(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を駆動するとともに、回生電力の発電により回生制動力を発生させる電動機と、
該車両の要求制動力に対応するブレーキ操作力の入力を受け付ける制動要求入力部材と、
該制動要求入力部材に入力されるブレーキ操作量又は該ブレーキ操作力を検出するブレーキ操作力検出手段と、
該ブレーキ操作力検出手段により検出された該ブレーキ操作量又は該ブレーキ操作力に基づいて、該要求制動力を算出する要求制動力算出手段と、
該ブレーキ操作力検出手段により検出された該ブレーキ操作量又は該ブレーキ操作力に基づいて摩擦制動力を算出する摩擦制動力算出手段と、
該要求制動力から該摩擦制動力を減じた値だけ該回生制動力を発生させるように該電動機を制御する回生制動制御手段と、
該制動要求入力部材に該ブレーキ操作力が入力されると、該ブレーキ操作量又は該ブレーキ操作力に対応する該要求制動力よりも小さい値の該摩擦制動力を発生させる摩擦ブレーキ機構と、を備え、
該摩擦ブレーキ機構は、該制動要求入力部材に入力される該ブレーキ操作力を所定の倍力比で倍力させるブレーキ倍力装置と、該ブレーキ倍力装置を介して入力された該ブレーキ操作力によって摩擦力を生じさせる摩擦部材とを有し、
該ブレーキ倍力装置は、内部に蓄えられた負圧により該制動要求入力部材に入力される該ブレーキ操作力を倍力させるバキュームブースタと、該バキュームブースタ内部の負圧が目標負圧となるように該バキュームブースタ内部に負圧を形成する電動負圧ポンプとを有し、
該ブレーキ倍力装置の該倍力比を、該摩擦制動力が該要求制動力よりも小さい値となるように設定された第１倍力比と、該摩擦制動力が該要求制動力となるように設定された第２倍力比との２段階で切り替える倍力比切換機構をさらに備え、
該摩擦ブレーキ機構が該第１倍力比により発生させる該摩擦制動力が、少なくとも、該電動機の最大回転速度での運転時に発生させうる最大の回生制動力値を該要求制動力から減じた値よりも大きくなるように設定されており、
該倍力比切換機構は、該電動負圧ポンプの該目標負圧を、該第１倍力比に対応する第１目標負圧と該第２倍力比に対応する第２目標負圧との２段階で切り替える目標負圧切換手段を有している
ことを特徴とする、電気自動車の制動装置。
【請求項２】
該電動機の故障を検出する電動機故障検出手段をさらに備え、
該倍力比切換機構は、該電動機故障検出手段により該電動機の故障が検出されると、該ブレーキ倍力装置の該倍力比を該第２倍力比に設定する
ことを特徴とする、請求項１記載の電気自動車の制動装置。
【請求項３】
該電動機に電力を供給するとともに、該電動機により発生した回生電力を充電するバッテリと、
該バッテリの充電率を検出するバッテリ充電率検出手段とをさらに備え、
該倍力比切換機構は、該バッテリ充電率検出手段により検出されたバッテリ充電率が所定の充電率以上であるときには、該ブレーキ倍力装置の該倍力比を該第２倍力比に設定する
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の電気自動車の制動装置。
【請求項４】
該バッテリの温度を検出するバッテリ温度検出手段をさらに備え、
該倍力比切換機構は、該バッテリ温度検出手段により検出されたバッテリ温度が所定の温度範囲外であるときには、該ブレーキ倍力装置の該倍力比を該第２倍力比に設定する
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気自動車の制動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摩擦力による制動と回生電力の発電による制動とが可能な電気自動車の制動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電動機の駆動により走行する車両（即ち、電気自動車）は、電動機を発電機として用いることにより回生電力を発電し、この発電に係る負荷を制動力（回生制動）として発生できるようになっている。
電気自動車では、従来、運転者がアクセルペダルをオフとした場合に、エンジンにより駆動する車両でのエンジンブレーキに相当する程度の制動力を回生制動により付与することにより、運転フィーリングを向上させるとともに回生による電力を回収して、車両のエネルギ効率の向上を図っている。
【０００３】
さらに、近年では、上述のエンジンブレーキ相当の制動力を回生制動により付与するのみでなく、ブレーキペダルが操作された場合に摩擦制動と回生制動とを併用することによってできるだけ回生発電によりエネルギを回収してエネルギ効率の向上を図る技術（いわゆる協調回生制動システム）が提案され実用化されている（例えば、特許文献１参照）。
図５は、上述の協調回生制動システムの単純な構成を示すブロック図である。図５に示すように、協調回生制動システム１００は、ブレーキペダル１０１，ブレーキペダル踏力センサ１０２，制動力配分制御部１０３，モータトルク制御部１０４，インバータ（モータ制御装置）１０５，モータ（電動機）１０６，摩擦ブレーキ制御部１０７，作動油アクチュエータ１０８及びディスクブレーキ（摩擦ブレーキ）１０９を有して構成されている。なお、制動力配分制御部１０３，モータトルク制御部１０４及び摩擦ブレーキ制御部１０７は、一体の制御装置として構成されるのが一般的である。
【０００４】
ブレーキペダル踏力センサ１０２は、ブレーキペダル１０１の操作力（踏力）を検出し、制動力配分制御部１０３に出力するようになっている。
制動力配分制御部１０３においては、ブレーキペダル踏力に基づいて要求される制動力（要求制動力）が算出されるようになっている。そして、制動力配分制御部１０３では、その時点における車両の運転状態（例えば、モータ回転速度等）に応じて、モータ１０６による回生制動力とディスクブレーキ１０９による摩擦制動力との合算値が要求制動力となるように各制動力の分担配分を求め、目標回生制動力及び目標摩擦制動力を算出するようになっている。
【０００５】
まず、回生制動力の発生にかかる構成について説明すると、モータトルク制御部１０４は、制動力配分制御部１０３において設定された回生制動力に応じて、モータ１０６の図示しないステータに誘電磁界を形成するためのステータ導通電流を設定するようになっている。
そして、インバータ１０５は、モータトルク制御部１０４において設定されたステータ導通電流に対して、モータ１０６の運転状態に応じた補正を行った上で、バッテリから供給される電力を三相交流電力に変換してモータ１０６に供給するようになっている。
【０００６】
モータ１０６では、図示しない車輪から入力される回転力により回生発電が行われ、これにより車輪に対して回生制動力が付与されるようになっている。
一方、摩擦制動力の発生にかかる構成について説明すると、摩擦ブレーキ制御部１０７は、制動力配分制御部１０３において設定された摩擦制動力に応じて、作動油アクチュエータ１０８の駆動力を設定するようになっている。そして、作動油アクチュエータ１０８は、摩擦ブレーキ制御部１０７により設定された駆動力でブレーキ作動油路に油圧を付与することで、図示しないブレーキ作動油路を経由して、ディスクブレーキ１０９に伝達され、図示しないブレーキパッド及びブレーキロータが当接することにより、摩擦制動力を発生させるようになっている。
【特許文献１】特開２００３−２８４２０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来技術では、ブレーキペダル１０１の踏力等に基づいて得られる要求制動力に対して、摩擦部材（ディスクブレーキ１０９）による制動力（摩擦制動力）と回生制動による制動力（回生制動力）とを予め演算により算出し、摩擦制動力及び回生制動力を適切に制御する必要があるため装置構成が複雑となり、コストが増大するとともに、故障等が懸念される箇所が多くなるという課題がある。
【０００８】
また、上述した従来技術では、作動油アクチュエータ１０８によってディスクブレーキ１０９に操作力を付与することで摩擦制動力を発生させる構成となっており、ブレーキペダル１０１と摩擦部材とが機械的にリンクしていないため、ブレーキペダル１０１の踏力がそのまま摩擦部材に伝達されることがない。このため、作動油アクチュエータ１０８の故障等の不具合が生じた場合には、車両が制動されなくなるという虞がある。
【０００９】
したがって、作動油アクチュエータ１０８等が故障等した際の緊急用の制動装置として、図５に示すようにバキュームブースタ１１０及びマスターシリンダ１１１を設け、ブレーキペダル１０１に入力されたブレーキ踏力を機械的にディスクブレーキ１０９に伝達させる必要がある。このため、部品点数がさらに多くなり装置にかかるコストがさらに増大するという課題もある。
【００１０】
本発明はこのような課題に鑑み創案されたもので、簡単な構成により、摩擦制動力と回生制動力を併用して回生制動によるエネルギ回収量を増大させてエネルギ効率を向上できるようにした電気自動車の制動装置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】
【００１１】
上述の目的を達成するために、本発明の電気自動車の制動装置（請求項１）は、車両を駆動するとともに、回生電力の発電により回生制動力を発生させる電動機と、該車両の要求制動力に対応するブレーキ操作力の入力を受け付ける制動要求入力部材と、該制動要求入力部材に入力される該ブレーキ操作量又は該ブレーキ操作力を検出するブレーキ操作力検出手段と、該ブレーキ操作力検出手段により検出された該ブレーキ操作量又は該ブレーキ操作力に基づいて、該要求制動力を算出する要求制動力算出手段と、該ブレーキ操作力検出手段により検出された該ブレーキ操作量又は該ブレーキ操作力に基づいて摩擦制動力を算出する摩擦制動力算出手段と、該要求制動力から該摩擦制動力を減じた値だけ該回生制動力を発生させるように該電動機を制御する回生制動制御手段と、該制動要求入力部材に該ブレーキ操作力が入力されると、該入力されたブレーキ操作量又はブレーキ操作力に対応する該要求制動力よりも小さい値の摩擦制動力を発生させる摩擦ブレーキ機構と、該要求制動力から該摩擦制動力を減じた値だけ該回生制動力を発生させるように該電動機を制御する回生制動制御手段とを備える。
該摩擦ブレーキ機構は、該制動要求入力部材に入力される該ブレーキ操作力を所定の倍力比で倍力させるブレーキ倍力装置と、該ブレーキ倍力装置を介して入力された該ブレーキ操作力によって摩擦力を生じさせる摩擦部材とを有し、該ブレーキ倍力装置は、内部に蓄えられた負圧により該制動要求入力部材に入力される該ブレーキ操作力を倍力させるバキュームブースタと、該バキュームブースタ内部の負圧が目標負圧となるように該バキュームブースタ内部に負圧を形成する電動負圧ポンプとを有し、該摩擦ブレーキ機構が発生させる該摩擦制動力が、少なくとも、該電動機の最大回転速度での運転時に発生させうる最大の回生制動力値を該要求制動力から減じた値よりも大きくなるように設定されており、該ブレーキ倍力装置の該倍力比を、該摩擦制動力が該要求制動力よりも小さい値となるように設定された第１倍力比と、該摩擦制動力が該要求制動力となるように設定された第２倍力比との２段階で切り替える倍力比切換機構をさらに備え、該倍力比切換機構は、該電動負圧ポンプの該目標負圧を、該第１倍力比に対応する第１目標負圧と該第２倍力比に対応する第２目標負圧との２段階で切り替える目標負圧切換手段を有していることを特徴としている。
【００１３】
また、該電動機の故障を検出する電動機故障検出手段をさらに備え、該倍力比切換機構は、該電動機故障検出手段により電動機の故障が検出されると、該ブレーキ倍力装置の該倍力比を該第２倍力比に設定することが好ましい（請求項２）。
【００１５】
また、この他に、電動負圧ポンプを複数設置し、電動負圧ポンプの作動数を制御することによって第１目標負圧及び第２目標負圧を得るように構成してもよい。
また、該電動機に電力を供給するとともに、該電動機により発生した回生電力を充電するバッテリと、該バッテリの充電率を検出するバッテリ充電率検出手段とをさらに備え、該倍力比切換機構は、該バッテリ充電率検出手段により検出されたバッテリ充電率が所定の充電率以上であるときには、該ブレーキ倍力装置の該倍力比を該第２倍力比に設定することが好ましい（請求項３）。
【００１６】
また、該バッテリの温度を検出するバッテリ温度検出手段をさらに備え、該倍力比切換機構は、該バッテリ温度検出手段により検出されたバッテリ温度が所定の温度範囲外であるときには、該ブレーキ倍力装置の該倍力比を該第２倍力比に設定することが好ましい（請求項４）。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の電気自動車の制動装置（請求項１）によれば、摩擦制動力を要求制動力よりも小さい値に設定し、要求制動力から摩擦制動力を減じた値だけ回生制動力を発生させるという簡単な構成により、摩擦制動力と回生制動力とを併用することができ、摩擦ブレーキ使用時であっても回生制動によるエネルギ回収を行うことで、電気自動車のエネルギ効率を向上することができる。
【００１８】
また、従来のブレーキ機構と同様にブレーキペダル等の制動要求入力部材に入力されたブレーキ操作力が電気系を介さずに摩擦部材に伝達されるため、電気系の故障等に配慮して予備のブレーキ機構をそなえる必要が無いという利点もある。
【００１９】
ところで、電動機により回生制動を行う際には、電動機の回転速度（回転数）が大きいほど、回生発電により発生可能な制動力は小さくなるという特徴がある。
【００２０】
したがって、本発明の電気自動車の制動装置（請求項１）によれば、電動機の最大回転速度運転時に発生させうる最大の回生制動力値を予め求めておき、摩擦制動力を少なくとも要求制動力の最大値から最大の回生制動力値を減じた値よりも大きくなるように設定することにより、電動機の回転速度が大きい場合であっても、電気自動車の要求制動力を発生することができ、制動力が不足することを確実に回避することができる。
【００２１】
本発明の電気自動車の制動装置（請求項１）によれば、制動要求入力部材に入力されるブレーキ操作力に基づいて、要求制動力及び摩擦制動力を算出することにより、回生制動制御手段において算出された要求制動力から摩擦制動力を減じることで、適切な回生制動力を発生させることができる。
本発明の電気自動車の制動装置（請求項１）によれば、ブレーキ倍力装置により制動要求入力部材に入力されたブレーキ操作力を倍力することで、より小さいブレーキ操作力によって大きな摩擦制動力を発生させることができる。
【００２２】
本発明の電気自動車の制動装置（請求項２）によれば、電動機の故障により回生制動力を発生させることができない場合でも摩擦制動力により確実に要求制動力を発生させることができる。
本発明の電気自動車の制動装置（請求項１）によれば、目標負圧切換手段が、目標負圧を２段階に切り替えるという簡素な構成により、バキュームブースタをそなえる一般的なブレーキ機構の構成において、確実に第１倍力比と第２倍力比とを切り替えることができる。
【００２３】
本発明の電気自動車の制動装置（請求項３）によれば、バッテリの充電率が略満充電に近く回生発電を充電できず、回生制動力を発生させることができない場合でも摩擦制動力により確実に要求制動力を発生させることができる。
本発明の電気自動車の制動装置（請求項４）によれば、バッテリ温度が過度に高い場合や過度に低い場合にバッテリ充電できない状態であり、回生制動力を発生させることができない場合でも摩擦制動力により確実に要求制動力を発生させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１〜図４はいずれも本発明の一実施形態に係る電気自動車の制動装置を説明するためのものであって、図１はその全体構成を示すブロック図、図２はブレーキ踏力に対する制動力を示すグラフ、図３は電動機の回転速度に対応する発生可能な最大の回生制動力を示すグラフ、図４は本制動装置の制御手順を示すフローチャートである。
【００２５】
図１に示すように、車両（電気自動車）５０は、摩擦ブレーキ機構１，ブレーキ制御用の電子制御装置（ＥＣＵ）２，モータ制御装置（インバータ，電動機故障検出手段）３，モータ（電動機）４，バッテリ５，ＳＯＣセンサ（バッテリ充電率検出手段）６及びバッテリ温度センサ（バッテリ温度検出手段）７を有している。
バッテリ５には、直流電力が充電されており、ＳＯＣセンサ６はバッテリ５の充電率（ＳＯＣ）を検出して、検出したバッテリ充電率信号ＳＯＣｒをＥＣＵ２に出力するようになっている。ＳＯＣセンサ６は、バッテリ５の充電率を検出するものであれば適宜適用可能であるがここでは、ＳＯＣセンサ６はバッテリ５の端子電圧を検出し、バッテリ５の端子電圧とＳＯＣとの対応関係に基づいてバッテリ５の充電率信号ＳＯＣｒを出力するように構成されている。
【００２６】
また、バッテリ温度センサ７は、バッテリ５の温度を検出する温度センサであり、検出したバッテリ温度信号ＴｂをＥＣＵ２に出力するようになっている。
また、摩擦ブレーキ機構１は、ブレーキペダル（制動要求入力部材）１１，バキュームブースタ（ブレーキ倍力装置）１２，マスターシリンダ１３，ディスクブレーキ（摩擦部材）１４，電動負圧ポンプ（ブレーキ倍力装置）１５及びブレーキペダル踏力センサ（ブレーキ操作力検出手段）１６により構成されている。
【００２７】
ブレーキペダル１１は、図示しない運転席近傍に設置されたいわゆるフットブレーキであり、ドライバの踏力（即ち、ブレーキ操作力）をバキュームブースタ１２に伝達可能に構成されている。また、ブレーキペダル１１にはブレーキスイッチとしても機能するブレーキペダル踏力センサ１６が付設されており、ブレーキペダル１１が操作されるとブレーキスイッチオン信号ＢｓをＥＣＵ２に出力するとともにブレーキペダル踏力ＢｆをＥＣＵ２に出力するようになっている。
【００２８】
バキュームブースタ１２は内部に図示しない負圧室を有しており、電動負圧ポンプ１５で得られる負圧を負圧室内に導くことにより、ブレーキペダル１１から入力されたブレーキ操作力を倍力（増幅）させ、倍力されたブレーキ操作力（以下、倍力後操作力Ｆｂという）をマスターシリンダ１３に伝達するように構成されている。
そして、マスターシリンダ１３に入力された倍力後操作力Ｆｂが油圧として図示しないブレーキ作動油路を経由して、ディスクブレーキ１４に伝達され、図示しないブレーキパッド及びブレーキロータが当接することにより、入力された倍力後操作力Ｆｂに応じた摩擦制動力Ｔｒｆを発生させるようになっている。
【００２９】
なお、摩擦部材としてはディスクブレーキに限らず、ドラムブレーキ等、摩擦力により制動力を発生するブレーキ機構であれば適宜適用可能である。
また、電動負圧ポンプ１５は、バッテリ５の電力により駆動するポンプであり、ここでは発生する負圧が２段階に切り換え可能に構成されている。これにより、バキュームブースタ１２の倍力比を２段階に切り換え可能に構成されている。なお、ＥＣＵ２の機能構成については後述する。
【００３０】
モータ制御装置３は、インバータ回路及び中央演算装置（ＣＰＵ）及び記憶媒体からなるコンピュータにより構成されておりモータ４に供給する誘電磁界形成用の電流を制御して回生制動力を調整しうるようになっている。
モータ制御装置３は、ＥＣＵ２において設定された目標トルクＴｒｔに対して、モータ４の状態に応じた補正を行った最終指示トルクを算出して、バッテリ５から供給される電力を三相交流電力に変換してモータ４の図示しないステータに供給するようになっている。
【００３１】
そして、モータ４は、モータ制御装置３から電力が供給されると誘電磁界を形成するようになっており、車両５０の図示しない車輪から回転力が入力されると回生発電が行われ、これにより車輪に対して回生制動力Ｔｒｅが発生するようになっている。
一方、モータ４において発電された回生電力はモータ制御装置３を介してバッテリ５に充電されるようになっている。
【００３２】
また、モータ制御装置３は、モータ４の故障を検出する電動機故障検出手段としての機能を有しており、モータ４の故障を検出した場合には、モータフェイル信号ｆをＥＣＵ２に出力するようになっている。また、モータ制御装置３はモータ４の回転速度（モータ回転数Ｎｍ）を検出する機能も有しており、検出したモータ回転数ＮｍをＥＣＵ２に出力するようになっている。
【００３３】
ＥＣＵ２は、中央演算装置（ＣＰＵ）及び記憶媒体からなるコンピュータ等によって構成されており、機能要素として要求制動力算出部（要求制動力算出手段）２１，摩擦制動力算出部（摩擦制動力算出手段）２２，制動力配分制御部（回生制動制御手段）２３，モータトルク制御部２４及び負圧ポンプ制御部（倍力比切換機構）２５を有している。
要求制動力算出部２１は、図２に示すマップに基づいてブレーキペダル踏力Ｂｆに基づいて要求される目標制動力（以下、要求制動力Ｔｒｄという）を求めるようになっている。
【００３４】
また、摩擦制動力算出部２２では、要求制動力算出部２１と並行してブレーキスイッチオン信号がＥＣＵ２に入力されたとき、予め設定された摩擦ブレーキ力設定マップ（図２）に基づいて摩擦制動力（以下、摩擦制動力Ｔｒｆという）を求めるようになっている。
なお、図２に示すように、ここでは、摩擦制動力Ｔｒｆの特性が一般的な要求制動力より低く設定される状態（Ｔｒｆ１）と摩擦制動力Ｔｒｆと要求制動力Ｔｒｄとが略等しく設定される状態（Ｔｒｆ２）とを切り換え可能となっている。
【００３５】
制動力配分制御部２３は、要求制動力算出部２１で求めた要求制動力Ｔｒｄと摩擦制動力算出部２２で求めた摩擦制動力Ｔｒｆとに基づいて、以下の式（１）により回生制動力Ｔｒｅを算出するようになっている。
Ｔｒｅ＝Ｔｒｄ−Ｔｒｆ・・・・・（１）
モータトルク制御部２４は、制動力配分制御部２３において算出された回生制動力Ｔｒｅに基づいて、回生制動力Ｔｒｅを得るためのモータ４に対する指示トルクを求め、モータ制御装置３に出力するようになっている。
【００３６】
また、負圧ポンプ制御部２５は、モータ４により十分に回生制動力を得ることができる条件（以下、回生可能条件という）が成立した場合には、バキュームブースタ１２の負圧室の目標負圧ＰｔをＰｔ１（第１目標負圧）に設定するようになっている。
一方、回生可能条件が成立しない場合には、バキュームブースタ１２の負圧室の目標負圧ＰｔをＰｔ１よりも大きな負圧値（即ち、バキュームブースタ１２の負圧室の気圧が低い値）であるＰｔ２（第２目標負圧）に設定するようになっている。
【００３７】
そして、負圧ポンプ制御部２５は、バキュームブースタ１２の負圧室が設定された目標負圧Ｐｔとなるように電動負圧ポンプ１５を作動させるようになっている。
ここで、第１目標負圧Ｐｔ１及び第２目標負圧Ｐｔ２について説明する。
まず、第２目標負圧Ｐｔ２は、回生制動を行わない一般的な車両において標準的に設定される負圧の値であり、図２に示すように摩擦制動力Ｔｒｆ２と車両５０の要求制動力Ｔｒｄとが等しくなるように、予め設定された倍力比（第２倍力比）でドライバによるブレーキペダル１１の踏力（ブレーキ操作力）を倍力してマスターシリンダ１３に倍力されたブレーキ操作力を伝達するように設定されている。
【００３８】
一方、第１目標負圧Ｐｔ１は、第２目標負圧Ｐｔ２よりも小さい倍力比（第１倍力比）でドライバの踏力（ブレーキ操作力）を倍力するように設定されている。
この第１倍力比は、少なくとも、要求制動力に対する摩擦制動力の不足分をモータで発生可能な回生制動力で補えるような倍力比に設定されていればよく、この条件の中で種々設定が可能である。
【００３９】
なお、モータで発生可能な最大回生制動力の特性は、図３に示すように、回転数が増大するほど低下する傾向にあり、モータの最大回転数時が最も発生可能な最大回生制動力が低くなる。
【００４０】
そして、このようなモータの最大回転数時であっても、確実に摩擦制動と回生制動とにより要求制動力を発生することができるように、本実施形態においては、第１倍力比による摩擦制動力Ｔｒｆ１ｍａｘは、少なくとも、要求制動力（第２倍力比による摩擦制動力）Ｔｒｄｍａｘからモータ４の最大回転数時に発生可能な最大回生制動力Ｔｒｅｍａｘを減じた値よりも大きくなるように設定されている。
これを式で表すと下記のようになる。
（第１倍力比による摩擦制動力）≧（要求制動力）−（モータ最大回転数時に発生可能な最大回生制動力）
なお、バキュームブースタ１２の目標負圧Ｐｔが第１目標負圧Ｐｔ１に設定されているとき、図２中斜線のエリアが回生制動力Ｔｒｅによる制動を表している。
【００４１】
以下、負圧ポンプ制御部２５における目標負圧Ｐｔの設定条件（回生可能条件）について説明する。
負圧ポンプ制御部２５は、以下の条件（１）〜（３）がいずれも成立したときには、効率の良い回生制動を行うべくバキュームブースタ１２の目標負圧Ｐｔを第１目標負圧Ｐｔ１に設定し、条件（１）〜（３）のうちいずれか一つでも成立しない場合には、モータ４により回生制動を行うのに不適切な状態と判断し、バキュームブースタ１２の目標負圧Ｐｔを第２目標負圧Ｐｔ２に設定するようになっている。
【００４２】
（１）ＥＣＵ２にモータフェイル信号ｆが入力されていないこと
（２）バッテリ充電率信号ＳＯＣｒの値が予め設定されたＳＯＣ0以下であること
（３）バッテリ温度Ｔｂの値が予め設定された所定の温度範囲内（ＴｂＬ≦Ｔｂ≦ＴｂＨ）であること
なお、バッテリ５の充電率がＳＯＣ0よりも大きい状態とはバッテリ５が略満充電である状態であり、回生電力をバッテリ５に充電させる余裕がない状態である。
【００４３】
また、バッテリ温度Ｔｂの値が所定の温度範囲外である状態は、バッテリ５が正常に機能しにくい状態であり、回生電力をバッテリ５に充電することができず、十分な回生制動力を得ることができない状態である。
【００４４】
本発明の一実施形態にかかる電気自動車の制動装置は上述のように構成されているので、以下の手順で制御が所定の演算周期毎に繰り返し行われる。
【００４５】
図４に示すように、ステップＳ１００では、モータフェイル信号ｆがＥＣＵ２に入力されているか否かが判定される。
そして、モータフェイル信号ｆが入力されていない（つまり、モータフェイル信号ｆがオフ）である場合には、ステップＳ１１０に進み、モータフェイル信号ｆがＥＣＵ２に入力されている場合にはステップＳ１９０に進む。
【００４６】
ステップＳ１１０では、ＥＣＵ２に入力されたバッテリ充電率信号ＳＯＣｒと所定充電率ＳＯＣ0との大小関係が比較され、バッテリ充電率信号ＳＯＣｒが所定充電率ＳＯＣ0以下であるか否かが判定される。そして、バッテリ充電率信号ＳＯＣｒが所定充電率ＳＯＣ0以下である場合（ＳＯＣｒ≦ＳＯＣ0）には、ステップＳ１２０に進む。一方、バッテリ充電率信号ＳＯＣｒが所定充電率ＳＯＣ0より大きい場合（ＳＯＣｒ＞ＳＯＣ0）には、ステップＳ１９０に進む。
【００４７】
ステップＳ１２０では、ＥＣＵ２に入力されたバッテリ温度信号Ｔｂが所定の温度範囲内ＴｂＬ≦Ｔｂ≦ＴｂＨであるか否かが判定される。そして、バッテリ温度信号Ｔｂが所定の温度範囲内ＴｂＬ≦Ｔｂ≦ＴｂＨである場合には、ステップＳ１３０に進む。一方、バッテリ温度信号Ｔｂが所定の温度範囲外である場合には、ステップＳ１９０に進む。
ステップＳ１３０では、バキュームブースタ１２の負圧室の目標圧力Ｐｔが第１目標負圧Ｐｔ１に設定され、電動負圧ポンプ１５によりバキュームブースタ１２の負圧室の負圧が目標負圧Ｐｔとされる。
【００４８】
一方、ステップＳ１９０では、バキュームブースタ１２の負圧室の目標圧力Ｐｔが第２目標負圧Ｐｔ２に設定され、電動負圧ポンプ１５によりバキュームブースタ１２の負圧室の負圧が目標負圧Ｐｔとされる。その後、ステップＳ２００に進み、ステップＳ２００では、モータ４による回生発電が行われている場合には回生発電を停止する。そしてステップＳ１００に戻り、ステップＳ１００以降の処理が繰り返し行われる。
【００４９】
また、ステップＳ１３０の処理が実行されると、ステップＳ１４０として、ブレーキスイッチオン信号がＥＣＵ２に入力されているか否かが判定される。そして、ブレーキスイッチオン信号が入力されている場合にはステップＳ１５０に進む。
一方、ブレーキスイッチオン信号が入力されていない場合にはステップＳ２００に進み、ステップＳ２００では、モータ４による回生発電が行われている場合には回生発電を停止する。そしてステップＳ１００に戻り、ステップＳ１００以降の処理が繰り返し行われる。
【００５０】
そして、ステップＳ１５０では、要求制動力算出部２１においてブレーキペダル踏力Ｂｆに基づいて要求制動力Ｔｒｄが求められる。また、ステップＳ１６０では、摩擦制動力算出部位２２においてブレーキペダル踏力Ｂｆに基づいて摩擦制動力Ｔｒｆ（Ｔｒｆ１）が求められる。さらに、ステップＳ１７０では、上式（１）により回生制動力Ｔｒｅが求められる。そして、ステップＳ１８０では、モータ制御装置３によりモータ４のステータに電流が導通され、回生制動力Ｔｒｅ分の回生制動力が図示しない車輪に付与される。
【００５１】
なお、ステップＳ１８０において回生制動力が付与されるのと並行して、ステップＳ１４０においてなされたブレーキペダル１１のブレーキ操作力は、バキュームブースタ１２により第１の倍力比で倍力され、ディスクブレーキ１４においてステップＳ１６０で算出された摩擦制動力Ｔｒｆ１分の摩擦制動力が車輪に付与されることになる。
また、ステップＳ１９０において、バキュームブースタ１２の目標負圧Ｐｔを第２目標負圧Ｐｔ２に設定した状態で、ブレーキペダル１１が操作された場合には、ブレーキペダルの踏力に応じた要求制動力Ｔｒｄと略等しい摩擦制動力Ｔｒｆ２が発生するので、回生制動に適さない条件下でも制動力が不足することはない。
【００５２】
このように本発明の電気自動車の制動装置によれば、簡単な構成により、ディスクブレーキ１４による摩擦制動とモータ４による回生制動とを併用することができ、回生制動によって電力エネルギを回収することができ、電気自動車のエネルギ効率の向上を図ることができる。
また、ブレーキペダル１１に入力されたブレーキ操作力（踏力）が、ブレーキアクチュエータ等の電気制御系を介さずに、機械的にディスクブレーキ１４に伝達されるので、電気系の故障等に配慮して予備のブレーキ機構をそなえる必要が無いという利点もある。
【００５３】
また、モータ４は回生制動を行う際には、モータ回転数Ｎｍが最大のときに発生可能な回生制動力が最も小さくなるという特徴に着目し、図３に示すようにモータ４の最大回転速度運転時に発生させうる最大の回生制動力値を予め求め、バキュームブースタ１２の目標負圧Ｐｔを第１目標負圧Ｐｔ１に設定することで、モータ４の運転状態に関わらず、第１倍力比による摩擦制動力Ｔｒｆ１のみでは不足する制動力を確実に回生制動力Ｔｒｅで補うことができ、摩擦制動力により確実に要求制動力を発生させることができる。
【００５４】
さらに、モータ４により十分に回生制動力を得ることができる条件（回生可能条件）が成立しない場合には、バキュームブースタ１２の目標負圧Ｐｔを第２目標負圧Ｐｔ２に設定することで、摩擦制動力Ｔｒｆ２のみにより、要求制動力Ｔｒｄと略等しい制動力を発生させることができ、摩擦制動力により確実に要求制動力を発生させることができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【００５５】
例えば、本発明は電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）あるいは燃料電池車（ＦＣＶ）等、電動機の駆動力を用いて走行する車両であれば、好適に適用することができる。
また、上述の実施形態では、電動負圧ポンプを１基のみそなえる構成となっているが、目標負圧が第１目標負圧に固定された第１電動負圧ポンプと、第１電動負圧ポンプと併用することによりバキュームブースタの負圧室の負圧が第２目標負圧となるように設定された第２電動負圧ポンプとをそなえ、回生制動可能な状態においては、第１電動負圧ポンプのみを作動させ、回生制動に適さない条件下においては、第１電動負圧ポンプと第２電動負圧ポンプとを併用するように構成してもよい。
【００５６】
このようにすれば、ＥＣＵは電動負圧ポンプのオンオフのみを制御するだけで十分であるため、制御にかかる演算負荷を大幅に低減することができる。さらに、いずれかの電動負圧ポンプに故障等の不具合が生じた場合に、他方の電動負圧ポンプを作動させるように構成することで、フェイルセーフを確保することができるという利点も得られる。
また、第１電動負圧ポンプ及び第２電動負圧ポンプはそれぞれ複数の電動ポンプによって構成してもよい。このようにすれば、電動ポンプのオンオフ制御によって、精度良く第１目標負圧及び第２目標負圧を設定することができる。
【００５７】
また、ブレーキ操作力検出手段についてはブレーキペダル踏力センサに限定するものではない。例えば、ブレーキペダル踏力センサに替えてブレーキペダルの操作量（ストローク）を検出するブレーキペダルストロークを設け、ブレーキペダルの操作量によってブレーキ操作力を検出してもよい。あるいは、ブレーキペダル踏力センサに替えてブレーキ作動油の圧力を検出するブレーキ圧センサを設け、ブレーキ圧センサの検出情報及びブレーキ倍力装置の倍力比に基づいてブレーキ操作力を検出するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施形態に係る電気自動車の制動装置を説明するためのものであって、その全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る電気自動車の制動装置を説明するためのものであって、ブレーキ踏力に対する摩擦制動力の値を示すグラフである。
【図３】本発明の一実施形態に係る電気自動車の制動装置を説明するためのものであって、電動機の回転速度に対応する発現可能な最大の回生制動力を示すグラフである。
【図４】本発明の一実施形態に係る電気自動車の制動装置を説明するためのものであって、制動装置の制御手順を示すフローチャートである。
【図５】従来技術を説明するためのものであって、協調回生制動システムの単純な構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  摩擦ブレーキ機構
２  電子制御装置（ＥＣＵ）
３  モータ制御装置（インバータ）
４  モータ（電動機）
５  バッテリ
６  ＳＯＣセンサ（バッテリ充電率検出手段）
７  バッテリ温度センサ（バッテリ温度検出手段）
１１  ブレーキペダル（制動要求入力部材）
１２  バキュームブースタ（ブレーキ倍力手段）
１３  マスターシリンダ
１４  ディスクブレーキ（摩擦部材）
１５  電動負圧ポンプ（ブレーキ倍力手段）
１６  ブレーキペダル踏力センサ（ブレーキ操作力検出手段）
２１  要求制動力算出部（要求制動力算出手段）
２２  摩擦制動力算出部（摩擦制動力算出手段）
２３  制動力配分制御部（回生制動制御手段）
２４  モータトルク制御部
２５  負圧ポンプ制御部（倍力比切換機構）
５０  車両（電気自動車）
【図１】
0004798092.tif 000002
【図２】
0004798092.tif 000003
【図３】
0004798092.tif 000004
【図４】
0004798092.tif 000005
【図５】
0004798092.tif 000006