JPH0984206A - 電気自動車の走行制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車輪の制動を行うブレーキ装置とモータによ
る回生ブレーキとを備え、坂道発進やコーナリング時の
ヒールアンドトゥ操作等を違和感なく良好に実施可能な
電気自動車の走行制御装置を提供する。 【解決手段】 ブレーキ操作量検出手段(22)と、駆動力
操作量検出手段(20)と、ブレーキ操作のみが実施された
ときにはブレーキ操作量に応じてモータ(1)の回生制動
力を制御し、駆動力操作のみが実施されたときには駆動
力操作量に応じてモータの駆動力を制御し、ブレーキ操
作と駆動力操作とが同時に実施されたときには駆動力操
作を優先してモータを制御するモータ制御手段(10)と、
ブレーキ操作量に基づいて要求制動力を演算し、要求制
動力と回生制動力との差に一致するブレーキ力をブレー
キ装置(30,31)に発生させる制動力制御手段(40)とを備
えるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電気自動車の走
行制御装置に係り、詳しくはモータによる回生ブレーキ
を利用する走行制御装置に関する。

【０００２】

【関連する背景技術】電気自動車では、油圧ブレーキ等
の機械式ブレーキに加え、車両を駆動させるモータの回
転負荷抵抗による回生ブレーキを有効に利用して制動を
行うようにしている。この場合、ブレーキペダルの踏込
み量に応じた要求制動力を演算によって求め、この要求
制動力を、機械式ブレーキによる機械制動力と回生ブレ
ーキによる回生制動力とに配分演算し、この演算結果に
基づいて制動を行うようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な電気自動車では、エンジンにより駆動される車両の場
合と同様に、坂道発進時或いはコーナリング時のヒール
アンドトゥ操作時において運転者がブレーキペダルとと
もにアクセルペダルを踏込むような場合もある得る。こ
のように、ブレーキペダルとともにアクセルペダルが同
時に踏込まれると、モータは、アクセルペダルの操作量
に応じた要求駆動力からブレーキペダルの操作量に応じ
た回生制動力を差し引いた駆動力を発生するよう制御さ
れる。

【０００４】一方、このとき、ブレーキペダルの踏込み
による制動に関しては、上述したように、機械式ブレー
キによる制動力と回生ブレーキによる制動力とに配分演
算されて制御される。しかしながら、モータは、本来駆
動中にあっては回生ブレーキとして機能することはな
い。つまり、上記のようにブレーキペダルとアクセルペ
ダルとが同時に踏込まれたときには、実際にはモータに
回生制動力は発生せず、車両は機械式ブレーキの機械制
動力分のみによって制動が行われることになり、回生制
動力が発生しない分実際の制動力が不足することにな
る。

【０００５】このように、実際の制動力が要求制動力よ
りも小さくなると、ブレーキペダルを踏込んでいるにも
拘わらず所望の制動ができないことになり、坂道発進を
する際、或いはコーナリング時にヒールアンドトゥ操作
をする際には良好な制動を確保できないことになる。ま
た、アクセルペダルを踏込んで発進或いは加速しようと
しても、同時にブレーキペダルが踏込まれていると、モ
ータの駆動力が制限されているためにスムースな発進、
加速走行が困難となり、運転者は違和感を覚えることに
なる。

【０００６】本発明は、上述した事情に基づきなされた
もので、その目的とするところは、坂道発進やコーナリ
ング時のヒールアンドトゥ操作等を違和感なく良好に実
施可能な電気自動車の走行制御装置を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項１の発明では、車両の車輪の制動を行うブ
レーキ装置とモータによる回生ブレーキとを備えた電気
自動車の走行制御装置において、ブレーキ操作手段によ
る操作量を検出するブレーキ操作量検出手段と、駆動力
操作手段による操作量を検出する駆動力操作量検出手段
と、前記ブレーキ操作手段のみが操作されたときには前
記ブレーキ操作量に応じて前記モータの回生制動力を制
御し、前記駆動力操作手段のみが操作されたときには前
記駆動力操作量に応じて前記モータの駆動力を制御し、
前記ブレーキ操作手段と前記駆動力操作手段とが同時に
操作されたときには前記駆動力操作手段による操作を優
先して前記モータを制御するモータ制御手段と、前記ブ
レーキ操作量に基づいて要求制動力を演算し、前記要求
制動力と前記回生制動力との差に一致するブレーキ力を
前記ブレーキ装置に発生させる制動力制御手段とを備え
ることを特徴としている。

【０００８】従って、通常、ブレーキ操作手段が操作さ
れたときには、車両は、ブレーキ操作量に応じたモータ
の回生制動力と、要求制動力と回生制動力との差に一致
するブレーキ力とによって制動制御されるが、ブレーキ
操作手段と駆動力操作手段とが同時に操作されたような
場合には、駆動力操作手段による操作が優先されてモー
タは駆動制御されるため、ブレーキ装置によるブレーキ
力によって制動制御される。

【０００９】また、請求項２の発明では、前記制動力制
御手段は、前記回生制動力を優先的に配分して前記ブレ
ーキ力を制御することを特徴としている。従って、通
常、制動時には、回生制動力が優先されて車両は制動制
御され、回生ブレーキが有効に使用され、回生エネルギ
が良好に回収される。また、請求項３の発明では、前記
制動力制御手段は、車両の目標減速度を演算する目標減
速度演算手段と、車両の実減速度を検出する減速度検出
手段とを備え、前記実減速度が前記目標減速度に一致す
るよう前記ブレーキ力を補正制御することを特徴として
いる。従って、通常、実減速度が目標減速度と異なる場
合には、一致すべくブレーキ装置によるブレーキ力が好
適に補正制御され、常に良好な制動が実現される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面に
基づき説明する。図１には、電気自動車における走行制
御装置の概略構成図を示してある。同図に示すように、
車輪（図示せず）に連結された高出力型のモータ１に
は、ケーブル２，３を介して電力変換回路４が電気的に
接続されている。この電力変換回路４は、ケーブル５，
６を介して２次電池であるニッケル水素電池等のバッテ
リ８に電気的に接続されている。

【００１１】さらに、電力変換回路４には、モータトル
ク制御部（モータ制御手段）１０が電気的に接続されて
いる。そして、このモータトルク制御部１０には、アク
セルペダル（駆動力操作手段）２１のストローク量（操
作量）を検出するアクセルペダルストロークセンサ（駆
動力操作量検出手段）２０とブレーキペダル（ブレーキ
操作手段）２３のストローク量（操作量）を検出するブ
レーキペダルストロークセンサ（ブレーキ操作量検出手
段）２２が電気的に接続されている。

【００１２】モータトルク制御部１０は、判定部１２、
記憶部１４、演算部１６及び指示部１８から構成されて
いる。判定部１２には、アクセルペダルストロークセン
サ２０及びブレーキペダルストロークセンサ２２からの
各ペダル２０，２３のストローク量に対応する信号がそ
れぞれ入力するようになっており、この判定部１２で
は、これらの信号の入力モードが判定される。つまり、
ここでは、アクセルペダル２１の操作のみが行われた
か、ブレーキペダル２３の操作のみが行われたか、或い
はアクセルペダル２１とブレーキペダル２３の両方の操
作が行われたかが判定される。

【００１３】記憶部１４には、アクセルペダル２１の操
作のみが行われた場合、ブレーキペダル２３の操作のみ
が行われた場合及びアクセルペダル２１とブレーキペダ
ル２３の両方の操作が行われた場合の各モードでのペダ
ルストローク量とトルクゲインとの関係を記憶したマッ
プを有している。例えば、図２は、アクセルペダルスト
ロークと駆動トルクゲインとの関係を示したマップであ
り、図３はブレーキペダルストロークと回生トルクゲイ
ンとの関係を示したマップである。

【００１４】従って、判定部１２においてモードが判定
されると、これに応じたマップが選択されるのである。
演算部１６では、判定部１２で判定された入力モード毎
に、上記記憶部１４に記憶された各マップからペダル２
１，２３の各ストローク量に応じたトルクゲインが読み
取られ、モータ１の駆動トルク、即ち出力が演算され
る。そして、指示部１８から駆動トルクに応じた出力信
号が電力変換回路４に向けて出力される。より詳しく
は、アクセルペダル２１の操作のみが行われた場合に
は、図２のマップに基づきモータ１を駆動させる駆動ト
ルク信号が出力され、ブレーキペダル２３の操作のみが
行われた場合には、図３のマップに基づきモータ１を回
生させる回生トルク信号が出力される。

【００１５】ここに、回生トルク信号とは、つまり、モ
ータ１によって発電される電力をバッテリ８に充電する
際、その充電電流の電流値を調節するための信号であ
り、この信号の大きさに応じてモータ１の回転抵抗、即
ち回生ブレーキ力が変化することになる。一方、機械式
のブレーキ装置である油圧ディスクブレーキ３０のブレ
ーキキャリパ３１には、油圧管路３２を介して制動力を
調節する電磁バルブ３４が接続されており、この電磁バ
ルブ３４には供給油圧を制御する油圧ブレーキ制御部
（制動力制御手段）４０が電気的に接続されている。そ
して、油圧ブレーキ制御部４０には、前述したブレーキ
ペダルストロークセンサ２２と車両の前後方向の加速度
を検出する加速度（Ｇ）センサ（減速度検出手段）５０
が電気的に接続されている。

【００１６】この油圧ブレーキ制御部４０は、演算部４
２と指示部４４とから構成されている。演算部４２に
は、ブレーキペダルストロークセンサ２２からのブレー
キペダル２３のストローク量に対応する信号及びＧセン
サ５０からの信号が入力するようになっており、この演
算部４２では、ブレーキペダル２３のストローク量に応
じた要求ブレーキ力が演算される。

【００１７】図４は、ブレーキペダルストロークと要求
ブレーキ力との関係を示すマップで、要求ブレーキ力と
回生ブレーキ力との差が油圧ブレーキ力となる。但し、
油圧ブレーキ力よりも回生ブレーキ力の方が優先される
ため、要求ブレーキ力が決定されると、図中破線で示す
ように、先ず回生ブレーキ力が最大となって、残りの不
足分を油圧ブレーキ力が補うように油圧ブレーキ力の値
が決定される。

【００１８】この演算部４２では要求ブレーキ力から目
標減速度が演算されるようになっており（目標減速度演
算手段）、ここでは、この目標減速度とＧセンサ５０か
らの情報に基づく負の加速度、つまり実減速度とが比較
される。そして、実減速度が目標減速度と異なっている
場合には、実減速度が目標減速度に一致するよう上記要
求ブレーキ力の演算値のうち油圧ブレーキ力の分が補正
制御されるのである。

【００１９】この演算部４２の演算結果は、指示部４４
で駆動信号に変換されて電磁バルブ３４に出力され、こ
れにより、電磁バルブ３４が制御されて所望の供給油圧
が得られる。以下、このように構成された走行制御装置
において、アクセルペダル２１とブレーキペダル２３の
両方の操作が行われた場合の作用について説明する。

【００２０】アクセルペダル２１とブレーキペダル２３
の両方が操作されると、モータトルク制御部１０の判定
部１２において、アクセルペダル２１とブレーキペダル
２３の両方の操作が行われた場合の同時ストロークモー
ドであると判定され、この同時ストロークモードに対応
したマップが選択される。ここでは、アクセルペダル２
１のみが操作された場合と同様の図２のマップが選択さ
れる。

【００２１】つまり、アクセルペダル２１とブレーキペ
ダル２３の両方が操作された場合には、ブレーキペダル
２３が踏込まれていても、ブレーキペダルストロークセ
ンサ２２からのブレーキペダル２３のストローク量に対
応する信号は無視され、回生トルクゲイン、即ち回生ブ
レーキ力は値０に規制されるのである。従って、この場
合には、アクセルペダルストロークセンサ２０からのア
クセルペダル２１のストローク量に対応する信号のみが
採用され、モータ１はアクセルペダル２１のストローク
量に応じた駆動トルクを発生することになる。

【００２２】一方、このとき、油圧ブレーキ制御部４０
の演算部４２では、要求ブレーキ力が演算されることに
なるが、ここでは、上述したように、モータ１による回
生ブレーキ力は値０とされるので、この要求ブレーキ力
においても回生ブレーキ力を考慮しないようにされる。
図５は、アクセルペダル２１とブレーキペダル２３の両
方が操作された場合のブレーキペダルストロークと要求
ブレーキ力との関係を示したマップであるが、同図に示
すように、この場合には、要求ブレーキ力は、ブレーキ
ペダルストロークに応じただけのディスクブレーキ３０
による油圧ブレーキ力とされるのである。

【００２３】以上、説明したように、アクセルペダル２
１とブレーキペダル２３の両方の操作が行われた場合に
あっては、回生ブレーキ力は値０に規制されてモータ１
はアクセルペダル２１のストローク量に応じた駆動力を
発揮するとともに、ディスクブレーキ３０は、ブレーキ
ペダル２３のストローク量に応じたブレーキ力を発揮す
ることになる。つまり、この場合には、駆動系と制動系
とがモータ１側とディスクブレーキ３０側とにそれぞれ
独立に制御される。

【００２４】従って、アクセルペダル２１とブレーキペ
ダル２３の両方の操作を行うような坂道発進時やコーナ
リング時のヒールアンドトゥ操作をする場合にあって
は、エンジン駆動の車両の場合と同様に、良好な制動を
実現しながら、ブレーキペダル２３を解放するときに
は、違和感なく速やかに発進、加速を行うことができる
ことになる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の電気自
動車の走行制御装置によれば、車両の車輪の制動を行う
ブレーキ装置とモータによる回生ブレーキとを備えた電
気自動車の走行制御装置において、ブレーキ操作手段に
よる操作量を検出するブレーキ操作量検出手段と、駆動
力操作手段による操作量を検出する駆動力操作量検出手
段と、ブレーキ操作手段のみが操作されたときにはブレ
ーキ操作量に応じてモータの回生制動力を制御し、駆動
力操作手段のみが操作されたときには駆動力操作量に応
じてモータの駆動力を制御し、ブレーキ操作手段と駆動
力操作手段とが同時に操作されたときには駆動力操作手
段による操作を優先してモータを制御するモータ制御手
段と、ブレーキ操作量に基づいて要求制動力を演算し、
要求制動力と回生制動力との差に一致するブレーキ力を
ブレーキ装置に発生させる制動力制御手段とを備えるよ
うにしたので、ブレーキ操作手段と駆動力操作手段とが
同時に操作されたような場合にあっては、駆動力操作手
段による操作を優先してモータを駆動制御でき、一方、
ブレーキ装置によるブレーキ力によって制動制御でき、
駆動系と制動系とを独立させて確実な制動と加速発進と
を実現できる。これにより、坂道発進やコーナリング時
のヒールアンドトゥ操作等を違和感なく良好に実施する
ことができる。

【００２６】また、請求項２の電気自動車の走行制御装
置によれば、制動力制御手段は、回生制動力を優先的に
配分してブレーキ力を制御するので、アクセルペダルを
操作しない通常の制動時には、回生制動力を優先して車
両の制動制御を実施でき、回生ブレーキを有効に利用で
きることから効率良く回生エネルギを回収できる。ま
た、請求項３の電気自動車の走行制御装置によれば、制
動力制御手段は、車両の目標減速度を演算する目標減速
度演算手段と、車両の実減速度を検出する減速度検出手
段とを備え、実減速度が目標減速度に一致するようブレ
ーキ力を補正制御するので、通常、実減速度が目標減速
度と異なる場合には、ブレーキ装置によるブレーキ力を
好適に補正制御して、常に良好な制動を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の走行制御装置を示す概略構成図であ
る。

【図２】アクセルペダルストロークと駆動トルクゲイン
との関係を示すグラフである。

【図３】ブレーキペダルストロークと回生トルクゲイン
との関係を示すグラフである。

【図４】アクセルペダル非操作時のブレーキペダルスト
ロークと要求ブレーキ力及びその配分の関係を示すグラ
フである。

【図５】アクセルペダル操作時のブレーキペダルストロ
ークと要求ブレーキ力及びその配分の関係を示すグラフ
である。

【符号の説明】

１ モータ ８ バッテリ １０ モータトルク制御部（モータ制御手段） １２ 判定部 １４ 記憶部 １６ 演算部 １８ 指示部 ２０ アクセルペダルストロークセンサ（駆動力操作量
検出手段） ２１ アクセルペダル（駆動力操作手段） ２２ ブレーキペダルストロークセンサ（ブレーキ操作
量検出手段） ２３ ブレーキペダル（ブレーキ操作手段） ３０ 油圧ディスクブレーキ（ブレーキ装置） ４０ 油圧ブレーキ制御部（制動力制御手段） ４２ 演算部 ４４ 指示部 ５０ 加速度センサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の車輪の制動を行うブレーキ装置と
   モータによる回生ブレーキとを備えた電気自動車の走行
   制御装置において、 ブレーキ操作手段による操作量を検出するブレーキ操作
   量検出手段と、 駆動力操作手段による操作量を検出する駆動力操作量検
   出手段と、 前記ブレーキ操作手段のみが操作されたときには前記ブ
   レーキ操作量に応じて前記モータの回生制動力を制御
   し、前記駆動力操作手段のみが操作されたときには前記
   駆動力操作量に応じて前記モータの駆動力を制御し、前
   記ブレーキ操作手段と前記駆動力操作手段とが同時に操
   作されたときには前記駆動力操作手段による操作を優先
   して前記モータを制御するモータ制御手段と、 前記ブレーキ操作量に基づいて要求制動力を演算し、前
   記要求制動力と前記回生制動力との差に一致するブレー
   キ力を前記ブレーキ装置に発生させる制動力制御手段
   と、を備えることを特徴とする電気自動車の走行制御装
   置。
2. 【請求項２】 前記制動力制御手段は、前記回生制動力
   を優先的に配分して前記ブレーキ力を制御することを特
   徴とする、請求項１記載の電気自動車の走行制御装置。
3. 【請求項３】 前記制動力制御手段は、車両の目標減速
   度を演算する目標減速度演算手段と、車両の実減速度を
   検出する減速度検出手段とを備え、前記実減速度が前記
   目標減速度に一致するよう前記ブレーキ力を補正制御す
   ることを特徴とする、請求項１または２記載の電気自動
   車の走行制御装置。