(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車上バッテリーからの電力により車輪を駆動する電気駆動手段と、前記車輪の回転に伴なって前記電気駆動手段が発生する電力を前記車上バッテリーに回生する回生制動手段と、ブレーキペダルの操作量に応じた液圧を発生する前輪側及び後輪側の２系統の液圧発生手段と、前記液圧発生手段が発生する液圧に応じて車輪に制動力を与える前輪側及び後輪側の２系統の液圧制動手段と、前記液圧発生手段から液圧制動手段への液圧の伝達を制御する弁手段とを具備し、車輪の回生制動条件に応じて回生制動手段による制動動作から液圧制動手段による制動動作への切替えを行う電動車両の制動装置において、
前記液圧発生手段で発生させた前輪側及び後輪側のうちの前記電気駆動手段が駆動しない車輪側の液圧を検出する発生液圧検出手段と、
前記液圧制動手段に加わる前輪側及び後輪側のうちの前記電気駆動手段が駆動する車輪側の液圧を検出する制動液圧検出手段と、
前記発生液圧検出手段の検出出力と前記制動液圧検出手段の検出出力に基づいて前輪側液圧系統及び後輪液圧系統のそれぞれの異常を判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果に基づき前記弁手段及び前記回生制動手段を制御する制御手段と
を具備することを特徴とする電動車両の制動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電気自動車等の電動エネルギーによって車両を駆動する電動車両の制動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電気自動車の場合には、走行のために利用できるエネルギーはバッテリーに充電された電力だけであり、バッテリーに充電されている電力は限られているので、１回の充電で走行できる距離を長くするには、走行等で消費するエネルギーを有効に回生利用する必要がある。したがって、電気自動車においては回生制動を用いることが非常に有効的である。即ち、制動時に車両の運動エネルギーにより車輪に連結された電気モータを駆動し、電気モータが発電した電力をバッテリーに戻すようにすれば、エネルギーの無駄な消費を減らすことができる。
【０００３】
しかしながら、回生制動には限界、例えば、所定速度以下になるとその能力が低下する等の限界があるため、回生制動限界以上では油圧ブレーキで補うようにし、油圧ブレーキが回生制動と併用して使用される。
【０００４】
この種の電気自動車等の制動装置としては、特開平５−１７６４０７号公報に掲載の技術がある。
【０００５】
この公報に掲載の技術は、前輪側を回生制動及び油圧制動により、後輪側を油圧制動により制動する。ブレーキマスタシリンダの油圧は減圧弁により遮断され、その遮断時には減圧弁前後の差圧に応じた回生制動を行うものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記公報に掲載の技術においては、ブレーキマスタシリンダの油圧は減圧弁により遮断され、その遮断時には減圧弁前後の差圧に応じて回生制動を行うものであるから、前輪側の回生制動の際に減圧弁前後の差圧が発生しないような事態、及び減圧弁前後の差圧が発生していてもそれを検出できない事態を想定すると、所定の回生制動による制動力が得られない可能性がある。
【０００７】
そこで、本発明は、油圧制動を加えた場合、ブレーキマスタシリンダとホイールシリンダとの間の差圧が検出できなくても、回生制動によって制動力の低下を防止する電動車両の制動装置の提供を課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記した技術的課題を解決するため、請求項１にかかる電動車両の制動装置は、車上バッテリーからの電力により車輪を駆動する電気駆動手段と、前記車輪の回転に伴なって前記電気駆動手段が発生する電力を前記車上バッテリーに回生する回生制動手段と、ブレーキペダルの操作量に応じた液圧を発生する前輪側及び後輪側の２系統の液圧発生手段と、前記液圧発生手段が発生する液圧に応じて車輪に制動力を与える前輪側及び後輪側の２系統の液圧制動手段と、前記液圧発生手段から液圧制動手段への液圧の伝達を制御する弁手段とを具備し、車輪の回生制動条件に応じて回生制動手段による制動動作から液圧制動手段による制動動作への切替えを行う電動車両の制動装置において、前記液圧発生手段で発生させた前輪側及び後輪側のうちの前記電気駆動手段が駆動しない車輪側の液圧を検出する発生液圧検出手段と、前記液圧制動手段に加わる前輪側及び後輪側のうちの前記電気駆動手段が駆動する車輪側の液圧を検出する制動液圧検出手段と、前記発生液圧検出手段の検出出力と前記制動液圧検出手段の検出出力に基づいて前輪側液圧系統及び後輪液圧系統のそれぞれの異常を判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果に基づき前記弁手段及び前記回生制動手段を制御する制御手段とを具備するものである。
【０００９】
請求項２にかかる電動車両の制動装置は、請求項１において、前記発生液圧検出手段の検出する圧力と前記制動液圧検出手段の検出する圧力との差が所定の上限値より大きいとき、前記前輪側及び後輪側の前記弁手段を開とし、前記差が所定の下限値より小さいとき、前記車輪側及び後輪側の前記弁手段を開とすると共に、前記回生制動手段の回生動作を中止するものである。
【００１０】
【作用】
請求項１においては、車上バッテリーからの電力により車輪を駆動する電気駆動手段と、前記車輪の回転に伴なって前記電気駆動手段が発生する電力を前記車上バッテリーに回生する回生制動手段と、ブレーキペダルの操作量に応じた液圧を発生する前輪側及び後輪側の２系統の液圧発生手段と、前記液圧発生手段が発生する液圧に応じて車輪に制動力を与える前輪側及び後輪側の２系統の液圧制動手段と、前記液圧発生手段から液圧制動手段への液圧の伝達を制御する弁手段とを具備し、車輪の回生制動条件に応じて回生制動手段による制動動作から液圧制動手段による制動動作への切替えを行い、減速走行及び停止の際には回生制動及び液圧制動を行う。このとき、前記液圧発生手段で発生させた前輪側及び後輪側のうちの前記電気駆動手段が駆動しない車輪側の系統の液圧を発生液圧検出手段で検出し、前記液圧制動手段に加わる前輪側及び後輪側のうちの前記電気駆動手段が駆動する車輪側の系統の液圧を制動液圧検出手段で検出し、両者の差圧でもって回生制動を行う。そして、前記発生液圧検出手段の検出出力と前記制動液圧検出手段の検出出力に基づいて前輪側液圧系統及び後輪液圧系統のそれぞれの異常を判定し、判定結果に基づき前記弁手段及び前記回生制動手段を制御するものである。
【００１１】
請求項２においては、電気駆動手段が駆動する側の圧力系統が欠損した場合、発生液圧検出手段の検出圧力は零付近となる。一方、制動液圧検出手段の検出圧力は上昇する。したがって、発生液圧検出手段の検出する圧力と制動液圧検出手段の検出する圧力との差はブレーキペダルの操作量が増えるにつれ増大する。この差が所定の上限値を越えたとき、前輪側及び後輪側の弁手段を開とする。よって、電気駆動手段が駆動する側の車輪には回生制動がかかり、電気駆動手段が駆動しない側の車輪には油圧制動がかかって、欠損に対して制動力が最大限に維持される。また、電気駆動手段が駆動しない側の圧力系統が欠損した場合、制動液圧検出手段の検出圧力は零付近となる。一方、発生液圧検出手段の検出圧力は上昇する。よって、発生液圧検出手段の検出する圧力と制動液圧検出手段の検出する圧力との差はブレーキペダルの操作量が増えるにつれ減少する。この差が所定の下限値を越えたとき、前輪側及び後輪側の弁手段を開とするとともに回生制動を中止する。よって、電気駆動手段が駆動する側の車輪には油圧制動がかかるが、回生制動はかからず、必要以上の制動力が同じ輪にかかることはない。
【００１２】
【実施例】
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１は本発明の実施例の電動車両の制御装置の駆動系及び制動系の主要部の構成図である。また、図２は図１のモータＥＣＵの主要部の構成を示すブロック図である。なお、この実施例においては、前輪Ｆｒが駆動輪、後輪Ｒｒが従動輪になっている。
【００１４】
図１において、駆動源である電気モータ２の駆動軸は、変速機（Ｔ／Ｍ）２５を介して、前輪Ｆｒの車軸に連結されている。なお、図１においては、前輪Ｆｒの１輪と後輪Ｒｒの１輪は省略されているが、実施例の自動車は４輪車である。各車輪近傍には、それぞれ、油圧制動のためのホイールシリンダ（Ｗ／Ｃ）５が配設されている。前輪Ｆｒは駆動輪であるため、電気モータ２による回生制動も可能になっている。
【００１５】
まず、図１の実施例の主に油圧系統について説明する。
【００１６】
ブレーキペダル２１の踏込みストロークに応じた油圧が、ブレーキマスタシリンダ（Ｍ／Ｃ）４の出力として発生し、前輪Ｆｒ側の配管６１と後輪Ｒｒ側の配管６２に供給される。前輪Ｆｒ側の配管６１と前輪Ｆｒ側のホイールシリンダ５（Ｆｒ）の配管６３とを接続する第１の油圧系統には、リリーフ弁６、チェック弁２９、バイパス弁７及び初期圧カット弁５１が並列に接続されている。また、配管６３には本実施例の制動液圧検出手段としての圧力センサ１２が配設されている。
【００１７】
配管６２と後輪Ｒｒ側のホイールシリンダ５（Ｒｒ）側の配管６４とを結ぶ第２の油圧系統には、リリーフ弁５６、チェック弁５４、バイパス弁５３、初期圧カット弁５５、及びバイパス弁５２が並列に介挿されている。バイパス弁５２には前輪Ｆｒの故障時に後輪Ｒｒの減圧を解除する役割がある。また、配管６４とホイールシリンダ５（Ｒｒ）との間には、プロポーショニングバルブ２３が接続されている。そして、配管６２には本実施例の発生液圧検出手段としての圧力センサ１１が配設されている。
【００１８】
リリーフ弁６は、配管６１の油圧が配管６３の油圧よりも所定以上高いときに開き、機械的に配管６１と配管６３の差圧を一定に制御する。チェック弁２９は、通常は閉じているが、何らかの原因により配管６１の油圧よりも配管６３の油圧が高くなったとき開き、配管６３の油圧を配管６１に逃すように制御する。バイパス弁７は電磁弁であり、通常は閉状態であるが、主として電気系統に故障が生じたときに開制御されて、配管６１の油圧と配管６３の油圧を同一にする。初期圧カット弁５１は、配管６１の油圧が非常に小さいときに開き、油圧が所定以上になると（ホイールシリンダ５（Ｆｒ）への初期圧印加が完了すると）閉じる。
【００１９】
同様に、リリーフ弁５６は、配管６２の油圧が配管６４の油圧よりも所定以上高いときに開き、機械的に配管６２と配管６４の差圧を一定に制御する。チェック弁５４は通常は閉じているが、何らかの原因により配管６２の油圧よりも配管６４の油圧が高くなったとき開き、配管６４の油圧を配管６２に逃すように制御する。バイパス弁５３は電磁弁であり、通常は閉状態であるが、主として電気系統に故障が生じたときに、開制御されて、配管６２の油圧と配管６４の油圧を同一にする。初期圧カット弁５５は、配管６１の油圧が非常に小さいときに開き、油圧が所定以上になると（ホイールシリンダ５（Ｒｒ）への初期圧印加が完了すると）閉じる。バイパス弁５２は通常閉であるが、配管６１に比べて配管６２の油圧が所定以上高くなったときに開く。なお、通常は、配管６１の油圧と配管６２の油圧とは同一になる。
【００２０】
また、プロポーショニングバルブ２３はマスタシリンダ４側の入側油圧が所定圧以下のときには、ホイールシリンダ５（Ｒｒ）側の出側油圧を入側油圧と同一にし、入側油圧が前記所定圧を越えているときには、入側と出側を分離して、入側油圧の変化に対する出側油圧の変化の比率をそれまでより抑えるように動作する。プロポーショニングバルブ２３を設けることにより、油圧制動による前後輪の制動力配分を理想配分線に近づけることができる。
【００２１】
ブレーキベダル２１の近傍には、ブレーキペダル２１の踏込みの有無を検出するブレーキスイッチ２２が配設されている。ポテンショメータ２８は、図示しないアクセルペダルと連結されており、アクセルペダルの踏込みストロークを検出する。また、各車輪の近傍には、各々車輪速度を検出する車輪速センサ５７，５８が設置されている。
【００２２】
次に、電気系統について説明する。
【００２３】
この実施例で使用している電気モータ２は誘導モータであり、回転子には永久磁石により磁極が形成されており、固定子には３相の巻線が配設されている。固定子の３相の巻線に交流を印加することにより、回転磁界が発生し、回転子を回転駆動することができる。また、車輪の回転によって電気モータ２の回転子が回転しているときには、その回転を止める方向の磁界を固定子の巻線で発生することにより、始動をかけることができ、このとき固定子の巻線で発生する起電力を電源に回収する（回生制動する）ことができる。電気モータ２の内部には、回転子の磁極の位置を検出する磁極位置検出器２ａが配設されている。
【００２４】
電気モータ２を制御するための電気回路として、モータＥＣＵ（電子制御ユニット）２７とブレーキＥＣＵ２６を有している。モータＥＣＵ２７とブレーキＥＣＵ２６は、各々内部にマイクロコンピュータを有しており、前者は主として電気モータ２の駆動に関する制御を実施し、後者は油圧制動及び回生制動に関する制御を実施する。また、両者のマイクロコンピュータは互いに接続されており、互いの情報が交換自在になっている。
【００２５】
モータＥＣＵ２７の主要部の構成を図２を用いて説明する。
【００２６】
図２において、モータＥＣＵ２７にはインバータＩＮＶを有しており、インバータＩＮＶの３本の出力ラインＬ１  ，Ｌ２  及びＬ３  が電気モータ２の各巻線と接続されている。インバータＩＮＶの電源ラインＬＰ及びＬＭは、車上バッテリー１のプラス及びマイナスの端子にそれぞれ接続されている。例えば、車上バッテリー１は鉛蓄電池を使用すればよいが、この鉛蓄電池と並列に大容量コンデンサやサブバッテリー等を接続してもよい。
【００２７】
このインバータＩＮＶは、６個のスイッチング用出力トランジスタＱ１  ，Ｑ２  ，Ｑ３  ，Ｑ４  ，Ｑ５  及びＱ６  を有しており、上側のトランジスタＱ１  ，Ｑ３  及びＱ５  の少なくとも１つと、下側のトランジスタＱ２  ，Ｑ４  及びＱ６  の少なくとも１つをオンとすることにより、車上バッテリー１から電気モータ２の各巻線に電流を流すことができる。但し、トランジスタＱ１  とＱ２  、Ｑ３  とＱ４  、Ｑ５  とＱ６  は同時にオンしない。
【００２８】
トランジスタＱ１  ，Ｑ２  ，Ｑ３  ，Ｑ４  ，Ｑ５  及びＱ６  の制御端子には、それぞれドライバＤＶ１  ，ＤＶ２  ，ＤＶ３  ，ＤＶ４  ，ＤＶ５  及びＤＶ６  の出力が接続されており、これらのドライバＤＶ１  〜ＤＶ６  の入力端子は、マイクロコンピュータＣＰＵの出力ポートと各々接続されている。即ち、マイクロコンピュータＣＰＵがトランジスタＱ１  ，Ｑ２  ，Ｑ３  ，Ｑ４  ，Ｑ５  及びＱ６  のオン／オフを制御することにより、電気モータ２の各巻線の通電を制御する。
【００２９】
電気モータ２を連続的に回転させるためには、その回転子の磁極の位置に合わせて、その回転子を駆動する方向に、固定子巻線が形成する各磁極の位置を順次に移動させる必要があるので、マイクロコンピュータＣＰＵは、電気モータ２に内蔵された磁極位置検出器２ａからの信号に基づいて、ドライバＤＶ１  〜ＤＶ６  に印加する制御信号のタイミングを決定している。
【００３０】
また、ドライバＤＶ１  〜ＤＶ６  に印加する制御信号のタイミングを調整することにより、電気モータ２の回転に対して制動をかけることもできる。この制動の際、電気モータ２は発電機として機能するので、その固定子巻線に電力が誘起するが、この電力は車上バッテリー１に回収される。
【００３１】
即ち、固定子巻線が発生する逆起電力によって、出力ラインＬ１  の電圧が電源ラインＬＰよりも高くなると、出力ラインＬ１  からダイオードＤ１  を介して電源ラインＬＰに電流が流れ、また出力ラインＬ１  の電圧が電源ラインＬＭよりも低くなると、出力ラインＬ１  からダイオードＤ２  を介して電源ラインＬＭから電流が流れ、車上バッテリー１が充電される。同様に、出力ラインＬ２  の電圧が電源ラインＬＰよりも高くなると、出力ラインＬ２  からダイオードＤ３  を介して電源ラインＬＰに電流が流れ、また出力ラインＬ２  の電圧が電源ラインＬＭよりも低くなると、出力ラインＬ２  からダイオードＤ４  を介して電源ラインＬＭから電流が流れ、車上バッテリー１が充電される。更に、出力ラインＬ３  の電圧が電源ラインＬＰよりも高くなると、出力ラインＬ３  からダイオードＤ５  を介して電源ラインＬＰに電流が流れ、また出力ラインＬ３  の電圧が電源ラインＬＭよりも低くなると、出力ラインＬ３  からダイオードＤ６  を介して電源ラインＬＭから電流が流れ、車上バッテリー１が充電される。
【００３２】
更に、図１を参照して詳述する。
【００３３】
モータＥＣＵ２７は、ポテンショメータ２８が出力する信号により、アクセルペダルの踏込量を検出し、この踏込量に応じて、電気モータ２の駆動量（回転速度）を制御する。また、回生制動をブレーキＥＣＵ２６が指示するときには、その指示に従って、電気モータ２の制動量を制御する。前述のインバータＩＮＶのトランジスタＱ１  ，Ｑ２  ，Ｑ３  ，Ｑ４  ，Ｑ５  及びＱ６  の制御端子に印加する信号のパルス幅を調整することによって、電気モータ２の駆動トルク及び制動量が調整される。
【００３４】
ブレーキＥＣＵ２６には、圧力センサ１１からの信号、圧力センサ１２からの信号、ブレーキスイッチ２２からの信号、変速機２５からの信号、及び電気モータ２からの信号が印加される。ブレーキＥＣＵ２６は入力されるこれらの信号に基づいて、制動制御を行い、回生制動のための情報をモータＥＣＵに出力するとともに、油圧制動のために必要に応じてバイパス弁７及びバイパス弁５３をオン／オフ制御する。
【００３５】
図３は本発明の実施例の電動車両の制動装置における前輪側及び後輪側のブレーキマスタシリンダとホイールシリンダとの圧力特性図、及びマスタシリンダ圧Ｐｍとホイールシリンダ圧Ｐｗとの差圧と回生制動力との関係を示す制動特性図である。
【００３６】
図３において、ブレーキペダル２１の踏込みストロークに応じた油圧が、ブレーキマスタシリンダ（Ｍ／Ｃ）４の出力として発生し、前輪Ｆｒ側の配管６１に供給される。この際の前輪Ｆｒ側の配管６１と前輪Ｆｒ側のホイールシリンダ５（Ｆｒ）の配管６３とを接続する第１の油圧系統は、図３（ａ）に示すブレーキマスタシリンダ（Ｍ／Ｃ）４とホイールシリンダ５（Ｆｒ）との圧力特性となる。この圧力特性は並列接続されているリリーフ弁６及び初期圧カット弁５１によって形成される。
【００３７】
同様に、ブレーキペダル２１の踏込みストロークに応じた油圧が、ブレーキマスタシリンダ（Ｍ／Ｃ）４の出力として発生し、後輪Ｒｒ側の配管６４に供給される。この際の後輪Ｒｒ側の配管６２と後輪Ｒｒ側のホイールシリンダ５（Ｒｒ）の配管６４とを接続する第２の油圧系統は、図３（ｂ）に示すブレーキマスタシリンダ（Ｍ／Ｃ）４の圧力とホイールシリンダ５（Ｆｒ）の圧力との圧力特性となる。この圧力特性は並列接続されているリリーフ弁５４及び初期圧カット弁５５によって形成される。
【００３８】
発生液圧検出手段としての圧力センサ１１が検出したマスタシリンダ圧Ｐｍと制動液圧検出手段としての圧力センサ１２が検出するホイールシリンダ圧Ｐｗとの差圧と、回生制動力との関係は、図３（ｃ）のように線形の変化を行う。
【００３９】
ブレーキＥＣＵ２６に備わったマイクロコンピュータの主要動作の部分を図４に示すものである。図４は図１の主に回生制動に関する制御動作を示すフローチャートである。
【００４０】
まず、電源がオンすると、初期化を実施し、ステップＳ１でイグニッションスイッチ（ＩＧ  ＳＷ）の状態を判定し、オフの間は待機し、オンになると次のステップＳ２に進み、ステップＳ２では圧力センサ１１、圧力センサ１２等のセンサ、及びブレーキＥＣＵ２６、モータＥＣＵ２７等のマイクロコンピュータ等の初期異常をチェックする。このステップＳ２で圧力センサ１１、圧力センサ１２等のセンサ、及びブレーキＥＣＵ２６、モータＥＣＵ２７等のマイクロコンピュータ等の何れかに初期異常が検出されたとき、ステップＳ９で前輪Ｆｒ及び後輪Ｒｒのバイパス弁７、バイパス弁５３を開とし、ステップＳ１０で回生制動中止とする。
【００４１】
また、ステップＳ２で圧力センサ１１、圧力センサ１２等のセンサ、及びブレーキＥＣＵ２６、モータＥＣＵ２７等のマイクロコンピュータ等の何れかに初期異常が検出されないとき、ステップＳ３で回生制動を行う電気モータ２、変速機２５及びモータＥＣＵ２７等からなる回生制動系が正常であるか否かを判定し、正常でないとき、前述のステップＳ９及びステップＳ１０のルーチンの処理を実行する。
【００４２】
ステップＳ３で回生制動系が正常であると判定したとき、ステップＳ４で回生制動を行うべく前輪Ｆｒ及び後輪Ｒｒのバイパス弁７、バイパス弁５３を閉とし、ステップＳ５で圧力センサ１１の出力をみて、配管６１と前輪Ｆｒ側のホイールシリンダ５（Ｆｒ）側の配管６３とを結ぶ第１の油圧系統の異常を判定し、また、圧力センサ１２の出力をみて、配管６２と後輪Ｒｒ側のホイールシリンダ５（Ｒｒ）側の配管６４とを結ぶ第２の油圧系統の異常を判定する。
【００４３】
まず、ステップＳ５で第２の油圧系統の異常、即ち、後輪Ｒｒ側の異常は、後輪Ｒｒ側のブレーキマスタシリンダ（Ｍ／Ｃ）４の配管６２から圧力を検出しているから、発生液圧検出手段としての圧力センサ１１が検出したマスタシリンダ圧Ｐｍがゼロに近い値となる。制動液圧検出手段としての圧力センサ１２が検出するホイールシリンダ圧Ｐｗとの差圧Ｐｍ−Ｐｗは、ブレーキマスタシリンダ（Ｍ／Ｃ）４のマスタシリンダ圧Ｐｍがゼロに近い値となるから、負のホイールシリンダ圧−Ｐｗに近い値となる。このとき、ステップＳ５の圧力の異常の判別は、Ｐｍ−Ｐｗ＜−α（αは正の圧力値であり、例えば、１．５ｋｇｆ／ｃｍ２  ）のとき異常とみなし、前述のステップＳ９及びステップＳ１０のルーチンの処理を実行する。
【００４４】
ステップＳ５で第２の油圧系統が正常であると判定したとき、ステップＳ６で配管６１と前輪Ｆｒ側のホイールシリンダ５（Ｆｒ）側の配管６３とを結ぶ第１の油圧系統の異常を判定する。この正常または異常の判定は、発生液圧検出手段としての圧力センサ１１が検出したマスタシリンダ圧Ｐｍと制動液圧検出手段としての圧力センサ１２が検出するホイールシリンダ圧Ｐｗとの差圧Ｐｍ−Ｐｗ＞β（βはリリーフ圧より大きい圧力値であり、例えば、３０〜３０ｋｇｆ／ｃｍ２  ）によって行っている。リリーフ圧より大きい差圧Ｐｍ−Ｐｗが加わっているとき、ステップＳ７で前輪Ｆｒ及び後輪Ｒｒのバイパス弁７、バイパス弁５３を開とし、回生制動は継続し、ステップＳ８の処理に入る。また、リリーフ圧より大きい差圧Ｐｍ−Ｐｗが加わっておらず正常と判定されたとき、ステップＳ８で発生液圧検出手段としての圧力センサ１１が検出したマスタシリンダ圧Ｐｍと制動液圧検出手段としての圧力センサ１２が検出するホイールシリンダ圧Ｐｗとの差圧Ｐｍ−Ｐｗに基き、図３（ｃ）の回生制動力特性に従って回生制動を行う。
【００４５】
ここで、第１の油圧系統の異常、即ち、前輪Ｆｒ側の異常は、前輪Ｆｒ側のホイールシリンダ５（Ｆｒ）側の配管６３から圧力を検出しているから、発生液圧検出手段としての圧力センサ１１が検出したマスタシリンダ圧Ｐｍと制動液圧検出手段としての圧力センサ１２が検出するホイールシリンダ圧Ｐｗとの差圧Ｐｍ−Ｐｗは、ホイールシリンダ圧Ｐｗがゼロに近い値となるから、ほぼマスタシリンダ圧Ｐｍとなる。このとき、回生制動の制動力は本来の差圧Ｐｍ−Ｐｗの値よりも大きくなるから、正常の回生制動を行えばよい。
【００４６】
また、第２の油圧系統の異常、即ち、後輪Ｒｒ側の異常は、後輪Ｒｒ側のブレーキマスタシリンダ（Ｍ／Ｃ）４の配管６２から圧力を検出しているから、発生液圧検出手段としての圧力センサ１１が検出したマスタシリンダ圧Ｐｍがゼロに近い値となる。制動液圧検出手段としての圧力センサ１２が検出するホイールシリンダ圧Ｐｗとの差圧Ｐｍ−Ｐｗは、ブレーキマスタシリンダ（Ｍ／Ｃ）４のマスタシリンダ圧Ｐｍがゼロに近い値となるから、負のホイールシリンダ圧−Ｐｗに近い値となる。このとき、ステップＳ５の圧力の異常の判別は、Ｐｍ−Ｐｗ＜−α（αは正の圧力値であり、例えば、１．５ｋｇｆ／ｃｍ２  ）のとき異常とみなす。
【００４７】
このように、本実施例の電動車両の制動装置は、車上バッテリー１からの電力により前輪Ｆｒ及び／または後輪Ｒｒを駆動する電気モータ２からなる電気駆動手段と、前輪Ｆｒ及び／または後輪Ｒｒの回転に伴なって電気モータ２からなる電気駆動手段が発生する電力を車上バッテリー１に回生するインバータＩＮＶ及びマイクロコンピュータＣＰＵ等からなる回生制動手段と、ブレーキペダル２１の操作量に応じた液圧を発生する前輪Ｆｒ側及び後輪Ｒｒ側の２系統のマスタシリンダ４からなる液圧発生手段と、マスタシリンダ４からなる液圧発生手段が発生する液圧に応じて前輪Ｆｒ及び／または後輪Ｒｒに制動力を与える前輪Ｆｒ側及び後輪Ｒｒ側の２系統のホイールシリンダ５（Ｆｒ）及びホイールシリンダ５（Ｒｒ）からなる液圧制動手段と、前記液圧発生手段から液圧制動手段への液圧の伝達を制御するリリーフ弁６，５６、バイパス弁７，５３等からなる弁手段とを具備し、前輪Ｆｒ及び／または後輪ＲｒのステップＳ１乃至ステップＳ６からなる回生制動条件に応じて回生制動手段によるステップＳ８の制動動作から液圧制動手段によるステップＳ９及びステップＳ１０の制動動作への切替えを行う電動車両の制動装置において、前記液圧発生手段で発生させた前輪Ｆｒ側及び後輪Ｒｒ側のうちの電気駆動手段が駆動しない車輪側の液圧を検出する圧力センサ１１からなる発生液圧検出手段と、前記液圧制動手段に加わる前輪Ｆｒ側及び後輪Ｒｒ側のうちの電気駆動手段が駆動する車輪側の液圧を検出する圧力センサ１２からなる制動液圧検出手段とを具備するものであり、これを請求項１の実施例とすることができる。
【００４８】
したがって、第１の油圧系統の異常、即ち、前輪Ｆｒ側の異常は、前輪Ｆｒ側のホイールシリンダ５（Ｆｒ）側の配管６３から発生液圧検出手段としての圧力センサ１１が検出したマスタシリンダ圧Ｐｍと制動液圧検出手段としての圧力センサ１２が検出するホイールシリンダ圧Ｐｗとの差圧Ｐｍ−Ｐｗを求めているから、ホイールシリンダ圧Ｐｗがゼロに近い値となった場合には、回生制動の制動力は本来の差圧Ｐｍ−Ｐｗの値よりも大きくなるから、正常の回生制動を行うことができる。即ち、第１の油圧系統の異常があっても、回生制動を行うことができ、制動力不足が発生することがない。また、第１の油圧系統の異常があっても、回生制動を行うことができ、効率の高い回生を行うことができる。
【００４９】
また、第２の油圧系統の異常は、後輪Ｒｒ側のブレーキマスタシリンダ（Ｍ／Ｃ）４の配管６２から制動液圧検出手段としての圧力センサ１２が圧力を検出するものであるから、差圧Ｐｍ−Ｐｗは極端に変化し、マスタシリンダ圧Ｐｍがゼロに近い値となる。このとき、第１の油圧系統の油圧が高まり、ホイールシリンダ圧が上昇すると、Ｐｍ−Ｐｗ＜−αとなり、異常を識別でき、Ｆｒ，Ｒｒバイパス弁を開け、回生を中止とする。よって、第１の油圧系統により油圧制動が行われる。
【００５０】
そして、発生液圧検出手段としての圧力センサ１１、制動液圧検出手段としての圧力センサ１２を各系統に配設すればよいから、センサの個数が２個で済み廉価になる。
【００５１】
特に、上記実施例では、電気駆動手段が駆動する側の圧力系統が欠損した場合には、発生液圧検出手段の検出圧力は零付近となり、他方の制動液圧検出手段の検出圧力は上昇する。したがって、発生液圧検出手段の検出する圧力と制動液圧検出手段の検出する圧力との差はブレーキペダルの操作量が増えるにつれ増大することになる。この差が所定の上限値を越えたとき、前輪側及び後輪側の弁手段を開とする。よって、電気駆動手段が駆動する側の車輪には回生制動がかかり、電気駆動手段が駆動しない側の車輪には油圧制動がかかって、欠損に対して制動力が最大限に維持される。
【００５２】
また、電気駆動手段が駆動しない側の圧力系統が欠損した場合、制動液圧検出手段の検出圧力は零付近となり、他方の発生液圧検出手段の検出圧力は上昇する。したがって、発生液圧検出手段の検出する圧力と制動液圧検出手段の検出する圧力との差はブレーキペダルの操作量が増えるにつれ減少する。この差が所定の下限値を越えたとき、前輪側及び後輪側の弁手段を開とするとともに回生制動を中止する。よって、電気駆動手段が駆動する側の車輪には油圧制動がかかるが、回生制動はかからず、必要以上の制動力が同じ輪にかかることはない。
【００５３】
ところで、本発明を実施する場合の電気エネルギーを蓄える車上バッテリー１は、充放電ができる二次電池であればよい。
【００５４】
そして、本発明を実施する場合の回生制動手段は、前輪Ｆｒ及び／または後輪Ｒｒの車輪の回転に伴なって電気モータ２からなる電気駆動手段が発生する電力を車上バッテリー１に回生するインバータＩＮＶ及びマイクロコンピュータＣＰＵ等からなるものであるが、本発明を実施する場合には、インバータＩＮＶ及びマイクロコンピュータＣＰＵ等の構成に限定されるものではなく、電気モータに対して外部から回転力を与えたとき発電制動を行うものであればよい。
【００５５】
更に、本実施例は、回生制動手段による制動動作から液圧制動手段による制動動作への切替えを行うステップＳ５乃至ステップＳ１０からなるものであるが、本発明を実施する場合には、回生制動手段による制動動作から液圧制動手段による制動動作への切替えを行うものであればよく、また、必ずしも全制御時にこの順序で行うことを意味するものではない。例えば、ＡＢＳ制御のように、後輪Ｒｒ側の制動を先に行う制御が混在していてもよい。
【００５６】
この種の実施例によれば、２系統の液圧発生手段と２系統の液圧制動手段との異常を、前記液圧発生手段で発生させた一方の液圧を検出する発生液圧検出手段と、前記液圧制動手段に加わる他方の液圧を検出する制動液圧検出手段により検出できるから、検出手段の個数を最小にすることができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１にかかる電動車両の制動装置は、車上バッテリーからの電力により車輪を駆動する電気駆動手段と、その車輪の回転に伴なってその電気駆動手段が発生する電力をその車上バッテリーに回生する回生制動手段と、ブレーキペダルの操作量に応じた液圧を発生する前輪側及び後輪側の２系統の液圧発生手段と、その液圧発生手段が発生する液圧に応じて車輪に制動力を与える前輪側及び後輪側の２系統の液圧制動手段と、その液圧発生手段から液圧制動手段への液圧の伝達を制御する弁手段とを具備し、車輪の回生制動条件に応じて回生制動手段による制動動作から液圧制動手段による制動動作への切替えを行い、減速走行及び停止の際には回生制動及び液圧制動を行うとともに、その液圧発生手段で発生させた前輪側及び後輪側のうちの電気駆動手段が駆動しない車輪側の系統の液圧を発生液圧検出手段で検出し、その液圧制動手段に加わる前輪側及び後輪側のうちの電気駆動手段が駆動する車輪側の系統の液圧を制動液圧検出手段で検出し、両者の差圧でもって回生制動を行うものである。更に、発生液圧検出手段の検出出力と制動液圧検出手段の検出出力に基づいて前輪側液圧系統及び後輪液圧系統のそれぞれの異常を判定手段で判定し、その判定結果に基づき前記弁手段及び前記回生制動手段を制御手段で制御するものである。
【００５８】
したがって、前輪側または後輪側の第１の油圧系統の異常は、発生液圧検出手段が検出した圧力と制動液圧検出手段が検出した圧力との差圧を求めて、正常の回生制動を行うものであるから、第１の油圧系統の異常があっても、回生制動を行うことができ、制動力不足が発生することがない。また、第１の油圧系統の異常があっても、回生制動を行うことができ、効率の高い回生を行うことができる。また、後輪側または前輪側の第２の油圧系統の異常は、制動液圧検出手段が圧力を検出するものであり、差圧を求めて回生制動力を得ることが困難となるから、液圧制動によって必要な制動力を得ることができる。そして、発生液圧検出手段と制動液圧検出手段とを各系統に配設すればよいから、センサの個数が２個で済み廉価になる効果がある。故に、油圧制動を加えた場合に液圧発生手段と液圧制動手段との間の差圧が検出できなくても、回生制動によって制動力の低下が防止できる。
特に、電気駆動手段が駆動する側の圧力系統が欠損した場合、発生液圧検出手段の検出圧力は零付近となり、他方の制動液圧検出手段の検出圧力が上昇するから、発生液圧検出手段の検出する圧力と制動液圧検出手段の検出する圧力との差はブレーキペダルの操作量が増えるにつれ増大し、この差が所定の上限値を越えたとき、前輪側及び後輪側の弁手段を開とする。故に、電気駆動手段が駆動する側の車輪には回生制動がかかり、電気駆動手段が駆動しない側の車輪には油圧制動がかかって、欠損に対して制動力が最大限に維持される。
【００５９】
請求項２は、請求項１において、前記発生液圧検出手段の検出する圧力と前記制動液圧検出手段の検出する圧力との差が所定の上限値より大きいとき、前記前輪側及び後輪側の前記弁手段を開とし、前記差が所定の下限値より小さいとき、前記車輪側及び後輪側の前記弁手段を開とすると共に、前記回生制動手段の回生動作を中止するものであるから、電気駆動手段が駆動する側の圧力系統が欠損した場合でも、電気駆動手段が駆動する側の車輪には回生制動がかかり、電気駆動手段が駆動しない側の車輪には油圧制動がかかって、欠損に対して制動力が最大限に維持される。
【００６０】
また、電気駆動手段が駆動しない側の圧力系統が欠損した場合でも、電気駆動手段が駆動する側の車輪には油圧制動がかかるが、回生制動はかからず、必要以上の制動力が同じ輪にかかることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施例の電動車両の制御装置の駆動系及び制動系の主要部の構成図である。
【図２】図２は図１のモータＥＣＵの主要部の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は本発明の実施例の電動車両の制動装置における前輪側及び後輪側のブレーキマスタシリンダとホイールシリンダとの圧力特性図及びマスタシリンダ圧とホイールシリンダ圧との差圧と回生制動力との関係を示す制動特性図である。
【図４】図４は図１の実施例の主に回生制動に関する制御動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１            車上バッテリー
２            電気モータ
４            マスタシリンダ
５（Ｆｒ）    ホイールシリンダ
５（Ｒｒ）    ホイールシリンダ
６，５６      リリーフ弁
７，５３      バイパス弁
２１          ブレーキペダル
２６          ブレーキＥＣＵ
２７          モータＥＣＵ
Ｆｒ          前輪
Ｒｒ          後輪
ＩＮＶ        インバータ
ＣＰＵ        マイクロコンピュータ
【図１】
0003586751.tif 000002
【図２】
0003586751.tif 000003
【図３】
0003586751.tif 000004
【図４】
0003586751.tif 000005