JP2609788B2 - Electric car control device - Google Patents
Electric car control deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は電気車の制御装置の改良
に係り、特に、定速度運転を行う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 an improvement in a control device for an electric vehicle, and more particularly to a control device for an electric vehicle operating at a constant speed.
【０００２】[0002]
【従来の技術】特開昭54−22607 号公報には、鉄道電気
車において、例えば、１ノッチは１０Ｋｍ／ｈ，２ノッ
チで３０Ｋｍ／ｈ,３ノッチで６０Ｋｍ／ｈ,４ノッチで
１００Ｋｍ／ｈといった具合いに、各ノッチ指令に対応
して速度指令を定めて、インバータの出力周波数を制御
する方式が開示されている。2. Description of the Related Art Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-22607 discloses that, in a railway electric car, for example, one notch is 10 km / h, 2 notches is 30 km / h, 3 notches is 60 km / h, and 4 notches is 100 km / h. In this manner, a method is disclosed in which a speed command is determined corresponding to each notch command to control the output frequency of the inverter.
【０００３】また、特開昭57−145506号公報には、主幹
制御器に通常のノッチの他に定速のノッチ位置を設ける
こと及び、既成の１ノッチを定速ノッチとし、上位ノッ
チからこれらのノッチ位置にハンドルを操作したときに
定速運転に移行することが記載されている。Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-145506 discloses that a master controller is provided with a constant-speed notch position in addition to a normal notch. When the steering wheel is operated at the notch position, the operation shifts to constant speed operation.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来技術は、惰行運転から定速運転への移行について配
慮されていない。However, these prior arts do not consider the transition from the coasting operation to the constant speed operation.
【０００５】即ち、前者においては、ノッチ毎に目標速
度が定められているので、自由な速度での定速運転をす
ることができない。That is, in the former, a constant speed operation at a free speed cannot be performed because a target speed is determined for each notch.
【０００６】また、後者においては、定速ノッチをどの
位置に設ければ、力行からも、惰行からも何らの支障も
なく定速運転に移行できるか配慮がされていない。つま
り、定速ノッチの配置の仕方によっては、惰行から定速
ノッチに移す際に他の力行ノッチに入ってしまう場合が
考えられ、トルク変動の原因になってしまう。In the latter case, no consideration is given as to where the constant-speed notch is provided so as to make it possible to shift to the constant-speed operation without any trouble from powering and coasting. In other words, depending on the arrangement of the constant-speed notch, when moving from coasting to the constant-speed notch, it may be possible to enter another powering notch, which causes torque fluctuation.
【０００７】更に、既存１ノッチを定速ノッチとした場
合、１ノッチとしての特性も残さねばならず、切位置か
ら１ノッチに移した場合、１ノッチとしての特性があら
われるので惰行から定速への移行は不可能と云える。Further, when an existing one notch is used as a constant speed notch, the characteristic as one notch must be left. When the cut position is moved to one notch, the characteristic as one notch appears, so that coasting is performed to constant speed. Migration is impossible.
【０００８】本発明の目的は、惰行から定速運転にスム
ーズに移行し得る電気車の制御装置を提供するにある。An object of the present invention is to provide a control device for an electric vehicle that can smoothly shift from coasting to constant speed operation.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的は、ノッチ位置
が切ノッチ，定速ノッチ，起動ノッチの順に並んだ主幹
制御器を備え、該制御器のハンドルを操作してこれらの
ノッチ位置を選択することにより走行制御する構成を有
する電気車の制御装置であって、前記主幹制御器のハン
ドルを前記切ノッチから前記定速ノッチに操作したとき
に、その時点の車両速度をそのまま以後の車両目標速度
とし、該車両目標速度により電気車を定速走行制御させ
るようにしたことにより達成される。SUMMARY OF THE INVENTION The above object is achieved by a notch position.
Is the notch, the constant speed notch, and the starting notch are arranged in this order.
A controller is provided, and these handles are operated by operating the handle of the controller.
There is a configuration to control traveling by selecting the notch position.
A control device for an electric vehicle, comprising:
When operating the dollar from the cut notch to the constant speed notch
The vehicle speed at that time is used as it is,
The electric vehicle is controlled to travel at a constant speed based on the vehicle target speed.
This can be achieved by doing so.
【００１０】[0010]
【作用】定速ノッチ位置を切ノッチ位置と起動ノッチ位
置との間に設けることにより、楕行から定速運転への移
行が可能となる。すなわち、切ノッチ位置から定速ノッ
チ位置へのハンドル操作は、他のノッチを介さないので
トルク変動要因がない。By providing the constant speed notch position between the off notch position and the starting notch position, it is possible to shift from elliptical to constant speed operation. That is, the steering operation from the cut notch position to the constant speed notch position does not involve other notches, so that there is no torque variation factor.
【００１１】また、力行から定速ノッチへの移行につい
ても、現在入っているノッチよりも下位のノッチしか通
過しないので、トルク変動要素を介さずにハンドル操作
をすることができる。[0011] Also, in the transition from the power running to the constant-speed notch, only the notch lower than the currently inserted notch passes, so that the steering wheel operation can be performed without the torque variation element.
【００１２】[0012]
【実施例】以下、図示する本発明の望ましい実施例につ
いて詳しく説明する。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of a preferred embodiment of the present invention.
【００１３】図１において、直流電車線１より集電した
直流は、インバータ２によって可変電圧・可変周波数の
交流に変換され、誘導電動機３１，３２に給電される。In FIG. 1, a direct current collected from a DC power line 1 is converted into an AC having a variable voltage and a variable frequency by an inverter 2 and supplied to induction motors 31 and 32.
【００１４】車両速度相当信号ｆr を得るために、パル
ス発生器４１，４２が設けられ、それらの出力パルス数
Ｎを周波数信号ｆr に変換するＮ／ｆ変換器５が設けら
れる。In order to obtain a vehicle speed equivalent signal f r, the pulse generator 41 and 42 are provided, N / f converter 5 to convert their output pulse number N into a frequency signal f r is provided.
【００１５】主幹制御器６は、切ノッチ位置，力行１ノ
ッチ（起動ノッチとも云う）および２ノッチの外に、切
ノッチ位置と力行１ノッチの間に定速ノッチ位置を備え
ている。The master controller 6 includes a notch position, a powering 1 notch (also referred to as a start notch) and a 2 notch,
A constant speed notch position is provided between the notch position and one powering notch.
【００１６】また、力行１あるいは２ノッチでは、ｆS
パターン発生器７により一定のすべり周波数パターンｆ
SP1 を発生させ、ＩM パターン発生器８により、電動機
電流指令ＩMP1 を発生させる。Further, in the power running 1 or 2 notch, f S
A constant slip frequency pattern f by the pattern generator 7
SP1 is generated by I M pattern generator 8 to generate a motor current command I MP1.
【００１７】切換スイッチ９および１０は、力行ノッチ
では図示の状態にある。従って、すべり周波数指令ｆ
SP1 はそのまま加算器１１の１入力となる。一方、電動
機電流ＩM が電流検出器１２によって検出され、比較器
１３にて、電動機電流指令ＩMPと比較される。The changeover switches 9 and 10 are in the state shown in the drawing at the powering notch. Therefore, the slip frequency command f
SP1 becomes one input of the adder 11 as it is. On the other hand, the motor current I M is detected by the current detector 12 and compared with the motor current command I MP by the comparator 13.
【００１８】この比較器１３は、電動機電流ＩM が変動
したとき、すべり周波数指令ｆSPを補正するためのｆS
補正信号を発生して、加算器１１の他の１入力となる。
この加算器１１の出力は、すべり周波数信号ｆS とな
り、加算器１４によって前述の車両速度相当（電動機の
回転子速度でもよい）信号ｆr に加算（力行）あるいは
減算（回生）される。この加算器１４の出力ｆINV はイ
ンバータ周波数指令としてＰＷＭ変調部１５へ入力され
る。[0018] The comparator 13, when the motor current I M is changed, f S for correcting the slip frequency command f SP
A correction signal is generated and becomes another input of the adder 11.
The output of the adder 11, the slip frequency signal f S becomes, the adder 14 by adding the vehicle speed corresponds (or the rotor speed of the motor) signal f r of the aforementioned (power running) or subtracted (regeneration). The output f INV of the adder 14 is input to the PWM modulator 15 as an inverter frequency command.
【００１９】インバータ周波数指令ｆINV は、電圧Ｖ対
周波数ｆの比（Ｖ／ｆ）が一定となるような制御電圧Ｖ
C1を発生するＶ／ｆ変換器１６に入力される。力行１あ
るいは２ノッチでは、ノッチ止め電圧発生器１７によ
り、図示するように各ノッチ毎に設定されたノッチ止め
電圧ＶC2を発生する。The inverter frequency command f INV is equal to the control voltage V such that the ratio (V / f) of the voltage V to the frequency f is constant.
It is input to a V / f converter 16 that generates C1 . In the powering 1 or 2 notch, the notch stop voltage generator 17 generates a notch stop voltage V C2 set for each notch as shown in the figure.
【００２０】低位優先回路１８は、上記の制御電圧ＶC1
とノッチ止め電圧ＶC2の低位を選択してインバータ出力
電圧指令ＶC としてＰＷＭ変調部１５へ出力する。The low priority circuit 18 is provided with the control voltage V C1.
And the lower order of the notch stop voltage V C2 is selected and output to the PWM modulator 15 as the inverter output voltage command V C.
【００２１】ＰＷＭ変調部１５は、これらのインバータ
周波数指令ｆINV およびインバータ出力電圧指令ＶC に
応じて、インバータ２の動作周波数及び変調度を制御す
る。さて、ＩM パターン発生器８は、力行２ノッチで
は、一定値であるが、力行１ノッチでは、ｆINV の上昇
に伴い、図示するように制限を加える。この理由は、力
行１ノッチで、すべり周波数ｆS が大きいままで制御電
圧ＶC のみがノッチ止め電圧ＶC2に抑制されているとす
ると、次に２ノッチに投入された際、電圧の制限が解け
ていきなり大トルクを発生してしまう。そこで、電流制
御系によるｆS 補正信号によって、すべり周波数信号ｆ
S も絞り込んでおくのである。The PWM modulation unit 15, in response to these inverter frequency command f INV and the inverter output voltage command V C, to control the operating frequency and modulation index of the inverter 2. By the way, the IM pattern generator 8 has a constant value in the powering 2 notch, but limits the value in the powering 1 notch as shown in the drawing as f INV increases. The reason for this is that if only the control voltage V C is suppressed to the notch stop voltage V C2 while the slip frequency f S is still large at the powering one notch, the voltage limit will be Unraveling suddenly generates a large torque. Therefore, the f S correction signal by the current control system, the slip frequency signal f
S is also narrowed down.
【００２２】また、この実施例では、力行ノッチは２つ
のみとされ、２ノッチにおいては、ノッチ止め電圧発生
器１７中にＶCmaxと図示したように、インバータの最大
出力電圧に対応する電圧を出力でき、事実上、電圧制限
をしていない。これは、以下に述べる定速運転指令を併
用するため、これ以上の力行ノッチ数を必要としないと
考えられるためである。Further, in this embodiment, the power running notch is only two, in the two notches, as shown as V Cmax in the notch stop voltage generator 17, a voltage corresponding to the maximum output voltage of the inverter It can output and has virtually no voltage limit. This is because the constant speed operation command described below is also used, and it is considered that no more power running notches are required.
【００２３】なお、以上の制御系のうち、Ｖ／ｆ＝一定
による制御電圧ＶC 制御系に代えて、次の如き制御系で
あってもよい。すなわち、電流指令ＩMPと電流帰還値Ｉ
M との偏差を増幅する比較増幅器１３の出力に応じて、
低位優先回路１８に入力される制御電圧ＶC1を得るよう
にすることである。これは、ｆINV ＝ｆr±ｆsの周波数
制御系の下では、Ｖ／ｆ＝一定とすれば、ＩM ≒一定と
なり、一方、ＩM ＝一定とすれば、Ｖ／ｆ≒一定となる
ことから、そのいずれを選択した制限系とすることも可
能ということである。In the above control system, the following control system may be used instead of the control voltage V C control system with V / f = constant. That is, the current command IMP and the current feedback value I
According to the output of the comparison amplifier 13 that amplifies the deviation from M ,
That is, the control voltage V C1 input to the low-order priority circuit 18 is obtained. This is under the frequency control system of the f INV = f r ± f s , if V / f = constant, becomes I M ≒ constant while, if I M = constant, and V / f ≒ constant Therefore, any of them can be selected as a restriction system.
【００２４】以上による力行あるいは回生時の制御は、
例えば「電気車の科学」１９８５Ｖol．３８，Ｎo.２
第２０頁のノッチ曲線で示されたように、よく知られた
誘導電動機式電気車の制御と同様にして実行される。The control during powering or regeneration as described above is as follows.
For example, "Electric Vehicle Science" 1985 Vol. 38, No. 2
As shown by the notch curve on page 20, the control is executed in the same manner as the control of the well-known induction motor type electric vehicle.
【００２５】さて、ここで、主幹制御器６が、定速運転
位置に投入されたとする。するとまず、定速指令線１９
は、切換スイッチ９および１０を図示とは逆の開閉位置
に切換える。一方、定速指令が目標速度設定器２０へ与
えられると、そのときの車両速度相当（電動機回転速度
でよい）信号ｆr をラッチし、その後の速度指令信号ｆ
P とする。また、定速指令が与えられたとき、直前ノッ
チが力行２ノッチであったことを記憶する信号が存在し
た場合には、（ラッチした車両速度相当信号ｆr ）＋
（５Ｋｍ／ｈ相当信号）＝速度指令信号ｆP と設定す
る。Now, it is assumed that the master controller 6 has been put into the constant speed operation position. Then, first, the constant speed command line 19
Switches the changeover switches 9 and 10 to the open / close positions opposite to those shown in the figure. On the other hand, when the constant speed command is given to the target speed setting unit 20, latches the vehicle speed corresponds (or an electric motor rotational speed) signal f r at that time, then the speed command signal f
P. When a constant speed command is given and there is a signal for storing that the immediately preceding notch was the powering 2 notch, (the latched vehicle speed equivalent signal fr ) +
It is set to (5 Km / h equivalent signal) = velocity command signal f P.
【００２６】比較増幅器２１は、上記速度指令信号ｆP
と、車両速度相当信号ｆr とを比較し、その偏差Δｆに
対して図２に示す如き第２のすべり周波数信号ｆSP2 お
よび第２の電流指令信号ＩMP2 を発生する。これらの第
２の指令信号ｆSP2 およびＩMP2 は、夫々切換スイッチ
９および１０を介して、新たなすべり周波数指令ｆSPお
よび電動機電流指令ＩMPとなる。The comparison amplifier 21 outputs the speed command signal f P
If, by comparing the vehicle speed corresponding signal f r, to generate a second slip frequency signal f SP2 and the second current command signal I MP2 as shown in FIG. 2 with respect to the deviation Delta] f. These second command signals f SP2 and I MP2 become new slip frequency command f SP and motor current command I MP via changeover switches 9 and 10, respectively.
【００２７】従って、車両速度が望ましい速度付近（２
ノッチで）まで加速したとき定速ノッチを投入すれば、
車両はその速度から５Ｋｍ／ｈだけ高い速度まで滑らか
に上昇したのち、その速度を維持するように、力行ある
いは回生を行いながら定速運転する。Therefore, when the vehicle speed is close to the desired speed (2
If you apply a constant speed notch when you accelerate to
After the vehicle smoothly rises from the speed to a speed higher by 5 km / h, the vehicle is driven at a constant speed while performing power running or regeneration so as to maintain the speed.
【００２８】また、惰行（切ノッチ）から定速ノッチが
指定されると、そのときの車両速度相当信号ｆr をその
まま以後の速度指令ｆP とし、同様の定速運転を行う。Further, when the constant speed notch is designated by the coasting (switching notch), a vehicle speed equivalent signal f r directly subsequent speed command f P at that time, the same constant speed operation.
【００２９】ここで、比較増幅器２１の特性を図２に例
示したように、若干の不感帯(±0.8Ｋｍ／ｈ相当）を設
けることにより、滑らかな力行〜回生の切換えが行われ
る。また、±５Ｋｍ／ｈ相当にて飽和する特性とするこ
とにより、定速度指令±５Ｋｍ／ｈ以内の定速特性が得
られる。Here, as shown in FIG. 2, the characteristics of the comparison amplifier 21 are provided with a slight dead zone (corresponding to ± 0.8 Km / h), so that smooth switching from powering to regeneration is performed. In addition, a constant speed characteristic within a constant speed command of ± 5 km / h can be obtained by setting the characteristic to be saturated at ± 5 km / h.
【００３０】図３は、上記実施例において、（ａ）、２
ノッチから定速ノッチが指令された場合および、
（ｂ）、切ノッチ（惰行）から定速ノッチが指令された
場合の、速度ｆr と速度指令ｆP の変化例を示す。FIG. 3 shows (a), 2
When a constant speed notch is commanded from the notch, and
(B), shows the switching notch (coasting) when the constant speed notch is commanded, the variations of speed f r and the speed command f P.
【００３１】この図から明らかなように、力行２ノッチ
で加速中に定速ノッチが指令されると、（そのときの車
両速度相当信号ｆr1）＋（５Ｋｍ／ｈ相当値）＝（その
後の定速度指令ｆP ）となり、急激にトルクを減少させ
ることなく、滑らかに定速運転へ移行できる。As is apparent from this figure, when a constant speed notch is commanded during acceleration with two powering notches, (the signal f r1 corresponding to the vehicle speed at that time) + (5 Km / h equivalent value) = (the subsequent value). constant speed command f P) becomes rapidly without reducing the torque can be smoothly transition to constant speed operation.
【００３２】また、切ノッチ（惰行）状態から定速ノッ
チへ切換えられると、（そのときの車両速度相当信号ｆ
r1）＝（その後の定速度指令ｆP ）となり、やはり、滑
らかな惰行〜定速運転への切換えが実現できる。When the vehicle is switched from the cut-off notch (coasting) state to the constant-speed notch, (the vehicle speed equivalent signal f at that time)
r1 ) = (subsequent constant speed command f P ), and a smooth switching from coasting to constant speed operation can be realized.
【００３３】当実施例においては、力行ノッチ数を２段
のみとしたが、３段以上とすることも容易である。In the present embodiment, the number of powering notches is only two, but it is easy to have three or more.
【００３４】[0034]
【発明の効果】本発明によれば、惰行からの定速運転を
可能とし、任意の速度での定速運転を可能とすることが
できる。According to the present invention, constant speed operation from coasting can be performed, and constant speed operation at an arbitrary speed can be performed.
【図１】本発明による誘導電動機式電気車の制御装置の
一実施例ブロック図。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a control device for an electric motor of an induction motor type according to the present invention.
【図２】速度偏差に対する引張力指令特性の一例図。FIG. 2 is an example diagram of a pulling force command characteristic with respect to a speed deviation.
【図３】定速運転への移行時の速度特性を示す図。FIG. 3 is a diagram showing speed characteristics at the time of shifting to constant speed operation.
２…電力変換器（インバータ）、６…主幹制御器(定速
ノッチ含む)、９〜１０…切換手段（スイッチ）、１４
…加（減）算器、１５…ＰＷＭ変調部、１６…Ｖ／ｆ変
換器、１７…ノッチ止め電圧発生器、１８…低位優先回
路、２０…目標速度設定器、２１…速度比較増幅器(第
２のすべり周波数指令を発生)、３１〜３２…誘導電動
機、４１〜４２…速度検出手段（パルス発生器）、ｆr
…速度信号、ｆS …すべり周波数信号。2 power converter (inverter), 6 master controller (including constant speed notch), 9-10 switching means (switch), 14
... Addition / subtraction calculator, 15 PWM modulator, 16 V / f converter, 17 notch stop voltage generator, 18 low priority circuit, 20 target speed setting device, 21 speed comparison amplifier (No. generating a second slip frequency command), 31-32 ... induction motor, 41-42 ... speed detecting means (pulse generator), f r
... speed signal, f S ... slip frequency signal.
Claims (1)
ノッチの順に並んだ主幹制御器を備え、該制御器のハン
ドルを操作してこれらのノッチ位置を選択することによ
り走行制御する構成を有する電気車の制御装置であっ
て、前記主幹制御器のハンドルを前記切ノッチから前記定速
ノッチに操作したときに、その時点の車両速度をそのま
ま以後の車両目標速度とし、該車両目標速度により電気
車を定速走行制御させるようにしたことを特徴とする 電
気車の制御装置。(1) Notch position is notch notch, constant speed notch, start
A master controller is provided in the order of the notches , and
By manipulating the dollar to select these notch positions
Ri meet the electric vehicle controller having a configuration for running control
Te, the constant speed the handle of the master controller from the switching notch
When operating in the notch, the current vehicle speed is not changed.
The following vehicle target speed, and the vehicle target speed
A control device for an electric vehicle, wherein the vehicle is controlled to travel at a constant speed .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4264482A JP2609788B2 (en) | 1992-10-02 | 1992-10-02 | Electric car control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4264482A JP2609788B2 (en) | 1992-10-02 | 1992-10-02 | Electric car control device |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60220124A Division JP2515730B2 (en) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | Electric vehicle control device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05199608A JPH05199608A (en) | 1993-08-06 |
| JP2609788B2 true JP2609788B2 (en) | 1997-05-14 |
Family
ID=17403853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4264482A Expired - Lifetime JP2609788B2 (en) | 1992-10-02 | 1992-10-02 | Electric car control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2609788B2 (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57145506A (en) * | 1981-03-02 | 1982-09-08 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | Vehicle control system |
-
1992
- 1992-10-02 JP JP4264482A patent/JP2609788B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05199608A (en) | 1993-08-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |