JPH08140202A - 電気車用保護装置及び保護方法 - Google Patents

電気車用保護装置及び保護方法

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JPH08140202A
JPH08140202A JP6271938A JP27193894A JPH08140202A JP H08140202 A JPH08140202 A JP H08140202A JP 6271938 A JP6271938 A JP 6271938A JP 27193894 A JP27193894 A JP 27193894A JP H08140202 A JPH08140202 A JP H08140202A
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Japan
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sensor
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voltage
phase
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Application number
JP6271938A
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English (en)
Inventor
Sanshiro Obara
三四郎 小原
Shigeyuki Yoshihara
重之 吉原
Hiroyuki Yamada
博之 山田
Nobunori Matsudaira
信紀 松平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Automotive Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
Hitachi Car Engineering Co Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】電気車の制御装置において、通常の走行のため
に用いる制御装置が、センサ等の故障を起こした時に
も、別の制御方式によりバックアップ走行できる制御装
置を提供する。 【構成】電流制御手段70は、電流センサ7、速度セン
サ6またはアクセルセンサ8の少なくとも一つのセンサ
の異常を検知したとき、電流制御手段の出力のリミッタ
をゼロにすると共に、交流電流指令発生手段80から出
力されるバックアップ制御電圧をもとにして、電圧指令
を生成し、PWM信号発生手段90は、該電圧指令を用
いてインバータ3を制御するPWM信号を発生する。速
度センサ、電流センサまたはアクセルセンサに異常が発
生したとすると、これにより走行バックアップ制御回路
40から異常信号としてのバックアップ制御電圧v1が
出力され、この結果、走行バックアップ回路60は、電
流制御回路の出力のリミッタをゼロにして、インバータ
に対する制御信号を、それまでのベクトル制御からV/
f電圧制御に切換える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電気車用保護装置及び
保護方法に係り、特に電流センサ、速度センサ及びアク
セルセンサを備えた電気自動車に好適な保護装置及び保
護方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、車両推進用にインバータ駆動の誘
導電動機を用い、これを、高速でしかも高精度に制御す
るため、ベクトル制御する方式の電気自動車が広く用い
られるようになってきた。一般に電気自動車は、バッテ
リーの直流電源を可変電圧、可変周波数の交流電源に変
換するインバータと、車両駆動用の三相交流電動機と、
この三相交流電動機の電流及び回転速度を検出する電流
センサ及び速度センサと、アクセル開度に応じて三相交
流電動機のトルク指令を決定するトルク指令演算手段
と、前記トルク指令及び前記電流センサの出力に基づい
て三相交流電動機の巻線に流れる相電流を制御するため
の三相交流電流指令を発生する三相交流電流指令発生手
段と、前記三相交流電流指令と前記三相交流電動機の巻
線に流れる相電流とに基づいて前記インバータのゲート
に印加する信号を発生する信号発生手段を備えている。
【0003】このような電気車において、アクセル開度
を通して運転者から発せられるトルク指令と、電流セン
サから検出される電動機電流と、速度センサから検出さ
れる電動機回転角速度とに基づいて、トルク制御系を構
成している。このようなトルク制御系の安全を確保する
ために、特平開3−277101号公報に開示されてい
るようにセンサを二重系にして、一方のセンサに故障が
生じたら他方の補助センサに切り替え、この補助のセン
サから得られる情報を基に電動機を駆動するものが知ら
れている。
【0004】一方、特平開5−91601号公報には、
速度センサ故障時に、速度フィードバック制御からV/
f制御へ切り換える制御装置が示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、どんなシス
テムでも、故障発生の確率は有限であるから、電気自動
車の駆動システムにおいても、故障の発生を想定し、ど
のような場合でも安全に停止でき、さらには走行も可能
なシステムを供給する必要がある。
【0006】上記特平開3−277101号公報に示さ
れたように、センサを多重系にすればセンシング自体の
信頼性は向上するが、検出された信号を引き込むケーブ
ルやコネクタの端子が増えるため必ずしもトルク制御系
全体としての信頼度が上がるとは限らない。また、故障
原因によっては補助となるべき他のセンサに不具合が発
生している場合もあり、補助センサへの切り替え方によ
っては危険を伴うこともあり得る。
【0007】また、ベクトル制御を行うためには、アク
セル開度を検知するアクセルスイッチや、三相交流電動
機の電流を検出する電流センサ及び回転速度を検出する
速度センサが必要不可欠なものとなっている。従って、
これらのセンサに故障が発生するとベクトル制御は制御
不能になり、誘導電動機のトルクが異常になって、車両
の走行に危険な事態を生じる。例えば、速度センサの出
力をフィードバックし、これにより高精度に速度及びト
ルクを制御するため、ベクトル制御している。従って、
速度センサは必要不可欠であり、速度センサ故障時に
は、トルクの過大・過少、或いはマイナストルクの発
生、及び電流・電力の安定な制御が不能になるなどの事
態を生じ、電気車の運転が危険になるという問題があっ
た。
【0008】一方、特平開5−91601号公報に示さ
れた発明によれば、速度センサが故障しても、自動車を
安全に、走行、停止させることができる。しかし、この
発明では、速度センサの故障時の走行制御に電流センサ
の出力を用いており、電流センサに故障が発生すると制
御不能になるという問題が有る。
【0009】本発明の目的は、電気車の制御装置におい
て、通常の走行のために用いる制御装置がセンサ等の故
障を起こした時にも、センサの出力を利用せず別の制御
方式によりバックアップ走行できる保護装置を提供する
ことにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、バッテリーの
直流電源を可変電圧、可変周波数の交流電源に変換する
インバータと、車両駆動用の三相交流電動機と、該三相
交流電動機の電流を検出する電流センサ及び回転速度を
検出する速度センサと、アクセルセンサで検出されるア
クセル開度に応じて該三相交流電動機のトルク指令を決
定するトルク指令演算手段と、前記トルク指令、前記電
流センサ及び前記速度センサの出力に基づいて該三相交
流電動機の電流を制御するための電流指令を発生する交
流電流指令発生手段と、前記電流指令と前記三相交流電
動機に流れる電流とに基づいて電圧信号を生成する電流
制御手段と、前記電圧信号にもとづいて前記インバータ
を制御するPWM信号を発生するPWM信号発生手段と
を有する電気車において、前記電流制御手段が、前記電
流センサ、速度センサまたはアクセルセンサの少なくと
も一つのセンサの異常を検知したとき、前記電流制御手
段の出力のリミッタをゼロにすると共に、前記交流電流
指令発生手段から出力されるバックアップ制御電圧をも
とにして、電圧指令を生成するよう構成され、前記PW
M信号発生手段が、該電圧指令を用いて前記インバータ
を制御するPWM信号を発生するよう構成されているこ
とを特徴とする。
【0011】
【作用】本発明によれば、何らかの理由により、速度セ
ンサ、電流センサまたはアクセルセンサに異常が発生し
たとすると、これに基づいて走行バックアップ制御回路
から異常信号としてのバックアップ制御電圧v1が出力
され、この結果、走行バックアップ制御回路は、電流制
御回路の出力のリミッタをゼロにして、インバータに対
する制御信号を、それまでのベクトル制御からV/f電
圧制御に切換える。
【0012】そこで、インバータはV/f制御状態にな
り、交流電動機の速度を制御するので、センサの出力を
利用することなく、電気車の必要最低限の走行を続行さ
せることが可能となる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の一実施例を、図1の電気車の
制御装置のブロック図に従って説明する。図1におい
て、1は電気車の主電源であるバッテリー、2は主回路
を開閉する主コンタクタ、3はパワースイッチング素子
を用いてバッテリー1の直流を交流に変換するインバー
タ、4は電気車駆動用の三相交流電動機、5はコントロ
ーラ、6は電動機4の回転数Nを検出する速度センサで
ある。また、7(7a,7b,7c)は電流センサーで
あり、交流電動機4の1次巻線に流れる3相交流の1次
電流i(iu,iv,iw)を検出する。8はアクセルが
踏み込まれているときに踏み込み量に応じた出力θAを
出すアクセルセンサである。アクセルセンサ8はまた、
アクセルの全閉状態及びアイドル状態も検出できるよう
に構成されている。
【0014】コントローラ5は、回転速度検出手段1
0、一次周波数指令生成手段20、トルク指令演算手段
30、アクセル開度演算手段31、走行バックアップ制
御回路40、ベクトル制御演算手段50、走行バックア
ップ回路60、電流制御手段70、交流電流指令発生手
段80及びPWM信号発生手段90を有する。
【0015】コントローラ5は、通常、電動機の回転速
度N、電動機電流i及びアクセル開度θAを取り込み、
トルク指令演算手段30においてθAと回転角速度ωr
に基づいてトルク指令τrを演算し、一次周波数指令生
成手段20で一次角周波数ω1*を演算し、ベクトル制御
演算手段50で、励磁電動機指令im及び電動機トルク
τMを入力とし、トルク電流指令It*および励磁電流指
令Im*を生成する。電流制御手段70では、電流セン
サ7a,7b,7cから検出された3相の交流電流i
u,iv,iwをd−q変換して得られたトルク電流It,
励磁電流Imを、交流電流指令発生手段80に供給す
る。交流電流指令発生手段80では、これらの一次角周
波数ω1*、交流電流指令I1等を用いて交流電圧指令演算
処理を実行し、電動機トルクτMを得るための基準信号
Eu*,Ev*,Ew*を生成し、PWM信号発生手段9
0からPWM信号を出力する。このPWM信号に基づき
駆動されるインバータ3により、バッテリー1の直流電
圧から可変周波数、可変電圧の3相交流電圧が形成さ
れ、三相交流電動機4のトルクが制御される。
【0016】走行バックアップ制御回路40では、各セ
ンサが正常か否かを判定する。速度センサ6について
は、その2個の出力6a,6bを比較し、両者の値に実
質的な差が無ければ正常、差が有れば異常と判定する。
電流センサ7については、3相交流の1次電流i(i
u,iv,iw)の和、iu+iv+iw=0の時正常、iu
+iv+iw≠0の時異常と判定する。またはアクセルセ
ンサ8については、アイドルSWあるいはアクセルSW
(アクセルペタルが踏み込まれたことによってオンす
る)がオン状態にも拘らずにアクセルの踏み込み量を表
すアクセルセンサの出力がないとき異常と判定する。ま
た、アイドルSWあるいはアクセルSWがオフの状態に
も拘らずアクセルセンサの出力が有るときも異常と判定
する。
【0017】速度センサ6、電流センサ7またはアクセ
ルセンサ8のいずれかに異常が発生したときは、走行バ
ックアップ制御回路40から異常信号が出力され、走行
バックアップ制御モードとなり、走行バックアップ回路
60は、フルスロットルまたは、アクセルセンサのアイ
ドル信号に基づいて、三相交流電動機4をV/f制御す
る。
【0018】通常の走行時、電動機トルクτMは、電流
センサ7から検出されたiu,iv,iwをd−q変換し
て得られたトルク電流It,励磁電流Imを使って、次式
により求める。 τM=(3/2)・P・(M2/(M+12))・Im・It………………(1) ただし、P:極数 M:励磁インダクタンス 12:2次漏れインダクタンス 次に、ベクトル制御演算手段50の加算器において、ト
ルク電流指令It*と励磁電流指令Im*に基づいて、交
流電流指令I1を演算する。
【0019】交流電流指令発生手段80の磁束パターン
発生器では、回転角速度検出手段10を経由して得られ
る回転角速度ωrに対応して、電動機4の2次回路に発
生すべき磁束φR*を生成する。磁束φR*に次式2の負荷
率αを乗じて2次磁束指令φ*が求められる。 α=It*/It0 …………………………………………………………(2) ただし、It0:定格のトルク電流 次に、2次磁束指令φ*と、交流電動機4の2次回路に
発生している2次磁束を次式3で推定したφ2との偏差
を求め、励磁電流指令Im*を発生する。 φ2=(M・Im*)/(1+T2・s)…………………………………(3) ただし、T2(=(M+12)/r2):2次時定数
2:2次抵抗 以上のようにして得られたトルク電流指令It*及び励磁
電流指令Im*を使って次式(4),(5)により、それぞれ
すべり角周波数ωs,位相θ1が求められる。 ωs=Ks・(It*/Im*)………………………………………………(4) ただし、Ks=r2/(M+12) θ1=tan-1(It*/Im*)………………………………………(5) 交流電流指令の角周波数(1次角周波数)ω1*は、すべ
り角周波数ωsと1次周波数指令ω1とを加算して求めら
れる。交流電流指令の瞬時位相は、1次角周波数ω1*の
積分により求められる。
【0020】交流電流指令の位相は、上記瞬時位相と位
相θ1とを加算して求め、該交流電流指令I1の大きさは
加算により求められる。電流指令発生器では、これらの
値に基づいて三相の交流電流指令iu*,iv*,iw*を発
生する。
【0021】電流制御手段70では、これらの交流電流
指令(iu*,iv*,iw*)に3相の交流電流iu,iv,
iwが追従するように、PI補償器よって、図4の
(a)に示すようなPWM信号を発生するための基準信
号Vu*,Vv*,Vw*を発生する。
【0022】PWM信号発生手段90では、基準信号
(Vu*,Vv*,Vw*)と三角波を比較してPWM信
号PWMVu,PWMVv,PWMVwを求め、このP
WM信号を基にPWMインバータ3のアームを構成する
6個パワー素子のゲート信号を形成する。
【0023】次に、図2に基づいて図1のコントローラ
5の構成を詳細に説明する。図1のトルク指令演算手段
30、アクセル開度演算手段31、走行バックアップ制
御回路40及びベクトル制御演算手段50は、マイクロ
コンピュータM/Cのプログラムとメモリをもちいて構
成されている。
【0024】交流電流指令発生手段80は、D/A変換
部と電流指令部とを有し、アクセルセンサの出力θAに
対応する交流電流指令I1や一次角周波数ω1*に基づい
て、式6に示すような、電流制御手段70に対する電流
指令i*(iu*,iv*,iw*)を発生する。
【0025】 iu*=I1sinθ1,iv*=I1sin(θ1−2/3π),iw*=I1sin (θ1+2/3π)……………………………………………… (6) ただし、θ1=∫w1dt 電流制御手段70は、加減算器71、PI(比例+積
分)補償器72、リミッター73、電圧利用率向上回路
74を備えており、交流電流指令i*(iu*,iv*,iw
*)及び電動機電流i(iu,iv,iw)を入力とし、交
流電流指令に3相の電動機電流iu,iv,iwが追従す
るように、PWM信号を発生するための電圧信号Eu*,
Ev*,Ew*を発生する。電圧利用率向上回路74は、イ
ンバータの出力電圧を有効利用するためのもので、出力
電圧を15%向上させる。
【0026】次に、この実施例全体の動作について説明
する。まず、速度センサ6、電流センサ7及びアクセル
センサ8が正常に動作しているときには、走行バックア
ップ制御回路40からは異常信号が発生されないから、
このときには、ベクトル制御演算手段50の出力に基づ
いた制御信号が生成され、インバータ3に供給される。
従って、このときには、インバータ3は、回転速度セ
ンサ6からのフィードバック信号によるベクトル制御状
態にあり、交流電動機4は、アクセル等の指令に応じて
高精度に制御され、電気車の走行を的確に制御すること
ができる。
【0027】いま、何らかの理由により、速度センサ
6、電流センサ7またはアクセルセンサ8に異常が発生
したとすると、これにより走行バックアップ制御回路4
0から異常信号としてのバックアップ制御電圧v1Bが出
力され、この結果、走行バックアップ回路60は、電流
制御手段の出力のリミッタをゼロにして、インバータ3
に対する制御信号を、それまでのベクトル制御信号から
V/f電圧制御信号に切換えて出力する。
【0028】そこで、インバータ3はV/f制御状態に
なり、交流電動機4の速度を制御し、電気車の必要最低
限の走行を続行可能とする。アクセル異常時などでは、
例えば、アクセル全閉で入るアイドルスイッチにより走
行のON/OFFを行なう。また指令としてのバックア
ップ制御電圧v1Bは、走行時の回転数の上限の指令を含
むものとする。
【0029】通常の走行時は、交流電圧指令v*(vu
B,vvB,vwB)=0である。
【0030】走行バックアップ制御モードにおいて、マ
イクロコンピュータは、走行バックアップ制御回路40
は、バックアップ制御電圧v1Bを走行バックアップ回路
60に出力し、走行バックアップ回路60は、電動機の
電圧vと一次周波数を所定の関係で制御するV/f制御
を行なう。すなわち、D/A変換器62の出力を0とし
て、リミッタ73=0とする一方、D/A変換器63の
出力をv1Bとし、このバックアップ制御電圧v1Bから式
7及び図4(b)に示すような電圧指令v*(vuB,vv
B,vwB)を発生する。
【0031】 vuB=V1Bsinθ1,vvB=V1Bsin(θ1−2/3π),vwB=V1Bs in(θ1+2/3π)……………………………………………… (7) 電圧利用率向上回路74は、電圧指令v*(vuB,vv
B,vwB)からPWM信号を発生するための電圧信号Eu
*,Ev*,Ew*を出力する。
【0032】PWM信号発生手段90では、図4(c)
に示すような電圧信号(Eu*,Ev*,Ew*)と三角
波を比較して、PWMインバータ3のアームを構成する
6個パワー素子を駆動して図4の(d)に示すような出
力電圧を発生する。
【0033】従って、この実施例によれば、センサに異
常が発生しても、車の走行が不可能になったり、交流電
動機4の制御不能による危険な事態が発生したりする恐
れが抑えられ、常に安全な走行を行なうことができる。
【0034】本発明は、以上述べたアナログ制御方式に
限らず、ディジタル制御方式にも適用できる。図5は、
その一実施例を示すものである。コントローラ5は、I
t,Im電流制御手段76及びIt,Im電流検出手段85
を備えており、また図1の実施例と同様な、走行バック
アップ制御回路40、ベクトル制御演算手段50、走行
バックアップ回路60、及びPWM信号発生手段90を
有する。
【0035】コントローラ5は、通常、電動機の回転速
度N、電動機電流i及びアクセル開度θAを取り込み、
トルク指令演算手段30においてθAと回転角速度ωr
に基づいてトルク指令τrを演算し、一次周波数指令生
成手段20で一次角周波数ω1*を演算し、ベクトル制御
演算手段50で、励磁電動機指令im及び電動機トルク
τMを入力とし、トルク電流指令It*および励磁電流指
令Im*を生成する。It,Im電流検出手段85は、電
流センサ7a,7b,7cから検出された3相の交流電
流iu,iv,iwをd−q変換して得られたトルク電流
It,励磁電流Imを、電流制御手段76に供給する。電
流制御手段76では、これらの一次角周波数ω1*、交流
電流指令I1等を用いて交流電圧指令演算処理を実行し、
電動機トルクτMを得るための基準信号Eu*,Ev*,
Ew*を生成し、PWM信号発生手段90からPWM信
号を出力する。このPWM信号に基づき駆動されるイン
バータ3により、バッテリー1の直流電圧から可変周波
数、可変電圧の3相交流電圧が形成され、三相交流電動
機4のトルクが制御される。電流制御手段76は、加減
算器、PI(比例+積分)補償器、リミッター、2/3
相変換器を備えており、PWM信号を発生するための電
圧信号Eu*,Ev*,Ew*を発生する。
【0036】この実施例でも、PWM信号発生手段90
では、図4(c)に示すような電圧信号(Eu*,Ev
*,Ew*)と三角波を比較して、PWMインバータ3
のアームを構成する6個パワー素子を駆動して図4の
(d)に示すような出力電圧を発生する。従って、セン
サに異常が発生しても、車の走行が不可能になったり、
交流電動機4の制御不能による危険な事態が発生したり
する恐れが抑えられ、常に安全な走行を行なうことがで
きる。
【0037】
【発明の効果】本発明によれば、ベクトル制御を用いた
電気自動車駆動システムに於いて、センサ故障時でも、
センサの出力を利用することなく常に安全に車両を走行
させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例になる電気車の制御装置のブ
ロック図である。
【図2】図1の電気車の制御装置におけるコントローラ
の構成を示す図である。
【図3】図2の電圧利用率向上回路の詳細を示す図であ
る。
【図4】図2のコントローラの動作説明図である。
【図5】本発明の他の実施例になる電気車の制御装置の
ブロック図である。
【符号の説明】
1…バッテリー、2…主コンタクタ、3…インバータ、
4…電動機、5…コントローラ、6…速度検出器、7…
電流検出器、40…走行バックアップ制御回路 40、50…ベクトル制御演算手段、60…走行バック
アップ回路、70…電流制御手段、80…交流電流指令
発生手段、90…PWM信号発生手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉原 重之 茨城県勝田市大字高場字鹿島谷津2477番地 3 日立オートモティブエンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 山田 博之 茨城県勝田市大字高場字鹿島谷津2477番地 3 日立オートモティブエンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 松平 信紀 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所自動車機器事業部内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】バッテリーの直流電源を可変電圧、可変周
    波数の交流電源に変換するインバータと、車両駆動用の
    三相交流電動機と、該三相交流電動機の電流を検出する
    電流センサ及び回転速度を検出する速度センサと、アク
    セルセンサで検出されるアクセル開度に応じて該三相交
    流電動機のトルク指令を決定するトルク指令演算手段
    と、前記トルク指令、前記電流センサ及び前記速度セン
    サの出力に基づいて該三相交流電動機の電流を制御する
    ための電流指令を発生する交流電流指令発生手段と、前
    記電流指令と前記三相交流電動機に流れる電流とに基づ
    いて電圧信号を生成する電流制御手段と、前記電圧信号
    にもとづいて前記インバータを制御するPWM信号を発
    生するPWM信号発生手段とを有する電気車において、 前記電流制御手段は、前記電流センサ、速度センサまた
    はアクセルセンサの少なくとも一つのセンサの異常を検
    知したとき、前記電流制御手段の出力のリミッタをゼロ
    にすると共に、前記交流電流指令発生手段から出力され
    るバックアップ制御電圧をもとにして、電圧指令を生成
    するよう構成され、 前記PWM信号発生手段は、該電圧指令を用いて前記イ
    ンバータを制御するPWM信号を発生するよう構成され
    ていることを特徴とする電気車用保護装置。
  2. 【請求項2】バッテリーの直流電源を可変電圧、可変周
    波数の交流電源に変換するインバータと、車両駆動用の
    三相交流電動機と、該三相交流電動機の電流を検出する
    電流センサ及び回転速度を検出する速度センサと、アク
    セルセンサで検出されるアクセル開度に応じて該三相交
    流電動機のトルク指令を決定するトルク指令演算手段
    と、前記トルク指令、前記電流センサ及び前記速度セン
    サの出力に基づいて電圧信号を生成する電流制御手段
    と、前記電圧信号にもとづいて前記インバータを制御す
    るPWM信号を発生するPWM信号発生手段とを有する
    電気車において、 前記電流制御手段は、前記電流センサ、速度センサまた
    はアクセルセンサの少なくとも一つのセンサの異常を検
    知したとき、前記電流制御手段の出力のリミッタをゼロ
    にすると共に、前記電流指令発生手段から出力されるバ
    ックアップ制御電圧をもとにして、電圧指令を生成する
    よう構成され、 前記PWM信号発生手段は、該電圧指令を用いて前記イ
    ンバータを制御するPWM信号を発生するよう構成され
    ていることを特徴とする電気車用保護装置。
  3. 【請求項3】前記電流制御手段は、前記電圧指令を3倍
    調波の電圧指令に変換する電圧利用率向上回路を具備し
    ていることを特徴とする請求項1または2記載の電気車
    用保護装置。
  4. 【請求項4】バッテリーの直流電源を交流電源に変換す
    るインバータと、車両駆動用の三相交流電動機と、該三
    相交流電動機の電流及び回転速度を検出する電流センサ
    及び速度センサと、アクセルセンサで検出されるアクセ
    ル開度に応じて該三相交流電動機のトルク指令を決定す
    るトルク指令演算手段と、前記トルク指令、前記電流セ
    ンサ及び前記速度センサの出力に基づいて該三相交流電
    動機の電流を制御するための電流指令を発生する交流電
    流指令発生手段と、前記電流指令と前記三相交流電動機
    に流れる電流とに基づいて電圧信号を生成する電流制御
    手段と、前記電圧信号にもとづいて前記インバータを制
    御するPWM信号を発生するPWM信号発生手段とを有
    し、前記センサの異常時、前記三相交流電動機を駆動す
    るための信号を生成して電気車を走行可能にする電気車
    の保護方法において、 前記電流制御手段により、前記電流センサ、速度センサ
    またはアクセルセンサの少なくとも一つのセンサの異常
    を検知したとき、前記電流制御手段の出力のリミッタを
    ゼロにすると共に、前記交流電流指令発生手段から出力
    されるバックアップ制御電圧をもとにして、電圧指令を
    生成し、 該電圧指令を用いて、前記PWM信号発生手段により前
    記インバータを制御するPWM信号を発生することを特
    徴とする電気車の保護方法。
  5. 【請求項5】バッテリーの直流電源を交流電源に変換す
    るインバータと、車両駆動用の三相交流電動機と、該三
    相交流電動機の電流及び回転速度を検出する電流センサ
    及び速度センサと、アクセルセンサで検出されるアクセ
    ル開度に応じて該三相交流電動機のトルク指令を決定す
    るトルク指令演算手段と、前記トルク指令、前記電流セ
    ンサ及び前記速度センサの出力に基づいて電圧信号を生
    成する電流制御手段と、前記電圧信号にもとづいて前記
    インバータを制御するPWM信号を発生するPWM信号
    発生手段とを有し、前記センサの異常時、前記三相交流
    電動機を駆動するための信号を生成して電気車を走行可
    能にする電気車の保護方法において、 前記電流制御手段により、前記電流センサ、速度センサ
    またはアクセルセンサの少なくとも一つのセンサの異常
    を検知したとき、前記電流制御手段の出力のリミッタを
    ゼロにすると共に、前記電流指令発生手段から出力され
    るバックアップ制御電圧をもとにして、電圧指令を生成
    し、 該電圧指令を用いて、前記PWM信号発生手段により前
    記インバータを制御するPWM信号を発生することを特
    徴とする電気車の保護方法。
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