JP2008182827A - 電気車制御装置及び電気車制御方法 - Google Patents
電気車制御装置及び電気車制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008182827A JP2008182827A JP2007014551A JP2007014551A JP2008182827A JP 2008182827 A JP2008182827 A JP 2008182827A JP 2007014551 A JP2007014551 A JP 2007014551A JP 2007014551 A JP2007014551 A JP 2007014551A JP 2008182827 A JP2008182827 A JP 2008182827A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- force
- torque
- axle
- axis
- load movement
- 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.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
【解決手段】 1)電動機トルクによって歯車の間に伝わる力の車軸伝達成分、2)電動機トルクによって歯車の間に伝わる力の台車枠の電動機支持部への伝達成分、3)2)の力による台車枠重心回り回転モーメントにより作用する力、4)接線力による台車枠重心回り回転モーメントによる軸重移動量、5)全軸の接線力による車体重心回り回転モーメントによる軸重移動量、の5つの運動量を考慮した軸重移動量数式モデルに基づいて軸重移動補償トルク演算がなされ、各電動機が個別に制御される。
【選択図】図2
Description
電動車の各電動機を個別にトルク制御する電気車制御装置であって、
各軸に対する所与の接線力係数及び各軸の加速度と所定の車両固有定数とに基づき、前記各軸の接線力係数を同等の値に補償させる所定の軸重移動補償トルク演算を行って、前記各電動機それぞれのトルク指令を算出するトルク指令演算手段を備え、
前記算出されたトルク指令に従って対応する電動機をトルク制御する電気車制御装置である。
電動車の各電動機を個別にトルク制御する電気車制御方法であって、
各軸に対する所与の接線力係数及び各軸の加速度と所定の車両固有定数とに基づき、前記各軸の接線力係数を同等の値に補償させる所定の軸重移動補償トルク演算を行って、前記各電動機それぞれのトルク指令を算出し、算出したトルク指令に従って対応する電動機をトルク制御する電気車制御方法を構成することとしてもよい。
1)電動機トルクによって歯車の間に伝わる力の車軸伝達成分、2)電動機トルクによって歯車の間に伝わる力の台車枠の電動機支持部への伝達成分、3)2)の力による台車枠重心回り回転モーメントにより作用する力、4)接線力による台車枠重心回り回転モーメントによる軸重移動量、5)全軸の接線力による車体重心回り回転モーメントによる軸重移動量の5つの運動量を表す各軸それぞれ個別の数式モデルでなる第1の軸重移動量数式モデルと、
a)接線力による台車枠重心回り回転モーメントによる軸重移動量、b)全軸の接線力による車体重心回り回転モーメントによる軸重移動量の運動量を表す各軸それぞれ個別の数式モデルでなる第2の軸重移動量数式モデルと、
の少なくとも2つの軸重移動量数式モデルを用意し、
現在の走行状態に基づいて前記複数の軸重移動量数式モデルの中から適用する軸重移動量数式モデルを択一的に選択する選択手段を備え、
前記トルク指令演算手段が、前記選択手段により選択された軸重移動量数式モデルに基づいた軸重移動補償トルク演算により、各軸のトルク指令を算出する電気車制御装置を構成してもよい。
先ず、本実施形態の原理を説明する前に、従来制御による場合の軸重移動量及び接線力係数について簡単に説明する。
1)電動機トルクによって歯車の間に伝わる力の車軸伝達成分
先ず、電動機の回転力(トルク)による小歯車が大歯車を押す力は、車軸へ直接伝達される成分と、電動機が支持されている電動機支持部へ伝達される成分とに分かれて作用する。前者の力がこの1)の力であり、後者の力が2)の力となる。具体的には、第n軸(nは1〜4)において小歯車が大歯車を押す力をFenとすると、大歯車半径R及び軸箱・ノーズ間距離aに基づく所定比率の力が、各軸の1)の力となり、(2−1)式〜(2−4)式の第1項が相当する。
上述した通り、電動機の回転力(トルク)による小歯車が大歯車を押す力のうち、電動機支持部へ伝達される成分が、この2)の力である。例えば吊り掛け式台車の場合、電動機支持部は台車枠のノーズ受け部になる。従って、各台車において前後の軸における小歯車が大歯車を押す力Fenの差のうち、大歯車半径Rと軸箱・ノーズ間距離aとに基づく所定比率の力が、各軸の2)の力となり、(2−1)式〜(2−4)式の第2項が相当する。
2)の台車枠重心回り方向の力によって台車枠の重心回り回転モーメントが生じるため、この回転モーメントにより作用する力が考えられる。各台車における前後の軸の小歯車が大歯車を押す力Fenの和のうち、大歯車半径R、軸箱・ノーズ間距離a、当該台車内の車軸間距離lに基づく所定比率の力が、各軸の3)の力となり、(2−1)式〜(2−4)式の第3項が相当する。
各台車において前後の軸の接線力により、台車枠重心回りの回転モーメントが働くため、この回転モーメントによる軸重移動が考えられる。各台車における前後の軸の接線力Flnの和のうち、車輪径D、レール頭頂面から牽引装置までの高さ距離h、台車内の車軸間距離lに基づく所定比率の力が、各軸の4)の力(軸重移動量)となり、(2−1)式〜(2−4)式の第4項が相当する。
全ての軸の接線力Flnの総和による車体重心回りの車両全体の回転モーメントが働くため、この回転モーメントによる軸重移動が考えられる。各軸の接線力Flnの和のうち、レール頭頂面から連結器までの高さ距離H、レール頭頂面から牽引装置までの高さ距離h、台車中心間距離Lに基づく所定比率の力が、各軸の5)の力(軸重移動量)となり、(2−1)式〜(2−4)式の第5項が相当する。
図3は、本実施形態の電気車の主回路構成の概略を示すブロック図である。主回路は、第1〜第4軸それぞれについて、電動機10と、インバータ20と、電流センサ30と、速度センサ40と、ベクトル制御演算部150とを備えるとともに(図中、添え字の−nが軸の番号)、微分演算器160と、接線力係数発生器170と、トルク指令演算部180とを備えて構成される。
以上、本発明を適用した一実施の形態を説明したが、本発明が適用可能な実施形態が上述した実施形態に限られるわけではない。
小歯車が大歯車を押す力Fenにより、走行状態が一定に保たれている場合、すなわち、定速の状態にある場合には、1)〜3)の運動量を省略した次式(8−1)〜(8−4)の様な簡易式を適用するとしてもよい。この場合のk4´の具体例としては、k4´=h/lが挙げられる。
上述した1)〜5)の運動量を用いた(2−1)〜(2−4)式による軸重移動量数式モデル(以下、「第1の軸重移動量数式モデル」という。)と、(8−1)〜(8−4)式による軸重移動量数式モデル(以下、「第2の軸重移動量数式モデル」という。)とを、電動車の走行状態に応じて切り替えることとしてもよい。具体的には、トルク指令演算部が、電動車が定速の状態にある場合には、第2の軸重移動量数式モデルを用い、加速又は減速している状態にある場合には、第1の軸重移動量数式モデルを用いて各軸のトルク指令を算出する。
なお、2つの軸重移動量数式モデルに限らず、走行状態に応じた3以上の軸重移動量数式モデルを用意し、現在の走行状態に応じた軸重移動量数式モデルを択一的に選択して、各軸のトルク指令を算出することとしてもよい。
例えば、上述の実施形態では、動輪2軸の台車を2台車備える電動車を例に挙げて説明したが、中間台車を有する3台車の電動車に本発明を適用することも勿論可能である。また、吊り掛け式の台車の諸量を用いて説明したが、カルダン式等の装架式の台車に本発明を適用することも勿論可能である。具体的には、上述の1)〜5)の運動量の式を、6軸用や装架式台車用に設計変更すればよく、当業者であれば自明の範囲内の変更である。
20 インバータ
100 電動機制御装置
150 ベクトル制御演算部
160 微分演算器
170 接線力係数発生器
180 トルク指令演算部
Claims (6)
- 電動車の各電動機を個別にトルク制御する電気車制御装置であって、
各軸に対する所与の接線力係数及び各軸の加速度と所定の車両固有定数とに基づき、前記各軸の接線力係数を同等の値に補償させる所定の軸重移動補償トルク演算を行って、前記各電動機それぞれのトルク指令を算出するトルク指令演算手段を備え、
前記算出されたトルク指令に従って対応する電動機をトルク制御する電気車制御装置。 - 前記トルク指令演算手段は、前記各軸それぞれについて、個別の軸重移動量数式モデルに基づいた軸重移動補償トルク演算により、当該軸のトルク指令を算出する請求項1に記載の電気車制御装置。
- 前記軸重移動量数式モデルは、以下1)〜5)の運動量を表す前記各軸それぞれ個別の数式モデルでなる請求項2に記載の電気車制御装置。
1)電動機トルクによって歯車の間に伝わる力の車軸伝達成分
2)電動機トルクによって歯車の間に伝わる力の台車枠の電動機支持部への伝達成分
3)2)の力による台車枠重心回り回転モーメントにより作用する力
4)接線力による台車枠重心回り回転モーメントによる軸重移動量
5)全軸の接線力による車体重心回り回転モーメントによる軸重移動量 - 前記軸重移動量数式モデルは、以下a)〜b)の運動量を表す前記各軸それぞれ個別の数式モデルでなる請求項2に記載の電気車制御装置。
a)接線力による台車枠重心回り回転モーメントによる軸重移動量
b)全軸の接線力による車体重心回り回転モーメントによる軸重移動量 - 前記軸重移動量数式モデルとして、1)電動機トルクによって歯車の間に伝わる力の車軸伝達成分、2)電動機トルクによって歯車の間に伝わる力の台車枠の電動機支持部への伝達成分、3)2)の力による台車枠重心回り回転モーメントにより作用する力、4)接線力による台車枠重心回り回転モーメントによる軸重移動量、5)全軸の接線力による車体重心回り回転モーメントによる軸重移動量の5つの運動量を表す各軸それぞれ個別の数式モデルでなる第1の軸重移動量数式モデルと、a)接線力による台車枠重心回り回転モーメントによる軸重移動量、b)全軸の接線力による車体重心回り回転モーメントによる軸重移動量の運動量を表す各軸それぞれ個別の数式モデルでなる第2の軸重移動量数式モデルと、の少なくとも2つの軸重移動量数式モデルがあり、
現在の走行状態に基づいて前記複数の軸重移動量数式モデルの中から適用する軸重移動量数式モデルを択一的に選択する選択手段を備え、
前記トルク指令演算手段が、前記選択手段により選択された軸重移動量数式モデルに基づいた軸重移動補償トルク演算により、各軸のトルク指令を算出する請求項2に記載の電気車制御装置。 - 電動車の各電動機を個別にトルク制御する電気車制御方法であって、
各軸に対する所与の接線力係数及び各軸の加速度と所定の車両固有定数とに基づき、前記各軸の接線力係数を同等の値に補償させる所定の軸重移動補償トルク演算を行って、前記各電動機それぞれのトルク指令を算出し、算出したトルク指令に従って対応する電動機をトルク制御する電気車制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007014551A JP4727597B2 (ja) | 2007-01-25 | 2007-01-25 | 電気車制御装置及び電気車制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007014551A JP4727597B2 (ja) | 2007-01-25 | 2007-01-25 | 電気車制御装置及び電気車制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008182827A true JP2008182827A (ja) | 2008-08-07 |
JP4727597B2 JP4727597B2 (ja) | 2011-07-20 |
Family
ID=39726295
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007014551A Active JP4727597B2 (ja) | 2007-01-25 | 2007-01-25 | 電気車制御装置及び電気車制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4727597B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010028982A (ja) * | 2008-07-22 | 2010-02-04 | Railway Technical Res Inst | 電気車制御方法及び電気車制御装置 |
JP2010124552A (ja) * | 2008-11-17 | 2010-06-03 | Toshiba Corp | 電気車制御装置 |
CN105539202A (zh) * | 2015-12-28 | 2016-05-04 | 航天重型工程装备有限公司 | 一种多轴矿用车转矩分配方法及装置 |
WO2017005111A1 (zh) * | 2015-07-09 | 2017-01-12 | 中车株洲电力机车研究所有限公司 | 一种动力分散型列车牵引力分配方法及*** |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06261415A (ja) * | 1993-03-05 | 1994-09-16 | Toshiba Corp | 車両用モータの制御方法およびその装置 |
JPH11168804A (ja) * | 1997-12-02 | 1999-06-22 | Mitsubishi Electric Corp | 電気車の空転再粘着制御装置 |
JP2000134723A (ja) * | 1998-10-27 | 2000-05-12 | Hitachi Ltd | 軸重補償形トルク適正配分運転方式 |
JP2005295659A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Railway Technical Res Inst | 電気車の制御装置及び電気車の制御方法 |
-
2007
- 2007-01-25 JP JP2007014551A patent/JP4727597B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06261415A (ja) * | 1993-03-05 | 1994-09-16 | Toshiba Corp | 車両用モータの制御方法およびその装置 |
JPH11168804A (ja) * | 1997-12-02 | 1999-06-22 | Mitsubishi Electric Corp | 電気車の空転再粘着制御装置 |
JP2000134723A (ja) * | 1998-10-27 | 2000-05-12 | Hitachi Ltd | 軸重補償形トルク適正配分運転方式 |
JP2005295659A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Railway Technical Res Inst | 電気車の制御装置及び電気車の制御方法 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010028982A (ja) * | 2008-07-22 | 2010-02-04 | Railway Technical Res Inst | 電気車制御方法及び電気車制御装置 |
JP2010124552A (ja) * | 2008-11-17 | 2010-06-03 | Toshiba Corp | 電気車制御装置 |
WO2017005111A1 (zh) * | 2015-07-09 | 2017-01-12 | 中车株洲电力机车研究所有限公司 | 一种动力分散型列车牵引力分配方法及*** |
US10661666B2 (en) | 2015-07-09 | 2020-05-26 | Crrc Zhuzhou Institute Co., Ltd. | Traction distribution method and system of power-distributed train |
CN105539202A (zh) * | 2015-12-28 | 2016-05-04 | 航天重型工程装备有限公司 | 一种多轴矿用车转矩分配方法及装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4727597B2 (ja) | 2011-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6233420B2 (ja) | 電動車両の制御装置および電動車両の制御方法 | |
JP6330820B2 (ja) | 電動車両の制御装置および電動車両の制御方法 | |
JP6440971B2 (ja) | 左右独立駆動車のトラクション制御機能付き駆動制御装置 | |
JP4727597B2 (ja) | 電気車制御装置及び電気車制御方法 | |
JP4850870B2 (ja) | 電気車制御方法及び電気車制御装置 | |
JP6237789B2 (ja) | 電動車両の制御装置および電動車両の制御方法 | |
JP2010028982A (ja) | 電気車制御方法及び電気車制御装置 | |
CN112104284A (zh) | 一种基于架控模式下的城轨列车黏着控制方法及*** | |
CN112319237A (zh) | 分布式动力列车牵引制动控制方法及装置 | |
JP4606350B2 (ja) | 電気車の接線力推定方法 | |
WO2024038710A1 (ja) | 設計手法及び車両制御装置 | |
JP2014192930A (ja) | 各輪独立駆動台車の制御装置 | |
JP6020122B2 (ja) | シャシーダイナモメータ | |
JP2019146450A (ja) | 電動車両の制御方法および電動車両の制御装置 | |
JP4083697B2 (ja) | 電気車の制御装置及び電気車の制御方法 | |
WO2014156928A1 (ja) | 各輪独立駆動台車の制御装置 | |
CN106697048B (zh) | 用于补偿扭矩转向的电子控制单元及方法 | |
WO2023013566A1 (ja) | 車両制御装置 | |
JP2000134723A (ja) | 軸重補償形トルク適正配分運転方式 | |
JP4945493B2 (ja) | 電動機制御方法及び電動機制御装置 | |
JP2005153648A (ja) | パワーアシスト型の移動体 | |
JP4495819B2 (ja) | 電気車制御装置 | |
WO2024038712A1 (ja) | 車両制御装置及び車両制御方法 | |
JP2023023912A (ja) | 車両の制御装置 | |
CN113573941B (zh) | 车辆控制装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090414 |
|
A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20110131 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110315 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Effective date: 20110413 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 |
|
R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 3 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140422 |