JPS6352605A - Control unit for internal combustion engine type electric rolling stock - Google Patents

Control unit for internal combustion engine type electric rolling stock

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JPS6352605A
JPS6352605A JP61194576A JP19457686A JPS6352605A JP S6352605 A JPS6352605 A JP S6352605A JP 61194576 A JP61194576 A JP 61194576A JP 19457686 A JP19457686 A JP 19457686A JP S6352605 A JPS6352605 A JP S6352605A
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JP
Japan
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output
main generator
engine
pattern
internal combustion
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Application number
JP61194576A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshiharu Tsuchiya
土谷 吉晴
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable using an engine output over a wide speed range without bringing about an overloaded state by controlling a field current of main generator so that an output of the main generator corresponds with a preset engine speed-output pattern. CONSTITUTION:If an engine speed-output pattern is set, a load control means 20 obtains a pattern output from the engine speed-output pattern by using as parameter an engine speed detected by an engine speed detector 11 of a signal detection means 10. Then, said load control means obtains a main generator output value from signals detected respectively by an output current detector 12 and an output voltage detector 13 of the signal detection means 10 and outputs an excitation control signal of the main generator 3 so that said main generator output will not exceed the pattern output. In this manner, an engine output can be used over a wide speed range without bringing about an overloaded state and rolling stock cars call be driven and controlled with a good fuel efficiency.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的コ (産業上の利用分野) 本発明は、種々の内燃機関に適用可能な内燃機関式電気
車の制御装置に係わり、特に主発電機の励磁制御信号を
改良した内燃機関式電気車の制御装置に関する。
Detailed Description of the Invention [Objective of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to a control device for an internal combustion engine electric vehicle that is applicable to various internal combustion engines, and particularly relates to a control device for controlling an excitation control signal of a main generator. The present invention relates to a control device for an internal combustion engine electric vehicle that is improved.

(従来の技術) 従来、この種の内燃機関式電気車の制御装置は、第5図
に示すように励磁装置1を用いて内燃機関(g、下、エ
ンジンと指称する)2に連結された生貝li機3に設け
た界磁巻線3aを励磁し、かつ、この励磁によって得ら
れた主発電機3の出力を主整流装置14で整流し、ここ
で直流に変換された直流電力は車両駆動用主電動機5に
送られれ、車両が所定の速度で走行駆動するようになっ
ている。この際、車両の速度、けん引力の制御は、電気
車の運転台に備えられたマスターコントローラ6の指令
に基づいてエンジンの燃料噴射量を制御しながらエンジ
ンの回転数制御を行なうエンジンガバナー7F3よび界
磁巻線3aを励磁する前記励磁装置1によって行なわれ
る。
(Prior Art) Conventionally, this type of control device for an internal combustion engine electric vehicle has been connected to an internal combustion engine (referred to as engine) 2 using an excitation device 1, as shown in FIG. The field winding 3a provided in the raw shell power generator 3 is excited, and the output of the main generator 3 obtained by this excitation is rectified by the main rectifier 14, and the DC power converted to DC here is used for the vehicle. The signal is sent to the main electric motor 5 for driving, and the vehicle is driven to travel at a predetermined speed. At this time, the speed and traction force of the vehicle are controlled by the engine governor 7F3, which controls the engine rotation speed while controlling the fuel injection amount of the engine based on commands from the master controller 6 provided in the driver's cab of the electric vehicle. This is carried out by the excitation device 1 which excites the field winding 3a.

また、この電気車のエンジン2およびエンジンガバナー
7の出力側に負荷検出制御11I装置8が設けられてい
る。この負荷検出制御装置装置8は第6図に示す土兄1
1機3の出力特性に基づき次のような制御を行う。同図
において曲線イは界磁電流一定時の主発N機3の出力特
性、曲線口は生貝’11113とエンジン2との関係を
説明するためにグラフ上に便宜的に表わしたエンジン2
の一定出力特性、斜線部ハは主発電機3の出力がエンジ
ン2の出力を上回る範囲を示しており、これは主発電機
3の出力に比べてエンジン2の出力が不足してエンジン
2が主光1!機3に対し過負荷となって停止状態に陥る
ことを示す。従って、前記負荷検出制御11I装置8は
かかるエンジン2の過負荷状態を回避するために設けら
れたものである。すなわち、この負荷検出制御装置8は
、エンジン側の燃料ラックの動きを機械的に検出しなが
らエンジン2が過負荷とならないように励磁装置1を介
して界磁巻線3aをIII I[lすることにより、主
発電機3の出力を低下させ、ひいては主発電機3の出力
がエンジン2の出力限界内、つまり図示点線曲線二とな
るような制御を行うものである。
Further, a load detection control device 8 is provided on the output side of the engine 2 and engine governor 7 of this electric vehicle. This load detection control device device 8 is a device 1 shown in FIG.
The following control is performed based on the output characteristics of each aircraft 3. In the figure, curve A is the output characteristic of the main engine 3 when the field current is constant, and the curve end is the engine 2, which is conveniently shown on the graph to explain the relationship between the raw shell '11113 and the engine 2.
In the constant output characteristic, the shaded area C shows the range in which the output of the main generator 3 exceeds the output of the engine 2. This is because the output of the engine 2 is insufficient compared to the output of the main generator 3, and the Main light 1! This indicates that aircraft 3 will be overloaded and will come to a halt. Therefore, the load detection control 11I device 8 is provided to avoid such an overload condition of the engine 2. That is, this load detection control device 8 mechanically detects the movement of the fuel rack on the engine side and controls the field winding 3a via the excitation device 1 to prevent the engine 2 from being overloaded. As a result, the output of the main generator 3 is reduced, and control is performed such that the output of the main generator 3 is within the output limit of the engine 2, that is, as shown in the dotted curve 2 in the figure.

従って、以上のような内燃機関式電気車の制御装置は、
エンジン2の過負荷を回避するために負荷検出I制御装
置8が設けられているが、この負荷検出制御装置8がエ
ンジン側の燃料ラックの動きを機械的に検出する構成を
採り入れているために、比較的大型で低速回転型のエン
ジン2に限定され、高速回転型のエンジン2には適用で
きない問題がある。そこで、このようなケースの場合に
は差動巻線を備えた生貝21891により近似的な一定
出力を得る制■手段が採用されている。しかし、この制
御手段は、ある速度範囲で最大出力を出し、かつ、過負
荷を防止できる礪能を持っているが、差動巻線を用いて
主発電機を一定出力制御としているために過負荷を防止
しながらエンジン2の最大出力を広い速度範囲にわたっ
て活用できない欠点を有している。また、エンジン2の
出力側に負荷検出制御l装M8が設けられていても、エ
ンジン2自体が急激な回転数の増減に対処できないため
に、マスターコントローラ6で急激なノツチ扱いを行う
とその)゛ツチ操作に完全に追従できない状態でエンジ
ン2の回転数が変化し、過度的な過負荷によりエンジン
2の運転動作が異常を起こす場合がある。
Therefore, the control device for an internal combustion engine electric vehicle as described above is
A load detection I control device 8 is provided to avoid overloading the engine 2, but this load detection control device 8 is configured to mechanically detect the movement of the fuel rack on the engine side. However, there is a problem in that the method is limited to a relatively large, low-speed rotation type engine 2, and cannot be applied to a high-speed rotation type engine 2. Therefore, in such a case, a control means for obtaining an approximately constant output using a raw shell 21891 equipped with a differential winding is adopted. However, although this control means has the ability to produce maximum output within a certain speed range and prevent overload, it uses differential windings to control the main generator's output at a constant level. This has the disadvantage that the maximum output of the engine 2 cannot be utilized over a wide speed range while preventing load. In addition, even if the load detection control device M8 is provided on the output side of the engine 2, the engine 2 itself cannot cope with sudden increases and decreases in rotation speed, so if the master controller 6 handles sudden changes in rotation speed, it will cause problems. The rotational speed of the engine 2 may change in a state where it cannot completely follow the on/off operation, and the operating behavior of the engine 2 may become abnormal due to excessive overload.

(発明が解決しようとする問題点) 従って、以上のような内燃機関式電気車の制御装置は、
エンジン側に負荷検出制御装置8を設けたことにより、
エンジン2の最大出力を広い速度範囲で使用できる利点
を有しているが、任意のエンジン2に適用できない不都
合があり、また、マスターコントローラ6によって急激
なノツチ扱い等を行ったときに生じるエンジン回転数の
変化による過負荷状態を適切に防止できない問題がある
(Problems to be Solved by the Invention) Therefore, the control device for an internal combustion engine electric vehicle as described above is
By providing the load detection control device 8 on the engine side,
Although it has the advantage of being able to use the maximum output of the engine 2 over a wide speed range, it has the disadvantage that it cannot be applied to any engine 2, and also has the disadvantage that the engine rotation that occurs when the master controller 6 performs sudden notch handling, etc. There is a problem in that overload conditions due to changes in numbers cannot be properly prevented.

本発明は以上のような問題点を除去するためになされた
もので、任意のエンジンに適用し得、かつ、過度的な運
転状態であっても過負荷にならずに適切な制御を行い得
る内燃機関式電気車の制御装置を提供することを目的と
する。
The present invention was made to eliminate the above-mentioned problems, and can be applied to any engine, and can perform appropriate control without overloading even in excessive operating conditions. The purpose of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine electric vehicle.

[発明の構成コ (問題点を解決するための手段) 本発明による内燃機関式電気車の制御装置は、主発電機
の出力側にエンジン回転数、主発電機の出力電流および
出力電圧を検出する信号検出手段を設け、かつ、この信
号検出手段の出力に負荷υj御手段を設けて、この負荷
制御手段により前記信号検出手段で検出されたエンジン
回転数をパラメータとして予め理想的なエンジン回転数
−出力パターンからパターン出力を得、かつ、前記信号
検出手段で取得された信号から主発電機出力を得、これ
ら両出力が一致するような励磁制御信号を取得し主尺I
!機の励磁装置を制御するものである。
[Configuration of the Invention (Means for Solving Problems) The control device for an internal combustion engine electric vehicle according to the present invention detects the engine rotation speed, the output current, and the output voltage of the main generator on the output side of the main generator. and a load υj control means is provided at the output of the signal detection means, and the load control means determines the ideal engine rotation speed in advance using the engine rotation speed detected by the signal detection means as a parameter. - Obtain a pattern output from the output pattern, obtain the main generator output from the signal obtained by the signal detection means, and obtain an excitation control signal such that these two outputs match;
! This controls the machine's excitation device.

(作用) 従って、以上のような手段とすることにより、燃料効率
およびエンジンの寿命等を考慮して理想的なエンジン回
転数−出力パターンを設定し、主発電1の出力側からエ
ンジン回転数を検出してこの検出回転数をパラメータと
して発生するパターン出力と主発電機の出力側から得ら
れた主発電機出力とを比較し、前記パターン出力を越え
ない状態で主発電機の出力を制御するようにしているの
で、従来のような燃料ラックの動き等の検出つまりエン
ジン側の負荷を検出する必要がなくなり、エンジンの出
力を広い速r!1領域で過負荷となることなく活用でき
、燃料効率の良好な状態で車両を駆動制御することがで
きる。
(Function) Therefore, by using the above-mentioned means, an ideal engine speed-output pattern can be set in consideration of fuel efficiency, engine life, etc., and the engine speed can be controlled from the output side of the main power generator 1. The pattern output detected and generated using the detected rotation speed as a parameter is compared with the main generator output obtained from the output side of the main generator, and the output of the main generator is controlled so as not to exceed the pattern output. This eliminates the need to detect the movement of the fuel rack, that is, the load on the engine, as in the conventional method, and the output of the engine can be adjusted over a wide range of speeds. It can be used without overloading in one area, and the vehicle can be controlled with good fuel efficiency.

(実施例) 以下、本発明装置の一実施例について第1図および第2
図を参照して説明するに先立ち、燃料の効率およびエン
ジン2の寿命等を考慮した理想的なエンジン回転数−出
力パターンを得る手段(第3図)および車両の牽引力の
特性(第4図)について述べる。従来装置はエンジン側
の燃料ラックの動きから負荷を検出していたが、負荷側
つまり主発電機3の出力から検出することも可能である
。即ち、主発電機3の出力電圧をV、出力電流を1とす
ると、主発電機出力または主電動類入力P1は、 PI −VX I       ・・・・・・・・・・
・・・・・(1)から求められる。一方、主発電機出力
パワーをPlとし、かつ、主発電機3の鉄損をlir、
主発電機3の銅損をlcuとすると、 Pl −Pl +l + r+yLcu  −−(2)
で表わせる。ここで、鉄損1irは主発電機3の回転数
により求められ、銅損1cuは主発電機3の電流によっ
てほぼ決定されるので、主尺N機3の出力の検出値から
演算により求めることができる。さらに、エンジン2の
出力P3は生貝ml入カバワーP2に、エンジン2によ
って駆動される補機例えばラジェータファン、制御回路
用の補助発電線、生貝電機冷却用ブロア、車両ブレーキ
用のニアコンプレッサ等の所要馬力P4を加算すること
により得られる。つまり、エンジン2の出力P3は、 Ps −Pl +P4     ・・・・・・・・・・
・・・・・(3)となる。
(Example) Hereinafter, an example of the apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
Before explaining with reference to the figures, we will explain the means for obtaining an ideal engine rotation speed-output pattern considering fuel efficiency and the life of the engine 2 (Figure 3) and the characteristics of vehicle traction force (Figure 4). Let's talk about. Although the conventional device detects the load from the movement of the fuel rack on the engine side, it is also possible to detect the load from the load side, that is, the output of the main generator 3. That is, assuming that the output voltage of the main generator 3 is V and the output current is 1, the main generator output or main motor input P1 is PI - VX I ......
...It is obtained from (1). On the other hand, let the main generator output power be Pl, and the iron loss of the main generator 3 be lir,
If the copper loss of the main generator 3 is lcu, then Pl −Pl +l + r+yLcu −−(2)
It can be expressed as Here, the iron loss 1ir is determined by the rotation speed of the main generator 3, and the copper loss 1cu is almost determined by the current of the main generator 3, so it can be calculated from the detected value of the output of the main scale N generator 3. Can be done. Furthermore, the output P3 of the engine 2 is sent to a cover P2 containing raw shellfish ml, which is required for auxiliary equipment driven by the engine 2, such as a radiator fan, an auxiliary power generation line for the control circuit, a blower for cooling the raw shell electric machine, a near compressor for vehicle brakes, etc. It is obtained by adding the horsepower P4. In other words, the output P3 of engine 2 is Ps - Pl + P4 ・・・・・・・・・・・・
...(3).

ところで、第3図はエンジン回転数対出力の特性の一例
を示す図である。エンジン2の各回転数における最大出
力は曲線aで表わすことができるが、エンジン2を常時
曲線a上で使用することは燃料の効率およびエンジン2
の寿命の観点からあまり好ましい状態ではない。従って
、最大出力以下の部分で燃料の効率およびエンジン2の
寿命等を考慮した曲線すをもった出カバターンで使用す
ることか望ましい。本装置における目標パターンも以上
のような観点から予め定めた曲abを基準に考えるもの
とする。曲線Cは曲線すから補機駆動用馬力P4を差し
引いた特性、曲線dはさらに主発2!別3の鉄損を差し
引いた特性を示す。
By the way, FIG. 3 is a diagram showing an example of the characteristic of engine speed versus output. The maximum output at each rotation speed of the engine 2 can be expressed by curve a, but if the engine 2 is always used on curve a, the fuel efficiency and engine 2
This is not a very desirable condition from the viewpoint of lifespan. Therefore, it is desirable to use an output cover turn with a curve that takes fuel efficiency and the life of the engine 2 into consideration in the portion below the maximum output. The target pattern in this apparatus is also considered based on the predetermined song ab from the above viewpoint. Curve C is the characteristic obtained by subtracting the horsepower P4 for driving the auxiliary equipment from the curve, and curve d is the characteristic obtained by subtracting the horsepower P4 for driving the auxiliary equipment. This shows the characteristics after subtracting the iron loss from Separate 3.

次に、第4図は車両の索引力特性の一例を示す図であっ
て、各ノツチに対し主発電機出力がほぼ一定となるよう
な特性を示している。従って、第4図に示す各ノツチ毎
の必要な出力およびそれに対する銅損を加算したものが
第3図に示す曲mb上に一致するように各ノツチのエン
ジン回転数を選定すればよく、このエンジン回転数は主
発電機3の出力周波数をカウントすることにより得られ
るものである。
Next, FIG. 4 is a diagram showing an example of the traction force characteristics of the vehicle, and shows characteristics such that the main generator output is approximately constant for each notch. Therefore, it is only necessary to select the engine speed for each notch so that the required output for each notch shown in Fig. 4 and the corresponding copper loss match the curve mb shown in Fig. 3. The engine rotation speed is obtained by counting the output frequency of the main generator 3.

本発明装置は以上のような理論的な根拠に基づいて実現
したもので、第1図はその装置のブロック構成図である
。なお、同図において第1図と同一部分には同一符号を
付して詳しい説明は省略する。すなわち、本発明装置は
、励磁装置1.エンジン2.主発電機3.主整流装置4
.主電vJ機5゜マスターコントローラ6およびエンジ
ンガバナー7等を用いているが、これらは第5図に示す
従来装置とほぼ同じである。前記エンジンガバナー7は
マスターコントローラ6の指令に基づいてエンジン回転
数をほぼ一定に$す御する機能だけを有し、従来のよう
に負荷検出制御装置8に対する燃料検出系の機能を有し
ていない。
The device of the present invention was realized based on the above-mentioned theoretical basis, and FIG. 1 is a block diagram of the device. In addition, in this figure, the same parts as in FIG. 1 are given the same reference numerals, and detailed explanations are omitted. That is, the device of the present invention includes an excitation device 1. Engine 2. Main generator 3. Main rectifier 4
.. The main electric VJ machine uses a 5° master controller 6, an engine governor 7, etc., which are almost the same as the conventional device shown in FIG. The engine governor 7 has only the function of controlling the engine speed to a substantially constant level based on the command from the master controller 6, and does not have the function of a fuel detection system for the load detection control device 8 as in the conventional case. .

本発明装置において特に異なるところは、エンジン側で
はなく主発電R3の出力側に信号検出手段10を設け、
また信号検出手段10と前記励磁装置1との間に負荷υ
1@手段20を設けたことにある。この信号検出手段1
oはエンジン回転数および主発電機出力を取得するため
の信号を検出する機能を有し、具体的には主発電機3の
出力側に接続され主発電機の出力周波数をカウントして
エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出器11と
、主整流装置4の出力側より主発電機3の出力電流を検
出する8力電流検出器12と、同じく主整流装置4の出
力側より主発電機3の出力電圧を検出する出力電圧検出
器13とによって構成されている。なお、主発電機出力
を得るための信号は主整流装置4の出力側で検出してい
るが、主整流装置4の入力側つまり主発電機3の交流出
力電圧および交流出力電圧を検出する構成であってもよ
い。
What is particularly different about the device of the present invention is that the signal detection means 10 is provided not on the engine side but on the output side of the main power generation R3,
Further, a load υ is applied between the signal detection means 10 and the excitation device 1.
1 @ means 20 is provided. This signal detection means 1
o has a function of detecting a signal to obtain the engine rotation speed and the main generator output, and specifically, it is connected to the output side of the main generator 3 and counts the output frequency of the main generator to detect the engine rotation. an engine speed detector 11 that detects the output current of the main generator 3 from the output side of the main rectifier 4; and an output voltage detector 13 that detects the output voltage of No. 3. Note that the signal for obtaining the main generator output is detected on the output side of the main rectifier 4, but the input side of the main rectifier 4, that is, the configuration that detects the AC output voltage and AC output voltage of the main generator 3 It may be.

一方、前記負荷制御手段20は、以上のような根拠に基
づいて予め第3図の曲線すに相当するエンジン回転数−
出力パターンが設定され、前記信号検出手段10のエン
ジン回転数検出器11によって検出されたエンジン回転
数をパラメータとして前記エンジン回転数−出力パター
ンからパターン出力を得、かつ、前記信号検出手段1Q
の出力電流検出器12および出力電圧検出器13によっ
てそれぞれ検出された信号から主発電機出力値を得ると
ともに、この主発電機出力が前記パターン出力を越えな
いように励磁制御信号を出力する機能を持っている。具
体的には、前記エンジン回転数検出器11によって検出
された前記エンジン回転数N (rl)il )をパラ
メータとして理想的なエンジン回転数−出力パターンか
らパターン出力を発生するパターン発生部21と、前記
出力電流検出器12によって検出された主発電機3の出
力電流1の2乗に主発電機3の抵抗成分Rを掛けて主発
N R3の銅損を求める銅損演算部22と、前記出力電
圧検出器13によって検出された主発電機3の出力電圧
と前記出力電流とを掛けて主発電機3の出力を求める出
力演算部23と、これら銅損演算部22の出力と出力演
算部23の出力とを加算して主弁1tfi出力を得る加
算演算部24と、この加算**部24の出力と前記パタ
ーン発生手段21の出力とを比較しこれら両出力が一致
するような前記励磁制御信号を取得するする比較部25
およびインターフェイス部26よりなる励磁制御信号取
得手段とを備えている。
On the other hand, the load control means 20 preliminarily adjusts the engine speed - corresponding to the curve shown in FIG. 3 based on the above-mentioned basis.
An output pattern is set, and a pattern output is obtained from the engine rotation speed-output pattern using the engine rotation speed detected by the engine rotation speed detector 11 of the signal detection means 10 as a parameter, and the signal detection means 1Q
The main generator output value is obtained from the signals detected by the output current detector 12 and the output voltage detector 13, respectively, and the function is to output an excitation control signal so that the main generator output does not exceed the pattern output. have. Specifically, a pattern generator 21 generates a pattern output from an ideal engine rotation speed-output pattern using the engine rotation speed N (rl)il ) detected by the engine rotation speed detector 11 as a parameter; a copper loss calculation unit 22 that calculates the copper loss of the main generator N R3 by multiplying the square of the output current 1 of the main generator 3 detected by the output current detector 12 by the resistance component R of the main generator 3; an output calculation section 23 that calculates the output of the main generator 3 by multiplying the output voltage of the main generator 3 detected by the output voltage detector 13 and the output current; 23 to obtain the main valve 1tfi output; and the excitation section 24 which compares the output of this addition section 24 and the output of the pattern generation means 21 and makes the two outputs match. Comparison unit 25 that acquires control signals
and excitation control signal acquisition means consisting of an interface section 26.

そして、以上のようにして負荷制御手段20によって得
られた励磁制御信号は土兄N機3の励磁vR買1に供給
される。この励磁装置1は、必ずしも特定の方式に限定
されるものではなく例えば次のような方式のものでもよ
い。その1つは例えば主発電R3と同軸に設けられた励
磁器の界磁電流を、直流電源から可変抵抗またはチョッ
パ回路を介して制御する方式、他の1つは同じく励磁器
の界磁電流を、交流Nmからサイリスタの位相制御ブリ
ッジ回路で制御する方式、さらに他の1つは回転式の励
磁器を設けることなく主発電機3の界[1流そのものを
チョッパ回路またはサイリスタの位相制御ブリッジ回路
で制御する方式のものでもよい。従って、励磁制御信号
は、上記方式に合致するような信号、つまり可変抵抗に
対しサーボモータの駆動信号、チョッパ回路に対しチョ
ッパの通流率信号、位相制御ブリッジに対しサイリスタ
の移相角信号として与えればよい。
Then, the excitation control signal obtained by the load control means 20 as described above is supplied to the excitation vR terminal 1 of the N machine 3. This excitation device 1 is not necessarily limited to a specific method, and may be of the following method, for example. One method is to control the field current of an exciter installed coaxially with the main power generator R3 from a DC power supply via a variable resistor or chopper circuit, and the other method is to control the field current of the exciter, which is installed coaxially with the main power generator R3. , a method in which AC Nm is controlled by a thyristor phase control bridge circuit, and another method is to control the field of the main generator 3 without providing a rotary exciter [the first flow itself is controlled by a chopper circuit or a thyristor phase control bridge circuit] It may also be a type of control system. Therefore, the excitation control signal is a signal that matches the above method, that is, a servo motor drive signal for a variable resistor, a chopper duty signal for a chopper circuit, and a thyristor phase shift signal for a phase control bridge. Just give it.

次に、以上のように構成された装置の動作を説明する。Next, the operation of the apparatus configured as above will be explained.

先ず、エンジン回転数検出器11により主発電機3の出
力周波数を九つントしてエンジン回転数を検出し、エン
ジン回転数検出信号N(rp釦)として負荷υ制御手段
20に送出される。
First, the engine rotation speed detector 11 detects the output frequency of the main generator 3 to detect the engine rotation speed, and sends it to the load υ control means 20 as an engine rotation speed detection signal N (rp button).

また、主整流装置4の出力側に出力電流検出器12およ
び出力電圧検出器13が設けられ、ここでそれぞれ主M
1i3の出力電流Iおよび出力當圧■が検出され、同様
に負荷制御手段20に送出される。この負荷rut+手
段20では、パターン発生手段21において予め第3図
に示す曲線すに相当するパターンが設定され、前記エン
ジン回転数検出器11からエンジン回転数検出信号Nが
入力されると、そのエンジン回転数検出信号をパラメー
タとして曲mbのパターンから所定のパターン出力を得
、これを比較部25に送出する。また、負荷制御手段2
0には銅損演算部22および生貝′R機3の出力演算部
23が設けられ、それぞれの演算部22.23において
前記出力電流検出器12および出力電圧検出器13の出
力を用いて銅損および主発電機3の出力を求め、これら
を加算演算部24で加算して主発電機出力を得た後、前
記比較部25へ送出する。ところで、前述したように第
4図に示す各ノツチ毎の出力およびそのときの銅損を加
えたものが第3図に示す曲線すのパターン出力と一致す
ることが必要であり、このために比較部25において比
較動作を行うものである。つまり、比較部25は、前記
エンジン回転数検出信号をパラメータとして発生したパ
ターン出力に、主発電機3の出力と主発電機3の銅損と
を加えた主発電機出力が一致するような励J mll 
II倍信号得、これを用いて主発電機3の励磁装置1を
制■するのである。従って、本装置は、従来のようにエ
ンジン側に負荷検出制御装置を設けることなく、主エン
ジンの出力を車両の広い速度範囲にわたって活用して車
両性能を高めることができる。
Further, an output current detector 12 and an output voltage detector 13 are provided on the output side of the main rectifier 4, and each of the main rectifiers
1i3's output current I and output pressure (2) are detected and similarly sent to the load control means 20. In this load rut+ means 20, a pattern corresponding to the curve shown in FIG. A predetermined pattern output is obtained from the pattern of song mb using the rotation speed detection signal as a parameter, and this is sent to the comparison section 25. In addition, the load control means 2
0 is provided with a copper loss calculating section 22 and an output calculating section 23 of the raw shell R machine 3, and each calculating section 22.23 uses the outputs of the output current detector 12 and output voltage detector 13 to calculate the copper loss. and the output of the main generator 3 are calculated, and these are added in the addition calculation unit 24 to obtain the main generator output, which is then sent to the comparison unit 25. By the way, as mentioned above, it is necessary that the sum of the output for each notch shown in Figure 4 and the copper loss at that time match the pattern output of the curve shown in Figure 3, and for this purpose, the comparison is made. The comparison operation is performed in the section 25. In other words, the comparator 25 generates an excitation that matches the output of the main generator 3, which is the sum of the output of the main generator 3 and the copper loss of the main generator 3, with the pattern output generated using the engine speed detection signal as a parameter. J mll
A second signal is obtained and is used to control the excitation device 1 of the main generator 3. Therefore, the present device can improve vehicle performance by utilizing the output of the main engine over a wide speed range of the vehicle without providing a load detection control device on the engine side as in the conventional case.

また、エンジンの馬力を部分負荷においても最も燃費効
率の良い回転数を自動的に2定して使用することができ
る。エンジン回転数を連続的に入力するために、マスタ
ーコントローラ6のノツチの上げ、下げの過度状態にお
いても過負荷を防止することができる。
Furthermore, the horsepower of the engine can be automatically set to two and used at the most fuel-efficient engine speed even under partial load. Since the engine speed is input continuously, overload can be prevented even when the master controller 6 is raised or lowered excessively.

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。Note that the present invention is not limited to the above embodiments.

上記実施例では前記パターン発生部21として連続的な
アナログ信号パターンを用いたが、アナログの折線回路
でもよいし、あるいはディジタルのメモリパターンであ
ってもよい。また、主発電機3は交流主発電機を想定し
ているが、直流主発電機であっても同様に適用できる。
In the above embodiment, a continuous analog signal pattern is used as the pattern generating section 21, but an analog broken line circuit or a digital memory pattern may be used. Moreover, although the main generator 3 is assumed to be an AC main generator, it is equally applicable to a DC main generator.

また、エンジン回転数検出器11は主発電機3の出力周
波数をカウントするものを使用したが、エンジンガバナ
ー7の構成要素であるエンジン回転数センサーの出力を
利用できる場合にはそれを代りに使用してもよい。さら
に、近年、車両駆動用主電動機5として直流型り灘に代
って誘導電動橢をVVVFインバータで駆動する方式が
採用されているが、この場合には負荷側の出力の検出お
よび目標とする出力値に合せる制御はVVVFインバー
タ内部の制御によって前述した主発電機3の励磁制御に
よる場合と同様に行うことができる。その他、本発明は
その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
In addition, although the engine rotation speed detector 11 used is one that counts the output frequency of the main generator 3, if the output of the engine rotation speed sensor, which is a component of the engine governor 7, can be used, it can be used instead. You may. Furthermore, in recent years, a method has been adopted in which an induction motor is driven by a VVVF inverter instead of a DC type motor as the main electric motor 5 for driving the vehicle, but in this case, the output of the load side is detected and the target Control to match the output value can be performed by internal control of the VVVF inverter in the same manner as in the case of excitation control of the main generator 3 described above. In addition, the present invention can be implemented with various modifications without departing from the gist thereof.

[発明の効果コ 以上詳記したように本発明によれば、エンジン検出回転
数をパラメータとして予め設定されたエンジン回転数−
出力パターンから所望のパターン出力を得るとともに、
このパターン出力に主尺N機の出力側から得た生貝N機
出力が一致するような励磁制御信号を求めて宇発電別の
界磁電流を制御することにより、従来のようなエンジン
側の負荷検出制御装置を必要とせず、エンジンの出力を
広い速度領域にわたって過負荷状態となることなく利用
でき、まIζ、マスターコントローラ6のノツチの上げ
下げ時にも過負荷とならずにエンジンの燃料効率をR適
な状態に高めて動作させ得る内燃機関式電気車の制御装
置を提供できる。
[Effects of the Invention] As described in detail above, according to the present invention, the engine rotation speed - which is set in advance using the detected engine rotation speed as a parameter
While obtaining the desired pattern output from the output pattern,
By finding an excitation control signal that matches this pattern output with the raw shellfish N machine output obtained from the output side of the main scale N machine and controlling the field current for each Ugen, the load on the engine side as in the conventional method can be reduced. Without the need for a detection control device, the engine output can be used over a wide speed range without overloading, and even when the master controller 6 is raised or lowered, the fuel efficiency of the engine can be improved without overloading. It is possible to provide a control device for an internal combustion engine electric vehicle that can be operated in an appropriate state.

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

第1図は本発明に係わる内燃機関式電気車の制御装置の
一実施例を示すブロック図、第2図は第1図に示すパタ
ーン発生手段の一興体例を示ず内部構成図、第3図およ
び第4図は本発明装置を実現するための根拠を説明する
ためのエンジン回転数対エンジン出力の特性図および車
両の索引力特性図、第5図は従来装置のブロック図、第
6図は主発電機の出力電流対出力電圧の特性図である。 1・・・励磁装置、2・・・エンジン、3・・・主発電
機、4・・・主整流装置、5・・・主電動機、6・・・
マスターコントローラ、7・・・エンジンガバナー、1
o・・・信号検出手段、11・・・エンジン回転数検出
器、12・・・出力電流検出器、13・・・出力電圧検
出器、2o・・・パターン発生部、2o・・・負荷制御
手段、21・・・パターン発生手段、22・・・銅損演
算部、23・・・出力演算部、24・・・加算演算部、
25・・・比較部、26・・・インターフェイス部。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 産地2図 第3図 第4図 第6図
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a control device for an internal combustion engine electric vehicle according to the present invention, FIG. 2 is an internal configuration diagram showing an example of the pattern generating means shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a characteristic diagram of engine rotation speed versus engine output and a vehicle tractive force characteristic diagram for explaining the basis for realizing the device of the present invention, FIG. 5 is a block diagram of the conventional device, and FIG. 6 is FIG. 3 is a characteristic diagram of output current versus output voltage of the main generator. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Excitation device, 2... Engine, 3... Main generator, 4... Main rectifier, 5... Main motor, 6...
Master controller, 7...Engine governor, 1
o...Signal detection means, 11...Engine rotation speed detector, 12...Output current detector, 13...Output voltage detector, 2o...Pattern generator, 2o...Load control Means, 21... Pattern generation means, 22... Copper loss calculation section, 23... Output calculation section, 24... Addition calculation section,
25... Comparison section, 26... Interface section. Applicant's representative Patent attorney Takeshi Suzue Production area Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 6

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)内燃機関に連結された主発電機を励磁して所要と
する主発電機出力を得、この主発電機の出力を用いて車
両駆動用主電動機を駆動する内燃機関式電気車において
、前記主発電機の出力側から内燃機関の回転数、主発電
機の出力電流および出力電圧を検出する信号検出手段と
、この信号検出手段によって検出された出力電流および
出力電圧を用いて主発電機出力を検出し、この主発電機
出力と前記内燃機関回転数より得られた内燃機関パター
ン出力値とを比較して励磁制御信号を得る負荷制御手段
とを備え、この負荷制御手段によって得られた励磁制御
信号を用いて前記主発電機を励磁制御することを特徴と
する内燃機関式電気車の制御装置。
(1) In an internal combustion engine electric vehicle that excites the main generator connected to the internal combustion engine to obtain the required main generator output, and uses the output of the main generator to drive the main motor for driving the vehicle, signal detection means for detecting the rotation speed of the internal combustion engine, the output current and output voltage of the main generator from the output side of the main generator, and the output current and output voltage detected by the signal detection means to detect the main generator. load control means for detecting the output and comparing this main generator output with an internal combustion engine pattern output value obtained from the internal combustion engine rotational speed to obtain an excitation control signal; A control device for an internal combustion engine electric vehicle, characterized in that the main generator is controlled to excite using an excitation control signal.
(2)負荷制御手段は、予め内燃機関の理想的な回転数
−出力パターンが設定され、前記内燃機関の検出回転数
をパラメータとしてパターン出力を発生するパターン発
生部と、前記信号検出手段によって得られた主発電機の
出力電流から主発電機の銅損を求める銅損演算部と、前
記信号検出手段によって得られた主発電機の出力電流お
よび出力電圧とから主発電機の出力を求める出力演算部
と、これら銅損演算部の出力と出力演算部の出力とを加
算して主発電機出力を検出する加算演算部と、この加算
演算部から出力された主発電機出力と前記パターン発生
手段の出力とを比較して励磁制御信号を取得する励磁制
御信号取得手段とを有するものである特許請求の範囲第
1項記載の内燃機関式電気車の制御装置。
(2) The load control means includes a pattern generating section in which an ideal rotation speed-output pattern of the internal combustion engine is set in advance and generates a pattern output using the detected rotation speed of the internal combustion engine as a parameter, and a pattern output pattern obtained by the signal detection means. a copper loss calculation unit that calculates the copper loss of the main generator from the output current of the main generator obtained by the signal detection means; and an output that calculates the output of the main generator from the output current and output voltage of the main generator obtained by the signal detection means. an arithmetic unit; an addition arithmetic unit that adds the output of the copper loss arithmetic unit and the output of the output arithmetic unit to detect the main generator output; and the main generator output output from the addition arithmetic unit and the pattern generation unit; 2. The control device for an internal combustion engine electric vehicle according to claim 1, further comprising excitation control signal acquisition means for acquiring an excitation control signal by comparing the output of the excitation control signal with the output of the excitation control signal.
JP61194576A 1986-08-20 1986-08-20 Control unit for internal combustion engine type electric rolling stock Pending JPS6352605A (en)

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JP (1) JPS6352605A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0622410A (en) * 1992-07-07 1994-01-28 Mitsubishi Electric Corp Alternator for electric hybrid automobile
US6087791A (en) * 1998-10-09 2000-07-11 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Control apparatus for internal combustion type electric locomotive

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0622410A (en) * 1992-07-07 1994-01-28 Mitsubishi Electric Corp Alternator for electric hybrid automobile
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