JPH0736644B2 - 電気車制御装置 - Google Patents
電気車制御装置Info
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- JPH0736644B2 JPH0736644B2 JP63006627A JP662788A JPH0736644B2 JP H0736644 B2 JPH0736644 B2 JP H0736644B2 JP 63006627 A JP63006627 A JP 63006627A JP 662788 A JP662788 A JP 662788A JP H0736644 B2 JPH0736644 B2 JP H0736644B2
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- chopper
- rotation speed
- circuit
- armature
- current
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- 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
- B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
- B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
- B60L15/2009—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed for braking
- B60L15/2018—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed for braking for braking on a slope
-
- 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
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
-
- 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
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- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電気車制御装置に係り、特に直流分巻電動機で
駆動する電気自動車の電動機の過回転を抑制するのに好
適な電気車制御装置に関する。
駆動する電気自動車の電動機の過回転を抑制するのに好
適な電気車制御装置に関する。
直流分巻電動機を用いた従来の電気車制御装置は、特公
昭52−42287号に記載のように、バッテリ、直流分巻電
動機の電機子電流を制御する第１のチョッパを含む加速
回路、直流分巻電動機の界磁電流を制御する第２のチョ
ッパを有し、アクセルの踏み量により第１のチョッパの
通流期間を制御し、力行の加速を行うと共に、電機子電
流により第２のチョッパの通流期間を制御し、力行時に
所定の駆動力を得るようにしていた。
昭52−42287号に記載のように、バッテリ、直流分巻電
動機の電機子電流を制御する第１のチョッパを含む加速
回路、直流分巻電動機の界磁電流を制御する第２のチョ
ッパを有し、アクセルの踏み量により第１のチョッパの
通流期間を制御し、力行の加速を行うと共に、電機子電
流により第２のチョッパの通流期間を制御し、力行時に
所定の駆動力を得るようにしていた。
また、回生制動時には、電機子に発生した電圧と第１の
チョッパのオン・オフ制御により直巻コイルに蓄えられ
たインダクタンスエネルギーとを重畳させて、バッテリ
に回生電流を流していた。
チョッパのオン・オフ制御により直巻コイルに蓄えられ
たインダクタンスエネルギーとを重畳させて、バッテリ
に回生電流を流していた。
しかしながら、上記従来の電気車用制御装置は、下り坂
での加速中に電動機の回転数を抑制する点については配
慮がされておらず、アクセルを踏込んだまま下り坂道を
走行すると電動機の回転数が通常の平坦路走行時の最高
回転数より高くなり、このため電動機の許容回転数は下
り坂道での加速走行を考慮して決定されるが、下り坂の
勾配によっては平坦路走行時よりはるかに高回転を考慮
して許容回転数を設定しなければならず、電動機の利用
効率が非常に低下するという問題があった。
での加速中に電動機の回転数を抑制する点については配
慮がされておらず、アクセルを踏込んだまま下り坂道を
走行すると電動機の回転数が通常の平坦路走行時の最高
回転数より高くなり、このため電動機の許容回転数は下
り坂道での加速走行を考慮して決定されるが、下り坂の
勾配によっては平坦路走行時よりはるかに高回転を考慮
して許容回転数を設定しなければならず、電動機の利用
効率が非常に低下するという問題があった。
また、下り坂での加速中に回生制動する場合は、第１の
チョッパのオン・オフ制御が必要であるため、誤動作や
故障の発生が懸念され、信頼性、安全性が低下するとい
う問題があった。
チョッパのオン・オフ制御が必要であるため、誤動作や
故障の発生が懸念され、信頼性、安全性が低下するとい
う問題があった。
本発明の目的は、下り坂道において所定の回転数に達し
た場合に自動的に電気ブレーキをかけることができ、電
動機の許容回転数を高回転数に設定する必要がなく、電
動機の利用効率を向上させることのできると共に、高い
信頼性と安全性を確保することのできる電気車用制御装
置を提供することである。
た場合に自動的に電気ブレーキをかけることができ、電
動機の許容回転数を高回転数に設定する必要がなく、電
動機の利用効率を向上させることのできると共に、高い
信頼性と安全性を確保することのできる電気車用制御装
置を提供することである。
上記した目的は、回生ブレーキ回路と、電機子の接続を
加速回路と回生ブレーキ回路との間で切換える切換え手
段と、電動機の回転数検出手段と、回転数検出手段の出
力と設定値との比較手段と、アクセルの踏込み検出手段
と、踏込み検出手段によりアクセルの踏込みが検出され
かつ比較手段により電動機の回転数が設定値を越えたこ
とが検出されたときに、切換え手段を動作させて電機子
の接続を加速回路から回生ブレーキ回路に切換えると共
に、第１のチョッパを停止させかつ界磁電流を所定の値
とするよう第２のチョッパを制御する制御手段とを設け
たことを特徴とする電気車制御装置によって達成され
る。
加速回路と回生ブレーキ回路との間で切換える切換え手
段と、電動機の回転数検出手段と、回転数検出手段の出
力と設定値との比較手段と、アクセルの踏込み検出手段
と、踏込み検出手段によりアクセルの踏込みが検出され
かつ比較手段により電動機の回転数が設定値を越えたこ
とが検出されたときに、切換え手段を動作させて電機子
の接続を加速回路から回生ブレーキ回路に切換えると共
に、第１のチョッパを停止させかつ界磁電流を所定の値
とするよう第２のチョッパを制御する制御手段とを設け
たことを特徴とする電気車制御装置によって達成され
る。
〔作用〕 アクセルを踏んだ加速中において電動機の回転数が上記
比較手段の設定値を越えると、制御手段は、切換え手段
を動作させて電機子の接続を加速回路から回生ブレーキ
回路に切換えると共に、第１のチョッパを停止させかつ
界磁電流を所定の値とするよう第２のチョッパを制御す
る。このとき、界磁電流の所定の値は、上記設定値の電
動機回転数で発生するモータ誘起電圧がバッテリ電圧と
同程度になるように設定される。この状態から下り坂道
を慣性で下りさらに電動機回転数が上昇すると、モータ
誘起電圧がバッテリ電圧より大きくなるため回生ブレー
キ回路に電機子電流が流れ、回生ブレーキ力が作用す
る。回転数が高ければ電機子電流が大に、低ければ小に
なるので、下り勾配につり合ったブレーキ力が働く抑速
ブレーキとなって、電動機の過回転を防止できる。
比較手段の設定値を越えると、制御手段は、切換え手段
を動作させて電機子の接続を加速回路から回生ブレーキ
回路に切換えると共に、第１のチョッパを停止させかつ
界磁電流を所定の値とするよう第２のチョッパを制御す
る。このとき、界磁電流の所定の値は、上記設定値の電
動機回転数で発生するモータ誘起電圧がバッテリ電圧と
同程度になるように設定される。この状態から下り坂道
を慣性で下りさらに電動機回転数が上昇すると、モータ
誘起電圧がバッテリ電圧より大きくなるため回生ブレー
キ回路に電機子電流が流れ、回生ブレーキ力が作用す
る。回転数が高ければ電機子電流が大に、低ければ小に
なるので、下り勾配につり合ったブレーキ力が働く抑速
ブレーキとなって、電動機の過回転を防止できる。
また、上記の回生制動時には第１のチョッパは停止させ
るので、第１のチョッパの制御に際しての誤動作や故障
の発生はなく、高い信頼性、安全性を確保できる。
るので、第１のチョッパの制御に際しての誤動作や故障
の発生はなく、高い信頼性、安全性を確保できる。
以下、本発明の一実施例を第１図ないし第３図を参照し
て説明する。
て説明する。
第１図において電気車制御装置は、バッテリ１、直流分
巻電動機の電機子２、電機子２の電機子電流を制御する
第１のチョッパ３、ダイオード4,5、電機子２と第１の
チョッパ３及びダイオード4,5との接続を切換える切換
器6,7とからなる電動機電機子回路を有している。切換
器６が6a側、切換器７が7b側に切換えられると、バッテ
リ１と切換器６と電機子２と切換器７とチョッパ３とが
直列接続となり、加速回路が構成される。一方、切換器
６が6b側、切換器７が7a側ではバッテリ１とダイオード
４と切換器６と電機子２と切換器７とダイオード５が直
列接続となる回生ブレーキ回路が構成される。
巻電動機の電機子２、電機子２の電機子電流を制御する
第１のチョッパ３、ダイオード4,5、電機子２と第１の
チョッパ３及びダイオード4,5との接続を切換える切換
器6,7とからなる電動機電機子回路を有している。切換
器６が6a側、切換器７が7b側に切換えられると、バッテ
リ１と切換器６と電機子２と切換器７とチョッパ３とが
直列接続となり、加速回路が構成される。一方、切換器
６が6b側、切換器７が7a側ではバッテリ１とダイオード
４と切換器６と電機子２と切換器７とダイオード５が直
列接続となる回生ブレーキ回路が構成される。
また、界磁コイル８はダイオード９に並列接続され、か
つバッテリ１と界磁電流を制御する第２のチョッパ10と
に直列接続される。
つバッテリ１と界磁電流を制御する第２のチョッパ10と
に直列接続される。
切換器6,7は動作コイル6c,7cを有し、これら動作コイル
6c,7cはそれぞれバッテリ１とスイッチ素子11,12とに直
列接続されている。スイッチ素子11,12をオン、オフす
ることにより切換器6,7の位置が切換えられる。
6c,7cはそれぞれバッテリ１とスイッチ素子11,12とに直
列接続されている。スイッチ素子11,12をオン、オフす
ることにより切換器6,7の位置が切換えられる。
第１及び第２のチョッパ3,10及びスイッチ素子11,12の
動作は制御回路20により制御される。制御回路20は、第
１のチョッパ３のゲート制御回路21と、第２のチョッパ
10のゲート制御回路22と、踏量に応じたレベルのアナロ
グ信号を出力するアクセル23と、電動機の回転数を検出
する回転数検出器24と、回転数検出器24により検出され
た電動機の回転数を設定値nsと比較し、設定値ns以下の
ときには“0"を出力し、設定値ns異常になると“1"を出
力する回転数レベル検出器25とを有している。ゲート制
御回路21には電機子電流IMと、アクセル23及び回転数レ
ベル検出器25の出力とが入力され、ゲート制御回路22に
は電機子電流IMと、界磁電流IFと、回転数レベル検出器
25の出力とが入力される。
動作は制御回路20により制御される。制御回路20は、第
１のチョッパ３のゲート制御回路21と、第２のチョッパ
10のゲート制御回路22と、踏量に応じたレベルのアナロ
グ信号を出力するアクセル23と、電動機の回転数を検出
する回転数検出器24と、回転数検出器24により検出され
た電動機の回転数を設定値nsと比較し、設定値ns以下の
ときには“0"を出力し、設定値ns異常になると“1"を出
力する回転数レベル検出器25とを有している。ゲート制
御回路21には電機子電流IMと、アクセル23及び回転数レ
ベル検出器25の出力とが入力され、ゲート制御回路22に
は電機子電流IMと、界磁電流IFと、回転数レベル検出器
25の出力とが入力される。
制御回路20はまた、アンドゲート26,27及びインバータ
ゲート28を有し、かつアクセル23にはそれが踏み込まれ
るとオンし、その踏込みを検出するスイッチ23aか設け
られている。アンドゲート26には、インバータゲート28
の出力とアクセルスイッチ23aの出力とが入力され、イ
ンバータゲート28には回転数レベル検出器25の出力が入
力され、アンドゲート27にはアクセルスイッチ23a及び
回転数レベル検出器25の出力が入力される。アンドゲー
ト26,27の出力により上記切換器6,7の位置切換えのため
のスイッチ素子11,12を制御する。
ゲート28を有し、かつアクセル23にはそれが踏み込まれ
るとオンし、その踏込みを検出するスイッチ23aか設け
られている。アンドゲート26には、インバータゲート28
の出力とアクセルスイッチ23aの出力とが入力され、イ
ンバータゲート28には回転数レベル検出器25の出力が入
力され、アンドゲート27にはアクセルスイッチ23a及び
回転数レベル検出器25の出力が入力される。アンドゲー
ト26,27の出力により上記切換器6,7の位置切換えのため
のスイッチ素子11,12を制御する。
ゲート制御回路21,22の詳細は第２図に示されており、
ゲート制御回路21は、加算器21aと、電流制御回路21b
と、ゲートパルス回路21cとを有し、加算器21aにアクセ
ル23の出力と電機子電流IMが入力され、ゲートパルス回
路21dより第１のチョッパ３の制御信号が出力される。
これによりアクセル23の出力を指令信号とし、電機子電
流IMをフィードバックした電流制御系が構成される。電
流制御回路21bとゲートパルス回路21cとの間にはリレー
21dが設けられ、リレー21dの動作コイルに回転数レベル
検出器25の出力が入力される。
ゲート制御回路21は、加算器21aと、電流制御回路21b
と、ゲートパルス回路21cとを有し、加算器21aにアクセ
ル23の出力と電機子電流IMが入力され、ゲートパルス回
路21dより第１のチョッパ３の制御信号が出力される。
これによりアクセル23の出力を指令信号とし、電機子電
流IMをフィードバックした電流制御系が構成される。電
流制御回路21bとゲートパルス回路21cとの間にはリレー
21dが設けられ、リレー21dの動作コイルに回転数レベル
検出器25の出力が入力される。
ゲート制御回路22は、電流指令回路22aと、加算器22bと
電流制御回路22cとを有し、電流指令回路22aに電機子電
流IMが入力され、加算器22bに界磁電流IFと電流指令回
路22aの出力とが入力され、電流制御回路22cより第２の
チョッパ10の制御信号が出力される。これにより電機子
電流IMを指令信号とし、界磁電流IFをフィードバックし
た電流制御系が構成される。ゲート制御回路22はまた、
界磁電流IFの指令信号として一定の設定値を出力する設
定器22dと、加算器22bに対する電流指令回路22aと設定
器22dとの接続を切換えるリレー22eとを有し、リレー22
eの動作コイルに回転数レベル検出器25の出力が入力さ
れる。
電流制御回路22cとを有し、電流指令回路22aに電機子電
流IMが入力され、加算器22bに界磁電流IFと電流指令回
路22aの出力とが入力され、電流制御回路22cより第２の
チョッパ10の制御信号が出力される。これにより電機子
電流IMを指令信号とし、界磁電流IFをフィードバックし
た電流制御系が構成される。ゲート制御回路22はまた、
界磁電流IFの指令信号として一定の設定値を出力する設
定器22dと、加算器22bに対する電流指令回路22aと設定
器22dとの接続を切換えるリレー22eとを有し、リレー22
eの動作コイルに回転数レベル検出器25の出力が入力さ
れる。
次にこのように構成された電気車制御装置の動作を説明
する。
する。
まず、加速のスタート時にアクセル23が踏み込まれる
と、スイッチ23aがオンする。このとき電動機の回転数
Ｎは設定値ns以下であるため、回転数レベル検出器25は
出力“0"であり、インバータゲート28が出力“1"となっ
てアンドゲート26の入力が共に“1"となる。従ってアン
ドゲート26の出力は“1"となり、スイッチ素子11がオン
して動作コイル6cが動作し、切換器６は6a側となる。一
方、アンドゲート27には回転数レベル検出器25の出力
“0"がそのまま入力されるため、その出力は“0"であ
り、スイッチ12はオフし動作コイル42cが動作しないた
め切換器７は7b側となる。これにより前述した加速回路
に構成される。
と、スイッチ23aがオンする。このとき電動機の回転数
Ｎは設定値ns以下であるため、回転数レベル検出器25は
出力“0"であり、インバータゲート28が出力“1"となっ
てアンドゲート26の入力が共に“1"となる。従ってアン
ドゲート26の出力は“1"となり、スイッチ素子11がオン
して動作コイル6cが動作し、切換器６は6a側となる。一
方、アンドゲート27には回転数レベル検出器25の出力
“0"がそのまま入力されるため、その出力は“0"であ
り、スイッチ12はオフし動作コイル42cが動作しないた
め切換器７は7b側となる。これにより前述した加速回路
に構成される。
またゲート制御回路21においては、回転数レベル検出器
25の出力が“0"であるため、リレー21dは電流制御回路2
1bとゲートパルス回路21cとを接続しており、同様にゲ
ート制御回路22においては、リレー22eが電流指令回路2
2aと加算器22bを接続している。そして、アクセル23の
踏量をアナログ信号でゲート制御回路21の加算器21aに
与えると、ゲートパルス回路21cの出力により第１のチ
ョッパ３の通流期間が制御されて、電機子電流が制御さ
れ、力行の加速状態となる。このとき同時に、ゲート制
御回路22の電流指令回路22aには電機子電流IMが与えら
れ、電流制御回路22cの出力により第２のチョッパ10の
通流期間が制御され、力行時の所定の駆動力が得られる
よう界磁電流を制御する。これにより電動機は、アクセ
ル23の踏量に応じた速度で所定の駆動力をもった力行の
加速状態で回転駆動される。
25の出力が“0"であるため、リレー21dは電流制御回路2
1bとゲートパルス回路21cとを接続しており、同様にゲ
ート制御回路22においては、リレー22eが電流指令回路2
2aと加算器22bを接続している。そして、アクセル23の
踏量をアナログ信号でゲート制御回路21の加算器21aに
与えると、ゲートパルス回路21cの出力により第１のチ
ョッパ３の通流期間が制御されて、電機子電流が制御さ
れ、力行の加速状態となる。このとき同時に、ゲート制
御回路22の電流指令回路22aには電機子電流IMが与えら
れ、電流制御回路22cの出力により第２のチョッパ10の
通流期間が制御され、力行時の所定の駆動力が得られる
よう界磁電流を制御する。これにより電動機は、アクセ
ル23の踏量に応じた速度で所定の駆動力をもった力行の
加速状態で回転駆動される。
この力行の加速状態において下り坂にさしかかり、慣性
により電動機の回転数Ｎが上昇し、設定値ns以上になる
と、回転数レベル検出器25の出力が“1"となり、インバ
ータゲート28の出力が“0"となるので、アンドゲート26
も出力“0"となる。その結果、スイッチ素子11がオフし
て動作コイル6cが励磁されなくなるので、切換器６は6b
側となる。一方、アンドゲート27はアクセルスイッチ23
aがオンしていれば入力が共に“1"となり、出力が“1"
となって、スイッチ素子12がオンして動作コイル7cが励
磁されるので、切換器７は7a側となる。これにより電機
子２の接続は前述した回生ブレーキ回路に切換えられ
る。
により電動機の回転数Ｎが上昇し、設定値ns以上になる
と、回転数レベル検出器25の出力が“1"となり、インバ
ータゲート28の出力が“0"となるので、アンドゲート26
も出力“0"となる。その結果、スイッチ素子11がオフし
て動作コイル6cが励磁されなくなるので、切換器６は6b
側となる。一方、アンドゲート27はアクセルスイッチ23
aがオンしていれば入力が共に“1"となり、出力が“1"
となって、スイッチ素子12がオンして動作コイル7cが励
磁されるので、切換器７は7a側となる。これにより電機
子２の接続は前述した回生ブレーキ回路に切換えられ
る。
また、回転数レベル検出器25の“1"の出力はゲート制御
回路21のリレー21dに与えられ、動作コイルを励磁して
リレースイッチをオフし、電流制御回路21bとゲートパ
ルス回路21cの接続を断つ。これにより第１のチョッパ
３のゲート制御を停止させる。一方、ゲート制御回路22
では回転数レベル検出器の上記出力によりリレー22eの
動作コイルが励磁され、リレースイッチの位置を切換
え、設定器22dと加算器22bを接続する。これにより設定
器22dの設定値によい第２のチョッパ10のゲート制御が
行われ、界磁電流IFは、設定器22dの設定値で定まる所
定の値となるよう制御される。
回路21のリレー21dに与えられ、動作コイルを励磁して
リレースイッチをオフし、電流制御回路21bとゲートパ
ルス回路21cの接続を断つ。これにより第１のチョッパ
３のゲート制御を停止させる。一方、ゲート制御回路22
では回転数レベル検出器の上記出力によりリレー22eの
動作コイルが励磁され、リレースイッチの位置を切換
え、設定器22dと加算器22bを接続する。これにより設定
器22dの設定値によい第２のチョッパ10のゲート制御が
行われ、界磁電流IFは、設定器22dの設定値で定まる所
定の値となるよう制御される。
ここで設定器22dの設定値は、設定値nsの電動機回転数
で発生するモータ誘起電圧VMがバッテリ１の電圧VBと同
程度になるように設定される。
で発生するモータ誘起電圧VMがバッテリ１の電圧VBと同
程度になるように設定される。
従ってこの状態から、下り坂での慣性によりさらに電動
機回転数Ｎが上昇しようとすると、モータ誘起電圧VMが
バッテリ電圧VBより大きくなるため、回生ブレーキ回路
に電機子電流IMが、電機子２→切換器６→ダイオード４
→バッテリ１→ダイオード５→切換器７の経路で流れ、
回生ブレーキ力が作用する。電動機回転数Ｎがさらに大
きくなろうとすると電機子電流IMが大きくなってブレー
キ力を強くし、電動機回転数が低くなれば電機子電流で
小さくなってブレーキ力を弱くする。従って、電動機回
転数Ｎは設定回転数nsの近傍で釣り合い、下り坂の勾配
に釣り合ったブレーキ力が働く抑速ブレーキとなって電
動機か過回転になるのを防止する。またブレーキ力が急
激に作用しないため、運転者に不快感を与えることがな
い。
機回転数Ｎが上昇しようとすると、モータ誘起電圧VMが
バッテリ電圧VBより大きくなるため、回生ブレーキ回路
に電機子電流IMが、電機子２→切換器６→ダイオード４
→バッテリ１→ダイオード５→切換器７の経路で流れ、
回生ブレーキ力が作用する。電動機回転数Ｎがさらに大
きくなろうとすると電機子電流IMが大きくなってブレー
キ力を強くし、電動機回転数が低くなれば電機子電流で
小さくなってブレーキ力を弱くする。従って、電動機回
転数Ｎは設定回転数nsの近傍で釣り合い、下り坂の勾配
に釣り合ったブレーキ力が働く抑速ブレーキとなって電
動機か過回転になるのを防止する。またブレーキ力が急
激に作用しないため、運転者に不快感を与えることがな
い。
第３図は実際の車両に本実施例の電気車制御装置を適用
した場合の記録を示すオロシグラフであり、上から順
に、電動機電機子電流IM、バッテリ電流IB、電動機界磁
電流IF、電動機誘起電圧VM、電動機回転数Ｎを示してい
る。前述した力行の加速状態は時刻t0〜t1の期間であ
る。この期間にアクセルを踏み込んだまま下り坂にさし
かかっており、電動機回転数Ｎは次第に大きくなり、遂
には時刻t1において回転数レベル検出器25の設定回転数
nsに達している。ここではnsの値は5000rpmに設定され
ている。
した場合の記録を示すオロシグラフであり、上から順
に、電動機電機子電流IM、バッテリ電流IB、電動機界磁
電流IF、電動機誘起電圧VM、電動機回転数Ｎを示してい
る。前述した力行の加速状態は時刻t0〜t1の期間であ
る。この期間にアクセルを踏み込んだまま下り坂にさし
かかっており、電動機回転数Ｎは次第に大きくなり、遂
には時刻t1において回転数レベル検出器25の設定回転数
nsに達している。ここではnsの値は5000rpmに設定され
ている。
時刻t1において設定回転数nsに達すると、上述したよう
に切換器6,7の切換え及び第１及び第２のチョッパ3,10
の制御の切換えが行われ、電機子電流IM及びバッテリ電
流IBは零となり、界磁電流IFのみが流れている状態とな
る。この状態で時刻t2において、電動機回転数Ｎがさら
に大きくなり、誘起電圧VM＞バッテリ電圧VBになると、
上述したように電機子電流IMが回生ブレーキ回路に流
れ、回生ブレーキ状態となる。電動機回転数Ｎがさらに
大きくなろうとしても、それに応じて電機子電流IMが大
きくなってブレーキ力が強まるので、電動機回転数は設
定回転数nsの近傍で釣り合い、抑速ブレーキ状態とな
る。第３図では時刻t2〜t3がこの状態であり、回転数Ｎ
は5400/min近傍で釣り合っている。
に切換器6,7の切換え及び第１及び第２のチョッパ3,10
の制御の切換えが行われ、電機子電流IM及びバッテリ電
流IBは零となり、界磁電流IFのみが流れている状態とな
る。この状態で時刻t2において、電動機回転数Ｎがさら
に大きくなり、誘起電圧VM＞バッテリ電圧VBになると、
上述したように電機子電流IMが回生ブレーキ回路に流
れ、回生ブレーキ状態となる。電動機回転数Ｎがさらに
大きくなろうとしても、それに応じて電機子電流IMが大
きくなってブレーキ力が強まるので、電動機回転数は設
定回転数nsの近傍で釣り合い、抑速ブレーキ状態とな
る。第３図では時刻t2〜t3がこの状態であり、回転数Ｎ
は5400/min近傍で釣り合っている。
なお第３図において、時刻t3〜t4では誘起電圧VM＜バッ
テリ電圧VBとなり、電機子電流IMが０となりブレーキ力
がない状態であり、これは、下り坂が一度平坦になり回
転数の上昇がない状態を示している。その後時刻t4で再
び回生ブレーキ力が働こうとしている。時刻t5以降は、
停止するためにアクセル23をオフにし、図示しない回生
ブレーキ制御手段の操作を行ったものである。
テリ電圧VBとなり、電機子電流IMが０となりブレーキ力
がない状態であり、これは、下り坂が一度平坦になり回
転数の上昇がない状態を示している。その後時刻t4で再
び回生ブレーキ力が働こうとしている。時刻t5以降は、
停止するためにアクセル23をオフにし、図示しない回生
ブレーキ制御手段の操作を行ったものである。
このように本実施例によれば、下り坂道を加速しながら
走行しても、電動機回転数Ｎが設定値nsに達すると回生
ブレーキが働き、電動機の過回転が防止できる効果があ
る。従って、電動機の許容回転数を高回転数に設定する
必要がなくなり、電動機の利用効率を大幅に向上させる
ことができる。また、上記の回生制動時には第１のチョ
ッパは停止させるので、第１のチョッパの制御に際して
の誤動作や故障の発生はなく、高い信頼性、安全性を確
保できる。また、第３図に示す回生ブレーキ中の回転数
Ｎの波形から分かるように、電動機回転数の変化が滑ら
かであることから、運転者に加速、減速による不快感を
与えない効果がある。
走行しても、電動機回転数Ｎが設定値nsに達すると回生
ブレーキが働き、電動機の過回転が防止できる効果があ
る。従って、電動機の許容回転数を高回転数に設定する
必要がなくなり、電動機の利用効率を大幅に向上させる
ことができる。また、上記の回生制動時には第１のチョ
ッパは停止させるので、第１のチョッパの制御に際して
の誤動作や故障の発生はなく、高い信頼性、安全性を確
保できる。また、第３図に示す回生ブレーキ中の回転数
Ｎの波形から分かるように、電動機回転数の変化が滑ら
かであることから、運転者に加速、減速による不快感を
与えない効果がある。
以上明らかなように本発明によれば、下り坂道において
所定の回転数に達すると、回転数に応じたブレーキ力が
得られるので、過回転を防止でき、電動機の許容回転数
を高回転数に設定する必要がなくなり、電動機の利用効
率を向上させることができると共に、高い信頼性と安全
性を確保することができる。また、そのブレーキ作用が
運転者に不快感を与えない効果がある。
所定の回転数に達すると、回転数に応じたブレーキ力が
得られるので、過回転を防止でき、電動機の許容回転数
を高回転数に設定する必要がなくなり、電動機の利用効
率を向上させることができると共に、高い信頼性と安全
性を確保することができる。また、そのブレーキ作用が
運転者に不快感を与えない効果がある。
第１図は本発明の一実施例による電気車制御装置の回路
図であり、第２図はその電気車制御装置のゲート制御回
路の詳細を示す回路図であり、第３図は同電気車制御装
置を実際の車輌に適用した場合の記録を示すオシログラ
フである。 符号の説明 １…バッテリ、２…電機子 ３…第１のチョッパ（加速回路） 4,5…ダイオード（回生ブレーキ回路） 6,7…切換器、８…界磁コイル 10…第２のチョッパ、20…制御回路 21,22…ゲート制御回路 23…アクセル 23a…アクセルスイッチ（踏込み検出手段） 24…回転数検出器 25…回転数レベル検出器（比較手段） 26,27…アンドゲート（論理積検出手段）
図であり、第２図はその電気車制御装置のゲート制御回
路の詳細を示す回路図であり、第３図は同電気車制御装
置を実際の車輌に適用した場合の記録を示すオシログラ
フである。 符号の説明 １…バッテリ、２…電機子 ３…第１のチョッパ（加速回路） 4,5…ダイオード（回生ブレーキ回路） 6,7…切換器、８…界磁コイル 10…第２のチョッパ、20…制御回路 21,22…ゲート制御回路 23…アクセル 23a…アクセルスイッチ（踏込み検出手段） 24…回転数検出器 25…回転数レベル検出器（比較手段） 26,27…アンドゲート（論理積検出手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉本 俊一郎 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所佐和工場内 (72)発明者 高橋 信好 茨城県勝田市東石川西古内3085番地５ 日 立オートモテイブエンジニアリング株式会 社内 (56)参考文献 特開 昭51−126615（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−160002（ＪＰ，Ａ) 発明協会公開技報 公枝番号85−2581 Ｖｏｌ．10−10
Claims (3)
- 【請求項１】バッテリ、直流分巻電動機の電機子電流を
制御する第１のチョッパを含む加速回路、前記直流分巻
電動機の界磁電流を制御する第２のチョッパを有する電
気車制御装置において、 回生ブレーキ回路と、前記電機子の接続を前記加速回路
と回生ブレーキ回路との間で切換える切換え手段と、前
記電動機の回転数検出手段と、前記回転数検出手段の出
力と設定値との比較手段と、前記アクセルの踏込み検出
手段と、前記踏込み検出手段によりアクセルの踏込みが
検出されかつ前記比較手段により電動機の回転数が設定
値を越えたことが検出されたときに、前記切換え手段を
動作させて電機子の接続を前記加速回路から回生ブレー
キ回路に切換えると共に、前記第１のチョッパを停止さ
せかつ前記界磁電流を所定の値とするよう前記第２のチ
ョッパを制御する制御手段とを設けたことを特徴とする
電気車制御装置。 - 【請求項２】前記制御手段が、前記比較手段及び踏込み
検出手段に接続され、前記切換え手段の動作を制御する
論理積検出手段を有していることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の電気車制御装置。 - 【請求項３】前記制御手段が、前記アクセルの踏量に応
じて前記第１のチョッパの通流期間を制御する第１のゲ
ート制御回路と、前記電機子電流に応じて前記第２のチ
ョッパの通流期間を制御する第２のゲート制御回路とを
有し、前記比較手段がこの第１及び第２のゲート制御回
路に接続されていることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の電気車制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63006627A JPH0736644B2 (ja) | 1988-01-14 | 1988-01-14 | 電気車制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63006627A JPH0736644B2 (ja) | 1988-01-14 | 1988-01-14 | 電気車制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01185105A JPH01185105A (ja) | 1989-07-24 |
| JPH0736644B2 true JPH0736644B2 (ja) | 1995-04-19 |
Family
ID=11643598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63006627A Expired - Lifetime JPH0736644B2 (ja) | 1988-01-14 | 1988-01-14 | 電気車制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0736644B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51126615A (en) * | 1975-04-25 | 1976-11-04 | Hitachi Ltd | Electic car speed regulator |
| JPS58141607A (ja) * | 1982-02-17 | 1983-08-23 | Hitachi Ltd | 電気自動車制御装置 |
| JPH061926B2 (ja) * | 1986-01-08 | 1994-01-05 | 財団法人鉄道総合技術研究所 | 電気車制動制御装置 |
-
1988
- 1988-01-14 JP JP63006627A patent/JPH0736644B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 発明協会公開技報公枝番号８５−２５８１Ｖｏｌ．１０−１０ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01185105A (ja) | 1989-07-24 |
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