JP2000261904A - 電気車の駆動力制御装置 - Google Patents
電気車の駆動力制御装置Info
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- JP2000261904A JP2000261904A JP11059736A JP5973699A JP2000261904A JP 2000261904 A JP2000261904 A JP 2000261904A JP 11059736 A JP11059736 A JP 11059736A JP 5973699 A JP5973699 A JP 5973699A JP 2000261904 A JP2000261904 A JP 2000261904A
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- Japan
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- speed
- current
- control
- vehicle
- motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ベクトル制御を行いながら、タイヤスリップを
低減しかつバッテリ電力を有効に使用すること。 【解決手段】アクセルを踏込み加速する場合、或る規定
の電流を増加させ或る規定の時間の速度増加量により電
流増加量を変える指令とする手段を有することにより、
車速センサが用いられるときは精度よく、一方、車速セ
ンサが異常のとき精度は落ちるが、ベクトル制御・過大
加速しない制御を行い、タイヤスリップ低減とバッテリ
電力の有効使用ができる。
低減しかつバッテリ電力を有効に使用すること。 【解決手段】アクセルを踏込み加速する場合、或る規定
の電流を増加させ或る規定の時間の速度増加量により電
流増加量を変える指令とする手段を有することにより、
車速センサが用いられるときは精度よく、一方、車速セ
ンサが異常のとき精度は落ちるが、ベクトル制御・過大
加速しない制御を行い、タイヤスリップ低減とバッテリ
電力の有効使用ができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリフォーク
リフトの速度制御に係わり、特に動力の効率を低下させ
ないで、かつ緩加速しない制御に関する。
リフトの速度制御に係わり、特に動力の効率を低下させ
ないで、かつ緩加速しない制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】動力の効率を上げ、バッテリのエネルギ
を有効に使用するものとして、特開平6−284511 号公報
がある。本内容によれば、要求トルクの１次電流が最小
になるよう通電し、効率を上げバッテリのエネルギを有
効に使用することが記載されている。
を有効に使用するものとして、特開平6−284511 号公報
がある。本内容によれば、要求トルクの１次電流が最小
になるよう通電し、効率を上げバッテリのエネルギを有
効に使用することが記載されている。
【０００３】一般的にバッテリの放電電流を小さくした
方が、一充電後の電力を多く放出する。つまりエネルギ
を効率よく使用できる。このことを利用して、モータへ
の電流を最小にしようとするものである。
方が、一充電後の電力を多く放出する。つまりエネルギ
を効率よく使用できる。このことを利用して、モータへ
の電流を最小にしようとするものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記発明の内容によれ
ば、最小の１次電流を通電するため、運転状況によっ
て、加速が小さく速度の応答が遅いという課題がある。
ば、最小の１次電流を通電するため、運転状況によっ
て、加速が小さく速度の応答が遅いという課題がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】アクセルを踏込み加速す
る場合、或る規定の電流を増加させ或る規定の時間の速
度増加量により電流増加量を変える指令とする手段を有
する。
る場合、或る規定の電流を増加させ或る規定の時間の速
度増加量により電流増加量を変える指令とする手段を有
する。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下図に従い説明する。
【０００７】図１は本発明からなる制御ブロック図を示
す。
す。
【０００８】バッテリ１を電源とし、可変周波数・可変
電圧の交流電源に変換するＰＷＭインバータ２より駆動
される誘導電動機３（以下電動機という）、電動機電流
を検出する電流センサ４、電動機３の機械出力がギヤ５
を介してタイヤ６に伝えられ、また車速センサ７で電動
機３の回転数を検出でき、アクセル９は踏み込み量を電
気信号に変え信号処理回路１０で電流指令値を加減する
（ランプ増加とする）。
電圧の交流電源に変換するＰＷＭインバータ２より駆動
される誘導電動機３（以下電動機という）、電動機電流
を検出する電流センサ４、電動機３の機械出力がギヤ５
を介してタイヤ６に伝えられ、また車速センサ７で電動
機３の回転数を検出でき、アクセル９は踏み込み量を電
気信号に変え信号処理回路１０で電流指令値を加減する
（ランプ増加とする）。
【０００９】アクセル９の信号により速度を制限する場
合、比例制御要素を有する速度調節器１１により車速セ
ンサ７の信号をフィードバックして速度を制御する。
合、比例制御要素を有する速度調節器１１により車速セ
ンサ７の信号をフィードバックして速度を制御する。
【００１０】アクセル開度および速度調節器１１で決め
られた指令電流値Ｉ１′と電動機回転数から磁化電流計
算装置１２で指令磁化電流ｉ１Ｍ′が決まる。
られた指令電流値Ｉ１′と電動機回転数から磁化電流計
算装置１２で指令磁化電流ｉ１Ｍ′が決まる。
【００１１】そして、演算装置１３より指令トルク電流
ｉ１Ｔ′が求められる。
ｉ１Ｔ′が求められる。
【００１２】指令電流と回転数が分かると、制御として
中野著「交流モータのベクトル制御」（日刊工業新聞社）
発行１９９６.３.２９によるベクトル制御が用いられ
る。この概要を以下に記す。
中野著「交流モータのベクトル制御」（日刊工業新聞社）
発行１９９６.３.２９によるベクトル制御が用いられ
る。この概要を以下に記す。
【００１３】電流調節器１４により、電圧に変換され座
標変換（Ａ）１５によりαβ座標に、そして変換（Ａ）
１６により３相に変換されてインバータ２を駆動する。
標変換（Ａ）１５によりαβ座標に、そして変換（Ａ）
１６により３相に変換されてインバータ２を駆動する。
【００１４】インバータ２はスイッチングロスを低減で
きる２アーム変調が望ましい。
きる２アーム変調が望ましい。
【００１５】一方、電流センサ４からの信号は変換
（Ｂ）１７で３相から２相のαβ座標に変換され座標変
換（Ｂ）１８で磁化電流とトルク電流に分けられる。
（Ｂ）１７で３相から２相のαβ座標に変換され座標変
換（Ｂ）１８で磁化電流とトルク電流に分けられる。
【００１６】この電流がフィードバックされて、電流が
制限される。
制限される。
【００１７】すべり周波数算定回路１９と回転速度を加
え周波数積分回路２０により、磁束位置φ０が求まる。
え周波数積分回路２０により、磁束位置φ０が求まる。
【００１８】以上がベクトル制御といわれているもので
ある。
ある。
【００１９】さらに、電動機の回転数を検出できないと
きオブザーバの制御が用いられると記載されている。
きオブザーバの制御が用いられると記載されている。
【００２０】これについても、概要を以下に記す。
【００２１】
【数１】 ｄｘ／ｄｔ＝Ａｘ＋Ｂｖ1 …（１）
【００２２】
【数２】 ｉ１＝Ｃｘ …（２）
ここで、ｘ ＝［ｉ 1 ψ 2]T Ｔ；転置行列記号ｉ 1 ＝［ｉ1α ｉ1β]T ；１次電流ψ 2 ＝［ψ2α ψ2β]T ；２次磁束ｖ 1 ＝［ｖ1α ｖ1β]T ；１次電圧
ここで、ｘ ＝［ｉ 1 ψ 2]T Ｔ；転置行列記号ｉ 1 ＝［ｉ1α ｉ1β]T ；１次電流ψ 2 ＝［ψ2α ψ2β]T ；２次磁束ｖ 1 ＝［ｖ1α ｖ1β]T ；１次電圧
【００２３】
【数３】
【００２４】
【数４】
【００２５】
【数５】
【００２６】Ｂ＝［Ｂ1 ０]T Ｃ＝［Ｉ ０]T A11＝−｛（Ｍ／Ｔ2）／（１＋σ）＋ｒ1／Ｌσ｝Ｉ Ａ12＝｛１／（１＋σ）Ｌσ}{（１／Ｔ2)Ｉ−ωrＪ｝ Ａ21＝（Ｍ／Ｔ2)′Ｉ Ａ22＝（−１／Ｔ2)′Ｉ＋ωrＪ Ｂ１＝（１／Ｌσ)′Ｉ ｒ１，ｒ２；１次および１次側換算の２次抵抗 Ｍ；１次側換算の相互インダクタンス ｌ１，ｌ２；１次および１次側換算の２次漏れインダク
タンス Ｔ２；２次回路時定数 Ｔ2＝（Ｍ＋ｌ2）／ｒ2 ωr；電動機角速度 Ｌσ＝ｌ1＋ｌ2Ｍ／（Ｍ＋Ｌ2） σ＝ｌ2／Ｍ はベクトルを示す。
タンス Ｔ２；２次回路時定数 Ｔ2＝（Ｍ＋ｌ2）／ｒ2 ωr；電動機角速度 Ｌσ＝ｌ1＋ｌ2Ｍ／（Ｍ＋Ｌ2） σ＝ｌ2／Ｍ はベクトルを示す。
【００２７】オブザーバは ｄｘ＾／ｄｔ＝Ａ＾ｘ＾＋Ｂｖ１＋Ｇ（ｉ１＾−ｉ１） のように構成される。
【００２８】＾は推定値を示す。
【００２９】Ｇはオブザーバゲイン行列といわれる。
【００３０】適応形オブザーバは、
【００３１】
【数６】 ｅiα＝ｉ1α−ｉ1α＾ …（６）
【００３２】
【数７】 ｅｉβ＝ｉ1β−ｉ1β＾ …（７）
【００３３】
【数８】
【００３４】式（数６）と式（数７）より式（数８）を
計算し回転速度の項を修正するものである。この計算
を、速度適応機構２１で行う。
計算し回転速度の項を修正するものである。この計算
を、速度適応機構２１で行う。
【００３５】図２はアクセル開度対電流（速度）制限指
令値関係図を示す。
令値関係図を示す。
【００３６】アクセル開度（小）を一点鎖線に、アクセ
ル開度（中）を点線に、アクセル開度（大）を実線に示
した特性を持たせる。
ル開度（中）を点線に、アクセル開度（大）を実線に示
した特性を持たせる。
【００３７】二点鎖線は平坦路の負荷特性を示す。
【００３８】アクセルを全閉から（小）の開度にしたと
き、太い点線で示したように、Ｐ１・Ｐ２・Ｐ３と経由
してＰ点に落着く。
き、太い点線で示したように、Ｐ１・Ｐ２・Ｐ３と経由
してＰ点に落着く。
【００３９】図３の（Ａ）はアクセルを全閉から（小）
に開いたときの指令電流ＩＬと電動機電流Ｉ１の特性を
示している。
に開いたときの指令電流ＩＬと電動機電流Ｉ１の特性を
示している。
【００４０】アクセル開度を時間０よりすぐに開度
（小）にしても、電流制限値に遅れ特性を持たせ時間Ｔ
１で図２のＰ２点に示す電流制限値ＩＬ１にする。
（小）にしても、電流制限値に遅れ特性を持たせ時間Ｔ
１で図２のＰ２点に示す電流制限値ＩＬ１にする。
【００４１】Ｐ３点までは、電動機電流Ｉ１は電流制限
値ＩＬ１となり図３のＴ２に相当する。
値ＩＬ１となり図３のＴ２に相当する。
【００４２】時間Ｔ２から図１の速度調節器１１が動作
し、図２のＰ点つまり図３のＴ３点に落着く。
し、図２のＰ点つまり図３のＴ３点に落着く。
【００４３】図１の指令電流Ｉ１′と電動機電流Ｉ１は
同じ値となる。
同じ値となる。
【００４４】図３の（Ｂ）は指令電流Ｉ１′と電動機回
転数から例えばマップメモリから励磁電流ｉ1Ｍ の値を
求めその値を示す。この電流が決まると、図１に示した
ブロック図で電動機電流が制御される。
転数から例えばマップメモリから励磁電流ｉ1Ｍ の値を
求めその値を示す。この電流が決まると、図１に示した
ブロック図で電動機電流が制御される。
【００４５】図４の（Ａ）は本発明からなる指令電流の
加減を示している。
加減を示している。
【００４６】いま、アクセル開度を全閉から図２の
（小）の開度にする。
（小）の開度にする。
【００４７】電流を増加させ微少時間（約０.５秒 ）経
過のＴ１での車速が図４の（Ｂ）に示すように負荷が大
きいときは車速の増加は少なく実線のようになり、負荷
が小さいときは車速増加は大きく一点鎖線のようにな
る。そこでＴ１時点からの指令電流の増加を車速ＲＰＭ
１（ＲＰＭ２）の大きさに応じて変える。
過のＴ１での車速が図４の（Ｂ）に示すように負荷が大
きいときは車速の増加は少なく実線のようになり、負荷
が小さいときは車速増加は大きく一点鎖線のようにな
る。そこでＴ１時点からの指令電流の増加を車速ＲＰＭ
１（ＲＰＭ２）の大きさに応じて変える。
【００４８】図４の（Ａ）のように実線と一点鎖線のよ
うに変える。
うに変える。
【００４９】これにより、Ｔ１時点からの車速増加はほ
ぼ等しくなる。
ぼ等しくなる。
【００５０】急加速が無く、スリップが低減される。
【００５１】また急加速しないよう過大電流が流れない
ようにするので、バッテリの電力を有効に使用すること
ができる。
ようにするので、バッテリの電力を有効に使用すること
ができる。
【００５２】図５は、本発明からなる車速センサ異常時
の処理方法を示す。
の処理方法を示す。
【００５３】車速センサの異常を検出する手段として １．キースイッチ投入時に、車速が異常速度を示してい
る。
る。
【００５４】２．ある規定電流以上の通電時間が長く続
いているのに、車速が０を示している。
いているのに、車速が０を示している。
【００５５】３．オブザーバの推定車速値と大幅に違っ
ているとき。
ているとき。
【００５６】の方法が有り、この判定を行い、異常のば
あいは、推定車速値を用いる。
あいは、推定車速値を用いる。
【００５７】これにより、車速センサが故障あるいは最
初から装着していないときでも精度が低下するものの、
タイヤのスリップを低減できる。
初から装着していないときでも精度が低下するものの、
タイヤのスリップを低減できる。
【００５８】また急加速しないよう過大電流が流れない
ようにするので、バッテリの電力を有効に使用すること
ができる。
ようにするので、バッテリの電力を有効に使用すること
ができる。
【００５９】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、車速セ
ンサが用いられるときは、精度よくベクトル制御・過大
加速しない制御を行い、タイヤスリップ低減とバッテリ
電力の有効使用ができる。
ンサが用いられるときは、精度よくベクトル制御・過大
加速しない制御を行い、タイヤスリップ低減とバッテリ
電力の有効使用ができる。
【００６０】一方、車速センサが異常のとき精度は落ち
るが、上述の効果を有する。
るが、上述の効果を有する。
【図１】本発明からなる制御ブロック図。
【図２】アクセル開度対電流（速度）制限指令値との関
係を示す特性図。
係を示す特性図。
【図３】図１の動作を説明する特性図。
【図４】本発明からなる指令電流の加減を説明する特性
図。
図。
【図５】本発明からなる車速センサ異常時の処理方法を
示す図。
示す図。
１…バッテリ、２…インバータ、３…誘導電動機、４…
電流センサ、５…ギヤ、６…タイヤ、７…車速センサ、
８…切替回路、９…アクセル、１０…信号処理回路、１
１…速度調節器、１２…磁化電流計算装置、１３…演算
装置、１４…電流調節器、１５…座標変換（Ａ）、１６
…変換（Ａ）、１７…変換（Ｂ）、１８…座標変換
（Ｂ）、１９…すべり周波数算定回路、２０…周波数積
分回路、２１…速度適応機構。
電流センサ、５…ギヤ、６…タイヤ、７…車速センサ、
８…切替回路、９…アクセル、１０…信号処理回路、１
１…速度調節器、１２…磁化電流計算装置、１３…演算
装置、１４…電流調節器、１５…座標変換（Ａ）、１６
…変換（Ａ）、１７…変換（Ｂ）、１８…座標変換
（Ｂ）、１９…すべり周波数算定回路、２０…周波数積
分回路、２１…速度適応機構。
フロントページの続き (72)発明者 井上 信男 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 豊田 英雄 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器事業部内 Ｆターム(参考） 3F333 AA02 AB13 FA20 FA29 FA32 FD07 FE04 FE09 5H115 PG05 PI13 PU09 PV09 QN06 QN09 QN12 QN22 QN23 RB22 RB26 TB06 TO12 TO21 TR06 TU02 TZ09 5H576 AA01 BB09 DD04 EE01 EE11 GG02 GG04 HB02 JJ18 JJ22 LL18 LL22 LL57 MM02
Claims (2)
- 【請求項１】バッテリ，可変周波数・可変電圧の交流電
源に変換するＰＷＭインバータ，該インバータによって
駆動される誘導電動機と、アクセル踏込み量によって電
動機１次電流を決定する指令値（あるいは速度指令値も
含む指令値）によって前記誘導電動機に通電し、車両の
トルク・速度を加減する制御回路を有する電動車の制御
方法において、アクセル踏込み量を変えたとき、ある規
定電流をある規定時間通電し、その時の速度変化量に応
じて、指令電流の増加を定める装置を有していることを
特徴とする電気車の駆動力制御装置。 - 【請求項２】請求項１において、電動機回転数を検出し
ている車速計の代わりに、速度適応２次磁束オブザーバ
による速度推定値を用いて制御することを特徴とする電
気車の駆動力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11059736A JP2000261904A (ja) | 1999-03-08 | 1999-03-08 | 電気車の駆動力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11059736A JP2000261904A (ja) | 1999-03-08 | 1999-03-08 | 電気車の駆動力制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000261904A true JP2000261904A (ja) | 2000-09-22 |
Family
ID=13121807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11059736A Pending JP2000261904A (ja) | 1999-03-08 | 1999-03-08 | 電気車の駆動力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000261904A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3208619A1 (de) * | 2012-04-12 | 2017-08-23 | Robert Bosch GmbH | Verfahren und vorrichtung zum überprüfen eines drehzahlsystems einer motorbetriebenen vorrichtung |
-
1999
- 1999-03-08 JP JP11059736A patent/JP2000261904A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3208619A1 (de) * | 2012-04-12 | 2017-08-23 | Robert Bosch GmbH | Verfahren und vorrichtung zum überprüfen eines drehzahlsystems einer motorbetriebenen vorrichtung |
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