JP3915952B2 - Inverter control device for vehicle - Google Patents

Inverter control device for vehicle Download PDF

Info

Publication number
JP3915952B2
JP3915952B2 JP19664598A JP19664598A JP3915952B2 JP 3915952 B2 JP3915952 B2 JP 3915952B2 JP 19664598 A JP19664598 A JP 19664598A JP 19664598 A JP19664598 A JP 19664598A JP 3915952 B2 JP3915952 B2 JP 3915952B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
speed
deceleration
brake
vehicle
force command
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP19664598A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2000013908A (en
Inventor
孝 佐野
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.)
Toyo Electric Manufacturing Ltd
Original Assignee
Toyo Electric Manufacturing Ltd
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 Toyo Electric Manufacturing Ltd filed Critical Toyo Electric Manufacturing Ltd
Priority to JP19664598A priority Critical patent/JP3915952B2/en
Publication of JP2000013908A publication Critical patent/JP2000013908A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3915952B2 publication Critical patent/JP3915952B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は鉄道車両等、旅客および貨物を輸送する目的の車両に装備される推進および制動用の交流モータを制御する車両用インバータ制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば鉄道車両では、従来から回生ブレーキや発電ブレーキと称するモータが制動力を負担する電気ブレーキ方式が用いられている。
しかし、電気ブレーキ方式は車両速度が10km/h前後で打切り、停止までの極低速域は機械ブレーキ方式に切替えていた。
直流モータの制御方式では、極低速で確実な制動力を得ることが困難であったためであるが、交流モータをインバータ制御装置で駆動する方式になったこと、および、制動力を含む交流モータのトルク制御の精度向上、空転や滑走に対する制御特性の改良によって極低速まで電気的に確実な制動力を得ることが可能になった。
【0003】
従来の電気ブレーキの打切り方法を図3に示す。
図6は車両が停止するまで一定のブレーキ力を与える状態を示す。
電気ブレーキと機械ブレーキの切替え区間では、所定の速度で電気ブレーキ力がゼロになるような低減パターンを設ける。一定ブレーキ力をすべて電気ブレーキで賄っていた状態から、電気ブレーキの低減分を補うように、機械ブレーキの立ち上げとブレーキ力の調整を行う。機械ブレーキ力の調整は、通常、機械ブレーキ制御装置が行う。
【0004】
電気ブレーキの打切りは、図6に示す低減パターンに沿って電気ブレーキ力がゼロになる速度を見計らって制御を停止させていた。
車両の停止後は機械ブレーキ力を高めにして、停止中の安全を図るのが従来の方法である。
したがって、図7に示すように、従来の制御装置では、検知した車両速度を入力して電気ブレーキ打切り信号を出力する打切り速度fboff検知部21を設け、かつ、打切り速度めがけて電気ブレーキ力指令を低減する低減パターン発生部22と電気ブレーキ力指令と前記パターンとの低位優先をとる低位優先選択部23を有する構成であった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の装置では次に示すような課題があった。
車両の制動中に電気ブレーキから機械ブレーキにブレーキ方式を切替えるときの第1の問題点は乗り心地である。
前述の電気ブレーキ力指令の低減パターンは電気ブレーキと機械ブレーキの切替えを滑らかに切替えるための手段である。しかし制動中にブレーキ力指令を可変して、停止位置の調整や滑らかな乗り心地で停止させることがしばしば行われる。このとき、電気ブレーキ方式と機械ブレーキ方式の応答特性の差により乗り心地が損なわれることがあった。
【0006】
ブレーキ方式を切替える第2の問題点は、機械ブレーキの摩耗による特性の変化と、保守作業の負担である。ブレーキシューの摩耗は作動指令が出てから制動力が作用するまでの時間を変化させる。これが電気ブレーキとの整合性を乱し、乗り心地を阻害する要因にもなる。乗り心地を維持するためには、頻繁にブレーキシューを交換することが必要になる。
【0007】
また、停止まで電気ブレーキを作用させる方式では、速度の検知精度が問題になる。速度がほぼゼロの状態で機械ブレーキを作用させれば問題はないが、検知速度に誤差があって機械ブレーキを立ち上げたときに急停止するようなことがあると、著しく乗り心地が悪化する。
検知速度の誤差要因は、例えば、速度センサが回転速度を周波数と電圧振幅に変換する発電機タイプの場合は、回転速度が低いほど電圧振幅が低下し、この電圧が速度演算部の電圧検知感度以下になった時点で、速度があるにもかかわらずゼロ速度を検知する。これが最小検知速度の誤差である。
【0008】
1回転当たりのパルス数を常に一定の波高値で出力できる速度センサにおいても、最小検知速度の値を下げるには、パルスのカウント時間を長くしなければならず、検知した値が車両の実速度より時間的に遅れる要因もある。これが遅れ誤差である。
【0009】
最小検知速度から停止までの時間を予測して機械ブレーキを作用させる方法もあるが、例えば登り勾配区間など、平坦区間に比べて減速度が大きくなるような外的条件が加わると、機械ブレーキが作用する前に車両が後退し、かつ、速度が出た状態で急停止する状態もあり得る。保安上も後退は防止しなければならない。
本発明は上述した点に鑑みて創案されたもので、その目的とするところは、これらの欠点を解決し、車両が停止するまで電気ブレーキを作用させ、車両が停止した後、機械ブレーキを作動させることで、電気ブレーキと機械ブレーキの切替えによる乗り心地の悪化やブレーキシューの摩耗を抑えることができる車両用インバータ制御装置を提供するものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
つまり、その目的を達成するための手段は、
1)請求項1において、
車両用で交流モータの推進力および制動力を制御し、かつ、停止まで電気ブレーキを使用し、停止中は機械ブレーキを使用する車両用インバータ制御装置であって、
車両速度もしくは車両速度に相当する交流モータの回転速度を検知する速度検知部を設け、この速度信号から単位時間当たりの速度変化分(減速度)を求める減速度検知部を設け、ブレーキ力指令に対応する予め予測した基準減速度と実際の減速度との偏差(誤差)を求める誤差演算部を設け、誤差の大きさに応じて作動時間を可変できる時限装置(タイマ)を設け、このタイマは、前記速度信号を入力とする電気ブレーキの打切りタイミングの電気ブレーキ信号から機械ブレーキの作動指令を出力するタイミングを遅らせるようにするもので、減速度が所定の値と異なる場合は、誤差の大きさに応じて電気ブレーキの打切りタイミングから機械ブレーキ装置に与える作動指令の遅れ時間を可変するようにしたことを特徴とする車両用インバータ制御装置である。
【0011】
2)請求項2において、
車両用で交流モータの推進力および制動力を制御し、かつ、停止まで電気ブレーキを使用し、停止中は機械ブレーキを使用する車両用インバータ制御装置であって、
車両速度もしくは車両速度に相当する交流モータの回転速度を検知する速度検知部を設け、この速度信号から単位時間当たりの速度変化分(減速度)を求める減速度検知部を設け、ブレーキ力指令に対応する予め予測した基準減速度と実際の減速度との偏差(誤差)を求める誤差演算部を設け、誤差の大きさに応じて作動時間を可変できる時限装置(タイマ)を設け、このタイマは、前記速度信号を入力とする電気ブレーキの打切りタイミングの電気ブレーキ信号から機械ブレーキの作動指令を出力するタイミングを遅らせるようにするもので、減速度を求める単位時間内に複数のブレーキ力指令のサンプリングとその平均値を求め、かつ、この平均値と最終のブレーキ力指令のサンプル値との比率を求めるブレーキ力指令変化検知部を設け、単位時間間隔の速度変化分から求めた減速度にこの比率を乗じる減速度補正部を設け、この補正した減速度を以って電気ブレーキの打切りタイミングから機械ブレーキ装置に与える作動指令の遅れ時間を可変するようにしたことを特徴とする車両用インバータ制御装置である。
【0012】
3)請求項3において、
交流モータがリニアモータで、かつ、回転機構の速度変換部を持たない速度センサを装備する磁気浮上車両に装備して、停止まで電気ブレーキを使い、停止中は機械ブレーキを使用する磁気浮上車両用インバータ制御装置であって、
車両速度を検知する速度検知部を設け、この車両速度信号から単位時間当たりの速度変化分(減速度)を求める減速度検知部を設け、ブレーキ力指令に対応する予め予測した基準減速度と実際の減速度との偏差(誤差)を求める誤差演算部を設け、誤差の大きさに応じて作動時間を可変できる時限装置(タイマ)を設け、このタイマは電気ブレーキの打切りタイミングから機械ブレーキの作動指令を出力するタイミングを遅らせるようにするもので、減速度を求める単位時間内に複数のブレーキ力指令のサンプリングとその平均値を求め、かつ、この平均値と最終のブレーキ力指令のサンプル値との比率を求めるブレーキ力指令変化検知部を設け、単位時間間隔の速度変化分から求めた減速度にこの比率を乗じる減速度補正部を設け、この補正した減速度を以って電気ブレーキの打切りタイミングから機械ブレーキ装置に与える作動指令の遅れ時間を可変するようにしたことを特徴とする車両用インバータ制御装置である。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳述する。
【0013】
【発明の実施の形態】
電気ブレーキを打切る際のインバータ制御装置の動作は、所定の方法で所定の時間内に電気ブレーキ力を低減した後、インバータ動作を停止する。電気ブレーキを低減中も車両は減速し、ちょうど車両速度がゼロになる時刻に機械ブレーキが作用するのが理想的である。この領域を設けることは、厳密にはブレーキ力を可変することになるが、従来よりジャーク制御と称して、滑らかに停止させるための手法である。
【0014】
最小検知速度を考慮して、予め定めた電気ブレーキ打切り速度を車両速度が通過した時点で電気ブレーキを打切る動作に入ったとして、車両速度がゼロになるまでの時間は打切り直前の減速度に比例する。したがって打切り速度を検知した時刻からタイマで設定された時限で機械ブレーキを作動させる。
【0015】
勾配条件が加わると、同一ブレーキ力指令に対しても減速度が変化するため、検知した減速度が平坦区間で想定する基準減速度より大きい場合は、前記タイマの動作時限を短く、また、想定した減速度より小さい場合は、前記タイマの動作時限を長くする。この時限は電気ブレーキ打切り速度から車両が停止するまでの予測時間に相当する。
【0016】
勾配条件とは別に、車両を滑らかに、かつ、定位置に停止させようとすると、停止直前にブレーキ力指令を頻繁に変更することがある。速度信号から減速度を演算する場合、図4に示すように、減速度にも平均化の誤差が含まれる。この減速度に含まれる誤差を修正するために、減速度の演算用の単位時間より細密にブレーキ力指令の値をサンプリングし、この平均値とサンプリングの最終値との比を補正量として減速度に乗じる。補正した減速度を以って、前記タイマの動作時間を設定するが、時間の長短の作用方法は上記と同様とする。
以上のような本発明の車両用インバータ制御装置の具体例について以下に説明する。
【0017】
図1は本発明の請求項1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及び3記載の一実施例を示すブロック図である。
図1において、1は電気ブレーキ打切り速度の検知部、2は単位時間辺りの速度の変化分から車両の減速度を求める減速度検知部、3はブレーキ力指令に対する減速度の予測値と実際の減速度との誤差から、電気ブレーキ打切り開始から車両速度がゼロになるまでの時間の推定値を出力する誤差演算部、4は時限設定を可変できるタイマ、5は機械ブレーキの作動タイミングを操作するスイッチ、8は交流モータの速度を検知する速度検知部である。
【0018】
速度が高い間は、電気ブレーキ打切り速度検知部1の出力である電気ブレーキ信号はオンである。車両速度が電気ブレーキ打切り速度を通過すると、電気ブレーキ信号がオフになる。タイマ4は電気ブレーキ信号のオフを受けて、誤差演算部3の出力で設定される時限後に、機械ブレーキ力指令をオンにする信号を出力する。
【0019】
誤差演算部3は、ブレーキ力指令と減速度検知部2で演算した減速度を入力し、電気ブレーキの打切りタイミングから機械ブレーキの作動タイミングの遅延時間の設定値を出力する。
図3に入出力特性の一例を示す。
図3において、横軸はブレーキ力指令、実線は予め設定した基準減速度特性から設定される遅延時間である。基準減速度特性は乗車率等、車体質量の変化分は調整してあるものとする。勾配等の外的条件の変化に対応する実減速度は、破線または一点鎖線で示しているように基準減速度から偏位する。この偏位量が減速度の誤差分であり、時限の補正量に比例する。
縦軸を減速度偏位に取ると、遅延時間と偏位の大小関係が逆転するため、図3においては縦軸の矢印を互い違いにして表してある。
【0020】
図4に減速度と補正すべき時限の作用状態を示す。登り勾配で減速度が大きいときは、基準時間Δtより短い時間Δt−aで機械ブレーキ力指令を出力する様子を示す。
【0021】
目標位置に停止させる際に、運転操作で減速度を加減することは往々にしてある。電気ブレーキの打切り速度直前でブレーキ力指令が変更されると、図5に示すように、減速度を演算するための単位時間内で減速度が変化する。
ここでいう減速度演算のための単位時間は、発明が解決しようとする課題で触れたパルスのカウント時間の整数(≧1)倍の時間とする。
検知する減速度の精度を上げるには、図5に示す単位時間を大きくするが、これによりブレーキ力指令の変更の影響を受ける頻度が増す。
図5の場合は、ブレーキ力指令の変更前の理論的減速度Aと変更後の理論的減速度Bとが単位時間内で混在し、演算の結果はAでもBでもない減速度X(減速度A>減速度X>減速度B)となる。
減速度Xを得た時点で電気ブレーキの打切り動作に入ると、適正なタイミングで機械ブレーキをかけることができない。
【0022】
図2の実施例は、減速度演算のための単位時間内の減速度変化に対応することを考慮したものであり、図1の実施例に対してブレーキ力指令変化検知部6と減速度補正部7を設けている。
減速度の演算のための単位時間が大きくなる要因には、速度検知のためのパルスのカウント時間が長いこともある。速度センサの速度対出力(パルス)周波数の変換比が小さかったり、速度センサ自体でディジタル量に変換した値を出力するものについては、その更新周期が長かったりする場合には、図2の実施例が有効である。
【0023】
現在実用化されている速度センサはほとんど回転機構を持ち、この回転速度を出力周波数に変換するものである。しかし、リニアモータで推進・制動する磁気浮上式車両の速度センサは、軌道と車体との相対速度を回転数に変換する機構が無いため、前記、速度対出力周波数の変換比を大きくすることが容易でない。
すなわち、図2の実施例は磁気浮上式車両のインバータ制御装置においては極めて有効である。
【0024】
ブレーキ力指令変化検知部6は、図5のブレーキ力指令の図中に黒丸で示すごとくに、単位時間内で細密に値をサンプリングする機能を持ち、単位時間の終了と同期してその平均値と最終サンプル値との比の値を出力する。
このとき、減速度は減速度Xが得られる。この減速度Xに前記ブレーキ力指令変化検知部6の出力である比の値を補正演算部7で乗じると、減速度Xは減速度Bに補正できる。減速度Bは電気ブレーキの打切り動作の開始直前の値であるため、図1でも説明したタイマ4は車両速度がほぼゼロになるタイミングで機械ブレーキ力指令を作用させることができる。減速度A<減速度Bの関係になっても、ブレーキ力指令変化検知部6の動作を変える必要が無いことは容易に推定できると考える。
【0025】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、車両の停止まで電気ブレーキを作用させても乗り心地を損なわれず、また、電気ブレーキ打切り直前のブレーキ力の変更に対しても乗り心地を損うことがなく、更に従来、運転士が行っていたブレーキ制御を自動運転にして、きめ細かくブレーキ力を動かすようなシステムにおいても同様の乗り心地改善効果が得られ、実用上、極めて有用性の高いものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の請求項1記載の一実施例を示すブロック図である。
【図2】本発明の請求項2及び3記載の一実施例を示すブロック図である。
【図3】本発明の一部である誤差演算部の特性例である。
【図4】減速度の変化と機械ブレーキの作動タイミングの可変状態の説明図である。
【図5】減速度の変化と減速度の検知誤差の説明図である。
【図6】従来の電気ブレーキと機械ブレーキの用い方の例である。
【図7】従来のインバータ制御装置のブレーキ制御に関するブロック図である。
【符号の説明】
1 電気ブレーキ打切り速度の検知部
2 減速度検知部
3 誤差演算部
4 タイマ
5 スイッチ
6 ブレーキ力指令変化検知部
7 減速度補正部
8 速度検知部
21 打切り速度fboff検知部
22 低減パターン生成部
23 低位優先部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicular inverter control apparatus that controls an AC motor for propulsion and braking that is installed in a vehicle for transporting passengers and cargo such as a railway vehicle.
[0002]
[Prior art]
For example, an electric brake system in which a motor called a regenerative brake or a power generation brake bears a braking force is conventionally used in a railway vehicle.
However, the electric brake method was terminated when the vehicle speed was around 10 km / h, and the extremely low speed range until the stop was switched to the mechanical brake method.
This is because it was difficult to obtain a reliable braking force at an extremely low speed in the DC motor control system, but the AC motor was driven by the inverter controller, and the AC motor including the braking force was By improving the accuracy of torque control and improving control characteristics for idling and sliding, it has become possible to obtain an electrically reliable braking force up to extremely low speeds.
[0003]
A conventional electric brake discontinuing method is shown in FIG.
FIG. 6 shows a state in which a constant braking force is applied until the vehicle stops.
In a switching section between the electric brake and the mechanical brake, a reduction pattern is provided so that the electric brake force becomes zero at a predetermined speed. From the state where all the constant braking force is covered by the electric brake, the mechanical brake is started up and the braking force is adjusted so as to compensate for the reduction of the electric brake. Adjustment of the mechanical brake force is usually performed by a mechanical brake control device.
[0004]
In the electric brake discontinuation, the control is stopped in accordance with the speed at which the electric brake force becomes zero along the reduction pattern shown in FIG.
The conventional method is to increase the mechanical braking force after the vehicle is stopped to ensure safety during the stop.
Therefore, as shown in FIG. 7, the conventional control device is provided with a censoring speed fboff detector 21 that inputs the detected vehicle speed and outputs an electric brake censoring signal, and issues an electric brake force command for the censoring speed. The reduction pattern generating unit 22 to be reduced, the electric brake force command, and the low priority selection unit 23 that takes low priority of the pattern are included.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional apparatus has the following problems.
The first problem when switching the brake system from electric brake to mechanical brake during braking of the vehicle is ride comfort.
The electric brake force command reduction pattern described above is means for smoothly switching between the electric brake and the mechanical brake. However, the brake force command is often varied during braking, and the stop position is adjusted and the vehicle is stopped with a smooth ride. At this time, riding comfort may be impaired due to a difference in response characteristics between the electric brake system and the mechanical brake system.
[0006]
The second problem of switching the brake system is a change in characteristics due to wear of the mechanical brake and a burden of maintenance work. The wear of the brake shoe changes the time from when the operation command is issued until the braking force is applied. This disturbs the consistency with the electric brake and also becomes a factor that hinders the ride comfort. In order to maintain the riding comfort, it is necessary to frequently replace the brake shoes.
[0007]
Further, in the method in which the electric brake is applied until the vehicle stops, speed detection accuracy becomes a problem. There is no problem if the mechanical brake is applied when the speed is almost zero, but if there is an error in the detected speed and there is a sudden stop when the mechanical brake is started, the ride comfort will be significantly worsened. .
For example, in the case of a generator type in which the speed sensor converts the rotation speed into a frequency and a voltage amplitude, the voltage amplitude decreases as the rotation speed decreases, and this voltage is the voltage detection sensitivity of the speed calculation unit. When the speed becomes below, zero speed is detected regardless of speed. This is the minimum detection speed error.
[0008]
Even in a speed sensor that can always output the number of pulses per rotation at a constant peak value, in order to lower the minimum detection speed value, the pulse count time must be lengthened, and the detected value is the actual speed of the vehicle. There are also factors that are delayed in time. This is a delay error.
[0009]
There is also a method of applying the mechanical brake by predicting the time from the minimum detection speed to the stop, but if an external condition that increases the deceleration compared to the flat section, such as an ascending slope section, is applied, the mechanical brake is There may be a state where the vehicle moves backward before acting and suddenly stops at a speed. Recession must be prevented for security reasons.
The present invention was devised in view of the above points, and its object is to solve these drawbacks, to operate an electric brake until the vehicle stops, and to operate the mechanical brake after the vehicle stops. Thus, the present invention provides a vehicle inverter control device that can suppress deterioration in ride comfort and brake shoe wear due to switching between an electric brake and a mechanical brake.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In other words, the means to achieve that purpose is
1) In claim 1,
An inverter control device for a vehicle that controls the propulsive force and braking force of an AC motor for a vehicle, uses an electric brake until stopping, and uses a mechanical brake during stopping,
A speed detector that detects the vehicle speed or the rotation speed of the AC motor corresponding to the vehicle speed is provided, and a deceleration detector that obtains the speed change per unit time (deceleration) from this speed signal is provided. There is an error calculator that calculates the deviation (error) between the corresponding pre-determined reference deceleration and the actual deceleration, and a time-limit device (timer) that can vary the operating time according to the magnitude of the error. The timing of outputting the mechanical brake operation command from the electric brake signal at the timing of electric brake discontinuation using the speed signal as input is delayed, and if the deceleration is different from a predetermined value, the magnitude of the error According to the vehicle inverter, the delay time of the operation command given to the mechanical brake device is made variable from the timing of stopping the electric brake. A motor controller.
[0011]
2) In claim 2,
An inverter control device for a vehicle that controls the propulsive force and braking force of an AC motor for a vehicle, uses an electric brake until stopping, and uses a mechanical brake during stopping,
A speed detector that detects the vehicle speed or the rotation speed of the AC motor corresponding to the vehicle speed is provided, and a deceleration detector that obtains the speed change per unit time (deceleration) from this speed signal is provided. There is an error calculator that calculates the deviation (error) between the corresponding pre-determined reference deceleration and the actual deceleration, and a time-limit device (timer) that can vary the operating time according to the magnitude of the error. , The timing of outputting the mechanical brake operation command from the electric brake signal at the timing of electric brake discontinuation using the speed signal as input is delayed, and a plurality of braking force commands are sampled within a unit time for determining the deceleration. And a brake force command change detection unit that calculates the ratio between the average value and the sample value of the final brake force command. A deceleration correction unit that multiplies this ratio by the deceleration obtained from the speed change of the unit time interval is provided, and with this corrected deceleration, the delay time of the operation command given to the mechanical brake device can be changed from the electric brake stop timing This is an inverter control device for a vehicle characterized in that it is configured as described above.
[0012]
3) In claim 3,
For magnetic levitation vehicles in which the AC motor is a linear motor and equipped with a magnetic levitation vehicle equipped with a speed sensor that does not have a speed conversion part of the rotation mechanism, and an electric brake is used until stopping and a mechanical brake is used during the stop. An inverter control device,
A speed detector that detects the vehicle speed is provided, and a deceleration detector that obtains the speed change per unit time (deceleration) from this vehicle speed signal is provided. An error calculation unit that calculates the deviation (error) from the deceleration is provided, and a time limit device (timer) that can vary the operation time according to the magnitude of the error is provided. This timer activates the mechanical brake from the timing at which the electric brake is discontinued. The timing to output the command is delayed, sampling of the multiple braking force commands and the average value are obtained within the unit time for determining the deceleration, and the average value and the sample value of the final braking force command A brake force command change detection unit is provided to calculate the ratio, and a deceleration correction unit is provided to multiply the deceleration obtained from the speed change at the unit time interval by this ratio. Is a vehicle inverter control device, wherein a delay time of the operation command to be given to the mechanical brake device from abort timing was such that variable electric brake drives out deceleration.
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the operation of the inverter control device when the electric brake is discontinued, the inverter operation is stopped after the electric brake force is reduced within a predetermined time by a predetermined method. Ideally, the vehicle decelerates while the electric brake is reduced, and the mechanical brake is applied at the time when the vehicle speed becomes zero. Strictly speaking, the provision of this region changes the braking force, but is conventionally referred to as jerk control and is a method for smoothly stopping.
[0014]
Considering the minimum detection speed, assuming that the electric brake is stopped when the vehicle speed passes the predetermined electric brake stop speed, the time until the vehicle speed becomes zero is the deceleration immediately before the stop. Proportional. Therefore, the mechanical brake is operated at the time set by the timer from the time when the abort speed is detected.
[0015]
When the gradient condition is added, the deceleration changes even for the same braking force command.If the detected deceleration is larger than the reference deceleration assumed in the flat section, the timer operation time is shortened and the assumption is made. If it is smaller than the deceleration, the timer operation time is lengthened. This time period corresponds to the predicted time from the electric brake stop speed until the vehicle stops.
[0016]
In addition to the gradient condition, if the vehicle is to be stopped smoothly and at a fixed position, the brake force command may be frequently changed immediately before stopping. When the deceleration is calculated from the speed signal, the deceleration includes an averaging error as shown in FIG. In order to correct the error included in this deceleration, the braking force command value is sampled more finely than the unit time for calculating the deceleration, and the ratio between this average value and the final sampling value is used as the correction amount. Multiply The operation time of the timer is set with the corrected deceleration, and the method of operating the time is the same as described above.
A specific example of the vehicle inverter control device of the present invention as described above will be described below.
[0017]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the first aspect of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the second and third aspects of the present invention.
In FIG. 1, 1 is an electric brake stop speed detection unit, 2 is a deceleration detection unit that calculates vehicle deceleration from the change in speed per unit time, and 3 is a predicted deceleration value and an actual reduction for a braking force command. An error calculation unit that outputs an estimated value of the time from the start of electric brake discontinuation until the vehicle speed becomes zero based on an error from the speed, 4 is a timer that can vary the time limit setting, and 5 is a switch that controls the operation timing of the mechanical brake , 8 is a speed detector for detecting the speed of the AC motor.
[0018]
While the speed is high, the electric brake signal that is the output of the electric brake cutoff speed detector 1 is on. When the vehicle speed passes the electric brake cutoff speed, the electric brake signal is turned off. The timer 4 receives a turn-off of the electric brake signal, and outputs a signal for turning on the mechanical brake force command after a time set by the output of the error calculation unit 3.
[0019]
The error calculation unit 3 inputs the braking force command and the deceleration calculated by the deceleration detection unit 2, and outputs a set value of the delay time of the mechanical brake operation timing from the electric brake discontinuation timing.
FIG. 3 shows an example of input / output characteristics.
In FIG. 3, the horizontal axis represents a braking force command, and the solid line represents a delay time set from a preset reference deceleration characteristic. It is assumed that the reference deceleration characteristics have been adjusted for changes in vehicle body mass, such as the boarding rate. The actual deceleration corresponding to a change in the external condition such as the gradient deviates from the reference deceleration as indicated by a broken line or a one-dot chain line. This deviation amount is an error of deceleration, and is proportional to the correction amount of time limit.
If the vertical axis represents the deceleration deviation, the magnitude relationship between the delay time and the deviation is reversed, so in FIG. 3, the vertical axis arrows are shown alternately.
[0020]
FIG. 4 shows the deceleration and the timed action state to be corrected. When the deceleration is large due to an ascending slope, a state in which the mechanical brake force command is output in a time Δt-a shorter than the reference time Δt is shown.
[0021]
When stopping at the target position, it is often the case that the deceleration is increased or decreased by a driving operation. If the brake force command is changed immediately before the electric brake breaking speed, the deceleration changes within a unit time for calculating the deceleration, as shown in FIG.
The unit time for the deceleration calculation here is an integer (≧ 1) times the pulse count time mentioned in the problem to be solved by the invention.
To increase the accuracy of the detected deceleration, the unit time shown in FIG. 5 is increased, but this increases the frequency of being affected by the change in the brake force command.
In the case of FIG. 5, the theoretical deceleration A before the change of the braking force command and the theoretical deceleration B after the change are mixed within the unit time, and the calculation result is a deceleration X (deceleration) that is neither A nor B. Speed A> Deceleration X> Deceleration B)
If the electric brake is discontinued when the deceleration X is obtained, the mechanical brake cannot be applied at an appropriate timing.
[0022]
The embodiment of FIG. 2 considers that it corresponds to a change in deceleration within a unit time for the deceleration calculation. Compared with the embodiment of FIG. 1, the brake force command change detector 6 and the deceleration correction Part 7 is provided.
A factor that increases the unit time for calculating the deceleration is that the pulse count time for speed detection is long. FIG. 2 shows the embodiment of FIG. 2 when the speed / output (pulse) frequency conversion ratio of the speed sensor is small or when the speed sensor itself outputs a value converted into a digital quantity, and the update cycle is long. Is effective.
[0023]
Most speed sensors currently in practical use have a rotation mechanism, and convert this rotation speed into an output frequency. However, since the speed sensor of a magnetically levitated vehicle propelled and braked by a linear motor does not have a mechanism for converting the relative speed between the track and the vehicle body into the number of revolutions, the speed-to-output frequency conversion ratio can be increased. Not easy.
That is, the embodiment of FIG. 2 is extremely effective in the inverter control device for a magnetically levitated vehicle.
[0024]
The brake force command change detection unit 6 has a function of sampling values precisely within a unit time, as indicated by a black circle in the brake force command diagram of FIG. 5, and the average value in synchronization with the end of the unit time. And the value of the ratio between the final sample value.
At this time, the deceleration X is obtained as the deceleration. The deceleration X can be corrected to the deceleration B by multiplying the deceleration X by the value of the ratio that is the output of the brake force command change detection unit 6 by the correction calculation unit 7. Since the deceleration B is a value immediately before the start of the electric brake discontinuation operation, the timer 4 described with reference to FIG. 1 can apply the mechanical brake force command at the timing when the vehicle speed becomes substantially zero. Even if the relationship of deceleration A <deceleration B is satisfied, it can be easily estimated that there is no need to change the operation of the braking force command change detection unit 6.
[0025]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, even if the electric brake is applied until the vehicle stops, the riding comfort is not impaired, and the riding comfort can be impaired even when the braking force is changed immediately before the electric brake is stopped. Furthermore, the same ride comfort improvement effect can be obtained even in a system in which the brake control, which has been performed by the driver in the past, is automatically operated and the brake force is finely moved, which is extremely useful in practice. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the first aspect of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the second and third aspects of the present invention.
FIG. 3 is a characteristic example of an error calculation unit which is a part of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram of changes in deceleration and variable states of mechanical brake operation timing.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a change in deceleration and a detection error of deceleration.
FIG. 6 is an example of how to use a conventional electric brake and mechanical brake.
FIG. 7 is a block diagram relating to brake control of a conventional inverter control device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric brake cutoff speed detection part 2 Deceleration detection part 3 Error calculation part 4 Timer 5 Switch 6 Brake force command change detection part 7 Deceleration correction part 8 Speed detection part 21 Ending speed fboff detection part 22 Reduction pattern generation part 23 Low level Priority section

Claims (3)

車両用で交流モータの推進力および制動力を制御し、かつ、停止まで電気ブレーキを使用し、停止中は機械ブレーキを使用する車両用インバータ制御装置であり、かつ、電気ブレーキのみで所定の制動力が得られる場合には、ブレーキ力指令の機械ブレーキ装置への伝達を阻止する機能を有する車両用インバータ制御装置において、車両速度もしくは車両速度に相当する交流モータの回転速度を検知する速度検知部を設け、該速度検出部の出力する速度信号を入力して車両速度が所定の速度以下になったことを検出する電気ブレーキの打ち切り速度検出部と、前記速度信号から単位時間当たりの速度変化分(減速度)を求める減速度検知部を設け、ブレーキ力指令に応じて予測される基準減速度と実際の減速度との偏差(誤差)を求める誤差演算部を設け、該偏差の大きさに応じて作動時間を可変できる時限装置(タイマ)を設け、このタイマ、前記電気ブレーキの打切り速度検出部の出力を受け、所定の時限を持って機械ブレーキ装置へのブレーキ力指令の伝達阻止状態を解除するものであることを特徴とする車両用インバータ制御装置。Controlling propulsion and braking force of the AC motor in a vehicle, and, using an electric brake to stop, the stopping is vehicle inverter controller for using the mechanical brake, and a predetermined control only electric brake A speed detector for detecting the vehicle speed or the rotational speed of the AC motor corresponding to the vehicle speed in the vehicle inverter control device having a function of preventing transmission of a brake force command to the mechanical brake device when power is obtained And an electric brake discontinuation speed detecting section for detecting that the vehicle speed is equal to or lower than a predetermined speed by inputting a speed signal output from the speed detecting section, and a speed change per unit time from the speed signal. a deceleration detection unit for obtaining a (deceleration) provided false a deviation (error) between the actual deceleration with reference deceleration to be predicted based on the braking force command An arithmetic unit is provided, timed apparatus capable of varying the operating time according to the size of the deviation (the timer) is provided, this timer, receives the output of the abort speed detection unit of the electric brake, with a predetermined timed machine vehicle inverter control apparatus, characterized in that to release the transmission blocking state of the braking force command to the brake device. 車両用で交流モータの推進力および制動力を制御し、かつ、停止まで電気ブレーキを使用し、停止中は機械ブレーキを使用する車両用インバータ制御装置であり、かつ、電気ブレーキのみで所定の制動力が得られる場合には、ブレーキ力指令の機械ブレーキ装置への伝達を阻止する機能を有する車両用インバータ制御装置において、車両速度もしくは車両速度に相当する交流モータの回転速度を検知する速度検知部を設け、該速度検出部の出力する速度信号を入力して車両速度が所定の速度以下になったことを検出する電気ブレーキの打切り速度検出部と、前記速度信号から単位時間当たりの速度変化分(減速度)を求める減速度検知部を設け、ブレーキ力指令に応じて予測される基準減速度と実際の減速度との偏差(誤差)を求める誤差演算部を設け、該偏差の大きさに応じて作動時間を可変できる時限装置(タイマ)を設け、このタイマ、前記電気ブレーキの打切り速度検出部の出力を受け、所定の時限を持って機械ブレーキ装置へのブレーキ力指令の伝達阻止状態を解除するものでありさらに、減速度演算の単位時間後縁のブレーキ力指令のサンプル値と前記減速度演算の単位時間内に複数回サンプリングして得られる平均値との比率を演算するブレーキ力指令変化検知部を設け、該ブレーキ力指令変化検知部出力を補正量として、前記誤差演算部の出力である偏差に乗じる減速度補正部を設け、この補正した偏差量を前記時限装置の作動時間とするようにしたことを特徴とする車両用インバータ制御装置。Controlling propulsion and braking force of the AC motor in a vehicle, and, using an electric brake to stop, the stopping is vehicle inverter controller for using the mechanical brake, and a predetermined control only electric brake A speed detector for detecting the vehicle speed or the rotational speed of the AC motor corresponding to the vehicle speed in the vehicle inverter control device having a function of preventing transmission of a brake force command to the mechanical brake device when power is obtained An electric brake discontinuation speed detecting section for detecting that the vehicle speed is equal to or lower than a predetermined speed by inputting a speed signal output from the speed detecting section, and a speed change per unit time from the speed signal. a deceleration detection unit for obtaining a (deceleration) is provided, a deviation (error) between the actual deceleration with reference deceleration to be predicted based on the braking force command error The calculation unit is provided, timed apparatus capable of varying the operating time according to the size of the deviation (the timer) is provided, this timer, receives the output of the abort speed detection unit of the electric brake, with a predetermined timed machine It is intended to release the transmission blocking state of the braking force command to the brake device, further, a plurality of times sampling within the unit of deceleration calculating time sample value of the braking force command unit time trailing edge of the deceleration calculating A brake force command change detection unit that calculates a ratio to the average value obtained is provided, and a deceleration correction unit that multiplies the deviation that is the output of the error calculation unit using the brake force command change detection unit output as a correction amount , The vehicle inverter control device characterized in that the corrected deviation amount is used as the operation time of the time limiter . 交流モータがリニアモータで、かつ、回転機構の速度変換部を持たない速度センサを装備する磁気浮上車両に装備して、停止まで電気ブレーキを使い、停止中は機械ブレーキを使用する磁気浮上車両用インバータ制御装置であって、車両速度を検知する速度検知部を設け、該速度検出部の出力する速度信号を入力して車両速度が所定の速度以下になったことを検出する電気ブレーキの打ち切り速度検出部と、前記速度信号から単位時間当たりの速度変化分(減速度)を求める減速度検知部を設け、ブレーキ力指令に応じて予測される基準減速度と実際の減速度との偏差(誤差)を求める誤差演算部を設け、該偏差の大きさに応じて作動時間を可変できる時限装置(タイマ)を設け、このタイマは、前記電気ブレーキの打切り速度検出部の出力を受け、所定の時限を持って機械ブレーキ装置へのブレーキ力指令の伝達阻止状態を解除するものでありさらに、減速度演算の単位時間後縁のブレーキ力指令のサンプル値と前記減速度演算の単位時間内に複数回サンプリングして得られる平均値との比率を演算するブレーキ力指令変化検知部を設け、該ブレーキ力指令変化検知部出力を補正量として、前記誤差演算部の出力である偏差に乗じる減速度補正部を設け、この補正した偏差量を前記時限装置の作動時間とするようにしたことを特徴とするリニアモータ駆動の車両用インバータ制御装置。For magnetic levitation vehicles in which the AC motor is a linear motor and equipped with a magnetic levitation vehicle equipped with a speed sensor that does not have a speed conversion part of the rotation mechanism, and an electric brake is used until stopping and a mechanical brake is used during the stop. An inverter control device that includes a speed detection unit that detects a vehicle speed and inputs a speed signal output from the speed detection unit to detect that the vehicle speed has become equal to or lower than a predetermined speed. detector and the velocity change amount per unit time from the velocity signal and a deceleration detection unit for obtaining a (deceleration) provided, deviation of the actual deceleration with the reference deceleration to be predicted based on the braking force command ( an error calculation unit for obtaining an error) is provided, timed apparatus capable of varying the operating time according to the size of the deviation (the timer) is provided, this timer is out of abort speed detection unit of the electric brake Receiving, which releases the transmission inhibit state of the braking force command to the mechanical brake device with a predetermined time limit, further the deceleration calculating a sample value of the braking force command unit time trailing edge of the deceleration calculating A brake force command change detection unit that calculates a ratio with an average value obtained by sampling a plurality of times within a unit time of the output, and the output of the error calculation unit using the brake force command change detection unit output as a correction amount A linear motor-driven inverter control apparatus for a vehicle, characterized in that a deceleration correction unit for multiplying the deviation is provided, and the corrected deviation amount is used as an operation time of the time limiter .
JP19664598A 1998-06-26 1998-06-26 Inverter control device for vehicle Expired - Lifetime JP3915952B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19664598A JP3915952B2 (en) 1998-06-26 1998-06-26 Inverter control device for vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19664598A JP3915952B2 (en) 1998-06-26 1998-06-26 Inverter control device for vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000013908A JP2000013908A (en) 2000-01-14
JP3915952B2 true JP3915952B2 (en) 2007-05-16

Family

ID=16361228

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19664598A Expired - Lifetime JP3915952B2 (en) 1998-06-26 1998-06-26 Inverter control device for vehicle

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3915952B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111301177B (en) * 2020-02-24 2022-11-08 中车株洲电力机车有限公司 Maglev train brake control system and control method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000013908A (en) 2000-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8523296B2 (en) Electric drive vehicle
US6456909B1 (en) Control apparatus of electric vehicle
EP2097290B1 (en) Method and apparatus for controlling motor for skid mode of electric vehicle
US5549371A (en) Braking force controller and control method for electric car
MX2012015261A (en) Creep cut-off control device for electric vehicle.
US6758087B2 (en) Method, system and storage medium for determining a vehicle reference speed
JPWO2011089830A1 (en) Electric drive vehicle
MX2012015284A (en) Creeping-cut control apparatus for electrically driven vehicle.
JPH06351104A (en) Anti-skid control by regenerative braking of electric motor vehicle
US5049793A (en) Method of controlling V/F inverter for machines having mechanical braking systems
WO2015075807A1 (en) Electric vehicle control system
JP3915952B2 (en) Inverter control device for vehicle
JP2007143350A (en) Electric drive vehicle
JP3697904B2 (en) Inter-vehicle distance control device
JP3802355B2 (en) Electric vehicle speed control device
JP3680112B2 (en) Electric vehicle control device
EP4227144A1 (en) Control method and control device for electric four-wheel drive vehicle
JP4667987B2 (en) Electric vehicle control device
JPH10139295A (en) Elevator control device
JPH058729Y2 (en)
JP2000261903A (en) Electric rolling stock control apparatus
JP3476699B2 (en) Electric car control device
JP4313493B2 (en) Device for monitoring the frictional force of electric railway vehicle sets
JPH0568308A (en) Speed controller for electric automobile
JP2846332B2 (en) Electric vehicle speed control device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050309

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20061101

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061115

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070105

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070131

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070131

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100216

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110216

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120216

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130216

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140216

Year of fee payment: 7

EXPY Cancellation because of completion of term