JP2001177907A

JP2001177907A - 電気車の制御装置

Info

Publication number: JP2001177907A
Application number: JP35282199A
Authority: JP
Inventors: Motomi Shimada; 嶋田　　基巳; Takeshi Ando; 安藤　　武; Eiichi Toyoda; 豊田　　瑛一; Kiyoshi Nakada; 仲田　　清; Tetsuya Mizobuchi; 哲也溝淵; Soichiro Yamazaki; 総一郎山崎; Noriyoshi Ito; 式良伊藤; Hiroshi Uchimura; 廣視内村
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-12-13
Filing date: 1999-12-13
Publication date: 2001-06-29

Abstract

(57)【要約】【課題】実空転・滑走検知か空転・滑走誤検出かを判
別し、空転・滑走誤検知時に、空転・滑走制御による電
動機のトルク変動を最小限として加速度低下を防止し、
乗り心地悪化の影響を最小限に抑制することにある。【解決手段】電動機３への指令値を発する電流指令演
算器１と、速度検出器４と、電動機速度の微分器１６
と、車輪の空転・滑走を検知する空転・滑走検知器１７
と、指令値を調整するトルク電流制御器１９とを備え、
電動機のトルクを絞る第１の空転・滑走制御を行う電気
車の制御装置において、空転・滑走検知手段の信号の出
力時間幅を検知する機能と信号の出力回数をカウントす
る機能を有する空転・滑走検知リセット信号演算器５２
を設け、信号の出力時間幅が規定値より小さいとき、電
動機のトルク変動を最小限とする第２の空転・滑走制御
を実行し、信号の出力回数が規定値を超えたとき、第２
の空転・滑走制御を阻止して第１の空転・滑走制御を実
行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気車の制御装置
に係り、特に、車輪が空転・滑走したときの制御技術に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電気車は、モータが発生する駆
動力を車輪踏面とレール間に作用する粘着力(摩擦力)を
介して伝達することで加速する。レール面がドライのと
きはモータ駆動力に対する車輪踏面・レール間の最大粘
着力に十分余裕があるため、ほぼモータ駆動力相当の加
速が得られるが、雨天時などレール面がウェットのとき
は最大粘着力が低下し、最大粘着力を超えるモータ駆動
力を加えると、その差分により車輪の空転・滑走が発生
する。車輪の空転・滑走は加速度低下、車輪の摩耗、モ
ータ効率低下等を引き起すため、空転・滑走制御により
防止する必要がある。空転・滑走制御では、空転・滑走
を検知した時点で駆動力を最大粘着力よりも小さくなる
ように絞ることにより、空転・滑走による車輪の空転速
度を減速させる。ＶＶＶＦインバータ制御方式電気車に
おいて、従来行われている空転・粘着制御の例として、
特表平１１−１５３５５号公報に記載の技術がある。こ
の技術は、ベクトル制御インバータにより電気車の車輪
を駆動する電動機を制御する電気車の制御装置におい
て、車輪速度を検出し、その微分値に基づいて車輪の空
転・滑走を検知し、また、車輪速度の微分値及び２階微
分値に基づいて車輪が再粘着したことを検知し、これら
の空転・滑走検知情報に基づいて電動機のトルクを調整
することを特徴としている。

【０００３】図４は、特表平１１−１５３５５号公報の
電気車の制御装置の構成を示すブロック図である。電流
指令演算器１には、運転台２から出力される力行指令Ｐ
またはブレーキ指令Ｂおよび誘導電動機３に連動した回
転速度検出器４から得られるロータ周波数ｆｒの信号５
が入力され、励磁電流指令Ｉｄｐとトルク電流パターン
Ｉｑｐ’が生成される。減算器６では、このＩｑｐ’と
空転・滑走制御器７から得られるトルク電流制御量ΔＩ
ｑｐの差よりトルク電流指令Ｉｑｐが演算される。ベク
トル制御演算器８には、このＩｑｐとロータ周波数ｆｒ
と電流検出器９，１０，１１から得られる電動機電流検
出値ｉｕ，ｉｖ，ｉｗが入力され、インバータの出力電
圧の電圧指令が生成される。ＰＷＭ信号演算器１２で
は、この電圧指令と図示しない三角波の搬送波との比較
によりＰＷＭ信号が生成され、これがゲート信号として
出力される。ＰＷＭインバータ１３ではこのゲート信号
により主回路を構成するスイッチング素子を動作させ、
直流電源１４からフィルタコンデンサ１５を介して得ら
れる直流電力が三相交流電力に変換され、その電力は誘
導電動機３に供給される。空転・滑走制御器７は、微分
器１６、空転・滑走検知器１７、再粘着検知器１８、ト
ルク電流制御器１９から構成される。微分器１６では、
回転速度検出器４より得られるロータ周波数ｆｒの信号
５の時間変化率である微分値ｆｒ’と更にそれの時間変
化率である２階微分値ｆｒ”が演算される。空転・滑走
検知器１７では、微分値ｆｒの信号５に基づき、運転台
２より出力される力行指令Ｐ、ブレーキ指令Ｂより空転
と滑走を検知し、その検知信号２０が出力される。再粘
着検知器１８では、空転・滑走検知信号２０、運転台２
からのＰ、Ｂ指令信号２１、微分器１６からのｆｒ’，
ｆｒ”信号２２，２３に基づき、車輪とレールの再粘着
を検知し、その検知信号２４が出力される。トルク電流
制御器１９では、空転・滑走検知信号２０、再粘着検知
信号２４、電流指令演算器１からのトルク電流パターン
Ｉｑｐの信号２５、微分器１６からのｆｒ’信号２２に
基づき、トルク電流制御量ΔＩｑｐ２６が演算される。

【０００４】図５は、特表平１１−１５３５５号公報に
記載の方法による再粘着検知器の具体的な構成例を示す
ブロック図である。再粘着検知器１８は、比較器２７〜
３０と論理積回路３１，３２と切換器３３と論理和回路
３４及びタイマー３５から構成される。空転後の再粘着
の検知として、比較器２７に微分値ｆｒ’の信号２２が
入力され、比較器２８に２階微分値ｆｒ”の信号３７が
入力される。ここで、比較器２７ではｆｒ’信号２２が
所定値よりも小の時“１”が出力され、比較器２８では
ｆｒ”信号２３が所定値より大の時“１”が出力される
ように設定されている。論理積回路３１では両者比較器
の論理積をとり、その結果より空転後に再粘着したかど
うかの信号が出力される。即ち、空転が発生し、再粘着
する際は「ロータ周波数ｆｒの微分値ｆｒ’が負で且つ
ｆｒの２階微分値ｆｒ”が正」となる条件が成立するこ
とによるものである。一方、滑走後の再粘着の検知とし
て、比較器２９に微分値ｆｒ’の信号２２が入力され、
比較器３０に２階微分値ｆｒ”の信号３７が入力され
る。ここで、比較器２９ではｆｒ’信号２２が所定値よ
りも大の時“１”が出力され、比較器３０ではｆｒ”信
号２３が所定値より小の時“１”が出力されるように設
定されている。論理積回路３２では両者比較器の論理積
をとり、その結果より滑走後に再粘着したかどうかの信
号が出力される。即ち、滑走が発生し、再粘着する際は
「ロータ周波数ｆｒの微分値ｆｒ’が正で且つｆｒの２
階微分値ｆｒ”が負」となる条件が成立することによる
ものである。切換器３３では、運転台２からの指令２１
に基づき、力行指令ＰでＰ側、ブレーキ指令ＢでＢ側に
切り換え、力行中には論理積回路３１の出力が、ブレー
キ中には論理積回路３２の出力が論理和回路３４に入力
され、空転、滑走後の再粘着検知信号２４が出力され
る。また、空転または滑走を検知してから所定時間が経
過しても、再粘着の検知がない場合には、電流指令が絞
ったままになることを防止するため、再粘着したと見な
してタイムアウトとし、タイマー３５よりタイムアウト
信号３６が出力される。このタイマー３５の値は粘着制
御により車輪が再粘着するのに要する平均的な時間より
大きめに設定する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】特表平１１−１５３５
５号公報に記載の方法によると、レール面がドライのと
きでもレール継ぎ目通過時、分岐点通過時や走行中に車
両が前後方向に動揺した場合にロータ周波数ｆｒに変動
が生じ、その微分値が空転・滑走の検知レベルを超える
ことがある。このとき、特表平１１−１５３５５号公報
に記載の方法によると、ロータ周波数ｆｒの変動を空転
・滑走として誤検知し、ウェット時の空転・滑走制御と
同様に駆動力を絞る。さらに、実際には空転・滑走して
いないため、再粘着検知条件が成立せず、予め設定した
空転・滑走制御のタイムアウトまでトルクの絞り込みが
行われることになる。ドライ時においてはこの駆動力絞
り込みは不要であり、加速度低下、乗り心地悪化の原因
となる。図６は、前述の空転誤検知した場合の特表平１
１−１５３５５号公報の電気車の制御装置の動作例を示
している。時刻Ｔ１で車輪がレール継ぎ目等を通過する
ことでロータ周波数ｆｒが急激に増加すると、ロータ周
波数の微分値ｆｒ’が急上昇する。このとき、実際の空
転・滑走時とは再粘着時のｆｒ’，ｆｒ”変化の様子が
異なり、ｆｒ’の信号は正から負へと移行しない場合
（０点を通過しない場合）があり、そのときはｆｒ’が
負でｆｒ”が正となる再粘着条件が成立せず、時刻Ｔ２
で空転・滑走検知信号２０は“０”のままとなる。この
とき、トルク電流制御量ΔＩｑｐは増加し続けることを
避けるため、空転または滑走を検知してから所定時間
（空転・滑走信号４３）が経過しても再粘着の検知がな
い場合は再粘着したものと見なし、時刻Ｔ４に再粘着信
号２４を出力する。このように、特表平１１−１５３５
５号公報の電気車の制御装置で空転・滑走を誤検知した
場合、通常の走行には影響しないようにトルク制御が行
われるものの、トルク絞込による加速度低下、乗り心地
悪化の発生が考えられる。ドライ時における空転・滑走
の誤検知を回避する方法として、空転・滑走検知レベル
の設定を誤検知しないレベルに設定することが考えられ
るが、この方法によると、ウェット時の空転・滑走検知
が遅れ、空転・滑走制御本来の性能が確保できなくな
る。

【０００６】本発明の課題は、実空転・滑走検知か空転
・滑走誤検出かの判別を行い、空転・滑走誤検知時に、
空転・滑走制御による電動機のトルク変動を最小限とし
て加速度低下を防止し、乗り心地悪化の影響を最小限に
抑制することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題は、実空転・滑
走検知あるいは空転・滑走誤検知かの判別を空転・滑走
検知信号の時間幅を用いて行い、実空転・滑走時であっ
て、空転・滑走検知信号の出力時間幅が規定時間幅より
も長いときは、電動機のトルクを絞る第１の空転・滑走
制御を行い、再粘着検知信号によって車輪を再粘着さ
せ、一方、空転・滑走誤検知時であって、空転・滑走検
知信号の出力時間幅が規定時間幅よりも短いときは、電
動機のトルクの絞りを最小限度とする第２の空転・滑走
制御を実行する。ここで、予め定めた設定時隔内に発生
した空転・滑走検知信号の出力回数が規定回数値を超え
たとき、第２の空転・滑走制御を阻止し、第１の空転・
滑走制御を実行し、再粘着検知信号によって車輪を再粘
着させる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。図１は、本発明の電気車の制御装置の
一実施形態を示すブロック図である。電流指令演算器１
には、運転台２から出力される力行指令Ｐまたはブレー
キ指令Ｂおよび誘導電動機３（または、図示しない車
輪）に連動した回転速度検出器４から得られるロータ周
波数ｆｒの信号５が入力され、励磁電流指令Ｉｄｐとト
ルク電流パターンＩｑｐ’が生成される。減算器６で
は、このＩｑｐ’と空転・滑走制御器７から得られるト
ルク電流制御量ΔＩｑｐの差よりトルク電流指令Ｉｑｐ
が演算される。ベクトル制御演算器８には、このＩｑｐ
とロータ周波数ｆｒと電流検出器９，１０，１１から得
られる電動機電流検出値ｉｕ，ｉｖ，ｉｗが入力され、
インバータの出力電圧の電圧指令が生成される。ＰＷＭ
信号演算器１２では、この電圧指令と図示しない三角波
の搬送波との比較によりＰＷＭ信号が生成され、これが
ゲート信号として出力される。ＰＷＭインバータ１３で
はこのゲート信号により主回路を構成するスイッチング
素子を動作させ、直流電源１４からフィルタコンデンサ
１５を介して得られる直流電力が三相交流電力に変換さ
れ、その電力は誘導電動機３に供給される。

【０００９】空転・滑走制御器７は、微分器１６、空転
・滑走検知時間演算器５１、空転・滑走検知器１７、空
転・滑走制御リセット信号演算器５２、トルク電流制御
器１９から構成される。微分器１６では、回転速度検出
器４より得られるロータ周波数ｆｒの信号５の時間変化
率である微分値ｆｒ’と更にそれの時間変化率である２
階微分値ｆｒ”が演算される。空転・滑走検知器１７で
は、微分値ｆｒ’の信号２２に基づき、運転台２より出
力される力行指令Ｐ、ブレーキ指令Ｂより空転と滑走を
検知し、その検知信号２０が出力される。空転・滑走制
御リセット信号演算器５２はＮ通りの異なる空転・滑走
制御リセット信号演算器（１）〜（Ｎ）および切替器５
３により構成される。それぞれの空転・滑走制御リセッ
ト信号演算器（１）〜（Ｎ）は、空転・滑走検知信号２
０、運転台２からのＰ、Ｂ指令信号２１、微分器１６か
らのｆｒ’，ｆｒ”信号２２，２３に基づき、空転・滑
走制御リセット信号を演算し、空転・滑走検知時間演算
器５１の出力結果に基づき、切替器５３により選択され
た空転・滑走制御リセット信号５４が出力される。トル
ク電流制御器１９では、空転・滑走検知信号２０、空転
・滑走制御リセット信号５４、電流指令演算器１からの
トルク電流パターンＩｑｐの信号２５、微分器１６から
のｆｒ’信号２２に基づき、トルク電流制御量ΔＩｑｐ
２６が演算される。なお、本実施形態はベクトル制御イ
ンバータを想定した構成となっているが、Ｖ／ｆ制御イ
ンバータに適用することも可能である。この場合、空転
・滑走制御器７はトルク電流制御量ΔＩｑｐの代りにす
べり周波数制御量（Δｆｓｐ）（図示せず）を出力す
る。

【００１０】図２は、本実施形態の空転・滑走制御リセ
ット信号演算器の詳細ブロック図を示す。空転・滑走制
御リセット信号演算器５２は、比較器２７〜３０、４
４、４５と、論理積回路３１、３２、３７、３８、４
７、４８と、ワンショット３９、４０と、切換器３３、
４１と、論理和回路３４と、タイマー３５と、カウンタ
４６と、ＯＮタイムディレイ５５から構成される。空転
後の再粘着の検知として、比較器２７に微分値ｆｒ’の
信号２２が入力され、比較器２８に２階微分値ｆｒ”の
信号２３が入力される。ここで、比較器２７ではｆｒ’
信号２２が所定値よりも小の時“１”が出力され、比較
器２８ではｆｒ”信号２３が所定値より大の時“１”が
出力されるように設定されている。論理積回路３１では
両者比較器の論理積をとり、その結果より空転後に再粘
着したかどうかの信号が出力される。即ち、空転が発生
し、再粘着する際は「ロータ周波数ｆｒの微分値ｆｒ’
が負で且つｆｒの２階微分値ｆｒ”が正」となる条件が
成立することによるものであり、論理積回路３１の出力
が“１”の時、空転後の再粘着検知信号２４が論理和回
路３４に入力される。また、比較器２７の“１”が出力
されている時間がワンショット３９の設定時隔Ｔｏｓｔ
ｐ秒よりも短い場合は論理積回路３７より“１”が出力
される。即ち、比較器２７でｆｒ’信号２２が所定値を
超過している時間がＴｏｓｔｐ秒よりも短い場合は、実
際に空転しているのではなく、空転誤検知によりｆｒが
変動したものと判断する。この時、空転・滑走制御リセ
ット信号５４が論理和回路３４に入力される。ここで、
Ｔｏｓｔｐはタイマー３５の設定値よりも小さい値に設
定する。これにより、車輪の空転制御を実行しない（回
避する）ので、駆動トルクは直ちに復帰し、空転誤検知
によるトルク絞り込みは最小限度となり、乗り心地の悪
化、車両加速度の低下が防止できる。一方、滑走後の再
粘着の検知として、比較器２９に微分値ｆｒ’の信号２
２が入力され、比較器３０に２階微分値ｆｒ”の信号２
３が入力される。ここで、比較器２９ではｆｒ’信号２
２が所定値よりも大の時“１”が出力され、比較器３０
ではｆｒ”信号２３が所定値より小の時“１”が出力さ
れるように設定されている。論理積回路３２では両者比
較器の論理積をとり、その結果より滑走後に再粘着した
かどうかの信号が出力される。即ち、滑走が発生し、再
粘着する際は「ロータ周波数ｆｒの微分値ｆｒ’が正で
且つｆｒの２階微分値ｆｒ”が負」となる条件が成立す
ることによるものであり、論理積回路３１の出力が
“１”の時、滑走後の再粘着検知信号２４が論理和回路
３４に入力される。また、比較器２９の“１”が出力さ
れている時間がワンショット４０の設定時隔Ｔｏｓｔｂ
秒よりも短い場合は論理積回路３８より“１”が出力さ
れる。即ち、比較器２９によりｆｒ’信号２２が所定値
を超過している時間がＴｏｓｔｂ秒よりも短い場合は、
実際に滑走しているのではなく、滑走誤検知によりｆｒ
が変動したものと判断する。この時、空転・滑走制御リ
セット信号５４が論理和回路３４に入力される。これに
より、車輪の滑走制御を実行しないので、駆動トルクは
直ちに復帰し、滑走誤検知によるトルク絞り込みは最小
限度となり、乗り心地の悪化、車両減速度の低下が防止
できる。

【００１１】さらに、空転・滑走検知信号２０の出力を
ＯＮタイムディレイ５５を通過させた上で、出力回数を
カウンタ４６で計測し、所定回数を超えた場合はそれぞ
れ比較器４４、４５より“１”が出力され、論理積回路
４７、４８は常に“０”が出力される。ＯＮタイムディ
レイ５５ａの設定時間はワンショット３９の設定時隔Ｔ
ｏｓｔｐと、ＯＮタイムディレイ５５ｂの設定時間はワ
ンショット４０の設定時隔Ｔｏｓｔｂと同じとする。即
ち、雨天時など空転回数が多い場合には、常に再粘着を
検知するまで駆動トルクを絞る制御を行う。これによ
り、空転回数が多い持続空転・滑走を防止することがで
きる。ここで、図１の空転・滑走制御リセット信号演算
器（１）〜（Ｎ）は、ワンショット３９の設定時隔Ｔｏ
ｓｔｐおよびワンショット４０の設定時隔Ｔｏｓｔｂ
と、比較器２７〜３０の空転・滑走検知レベルと、ＯＮ
タイムディレイ５５、カウンタ４６および比較器４４、
４５による空転・滑走検知信号２０の出力回数がそれぞ
れ異なり、空転・滑走検知時間演算器５１の出力結果に
基づき、切替器５３により選択される。

【００１２】切換器３３、４１では、運転台２からの指
令２１に基づき、力行指令ＰでＰ側、ブレーキ指令Ｂで
Ｂ側に切り換え、力行中には論理積回路３１、３７の出
力が、ブレーキ中には論理積回路３２、３８の出力が論
理和回路３４に入力され、再粘着検知信号２４または空
転・滑走制御リセット信号５４が出力される。

【００１３】また、空転または滑走を検知してから所定
時間が経過しても再粘着の検知がない場合には、電流指
令が絞ったままになることを防止するため、再粘着した
と見なしてタイムアウトとし、タイマー３５よりタイム
アウト信号３６が出力される。このタイマー３５の値は
粘着制御により車輪が再粘着するのに要する平均的な時
間より大きめに設定する。

【００１４】図３は、本実施形態において空転誤検知し
た場合の動作を示す図である。時刻Ｔ１で車輪がレール
継ぎ目等を通過し、ロータ周波数ｆｒが急激に増加する
と、ロータ周波数ｆｒの微分値ｆｒ’が急上昇する。ｆ
ｒ’信号２２が空転検知レベル４２を超過している時間
がワンショット３９の設定時隔Ｔｏｓｔｐ秒よりも短い
場合は、実際に空転しているのではなく、空転誤検知に
よりｆｒが変動したものと判断し、時刻Ｔ４で直ちに空
転・滑走制御リセット信号５４を出力し、トルク電流制
御量ΔＩｑｐ２６を減少させ、誘導電動機３のトルクを
復帰させる。ここで、２３はロータ周波数ｆｒの２回微
分値、２０は空転・滑走検知信号、４３は空転・滑走信
号を示す。このように制御することにより、空転誤検知
によりｆｒが変動した場合は、ｆｒ’信号２２が空転検
知レベル４２を超過している時間はトルクを絞るもの
の、ｆｒ’信号２２が空転検知レベル４２を下まわった
時点で直ちに誘導電動機のトルクを復帰するため、誘導
電動機３のトルク変動を最小限とすることができ、乗り
心地の悪化、車両加速度の低下を防止することができ
る。また、滑走誤検知した場合についても同様な制御を
行われ、誘導電動機のトルク変動を最小限とすることが
でき、乗り心地の悪化、車両減速度の低下を防止するこ
とができる。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
空転・滑走検知信号を用いて実空転・滑走検知か空転・
滑走誤検出かの判別を行い、実空転・滑走時は、電動機
のトルクを絞る空転・滑走制御を行い、空転・滑走制御
本来の効果により加速度低下、車輪の摩耗、モータ効率
低下等を防止し、空転・滑走誤検知時は、電動機のトル
ク変動を最小限とする空転・滑走制御を実行することに
よって、あるいは、電動機のトルクを絞る空転・滑走制
御を実行しないことによって、加速度低下を防止し、乗
り心地悪化等の影響を最小限に抑制することができる。
また、空転・滑走の検知信号の出力時間幅に基づいて電
動機のトルク変動を最小限とする空転・滑走制御を実行
するので、空転・滑走誤検知による乗り心地の悪化、車
両加減速度の低下を防止することができる。また、予め
定めた設定時隔内に発生した空転・滑走検知信号の出力
回数に基づいて電動機のトルクを絞る空転・滑走制御を
行うことによって、雨天時など空転回数が多い持続空転
・滑走を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電気車の制御装置の一実施形態を示す
ブロック図

【図２】本発明の空転・滑走制御リセット信号演算器の
詳細ブロック図

【図３】本発明の空転誤検知した場合の動作を示す図

【図４】従来の電気車の制御装置の構成を示すブロック
図

【図５】従来の再粘着検知器の具体的構成を示すブロッ
ク図

【図６】従来の空転誤検知した場合の動作を示す図

【符号の説明】

１：電流指令演算器、２：運転台、３：誘導電動機、
４：回転速度検出器、６：減算器、７：空転・滑走制御
器、８：ベクトル制御演算器、９，１０，１１：電流検
出器、１２：ＰＷＭ信号演算器、１３：ＰＷＭインバー
タ、１４：直流電源、１５：フィルタコンデンサ、１
６：微分器、１７：空転・滑走検知器、１８：再粘着検
知器、１９：トルク電流制御器、２７，２８，２９，３
０：比較器、３１，３２：論理積回路、３３：切換器、
３４：論理和回路、３５：タイマー、３７，３８：論理
積回路、３９，４０：ワンショット、４１：切換器、４
４，４５：比較器、４６：カウンタ、４７，４８：論理
積回路、５１：空転・滑走検知時間演算器、５２：空転
・滑走制御リセット信号演算器、５３：切替器、５５：
ＯＮタイムディレイ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者豊田瑛一茨城県ひたちなか市市毛1070番地株式会社日立製作所水戸事業所内 (72)発明者仲田清茨城県ひたちなか市市毛1070番地株式会社日立製作所水戸事業所内 (72)発明者溝淵哲也茨城県ひたちなか市市毛1070番地株式会社日立製作所水戸事業所内 (72)発明者山崎総一郎茨城県ひたちなか市市毛1070番地株式会社日立製作所水戸事業所内 (72)発明者伊藤式良茨城県ひたちなか市市毛1070番地株式会社日立製作所水戸事業所内 (72)発明者内村廣視茨城県ひたちなか市市毛1070番地株式会社日立製作所水戸事業所内Ｆターム(参考） 5H115 PA01 PC02 PG01 PI03 PI29 PU09 PV09 QE14 QE15 QN09 QN12 QN24 RB22 RB26 TB01 TO12 TW07 TZ01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電動機を駆動する電力変換器と、前記電
動機を制御する指令値を発生する手段と、前記指令値に
基づいて前記電力変換器を動作させる信号を出力する手
段と、前記電動機の速度を検出する手段と、前記電動機
速度の微分値を求める手段と、前記電動機速度の微分値
を用いて車輪の空転・滑走を検知する手段と、前記空転
・滑走検知信号に基づいて前記指令値を調整する手段と
を備え、前記電動機のトルクを絞る第１の空転・滑走制
御を行う電気車の制御装置において、前記空転・滑走を
検知する手段の信号の出力時間幅を検知する手段を設
け、前記信号の出力時間幅が規定値より小さいとき、前
記調整する指令値を変更して前記電動機のトルク変動を
最小限とする第２の空転・滑走制御を実行することを特
徴とする電気車の制御装置。
【請求項２】請求項１において、予め定めた設定時隔
内に発生した前記空転・滑走を検知する手段の信号の出
力回数をカウントする手段を設け、前記信号の出力回数
が規定値を超えたとき、前記第２の空転・滑走制御を阻
止して前記第１の空転・滑走制御を実行することを特徴
とする電気車の制御装置。
【請求項３】請求項１において、前記電動機速度の微
分値と前記電動機速度の２回微分値を用いて車輪の再粘
着を検知する手段を設け、前記空転・滑走を検知する手
段の信号の出力時間幅が規定値より大きいとき、前記再
粘着を検知する手段の出力信号に基づいて前記指令値を
調整して前記第１の空転・滑走制御を解除し、前記車輪
を再粘着することを特徴とする電気車の制御装置。
【請求項４】請求項２において、前記電動機速度の微
分値と前記電動機速度の２回微分値を用いて車輪の再粘
着を検知する手段を設け、前記空転・滑走を検知する手
段の信号の出力回数が規定値より小さく、かつ、出力時
間幅が規定値より大きいとき、前記再粘着を検知する手
段の出力信号に基づいて前記指令値を調整して前記第１
の空転・滑走制御を解除し、前記車輪を再粘着すること
を特徴とする電気車の制御装置。