JP2757201B2 - 電動車輌の制動装置 - Google Patents

電動車輌の制動装置

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JP2757201B2 JP4734789A JP4734789A JP2757201B2 JP 2757201 B2 JP2757201 B2 JP 2757201B2 JP 4734789 A JP4734789 A JP 4734789A JP 4734789 A JP4734789 A JP 4734789A JP 2757201 B2 JP2757201 B2 JP 2757201B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電動車輌の制動装置に係り、とくに、無励
磁作動型のマグネットブレーキを装備した電動車輌の制
動装置に関する。
〔従来の技術〕
第5図ないし第7図に従来例を示す。この内、第5図
は、一般的な電動車輌の全体的な構成を示し、第6図は
この内のブレーキ制御部を示し、第7図はこのブレーキ
制御部の具体的な構成例を示したものである。
この第5図に示す従来例は、操縦端末としてのアクセ
ル51と,このアクセル51に装備された図示しない可変抵
抗器の出力信号を処理し,アクセル信号を発生するアク
セル信号処理回路52と、このアクセル信号処理回路52の
出力段に併設された回転数制御回路53と、この回転数制
御回路53の出力段に併設されたパルス幅変調回路(以下
「PWM回路」という)54と、このPWM回路54の出力信号に
応じて次段の駆動用モータ56に対する駆動電流を発生す
るモータドライブ回路55とを備えている。また、駆動用
モータ56にはモータ回転数検出手段57が併設されてお
り、駆動用モータ56の回転数を検出してその結果を回転
数制御回路53にフィードバックさせるようになってい
る。このため、回転数制御回路53はアクセル信号に駆動
モータを追従せしめるようPWM回路54に制御信号を出力
する。PWM回路54には、所謂チョッピング制御のための
基準三角波(または鋸歯状波)を発生するPWM用発振器5
8が併設されている。そして、このPWM回路54は、回転数
制御回路53の出力信号に対して基準三角波によってチョ
ッピング制御を行って、駆動制御信号を出力する。
一方、アクセル信号処理回路52の出力段には、アクセ
ル信号に応じてマグネットブレーキ60(これについては
後述する)に対する制御信号を発生するブレーキ制御部
59が併設されている。
このブレーキ制御部59は、具体的には、第6図に示す
ように、アクセル信号処理回路52から出力されるアクセ
ル信号のオン,オフを検出し,ブレーキオン制御信号若
しくはブレーキオフ制御信号を出力するアクセル信号検
出回路61と、このアクセル信号検出回路61の出力段に併
設され,ブレーキオン制御信号のみ一定時間遅延せしめ
るブレーキ動作遅延回路62と、このブレーキ動作遅延回
路62の出力段に併設され,ブレーキのオン・オフ制御信
号に基づきブレーキを作動若しくは非作動状態に設定す
るブレーキドライブ回路63とから構成されている。
これを更に詳述すると、このブレーキ制御部59は、電
動車輌の制御用として、通電状態においてのみブレーキ
オフにするとともに、無通電時には常にブレーキオンに
なるようにしてフェイルセーフを図った、無励磁作動型
のマグネットブレーキ60を使用した場合のブレーキ制御
を行うものである。
アクセル信号検出回路61は、アクセル信号のレベルと
一定閾値Vrとを比較して出力を発生する比較器64を備え
ている。また、ブレーキ動作遅延回路62は抵抗R1及びコ
ンデンサC1からなる積分回路65と、ダイオード66とを備
えている。前記ブレーキドライブ回路63は、ブレーキ動
作遅延回路62の出力を波形整形して、マグネットブレー
キ60のブレーキコイル60aの通電制御用のトランジスタ6
8に対し、出力するバッファ67を備えている。
この場合において、アクセル信号のレべるがVrよりも
高くなると、比較器64の出力は「ハイ(H)」レベルに
なる。ダイオード66には、順方向の電圧が印加されるの
で抵抗R1をバイパスして速やかにコンデンサC1が充電さ
れ、Vcがブレーキドライブ回路63をオンするレベルとな
り、換言すればバッファ67の入力レベルが「ハイ
(H)」レベルとなる。このため、バッファ67の出力が
「H」レベルとなってトランジスタ68が導通しバッテリ
70からの電流によりブレーキコイル60aが励磁され、マ
グネットブレーキ60がオフする。
一方、アクセル信号のレベルがVrよりも低くなると、
比較器64の出力は「ロー(L)」レベルとなり、コンデ
ンサC1に貯えられた電荷は抵抗R1を通じて放電しVcは徐
々に低下する。このため、一定時間経過した後、バッフ
ァ67の入力レベルが「L」レベルとなり、バッファ67の
出力が「L」レベルとなってブレーキコイル60aが励磁
されなくなり、マグネットブレーキ60がオンになる。こ
のようにして、アクセルオンと同時にブレーキオフ、ア
クセルオフから一定時間後にブレーキオンとなってい
た。
〔発明が解決しようとす課題〕
しかしながら、上記従来例においては、アクセルオフ
からブレーキオンまでの遅延時間がコンデンサC1の容量
及び抵抗R1の抵抗値により定まるので常に一定となるこ
とから、ある一定の速度からスムーズに停止するように
設定すると、その速度より速い時には停止ショックが大
きくなり、反対にその粗度より遅い時にはブレーキが遅
れがちとなって制動距離が延びるという不都合が生じて
いた。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、かかる従来例の有する不都合を改善
し、速度の如何にあまり影響されることなく当該車輌を
円滑に停止せしめることが可能な電動車輌の制動装置を
提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明では、操縦端末からのアクセル信号のオン,オ
フを検出し,ブレーキオン制御信号若しくはブレーキオ
フ制御信号を出力するアクセル信号検出回路と、このブ
レーキのオン・オフ制御信号に基づきブレーキを作動若
しくは非作動状態に設定するブレーキ駆動回路とを備え
ている。また、これら両回路間にはブレーキオン制御信
号のみ一定時間遅延せしめるブレーキ動作遅延回路が介
装されている。そして、このブレーキ動作遅延回路に、
当該電動車輌の駆動用モータの回転数に応じて当該ブレ
ーキ動作遅延回路の遅延時間を可変設定する遅延時間補
正回路を併設するという構成を採っている。これによっ
て、前述した目的を達成しようとするものである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図ないし第4図に基づ
いて説明する。
ここで、前述した従来例と同等の構成要素については
同一の符号を用いるとともに、その説明を簡略若しくは
省略するものとする。
この第1図に示す実施例は、アクセル信号処理回路52
から出力されるアクセル信号のオン,オフを検出し,ブ
レーキオン制御信号若しくはブレーキオフ制御信号を出
力するアクセル信号検出回路61と、このアクセル信号検
出回路61の出力段に併設され,ブレーキオン制御信号の
み一定時間遅延せしめるブレーキ動作遅延回路62と、こ
のブレーキ動作遅延回路62の出力段に併設され,ブレー
キのオン・オフ制御信号に基づきブレーキを作動若しく
は非作動状態に設定するブレーキ駆動回路としてのブレ
ーキドライブ回路63とを備えている。そして、ブレーキ
動作遅延回路62には、当該電動車輌の駆動用モータ56の
回転数に応じて当該ブレーキ動作遅延回路62の遅延時間
を可変設定する遅延時間補正回路1が併設されている。
この遅延時間補正回路1は、駆動用モータ56の回転数
に比例したF/Vコンバータ出力とPWM用発振器58の出力と
を比較し,第3図に示すように,モータ回転数に応じた
デューティを持つ方形波を出力する比較器2と、この比
較器2の出力と,アクセル信号と一定閾値Vrとの比較を
行う比較器64の出力との論理和を出力するオア回路3
と、このオア回路3の出力端に接続された抵抗R2と、こ
の抵抗R2にそのカソード側が接続され,アノード側が前
述したダイオード66のカソード側に接続されたダイオー
ド4とを備えている。
その他の構成は前述した従来例と同様になっている。
ここで、本実施例の作用・動作を説明する。
当該車輌の運転者がアクセルを操作して、アクセル信
号のレベルがVrよりも高くなると、比較器64の出力は
「ハイ(H)」レベルになる。ダイオード66には、順方
向の電圧が印加されるので抵抗R1をバイパスして速やか
にコンデンサC1が充電され、Vcがブレーキドライブ回路
63をオンするレベルとなり、換言すればバッファ67の入
力レベルが「H」レベルとなる。このため、バッファ67
の出力が「H」レベルとなってトランジスタ68が導通し
てブレーキコイル60aが励磁され、マグネットブレーキ6
0がオフする。この時、オア回路3の出力は、常に
「H」レべルであるため、ダイオード4は逆方向とな
り、遅延時間補正回路1はブレーキ動作遅延回路62に何
ら影響を与えない。
一方、アクセル信号のレベルがVrよりも低くなると、
比較器64の出力は「L」レベルとなり、コンデンサC1
貯えられた電荷は抵抗R1を通じて放電しVcは徐々に低下
することとなるが、この時、オア回路3は、比較器2の
出力をそのまま出力している。この比較器2の出力を、
第3図に示している。この比較器2の出力,即ち,オア
回路3の出力が「H」レベルの時には、ダイオード4が
逆方向となり、コンデンサC1の放電に影響を与えない
が、「L」レベルの時には、抵抗R2を通してコンデンサ
C1の電荷を放電させる。第4図に、この場合の等価回路
を示す。この第4図において、スイッチ5は、比較器2
の出力,即ち,オア回路3の出力が「L」レベルの時は
接点が閉成し、「H」レベルの時は接点が開成する。こ
の第4図から考えても明らかなように、本実施例では、
比較器2の出力が「L」レベルの時間が長い程,即ち,
駆動用モータ56の回転数が低い程、コンデンサC1の電荷
は速く放電し、Vcが速く低下する。この結果、遅延時間
はモータ回転数に応じて時定数R1C1からR1R2/(R1
R2)・C1の間で変化する。このようにモータ回転数に応
じて定まる遅延時間が経過した後、バッファ67の入力レ
ベルが「L」レベルとなるとともにバッファ67の出力が
「L」レベルとなってブレーキオイル60aが励磁されな
くなり、マグネットブレーキ60がオンになる。
以上説明したように、本実施例によると、駆動用モー
タ56の回転数が低い程マグネットブレーキ60が速くオン
になり、回転数が高い程速くマグネットブレーキ60がオ
ンになる,換言すれば,モータ回転数に応じてアクセル
オフからブレーキオンまでの時間が速度に応じて連続的
に変化するので速度の如何に余り影響されることなく円
滑に停止できるという利点がある。また、発電制動の故
障や、降坂時等にアクセルオフ後に減速しない場合にあ
っても時定数R1C1で定まる最長遅延時間後にはマグネッ
トブレーキ60がオンするようになっている。
〔発明の効果〕
本発明は、以上のように構成され機能するので、これ
によると、ブレーキ動作遅延回路に併設された遅延時間
補正回路の機能により、駆動用モータの回転数に応じて
当該ブレーキ動作遅延回路の遅延時間を可変設定するこ
とができることから、上記実施例のように駆動用モータ
の回転数が低い程ブレーキが速くオンになるとともに,
回転数が高い程遅くオンになるように設定することがで
き、これによりアクセルオフからブレーキオンまでの時
間を速度に応じて連続的に変化せしめることができ、速
度の如何に余り影響されることなく当該車輌を円滑に停
止せしめることできるという従来にない優れた電動車輌
の制動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例主要部を示すブロック構成
図、第2図は第1図の実施例の具体的な構成を示す回路
図、第3図は第2図の比較器2の入出力を示す線図、第
4図は第2図の動作説明のための等価回路を示す図、第
5図は一般的な電動車輌の全体的な構成を示すブロック
図、第6図はこの内のブレーキ制御部の構成を示すブロ
ック図、第7図はこのブレーキ制御部の具体的な構成例
を示す回路図である。 1……遅延時間補正回路、51……操縦端末としてのアク
セル、61……アクセル信号検出回路、63……ブレーキ駆
動回路としてのブレーキドライブ回路、62……ブレーキ
動作遅延回路。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】操縦端末からのアクセル信号のオン,オフ
    を検出し,ブレーキオン制御信号若しくはブレーキオフ
    制御信号を出力するアクセル信号検出回路と、このブレ
    ーキのオン・オフ制御信号に基づきブレーキを作動若し
    くは非作動状態に設定するブレーキ駆動回路とを備え、 これら両回路間に、前記ブレーキオン制御信号のみ一定
    時間遅延せしめるブレーキ動作遅延回路を介装した電動
    車輌の制動装置において、 前記ブレーキ動作遅延回路に、当該電動車輌の駆動用モ
    ータの回転数に応じて当該ブレーキ動作遅延回路の遅延
    時間を可変設定する遅延時間補正回路を併設したことを
    特徴とする電動車輌の制動装置。
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