JPH08322104A - 電気自動車の制動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ブレーキランプスイッチや油圧センサのばら
つきや経時変化により制動力が増減することを防止し制
動フィーリングを改善し、故障検出性能を高める。 【構成】 ブレーキランプスイッチを２０及び２０
の２個設け、ブレーキランプスイッチ２０（及び２０
）がオンするのに応じて回生優先モードに移行する。
油圧センサ２６、ブレーキランプスイッチ２０及び２
０の出力を相互に比較することにより、これらにおけ
る故障の有無を判断し、故障が検出された場合に回生禁
止モードに移行する。回生優先モードへの移行条件に油
圧センサ２６の出力値に係る条件が含まれていないた
め、油圧センサ２６がハイ故障した場合であっても良好
なフィーリングが得られる。出力相互の比較によって故
障を検出しているため故障箇所や故障モードを特定でき
る。油圧センサ２６と同じ部位に１又はそれ以上の油圧
スイッチを設けてもよい。油圧センサ２６に代えて油圧
スイッチを設けてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気自動車に搭載さ
れ、非圧縮性流体による流体圧制動力と走行エネルギの
回生による回生制動力とによって要求制動力を実現する
制動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両を制動する手段としては制動油等の
非圧縮性流体を用いた流体圧制動が広く用いられてい
る。車両の駆動手段としてモータを搭載する電気自動車
においては、更に、走行エネルギの回生によって車両を
制動する回生制動をも利用することができる。回生制動
は、車両の走行エネルギの一部を制動エネルギとして車
載のバッテリ等に回生する制動手法であるため、流体圧
制動よりも車両のエネルギ効率の改善に寄与できるとい
う利点を有している。従って、流体圧制動と回生制動と
を併用可能な電気自動車においては、流体圧制動に対し
回生制動を優先的に使用することにより、車両のエネル
ギ効率を改善することができ、また車載のバッテリを外
部電力等により充電する頻度を抑制することができる。

【０００３】回生制動を流体圧制動に対し優先的に使用
する際には、要求制動力の実現や駆動輪・従動輪間の制
動力配分の最適化を考慮する必要がある。すなわち、車
両走行用モータによりエネルギを回生するという性質上
回生制動力が駆動輪にしか作用し得ないのに対し、流体
圧制動力は駆動輪にも従動輪にも作用させ得るため、ブ
レーキペダルの踏込み量、ひいてはブレーキマスタシリ
ンダ（Ｍ／Ｃ）における流体圧として与えられる要求制
動力をそのまま流体圧制動力として作用させる一方で回
生制動力をも発生させると、要求制動力を超える制動力
が駆動輪に作用しまた駆動輪と従動輪の間での制動力配
分が崩れる恐れがある。このような問題を防ぐため、本
願出願人は、流体圧制動力に対し回生制動力を優先的に
使用するとともに回生制動力相当分だけ流体圧制動力の
作用を遅らせる技術を既に提案している（特開平５−１
７６４０７号等参照）。図１７には、この先提案の技術
を用いて実現することが可能なシステムの一例構成が示
されている。

【０００４】この図においては、車両走行用のモータ１
０として交流モータが使用されている。モータ１０の駆
動電力はインバータ１２を介し車載のバッテリ１４から
与えられている。インバータ１２は、バッテリ１４から
放電される直流電力をＥＣＵ１６の制御の下に交流電力
に変換しモータ１０に供給する。モータ１０の出力軸は
トランスミッション１８等を介し図示しない駆動輪に連
結されているから、インバータ１２による電力変換動作
をアクセルペダルの踏込み量等に応じて制御することに
より、車両操縦者から要求される加速を実現することが
できる。ＥＣＵ１６は、そのため、図示しないアクセル
ペダルの踏込み量に応じてモータ１０に対するトルク指
令を決定し、得られたトルク指令に応じてインバータ１
２による電力変換動作を制御する。

【０００５】回生制動は、車両加速時と同様、インバー
タ１２による電力変換動作の制御により実現することが
できる。すなわち、ブレーキランプスイッチ２０により
ブレーキペダル２２の踏込みが検出されると、ＥＣＵ１
６は、Ｍ／Ｃ２４における油圧（Ｍ／Ｃ圧）を駆動輪側
の油路に関し油圧センサ２６を用いて検出し、検出した
Ｍ／Ｃ圧に応じた回生トルクが走行用モータ１０により
得られるようインバータ１２による電力変換動作を制御
する。これによって、Ｍ／Ｃ圧、ひいては車両操縦者か
らの要求制動力に応じた回生制動力を、駆動輪側のブレ
ーキホイール２８ａに作用させることができる。

【０００６】一方、要求制動力を正確に実現しかつ駆動
輪・従動輪間の制動力配分を最適化するためには回生制
動力（回生トルク）に応じて油圧制動力を制限乃至遮断
する必要がある。そのため、Ｍ／Ｃ２４から駆動輪側及
び従動輪側のホイールシリンダ（Ｗ／Ｃ）３０ａ，３０
ｂに至る油路上には、減圧弁３２ａ，３２ｂが設けられ
ている。減圧弁３２ａ，３２ｂは、Ｍ／Ｃ２４中の対応
する油圧室内の油圧と、対応するＷ／Ｃ３０ａ，３０ｂ
における油圧（Ｗ／Ｃ圧）との差圧が、所定の開弁値以
上に至るまでは油圧の伝達を遮断し当該開弁値を超える
とその時点での差圧を保持しながら油圧の伝達を開始さ
せる機能を有している。従って、このＭ／Ｃ圧が低い領
域（すなわちブレーキペダル２２の踏込みが浅い状態）
では減圧弁３２ａによって油圧の伝達が遮断される結果
回生制動力のみがブレーキホイール２８ａに作用するこ
ととなるため、駆動輪側の制動エネルギをバッテリ１４
にすべて回生することが可能になる。また、減圧弁３２
ａが前後の差圧が開弁値に到達した以後の状態（すなわ
ちブレーキペダル２２の踏込みが深い状態）では、減圧
弁３２ａの開弁値相当の制動エネルギをバッテリ１４に
回収しながら油圧制動力をブレーキホイール２８ａに作
用させているため要求制動力を確実に実現することがで
きる。従って、減圧弁３２ａの開弁値を適宜設定するこ
とにより、ブレーキペダル２２の踏込み量に対応する要
求制動力を駆動輪側にて確実にかつ正確に実現すること
ができる。

【０００７】さらに、このシステムにおいては、減圧弁
３２ａ，３２ｂと並列にバイパス弁３４ａ，３４ｂが設
けられている。バイパス弁３４ａ，３４ｂは例えばソレ
ノイドバルブとして実現することができる弁であり、Ｅ
ＣＵ１６の制御の下オン／オフする。オンしている状態
では、バイパス弁３４ａ，３４ｂはその前後の油路間の
油圧伝達を遮断しており、オフしている状態では許容し
ている。従って、例えば油圧センサ２６により検出され
るＭ／Ｃ圧が実際のＭ／Ｃ圧に対し所定程度以上の誤差
を有していると認められる場合にバイパス弁３４ａ，３
４ｂをオフさせれば、Ｍ／Ｃ圧がＷ／Ｃ３０ａ，３０ｂ
に伝達される結果、駆動輪側のブレーキホイール２８ａ
や従動輪側のブレーキホイール２８ｂに要求制動力に応
じた油圧制動力が作用する。これによって、油圧センサ
２６の故障に好適に対処することができる。ホイールシ
リンダ３０ａ側に設けられている油圧センサ３６は、そ
の機能の一つとして、油圧センサ２６の故障検出という
機能を有している。

【０００８】図１８には、この実施例におけるＥＣＵ１
６の動作のうち、回生制動力及び油圧制動力の制御に関
する動作の流れが示されている。この図に示されるよう
に、ＥＣＵ１６はまずバイパス弁３４ａ，３４ｂのソレ
ノイドに通電しこれらの弁をオンさせる等の初期化処理
を実行する（１００）。これにより、Ｍ／Ｃ２４からＷ
／Ｃ３０ａ，３０ｂに至る油路上に減圧弁３２ａ，３２
ｂが挿入される。

【０００９】ＥＣＵ１６は、その後、モータ１０、イン
バータ１２、バッテリ１４等が回生制動を実行可能な状
態にあるか否かを判定する（１０２）。例えば、バッテ
リ１４の充電状態（ＳＯＣ）及び電圧等から見て回生電
力を受入れる能力がバッテリ１４にないと見られる場合
や、モータ１０やインバータ１２の温度等から見て必要
な回生トルクを出力させ得る状態でないと見られる場合
には、ＥＣＵ１６は回生禁止モードに移行する。それ以
外の場合には、ＥＣＵ１６は、油圧センサ２６及び３６
の出力を互いに比較し（１０４）、その結果に基づき油
圧センサ２６に故障が生じているか否かを判定する（１
０６）。ＥＣＵ１６は、その結果油圧センサ２６に故障
があると認められた場合には回生禁止モードに移行し、
それ以外の場合には回生優先モードに移行する。

【００１０】回生優先モードにおいては、ＥＣＵ１６
は、まずブレーキランプスイッチ２０がオンしているか
否かを判定する（１０８）。ブレーキランプスイッチ２
０はブレーキペダル２２が踏まれた場合にオンするよう
設定されている。従って、ブレーキランプスイッチ２０
がオンしていると判定された場合には、車両操縦者によ
りブレーキペダル２２が踏まれていると見なすことがで
きるため、ＥＣＵ１６は、油圧センサ２６によって検出
されるＭ／Ｃ圧、あるいは油圧センサ３６により検出さ
れる駆動輪側のＷ／Ｃ圧をこのＭ／Ｃ圧から減じた差圧
に基づき、必要な回生制動力を求め、求めた回生制動力
がモータ１０により回生トルクとして実現されるようイ
ンバータ１２の制御を実行する（１１０）。

【００１１】ＥＣＵ１６は、ブレーキランプスイッチ２
０がオンしていない場合には（１０８）、原則として回
生トルクが０となるようインバータ１２による電力変換
動作を制御する（１１２）。すなわち、車両操縦者によ
りブレーキペダル２２が踏まれていないと見なせる場合
には、回生制動を実行しない。しかし、ブレーキランプ
スイッチ２０がオンしていない場合であっても、油圧セ
ンサ２６により検出されるＭ／Ｃ圧がδ_１（０＜δ_１）
を上回っている場合にはブレーキペダル２２が踏まれて
いると見なせるため（１１４）、ＥＣＵ１６は上述のス
テップ１１０を実行する。このようなステップ１１４を
設けるのは、ブレーキランプスイッチ２０にオフ故障、
すなわちブレーキペダル２２が踏まれているか否かにか
かわらず常にオフし続ける性質の故障が発生している状
況に好適に対処し確実に制動力を発生させるためであ
る。

【００１２】ステップ１０２において回生制動を実行で
きないと判定された場合やステップ１０６において油圧
センサ２６に故障があると判定された場合には、ＥＣＵ
１６は、前述のように回生禁止モードを実行する。この
モードにおいては、ＥＣＵ１６は、バイパス弁３４ａの
ソレノイドへの通電を断ち当該バイパス弁３４ａをオフ
させる（１１６）。これにより、Ｍ／Ｃ圧がそのままＷ
／Ｃ３０ａに伝達される状態となるため、回生制動能力
のいかんにかかわらず、また油圧センサ２６の故障の有
無にかからわず要求制動力を実現可能な状態になる。こ
の状態では、さらに、ＥＣＵ１６は回生トルクが０とな
るようインバータ１２による電力変換動作を制御すると
ともに、車両操縦者に状況を報知すべく図示しない異常
ランプを点灯させ、また回生禁止モードに移行したこと
等を示すダイアグをその内部に記憶する。ＥＣＵ１６
は、回生能力が回復するまで又は油圧センサ２６の故障
が解消されるまで（１１８）、回生禁止モードを継続す
る。

【００１３】図１９には、ステップ１０４及び１０６に
おいて油圧センサ２６の故障を検出する際使用される原
理が示されている。この図の横軸は実際のＭ／Ｃ圧を、
縦軸は油圧センサ２６の出力を、それぞれ示している。
油圧センサ２６の理想出力は図中一点鎖線で示される特
性となるはずであるから、油圧センサ２６の実際の出力
がこの一点鎖線から大きくずれていることを検出できれ
ば、当該油圧センサ２６の故障を検出できることにな
る。ステップ１０４においては、油圧センサ２６の実際
の出力が一点鎖線で示される理想出力から大きくずれた
ことを、Ｗ／Ｃ３０ａ側の油圧センサ３６の出力を用い
て検出している。この油圧センサ３６の理想出力は、図
１９中二点鎖線で示されるように、油圧センサ２６の理
想出力に対し減圧弁３２ａの開弁値分だけ図中右側にシ
フトした特性となる。このとき、油圧センサ３６の誤
差、減圧弁３２ａの特性のヒステリシス、誤差及びバラ
ツキも影響し、ステップ１０４において検出可能な油圧
センサ２６の故障領域は図中斜線で示される２箇所の領
域となる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】このシステムにおいて
は、ブレーキランプスイッチにオフ故障が生じた場合で
あってもＭ／Ｃ側油圧センサの出力を用いて回生制動を
開始させることができ、またＷ／Ｃ側油圧センサの出力
を用いてＭ／Ｃ側油圧センサの故障を検出することがで
きる。しかしながら、ブレーキランプスイッチに何ら故
障が生じていない場合であってもＭ／Ｃ側油圧センサに
故障が発生すると回生制動力が作用し始め、結果とし
て、要求制動力より若干大きめの制動力が発生するとい
う問題がある。すなわち、Ｍ／Ｃ側油圧センサにおいて
実際のＭ／Ｃ圧よりもやや大きめの値を出力するような
モードの故障（ハイ故障）が経時変化等により生じる
と、車両操縦者がブレーキペダルを踏んでいないにもか
かわらず前述のステップ１１４の条件が成立してしま
い、ステップ１１０により回生トルクが発生することが
ある。ただし、ＥＣＵの動作がステップ１００実行後ス
テップ１０２を経てステップ１０４及び１０６に戻った
時点でＭ／Ｃ側油圧センサの故障が検出され回生禁止モ
ードに移行することや、発生する回生トルクが車両の操
縦になんら影響を与えない小さい値であることを併せて
考えると、上述のような故障が操縦性能等に何ら影響を
与えないことは明らかである。しかし、Ｍ／Ｃ側油圧セ
ンサのハイ故障によって若干ではあれ回生トルクが発生
することは、車両操縦者に対し違和感を与えフィーリン
グを悪化させる。

【００１５】さらに、上述のシステムではＭ／Ｃ側及び
Ｗ／Ｃ側油圧センサとして線形特性を有する油圧センサ
を用いている。しかしながら、この種のセンサには、そ
の価格が高いという問題の他、固体間のバラツキがある
ため図１９に示されるように比較的広い誤差を許容しな
ければならないという問題がある。更に、Ｍ／Ｃ側油圧
センサとＷ／Ｃ側油圧センサの間に介在する減圧弁は通
常は大きなヒステリシス特性を有しており、さらに特性
の誤差やバラツキも有している。従って、Ｗ／Ｃ側油圧
センサの出力を用いてＭ／Ｃ側油圧センサの故障を検出
する処理は、さほど正確には実行することができない。
すなわち、図１９に示されるようにＭ／Ｃ側油圧センサ
の理想出力から遠く離れた領域の故障しか検出すること
ができない。

【００１６】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、ブレーキペダルが
踏まれているか否かを検出する踏込みセンサ（例えばブ
レーキランプスイッチ）の故障を油圧センサを用いるこ
となく検出することにより、油圧センサ等における故障
の有無によらず適切に回生制動力を発生させることが可
能な制動装置を実現することを目的とする。本発明は、
更に、要求制動力を検出する要求制動力センサ（例えば
油圧センサ）をその間に減圧弁等の部材を介在させるこ
となく複数個配設しこれらの要求制動力センサの出力を
用いて当該要求制動力センサの故障を検出することによ
り、減圧弁のヒステリシス特性や特性の誤差乃至ばらつ
きに左右されることなく要求制動力センサの故障を検出
可能にすることを目的とする。本発明は、さらに、踏込
みセンサと要求制動力センサの出力を比較照合すること
によりこれらのセンサの故障を検出し少なくとも部分的
には故障箇所及び故障モードを特定可能にすることを目
的とする。本発明は、そして、上述の目的の達成を通
じ、よりフェイルセーフ性能が高く故障検出性能が高く
かつフィーリングのよい車両を実現することを目的とす
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の第１の構成に係り電気自動車に搭載
される制動装置は、ブレーキペダルが踏まれているか否
かをそれぞれ検出する複数の踏込みセンサ（例えばブレ
ーキランプスイッチ）と、検出結果を相互に比較するこ
とにより、上記複数の踏込みセンサに関しその故障を検
出する手段と、いずれの踏込みセンサに関しても故障が
検出されていない場合に、非圧縮性流体による流体圧制
動力と走行エネルギの回生による回生制動力とに配分し
ながら、要求制動力を駆動輪に作用させる手段と、を備
えることを特徴とする。

【００１８】また、本発明の第２の構成に係り電気自動
車に搭載される制動装置は、ブレーキペダルの踏込み量
に応じた流体圧にて与えられる要求制動力をそれぞれ検
出する複数の要求制動力センサ（例えば油圧センサ、油
圧スイッチ、ストロークセンサ）と、検出結果を相互に
比較することにより、上記複数の要求制動力センサに関
しその故障を検出する手段と、いずれの要求制動力セン
サに関しても故障が検出されていない場合に、非圧縮性
流体による流体圧制動力と走行エネルギの回生による回
生制動力とに配分しながら、少なくともいずれかの要求
制動力センサによる検出の結果に応じた制動力を、駆動
輪に作用させる手段と、を備えることを特徴とする。

【００１９】本発明の第３の構成に係り電気自動車に搭
載される制動装置は、上述の踏込みセンサ及び要求制動
力センサをそれぞれ複数個備え、更に、検出結果を相互
に比較することにより、上記複数の踏込みセンサ及び上
記複数の要求制動力センサに関しその故障を検出する手
段と、いずれの踏込みセンサ及び要求制動力センサに関
しても故障が検出されていない場合に、非圧縮性流体に
よる流体圧制動力と走行エネルギの回生による回生制動
力とに配分しながら、少なくともいずれかの要求制動力
センサによる検出の結果に応じた制動力を、駆動輪に作
用させる手段と、を備えることを特徴とする。

【００２０】本発明に係る制動装置は、上述の第１乃至
第３の構成において、上記故障が検出された場合に、要
求制動力をすべて流体圧制動力として駆動輪に作用させ
る一方で、回生制動力が駆動輪に作用することを禁止す
る手段を備えることを特徴とする。

【００２１】

【作用】本発明の第１の構成においては、踏込みセンサ
が複数個設けられ、ブレーキペダルが踏まれているか否
かが各踏込みセンサによりそれぞれ検出される。さら
に、各踏込みセンサの検出結果は相互に比較され、これ
により各踏込みセンサに故障が生じているか否かが判定
される。すなわち、複数の踏込みセンサの出力の間に矛
盾が生じている場合には、この矛盾に関連している踏込
みセンサのうちいずれかが故障していると見なすことが
できるため、各踏込みセンサの検出結果を相互に比較す
ることにより上述の複数の踏込みセンサにおける故障の
有無に関しては検出することができる。従って、本構成
においては、油圧センサ等の要求制動力センサの出力を
利用することなく踏込みセンサの故障を検出することが
でき、その結果に応じて回生制動優先の制動力制御を実
行することができる。加えて、検出結果の相互比較によ
って、少なくとも部分的には、いずれの踏込みセンサが
故障したのかという情報や、その故障のモードがどのよ
うなモードかという情報を得ることができる。

【００２２】本発明の第２の構成においては、要求制動
力センサが複数個設けられ、各要求制動力センサによっ
て要求制動力がそれぞれ検出される。さらに、その検出
結果は相互に比較され、複数の要求制動力センサに関し
その故障が検出される。すなわち、複数の要求制動力セ
ンサの検出結果の間で矛盾が生じている場合には当該矛
盾に関わるいずれかの要求制動力センサにおいて故障が
発生していると見なすことができる。従って、本構成に
おいては、いずれの要求制動力センサに関しても故障が
検出されていない場合に回生優先制御を実行することが
可能になる。また、前述の従来の技術においては要求制
動力を示すＭ／Ｃ圧とこのＭ／Ｃ圧から減圧弁により保
持されている差圧を減じた値のＷ／Ｃ圧が検出され両者
の比較によってＭ／Ｃ側油圧センサの故障が検出されて
いたが、本発明における要求制動力センサはいずれも要
求制動力（従来技術でいえばＭ／Ｃ圧に対応）を検出し
ているため、流体圧制動力の伝達路（油路）上に減圧弁
等の部材が設けられているか否かに関わらず故障が正確
に検出される。

【００２３】本発明の第３の構成においては、第１の構
成における作用及び第２の構成における作用がいずれも
生じる。更に、本構成においては、例えばある踏込みセ
ンサの検出結果とある要求制動力センサの検出結果の間
に矛盾が生じている場合にこれらのセンサのうちいずれ
かに故障があると判定される。従って、本構成において
は、第１及び第２の構成に比べ更に緻密に故障を検出
し、また故障したセンサや故障モードをより詳細に特定
可能になる。

【００２４】本発明においては、更に、踏込みセンサや
要求制動力センサの故障が検出された場合に、回生制動
力が駆動輪に作用することが禁止され、要求制動力が全
て流体圧制動力として実現される。従って、本構成にお
いては、踏込みセンサや要求制動力センサに故障が生じ
ている場合であっても、確実に要求制動力が実現され
る。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
基づき説明する。なお、図１７〜図１９に示される従来
例と同様の又は対応する構成には同一の符号を付し、説
明を省略する。

【００２６】図１及び図２には、それぞれ、本発明の第
１実施例に係る電気自動車のシステム構成及びこの実施
例におけるＥＣＵ１６の動作のうち制動力制御に係る動
作の流れが示されている。図１に示されているように、
この実施例では、Ｗ／Ｃ３０ａ側の油圧センサ３６が廃
止される一方でブレーキランプスイッチとして２０及
び２０の合計２個が設けられている。更に、図２に示
されているように、ステップ１０２において回生制動が
可能であると判定された場合には油圧センサ２６の出
力、ブレーキランプスイッチ２０の出力及びブレーキ
ランプスイッチ２０の出力が比較され（１０４Ａ）、
その結果に基づきこれらのセンサ又はスイッチにおける
故障の有無が検出される（１０６Ａ）。いずれかのセン
サ又はスイッチに故障が検出された場合には回生禁止モ
ードが実行され、それ以外の場合、すなわち油圧センサ
２６、ブレーキランプスイッチ２０及び２０のいず
れにも故障が認められなかった場合には回生優先モード
が実行される。回生優先モードにおいては、まずステッ
プ１０８Ａにおいてブレーキランプスイッチ２０がオ
ンしているか否かの判定が実行され、この判定が成立し
た場合にはＭ／Ｃ圧に基づき求めた回生トルクが得られ
るようインバータ１２による電力変換動作が制御され
（１１０Ａ）、それ以外の場合には前述のステップ１１
４を経ることなくステップ１１２が実行される。

【００２７】図３には、この実施例におけるブレーキラ
ンプスイッチ２０及び２０の特性設定の一例が示さ
れている。この図に示されるように、ブレーキランプス
イッチ２０は、ブレーキペダル２２の踏込み量がＭ／
Ｃ圧でいえば所定の微小値δ_２に至った時点でオンする
よう設定されており、ブレーキランプスイッチ２０は
所定の微小値δ_３に至った時点でオンするよう設定され
ている。これらの微小値の間には、０＜δ_２＜δ_３の関
係が成立している。従って、ブレーキペダル２２が踏ま
れておらず又はその踏込みが非常に浅い領域（Ｍ／Ｃ圧
＜δ_２）では、ブレーキランプスイッチ２０及び２０
がいずれもオフしており、逆に車両操縦者がブレーキ
ングを意図していると見なせる程度にブレーキペダル２
２が踏まれている領域（Ｍ／Ｃ圧＞δ_３）ではブレーキ
ランプスイッチ２０及び２０がともにオンしてい
る。この間の領域、すなわちδ_２＜Ｍ／Ｃ圧＜δ_３の領
域ではブレーキランプスイッチ２０のみがオンしブレ
ーキランプスイッチ２０はオフしている。

【００２８】図４には、この実施例においてステップ１
０４Ａ及び１０６Ａにて実行される故障検出の論理が示
されている。図中（ａ）〜（ｃ）に示されているのは、
それぞれ、油圧センサ２６の出力とブレーキランプスイ
ッチ２０の組み合わせ、油圧センサ２６の出力とブレ
ーキランプスイッチ２０の出力の組み合わせ、及びブ
レーキランプスイッチ２０の出力とブレーキランプス
イッチ２０の出力の組み合わせである。

【００２９】図４（ａ）中Ａで表されている組み合わ
せ、すなわち油圧センサ２６の出力がδ_２以上でかつブ
レーキランプスイッチ２０がオフしている状態は、油
圧センサ２６及びブレーキランプスイッチ２０がいず
れも正常に動作している場合には生じることがない。こ
のような状態が生じるのは、油圧センサ２６にハイ故
障、すなわち実際のＭ／Ｃ圧に比べ高い検出値を出力す
るモードの故障が生じている場合か、あるいはブレーキ
ランプスイッチ２０にオフ故障、すなわちブレーキペ
ダル２２が十分深く踏まれているにも関わらずオフし続
けるモードの故障が生じている場合である。また、図４
（ｂ）中Ｂで表される組み合わせ、すなわち油圧センサ
２６の出力がδ_３以上でブレーキランプスイッチ２０
がオンしている状態は、油圧センサ２６にハイ故障が生
じているかあるいはブレーキランプスイッチ２０にオ
フ故障が生じている場合に発生する。そして、図４
（ｃ）中Ｃで示されている組み合わせ、すなわちブレー
キランプスイッチ２０がオフしておりかつブレーキラ
ンプスイッチ２０がオンしている状態は、ブレーキラ
ンプスイッチ２０にオフ故障が生じている場合かある
いはブレーキランプスイッチ２０にオン故障、すなわ
ちブレーキペダル２２がさほど深く踏まれていないにも
関わらずオフし続けるモードの故障が生じている場合で
ある。この実施例において使用している３種類のセンサ
乃至スイッチ、すなわち油圧センサ２６、ブレーキラン
プスイッチ２０及び２０のうち２乃至３個が同時に
故障するといった事態が通常は稀有であることを考え併
せると、上述のＡ及びＢがともに成立している場合には
油圧センサ２６がハイ故障している可能性が高いという
ことができ、またＡ及びＣがともに成立している場合に
はブレーキランプスイッチ２０がオフ故障している可
能性が高いということができる。前述のステップ１０４
Ａ及び１０６Ａにおいては、このような論理に従い、油
圧センサ２６、ブレーキランプスイッチ２０及び２０
の故障を検出している。

【００３０】このように油圧センサ２６、ブレーキラン
プスイッチ２０及び２０の出力を相互に比較してそ
れぞれの故障を検出するようにしたため、本実施例によ
れば、油圧センサ２６、ブレーキランプスイッチ２０
及び２０における故障の発生を的確に検出することが
でき、またこれらのうちいずれが故障したのかやその故
障モードはどのようなモードかを少なくとも部分的には
特定することができる。従って、ステップ１１６等にお
いてこの故障に対しより適切に対処することが可能にな
る。更に、前述の従来例においては油圧センサ２６の出
力が所定条件を満たした場合にステップ１１０が実行さ
れていたが、本実施例においては油圧センサ２６の出力
いかんによらず、すなわちブレーキランプスイッチ２０
の出力がオンした場合にのみステップ１１０Ａが実行
されるため、従来に比べフィーリングのよい車両が得ら
れる。すなわち、油圧センサ２６における故障の有無に
より制動力が増減するといった不具合は生じなくなる。
加えて、線形特性を有する油圧センサを１個（２６）用
いるのみで足りる一方で、本実施例で２個設けているブ
レーキランプスイッチのうち少なくとも２０に関して
はクルーズコントロール車用の安価なスイッチを用いる
ことができるため、全体としてより安価にシステムを構
成することができる。

【００３１】なお、本実施例では、油圧センサ２６、ブ
レーキランプスイッチ２０及び２０のいずれか１個
が故障した場合に回生禁止モードに移行するようにして
いる。しかし、例えばブレーキランプスイッチ２０及
び油圧センサ２６が故障しておらずかつブレーキランプ
スイッチ２０が故障していると見なせる場合には回生
優先モードに移行するようにしてもよい。このようにす
ると、上述の実施例に比べ回生制動力が作用する機会が
増加するためよりエネルギ効率のよい車両が得られる。
ただし、フェイルセーフ性能の面では、上述の実施例の
ように、油圧センサ２６、ブレーキランプスイッチ２０
及び２０のうちいずれか１個でも故障したら回生禁
止モードに移行する、とする方がよい。

【００３２】図５には、本発明の第２実施例に係る電気
自動車のシステム構成の要部が示されている。この実施
例は、図１に示される第１実施例に更に油圧スイッチ３
８を付加した構成を有している。油圧スイッチ３８は油
圧センサ２６と同じ箇所、すなわち減圧弁３２ａ及びバ
イパス弁３４ａから見てＭ／Ｃ２４側に設けられてい
る。油圧スイッチ３８は、例えば図６に示されるよう
に、Ｍ／Ｃ圧が高まっていき所定値Ｐ_１を上回った時点
でオンし、逆にＭ／Ｃ圧が低くなっていき所定値Ｐ_２を
下回った時点でオフするよう設定されている（Ｐ_２＜Ｐ
_１）。

【００３３】油圧スイッチ３８の出力はＥＣＵ１６に供
給されている。図７に示されるように、本実施例におい
ては、前述のステップ１０４Ａに対応する１０４Ｂにお
いてこの油圧スイッチ３８の出力が比較の対象に含まれ
ており、また前述のステップ１０６Ａに対応するステッ
プ１０６Ｂにおいてこの油圧スイッチ３８も故障検出の
対象とされている。

【００３４】図８には、本実施例のステップ１０４Ｂ及
び１０６Ｂにて採用されている故障検出論理が示されて
いる。図中（ａ）〜（ｃ）は第１実施例に係る図４
（ａ）〜（ｃ）と同じ内容である。図８（ｄ）は油圧セ
ンサ２６の出力と油圧スイッチ３８の出力の組み合わせ
を、（ｅ）はブレーキランプスイッチ２０の出力と油
圧スイッチ３８の出力の組み合わせを、（ｆ）はブレー
キランプスイッチ２０の出力と油圧スイッチ３８の出
力の組み合わせを、それぞれ示している。図８（ｄ）中
Ｄで表される組み合わせ、すなわち油圧センサ２６の出
力がＰ_３（＞Ｐ_１）以上でかつ油圧スイッチ３８がオフ
している状態は、油圧センサ２６がハイ故障しているか
あるいは油圧スイッチ３８がオフ故障している状態であ
ると見なすことができる。また、Ｅの組み合わせ、すな
わち油圧センサ２６の出力がＰ４（＜Ｐ_２）未満でかつ
油圧スイッチ３８がオンしている状態は、油圧センサ２
６がロー故障、すなわち実際のＭ／Ｃ圧よりも低い値を
出力するモードの故障であるか、あるいは油圧スイッチ
３８がオン故障している状態であると見なすことができ
る。図８（ｅ）中Ｆの組み合わせ、すなわちブレーキラ
ンプスイッチ２０がオフしておりかつ油圧スイッチ３
８がオンしている状態は、ブレーキランプスイッチ２０
がオフ故障しているか又は油圧スイッチ３８がオン故
障している状態であると見なすことができる。そして、
図８（ｆ）中Ｇの組み合わせ、すなわちブレーキランプ
スイッチ２０がオフしておりかつ油圧スイッチ３８が
オンしている状態は、ブレーキランプスイッチ２０が
オフ故障しているか又は油圧スイッチ３８がオン故障し
ている状態であると見なすことができる。

【００３５】従って、本実施例によれば、第１実施例に
比べ更に緻密に故障箇所を特定しまた故障モードを特定
することができる。例えば、Ａ、Ｂ及びＤがいずれも成
立している場合には、Ａ及びＢがともに成立している場
合に油圧センサ２６がハイ故障していると判断する第１
実施例に比べより高い確度で油圧センサ２６のハイ故障
を検出することができる。更に、油圧スイッチ３８は、
線形特性が要求される油圧センサ２６に比べ安価な要求
制動力センサであるから、さほどコスト増を発生させる
ことなく上述の効果を得ることができる。加えて、本実
施例においては、前述の第１実施例において得られる効
果はいずれも得ることができる。

【００３６】図９には、本発明の第３実施例に係る電気
自動車のシステム構成、特にその要部が示されている。
この実施例は、前述の第２実施例における油圧スイッチ
３８に代え２個の油圧スイッチ３８及び３８を設け
た構成を有している。油圧スイッチ３８及び３８が
オン／オフするＭ／Ｃ圧は、図１０に示されるように若
干の差を有するよう設定されている。

【００３７】ＥＣＵ１６は、油圧センサ２６、ブレーキ
ランプスイッチ２０及び２０並びに油圧スイッチ３
８及び３８の出力に基づき図７に示される手順を実
行する。その際に採用する故障検出論理は図８に示され
る論理と同様の論理である。ただし、図８（ｄ）〜
（ｆ）については油圧スイッチ３８及び３８のいず
れについても実行するほか、油圧スイッチ３８の出力
と油圧スイッチ３８の出力の組み合わせを考慮した論
理も追加する。

【００３８】従って、本実施例によれば、前述の第２実
施例に比べ更に緻密な故障検出を実行することができ
る。

【００３９】図１１には、本発明の第４実施例に係る電
気自動車のシステム構成、特にその要部が示されてい
る。この実施例においては、第３実施例にて用いられて
いた油圧センサ２６が廃止されている。また、図１２に
示されるように、この実施例においては前述のステップ
１０４Ｂ及び１０６Ｂに対応するステップ１０４Ｃ及び
１０６Ｃの対象から油圧センサ２６が除外されているほ
か、前述のステップ１１０Ａに対応するステップ１１０
Ｂにおいて出力すべき回生トルクが油圧スイッチ３８
及び３８の出力に基づき決定される。

【００４０】このような構成によっても、前述の第３実
施例と同様の効果を得ることができる。ただし、線形特
性を有する油圧センサ２６ではなくオン／オフ特性を有
する油圧スイッチ３８及び３８を用いて回生トルク
を決定しているため、回生優先モードにおける回生制動
特性はややステップ的なフィーリングになる。このフィ
ーリングを改善しよりリニアな制動特性を実現するため
には、油圧スイッチの個数をさらに多数とすればよい。

【００４１】図１３には、本発明の第５実施例に係る電
気自動車のシステム構成、特にその要部が示されてい
る。この実施例においては、第１実施例にて使用されて
いた油圧センサ２６に代え２個の油圧センサ２６及び
２６が設けられてる。ＥＣＵ１６のうち制動に係る動
作は第１実施例の動作（図２）中のステップ１１０Ａを
図１４に示されるステップ１１０Ｃにて置き換えた動作
である。ステップ１１０Ｃにおいては、ＥＣＵ１６は、
油圧センサ２６及び２６により検出される２種類の
Ｍ／Ｃ圧の平均を求め、求めた平均値に相当する回生ト
ルクがモータ１０にて得られるようインバータ１２によ
る電力変換動作を制御している。

【００４２】図１５には、この実施例のステップ１０４
Ａ及び１０６Ａにて採用されている故障検出論理が示さ
れている。特に、図１５（ａ）〜（ｃ）、（ａ）´〜
（ｂ）´は第１実施例に係る図４（ａ）〜（ｃ）と同内
容である。ただし、油圧センサとして２６及び２６
の合計２個が使用されているため、図４（ａ）に対応し
て図１５（ａ）及び（ａ）´が、図４（ｂ）に対応して
図１５（ｂ）及び（ｂ）´が生じている。更に、油圧セ
ンサ２６の出力と油圧センサ２６の出力の組み合わ
せに係る図１５（ｄ）が新たに生じている。

【００４３】従って、本実施例によれば、前述の第１実
施例に比べより緻密に故障箇所や故障モードを特定する
ことができる。また、前述の従来例と同様２個の油圧セ
ンサを用いてはいるものの、これらの油圧センサ２６
及び２６はいずれも同じ箇所、すなわちＭ／Ｃ２４側
に設けられているから、減圧弁３２ａの特性等の影響を
受けることはない。さらに、ステップ１１０Ｃにおいて
油圧センサ２６及び２６双方の出力を利用した回生
トルク決定が実行されているため、油圧センサ２６及
び２６のうち一方に有意な誤差が発生した場合であっ
てもその影響を半減することができ、正確な回生トルク
を発生させることが可能になる。加えて、油圧センサ２
６及び２６のうちいずれかの特性が、故障とは見な
し得ない程度の範囲内で劣化した場合であっても、この
油圧センサ（２６又は２６）をいわばだましながら
使い続けることができるため、油圧センサの交換費用等
のランニングコストを低減することができる。

【００４４】図１６には、本発明の第６実施例に係る電
気自動車においてＥＣＵ１６により実行される制御の流
れが示されている。この図においては、図２に示される
動作と同様の動作については図示が省略されている。

【００４５】この実施例においては、回生優先モードに
おいてブレーキランプスイッチ２０がオンしていると
判定された場合に（１０８Ａ）更にブレーキランプスイ
ッチ２０がオンしているか否かが判定され（１０８
Ｂ）、オンしていると判定された場合に初めてステップ
１１０Ａが実行される。すなわち、ブレーキランプスイ
ッチ２０及び２０の双方がオンした場合にのみステ
ップ１１０Ａが実行され、それ以外の場合にはステップ
１１２が実行される。このような手順にて回生トルクの
制御を実行するようにした場合にも前述の第１実施例と
同様の効果を得ることができる。なお、同様の変形を第
２〜第５実施例に施すことも可能である。

【００４６】以上の説明では、ブレーキペダル２２が踏
まれたか否かを検出する踏込みセンサの例としてブレー
キランプスイッチを示したが、本発明はブレーキランプ
スイッチに限定を要するものではない。また、ブレーキ
ペダル２２の踏込み量として与えられる要求制動力を検
出する要求制動力センサとしてＭ／Ｃ圧をリニアに検出
する油圧センサやオン／オフ検出する油圧スイッチを示
したが、本発明はこれらのセンサ乃至スイッチに限定さ
れるものではない。例えば、ブレーキペダル２２のスト
ロークを検出するストロークセンサを対象として本発明
を実施することもできる。加えて、上述の各実施例では
前後輪のいずれが駆動輪かを明示していなかったが、本
発明は前輪駆動であっても後輪駆動であっても適用する
ことができ、さらに４輪駆動であっても適用することが
できる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の第１の構
成によれば、ブレーキペダルが踏まれているか否かを検
出する踏込みセンサを複数個設け、その検出結果の相互
比較によって当該踏込みセンサの故障を検出するように
したため、従来に比べ故障検出性能を向上させることが
できる。また、油圧センサ等の要求制動力センサにおけ
る故障の有無に関わらず回生優先の制動力配分制御を開
始することができるため、従来に比べフィーリングが良
好な電気自動車を実現することができる。さらに、少な
くとも部分的には、いずれの踏込みセンサが故障したの
か、またその故障モードはどのようなモードかを知るこ
とができるため、検出した故障により適切に対処するこ
とが可能になる。

【００４８】本発明の第２の構成によれば、要求制動力
を検出する要求制動力センサを複数個設け、その検出結
果を相互比較して故障を検出するようにしたため、従来
のように２個の油圧センサ間に減圧弁が介在する構成に
比べ適確に要求制動力センサの故障を検出することがで
き、要求制動力センサの出力の経時変化やばらつきに好
適に対処することができる。さらに、少なくとも部分的
には、いずれの要求制動力センサが故障したのか、また
その故障モードはどのようなモードかを特定することが
できるため、検出した故障に対してより適切に対処する
ことが可能になる。

【００４９】本発明の第３の構成によれば、第１の構成
及び第２の構成における効果がいずれも得られる。更
に、要求制動力センサの故障を踏込みセンサの出力にて
検出するといった処理が可能になるため、第１及び第２
の構成の単純な組み合わせに比べ更に緻密に慎重に対処
することが可能になる。

【００５０】そして、本発明によれば、故障が検出され
た場合に専ら流体圧制動力にて要求制動力を実現するよ
うにしたため、要求制動力を確実に実現することがで
き、かつさらに高いフェイルセーフ性能を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施例に係る電気自動車のシス
テム構成を示すブロック図である。

【図２】 この実施例におけるＥＣＵの動作の流れを示
すフローチャートである。

【図３】 この実施例におけるブレーキランプスイッチ
の特性設定の一例を示す図である。

【図４】 この実施例における故障検出論理を示す概念
図である。

【図５】 本発明の第２実施例に係る電気自動車のシス
テム構成の要部を示すブロック図である。

【図６】 この実施例におけるブレーキランプスイッチ
及び油圧スイッチの特性設定の一例を示す図である。

【図７】 この実施例におけるＥＣＵの動作の流れを示
すフローチャートである。

【図８】 この実施例における故障検出論理を示す概念
図である。

【図９】 本発明の第３実施例に係る電気自動車のシス
テム構成の要部を示すブロック図である。

【図１０】 この実施例におけるブレーキランプスイッ
チ及び油圧スイッチの特性設定の一例を示す図である。

【図１１】 本発明の第４実施例に係る電気自動車のシ
ステム構成の要部を示すブロック図である。

【図１２】 この実施例におけるＥＣＵの動作の流れを
示すフローチャートである。

【図１３】 本発明の第５実施例に係る電気自動車のシ
ステム構成の要部を示すブロック図である。

【図１４】 この実施例におけるＥＣＵの動作の流れを
示すフローチャートである。

【図１５】 この実施例における故障検出論理を示す概
念図である。

【図１６】 本発明の第６実施例に係る電気自動車にお
けるＥＣＵの動作の流れを示すフローチャートである。

【図１７】 一従来例に係る電気自動車のシステム構成
を示すブロック図である。

【図１８】 従来例におけるＥＣＵの動作の流れを示す
フローチャートである。

【図１９】 この従来例における故障検出原理を示す概
念図である。

【符号の説明】

１０ モータ、１２ インバータ、１４ バッテリ、１
６ ＥＣＵ、２０，２０ ブレーキランプスイッ
チ、２２ ブレーキペダル、２４ マスタシリンダ（Ｍ
／Ｃ）、２６，２６ 油圧センサ、２８ａ，２８ｂ
ブレーキホイール、３０ａ，３０ｂ ホイールシリン
ダ（Ｗ／Ｃ）、３２ａ，３２ｂ 減圧弁、３４ａ，３４
ｂ バイパス弁、３８，３８，３８ 油圧スイッ
チ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 榎本 直泰 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブレーキペダルが踏まれているか否かを
   それぞれ検出する複数の踏込みセンサと、 検出結果を相互に比較することにより、上記複数の踏込
   みセンサに関しその故障を検出する手段と、 いずれの踏込みセンサに関しても故障が検出されていな
   い場合に、非圧縮性流体による流体圧制動力と走行エネ
   ルギの回生による回生制動力とに配分しながら、要求制
   動力を駆動輪に作用させる手段と、 を備え、電気自動車に搭載されることを特徴とする制動
   装置。
2. 【請求項２】 ブレーキペダルの踏込み量に応じた流体
   圧にて与えられる要求制動力をそれぞれ検出する複数の
   要求制動力センサと、 検出結果を相互に比較することにより、上記複数の要求
   制動力センサに関しその故障を検出する手段と、 いずれの要求制動力センサに関しても故障が検出されて
   いない場合に、非圧縮性流体による流体圧制動力と走行
   エネルギの回生による回生制動力とに配分しながら、少
   なくともいずれかの要求制動力センサによる検出の結果
   に応じた制動力を、駆動輪に作用させる手段と、 を備え、電気自動車に搭載されることを特徴とする制動
   装置。
3. 【請求項３】 ブレーキペダルが踏まれているか否かを
   それぞれ検出する複数の踏込みセンサと、 ブレーキペダルの踏込み量に応じた流体圧として与えら
   れる要求制動力をそれぞれ検出する複数の要求制動力セ
   ンサと、 検出結果を相互に比較することにより、上記複数の踏込
   みセンサ及び上記複数の要求制動力センサに関しその故
   障を検出する手段と、 いずれの踏込みセンサ及び要求制動力センサに関しても
   故障が検出されていない場合に、非圧縮性流体による流
   体圧制動力と走行エネルギの回生による回生制動力とに
   配分しながら、少なくともいずれかの要求制動力センサ
   による検出の結果に応じた制動力を、駆動輪に作用させ
   る手段と、 を備え、電気自動車に搭載されることを特徴とする制動
   装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３記載の制動装置におい
   て、 上記故障が検出された場合に、要求制動力を全て流体圧
   制動力として駆動輪に作用させる一方で、回生制動力が
   駆動輪に作用することを禁止する手段を備えることを特
   徴とする制動装置。