JPH08275597A - リターダ制御装置 - Google Patents

リターダ制御装置

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JPH08275597A
JPH08275597A JP7255895A JP7255895A JPH08275597A JP H08275597 A JPH08275597 A JP H08275597A JP 7255895 A JP7255895 A JP 7255895A JP 7255895 A JP7255895 A JP 7255895A JP H08275597 A JPH08275597 A JP H08275597A
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JP
Japan
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torque
rotor
retarder
control
temperature
Prior art date
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Pending
Application number
JP7255895A
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English (en)
Inventor
Toshimitsu Maruki
利光 丸木
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.)
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 リターダの速度、トルク制御装置において、
すべてのロータ温度範囲と回転数範囲においてトルク特
性を正確に定めることができ、常に最適な応答性と安定
性を得ることができる。 【構成】 目標値と制御値の偏差に応じて回転数又はト
ルクを制御するリターダ制御装置において、発熱量演算
部17により回転数とトルクからロータの発熱量を演算
するとともに、放熱量演算部21によりロータの周囲温
度と熱容量から放熱量を演算し、ロータ温度演算部20
により発熱量と放熱量の差と放熱時定数からロータ温度
を推定する。又、このロータ温度に対するトルクと励磁
電流の比の特性を用いてロータ温度変化補償部23から
補償信号を出力するとともに、回転数に対するトルクと
励磁電流の比の特性を用いて回転数変化補償部27から
補償信号を出力し、各補償信号に基づいて制御ゲインを
調整する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、リターダ(空冷式う
ず電流式動力吸収装置)の速度(回転数)、トルクを制
御するリターダ制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図6は従来のリターダの速度制御ループ
を示し、1は目標速度Nを設定する速度設定部、2は設
定速度Nと制御速度Nrpmとの偏差を求める偏差検出
部であり、その偏差は伝達関数V1(s)の比例演算部
3に加えられる。一方、制御速度Nは伝達関数V
3(s)の微分演算部4に加えられ、偏差検出部5では
比例演算部3の出力と微分演算部4の出力の偏差が求め
られ、その偏差が伝達関数V2(s)の比例積分演算部
6に加えられる。比例積分演算部6の出力はリターダの
励磁電流Ifの制御ループである伝達関数G0(s)の電
流制御部7に入力され、電流制御部7の出力である励磁
電流Ifはリターダの励磁電流Ifと吸収トルクτの関数
特性を示す伝達関数G1(s)のトルク特性部8に入力
される。トルク特性部8には制御速度Nとリターダのロ
ータ温度TRtも入力され、これらに応じてトルク特性が
変化する。トルク特性部8からは吸収トルクτが出力さ
れ、偏差検出部9にはリターダの駆動トルクτMと吸収
トルクτが入力され、偏差検出部9の出力は伝達関数K
/SJ(Jは慣性モーメント)の慣性部10に入力さ
れ、慣性部10は制御速度Nを出力する。なお、微分演
算部4は加速度制御マイナループを形成し、これと比例
演算部3及び偏差検出部5により制御ゲインを高め、応
答を速めることができる。
【0003】図7はリターダのトルク制御ループを示
し、11は目標吸収トルクを設定するトルク設定部、1
2は設定吸収トルクと制御吸収トルクτの偏差を求める
偏差検出部であり、この偏差出力は伝達関数Gc(s)
の比例積分演算部13に入力され、比例積分演算部13
の出力は電流制御部7に入力される。電流制御部7の出
力である励磁電流Ifはリターダのトルク特性部8に入
力され、その出力である吸収トルクτは偏差検出部9,
12に入力される。偏差検出部9ではリターダの駆動ト
ルクτMと吸収トルクτの偏差が求められ、この偏差が
慣性部10に入力され、その出力に制御吸収トルクNが
得られる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図8(a)は回転数5
00rpmでのリターダのロータ温度TRtと吸収トルク
τの関数を励磁電流Ifをパラメータとして示したもの
であり、図8(b)は同じく回転数1500rpmでの
同様の関係を示したものである。図から明らかなよう
に、励磁電流Ifに対応して発生する吸収トルクτはロ
ータ温度TRtの変化に応じて大きく変わり(3〜4
倍)、また回転数Nの変化に応じても大きく変わる(3
〜4倍)。このため、リターダの速度制御やトルク制御
の際に、使用する全回転範囲と全トルク範囲で安定した
制御を行うためには、制御ゲインを非常に下げなくては
ならず、満足な応答が得られなかった。
【0005】又、ある状態で制御ゲインを最適に調整し
たとしても、回転数が高くなるとループゲインが高くな
ってハンチングを生じ、回転数が低くなるとループゲイ
ンが下がって応答が悪くなった。さらに、吸収トルクが
小さくなるとロータ温度が下り、If−τ特性によりル
ープゲインが高くなってハンチングを生じ、吸収トルク
が大きくなるとロータ温度が上がり、応答が悪くなっ
た。このように従来では、常に制御ゲインの調整を手動
により行わないと、所望の制御応答や安定性が得られな
かった。
【0006】この発明は上記のような課題を解決するた
めに成されたものであり、ロータの温度変化や回転数変
化によるトルク特性の変化を無視することができ、全運
転範囲において最適な制御応答と安定性を持つことがで
きるリターダ制御装置を得ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明に係るリターダ
制御装置は、回転数とトルクからロータの発熱量を演算
する手段と、ロータの周囲温度と熱容量からロータの放
熱量を演算する手段と、この発熱量と放熱量の差とロー
タの放熱時定数からロータ温度を推定する手段と、予め
定めたロータ温度に対するトルクと励磁電流の比の特性
を用いてロータ温度変化補償信号を出力する手段と、予
め定めた回転数に対するトルクと励磁電流の比の特性を
用いて回転数変化補償信号を出力する手段と、この各補
償信号を用いて制御ゲインを調整する手段を設けたもの
である。
【0008】
【作用】この発明においては、ロータ温度及び回転数に
対してそれぞれトルクと励磁電流の比の特性が予め定め
られ、この各特性により推定されたロータ温度及び回転
数に応じて制御ゲインが自動的に調整される。
【0009】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面とともに説明
する。図1はこの実施例によるリターダ制御装置のブロ
ック線図、図2はそのうちのロータ温度変化補償系のブ
ロック線図を示す。ここでは、まず図2について説明す
る。17はリターダの吸収トルクτ(Nm)と回転数N
(rpm)からロータの発生熱量(Kcal)PをP=
1τN(K1は定数)により演算する発熱量演算部、1
8は図3に示す伝達関数G2(s)により回転数Nに応
じてロータの放熱時定数Tc(min)を定める熱時定
数演算部、19はロータの発熱量と放熱量の偏差を求め
る偏差検出部、20はこの偏差と放熱時定数Tcからロ
ータ温度(推定値)TRt(℃)を演算するロータ温度演
算部、21はロータ温度(推定値)とロータの冷却温度
(周囲温度)の差に熱容量K2(Kcal/℃)を乗算
してロータの放熱量(Kcal)を演算する放熱量演算
部、22はロータ温度と冷却温度の差を検出する偏差検
出部、23はロータ温度TRtに応じてτ/Ifのゲイン
を図4に示す伝達関数G3(s)のように変化させるロ
ータ温度変化補償部である。
【0010】又、図5(a)はロータの回転数変化補償
系のブロック線図を示し、27は回転数Nに応じてτ/
fのゲインを図5(a)に示す伝達関数G4(s)のよ
うに変化させる回転数変化補償部である。
【0011】次に、図1の全体図を用いてリターダ制御
装置の動作を説明する。15,25は切換スイッチであ
り、リターダの速度制御の場合には速度トルク設定部1
4により目標速度を設定し、切換スイッチ15,25を
図示のように切換える。又、16は比例積分制御演算部
であり、この場合の伝達関数はV2(s)に切換わる。
目標速度と制御速度の偏差は比例演算部3を介して微分
演算部4の出力と共に偏差検出部5に加えられ、その偏
差は比例積分制御演算部16に加えられ、増幅される。
その出力に応じて電流制御部7により電流制御が行わ
れ、その出力である励磁電流If、回転数N、ロータ温
度TRtに応じてトルク特性部8により吸収トルクτが定
められ、駆動トルクτMと吸収トルクでの偏差が慣性部
10に入力されて制御速度Nが求められる。
【0012】一方、回転数Nと吸収トルクτからロータ
の発熱量が求められ、ロータの推定温度と周囲温度の差
に熱容量を乗算してロータの放熱量を演算し、この発熱
量と放熱量の差と放熱時定数によりロータ温度が推定さ
れる。この推定温度はロータ温度変化補償部23に入力
され、予め推定された図4に示す伝達関数G3(s)に
より関数演算を行い、ロータ温度変化補償信号xを得
る。又、回転速度Nが回転数変化補償部27に入力さ
れ、予め測定された図5(b)に示す伝達関数G
4(s)により関数演算を行い、回転数変化補償信号x
を得る。割算部25には速度制御の基準比例ゲインyと
ロータ変化補償信号xが入力され、z=y/xの割算が
行われる。又、割算部26には割算部24の出力zがy
として入力されるとともに、回転数変化補償信号xが入
力され、z=y/xの演算が行われる。割算部26の出
力zは比例積分制御演算部16に比例ゲインとして入力
され、比例ゲインが調整される。
【0013】次に、トルク制御の場合には切換スイッチ
15,25が切換えられ、比例積分制御演算部16の伝
達関数もGc(s)に切換えられる。設定部14で設定
された目標吸収トルクと制御トルクの偏差が比例積分制
御演算部16に入力されて増幅され、電流制御部7及び
トルク特性部8を介して制御トルクが得られる。割算部
24にはトルク制御の基準比例ゲインがyとして入力さ
れ、ロータ温度変化補償信号xにより割算され、その出
力zは割算部26にyとして入力され、回転数変化補償
信号xにより割算され、その出力zが比例積分制御演算
部16に比例ゲインとして入力され、比例ゲインが調整
される。
【0014】上記実施例においては、推定されたロータ
温度及び回転数に応じて制御ゲインが自動的に調整され
るので、すべてのロータ温度範囲と回転数範囲において
トルク特性を正確に定めることができ、常に最適の応答
性と安定性を得ることができる。
【0015】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、推定さ
れたロータ温度と回転数に応じて制御ゲインが自動的に
調整され、すべてのロータ温度範囲と回転数範囲におい
てトルク特性が正確に定められ、常に最適な応答性と安
定性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明によるリターダ制御装置のブロック線
図である。
【図2】この発明によるリターダ制御装置のロータ温度
変化補償系のブロック線図である。
【図3】この発明による伝達関数G2(s)の特性図で
ある。
【図4】この発明による伝達関数G3(s)の特性図で
ある。
【図5】この発明によるリターダ制御装置の回転数変化
補償系のブロック線図及び伝達関数G4(s)の特性図
である。
【図6】従来のリターダの速度制御ループのブロック線
図である。
【図7】従来のリターダのトルク制御ループのブロック
線図である。
【図8】リターダの500rpm及び1500rpmで
のロータ温度と吸収トルクの関係図である。
【符号の説明】
8…トルク特性部 14…速度トルク設定部 16…比例積分制御演算部 17…発熱量演算部 18…熱時定数演算部 20…ロータ温度演算部 21…放熱量演算部 23…ロータ温度変化補償部 24,26…割算部 27…回転数変化補償部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 目標値と制御値の偏差に応じて回転数又
    はトルクを制御するリターダ制御装置において、回転数
    とトルクからロータの発熱量を演算する手段と、ロータ
    の周囲温度と熱容量からロータの放熱量を演算する手段
    と、この発熱量と放熱量の差とロータの放熱時定数から
    ロータ温度を推定する手段と、予め定めたロータ温度に
    対するトルクと励磁電流の比の特性を用いてロータ温度
    変化補償信号を出力する手段と、予め定めた回転数に対
    するトルクと励磁電流の比の特性を用いて回転数変化補
    償信号を出力する手段と、上記各補償信号を用いて制御
    ゲインを調整する手段を備えたことを特徴とするリター
    ダ制御装置。
JP7255895A 1995-03-30 1995-03-30 リターダ制御装置 Pending JPH08275597A (ja)

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JP7255895A JPH08275597A (ja) 1995-03-30 1995-03-30 リターダ制御装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011125542A1 (ja) 2010-04-07 2011-10-13 日野自動車株式会社 リターダの制御装置、リターダの制御方法およびリターダの制御装置を有する車両
CN113872496A (zh) * 2021-09-27 2021-12-31 重庆长安新能源汽车科技有限公司 一种用汽车电驱动系统的电机控制方法、系统及车辆

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2011125542A1 (ja) 2010-04-07 2011-10-13 日野自動車株式会社 リターダの制御装置、リターダの制御方法およびリターダの制御装置を有する車両
CN113872496A (zh) * 2021-09-27 2021-12-31 重庆长安新能源汽车科技有限公司 一种用汽车电驱动系统的电机控制方法、系统及车辆
CN113872496B (zh) * 2021-09-27 2023-07-21 深蓝汽车科技有限公司 一种用汽车电驱动系统的电机控制方法、系统及车辆

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