JPH06335106A - Readhesion controller for electric railcar - Google Patents
Readhesion controller for electric railcarInfo
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- JPH06335106A JPH06335106A JP5122303A JP12230393A JPH06335106A JP H06335106 A JPH06335106 A JP H06335106A JP 5122303 A JP5122303 A JP 5122303A JP 12230393 A JP12230393 A JP 12230393A JP H06335106 A JPH06335106 A JP H06335106A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電気車の空転または滑走による加速，減速性
能の低下を最小限に抑えることにより、運行遅れを小さ
くし乗り心地を改善する。
【構成】 基準周波数選択器７により、パルスジェネレ
ータ３および回転数演算器４を介して検出される各モー
タ２の回転周波数のうち、力行時にはその最低周波数
を、また制動時にはその最高周波数をそれぞれ基準周波
数として選択し、減算器８によりこの基準周波数とモー
タ２の回転周波数との差をそれぞれ求める一方、変化率
演算器１０により各モータ２の回転周波数の時間変化率
を求め、関数発生器９により、減算器８および変化率演
算器１０の各出力に応じた所定の出力を得ることによ
り、各モータ２に対する電流または周波数指令の少なく
とも一方を絞り込んで制御を行なう。
(57) [Abstract] [Purpose] To minimize the delay in acceleration and deceleration due to idling or gliding of electric vehicles, and to reduce the operational delay and improve the riding comfort. [Constitution] Among the rotation frequencies of the respective motors 2 detected by the reference frequency selector 7 through the pulse generator 3 and the rotation speed calculator 4, the lowest frequency thereof during powering and the highest frequency thereof during braking are respectively referred to. The frequency is selected, the difference between the reference frequency and the rotation frequency of the motor 2 is obtained by the subtractor 8, while the change rate calculator 10 obtains the time change rate of the rotation frequency of each motor 2, and the function generator 9 By obtaining a predetermined output corresponding to each output of the subtracter 8 and the change rate calculator 10, at least one of the current and the frequency command for each motor 2 is narrowed down and controlled.
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、複数の誘導電動機
（以下、単にモータともいう）を、その回転周波数を検
出または推定する手段と、インバータなどの電力変換装
置とを用いてすべり周波数制御する電気車の制御におい
て、駆動している車輪が空転または滑走したときにこれ
を正常な状態、つまり粘着状態にするための再粘着制御
装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention controls a slip frequency of a plurality of induction motors (hereinafter, also simply referred to as motors) by using a means for detecting or estimating the rotation frequency of the induction motors and a power converter such as an inverter. The present invention relates to a readhesion control device for bringing a driving wheel into a normal state, that is, an adhesive state, when a driven wheel slips or slides in the control of an electric vehicle.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図１５はかかる制御装置の従来例を示す
ブロックである。同図において、１はインバータなどの
電力変換装置、２は誘導電動機（モータ）、３はパルス
ジェネレータ（ＰＧ）、４は回転数（周波数）演算器、
５は空転／滑走検知器、６は指令絞り込み器、７は基準
周波数選択器で、これは４台のモータを１つの単位とし
て駆動する場合の例である。すなわち、全てのモータ２
にそれぞれＰＧ３を設け、このＰＧ３の出力信号から回
転数演算器４により各モータ２の回転周波数ｆｒ１〜ｆ
ｒ４を得るようにしている。なお、回転数演算器４には
駆動輪の径のばらつきによる全軸が粘着している場合の
回転周波数の差異分を、惰行中の回転周波数によって補
正する機能（車輪径補正機能）を付加する場合もある。2. Description of the Related Art FIG. 15 is a block diagram showing a conventional example of such a control device. In the figure, 1 is a power conversion device such as an inverter, 2 is an induction motor (motor), 3 is a pulse generator (PG), 4 is a rotation speed (frequency) calculator,
Reference numeral 5 is a slip / sliding detector, 6 is a command narrowing device, and 7 is a reference frequency selector. This is an example in the case of driving four motors as one unit. That is, all motors 2
PG3 is provided in each of the PG3, and from the output signal of PG3, the rotation frequency calculator 4 rotates the rotation frequencies fr1 to f
I am trying to get r4. In addition, the rotation speed calculator 4 is provided with a function (wheel diameter correction function) for correcting the difference in the rotation frequency when all the shafts are stuck due to the variation in the diameter of the drive wheels, by the rotation frequency during coasting. In some cases.
【０００３】回転周波数ｆｒ１〜ｆｒ４および力行／制
動の運転情報は、空転／滑走検知器５および基準周波数
選択器７に入力される。この基準周波数選択器７では普
通、力行時には回転周波数ｆｒ１〜ｆｒ４のうちの最低
周波数を、また制動時には回転周波数ｆｒ１〜ｆｒ４の
うちの最高周波数をそれぞれ基準周波数ｆｒ（ＲＥＦ）
として選択する。そして、空転／滑走検知器５では、以
下のような判定を行なう。すなわち、力行時に、 ａ）ｆｒｉ−ｆｒ（ＲＥＦ）＞Ａ の状態が一定時間以上持続したとき（ただし、Ａは空転
検知レベル１（定数）、ｉ＝１〜４）、第ｉ軸で空転が
生じているものと判定する。また、制動時に、 ｂ）ｆｒ（ＲＥＦ）−ｆｒｉ＞Ｂ の状態が一定時間以上持続したとき（ただし、Ｂは滑走
検知レベル１（定数）、ｉ＝１〜４）、第ｉ軸で滑走が
生じているものと判定する。Rotational frequencies fr1 to fr4 and driving information on power running / braking are input to a slip / sliding detector 5 and a reference frequency selector 7. In the reference frequency selector 7, normally, the lowest frequency among the rotation frequencies fr1 to fr4 during power running and the highest frequency among the rotation frequencies fr1 to fr4 during braking are respectively referred to as the reference frequency fr (REF).
To choose as. Then, the idling / sliding detector 5 makes the following determination. That is, during power running, when the state of a) fri-fr (REF)> A is maintained for a certain period of time or more (where A is the idling detection level 1 (constant), i = 1 to 4), idling occurs on the i-th axis. It is determined that it has occurred. Also, during braking, when the condition of b) fr (REF) -fri> B is maintained for a certain period of time or more (where B is the sliding detection level 1 (constant), i = 1 to 4), the sliding is performed on the i-th axis. It is determined that it has occurred.
【０００４】また、ｆｒ１〜ｆｒ４の変化の傾きｄ（ｆ
ｒ１）／ｄｔ〜ｄ（ｆｒ４）／ｄｔを演算し、 ｃ）ｄ（ｆｒｉ）／ｄｔ＞Ｃ の状態が一定時間以上持続したとき（ただし、Ｃは空転
検知レベル２（定数）、ｉ＝１〜４）、第ｉ軸で空転が
生じているものと判定する。また、 ｄ）−ｄ（ｆｒｉ）／ｄｔ＞Ｄ の状態が一定時間以上持続したとき（ただし、Ｄは滑走
検知レベル２（定数）、ｉ＝１〜４）、第ｉ軸で滑走が
生じているものと判定する。Also, the slope d (f of the change of fr1 to fr4
r1) / dt to d (fr4) / dt is calculated, and when the state of c) d (fri) / dt> C is maintained for a certain time or longer (where C is idling detection level 2 (constant), i = 1). 4), it is determined that the i-th axis is spinning. When the condition of d) -d (fri) / dt> D is maintained for a certain period of time or longer (where D is a sliding detection level 2 (constant), i = 1 to 4), sliding occurs on the i-th axis. It is determined that there is.
【０００５】指令絞り込み器６は空転／滑走検知器５か
ら空転／滑走検知信号を受けると、これにもとづき空転
または滑走を検知した軸のモータ電流指令値Ｉｍｉ* 、
すべり周波数指令ｆｓｉ* の少なくとも一方を、特定の
パターンに従って絞り込むようにする。指令絞り込み器
６の出力としての指令Ｉｍｉ* ’，ｆｓｉ* ’は電力変
換装置１に与えられるので、電力変換装置１では少なく
とも検知した軸のモータ２のトルクを絞るように制御
し、再粘着が図られることになる。When the idling / sliding detection signal is received from the idling / sliding detector 5, the command narrowing down device 6 receives the idling / sliding detection signal, and based on this signal, the motor current command value Imi * of the axis for which the idling / sliding is detected,
At least one of the slip frequency commands fsi * is narrowed down according to a specific pattern. Since the commands Imi * 'and fsi * ' as the output of the command narrowing device 6 are given to the power conversion device 1, the power conversion device 1 controls at least the detected torque of the motor 2 of the shaft to prevent re-adhesion. Will be planned.
【０００６】なお、４つのモータに対して個別にモータ
電流指令，すべり周波数指令を与えて制御する場合につ
いて説明したが、いくつかのモータを並列接続し、それ
らを１つの電流指令，すべり周波数指令で一括制御する
場合もある。このような場合にも、空転または滑走を検
知した軸の接続された電力変換装置１に対する電流指
令，すべり周波数指令を上述のように一定パターンで絞
り込むことにより、再粘着を図ることができる。Although a case has been described in which the motor current command and the slip frequency command are individually applied to the four motors to control the motors, several motors are connected in parallel and they are combined into one current command and the slip frequency command. There is also a case of collectively controlling. Even in such a case, re-adhesion can be achieved by narrowing the current command and the slip frequency command to the power conversion device 1 to which the axis detecting slipping or sliding is connected in a fixed pattern as described above.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】空転や滑走した軸に繋
がるモータの回転周波数の挙動は、車輪とレールとの間
の粘着状態によって大きく異なり、千差万別である。そ
のため、再粘着制御を上述のように指令を特定のパター
ンで絞り込もうとすると、そのパターンを粘着状態が最
悪の場合を想定して、このような場合にも早く確実に再
粘着可能となるように、指令の絞り込みの量や傾きを大
きくしなければならない。その結果、比較的多く発生す
る粘着状態が最悪状態よりも良い場合の空転や滑走に対
し、急激なトルクの絞り込みによって車両の乗り心地が
悪くなったり、トルクの過剰な絞り過ぎによって加速性
能または減速性能が低下する、などの問題が発生する。
したがって、この発明の課題は空転または滑走による加
速または減速性能の低下を抑え、運行遅れを小さくして
乗り心地の改善を図ることにある。The behavior of the rotation frequency of a motor connected to a shaft that slips or slides greatly varies depending on the adhesion state between the wheel and the rail, and is inconsistent. Therefore, when trying to narrow down the command for re-adhesion control with a specific pattern as described above, it is possible to re-adhere quickly and surely in such a case, assuming that the pattern has the worst adhesion state. As described above, it is necessary to increase the amount and the inclination of the narrowing down of the command. As a result, in comparison to idling or gliding when a relatively large amount of adhesion is better than in the worst case, the ride comfort of the vehicle becomes poor due to a sharp reduction in torque, and acceleration performance or deceleration occurs due to excessive reduction in torque. Problems such as reduced performance occur.
Therefore, it is an object of the present invention to suppress deterioration of acceleration or deceleration performance due to idling or gliding, reduce operation delay, and improve riding comfort.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、この発明では、 （１）少なくとも回転周波数を検出または推定する手段
を持ち、これと電力変換装置とにより複数の誘導電動機
（モータ）をすべり周波数制御する電気車の制御におい
て、力行時には検出または推定される複数のモータの回
転周波数のうちの最低周波数を、また制動時には前記回
転数のうちの最高周波数をそれぞれ基準周波数として選
択する基準周波数選択手段と、この基準周波数と各モー
タの回転周波数との差をそれぞれ演算する複数の減算器
と、前記各モータの回転周波数の時間変化率を演算する
変化率演算器と、モータ電流指令または周波数指令の少
なくとも一方の絞り込みの量または割合を前記各モータ
の回転周波数と前記基準周波数との差、および前記各モ
ータの回転周波数の時間変化率の関数として予め記憶す
る複数の関数発生手段とを設け、この各関数発生手段か
らの出力によって前記モータに対する各指令の少なくと
も一方を絞り込むことを特徴としている。In order to solve such a problem, according to the present invention, (1) at least a means for detecting or estimating a rotation frequency is provided, and a plurality of induction motors (motors) are provided by this means and a power converter. In the control of the electric vehicle for controlling the slip frequency, the lowest frequency of the rotational frequencies of the plurality of motors detected or estimated during power running and the highest frequency of the rotational speed during braking are selected as reference frequencies. Reference frequency selection means, a plurality of subtractors for calculating the difference between the reference frequency and the rotation frequency of each motor, a change rate calculator for calculating the time change rate of the rotation frequency of each motor, and a motor current command Alternatively, the narrowing amount or ratio of at least one of the frequency commands is set to the difference between the rotation frequency of each motor and the reference frequency, and It is characterized in that a plurality of function generating means that are stored in advance as a function of the time change rate of the rotation frequency of each motor are provided, and at least one of each command to the motor is narrowed down by the output from each function generating means.
【０００９】上記発明に対しては、以下のようにするこ
とができる。 （２）前記各モータの回転周波数と基準周波数との差の
大きさが増加を開始した時点から減少を開始するまでの
第１の期間、またはこの大きさが増加を開始した時点か
ら再び増加を開始するまでの第２の期間、もしくはこの
大きさが減少を開始した時点から増加後に再び減少を開
始するまでの第３の期間のいずれかを決定する期間決定
器と、前記各モータの回転周波数の時間変化率の最大値
または最小値を演算する最大値／最小値演算器とを付加
して、前記いずれかの期間内の力行時にはモータの回転
周波数の時間変化率の最大値を、また制動時にはモータ
の回転周波数の時間変化率の最小値をそれぞれ演算し、
その演算結果を前記各関数発生手段に入力する（第２の
発明）。 （３）前記関数発生手段を、モータの回転周波数と基準
周波数との差および前記いずれかの期間内におけるモー
タの回転周波数の時間変化率の最大値／最小値の関数と
する第１の関数発生手段と、モータの回転周波数の時間
変化率の関数とする第２の関数発生手段とに分割し、第
１，第２関数発生手段の各出力の和を、前記モータに対
する各指令の少なくとも一方とする（第３の発明）。The above invention can be carried out as follows. (2) A first period from the time when the difference between the rotation frequency of each motor and the reference frequency starts to increase to the time when the difference starts to increase, or the increase again from the time when the difference starts to increase. A period determiner for determining either a second period until the start or a third period from the time when the magnitude starts to decrease until the magnitude starts to decrease again, and the rotation frequency of each motor. The maximum value / minimum value calculator for calculating the maximum value or the minimum value of the time change rate is added, and the maximum value of the time change rate of the rotation frequency of the motor is also braked during powering in any one of the above periods. Sometimes the minimum value of the time change rate of the motor rotation frequency is calculated,
The calculation result is input to each of the function generating means (second invention). (3) First function generation in which the function generating means is a function of the difference between the motor rotation frequency and the reference frequency and the maximum value / minimum value of the time change rate of the motor rotation frequency in any one of the periods. Means and a second function generating means which is a function of the time change rate of the rotation frequency of the motor, and the sum of the outputs of the first and second function generating means is at least one of the respective commands to the motor. (Third invention).
【００１０】（４）前記第１関数発生手段の関数形を、
モータの回転周波数と基準周波数との差の大きさが、第
１のしきい値以下のときはその出力を零とし、その大き
さが第１のしきい値を越えるときはその大きさを単調に
増加させ、かつ前記各期間におけるモータの回転周波数
の時間変化率の最大値／最小値に応じて前記第１のしき
い値を変化させる（第４の発明）。 （５）前記第２関数発生手段の関数形を、モータの回転
周波数の時間変化率の大きさが第２のしきい値以下のと
きはその出力を零とし、その大きさが第２のしきい値を
越えるときはその大きさの増大に応じてその出力を単調
に増加させる（第５の発明）。(4) The function form of the first function generating means is
When the magnitude of the difference between the motor rotation frequency and the reference frequency is less than or equal to the first threshold value, the output is set to zero, and when the magnitude exceeds the first threshold value, the magnitude is monotonic. And the first threshold value is changed according to the maximum value / minimum value of the time change rate of the rotation frequency of the motor in each period (fourth invention). (5) The function form of the second function generating means is such that when the magnitude of the time change rate of the rotation frequency of the motor is less than or equal to the second threshold value, the output is zero and the magnitude is the second threshold value. When the threshold value is exceeded, the output is monotonically increased according to the increase in the magnitude (fifth invention).
【００１１】（６）第６の発明では、少なくとも回転周
波数を検出または推定する手段を持ち、これと電力変換
装置とにより複数の誘導電動機（モータ）をすべり周波
数制御する電気車の制御において、力行時には検出また
は推定される複数のモータの回転周波数のうちの最低周
波数を、また制動時には前記回転数のうちの最高周波数
をそれぞれ基準周波数として選択する基準周波数選択手
段と、前記モータの回転周波数のうち力行時には複数の
モータの回転周波数のうちの最高周波数を、また制動時
には前記回転数のうちの最低周波数をそれぞれ選択する
最大・最小選択器と、この最大・最小選択器出力の時間
変化率を演算する変化率演算器と、前記基準周波数選択
手段の出力と最大・最小選択器の出力との差を求める減
算器と、この減算器からの出力と変化率演算器の出力を
入力される関数発生手段とを備え、この関数発生手段か
らの出力によって前記モータに対する指令の少なくとも
一方を全モータについて、同じ量または割合で共通に絞
り込むようにすることを特徴としている。(6) In the sixth aspect of the present invention, at least the means for detecting or estimating the rotation frequency is provided, and the electric power control apparatus and the power converter control the slip frequency of a plurality of induction motors (motors) in the control of the electric vehicle. Of the rotational frequencies of the motors, the lowest frequency of the rotational frequencies of the plurality of motors that is sometimes detected or estimated, and the highest frequency of the rotational speeds during braking, are selected as the reference frequencies. Calculates the maximum / minimum selectors that select the highest frequency among the rotational frequencies of multiple motors during power running, and the lowest frequency among the rotational speeds during braking, and the time rate of change of the output of this maximum / minimum selector. And a subtractor for obtaining the difference between the output of the reference frequency selection means and the output of the maximum / minimum selector, and this subtraction And a function generating means to which the output of the change rate calculator is input, and at least one of the commands to the motors is narrowed down by the output from the function generating means in common for all motors in the same amount or ratio. It is characterized by
【００１２】（７）前記（１），（２）または（６）に
おける関数発生手段に対し、車両の積載荷重を示す応荷
重信号を入力する（第７の発明）。 （８）同様に、前記（１），（２）または（６）におけ
る関数発生手段に対し、基準周波数信号を入力する（第
８の発明）。 （９）前記（１），（２）または（６）においては、前
記回転周波数の過去の値から粘着軸の回転周波数推定値
を演算する回転周波数推定器を付加し、この推定値と現
時点の回転周波数の中から力行時には最低周波数を、ま
た制動時には最高周波数をそれぞれ基準周波数として選
択することができる（第９の発明）。(7) A variable load signal indicating the load of the vehicle is input to the function generating means in (1), (2) or (6) (seventh invention). (8) Similarly, the reference frequency signal is input to the function generating means in (1), (2) or (6) (eighth invention). (9) In the above (1), (2) or (6), a rotation frequency estimator that calculates a rotation frequency estimation value of the adhesive shaft from the past value of the rotation frequency is added, and this estimation value and the present time are added. It is possible to select the lowest frequency from the rotational frequencies as a reference frequency during power running and the highest frequency during braking (the ninth invention).
【００１３】（１０）上記（９）については、粘着軸の
回転周波数推定値と基準周波数とを比較し、一定期間以
上両者が一致したときは一致信号を出力する信号比較器
と、この信号比較器からの出力に応じ、予め記憶してお
いた一定パターンのモータの電流指令または周波数指令
の絞り込み量を出力するパターン発生器と、このパター
ン発生器の出力と関数発生器からの出力の大きい方を選
択する信号選択器とを付加することができる（第１０の
発明）。(10) With regard to the above (9), the rotation frequency estimated value of the adhesive shaft is compared with the reference frequency, and a signal comparator which outputs a coincidence signal when the both coincide with each other for a certain period or more, and this signal comparison. Pattern generator that outputs the amount of narrowing down the current command or frequency command of the motor of a fixed pattern that is stored in advance according to the output from the generator, and the output of this pattern generator or the output of the function generator whichever is larger It is possible to add a signal selector for selecting (10th invention).
【００１４】[0014]
【作用】（イ）空転または滑走は、モータの発生する力
と車輪からレールに伝達される力に差が生じたときに発
生する。そして、再粘着させるためには、モータの発生
する力を、車輪からレールに伝達される力よりも小さく
する必要がある。また、回転周波数ｆｒｉと基準周波数
ｆｒ（ＲＥＦ）の差の大きさが増加している場合には、
車輪からレールに伝達される力に比べ、モータの発生す
る力が大きい状態になっている。逆に、回転周波数ｆｒ
ｉと基準周波数ｆｒ（ＲＥＦ）の差の大きさが減少して
いる場合には、車輪からレールに伝達される力に比べ、
モータの発生する力が小さくなっており、基本的には、
これ以上モータの発生する力を絞らなくても良い状態に
なっている。さらに、回転周波数の時間変化率ｄ（ｆｒ
ｉ）／ｄｔの大きさが大きい程、モータの発生する力と
車輪からレールに伝達される力の差が大きい状態となっ
ている。(B) Idling or sliding occurs when a difference occurs between the force generated by the motor and the force transmitted from the wheels to the rail. In order to re-adhere, the force generated by the motor needs to be smaller than the force transmitted from the wheel to the rail. When the magnitude of the difference between the rotation frequency fr and the reference frequency fr (REF) increases,
The force generated by the motor is larger than the force transmitted from the wheels to the rail. Conversely, the rotation frequency fr
When the magnitude of the difference between i and the reference frequency fr (REF) decreases, compared to the force transmitted from the wheel to the rail,
The force generated by the motor is small, and basically,
It is in a state in which the force generated by the motor does not have to be reduced any further. Further, the time change rate d (fr) of the rotation frequency is
The larger i) / dt is, the larger the difference between the force generated by the motor and the force transmitted from the wheel to the rail is.
【００１５】そこで、回転周波数ｆｒｉと基準周波数ｆ
ｒ（ＲＥＦ）の差の大きさ、および回転周波数の時間変
化率ｄ（ｆｒｉ）／ｄｔの大きさから、モータ電流指令
またはすべり周波数指令の絞り込み量または割合を決め
れば、空転または滑走が発生し発展して行くときの状態
に応じた指令の絞り込み傾きや絞り込み量での再粘着制
御が可能となる。これにより、従来に比べて指令の急激
な絞り込みや、余分な絞り込みをしなくても済むため、
乗り心地や加速，減速性能の改善を図ることができる。Therefore, the rotation frequency fr and the reference frequency f
If the amount or ratio of the motor current command or the slip frequency command is narrowed down based on the magnitude of the difference in r (REF) and the rate of change in the rotational frequency with time d (fri) / dt, slipping or sliding will occur. It becomes possible to perform readhesion control with the narrowing down inclination and the narrowing down amount of the command according to the state when developing. As a result, it is not necessary to sharply narrow down the command or extra narrowing down compared to the conventional one.
It is possible to improve ride comfort, acceleration, and deceleration performance.
【００１６】（ロ）上記（イ）のように、回転周波数ｆ
ｒｉと基準周波数ｆｒ（ＲＥＦ）の差の大きさや、回転
周波数の時間変化率ｄ（ｆｒｉ）／ｄｔの大きさから、
空転または滑走時の、回転周波数を検出した時の状態を
知ることができる。しかし、空転または滑走を開始した
時からの状態の推移を知ることはできない。例えば、空
転開始から急激な変化で現在の回転周波数まで変化して
来たのか、ゆっくりとした変化で現在の回転周波数まで
変化して来たのかは分からない。そこで、力行時には空
転開始からの変化率の最大値（ｄ（ｆｒｉ）／ｄｔ）ｍ
ａｘを、また制動時には滑走開始からの変化率の最小値
（ｄ（ｆｒｉ）／ｄｔ）ｍｉｎを求める。この最大また
は最小値は、空転または滑走を開始した時点からの状態
推移を知る指標となるので、空転または滑走が発生し発
展して行くときの状態と、発展して来た過程の状況の両
方に生じた、より状況に合った指令の絞り込み傾きや絞
り込み量での再粘着制御が可能となる。(B) As in (a) above, the rotation frequency f
From the magnitude of the difference between ri and the reference frequency fr (REF) and the magnitude of the time change rate d (fri) / dt of the rotation frequency,
It is possible to know the state when the rotation frequency is detected during idling or gliding. However, it is not possible to know the transition of the state since the start of idling or gliding. For example, it is not known whether the current rotation frequency has changed due to a sudden change from the start of idling or the current rotation frequency has changed due to a slow change. Therefore, at the time of power running, the maximum value of the rate of change from the start of idling (d (fri) / dt) m
ax and the minimum value (d (fri) / dt) min of the change rate from the start of sliding during braking are calculated. This maximum or minimum value is an index for knowing the state transition from the time when idling or gliding started, so both the state when the idling or gliding occurs and develops and the situation of the process that has developed It is possible to perform readhesion control with a narrowing-down inclination and a narrowing-down amount of a command that are more appropriate to the situation.
【００１７】なお、（ロ）の場合、上記期間の変化率の
最大値（ｄ（ｆｒｉ）／ｄｔ）ｍａｘまたは最小値（ｄ
（ｆｒｉ）／ｄｔ）ｍｉｎを関数の入力とする目的は、
空転または滑走を開始した時からの状態の推移を知る指
標とすることにある。この目的に合致する期間として、
回転周波数ｆｒｉと基準周波数（ＲＥＦ）の差の大きさ
が増加を開始した時からこの差が減少を開始する時点、
またはこの差が増加を開始した時点から減少した後に再
び増加を開始する時点、もしくは減少を開始した時点か
らこの差が増加後に再び減少を開始する時点までとす
る。このように期間を設定することで、確実に１回の空
転または滑走が発展して行く期間を１特定期間として捉
えることができるとともに、上記区間の開始と終了を容
易に判断することができる。In the case of (b), the maximum value (d (fri) / dt) max or the minimum value (d) of the rate of change in the above period is set.
The purpose of inputting (fri) / dt) min into the function is
It is used as an index for knowing the transition of the state from the time when idling or gliding was started. As a period that meets this purpose,
When the magnitude of the difference between the rotation frequency fr and the reference frequency (REF) starts to increase, and when this difference starts to decrease,
Alternatively, the difference may start from increasing and then decrease and then increase again, or from the time when the difference starts to increase and then the difference starts decreasing again. By setting the period in this way, the period during which one slipping or gliding develops can be surely regarded as one specific period, and the start and end of the above section can be easily determined.
【００１８】（ハ）回転周波数の時間変化率（ｄ（ｆｒ
ｉ）／ｄｔ）は、そのときのモータの発生する力と車輪
からレールに伝達される力の差の程度を知る量であるた
め、この値が大きいときに指令の絞り量を増やし、モー
タの発生する力を速やかに減少させる使い形をする方法
が有効と考えられる。この方法は、回転周波数ｆｒｉと
基準周波数（ＲＥＦ）の差、および上記期間の時間変化
率の最大値（ｄ（ｆｒｉ）／ｄｔ）ｍａｘまたは最小値
（ｄ（ｆｒｉ）／ｄｔ）ｍｉｎの２入力関数（関数１）
と、回転周波数の時間変化率（ｄ（ｆｒｉ）／ｄｔ）の
１入力関数（関数２）の和として実現することが可能で
ある。このようにすれば、回転周波数ｆｒｉと基準周波
数ｆｒ（ＲＥＦ）の差の大きさ、回転周波数の時間変化
率（ｄ（ｆｒｉ）／ｄｔ）、および上記期間の時間変化
率の最大値または最小値の３入力関数とした場合に比べ
て関数を簡単化することができ、また関数内の定数の決
定も容易になる。(C) Time change rate of rotation frequency (d (fr
i) / dt) is an amount to know the degree of the difference between the force generated by the motor at that time and the force transmitted from the wheel to the rail. Therefore, when this value is large, the throttle amount of the command is increased to It is considered effective to use a form that quickly reduces the generated force. This method uses two inputs: the difference between the rotation frequency fr and the reference frequency (REF), and the maximum value (d (fri) / dt) max or the minimum value (d (fri) / dt) min of the time change rate in the above period. Function (function 1)
And a one-input function (function 2) of the time change rate (d (fri) / dt) of the rotation frequency can be realized. By doing so, the magnitude of the difference between the rotation frequency fr and the reference frequency fr (REF), the time change rate of the rotation frequency (d (fri) / dt), and the maximum value or the minimum value of the time change rate in the above period. The function can be simplified and the constants in the function can be easily determined as compared with the case of using the three-input function.
【００１９】（ニ）一般に、空転または滑走はこれが発
展すればする程、レールに伝達される力が低下して行く
傾向がある。また、前述のように再粘着させるために
は、モータの発生する力を車輪からレールに伝達される
力より小さくする必要がある。そこで、回転周波数ｆｒ
ｉと基準周波数（ＲＥＦ）の差、および上記期間の時間
変化率の最大値（ｄ（ｆｒｉ）／ｄｔ）ｍａｘまたは最
小値（ｄ（ｆｒｉ）／ｄｔ）ｍｉｎの２入力関数１とし
て、回転周波数と基準周波数の差の大きさの増大に応じ
て単調に増加させるものとする。これにより、空転また
は滑走の発展の度合いに応じた、指令の絞り込みの傾き
や量の再粘着制御ができる。さらに、回転周波数と基準
周波数の差がしきい値１以下のときは、絞り込み量また
は割合を０とすることにより、回転周波数検出値の誤差
等による再粘着制御の誤動作を防げるため、乗り心地の
改善や加速，減速性能の向上を図ることができる。(D) In general, the more the slipping or slipping develops, the more the force transmitted to the rail tends to decrease. Further, as described above, in order to re-adhere, it is necessary to make the force generated by the motor smaller than the force transmitted from the wheel to the rail. Therefore, the rotation frequency fr
The rotation frequency as a two-input function 1 of the difference between i and the reference frequency (REF), and the maximum value (d (fri) / dt) max or the minimum value (d (fri) / dt) min of the time change rate in the above period. And the reference frequency is increased monotonically in accordance with the increase in the magnitude of the difference. As a result, it is possible to perform readhesion control of the inclination and amount of the instruction narrowing down according to the degree of development of slipping or gliding. Further, when the difference between the rotation frequency and the reference frequency is less than or equal to the threshold value 1, the narrowing-down amount or the ratio is set to 0 to prevent a malfunction of the re-adhesion control due to an error in the rotation frequency detection value or the like. It is possible to improve the acceleration and deceleration performance.
【００２０】また、上記期間の回転周波数の時間変化率
の最大値（ｄ（ｆｒｉ）／ｄｔ）ｍａｘまたは最小値
（ｄ（ｆｒｉ）／ｄｔ）ｍｉｎの大きさが大きい程、上
記しきい値１を小さくし、最大または最小値が小さい場
合はこのしきい値１を大きくするよう、しきい値１を変
化させる。これにより、モータの発生する力と車輪から
レールに伝達される力の差が大きい場合には早く指令の
絞り込みを開始して、空転の発展を早く抑制することが
できる。その結果、モータの発生する力と車輪からレー
ルに伝達される力の差が大きい場合にも、より一層加
速，減速性能の向上を図ることが可能となる。The larger the maximum value (d (fri) / dt) max or the minimum value (d (fri) / dt) min of the time change rate of the rotation frequency in the above period, the larger the threshold value 1 is. Is decreased, and the threshold 1 is changed so as to increase the threshold 1 when the maximum or minimum value is small. As a result, when the difference between the force generated by the motor and the force transmitted from the wheels to the rail is large, the narrowing down of the command can be started quickly and the development of idling can be suppressed quickly. As a result, even when the difference between the force generated by the motor and the force transmitted from the wheels to the rail is large, it is possible to further improve the acceleration / deceleration performance.
【００２１】（ホ）前述のように、回転周波数の時間変
化率（ｄ（ｆｒｉ）／ｄｔ）の大きさが大きい程、モー
タの発生する力と車輪からレールに伝達される力の差が
大きくなっている。そこで、回転周波数の時間変化率
（ｄ（ｆｒｉ）／ｄｔ）の大きさが或るしきい値を越え
たら、関数２の出力を単調に増加して行く。これによ
り、モータの発生する力と車輪からレールに伝達される
力の差が大きい場合には、早く指令の絞り込みを開始し
て、空転の発展を早く抑制することができる。その結
果、モータの発生する力と車輪からレールに伝達される
力の差が大きい場合でも、より一層加速，減速性能の向
上を図ることが可能となる。(E) As described above, the greater the rate of change (d (fri) / dt) of the rotational frequency with time, the greater the difference between the force generated by the motor and the force transmitted from the wheels to the rail. Has become. Therefore, when the magnitude of the time change rate (d (fri) / dt) of the rotation frequency exceeds a certain threshold value, the output of the function 2 is monotonically increased. As a result, when the difference between the force generated by the motor and the force transmitted from the wheels to the rail is large, it is possible to quickly start narrowing down the command and quickly suppress the development of idling. As a result, even when the difference between the force generated by the motor and the force transmitted from the wheels to the rail is large, it is possible to further improve the acceleration / deceleration performance.
【００２２】（ヘ）各軸個別に再粘着制御する場合に
は、回転周波数と基準周波数の差等を求め、関数出力を
得るための回路が個別に必要となり、制御装置が複雑か
つ大型となる。そこで、一括して１つの関数出力を得て
複数軸を一括制御するようにすれば、制御装置を簡単化
し小型化することができる。(F) When readhesion control is performed for each axis individually, a circuit for obtaining the function output by obtaining the difference between the rotation frequency and the reference frequency and the like is required individually, and the control device becomes complicated and large. . Therefore, if one function output is collectively obtained and a plurality of axes are collectively controlled, the control device can be simplified and downsized.
【００２３】（ト）一般に、電気車では、積載荷重が変
わっても加速，減速を一定に保つように、応荷重信号に
よってモータトルクを変化させる。このため、空転また
は滑走を発生，発展させるトルクも、応荷重信号に伴っ
て変化する。そこで、モータ電流指令またはすべり周波
数指令の絞り込み量や割合についても、この応荷重信号
の変化に対応して変化させることにより、空転または滑
走を発生，発展させるトルクに合った指令の絞り込みの
傾きや量とすることができ、どのような荷重条件でも、
余分な絞り込みを少なくし確実に再粘着させることがで
きる。(G) Generally, in an electric vehicle, the motor torque is changed by a variable load signal so that acceleration and deceleration are kept constant even if the load is changed. For this reason, the torque that causes and develops idling or gliding also changes with the variable load signal. Therefore, by changing the amount and ratio of the motor current command or the slip frequency command to correspond to the change in the response load signal, the slope of the command narrowing or the command that matches the torque that causes or develops idling or gliding can be obtained. Can be the amount, under any load condition,
It is possible to reliably re-adhesive with less extra narrowing.
【００２４】（チ）一般に、電気車では、回転周波数の
変化に応じてモータトルクを変化させて行く。そこで、
モータ電流指令またはすべり周波数指令の絞り込み量ま
たは割合も、この回転周波数の代表値である基準周波数
に対応して変化させることにより、いかなる回転周波数
でも絞り込みの傾きや量を適性化することができ、余分
な絞り込みを少なくし確実に再粘着させることができ
る。(H) Generally, in an electric vehicle, the motor torque is changed according to the change of the rotation frequency. Therefore,
By changing the narrowing down amount or the ratio of the motor current command or the slip frequency command in accordance with the reference frequency that is the representative value of this rotation frequency, the inclination and the amount of narrowing down can be optimized at any rotation frequency. It is possible to reliably re-adhesive with less extra narrowing.
【００２５】（リ）１つの単位で駆動している全ての軸
が空転または滑走した場合、基準周波数も空転または滑
走の状況に応じて変動してしまうため、再粘着させるよ
うな関数出力は得られない。そこで、過去の回転周波数
から粘着軸の回転周波数推定値を演算し、この推定値と
現状の回転周波数の中の、力行中は最低周波数、制動中
は最高周波数を基準周波数として選択し、回転周波数と
この基準周波数（ＲＥＦ）との差を関数の１つの入力と
することにより、全軸が空転または滑走した場合でも、
再粘着可能な関数出力を得られるようにする。(I) When all axes driven in one unit slip or slide, the reference frequency also changes according to the situation of slip or slide, so that a function output for re-adhesion is obtained. I can't. Therefore, the rotation frequency estimated value of the adhesive shaft is calculated from the past rotation frequency, and the lowest frequency during power running and the highest frequency during braking are selected as the reference frequency from these estimated values and the current rotation frequency. By inputting the difference between this and the reference frequency (REF) as one input of the function, even if all axes slip or slide,
Allows you to obtain a re-adhesive function output.
【００２６】（ヌ）過去の回転周波数から演算する粘着
軸の回転周波数推定値は、空転または滑走の期間が長く
なると誤差が大きくなって行くので、関数出力による絞
り込みでは再粘着できる可能性が低くなって行く。そこ
で、基準周波数として粘着軸の回転周波数推定値を、一
定期間以上連続して選択したときは、モータ電流指令ま
たはすべり周波数指令を一定のパターンで絞り込むこと
により、確実に再粘着させることができる。(E) Since the error in the rotational frequency estimation value of the adhesive shaft calculated from the past rotational frequency increases as the period of idling or gliding becomes longer, there is a low possibility that re-adhesion can be achieved by narrowing down by the function output. I'm going. Therefore, when the rotation frequency estimated value of the adhesive shaft is continuously selected as the reference frequency for a certain period or more, the motor current command or the slip frequency command is narrowed down in a certain pattern, whereby the re-adhesion can be surely performed.
【００２７】[0027]
【実施例】図１はこの発明の実施例を示すブロック図で
ある。これは、図１５に示す従来例に対し、空転／滑走
検知器５および指令絞り込み器６を除去し、その代わり
に減算器８，１１、指令の絞り込み量を出力する関数発
生器９および変化率演算器１０などを付加した点が特徴
である。1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. This differs from the conventional example shown in FIG. 15 in that the slipping / sliding detector 5 and the command narrowing device 6 are removed, and instead, the subtracters 8 and 11, the function generator 9 that outputs the narrowing down amount of the command, and the rate of change. The feature is that the arithmetic unit 10 and the like are added.
【００２８】このような構成において、基準周波数選択
器７は回転周波数ｆｒ１〜ｆｒ４から力行中はその最低
周波数を、また、制動中はその最高周波数を選択し、そ
れぞれ基準周波数として出力する。減算器８はこの基準
周波数と回転周波数ｆｒ１〜ｆｒ４との差を演算する。
その際、力行中は回転周波数から基準周波数を引き、制
動中は基準周波数から回転周波数を引くことにより、両
者の差を常に０または正の値にするようにしている。ま
た、変化率演算器１０は回転周波数ｆｒ１〜ｆｒ４か
ら、その時間変化率をそれぞれ出力する。In such a configuration, the reference frequency selector 7 selects the lowest frequency from the rotation frequencies fr1 to fr4 during power running and the highest frequency during braking, and outputs them as reference frequencies. The subtracter 8 calculates the difference between the reference frequency and the rotation frequencies fr1 to fr4.
At that time, the reference frequency is subtracted from the rotation frequency during the power running, and the rotation frequency is subtracted from the reference frequency during the braking so that the difference between the two is always 0 or a positive value. Further, the change rate calculator 10 outputs the time change rates from the rotation frequencies fr1 to fr4.
【００２９】さらに、関数発生器９は減算器８の出力信
号と変化率演算器１０の出力信号から、モータ電流指令
の絞り込み量ΔＩｍ１* 〜ΔＩｍ４* を求める。減算器
１１はモータ電流指令Ｉｍ１* 〜Ｉｍ４* から絞り込み
量ΔＩｍ１* 〜ΔＩｍ４* を差し引き、最終的なモータ
電流指令Ｉｍ１* ' 〜Ｉｍ４* ' を出力する。以上で
は、モータ電流指令を絞り込むようにしたが、こうする
代わりにすべり周波数を絞り込むようにしても良く、あ
るいは両指令とも絞り込むようにしても良い。また、関
数発生器９に対して力行／制動の運転情報を入力し、こ
の情報によって使用する関数を切り換えることもでき
る。Further, the function generator 9 obtains the motor current command narrowing amounts ΔIm1 * to ΔIm4 * from the output signal of the subtracter 8 and the output signal of the change rate calculator 10. The subtracter 11 subtracts the narrowing amount ΔIm1 * ~ΔIm4 * from the motor current command Im1 * ~Im4 *, and outputs a final motor current command Im1 * '~Im4 *'. In the above, the motor current command is narrowed down, but instead of this, the slip frequency may be narrowed down, or both commands may be narrowed down. It is also possible to input power running / braking operation information to the function generator 9 and switch the function to be used according to this information.
【００３０】図２は図１の第１変形例を示す構成図であ
る。これは、図１に示す絞り込み量を発生する関数発生
器９および減算器１１に代えて、絞り込み量を発生する
関数発生器１２，減算器１３および乗算器１４を設けて
構成される。すなわち、この関数発生器１２は、回転周
波数ｆｒ１〜ｆｒ４と基準周波数の差および変化率演算
器１０の出力信号から、モータ電流指令の絞り込み割合
Ｒ１〜Ｒ４を求める。そして、減算器１３で「１」から
この割合Ｒ１〜Ｒ４を引き算する。乗算器１４では減算
器１３の出力をモータ電流指令Ｉｍ１* 〜Ｉｍ４* にそ
れぞれ掛け合わせることで、最終的なモータ電流指令Ｉ
ｍ１* ' 〜Ｉｍ４* 'を得る。なお、その他の点は図１
の場合と同様である。また、図２の場合でも電流指令の
代わりにすべり周波数を絞り込むようにしても良く、あ
るいは両指令とも絞り込むようにしても良いことは勿論
である。FIG. 2 is a block diagram showing a first modification of FIG. This is configured by providing a function generator 12, a subtractor 13, and a multiplier 14 that generate a narrowing amount, instead of the function generator 9 and the subtractor 11 that generate the narrowing amount shown in FIG. That is, the function generator 12 obtains the narrowing down ratios R1 to R4 of the motor current command from the difference between the rotation frequencies fr1 to fr4 and the reference frequency and the output signal of the change rate calculator 10. Then, the subtracter 13 subtracts the ratios R1 to R4 from "1". The multiplier 14 multiplies the output of the subtractor 13 by each of the motor current commands Im1 * to Im4 * to obtain the final motor current command I.
We get m1 * ' ~ Im4 *' . The other points are shown in Fig. 1.
It is similar to the case of. Also in the case of FIG. 2, it is needless to say that the slip frequency may be narrowed down instead of the current command, or both commands may be narrowed down.
【００３１】図３は図１の第２の変形例を示す構成図
で、図１に示すものに最大値／最小値演算器１５および
期間決定器１６を付加して構成した点が特徴である。す
なわち、期間決定器１６は減算器８の出力信号から、そ
れが増加を開始した時点と減少を開始した時点とを検出
し、前者を期間開始信号、後者を期間終了信号としてそ
れぞれ出力する。最大値／最小値演算器１５は、この期
間決定器１６からの期間開始信号および期間終了信号を
受け、力行時には期間開始からの変化率の最大値を、ま
た制動時には期間開始からの変化率の最小値を逐次演算
する。変化率演算器１０は期間決定器１６から期間終了
信号を受けると、それまでに演算して来た最大値，最小
値をクリアする。そして、関数発生器９はその入力値に
応じ、モータ電流指令の絞り込み量ΔＩｍ１* 〜ΔＩｍ
４* を求める。FIG. 3 is a block diagram showing a second modification of FIG. 1, which is characterized in that a maximum value / minimum value calculator 15 and a period determiner 16 are added to the structure shown in FIG. . That is, the period determiner 16 detects, from the output signal of the subtractor 8, the time when it starts increasing and the time when it starts decreasing, and outputs the former as the period start signal and the latter as the period end signal, respectively. The maximum value / minimum value calculator 15 receives the period start signal and the period end signal from the period determiner 16, receives the maximum value of the change rate from the start of the period during power running, and the change rate from the start of the period during braking. The minimum value is calculated sequentially. When the change rate calculator 10 receives the period end signal from the period determiner 16, the change rate calculator 10 clears the maximum and minimum values calculated up to that point. Then, the function generator 9 is responsive to the input value to narrow down the motor current command ΔIm1 * to ΔIm.
Ask for 4 * .
【００３２】ここで、空転時における期間決定と最大値
／最小値演算について、図４を参照して説明する。い
ま、力行時において、空転した軸のモータの回転周波数
と基準周波数との差が同図（イ）のように表わされるも
のとすると、期間決定器１６ではこの差が増加を開始し
た時点から減少を開始するまでの期間（第１の期間Ｔ
１），またはこの大きさが増加を開始した時点から再び
増加を開始するまでの期間（第２の期間Ｔ２），もしく
はこの大きさが減少を開始した時点から増加後に再び減
少を開始するまでの期間（第３の期間Ｔ３）のいずれか
の期間を決定する。Here, the determination of the period and the maximum value / minimum value calculation during idling will be described with reference to FIG. Now, when the difference between the rotation frequency of the motor of the idling shaft and the reference frequency is expressed as shown in FIG. 9 (a) during power running, the period determiner 16 decreases this difference from the time when it starts increasing. Period (first period T
1), or the period from the time when this magnitude starts to increase until it starts to increase again (the second period T2), or from the time when this magnitude starts to decrease until it again starts to decrease. Any one of the periods (third period T3) is determined.
【００３３】また、空転軸のモータ回転周波数が図４
（イ）のように変化した場合、その時間的変化率を示す
変化率演算器１０の出力は図４（ロ）のようになる。最
大値／最小値演算器１５は、期間決定器１６にて決定さ
れた期間信号にもとづき、変化率演算器１０の出力最大
値を逐次演算するので、上記第１の期間Ｔ１ではその演
算結果は図４（ハ）、第２の期間Ｔ２ではその演算結果
は図４（ニ）、第３の期間Ｔ３ではその演算結果は図４
（ホ）のようになる。そして、図３の関数発生器９で
は、この最大値／最小値演算器１５からの出力をも入力
として利用するようにしている。The motor rotation frequency of the idle shaft is shown in FIG.
When the change occurs as shown in (a), the output of the change rate calculator 10 indicating the change rate with time is as shown in FIG. 4 (b). The maximum value / minimum value calculator 15 sequentially calculates the maximum output value of the change rate calculator 10 based on the period signal determined by the period determiner 16, so that the calculation result in the first period T1 is FIG. 4C shows the calculation result in the second period T2 in FIG. 4D, and the calculation result in the third period T3 in FIG.
It becomes like (e). In the function generator 9 of FIG. 3, the output from the maximum / minimum value calculator 15 is also used as an input.
【００３４】上記の場合、期間がＴ１，Ｔ２，Ｔ３のい
ずれの場合でも、空転開始時の、空転軸のモータ回転周
波数と基準周波数との差が増加を開始した時点から減少
を開始するまで、すなわち空転が発展して行く期間（Ｔ
１と同一の期間）の最大値／最小値演算器１５の出力
は、図４（ハ），（ニ），（ホ）のように同じ波形にな
る。このため、期間がＴ１，Ｔ２，Ｔ３のいずれの場合
でも、この空転が発展して行く期間の状態推移の指標と
なる量を、最大値／最小値演算器１５は出力することが
できる。In the above case, regardless of whether the period is T1, T2, or T3, when the idling starts, the difference between the motor rotation frequency of the idling shaft and the reference frequency starts to increase until it begins to decrease. In other words, the period (T
The output of the maximum value / minimum value calculator 15 for the same period as 1) has the same waveform as shown in FIGS. 4C, 4D, and 4E. Therefore, in any of the periods T1, T2 and T3, the maximum value / minimum value calculator 15 can output an amount serving as an index of the state transition in the period in which the idling develops.
【００３５】図５は図３の変形例を示す構成図で、図３
の関数発生器９の代わりに、これとは別の関数発生器１
７，１８および加算器１９を付加して構成される。これ
により、関数発生器１７は減算器８および最大値／最小
値演算器１５の出力信号に応じた関数出力信号を発生
し、関数発生器１８は変化率演算器１０の出力信号に応
じた関数出力信号を発生する。これら２つの関数発生器
１７，１８の出力信号は加算器１９で加算され、最終的
なモータ電流指令の絞り込み量ΔＩｍ１* 〜ΔＩｍ４*
を求めている。その他の点は図３の場合と同様なので、
説明は省略する。FIG. 5 is a block diagram showing a modification of FIG.
Instead of the function generator 9 of FIG.
7, 18 and an adder 19 are added. As a result, the function generator 17 generates a function output signal corresponding to the output signals of the subtractor 8 and the maximum / minimum value calculator 15, and the function generator 18 functions corresponding to the output signal of the change rate calculator 10. Generate an output signal. The output signals of these two function generators 17 and 18 are added by the adder 19, and the final motor current command narrowing amounts ΔIm1 * to ΔIm4 * are obtained .
Are seeking. Since the other points are the same as those in FIG. 3,
The description is omitted.
【００３６】図６は図５で用いられる関数発生器１７の
関数例を示すグラフである。このグラフは回転周波数と
基準周波数との差の大きさがしきい値Ｅを越える場合、
その差の大きさの増加に対して単調に増加させ、Ｅ以下
の場合は０にするものである。そして、最大値／最小値
演算器１５の出力信号に応じて力行時にはその値が大き
い程、また制動時にはその値が小さい程しきい値Ｅを小
さくするように、関数を左方向に平行移動するようにし
たものである。図７は図５で用いられる関数発生器１８
の関数例を示すグラフである。これは、力行時の場合を
グラフ化したもので、変化率演算器１０の出力がしきい
値Ｆを越える場合、その値の増加に対して単調に増加し
て行き、Ｆ以下の場合は０とするものである。FIG. 6 is a graph showing an example of the function of the function generator 17 used in FIG. This graph shows that when the difference between the rotation frequency and the reference frequency exceeds the threshold value E,
The difference is monotonically increased with an increase in the magnitude of the difference, and is 0 when the difference is E or less. Then, according to the output signal of the maximum value / minimum value calculator 15, the function is moved leftward in parallel so that the threshold value E becomes smaller as the value increases during power running and as the value decreases during braking. It was done like this. FIG. 7 shows the function generator 18 used in FIG.
5 is a graph showing an example of a function of. This is a graph in the case of power running. When the output of the change rate calculator 10 exceeds the threshold value F, it increases monotonically with the increase of the value, and when it is F or less, it is 0. It is what
【００３７】図８は図１の第３変形例を示す構成図であ
る。これは、図１に示すものに対し最大値／最小値選択
器２０を付加し、減算器８および関数発生器９を４軸一
括化したものである。すなわち、最大値／最小値選択器
２０では、４つの回転周波数ｆｒ１〜ｆｒ４のうち、力
行時には最高周波数を、また制動時には最低周波数を選
択する。こうして選択した周波数と基準周波数との差を
減算器８で求め、その出力と最大値／最小値選択器２０
の出力の変化率とを関数発生器９に入力し、その結果得
られる出力を、４軸共通のモータ電流指令絞り込み量Δ
Ｉｍ１* として、制御を行なうものである。FIG. 8 is a block diagram showing a third modification of FIG. This is one in which a maximum / minimum value selector 20 is added to the one shown in FIG. 1 and the subtractor 8 and the function generator 9 are integrated into four axes. That is, the maximum value / minimum value selector 20 selects the highest frequency during power running and the lowest frequency during braking among the four rotation frequencies fr1 to fr4. The difference between the frequency thus selected and the reference frequency is obtained by the subtractor 8, and its output and the maximum / minimum value selector 20
And the change rate of the output of the motor are input to the function generator 9, and the resulting output is used as the motor current command narrowing amount Δ for all four axes.
The control is performed as Im1 * .
【００３８】図９は図１の第４変形例を示す構成図であ
る。これは、図１の関数発生器９の入力信号として、応
荷重信号を入力するようにした点が特徴である。また、
関数発生器９として図５と同じく関数発生器１７，１８
および加算器１９に細分化する場合は、その関数発生器
１７の関数例としては図１０に示す如きものとするのが
望ましい。つまり、図１０は図６において回転周波数と
基準周波数との差がしきい値Ｅ以上の場合の傾きを、応
荷重信号によって変化させるようにしたものである。FIG. 9 is a block diagram showing a fourth modification of FIG. This is characterized in that a variable load signal is input as an input signal of the function generator 9 of FIG. Also,
As the function generator 9, the function generators 17, 18 are the same as in FIG.
In the case of subdividing into the adder 19 and the adder 19, it is preferable that the function generator 17 has a function example as shown in FIG. That is, in FIG. 10, the inclination when the difference between the rotation frequency and the reference frequency in FIG. 6 is equal to or larger than the threshold value E is changed by the adaptive load signal.
【００３９】図１１に図１の第５変形例を示す。これ
は、図１の関数発生器９の入力信号として基準周波数を
入力するようにした点が特徴である。この場合も、関数
発生器９として図６と同じく、関数発生器１７，１８お
よび加算器１９に細分化した場合の、関数発生器１７の
関数例を図１２に示す。つまり、図１２は図６において
回転周波数と基準周波数との差がしきい値Ｅ以上の場合
の傾きを、基準周波数によって変化させるようにしたも
のである。FIG. 11 shows a fifth modification of FIG. This is characterized in that the reference frequency is input as the input signal of the function generator 9 of FIG. Also in this case, FIG. 12 shows a function example of the function generator 17 when the function generator 9 is subdivided into the function generators 17 and 18 and the adder 19 as in FIG. That is, in FIG. 12, the inclination when the difference between the rotation frequency and the reference frequency in FIG. 6 is equal to or larger than the threshold value E is changed according to the reference frequency.
【００４０】図１３に図１の第６変形例を示す。これ
は、図１に示すものに対して粘着軸回転周波数推定器２
１を付加して構成される。すなわち、推定器２１は例え
ば過去の回転周波数の変化率とそのときの回転周波数と
から、回転周波数の変化率の変化が小さいものとして現
時点での回転周波数を推定する。基準周波数選択器７で
は、この出力と回転周波数とから基準周波数を選択す
る。その他の点は図１と同様なので、説明は省略する。FIG. 13 shows a sixth modification of FIG. This is different from that shown in FIG.
It is configured by adding 1. That is, the estimator 21 estimates the rotation frequency at the present time, for example, from the past change rate of the rotation frequency and the rotation frequency at that time, assuming that the change of the change rate of the rotation frequency is small. The reference frequency selector 7 selects a reference frequency from the output and the rotation frequency. Since the other points are the same as those in FIG. 1, description thereof will be omitted.
【００４１】図１４に図１３の変形例を示す。これは、
図１３に示すものに信号比較器２２，パターン発生器２
３および信号選択器２４を付加して構成される。すなわ
ち、信号比較器２２において粘着軸の回転周波数推定値
と基準周波数とを比較し、一定期間以上両者が一致した
ときのみ、一致信号を出力する。パターン発生器２３は
この一致信号を受信すると、予め定めておいた一定パタ
ーンのモータ電流指令絞り込み量を出力する。その出力
と関数発生器９の出力の大きい方を信号選択器２４で選
択し、これを最終的なモータ電流指令の絞り込み量とす
るものである。なお、その他は図１３と同様である。FIG. 14 shows a modification of FIG. this is,
A signal comparator 22 and a pattern generator 2 are shown in FIG.
3 and a signal selector 24 are added. That is, the rotation frequency estimation value of the adhesive shaft is compared with the reference frequency in the signal comparator 22, and the coincidence signal is output only when both coincide with each other for a certain period or longer. When the pattern generator 23 receives this coincidence signal, it outputs a motor current command narrowing down amount of a predetermined fixed pattern. The larger one of the output and the output of the function generator 9 is selected by the signal selector 24, and this is used as the final reduction amount of the motor current command. Others are the same as in FIG.
【００４２】[0042]
【発明の効果】この発明によれば、空転または滑走によ
る加速または減速性能の低下を最小限に抑えることがで
きるため、雨天時の空転，滑走の頻発による電気車の運
行遅れを小さくすることが可能となる。また、空転また
は滑走に対し、高速かつ確実に再粘着を図ることができ
るので、車両の固着（最悪の滑走状態）によるフラット
の発生頻度を大幅に低減することができ、車両保守を軽
減し得る利点がもたらされる。According to the present invention, since the deterioration of acceleration or deceleration performance due to idling or gliding can be suppressed to a minimum, it is possible to reduce the operational delay of the electric vehicle due to frequent idling and gliding in rainy weather. It will be possible. In addition, since it is possible to re-adhere to idling or sliding quickly and reliably, it is possible to significantly reduce the frequency of occurrence of flats due to vehicle sticking (the worst sliding state), and to reduce vehicle maintenance. Benefits come.
【図１】この発明の実施例を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
【図２】図１の第１変形例を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing a first modification of FIG.
【図３】図１の第２の変形例を示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing a second modification of FIG.
【図４】回転周波数変化率の最大値の選択方法例を説明
するための波形図である。FIG. 4 is a waveform diagram for explaining an example of a method of selecting a maximum value of a rotation frequency change rate.
【図５】図３の変形例を示す構成図である。5 is a configuration diagram showing a modified example of FIG.
【図６】図５で用いられる関数発生器１７の関数例を示
すグラフである。FIG. 6 is a graph showing a function example of a function generator 17 used in FIG.
【図７】図５で用いられる関数発生器１８の関数例を示
すグラフである。FIG. 7 is a graph showing a function example of the function generator 18 used in FIG.
【図８】図１の第３変形例を示す構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram showing a third modification of FIG.
【図９】図１の第４変形例を示す構成図である。9 is a configuration diagram showing a fourth modified example of FIG. 1. FIG.
【図１０】図９で用いられる関数発生器の関数例を示す
グラフである。FIG. 10 is a graph showing an example function of the function generator used in FIG. 9.
【図１１】図１の第５変形例を示す構成図である。11 is a configuration diagram showing a fifth modification example of FIG. 1. FIG.
【図１２】図１１で用いられる関数発生器の関数例を示
すグラフである。FIG. 12 is a graph showing a function example of a function generator used in FIG.
【図１３】図１の第６変形例を示す構成図である。FIG. 13 is a configuration diagram showing a sixth modification example of FIG. 1.
【図１４】図１３の変形例を示す構成図である。FIG. 14 is a configuration diagram showing a modified example of FIG.
【図１５】再粘着制御装置の従来例を示す構成図であ
る。FIG. 15 is a configuration diagram showing a conventional example of a readhesion control device.
１…電力変換装置、２…モータ、３…パルスジェネレー
タ（ＰＧ）、４…回転数（周波数）演算器、５…空転／
滑走検知器、６…指令絞り込み器、７…基準周波数選択
器、８，１１，１３…減算器、９，１２，１７，１８…
関数発生器、１０…変化率演算器、１４…乗算器、１５
…最大・最小値演算器、１６…期間決定器、１９…加算
器、２０…最大・最小値選択器、２１…粘着軸回転周波
数推定器、２２…信号比較器、２３…パターン発生器、
２４…信号選択器。1 ... Power converter, 2 ... Motor, 3 ... Pulse generator (PG), 4 ... Rotation speed (frequency) calculator, 5 ... Idling /
Sliding detector, 6 ... Command narrowing device, 7 ... Reference frequency selector, 8, 11, 13 ... Subtractor, 9, 12, 17, 18 ...
Function generator, 10 ... Change rate calculator, 14 ... Multiplier, 15
... maximum / minimum value calculator, 16 ... period determiner, 19 ... adder, 20 ... maximum / minimum value selector, 21 ... adhesive axis rotation frequency estimator, 22 ... signal comparator, 23 ... pattern generator,
24 ... Signal selector.
Claims (10)
する手段を持ち、これと電力変換装置とにより複数の誘
導電動機（モータ）をすべり周波数制御する電気車の制
御において、 力行時には検出または推定される複数のモータの回転周
波数のうちの最低周波数を、また制動時には前記回転数
のうちの最高周波数をそれぞれ基準周波数として選択す
る基準周波数選択手段と、この基準周波数と各モータの
回転周波数との差をそれぞれ演算する複数の減算器と、
前記各モータの回転周波数の時間変化率を演算する変化
率演算器と、モータ電流指令または周波数指令の少なく
とも一方の絞り込みの量または割合を前記各モータの回
転周波数と前記基準周波数との差、および前記各モータ
の回転周波数の時間変化率の関数として予め記憶する複
数の関数発生手段とを設け、この各関数発生手段からの
出力によって前記モータに対する各指令の少なくとも一
方を絞り込むことを特徴とする電気車の再粘着制御装
置。1. In a control of an electric vehicle that has at least a means for detecting or estimating a rotation frequency, and a slip frequency control of a plurality of induction motors (motors) by the means and a power converter, a plurality of means detected or estimated at the time of power running. Of the rotation frequency of the motor, and the reference frequency selecting means for selecting the highest frequency of the rotation speed as a reference frequency during braking, and the difference between the reference frequency and the rotation frequency of each motor. A number of subtractors that operate,
A change rate calculator for calculating a time change rate of the rotation frequency of each of the motors, and a difference or difference between the rotation frequency of each of the motors and the reference frequency, the amount or ratio of narrowing down of at least one of the motor current command and the frequency command, and A plurality of function generating means for storing in advance as a function of the rate of change of the rotation frequency of each motor is provided, and at least one of each command to the motor is narrowed down by the output from each function generating means. Car re-adhesion control device.
との差の大きさが増加を開始した時点から減少を開始す
るまでの第１の期間、またはこの大きさが増加した時点
から再び増加を開始するまでの第２の期間、もしくはこ
の大きさが減少を開始した時点から増加後に再び減少を
開始するまでの第３の期間のいずれかを決定する期間決
定器と、前記各モータの回転周波数の時間変化率の最大
値または最小値を逐次演算する最大値／最小値演算器と
を付加して、前記いずれかの期間の力行時にはモータの
回転周波数の時間変化率の最大値を、また制動時にはモ
ータの回転周波数の時間変化率の最小値をそれぞれ演算
し、その演算結果を前記各関数発生手段に入力すること
を特徴とする請求項１に記載の電気車の再粘着制御装
置。2. A first period from the time when the magnitude of the difference between the rotation frequency of each motor and the reference frequency starts to increase until it starts to decrease, or the time when the magnitude increases again to increase again. A period determiner for determining either a second period until the start or a third period from the time when the magnitude starts to decrease until the magnitude starts to decrease again, and the rotation frequency of each motor. The maximum value / minimum value calculator for sequentially calculating the maximum value or the minimum value of the time change rate is added so that the maximum value of the time change rate of the rotation frequency of the motor is also braked during the power running in any one of the above periods. The readhesion control device for an electric vehicle according to claim 1, wherein the minimum value of the time change rate of the rotation frequency of the motor is sometimes calculated, and the calculation result is input to each of the function generating means.
数と基準周波数との差および前記いずれかの期間内にお
けるモータの回転周波数の時間変化率の最大値／最小値
の関数とする第１の関数発生手段と、モータの回転周波
数の時間変化率の関数とする第２の関数発生手段とに分
割し、第１，第２関数発生手段の各出力の和によって、
前記モータに対する各指令の少なくとも一方を絞り込む
ことを特徴とする請求項２に記載の電気車の再粘着制御
装置。3. The first function function means is a function of a difference between a rotation frequency of a motor and a reference frequency and a maximum value / minimum value of a time change rate of the rotation frequency of the motor in any one of the periods. It is divided into a function generating means and a second function generating means which is a function of the time change rate of the rotation frequency of the motor, and is divided by the sum of the outputs of the first and second function generating means.
The readhesion control device for an electric vehicle according to claim 2, wherein at least one of the commands to the motor is narrowed down.
タの回転周波数と基準周波数との差の大きさが、第１の
しきい値以下のときはその出力を零とし、その大きさが
第１のしきい値を越えるときはその大きさを単調に増加
させ、かつ前記いずれかの期間内におけるモータの回転
周波数の時間変化率の最大値／最小値に応じて前記第１
のしきい値を変化させることを特徴とする請求項３に記
載の電気車の再粘着制御装置。4. The function form of the first function generating means is such that when the difference between the rotation frequency of the motor and the reference frequency is less than or equal to a first threshold value, the output is set to zero and the magnitude is set. Exceeds a first threshold value, the magnitude is monotonically increased, and the first value is determined according to the maximum value / minimum value of the time change rate of the rotation frequency of the motor within any one of the periods.
The readhesion control device for an electric vehicle according to claim 3, wherein the threshold value of is changed.
タの回転周波数の時間変化率の大きさが第２のしきい値
以下のときはその出力を零とし、その大きさが第２のし
きい値を越えるときはその大きさの増大に応じてその出
力を単調に増加させることを特徴とする請求項３に記載
の電気車の再粘着制御装置。5. The function form of the second function generating means is such that when the magnitude of the time change rate of the rotation frequency of the motor is less than or equal to the second threshold value, the output is zero and the magnitude is the second. 4. The readhesion control device for an electric vehicle according to claim 3, wherein when the threshold value is exceeded, the output is monotonically increased according to the increase in the size.
する手段を持ち、これと電力変換装置とにより複数の誘
導電動機（モータ）をすべり周波数制御する電気車の制
御において、 力行時には検出または推定された複数のモータの回転周
波数のうちの最低周波数を、また制動時には前記回転数
のうちの最高周波数をそれぞれ基準周波数として選択す
る基準周波数選択手段と、前記モータの回転周波数のう
ち力行時には複数のモータの回転周波数のうちの最高周
波数を、また制動時には前記回転数のうちの最低周波数
をそれぞれ選択する最大・最小選択器と、この最大・最
小選択器出力の時間変化率を演算する変化率演算器と、
前記基準周波数選択手段の出力と最大・最小選択器の出
力との差を求める減算器と、この減算器からの出力と変
化率演算器の出力を入力される関数発生手段とを備え、
この関数発生手段からの出力によって前記モータに対す
る指令の少なくとも一方を全モータについて、同じ量ま
たは割合で共通に絞り込むことを特徴とする電気車の再
粘着制御装置。6. In a control of an electric vehicle that has at least a means for detecting or estimating a rotation frequency, and a slip frequency control of a plurality of induction motors (motors) by the means and a power converter, a plurality of means detected or estimated at the time of power running. Of the rotation frequency of the motor, and a reference frequency selecting means for selecting the highest frequency of the rotation speed as a reference frequency during braking, and rotation of a plurality of motors during power running of the rotation frequency of the motor. A maximum / minimum selector that selects the highest frequency of the frequencies and the lowest frequency of the rotational speed during braking, and a change rate calculator that calculates the time change rate of the output of this maximum / minimum selector,
A subtractor for obtaining the difference between the output of the reference frequency selecting means and the output of the maximum / minimum selector; and a function generating means for receiving the output from the subtractor and the output of the change rate calculator,
A re-adhesion control device for an electric vehicle, wherein at least one of the commands to the motors is commonly narrowed down by the output from the function generating means in the same amount or ratio for all the motors.
重を示す応荷重信号を入力するようにしたことを特徴と
する請求項１，２または６のいずれかに記載の電気車の
再粘着制御装置。7. The readhesion of the electric vehicle according to claim 1, wherein a variable load signal indicating a vehicle load is input to the function generating means. Control device.
号を入力するようにしたことを特徴とする請求項１，２
または６のいずれかに記載の電気車の再粘着制御装置。8. A reference frequency signal is input to the function generating means.
Or the re-adhesion control device for an electric vehicle according to any one of 6 and 6.
回転周波数推定値を演算する回転周波数推定器を付加
し、この推定値と現時点の回転周波数の中から力行時に
は最低周波数を、また制動時には最高周波数をそれぞれ
基準周波数として選択することを特徴とする請求項１，
２または６のいずれかに記載の電気車の再粘着制御装
置。9. A rotation frequency estimator for calculating a rotation frequency estimation value of the adhesive shaft from the past value of the rotation frequency is added, and the lowest frequency is determined during powering from the estimated value and the current rotation frequency. Sometimes the highest frequency is selected as the reference frequency, respectively.
7. The re-adhesion control device for an electric vehicle according to any one of 2 and 6.
数とを比較し、一定期間以上両者が一致したときは一致
信号を出力する信号比較器と、この信号比較器からの出
力に応じ、予め記憶しておいた一定パターンのモータの
電流指令または周波数指令の絞り込み量を出力するパタ
ーン発生器と、このパターン発生器の出力と関数発生器
からの出力の大きい方を選択する信号選択器とを付加し
たことを特徴とする請求項９に記載の電気車の再粘着制
御装置。10. A signal comparator that compares an estimated rotational frequency of the adhesive shaft with a reference frequency, and outputs a coincidence signal when the two coincide with each other for a certain period of time or more in advance according to the output from the signal comparator. A pattern generator that outputs the stored current pattern of the motor current command or frequency command with a fixed pattern, and a signal selector that selects the larger of the output of this pattern generator and the function generator The readhesion control device for an electric vehicle according to claim 9, wherein the readhesion control device is added.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12230393A JP3246075B2 (en) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | Electric vehicle re-adhesion control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12230393A JP3246075B2 (en) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | Electric vehicle re-adhesion control device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06335106A true JPH06335106A (en) | 1994-12-02 |
| JP3246075B2 JP3246075B2 (en) | 2002-01-15 |
Family
ID=14832624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12230393A Expired - Lifetime JP3246075B2 (en) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | Electric vehicle re-adhesion control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3246075B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0823348A3 (en) * | 1996-08-05 | 1998-05-06 | Delco Electronics Corporation | Electric vehicle traction control system and method |
| WO2009001452A1 (en) | 2007-06-27 | 2008-12-31 | Mitsubishi Electric Corporation | Controller for electric vehicle |
| WO2009100498A1 (en) * | 2008-02-15 | 2009-08-20 | Schaffler Ip Pty Limited | Traction control system and method |
-
1993
- 1993-05-25 JP JP12230393A patent/JP3246075B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0823348A3 (en) * | 1996-08-05 | 1998-05-06 | Delco Electronics Corporation | Electric vehicle traction control system and method |
| WO2009001452A1 (en) | 2007-06-27 | 2008-12-31 | Mitsubishi Electric Corporation | Controller for electric vehicle |
| US8285430B2 (en) | 2007-06-27 | 2012-10-09 | Mitsubishi Electric Corporation | Controlling device for railway electric car |
| WO2009100498A1 (en) * | 2008-02-15 | 2009-08-20 | Schaffler Ip Pty Limited | Traction control system and method |
| US8645011B2 (en) | 2008-02-15 | 2014-02-04 | Schaffler Ip Pty Limited | Traction control system and method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3246075B2 (en) | 2002-01-15 |
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