(57)【要約】【課題】電気自動車やハイブリッド車において駆動モーターによる回生制動力に基づいてブレーキ油圧を増加または減少させる際に、ブレーキペダルの踏力の変化を防止することができる車両の制動システム及びその制動方法を提供する。【解決手段】ブレーキペダルの踏力の変化を防止するために、本発明の車両の制動システムは、ブレーキオイルを貯留しているブレーキリザーバと、前記ブレーキリザーバとブレーキラインの油圧を形成するポンプの流入部とを連結するノーマルクローズタイプバルブと、発電機として働きながら、車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換し、回生制動で車両を制動する駆動モーターと、前記駆動モーターによる回生制動量と運転者の要求制動力を把握し、これら両者間の差に該当する油圧を、前記リザーバのブレーキオイルを用いて補償するように前記ノーマルクローズタイプバルブを制御する制御部と、を備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキオイルを貯留しているブレーキリザーバと、
前記ブレーキリザーバと、ブレーキラインの油圧を形成するポンプの流入部とを連結するノーマルクローズタイプバルブと、
発電機として働きながら、車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換し、回生制動で車両を制動する駆動モーターと、
前記駆動モーターによる回生制動量と運転者の要求制動力を把握し、これら両者間の差に該当する油圧を、前記リザーバのブレーキオイルを用いて補償するように前記ノーマルクローズタイプバルブを制御する制御部と、
を備える、車両の制動システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記回生制動量の大きさに基づいて前記ブレーキの油圧を増圧または減圧するために、前記ノーマルクローズタイプバルブを開き、前記リザーバのブレーキオイルを流入または流出するように制御することを特徴とする、請求項１に記載の車両の制動システム。
【請求項３】
前記制御部は、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）またはトラックションコントロールシステム（ＴＣＳ）制御時に、前記ノーマルクローズタイプバルブを開閉して車両の制動圧を制御することを特徴とする、請求項１に記載の車両の制動システム。
【請求項４】
ペダルトラベルセンサーから運転者の要求制動量を感知するステップと、
車両の回生制動量を測定し、該回生制動量と前記運転者の要求制動量との差を計算するステップと、
前記運転者の要求制動量と回生制動量との差に基づき、車両の摩擦制動量の増加または減少を調節するためにブレーキの油圧を制御し、車両を制動するステップと、
からなる車両の制動方法。
【請求項５】
前記車両の摩擦制動量は、ブレーキオイルを貯留しているブレーキリザーバと、ブレーキラインの油圧を形成するポンプの流入部とを連結するノーマルクローズタイプバルブの開閉を制御して調節することを特徴とする、請求項４に記載の車両の制動方法。
【請求項６】
前記ノーマルクローズタイプバルブの開閉制御は、前記回生制動量の大きさに基づいて前記ブレーキの油圧を増圧または減圧するために、前記ノーマルクローズタイプバルブを開き、前記リザーバのブレーキオイルを流入または流出するようになされることを特徴とする、請求項５に記載の車両の制動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の制動システムに係り、より詳細には、電気自動車やハイブリッド車において駆動モーターによる回生制動力によってブレーキ油圧を増加または減少させる際に、ブレーキペダルの踏力の変化を防止する車両の制動システム及びその制動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、制動装置では、運転者がブレーキペダルを踏むと、運転者のペダル踏力に対してブースタの倍力比に該当する圧力がマスターシリンダーに発生し、これが各車輪のバルブを介してブレーキ装置に伝達されることで、制動がなされる。このような通常の制動システムとは違い、電気自動車やハイブリッド車は、駆動モーターを発電機として採用しながら、回生制動力と通常の摩擦制動力を共に使用して車両を制動させる。
近来、車両の排気ガスによる大気汚染の防止の側面から、排気ガスに対する規制が強化されており、このような規制に伴い、電気で駆動される電気自動車や電気とガソリンとを混用するハイブリッド車の普及を増加させ、排気ガスの減少を図っている。
【０００３】
電気自動車は、大容量の駆動モーターと電気エネルギーを貯蔵するバッテリーを備え、該バッテリーを充電し、充電されたバッテリーの電気エネルギーを用いて駆動モーターを駆動することによって走行するようになる。かかる電気自動車は、排気ガスが全くない清浄の車で、大気汚染を防止する側面でその普及が増えつつある。また、ハイブリッド車は、石油燃料で駆動される車両と電気自動車の中間型といえるもので、高価の電気自動車の本格的な普及に先立って、安価に普及されている過渡期的な車両である。
このような電気自動車やハイブリッド車では、運転者のペダル操作に対してその速度と踏力をペダルトラベルセンサーで感知し、それに対応するブレーキ油圧を計算し、計算された油圧を、油圧ポンプなどを用いて発生させる。電気自動車やハイブリッド車には、車両の走行のために駆動モーターが備えられる。このような駆動モーターは、減速や制動時に、車輪の逆トルクを用いて発電機として動作しながらバッテリーを充電する。こうして発生する制動力を回生制動力というが、回生制動力は、バッテリーの充電状態、車両の速度などの要因によって変わる。この回生制動力の存在下で、ブレーキの油圧を減少または増加させて運転者の要求制動力を充足させることになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図２は、摩擦制動力及び回生制動力の経時変化を示すグラフである。制動の初期には、回生制動量だけでも車両の制動が充分になされる。この場合には、運転者の踏力による油圧を他の個所に導き、回生制動だけで車両の制動がなされるようにブレーキ油圧の減圧がなされる。このようなブレーキ油圧の減圧が、マスターシリンダーのブレーキオイルによってなされると、圧力の減少によってブレーキペダルが落ち込みながら運転者に異質感を与えることになる。そこで、ＥＨＢ（Electro Hydraulic Brake）を用いて制動圧とペダル圧を一定に維持させることもできるが、ＥＨＢは、構成が複雑で且つシステム自体が高価であるほか、制動の信頼性／耐久性において問題があった。
【０００５】
本発明は上記の問題点を解決するためのもので、その目的は、構成が単純で、安価で、高い信頼性を確保しながら、回生制動力によるブレーキ油圧の変化にもペダル圧を一定に維持させることができる車両の制動システム及びその制動方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明に係る車両の制動システムは、ブレーキオイルを貯留しているブレーキリザーバと、前記ブレーキリザーバと、ブレーキラインの油圧を形成するポンプの流入部とを連結するノーマルクローズタイプバルブと、発電機として働きながら、車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換し、回生制動で車両を制動する駆動モーターと、前記駆動モーターによる回生制動量と運転者の要求制動力を把握し、これら両者間の差に該当する油圧を、前記リザーバのブレーキオイルを用いて補償するように前記ノーマルクローズタイプバルブを制御する制御部と、を備える。
また、前記制御部は、前記回生制動量の大きさに基づいて前記ブレーキの油圧を増圧または減圧するために、前記ノーマルクローズタイプバルブを開き、前記リザーバのブレーキオイルを流入または流出するように制御することを特徴とする。
また、前記制御部は、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）またはトラックションコントロールシステム（ＴＣＳ）制御時に、前記ノーマルクローズタイプバルブを開閉して車両の制動圧を制御することを特徴とする。
【０００７】
上記目的を達成するための本発明に係る車両の制動方法は、ペダルトラベルセンサーから運転者の要求制動量を感知するステップと、車両の回生制動量を測定し、該回生制動量と前記運転者の要求制動量との差を計算するステップと、前記運転者の要求制動量と回生制動量との差に基づき、車両の摩擦制動量の増加または減少を調節するためにブレーキの油圧を制御し、車両を制動するステップと、からなる。
また、前記車両の摩擦制動量は、ブレーキオイルを貯留しているブレーキリザーバと、ブレーキラインの油圧を形成するポンプの流入部とを連結するノーマルクローズタイプバルブの開閉を制御して調節することを特徴とする。
また、前記ノーマルクローズタイプバルブの開閉制御は、前記回生制動量の大きさに基づいて前記ブレーキの油圧を増圧または減圧するために、前記ノーマルクローズタイプバルブを開き、前記リザーバのブレーキオイルを流入または流出するようになされることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ブレーキリザーバに連結される流路の開閉を制御することによってペダル圧の変化無しに摩擦制動力を調節するため、運転者に一定なペダル感覚を提供することが可能になる。
また、本発明によれば、別の装置を加えず、構成が単純で、安価で、高い信頼性といった効果を確保しながら、回生制動力によるブレーキ油圧の変化においてもペダル圧を一定に保持できるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の好適な実施形態について、添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。図面中、同一の構成要素には、可能な限り同一の参照符号及び番号を付し、重複する説明は適宜省略するものとする。
図１は、本発明による制動システムの油圧回路を示す概略図である。制動時に、運転者の踏力がブレーキペダル１１を介してブースタに印加されて倍加された後にマスターシリンダー１０に伝達される。これにより、マスターシリンダー１０に油圧が形成され、該油圧は、ノーマルオープンタイプバルブである第１及び第２トラックションコントロールバルブ２９ａ，２９ｂと第１電子バルブ２１ａ〜２１ｄを通じて各ホイールシリンダー１１ａ〜１１ｄに伝達される。
【００１０】
また、各ホイールシリンダー１１ａ〜１１ｄのブレーキオイルが復帰するためには、第１電子バルブ２１ａ〜２１ｄを閉じるように制御し、ノーマルクローズタイプバルブである第２電子バルブ２２ａ〜２２ｄを開き、低圧アキュムレータ２５ａ，２５ｂにブレーキオイルを一時貯蔵する。低圧アキュムレータ２５ａ，２５ｂは、一定量のオイルが充填されると、油圧ポンプ２３ａ，２３ｂにオイルが供給されるようにする機能を担う。ブレーキリザーバ１５は、ブレーキオイルを蓄えておく貯留容器で、迂回流路を介して油圧ポンプ２３ａ，２３ｂの流入口に連結される。
各迂回流路上には、ノーマルクローズタイプの迂回流路開閉バルブ２６ａ，２６ｂが介装され、ブレーキリザーバ１５のブレーキオイルを油圧ポンプ２３ａ，２３ｂに供給する、または、ブレーキオイルをブレーキリザーバ１５に復帰させる。
【００１１】
このような制動装置は、制御部（ＥＣＵ：electronic control unit）によって第１及び第２電子バルブ２１ａ〜２１ｄ、２２ａ〜２２ｄの開閉が制御されることによって、車輪へ供給される制動圧力が調節されると共に、油圧ポンプ２３ａ，２３ｂの駆動が制御されることによって、油圧ラインに沿って復帰したブレーキオイルが各ホイールシリンダー１１ａ〜１１ｄに再び供給され、これにより、断続的な制動がなされることになる。
このような制動システムは、ブレーキリザーバ１５に連結される迂回流路を備えており、マスターシリンダー１０の油圧の変化無しに、ブレーキリザーバ１５のブレーキオイルを用いて制動圧を増減させることができる。これにより、ブレーキペダル圧の変化無しに、摩擦制動力を増圧または減圧することが可能になる。
【００１２】
図５は、本発明による制動システムを示すブロック図である。舵取り角センサー、ヨーレート（yaw-rate）センサーなどの各種センサーからなるＥＳＰセンサー部４０と、運転者の要求制動力を把握するためのペダルトラベルセンサー４２と、マスターシリンダー圧力を感知するマスターシリンダー圧力センサー４４と、ホイール圧力を測定するホイール圧力センサー４６と、を備えて構成される。ハイブリッド車では、駆動モーターなどを制御するハイブリッド制御部８０が備えられる。ＥＣＵは、ハイブリッド制御部８０とＣＡＮ通信７０を通じて各種データをやりとりし、各種センサーからの情報に基づき、制動圧を調節すべくブレーキアクチュエータ６０を制御する。
【００１３】
以上の構成を有する本発明の動作を、図３に基づいて説明すると、下記の通りである。制動初期（モード１）に、運転者がブレーキペダル１１を踏むと、車両の制動は回生制動だけで充分になされ、摩擦による制動量は発生しないように制御されなければならない。
したがって、ブレーキペダル１１の作動によってマスターシリンダー１０に発生した油圧が、ホイールシリンダーに伝達されないように制動圧を減圧する必要がある。このため、迂回流路開閉バルブ２６ａ，２６ｂを開き、ブレーキラインに形成された油圧をブレーキリザーバ１５に導き、これにより、ホイールに油圧が伝達されるのを防ぎながらブレーキペダル圧はそのまま保持されるようにする。モード２及び３では、回生制動量の変化に応じて摩擦制動量が調節される。
【００１４】
回生制動量は、バッテリーの充電状態や車両の速度によって変わるもので、一定車速以下では急速に減少する。このような状況を示すのがモード４で、この場合、ホイール側の油圧を急激に上げるためにマスターシリンダー１０のブレーキオイルを用いると、ブレーキペダルの落ち込み現象によって、運転者による過大または過小制動が起き、結果として製品に欠陥が発生するという問題につながる。
そこで、本発明では、ホイール側の油圧上昇のために迂回流路開閉バルブ２６ａ，２６ｂを開き、ブレーキリザーバ１５のオイルを用いることによって、上の問題点を解決している。モード５では、回生制動量がないため、制動状況に応じて通常の制動がなされる。
図３の（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、回生制動量が大きい場合と小さい場合を示すもので、通常、回生制動量が大きい場合にペダルの異質感が大きく発生するので、本発明の制動方法による効果もより明らかに表れる。
【００１５】
図４は、本発明による摩擦制動力の増加及び減少時における油圧の流れを示す油圧回路の概略図である。モード１の矢印は、ホイール圧の減圧のために、低圧アキュムレータ２５ａからブレーキリザーバ１５へオイルが放出されるのを表しており、モード４の矢印は、急激なホイール圧の増圧のためのオイルの流入を表している。
【００１６】
図６は、本発明による制動方法を示すフローチャートである。運転者による制動が始まると、ペダルトラベルセンサー４２は、運転者が踏むペダルの圧力とペダルの移動速度などの情報に基づいて運転者の要求制動量を感知する（ステップＳ６１０）。また、ＥＣＵ５０は、ハイブリッド制御部８０から回生制動量の大きさを受信する（ステップＳ６２０）。
その後、ＥＣＵ５０は、運転者の要求制動量と回生制動量との差によって摩擦制動量の大きさを計算し、増圧または減圧すべきホイール圧の大きさを判断する（ステップＳ６３０）。
続いて、ＥＣＵ５０は、判断した増圧または減圧すべきホイール圧の大きさだけ制動圧を増加または減少させるよう、迂回流路上の迂回流路開閉バルブ２６ａ，２６ｂの開閉を制御する（ステップＳ６４０）。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明による制動システムの油圧回路を示す概略図である。
【図２】摩擦制動力及び回生制動力の経時変化を示すグラフである。
【図３】回生制動量が大きい場合と小さい場合における車両の速度、摩擦制動力及び回生制動力の経時変化をそれぞれ示すグラフである。
【図４】本発明による摩擦制動力の増加及び減少時の油圧の流れを示す油圧回路の概略図である。
【図５】本発明による制動システムを示すブロック図である。
【図６】本発明による制動方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００１８】
１２    ペダルトラベルセンサー
１４    マスターシリンダー圧力センサー
１５    リザーバ
１６    ホイール圧力センサー
１８    制御部（ＥＣＵ）
２２    ハイブリッド制御部
２０    ブレーキアクチュエータ
【図１】
2007153311.tif 000003
【図２】
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【図３】
2007153311.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007153311.tif 000007
【図６】
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