JPH0819299A

JPH0819299A - 車両用渦電流制動装置

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Publication number: JPH0819299A
Application number: JP6323347A
Authority: JP
Inventors: Michel Estaque; エスタクェミシェル; Philippe Gernot; ジェルノフィリップ
Original assignee: Labavia SGE SARL
Current assignee: Labavia SGE SARL
Priority date: 1993-12-23
Filing date: 1994-12-26
Publication date: 1996-01-19
Anticipated expiration: 2019-08-18
Also published as: JP3556303B2; DE69421507T2; KR950021968A; DE69421507D1; ATE186426T1; CA2138707A1; US5490584A; EP0660502B1; EP0660502A1; FR2714546A1; FR2714546B1

Abstract

(57)【要約】【目的】実際の制動トルクおよび／または利用できる
制動トルクに関する情報を簡単に提供するために好適な
制動装置を提供する。【構成】制動装置は固定子組立体（１）と車両の伝動
軸に取り付けられるようになった回転子組立体（２）と
を備え、前記組立体の一方は誘導子巻線（３）を含み、
他方の組立体は誘導子巻線（３）に面する電機子（６）
を含む。この装置はさらに電力供給設定（Ｃ）に応じて
車両の電源（８）から誘導子巻線（３）を選択的に励磁
するための励磁装置（９）を備えている。制動装置が回
転子組立体（２）の回転速度（Ｖ）、電機子（６）の温
度（Ｔｒ）、誘導子巻線（３）の温度（Ｔｓ）および電
力供給設定（Ｃ）の少なくとも一つの値の関数として与
えることができる制動トルク（Ｃｐ１、Ｃｐ１１−Ｃｐ
１４）を予測するためにプロセッサ装置が設けられてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両を制動するための渦
電流制動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】この型式
の装置は、慣行により、車両のシャシに固定されかつ誘
導子巻線を含む一部分（固定子）と、電機子を含みかつ
車両の回転要素、一般的には、その伝動軸と結合された
可動部分（回転子）とを備えている。本発明を適用する
ことができるある渦電流制動装置においては、誘導子巻
線が回転子により担持され、かつ電機子が固定子により
担持されている（例えば、フランス特許公開第２，６６
７，７４１号明細書参照）。

【０００３】「誘導子巻線」または単に「巻線」という
用語は、この明細書においては、誘導子巻線本体と、直
列にかつ／または並列に恒久的に相互に接続されたこの
ような巻線のグループとの両方を包含するために使用さ
れている。このように定義した各々の巻線は車両の蓄電
池により給電されたときに磁界を発生する。

【０００４】電機子は励磁された巻線に対して移動する
ときに「渦」電流として知られている電流が誘導される
強磁性体からなる本体である。電機子の抵抗率のため
に、これらの渦電流のエネルギーが散逸し、その結果、
回転子の速度が低下し、従って、車両の速度が低下す
る。このエネルギーは熱の形態で散逸するので、回転子
は一般に前記熱を放出させるために好適なフィンが付い
た形状に形成されている。

【０００５】車両の運転手は車両制動作用を得るために
多位置制御レバーを作動することができ、その制動トル
クは制御レバーに対して選択された位置により変化す
る。このトルクの変化性は各々が巻線のうちの１個の巻
線を励磁する作用をする１組の継電器により得られ、閉
回路位置における継電器の数は制御レバーの位置により
左右される。代表的な制動装置においては、４個の誘導
子巻線が設けられ、そしてレバーは閉ざされる継電器の
０、１、２、３および４に相当する５つの位置を有し、
その位置に対応した比例した制動トルクが得られる。

【０００６】本発明の出願人は、上記の出願、フランス
特許公開第２，６６７，７４１号明細書に回転誘導子巻
線を有する制動装置により得られる制動トルクを決定す
る方法を記載しており、制動トルクの決定は固定電機子
の二つの点の間の電圧の測定された変化に基づいてなさ
れる。その技術は固定誘導子巻線と回転電機子とを有す
る制動装置に容易に転移することができない。それに加
えて、この技術は誘導子の励磁作用を測定することに基
づいているので、実際に適用される以外の電力供給設定
のために得られる制動トルクを決定することができな
い。しかしながら、この型式の情報は車両の種々の制動
源（電磁ブレーキ、ディスクブレーキ、エンジンブレー
キ等）の情報処理機能管理に関連して極めて有用であ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の一つの目的は実
際の制動トルクおよび／または利用できる制動トルクに
関する情報を簡単に提供するために好適な制動装置を提
供することにある。

【０００８】従って、本発明は車両用渦電流制動装置に
して、固定子組立体と、車両の伝動軸に取り付けられる
ようになった回転子組立体とを備え、前記組立体のうち
の一方の組立体が誘導子巻線を含み、他方の組立体が誘
導子巻線に面する電機子を含み、さらに、電力供給設定
に応じて車両の電源から誘導子巻線を選択的に励磁する
ための励磁装置を含む制動装置において、該制動装置に
より回転組立体の回転速度、電機子の温度、誘導子巻線
の温度および電力供給設定のための少なくとも一つの値
の関数として与えることができる制動トルクを予測する
ためにプロセッサ装置が設けられていることを特徴とす
る車両用渦電流制動装置を提供する。

【０００９】本発明の出願人は、驚くべきことには、制
動トルクを決定するために限られた数の計算変数で十分
であることを観察することができた。トルクをこれらの
変数の関数として変化させる方法は考慮される制動装置
のモデルの物理的な例に対してテストを行うことにより
予め決定することができる。テスト中、制動装置により
発生せしめられたトルクが計算変数の異なる値において
測定される。その後、記録されたデータはトルクと計算
変数との間の関係に近似した関数を導き出すためにディ
ジタル処理することができる。その後、問題のモデルの
ブレーキに含められたプロセッサ装置は所望の予測を行
うことが可能であるように機能するようにプログラムさ
れる。別の一つの方法はテスト結果を問題のモデルの各
々のブレーキのプロセッサ装置と組み合わされた記憶装
置に記憶することからなり、テスト結果へのアクセスは
計算変数に基づいて発生したアドレスの制御によりなさ
れる。

【００１０】一般に、本発明の制動装置は固定される
か、または回転する誘導子巻線を有することができる。

【００１１】本発明の装置の特定の実施例は、さらに、
複数の位置を有する制御部材と、特に制御部材の位置の
関数としての電力供給設定を確立するための制御装置と
を備え、プロセッサ装置は制動装置により実際に発生せ
しめられた制動トルクを予測するために回転組立体の回
転速度、電機子の温度、誘導子巻線の温度および制御装
置により確立された電力供給設定値の関数としての制動
トルクを予測するようになっている。

【００１２】プロセッサ装置は、別の態様として、また
は付加的に、制動装置により電力供給設定の所定値に対
して発生せしめられる制動トルクの少なくとも一つの値
を予測するように適合させることができる。

【００１３】一つまたはそれ以上の電力供給設定におい
て利用できるトルクを予測するこの便宜はトルクを計算
するときに使用される変数の各々をブレーキの実際の作
動と関係なく測定し、または求値することができる事実
のために得られる。

【００１４】特に有利な一実施例において、プロセッサ
装置は連続する瞬間において電機子の温度を実時間で求
値するようになっており、連続する各々の瞬間における
電機子の温度はプロセッサ装置により連続する以前の瞬
間に求値される電機子の温度と、回転子組立体の回転速
度と、励磁装置に適用される電力供給設定とを含む複数
の計算変数の関数として求値され、この方法で予測され
た電機子の温度は制動トルクを予測するときに考慮に入
れられる。電機子が回転組立体に含められるときに、こ
の装置は取り付けることが困難でありかつ信頼できない
測定値を提供することがあるセンサを使用する必要な
く、電機子の温度を決定することが可能である。

【００１５】

【実施例】本発明のその他の特徴および利点は添付図面
と関連して読まれるべきである好ましい非制限的な一実
施例の以下の説明から明らかになろう。

【００１６】本発明の実施例を内部の電機子が回転する
ブレーキについて説明する。４個の誘導子巻線３が固定
子組立体１内に含まれ、かつ電機子６が回転子組立体２
に含まれている。

【００１７】各々の巻線３は１対のコイルにより構成さ
れ、例えば、８個のコイルのすべては車両の歯車箱から
の伝動軸（図示せず）のまわりに配置され、かつこれら
のコイルの軸線は前記軸に平行に配置されている。回転
子２は伝動軸に固定されるように設計された中央の穴４
を有する鋳鋼片により構成されている。回転子２は伝動
軸に垂直に配置されて、該回転子の電機子６を構成する
１個またはそれ以上のディスクを含む。ディスクの各々
は、慣行により、電機子６と穴４との間に、伝動軸が回
転する間に通風を行うフィン付き構造体７を含む。この
装置が車両上に取り付けられるときに、電機子６が固定
子１の巻線３に面するように位置決めされる。代表的な
一実施例においては、回転子２は固定子１の各々の側に
１個のディスクを含み、それにより各々の回転する電機
子ディスク６が巻線３により確立された磁極から磁極ま
で交番する極性を有する磁極リングと面するようになっ
ている。伝動軸が回転すると、巻線３のうちの少なくと
も１個の巻線が車両の電池８により給電されているとき
は必ず、電機子６内に渦電流が発生する。その結果、励
磁される巻線の数と共に増大する制動トルクが発生し、
そして同時に電機子６はフィン７からの通風により部分
的に補償される程度に昇温する。

【００１８】この制動装置は蓄電池８から巻線３に選択
的に給電する励磁装置９を含み、この蓄電池８は代表的
には２４ボルトの公称電圧を有する。励磁装置９は４個
の継電器１１により構成され、各々の継電器１１は蓄電
池８の正の端子とそれぞれの巻線３の一端部との間に取
り付けられており、各々の巻線３の他端部は蓄電池８の
負の端子と接続されている。４個の継電器１１は制御装
置１２により送られる４つの信号により独立して制御さ
れる。

【００１９】制御装置１２は記憶装置１４ならびにイン
タタフェース回路１６および１７と組み合わされたプロ
セッサ１３を備えたマイクロコントローラの型式の電子
装置により構成することができる。入力インタフェース
１６は５位置手動制御部材１８、例えば、該車両の運転
手により接近可能なレバーからの信号であって、前記部
材の位置Ｐを表す信号と、回転子２の回転速度Ｖを測定
するために伝動軸と組み合わされた回転速度計１９（図
１においてダイヤルとして例示した）からの信号と、固
定子１に取り付けられた、巻線３の温度Ｔｓに応答する
温度センサ２１からの信号とを含む種々の電気信号を受
ける。

【００２０】制御装置１２は、また、本発明と直接に関
係しないので、この明細書では説明されないその他の機
能を行うためのその他の信号を受けることができる。

【００２１】入力インタフェース１６は上記の信号を整
形して、対応した値をプロセッサ１３に印加する。プロ
セッサ１３はインタフェース１６により受け入れられた
値Ｐ、ＶおよびＴｓに基づいて電力供給設定（ｐｏｗｅ
ｒｆｅｅｄｓｅｔｔｉｎｇ）Ｃを確立するようにプ
ログラムが作成されている。プロセッサ１３は、設定Ｃ
により、継電器１１の各々を開閉するために、その出力
インタフェース１７を経て４つの信号を送る。設定Ｃは
５つの値０、１、２、３または４のうちの一つの値をと
ることができ、対応した数の継電器１１を閉ざし、すな
わち、対応した数の誘導子巻線３を励磁させる。

【００２２】電力供給設定Ｃを確立するために、電機子
６の温度Ｔｒに関する指示値が考慮に入れられる。この
指示値は、本発明によれば、プロセッサ１３により実時
間により得られる前記温度Ｔｒの求値（ｅｖａｌｕａｔ
ｉｏｎ）により構成される。

【００２３】求値は電機子６の温度が変化しそうである
時間尺度と比較して十分に小さい所定の時間間隔Δｔ
（例えば、Δｔ＝１秒）だけ隔置された連続した瞬間に
おいて行われる。連続した各々の瞬間ｔ_nにおいて、電
機子６の温度Ｔｒ_nは次の計算変数の関数として求値さ
れる。すなわち、 −連続した以前の瞬間ｔ_n-1＝ｔ_n−Δｔにおいて求値
された電機子６の温度Ｔｒ_n-1と、 −回転速度計１９により提供される回転子２の回転速度
Ｖと、 −測定する瞬間ｔ_nまたはその前の瞬間ｔ_n-1における
値をとることができる電力供給設定Ｃと、 −センサ２１により与えられる巻線３の温度Ｔｓ。

【００２４】本発明の出願人は渦電流制動装置の大部分
のモデルとして電機子の温度を変数Ｔｒ_n-1、Ｖ，Ｃお
よびＴｓの以下の数式で表される多項関数により満足な
精度で求値することができることを決定した。

【００２５】

【数３】式中、ｂ＝＋（ｂ１＋ｂ２．Ｃ）ｃ＝−（ｃ１＋ｃ２．Ｃｄ＝−（ｄ１＋ｄ２．Ｃ）ｅ＝−ｆ２．Ｃｋｐ＝１＋（ｋｐ０−１）．Ｖ／３０００、そしてａ、
ｂ１、ｂ２、ｃ１、ｃ２，ｄ１、ｄ２、ｅ１、ｅ２、ｆ
２およびｋｐ０は各々のモデルに対して決定されるべき
定数であり、速度Ｖは毎分の回転数（ｒｐｍ）で表わさ
れ、時間間隔Δｔは秒で表わされ、かつ温度Ｔｒ_n、Ｔ
ｒ _n-1およびＴｓは摂氏の度数で表される。

【００２６】係数ａ、ｂ１、ｂ２、ｃ１、ｃ２、ｄ１、
ｄ２、ｅ１、ｅ２、ｆ２およびｋｐ０を決定するため
に、制動装置の試作品でテストを行うことができる。考
慮中のテスト変数の値により特徴を表した多数の状況が
テストベンチ上で再現され、時間間隔Δｔにわたる電機
子の温度の変化が測定される。各々の測定により、変数
Ｔｒ_n-1、Ｖ、ＣおよびＴｓに対するＴｒ_nに関する関
数の値が得られる。その後、方程式（１）を使用して測
定結果に対して最良の近似値を付与する係数の集合（ｓ
ｅｔ）を例えばコンピュータで実行されている慣用の最
小自乗法（ｌｅａｓｔｓｑｕａｒｅｆｉｔｍｅｔ
ｈｏｄ）により計算することができる。

【００２７】このようにして、方程式（１）と電機子の
熱に関する挙動との間に良好な整合（ｍａｔｃｈ）が得
られる。ある場合には、計算変数に巻線の温度Ｔｓを含
めないで、すなわち、ｆ２＝０と設定することにより満
足な整合が得られる。これは固定子の温度変化が主とし
て電機子温度および電力供給設定の変化に起因してお
り、従って、係数ａ、ｂ１、ｂ２、ｃ１、ｃ２、ｄ１、
ｄ２、ｅ１、ｅ２およびｋｐ０を適切に選択することに
より変数Ｔｓをしばしば省略することができる事実によ
り説明することができる。

【００２８】求値方程式（１）に適用可能な係数および
データの集合はテスト中のモデルの各々の制動装置内の
制御装置１２の記憶装置１４に記憶されている。従っ
て、運転中、電機子６の温度は特殊のセンサを設ける必
要なく、従って、センサと付随した欠点を伴うことな
く、プロセッサ１３により実時間で求値することができ
る。

【００２９】この制動装置を作動させる前に方程式
（１）により表されたアルゴリズムを初期状態にするた
めに、例えば、電機子に固定子について測定された温度
値Ｔｓと等しいか、または温度計により表示された周囲
温度と等しい出発温度Ｔｒ０を与えることができる。

【００３０】求値された温度Ｔｒ_nは求値にひき続く時
間間隔Δｔの間の電力供給設定Ｃを確立するために使用
される。例えば、プロセッサ１３が求値された温度Ｔｒ
_nを値が記憶装置１４に記憶された所定のしきい値Ｔｍ
ａｘと比較し、制動装置の特定のモデルの関数として選
択される。Ｔｒ_nがしきい値Ｔｍａｘよりも小さい限り
は、設定Ｃは制御レバー１８の位置Ｐに対応し、車両の
運転手は励磁される巻線の数を直接に設定して、それに
より比例した量の制動トルクが得られるようにレバー１
８を操作する。測定温度Ｔｒ_nがしきい値Ｔｍａｘを超
えるときには、プロセッサ１３が電力供給設定Ｃをレバ
ー１８の位置に相当する数よりも低い値に強制的に設定
する。これにより、序文に説明したように、電機子６の
発熱が制限され、そしてまた固定子１の発熱が制限さ
れ、これにより制動トルクの値が電機子の温度が上昇す
るにつれて減少する傾向があるので、車両の電源を制動
トルクの値に過大な影響をおよぼさないように良好に管
理することが可能になる。

【００３１】この挙動は時間が横軸に沿ってプロットさ
れ、約１５分のシミュレーション期間を表している図２
のグラフにより例示してある。曲線Ａは電機子の温度Ｔ
ｒが運転手がレバー１８の種々の異なる位置を利用する
下り坂を走行する車両において変化する態様を示す。し
きい値に到達したときに必ず、電力供給設定が減らされ
るので、実際問題として、温度Ｔｒが極めてまれな場合
の除いて、しきい値Ｔｍａｘ（図示の例では約６３０°
Ｃ）を決して超えない。ダッシュ曲線Ｂはもしも温度指
示値が考慮に入れられなければ同じ状態の下でＴｒが変
化する態様を示す。しきい値Ｔｍａｘを大きく超えてお
り、付加的な制動トルクが得られるけれども、そのため
に電気消費量のかなり大きい増大が犠牲になっている。
両方の曲線ＡおよびＢの最終の冷却部分は制動装置の使
用を止めた状態、すなわち、手動制御レバー１８がその
位置Ｐ＝０に配置された状態に相当する。この段階の
間、本発明はもしも電機子の温度が周囲温度まで冷却さ
れる前に新しい制動を行う必要が起これば、制動の目的
のために直ちに利用できるトルクがもしも温度が考慮に
入れられなければ利用できるであろうトルクよりも大き
くなるように電機子の温度をより低く保つことを可能に
する（曲線Ａは曲線Ｂよりも低い）。

【００３２】本発明の変型実施例においては、センサ２
１が巻線の温度Ｔｓを測定するために使用されない。プ
ロセッサ１３は上記の型式と同じ型式のアルゴリズムを
使用して同様に温度Ｔｓの値を求めるようにプログラム
することができる。

【００３３】この目的のために、以下の型式のより簡単
な方程式を使用することが可能である。

【００３４】

【数４】式中、Ｔｓ_nおよびＴｓ_n-1は瞬間ｔ_nおよびｔ_n-1の
それぞれにおいて求値された巻線の温度を表わし、そし
てｇ１およびｇ２はその他の係数について以前に説明し
たように実験に基づいて決定されるべき二つの定数であ
る。

【００３５】別の一つの変数は巻線３に印加された電圧
Ｕおよび巻線３に流れる電流Ｉを測定して巻線３の抵抗
Ｒ＝Ｕ／Ｉを計算することにより巻線３の温度Ｔｓを決
定することからなる。銅線で製造された巻線の典型的な
場合については、巻線の抵抗は温度の関数として実質的
に変化し、それゆえに温度の測定のために使用すること
ができる。

【００３６】プロセッサ１３もまた、本発明により、制
動装置がパラメータＶ、Ｔｒ、Ｔｓおよび電力供給設定
Ｃの一つまたはそれ以上の値の関数として与えることが
できる制動トルクを予測するためにプログラムされてい
る。

【００３７】一例として、この予測は以下の数式で表わ
される形態を有する変数Ｖ、Ｔｒ、ＴｓおよびＣの関数
を使用して良好な精度で行うことができる。

【００３８】

【数５】式中、αおよびｋ１ないしｋ８は制動装置の各々のモデ
ルに対して決定することが必要な定数である。一般に、
指数αは０．３ないし０．５の範囲内にあり、定数ｋ０
およびｋ１は正であり、定数ｋ２およびｋ３は負である
と共に、その他の定数ｋ４ないしｋ８の符号は一つのモ
デルから別のモデルまで変化することができる。

【００３９】定数αおよびｋ０ないしｋ８は制動装置の
試作品にテストを行うことにより決定することができ
る。多数の状況（Ｃ、Ｖ、ＴｒおよびＴｓの値）がテス
トベンチ上に再現され、そしてトルクＣｐ１の対応した
値が測定され、その後結果に対する最良の近似値を与え
る方程式（３）に対する定数の集合が例えばデイジタル
最小自乗法により計算される。

【００４０】テストベンチ上で回転子２が回転速度を伝
達するために十分に強力なモータと連結され、固定子１
の支持台が受ける反力を測定することにより制動トリク
が推定される。一定の速度Ｖおよび所定の電力供給設定
を与えることにより行われる一連のテストにより図３に
示した態様で測定される制動トルクを時間に対して変化
させることができ、トルクの長期間の値は、代表的に
は、発熱のためにその当初の値の約３分の１まで減少せ
しめられる。それと同時に、プロセッサ１３は方程式
（１）および（２）に相当するアルゴリズムを実行し
て、それにより温度ＴｒおよびＴｓを実時間で測定す
る。測定される電機子の温度Ｔｒの時間の経過に伴う変
化の代表的な様相は、例えば、図４に曲線Ｉで示す通り
である。従って、このテストシーケンスは定数α、ｋ０
ないしｋ８の選択を最適化するために後程使用される一
連の５個一組の値（Ｃｐ１、Ｃ、Ｖ、Ｔｒ、Ｔｓ）を与
える。

【００４１】もしも使用中に巻線３の温度Ｔｓが方程式
（２）を適用するときに求値されないで、測定されると
すれば、精度の低下を回避するように、温度Ｔｓはテス
ト段階の間に当然測定されなければならない。

【００４２】同じことが電機子の温度Ｔｒにもあてはま
る。ある制動装置においては、この温度は上記に詳細に
説明した例の場合のように求値するかわりにセンサによ
り測定することができる。このような状況の下では、こ
の温度もまたテスト中に測定されなければならず、それ
により例えば図４に曲線ＩＩで示した様相を有する時間
の経過に伴う変化が得られる。曲線Ｉと曲線ＩＩとの間
に存在することがある差異は方程式（１）により与えら
れた近似値の誤差に起因するか、または回転する電機子
の温度を検出することが困難であれば不可避である測定
の誤差に起因する。テスト中および使用中に電機子の温
度Ｔｒを決定するために同じ方法を使用することが肝要
である。その理由は高温度において差異が最大になり、
かつ温度の関数としてのトルクの変動が高温度において
最大になるからである。

【００４３】最適化された定数α、ｋ０ないしｋ８およ
び方程式（３）を適用するために有用なデータはテスト
されたモデルの各々の制動装置の制御装置１２の記憶装
置１４に記憶されている。使用中、プロセッサ１３は励
磁装置９を制御すりために前述した方法で決定された値
を有する電力供給設定Ｃを与える方程式（３）を適用す
ることができる。このようにして、制動装置により実際
に発生せしめられたトルクＸ＝Ｃｐ１が予測される。こ
の予測Ｃｐ１は出力インタフエース１５を経て例えば車
両の種々の制動源の集中管理を行う外部装置２２に送ら
れる。この予測Ｃｐ１はまた、運転手が制動装置の効果
を知り、そして適切な場合に必要な処置をとることがで
きるように表示することができる。

【００４４】プロセッサ１３は電力供給設定Ｃに対して
一つまたはそれ以上の所定の値を使用して方程式（３）
を使用することができる。従って、予測はＣ＝１、２、
３または４における励磁のために利用できるトルクＸ＝
Ｃｐ１１、Ｃｐ１２、Ｃｐ１３、またはＣｐ１４で構成
される。図１に示した例においては、実際のトルクＣｐ
１の予測に加えて、４つの予測Ｃｐ１１ないしＣｐ１４
が外部装置２２に送られる。トルクが方程式（３）の変
数Ｃに正比例するので、外部装置２２にプロセッサ１３
により確立された電力供給設定Ｃおよび予測されたトル
クの例えばＣｐ１１のみを供給することもまた可能であ
る。

【００４５】本発明を種々の型式の渦電流制動装置に適
用することができ、かつある場合には、誘導子巻線がこ
の明細書に例示された態様と全く異なる態様で制御され
る方法を適用することも可能であることが観察されよ
う。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の制動装置の回路図。

【図２】図１に示した種類の制動装置において電機子の
温度が時間の関数として変化することができる態様の一
例を示したグラフ。

【図３】図１に示した種類の装置においてトルクを計算
するときに使用される定数を決定する一つの方法を示し
たグラフ。

【図４】図１に示した装置においてトルクを計算すると
きに使用される定数を決定する別の一つの方法を示した
グラフ。

【符号の説明】

１固定子組立体２回転子組立体３誘導子巻線４穴６電機子７フィン付き構造体８蓄電池９励磁装置１１継電器１２制御装置１３プロセッサ１４記憶装置１５出力インタフェース１６インタフェース回路１７インタフェース回路１８制御部材１９回転速度計２１センサ２２外部装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両用渦電流制動装置にして、固定子組
立体（１）と、車両の伝動軸に取り付けられるようにな
った回転子組立体（２）とを備え、前記組立体のうちの
一方の組立体が誘導子巻線（３）を含み、他方の組立体
が誘導子巻線（３）に面する電機子（６）を含み、さら
に電力供給設定（Ｃ）に応じて車両の電源（８）から誘
導子巻線（３）を選択的に励磁するための励磁装置
（９）を含む制動装置において、前記制動装置により回
転子組立体（２）の回転速度（Ｖ）、電機子（６）の温
度（Ｔｒ）、誘導子巻線（３）の温度（Ｔｓ）および電
力供給設定（Ｃ）のための少なくとも一つの値の関数と
して与えることができる制動トルク（Ｃｐ１、Ｃｐ１１
−Ｃｐ１４）を予測するためにプロセッサ装置が設けら
れていることを特徴とする車両用渦電流制動装置。
【請求項２】請求項１に記載の制動装置において、さ
らに複数の位置を有する制御部材（１８）と、特に制御
部材（１８）の位置（Ｐ）の関数としての電力供給設定
（Ｃ）を確立するための制御装置（１２）とを備え、プ
ロセッサ装置（１３）が該制動装置により実際に発生せ
しめられる制動トルクを予測するために回転子組立体
（２）の回転速度（Ｖ）、電機子（６）の温度（Ｔ
ｒ）、誘導子巻線（３）の温度（Ｔｓ）および制御装置
（１２）により確立された電力供給設定（Ｃ）の値の関
数としての制動トルク（Ｃｐ１）を予測するようになっ
ていることを特徴とする制動装置。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載の制動装
置において、プロセッサ装置（１３）が該制動装置によ
り電力供給設定（Ｃ）の所定値に対して発生せしめられ
る制動トルクの少なくとも一つの値（Ｃｐ１１−Ｃｐ１
４）を予測するようになっていることを特徴とする制動
装置。
【請求項４】請求項１から請求項３までのいずれか一
項に記載の制動装置において、固定子組立体（１）が誘
導子巻線（３）を含み、一方回転子組立体（２）が電機
子（６）を含み、かつプロセッサ装置（１３）が連続す
る瞬間における電機子（６）の温度の値を実時間で求め
るようになっており、連続する各々の瞬間（ｔ_n）にお
ける電機子の温度（Ｔｒ_n）がプロセッサ装置（１３）
により連続する以前の瞬間（ｔ_n-1）において求められ
た電機子の温度（Ｔｒ_n-1）と、回転子組立体の回転速
度（Ｖ）と、励磁装置（９）に適用された電力供給設定
（Ｃ）とを含む複数の計算変数の関数として求められ、
このようにして予測された電機子の温度が制動トルク
（Ｃｐ１、Ｃｐ１１−Ｃｐ１４）を予測するときに考慮
に入れられることを特徴とする制動装置。
【請求項５】請求項４に記載の制動装置において、前
記計算変数がさらに誘導子巻線（３）の温度を含むこと
を特徴とする制動装置。
【請求項６】請求項５に記載の制動装置において、さ
らに誘導子巻線（３）の温度（Ｔｓ）に応答して計算変
数に含まれた誘導子巻線の温度を表わす信号を制御装置
（１２）に送る装置（２１）を備えていることを特徴と
する制動装置。
【請求項７】請求項５に記載の制動装置において、計
算変数に含まれた誘導子巻線の温度（Ｔｓ_n）がプロセ
ッサ装置（１３）により連続する各々の瞬間（ｔ_n）に
おいて連続する以前の瞬間（ｔ_n-1）に求められた電機
子巻線の温度（Ｔｒ_n-1）および誘導子巻線の温度（Ｔ
ｓ_n-1）の関数として求められることを特徴とする制動
装置。
【請求項８】請求項４から請求項７までのいずれか一
項に記載の制動装置において、プロセッサ装置（１３）
が以下の数式で表わされる型式の方程式により連続する
各々の瞬間（ｔ_n）における電機子の温度（Ｔｒ_n）を
求めるようになっていることを特徴とする制動装置【数１】式中、ｂ＝＋（ｂ１＋ｂ２．Ｃ）ｃ＝−（ｃ１＋ｃ２．Ｃ）ｄ＝−（ｄ１＋ｄ２．Ｃ）ｅ＝＋（ｅ１＋ｅ２．Ｃ）ｆ＝−ｆ２．Ｃｋｐ＝１＋（ｋｐ０−１）．Ｖ／３０００、そしてａ、
ｂ１、ｂ２、ｃ１、ｃ２、ｄ１、ｄ２、ｅ１、ｅ２、ｆ
２およびｋｐ０は定数であり、 Δｔは前記瞬間（ｔ_n）と連続する以前の瞬間
（ｔ_n-1）との間の時間間隔を表わし、Ｖは回転子組立体（２）の回転速度を表わし、Ｃは励磁装置（９）に適用されかつ電力が供給される巻
線（３）の数と等しい電力供給設定を表わし、Ｔｓは誘導子巻線の温度を表わし、そしてＴｒ_nおよび
Ｔｒ_n-1は前記瞬間（ｔ_n）および連続する以前の瞬間
（ｔ_n-1）のそれぞれにおける電機子の温度を表わす。
【請求項９】請求項４から請求項８までのいずれか一
項に記載の制動装置において、複数の位置を有する制御
部材（１８）と、特に制御部材（１８）の位置（Ｐ）の
関数として電力供給設定（Ｃ）を確立するための制御装
置（１２）とを備え、かつ制御装置（１２）がプロセッ
サ装置（１３）により求められた電機子の温度（Ｔ
ｒ_n）が所定のしきい値（Ｔｍａｘ）を超えるときに必
ず励磁装置（９）に適用される電力供給設定（Ｃ）を自
動的に変更して、それにより励磁装置（９）が電源
（８）を制御部材（１８）の位置（Ｐ）に相当する数よ
りも少ない数の誘導子巻線（３）と接続することを特徴
とする制動装置。
【請求項１０】請求項１から請求項９までのいずれか
一項に記載の制動装置において、プロセッサ装置（１
３）が以下の数式で表わされる型式の方程式に基づいて
制動トルクの値Ｘを予測するようになっていることを特
徴とする制動装置【数２】式中、α、ｋ０、ｋ１、ｋ２、ｋ３、ｋ４、ｋ５、ｋ
６、ｋ７およびｋ８は定数であり、Ｃは考慮に入れた電力供給設定値を表わし、Ｖは回転子組立体（２）の回転速度を表わし、そしてＴ
ｒおよびＴｓは電機子（６）の温度および誘導子巻線
（３）の温度をそれぞれ表わす。