JP2001352611A - Electric car control device and controlling method and electric car utilizing them - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To relieve the load of setting a control program in a system for detecting the occurrence of the slip of driving wheels from the current, voltage and the like of an electric motor. SOLUTION: A current-limiting value is set based on the detected current value of the electric motor at the time, when a given period of time has elapsed from the time when the conduction ratio of a chopper reaches a given value. The conduction ratio of the chopper is controlled in a range which does not exceed the current-limiting value.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、チョッパ制御され
る電気車の制御装置に係り、特に、駆動輪のスリップ低
減に好適な電気車の制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for an electric vehicle controlled by a chopper, and more particularly, to a control device for an electric vehicle suitable for reducing slip of a driving wheel.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来の装置として、駆動輪と従動輪の回
転差や、車両速度変化率から駆動輪のスリップ発生を検
出するものがある。この技術に関する記載例としては、
特開平３−６０３０２号公報や、特開平８−１１６６０
６号公報がある。2. Description of the Related Art As a conventional apparatus, there is an apparatus which detects occurrence of slip of a driving wheel from a rotation difference between a driving wheel and a driven wheel and a vehicle speed change rate. Examples of this technology include:
JP-A-3-60302 and JP-A-8-11660
No. 6 publication.

【０００３】しかしこれらの装置においては、駆動輪ま
たは従動輪の回転数を検出するセンサ等を設ける必要が
あるため、センサ及び、その配線と入力回路の増設によ
るコストアップが問題となる。そこで電動機の電流と電
動機の電圧との比率や、電動機の電流と電動機の電圧と
の比率の変化量等、制御装置内部で検出できるデータを
基に、駆動輪のスリップ発生を検出する。これにより、
回転数を検出するためのセンサ等を車両に増設せずに済
む。この技術に関する記載例としては、特開平１１−３
５５９１６号公報がある。However, in these devices, it is necessary to provide a sensor or the like for detecting the number of revolutions of the driving wheel or the driven wheel, and therefore, there is a problem that the cost is increased by adding the sensor and its wiring and input circuit. Thus, the occurrence of slip of the drive wheels is detected based on data that can be detected inside the control device, such as the ratio between the current of the motor and the voltage of the motor, and the amount of change in the ratio between the current of the motor and the voltage of the motor. This allows
It is not necessary to add a sensor for detecting the number of revolutions to the vehicle. A description example of this technique is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-3
No. 55916.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】スリップ発生の検出に
際しては、路面状況，車両重量，車両の違いを考慮する
ことにより、より効果的に運転操作性を向上することが
可能である。しかし、上記従来例でこれらの要因に対応
するのは、以下の理由により困難であった。In detecting the occurrence of slip, it is possible to more effectively improve the driving operability by taking into account differences in road surface conditions, vehicle weight, and vehicle. However, it is difficult to deal with these factors in the above conventional example for the following reasons.

【０００５】すなわち、電動機の電流と電動機の電圧と
の比率等から駆動輪のスリップ発生を検出するために
は、予め想定した路面状況や車両重量等に応じて、適切
な判定レベルを設定しておく必要があり、また、想定す
る条件が多岐にわたる場合は、判定レベルの設定が困難
であり、然も、車両が変わる度に再設定する必要がある
等実験や計算に多大な時間と労力を要していた。That is, in order to detect the occurrence of slip of the drive wheels from the ratio of the current of the motor to the voltage of the motor, etc., an appropriate determination level is set in accordance with the assumed road surface condition and vehicle weight. In addition, when the assumed conditions are various, it is difficult to set the judgment level, and it is necessary to reset it every time the vehicle changes. I needed it.

【０００６】本発明の目的は、上記判定レベル設定に要
する時間や労力を低減し、効果的に駆動輪のスリップ低
減が可能な電気車制御装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide an electric vehicle control device capable of reducing the time and labor required for setting the determination level and effectively reducing the slip of the drive wheels.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的は、チョッパ制
御される電動機の加速時において、チョッパの通流率が
所定の値に達した時点から所定の時間を経過した時の前
記電動機の電流検出値に基づいて電流制限値を設定し、
その電流検出値を超えない範囲で、チョッパ通流率を制
御することにより達成される。SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to detect the current of a chopper-controlled motor at the time of acceleration of the motor, when a predetermined time has elapsed from the time when the flow rate of the chopper reaches a predetermined value. Set the current limit based on the value,
This is achieved by controlling the chopper conduction ratio within a range not exceeding the current detection value.

【０００８】チョッパの通流率が所定の値に達した時点
から所定の時間を経過した時とは、好ましくは前記電動
機電流が上昇しその後下降した後であって前記電動機の
回転数とトルクが釣り合った時点である。The time when a predetermined time has elapsed from the time when the duty ratio of the chopper reaches a predetermined value is preferably after the motor current increases and then decreases, and the rotation speed and torque of the motor are reduced. It is the time when they are balanced.

【０００９】また通流率の制御は、好ましくは電流制限
値が設定されてからスリップが終了するまでの時間、前
記チョッパの通流率をフィードバック制御することであ
る。ここでスリップの終了時間は、好ましくは実験等で
得られたデータに基づいてあらかじめ設定する。The control of the flow rate is preferably a feedback control of the flow rate of the chopper during a period from when the current limit value is set to when the slip ends. Here, the slip end time is preferably set in advance based on data obtained by experiments or the like.

【００１０】[0010]

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態をな
す回路構成図である。図１において、１はバッテリ、
２，３はヒューズ、４はキースイッチ、５は定電圧回
路、６はＲＯＭ、７はマイコン（マイクロコンピュー
タ）、８はフライホイールダイオード、９はプラギング
ダイオード、１０は電流センサ、１１は駆動用電動機、
１１ａは電機子巻線、１１ｂは界磁巻線、１２は前進コ
ンタクタ、１２ａは前進コンタクタコイル、１３は後進
コンタクタ、１３ａは後進コンタクタコイル、１４はチ
ョッパ用トランジスタ、１５はアクセル、１６は前後進
切換スイッチ、１７は通流率制限用可変抵抗器、１８，
１９，２０，２１，２２は入力回路、２３，２４，２５
は出力回路、２６は前進コンタクタ駆動トランジスタ、
２７は後進コンタクタ駆動トランジスタである。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a battery,
2, 3 are fuses, 4 is a key switch, 5 is a constant voltage circuit, 6 is a ROM, 7 is a microcomputer (microcomputer), 8 is a flywheel diode, 9 is a plugging diode, 10 is a current sensor, and 11 is a driving motor. ,
11a is an armature winding, 11b is a field winding, 12 is a forward contactor, 12a is a forward contactor coil, 13 is a reverse contactor, 13a is a reverse contactor coil, 14 is a chopper transistor, 15 is an accelerator, and 16 is forward and backward. A changeover switch, 17 is a variable resistor for limiting the conduction ratio, 18,
19, 20, 21, 22 are input circuits, 23, 24, 25
Is an output circuit, 26 is a forward contactor drive transistor,
27 is a reverse contactor drive transistor.

【００１１】次に、本実施形態の動作について説明す
る。Next, the operation of this embodiment will be described.

【００１２】まず、キースイッチ４をＯＮすると、定電
圧回路５が動作し、マイコン７に電源が供給される。マ
イコン７は、予めＲＯＭ６に記憶されているプログラム
に従って処理を開始する。First, when the key switch 4 is turned on, the constant voltage circuit 5 operates and power is supplied to the microcomputer 7. The microcomputer 7 starts processing according to a program stored in the ROM 6 in advance.

【００１３】以下、マイコン７による処理を図２に示す
フローチャートにより説明する。Hereinafter, the processing by the microcomputer 7 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

【００１４】マイコン７が処理を開始すると、まず最初
に初期設定処理１０１が実行され、マイコン７の動作に
必要なデータの設定、後述の各処理で用いる変数のクリ
ア等が行われる。When the microcomputer 7 starts processing, first, an initial setting processing 101 is executed to set data necessary for the operation of the microcomputer 7 and clear variables used in each processing described later.

【００１５】次に、入力処理１０２において、バッテリ
１からヒューズ３，キースイッチ４，入力回路１８を介
して検出されるバッテリ電圧Ｖｂと、電流センサ１０か
ら入力回路１９を介して検出される電動機電流Ｉｍと、
アクセル１５から入力回路２０を介して検出されるアク
セル信号Ａｃｃと、前後進切換スイッチ１６から入力回
路２１を介して検出される前後進信号ＦＲＳＷと、通流
率制限用可変抵抗器１７から入力回路２２を介して検出
される通流率制限信号ＶＲを入力する。Next, in the input process 102, the battery voltage Vb detected from the battery 1 via the fuse 3, the key switch 4 and the input circuit 18 and the motor current V detected from the current sensor 10 via the input circuit 19 Im,
An accelerator signal Acc detected from the accelerator 15 via the input circuit 20, a forward / backward signal FRSW detected from the forward / reverse selector switch 16 via the input circuit 21, and an input circuit from the duty ratio limiting variable resistor 17 The duty ratio restriction signal VR detected via the input terminal 22 is input.

【００１６】続いて、スリップ制御処理１０３，走行制
御処理１０４が順次実行される。Subsequently, a slip control process 103 and a traveling control process 104 are sequentially executed.

【００１７】最後に、キースイッチ検出処理１０５によ
り、バッテリ電圧Ｖｂからキースイッチ４のＯＮ，ＯＦ
Ｆを判定し、キースイッチ４がＯＮの間は、上記入力処
理１０２以降を繰り返し実行し、キースイッチ４がＯＦ
Ｆになると処理を終了する。Finally, in the key switch detection processing 105, the ON / OFF of the key switch 4 is determined from the battery voltage Vb.
F is determined, and while the key switch 4 is ON, the above input processing 102 and subsequent steps are repeatedly executed, and the key switch 4 is turned off.
When the value reaches F, the process ends.

【００１８】スリップ制御処理１０３における動作を図
３に示すフローチャートにより説明する。The operation in the slip control processing 103 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

【００１９】まず、処理２０１にて、チョッパ用トラン
ジスタ１４の通流率Ｄｃｈと、後述の処理３０７で設定
される最大通流率Ｄｍａｘとの比較が行われる。Ｄｃｈ
がＤｍａｘより小さい場合、処理２０７によりタイマー
ＴＭＲ１がクリアされる。ＤｃｈがＤｍａｘ以上の場
合、処理２０２によりＴＭＲ１が時間１５０ｍｓと比較
される。ＴＭＲ１が１５０ｍｓよりより小さい場合、処
理２０６にてＴＭＲ１に１が加算される。ＴＭＲ１が１
５０ｍｓになると、処理２０３,２０４,２０５が実行さ
れる。First, in a process 201, a comparison is made between the conduction ratio Dch of the chopper transistor 14 and a maximum conduction ratio Dmax set in a later-described process 307. Dch
Is smaller than Dmax, the timer TMR1 is cleared by the process 207. If Dch is greater than or equal to Dmax, process 202 compares TMR1 with the time 150 ms. If TMR1 is smaller than 150 ms, 1 is added to TMR1 in step 206. TMR1 is 1
When the time reaches 50 ms, the processing 203, 204, 205 is executed.

【００２０】処理２０３では、電動機電流Ｉｍを電流検
出値Ｉｍｏに設定する。In step 203, the motor current Im is set to the current detection value Imo.

【００２１】処理２０４では、関数ｆ１により電流検出
値Ｉｍｏから係数Ｋを設定する。Ｋは後述の処理２１３
で用いる。関数ｆ１の特性を図４に示す。In step 204, a coefficient K is set from the current detection value Imo by the function f1. K is a process 213 described later.
Used in FIG. 4 shows the characteristics of the function f1.

【００２２】処理２０５では、関数ｆ２により電流検出
値Ｉｍｏから電流勾配ΔＩを設定する。ΔＩは後述の処
理２１４で用いる。関数ｆ２の特性を図５に示す。In step 205, the current gradient ΔI is set from the current detection value Imo by the function f2. ΔI is used in processing 214 described later. FIG. 5 shows the characteristics of the function f2.

【００２３】上記各処理により、通流率Ｄｃｈが最大通
流率Ｄｍａｘに達してから、１５０ｍｓ経過した時の電
動機電流Ｉｍが電流検出値Ｉｍｏとして設定される。Ｉ
ｍｏ，Ｋ，ΔＩの設定は、スリップ発生の有無に関わら
ず、上記の条件が成立する度に実行される。By the above-described processes, the motor current Im 150 ms after the conduction ratio Dch reaches the maximum conduction ratio Dmax is set as the current detection value Imo. I
The setting of mo, K, and ΔI is performed every time the above condition is satisfied, regardless of whether or not a slip has occurred.

【００２４】ここで、タイマーＴＭＲ１による１５０ｍ
ｓという時間は、特に限定するものではなく、５０ｍｓ
〜３００ｍｓ程度の範囲で適宜設定すれば良い。但し、
スリップ低減時におけるフィーリングに影響するため、
搭載される車両や組み合わせる電動機に応じて、実験や
計算により決定することが望ましい。尚、この時間は、
図１１における時間Ｔに相当する。Here, 150 m by the timer TMR1
The time s is not particularly limited, and is 50 ms.
What is necessary is just to set suitably within the range of about 300 ms. However,
To affect the feeling during slip reduction,
It is desirable to determine the value by experiments and calculations according to the vehicle to be mounted and the electric motor to be combined. This time,
This corresponds to the time T in FIG.

【００２５】次に、処理２０８により、電流検出値Ｉｍ
ｏが設定されたか否かを判断する。Next, in step 208, the current detection value Im
It is determined whether or not o has been set.

【００２６】Ｉｍｏが設定されていない場合は、処理２
０９，２１０によって、タイマーＴＭＲ２をクリアする
と共に、チョッパ用トランジスタ１４の許容電流から決
まる最大制御電流Ｉｍａｘを電流制限値Ｉｓとして設定
する。If Imo is not set, process 2
At 09 and 210, the timer TMR2 is cleared and the maximum control current Imax determined from the allowable current of the chopper transistor 14 is set as the current limit value Is.

【００２７】Ｉｍｏが設定された場合、処理２１１によ
りＴＭＲ２が時間５００ｍｓと比較される。ＴＭＲ２が
５００ｍｓよりより小さい場合、処理２１２にてＴＭＲ
２に１が加算され、処理２１３により、Ｉｍｏに係数Ｋ
を乗算した値がＩｓに設定される。ＴＭＲ２が５００ｍ
ｓになると、処理２１４が実行され、Ｉｓに電流勾配Δ
Ｉを加算した値がＩｓに設定される。Ｉｓは、処理２０
４，２０５によりＩｍａｘ以下に制限される。If Imo is set, step 211 compares TMR2 with a time of 500 ms. If TMR2 is shorter than 500 ms, TMR
1 is added to 2 and the process 213 adds the coefficient K to Imo.
Is set to Is. TMR2 is 500m
s, the process 214 is executed, and the current gradient Δ
The value obtained by adding I is set to Is. Is is the processing 20
4,205, it is limited to Imax or less.

【００２８】通流率Ｄｃｈが最大通流率Ｄｍａｘ、また
は後述の処理３０６で設定される通流率指令Ｄｓの何れ
かに達すると、処理２１７，２１８の判定により処理２
１９が実行され、Ｉｍｏがクリアされる。これにより、
次回からＩｍｏが設定されるまでの間は、処理２０８の
判定により、処理２０９，２１０が実行される。When the duty ratio Dch reaches either the maximum duty ratio Dmax or the duty ratio command Ds set in the process 306 to be described later, the process 2 is determined by the determinations in the processes 217 and 218.
19 is executed, and Imo is cleared. This allows
From the next time until Imo is set, the processes 209 and 210 are executed based on the determination of the process 208.

【００２９】上記各処理により、電流制限値Ｉｓは、電
流検出値Ｉｍｏが設定された時点から５００ｍｓ間、Ｉ
ｍｏに係数Ｋを乗算した一定の値に保持され、その後
は、電流勾配ΔＩにより徐々に増加する動作となる。According to each of the above-described processes, the current limit value Is is set to 500 Ims for 500 ms after the current detection value Imo is set.
The value is kept at a constant value obtained by multiplying mo by the coefficient K, and thereafter, the operation is gradually increased by the current gradient ΔI.

【００３０】ここで、タイマーＴＭＲ２による５００ｍ
ｓという時間は、特に限定するものではないが、Ｉｓの
設定によりスリップが止まるまでの時間を確保する必要
がある。Here, 500 m by the timer TMR2
The time s is not particularly limited, but it is necessary to secure time until the slip stops by setting Is.

【００３１】図４において、Ｉｍｏが小さい領域ではＫ
の設定値を下げているが、これは、凍結路等の極めて滑
りやすい路面でスリップが発生した場合を考慮したもの
である。電流制限値Ｉｓを小さく設定することにより、
スリップが止まるまでの時間を短くする（駆動用電動機
１１の回転数低下を早める）効果がある。In FIG. 4, in the region where Imo is small, K
Is set in consideration of a case where a slip occurs on an extremely slippery road surface such as an icy road. By setting the current limit value Is small,
This has the effect of shortening the time until the slip stops (making the rotation speed of the drive motor 11 fall faster).

【００３２】図５において、電流勾配ΔＩは、毎秒当た
りの増加量が最大制御電流Ｉｍａｘと等しい値を１００
％としている。つまり、１５％は、約６.７ｓ でＩｍａ
ｘに達する程度の緩やかな電流勾配である。In FIG. 5, the current gradient ΔI is set to a value in which the amount of increase per second is equal to the maximum control current Imax by 100.
%. That is, 15% is about 6.7 seconds
The current gradient is gentle enough to reach x.

【００３３】尚、ΔＩによる電流制限値Ｉｓの増加は、
本来の目的であるスリップ低減には関係ないが、スリッ
プが止まった後の加速フィーリングを良くするために
は、極めて有効である。ΔＩは、搭載される車両や組み
合わせる電動機に応じた設定が必要となるため、制御装
置の汎用性を優先する場合は、処理２１３による設定の
ままとしても良い。その場合、処理２０５，２１４，２
１５，２１６は不要となる。但し、Ｄｃｈが低下する前
に、処理２１７の判定により処理２１９が実行されるの
を防ぐため、タイマーＴＭＲ２は必要である。スリップ
が止まるまでの時間ではなく、後述の処理３０８により
通流率Ｄｃｈが最大通流率Ｄｍａｘ未満になるまでの時
間（例えば１０ｍｓ）を確保すれば良い。The increase of the current limit value Is due to ΔI is as follows.
Although not related to the original purpose of slip reduction, it is extremely effective for improving the acceleration feeling after the slip stops. Since ΔI needs to be set according to the vehicle to be mounted and the electric motor to be combined, if priority is given to the versatility of the control device, the setting of the process 213 may be left as it is. In that case, processing 205, 214, 2
15 and 216 become unnecessary. However, the timer TMR2 is necessary to prevent the process 219 from being executed by the determination of the process 217 before the Dch decreases. It is sufficient to secure a time (for example, 10 ms) until the flow rate Dch becomes less than the maximum flow rate Dmax by the processing 308 described later, not the time until the slip stops.

【００３４】また、図４において、係数Ｋは上限１００
％となっているが、これを小さく（例えば９０％）する
と共に、上記タイマーＴＭＲ１による時間１５０ｍｓを
短く（例えば１００ｍｓ）しても良い。この場合、図１
１に示すスリップ期間が短縮され、スリップ低減効果が
上がる。但し、スリップが発生しない通常の加速時（図
１０の点Ｄ付近）においても、一瞬電流が低下するた
め、実用性を考慮した上で、実験や計算により決定する
ことが望ましい。Further, in FIG.
%, It may be reduced (for example, 90%) and the time 150 ms by the timer TMR1 may be shortened (for example, 100 ms). In this case, FIG.
1 is shortened, and the effect of reducing slip is increased. However, even at the time of normal acceleration in which no slip occurs (around the point D in FIG. 10), the current decreases momentarily. Therefore, it is desirable to determine the current through experiments and calculations in consideration of practicality.

【００３５】次に、走行制御処理１０４における動作を
図６に示すフローチャートにより説明する。Next, the operation in the traveling control processing 104 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

【００３６】まず、処理３０１により、前後進信号ＦＲ
ＳＷの判定が行われる。ＦＲＳＷが前進の場合は、処理
３０４により前進コンタクタ駆動ポートＦＣへＯＮ信号
を出力し、後進コンタクタ駆動ポートＲＣへＯＦＦ信号
を出力する。ＦＣへ出力されたＯＮ信号により、出力回
路２４を介して前進コンタクタ駆動トランジスタ２６が
ＯＮし、前進コンタクタコイル１２ａが通電され、前進
コンタクタ１２がＯＮする。ＦＲＳＷが後進の場合は、
処理３０３によりＦＣへＯＦＦ信号を出力し、ＲＣへＯ
Ｎ信号を出力する。ＲＣへ出力されたＯＮ信号により、
出力回路２５を介して後進コンタクタ駆動トランジスタ
２７がＯＮし、後進コンタクタコイル１３ａが通電さ
れ、後進コンタクタ１３がＯＮする。ＦＲＳＷが中立の
場合は、処理３０２によりＦＣ、及びＲＣへＯＦＦ信号
を出力し、前後進コンタクタ１２，１３をＯＦＦする。
更に、処理３０５により、電流制限値Ｉｓと通流率指令
Ｄｓを０に設定すると共に、電流検出値Ｉｍｏをクリア
する。First, the forward and backward signal FR
The determination of SW is performed. If the FRSW is moving forward, an ON signal is output to the forward contactor drive port FC and an OFF signal is output to the reverse contactor drive port RC in step 304. In response to the ON signal output to the FC, the forward contactor drive transistor 26 is turned on via the output circuit 24, the forward contactor coil 12a is energized, and the forward contactor 12 is turned on. If FRSW is in reverse,
In step 303, an OFF signal is output to FC, and O is output to RC.
Outputs N signal. By the ON signal output to RC,
The reverse contactor drive transistor 27 is turned on via the output circuit 25, the reverse contactor coil 13a is energized, and the reverse contactor 13 is turned on. If the FRSW is neutral, the process 302 outputs an OFF signal to the FC and the RC to turn off the forward and reverse contactors 12 and 13.
Further, in step 305, the current limit value Is and the conduction ratio command Ds are set to 0, and the current detection value Imo is cleared.

【００３７】前後進コンタクタ１２，１３を切り換える
ことにより、駆動用電動機１１の界磁巻線１１ｂに流れ
る電流の向きを変え、回転方向（車両の前後進）を切り
換える。By switching the forward and backward contactors 12, 13, the direction of the current flowing through the field winding 11b of the driving motor 11 is changed, and the rotation direction (forward and backward of the vehicle) is switched.

【００３８】ＦＲＳＷが前進、または後進の場合は、処
理３０６が実行され、関数ｆ３によりアクセル信号Ａｃ
ｃから通流率指令Ｄｓが設定される。Ｄｓは、アクセル
操作に応じたチョッパ制御を行うための指令値である。
関数ｆ３の特性を図７に示す。If the FRSW is moving forward or backward, the process 306 is executed, and the accelerator signal Ac is obtained by the function f3.
The duty ratio command Ds is set from c. Ds is a command value for performing chopper control according to the accelerator operation.
FIG. 7 shows the characteristics of the function f3.

【００３９】次に、処理３０７が実行され、関数ｆ４に
より通流率制限信号ＶＲから最大通流率Ｄｍａｘが設定
される。Ｄｍａｘは、車速制限機能を持たせたチョッパ
制御を行うための指令値である。関数ｆ４の特性を図８
に示す。Next, the process 307 is executed, and the maximum duty ratio Dmax is set from the duty ratio restriction signal VR by the function f4. Dmax is a command value for performing chopper control having a vehicle speed limiting function. FIG. 8 shows the characteristics of the function f4.
Shown in

【００４０】次に、フィードバック処理３０８におい
て、図９のフローチャートに示すように、電動機電流Ｉ
ｍが電流制限値Ｉｓに達するまでは、通流率Ｄｃｈが通
流率指令Ｄｓ、または最大通流率Ｄｍａｘの何れか小さ
い方の値に達するまでＤｃｈを増加させる。ＩｍがＩｓ
に達した場合は、ＤｃｈがＤｓ、またはＤｍａｘに達し
ていなくても、Ｄｃｈの増加を止め、ＩｍがＩｓを超え
ないようにＤｃｈの増減を行う。Next, in the feedback processing 308, as shown in the flowchart of FIG.
Until m reaches the current limit value Is, Dch is increased until the duty ratio Dch reaches the smaller value of the duty ratio command Ds or the maximum duty ratio Dmax. Im is Is
, The increase of Dch is stopped and the increase or decrease of Dch is performed so that Im does not exceed Is, even if Dch has not reached Ds or Dmax.

【００４１】次に、チョッパ信号出力処理３０９におい
て、通流率Ｄｃｈに応じたＯＮ，ＯＦＦ信号をチョッパ
信号出力ポートＣＨへ出力する。出力されたチョッパ信
号により、出力回路２３を介してチョッパ用トランジス
タ１４が駆動される。これにより、バッテリ１の正極，
ヒューズ２，電流センサ１０，駆動用電動機１１，チョ
ッパ用トランジスタ１４，バッテリ１の負極の経路で電
流が流れ、駆動用電動機１１が回転することにより車両
が走行する。Next, in the chopper signal output processing 309, an ON / OFF signal corresponding to the conduction ratio Dch is output to the chopper signal output port CH. The output chopper signal drives the chopper transistor 14 via the output circuit 23. Thereby, the positive electrode of the battery 1
A current flows through a path of the fuse 2, the current sensor 10, the drive motor 11, the chopper transistor 14, and the negative electrode of the battery 1, and the drive motor 11 rotates to drive the vehicle.

【００４２】車両を駆動するための電動機をチョッパ制
御する手段と、該電動機の電流を検出する手段とを有す
る一般的な電気車制御装置において、加速時における電
動機の電流Ｉｍと、チョッパ制御手段の通流率Ｄｃｈ
は、図１０に示すように変化する。In a general electric vehicle control device having means for chopper-controlling a motor for driving a vehicle and means for detecting a current of the motor, a current Im of the motor during acceleration, Flow rate Dch
Changes as shown in FIG.

【００４３】図１０において、スリップが発生しない通
常の加速時は、Ｉｍが制御装置の最大制御電流Ｉｍａｘ
に達するまでは、予め設定された勾配でＤｃｈが増加す
る。そして、ＩｍがＩｍａｘに制限されている間は、電
動機の回転数（車速）増加に伴って徐々にＤｃｈが増加
し、やがて最大通流率Ｄｍａｘに達する。その後は、電
動機の回転数増加に伴いＩｍは減少する。In FIG. 10, during normal acceleration in which no slip occurs, Im is the maximum control current Imax of the control device.
Until the Dch is reached, Dch increases at a preset gradient. Then, while Im is limited to Imax, Dch gradually increases with an increase in the rotation speed (vehicle speed) of the electric motor, and eventually reaches the maximum conduction rate Dmax. After that, Im decreases as the rotation speed of the motor increases.

【００４４】尚、ＩｍがＩｍａｘに達するまでの間、予
め設定された勾配でＩｍを増加させる装置もあるが、Ｉ
ｍとＤｃｈは、概ね同様の経時変化となる。There is a device for increasing Im at a preset gradient until Im reaches Immax.
m and Dch substantially change over time.

【００４５】これに対し、加速時にスリップが発生した
場合は、電動機の負荷が小さくなるため、ＩｍはＩｍａ
ｘに到達せず、Ｄｃｈは予め設定された勾配でＤｍａｘ
まで増加する。電動機の回転数は既に増加しているた
め、Ｉｍは急激に減少し電動機の回転数とトルク（Ｉｍ
に比例）がつり合う点Ａまで低下する。Ｉｍの低下によ
り加速に必要なトルクが不足するため、電動機の回転数
は徐々に減少し、これに伴いＩｍは徐々に増加する。そ
の後は、電動機の回転数と実際の車速に相当する回転数
とが一致する点Ｂまでスリップが継続され、スリップが
止まった時点からＩｍは減少する。On the other hand, when a slip occurs during acceleration, the load on the motor is reduced, and Im is equal to Ima.
x does not reach and Dch is Dmax at a preset gradient.
To increase. Since the number of revolutions of the motor has already increased, Im rapidly decreases, and the number of revolutions of the motor and the torque (Im
Is proportional to the point A). Since the torque required for acceleration is insufficient due to the decrease in Im, the rotation speed of the electric motor gradually decreases, and accordingly, Im gradually increases. Thereafter, the slip is continued up to a point B at which the rotation speed of the electric motor matches the rotation speed corresponding to the actual vehicle speed, and Im decreases from the time when the slip stops.

【００４６】本実施形態において、チョッパ制御手段の
通流率が所定の値に達してから、所定の時間を経過した
時の電流検出値は、上記の点Ａにおける電流値に相当す
る。図１１に示すように、ＤｃｈがＤｍａｘに達してか
ら、時間Ｔが経過した点Ａにおける電流検出値を電流制
限値Ｉｓとして設定し、ＩｍがＩｓを超えない範囲でＤ
ｃｈを制御することにより、上記スリップ継続時よりも
早く電動機の回転数が減少するため、点Ｃ付近でスリッ
プを止めることができる。In the present embodiment, the current detection value when a predetermined time has elapsed after the flow rate of the chopper control means has reached a predetermined value corresponds to the current value at point A described above. As shown in FIG. 11, a current detection value at a point A where a time T has elapsed after Dch reaches Dmax is set as a current limit value Is, and D is set within a range where Im does not exceed Is.
By controlling the channel, the number of revolutions of the electric motor is reduced earlier than during the continuation of the slip, so that the slip can be stopped near the point C.

【００４７】スリップが発生しない通常の加速時におけ
る電流制限値Ｉｓは、図１０に示す点Ｄの電流値となる
が、点Ｄ以降のＩｍは減少しＩｓを超えないため、Ｄｃ
ｈはＤｍａｘと等しいままで特別な応答を行うことはな
い。The current limit value Is at the time of normal acceleration at which no slip occurs is the current value at the point D shown in FIG. 10, but since Im after the point D decreases and does not exceed Is, Dc
h does not make any special response while remaining equal to Dmax.

【００４８】従って、スリップ発生時と通常の加速時と
で、同じ動作による制御が可能であるため、スリップ発
生の検出が不要になり、上記判定レベル設定に要する時
間や労力を削減できる。Therefore, since the same operation can be performed at the time of occurrence of slip and at the time of normal acceleration, detection of occurrence of slip becomes unnecessary, and the time and labor required for setting the determination level can be reduced.

【００４９】路面状況や車両重量が変化した場合は、そ
れに応じて上記点Ａにおける電流値が変化するため、電
流制限値Ｉｓは自動的に適切な値に設定される。また、
搭載される車両や組み合わせる電動機が異なる場合にお
いても、図１１の時間Ｔに相当する所定の時間を必要に
応じて変更するだけで、容易に対応が可能である。When the road surface condition or the vehicle weight changes, the current value at the point A changes accordingly, so that the current limit value Is is automatically set to an appropriate value. Also,
Even when the vehicle to be mounted and the electric motor to be combined are different, it is possible to easily cope with the situation by simply changing the predetermined time corresponding to the time T in FIG. 11 as necessary.

【００５０】更に、上記Ｉｍ，Ｄｃｈ等のデータは、何
れも制御装置内部で検出できるものであり、回転数を検
出するためのセンサ等を車両に増設せずにスリップ低減
が可能となるため、コストアップの問題もない。Further, the data of Im, Dch and the like can be detected inside the control device, and the slip can be reduced without adding a sensor for detecting the number of revolutions to the vehicle. There is no problem of cost increase.

【００５１】本実施形態によれば、スリップ発生の検出
が不要になるため、上記判定レベル設定に要する時間や
労力を削減できると共に、通流率Ｄｃｈ，電動機電流Ｉ
ｍ等の何れも制御装置内部で検出できるデータを基に、
路面状況，車両重量、及び車両の違いに応じた駆動輪の
スリップ低減が可能となり、ひいては、駆動輪の磨耗低
減、並びに運転操作性向上を実現できる。According to this embodiment, it is not necessary to detect the occurrence of slip, so that the time and labor required for setting the determination level can be reduced, and the duty ratio Dch and the motor current I
Based on data that can be detected inside the control device, such as m
The slip of the drive wheels can be reduced in accordance with the road surface condition, the vehicle weight, and the difference between the vehicles, so that the wear of the drive wheels can be reduced and the driving operability can be improved.

【００５２】[0052]

【発明の効果】本発明によれば、スリップ発生の検出に
当たり、判定レベル設定に要する時間や労力を削減で
き、かつ効果的に駆動輪のスリップ低減が可能となる。According to the present invention, in detecting the occurrence of slip, the time and labor required for setting the determination level can be reduced, and the slip of the drive wheels can be effectively reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の一実施形態をなす電気車制御装置の回
路構成図を示す。FIG. 1 is a circuit configuration diagram of an electric vehicle control device according to an embodiment of the present invention.

【図２】図１のマイコン７による処理のプログラムフロ
ーチャートを示す。FIG. 2 shows a program flowchart of processing by a microcomputer 7 of FIG.

【図３】図２のスリップ制御処理１０３のプログラムフ
ローチャートを示す。FIG. 3 shows a program flowchart of a slip control process 103 of FIG.

【図４】図３の係数設定関数ｆ１の特性図を示す。FIG. 4 shows a characteristic diagram of a coefficient setting function f1 of FIG.

【図５】図３の電流勾配設定関数ｆ２の特性図を示す。5 shows a characteristic diagram of a current gradient setting function f2 of FIG.

【図６】図２の走行制御処理１０４のプログラムフロー
チャートを示す。FIG. 6 shows a program flowchart of a traveling control process 104 of FIG.

【図７】図６の通流率指令設定関数ｆ３の特性図を示
す。FIG. 7 shows a characteristic diagram of the duty ratio command setting function f3 of FIG.

【図８】図６の最大通流率設定関数ｆ４の特性図を示
す。FIG. 8 shows a characteristic diagram of the maximum conduction ratio setting function f4 of FIG.

【図９】図６のフィードバック処理３０８のプログラム
フローチャートである。FIG. 9 is a program flowchart of a feedback process 308 in FIG. 6;

【図１０】加速時の電動機電流と通流率の動作図であ
る。FIG. 10 is an operation diagram of a motor current and a conduction ratio during acceleration.

【図１１】本発明の一実施形態によるスリップ低減時の
電動機電流と通流率の動作図である。FIG. 11 is an operation diagram of a motor current and a conduction ratio during slip reduction according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…バッテリ、２，３…ヒューズ、４…キースイッチ、
５…定電圧回路、６…ＲＯＭ、７…マイクロコンピュー
タ、８…フライホイールダイオード、９…プラギングダ
イオード、１０…電流センサ、１１…駆動用電動機、１
１ａ…電機子巻線、１１ｂ…界磁巻線、１２…前進コン
タクタ、１２ａ…前進コンタクタコイル、１３…後進コ
ンタクタ、１３ａ…後進コンタクタコイル、１４…チョ
ッパ用トランジスタ、１５…アクセル、１６…前後進切
換スイッチ、１７…通流率制限用可変抵抗器、１８，１
９，２０，２１，２２…入力回路、２３，２４，２５…
出力回路、２６…前進コンタクタ駆動トランジスタ、２
７…後進コンタクタ駆動トランジスタ、１０１…初期設
定処理、１０２…入力処理、１０３…スリップ制御処
理、１０４…走行制御処理、１０５…キースイッチ検出
処理。1 ... battery, 2,3 ... fuse, 4 ... key switch,
5: constant voltage circuit, 6: ROM, 7: microcomputer, 8: flywheel diode, 9: plugging diode, 10: current sensor, 11: drive motor, 1
1a ... armature winding, 11b ... field winding, 12 ... forward contactor, 12a ... forward contactor coil, 13 ... reverse contactor, 13a ... reverse contactor coil, 14 ... chopper transistor, 15 ... accelerator, 16 ... forward / backward Changeover switch, 17: Variable resistor for limiting the conduction ratio, 18, 1
9, 20, 21, 22, ... input circuit, 23, 24, 25 ...
Output circuit, 26: forward contactor drive transistor, 2
7: reverse contactor driving transistor, 101: initial setting processing, 102: input processing, 103: slip control processing, 104: traveling control processing, 105: key switch detection processing.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前原 健一 茨城県ひたちなか市高場2477番地 株式会 社日立カーエンジニアリング内 (72)発明者 山田 博之 茨城県ひたちなか市高場2477番地 株式会 社日立カーエンジニアリング内 (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グループ内 Ｆターム(参考） 5H115 PG04 PI13 PU02 PV03 PV23 QE08 QE14 QN02 QN09 QN12 SJ12 TI05 TI06 TO12 TO21 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Kenichi Maehara 2477 Takaba, Hitachinaka City, Ibaraki Prefecture Inside Hitachi Car Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Hiroyuki Yamada 2477 Takaba Hitachinaka City, Ibaraki Prefecture Hitachi Car Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Hideo Toyoda 2520 Oaza Takaba, Hitachinaka-shi, Ibaraki F-term in Hitachi Automotive Systems Group (reference) 5H115 PG04 PI13 PU02 PV03 PV23 QE08 QE14 QN02 QN09 QN12 SJ12 TI05 TI06 TO12 TO21

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】チョッパ制御される電動機を有する電気車
の制御装置であって、 前記電気車の加速時において、前記チョッパの通流率が
所定の値に達した時点から所定の時間を経過した時の前
記電動機の電流検出値を超えない範囲で、前記チョッパ
の通流率を制御する電気車の制御装置。1. A control device for an electric vehicle having an electric motor controlled by a chopper, wherein a predetermined time has elapsed from a time point at which a flow rate of the chopper reached a predetermined value during acceleration of the electric vehicle. A control device for an electric vehicle for controlling the duty ratio of the chopper within a range not exceeding a current detection value of the electric motor at the time. 【請求項２】チョッパ制御される電動機を有する電気車
の制御方法であって、 前記電気車の加速時における前記チョッパの通流率が所
定の値に達した時点から所定の時間を経過した時の前記
電動機の電流検出値に基づいて電流制限値を設定し、 前記設定した電流制限値を超えない範囲で前記チョッパ
の通流率を制御する電気車の制御方法。2. A method for controlling an electric vehicle having an electric motor controlled by a chopper, wherein a predetermined time has elapsed from a point in time at which a flow rate of the chopper reached a predetermined value during acceleration of the electric vehicle. A method for controlling an electric vehicle, wherein a current limit value is set based on a current detection value of the electric motor, and a duty ratio of the chopper is controlled within a range not exceeding the set current limit value. 【請求項３】チョッパ制御される電動機を有する電気車
の制御装置であって、 前記電気車の加速時に、前記電動機電流が上昇しその後
下降した後であって前記電動機の回転数とトルクが釣り
合った時点の前記電動機の電流検出値に基づいて電流制
限値を設定し、 前記電動機電流が前記電流制限値を超えない範囲で前記
チョッパの通流率を制御する電気車の制御装置。3. A control device for an electric vehicle having an electric motor controlled by a chopper, wherein when the electric vehicle is accelerated, the motor current rises and then falls, and the rotational speed and the torque of the electric motor are balanced. A control device for an electric vehicle, wherein a current limit value is set based on a current detection value of the electric motor at a time point, and a duty ratio of the chopper is controlled within a range where the motor current does not exceed the current limit value. 【請求項４】チョッパ制御される電動機を有する電気車
の制御装置であって、 前記電気車の加速時において、前記チョッパの通流率が
所定の値に達した時点から所定の時間を経過した時の前
記電動機の電流検出値に基づいて電流制限値を設定し、 前記電流制限値が設定されてから所定の時間は前記電動
機電流が前記電流制限値を超えないように前記チョッパ
の通流率をフィードバック制御する電気車の制御装置。4. A control device for an electric vehicle having an electric motor controlled by a chopper, wherein a predetermined time has elapsed from a point in time at which the flow rate of the chopper reached a predetermined value during acceleration of the electric vehicle. A current limit value is set based on the detected current value of the motor at the time, and the conduction rate of the chopper is set so that the motor current does not exceed the current limit value for a predetermined time after the current limit value is set. Control device for electric vehicle that performs feedback control of the vehicle. 【請求項５】チョッパ制御される電動機と、 前記電動機の電流を検出する電流検出器と、 運転者の加速指示を検出するアクセルと、 少なくとも前記アクセルの操作信号および前記電流検出
器の信号を入力として前記電動機を制御する制御装置
と、を有する電気車であって、 前記制御装置は、前記アクセルからの加速指示を検出し
た場合において、前記チョッパの通流率が所定の値に達
した時点から所定の時間を経過した時の前記電流検出器
の電流検出信号を電流制限値として設定すると共に、前
記電流制限値を超えない範囲で前記チョッパの通流率を
制御するものである電気車。5. An electric motor controlled by a chopper, a current detector for detecting a current of the electric motor, an accelerator for detecting a driver's acceleration instruction, and inputting at least an operation signal of the accelerator and a signal of the current detector. A control device for controlling the electric motor, wherein the control device detects a command to accelerate from the accelerator, from the time when the flow rate of the chopper reaches a predetermined value. An electric vehicle, wherein a current detection signal of the current detector when a predetermined time has elapsed is set as a current limit value, and the flow rate of the chopper is controlled within a range not exceeding the current limit value.