CH392603A - Method for controlling an electric vehicle - Google Patents

Method for controlling an electric vehicle

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Publication number
CH392603A
CH392603A CH1030061A CH1030061A CH392603A CH 392603 A CH392603 A CH 392603A CH 1030061 A CH1030061 A CH 1030061A CH 1030061 A CH1030061 A CH 1030061A CH 392603 A CH392603 A CH 392603A
Authority
CH
Switzerland
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current
control
motor
proportional
simulation
Prior art date
Application number
CH1030061A
Other languages
German (de)
Inventor
Sixten Soerlin Erik Gunnar
Olof Tegstroem Johan
Original Assignee
Haegglund & Soener Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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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
    • B60L15/00Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • 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
    • B60L2200/00Type of vehicles
    • B60L2200/26Rail vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility

Description

  

  Verfahren zur     Steuerung    eines elektrischen Fahrzeuges    Die Erfindung     betrifft        ein    Verfahren zur Steue  rung eines elektrischen Fahrzeuges, bei welchem ein  Steuerstrom eingestellt wird, dessen Grösse ein Mass  für die Beschleunigung des Fahrzeuges ist, wobei der  Steuerstrom mit dem Strom eines Antriebsmotors  verglichen und der Motorstrom geregelt wird, bis  zwischen den beiden Strömen Gleichgewicht herrscht.

    Bei einem bekannten Steuerverfahren dieser Art kann  mit Hilfe eines vom Lokomotivführer     betätigbaren          Stufenschaltwerkes    eine bestimmte Fahrstufe einge  stellt werden, wobei über eine Steuereinrichtung prak  tisch stufenlos von einer zur nächsten     Fahrstufe    über  gehend bis zu der gewählten Fahrstufe durchgeschal  tet wird. In der Steuereinrichtung werden der Mo  torstrom und der Steuerstrom miteinander vergli  chen. Der beschriebene Schaltvorgang erfolgt bei die  ser Ausführung verhältnismässig langsam, d. h. wäh  rend einer Zeit von mehreren Sekunden, und es hängt  von der Geschicklichkeit des Fahrers ab, ob er je  weils jene Fahrstufe wählt, die auf Grund der gesam  ten Gegebenheiten am günstigsten erscheint.

   Wegen  der Langsamkeit des beschriebenen Verfahrens ist  es an und für sich nur für reine     Eisenbahnfahrzeuge      die einen eigenen unabhängigen Bahnkörper besit  zen - anwendbar, während das Steuerverfahren für  Schienenfahrzeuge im Strassenverkehr viel zu lang  sam arbeitet und keinen     Angleich    an die Fortbewe  gungsart der übrigen Strassenverkehrsfahrzeuge ge  statten würde.  



  Zweck der Erfindung ist nun die Schaffung eines  Verfahrens zur Steuerung eines elektrischen Fahr  zeuges der eingangs genannten Art, mit dem die auf  gezeigten Nachteile beseitigt werden und das die  bestmögliche und gleichmässige Beschleunigung des  Fahrzeuges unabhängig von der Beurteilung des Fah  rers gewährleistet sowie eine hohe Marschgeschwin  digkeit des Fahrzeuges ermöglicht.    Das erfindungsgemässe Verfahren zeichnet sich  dadurch aus, dass der Vergleich des     Steurstromes     mit dem Motorstrom mit     Hilfe    eines Rechengerätes  vorgenommen wird, in welchem eine strompropor  tionale Nachbildung des Motorstromkreises mittels       Schaltmittel    vorgenommen wird, um die erforder  liche Einstellung des Motorstromkreises zu     ermitteln.     



  Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung er  läutert, die beispielsweise und schematisch eine elek  trische Anlage eines     Schienenfahrzeuges    zur Durch  führung des Verfahrens zeigt.  



  Bei der auf der Zeichnung dargestellten Einrich  tung zur Regelung eines elektrischen Schienenfahr  zeuges erfolgt der Antrieb durch vier Motoren 1, 2, 3  und 4, die     mit    ihren zugehörigen Radachsen gekuppelt  sind. Die Motoren werden von einem Fahrdraht L ge  speist. Im Fahrstromkreis liegen ausser einer Umschal  ter U für Umschalten der Motoren auf  Fahren  und   Bremsen  sowie üblichem     überstromschalter    M und  einem     Differentialrelais    D ein in Teilwiderstände auf  geteilter Regelwiderstand W und eine Wicklung 10  einer elektromechanischen Bremse P, wobei durch  die Wicklung 10 die Bremse gelüftet wird, so dass  diese Wicklung auf Grund der gelüfteten und un  wirksamen Bremse ohne     Einfluss    auf das Fahren ist.

    Der Regelwiderstand W mit seinen Teilwiderständen  wird durch Schaltschütze     K    in bezug auf     seinen    Ge  samtwiderstand umgeschaltet. Die Schaltschütze K  werden ihrerseits von einem Regelgerät R     betätigt,     das als     Gehirn    der elektrischen Gesamtanlage be  zeichnet werden kann. Dieses Gehirn erhält beim  Fahren seine Informationen teils als Steuerstrom  über die Steuerleitung C von einem     Fahrsteuerorgan     F oder einem     Bremssteuerorgan    B, die beide am  Fahrerstand angeordnet sind und vom Fahrer bedient  werden, teils beim Fahren als Spannung m von dem  am Regelwiderstand W herrschenden Spannungsfall.

        Die Steuerorgane F und B sind als Pedale ausgeführt,  die mit einem     Fahrtregelwiderstand    12 bzw. einem       Bremsregelwiderstand    14 gekuppelt sind und einen       Steuerstrom    in einer Steuerleitung C bestimmen. Der  Steuerstrom wird ausserdem von einem Gerät S be  einflusst, das zur Feststellung von etwaigem Schlupf  der Räder bestimmt ist. Dieses     Schlupfentdeckungs-          gerät   <I>S</I> wird von Tachometern<I>T</I> gesteuert, die mit  den Radachsen gekuppelt sind, und gibt seine In  formationen ausser beim Fahren an die Steuerleitung  C auch beim Bremsen als Spannung     d    an das Regel  gerät R ab.

   Die Spannung d bewirkt, dass bei Brems  schlupf der Bremsgrad verringert wird, um den  Schlupf zu beseitigen.  



  Wenn das auf der Zeichnung dargestellte Fahr  zeug mit weiteren Anhängefahrzeugen gekuppelt ist,  wird die Steuerleitung C bei A mit den gleichartigen  Steuerleitungen C in diesen Fahrzeugen verbunden,  die alle mit den übrigen auf der Zeichnung angege  benen Geräten ausgerüstet sind. Der gesamte Zug  kann dann vom Fahrerstand des Leitfahrzeuges aus  gesteuert werden, wobei sämtliche Motoren des Zu  ges ihren Antriebsteil selbst leisten und somit nicht  geschleppt werden.  



  Beim Bremsen wird der Umschalter U automa  tisch     betätigt,    so dass der Bremsstromkreis aus den  als Generatoren geschalteten Motoren 1-4, dem  jetzt als Belastungswiderstand wirkenden Regelwi  derstand W und der nunmehr beim Abklingen des       Motorbremsstromes    wirksam werdenden Wicklung  10 der Bremse P gebildet wird.

   Die Steuerung der  Ein- und Ausschaltung der     Teilwiderstände,    die den  Regelwiderstand W bilden, wird beim Bremsen  ebenso wie beim Fahren durch das Regelgerät R aus  geführt, das seinerseits alle hierfür erforderlichen  Bremsinformationen von der Steuerleitung C (Steuer  strom C) und von den Tachometern T über das       Schlupfentdeckungsgerät    S als drehzahlabhängige  Spannung d bekommt, wobei ausserdem das Schlupf  entdeckungsgerät S nach Auswertung der von den  Tachometern erhaltenen Informationen die Steuer  leitung C und somit den Steuerstrom C beeinflusst.

    Das Regelgerät R speist weiterhin auf     Grund    der  ihm zugeführten Informationen eine Wicklung 16  der Bremse P, die nach Abklingen der elektrodyna  mischen Bremsung mit den als Generatoren geschal  teten Motoren 1-4, d. h. nach Erreichen einer für  wirksame Bremsung zu niedrigen Raddrehzahl in  Tätigkeit gesetzt wird, wobei die beiden Wicklungen  10 und 16 in Funktion treten. Die Wicklung 16 dient  zur Einstellung des auf das jeweilige Rad ausgeübten       Bremsdruckwertes.     



  Die     Steuerung    der elektrischen Anlage mit dem  Pedal F bzw. B geschieht so, dass durch Einstellen  des Regelwiderstandes 12 bzw. 14 der Grad der Be  schleunigung bzw.     Verzögerung    des Fahrzeuges ge  wählt wird. Der Strom der Steuerleitung C nimmt  in Abhängigkeit von dem Widerstand 12 oder 14  einen bestimmten Wert an, der dem Regelgerät R       zugeführt    wird, das ohne weitere     Beinflussung    durch    den Fahrer mit     Hilfe    der ihm zugeführten Informa  tionen den Motorstrom automatisch an den gewähl  ten Steuerstrom C anpasst, so dass der Fahrtstrom  im Rahmen der Abstufung des Gesamtwiderstandes  W mit den Teilwiderständen konstant bleibt.  



  Es sei angenommen, dass vom Fahrer mittels  des Pedals ein Fahrtstrom von 15 A für Anfahren  gewählt wurde. Das Regelgerät R schaltet dann so  viel Teilwiderstände W ein, dass ein dem Steuer  strom C entsprechender Motorstrom von 15 A       fliesst.    Die Motoren setzen sich in Bewegung und  nach Erreichen einer bestimmten, in diesem Fall  noch sehr     niedrigen    Drehzahl ist die     EMK-Spannung     der Motoren soweit angestiegen, dass sich der an  fängliche Strom von 15 A auf beispielsweise 14 A  verringert hat. Jetzt sucht das Regelgerät R eine  neue, veränderte Anzahl von Teilwiderständen W  aus, die nach Einschaltung in den Motorstromkreis  wieder den gewählten Stromwert von 15 A ergeben.

    Die Veränderung des Regelwiderstandes R zur Ein  regelung des Stromwertes von 15 A nimmt so lange  ihren Fortgang, bis keine weitere Drehzahlerhöhung  stattfinden kann und Gleichgewicht eingetreten ist.  Erst dann, wenn der Fahrer mit dem Pedal einen  veränderten Steuerstrom der Leitung C einstellt, wird  der Regelwiderstand W vom Regelgerät R erneut in  Abhängigkeit vom Steuerstrom C und der Informa  tionsspannung m auf einen entsprechenden Wert er  höht oder gesenkt.  



  Eine Voraussetzung dafür, dass die dem Regel  gerät zugeführten Informationen ohne Verzögerung  in Befehle an die Schaltschütze K umgesetzt werden,  die die Teilwiderstände zum Gesamtwiderstand W  zusammenschalten, ist, dass das Regelgerät sehr  schnell arbeitet. Eine Lösung dieses Problems be  steht darin, dass die Organe, die beispielsweise den  Steuerstrom C mit der Informationsspannung     rn    von  den Motoren vergleichen, als Servomotor oder als  schnellschaltende Relaiskette ausgeführt werden. Wei  ter muss das Regelgerät R den Widerstandswert aus  rechnen, für welchen der Regelwiderstand W einzu  stellen ist. Auch dies muss augenblicklich geschehen.

    Hierzu wird ein Stufenwiderstand benutzt, der eine  widerstandsproportional getreue Nachbildung des Re  gelwiderstandes W ist und der mit der     Informations-          spanung    m beim Fahren bzw. mit der Informations  spannung d beim Bremsen gespeist wird. Bevor der  Regelwiderstand W mit den Schaltschützen K auf  seinen erforderlichen Wert eingestellt wird, nimmt  das Regelgerät R zuerst eine Probeschaltung mit dem  genannten Nachbildungswiderstand vor und stellt da  bei den einzustellenden Wert des Regelwiderstandes  W fest. Wenn dieser Wert ermittelt worden ist, wer  den die diesem Wert entsprechenden Befehle vom  Regelgerät R an die Schaltschütze K zur Einstellung  des Regelwiderstandes W weitergegeben.

   Das Aus  rechnen erfolgt durch stufenweise Zu- und Abschal  tung von Teilwiderständen des Nachbildungswider  standes so lange, bis Gleichgewicht zwischen dem  Steuerstrom C und dem Strom des Nachbildungs-           widerstandes    herrscht. Hierbei werden die Organe,  die das Zu- und Abschalten der Nachbildungsteil  widerstände ausführen, schrittweise vor- oder zurück  geschaltet. Das bei dieser Schrittschaltung und dem  s erfolgten Erreichen des Gleichgewichts zuletzt stehen  gebliebene     Nachbildungsschaltorgan    ist dann aus  schlaggebend und bestimmend für die Abgabe des  richtigen Befehls an eines der Schaltschütze K für  Einstellung des erforderlichen     Regelwiderstandswer-          D        tes    W.

   Die Schaltorgane für das Aussuchen des       @Vachbildungswiderstandswertes    können beispiels  weise als schnellschaltende Relais in einer Kette  ausgeführt sein, während man als Organ für den  Vergleich des Steuerstromes C mit dem Nachbil  dungsstrom beispielsweise ein polarisiertes Relais be  nutzen kann. Hierbei tragen die Relais in der Relais  kette Kontakte, die die Einschaltung der Schalt  schütze K übernehmen.  



  Beim Bremsen kann     ebenfalls    die genannte Ein  s richtung mit dem Nachbildungswiderstand verwendet  werden, da auch 'beim Bremsen der dem Nach  bildungswiderstand entsprechende Regelwiderstand  W in den Bremsstromkreis eingeschaltet wird. Hier  bei ist es zweckmässig, als Spannungsquelle für Spei  ;     sung    des Nachbildungswiderstandes die Tachometer  T zu benutzen, deren Spannung ein Mass für die  Spannung der als Generatoren geschalteten Motoren  1-4 ist.  



  Da Relais als Schaltorgane für das Vergleichen  des Steuerstromes C mit dem     Nachbildungsstrom     und für das Ausrechnen des erforderlichen Wider  standswertes des Regelwiderstands W einerseits im  mer eine gewisse Schaltzeit bedingen, die jedoch so  weit wie möglich eliminiert werden soll, und ander  seits selbst bei bester Ausführung     einem    Verschleiss  unterliegen und nicht zuletzt auch gegen Erschütte  rungen und Vibrationen empfindlich sind, die bei  Fahrzeugen fast immer vorkommen, wäre es wün  schenswert, diese Relais durch     trägheitslose    elektro  nische Schaltorgane zu ersetzen, um die von dem er  findungsgemässen     Steuerungsverfahren    eingebrachten  Vorteile ganz ausnutzen zu können.

   Dies ist     möglich,     wenn man alle beweglichen Schaltorgane des Regel  gerätes R mit Ausnahme der Schaltschütze K, deren  zu schaltende Ströme zu hoch sind, gegen Halbleiter  organe wie Dioden und Transistoren austauscht, wo  bei zweckmässig die zu vergleichenden Ströme und  Spannungen in pulsierende Ströme und Spannungen  oder Impulse umgewandelt werden, die den Halb  leiterorganen zugeführt werden, da diese Wechsel  ströme und     -spannungen    sicherer auswerten als  Gleichströme.

   Hierbei kann auch das vergleichende  Organ als rein elektronische     Schaltungseinrichtung     ausgeführt werden, die - solange das Gleichgewicht  5 zwischen dem Steuerstrom und dem Nachbildungs  strom noch nicht erreicht ist - Impulse an einen  elektronischen Speicher weitergibt, welcher seiner  seits mit Hilfe der gespeicherten Impulse den Nach  bildungswiderstand und die Schaltschütze K durch  Transistoren steuert, die vorzugsweise als logische    Kreise geschaltet sind. Der elektronische Speicher       kann    zweckmässig als binärer Rechner ausgeführt  sein.

   Mit dieser Ausbildung des Regelgerätes     R    unter  Verwendung von Bauelementen der elektronischen  Rechenmaschinentechnik gelingt es, sowohl die An  sprech- und     Ausrechnungszeit    der Regelgerätes  äusserst klein zu halten und     somit    die     Wirkungsweise     der gesamten Anlage voll     auszunutzen    als auch  eine hohe Betriebssicherheit zu erlangen, und die       Störungs-    und Fehlermöglichkeiten auf ein     Geringst-          mass    zu bringen.



  Method for controlling an electric vehicle The invention relates to a method for controlling an electric vehicle, in which a control current is set, the magnitude of which is a measure of the acceleration of the vehicle, the control current being compared with the current of a drive motor and the motor current being regulated until there is equilibrium between the two currents.

    In a known control method of this type, a certain speed step can be set with the help of a switch gear operated by the locomotive driver, with a control device practically steplessly from one to the next speed step over going up to the selected speed step is switched through. In the control device, the motor current and the control current are compared with one another. The switching process described takes place relatively slowly in this embodiment, d. H. during a period of several seconds, and it depends on the skill of the driver whether he chooses the speed level that appears to be the most favorable based on the overall circumstances.

   Because of the slowness of the procedure described, it can only be used for pure railway vehicles that have their own independent track body, while the control procedure for rail vehicles in road traffic works much too slowly and does not allow any adjustment to the type of locomotion of other road vehicles would.



  The purpose of the invention is now to create a method for controlling an electric vehicle of the type mentioned, with which the disadvantages shown are eliminated and the best possible and even acceleration of the vehicle regardless of the assessment of the driver ensures and a high Marschgeschwin speed of the vehicle. The method according to the invention is characterized in that the comparison of the control current with the motor current is made with the aid of a computing device in which a current propor tional simulation of the motor circuit is carried out by means of switching means in order to determine the required setting of the motor circuit.



  The invention is explained with reference to the drawing, which shows, for example and schematically, an elec trical system of a rail vehicle for implementing the method.



  In the device shown in the drawing Einrich to control an electric rail vehicle, the drive is carried out by four motors 1, 2, 3 and 4, which are coupled with their associated wheel axles. The motors are fed by a contact wire L. In addition to a changeover switch U for switching the motors to driving and braking, as well as a conventional overcurrent switch M and a differential relay D, a control resistor W divided into partial resistances and a winding 10 of an electromechanical brake P are in the driving circuit, whereby the winding 10 releases the brake, so that this winding has no effect on driving due to the released and ineffective brake.

    The rheostat W with its partial resistances is switched by contactors K in relation to its total resistance. The contactors K are in turn operated by a control device R, which can be described as the brain of the overall electrical system. When driving, this brain receives its information partly as a control current via the control line C from a travel control element F or a brake control element B, both of which are located on the driver's cab and are operated by the driver, and sometimes as a voltage m from the voltage drop prevailing at the control resistor W when driving.

        The control elements F and B are designed as pedals which are coupled to a cruise control resistor 12 and a brake control resistor 14 and determine a control current in a control line C. The control current is also influenced by a device S which is intended to detect any slip of the wheels. This slip detection device <I> S </I> is controlled by tachometers <I> T </I>, which are coupled to the wheel axles, and transmits its information to control line C when braking, as well as voltage d R turns to the rule.

   The voltage d has the effect that the degree of braking is reduced in the event of brake slip in order to eliminate the slip.



  If the vehicle shown in the drawing is coupled with other trailers, the control line C at A is connected to the control lines C of the same type in these vehicles, which are all equipped with the other devices indicated on the drawing. The entire train can then be controlled from the driver's cab of the lead vehicle, with all the motors of the train doing their own drive part and thus not being towed.



  When braking, the changeover switch U is automatically actuated so that the braking circuit is formed from the motors 1-4 connected as generators, the control resistor W, which now acts as a load resistor, and the winding 10 of the brake P, which now becomes effective when the motor braking current subsides.

   The control of the switching on and off of the partial resistors, which form the variable resistor W, is carried out when braking as well as when driving by the control device R, which in turn receives all the braking information required for this from the control line C (control current C) and from the tachometers T. gets via the slip detection device S as speed-dependent voltage d, the slip detection device S also influencing the control line C and thus the control current C after evaluating the information received from the tachometers.

    The control device R continues to feed a winding 16 of the brake P based on the information supplied to it, which after the electrodynamic braking has subsided with the motors 1-4 switched as generators, ie. H. after a wheel speed that is too low for effective braking is reached, the two windings 10 and 16 come into operation. The winding 16 is used to adjust the brake pressure value exerted on the respective wheel.



  The control of the electrical system with the pedal F or B is done in such a way that the degree of acceleration or deceleration of the vehicle is selected by setting the control resistor 12 or 14. The current of the control line C assumes a certain value depending on the resistor 12 or 14, which is fed to the control unit R, which automatically adapts the motor current to the selected control current C with the help of the information supplied to the driver without any further influence so that the travel current remains constant within the scope of the gradation of the total resistance W with the partial resistances.



  It is assumed that the driver selected a current of 15 A for starting by means of the pedal. The control device R then switches on so many partial resistances W that a motor current of 15 A corresponding to the control current C flows. The motors start moving and after reaching a certain speed, in this case still very low, the EMF voltage of the motors has risen to such an extent that the current at the beginning has decreased from 15 A to 14 A, for example. The control device R now searches for a new, changed number of partial resistances W which, after being switched on in the motor circuit, again result in the selected current value of 15 A.

    The change in the variable resistor R to regulate the current value of 15 A continues until no further increase in speed can take place and equilibrium has occurred. Only when the driver sets a changed control current of the line C with the pedal, the control resistor W is again increased or decreased by the controller R depending on the control current C and the informa tion voltage m to a corresponding value.



  A requirement for the information supplied to the control device to be converted into commands to the contactors K without delay, which interconnect the partial resistances to form the total resistance W, is that the control device works very quickly. One solution to this problem is that the organs, which for example compare the control current C with the information voltage rn from the motors, are designed as servo motors or as a high-speed relay chain. The control device R must also calculate the resistance value for which the control resistor W is to be set. This too must happen instantly.

    For this purpose, a step resistor is used which is a faithful replica of the control resistor W in proportion to the resistance and which is fed with the information voltage m when driving or with the information voltage d when braking. Before the rheostat W is set to its required value with the contactors K, the control device R first carries out a test circuit with the mentioned simulation resistor and determines the value of the rheostat W to be set. When this value has been determined, who passed on the commands corresponding to this value from the controller R to the contactors K for setting the variable resistor W.

   The calculation is carried out by gradually connecting and disconnecting partial resistances of the replica resistor until there is equilibrium between the control current C and the current of the replica resistor. Here, the organs that perform the switching on and off of the replica part resistances are switched forwards or backwards step by step. The simulation switching element that stopped last in this step-by-step operation and when equilibrium was reached is then decisive and determinative for issuing the correct command to one of the contactors K for setting the required control resistance value W.

   The switching elements for choosing the @Vachbildungswiderstandswerte can, for example, be designed as a fast-switching relay in a chain, while a polarized relay can be used as an organ for comparing the control current C with the simulation current, for example. Here, the relays in the relay chain have contacts that switch on the contactors K.



  When braking, the aforementioned device can also be used with the replica resistor, since the control resistor W corresponding to the replica resistor is also switched into the braking circuit during braking. Here at it is useful as a voltage source for Spei; Solution of the simulation resistance to use the tachometer T, the voltage of which is a measure for the voltage of the motors 1-4 connected as generators.



  Since relays as switching devices for comparing the control current C with the replica current and for calculating the required resistance value of the variable resistor W on the one hand always require a certain switching time, which, however, should be eliminated as much as possible, and on the other hand, even with the best execution Subject to wear and tear and, last but not least, are also sensitive to shocks and vibrations, which almost always occur in vehicles, it would be desirable to replace these relays with inertia-free electronic switching elements in order to be able to fully exploit the advantages brought by the control method according to the invention.

   This is possible if all movable switching elements of the control device R with the exception of the contactors K, whose currents to be switched are too high, are exchanged for semiconductor organs such as diodes and transistors, where it is useful to convert the currents and voltages to be compared into pulsating currents and voltages or pulses are converted, which are fed to the semiconductor organs, since these alternate currents and voltages evaluate more reliably than direct currents.

   Here, the comparing organ can also be designed as a purely electronic circuit device, which - as long as the balance 5 between the control current and the replica current has not yet been reached - forwards pulses to an electronic memory, which on the other hand uses the stored pulses to determine the formation resistance and controls the contactors K by transistors, which are preferably connected as logic circuits. The electronic memory can expediently be designed as a binary computer.

   With this design of the control device R using components from electronic computing machine technology, it is possible to keep the response and calculation time of the control device extremely short and thus to fully utilize the mode of operation of the entire system and to achieve a high level of operational reliability, and the failure and to reduce the possibility of errors to a minimum.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Verfahren zur Steuerung eines elektrischen Fahr zeuges, bei welchem ein Steuerstrom eingestellt wird, dessen Grösse ein Mass für die Beschleunigung des Fahrzeuges ist, wobei der Steuerstrom mit dem Strom eines Antriebsmotors verglichen und der Mo torstrom geregelt wird, bis zwischen den beiden Strömen Gleichgewicht herrscht, dadurch gekenn zeichnet, dass der Vergleich des Steuerstromes (C) mit dem Motorstrom mit Hilfe eines Rechengerätes (R) vorgenommen wird, in welchem eine strompro portionale Nachbildung des Motorstromkreises mit tels Schaltmittel vorgenommen wird, um die erfor derliche Einstellung des Motorstromkreises zu er mitteln. A method for controlling an electric vehicle in which a control current is set, the size of which is a measure of the acceleration of the vehicle, the control current being compared with the current of a drive motor and the motor current being regulated until there is equilibrium between the two currents , characterized in that the comparison of the control current (C) with the motor current is carried out with the aid of a computing device (R) in which a current-proportional replica of the motor circuit is carried out using switching means to determine the required setting of the motor circuit . UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass als Schaltmittel des Rechengerätes Relais in einer selbsttätig schrittweise weiterschalten den Relaiskette dienen, die Schaltschütze (K) im Motorstromkreis steuert. 2. SUBClaims 1. The method according to claim, characterized in that the relay chain, which controls the contactors (K) in the motor circuit, is used as the switching means of the arithmetic unit. 2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das Rechengerät zur Regelung des Motorstromes in Verbindung mit einem elek tronischen Speicher dient, welcher Speicher Schalt schütze in Motorstromkreis steuert, wobei der Steuerstrom (C) und der Strom, der mit dem Mo torstrom proportionalen Spannungsquelle (m) durch eine elektronische Schaltungseinrichtung in Impulse umgewandelt werden., deren Amplitude ein Mass für die Stromwerte ist. 3. Method according to claim, characterized in that the computing device is used to regulate the motor current in connection with an electronic memory, which memory controls contactors in the motor circuit, the control current (C) and the current of the voltage source proportional to the motor current ( m) are converted into pulses by an electronic circuit device, the amplitude of which is a measure of the current values. 3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Nachbildung des Motorstrom kreises von einer Spannungsquelle (m) gespeist wird, deren Spannung mit dem Motorstrom proportional ist, und die Nachbildungselemente bereits geregelt werden, bevor die in den Motorstromkreis einge schalteten Organe (W) geregelt werden. 4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass bei negativer Beschleunigung als Spannungsquelle für den mit dem Motorstrom pro portionalen Strom der Nachbildungselemente ein mit einer Radachse des Fahrzeuges gekuppelter Tacho meter (T) dient. 5. Method according to patent claim, characterized in that the simulation of the motor circuit is fed by a voltage source (m), the voltage of which is proportional to the motor current, and the simulation elements are already regulated before the organs (W) switched into the motor circuit are regulated will. 4. The method according to claim, characterized in that a tachometer (T) coupled to a wheel axle of the vehicle serves as a voltage source for the proportional current of the simulation elements with the motor current per proportional current of the simulation elements. 5. Verfahren nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass 'bei negativer Beschleunigung ein einem Radschlupf entsprechender und von den Tachometergeneratoren (T) abgeleiteter Messwert benutzt wird, um den Steuerstrom (C) zur Beseiti gung des Schlupfes zu beeinflussen. 6. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge- kennzeichnet, dass zur Einstellung des Steuerstromes (C) ein Pedal<I>(F, B)</I> im Fahrerstand des Fahrzeuges dient. Method according to dependent claim 4, characterized in that in the case of negative acceleration a measured value corresponding to wheel slip and derived from the tachometer generators (T) is used to influence the control current (C) to eliminate the slip. 6. The method according to claim, characterized in that a pedal <I> (F, B) </I> in the driver's cab of the vehicle is used to set the control current (C).
CH1030061A 1960-09-08 1961-09-04 Method for controlling an electric vehicle CH392603A (en)

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