JP5389758B2 - 車両用制御装置および故障検出方法 - Google Patents
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Description
第1の実施形態について図を参照し、詳細に説明する。図1は、第1の実施形態の車両用制御装置の全体構成を示す図である。図2は、第1の実施形態の車両用制御装置の制御部の動作を示すフローチャートである。図3は、第1の実施形態の車両用制御装置の制御システムの動作を示すタイムチャートである。
まず、本実施形態の構成について説明する。図1は、パンタグラフ100、遮断器101、主変圧器102、主接地103、接触器104、電力変換器105、モータ106、電流検出器107、電力変換装置用接地108、電流検出器動作確認回路109、電力変換装置110、制御部1000、地絡検出演算部1001、模擬電流出力部1002、接触器状態検出部1003、CT故障検出部1004、開放指令出力部1005で構成される。
このような車両の駆動時または走行時に、電力変換装置110とパンタグラフ100を接続する高電圧配線が、電力変換装置110の筐体と接触することで地絡事故が起きた場合、地絡検出システムが作動する。地絡事故が起きると、主変圧器102から、電力変換器105、電力変換装置用接地108、主接地103という、地絡電流が流れる循環経路を形成する。地絡電流が発生すると、モータ106が駆動力を得られない、電力変換器105が破損するなど、車両の安全な走行の障害となる様々な問題が生じる。
以上述べた少なくともひとつの実施形態の制御装置によれば、電流検出器異常判定手段により、地絡誤検知を検出することで、不必要な電力変換器の開放を防止することが可能となる。そのため、車両の安全な運行を維持することが可能である。
第2の実施形態について図を参照し、詳細に説明する。図4は、第2の実施形態の車両用制御装置の制御部の動作を示すフローチャートである。尚、図1乃至3と同一の構成をとるものについては、同符号を付して説明を省略する。
図4に示すように、地絡検出演算部1001で地絡が検出されると(S200)、開放指令出力部1005より接触器104へ開放指令が出力される。開放指令受けた接触器104は開放され、その開放状態を接触器状態検出部1003が受け取る。接触器開放信号をct故障検出部1004に入力する。ct故障検出部1004では、接触器104が開放状態にあるかどうかを判断する(S201)。接触器開放信号があると判断されると、電流検出器107で電流値(Ict)が検知されるかどうかを判定する(S202)。電流値(Ict)が検知されると、第3パターンの電流検出器故障として電流検出器故障が検知される(S204)。電流検出器107が短絡等により地絡検出演算部1001に電流が送られる状態になることを第3パターン電流検出器故障とする。そのため、地絡事故が発生しないとして、電流検出器故障第3パターンの信号を受け取ったCT故障検出部1004は、地絡事故は発生していないが、電流検出器107が故障してるとし、接触器104を開放したまま遮断器101を再投入する。
以上述べた少なくともひとつの実施形態の制御装置によれば、電流検出器異常判定手段により、地絡誤検知を検出することで、不必要な電力変換器の開放を防止することが可能となる。そのため、車両の安全な運行を維持することが可能である。
101 遮断器
102 主変圧器
103 主接地
104 接触器
105 電力変換器
106 モータ
107 電流検出器(電流検出器)
108 電力変換装置用接地
110 電力変換装置
1000 制御部
1001 地絡検出演算部
1002 模擬電流出力部
1003 接触器状態検出部
1004 電流検出器故障検出部
1005 開放指令出力部
Claims (6)
- パンタグラフが受けた電力が、変圧器および接触器を介して供給され、この電力を車両が駆動するための駆動電力に変換する電力変換器と、
この電力変換器に接続され、地絡故障に伴って流れる電流を検出するための電流検出器と、
この電流検出器に模擬電流を流すための模擬電流出力部と、
電源が投入され、かつ前記接触器が開放されていることが検出されると、第1の所定期間とこの第1の所定期間に続く第2の所定期間に、および車両の走行中に前記電流検出器によって検出された電流値に基づいて地絡の発生が検出されたときに、前記電流検出器が故障しているか否かを判定する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記第1の所定期間では、前記模擬電流出力部からの模擬電流の出力をさせず、前記電流検出器が検出する電流値に基づいて前記電流検出器が故障していると判断するための第1の条件を満たすか判断し、この判断の結果、前記第1の条件を満たした場合は前記電流検出器が故障していると判定し、
前記第2の所定期間では、前記模擬電流出力部に模擬電流を出力させ、前記電流検出器が検出する電流値に基づいて前記電流検出器が故障していると判断するための第2の条件を満たすか判断し、この判断の結果、前記第2の条件を満たした場合は前記電流検出器が故障していると判定し、
前記地絡の発生が検出されると、前記接触器を開放させ、接触器が開放されているときに前記電流検出器によって電流値が検出されると、前記電流検出器が故障していると判定する
ことを特徴とする車両用制御装置。 - 前記制御部は、前記第1の所定期間において、前記電流検出器が所定の電流値を検出した場合に前記第1の条件を満たしたと判断し、前記第2の所定の期間において、前記電流検出器が所定の電流値を検出しない場合に前記第2の条件を満たしたと判断することを特徴とする請求項1に記載の車両用制御装置。
- 前記制御部は、前記電流検出器が検出する電流値が第1の値より大きい場合に前記第1の条件を満たしたと判断し、前記電流検出器が検出する電流値が第2の値に満たない場合に前記第2の条件を満たしたと判断することを特徴とする請求項1に記載の車両用制御装置。
- 変圧器および接触器に接続され車両を駆動させるための駆動電力を出力する電力変換器に接続され、地絡故障に伴って流れる電流を検出するための電流検出器の故障検出方法であって、
電源が投入され、かつ前記接触器が開放されていることが検出されると、
第1の所定期間において、前記電流検出器への模擬電流を供給させず、前記電流検出器が検出する電流値に基づいて前記電流検出器が故障していると判断するための第1の条件を満たすか判断し、この判断の結果、前記第1の条件を満たした場合は前記電流検出器が故障していると判定し、
第2の所定期間において、模擬電流を前記電流検出器に供給させ、前記電流検出器が検出する電流値に基づいて前記電流検出器が故障していると判断するための第2の条件を満たすか判断し、この判断の結果、前記第2の条件を満たした場合は前記電流検出器が故障していると判定し、
さらに、車両の走行中に前記電流検出器によって検出された電流値に基づいて地絡が検出されると、前記接触器を開放させ、接触器が開放されているときに前記電流検出器によって電流値が検出されると、前記電流検出器が故障していると判定する
ことを特徴とする故障検出方法。 - 前記第1の所定期間において、前記電流検出器が所定の電流値を検出した場合に前記第1の条件を満たしたと判断し、前記第2の所定の期間において、前記電流検出器が所定の電流値を検出しない場合に前記第2の条件を満たしたと判断することを特徴とすることを特徴とする請求項4に記載の故障検出方法。
- 前記第1の所定期間において、前記電流検出器が検出する電流値が第1の値より大きい場合に前記第1の条件を満たしたと判断し、前記第2の所定期間において、前記電流検出器が検出する電流値が第2の値に満たない場合に前記第2の条件を満たしたと判断することを特徴とする請求項4に記載の故障検出方法。
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