ
の油圧が油圧配管209により各車輪に設けられている
制動装置に伝達され、制動をかける。それと同時に踏み
込みストロークはストロークセンサ208で検出され、
制動力指令信号に変換される。一方、バッテリ200の
電圧は電圧センサ201で検出され、流れる電流は電流
センサ202で検出される。各検出値は充電状態検出器
203に入力され、それらをもとにバッテリ200の充
電率、即ち放電深度を演算し充電率信号を出力する。
【0038】その充電率信号とストロークセンサ208
からの制動力指令信号が演算器204に入力される。演
算器204において,この入力された二つの信号に基づ
いて回生制動力指令値である3相誘導モータ230の回
生制動滑り角周波数指令値ωsを演算し、演算されたω
sによってインバータ220を制御すると共に機械制動
力を制御するためのサーボアクチュエータ210の動作
量を演算し、それに対応する制御指令を駆動回路へ出力
する。
からの制動力指令信号が演算器204に入力される。演
算器204において,この入力された二つの信号に基づ
いて回生制動力指令値である3相誘導モータ230の回
生制動滑り角周波数指令値ωsを演算し、演算されたω
sによってインバータ220を制御すると共に機械制動
力を制御するためのサーボアクチュエータ210の動作
量を演算し、それに対応する制御指令を駆動回路へ出力
する。
【0039】演算器204において、ωsを演算する際
に、まず入力される充電率信号によりバッテリ200の
充電率を調べる。もし充電率が0〜90%なら、充電率
信号はωsの演算パラメータに加えないで、ストローク
センサ208からの制動力指令信号のみでωsを演算す
る。演算の内容としては例えば図14に実線で示してい
るように制動力指令値がTb’以上では、ωsを制動力
指令値に比例させ、以下ではωsを制動力指令値に関係
させず、一定値ωs’に固定する。こうすることによっ
て、ブレーキペダル206の操作量に比例する回生制動
力が発生できるとともに、ある一定値以下、またはブレ
ーキペダル206を全く踏まない状態でも、一定の回生
制動力が発生する。所謂エンジンブレーキと同様の運転
感覚を得る。
に、まず入力される充電率信号によりバッテリ200の
充電率を調べる。もし充電率が0〜90%なら、充電率
信号はωsの演算パラメータに加えないで、ストローク
センサ208からの制動力指令信号のみでωsを演算す
る。演算の内容としては例えば図14に実線で示してい
るように制動力指令値がTb’以上では、ωsを制動力
指令値に比例させ、以下ではωsを制動力指令値に関係
させず、一定値ωs’に固定する。こうすることによっ
て、ブレーキペダル206の操作量に比例する回生制動
力が発生できるとともに、ある一定値以下、またはブレ
ーキペダル206を全く踏まない状態でも、一定の回生
制動力が発生する。所謂エンジンブレーキと同様の運転
感覚を得る。
【0040】一方、バッテリ200の充電率が90%を
越え、満充電状態に近くなると、そもそもバッテリ20
0は回生電力を吸収することできなくなる。このとき図
14に点線aで示しているように制動力指令値がある一
定値以上では、ωsと制動力指令値を関係させず、ωs
を固定する。つまりωsの最大値を設け、誘導モータの
発生する回生電力を制限する。またこれと異なってωs
の最大値を設ける代わりに例えば全域にわたってωsを
比例縮小しバッテリ200の吸収能力以上の回生電力を
発生しないようにしてもよい。
越え、満充電状態に近くなると、そもそもバッテリ20
0は回生電力を吸収することできなくなる。このとき図
14に点線aで示しているように制動力指令値がある一
定値以上では、ωsと制動力指令値を関係させず、ωs
を固定する。つまりωsの最大値を設け、誘導モータの
発生する回生電力を制限する。またこれと異なってωs
の最大値を設ける代わりに例えば全域にわたってωsを
比例縮小しバッテリ200の吸収能力以上の回生電力を
発生しないようにしてもよい。
【0041】さらに、バッテリ200が満充電になると
例えば図14の点線bのように充電率が97%を越える
と、ωsと制動力指令値を関係させず、そのときのバッ
テリ200の吸収能力に応じて点線b、cのように一定
にする。さらに点線bを越えるとそのときバッテリ20
0は全く回生電力を吸収できなく、エンジンブレーキ効
果も得られない。従って予め別に回生電力を放電するた
めの抵抗器などを設ければ図15のeに示されているよ
うに満充電のときでも一定の回生制動を得ることがで
き、エンジンブレーキ効果が得られる。演算器はωsを
上記のように決定するとともに、ωsに基づいて回生制
動力に対応する機械制動力を演算し、それを発生するよ
うに駆動回路205への制御指令を出力する。演算器か
らの出力信号を受けて、インバータ220は指定される
制動状態ωsに制御され、3相誘導モータ230は回生
制動力を発生し、そして回生電力がバッテリ200に充
電される。駆動回路205はサーボアクチュエータ21
0の動作量を制御しマスタシリンダ207内の油圧を増
減する。これにより、ブレーキペダル206の踏力でト
ータル制動力は一意的に決定される。
例えば図14の点線bのように充電率が97%を越える
と、ωsと制動力指令値を関係させず、そのときのバッ
テリ200の吸収能力に応じて点線b、cのように一定
にする。さらに点線bを越えるとそのときバッテリ20
0は全く回生電力を吸収できなく、エンジンブレーキ効
果も得られない。従って予め別に回生電力を放電するた
めの抵抗器などを設ければ図15のeに示されているよ
うに満充電のときでも一定の回生制動を得ることがで
き、エンジンブレーキ効果が得られる。演算器はωsを
上記のように決定するとともに、ωsに基づいて回生制
動力に対応する機械制動力を演算し、それを発生するよ
うに駆動回路205への制御指令を出力する。演算器か
らの出力信号を受けて、インバータ220は指定される
制動状態ωsに制御され、3相誘導モータ230は回生
制動力を発生し、そして回生電力がバッテリ200に充
電される。駆動回路205はサーボアクチュエータ21
0の動作量を制御しマスタシリンダ207内の油圧を増
減する。これにより、ブレーキペダル206の踏力でト
ータル制動力は一意的に決定される。
【0042】以上説明したように本実施例は、バッテリ
の充電率が検出され、充電率が100%に近い状態で
は、回生制動力を少なめに発生させるように構成されて
いるから、バッテリが満充電のときに回生制動を使用し
てもバッテリが過充電になることがなく、回生電力を消
費させるための大容量抵抗器などが不要となるため制動
装置の小型化、単純化を達成できる。そして、回生制動
力の発生量に応じて機械制動力量が制御されるから、回
生制動力の発生量が変化しても、ブレーキペダルの踏力
と発生する制動力の関係が一定であるため、安定した制
動効果が得られる。
の充電率が検出され、充電率が100%に近い状態で
は、回生制動力を少なめに発生させるように構成されて
いるから、バッテリが満充電のときに回生制動を使用し
てもバッテリが過充電になることがなく、回生電力を消
費させるための大容量抵抗器などが不要となるため制動
装置の小型化、単純化を達成できる。そして、回生制動
力の発生量に応じて機械制動力量が制御されるから、回
生制動力の発生量が変化しても、ブレーキペダルの踏力
と発生する制動力の関係が一定であるため、安定した制
動効果が得られる。
【0043】なお、本実施例は3相誘導モータの滑り角
周波数を用いて説明してきたが、これに限らず回生制動
と機械制動を併用した電気自動車であれば本実施例と同
様な効果が得られる。バッテリ充電状態の検出方法とし
ても、本実施例の方法に限らずバッテリ液の比重、ある
いは出力電流の積算値などによるものを使っても本実施
例と同様に有効である。制動力指令値の検出方法として
も本実施例に限らずブレーキペダル踏力、マスタシリン
ダ内の油圧などを用いる場合であっても、本実施例が有
効である。
周波数を用いて説明してきたが、これに限らず回生制動
と機械制動を併用した電気自動車であれば本実施例と同
様な効果が得られる。バッテリ充電状態の検出方法とし
ても、本実施例の方法に限らずバッテリ液の比重、ある
いは出力電流の積算値などによるものを使っても本実施
例と同様に有効である。制動力指令値の検出方法として
も本実施例に限らずブレーキペダル踏力、マスタシリン
ダ内の油圧などを用いる場合であっても、本実施例が有
効である。
【0044】
【発明の効果】以上のとおり、本発明は、回生制動力の
発生と同時にその回生電力により充電されるバッテリの
充電状態が検出され、その検出値に基づいて実際に発生
する回生制動力を推定して、その推定値に応じて機械制
動力の発生量を決定するようにしたから、回生制動力が
変化しても、それに応じて機械制動力が変更され、要求
制動力に対してトータル制動力が不変で、常に安定な制
動力を得ることができる。また、回生制動力は、検出さ
れるバッテリ放電深度に応じて発生するから、バッテリ
に対する過充電のない回生制動力を発生することがで
き、走行中にバッテリ放電深度が変化しても、最適な回
生制動電力を得ることができる。さらに、回生制動力の
推定において、モータの回転数、バッテリ充電状態を推
定パラメータとして用いるときには、さらに、精度よく
推定することができ、それに基づいて機械制動力の発生
もより正確にすることができる。これにより、回生制動
力を最大限に発生することが可能で、電気自動車の持続
走行距離が増大するという効果が得られる。
発生と同時にその回生電力により充電されるバッテリの
充電状態が検出され、その検出値に基づいて実際に発生
する回生制動力を推定して、その推定値に応じて機械制
動力の発生量を決定するようにしたから、回生制動力が
変化しても、それに応じて機械制動力が変更され、要求
制動力に対してトータル制動力が不変で、常に安定な制
動力を得ることができる。また、回生制動力は、検出さ
れるバッテリ放電深度に応じて発生するから、バッテリ
に対する過充電のない回生制動力を発生することがで
き、走行中にバッテリ放電深度が変化しても、最適な回
生制動電力を得ることができる。さらに、回生制動力の
推定において、モータの回転数、バッテリ充電状態を推
定パラメータとして用いるときには、さらに、精度よく
推定することができ、それに基づいて機械制動力の発生
もより正確にすることができる。これにより、回生制動
力を最大限に発生することが可能で、電気自動車の持続
走行距離が増大するという効果が得られる。
【図1】本発明の第1の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の第2の構成を示すブロック図である。
【図3】本発明の第3の構成を示すブロック図である。
【図4】本発明の第1実施例を示す図である。
【図5】電磁比例減圧弁の減圧量とそのソレノイド電流
の関係を示す図である。
の関係を示す図である。
【図6】電流センサの構造を示す図である。
【図7】他の電流センサの構造を示す図である。
【図8】本発明の第2実施例を示す図である。
【図9】本発明の第3実施例を示す図である。
【図10】制動力の配分を説明する図である。
【図11】制動力の配分決定の流れを示すフローチャー
トである。
トである。
【図12】本発明の第4実施例を示す図である。
【図13】本発明の第5実施例を示す図である。
【図14】回生制動すべり角周波数と充電状態の関係を
示す図である。
示す図である。
【図15】他の回生制動すべり角周波数と充電状態の関
係を示す図である。
係を示す図である。
【図16】バッテリ放電深度とその充電電流の関係を示
す図である。
す図である。
【図17】バッテリ放電深度と回生制動力の関係を示す
図である。
図である。
1、60、60A、60B、60C、60D
モータ 2、20、200 バッテリ 3 機械ブレーキ 4 ブレーキ操作手段 5 操作量検出手段 6、6A 回生制動力演算手段 7 回生制動力演算手段 8 充電状態検出手段 9、9A 機械制動力制御手段 15 マスタシリンダ 15’ マスタバック 16、206 ブレーキペダル 30A、30B、30C、30D タイヤ 31A、31B、31C、31D ブレー
キシリンダ 32A、32B、32C、32D ディス
ク 33A、33B 後車軸 33C、33D 前車軸 35 差動歯車装置 40、40A、40B、40C、40D、140、24
0 コントローラ 42 直流ケーブル 43 交流ケーブル 50、50A、50B、50C、50D 電磁比
例減圧弁 50J ダイオード 50S 電磁ソレノイド 52、53、52’、53’ クロス
配管 65 トランスミッション 80、80B、70A、70B、70C、70D、20
2 電流センサ 75 圧力センサ 80A 磁性体リング 80C アンプ 80D トランジスタ 81 コイル 89 アクセレレータ 100 減圧指令推定器 101、240 回転数センサ 102、201 電圧センサ 104 走行状況センサ 105 放電深度センサ 203 充電状態検出器 204 演算器 205 駆動回路 207 マスタシリンダ 208 ストロークセンサ 209 油圧配管 210 サーボアクチュエータ 220 インバータ 230 誘導モータ
モータ 2、20、200 バッテリ 3 機械ブレーキ 4 ブレーキ操作手段 5 操作量検出手段 6、6A 回生制動力演算手段 7 回生制動力演算手段 8 充電状態検出手段 9、9A 機械制動力制御手段 15 マスタシリンダ 15’ マスタバック 16、206 ブレーキペダル 30A、30B、30C、30D タイヤ 31A、31B、31C、31D ブレー
キシリンダ 32A、32B、32C、32D ディス
ク 33A、33B 後車軸 33C、33D 前車軸 35 差動歯車装置 40、40A、40B、40C、40D、140、24
0 コントローラ 42 直流ケーブル 43 交流ケーブル 50、50A、50B、50C、50D 電磁比
例減圧弁 50J ダイオード 50S 電磁ソレノイド 52、53、52’、53’ クロス
配管 65 トランスミッション 80、80B、70A、70B、70C、70D、20
2 電流センサ 75 圧力センサ 80A 磁性体リング 80C アンプ 80D トランジスタ 81 コイル 89 アクセレレータ 100 減圧指令推定器 101、240 回転数センサ 102、201 電圧センサ 104 走行状況センサ 105 放電深度センサ 203 充電状態検出器 204 演算器 205 駆動回路 207 マスタシリンダ 208 ストロークセンサ 209 油圧配管 210 サーボアクチュエータ 220 インバータ 230 誘導モータ
Claims (6)
- 【請求項1】 駆動力源としてのモータとバッテリを搭
載した電気自動車において、 該電気自動車に対して機械制動をかけるために用いられ
る機械ブレーキと、 該機械ブレーキを操作し機械制動力を発生させるブレー
キ操作手段と、 該ブレーキ操作手段の操作量を検出する操作量検出手段
と、 前記操作量検出手段により検出される操作量に基づいて
所定の回生制動力を発生するように前記モータの回生制
動状態を決定し回生制御指令を出力する回生制動力演算
手段と、 前記回生制御指令に基づいて前記モータを該指令に指定
される回生制動状態に制御する回生制動力制御手段と、 前記モータが指定される回生制動状態に制御される場合
に発生する回生電力により充電される前記バッテリの充
電状態を検出する充電状態検出手段と、 検出される充電状態に基づいて前記モータの実際に発生
する回生制動力を推定し、その推定した結果に応じて前
記ブレーキ操作手段の操作により前記機械ブレーキの発
生する機械制動力を比例方向で減少させ、機械制動力の
一部または全部が回生制動力に代わられるように制御す
る機械制動力制御手段とを具備することを特徴とする電
気自動車の制動装置。 - 【請求項2】 駆動力源としてのモータとバッテリを搭
載した電気自動車において、 該電気自動車に対して機械制動をかけるために用いられ
る機械ブレーキと、 該機械ブレーキを操作し機械制動力を発生させるブレー
キ操作手段と、 該ブレーキ操作手段の操作量を検出する操作量検出手段
と、 前記バッテリの放電深度を検出する放電深度検出手段
と、 該放電深度検出手段により検出される放電深度と前記操
作量検出手段により検出される操作量とに基づいて所定
の回生制動力を発生するように前記モータの回生制動状
態を決定し回生制御指令を出力する回生制動力演算手段
と、 前記回生制御指令に基づいて前記モータを該指令に指定
される回生制動状態に制御する回生制動力制御手段と、 前記モータが指定される回生制動状態に制御される場合
に発生する回生電力により充電される前記バッテリの充
電状態を検出する充電状態検出手段と、 検出される充電状態に基づいて前記モータの実際に発生
する回生制動力を推定し、その推定した結果に応じて前
記ブレーキ操作手段の操作により前記機械ブレーキの発
生する機械制動力を比例方向で減少させ、機械制動力の
一部または全部が回生制動力に代わられるように制御す
る機械制動力制御手段とを具備することを特徴とする電
気自動車の制動装置。 - 【請求項3】 駆動力源としてのモータとバッテリを搭
載した電気自動車において、 該電気自動車に対して機械制動をかけるために用いられ
る機械ブレーキと、 該機械ブレーキを操作し機械制動力を発生させるブレー
キ操作手段と、 該ブレーキ操作手段の操作量を検出する操作量検出手段
と、 前記操作量検出手段により検出される操作量に基づいて
所定の回生制動力を発生するように前記モータの回生制
動状態を決定し回生制御指令を出力する回生制動力演算
手段と、 前記回生制御指令に基づいて前記モータを該指令に指定
される回生制動状態に制御する回生制動力制御手段と、 前記モータが指定される回生制動状態に制御される場合
に発生する回生電力により充電される前記バッテリの充
電状態を検出する充電状態検出手段と、 前記モータの回転数を検出する回転数検出手段と該回転
数検出手段により検出される前記モータの回転数と検出
される充電状態とに基づいて前記モータの実際に発生す
る回生制動力を推定し、その推定した結果に応じて前記
ブレーキ操作手段の操作により前記機械ブレーキの発生
する機械制動力を比例方向で減少させ、機械制動力の一
部または全部が回生制動力に代わられるように制御する
機械制動力制御手段とを具備することを特徴とする電気
自動車の制動装置。 - 【請求項4】 前記回生制動力演算手段は、前記放電深
度検出手段により検出される放電深度と前記操作量検出
手段により検出される操作量とに基づいて所定の回生制
動力と機械制動力の配分を演算し、その配分値に応じて
前記モータの回生制動状態を決定し回生制御指令と機械
制動指令を出力し、 前記機械制動力制御手段は、前記機械制動指令を受け
て、演算された機械制動力配分値に基づいて前記ブレー
キ操作手段の操作により前記機械ブレーキの発生する機
械制動力を制御することを特徴とする請求項2記載の電
気自動車の制動装置。 - 【請求項5】 前記充電状態検出手段は、前記バッテリ
の充電電流を検出することを特徴とする請求項1、2ま
たは3記載の電気自動車の制動装置。 - 【請求項6】 前記充電状態検出手段は、前記バッテリ
の電圧と充電電流を検出することを特徴とする請求項
1、2または3記載の電気自動車の制動装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5340420A JPH07163008A (ja) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | 電気自動車の制動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5340420A JPH07163008A (ja) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | 電気自動車の制動装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07163008A true JPH07163008A (ja) | 1995-06-23 |
Family
ID=18336786
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5340420A Withdrawn JPH07163008A (ja) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | 電気自動車の制動装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07163008A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000000363A1 (fr) * | 1998-06-30 | 2000-01-06 | Nissan Diesel Co., Ltd. | Dispositif de freinage pour automobile |
JP2013014282A (ja) * | 2011-07-06 | 2013-01-24 | Toyota Motor Corp | ブレーキ制御システム |
CN103895519A (zh) * | 2012-12-25 | 2014-07-02 | 三菱自动车工业株式会社 | 再生制动控制装置 |
JP2015047923A (ja) * | 2013-08-30 | 2015-03-16 | マツダ株式会社 | 車両用制動装置 |
JP2016093032A (ja) * | 2014-11-07 | 2016-05-23 | トヨタ自動車株式会社 | 自動車 |
WO2016094694A1 (en) * | 2014-12-10 | 2016-06-16 | Gogoro Inc. | Systems and methods of adaptive regenerative braking and collision avoidance for electrically powered vehicles |
JP2017165151A (ja) * | 2016-03-14 | 2017-09-21 | 本田技研工業株式会社 | 電動車両用制動装置 |
-
1993
- 1993-12-08 JP JP5340420A patent/JPH07163008A/ja not_active Withdrawn
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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