JP2014072905A - Vehicular control device - Google Patents

Vehicular control device Download PDF

Info

Publication number
JP2014072905A
JP2014072905A JP2012214425A JP2012214425A JP2014072905A JP 2014072905 A JP2014072905 A JP 2014072905A JP 2012214425 A JP2012214425 A JP 2012214425A JP 2012214425 A JP2012214425 A JP 2012214425A JP 2014072905 A JP2014072905 A JP 2014072905A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
current detector
failure
unit
control device
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
JP2012214425A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6196432B2 (en
Inventor
Akira Nakazawa
晃 中澤
Tomoyoshi Makino
友由 牧野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2012214425A priority Critical patent/JP6196432B2/en
Publication of JP2014072905A publication Critical patent/JP2014072905A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6196432B2 publication Critical patent/JP6196432B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicular control device capable of determining a trouble in a current detector part for detecting earth fault.SOLUTION: A vehicular control device of an embodiment includes: a current detector 11 provided between a converting part 9 for converting the electric power from a power supply 1 and a ground 7a of the converting part 9; and a control part 20 for detecting a trouble of the current detector 11 according to a current value obtained from the current detector 11 and the information on the operating condition of the converting part 9. Further the control device includes a simulated current output part 26 for outputting a simulated current, and a trouble of the current detector 11 and an input current detecting part 22 for detecting a current of the current detector 11 is detected according to the output condition of the simulated current and the operating condition of the converting part 9.

Description

本発明の実施形態は、車両用制御装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a vehicle control device.

一般的に鉄道車両において、架線から集電装置により集電し遮断器を介し、主変圧器によ
り変圧し、電力変換装置へ電力が供給される。電力変換器は接触器によって投入・開放が
行われる。電力変換器は電動機へ電力を供給し、電動機は駆動力を発生し、車両を走行さ
せる。
Generally, in a railway vehicle, current is collected from an overhead line by a current collector, is transformed through a circuit breaker, is transformed by a main transformer, and power is supplied to the power converter. The power converter is turned on and off by a contactor. The power converter supplies electric power to the electric motor, and the electric motor generates a driving force to run the vehicle.

電流検出器は電力変換器内の主回路部接地点と電力変換装置用接地間に流れる電流を検出
する。地絡事故発生時には電流検出器により検出された電流が所定値を超えているかを否
かを地絡検出手段にて判定を行う。地絡検出時は遮断器を開放することにより、地絡事故
発生車両の開放を行う。
The current detector detects a current flowing between the main circuit unit ground point in the power converter and the power converter ground. When a ground fault occurs, the ground fault detection means determines whether or not the current detected by the current detector exceeds a predetermined value. When a ground fault is detected, the circuit breaker is opened to open the vehicle where the ground fault occurred.

特開2012−65439号公報JP 2012-65439 A

しかしながら、従来の地絡検知手段を有する車両制御装置において、地絡を検出する電流
検出装置部分に故障が生じた場合、故障が発生した状態を認識することができない。故障
が発生した場合は、車両全体の安全維持機能により、架線と変圧器を断線するなど対処さ
れることがある。そのため、車両の安定的な走行が損なわれるおそれがあった。
However, in a vehicle control device having a conventional ground fault detection means, when a fault occurs in the current detection device portion that detects a ground fault, the state in which the fault has occurred cannot be recognized. When a failure occurs, it may be dealt with, for example, by disconnecting the overhead line and the transformer by the safety maintenance function of the entire vehicle. For this reason, there is a concern that the stable running of the vehicle may be impaired.

本発明が解決しようとする課題は、地絡を検出する電流検出装置部分の故障を判定するこ
とが可能な車両用制御装置を提供することである。
The problem to be solved by the present invention is to provide a vehicle control device capable of determining a failure of a current detection device portion that detects a ground fault.

実施形態の車両用制御装置は、電源からの電力を変換する変換部と、変換部と前記変換
部の接地間に設けられる電流検出器と、電流検出器から得られる電流値と変換部の動作状
態の情報により、電流検出器の故障を検出する制御部とを有している。
The vehicle control device according to the embodiment includes a conversion unit that converts power from a power source, a current detector provided between the conversion unit and the ground of the conversion unit, a current value obtained from the current detector, and the operation of the conversion unit. And a control unit for detecting a failure of the current detector based on the state information.

図1は、第1の実施形態の車両用制御装置の全体構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the vehicle control apparatus of the first embodiment. 図2は、第1の実施形態の車両用制御装置の制御部部の動作を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the control unit of the vehicle control device of the first embodiment. 図3は、第1の実施形態の判定部のセット値を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a set value of the determination unit according to the first embodiment. 図4は、第2の実施形態の車両用制御装置の全体構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing the overall configuration of the vehicle control device of the second embodiment.

以下、実施形態の制御装置制御装置を図面を参照して説明する。 Hereinafter, a control apparatus control apparatus according to an embodiment will be described with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
第1の実施形態について図1から図3を参照し、詳細に説明する。図1は、第1の実施
形態の車両用制御装置の全体構成を示すブロック図である。図2は、第1の実施形態の車
両用制御装置の制御部の動作を示すフローチャートである。図3は、第1の実施形態の判
定部のセット値を示す図である。
(First embodiment)
The first embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the vehicle control apparatus of the first embodiment. FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the control unit of the vehicle control apparatus of the first embodiment. FIG. 3 is a diagram illustrating a set value of the determination unit according to the first embodiment.

(構成)
図1には、架線1、集電装置2、遮断器3、変圧器4、第1接地5、電力変換回路6、
第2接地7a、第3接地7b、接触器8、変換部9、電動機10、第4接地10a、電流
検出器11、制御部20、ゲート状態検出部21、入力電流検出部部22、判定部23、
地絡検出部24、故障検出部25が示されている。
(Constitution)
FIG. 1 includes an overhead wire 1, a current collector 2, a circuit breaker 3, a transformer 4, a first ground 5, a power conversion circuit 6,
Second ground 7a, third ground 7b, contactor 8, conversion unit 9, motor 10, fourth ground 10a, current detector 11, control unit 20, gate state detection unit 21, input current detection unit 22, determination unit 23,
A ground fault detection unit 24 and a failure detection unit 25 are shown.

架線1は集電装置2と接続する。集電装置2は遮断器3を介して、変圧器4と接続する
。変圧器4の遮断器3と接続側と反対側の端部は第1接地5と接続する。変圧器4の2次
側には電力変換回路6が接続される。
The overhead line 1 is connected to the current collector 2. The current collector 2 is connected to the transformer 4 via the circuit breaker 3. The end of the transformer 4 opposite to the connection side with the circuit breaker 3 is connected to the first ground 5. A power conversion circuit 6 is connected to the secondary side of the transformer 4.

電力変換回路6の変換部9は、接触器8を介して変圧器4と接続される。また、変換部
9は、フィルタコンデンサ9a及び図示しないIGBT等の素子を有している。フィルタ
コンデンサ9aは、2つ設けられており、その2つは直列に接続されている。フィルタコ
ンデンサ9a間には、抵抗器12、電流検出器11を介して第2接地7aが接続されてい
る。変換部9の出力側には電動機10及び電動機10を接地する第4接地が接続されてい
る。また、フィルタコンデンサは、2つに限られず、複数個が直列に接続されており、そ
の中性点から第2接地を接続することも可能である。
The conversion unit 9 of the power conversion circuit 6 is connected to the transformer 4 via the contactor 8. The conversion unit 9 includes a filter capacitor 9a and an element such as an IGBT (not shown). Two filter capacitors 9a are provided, and the two are connected in series. A second ground 7a is connected between the filter capacitor 9a via a resistor 12 and a current detector 11. The output side of the converter 9 is connected to the electric motor 10 and a fourth ground for grounding the electric motor 10. The number of filter capacitors is not limited to two, and a plurality of filter capacitors are connected in series, and the second ground can be connected from the neutral point.

また電力変換回路6内には制御部20が設けられている。なお、制御部20は電力変換
回路6外でも良い。変換部9は、制御部20のゲート状態検出部21と接続される。また
電流検出器11は、制御部9の入力電流検出部22と接続される。ゲート状態検出部21
と入力電流検出部22は、判定部23と接続される。判定部23は、地絡検出部24と故
障検出部25と接続される。地絡検出部24は、遮断器3と接触器8に接続される。故障
検出部25は、表示器、遮断器3、接触器8に接続される。
A control unit 20 is provided in the power conversion circuit 6. The control unit 20 may be outside the power conversion circuit 6. The conversion unit 9 is connected to the gate state detection unit 21 of the control unit 20. The current detector 11 is connected to the input current detection unit 22 of the control unit 9. Gate state detector 21
The input current detection unit 22 is connected to the determination unit 23. The determination unit 23 is connected to the ground fault detection unit 24 and the failure detection unit 25. The ground fault detection unit 24 is connected to the circuit breaker 3 and the contactor 8. The failure detection unit 25 is connected to the display, the circuit breaker 3 and the contactor 8.

本実施形態は、電流検出器11にて検出された電流値及び変換部9へのゲート信号を、
制御部20内の判定部23へ入力する。電流値と変化部9の動作状態(ゲート信号の状態
)によって地絡事故や電流検出器11の故障を判定する。
In the present embodiment, the current value detected by the current detector 11 and the gate signal to the conversion unit 9 are
Input to the determination unit 23 in the control unit 20. A ground fault or a failure of the current detector 11 is determined based on the current value and the operating state of the changing unit 9 (the state of the gate signal).

図1において、架線1からの電流は、集電装置2、遮断器3、変圧器4、接触器8を介し
て変換部9へ流れる。変換部9にて架線電流は電動機10が駆動するための駆動電力に変
換される。このとき、変換部9が動作中の場合、電流検出器11へ高周波電流が流れる。
その原理は、変換部9をコンバータ部とインバータ部に分けた場合において、コンバータ
部とインバータ部間の直流リンクの電圧印加により発生する変圧器4内2次巻き線側と変
圧器4筐体との間の浮遊容量と、インバータ部と電動機10間の三相線への電圧印加によ
り発生する電動機10導電部と電動機10筐体との間の浮遊容量により、電流検出器11
へ高周波電流が流れる。また変換部9が停止中の場合、電流検出器11へ前述の高周波電
流は流れない。
In FIG. 1, the current from the overhead wire 1 flows to the converter 9 through the current collector 2, the circuit breaker 3, the transformer 4, and the contactor 8. The overhead wire current is converted into driving power for driving the electric motor 10 by the converter 9. At this time, when the conversion unit 9 is operating, a high-frequency current flows to the current detector 11.
The principle is that when the conversion unit 9 is divided into a converter unit and an inverter unit, the secondary winding side in the transformer 4 and the transformer 4 housing generated by applying a voltage of a DC link between the converter unit and the inverter unit Current detector 11, and the stray capacitance between the electric motor 10 conductive portion and the electric motor 10 housing generated by voltage application to the three-phase line between the inverter unit and the electric motor 10.
High-frequency current flows to Further, when the conversion unit 9 is stopped, the above-described high-frequency current does not flow to the current detector 11.

以下に、電流検出器11へ流れる高周波電流値及び変換部9の動作状態の情報を用いて、
電力変換回路6内で地絡が発生しているのか、電流検出器11が故障しているか、電力変
換回路6内が正常に動作しているかを判断する処理手順について図2と図3を用いて説明
する。
In the following, using the high-frequency current value flowing to the current detector 11 and the information on the operating state of the converter 9,
A processing procedure for determining whether a ground fault has occurred in the power conversion circuit 6, whether the current detector 11 has failed, or whether the power conversion circuit 6 is operating normally will be described with reference to FIGS. I will explain.

図2に示すように、制御部20のゲート状態検出部21は、あるタイミングにおいて変換
部9の動作状態を検出す。また、あるタイミングにおいて電流検出器11により検出され
た電流値Iαを入力電流検出部22で検出する。ゲート状態検出部21の動作状態信号と
、入力電流検出部22の電流値Iαを判定部23へ出力する。このとき、判定部23には
予め、第1セット値(IEF)、第2セット値(IN)、第3セット値(IF)が設定さ
れている。判定部23では、取得した動作状態信号をもとに、変換部9が動作中か判定す
る(S10)。変換部9のゲート状態には、変化部9の“動作中”及び“停止中”状態に
分けられる。“動作中”か“停止中”かの判断は、変換部9からのIGBT等の半導体素
子の動作情報、変換部9の制御を行う制御部20または電力変換回路6外からの制御情報
等により“動作中”か“停止中”かの判断する。なお、変化部9の“動作中”とは、変換
部9を構成するPWMコンバータやPWMインバータが、制御部からのゲート信号を受け
取り、内部素子がスイッチング動作が開始しているゲートスタート状態であることが例と
して挙げられる。
As shown in FIG. 2, the gate state detection unit 21 of the control unit 20 detects the operation state of the conversion unit 9 at a certain timing. Further, the current value Iα detected by the current detector 11 at a certain timing is detected by the input current detector 22. The operation state signal of the gate state detection unit 21 and the current value Iα of the input current detection unit 22 are output to the determination unit 23. At this time, the first set value (IEF), the second set value (IN), and the third set value (IF) are set in the determination unit 23 in advance. The determination unit 23 determines whether the conversion unit 9 is operating based on the acquired operation state signal (S10). The gate state of the conversion unit 9 is divided into an “in operation” state and a “stopped” state of the change unit 9. The determination of “in operation” or “stopped” is based on operation information of semiconductor elements such as IGBTs from the conversion unit 9, control information from the control unit 20 that controls the conversion unit 9, or control information from outside the power conversion circuit 6, and the like. Determine whether it is “operating” or “stopped”. Note that “in operation” of the change unit 9 is a gate start state in which the PWM converter and the PWM inverter constituting the conversion unit 9 receive the gate signal from the control unit, and the internal element starts the switching operation. As an example.

変換部9が動作中であると判定された場合、判定部23では電流値Iαと第1セット値(
IEF)を比較する(S11)。比較した結果、電流値Iα>第1セット値(IEF)で
ある場合、電流検出器11には、通常以上の大電流が流れているとし、“地絡”と判断す
る(S12)。このとき、図3においては、電流値IαがEF領域に達している状態であ
る。
When it is determined that the conversion unit 9 is operating, the determination unit 23 determines the current value Iα and the first set value (
IEF) is compared (S11). As a result of the comparison, if the current value Iα> the first set value (IEF), it is determined that a current larger than normal flows through the current detector 11 and is determined to be “ground fault” (S12). At this time, in FIG. 3, the current value Iα reaches the EF region.

一方で、電流値Iαと第1セット値(IEF)を比較した結果が、電流値Iα<第1セッ
ト値(IEF)である場合、判定部23では、電流値Iαと第2セット値(IN)を比較
する(S13)。比較した結果、電流値Iα>第2セット値(IN)である場合、電流検
出器11には、電力変換回路6内が正常に動作をしている状態の電流が流れているとし、
“正常”と判断する(S14)。このとき、図3においては、電流値IαがN領域に達し
ている状態である。
On the other hand, when the result of comparing the current value Iα and the first set value (IEF) is current value Iα <first set value (IEF), the determination unit 23 determines the current value Iα and the second set value (IN ) Are compared (S13). As a result of comparison, when the current value Iα> the second set value (IN), it is assumed that the current in the state in which the power conversion circuit 6 is operating normally flows through the current detector 11.
“Normal” is determined (S14). At this time, in FIG. 3, the current value Iα has reached the N region.

一方で、電流値Iαと第2セット値(IN)を比較した結果が、電流値Iα<第2セット
値(IN)である場合、判定部23では、変換部9が動作中でれば、電流検出器11が検
出できるはずの電流値以下の値が検出されているとして、電流検出器11の“故障”と判
定する(S15)。このとき、図3においては、電流値Iαが、F領域に達している状態
である。
On the other hand, if the result of comparing the current value Iα and the second set value (IN) is current value Iα <second set value (IN), the determination unit 23 determines that the conversion unit 9 is in operation. Assuming that a value equal to or lower than the current value that the current detector 11 should be able to detect is detected, it is determined that the current detector 11 is “failed” (S15). At this time, in FIG. 3, the current value Iα has reached the F region.

また変換部9が停止中であると判断された場合、判定部23では、電流値Iαと第3セッ
ト値(IF)を比較する(S16)。比較した結果、電流値Iα>第3セット値(IF)
である場合、電流検出器11が検出した電流値は、変換部9が停止中である場合には検出
するはずがない電流値を検出しているため、電流検出器11の“故障”と判定する(S1
7)。このとき、図3においては、電流値Iαが、N´領域に達している状態である。
If it is determined that the conversion unit 9 is stopped, the determination unit 23 compares the current value Iα with the third set value (IF) (S16). As a result of comparison, the current value Iα> the third set value (IF)
, The current value detected by the current detector 11 is a current value that cannot be detected when the conversion unit 9 is stopped. (S1
7). At this time, in FIG. 3, the current value Iα has reached the N ′ region.

一方で、電流値Iαと第3セット値(IF)を比較した結果が電流値Iα<第3セット値
(IF)である場合、電流検出器11は変換部9が停止中のための電流を検出してないた
め、電力変換回路6内は正常な状態であるとし、“正常”と判定される(S18)。この
とき、図3においては、電流値Iαが、N´領域に達している状態である。
On the other hand, when the result of comparing the current value Iα and the third set value (IF) is current value Iα <third set value (IF), the current detector 11 determines the current for the converter 9 being stopped. Since it is not detected, it is determined that the power conversion circuit 6 is in a normal state and is “normal” (S18). At this time, in FIG. 3, the current value Iα has reached the N ′ region.

以上の判定で用いた第1セット値、第2セット値、第3セット値は変換部9や電流検出器
11などを含む電力変換回路6の全体構成により決定される値である。
The first set value, the second set value, and the third set value used in the above determination are values determined by the overall configuration of the power conversion circuit 6 including the conversion unit 9 and the current detector 11.

このように、変換部9が動作状態か否かによって高周波電流が電流検出器11へ流れる特
性を用いることで電流検出器11の健全性が確認できる。一方、変換部9が停止中であれ
ば、前記高周波電流が流れないため、電流検出器11に流れる電流はゼロになり、この状
態で出力がゼロであれば電流検出器11は健全となる。そのため、“地絡”、“正常”の
判定に加え、“故障”の判定を行うことが可能となる。
Thus, the soundness of the current detector 11 can be confirmed by using the characteristic that a high-frequency current flows to the current detector 11 depending on whether or not the conversion unit 9 is in an operating state. On the other hand, since the high-frequency current does not flow when the conversion unit 9 is stopped, the current flowing through the current detector 11 becomes zero. If the output is zero in this state, the current detector 11 becomes healthy. Therefore, in addition to the determination of “ground fault” and “normal”, it is possible to determine “failure”.

次に、判定部23で“正常”、“故障”、“地絡”を検出した際の処理について説明する
。判定部23にて、“正常”と判定された場合、判定部23は地絡検出部24、故障検出
部25へ信号の出力を行わない。そのため、車両は現状の運行を維持する。
Next, processing when the determination unit 23 detects “normal”, “failure”, and “ground fault” will be described. When the determination unit 23 determines “normal”, the determination unit 23 does not output a signal to the ground fault detection unit 24 and the failure detection unit 25. Therefore, the vehicle maintains the current operation.

判定部23にて“故障”と判定された場合、その故障信号は判定部23から故障信号判定
部25へ出力される。故障信号を受け取った故障検出部25は、接触器8を開放するよう
に信号を送る。このとき故障検出部25は、故障信号が継続して出力されている間、接触
器8を開放するように信号を送り続ける。また一定時間が経過しても故障信号が故障検出
部25に入力され続ける場合は、遮断器3を開放するように信号を出力する。
When the determination unit 23 determines “failure”, the failure signal is output from the determination unit 23 to the failure signal determination unit 25. The failure detection unit 25 that has received the failure signal sends a signal to open the contactor 8. At this time, the failure detection unit 25 continues to send a signal to open the contactor 8 while the failure signal is continuously output. If a failure signal continues to be input to the failure detection unit 25 even after a certain time has elapsed, a signal is output so that the circuit breaker 3 is opened.

最初に接触器8を開放することによって、電流検出器11の故障が発生している電力変換
回路6のみを変圧器4と電気的に切り離すことができる。そのため、変圧器4に複数個の
電力変換回路6が取り付けられている場合、故障が発生していない電力変換回路6にて“
地絡”を検出することが可能となり、車両全体の安全な走行を維持することが可能となる
By opening the contactor 8 first, only the power conversion circuit 6 in which the failure of the current detector 11 has occurred can be electrically disconnected from the transformer 4. Therefore, when a plurality of power conversion circuits 6 are attached to the transformer 4, the power conversion circuit 6 in which no failure has occurred
It is possible to detect a “ground fault”, and it is possible to maintain safe traveling of the entire vehicle.

また、判定部23にて“地絡”と判定された場合、その地絡信号は判定部23から地絡検
出部24へ出力される。地絡信号を受け取った地絡検出部24は、遮断器3を開放するよ
うに信号を出力する。地絡検出部24は、外部からの信号停止の要請がない限り遮断器3
を開放する信号の出力を継続する。外部からの信号停止の要請とは、例えば、運転席から
の車両走行の停止情報の入力や、車両全体の稼動が停止したことが挙げられる。
When the determination unit 23 determines “ground fault”, the ground fault signal is output from the determination unit 23 to the ground fault detection unit 24. The ground fault detection unit 24 that has received the ground fault signal outputs a signal so as to open the circuit breaker 3. As long as there is no request for signal stop from the outside, the ground fault detection unit 24
Continue to output a signal to release. The signal stop request from the outside includes, for example, input of stop information of vehicle travel from the driver's seat and the operation of the entire vehicle being stopped.

故障が発生した電力変換回路6を“故障”として判定できるため、車両全体の制御対象か
ら取り除くことが可能となる。そのため残りの電力変換回路6によって電動機10を駆動
し、車両の走行を継続することができる。
Since the power conversion circuit 6 in which the failure has occurred can be determined as “failure”, it can be removed from the control target of the entire vehicle. Therefore, the electric motor 10 can be driven by the remaining power conversion circuit 6 and the vehicle can continue to travel.

(効果)
本実施形態の制御装置によれば、電流検出器の故障が特定できるため、故障発生時には接
触器によって故障が発生している電力変換回路のみを開放することが可能である。複数個
の電力変化回路が備わっている場合、その他の電力変換回路にて地絡事故の発生を検出す
ることが可能となる。そのため、車両の安定的な走行を維持することが可能となる。
(effect)
According to the control device of this embodiment, since the failure of the current detector can be specified, it is possible to open only the power conversion circuit in which the failure has occurred by the contactor when the failure occurs. When a plurality of power change circuits are provided, it is possible to detect the occurrence of a ground fault by using other power conversion circuits. Therefore, it is possible to maintain a stable running of the vehicle.

さらに電流検出器の故障状態を、走行前の点検時に確認することが可能であるため、走行
中にこれら機器の故障に起因する問題を避けることができ、より信頼性の高い車両用制御
装置を実現することが可能となる。
Furthermore, since it is possible to check the failure state of the current detector at the time of inspection before traveling, problems caused by failure of these devices during traveling can be avoided, and a more reliable vehicle control device can be provided. It can be realized.

(第2の実施の形態)
第2の実施形態について図を参照し、詳細に説明する。図4は、第2の実施形態の車両
用制御装置の全体構成を示すブロック図である。尚、図1から3と同一の構成をとるもの
については、同符号を付して説明を省略する。
(Second Embodiment)
The second embodiment will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 4 is a block diagram showing the overall configuration of the vehicle control device of the second embodiment. In addition, about the thing which has the same structure as FIGS. 1-3, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.

本実施形態は、第1の実施形態とは、模擬電流出力部26が備わっている点が異なってい
る。以下、その点について詳細に説明する。
This embodiment is different from the first embodiment in that a simulated current output unit 26 is provided. Hereinafter, this point will be described in detail.

模擬電流出力部26は、入力電流検出部22に対し、模擬電流出力部15より電流を流す
。判定部23は、模擬電流出部26の入力状態と入力電流検出部22の出力信号より、電
流入力検出部22が故障状態か否かを判定する。
The simulated current output unit 26 causes a current to flow from the simulated current output unit 15 to the input current detection unit 22. The determination unit 23 determines whether the current input detection unit 22 is in a failure state based on the input state of the simulated current output unit 26 and the output signal of the input current detection unit 22.

以下に電流入力検出部22の故障判定手段について一例を挙げて説明する。 Below, an example is given and demonstrated about the failure determination means of the current input detection part 22. FIG.

模擬電流出力部15の出力電流(Iβ)と、入力電流検出部22で検出される検出電流(
Iα)と比較して十分に小さい値である比較値(γ(>0))を判定部23に予め設定す
る。判定部23は、模擬電流出力(Iβ)の入力を受けて、(式1)により入力電流検出
部22の故障を判定する。次式を満たしている場合、は故障していないと判定する。
The output current (Iβ) of the simulated current output unit 15 and the detected current detected by the input current detection unit 22 (
A comparison value (γ (> 0)) that is sufficiently smaller than Iα) is set in the determination unit 23 in advance. The determination unit 23 receives the simulated current output (Iβ) and determines a failure of the input current detection unit 22 according to (Equation 1). If the following equation is satisfied, it is determined that there is no failure.

(式1)|Iα―Iβ|<γ
また別の判定手段の例としては、図3に示した変換部9が動作中の場合のIEFの電流値
、変換部9が停止中の場合はIEの電流値を用いる。模擬電流出力部26から、IEFや
IE以上の電流を“模擬電流”信号と併せて判定部23に出力する。判定部23が、“地
絡”若しくは“故障”を判定できれば、入力電流検出部22は正常に動作していると判定
する。なおこの際、判定部23は、“模擬電流”信号を受けて判定を行うため、“地絡”
や“故障”を判定した場合においても、遮断器3及び接触器8の開放信号は出力されない
(Formula 1) | Iα−Iβ | <γ
As another example of the determination unit, the current value of IEF when the conversion unit 9 shown in FIG. 3 is operating is used, and the current value of IE is used when the conversion unit 9 is stopped. The simulated current output unit 26 outputs a current equal to or higher than IEF or IE to the determination unit 23 together with a “simulated current” signal. If the determination unit 23 can determine “ground fault” or “failure”, it is determined that the input current detection unit 22 is operating normally. At this time, since the determination unit 23 receives the “simulated current” signal and performs the determination, the “ground fault”
Even when “failure” is determined, the circuit breaker 3 and contactor 8 open signals are not output.

(効果)
以上述べた少なくともひとつの実施形態の制御装置によれば、故障発生時には接触器によ
って故障が発生している電力変換回路のみを開放し、地絡事故の発生を検出することが可
能となる。そのため、車両の安定的な走行を維持することが可能となる。
(effect)
According to the control device of at least one embodiment described above, when a failure occurs, it is possible to open only the power conversion circuit in which the failure has occurred by the contactor and detect the occurrence of a ground fault. Therefore, it is possible to maintain a stable running of the vehicle.

また、第1の実施形態における電流検出器11の故障検出と合わせて実施することにより
、電流検出器または電流入力検出回路の故障を切り分けて検出することが可能となる。故
障箇所の発見が可能なため、速やかに事故要因分析が行える。
Further, by implementing this together with the failure detection of the current detector 11 in the first embodiment, it becomes possible to detect and detect the failure of the current detector or the current input detection circuit. Because it is possible to find the fault location, it is possible to quickly analyze the cause of the accident.

また、電流検出器または電流入力検出回路の故障状態は、走行前の点検時に確認すること
が可能であるため、走行中にこれら機器の故障に起因する問題を避けることができ、より
信頼性の高い車両用制御装置を実現することが可能となる。
In addition, since the failure state of the current detector or current input detection circuit can be confirmed during inspection before traveling, problems caused by failure of these devices during traveling can be avoided, and more reliable. A high vehicle control device can be realized.

第1の実施形態や第2の実施形態において、電流検出器11や入力電流検出部22が故障
と判定された場合、故障判定は表示器へ出力することが可能である。この表示器に、電流
検出器11と入力電流検出部22の少なくともどちらかで“故障”が判定された故障判定
が表示される。表示器の表示は、故障発生部分を特定する表示とすることも可能である。
また単に“故障”と表示することも可能である。このような表示手段を有することにより
、故障の発生箇所の特定を容易にし、速やかな交換・修理を行うことが可能となる。なお
、表示器は、車上、車体床下または車両外部に設けることが可能である。表示器としては
モニタ画面や表示灯以外にもブザーなどによって実現することも可能である。
In the first embodiment or the second embodiment, when the current detector 11 or the input current detector 22 is determined to be faulty, the fault judgment can be output to the display. A failure determination in which “failure” is determined by at least one of the current detector 11 and the input current detection unit 22 is displayed on this display. The display on the display can also be a display that identifies the part where the failure has occurred.
It is also possible to simply display “failure”. By having such a display means, it is possible to easily identify the location where a failure has occurred, and to perform a prompt replacement / repair. The indicator can be provided on the vehicle, under the vehicle body floor, or outside the vehicle. In addition to the monitor screen and indicator light, the display can be realized by a buzzer.

このような表示手段を上記の実施形態と組み合わせることによって、電流検出器または電
流入力検出回路の故障を切り分けて検出でき、車上の表示器によって故障箇所の速やかな
交換・修理を行うことが可能となる。
By combining such display means with the above embodiment, it is possible to detect and detect failure of the current detector or current input detection circuit, and it is possible to promptly replace and repair the failure location with the display on the vehicle. It becomes.

上記で説明された全ての実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定す
るものではない。そのため、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の
要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施
形態やその変形は、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
All the embodiments described above are presented by way of example and do not limit the scope of the invention. Therefore, the present invention can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.

1 架線
2 集電装置
3 遮断器
4 変圧器
5 第1接地
6 電力変換回路
7a 第2接地
7b 第3接地
8 接触器
9 変換部
10 電動機
10a 第4接地
11 電流検出器
12 抵抗器
20 制御部
21 ゲート状態検出部
22 入力電流検出部
23 判定部
24 地絡検出部
25 故障検出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Overhead line 2 Current collector 3 Circuit breaker 4 Transformer 5 1st ground 6 Power conversion circuit 7a 2nd ground 7b 3rd ground 8 Contactor 9 Converter 10 Electric motor 10a 4th ground 11 Current detector 12 Resistor 20 Control part 21 Gate state detection unit 22 Input current detection unit 23 Determination unit 24 Ground fault detection unit 25 Failure detection unit

Claims (4)

電源からの電力を変換する変換部と、
前記変換部と前記変換部の接地間に設けられる電流検出器と、
前記電流検出器から得られる電流値と前記変換部の動作状態の情報により、前記電流検出
器の故障を検出する制御部と、
を有する車両制御装置。
A converter that converts power from the power source;
A current detector provided between the converter and the ground of the converter;
Based on the current value obtained from the current detector and information on the operating state of the conversion unit, a control unit that detects a failure of the current detector;
A vehicle control device.
前記制御部において、模擬電流を出力する模擬電流出力部を備え、
前記模擬電流の出力状態と前記変換部の動作状態をもとに、電流検出器及び前記電流検出
器の電流を検出する入力電流検出部の故障を検出する請求項1記載の車両用制御装置。
The control unit includes a simulated current output unit that outputs a simulated current,
The vehicle control device according to claim 1, wherein a failure of the current detector and an input current detector that detects a current of the current detector is detected based on an output state of the simulated current and an operating state of the converter.
前記制御部において、電流検出器または入力電流検出部のすくなくともどちらかの故障
を判定した場合、変換部と電源間に取り付けられている接触器を開放する請求請1または
2記載の車両用制御装置。
3. The vehicle control device according to claim 1 or 2, wherein in the control unit, when at least one of the failure of the current detector or the input current detection unit is determined, the contactor attached between the conversion unit and the power source is opened. .
前記制御部において、電流検出器または入力電流検出部のすくなくともどちらかの故障
を判定した場合、前記制御部と接続される表示器に前記故障の判定を表示する請求項1か
ら請求項3のいずれか1つに記載された車両用制御装置。
4. The control unit according to claim 1, wherein when the controller determines at least one failure of the current detector or the input current detector, the determination of the failure is displayed on a display connected to the controller. 5. The control apparatus for vehicles described in any one.
JP2012214425A 2012-09-27 2012-09-27 Vehicle control device Active JP6196432B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012214425A JP6196432B2 (en) 2012-09-27 2012-09-27 Vehicle control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012214425A JP6196432B2 (en) 2012-09-27 2012-09-27 Vehicle control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014072905A true JP2014072905A (en) 2014-04-21
JP6196432B2 JP6196432B2 (en) 2017-09-13

Family

ID=50747663

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012214425A Active JP6196432B2 (en) 2012-09-27 2012-09-27 Vehicle control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6196432B2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03285515A (en) * 1990-03-30 1991-12-16 Hitachi Ltd Protective system for electric vehicle
JPH10167086A (en) * 1996-12-17 1998-06-23 Nippon Seiko Kk Control device for electric power steering device
JP2010273455A (en) * 2009-05-21 2010-12-02 Toshiba Corp Device for control of electric vehicle
JP2011166968A (en) * 2010-02-10 2011-08-25 Toshiba Corp Measure against inductive interference in vehicular power converter
JP2012065439A (en) * 2010-09-15 2012-03-29 Toshiba Corp Vehicle control device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03285515A (en) * 1990-03-30 1991-12-16 Hitachi Ltd Protective system for electric vehicle
JPH10167086A (en) * 1996-12-17 1998-06-23 Nippon Seiko Kk Control device for electric power steering device
JP2010273455A (en) * 2009-05-21 2010-12-02 Toshiba Corp Device for control of electric vehicle
JP2011166968A (en) * 2010-02-10 2011-08-25 Toshiba Corp Measure against inductive interference in vehicular power converter
JP2012065439A (en) * 2010-09-15 2012-03-29 Toshiba Corp Vehicle control device

Also Published As

Publication number Publication date
JP6196432B2 (en) 2017-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10259326B2 (en) Car control device
JP6519713B2 (en) Power converter
US20140214343A1 (en) Method And System For Detecting A Failed Rectifier In An AC/DC Converter
JP2014506778A (en) Mechanical system with pre-power supply diagnostics
JPWO2008001427A1 (en) Power converter
US9612998B2 (en) Method and apparatus for motor drive diagnostics
US9559580B2 (en) Electric motor drive apparatus having function for detecting welding of electromagnetic contactor
JP2010252443A (en) Power supply device for electric train
JP2014217085A (en) Motor drive device having dc link part abnormality detection function
JP2011063431A (en) Safety circuit for elevator
JP2010252536A (en) Inverter device and fault diagnosis method for the same
JP2008312403A (en) Power converter system
JP2010041806A (en) Power supply for electric railcar
JPWO2016035159A1 (en) In-vehicle charger
US20140254049A1 (en) Method for eliminating an arc driven by means of at least one phase voltage source of a converter circuit
JP2008005660A (en) Power supply device provided with regenerative energy consumption circuit
JP6140085B2 (en) Vehicle control system
JP2010041805A (en) Power supply device for electric rolling stock
JP6196432B2 (en) Vehicle control device
JP2014075938A (en) Electric power converter for electric motor vehicle
JP5724913B2 (en) Power converter
JP4391339B2 (en) Auxiliary power supply for vehicle
CN109951135B (en) Power control unit
JP5537360B2 (en) Electric vehicle control device
JP2008206280A (en) Power conversion apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
RD07 Notification of extinguishment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7427

Effective date: 20140812

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140902

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20150216

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20150218

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150225

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20151030

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20151030

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151225

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20160212

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160511

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20160519

A912 Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20160617

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170516

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170818

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6196432

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151