JPH0447528B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0447528B2
JPH0447528B2 JP59072342A JP7234284A JPH0447528B2 JP H0447528 B2 JPH0447528 B2 JP H0447528B2 JP 59072342 A JP59072342 A JP 59072342A JP 7234284 A JP7234284 A JP 7234284A JP H0447528 B2 JPH0447528 B2 JP H0447528B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
intermediate circuit
internal combustion
combustion engine
braking
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
JP59072342A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS60216704A (en
Inventor
Shigenori Kinoshita
Ryutaro Yasuji
Takamichi Nakamura
Minoru Inagaki
Hiroshi Minami
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.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co 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 Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP59072342A priority Critical patent/JPS60216704A/en
Publication of JPS60216704A publication Critical patent/JPS60216704A/en
Publication of JPH0447528B2 publication Critical patent/JPH0447528B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60MPOWER SUPPLY LINES, AND DEVICES ALONG RAILS, FOR ELECTRICALLY- PROPELLED VEHICLES
    • B60M3/00Feeding power to supply lines in contact with collector on vehicles; Arrangements for consuming regenerative power
    • B60M3/06Arrangements for consuming regenerative power
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60MPOWER SUPPLY LINES, AND DEVICES ALONG RAILS, FOR ELECTRICALLY- PROPELLED VEHICLES
    • B60M3/00Feeding power to supply lines in contact with collector on vehicles; Arrangements for consuming regenerative power
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (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〕 本発明は、内燃機関とこの内燃機関により駆動
される交流発電機とから成る内燃機関駆動式交流
発電機と、この内燃機関駆動式交流発電機が発生
する交流電力を直流電力に変換し得る電力変換器
とを搭載し、内燃機関を駆動源として交流電動機
を介して車輪を駆動すると共に、トロリー線が敷
設されている区間ではこのトロリー線に接続され
た直流電源を駆動源として該交流電動機を介して
車輪を駆動し得るようにした内燃機関駆動電気式
−電気式ハイブリツド車両用制動装置に関する。
Detailed Description of the Invention [Technical Field to which the Invention Pertains] The present invention relates to an internal combustion engine-driven alternating current generator comprising an internal combustion engine and an alternator driven by the internal combustion engine, and an internal combustion engine-driven alternating current generator. The machine is equipped with a power converter that can convert the AC power generated by the machine into DC power, and uses the internal combustion engine as the drive source to drive the wheels via the AC motor. The present invention relates to a braking system for an internal combustion engine-driven electric-electric hybrid vehicle, which is capable of driving wheels via the AC motor using a DC power supply connected to the AC motor as a drive source.

〔従来技術とその問題点〕 大形のダンプトラツクや自走式クレーン車など
のような大形建設機械用車両などでは、その車両
に搭載する機器が小形軽量であることや保守が容
易であること、さらに連続降坂のために連続した
非機械式抑速ブレーキが得られることなどのため
に、従来の内燃機関からクラツチや減速歯車・差
動歯車を介して車輪を駆動するようなされている
機械式から、内燃機関で交流発電機を駆動し、こ
の交流発電機の出力を半導体変換器により可変電
圧・可変周波数の交流電力に変換して、車輪と連
結された交流電動機を駆動するようになされてい
る内燃機関駆動電気式が使用されるようになつて
きた。
[Prior art and its problems] In large construction machinery vehicles such as large dump trucks and self-propelled crane trucks, the equipment mounted on the vehicles is small and lightweight and easy to maintain. Furthermore, in order to obtain continuous non-mechanical restraint braking for continuous descents, the wheels are driven from the conventional internal combustion engine through clutches, reduction gears, and differential gears. From a mechanical system, an internal combustion engine drives an alternating current generator, and a semiconductor converter converts the output of this alternator into variable voltage/variable frequency alternating current power to drive an alternating current motor connected to the wheels. Internal combustion engine driven electrical systems have come into use.

第1図は3相誘導電動機により車輪を駆動する
ようなされてい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
てデイーゼルエンジンあるいはカソリンエンジン
などの内燃機関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の出力はダイオード整流
器3により直流に変換される。なお、23は内燃
機関1と同期発電機2とか成る内燃機関駆動式交
流発電機である。ダイオード整流器3の直流側と
後述するGTインバータ8L,8Rの直流側と
を接続しているいわゆる直流中間回路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を平滑している。この平
滑された直流電力は、たとえばゲートターンオフ
サイリスタから成る電力変換器としてのGTOイ
ンバータ8に入力され、このGTOインバータ8
の出力によつて誘導電動機9を駆動する。なお、
GTOインバータ8は左車輪用GTOインバータ8
Lと右車輪用GTOインバータ8Rとから構成さ
れ、誘導電動機9は左車輪用誘導電動機9Lと右
車輪用誘導電動機9Rとから構成されている。左
車輪を駆動する誘導電動機9Lは左車輪用のGT
Oインバータ8Lから、また右車輪を駆動する誘
導電動機9Rは左車輪用のGTインバータ8R
から交流電力の供給を受けるのであるが、これら
のGTインバータ8Lと8Rは前述の平滑され
た直流電力を可変電圧・可変周波数の交流電力に
変換するので、誘導電動機9Lと9R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GTインバータ8Lと8Rの順変換動作
により制御される。また左車輪用のインバータ8
Lと電動機9L、および右車輪用のインバータ8
Rを電動機9Rはそれぞれ別個に制御することが
できるので、曲線を円滑に走行することができ
る。また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に
よりこの滑りを素早く解消することもできる。
FIG. 1 is a main circuit connection diagram showing a conventional example of an internal combustion engine-driven electric vehicle whose wheels are driven by a three-phase induction motor. In FIG. 1, a synchronous generator 2 is coupled to an internal combustion engine 1 such as a diesel engine or a gasoline engine, and the output of the synchronous generator 2 is converted into direct current by a diode rectifier 3. Note that 23 is an internal combustion engine driven alternating current generator consisting of an internal combustion engine 1 and a synchronous generator 2. A so-called DC intermediate circuit 4 connecting the DC side of the diode rectifier 3 and the DC sides of GT inverters 8L and 8R, which will be described later, has a filter including a filter reactor 4L and a filter capacitor 4C for smoothing. This smoothed DC power is input to a GTO inverter 8 as a power converter consisting of, for example, a gate turn-off thyristor.
The induction motor 9 is driven by the output. In addition,
GTO inverter 8 is GTO inverter 8 for left wheel.
The induction motor 9 is composed of a left wheel induction motor 9L and a right wheel induction motor 9R. The induction motor 9L that drives the left wheel is a GT for the left wheel.
From the O inverter 8L, the induction motor 9R that drives the right wheel is connected to the GT inverter 8R for the left wheel.
These GT inverters 8L and 8R convert the aforementioned smoothed DC power into variable voltage/variable frequency AC power, so the rotational speed and torque of the induction motors 9L and 9R are That is, the traveling speed and traction torque of the vehicle are controlled by the forward conversion operation of GT inverters 8L and 8R. Also, inverter 8 for the left wheel
L, electric motor 9L, and inverter 8 for the right wheel
Since the electric motors 9R can each control R independently, it is possible to smoothly travel around curves. Also, even if slippage occurs between the wheels and the ground,
This slippage can also be quickly eliminated by controlling the torque and rotational speed of the wheels.

直流中間回路には制動抵抗6とチヨツパ7との
直列接続回路が接続されており、車両を制動運転
させたいときは誘導電動機9L,9Rを誘導発電
機として動作させ、GTインバータ8Lと8R
を逆変換動作させることにより、上述の誘導発電
機からの交流電力は直流電力に変換されて直流中
間回路に送り込まれるので、この直流電力をチヨ
ツパ7を介して制動抵抗6に消費させることでこ
の車両の速度を抑制する。このとき制動抵抗6で
消費する電力の調整はチヨツパ7を制御すること
で達成される。
A series connection circuit of a braking resistor 6 and a chopper 7 is connected to the DC intermediate circuit, and when it is desired to operate the vehicle under braking, the induction motors 9L and 9R are operated as an induction generator, and the GT inverters 8L and 8R are connected to the DC intermediate circuit.
By performing a reverse conversion operation, the AC power from the induction generator described above is converted to DC power and sent to the DC intermediate circuit. Reduce vehicle speed. At this time, adjustment of the power consumed by the braking resistor 6 is achieved by controlling the chopper 7.

第1図に示す従来例では、この車両は速度に応
じたけん引力や制動力は十分にかつ安定に得られ
るのであるが、力行運転時の駆動力は内燃機関1
から供給されるのでエネルギー利用上の効率が悪
いことと、降坂時の抑速制動にはその制動電力を
すべて連続して制動抵抗6で消費させるために大
容量の抵抗器が必要である。このような大きな制
動抵抗6を搭載しなければならないので、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
減少するばかりでなく、この制動抵抗6の重量の
ために燃費が悪化するという欠点を有する。
In the conventional example shown in Fig. 1, this vehicle can sufficiently and stably obtain traction force and braking force depending on the speed, but the driving force during power running is generated by the internal combustion engine.
Since the energy is supplied from the brake resistor 6, it is inefficient in terms of energy utilization, and a large-capacity resistor is required to continuously consume all the braking power in the braking resistor 6 for slow braking when descending a slope. Having to install such a large braking resistor 6 not only reduces the payload and space that can be used for the intended purpose of the vehicle, but also has the disadvantage that fuel efficiency deteriorates due to the weight of the braking resistor 6. has.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

この発明は、エネルギーを多量に消費する力行
運転時の省エネルギーを図るとともに、制動運転
時に使用する制動抵抗の小形軽量化による燃費改
善も図ることができる内燃機関駆動電気式−電気
式ハイブリツド車両用制動装置を提供することを
目的とする。
This invention provides a brake system for internal combustion engine-driven electric-electric hybrid vehicles that can save energy during power running, which consumes a large amount of energy, and improve fuel efficiency by reducing the size and weight of the braking resistor used during braking. The purpose is to provide equipment.

〔発明の要点〕[Key points of the invention]

この発明は、内燃機関に駆動される交流発電機
からダイオード整流器により直流中間回路へ直流
電力を供給し、この直流電力をインバータで交流
電力に変換して誘導電動機を駆動するようなされ
ている内燃機関駆動電気式車両では、直流中間回
路電圧は当該車両の走行速度に関係なくほぼ一定
であうことに着目したものであつて、地上からこ
の車両に走行中でも給電できる設備がある場合
は、この地上電源により車両を駆動するようにし
て、比較的燃費のよくない内燃機関による力行運
転を最小限にするとともに、前記のダイオード整
流器を直流から交流へ逆変換動作もできる変換器
にして、制動時には誘導電動機から返還される制
動電力により交流発電機を電動機運転させてエン
ジンブレーキを作用させることにより、制動抵抗
で消費される制動電力を低減し、当該制動抵抗を
小形軽量化しようとするものである。
This invention relates to an internal combustion engine in which DC power is supplied from an alternator driven by the internal combustion engine to a DC intermediate circuit using a diode rectifier, and this DC power is converted to AC power by an inverter to drive an induction motor. This method focuses on the fact that in electric drive vehicles, the DC intermediate circuit voltage is almost constant regardless of the vehicle's running speed, and if there is equipment that can supply power from the ground to the vehicle while it is running, it is In addition to minimizing power running by the internal combustion engine, which is relatively fuel-inefficient, the diode rectifier is replaced with a converter that can reversely convert direct current to alternating current, and during braking, the induction motor is used to drive the vehicle. By using the returned braking power to operate the alternator as an electric motor to apply engine braking, the braking power consumed by the braking resistor is reduced, and the braking resistor is made smaller and lighter.

しかして、本発明による内燃機関駆動電気式−
電気式ハイブリツド車両用制動装置は、 可逆電力変換器と、直流中間回路と、電力変換
器とを備えた内燃機関駆動電気式−電気式ハイブ
リツド車両用制動装置であつて、 前記可逆電力変換器は、内燃機関駆動式交流発
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4に供給し、かつ車両が減速
する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力変換器および直流中間
回路4を介して前記内燃機関駆動式交流発電機に
消費させるものであり、 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から成るフイルタを有して、
前記可逆電力変換器の後段と前記電力変換器の前
段とに接続され、かつ逆流阻止ダイオードを介し
てトロリー線に接続可能であり、 前記電力変換器は、前記直流中間回路の後段に
接続され、この直流中間回路にて平滑された直流
電力を可変電圧・可変周波数の交流電力に変換し
て前記交流電動機を駆動するものであることを特
徴とする。
Therefore, the internal combustion engine driven electric type according to the present invention -
The braking device for an electric hybrid vehicle is a braking device for an internal combustion engine-driven electric-electric hybrid vehicle comprising a reversible power converter, a DC intermediate circuit, and a power converter, the reversible power converter comprising: , converts the AC power generated from the internal combustion engine-driven AC generator into DC power and supplies it to the DC intermediate circuit 4, and when the vehicle decelerates, the energy returned from the AC motor that drives the wheels is used. The power is consumed by the internal combustion engine-driven alternating current generator via the power converter and the DC intermediate circuit 4, and the DC intermediate circuit has a filter consisting of a filter reactor and a filter condenser,
connected to the rear stage of the reversible power converter and the front stage of the power converter, and connectable to the trolley wire via a reverse current blocking diode, the power converter is connected to the rear stage of the DC intermediate circuit, It is characterized in that the DC power smoothed by the DC intermediate circuit is converted into AC power of variable voltage and variable frequency to drive the AC motor.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

第2図は本発明の実施例を示す主回路接続図で
あつて、この第2図により本発明の内容を以下に
詳述する。
FIG. 2 is a main circuit connection diagram showing an embodiment of the present invention, and the content of the present invention will be explained in detail below with reference to FIG.

この第2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が結合されてい
て、ブリツジ接続されているダイオード整流器3
と、同じくブリツジ接続されているサイリスタイ
ンバータ21とを逆並列接続して可逆電力交換器
22を構成している。このように構成されている
可逆電力変換器22はそのダイオード整流器3に
より同期発電機からの交流電力を整流して直流中
間回路に与えるとともに、この直流中間回路に返
還されてくる制動電力をサイリスタインバータ2
1で交流電力に変換し、同期発電機2を電動機運
転させることもできる。
In FIG. 2, a synchronous generator 2 is coupled to a diesel engine 1 as an internal combustion engine, and a diode rectifier 3 is connected to a bridge.
and a thyristor inverter 21 which is also bridge-connected are connected in antiparallel to form a reversible power exchanger 22. The reversible power converter 22 configured as described above rectifies the AC power from the synchronous generator using the diode rectifier 3 and supplies it to the DC intermediate circuit, and also supplies the braking power returned to the DC intermediate circuit to the thyristor inverter. 2
It is also possible to convert the power into alternating current power in step 1 and operate the synchronous generator 2 as a motor.

所謂直流中間回路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、供給される直流電力の脈動分を除去してい
る。この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力変換器として
のGTインバータ8Lと8Rに入力されるので
あるが、左車輪に結合されている誘導電動機9L
には8LなるGTインバータから、また右車輪
に結合されている誘導電動機9Rには8Rなる
GTインバータからそれぞれ別個に交流電力が
供給されるのであるが、これらのGTインバー
タ8L,8Rから出力される可変電圧・可変周波
数の交流電力により、当該車両は所望のけん引ト
ルクと走行速度で運行することができる。
The so-called DC intermediate circuit 4 is a filter reactor 4L.
and a filter capacitor 4C to remove pulsating components of the supplied DC power. This smoothed DC power is input to GT inverters 8L and 8R as power converters composed of gate turn-off thyristors, and induction motor 9L coupled to the left wheel.
8L from the GT inverter, and 8R from the induction motor 9R connected to the right wheel.
AC power is supplied separately from each GT inverter, and the variable voltage/variable frequency AC power output from these GT inverters 8L and 8R allows the vehicle to operate at the desired towing torque and running speed. be able to.

また地上にある直流電源としての地上整流器1
1からは直流電力がトロリー線12に供給され、
車両に設置されている集電手段としてのパンタグ
ラフ13をこのトロリー線12に接触させること
によりこの直流電力を当該車両内に取入れて直流
中間回路に供給する。この車両たとえば大形ダン
プトラツクなどが使用される鉱山などでは、地上
電源設備やトロリー線などを極力低コストで設置
するため、直流電源は地上整流器11に図示する
ように簡単なものであつて回生電力を吸収する能
力を持たないので、制動電力が地上整流器11に
逆流するのを阻止する手段として阻止ダイオード
14が直流中間回路と地上整流器11との中間に
設けられる。
Also, a ground rectifier 1 as a DC power source on the ground.
1 supplies DC power to the trolley wire 12,
By bringing a pantograph 13 installed in the vehicle as a current collecting means into contact with the trolley wire 12, this DC power is taken into the vehicle and supplied to the DC intermediate circuit. In mines where vehicles such as large dump trucks are used, in order to install ground power equipment, trolley wires, etc. at the lowest possible cost, the DC power source is simple as shown in the ground rectifier 11 and regenerated. Since it does not have the ability to absorb power, a blocking diode 14 is provided between the DC intermediate circuit and the ground rectifier 11 as a means to prevent braking power from flowing back to the ground rectifier 11.

力行運転時にはこの地上整流器11からの直流
電力が直流中間回路とGTインバータ8L,8
Rを経て誘導電動機9L,9Rに与えられること
により、比較的燃費のよくないデイーゼルエンジ
ン1を使用しなくてもよく、トロリー線12が設
置されていない地区を走行するときのみ、このデ
イーゼルエンジン1からのエネルギーに切換える
ようにしている。
During power running, the DC power from this ground rectifier 11 is transferred to the DC intermediate circuit and GT inverters 8L, 8.
Since the power is supplied to the induction motors 9L and 9R via R, there is no need to use the diesel engine 1, which has relatively low fuel consumption, and the diesel engine 1 is used only when traveling in an area where the trolley wire 12 is not installed. I am trying to switch to energy from

制動運転時たとえばこの車両が坂を降りつつあ
り、その降坂速度を抑制しようとするときは、地
上整流器11から直流電力を受電しているか否か
に拘らずデイーゼルエンジン1はアイドリング運
転状態にしておく。制動時にはこの車両のエネル
ギーにより車輪を経て左右の誘導電動機9Lと9
Rとは回転させられるので、この誘導電動機9L
と9Rは誘導発電機となつて交流電力を発生し、
GTインバータ8Lと8R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は前述したようにエンジンのア
イドリング運転に伴つて交流電圧を発生している
から、ダイオード整流器3とサイリスタインバー
タ21とから成る可逆電力変換器22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
動作が可能であるから、この可変電力変換器22
により、誘導電動機9L,9Rから直流中間回路
に送り込まれた電力を受けて、さらに同期発電機
2へ交流電力を送り出す。ただしこのとき直流中
間回路に地上整流器11から直流電圧が印加され
ているときは、誘導電動機9L,9RからGT
インバータ8L,8Rを経て返還される直流電力
の電圧は、地上整流器11からの直流電圧よりも
高くなるようにGTインバータ8L,8Rを制
御しておけば阻止ダイオード14により制動電力
が地上整流器11へ逆流することはない。
During braking operation, for example, when the vehicle is going down a slope and the speed of the descent is to be suppressed, the diesel engine 1 is placed in an idling state regardless of whether DC power is being received from the ground rectifier 11. put. During braking, this energy from the vehicle passes through the wheels to the left and right induction motors 9L and 9.
Since R is rotated, this induction motor 9L
and 9R become an induction generator and generate AC power,
GT inverters 8L and 8R convert this AC power into DC power and send it to the DC intermediate circuit. At this time, since the synchronous generator 2 is generating AC voltage as the engine is idling as described above, the reversible power converter 22 consisting of the diode rectifier 3 and the thyristor inverter 21 is connected to the normal power system. This variable power converter 22 is capable of reverse conversion operation in the same way as the separately excited converter.
As a result, the electric power sent from the induction motors 9L and 9R to the DC intermediate circuit is received, and AC power is further sent to the synchronous generator 2. However, at this time, when DC voltage is applied to the DC intermediate circuit from the ground rectifier 11, the GT
If the GT inverters 8L and 8R are controlled so that the voltage of the DC power returned via the inverters 8L and 8R is higher than the DC voltage from the ground rectifier 11, the braking power is transferred to the ground rectifier 11 by the blocking diode 14. There will be no backflow.

同期発電機2は上述により逆変換された交流電
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でデイーゼ
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になるので、結局降坂中の
車両が保有するエネルギーはこのエンジンブレー
キにより吸収されるので、当該車両の走行速度を
抑制することになる。なお第2図に示す実施例に
おいては、制動抵抗制御手段としてのチヨツパ7
と制動抵抗6とが設置されているが、サイリスタ
インバータ21の制御とチヨツパ7の制御を適切
に行なえば、当該車両を制動するためのエネルギ
ーを、エンジンブレーキと制動抵抗6とにどのよ
うな比率で吸収させるかを自由に設定することが
できるので、極端な場合は制動抵抗6とチヨツパ
7を使用しなくてもよい。よつて制動抵抗6とチ
ヨツパ7の容量は従来に比してはるかに小さくす
ることができる。
The synchronous generator 2 receives the AC power reversely converted as described above and becomes a synchronous motor, and its speed is higher than the speed of the diesel engine 1 during idling. In this way, when the speed of the diesel engine 1 increases during idling, the engine brake acts, and the energy held by the vehicle going downhill is eventually absorbed by this engine brake, so the vehicle's running speed increases. This will reduce speed. In the embodiment shown in FIG. 2, the brake resistor 7 as the braking resistance control means
If the thyristor inverter 21 and the brake resistor 7 are properly controlled, what ratio of energy for braking the vehicle to the engine brake and the braking resistor 6 can be determined. Since it is possible to freely set whether or not the brake force is absorbed by the brake force, the braking resistor 6 and the brake resistor 7 may not be used in extreme cases. Therefore, the capacities of the braking resistor 6 and the chopper 7 can be made much smaller than in the past.

第3図は本発明の第2の実施例を示す主回路接
続図である。この第3図において、内燃機関とし
てのデイーゼルエンジン1、同期発電機2、フイ
イルタコンデンサ4Cとフイルタリアクトル4L
とから成るフイルタを有する直流中間回路4、左
車輪用GTOインバータ8Lと右車輪用GTOイン
バータ8Rから成る電力変換器としてのGTOイ
ンバータ8、左車輪用誘導電動機9Lと右車輪用
誘導電動機9Rとから成る誘導電動機9、直流電
源として地上に設置された地上整流器11、トロ
リー線12、集電手段としてのパンタグラフ1
3、逆流阻止手段としての阻止ダイオード14に
付した符号・名称・用途と機能は第2図に示す実
施例と同じであるから、その説明は省略する。
FIG. 3 is a main circuit connection diagram showing a second embodiment of the present invention. In this Fig. 3, a diesel engine 1 as an internal combustion engine, a synchronous generator 2, a filter capacitor 4C and a filter reactor 4L are shown.
A DC intermediate circuit 4 having a filter consisting of a filter, a GTO inverter 8 as a power converter consisting of a left wheel GTO inverter 8L and a right wheel GTO inverter 8R, a left wheel induction motor 9L and a right wheel induction motor 9R. An induction motor 9, a ground rectifier 11 installed on the ground as a DC power source, a trolley wire 12, and a pantograph 1 as a current collecting means.
3. The reference numeral, name, purpose, and function assigned to the blocking diode 14 as a backflow blocking means are the same as those in the embodiment shown in FIG. 2, so a description thereof will be omitted.

第3図において、同期発電機2と直流中間回路
との間には、直流を交流に変換しまた交流を直流
に逆変換し得る可逆電力変換器としてのサイリス
タインバータ31が設けられている。さらに、交
流側がこのサイリスタインバータ31の交流側に
接続された制動抵抗制御手段としてのサイリスタ
整流器32と、このサイリスタ整流器32の直流
側に接続された制動抵抗33とが設けられてい
る。このように構成することにより、当該車両が
力行運転のときは地上整流器11からの直流電力
あるいはデイーゼルエンジン1からのエネルギー
のいずれかにより所望の速度で走行し、制動運転
のときは誘導電動機9L,9Rから直流中間回路
へ返還されてくる制動電力の電圧を、地上整流器
11からの直流電圧よりも高くしてこの地上整流
器11から直流電力が流入してくるのを防止して
おいてサイリスタインバータ31を逆変換動作さ
せれば、第2図に示す実施例と同様にエンジンブ
レーキが作用する。さらにサイリスタ整流器32
を制御すれば制動抵抗33で消費されるエネルギ
ーにより制動効果を得ることができるから、サイ
リスタインバータ31とサイリスタ整流器32と
により、エンジンブレーキによる制動力と、制動
抵抗33による制動力との比率を自由に設定でき
る。
In FIG. 3, a thyristor inverter 31 is provided between the synchronous generator 2 and the DC intermediate circuit as a reversible power converter capable of converting direct current to alternating current and back converting alternating current to direct current. Furthermore, a thyristor rectifier 32 as a braking resistance control means whose AC side is connected to the AC side of the thyristor inverter 31 and a braking resistor 33 connected to the DC side of the thyristor rectifier 32 are provided. With this configuration, when the vehicle is in power running, it runs at a desired speed using either the DC power from the ground rectifier 11 or the energy from the diesel engine 1, and when the vehicle is in braking mode, the induction motor 9L, The voltage of the braking power returned from 9R to the DC intermediate circuit is made higher than the DC voltage from the ground rectifier 11 to prevent DC power from flowing into the ground rectifier 11. If this is reversely converted, engine braking will be applied in the same way as in the embodiment shown in FIG. Furthermore, the thyristor rectifier 32
Since the braking effect can be obtained by the energy consumed by the braking resistor 33 by controlling Can be set to

第4図は本発明の第3の実施例を示す主回路接
続図であるが、この第4図における内燃機関とし
てのデイーゼルエンジン1、同期発電機2、フイ
ルタコンデンサ4Cとフイルタリアクトル4Lと
から成るフイルタを有する直流中間回路4、左車
輪用GTOインバータ8Lと右車輪用GTOインバ
ータ8Rとか成る電力変換器としてのGTOイン
バータ8、左車輪用誘導電動機9Lと右車輪用誘
導電動機9Rとから成る誘導電動機9、直流電源
として地上に設置された地上整流器11、トロリ
ー線12、集電手段としてのパンタグラフ13、
逆流阻止手段としての阻止ダイオード14、可逆
電力変換器としてのサイリスタインバータ31に
付した符号・名称・用途と機能は第3図に示す第
2の実施例と同様であるから、その説明は省略す
る。この第4図に示す第3の実施例では、交流発
電機2の出力回路には制動抵抗制御手段としての
サイリスタ調整器42と制動抵抗43との直列接
続回路がスター結線されているが、このサイリス
タ調整器42により制動抵抗43に消費される制
動電力が変化できるが、それ以外の力行運転時と
制動運転時の動作は第3図に示す第2の実施例と
同じである。なおサイリスタ整流器42と制動抵
抗43との直列接続図はデルタ結線により交流発
電機2の出力回路に接続されてもよい。
FIG. 4 is a main circuit connection diagram showing a third embodiment of the present invention, which is composed of a diesel engine 1 as an internal combustion engine, a synchronous generator 2, a filter capacitor 4C, and a filter reactor 4L. A DC intermediate circuit 4 having a filter, a GTO inverter 8 as a power converter consisting of a GTO inverter 8L for the left wheel and a GTO inverter 8R for the right wheel, an induction motor consisting of an induction motor 9L for the left wheel and an induction motor 9R for the right wheel. 9. A ground rectifier 11 installed on the ground as a DC power source, a trolley wire 12, a pantograph 13 as a current collecting means,
The symbols, names, uses, and functions given to the blocking diode 14 as a backflow blocking means and the thyristor inverter 31 as a reversible power converter are the same as those in the second embodiment shown in FIG. 3, so their explanation will be omitted. . In the third embodiment shown in FIG. 4, a series connection circuit of a thyristor regulator 42 as a braking resistance control means and a braking resistor 43 is star-connected to the output circuit of the alternator 2. Although the braking power consumed by the braking resistor 43 can be changed by the thyristor regulator 42, the other operations during power running and braking are the same as in the second embodiment shown in FIG. Note that the series connection diagram of the thyristor rectifier 42 and the braking resistor 43 may be connected to the output circuit of the alternator 2 by delta connection.

本発明の第1から第3の実施例に図示の可逆電
力変換器や制動抵抗制御手段は、サイリスタの代
りにGTサイリスタやトランジスタのような半
導体スイツチング素子を使用しても同様な動作を
させることができるし、これらは本発明の趣旨に
合致するものである。
The reversible power converter and braking resistance control means illustrated in the first to third embodiments of the present invention can operate in the same way even if a semiconductor switching element such as a GT thyristor or a transistor is used instead of a thyristor. can be done, and these are consistent with the spirit of the present invention.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明によれば、内燃機関に連結された交流
発電機の出力を変換して得られる直流電力と、地
上の電源から阻止ダイオードを介して得られる直
流電力とを車両の駆動エネルギーに使用するよう
に構成し、力行運転時に地上からの電力が使用で
きるときは比較的燃費のよくない内燃機関の代り
に地上からの電力を受けて運行経費を節減すると
ともに、さらに制動運転時には駆動電動機から返
還されてくるエネルギーを交流発電機を介してエ
ンジンブレーキとして消費させ、あるいは制動抵
抗に消費させるようにしている。このエンジンブ
レーキとして吸収されるエネルギーに相当する分
だけ制動抵抗の容量を削減できるので、制動抵抗
を小形軽量のものにすることができる。それ故当
該車両の本来の目的である載貨重量やスペースを
拡大できるし、さらに軽量化により力行運転時の
燃費を改善することもできる。
According to this invention, DC power obtained by converting the output of an alternator connected to an internal combustion engine and DC power obtained from a ground power source via a blocking diode are used as driving energy for a vehicle. When ground power can be used during power running, it receives power from the ground instead of the internal combustion engine, which is relatively fuel-efficient, reducing operating costs, and when braking, power is returned from the drive motor. The resulting energy is consumed by the engine brake via an alternator or by braking resistance. Since the capacity of the braking resistor can be reduced by an amount corresponding to the energy absorbed as engine braking, the braking resistor can be made smaller and lighter. Therefore, it is possible to increase the payload and space, which is the original purpose of the vehicle, and furthermore, by reducing the weight, it is also possible to improve fuel efficiency during power running.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は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図は本発明の実施例
を示す主回路接続図、第3図は本発明の第2の実
施例を示す主回路接続図、第4図は本発明の第3
の実施例を示す主回路接続図である。 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……ダイオード整流器、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、6……制動抵
抗、7……チヨツパ、8……電動機側変換器とし
てのGTOインバータ、8L……左車輪用GTOイ
ンバータ、8R……右車輪用GTOインバータ、
9……誘導電動機、9L……左車輪用誘導電動
機、9R……右車輪用誘導電動機、11……地上
整流器、12……トロリー線、13……パンタグ
ラフ、14……逆流阻止ダイオード、21……サ
イリスタインバータ、22……可逆電力変換器、
23……内燃機関駆動式交流発電機、31……サ
イリスタインバータ、32……サイリスタ整流
器、33……制動抵抗、42……サイリスタ調整
器、43……制動抵抗。
Fig. 1 is a main circuit connection diagram showing a conventional example of an internal combustion engine driven electric vehicle, Fig. 2 is a main circuit connection diagram showing an embodiment of the present invention, and Fig. 3 is a main circuit connection diagram showing a second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a main circuit connection diagram showing the third embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a main circuit connection diagram showing an embodiment of the present invention. 1... Diesel engine as an internal combustion engine,
2...Synchronous generator, 3...Diode rectifier, 4
...DC intermediate circuit, 4C...filter capacitor, 4L...filter reactor, 6...braking resistor, 7...chopper, 8...GTO inverter as motor side converter, 8L...GTO inverter for left wheel, 8R...GTO inverter for right wheel,
9... Induction motor, 9L... Induction motor for left wheel, 9R... Induction motor for right wheel, 11... Ground rectifier, 12... Trolley wire, 13... Pantograph, 14... Backflow blocking diode, 21... ...Thyristor inverter, 22...Reversible power converter,
23... Internal combustion engine driven alternator, 31... Thyristor inverter, 32... Thyristor rectifier, 33... Braking resistor, 42... Thyristor regulator, 43... Braking resistor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 可逆電力変換器22,31と、直流中間回路
4と、電力変換器8とを備えた内燃機関駆動電気
式−電気式ハイブリツド車両用制動装置であつ
て、 前記可逆電力変換器22,31は、内燃機関駆
動式交流発電機23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、
かつ車両が減速する際には車輪を駆動する交流電
動機9から返還されるエネルギーを前記電力変換
器8および直流中間回路4を介して前記内燃機関
駆動式交流発電機23に消費させるものであり、 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、前記可逆電力変換器22の後段と前
記電力変換器8の前段とに接続され、かつ逆流阻
止ダイオード14を介してトロリー線12に接続
可能であり、 前記電力変換器8は、前記直流中間回路4の後
段に接続され、この直流中間回路4にて平滑され
た直流電力を可変電圧・可変周波数の交流電力に
変換して前記交流電動機9を駆動するものであ
る、 ことを特徴とする内燃機関駆動電気式−電気式ハ
イブリツド車両用制動装置。
[Scope of Claims] 1. A braking device for an internal combustion engine-driven electric-electric hybrid vehicle comprising reversible power converters 22, 31, a DC intermediate circuit 4, and a power converter 8, wherein the reversible power The converters 22 and 31 convert AC power generated from the internal combustion engine-driven AC generator 23 into DC power and supply it to the DC intermediate circuit 4,
In addition, when the vehicle decelerates, the energy returned from the AC motor 9 that drives the wheels is consumed by the internal combustion engine-driven AC generator 23 via the power converter 8 and the DC intermediate circuit 4. The DC intermediate circuit 4 includes a filter reactor 4
It has a filter consisting of L and a filter capacitor 4C, and is connected to the rear stage of the reversible power converter 22 and the front stage of the power converter 8, and is connectable to the trolley wire 12 via the backflow blocking diode 14. The power converter 8 is connected after the DC intermediate circuit 4 and converts the DC power smoothed by the DC intermediate circuit 4 into variable voltage/variable frequency AC power to drive the AC motor 9. A braking device for an internal combustion engine-driven electric-electric hybrid vehicle, characterized in that:
JP59072342A 1984-04-11 1984-04-11 Internal-combustion engine driven electric vehicle Granted JPS60216704A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59072342A JPS60216704A (en) 1984-04-11 1984-04-11 Internal-combustion engine driven electric vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59072342A JPS60216704A (en) 1984-04-11 1984-04-11 Internal-combustion engine driven electric vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60216704A JPS60216704A (en) 1985-10-30
JPH0447528B2 true JPH0447528B2 (en) 1992-08-04

Family

ID=13486523

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59072342A Granted JPS60216704A (en) 1984-04-11 1984-04-11 Internal-combustion engine driven electric vehicle

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60216704A (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5103923A (en) * 1989-11-30 1992-04-14 Marathon Letourneau Company Method and apparatus for propelling and retarding off-road haulers
JP2800451B2 (en) * 1991-04-19 1998-09-21 トヨタ自動車株式会社 Regenerative energy absorber
JPH10327503A (en) * 1997-05-23 1998-12-08 Fuji Electric Co Ltd Static-type frequency converter for ac electric railcar
FR2967847B1 (en) 2010-11-23 2015-06-26 Hispano Suiza Sa METHOD AND ARCHITECTURE FOR PROCESSING REGENERATED ELECTRIC ENERGY OF AN AIRCRAFT

Also Published As

Publication number Publication date
JPS60216704A (en) 1985-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5747959A (en) Method of controlling electric vehicle driven by an internal combustion engine
EP0502951B1 (en) Method and apparatus for propelling and retarding off-road haulers
US8025115B2 (en) Hybrid vehicle power control systems and methods
JP3219039B2 (en) Electric vehicle electric system
US6737822B2 (en) Traction motor drive system
US8310180B2 (en) Electric powertrain system having bidirectional DC generator
EP1986313B1 (en) Direct d.c. converter at the input side of a variable voltage variable frequency inverter driving an induction motor
JP5390507B2 (en) Energy exchange system for electric or hybrid vehicles
JPS60216703A (en) Brake system of internal-combustion engine driven electric vehicle
JP2004254402A (en) Hybrid vehicle
JPH0447528B2 (en)
JPS60187202A (en) Electric vehicle driven by internal combustion engine
JPS6268004A (en) Electric rolling stock driven by internal combustion engine
CA2591696C (en) Method and apparatus for a hybrid battery configuration for use in an electric or hybrid electric motive power system
JPS6264201A (en) Brake system for internal combustion engine-driven electric motor vehicle
JP3499079B2 (en) Electric car control device
JPS60187201A (en) Electric vehicle driven by internal combustion engine
JPS60190103A (en) Internal-combustion engine driven electric railcar
JPH0472444B2 (en)
JPH04340301A (en) Controller for electric automobile
JPH0516803Y2 (en)
JPH11136807A (en) Control of vehicle with internal combustion engine