JPH08163707A - 電気自動車の制動制御装置 - Google Patents
電気自動車の制動制御装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、機械的制動とモータによる回生制
動とを併用する電気自動車の制動制御装置に関し、所要
の制動力を確実に得られるようにするとともに回生制動
によるエネルギ回収を促進できるようにすることを目的
とする。 【構成】回生制動と機械的制動とが併用される電気自動
車の制動制御装置において、ブレーキペダル操作量に基
づいて目標制動力を設定する目標制動力設定手段9と、
ブレーキペダル操作量に基づいて目標回生制動力を設定
して該目標回生制動力に応じて上記モータによる回生制
動を制御する回生制御手段4A,5Aと、上記目標制動
力と車両の検出減速度に基づく実際の制動力との差に応
じて上記機械的制動装置Bの作動を制御する機械的制動
制御手段24とを設けるように構成する。
動とを併用する電気自動車の制動制御装置に関し、所要
の制動力を確実に得られるようにするとともに回生制動
によるエネルギ回収を促進できるようにすることを目的
とする。 【構成】回生制動と機械的制動とが併用される電気自動
車の制動制御装置において、ブレーキペダル操作量に基
づいて目標制動力を設定する目標制動力設定手段9と、
ブレーキペダル操作量に基づいて目標回生制動力を設定
して該目標回生制動力に応じて上記モータによる回生制
動を制御する回生制御手段4A,5Aと、上記目標制動
力と車両の検出減速度に基づく実際の制動力との差に応
じて上記機械的制動装置Bの作動を制御する機械的制動
制御手段24とを設けるように構成する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電動モータによって車
輪を駆動し走行する電気自動車に関し、特に、モータに
よる回生制動を通じて車両の制動を制御するための、電
気自動車の制動制御装置に関する。
輪を駆動し走行する電気自動車に関し、特に、モータに
よる回生制動を通じて車両の制動を制御するための、電
気自動車の制動制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、大気汚染の防止や車両による騒音
低減の観点から、内燃機関の代わりに電動モータで車輪
を駆動する、電気自動車が注目されつつある。このよう
な電気自動車では、所謂回生制動を容易に行なうことが
できる。この回生制動は、走行用モータへの電力供給を
規制してこのモータを発電状態に切り換えることで行な
えて、この時には、駆動輪に負荷を与えてこれを制動し
つつこの駆動輪の回転エネルギを電気エネルギとして回
収することができる。
低減の観点から、内燃機関の代わりに電動モータで車輪
を駆動する、電気自動車が注目されつつある。このよう
な電気自動車では、所謂回生制動を容易に行なうことが
できる。この回生制動は、走行用モータへの電力供給を
規制してこのモータを発電状態に切り換えることで行な
えて、この時には、駆動輪に負荷を与えてこれを制動し
つつこの駆動輪の回転エネルギを電気エネルギとして回
収することができる。
【0003】このような電気自動車では、ドライバがブ
レーキペダル等を操作して制動を指令すると、車輪に摩
擦力を加えることで制動力を与える機械式ブレーキ(機
械的制動装置)による制動力(機械的制動力)に、この
モータの回生制動による制動力(回生制動力)を付加し
て、車両の制動を行なうことができる。一般的には、ド
ライバの制動指令に対して、機械的制動力を主として与
えてこれに回生制動力を補助的に与えるようにするが、
要求される制動力(目標制動力)に対して、これらの機
械的制動力及び回生制動力をどのようにバランスさせて
与えるかが課題となる。
レーキペダル等を操作して制動を指令すると、車輪に摩
擦力を加えることで制動力を与える機械式ブレーキ(機
械的制動装置)による制動力(機械的制動力)に、この
モータの回生制動による制動力(回生制動力)を付加し
て、車両の制動を行なうことができる。一般的には、ド
ライバの制動指令に対して、機械的制動力を主として与
えてこれに回生制動力を補助的に与えるようにするが、
要求される制動力(目標制動力)に対して、これらの機
械的制動力及び回生制動力をどのようにバランスさせて
与えるかが課題となる。
【0004】例えば特開平1−126103号公報に
は、ブレーキペダルの操作量及び操作加速度から指令制
動力(目標制動力)を設定し、この時ブレーキペダルの
操作量に応じて与えられる回生制動力を求めて、回生制
動力と協働して指令制動力が与えられるように機械的制
動力を加えるようにする技術が開示されている。また、
例えば特開平1−198201号公報には、ブレーキ操
作時に、機械的制動力と回生制動力との和が目標減速度
特性と一致するように、回生制動を制御する技術が開示
されている。
は、ブレーキペダルの操作量及び操作加速度から指令制
動力(目標制動力)を設定し、この時ブレーキペダルの
操作量に応じて与えられる回生制動力を求めて、回生制
動力と協働して指令制動力が与えられるように機械的制
動力を加えるようにする技術が開示されている。また、
例えば特開平1−198201号公報には、ブレーキ操
作時に、機械的制動力と回生制動力との和が目標減速度
特性と一致するように、回生制動を制御する技術が開示
されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
第1の従来技術では、ブレーキペダルの操作量や操作加
速度から目標制動力と回生制動力とを求めて、目標制動
力と回生制動力との差を機械的制動力で補うように構成
されているが、ブレーキペダルの操作量や操作加速度に
対して必ず対応した回生制動力が常時発生すれば問題は
ないが、このようにブレーキペダルの操作に対応した回
生制動力が必ずしも発生するわけではない。
第1の従来技術では、ブレーキペダルの操作量や操作加
速度から目標制動力と回生制動力とを求めて、目標制動
力と回生制動力との差を機械的制動力で補うように構成
されているが、ブレーキペダルの操作量や操作加速度に
対して必ず対応した回生制動力が常時発生すれば問題は
ないが、このようにブレーキペダルの操作に対応した回
生制動力が必ずしも発生するわけではない。
【0006】つまり、例えばバッテリの温度が高い場合
にはバッテリの劣化を防止するために充電を抑制又は停
止する必要があり、この時には回生制動も抑制又は停止
することが必要となる。また、内燃機関で駆動される発
電機を搭載してこの発電機でバッテリに充電しながら走
行できるハイブリッド電気自動車では、発電中に回生に
よる充電電圧が発電機の発電電圧よりも高くなると発電
機が無負荷状態になり、内燃機関が過回転になって故障
を起こすおそれがある。このため、この時にも回生制動
を抑制又は停止する必要がある。
にはバッテリの劣化を防止するために充電を抑制又は停
止する必要があり、この時には回生制動も抑制又は停止
することが必要となる。また、内燃機関で駆動される発
電機を搭載してこの発電機でバッテリに充電しながら走
行できるハイブリッド電気自動車では、発電中に回生に
よる充電電圧が発電機の発電電圧よりも高くなると発電
機が無負荷状態になり、内燃機関が過回転になって故障
を起こすおそれがある。このため、この時にも回生制動
を抑制又は停止する必要がある。
【0007】このように、ブレーキペダルが操作されて
も回生制動力を得られない場合があるが、第1の従来技
術では、このように実際には回生制動力が加わらないと
きにもブレーキペダルの操作に対応して回生制動力か与
えられるものとされているため、この回生制動力を補足
するように機械的制動力を与えたのでは、制動力不足に
なってしまう。
も回生制動力を得られない場合があるが、第1の従来技
術では、このように実際には回生制動力が加わらないと
きにもブレーキペダルの操作に対応して回生制動力か与
えられるものとされているため、この回生制動力を補足
するように機械的制動力を与えたのでは、制動力不足に
なってしまう。
【0008】また、回生制動の制御回路に故障が生じた
場合も、やはり制動力不足を招くことになる。第2の従
来技術では、逆に、目標減速度特性と機械的制動力との
差を回生制動力で補うように構成されているが、これも
ブレーキ操作に対応して、機械的制動力を与えるため、
上述のようにブレーキペダルが操作されても回生制動力
を得られない場合には得られない回生制動力の分だけ制
動力不足になってしまう。
場合も、やはり制動力不足を招くことになる。第2の従
来技術では、逆に、目標減速度特性と機械的制動力との
差を回生制動力で補うように構成されているが、これも
ブレーキ操作に対応して、機械的制動力を与えるため、
上述のようにブレーキペダルが操作されても回生制動力
を得られない場合には得られない回生制動力の分だけ制
動力不足になってしまう。
【0009】また、機械的制動力をメインブレーキとし
て回生制動を補助的にしか使用していないので、回生制
動によるエネルギ回収を十分に行なえない。本発明は、
上述の課題に鑑み創案されたもので、回生制動と機械的
制動とを併用しながら所要の制動力を確実に得られるよ
うにするとともに回生制動によるエネルギ回収を促進で
きるようにした、電気自動車の制動制御装置を提供する
ことを目的とする。
て回生制動を補助的にしか使用していないので、回生制
動によるエネルギ回収を十分に行なえない。本発明は、
上述の課題に鑑み創案されたもので、回生制動と機械的
制動とを併用しながら所要の制動力を確実に得られるよ
うにするとともに回生制動によるエネルギ回収を促進で
きるようにした、電気自動車の制動制御装置を提供する
ことを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】このため、請求項1記載
の本発明の電気自動車の制動制御装置は、制動操作時に
モータによる回生制動と機械的制動装置による機械的制
動とが併用される電気自動車の制動制御装置において、
ブレーキペダルの操作量を検出するブレーキ操作検出手
段と、上記ブレーキ操作検出手段で検出されたブレーキ
ペダル操作量に基づいて目標制動力を設定する目標制動
力設定手段と、上記ブレーキ操作検出手段で検出された
ブレーキペダル操作量に基づいて目標回生制動力を設定
し、該目標回生制動力に応じて上記モータによる回生制
動を制御する回生制御手段と、車両の減速度を検出する
減速度検出手段と、上記目標制動力と上記減速度検出手
段からの検出減速度に基づく実制動力との差に応じて上
記機械的制動装置の作動を制御する機械的制動制御手段
とをそなえていることを特徴としている。
の本発明の電気自動車の制動制御装置は、制動操作時に
モータによる回生制動と機械的制動装置による機械的制
動とが併用される電気自動車の制動制御装置において、
ブレーキペダルの操作量を検出するブレーキ操作検出手
段と、上記ブレーキ操作検出手段で検出されたブレーキ
ペダル操作量に基づいて目標制動力を設定する目標制動
力設定手段と、上記ブレーキ操作検出手段で検出された
ブレーキペダル操作量に基づいて目標回生制動力を設定
し、該目標回生制動力に応じて上記モータによる回生制
動を制御する回生制御手段と、車両の減速度を検出する
減速度検出手段と、上記目標制動力と上記減速度検出手
段からの検出減速度に基づく実制動力との差に応じて上
記機械的制動装置の作動を制御する機械的制動制御手段
とをそなえていることを特徴としている。
【0011】請求項2記載の本発明の電気自動車の制動
制御装置は、請求項1記載の構成において、バッテリの
状態を検出するバッテリ状態検出手段をさらに有し、上
記回生制御手段が、上記ブレーキ操作検出手段で検出さ
れたブレーキペダル操作量と上記バッテリ状態検出手段
で検出された上記バッテリの状態とに応じて上記目標回
生制動力を設定するように構成されていることを特徴と
している。
制御装置は、請求項1記載の構成において、バッテリの
状態を検出するバッテリ状態検出手段をさらに有し、上
記回生制御手段が、上記ブレーキ操作検出手段で検出さ
れたブレーキペダル操作量と上記バッテリ状態検出手段
で検出された上記バッテリの状態とに応じて上記目標回
生制動力を設定するように構成されていることを特徴と
している。
【0012】請求項3記載の本発明の電気自動車の制動
制御装置は、請求項2記載の構成において、上記バッテ
リ状態検出手段がバッテリの温度を検出し、上記回生制
御手段が、上記のブレーキペダル操作量に基づく目標回
生制動力を、上記バッテリ温度の上昇に応じて低下させ
るように構成されていることを特徴としている。請求項
4記載の本発明の電気自動車の制動制御装置は、請求項
1記載の構成において、上記モータによる回生電圧を検
出する回生電圧検出手段と、バッテリへの充電のために
備えられた内燃機関駆動式発電機による発電電圧を検出
する発電電圧検出手段とをさら有し、上記回生制御手段
が、上記回生電圧が上記発電電圧を越えた場合には上記
のブレーキペダル操作量に基づく目標回生制動力を低下
させるように構成されていることを特徴としている。
制御装置は、請求項2記載の構成において、上記バッテ
リ状態検出手段がバッテリの温度を検出し、上記回生制
御手段が、上記のブレーキペダル操作量に基づく目標回
生制動力を、上記バッテリ温度の上昇に応じて低下させ
るように構成されていることを特徴としている。請求項
4記載の本発明の電気自動車の制動制御装置は、請求項
1記載の構成において、上記モータによる回生電圧を検
出する回生電圧検出手段と、バッテリへの充電のために
備えられた内燃機関駆動式発電機による発電電圧を検出
する発電電圧検出手段とをさら有し、上記回生制御手段
が、上記回生電圧が上記発電電圧を越えた場合には上記
のブレーキペダル操作量に基づく目標回生制動力を低下
させるように構成されていることを特徴としている。
【0013】
【作用】上述の請求項1記載の本発明の電気自動車の制
動制御装置では、回生制動と機械的制動とを併用して制
動を行なうが、このとき、目標制動力設定手段が、ブレ
ーキ操作検出手段で検出されたブレーキペダル操作量に
基づいて目標制動力を設定する。回生制動については、
回生制御手段が、ブレーキ操作検出手段で検出されたブ
レーキペダル操作量に基づいて目標回生制動力を設定
し、この目標回生制動力に応じてモータによる回生制動
を制御する。一方、機械的制動については、機械的制動
制御手段が、上記目標制動力設定手段で設定した目標制
動力と上記減速度検出手段からの検出減速度に基づく実
制動力との差に応じて機械的制動装置の作動を制御す
る。したがって、機械的制動力を、目標制動力と実制動
力との差を埋めるように発生させることができ、ブレー
キペダル操作に応じた回生制動が行なわれない事態にな
っても、目標制動力は確実に発生するようになる。
動制御装置では、回生制動と機械的制動とを併用して制
動を行なうが、このとき、目標制動力設定手段が、ブレ
ーキ操作検出手段で検出されたブレーキペダル操作量に
基づいて目標制動力を設定する。回生制動については、
回生制御手段が、ブレーキ操作検出手段で検出されたブ
レーキペダル操作量に基づいて目標回生制動力を設定
し、この目標回生制動力に応じてモータによる回生制動
を制御する。一方、機械的制動については、機械的制動
制御手段が、上記目標制動力設定手段で設定した目標制
動力と上記減速度検出手段からの検出減速度に基づく実
制動力との差に応じて機械的制動装置の作動を制御す
る。したがって、機械的制動力を、目標制動力と実制動
力との差を埋めるように発生させることができ、ブレー
キペダル操作に応じた回生制動が行なわれない事態にな
っても、目標制動力は確実に発生するようになる。
【0014】上述の請求項2記載の本発明の電気自動車
の制動制御装置では、上記回生制御手段が、上記ブレー
キ操作検出手段で検出されたブレーキペダル操作量と上
記バッテリ状態検出手段で検出された上記バッテリの状
態とに応じて上記目標回生制動力を設定するので、ブレ
ーキペダル操作量に対応させながらも、バッテリの状態
に適した回生制動を行なえるようになる。
の制動制御装置では、上記回生制御手段が、上記ブレー
キ操作検出手段で検出されたブレーキペダル操作量と上
記バッテリ状態検出手段で検出された上記バッテリの状
態とに応じて上記目標回生制動力を設定するので、ブレ
ーキペダル操作量に対応させながらも、バッテリの状態
に適した回生制動を行なえるようになる。
【0015】上述の請求項3記載の本発明の電気自動車
の制動制御装置では、上記回生制御手段が、上記のブレ
ーキペダル操作量に基づく目標回生制動力を、バッテリ
温度の上昇に応じて低下させるので、回生制動に伴うバ
ッテリへの充電もバッテリ温度の上昇に応じて抑制され
る。バッテリは、バッテリ温度が高くなるほど充電によ
る劣化が激しくなるが、バッテリ温度上昇に応じて充電
が抑制されるので、高温下の充電によるバッテリ劣化が
抑制される。
の制動制御装置では、上記回生制御手段が、上記のブレ
ーキペダル操作量に基づく目標回生制動力を、バッテリ
温度の上昇に応じて低下させるので、回生制動に伴うバ
ッテリへの充電もバッテリ温度の上昇に応じて抑制され
る。バッテリは、バッテリ温度が高くなるほど充電によ
る劣化が激しくなるが、バッテリ温度上昇に応じて充電
が抑制されるので、高温下の充電によるバッテリ劣化が
抑制される。
【0016】上述の請求項4記載の本発明の電気自動車
の制動制御装置では、上記回生制御手段が、回生電圧が
内燃機関駆動式発電機による発電電圧を越えた場合には
上記のブレーキペダル操作量に基づく目標回生制動力を
低下させるので、回生制動による充電電圧を抑えること
ができ、発電機が無負荷状態となる事態を回避でき、発
電機を駆動する内燃機関の過回転を回避できる。
の制動制御装置では、上記回生制御手段が、回生電圧が
内燃機関駆動式発電機による発電電圧を越えた場合には
上記のブレーキペダル操作量に基づく目標回生制動力を
低下させるので、回生制動による充電電圧を抑えること
ができ、発電機が無負荷状態となる事態を回避でき、発
電機を駆動する内燃機関の過回転を回避できる。
【0017】
【実施例】以下、図1〜図5に基づいて、本発明の実施
例について説明する。図1は本発明の一実施例としての
電気自動車の制動制御装置を示す構成図である。図1に
示すように、本制動装置は回生制動装置(回生ブレーキ
システム)Aと機械的制動装置(機械ブレーキシステ
ム)Bとをそなえている。
例について説明する。図1は本発明の一実施例としての
電気自動車の制動制御装置を示す構成図である。図1に
示すように、本制動装置は回生制動装置(回生ブレーキ
システム)Aと機械的制動装置(機械ブレーキシステ
ム)Bとをそなえている。
【0018】まず、回生ブレーキシステムAを説明す
る。図1において、1はバッテリ、2は走行用モータ、
3は駆動輪であり、4はモータ制御部であり、モータ制
御部4は、力行時にはバッテリ1からモータ2への電力
供給を制御し、回生時にはモータ2が発電機として回生
作動するように回生制御を行なう。このモータ制御部4
は、走行マネージメントコントローラ5からの制御信号
に応じてモータ2を制御する。すなわち、走行マネージ
メントコントローラ5では力行時には図示しないアクセ
ルペダルの踏込量に応じたモータ出力が発生するように
モータ2への電力供給制御を指令し、回生時には要求さ
れる回生制動力(回生ブレーキトルク)が得られるよう
にモータ2による発電状態の制御を指令する。そして、
モータ制御部4では、モータ2への電流を電流センサ8
で監視しながら指令に応じてモータ2が作動するように
電流供給や発電状態を制御する。
る。図1において、1はバッテリ、2は走行用モータ、
3は駆動輪であり、4はモータ制御部であり、モータ制
御部4は、力行時にはバッテリ1からモータ2への電力
供給を制御し、回生時にはモータ2が発電機として回生
作動するように回生制御を行なう。このモータ制御部4
は、走行マネージメントコントローラ5からの制御信号
に応じてモータ2を制御する。すなわち、走行マネージ
メントコントローラ5では力行時には図示しないアクセ
ルペダルの踏込量に応じたモータ出力が発生するように
モータ2への電力供給制御を指令し、回生時には要求さ
れる回生制動力(回生ブレーキトルク)が得られるよう
にモータ2による発電状態の制御を指令する。そして、
モータ制御部4では、モータ2への電流を電流センサ8
で監視しながら指令に応じてモータ2が作動するように
電流供給や発電状態を制御する。
【0019】また、この電気自動車は、発電機6を搭載
されており、発電用内燃機関(以下、発電用エンジンと
いう)7により発電機6を駆動して発電走行を行なうこ
とのできるシリーズ式ハイブリッド電気自動車として構
成されている。この発電機6及び発電用エンジン7も、
図示しないバッテリ残存容量計からの情報に基づいて走
行マネージメントコントローラ5で制御され、バッテリ
1の残存容量が所定のレベルまで低下すると発電が行な
われるようになっている。
されており、発電用内燃機関(以下、発電用エンジンと
いう)7により発電機6を駆動して発電走行を行なうこ
とのできるシリーズ式ハイブリッド電気自動車として構
成されている。この発電機6及び発電用エンジン7も、
図示しないバッテリ残存容量計からの情報に基づいて走
行マネージメントコントローラ5で制御され、バッテリ
1の残存容量が所定のレベルまで低下すると発電が行な
われるようになっている。
【0020】そして、上述の回生制動のために、モータ
制御部4には回生制御部4Aが、走行マネージメントコ
ントローラ5には回生ブレーキトルク指令演算部5A
が、それぞれそなえられる。回生ブレーキトルク指令演
算部5Aでは、ブレーキペダル(図示略)の操作量(踏
込量)を検出するブレーキペダル操作量センサ(ブレー
キ操作検出手段)11,バッテリ温度センサ(バッテリ
温度検出手段)12,回生電圧検出センサ(回生電圧検
出手段)13,発電電圧検出センサ(発電電圧検出手
段)14からの各検出信号に基づいて、目標回生制動力
(目標回生ブレーキトルク)を設定する。
制御部4には回生制御部4Aが、走行マネージメントコ
ントローラ5には回生ブレーキトルク指令演算部5A
が、それぞれそなえられる。回生ブレーキトルク指令演
算部5Aでは、ブレーキペダル(図示略)の操作量(踏
込量)を検出するブレーキペダル操作量センサ(ブレー
キ操作検出手段)11,バッテリ温度センサ(バッテリ
温度検出手段)12,回生電圧検出センサ(回生電圧検
出手段)13,発電電圧検出センサ(発電電圧検出手
段)14からの各検出信号に基づいて、目標回生制動力
(目標回生ブレーキトルク)を設定する。
【0021】このような目標回生ブレーキトルクの設定
要素のうち、バッテリ温度センサ12,回生電圧検出セ
ンサ13,発電電圧検出センサ14は、回生ブレーキの
抑制係数aを設定するものである。この回生ブレーキト
ルク抑制係数aは、バッテリ温度TBが高くなるほど小
さく設定され、回生電圧VKが増大して発電電圧VGに
対する割合(VK/VG)が大きくなるほど小さく設定
される。
要素のうち、バッテリ温度センサ12,回生電圧検出セ
ンサ13,発電電圧検出センサ14は、回生ブレーキの
抑制係数aを設定するものである。この回生ブレーキト
ルク抑制係数aは、バッテリ温度TBが高くなるほど小
さく設定され、回生電圧VKが増大して発電電圧VGに
対する割合(VK/VG)が大きくなるほど小さく設定
される。
【0022】即ち、バッテリ温度TBが所定温度以下で
あり、電圧比(VK/VG)が所定値(≪1)以下であ
れば、回生ブレーキを抑制する必要はなく、抑制係数a
は1となる。ところが、バッテリ温度TBが高くなると
バッテリの劣化を防止するために充電を抑制又は停止す
る必要があり、抑制係数aが1より小さく設定される。
また、電圧比(VK/VG)が高くなると、発電機の負
荷が小さくなり内燃機関が過回転になってしまうのでこ
れを防止すべく抑制係数aが1より小さく設定される。
あり、電圧比(VK/VG)が所定値(≪1)以下であ
れば、回生ブレーキを抑制する必要はなく、抑制係数a
は1となる。ところが、バッテリ温度TBが高くなると
バッテリの劣化を防止するために充電を抑制又は停止す
る必要があり、抑制係数aが1より小さく設定される。
また、電圧比(VK/VG)が高くなると、発電機の負
荷が小さくなり内燃機関が過回転になってしまうのでこ
れを防止すべく抑制係数aが1より小さく設定される。
【0023】そして、バッテリ温度TBが所定上限温度
以上であったり、電圧比(VK/VG)が所定上限値
(>1)以上であったりすると、抑制係数aは0とな
り、回生停止となる。図3は目標回生ブレーキトルクを
設定するマップを示すが、ブレーキ操作があると、所定
操作量に達したところで目標回生ブレーキトルクが立ち
上がり、ブレーキ操作量の増大とともに回生ブレーキト
ルクも増加するが抑制係数aに応じて目標回生ブレーキ
トルクの上限が制限されており、目標回生ブレーキトル
クはこれ以上の大きさには設定されない。
以上であったり、電圧比(VK/VG)が所定上限値
(>1)以上であったりすると、抑制係数aは0とな
り、回生停止となる。図3は目標回生ブレーキトルクを
設定するマップを示すが、ブレーキ操作があると、所定
操作量に達したところで目標回生ブレーキトルクが立ち
上がり、ブレーキ操作量の増大とともに回生ブレーキト
ルクも増加するが抑制係数aに応じて目標回生ブレーキ
トルクの上限が制限されており、目標回生ブレーキトル
クはこれ以上の大きさには設定されない。
【0024】一方、機械ブレーキシステムBでは、車輪
に摩擦力を与える例えばブレーキディスク等をそなえる
機械ブレーキ本体21の作動を油圧制御するようになっ
ている。つまり、機械ブレーキ本体21の駆動油圧は、
油圧発生部22から電磁バルブ23を通じて供給される
ようになっており、電磁バルブ23は、機械的制動制御
手段としての油圧制御部24からの指令信号によって作
動するようになっている。
に摩擦力を与える例えばブレーキディスク等をそなえる
機械ブレーキ本体21の作動を油圧制御するようになっ
ている。つまり、機械ブレーキ本体21の駆動油圧は、
油圧発生部22から電磁バルブ23を通じて供給される
ようになっており、電磁バルブ23は、機械的制動制御
手段としての油圧制御部24からの指令信号によって作
動するようになっている。
【0025】油圧制御部24では、機械ブレーキトルク
設定部(機械的制動力設定手段)20で設定された機械
制動力(機械的ブレーキトルク)に基づいて電磁バルブ
23を通じて機械ブレーキ本体21の作動を制御する。
この機械ブレーキトルク設定部20では、目標ブレーキ
トルク設定部(目標制動力設定手段)9の設定情報と、
車両の減速度を検出する減速度検出手段としてのGセン
サ15からの検出情報とに基づいて、機械ブレーキトル
クを設定するが、目標ブレーキトルク設定部9では、ブ
レーキペダル踏込量センサ11からの検出情報(ブレー
キ操作量)に応じて、例えば図2に示すような特性で、
車両の目標とする制動力(目標ブレーキトルク)を設定
する。また、回生制動によるブレーキトルクが加えられ
るとこれに応じて車両の減速度(減速G)が発生するの
で、Gセンサ15で検出される減速度は実際の回生ブレ
ーキトルクに応じたものになる。そこで、機械ブレーキ
トルク設定部20では、目標ブレーキトルクからこの減
速度に対応する実際の回生ブレーキトルク分を減算して
機械ブレーキトルクを設定するのである。
設定部(機械的制動力設定手段)20で設定された機械
制動力(機械的ブレーキトルク)に基づいて電磁バルブ
23を通じて機械ブレーキ本体21の作動を制御する。
この機械ブレーキトルク設定部20では、目標ブレーキ
トルク設定部(目標制動力設定手段)9の設定情報と、
車両の減速度を検出する減速度検出手段としてのGセン
サ15からの検出情報とに基づいて、機械ブレーキトル
クを設定するが、目標ブレーキトルク設定部9では、ブ
レーキペダル踏込量センサ11からの検出情報(ブレー
キ操作量)に応じて、例えば図2に示すような特性で、
車両の目標とする制動力(目標ブレーキトルク)を設定
する。また、回生制動によるブレーキトルクが加えられ
るとこれに応じて車両の減速度(減速G)が発生するの
で、Gセンサ15で検出される減速度は実際の回生ブレ
ーキトルクに応じたものになる。そこで、機械ブレーキ
トルク設定部20では、目標ブレーキトルクからこの減
速度に対応する実際の回生ブレーキトルク分を減算して
機械ブレーキトルクを設定するのである。
【0026】したがって、実際の回生ブレーキトルクが
目標ブレーキトルク分だけ得られれば、機械ブレーキト
ルクは0となり機械ブレーキは作動させないが、実際の
回生ブレーキトルクが目標ブレーキトルクまで達しなけ
れば、この不足分を機械ブレーキトルクで補うことにな
る。もしも、回生ブレーキトルクを与えることができな
けれは、これは確実に減速度に反映され、目標ブレーキ
トルクの全てを機械ブレーキトルクで与えることにな
る。
目標ブレーキトルク分だけ得られれば、機械ブレーキト
ルクは0となり機械ブレーキは作動させないが、実際の
回生ブレーキトルクが目標ブレーキトルクまで達しなけ
れば、この不足分を機械ブレーキトルクで補うことにな
る。もしも、回生ブレーキトルクを与えることができな
けれは、これは確実に減速度に反映され、目標ブレーキ
トルクの全てを機械ブレーキトルクで与えることにな
る。
【0027】油圧制御部24では、このように設定され
た機械ブレーキトルクに応じた油圧を機械ブレーキ本体
21に与えられるように電磁バルブ23を制御するが、
この際にも機械ブレーキ本体21への供給油圧を油圧セ
ンサ25で検出しながら所要の油圧が機械ブレーキ本体
21に加わるように制御するのである。本発明の一実施
例としての電気自動車の制動制御装置は、上述のように
構成されているので、例えば図4に示すように、制動制
御が行なわれる。
た機械ブレーキトルクに応じた油圧を機械ブレーキ本体
21に与えられるように電磁バルブ23を制御するが、
この際にも機械ブレーキ本体21への供給油圧を油圧セ
ンサ25で検出しながら所要の油圧が機械ブレーキ本体
21に加わるように制御するのである。本発明の一実施
例としての電気自動車の制動制御装置は、上述のように
構成されているので、例えば図4に示すように、制動制
御が行なわれる。
【0028】ブレーキ操作、即ちブレーキペダルの踏込
操作があると、ステップS10の判定を経て、まず、ス
テップS20で、目標ブレーキトルクを演算する。つい
で、バッテリ充電を抑制する必要があるか否か(即ち、
正規回生を抑制する必要があるか否か)を判定する(ス
テップS30)。抑制する必要がなければステップS4
0でブレーキ操作量に応じて目標回生ブレーキトルクを
設定する。抑制する必要があればステップS50でブレ
ーキ操作量と抑制係数aとに応じて目標回生ブレーキト
ルクを設定する。勿論、抑制係数aによってはステップ
S50で目標回生ブレーキトルクが0となることもあ
る。
操作があると、ステップS10の判定を経て、まず、ス
テップS20で、目標ブレーキトルクを演算する。つい
で、バッテリ充電を抑制する必要があるか否か(即ち、
正規回生を抑制する必要があるか否か)を判定する(ス
テップS30)。抑制する必要がなければステップS4
0でブレーキ操作量に応じて目標回生ブレーキトルクを
設定する。抑制する必要があればステップS50でブレ
ーキ操作量と抑制係数aとに応じて目標回生ブレーキト
ルクを設定する。勿論、抑制係数aによってはステップ
S50で目標回生ブレーキトルクが0となることもあ
る。
【0029】ついで、この目標回生ブレーキトルクに対
応して、回生ブレーキを作動させる(ステップS6
0)。そして、Gセンサ15によって車両の減速度を検
出して(ステップS70)、ステップS20で求められ
た目標ブレーキトルクから車両の減速度分のトルクを差
し引いて機械ブレーキトルクを演算する(ステップS8
0)。そして、この機械ブレーキトルクに対応して、機
械ブレーキを作動させる(ステップS90)。
応して、回生ブレーキを作動させる(ステップS6
0)。そして、Gセンサ15によって車両の減速度を検
出して(ステップS70)、ステップS20で求められ
た目標ブレーキトルクから車両の減速度分のトルクを差
し引いて機械ブレーキトルクを演算する(ステップS8
0)。そして、この機械ブレーキトルクに対応して、機
械ブレーキを作動させる(ステップS90)。
【0030】このようにして、機械ブレーキトルクを与
えることで、例えば回生ブレーキトルクがブレーキ操作
量に応じた目標回生ブレーキトルク分だけ得られれば、
機械ブレーキトルクは、目標ブレーキトルクから目標回
生ブレーキトルク分を減算したものとなり、図4に斜線
で示す領域の高さ分としてブレーキ操作量に対応して与
えられる。
えることで、例えば回生ブレーキトルクがブレーキ操作
量に応じた目標回生ブレーキトルク分だけ得られれば、
機械ブレーキトルクは、目標ブレーキトルクから目標回
生ブレーキトルク分を減算したものとなり、図4に斜線
で示す領域の高さ分としてブレーキ操作量に対応して与
えられる。
【0031】ところが、必ずしも回生ブレーキトルクが
ブレーキ操作量に応じた目標回生ブレーキトルク分だけ
得られるとは限らない。つまり、バッテリの温度が高い
場合にはバッテリの劣化を防止するために充電を抑制又
は停止する必要がありこの時には回生制動を抑制又は停
止する必要がある。また、内燃機関で駆動される発電機
を搭載してこの発電機でバッテリに充電しながら走行で
きるハイブリッド電気自動車では、発電中に回生による
充電電圧が発電機の発電電圧よりも高くなると発電機が
無負荷状態になり、内燃機関が過回転になって故障を起
こすおそれがあるため、この時にも回生制動を抑制又は
停止する必要がある。
ブレーキ操作量に応じた目標回生ブレーキトルク分だけ
得られるとは限らない。つまり、バッテリの温度が高い
場合にはバッテリの劣化を防止するために充電を抑制又
は停止する必要がありこの時には回生制動を抑制又は停
止する必要がある。また、内燃機関で駆動される発電機
を搭載してこの発電機でバッテリに充電しながら走行で
きるハイブリッド電気自動車では、発電中に回生による
充電電圧が発電機の発電電圧よりも高くなると発電機が
無負荷状態になり、内燃機関が過回転になって故障を起
こすおそれがあるため、この時にも回生制動を抑制又は
停止する必要がある。
【0032】また、回生制動の制御回路に故障が生じた
場合にも、回生制動によるブレーキトルクは得られな
い。このように、ブレーキペダルが操作されても回生制
動力を得られないことがあるが、本装置では、回生制動
を行なった結果として現れる車両の減速度に応じて、即
ち、実際の回生ブレーキトルクに応じて、回生制動の不
足分を機械ブレーキトルクで満たしているので、目標ブ
レーキトルクを常に確実に与えることができる利点があ
る。
場合にも、回生制動によるブレーキトルクは得られな
い。このように、ブレーキペダルが操作されても回生制
動力を得られないことがあるが、本装置では、回生制動
を行なった結果として現れる車両の減速度に応じて、即
ち、実際の回生ブレーキトルクに応じて、回生制動の不
足分を機械ブレーキトルクで満たしているので、目標ブ
レーキトルクを常に確実に与えることができる利点があ
る。
【0033】もちろん、回生制動が行なえる限りは、回
生制動による制動力を利用するので、回生によるエネル
ギ回収を十分に行なうことができ、しかも、機械ブレー
キの消耗も抑制される利点がある。ところで、変速機を
装備した電気自動車の場合には、変速段によって回生制
動力が異なるため、従来技術では変速段に応じて、機械
ブレーキトルクを補正する必要があるが、本装置では、
常に、実際に発生する回生ブレーキトルクに応じて、機
械ブレーキトルクを設定するため、このような補正の必
要もない。
生制動による制動力を利用するので、回生によるエネル
ギ回収を十分に行なうことができ、しかも、機械ブレー
キの消耗も抑制される利点がある。ところで、変速機を
装備した電気自動車の場合には、変速段によって回生制
動力が異なるため、従来技術では変速段に応じて、機械
ブレーキトルクを補正する必要があるが、本装置では、
常に、実際に発生する回生ブレーキトルクに応じて、機
械ブレーキトルクを設定するため、このような補正の必
要もない。
【0034】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項1記載の本
発明の電気自動車の制動制御装置によれば、制動操作時
にモータによる回生制動と機械的制動装置による機械的
制動とが併用される電気自動車の制動制御装置におい
て、ブレーキペダルの操作量を検出するブレーキ操作検
出手段と、上記ブレーキ操作検出手段で検出されたブレ
ーキペダル操作量に基づいて目標制動力を設定する目標
制動力設定手段と、上記ブレーキ操作検出手段で検出さ
れたブレーキペダル操作量に基づいて目標回生制動力を
設定し、該目標回生制動力に応じて上記モータによる回
生制動を制御する回生制御手段と、車両の減速度を検出
する減速度検出手段と、上記目標制動力と上記減速度検
出手段からの検出減速度に基づく実制動力との差に応じ
て上記機械的制動装置の作動を制御する機械的制動制御
手段とをそなえるという構成により、ブレーキペダルが
操作されても回生制動力を得られない場合においても、
機械的制動力によって目標制動力を常に確実に与えるこ
とができる利点がある。また、回生制動を主体とするこ
とで、回生によるエネルギ回収を十分に行なうことがで
き、しかも、機械的制動装置の消耗も抑制される利点が
ある。
発明の電気自動車の制動制御装置によれば、制動操作時
にモータによる回生制動と機械的制動装置による機械的
制動とが併用される電気自動車の制動制御装置におい
て、ブレーキペダルの操作量を検出するブレーキ操作検
出手段と、上記ブレーキ操作検出手段で検出されたブレ
ーキペダル操作量に基づいて目標制動力を設定する目標
制動力設定手段と、上記ブレーキ操作検出手段で検出さ
れたブレーキペダル操作量に基づいて目標回生制動力を
設定し、該目標回生制動力に応じて上記モータによる回
生制動を制御する回生制御手段と、車両の減速度を検出
する減速度検出手段と、上記目標制動力と上記減速度検
出手段からの検出減速度に基づく実制動力との差に応じ
て上記機械的制動装置の作動を制御する機械的制動制御
手段とをそなえるという構成により、ブレーキペダルが
操作されても回生制動力を得られない場合においても、
機械的制動力によって目標制動力を常に確実に与えるこ
とができる利点がある。また、回生制動を主体とするこ
とで、回生によるエネルギ回収を十分に行なうことがで
き、しかも、機械的制動装置の消耗も抑制される利点が
ある。
【0035】請求項2記載の本発明の電気自動車の制動
制御装置によれば、請求項1記載の構成において、バッ
テリの状態を検出するバッテリ状態検出手段をさらに有
し、上記回生制御手段が、上記ブレーキ操作検出手段で
検出されたブレーキペダル操作量と上記バッテリ状態検
出手段で検出された上記バッテリの状態とに応じて上記
目標回生制動力を設定するように構成されることによ
り、バッテリを保護しながら、回生制動によるエネルギ
回収の促進及び機械的制動力による目標制動力の確実な
達成を行なうことができるようになる。
制御装置によれば、請求項1記載の構成において、バッ
テリの状態を検出するバッテリ状態検出手段をさらに有
し、上記回生制御手段が、上記ブレーキ操作検出手段で
検出されたブレーキペダル操作量と上記バッテリ状態検
出手段で検出された上記バッテリの状態とに応じて上記
目標回生制動力を設定するように構成されることによ
り、バッテリを保護しながら、回生制動によるエネルギ
回収の促進及び機械的制動力による目標制動力の確実な
達成を行なうことができるようになる。
【0036】請求項3記載の本発明の電気自動車の制動
制御装置によれば、請求項2記載の構成において、上記
バッテリ状態検出手段がバッテリの温度を検出し、上記
回生制御手段が、上記のブレーキペダル操作量に基づく
目標回生制動力を、上記バッテリ温度の上昇に応じて低
下させるように構成されることにより、バッテリの温度
劣化を抑制しながら、回生制動によるエネルギ回収の促
進及び機械的制動力による目標制動力の確実な達成を行
なうことができるようになる。
制御装置によれば、請求項2記載の構成において、上記
バッテリ状態検出手段がバッテリの温度を検出し、上記
回生制御手段が、上記のブレーキペダル操作量に基づく
目標回生制動力を、上記バッテリ温度の上昇に応じて低
下させるように構成されることにより、バッテリの温度
劣化を抑制しながら、回生制動によるエネルギ回収の促
進及び機械的制動力による目標制動力の確実な達成を行
なうことができるようになる。
【0037】請求項4記載の本発明の電気自動車の制動
制御装置によれば、請求項1記載の構成において、上記
モータによる回生電圧を検出する回生電圧検出手段と、
バッテリへの充電のために備えられた内燃機関駆動式発
電機による発電電圧を検出する発電電圧検出手段とをさ
ら有し、上記回生制御手段が、上記回生電圧が上記発電
電圧を越えた場合には上記のブレーキペダル操作量に基
づく目標回生制動力を低下させるように構成されること
により、発電機を駆動する内燃機関を保護しながら、回
生制動によるエネルギ回収の促進及び機械的制動力によ
る目標制動力の確実な達成を行なうことができるように
なる。
制御装置によれば、請求項1記載の構成において、上記
モータによる回生電圧を検出する回生電圧検出手段と、
バッテリへの充電のために備えられた内燃機関駆動式発
電機による発電電圧を検出する発電電圧検出手段とをさ
ら有し、上記回生制御手段が、上記回生電圧が上記発電
電圧を越えた場合には上記のブレーキペダル操作量に基
づく目標回生制動力を低下させるように構成されること
により、発電機を駆動する内燃機関を保護しながら、回
生制動によるエネルギ回収の促進及び機械的制動力によ
る目標制動力の確実な達成を行なうことができるように
なる。
【図1】本発明の一実施例としての電気自動車の制動制
御装置を示す構成図である。
御装置を示す構成図である。
【図2】本発明の一実施例としての電気自動車の制動制
御装置における目標制動力の特性を示す図である。
御装置における目標制動力の特性を示す図である。
【図3】本発明の一実施例としての電気自動車の制動制
御装置における目標回生制動力の特性を示す図である。
御装置における目標回生制動力の特性を示す図である。
【図4】本発明の一実施例としての電気自動車の制動制
御装置による制動制御を示すフローチャートである。
御装置による制動制御を示すフローチャートである。
【図5】本発明の一実施例としての電気自動車の制動制
御装置における機械的制動力の指令特性の例を示す図で
ある。
御装置における機械的制動力の指令特性の例を示す図で
ある。
1 バッテリ 2 走行用モータ 3 駆動輪 4 モータ制御部 4A 回生制御部 5 走行マネージメントコントローラ 5A 回生ブレーキトルク指令演算部 6 発電機 7 発電用内燃機関(発電用エンジン) 8 電流センサ 9 目標ブレーキトルク設定部(目標制動力設定手段) 11 ブレーキペダル操作量センサ(ブレーキ操作検出
手段) 12 バッテリ温度センサ(バッテリ温度検出手段) 13 回生電圧検出センサ(回生電圧検出手段) 14 発電電圧検出センサ(発電電圧検出手段) 15 減速度検出手段としてのGセンサ 20 機械ブレーキトルク設定部(機械的制動力設定手
段) 21 機械ブレーキ本体 22 油圧発生部 23 電磁バルブ 24 機械的制動制御手段としての油圧制御部 25 油圧センサ A 回生制動装置(回生ブレーキシステム) B 機械的制動装置(機械ブレーキシステム)
手段) 12 バッテリ温度センサ(バッテリ温度検出手段) 13 回生電圧検出センサ(回生電圧検出手段) 14 発電電圧検出センサ(発電電圧検出手段) 15 減速度検出手段としてのGセンサ 20 機械ブレーキトルク設定部(機械的制動力設定手
段) 21 機械ブレーキ本体 22 油圧発生部 23 電磁バルブ 24 機械的制動制御手段としての油圧制御部 25 油圧センサ A 回生制動装置(回生ブレーキシステム) B 機械的制動装置(機械ブレーキシステム)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古川 信也 東京都港区芝五丁目33番8号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 加藤 正朗 東京都港区芝五丁目33番8号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 川村 伸之 東京都港区芝五丁目33番8号 三菱自動車 工業株式会社内
Claims (4)
- 【請求項1】 制動操作時にモータによる回生制動と機
械的制動装置による機械的制動とが併用される電気自動
車の制動制御装置において、 ブレーキペダルの操作量を検出するブレーキ操作検出手
段と、 上記ブレーキ操作検出手段で検出されたブレーキペダル
操作量に基づいて目標制動力を設定する目標制動力設定
手段と、 上記ブレーキ操作検出手段で検出されたブレーキペダル
操作量に基づいて目標回生制動力を設定し、該目標回生
制動力に応じて上記モータによる回生制動を制御する回
生制御手段と、 車両の減速度を検出する減速度検出手段と、 上記目標制動力と上記減速度検出手段からの検出減速度
に基づく実制動力との差に応じて上記機械的制動装置の
作動を制御する機械的制動制御手段とをそなえているこ
とを特徴とする、電気自動車の制動制御装置。 - 【請求項2】 バッテリの状態を検出するバッテリ状態
検出手段をさらに有し、 上記回生制御手段が、上記ブレーキ操作検出手段で検出
されたブレーキペダル操作量と上記バッテリ状態検出手
段で検出された上記バッテリの状態とに応じて上記目標
回生制動力を設定するように構成されていることを特徴
とする、請求項1記載の電気自動車の制動制御装置。 - 【請求項3】 上記バッテリ状態検出手段がバッテリの
温度を検出し、 上記回生制御手段が、上記のブレーキペダル操作量に基
づく目標回生制動力を、上記バッテリ温度の上昇に応じ
て低下させるように構成されていることを特徴とする、
請求項2記載の電気自動車の制動制御装置。 - 【請求項4】 上記モータによる回生電圧を検出する回
生電圧検出手段と、 バッテリへの充電のために備えられた内燃機関駆動式発
電機による発電電圧を検出する発電電圧検出手段とをさ
ら有し、 上記回生制御手段が、上記回生電圧が上記発電電圧を越
えた場合には上記のブレーキペダル操作量に基づく目標
回生制動力を低下させるように構成されていることを特
徴とする、請求項1記載の電気自動車の制動制御装置。
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