JPH10236300A - 電気自動車の制動装置 - Google Patents

電気自動車の制動装置

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JPH10236300A
JPH10236300A JP4092797A JP4092797A JPH10236300A JP H10236300 A JPH10236300 A JP H10236300A JP 4092797 A JP4092797 A JP 4092797A JP 4092797 A JP4092797 A JP 4092797A JP H10236300 A JPH10236300 A JP H10236300A
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JP
Japan
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braking force
braking
pressure
master cylinder
mechanical
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Pending
Application number
JP4092797A
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English (en)
Inventor
Yasuhiro Takenaka
康弘 竹中
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 機械的制動機構と電気的制動機構を有する電
気自動車において、極低速時の制動の制御を簡略化し、
また自然な操作感を得る。 【解決手段】 要求制動力が所定値未満のときには、機
械的な制動機構である摩擦制動機構のみによって制動力
(初期摩擦制動力)を発生させる。具体的には、マスタ
シリンダ(M/C)の圧力が所定値P1 未満のときにM
/C圧とホイールシリンダ(W/C)圧を等しくし、所
定値P1 を超えるとM/C圧の増加に比してW/C圧を
増加させない、またはごくわずか増加させる特性のプロ
ポーショニングバルブを設ける。このM/C圧の所定値
1 は、極低速時に用いられる制動力の範囲の上限に基
づいて定められている。よって、極低速時には、電気的
制動機構を用いず機械的制動機構によって制動力の制御
がなされるので簡略な制御となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、回生制動機構など
の電気的制動機構と、摩擦による制動機構を備えた電気
自動車の制動装置に関し、特に、運転者などが意図した
制動力(以下、要求制動力と記す)が小さいときの制御
に関する。
【0002】
【従来の技術】電気自動車においては、制動時に車両の
運動エネルギを電気エネルギに変換し蓄電する回生制動
機構と、運動エネルギを摩擦により熱エネルギに変換し
大気中に放散する摩擦制動機構とを備えるのが一般的で
ある。回生制動は、運動エネルギを電気エネルギに変換
し制動を行う電気的制動の一種であり、変換された電気
エネルギを再度使用することができるために、車両の効
率を高めることができるという特徴がある。また、摩擦
制動は車両に限らずあらゆる分野において最も一般的な
制動方法である。自動車に用いられる場合、運転者の制
動操作を流体圧を介して伝達する機構が一般的であり、
流体圧を調整することにより制動力のきめ細かい制御が
可能であるという特徴がある。
【0003】このように電気自動車には二つの異なる制
動機構が備えられており、所定の条件の下に二種の制動
機構の発生する制動力の配分が制御されている。特開平
8−149607号公報には、このような二種の制動機
構を有する電気自動車の制動装置の制御の例が示されて
いる。この公報の制動装置は、回生制動力を優先して発
生させ、回生制動力を最大に発生させた場合であっても
要求制動力を達成することができない場合に、この不足
分を摩擦制動によって発生させるものである。なお、前
記公報の記載の装置において、制動装置の操作量がごく
わずかの場合に摩擦制動の伝達手段である流体圧を高め
ているのは、機械的制動機構のあそびをなくすためであ
る。よって、このときには機械的な制動力はほとんど発
生していない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記公報に記載された
制動装置においては、要求制動力が比較的小さいときに
は回生制動だけで制動力を得ている。一方、回生制動時
のジェネレータとなるモータの回転は、車輪の回転と一
対一に対応しており、車両速度が低い場合はモータの回
転も低くなり、制動力が変動しやすいという問題があっ
た。この制動力の変動は操作感の悪化に繋がる。この制
動力の変動を打ち消すために、すなわち変動によって減
少した制動力を機械的制動力によって補う制御を行うこ
とも考えられるが、制御が複雑になり、また運転者など
に良好な操作感を与える程十分に変動を無くすことがで
きない。さらに、機械的制動力の制御のために流体圧を
制御する場合、ソレノイドバルブや流体圧変動に伴う振
動のためにノイズが発生する場合があり、これの対策も
必要となってくる。
【0005】本発明は前述の問題点を解決するためにな
されたものであり、要求制動力が低く、モータの回転数
が低い場合においても、運転者に対し良好な制動操作感
を与えることのできる電気自動車の制動装置を提供する
ことを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明にかかる電気自動車の制動装置は、電気的
制動機構と機械的制動機構を備える電気自動車の制動装
置であって、要求制動力がしきい値未満であるかを判定
する要求制動力判定手段と、要求制動力がしきい値未満
の場合は機械的制動機構のみによる初期制動力を発生さ
せる初期制動力発生手段とを有している。
【0007】この構成によれば、要求制動力が低い場合
においては、機械的制動機構のみにより制動力が発生す
るので、電気的制動力の変動による操作感の悪化を防止
することができる。特に、微妙な制動力制御が要求され
る車両の停止間際において、制御の容易な、すなわち応
答性の良い機械的制動力を用いているため運転者などに
対し良好な操作感を与えることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態(以
下、実施形態と記す)を図面に従って説明する。図1
は、本実施形態のシステム概要図である。ブレーキペダ
ル10は車室内に備えられ、運転者はこのペダル10の
操作量によって制動力の制御を行う。ブレーキペダルの
操作量は、これと機械的に連結されたマスタシリンダ
(M/C)12により液体圧、好適には油圧に変換さ
れ、この油圧はマスタシリンダ圧センサ14により検出
される。本実施形態においては、この検出されたマスタ
シリンダ12の油圧に基づき運転者の要求する制動力を
判断している。マスタシリンダ12で発生した油圧は協
調制御部16を介して駆動輪18および従動輪20に各
々備えられた駆動輪ホイールシリンダ(駆動輪W/C)
22と従動輪ホイールシリンダ(従動輪W/C)24に
伝達される。これらのホイールシリンダ22,24に
て、油圧によりブレーキパッドが操作され、車輪22,
24と一体となって回転するブレーキディスクとの間に
摩擦力が発生し、この摩擦力が制動力となる。
【0009】駆動輪18は走行用モータ26により駆動
される。駆動時には、走行用モータ26には、インバー
タとモータECU(モータ電子制御装置)を含むモータ
制御部28を介して、バッテリ30から電力が供給され
る。また、回生制動時には走行用モータ26は、モータ
制御部28の制御により発電機として機能し、発電され
た電力はバッテリ30に充電される。
【0010】図2には、協調制御部16の油圧回路の具
体的な構成が示されている。図中上部の端はマスタシリ
ンダ12に繋がっており、下部の端はホイールシリンダ
22,24に繋がっている。図に示すとおり、油圧回路
32は、連通・遮断の2相を有するソレノイドバルブ3
4、プロポーショニングバルブ(P/V)36および差
圧バルブ38が並列に接続されたものである。ソレノイ
ドバルブ34は、回生制動を行う場合には遮断状態に、
またバッテリ30の蓄電量が上限値である場合など回生
制動を行わず摩擦制動のみ行うときには連通状態に制御
される。プロポーショニングバルブ36は、マスタシリ
ンダ圧が所定の圧力に達するまではマスタシリンダ圧を
直接ホイールシリンダに伝え、所定圧を超えるとこれ以
上の圧力をホイールシリンダに伝えない、またはごくわ
ずかだけ伝える作用を有する。この特性が図3に示され
ている。プロポーショニングバルブの上流側の圧力がP
1未満のときには、当該バルブの上流側と下流側の圧力
は等しく、上流側の圧力が値P1 以上では、上流側の圧
力の増加に比して下流側の圧力の増加はごくわずかとな
っている。差圧バルブ38は、マスタシリンダ12とホ
イールシリンダ22,24の圧力差が所定の圧力に達す
ると、これを超える圧力をホイールシリンダに伝える作
用を有している。この特性が図3に示されており、上流
側と下流側の圧力差がP2 ´未満の場合は下流側の圧力
は0であり、圧力差がP2 ´以上になると上流側圧力の
増加と下流側圧力の増加が等しくなる。
【0011】図4には、本実施形態の制動力、特に機械
的制動力と電気的制動力の配分に関する特性が示されて
いる。回生制動が可能な条件下では、ソレノイドバルブ
34は遮断状態にあり、マスタシリンダ12からホイー
ルシリンダ22,24への圧力の伝達は、プロポーショ
ニングバルブ36と差圧バルブ38の少なくとも一方を
介して行われる。マスタシリンダの圧力がP1 未満の場
合は、プロポーショニングバルブ36を介して圧力の伝
達が行われ、この圧力に相当する摩擦制動力が発生す
る。このプロポーショニングバルブ36の作用に基づき
発生する制動力を以降初期摩擦制動力と記す。また、こ
のプロポーショニングバルブ36が作動する圧力P1
初期摩擦制動力を発生させる判断を行うためのしきい値
(第1しきい値)P1 である。一方、このときモータ制
御部28は、回生制動は行わないように制御を行う。し
たがって、マスタシリンダ圧が第1しきい値P1 未満の
とき発生する制動力は、摩擦制動力のみによって発生す
る。
【0012】マスタシリンダ圧が第1しきい値P1 以上
となるとプロポーションニングバルブ36は、第1しき
い値P1 以上の圧力をホイールシリンダ22,24にほ
とんど伝達しない。よって、摩擦制動力はこれ以上ほと
んど増加しない。第1しきい値P1 以上のマスタシリン
ダ圧に相当する制動力は、モータ制御部28の制御によ
り回生制動によって発生される。したがって、マスタシ
リンダ圧が第1しきい値P1 以上で、後述する第2しき
い値P2 未満であるときの制動力は、初期摩擦制動力と
回生制動力の和となり制動力の増減制御は、回生制動力
の増減によって行われる。
【0013】マスタシリンダ圧が、プロポーショニング
バルブ36の作動圧P1 と差圧バルブ38の作動圧P2
´の和である第2しきい値P2 (=P1 +P2 ´)以上
となると、差圧バルブ38が開放され、ここを介して圧
力の伝達が行われる。このとき回生制動力は、第2しき
い値P2 のときの値に維持される。したがって、このと
きの制動力は、プロポーショニングバルブ36の作用に
よる初期摩擦制動力、回生制動力および差圧バルブ38
の作用による摩擦制動力の和となる。この領域におい
て、初期摩擦制動力と回生制動力は一定であるので、制
動力の増減制御は差圧バルブ38を介して制御される摩
擦制動力の増減によって行われる。
【0014】以上のように本実施形態においては、協調
制御部16が、要求制動力がしきい値未満であるかを判
定する要求制動力判定手段として機能し、さらに協調制
御部16と摩擦制動機構が、前記判定がなされた場合に
機械的制動機構のみによる初期制動力を発生させる初期
制動力発生手段として機能する。具体的には前記しきい
値P1 を定めているのはプロポーショニングバルブ36
の設定値であり、この設定値未満の場合には、マスタシ
リンダ12の圧力が直接ホイールシリンダ22,24に
伝達され、摩擦制動機構のみにより制動力が発生する。
【0015】以上のような制動力制御によれば、車両停
止直前などのように車両速度が非常に低い条件下では、
初期摩擦制動力のみにより制動力が発生する領域とな
る。言い換えれば、前記の条件下においては、摩擦制動
のみによって制動力が発生するように第1しきい値P1
が設定されている。前記のような極低速時においては、
通常運転者は、車両の停止直前に制動力を徐々に弱め、
いわゆるカックンブレーキとならないように滑らかに停
止するよう、微妙な制御を行う。本実施形態において
は、この領域において摩擦制動力のみが作用しているの
で、運転者の操作に対し十分な応答性が確保される。よ
って、良好で自然な制動感を運転者に与えることができ
る。また、マスタシリンダ12とホイールシリンダ2
2,24が、ソレノイドバルブなどを介さずに直接接続
され、ソレノイドバルブの制御などを行うことがないの
で、これの作動音などの発生もない。
【0016】また、第2しきい値P2 は、発生可能な回
生制動力、すなわち回生制動力が最大値となるときに対
応するマスタシリンダ圧である。そして、このように設
定することによって、図4に示すようにマスタシリンダ
圧と制動力の関係が線形となり、自然な制動感を達成す
ることができる。
【0017】図5には、協調制御部16の油圧回路の具
体的な構成が示されている。図中上部の端はマスタシリ
ンダ12に繋がっており、下部の端はホイールシリンダ
22,24に繋がっている。図示するように油圧回路4
0は、可変差圧バルブ42により構成されている。この
可変差圧バルブ42の作動圧を変更することにより、図
2に示す油圧回路32と同様の特性を得ることが可能で
ある。
【0018】回生制動が行われない条件下においては、
可変差圧バルブ42の作動圧を0に制御すれば、マスタ
シリンダ12の圧力が直接ホイールシリンダ22,24
に伝達され、摩擦制動力のみにより制動力が発生する。
また、回生制動を行う場合には、マスタシリンダ圧が第
1しきい値P1 未満の場合は可変差圧バルブ42を開放
状態に制御し、第1しきい値P1 を超えたときに遮断状
態とする。さらに、マスタシリンダ圧が第2しきい値P
2 以上のときには、マスタシリンダ12とホイールシリ
ンダ22,24の差圧によって再び開放状態になる。
【0019】図5に示す油圧回路40を有する実施形態
においても、協調制御部は要求制動力がしきい値未満で
あるかを判定する要求制動力判定手段として機能し、さ
らに協調制御部16と摩擦制動機構が、前記判定がなさ
れた場合に機械的制動機構のみによる初期制動力を発生
させる初期制動力発生手段として機能する。具体的には
前記しきい値を定めているのは、可変差圧バルブ42の
制御設定値であり、この設定値未満の場合には、マスタ
シリンダ12の圧力が直接ホイールシリンダ22,24
に伝達され、摩擦制動機構のみにより制動力が発生す
る。したがって、前述の油圧回路32の場合と同様の効
果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態のシステム構成を示す図で
ある。
【図2】 図1の協調制御部の油圧回路の一例を示す図
である。
【図3】 図2に示す油圧回路のプロポーショニングバ
ルブと差圧バルブの特性を示す図である。
【図4】 本実施形態の制動力配分を示す図である。
【図5】 図1の協調制御部の油圧回路の他の例を示す
図である。
【符号の説明】
10 ブレーキペダル、12 マスタシリンダ、14
マスタシリンダ圧センサ、16 協調制御部(要求制動
力判定手段,制御手段)、22,24 ホイールシリン
ダ、26 走行用モータ、28 モータ制御部、30
バッテリ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電気的制動機構と機械的制動機構を備
    え、所定の条件の下に前記二種の制動機構の制動力配分
    を定めて制動力を発生する電気自動車の制動装置であっ
    て、 要求制動力がしきい値未満であるかを判定する要求制動
    力判定手段と、 要求制動力がしきい値未満の場合は機械的制動機構のみ
    による初期制動力を発生させる初期制動力発生手段と、
    を有する電気自動車の制動装置。
JP4092797A 1997-02-25 1997-02-25 電気自動車の制動装置 Pending JPH10236300A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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