| 【発明の名称】 |
電動車両の制動装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】山下 裕辞
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| 【要約】 |
【課題】ブレーキシステムの油圧ラインに液漏れが発生した場合は勿論のこと、ブレーキペダルとブレーキマスタシリンダとの間のロッドが破損し、或いはブレーキマスタシリンダ自体の故障によりブレーキ油圧が正常圧まで上昇しない場合であっても、通常のブレーキ操作と同等の感覚で車両を停止させることができるようにする。
【解決手段】ブレーキ操作時のブレーキストローク量Ｂｓｔに基づきマスタシリンダ油圧Ｐｏを設定し（Ｓ３）、マスタシリンダ油圧Ｐｏと実際に発生したブレーキ油圧Ｐ１，Ｐ２との差圧（｜Ｐｏ−Ｐ１｜，｜Ｐｏ−Ｐ２｜）が誤差範囲Ｐｓに収まっているか否かを判定し（Ｓ４）、収まっていないときは、ブレーキシステムの故障と判断し、ブレーキストローク量Ｂｓｔと駆動モータの回転数ＮBとに基づき駆動モータＢの回生量を設定し（Ｓ８）、駆動モータの回生制動力により車両を停止させる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】ブレーキ操作量と、該ブレーキ操作量により発生したブレーキ油圧とに基づきブレーキシステムの故障を判定し、故障と判定した場合は上記ブレーキ操作量に応じた回生制動力を駆動モータにて発生させることを特徴とする電動車両の制動装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ブレーキシステムが故障した場合は、ブレーキ操作量に応じた回生制動力を発生させることで、制動力の不足分を補うようにした電動車両の制動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、電動車両としては、駆動モータのみから駆動力を得る電気自動車の他に、環境保護の観点に加えて燃料の簡易供給と走行距離の長距離化の観点から、運転条件に応じて駆動モータとエンジンとの一方、或いは双方から駆動力を得るハイブリッド車が実用化されている。
【０００３】この種の電動車両では、エンジンブレーキ時やフットブレーキによる制動時には、通常の油圧式ブレーキによる機械的制動力と、駆動モータを発電機として動作させることで運動エネルギーを電気エネルギーに変換する回生制動力との合力にて減速させる回生協調ブレーキシステムを採用してるものが多い。
【０００４】このような、回生協調ブレーキシステムでは、運転者がブレーキペダルを踏み込んだときに発生するマスターシリンダ油圧と、ブレーキペダルのストローク量とから運転者の要求する減速度を求め、駆動モータによる回生制動が最大限活用できるように制御することで、燃費の向上を図っている。
【０００５】この場合、本来のブレーキシステムの油圧系が故障した場合には、駆動モータによる回生制動力のみにより車両を停止させる必要がある。
【０００６】例えば、特開平８−９８３１２号公報には、ブレーキマスタシリンダ油圧とブレーキホイールシリンダ油圧との間の差圧からブレーキシステムの油圧系の故障を判断し、故障の場合は、駆動モータの回生制動力を増大させて、制動力の不足分を補う技術が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記先行技術に開示されている技術では、ブレーキシステムの油圧系の故障を、ブレーキマスタシリンダ油圧とブレーキホイールシリンダ油圧との差圧に基づいて検出しているため、例えばブレーキペダルとブレーキマスタシリンダとの間を連設するロッドが破損し、或いはブレーキマスタシリンダ自体の故障によりブレーキ油圧が正常圧まで上昇しない場合には、故障を検出することができないという課題がある。
【０００８】本発明は、上記事情に鑑み、ブレーキシステムの油圧系が故障した場合は勿論のこと、ブレーキペダルとブレーキマスタシリンダとの間を連設するロッドが破損し、或いはブレーキマスタシリンダ自体の故障をも検出して、適正な回生制動を行うことの可能な電動車両の制動装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため本発明による電動車両の制動装置は、ブレーキ操作量と、該ブレーキ操作量により発生したブレーキ油圧とに基づきブレーキシステムの故障を判定し、故障と判定した場合は上記ブレーキ操作量に応じた回生制動力を駆動モータにて発生させることを特徴とする。
【００１０】このような構成では、ブレーキ操作量と、それによって発生するブレーキ油圧とに基づきブレーキシステムが故障か否かを判定し、故障と判定した場合は、ブレーキ操作量に応じた回生制動力を駆動モータにて発生させて、ブレーキシステム故障による制動力の不足分を補う。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の一実施の形態を説明する。ここで、図１は本実施の形態で採用するハイブリッド車の制御システムの構成図、図２は電子制御ブレーキシステムの全体構成図である。
【００１２】本実施の形態では、電動車両の一例としてハイブリッド車を示す。このハイブリッド車は、走行駆動源としてエンジンとモータとを併用する車両であり、エンジン１と、エンジン１の起動及び発電・動力アシストを担う発電用モータＡと、エンジン１の出力軸１ａに、発電用モータＡを介して連結されるプラネタリギヤユニット３と、このプラネタリギヤユニット３の機能を制御し、発進・後進時の駆動力源になるとともに減速エネルギーの回収を担う駆動モータＢと、変速及びトルク増幅を行なって走行時の動力変換機能を担うベルト式無段変速機（ＣＶＴ）４とを基本構成とする駆動系を備えている。
【００１３】詳細には、プラネタリギヤユニット３は、サンギヤ３ａ、このサンギヤ３ａに噛合するピニオン３ｄを回転自在に支持するキャリア３ｂ、ピニオン３ｄと噛合するリングギヤ３ｃを有するシングルピニオン式のプラネタリギヤであり、サンギヤ３ａとリングギヤ３ｃとを結合・開放するためのロックアップクラッチ２が併設されている。
【００１４】又、ＣＶＴ４は、入力軸４ａに軸支されるプライマリプーリ４ｂと、出力軸４ｃに軸支されるセカンダリプーリ４ｄと、この両者間に巻装される駆動ベルト４ｅとで構成されている。
【００１５】すなわち、本実施の形態におけるハイブリッド車の駆動系では、サンギヤ３ａとリングギヤ３ｃとの間にロックアップクラッチ２を介装したプラネタリギヤユニット３がエンジン１の出力軸１ａとＣＶＴ４の入力軸４ａとの間に配置されており、プラネタリギヤユニット３のサンギヤ３ａがエンジン１の出力軸１ａに発電用モータＡを介して結合されると共にキャリア３ｂがＣＶＴ４の入力軸４ａに結合され、リングギヤ３ｃに駆動モータＢが連結されている。そして、ＣＶＴ４の出力軸４ｃに減速歯車列５を介してデファレンシャル機構６が連設され、このデファレンシャル機構６に駆動軸７を介して前輪或いは後輪の駆動輪８が連設されている。
【００１６】ロックアップクラッチ２は、走行条件に応じてプラネタリギヤユニット３のサンギヤ３ａとリングギヤ３ｃとを結合、解放するもので、結合された状態では、プラネタリギヤユニット３が一体回転し、間に２つのモータＡ，Ｂが配置された、エンジン１からＣＶＴ４に至るエンジン直結の駆動軸が構成される。
【００１７】以上の駆動系は、ハイブリッドＥＣＵ（ＨＥＶ＿ＥＣＵ）１５によって集中制御され、このＨＥＶ＿ＥＣＵ１５はマイクロコンピュータと、マイクロコンピュータによって制御される機能回路とで構成されている。
【００１８】このＨＥＶ＿ＥＣＵ１５は、運転者の運転操作状況を検出するセンサ・スイッチ類が接続されており、この各センサ・スイッチ類からの信号に基づいて必要な車両駆動トルクを演算して駆動系のトルク配分等を決定し、駆動系に対して制御指令を送信する。
【００１９】すなわち、ＨＥＶ＿ＥＣＵ１５では、発電用モータＡの定回転数制御、駆動モータＢの定トルク制御及び回生制御、エンジン１のトルク制御、ロックアップクラッチ２の結合・開放、ＣＶＴ４へ供給するライン圧の制御及びＣＶＴ４の変速比制御等を集中的に行う。
【００２０】又、本実施の形態で採用するハイブリッド車には、電子制御ブレーキシステム（ＥＢＳ）２０が搭載されている。
【００２１】この電子制御ブレーキシステム（ＥＢＳ）２０は、運転者のブレーキペダル２３の操作量（ストローク量）に応じ、駆動モータＢの回生制動との協調によるブレーキ油圧を電子的に制御するもので、図２に示すように、独立した２系統のブレーキラインＢＬ１，ＢＬ２を備え、この各ブレーキラインＢＬ１，ＢＬ２の上流が静圧ラインＬ１，Ｌ２と動圧ラインＬ３，Ｌ４とに分岐されている。
【００２２】尚、以下の説明では、ブレーキラインＢＬ１側のラインＢＬ１，Ｌ１，Ｌ３をＢＬ１ライン系、ブレーキラインＢＬ２側のラインＢＬ２，Ｌ２，Ｌ４をＢＬ２ライン系と総称する。
【００２３】又、ブレーキラインＢＬ１の下流が前右輪ＦＲと後左輪ＲＬとに設けられているホイールシリンダ２２に接続され、又、ブレーキラインＢＬ２の下流が前左輪ＦＬと後右輪ＲＲとに設けられているホイールシリンダ２２に接続されている。
【００２４】又、各静圧ラインＬ１，Ｌ２の上流がタンデム型ブレーキマスタシリンダ２１にそれぞれ独立に接続されており、このブレーキマスタシリンダ２１にはブレーキペダル２３が連設されていると共に、シリンダと圧縮ばねとで構成されているストロークシミュレータ２４が接続されている。
【００２５】尚、このブレーキペダル２３に、ブレーキ操作量（ブレーキストローク量）を検出するブレーキストローク量検出センサ１１が連設されている。
【００２６】又、各静圧ラインＬ１，Ｌ２の上流側に、ブレーキマスタシリンダ２１からの油圧を検出する第１、第２の油圧センサＰＳ１，ＰＳ２が連通されており、その直下流に、静圧ラインＬ１，Ｌ２を連通／遮断するスイッチングバルブＳＶ１，ＳＶ２が介装されている。一方、ブレーキラインＢＬ１，ＢＬ２の下流に、各ホイールシリンダ２２に供給されるブレーキ油圧を検出する第３、第４の油圧センサＰＳ３，ＰＳ４が連通されている。
【００２７】又、各動圧ラインＬ３，Ｌ４の上流が、合流された状態で調圧部２５に接続されており、更に、この各動圧ラインＬ３，Ｌ４の上流側にスイッチングバルブＳＶ３，ＳＶ４が介装されている。
【００２８】尚、通常は、スイッチングバルブＳＶ１，ＳＶ２は遮断状態にあり、又、スイッチングバルブＳＶ３，ＳＶ４は開放状態にある。従って、各ホイールシリンダ２２の動作は、調圧部２５から供給されるブレーキ油圧によって制御される。
【００２９】調圧部２５は、各動圧ラインＬ３，Ｌ４へ供給するブレーキ油圧を調圧するもので、このブレーキ油圧は、各油圧センサＰＳ１，ＰＳ２で検出したブレーキマスタシリンダ２１からの油圧に基づきブレーキ油圧目標値を設定する。
【００３０】又、調圧部２５にはアキュムレータ２６に畜圧されている高圧の油圧が供給される。このアキュムレータ２６の圧力は圧力センサＰＳ５により検出されており、この圧力が所定値以下になると電動ポンプ２７を駆動させて、リザーバ２８に貯留されているブレーキ液をアキュムレータ２６に、所定圧力に達するまで供給する。
【００３１】調圧部２５におけるブレーキ油圧制御、電動ポンプ２７のＯＮ／ＯＦＦ、ブレーキライン系の液漏れ故障検出等、ＥＢＳ制御に係わる各種処理は、ＥＢＳ＿ＥＣＵ１６で行われる。
【００３２】例えば、スイッチングバルブＳＶ１，ＳＶ２下流のブレーキラインの何れかに液漏れが発生した場合、調圧部２５に２系統のラインが接続されているため、調圧部２５にて圧力を上昇させようとしても、両油圧センサＰＳ３，ＰＳ４の圧力が上昇しないため、ＥＢＳ＿ＥＣＵ１６では、液漏れ発生と判定し、スイッチングバルブＳＶ３，ＳＶ４を遮断し、スイッチングバルブＳＶ１，ＳＶ２を開放させて、人力ブレーキを可能とし、ノーブレーキ状態を回避する。
【００３３】一方、ＨＥＶ＿ＥＣＵ１５では、ブレーキストローク量検出センサ１１で検出したブレーキペダル２３の操作量であるストローク量Ｂｓｔ、及びＥＢＳ＿ＥＣＵ１６から入力される第１、第２の油圧センサＰＳ１，ＰＳ２で検出したブレーキマスタシリンダ２１の実際のブレーキ油圧Ｐ１，Ｐ２を読込み、ブレーキシステムが故障しているか否かを判定する。
【００３４】上述したように、２系統のブレーキラインの一方に液漏れが発生したために、人力ブレーキに切換えた場合、ブレーキマスタシリンダ２１に接続するブレーキラインの一方は液漏れしているために、液漏れしている側の油圧センサＰＳ１或いはＰＳ２では圧力が上昇しなくなる。
【００３５】一方、スイッチングバルブＳＶ１，ＳＶ２下流のブレーキラインに液漏れが発生していない場合であっても、ブレーキペダル２３とブレーキマスタシリンダ２１との間を連設するロッドが破損し、或いはブレーキマスタシリンダ２１自体が故障した場合、油圧センサＰＳ１，ＰＳ２で、ブレーキペダル２３のストローク量に応じたブレーキマスタシリンダ２１から、本来得ることのできる油圧を検出することができなくなる。
【００３６】このようにブレーキシステムが故障した場合、ＨＥＶ＿ＥＣＵ１５では、駆動モータＢの回生量を増大させて、制動力の不足分を補う制御を行う。
【００３７】この駆動モータＢの回生制御は、具体的には、図３に示す回生制動量設定ルーチンに従って処理される。尚、このフローチャートは、ブレーキペダル２３の踏込みにより、図示しないブレーキスイッチがＯＮした後、１０msec毎に実行され、ブレーキスイッチがＯＦＦしたとき終了する。
【００３８】先ず、ステップＳ１でブレーキストローク量検出センサ１１で検出したブレーキストローク量Ｂｓｔを読込み、ステップＳ２で、第１、第２の油圧センサＰＳ１，ＰＳ２で検出した実際のブレーキ油圧Ｐ１，Ｐ２を読込む。
【００３９】そして、ステップＳ３へ進み、ブレーキストローク量Ｂｓｔに基づき、図４に示す故障判定用テーブルを補完計算付きで参照して、正常時に発生するマスタシリンダ油圧Ｐｏを設定する。
【００４０】そして、ステップＳ４ヘ進み、実際のブレーキ油圧Ｐ１，Ｐ２と正常時に発生するマスタシリンダ油圧Ｐｏとの差圧（｜Ｐｏ−Ｐ１｜，｜Ｐｏ−Ｐ２｜）が誤差範囲Ｐｓに収まっているか否かを判定し、両ブレーキ油圧Ｐ１，Ｐ２が誤差範囲Ｐｓに収まっている場合は（｜Ｐｏ−Ｐ１｜≦Ｐｓ，｜Ｐｏ−Ｐ２｜≦Ｐｓ）、ブレーキシステムは正常であると判定し、ステップＳ５へ分岐して、通常の回生協調ブレーキシステムによる減速処理を実行して、ルーチンを抜ける。
【００４１】一方、差圧（｜Ｐｏ−Ｐ１｜，｜Ｐｏ−Ｐ２｜）が誤差範囲Ｐｓを越えている場合は（｜Ｐｏ−Ｐ１｜＞Ｐｓ，｜Ｐｏ−Ｐ２｜＞Ｐｓ）、ブレーキシステムの故障と判断し、ステップＳ６へ進み、ブレーキ故障ランプ（図示せず）を点灯させて運転者に故障を知らせ、続くステップＳ７で、駆動モータＢの回転数（モータＢ回転数）ＮBを読込み、ステップＳ８で、ブレーキストローク量ＢｓｔとモータＢ回転数ＮBとに基づき、図５に示す回生量設定マップを参照して、通常の油圧式ブレーキによる制動力と同等の回生量（Ｎ・ｍ）を設定する。
【００４２】そして、ステップＳ９へ進み、この回生量に見合ったモータＢ回転数ＮBを算出し、対応する回転数指令を、駆動モータＢへ出力して、ルーチンを抜ける。
【００４３】その結果、制動時においては、モータＢ回転数ＮBが、１０msec毎に減速されるため、駆動モータＢの回生制動力により、車両を停止させることができる。
【００４４】このように、本実施の形態によれば、ブレーキペダル２３のストローク量Ｂｓｔに基づいて求めた、正常時のマスタシリンダ油圧Ｐｏとブレーキマスタシリンダ２１の実際のブレーキ油圧Ｐ１，Ｐ２との差圧が誤差範囲Ｐｓに収まっているか否かで、ブレーキ故障を判断するようにしたので、油圧ラインに液漏れが発生した場合は勿論のこと、ブレーキペダルとブレーキマスタシリンダとの間を連設するロッドが破損し、或いはブレーキマスタシリンダ自体の故障によりブレーキ油圧が正常圧まで上昇しない場合であっても、油圧式ブレーキによる制動力の不足分を、駆動モータＢの回生制動力により補うことで、通常のブレーキ操作と同等の感覚で、車両を停止させることができる。
【００４５】尚、本発明は上述した実施の形態に限るものではなく、例えば、ブレーキ油圧Ｐ１，Ｐ２の一方、或いは双方の平均値とマスタシリンダ油圧Ｐｏとの差分が誤差範囲Ｐｓに収まっているか否かで、ブレーキシステムの故障を判定するようにしても良い。
【００４６】又、ブレーキシステムは、電子制御ブレーキシステムに限らず、通常の機械式ブレーキシステムであっても良い。
【００４７】
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、ブレーキ操作量と、それによって発生するブレーキ油圧とに基づきブレーキシステムが故障したか否かを判定し、故障していると判定した場合は、ブレーキ操作量に応じた駆動モータの回生制動力を発生させることで、ブレーキシステムの故障による制動力の不足分を補うようにしたので、ブレーキシステムの油圧系が故障した場合は勿論のこと、ブレーキペダルとブレーキマスタシリンダとの間を連設するロッドが破損し、或いはブレーキマスタシリンダ自体の故障が原因で、ブレーキシステムが故障した場合であっても、駆動モータの回生制動力により、車両を停止させることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５３４８
【氏名又は名称】富士重工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年３月２３日（２０００．３．２３） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７６２３３
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 進
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２６８７０３（Ｐ２００１−２６８７０３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年９月２８日（２００１．９．２８） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−８２７７９（Ｐ２０００−８２７７９） |
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