JP3550226B2

JP3550226B2 - Electric car control device

Info

Publication number: JP3550226B2
Application number: JP23833195A
Authority: JP
Inventors: 友由牧野; 城二山本
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-09-18
Filing date: 1995-09-18
Publication date: 2004-08-04
Anticipated expiration: 2015-09-18
Also published as: JPH0984209A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可変電圧可変周波数（以下ＶＶＶＦと略称する）インバータにより交流電動機を駆動して電気車を制御する電気車制御装置において、特に大空転時の再粘着制御を有効に行い得る電気車制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
１台のＶＶＶＦインバータにより１台または２台の交流電動機、例えば誘導電動機を駆動する車両システムは、直流架線からパンタグラフを介して集電された直流電力を断流器を通してそれぞれ並列接続された各軸に対応する複数台のＶＶＶＦインバータに入力し、これら各ＶＶＶＦインバータにより直流電力を可変電圧可変周波数の交流電力に変換して１台又は２台の誘導電動機に供給するようにしている。
【０００３】
ところで、従来のかかる車両システムにおいて、レール条件の悪化による電動機軸の大空転時に粘着制御を行う場合、図９に示すような制御シーケンスが採用されている。
【０００４】
図９においては、各ＶＶＶＦインバータに対応して粘着制御シーケンスが形成され、各粘着制御シーケンスより得られる断流器投入指令１７により補助リレー２０の励磁コイルが励磁されると閉じる接点が断流器励磁回路に直列に設けられている。従って、この断流器励磁回路の各接点が閉じていれば、断流器２の励磁コイル２２が励磁され、各ＶＶＶＦインバータに直流電力が供給される主回路に設けられた断流器２の接点がオンとなる。
【０００５】
一方、各粘着制御シーケンスは、速度センサ３により検出された誘導電動機又は車軸の回転速度が空転検知回路７に入力され、例えばその速度変化率から誘導電動機の空転が検知されると、空転検知信号をオア回路８、オフディレイ１０及びオア回路９を通して第１のフリップフロップ回路１４をリセットすることで断流器投入指令１７をオフして断流器２を開放すると共に、全ＶＶＶＦインバータのゲートをオフさせることで無トルクとして再粘着させる。
【０００６】
その後、力行指令１により第１のフリップフロップ回路１４がセットされると、その出力が断流器投入指令１７として補助リレーコイル２０を励磁し、断流器励磁回路に設けられた接点を閉じて断流器２の励磁コイル２２を励磁することで断流器２を投入すると共に、アンド回路２１により断流器２のオン信号と力行指令１とのアンド条件が満されるとその出力によりオンタイムディレイ６を介して第２のフリップフロップ１５をセットし、その出力をゲートスタート指令１８としてＶＶＶＦインバータに与えて再力行する。
【０００７】
なお、車両故障等が発生するとオア回路９を通して入力される保護検知信号４により第１のフリップフロップ回路１４をリセットし、断流器投入指令１７をオフするようにしている。
【０００８】
図１０は上述した制御のタイムチャートを示すものである。
上記の場合は１台のＶＶＶＦインバータで１台又は２台の誘導電動機を駆動する個別制御方式の車両システムであるが、１台のＶＶＶＦインバータで複数台の誘導電動機を駆動する車両システムの場合には図１１に示すように１台のＶＶＶＦインバータに対応する粘着制御シーケンスより得られる断流器投入指令により、補助リレーコイル２０が励磁されると閉じる接点を断流器励磁回路に設ける以外は図９と同様のシーケンス制御となる。
図１２は図１０のシーケンス制御のタイムチャートを示すものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来では１台のＶＶＶＦインバータに対して１台または２台の誘導電動機を駆動する個別制御方式の車両システムの場合、大空転時に粘着制御シーケンスより得られる断流器投入指令により断流器をオフしているため、大空転が検知されるとその大空転した車軸の誘導電動機を制御するＶＶＶＦインバータのゲートのみをオフするだけでなく、健全な他の軸のインバータ動作も断流器のオフと共に停止してしまう。このため編成全体としてのトルク変動が大きく、特に１台の断流器に対し４台あるいはそれ以上のＶＶＶＦインバータを構成している場合には、乗り心地及び加速性能が大きく損なわれるなど、運転上の影響が発生する可能性がある。
【００１０】
また、１台のＶＶＶＦインバータにより複数台の誘導電動機を駆動する車両システムの場合も、大空転時に粘着制御シーケンスより得られる断流器投入指令により断流器をオフしているため、ＶＶＶＦインバータ装置の出力トルクの変動が大きく、乗り心地が大きく損なわれるという問題がある。
【００１１】
本発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、大空転時においても乗り心地を著しく損ねることなく、しかも加速性能を悪化させないで粘着制御を行うことができる電気車制御装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するため、次のような手段により電気車制御装置を構成する。
請求項１に対応する発明は、直流電力を断流器を通してそれぞれ並列接続された複数台のＶＶＶＦインバータに入力し、これら各ＶＶＶＦインバータにより直流電力を交流電力に変換して１台又は２台の電動機に供給し、該電動機を駆動する個別制御方式の電気車制御装置において、力行指令があることを条件に前記断流器にオン指令を与える断流器投入指令手段と、前記電動機が駆動する車輪の空転を検知する空転検知手段と、この空転検知手段により前記電動機が駆動する車輪の空転を検知すると該電動機が駆動するＶＶＶＦインバータにゲートオフ指令を与え、且つ力行指令があるとき前記断流器がオンしていることを条件にゲートオン指令を与えるゲート指令手段とを備え、前記断流器を前記電動機が駆動する車輪の空転によりＶＶＶＦインバータにゲートオフ指令が与えられてもオン状態にしてＶＶＶＦインバータの出力変動を最小限に抑える。
【００１４】
請求項３に対応する発明は、請求項１に対応する発明の電気車制御装置において、前記１台のＶＶＶＦインバータにより駆動される電動機が駆動する車輪の空転が検知されるとすべてのＶＶＶＦインバータの出力電流を一定時間低減させるインバータ出力電流パターン制御手段を設ける。
【００１５】
請求項４に対応する発明は、直流電力を断流器を通して接続された１台のＶＶＶＦインバータに入力し、このＶＶＶＦインバータにより直流電力を交流電力に変換して複数台の電動機に供給し、これらの電動機をそれぞれ駆動する集中制御方式の電気車制御装置において、力行指令があることを条件に前記断流器にオン指令を与える断流器投入指令手段と、前記電動機が駆動するそれぞれの車輪の空転を検知する空転検知手段と、この空転検知手段により何れかの電動機が駆動する車輪の空転を検知すると前記ＶＶＶＦインバータにゲートオフ指令を与え、且つ力行指令があるとき前記断流器がオンしていることを条件にゲートオン指令を与えるゲート指令手段とを備え、前記断流器を前記電動機が駆動する車輪の空転によりＶＶＶＦインバータにゲートオフ指令が与えられてもオン状態にしてＶＶＶＦインバータの出力変動を最小限に抑える。
【００１７】
請求項６に対応する発明は、直流電力を断流器を通して接続された１台のＶＶＶＦインバータに入力し、このＶＶＶＦインバータにより直流電力を交流電力に変換して複数台の電動機に供給し、これらの電動機をそれぞれ駆動する集中制御方式の電気車制御装置において、力行指令があることを条件に前記断流器にオン指令を与える断流器投入指令手段と、前記電動機が駆動するそれぞれの車輪の空転を検知する空転検知手段と、この空転検知手段により何れかの電動機が駆動する車輪の空転を検知すると前記インバータの出力電流を低減させるインバータ出力電流パターン指令を出力するインバータ出力電流パターン制御手段と、このインバータ出力電流パターン制御手段によりインバータの出力電流を低減させた後、前記ＶＶＶＦインバータにゲートオフ指令を与えるゲート指令手段とを備え、前記断流器を前記電動機が駆動する車輪の空転によりＶＶＶＦインバータにインバータ出力電流パターン指令及びゲートオフ指令が与えられてもオン状態にしてＶＶＶＦインバータの出力変動を最小限に抑える。
【００１８】
従って、上記請求項１及び２に対応する発明の電気車制御装置にあっては、１台のＶＶＶＦインバータにより１台又は２台の電動機を駆動する個別制御方式の場合、大空転したＶＶＶＦインバータのみゲートオフあるいはＶＶＶＦインバータの出力電流を低減し、架線とインバータシステムとを接続又はしゃ断する断流器を開放していないので、他のＶＶＶＦインバータはトルクを発生し続ける。このため、トルク低減レベルは最小限に抑えることができ、車両乗り心地及び加速性能を大幅に改善することができる。
【００１９】
また、上記請求項３及び４に対応する発明の電気車制御装置にあっては、１台のＶＶＶＦインバータにより複数台の電動機を駆動する集中制御方式の場合も何れかの電動機が空転を発生するとＶＶＶＦインバータをゲートオフあるいは出力電流を低減し、架線とインバータシステムとを接続又はしゃ断する断流器を開放していないので、他の軸に対応するＶＶＶＦインバータはトルクを発生し続ける。このため、トルク低減レベルは最小限に抑えることができ、車両乗り心地及び加速性能を大幅に改善することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明による電気車制御装置の第１の実施形態として個別制御方式の電気車制御装置における粘着制御シーケンスのブロック図であり、図９と同一部分には同一符号を付して示す。
【００２１】
図１は各インバータ装置に対応して粘着制御シーケンスが形成され、各粘着制御シーケンスより得られる断流器投入指令１７により補助リレー２０の励磁コイルが励磁されると閉じる接点が断流器励磁回路に直列に設けられている。従って、この断流器励磁回路の各接点が閉じれば、断流器２の励磁コイル２２が励磁され、各ＶＶＶＦインバータ装置に直流電力が供給される主回路に設けられた断流器２がオンとなる。
【００２２】
一方、粘着制御シーケンスは、速度センサ３により検出された自己の誘導電動機又は車軸の回転速度が空転検知回路７に入力され、例えばその速度変化率から誘導電動機の空転が検知されると、空転検知信号をオア回路８、オフディレイ１１及びオア回路１３を通して第２のフリップフロップ回路１５をリセットすることでゲート指令１８をオフする。この時、第１のフリップフロップ回路１４は力行指令によりセット状態にあるので、断流器投入指令１７はオン状態にあり、断流器２は投入されたままである。
【００２３】
その後、車輪の再粘着により空転検知回路７が復帰すると第２のフリップフロップ回路１５はセット状態となり、自己の誘導電動機に対応するＶＶＶＦインバータにゲートスタート指令が与えられる。
【００２４】
また、他のＶＶＶＦインバータ装置に対応する誘導電動機に大空転が発生した場合には、その粘着制御シーケンスより空転検知信号が入力されると、この空転検知信号はオア回路９、オフディレイ１０を介してインバータ出力電流パターン制御回路１６に加えられる。
【００２５】
このインバータ出力電流パターン制御回路１６は、自他ともにＶＶＶＦインバータ装置に対応する誘導電動機に大空転が発生していない場合には、基本インバータ出力電流パターン１２をＶＶＶＦインバータに与えるものであるが、他のＶＶＶＦインバータ装置に対応する誘導電動機に大空転が発生すると基本インバータ出力電流パターン１２をある比率で低減させた電流パターンとし、これをインバータ出力電流パターン指令（ＩＰ）１９として自己のＶＶＶＦインバータに与える。
【００２６】
図２は上記シーケンス制御のタイムチャートを示すものである。
なお、車両故障等により保護検知信号４及び５が入力した場合には第１のフリップフロップ回路１４がリセットされて断流器投入指令１７がオフするので、断流器２がオフすると共に、第２のフリップフロップ回路１５がリセットされてゲート指令がオフとなる。
【００２７】
したがって、このようなシーケンス制御とすれば、自己のＶＶＶＦインバータ装置に大空転が発生しても他の健全なＶＶＶＦインバータ装置はトルクを発生し続けるため、トルク低減レベルを最小限に抑えることができ、車両の乗り心地及び加速性能を大幅に改善することができる。
【００２８】
図３は本発明による電気車制御装置の第２の実施の形態における粘着制御シーケンスのブロック図であり、図１と同一部分には同一符号を付して示す。
第２の実施の形態における粘着制御シーケンスは、速度センサ３により検出された自己の誘導電動機又は車軸の回転速度が空転検知回路７に入力され、例えばその速度変化率から誘導電動機の空転が検知されると、空転検知信号をオア回路８、オフディレイ１１及びオア回路１３を通して第１のインバータ出力電流パターン制御回路２３に与えることで、基本インバータ出力電流パターン１２をＶＶＶＦインバータの出力電流（例えば誘導電動機の励磁電流値）を低減させたパターンとし、これを最小値選択回路２４を通してインバータ出力電流パターン指令（ＩＰ）１９として自己のＶＶＶＦインバータに与える。
【００２９】
また、このインバータ出力電流パターン制御回路２３は、自己のＶＶＶＦインバータ装置に対応する誘導電動機に大空転が発生していない場合には、最小値選択回路２４を通して基本インバータ出力電流パターン１２をＶＶＶＦインバータに与えるものである。
【００３０】
この時、第１のフリップフロップ回路１４は力行指令によりセット状態にあるので、断流器投入指令１７はオン状態にあり、断流器２は投入されたままである。また、第２のフリップフロップ回路１５は力行指令１と断流器オン信号のアンド条件が満たされているので、セット状態にあり、ゲート指令１８はオン状態のままである。
【００３１】
その後、車輪の再粘着により空転検知回路７が復帰すると、インバータ出力電流パターン指令（ＩＰ）１９は発生しない。
また、他のＶＶＶＦインバータ装置に対応する誘導電動機に大空転が発生した場合には、その粘着制御シーケンスより空転検知信号が入力されると、この空転検知信号はオア回路９、オフディレイ１０を介して第２のインバータ出力電流パターン制御回路１６に加えられる。この第２のインバータ出力電流パターン制御回路１６は、他のＶＶＶＦインバータ装置に対応する誘導電動機に大空転が発生すると基本インバータ出力電流パターン１２をある比率で低減させた電流パターンとし、これをインバータ出力電流パターン指令（ＩＰ）１９として最小値選択回路２４を通して自己のＶＶＶＦインバータに与える。
【００３２】
図４は上記シーケンス制御のタイムチャートを示すものである。
ここで、自己のＶＶＶＦインバータ装置に対応する誘導電動機に大空転が発生した場合には、最小値選択回路２４により第１のインバータ出力電流パターン制御回路２３より得られる電流パターンが最小値選択回路２４により選択され、また他のＶＶＶＦインバータ装置に対応する誘導電動機に大空転が同時に発生した場合には第２のインバータ出力電流パターン制御回路１６より得られる電流パターンが最小値選択回路２４により選択され、これをインバータ出力電流パターン指令（ＩＰ）１９として自己のＶＶＶＦインバータに与えられる。
【００３３】
したがって、このようなシーケンス制御においても、自己のＶＶＶＦインバータ装置に大空転が発生しても他の健全なＶＶＶＦインバータ装置はトルクを発生し続けるため、トルク低減レベルを最小限に抑えることができ、車両の乗り心地及び加速性能を大幅に改善することができる。
【００３４】
図５は本発明による電気車制御装置の第３の実施の形態における粘着制御シーケンスのブロック図であり、図１１と同一部分には同一符号を付して示す。
図５は１台のＶＶＶＦインバータ装置で複数台の誘導電動機を駆動する車両システムの場合である。
【００３５】
第３の実施の形態における粘着制御シーケンスは、図５に示すように速度センサ３により検出された自己の誘導電動機又は車軸の回転速度が空転検知回路７に入力され、例えばその速度変化率から誘導電動機の空転が検知されると、その空転検知信号はオア回路８を通してインバータ出力電流パターン制御回路１６に加えられる。
【００３６】
このインバータ出力電流パターン制御回路１６は、自己のＶＶＶＦインバータ装置に対応する複数台の誘導電動機の何ずれも大空転が発生していない場合には、基本インバータ出力電流パターン１２をＶＶＶＦインバータに与えるものであるが、何ずれかの誘導電動機に大空転が発生すると基本インバータ出力電流パターン１２をある比率で低減させた電流パターンとし、これをインバータ出力電流パターン指令（ＩＰ）１９としてＶＶＶＦインバータに与え、出力電流を低減する。
【００３７】
一方、空転検知信号はオア回路８、オンディレイ２３、オフディレイ１０及びオア回路９を通して第２のフリップフロップ回路１５をリセットすることでゲート指令１８をオフする。この場合、オンディレイ２３はインバータ出力電流パターン制御回路１６によりＶＶＶＦインバータの出力電流が低減させた後に、ゲートオフされるような時間が設定されている。
【００３８】
この時、第１のフリップフロップ回路１４は力行指令によりセット状態にあるので、断流器投入指令１７はオン状態にあり、断流器２は投入されたままである。
【００３９】
その後、車輪の再粘着により空転検知回路７が復帰すると第２のフリップフロップ回路１５はセット状態となり、複数台の誘導電動機に対応するＶＶＶＦインバータ装置のＶＶＶＦインバータにゲートスタート指令が与えられる。
【００４０】
したがって、このような１台のＶＶＶＦインバータ装置で複数台の誘導電動機を駆動する車両システムの場合も、何ずれの誘導電動機に大空転を発生してもＶＶＶＦインバータ装置の出力トルクを瞬断しないので、車両の乗り心地を改善することができる。
【００４１】
図６は上記シーケンス制御のタイムチャートを示すものである。
図７は本発明による電気車制御装置の第４の実施の形態における粘着制御シーケンスのブロック図であり、図５と同一部分には同一符号を付して示す。
【００４２】
第４の実施の形態における粘着制御シーケンスは、速度センサ３により検出された何ずれかの誘導電動機又は車軸の回転速度が空転検知回路７に入力され、例えばその速度変化率から誘導電動機の空転が検知されると、空転検知信号をオア回路８、オフディレイ１０を通してインバータ出力電流パターン制御回路２３に与えることで、基本インバータ出力電流パターン１２をＶＶＶＦインバータの出力電流（例えば誘導電動機の励磁電流値）を低減させたパターンとし、これをインバータ出力電流パターン指令（ＩＰ）１９としてＶＶＶＦインバータに与える。
【００４３】
この時、第１のフリップフロップ回路１４は力行指令によりセット状態にあるので、断流器投入指令１７はオン状態にあり、断流器２は投入されたままである。また、第２のフリップフロップ回路１５は力行指令１と断流器オン信号のアンド条件が満たされているので、セット状態にあり、ゲート指令１８はオン状態のままである。
【００４４】
その後、車輪の再粘着により空転検知回路７が復帰すると、インバータ出力電流パターン制御回路２３は基本インバータ出力電流パターン１２をインバータ出力電流パターン指令（ＩＰ）１９としてＶＶＶＦインバータに与える。
【００４５】
図８は上記シーケンス制御のタイムチャートを示すものである。
したがって、このような粘着制御シーケンスとすれば、何ずれの誘導電動機に大空転を発生してもＶＶＶＦインバータ装置の出力トルクを瞬断しないので、車両の乗り心地を改善することができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、大空転時においても乗り心地を著しく損ねることなく、しかも加速性能を悪化させないで粘着制御を行うことができる電気車制御装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電気車制御装置の第１の実施の形態における粘着制御シーケンスを示すブロック図。
【図２】同実施の形態における粘着制御シーケンスの作用を説明するためのタイムチャート。
【図３】本発明による電気車制御装置の第２の実施の形態における粘着制御シーケンスを示すブロック図。
【図４】同実施の形態における粘着制御シーケンスの作用を説明するためのタイムチャート。
【図５】本発明による電気車制御装置の第３の実施の形態における粘着制御シーケンスを示すブロック図。
【図６】同実施の形態における粘着制御シーケンスの作用を説明するためのタイムチャート。
【図７】本発明による電気車制御装置の第４の実施の形態における粘着制御シーケンスを示すブロック図。
【図８】同実施の形態における粘着制御シーケンスの作用を説明するためのタイムチャート。
【図９】従来の電気車制御装置の粘着制御シーケンスを示すブロック図。
【図１０】同粘着制御シーケンスの作用を説明するためのタイムチャート。
【図１１】従来の電気車制御装置の他の粘着制御シーケンスを示すブロック図。
【図１２】同粘着制御シーケンスの作用を説明するためのタイムチャート。
【符号の説明】
１……力行指令、２……断流器、３……温度センサ、４，５……保護検知信号、６……オンディレイ、７……空転検知回路、８，９……オア回路、１０，１１……オフディレイ、１２……基本インバータ電流パターン、１４，１５……フリップフロップ回路、１６，２３……インバータ出力電流パターン制御回路、１７……断流器投入指令、１８……ゲート指令、１９……インバータ出力電流パターン、２０……補助リレー、２１……アンド回路、２２……断流器の励磁コイル、２４……最小値選択回路。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric vehicle control device that controls an electric vehicle by driving an AC motor with a variable voltage variable frequency (hereinafter abbreviated as VVVF) inverter, and particularly to an electric vehicle control that can effectively perform re-adhesion control during heavy idling. Equipment related.
[0002]
[Prior art]
A vehicle system in which one or two AC motors, for example, an induction motor are driven by one VVVF inverter, is configured such that the DC power collected from a DC overhead line via a pantograph is connected in parallel to each axis through a disconnector. Are input to a plurality of VVVF inverters, and each of the VVVF inverters converts DC power into AC power having a variable voltage and a variable frequency, and supplies the AC power to one or two induction motors.
[0003]
By the way, in such a conventional vehicle system, a control sequence as shown in FIG. 9 is employed when performing the adhesion control at the time of large idling of the motor shaft due to the deterioration of the rail condition.
[0004]
In FIG. 9, an adhesion control sequence is formed corresponding to each VVVF inverter, and when the excitation coil of the auxiliary relay 20 is excited by the disconnection switch input command 17 obtained from each adhesion control sequence, the contact that closes is disconnected. It is provided in series with the excitation circuit. Therefore, if each contact of the current breaker excitation circuit is closed, the exciting coil 22 of the current breaker 2 is excited, and the current breaker 2 provided in the main circuit for supplying DC power to each VVVF inverter is provided. The contact turns on.
[0005]
On the other hand, in each of the adhesion control sequences, the rotational speed of the induction motor or the axle detected by the speed sensor 3 is input to the idling detection circuit 7, and for example, when the idling of the induction motor is detected from the speed change rate, an idling detection signal is output. By resetting the first flip-flop circuit 14 through the OR circuit 8, the OFF delay 10 and the OR circuit 9, the disconnector input command 17 is turned off to open the disconnector 2, and the gates of all the VVVF inverters are reset. By turning it off, it re-adheses as no torque.
[0006]
After that, when the first flip-flop circuit 14 is set by the powering command 1, the output thereof excites the auxiliary relay coil 20 as a disconnector turn-on command 17, and closes the contact provided in the disconnector excitation circuit. The current interrupter 2 is turned on by exciting the exciting coil 22 of the current interrupter 2, and when the ON signal of the current interrupter 2 and the powering command 1 satisfy the AND condition by the AND circuit 21, the output is turned on by the output thereof. The second flip-flop 15 is set via the time delay 6 and its output is given to the VVVF inverter as a gate start command 18 to run again.
[0007]
When a vehicle failure or the like occurs, the first flip-flop circuit 14 is reset by the protection detection signal 4 input through the OR circuit 9, and the disconnection switch input command 17 is turned off.
[0008]
FIG. 10 shows a time chart of the control described above.
In the above case, the vehicle system is an individual control system in which one or two induction motors are driven by one VVVF inverter. However, in the case of a vehicle system in which one VVVF inverter drives a plurality of induction motors. FIG. 11 is a diagram except that a contact that closes when the auxiliary relay coil 20 is energized by an interrupter turning-on command obtained from an adhesive control sequence corresponding to one VVVF inverter as shown in FIG. Sequence control similar to that of No. 9 is performed.
FIG. 12 shows a time chart of the sequence control of FIG.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, conventionally, in the case of the vehicle system of the individual control system in which one or two induction motors are driven for one VVVF inverter, the disconnection is performed by the disconnection switch input command obtained from the adhesion control sequence at the time of large idling. When a large slip is detected, not only the gate of the VVVF inverter that controls the induction motor of the large axle is turned off, but also the inverter operation of other healthy shafts is interrupted. It stops with turning off. For this reason, the torque fluctuation as a whole knitting is large, and particularly when four or more VVVF inverters are configured for one disconnector, the ride comfort and acceleration performance are greatly impaired, and the driving performance is greatly impaired. May occur.
[0010]
Also, in the case of a vehicle system in which a plurality of induction motors are driven by one VVVF inverter, the VVVF inverter device is used because the disconnector is turned off by a disconnector turn-on command obtained from the adhesion control sequence during a large idling. However, there is a problem in that the output torque fluctuates greatly and the ride quality is greatly impaired.
[0011]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an electric vehicle control device capable of performing adhesion control without significantly impairing the riding comfort even during large idling and without deteriorating acceleration performance. The purpose is to provide.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention constitutes an electric vehicle control device by the following means.
According to a first aspect of the present invention, DC power is input to a plurality of VVVF inverters connected in parallel through a disconnector , DC power is converted into AC power by each of the VVVF inverters, and one or two VVVF inverters are converted. supplied to the electric motor, the electric vehicle control device of the individual control system for driving the electric motor, and a breaker closing command means for giving an oN command to the breaker on the condition that there is a power running command, the electric motor is driven An idling detecting means for detecting idling of the wheel, and when the idling detecting means detects idling of the wheel driven by the electric motor, a gate-off command is given to a VVVF inverter driven by the electric motor . VV by but a gate command means for giving a gate-on command to the condition that it is turned on, idle wheels said breakers the electric motor is driven Even gate off command is given to the F inverter to turn state to minimize variations in the output VVVF inverter.
[0014]
A third aspect of the present invention is the electric vehicle control device according to the first aspect of the present invention, wherein when the idling of wheels driven by the electric motor driven by the one VVVF inverter is detected, all of the VVVF inverters are controlled. Inverter output current pattern control means for reducing the output current for a certain time is provided.
[0015]
According to a fourth aspect of the present invention, DC power is input to one VVVF inverter connected through a disconnector , DC power is converted into AC power by the VVVF inverter, and the AC power is supplied to a plurality of motors. In an electric vehicle control device of a centralized control system for driving each of the electric motors, a breaker turning-on command means for giving an ON command to the current breaker on condition that there is a powering command , and each of the wheels driven by the electric motor and idling detection means for detecting the idle, one of the VVVF inverter and the motor detects the idling of a wheel for driving example given gate-off command, then the breaker is on when and there is power running command the idling detection means and Bei example a gate command means for giving a gate-on command to the condition that has, VVVF inverter the breaker by idle wheels the motor is driven Even gate off command is given to the data in the on-state to minimize variations in the output VVVF inverter.
[0017]
According to a sixth aspect of the present invention, DC power is input to one VVVF inverter connected through a disconnector , DC power is converted to AC power by the VVVF inverter, and the AC power is supplied to a plurality of motors. In an electric vehicle control device of a centralized control system for driving each of the electric motors, a breaker turning-on command means for giving an ON command to the current breaker on condition that there is a powering command , and each of the wheels driven by the electric motor An idling detection means for detecting idling, and an inverter output current pattern control means for outputting an inverter output current pattern command for reducing an output current of the inverter when the idling detection means detects idling of a wheel driven by any of the motors. After the output current of the inverter is reduced by the inverter output current pattern control means, the VVVF inverter is controlled. Bei example a gate command means for giving a gate off command to the motor, VVVF inverter to the breaker to be turned on is given inverter output current pattern command and gate-off command to the VVVF inverter by idle wheels the motor is driven Minimize output fluctuations.
[0018]
Therefore, in the electric vehicle control apparatus according to the first and second aspects of the present invention, in the case of the individual control system in which one or two electric motors are driven by one VVVF inverter, only the large idle VVVF inverter is used. The other VVVF inverters continue to generate torque because the gate is turned off or the output current of the VVVF inverter is reduced and the disconnector that connects or disconnects the overhead line from the inverter system is not opened. For this reason, the torque reduction level can be minimized, and the riding comfort and acceleration performance of the vehicle can be significantly improved.
[0019]
Further, in the electric vehicle control device according to the third and fourth aspects of the present invention, even in the case of a centralized control system in which a single VVVF inverter drives a plurality of motors, if any of the motors runs idle. Since the VVVF inverter is gated off or the output current is reduced, and the disconnector that connects or disconnects the overhead line from the inverter system is not opened, the VVVF inverter corresponding to the other axis continues to generate torque. For this reason, the torque reduction level can be minimized, and the riding comfort and acceleration performance of the vehicle can be significantly improved.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram of an adhesion control sequence in an electric vehicle control device of an individual control system as a first embodiment of an electric vehicle control device according to the present invention, and the same parts as those in FIG.
[0021]
FIG. 1 shows that an adhesive control sequence is formed corresponding to each inverter device, and a contact that closes when an exciting coil of the auxiliary relay 20 is excited by a disconnector turning-on command 17 obtained from each adhesive control sequence is a disconnector exciting circuit. Are provided in series. Therefore, when each contact of the current cutoff excitation circuit is closed, the excitation coil 22 of the current cutoff 2 is excited, and the current cutoff 2 provided in the main circuit for supplying DC power to each VVVF inverter is turned on. It becomes.
[0022]
On the other hand, in the adhesion control sequence, the rotation speed of the own induction motor or the axle detected by the speed sensor 3 is input to the idling detection circuit 7, and for example, when the idling of the induction motor is detected from the speed change rate, the idling detection is performed. The gate command 18 is turned off by resetting the signal through the OR circuit 8, the off delay 11 and the OR circuit 13 to reset the second flip-flop circuit 15. At this time, since the first flip-flop circuit 14 is in the set state in response to the powering command, the disconnector turn-on command 17 is in the ON state, and the disconnector 2 remains turned on.
[0023]
Thereafter, when the slip detection circuit 7 returns due to the re-adhesion of the wheels, the second flip-flop circuit 15 is set, and a gate start command is given to the VVVF inverter corresponding to its own induction motor.
[0024]
When a large idle occurs in an induction motor corresponding to another VVVF inverter device, when an idle detection signal is input from the adhesion control sequence, the idle detection signal is transmitted through an OR circuit 9 and an off delay 10. And applied to the inverter output current pattern control circuit 16.
[0025]
The inverter output current pattern control circuit 16 applies the basic inverter output current pattern 12 to the VVVF inverter when no large idling occurs in the induction motor corresponding to the VVVF inverter device. When a large idling occurs in the induction motor corresponding to the VVVF inverter, the basic inverter output current pattern 12 is reduced to a current pattern at a certain ratio, and the current pattern is given to its own VVVF inverter as an inverter output current pattern command (IP) 19. .
[0026]
FIG. 2 shows a time chart of the sequence control.
When the protection detection signals 4 and 5 are input due to a vehicle failure or the like, the first flip-flop circuit 14 is reset, and the disconnector turn-on command 17 is turned off. The second flip-flop circuit 15 is reset and the gate command is turned off.
[0027]
Therefore, if such a sequence control is performed, the other healthy VVVF inverters continue to generate torque even if a large idling occurs in their own VVVF inverter, so that the torque reduction level can be minimized. In addition, the ride comfort and acceleration performance of the vehicle can be significantly improved.
[0028]
FIG. 3 is a block diagram of an adhesion control sequence in an electric vehicle control device according to a second embodiment of the present invention, and the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
In the adhesion control sequence according to the second embodiment, the rotation speed of the induction motor or the axle detected by the speed sensor 3 is input to the idling detection circuit 7, and the idling of the induction motor is detected from the speed change rate, for example. Then, the idling detection signal is supplied to the first inverter output current pattern control circuit 23 through the OR circuit 8, the off delay 11 and the OR circuit 13, so that the basic inverter output current pattern 12 is output from the VVVF inverter (for example, an induction motor). ) Is applied to the own VVVF inverter as an inverter output current pattern command (IP) 19 through a minimum value selection circuit 24.
[0029]
The inverter output current pattern control circuit 23 converts the basic inverter output current pattern 12 to the VVVF inverter through the minimum value selection circuit 24 when no large idle rotation occurs in the induction motor corresponding to its own VVVF inverter device. Is to give.
[0030]
At this time, since the first flip-flop circuit 14 is in the set state in response to the powering command, the disconnector turn-on command 17 is in the ON state, and the disconnector 2 remains turned on. The second flip-flop circuit 15 is in the set state because the AND condition of the powering command 1 and the disconnector ON signal is satisfied, and the gate command 18 remains ON.
[0031]
Thereafter, when the idling detection circuit 7 returns due to the re-adhesion of the wheels, the inverter output current pattern command (IP) 19 is not generated.
When a large idle occurs in an induction motor corresponding to another VVVF inverter device, when an idle detection signal is input from the adhesion control sequence, the idle detection signal is transmitted through an OR circuit 9 and an off delay 10. And applied to the second inverter output current pattern control circuit 16. The second inverter output current pattern control circuit 16 sets the basic inverter output current pattern 12 to a reduced current pattern at a certain ratio when a large idling occurs in an induction motor corresponding to another VVVF inverter device, and uses this as the inverter output current pattern. The current pattern command (IP) 19 is supplied to the own VVVF inverter through the minimum value selection circuit 24.
[0032]
FIG. 4 shows a time chart of the sequence control.
Here, when a large idling occurs in the induction motor corresponding to the own VVVF inverter device, the current pattern obtained from the first inverter output current pattern control circuit 23 by the minimum value selection circuit 24 is changed to the minimum value selection circuit 24. If a large idling occurs simultaneously in the induction motors corresponding to the other VVVF inverters, the current pattern obtained from the second inverter output current pattern control circuit 16 is selected by the minimum value selection circuit 24, This is given to its own VVVF inverter as an inverter output current pattern command (IP) 19.
[0033]
Therefore, even in such a sequence control, even if a large idling occurs in its own VVVF inverter device, other healthy VVVF inverter devices continue to generate torque, so that the torque reduction level can be minimized. The ride comfort and acceleration performance of the vehicle can be greatly improved.
[0034]
FIG. 5 is a block diagram of an adhesion control sequence in the third embodiment of the electric vehicle control device according to the present invention, and the same parts as those in FIG. 11 are denoted by the same reference numerals.
FIG. 5 shows a case of a vehicle system in which one VVVF inverter drives a plurality of induction motors.
[0035]
In the adhesion control sequence according to the third embodiment, as shown in FIG. 5, the rotation speed of the own induction motor or the axle detected by the speed sensor 3 is input to the idling detection circuit 7, and for example, induction is performed from the speed change rate. When the idling of the motor is detected, the idling detection signal is applied to the inverter output current pattern control circuit 16 through the OR circuit 8.
[0036]
The inverter output current pattern control circuit 16 provides the basic inverter output current pattern 12 to the VVVF inverter when no large idling occurs in any of a plurality of induction motors corresponding to its own VVVF inverter device. However, when a large idling occurs in any of the induction motors, the basic inverter output current pattern 12 is reduced to a current pattern at a certain ratio, and this is given to the VVVF inverter as an inverter output current pattern command (IP) 19, Reduce output current.
[0037]
On the other hand, the idling detection signal resets the second flip-flop circuit 15 through the OR circuit 8, the ON delay 23, the OFF delay 10, and the OR circuit 9, thereby turning off the gate command 18. In this case, the ON delay 23 is set so that the gate is turned off after the output current of the VVVF inverter is reduced by the inverter output current pattern control circuit 16.
[0038]
At this time, since the first flip-flop circuit 14 is in the set state in response to the powering command, the disconnector turn-on command 17 is in the ON state, and the disconnector 2 remains turned on.
[0039]
Thereafter, when the slip detection circuit 7 returns due to the re-adhesion of the wheels, the second flip-flop circuit 15 is set, and a gate start command is given to the VVVF inverters of the VVVF inverter devices corresponding to the plurality of induction motors.
[0040]
Therefore, even in the case of such a vehicle system in which one VVVF inverter drives a plurality of induction motors, the output torque of the VVVF inverter is not instantaneously interrupted even if a large idling occurs in any of the induction motors. Therefore, the ride comfort of the vehicle can be improved.
[0041]
FIG. 6 shows a time chart of the sequence control.
FIG. 7 is a block diagram of an adhesion control sequence in a fourth embodiment of the electric vehicle control device according to the present invention, and the same parts as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals.
[0042]
In the adhesion control sequence according to the fourth embodiment, the rotational speed of any of the induction motors or the axles detected by the speed sensor 3 is input to the idling detection circuit 7, and for example, the idling of the induction motor is determined based on the speed change rate. When it is detected, the idling detection signal is supplied to the inverter output current pattern control circuit 23 through the OR circuit 8 and the off delay 10 to change the basic inverter output current pattern 12 to the output current of the VVVF inverter (for example, the exciting current value of the induction motor). Is given to the VVVF inverter as an inverter output current pattern command (IP) 19.
[0043]
At this time, since the first flip-flop circuit 14 is in the set state in response to the powering command, the disconnector turn-on command 17 is in the ON state, and the disconnector 2 remains turned on. The second flip-flop circuit 15 is in the set state because the AND condition of the powering command 1 and the disconnector ON signal is satisfied, and the gate command 18 remains ON.
[0044]
Thereafter, when the idling detection circuit 7 returns due to the re-adhesion of the wheels, the inverter output current pattern control circuit 23 gives the basic inverter output current pattern 12 to the VVVF inverter as an inverter output current pattern command (IP) 19.
[0045]
FIG. 8 shows a time chart of the sequence control.
Therefore, with such an adhesion control sequence, the output torque of the VVVF inverter device is not momentarily interrupted even if a large idling occurs in any of the induction motors, so that the riding comfort of the vehicle can be improved.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an electric vehicle control device capable of performing the adhesion control without significantly impairing the riding comfort even during large idling and without deteriorating the acceleration performance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an adhesion control sequence in a first embodiment of an electric vehicle control device according to the present invention.
FIG. 2 is a time chart for explaining the operation of the adhesion control sequence in the embodiment.
FIG. 3 is a block diagram showing an adhesion control sequence in an electric vehicle control device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a time chart for explaining the operation of the adhesion control sequence in the embodiment.
FIG. 5 is a block diagram showing an adhesion control sequence in an electric vehicle control device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a time chart for explaining the operation of the adhesion control sequence in the embodiment.
FIG. 7 is a block diagram showing an adhesion control sequence in a fourth embodiment of the electric vehicle control device according to the present invention.
FIG. 8 is a time chart for explaining the operation of the adhesion control sequence in the embodiment.
FIG. 9 is a block diagram showing an adhesion control sequence of the conventional electric vehicle control device.
FIG. 10 is a time chart for explaining the operation of the adhesion control sequence.
FIG. 11 is a block diagram showing another adhesion control sequence of the conventional electric vehicle control device.
FIG. 12 is a time chart for explaining the operation of the adhesion control sequence.
[Explanation of symbols]
1 ... powering command, 2 ... disconnector, 3 ... temperature sensor, 4, 5 ... protection detection signal, 6 ... on-delay, 7 ... idling detection circuit, 8, 9 ... OR circuit, 10 .., 11... Off delay, 12... Basic inverter current pattern, 14, 15... Flip-flop circuit, 16, 23... Inverter output current pattern control circuit, 17. 19, an inverter output current pattern, 20 an auxiliary relay, 21 an AND circuit, 22 an exciting coil of a disconnector, 24 a minimum value selection circuit.

Claims

The DC power is input to a plurality of VVVF inverters connected in parallel through a disconnector, and the DC power is converted into AC power by each of the VVVF inverters and supplied to one or two motors to drive the motors. In an individual control type electric vehicle control device,
Current-breaker turning-on command means for giving an on-command to the current-breaker on condition that there is a power-running command; idling detection means for detecting idling of wheels driven by the electric motor; and the motor being driven by the idling detection means. Gate command means for giving a gate-off command to a VVVF inverter driven by the electric motor upon detection of idling of the wheel to be driven, and for giving a gate-on command on condition that the disconnector is on when there is a powering command, An electric vehicle control device wherein the current interrupter is turned on even when a gate-off command is given to the VVVF inverter due to idling of wheels driven by the motor to minimize output fluctuations of the VVVF inverter. .

The electric vehicle control device according to claim 1,
An electric vehicle provided with inverter output current pattern control means for reducing output currents of all VVVF inverters for a certain period of time when idling of wheels driven by a motor driven by the one VVVF inverter is detected. Control device.

A centralized control system in which DC power is input to one VVVF inverter connected through a disconnector, DC power is converted to AC power by the VVVF inverter and supplied to a plurality of motors, and each of these motors is driven. In the electric car control device of
An interrupter turning-on instruction means for giving an on-command to the disconnector on condition that there is a powering instruction; an idling detection means for detecting idling of each wheel driven by the electric motor; A gate command means for giving a gate-off command to the VVVF inverter when detecting idle rotation of a wheel driven by the electric motor, and giving a gate-on command on condition that the disconnector is on when there is a powering command; An electric vehicle control device wherein the current interrupter is turned on even when a gate-off command is given to the VVVF inverter due to idling of wheels driven by the motor to minimize output fluctuations of the VVVF inverter. .

A centralized control system in which DC power is input to one VVVF inverter connected through a disconnector, DC power is converted to AC power by the VVVF inverter and supplied to a plurality of motors, and each of these motors is driven. In the electric car control device of
An interrupter turning-on instruction means for giving an on-command to the disconnector on condition that there is a powering instruction; an idling detection means for detecting idling of each wheel driven by the electric motor; Inverter output current pattern control means for outputting an inverter output current pattern command for reducing the output current of the inverter upon detection of idling of wheels driven by the electric motor, and reducing the output current of the inverter by the inverter output current pattern control means. And a gate command means for giving a gate-off command to the VVVF inverter, so that the disconnector is turned on even if an inverter output current pattern command and a gate-off command are given to the VVVF inverter by idling of wheels driven by the motor. To minimize the output fluctuation of the VVVF inverter Electric vehicle control apparatus characterized by the.