JP3587600B2

JP3587600B2 - Electric vehicle braking method and device

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Publication number: JP3587600B2
Application number: JP26641695A
Authority: JP
Inventors: 浩清水; 正足利; 好浩松村; 求吐合
Original assignee: Meidensha Corp
Current assignee: Meidensha Corp
Priority date: 1995-09-19
Filing date: 1995-09-19
Publication date: 2004-11-10
Anticipated expiration: 2015-09-19
Also published as: JPH0993712A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気自動車の制動方法及び制動装置に関し、特に回生制動と液圧制動とを併用するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、回生制動と液圧制動とを併用した電気自動車の制動技術としては、例えば特開平５−１６１２１０号公報に開示されているようなものがある。この技術では、モード１乃至モード３の３種類の制動モードがあり、そのいずれかが初期判定により選択されて、所定のモードによる制動が行われると共に、運転状態の変化によって制動中にモードの変更が行われる。
【０００３】
モード１は、回生制動システムが正常に動作しない場合、或いは回生制動システムが正常に動作している場合における急ブレーキ時に選択される。このモード１では、駆動輸である後輪に対して全く回生制動は行わず、ブレーキペダルが踏まれると、後輪と、従動輪である前輪に対して油圧による制動が行われる。この場合の後輪と前輪に対する制動力配分特性は、図１３（ａ）に実線で示すように、破線で示す理想配分特性よりも下側、即ち、前輪の制動力に比重をおいたものである。
【０００４】
モード２は、回生制動システムが正常に動作している場合であって、かつ急ブレーキ時でなく、ステアリング中に選択されるものである。このモード２では、ブレーキペダルが踏まれると、後輪の回生制動と同時並行的に前輪の油圧制動が行われ、その間に後輪の制動力が回生限界を超えると、後輪は回生と油圧との併用によって制動される。このモード２での後輪と前輪に対する制動力配分特性も、図１３（ｂ）に実線で示すように前輪の制動力に比重をおいたものである。
【０００５】
モード３は、通常の運転状態、即ち、回生制動システムが正常に動作しており、かつ急ブレーキ時でもなく、ステアリング中でもないときに、選択されるもので、ブレーキペダルが踏まれると、先ず後輪のみが回生制動され、前輪の油圧制動は行われない。後輪の回生制動力が予め定めた値Ｐに達すると、その瞬間から前輪の油圧制動が開始され、後輪の制動力が回生リミットを超えると、後輪を回生と油圧の併用によって制動するものである。このモード３での制動力配分特性は、図１３（ｃ）に示すように理想配分特性よりも上側、即ち後輪の制動力配分が、理想配分特性を上回るようにバイアスされている。これは、回生制動を可及的に利用して、バッテリーを充電して回生効率の向上を図るためである。
【０００６】
なお、モード３による制動中に低μ路における車輸のロック傾向が検出された場合には、モード３からモード２への変更が行われ、同様にモード２による制動中に低μ路における一層強い車輪のロック傾向が検出された場合には、モード２からモード１への変更が行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、モード３の制動配分においては、図１３（ｃ）から明らかなように後輪の制動力配分が理想配分特性を上回るようにバイアスされているので、後輪にブレーキ力が偏って付与されるため、指令ブレーキトルクが大きくなると、後輪のスリップ又はロックが生じやすく、そのためモード２またはモード１にモード変更が行われ、回生効率を低下させるという問題がある。
【０００８】
本発明は、車両の走行安定性を確保しつつ、回生制動時のエネルギーの回収効率を図ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本第１の発明による電気自動車の制動方法は、少なくとも初期制動時において、バッテリーをエネルギー源とするモータに接続されて駆動されると共に、ブレーキペダルの操作により液圧制動及び回生制動可能な駆動輪における液圧制動と、前記ブレーキペダルの操作により液圧制動可能な従動輪の前記液圧制動とを禁止し、前記駆動輪の回生制動を作動させ、この駆動輪の回生制動力が最大値以下の所定値に達したとき、前記従動輪の液圧制動を開始させ、前記従動輪及び駆動輪の制動力配分が予め設定した理想配分近似特性に一致する以前に回生制動力を最大値に到達させ、その後、この回生制動力を保持して前記従動輪の液圧制動力のみを増加させると共に、前記駆動輪の制動力の保持を、前記従動輪及び駆動輪の制動力配分が予め設定した理想配分近似特性一致するまで継続させることを特徴とするものである。
【００１０】
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【００１１】
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【００１２】
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【００１３】
本第２の発明による電気自動車の制動装置は、バッテリーをエネルギー源として駆動輪を駆動し、前記駆動輪を回生制動可能なモータと、前記駆動輪及び従動輪にそれぞれ設けられた液圧制動手段と、ブレーキペダルの操作に応じて発生した制動指令値が入力され、この制動指令値に応じた回生制動力値を決定する回生制動力値決定手段と、前記ブレーキペダルの操作に応じて定まる、従動輪及び駆動輪に対して必要な全制動力値と上記回生制動力値とに基づいて液圧制動力値を決定する液圧制動力値決定手段と、該液圧制動力値を前記従動輪の液圧制動力値と前記駆動輪の液圧制動力値とに分配する分配手段とを具備している。前記回生制動力値決定手段は、前記制動指令値が予め定めた第１設定値以下のとき前記制動指令値に対応した上記全制動力値に等しい回生制動力値を出力し、第１設定値よりも大きく設定した第２設定値に上記制動指令値が一致するとき、第１設定値に対応する第１回生制動力値よりも大きく、最大回生制動力値よりも小さく設定した第２回生制動力値を出力し、第２回生制動力値が出力されたときの上記液圧制動力値と、第２回生制動力値とが、前記従動輪及び駆動輪の制動力配分の理想配分近似特性に一致するように第２回生制動力値を設定し、第１設定値と第２設定値との間では、前記制動指令値に応じて第１回生制動力値と第２回生制動力値との間の前記回生制動力値を出力するものである。
【００１４】
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【００１５】
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【００１６】
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【００１７】
本第１の発明による制動方法では、少なくとも初期制動時に、駆動輪の回生制動のみを、この駆動輪の回生制動力が最大値以下の所定値に達するまで行い、所定値に達した後、回生制動力の増加と共に、従動輪の液圧制動を増加させ、従動輪及び駆動輪の制動力配分が予め設定した理想配分近似特性に一致する以前に回生制動力を最大値に到達させる。その後、この最大回生制動力を保持する。また、駆動輪の制動力を保持し、従動輪の液圧制動力のみを増加させて、理想配分近似特性に一致させる。
【００１８】
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【００１９】
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【００２０】
本第２の発明による制動装置では、回生制動力値決定手段は、制動指令値が予め定めた第１設定値以下のとき、制動指令値に対応した全制動力値に等しい回生制動力値を出力する。この場合、液圧制動の負担はない。従って、第１設定値以下では、回生制動のみが行われる。第１設定値から第２設定値までの間では、第１回生制動力値と第２回生制動力値との間の回生制動力値が出力される。全制動力値も第１設定の場合よりも第２の設定値の場合の方が大きいので、液圧制動力値決定手段が決定する液圧制動力値も、第１の設定値の場合よりも第２の設定値の場合の方が大きくなる。液圧制動力値は、分配手段によって従動輪の液圧制動力値と駆動輪の液圧制動力値とに分配されるが、従動輪優先であるので、この場合には従動輪の液圧制動力値のみに分配する。従って、回生制動力と従動輪の液圧制動力とが増加していく。そして、最大回生制動力値に到達する前である第２設定値に制動指令値が一致すると、従動輪及び駆動輪の制動力配分の理想配分近似特性に一致する。
【００２１】
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【００２２】
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【００２３】
【発明の実施の形態】
第１の実施の形態を図１乃至図８に示す。この実施の形態の電気自動車は、図３に示すように１対の前輪２，２と１対の後輪４，４と有する４輪車である。後輪４，４は、モータ６，６によって駆動される駆動輪である。また、前輪２，２は駆動されていない従動輪である。モータ６，６には、充電可能なバッテリー８からの電力を、電力制御ユニット、例えばインバ一タ１０によって制御したものが供給されており、これによって、モータ６，６の駆動が制御される。また、インバータ１０は、モータ６，６の回生制動に伴って発生する電力によってバッテリー８を充電する。
【００２４】
このインバータ１０は、例えばマイクロコンピュータによって構成されたシステムコントローラ１１によって制御される。システムコントローラ１１は、図示しないアクセルペダルの操作によって生成されたアクセル信号に応じて、モータ６，６の駆動状態を制御する信号をインバータ１０に供給し、後述するブレーキコントローラ１３からの回生ブレーキ指令信号に応じて、回生制動の状態を制御する信号をインバータ１０に供給する。
【００２５】
後輪４，４には、液圧制動手段、例えば油圧ブレーキ１２，１２が設けられている。前輪２，２も液圧制動手段、例えば油圧ブレーキ１４，１４が設けられている。
【００２６】
これら油圧ブレーキ１２，１２，１４，１４は、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）ハイドロユニット１６が供給する油圧によって前輪２，２及び後輪４，４をそれぞれ制動する。このハイドロユニット１６は、ブレーキペダル１８の操作によってマスターシリンダ２０が発生する制御油圧を制御弁ユニット２２を介して受ける。また、ＡＢＳＥＣＵ（アンチロックブレーキシステム電子制御ユニット）２４からの制御信号によっても制動状態が制御される。制御弁ユニット２２及びＡＢＳＥＣＵ２４は、例えばマイクロコンピュータによって構成されたブレーキコントローラ１３からの制御信号によらて制御される。これら制御は、油圧ブレーキ１２，１２及び１４，１４に対してそれぞれ個別に行われる。
【００２７】
ブレーキコントローラ１３には、前輪速センサ２６，２６によって検出された電気自動車の速度信号、即ちモータ６，６の速度が入力されると共に、マスターシリンダ２０と制御弁ユニッート２２との間の油路に設けられた圧力センサ２８が検出した、ブレーキペダル１８の操作によって発生した圧力変化の検出値、即ち制動指令値Ｂｉｎも入力される。
【００２８】
ブレーキコントローラ１３は、システムコーントローラ１１から供給されたモータ回転速度（Ｒ）、（Ｌ）に基づいて、制御弁ユニッート２２，ＡＢＳＥＣＵ２４に制御信号を供給する。また、ブレーキコントローラ１３は、圧力センサ２８からの制動指令値Ｂｉｎと、前輪速センサ２６，２６からの速度信号と、図示していないが、バッテリーの充電状態を検出した信号、モータ６，６の温度を検出した信号に基づいて回生ブレーキ指令信号をシステムコントローラ１１に供給する。
【００２９】
ブレーキコントローラ１３及びシステムコントローラ１１が行うブレーキ制御を概略的に説明する。図１に示すように、初期制動において、最大回生制動力よりも小さく予め定めた制動力ａになるまでは、回生制動のみによって後輪４，４の制動を行う。さらに大きな制動力が必要になると、後輪４，４の回生制動力ａを増加させながら、前輪２，２の油圧制動力も増加させていく。そして、これら前輪２，２と後輪４，４の制動力が、前輪の制動力と後輪の制動力との理想配分αの近似特性βに一致すると（図１に示すｂ点）、この近似特性βに一致させて前輪の回生制動力油圧制動力及び後輪の油圧制動力を増加させていく。
【００３０】
この理想配分αは、この実施の形態では、図１から明らかなように幾分後輪の制動力が前輪２，２の制動力よりも大きな状態を維持する曲線で表され、近似特性βは、予め定めた前輪２，２の制動力の範囲内で、この理想配分αよりも後輪の制動力が小さくなる直線で表されている。
【００３１】
図２に示すように、もし、後輪４，４の制動力が、回生制動の最大値に達して、理想配分近似特性に一致させるために必要な後輪４，４の制動力を全て回生制動で負担できなくなると、後輪４，４の油圧制動によって不足分を負担する。
【００３２】
このように、理想配分の近似特性βに一致するまで、回生制動力を最大値未満の一定値ａから増加させているので、理想配分近似特性に速く近づけることができ、走行安定性の面からも有利である。
【００３３】
このような制御を行うため、ブレーキコントローラ１３、システムコントローラ１１の行う制御では、図４に示すように、まずブレーキペダルが操作されているか判断する（ステップＳ２）。これは、例えばブレーキペダル１８に設けられ、ブレーキペダル１８が操作されたときにオンとなるスイッチ（図示せず）がオンであるか否かを判断することによって行う。この判断の答えがノーであると、イエスになるまでステップＳ２を繰り返す。
【００３４】
ステップＳ２の判断の答えがイエスであると、即ちブレーキペダル１８が操作されていると、圧力センサ２８によって求めた制動指令値Ｂｉｎをブレーキコントローラ１３が取り込む（ステップＳ４）。そして、この制動指令値Ｂｉｎを基にして、前輪２，２に対する油圧制動値ＢＦｉを決定する（ステップＳ６）。この油圧制動値ＢＦｉは、次のようにして定められる。例えば、図２に示すように制動指令値Ｂｉｎに対応して前輪と後輪との制動力値の合計値、即ち全制動力値Ｂｉｎ”の特性が予め定められる。このＢｉｎ”の特性において、理想近似特性βを実現するために、回生制動を使用しない場合に前輪が負担する必要のある制動力の特性も定まる。この特性において、油圧制動値ＢＦｉと制動指令値Ｂｉｎとの問には、例えば図５に示すような比例関係があるように設定してあるので、制動指令値Ｂｉｎに予め定めた係数を乗算することによって油圧制動値ＢＦｉを求めることもできるし、或いはルックアップテーブルに各制動指令値Ｂｉｎに対応する油圧制動値ＢＦｉを記憶させておいて、油圧制動値ＢＦｉを読みだすようにしてもよい。
【００３５】
次に電気自動車の走行状態を読み込む（ステップＳ８）。走行状態とは、例えば前輪速センサ１４，１４から入力した電気自動車の速度、即ちモータ６，６の速度、バッテリー８の充電状態、モータ６，６の温度等である。これら読み込んだ走行状態から、現時点で発生可能な最大回生制動力ＢＥｍａｘを決定する（ステップＳ１０）。図６に示すように最大回生制動力ＢＥｍａｘは、速度の関数であり、バッテリー８，８の充電率及び温度がパラメータとなるものであり、これらの関係は事前に判明しているので、油圧制動値ＢＦｉと同様に計算によって又はルックアップテーブルによって求めることができる。
【００３６】
これに続いて制動指令値Ｂｉｎに対応した回生制動力値ＢＥ（Ｂｉｎ）を求める（ステップＳ１２）。即ち、この回生制動力値ＢＥ（Ｂｉｎ）は、入力された制動指令値Ｂｉｎに対応して、図８に示すような回生制動力値ＢＥ（Ｂｉｎ）を出力する。
【００３７】
図８において、ＢＥ３は、モータ６，６によって出力可能な最大回生制動力であり、ＢＥ１は、ＢＥ３よりも小さい値であって、使用頻度の高い通常操作時の制動力の範囲で、車両の走行安定性が著しく損なわれない値に、実験的に定められる。なお、この回生制動力値ＢＥｌは、図１に示す制動力値ａに等しい。ＢＥ２は、ＢＥ１とＢＥ３との間の回生制動力値であって、この回生制動力値ＢＥ２と、これが発生しているときに同時に発生する前輪油圧制動力値とが、理想配分近似特性βに一致するように（図１の点ｂ参照）設定されている。即ち、前記ＢＦｉによって定めた前輪２，２の制動力値ＢＦを、回生制動力値ＢＥｌが図１に示す近似特性βの点ｂの値となるときの全制動力値Ｂｉｎ”から減算した値とされている。
【００３８】
Ｂｉｎ１は、回生制動力ＢＥ１を出力する際の制動指令値Ｂｉｎを表しており、零からＢｉｎ１までの制動指令値Ｂｉｎに比例した回生制動力値Ｂｉｎ’が回生制動力値ＢＥ（Ｂｉｎ）として出力される。なお、この回生制動力値Ｂｉｎ’は、零からＢｉｎ１までめ区間では、全制動力値Ｂｉｎ”に一致するように設定してある。
【００３９】
Ｂｉｎ２は、ＢＥ２に対応する制動指令値Ｂｉｎである。制動指令値Ｂｉｎ１からＢｉｎ２までの間、回生制動力値ＢＥ（Ｂｉｎ）として、ｋｌ＊Ｂｉｎ＋ｋ２が出力される。ｋｌ，ｋ２は、Ｂｉｎｌ，Ｂｉｎ２及びＢＥ１，ＢＥ２によってそれぞれ定まる零より大きい係数である。
【００４０】
Ｂｉｎ３は、図２に示すように、ＢＦｉと最大回生制動力値ＢＥ２とで負担できなくなったときの全制動力値Ｂｉｎ”に対応する制動指令値Ｂｉｎである。制動指令値ＢｉｎがＢｉｎ２からＢｉｎ３までの間は、回生制動力値ＢＥ（Ｂｉｎ）として、制動指令値Ｂｉｎに対応する全制動力値Ｂｉｎ”から、制動指令値Ｂｉｎに対応する前輪油圧制動力値ＢＦｉを減算した値が出力される。この値は、理想配分近似特性に一致させるために回生制動が負担する制動力を表している。また、制動指令値ＢｉｎがＢｉｎ３以上の場合、回生制動力値ＢＥ（Ｂｉｎ）として、ＢＥ３が出力される。
【００４１】
このように回生制動力値ＢＥ（Ｂｉｎ）を決定するため、ブレーキコントローラ１３では、入力された制動指令値ＢｉｎがＢｉｎ２以上であるか判断する（ステップＳ１４）。この判断の答えがノーとでると、制動指令値ＢｉｎがＢｉｎ１以上であるか判断する（ステップＳ１６）。この判断の答えがノーとでると、回生制動力値ＢＥ（Ｂｉｎ）として、回生制動力値Ｂｉｎ’を出力する（ステップＳ１８）。また、ステップＳ１６の判断の答えがイエスとでると、回生制動力値ＢＥ（Ｂｉｎ）として、ｋ１＊Ｂｉｎ＋ｋ２を出力する（ステップＳ２０）。
【００４２】
ステップＳ１４における答えがノーであると、制動指令値ＢｉｎがＢｉｎ３より大きいか判断する（ステップＳ２２）。この答えがノーと判断されると、回生制動力値ＢＥ（Ｂｉｎ）として、制動指令値Ｂｉｎに対応する全制動力値Ｂｉｎ”から、制動指令値Ｂｉｎに対応する回生制動オフ時の前輪油圧制動力値ＢＦｉを減算した値を出力する（ステップＳ２４）。また、ステップＳ２２の答えがイエスと判断されると、回生制動力値ＢＥ（Ｂｉｎ）として、ＢＥ３を出力する（ステップＳ２６）。
【００４３】
このように、この実施の形態では、二分法を用いて回生制動力値ＢＥ（Ｂｉｎ）を決定しているので、決定が容易にかつ迅速に行われる。なお、ルツクアップテーブルを用いて、制動指令値Ｂｉｎを入力すると、図８に示すような回生制動力値ＢＥ（Ｂｉｎ）を出力する関数発生器を用いてもよい。
【００４４】
このようにして決定した回生制動力値ＢＥ（Ｂｉｎ）を、ステップＳｌ０で決定した現実の最大回生制動力値ＢＥｍａｘより大きいか判断する（ステップＳ２８）。これは、走行状態によっては、回生制動力値ＢＥ（Ｂｉｎ）を出力することができない可能性があるからである。ステップＳ２８の判断がイエスであると、回生制動力として、ステップＳ１０で決定した現実の最大回生制動力値ＢＥｍａｘを回生制動力値ＢＥとする（ステップＳ３０）。また、ステップＳ２８の判断がノーであると、回生制動力として、ステップＳ１２で決定した最大回生制動力値ＢＥ（Ｂｉｎ）を回生制動力値ＢＥとする（ステップＳ３２）。
【００４５】
次に全制動力値Ｂｉｎ”から回生制動力値ＢＥを減算して油圧制動力値の分担分ＢＭを決定する（ステップＳ３６）。なお、全制動力値Ｂｉｎ”は、ステップＳ４において、制動指令値Ｂｉｎを入力したときに、例えば演算若しくはルックアップテーブルによって決定される。
【００４６】
これに続いて、油圧制動力値の分担分ＢＭが、回生制動オフ時の前輪油圧制動力値ＢＦｉ以上であるか判断する（ステップＳ３８）。これは、油圧制動力値の分担分ＢＭを、前輪の油圧制動のみで負担できるか判断するために設けられている。
【００４７】
ステップＳ３８の判断がノーであると、即ち前輪の油圧制動のみで負担できるので、前輪の油圧制動力値ＢＦを、油圧制動力値の分担分ＢＭとし（ステップＳ４０）、後輪の油圧制動力値ＢＲを零とする（ステップＳ４２）。
【００４８】
ステップＳ３８の判断がイエスであると、即ち前輪の油圧卸動のみでは負担できないので、前輪の油圧制動力値ＢＦを、回生制動オフ時の前輪油圧制動力値ＢＦｉとし（ステップＳ４４）、油圧制動力値の分担分ＢＭから回生制動オフ時の前輪油圧制動力値ＢＦｉを減算して、後輪の油圧制動力値ＢＲを決定する（ステップＳ４６）。このようにして、前輪及び後輪の制動力値を決めた後、これら回生制動力値ＢＥをシステムコントローラ１１に出力すると共に、前輪の油圧制動力値ＢＦと後輪の油圧制動力値ＢＲを、それぞれ制御弁ユニット２２に出力して、これを制御する。
【００４９】
従って、例えば図２に示すように制動指令値ＢｉｎがＢｉｎ１より小さい場合、これに対応した回生制動力値Ｂｉｎ’がステップＳ１２において回生制動力値ＢＥとして出力される。そして、ＢＥ（Ｂｉｎ）がＢＥ（ｍａｘ）より小さいとすると、ステップＳ３６でＢＭは零となり、当然にステップＳ３８の判断がノーとなって、ステップＳ４０，Ｓ４２が実行されるが、ＢＭが零であるので、前輪２，２及び後輪４，４の油圧制動力も零である。従って、前輪２，２及び後輪４，４の油圧制動は行われず、回生制動のみが行われる。この間が、図１に示す零からａの区間に相当する。
【００５０】
制動指令値ＢｉｎがＢｉｎ１からＢｉｎ２の区間では、ステップＳ１２において回生制動力値ＢＥとして、ｋ１＊Ｂｉｎ＋ｋ２が出力される、ＢＥ（Ｂｉｎ）がＢＥ（ｍａｘ）より小さいとすると、ステップＳ３６でＢＭは、Ｂｉｎ”−ＢＥ１として決定される。この値が例えば図２に示す△１である。この△１は図２から明らかなようにＢＦｉよりも小さいので、ステップＳ３８の判断がノーとなってステップＳ４０において、ＢＦとしてＢＭ（＝Ｂｉｎ”−ＢＥｌ）が出力され、Ｓ４２によってＢＲが零とされる。従って、後輪の回生制動と、前輪２，２の油圧制動が行われる。この間が、図１に示すａからｂの区間に相当する。この区間では、後輪の回生制動も前輪の油圧制動も増加させられているので、回生効率が向上する上に、理想配分近似特性に速やかに近づけることができるし、走行安定性も向上する。
【００５１】
制動指令値ＢｉｎがＢｉｎ２からＢｉｎ３の区間では、ステップＳ１２において回生制動力値ＢＥとして、Ｂｉｎ”−ＢＦｉが出力される。ＢＥ（Ｂｉｎ）がＢＥ（ｍａｘ）より小さいとすると、ステップＳ３６でＢＭは、ＢＦｉと決定される。従って、ステップＳ３８の判断がノーとなって、ステップＳ４０において、ＢＦとしてＢＦｉが出力され、Ｓ４２によってＢＲが零とされる。従って、制動指令値Ｂｉｎに応じて値がＢＥｌよりも大きくされた回生制動力と、前輪２，２の油圧制動が行われる。この間が、図１に示すｂからｃの区間に相当する。この区間では、回生制動力値をＢＥ２よりＢＥ３に向かって増加させているので、回生効率が向上する上に、理想配分近似特性に一致している。
【００５２】
制動指令値ＢｉｎがＢｉｎ３を超えた区間では、ステップＳ１２において回生制動力値ＢＥ（Ｂｉｎ）としてＢＥ３が出力される。ＢＥ（Ｂｉｎ）がＢＥ（ｍａｘ）より小さいとすると、ステップＳ３６において、ＢＭがＢｉｎ”−ＢＥ２として出力される。この値が例えば図２における△２とすると、この△２は図２から明らかなようにＢＦｉよりも大きいので、ステップＳ３８の判断がイエスとなって、ステップＳ４４において、ＢＦとしてＢＦｉが出力され、Ｓ４６によってＢＲが、Ｂｉｎ”−ＢＥ３−ＢＦｉとされる。従って、図２に示すように、後輪の回生制動と、後輪の油圧制動と、前輪２，２の油圧制動が行われる。この間が、図１に示すｃ以降の区間に相当する。この区間では、理想配分近似特性と一致させるたに、後輪が負担する制動力のうち、回生制動だけでは負担できない分を後輪の油圧制動が負担している。
【００５３】
このように、この実施の形態では、前輪と後輪の制動力の配分が理想近似特性に一致した後、回生制動に余力があるので、最大回生制動力まで回生制動力を大きくし、なるべく後輪の油圧制動を使用しないようにして、回生効率を高めた上で、必要な制動力を確保している。そして、最大回生制動力だけでは、理想配分に後輪の制動力を一致させることができなくなったときに、一致させるために、後輪の油圧制動力を使用するようにしている。従って、このような状態でも、必要とされる制動力を確保した上に、理想配分近似特性に一致させることができ、最大の回生制動によるエネルギーの回収を行っている。
【００５４】
第２の実施の形態を図９乃至図１２を参照しながら説明する。この第２の実施の形態でも、ほぼ第１の実施の形態と同様に構成されているが、図１１と図８との比較から明らかなように、回生制動力値ＢＥ（Ｂｉｎ）は最大回生制動力よりも小さく定めた所定の回生制動力値ＢＥ１に達すると、以後、その値を最大回生制動力値ＢＥ３に向かって一直線に増加させている。これによれば、回生制動力を最大限に利用することができ、例えば二人乗り等の小型電気自動車の場合、モータ６，６の出力が小さいので、余り後輪偏重の制動力とならないので、有利である。
【００５５】
そのため、ステップＳ１２におけるＢＥ（Ｂｉｎ）の決定のルーチンが、図１２に示すように簡略化される。これ以外のシステムコントローラ１３の動作は、第１の実施の形態と同一である。ＢＥ（Ｂｉｎ）の決定のルーチンでは、まず制動指令値Ｂｉｎが、予め定めた値Ｂｉｎ１よりも大きいか判断する（ステップＳ５０）。この判断がノーとでると、制動指令値Ｂｉｎが設定値Ｂｉｎｌよりも大きいか判断する（ステップＳ５２）。この判断がノーとでると、そのときの制動指令値Ｂｉｎに比例した制動力値Ｂｉｎ’を回生制動力値ＢＥ（Ｂｉｎ）として出力する（ステップＳ５４）。また、ステップＳ５２の判断がイエスであると、ｋ３＊Ｂｉｎ＋ｋ４を回生制動力値ＢＥ（Ｂｉｎ）として出力する（ステップＳ５６）。また、ステップＳ５０での判断がイエスであると、最大回生制動力値ＢＥ３を回生制動力値ＢＥ（Ｂｉｎ）として出力する（ステップＳ５８）。
なお、Ｋ３，Ｋ４は、Ｂｉｎｌ，Ｂｉｎ２及びＢＥ１，ＢＥ２によって定まる係数であって、いずれも零より大きい値である。
【００５６】
このように構成した場合でも、図９に示すように、まず回生制動力をａ（＝ＢＥ１）まで増加させる。この間、図４のステップＳ１２以降、この決定された回生制動力値力が、ＢＥｍａｘよりも小さいとすると、ステップＳ２８，Ｓ３２，Ｓ３６，Ｓ３８，Ｓ４０，Ｓ４２，Ｓ４４が実行される。次に、最大回生制動力になるまで、回生制動力を増加させつつ、前輪の油圧制動力も増加させる（図１０の点ｂ参照）。この間、やはり、ステップＳ２８，Ｓ３２，Ｓ３６，Ｓ３８、Ｓ４０，Ｓ４２，Ｓ４４が実行される。図９及び図１０から明らかなように、最大回生制動力とした段階では、まだ理想配分近似特性には一致していない。その後、最大回生制動力を維持したまま、前輪油圧制動を増加させて、理想配分近似特性に一致させる。この間も、ステップＳ２８，Ｓ３２，Ｓ３６，Ｓ３８，Ｓ４０，Ｓ４２，Ｓ４４が実行される。以後、理想配分近似特性に一致した状態を維持したまま、前輪の制動力及び後輪の制動力を増加させるには、最大回生制動力だけでは不足であるので、後輪の油圧制動力によって補う。そのため、図１０に示すように、理想配分近似特性に一致した後は、後輪の油圧制動力ＢＲを働かせている。即ち、スナッブＳ２８，Ｓ３２，Ｓ３６，Ｓ３８，Ｓ４４，Ｓ４６，Ｓ４８が実行される。
【００５７】
なお、上記の両実施の形態では、ステップＳ１２で決定した回生制動力値ＢＥ（Ｂｉｎ）が、走行状態により現実に出力できる最大回生制動力値ＢＥｍａｘ以下であるか判断し、これに応じた処理を行うため、スナッブＳ２８，Ｓ３０，Ｓ３２を設けたが、場合によっては、これらの処理は不要である。
【００５８】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載の制動方法では、駆動輪の回生制動力が所定値に達するまでは、回生制動のみを作動させ、この回生制動力が所定値に達した時点で従動輪の液圧制動を開始させ、この状態で、従動輪及び駆動輪の制動力配分が予め設定した理想配分近似特性に一致する以前に回生制動力を最大値に到達させ、その後、この回生制動力を保持して、従動輪の液圧制動力のみを増加させるので、回生制動力の最大値を超える強い制動力が必要な場合に、回生制動のエネルギー回収効率の向上を図りながら、可及的速やかに駆動輪と従動輪との制動配分を理想配分近似特性に近づけることができ、回生制動のエネルギー回収効率の向上を図りながら、制動力の偏りに起因する駆動輪のロックやスリップを防止できる。
また、回生制動のエネルギー回収効率を最大限として、車両の走行安定性を確保すべく、駆動輪と従動輪との制動配分を理想配分近似特性に一致させることができる。
【００５９】
削除
【００６０】
削除
【００６１】
削除
【００６２】
請求項２記載の制動装置では、回生制動力が所定値に達した後、回生制動力を増加させつつ、従動輪の液圧制動力を増加させて、最大回生制動力に到達する以前に、理想配分近似特性に一致させているので、回生制動力の最大値を超える強い制動力が必要な場合でも、回生制動のエネルギー回収効率の向上を図りながら、回生制動力の最大値を超える以前に、駆動輪と従動輪との制動配分を理想配分近似特性に制御でき、制御力の偏りに起因する駆動輪のロックやスリップを防止しづつ、回生制動のエネルギー回収効率の向上を期待できる。
【００６３】
削除
【００６４】
削除
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による制動装置の１実施の形態における前輪制動力と後輪制動力との関係を示す図である。
【図２】同第１の実施の形態における制動指令値に対する前開と後輪との制動力を示す図である。
【図３】同第１の実施の形態のブロック図である。
【図４】同第１の実施の形態のフローチャートである。
【図５】同第１の実施の形態における制動指令値と回生制動オフ時の前輪制動力値との関係を示す図である。
【図６】同第１の実施の形態におけるモータの速度と回生制動力値との関係を示す図である。
【図７】同第１の実施の形態における回生制動力の決定ルーチンのフローチャートである。
【図８】同第１の実施の形態における制動指令値と回生制動力値との関係を示す図である。
【図９】同第２の実施の形態における前輪制動力と後輪制動力との関係を示す図である。
【図１０】同第２の実施の形態における制動指令値に対する前輪と後輪との制動力を示す図である。
【図１１】同第２の実施の形態における制動指令値と回生制動力値との関係を示す図である。
【図１２】同第２の実施の形態における回生制動力の決定ルーチンのフローチャートである。
【図１３】従来の電気自動車め制動方法における前輪及び後輪の制動力配分を示す図である。
【符号の説明】
２…前輪
４…後輪
６…モータ
８…バッテリー
１２…後輪の油圧ブレーキ（液圧制動手段）
１３…ブレーキコントローラ（回生制動力値決定手段、液圧制動力値決定手段、分配手段）
１４…前輪の油圧ブレーキ（液圧制動手段）
１８…ブレーキペダル[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a braking method and a braking device for an electric vehicle, and more particularly to a method using both regenerative braking and hydraulic braking.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a braking technique for an electric vehicle using both regenerative braking and hydraulic braking, for example, there is a technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-161210. In this technique, there are three types of braking modes, Mode 1 to Mode 3, and any one of them is selected by an initial determination, and braking is performed in a predetermined mode. Is performed.
[0003]
Mode 1 is selected at the time of sudden braking when the regenerative braking system does not operate normally or when the regenerative braking system operates normally. In this mode 1, no regenerative braking is performed on the rear wheels which are the driving wheels, and when the brake pedal is depressed, the rear wheels and the driven wheels are used.PreviousHydraulic braking is performed on the wheels. In this case, the braking force distribution characteristic for the rear wheel and the front wheel is lower than the ideal distribution characteristic indicated by the broken line, that is, the braking force of the front wheel has a specific gravity as shown by the solid line in FIG. is there.
[0004]
Mode 2 is a case where the regenerative braking system is operating normally and is selected during steering, not during hard braking. In this mode 2, when the brake pedal is depressed, hydraulic braking of the front wheels is performed concurrently with regenerative braking of the rear wheels. During this time, if the braking force of the rear wheels exceeds the regenerative limit, the rear wheels regenerate and regenerate hydraulic pressure. It is braked by the combined use. The braking force distribution characteristic for the rear wheel and the front wheel in this mode 2 also has a specific weight relative to the braking force of the front wheel as shown by the solid line in FIG.
[0005]
Mode 3 is normaloperationThe state, that is, when the regenerative braking system is operating normally and is not at the time of sudden braking or steering, and is selected when the brake pedal is depressed, first only the rear wheels are regeneratively braked, No hydraulic braking of the front wheels is performed. When the regenerative braking force of the rear wheel reaches a predetermined value P, hydraulic braking of the front wheel is started from that moment, and when the braking force of the rear wheel exceeds the regenerative limit, the rear wheel is braked by using both regenerative and hydraulic pressure. Things. The braking force distribution characteristic in mode 3 is biased above the ideal distribution characteristic, that is, the braking force distribution of the rear wheels exceeds the ideal distribution characteristic, as shown in FIG. This is because the regenerative braking is used as much as possible to charge the battery and improve the regenerative efficiency.
[0006]
If the tendency to lock the vehicle transport on the low μ road is detected during the braking in mode 3, the mode is changed from mode 3 to mode 2, and similarly, while the braking in mode 2 is performed on the low μ road. If a strong tendency to lock the wheels is detected, the mode is changed from mode 2 to mode 1.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the braking distribution of the mode 3, as is apparent from FIG. 13C, the braking force distribution of the rear wheels is biased so as to exceed the ideal distribution characteristic, so that the braking force is biased to the rear wheels. Therefore, when the command brake torque increases, slip or lock of the rear wheels is likely to occur, so that the mode is changed to the mode 2 or the mode 1 and the regeneration efficiency is reduced.
[0008]
An object of the present invention is to improve the efficiency of energy recovery during regenerative braking while ensuring the running stability of a vehicle.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The braking method for an electric vehicle according to the first invention is connected to and driven by a motor using a battery as an energy source at least at the time of initial braking, andHydraulic braking of a drive wheel capable of hydraulic braking and regenerative braking by operating a brake pedal and hydraulic braking of a driven wheel capable of hydraulic braking by operating the brake pedal are prohibited, and regenerative braking of the driving wheel is prohibited. When the regenerative braking force of the drive wheel reaches a predetermined value equal to or less than the maximum value, the hydraulic braking of the driven wheel is started, and the braking force distribution of the driven wheel and the drive wheel is set to a preset ideal distribution. Before the regenerative braking force reaches the maximum value before matching the approximate characteristics, after that, while maintaining this regenerative braking force to increase only the hydraulic braking force of the driven wheel, holding of the braking force of the drive wheel is performed. The braking force distribution of the driven wheel and the driving wheel is continued until the preset ideal distribution approximation characteristic matches..
[0010]
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[0011]
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[0012]
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[0013]
Book2A braking device for an electric vehicle according to the present invention drives a driving wheel using a battery as an energy source, and a motor capable of regeneratively braking the driving wheel; hydraulic braking means provided on each of the driving wheel and the driven wheel; and a brake. A braking command value generated in response to the operation of the pedal is input, a regenerative braking force value determining means for determining a regenerative braking force value according to the braking command value, a driven wheel, A hydraulic braking force value determining means for determining a hydraulic braking force value based on the total braking force value required for the driving wheels and the regenerative braking force value; and a hydraulic braking force value for the driven wheel. And a distributing means for distributing the hydraulic braking force to the driving wheels. The regenerative braking force determination means outputs a regenerative braking force value equal to the total braking force value corresponding to the braking command value when the braking command value is equal to or less than a predetermined first setting value. When the braking command value matches the second set value that is set to be larger than the second regenerative braking force that is set to be larger than the first regenerative braking force value corresponding to the first set value and smaller than the maximum regenerative braking force value. The hydraulic value and the second regenerative braking force value when the power value is output and the second regenerative braking force value is output are calculated based on the ideal distribution approximation characteristic of the braking force distribution of the driven wheels and the drive wheels. The second regenerative braking force value is set so as to match, and between the first set value and the second set value, the first regenerative braking force value and the second regenerative braking force value are changed according to the braking command value. The regenerative braking force value during the period is output.
[0014]
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Book1In the braking method according to the invention, at least at the time of initial braking, only the regenerative braking of the driving wheel is performed until the regenerative braking force of the driving wheel reaches a predetermined value equal to or less than the maximum value. With the increase, the hydraulic braking of the driven wheels is increased, and the regenerative braking force reaches the maximum value before the braking force distribution of the driven wheels and the drive wheels matches the ideal distribution approximation characteristic set in advance. Thereafter, the maximum regenerative braking force is maintained. In addition, the braking force of the driving wheels is maintained, and only the hydraulic braking force of the driven wheels is increased to match the ideal distribution approximation characteristics.
[0018]
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[0020]
Book2In the braking device according to the present invention, the regenerative braking force value determining means outputs a regenerative braking force value equal to the total braking force value corresponding to the braking command value when the braking command value is equal to or less than the first set value. In this case, there is no burden of hydraulic braking. Therefore, below the first set value, only regenerative braking is performed. Between the first set value and the second set value, a regenerative braking force value between the first regenerative braking force value and the second regenerative braking force value is output. Since the total braking force value is also larger in the case of the second setting value than in the case of the first setting, the hydraulic braking force value determined by the hydraulic braking force value determining means is also larger than the case of the first setting value. The setting value of 2 is larger. The hydraulic braking force value is distributed to the hydraulic braking force value of the driven wheel and the hydraulic braking force value of the driving wheel by the distributing means, but priority is given to the driven wheel. In this case, only the hydraulic braking force value of the driven wheel is used. Distribute to Therefore, the regenerative braking force and the hydraulic braking force of the driven wheels increase. When the braking command value matches the second set value before reaching the maximum regenerative braking force value, the braking command value matches the ideal distribution approximation characteristic of the braking force distribution of the driven wheels and the driving wheels.
[0021]
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[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
1 to 8 show a first embodiment. The electric vehicle of this embodiment is a four-wheeled vehicle having a pair of front wheels 2 and 2 and a pair of rear wheels 4 and 4, as shown in FIG. The rear wheels 4, 4 are drive wheels driven by the motors 6, 6. The front wheels 2 are driven wheels that are not driven. The motors 6, 6 are supplied with power from a chargeable battery 8 controlled by a power control unit, for example, an inverter 10, which controls the driving of the motors 6, 6. In addition, the inverter 10 charges the battery 8 with electric power generated with the regenerative braking of the motors 6,6.
[0024]
The inverter 10 is controlled by a system controller 11 constituted by a microcomputer, for example. The system controller 11 supplies a signal for controlling the driving states of the motors 6 and 6 to the inverter 10 according to an accelerator signal generated by operating an accelerator pedal (not shown), and a regenerative brake command signal from a brake controller 13 described later. , A signal for controlling the state of regenerative braking is supplied to the inverter 10.
[0025]
The rear wheels 4, 4 are provided with hydraulic braking means, for example, hydraulic brakes 12, 12. The front wheels 2, 2 are also provided with hydraulic braking means, for example, hydraulic brakes 14, 14.
[0026]
The hydraulic brakes 12, 12, 14, 14 respectively brake the front wheels 2, 2 and the rear wheels 4, 4 by the hydraulic pressure supplied by an ABS (anti-lock brake system) hydro unit 16. The hydro unit 16 receives a control oil pressure generated by the master cylinder 20 by operating the brake pedal 18 via a control valve unit 22. The braking state is also controlled by a control signal from an ABS ECU (electronic control unit for antilock brake system) 24. The control valve unit 22 and the ABS ECU 24 are controlled by a control signal from the brake controller 13 constituted by, for example, a microcomputer. These controls are individually performed on the hydraulic brakes 12, 12 and 14, 14, respectively.
[0027]
The speed signal of the electric vehicle detected by the front wheel speed sensors 26, that is, the speeds of the motors 6, 6 is input to the brake controller 13 and the brake controller 13 is connected to an oil passage between the master cylinder 20 and the control valve unit 22. A detected value of a pressure change generated by the operation of the brake pedal 18 detected by the provided pressure sensor 28, that is, a braking command value Bin is also input.
[0028]
The brake controller 13 supplies a control signal to the control valve unit 22 and the ABS ECU 24 based on the motor rotation speeds (R) and (L) supplied from the system cone roller 11. Further, the brake controller 13 includes a braking command value Bin from the pressure sensor 28, a speed signal from the front wheel speed sensors 26, 26, a signal (not shown) that detects the state of charge of the battery, A regenerative brake command signal is supplied to the system controller 11 based on the signal indicating the detected temperature.
[0029]
The brake control performed by the brake controller 13 and the system controller 11 will be schematically described. As shown in FIG. 1, in the initial braking, the braking of the rear wheels 4 and 4 is performed only by the regenerative braking until the predetermined braking force a is smaller than the maximum regenerative braking force. When a larger braking force is required, the hydraulic braking force of the front wheels 2 and 2 is increased while the regenerative braking force a of the rear wheels 4 and 4 is increased. When the braking forces of the front wheels 2, 2 and the rear wheels 4, 4 match the approximate characteristic β of the ideal distribution α between the front wheel braking force and the rear wheel braking force (point b shown in FIG. 1), The regenerative braking force of the front wheels and the hydraulic braking force of the rear wheels are increased in accordance with the approximate characteristic β.
[0030]
In this embodiment, the ideal distribution α is represented by a curve in which the braking force of the rear wheels is somewhat larger than that of the front wheels 2 and 2, as is apparent from FIG. Within a predetermined range of the braking force of the front wheels 2 and 2, it is represented by a straight line in which the braking force of the rear wheels is smaller than the ideal distribution α.
[0031]
As shown in FIG. 2, if the braking force of the rear wheels 4 and 4 reaches the maximum value of the regenerative braking, all the braking forces of the rear wheels 4 and 4 required to match the ideal distribution approximation characteristics are regenerated. If the load cannot be compensated by the braking, the shortage is borne by the hydraulic braking of the rear wheels 4 and 4.
[0032]
As described above, since the regenerative braking force is increased from the constant value a that is less than the maximum value until the approximation characteristic β of the ideal distribution, the regenerative braking force can be quickly brought close to the ideal distribution approximation characteristic. Is also advantageous.
[0033]
In order to perform such control, in the control performed by the brake controller 13 and the system controller 11, as shown in FIG. 4, it is first determined whether or not the brake pedal is operated (step S2). This is performed, for example, by determining whether or not a switch (not shown) provided on the brake pedal 18 and turned on when the brake pedal 18 is operated is turned on. If the answer to this decision is no, step S2 is repeated until the answer is yes.
[0034]
If the answer to the determination in step S2 is YES, that is, if the brake pedal 18 is operated, the brake controller 13 takes in the braking command value Bin obtained by the pressure sensor 28 (step S4). Then, based on the braking command value Bin, a hydraulic braking value BFi for the front wheels 2, 2 is determined (step S6). This hydraulic braking value BFi is determined as follows. For example, as shown in Fig. 2, the characteristic of the total braking force value of the front wheels and the rear wheels, that is, the characteristic of the total braking force value Bin "is determined in advance corresponding to the braking command value Bin. In order to realize the ideal approximation characteristic β, the characteristic of the braking force that the front wheels must bear when regenerative braking is not used is also determined. In this characteristic, since the question between the hydraulic braking value BFi and the braking command value Bin is set so as to have a proportional relationship as shown in FIG. 5, for example, the braking command value Bin is multiplied by a predetermined coefficient. Thus, the hydraulic braking value BFi may be obtained, or the hydraulic braking value BFi corresponding to each braking command value Bin may be stored in a look-up table, and the hydraulic braking value BFi may be read.
[0035]
Next, the running state of the electric vehicle is read (step S8). The running state is, for example, the speed of the electric vehicle input from the front wheel speed sensors 14, 14, that is, the speed of the motors 6, the state of charge of the battery 8, the temperature of the motors 6, and the like. From these read running states, the maximum regenerative braking force BEmax that can be generated at the present time is determined (step S10). As shown in FIG. 6, the maximum regenerative braking force BEmax is a function of speed, and the charging rate and temperature of the batteries 8, 8 are parameters. Since these relationships are known in advance, the hydraulic braking The value BFi can be determined by calculation or by a look-up table in the same way.
[0036]
Subsequently, a regenerative braking force value BE (Bin) corresponding to the braking command value Bin is obtained (step S12). That is, the regenerative braking force value BE (Bin) outputs a regenerative braking force value BE (Bin) as shown in FIG. 8 corresponding to the input braking command value Bin.
[0037]
In FIG. 8, BE3 is the maximum regenerative braking force that can be output by the motors 6 and 6, and BE1 is a value smaller than BE3, and is within the range of the braking force during normal operation that is frequently used. It is determined experimentally to a value at which running stability is not significantly impaired. The regenerative braking force value BE1 is equal to the braking force value a shown in FIG. BE2 is a regenerative braking force value between BE1 and BE3, and the regenerative braking force value BE2 and the front wheel hydraulic braking force value that occurs simultaneously when the regenerative braking force value BE2 is generated correspond to the ideal distribution approximation characteristic β. They are set so as to match (see point b in FIG. 1). That is, a value obtained by subtracting the braking force value BF of the front wheels 2 and 2 determined by the BFi from the total braking force value Bin "when the regenerative braking force value BE1 becomes the value of the point b of the approximate characteristic β shown in FIG. It has been.
[0038]
Bin1 represents a braking command value Bin when outputting the regenerative braking force BE1, and a regenerative braking force value Bin 'proportional to the braking command value Bin from zero to Bin1 is output as a regenerative braking force value BE (Bin). Is done. Note that the regenerative braking force value Bin 'is set to be equal to the total braking force value Bin "in a section from zero to Bin1.
[0039]
Bin2 is a braking command value Bin corresponding to BE2. During the period from the braking command value Bin1 to Bin2, kl * Bin + k2 is output as the regenerative braking force value BE (Bin). kl and k2 are coefficients larger than zero determined by Binl and Bin2 and BE1 and BE2, respectively.
[0040]
As shown in Fig. 2, Bin3 is a braking command value Bin corresponding to the total braking force value Bin "when the BFi and the maximum regenerative braking force value BE2 can no longer bear. The braking command value Bin is changed from Bin2 to Bin3. Until the regenerative braking force value BE (Bin), a value obtained by subtracting the front wheel hydraulic braking force value BFi corresponding to the braking command value Bin from the total braking force value Bin "corresponding to the braking command value Bin is output. You. This value represents the braking force that regenerative braking bears to match the ideal distribution approximation characteristics. When the braking command value Bin is equal to or larger than Bin3, BE3 is output as the regenerative braking force value BE (Bin).
[0041]
Thus, in order to determine the regenerative braking force value BE (Bin), the brake controller 13 determines whether the input braking command value Bin is equal to or greater than Bin2 (step S14). If the answer to this determination is no, it is determined whether the braking command value Bin is equal to or greater than Bin1 (step S16). If the answer to this determination is no, regenerative braking force value Bin 'is output as regenerative braking force value BE (Bin) (step S18). If the answer to the determination in step S16 is YES, k1 * Bin + k2 is output as the regenerative braking force value BE (Bin) (step S20).
[0042]
If the answer in step S14 is NO, it is determined whether the braking command value Bin is larger than Bin3 (step S22). If the answer is NO, the regenerative braking force value BE (Bin) is calculated from the total braking force value Bin "corresponding to the braking command value Bin and the front wheel hydraulic pressure control during off-regenerative braking corresponding to the braking command value Bin. A value obtained by subtracting the power value BFi is output (Step S24), and if the answer to Step S22 is YES, BE3 is output as the regenerative braking force value BE (Bin) (Step S26).
[0043]
As described above, in this embodiment, since the regenerative braking force value BE (Bin) is determined using the dichotomy, the determination can be performed easily and quickly. When a braking command value Bin is input using a lookup table, a function generator that outputs a regenerative braking force value BE (Bin) as shown in FIG. 8 may be used.
[0044]
It is determined whether the regenerative braking force value BE (Bin) determined in this way is greater than the actual maximum regenerative braking force value BEmax determined in step S10 (step S28). This is because the regenerative braking force value BE (Bin) may not be output depending on the traveling state. If the determination in step S28 is YES, the actual maximum regenerative braking force value BEmax determined in step S10 is set as the regenerative braking force value BE as the regenerative braking force (step S30). If the determination in step S28 is NO, the maximum regenerative braking force value BE (Bin) determined in step S12 is set as the regenerative braking force value BE (step S32).
[0045]
Next, the regenerative braking force value BE is subtracted from the total braking force value Bin "to determine the share BM of the hydraulic braking force value (step S36). The total braking force value Bin" is determined by the braking command in step S4. When the value Bin is input, it is determined by, for example, an operation or a lookup table.
[0046]
Subsequently, it is determined whether the share BM of the hydraulic braking force value is equal to or greater than the front wheel hydraulic braking force value BFi when the regenerative braking is off (step S38). This is provided to determine whether the share BM of the hydraulic braking force value can be covered only by the hydraulic braking of the front wheels.
[0047]
If the determination in step S38 is NO, that is, the load can be borne only by the hydraulic braking of the front wheels, the hydraulic braking force value BF of the front wheels is set to the shared hydraulic braking force value BM (step S40), and the hydraulic braking force of the rear wheels is set. The value BR is set to zero (step S42).
[0048]
If the determination in step S38 is yes, that is, the burden cannot be paid only by the front wheel hydraulic pressure wholesale movement, the front wheel hydraulic braking force value BF is set to the front wheel hydraulic braking force value BFi when the regenerative braking is off (step S44). The hydraulic braking force value BR for the rear wheels is determined by subtracting the hydraulic braking force value BFi for the front wheels when the regenerative braking is off from the share BM of the power value (step S46). After determining the braking force values of the front wheel and the rear wheel in this way, these regenerative braking force values BE are output to the system controller 11, and the front wheel hydraulic braking force value BF and the rear wheel hydraulic braking force value BR are calculated. Are output to the control valve unit 22 to control them.
[0049]
Therefore, for example, as shown in FIG. 2, when the braking command value Bin is smaller than Bin1, the corresponding regenerative braking force value Bin 'is output as the regenerative braking force value BE in step S12. If BE (Bin) is smaller than BE (max), BM becomes zero in step S36. Naturally, the determination in step S38 becomes no, and steps S40 and S42 are executed. Therefore, the hydraulic braking force of the front wheels 2, 2 and the rear wheels 4, 4 is also zero. Therefore, hydraulic braking of the front wheels 2, 2 and rear wheels 4, 4 is not performed, and only regenerative braking is performed. This interval corresponds to a section from zero to a shown in FIG.
[0050]
In the section where the braking command value Bin is from Bin1 to Bin2, k1 * Bin + k2 is output as the regenerative braking force value BE in step S12. If BE (Bin) is smaller than BE (max), BM is determined in step S36 as: This value is, for example, △ 1 shown in FIG. 2. Since △ 1 is smaller than BFi as is apparent from FIG. 2, the determination in step S38 is NO and the result in step S40 is NO. , BM (= Bin "-BEl) is output as BF, and BR is made zero by S42. Therefore, regenerative braking of the rear wheels and hydraulic braking of the front wheels 2, 2 are performed. This interval corresponds to the section from a to b shown in FIG. In this section, both the regenerative braking of the rear wheels and the hydraulic braking of the front wheels are increased, so that the regenerative efficiency is improved, the characteristics can be approximated to the ideal distribution approximation characteristics quickly, and the running stability is also improved.
[0051]
In the section where the braking command value Bin is from Bin2 to Bin3, Bin "-BFi is output as the regenerative braking force value BE in step S12. If BE (Bin) is smaller than BE (max), BM is determined in step S36. , And BFi, so that the determination in step S38 is negative, and in step S40, BFi is output as BF, and BR is set to zero in step S42. The regenerative braking force greater than BEl and the hydraulic braking of the front wheels 2 and 2 are performed, and this period corresponds to a section from b to c shown in Fig. 1. In this section, the regenerative braking force value is changed from BE2 to BE3. , The regenerative efficiency is improved, and the characteristics match the ideal distribution approximation characteristics.
[0052]
In the section where the braking command value Bin exceeds Bin3, BE3 is output as the regenerative braking force value BE (Bin) in step S12. If BE (Bin) is smaller than BE (max), in step S36, BM is output as Bin "-BE2. If this value is, for example, △ 2 in FIG. 2, △ 2 is apparent from FIG. Is larger than BFi, the determination in step S38 is YES.WhenThen, in step S44, BFi is output as BF, and BR is set to Bin "-BE3-BFi in S46. Therefore, as shown in FIG. 2, the regenerative braking of the rear wheel and the hydraulic braking of the rear wheel are performed. The hydraulic pressure is applied to the front wheels 2 and 2. This interval corresponds to a section after c shown in Fig. 1. In this section, the braking force of the rear wheel is required to match the ideal distribution approximation characteristic. Of these, the hydraulic braking of the rear wheels bears the portion that cannot be covered by regenerative braking alone.
[0053]
As described above, in this embodiment, after the distribution of the braking force of the front wheels and the rear wheels matches the ideal approximation characteristic, there is a surplus in the regenerative braking. Therefore, the regenerative braking force is increased up to the maximum regenerative braking force. The required braking force is ensured while increasing the regenerative efficiency by not using the hydraulic braking of the wheels. Then, when the braking force of the rear wheels cannot be matched with the ideal distribution only by the maximum regenerative braking force, the hydraulic braking force of the rear wheels is used to match them. Therefore, even in such a state, the required braking force can be ensured, and the ideal distribution approximation characteristics can be matched, and the energy is recovered by the maximum regenerative braking.
[0054]
A second embodiment will be described with reference to FIGS. The second embodiment is also configured substantially in the same manner as the first embodiment, but as apparent from the comparison between FIG. 11 and FIG. 8, the regenerative braking force value BE (Bin) is equal to the maximum regenerative braking force. When a predetermined regenerative braking force value BE1, which is smaller than the braking force, is reached, the value is thereafter linearly increased toward the maximum regenerative braking force value BE3. According to this, the regenerative braking force can be used to the maximum. For example, in the case of a small electric vehicle such as a two-seater, since the output of the motors 6 and 6 is small, the braking force of the rear wheel is not so much biased. Is advantageous.
[0055]
Therefore, the routine for determining BE (Bin) in step S12 is simplified as shown in FIG. Other operations of the system controller 13 are the same as those of the first embodiment. In the BE (Bin) determination routine, first, it is determined whether the braking command value Bin is larger than a predetermined value Bin1 (step S50). If this determination is NO, it is determined whether the braking command value Bin is larger than the set value Binl (step S52). If this determination is NO, a braking force value Bin 'proportional to the braking command value Bin at that time is output as a regenerative braking force value BE (Bin) (step S54). If the determination in step S52 is YES, k3 * Bin + k4 is output as the regenerative braking force value BE (Bin) (step S56). If the determination in step S50 is YES, the maximum regenerative braking force value BE3 is output as the regenerative braking force value BE (Bin) (step S58).
Note that K3 and K4 are coefficients determined by Binl, Bin2, and BE1 and BE2, all of which are values larger than zero.
[0056]
Even in the case of such a configuration, first, as shown in FIG. 9, the regenerative braking force is increased to a (= BE1). During this time, if the determined regenerative braking force value is smaller than BEmax after step S12 in FIG. 4, steps S28, S32, S36, S38, S40, S42, and S44 are executed. Next, the hydraulic braking force of the front wheels is also increased while increasing the regenerative braking force until the maximum regenerative braking force is reached (see point b in FIG. 10). During this time, steps S28, S32, S36, S38, S40, S42, and S44 are also executed. As is clear from FIGS. 9 and 10, at the stage where the maximum regenerative braking force is set, the ideal distribution approximation characteristics have not yet been matched. Thereafter, while maintaining the maximum regenerative braking force, the front wheel hydraulic braking is increased to match the ideal distribution approximation characteristics. During this time, steps S28, S32, S36, S38, S40, S42, and S44 are executed. Thereafter, in order to increase the braking force of the front wheels and the braking force of the rear wheels while maintaining the state in accordance with the ideal distribution approximation characteristics, the maximum regenerative braking force alone is not sufficient, so the hydraulic braking force of the rear wheels compensates. . For this reason, as shown in FIG. 10, after the ideal distribution approximation characteristics are matched, the hydraulic braking force BR for the rear wheels is applied. That is, snubs S28, S32, S36, S38, S44, S46, and S48 are executed.
[0057]
In both of the above-described embodiments, it is determined whether the regenerative braking force value BE (Bin) determined in step S12 is equal to or less than the maximum regenerative braking force value BEmax that can be actually output depending on the traveling state, and a process corresponding to this is performed. Are performed, snubs S28, S30, and S32 are provided, but in some cases, these processes are unnecessary.
[0058]
【The invention's effect】
As described above, in the braking method according to the first aspect,Until the regenerative braking force of the drive wheel reaches a predetermined value, only the regenerative braking is operated, and when the regenerative braking force reaches the predetermined value, the hydraulic braking of the driven wheel is started. The regenerative braking force is allowed to reach the maximum value before the braking force distribution of the driving wheels matches the ideal distribution approximation characteristic set in advance, and thereafter, the regenerative braking force is maintained, and only the hydraulic braking force of the driven wheels is increased. Therefore, when a strong braking force exceeding the maximum value of the regenerative braking force is required, the distribution of braking between the driving wheels and the driven wheels is optimized as quickly as possible while improving the energy recovery efficiency of regenerative braking. , And it is possible to prevent the locking and slipping of the drive wheels due to the bias of the braking force while improving the energy recovery efficiency of the regenerative braking.
In addition, in order to maximize the energy recovery efficiency of the regenerative braking and ensure the running stability of the vehicle, the braking distribution between the driving wheels and the driven wheels can be made to match the ideal distribution approximation characteristics..
[0059]
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Claim2In the braking device described above, after the regenerative braking force reaches a predetermined value, while increasing the regenerative braking force, the hydraulic braking force of the driven wheel is increased, and before reaching the maximum regenerative braking force, the ideal distribution approximation characteristic is obtained. Therefore, even if a strong braking force exceeding the maximum value of the regenerative braking force is required, the drive wheel and the driving wheel must be connected before the maximum value of the regenerative braking force is exceeded while improving the energy recovery efficiency of the regenerative braking. The distribution of braking to the driven wheels can be controlled to an ideal distribution approximation characteristic, and the improvement of the energy recovery efficiency of regenerative braking can be expected while preventing the locking and slipping of the driving wheels due to the bias of the control force.
[0063]
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[0064]
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[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a relationship between a front wheel braking force and a rear wheel braking force in one embodiment of a braking device according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a braking force between a front opening and a rear wheel with respect to a braking command value in the first embodiment.
FIG. 3 is a block diagram of the first embodiment.
FIG. 4 is a flowchart of the first embodiment.
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a braking command value and a front wheel braking force value when regenerative braking is off in the first embodiment.
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a motor speed and a regenerative braking force value in the first embodiment.
FIG. 7 is a flowchart of a routine for determining a regenerative braking force according to the first embodiment.
FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a braking command value and a regenerative braking force value in the first embodiment.
FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a front wheel braking force and a rear wheel braking force in the second embodiment.
FIG. 10 is a diagram showing a braking force between a front wheel and a rear wheel with respect to a braking command value in the second embodiment.
FIG. 11 is a diagram showing a relationship between a braking command value and a regenerative braking force value in the second embodiment.
FIG. 12 is a flowchart of a routine for determining a regenerative braking force according to the second embodiment.
FIG. 13 is a diagram showing distribution of braking force between front wheels and rear wheels in a conventional braking method for an electric vehicle.
[Explanation of symbols]
2. Front wheel
4: Rear wheel
6 ... Motor
8… Battery
12. Rear wheel hydraulic brake (hydraulic braking means)
13 ... Brake controller (regenerative braking force value determining means, hydraulic braking force value determining means, distribution means)
14: Hydraulic brake for front wheels (hydraulic braking means)
18… Brake pedal

Claims

At least at the time of initial braking, while being connected to and driven by a motor using a battery as an energy source, hydraulic braking on drive wheels capable of hydraulic braking and regenerative braking by operating a brake pedal, and hydraulic braking by operating the brake pedal The hydraulic braking of the driven wheel capable of pressure braking is prohibited, and the regenerative braking of the drive wheel is activated.When the regenerative braking force of the drive wheel reaches a predetermined value equal to or less than the maximum value, the hydraulic pressure of the driven wheel is reduced. Pressure braking is started, the regenerative braking force reaches the maximum value before the braking force distribution of the driven wheels and the drive wheels matches the preset ideal distribution approximation characteristic, and thereafter, the regenerative braking force is held and Only the hydraulic braking force of the driven wheel is increased, and the holding of the braking force of the driving wheel is continued until the braking force distribution of the driven wheel and the driving wheel matches the ideal distribution approximation characteristic set in advance. Braking method for an electric vehicle and said Rukoto.
A method for braking an electric vehicle, comprising:

A motor that drives a driving wheel using a battery as an energy source and that can regeneratively brake the driving wheel, hydraulic braking means provided on each of the driving wheel and driven wheel, and a braking command generated in response to operation of a brake pedal A regenerative braking force value determining means for determining a regenerative braking force value according to the braking command value, and a total braking force required for the driven wheels and the drive wheels determined according to the operation of the brake pedal. Hydraulic braking force value determining means for determining a hydraulic braking force value based on the value and the regenerative braking force value, and the hydraulic braking force value is defined as a hydraulic braking force value of the driven wheel and a hydraulic braking force value of the driving wheel. The regenerative braking force value determining means, wherein the regenerative braking force value determining means determines whether the regenerative braking force value is equal to or less than a predetermined first set value. Regenerative braking force equal to power value Is output, and when the above-mentioned braking command value matches the second set value set to be larger than the first set value, it is larger than the first regenerative braking force value corresponding to the first set value and larger than the maximum regenerative braking force value. The second regenerative braking force value is also set to be smaller, and the hydraulic braking force value and the second regenerative braking force value when the second regenerative braking force value is output are determined by controlling the driven wheels and the drive wheels. The second regenerative braking force value is set so as to match the ideal distribution approximation characteristic of the power distribution, and between the first set value and the second set value, the first regenerative braking force value is set according to the braking command value. A braking device for an electric vehicle that outputs the regenerative braking force value between the second regenerative braking force value and the second regenerative braking force value .