JPH06253406A - Brake device for electric railcar - Google Patents
Brake device for electric railcarInfo
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- JPH06253406A JPH06253406A JP3787093A JP3787093A JPH06253406A JP H06253406 A JPH06253406 A JP H06253406A JP 3787093 A JP3787093 A JP 3787093A JP 3787093 A JP3787093 A JP 3787093A JP H06253406 A JPH06253406 A JP H06253406A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、機械式制動作用と回生
制動作用とを組合わせた電気自動車用制動装置に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a braking device for an electric vehicle which combines a mechanical braking action and a regenerative braking action.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、電気自動車の制動装置としては、
車輪を摩擦力を用いて制動させる機械式制動と、車両駆
動用のモータを発電機として機能させて制動トルクを得
るいわゆる回生制動との両方を行うようにしたものがあ
る。すなわち、回生制動を行うことによって制動時毎に
バッテリを充電し、走行可能距離を伸ばすようにしてい
た。この種の従来の電気自動車用制動装置を図４および
図５によって説明する。2. Description of the Related Art Conventionally, as a braking device for an electric vehicle,
There is one that performs both mechanical braking in which wheels are braked by using frictional force and so-called regenerative braking in which a motor for driving a vehicle functions as a generator to obtain braking torque. That is, by performing regenerative braking, the battery is charged every time braking is performed to extend the travelable distance. A conventional braking system for an electric vehicle of this type will be described with reference to FIGS.
【０００３】図４は従来の電気自動車用制動装置を示す
構成図、図５は回生トルク量を決定するための制動トル
クマップである。図４に示す制動装置は、ブレーキペダ
ル１が踏まれたときに車輪毎の機械式制動装置本体（図
示せず）に油圧を加えるマスタシリンダ２と、ブレーキ
ペダル１が踏み込まれた量（ブレーキペダルストローク
量）を検出するストロークセンサ３と、このストローク
センサ３によって検出されたブレーキペダルストローク
量に応じて回生制動量を決定し、モータ制御回路４に回
生トルク信号を出力して回生制動を行う回生制動制御回
路５とから構成されている。FIG. 4 is a block diagram showing a conventional braking system for an electric vehicle, and FIG. 5 is a braking torque map for determining a regenerative torque amount. The braking device shown in FIG. 4 includes a master cylinder 2 that applies hydraulic pressure to a mechanical braking device body (not shown) for each wheel when the brake pedal 1 is depressed, and an amount by which the brake pedal 1 is depressed (brake pedal 1). Stroke sensor 3 for detecting the stroke amount), and the regenerative braking amount is determined according to the brake pedal stroke amount detected by the stroke sensor 3, and a regenerative torque signal is output to the motor control circuit 4 to perform regenerative braking. And a braking control circuit 5.
【０００４】前記モータ制御回路４は、電気自動車を走
行させる駆動モータ６を制御するもので、回生制動制御
回路５から入力された回生トルク信号に応じた回生制動
トルクが得られるように駆動モータ６を回生動作させる
ように構成されている。The motor control circuit 4 controls a drive motor 6 for driving an electric vehicle. The drive motor 6 is provided so as to obtain a regenerative braking torque according to a regenerative torque signal input from the regenerative braking control circuit 5. Is configured to be regeneratively operated.
【０００５】前記回生制動制御回路５は、図５に示す制
動トルクマップが記録され、この制動トルクマップに基
づいて回生トルク量を決定する構造になっている。な
お、このマップは、回生制動トルク量と機械式制動トル
ク量との総和が全制動トルクになるように設定されてい
る。The regenerative braking control circuit 5 has a structure in which the braking torque map shown in FIG. 5 is recorded and the regenerative torque amount is determined based on this braking torque map. This map is set so that the sum of the regenerative braking torque amount and the mechanical braking torque amount becomes the total braking torque.
【０００６】次に、上述した従来の電気自動車用制動装
置の動作について説明する。ブレーキペダル１が踏まれ
ると、マスタシリンダ２によって車輪毎の機械式制動装
置本体に油圧が加えられ、各車輪が摩擦力によって制動
される。一方、ブレーキペダル１が踏まれたときには、
ストロークセンサ３がブレーキペダル１の踏み込み量を
検出し、ペダルストローク信号として回生制動制御装置
５に出力する。そして、回生制動制御装置５が図５に示
すマップからブレーキペダルストローク量に応じた回生
制動トルク値を読み出し、回生トルク信号としてモータ
制御回路４に出力する。モータ制御回路４は、前記回生
トルク信号に応じた回生制動トルクが得られるように駆
動モータ６を制御する。Next, the operation of the above-described conventional braking system for an electric vehicle will be described. When the brake pedal 1 is stepped on, hydraulic pressure is applied to the main body of the mechanical braking device for each wheel by the master cylinder 2, and each wheel is braked by frictional force. On the other hand, when the brake pedal 1 is depressed,
The stroke sensor 3 detects the depression amount of the brake pedal 1 and outputs it as a pedal stroke signal to the regenerative braking control device 5. Then, the regenerative braking control device 5 reads the regenerative braking torque value corresponding to the stroke amount of the brake pedal from the map shown in FIG. 5, and outputs it to the motor control circuit 4 as a regenerative torque signal. The motor control circuit 4 controls the drive motor 6 so that the regenerative braking torque according to the regenerative torque signal is obtained.
【０００７】すなわち、機械式制動トルクと、駆動モー
タ６を利用した回生制動トルクとが同時に得られ、これ
らの制動トルクによって車体が制動されていた。That is, the mechanical braking torque and the regenerative braking torque using the drive motor 6 are obtained at the same time, and the vehicle body is braked by these braking torques.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上述したよ
うに構成された従来の制動装置では、回生制動によって
得られた電力でバッテリを充電したとしても、伸ばすこ
とのできる走行可能距離は短いものであった。これは、
制動時に全制動トルクが回生制動トルクと機械式制動ト
ルクとに一定の割合で配分される関係から回生制動量が
全制動量に対して少なく、回生エネルギーの回収効率が
低いからであった。However, in the conventional braking device configured as described above, even if the battery is charged with the electric power obtained by the regenerative braking, the travelable distance that can be extended is short. there were. this is,
This is because the amount of regenerative braking is smaller than the total amount of braking and the recovery efficiency of regenerative energy is low because the total braking torque is distributed to the regenerative braking torque and the mechanical braking torque at a constant ratio during braking.
【０００９】このような不具合を解消するには、図５に
示す回生制動トルクの配分を機械式制動トルクに対して
多く設定すればよい。ところが、単に回生制動トルクの
配分を多くしたのでは、応答性が低くなるために急制動
を行い難くなってしまう。To solve such a problem, the distribution of the regenerative braking torque shown in FIG. 5 may be set larger than that of the mechanical braking torque. However, if the distribution of the regenerative braking torque is simply increased, the responsiveness becomes low and it becomes difficult to perform the sudden braking.
【００１０】本発明はこのような問題点を解消するため
になされたもので、応答性が低くなるのを抑えつつ回生
制動によってバッテリをより多く充電できるようにする
ことを目的とする。The present invention has been made in order to solve such a problem, and an object thereof is to make it possible to charge a battery more by regenerative braking while suppressing deterioration of response.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明に係る電気自動車
用制動装置は、ブレーキペダルが踏み込まれたときに機
械式制動装置本体によって制動する機械式制動手段と、
電気自動車駆動用電動機を回生制動させる回生制動手段
と、ブレーキペダルの踏み込み量を検出する踏み込み量
検出手段と、ブレーキペダル踏み込み量に基づいて制動
時の全制動トルク値を求め、機械式制動トルク値と回生
制動トルク値との総和が全制動トルク値となるように前
記両制動手段を制御すると共に、ブレーキペダルの踏み
込み速度が速くなるにしたがって機械式制動トルクの配
分量を漸次多く設定する制御装置とを備えたものであ
る。A braking device for an electric vehicle according to the present invention comprises a mechanical braking means for braking by a mechanical braking device body when a brake pedal is depressed,
Regenerative braking means for regeneratively braking the electric motor for driving an electric vehicle, depression amount detecting means for detecting the depression amount of the brake pedal, and total braking torque value during braking based on the depression amount of the brake pedal to determine the mechanical braking torque value. And a regenerative braking torque value so that the sum of the braking torque value becomes the total braking torque value, and a control device that gradually increases the distribution amount of the mechanical braking torque as the depressing speed of the brake pedal increases. It is equipped with and.
【００１２】[0012]
【作用】ブレーキペダルを踏み込む速度が比較的遅いと
きには主に回生制動によって制動が行われ、前記速度が
速いときには主に機械式制動で制動が行われる。このた
め、回生制動でのエネルギー回収効率が高くなる。When the speed at which the brake pedal is depressed is relatively slow, braking is mainly performed by regenerative braking, and when the speed is fast, braking is mainly performed by mechanical braking. For this reason, the energy recovery efficiency in regenerative braking becomes high.
【００１３】[0013]
【実施例】実施例１．以下、本発明の一実施例を図１な
いし図３によって詳細に説明する。図１は本発明に係る
電気自動車用制動装置の構成図、図２は機械式制動トル
クと回生制動トルクとの配分量を決定するためのマッ
プ、図３は本発明に係る電気自動車用制動装置の動作を
示すフローチャートである。これらの図において前記図
４で説明したものと同一もしくは同等部材については、
同一符号を付し詳細な説明は省略する。EXAMPLES Example 1. An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. 1 is a block diagram of a braking device for an electric vehicle according to the present invention, FIG. 2 is a map for determining a distribution amount of a mechanical braking torque and a regenerative braking torque, and FIG. 3 is a braking device for an electric vehicle according to the present invention. 3 is a flowchart showing the operation of FIG. In these figures, the same or equivalent members as those described in FIG.
The same reference numerals are given and detailed description is omitted.
【００１４】これらの図において、符号１１は本発明に
係る制御装置で、この制御装置１１は機械式制動トルク
値と回生制動トルク値とを設定するための回生制動制御
回路１２と、この回生制動制御回路１２から送られた機
械式制動トルク信号に応じてマスタシリンダ２での油圧
を増減させ、機械式制動トルクを増減させる油圧制御装
置１３とから構成されている。In these figures, reference numeral 11 is a control device according to the present invention. The control device 11 is a regenerative braking control circuit 12 for setting a mechanical braking torque value and a regenerative braking torque value, and this regenerative braking. The hydraulic control device 13 increases or decreases the hydraulic pressure in the master cylinder 2 according to the mechanical braking torque signal sent from the control circuit 12 to increase or decrease the mechanical braking torque.
【００１５】前記回生制動制御装置１２は、前記図５に
示した制動トルクマップに加えて図２に示す制動トルク
分配マップも備え、ブレーキペダル１が踏み込まれたと
きの踏み込み速度に応じて機械式制動トルクと回生制動
トルクとの配分を変えるように構成されている。図２の
制動トルク分配マップは、ブレーキペダル１が踏み込ま
れたときの踏み込み速度に対する機械式制動トルクと回
生制動トルクとの配分量が示されている。この配分量
は、ブレーキストローク速度が速まるにしたがって機械
式制動トルクの配分量が漸次大きくなるように設定され
ている。全制動トルク値は機械式制動トルク値と回生制
動トルク値との総和であるから、回生制動トルクの配分
量はブレーキストローク速度が速くなればなるほど少な
くなる。The regenerative braking control device 12 has a braking torque distribution map shown in FIG. 2 in addition to the braking torque map shown in FIG. 5, and a mechanical type according to the stepping speed when the brake pedal 1 is stepped on. It is configured to change the distribution of the braking torque and the regenerative braking torque. The braking torque distribution map of FIG. 2 shows the distribution amount of the mechanical braking torque and the regenerative braking torque with respect to the depression speed when the brake pedal 1 is depressed. This distribution amount is set so that the distribution amount of the mechanical braking torque gradually increases as the brake stroke speed increases. Since the total braking torque value is the sum of the mechanical braking torque value and the regenerative braking torque value, the distribution amount of the regenerative braking torque becomes smaller as the brake stroke speed becomes faster.
【００１６】すなわち、ブレーキストローク速度が比較
的遅いときには回生制動トルク値の配分量（１０１）が
多く設定されると共に、機械式制動トルクの配分量（１
０２）が少なく設定される。また、ブレーキストローク
速度が速いときには上記とは逆に回生制動トルクの配分
量が少なく設定されると共に、機械式制動トルクの配分
量が多く設定される。That is, when the brake stroke speed is relatively slow, the distribution amount (101) of the regenerative braking torque value is set to be large, and the distribution amount (1) of the mechanical braking torque is set.
02) is set less. On the other hand, when the brake stroke speed is fast, the distribution amount of the regenerative braking torque is set to be small and the distribution amount of the mechanical braking torque is set to be large, contrary to the above.
【００１７】前記油圧制御装置１３やモータ制御回路４
へは、前記図２のマップに基づいて決定された配分量と
なるように、機械式制動トルクや回生制動トルクを示す
信号（機械式制動トルク信号，回生制動トルク信号）が
回生制動制御回路１２から出力される。なお、このとき
にも機械式制動トルク値と回生制動トルク値との総和が
前記図５のマップから得られる全制動トルク値となるよ
うに制御される。The hydraulic control device 13 and the motor control circuit 4
In order to obtain the distribution amount determined based on the map of FIG. 2, signals indicating the mechanical braking torque and the regenerative braking torque (mechanical braking torque signal, regenerative braking torque signal) are supplied to the regenerative braking control circuit 12. Is output from. Even at this time, the sum of the mechanical braking torque value and the regenerative braking torque value is controlled to be the total braking torque value obtained from the map of FIG.
【００１８】次に、このように構成された本発明に係る
電気自動車用制動装置の動作を図３に示すフローチャー
ト基づいて説明する。先ず、ステップ２０１でブレーキ
操作が行われたか否かが判定される。この判定は、例え
ばストロークセンサ３からの出力によって検出する。な
お、ストロークセンサ３の代わりに、ブレーキペダル１
の初期移動を検出するセンサ（図示せず）を用いること
もできる。Next, the operation of the braking apparatus for an electric vehicle according to the present invention having the above-described structure will be described with reference to the flow chart shown in FIG. First, at step 201, it is judged if the brake operation is performed. This judgment is detected by the output from the stroke sensor 3, for example. Instead of the stroke sensor 3, the brake pedal 1
It is also possible to use a sensor (not shown) for detecting the initial movement of the.
【００１９】前記ステップ２０１にてブレーキ操作が行
われたと判定されると、ステップ２０２でブレーキペダ
ルストローク量が検出され、ステップ２０３においてブ
レーキペダルストローク量からブレーキペダルストロー
ク速度が算出される。その後、ステップ２０４におい
て、前記ステップ２０２で検出されたブレーキペダルス
トローク量に対応する全制動トルク値Ｔを図５の制動ト
ルクマップから読み出して決定する。When it is determined in step 201 that the brake operation is performed, the brake pedal stroke amount is detected in step 202, and the brake pedal stroke speed is calculated from the brake pedal stroke amount in step 203. Then, in step 204, the total braking torque value T corresponding to the brake pedal stroke amount detected in step 202 is read from the braking torque map of FIG. 5 and determined.
【００２０】しかる後、ステップ２０５おいて前記ブレ
ーキペダルストローク速度に対応するトルク配分量を図
２のトルク配分マップから読み出して決定する。すなわ
ち、機械式制動トルク値ＴM と回生制動トルク値ＴE と
は、これらの総和が前記全制動トルク値Ｔとなるような
値であって、図２に示すようにブレーキストローク速度
に応じた分量に配分される。Thereafter, at step 205, the torque distribution amount corresponding to the brake pedal stroke speed is read from the torque distribution map of FIG. 2 and determined. That is, the mechanical braking torque value T M and the regenerative braking torque value T E are values such that the sum of them becomes the total braking torque value T, and it depends on the brake stroke speed as shown in FIG. It is distributed in quantity.
【００２１】次いで、回生制動制御回路１２から前記機
械式制動トルク値ＴM に応じた機械式制動トルク信号が
油圧制御装置１３に出力されると共に、前記回生制動ト
ルク値ＴE に応じた回生制動トルク信号がモータ制御回
路４に出力される。油圧制御装置１３に前記信号が入力
されると、油圧制御装置１３はマスタシリンダ２内の油
圧を前記信号に応じて増減させる。Then, a mechanical braking torque signal corresponding to the mechanical braking torque value T M is output from the regenerative braking control circuit 12 to the hydraulic control device 13, and at the same time, a regenerative braking corresponding to the regenerative braking torque value T E is performed. The torque signal is output to the motor control circuit 4. When the signal is input to the hydraulic control device 13, the hydraulic control device 13 increases or decreases the hydraulic pressure in the master cylinder 2 according to the signal.
【００２２】すなわち、油圧制御装置１３は、機械式制
動トルク値ＴM が得られるようにマスタシリンダ２内の
油圧を調整する。このため、各車輪の機械式制動装置本
体のブレーキ油圧シリンダに加えられる油圧も同様に制
御され、機械式制動トルク値ＴM に対応した制動力が各
車輪に与えられる。That is, the hydraulic control device 13 adjusts the hydraulic pressure in the master cylinder 2 so as to obtain the mechanical braking torque value T M. Therefore, the hydraulic pressure applied to the brake hydraulic cylinder of the mechanical braking device main body of each wheel is similarly controlled, and the braking force corresponding to the mechanical braking torque value T M is applied to each wheel.
【００２３】一方、モータ制御回路４に回生制動トルク
信号が入力されると、モータ制御回路４は駆動モータ６
を回生制動に切り換え、前記回生制動トルク値ＴE が得
られるように駆動モータ６での回生作用を制御する。こ
のようにして前記全制動トルク値Ｔに相当する制動力を
各車輪に作用させることができる。On the other hand, when the regenerative braking torque signal is input to the motor control circuit 4, the motor control circuit 4 causes the drive motor 6
Is switched to regenerative braking, and the regenerative action of the drive motor 6 is controlled so that the regenerative braking torque value T E is obtained. In this way, the braking force corresponding to the total braking torque value T can be applied to each wheel.
【００２４】したがって、ブレーキペダル１を踏み込む
速度が比較的遅いときには主に回生制動によって制動が
行われ、前記速度が速いときには主に機械式制動で制動
が行われる。このため、回生制動でのエネルギー回収効
率が高くなる。Therefore, when the speed at which the brake pedal 1 is depressed is relatively slow, braking is mainly performed by regenerative braking, and when the speed is fast, braking is mainly performed by mechanical braking. For this reason, the energy recovery efficiency in regenerative braking becomes high.
【００２５】[0025]
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る電気自
動車用制動装置は、ブレーキペダルが踏み込まれたとき
に機械式制動装置本体によって制動する機械式制動手段
と、電気自動車駆動用電動機を回生制動させる回生制動
手段と、ブレーキペダルの踏み込み量を検出する踏み込
み量検出手段と、ブレーキペダル踏み込み量に基づいて
制動時の全制動トルク値を求め、機械式制動トルク値と
回生制動トルク値との総和が全制動トルク値となるよう
に前記両制動手段を制御すると共に、ブレーキペダルの
踏み込み速度が速くなるにしたがって機械式制動トルク
の配分量を漸次多く設定する制御装置とを備えたため、
ブレーキペダルを踏み込む速度が比較的遅いときには主
に回生制動によって制動が行われ、前記速度が速いとき
には主に機械式制動で制動が行われる。As described above, the braking system for an electric vehicle according to the present invention regenerates the mechanical braking means for braking by the main body of the mechanical braking system when the brake pedal is depressed, and the electric motor for driving the electric vehicle. The regenerative braking means for braking, the depression amount detecting means for detecting the depression amount of the brake pedal, the total braking torque value at the time of braking based on the depression amount of the brake pedal, and the mechanical braking torque value and the regenerative braking torque value Since both the braking means are controlled so that the total sum becomes the total braking torque value, a control device is provided that gradually increases the distribution amount of the mechanical braking torque as the brake pedal depressing speed increases.
When the speed at which the brake pedal is depressed is relatively slow, braking is mainly performed by regenerative braking, and when the speed is fast, braking is mainly performed by mechanical braking.
【００２６】したがって、回生制動でのエネルギー回収
効率が高くなるから、バッテリを走行中により多く充電
できるようになり、１充電当たりの走行可能な距離を伸
ばすことができる。しかも、ブレーキペダルを踏み込む
速度が速いときには機械式制動装置本体により多く制動
力を付与するようにしているから、回生制動をより多く
行うようにしても応答性が低くなるのを抑えることがで
きる。Therefore, since the energy recovery efficiency in regenerative braking is improved, the battery can be charged more during traveling, and the travelable distance per charge can be extended. Moreover, when the speed at which the brake pedal is depressed is high, more mechanical braking force is applied to the main body of the mechanical braking device. Therefore, even if more regenerative braking is performed, it is possible to suppress deterioration in responsiveness.
【図１】本発明に係る電気自動車用制動装置の構成図で
ある。FIG. 1 is a configuration diagram of a braking device for an electric vehicle according to the present invention.
【図２】機械式制動トルクと回生制動トルクとの配分量
を決定するためのマップである。FIG. 2 is a map for determining a distribution amount of mechanical braking torque and regenerative braking torque.
【図３】本発明に係る電気自動車用制動装置の動作を示
すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing an operation of the braking device for an electric vehicle according to the present invention.
【図４】従来の電気自動車用制動装置を示す構成図であ
る。FIG. 4 is a configuration diagram showing a conventional braking device for an electric vehicle.
【図５】回生トルク量を決定するための制動トルクマッ
プである。FIG. 5 is a braking torque map for determining a regenerative torque amount.
１ ブレーキペダル ２ マスタシリンダ ３ ストロークセンサ ４ モータ制御回路 ６ 駆動モータ １１ 制御装置 １２ 回生制動制御回路 １３ 油圧制御装置 1 Brake Pedal 2 Master Cylinder 3 Stroke Sensor 4 Motor Control Circuit 6 Drive Motor 11 Controller 12 Regenerative Braking Control Circuit 13 Hydraulic Controller
Claims (1)
輪側の機械式制動装置本体に油圧を加えて制動を行う機
械式制動手段と、電気自動車駆動用電動機を回生制動さ
せる回生制動手段と、前記ブレーキペダルが踏み込まれ
た量を検出する踏み込み量検出手段と、ブレーキペダル
の踏み込み量に基づいて制動時の全制動トルク値を求
め、前記機械式制動手段での機械式制動トルク値と回生
制動手段での回生制動トルク値との総和が前記全制動ト
ルク値となるように機械式制動手段および回生制動手段
を制御すると共に、ブレーキペダルの踏み込み量を演算
して求めた踏み込み速度が速くなるにしたがって機械式
制動トルクの配分量を漸次多く設定する制御装置とを備
えたことを特徴とする電気自動車用制動装置。1. A mechanical braking unit that applies hydraulic pressure to a mechanical braking device main body on the wheel side to brake when a brake pedal is depressed, and a regenerative braking unit that regeneratively brakes an electric motor for driving an electric vehicle; Depression amount detection means for detecting the amount of depression of the brake pedal, and a total braking torque value at the time of braking based on the depression amount of the brake pedal, and a mechanical braking torque value and regenerative braking means in the mechanical braking means. The mechanical braking means and the regenerative braking means are controlled so that the total sum of the regenerative braking torque value at and the total braking torque value becomes the same as the stepping speed obtained by calculating the stepping amount of the brake pedal becomes faster. A braking device for an electric vehicle, comprising: a control device for gradually increasing a distribution amount of a mechanical braking torque.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3787093A JPH06253406A (en) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | Brake device for electric railcar |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3787093A JPH06253406A (en) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | Brake device for electric railcar |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06253406A true JPH06253406A (en) | 1994-09-09 |
Family
ID=12509574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3787093A Pending JPH06253406A (en) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | Brake device for electric railcar |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06253406A (en) |
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