JPH0526882Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、電動車両用制動制御装置に係り、特
に手動ブレーキ等のブレーキ信号によつてモータ
の発電制動における減速特性を制御し、これによ
つて、発電制動を有効に作動させるようにした電
動車両用制動制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

電動車輌、特に台車を牽引する牽引車に場合、
牽引される台車の積荷等が転倒したり落下したり
するのを防止するために、スロースタート、スロ
ーストツプの機能を持たせることが必要である。

これに対して人為的操作により、速度制御用ス
ロツトルをゆつくり開けたり閉じたりすることに
よつて、このような運転状態を実現することは可
能であるが、実際問題として運転者の熟練度等の
関係もあり、常に一定した操作を行うことは困難
である。

第３図はスロツトルの操作状態を示したもので
あつて、同図ａは急激な開閉を行つた場合におけ
るストツトル操作量を示すアクセル電圧の時間的
変化を示し、同図ｂは緩やかに開閉を行つた場合
におけるアクセル電圧の時間的変化を示してい
る。

手動操作の場合は常に第３図ｂのような緩やか
な制御を行うことはできないので、制御装置内に
積分回路等を設けて、第３図ａのような急激な操
作を行つた場合でも、同図ｂのような緩やかな特
性に変化させて制御を行うようにすることが提案
されており（例えば本出願人による実開昭59−
119704号公報参照）、これによつて不熟練者でも
円滑な発進，停止を行うことができるようにな
り、また操作に神経を集中させなくても済むよう
になる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら上述のように積分回路等を用いて
操作特性を緩やかにする方法では、例えば急停止
を必要とする場合に、スロツトルを急速に閉じて
も操作信号が残留するため、モータの駆動力は急
激には低下しない。そのため、別に設けられてい
るメカニカルブレーキを使用して、車体の制動を
行うと同時に駆動力を発生しているモータ自体に
対しても制動をかけなければならないという不都
合があつた。

〔考案の目的〕

本考案は、かかる従来例の不都合を改善し、と
くに、通常は緩かな制動制御を行うと共に必要に
応じていつでも迅速かつ容易に急制動をかけ得る
電動車両用制動制御装置を提供することを、その
目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案では、スロツトルの操作量に応じて所定
のアクセル電圧V_ACCを発生するアクセル電圧出
力回路部２０と、アクセル電圧V_ACCの大小に応
じてモータ８に駆動力を発生させ又は当該モータ
８に発電制動を行わせしめるモータ駆動制御部２
１と、このモータ駆動制御部２１とアクセル電圧
出力回路部２０との間に装備されアクセル電圧の
急激な変化を緩慢な変化に変換し出力するアクセ
ル信号用積分回路２２と、スロツトルの近傍に予
め装備されたメカニカルブレーキ用操作子の操作
量に応じて作動するブレーキスイツチ９とを備え
ている。そして、このブレーキスイツチ９に所定
の抵抗回路１０を直列接続すると共に、このブレ
ーキスイツチ９と抵抗回路１０との直列回路を、
アクセル信号用積分回路２２のコンデンサ部分に
並列接続する、という構成を採つている。これに
よつて前述した目的を達成しようとするものであ
る。

〔作用〕

本考案では、メカニカルブレーキの動作時にこ
れと連動して動作するブレーキスイツチ９によつ
て抵抗回路１０の抵抗を接地し、これによりアク
セル電圧の変化を緩やかにするために設けられて
いる積分回路２２の時定数を小さくして遅延時間
を少なくする。これによつて、ソフトストツプ機
能を具えた電動車輌であつても、発電制動による
急制動を行うことができる。

〔考案の実施例〕

以下、本考案の一実施例を第１図に基いて説明
する。この第１図において、符号１はアクセル回
路部２０の要部をなし且つスロツトルと連動する
スロツトルボリウムを示す。また、符号２２は抵
抗Ｒ及びコンデンサＣからなる積分回路を示し、
符号３はコンパレータを、符号４は鋸歯状波発生
器を示す。更に符号５は排他的論理和回路、符号
６は切替スイツチ、符号７はインバータ、符号８
はモータを示す。また符号９はメカニカルブレー
キと連動して動作するブレーキスイツチ、符号１
０は抵抗回路としての抵抗接地回路を示す。この
抵抗接地回路１０は、積分回路２２のコンデンサ
Ｃ部分に並列接続されている。そして、符号２１
はモータ駆動制御部を示す。このモータ駆動制御
部２１は、アクセル電圧出力回路部２０から出力
されるアクセル電圧の大小に応じてモータ８に駆
動力を発生させ又は当該モータに発電制動を行わ
せしめる機能を備えている。

ここで、第２図は第１図の実施例における各部
信号を示し、本考案の動作を説明するものであ
る。

第１図において、スロツトルボリウム１は図示
されないスロツトルに結合されていて、スロツト
ルの操作に基づいて、スロツトル操作量を示すア
クセル電圧V_accを発生する。このアクセル電圧
V_accは、抵抗ＲおよびコンデンサＣからなる積分
回路２２の作用により、スロツトル操作に基づく
第２図ａに示すような時刻t₁における急激なアク
セル電圧V_accの変化があつても第２図ｂに示すよ
うな緩やかな変化を示す信号電圧V_acc′に交換さ
れる。

コンパレータ３は、信号電圧V_acc′と鋸歯状波
発生器４の鋸歯状波信号とを比較するとともに、
その出力側を一定電圧V_accにプルアツプされるこ
とによつて、信号V_acc′が鋸歯状波電圧を上回つ
たときにハイレベルとなる出力を発生し、これに
よつて一定周期で断続するパルス幅の変化するパ
ルス波形（チヨツピング波形）からなるスイツチ
ング信号V_sを発生する。一方、信号V_acc′が鋸歯
状波のピーク値を超えたときは、スイツチング信
号V_sはハイレベルの連続信号となり、また信号
V_acc′が鋸歯状波のボトム値以下となつたときは、
スイツチング信号V_sはローレベルの連続信号と
なる。

このスイツチング信号V_sは後述のようにモー
タの駆動力制御に用いられるものであり、該信号
V_sがハイレベルの連続信号のときはモータは全
力回転し、該信号V_sがローレベルの連続信号の
ときはモータは発電制動の状態となる。また、信
号V_sが断続パルスのときは、モータはパルス幅
に応じた駆動力を発生する。ここで、開ループ制
御におけるこのような駆動信号発生方法は従来公
知であり、本出願人による特開昭60−91803号公
報にも記載されている。

排他的論理和回路５は、切替スイツチ６を経
て、前進のときローレベルとなり、後進のときハ
イレベルとなる信号を与えられている。いま前進
の場合を考えると、スイツチング信号V_sは極性
を変化することなく排他的論理和回路５を経てト
ランジスタTR１に与えられるとともに、インバ
ータ７を経て極性反転してトランジスタTR２に
与えられる。

一方、トランジスタTR４は、切替スイツチ６
を経てベースに正電圧を与えられて、導通状態に
ある。従つてモータ８はスイツチング信号V_sが
ハイレベルのときトランジスタTR１，TR４が
オンになつて電源Vcから通電されて回転力を発
生し、スイツチング信号V_sがローレベルのとき
トランジスタTR２，TR４がオンになつて発電
制動状態となるので、スイツチング信号V_sの状
態に応じて変化する駆動力を発生し、または制動
状態となる。

また、後進のときは、スイツチング信号V_sは
排他的論理和回路５を経て極性を反転するととも
に、切替スイツチ６を経てベースに正電圧を与え
られ、これによつて、トランジスタTR３が導通
状態となる。従つて、モータ８は、スイツチング
信号V_sがハイレベルのときトランジスタTR２，
TR３がオンになつて電源Vcから通電されて逆方
向の回転力を発生し、スイツチング信号V_sがロ
ーレベルのときトランジスタTR１，TR３がオ
ンになつて発電制動状態となるので、スイツチン
グ信号V_sの状態に変化する後進駆動力を発生し、
または制動状態となる。

いま、第１図の回路において、積分回路２２に
おけるRCの時定数を大きくしてソフトストツプ
とした場合（本考案においては停止時に動作が特
に重要であるので、ソフトスタートに関する説明
を省略する）、急停止時にスロツトルを閉じてア
クセル電圧Vaccを０にしても、信号電圧
Vacc′は直ちに０とならず次第に減少するある値
を持ち、従つてモータ８は駆動力を発生してい
る。

この状態でメカニカルブレーキをオンにする
と、メカニカルブレーキ用レバー（またはペダ
ル）に連動したブレーキスイツチ９がオンにな
る。これによつて積分回路２２のコンデンサＣに
蓄積されていた電荷は抵抗接地回路１０を経て放
電する。いま、抵抗接地回路１０の抵抗値をｒと
したとき、抵抗Ｒ＞＞ｒとすることによつて、コ
ンデンサＣの電荷は積分回路２２の時定数より短
い時間で放電し、スイツチング信号Vsのパルス
幅が小さくなつて、急速に駆動力が減少するとと
もに発電制動がかけられるようになる。第２図に
おいて、ｃは時刻t₁においてスロツトルを閉じた
のち、時刻t₂〜t₃においてメカニカルブレーキを
１回だけオンにした急制動の場合を示す。また、
ｄはメカニカルブレーキをt₂〜t₃，t₄〜t₅，等に
おいて数回断続的にかけた緩制動の場合を示して
いる。

従つて、第１図に示された実施例において、抵
抗ｒ，Ｒ，Ｃの値を適当に選択することによつ
て、メカニカルブレーキの操作によつて必要なと
き急制動をかけることができる。

一方、軽く断続的にメカニカルブレーキを操作
してブレーキスイツチ９を断続的にオンさせるよ
うにした場合には、メカニカルブレーキを作動さ
せないで発電制動を断続的にかけることによつ
て、緩やかに停止させるようにすることも可能で
ある。この場合、このような機能をより効果的に
発揮させるためには、メカニカルブレーキの操作
によつてブレーキが利き始めるのに先立つて、ブ
レーキスイツチ９が動作するように、メカニカル
ブレーキ操作において、ブレーキスイツチ９のオ
ンとメカニカルブレーキの作動開始との間にある
程度の遅れ、すなわち機械的遊びを持たせるよう
にすることが望ましい。

〔考案の効果〕

本考案は以上のように構成され機能するので、
これによれば、アクセル電圧に対して積分回路を
避けて、緩やかに発進，停止ができるようにした
電動車両用制動制御装置において、積分回路の時
定数を必要に応じて小さくする抵抗回路とブレー
キスイツチとの直列回路を前述した積分回路のコ
ンデンサ部分に並列接続したので、緩やかな停止
を特長とする上述した如き車輌であつても急制動
が可能となり、従つてメカニカルブレーキの操作
によつて急制動と緩制動の２モードの制動特性を
得ることができるという従来にない実用的な電動
車両用制動制御装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す回路図、第２
図は第１図の実施例における各部信号電圧を示す
線図、第３図ａ，ｂはスロツトルの操作によるア
クセル電圧の変化を示す線図である。 ９……ブレーキスイツチ、１０……抵抗回路で
ある抵抗接地回路、２０……アクセル電圧出力回
路部、２１……モータ駆動制御部、２２……アク
セル信号用の積分回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 スロツトルの操作量に応じて所定のアクセル電
   圧V_ACCを発生するアクセル電圧出力回路部２０
   と、前記アクセル電圧V_ACCの大小に応じてモー
   タ８に駆動力を発生させ又は当該モータ８に発電
   制動を行わせしめるモータ駆動制御部２１と、こ
   のモータ駆動制御部２１と前記アクセル電圧出力
   回路部２０との間に装備され前記アクセル電圧の
   急激な変化を緩慢な変化に変換し出力するアクセ
   ル信号用積分回路２２と、前記スロツトルの近傍
   に予め装備されたメカニカルブレーキ用操作子の
   操作量に応じて作動するブレーキスイツチ９とを
   備え、 このブレーキスイツチ９に所定の抵抗回路１０
   を直列接続すると共に、このブレーキスイツチ９
   と抵抗回路１０との直列回路を、前記アクセル信
   号用積分回路２２のコンデンサ部分に並列接続し
   たことを特徴とする電動車両用制動制御装置。