(57)【要約】【課題】バッテリーの充電率が予め定めた運用範囲の上限にあるときであっても、回生制動力による制動が可能となる電気自動車を提供する。【解決手段】機械式ブレーキ４の機能が失陥したことを検知するブレーキ失陥検知手段７６と、機械式ブレーキ４の機能が失陥したことを検知したときに回生トルクをブレーキ失陥時回生トルクに設定する回生トルク設定部７７２と、回生トルク設定部７７２により回生トルクをブレーキ失陥時回生トルクに設定し、さらに、バッテリー２の充電率が予め定めた運用範囲の上限にあるときに、空調装置５を駆動するとともに、シャッター６１にバッテリー２を選択させる制御装置７と、を備えた。【選択図】図１
2015061450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車軸の回転数に基づく運動エネルギーを電気エネルギーに変換してバッテリーへの充電を行う際に発生する回生トルクによって車両の制動力を生成する電動機と、
車輪への摩擦力の付与によって前記車両の制動力を生成する機械式ブレーキと、
前記バッテリーから供給された電力により駆動され、空気の温度を調整する空調装置と、
前記空調装置で調整された空気の供給先として車室内又は前記バッテリーを選択する空調空気選択供給手段と、
前記バッテリーの充電率を算出する充電率算出手段と、
前記機械式ブレーキの機能の失陥を検知するブレーキ失陥検知手段と、
前記機械式ブレーキの機能の失陥を検知したときに、前記回生トルクを増加補正し、同一の前記回転数で比較して前記機械式ブレーキが正常なときよりも大きなブレーキ失陥時回生トルクに設定するブレーキ失陥時回生トルク設定手段と、
前記回生トルクが前記ブレーキ失陥時回生トルクに設定された際に、前記バッテリーの前記充電率が所定値以上であるときは、前記空調装置を駆動させるとともに、前記空調空気選択供給手段に前記供給先として前記バッテリーを選択させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする電動車両。
【請求項２】
前記バッテリーの温度を検出するバッテリー温度検出手段を備え、
前記空調装置は、空気を冷却する冷房装置を含み、
前記制御手段は、前記バッテリーの温度が所定温度よりも高い場合に、前記冷房装置を駆動させることを特徴とする請求項１に記載の電動車両。
【請求項３】
前記空調装置は、空気を加熱する暖房装置を含み、
前記制御手段は、前記バッテリーの温度が前記所定温度以下の場合に、前記暖房装置を駆動させることを特徴とする請求項２に記載の電動車両。
【請求項４】
前記制御手段は、前記電動機で回生された前記電気エネルギーによって変動する前記バッテリーの電圧が予め定められた目標電圧となるように前記空調装置の出力を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の電動車両。
【請求項５】
前記車両の傾斜角度を検出する傾斜角度検出手段を備え、
前記制御手段は、前記傾斜角度検出手段が検出した前記車両の傾斜角度に基づいて前記空調装置の出力を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の電動車両。
【請求項６】
車速を検出する車速検出手段を備え、
前記制御手段は、前記車速検出手段が検出した前記車速に基づいて前記空調装置の出力を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の電動車両。
【請求項７】
前記機械式ブレーキは油圧ブレーキであり、
前記機械式ブレーキを作動させるブレーキオイルを貯留するブレーキオイルタンクを更に備え、
前記バッテリーへ供給される前記調整された空気を分岐させて、前記ブレーキオイルタンクにも供給することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の電動車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車やハイブリッド自動車を含む電動車両の制動に関するもので、特に、バッテリーの充電率が所定値以上にあるときであっても、回生制動力により制動できる電動車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動車両は、電動機、バッテリー、機械式ブレーキ、制御装置を備え、走行時にバッテリーから電動機に電気エネルギーを供給する一方、制動時に電動機からバッテリーに電気エネルギーを回収することが知られている。そして、電動車両を制動する時には、機械式ブレーキを作動させるとともに、制御装置が電動機を発電機として機能させ、発電時の回転抵抗（回生トルク）を制動力として利用することも知られている。
また、本願出願人は、機械式ブレーキの機能が失陥したときには、制御装置が電動機を制御し、発電による制動力（回生制動力）を機械式ブレーキが正常なときよりも大きくする技術を提案している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
一方、電動車両は、冷房装置と暖房装置とを備え、車室内の温度を快適な温度に調整することも知られている。
また、本願出願人は、バッテリーの温度が予め定められた上限温度以上になると、冷房装置で冷却された空気でバッテリーを冷やす一方、バッテリーの温度が予め定められた下限温度以下になると、暖房装置で加熱された空気でバッテリーを暖めて、駆動用バッテリーを適切な温度に管理する技術を提案している（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２９２９７１５号公報
【特許文献２】特開２０１２−８１９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、電動車両は、バッテリーの充電率を予め定められた運用範囲に制限するので、バッテリーの充電率が予め定められた運用範囲の上限にあるときには充電ができない。したがって、特許文献１の提案では、機械式ブレーキの機能が失われても回生制動力による制動ができない場合が生じうる。
一方、特許文献２の提案では、バッテリーの温度を予め定められた上限温度と予め定められた下限温度との間に維持するだけであり、回生制動力の増大時にバッテリーを冷やしたり暖めたりすることは記載されていない。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、バッテリーの充電率が予め定められた運用範囲の上限にあるときであっても、回生制動力による制動が可能とな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】
本発明は、車軸の回転数に基づく運動エネルギーを電気エネルギーに変換してバッテリーへの充電を行う際に発生する回生トルクによって車両の制動力を生成する電動機と、車輪への摩擦力の付与によって前記車両の制動力を生成する機械式ブレーキと、前記バッテリーから供給された電力により駆動され、空気の温度を調整する空調装置と、前記空調装置で調整された空気の供給先として車室内又は前記バッテリーを選択する空調空気選択供給手段と、前記バッテリーの充電率を算出する充電率算出手段と、前記機械式ブレーキの機能の失陥を検知するブレーキ失陥検知手段と、前記機械式ブレーキの機能の失陥を検知したときに、前記回生トルクを増加補正し、同一の前記回転数で比較して前記機械式ブレーキが正常なときよりも大きなブレーキ失陥時回生トルクに設定するブレーキ失陥時回生トルク設定手段と、前記回生トルクが前記ブレーキ失陥時回生トルクに設定された際に、前記バッテリーの前記充電率が所定値以上であるときは、前記空調装置を駆動させるとともに、前記空調空気選択供給手段に前記供給先として前記バッテリーを選択させる制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、機械式ブレーキの機能が失陥したときに、回生トルクを機械式ブレーキが正常なときよりも大きなブレーキ失陥時回生トルクに設定する。このとき、バッテリーの充電率が予め定められた運用範囲の上限にあれば、空調装置を駆動するとともに、空調空気選択供給手段にバッテリーを選択させる。これにより、バッテリーの電力を消費し、温度を調整した空気をバッテリーに供給する。したがって、バッテリーの充電率が予め定められた運用範囲の上限にあるときに、機械式ブレーキの機能が失陥しても、バッテリーが充電可能となり、回生制動力による制動が可能となる。また、回生トルクを機械式ブレーキが正常なときよりも大きなブレーキ失陥時回生トルクに設定するので、回生制動力を機械式ブレーキが正常なときよりも大きくできて車両を減速させることができる。さらに、温度を調整した空気をバッテリーに供給するので、車室内の温度の急変を防止できて、車室内の快適性を保持できる。
【０００８】
本発明の一態様では、前記バッテリーの温度を検出するバッテリー温度検出手段を備え、前記空調装置は、空気を冷却する冷房装置を含み、前記制御手段は、前記バッテリーの温度が所定温度よりも高い場合に、前記冷房装置を駆動させることが好ましい。
このようにすれば、バッテリーの充電率が予め定められた運用範囲の上限にあるときに、機械式ブレーキの機能が失陥しても、バッテリーの電力が消費され、バッテリーが冷やされる。これにより、バッテリーが充電可能となり、回生制動力による制動が可能となるとともに、回生された電気エネルギーの流入によるバッテリーの過熱を防止できる。
【０００９】
また、本発明の一態様では、前記空調装置は、空気を加熱する暖房装置を含み、前記制御手段は、前記バッテリーの温度が前記所定温度以下の場合に、前記暖房装置を駆動させることが好ましい。
このようにすれば、バッテリーの充電率が予め定められた運用範囲の上限にあるときに、機械式ブレーキの機能が失陥しても、バッテリーの電力が消費され、さらに、バッテリーが暖められることで電動機からバッテリーに流入する電流量が増加する。これにより、バッテリーが充電可能となり、回生制動力による制動が可能となる。
【００１０】
また、本発明の一態様では、前記制御手段は、前記電動機で回生された前記電気エネルギーによって変動する前記バッテリーの電圧が予め定められた目標電圧となるように前記空調装置の出力を制御することが好ましい。
このようにすれば、バッテリーの電圧の過度な上昇を防止できるので、回生制動力の低下を防止できる。
【００１１】
また、本発明の一態様では、前記車両の傾斜角度を検出する傾斜角度検出手段を備え、前記制御手段は、前記傾斜角度検出手段が検出した前記車両の傾斜角度に基づいて前記空調装置の出力を制御することが好ましい。
このようにすれば、車両の傾斜角度が大きいときに回生制動力を大きくして車両を減速させることができる。
【００１２】
また、本発明の一態様では、車速を検出する車速検出手段を備え、前記制御手段は、前記車速検出手段が検出した前記車速に基づいて前記空調装置の出力を制御することが好ましい。
このようにすれば、車速が早いときに、より大きな回生制動力を付与して車両を減速させることができる。
【００１３】
また、本発明の一態様では、前記機械式ブレーキは油圧ブレーキであり、前記機械式ブレーキを作動させるブレーキオイルを貯留するブレーキオイルタンクを更に備え、前記バッテリーへ供給される前記調整された空気を分岐させて、前記ブレーキオイルタンクにも供給することが好ましい。
このようにすれば、機械式ブレーキの機能が失陥した理由がブレーキオイルの過熱によるものである場合に機械式ブレーキの回復に寄与できる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように本発明によれば、バッテリーの充電率が予め定められた運用範囲の上限にあるときに、機械式ブレーキの機能が失陥しても、バッテリーが充電可能となり、回生制動力による制動が可能となる。また、回生トルクを機械式ブレーキが正常なときよりも大きなブレーキ失陥時回生トルクに設定するので、回生制動力を機械式ブレーキが正常なときよりも大きくできる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態である電気自動車の制御構成を示すブロック図である。
【図２】空調装置及び空調装置で調整された空気を供給するダクトを示す模式図である。
【図３】記憶手段に記憶された正常時用マップを示す図である。
【図４】記憶手段に記憶された失陥時用マップを示す図である。
【図５】図１に示した電気自動車の制動時における制御手順を示すフローチャートである。
【図６】図５に示した制御手順にしたがって制御された電気自動車の状態を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する本実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施の形態で説明する構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。例えば、本発明では電気自動車を実施の形態としたが、これに限定されずハイブリッド自動車等の電動車両を実施の形態としても良い。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態である電気自動車の制御構成を示すブロック図であり、図２は、空調装置及び空調装置で調整された空気を供給するダクトを示す模式図である。
【００１８】
電気自動車は、電気をエネルギー源とし、電動機を動力源として走行する自動車である。本発明の実施の形態である電気自動車１は、図１に示すように、バッテリー２、モータ（電動機）３、機械式ブレーキ４、空調装置（冷房装置５１、暖房装置５２）５、ダクト６、制御装置７を備える。電気自動車１は、バッテリー２に蓄えられた電気をエネルギー源とし、モータ３を動力源として走行する。
【００１９】
バッテリー２は、充電を繰り返すことが可能な二次電池であって、自宅等に設置された充電コンセント、スタンドや商業施設等の拠点に設置された急速充電器などの外部電圧によって充電されるほか、運動エネルギーを回生した電気エネルギーによっても充電される。
【００２０】
モータ３は、電気自動車１の駆動輪１１を駆動するためのもので、バッテリー２から供給された電力により駆動され、電気自動車１を制動する際に発電機として機能し、運動エネルギーを電気エネルギーに変換し、バッテリー２に回収する（回生）。
【００２１】
バッテリー２とモータ３との間には、モータコントローラ３１が設けられている。モータコントローラ３１は、制御装置７からの指示に従いモータ３を制御するものである。モータコントローラ３１は、バッテリー２から供給された電力を所要の大きさに調整し、モータ３に供給する。一方、モータ３を発電機として機能させたときに、モータ３で発電された電力を所要の電圧に調整し、バッテリー２に充電する。
【００２２】
また、モータ３と駆動輪１１との間には、変速機３２が設けてある。変速機３２は、モータ３の回転速度を減速して駆動輪１１に伝達するためのもので、減速比は、シフトレバー３２１を操作することにより切り替え可能である。
【００２３】
機械式ブレーキ４は、電気自動車１を制動するためのもので、モータ３が運動エネルギーを電気エネルギーに回生する際の回生トルクにより生成する制動力と協調し、所定の制動力を生成するものである。機械式ブレーキ４は、ブレーキペダル４１と、ブレーキペダル４１の動作を機械式ブレーキ４に伝える油圧回路（図示せず）とを備えている。機械式ブレーキ４には、ドラム・ブレーキとディスク・ブレーキの二種類があり、ブレーキペダル４１を踏むことにより、油圧回路が機械式ブレーキ４を作動させる。具体的には、ブレーキペダル４１を踏むと、リンク機構（図示せず）によってマスターシリンダ（図示せず）のピストンが押し込まれ、油圧を発生させる。一方、ブレーキペダル４１から足を離すと、ブレーキペダル４１の根元に取り付けられたリターンスプリング（図示せず）によってブレーキペダル４１は元の位置に戻り、油圧も消滅させる。マスターシリンダは、鋳鉄製で、その上部にリザーバータンク（図示せず）を備え、十分なブレーキオイルが蓄えられる。マスターシリンダからは、ブレーキパイプ（図示せず）とホース（図示せず）により機械式ブレーキ４に油圧が伝えられる。
【００２４】
空調装置５は、車室内を冷やしたり暖めたりするためのもので、冷房装置５１と暖房装置５２とを備えている。空調装置５は、バッテリー２に蓄えられた電気をエネルギー源とし、空気の温度を調整する。そして、空調装置５を駆動すると、バッテリー２に蓄えられた電気を消費する。また、空調装置５（冷房装置５１及び暖房装置５２）は、出力が調整可能であって、出力が大きい程より多くの電気を消費する。
【００２５】
図２に示すように、ダクト６は、空調装置５で温度が調整された空気を車室内又はバッテリー２に供給するためのもので、空調装置５と車室内との間、空調装置５とバッテリー２との間に設けられている。また、ダクト６の内部には、回動式のシャッター（空調空気選択供給手段）６１が設けられ、車室内又はバッテリー２のいずれか一方、又は両方が選択され、選択された車室内又はバッテリー２に空調装置５で調整された空気が供給される。
【００２６】
図１に示すように、制御装置７は、上述したモータ３（モータコントローラ３１）、空調装置５（冷房装置５１、暖房装置５２）、ダクト６（シャッター６１）を統括的に制御するものである。制御装置７には、変速位置検出手段３２２、アクセル操作量検出手段８２、ブレーキスイッチ４１１、ブレーキ操作量検出手段４１２、モータ回転速度検出手段３３、バッテリー温度検出手段２１、バッテリー電圧検出手段２２、傾斜角度検出手段１２、車速検出手段１３が接続されている。
【００２７】
変速位置検出手段３２２は、シフトレバー３２１がどの位置にあるかを検出するためのもので、シフトレバー３２１の位置情報を制御装置７に出力する。アクセル操作量検出手段８２は、アクセルペダル８１の踏み込み量（アクセル開度）を制御装置７に入力するためのもので、アクセルペダル８１の踏み込み量は、アクセル操作量検出手段８２によって変換され、制御装置７に出力する。
【００２８】
ブレーキスイッチ４１１は、ブレーキペダル４１が踏み込まれているか否かを検出するためのものである。ブレーキスイッチ４１１は、ブレーキペダル４１が踏み込まれるとオンとなりその状態を制御装置７に出力する一方、ブレーキペダル４１が元の位置に戻るとオフとなりその状態を制御装置７に出力する。ブレーキ操作量検出手段４１２は、機械式ブレーキ４の操作量、即ち、ブレーキペダル４１の踏み込み量を検出するためのもので、その踏み込み量情報を制御装置７に逐次出力する。
【００２９】
モータ回転速度検出手段３３は、モータ３の回転速度を検出するためのもので、モータ３の単位時間あたりの回転数情報を制御装置７に逐次出力する。バッテリー温度検出手段２１は、バッテリー２の温度を検出するためのもので、バッテリー２の温度を制御装置７に逐次出力する。バッテリ電圧検出手段２２は、バッテリー２の電圧と電流を検出するためのもので、バッテリー２の電圧と電流を制御装置７に逐次出力する。傾斜角度検出手段１２は、車体の前後方向の傾き（道路勾配）を検出し、その傾斜を制御装置７に逐次出力する。また、車速検出手段は、電気自動車の車速を検出し、その車速を制御装置７に逐次出力する。
【００３０】
また、制御装置７は、統括制御手段（制御手段）７１、エアコン制御手段７２、ダクト制御手段７３、充電率算出手段７４、ブレーキ失陥検知手段７６、走行制御手段７７を有している。
【００３１】
統括制御手段７１は、制御装置７の入力を管理するとともに、エアコン制御手段７２、ダクト制御手段７３、充電率算出手段７４、ブレーキ失陥検知手段７６、走行制御手段７７を統括的に制御するものである。
【００３２】
エアコン制御手段７２は、上述した空調装置５を制御するためのもので、車室内に設けられた操作スイッチ（図示せず）などのほか、統括制御手段７１からの指令に応じて制御される。ダクト制御手段７３は、上述したダクト６（シャッター６１）を制御するためのもので、統括制御手段７１からの指令に応じて制御される。具体的には、統括制御手段７１からの指令に応じて車室内又はバッテリー２のいずれか一方、又は両方を選択し、流路を確定する。
【００３３】
充電率算出手段７４は、バッテリー２の充電率（ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ））を算出するためのもので、バッテリー２の充電率（以下、「ＳＯＣ」という）は、バッテリー２の充放電電流を管理し、積算することにより求められる。これにより、充電率算出手段７４は、常にＳＯＣを算出する。
【００３４】
ブレーキ失陥検知手段７６は、機械式ブレーキ４の機能が失陥したこと（ブレーキ失陥）を検知するためのもので、ブレーキペダル４１のストローク、ブレーキパッド（図示せず）の温度、油圧回路（図示せず）の油圧、バキュームポンプ（図示せず）の負圧、モータ３の回転速度等の情報を総合的に判断し、機械式ブレーキ４の失陥を検知する。これは、電気自動車１の制動中に機械式ブレーキ４の機能が失われると、ブレーキペダル４１のストローク、ブレーキパッドの温度、油圧回路の油圧、バキュームポンプの負圧、モータの回転速度等に影響を与えることによるものである。
【００３５】
走行制御手段７７は、走行時におけるモータ３を制御するためのもので、例えば、シフトレバー３２１が前進（「１ｓｔ」又は「２ｎｄ」）に設定されると、アクセルペダル８１の踏み込み量（アクセル開度）に応じてモータ３を正転させる。また、シフトレバー３２１が後進に設定されると、アクセルペダル８１の踏み込み量に応じてモータ３を逆転させる。具体的には、アクセルペダル８１の踏み込み量（アクセル開度）がアクセル操作量検出手段８２を通じて制御装置７に入力されると、走行制御手段７７がこのアクセル開度に応じる出力（電力）をバッテリー２からモータ３に出力すべく、モータコントローラ３１に指示を与える。
【００３６】
また、走行制御手段７７は、モータ３の回生トルクを求めるためのものでもあり、記憶手段７７１、回生トルク設定部７７２、指令手段７７３が設けられている。記憶手段７７１には、正常時用マップと失陥時用マップとが記憶されている。図３及び図４に示すように、正常時用マップと失陥時用マップは、モータ３の単位時間あたりの回転数と回生トルクとの関係を記憶したもので、モータ３の単位あたりの回転数を特定すると、回生トルクが特定される。
【００３７】
図３に示すように、正常時用マップは、回生トルクを与えるモータ３の回転数の下限値（回生可能最小回転数）Ｎ０が設定されている。したがって、モータ３の単位時間あたりの回転数が正常時用マップに設定されたモータ３の回転数の下限値Ｎ０以下になると、回生トルクが０となる。これにより、走行制御手段７７は、モータ３（モータコントローラ３１）に回生トルクを与えなくなる。一方、モータ３の回転数が正常時用マップに設定されたモータ３の回転数の下限値Ｎ０以上になると、回生トルクは次第に増加する。そして、その後の中速域では、最大値を保持する。
【００３８】
このように、モータ３の回転数が正常時用マップに設定されたモータ３の回転数の下限値Ｎ０以下で回生制動を行わないのは、下限値Ｎ０を下回ると、回生を行うために大きな電流が必要になり、モータ３の発熱やエネルギーロスを招くからである。
【００３９】
図４に示すように、失陥時用マップは、モータ３の回転数が０、すなわち、モータ３が回転を停止したときに、回生トルクが０となるが、正常時マップと異なり、下限値Ｎｏは設定されていない。したがって、モータの単位時間あたりの回転数が０になるまでは、回生トルクを与えることになる。
【００４０】
図１に示すように、回生トルク設定部７７２は、モータ３の回生トルクを求めるためのもので、演算手段７７２１と補正手段７７２２とを有している。
【００４１】
演算手段７７２１は、各検出手段及び各検知手段から得られた各種情報（例えば、モータの単位時間あたりの回転数、機械式ブレーキ４の失陥）に基づいて、目標とする回生トルクを求める。機械式ブレーキ４が正常な時には、記憶手段７７１に記憶した正常時用マップを用いる。そして、正常時用マップからモータ３の単位時間あたりの回転数に応じた回生トルクを求める。一方、機械式ブレーキ４が失陥したときには、記憶手段７７１に記憶した失陥時用マップを用いる。そして、失陥時用マップからモータ３の単位時間あたりの回転数に応じた回生トルクを求める。
【００４２】
補正手段７７２２は、演算手段７７２１が求めた回生トルクを補正するためのもので、例えば、傾斜角度検出手段１２が検出した車体角度（道路勾配）等の諸条件により補正する。
【００４３】
そして、演算手段７７２１は、補正手段７７２２で補正された回生トルクを回生トルクとする。これにより、回生トルクは、車速、車体角度（道路勾配）等の諸条件に応じて変動する。
【００４４】
なお、機械式ブレーキ４が失陥しているときの回生トルクは、予め定められたブレーキ失陥時回生トルクに設定してもよい。ブレーキ失陥時回生トルクは、機械式ブレーキ４が正常なときよりも大きなトルクであり、例えば、車両挙動限界の回生トルクを採用する。
【００４５】
指令手段７７３は、演算手段７７２１で求めた回生トルクがモータ３の回生トルクとなるように、モータコントローラ３１に指令を与える。
【００４６】
上述した本発明の実施の形態である電気自動車１は、バッテリー２に蓄えられた電気をエネルギー源とし、モータ３を動力源として走行する。具体的には、変速機３２を前進に設定し、アクセルペダル８１を踏み込むと、アクセル操作量検出手段８２がアクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）に応じた信号を制御装置７に出力する。すると、制御装置７では、走行制御手段７７がモータ３の目標トルクを算出する。そして、走行制御手段７７がモータ３の目標トルクを算出すると、走行制御手段７７がモータコントローラ３１に目標トルクを含む指示を与える。モータコントローラ３１では、与えられた指示に従い、バッテリーから供給された電力の大きさを調整し、その電力をモータ３に供給する。これにより、モータ３は目標トルクで回転し、変速機３２で減速される。この結果、電気自動車１は、アクセル開度に応じた速度で走行する。
【００４７】
一方、アクセルペダル８１から足を離すと、制御装置７では、充電率算出手段７４が算出したＳＯＣが予め定められた運用範囲の上限（以下の説明において「満充電」という）にないことを条件に、統括制御手段７１が、回生トルク設定部７７２に回生トルクを設定させる。これにより、回生トルク設定部７７２は、記憶手段７７１に記憶された正常時用マップを参照し、モータ３の回転速度に基づいて、回生トルクを求め、回生トルクを設定する。
【００４８】
また、アクセルペダル８１から足を離すとともに、ブレーキペダル４１を踏み込むと、ブレーキスイッチ４１１がオンとなり、ブレーキ操作量検出手段４１２がブレーキペダル４１の踏み込み量に応じた信号を制御装置７に出力する。このとき、回生トルク設定部７２２は、モータ３の回転速度のほかに、ブレーキペダル４１の踏み込み量（機械式ブレーキ４の操作量）に基づいて、回生トルクを求め、回生トルクを設定する。
【００４９】
そして、回生トルク設定部７７２が回生トルクを設定すると、指令手段７７３がモータコントローラ３１に指示を与える。モータコントローラ３１は、指令手段７７３からの指示に従い回生トルクを設定する。これにより、モータ３は、設定した回生トルクにより制動力を生成する。
【００５０】
一方、ＳＯＣが満充電である場合には、運動エネルギーを回生した電気エネルギーを回収することができないので、統括制御手段７１が回生トルク設定部７７２に回生トルクを設定させることはない。これにより、駆動輪１１と路面との間には、機械式ブレーキ４の制動力のみが作用する。
【００５１】
ところで、図５に示すように、機械式ブレーキ４の制動中に、機械式ブレーキ４の機能が失陥した場合には、ブレーキ失陥検知手段７６がその旨（以下の説明において「ブレーキ失陥」という）を検知し（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、統括制御手段７１に通知する。統括制御手段７１にブレーキ失陥が通知されると、統括制御手段７１は、回生トルク設定部７７２にブレーキ失陥を通知する。回生トルク設定部７７２では、記憶手段７７１に記憶された失陥時用マップを参照し、モータ３の回転速度、機械式ブレーキ４の操作量に基づいて回生トルクを設定する。そして、指令手段７７３がモータコントローラ３１に回生トルクを含む指示を与える。モータコントローラ３１に指令手段７７３からの指示に従い回生トルクを設定する（ステップＳ２）。
【００５２】
そして、ＳＯＣが満充電でない場合（ステップＳ３：Ｎｏ）には、その状態を維持する。これにより、モータ３は、設定した回生トルクにより制動力を生成する。そして、駆動輪１１と路面との間には、モータ３により生成された制動力のみが作用する。
【００５３】
一方、ＳＯＣが満充電である場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）には、統括制御手段７１が、バッテリー温度検出手段２１が検出したバッテリー２の温度と予め定められた下限温度とを比較する（ステップＳ４）。バッテリー２の温度が下限温度よりも高い場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）には、統括制御手段７１が、エアコン制御手段７２に冷房装置５１の運転指示を与えるとともに、ダクト制御手段７３に切換指示を与える。エアコン制御手段７２に冷房装置５１の運転指示が与えられると、エアコン制御手段７２は、空調装置５に冷房装置５１の運転指示を与える。これを受けて、空調装置５は、冷房装置５１を運転させる（ステップＳ５）。これにより、冷房装置５１は、バッテリー２の電力を消費し、バッテリー２のＳＯＣが低下する。この結果、バッテリー２に入力マージン（満充電に至るまでの容量）が確保され、バッテリー２が充電可能となるので、電気自動車１は、回生制動力による制動が可能になる。また、ダクト制御手段７３に切換指示が与えられると、ダクト制御手段７３は、ダクト６に切換指示を与える。これを受けて、ダクト６は、シャッター６１を制御し、空気が流れる方向を車室内側からバッテリー側に切り替える。これにより、冷房装置５１で冷却された空気はバッテリー２に供給され、回生した電気エネルギーの充電により過熱したバッテリー２が冷やされる。
【００５４】
そして、その後は、冷房装置５１の出力を調整し、バッテリー２の電池電圧を目標電圧値に制御する。例えば、図６に示すように、冷房装置５１の出力を低（Ｌｏ）から高（Ｈｉ）、高から低に切り替えて、バッテリー２の電池電圧を目標電圧値に制御する。なお、出力を比例制御する冷房装置５１では、出力を適宜調整することにより、バッテリー２の電池電圧を目標電圧に制御する。
【００５５】
冷房装置５１の出力の調整の際に指標とするのは、バッテリー２の電池電圧であるが、バッテリー２の電池電圧に限ることなく、例えば、傾斜角度検出手段が検出した車体の傾斜角度であってもよいし、車速検出手段１３が検出した車速であってもよい。また、これらを単独で指標にしてもよいが、これらを適宜組み合わせて指標としてもよい。
【００５６】
他方、バッテリー２の温度が下限温度よりも低い場合（ステップＳ４：Ｎｏ）には、統括制御手段７１がエアコン制御手段７２に暖房装置５２の運転指示を与えるとともに、ダクト制御手段７３に切り替え指示を与える。エアコン制御手段７２に暖房装置５２の運転指示が与えられると、エアコン制御手段７２は、空調装置５に暖房装置５２の運転指示を与える。これを受けて、空調装置５は、暖房装置５２を運転させる（ステップＳ６）。これにより、暖房装置５２は、バッテリー２の電力を消費し、バッテリー２のＳＯＣが低下する。この結果、バッテリー２に入力マージンが確保され、バッテリー２が充電可能となるので、電気自動車１は、回生制動力による制動が可能になる。また、ダクト制御手段７３に切換指示が与えられると、ダクト制御手段７３は、ダクト６に切換指示を与える。これを受けて、ダクト６は、シャッター６１を制御し、空気が流れる方向を車室内側からバッテリー側に切り替える。これにより、暖房装置５２で加熱された空気はバッテリー２に供給され、バッテリー２は暖められる。この結果、バッテリー２の温度が下限温度よりも低いことにより活性の悪いバッテリー２を活性化できる。
【００５７】
そして、その後は、暖房装置５２の出力を調整し、バッテリー２の電池電圧を目標電圧値に制御する。具体的には、上述した冷房装置５１と同様、暖房装置５２の出力を低（Ｌｏ）から高（Ｈｉ）、高から低に切り替えて、バッテリー２の電池電圧を目標電圧値に制御する。なお、出力を比例制御する暖房装置５２では、出力を適宜調整することにより、バッテリー２の電池電圧を目標電圧に制御する。
【００５８】
暖房装置５２の出力の調整の際に指標とするのは、冷房装置５１と同様、バッテリー２の電池電圧であるが、バッテリー２の電池電圧に限ることなく、傾斜角度検出手段が検出した車体の傾斜角度であってもよいし、車速検知手段が検出した車速であってもよい。また、これらを単独で指標にしてもよいが、これらを適宜組み合わせて指標としてもよい。
【００５９】
また、当初、温度が下限温度よりも低かったバッテリー２も、回生した電気エネルギーの充電により過熱され、下限温度を超えることになる。この場合には、エアコン制御手段７２が暖房装置５２を停止させ、冷房装置５１を運転させる。
【００６０】
上述した本発明の実施の形態である電気自動車１は、バッテリー２のＳＯＣが満充電で機械式ブレーキ４の機能が失陥したときに、空調装置５（冷房装置５１又は暖房装置５２）を駆動することによりバッテリー２に充電された電気を消費する。これにより、バッテリー２が充電可能となるので、運動エネルギーを電気エネルギーに回生可能となり、電気自動車１は、回生制動力による制動が可能となる。また、機械式ブレーキ４の機能が失陥したときに、回生トルクを機械式ブレーキ４が正常なときよりも大きなブレーキ失陥時回生トルクに設定するので、回生制動力が機械式ブレーキが正常なときよりも大きくなる。これにより、バッテリー２の充電率が予め定められた運用範囲の限界で機械式ブレーキ４の機能が失陥しても回生制動力により確実に制動できる。
【００６１】
また、本発明の実施の形態である電気自動車１は、機械式ブレーキ４の機能が失陥したときにバッテリー２の温度が適正な温度であっても、下限温度よりも高ければ、冷房装置５１を駆動することにより、バッテリー２に蓄えられた電力を消費する。また、冷房装置５１で冷却された空気はバッテリー２に供給され、バッテリー２を冷やすのに用いられる。これにより、回生された電気エネルギーの充電により過熱されたバッテリー２を冷やすことができる。
【００６２】
一方、機械式ブレーキ４の機能が失陥したときにバッテリー２の温度が下限温度よりも低ければ、暖房装置５２を駆動することにより、バッテリー２に蓄えられた電力を消費する。また、暖房装置５２で加熱された空気はバッテリー２に供給され、バッテリー２を暖めるのに用いられる。これにより、バッテリー２の温度が下限温度よりも低いことにより活性の悪いバッテリー２を活性化できる。
【００６３】
また、本発明の実施の形態である電気自動車１は、空調装置５（冷房装置５１）の出力を制御し、モータ３で回生された電気エネルギーによって変動する電池電圧を目標電圧に調整するので、電池電圧を目標電圧に制御できる。
【００６４】
上述した本発明の実施の形態である電気自動車１は、冷房装置５１を駆動し、冷却された空気でブレーキオイルを冷却するものとしてもよい。
【００６５】
具体的には、上述した本発明の実施の形態である電気自動車１に、冷房装置５１で冷却された空気をバッテリー２に供給するダクト６から分岐して、ブレーキオイルタンクにも供給可能とするダクト（図示せず）を設け、冷房装置５１で冷却された空気をブレーキオイルタンクに供給する。そして、機械式ブレーキ４の機能が失陥したときに制御装置７が、冷却された空気の供給先としてバッテリー２を選択し、冷房装置５１を駆動する。これにより、冷房装置５１で冷却された空気はブレーキオイルタンクにも供給される。このようにすれば、機械式ブレーキ４の機能が失陥した理由がブレーキオイルの過熱によるものである場合に、機械式ブレーキ４の機能の回復に寄与できる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、バッテリーの充電率が予め定められた運用範囲の上限で機械式ブレーキが失陥しても、バッテリーの充電率が予め定められた運用範囲内で管理され、回生制動力を機械式ブレーキが正常なときよりも大きくできるので、機械式ブレーキが失陥しても制動が求められる電気自動車に好適である。
【符号の説明】
【００６７】
１    電気自動車
１１    駆動輪
１２    傾斜角度検出手段
１３    車速検出手段
２    バッテリー
２１    バッテリー温度検出手段
２２    バッテリー電圧検出手段
３    モータ（電動機）
３１    モータコントローラ
３３    モータ回転速度検出手段
４    機械式ブレーキ
４１    ブレーキペダル
４１１    ブレーキスイッチ
４１２    ブレーキ操作量検出手段
５    空調装置
５１    冷房装置
５２    暖房装置
６    ダクト
６１    シャッター（空調空気選択供給手段）
７    制御装置
７１    統括制御手段（制御手段）
７２    エアコン制御手段
７３    ダクト制御手段
７４    充電率算出手段
７６    ブレーキ失陥検知手段
７７    走行制御手段
７７１    記憶手段
７７２    回生トルク設定部
７７２１    演算手段
７７２２    補正手段
７７３    指令手段
【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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