[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2013251972A - Re-adhesion control method and motor control device - Google Patents

Re-adhesion control method and motor control device Download PDF

Info

Publication number
JP2013251972A
JP2013251972A JP2012124106A JP2012124106A JP2013251972A JP 2013251972 A JP2013251972 A JP 2013251972A JP 2012124106 A JP2012124106 A JP 2012124106A JP 2012124106 A JP2012124106 A JP 2012124106A JP 2013251972 A JP2013251972 A JP 2013251972A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
value
idling
torque
load torque
driving wheel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2012124106A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6017842B2 (en
Inventor
Michihiro Yamashita
道寛 山下
Tadashi Soeda
正 添田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Railway Technical Research Institute
Japan Freight Railway Co
Original Assignee
Railway Technical Research Institute
Japan Freight Railway Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Railway Technical Research Institute, Japan Freight Railway Co filed Critical Railway Technical Research Institute
Priority to JP2012124106A priority Critical patent/JP6017842B2/en
Publication of JP2013251972A publication Critical patent/JP2013251972A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6017842B2 publication Critical patent/JP6017842B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

【課題】トルク一時復帰値の算定における問題を解決するための手法の提案。
【解決手段】電動機制御装置は、動輪の空転滑走の発生を検知した場合にトルク指令値を引き下げ、一時復帰値に復帰させた後に元のトルク指令値に戻す段階復帰制御によって、当該動輪を駆動する電動機を制御して当該動輪を再粘着させる。この時の一時復帰値は次のようにして決定される。すなわち、先ず、負荷トルク推定部71及び負荷トルク保持部72が、動輪の加速度及びトルク指令値を用いて空転滑走検知時の負荷トルクを推定する。次いで、補正部80が、推定された負荷トルクを動輪の空転滑走速度に基づいて補正して一時復帰値を決定する。
【選択図】図5
A method for solving a problem in calculating a temporary torque return value is proposed.
A motor control device drives a driving wheel by a step return control that lowers a torque command value when it detects the occurrence of idling of a driving wheel, returns the torque command value to a temporary return value, and then returns to the original torque command value. The motor is controlled to re-adhere the wheel. The temporary return value at this time is determined as follows. That is, first, the load torque estimating unit 71 and the load torque holding unit 72 estimate the load torque at the time of idling detection using the acceleration of the moving wheel and the torque command value. Next, the correction unit 80 corrects the estimated load torque based on the idling sliding speed of the driving wheel to determine a temporary return value.
[Selection] Figure 5

Description

本発明は、動輪の空転滑走の発生を検知した場合に、当該動輪を駆動する電動機を制御して当該動輪を再粘着させる再粘着制御方法等に関する。   The present invention relates to a re-adhesion control method for re-adhering a moving wheel by controlling an electric motor that drives the moving wheel when occurrence of idling of the moving wheel is detected.

電動機で動輪を駆動して走行する車両として電気車や電気自動車等が知られているが、以下、その代表例として電気車について説明する。電気車は車輪・レール間の接線力(粘着力ともいう。)によって加減速がなされる。電動機の発生トルクにより生じる駆動力が、車輪とレールとに働く粘着力以下であれば粘着走行がなされるが、粘着力を超えた場合には空転又は滑走(以下、「空転滑走」という。)が生じる。空転滑走の発生が検知された場合には、電動機の発生トルクを引き下げて粘着走行に復帰させる制御、すなわち再粘着制御が行われる(例えば、特許文献1参照)。   An electric vehicle, an electric vehicle, and the like are known as a vehicle that travels by driving a driving wheel with an electric motor. An electric vehicle is accelerated and decelerated by a tangential force (also called adhesive force) between wheels and rails. If the driving force generated by the generated torque of the electric motor is less than the adhesive force acting on the wheels and rails, the adhesive running is performed. If the driving force exceeds the adhesive force, the idle running or sliding (hereinafter referred to as “idling running”) is performed. Occurs. When the occurrence of idling is detected, control for reducing the generated torque of the electric motor to return to adhesion running, that is, re-adhesion control is performed (see, for example, Patent Document 1).

図1を参照して再粘着制御を具体的に説明する。図1は、空転滑走が発生していない一定加速中の状態から空転滑走が発生し、再粘着制御を行って再粘着するまでの一連の各信号波形の概略例を示している。横軸を時間tとして、上から順に、制御対象の動軸(動輪)の回転に係る軸速度V及び基準速度Vmを示すグラフ、制御対称軸の回転に係る加速度Aを示すグラフ、電動機トルクのトルク指令値τ を示すグラフである。空転滑走が発生していない状態では、軸速度Vは基準速度Vmにほぼ一致し、トルク指令値τ はほぼ一定に保たれている。また、この状態では、トルク指令値τ は、車両速度やノッチ指令等に基づいて演算されたトルクパタン値τ (オリジナルの指令値)となっている。 The re-adhesion control will be specifically described with reference to FIG. FIG. 1 shows a schematic example of a series of signal waveforms from the state of constant acceleration in which no idling has occurred to the occurrence of idling and readhesion control. With the horizontal axis as time t, in order from the top, a graph showing the axial speed V and the reference speed Vm related to the rotation of the moving shaft (wheel) to be controlled, a graph showing the acceleration A related to the rotation of the control symmetrical axis, and the motor torque It is a graph which shows torque command value (tau) e * . In a state where no idling occurs, the shaft speed V substantially matches the reference speed Vm, and the torque command value τ e * is kept substantially constant. In this state, the torque command value τ e * is the torque pattern value τ n * (original command value) calculated based on the vehicle speed, the notch command, or the like.

空転滑走が発生すると、軸速度Vが上昇し始め、基準速度Vmとの差分である空転滑走速度(速度差)ΔVが増加する。そして、時刻t1において、空転滑走速度ΔVが予め定められた空転滑走検知閾値Vsに達すると、空転滑走の発生が検知される。   When idling occurs, the shaft speed V starts to increase, and the idling gliding speed (speed difference) ΔV that is the difference from the reference speed Vm increases. Then, when the idle running speed ΔV reaches a predetermined idle running detection threshold Vs at time t1, the occurrence of idle running is detected.

空転滑走の発生が検知されると、再粘着制御が発動されて、トルク指令値τ の引き下げ制御が行われる。すると、加速度Aの増加が次第に抑えられ、減少に転ずる。この間、軸速度Vは上がり続けるが、加速度Aがゼロとなる時刻t2では、軸速度Vの増加もゼロとなる。この加速度Aがゼロとなったことを、空転滑走からもとの粘着走行への回復開始として検知する(回復検知)。なお、回復検知とする加速度Aをゼロとして説明したが、説明の簡明化のためにゼロとしたものであって、所定の回復検知閾値(例えばゼロではなく、“+1”や“−1”)以下に達した場合に回復開始として検知してもよい。 When the occurrence of idling is detected, the re-adhesion control is activated and the torque command value τ e * is lowered. Then, the increase in the acceleration A is gradually suppressed and starts to decrease. During this time, the axial speed V continues to increase, but at time t2 when the acceleration A becomes zero, the increase in the axial speed V also becomes zero. The fact that this acceleration A has become zero is detected as the start of recovery from idle running to the original adhesive running (recovery detection). Although the acceleration A for recovery detection has been described as zero, it has been set to zero for the sake of simplicity, and a predetermined recovery detection threshold (for example, “+1” or “−1” instead of zero). When the following is reached, it may be detected as recovery start.

回復検知がなされると、トルク指令値τ の引き下げを停止して、保持する。すると、マイナスとなっていた加速度Aの減少が次第に抑えられ、やがて増加に転じる。また、基準速度Vmからの乖離幅が大きくなっていた軸速度Vが低下し始める。そして、空転滑走速度ΔVが予め定められた再粘着検知閾値Vr以下になると、再粘着したとして検知(再粘着検知)し、復帰動作用の制御が開始される。すなわち、トルク指令値τ をトルクパタン値τ に徐々に戻す制御が開始される。 When the recovery is detected, the reduction of the torque command value τ e * is stopped and held. Then, the decrease in acceleration A, which has been negative, is gradually suppressed, and eventually increases. Further, the axial speed V, which has a large deviation from the reference speed Vm, starts to decrease. When the idling sliding speed ΔV becomes equal to or lower than a predetermined re-adhesion detection threshold Vr, it is detected that re-adhesion occurs (re-adhesion detection), and control for return operation is started. That is, control for gradually returning the torque command value τ e * to the torque pattern value τ n * is started.

トルクの復帰制御は、先ず、トルク一時復帰値τ を目標トルク値として徐々に復帰制御させた後、トルクパタン値τ に徐々に戻す段階復帰制御が行われる。トルク一時復帰値τ は、トルクパタン値τ や加速度Aを用いて算出される。トルク指令値τ がトルク一時復帰値τ となって所定時間が経過するまでの間、再度の空転滑走が検知されなければ、一時復帰を完了と判断して(時刻t4)、トルクパタン値τ に向けてトルク指令値τ を徐々に復帰させる。そして、トルクパタン値τ に復帰した時刻t5において、再粘着制御の終了となる。再粘着制御の終了後は、トルクパタン値τ がトルク指令値τ となる。 In the torque return control, first, a step return control is performed in which the torque temporary return value τ l * is gradually controlled to be the target torque value and then gradually returned to the torque pattern value τ n * . The torque temporary return value τ l * is calculated using the torque pattern value τ n * and the acceleration A. Until the predetermined time elapses until the torque command value τ e * becomes the torque temporary return value τ l * , if the idling is not detected again, it is determined that the temporary return is complete (time t4), and the torque pattern is reached. The torque command value τ e * is gradually returned toward the value τ n * . Then, at time t5 when the torque pattern value τ n * is restored, the re-adhesion control is completed. After the re-adhesion control is completed, the torque pattern value τ n * becomes the torque command value τ e * .

尚、空転滑走検知及び再粘着検知の監視対象を軸速度V(ひいては空転滑走速度ΔV)としたが加速度Aも監視対象に加えて併用することもある。また、回復検知の監視対象を加速度Aとしたが、軸速度V(ひいては空転滑走速度ΔV)も監視対象に加えて併用し、加速度Aがゼロとなる、或いは、空転滑走速度ΔVが空転滑走検知閾値Vs以下の所定の閾値以下となったことを回復開始と見なして検知する方法も採用され得る。   Note that the monitoring target for the idling / sliding detection and the re-adhesion detection is the axial speed V (and hence the idling / sliding speed ΔV), but the acceleration A may be used in addition to the monitoring target. In addition, although the acceleration A is the monitoring target for recovery detection, the axial speed V (and hence the idling speed ΔV) is also used in addition to the monitoring object, so that the acceleration A becomes zero, or the idling speed ΔV is detected as idling. A method of detecting that the recovery threshold value is below a predetermined threshold value that is equal to or lower than the threshold value Vs is considered as the start of recovery.

特開2002−44804号公報JP 2002-44804 A

再粘着制御下における各検出値や各制御値を調査した結果、トルク一時復帰値τ の算定において問題が生じ得ることが分かった。 As a result of investigating each detection value and each control value under the re-adhesion control, it was found that there may be a problem in calculating the torque temporary return value τ l * .

負荷トルクτの算定に関する問題である。
トルク一時復帰値τ は、空転滑走の発生が検知された時のトルクパタン値τ や加速度Aを用いて算出されるのが一般的であるが、その一例として例えば、次式(1)を用いて推定した負荷トルクτに基づき算定する方法が知られている。
τ=τ −m×A ・・・(1)
ここで、mは等価慣性質量であり、車輪半径や歯車比等の電気車の諸元に基づき定まる既定値である。Aは制御対象の動輪の回転角加速度である。
また、推定した負荷トルクτをそのままトルク一時復帰値τ としてもよいし、次式(2)のように例えば、0.8や0.9といった1以下の係数kを乗じてトルク一時復帰値τ を定めるとしてもよい。
τ =τ×k ・・・(2)
This is a problem related to the calculation of the load torque τ 1 .
The torque temporary return value τ l * is generally calculated using the torque pattern value τ n * and the acceleration A when the occurrence of idling is detected. As an example, for example, the following equation (1 A method of calculating based on the load torque τ 1 estimated using
τ l = τ n * −m × A (1)
Here, m is an equivalent inertial mass, and is a predetermined value determined based on specifications of the electric vehicle such as a wheel radius and a gear ratio. A is the rotational angular acceleration of the moving wheel to be controlled.
The estimated load torque τ l may be used as the temporary torque return value τ l * as it is, or multiplied by a coefficient k D of 1 or less such as 0.8 or 0.9 as shown in the following equation (2). The temporary return value τ l * may be determined.
τ l * = τ l × k D (2)

本来、トルク一時復帰値τ は、実際に空転滑走が発生した際の負荷トルクτに基づいて決定されるべきである。空転滑走が発生した際の負荷トルクτであれば、できるだけ高いトルクでありながらも空転滑走が生じる可能性が低いからである。 Originally, the torque temporary return value τ l * should be determined based on the load torque τ l when the idling actually occurs. This is because the load torque τ 1 at the time of idling is less likely to cause idling while the torque is as high as possible.

しかし、空転滑走の発生を“検知”した時点では、加速度Aは有る程度の値を有している(図1の時刻t1における加速度A参照。)。従って、式(1)で推定される負荷トルクτは、実際に空転滑走が発生した際の負荷トルクτよりも小さな値として推定されてしまうという誤差が含まれている。この結果、従来のトルク一時復帰値τ は、本来よりも小さな値として算定されていた(誤差が含まれていた)と言える。 However, when the occurrence of idling is detected, the acceleration A has a certain value (see acceleration A at time t1 in FIG. 1). Therefore, the load torque τ l estimated by the equation (1) includes an error that the load torque τ l is estimated as a value smaller than the load torque τ l when the idling is actually generated. As a result, it can be said that the conventional torque temporary return value τ l * was calculated as a smaller value than the original value (an error was included).

本発明は、上述したトルク一時復帰値の算定における問題を解決するための手法を提案することを目的としてなされたものである。   The present invention has been made for the purpose of proposing a method for solving the above-described problem in the calculation of the temporary torque return value.

以上の課題を解決するための第1の形態は、
動輪の空転滑走の発生を検知した場合にトルク指令値を引き下げ、一時復帰値に復帰させた後に元のトルク指令値に戻す段階復帰制御によって、当該動輪を駆動する電動機を制御して当該動輪を再粘着させる再粘着制御方法であって、
前記動輪の回転に係る加速度及び前記トルク指令値を用いて空転滑走検知時の負荷トルクを推定する負荷トルク推定ステップ(例えば図5の負荷トルク推定部71及び負荷トルク保持部72による処理)と、
前記動輪の空転滑走速度又は当該空転滑走速度相当値を用いて前記推定された負荷トルクを補正して前記一時復帰値を決定する一時復帰値決定ステップ(例えば図5の補正部80による処理)と、
を含む再粘着制御方法である。
The first form for solving the above problems is:
When the occurrence of idling of the driving wheel is detected, the torque command value is lowered, and after returning to the temporary return value, the motor is driven by controlling the motor that drives the driving wheel by the step return control to return to the original torque command value. A re-adhesion control method for re-adhesion,
A load torque estimation step (for example, processing by the load torque estimation unit 71 and the load torque holding unit 72 in FIG. 5) for estimating a load torque at the time of idling detection using the acceleration relating to the rotation of the driving wheel and the torque command value;
A temporary return value determining step (for example, processing by the correction unit 80 in FIG. 5) for correcting the estimated load torque using the idle running speed of the driving wheel or the idle running speed equivalent value to determine the temporary return value; ,
Is a re-adhesion control method.

また、他の形態として、動輪の空転滑走の発生を検知した場合にトルク指令値を引き下げ、一時復帰値に復帰させた後に元のトルク指令値に戻す段階復帰制御によって、当該動輪を駆動する電動機を制御して当該動輪を再粘着させる電動機制御装置(例えば図4の電動機制御装置50)であって、
前記動輪の回転に係る加速度及び前記トルク指令値を用いて空転滑走検知時の負荷トルクを推定する負荷トルク推定手段(例えば図5の負荷トルク推定部71及び負荷トルク保持部72)と、
前記動輪の空転滑走速度又は当該空転滑走速度相当値を用いて前記推定された負荷トルクを補正して前記一時復帰値を決定する一時復帰値決定手段(例えば図5の補正部80)と、
を備えた電動機制御装置を構成することとしてもよい。
Further, as another embodiment, an electric motor that drives the driving wheel by step return control that lowers the torque command value when the occurrence of idling of the driving wheel is detected, returns the torque command value to the temporary return value, and then returns to the original torque command value. Is an electric motor control device (for example, electric motor control device 50 in FIG. 4) that re-adheres the moving wheel,
Load torque estimating means (for example, load torque estimating unit 71 and load torque holding unit 72 in FIG. 5) for estimating the load torque at the time of idling detection using the acceleration relating to the rotation of the driving wheel and the torque command value;
Temporary return value determination means (for example, the correction unit 80 in FIG. 5) that determines the temporary return value by correcting the estimated load torque using the idle running speed of the driving wheel or the idle running speed equivalent value;
It is good also as comprising the motor control apparatus provided with.

上述した課題の通り、動輪の加速度及びトルク指令値を用いて推定された負荷トルクは必ずしも正確ではない。しかし、この正確でない負荷トルクに含まれている誤差は、後述する実施形態の通り、動輪の空転滑走速度或いはその相当値を用いて補正することが可能である。そこで、第1の形態等によれば、推定された空転滑走検知時の負荷トルクを、空転滑走速度に基づいて補正することができる。   As described above, the load torque estimated using the driving wheel acceleration and the torque command value is not always accurate. However, the error included in the inaccurate load torque can be corrected by using the idling sliding speed of the driving wheel or its equivalent value, as in an embodiment described later. Therefore, according to the first embodiment or the like, the estimated load torque at the time of slipping detection can be corrected based on the slipping speed.

後述する通り、空転滑走速度が大きいほど、負荷トルクの誤差は大きくなることから、第2の形態のように、前記一時復帰値決定ステップが、前記空転滑走速度が大きいほど補正量を大きくするステップを含む再粘着制御方法を構成することとしてもよい。   As will be described later, as the idling speed increases, the error in the load torque increases. Therefore, as in the second embodiment, the temporary return value determination step increases the correction amount as the idling speed increases. It is good also as comprising the re-adhesion control method containing these.

また、第3の形態のように、前記一時復帰値決定ステップが、再粘着制御中の空転滑走検知の回数に応じて補正量を変更するステップ(例えば図6の連続空転滑走係数算出部85及び乗算器86による処理)を含む再粘着制御方法を構成することとしてもよい。   Further, as in the third embodiment, the temporary return value determination step is a step of changing the correction amount according to the number of slipping detections during the re-adhesion control (for example, the continuous slipping coefficient calculation unit 85 and FIG. 6). A re-adhesion control method including processing by the multiplier 86 may be configured.

この第3の形態によれば、一時復帰中に再度空転滑走が検知された場合には、その回数に応じて負荷トルクの補正量が変更されるため、さらなる空転滑走をしないように一時復帰値を適切な値に制御することが可能となる。   According to the third embodiment, when idling is detected again during the temporary return, the correction amount of the load torque is changed according to the number of times, so that the temporary return value is set so as not to further idle. Can be controlled to an appropriate value.

再粘着制御を説明するための図。The figure for demonstrating re-adhesion control. 空転滑走速度と接線力係数の関係を示す図。The figure which shows the relationship between idle running speed and a tangential force coefficient. 空転滑走速度と接線力係数補正値の関係を示す図。The figure which shows the relationship between idle running speed and a tangential force coefficient correction value. 電気車の主回路の回路ブロックを示す図。The figure which shows the circuit block of the main circuit of an electric vehicle. 一時復帰値決定部のブロック図。The block diagram of a temporary return value determination part. 一時復帰値決定部の変形例を示す図。The figure which shows the modification of a temporary return value determination part.

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態を説明する。尚、以下では、本発明を電気車に適用した場合を説明するが、電動機で動輪を駆動して走行する車両(電動車両)であれば、電気自動車にも適用することが可能である。また、空転に適用した場合について説明するが、滑走においても同様に適用することが可能である。滑走時のブレーキ制御としても、回生ブレーキばかりでなく、機械ブレーキによるブレーキ制御を行う電気車への適用も可能であることは勿論である。
また、本発明の考え方の基礎となる原理を先に説明した後に、具体的な実施例について詳細に説明する。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following, the case where the present invention is applied to an electric vehicle will be described. However, the present invention can also be applied to an electric vehicle as long as the vehicle travels by driving a driving wheel with an electric motor (electric vehicle). Although the case where the present invention is applied to idling will be described, the present invention can be similarly applied to sliding. Needless to say, the brake control at the time of sliding can be applied not only to the regenerative brake but also to an electric vehicle that performs a brake control by a mechanical brake.
In addition, after first explaining the principle underlying the idea of the present invention, specific examples will be described in detail.

[原理]
空転滑走を検知する前後一定期間(100ms〜200ms程度)の間(図1の時刻t1前後)の各検出値や各制御値から、この期間の接線力係数μを調査した結果の1つが図2である。図2の各プロットは、複数の空転滑走速度ΔVにおいて、その時に検出されていた軸速度V及び加速度Aを用いて求めた接線力係数μを示している。空転滑走速度ΔVが大きくなるほど、接線力係数μが小さくなるという図中直線近似で簡略化される相関関係(傾き)がある。
[principle]
One of the results of investigating the tangential force coefficient μ during this period from each detected value and each control value during a certain period before and after detecting idling (about 100 ms to 200 ms) (around time t1 in FIG. 1) is shown in FIG. It is. Each plot in FIG. 2 shows the tangential force coefficient μ obtained using the axial velocity V and acceleration A detected at that time at a plurality of idling sliding speeds ΔV. There is a correlation (slope) that is simplified by linear approximation in the figure that the tangential force coefficient μ decreases as the idle running speed ΔV increases.

なお、空転滑走が発生していない状態での接線力係数を仮に図示すると、図2のμとなる。トルクパタン値τ に応じた接線力係数である。この状態で空転滑走が発生すると、μにまで低下する。すなわち、接線力係数μが、空転滑走が発生した際の接線力係数と言える。
また、図2において縦軸が接線力係数となっているが、負荷トルクτ=μ×Mg×r(Mgは軸重、rは車輪半径)の関係から、接線力係数μと負荷トルクτとは比例関係にあると言え、接線力係数μと空転滑走速度ΔVの相関関係は、負荷トルクτと空転滑走速度ΔVの相関関係に置き換えることができる。
In addition, if the tangential force coefficient in a state where no idling is generated is illustrated, μ n in FIG. 2 is obtained. It is a tangential force coefficient corresponding to the torque pattern value τ n * . Slipping when sliding occurs in this state, it drops to mu 0. That is, the tangential force coefficient μ 0 can be said to be a tangential force coefficient when idling occurs.
In FIG. 2, the vertical axis represents the tangential force coefficient. From the relationship of load torque τ 1 = μ × Mg × r (Mg is the axial load, r is the wheel radius), the tangential force coefficient μ and the load torque τ It said that the l is proportional correlation tangential force coefficient μ and idling sliding velocity [Delta] V can be replaced with correlation load torque tau l an idling sliding velocity [Delta] V.

この相関関係を用いれば、空転滑走を検知する前後の空転滑走速度ΔVさえ分かれば、式(1)を用いて推定される負荷トルクτを、空転滑走が発生した際の負荷トルクに補正することができる。 If this correlation is used, the load torque τ l estimated using the equation (1) is corrected to the load torque when the idle run occurs if the idle run speed ΔV before and after detecting the idle run is known. be able to.

例えば、図2において、空転滑走を検知した時の空転滑走速度がΔVであったとする。このときの接線力係数はμであり、式(1)を用いて推定される負荷トルクτも、このμ相当の値である。しかし、本来、トルク一時復帰値τ の基準としたい負荷トルクは、空転滑走が発生した際の負荷トルクであり、空転滑走速度ΔVがゼロとなっていた時点の負荷トルクである。この本来求めたい負荷トルクと、推定された負荷トルクτとの差は、誤差と言える。この誤差は次のように補正して、本来の負荷トルクを求めることができる。すなわち、図2の相関関係(直線の傾き)と、空転滑走速度ΔVから、(μ−μ)を求める。この(μ−μ)に相当するトルクを、式(1)を用いて推定された負荷トルクτに加算することで、空転滑走が発生した際の、空転滑走速度ΔVがゼロの時点の負荷トルクを求めることができる。 For example, in FIG. 2, it is assumed that the idling speed when detecting idling is ΔV S. Tangential force coefficient at this time is mu S, also load torque tau l estimated using equation (1), which is a value corresponding to the mu s. However, the load torque that is originally intended to be used as a reference for the temporary torque return value τ l * is the load torque when the idle running occurs, and the load torque when the idle running speed ΔV is zero. The difference between the originally desired load torque and the estimated load torque τ 1 is an error. This error can be corrected as follows to obtain the original load torque. That is, (μ 0 −μ s ) is obtained from the correlation (straight line) in FIG. 2 and the idling sliding speed ΔV s . When the torque corresponding to (μ 0 −μ s ) is added to the load torque τ 1 estimated using the equation (1), the idle sliding speed ΔV when the idle running occurs is zero. The load torque can be obtained.

以上、空転滑走速度ΔVと接線力係数μの相関関係を利用して、推定した負荷トルクτを補正することが可能となる。具体的な方法としては、空転滑走速度ΔVが大きくなるほど、接線力係数μが小さくなり、その相関関係が一定であるため、空転滑走速度ΔVに応じた接線力係数補正値Δμを例えば図3のように定める。図3では、空転滑走速度ΔVが大きいほど、接線力係数補正値Δμが大きくなる相関関係として設定される。
空転滑走を検知した時点の空転滑走速度ΔVから接線力係数補正値Δμを求め、求めた接線力係数補正値Δμをトルクに換算して、式(1)で推定した負荷トルクτに加算して補正することで、本来求めたい、空転滑走が発生した際の負荷トルクを得ることができ、トルク一時復帰値τ を理想的な値に近い値に設定することが可能となる。
As described above, the estimated load torque τ l can be corrected using the correlation between the idling sliding speed ΔV and the tangential force coefficient μ. As a specific method, as the idling sliding speed ΔV increases, the tangential force coefficient μ decreases and the correlation is constant. Therefore, the tangential force coefficient correction value Δμ corresponding to the idling sliding speed ΔV is set to, for example, FIG. Determine as follows. In FIG. 3, the correlation is set such that the tangential force coefficient correction value Δμ increases as the idling sliding speed ΔV increases.
The tangential force coefficient correction value Δμ is obtained from the idling sliding speed ΔV at the time of detecting the idling, and the obtained tangential force coefficient correction value Δμ is converted into torque and added to the load torque τ 1 estimated by the equation (1). Thus, it is possible to obtain the load torque when the idling that is originally desired, and to set the temporary torque return value τ l * to a value close to an ideal value.

[実施例]
次に、上述の原理を適用した実施例を説明する。
図4は、電気車の主回路の回路ブロックのうち、本実施例に関係する構成を概略的に示した図であり、一の駆動軸について示している。電動機の制御は個別制御(いわゆる1C1M)として以下説明するが、本発明の適用可能な形態がこれに限られるものではない。例えば、動輪2軸を一括して制御する1C2Mに適用することも可能である。
[Example]
Next, an embodiment to which the above principle is applied will be described.
FIG. 4 is a diagram schematically showing a configuration related to the present embodiment in the circuit block of the main circuit of the electric vehicle, and shows one drive shaft. Although the control of the electric motor will be described below as individual control (so-called 1C1M), the applicable form of the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be applied to 1C2M that collectively controls the two driving wheels.

図4において、本実施例に係る電気車の主回路は、電動機10と、パルスジェネレータ20と、インバータ30と、電流センサ40と、電動機制御装置50とを有して構成される。   In FIG. 4, the main circuit of the electric vehicle according to the present embodiment includes an electric motor 10, a pulse generator 20, an inverter 30, a current sensor 40, and an electric motor control device 50.

電動機10は、インバータ30から電力が供給されることで車軸を回転駆動する主電動機(メインモータ)であり、例えば3相誘導電動機で実現される。パルスジェネレータ20は、駆動軸の回転を検出する回転検出器であり、検出信号であるPG信号をベクトル演算制御装置59に出力する。尚、パルスジェネレータの代わりに速度発電機等の他の回転検出器を用いてもよい。電流センサ40は、電動機10の入力端に設けられ、電動機10に流入するU相及びV相の電流Iu,Ivを検出する。インバータ30には、パンタグラフ及びコンバータを介して架線の電力が供給される。そして、ベクトル演算制御装置59から入力されるU相、V相及びW相それぞれの電圧指令値Vu,Vv,Vwに基づいて出力電圧を調整し、電動機10に給電する。 The electric motor 10 is a main electric motor (main motor) that rotates the axle by being supplied with electric power from the inverter 30, and is realized by, for example, a three-phase induction motor. The pulse generator 20 is a rotation detector that detects the rotation of the drive shaft, and outputs a PG signal that is a detection signal to the vector arithmetic control device 59. Other rotation detectors such as a speed generator may be used instead of the pulse generator. The current sensor 40 is provided at the input end of the electric motor 10 and detects U-phase and V-phase currents Iu and Iv flowing into the electric motor 10. The inverter 30 is supplied with overhead power via a pantograph and a converter. Then, the output voltage is adjusted based on the voltage command values Vu * , Vv * , Vw * of the U-phase, V-phase, and W-phase input from the vector arithmetic control device 59, and the electric motor 10 is supplied with power.

電動機制御装置50は、電動機10をベクトル制御する。この電動機制御装置50は、CPUやROM、RAM等から構成されるコンピュータ等によって実現され、例えば制御ボードとして電動機の制御装置の一部として実装されたり、或いはインバータ30を含めて一体的にインバータ装置として構成される。また、電動機制御装置50は、速度検出部51と、加速度検出部53と、トルクパタン値演算装置55と、再粘着制御装置60と、トルク指令決定部57と、ベクトル演算制御装置59とを備えている。   The electric motor control device 50 performs vector control of the electric motor 10. The electric motor control device 50 is realized by a computer or the like including a CPU, a ROM, a RAM, and the like. Configured as Further, the motor control device 50 includes a speed detection unit 51, an acceleration detection unit 53, a torque pattern value calculation device 55, a re-adhesion control device 60, a torque command determination unit 57, and a vector calculation control device 59. Yes.

速度検出部51は、PG信号を時間軸方向に平滑化するフィルタ処理を行って、軸速度Vを検出する。加速度検出部53は、速度検出部51で検出された時間的に前後する軸速度Vに基づいて加速度Aを検出する。なお、いわゆる速度センサレスベクトル制御により電動機10を駆動制御する場合には、パルスジェネレータ20及びPG信号を使用せず、電流センサ40によって検出される電動機10への駆動電流を用いて速度を算出し、これを微分することで加速度を検出することにしても良い。   The speed detector 51 performs a filter process for smoothing the PG signal in the time axis direction to detect the axis speed V. The acceleration detection unit 53 detects the acceleration A based on the axial velocity V detected by the speed detection unit 51 that moves back and forth in time. In addition, when driving the electric motor 10 by so-called speed sensorless vector control, the speed is calculated using the driving current to the electric motor 10 detected by the current sensor 40 without using the pulse generator 20 and the PG signal. You may decide to detect an acceleration by differentiating this.

トルクパタン値演算装置55は、基準速度Vm及びノッチ信号に基づいてトルク指令値のトルクパタン値τ を演算して出力する。基準速度Vmは、電車の走行速度であり、例えば運転台から得られる速度としてもよいし、T車の従輪の軸速度としてもよい。また、車両内の各軸の軸速度のうち、力行時であれば最小値、ブレーキ時であれば最大値等として決定してもよい。トルクパタン値τ の演算処理は公知であるため、説明を省略する。 The torque pattern value calculation device 55 calculates and outputs a torque pattern value τ n * of the torque command value based on the reference speed Vm and the notch signal. The reference speed Vm is a traveling speed of a train, and may be a speed obtained from a driver's cab, for example, or may be an axial speed of a follower wheel of a T car. Further, among the shaft speeds of the respective axes in the vehicle, the minimum value may be determined during power running, and the maximum value or the like may be determined during braking. Since the calculation process of the torque pattern value τ n * is known, the description thereof is omitted.

トルク指令決定部57は、空転滑走が検知されていない通常時は、トルクパタン値演算装置55から出力されるトルクパタン値τ をトルク指令値τ として決定し、再粘着制御の実行中は、再粘着制御装置60から出力される再粘着用指令値τ をトルク指令値τ として決定する。なお、再粘着制御の実行中か否かは、再粘着制御装置60からの制御信号(不図示)で判定する。 The torque command determination unit 57 determines the torque pattern value τ n * output from the torque pattern value calculation device 55 as the torque command value τ e * in the normal time when idling is not detected, and during re-adhesion control is being executed. The re-adhesion command value τ r * output from the re-adhesion control device 60 is determined as the torque command value τ e * . Whether or not the re-adhesion control is being executed is determined by a control signal (not shown) from the re-adhesion control device 60.

ベクトル演算制御装置59は、電流センサ40により検出されたIv,Iuをd−q軸座標変換することで得られるd軸成分である励磁電流成分Id及びq軸成分であるトルク電流成分(電動機トルク分電流)Iqや、トルク指令値τ 等に基づいて、インバータ30に対する電圧指令値Vu,Vv,Vwを生成する。なお、電圧指令値Vu,Vv,Vwを算出する演算処理は公知の演算処理であるため、説明は省略する。 The vector arithmetic control unit 59 is a d-axis component excitation current component Id and a q-axis component torque current component (motor torque) obtained by converting the Iv and Iu detected by the current sensor 40 by dq axis coordinates. The voltage command values Vu * , Vv * , and Vw * for the inverter 30 are generated based on the component current (Iq), the torque command value τ e *, and the like. Note that the arithmetic processing for calculating the voltage command values Vu * , Vv * , Vw * is a known arithmetic processing, and a description thereof will be omitted.

再粘着制御装置60は、空転滑走検知部61と、回復検知部63と、再粘着検知部65と、再粘着制御部67とを有する。再粘着制御装置60の概略動作は、図1を参照して説明した再粘着制御と同様である。すなわち、基準速度Vm、軸速度V及び加速度Aを用いて空転滑走検知部61が空転滑走の発生を検知すると、再粘着制御部67は、再粘着制御を開始して、トルクパタン値τ を徐々に低減させた指令値を再粘着用指令値τ として生成・出力する。また、再粘着制御の開始信号をトルク指令決定部57に出力する。 The re-adhesion control device 60 includes an idling / sliding detection unit 61, a recovery detection unit 63, a re-adhesion detection unit 65, and a re-adhesion control unit 67. The general operation of the re-adhesion control device 60 is the same as the re-adhesion control described with reference to FIG. That is, when the idle running detection unit 61 detects the occurrence of idle running using the reference speed Vm, the shaft speed V, and the acceleration A, the re-adhesion control unit 67 starts the re-adhesion control and sets the torque pattern value τ n * . The command value gradually reduced is generated and output as the re-adhesion command value τ r * . In addition, a re-adhesion control start signal is output to the torque command determination unit 57.

そして、トルクの引き下げが行われて空転滑走からもとの粘着走行への回復開始を回復検知部63が検知すると、再粘着制御部67は、再粘着用指令値τ の引き下げを停止して保持する。
その後、再粘着検知部65が再粘着を検知すると、再粘着制御部67は、トルク一時復帰値τ に近づけるように再粘着用指令値τ を徐々に高める一時復帰の制御を行う。そして、所定時間の間、空転滑走検知部61による検知がなされなければ、一時復帰を完了と判断して、再粘着制御部67は、再粘着用指令値τ をトルクパタン値τ に徐々に近づけ、一致する値となったら、再粘着制御を完了とし、完了信号をトルク指令決定部57に出力する。
Then, when the torque is reduced and the recovery detection unit 63 detects the start of recovery from the idle running to the original adhesion running, the re-adhesion control unit 67 stops the reduction of the re-adhesion command value τ r *. Hold.
Thereafter, when the re-adhesion detection unit 65 detects re-adhesion, the re-adhesion control unit 67 performs temporary return control that gradually increases the re-adhesion command value τ r * so as to approach the temporary torque return value τ l *. . Then, if the idling / sliding detector 61 does not detect for a predetermined time, it is determined that the temporary return is completed, and the re-adhesion control unit 67 changes the re-adhesion command value τ r * to the torque pattern value τ n * . When the values gradually approach and coincide with each other, the re-adhesion control is completed, and a completion signal is output to the torque command determination unit 57.

図5は、トルク一時復帰値τ を決定する処理部である一時復帰値決定部70の機能ブロックを示す図である。
一時復帰値決定部70は、負荷トルク推定部71と、負荷トルク保持部72と、補正部80とを有して構成される。負荷トルク推定部71は、加速度検出部53で検出された加速度Aと、トルクパタン値演算装置55で算出されたトルクパタン値τ とを用いて、式(1)に従って負荷トルクを推定し、負荷トルク保持部72に出力する。
負荷トルク保持部72は、空転滑走検知部61から空転滑走の検知信号を入力したタイミングで、保持している負荷トルクを、負荷トルク推定部71から入力された負荷トルクに更新して保持する。従って、負荷トルク推定部71及び負荷トルク保持部72によって、空転滑走の発生を検知した時の負荷トルクが推定されることとなる。
FIG. 5 is a diagram illustrating a functional block of the temporary return value determination unit 70 that is a processing unit that determines the temporary torque return value τ l * .
The temporary return value determination unit 70 includes a load torque estimation unit 71, a load torque holding unit 72, and a correction unit 80. The load torque estimating unit 71 estimates the load torque according to the equation (1) using the acceleration A detected by the acceleration detecting unit 53 and the torque pattern value τ n * calculated by the torque pattern value calculating device 55, The torque is output to the torque holding unit 72.
The load torque holding unit 72 updates and holds the held load torque to the load torque input from the load torque estimating unit 71 at the timing when the idling / sliding detection signal is input from the idling / sliding detecting unit 61. Therefore, the load torque when the occurrence of idling is detected by the load torque estimating unit 71 and the load torque holding unit 72 is estimated.

補正部80は、負荷トルク保持部72が保持している、空転滑走の発生を検知した時の負荷トルクを補正する機能部であり、減算器81と、空転滑走速度保持部82と、接線力係数補正値算出部83と、換算部87と、加算器89とを有して構成される。   The correction unit 80 is a functional unit that corrects the load torque when the occurrence of idling is detected, which is held by the load torque holding unit 72, and includes a subtractor 81, an idling running speed holding unit 82, and a tangential force. A coefficient correction value calculation unit 83, a conversion unit 87, and an adder 89 are included.

減算器81は、速度検出部51で検出された軸速度Vから基準速度Vmを減算することで空転滑走速度(速度差)ΔVを算出し、空転滑走速度保持部82に出力する。空転滑走速度保持部82は、空転滑走検知部61から空転滑走の検知信号を入力したタイミングで、保持している空転滑走速度を、減算器81から入力された空転滑走速度に更新して保持する。従って、減算器81及び空転滑走速度保持部82によって、空転滑走の発生を検知した時の空転滑走速度ΔVが算出・保持されることになる。   The subtractor 81 calculates an idle running speed (speed difference) ΔV by subtracting the reference speed Vm from the shaft speed V detected by the speed detecting unit 51, and outputs it to the idle running speed holding unit 82. The idle running speed holding unit 82 updates the held idle running speed to the idle running speed input from the subtracter 81 at the timing when the idle running detection signal is input from the idle running detection unit 61. . Therefore, the subtractor 81 and the idle running speed holding unit 82 calculate and hold the idle running speed ΔV when the occurrence of the idle running is detected.

接線力係数補正値算出部83は、図3に示した空転滑走速度ΔVから接線力係数補正値Δμを求めるデータを記憶しており、空転滑走速度保持部82に保持されている空転滑走速度に対応する接線力係数補正値を算出して、換算部87に出力する。空転滑走速度ΔVから接線力係数補正値Δμを求めるデータは、関数式のデータであってもよいし、テーブル形式のデータであってもよい。   The tangential force coefficient correction value calculation unit 83 stores data for obtaining the tangential force coefficient correction value Δμ from the idling sliding speed ΔV shown in FIG. 3, and sets the idling sliding speed held in the idling sliding speed holding unit 82. The corresponding tangential force coefficient correction value is calculated and output to the conversion unit 87. The data for obtaining the tangential force coefficient correction value Δμ from the idling sliding speed ΔV may be function formula data or table format data.

換算部87は、接線力をトルクに換算する機能部であり、軸重や車輪径、歯車比等の既知の値に基づいて換算式が予め設定される。換算部87は、接線力係数補正値算出部83で算出された接線力係数補正値Δμを、トルクに換算し、負荷トルクを補正するための負荷トルク補正値として加算器89に出力する。   The conversion unit 87 is a functional unit that converts tangential force into torque, and a conversion formula is set in advance based on known values such as shaft weight, wheel diameter, gear ratio, and the like. The conversion unit 87 converts the tangential force coefficient correction value Δμ calculated by the tangential force coefficient correction value calculation unit 83 into torque, and outputs the torque to the adder 89 as a load torque correction value for correcting the load torque.

加算器89は、負荷トルク保持部72が保持している、空転滑走の発生を検知した時の負荷トルクに、換算部87から出力された負荷トルク補正値を加算することで補正し、補正した後の負荷トルクをトルク一時復帰値τ として生成・出力する。 The adder 89 performs correction by adding the load torque correction value output from the conversion unit 87 to the load torque held by the load torque holding unit 72 when the occurrence of idling is detected. The subsequent load torque is generated and output as a temporary torque return value τ l * .

以上の実施例によれば、空転滑走の発生を検知した時に推定した負荷トルクを、空転滑走を検知した時の空転滑走速度に基づいて補正することで、推定した負荷トルクに含まれる誤差を低減させ、本来の空転滑走が発生した際の負荷トルクに近い値を求めることができる。空転滑走の発生を検知した時に推定した負荷トルクを補正せずにトルク一時復帰値τ を決定した場合には、本来の値より低い値となってしまう。本実施例によれば、トルク一時復帰値τ を本来の値に近づけることができる。この結果、従来と比較して、空転滑走制御の段階復帰制御中における電気車の牽引力を増加させることができる。 According to the above embodiment, the error included in the estimated load torque is reduced by correcting the load torque estimated when the occurrence of idling is detected based on the idling speed when the idling is detected. Thus, a value close to the load torque when the original idling occurs can be obtained. When the torque temporary return value τ l * is determined without correcting the load torque estimated when the occurrence of idling is detected, the value is lower than the original value. According to the present embodiment, the temporary torque return value τ l * can be brought close to the original value. As a result, it is possible to increase the traction force of the electric vehicle during the stage return control of the idling / sliding control as compared with the conventional case.

[変形例]
本発明が適用可能な実施例は上述の実施例に限られるわけではない。例えば、再粘着制御部67が再粘着用指令値τ を生成し、トルク指令決定部57がトルクパタン値τ と再粘着用指令値τ とを切り替えてトルク指令値τ を決定することとして説明した。これを、再粘着制御部67は、再粘着用指令値τ を生成するのではなく、トルクパタン値τ に対する引き下げ量(或いは引き下げ割合)を算定し、トルク指令決定部57が、トルクパタン値τ から引き下げ量分のトルクを減算してトルク指令値τ を決定することとしてもよい。
[Modification]
The embodiments to which the present invention can be applied are not limited to the above-described embodiments. For example, re-adhesion control unit 67 generates a re-adhesive for instruction value tau r *, the torque command value and the torque command determiner 57 switches the Torukupatan value tau n * re tackifying command value τ r * τ e * Explained as determining. The re-adhesion control unit 67 does not generate the re-adhesion command value τ r * , but calculates a reduction amount (or reduction ratio) with respect to the torque pattern value τ n * , and the torque command determination unit 57 calculates the torque pattern. The torque command value τ e * may be determined by subtracting the torque corresponding to the reduction amount from the value τ n * .

また、図5の補正部80によって補正された後の負荷トルクに一定の係数kを乗じてトルク一時復帰値τ を決定する式(2)の方式を採用してもよい。 It is also possible to employ a method of Equation (2) to determine the temporary return value tau l * torque by multiplying a constant factor k D to the load torque corrected by the correction unit 80 of FIG.

また、再粘着制御中に再度空転滑走が検知される場合もある。その場合、空転滑走の検知回数(再検知回数)に応じて、トルク一時復帰値τ を低減させるようにしてもよい。図6は、この場合の一時復帰値決定部の変形例を示す図である。図6の一時復帰決定部70Aは、図5の一時復帰決定部70に比べて、補正部80Aが異なる。また、式(2)の方式を採用するため、乗算器78が更に追加された構成となっている。 In addition, idling may be detected again during the re-adhesion control. In that case, the temporary torque return value τ l * may be reduced in accordance with the number of times of idling (the number of re-detections). FIG. 6 is a diagram illustrating a modification of the temporary return value determination unit in this case. 6 is different from the temporary return determination unit 70 in FIG. 5 in the correction unit 80A. In addition, a multiplier 78 is further added in order to employ the method of Expression (2).

補正部80Aは、図5の補正部80に、更に連続空転滑走係数算出部85と、乗算器86とを追加した構成である。連続空転滑走係数算出部85は、次式(3)を用いて、1回の再粘着制御において空転滑走の発生が検知された回数に応じて、連続空転滑走係数kを算出する。
=1−(i−1)×C ・・・(3)
ここで、iは、連続空転滑走回数であり、Cは低減係数である。連続空転滑走係数算出部85は、カウンタ回路を有しており、空転滑走検知部61から検知信号が入力される毎にカウントアップし、再粘着検知部65からの検知信号でリセットすることで、連続空転滑走回数iを計数している。低減係数Cはゼロより大きく1未満の値が定められ、好適にはゼロより大きく0.1以下の値が定められる。
連続空転係数算出部85は、連続空転滑走回数iが1の場合には、連続空転滑走係数kを1とし、以降、連続空転滑走滑走回数iが増加するに従って、連続空転滑走係数kを徐々に小さくする。
The correcting unit 80A has a configuration in which a continuous idling sliding coefficient calculating unit 85 and a multiplier 86 are further added to the correcting unit 80 of FIG. The continuous idle running coefficient calculation unit 85 calculates the continuous idle running coefficient k C according to the number of occurrences of the idle running in one re-adhesion control using the following equation (3).
k C = 1− (i−1) × C C (3)
Here, i is the number of continuous idling and CC is a reduction factor. The continuous idling / sliding coefficient calculating unit 85 has a counter circuit, counts up every time a detection signal is input from the idling / sliding detection unit 61, and is reset by a detection signal from the re-adhesion detection unit 65. The number of continuous idling times i is counted. Reduction factor C C is defined a value of less than 1 greater than zero, preferably 0.1 or less value greater than zero is defined to.
Continuous idle coefficient calculation unit 85, in the case of a continuous idle sliding number i is 1, and 1 continuous idle sliding coefficient k C, since, according to the continuous slipping sliding skid number i increases, the continuous slipping sliding coefficient k C Decrease gradually.

乗算器86は、接線力係数補正値算出部83で算出された接線力係数補正値Δμと、連続空転滑走係数算出部85で算出された連続空転滑走係数kとを乗算して、換算部87に出力する。この結果、再粘着制御中において空転滑走の発生が検知される毎に、負荷トルクの補正量が小さくなることとなり、空転滑走の再発を抑制することが可能となる。 The multiplier 86 multiplies the tangential force coefficient correction value Δμ calculated by the tangential force coefficient correction value calculation unit 83 by the continuous idling sliding coefficient k C calculated by the continuous idling sliding coefficient calculation unit 85 to obtain a conversion unit. Output to 87. As a result, every time the occurrence of idling is detected during the re-adhesion control, the amount of correction of the load torque becomes small, and the recurrence of idling can be suppressed.

また、一時復帰値決定部70Aは、式(2)を実現するための構成として乗算器78を有している。乗算器78は、補正部80Aで補正された後の負荷トルクに対して、係数kを乗算する。係数kは例えば0.8〜0.9程度の値として定めることもできるし、1.0とすることも可能である。1.0の場合には、乗算器78を省略する図5の構成と同じである。この乗算器78による乗算後の値がトルク一時復帰値τ となる。 The temporary return value determination unit 70A includes a multiplier 78 as a configuration for realizing the expression (2). The multiplier 78, the load torque after being corrected by the correction unit 80A, multiplies the coefficient k D. It coefficient k D can also be defined as a value of, for example, about 0.8 to 0.9, it is also possible to 1.0. In the case of 1.0, the configuration is the same as that of FIG. The value after multiplication by the multiplier 78 is the torque temporary return value τ l * .

また、上述の実施形態では、空転滑走の発生を検知した時に推定した負荷トルクを、空転滑走を検知した時の空転滑走速度を用いて補正することとした。具体的には、空転滑走を検知した時の空転滑走速度ΔVに基づいて接線力係数補正値Δμを算出し、推定した負荷トルクを補正することとして説明した。しかし、空転滑走速度ΔVと等価的に扱える相当値を用いて、推定した負荷トルクを補正してもよい。例えば、図2,3の横軸を「すべり率」としても、接線力係数μや接線力係数補正値Δμとの関係は同様と言えるため、空転滑走速度ΔVの代わりにすべり率を用いて、推定した負荷トルクを補正してもよい。この場合、空転滑走速度保持部82は、空転滑走速度ΔVの代わりにすべり率を保持し、接線力係数補正値算出部83は、すべり率から接線力係数補正値Δμを算出する。   In the above-described embodiment, the load torque estimated when the occurrence of idling is detected is corrected using the idling speed when the idling is detected. Specifically, it has been described that the tangential force coefficient correction value Δμ is calculated based on the idle running speed ΔV when the idle running is detected, and the estimated load torque is corrected. However, the estimated load torque may be corrected using an equivalent value that can be handled equivalently to the idling sliding speed ΔV. For example, even if the horizontal axis in FIGS. 2 and 3 is the “slip rate”, the relationship between the tangential force coefficient μ and the tangential force coefficient correction value Δμ can be said to be the same, so the slip rate is used instead of the idling sliding speed ΔV. The estimated load torque may be corrected. In this case, the idling sliding speed holding unit 82 holds the slip ratio instead of the idling sliding speed ΔV, and the tangential force coefficient correction value calculating unit 83 calculates the tangential force coefficient correction value Δμ from the slip ratio.

また、上述の実施形態では、空転滑走を検知する前後における空転滑走速度ΔVと接線力係数μとの相関関係を一定とみなし(図2参照)、この一定の関係に基づいて、空転滑走速度ΔVに応じた接線力係数補正値Δμを定めることとした(図3参照)。しかし、この相関関係を随時更新することとしてもよい。具体的には、空転滑走を検知した後に、複数回、空転滑走速度ΔVと接線力係数μ(より詳細には接線力係数を求めるための諸量)とをサンプリングし、相関関係を求める。例えば、サンプリング回数を2回とし、図2のような直線近似の相関関係(傾き)を求めれば良い。そうしてこの相関関係に基づいて、例えば傾きの正負を逆にし、図3のような空転滑走速度ΔVと接線力係数補正値Δμとの正比例の関係を更新・定義すればよい。   Further, in the above-described embodiment, the correlation between the idle running speed ΔV and the tangential force coefficient μ before and after detecting the idle running is regarded as constant (see FIG. 2), and the idle running speed ΔV is based on this fixed relation. The tangential force coefficient correction value [Delta] [mu] corresponding to is determined (see FIG. 3). However, this correlation may be updated as needed. Specifically, after detecting slipping, the slipping speed ΔV and the tangential force coefficient μ (more specifically, various quantities for obtaining the tangential force coefficient) are sampled a plurality of times to obtain a correlation. For example, the number of samplings may be set to 2, and the linear approximation correlation (gradient) as shown in FIG. 2 may be obtained. Then, based on this correlation, for example, the sign of the slope is reversed, and the direct proportional relationship between the idling sliding speed ΔV and the tangential force coefficient correction value Δμ as shown in FIG. 3 may be updated and defined.

50 電動機制御装置
55 トルクパタン値演算装置
57 トルク指令決定部
60 再粘着制御装置
61 空転滑走検知部
67 再粘着制御部
70 一時復帰値決定部
71 負荷トルク推定部
72 負荷トルク保持部
80 補正部
81 減算器
82 空転滑走速度保持部
83 接線力係数補正値算出部
87 換算部
89 加算器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 50 Electric motor control apparatus 55 Torque pattern value calculating apparatus 57 Torque command determination part 60 Re-adhesion control apparatus 61 Idling sliding detection part 67 Re-adhesion control part
70 Temporary return value determination unit
71 Load torque estimation unit
72 Load torque holding part
80 Correction section
81 Subtractor
82 idle running speed holding part
83 Tangential force coefficient correction value calculation unit
87 Conversion part
89 Adder

Claims (4)

動輪の空転又は滑走(以下「空転滑走」という。)の発生を検知した場合にトルク指令値を引き下げ、一時復帰値に復帰させた後に元のトルク指令値に戻す段階復帰制御によって、当該動輪を駆動する電動機を制御して当該動輪を再粘着させる再粘着制御方法であって、
前記動輪の回転に係る加速度及び前記トルク指令値を用いて空転滑走検知時の負荷トルクを推定する負荷トルク推定ステップと、
前記動輪の空転滑走速度又は当該空転滑走速度相当値を用いて前記推定された負荷トルクを補正して前記一時復帰値を決定する一時復帰値決定ステップと、
を含む再粘着制御方法。
When the occurrence of idling or sliding of a driving wheel (hereinafter referred to as “idling / sliding”) is detected, the torque command value is lowered, temporarily returned to the original return value, and then returned to the original torque command value. A re-adhesion control method for re-adhering the driving wheel by controlling a driving motor,
A load torque estimation step of estimating a load torque at the time of idling detection using the acceleration relating to the rotation of the driving wheel and the torque command value;
A temporary return value determining step of determining the temporary return value by correcting the estimated load torque using an idle running speed of the driving wheel or a value corresponding to the idle running speed;
Re-adhesion control method including.
前記一時復帰値決定ステップは、前記空転滑走速度が大きいほど補正量を大きくするステップを含む、
請求項1に記載の再粘着制御方法。
The temporary return value determining step includes a step of increasing a correction amount as the idling sliding speed is increased.
The re-adhesion control method according to claim 1.
前記一時復帰値決定ステップは、再粘着制御中の空転滑走検知の回数に応じて補正量を変更するステップを含む、
請求項1又は2に記載の再粘着制御方法。
The temporary return value determination step includes a step of changing the correction amount according to the number of idling sliding detections during the re-adhesion control.
The re-adhesion control method according to claim 1 or 2.
動輪の空転滑走の発生を検知した場合にトルク指令値を引き下げ、一時復帰値に復帰させた後に元のトルク指令値に戻す段階復帰制御によって、当該動輪を駆動する電動機を制御して当該動輪を再粘着させる電動機制御装置であって、
前記動輪の回転に係る加速度及び前記トルク指令値を用いて空転滑走検知時の負荷トルクを推定する負荷トルク推定手段と、
前記動輪の空転滑走速度又は当該空転滑走速度相当値を用いて前記推定された負荷トルクを補正して前記一時復帰値を決定する一時復帰値決定手段と、
を備えた電動機制御装置。
When the occurrence of idling of the driving wheel is detected, the torque command value is lowered, and after returning to the temporary return value, the motor is driven by controlling the motor that drives the driving wheel by the step return control to return to the original torque command value. A motor control device for re-adhesion,
Load torque estimating means for estimating a load torque at the time of idling detection using the acceleration relating to the rotation of the driving wheel and the torque command value;
A temporary return value determination means for determining the temporary return value by correcting the estimated load torque using an idle running speed of the driving wheel or a value corresponding to the idle running speed;
An electric motor control device.
JP2012124106A 2012-05-31 2012-05-31 Re-adhesion control method and motor control device Active JP6017842B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012124106A JP6017842B2 (en) 2012-05-31 2012-05-31 Re-adhesion control method and motor control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012124106A JP6017842B2 (en) 2012-05-31 2012-05-31 Re-adhesion control method and motor control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013251972A true JP2013251972A (en) 2013-12-12
JP6017842B2 JP6017842B2 (en) 2016-11-02

Family

ID=49850162

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012124106A Active JP6017842B2 (en) 2012-05-31 2012-05-31 Re-adhesion control method and motor control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6017842B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000035286A (en) * 1998-07-16 2000-02-02 Kawasaki Steel Corp Method for charging sintering raw material
JP2015136207A (en) * 2014-01-16 2015-07-27 公益財団法人鉄道総合技術研究所 Torque return control method and motor control device
JP2015195665A (en) * 2014-03-31 2015-11-05 公益財団法人鉄道総合技術研究所 Torque return control method and motor control device

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01243803A (en) * 1988-03-22 1989-09-28 Toshiba Corp Drive controller for electric rolling stock
JPH0469002A (en) * 1990-07-03 1992-03-04 Railway Technical Res Inst Control method for inverter electric vehicle
JPH10215505A (en) * 1997-01-30 1998-08-11 Toyo Electric Mfg Co Ltd Re-adhesion controller for electric vehicle
JPH10257611A (en) * 1997-03-07 1998-09-25 Railway Technical Res Inst Re-adhesion control apparatus for electric vehicle
JP2000032615A (en) * 1998-07-10 2000-01-28 Kiyoshi Oishi Controller for electric car
JP2003037902A (en) * 2001-07-25 2003-02-07 Toshiba Corp Drive controller for electric rolling stock and slip control method
JP2003164016A (en) * 2001-11-27 2003-06-06 Toshiba Corp Electric rolling stock controller
JP2006304464A (en) * 2005-04-19 2006-11-02 Hitachi Ltd Train operation control system, control device and drive device
JP2008289237A (en) * 2007-05-16 2008-11-27 Railway Technical Res Inst Electric motor control device and re-adhesion control method

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01243803A (en) * 1988-03-22 1989-09-28 Toshiba Corp Drive controller for electric rolling stock
JPH0469002A (en) * 1990-07-03 1992-03-04 Railway Technical Res Inst Control method for inverter electric vehicle
JPH10215505A (en) * 1997-01-30 1998-08-11 Toyo Electric Mfg Co Ltd Re-adhesion controller for electric vehicle
JPH10257611A (en) * 1997-03-07 1998-09-25 Railway Technical Res Inst Re-adhesion control apparatus for electric vehicle
JP2000032615A (en) * 1998-07-10 2000-01-28 Kiyoshi Oishi Controller for electric car
JP2003037902A (en) * 2001-07-25 2003-02-07 Toshiba Corp Drive controller for electric rolling stock and slip control method
JP2003164016A (en) * 2001-11-27 2003-06-06 Toshiba Corp Electric rolling stock controller
JP2006304464A (en) * 2005-04-19 2006-11-02 Hitachi Ltd Train operation control system, control device and drive device
JP2008289237A (en) * 2007-05-16 2008-11-27 Railway Technical Res Inst Electric motor control device and re-adhesion control method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000035286A (en) * 1998-07-16 2000-02-02 Kawasaki Steel Corp Method for charging sintering raw material
JP2015136207A (en) * 2014-01-16 2015-07-27 公益財団法人鉄道総合技術研究所 Torque return control method and motor control device
JP2015195665A (en) * 2014-03-31 2015-11-05 公益財団法人鉄道総合技術研究所 Torque return control method and motor control device

Also Published As

Publication number Publication date
JP6017842B2 (en) 2016-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5673938B2 (en) Electric vehicle control device
JP6540716B2 (en) Vehicle control apparatus and vehicle control method
JP2008086085A (en) Electric car controller
JP5443294B2 (en) Electric motor control method and electric motor control device
JP5391456B2 (en) Electric motor control method and electric motor control device
JP6017842B2 (en) Re-adhesion control method and motor control device
JP6589554B2 (en) Control method and control apparatus for electric vehicle
JP4850870B2 (en) Electric vehicle control method and electric vehicle control device
JP5643271B2 (en) Method for detecting occurrence of idling and motor control device
JP4903740B2 (en) Electric motor control method and electric motor control device
JPWO2005110802A1 (en) Electric vehicle control device
JP2008148445A (en) Railway vehicle drive control device
JP7326960B2 (en) Electric vehicle control method and electric vehicle control device
JP2002281606A (en) Motor control device and motor control method
JP2014192923A (en) Controlling device for electric vehicle
JP2019201459A (en) Motor control method and motor control device
JP4256238B2 (en) Power converter
JP6298298B2 (en) Torque return control method and motor control device
JP5828452B2 (en) Electric vehicle control device
JP2002345108A (en) Controller for electric vehicle
JP6107294B2 (en) Control device for each wheel independent drive cart
JP6166211B2 (en) Return control method, electric motor control device, and mechanical brake control device
JP4342878B2 (en) Electric vehicle control device
JPH10210605A (en) Electric vehicle controller
CN117836168B (en) Electric vehicle control method and electric vehicle control device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150508

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20150508

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20150508

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160125

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160209

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160411

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160920

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160929

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6017842

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150