(57)【要約】【課題】電磁モータが発生させる力に依拠して車輪に駆動力を付与する駆動装置を備えた電動車両において、それが備える制動装置を保護することを課題とする。【解決手段】駆動装置が有する電磁モータと同じバッテリから電力の供給を受けて作動する電磁作動装置の作動を、制動装置の温度が設定温度より高くなるような状況下（Ｓ１〜Ｓ３）において、駆動装置への供給電力を抑制すべく、その電磁作動装置への電力を増加させるように構成する（Ｓ４，５）。電磁作動装置への電力を増加させることによって駆動装置への電力が抑えられるため、車両を加速させ難い状況が実現することになる。つまり、本発明の電動車両によれば、制動装置を使用する頻度が低下するような状態を実現することで、制動装置の負担を軽減し、制動装置の発熱を抑えることが可能となる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪と、
電磁モータを有し、その電磁モータが電力の供給を受けて発生させる力に依拠して前記車輪に駆動力を付与する駆動装置と、
前記車輪に制動力を付与する制動装置と、
電力の供給を受けて作動する電磁作動装置と、
前記駆動装置が有する前記電磁モータと、前記電磁作動装置とに電力を供給するバッテリと、
前記電磁作動装置の作動を制御する装置であって、前記制動装置の温度が設定温度より高くなるような状況下において、前記駆動装置への供給電力を抑制すべく、前記電磁作動装置の作動を、それへの電力が増加するように制御する制御装置と
を備えた電動車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力の供給を受けて電磁モータが発生させる力に依拠して車輪に駆動力を付与する駆動装置を備えた電動車両に関し、詳しくは、その電動車両が備える制動装置の保護を目的とした制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両に搭載される制動装置は、それが有する摩擦材の温度上昇であるフェード現象を抑えるように設計されるとともに、液圧式の制動装置における作動液の温度上昇であるペーパーロックを抑えるようにその作動液が選定される。また、そのような制動装置の発熱を抑制するための種々の手法が検討されている。例えば、下記特許文献１には、車両の速度を減速させる際に、変速機をシフトダウンさせることにより、制動装置の発熱を抑える技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１５５４１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年では、ハイブリッド自動車や電気自動車など、電磁モータが発生させる力に依拠して車輪に駆動力を付与する駆動装置を備えた電動車両の開発が精力的に進められている。そして、その電動車両においても、当然に、上記のような制動装置の発熱が問題となる。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、制動装置を保護することが可能な電動車両を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の電動車両は、(A)車輪と、(B)電磁モータを有し、その電磁モータが電力の供給を受けて発生させる力に依拠して車輪に駆動力を付与する駆動装置と、(C)車輪に制動力を付与する制動装置と、(D)電力の供給を受けて作動する電磁作動装置と、(E)駆動装置が有する電磁モータと電磁作動装置とに電力を供給するバッテリと、(F)電磁作動装置の作動を制御する装置であって、制動装置の温度が設定温度より高くなるような状況下において、駆動装置への供給電力を抑制すべく、電磁作動装置の作動を、それへの電力が増加するように制御する制御装置とを備えたものとされる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の電動車両は、摩擦材の温度が高くなり制動力が不十分となるような状況下や、液圧式の制動装置における作動液の温度が高くなり制動力が不十分となるような状況下において、電磁作動装置への電力を増加させることによって駆動装置への電力が抑えられるため、車両を加速させ難い状況が実現することになる。つまり、本発明の電動車両によれば、制動装置を使用する頻度が低下するような状態を実現することで、制動装置の負担を軽減し、制動装置の発熱を抑えることが可能となる。具体的には、例えば、都市部で走行する場合のように、車両を減速させることと加速させることとが繰り返し行われるような状況下において、車両の加速を鈍らせることで、減速を行った後から次に減速するまでの時間、つまり、制動装置を冷却させる時間を延ばすようにすることが可能である。
【０００７】
本発明の電動車両における「電磁作動装置」は、例えば、ランプ類，オーディオ類，エアコンなどの電装品や、車輪の転舵を助勢する力を発生させる電動パワーステアリング装置，ステアリング操作部材の操作量に対する車輪の転舵量の比を変更可能な装置（いわゆるＶＧＲＳ（Variable Gear Ratio Steering）アクチュエータ），アクティブスタビライザ装置など、車両に搭載される種々の装置をいう。そして、上記の制動装置を保護する制御は、それら複数の電磁作動装置のうちの１以上のものに対して、実行されるように構成することが可能である。なお、その制御が実行される電磁作動装置は、例えば、それが有する電磁モータを回転させても、実際の作動に影響しないようにすることが可能な構成とされることが望ましい。
【０００８】
本発明の電動車両が備える「制御装置」は、「制動装置の温度が設定温度より高くなるような状況下（以下、「制動装置保護必要状況下」という場合がある）」において、電磁作動装置への供給電力を増加させるように構成される。その制御装置は、例えば、摩擦材の温度や作動液の温度を直接的に検出して、あるいは、それらの温度を既知の方法を利用して間接的に検出して、その検出結果に基づいて上記の制動装置保護必要状況下にあるか否かを判断するように構成することが可能である。また、例えば、車両が減速させることと加速させることとが繰り返し行われている場合に、制動装置保護必要状況下にあると判断するように構成することが可能である。具体的には、例えば、ある設定された時間内において、前後加速度センサの出力値の符号が切り換わった回数や、アクセル操作部材の操作とブレーキ操作部材の操作とが切り換わった回数等に基づいて、判断する構成とすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】請求可能発明の実施例である電動車両の全体構成を示す概略図である。
【図２】図１に示す車両用電源システムの回路図である。
【図３】図１に示すブレーキ電子制御ユニットによって実行されるブレーキ保護判定処理プログラムを表すフローチャートである。
【図４】ブレーキ保護制御が実行された場合における車速の時間変化を、その制御が実行されない場合における車速の時間変化と比較した図である。
【実施例】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態として、本発明の一実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本発明は、下記の実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。
【００１１】
＜電動車両の構成＞
i）ハイブリッドシステムの構成
図１に、請求可能発明の実施例である電動車両１０を模式的に示す。本車両１０は、ハイブリッド自動車であり、ハイブリッドシステムを搭載している。つまり、本車両１０は、車両１０に駆動力を与えるためのエンジン１２と車両駆動用の電磁モータ１４との両者を含んで構成される駆動装置１６を備えている。その駆動装置１６は、アクセルペダル１８の操作に応じた駆動力を車両１０に付与すべく制御される。それらエンジン１２と車両駆動用モータ１４との間には、動力分配機構２０が設けられ、その動力分配機構２０に、ジェネレータ２２を介してエンジン１２が接続されるとともに、車両駆動用モータ１４とが接続されている。その動力分配機構２０により、エンジン１２の駆動力と車両駆動用モータ１４の駆動力との両方を伝達するか、それらのうちの一方の駆動力のみを伝達するかが変更され、その駆動力が減速機構２４等を介して、左右の前輪２６ＦＲ，２６ＦＬに伝達される。また、詳しい説明は省略するが、車両用駆動モータ１４は、車輪１４の回転によって発電機としても機能する。このモータ１４が起電力によって発生させる電流を回生することで、回生ブレーキ装置としても機能するようにされているのである。ちなみに、車輪２６に付したＦＲ，ＦＬは、図に示すように車輪位置を示す添え字であり、以下の説明においても、４つの車輪のいずれに対応するものであるかを明確にする必要のある場合には、左前輪，右前輪，左後輪，右後輪の各々に対応するものにＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲを付す場合がある。
【００１２】
図２の本電動車両１０の構成を表すブロック図に示すように、上記ハイブリッドシステムでは、ハイブリッド電子制御ユニット３０（以下、「ハイブリッドＥＣＵ３０」という場合がある）によって、各種の制御が行われる。ハイブリッドＥＣＵ３０は、車両駆動用モータ１４およびジェネレータ２２に対応するインバータ３２，３４と、ＣＡＮ（Controller Area Network）によって接続されている。ハイブリッドＥＣＵ３０は、それらインバータ３２，３４を制御することによって、駆動力の制御および回生による制動力の制御等が行われるようになっている。なお、インバータ３２，３４は、コンバータ３６を介してバッテリ３８に接続されており、車両駆動用モータ１４には、それらコンバータ３６およびバッテリ３８を含んで構成される電源４０から電力が供給される。
【００１３】
ii）ブレーキシステムの構成
また、本車両１０は、車両１０に制動力を与えるためのブレーキシステム５０を搭載している。そのブレーキシステム５０は、４つの車輪２６の各々に対応して設けられた４つの液圧式のブレーキ装置５２と、それら４つのブレーキ装置５２の各々の液圧を調整することで４つの車輪２６に付与する制動力の配分を行うブレーキアクチュエータ５４とを含んで構成される。また、それらブレーキ装置５２の各々は、車輪２６とともに回転するディスクロータ５６と、上記の液圧に依拠してディスクロータ５６の摺接面に押し付けられる摩擦材を有するブレーキパッド５８とを含んで構成され、それらディスクロータ５６とブレーキパッド５８との摩擦により制動力を発生させる構造のものである。
【００１４】
上記のブレーキシステム４０では、ブレーキ電子制御ユニット７０（以下、「ブレーキＥＣＵ７０」という場合がある）によって、ブレーキアクチュエータ５４の制御が行われることで、４つの車輪２６の各々に付与する制動力が制御されるようになっている。そのブレーキＥＣＵ７０は、前述のハイブリッドＥＣＵ３０とＣＡＮによって接続されて互いに通信可能とされており、先に述べた回生による制動力と、液圧による制動力とを協調制御するものとなっている。具体的に言えば、まず、車両１０に与えるべき制動力が、ブレーキペダル７２の操作に応じて決定される。そして、駆動装置１６の車両駆動用モータ１４を含んで構成される部分が、回生ブレーキ装置としての機能を有しているため、最大の回生制動力が得られるようにその車両駆動用モータ１４が制御され、その最大の回生制動力では賄えない分に応じた制動力を、液圧による制動力で発生させるべく、各車輪２６の各々に付与する制動力が制御される。
【００１５】
iii）ステアリングシステムの構成
また、本電動車両１０は、電動パワーステアリング装置８０を備えている。その電動パワーステアリング装置８０は、ラックアシスト式のものであり、電磁モータ８２である助勢モータを有してその助勢モータ８２が発生させる力に依拠してラック８４に軸方向の移動に対する力を付与することで前輪２６の転舵を助勢するものとなっている。なお、その電動パワーステアリング装置８０は、電磁クラッチ８６を有しており、リレー８８のＯＮ／ＯＦＦの切り換えにより、助勢モータ８２の回転をラック８４に伝達する状態と伝達しない状態とを切り換えることが可能とされている。そして、それら助勢モータ８２および電磁クラッチ８６は、ステアリング電子制御ユニット９０（以下、「ステアリングＥＣＵ９０」という場合がある）によって制御される。具体的には、車速が設定速度より低い場合に、電磁クラッチ８６により助勢モータ８２の力を伝達可能な状態を実現し、その車速とステアリングホイール９２に加わる操作力とに基づいて得られる助勢力を発生させるべく、助勢モータ８２に対応するインバータ９４が制御される。なお、それら助勢モータ８２および電磁クラッチ８６は、先に述べた電源４０に、詳しく言えば、コンバータ９６を介してバッテリ３８に接続されており、そのバッテリ３８からの電力の供給を受けて作動する。なお、ステアリングＥＣＵ９０も、上述したＣＡＮに接続されている。
【００１６】
iv）その他の装置
さらに、本電動車両１０は、ランプ類，ステレオ類，エアコンなどの電装品１００を備えており、それらの電装品１００は、先に述べた電源４０に、詳しく言えば、コンバータ９６を介してバッテリ３８に接続されており、そのバッテリ３８からの電力の供給を受けて作動する。なお、それら電装品１００は、本電動車両１０の乗員のスイッチ操作によってリレー１０２のＯＮ／ＯＦＦが切り換えられるだけでなく、電装品電子制御ユニット１０４（以下、「電装品ＥＣＵ１０２」という場合がある）からの指令によってもリレー１０２のＯＮ／ＯＦＦが切り換え可能とされている。その電装品ＥＣＵ１０４も、上述したＣＡＮに接続されている。
【００１７】
＜電動車両における制御＞
本電動車両１０においては、ブレーキ装置５２の保護を目的とした制御であるブレーキ保護制御が実行されるようになっている。ブレーキ装置５２は、それの使用頻度が高くなると、主にディスクロータ５６およびブレーキパッド５８の温度やブレーキ液の温度（以下、「ブレーキ装置５２の温度」という場合がある）が上昇し、あるブレーキ操作に対して発生させる制動力が低下する場合、平たく言えば、ブレーキの効きが悪くなる場合がある。上記ブレーキ保護制御は、そのブレーキ装置５２の温度の上昇を抑えるべく実行される。なお、ブレーキ保護制御は、図３にフローチャートを示すブレーキ保護制御プログラムが、イグニッションスイッチがＯＮ状態とされている間、短い時間間隔をおいて、ブレーキＥＣＵ７０により繰り返し実行されることによって行われる。以下に、その制御を、図に示すフローチャートをも参照しつつ説明する。
【００１８】
ブレーキ保護制御では、まず、ブレーキ装置５２を保護する必要があるか否かを判定する処理が行われる。具体的には、アクセルペダル１８の操作があった後にブレーキペダル７２が操作された回数が、現時点から遡った設定時間内において設定回数以上となった場合に、ブレーキ装置５２の温度が高くなる状況下にあり、ブレーキ装置５２を保護する必要があると判定される（Ｓ１）。また、ブレーキパッド５８の温度が、既知の方法で推定され、その推定されたブレーキパッド５８の温度が設定温度以上となった場合に、ブレーキ装置５２を保護する必要があると判定される（Ｓ２）。さらに、ブレーキ液の温度が、既知の方法で推定され、その推定されたブレーキ液の温度が設定温度以上となった場合に、ブレーキ装置５２を保護する必要があると判定される（Ｓ３）。
【００１９】
次いで、上記の判定によって、ブレーキ装置５２を保護する必要があると判定された場合には、車両駆動用モータ１４への供給電力を抑えるべく、その駆動用モータ１４以外にバッテリ３８が供給する電力を増加させる。つまり、先に述べた、電動パワーステアリング装置８０の助勢モータ８２への供給電力を増加させるための指令が、ブレーキＥＣＵ７０からステアリングＥＣＵ９０に送信される（Ｓ４）とともに、スイッチがＯＦＦとされている電装品１００のスイッチを強制的にＯＮに切り換えるための指令が、電装品ＥＣＵ１０４に送信されるのである（Ｓ５）。ちなみに、ステアリングＥＣＵ９０は、電磁クラッチ８６によって力の伝達が不能な状態とし、助勢モータ８２を回転させるのである。
【００２０】
＜制御装置の機能構成＞
上述のブレーキ保護制御を実行する各ＥＣＵは、上記プログラム等に従う各種の処理を実行する各種の機能部を有していると考えることができる。詳しく言えば、図２に示すように、ブレーキＥＣＵ７０は、上記ブレーキ保護制御プログラムの処理を実行して、ブレーキ装置５２の保護が必要か否かを判定する機能部、つまり、ブレーキ保護必要判定部１５０を有している。また、ステアリングＥＣＵ９０は、そのブレーキＥＣＵ７０が有するブレーキ保護必要判定部１５０からの指令を受けて、電磁作動装置としての電動パワーステアリング装置８０への供給電力を増加させる制御を実行するブレーキ保護制御実行部１５２を有している。さらに、電装品ＥＣＵ１０４は、ブレーキＥＣＵ７０が有するブレーキ保護必要判定部１５０からの指令を受けて、電磁作動装置としての電装品１００へ電力を供給する制御を実行するブレーキ保護制御実行部１５４を有している。
【００２１】
＜本電動車両の効果＞
本電動車両１０においては、上述のような制御によって、車両駆動用モータ１４への供給電力が抑制され、車両１０を加速させ難い状況が実現することになる。したがって、本電動車両１０によれば、ブレーキ装置５２を使用する頻度が低下するような状態が実現され、ブレーキ装置５２の負担が軽減されてブレーキ装置５２の発熱が抑えられるのである。例えば、ブレーキ装置５２の試験として、車両１０をある設定速度まで一定の加速度（つまり、一定のアクセル操作量）で加速させて、その後に停止するまで一定の加速度（つまり、一定のブレーキ操作量）で減速させることを繰り返し行うことによって、ブレーキ性能を測る試験がある。その試験の結果を、先に述べたブレーキ保護制御が実行された場合と、実行されない場合とで、比較したものが、図４である。この図４からも分かるように、ブレーキ保護制御が実行された場合には、車両１０の加速が鈍り、設定速度まで到達する時間が長くなる。したがって、本電動車両１０は、ブレーキ保護制御によって、減速を行った後から次に減速するまでの時間、つまり、制動装置を冷却させる時間を延ばすことが可能とされているのである。
【００２２】
なお、本実施例の電動車両１０においては、ブレーキ保護制御は、電装品１００に電力を供給することと、電動パワーステアリング装置８０への供給電力を増加させることとによって、駆動装置１６が有する車両駆動用モータ１４への供給電力を抑えるように構成されていたが、電動車両１０が、それらの他にも、アクティブスタビライザ装置やＶＧＲＳアクチュエータなどの電磁作動装置を備えている場合には、それらの電磁作動装置への電力を増加させるように構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００２３】
１０：電動車両    １２：エンジン［ＥＮＧ］    １４：車両駆動用モータ［ＭＯ］    １６：駆動装置    １８：アクセルペダル    ２６：車輪    ３０：ハイブリッド電子制御ユニット［ハイブリッドＥＣＵ］    ３６：コンバータ    ３８：バッテリ    ４０：電源    ５０：ブレーキシステム    ５２：ブレーキ装置（制動装置）    ５６：ディスクロータ    ５８：ブレーキパッド    ７０：ブレーキ電子制御ユニット［ブレーキＥＣＵ］    ７２：ブレーキペダル    ８０：電動パワーステアリング装置（電磁作動装置）    ８２：助勢モータ    ９０：ステアリング電子制御ユニット［ステアリングＥＣＵ］    １００：電装品（電磁作動装置）    １０４：電装品電子制御ユニット［電装品ＥＣＵ］    １５０：ブレーキ保護必要判定部    １５２，１５４：ブレーキ保護制御実行部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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