(57)【要約】【課題】制動力を精度良く制御することができる電動車両を提供すること。【解決手段】電動車両１は、油圧によって摩擦制動力を発生させる摩擦制動力発生機構と、回生制動力を発生させる回生制動力発生機構と、制御部と、を備え、制御部が、運転者が要求する要求制動力が回生制動力発生機構によって発生可能な回生制動力の上限よりも大きい場合、回生制動力の上限から摩擦制動力のバラツキ分を差し引いた回生制動力を回生制動力発生機構によって発生させ、要求制動力から回生制動力発生機構による回生制動力を差し引いた摩擦制動力を摩擦制動力発生機構によって発生させ、要求制動力と実制動力とが一致するように回生制動力発生機構による回生制動力をフィードバック制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧によって摩擦制動力を発生させる摩擦制動力発生機構と、回生制動力を発生させる回生制動力発生機構と、制御部と、を備える電動車両において、
前記制御部は、運転者が要求する要求制動力が前記回生制動力発生機構によって発生可能な回生制動力の上限よりも大きい場合、
前記回生制動力の上限から前記摩擦制動力のバラツキ分を差し引いた回生制動力を前記回生制動力発生機構によって発生させ、
前記要求制動力から前記回生制動力発生機構による回生制動力を差し引いた摩擦制動力を前記摩擦制動力発生機構によって発生させ、
前記要求制動力と実制動力とが一致するように前記回生制動力発生機構による回生制動力をフィードバック制御する、
電動車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、油圧によって摩擦制動力を発生させる摩擦ブレーキと、回生制動力を発生させるモータと、を備える電動車両において、アクセルペダルの操作量に応じて要求制動力（要求減速度）を設定し、当該要求制動力に応じて、モータで回生制動力を発生させ、例えばバッテリ容量等の関係で回生制動力が制限されている状況では、要求制動力に対する制動力の不足分を摩擦ブレーキによって補う方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３２２５４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
摩擦ブレーキは、使用環境（例えば外気温や車速等）によってブレーキフルード（ブレーキオイル）の温度やブレーキパッドの温度が変動してしまい、応答性や制動力がバラついて、狙いの制動力を発生させられない場合がある。そのため、特許文献１で開示された方法のように、回生制動力が制限されている場合の制動力の不足分を摩擦ブレーキによって補おうとすると、制動力を精度良く制御することができず、要求制動力を得ることができない場合がある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、制動力を精度良く制御することができる電動車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電動車両は、油圧によって摩擦制動力を発生させる摩擦制動力発生機構と、回生制動力を発生させる回生制動力発生機構と、制御部と、を備える電動車両において、前記制御部は、運転者が要求する要求制動力が前記回生制動力発生機構によって発生可能な回生制動力の上限よりも大きい場合、前記回生制動力の上限から前記摩擦制動力のバラツキ分を差し引いた回生制動力を前記回生制動力発生機構によって発生させ、前記要求制動力から前記回生制動力発生機構による回生制動力を差し引いた摩擦制動力を前記摩擦制動力発生機構によって発生させ、前記要求制動力と実制動力とが一致するように前記回生制動力発生機構による回生制動力をフィードバック制御する。
【０００７】
これにより、電動車両は、摩擦制動力よりも制御性の良い回生制動力をフィードバック制御することにより、要求制動力を実現することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る電動車両によれば、制動力を精度良く制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る電動車両の構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る電動車両による制御の内容を示すフローチャートである。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係る電動車両の制御を説明するための図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係る電動車両の制御の変形例を説明するための図である。
【図５】図５は、摩擦制動間時間に対する摩擦制動力のバラツキ補正量の大きさを示すグラフである。
【図６】図６は、外気温および車速と、摩擦制動力のバラツキ補正量の傾きとの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態に係る電動車両について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００１１】
電動車両１は、図１に示すように、ＥＶ−ＥＣＵ１１と、モータＥＣＵ１２と、バッテリＥＣＵ１３と、ブレーキＥＣＵ１４と、モータ１５と、インバータ１６と、バッテリ１７と、油圧アクチュエータ１８と、摩擦ブレーキ１９と、加速度センサ２０と、アクセルペダルセンサ２１と、ブレーキペダルセンサ２２と、を備えている。
【００１２】
ＥＶ−ＥＣＵ１１、モータＥＣＵ１２、バッテリＥＣＵ１３およびブレーキＥＣＵ１４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータを主要構成部品とした電子制御装置（Electronic  Control  Unit）であり、各種プログラムを実行する。ＥＶ−ＥＣＵ１１、モータＥＣＵ１２、バッテリＥＣＵ１３およびブレーキＥＣＵ１４は、本発明における制御部として機能する。
【００１３】
ＥＶ−ＥＣＵ１１は、モータＥＣＵ１２、バッテリＥＣＵ１３およびブレーキＥＣＵ１４を制御する。このＥＶ−ＥＣＵ１１には、加速度センサ２０によって検出された加速度（減速度）を示す信号と、アクセルペダルセンサ２１によって検出されたブレーキ開度を示す信号と、が入力される。
【００１４】
モータＥＣＵ１２は、インバータ１６を制御することにより、モータ１５の動作を制御する。また、バッテリＥＣＵ１３は、バッテリ１７の充放電を制御する。また、ブレーキＥＣＵ１４は、油圧アクチュエータ１８を制御することにより、摩擦ブレーキ１９の動作を制御する。このブレーキＥＣＵ１４は、ブレーキペダルセンサ２２によって検出されたブレーキ開度を示す信号が入力される。
【００１５】
モータ１５は、インバータ１６と電気的に接続されており、電動機および発電機として機能する。モータ１５は、バッテリ１７から供給された電力によって駆動するモータ機能と、外力によって駆動されることにより発電する発電機能とを有している。また、モータ１５は、図示しない前輪または後輪のいずれかに回生制動力を発生させる回生制動力発生機構として機能する。バッテリ１７は、モータ１５での回生によって得られるエネルギーを蓄電する。
【００１６】
油圧アクチュエータ１８は、図示しないマスタシリンダから圧送される油圧により、摩擦ブレーキ１９に摩擦制動力を発生させる。摩擦ブレーキ１９は、図示しない車輪のそれぞれに設けられており、各車輪に対して摩擦制動力を付与することができるように構成されている。摩擦ブレーキ１９は、例えばディスクブレーキ等により構成され、油圧アクチュエータ１８に接続されている。摩擦ブレーキ１９は、油圧によって摩擦制動力を発生させる摩擦制動力発生機構として機能する。
【００１７】
ここで、電動車両１の運転者は、アクセルを操作することにより、当該操作に応じた制動力が発生することを期待する。しかしながら、従来技術のように、バッテリ容量等の関係で回生制動力が制限されており、運転者の要求制動力に対して回生制動力が不足している状況では、摩擦ブレーキによって制動力の不足分を補おうとすると、摩擦制動力がバラついて制動力を精度良く制御することができない場合がある。そしてその結果、運転者に不快感を与える可能性がある。
【００１８】
そこで、本実施形態に係る電動車両１では、運転者が要求する要求制動力がモータ１５によって発生可能な回生制動力の上限よりも大きい場合、回生制動力の上限から摩擦制動力のバラツキ分を差し引いた回生制動力をモータ１５によって発生させ、要求制動力からモータ１５による回生制動力を差し引いた摩擦制動力を摩擦ブレーキ１９によって発生させ、要求制動力と実制動力とが一致するようにモータ１５による回生制動力をフィードバック制御することとした。
【００１９】
以下、本実施形態に係る電動車両１における具体的な制御の内容について、図２を参照しながら説明する。なお、本制御はＥＶ−ＥＣＵ１１が主体となって行われる。すなわち、ＥＶ−ＥＣＵ１１は、モータＥＣＵ１２を介してモータ１５の動作を制御し、バッテリＥＣＵ１３を介してバッテリ１７の動作を制御し、ブレーキＥＣＵ１４を介して摩擦ブレーキ１９の動作を制御する。
【００２０】
まず、ＥＶ−ＥＣＵ１１は、アクセルペダルセンサ２１およびブレーキペダルセンサ２２により、運転者が操作したアクセル開度およびブレーキ開度を取得する（ステップＳ１）。続いて、ＥＶ−ＥＣＵ１１は、ステップＳ１で取得したアクセル開度およびブレーキ開度に基づいて、運転者の要求制動力を算出する（ステップＳ２）。続いて、ＥＶ−ＥＣＵ１１は、バッテリ１７の電池容量（ＳＯＣ：State  Of  Charge）を取得する（ステップＳ３）。続いて、ＥＶ−ＥＣＵ１１は、ステップＳ３で取得した電池容量に基づいて回生制動力の上限を算出する（ステップＳ４）。
【００２１】
続いて、ＥＶ−ＥＣＵ１１は、ステップＳ２で算出した要求制動力が、ステップＳ４で算出した回生制動力の上限以下であるかを判定する（ステップＳ５）。ステップＳ５において、要求制動力が回生制動力の上限以下であると判定した場合（ステップＳ５でＹｅｓ）、ＥＶ−ＥＣＵ１１は、本制御を終了する。すなわち、要求制動力が回生制動力の上限以下であれば、モータ１５による回生制動力のみで要求制動力を得ることができるため、電動車両１は、そのまま回生しながら減速する。
【００２２】
一方、ステップＳ５において、要求制動力が回生制動力の上限未満であると判定した場合（ステップＳ５でＮｏ）、ＥＶ−ＥＣＵ１１は、ステップＳ６に進む。すなわち、要求制動力が回生制動力の上限未満の場合、モータ１５による回生制動力のみでは要求制動力を得ることができないため、電動車両１は、ステップＳ６以降で摩擦制動力による補償を行う。
【００２３】
ＥＶ−ＥＣＵ１１は、モータ１５によって、摩擦制動力のバラツキ分を差し引いた回生制動力を発生させる（ステップＳ６）。続いて、ＥＶ−ＥＣＵ１１は、摩擦ブレーキ１９によって、要求制動力からモータ１５による回生制動力を差し引いた不足分を補償するための摩擦制動力を発生させる（ステップＳ７）。ステップＳ７では、具体的には、要求制動力からモータ１５による回生制動力を差し引いた不足分に対して、摩擦制動力のバラツキ分を加えた摩擦制動力を、摩擦ブレーキ１９によって発生させる。
【００２４】
続いて、ＥＶ−ＥＣＵ１１は、加速度センサ２０によって電動車両１の加速度（減速度）を取得し、当該加速度に基づいて、電動車両１の実制動力（実減速度）を算出する（ステップＳ８）。続いて、ＥＶ−ＥＣＵ１１は、ステップＳ２で算出した要求制動力とステップＳ８で算出した実制動力とを比較し、両者が一致するように回生制動力を調整するフィードバック制御を行い（ステップＳ９）、本制御を終了する。
【００２５】
ここで、図３は、図２の制御における制動力の遷移を示す図である。同図に示すように、摩擦ブレーキ１９で発生する実際の摩擦制動力は、狙いの摩擦制動力に対して精度が悪い。そこで、電動車両１では、摩擦制動力よりも精度良く制御することができる回生制動力によって加速度を調整することができるように、摩擦制動力のバラツキ分だけ多く制動するように摩擦制動力の狙い値を設定する。また、電動車両１では、モータ１５によって、摩擦制動力のバラツキ分を差し引いた回生制動力を発生させることにより、回生制動力のフィードバック調整代を残しておく。そして、摩擦ブレーキ１９を作動させ、モータ１５の回生制動力を制御することにより、目標制動力となるように調整する。
【００２６】
以上説明したような電動車両１によれば、摩擦制動力よりも制御性の良い回生制動力をフィードバック制御することにより、要求制動力を実現することができる。これにより、制動力を精度良く制御することができる。
【００２７】
（変形例）
ここで、摩擦ブレーキ１９による摩擦制動力のバラツキは、使用環境（例えば外気温、車速等）によるものが大きい。そこで、図４に示すように、摩擦制動中に摩擦制動力のバラツキ量を検知し、バラツキ補正量として次の摩擦制動まで記憶しておくことにより、モータ１５による回生を限界まで行うことができる。このように回生を限界まで行うことにより、電費の悪化を防ぎつつ、運転者の要求制動力と電動車両１の実制動力とを一致させることができるため、運転者の不快感を低減することができる。
【００２８】
なお、図５は、摩擦ブレーキ１９による前後の摩擦制動の時間である摩擦制動間時間に対する摩擦制動力のバラツキ補正量の大きさを示すグラフである。同図に示したバラツキ補正量の傾きは外気温および車速によって変化し、例えば図６に示すように、外気温が低く、車速が高い程、バラツキ補正量の傾きは大きくなる。
【００２９】
以上、本発明に係る電動車両について、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００３０】
１  電動車両
１１  ＥＶ−ＥＣＵ
１２  モータＥＣＵ
１３  バッテリＥＣＵ
１４  ブレーキＥＣＵ
１５  モータ
１６  インバータ
１７  バッテリ
１８  油圧アクチュエータ
１９  摩擦ブレーキ
２０  加速度センサ
２１  アクセルペダルセンサ
２２  ブレーキペダルセンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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