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JP3477007B2 - Electric car control device - Google Patents
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JP3477007B2 - Electric car control device - Google Patents

Electric car control device

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JP3477007B2
JP3477007B2 JP23424996A JP23424996A JP3477007B2 JP 3477007 B2 JP3477007 B2 JP 3477007B2 JP 23424996 A JP23424996 A JP 23424996A JP 23424996 A JP23424996 A JP 23424996A JP 3477007 B2 JP3477007 B2 JP 3477007B2
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breaker
failure
inverters
gate
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琢磨 逸見
育也 青山
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  • Inverter Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はインバータ制御によ
って電動機を駆動する電気車制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric vehicle controller that drives an electric motor by inverter control.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、電気車の車輪駆動用電動機は可変
電圧可変周波数(VVVF)インバータによって駆動制
御されるようになっているが、このインバータをゲート
制御する電気車制御装置では、例えば、特公平6−28
481号公報に記載されているように、インバータの保
護動作や故障が発生した時にインバータのゲート制御信
号を停止すると共に架線とインバータとの間に接続され
ている断流器、さらには高速度遮断器を遮断動作させて
主回路を保護するようにしている。
2. Description of the Related Art In recent years, a wheel drive electric motor of an electric vehicle has been driven and controlled by a variable voltage variable frequency (VVVF) inverter. In an electric vehicle control device that gate-controls this inverter, for example, Fairness 6-28
As described in Japanese Patent Publication No. 481), a gate control signal of an inverter is stopped when a protective operation or a failure of the inverter occurs, and a breaker connected between an overhead wire and the inverter, and a high speed cutoff. The main circuit is protected by shutting off the device.

【0003】この従来の電気車制御装置の構成について
説明すると、図4に示す従来例、つまり1台のVVVF
インバータによって1つの車両のすべての駆動電動機を
制御する電気車制御装置の場合、架線1から集電器2に
よって取り込んだ電力を高速度遮断器3及び断流器4を
介してVVVFインバータ5に取り込み、このインバー
タ5の出力によって複数台の駆動電動機M1,M2,…
を同時に駆動する構成であり、インバータ5はインバー
タ制御部6によってゲート制御して電動機M1,M2,
…への出力を制御するようにしている。
The structure of this conventional electric vehicle control device will be described. A conventional example shown in FIG. 4, that is, one VVVF is shown.
In the case of an electric vehicle control device that controls all drive motors of one vehicle by an inverter, the electric power taken in from the overhead line 1 by the current collector 2 is taken in to the VVVF inverter 5 via the high speed circuit breaker 3 and the line breaker 4, A plurality of drive motors M1, M2, ...
Inverter 5 is gate-controlled by inverter control unit 6 to drive electric motors M1, M2,
The output to ... is controlled.

【0004】そしてインバータ制御部6には故障検知機
能が備えられていて、インバータ5の保護動作又は故障
のような異常を検出した時にはオフ信号7によって断流
器4をオフさせ(なお、リレー回路で結果的には高速度
遮断器3もオフする)、同時にゲートオフ信号8によっ
てインバータ5をゲートオフするという2つの保護動作
シーケンスによって停止動作させる。その後、インバー
タ5を再起動させるためには、主回路の充電動作のため
に高速度遮断器3をオンし、充電接触器9をオンして突
入電流を充電抵抗器10で抑制しながらフィルタリアク
トル11を充電し、続いて断流器4をオンし充電接触器
9をオフし、この後にVVVFインバータ5のゲート制
御を再開して再起動する手順をとっている。
The inverter control unit 6 has a failure detection function, and when an abnormality such as a protection operation or a failure of the inverter 5 is detected, the breaker 4 is turned off by an off signal 7 (note that the relay circuit is As a result, the high-speed circuit breaker 3 is also turned off), and at the same time, the inverter 5 is gated off by the gate-off signal 8 to stop operation by two protection operation sequences. After that, in order to restart the inverter 5, the high speed circuit breaker 3 is turned on for the charging operation of the main circuit, the charging contactor 9 is turned on, and the inrush current is suppressed by the charging resistor 10 while the filter reactor is being turned on. 11 is charged, then the line breaker 4 is turned on and the charging contactor 9 is turned off, after which the gate control of the VVVF inverter 5 is restarted and restarted.

【0005】また図5に示す従来例、つまり1つの断流
器4に複数台のVVVFインバータ5−1,5−2,…
が接続され、これらのインバータ各々によって駆動電動
機M1,M2,…を個別に駆動制御する電気車制御装置
では、VVVFインバータ5−1,5−2,…のいずれ
かの異常をインバータ制御部6−1,6−2,…のいず
れかが検出した時、断流器4をオフさせ(高速度遮断器
3もリレーシーケンスによってオフする)、同時に異常
検知したインバータをゲートオフする保護動作を行うよ
うにしている。このために、1つのインバータの異常検
知によって断流器4がオフし、結果的にすべてのインバ
ータが停止することになる。そこで再起動する際には、
高速度遮断器3をオンし、充電接触器9をオンし、続い
て断流器4をオンすると共に充電接触器9をオフし、こ
の後にすべてのVVVFインバータ5−1,5−2,…
のゲート制御を再開する手順をとっている。
Further, a conventional example shown in FIG. 5, that is, a plurality of VVVF inverters 5-1, 5-2, ...
Are connected, and the electric vehicle control device that individually controls the drive motors M1, M2, ... By these inverters, the inverter control unit 6- When any one of 1, 6-2, ... Is detected, the breaker 4 is turned off (the high-speed circuit breaker 3 is also turned off by a relay sequence), and at the same time, a protective operation is performed to turn off the inverter for which an abnormality is detected. ing. Therefore, the breaker 4 is turned off by the abnormality detection of one inverter, and as a result, all the inverters are stopped. So when restarting,
The high-speed circuit breaker 3 is turned on, the charging contactor 9 is turned on, then the line breaker 4 is turned on and the charging contactor 9 is turned off, and thereafter all the VVVF inverters 5-1, 5-2, ...
We are taking steps to restart gate control.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の電気車制御装置では、VVVFインバータ1台に
対して複数台の駆動電動機を駆動する構成の場合、イン
バータ保護動作及び故障検出時に、インバータのゲート
制御を停止するだけで十分対応できる保護動作時でもイ
ンバータのゲート制御を停止すると共に断流器をオフさ
せているので、再起動時には所定のシーケンスにしたが
って立ち上げる手順が必要であり、再起動に時間がかか
り、また断流器のオン/オフ動作回数が多くなるために
接点磨耗を早める問題点があった。
However, in such a conventional electric vehicle control device, when a plurality of drive motors are driven for one VVVF inverter, an inverter protection operation and a failure detection are performed. The gate control of the inverter is stopped and the breaker is turned off even during the protection operation, which is sufficient to stop the gate control of the inverter. Since it takes time to start and the number of times the on / off operation of the breaker increases, there is a problem that contact wear is accelerated.

【0007】また複数のインバータ各々に対して1台あ
るいは複数台の駆動電動機を駆動させる従来の電気車制
御装置では、ある1台のインバータだけに異常が発生し
た時でも、断流器をオフさせ、結果的にこの断流器に接
続されている複数台のインバータすべてを停止させるよ
うにしているので、車両の乗り心地を悪くし、また加速
性能が損なわれて運転に影響を与える問題点があった。
Further, in the conventional electric vehicle control device that drives one or more drive motors for each of a plurality of inverters, even if an abnormality occurs in only one inverter, the disconnector is turned off. As a result, since all the inverters connected to this disconnector are stopped, there is a problem that the riding comfort of the vehicle is deteriorated and the acceleration performance is impaired, which affects driving. there were.

【0008】このようにインバータの異常検知時にイン
バータのゲート制御を停止するだけでなく、断流器もオ
フさせる保護動作は、パワー半導体素子が実用化され、
VVVFインバータが広く用いられるようになる以前、
抵抗を可変にして直流機に流れる電流量を制御する電気
車制御方式の名残であり、当時は直流機に過電流や過電
圧がかかった時の保護動作として断流器をオフさせてい
たが、この保護動作手順をインバータを採用するように
なった現代においても踏襲したためである。
As described above, the power semiconductor device is put into practical use for the protection operation in which not only the gate control of the inverter is stopped when the abnormality of the inverter is detected, but also the breaker is turned off.
Before the VVVF inverter became widely used,
It is a remnant of the electric car control method that controls the amount of current flowing to the DC machine by changing the resistance, and at that time the breaker was turned off as a protective operation when overcurrent or overvoltage was applied to the DC machine, This is because the protection operation procedure was followed even in modern times when inverters were adopted.

【0009】しかしながら現実には、インバータの保護
動作や故障時には該当するインバータのゲート制御だけ
を停止させれば電動機などの負荷への出力電流を遮断す
ることができ、断流器をオフさせる必要性はない。
However, in reality, when the inverter protection operation or failure occurs, the output current to the load such as the electric motor can be cut off by stopping only the gate control of the corresponding inverter, and it is necessary to turn off the breaker. There is no.

【0010】本発明はこのような従来の技術的課題に鑑
みてなされたもので、インバータの保護動作及び故障発
生時に、断流器をオフさせずに該当するインバータのゲ
ート制御だけを停止させることにより、インバータ再起
動時間を短縮し、また断流器の接点磨耗を減らし、さら
にいずれか1台のインバータ故障時に乗り心地及び加速
性能を悪化させることがない電気車制御装置を提供する
ことを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional technical problems. When the protection operation of the inverter and a failure occur, the gate control of the corresponding inverter is stopped without turning off the breaker. It is therefore an object of the present invention to provide an electric vehicle control device that shortens the inverter restart time, reduces contact wear of the disconnector, and does not deteriorate ride comfort and acceleration performance when any one of the inverters fails. And

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明の電気車
制御装置は、架線から電力を取り込む集電器に接続され
た1つの断流器と、半導体スイッチング素子で構成さ
れ、前記断流器を介して前記集電器に共通に接続された
複数台のインバータと、前記複数台のインバータ各々を
ゲート制御するインバータ制御手段と、前記複数台のイ
ンバータ各々によって駆動され、左右の車輪各々を個別
に回転駆動する複数台の電動機と、前記複数台のインバ
ータ各々の保護動作及び故障を検出する故障検出手段と
を備え、前記インバータ制御手段は、前記故障検出手段
がいずれかのインバータの保護動作又は故障を検出した
時に、前記断流器をオフさせず、かつ、保護動作又は故
障が検出されたインバータをゲートオフすると共に車両
の前後方向の同じ位置でかつ車両の左右方向の反対側に
位置する車輪を回転駆動する電動機を駆動制御する他の
インバータをゲートオフすることを特徴とするものであ
る。
According to another aspect of the present invention, there is provided an electric vehicle control device, which comprises one breaker connected to a current collector for taking electric power from an overhead wire and a semiconductor switching element. Via a plurality of inverters commonly connected to the current collector, an inverter control means for gate control of each of the plurality of inverters, driven by each of the plurality of inverters, each of the left and right wheels individually A plurality of motors that are rotationally driven, and a failure detection unit that detects a protection operation and a failure of each of the plurality of inverters are provided, and the inverter control unit includes a protection operation or a failure of one of the inverters by the failure detection unit. When the above is detected, the breaker is not turned off, the gate of the inverter in which the protection operation or the failure is detected is turned off, and the same position in the longitudinal direction of the vehicle is detected. In and is characterized in that the gate-off the other inverter that drives and controls the electric motor for rotating the wheel on the opposite side of the lateral direction of the vehicle.

【0012】この請求項1の発明の電気車制御装置で
は、インバータの保護動作又は故障時にインバータのゲ
ート信号のみをオフしてインバータを停止させるだけ
で、架線とインバータの接続、遮断を行う断流器は接続
状態に維持する。これによって、再起動時に断流器関連
の回路素子のオン/オフシーケンス動作を行わず、単に
インバータのゲート信号を再開するだけで済むようにし
て、再起動時間を早くし、また断流器のオン/オフ動作
回数を減らしてその接点磨耗を低減する。
In the electric vehicle controller according to the invention of claim 1, when the protection operation of the inverter or the breakdown occurs, only the gate signal of the inverter is turned off and the inverter is stopped to connect or disconnect the overhead line and the inverter. The vessel remains connected. As a result, the restarting time can be shortened by simply restarting the gate signal of the inverter without performing the on / off sequence operation of the circuit elements related to the disconnector at the time of restarting. The number of OFF operations is reduced to reduce wear of the contacts.

【0013】さらに、各車輪駆動方式においていずれか
の車輪を駆動している電動機を制御するインバータに保
護動作又は故障が発生した時には、このインバータと共
に左右反対側の車輪を駆動している電動機を制御するイ
ンバータを同時に停止させ、断流器はオフさせず、また
他の健全なインバータも停止させないことにより、車両
のトルク低減レベルを最小限に抑え、かつ左右の車輪で
のトルク不平衡を抑えて、乗り心地の悪化と加速性能の
低下を防ぐ。
Further, when a protective operation or a failure occurs in an inverter that controls an electric motor that drives one of the wheels in each wheel drive system, the electric motor that drives the wheels on the left and right sides is controlled together with this inverter. By simultaneously stopping the inverters, turning off the line breaker, and not stopping other healthy inverters, the torque reduction level of the vehicle is minimized and the torque imbalance between the left and right wheels is suppressed. Prevents deterioration of riding comfort and deterioration of acceleration performance.

【0014】請求項2の発明は、請求項1の電気車制御
装置において、力行中のみ前記インバータ制御手段が保
護動作又は故障の検出されたインバータと共に左右反対
側の前記インバータをゲートオフし、回生ブレーキ中は
前記インバータ制御手段が保護動作又は故障の検出され
た前記インバータのみをゲートオフし、補足ブレーキを
入れることを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, in the electric vehicle control device according to the first aspect, the inverter control means gates off the inverters on the left and right opposite sides together with the inverter for which a protection operation or a failure has been detected, and regenerative braking only during power running. The inside is characterized in that the inverter control means gates off only the inverter in which a protection operation or a failure is detected, and applies a supplementary brake.

【0015】この請求項2の発明の電気車制御装置で
は、各車輪駆動方式においていずれかの車輪を駆動して
いる電動機を制御するインバータに保護動作又は故障が
発生した時には、力行中であればこのインバータと共に
左右反対側の車輪を駆動している電動機を制御するイン
バータを同時に停止させ、また回生ブレーキ中であれば
インバータ制御手段が故障が検出されたインバータのみ
のゲート制御を停止し、補足ブレーキを入れるが、断流
器はオフさせず、また他のすべての健全なインバータも
停止させないことにより、車両のトルク低減レベルを最
小限に抑え、かつ左右の車輪でのトルク不平衡を抑えて
直進安定性を維持しつつ、乗り心地の悪化と加速性能の
低下を防ぐ。
In the electric vehicle controller according to the second aspect of the present invention, when the inverter that controls the electric motor that drives one of the wheels in each wheel drive system is in the powering mode when the protective operation or the failure occurs. Along with this inverter, the inverters that control the motors that drive the wheels on the left and right sides are stopped at the same time, and if regenerative braking is in progress, the inverter control means stops gate control only for the inverters in which a failure is detected, and the supplementary brake However, the line breaker is not turned off, and all other healthy inverters are not stopped, so that the level of torque reduction of the vehicle is minimized and the torque imbalance between the left and right wheels is suppressed to go straight. While maintaining stability, it prevents deterioration of ride comfort and deterioration of acceleration performance.

【0016】請求項3の発明は、請求項1又は2の電気
車制御装置において、前記故障検出手段が電流に起因す
る保護動作を検出した時(相短絡時を除く)に、前記イ
ンバータ制御手段が前記断流器をオフさせず、かつ、該
当インバータをゲートオフすることを特徴とするもので
ある。
According to a third aspect of the present invention, in the electric vehicle control device according to the first or second aspect, the inverter control means is provided when the failure detection means detects a protection operation due to a current (excluding a phase short circuit). In which the breaker is not turned off and the inverter is gated off.

【0017】請求項4の発明は、請求項1〜3の電気車
制御装置において、前記故障検出手段が電圧に起因する
保護動作を検出した時(過電圧抑制制御時を除く)に、
前記インバータ制御手段が前記断流器をオフさせず、か
つ、該当インバータをゲートオフすることを特徴とする
ものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the electric vehicle control device according to the first to third aspects, when the failure detecting means detects a protective operation caused by a voltage (excluding overvoltage suppression control),
It is characterized in that the inverter control means does not turn off the breaker, and turns off the corresponding inverter.

【0018】これらの請求項3及び4の発明の電気車制
御装置では、断流器をオフさせなくても済むインバータ
の保護動作及び故障を断流器をオフさせなければならな
い故障から区別し、断流器をオフさせなくても済むイン
バータの保護動作及び故障検出時にゲート信号のみをオ
フしてインバータを停止させるだけで、断流器は接続状
態に維持する。これによって、再起動時に断流器関連の
回路素子のオン/オフシーケンス動作を行わず、単にイ
ンバータのゲート信号を再開するだけで済むようにし
て、再起動時間を早くし、また断流器のオン/オフ動作
回数を減らしてその接点磨耗を低減する。
In the electric vehicle control device according to the present invention as defined in claims 3 and 4, the protection operation and the failure of the inverter which do not require the breaker to be turned off are distinguished from the failure in which the breaker must be turned off. It is not necessary to turn off the line breaker. Only the gate signal is turned off and the inverter is stopped at the time of protection operation of the inverter and failure detection, and the line breaker is maintained in the connected state. As a result, the restarting time can be shortened by simply restarting the gate signal of the inverter without performing the on / off sequence operation of the circuit elements related to the disconnector at the time of restarting. The number of OFF operations is reduced to reduce wear of the contacts.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて詳説する。図1及び図2は、本発明の1つの実
施の形態の電気車制御装置を示している。図1に示すよ
うに、この実施の形態は電気車制御装置は、1つの断流
器4に複数台のVVVFインバータ5−1,5−2,…
が接続され、これらのインバータ各々によって駆動電動
機M1,M2,…を個別に駆動し、またインバータ5−
1,5−2,…各々をゲート制御部61−1,61−
2,…各々によって制御するようにしている。そして図
2に示すように、これらの交流電動機M1,M2,…そ
れぞれは車両20の前後それぞれに左右2個ずつ、計8
個の車輪21−1R,21−1L,21−2R,21−
2L,…すべてを個別に回転駆動し、VVVFインバー
タ5−1,5−2,…はこれらの交流電動機M1,M
2,…すべてを個別に駆動する構成である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. 1 and 2 show an electric vehicle controller according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, in this embodiment, the electric vehicle controller is provided with a plurality of VVVF inverters 5-1, 5-2, ...
Are connected to drive the drive motors M1, M2, ...
1, 5-2, ... Gate control units 61-1 and 61-
2, ... It is controlled by each. As shown in FIG. 2, each of these AC electric motors M1, M2, ...
Individual wheels 21-1R, 21-1L, 21-2R, 21-
2L, ... All are individually driven to rotate, and the VVVF inverters 5-1, 5-2 ,.
2, ... All of them are driven individually.

【0020】そしてゲート制御部61−1,61−2,
…各々は自分の受持のインバータの故障を検知した時に
インバータ5−1,5−2,…それぞれに個別にゲート
オフ信号8を出力してインバータを停止させるが、断流
器4にはオフ指令を出力しない構成である。
The gate control units 61-1 and 61-2,
Each of the inverters 5-1 and 5-2 outputs a gate-off signal 8 individually to stop the inverter when it detects a failure of its own inverter. Is not output.

【0021】さらにゲート制御部61−1,61−2,
…は左右1対となる車輪の組、例えば、車輪21−1L
と車輪21−1Rそれぞれを駆動する電動機M1,M2
それぞれを制御するインバータ5−1,5−2に対する
ゲート制御部61−1,61−2については、それらの
一方のゲート停止動作時に他方も停止動作することによ
って左右1対となる車輪21−1L,21−1R間にト
ルク不平衡が発生しないようにするために、ORゲート
63とANDゲート64とを備えていて、相手方のイン
バータの故障検知によりその相手方のゲート制御部のO
Rゲート63からゲートオフ信号8が出力された時に、
車両の力行指令と相手方のゲート制御部からのゲートオ
フ信号8とのAND論理によって自分側のインバータに
対してゲートオフ信号8を同時に出力するようにしてい
る。
Further, gate control units 61-1 and 61-2,
Is a pair of left and right wheels, for example, wheels 21-1L
And motors M1 and M2 for driving wheels 21-1R, respectively
Regarding the gate control units 61-1 and 61-2 for the inverters 5-1 and 5-2 that control the respective wheels, a pair of left and right wheels 21-1L are formed by stopping the gate operation of one of the inverters 5-1 and 61-2. , 21-1R, an OR gate 63 and an AND gate 64 are provided in order to prevent the torque imbalance from occurring.
When the gate-off signal 8 is output from the R gate 63,
The gate-off signal 8 is simultaneously output to the inverter on its own side by AND logic of the powering command of the vehicle and the gate-off signal 8 from the other gate control unit.

【0022】また力行中以外の時には個々のインバータ
制御部61−1,61−2,…によってインバータ5−
1,5−2,…それぞれのゲートオフ制御を行うが、こ
の場合には必要ブレーキ力指令31とインバータ制御部
61−1,61−2,…それぞれからの回生ブレーキフ
ィードバック32−1,32−2,…との差をブレーキ
制御装置33−1,33−2,…それぞれにおいて求
め、補足ブレーキ34−1,34−2,…をゲートオフ
したインバータで駆動されるべき電動機に入れる構成と
して、左右車輪のトルクを均一に保つようにしている。
In addition, when the power running is not being performed, the inverter 5 is controlled by the individual inverter control units 61-1, 61-2 ,.
Gate-off control is performed on each of the circuits 1, 5-2, ..., In this case, the required brake force command 31 and the regenerative brake feedbacks 32-1, 32-2 from the inverter control units 61-1, 61-2 ,. The difference between the left and right wheels is determined by the brake control devices 33-1, 33-2, ..., and the supplementary brakes 34-1, 34-2, ... are inserted in the electric motor to be driven by the gate-off inverter. The torque of is kept uniform.

【0023】この実施の形態の場合、各ゲート制御部6
1−1,61−2,…は受持のインバータ5−1,5−
2,…の故障を検知して保護動作する時に受持のインバ
ータに対するゲートオフ信号8を出力するだけで、断流
器4にオフ指令信号を出力しない。しかも、左右1対と
なる組、例えば、インバータ5−1,5−2に対するゲ
ート制御部61−1,61−2については、相手方のイ
ンバータの故障検知によりその相手方のゲート制御部の
ORゲート63からゲートオフ信号8が出力された時
に、車両の力行指令と相手方のゲート制御部からのゲー
トオフ信号8とのAND論理によって自分側のインバー
タに対してゲートオフ信号8を同時に出力することによ
り、左右1対となる車輪21−1L,21−1R間にト
ルク不平衡が発生しないようにする。
In the case of this embodiment, each gate control unit 6
1-1, 61-2, ... Retain inverters 5-1 and 5-
When a failure of 2, ... Is detected and a protective operation is performed, only the gate-off signal 8 is output to the receiving inverter, and the off-command signal is not output to the line breaker 4. In addition, for the pair of left and right, for example, the gate control units 61-1 and 61-2 for the inverters 5-1 and 5-2, the OR gate 63 of the partner gate control unit is detected by detecting the failure of the partner inverter. When the gate-off signal 8 is output from the vehicle, the gate-off signal 8 is simultaneously output to the inverter on its own side by the AND logic of the powering command of the vehicle and the gate-off signal 8 from the gate control unit of the other side, so that a pair of left and right The torque unbalance is prevented from occurring between the wheels 21-1L and 21-1R.

【0024】これによって、本実施の形態の電気車制御
装置によれば、いずれかのVVVFインバータの故障検
知により保護動作を行う時に、該当するインバータとこ
れと左右一対をなすもう1台のインバータ、例えば、イ
ンバータ5−1,5−2のゲート信号のみをオフし、断
流器4をオフさせず、またその他のインバータを停止さ
せることもないので、停止した左右2台のインバータ5
−1,5−2によって駆動される左右の2台の電動機M
1,M2のみが停止し、他の電動機M3,M4,…は駆
動を続けることになり、左右の車輪間でトルク不平衡が
発生することがなくて直進安定性を維持しつつ、トルク
低下を最低限に抑制することができ、乗り心地の悪化、
また加速性能の低下による運転上の影響も小さく抑える
ことができる。
As a result, according to the electric vehicle control device of the present embodiment, when a protective operation is performed by detecting a failure of any of the VVVF inverters, the corresponding inverter and another inverter paired left and right with the corresponding inverter, For example, only the gate signals of the inverters 5-1 and 5-2 are turned off, the breaker 4 is not turned off, and the other inverters are not stopped.
Left and right electric motors M driven by -1, 5-2
1 and M2 are stopped, and the other electric motors M3, M4, ... Continue to be driven, torque imbalance does not occur between the left and right wheels, and straight running stability is maintained, while reducing torque. It can be suppressed to the minimum and the riding comfort deteriorates,
Further, the influence on the driving due to the deterioration of the acceleration performance can be suppressed to be small.

【0025】さらに、いずれかのインバータを停止させ
るときに断流器はオフさせないので、いったん停止した
VVVFインバータの再起動時に断流器4や充電接触器
9を再投入する必要がなく、再投入動作を早め、また断
流器4の接点磨耗を減らすことができる。
Further, since the breaker is not turned off when either of the inverters is stopped, it is not necessary to re-close the breaker 4 and the charging contactor 9 when the VVVF inverter which has once been stopped is restarted. The operation can be accelerated and the contact wear of the disconnector 4 can be reduced.

【0026】なお、断流器をオフさせなくても済むイン
バータの保護動作及び故障を、断流器をオフさせなけれ
ばならない故障から区別し、断流器をオフさせなくても
済むインバータの保護動作又は故障検出時にゲート信号
のみをオフしてインバータを停止させるだけで、断流器
は接続状態に維持するようにすることができ、これによ
って、再起動時に断流器関連の回路素子のオン/オフシ
ーケンス動作を行わず、単にインバータのゲート信号を
再開するだけで済むようにして、再起動時間を早くし、
また断流器のオン/オフ動作回数を減らしてその接点磨
耗を低減することができる。
It is to be noted that the protection operation and the failure of the inverter which does not need to turn off the breaker are distinguished from the failure which needs to turn off the breaker, and the protection of the inverter which does not need to turn off the breaker. At the time of operation or failure detection, the breaker can be maintained in the connected state by turning off only the gate signal and stopping the inverter, which enables the circuit elements related to the breaker to be turned on at the time of restart. / Makes it possible to simply restart the gate signal of the inverter without performing the off-sequence operation, shortening the restart time,
Further, it is possible to reduce the number of ON / OFF operations of the breaker and reduce wear of the contact.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上のように請求項1の発明によれば、
各車輪駆動方式においていずれかの車輪を駆動している
電動機を制御するインバータに保護動作又は故障が発生
した時には、このインバータと共に左右反対側の車輪を
駆動している電動機を制御するインバータを同時に停止
させ、断流器をオフさせず、また他の健全なインバータ
も停止させないことにより、再起動時に断流器関連の回
路素子のオン/オフシーケンス動作を行わず、単にイン
バータのゲート信号を再開するだけで済むようにして、
再起動時間を早くし、また断流器のオン/オフ動作回数
を減らしてその接点磨耗を低減することができる。また
インバータ停止時の車両のトルク低減レベルを最小限に
抑え、かつ左右の車輪でのトルク不平衡を抑えて、乗り
心地の悪化と加速性能の低下を防ぐことができる。
As described above, according to the invention of claim 1,
When a protective operation or failure occurs in the inverter that controls the motor that drives one of the wheels in each wheel drive system, stop simultaneously with this inverter that controls the motor that drives the wheel on the opposite side. By not turning off the line breaker and stopping other healthy inverters, the on / off sequence operation of circuit elements related to the line breaker is not performed at the time of restart, and the gate signal of the inverter is simply restarted. Just do it,
It is possible to shorten the restart time and reduce the number of times the on / off operation of the disconnector is performed to reduce the contact wear. Further, it is possible to minimize the torque reduction level of the vehicle when the inverter is stopped, suppress the torque imbalance between the left and right wheels, and prevent deterioration of riding comfort and deterioration of acceleration performance.

【0028】請求項2の発明によれば、各車輪駆動方式
においていずれかの車輪を駆動している電動機を制御す
るインバータに保護動作又は故障が発生した時には、力
行指令中であればこのインバータと共に左右反対側の車
輪を駆動している電動機を制御するインバータを同時に
停止させ、また回生ブレーキ中であればインバータ制御
手段が故障が検出されたインバータのみのゲート制御を
停止し、補足ブレーキを入れるが、断流器はオフさせ
ず、また他のすべての健全なインバータも停止させない
ことにより、車両のトルク低減レベルを最小限に抑え、
かつ左右の車輪でのトルク不平衡を抑えて直進安定性を
維持しつつ、乗り心地の悪化と加速性能の低下を防ぐこ
とができる。
According to the second aspect of the present invention, when a protective operation or a failure occurs in the inverter that controls the electric motor that drives one of the wheels in each wheel drive system, if a powering command is being issued, the inverter will be operated together with this inverter. At the same time, the inverters that control the motors that drive the wheels on the left and right sides are stopped, and if regenerative braking is in progress, the inverter control means stops gate control only for the inverters in which a failure has been detected, and the supplementary brake is applied. , By not turning off the line breaker and not stopping all other healthy inverters, to minimize the torque reduction level of the vehicle,
Moreover, it is possible to prevent deterioration of riding comfort and deterioration of acceleration performance while maintaining straight running stability by suppressing torque imbalance between the left and right wheels.

【0029】請求項3及び4の発明によれば、断流器を
オフさせなくても済むインバータの保護動作及び故障を
断流器をオフさせなければならない故障から区別し、断
流器をオフさせなくても済むインバータの保護動作及び
故障検出時にゲート信号のみをオフしてインバータを停
止させるだけで、断流器は接続状態に維持するので、再
起動時に断流器関連の回路素子のオン/オフシーケンス
動作を行わず、単にインバータのゲート信号を再開する
だけで済み、再起動時間を早くし、また断流器のオン/
オフ動作回数を減らしてその接点磨耗を低減することが
できる。
According to the third and fourth aspects of the present invention, the protection operation and the failure of the inverter which do not need to turn off the breaker are distinguished from the failure in which the breaker must be turned off, and the breaker is turned off. It is not necessary to turn off the inverter only when the protection operation and failure detection of the inverter are stopped, and the inverter is stopped.The circuit breaker is kept in the connected state. It is only necessary to restart the gate signal of the inverter without performing the off / off sequence operation, shorten the restart time, and turn on / off the disconnector.
It is possible to reduce the number of off operations and reduce wear of the contacts.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の1つの実施の形態の回路ブロック図。FIG. 1 is a circuit block diagram of one embodiment of the present invention.

【図2】上記の実施の形態における車輪の駆動系統のブ
ロック図。
FIG. 2 is a block diagram of a wheel drive system in the above embodiment.

【図3】従来例の回路ブロック図。FIG. 3 is a circuit block diagram of a conventional example.

【図4】他の従来例のブロック図。FIG. 4 is a block diagram of another conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 架線、 2 集電器、 3 高速度遮断器、 4 断流器、 5−1,5−2,… インバータ、 8 ゲートオフ信号、 20 車両、 21−1L,21−1R,21−2L,21−2R,…
車輪、 31 必要ブレーキ指令、 32−1,32−2,… 回生ブレーキフィードバッ
ク、 33−1,33−2,… ブレーキ制御装置、 34−1,34−2,… 補足ブレーキ、 61−1,61−2,… インバータ制御部、 63 ORゲート、 64 ANDゲート、 M1,M2,… 電動機
1 overhead line, 2 current collector, 3 high speed circuit breaker, 4 breaker, 5-1 and 5-2, ... Inverter, 8 gate off signal, 20 vehicle, 21-1L, 21-1R, 21-2L, 21- 2R, ...
Wheel, 31 Required brake command, 32-1, 32-2, ... Regenerative brake feedback, 33-1, 33-2, ... Brake control device, 34-1, 34-2, ... Supplementary brake, 61-1, 61 -2, ... Inverter control unit, 63 OR gate, 64 AND gate, M1, M2, ... Electric motor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 逸見 琢磨 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東 芝 府中工場内 (72)発明者 青山 育也 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東 芝 府中工場内 (56)参考文献 特開 平2−164201(JP,A) 特開 平6−217553(JP,A) 特開 平7−115701(JP,A) 特開 平7−212916(JP,A) 特開 平1−264501(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60L 9/18 B60L 3/04 H02M 7/48 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takuma Itami No. 1 Toshiba Town, Fuchu-shi, Tokyo Inside Toshiba Fuchu factory (72) Inventor Ikuya Aoyama No. 1 Toshiba Town, Fuchu-shi, Tokyo Toshiba Fuchu Corporation In a factory (56) Reference JP-A-2-164201 (JP, A) JP-A-6-217553 (JP, A) JP-A-7-115701 (JP, A) JP-A-7-212916 (JP, A) ) JP-A-1-264501 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) B60L 9/18 B60L 3/04 H02M 7/48

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 架線から電力を取り込む集電器に接続さ
れた1つの断流器と、 半導体スイッチング素子で構成され、前記断流器を介し
て前記集電器に共通に接続された複数台のインバータ
と、 前記複数台のインバータ各々をゲート制御するインバー
タ制御手段と、 前記複数台のインバータ各々によって駆動され、左右の
車輪各々を個別に回転駆動する複数台の電動機と、 前記複数台のインバータ各々の保護動作及び故障を検出
する故障検出手段とを備え、 前記インバータ制御手段は、前記故障検出手段がいずれ
かのインバータの保護動作又は故障を検出した時に、前
記断流器をオフさせず、かつ、保護動作又は故障が検出
されたインバータをゲートオフすると共に車両の前後方
向の同じ位置でかつ車両の左右方向の反対側に位置する
車輪を回転駆動する電動機を駆動制御する他のインバー
タをゲートオフすることを特徴とする電気車制御装置。
1. A plurality of inverters, each of which is composed of one breaker connected to a current collector for taking in power from an overhead wire and a semiconductor switching element, and which is commonly connected to the current collector via the breaker. An inverter control unit that gate-controls each of the plurality of inverters; a plurality of electric motors that are driven by each of the plurality of inverters to individually rotate the left and right wheels individually; and a plurality of each of the plurality of inverters. And a failure detection means for detecting a protection operation and a failure, wherein the inverter control means does not turn off the breaker when the failure detection means detects a protection operation or a failure of any inverter, and Gate off the inverter for which a protection operation or failure has been detected, and remove wheels located at the same position in the front-rear direction of the vehicle and on the opposite side of the vehicle Electric vehicle control apparatus characterized by gating off the other inverter that drives and controls the motor for rotational drive.
【請求項2】 力行中のみ前記インバータ制御手段が保
護動作又は故障の検出されたインバータと共に左右反対
側の前記インバータをゲートオフし、回生ブレーキ中は
前記インバータ制御手段が保護動作又は故障の検出され
た前記インバータのみをゲートオフし、補足ブレーキを
入れることを特徴とする請求項1に記載の電気車制御装
置。
2. The inverter control means gates off the inverters on the left and right opposite sides together with the inverter whose protection operation or failure is detected only during power running, and the inverter control means detects protection operation or failure during regenerative braking. The electric vehicle control device according to claim 1, wherein only the inverter is gated off and a supplementary brake is turned on.
【請求項3】 前記故障検出手段が電流に起因する保護
動作を検出した時(相短絡時を除く)に、前記インバー
タ制御手段が前記断流器をオフさせず、かつ、該当イン
バータをゲートオフすることを特徴とする請求項1又は
2に記載の電気車制御装置。
3. The inverter control means does not turn off the breaker and gates off the corresponding inverter when the fault detection means detects a protection operation caused by current (except when a phase short circuit occurs). The electric vehicle control device according to claim 1 or 2, characterized in that.
【請求項4】 前記故障検出手段が電圧に起因する保護
動作を検出した時(過電圧抑制制御時を除く)に、前記
インバータ制御手段が前記断流器をオフさせず、かつ、
該当インバータをゲートオフすることを特徴とする請求
項1〜3のいずれかに記載の電気車制御装置。
4. The inverter control means does not turn off the breaker when the failure detection means detects a protection operation due to voltage (except during overvoltage suppression control), and
The electric vehicle controller according to any one of claims 1 to 3, wherein the gate of the corresponding inverter is turned off.
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