JP6703916B2 - Electric vehicle control device - Google Patents

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Description

本発明は、電気車を駆動する電動機を制御する電気車制御装置に関する。 The present invention relates to an electric vehicle control device that controls an electric motor that drives an electric vehicle.

電気車（車両）を駆動する電動機を制御する電気車制御装置の一例として、演算により電動機の回転速度を求めて、電動機のトルク制御を行う電気車制御装置が特許文献１に開示されている。このような電気車制御装置によれば、速度センサを用いずに、トルク指令Ｔｑｒに従って電動機を制御することができる。電動機のトルクが車両の車輪軸に伝えられることにより、車両を加減速させることができる。 As an example of an electric vehicle control device that controls an electric motor that drives an electric vehicle (vehicle), Patent Document 1 discloses an electric vehicle control device that calculates the rotational speed of the electric motor and performs torque control of the electric motor. According to such an electric vehicle control device, the electric motor can be controlled according to the torque command Tqr without using the speed sensor. By transmitting the torque of the electric motor to the wheel shaft of the vehicle, the vehicle can be accelerated/decelerated.

図８は、上述したような、演算により電動機の回転速度を求めて電動機の制御を行う電気車制御装置１０の構成例を示す図である。 FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of the electric vehicle control device 10 that controls the electric motor by calculating the rotational speed of the electric motor as described above.

図８に示す電気車制御装置１０は、電力変換器１１と、電流検出器１２と、速度演算部１３と、すべり周波数指令生成部１４ａと、加算器１５と、電流指令生成部１６ａと、トルク制御部１７ａとを備える。 The electric vehicle control device 10 shown in FIG. 8 includes a power converter 11, a current detector 12, a speed calculation unit 13, a slip frequency command generation unit 14a, an adder 15, a current command generation unit 16a, and a torque. And a control unit 17a.

トルク指令Ｔｑｒと磁束指令Ｉｆｒとが、すべり周波数指令生成部１４ａおよび電流指令生成部１６ａに入力される。 The torque command Tqr and the magnetic flux command Ifr are input to the slip frequency command generation unit 14a and the current command generation unit 16a.

電力変換器１１は、トルク制御部１７ａから入力された、電動機１への出力電圧を指示する電圧指令Ｖ＊を増幅し、増幅した電圧指令Ｖ＊に応じた電圧ｖを電動機１に印加する。 The power converter 11 amplifies a voltage command V * that is input from the torque control unit 17 a and that instructs the output voltage to the electric motor 1, and applies a voltage v according to the amplified voltage command V * to the electric motor 1.

電流検出器１２は、電動機１に流れる電流ｉを検出し、検出結果を速度演算部１３およびトルク制御部１７ａに出力する。 The current detector 12 detects the current i flowing through the electric motor 1 and outputs the detection result to the speed calculator 13 and the torque controller 17a.

速度演算部１３は、トルク制御部１７ａから入力された電圧指令Ｖ＊と電流検出器１２により検出された電流ｉとに基づき、以下の式（１）〜（５）に従い、電動機１の回転速度（演算速度ωｍｃ）を演算する。 The speed calculator 13 calculates the rotation speed of the electric motor 1 according to the following equations (1) to (5) based on the voltage command V * input from the torque controller 17a and the current i detected by the current detector 12. (Calculation speed ωmc) is calculated.

Figure 0006703916
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ここで、Ｒ１，Ｒ２はそれぞれ電動機１の一次抵抗、二次抵抗であり、Ｌ１，Ｌ２はそれぞれ電動機１の一次自己インダクタンス、二次自己インダクタンスであり、Ｍは相互インダクタンスである。また、ＦＡおよびＦＢは、式（１）で求められる誘導機磁束φのａ軸成分およびｂ軸成分である。なお、電圧指令Ｖ＊の代わりに、電動機１に印加する電圧ｖを用いてもよい。 Here, R1 and R2 are the primary resistance and the secondary resistance of the electric motor 1, respectively, L1 and L2 are the primary self-inductance and the secondary self-inductance of the electric motor 1, respectively, and M is the mutual inductance. FA and FB are the a-axis component and the b-axis component of the induction machine magnetic flux φ calculated by the equation (1). The voltage v applied to the electric motor 1 may be used instead of the voltage command V * .

速度演算部１３は、演算した演算速度ωｍｃを加算器１５に出力する。 The speed calculation unit 13 outputs the calculated calculation speed ωmc to the adder 15.

すべり周波数指令生成部１４ａは、トルク指令Ｔｑｒと磁束指令Ｉｆｒとに基づき、以下の式（６）に従いすべり周波数指令ωｓｒを生成し、加算器１５に出力する。 The slip frequency command generator 14 a generates a slip frequency command ωsr according to the following equation (6) based on the torque command Tqr and the magnetic flux command Ifr, and outputs it to the adder 15.

Figure 0006703916
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加算器１５は、速度演算部１３から入力された演算速度ωｍｃとすべり周波数指令生成部１４ａから入力されたすべり周波数指令ωｓｒとを加算して、電動機１に印加する電圧の周波数を指示する周波数指令ωｉを生成し、トルク制御部１７ａに出力する。 The adder 15 adds the calculated speed ωmc input from the speed calculation unit 13 and the slip frequency command ωsr input from the slip frequency command generation unit 14a to give a frequency command for instructing the frequency of the voltage applied to the electric motor 1. ωi is generated and output to the torque control unit 17a.

電流指令生成部１６ａは、トルク指令Ｔｑｒと磁束指令Ｉｆｒとに基づき、以下の式（７）および式（８）に従い、電動機１の磁束を磁束指令Ｉｆｒに従って制御するために電動機１に流す電流を指示する磁束分電流指令Ｉｄ、および、電動機１のトルクをトルク指令Ｔｑｒに従って制御するために電動機１に流す電流を指示するトルク分電流指令Ｉｑを生成し、トルク制御部１７ａに出力する。 Based on the torque command Tqr and the magnetic flux command Ifr, the current command generation unit 16a calculates the current flowing through the electric motor 1 to control the magnetic flux of the electric motor 1 according to the magnetic flux command Ifr according to the following formulas (7) and (8). A magnetic flux component current command Id for instructing and a torque component current command Iq for instructing a current to flow in the electric motor 1 for controlling the torque of the electric motor 1 according to the torque command Tqr are generated and output to the torque control unit 17a.

Figure 0006703916
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トルク制御部１７ａは、電流指令生成部１６ａから入力された磁束分電流指令Ｉｄおよびトルク分電流指令Ｉｑと、電流検出器１２により検出された電流ｉと、加算器１５から入力された周波数指令ωｉとに基づき電圧指令Ｖ＊を生成し、電力変換器１１および速度演算部１３に出力する。 The torque control unit 17a receives the magnetic flux component current command Id and the torque component current command Iq input from the current command generation unit 16a, the current i detected by the current detector 12, and the frequency command ωi input from the adder 15. The voltage command V * is generated based on and and output to the power converter 11 and the speed calculation unit 13.

特開平１１−６９８９５号公報JP-A-11-69895

図８に示す電気車制御装置１０においては、電動機１の温度変動により一次抵抗Ｒ１が変動すると、式（１）に従い求められる誘導機磁束φの誤差が生じ、その結果、演算速度ωｍｃにも誤差が生じる。特に、低速走行時には、誘導機磁束φや演算速度ωｍｃに大きな誤差が生じやすい。演算速度ωｍｃに誤差が生じると、電動機１のトルクをトルク指令Ｔｑｒに従って制御することができなくなる。その結果、車両を想定通りに加減速させることができず、車両の低速走行時（停止時を含む）に、所望の進行方向に対して車両が逆方向に移動してしまう（後退してしまう）ことがある。 In the electric vehicle controller 10 shown in FIG. 8, when the primary resistance R1 fluctuates due to the temperature fluctuation of the electric motor 1, an error of the induction machine magnetic flux φ obtained according to the equation (1) occurs, and as a result, the calculation speed ωmc also has an error. Occurs. In particular, during low speed running, a large error is likely to occur in the induction machine magnetic flux φ and the calculation speed ωmc. If an error occurs in the calculation speed ωmc, the torque of the electric motor 1 cannot be controlled according to the torque command Tqr. As a result, the vehicle cannot be accelerated or decelerated as expected, and when the vehicle is traveling at a low speed (including when the vehicle is stopped), the vehicle moves in the opposite direction to the desired traveling direction (reverses). )Sometimes.

なお、電動機１の正転時には周波数指令ωｉを正値で下限制限し、電動機１の逆転時には、周波数指令ωｉを負値で上限制限した制限周波数指令ωｉＬを用いて電圧指令Ｖ＊を生成することも考えられる。制限周波数指令ωｉＬを用いて電圧指令Ｖ＊を生成することで、演算速度ωｍｃに誤差が生じても、電動機１の回転方向指令と逆方向のトルクを電動機１に出力させる電圧指令Ｖ＊が生成されることが無くなるため、所望の進行方向に対して車両が逆方向に移動する（後退する）ことを抑制することができる。 When the electric motor 1 rotates in the normal direction, the frequency command ωi is limited to a lower limit with a positive value, and when the motor 1 rotates in the reverse direction, the voltage command V * is generated using the limited frequency command ωiL in which the frequency command ωi is limited to a negative value. Can also be considered. By generating the voltage command V * using the limited frequency command ωiL, even if an error occurs in the calculation speed ωmc, the voltage command V * that causes the motor 1 to output a torque in the direction opposite to the rotation direction command of the motor 1 is generated. Therefore, it is possible to prevent the vehicle from moving (retracting) in the opposite direction to the desired traveling direction.

しかしながら、周波数指令ωｉの周波数制限を行った場合、車両が停止した停止状態または車両が後退する後退状態から電動機１を駆動すると、制限周波数指令ωｉＬ以上のすべりが電動機１に発生することがある。電動機１に発生したすべりがすべり周波数指令ωｓｒより大きいと、電動機１のトルクがトルク指令Ｔｑｒより低下してしまう。 However, when the frequency limitation of the frequency command ωi is performed, when the electric motor 1 is driven from the stopped state in which the vehicle is stopped or the retreat state in which the vehicle retreats, the electric motor 1 may slip at or above the limited frequency command ωiL. When the slip generated in the electric motor 1 is larger than the slip frequency command ωsr, the torque of the electric motor 1 becomes lower than the torque command Tqr.

電動機１のトルクがトルク指令Ｔｑｒより低下すると、登り勾配で停止状態の車両の電動機１を駆動した際に、電動機１のトルクによる車両の推進力が登り勾配による重力に負け、車両が後退してしまうことがある。また、登り勾配で後退状態の車両の電動機１を駆動した際に、電動機１のトルクによる推進力が登り勾配に負け、車両の後退量が増加してしまうことがある。 When the torque of the electric motor 1 becomes lower than the torque command Tqr, when the electric motor 1 of the vehicle that is stopped at the climbing gradient is driven, the propulsive force of the vehicle due to the torque of the electric motor 1 is lost by the gravity due to the climbing gradient and the vehicle retreats. It may end up. Further, when the electric motor 1 of the vehicle that is in the backward state on the ascending slope is driven, the propulsive force due to the torque of the electric motor 1 may lose the ascending slope and the amount of backward movement of the vehicle may increase.

本発明の目的は、上述した課題を解決し、登り勾配での駆動時にも、車両の後退が生じる可能性を低減し、後退が生じた場合にも後退量の抑制を図ることができる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 solve the above-mentioned problems, reduce the possibility that the vehicle will retreat even when driving on an uphill slope, and reduce the amount of retreat even when the vehicle retreats. It is to provide a control device.

上記課題を解決するため、本発明に係る電気車制御装置は、電気車を駆動する電動機を制御する電気車制御装置であって、前記電動機に流れる電流を検出する電流検出器と、前記電流検出器により検出された電流と、前記電動機への出力電圧を指示する電圧指令とに基づき前記電動機の回転速度を演算する速度演算部と、前記速度演算部により演算された回転速度に基づき、前記電気車の後退を検知したか否かを示す後退検知信号を生成する車両後退検知部と、前記電動機のすべり周波数指令を生成するすべり周波数指令生成部と、前記速度演算部により演算された回転速度と、前記すべり周波数指令生成部により生成されたすべり周波数指令とを加算した周波数指令を生成する加算器と、前記電動機の回転方向に応じて、前記加算器により生成された周波数指令を周波数制限した制限周波数指令を生成する周波数制限部と、前記後退検知信号が後退未検知を示す場合には、トルク指令および磁束指令に基づき、所定の演算に従いトルク分電流指令および磁束分電流指令を生成し、前記後退検知信号が後退検知を示す場合には、前記所定の演算に従い生成されるトルク分電流指令および磁束分電流指令よりも前記電動機に流れる電流が増加するようなトルク分電流指令および磁束分電流指令を生成する電流指令制御部と、前記周波数制限部により生成された制限周波数指令と、前記電流検出器により検出された電流と、前記電流指令制御部により生成されたトルク分電流指令および磁束分電流指令とに基づき、前記電圧指令を生成するトルク制御部と、を備える。 In order to solve the above problems, an electric vehicle control device according to the present invention is an electric vehicle control device that controls an electric motor that drives an electric vehicle, and a current detector that detects a current flowing through the electric motor, and the current detection. Based on a current detected by a voltage controller and a voltage command instructing an output voltage to the electric motor, a speed calculation unit that calculates a rotation speed of the electric motor, and the electric speed based on the rotation speed calculated by the speed calculation unit. A vehicle reverse detection unit that generates a reverse detection signal indicating whether or not a reverse of the vehicle is detected, a slip frequency command generation unit that generates a slip frequency command of the electric motor, and a rotation speed calculated by the speed calculation unit. An adder that generates a frequency command by adding the slip frequency command generated by the slip frequency command generation unit, and a limit that limits the frequency command generated by the adder according to the rotation direction of the electric motor. A frequency limiting unit that generates a frequency command, and when the backward movement detection signal indicates that backward movement has not been detected, based on the torque instruction and the magnetic flux instruction, a torque component current instruction and a magnetic flux component current instruction are generated according to a predetermined calculation. When the backward movement detection signal indicates the backward movement detection, the torque component current command and the magnetic flux component current command such that the current flowing through the electric motor increases more than the torque component current command and the magnetic flux component current command generated according to the predetermined calculation. A current command control unit, a frequency limit command generated by the frequency limiting unit, a current detected by the current detector, and a torque component current command and a magnetic flux component current generated by the current command control unit. And a torque control unit that generates the voltage command based on the command.

また、上記課題を解決するため、本発明に係る電気車制御装置において、制御量ゲインとして、前記後退検知信号が後退未検知を示す場合には１を出力し、前記後退検知信号が後退検知を示す場合には、１よりも大きい所定値を出力するゲイン生成部をさらに備え、前記電流指令制御部は、前記ゲイン生成部から出力された制御量ゲインに応じて、前記トルク分電流指令を大きくすることが望ましい。 Further, in order to solve the above-mentioned problems, in the electric vehicle control device according to the present invention, 1 is output as the control amount gain when the backward movement detection signal indicates that the backward movement has not been detected, and the backward movement detection signal indicates the backward movement detection. In the case shown, the current command control unit further includes a gain generation unit that outputs a predetermined value larger than 1, and the current command control unit increases the torque current command in accordance with the control amount gain output from the gain generation unit. It is desirable to do.

また、上記課題を解決するため、本発明に係る電気車制御装置において、前記電流指令制御部は、前記トルク指令に前記ゲイン生成部から出力された制御量ゲインを乗算する乗算器と、前記制御量ゲインが乗算されたトルク指令および前記磁束指令に基づき、前記トルク分電流指令を生成する電流指令生成部と、を備えることが望ましい。 In order to solve the above problems, in the electric vehicle control device according to the present invention, the current command control unit is a multiplier that multiplies the torque command by a control amount gain output from the gain generation unit, and the control. It is desirable to include a current command generation unit that generates the torque-based current command based on the torque command multiplied by the amount gain and the magnetic flux command.

また、上記課題を解決するため、本発明に係る電気車制御装置において、前記電流指令制御部は、前記磁束指令および前記トルク指令に基づき、前記所定の演算に従い前記トルク分電流指令および前記磁束分電流指令を生成する電流指令生成部と、前記電流指令生成部により生成されたトルク分電流指令に前記ゲイン生成部から出力された制御量ゲインを乗算して、前記トルク制御部に出力する乗算器と、を備えることが望ましい。 Further, in order to solve the above problems, in the electric vehicle control device according to the present invention, the current command control unit, based on the magnetic flux command and the torque command, according to the predetermined calculation, the torque component current command and the magnetic flux component. A current command generation unit that generates a current command, and a multiplier that multiplies the torque amount current command generated by the current command generation unit by the control amount gain output from the gain generation unit, and outputs the product to the torque control unit. It is desirable to provide

また、上記課題を解決するため、本発明に係る電気車制御装置において、制御量ゲインとして、前記後退検知信号が後退未検知を示す場合には１を出力し、前記後退検知信号が後退検知を示す場合には、１よりも大きい所定値を出力するゲイン生成部をさらに備え、前記電流指令制御部は、前記ゲイン生成部から出力された制御量ゲインに応じて、前記磁束分電流指令を小さくするが望ましい。 Further, in order to solve the above-mentioned problems, in the electric vehicle control device according to the present invention, 1 is output as the control amount gain when the backward movement detection signal indicates that the backward movement has not been detected, and the backward movement detection signal indicates the backward movement detection. In the case shown, the current command control unit further includes a gain generation unit that outputs a predetermined value greater than 1, and the current command control unit decreases the magnetic flux component current command in accordance with the control amount gain output from the gain generation unit. Is desirable.

また、上記課題を解決するため、本発明に係る電気車制御装置において、前記電流指令制御部は、前記磁束指令を前記ゲイン生成部から出力された制御量ゲインで除算する除算器と、前記制御量ゲインで除算された磁束指令に基づき、前記磁束分電流指令を生成する電流指令生成部と、を備えることが望ましい。 In order to solve the above problems, in the electric vehicle control device according to the present invention, the current command control unit is a divider that divides the magnetic flux command by the control amount gain output from the gain generation unit, and the control. It is desirable to include a current command generation unit that generates the magnetic flux component current command based on the magnetic flux command divided by the amount gain.

また、上記課題を解決するため、本発明に係る電気車制御装置において、前記ゲイン生成部は、前記後退検知信号に応じて、前記制御量ゲインとしての出力値を１と前記所定値とで切り替える切替器を備えることが望ましい。 In order to solve the above problems, in the electric vehicle control device according to the present invention, the gain generation unit switches the output value as the control amount gain between 1 and the predetermined value in accordance with the backward movement detection signal. It is desirable to have a switch.

また、上記課題を解決するため、本発明に係る電気車制御装置において、前記ゲイン生成部は、前記後退検知信号に応じて、出力値を１と前記所定値とで切り替える切替器と、前記制御量ゲインを前記切替器の出力値まで変化させる時間である緩衝時間を決定する緩衝時間決定部と、前記切替器の出力値が入力されると、前記緩衝時間決定部により決定された緩衝時間をかけて、前記制御量ゲインを前記切替器の出力値まで連続的に変化させる緩衝部と、を備えることが望ましい。 In order to solve the above problems, in the electric vehicle control device according to the present invention, the gain generation unit switches the output value between 1 and the predetermined value according to the backward movement detection signal, and the control. When a buffer time determining unit that determines a buffer time that is a time for changing the amount gain to the output value of the switching unit and an output value of the switching unit is input, the buffer time determined by the buffer time determining unit is set to the buffer time. Therefore, it is desirable to provide a buffer unit that continuously changes the controlled variable gain up to the output value of the switch.

また、上記課題を解決するため、本発明に係る電気車制御装置において、前記緩衝時間決定部は、前記後退検知信号に応じて、前記緩衝時間を決定することが望ましい。 In order to solve the above problems, in the electric vehicle control device according to the present invention, it is preferable that the buffer time determination unit determines the buffer time according to the backward movement detection signal.

本発明に係る電気車制御装置によれば、登り勾配での駆動時にも、電気車の後退が生じる可能性を低減し、後退が生じた場合にも後退量の抑制を図ることができる。 According to the electric vehicle control device of the present invention, it is possible to reduce the possibility that the electric vehicle will retreat even when driving on an ascending slope, and to suppress the retreat amount even when the reversal occurs.

本発明の第１の実施形態に係る電気車制御装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the electric vehicle control apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図１に示す車両後退検知部の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the vehicle retreat detection part shown in FIG. 図１に示すゲイン生成部の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the gain generation part shown in FIG. 本発明の第２の実施形態に係る電気車制御装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the electric vehicle control apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施形態に係る電気車制御装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the electric vehicle control apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施形態に係るゲイン生成部の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the gain generation part which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 図６に示す緩衝部の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation|movement of the buffer part shown in FIG. 従来の電気車制御装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the conventional electric vehicle control apparatus.

以下、本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る電気車制御装置１００の構成例を示す図である。図１において、図８と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。 (First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an electric vehicle control device 100 according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the same components as those in FIG. 8 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

図１に示す電気車制御装置１００は、図８に示す電気車制御装置１０と比較して、周波数制限部１１０、車両後退検知部１２０、ゲイン生成部１３０および乗算器１４０を追加した点と、すべり周波数指令生成部１４ａ、電流指令生成部１６ａ、トルク制御部１７ａをそれぞれ、すべり周波数指令生成部１４、電流指令生成部１６、トルク制御部１７に変更した点とが異なる。乗算器１４０および電流指令生成部１６は、電流指令制御部１７０を構成する。 The electric vehicle control device 100 shown in FIG. 1 is different from the electric vehicle control device 10 shown in FIG. 8 in that a frequency limiting unit 110, a vehicle reverse detection unit 120, a gain generation unit 130, and a multiplier 140 are added. The difference is that the slip frequency command generation unit 14a, the current command generation unit 16a, and the torque control unit 17a are changed to a slip frequency command generation unit 14, a current command generation unit 16, and a torque control unit 17, respectively. The multiplier 140 and the current command generator 16 make up a current command controller 170.

周波数制限部１１０は、電動機１の回転方向を示す回転方向指令ＦＲが入力され、回転方向指令ＦＲが示す電動機１の回転方向に応じて、加算器１５から出力された周波数指令ωｉを周波数制限した制限周波数指令ωｉＬを生成し、トルク制御部１７に出力する。 The frequency limiting unit 110 receives the rotation direction command FR indicating the rotation direction of the electric motor 1, and frequency limits the frequency command ωi output from the adder 15 according to the rotation direction of the electric motor 1 indicated by the rotation direction command FR. The limited frequency command ωiL is generated and output to the torque control unit 17.

具体的には、周波数制限部１１０は、電動機１の正転時には、周波数指令ωｉが所定の制限周波数ωｉ１（＞０）以下である場合には、制限周波数ωｉ１を制限周波数指令ωｉＬとして出力し、周波数指令ωｉが制限周波数ωｉ１より大きい場合には、周波数指令ωｉを制限周波数指令ωｉＬとして出力する。 Specifically, the frequency limiting unit 110 outputs the limiting frequency ωi1 as the limiting frequency instruction ωiL when the frequency instruction ωi is equal to or lower than the predetermined limiting frequency ωi1 (>0) during the normal rotation of the electric motor 1, When the frequency command ωi is higher than the limit frequency ωi1, the frequency command ωi is output as the limit frequency command ωiL.

また、周波数制限部１１０は、電動機１の逆転時には、周波数指令ωｉが所定の制限周波数ωｉ２（＜０）以上である場合には、制限周波数ωｉ２を制限周波数指令ωｉＬとして出力し、周波数指令ωｉが制限周波数ωｉ２より小さい場合には、周波数指令ωｉを制限周波数指令ωｉＬとして出力する。 Further, when the frequency command ωi is equal to or higher than the predetermined limit frequency ωi2 (<0) during the reverse rotation of the electric motor 1, the frequency limiter 110 outputs the limit frequency ωi2 as the limit frequency command ωiL, and the frequency command ωi is When it is smaller than the limiting frequency ωi2, the frequency command ωi is output as the limiting frequency command ωiL.

車両後退検知部１２０は、速度演算部１３から演算速度ωｍｃ（電動機１の回転速度）が入力され、入力された演算速度ωｍｃに基づき、電動機１により駆動される車両が進行方向と反対方向に移動する後退を起こしている否かを検知（車両後退検知）する。車両後退検知部１２０は、車両後退検知の結果を示す（車両の後退を検知したか否かを示す）後退検知信号ＢＫをゲイン生成部１３０に出力する。 The vehicle reverse detection unit 120 receives the calculated speed ωmc (the rotation speed of the electric motor 1) from the speed calculation unit 13, and the vehicle driven by the electric motor 1 moves in the direction opposite to the traveling direction based on the input calculated speed ωmc. Detecting whether or not the vehicle is backing up (detecting the vehicle backing up). The vehicle reverse detection unit 120 outputs a reverse detection signal BK indicating the result of the vehicle reverse detection (indicating whether or not the backward movement of the vehicle is detected) to the gain generation unit 130.

図２は、車両後退検知部１２０の構成例を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of the vehicle retreat detection unit 120.

図２に示す車両後退検知部１２０は、時素ゲイン演算部１２１と、積分器１２２と、時素比較器１２３とを備える。 The vehicle retreat detection unit 120 shown in FIG. 2 includes a time-element gain calculation unit 121, an integrator 122, and a time-element comparator 123.

時素ゲイン演算部１２１は、演算速度ωｍｃが入力され、入力された演算速度ωｍｃに応じて、無次元の係数である時素ゲインＧＴを積分器１２２に出力する。時素ゲイン演算部１２１は、演算速度ωｍｃが負値である場合、車両後退側（マイナス側）に演算速度ωｍｃが大きくなるにつれて、時素ゲインＧＴを正方向に大きくする。 The chronological gain calculating unit 121 receives the arithmetic speed ωmc, and outputs the chronological gain GT, which is a dimensionless coefficient, to the integrator 122 according to the input arithmetic speed ωmc. When the calculation speed ωmc is a negative value, the hortice gain calculation unit 121 increases the chroneme gain GT in the positive direction as the calculation speed ωmc increases on the vehicle retreat side (minus side).

積分器１２２は、時素ゲイン演算部１２１から入力された時素ゲインＧＴを時間積分して得られる演算時素ＴＣを時素比較器１２３に出力する。演算時素ＴＣは、無次元の係数である時素ゲインＧＴを時間積分したものであるため時間量となる。積分器１２２は、例えば、演算時素ＴＣが０未満の値になる場合には、演算時素ＴＣとして０を出力してもよい（下限を０に制限してもよい）。 The integrator 122 outputs to the time element comparator 123 an operation time element TC obtained by time integration of the time element gain GT input from the time element gain operation unit 121. The calculation time element TC is a time amount because it is a time integration of the time element gain GT which is a dimensionless coefficient. The integrator 122 may output 0 as the computation time element TC (the lower limit may be limited to 0), for example, when the computation time element TC has a value less than 0.

時素比較器１２３は、積分器１２２から入力された演算時素ＴＣと時素基準値Ｔ０とを比較することで、車両が後退しているか否かを判定する。時素基準値Ｔ０は、時間量であり、車両後退検知の基準となる時間（基準判定時間）を示すものであるとともに、演算時素ＴＣと比較する際の閾値となる。なお、図２においては、時素比較器１２３に時素基準値Ｔ０が入力される例を示しているが、時素比較器１２３自体が時素基準値Ｔ０を算出してもよい。時素基準値Ｔ０は、例えば、時素ゲインＧＴ＝１の場合の車両後退検知までの時素として算出することができる。 The time element comparator 123 compares the calculated time element TC input from the integrator 122 with the time element reference value T0 to determine whether the vehicle is moving backward. The chronological reference value T0 is an amount of time, indicates a time (reference determination time) that serves as a reference for vehicle reverse detection, and also serves as a threshold value for comparison with the arithmetic chronological TC. Note that, in FIG. 2, an example is shown in which the time base reference value T0 is input to the time base comparator 123, but the time base comparator 123 itself may calculate the time base reference value T0. The chrone reference value T0 can be calculated, for example, as a chroneme until the vehicle reverse detection when the chroneme gain GT=1.

時素比較器１２３は、演算時素ＴＣが時素基準値Ｔ０を超える場合、車両が後退していると判定し、車両の後退を検知した旨（後退検知）を示す後退検知信号ＢＫを出力する。また、時素比較器１２３は、演算時素ＴＣが時素基準値Ｔ０を下回る場合、車両が後退していないと判定し、車両の後退を検知していない旨（後退未検知）を示す後退検知信号ＢＫを出力する。演算時素ＴＣと時素基準値Ｔ０とが等しい場合には、時素比較器１２３は、車両が後退していると判定してもよいし、車両が後退していないと判定してもよい。 When the arithmetic timbre TC exceeds the chroneme reference value T0, the hortice comparator 123 determines that the vehicle is moving backward, and outputs a reverse detection signal BK indicating that the vehicle has detected reverse (reverse detection). To do. In addition, when the arithmetic time element TC is less than the time element reference value T0, the time element comparator 123 determines that the vehicle has not moved backward, and indicates that the vehicle has not detected the backward movement (reverse movement not detected). The detection signal BK is output. When the arithmetic time base TC and the time base reference value T0 are equal, the time base comparator 123 may determine that the vehicle is moving backward, or may determine that the vehicle is not moving backward. ..

時素ゲイン演算部１２１は、時素ゲインＧＴを演算速度ωｍｃの非線形関数で定める。例えば、時素ゲイン演算部１２１は、演算速度ωｍｃが負値である場合、車両後退側（マイナス側）に演算速度ωｍｃが大きくなるにつれて、時素ゲインＧＴを正方向に大きくし、演算速度ωｍｃが正値である場合、時素ゲインＧＴ＝０とする。 The chronograph gain calculation unit 121 determines the chronograph gain GT by a non-linear function of the calculation speed ωmc. For example, when the calculation speed ωmc is a negative value, the hortice gain calculation unit 121 increases the chroneme gain GT in the positive direction as the calculation speed ωmc increases on the vehicle retreat side (minus side) to increase the calculation speed ωmc. Is a positive value, the hourly gain GT=0.

この場合、演算速度ωｍｃが小さいほど、すなわち、車両の後退速度が大きくなるほど、時素ゲインＧＴは大きくなる。時素ゲインＧＴが大きい場合、時素ゲインＧＴを積分して得られる演算時素ＴＣは短時間で大きくなる。そのため、演算時素ＴＣが短時間で時素基準値Ｔ０を超え、車両の後退が速やかに検知される。 In this case, the smaller the calculated speed ωmc, that is, the larger the reverse speed of the vehicle, the larger the time element gain GT. When the chroneme gain GT is large, the arithmetic chroneme TC obtained by integrating the chroneme gain GT becomes large in a short time. Therefore, the calculation time element TC exceeds the time element reference value T0 in a short time, and the backward movement of the vehicle is promptly detected.

一方、演算速度ωｍｃが０を超える場合、時素ゲインＧＴは０のままであり、演算時素ＴＣも大きくなることはない。そのため、車両が後退していない場合には、演算時素ＴＣが時素基準値Ｔ０を超えることはなく、車両の後退のみを正しく検知することができる。 On the other hand, when the calculation speed ωmc exceeds 0, the chronograph gain GT remains 0 and the calculation timbre TC does not increase. Therefore, when the vehicle is not backing up, the calculated time base TC does not exceed the time base reference value T0, and only the backing up of the vehicle can be correctly detected.

図１を再び参照すると、ゲイン生成部１３０は、車両後退検知部１２０から入力された後退検知信号ＢＫに応じて制御量ゲインＧｔを生成し、乗算器１４０に出力する。 Referring again to FIG. 1, the gain generation unit 130 generates the control amount gain Gt according to the backward movement detection signal BK input from the vehicle backward movement detection unit 120, and outputs it to the multiplier 140.

図３は、ゲイン生成部１３０の構成例を示す図である。 FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the gain generation unit 130.

図３に示すゲイン生成部１３０は、切替器１３１を備える。 The gain generator 130 shown in FIG. 3 includes a switch 131.

切替器１３１は、後退検知信号ＢＫが入力され、入力された後退検知信号ＢＫに応じて、定数値１と１より大きい所定値ＧｔＡとを切り替えて制御量ゲインＧｔとして出力する。具体的には、切替器１３１は、制御量ゲインＧｔとして、後退検知信号ＢＫが後退未検知を示す場合には、定数値１を出力し、後退検知信号ＢＫが後退検知を示す場合には、所定値ＧｔＡを出力する。 The switch 131 receives the reverse detection signal BK and switches between the constant value 1 and a predetermined value GtA larger than 1 according to the input reverse detection signal BK, and outputs it as the control amount gain Gt. Specifically, the switch 131 outputs a constant value 1 as the control amount gain Gt when the backward movement detection signal BK indicates backward movement undetected, and when the backward movement detection signal BK indicates backward movement detection, The predetermined value GtA is output.

図１を再び参照すると、乗算器１４０は、トルク指令Ｔｑｒとゲイン生成部１３０から入力された制御量ゲインＧｔとを乗算し、制御量ゲインＧｔを乗算したトルク指令Ｔｑｒを増量トルク指令ＴｑＵとしてすべり周波数指令生成部１４および電流指令生成部１６に出力する。 Referring again to FIG. 1, the multiplier 140 multiplies the torque command Tqr by the control amount gain Gt input from the gain generation unit 130, and multiplies the control amount gain Gt by the torque command Tqr as the increased torque command TqU. It outputs to the frequency command generation part 14 and the current command generation part 16.

すべり周波数指令生成部１４は、磁束指令Ｉｆｒと、乗算器１４０から入力された増量トルク指令ＴｑＵとに基づき、すべり周波数指令ωｓｒを生成する。具体的には、すべり周波数指令生成部１４は、上述した式（６）において、トルク指令Ｔｑｒを増量トルク指令ＴｑＵ（＝トルク指令Ｔｑｒ×制御量ゲインＧｔ）に置き換えて、すべり周波数指令ωｓｒを算出する。 The slip frequency command generator 14 generates a slip frequency command ωsr based on the magnetic flux command Ifr and the increasing torque command TqU input from the multiplier 140. Specifically, the slip frequency command generation unit 14 calculates the slip frequency command ωsr by replacing the torque command Tqr with the increasing torque command TqU (=torque command Tqr×control amount gain Gt) in the above equation (6). To do.

電流指令生成部１６は、磁束指令Ｉｆｒと、乗算器１４０から入力された増量トルク指令ＴｑＵとに基づき、磁束分電流指令Ｉｄおよびトルク分電流指令Ｉｑを生成する。具体的には、電流指令生成部１６は、上述した式（７）に従い、磁束分電流指令Ｉｄを生成する。また、電流指令生成部１６は、上述した式（８）において、トルク指令Ｔｑｒを増量トルク指令ＴｑＵ（＝トルク指令Ｔｑｒ×制御量ゲインＧｔ）に置き換えて、トルク分電流指令Ｉｑを生成する。 The current command generation unit 16 generates a magnetic flux component current command Id and a torque component current command Iq based on the magnetic flux command Ifr and the increasing torque command TqU input from the multiplier 140. Specifically, the current command generation unit 16 generates the magnetic flux component current command Id according to the above equation (7). In addition, the current command generation unit 16 replaces the torque command Tqr with the increased torque command TqU (=torque command Tqr×control amount gain Gt) in the above-described formula (8) to generate the torque component current command Iq.

上述したように、後退検知信号ＢＫが後退未検知を示す場合には、制御量ゲインＧｔは定数値１であるため、増量トルク指令ＴｑＵ＝トルク指令Ｔｑｒである。そのため、増量トルク指令ＴｑＵおよび磁束指令Ｉｆｒに基づき算出されるトルク分電流指令Ｉｑは、トルク指令Ｔｑｒおよび磁束指令Ｉｆｒに基づき式（８）に従い算出されるトルク分電流指令Ｉｑと同じである。 As described above, when the backward movement detection signal BK indicates that the backward movement has not been detected, the control amount gain Gt has a constant value of 1, and therefore the increased torque command TqU=torque command Tqr. Therefore, the torque component current command Iq calculated based on the increase torque command TqU and the magnetic flux command Ifr is the same as the torque component current command Iq calculated according to the equation (8) based on the torque command Tqr and the magnetic flux command Ifr.

一方、後退検知信号ＢＫが後退検知を示す場合には、制御量ゲインＧｔは１よりも大きい所定値ＧｔＡであるため、増量トルク指令ＴｑＵはトルク指令Ｔｑｒよりも大きい。そのため、増量トルク指令ＴｑＵおよび磁束指令Ｉｆｒに基づき算出されるトルク分電流指令Ｉｑ（式（８）において、トルク指令Ｔｑｒを増量トルク指令ＴｑＵに置き換えて算出されるトルク分電流指令Ｉｑ）は、トルク指令Ｔｑｒおよび磁束指令Ｉｆｒに基づき式（８）に従い算出されるトルク分電流指令Ｉｑよりも、制御量ゲインＧｔに応じて大きくなる。トルク分電流指令Ｉｑが大きくなると、このトルク分電流指令Ｉｑを用いて生成される電圧指令Ｖ＊により電動機１に流れる電流は増加する。 On the other hand, when the backward movement detection signal BK indicates the backward movement detection, the control amount gain Gt is the predetermined value GtA larger than 1, so the increase torque command TqU is larger than the torque command Tqr. Therefore, the torque component current command Iq calculated based on the increasing torque command TqU and the magnetic flux command Ifr (the torque component current command Iq calculated by replacing the torque command Tqr with the increasing torque command TqU in the formula (8)) is the torque. It becomes larger in accordance with the control amount gain Gt than the torque component current command Iq calculated according to the equation (8) based on the command Tqr and the magnetic flux command Ifr. When the torque component current command Iq increases, the voltage command V * generated using the torque component current command Iq increases the current flowing through the electric motor 1.

すなわち、本実施形態においては、乗算器１４０および電流指令生成部１６から構成される電流指令制御部１７０の動作は、後退検知信号ＢＫが後退未検知を示す場合にはトルク指令Ｔｑｒおよび磁束指令Ｉｆｒに基づき、所定の演算（式（７），（８））に従いトルク分電流指令Ｉｑおよび磁束分電流指令Ｉｄを生成するものとなる。一方、後退検知信号ＢＫが後退検知を示す場合には、電流指令制御部１７０の動作は、所定の演算に従い生成されるトルク分電流指令Ｉｑおよび磁束分電流指令Ｉｄよりも電動機１に流れる電流が増加するようなトルク分電流指令Ｉｑおよび磁束分電流指令Ｉｄを生成するものとなる。具体的には、電流指令制御部１７０は、トルク指令Ｔｑｒおよび磁束指令Ｉｆｒに基づき式（８）に従い生成されるトルク分電流指令Ｉｑよりも大きなトルク分電流指令Ｉｑを生成する。 That is, in the present embodiment, the operation of the current command control unit 170 composed of the multiplier 140 and the current command generation unit 16 is such that the torque command Tqr and the magnetic flux command Ifr indicate that the backward motion detection signal BK indicates that the backward motion is not detected. Based on the above, the torque component current command Iq and the magnetic flux component current command Id are generated in accordance with a predetermined calculation (equations (7) and (8)). On the other hand, when the backward movement detection signal BK indicates backward movement detection, the current command control unit 170 operates in such a manner that the current flowing through the electric motor 1 is higher than the torque current command Iq and the magnetic flux current command Id generated according to a predetermined calculation. The increasing torque current command Iq and the increasing magnetic flux current command Id are generated. Specifically, the current command control unit 170 generates a torque component current command Iq larger than the torque component current command Iq generated according to the equation (8) based on the torque command Tqr and the magnetic flux command Ifr.

トルク制御部１７は、周波数制限部１１０から出力される制限周波数指令ωｉＬと、電流検出器１２により検出された電流ｉと、電流指令生成部１６から入力されたトルク分電流指令Ｉｑおよび磁束分電流指令Ｉｄとに基づき電動機１の出力電圧を指示する電圧指令Ｖ＊を生成し、電力変換器１１および速度演算部１３に出力する。 The torque control unit 17 controls the limiting frequency command ωiL output from the frequency limiting unit 110, the current i detected by the current detector 12, the torque component current command Iq and the magnetic flux component current input from the current command generating unit 16. A voltage command V * for instructing the output voltage of the electric motor 1 is generated based on the command Id and output to the power converter 11 and the speed calculation unit 13.

ここで、上述したように、後退検知信号ＢＫが後退検知を示す場合に生成されるトルク分電流指令Ｉｑは、後退検知信号ＢＫが後退未検知を示す場合に、トルク指令Ｔｑｒおよび磁束指令Ｉｆｒに基づき式（８）に従い算出されるトルク分電流指令Ｉｑよりも、制御量ゲインＧｔに応じて大きい。そのため、トルク指令Ｔｑｒおよび磁束指令Ｉｆｒが同じであっても、後退検知信号ＢＫが後退検知を示す場合に電動機１に流れる電流は増加する。 Here, as described above, the torque component current command Iq generated when the reverse detection signal BK indicates the reverse detection is the torque command Tqr and the magnetic flux command Ifr when the reverse detection signal BK indicates the reverse undetected. It is larger than the torque component current command Iq calculated based on the equation (8) based on the control amount gain Gt. Therefore, even if the torque command Tqr and the magnetic flux command Ifr are the same, the current flowing through the electric motor 1 increases when the reverse detection signal BK indicates the reverse detection.

電動機１に流れる電流が増加すると、電動機１のトルクも増加する。そのため、周波数制限により大きくなった電動機１で発生するすべりによるトルクの低下を、トルク分電流指令Ｉｑを大きくする（電動機１に流れる電流が増加するようなトルク分電流指令Ｉｑを生成する）ことによる電動機１のトルクの増加で補償することができ、車両の後退量の抑制を図ることができる。 When the current flowing through the electric motor 1 increases, the torque of the electric motor 1 also increases. Therefore, the decrease in torque due to the slip that occurs in the electric motor 1 that is increased due to the frequency limitation is increased by increasing the torque component current command Iq (generating the torque component current command Iq that increases the current flowing through the motor 1). The increase in the torque of the electric motor 1 can be compensated for, and the amount of backward movement of the vehicle can be suppressed.

このように本実施形態においては、電気車制御装置１００は、電動機１に流れる電流ｉを検出する電流検出器１２と、検出された電流ｉと電圧指令Ｖ＊とに基づき電動機１の回転速度（演算速度ωｍｃ）を演算する速度演算部１３と、演算速度ωｍｃに基づき、後退検知信号ＢＫを生成する車両後退検知部１２０と、すべり周波数指令ωｓｒを生成するすべり周波数指令生成部１４と、演算速度ωｍｃとすべり周波数指令ωｓｒとを加算した周波数指令ωｉを生成する加算器１５と、電動機１の回転方向に応じて、周波数指令ωｉを周波数制限した制限周波数指令ωｉＬを生成する周波数制限部１１０と、後退検知信号ＢＫが後退未検知を示す場合には、トルク指令Ｔｑｒおよび磁束指令Ｉｆｒに基づき、所定の演算（式（７），（８））に従いトルク分電流指令Ｉｑおよび磁束分電流指令Ｉｄを生成し、後退検知信号ＢＫが後退検知を示す場合には、所定の演算に従い生成されるトルク分電流指令Ｉｑおよび磁束分電流指令Ｉｄよりも電動機１に流れる電流が増加するようなトルク分電流指令Ｉｑおよび磁束分電流指令Ｉｄを生成する電流指令制御部１７０と、制限周波数指令ωｉＬと、電流ｉと、トルク分電流指令Ｉｑおよび磁束分電流指令Ｉｄとに基づき、電圧指令Ｖ＊を生成するトルク制御部１７とを備える。 As described above, in the present embodiment, the electric vehicle control device 100 includes the current detector 12 that detects the current i flowing through the electric motor 1, and the rotation speed of the electric motor 1 based on the detected current i and the voltage command V *. A speed calculation unit 13 that calculates a calculation speed ωmc), a vehicle reverse detection unit 120 that generates a reverse detection signal BK based on the calculation speed ωmc, a slip frequency command generation unit 14 that generates a slip frequency command ωsr, and a calculation speed an adder 15 that generates a frequency command ωi by adding ωmc and a slip frequency command ωsr; a frequency limiting unit 110 that generates a limited frequency command ωiL that limits the frequency of the frequency command ωi according to the rotation direction of the electric motor 1; When the backward movement detection signal BK indicates that the backward movement has not been detected, the torque component current command Iq and the magnetic flux component current command Id are calculated based on the torque command Tqr and the magnetic flux command Ifr according to predetermined calculations (equations (7) and (8)). When the backward movement detection signal BK indicates the backward movement detection, the torque current instruction is such that the current flowing through the electric motor 1 is higher than the torque current instruction Iq and the magnetic flux current instruction Id generated according to a predetermined calculation. Iq and current command controller 170 that generates magnetic flux component current command Id, limit frequency command ωiL, current i, torque that generates voltage command V * based on torque component current command Iq and magnetic flux component current command Id And a control unit 17.

電動機１の回転方向に応じて周波数指令ωｉを周波数制限することで、電動機１の正転時には、制限周波数指令ωｉＬに示される周波数を常に正値とし、電動機１の逆転時には、制限周波数指令ωｉＬに示される周波数を常に負値とすることができる。したがって、電動機１の回転方向が回転方向指令ＦＲに示される方向と反対方向とならないようにすることができる。そのため、演算速度ωｍｃに誤差が生じたとしても、回転方向指令ＦＲと逆方向のトルクを電動機１に出力させる電圧指令Ｖ＊が生成されることが無くなるので、後退が生じる可能性を低減することができる。 By limiting the frequency command ωi in accordance with the rotation direction of the electric motor 1, the frequency indicated by the limited frequency command ωiL is always a positive value when the electric motor 1 is in the normal rotation, and the frequency command ωiL is changed when the electric motor 1 is in the reverse rotation. The frequencies shown can always be negative. Therefore, it is possible to prevent the rotation direction of the electric motor 1 from being opposite to the direction indicated by the rotation direction command FR. Therefore, even if an error occurs in the calculated speed ωmc, the voltage command V * for outputting the torque in the direction opposite to the rotational direction command FR to the electric motor 1 is not generated, and therefore the possibility of the backward movement is reduced. You can

また、後退検知信号ＢＫが後退検知を示す場合には、後退検知信号ＢＫが後退未検知を示す場合に、トルク指令Ｔｑｒおよび磁束指令Ｉｆｒに基づき所定の演算（式（７），（８））に従い生成されるトルク分電流指令Ｉｑおよび磁束分電流指令Ｉｄよりも電動機１に流れる電流が増加するようなトルク分電流指令Ｉｑおよび磁束分電流指令Ｉｄを生成する。電動機１に流れる電流が増加することで、電動機１のトルクも増加するので、周波数制限により大きくなった電動機１で発生するすべりによるトルクの低下を補償することができ、車両の後退量の抑制を図ることができる。 Further, when the backward movement detection signal BK indicates the backward movement detection, when the backward movement detection signal BK indicates the backward movement non-detection, a predetermined calculation is performed based on the torque instruction Tqr and the magnetic flux instruction Ifr (equations (7) and (8)). The torque component current command Iq and the magnetic flux component current command Id are generated such that the current flowing through the electric motor 1 increases more than the torque component current command Iq and the magnetic flux component current command Id. Since the current flowing through the electric motor 1 increases, the torque of the electric motor 1 also increases. Therefore, it is possible to compensate for the decrease in the torque due to the slip generated in the electric motor 1 which is increased due to the frequency limitation, and to suppress the amount of backward movement of the vehicle. Can be planned.

（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態に係る電気車制御装置１００Ａの構成例を示す図である。図４において、図１と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。 (Second embodiment)
FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of an electric vehicle control device 100A according to the second embodiment of the present invention. 4, the same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

図４に示す電気車制御装置１００Ａは、図１に示す電気車制御装置１００と比較して、電流指令制御部１７０を電流指令制御部１７０Ａに変更した点と、すべり周波数指令生成部１４をすべり周波数指令生成部１４ａに変更した点とが異なる。 The electric vehicle control device 100A shown in FIG. 4 is different from the electric vehicle control device 100 shown in FIG. 1 in that the current command control unit 170 is changed to the current command control unit 170A and that the slip frequency command generation unit 14 is slippery. The difference is that the frequency command generation unit 14a is changed.

電流指令制御部１７０Ａは、電流指令制御部１７０と比較して、乗算器１４０を削除した点と、電流指令生成部１６を電流指令生成部１６Ａに変更した点と、乗算器１８０を追加した点とが異なる。 Compared to the current command control unit 170, the current command control unit 170A has the point that the multiplier 140 is deleted, that the current command generation unit 16 is changed to the current command generation unit 16A, and that the multiplier 180 is added. Is different from.

本実施形態においては、トルク指令Ｔｑｒおよび磁束指令Ｉｆｒが、電流指令生成部１６Ａおよびすべり周波数指令生成部１４ａに入力される。 In the present embodiment, the torque command Tqr and the magnetic flux command Ifr are input to the current command generation unit 16A and the slip frequency command generation unit 14a.

すべり周波数指令生成部１４ａは、図８と同様に、式（６）に従い、すべり周波数指令ωｓｒを生成し、加算器１５に出力する。 Similarly to FIG. 8, the slip frequency command generation unit 14 a generates the slip frequency command ωsr according to the equation (6) and outputs it to the adder 15.

電流指令生成部１６Ａは、入力されたトルク指令Ｔｑｒおよび磁束指令Ｉｆｒに基づき、式（７）に従い磁束分電流指令Ｉｄを生成し、式（８）に従いトルク分電流指令Ｉｑを生成する。電流指令生成部１６Ａは、生成した磁束分電流指令Ｉｄをトルク制御部１７に出力し、生成したトルク分電流指令Ｉｑを乗算器１８０に出力する。 The current command generation unit 16A generates a magnetic flux component current command Id according to formula (7) and a torque component current command Iq according to formula (8) based on the input torque command Tqr and magnetic flux command Ifr. The current command generation unit 16A outputs the generated magnetic flux component current command Id to the torque control unit 17, and outputs the generated torque component current command Iq to the multiplier 180.

乗算器１８０は、ゲイン生成部１３０から制御量ゲインＧｔが入力され、電流指令生成部１６Ａから入力されたトルク分電流指令Ｉｑに制御量ゲインＧｔを乗算し、制御量ゲインＧｔが乗算されたトルク分電流指令Ｉｑを増量トルク分電流指令ＩｑＵとしてトルク制御部１７に出力する。増量トルク分電流指令ＩｑＵと磁束分電流指令Ｉｄとに基づき、トルク制御部１７により電圧指令Ｖ＊が生成される。 The multiplier 180 receives the control amount gain Gt from the gain generation unit 130, multiplies the torque amount current command Iq input from the current command generation unit 16A by the control amount gain Gt, and the torque multiplied by the control amount gain Gt. The divided current command Iq is output to the torque control unit 17 as the increased torque divided current command IqU. A voltage command V * is generated by the torque control unit 17 based on the increased torque current command IqU and the magnetic flux current command Id.

上述したように、後退検知信号ＢＫが後退未検知を示す場合には、制御量ゲインＧｔは定数値１であるため、増量トルク分電流指令ＩｑＵは、トルク指令Ｔｑｒおよび磁束指令Ｉｆｒに基づき、式（８）に従い算出されるトルク分電流指令Ｉｑと同じである。 As described above, when the backward movement detection signal BK indicates that the backward movement has not been detected, the control amount gain Gt is a constant value 1, and therefore the increased torque component current command IqU is calculated based on the torque command Tqr and the magnetic flux command Ifr. It is the same as the torque component current command Iq calculated according to (8).

一方、後退検知信号ＢＫが後退検知を示す場合には、制御量ゲインＧｔは１よりも大きい所定値ＧｔＡであるため、増量トルク分電流指令ＩｑＵは、トルク指令Ｔｑｒおよび磁束指令Ｉｆｒに基づき、式（８）に従い算出されるトルク分電流指令Ｉｑよりも、制御量ゲインＧｔに応じて大きくなる。そのため、増量トルク分電流指令ＩｑＵを用いて生成される電圧指令Ｖ＊により電動機１に流れる電流は増加する。 On the other hand, when the backward movement detection signal BK indicates the backward movement detection, the control amount gain Gt is the predetermined value GtA larger than 1, and therefore the increased torque component current command IqU is calculated based on the torque command Tqr and the magnetic flux command Ifr. It becomes larger according to the control amount gain Gt than the torque component current command Iq calculated according to (8). Therefore, the current flowing through the electric motor 1 is increased by the voltage command V * generated by using the current command IqU for the increased torque.

すなわち、本実施形態においては、電流指令生成部１６Ａおよび乗算器１８０から構成される電流指令制御部１７０Ａの動作は、後退検知信号ＢＫが後退未検知を示す場合には、トルク指令Ｔｑｒおよび磁束指令Ｉｆｒに基づき、所定の演算（式（７），（８））に従いトルク分電流指令Ｉｑおよび磁束分電流指令Ｉｄを生成するものとなる。一方、後退検知信号ＢＫが後退検知を示す場合には、電流指令制御部１７０Ａの動作は、所定の演算に従い生成されるトルク分電流指令Ｉｑおよび磁束分電流指令Ｉｄよりも電動機１に流れる電流が増加するようなトルク分電流指令Ｉｑおよび磁束分電流指令Ｉｄを生成するものとなる。具体的には、電流指令制御部１７０Ａは、トルク指令Ｔｑｒおよび磁束指令Ｉｆｒに基づき式（８）に従い生成されるトルク分電流指令Ｉｑよりも制御量ゲインＧｔに応じて大きなトルク分電流指令Ｉｑを生成する。 That is, in the present embodiment, the operation of the current command control unit 170A configured by the current command generation unit 16A and the multiplier 180 is performed by the torque command Tqr and the magnetic flux command when the reverse detection signal BK indicates that reverse has not been detected. Based on Ifr, the torque component current command Iq and the magnetic flux component current command Id are generated according to a predetermined calculation (equations (7) and (8)). On the other hand, when the backward movement detection signal BK indicates the backward movement detection, the current command control unit 170A operates in such a manner that the current flowing through the electric motor 1 is larger than the torque component current command Iq and the magnetic flux component current command Id generated according to a predetermined calculation. The increasing torque current command Iq and the increasing magnetic flux current command Id are generated. Specifically, the current command control unit 170A outputs a torque component current command Iq that is larger than the torque component current command Iq generated according to the equation (8) based on the torque command Tqr and the magnetic flux command Ifr according to the control amount gain Gt. To generate.

そのため、第１の実施形態と同様に、車両の後退が検知された場合、周波数制限により大きくなった電動機１で発生するすべりによるトルクの低下を、トルク分電流指令Ｉｑを大きくする（電動機１に流れる電流が増加するようなトルク分電流指令Ｉｑを生成する）ことによる電動機１のトルクの増加で補償することができ、車両の後退量の抑制を図ることができる。 Therefore, similarly to the first embodiment, when the backward movement of the vehicle is detected, the torque decrease due to the slip generated in the electric motor 1 which is increased due to the frequency limitation is increased to increase the torque command current command Iq (in the electric motor 1). This can be compensated for by the increase in the torque of the electric motor 1 due to the generation of the torque portion current command Iq such that the flowing current increases, and the amount of backward movement of the vehicle can be suppressed.

（第３の実施形態）
図５は、本発明の第３の実施形態に係る電気車制御装置１００Ｂの構成例を示す図である。図５において、図１と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。 (Third Embodiment)
FIG. 5: is a figure which shows the structural example of the electric vehicle control apparatus 100B which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 5, the same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

図５に示す電気車制御装置１００Ｂは、図１に示す電気車制御装置１００と比較して、電流指令制御部１７０を電流指令制御部１７０Ｂに変更した点と、すべり周波数指令生成部１４をすべり周波数指令生成部１４Ｂに変更した点とが異なる。 The electric vehicle control device 100B shown in FIG. 5 is different from the electric vehicle control device 100 shown in FIG. 1 in that the current command control unit 170 is changed to a current command control unit 170B and that the slip frequency command generation unit 14 slips. The difference is that the frequency command generator 14B is changed.

電流指令制御部１７０Ｂは、電流指令制御部１７０と比較して、乗算器１４０を削除した点と、除算器１９０を追加した点と、電流指令生成部１６を電流指令生成部１６Ｂに変更した点とが異なる。 The current command control unit 170B is different from the current command control unit 170 in that the multiplier 140 is deleted, the divider 190 is added, and the current command generation unit 16 is changed to the current command generation unit 16B. Is different from.

本実施形態においては、トルク指令Ｔｑｒがすべり周波数指令生成部１４Ｂおよび電流指令生成部１６Ｂに入力され、磁束指令Ｉｆｒが除算器１９０に入力される。 In the present embodiment, the torque command Tqr is input to the slip frequency command generation unit 14B and the current command generation unit 16B, and the magnetic flux command Ifr is input to the divider 190.

除算器１９０は、ゲイン生成部１３０から制御量ゲインＧｔが入力され、入力された磁束指令Ｉｆｒを制御量ゲインＧｔで除算する。除算器１９０は、制御量ゲインＧｔで除算された磁束指令Ｉｆｒを減衰磁束指令ＩｆｒＤとしてすべり周波数指令生成部１４Ｂおよび電流指令生成部１６Ｂに出力する。 The divider 190 receives the control amount gain Gt from the gain generation unit 130 and divides the input magnetic flux command Ifr by the control amount gain Gt. The divider 190 outputs the magnetic flux command Ifr divided by the control amount gain Gt to the slip frequency command generating unit 14B and the current command generating unit 16B as the damping magnetic flux command IfrD.

すべり周波数指令生成部１４Ｂは、トルク指令Ｔｑｒと、除算器１９０から入力された減衰磁束指令ＩｆｒＤとに基づき、すべり周波数指令ωｓｒを生成する。具体的には、すべり周波数指令生成部１４Ｂは、上述した式（６）において、磁束指令Ｉｆｒを減衰磁束指令ＩｆｒＤ（＝磁束指令Ｉｆｒ÷制御量ゲインＧｔ）に置き換えて、すべり周波数指令ωｓｒを算出する。 The slip frequency command generator 14B generates a slip frequency command ωsr based on the torque command Tqr and the damping magnetic flux command IfrD input from the divider 190. Specifically, the slip frequency command generation unit 14B calculates the slip frequency command ωsr by replacing the magnetic flux command Ifr with the damping magnetic flux command IfrD (=magnetic flux command Ifr÷control amount gain Gt) in the above equation (6). To do.

電流指令生成部１６Ｂは、トルク指令Ｔｑｒと除算器１９０から入力された減衰磁束指令ＩｆｒＤとに基づき、磁束分電流指令Ｉｄおよびトルク分電流指令Ｉｑを生成する。具体的には、電流指令生成部１６Ｂは、上述した式（７）、（８）において、磁束指令Ｉｆｒを減衰磁束指令ＩｆｒＤ（＝磁束指令Ｉｆｒ÷制御量ゲインＧｔ）に置き換えて、磁束分電流指令Ｉｄおよびトルク分電流指令Ｉｑを算出する。 The current command generation unit 16B generates a magnetic flux component current command Id and a torque component current command Iq based on the torque command Tqr and the damping magnetic flux command IfrD input from the divider 190. Specifically, the current command generation unit 16B replaces the magnetic flux command Ifr with the damping magnetic flux command IfrD (=magnetic flux command Ifr÷control amount gain Gt) in the above equations (7) and (8) to calculate the magnetic flux component current. The command Id and the torque current command Iq are calculated.

上述したように、後退検知信号ＢＫが後退未検知を示す場合には、制御量ゲインＧｔは定数値１であるため、減衰磁束指令ＩｆｒＤ＝磁束指令Ｉｆｒである。そのため、トルク指令Ｔｑｒおよび減衰磁束指令ＩｆｒＤに基づき算出されるトルク分電流指令Ｉｑおよび磁束分電流指令Ｉｄは、トルク指令Ｔｑｒおよび磁束指令Ｉｆｒに基づき式（７），（８）に従い算出されるトルク分電流指令Ｉｑおよび磁束分電流指令Ｉｄと同じである。 As described above, when the backward movement detection signal BK indicates that the backward movement has not been detected, the control amount gain Gt has a constant value of 1, and thus the damping magnetic flux command IfrD=the magnetic flux command Ifr. Therefore, the torque current command Iq and the magnetic flux current command Id calculated based on the torque command Tqr and the damping magnetic flux command IfrD are the torques calculated according to the equations (7) and (8) based on the torque command Tqr and the magnetic flux command Ifr. It is the same as the split current command Iq and the magnetic flux split current command Id.

一方、後退検知信号ＢＫが後退検知を示す場合には、制御量ゲインＧｔは１よりも大きい所定値ＧｔＡであるため、減衰磁束指令ＩｆｒＤは磁束指令Ｉｆｒよりも小さくなる。そのため、トルク指令Ｔｑｒおよび減衰磁束指令ＩｆｒＤに基づき生成されるトルク分電流指令Ｉｑは、トルク指令Ｔｑｒおよび磁束指令Ｉｆｒに基づき式（８）に従い算出されるトルク指令Ｔｑよりも、制御量ゲインＧｔに応じて大きくなり、減衰磁束指令ＩｆｒＤに基づき生成される磁束分電流指令Ｉｄは、磁束指令Ｉｆｒに基づき式（７）に従い算出される磁束分電流指令Ｉｄよりも小さくなる。トルク分電流指令Ｉｑが大きくなり、磁束分電流指令Ｉｄが小さくなると、トルク分電流指令Ｉｑおよび磁束分電流指令Ｉｄを用いて生成される電圧指令Ｖ＊により電動機１に流れる電流は大きくなる。 On the other hand, when the backward movement detection signal BK indicates the backward movement detection, the control amount gain Gt is the predetermined value GtA larger than 1, so the damping magnetic flux command IfrD becomes smaller than the magnetic flux command Ifr. Therefore, the torque amount current command Iq generated based on the torque command Tqr and the damping magnetic flux command IfrD has a smaller control amount gain Gt than the torque command Tq calculated according to the equation (8) based on the torque command Tqr and the magnetic flux command Ifr. Accordingly, the magnetic flux component current command Id generated based on the damping magnetic flux command IfrD becomes smaller than the magnetic flux component current command Id calculated according to the equation (7) based on the magnetic flux command Ifr. When the torque component current command Iq increases and the magnetic flux component current command Id decreases, the current flowing through the electric motor 1 increases due to the voltage command V * generated using the torque component current command Iq and the magnetic flux component current command Id.

すなわち、本実施形態においては、電流指令生成部１６Ｂおよび除算器１９０から構成される電流指令制御部１７０Ｂの動作は、後退検知信号ＢＫが後退未検知を示す場合には、トルク指令Ｔｑｒおよび磁束指令Ｉｆｒに基づき、所定の演算（式（７），（８））に従いトルク分電流指令Ｉｑおよび磁束分電流指令Ｉｄを生成するものとなる。一方、後退検知信号ＢＫが後退検知を示す場合には、電流指令制御部１７０Ｂの動作は、所定の演算に従い生成されるトルク分電流指令Ｉｑおよび磁束分電流指令Ｉｄよりも電動機１に流れる電流が増加するようなトルク分電流指令Ｉｑおよび磁束分電流指令Ｉｄを生成するものとなる。具体的には、電流指令制御部１７０Ｂは、トルク指令Ｔｑｒおよび磁束指令Ｉｆｒに基づき式（８）に従い生成されるトルク分電流指令Ｉｑよりも大きなトルク分電流指令Ｉｑを生成し、磁束指令Ｉｆｒに基づき式（７）に従い生成される磁束分電流指令Ｉｄよりも小さな磁束分電流指令Ｉｄを生成する。 That is, in the present embodiment, the operations of the current command control unit 170B configured by the current command generation unit 16B and the divider 190 are performed by the torque command Tqr and the magnetic flux command when the backward motion detection signal BK indicates that the backward motion is not detected. Based on Ifr, the torque component current command Iq and the magnetic flux component current command Id are generated according to a predetermined calculation (equations (7) and (8)). On the other hand, when the backward movement detection signal BK indicates the backward movement detection, the current command control unit 170B operates in such a manner that the current flowing through the electric motor 1 is higher than the torque component current command Iq and the magnetic flux component current command Id generated according to a predetermined calculation. The increasing torque current command Iq and the increasing magnetic flux current command Id are generated. Specifically, the current command control unit 170B generates a torque component current command Iq that is larger than the torque component current command Iq generated according to the equation (8) based on the torque command Tqr and the magnetic flux command Ifr, and outputs it to the magnetic flux command Ifr. Based on the equation (7), a magnetic flux component current command Id smaller than the magnetic flux component current command Id is generated.

そのため、第１の実施形態と同様に、車両の後退が検知された場合、周波数制限により大きくなった電動機１で発生するすべりによるトルクの低下を、トルク分電流指令Ｉｑを大きくし、磁束分電流指令Ｉｄを小さくする（電動機１に流れる電流が増加するようなトルク分電流指令Ｉｑおよび磁束分電流指令Ｉｄを生成する）ことによる電動機１のトルクの増加で補償することができ、車両の後退量の抑制を図ることができる。 Therefore, similarly to the first embodiment, when the backward movement of the vehicle is detected, the torque decrease due to the slip generated in the electric motor 1 which is increased due to the frequency limitation is increased to increase the torque-divided current command Iq. The command Id can be decreased (the torque component current command Iq and the magnetic flux component current command Id that increase the current flowing through the motor 1 are generated) can be compensated by the increase in the torque of the motor 1 and the amount of retreat of the vehicle. Can be suppressed.

（第４の実施形態）
上述した第１から第３の実施形態においては、ゲイン生成部１３０は、制御量ゲインＧｔとして、後退検知信号ＢＫが後退未検知を示す場合には、定数値１を出力し、後退検知信号ＢＫが後退検知を示す場合には、所定値ＧｔＡを出力する例を説明した。すなわち、第１から第３の実施形態においては、制御量ゲインＧｔは、定数値１および所定値ＧｔＡの２値のうち、いずれか一方の値であったが、制御量ゲインＧｔを連続的に変化させてもよい。以下では、図６を参照して、制御量ゲインＧｔを連続的に変化させるゲイン生成部１３０Ｃの構成例について説明する。なお、図６において、図３と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。 (Fourth Embodiment)
In the above-described first to third embodiments, the gain generation unit 130 outputs the constant value 1 as the control amount gain Gt and outputs the constant value 1 when the backward movement detection signal BK indicates the backward movement undetected. An example in which the predetermined value GtA is output when indicates the backward detection is described. That is, in the first to third embodiments, the control amount gain Gt is one of the two values of the constant value 1 and the predetermined value GtA, but the control amount gain Gt is continuously changed. You may change it. Hereinafter, with reference to FIG. 6, a configuration example of the gain generation unit 130C that continuously changes the control amount gain Gt will be described. Note that, in FIG. 6, the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

図６に示すゲイン生成部１３０Ｃは、図３に示すゲイン生成部１３０と比較して、緩衝時間決定部１３２および緩衝部１３３を追加した点が異なる。 The gain generation unit 130C illustrated in FIG. 6 is different from the gain generation unit 130 illustrated in FIG. 3 in that a buffer time determination unit 132 and a buffer unit 133 are added.

緩衝時間決定部１３２は、後退検知信号ＢＫが入力され、入力された後退検知信号ＢＫに応じて緩衝時間ＦｉｌＴを決定し、緩衝部１３３に出力する。なお、緩衝時間ＦｉｌＴとは、後退検知信号ＢＫの状態が遷移した際に、制御量ゲインＧｔを所定値ＧｔＡあるいは１まで変化させる時間である。 The buffer time determination unit 132 receives the backward detection signal BK, determines the buffer time FilT according to the input backward detection signal BK, and outputs the buffer time FilT to the buffer 133. The buffer time FilT is the time for changing the control amount gain Gt to the predetermined value GtA or 1 when the state of the backward movement detection signal BK transits.

緩衝部１３３は、切替器１３１の出力値ＧｔＢ（１あるいは所定値ＧｔＡ）が入力されると、緩衝時間決定部１３２から入力された緩衝時間ＦｉｌＴだけかけて、制御量ゲインＧｔとしての出力値を切替器１３１の出力値ＧｔＢまで（１から所定値ＧｔＡまで、あるいは、所定値ＧｔＡから１まで）連続的に変化させる。具体的には、緩衝部１３３は、例えば、後退検知信号ＢＫの状態が後退未検知から後退検知に変化した場合、図７に示すように、ランプ状あるいは１次遅れのフィルタ状の関数に従い、緩衝時間ＦｉｌＴだけかけて、制御量ゲインＧｔを１から所定値ＧｔＡまで連続的に変化させる。 When the output value GtB (1 or the predetermined value GtA) of the switch 131 is input, the buffer unit 133 multiplies the output value as the control amount gain Gt by the buffer time FilT input from the buffer time determination unit 132. The output value GtB of the switch 131 is continuously changed (from 1 to a predetermined value GtA or from the predetermined value GtA to 1). Specifically, for example, when the state of the backward detection signal BK is changed from the backward undetected state to the backward detected state, the buffer unit 133 follows a ramp-shaped or first-order lag filter-shaped function as shown in FIG. The control amount gain Gt is continuously changed from 1 to a predetermined value GtA over the buffer time FilT.

緩衝時間決定部１３２は、後退検知信号ＢＫの状態が後退検知から後退未検知に変化した場合と、後退検知信号ＢＫの状態が後退未検知から後退検知に変化した場合とで、緩衝時間ＦｉｌＴを変更してもよい。例えば、緩衝時間決定部１３２は、後退検知信号ＢＫの状態が後退未検知から後退検知に変化した場合には、緩衝時間ＦｉｌＴを短くし、後退検知信号ＢＫの状態が後退検知から後退未検知に変化した場合には、緩衝時間ＦｉｌＴを長くする。こうすることで、車両の後退が検知されると、急速にトルクを増やし、車両の後退が検知されなくなると、緩やかにトルクを減らすことができる。 The buffer time determination unit 132 sets the buffer time FilT depending on whether the state of the backward detection signal BK changes from backward detection to backward undetected or when the state of the backward detection signal BK changes from backward undetected to backward detected. You may change it. For example, the buffer time determination unit 132 shortens the buffer time FilT and changes the state of the backward detection signal BK from backward detection to backward not detected when the state of the backward detection signal BK changes from backward not detected to backward detected. If it changes, the buffer time FilT is lengthened. By doing so, when the backward movement of the vehicle is detected, the torque can be rapidly increased, and when the backward movement of the vehicle is not detected, the torque can be gradually reduced.

このように本実施形態においては、ゲイン生成部１３０Ｃは、制御量ゲインＧｔを変化させる時間である緩衝時間ＦｉｌＴを決定する緩衝時間決定部１３２と、切替器１３１の出力値が１と所定値ＧｔＡとの間で切り替わると、緩衝時間ＦｉｌＴをかけて、制御量ゲインＧｔを切替器１３１の出力値まで連続的に変化させる緩衝部１３３とを備える。 As described above, in the present embodiment, the gain generation unit 130C includes the buffer time determination unit 132 that determines the buffer time FilT that is the time for changing the control amount gain Gt, and the output value of the switch 131 is 1 and the predetermined value GtA. And a buffer unit 133 that continuously changes the control amount gain Gt to the output value of the switch 131 by switching the buffer time FilT.

そのため、トルク指令Ｔｑｒ（第１の実施形態）、トルク分電流指令Ｉｑ（第２の実施形態）あるいは磁束指令Ｉｆｒ（第３の実施形態）を、ステップ状ではなく緩やかに変化させることができるので、後退検知信号ＢＫの状態の変化時のトルク衝動を抑制することができる。 Therefore, the torque command Tqr (first embodiment), the torque component current command Iq (second embodiment) or the magnetic flux command Ifr (third embodiment) can be gently changed instead of stepwise. The torque impulse when the state of the reverse detection signal BK changes can be suppressed.

なお、上述した実施形態においては、電気車を駆動する電動機１を制御する電気車制御装置を例として説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、電動機による駆動対象が外力の影響を受けるシステムへの適用が可能である。例えば、本発明は、クレーンのように、重力に逆らって荷物を持ち上げるようなシステムに適用することも可能である。 In the above-described embodiment, the electric vehicle control device that controls the electric motor 1 that drives the electric vehicle has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and the drive target of the electric motor may be affected by external force. It can be applied to the receiving system. For example, the present invention can be applied to a system that lifts a load against gravity, such as a crane.

本発明を図面および実施形態に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形または修正を行うことが容易であることに注意されたい。したがって、これらの変形または修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各ブロックなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数のブロックを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。 Although the present invention has been described based on the drawings and the embodiments, it should be noted that those skilled in the art can easily make various variations or modifications based on the present disclosure. Therefore, it should be noted that these variations or modifications are included in the scope of the present invention. For example, the functions and the like included in each block can be rearranged so as not to logically contradict, and a plurality of blocks can be combined into one or divided.

１ 電動機
１１ 電力変換器
１２ 電流検出器
１３ 速度演算部
１４，１４Ｂ すべり周波数指令生成部
１５ 加算器
１６，１６Ａ，１６Ｂ 電流指令生成部
１７ トルク制御部
１００，１００Ａ，１００Ｂ 電気車制御装置
１１０ 周波数制限部
１２０ 車両後退検知部
１２１ 時素ゲイン演算部
１２２ 積分器
１２３ 時素比較器
１３０，１３０Ｃ ゲイン生成部
１３１ 切替器
１３２ 緩衝時間決定部
１３３ 緩衝部
１４０，１８０ 乗算器
１７０，１７０Ａ，１７０Ｂ 電流指令制御部
１９０ 除算器 1 Motor 11 Power Converter 12 Current Detector 13 Speed Calculator 14, 14B Slip Frequency Command Generator 15 Adder 16, 16A, 16B Current Command Generator 17 Torque Controller 100, 100A, 100B Electric Vehicle Controller 110 Frequency Limit Part 120 Vehicle reverse detection part 121 Diffraction gain calculation part 122 Integrator 123 Diffraction comparator 130, 130C Gain generation part 131 Switcher 132 Buffer time determination part 133 Buffer part 140, 180 Multiplier 170, 170A, 170B Current command control Division 190 Divider

Claims (9)

電気車を駆動する電動機を制御する電気車制御装置であって、
前記電動機に流れる電流を検出する電流検出器と、
前記電流検出器により検出された電流と、前記電動機への出力電圧を指示する電圧指令とに基づき前記電動機の回転速度を演算する速度演算部と、
前記速度演算部により演算された回転速度に基づき、前記電気車の後退を検知したか否かを示す後退検知信号を生成する車両後退検知部と、
前記電動機のすべり周波数指令を生成するすべり周波数指令生成部と、
前記速度演算部により演算された回転速度と、前記すべり周波数指令生成部により生成されたすべり周波数指令とを加算した周波数指令を生成する加算器と、
前記電動機の回転方向に応じて、前記加算器により生成された周波数指令を周波数制限した制限周波数指令を生成する周波数制限部と、
前記後退検知信号が後退未検知を示す場合には、トルク指令および磁束指令に基づき、所定の演算に従いトルク分電流指令および磁束分電流指令を生成し、前記後退検知信号が後退検知を示す場合には、前記所定の演算に従い生成されるトルク分電流指令および磁束分電流指令よりも前記電動機に流れる電流が増加するようなトルク分電流指令および磁束分電流指令を生成する電流指令制御部と、
前記周波数制限部により生成された制限周波数指令と、前記電流検出器により検出された電流と、前記電流指令制御部により生成されたトルク分電流指令および磁束分電流指令とに基づき、前記電圧指令を生成するトルク制御部と、を備えることを特徴とする電気車制御装置。 An electric vehicle control device for controlling an electric motor for driving an electric vehicle,
A current detector for detecting a current flowing through the electric motor,
A current that is detected by the current detector, and a speed calculator that calculates the rotation speed of the electric motor based on a voltage command that instructs the output voltage to the electric motor,
Based on the rotation speed calculated by the speed calculation unit, a vehicle reverse detection unit that generates a reverse detection signal indicating whether or not the reverse of the electric vehicle is detected,
A slip frequency command generator that generates a slip frequency command of the electric motor,
An adder that generates a frequency command by adding the rotation speed calculated by the speed calculation unit and the slip frequency command generated by the slip frequency command generation unit;
A frequency limiter that generates a limited frequency command that limits the frequency of the frequency command generated by the adder according to the rotation direction of the electric motor;
When the backward movement detection signal indicates that backward movement has not been detected, a torque current instruction and a magnetic flux current instruction are generated according to a predetermined calculation based on the torque instruction and the magnetic flux instruction, and when the backward movement detection signal indicates backward movement detection. Is a current command control unit that generates a torque component current command and a magnetic flux component current command such that the current flowing through the electric motor is higher than the torque component current command and the magnetic flux component current command generated according to the predetermined calculation;
Based on the limited frequency command generated by the frequency limiting unit, the current detected by the current detector, and the torque component current command and the magnetic flux component current command generated by the current command control unit, the voltage command is generated. An electric vehicle control device comprising: a torque control unit that generates the electric torque. 請求項１に記載の電気車制御装置において、
制御量ゲインとして、前記後退検知信号が後退未検知を示す場合には１を出力し、前記後退検知信号が後退検知を示す場合には、１よりも大きい所定値を出力するゲイン生成部をさらに備え、
前記電流指令制御部は、前記ゲイン生成部から出力された制御量ゲインに応じて、前記トルク分電流指令を大きくすることを特徴とする電気車制御装置。 The electric vehicle control device according to claim 1,
As the control amount gain, a gain generating unit that outputs 1 when the backward movement detection signal indicates that the backward movement has not been detected and outputs a predetermined value that is greater than 1 when the backward movement detection signal indicates the backward movement is detected. Prepare,
The electric vehicle control device, wherein the current command control unit increases the torque-based current command in accordance with the control amount gain output from the gain generation unit. 請求項２に記載の電気車制御装置において、
前記電流指令制御部は、
前記トルク指令に前記ゲイン生成部から出力された制御量ゲインを乗算する乗算器と、
前記制御量ゲインが乗算されたトルク指令および前記磁束指令に基づき、前記トルク分電流指令を生成する電流指令生成部と、を備えることを特徴とする電気車制御装置。 The electric vehicle control device according to claim 2,
The current command control unit,
A multiplier that multiplies the torque command by the control amount gain output from the gain generation unit;
An electric vehicle control device, comprising: a current command generation unit that generates the torque current command based on the torque command multiplied by the control amount gain and the magnetic flux command. 請求項２に記載の電気車制御装置において、
前記電流指令制御部は、
前記磁束指令および前記トルク指令に基づき、前記所定の演算に従い前記トルク分電流指令および前記磁束分電流指令を生成する電流指令生成部と、
前記電流指令生成部により生成されたトルク分電流指令に前記ゲイン生成部から出力された制御量ゲインを乗算して、前記トルク制御部に出力する乗算器と、を備えることを特徴とする電気車制御装置。 The electric vehicle control device according to claim 2,
The current command control unit,
A current command generator that generates the torque current command and the magnetic flux current command according to the predetermined calculation based on the magnetic flux command and the torque command;
An electric vehicle comprising: a multiplier that multiplies a torque amount current command generated by the current command generation unit by a control amount gain output from the gain generation unit and outputs the product to the torque control unit. Control device. 請求項１に記載の電気車制御装置において、
制御量ゲインとして、前記後退検知信号が後退未検知を示す場合には１を出力し、前記後退検知信号が後退検知を示す場合には、１よりも大きい所定値を出力するゲイン生成部をさらに備え、
前記電流指令制御部は、前記ゲイン生成部から出力された制御量ゲインに応じて、前記磁束分電流指令を小さくすることを特徴とする電気車制御装置。 The electric vehicle control device according to claim 1,
As the control amount gain, a gain generating unit that outputs 1 when the backward movement detection signal indicates that the backward movement has not been detected and outputs a predetermined value that is greater than 1 when the backward movement detection signal indicates the backward movement is detected. Prepare,
The electric vehicle control device, wherein the current command control unit reduces the magnetic flux component current command in accordance with the control amount gain output from the gain generation unit. 請求項５に記載の電気車制御装置において、
前記電流指令制御部は、
前記磁束指令を前記ゲイン生成部から出力された制御量ゲインで除算する除算器と、
前記制御量ゲインで除算された磁束指令に基づき、前記磁束分電流指令を生成する電流指令生成部と、を備えることを特徴とする電気車制御装置。 The electric vehicle control device according to claim 5,
The current command control unit,
A divider that divides the magnetic flux command by the control amount gain output from the gain generation unit,
An electric vehicle control device, comprising: a current command generation unit that generates the magnetic flux component current command based on the magnetic flux command divided by the control amount gain. 請求項２から６のいずれか一項に記載の電気車制御装置において、
前記ゲイン生成部は、
前記後退検知信号に応じて、前記制御量ゲインとしての出力値を１と前記所定値とで切り替える切替器を備えることを特徴とする電気車制御装置。 The electric vehicle controller according to any one of claims 2 to 6,
The gain generator is
An electric vehicle control device comprising a switcher that switches an output value as the control amount gain between 1 and the predetermined value according to the backward movement detection signal. 請求項２から６のいずれか一項に記載の電気車制御装置において、
前記ゲイン生成部は、
前記後退検知信号に応じて、出力値を１と前記所定値とで切り替える切替器と、
前記制御量ゲインを前記切替器の出力値まで変化させる時間である緩衝時間を決定する緩衝時間決定部と、
前記切替器の出力値が入力されると、前記緩衝時間決定部により決定された緩衝時間をかけて、前記制御量ゲインを前記切替器の出力値まで連続的に変化させる緩衝部と、を備えることを特徴とする電気車制御装置。 The electric vehicle controller according to any one of claims 2 to 6,
The gain generator is
A switch that switches the output value between 1 and the predetermined value in accordance with the backward movement detection signal;
A buffer time determining unit that determines a buffer time that is a time for changing the control amount gain to the output value of the switch,
A buffer unit that, when the output value of the switch is input, continuously changes the control amount gain to the output value of the switch over the buffer time determined by the buffer time determination unit. An electric vehicle control device characterized by the above. 請求項８に記載の電気車制御装置において、
前記緩衝時間決定部は、前記後退検知信号に応じて、前記緩衝時間を決定することを特徴とする電気車制御装置。 The electric vehicle control device according to claim 8,
The electric vehicle control device, wherein the buffer time determination unit determines the buffer time according to the backward movement detection signal.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61210804A (en) * 1985-03-13 1986-09-19 Toyo Electric Mfg Co Ltd Controller for vehicle
JPH1169895A (en) * 1997-08-21 1999-03-09 Toyo Electric Mfg Co Ltd Sensorless vector controller for induction motor
JP3745633B2 (en) * 2001-03-13 2006-02-15 東芝三菱電機産業システム株式会社 Electric motor control device
JP4059725B2 (en) * 2002-07-30 2008-03-12 東洋電機製造株式会社 Electric vehicle control device
JP3935039B2 (en) * 2002-10-07 2007-06-20 株式会社明電舎 Speed command control unit and speed control device for electric vehicle
JP3954503B2 (en) * 2003-01-23 2007-08-08 株式会社東芝 Electric vehicle power converter
JP4696918B2 (en) * 2006-01-10 2011-06-08 トヨタ自動車株式会社 Vehicle control device
JP4127310B2 (en) * 2006-12-27 2008-07-30 トヨタ自動車株式会社 Vehicle control device, control method, program for realizing the method, and recording medium recording the program
JP2009273270A (en) * 2008-05-08 2009-11-19 Toyo Electric Mfg Co Ltd Induction-machine control device
KR101190360B1 (en) * 2011-03-08 2012-10-16 엘에스산전 주식회사 Device for stopping induction motor
JP6374795B2 (en) * 2015-01-06 2018-08-15 東洋電機製造株式会社 Vehicle control device

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