JPH0447527B2 - - Google Patents
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- JPH0447527B2 JPH0447527B2 JP59072341A JP7234184A JPH0447527B2 JP H0447527 B2 JPH0447527 B2 JP H0447527B2 JP 59072341 A JP59072341 A JP 59072341A JP 7234184 A JP7234184 A JP 7234184A JP H0447527 B2 JPH0447527 B2 JP H0447527B2
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- speed
- combustion engine
- braking
- engine
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- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
- B60L7/10—Dynamic electric regenerative braking
- B60L7/14—Dynamic electric regenerative braking for vehicles propelled by AC motors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
- B60L50/13—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines using AC generators and AC motors
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- B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
- B60L2220/10—Electrical machine types
- B60L2220/14—Synchronous machines
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
この発明は、内燃機関で駆動される発電機から
の電力により走行する内燃機関駆動電気式車両の
制動制御装置に関する。
の電力により走行する内燃機関駆動電気式車両の
制動制御装置に関する。
大形のダンプトラツクや自走式クレーン車のよ
うな大形建設機械用車両などでは、その車両に搭
載する機器を小形軽量にできることや保守が容易
であること、さらにたとえば連続降坂時に非機械
式抑速ブレーキが連続的に得られることなどのた
めに、従来の内燃機関からの動力をクラツチや減
速歯車・差動歯車を介して車輪に与えるようにな
されている機械式よりも、内燃機関で発電機を駆
動し、この発電機出力により車輪に連結されてい
る走行電動機を駆動するようなされている電気式
が使用されるようになつた。電気式も近年におけ
る半導体電力変換装置の発達により、制御性は良
好であるが保守や価格に難点のある直流機よりも
交流機が賞用されている。
うな大形建設機械用車両などでは、その車両に搭
載する機器を小形軽量にできることや保守が容易
であること、さらにたとえば連続降坂時に非機械
式抑速ブレーキが連続的に得られることなどのた
めに、従来の内燃機関からの動力をクラツチや減
速歯車・差動歯車を介して車輪に与えるようにな
されている機械式よりも、内燃機関で発電機を駆
動し、この発電機出力により車輪に連結されてい
る走行電動機を駆動するようなされている電気式
が使用されるようになつた。電気式も近年におけ
る半導体電力変換装置の発達により、制御性は良
好であるが保守や価格に難点のある直流機よりも
交流機が賞用されている。
第１図は誘導電動機により走行する内燃機関駆
動電気式車両の従来例を示す主回路接続図であ
る。この第１図において、内燃機関としてのデイ
ーゼルエンジン１には同期発電機２が結合されて
おり、この同期発電機２が出力する交流電力はサ
イリスタでなる発電機側変換器３により直流電力
に変換され直流中間回路に与えられる。この直流
中間回路４はフイルタリアクトル４Ｌとフイルタ
コンデンサ４Ｃとから成るフイルタを有し、発電
機側変換器３からの直流電力に含まれている脈動
分を除去している。このフイルタにより平滑され
た直流電力はゲートターンオフサイリスタで構成
されている電動機側変換器５に入力され、この電
動機側変換器５が変換して出力する交流電力を誘
導電動機６へ与える。なお、電動機側変換器５は
左車輪用電動機側変換器５Ｌと、右車輪用電動機
側変換器５Ｒとから成る。また、誘導電動機６は
左車輪用誘導電動機６Ｌと、右車輪用誘導電動機
６Ｒとから成る。左車輪を駆動する誘導電動機６
Ｌは左車輪用の電動機側変換器５Ｌから、また右
車輪を駆動する誘導電動機６Ｒは右車輪用の変換
器５Ｒから交流電力の供給を受けるのであるが、
これらの電動機側変換器５Ｌと５Ｒは前述の平滑
された直流電力を別個に可変電圧・可変周波数の
交流電力に変換するので、誘導電動機６Ｌ，６Ｒ
の回転速度とトルクすなわち当該車両の走行速度
とけん引トルクは電動機側変換器５Ｌ，５Ｒの変
換動作により制御される。また上述したように右
車輪と左車輪とは別個に制御されるので、この車
両は曲線を円滑に走行できるし、車輪と地面との
間に滑りが発生しても、その車輪のトルクと回転
速度とを制御することでこの滑りを素早く解消す
ることができる。
動電気式車両の従来例を示す主回路接続図であ
る。この第１図において、内燃機関としてのデイ
ーゼルエンジン１には同期発電機２が結合されて
おり、この同期発電機２が出力する交流電力はサ
イリスタでなる発電機側変換器３により直流電力
に変換され直流中間回路に与えられる。この直流
中間回路４はフイルタリアクトル４Ｌとフイルタ
コンデンサ４Ｃとから成るフイルタを有し、発電
機側変換器３からの直流電力に含まれている脈動
分を除去している。このフイルタにより平滑され
た直流電力はゲートターンオフサイリスタで構成
されている電動機側変換器５に入力され、この電
動機側変換器５が変換して出力する交流電力を誘
導電動機６へ与える。なお、電動機側変換器５は
左車輪用電動機側変換器５Ｌと、右車輪用電動機
側変換器５Ｒとから成る。また、誘導電動機６は
左車輪用誘導電動機６Ｌと、右車輪用誘導電動機
６Ｒとから成る。左車輪を駆動する誘導電動機６
Ｌは左車輪用の電動機側変換器５Ｌから、また右
車輪を駆動する誘導電動機６Ｒは右車輪用の変換
器５Ｒから交流電力の供給を受けるのであるが、
これらの電動機側変換器５Ｌと５Ｒは前述の平滑
された直流電力を別個に可変電圧・可変周波数の
交流電力に変換するので、誘導電動機６Ｌ，６Ｒ
の回転速度とトルクすなわち当該車両の走行速度
とけん引トルクは電動機側変換器５Ｌ，５Ｒの変
換動作により制御される。また上述したように右
車輪と左車輪とは別個に制御されるので、この車
両は曲線を円滑に走行できるし、車輪と地面との
間に滑りが発生しても、その車輪のトルクと回転
速度とを制御することでこの滑りを素早く解消す
ることができる。
上述のように構成されて走行している車両が制
御動作に入るとき、デイーゼルエンジン１はアイ
ドリング運転状態にしてあるから、同期発電機２
は交流電圧を発生しており、それ故発電機側変換
器３と電動機側変換器５Ｌ，５Ｒとの中間のいわ
ゆる直流中間回路もこの発電機側変換器３からの
直流電圧で充電されている。車両が坂を降りつつ
あるとすると、この車両が保有する位置エネルギ
ーにより車輪を経て左右の誘導電動機６Ｌと６Ｒ
は回転させられるため、この誘導電動機６Ｌ，６
Ｒは誘導発電機となつて交流電力を発生し、電動
機側変換器５Ｌ，５Ｒはこの交流電力を直流電力
に変換して直流中間回路に送り込む。このとき同
期発電機２は前述したように交流電圧を発生して
いるから、発電機側変換器３は通常の電力系統に
接続された他励変換器と同様に逆変換動作が可能
である。よつてこの発電機側変換器３を逆変換動
作させることにより誘導電動機６Ｌ，６Ｒから直
流中間回路に送り込まれた電力を交流電力に変換
して同期発電機２へ送出する。
御動作に入るとき、デイーゼルエンジン１はアイ
ドリング運転状態にしてあるから、同期発電機２
は交流電圧を発生しており、それ故発電機側変換
器３と電動機側変換器５Ｌ，５Ｒとの中間のいわ
ゆる直流中間回路もこの発電機側変換器３からの
直流電圧で充電されている。車両が坂を降りつつ
あるとすると、この車両が保有する位置エネルギ
ーにより車輪を経て左右の誘導電動機６Ｌと６Ｒ
は回転させられるため、この誘導電動機６Ｌ，６
Ｒは誘導発電機となつて交流電力を発生し、電動
機側変換器５Ｌ，５Ｒはこの交流電力を直流電力
に変換して直流中間回路に送り込む。このとき同
期発電機２は前述したように交流電圧を発生して
いるから、発電機側変換器３は通常の電力系統に
接続された他励変換器と同様に逆変換動作が可能
である。よつてこの発電機側変換器３を逆変換動
作させることにより誘導電動機６Ｌ，６Ｒから直
流中間回路に送り込まれた電力を交流電力に変換
して同期発電機２へ送出する。
同期発電機２はこの交流電力を受けて同期電動
機となり、その速度はアイドリング中のデイーゼ
ルエンジン１の速度よりも大となる。このように
アイドリング運転中のデイーゼルエンジン１の速
度が増大することはエンジンブレーキが作用する
ことなので、結局降坂中の当該車両が保有するエ
ネルギーはこのエンジンブレーキに吸収されて、
この車両の走行速度を抑制することになる。さら
に同期発電機２にはサイリスタ整流器７を介して
制動抵抗８が接続されているから、このサイリス
タ整流器７を動作させれば発電機側変換器３によ
り逆変換された交流電力を制動抵抗８に消費させ
ることでこの車両の走行速度を抑制することもで
きる。それ故発電機側変換器３とサイリスタ整流
器７を適切に制御して誘導電動機６Ｌと６Ｒが発
生する制動電力をデイーゼルエンジン１と制動抵
抗８に配分して消費させるようにして当該車両の
走行速度を抑制させる。
機となり、その速度はアイドリング中のデイーゼ
ルエンジン１の速度よりも大となる。このように
アイドリング運転中のデイーゼルエンジン１の速
度が増大することはエンジンブレーキが作用する
ことなので、結局降坂中の当該車両が保有するエ
ネルギーはこのエンジンブレーキに吸収されて、
この車両の走行速度を抑制することになる。さら
に同期発電機２にはサイリスタ整流器７を介して
制動抵抗８が接続されているから、このサイリス
タ整流器７を動作させれば発電機側変換器３によ
り逆変換された交流電力を制動抵抗８に消費させ
ることでこの車両の走行速度を抑制することもで
きる。それ故発電機側変換器３とサイリスタ整流
器７を適切に制御して誘導電動機６Ｌと６Ｒが発
生する制動電力をデイーゼルエンジン１と制動抵
抗８に配分して消費させるようにして当該車両の
走行速度を抑制させる。
しかしながら上述の方式では、制動時にデイー
ゼルエンジン１はアイドリング運転を行なつてい
るので、そのために燃料が常時供給されている。
それ故このデイーゼルエンジン１は、その保有す
るエンジンブレーキ性能を十分に活用していない
ので、制動抵抗８で消費させる制動電力の配分が
多くなり、そのために制動抵抗８とサイリスタ整
流器７を小形軽量することができず、当該車両の
本来の目的に使用する載貨重量とスペースが阻害
されるばかりでなく、制動抵抗８の重量のために
当該車両の走行燃料が悪化するという欠点を有す
る。
ゼルエンジン１はアイドリング運転を行なつてい
るので、そのために燃料が常時供給されている。
それ故このデイーゼルエンジン１は、その保有す
るエンジンブレーキ性能を十分に活用していない
ので、制動抵抗８で消費させる制動電力の配分が
多くなり、そのために制動抵抗８とサイリスタ整
流器７を小形軽量することができず、当該車両の
本来の目的に使用する載貨重量とスペースが阻害
されるばかりでなく、制動抵抗８の重量のために
当該車両の走行燃料が悪化するという欠点を有す
る。
第２図は直流電動機により走行する内燃機関駆
動電気式車両の従来例を示す主回路接続図であ
る。この第２図において、デイーゼルエンジン１
により駆動される同期発電機２からの交流電力は
左車輪を駆動するためにサイリスタで構成される
電機子用変換器１１Ｌにより直流電力に変換さ
れ、制動抵抗１２Ｌを経て直流電動機電機子１３
Ｌに与えられるが、力行運転するとき、制動抵抗
１２Ｌは短絡スイツチ１４Ｌで短絡しておく。右
車輪を駆動するために、左車輪用と同じ機能を保
有する電機子用変換器１１Ｒ、制動抵抗１２Ｒ、
電機子１３Ｒ、短絡スイツチ１４Ｒが備えられて
いる。またサイリスタでなる界磁用変換器１１Ｆ
からの直流電力は左右の車輪を駆動する直流電動
機の界磁巻線１５Ｌと１５Ｒに与えられるのであ
るが、この界磁巻線１５Ｌ，１５Ｒの極性は界磁
切替スイツチ１６で切替えることができる。
動電気式車両の従来例を示す主回路接続図であ
る。この第２図において、デイーゼルエンジン１
により駆動される同期発電機２からの交流電力は
左車輪を駆動するためにサイリスタで構成される
電機子用変換器１１Ｌにより直流電力に変換さ
れ、制動抵抗１２Ｌを経て直流電動機電機子１３
Ｌに与えられるが、力行運転するとき、制動抵抗
１２Ｌは短絡スイツチ１４Ｌで短絡しておく。右
車輪を駆動するために、左車輪用と同じ機能を保
有する電機子用変換器１１Ｒ、制動抵抗１２Ｒ、
電機子１３Ｒ、短絡スイツチ１４Ｒが備えられて
いる。またサイリスタでなる界磁用変換器１１Ｆ
からの直流電力は左右の車輪を駆動する直流電動
機の界磁巻線１５Ｌと１５Ｒに与えられるのであ
るが、この界磁巻線１５Ｌ，１５Ｒの極性は界磁
切替スイツチ１６で切替えることができる。
車両を前進方向に力行運転するとき、短絡スイ
ツチ１４Ｌ，１４Ｒをオンにして制動抵抗１２
Ｌ，１２Ｒを短絡し、電機子用変換器１１Ｌ，１
１Ｒと界磁用変換器１１Ｆを順変換動作させ、左
右の電動機を所望の速度とトルクで運転する。制
動運転のとき、車輪すなわち電動機は力行運転時
と同じ方向に回転させられているから、界磁切替
スイツチ１６を操作して界磁巻線１５Ｌ，１５Ｒ
に流れる電流方向を逆転させると、電機子１３
Ｌ，１３Ｒには力行運転とは逆の電圧が発生す
る。そこでデイーゼルエンジン１をアイドリング
運転して同期発電機２から交流電圧を発生させて
おき、電機子用変換器１１Ｌ，１１Ｒを逆変換動
作させれば、発電機となつた直流電動機からの直
流電力は交流電力に変換されて同期発電機２を電
動機運転させるため、デイーゼルエンジン１はア
イドリング運転時よりも高い速度で回転させられ
てエンジンブレーキが作用することになる。この
とき短絡スイツチ１４Ｌ，１４Ｒをオフしておけ
ば制動抵抗１２Ｌ，１２Ｒには制動電力が消費さ
れる。この制動抵抗１２Ｌ，１２Ｒとエンジンブ
レーキとが負担する制動電力の比率は電機子用変
換器１１Ｌ，１１Ｒの出力電圧を加減することで
調整できる。
ツチ１４Ｌ，１４Ｒをオンにして制動抵抗１２
Ｌ，１２Ｒを短絡し、電機子用変換器１１Ｌ，１
１Ｒと界磁用変換器１１Ｆを順変換動作させ、左
右の電動機を所望の速度とトルクで運転する。制
動運転のとき、車輪すなわち電動機は力行運転時
と同じ方向に回転させられているから、界磁切替
スイツチ１６を操作して界磁巻線１５Ｌ，１５Ｒ
に流れる電流方向を逆転させると、電機子１３
Ｌ，１３Ｒには力行運転とは逆の電圧が発生す
る。そこでデイーゼルエンジン１をアイドリング
運転して同期発電機２から交流電圧を発生させて
おき、電機子用変換器１１Ｌ，１１Ｒを逆変換動
作させれば、発電機となつた直流電動機からの直
流電力は交流電力に変換されて同期発電機２を電
動機運転させるため、デイーゼルエンジン１はア
イドリング運転時よりも高い速度で回転させられ
てエンジンブレーキが作用することになる。この
とき短絡スイツチ１４Ｌ，１４Ｒをオフしておけ
ば制動抵抗１２Ｌ，１２Ｒには制動電力が消費さ
れる。この制動抵抗１２Ｌ，１２Ｒとエンジンブ
レーキとが負担する制動電力の比率は電機子用変
換器１１Ｌ，１１Ｒの出力電圧を加減することで
調整できる。
しかしながらこの第２図に示す従来例の方式で
も、デイーゼエンジン１はアイドリング運転のた
めに燃料が供給されるので、このエンジン１はそ
のエンジンブレーキ性能を100％活用できず、制
動抵抗１２Ｌ，１２Ｒに制動電力を消費させなけ
ればならないから、この制動抵抗１２Ｌ，１２Ｒ
を小形軽量にすることができないため、種々の不
都合を生じることは既に述べたとおりである。
も、デイーゼエンジン１はアイドリング運転のた
めに燃料が供給されるので、このエンジン１はそ
のエンジンブレーキ性能を100％活用できず、制
動抵抗１２Ｌ，１２Ｒに制動電力を消費させなけ
ればならないから、この制動抵抗１２Ｌ，１２Ｒ
を小形軽量にすることができないため、種々の不
都合を生じることは既に述べたとおりである。
この発明は制動運転時に内燃機関が保有するエ
ンジンブレーキ性能を100％活用することにより
制動抵抗などの他の制動手段を極力小形にするこ
とはでき、従つて燃費を改善できる内燃機関駆動
電気式車両の制動制御装置を提供することを目的
とする。
ンジンブレーキ性能を100％活用することにより
制動抵抗などの他の制動手段を極力小形にするこ
とはでき、従つて燃費を改善できる内燃機関駆動
電気式車両の制動制御装置を提供することを目的
とする。
この発明は、エンジンブレーキを用いて制動運
転するときに、内燃機関回転速度がほぼアイドリ
ング運転速度である第１速度設定値以上では、当
該内燃機関への燃料供給量を低減あるいは零にす
ることにより、この燃料低減分のエネルギーに相
当する制動力を余分に発生させようとするもので
ある。さらに制動エネルギーにより当該内燃機関
の速度をその許容最大速度である第２速度設定値
まで上昇させることで、この内燃機関が吸収する
制動エネルギーを増大させようとするものであ
る。
転するときに、内燃機関回転速度がほぼアイドリ
ング運転速度である第１速度設定値以上では、当
該内燃機関への燃料供給量を低減あるいは零にす
ることにより、この燃料低減分のエネルギーに相
当する制動力を余分に発生させようとするもので
ある。さらに制動エネルギーにより当該内燃機関
の速度をその許容最大速度である第２速度設定値
まで上昇させることで、この内燃機関が吸収する
制動エネルギーを増大させようとするものであ
る。
しかして、本発明による内燃機関駆動電気式車
両用制動制御装置は、 発電機側変換器と、直流中間回路と、電動機側
変換器と、速度検出器と、システム制御装置とを
備えた内燃機関駆動電気式車両用制動制御装置で
あつて、 前記発電機側変換器は、内燃機関により駆動さ
れる発電機から発生された交流電力を直流電力に
変換して前記直流中間回路に供給し、車両が制動
動作を行なう際には車輪を駆動する交流電動機か
ら返還されるエネルギーを前記電動機側変換器お
よび直流中間回路を介して前記内燃機関に吸収さ
せるものであり、 前記直流中間回路は、フイルタリアクトルおよ
びフイルタコンデンサから成るフイルタを有し
て、前記発電機側変換器の後段と前記電動機側変
換器の前段とに接続されるものであり、 前記速度検出器は、前記内燃機関の速度を検出
するものであり、 前記システム制御装置は、前記速度検出器の出
力信号を受けて、前記内燃機関の速度が第１速度
設定値を越えたら前記内燃機関に前記エネルギー
を吸収させる制御動作を開始させ、内燃機関速度
が前記第１速度設定値から上昇するのに対応して
前記内燃機関の燃料供給装置を制御して前記内燃
機関へ供給する燃料を零まで減少させ、そして燃
料零の状態で内燃機関速度が上昇して第２速度設
定値に到達したら前記制動動作を停止させるので
ある、 ことを特徴とする。
両用制動制御装置は、 発電機側変換器と、直流中間回路と、電動機側
変換器と、速度検出器と、システム制御装置とを
備えた内燃機関駆動電気式車両用制動制御装置で
あつて、 前記発電機側変換器は、内燃機関により駆動さ
れる発電機から発生された交流電力を直流電力に
変換して前記直流中間回路に供給し、車両が制動
動作を行なう際には車輪を駆動する交流電動機か
ら返還されるエネルギーを前記電動機側変換器お
よび直流中間回路を介して前記内燃機関に吸収さ
せるものであり、 前記直流中間回路は、フイルタリアクトルおよ
びフイルタコンデンサから成るフイルタを有し
て、前記発電機側変換器の後段と前記電動機側変
換器の前段とに接続されるものであり、 前記速度検出器は、前記内燃機関の速度を検出
するものであり、 前記システム制御装置は、前記速度検出器の出
力信号を受けて、前記内燃機関の速度が第１速度
設定値を越えたら前記内燃機関に前記エネルギー
を吸収させる制御動作を開始させ、内燃機関速度
が前記第１速度設定値から上昇するのに対応して
前記内燃機関の燃料供給装置を制御して前記内燃
機関へ供給する燃料を零まで減少させ、そして燃
料零の状態で内燃機関速度が上昇して第２速度設
定値に到達したら前記制動動作を停止させるので
ある、 ことを特徴とする。
内燃機関の例としてデイーゼルエンジンを使用
する場合における本発明の実施例を以下に説明す
る。
する場合における本発明の実施例を以下に説明す
る。
第３図は本発明におけるエンジンブレーキ作動
時のエンジン速度と燃料供給量との関係を示すグ
ラフであり、横軸はエンジンの回転速度を、縦軸
はこのエンジンへの燃料供給量をあらわしてい
る。この第３図において、デイーゼルエンジンに
エンジンブレーキが作用したとき、このデイーゼ
ルエンジンの速度がN1なる第１速度設定値すな
わちアイドリング運転速度を越えたならば、この
エンジンに供給する燃料の量を減少させて最終的
には燃料供給量は零にする。このように燃料を減
少させることにより、この減少量に見合つた制動
エネルギーを余分にエンジンブレーキとして吸収
させることができるので、従来方法にくらべてエ
ンジンブレーキとしての性能が向上することにな
る。
時のエンジン速度と燃料供給量との関係を示すグ
ラフであり、横軸はエンジンの回転速度を、縦軸
はこのエンジンへの燃料供給量をあらわしてい
る。この第３図において、デイーゼルエンジンに
エンジンブレーキが作用したとき、このデイーゼ
ルエンジンの速度がN1なる第１速度設定値すな
わちアイドリング運転速度を越えたならば、この
エンジンに供給する燃料の量を減少させて最終的
には燃料供給量は零にする。このように燃料を減
少させることにより、この減少量に見合つた制動
エネルギーを余分にエンジンブレーキとして吸収
させることができるので、従来方法にくらべてエ
ンジンブレーキとしての性能が向上することにな
る。
第４図は本発明によりエンジンブレーキ作動時
の速度−制動トルク特性を示すグラフであつて、
横軸はエンジンの回転速度を、縦軸は制動トルク
を表している。この第４図において、N1なるア
イドリング速度よりも低い速度範囲での制動トル
クは零である。これはN1よりも低い速度領域で
はエンジンブレーキの効果は僅かであるから、他
の制動方法例えば制動抵抗に制動エネルギーを消
費させたり、機械的な制動をかけるなどして、エ
ンジンブレーキは使用しないことを意味する。
N1なるアイドリング速度からエンジンブレーキ
を作用させ、第３図に示すように燃料供給量を減
少させるにつれて第４図に示す制動トルクは最大
値T0まで増大するが、この制動トルク最大値T0
に到達する時点のエンジン速度が第３図で燃料供
給量零時点のエンジン速度である。燃料零で制動
トルクが最大値T0になつても更にエネルギーが
車輪から発電機を介してエンジンへ供給されると
き、エンジンはその速度を上昇させてより多くの
エネルギーを吸収する。しかしエンジン速度が第
２速度設定値としてこのエンジンに許容出来る最
大値N2を越えるとこのエンジンを破損する恐れ
があるので、許容最大値N2を越えればエンジン
ブレーキの作動は中断させ、他の制動方法に切り
換える。
の速度−制動トルク特性を示すグラフであつて、
横軸はエンジンの回転速度を、縦軸は制動トルク
を表している。この第４図において、N1なるア
イドリング速度よりも低い速度範囲での制動トル
クは零である。これはN1よりも低い速度領域で
はエンジンブレーキの効果は僅かであるから、他
の制動方法例えば制動抵抗に制動エネルギーを消
費させたり、機械的な制動をかけるなどして、エ
ンジンブレーキは使用しないことを意味する。
N1なるアイドリング速度からエンジンブレーキ
を作用させ、第３図に示すように燃料供給量を減
少させるにつれて第４図に示す制動トルクは最大
値T0まで増大するが、この制動トルク最大値T0
に到達する時点のエンジン速度が第３図で燃料供
給量零時点のエンジン速度である。燃料零で制動
トルクが最大値T0になつても更にエネルギーが
車輪から発電機を介してエンジンへ供給されると
き、エンジンはその速度を上昇させてより多くの
エネルギーを吸収する。しかしエンジン速度が第
２速度設定値としてこのエンジンに許容出来る最
大値N2を越えるとこのエンジンを破損する恐れ
があるので、許容最大値N2を越えればエンジン
ブレーキの作動は中断させ、他の制動方法に切り
換える。
第５図は本発明の実施例を示す回路図であつ
て、この回路図により第３図と第４図に示すよう
なエンジンブレーキ動作をさせるのである。
て、この回路図により第３図と第４図に示すよう
なエンジンブレーキ動作をさせるのである。
第５図において１なる内燃機関としてのデイー
ゼルエンジンには同期発電機２が結合されて交流
電力を発生し、発電機側変換器３によりこの交流
電力を直流電力に変換している。この直流電力は
フイルタリアクトル４Ｌとフイルタコンデンサ４
Ｃとから成るフイルタを有する直流中間回路４に
より脈動分を除去され、この平滑された直流電力
を電動機側変換器５が変換した交流電力を誘導電
動機６へ与える。なお、電動機側変換器５は左車
輪用電動機側変換器５Ｌと、右車輪用電動機側変
換器５Ｒとから成る。また、誘導電動機６は左車
輪用誘導電動機６Ｌと右車輪用誘導電動機６Ｒと
から成る。これらにより左右の車輪を駆動して当
該車両は所望の走行速度とけん引トルクを得るこ
とが出来ることは、第１図で既述の従来例回路の
場合と同じである。
ゼルエンジンには同期発電機２が結合されて交流
電力を発生し、発電機側変換器３によりこの交流
電力を直流電力に変換している。この直流電力は
フイルタリアクトル４Ｌとフイルタコンデンサ４
Ｃとから成るフイルタを有する直流中間回路４に
より脈動分を除去され、この平滑された直流電力
を電動機側変換器５が変換した交流電力を誘導電
動機６へ与える。なお、電動機側変換器５は左車
輪用電動機側変換器５Ｌと、右車輪用電動機側変
換器５Ｒとから成る。また、誘導電動機６は左車
輪用誘導電動機６Ｌと右車輪用誘導電動機６Ｒと
から成る。これらにより左右の車輪を駆動して当
該車両は所望の走行速度とけん引トルクを得るこ
とが出来ることは、第１図で既述の従来例回路の
場合と同じである。
制動運転時に左右の誘導電動機から出力される
制動電力は電動機側変換器５Ｌ，５Ｒにより直流
電力に交換され、さらに発電機側変換器３により
交流電力に変換され、この交流電力により同期発
電機２を電動機運転させるかあるいはサイリスタ
調整器９を介して制動抵抗１０に電力損失を発生
させるかして上述の制動電力を消費して当該車両
の速度を抑制する。
制動電力は電動機側変換器５Ｌ，５Ｒにより直流
電力に交換され、さらに発電機側変換器３により
交流電力に変換され、この交流電力により同期発
電機２を電動機運転させるかあるいはサイリスタ
調整器９を介して制動抵抗１０に電力損失を発生
させるかして上述の制動電力を消費して当該車両
の速度を抑制する。
デイーゼルエンジン１には速度検出器２０が結
合されて、常時その速度を検出できるし、２３な
る燃料供給装置はデイーゼルエンジン１に供給す
る燃料の量を制御してその出力を調整する。また
同期発電機２には励磁装置２１が備えられてお
り、この励磁装置２１に接続されている発電機界
磁巻線２２に供給する励磁電流を制御する。３０
は当該車両の運転指令器であつて、アクセルペダ
ルやブレーキペダルなどで構成されている。さら
に３１はシステム制御装置であつて、運転指令器
３０からの指令にもとづいてセイーゼルエンジン
１の燃料供給装置２３、同期発電機２の励磁装置
２１、発電機側変換器３、サイリスタ調整器９、
電動機側変換器５Ｌと５Ｒを制御する。
合されて、常時その速度を検出できるし、２３な
る燃料供給装置はデイーゼルエンジン１に供給す
る燃料の量を制御してその出力を調整する。また
同期発電機２には励磁装置２１が備えられてお
り、この励磁装置２１に接続されている発電機界
磁巻線２２に供給する励磁電流を制御する。３０
は当該車両の運転指令器であつて、アクセルペダ
ルやブレーキペダルなどで構成されている。さら
に３１はシステム制御装置であつて、運転指令器
３０からの指令にもとづいてセイーゼルエンジン
１の燃料供給装置２３、同期発電機２の励磁装置
２１、発電機側変換器３、サイリスタ調整器９、
電動機側変換器５Ｌと５Ｒを制御する。
当該車両が力行運転から制動運転に切替わると
き、アクセルペダルはフリーの状態になるが、こ
れを運転指令器３０が指令し、デイーゼルエンジ
ン１はアイドリング運転状態となる。引続きブレ
ーキペダルが踏み込まれると運転指令器３０とシ
ステム制御装置３１からの指令により、誘導電動
機６Ｌ，６Ｒから発生する制動電力は電動機側変
換器５Ｌ，５Ｒと発電機側変換器３を経て同期発
電機２を駆動するので、デイーゼルエンジン１は
その回転速度が第１速度設定値としてのアイドリ
ング速度N1以上になるとエンジンブレーキが作
用する。このアイドリング速度N1を速度検出器
２０が検出し、システム制御装置３１を経て燃料
供給装置２３に燃料供給量減少指令を発し、エン
ジン１に吸収されるエンジンブレーキのエネルギ
ーを増大させる。エンジン１への燃料供給量を零
にしても、発生する制動電力をエンジン１に吸収
しきれないとき、このエンジン１は第２速度設定
値としての許容最大速度N2まで増大させてエネ
ルギー吸収能力を増大させるから、エンジン速度
がN1からN2までの間では、発生する制動電力は
すべてエンジンブレーキとして吸収できるので、
制動抵抗１０を使用しなくてもよい。
き、アクセルペダルはフリーの状態になるが、こ
れを運転指令器３０が指令し、デイーゼルエンジ
ン１はアイドリング運転状態となる。引続きブレ
ーキペダルが踏み込まれると運転指令器３０とシ
ステム制御装置３１からの指令により、誘導電動
機６Ｌ，６Ｒから発生する制動電力は電動機側変
換器５Ｌ，５Ｒと発電機側変換器３を経て同期発
電機２を駆動するので、デイーゼルエンジン１は
その回転速度が第１速度設定値としてのアイドリ
ング速度N1以上になるとエンジンブレーキが作
用する。このアイドリング速度N1を速度検出器
２０が検出し、システム制御装置３１を経て燃料
供給装置２３に燃料供給量減少指令を発し、エン
ジン１に吸収されるエンジンブレーキのエネルギ
ーを増大させる。エンジン１への燃料供給量を零
にしても、発生する制動電力をエンジン１に吸収
しきれないとき、このエンジン１は第２速度設定
値としての許容最大速度N2まで増大させてエネ
ルギー吸収能力を増大させるから、エンジン速度
がN1からN2までの間では、発生する制動電力は
すべてエンジンブレーキとして吸収できるので、
制動抵抗１０を使用しなくてもよい。
エンジン１の速度が許容最大速度N2を越える
とエンジン１は破損のおそれがあるから、このと
きにエンジンブレーキで吸収できない分は機械ブ
レーキや制動抵抗１０に与えて、エンジン１が吸
収できるエネルギーを制限する。また発生する制
動電力が僅かであつてエンジン１の速度がN1な
るアイドリング速度以下になるときは、エンジン
ブレーキを作用させずに、機械ブレーキあるいは
制動抵抗１０によりエネルギーを消費させるので
あるが、システム制御装置３１によりこれらの動
作が実施される。
とエンジン１は破損のおそれがあるから、このと
きにエンジンブレーキで吸収できない分は機械ブ
レーキや制動抵抗１０に与えて、エンジン１が吸
収できるエネルギーを制限する。また発生する制
動電力が僅かであつてエンジン１の速度がN1な
るアイドリング速度以下になるときは、エンジン
ブレーキを作用させずに、機械ブレーキあるいは
制動抵抗１０によりエネルギーを消費させるので
あるが、システム制御装置３１によりこれらの動
作が実施される。
この発明によれば、内燃機関駆動電気式車両を
エンジンブレーキにより制動運転するとき、内燃
機関の速度がアイドリング運転速度よりも大とな
る場合は当該内燃機関に供給する燃料の量を減少
または零にすることにより、内燃機関の吸収でき
る制動エネルギーが増大する。さらに、この発明
によれば、内燃機関の速度を許容最大速度まで増
加させることにより、より一層のエネルギー吸収
が図れる。すなわち、エンジンブレーキ作動時の
内燃機関速度がアイドリング速度から許容最大速
度までの間では、走行電動機から発生する制動電
力はすべて内燃機関に吸収させることができるの
で、制動抵抗にエネルギーを消費させるのはごく
僅かなものとなる。それ故制動抵抗の寸法と重量
を縮小できるから、当該車両の本来目的である載
貨重量やスペースが大となるばかりでなく、制動
抵抗が軽量になるので、力行時の燃費が改善され
る。さらにエンジンブレーキ作動時に内燃機関へ
供給する燃料の量を減少あるいは零にするので、
ここでも燃費改善が図れる。
エンジンブレーキにより制動運転するとき、内燃
機関の速度がアイドリング運転速度よりも大とな
る場合は当該内燃機関に供給する燃料の量を減少
または零にすることにより、内燃機関の吸収でき
る制動エネルギーが増大する。さらに、この発明
によれば、内燃機関の速度を許容最大速度まで増
加させることにより、より一層のエネルギー吸収
が図れる。すなわち、エンジンブレーキ作動時の
内燃機関速度がアイドリング速度から許容最大速
度までの間では、走行電動機から発生する制動電
力はすべて内燃機関に吸収させることができるの
で、制動抵抗にエネルギーを消費させるのはごく
僅かなものとなる。それ故制動抵抗の寸法と重量
を縮小できるから、当該車両の本来目的である載
貨重量やスペースが大となるばかりでなく、制動
抵抗が軽量になるので、力行時の燃費が改善され
る。さらにエンジンブレーキ作動時に内燃機関へ
供給する燃料の量を減少あるいは零にするので、
ここでも燃費改善が図れる。
第１図は誘導電動機による内燃機関駆動電気式
車両の従来例を示す主回路接続図であり、第２図
は直流電動機による内燃機関駆動電気式車両の従
来例を示す主回路接続図である。第３図は本発明
におけるエンジンブレーキ作動時のエンジン速度
と燃料供給量との関係を示すグラフ、第４図は本
発明によるエンジンブレーキ作動時の速度−制動
トルクのグラフであり、第５図は本発明の実施例
を示す回路図である。 １……内燃機関としてのデイーゼルエンジン、
２……同期発電機、３……発電機側変換機、４…
…直流中間回路、４Ｃ……フイルタコンデンサ、
４Ｌ……フイルタリアクトル、５……電動機側変
換器、５Ｌ……左車輪用電動機側変換器、５Ｒ…
…右車輪用電動機側変換器、６……誘導電動機、
６Ｌ……左車輪用誘導電動機、６Ｒ……右車輪用
誘導電動機、７……サイリスタ整流器、８，１０
……制動抵抗、９……サイリスタ調整器、１１Ｆ
……界磁用変換器、１１Ｌ……左車輪用電機子用
変換器、１１Ｒ……右車輪用電機子用変換器、１
２Ｌ……左車輪用制動抵抗、１２Ｒ……右車輪用
の制動抵抗、１３Ｌ……左車輪用直流電動機電機
子、１３Ｒ……右車輪用直流電動機電機子、１４
Ｌ……左車輪用短絡スイツチ、１４Ｒ……右車輪
用短絡スイツチ、１５Ｌ……左車輪用直流電動機
界磁巻線、１５Ｒ……右車輪用直流電動機界磁巻
線、１６……界磁切替スイツチ、２０……速度検
出器、２１……励磁装置、２２……発電機界磁巻
線、２３……燃料供給装置、３０……運転指令
器、３１……システム制御装置。
車両の従来例を示す主回路接続図であり、第２図
は直流電動機による内燃機関駆動電気式車両の従
来例を示す主回路接続図である。第３図は本発明
におけるエンジンブレーキ作動時のエンジン速度
と燃料供給量との関係を示すグラフ、第４図は本
発明によるエンジンブレーキ作動時の速度−制動
トルクのグラフであり、第５図は本発明の実施例
を示す回路図である。 １……内燃機関としてのデイーゼルエンジン、
２……同期発電機、３……発電機側変換機、４…
…直流中間回路、４Ｃ……フイルタコンデンサ、
４Ｌ……フイルタリアクトル、５……電動機側変
換器、５Ｌ……左車輪用電動機側変換器、５Ｒ…
…右車輪用電動機側変換器、６……誘導電動機、
６Ｌ……左車輪用誘導電動機、６Ｒ……右車輪用
誘導電動機、７……サイリスタ整流器、８，１０
……制動抵抗、９……サイリスタ調整器、１１Ｆ
……界磁用変換器、１１Ｌ……左車輪用電機子用
変換器、１１Ｒ……右車輪用電機子用変換器、１
２Ｌ……左車輪用制動抵抗、１２Ｒ……右車輪用
の制動抵抗、１３Ｌ……左車輪用直流電動機電機
子、１３Ｒ……右車輪用直流電動機電機子、１４
Ｌ……左車輪用短絡スイツチ、１４Ｒ……右車輪
用短絡スイツチ、１５Ｌ……左車輪用直流電動機
界磁巻線、１５Ｒ……右車輪用直流電動機界磁巻
線、１６……界磁切替スイツチ、２０……速度検
出器、２１……励磁装置、２２……発電機界磁巻
線、２３……燃料供給装置、３０……運転指令
器、３１……システム制御装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 発電機側変換器３と、直流中間回路４と、電
動機側変換器５と、速度検出器２０と、システム
制御装置３０とを備えた内燃機関駆動電気式車両
用制動制御装置であつて、 前記発電機側変換器３は、内燃機関１により駆
動される発電機２から発生された交流電力を直流
電力に変換して前記直流中間回路４に供給し、車
両が制動動作を行なう際には車輪を駆動する交流
電動機６から返還されるエネルギーを前記電動機
側変換器５および直流中間回路４を介して前記内
燃機関１に吸収させるものであり、 前記直流中間回路４は、フイルタリアクトル４
Ｌおよびフイルタコンデンサ４Ｃから成るフイル
タを有して、前記発電機側変換器３の後段と前記
電動機側変換器５の前段とに接続されるものであ
り、 前記速度検出器２０は、前記内燃機関１の速度
を検出するものであり、 前記システム制御装置３０は、前記速度検出器
２０の出力信号を受けて、前記内燃機関１の速度
が第１速度設定値N1を越えたら前記内燃機関１
に前記エネルギーを吸収させる制動動作を開始さ
せ、内燃機関速度が前記第１速度設定値から上昇
するのに対応して前記内燃機関１の燃料供給装置
２１を制御して前記内燃機関１へ供給する燃料を
零まで減少させ、そして燃料零の状態で内燃機関
速度が上昇して第２速度設定値N2に到達したら
前記制動動作を停止させるものである、 ことを特徴とする内燃機関駆動電気式車両用制動
制御装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の制動制御装置に
おいて、前記第１速度設定値N1は、前記内燃機
関のアイドリング運転速度にほぼ等しい値とする
ことを特徴とする内燃機関駆動電気式車両用制動
制御装置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の制動制御装置に
おいて、前記第２速度設定値N2は、前記内燃機
関に許容される最大速度よりも低い値とすること
を特徴とする内燃機関駆動電気式車両用制動制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59072341A JPS60216703A (ja) | 1984-04-11 | 1984-04-11 | 内燃機関駆動電気式車両用制動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59072341A JPS60216703A (ja) | 1984-04-11 | 1984-04-11 | 内燃機関駆動電気式車両用制動制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60216703A JPS60216703A (ja) | 1985-10-30 |
| JPH0447527B2 true JPH0447527B2 (ja) | 1992-08-04 |
Family
ID=13486494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59072341A Granted JPS60216703A (ja) | 1984-04-11 | 1984-04-11 | 内燃機関駆動電気式車両用制動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60216703A (ja) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5568023A (en) * | 1994-05-18 | 1996-10-22 | Grayer; William | Electric power train control |
| DE19612034A1 (de) * | 1996-03-27 | 1997-10-02 | Voith Turbo Kg | Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinheit für Fahrzeuge und Antriebseinheit |
| US6757597B2 (en) | 2001-01-31 | 2004-06-29 | Oshkosh Truck | A/C bus assembly for electronic traction vehicle |
| US7379797B2 (en) * | 2001-01-31 | 2008-05-27 | Oshkosh Truck Corporation | System and method for braking in an electric vehicle |
| US7254468B2 (en) | 2001-12-21 | 2007-08-07 | Oshkosh Truck Corporation | Multi-network control system for a vehicle |
| US7302320B2 (en) | 2001-12-21 | 2007-11-27 | Oshkosh Truck Corporation | Failure mode operation for an electric vehicle |
| US7520354B2 (en) | 2002-05-02 | 2009-04-21 | Oshkosh Truck Corporation | Hybrid vehicle with combustion engine/electric motor drive |
| US7439711B2 (en) | 2004-09-27 | 2008-10-21 | Oshkosh Corporation | Energy storage device including a status indicator |
| DE102006010536B4 (de) * | 2006-03-07 | 2008-06-12 | Siemens Ag | Dieselelektrisches Antriebssystem mit einem permanent erregten Synchrongenerator |
| US8947531B2 (en) | 2006-06-19 | 2015-02-03 | Oshkosh Corporation | Vehicle diagnostics based on information communicated between vehicles |
| US8139109B2 (en) | 2006-06-19 | 2012-03-20 | Oshkosh Corporation | Vision system for an autonomous vehicle |
| US8337352B2 (en) | 2010-06-22 | 2012-12-25 | Oshkosh Corporation | Electromechanical variable transmission |
| US9132736B1 (en) | 2013-03-14 | 2015-09-15 | Oshkosh Defense, Llc | Methods, systems, and vehicles with electromechanical variable transmission |
| US11701959B2 (en) | 2015-02-17 | 2023-07-18 | Oshkosh Corporation | Inline electromechanical variable transmission system |
| US10578195B2 (en) | 2015-02-17 | 2020-03-03 | Oshkosh Corporation | Inline electromechanical variable transmission system |
| US12078231B2 (en) | 2015-02-17 | 2024-09-03 | Oshkosh Corporation | Inline electromechanical variable transmission system |
| US9650032B2 (en) | 2015-02-17 | 2017-05-16 | Oshkosh Corporation | Multi-mode electromechanical variable transmission |
| US10421350B2 (en) | 2015-10-20 | 2019-09-24 | Oshkosh Corporation | Inline electromechanical variable transmission system |
| US9656659B2 (en) | 2015-02-17 | 2017-05-23 | Oshkosh Corporation | Multi-mode electromechanical variable transmission |
| US10584775B2 (en) | 2015-02-17 | 2020-03-10 | Oshkosh Corporation | Inline electromechanical variable transmission system |
| US9651120B2 (en) | 2015-02-17 | 2017-05-16 | Oshkosh Corporation | Multi-mode electromechanical variable transmission |
| US10982736B2 (en) | 2015-02-17 | 2021-04-20 | Oshkosh Corporation | Multi-mode electromechanical variable transmission |
-
1984
- 1984-04-11 JP JP59072341A patent/JPS60216703A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60216703A (ja) | 1985-10-30 |
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