JP2020174531A - 電動機制御方法および制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
第1軸を駆動する電動機の制御として、前記第1軸の空転又は滑走(以下「空転滑走」という。)の発生を検知した場合に前記第1軸に係るトルクを引き下げ、前記第1軸の再粘着検知用状態値が再粘着したと判定するための閾値条件として定められた再粘着検知用閾値条件を満たした場合に当該トルクの復帰制御を開始して復帰させる前記第1軸の再粘着制御が行われている際に、第2軸を駆動する電動機を制御する電動機制御方法(例えば、図2の副次引き下げ制御処理)であって、
前記第1軸の再粘着制御において前記再粘着検知用閾値条件を満たした場合、或いは、前記第1軸の再粘着検知用状態値が再粘着直前と判定するための閾値条件として定められた再粘着直前検知用閾値条件を満たした場合に、前記第2軸に係るトルクを一時的に引き下げる、
電動機制御方法である。
第1軸を駆動する電動機の制御として、前記第1軸の空転又は滑走(以下「空転滑走」という。)の発生を検知した場合に前記第1軸に係るトルクを引き下げ、前記第1軸の再粘着検知用状態値が再粘着したと判定するための閾値条件として定められた再粘着検知用閾値条件を満たした場合に当該トルクの復帰制御を開始して復帰させる前記第1軸の再粘着制御が行われている際に、第2軸を駆動する電動機を制御する制御装置(例えば、図5の制御装置30−1、図6の第2軸に係る制御装置32、図7の統括制御装置300)であって、
前記第1軸の再粘着制御において前記再粘着検知用閾値条件を満たした場合、或いは、前記第1軸の再粘着検知用状態値が再粘着直前と判定するための閾値条件として定められた再粘着直前検知用閾値条件を満たした場合に、前記第2軸に係るトルクを一時的に引き下げる第2軸引き下げ手段(例えば、図5の副次指令生成部60−1、図6の第2軸に係る副次指令生成部62、図7の統括副次指令生成部360)、
を備えた制御装置を構成することとしてもよい。
前記第1軸の再粘着制御が前記第1軸の空転に対する再粘着制御の場合には、当該再粘着制御中の前記第1軸に係る加速度のマイナス値に基づいて、滑走に対する再粘着制御の場合には、当該再粘着制御中の前記第1軸に係る減速度のマイナス値または加速度のプラス値に基づいて、前記第2軸に係るトルクの引き下げ量を変更する、
第1の発明の電動機制御方法である。
前記第1軸の再粘着制御が前記第1軸の空転に対する再粘着制御の場合には、当該再粘着制御中の前記第1軸に係る加速度のマイナス値に基づいて、滑走に対する再粘着制御の場合には、当該再粘着制御中の前記第1軸に係る減速度のマイナス値又は加速度のプラス値に基づいて、前記第2軸に係るトルクの引き下げ速度を変更する、
第1又は第2の発明の電動機制御方法である。
第1軸の機械ブレーキの制御として、前記第1軸の滑走の発生を検知した場合に前記第1軸のブレーキ力を低減させ、前記第1軸の再粘着検知用状態値が再粘着したと判定するための閾値条件として定められた再粘着検知用閾値条件を満たした場合に当該ブレーキ力を増加させる再粘着制御が行われている際に、第2軸を駆動する電動機を制御する電動機制御方法(例えば図10の副次引き下げ制御処理)であって、
前記第1軸の再粘着制御において前記再粘着検知用閾値条件を満たした場合、或いは、前記第1軸の再粘着検知用状態値が再粘着直前と判定するための閾値条件として定められた再粘着直前検知用閾値条件を満たした場合に、前記第2軸に係るトルクを一時的に引き下げる、
電動機制御方法である。
第1軸の機械ブレーキの制御として、前記第1軸の滑走の発生を検知した場合に前記第1軸のブレーキ力を低減させ、前記第1軸の再粘着検知用状態値が再粘着したと判定するための閾値条件として定められた再粘着検知用閾値条件を満たした場合に当該ブレーキ力を増加させる再粘着制御を行っている際に、第2軸を駆動する電動機を制御する制御装置(例えば、図8の機械ブレーキ制御装置36−1、図9の制御装置32−2)であって、
前記第1軸の再粘着制御において前記再粘着検知用閾値条件を満たした場合、或いは、前記第1軸の再粘着検知用状態値が再粘着直前と判定するための閾値条件として定められた再粘着直前検知用閾値条件を満たした場合に、前記第2軸に係るトルクを一時的に引き下げる第2軸引き下げ手段(例えば、図8の副次指令生成部66−1、図9の副次指令生成部62−2)、
を備えた制御装置を構成することとしてもよい。
前記第1軸の再粘着制御中の前記第1軸に係る減速度のマイナス値または加速度のプラス値に基づいて、前記第2軸に係るトルクの引き下げ量を変更する、
第4の発明の電動機制御方法を構成することとしてもよい。
前記第1軸の再粘着制御の前記第1軸に係る減速度のマイナス値又は加速度のプラス値に基づいて、前記第2軸に係るトルクの引き下げ速度を変更する、
第4又は第5の発明の電動機制御方法を構成することとしてもよい。
まず、ある軸に空転滑走の発生が検知されると(ステップA2)、再粘着制御が開始される。このとき、運転状態が力行状態なのかブレーキ状態なのか、或いは、加速中か減速中か、或いは、基準速度Vmよりも速度Vが高いか低いか、等に基づいて空転と滑走の何れが発生して再粘着制御が開始されたかが認知される(ステップB2)。
空転滑走軸の加速度αの監視は、回復検知の前から、空転滑走軸の空転滑走の発生が検知されことで開始することとしてもよい。
(空転時)
副次引き下げ量τC=係数KC×標準引き下げ量τK ・・・(1)
副次引き下げ速度WS=係数KS×標準引き下げ速度WK ・・・(2)
(滑走時)
副次引き下げ量τC=係数KC×標準引き下げ量τL ・・・(3)
副次引き下げ速度WS=係数KS×標準引き下げ速度WL ・・・(4)
副次引き下げを行う時間は、例えば1〜3秒間といった所定時間とすることができる。
図5は、本実施形態を適用した第1実施例の回路ブロック図であり、電気車の主回路のうち、本実施形態に関わる回路ブロックを概略的に示した図である。電動機の制御は個別制御(いわゆる1C1M)である。また、第1軸および第2軸の2つの軸(電動機が駆動する駆動軸)を対象に説明するが、3以上の軸を本実施形態の対象としてもよいことは勿論である。以下、図5を参照して第1軸に係る主回路のみを説明するが、第2軸も同様の構成である。
電動機10−1は、インバータ20−1から電力が供給されることで車軸を回転駆動する主電動機であり、例えば三相誘導電動機で実現される。パルスジェネレータ15−1は、電動機10−1によって駆動される動軸(第1軸)の回転を検出する回転検出器であり、検出信号であるPG信号を速度・加速度検出部40−1に出力する。
次に、図6を参照して第2実施例について説明する。
図6は、本実施形態を適用した第2実施例の回路ブロック図である。第1実施例との違いは、副次指令生成部62−1である。第1実施例の副次指令生成部60−1は、自軸の情報に基づいて他軸のトルクを副次的に引き下げるための副次引き下げ指令を生成して他軸に出力した。第2実施例の副次指令生成部62−1は、他軸の情報に基づいて自軸のトルクを副次的に引き下げるための副次引き下げ指令を生成して、自軸のベクトル演算制御装置90−1に出力する。
次に、図7を参照して第3実施例について説明する。
図7は、本実施形態を適用した第3実施例の回路ブロック図である。第3実施例は、各軸の制御装置を統括して制御する上位装置として、統括制御装置300がある場合の実施例である。統括制御装置300は、各軸の再粘着制御および副次引き下げ制御を一括して実行する装置であり、統括再粘着制御部350および統括副次指令生成部360を有して構成される。また、図示していないが、各軸の速度Vおよび加速度αを検出する検出部も有して構成される。
以上、本発明を適用した実施形態を説明したが、本発明が適用可能な実施形態はこれらに限られるわけではない。
例えば、電気車への適用について説明したが、電動機で動輪を駆動して走行する車両(電動車両)であれば、電気自動車や燃料電池自動車に本発明を適用できることは勿論である。
図8,9は、第1軸のブレーキを機械ブレーキとし、図5,6における第1軸の制御装置30−1,32−1を機械ブレーキ制御装置36−1,37−1とすることで、第1軸が滑走した際に機械ブレーキによる再粘着制御を行う仕組みを組み込んだ回路ブロック図である。図8は、図5に対応し、第2軸については図5の第2軸(ひいては図5の第1軸)に係る制御装置30から副次指令生成部60を除いた構成となっている。また、図9は、図6に対応し、第2軸については図6の第2軸(ひいては図6の第1軸)に係る制御装置32と同様の構成となっている。
再粘着制御部56−1は、第1軸の滑走に対する再粘着制御を行う機能部であり、機械ブレーキに対する公知の再粘着制御技術を適用することができる。例えば、所与の基準速度Vm、速度・減速度検出部46−1で検出された速度Vおよび減速度βに基づいて、滑走検知や回復検知、再粘着検知等の各種の検知を行って滑走した自軸(第1軸)を再粘着させる制御を行う。再粘着制御においては、ブレーキ力を低減させるための指令信号(より具体的にはBC圧を低減させる指令信号)を生成して、BC圧の給排気制御に用いる。
図10のステップE2〜E12が図2のステップA2〜A12に、図10のステップF2〜F14が図2のステップB2〜B14に対応する。処理の流れは、図2と同様である。
30(30−1) 制御装置
40(40−1) 速度・加速度検出部
50(50−1) 再粘着制御装置
60(60−1) 副次指令生成部
90(90−1) ベクトル演算制御装置
37−1 機械ブレーキ制御装置
Claims (5)
- 第1軸の機械ブレーキの制御として、前記第1軸の滑走の発生を検知した場合に前記第1軸のブレーキ力を低減させ、前記第1軸の再粘着検知用状態値が再粘着したと判定するための閾値条件として定められた再粘着検知用閾値条件を満たした場合に当該ブレーキ力を増加させる再粘着制御が行われている際に、第2軸を駆動する電動機を制御する電動機制御方法であって、
前記第1軸の再粘着制御において前記再粘着検知用閾値条件を満たした場合、或いは、前記第1軸の再粘着検知用状態値が再粘着直前と判定するための閾値条件として定められた再粘着直前検知用閾値条件を満たした場合に、前記第2軸に係るトルクを一時的に引き下げる、
電動機制御方法。 - 前記第1軸の再粘着制御中の前記第1軸に係る減速度のマイナス値または加速度のプラス値に基づいて、前記第2軸に係るトルクの引き下げ量を変更する、
請求項1に記載の電動機制御方法。 - 前記第1軸の再粘着制御の前記第1軸に係る減速度のマイナス値又は加速度のプラス値に基づいて、前記第2軸に係るトルクの引き下げ速度を変更する、
請求項1又は2に記載の電動機制御方法。 - 第1軸の機械ブレーキの制御として、前記第1軸の滑走の発生を検知した場合に前記第1軸のブレーキ力を低減させ、前記第1軸の再粘着検知用状態値が再粘着したと判定するための閾値条件として定められた再粘着検知用閾値条件を満たした場合に当該ブレーキ力を増加させる再粘着制御を行っている際に、第2軸を駆動する電動機を制御する制御装置であって、
前記第1軸の再粘着制御において前記再粘着検知用閾値条件を満たした場合、或いは、前記第1軸の再粘着検知用状態値が再粘着直前と判定するための閾値条件として定められた再粘着直前検知用閾値条件を満たした場合に、前記第2軸に係るトルクを一時的に引き下げる第2軸引き下げ手段、
を備えた制御装置。 - 前記第1軸の再粘着制御を行う、
請求項4に記載の制御装置。
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