JPH0898329A - 車輌のトルクバランス制御方式およびその装置 - Google Patents

車輌のトルクバランス制御方式およびその装置

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JPH0898329A
JPH0898329A JP6223505A JP22350594A JPH0898329A JP H0898329 A JPH0898329 A JP H0898329A JP 6223505 A JP6223505 A JP 6223505A JP 22350594 A JP22350594 A JP 22350594A JP H0898329 A JPH0898329 A JP H0898329A
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torque
speed
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controlled
wheel
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JP6223505A
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Shigehiko Furuse
成彦 古瀬
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 移動機械(電動機駆動の車輌)において4輪
駆動の安定した速度制御を行う。 【構成】 前後輪同一の速度制御回路で形成し、前輪側
は速度基準に従って速度制御を行い、後輪側は速度コン
トローラ9へ速度指令と定数αを加えその出力を飽和さ
せると共に、前輪側のトルク分電流(リミッター4の出
力)に所定の乗数βを乗じたものを後輪側のリミッター
10へトルク指令として送り、このトルク指令値でリミ
ッターの上限を規制することにより、後輪側をトルク制
御する。 【効果】 前輪側に要したトルクに基づいて後輪側のト
ルク制御をするので、トルクバランスをとることがで
き、高精度で安定したバランス制御ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は電動機で駆動する車輌
の走行制御に関するもので、例えば、大形移動機械を有
する鉄鋼プラントの自動走行制御に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図7は鉄鋼プラントにおいて使用されて
いる無人運転用移動機械、例えば、コークス炉で生成さ
れた高温のコークスを消火塔へ運搬する消火電車等に搭
載されいてる駆動輪用電動機の走行制御回路の構成図で
ある。図において、31は車輪を回転させる誘導電動
機、32は誘導電動機31の回転数を検出するタコジェ
ネレータ、33はタコジェネレータ22で検出された回
転数を電圧値に変換するF−V変換器、34はF−V変
換器33で出力される信号と速度基準とを比較し速度制
御を行う電圧コントローラである。また、図8はインバ
ータ制御により駆動される消火電車の要部の斜視図であ
り、35は誘導電動機31を制御するインバータ制御盤
である。
【0003】次に動作について説明する。走行速度はパ
ターン化され、高速・中速・微速の3段階に分けられ、
図7に示す走行制御回路により定速走行制御が行われ
る。図7において、誘導電動機31の回転数をタコジェ
ネレータ32で検出し、F−V変換器33で電圧値に変
換し、3段階の速度指令と比較して、誘導電動機31の
電圧を制御するフィードバック制御で速度制御を行って
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来使用されている消
火電車等の移動機械に搭載される電動機制御盤は以上の
ように構成されているので、牽引荷重を上げるには図8
に示す2輪駆動では限界があり、車上に積載可能な物理
的大きさに制限されるため、4輪駆動で制御しなければ
ならない。4輪駆動で制御するためには、以上の制御方
法で前後輪を制御すると荷重の重心の偏りに対し、車輪
の軸重が偏るため、各々の電動機のトルクが異なり、前
輪と後輪の速度のバランスがとれなくなってしまうとい
う問題点があった。
【0005】なお、荷重の重心の偏りに対する車輪の軸
重の偏りの原因は、鉄鋼プラント設備中のコークス炉周
りの移動機械等では、コークスやその他原料の搬入、搬
出、又は移動中、荷崩れの発生が起きやすく、進行方向
に対する前後左右の方向に荷重の偏りが発生する。ま
た、この荷重の偏りに加え、車輌に接するレールの歪や
車輌等の機械的な差異により軸重の偏りが発生する。
【0006】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、トルクバランスを保つよう制御
することにより、4輪駆動を可能にすることを目的とし
ている。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明に係る車輌のト
ルクバランス制御方式は、前輪と後輪を各々電動機で駆
動する車輌に対し、上記前輪および後輪のいずれか一方
の車輪側の電動機を速度制御すると共に、この一方の車
輪側で要したトルクに基づいて他方の車輪側の電動機を
トルク制御するようにしたものである。
【0008】また、左前輪、右前輪、左後輪および右後
輪を各々電動機で駆動する車輌に対し、上記前輪側およ
び後輪側のいずれか一方の車輪側の電動機を各々速度制
御し、この一方の車輪側で要した各々のトルクに基づい
て他方の車輪側の電動機を各々トルク制御すると共に、
上記速度制御される車輪の左側に要したトルクと右側に
要したトルクとの比較に基づいて、上記速度制御する車
輪の左側および右側の少なくともいずれか一方の側の車
輪の電動機に対し、DROOP制御するようにしたもの
である。
【0009】また、電動機を誘導電動機とし、制御はP
WM方式によるベクトル制御を行うインバータで制御す
るようにしたものである。
【0010】また、上記手段のいずれか一つの車輌のト
ルクバランス制御方法を用いた車輌のトルクバランス制
御装置としたものである。
【0011】
【作用】この発明の車輌のトルクバランス制御方式は、
前輪と後輪を各々電動機で駆動する車輌に対し、上記前
輪および後輪のいずれか一方の車輪側の電動機を速度制
御すると共に、この一方の車輪側で要したトルクに基づ
いて他方の車輪側の電動機をトルク制御してトルクのバ
ランスをとる。
【0012】また、左前輪、右前輪、左後輪および右後
輪を各々電動機で駆動する車輌に対し、上記前輪側およ
び後輪側のいずれか一方の車輪側の電動機を各々速度制
御し、この一方の車輪側で要した各々のトルクに基づい
て他方の車輪側の電動機を各々トルク制御して前後輪の
トルクバランスをとり、上記速度制御される車輪の左側
に要したトルクと右側に要したトルクとの比較に基づい
て、上記速度制御する車輪の左側および右側の少なくと
もいずれか一方の側の車輪の電動機に対し、DROP制
御して、左側と右側の車輪のバランスをとる。
【0013】また、電動機を誘導電動機とし、制御はP
WM方式によるベクトル制御を行うインバータで制御
し、制御精度が向上する。
【0014】また、上記作用のいずれか一つの作用を有
する車輌のトルクバランス制御方法を用いてバランスの
良い車輌のトルクバランス制御装置を実現する。
【0015】
【実施例】
実施例1.以下、この発明の一実施例を図1、図2を用
いて説明する。図1は移動機械に搭載した駆動輪用電動
機の走行制御回路の構成図であり、前輪と後輪の両者を
各々駆動する4輪駆動の場合を示している。
【0016】図1において、1は前輪駆動用電動機(誘
導電動機)、2は前輪駆動用電動機1の回転数を検出す
るパルス発信器、3はパルス発信器2で検出した回転数
から速度に換算した値と速度基準とを比較し速度制御を
行う速度コントローラ、4は速度コントローラ3から送
られる速度指令のリミッター、5はリミッター4より速
度指令とホールCTからフィードバックする誘導電動機
1の一次電流とを比較して制御を行う電流コントロー
ラ、6は電流コントローラ5からの速度指令によりスイ
ッチング動作を行うトランジスタである。
【0017】7〜12は後輪駆動に関するもので、前述
の1〜6に対応し7は後輪駆動用電動機(誘導電動
機)、8はパルス発信器、9は速度コントローラ、10
はリミッター、11は電流コントローラ、12はトラン
ジスタである。また、13は後輪駆動用の速度コントロ
ーラ9を飽和させるために速度基準に加える定数
(α)、14は前輪駆動用電動機1に対して、後輪駆動
用電動機7のトルクバランスを考慮して、リミッター4
からの出力信号を後輪側の速度基準として生成するため
の乗数(β)である。
【0018】また、図2は移動機械の走行に関する要部
の斜視図である。図2において、15は前輪駆動用電動
機1を制御するインバータユニットであり、16は後輪
駆動用電動機7を制御するためのインバータユニットで
ある。なお、これらインバータ制御はPWM制御方式に
よるベクトル制御を行うものである。
【0019】次に動作について説明する。前輪駆動の制
御に対し、以下の速度制御を行う。図1において、前輪
駆動用電動機1の現在の回転数をパルス発信器2で検出
し、フィードバックさせ、速度コントローラ3において
上位コントローラより送られてくる速度指令と比較し、
所定の演算がなされ速度制御応答が得られる。次にリミ
ッター4によりインバータの許容電流内にトルク分電流
が制限され、相電流の瞬時値指令を出力する。電流コン
トローラ5では、この瞬時値指令とホールCTにより得
られるインバータの出力電流すなわち誘導電動機の1次
電流との偏差を増幅し、1次電流が指令値に一致するよ
うにインバータの出力電圧を制御する。
【0020】次に後輪駆動の制御に対して以下のトルク
制御を行う。図1において、後輪駆動用電動機7に対し
トルク制御を行うためには、速度コントローラ9を飽和
させる必要がある。そのため、常時速度コントローラ9
には速度基準に所定の定数13(α)を加え続けて飽和
させている。そして、前輪駆動用電動機1と後輪駆動用
電動機7との負荷の偏りに対し、前輪駆動用電動機1に
要するトルクに所定の乗数14(β)を掛け合わせたも
のを、リミッター10へトルク指令として入力する。リ
ミッター10ではこのトルク指令値をリミット値とする
特性にしているので、このトルク指令値が出力される。
以下前述の前輪の速度制御と同様の原理で制御を行う。
このように後輪の駆動は、前輪にかかるトルクに追従さ
せるトルク制御を行うことができる。
【0021】図3は、上記のように駆動制御した場合の
動特性を示すもので、トルクのバランスの推移がよく分
かる。上から順に合成トルク、前輪に対するトルク、後
輪に対するトルクを時間を横軸にとって対比させたもの
である。この図から読み取れるように、後輪のトルクは
1制御周期遅れて、前輪のトルクに追従しているのが分
かる。合成トルクに注目すると、始めの内はある程度振
動が見られるが、その後は安定状態となりトルクバラン
スが保たれていることがわかる。なお、図3は図1の乗
数14で乗数βを100%と設定(トルク値×1)した
時のものである。
【0022】なお、制御方法を従来の電圧制御からPW
Mの制御によるベクトル制御のインバータに替えること
によって、より制御精度が高まり、速度基準をパターン
化することなく任意の速度で走行可能にすることができ
る。
【0023】このように前後輪共H/W構成は同一のイ
ンバータを用い、そのS/Wのみを変更することで対応
することができるので、製作上・保守上のメリットがあ
る。また、従来1台の電動機で駆動していたので、大容
量の電動機が必要であったが、この発明の実施例のよう
に複数の小容量の電動機により駆動されるため、比較的
安価な設備で構成でき、また、省エネルギー運転が可能
となる。
【0024】実施例2.なお、上記実施例では駆動用電
動機を前輪と後輪に分け2台で稼働する4輪駆動の例を
示したが、この実施例では、前後左右の4輪に各々電動
機を設け4台の電動機で駆動する4輪駆動としたもの
で、上記実施例1と同様の効果を奏する。図4はこの実
施例の走行制御回路の構成図を示し、図6は図4の移動
機械の走行に関する要部の斜視図である。この実施例で
は実施例1の駆動制御に加えて左右の車輪のバランスの
改善も行うようにしている。
【0025】図6において、17は右前輪駆動用電動機
Cを制御するインバータユニット、18は右後輪駆動用
電動機Dを制御するインバータユニット、19は左前輪
駆動用電動機Eを制御するインバータユニット、20は
左後輪駆動用電動機Fを制御するためのインバータユニ
ットである。なお、これらインバータ制御はPWM制御
方式によるベクトル制御を行うものである。
【0026】図4において、1〜14は上記実施例と同
様のものであり、制御も左右で切り分けて考えると上記
と同様の制御で行うことができる。左右のバランスにつ
いては、右前輪用のトルク指令と左前輪用のトルク指令
とを比較しその偏差に基づいて、DROOP値をDRO
OP演算部22で演算し、演算乗数21を与え、速度コ
ントローラ3の入力側にフィードバックしてDROOP
制御を行う。
【0027】即ち、右前輪側のトルクが左前輪側のトル
クより大きいとDROOP値を大きくして、右前輪側の
速度基準を減じて右前輪側のトルクを減少させると共
に、左前輪側では、右前輪側のトルクが左前輪側のトル
クより大きいとDROOP値を小さくして、左前輪側の
速度基準を増加させ、左右の車輪のバランスをとる。
【0028】ここでDROOP制御は、電動機の速度垂
下特性制御であり、DROOP値は負荷と速度との関係
を示し、負荷零での速度100%の時、100%負荷で
の速度低下の割合を示すものである。また、演算乗数2
1はRAMP特性を持たせるもので、RAMP乗数とし
てDROOPの1%到達時間をmSec単位で設定する
ものである。
【0029】動作特性を図5に示す。上記実施例にて説
明した図3と同様に左右の後輪は各々の前輪に要したト
ルクを1制御周期遅れで追従しており、総トルクにおい
ても始めは多少のばらつきはあるものの、次第に安定し
ていく。
【0030】なお、図4ではDROOP制御を左前輪と
右前輪に対して行ったが、右または左の一方の前輪に対
してのみ行うようにしてもよい。
【0031】実施例3.実施例1又は実施例2は制御動
作をディジタル処理する例で示したが、アナログ処理の
制御を行ってもよい。この場合、図3および図5の動作
特性は、周期毎のトルクが棒グラフ状にならず、角のと
れた曲線状のグラフになるがディジタル処理と同様に収
斂してトルク変化の少ない曲線になっていく。
【0032】実施例4.この実施例は4輪の駆動される
車輪を有する車輌に適用したが、ボギー台車のように前
後に台車が一つずつ有り、各台車に4輪(前輪と後輪)
がある場合も適用できる。この場合は、各台車の4輪に
対して、実施例1または実施例2の制御をそれぞれ適用
してもよい。また、前方のボギー台車の4輪全部、また
は、前方のボギー台車の前輪または後輪の2輪に対して
速度制御をし、後方のボギー台車の4輪全部、または、
後方のボギー台車の前輪または後輪の2輪に対してトル
ク制御をしてもよい。
【0033】実施例5.上記実施例では前輪側を速度制
御し、後輪側をトルク制御したが、反対に、後輪側を速
度制御し、前輪側をトルク制御してもよい。また、後輪
側が速度制御の場合は、DROOP制御は後輪側の電動
機に対して行う。即ち、DROOP制御は速度制御され
る側の電動機に対して行うようにすればよい。
【0034】実施例6.上記実施例では鉄鋼プラントに
利用する例をあげたが、一般の乗客を乗せたり、貨物を
載せたりする車輌や、その他の車輌に適用してもよい。
【0035】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、前輪側
電動機を速度制御、後輪側電動機をトルク制御とし、ト
ルクバランスを保つことにより、高精度の速度制御が得
られる効果がある。
【0036】また、速度制御される側の右側車輪及び左
側車輪の少なくともいずれか一方の車輪を駆動する電動
機をDROOP制御するようにしたので、左側と右側と
のバランスを良好に保つよう速度制御することができる
効果がある。
【0037】また、電動機を誘導電動機とし、制御はP
WM方式によるベクトル制御を行うインバータで制御と
したので、制御精度が向上する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施例1による走行制御回路の構
成図である。
【図2】 図1における移動機械装置の要部の斜視図で
ある。
【図3】 図1における動作特性を示す図である。
【図4】 この発明の実施例2による走行制御回路の構
成図である。
【図5】 図4における動作特性を示す図である。
【図6】 図4における移動機械装置の要部の斜視図で
ある。
【図7】 従来の走行制御回路の構成図を示す。
【図8】 従来の移動機械装置の要部の斜視図である。
【符号の説明】
1 前輪駆動用電動機、2 パルス発信器、 3 速度
コントローラ、4 リミッター、 5 電流コントロー
ラ、 6 トランジスタ、7 後輪駆動用電動機、8
パルス発信器、 9 速度コントローラ、10 リミッ
ター、11 電流コントローラ、12 トランジスタ、
13 定数、14 乗数、15〜20 インバータユニ
ット、17 右側前輪制御回路、18 右側後輪制御回
路、19 左側前輪制御回路、20 左側後輪制御回
路、21 演算乗数、22 DROOP演算部、31
誘導電動機、32 タコジェネレータ、33 F−V変
換器、34 電圧コントローラ、35 インバータ制御
盤。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 前輪と後輪を各々電動機で駆動する車輌
    に対し、上記前輪および後輪のいずれか一方の車輪側の
    電動機を速度制御すると共に、この一方の車輪側で要し
    たトルクに基づいて他方の車輪側の電動機をトルク制御
    するようにしたことを特徴とする車輌のトルクバランス
    制御方法。
  2. 【請求項2】 左前輪、右前輪、左後輪および右後輪を
    各々電動機で駆動する車輌に対し、上記前輪側および後
    輪側のいずれか一方の車輪側の電動機を各々速度制御
    し、この一方の車輪側で要した各々のトルクに基づいて
    他方の車輪側の電動機を各々トルク制御すると共に、上
    記速度制御される車輪の左側に要したトルクと右側に要
    したトルクとの比較に基づいて、上記速度制御する車輪
    の左側および右側の少なくともいずれか一方の側の車輪
    の電動機に対し、DROOP制御するようにしたことを
    特徴とする車輌のトルクバランス制御方法。
  3. 【請求項3】 請求項1または2において、電動機を誘
    導電動機とし、制御はPWM方式によるベクトル制御を
    行うインバータで制御するようにしたことを特徴とする
    車輌のトルクバランス制御方法。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項の車輌のト
    ルクバランス制御方法を用いたトルクバランス制御装
    置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10008854B2 (en) 2015-02-19 2018-06-26 Enphase Energy, Inc. Method and apparatus for time-domain droop control with integrated phasor current control
EP1695862B1 (en) * 2005-02-25 2019-05-08 Mitsubishi Logisnext Co., Ltd. Battery vehicle and method of controlling the same

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1695862B1 (en) * 2005-02-25 2019-05-08 Mitsubishi Logisnext Co., Ltd. Battery vehicle and method of controlling the same
US10008854B2 (en) 2015-02-19 2018-06-26 Enphase Energy, Inc. Method and apparatus for time-domain droop control with integrated phasor current control
US10951037B2 (en) 2015-02-19 2021-03-16 Enphase Energy, Inc. Method and apparatus for time-domain droop control with integrated phasor current control
US11355936B2 (en) 2015-02-19 2022-06-07 Enphase Energy, Inc. Method and apparatus for time-domain droop control with integrated phasor current control

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