JP2576104Y2 - 電気制動補助駆動装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、車両の電気制動補助駆
動装置に関し、詳細には安全性を向上させた、回生制動
を行う電気制動補助駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車に制動力を与える電気制動方式と
して従来より渦電流を利用して運動エネルギーを熱エネ
ルギーに変換して制動トルクを得る方式や発電機を利用
して運動エネルギーを一旦電気エネルギーに変換した後
抵抗器により熱エネルギーに変換して制動トルクを得る
方式等が知られていたが、近年発電機の出力をインバー
タ回路により直流に変換してバッテリに蓄えてエネルギ
ーの有効利用を図るようにした方式が提案されている
（例えば、特開昭６０−３３１２８号公報参照）。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】上記発電機の出力を直
流に変換するインバータ回路には通常ジャイアントトラ
ンジスタやサイリスタ等のパワー半導体素子が用いられ
ているが、このジャイアントトランジスタやサイリスタ
は使用中に発熱するとともにこの発熱により所定の許容
温度以上の温度になると異常動作を示したり極端な場合
破損して故障してしまうおそれもある。このように正常
動作が確保されなくなるとインバータ回路が正常に働か
ず、したがって電気制動が行われず、例えば急にこのよ
うな状態が生じると急にブレーキがきかなくなり追突の
原因ともなるという問題がある。

【０００４】本考案は、上記事情に鑑み、温度が高温と
なった場合に電気制動回路の故障を防止するとともに電
気制動を動作させている最中に突然ブレーキ力が解除さ
れてしまうことも防止できる電気制動補助駆動装置を提
供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本考案の電気制動補助駆動装置は、内燃機関の主軸に
連結された誘導機と、前記誘導機により回生された電気
エネルギーを蓄えるバッテリと、前記バッテリに蓄積さ
れた電気エネルギーを交流に変換して前記誘導機に回転
磁界を与えるとともに該誘導機により生成された交流電
力を直流電力に変換して前記バッテリに供給するインバ
ータ回路と、前記インバータ回路の温度を検出する温度
センサと、前記温度センサにより検出された検出温度が
第１の温度以下の場合は通常の電気制動動作を行い、前
記検出温度が前記第１の温度から第２の温度の範囲にあ
る場合は電気制動の作動範囲を制限し、前記検出温度が
前記第２の温度から第３の温度の範囲にある場合は次の
電気制動の作動開始を禁止し、前記検出温度が前記第３
の温度以上である場合は電気制動を停止する各制御を行
う制御手段と、を備えたことを特徴としている。

【０００６】

【作用】本考案の電気制動補助駆動装置は、温度センサ
から検出された検出温度の高低により、通常の電気制動
動作、電気制動の作動範囲の制限、次の電気制動の作動
開始の禁止、電気制動の停止の各４つのモード制御を行
うことができる。このため、インバータ回路の温度が高
すぎるときにはインバータ回路の作動が防止されてその
保護が図られ、電気制動開始時の温度がある所定温度以
下の場合は、電気制動を開始して開始した後は、最後ま
で電気制動が行われ、電気制動の途中で所定温度を越え
たからといっても途中で電気制動が停止することはな
く、従って、不用意な追突等も防止される。

【０００７】

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して、本考案の実施例につ
いて説明する。

【０００９】図１は、本考案の一実施例に係る電気制動
補助駆動装置のブロック図である。

【００１０】このブロック図において、内燃機関１にそ
の回転子部が直結されたかご形多相誘導機２と、二次電
池回路３と、この二次電池回路３の直流電圧をかご形多
相誘導機２の軸回転速度より低い回転速度の回転磁界を
誘起するのに適合した周波数の交流電圧に変換して、こ
れをかご形多相誘導機２に与え、またかご形多相誘導機
２からの交流電力を直流電力に変換するインバータ回路
４と、このインバータ回路４の交流側電圧の周波数を設
定する制御信号を生成するインバータ制御回路５とを備
える。このインバータ制御回路５には自動車の運転に応
じて運転者により制御指令を発生する手段を含む。

【００１１】図２は、この制御指令を発生する手段の一
例であるスイッチが取付けられた運転席の概略斜視図で
ある。

【００１２】操作レバーｌを図に示すＯＦＦの位置から
上に移動させると図示しないスイッチＳ１がオンし、Ｏ
ＦＦの位置から下に移動させるとその各位置により４段
に設けられたスイッチＳ２の各接点が順次オンする。

【００１３】ここでスイッチＳ１は、車両の発進時に用
いるものであり、発進時に運転者がこの操作レバーｌを
スイッチＳ１の位置にセットすることによりかご形多相
誘導機２が電動機として用いられ、二次電池回路３に蓄
積された電気エネルギーが内燃機関１のパワーの補助と
して用いられる。

【００１４】またスイッチＳ２は、車両の制動時に用い
られるものであり、制動時に操作スイッチｌを下に下げ
るほど強い制動力が得られるように、インバータ制御回
路５によりかご形多相誘導機に与える回転磁界のすべり
量が制御される。

【００１５】図１に示すかご形多相誘導機２には回転セ
ンサ６が取付けられていて、この回転センサ６からの信
号はインバータ制御回路５に与えられ、このインバータ
制御回路５には二次電池の充電状態に関する二次電池回
路３からの情報が入力される。また、インバータ回路４
の半導体パワー素子（ジャイアントトランジスタ等）の
近傍に温度センサ４ａが備えられており、この温度セン
サ４ａで検出された温度を示す情報もインバータ制御回
路５に入力される。

【００１６】またインバータ回路の出力側にはコンデン
サ７および半導体スイッチ回路１２が接続され、この半
導体スイッチ回路１２を介して抵抗器１１が接続され
る。この抵抗器１１は自動車に大きい制動が行われ回生
することができないほどの過剰な電気エネルギーが発生
したときに、これを消散させるように構成されている。

【００１７】さらに、二次電池回路３および半導体スイ
ッチ回路１２にはインバータ回路４の出力電圧を検出す
る検出回路１３が接続され、抵抗器１１には電流の変化
を検出する電流検出器１５が備えられる。この電流検出
回路１５にはその検出信号にしたがって半導体スイッチ
回路１２を制御するスイッチ制御回路１４が接続され
る。このスイッチ制御回路１４には検出回路１３が接続
される。

【００１８】次に、この実施例装置の電気的動作を図１
に基づき説明する。

【００１９】自動車に搭載された内燃機関１の主軸によ
りかご形多相誘導機２の回転子部が回転駆動される。こ
の回転系の有する機械エネルギーを放出または吸収して
車両の走行を制動するときに、かご形多相誘導機２の回
転子部の回転速度より低い回転速度の回転磁界をかご形
多相誘導機２の固定子巻線に誘起させるのに適合した周
波数の電圧が、二次電池回路３からインバータ回路４を
経由してかご形多相誘導機２の固定子巻線に印加され
る。これにより、回転系の有する機械エネルギーが電気
エネルギーに変換され、この電気エネルギーが二次電池
回路３に充電される。

【００２０】インバータ制御回路５はインバータ回路４
を制御して自動車の運転に応じて制動の程度を制御する
装置を含む。

【００２１】自動車の運転に伴い一時的に大きいブレー
キトルクを発生させる場合には、かご形多相誘導機２か
ら発生する電気エネルギーをすべて二次電池回路３に回
生させることは困難であり、半導体スイッチ回路１２を
介して抵抗器１１により熱エネルギーとして放散させ
る。半導体スイッチ回路１２は直流端子電圧を監視し
て、この端子電圧が所定値を越えるときに自動的に抵抗
器１１をこの二次電池回路３の両端に接続する回路を含
む。

【００２２】図３は、図１に示したインバータ制御回路
５における制御方式を表したフローチャートである。

【００２３】インバータ回路４に備えられた温度センサ
４ａで検出された温度信号を取込み（ステップ
（ａ））、その温度ｔがｔ＜６０℃か否かが判定される
（ステップ（ｂ））。その温度ｔが６０℃以下の場合
は、電気制動は通常の動作が行われる。もしｔ≧６０℃
の場合は、次に６０℃＜ｔ＜７０℃か否かが判定される
（ステップ（ｃ））。ここでｔが６０℃〜７０℃の温度
範囲内にあると判定されたときはステップ（ｅ）に移
る。ステップ（ｅ）では電気制動回路（リターダ）の作
動範囲を制限するモードとなり、図２に示す操作レバー
ｌを一番下の４ノッチに下げて電気制動を最強に働かせ
るよう運転者が操作しても、その次の３ノッチの位置に
対応するやや弱い電気制動となるようにその電気制動の
作動範囲が制限される。

【００２４】またステップ（ｃ）において温度ｔが６０
℃＜ｔ＜７０℃ではないと判定されたときは次にステッ
プ（ｄ）に移り、７０℃＜ｔ＜８０℃か否かが判定され
る。温度ｔがこの温度範囲内にあると判定されると、作
動開始禁止モードとなる（ステップ（ｆ））。この作動
開始禁止モードとは、温度ｔがリターダ作動中にこの温
度範囲（７０℃以上８０℃以下）に達しても一旦電気制
動が開始された以上は操作者が操作レバーｌをＯＦＦの
位置に戻すまでは電気制動を継続するが、温度ｔが既に
この温度範囲内にあるときに操作者が操作レバーｌをス
イッチＳ１に入れて電気制動を開始させようとしても電
気制動が働かないように制御するモードである。

【００２５】尚、ステップ（ｄ）においてもし７０℃＜
ｔ＜８０℃ではない（すなわちｔ≧８０℃である）と判
定された場合は温度が極端に高すぎるため、インバータ
回路を保護するために電気制動を完全に停止し（ステッ
プ（ｇ））、警告ランプ１６（図１参照）を点灯させて
その旨を運転者に知らせる（ステップ（ｈ））。

【００２６】このように上記実施例では温度ｔが７０℃
以上８０℃以下にある場合に制動開始時の温度によって
電気制動を働かせるか否かを定めるようにしたため、イ
ンバータ回路４の破壊等が防止されるとともに不用意な
追突も防止されることとなる。

【００２７】

【考案の効果】以上説明したように本考案の電気制動装
置では、温度センサからの検出温度の相違により通常の
電気制動動作、電気制動の作動範囲の制限、次の電気制
動の作動開始の禁止、電気制動の停止の各４つのモード
制御を行うことができる。従って、インバータ回路の保
護と電気制動の不用意な不作動の防止を図ることができ
るほか、インバータ回路の温度に基づいたきめ細かい電
気制動の制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例にかかる電気制動補助駆動装
置のブロック図である。

【図２】電気制動の強さを切変えるスイッチが取付られ
た運転席の概略斜視図である。

【図３】図１に示したインバータ制御回路における制御
方式を表したフローチャートである。

【符号の説明】

１ 内燃機関 ２ かご形多相誘導機 ４ インバータ回路 ４ａ 温度センサ ５ インバータ制御回路 １６ 警告ランプ

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の主軸に連結された誘導機と、 前記誘導機により回生された電気エネルギーを蓄えるバ
   ッテリと、 前記バッテリに蓄積された電気エネルギーを交流に変換
   して前記誘導機に回転磁界を与えるとともに該誘導機に
   より生成された交流電力を直流電力に変換して前記バッ
   テリに供給するインバータ回路と、 前記インバータ回路の温度を検出する温度センサと、前記温度センサにより検出された検出温度が第１の温度
   以下の場合は通常の電気制動動作を行い、前記検出温度
   が前記第１の温度から第２の温度の範囲にある場合は電
   気制動の作動範囲を制限し、前記検出温度が前記第２の
   温度から第３の温度の範囲にある場合は次の電気制動の
   作動開始を禁止し、前記検出温度が前記第３の温度以上
   である場合は電気制動を停止する各制御を行う制御手段
   と 、 を備えたことを特徴とする電気制動補助駆動装置。