JP3225525B2

JP3225525B2 - 電動車両の速度制御装置

Info

Publication number: JP3225525B2
Application number: JP3168591A
Authority: JP
Inventors: 亮柴田
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 1991-01-31
Filing date: 1991-01-31
Publication date: 2001-11-05
Anticipated expiration: 2016-11-05
Also published as: JPH04244703A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電動車両の速度制御装
置に係り、とくに、モータ駆動制御と発電制動制御とを
ＰＷＭ制御により個別に行う構成の電動車両の速度制御
装置に関する。

【０００２】

【背景技術】一般に、電動車両の速度制御装置において
は、モータの回転数に比例した周波数の回転数パルスを
発生させ、これを周波数／電圧（Ｆ／Ｖ）コンバータに
よって直流化し、この出力電圧とアクセレータの出力電
圧との比較結果に応じてモータへの給電を断続すること
によって、モータの回転数をコントロールするようにし
ている。ところで、電動車輌、とくに、電動車椅子にあ
っては、これを利用する者に衝撃や驚きを与えないた
め、円滑に停止させる必要があるが、このための有効な
手段として、電磁ブレーキ等の機械式ブレーキ以外に、
モータの特性や性質そのものを利用して負の加速度を得
るものがある。かかる手段としては、発電制動や逆転制
動が主に考えられるが、逆転制動の場合は、回路的，タ
イミング的に複雑になり，加減速の調整が困難であるこ
とから、発電制動が比較的多く利用されている。

【０００３】図３に、発電制動を利用して円滑に車両を
停止させるようにした電動車両の速度制御装置の一例が
示されている。

【０００４】この図３に示される速度制御装置は、アク
セレータ５１の出力電圧Ｖ_VRを出力するとともにアクセ
レータ５１の操作量に対応してアクセル電圧Ｖ_ACCとを
出力するアクセル部５０と、このアクセル部５０から出
力されるアクセル電圧Ｖ_ACCとモータ１０１の回転数に
対応して後述するＦ／Ｖ変換部において発生するモータ
回転数等価電圧Ｖ_FVとの差分に基づきモータ駆動用のＰ
ＷＭ信号を発生する駆動制御部６０と、回転数等価電圧
Ｖ_FVとアクセル電圧Ｖ_ACCとの差分に応じて発電制動用
のＰＷＭ信号を発生するとともにこの差が所定値を超え
たとき制動信号を発生する制動制御部７０と、制動信号
に応じて駆動制御部６０のＰＷＭ信号と制動制御部７０
のＰＷＭ信号とを切り替えて出力する切替制御部８０
と、この切替制御部８０のＰＷＭ信号出力に応じてモー
タ１０１の駆動制御と制動制御とを行うモータ駆動部１
００と、アクセレータ５１の出力電圧Ｖ_VRに対応して機
械制動手段１３０を制御する機械制動制御部１２５とを
備えている。

【０００５】アクセル部５０は、アクセレータ５１と、
このアクセレータ５１の出力電圧Ｖ_VRを積分して遅延を
持たせたアクセル電圧Ｖ_ACCを出力する積分回路５２と
を含んで構成されている。

【０００６】前記駆動制御部６０は、アクセル電圧Ｖ
_ACCから回転数等価電圧Ｖ_FVを減算した出力を発生する
減算器６１と、この減算器６１の出力とアクセル電圧Ｖ
_ACCとを加算する加算器６２と、この加算器６２の出力
と後述する基準三角波発生器で発生される基準三角波信
号とを比較して加算器６２の出力の大きさに対応するパ
ルス幅を有するＰＷＭ信号を出力するコンパレータＩＣ
３とを含んで構成されている。ここで、減算器６１，加
算器６２は、それぞれオペアンプＩＣ１，ＩＣ２をそれ
ぞれ中心として構成されている。

【０００７】前記制動制御部７０は、回転数等価電圧Ｖ
_FVからアクセル電圧Ｖ_ACCを減算した出力を発生する減
算器７１と、この減算器７１の出力を所定の基準電圧と
比較するとともに減算器７１の出力の方が大きくなった
場合に「Ｌ（ロー）」レベルの出力信号である制動信号
を出力するコンパレータＩＣ５と、減算器７１の出力と
後述する基準三角波発生器で発生される基準三角波信号
とを比較して減算器７１の出力の大きさに対応するパル
ス幅を有するＰＷＭ信号を発生するコンパレータＩＣ６
とを含んで構成されている。ここで、減算器７１は、オ
ペアンプＩＣ４を中心として構成されている。

【０００８】前記切替制御部８０は、制動制御部７０か
ら出力される制動信号と、後述する正逆転切替部１１０
の切替え信号に応じて出力を発生するアンドゲートＩＣ
７，ＩＣ８と、これらのアンドゲートＩＣ７，ＩＣ８の
出力とコンパレータＩＣ３で発生したＰＷＭ信号とに応
じて出力を発生するアンドゲートＩＣ９，ＩＣ１０と、
これらのＩＣ９，ＩＣ１０と前述したコンパレータＩＣ
６の出力に応じて出力を発生するオアゲートＩＣ１１，
ＩＣ１２と、ダイオード８１，８２とを含んで構成され
ている。

【０００９】前記モータ駆動部１００は、モータ１０１
駆動用のパワートランジスタＴＲ１〜ＴＲ４と、ＰＷＭ
信号を駆動電流に変換するとともに正逆転切替えに応じ
てトランジスタＴＲ１とＴＲ４、またはＴＲ２とＴＲ３
をオン（ＯＮ）にすることによって、モータ１０１をＰ
ＷＭ信号に応じた回転数で正転または逆転させるドライ
バ１０２とにより構成されている。

【００１０】ＦＶ変換部９０は、モータ１０１と同軸上
に置かれた回転数パルス発生器１０３から発生するモー
タ回転数に応じた周波数の回転数パルスをＦ／Ｖ（周波
数/電圧）変換してパルス周波数に応じた脈流出力に変
換するＦ／Ｖ変換器９１と、このＦ／Ｖ変換器の出力を
利得調整して回転数等価電圧Ｖ_FVを生じる増幅器９２と
を含んで構成されている。この増幅器９２は、オペアン
プＩＣ１３を中心として構成されている。

【００１１】基準三角波発生器１２０は、基準発振器１
２１と、この基準発振器１２１の基準周波数パルスを積
分する積分回路１２２と、この積分回路１２２の出力を
三角波として出力するオペアンプＩＣ１４で構成された
バッファアンプとを含んで構成されている。

【００１２】前記正逆転切替部１１０は、正転，逆転に
応じて「Ｈ（ハイ）」レベルの信号と「Ｌ」レベルの信
号とを切り替えて出力するスイッチ１１１と、このスイ
ッチの出力信号を反転した信号を出力するインバータＩ
Ｃ１５とを含んで構成されている。

【００１３】機械制動制御部１２５は、アクセル部５０
のアクセレータ５１の出力電圧Ｖ_VRを入力し、アクセレ
ータ５１の状態が「走行」状態か「停止」状態かを判定
するコンパレータＩＣ１８と、このコンパレータＩＣ１
８からの信号に応じて機械制動手段１３０を制御するト
ランジスタＴＲ５とを含んで構成されている。機械制動
手段１３０は、トランジスタＴＲ５が「ＯＮ」の時は非
制動状態で、「ＯＦＦ」の時は制動状態となる負作動型
電磁ブレーキである。

【００１４】図３において、符号１３０は、バッテリ１
５０の電圧がメインスイッチ１４０を経て供給されたと
き、安定化された電圧Ｖ_CCを発生し、モータ１０１以外
の各部に電源として供給する安定化電源である。

【００１５】次に、この速度制御装置の全体的な動作を
簡単に説明する。

【００１６】図３において、アクセル部５０は、アクセ
レータ５１の操作量に応じた直流出力Ｖ_VRを発生し、そ
れを積分回路５２で積分してアクセル電圧Ｖ_ACCを発生
する。

【００１７】アクセレータ５１の操作量に応じた直流出
力Ｖ_VRは、機械制動制御部６０において、コンパレータ
ＩＣ１８で所定の電圧と比較され、アクセレータ５１の
状態が判定される。アクセレータ５１の状態が「走行」
状態であれば、トランジスタＴＲ５を「オン（ＯＮ）」
にし、アクセレータ５１の状態が「停止」状態であれ
ば、トランジスタＴＲ５を「オフ（ＯＦＦ）」にする。
機械制動手段は、トランジスタＴＲ５が「ＯＮ」であれ
ば、モータ１０１の機械制動を解除し、トランジスタＴ
Ｒ５が「ＯＦＦ」であれば、モータ１０１の機械制動を
かける。機械制動手段は、機械的な動作をするので、そ
の動作には若干の遅延がある。

【００１８】アクセル電圧Ｖ_ACCは、駆動制御部６０に
おいて減算器６１に与えられ、６１では、このアクセル
電圧Ｖ_ACCから回転数等価電圧ＶFVを減算した出力を発
生し、この出力が加算器６２でアクセル電圧Ｖ_ACCと加
算されて、コンパレータＩＣ３に与えられる。このコン
パレータＩＣ３では、加算器ＩＣ２の出力を基準三角波
発生器１２０の三角波出力と比較して、加算器６２の出
力の大きさに対応するパルス幅を有するＰＷＭ信号を発
生する。

【００１９】このＰＷＭ信号が、切替制御部８０に入力
され、正逆転切替部１１０に連動するアンドゲートＩＣ
７，ＩＣ８によってそれぞれ制御されるアンドゲートＩ
Ｃ９，ＩＣ１０のいずれかとオアゲートＩＣ１１，ＩＣ
１２のいずれかを経て、モータ駆動部１００に入力され
る。モータ駆動部１００では、ドライバ１０２において
ＰＷＭ信号を駆動電流に変換して、正逆転切り替えに応
じてトランジスタＴＲ１とＴＲ４、またはＴＲ２とＴＲ
３を「ＯＮ」にすることによって、モータ１０１をＰＷ
Ｍ信号に応じた回転数で正転または逆転させる。

【００２０】ここで、モータ１０１のある一定回転数
で、減算器６１は一定レベルの電圧を出力し、この出力
電圧が加算器６２においてアクセル電圧Ｖ_ACCと加算さ
れて、この結果、コンパレータＩＣ３が一定のＰＷＭ信
号を発生し、これによってモータ１０１が回転させられ
ているが、負荷の増加によって車速が低下した場合に
は、減算器６１の出力電圧は上昇し、加算器６２の出力
も増加して、ＰＷＭ信号のデューティが大きくなる。こ
れによって、モータ駆動部１００における駆動電流が増
加して、モータ１０１の減速分を回復させるように制御
される。また、逆に車速が上昇した場合には、減算器６
１の出力電圧が低下し、これによってモータ１０１の回
転数を低下させるように制御が行われる。

【００２１】このようにして、アクセル電圧Ｖ_ACCとモ
ータ１０１の回転数等価電圧Ｖ_FVとの比較によって、減
算器６１からそのレベルに応じてアクセル電圧Ｖ_ACCへ
帰還され、モータ１０１への給電率を増減して速度制御
がなされている。

【００２２】この一方、アクセル電圧Ｖ_ACCより回転数
等価電圧Ｖ_FVがある程度以上大きいとき、すなわち減速
状態にあるときはすぐには減速しないようになってい
る。減算器７１は、回転数等価電圧Ｖ_FVからアクセル電
圧Ｖ_ACCを減算した出力を発生し、コンパレータＩＣ５
は減算器７１の出力がある程度以上大きくなったとき
「Ｌ」レベルの出力を発生して、切替制御部８０におけ
るダイオード８１，８２を経てアンドゲートＩＣ７〜Ｉ
Ｃ１０の入力を「Ｌ」とし、駆動制御部６０からの入力
を遮断するとともに、コンパレータＩＣ６で減算器ＩＣ
７１の出力と基準三角波発生器１２０の基準三角波信号
とを比較して、回転数等価電圧Ｖ_FVとアクセル電圧Ｖ
_ACCとの差の絶対値に比例したパルス幅を有するＰＷＭ
信号を発生する。このＰＷＭ信号が、オアゲートＩＣ１
１，ＩＣ１２を経てモータ駆動部１００に入力され、ト
ランジスタＴＲ１〜ＴＲ４をオンにしてモータ１０１を
短絡するように駆動する。従って、モータ１０１が発電
機となって発生した電力は短絡回路で消費されて、いわ
ゆる発電制動が行われる。この発電制動はＰＷＭ信号の
パルス幅に応じて行われ、前述した回転数等価電圧
Ｖ_FV，アクセル電圧Ｖ_ACCなどにより制御された制動が
行われている。

【００２３】図６には、この速度制御装置においてアク
セル電圧Ｖ_ACCと回転数等価電圧Ｖ_FVとの差（大小関
係）に応じてモータ１０１への給電率と発電制動率とが
どのように制御されるかが示されている。また、図７に
は、急激なアクセレータ５１の操作によるその出力電圧
Ｖ_VRとアクセル電圧Ｖ_ACCとの関係が示されている。こ
の図７から明らかなように、アクセル回路５０の出力で
あるアクセル電圧Ｖ_ACCは、アクセル「全閉」になって
もすぐに０とならず、徐々に０となるようになってい
る。これは、全電力を直ちに短絡すると、モータ１０１
やモータ駆動部１００を構成する各素子等に悪影響を及
ぼし、高速時での電動車両の挙動は、大きな制動がかか
り急停止するようになって乗り心地が悪化する。これを
避けるため、発電制動用のＰＷＭ信号のデューティを徐
々に増加させ、最後に全導通（全短絡）させる必要があ
るからである。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】上述した図３の速度制
御装置にあっては、モータ１０１の高回転時に停止する
場合には、アクセル電圧Ｖ_ACCとモータ回転数等価電圧
Ｖ_FVとの関係は図４（１）に示すようになり、両者の差
である減算器７１の出力（図の縦線部の面積）がある程
度大きくなって発電制動力Ｐ_Bは、図４（２）のように
なる。この場合、制動力を十分に確保できる。しかしな
がら、モータ１０１の低回転時，例えば，発進後すぐに
停止するような場合には、アクセル電圧Ｖ_ACCとモータ
回転数等価電圧Ｖ_FVとの関係は図５（１）に示すように
なり、両者の差である減算器７１の出力（図の縦線部の
面積）が小さくなって、発電制動力Ｐ_Bは図５（２）の
ようになる。このため、十分な制動力が確保できないと
いう不都合があった。また、図４，図５に見られるよう
に、Ｖ_FV換言すれば速度は徐々に減少し、なかなか停止
せず、その状態で電磁ブレーキがかかると、急に大きな
制動力がかかり、ブレーキショックを生じ、制動フィー
リングの悪化を招くという問題点があった。

【００２５】

【発明の目的】本発明の目的は、上述の不都合を改善
し、とくに、モータ高回転時にあって急激な減速による
制動ショックを伴う事が無く、またモータの低回転時に
あっても十分な制動力を確保し、良好な制動フィーリン
グの得られる電動車両の速度制御装置を提供することに
ある。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明は、アクセレータ
の操作量に対応してアクセル部から出力されるアクセル
電圧とモータの回転数に対応するモータ回転数等価電圧
との差分に基づきモータ駆動用のＰＷＭ信号を発生する
駆動制御部と、回転数等価電圧とアクセル電圧との差分
に応じて発電制動用のＰＷＭ信号を発生するとともにこ
の差が所定値を超えたとき制動信号を発生する制動制御
部と、制動信号に応じて駆動制御部のＰＷＭ信号と制動
制御部のＰＷＭ信号とを切り替えて出力する切替制御部
と、この切替制御部のＰＷＭ信号出力に応じてモータの
駆動制御と制動制御とを行うモータ駆動部と、モータへ
の機械制動手段を駆動制御する機械制動制御手段とを備
えている。そして、駆動制御部と制動制御部との入力段
に、回転数等価電圧補正部を併設し、この回転数等価電
圧補正部が、アクセレータの停止操作時にその出力電圧
の変動を検知するとともに所定時間遅れてランプ波状の
パルスを発生する時間遅れ制動補正信号発生手段と、こ
の時間遅れ制動補正信号発生手段の出力電圧を回転数等
価電圧に加算する加算手段とを含んで構成されている。
また、前記機械制動制御手段が、前記アクセレータの停
止操作時にその出力電圧の変動を検知するとともに所定
の時間前記機械制動制御手段の機械制動手段への制御を
遅延させる停止操作検知遅延手段を含んで構成されてい
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。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図２に
基づいて説明する。

【００２８】ここで、前述した図３の速度制御装置と同
一の構成部分については同一の符号を用いるとともにそ
の説明を簡略し若しくは省略するものとする。

【００２９】この実施例は、図３の速度制御装置におい
て、駆動制御部６０と制動制御部７０との入力段に、回
転数等価電圧補正部１が併設されている点と、機械制動
制御部６に、機械制動手段への制御をアクセレータ５１
の出力電圧Ｖ_VRが変化してから所定の時間ｔ_B遅延させ
る停止操作検知遅延手段８が設けられている点とに特徴
を有する。

【００３０】回転数等価電圧補正部１は、アクセレータ
５１の停止操作時にその出力電圧Ｖ_VRの変動を検知する
とともに所定時間遅れて単発パルスを発生する時間遅れ
制動補正信号発生手段２と、この時間遅れ制動補正信号
発生手段２の出力電圧を回転数等価電圧に加算する加算
手段としての加算器３とを含んで構成されている。

【００３１】これをさらに詳述すると、時間遅れ制動補
正信号発生手段２は、アクセレータ５１の出力電圧Ｖ_VR
を受け、この出力電圧Ｖ_VRが減少した場合にのみ積分を
行なう積分回路４と、この積分回路４の出力電圧Ｖ₂₁を
所定の基準電圧Ｖ₁と比較して方形波パルスＶ₂₂を発生
するコンパレータＩＣ１６と、この方形波パルスＶ₂₂を
受けてランプ波状のパルスＶ₅₁を発生する単発パルス発
生回路５とを含んで構成さている。ここで、この単発パ
ルス発生回路５は、具体的には、抵抗Ｒ５１，コンデン
サＣ５１からなる積分回路５とダイオードＤ５１，Ｄ５
２とで構成されている。

【００３２】加算器３は、オペアンプＩＣ１７を中心と
して構成されており、時間遅れ制動補正信号発生手段２
の出力，即ち，ランプ波状パルスＶ₅₁とＦ／Ｖ変換部９
０の出力であるモータ回転数等価電圧Ｖ_FVとを加算した
出力を発生する。

【００３３】機械制動制御部６は、停止操作検知遅延手
段８としてアクセレータ５１の出力電圧Ｖ_VRを所定の基
準電圧Ｖ₁と比較した出力Ｖ₆₁を発生するコンパレータ
ＩＣ２０と、このコンパレータＩＣ２０の出力Ｖ₆₁を受
け、それが「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルになった時に
積分して時間遅延する遅延回路７を備えている。さら
に、遅延回路７からの信号Ｖ₆₂を所定の電圧Ｖ₆と比較
することにより、アクセレータ５１の出力電圧Ｖ_VRの変
化よりも所定の時間ｔ_B遅れた出力Ｖ₆₃を発生するＩＣ
２１と、そのＩＣ２１からの信号により機械制動手段を
制御するトランジスタＴＲ５とを含んで構成されてい
る。ここで、時間ｔ_Bは時間ｔ_dよりも大きく設定して
いる。また、コンパレータＩＣ２０の出力と前述した単
発パルス発生回路５のダイオードＤ５１が接続されてい
るが、ダイオードＤ５１はコンパレータＩＣ２０の出力
が「Ｌ」レベルになった時、単発パルス発生回路５のコ
ンデンサＣ５１の電荷を放電するものである。後述する
ようにコンパレータＩＣ２０及び時間遅れ制動補正信号
発生手段２のコンパレータＩＣ２０の動作を考慮すれ
ば、このダイオードＤ５１は抵抗Ｒ５１と並列に接続す
ることも可能で、同じ動作をする。

【００３４】その他の構成は、前述した図３の装置と同
一になっている。

【００３５】図２（２）〜（１０）には、図２（１）に
示すアクセレータ５１の出力Ｖ_VRに対応する、コンパレ
ータＩＣ２０，遅延回路７の出力，コンパレータＩＣ２
１，積分回路４，コンパレータＩＣ１６，単発パルス発
生回路５，Ｆ／Ｖ変換部９０，加算器３のそれぞれの出
力Ｖ₆₁，Ｖ₆₂，Ｖ₆₃，Ｖ₂₁，Ｖ₂₂，Ｖ₅₁，Ｖ_FV，Ｖ₅及
びこれらに対応する発電制動力Ｐ_Bがそれぞれ示されて
いる。単発パルス発生回路５の出力Ｖ₅については発電
制動がかかっている時は実線で、モータ１０１への給電
即ち加速の時は点線で描かれている。

【００３６】この図２において、時刻ｔ₁₀では「停止」
状態で、アクセレータ５１を「全閉」から「全開」にす
るという操作をしている。時刻ｔ₂₀では、しばらく「全
開」を保った後に、アクセレータ５１を「全開」から
「全閉」にするという操作をしている。時刻ｔ₃₀では、
しばらく「全閉」を保った後に、アクセレータ５１を
「全閉」から「全開」にするという操作をしている。時
刻ｔ₄₀では、「全開」になってからすぐに、アクセレー
タ５１を「全開」から「全閉」にするという操作をして
いる。時刻ｔ₅₀では、時刻ｔ₄₀の操作の後に、アクセレ
ータ５１を「全閉」から「全開」にするという操作をし
ている。

【００３７】時刻ｔ₁₀において、機械制動制御部６で
は、アクセレータ５１の出力Ｖ_VRが、所定の電圧Ｖ₁よ
りも高くなるので、コンパレータＩＣ２０の出力Ｖ
₆₁は、「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルになる。遅延回路
７は、それが「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルになった時
に積分して時間遅延するが、この場合は、「Ｈ」レベル
から「Ｌ」レベルになっているので、遅延回路７からの
信号Ｖ₆₂は、「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルになる。コ
ンパレータＩＣ２１の出力Ｖ₆₃は、「Ｌ」レベルから
「Ｈ」レベルになり、トランジスタＴＲ５が「ＯＮ」と
なり、機械制動手段１３０即ち電磁ブレーキは解除され
非制動状態となる。回転数等価電圧補正部１では、アク
セレータ５１の出力電圧Ｖ_VRを受け、積分回路４は、こ
の出力電圧Ｖ_VRが減少した場合にのみ積分を行なうの
で、積分回路４の出力Ｖ₂₁は、「Ｌ」レベルから「Ｈ」
レベルになり、コンパレータＩＣ１６の出力Ｖ₂₂は、
「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルになる。単発パルス発生
回路５の出力Ｖ₅₁は、機械制動制御部６のコンパレータ
ＩＣ２０の出力Ｖ₆₁が「Ｌ」レベルになっているので、
ダイオードＤ５１が導通し、「Ｌ」レベルになる。（こ
こで、このダイオードＤ５１が抵抗Ｒ５１と並列に接続
されているとすると、コンパレータＩＣ１６の出力Ｖ₂₂
は、「Ｌ」レベルなので、やはりダイオードＤ５１が導
通し、単発パルス発生回路５の出力Ｖ₅₁は「Ｌ」レベル
になり、単発パルス発生回路５の出力Ｖ₅₁は同じであ
る。）アクセレータ５１が「全開」であるので速度が大
きくなり、速度を電圧に変換したＦ／Ｖ変換部９０の出
力Ｖ_FVは、増加する。加算器３の出力Ｖ₅は、単発パル
ス発生回路５の出力Ｖ₅₁が「Ｌ」レベルになっているの
で、ダイオードＤ５２が非導通であり、Ｆ／Ｖ変換部９
０の出力Ｖ_FVと同じものになる。加算器３の出力Ｖ₅が
小さく、アクセレータ５１が「全開」であるので駆動力
は大きなものになる。

【００３８】時刻ｔ20において、機械制動制御部６で
は、アクセレータ５１の出力Ｖ_VRが、所定の電圧Ｖ₁よ
りも低くなるので、コンパレータＩＣ２０の出力Ｖ
₆₁は、「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルになる。遅延回路
７は、コンパレータＩＣ２０の出力Ｖ₆₁が「Ｌ」レベル
から「Ｈ」レベルになった時に積分して時間遅延するの
で、遅延回路７からの信号Ｖ₆₂は、「Ｌ」レベルから
「Ｈ」レベルに徐々に増加するものになる。コンパレー
タＩＣ２１の出力Ｖ₆₃は、この時刻ｔ20では遅延回路７
からの信号Ｖ₆₂が所定の電圧Ｖ₆よりも低いので、
「Ｈ」レベルのままで、トランジスタＴＲ５は「Ｏ
Ｎ」、機械制動手段１３０即ち電磁ブレーキは解除され
非制動状態である。回転数等価電圧補正部１では、アク
セレータ５１の出力電圧Ｖ_VRを受け、積分回路４は、こ
の出力電圧Ｖ_VRが減少したためそれを積分し、その出力
Ｖ₂₁は、徐々に「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルになる。
コンパレータＩＣ１６の出力Ｖ₂₂は、積分回路４の出力
Ｖ₂₁が所定の基準電圧Ｖ₁よりも低いので、「Ｌ」レベ
ルのままである。単発パルス発生回路５の出力Ｖ₅₁は、
機械制動制御部６のコンパレータＩＣ２０の出力Ｖ₆₁が
「Ｈ」レベルになっているので、ダイオードＤ５１が非
導通であり、「Ｌ」レベルである。（ここで、このダイ
オードＤ５１が抵抗Ｒ５１と並列に接続されているとす
ると、コンパレータＩＣ１６の出力Ｖ₂₂は、「Ｌ」レベ
ルなので、単発パルス発生回路５の出力Ｖ₅₁は「Ｌ」レ
ベルであり、単発パルス発生回路５の出力Ｖ₅₁は同じで
ある。）アクセレータ５１が「全閉」であるので速度が
小さくなり、速度を電圧に変換したＦ／Ｖ変換部９０の
出力Ｖ_FVは、減少する。加算器３の出力Ｖ₅は、単発パ
ルス発生回路５の出力Ｖ₅₁が「Ｌ」レベルになっている
ので、ダイオードＤ５２が非導通であり、Ｆ／Ｖ変換部
９０の出力Ｖ_FVと同じものになる。加算器３の出力Ｖ₅
が大きく、アクセレータ５１が「全閉」であるので、制
動制御部７０が働き、発電制動がおこなわれ、大きな制
動力が発生する。

【００３９】時刻ｔ₂₀から時間ｔ_d経過した時刻ｔ₂₁に
おいて、機械制動制御部６では、遅延回路７からの信号
Ｖ₆₂が所定の電圧Ｖ₆よりも低いので、コンパレータＩ
Ｃ２１の出力Ｖ₆₃は「Ｈ」レベルのままで、トランジス
タＴＲ５は「ＯＮ」、機械制動手段１３０即ち電磁ブレ
ーキは解除され非制動状態である。回転数等価電圧補正
部１では、積分回路４の出力Ｖ₂₁が所定の基準電圧Ｖ₁
よりも高くなり、コンパレータＩＣ１６の出力Ｖ₂₂は、
「Ｈ」レベルになる。単発パルス発生回路５の出力Ｖ₅₁
は、コンパレータＩＣ１６の出力Ｖ₂₂を積分したランプ
状の波形を発生する。Ｆ／Ｖ変換部９０の出力Ｖ_FVはさ
らに減少している。加算器３の出力Ｖ₅は、単発パルス
発生回路５の出力Ｖ₅₁とＦ／Ｖ変換部９０の出力Ｖ_FVと
を加算したものになる。加算器３の出力Ｖ₅が大きくな
るので、より大きな発電制動がおこなわれ、制動力が増
大するが、Ｆ／Ｖ変換部９０の出力Ｖ_FVはさらに減少す
るので、あるところでまでは大きいが、減少に転じる。

【００４０】時刻ｔ₂₀から時間ｔ_B経過した時刻ｔ₂₂に
おいて、機械制動制御部６では、遅延回路７からの信号
Ｖ₆₂が所定の電圧Ｖ₆よりも大きくなり、コンパレータ
ＩＣ２１の出力Ｖ₆₃は「Ｌ」レベルとなり、トランジス
タＴＲ５は「ＯＦＦ」、機械制動手段１３０即ち電磁ブ
レーキは作動し制動状態になる。回転数等価電圧補正部
１では、単発パルス発生回路５の出力Ｖ₅₁はより大きく
なる。Ｆ／Ｖ変換部９０の出力Ｖ_FVはほとんど０で「停
止」状態になっている。単発パルス発生回路５の出力Ｖ
₅₁とＦ／Ｖ変換部９０の出力Ｖ_FVとを加算した加算器３
の出力Ｖ₅はより大きくなっていて、大きな発電制動が
かかっている。速度が０なので発電制動力Ｐ_Bは０だ
が、速度が０でなかったりあるいは動かそうとすると大
きな制動力が発生する。

【００４１】時刻ｔ₃₀においては、時刻ｔ₁₀の場合と同
様の動作になる。

【００４２】時刻ｔ₃₀でアクセレータ５１が「全開」に
なってからすぐに、「全閉」にした時刻ｔ₄₀において
は、時刻ｔ₂₀とほぼ同じものになるが、Ｆ／Ｖ変換部９
０の出力Ｖ_FVがあまり大きくなっていない点が異なる。
アクセレータ５１が「全閉」であるので、制動制御部７
０が働き、発電制動がおこなわれ、発電制動力Ｐ_Bが発
生する。その制動力Ｐ_Bは時刻ｔ₂₀の場合ほど大きくな
く、速度に応じたものになっている。

【００４３】時刻ｔ₄₀から時間ｔ_d経過した時刻ｔ₄₁に
おいては、時刻ｔ₂₁とほぼ同様の動作をするが、時刻ｔ
₄₀で述べたように、Ｆ／Ｖ変換部９０の出力Ｖ_FVがあま
り大きくなっていない点が異なっている。時刻ｔ₄₀から
発電制動がおこなわれいて発電制動力Ｐ_Bが発生してい
る。

【００４４】時刻ｔ₄₀から時間ｔ_B経過した時刻ｔ₄₂に
おいては、機械制動手段１３０即ち電磁ブレーキは作動
し制動状態になり、時刻ｔ₄₀，時刻ｔ₄₁で述べたよう
に、時刻ｔ₂₂とほぼ同様の動作をする。

【００４５】時刻ｔ₅₀においては、時刻ｔ₁₀及び時刻ｔ
₃₀の場合と同様の動作になる。

【００４６】この図２（８），（１０）で点線で示して
いるのは従来例でのアクセレータ５１を「全開」から
「全閉」にするという操作をした場合のＦ／Ｖ変換部９
０の出力Ｖ_FV換言すれば速度及び発電制動力Ｐ_Bの変化
を示している。発電制動力Ｐ_Bが大きくなっているの
で、Ｆ／Ｖ変換部９０の出力Ｖ_FV，速度の減少がはやく
なり、停止距離が減少している。

【００４７】さらに、発電制動力Ｐ_Bの変化が平坦に近
くなり、Ｆ／Ｖ変換部９０の出力Ｖ_FV，速度がほとんど
０になってから機械制動手段１３０即ち電磁ブレーキを
作動させるので、ブレーキショックが大幅に和らげら
れ、機械制動手段１３０即ち電磁ブレーキの負担が軽減
されている。

【００４８】また、アクセレータ５１を「全開」から
「全閉」にした時に遅延時間ｔ_dを持たせているので、
モータ１０１の回転が上がっている状態の時に回転数等
価電圧Ｖ_FVの増加補正をおくらせている。これにより、
急激な制動がなされるのを回避している。このことは、
モータ高回転時の停止の場合に特に有効となる。

【００４９】以上説明したように、本実施例によると、
アクセレータ５１の停止操作時に、回転数等価電圧補正
部１の作用により、時間ｔ_dだけ遅れて回転数等価電圧
の増加補正が行なわれる。このため、停止直前には発電
制動力が非常に大きくなって、モータ１０１の低回転時
に制動力を十分に確保し停止距離を減少させることがで
き、この一方、モータ１０１の高回転時には急制動を防
止することができ、またアクセレータが「全閉」の時
は、大きな発電制動がかかっていて、速度が０なので発
電制動力Ｐ_Bは０だが、速度が０でなかったりあるいは
動かそうとすると（たとえば、坂道などで動こうとする
と）大きな発電制動力Ｐ_Bが発生する。

【００５０】

【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、これによれば、回転数等価電圧補正部を構成す
る時間遅れ制動補正信号発生手段と加算手段の機能によ
り、アクセレータの停止操作時にその出力電圧の変動に
応じて所定時間だけ遅れて回転数等価電圧の増加補正を
行なうことができることから、停止直前に非常に大きな
発電制動力を確保することができるとともに、モータの
低回転時においても制動力を十分に確保することがで
き、また停止距離を減少させることができ、この一方、
モータの高回転時には急制動を防止することができる。
これがため、電磁ブレーキ等の機械式ブレーキの負担を
軽減することができ、また、急激な減速によらずに停止
距離を縮め、かつ良好な制動フィーリングをうることが
でき、アクセレータが「全閉」の時は、発電制動がおこ
なわれおり、坂道などで動こうとすると制動力が発生し
動きにくいという従来にない優れた電動車両の速度制御
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】図１におけるアクセレータ出力，これに対応す
る機械制動制御部，回転数等価電圧補正手段を構成する
各部の出力，及び発電制動力の時間変化を示す説明図で
ある。

【図３】図１の実施例の基本となる速度制御装置の構成
を示すブロック図である。

【図４】発明が解決しようとする課題を説明するための
線図である。

【図５】発明が解決しようとする課題を説明するための
線図である。

【図６】図３の装置による給電率と発電制動率の制御状
態を示す線図である。

【図７】図３の装置におけるアクセレータ出力とアクセ
ル回路の出力であるアクセル電圧との関係を示す線図で
ある。

【符号の説明】

１回転数等価電圧補正部２時間遅れ制動補正信号発生手段３加算手段としての加算器６機械制動制御部８停止操作検知遅延手段５０アクセル部５１アクセレータ６０駆動制御部７０制動制御部８０切替制御部１００モータ駆動部１０１モータ１３０機械制動手段

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】アクセレータの操作量に対応してアクセ
ル部から出力されるアクセル電圧とモータの回転数に対
応するモータ回転数等価電圧との差分に基づきモータ駆
動用のＰＷＭ信号を発生する駆動制御部と、前記回転数
等価電圧とアクセル電圧との差分に応じて発電制動用の
ＰＷＭ信号を発生するとともにこの差が所定値を超えた
とき制動信号を発生する制動制御部と、前記制動信号に
応じて前記駆動制御部のＰＷＭ信号と前記制動制御部の
ＰＷＭ信号とを切り替えて出力する切替制御部と、この
切替制御部のＰＷＭ信号出力に応じてモータの駆動制御
と制動制御とを行うモータ駆動部と、モータへの機械制
動手段を駆動制御する機械制動制御手段とを備えてなる
電動車両の速度制御装置において、前記駆動制御部と前
記制動制御部との入力段に、回転数等価電圧補正部を併
設し、この回転数等価電圧補正部が、前記アクセレータ
の停止操作時にその出力電圧の変動を検知するとともに
所定時間遅れてランプ波状パルスを発生する時間遅れ制
動補正信号発生手段と、この時間遅れ制動補正信号発生
手段の出力電圧を前記回転数等価電圧に加算する加算手
段とを含んで構成されているとともに、前記機械制動制
御手段が、前記アクセレータの停止操作時にその出力電
圧の変動を検知するとともに所定の時間前記機械制動制
御手段の機械制動手段への制御を遅延させる停止操作検
知遅延手段を含んで構成されていることを特徴とした電
動車両の速度制御装置。