(57)【要約】【課題】緊急時において、効果的に制動することができる電気自動車のブレーキシステムを提供する。【解決手段】逆転可能な駆動モーターを有する電気自動車のブレーキシステムであって、緊急制動が必要な状態を検知する検知センサと、上記検知センサの検知結果から緊急時であることを判断する判定手段と、緊急時と判断された場合、前記モーターを逆転させるモーター制御手段とを具える。緊急時、モーターを逆転させるように励磁することで逆相制動を行い、それにより効果的に自動車を制動することができる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
逆転可能な駆動モーターを有する電気自動車のブレーキシステムであって、
緊急制動が必要な状態を検知する検知センサと、
上記検知センサの検知結果から緊急時であることを判断する判定手段と、
緊急時と判断された場合、前記モーターを逆転させるモーター制御手段とを具えることを特徴とする電気自動車のブレーキシステム。
【請求項２】
前記検知センサは、ブレーキペダルの踏み込み速度を検知する速度検知センサを有し、
前記判定手段は、検知された前記踏み込み速度が一定値以上の場合に緊急時と判断することを特徴とする請求項１に記載の電気自動車のブレーキシステム。
【請求項３】
前記検知センサは、通常ブレーキの動作状態を検知する動作状態検知センサであり、
前記判定手段は、検知された動作状態が適正状態から外れる場合に緊急時と判断することを特徴とする請求項１に記載の電気自動車のブレーキシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気自動車のブレーキシステムに関するものである。特に、緊急時において効果的に制動を行うことができる電気自動車のブレーキシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電気自動車やバッテリーとエンジンとを併用したハイブリッドカーの開発が進んでいる（例えば、特許文献１参照）。これらの自動車では、駆動源としてモーターを用いているため、ブレーキシステムとして、通常の機械ブレーキの他、モーターを発電機として運転して、発電電力を電源に帰還させる際の負荷を制動に用いた回生制動が利用できる。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−０８７７８５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記自動車において、急ブレーキが必要な場合や、通常ブレーキが動作不良に陥った場合などの緊急時、より効果的な制動を実現するブレーキシステムが要望されていた。
【０００５】
従って、本発明の主目的は、緊急時において、効果的に制動することができる電気自動車のブレーキシステムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、緊急時には、駆動モーターの逆転を利用することで上記の目的を達成する。
【０００７】
すなわち、本発明は逆転可能な駆動モーターを有する電気自動車のブレーキシステムであって、緊急制動が必要な状態を検知する検知センサと、上記検知センサの検知結果から緊急時であることを判断する判定手段と、緊急時と判断された場合、前記モーターを逆転させるモーター制御手段とを具えることを特徴とする。
【０００８】
本発明は、緊急時、モーターを逆転させるように励磁することで逆相制動を行い、それにより効果的に自動車を制動することができる。
【０００９】
本発明の対象は、電気自動車のみならず、モーターとエンジンとを併用するハイブリッドカーなど、モーターを駆動源として利用する自動車である。
【００１０】
緊急時には種々のものがあるが、例えば、急ブレーキが必要な場合や、通常ブレーキが動作不良となった場合が挙げられる。急ブレーキが必要な場合のブレーキシステムの改良については、いわゆるブレーキアシストがある。ブレーキアシストは、ブレーキペダルが急速度で踏まれた場合に緊急制動と判断し、ホイールシリンダーの油圧を増大させることにより大きな制動力を発生して、ブレーキを強く踏めないドライバーの操作を補うシステムである。
【００１１】
本発明においても、ブレーキペダルの踏み込み速度を検知し、検知された踏み込み速度が一定値以上の場合に、判定手段で緊急時と判断して、モーターに逆相制動を作用させることにより、モーターの側でも制動力を発生させ、より効果的な制動を行うことができる。踏み込み速度だけでなく、さらに踏み込み量も一定以上の場合にブレーキアシストを動作するようにしても良い。踏み込み量は、ブレーキペダルに設けたストロークセンサから直接求めることができる。その他、踏み込み速度や踏み込み量は、マスターシリンダーの油圧センサにより求めることができる。
【００１２】
また、通常ブレーキが動作不良に陥った場合は、通常ブレーキの動作状態を動作状態検知センサで検知し、検知された動作状態が適正状態から外れる場合に判定手段により緊急時と判断する。より具体的には、▲１▼ブレーキパッドに作用する圧力を圧力センサで検知する、▲２▼ペダルの踏み込み量をストロークセンサで検知し、踏み込み量と油圧との関係を検知する、▲３▼油のリザーバーの液面を液面センサで検知する等が挙げられる。いずれの方法においても、通常ブレーキが動作不良に陥ったことを検知すると、モーターの逆相制動を利用して効果的にブレーキを動作させることができる。
【００１３】
なお、逆相制動の利用は、常時行うのではなく、緊急時のみ行うこととする。すなわち、通常の機械ブレーキや、モーターの回生制動の他に、補助的に逆相制動を利用することで、モーターに過大な負荷がかかることを防止する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１５】
（実施例１）
まず、通常ブレーキのブレーキアシストが動作した場合に、モーターの逆相制動を利用する本発明ブレーキシステムを説明する。図１は本発明システムを用いた電気自動車の概略構成図、図２は本発明ブレーキシステムのシステム構成図である。
【００１６】
このシステムの搭載された電気自動車は、図１に示すように、駆動モーター１、バッテリー２、インバーター３を具える。バッテリー２からの直流電流はインバーター３を介して交流としてモーター１に供給され、自動車を駆動する。
【００１７】
このような車両において、前後輪の各々には、油圧で動作するディスクブレーキ４が具えられている。これらのブレーキ４は、ブレーキペダル５の踏み込みにより、マスターシリンダー６と真空ブースターからなる油圧発生装置により発生された油圧により動作される。
【００１８】
図２に示すように、このブレーキシステムは、ブレーキペダル５の踏み込みにより、ディスクブレーキ４のホイールシリンダー４ａに油圧を発生させるマスターシリンダー６と、大気圧と真空の差圧を利用してブレーキペダル５の踏力に応じたペダル踏力の助勢力を油圧により発生させる真空ブースター７とを有する。
【００１９】
上記のマスターシリンダー６からホイールシリンダー４ａへの油圧回路には圧力センサ８が設けられている。この圧力センサ８は、単位時間当たりの圧力変化量よりブレーキペダル５の踏み込み速度を、圧力変化量から同ペダル５の踏み込み量を検知する。
【００２０】
ここで、通常ブレーキ動作時、マスターシリンダー６に発生した油圧を踏力に応じた油圧に調整し、各ホイールシリンダー４ａに導入してブレーキを動作させる。
【００２１】
一方、ブレーキアシスト動作時、ブレーキペダル５が一定速度以上の速さで、かつ一定踏み込み量以上踏み込まれた場合、図３に示すように、圧力センサ８での検知結果がブレーキコンピューター２０に送られ、同コンピュータの判定手段２１により緊急時と判断される。その際、モーター１を逆相制動させる。逆相制動の指令は、緊急時と判断された際に、ブレーキコンピューターのモーター制御手段２２からモーター１に送られる。逆相制動するには、モーター１の回転が逆回転となるように磁界を励磁すればよい。例えば、３相誘導モーターでは、３本の結線のうち、２本を入れ替えることで回転磁界の方向を逆にすることができる。
【００２２】
このように、モーターの逆相制動も併せて利用することにより、一層効果的な制動を行うことができる。なお、緊急制動時以外では、逆相制動は行う必要はない。
【００２３】
上記実施例では、圧力センサの検知結果を用いて、緊急時の判断を行った場合を説明したが、後述するようにストロークセンサを用いて緊急時の判断を行ってもよい。
【００２４】
（実施例２）
次に、通常ブレーキが動作不良に陥った場合にモーターの逆相制動を利用する本発明ブレーキシステムを説明する。
【００２５】
このブレーキシステムも実施例１のブレーキシステムと基本的には同様であるため、以下には相違点を主として説明する。本例では、通常ブレーキが動作不良に陥ったことを検出する。ここでは、予め図１におけるブレーキペダル５の踏み込み量とマスターシリンダー６の油圧との相関関係をブレーキコンピューター２０のテーブルに記憶しておく。一方、図２に示すように、ストロークセンサ９をブレーキペダル５に装着し、ブレーキペダル５の踏み込み量を測定して、圧力センサ８でマスターシリンダー６の油圧を測定する。次に、判定手段２１により、測定された踏み込み量と油圧をテーブルに規定される相関関係と比較して、両者に一定以上の相違がある場合は、ブレーキ油圧経路に油の漏洩などの異常が発生したと判断する。その他、マスターシリンダー６につながるリザーバータンク１０に液面センサ１１を設け、液面センサ１１の検知する油面位置が一定レベル以下になった場合、ブレーキ油圧経路に油の漏洩などの異常が発生したと判断してもよい。
【００２６】
通常ブレーキに異常が発生したと判断されると、モーター制御手段２２からの指令により、モーター１の回転が逆回転となるように磁界を励磁して逆相制動を作用させる。この逆相制動により、通常ブレーキが正常に動作しない場合でも電気的にモーター側の駆動を止めて車両を減速あるいは停止させることができる。モーター制御部２２は、ストロークセンサ９の出力に応じて通常ブレーキが正常に動作した場合と、同等な制動が生じるように逆相制動力を制御する。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明ブレーキシステムによれば、急制動が必要な場合や通常ブレーキが動作不良に陥った場合、モーターの逆相制動を利用することで、効果的に制動することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明システムを搭載した電気自動車の概略構成図である。
【図２】本発明ブレーキシステムの概略構成図である。
【図３】本発明ブレーキシステムの機能ブロック図である。
【符号の説明】
１  駆動モーター
２  バッテリー
３  インバーター
４  ディスクブレーキ
４ａ  ホイールシリンダー
５  ブレーキペダル
６  マスターシリンダー
７  真空ブースター
８  ストロークセンサ
９  圧力センサ
１０  リザーバータンク
１１  液面センサ
２０  ブレーキコンピューター
２１  判定手段
２２  モーター制御手段
【図１】
2004187445.tif 000002
【図２】
2004187445.tif 000003
【図３】
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