JP2005204425A - Electric rolling stock controller - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric rolling stock controller which can avoid the increase of the idling/sliding velocity caused by the continuation of minute idling/sliding and the occurrence of such phenomena that the effective utilization of adhesive strength can not be achieved resulting from it, and can materialize the effective utilization of the adhesive strength. <P>SOLUTION: When detecting idling/sliding during the one pulse mode of an inverter, it directs torque smaller than a torque command till then when driving wheels are still in the middle of readhesion at the point of time when it has finished to direct, for a predetermined period, the minimum value of the torque command for readhesion being calculated from the estimate of torque corresponding to the tangential force between wheels and rails, so as to readhere them to each other. Then, it directs torque where a torque command predetermined value calculated at the point of detection of the idling/sliding is modified into a little smaller value. Moreover, if they do not turn to adhesion when it directs the minimum value of the above torque command for the predetermined period, it directs torque smaller than that in the above case so as to readhere them to each other, and then it modifies the torque command predetermined value into a smaller value prior to directions so that they may readhere to each other without fail. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&amp;NCIPI

Description

本発明は、電気車の良好な乗り心地を維持しつつ粘着力の有効利用を図った再粘着制御を実現する電気車制御装置に関するものである。   The present invention relates to an electric vehicle control device that realizes re-adhesion control that effectively uses adhesive force while maintaining good riding comfort of an electric vehicle.

電気車は車輪・レール間の接線力(粘着力ともいう)によって加減速を行っているが、この接線力は、一般にすべり速度に対して図5に破線で示すような特性を有している。この接線力を軸重(車軸1軸当たりのレールに加わる垂直荷重)で割ったものを接線力係数、接線力係数の最大値を粘着係数という。
図示の如く、接線力の最大値を超えないトルクを主電動機で発生している場合は、空転・滑走は発生せず、接線力の最大値より左側の微小なすべり速度の粘着領域で電気車は走行する。もし最大値より大きなトルクを発生するとすべり速度は増大し、接線力が低下するのでますますすべり速度が増大する空転・滑走状態になるが、車輪およびレールが乾燥状態では主電動機で発生するトルクは接線力の最大値を超えないように車両の性能が設定されるので、空転・滑走は発生しない。
An electric vehicle performs acceleration / deceleration by means of a tangential force (also referred to as adhesive force) between wheels and rails. This tangential force generally has a characteristic as shown by a broken line in FIG. . The tangential force divided by the axle load (vertical load applied to the rail per axle) is called the tangential force coefficient, and the maximum value of the tangential force coefficient is called the adhesion coefficient.
As shown in the figure, when torque that does not exceed the maximum value of the tangential force is generated by the main motor, idling / sliding does not occur, and the electric vehicle has a small sliding speed on the left side of the maximum value of the tangential force. Will travel. If a torque larger than the maximum value is generated, the sliding speed increases and the tangential force decreases, so the slipping speed increases and the slipping / sliding state increases.However, when the wheels and rails are dry, the torque generated by the main motor is Since the vehicle performance is set so as not to exceed the maximum value of the tangential force, idling and sliding do not occur.

しかし、実線で示すように、レール面が雨などによって湿潤状態にある場合は粘着係数が低下して、接線力の最大値が車両の設定性能に対応した主電動機の発生トルクより小さくなる。この場合、すべり速度が増大して空転・滑走状態になり、そのまま放置するとこれに対応して接線力が低下し、車両の加速・減速に必要な加減速力がますます低下してしまうので、迅速に空転・滑走を検出し、主電動機が発生するトルクを低減して再粘着させることが必要になる。このようにトルクの制御を行って再粘着させる場合、小さなすべり速度に維持しつつ、主電動機の発生トルクが極力接線力の最大値近傍の値になるように制御することが、電気車の加減速性能を高める上で必要である。   However, as shown by the solid line, when the rail surface is wet due to rain or the like, the adhesion coefficient decreases, and the maximum value of the tangential force becomes smaller than the generated torque of the main motor corresponding to the set performance of the vehicle. In this case, the slip speed increases and the vehicle is idled or slid. If left as it is, the tangential force decreases correspondingly, and the acceleration / deceleration force required for vehicle acceleration / deceleration decreases further. Therefore, it is necessary to detect slipping / sliding and reduce the torque generated by the main motor to re-adhere. When re-adhesion is performed by controlling the torque in this way, it is possible to control the electric motor so that the torque generated by the main motor is as close to the maximum value of the tangential force as possible while maintaining a low sliding speed. Necessary for improving deceleration performance.

このような再粘着制御の実現を目的とした方法として、主電動機の回転速度を主電動機に印加される電圧・電流から推定し、この推定速度情報と主電動機発生トルクの演算値を入力情報として、最小次元外乱オブザーバを用いて車輪・レール間の接線力に対応した主電動機トルクを制御周期毎に推定して、空転・滑走検知時の推定トルクを用いて主電動機の発生トルクを制御する方式が、提案されている(非特許文献1参照)。
この制御方式によって、良好な乗り心地を保ちつつ、主電動機の発生トルクを極力接線力の最大値近傍に維持することができつつある。
As a method for realizing such re-adhesion control, the rotational speed of the main motor is estimated from the voltage / current applied to the main motor, and the estimated speed information and the calculated value of the main motor generated torque are used as input information. The main motor torque corresponding to the tangential force between the wheels and rails is estimated for each control cycle using the minimum dimension disturbance observer, and the generated torque of the main motor is controlled using the estimated torque at the time of idling / sliding detection Has been proposed (see Non-Patent Document 1).
With this control method, it is possible to maintain the generated torque of the main motor as close to the maximum value of the tangential force as possible while maintaining good riding comfort.

しかし、インバータのパルスモードが1パルスモードになると、多パルスモードのときよりトルク応答速度が若干遅くなるために、トルクの推定に多パルスモード時より遅れが大きくなる。そのため、空転・滑走検知時の推定トルクをもとに動輪を再粘着させるために必要なトルク指令値の最小値を演算した場合、多パルスモードのときよりも推定トルクが若干大きめとなるため、演算したトルク指令値も大きめとなる。これによって、動輪を再粘着させるためにこのトルク指令値の最小値を所定の期間指令した場合、多パルスモードでは確実に再粘着させることができたものが、1パルスモードでは完全には再粘着させることができずまだ空転・滑走状態にある場合が発生する。そして、所定時間経過時点で、空転・滑走検知時に演算した再粘着後に指令するトルクを指令した場合、このトルク指令値も応答遅れのために若干大きくなることから、微小空転状態から徐々に空転速度が大きくなって、演算軸加速度がなかなか空転検知レベルに達せず、空転検知したときには多パルスモードのときに比べて空転速度が大きくなる事象が発生することがある。この事象は1パルスモードにおいて必ず発生する訳ではないが、ときどき見られる現象である。粘着力の有効利用のためには、このような事象の発生を極力抑制することが望まれる。
門脇悟志、大石潔、宮下一郎、保川忍著:「外乱オブザーバと速度センサレスベクトル制御による電気車(2M1C)の空転再粘着制御の一方式」、電気学会論文誌D、平成13年11月号、pp1192-1198
However, when the pulse mode of the inverter is changed to the 1-pulse mode, the torque response speed is slightly slower than in the multi-pulse mode, so that the delay in estimating the torque is greater than in the multi-pulse mode. Therefore, when calculating the minimum value of the torque command value necessary to re-adhere the driving wheel based on the estimated torque at the time of idling / sliding detection, the estimated torque is slightly larger than in the multi-pulse mode, The calculated torque command value is also larger. As a result, when the minimum value of the torque command value is commanded for a predetermined period in order to re-adhere the driving wheel, what can be re-adhered reliably in the multi-pulse mode is completely re-adhesive in the 1-pulse mode. There is a case where it is not possible to make it idle and is still in the idling / sliding state. Then, when the torque commanded after re-adhesion calculated at the time of slipping / sliding detection is commanded when a predetermined time elapses, the torque command value also becomes slightly large due to a response delay, so the slipping speed gradually increases from the minute slipping state. As a result, the calculation axis acceleration does not readily reach the idling detection level, and when idling is detected, an event may occur in which the idling speed becomes larger than in the multi-pulse mode. This event does not always occur in the 1-pulse mode, but is a phenomenon that is sometimes seen. In order to effectively use the adhesive force, it is desired to suppress the occurrence of such an event as much as possible.
Satoshi Kadowaki, Kiyoshi Oishi, Ichiro Miyashita, Shinobu Yasukawa: "A method of re-adhesion control of electric vehicle (2M1C) by disturbance observer and speed sensorless vector control", IEEJ Transactions D, November 2001, pp1192-1198

解決しようとする問題点は、インバータが1パルスモードにあるときは、主電動機のトルク応答速度が少し低下することから、空転・滑走検知時のトルクの推定に遅れが生じて、推定トルクをもとに演算された動輪を再粘着させるために必要なトルク指令値の最小値が若干大きくなることから、所定の時間この最小値を指令しても多パルスモードでは完全に再粘着できたものが、1パルスモードでは完全には再粘着させることができず、また、再粘着時点で推定トルクに対応したトルクを指令したとき、この推定トルクに対応したトルクも若干大きめとなることから微小空転が継続して、空転検知した時点では空転速度が多パルスモードのときより大きくなり、結果として車輪・レール間の接線力が低下する事象が発生する場合があることである。   The problem to be solved is that when the inverter is in the 1-pulse mode, the torque response speed of the main motor is slightly reduced. Since the minimum value of the torque command value required for re-adhesion of the driving wheel calculated in (5) is slightly larger, even if this minimum value is commanded for a predetermined time, it can be completely re-adhered in the multi-pulse mode. In 1-pulse mode, it cannot be completely re-adhered, and when the torque corresponding to the estimated torque is commanded at the time of re-adhesion, the torque corresponding to this estimated torque becomes slightly larger, so that the minute idling occurs. When the idling is detected continuously, the idling speed becomes larger than in the multi-pulse mode, and as a result, an event may occur in which the tangential force between the wheels and rails decreases. The

本発明は上述した点に鑑み創案されたもので、その目的とするところは、この課題を解消するため、インバータが1パルスモードにあるときに空転・滑走を検知した場合、動輪を再粘着させるために演算したトルク指令値の最小値を所定の期間指令した時点で、まだ完全には再粘着していないか最小値を指令し始めたときから全然再粘着に向かっていないことを検出したとき、それまで指令していた最小値よりさらに小さいトルクを所定時間経過後から指令して確実に再粘着するように再粘着促進制御を行うとともに、再粘着したことを検知した時点で、空転・滑走検知時に算出した再粘着した時点で指令する推定トルクに対応したトルクを若干小さくするように微調整したトルクを指令するようにして、1パルスモードにおいても確実に再粘着させることができるようにしつつ粘着力の有効利用可能な再粘着制御法を具備した電気車制御装置を提供することにある。   The present invention was devised in view of the above points, and its purpose is to re-adhere the driving wheel when idling / sliding is detected when the inverter is in the 1-pulse mode in order to solve this problem. When the minimum value of the calculated torque command value is commanded for a predetermined period, it is detected that it has not yet completely re-adhered or has not started to re-adhere at all since the start of commanding the minimum value Executes re-adhesion promotion control to ensure re-adhesion by commanding a torque that is smaller than the minimum value that has been commanded until a predetermined time has elapsed, and when the re-adhesion is detected, slipping and sliding The torque corresponding to the estimated torque commanded at the time of re-adhesion calculated at the time of detection is commanded so that the torque is finely adjusted so that the torque is slightly reduced. To provide an electric vehicle controller with Enable available readhesion control method of the adhesive strength while to be able to wear.

その目的を達成するための手段は、
1)請求項1において、
オブザーバなどの手法を用いて空転・滑走を検出したときの車輪・レール間の接線力に対応した主電動機軸上で見たトルクを推定し、前記推定トルクをもとに空転・滑走を検知した場合に空転・滑走している動輪を再粘着させるに必要なトルク指令値の最小値Tau_c_minを演算して、前記トルク指令値の最小値Tau_c_minを所定の期間T1の間指令し、前記所定の期間T1経過後に、前記推定トルクより僅かに小さいトルクTau_c_mu_cへ向かってトルク指令値を速やかに増大させ、前記推定トルクより僅かに小さいトルクTau_c_mu_cにトルク指令値が達した時点から一定の期間T2の間Tau_c_mu_cなるトルクを指令し続けた後、前記期間T2の間に空転・滑走を検知することがない場合に、一定の期間T2経過後に徐々にトルク指令値を増大するようにトルク制御を行うようにした再粘着制御機能を有するインバータ制御車両を制御する電気車制御装置であって、
主電動機駆動用インバータが1パルスモードであるときに空転・滑走を検知した場合に、前記トルク指令値の最小値Tau_c_minを前記所定の期間T1指令した時点において、空転を検知した場合にあっては、動輪の加速度がマイナスの値にある場合に、また滑走を検知した場合にあっては動輪の加速度がプラスの値にある場合に、それまで指令していた前記トルク指令値の最小値Tau_c_minのk1倍のトルクを前記所定の期間T1経過した時点以降指令するようにし、空転を検知した場合にあっては動輪の加速度がゼロかプラスの値になるまで、また滑走を検知した場合にあっては動輪の速度がゼロかマイナスの値になるまで、前記トルク指令値の最小値Tau_c_minのk1倍のトルクを指令し続け、空転を検知した場合にあっては動輪の加速度がゼロかプラスの値になった時点から、また滑走を検知した場合にあっては、動輪の加速度がゼロかマイナスの値になった時点から、トルク指令値を前記Tau_c_mu_cのk2倍したトルクへ向かってトルク指令値を速やかに増大させ、前記Tau_c_mu_cのk2倍したトルクにトルク指令値が達した時点から一定期間T2の間前記Tau_c_mu_cのk2倍したトルクを指令し続けるようにしたことを特徴とする電気車制御装置である。
Means to achieve that goal are:
1) In claim 1,
Estimated torque on the main motor shaft corresponding to the tangential force between the wheels and rails when detecting idling / sliding using a method such as an observer, and detected idling / sliding based on the estimated torque. In this case, the minimum value Tau_c_min of the torque command value necessary for re-adhering the idling / sliding moving wheel is calculated, the minimum value Tau_c_min of the torque command value is commanded for a predetermined period T1, and the predetermined period After T1, the torque command value is quickly increased toward a torque Tau_c_mu_c that is slightly smaller than the estimated torque. Torque control so that the torque command value is gradually increased after the elapse of a certain period of time T2 when no slipping / sliding is detected during the period T2. An electric vehicle control device for controlling an inverter-controlled vehicle having a re-adhesion control function,
If idling is detected when the minimum value Tau_c_min of the torque command value is commanded for the predetermined period T1 when idling / sliding is detected when the main motor drive inverter is in the 1-pulse mode, If the acceleration of the driving wheel is negative, or if sliding is detected, if the acceleration of the driving wheel is positive, the minimum torque command value Tau_c_min that has been commanded until then When the predetermined period T1 has elapsed, the torque is commanded after the predetermined time T1, and when idling is detected, until the acceleration of the driving wheel becomes zero or a positive value, or when sliding is detected. Continues to command a torque k1 times the minimum value Tau_c_min of the torque command value until the speed of the driving wheel reaches zero or a negative value, and if idling is detected, the acceleration of the driving wheel is zero or a positive value In From the point in time when the sliding is detected, or from the point when the acceleration of the driving wheel becomes zero or a negative value, the torque command value is quickly increased toward the torque obtained by multiplying the torque command value by k2 of the Tau_c_mu_c. The electric vehicle control device is characterized in that it continues to command the torque multiplied by k2 of the Tau_c_mu_c for a certain period of time T2 from when the torque command value reaches the torque multiplied by k2 of the Tau_c_mu_c. .

2)請求項2において、
オブザーバなどの手法を用いて空転・滑走を検出したときの車輪・レール間の接線力に対応した主電動機軸上で見たトルクを推定し、前記推定トルクをもとに空転・滑走を検知した場合に空転・滑走している動輪を再粘着させるに必要なトルク指令値の最小値Tau_c_minを演算して、前記トルク指令値の最小値Tau_c_minを所定の期間T1の間指令し、前記所定の期間T1経過後に、前記推定トルクより僅かに小さいトルクTau_c_mu_cへ向かってトルク指令値を速やかに増大させ、前記推定トルクより僅かに小さいトルクTau_c_mu_cにトルク指令値が達した時点から一定の期間T2の間Tau_c_mu_cなるトルクを指令し続けた後、前記期間T2の間に空転・滑走を検知することがない場合に、一定の期間T2経過後に徐々にトルク指令値を増大するようにトルク制御を行うようにした再粘着制御機能を有するインバータ制御車両を制御する電気車制御装置であって、
主電動機駆動用インバータが1パルスモードであるときに空転・滑走を検知した場合に、前記トルク指令値の最小値Tau_c_minを前記所定の期間T1指令し終わった時点において、空転を検知した場合にあっては動輪の加速度が前記期間T1の間一度もマイナスの値になることなくプラスの値である場合に、また滑走を検知した場合にあっては動輪の加速度が前記期間T1の間一度もプラスの値になることなくマイナスの値である場合に、それまで指令していた前記トルク指令値の最小値Tau_c_minのn1倍のトルクを前記所定の期間T1経過した時点以降指令するようにし、空転を検知した場合にあっては動輪の加速度が一旦はマイナスの値になった後にゼロかプラスの値になるまで、また滑走を検知した場合にあっては動輪の加速度が一旦はプラスの値になった後にゼロかマイナスの値になるまで、前記トルク指令値の最小値Tau_c_minのn1倍のトルクを指令し続け、空転を検知した場合にあっては動輪の加速度がゼロかプラスの値になった時点から、また滑走を検知した場合にあっては、動輪の加速度がゼロかマイナスの値になった時点から、トルク指令値を前記Tau_c_mu_cのn2倍したトルクへ向かってトルク指令値を速やかに増大させ、前記Tau_c_mu_cのn2倍したトルクにトルク指令値が達した時点から一定期間T2の間前記Tau_c_mu_cのn2倍したトルクを指令し続けるようにしたことを特徴とする電気車制御装置である。
2) In claim 2,
Estimated torque on the main motor shaft corresponding to the tangential force between the wheels and rails when detecting idling / sliding using a method such as an observer, and detected idling / sliding based on the estimated torque. In this case, the minimum value Tau_c_min of the torque command value necessary for re-adhering the idling / sliding moving wheel is calculated, the minimum value Tau_c_min of the torque command value is commanded for a predetermined period T1, and the predetermined period After T1, the torque command value is quickly increased toward a torque Tau_c_mu_c that is slightly smaller than the estimated torque. Torque control so that the torque command value is gradually increased after the elapse of a certain period of time T2 when no slipping / sliding is detected during the period T2. An electric vehicle control device for controlling an inverter-controlled vehicle having a re-adhesion control function,
When the idling / sliding is detected when the main motor drive inverter is in the 1-pulse mode, the idling is detected when the minimum value Tau_c_min of the torque command value is commanded for the predetermined period T1. In the case where the acceleration of the driving wheel is a positive value without being negative once during the period T1, or when the sliding is detected, the acceleration of the driving wheel is positive once during the period T1. If the torque value is a negative value without becoming the value of the torque command, a torque that is n1 times the minimum value Tau_c_min of the torque command value that has been commanded until then is commanded after the predetermined period T1 has elapsed, and idling is performed. In the case of detection, the acceleration of the driving wheel once becomes a negative value until it becomes zero or a positive value. In the case of sliding, the acceleration of the driving wheel once becomes a positive value. The Continue to command a torque that is n1 times the minimum value Tau_c_min of the torque command value until zero or minus value later, and when idling is detected, the acceleration of the driving wheel becomes zero or a positive value In addition, when sliding is detected, the torque command value is quickly increased from the time when the acceleration of the driving wheel becomes zero or a negative value toward the torque obtained by multiplying the torque command value by n2 of the Tau_c_mu_c. The electric vehicle control device is characterized in that it continues to command a torque that is n2 times the Tau_c_mu_c for a certain period of time T2 from when the torque command value reaches a torque that is n2 times the Tau_c_mu_c.

本発明の電気車制御装置では、インバータが1パルスモードにある場合、空転・滑走検知時の接線力に対応した推定トルクをもとに動輪を再粘着させるための指令トルクの最小値を演算して、このトルクの最小値を所定期間指令した時点で動輪が完全には再粘着していないことを検出した場合に、それまで指令していたトルクよりもう少し小さいトルクをその時点以降指令して完全に再粘着させるようにして、再粘着したと判断した時点以降、空転・滑走検知時の接線力に対応した推定トルクをもとに算定した再粘着時点で指令する予定のトルク指令値を少し小さくなるように微調整した粘着限界トルクより若干小さいトルクを指令するようにすることで、微小空転・滑走が継続することに起因する空転・滑走速度の増大とこれに起因する粘着力の有効利用が図れない事象の発生を回避でき、全速度域において、粘着力の有効利用が実現できる。   In the electric vehicle control device of the present invention, when the inverter is in the 1-pulse mode, the minimum value of the command torque for re-adhering the driving wheel is calculated based on the estimated torque corresponding to the tangential force at the time of idling / sliding detection. When the minimum value of this torque is commanded for a predetermined period, it is detected that the driving wheel is not completely re-adhered. The torque command value that is scheduled to be commanded at the time of re-adhesion calculated based on the estimated torque corresponding to the tangential force at the time of slipping / sliding detection is slightly smaller after the time when it is determined that the material has been re-adhered. By commanding a torque slightly smaller than the adhesion limit torque that has been finely adjusted, the increase in the idling / sliding speed caused by the continuation of minute idling / sliding and the adhesion resulting from this Occurrence of an event where force cannot be effectively used can be avoided, and effective use of adhesive force can be realized in the entire speed range.

インバータのトルク応答性が少し遅くなる1パルスモードにおいても、空転・滑走速度が大きくなることのない再粘着制御を実現する目的に対して、空転・滑走検知時に動輪を再粘着させるためにトルク指令値を所定期間引き下げが終了した時点で再粘着しているか否かを判断して、再粘着していないときには指令トルクをさらに少し下げて指令して確実に再粘着させるようにして、再粘着した時点で指令する予定であったトルク指令値を若干小さくなるように微調整して、再粘着後にほぼ粘着限界トルクに対応したトルクを指令することで、実現した。   In order to realize re-adhesion control without increasing the idling / sliding speed even in the 1-pulse mode, where the torque response of the inverter is slightly slower, a torque command is used to re-adhere the driving wheel when detecting idling / sliding. Judgment is made whether or not the value has been re-adhered when the value has been lowered for a specified period. The torque command value that was scheduled to be commanded at the time was finely adjusted to be slightly smaller, and the torque corresponding to the adhesion limit torque was commanded after re-adhesion.

図1は本発明の請求項1に記載の一実施例を示すブロック図、図2は本発明の請求項2に記載の一実施例を示すブロック図、図3はインバータが1パルスモードにおける請求項1に記載の一実施例によって空転検知時の指令トルクを微調整したときの再粘着制御状態の例、図4はインバータが1パルスモードにおける請求項2に記載の一実施例によって空転検知時の指令トルクを微調整したときの再粘着制御状態の例、図5は接線力係数あるいは接線力のすべり速度に対する一般的な特性を示す図である。
図1において、図示しない主電動機電圧・電流検出器によって検出した電圧E・電流IMを用いて公知の速度推定器3において主電動機電流の制御周期毎に推定した主電動機回転速度の推定値ωmest、前記主電動機電圧・電流検出器によって検出した電圧E・電流IMを用いて図示しない主電動機発生トルク演算器にて演算した主電動機発生トルクの演算値Trqmが公知の最小次元外乱オブザーバ1に入力される。そして、公知の最小次元外乱オブザーバ1において、主電動機電流の制御周期毎に演算された主電動機回転速度の推定値ωmest、前記主電動機発生トルクの演算値Trqmを用いて、主電動機電流の制御周期毎に車輪・レール間の接線力に対応した主電動機軸上の推定トルクτestを演算し、主電動機トルク指令値発生器2に出力する。また、主電動機回転速度の推定値ωmestは軸加速度演算器4に入力され、軸加速度演算器4において演算軸加速度ωmdestを算出して空転検出器5に出力する。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment according to the first aspect of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment according to the second aspect of the present invention, and FIG. FIG. 4 shows an example of the re-adhesion control state when the command torque at the time of slipping detection is finely adjusted according to the embodiment of Item 1, and FIG. FIG. 5 is a diagram showing a general characteristic with respect to the tangential force coefficient or the sliding speed of the tangential force when the command torque is finely adjusted.
In FIG. 1, the estimated value ωmest of the main motor rotation speed estimated for each control period of the main motor current in the known speed estimator 3 using the voltage E and current IM detected by a main motor voltage / current detector (not shown). The calculated value Trqm of the main motor generated torque calculated by the main motor generated torque calculator (not shown) using the voltage E and current IM detected by the main motor voltage / current detector is input to the known minimum dimension disturbance observer 1. The Then, in the known minimum dimension disturbance observer 1, using the estimated value ωmest of the main motor rotation speed calculated for each control cycle of the main motor current, the calculated value Trqm of the main motor generated torque, the control cycle of the main motor current Every time, the estimated torque τest on the main motor shaft corresponding to the tangential force between the wheels and the rails is calculated and output to the main motor torque command value generator 2. The estimated value ωmest of the main motor rotation speed is input to the axial acceleration calculator 4, which calculates the calculated axial acceleration ωmdest and outputs it to the idle detector 5.

空転検出器5においては演算軸加速度ωmdestが空転検知レベル以上であるか否かの判定を行い、空転検知レベル以上である場合には、空転検知信号Slipをオンにして主電動機トルク指令値発生器2に出力する。主電動機トルク指令値発生器2には、主電動機回転速度の推定値ωmestも入力される。主電動機トルク指令値発生器2では、空転検知信号Slipがオフすなわち空転が発生していない場合には、そのときの主電動機回転速度の推定値ωmestをもとに車両の設定性能に対応したトルクをトルク指令値Trqcとして図示しない主電動機トルク制御器に対して出力している。そして、空転検知信号Slipがオンになった、すなわち空転を検知した場合は、車輪・レール間の接線力に対応した主電動機軸上の推定トルクτestをもとに、動輪を空転している状態から再粘着状態に戻すためのトルク指令の下限値Tau_c_minと、再粘着した時点で指令するトルクTau_c_mu_cを演算する。再粘着した時点で指令するトルクTau_c_mu_cは、空転検知時の推定トルクτestより僅かに小さいトルクで、このTau_c_mu_cを指令したときにすぐに空転を検知する状態となることがないような値に選定される。そして、Tau_c_minおよびTau_c_mu_cを演算した後、図3に示すように、トルク指令の下限値Tau_c_minに向けて、トルク指令値を急速に低減し、Tau_c_minに達した後期間T1の間このTau_c_minをトルク指令値として保持する(時刻tm1まで)。そして、時刻tm1において、Tau_c_minを期間T1の間指令していたときの演算軸加速度が、一旦マイナスの値になって空転していた動輪が再粘着に向かって動輪速度が減少し、その後再粘着したために演算軸加速度がゼロあるいはプラスの値になっているのか、マイナスの値であるのかの判定を行う。Tau_c_minのトルク指令を行っている期間において、一旦演算軸加速度がマイナスの値になった後T1の期間が終了した時刻tm1において、演算軸加速度がゼロあるいはプラスの値である場合には、時刻tm1以降、破線で示したように空転検知したときに演算した再粘着したときに指令するトルク指令値Tau_c_mu_cに向けてトルクを増大させ、Tau_c_mu_cに達した後はこの値を期間T2の間保持し、その後徐々にトルクを増大させる制御を行う。もしも、時刻tm1の時点で演算軸加速度がまだマイナスの値である場合は、この時点以降Tau_c_min×k1なるトルク(ここにk1<1)にトルク指令値を引き下げ、その値を演算軸加速度がゼロあるいはプラスの値になるまで指令して再粘着を促進させる制御を行う。ここにk1は確実に再粘着させることのできる範囲内で、できるだけ1に近い値として、さらなるトルクの絞り込みに伴う衝動の発生を回避できるように設定する。   The idling detector 5 determines whether or not the calculation axis acceleration ωmdest is equal to or higher than the idling detection level. If it is equal to or more than the idling detection level, the idling detection signal Slip is turned on to generate the main motor torque command value generator. Output to 2. The main motor torque command value generator 2 also receives an estimated value ωmest of the main motor rotation speed. In the main motor torque command value generator 2, when the idling detection signal Slip is off, that is, when idling has not occurred, the torque corresponding to the set performance of the vehicle based on the estimated value ωmest of the main motor speed at that time Is output as a torque command value Trqc to a main motor torque controller (not shown). And when the idling detection signal Slip is turned on, that is, when idling is detected, the driving wheel is idling based on the estimated torque τest on the main motor shaft corresponding to the tangential force between the wheels and the rails The torque command lower limit value Tau_c_min for returning to the re-adhesion state and the torque Tau_c_mu_c commanded at the time of re-adhesion are calculated. The torque Tau_c_mu_c that is commanded at the time of re-adhesion is selected to a value that is slightly smaller than the estimated torque τest at the time of slipping detection and does not immediately enter the state of detecting slipping when this Tau_c_mu_c is commanded. The Then, after calculating Tau_c_min and Tau_c_mu_c, as shown in FIG. 3, the torque command value is rapidly reduced toward the lower limit value Tau_c_min of the torque command, and after reaching Tau_c_min, this Tau_c_min is set to the torque command for the period T1. Stored as a value (until time tm1). Then, at time tm1, when the Tau_c_min is commanded for the period T1, the calculation axis acceleration once becomes a negative value, and the idle wheel has been idling. Therefore, it is determined whether the calculation axis acceleration is zero or a positive value or a negative value. In the period when the torque command of Tau_c_min is performed, if the calculation axis acceleration is zero or a positive value at the time tm1 when the calculation axis acceleration once becomes a negative value and the T1 period ends, the time tm1 Thereafter, as shown by the broken line, the torque is increased toward the torque command value Tau_c_mu_c that is commanded when the re-adhesion is calculated when the idling is detected, and after reaching Tau_c_mu_c, this value is held for the period T2, Thereafter, control is performed to gradually increase the torque. If the calculated axis acceleration is still negative at time tm1, the torque command value is reduced to Tau_c_min × k1 torque (here k1 <1) and the calculated axis acceleration is zero. Alternatively, control is performed so as to promote re-adhesion until a positive value is obtained. Here, k1 is set to a value as close to 1 as possible within a range in which re-adhesion can be reliably performed, so as to avoid occurrence of impulses due to further torque narrowing.

演算軸加速度がゼロあるいはプラスの値になった時点以降Tau_c_mu_c×k2なるトルク(ここにk2<1)に向けてトルクを増大し、この値に達した後はこの値のトルクを期間T2の間維持し、その後徐々にトルクを増大させていく。k2もできるだけ1に近い値とする。すなわち、上記のような再粘着促進制御を行うことになるのは、パルスモードが1パルスモードとなってトルク応答がそれまでの多パルスモード時より少し遅くなるため、空転検知時の推定トルクが若干大きめになることでTau_c_minも若干大きいことから再粘着が遅れている訳で、したがって再粘着した時点で指令するトルクTau_c_mu_cも若干大きめになっているので、この値を微調整して若干小さくして、Tau_c_mu_cを指令した時点以降すぐに微小空転状態となることがないようにする必要があるからである。
このように、再粘着促進制御が行われた場合に、Tau_c_mu_cを微調整することで、Tau_c_mu_cを指令した場合にすぐに微小空転状態となることを回避して、粘着限界に近いトルクを発生することで1パルスモードにおいても粘着力の有効利用を確実に図ることができるようになる。
After the calculation axis acceleration becomes zero or a positive value, the torque is increased toward Tau_c_mu_c × k2 torque (here k2 <1), and after reaching this value, this value of torque is applied during period T2. Maintain and then gradually increase the torque. Let k2 be as close to 1 as possible. In other words, the re-adhesion promotion control as described above is performed because the pulse mode becomes one pulse mode and the torque response is a little slower than the previous multi-pulse mode. Since the Tau_c_min is slightly larger due to the slightly larger value, the re-adhesion is delayed, so the torque Tau_c_mu_c that is commanded at the time of the re-adhesion is also slightly larger. This is because it is necessary to prevent a minute idling state immediately after Tau_c_mu_c is commanded.
In this way, when re-adhesion promotion control is performed, by finely adjusting Tau_c_mu_c, when Tau_c_mu_c is commanded, it is possible to avoid a minute idling state immediately and generate torque close to the adhesion limit. This makes it possible to reliably use the adhesive force even in the 1-pulse mode.

図2は本発明の請求項2に記載の一実施例を示すブロック図である。図1と異なるところは、主電動機トルク指令値発生器2におけるトルク指令値微調整の方法であり、それ以外は図1と同じである。
図2において、図示しない主電動機電圧・電流検出器によって検出した電圧E・電流IMを用いて公知の速度推定器3において主電動機電流の制御周期毎に推定した主電動機回転速度の推定値ωmest、前記主電動機電圧・電流検出器によって検出した電圧E・電流IMを用いて図示しない主電動機発生トルク演算器にて演算した主電動機発生トルクの演算値Trqmが公知の最小次元外乱オブザーバ1に入力される。そして、公知の最小次元外乱オブザーバ1において、主電動機電流の制御周期毎に演算された主電動機回転速度の推定値ωmest、前記主電動機発生トルクの演算値Trqmを用いて、主電動機電流の制御周期毎に車輪・レール間の接線力に対応した主電動機軸上の推定トルクτestを演算し、主電動機トルク指令値発生器2に出力する。また、主電動機回転速度の推定値ωmestは軸加速度演算器4に入力され、軸加速度演算器4において演算軸加速度ωmdestを算出して空転検出器5に出力する。
FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment according to claim 2 of the present invention. The difference from FIG. 1 is the method of fine adjustment of the torque command value in the main motor torque command value generator 2, and the other points are the same as those in FIG.
In FIG. 2, an estimated value ωmest of the main motor rotation speed estimated for each control cycle of the main motor current in the known speed estimator 3 using the voltage E and current IM detected by a main motor voltage / current detector (not shown). The calculated value Trqm of the main motor generated torque calculated by the main motor generated torque calculator (not shown) using the voltage E and current IM detected by the main motor voltage / current detector is input to the known minimum dimension disturbance observer 1. The Then, in the known minimum dimension disturbance observer 1, using the estimated value ωmest of the main motor rotation speed calculated for each control cycle of the main motor current, the calculated value Trqm of the main motor generated torque, the control cycle of the main motor current Every time, the estimated torque τest on the main motor shaft corresponding to the tangential force between the wheels and the rails is calculated and output to the main motor torque command value generator 2. The estimated value ωmest of the main motor rotation speed is input to the axial acceleration calculator 4, which calculates the calculated axial acceleration ωmdest and outputs it to the idle detector 5.

空転検出器5においては演算軸加速度ωmdestが空転検知レベル以上であるか否かの判定を行い、空転検知レベル以上である場合には、空転検知信号Slipをオンにして主電動機トルク指令値発生器2に出力する。主電動機トルク指令値発生器2には、主電動機回転速度の推定値ωmestも入力される。主電動機トルク指令値発生器2では、空転検知信号Slipがオフすなわち空転が発生していない場合には、そのときの主電動機回転速度の推定値ωmestをもとに車両の設定性能に対応したトルクをトルク指令値Trqcとして図示しない主電動機トルク制御器に対して出力している。そして、空転検知信号Slipがオンになった、すなわち空転を検知した場合は、車輪・レール間の接線力に対応した主電動機軸上の推定トルクτestをもとに、動輪を空転している状態から再粘着状態に戻すためのトルク指令の下限値Tau_c_minと、再粘着した時点で指令するトルクTau_c_mu_cを演算する。再粘着した時点で指令するトルクTau_c_mu_cは、空転検知時の推定トルクτestより僅かに小さいトルクで、このTau_c_mu_cを指令したときにすぐに空転を検知する状態となることがないような値に選定される。そして、Tau_c_minおよびTau_c_mu_cを演算した後、図4に示すように、トルク指令の下限値Tau_c_minに向けて、トルク指令値を急速に低減し、Tau_c_minに達した後期間T1の間このTau_c_minをトルク指令値として保持する(時刻tm1まで)。そして、Tau_c_minを指令している間一旦動輪の演算軸加速度がマイナスとなり、時刻tm1において演算軸加速度がゼロあるいはプラスの値になっている場合には、時刻tm1以降、破線で示したように空転検知したときに演算した再粘着したときに指令するトルク指令値Tau_c_mu_cに向けてトルクを増大させ、Tau_c_mu_cに達した後はこの値を期間T2の間保持し、その後徐々にトルクを増大させる制御を行う。
もしも、Tau_c_minを指令し始めてから時刻tm1の時点になるまで、演算軸加速度が一度もマイナスの値になることなくプラスの値のままである場合は、この時点以降Tau_c_min×n1なるトルク(ここにn1<1)にトルク指令値を引き下げ、その値を演算軸加速度が一旦はマイナスの値になった後ゼロあるいはプラスの値になる時刻tm2まで指令して再粘着を促進させる制御を行う。ここにn1は確実に再粘着させることのできる範囲内で、できるだけ1に近い値として、さらなるトルクの絞り込みに伴う衝動の発生を回避できるように設定する必要があるが、この場合はTau_c_minを指令しても一度も演算軸加速度がマイナスにはならず空転速度が減少しない状態であり、再粘着させるためには、実施例1の場合よりもっとトルクを引き下げなければならないことを意味しているので、実施例1におけるk1よりは小さい値とする。すなわち、n1<k1<1とすることが必要である。
この時点tm2以降Tau_c_mu_c×n2なるトルク(ここにn2<1)に向けてトルクを増大し、この値に達した後はこの値のトルクを期間T2の間維持し、その後徐々にトルクを増大させていく。n2もできるだけ1に近い値とする。しかしながら、この場合はTau_c_minを指令しても一度も演算軸加速度がマイナスにはならず空転速度が減少しない状態であったことから、空転検知時の推定トルクτestは実施例1よりはもっと大きめに推定されていることを意味しており、Tau_c_mu_c×n2を指令した時点ですぐに空転状態となるのを回避するためには、実施例1の場合よりもっとトルクを引き下げなければならないことを意味している。そのため、n2はn2<k2<1となるように設定する必要がある。
このように、空転検知した後、Tau_c_minを指令しても一度も演算軸加速度がマイナスにはならず空転速度が減少しない状態であることが判明した場合も、適切なるn1、n2の値の選定によって、実施例1同様に、確実に再粘着させるとともに、粘着力の有効利用を図ることが可能となる。
The idling detector 5 determines whether or not the calculation axis acceleration ωmdest is equal to or higher than the idling detection level. If it is equal to or more than the idling detection level, the idling detection signal Slip is turned on to generate the main motor torque command value generator. Output to 2. The main motor torque command value generator 2 also receives an estimated value ωmest of the main motor rotation speed. In the main motor torque command value generator 2, when the idling detection signal Slip is off, that is, when idling has not occurred, the torque corresponding to the set performance of the vehicle based on the estimated value ωmest of the main motor speed at that time Is output as a torque command value Trqc to a main motor torque controller (not shown). And when the idling detection signal Slip is turned on, that is, when idling is detected, the driving wheel is idling based on the estimated torque τest on the main motor shaft corresponding to the tangential force between the wheels and the rails The torque command lower limit value Tau_c_min for returning to the re-adhesion state and the torque Tau_c_mu_c commanded at the time of re-adhesion are calculated. The torque Tau_c_mu_c that is commanded at the time of re-adhesion is selected to a value that is slightly smaller than the estimated torque τest at the time of slipping detection and that does not immediately enter the state of detecting slipping when this Tau_c_mu_c is commanded. The Then, after calculating Tau_c_min and Tau_c_mu_c, as shown in FIG. 4, the torque command value is rapidly reduced toward the lower limit value Tau_c_min of the torque command, and after reaching Tau_c_min, this Tau_c_min is used for the period T1. Stored as a value (until time tm1). If Tau_c_min is commanded, the calculation axis acceleration of the driving wheel once becomes negative, and if the calculation axis acceleration is zero or a positive value at time tm1, the idle rotation as shown by the broken line after time tm1. The torque is increased toward the torque command value Tau_c_mu_c that is commanded when re-adhesion calculated at the time of detection, and after reaching Tau_c_mu_c, this value is held for the period T2, and then the torque is gradually increased. Do.
If the calculation axis acceleration remains positive but never becomes negative from the start of commanding Tau_c_min until the time tm1, the torque Tau_c_min × n1 (here The torque command value is reduced to n1 <1), and the value is commanded until the time tm2 when the calculation axis acceleration once becomes a negative value and then becomes zero or a positive value, thereby promoting re-adhesion. Here, n1 must be set as close to 1 as possible within the range where it can be reliably adhered again, so that it is possible to avoid the occurrence of impulses due to further torque reduction. In this case, Tau_c_min is commanded. Even so, the calculation axis acceleration never becomes negative and the idling speed does not decrease, and in order to re-adhere, it means that the torque must be reduced more than in the case of Example 1. The value is smaller than k1 in the first embodiment. That is, it is necessary to satisfy n1 <k1 <1.
After this time tm2, the torque is increased toward Tau_c_mu_c × n2 (here n2 <1), and after reaching this value, this value is maintained for the period T2, and then gradually increased. To go. Let n2 be as close to 1 as possible. However, in this case, even if Tau_c_min is commanded, the calculation axis acceleration never becomes negative and the idling speed does not decrease. Therefore, the estimated torque τest at the idling detection is larger than that in the first embodiment. This means that the torque must be reduced more than in the case of the first embodiment in order to avoid the idling state immediately when Tau_c_mu_c × n2 is commanded. ing. Therefore, n2 needs to be set so that n2 <k2 <1.
In this way, even if Tau_c_min is commanded after slipping is detected, even if it is found that the calculation axis acceleration is never negative and the slipping speed does not decrease, select appropriate n1 and n2 values. Thus, as in Example 1, it is possible to reliably re-adhere and to effectively use the adhesive force.

なお、請求項1および2の実施例の説明では、空転検知時についてのみ説明したが、滑走検知時については、トルク指令の下限値Tau_c_minを期間T1の間指令し終わった時点tm1における、再粘着しているか否かの判定条件が異なるのみで、それ以外は空転検知時と同じである。すなわち、実施例1における時刻tm1における判定条件が、Tau_c_minなるトルクを指令している期間T1の間に一旦は演算軸加速度がプラスの値となった後時刻tm1においてこれがゼロあるいはマイナスの値である場合には、再粘着していると判断して、この時点以降Tau_c_mu_cに向けてトルクを増大させる制御に移行する。また、一旦は演算軸加速度がプラスの値となった後時刻tm1においてもこれがまだプラスの値である場合には、Tau_c_min×k1なるトルクを指令して演算軸加速度がゼロあるいはマイナスの値となるのを待ち、演算軸加速度がゼロあるいはマイナスの値となった時点から、Tau_c_mu_c×k2に向けてトルクを増大させる制御に移行する。
また、実施例2においては、時刻tm1における判定条件が、Tau_c_minなるトルクを指令している期間T1の間に一度も演算軸加速度がプラスの値とならずにマイナスの値であり続けた場合、Tau_c_min×n1なるトルクを指令して演算軸加速度がゼロあるいはマイナスの値となるのを待ち、演算軸加速度がゼロあるいはマイナスの値となった時点から、Tau_c_mu_c×n2に向けてトルクを増大させる制御に移行する点が異なるだけである。
In the description of the embodiments of claims 1 and 2, only the case of slipping detection has been described. However, at the time of sliding detection, re-adhesion at the time tm1 when the lower limit value Tau_c_min of the torque command has been commanded for the period T1. The other conditions are the same as those when detecting slipping. That is, the judgment condition at the time tm1 in the first embodiment is that the calculation axis acceleration once becomes a positive value during the period T1 in which the torque Tau_c_min is commanded, and this is zero or a negative value at the time tm1. In this case, it is determined that the adhesive is re-adhered, and the control is shifted to Tau_c_mu_c after this point to increase the torque. Also, if this is still a positive value even at time tm1 after the calculation axis acceleration has become a positive value, a command of Tau_c_min × k1 is commanded and the calculation axis acceleration becomes zero or a negative value When the calculation axis acceleration becomes zero or a negative value, the control shifts to control for increasing the torque toward Tau_c_mu_c × k2.
In the second embodiment, when the determination condition at the time tm1 is a negative value instead of a positive value during the period T1 during which the torque Tau_c_min is commanded, Control to increase torque toward Tau_c_mu_c × n2 after commanding torque of Tau_c_min × n1 and waiting for calculation axis acceleration to become zero or negative value, when calculation axis acceleration becomes zero or negative value The only difference is the transition to.

本発明で用いている、空転滑走検知時点でのトルク引き下げ後の再粘着しているか否かの判定に基づいて、その後のトルク指令値の微調整によって確実に再粘着させる方法は、外乱オブザーバによる接線力推定を用いたインバータの1パルスモードにおける空転滑走検知時の再粘着制御に限定することなく、外乱オブザーバによる接線力推定を用いた他の鉄道車両用の推進装置にも適用できる。   Based on the determination of whether or not re-adhesion after torque reduction at the time of idling / sliding detection is used in the present invention, a method of reliably re-adhering by fine adjustment of the torque command value is performed by a disturbance observer. The present invention is not limited to the re-adhesion control at the time of idling sliding detection in the one-pulse mode of the inverter using the tangential force estimation, and can also be applied to a propulsion device for other railway vehicles using the tangential force estimation by a disturbance observer.

本発明の請求項1に記載の実施例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the Example as described in Claim 1 of this invention. 本発明の請求項2に記載の実施例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the Example as described in Claim 2 of this invention. インバータが1パルスモードにおける請求項1に記載の一実施例によって空転検知時の指令トルクを微調整したときの再粘着制御状態を示す図である。It is a figure which shows the re-adhesion control state when the inverter fine-tunes the command torque at the time of idling detection by one Example of Claim 1 in 1 pulse mode. インバータが1パルスモードにおける請求項2に記載の一実施例によって空転検知時の指令トルクを微調整したときの再粘着制御状態を示す図である。It is a figure which shows the re-adhesion control state when the inverter fine-tunes the command torque at the time of idling detection by one Example of Claim 2 in 1 pulse mode. 接線力係数あるいは接線力のすべり速度に対する一般的な特性図である。It is a general characteristic figure with respect to the sliding speed of a tangential force coefficient or a tangential force.

符号の説明Explanation of symbols

1 最小次元外乱オブザーバ
2 主電動機トルク指令値発生器
3 速度推定器
4 軸加速度演算器
5 空転検知器
E 電圧
IM 電流
Trqm 主電動機発生トルクの演算値
Trqc トルク指令値
τest 車輪・レール間の接線力に対応した主電動機軸上の推定トルク
ωmest 主電動機回転速度の推定値
ωmdest 演算軸加速度
Slip 空転検知信号
1 Minimum Dimension Disturbance Observer 2 Main Motor Torque Command Value Generator 3 Speed Estimator 4 Axis Acceleration Calculator 5 Idling Detector E Voltage
IM current
Trqm Calculated value of main motor generated torque
Trqc Torque command value τest Estimated torque on main motor shaft corresponding to tangential force between wheel and rail ωmest Estimated value of main motor rotation speed ωmdest Calculation axis acceleration
Slip slip detection signal

Claims (2)

オブザーバなどの手法を用いて空転・滑走を検出したときの車輪・レール間の接線力に対応した主電動機軸上で見たトルクを推定し、前記推定トルクをもとに空転・滑走を検知した場合に空転・滑走している動輪を再粘着させるに必要なトルク指令値の最小値Tau_c_minを演算して、前記トルク指令値の最小値Tau_c_minを所定の期間T1の間指令し、前記所定の期間T1経過後に、前記推定トルクより僅かに小さいトルクTau_c_mu_cへ向かってトルク指令値を速やかに増大させ、前記推定トルクより僅かに小さいトルクTau_c_mu_cにトルク指令値が達した時点から一定の期間T2の間Tau_c_mu_cなるトルクを指令し続けた後、前記期間T2の間に空転・滑走を検知することがない場合に、一定の期間T2経過後に徐々にトルク指令値を増大するようにトルク制御を行うようにした再粘着制御機能を有するインバータ制御車両を制御する電気車制御装置において、
主電動機駆動用インバータが1パルスモードであるときに空転・滑走を検知した場合に、前記トルク指令値の最小値Tau_c_minを前記所定の期間T1指令した時点において、空転を検知した場合にあっては動輪の加速度がマイナスの値にある場合に、また滑走を検知した場合にあっては動輪の加速度がプラスの値にある場合に、それまで指令していた前記トルク指令値の最小値Tau_c_minのk1倍のトルクを前記所定の期間T1経過した時点以降指令するようにし、空転を検知した場合にあっては動輪の加速度がゼロかプラスの値になるまで、また滑走を検知した場合にあっては動輪の加速度がゼロかマイナスの値になるまで、前記トルク指令値の最小値Tau_c_minのk1倍のトルクを指令し続け、空転を検知した場合にあっては動輪の加速度がゼロかプラスの値になった時点から、また滑走を検知した場合にあっては動輪の加速度がゼロかマイナスの値になった時点から、トルク指令値を前記Tau_c_mu_cのk2倍したトルクへ向かってトルク指令値を速やかに増大させ、前記Tau_c_mu_cのk2倍したトルクにトルク指令値が達した時点から一定期間T2の間前記Tau_c_mu_cのk2倍したトルクを指令し続けるようにしたことを特徴とする電気車制御装置。
Estimated torque on the main motor shaft corresponding to the tangential force between the wheels and rails when detecting idling / sliding using a method such as an observer, and detected idling / sliding based on the estimated torque. In this case, the minimum value Tau_c_min of the torque command value necessary for re-adhering the idling / sliding moving wheel is calculated, the minimum value Tau_c_min of the torque command value is commanded for a predetermined period T1, and the predetermined period After T1, the torque command value is quickly increased toward a torque Tau_c_mu_c that is slightly smaller than the estimated torque. Torque control so that the torque command value is gradually increased after the elapse of a certain period of time T2 when no slipping / sliding is detected during the period T2. In an electric vehicle control device for controlling an inverter-controlled vehicle having a re-adhesion control function,
If idling is detected when the minimum value Tau_c_min of the torque command value is commanded for the predetermined period T1 when idling / sliding is detected when the main motor drive inverter is in the 1-pulse mode, K1 of the minimum torque command value Tau_c_min that has been commanded so far when the acceleration of the driving wheel is a negative value, or when the acceleration of the driving wheel is a positive value when sliding is detected. Double torque is commanded after the predetermined period T1 has elapsed, and when idling is detected, until the acceleration of the driving wheel becomes zero or a positive value, or when sliding is detected Until the acceleration of the driving wheel reaches zero or a negative value, continue to command a torque that is k1 times the minimum value Tau_c_min of the torque command value.If idling is detected, the acceleration of the driving wheel becomes zero or a positive value. From the point in time when the sliding is detected, or when the acceleration of the driving wheel becomes zero or a negative value, the torque command value is rapidly increased toward the torque obtained by multiplying the torque command value by k2 of the Tau_c_mu_c. The electric vehicle control device, wherein the torque is increased and continues to command the torque multiplied by k2 of the Tau_c_mu_c for a certain period of time T2 from when the torque command value reaches the torque multiplied by k2 of the Tau_c_mu_c.
オブザーバなどの手法を用いて空転・滑走を検出したときの車輪・レール間の接線力に対応した主電動機軸上で見たトルクを推定し、前記推定トルクをもとに空転・滑走を検知した場合に空転・滑走している動輪を再粘着させるに必要なトルク指令値の最小値Tau_c_minを演算して、前記トルク指令値の最小値Tau_c_minを所定の期間T1の間指令し、前記所定の期間T1経過後に、前記推定トルクより僅かに小さいトルクTau_c_mu_cへ向かってトルク指令値を速やかに増大させ、前記推定トルクより僅かに小さいトルクTau_c_mu_cにトルク指令値が達した時点から一定の期間T2の間Tau_c_mu_cなるトルクを指令し続けた後、前記期間T2の間に空転・滑走を検知することがない場合に、一定の期間T2経過後に徐々にトルク指令値を増大するようにトルク制御を行うようにした再粘着制御機能を有するインバータ制御車両を制御する電気車制御装置において、
主電動機駆動用インバータが1パルスモードであるときに空転・滑走を検知した場合に、前記トルク指令値の最小値Tau_c_minを前記所定の期間T1指令した時点において、空転を検知した場合にあっては動輪の加速度が前記期間T1の間一度もマイナスの値になることなくプラスの値である場合に、また滑走を検知した場合にあっては動輪の加速度が前記期間T1の間一度もプラスの値になることなくマイナスの値である場合に、それまで指令していた前記トルク指令値の最小値Tau_c_minのn1倍のトルクを前記所定の期間T1経過した時点以降指令するようにし、空転を検知した場合にあっては動輪の加速度が一旦はマイナスの値になった後にゼロかプラスの値になるまで、また滑走を検知した場合にあっては動輪の加速度が一旦はプラスの値になった後にゼロかマイナスの値になるまで、前記トルク指令値の最小値Tau_c_minのn1倍のトルクを指令し続け、空転を検知した場合にあっては動輪の加速度がゼロかプラスの値になった時点から、また滑走を検知した場合にあっては動輪の加速度がゼロかマイナスの値になった時点から、トルク指令値を前記Tau_c_mu_cのn2倍したトルクへ向かってトルク指令値を速やかに増大させ、前記Tau_c_mu_cのn2倍したトルクにトルク指令値が達した時点から一定期間T2の間前記Tau_c_mu_cのn2倍したトルクを指令し続けるようにしたことを特徴とする電気車制御装置。
Estimated torque on the main motor shaft corresponding to the tangential force between the wheels and rails when detecting idling / sliding using a method such as an observer, and detected idling / sliding based on the estimated torque. In this case, the minimum value Tau_c_min of the torque command value necessary for re-adhering the idling / sliding moving wheel is calculated, the minimum value Tau_c_min of the torque command value is commanded for a predetermined period T1, and the predetermined period After T1, the torque command value is quickly increased toward a torque Tau_c_mu_c that is slightly smaller than the estimated torque. Torque control so that the torque command value is gradually increased after the elapse of a certain period of time T2 when no slipping / sliding is detected during the period T2. In an electric vehicle control device for controlling an inverter-controlled vehicle having a re-adhesion control function,
If idling is detected when the minimum value Tau_c_min of the torque command value is commanded for the predetermined period T1 when idling / sliding is detected when the main motor drive inverter is in the 1-pulse mode, If the acceleration of the driving wheel is a positive value without being negative once during the period T1, or if sliding is detected, the acceleration of the driving wheel is a positive value once during the period T1. In the case of a negative value without becoming, a torque that is n1 times the minimum value Tau_c_min of the torque command value that has been commanded so far is commanded after the predetermined period T1 has elapsed, and slipping is detected. In some cases, until the acceleration of the driving wheel once becomes a negative value, until it becomes zero or a positive value, or when sliding is detected, the acceleration of the driving wheel once becomes a positive value. ZE Until a negative or negative value continues to command a torque that is n1 times the minimum value Tau_c_min of the torque command value, and when idling is detected, from the point when the driving wheel acceleration becomes zero or a positive value In addition, when sliding is detected, the torque command value is quickly increased toward the torque obtained by multiplying the torque command value by n2 times the Tau_c_mu_c from the time when the acceleration of the driving wheel becomes zero or a negative value. An electric vehicle control device characterized by continuing to command a torque multiplied by n2 times of Tau_c_mu_c for a certain period of time T2 from the time when the torque command value reaches a torque multiplied by n2 times of Tau_c_mu_c.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006034039A (en) * 2004-07-20 2006-02-02 Toyo Electric Mfg Co Ltd Electric rolling stock controller
WO2007018321A1 (en) * 2005-12-26 2007-02-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle control device, vehicle, and vehicle control method
JP2014117147A (en) * 2012-12-06 2014-06-26 Kawasaki Heavy Ind Ltd Railway vehicle controller, synchronous skid detection method, and synchronous idling detection method
JP2014192925A (en) * 2013-03-26 2014-10-06 Meidensha Corp Controlling device for cart in which each wheel is driven independently
JP2015136207A (en) * 2014-01-16 2015-07-27 公益財団法人鉄道総合技術研究所 Torque return control method and electric motor control device

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006034039A (en) * 2004-07-20 2006-02-02 Toyo Electric Mfg Co Ltd Electric rolling stock controller
JP4549121B2 (en) * 2004-07-20 2010-09-22 東洋電機製造株式会社 Electric vehicle control device
WO2007018321A1 (en) * 2005-12-26 2007-02-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle control device, vehicle, and vehicle control method
US7828093B2 (en) 2005-12-26 2010-11-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle controller, vehicle and vehicle control method
JP2014117147A (en) * 2012-12-06 2014-06-26 Kawasaki Heavy Ind Ltd Railway vehicle controller, synchronous skid detection method, and synchronous idling detection method
JP2014192925A (en) * 2013-03-26 2014-10-06 Meidensha Corp Controlling device for cart in which each wheel is driven independently
JP2015136207A (en) * 2014-01-16 2015-07-27 公益財団法人鉄道総合技術研究所 Torque return control method and electric motor control device

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