JP2000059906A - Vehicle electric brake system - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 増加するブレーキエネルギーを抵抗器で消費
することにより、インバータ出力を大きくすることな
く、高速度域からの電気ブレーキを作用させることがで
きる車両の電気ブレーキ装置を提供する。
【解決手段】 車軸に駆動トルク又はブレーキトルクを
伝達する駆動軸と、これにトルクを伝達する交流電動機
２１と、これを駆動するインバータ２５と、このインバ
ータ２５の入力側に直流電圧又は直流電流を供給する手
段とを具備する車両の電気ブレーキ装置において、イン
バータ２５と交流電動機２１との間に配設される抵抗器
２３と、この抵抗器２３と並列に接続される開閉器２４
とを設け、高速度域からの電気ブレーキを必要とする時
に、前記開閉器２４のオフにより前記抵抗器２３を、前
記インバータ２５と前記交流電動機２１の間に挿入し、
ブレーキエネルギーの一部を前記抵抗器２３に消費させ
ることにより、前記インバータ２５の容量を増加させる
ことなく、高速度域からの電気ブレーキをかけることが
できるようにした。
[PROBLEMS] To provide an electric brake device for a vehicle that can apply an electric brake from a high speed range without increasing an inverter output by consuming increasing brake energy by a resistor. I do. SOLUTION: A drive shaft for transmitting a drive torque or a brake torque to an axle, an AC motor 21 for transmitting a torque to the drive shaft, an inverter 25 for driving the same, and a DC voltage or a DC current applied to an input side of the inverter 25. And a resistor 23 disposed between the inverter 25 and the AC motor 21, and a switch 24 connected in parallel with the resistor 23.
When the electric brake from a high speed range is required, the resistor 23 is inserted between the inverter 25 and the AC motor 21 by turning off the switch 24,
By consuming a part of the braking energy in the resistor 23, the electric brake can be applied from a high speed range without increasing the capacity of the inverter 25.
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、交流電動機とイン
バータを用いた電気ブレーキ装置に係り、特に、高速度
域から強いブレーキ力が必要な場合に、交流電動機とイ
ンバータの間に抵抗器を挿入して、インバータの出力容
量を増加させることなく、電気ブレーキ力を増大させる
ようにした車両の電気ブレーキ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 an electric brake device using an AC motor and an inverter, and particularly, when a strong braking force is required from a high speed range, a resistor is inserted between the AC motor and the inverter. Thus, the present invention relates to an electric brake device for a vehicle in which the electric braking force is increased without increasing the output capacity of the inverter.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の技術では、交流電動機とインバー
タを用いた場合、交流電動機で電気に変換したブレーキ
エネルギーを全てインバータを介して電源に回生する
か、発電抵抗器に消費させるなどの処理を行っていた。
従って、高速度でのブレーキ力を高めると、その分ブレ
ーキ出力が大きくなり、交流電動機もインバータも出力
を大きくする必要があった。2. Description of the Related Art In the prior art, when an AC motor and an inverter are used, processing such as regenerating all the braking energy converted into electricity by the AC motor to the power supply via the inverter or consuming the braking energy into the power generating resistor is performed. I was going.
Therefore, when the braking force at a high speed is increased, the brake output increases accordingly, and it is necessary to increase the output of both the AC motor and the inverter.
【０００３】図７はかかる従来の電力回生ブレーキの回
路図、図８は従来の発電抵抗ブレーキの回路図である。
なお、図７、図８では、交流電動機の内部抵抗Ｒ0 と内
部インダクタンスＬ0 を示したが、以下に説明する図
１、図３、図５ではこれらを省略する。図７、図８に示
すように、従来の技術では、交流電動機として、主に誘
導電動機２が用いられている。そして、インバータ１に
より、すべり周波数とインバータ出力電圧を調整して駆
動トルク又はブレーキトルクを得るようにしている。FIG. 7 is a circuit diagram of such a conventional power regenerative brake, and FIG. 8 is a circuit diagram of a conventional power generation resistance brake.
Although FIGS. 7 and 8 show the internal resistance R 0 and the internal inductance L 0 of the AC motor, they are omitted in FIGS. 1, 3 and 5 described below. As shown in FIGS. 7 and 8, in the related art, an induction motor 2 is mainly used as an AC motor. The slip frequency and the inverter output voltage are adjusted by the inverter 1 to obtain a drive torque or a brake torque.
【０００４】インバータ１の出力電圧は、速度０からほ
ぼ速度に比例して、引き上げられ、ある速度以上で一定
とされる（最高電圧）。図９はかかる従来の３相誘導電
動機の模式図であり、固定子１１（ｕ，ｖ，ｗ相コイ
ル）と、回転子１２（ｒ，ｓ，ｔ相コイル）からなり、
３相電圧Ｖu ，Ｖv ，Ｖw を合成すると１つの電圧ベク
トルＶ1 で代表することができる。電流も同じように考
えることができる。[0004] The output voltage of the inverter 1 is increased from the speed 0 almost in proportion to the speed, and is made constant at a certain speed or higher (the highest voltage). FIG. 9 is a schematic view of such a conventional three-phase induction motor, which comprises a stator 11 (u, v, w-phase coils) and a rotor 12 (r, s, t-phase coils).
When the three-phase voltages Vu, Vv, Vw are combined, they can be represented by one voltage vector V1. The current can be considered in the same way.
【０００５】次に、インバータについて説明する。図１
０は３相電圧形インバータの基本回路図、図１１はその
３相ＰＷＭインバータの波形図である。図１０におい
て、Ｅd は直流電源、Ｑ1 〜Ｑ6 はトランジスタスイッ
チ、Ｄ1〜Ｄ6 はダイオード、Ｕ，Ｖ，Ｗはインバータ
出力のｕ，ｖ，ｗの相電圧を示す。Next, an inverter will be described. FIG.
0 is a basic circuit diagram of the three-phase voltage source inverter, and FIG. 11 is a waveform diagram of the three-phase PWM inverter. In FIG. 10, E d is the DC power source, Q 1 to Q 6 are transistor switches, D 1 to D 6 are diodes, U, V, W represents u of the inverter output, v, a phase voltage w.
【０００６】正弦波ＰＷＭの波形出力の一例を示すと、
図１１に示すように、三角波搬送波ｅS とインバータ周
波数の正弦波信号波ｅ0u，ｅ0V，ｅ0wとを比較して、こ
の出力により、インバータブリッジの各アームのスイッ
チをオンオフすることにより、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の出力端子
電位ＶU ，ＶV ，ＶW ，線間電圧ＶUV，相電圧ＶUNを得
ることができる。An example of a sine wave PWM waveform output is shown below.
As shown in FIG. 11, the triangular carrier wave e S is compared with the sine wave signal waves e 0u , e 0V , and e 0w of the inverter frequency, and the output is used to turn on and off the switches of each arm of the inverter bridge. U, V, and W phase output terminal potentials V U , V V , V W , line voltage V UV , and phase voltage V UN can be obtained.
【０００７】図１２はインバータ制御電車の主電動機ト
ルクの特性図である。この図に示すように、Ａの領域で
は、すべり周波数が一定であり、トルクも一定である。
また、Ｂの領域では、速度に比例してすべり周波数を引
き上げて電動機電流を一定に保ち、トルクがほぼ速度に
反比例する（定電力域）。FIG. 12 is a characteristic diagram of the main motor torque of an inverter-controlled train. As shown in this figure, in the region A, the slip frequency is constant and the torque is also constant.
In the region B, the slip frequency is raised in proportion to the speed to keep the motor current constant, and the torque is almost inversely proportional to the speed (constant power range).
【０００８】更に、Ｃの領域では、インバータ出力電
圧、すべり周波数とも一定で、トルクが速度の２乗に反
比例している。上記したことから、従来の電気ブレーキ
装置について、次のようなことが言える。 （１）駆動とブレーキでは、すべり周波数を回転周波数
に加えるか、回転周波数より差し引くか、インバータ出
力電圧が交流電動機誘起電圧より高いか、低いかが違う
程度で、特性に大きな差はない。Further, in the region C, the inverter output voltage and the slip frequency are both constant, and the torque is inversely proportional to the square of the speed. From the above, the following can be said about the conventional electric brake device. (1) There is no significant difference in characteristics between the drive and the brake, except that the slip frequency is added to or subtracted from the rotation frequency, and whether the inverter output voltage is higher or lower than the AC motor induced voltage.
【０００９】（２）一般に、ブレーキ時には、最高速度
から一定のブレーキ力とすることが多いが、これを全部
電気ブレーキで賄おうとすると、Ａの領域を最高速度ま
で持ってくる必要があり、その分インバータの出力や交
流電動機の出力が大きくなり、コストが高くなるばかり
ではなく、駆動時はそれ程の大きな出力を必要とせず、
駆動時の運転が不経済となる。(2) In general, during braking, the braking force is often changed from the maximum speed to a constant value. However, in order to cover all of the braking force with the electric brake, it is necessary to bring the area A to the maximum speed. Not only does the output of the inverter and the output of the AC motor increase, which not only increases the cost, but also does not require that much output during driving,
Operation at the time of driving becomes uneconomical.
【００１０】（３）また、電力回生ブレーキでは、ブレ
ーキエネルギーが大きいために、電力を他の負荷で消費
できないことがあって、このような場合に備えて、図８
に示したように、直流側に抵抗器ＲB とチョッパ３を挿
入することもなされている。(3) In the case of electric power regenerative braking, electric power cannot be consumed by other loads due to a large amount of braking energy.
As shown in, it has also been made to insert a resistor R B and the chopper 3 in the DC side.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の電気ブレーキ装置の場合、ブレーキエネルギー
が全てインバータを経由するために、インバータ出力を
大きくとらねばならないばかりでなく、チョッパという
新たな電力変換器を用いることが必要であり、高価であ
った。However, in the case of the above-mentioned conventional electric brake device, since all the braking energy passes through the inverter, not only the inverter output must be increased but also a new power converter called a chopper. And it was expensive.
【００１２】従って、上記した従来技術では、ブレーキ
エネルギーを最高速度域付近では、電気ブレーキのみで
は処理しきれず、図１３に示すように、機械的ブレーキ
により補う部分Ａが生じる。つまり、不足分を機械ブレ
ーキで賄うのが一般的であった。本発明は、上記状況に
鑑みて、増加するブレーキエネルギーを抵抗器で消費す
ることにより、インバータ出力を大きくすることなく、
高速度域からの電気ブレーキを作用させることができる
車両の電気ブレーキ装置を提供することを目的とする。Therefore, in the above-mentioned conventional technology, the brake energy cannot be processed by the electric brake alone in the vicinity of the maximum speed range, and a portion A compensated by the mechanical brake is generated as shown in FIG. In other words, the shortfall was generally covered by mechanical brakes. In view of the above circumstances, the present invention consumes increasing braking energy in a resistor without increasing inverter output.
It is an object of the present invention to provide an electric brake device for a vehicle that can apply an electric brake from a high speed range.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 〔１〕車軸に駆動トルク又はブレーキトルクを伝達する
駆動軸と、これにトルクを伝達する交流電動機と、これ
を駆動するインバータと、このインバータの入力側に直
流電圧又は直流電流を供給する手段とを具備する車両の
電気ブレーキ装置において、インバータと交流電動機と
の間に配設される抵抗器と、この抵抗器と並列に接続さ
れる開閉器とを設け、高速度域からの電気ブレーキを必
要とする時に、前記開閉器のオフにより前記抵抗器を、
前記インバータと前記交流電動機の間に挿入し、ブレー
キエネルギーの一部を前記抵抗器に消費させることによ
り、前記インバータの容量を増加させることなく、高速
度域からの電気ブレーキをかけるようにしたものであ
る。In order to achieve the above object, the present invention provides: (1) a drive shaft for transmitting a drive torque or a brake torque to an axle, an AC motor for transmitting the torque to the drive shaft, and A resistor disposed between an inverter and an AC motor in an electric brake system for a vehicle, comprising: an inverter to be driven; and means for supplying a DC voltage or a DC current to an input side of the inverter. And a switch connected in parallel, and when an electric brake is required from a high speed range, the resistor is turned off by the switch,
A device that is inserted between the inverter and the AC motor so that a part of brake energy is consumed by the resistor, so that the electric brake is applied from a high speed range without increasing the capacity of the inverter. It is.
【００１４】〔２〕上記〔１〕記載の車両の電気ブレー
キ装置において、車両の速度に関する情報に基づいて車
両の速度の判別を行う車両速度判別手段を備え、この車
両速度判別手段により、車両の走行速度が低下して、前
記抵抗器を使用しなくとも充分な電気ブレーキ力が得ら
れる車両速度に到達した時点で、前記開閉器をオンにし
て抵抗器を短絡して、前記抵抗器の容量の増大を抑える
ようにしたものである。[2] The electric brake system for a vehicle according to the above [1], further comprising a vehicle speed discriminating means for discriminating the speed of the vehicle based on information on the speed of the vehicle. When the traveling speed decreases and reaches a vehicle speed at which sufficient electric braking force can be obtained without using the resistor, the switch is turned on to short-circuit the resistor, and the capacity of the resistor is reduced. Is to be suppressed.
【００１５】〔３〕上記〔１〕記載の車両の電気ブレー
キ装置において、前記抵抗器を直列に複数個設け、この
複数個の抵抗器の内の１部に並列に開閉器を接続し、前
記開閉器の開閉により前記抵抗器の接続を変えることに
より、前記抵抗器全体の抵抗値を変更可能にして、電気
ブレーキ時の高速度域から中速度域への速度の変化に応
じて、前記抵抗器の抵抗を大きな値からより小さな値へ
と切換可能とするようにしたものである。[3] In the electric brake device for a vehicle according to the above [1], a plurality of the resistors are provided in series, and a switch is connected in parallel to a part of the plurality of resistors. By changing the connection of the resistor by opening and closing a switch, the resistance value of the entire resistor can be changed, and the resistance can be changed according to a change in speed from a high speed range to a middle speed range during electric braking. The resistance of the vessel can be switched from a large value to a smaller value.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。図１は本発明の第１実
施例を示す車両の電気ブレーキ装置の構成図、図２はそ
の車両の電気ブレーキ装置の特性図である。図１に示す
ように、交流電動機２１とインバータ２５との間に、抵
抗器２３と開閉器２４の並列回路からなる電気ブレーキ
抵抗器回路２２を挿入する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of an electric brake device of a vehicle showing a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a characteristic diagram of the electric brake device of the vehicle. As shown in FIG. 1, an electric brake resistor circuit 22 including a parallel circuit of a resistor 23 and a switch 24 is inserted between an AC motor 21 and an inverter 25.
【００１７】そこで、高速度域から強い電気ブレーキ力
が必要な場合には、開閉器２４をオフとしておき、抵抗
器２３を交流電動機２１とインバータ２５の間に挿入す
る。これによって、交流電動機２１の発生電圧がインバ
ータ２５の許容電圧より高くとも動作させることがで
き、インバータ２５により交流電動機電流が一定となる
ようにインバータ出力電圧と周波数を制御すれば、高速
度域からの電気ブレーキを作動させることができる。Therefore, when a strong electric braking force is required from a high speed range, the switch 24 is turned off, and the resistor 23 is inserted between the AC motor 21 and the inverter 25. This allows the AC motor 21 to operate even if the generated voltage is higher than the allowable voltage of the inverter 25. If the inverter 25 controls the inverter output voltage and the frequency so that the AC motor current is constant, the operation from the high speed range can be started. Can operate the electric brake.
【００１８】高速度域で交流電動機２１とインバータ２
５の間に抵抗器２３を挿入した状態で、インバータ２５
が電気ブレーキを制御する。交流電動機電流を一定とす
ると、抵抗器２３による電圧降下は一定なので、インバ
ータ２５は低速では逆向きの電圧を出力する必要がある
が、高速度域から低速度域まで高い電気ブレーキ力を得
ることができる。In the high speed range, the AC motor 21 and the inverter 2
5 with the resistor 23 inserted between
Controls the electric brake. Assuming that the AC motor current is constant, the voltage drop due to the resistor 23 is constant, so that the inverter 25 needs to output a reverse voltage at low speeds, but to obtain a high electric braking force from a high speed range to a low speed range. Can be.
【００１９】このように、高速度域からの電気ブレーキ
時に、開閉器のオフにより抵抗器を、インバータと交流
電動機の間に挿入し、ブレーキエネルギーの一部を抵抗
器に消費させることにより、インバータの容量を増加さ
せることなく、高速度域からの電気ブレーキをかけるよ
うにすることができる。その様子を図２に示す。この図
２に示すように、電動機電流Ｉが一定の場合、抵抗器に
加わる電圧ＥRは抵抗器の抵抗値をＲとすると、ＥR ＝
ＲＩと表され一定である。従って、図１のように抵抗を
挿入すると、電動機電圧ＥSのうち上記ＥR で表される
一定値分だけ、抵抗器に加わるので、インバータの出力
電圧ＥC は、 Ｅc ＝ＥS −ＥR となり、ＥR の分だけ低い電圧でよいことになる。As described above, the resistor is inserted between the inverter and the AC motor by turning off the switch when the electric brake is performed from the high speed range, and a part of the braking energy is consumed by the resistor. The electric brake from the high speed range can be applied without increasing the capacity of the vehicle. This is shown in FIG. As shown in FIG. 2, when the motor current I is constant, the voltage E R applied to the resistor is E R = R R where the resistance value of the resistor is R.
It is expressed as RI and is constant. Therefore, inserting a resistor as shown in FIG. 1, a constant value component represented by E R of the electric motor voltage E S only, since applied to the resistor, the output voltage E C of the inverter, E c = E S - E R, and the thus may be an amount corresponding low voltage E R.
【００２０】従って、これを利用すれば、高速度域でイ
ンバータ出力電圧Ｅc が最大となる場合に、電動機電圧
を抵抗器に加わる電圧分だけ高くとることができ、図２
の実線に示すように、ブレーキトルクを一定にとれる速
度域を高速度側に延ばすことができる。図１では、電気
ブレーキ中は、抵抗器で一定の電圧ＥR が負担されるの
で、低速度域で電動機電圧ＥS がＥR より低い場合に
は、インバータ出力電圧を負にする必要がある。[0020] Therefore, by utilizing this, when the inverter output voltage E c is maximum at high speed range, can take high by the voltage applied to the motor voltage to the resistor, FIG. 2
As shown by the solid line, the speed range in which the brake torque can be kept constant can be extended to the high speed side. In FIG. 1, during the electric brake, a constant voltage E R is borne by the resistor, and therefore, when the motor voltage E S is lower than E R in a low speed range, the inverter output voltage must be negative. .
【００２１】この実施例により、高速度域でブレーキ力
を高く保つことができる。しかし一方で低速度域でブレ
ーキパワーが小さい場合でも、抵抗に一定の電圧を加え
る必要があり、インバータ電圧を負にして電力を加える
こととなり、エネルギー消費が多くなる不都合がある。
これによって、機械ブレーキの摩耗を防ぐことができ、
更に、機械ブレーキを省くことも可能になり、小型化、
簡素化を図ることも可能である。According to this embodiment, the braking force can be kept high in the high speed range. On the other hand, even when the brake power is low in a low speed range, it is necessary to apply a constant voltage to the resistor, so that the inverter voltage is made negative and the power is applied, and there is a disadvantage that energy consumption increases.
This prevents wear on the mechanical brakes,
Furthermore, it is possible to omit the mechanical brake, miniaturization,
Simplification can also be achieved.
【００２２】また、抵抗器の挿入によって生じた回路電
圧の変化を、インバータの出力電圧で調整するので、従
来の技術で直流側に抵抗器を挿入した場合のように、チ
ョッパを必要としない上に、電気ブレーキ性能が向上し
てもインバータ出力は増加しないので、装置を安価に構
成することができる。次に、本発明の第２実施例につい
て説明する。Further, since the change in the circuit voltage caused by the insertion of the resistor is adjusted by the output voltage of the inverter, a chopper is not required unlike the conventional technique in which a resistor is inserted on the DC side. In addition, since the inverter output does not increase even if the electric brake performance is improved, the device can be configured at low cost. Next, a second embodiment of the present invention will be described.
【００２３】図３は本発明の第２実施例を示す車両の電
気ブレーキ装置の構成図、図４はその車両の電気ブレー
キ装置の特性図である。なお、前記第１実施例と同じ部
分には同じ符号を付して、それらの部分の詳細な説明は
省略する。車両の走行速度の低下により、図１に示す抵
抗器２３を使用しなくとも十分な電気ブレーキ力が得ら
れる場合に、これを、速度検出手段又は速度検出手段と
同等な他の検出手段、ここでは速度検出装置２６を用い
て、所定走行速度以下になると、開閉器２４をオンと
し、抵抗器２３を短絡する。インバータの制御は、従来
の技術を用いればよい。FIG. 3 is a configuration diagram of an electric brake device of a vehicle showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a characteristic diagram of the electric brake device of the vehicle. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description of those parts will be omitted. If a sufficient electric braking force can be obtained without using the resistor 23 shown in FIG. 1 due to a decrease in the traveling speed of the vehicle, the electric braking force is detected by the speed detecting means or another detecting means equivalent to the speed detecting means. When the speed becomes equal to or less than a predetermined traveling speed, the switch 24 is turned on and the resistor 23 is short-circuited by using the speed detecting device 26. Conventional technology may be used for controlling the inverter.
【００２４】このように、車両の速度に関する情報に基
づいて、車両の速度の判別を行う車両速度判別手段を備
え、この車両速度判別手段により、車両の走行速度が低
下して、抵抗器を使用しなくとも充分な電気ブレーキ力
が得られる車両速度に到達した時点で、開閉器をオンに
して抵抗器を短絡して、抵抗器の容量の増大を抑えるよ
うにすることができる。As described above, the vehicle speed discriminating means for discriminating the speed of the vehicle based on the information on the speed of the vehicle is provided. The vehicle speed discriminating means reduces the running speed of the vehicle and uses the resistor. At this point, when the vehicle reaches a vehicle speed at which a sufficient electric braking force can be obtained, the switch can be turned on to short-circuit the resistor, thereby suppressing an increase in the capacity of the resistor.
【００２５】したがって、図４に示すように、本発明の
第２実施例は低速度域におけるエネルギー消費という第
１実施例の上記欠点を解消するためのもので、速度が低
下し、インバータ出力電圧のみで、電動機電圧を賄える
ようになった時点で開閉器２１を閉とし、抵抗器２３を
短絡して、この時点より、図７の従来の電力回生ブレー
キ回路と同様の回路構成をとるようにしたものである。Therefore, as shown in FIG. 4, the second embodiment of the present invention is to solve the above-mentioned drawback of the first embodiment, that is, the energy consumption in the low speed region. The switch 21 is closed and the resistor 23 is short-circuited at a point in time when the motor voltage can be supplied only with the electric motor voltage, and a circuit configuration similar to that of the conventional electric power regenerating brake circuit in FIG. It was done.
【００２６】このようにすることで、本発明の第１実施
例に見られる低速度域での不都合を解消することができ
る。次に、本発明の第３実施例について説明する。図５
は本発明の第３実施例を示す車両の電気ブレーキ装置の
構成図、図６はその車両の電気ブレーキ装置の特性図で
ある。By doing so, the disadvantages in the low speed range seen in the first embodiment of the present invention can be solved. Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG.
FIG. 6 is a configuration diagram of a vehicle electric brake device showing a third embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a characteristic diagram of the vehicle electric brake device.
【００２７】図５に示すように、交流電動機２１とイン
バータ２５との間に、電気ブレーキ回路３１を挿入す
る。この電気ブレーキ抵抗器回路３１は、第１の抵抗器
３２と第２の抵抗器３３とを直列接続して、これと並列
に第１の開閉器３４を接続する。また、第２の抵抗器３
３には並列に第２の開閉器３５を接続する。そこで、第
１の開閉器３４及び第２の開閉器３５をオフにして、第
１の抵抗器３２と第２の抵抗器３３とを直列接続して挿
入することにより、全体の抵抗値を上げたり、第２の開
閉器３５のみをオンとして、第１の抵抗器３２のみを挿
入することにより、全体の抵抗値を下げるようにするこ
とができる。As shown in FIG. 5, an electric brake circuit 31 is inserted between the AC motor 21 and the inverter 25. In the electric brake resistor circuit 31, a first resistor 32 and a second resistor 33 are connected in series, and a first switch 34 is connected in parallel with the first resistor 32 and the second resistor 33. Also, the second resistor 3
A second switch 35 is connected to 3 in parallel. Therefore, the first switch 34 and the second switch 35 are turned off, and the first resistor 32 and the second resistor 33 are connected in series and inserted, thereby increasing the overall resistance value. Alternatively, by turning on only the second switch 35 and inserting only the first resistor 32, the overall resistance value can be reduced.
【００２８】このように、抵抗器全体の抵抗値を変更可
能にして、図６に示すように、電気ブレーキ時の速度の
高速度域から中速度域への変化に応じて、前記抵抗器の
抵抗を大きな値からより小さな値へと切換可能とするこ
とができる。本発明の第３実施例は、抵抗器の抵抗の値
を開閉器の操作で変えられるようにして、ブレーキパワ
ーを電力回生できる場合、抵抗器で消費させる分を抑え
るようにしたものである。これにより、省エネルギー化
を図ることができる。As described above, the resistance value of the entire resistor can be changed, and as shown in FIG. 6, the resistance of the resistor is changed according to the change of the speed during the electric braking from the high speed range to the middle speed range. The resistance may be switchable from a large value to a smaller value. In the third embodiment of the present invention, when the value of the resistance of the resistor can be changed by operating the switch, when the brake power can be regenerated, the amount consumed by the resistor is suppressed. Thereby, energy saving can be achieved.
【００２９】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible based on the gist of the present invention, and these are not excluded from the scope of the present invention.
【００３０】[0030]
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、以下のような効果を奏することができる。イン
バータを出力増大させずに電気ブレーキ出力を高めるこ
とができ、高速度域での機械ブレーキ力の負担をなく
し、保守コストを低減でき、機械ブレーキを簡素化でき
る。しかもインバータや交流電動機の価格増を抑えるこ
とができる。つまり、 （１）請求項１記載の発明によれば、インバータの出力
を増加させずに、高速度域から電気ブレーキを作用させ
ることができる。As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained. The electric brake output can be increased without increasing the output of the inverter, the load of the mechanical braking force in a high speed range can be eliminated, the maintenance cost can be reduced, and the mechanical brake can be simplified. Moreover, the increase in the price of the inverter or the AC motor can be suppressed. That is, (1) According to the first aspect of the invention, the electric brake can be applied from a high speed range without increasing the output of the inverter.
【００３１】（２）請求項２記載の発明によれば、抵抗
器を使用するのを高速度域のみとして、抵抗器に消費さ
せるブレーキエネルギーを小さくし、抵抗器を小型化で
きる。 （３）請求項３記載の発明によれば、抵抗器の抵抗値を
複数切換可能としたので、更に抵抗器に消費させるブレ
ーキエネルギーを小さくし、抵抗器を小型化することが
できる。また、ブレーキパワーを電力回生できる場合、
抵抗器で消費させる分を抑えることができ、省エネルギ
ー化を図ることができる。(2) According to the second aspect of the present invention, the resistor is used only in the high speed range, the braking energy consumed by the resistor can be reduced, and the resistor can be downsized. (3) According to the third aspect of the present invention, since a plurality of resistance values of the resistor can be switched, brake energy consumed by the resistor can be further reduced, and the resistor can be downsized. If the brake power can be regenerated,
The amount consumed by the resistor can be suppressed, and energy can be saved.
【図１】本発明の第１実施例を示す車両の電気ブレーキ
装置の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an electric brake device for a vehicle, showing a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第１実施例を示す車両の電気ブレーキ
装置の特性図である。FIG. 2 is a characteristic diagram of the electric brake device for a vehicle, showing the first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第２実施例を示す車両の電気ブレーキ
装置の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of an electric brake device for a vehicle showing a second embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第２実施例を示す車両の電気ブレーキ
装置のの特性図である。FIG. 4 is a characteristic diagram of an electric brake device for a vehicle according to a second embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第３実施例を示す車両の電気ブレーキ
装置の構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of an electric brake device for a vehicle, showing a third embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第３実施例を示す車両の電気ブレーキ
装置の特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram of an electric brake device for a vehicle showing a third embodiment of the present invention.
【図７】従来の電力回生ブレーキの回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram of a conventional power regeneration brake.
【図８】従来の発電抵抗ブレーキの回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram of a conventional power generation resistance brake.
【図９】従来の３相誘導電動機の模式図である。FIG. 9 is a schematic diagram of a conventional three-phase induction motor.
【図１０】３相電圧形インバータの基本回路図である。FIG. 10 is a basic circuit diagram of a three-phase voltage source inverter.
【図１１】３相ＰＷＭインバータの波形図である。FIG. 11 is a waveform diagram of a three-phase PWM inverter.
【図１２】インバータ制御電車の主電動機トルクの特性
図である。FIG. 12 is a characteristic diagram of a main motor torque of an inverter-controlled train.
【図１３】機械ブレーキによって補われる領域を示す図
である。FIG. 13 is a diagram showing an area supplemented by a mechanical brake.
２１ 交流電動機 ２２，３１ 電気ブレーキ抵抗器回路 ２３ 抵抗器 ２４ 開閉器 ２５ インバータ ２６ 速度検出装置 ３２ 第１の抵抗器 ３３ 第２の抵抗器 ３４ 第１の開閉器 ３５ 第２の開閉器 21 AC motor 22, 31 Electric brake resistor circuit 23 Resistor 24 Switch 25 Inverter 26 Speed detector 32 First resistor 33 Second resistor 34 First switch 35 Second switch
Claims (3)
伝達する駆動軸と、これにトルクを伝達する交流電動機
と、これを駆動するインバータと、このインバータの入
力側に直流電圧又は直流電流を供給する手段とを具備す
る車両の電気ブレーキ装置において、（ａ）インバータ
と交流電動機との間に配設される抵抗器と、（ｂ）該抵
抗器と並列に接続される開閉器とを設け、（ｃ）高速度
域からの電気ブレーキを必要とする時に、前記開閉器の
オフにより前記抵抗器を、前記インバータと前記交流電
動機の間に挿入し、ブレーキエネルギーの一部を前記抵
抗器に消費させることにより、前記インバータの容量を
増加させることなく、高速度域からの電気ブレーキをか
けるようにしたことを特徴とする車両の電気ブレーキ装
置。1. A drive shaft for transmitting a drive torque or a brake torque to an axle, an AC motor for transmitting a torque to the drive shaft, an inverter for driving the motor, and a DC voltage or a DC current supplied to an input side of the inverter. And (b) a switch connected in parallel with the resistor, wherein (a) a resistor disposed between the inverter and the AC motor, and (b) a switch connected in parallel with the resistor. c) When an electric brake from a high speed range is required, the resistor is inserted between the inverter and the AC motor by turning off the switch, so that a part of brake energy is consumed by the resistor. An electric brake device for a vehicle, wherein an electric brake is applied from a high speed range without increasing the capacity of the inverter.
において、車両の速度に関する情報に基づいて車両の速
度の判別を行う車両速度判別手段を備え、該車両速度判
別手段により、車両の走行速度が低下して、前記抵抗器
を使用しなくとも充分な電気ブレーキ力が得られる車両
速度に到達した時点で、前記開閉器をオンにして抵抗器
を短絡して、前記抵抗器の容量の増大を抑えるようにし
たことを特徴とする車両の電気ブレーキ装置。2. An electric brake system for a vehicle according to claim 1, further comprising a vehicle speed discriminating means for discriminating a speed of the vehicle based on information on a speed of the vehicle, wherein the vehicle speed discriminating means is used to determine a traveling speed of the vehicle. When the vehicle speed reaches a vehicle speed at which sufficient electric braking force can be obtained without using the resistor, the switch is turned on, the resistor is short-circuited, and the capacity of the resistor is increased. An electric brake device for a vehicle, wherein the electric brake device is adapted to suppress the occurrence of a vehicle.
において、前記抵抗器を直列に複数個設け、該複数個の
抵抗器の内の１部に並列に開閉器を接続し、前記開閉器
の開閉により前記抵抗器の接続を変えることにより、前
記抵抗器全体の抵抗値を変更可能にして、電気ブレーキ
時の速度の高速度域から中速度域への変化に応じて、前
記抵抗器の抵抗を大きな値からより小さな値へと切換可
能とすることを特徴とする車両の電気ブレーキ装置。3. The electric brake system according to claim 1, wherein a plurality of said resistors are provided in series, and a switch is connected in parallel to a part of said plurality of resistors. By changing the connection of the resistor by opening and closing, it is possible to change the resistance value of the entire resistor, and according to the change of the speed at the time of electric braking from a high speed region to a medium speed region, the resistance of the resistor is changed. An electric brake device for a vehicle, wherein a resistance can be switched from a large value to a smaller value.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2016076708A3 (en) * | 2014-11-11 | 2016-07-28 | Magnetic Innovations B.V. | Controllable electromagnetic brake system |
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| NL2013776B1 (en) * | 2014-11-11 | 2016-10-06 | Magnetic Innovations B V | Controllable electromagnetic brake system. |
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| JP3499445B2 (en) | 2004-02-23 |
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