JP2766413B2 - 車両駆動装置の制御回路 - Google Patents
車両駆動装置の制御回路Info
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- JP2766413B2 JP2766413B2 JP3329572A JP32957291A JP2766413B2 JP 2766413 B2 JP2766413 B2 JP 2766413B2 JP 3329572 A JP3329572 A JP 3329572A JP 32957291 A JP32957291 A JP 32957291A JP 2766413 B2 JP2766413 B2 JP 2766413B2
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は車両駆動装置の制御回路
に関し、詳しくは、複数台のインバータを多段、直列に
接続し、各インバータに接続されたモータにより電車を
駆動する車両駆動装置において、車輪に空転や滑走が生
じた際にフィルタコンデンサの電圧バランスを保つよう
に制御する制御回路に関する。
に関し、詳しくは、複数台のインバータを多段、直列に
接続し、各インバータに接続されたモータにより電車を
駆動する車両駆動装置において、車輪に空転や滑走が生
じた際にフィルタコンデンサの電圧バランスを保つよう
に制御する制御回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、多段直列インバータにより構成
された車両駆動装置の回路構成を示している。この図で
は、説明を簡略化するため、２段直列インバータを使用
した場合につき示してある。図において、１は電車線、
２はパンタグラフ、３はフィルタ用リアクトル、４１，
４２は直列接続された電圧形ＰＷＭインバータ等のイン
バータ、５１，５２は各インバータ４１，４２にそれぞ
れ並列接続されて入力電圧を等分割するフィルタコンデ
ンサ、７１，７２はトランジスタ等からなるチョッパ、
８１，８２はこれらのチョッパ７１，７２にそれぞれ直
列接続された抵抗器、９は車輪、１０はレール、６１，
６２は各インバータ４１，４２によって駆動されるモー
タである。なお、これらのモータ６１，６２の出力軸に
は図示されていないギア等の機械系を介して車輪が結合
されている。
された車両駆動装置の回路構成を示している。この図で
は、説明を簡略化するため、２段直列インバータを使用
した場合につき示してある。図において、１は電車線、
２はパンタグラフ、３はフィルタ用リアクトル、４１，
４２は直列接続された電圧形ＰＷＭインバータ等のイン
バータ、５１，５２は各インバータ４１，４２にそれぞ
れ並列接続されて入力電圧を等分割するフィルタコンデ
ンサ、７１，７２はトランジスタ等からなるチョッパ、
８１，８２はこれらのチョッパ７１，７２にそれぞれ直
列接続された抵抗器、９は車輪、１０はレール、６１，
６２は各インバータ４１，４２によって駆動されるモー
タである。なお、これらのモータ６１，６２の出力軸に
は図示されていないギア等の機械系を介して車輪が結合
されている。
【０００３】上記車両駆動装置において、車輪が空転ま
たは滑走することにより、例えば一方のモータ６１の負
荷が減少した場合、対応するインバータ４１の出力電流
が減少し、車輪とレール間の再粘着を図るためにモータ
６１のトルクが絞られる。このように１台のインバータ
４１の出力電流のみが減少すると、入力電圧を分割して
いるコンデンサ５１，５２の電圧にアンバランスが生
じ、インバータ４１が過電圧により故障するおそれもあ
る。このため、図３の車両駆動装置ではインバータ４１
の出力電流の減少に伴うコンデンサ５１，５２の電圧変
化を検出し、これに応じてチョッパ７１をオン、オフさ
せることにより、電流減少分を直列の抵抗器８１に流し
ている。この抵抗器８１を流れる電流値はチョッパ７１
のオン、オフの比率を変えることで調節可能である。す
なわち、従来では２台のインバータ４１，４２の入力電
力の差分をチョッパ７１及び抵抗器８１、またはチョッ
パ７２及び抵抗器８２により消費することにより、各コ
ンデンサ５１，５２の電圧バランスを保っている。
たは滑走することにより、例えば一方のモータ６１の負
荷が減少した場合、対応するインバータ４１の出力電流
が減少し、車輪とレール間の再粘着を図るためにモータ
６１のトルクが絞られる。このように１台のインバータ
４１の出力電流のみが減少すると、入力電圧を分割して
いるコンデンサ５１，５２の電圧にアンバランスが生
じ、インバータ４１が過電圧により故障するおそれもあ
る。このため、図３の車両駆動装置ではインバータ４１
の出力電流の減少に伴うコンデンサ５１，５２の電圧変
化を検出し、これに応じてチョッパ７１をオン、オフさ
せることにより、電流減少分を直列の抵抗器８１に流し
ている。この抵抗器８１を流れる電流値はチョッパ７１
のオン、オフの比率を変えることで調節可能である。す
なわち、従来では２台のインバータ４１，４２の入力電
力の差分をチョッパ７１及び抵抗器８１、またはチョッ
パ７２及び抵抗器８２により消費することにより、各コ
ンデンサ５１，５２の電圧バランスを保っている。
【０００４】従って、上記のような制御を負荷が減少し
た側のチョッパ７１または７２により行なうことで、イ
ンバータ４１，４２の負荷にアンバランスが生じた場合
にも各コンデンサ５１，５２の電圧をバランスさせるこ
とができる。その具体的な制御回路としては、図３にお
いて、チョッパ７１，７２に対応してオン・オフ制御回
路１１１，１１２を設けると共に、その出力側にベース
駆動回路１０１，１０２を接続する。そして、オン・オ
フ制御回路１１１，１１２にコンデンサ５１，５２の電
圧Ｖ１，Ｖ２をそれぞれ入力すると共に、第１及び第２
の電圧設定値Ｖr1，Ｖr2（Ｖr1＞Ｖr2）を制御回路１１
１，１１２の双方に入力する。
た側のチョッパ７１または７２により行なうことで、イ
ンバータ４１，４２の負荷にアンバランスが生じた場合
にも各コンデンサ５１，５２の電圧をバランスさせるこ
とができる。その具体的な制御回路としては、図３にお
いて、チョッパ７１，７２に対応してオン・オフ制御回
路１１１，１１２を設けると共に、その出力側にベース
駆動回路１０１，１０２を接続する。そして、オン・オ
フ制御回路１１１，１１２にコンデンサ５１，５２の電
圧Ｖ１，Ｖ２をそれぞれ入力すると共に、第１及び第２
の電圧設定値Ｖr1，Ｖr2（Ｖr1＞Ｖr2）を制御回路１１
１，１１２の双方に入力する。
【０００５】この制御回路により、例えばコンデンサ５
１の電圧Ｖ１が電圧設定値Ｖr1よりも高くなるとコンデ
ンサ５１が過電圧状態であると判断して制御回路１１１
からチョッパ７１をオンさせる信号を出力し、ベース駆
動回路１０１によりチョッパ７１内のトランジスタをオ
ンさせて電流を抵抗器８１に流す。この動作は他方のコ
ンデンサ５２の電圧Ｖ２及び電圧設定値Ｖr1を取り込む
制御回路１１２についても同様である。一方、コンデン
サ５１の電圧Ｖ１が電圧設定値Ｖr2よりも低くなると、
制御回路１１１からチョッパ７１をオフさせる信号を出
力し、ベース駆動回路１０１によりチョッパ７１内のト
ランジスタをオフさせて電流を遮断する。この動作は他
方のコンデンサ５２の電圧Ｖ２及び電圧設定値Ｖr2を取
り込む制御回路１１２についても同様である。これらの
電圧設定値Ｖr1，Ｖr2及びチョッパ７１，７２の動作の
関係を図４に示す。
１の電圧Ｖ１が電圧設定値Ｖr1よりも高くなるとコンデ
ンサ５１が過電圧状態であると判断して制御回路１１１
からチョッパ７１をオンさせる信号を出力し、ベース駆
動回路１０１によりチョッパ７１内のトランジスタをオ
ンさせて電流を抵抗器８１に流す。この動作は他方のコ
ンデンサ５２の電圧Ｖ２及び電圧設定値Ｖr1を取り込む
制御回路１１２についても同様である。一方、コンデン
サ５１の電圧Ｖ１が電圧設定値Ｖr2よりも低くなると、
制御回路１１１からチョッパ７１をオフさせる信号を出
力し、ベース駆動回路１０１によりチョッパ７１内のト
ランジスタをオフさせて電流を遮断する。この動作は他
方のコンデンサ５２の電圧Ｖ２及び電圧設定値Ｖr2を取
り込む制御回路１１２についても同様である。これらの
電圧設定値Ｖr1，Ｖr2及びチョッパ７１，７２の動作の
関係を図４に示す。
【０００６】次に、車輪の空転が発生してチョッパが動
作した場合の例を図５を参照しつつ説明する。但し、説
明の便宜上、空転時の電流減少（電流絞り）パターン、
立ち上げパターンは矩形とした。いま、図５の時刻ｔ1
においてインバータ４１に対応する車輪が空転すると、
モータ６１の回転数等によりこれが検出され、インバー
タ４１の出力電流が絞られてその入力電流は図５のよう
になる。この入力電流の減少によりコンデンサ５１の電
圧Ｖ１が上昇し、これが設定値Ｖr1を越えると前述のよ
うにチョッパ７１がオンする。これにより、抵抗器８１
を通してコンデンサ５１の放電電流が流れ、その電圧Ｖ
１は低下し始める。そして、電圧Ｖ１が設定値Ｖr2より
も小さくなるとチョッパ７１がオフして電圧Ｖ１は再び
上昇し始める。この動作は、図５に示すように時刻ｔ2
において空転制御が終わるまで繰り返し行なわれる。な
お、この間のコンデンサ５２の電圧Ｖ２は、図示するよ
うに電圧Ｖ１との和が常に電車線電圧に等しい一定値に
なるような値をとる。
作した場合の例を図５を参照しつつ説明する。但し、説
明の便宜上、空転時の電流減少（電流絞り）パターン、
立ち上げパターンは矩形とした。いま、図５の時刻ｔ1
においてインバータ４１に対応する車輪が空転すると、
モータ６１の回転数等によりこれが検出され、インバー
タ４１の出力電流が絞られてその入力電流は図５のよう
になる。この入力電流の減少によりコンデンサ５１の電
圧Ｖ１が上昇し、これが設定値Ｖr1を越えると前述のよ
うにチョッパ７１がオンする。これにより、抵抗器８１
を通してコンデンサ５１の放電電流が流れ、その電圧Ｖ
１は低下し始める。そして、電圧Ｖ１が設定値Ｖr2より
も小さくなるとチョッパ７１がオフして電圧Ｖ１は再び
上昇し始める。この動作は、図５に示すように時刻ｔ2
において空転制御が終わるまで繰り返し行なわれる。な
お、この間のコンデンサ５２の電圧Ｖ２は、図示するよ
うに電圧Ｖ１との和が常に電車線電圧に等しい一定値に
なるような値をとる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】電車線電圧の変動幅は
一般的に大きく、直流１５００〔Ｖ〕き電システムの場
合には電車線電圧が１０００〜２０００〔Ｖ〕にもな
る。空転、滑走時以外の通常状態においてチョッパ７
１，７２が動作しないようにするため、電圧設定値Ｖr1
は、電車線電圧の最大値との関係で次式を満たすように
決定する必要がある。 電圧設定値Ｖr1＞Ｖｓmax／２＋α ここで、Ｖｓmaxは電車線電圧の最大値、αはＶr1−Ｖr
2により表されるヒステリシス幅であり、この式から、
Ｖr1は１０００＋α〔Ｖ〕以上に設定しなくてはならな
い。
一般的に大きく、直流１５００〔Ｖ〕き電システムの場
合には電車線電圧が１０００〜２０００〔Ｖ〕にもな
る。空転、滑走時以外の通常状態においてチョッパ７
１，７２が動作しないようにするため、電圧設定値Ｖr1
は、電車線電圧の最大値との関係で次式を満たすように
決定する必要がある。 電圧設定値Ｖr1＞Ｖｓmax／２＋α ここで、Ｖｓmaxは電車線電圧の最大値、αはＶr1−Ｖr
2により表されるヒステリシス幅であり、この式から、
Ｖr1は１０００＋α〔Ｖ〕以上に設定しなくてはならな
い。
【０００８】しかるに、Ｖr1が上記のように比較的高い
値であるにもかかわらず電車線電圧が低い場合、インバ
ータ４１に対応する車輪が空転して前述のようなチョッ
パ７１の制御が行なわれると、この制御が行なわれてい
る時刻ｔ1からｔ2までの間はコンデンサ５１の電圧Ｖ１
が図６に示すようにＶr1とＶr2との間の比較的高い値を
とるため、電車線電圧とこの電圧Ｖ１との差であるコン
デンサ５２の電圧Ｖ２は、図示するように低い値となっ
てしまう。すなわち、空転が発生していない車輪に対応
するインバータ４２は入力コンデンサ電圧が減少するこ
とになり、モータトルクが激減することになる。極端な
場合、電車線電圧が１０００〔Ｖ〕にまで低下すれば、
コンデンサ５２の電圧Ｖ２はゼロになり、モータトルク
もゼロになってしまう。
値であるにもかかわらず電車線電圧が低い場合、インバ
ータ４１に対応する車輪が空転して前述のようなチョッ
パ７１の制御が行なわれると、この制御が行なわれてい
る時刻ｔ1からｔ2までの間はコンデンサ５１の電圧Ｖ１
が図６に示すようにＶr1とＶr2との間の比較的高い値を
とるため、電車線電圧とこの電圧Ｖ１との差であるコン
デンサ５２の電圧Ｖ２は、図示するように低い値となっ
てしまう。すなわち、空転が発生していない車輪に対応
するインバータ４２は入力コンデンサ電圧が減少するこ
とになり、モータトルクが激減することになる。極端な
場合、電車線電圧が１０００〔Ｖ〕にまで低下すれば、
コンデンサ５２の電圧Ｖ２はゼロになり、モータトルク
もゼロになってしまう。
【０００９】この結果、空転発生時には２台のモータの
トルクが絞られてしまうので、加速度が激減し、加速度
の急変による車両の前後動が発生して乗り心地が悪くな
るという問題があった。本発明は上記問題点を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、ある
車輪に空転や滑走が発生したときに電車線電圧が低下し
ていても、空転等が生じていない車輪に対応するモータ
トルクの減少を防止し、乗り心地の改善を図った車両駆
動装置を提供することにある。
トルクが絞られてしまうので、加速度が激減し、加速度
の急変による車両の前後動が発生して乗り心地が悪くな
るという問題があった。本発明は上記問題点を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、ある
車輪に空転や滑走が発生したときに電車線電圧が低下し
ていても、空転等が生じていない車輪に対応するモータ
トルクの減少を防止し、乗り心地の改善を図った車両駆
動装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、車両駆動用のモータが交流側に各々接続
された複数台のインバータが多段、直列に接続され、か
つ、前記インバータにフィルタコンデンサがそれぞれ並
列に接続されると共に、これらのフィルタコンデンサに
チョッパ及び抵抗器の直列回路がそれぞれ並列に接続さ
れ、前記コンデンサの電圧が第１の電圧設定値よりも高
くなった際に当該コンデンサ側のチョッパをオンさせて
前記コンデンサの電圧を低下させ、前記コンデンサの電
圧が第１の電圧設定値よりも低い第２の電圧設定値より
も低くなった際に当該コンデンサ側のチョッパをオフさ
せるように制御する車両駆動装置の制御回路において、
前記第１及び第２の電圧設定値を、電車線電圧が高い場
合には高く、電車線電圧が低い場合には低く設定する電
圧設定手段を備えたものである。
め、本発明は、車両駆動用のモータが交流側に各々接続
された複数台のインバータが多段、直列に接続され、か
つ、前記インバータにフィルタコンデンサがそれぞれ並
列に接続されると共に、これらのフィルタコンデンサに
チョッパ及び抵抗器の直列回路がそれぞれ並列に接続さ
れ、前記コンデンサの電圧が第１の電圧設定値よりも高
くなった際に当該コンデンサ側のチョッパをオンさせて
前記コンデンサの電圧を低下させ、前記コンデンサの電
圧が第１の電圧設定値よりも低い第２の電圧設定値より
も低くなった際に当該コンデンサ側のチョッパをオフさ
せるように制御する車両駆動装置の制御回路において、
前記第１及び第２の電圧設定値を、電車線電圧が高い場
合には高く、電車線電圧が低い場合には低く設定する電
圧設定手段を備えたものである。
【００１１】なお、上記電圧設定手段は、複数のフィル
タコンデンサの電圧の平均値を求める平均値演算回路
と、前記平均値に一定のオン動作用バイアス電圧を加算
して第１の電圧設定値を求め、かつ前記平均値に一定の
オフ動作用バイアス電圧を加算して第２の電圧設定値を
求める電圧設定値演算回路とから構成することが好まし
い。
タコンデンサの電圧の平均値を求める平均値演算回路
と、前記平均値に一定のオン動作用バイアス電圧を加算
して第１の電圧設定値を求め、かつ前記平均値に一定の
オフ動作用バイアス電圧を加算して第２の電圧設定値を
求める電圧設定値演算回路とから構成することが好まし
い。
【００１２】
【作用】本発明によれば、チョッパをオン、オフさせる
ためのしきい値となる第１及び第２の電圧設定値を、電
車線電圧の変動に応じて変化させることにより、空転等
が発生した側のコンデンサの電圧と、これに直列接続さ
れている他のコンデンサ（空転等が発生していない側の
コンデンサ）の電圧との差を小さくするように作用す
る。このため、電車線電圧が低い場合にも、空転等が発
生していない側のコンデンサの電圧低下を防ぎ、このコ
ンデンサ電圧を入力電圧としたインバータにより運転さ
れるモータトルクの減少を防ぐことができ、車両の加速
を続行することによって乗り心地を改善することが可能
である。
ためのしきい値となる第１及び第２の電圧設定値を、電
車線電圧の変動に応じて変化させることにより、空転等
が発生した側のコンデンサの電圧と、これに直列接続さ
れている他のコンデンサ（空転等が発生していない側の
コンデンサ）の電圧との差を小さくするように作用す
る。このため、電車線電圧が低い場合にも、空転等が発
生していない側のコンデンサの電圧低下を防ぎ、このコ
ンデンサ電圧を入力電圧としたインバータにより運転さ
れるモータトルクの減少を防ぐことができ、車両の加速
を続行することによって乗り心地を改善することが可能
である。
【００１３】
【実施例】以下、図に沿って本発明の実施例を説明す
る。なお、本発明にかかる制御回路は図３に示した構成
の車両駆動装置に適用されるものであるため、以下では
必要に応じて図３の構成要素及び符号を引用して説明す
る。まず、図１はこの実施例の主要部を示すものであ
り、図において、３００は、チョッパ７１，７２をオ
ン、オフさせるためのしきい値となる第１及び第２の電
圧設定値Ｖr1，Ｖr2を、電車線電圧の変動に応じて設定
する電圧設定手段である。この設定手段３００におい
て、２０１は平均値演算回路であり、この演算回路２０
１は、図３におけるコンデンサ５１，５２の電圧Ｖ１，
Ｖ２を入力としてこれらの平均値を演算し、出力するも
のである。
る。なお、本発明にかかる制御回路は図３に示した構成
の車両駆動装置に適用されるものであるため、以下では
必要に応じて図３の構成要素及び符号を引用して説明す
る。まず、図１はこの実施例の主要部を示すものであ
り、図において、３００は、チョッパ７１，７２をオ
ン、オフさせるためのしきい値となる第１及び第２の電
圧設定値Ｖr1，Ｖr2を、電車線電圧の変動に応じて設定
する電圧設定手段である。この設定手段３００におい
て、２０１は平均値演算回路であり、この演算回路２０
１は、図３におけるコンデンサ５１，５２の電圧Ｖ１，
Ｖ２を入力としてこれらの平均値を演算し、出力するも
のである。
【００１４】演算回路２０１から出力されるコンデンサ
平均電圧は、電圧設定値演算回路２０２に入力されてい
る。この演算回路２０２は、コンデンサ５１，５２の電
圧Ｖ１，Ｖ２と比較される第１及び第２の電圧設定値Ｖ
r1，Ｖr2を演算する回路であり、前記コンデンサ平均電
圧に対し、別個に入力されるオン動作用バイアス電圧Ｖ
X及びオフ動作用バイアス電圧ＶYをそれぞれ加算して電
圧設定値Ｖr1，Ｖr2を演算するように構成されている。
平均電圧は、電圧設定値演算回路２０２に入力されてい
る。この演算回路２０２は、コンデンサ５１，５２の電
圧Ｖ１，Ｖ２と比較される第１及び第２の電圧設定値Ｖ
r1，Ｖr2を演算する回路であり、前記コンデンサ平均電
圧に対し、別個に入力されるオン動作用バイアス電圧Ｖ
X及びオフ動作用バイアス電圧ＶYをそれぞれ加算して電
圧設定値Ｖr1，Ｖr2を演算するように構成されている。
【００１５】次に、この動作を図２を参照しつつ説明す
る。前述のように、平均値演算回路２０１はコンデンサ
５１，５２の電圧Ｖ１，Ｖ２の平均値を求めているた
め、仮りに、インバータ４１側の車輪が空転して電圧Ｖ
１が上昇し、相対的に電圧Ｖ２が低下しても、電圧Ｖ
１，Ｖ２の和に変化がないかぎり、平均値演算回路２０
１からは常に同一の電圧値が出力される。
る。前述のように、平均値演算回路２０１はコンデンサ
５１，５２の電圧Ｖ１，Ｖ２の平均値を求めているた
め、仮りに、インバータ４１側の車輪が空転して電圧Ｖ
１が上昇し、相対的に電圧Ｖ２が低下しても、電圧Ｖ
１，Ｖ２の和に変化がないかぎり、平均値演算回路２０
１からは常に同一の電圧値が出力される。
【００１６】例えば、電車線電圧が高く、コンデンサ電
圧の平均値も図２のＶBで示すように高い場合、電圧設
定値演算回路２０２ではこの電圧ＶBにオン動作用バイ
アス電圧ＶX及びオフ動作用バイアス電圧ＶYをそれぞれ
加算して電圧設定値Ｖr1，Ｖr2を演算する。これによ
り、インバータ４１側のチョッパ７１は、図３に示した
オン・オフ制御回路１１１及びベース駆動回路１０１の
動作により、コンデンサ電圧Ｖ１が第１の電圧設定値Ｖ
r1よりも高くなるとオンして電圧Ｖ１を低下させ、第２
の電圧設定値Ｖr2よりも低くなるとオフするように制御
される。このとき、他方のコンデンサ５２の電圧Ｖ２
は、ＶB−ＶXとＶB−ＶYとの間の値をとる。
圧の平均値も図２のＶBで示すように高い場合、電圧設
定値演算回路２０２ではこの電圧ＶBにオン動作用バイ
アス電圧ＶX及びオフ動作用バイアス電圧ＶYをそれぞれ
加算して電圧設定値Ｖr1，Ｖr2を演算する。これによ
り、インバータ４１側のチョッパ７１は、図３に示した
オン・オフ制御回路１１１及びベース駆動回路１０１の
動作により、コンデンサ電圧Ｖ１が第１の電圧設定値Ｖ
r1よりも高くなるとオンして電圧Ｖ１を低下させ、第２
の電圧設定値Ｖr2よりも低くなるとオフするように制御
される。このとき、他方のコンデンサ５２の電圧Ｖ２
は、ＶB−ＶXとＶB−ＶYとの間の値をとる。
【００１７】また、電車線電圧が低く、コンデンサ電圧
の平均値も図２のＶAで示すように低い場合、電圧設定
値演算回路２０２ではこの電圧ＶAにオン動作用バイア
ス電圧ＶX及びオフ動作用バイアス電圧ＶYをそれぞれ加
算して電圧設定値Ｖr1，Ｖr2を演算する。これにより、
前記同様にインバータ４１側のチョッパ７１はコンデン
サ電圧Ｖ１がＶr1よりも高くなるとオンして電圧Ｖ１を
低下させ、Ｖr2よりも低くなるとオフするように制御さ
れる。このとき、他方のコンデンサ５２の電圧Ｖ２は、
ＶA−ＶXとＶA−ＶYとの間の値をとる。
の平均値も図２のＶAで示すように低い場合、電圧設定
値演算回路２０２ではこの電圧ＶAにオン動作用バイア
ス電圧ＶX及びオフ動作用バイアス電圧ＶYをそれぞれ加
算して電圧設定値Ｖr1，Ｖr2を演算する。これにより、
前記同様にインバータ４１側のチョッパ７１はコンデン
サ電圧Ｖ１がＶr1よりも高くなるとオンして電圧Ｖ１を
低下させ、Ｖr2よりも低くなるとオフするように制御さ
れる。このとき、他方のコンデンサ５２の電圧Ｖ２は、
ＶA−ＶXとＶA−ＶYとの間の値をとる。
【００１８】すなわち、本実施例によれば、電車線電圧
の高低に応じて電圧設定値Ｖr1，Ｖr2が変化することに
より、２台のコンデンサ５１，５２の電圧Ｖ１，Ｖ２
は、これらの平均値（例えば前記ＶAやＶB）を中心とし
て最大でも２ＶXの差しかないような、一定範囲内の電
圧に制御されることになる。従って、電車線電圧が低い
場合に、空転が発生していない車輪に対応するコンデン
サの電圧が大幅に減少してモータトルクが激減するとい
った不都合が生じない。これにより、空転、滑走してい
ない方の車輪によって車両の加速が続行されるため、従
来よりも乗り心地を向上させることができる。
の高低に応じて電圧設定値Ｖr1，Ｖr2が変化することに
より、２台のコンデンサ５１，５２の電圧Ｖ１，Ｖ２
は、これらの平均値（例えば前記ＶAやＶB）を中心とし
て最大でも２ＶXの差しかないような、一定範囲内の電
圧に制御されることになる。従って、電車線電圧が低い
場合に、空転が発生していない車輪に対応するコンデン
サの電圧が大幅に減少してモータトルクが激減するとい
った不都合が生じない。これにより、空転、滑走してい
ない方の車輪によって車両の加速が続行されるため、従
来よりも乗り心地を向上させることができる。
【００１９】なお、上記実施例では各コンデンサ５１，
５２の電圧Ｖ１，Ｖ２を演算回路２０１に入力してその
平均値を求めているが、代わりに電車線電圧や電圧Ｖ
１，Ｖ２の加算値を入力して平均値を求める方法でもよ
い。また、上記実施例では直列インバータが２段構成の
場合につき説明したが、直列段数が増えても本発明は同
様に適用可能である。
５２の電圧Ｖ１，Ｖ２を演算回路２０１に入力してその
平均値を求めているが、代わりに電車線電圧や電圧Ｖ
１，Ｖ２の加算値を入力して平均値を求める方法でもよ
い。また、上記実施例では直列インバータが２段構成の
場合につき説明したが、直列段数が増えても本発明は同
様に適用可能である。
【００２０】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、電車線電
圧が変動しても、空転または滑走時における各フィルタ
コンデンサの電圧値を一定範囲内に維持し、空転等が発
生していない車輪に対応する一部のコンデンサ電圧が大
きく低下するといった事態を回避することができる。こ
のため、このコンデンサ側のインバータに対応するモー
タのトルク減少を防ぎ、車両の加速度変化を小さく抑え
て乗り心地を大幅に改善することが可能である。
圧が変動しても、空転または滑走時における各フィルタ
コンデンサの電圧値を一定範囲内に維持し、空転等が発
生していない車輪に対応する一部のコンデンサ電圧が大
きく低下するといった事態を回避することができる。こ
のため、このコンデンサ側のインバータに対応するモー
タのトルク減少を防ぎ、車両の加速度変化を小さく抑え
て乗り心地を大幅に改善することが可能である。
【図１】本発明の一実施例の主要部を示すブロック図で
ある。
ある。
【図２】図１の実施例におけるコンデンサ電圧とチョッ
パ動作との関係を示す図である。
パ動作との関係を示す図である。
【図３】図１の実施例が適用される車両駆動装置の主要
部の回路構成図である。
部の回路構成図である。
【図４】コンデンサ電圧とチョッパ動作との関係を示す
図である。
図である。
【図５】空転発生時のインバータ入力電流及びコンデン
サ電圧の説明図である。
サ電圧の説明図である。
【図６】電車線電圧が低い場合における空転発生時のイ
ンバータ入力電流及びコンデンサ電圧の説明図である。
ンバータ入力電流及びコンデンサ電圧の説明図である。
４１，４２ インバータ ５１，５２ フィルタコンデンサ ６１，６２ モータ ７１，７２ チョッパ ８１，８２ 抵抗器 １０１，１０２ ベース駆動回路 １１１，１１２ オン・オフ制御回路 ２０１ 平均値演算回路 ２０２ 電圧設定値演算回路 ３００ 電圧設定手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷部 和則 東京都千代田区丸の内一丁目６番５号 東日本旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 ▲吉▼川 春樹 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 岩堀 道雄 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 義則 直人 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 田村 浩明 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−19901（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−231993（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B60L 3/00 - 3/12 B60L 9/00 - 9/32 B60L 13/00 B60L 15/00 - 15/42
Claims (2)
- 【請求項１】 車両駆動用のモータが交流側に各々接続
された複数台のインバータが多段、直列に接続され、か
つ、前記インバータにフィルタコンデンサがそれぞれ並
列に接続されると共に、これらのフィルタコンデンサに
チョッパ及び抵抗器の直列回路がそれぞれ並列に接続さ
れ、前記コンデンサの電圧が第１の電圧設定値よりも高
くなった際に当該コンデンサ側のチョッパをオンさせて
前記コンデンサの電圧を低下させ、前記コンデンサの電
圧が第１の電圧設定値よりも低い第２の電圧設定値より
も低くなった際に当該コンデンサ側のチョッパをオフさ
せるように制御する車両駆動装置の制御回路において、 前記第１及び第２の電圧設定値を、電車線電圧が高い場
合には高く、電車線電圧が低い場合には低く設定する電
圧設定手段を備えたことを特徴とする車両駆動装置の制
御回路。 - 【請求項２】 電圧設定手段が、複数のフィルタコンデ
ンサの電圧の平均値を求める平均値演算回路と、前記平
均値に一定のオン動作用バイアス電圧を加算して第１の
電圧設定値を求め、かつ前記平均値に一定のオフ動作用
バイアス電圧を加算して第２の電圧設定値を求める電圧
設定値演算回路とからなる請求項１記載の車両駆動装置
の制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3329572A JP2766413B2 (ja) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | 車両駆動装置の制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3329572A JP2766413B2 (ja) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | 車両駆動装置の制御回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05146007A JPH05146007A (ja) | 1993-06-11 |
| JP2766413B2 true JP2766413B2 (ja) | 1998-06-18 |
Family
ID=18222850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3329572A Expired - Lifetime JP2766413B2 (ja) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | 車両駆動装置の制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2766413B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5002812B2 (ja) * | 2006-03-14 | 2012-08-15 | 国立大学法人東京工業大学 | 自励式無効電力補償装置および自励式無効電力補償装置におけるコンデンサ電圧制御方法ならびに電力蓄積装置および電力蓄積装置制御方法 |
| JP6842812B2 (ja) * | 2017-12-12 | 2021-03-17 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 電力変換装置 |
-
1991
- 1991-11-18 JP JP3329572A patent/JP2766413B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05146007A (ja) | 1993-06-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980324 |