JP2018001775A - 車両のブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】１系統の液圧発生手段として従来よりもコスト低減を図れるとともに、液圧発生手段の異常時に、車両の駆動用電動機の回生制動による制動力により停車できるようにする。【解決手段】バイワイヤブレーキ手段８の異常ありが検出されると、ＥＶ制御装置４により、駆動用電動機３による回生制動が許容され、駆動用電動機３の回生エネルギがバッテリ４に回生されて４つの車輪２のうちの両前輪に制動力が加えられる。そのため、通常運転では１系統の液圧発生手段であるバイワイヤブレーキ手段８により車両の制動を行うことができ、安価な構成となり、バイワイヤブレーキ手段８の異常ありが検出されたときには、ＥＶ制御装置４により、駆動用電動機３による回生制動が許容されて回生制動が行われる。【選択図】図１

Description

本発明は、車両の駆動用電動機を備え、前記電動機による回生エネルギをバッテリに回生して制動力を発生する車両のブレーキ装置に関する。

従来、車両の駆動用電動機（モータ）を備えた電気自動車（ＥＶ）や、エンジンと駆動用電動機（モータ）を備えたハイブリッド自動車では、ブレーキ負圧を利用して運転者によるブレーキペダルの踏力を増幅することに代えて、電動シリンダ装置のモータの駆動力を利用して増幅したブレーキ油圧をホイルシリンダに供給することが行われており(特許文献１参照)、この種の電動シリンダ装置を搭載したブレーキ装置は、例えば図３、図４に示すように構成されている。

すなわち、図３は電気自動車の例であり、車両５１の前輪５２Ｌ，５２Ｒの車軸５３に駆動用電動機５４が連結され、バッテリ５５からインバータ５６を介して電動機５４に供給され、このとき制御装置であるＥＶＥＣＵ５７の制御により図外のアクセルペダルの踏み込み量に応じた駆動電流が供給され、車両５１がアクセルペダルの踏み込みに応じた速度で走行駆動される。なお、後輪５８Ｌ，５８Ｒは車軸５９に連結されて従動する。

さらに、ブレーキペダル６１の踏み込みに応じて、ブレーキＥＣＵ６２により車両用ブレーキシステム６３が制御されて制動力が発生されるようになっている。この車両用ブレーキシステム６３は、図４に示すように構成されており、ブレーキペダル６１を踏み込んだときに、マスタシリンダ６４と電動シリンダ装置６５とが遮断された状態で、ブレーキＥＣＵ６２により電動シリンダ装置６５のモータが制御され、該モータの駆動力により増幅されたブレーキ油圧が各車輪５２Ｒ，５２Ｌ，５８Ｒ，５８Ｌのホイルシリンダ６６に加えられ、例えば各車輪５２Ｒ，５２Ｌ，５８Ｒ，５８Ｌに設けられたディスクブレーキ６７による摩擦制動力が発生される。なお、図４では右前輪５２Ｒのみを示している。

また、図４に示すように、車両用ブレーキシステム６３として車両挙動安定化装置６８が設けられ、ブレーキペダル６１の踏み込み量がストロークセンサ等により検出され、車両挙動安定化装置６８のモータ、バルブ等が制御されてマスタシリンダ６４によるブレーキ油圧が各車輪５２Ｒ，５２Ｌ，５８Ｒ，５８Ｌのホイルシリンダ６６に加えられるが、その際、車両５１の走行中の横滑り等に対応して、横滑りが発生しないように各車輪５２Ｒ，５２Ｌ，５８Ｒ，５８Ｌのホイルシリンダ６６を個別に制御され、車両の挙動の安定化が保持される。さらに、電動シリンダ装置６５に異常が発生して摩擦制動力を発生できなくなったときに、車両挙動安定化装置６８により、エンジンブレーキ相当の制動力を発生する制御が行われるようになっている。

特開２０１４−２１３６２８号公報（段落００４６−００５３、図１、図２参照）

しかし、上記した特許文献１に記載のブレーキ装置では、電動シリンダ装置６５および車両挙動安定化装置６８の２系統の液圧発生手段を設ける必要があり、コストの上昇を招くという問題がある。さらに、電動シリンダ装置６５に異常が発生したときに、車両挙動安定化装置６８により、エンジンブレーキ相当の制動力しか発生できず、制動性能として不十分であり、車両６１の駆動用電動機５４を利用した回生制動の有効活用が望まれるところである。

本発明は、１系統の液圧発生手段として従来よりもコスト低減を図れるとともに、液圧発生手段の異常時に、車両の駆動用電動機の回生制動による制動力により停車できるようにすることを目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明の車両のブレーキ装置は、車両の駆動用電動機を備え、前記電動機による回生エネルギをバッテリに回生して制動力を発生する車両のブレーキ装置において、ブレーキペダルの踏み込みに応じたブレーキ液圧を発生して各車輪の制動をかける液圧発生手段と、前記液圧発生手段の異常の有無を検出し、異常ありを検出したときに前記電動機による回生制動を許容する制御手段とを備えることを特徴している。

このような構成によれば、通常運転では１系統の液圧発生手段により車両の制動を行うことができるため、従来よりもコスト低減を図ることができる。さらに、制御手段によってブレーキペダルの踏み込みに応じたブレーキ液圧を発生する液圧発生手段の異常ありが検出されたときには、駆動用電動機による回生制動が許容されるため、液圧発生手段ではなく駆動用電動機による回生制動により車両を停車することが可能になる。

また、前記制御手段は、前記液圧発生手段の異常のありを検出したときに、前記バッテリが満充電であると判断する基準となるバッテリ残容量の満充電閾値を引き上げて前記電動機による回生制動を許容するようにしてもよい。この構成よれば、制御手段により液圧発生手段の異常ありが検出されて駆動用電動機による回生制動を開始する際に、バッテリが満充電であると回生制動を行うことはできないが、液圧発生手段の異常ありが検出されたときに、バッテリ満充電と判断するバッテリ残容量の満充電閾値が制御手段により引き上げられるため、駆動用電動機による回生エネルギをバッテリに回生することが可能になり、回生制動を直ぐに開始して停車することができる。このとき、通常走行時の車速での運動エネルギから回生エネルギを導出し、導出した回生エネルギをバッテリに回生できるように、バッテリ残容量の満充電閾値の引き上げ量を設定すればよい。

また、前記制御手段は、前記液圧発生手段の異常のありを検出したときに、前記電動機に前記バッテリによる駆動電流を流す制御を行うようにしてもよい。こうすると、制御手段により、液圧発生手段の異常のありが検出されると、駆動用電動機による回生制動が行われると同時に、駆動用電動機に駆動電流が流されるため、駆動用電動機の回生エネルギが熱として放出されて回生制動を行うことができる。

本発明によれば、通常運転では１系統の液圧発生手段により車両の制動を行うことができるため、従来よりもコスト低減を図ることができ、制御手段により液圧発生手段の異常ありが検出されたときには、駆動用電動機による回生制動が許容されるため、液圧発生手段ではなく駆動用電動機による回生制動により車両を停車することができる。

本発明に係る車両のブレーキ装置の一実施形態のブロック図である。 図１の動作説明図である。 従来例の概略構成図である。 従来例のブロック図である。

本発明に係る車両のブレーキ装置を電気自動車に搭載した場合の一実施形態について、図１および図２を参照して詳細に説明する。なお、図１は前輪の一方のみを示している。

本実施形態の車両のブレーキ装置１は図１に示すように構成され、左右の前輪２の車軸に車両の駆動用電動機３が連結され、マイクロコンピュータ構成の図外のＥＶ制御装置４により、バッテリＢからの駆動電流が駆動用電動機３に供給され、車両が走行駆動される。このとき、ＥＶ制御装置により、図外のアクセルペダルの踏み込み量に応じた駆動電流が供給され、車両がアクセルペダルの踏み込みに応じた速度で走行駆動される。

また、図１に示すように、ブレーキペダル６の踏み込み量がストロークセンサ７により検出され、検出された踏み込み量に応じたブレーキ油圧を発生するようにマイクロコンピュータ構成のブレーキ制御装置およびモータ、バルブを含むバイワイヤブレーキ手段８が動作し、ブレーキペダル６の踏み込みに応じたブレーキ油圧が、各車輪２に設けられたホイルシリンダ９に加えられ、各車輪２に設けられたディスクブレーキ等のブレーキ手段１０による摩擦制動力が発生される。さらに、車両の横滑りを防止するために、摩擦制動力の発生に伴う車両の横滑り発生時に、バイワイヤブレーキ手段８により各車輪２のホイルシリンダ９へのブレーキ油圧が個別に制御される。ここで、バイワイヤブレーキ手段８が本発明における液圧発生手段に相当する。

そして、バイワイヤブレーキ手段８を構成するモータやバルブの故障等により、バイワイヤブレーキ手段８に異常が生じると、バイワイヤブレーキ手段８のブレーキ制御装置により「異常あり」との判断がなされ、この判断結果に基づき、ＥＶ制御装置４により駆動用電動機３による回生制動が許容され、駆動用電動機３が発電機として機能し、発電による回生エネルギがバッテリＢに回生されて４つの車輪２のうちの左右の前輪に回生制動による制動力が加えられる。ここで、バイワイヤブレーキ手段８およびＥＶ制御装置４が、本発明における制御手段に相当する。

ところで、バッテリＢが満充電であると判断する基準となるバッテリ残容量の満充電閾値は、バッテリＢの寿命を勘案して１００％ではなくそれよりも低い値（例えば、９５％等）に設定されるのが一般的である。そこで、バイワイヤブレーキ手段８の異常発生時に、バッテリ４が満充電状態で回生エネルギを回生できなくなることがないように、図２に示すように、バイワイヤブレーキ手段８に異常のない通常時には、ＥＶ制御装置４によりバッテリＢが満充電であると判断する基準となるバッテリ残容量の満充電閾値が、例えば満充電状態の９５％に設定されている場合に、バイワイヤブレーキ手段８の異常ありが検出されたときに、ＥＶ制御装置４によりバッテリ残容量の満充電閾値を、例えば１００％に引き上げる。

このとき、例えば高速道を８０ｋｍ／ｈで通常走行するときの車両の運動エネルギから、回生制動時に車両を完全に停車させるのに必要な回生エネルギを予め導出しておき、導出した回生エネルギをバッテリＢに回生できるように、バッテリ残容量の満充電閾値の引き上げ量を設定すればよい。例えば、図２の説明では通常時の９５％から１００％に、バッテリ残容量の満充電閾値を５％引き上げるとしたが、引き上げ値は５％に限られず、要するに緊急時の対応策として、走行中の車両を１回の回生制動動作で停車可能な回生エネルギをバッテリＢに回生できるように、バッテリ残容量の満充電閾値を一定値引き上げるようにすればよい。

したがって、上記した実施形態によれば、通常運転では１系統の液圧発生手段であるバイワイヤブレーキ手段８により車両の制動を行うことができるため、従来の２系統の液圧発生手段を設ける場合に比べてコスト低減を図ることができる。

また、バイワイヤブレーキ手段８の異常ありが検出されたときには、ＥＶ制御装置４により、駆動用電動機３による回生制動が許容されるため、バイワイヤブレーキ手段８ではなく駆動用電動機３による回生制動により車両を停車することができる。

さらに、バイワイヤブレーキ手段８の異常ありが検出されて駆動用電動機３による回生制動を開始する際に、バッテリが満充電であると回生制動を行うことができないが、バイワイヤブレーキ手段８の異常ありが検出されときに、バッテリ満充電と判断するバッテリ残容量の満充電閾値がＥＶ制御装置４により引き上げられるため、駆動用電動機３による回生制動を直ぐに開始して停車することができ、バイワイヤブレーキ手段８の異常発生時に緊急停車を行うことが可能になる。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行なうことが可能である。

例えば、上記した実施形態において、バイワイヤブレーキ手段８の異常のありが検出されたときに、ＥＶ制御装置４により、駆動用電動機３の開始絵静動を行うと同時に、駆動用電動機３にバッテリＢによる駆動電流を流す制御を行うようにしてもよい。こうすると、ＥＶ制御装置４により、バイワイヤブレーキ手段８の異常ありが検出されると、駆動用電動機３による回生制動が行われると同時に、駆動用電動機３に駆動電流が流されることによって、駆動用電動機３の回生エネルギが熱として放出されて回生制動を行うことができる。

また、上記した実施形態では、バイワイヤブレーキ手段８の異常発生時に、バッテリ残容量の満充電閾値を一定値（５％など）引き上げる場合について説明したが、バッテリＢが満充電であると判断する基準となるバッテリ残容量の満充電閾値の引き上げ値を、バイワイヤブレーキ手段８の異常に伴う回生制動を開始する際の車速に応じて可変設定するようにしてもよい。

１ …ブレーキ装置
３ …駆動用電動機
４ …ＥＶ制御装置（制御手段）
８ …バイワイヤブレーキ手段（液圧発生手段、制御手段）
Ｂ バッテリ

Claims (3)

1. 車両の駆動用電動機を備え、前記電動機による回生エネルギをバッテリに回生して制動力を発生する車両のブレーキ装置において、
   ブレーキペダルの踏み込みに応じたブレーキ液圧を発生して各車輪の制動をかける液圧発生手段と、
   前記液圧発生手段の異常の有無を検出し、異常ありを検出したときに前記電動機による回生制動を許容する制御手段と
   を備えることを特徴とする車両のブレーキ装置。
2. 前記制御手段は、前記液圧発生手段の異常のありを検出したときに、前記バッテリが満充電であると判断する基準となるバッテリ残容量の満充電閾値を引き上げて前記電動機による回生制動を許容することを特徴とする請求項１に記載の車両のブレーキ装置。
3. 前記制御手段は、前記液圧発生手段の異常のありを検出したときに、前記電動機に前記バッテリによる駆動電流を流す制御を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の車両のブレーキ装置。

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