JPS592508A - 制御装置 - Google Patents
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- JPS592508A JPS592508A JP58085972A JP8597283A JPS592508A JP S592508 A JPS592508 A JP S592508A JP 58085972 A JP58085972 A JP 58085972A JP 8597283 A JP8597283 A JP 8597283A JP S592508 A JPS592508 A JP S592508A
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- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
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- H02P7/06—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の背景
この発明は牽引電動機によって推進させられる車輛に対
する電力制御装置、更に具体的に云えば、複数個の可変
電流制限機能を持つ制御装置に関する。
する電力制御装置、更に具体的に云えば、複数個の可変
電流制限機能を持つ制御装置に関する。
今日の電気車輛では、電子式の電力調整脂身用いて、牽
引電動機が発生するトルク又は速度を制御する。 調整
器は典型的には時間比回路又はチョッパ回路で構成され
、これが電動機が電源に直接的に接続される時間の百分
率を制御することによって、電動機が発生する動力を変
える。最大限に動き易くする為、電源は電池であるが、
これが電動機に利用し得る電力を制限する。 調整器は
、アクセルの位置に応答して、チョッパ回路の導電時間
と非導電時間の比を変える装置をも含む。
引電動機が発生するトルク又は速度を制御する。 調整
器は典型的には時間比回路又はチョッパ回路で構成され
、これが電動機が電源に直接的に接続される時間の百分
率を制御することによって、電動機が発生する動力を変
える。最大限に動き易くする為、電源は電池であるが、
これが電動機に利用し得る電力を制限する。 調整器は
、アクセルの位置に応答して、チョッパ回路の導電時間
と非導電時間の比を変える装置をも含む。
この電力調整器に対する制御装置が電流制限回路を含み
、これが牽引電動機に供給し得る最大平均電流を制限す
る。 動作様式に応じて、電動機自体に固有の転流の限
界の為、又は電動機に対する電力を調整する電力半導体
装置の過熱の為、電動機に対する最大平均電流は制限さ
れることがある。 電流限界は固定の最大レベルが使わ
れることもあるが、時間比回路又はチョッパ回路の百分
率導電時間の関数として、電流の限界を変えることも知
られている。
、これが牽引電動機に供給し得る最大平均電流を制限す
る。 動作様式に応じて、電動機自体に固有の転流の限
界の為、又は電動機に対する電力を調整する電力半導体
装置の過熱の為、電動機に対する最大平均電流は制限さ
れることがある。 電流限界は固定の最大レベルが使わ
れることもあるが、時間比回路又はチョッパ回路の百分
率導電時間の関数として、電流の限界を変えることも知
られている。
固定の電流限界、又はチョッパ回路の百分率導電時間の
関数としてのみ変化する電流限界を使うと、制御装置が
フォークリフト・トラックの様な牽引車輛の他励式直流
電動機を制御している時、成る異常な問題が起る。 他
励電動機装置では、電動機の界磁巻線がインピーダンス
の低い電機子巻線に対する電流制限作用をしない。 こ
の為、直巻電動機で普通行なわれる様に、固体スイッチ
を接触器で側路した場合、電機子抵抗は典型的には電動
機の全抵抗の僅か／／３にすぎないがら、失速状態で電
機子電流が非常に大きくなることがある。 トラック
の車輪が凹みに落込むが、又はドック板に当っている場
合、トラックがドック板に打ち勝ち又は凹みからはい上
る様にする為に、短い期間の間、固体スイッチから非常
に大きな電流が要求されることがある。 調整器がこの
様な大電流容量を連続的に供給する様に設計されている
と、電力処理条件が大きくなり、チョッパ回路の損傷を
防止する為、並びに転流回路の部品の不要な熱容量に対
する必要性として、許容し難い程低い値で温度保護回路
を作動する必要があることがある。 そうでなければ、
この様な大きな連続的な電流限界により、普通の条件で
乱用すれば、牽引電動機の損傷が起る惧れがある。
関数としてのみ変化する電流限界を使うと、制御装置が
フォークリフト・トラックの様な牽引車輛の他励式直流
電動機を制御している時、成る異常な問題が起る。 他
励電動機装置では、電動機の界磁巻線がインピーダンス
の低い電機子巻線に対する電流制限作用をしない。 こ
の為、直巻電動機で普通行なわれる様に、固体スイッチ
を接触器で側路した場合、電機子抵抗は典型的には電動
機の全抵抗の僅か／／３にすぎないがら、失速状態で電
機子電流が非常に大きくなることがある。 トラック
の車輪が凹みに落込むが、又はドック板に当っている場
合、トラックがドック板に打ち勝ち又は凹みからはい上
る様にする為に、短い期間の間、固体スイッチから非常
に大きな電流が要求されることがある。 調整器がこの
様な大電流容量を連続的に供給する様に設計されている
と、電力処理条件が大きくなり、チョッパ回路の損傷を
防止する為、並びに転流回路の部品の不要な熱容量に対
する必要性として、許容し難い程低い値で温度保護回路
を作動する必要があることがある。 そうでなければ、
この様な大きな連続的な電流限界により、普通の条件で
乱用すれば、牽引電動機の損傷が起る惧れがある。
この発明の目的は、チョッパ回路によって制御される牽
引電動機に対する改良された電流制限装置を提供するこ
とである。
引電動機に対する改良された電流制限装置を提供するこ
とである。
この発明の別の目的は、電動機又は制御回路の劣化を招
がすに、電流の過負荷が許される様にする電流制限装置
を提供することである。
がすに、電流の過負荷が許される様にする電流制限装置
を提供することである。
発明の概要
他励式直流牽引電動機に対する電力の印加を制御する様
に接続された時間比制御スイッチング調整装置に対する
マイクロコンピュータ制御装置に電流調整装置を取入れ
る。 電気車輛の用途では、車輛に設けられたアクセル
が、所望の電流信号の形で所望の電動機トルク指令を発
生する。マイクロコンピュータ制御装置が実際の電動機
電流を監視し、所望の電動機電流信号に応答して、所望
の値が電流限界値を越えない限シ、実際の電動機電流を
所望の値に調整する。 マイクロコンピュータが時間比
制御装置の百分率導電時間に基づいて、瞬時的な電流限
界値を設定する。 最初に始動する時、百分率導電時間
は小さく、電流限界の最大値が効力を有する。 百分率
導電時間が増加するにつれて、電流限界値を比例的に最
小値まで下げる。 この最小値のま＼にしても、電動機
又は制御回路を損傷することはない。
に接続された時間比制御スイッチング調整装置に対する
マイクロコンピュータ制御装置に電流調整装置を取入れ
る。 電気車輛の用途では、車輛に設けられたアクセル
が、所望の電流信号の形で所望の電動機トルク指令を発
生する。マイクロコンピュータ制御装置が実際の電動機
電流を監視し、所望の電動機電流信号に応答して、所望
の値が電流限界値を越えない限シ、実際の電動機電流を
所望の値に調整する。 マイクロコンピュータが時間比
制御装置の百分率導電時間に基づいて、瞬時的な電流限
界値を設定する。 最初に始動する時、百分率導電時間
は小さく、電流限界の最大値が効力を有する。 百分率
導電時間が増加するにつれて、電流限界値を比例的に最
小値まで下げる。 この最小値のま＼にしても、電動機
又は制御回路を損傷することはない。
然し、他励電動機の失速状態では凹み又は上シ坂をはい
上がる為に、固体回路が異常に大きな電流を一時的に供
給しなければならない。 こういうレベルの電流は、電
機子並びに転流回路の部品の過熱を急速に招く惧れがあ
るから、マイクロコンピュータは、電流が電流限界値に
保たれている時間の長さを追跡していて、予定の時間の
後、電流限界値を制御された速度で下げ始める。 回路
が電流限界レベルよシ低い所で動作している時、利用し
得る短期容量の大きさを増加する。 利用し得る短期容
量の増減の割合は、保護する転流部品の温度に追従する
様になる。
上がる為に、固体回路が異常に大きな電流を一時的に供
給しなければならない。 こういうレベルの電流は、電
機子並びに転流回路の部品の過熱を急速に招く惧れがあ
るから、マイクロコンピュータは、電流が電流限界値に
保たれている時間の長さを追跡していて、予定の時間の
後、電流限界値を制御された速度で下げ始める。 回路
が電流限界レベルよシ低い所で動作している時、利用し
得る短期容量の大きさを増加する。 利用し得る短期容
量の増減の割合は、保護する転流部品の温度に追従する
様になる。
／形式の装置は、電力調整器の主スィッチとなる半導体
の温度に応答する温度感知装置をも含んでいて、これが
電流限界値を強制的に減少する。
の温度に応答する温度感知装置をも含んでいて、これが
電流限界値を強制的に減少する。
温度が予定の値を越えると、温度削減回路を作動して、
電流限界値を、予定の値を越える温度上昇に比例した割
合で、ゼロに向って強制的に下げる。
電流限界値を、予定の値を越える温度上昇に比例した割
合で、ゼロに向って強制的に下げる。
時間比制御回路がサイリスタと関連した転流回路とで構
成される実施例の装置では、装置が電圧感知装置をも含
んでいて、これが転流コンデンサに発生された電圧を監
視して、それに比例する信号をマイクロコンピュータに
供給する。 転流コンデンサに発生された電圧が、コン
デンサの電圧限界に対応する予定の最大値を越えた場合
、マイクロコンピュータが電圧信号に応答して、電流限
界値を減少し、過大なコンデンサ電圧を防止する。
成される実施例の装置では、装置が電圧感知装置をも含
んでいて、これが転流コンデンサに発生された電圧を監
視して、それに比例する信号をマイクロコンピュータに
供給する。 転流コンデンサに発生された電圧が、コン
デンサの電圧限界に対応する予定の最大値を越えた場合
、マイクロコンピュータが電圧信号に応答して、電流限
界値を減少し、過大なコンデンサ電圧を防止する。
別の実施例の装置は、電池監視装置を含み、これは、電
池の充電状態が予定のレベルより下がった時、電流限界
値を減少する。 この特徴により、トラックは強制的に
動作が鈍くなり、こうして電池充電所に戻った方がよい
ことを教え、過度の又は損傷を招く様な放電レベルを防
止する。
池の充電状態が予定のレベルより下がった時、電流限界
値を減少する。 この特徴により、トラックは強制的に
動作が鈍くなり、こうして電池充電所に戻った方がよい
ことを教え、過度の又は損傷を招く様な放電レベルを防
止する。
この発明に特有と考えられる新規な特徴は、特許請求の
範囲に記載してあ゛るが、この発明の利点並びに目的は
、以下図面について説明する所から更によく理解されよ
う。
範囲に記載してあ゛るが、この発明の利点並びに目的は
、以下図面について説明する所から更によく理解されよ
う。
詳細な記載
第１図には他励式直流電動機に対する基本的な電力回路
と、この電力回路に対するマイクロコンピュータをベー
スとした制御装置とが示されている。 直流電動機は電
機子１０及び界磁巻線１２を持っていて、その電力回路
が可変マーク・スペース比チョッパ回路１４と、電動機
の電機子１０を電池１８の両端に接続する様に作用する
キー・スイッチ１６とを含む。 チョッパ回路１４はシ
リコン制御整流器（ＳＣＲ）２０と制御可能な転流回路
とで構成されることが好ましい。 この転流回路が転流
コンデンサ２２、ＳＣＲ２４，２６及び誘導子２８を含
む。 チョッパ回路１４の動作の詳細は米国特許第３乙
２．＜、９３９号を参照されたい。
と、この電力回路に対するマイクロコンピュータをベー
スとした制御装置とが示されている。 直流電動機は電
機子１０及び界磁巻線１２を持っていて、その電力回路
が可変マーク・スペース比チョッパ回路１４と、電動機
の電機子１０を電池１８の両端に接続する様に作用する
キー・スイッチ１６とを含む。 チョッパ回路１４はシ
リコン制御整流器（ＳＣＲ）２０と制御可能な転流回路
とで構成されることが好ましい。 この転流回路が転流
コンデンサ２２、ＳＣＲ２４，２６及び誘導子２８を含
む。 チョッパ回路１４の動作の詳細は米国特許第３乙
２．＜、９３９号を参照されたい。
フリーホイール・ダイオード３０が、チョッパ回路１４
が非導電状態に切換わった時、誘導性電流に対する通路
を作る。
が非導電状態に切換わった時、誘導性電流に対する通路
を作る。
他励界磁巻線１２が接点Ｆｌ、Ｆ２及びＲ１゜Ｒ２によ
り、順方向又は逆方向の何れかの方向に接続される様に
なっている。 こ＼で云う順方向及び逆方向は電動機の
電機子１０の回転方向を云う。 接点Ｆｌ 、Ｆ２．Ｒ
１、Ｒ２は通常の脱勢状態で示しである。 接点Ｆ１及
びＦ２は接触器作動コイル３２によって制御され、接点
Ｒ１，Ｒ２は接触器作動コイル３４によって制御される
。 コイル３２．３４が夫々の接触器駆動回路３６．３
８を介して、電池１８の両端に接続される。 駆動回路
３６ 、３８は７９と７年り月７日に出願された係属中
の米国特許出願通し番号第、２９９．Ｏ’１７号に記載
される形式にすることが出来る。
り、順方向又は逆方向の何れかの方向に接続される様に
なっている。 こ＼で云う順方向及び逆方向は電動機の
電機子１０の回転方向を云う。 接点Ｆｌ 、Ｆ２．Ｒ
１、Ｒ２は通常の脱勢状態で示しである。 接点Ｆ１及
びＦ２は接触器作動コイル３２によって制御され、接点
Ｒ１，Ｒ２は接触器作動コイル３４によって制御される
。 コイル３２．３４が夫々の接触器駆動回路３６．３
８を介して、電池１８の両端に接続される。 駆動回路
３６ 、３８は７９と７年り月７日に出願された係属中
の米国特許出願通し番号第、２９９．Ｏ’１７号に記載
される形式にすることが出来る。
界磁巻線１２の励磁は直列回路４ｏによって調整される
。 この直列回路は周知の形式のトランジスタ化電流調
整器にすることが好ましい。巻線１２と直列に接続され
た電流感知装置４２が、励磁に使われる界磁電流の大き
さを表わす信号を発生する。 調整器４０がチョッパ形
である場合、回路４０の非導電期間の間、誘導性電流に
対してフリーホイール・ダイオード４３を設ける。
。 この直列回路は周知の形式のトランジスタ化電流調
整器にすることが好ましい。巻線１２と直列に接続され
た電流感知装置４２が、励磁に使われる界磁電流の大き
さを表わす信号を発生する。 調整器４０がチョッパ形
である場合、回路４０の非導電期間の間、誘導性電流に
対してフリーホイール・ダイオード４３を設ける。
制御機能はマイクロコンピュータ４４によって実施され
る。 このマイクロコンピュータが、計数器、レジスタ
、記憶装置、及び制御機能を遂行するマイクロプロセッ
サの様な必要なハードウェアを含んで因る。 電機子１
ｏ及び界磁巻線１２を通る電流を調整する制御信号を供
給する他に、マイクロコンピュータ４４は、座席スイッ
チ４６、ブレーキ・スイッチ４８及び順方向並びに逆方
向スイッチ５０．５２の状態を監視することにより、選
ばれた安全検査機能をも遂行する様に接続されている。
る。 このマイクロコンピュータが、計数器、レジスタ
、記憶装置、及び制御機能を遂行するマイクロプロセッ
サの様な必要なハードウェアを含んで因る。 電機子１
ｏ及び界磁巻線１２を通る電流を調整する制御信号を供
給する他に、マイクロコンピュータ４４は、座席スイッ
チ４６、ブレーキ・スイッチ４８及び順方向並びに逆方
向スイッチ５０．５２の状態を監視することにより、選
ばれた安全検査機能をも遂行する様に接続されている。
車輌に装着されたアクセル５４が、アクセルの百分率
変位並びに対応する所望の電動機トルクを表わす入力信
号をマイクロコンピュータ４４に供給する。 電機子１
０と直列に接続された電流感知装置５６が、電機子１０
の電流の大きさを表わす信号をマイクロコンピュータ４
４に供給する。
変位並びに対応する所望の電動機トルクを表わす入力信
号をマイクロコンピュータ４４に供給する。 電機子１
０と直列に接続された電流感知装置５６が、電機子１０
の電流の大きさを表わす信号をマイクロコンピュータ４
４に供給する。
第一図には、この発明の電流制限装置を取入れた調整器
装置の機能的なブロック図が示されている。 アクセル
５４が線５６に基準信号を発生し、それが電流限界倍率
ブロック５日並びに電圧限界倍率回路６０に結合される
。 電流限界倍率ブロック５８がアクセルの変位に比例
した所望の電流信号を発生し夷これが線６２を介して電
流限界ブロック６４に結合される。 電流限界ブロック
６４は、装置の多数の変数の関数として、所望の電流信
号を制御する。 第２図に示す様に、装置の好ましい変
数は、電機子チョッパ回路１４の百分率導電時間（ＰＴ
Ｏ）、制御装置の温度（ＣＯＮＴ、ＴＥＭＰ）、電池の
充電状態（ＬＯＢＡＴＴ）、転流コンデンサ２２の電圧
の大きさくＣＡＰｖＯＬＴＳ）、電動機自体の温度（Ｍ
ＯＴＯＲＴＥＭＰ）及び装置が実際に電流制限様式で動
作していた時間（ＴＩＭＥ Ｃ／Ｌ）である。 この各
々の変数を使って、所望の電流信号の大きさを制限する
ことが出来る。
装置の機能的なブロック図が示されている。 アクセル
５４が線５６に基準信号を発生し、それが電流限界倍率
ブロック５日並びに電圧限界倍率回路６０に結合される
。 電流限界倍率ブロック５８がアクセルの変位に比例
した所望の電流信号を発生し夷これが線６２を介して電
流限界ブロック６４に結合される。 電流限界ブロック
６４は、装置の多数の変数の関数として、所望の電流信
号を制御する。 第２図に示す様に、装置の好ましい変
数は、電機子チョッパ回路１４の百分率導電時間（ＰＴ
Ｏ）、制御装置の温度（ＣＯＮＴ、ＴＥＭＰ）、電池の
充電状態（ＬＯＢＡＴＴ）、転流コンデンサ２２の電圧
の大きさくＣＡＰｖＯＬＴＳ）、電動機自体の温度（Ｍ
ＯＴＯＲＴＥＭＰ）及び装置が実際に電流制限様式で動
作していた時間（ＴＩＭＥ Ｃ／Ｌ）である。 この各
々の変数を使って、所望の電流信号の大きさを制限する
ことが出来る。
電流限界ブロック６４によって発生された電、流制限を
した所望の電流信号（ＣＵＲＲＥＦ）が次に被制御加速
ブロック６６に結合される。 このブロックは現在値か
ら新しい値へのＣＵＲＲＥＦ信号の変化率を制限する。
した所望の電流信号（ＣＵＲＲＥＦ）が次に被制御加速
ブロック６６に結合される。 このブロックは現在値か
ら新しい値へのＣＵＲＲＥＦ信号の変化率を制限する。
被制御加速ブロック６６の信号出力（ＣＡ ＲＥＦ）
が電流基準信号であり、これが加算点６８で、電機子電
流感知装置５６からの帰還信号と加算されて、電流誤差
信号（坪）になる。
が電流基準信号であり、これが加算点６８で、電機子電
流感知装置５６からの帰還信号と加算されて、電流誤差
信号（坪）になる。
電流誤差信号がＰ波ブロック７０に結合される。 これ
はこの信号の増加率を制限する。 Ｐ波ブロック７０に
は制限ブロック７２が接続されている。 制限ブロック
７２は、ｒ波ブロック７０の信号出力を百分率で、線５
６に現われるペダルの基準信号に対応するアクセルの百
分率変位に等しいかそれより小さい値に制限する様に設
計されている。 云い換えれば、ｒ波ブロック７０から
の信号出力は、アクセルの百分率変位で表わされたその
百分率の範囲を越えることは出来ない。
はこの信号の増加率を制限する。 Ｐ波ブロック７０に
は制限ブロック７２が接続されている。 制限ブロック
７２は、ｒ波ブロック７０の信号出力を百分率で、線５
６に現われるペダルの基準信号に対応するアクセルの百
分率変位に等しいかそれより小さい値に制限する様に設
計されている。 云い換えれば、ｒ波ブロック７０から
の信号出力は、アクセルの百分率変位で表わされたその
百分率の範囲を越えることは出来ない。
即ち、アクセル５４が５０％変位すれば、その時ｆ波ブ
ロック７０からの信号は最大値のｊ０チを越えることが
出来ない。 電圧限界倍率ブロック６０が線５６の基準
信号に適轟な倍率をかけた値に調節して、それを制限ブ
ロック７２に入力する。
ロック７０からの信号は最大値のｊ０チを越えることが
出来ない。 電圧限界倍率ブロック６０が線５６の基準
信号に適轟な倍率をかけた値に調節して、それを制限ブ
ロック７２に入力する。
ｒ波ブロック７０によって発生された制限された電流誤
差信号が発振器７４に結合される。この発振器のマーク
・スペース比は、ｆ波ブロック７０の信号出力によって
表わされる百分率導電時間に対応する。 即ち、ｒ波ブ
ロック７０からの信号がその最大値の夕θチに達する時
、発振器７４はマーク・スペース比が３０Ｔｏの出力信
号を発生する。 発振器７４によって発生された制御信
号がチョッパ回路１４内の夫々のＳＣＲに結合される。
差信号が発振器７４に結合される。この発振器のマーク
・スペース比は、ｆ波ブロック７０の信号出力によって
表わされる百分率導電時間に対応する。 即ち、ｒ波ブ
ロック７０からの信号がその最大値の夕θチに達する時
、発振器７４はマーク・スペース比が３０Ｔｏの出力信
号を発生する。 発振器７４によって発生された制御信
号がチョッパ回路１４内の夫々のＳＣＲに結合される。
界磁巻線１２を通る電流は、電機子電流の大きさの予定
の関数として制御される。 電流感知装置５６からの電
機子電流信号が関数発生器７６に供給される。 この発
生器は界磁電流と電機子電流との所望の比を設定する。
の関数として制御される。 電流感知装置５６からの電
機子電流信号が関数発生器７６に供給される。 この発
生器は界磁電流と電機子電流との所望の比を設定する。
関数発生器７６は界磁電流の最大の大きさ並びに最小
の大きさをも設定する。 関数発生器７６によって発生
された出力信号が界磁電流指令信号である。 この信号
が遅れ／進み回路７８に結合される。 回路７８は、界
磁電流調整器を安定化し又はその応答時間を制御する。
の大きさをも設定する。 関数発生器７６によって発生
された出力信号が界磁電流指令信号である。 この信号
が遅れ／進み回路７８に結合される。 回路７８は、界
磁電流調整器を安定化し又はその応答時間を制御する。
電流指令信号が遅れ／進み回路７８から加算点８０に
結合される。 加算点８０の別の入力は、電流感知装置
４２から界磁電流帰還信号を受取る様に接続されている
。 加算点８０によって発生された出力信号が界磁電流
誤差信号であり、これが界磁電流調整器回路４０に印加
され、界磁１２に供給される電流の大きさを制御する。
結合される。 加算点８０の別の入力は、電流感知装置
４２から界磁電流帰還信号を受取る様に接続されている
。 加算点８０によって発生された出力信号が界磁電流
誤差信号であり、これが界磁電流調整器回路４０に印加
され、界磁１２に供給される電流の大きさを制御する。
電流感知装置４２によって発生された界磁電流信号は関
数発生器８２にも結合されると共に、関数発生器８２か
ら電流限界回路６４に結合される。 との帰還ループの
目的は、電機子電流のサージを防止すること、即ち、電
機子電流が界磁電流よりも速い割合で増加するのを防止
することである。 電流限界回路６４が指令された電機
子電流に対して作用するので、関数発生器８２は、関数
発生器７６の逆の関数になっている。 云い換えれば、
界磁電流が電機子電流の大きさを表わす信号に変換され
る。
数発生器８２にも結合されると共に、関数発生器８２か
ら電流限界回路６４に結合される。 との帰還ループの
目的は、電機子電流のサージを防止すること、即ち、電
機子電流が界磁電流よりも速い割合で増加するのを防止
することである。 電流限界回路６４が指令された電機
子電流に対して作用するので、関数発生器８２は、関数
発生器７６の逆の関数になっている。 云い換えれば、
界磁電流が電機子電流の大きさを表わす信号に変換され
る。
界磁電流を制御する部分並びに電流限界機能を別とすれ
ば、第２図の制御装置の動作について詳しいことは、／
９．！？／年／、２月２３日に出願された係属中の米国
特許出願通し番号第３３３９３／号を参照されたい。
ば、第２図の制御装置の動作について詳しいことは、／
９．！？／年／、２月２３日に出願された係属中の米国
特許出願通し番号第３３３９３／号を参照されたい。
第３図は個別の第３Ａ図乃至第３Ｆ図で構成されている
が、こ＼には第２図の制御装置に取入れだ各々の電流制
限作用のグラフが示されている。
が、こ＼には第２図の制御装置に取入れだ各々の電流制
限作用のグラフが示されている。
第３Ａ図は電機子電流を制御する主サイリスタ２０の百
分率導電時間の関数として、許容し得る最大尖頭電流の
変化が示されている。 例として、その作用を判り易く
する為に、グラフには典型的な電流の値が書込まれてい
る。 この図から判る様に、百分率導電時間の関数とし
て設定された尖頭電流はｆ３θアンペアから５３０アン
ペアまで変化する。 然し、通常の動作では、尖頭電流
は最大７ｊθアンペアに制限される。 これは第３Ｂ
図を見れば明らかである。 第３Ｂ図は百分率導電時間
の関数としての手動で調節し得る電流限界を示している
。 第３Ｂ図で、電流限界はグ３θアンペアと云う低い
値に設定することが出来るが、最大の調節量は２ｊ０ア
ンペアの場合であることが判る。
分率導電時間の関数として、許容し得る最大尖頭電流の
変化が示されている。 例として、その作用を判り易く
する為に、グラフには典型的な電流の値が書込まれてい
る。 この図から判る様に、百分率導電時間の関数とし
て設定された尖頭電流はｆ３θアンペアから５３０アン
ペアまで変化する。 然し、通常の動作では、尖頭電流
は最大７ｊθアンペアに制限される。 これは第３Ｂ
図を見れば明らかである。 第３Ｂ図は百分率導電時間
の関数としての手動で調節し得る電流限界を示している
。 第３Ｂ図で、電流限界はグ３θアンペアと云う低い
値に設定することが出来るが、最大の調節量は２ｊ０ア
ンペアの場合であることが判る。
更に重要な動作電流の限界が第３Ｃ図に示されている。
この図で、尖頭電流が、電流がその電流限界値に保た
れる期間の関数として制限されることが判る。 この図
で、θアンペアから２５θアンペア寸で上昇する傾斜し
た破線は電機子電流の立上り時間を表わし、これは大部
分被制御加速ブロック６６によって制御される。 一旦
電様子電流が２よθアンペアの所に示すその電流限界値
まで強制的に上昇させられると、タイマが始動して、電
流がこの電流限界値に保たれる期間を追跡する。
れる期間の関数として制限されることが判る。 この図
で、θアンペアから２５θアンペア寸で上昇する傾斜し
た破線は電機子電流の立上り時間を表わし、これは大部
分被制御加速ブロック６６によって制御される。 一旦
電様子電流が２よθアンペアの所に示すその電流限界値
まで強制的に上昇させられると、タイマが始動して、電
流がこの電流限界値に保たれる期間を追跡する。
図では３３５秒の所に示しであるが、最初の期間の終り
に、装置は図では２０秒と示した次の予定の期間にわた
シ、一様な割合で電流限界値を強制的に減少する。 第
２の予定の期間の終りに、電流限界は電力回路又は電動
機自体の損傷を最小限に抑える様に選ばれた最小値に保
たれる。 装置は電流制限様式から脱出する時には、何
時でもタイマを反転する手段が設けられている。 回復
時間は、電流を最小値まで減少するのに要する時間より
長くてもよい。
に、装置は図では２０秒と示した次の予定の期間にわた
シ、一様な割合で電流限界値を強制的に減少する。 第
２の予定の期間の終りに、電流限界は電力回路又は電動
機自体の損傷を最小限に抑える様に選ばれた最小値に保
たれる。 装置は電流制限様式から脱出する時には、何
時でもタイマを反転する手段が設けられている。 回復
時間は、電流を最小値まで減少するのに要する時間より
長くてもよい。
第３Ｄ図は温度の関数としての電流限界を示す。 図か
ら判る様に、この関数は基本的には乗数である。 即ち
、ｆ３”ｃＬの様な予定の値より低い温度に対しては、
乗数は／であり、温度がとｊｏの標識を越えるまでは、
電流限界は他の電流制限作用に影響を与えない。 サｊ
°よシ高くなると、乗数が、温度がざダを越える分に比
例する量だけ、ゼロに向って減少する。 例えば、乗数
の値は７００℃では０に達する様にしてもよい。 この
種の乗数を使うと、電力調整器にある主スィッチの百分
率導電時間に対する電流限界の依存関係が修 ′正さ
れ、スイッチの温度限界内で許容し得る最大電流が許さ
れる。 第３Ｅ図は実質的に第３Ｄ図と同じであるが、
この場合、監視される値は転流コンデンサ２２の電圧で
ある。 例として、コンデンサ電圧が２夕０ボルトより
小さい限り、何等削減は必要ではないが、このレベルよ
り高い電圧に対しては、関数は制御された割合でゼロに
向って強制的に減少させられる。 第３Ｆ図には、電池
゛電圧に対して同様な関数が示しである。
ら判る様に、この関数は基本的には乗数である。 即ち
、ｆ３”ｃＬの様な予定の値より低い温度に対しては、
乗数は／であり、温度がとｊｏの標識を越えるまでは、
電流限界は他の電流制限作用に影響を与えない。 サｊ
°よシ高くなると、乗数が、温度がざダを越える分に比
例する量だけ、ゼロに向って減少する。 例えば、乗数
の値は７００℃では０に達する様にしてもよい。 この
種の乗数を使うと、電力調整器にある主スィッチの百分
率導電時間に対する電流限界の依存関係が修 ′正さ
れ、スイッチの温度限界内で許容し得る最大電流が許さ
れる。 第３Ｅ図は実質的に第３Ｄ図と同じであるが、
この場合、監視される値は転流コンデンサ２２の電圧で
ある。 例として、コンデンサ電圧が２夕０ボルトより
小さい限り、何等削減は必要ではないが、このレベルよ
り高い電圧に対しては、関数は制御された割合でゼロに
向って強制的に減少させられる。 第３Ｆ図には、電池
゛電圧に対して同様な関数が示しである。
第グ図には、アクセルの変位に対するアクセルの出力の
グラフが示されている。 アクセルの出力は、電流′抽
限装置の動作を説明し易くする為、適当なディジタル・
カウントの値に目盛を合せである。 アクセルの最初の
小さな変位に対しては、何等制御作用が行なわれないこ
とが判る。 特に、変位が７３％より小さい場合、アク
セルの出力を制御機能に加えることが出来る様にする為
のアクセル・スイッチ（図に示してない）を付勢する程
の電圧を発生しない。 従って、アクセルの基準は、約
／ｊ％の基準点から目盛が始まっている。
グラフが示されている。 アクセルの出力は、電流′抽
限装置の動作を説明し易くする為、適当なディジタル・
カウントの値に目盛を合せである。 アクセルの最初の
小さな変位に対しては、何等制御作用が行なわれないこ
とが判る。 特に、変位が７３％より小さい場合、アク
セルの出力を制御機能に加えることが出来る様にする為
のアクセル・スイッチ（図に示してない）を付勢する程
の電圧を発生しない。 従って、アクセルの基準は、約
／ｊ％の基準点から目盛が始まっている。
θ
目盛として表わす為１，６−θアンペアのレベルは大体
アクセルの変位の７００％の所に設定しである。
アクセルの変位の７００％の所に設定しである。
この装置では、アクセル５４の出力が可変発振器を駆動
し、それがアクセルの位置を成る数のカウントに変換す
る。 カウントに対する目盛が左のが／θθチのアクセ
ルの変位に相当することを示している。
し、それがアクセルの位置を成る数のカウントに変換す
る。 カウントに対する目盛が左のが／θθチのアクセ
ルの変位に相当することを示している。
第５図には、マイクロコンピュータ４４が詳しく示され
ている。 マイクロプロセ、７す８４がアドレス母線８
６及びデータ母線８８を介して複数個の入出力インター
フェイスに結合される。マイクロプロセッサ８４はイン
テル・コーポレーションから入手し得ると０３７型の様
な周知の任意の形式のものであってよく、プログラムを
貯蔵すると共に中間変数並びに計算した又は監視される
変数を貯蔵するのに十分なアドレス可能な即時呼出し記
憶装置（ＲＡＭ）及び読出専用記憶装置（ＲＯＭ）（何
れも示してない）がその支援をする。ＲＡＭ及びＲＯＭ
には夫々インテル・コーポレーションの２／／グ型及び
２７７乙型が適している。
ている。 マイクロプロセ、７す８４がアドレス母線８
６及びデータ母線８８を介して複数個の入出力インター
フェイスに結合される。マイクロプロセッサ８４はイン
テル・コーポレーションから入手し得ると０３７型の様
な周知の任意の形式のものであってよく、プログラムを
貯蔵すると共に中間変数並びに計算した又は監視される
変数を貯蔵するのに十分なアドレス可能な即時呼出し記
憶装置（ＲＡＭ）及び読出専用記憶装置（ＲＯＭ）（何
れも示してない）がその支援をする。ＲＡＭ及びＲＯＭ
には夫々インテル・コーポレーションの２／／グ型及び
２７７乙型が適している。
第１の信号条件づけ回路９０が感知装置５６から電機子
電流信号、そして感知装置４２から界磁電流信号を受取
る様に接続されている。 信号条件づけ回路９０が入力
信号の振幅を、その出力端子に接続された装置、今の例
では、アナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ ）変換器９２と
両立し得るレベルに調節する。 Ａ／Ｄ変換器９２は例
えばナショナル会セミコンダクターズ・インコーポレー
テ・クドから入手し得るＡＤＣθと／３型であってよい
。
電流信号、そして感知装置４２から界磁電流信号を受取
る様に接続されている。 信号条件づけ回路９０が入力
信号の振幅を、その出力端子に接続された装置、今の例
では、アナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ ）変換器９２と
両立し得るレベルに調節する。 Ａ／Ｄ変換器９２は例
えばナショナル会セミコンダクターズ・インコーポレー
テ・クドから入手し得るＡＤＣθと／３型であってよい
。
Ａ、／Ｄ変換器９２からのディジタル化した出力信号が
、マイクロプロセッサ８４の制御の下に、アドレス母線
及びデータ母線８６．８８に結合される。
、マイクロプロセッサ８４の制御の下に、アドレス母線
及びデータ母線８６．８８に結合される。
電機子電流信号の他に、アクセル・ペダル位置信号及び
種々の電流限界信号も、信号条件づけ回路９０及びＡ／
Ｄ変換器９２を介してマイクロプロセ・レサ８４に結合
される。
種々の電流限界信号も、信号条件づけ回路９０及びＡ／
Ｄ変換器９２を介してマイクロプロセ・レサ８４に結合
される。
第２の信号条件づけ回路９４がマイクロプロセッサ８４
と、２進的な装置の信号との間のインターフェイスにな
る。 即ち、こういう信号は、スイッチが開いている又
は閉じていることを表わす信号、又は装置が推進或いは
制動動作様式であることを示す信号である。 入出力（
Ｉｌｏ）インターフェイス回路９６が、信号条件づけ回
路９４からの信号をアドレス母線及びデータ母線８６゜
８８に結合する。 Ｉ１０回路は例えばロックウェル・
インターナショナル・コーポレーションから入手し得る
乙！２２型であってよい。 図示の様に、信号条件づけ
回路９４が座席スイッチ４６、ブレーキ・スイッチ４８
、順方向スイッチ５０及び逆方向スイッチ５２の状態を
監視する。
と、２進的な装置の信号との間のインターフェイスにな
る。 即ち、こういう信号は、スイッチが開いている又
は閉じていることを表わす信号、又は装置が推進或いは
制動動作様式であることを示す信号である。 入出力（
Ｉｌｏ）インターフェイス回路９６が、信号条件づけ回
路９４からの信号をアドレス母線及びデータ母線８６゜
８８に結合する。 Ｉ１０回路は例えばロックウェル・
インターナショナル・コーポレーションから入手し得る
乙！２２型であってよい。 図示の様に、信号条件づけ
回路９４が座席スイッチ４６、ブレーキ・スイッチ４８
、順方向スイッチ５０及び逆方向スイッチ５２の状態を
監視する。
マイクロプロセッサ８４によって発生された指令信号が
Ｉ１０インターフェイス９８及び信号条件づけ回路１０
０を介して制御装置、例えば、順方向／逆方向接触器駆
動回路３６．３８及びチョッパ回路１４内のスイッチン
グ装置に結合される。
Ｉ１０インターフェイス９８及び信号条件づけ回路１０
０を介して制御装置、例えば、順方向／逆方向接触器駆
動回路３６．３８及びチョッパ回路１４内のスイッチン
グ装置に結合される。
Ｉ１０インターフェイス９８もロックウェル・インター
ナショナル・コーポレーションの乙！２２型装置であっ
てよい。 信号条件づけ回路１００は周知の形式の駆動
増幅器並びにレベル変更回路である。
ナショナル・コーポレーションの乙！２２型装置であっ
てよい。 信号条件づけ回路１００は周知の形式の駆動
増幅器並びにレベル変更回路である。
アドレス母線及びデータ母線８６．８８にはディジタル
・アナログ（Ｄ／Ａ）変換器回路１０２も接続されてい
る。 この変換器回路の作用は、電動機界磁電流の所望
の大きさを表わすアナログ出力信号を発生することであ
る。 Ｄ／Ａ回路１０２はアナログ・デバイセズ・イン
コーホレーテッドから入手１７得るＡＤ ｊ！、１”型
であってよい。 Ｄ／Ａ回路１０２からの信号が駆動回
路４０の入力端子に結合され、界磁電流の所望のレベル
を調整する。
・アナログ（Ｄ／Ａ）変換器回路１０２も接続されてい
る。 この変換器回路の作用は、電動機界磁電流の所望
の大きさを表わすアナログ出力信号を発生することであ
る。 Ｄ／Ａ回路１０２はアナログ・デバイセズ・イン
コーホレーテッドから入手１７得るＡＤ ｊ！、１”型
であってよい。 Ｄ／Ａ回路１０２からの信号が駆動回
路４０の入力端子に結合され、界磁電流の所望のレベル
を調整する。
機能的には、第１図及び第５図のマイクロコンピュータ
で゛構成された調整器回路は、実質的に第Ω図の機能的
なブロック図に示す様に作用する。
で゛構成された調整器回路は、実質的に第Ω図の機能的
なブロック図に示す様に作用する。
付録Ａ及び付録Ｂは機能的なブロック図に示す電流調整
器の機能を実施するソフトウェア・プログラムを示す。
器の機能を実施するソフトウェア・プログラムを示す。
付録Ａは、第３Ｃ図に示す様な時間依存性を持つ電流
制限作用が実施される実時間クロック・サービス・ルー
チンを示す。 付録Ｂは電流制限機能を実際に制御する
プログラムである。
制限作用が実施される実時間クロック・サービス・ルー
チンを示す。 付録Ｂは電流制限機能を実際に制御する
プログラムである。
第３図には実時間クロック−サービス・ルーチンに対す
るフローチャートが示されている。実時間クロックが割
込み式にサービスされるので、各々の割込み時刻に、現
在の作業レジスタの内容を保管してから、サービス・ル
ーチンを処理する。
るフローチャートが示されている。実時間クロックが割
込み式にサービスされるので、各々の割込み時刻に、現
在の作業レジスタの内容を保管してから、サービス・ル
ーチンを処理する。
第乙Ａ図の７番目のサブルーチンでは、複数個のタイマ
が／カウントだけ減数されるか又はリセットされる。
装置内にあるタイマは、接点はね返り遅延時間又は７つ
の動作様式から別の動作様式への切換えの際の遅延時間
と云う様な種々の機能を遂行する。 図示例では、２群
のタイマが用いられている。 ７群は／ミリ秒のタイマ
であシ、もう７つの群は２３ｉ−０ミリ秒のタイマであ
る。 最初にプログラムは更新すべき／ミリ秒タイマの
数を７つのレジスタ（ＲＴＣ−ＣＴＲ−／ ）に設定し
、次に更新すべき２タθミ１ノ秒タイマの数を第２のレ
ジスタ（ＲＴＣ−ＣＴＲ−，２）に設定する。 検査す
べき最初のタイマのアドレスを求め、最初のレジスタを
減数する。 この後、プログラムは最初の群にある各々
のタイマを逐次的に検査し又は更新しながらループ状に
進む。 最初の群が完了すると、プログラムは２番目の
群に出て行って、認番目の群にある各々のタイマを逐次
的に減数し又は設定する。
が／カウントだけ減数されるか又はリセットされる。
装置内にあるタイマは、接点はね返り遅延時間又は７つ
の動作様式から別の動作様式への切換えの際の遅延時間
と云う様な種々の機能を遂行する。 図示例では、２群
のタイマが用いられている。 ７群は／ミリ秒のタイマ
であシ、もう７つの群は２３ｉ−０ミリ秒のタイマであ
る。 最初にプログラムは更新すべき／ミリ秒タイマの
数を７つのレジスタ（ＲＴＣ−ＣＴＲ−／ ）に設定し
、次に更新すべき２タθミ１ノ秒タイマの数を第２のレ
ジスタ（ＲＴＣ−ＣＴＲ−，２）に設定する。 検査す
べき最初のタイマのアドレスを求め、最初のレジスタを
減数する。 この後、プログラムは最初の群にある各々
のタイマを逐次的に検査し又は更新しながらループ状に
進む。 最初の群が完了すると、プログラムは２番目の
群に出て行って、認番目の群にある各々のタイマを逐次
的に減数し又は設定する。
全てのタイマが更新された後、実時間クロック・サービ
ス・ルーチンが第ｇＢ図に示す２番目のサブルーチンを
開始する。 このサブルーチンは、電流限界回路からの
電流指令信号（ＣＵＲ−ＲＥＦ）が制御加速速度によっ
て許される速度より速い速度で増加しているか減少して
いるかを決定する。 電流指令信号の変化速度が制御加
速機能によって設定゛された限界よりも小さければ、即
ち、制御加速フラグがセットされていれば（ＣＡ−ＦＬ
Ｇ−８ＥＴ）、サブルーチンのこの部分から直ちに出て
行く。 制御加速速度を電流指令信号が越えていれば、
次にルーチンは、電流指令を最後の制御加速基準（ＣＡ
−ＲＥＦ）と比較することによって、電流指令が増加し
ているか減少しているかを判定し、それに応じて制御加
速基準を更新する。
ス・ルーチンが第ｇＢ図に示す２番目のサブルーチンを
開始する。 このサブルーチンは、電流限界回路からの
電流指令信号（ＣＵＲ−ＲＥＦ）が制御加速速度によっ
て許される速度より速い速度で増加しているか減少して
いるかを決定する。 電流指令信号の変化速度が制御加
速機能によって設定゛された限界よりも小さければ、即
ち、制御加速フラグがセットされていれば（ＣＡ−ＦＬ
Ｇ−８ＥＴ）、サブルーチンのこの部分から直ちに出て
行く。 制御加速速度を電流指令信号が越えていれば、
次にルーチンは、電流指令を最後の制御加速基準（ＣＡ
−ＲＥＦ）と比較することによって、電流指令が増加し
ているか減少しているかを判定し、それに応じて制御加
速基準を更新する。
電流が減少しているか増加しているかの判定を必要とす
るのは、電動機電流は、電流が増加する場合の速度のり
倍の速度で減衰することが出来るからである。 制御加
速タイマ（ＣＡ−ＴＩＭＥＲ＝０）がＣＡ−ＲＥ−Ｆ更
新ルーチンを割込みサイクルの成る倍数に制限する。
るのは、電動機電流は、電流が増加する場合の速度のり
倍の速度で減衰することが出来るからである。 制御加
速タイマ（ＣＡ−ＴＩＭＥＲ＝０）がＣＡ−ＲＥ−Ｆ更
新ルーチンを割込みサイクルの成る倍数に制限する。
次に第６０図について説明すると、実時間クロックが次
に電流制限作用のサービスをする。前に述べた様に、実
時間クロック／ミリ秒の間隔でサービスを受け、各々の
サービス・ルーチンがこのルーチンのサービスを受ける
タイマを／カウントだけ減数する。 電流限界更新ルー
チンでは２回の検査が行なわれる。 電流制限中フラグ
（ＩＮ−ＣＬ−ＦＬＧ）が、装置が現在電流制限様式で
動作しているかどうかを判定し、電流制限中フラグ／（
ＩＮ−ＣＬ−ＦＬＧ／） は、最後に検査が行なわれ
た時に、装置が電流制限様式にあったかどうかを判定す
る。 ルーチンで、７番目の期間は電流限界を減少する
為に用意されており、２番目の期間は電流限界を増加す
る為に用意されている。
に電流制限作用のサービスをする。前に述べた様に、実
時間クロック／ミリ秒の間隔でサービスを受け、各々の
サービス・ルーチンがこのルーチンのサービスを受ける
タイマを／カウントだけ減数する。 電流限界更新ルー
チンでは２回の検査が行なわれる。 電流制限中フラグ
（ＩＮ−ＣＬ−ＦＬＧ）が、装置が現在電流制限様式で
動作しているかどうかを判定し、電流制限中フラグ／（
ＩＮ−ＣＬ−ＦＬＧ／） は、最後に検査が行なわれ
た時に、装置が電流制限様式にあったかどうかを判定す
る。 ルーチンで、７番目の期間は電流限界を減少する
為に用意されており、２番目の期間は電流限界を増加す
る為に用意されている。
２つのタイマ期間を利用する理由は、電流限界値を速い
速度で減少し、その後一層遅い速度で電流限界値の増加
を許す様にするのが、大電流の過負荷を印加する前に装
置の冷却を許す様にする点で望ましい為である。 Ｉ
Ｎ−ＣＬ−ＦＬＧフラグが現在セットされているが１．
ｌＮ７ＣＬ−ＦＬＧ／フラグがセットされておらず、装
置が現在は電流制限様式にあるが、前回は電流制限様式
になかったととを示す場合、一層速い速度で計数する様
にタイマに装入が行なわれる。 例えば、タイマに３３
３ミリ秒を装入することが出来る。 この時装置が電流
負荷様式にとソまれば、ルーチンは／ミリ秒毎にタイマ
を減数する。 ３３３ミリ秒の終りに、遅延時間電流限
界基準（ＴＤ −ＣＬ −ＲＥＦ）が７カウントだけ減
数され、タイマには同じ３３３ミリ秒が再び装入される
。 従って、計数器が予定の期間を循環する度に、遅延
時間電流限界基準が／カウントだけ減数される。 とθ
３０／型にとビットプロセッサにすぎないから、タイマ
は２つのレジスタ（ＴＤ’−ＣＬ−Ｔ−Ｌ及びＴＤ−Ｃ
Ｌ−Ｔ−Ｈ）を必要とすることに注意さ」ｔたい。 ル
ーチンがサイクルを経由して、ＩＮ−ＣＬ−ＦＬＧ／フ
ラグが前はセットされていたが、装置が現在は電流制限
様式にないと判定すると、タイマは予定の高いレベル、
例えば乙乙乙ミリ秒に設定される。 その後、装置が電
流制限様式に再び入らない限り、タイマは各サイクルに
／カウントだけ減数され、ゼロまで減数計数した時、時
間依存性電流限界基準（ＴＤ−ＣＬ−ＲＥＦ）を／カウ
ントだけ増数する。 時間依存性電流限界が増減される
速度は、装置の加熱及び冷却因子に関係することは明ら
かであろう。
速度で減少し、その後一層遅い速度で電流限界値の増加
を許す様にするのが、大電流の過負荷を印加する前に装
置の冷却を許す様にする点で望ましい為である。 Ｉ
Ｎ−ＣＬ−ＦＬＧフラグが現在セットされているが１．
ｌＮ７ＣＬ−ＦＬＧ／フラグがセットされておらず、装
置が現在は電流制限様式にあるが、前回は電流制限様式
になかったととを示す場合、一層速い速度で計数する様
にタイマに装入が行なわれる。 例えば、タイマに３３
３ミリ秒を装入することが出来る。 この時装置が電流
負荷様式にとソまれば、ルーチンは／ミリ秒毎にタイマ
を減数する。 ３３３ミリ秒の終りに、遅延時間電流限
界基準（ＴＤ −ＣＬ −ＲＥＦ）が７カウントだけ減
数され、タイマには同じ３３３ミリ秒が再び装入される
。 従って、計数器が予定の期間を循環する度に、遅延
時間電流限界基準が／カウントだけ減数される。 とθ
３０／型にとビットプロセッサにすぎないから、タイマ
は２つのレジスタ（ＴＤ’−ＣＬ−Ｔ−Ｌ及びＴＤ−Ｃ
Ｌ−Ｔ−Ｈ）を必要とすることに注意さ」ｔたい。 ル
ーチンがサイクルを経由して、ＩＮ−ＣＬ−ＦＬＧ／フ
ラグが前はセットされていたが、装置が現在は電流制限
様式にないと判定すると、タイマは予定の高いレベル、
例えば乙乙乙ミリ秒に設定される。 その後、装置が電
流制限様式に再び入らない限り、タイマは各サイクルに
／カウントだけ減数され、ゼロまで減数計数した時、時
間依存性電流限界基準（ＴＤ−ＣＬ−ＲＥＦ）を／カウ
ントだけ増数する。 時間依存性電流限界が増減される
速度は、装置の加熱及び冷却因子に関係することは明ら
かであろう。
サブルーチンが時間依存性電流限界最低値（ＴＤ−ＣＬ
−ＭＩＮ）を時間依存性電流限界基準と比較し、最低値
が基準より大きい場合、単にルーチンから出て行くこと
に注意されたい。 時間依存性電流限界最大値（ＴＤ−
ＣＬ−ＭＡＸ）も時間依存性電流限界基準と比較され、
最大値が基準より大きければ、基準を一層高い値に増数
する。 電流限界の最大値も最小値も予定の値であり、
これらは調整器の過渡的な熱容量によって決定される。
−ＭＩＮ）を時間依存性電流限界基準と比較し、最低値
が基準より大きい場合、単にルーチンから出て行くこと
に注意されたい。 時間依存性電流限界最大値（ＴＤ−
ＣＬ−ＭＡＸ）も時間依存性電流限界基準と比較され、
最大値が基準より大きければ、基準を一層高い値に増数
する。 電流限界の最大値も最小値も予定の値であり、
これらは調整器の過渡的な熱容量によって決定される。
このルーチンを第９図と比較すれば、アクセルの基準
をθアンペアからト５０アンペアまで変えるには、／カ
ウントあたりｊアンペアの変化に対応して、約７７θカ
ウントが必要であることが判る。 第６０図の３３３ミ
リ秒のタイマを使うと、７秒の内に、ＴＤ−ＣＬ−ＲＥ
Ｆは３カウント減数されるが、これは／！アンペアに相
当する。 、、２０秒ではＴＤ−ＣＬ−ＲＥＦが２ｊ０
アンペアから４ｔｓｏアンペアに下がり、３００アンペ
アの変化がある。 この関係が第３Ｃ図に示されている
。 然し、何れかの時に指令、された電流が電流限界よ
り低くなると、時間依存性計数器（ＴＤ−ＣＬ−Ｔ−Ｌ
及びＨ）がｇｇ乙ミリ秒に設定され、ＴＤ−ＣＬ−ＲＥ
Ｆは２秒の内に／ｊアンペアだけ上向きに増数される。
をθアンペアからト５０アンペアまで変えるには、／カ
ウントあたりｊアンペアの変化に対応して、約７７θカ
ウントが必要であることが判る。 第６０図の３３３ミ
リ秒のタイマを使うと、７秒の内に、ＴＤ−ＣＬ−ＲＥ
Ｆは３カウント減数されるが、これは／！アンペアに相
当する。 、、２０秒ではＴＤ−ＣＬ−ＲＥＦが２ｊ０
アンペアから４ｔｓｏアンペアに下がり、３００アンペ
アの変化がある。 この関係が第３Ｃ図に示されている
。 然し、何れかの時に指令、された電流が電流限界よ
り低くなると、時間依存性計数器（ＴＤ−ＣＬ−Ｔ−Ｌ
及びＨ）がｇｇ乙ミリ秒に設定され、ＴＤ−ＣＬ−ＲＥ
Ｆは２秒の内に／ｊアンペアだけ上向きに増数される。
この為、回復時間が立下り時間より長く、装置の熱的
な回復が出来る様にしている。 勿論、第３Ｃ図のルー
チンは、装置が電流基準の増数及び減数の間をサイクル
動作して、電流基準曲線の勾配が、装置が電流制限様式
にある時間の関数として変化する様にしている。
な回復が出来る様にしている。 勿論、第３Ｃ図のルー
チンは、装置が電流基準の増数及び減数の間をサイクル
動作して、電流基準曲線の勾配が、装置が電流制限様式
にある時間の関数として変化する様にしている。
第７図には、付録Ｂの基準更新ルーチンのフローチャー
トが示されている。 基準更新ルーチンも／ミリ秒の割
込み方式で呼出される。 然し。
トが示されている。 基準更新ルーチンも／ミリ秒の割
込み方式で呼出される。 然し。
基準タイマがルーチンのサービスの間の予定の期間を設
定する。 ／実施例では、基準タイマはｊミリ秒に設定
され、この為ルーチンは実際にｊ回の割込み時間の内の
７回だけサービスされる。基準更新ルーチンの作用は電
流指令又は電流基準の値（ＣＵＲ’ＲＥＦ）を発生する
ことである。 アクセル基準値を求めだ後（ＧＥＴ Ｐ
ＥＤＡＬＲＥＦＥＲＥＮＣＥ）、ルーチンは最初に装置
が制動様式にあるか電動機動作様式にあるかを判定する
。
定する。 ／実施例では、基準タイマはｊミリ秒に設定
され、この為ルーチンは実際にｊ回の割込み時間の内の
７回だけサービスされる。基準更新ルーチンの作用は電
流指令又は電流基準の値（ＣＵＲ’ＲＥＦ）を発生する
ことである。 アクセル基準値を求めだ後（ＧＥＴ Ｐ
ＥＤＡＬＲＥＦＥＲＥＮＣＥ）、ルーチンは最初に装置
が制動様式にあるか電動機動作様式にあるかを判定する
。
電動機動作様式にあれば、電流限界フラグ（ＩＮ−ＣＬ
−ＦＬＧ）の現在の状態が電流限界フラグ／（ＩＮ−Ｃ
Ｌ＝ＦＬＧ／ ）レジスタに転送される。 次に電機子
電流（■Ａ）が最後に決定された電流限界値（ＣＬ）と
比較され、電機子電流が電流限界値より大きければ、電
流制限中フラグ（Ｉ’Ｎ−ＣＬ−ＦＬＧ）をセットする
。 次にルーチンは新しい最大電流限界値ＣＭＡＸ Ｃ
Ｌ）を計算して、それをディジタル・カウントに変換す
る。 電流限界値は、許容し得る最大電流ＣＣＬ−ＴＯ
Ｎ−ＩＶＩＡＸ）、例えば７．ｊＯアンペアから、チョ
ッパ回路１４の百分率導電時間に比例する値を差し引く
ことによって決定される。 この比例する値が倍率を
掛けた発振器の基準、即ち０ＡＳ−ＲＥＦ／、２を乙×
乙θである。
−ＦＬＧ）の現在の状態が電流限界フラグ／（ＩＮ−Ｃ
Ｌ＝ＦＬＧ／ ）レジスタに転送される。 次に電機子
電流（■Ａ）が最後に決定された電流限界値（ＣＬ）と
比較され、電機子電流が電流限界値より大きければ、電
流制限中フラグ（Ｉ’Ｎ−ＣＬ−ＦＬＧ）をセットする
。 次にルーチンは新しい最大電流限界値ＣＭＡＸ Ｃ
Ｌ）を計算して、それをディジタル・カウントに変換す
る。 電流限界値は、許容し得る最大電流ＣＣＬ−ＴＯ
Ｎ−ＩＶＩＡＸ）、例えば７．ｊＯアンペアから、チョ
ッパ回路１４の百分率導電時間に比例する値を差し引く
ことによって決定される。 この比例する値が倍率を
掛けた発振器の基準、即ち０ＡＳ−ＲＥＦ／、２を乙×
乙θである。
次にルーチンはコンデンサ電圧、電動機の温度、主スイ
ツチング半導体の温度、又は電池の電圧が、それらの特
性曲線（第３図に示す様な）上で、対応する値が／より
小さい様な点に達しだかどうかを判定する。 こういう
特性の何れかひとつが／より小さければ、ルーチンは最
大電流限界値にこういう特性の小さい方の値を乗する。
ツチング半導体の温度、又は電池の電圧が、それらの特
性曲線（第３図に示す様な）上で、対応する値が／より
小さい様な点に達しだかどうかを判定する。 こういう
特性の何れかひとつが／より小さければ、ルーチンは最
大電流限界値にこういう特性の小さい方の値を乗する。
この乗算結果が修正された電流限界値であり、これが
電動機並びに調整装置に付加的な保護作用をする。
電動機並びに調整装置に付加的な保護作用をする。
次にルーチンは、最大電流限界値がアクセル基準値より
大きいかどうかを判定する。 アクセルの値が実際に最
大電流限界値より大きければ、アクセルの値は最大電流
限界値に設定される。アクセルの値が最大電流限界値よ
り小さければ、アクセルの実際の値は電流基準値として
利用される。
大きいかどうかを判定する。 アクセルの値が実際に最
大電流限界値より大きければ、アクセルの値は最大電流
限界値に設定される。アクセルの値が最大電流限界値よ
り小さければ、アクセルの実際の値は電流基準値として
利用される。
この電流基準値が、前に第３Ｃ図について説明した時間
依存性電流限界基準に対して調節される。
依存性電流限界基準に対して調節される。
この為、装置は３つの値、即ち、アクセルの値、百分率
導電時間曲線によって設定された最大電流限界値、又は
時間依存性電流限界基準によって設定された値の内の小
さい方を選択する。
導電時間曲線によって設定された最大電流限界値、又は
時間依存性電流限界基準によって設定された値の内の小
さい方を選択する。
前に述べた様に、ルーチンは装置が制動様式にあるか電
動機動作様式にあるかをも判定する。
動機動作様式にあるかをも判定する。
制動様式では、予定の電流限界値との多数の比較が省略
されることが理解されよう。 最初、装置は指令された
制動電流が被制御加速度（ＣＡ−ＦＬＧ−８ＥＴ ）を
越えるかどうかを判定し、越えなければ、単にルーチン
から出て行く。 指令された制動電流が制御された加速
率を越え名湯合、電流基準を計算する。 図示例は、第
９図について説明したペダル基準カウントに基づいて計
算された電流基準値を示している。 勿論、数の特定の
選択は、倍率の因子にすぎない。 装置が回生制動様式
になければ、電流限界値の計算が必要な全てである。
これは、この値が被制御加速更新ルーチンに使われるか
らである。 その点でルーチンから出て行く。 然し、
装置が回生制動様式にあれば、制動基準を計算し、他の
制動形式で使われる値とは若干異なる値になる様に倍率
を掛けることが必要である。 この場合も、制動基準の
計算に選ばれる値は、特定の装置並びに必要な倍率によ
って決定される。 制動基準を計算した後、その値を使
って、制動基準値を更新する。 この後ルーチンから出
て行き、制動基準を使って、電流誤差値を計算し、この
電流誤差値によって電動機の動作を制御することが出来
る。
されることが理解されよう。 最初、装置は指令された
制動電流が被制御加速度（ＣＡ−ＦＬＧ−８ＥＴ ）を
越えるかどうかを判定し、越えなければ、単にルーチン
から出て行く。 指令された制動電流が制御された加速
率を越え名湯合、電流基準を計算する。 図示例は、第
９図について説明したペダル基準カウントに基づいて計
算された電流基準値を示している。 勿論、数の特定の
選択は、倍率の因子にすぎない。 装置が回生制動様式
になければ、電流限界値の計算が必要な全てである。
これは、この値が被制御加速更新ルーチンに使われるか
らである。 その点でルーチンから出て行く。 然し、
装置が回生制動様式にあれば、制動基準を計算し、他の
制動形式で使われる値とは若干異なる値になる様に倍率
を掛けることが必要である。 この場合も、制動基準の
計算に選ばれる値は、特定の装置並びに必要な倍率によ
って決定される。 制動基準を計算した後、その値を使
って、制動基準値を更新する。 この後ルーチンから出
て行き、制動基準を使って、電流誤差値を計算し、この
電流誤差値によって電動機の動作を制御することが出来
る。
以上の説明から判る様に、この発明の重要な特徴は、複
数個の電流限界値を利用し、その各々を指令された電流
値と選択的に比較して、電流限界値又は指令された電流
値の内の小さい方が電動機装置の制御作用をする電流限
界値にすることである。 時間依存性電流限界値を利用
することにより、失速状態でも、電動機又は電力制御回
路を損傷することなく、この失速状態を克服することが
出来る様な期間の間、電動機を一層高い電流限界値で運
転することが出来る。 この時間依存性電流限界値を使
うことにより、百分率導電時間電流限界曲線はかなり高
いレベルに設定することが出来る。 電動機の温度、制
御装置の温度、電池の電圧及びコンデンサ電圧に乗数を
使うことにより、電流制限装置は百分率導電時間の全て
の値に対し、最適の限界を定める。
数個の電流限界値を利用し、その各々を指令された電流
値と選択的に比較して、電流限界値又は指令された電流
値の内の小さい方が電動機装置の制御作用をする電流限
界値にすることである。 時間依存性電流限界値を利用
することにより、失速状態でも、電動機又は電力制御回
路を損傷することなく、この失速状態を克服することが
出来る様な期間の間、電動機を一層高い電流限界値で運
転することが出来る。 この時間依存性電流限界値を使
うことにより、百分率導電時間電流限界曲線はかなり高
いレベルに設定することが出来る。 電動機の温度、制
御装置の温度、電池の電圧及びコンデンサ電圧に乗数を
使うことにより、電流制限装置は百分率導電時間の全て
の値に対し、最適の限界を定める。
この発明の現在好ましいと考えられる実施例を図示し且
つ説明して来たが、この発明の範囲内で、この装置に種
々の変更を加えることが出来ることは明らかであろう。
つ説明して来たが、この発明の範囲内で、この装置に種
々の変更を加えることが出来ることは明らかであろう。
従って、この発明は、こ＼に具体的に説明した内容に
制約されるものではなく、特許請求の範囲の記載のみに
よって限定されることを承知されたい。
制約されるものではなく、特許請求の範囲の記載のみに
よって限定されることを承知されたい。
第１図は他励式直流牽引電動機に対する時間比〜電力調
整装置の部分的な簡略ブロック図並びに部分的な回路図
、第２図はこの発明の電力調整装置の機能的なブロック
図、第３図は第３Ａ図乃至第３Ｆ図で構成されていて、
この発明の制御装置に用いられる多重電流限界機能を例
示するグラフ、第９図はアクセルの位置に対する出力信
号を示すグラフ、第５図はこの発明を実施する為のマイ
クロコンピュータを相互接続並びにインターフェイスを
示す図、第に図は第乙へ図乃至第３Ｃ図で構成されてい
て、この発明に従って時間依存性電流限界機能を発生す
る計算機プログラムの一部分のフローチャート、第７図
は計算機プログラムの内、第３図の電流限界機能に基づ
いて許容し得る電動機電流の大きさを決定する部分のフ
ローチャートである。 主な符号の説明 １０ ：電動機の電機子 １２ ： 界磁巻線 １４ ： チョッパ回路 ５４ ： アクセル・ペダル ６４ ： 電流限界ブロック ＦＩＧ、３＾ ＦＩＧ３ＤＦｉ龜３８
ＦＩＱ、３翫ＦＩＧ、４
整装置の部分的な簡略ブロック図並びに部分的な回路図
、第２図はこの発明の電力調整装置の機能的なブロック
図、第３図は第３Ａ図乃至第３Ｆ図で構成されていて、
この発明の制御装置に用いられる多重電流限界機能を例
示するグラフ、第９図はアクセルの位置に対する出力信
号を示すグラフ、第５図はこの発明を実施する為のマイ
クロコンピュータを相互接続並びにインターフェイスを
示す図、第に図は第乙へ図乃至第３Ｃ図で構成されてい
て、この発明に従って時間依存性電流限界機能を発生す
る計算機プログラムの一部分のフローチャート、第７図
は計算機プログラムの内、第３図の電流限界機能に基づ
いて許容し得る電動機電流の大きさを決定する部分のフ
ローチャートである。 主な符号の説明 １０ ：電動機の電機子 １２ ： 界磁巻線 １４ ： チョッパ回路 ５４ ： アクセル・ペダル ６４ ： 電流限界ブロック ＦＩＧ、３＾ ＦＩＧ３ＤＦｉ龜３８
ＦＩＱ、３翫ＦＩＧ、４
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）電流基準信号に応答して牽引電動機に供給される
電流を調整する様な形で当該調整器の百分率導電時間を
変える時間比電力調整器、及び幽該加速器手段の休止位
置からの変位に比例する値を持つ電流指令信号を発生す
る加速器手段を持っていて、電動車輛を駆動する推進動
力を供給する様に接続された牽引電動機を持つ電動車輛
に対する制御装置に於て、前記調整器の百分率導電時間
に反比例して最大値及び最小値の間で変化する第１の電
流限界値を設定する手段と、電動機電流が前記第１の電
流限界値及び当該第２の電流限界値の内の小さい方に保
たれる様な時間に反比例して最大値及び最小値の間で変
化する第２の電流限界値を設定する手段と、電流指令信
号の値を前記第１及び第２の電流限界値の各々と比較し
て、前記電流指令信号、第１の電流限界値及び第一の電
流限界値の内の小さい方を表わす値を持つ電流基準を発
生する手段と、実際の電動機電流の大きさと前記電流基
準の値に対応する電動機電流の大きさの間に差があれば
、それを最小限にする様な形で、前記電力調整器の百分
率導電時間を制御する様に前記電流基準の値を用いる手
段とを有する制御装置。 （２、特許請求の範囲（１）に記載した制御装置に於て
、前記第２の電流限界値が第１の予定の期間の間前記最
大値に保たれ、その後所定の速度で前記最小値に向って
減少する制御装置。 （３）特許請求の範囲（２）に記載した制御装置に於て
、前記予定の速度が、前記電流基準の値が前記第１の電
流限界値及び前記第Ωの電流限界値の内の小さい方に保
たれる時間に応じた時間的に可変の関数である制御装置
。 （４）特許請求の範囲（１）に記載した制御装置に於て
、電力調整器の動作温度を表わす信号を発生する手段と
、該動作温度を表わす信号に応答して前記第１の電流限
界値を修正する手段とを有する制御装置。 （５）特許請求の範囲（４）に記載した制御装置に於て
、前記動作温度を表わす信号が、予定の値より低い温度
に対しては、／に相当する値を持ち１、前記予定の温度
より上に高くなる温度の関数として、ゼロに向って減少
する値を持ち、更に、前記温度を表わす信号及び前記第
１の電流限界値を実効的に乗算して、前記予定の値より
高くなる温度に対して前記第１の電流限界値を減少する
手段を有する制御装置。 （６）特許請求の範囲（１）に記載した制御装置に於て
、電力調整器が、交互に導電並びに非導電になることに
よって、前記電動機に対する電流を調整するサイリスタ
と、該サイリスタを非導電にする転流回路とを有し、該
転流回路は前記サイリスタを転流するのに十分な大きさ
の電荷を貯蔵するコンデンサを持っており、更に、前記
コンデンサに蓄積された電荷の大きさを表わす信号を発
生する手段と、該電荷を表わす信号に応答して前記第１
の電流限界値を修正する手段とを有する制御装置。 （７）特許請求の範囲（６）に記載した制御装置に於て
、前記電荷を表わす信号が予定の最小値よＦ）ｌＪ・さ
い大きさの電荷に対しては、／に相当する値を持ち、前
記予定の最小値より低い電荷の減少する大きさの関数と
して、ゼロに向って／から減少する値を持ち、更に、前
記電荷を表わす信号並びに前記第１の電流限界値を乗算
して、前記予定の最小値より低い電荷の減少する大きさ
に対して、前記第１の電流限界値を減少する手段を有す
る制御装置。 （８）特許請求の範囲（１）に記載した制御装置に於て
、車輛が前記電動機に電力を供給する車上の電池を持ち
、更に、該電池の電荷の大きさを表わす信号を発生する
手段と、該電池の電荷を表わす信号に応答して前記第１
の電流限界値を修正する手段とを有する制御装置。 （９）特許請求の範囲（８）に記載した制御装置に於て
、前記電池の電荷を表わす信号が、予定の値よシ大きな
電荷の大きさに対しては、／に相当する値を持つと共に
、前記予定の値よシ低い減少する電池の電荷の関数とし
て、ゼロに向って減少する値を持ち、更に、前記電池の
電荷を表わす信号及び前記第１の電流限界値を実効的に
乗算して、前記予定の値より低い電池の電荷の減少する
大きさに対し、前記第１の電流限界値を減少する手段を
有する制御装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/379,867 US4423362A (en) | 1982-05-19 | 1982-05-19 | Electric vehicle current regulating system |
| US379867 | 1995-01-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS592508A true JPS592508A (ja) | 1984-01-09 |
Family
ID=23499041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58085972A Pending JPS592508A (ja) | 1982-05-19 | 1983-05-18 | 制御装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4423362A (ja) |
| JP (1) | JPS592508A (ja) |
| BG (1) | BG49935A3 (ja) |
| DE (1) | DE3317834A1 (ja) |
| FR (1) | FR2527395B1 (ja) |
| GB (1) | GB2120421B (ja) |
| IT (1) | IT1163355B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61230765A (ja) * | 1985-04-05 | 1986-10-15 | Nippon Brunswick Kk | 平面への液体塗布方法及び液体塗布装置 |
Families Citing this family (73)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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