(57)【要約】【課題】車両速度を検出せずに、また電動機回転速度の２階微分等を行うことなく、粘着力最大値付近での運転を可能にして空転を抑制し、十分な加速性能の確保を図る。【解決手段】電動機１２Ａ，１２Ｂの回転速度及び速度検出値を用いて、各動力輪の周速度の差Δｖｓに対する粘着力の差を粘着力の傾きＫ１として演算する手段１５１と、前記傾きＫ１に応じて１台の電動機１２Ａに対するトルク指令値τｍ１＊を演算するためのトルク調節量演算手段１５２、制限手段１５４Ａ、加算手段１５５Ａと、前記電動機１２Ａの回転速度検出値と他の電動機１２Ｂの回転速度検出値とを用いて、当該他の電動機１２Ｂに対するトルク指令値τｍ２＊を演算するためのトルク調節量演算手段１５３、制限手段１５４Ｂ、加算手段１５５Ｂと、を備える。【選択図】  図１
2004208406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数台の電動機と、これらの電動機によってそれぞれ駆動される複数個の動力輪とを備えた駆動車両において、
各電動機の回転速度を用いて、各動力輪の周速度の差に対する粘着力の差を粘着力の傾きとして演算する手段と、
前記粘着力の傾きに応じて電動機に対するトルク指令値を演算する手段と、
を備えたことを特徴とする駆動車両の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載した駆動車両の制御装置において、
電動機に対するトルク指令値を演算する手段は、
前記粘着力の傾きに応じて１台の電動機に対するトルク指令値を演算する手段と、
前記１台の電動機の回転速度検出値と他の電動機の回転速度検出値とを用いて当該他の電動機に対するトルク指令値を演算する手段と、
を備えたことを特徴とする駆動車両の制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載した駆動車両の制御装置において、
電動機に対するトルク指令値を演算する手段は、
前記粘着力の傾きに応じて、単一の電力変換器により駆動される複数台の電動機全てに対するトルク指令値を演算する手段を有することを特徴とする駆動車両の制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載した駆動車両の制御装置において、
電動機に対するトルク指令値を演算する手段は、
前記粘着力の傾きがほぼゼロになるようにトルク調節量を演算する手段と、
このトルク調節量に所定の制限を加えて本来のトルク指令値に加算することにより最終的なトルク指令値を出力する手段と、
を有することを特徴とする駆動車両の制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載した駆動車両の制御装置において、
トルク調節量を演算する手段が、比例・積分演算手段であることを特徴とする駆動車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機により動力輪を回転させて鉄道車両等の駆動車両を推進させるシステムにおいて、特に動力輪の空転を抑制するための駆動車両の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、この種の車両推進システムの代表的な従来技術を示す構成図である。
このシステムは、動力輪を備えた駆動車両１０と、この駆動車両１０に連結器３０を介して連結され、かつ、付随輪を備えた従動車両２０とによって構成されている。
【０００３】
まず、駆動車両１０は、車両推進用の動力輪１１Ａ，１１Ｂと、これらの動力輪１１Ａ，１１Ｂをそれぞれ駆動する誘導電動機等の電動機１２Ａ，１２Ｂと、これらの電動機１２Ａ，１２Ｂの回転速度ωｍ１，ωｍ２をそれぞれ検出する回転速度検出手段１３Ａ，１３Ｂと、前記電動機１２Ａ，１２Ｂをそれぞれ駆動するための電力変換器を有する電動機駆動装置１４Ａ，１４Ｂとを備えている。
また、従動車両２０は、付随輪２１Ａ，２１Ｂと、少なくとも一方の付随輪２１Ａに接続されて車両速度Ｖを検出する車両速度検出手段２２とを備えている。
なお、４０は路面（レール面）である。
【０００４】
前記電動機駆動装置１４Ａ，１４Ｂの構成は何れも同一であるため、以下では、電動機駆動装置の参照符号を１４として、図６に基づきその構成を説明する。なお、図６において、参照符号１２は図５における電動機１２Ａまたは１２Ｂ、参照符号１３は同じく回転速度検出手段１３Ａまたは１３Ｂを示している。
【０００５】
図６は、電動機駆動装置１４の内部構成を示すブロック図であり、この駆動装置１４は、電動機１２の回転速度検出値ωｍ及び車両速度Ｖからすべり速度（動力輪の円周速度と車両速度との差）ΔＶを演算するすべり速度演算手段１４ａと、すべり速度ΔＶを微分してすべり速度微分値ΔＶ’を演算する微分手段１４ｂと、すべり速度微分値ΔＶ’を更に微分してすべり速度２階微分値ΔＶ”を演算する微分手段１４ｃと、車両速度Ｖ、すべり速度２階微分値ΔＶ”、すべり速度微分値ΔＶ’、回転速度検出値ωｍ、及び、後述する推進力微分値Ｆ’からすべり速度指令値ΔＶ＊を演算するすべり速度指令値演算手段１４ｄと、車両速度Ｖ及びすべり速度指令値ΔＶ＊から電動機１２の回転速度指令値ωｍ＊を演算する電動機回転速度指令値演算手段１４ｅと、回転速度指令値ωｍ＊及び回転速度検出値ωｍからトルク指令値τｃ＊を演算する電動機回転速度調節手段１４ｆと、本来のトルク指令値τ０＊及び前記トルク指令値τｃ＊のうち絶対値の小さい方を選択し、これを最終的なトルク指令値τｍ＊として出力する最小値選択手段１４ｇと、このトルク指令値τｍ＊、回転速度検出値ωｍ、及び、電流検出手段１４ｊによる電動機１２の電流検出値に基づいて電動機１２のトルク制御を行うベクトル制御手段１４ｈと、このベクトル制御手段１４ｈにより制御されて電動機１２を駆動するインバータ１４ｉと、前記トルク指令値τｍ＊及び回転速度検出値ωｍに基づいて車両の推進力Ｆを演算する推進力演算手段１４ｋと、推進力Ｆを微分して前記すべり速度指令値演算手段１４ｄに出力するための推進力微分値Ｆ’を演算する微分手段１４ｌとから構成されている。
【０００６】
この電動機駆動装置１４の動作は、次のとおりである。
まず、すべり速度演算手段１４ａでは、電動機１２の回転速度検出値ωｍと車両速度Ｖとから数式１の演算を行い、すべり速度ΔＶを演算する。なお、数式１において、ｒは動力輪の半径である。
【０００７】
【数１】
2004208406.tif 000003
【０００８】
微分手段１４ｂでは、すべり速度ΔＶの微分値ΔＶ’が演算され、微分手段１４ｃでは、すべり速度ΔＶの２階微分値ΔＶ”が演算される。
一方、推進力演算手段１４ｈでは、トルク指令値τｍ＊と回転速度検出値ωｍとを用いた数式２の演算によって推進力Ｆが求められる。なお、数式２において、ｓはラプラス演算子、Ｔ０はフィルタ演算時定数、Ｊｍは電動機・車輪の慣性モーメントである。
【０００９】
【数２】
2004208406.tif 000004
【００１０】
微分手段１４ｌでは、推進力Ｆの微分値Ｆ’が演算される。
すべり速度指令値演算手段１４ｄでは、車両速度Ｖ、すべり速度２階微分値ΔＶ”、すべり速度微分値ΔＶ’、回転速度検出値ωｍ及び推進力微分値Ｆ’から、すべり速度２階微分値ΔＶ”がしきい値以上の場合は数式３による演算を行い、すべり速度２階微分値ΔＶ”がしきい値未満の場合は数式４による演算を行ってすべり速度指令値ΔＶ＊を求める。なお、数式３において、Ｋ１は係数である。
【００１１】
【数３】
2004208406.tif 000005
【００１２】
【数４】
2004208406.tif 000006
【００１３】
電動機回転速度指令値演算手段１４ｅでは、すべり速度指令値ΔＶ＊と車両速度Ｖとを用いて数式５の演算を行い、電動機回転速度指令値ωｍ＊を求める。
【００１４】
【数５】
2004208406.tif 000007
【００１５】
電動機回転速度調節手段１４ｆでは、電動機回転速度指令値ωｍ＊と回転速度検出値ωｍとの偏差に対する比例積分演算によって調節動作を行い、トルク指令値τｃ＊を出力する。
最小値選択手段１４ｇには、本来のトルク指令値τ０＊と前記トルク指令値τｃ＊とが入力されており、両者のうちの絶対値の小さい方を選択したうえトルク指令値τｍ＊としてベクトル制御手段１４ｈに与える。
ここで、ベクトル制御手段１４ｈの構成及び動作については、例えば「鉄道車両用１インバータ・複数台誘導機駆動ベクトル制御方式」（電気学会論文誌Ｄ，ｖｏｌ．１２１−Ｄ，Ｎｏ．７，ｐ７４７−７５５，２００１年７月）等に詳しく記載されていて公知であるため、説明を省略する。同様にして、インバータ１４ｉの構成及び動作も公知であるため、説明を省略する。
【００１６】
なお、図５の動力輪１１Ａ，１１Ｂのすべり速度ΔＶに対する、動力輪１１Ａ，１１Ｂと路面４０との間の粘着力（動力輪と路面との間の転がり摩擦力）の関係は、図７に示すとおりである。
領域Iは、すべり速度ΔＶの増加に伴って粘着力も増加していく領域であり、この領域はクリープと呼ばれている。また、領域IIは、すべり速度ΔＶの増加に伴って粘着力が減少していく領域であり、力行時には空転、制動時には滑走を生じる。このため、粘着力を最大限に利用して十分な加速性能を得るためには、動作点が粘着力の最大値付近に維持されるようなすべり速度ΔＶで車両を運転することが必要である。
【００１７】
前述した図６の構成によると、粘着力の最大値が推進力Ｆより小さく空転しそうな時には、すべり速度ΔＶの２階微分値ΔＶ”がしきい値以上になるため、すべり速度指令値演算手段１４ｄでは数式３による演算を行い、すべり速度指令値ΔＶ＊を減少させる。このため、電動機回転速度指令値演算手段１４ｅによって演算される数式５の回転速度指令値ωｍ＊は減少方向に変化し、電動機回転速度調節手段１４ｆの出力であるトルク指令値τｃ＊は、推進力Ｆが粘着力の最大値になるまで減少する。このとき、前記トルク指令値τｃ＊は本来のトルク指令値τ０＊よりも小さくなって最小値選択手段１４ｇにより最終的なトルク指令値τｍ＊として選択されるので、粘着力最大値における加速が可能となる。
【００１８】
一方、粘着力の最大値が推進力Ｆより大きい時には、すべり速度ΔＶの２階微分値ΔＶ”がしきい値未満になるので、数式４による演算によってすべり速度指令値ΔＶ＊を増加させる。このため、数式５の回転速度指令値ωｍ＊は増加方向に変化すると共に、トルク指令値τｃ＊も増加して本来のトルク指令値τ０＊よりも大きくなるので、本来のトルク指令値τ０＊が最終的なトルク指令値τｍ＊に選択されて加速を行うことになる。
以上のように従来技術では、空転の発生を事前に抑えつつ、車両の加速性能を確保している。
【００１９】
なお、駆動輪とレールとの間の最大粘着力を有効に力行力及び制動力に利用するようにした鉄道車両の粘着制御装置が以下の特許文献１に記載され、また、粘着力を演算して電動機の引張力と比較し、両者の差に応じたレールへの散砂量を算出するようにした電気車の空転制御装置が以下の特許文献２に記載されている。
これらの特許文献１，２に記載された従来技術では、制御演算に車両速度検出値を用いている。
【００２０】
【特許文献１】
特公平７−１０６００７号公報（第３頁左欄第２５〜第２８行）
【特許文献２】
特開２０００−１２７９６３号公報（請求項１、図１等）
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
図５，図６に示した従来技術、及び、上記特許文献１，２に記載された従来技術では、制御演算に車両速度検出値を用いているため、速度発電機等の車両速度検出手段が必要不可欠になっている。
また、図５，図６に示した従来技術では、制御演算においてすべり速度ΔＶの２階微分、言い換えれば電動機回転速度の２階微分を行っている。このため、演算精度を確保しにくく、ノイズの影響も受け易いため、粘着力の最大値における加速ができずに空転したり、過剰にトルクを絞って加速性能を低下させるおそれがあった。
【００２２】
そこで本発明は、車両速度の検出を不要にすると共に、動作点を粘着力の最大値付近に設定可能とした駆動車両の制御装置を提供しようとするものである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数の動力輪を備えた駆動車両において、個々の動力輪と路面との間の粘着状態はほとんど等しいこと、及び、粘着力の最大値付近ではすべり速度が異なっても粘着力はほとんど変わらないことに着目してなされたものである。図８は、図５における二つの動力輪１１Ａ，１１Ｂの周速度差（すべり速度差）を一定値Δｖｓに維持した場合の代表的な３つの動作点Ａ，Ｂ，Ｃを示したものであり、●は例えば動力輪１１Ａの動作点、■は動力輪１１Ｂの動作点である。ここで、粘着力の傾きＫ１は、数式６によって算出することができる。
【００２４】
【数６】
2004208406.tif 000008
【００２５】
数式６において、Ｆ１は第１の動力輪、例えば１１Ａ側の粘着力、Ｆ２は第２の動力輪１１Ｂの粘着力、ｖｓ１は第１の動力輪１１Ａのすべり速度、ｖｓ２は第２の動力輪１１Ｂのすべり速度、ωｍ１は第１の動力輪１１Ａを駆動する第１の電動機１２Ａの回転速度、ωｍ２は第２の動力輪１１Ｂを駆動する第２の電動機１２Ｂの回転速度、ｒ１は第１の動力輪１１Ａの半径、ｒ２は第２の動力輪１１Ｂの半径である。
【００２６】
図８の動作点Ａは、電動機１２Ａ，１２Ｂのトルクが小さく、推進力が粘着力の最大値よりも小さくなっている。このときの数式６による粘着力の傾きＫ１は正である。
動作点Ｂは、電動機１２Ａ，１２Ｂのトルクが適切な大きさであり、推進力が粘着力の最大値とほぼ等しくなっている。このときの数式６による粘着力の傾きＫ１は、Ｆ１，Ｆ２がほぼ等しいことから、ほぼゼロとなっている。
動作点Ｃは、電動機１２Ａ，１２Ｂのトルクが大きく空転が発生しており、推進力が粘着力の最大値以下となっている。このときの数式６による粘着力の傾きＫ１は負である。
従って、粘着力の傾きがほぼゼロになるように（各動力輪１１Ａ，１１Ｂの間に周速度差Δｖｓがあっても粘着力がほぼ等しくなるように）電動機１２Ａ，１２Ｂのトルクを調節し、動作点Ｂにおける運転を行うことが望ましい。
【００２７】
従って、第１の電動機１２Ａに対するトルク調節量Δτ１を、下記の数式７により、粘着力の傾きＫ１を用いて比例・積分演算により求めると共に、第２の電動機１２Ｂのトルク調節量Δτ２を、下記の数式８により、各動力輪１１Ａ，１１Ｂの周速度差設定値Δｖｓ＊と周速度差検出値（ｒ２・ωｍ２−ｒ１・ωｍ１）との偏差を用いて比例・積分演算により求めることで、従来技術のように車両速度を検出する方法によらなくても動作点を粘着力の最大値付近に設定して両電動機１２Ａ，１２Ｂを運転することが可能となる。
更に、数式６の演算では、電動機回転速度の微分は１回のみである。そのため、従来技術とは異なり、演算精度を確保しやすく、ノイズの影響も受けにくい。
【００２８】
【数７】
2004208406.tif 000009
【００２９】
【数８】
2004208406.tif 000010
【００３０】
なお、数式７において、ＫＰ１は比例ゲイン、Ｔｉ１は積分時間、Ｋ１は数式６で求まる粘着力の傾きである。また、数式８において、ＫＰ２は比例ゲイン、Ｔｉ２は積分時間、Δｖｓ＊は二つの動力輪１１Ａ，１１Ｂの周速度差設定値である。
【００３１】
また、１台の電力変換器（インバータ）により複数台の誘導電動機（例えば２台の電動機１２Ａ，１２Ｂ）を並列的に駆動する場合（トルク指令値が全ての電動機の合計のトルク指令値として与えられる場合）、動力輪の車輪径や電動機の回転子抵抗値には差があるので、各動力輪や電動機はそれぞれ異なる粘着力、異なる回転速度で動作する。従って、この場合には、数式９によって粘着力の傾きＫ２を求めることができる。
【００３２】
【数９】
2004208406.tif 000011
【００３３】
なお、数式９において、τｍ１は第１の電動機１２Ａのトルク、τｍ２は第２の電動機１２Ｂのトルクであり、それぞれ以下の数式１０により求めることができる。数式１０において、Ｎは１台の電力変換器により駆動する電動機台数（上記の例ではＮ＝２）、τｍｔ＊は合計のトルク指令値、ωｉはインバータ周波数である。
【００３４】
【数１０】
2004208406.tif 000012
【００３５】
このため、数式９により求めた粘着力の傾きＫ２を用いて、下記の数式１１によりトルク調節量Δτｔを求め、このトルク調節量Δτｔを用いて両電動機１２Ａ，１２Ｂのトルクを制御することで、動作点を粘着力の最大値付近にすることが可能となる。なお、数式１１において、ＫＰ１は比例ゲイン、Ｔｉ１は積分時間である。
【００３６】
【数１１】
2004208406.tif 000013
【００３７】
従って、請求項１に記載した発明は、複数台の電動機と、これらの電動機によってそれぞれ駆動される複数個の動力輪とを備えた駆動車両において、
各電動機の回転速度を用いて、各動力輪の周速度の差に対する粘着力の差を粘着力の傾きとして演算する手段と、前記粘着力の傾きに応じて電動機に対するトルク指令値を演算する手段と、を備えたものである。
【００３８】
また、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した駆動車両の制御装置において、
電動機に対するトルク指令値を演算する手段は、
前記粘着力の傾きに応じて１台の電動機に対するトルク指令値を演算する手段と、前記１台の電動機の回転速度検出値と他の電動機の回転速度検出値とを用いて当該他の電動機に対するトルク指令値を演算する手段と、を備えたものである。
【００３９】
請求項３に記載した発明は、請求項１に記載した駆動車両の制御装置において、
電動機に対するトルク指令値を演算する手段は、前記粘着力の傾きに応じて、単一の電力変換器により駆動される複数台の電動機全てに対するトルク指令値を演算する手段を有するものである。
【００４０】
請求項４に記載した発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載した駆動車両の制御装置において、
電動機に対するトルク指令値を演算する手段は、前記粘着力の傾きがほぼゼロになるようにトルク調節量を演算する手段と、このトルク調節量に所定の制限を加えて本来のトルク指令値に加算することにより最終的なトルク指令値を出力する手段と、を有するものである。
【００４１】
請求項５に記載した発明は、請求項４に記載した駆動車両の制御装置において、
トルク調節量を演算する手段が、比例・積分演算手段であることを特徴とする。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。まず、図１は本発明の第１実施形態が適用される駆動車両１００の構成図であり、請求項１，２，４，５に記載した発明に相当している。
この駆動車両１００は、推進用の動力輪１１Ａ，１１Ｂと、これらの動力輪１１Ａ，１１Ｂをそれぞれ駆動する誘導電動機等の電動機１２Ａ，１２Ｂと、これらの電動機１２Ａ，１２Ｂの回転速度をそれぞれ検出する回転速度検出手段１３Ａ，１３Ｂと、前記電動機１２Ａ，１２Ｂをそれぞれ後述のインバータ１５７Ａ，１５７Ｂにより個別に駆動する電動機駆動装置１５とを備えている。
【００４３】
図２は、電動機駆動装置１５の構成を示すブロック図である。この電動機駆動装置１５は、第１及び第２の電動機１２Ａ，１２Ｂの回転速度検出値ωｍ１，ωｍ２及びトルク指令値τｍ１＊，τｍ２＊から粘着力の傾きＫ１を演算する粘着力傾き演算手段１５１と、粘着力の傾きＫ１から第１の電動機１２Ａに対するトルク調節量Δτ１を演算する比例・積分演算器等のトルク調節量演算手段１５２と、トルク調節量Δτ１をゼロ以下に制限する制限手段１５４Ａと、制限されたトルク調節量Δτ１と本来のトルク指令値τ１＊とを加算して最終的なトルク指令値τｍ１＊を求める加算手段１５５Ａと、トルク指令値τｍ１＊、回転速度検出値ωｍ１及び電流検出器１５８Ａによる電動機１２Ａの電流検出値が入力されて電動機１２Ａのトルク制御を行うベクトル制御手段１５６Ａと、電動機１２Ａを駆動するためのインバータ１５７Ａと、第１及び第２の電動機１２Ａ，１２Ｂの回転速度検出値ωｍ１，ωｍ２から第２の電動機１２Ｂに対するトルク調節量Δτ２を演算する比例・積分演算器等のトルク調節量演算手段１５３と、トルク調節量Δτ２をゼロ以下に制限する制限手段１５４Ｂと、制限されたトルク調節量Δτ２と本来のトルク指令値τ２＊とを加算して最終的なトルク指令値τｍ２＊を求める加算手段１５５Ｂと、トルク指令値τｍ２＊、回転速度検出値ωｍ２及び電流検出器１５８Ｂによる第２の電動機１２Ｂの電流検出値が入力されて電動機１２Ｂのトルク制御を行うベクトル制御手段１５６Ｂと、電動機１２Ｂを駆動するためのインバータ１５７Ｂとから構成されている。
【００４４】
この電動機駆動装置１５の動作は、次のとおりである。
粘着力傾き演算手段１５１では、回転速度検出値ωｍ１，ωｍ２、トルク指令値τｍ１＊，τｍ２＊、及び、慣性モーメント、動力輪１１Ａ，１２Ａの半径等を用いて前記数式６の演算を行い、粘着力の傾きＫ１を求める。
第１の電動機１２Ａ側のトルク調節量演算手段１５２では、粘着力傾き演算手段１５１から出力される傾きＫ１を用いて数式７の演算を行い、第１の電動機１２Ａに対するトルク調節量Δτ１を求める。
制限手段１５４Ａでは、前記トルク調節量Δτ１が負値またはゼロの場合にはそのままの値を出力し、正値の場合にはゼロを出力する。加算手段１５５Ａでは、本来のトルク指令値τ１＊と前記制限手段１５４Ａの出力とを加算して本来のトルク指令値τ１＊以下の大きさとなる最終的なトルク指令値τｍ１＊を求め、このトルク指令値τｍ１＊をベクトル制御手段１５６Ａに向けて出力する。
【００４５】
一方、第２の電動機１２Ｂ側のトルク調節量演算手段１５３では、回転速度検出値ωｍ１，ωｍ２、周速度差設定値、動力輪１１Ａ，１２Ａの半径等を用いて数式８の演算を行い、第２の電動機１２Ｂに対するトルク調節量Δτ２を求める。
制限手段１５４Ｂでは、前記トルク調節量Δτ２が負値またはゼロの場合にはそのままの値を出力し、正値の場合にはゼロを出力する。加算手段１５５Ｂでは、本来のトルク指令値τ２＊と前記制限手段１５４Ｂの出力とを加算して本来のトルク指令値τ２＊以下の大きさとなる最終的なトルク指令値τｍ２＊を求め、このトルク指令値τｍ２＊をベクトル制御手段１５６Ｂに向けて出力する。
以降の動作については、従来技術を示す図６のブロック図と同様であるため、説明を省略する。
【００４６】
上述のように制御演算を行うことで、例えば動作点が図８のＡやＣにあるような場合でも、次第に各動力輪１１Ａ，１２Ａの粘着力Ｆ１，Ｆ２がほぼ等しくなるように（粘着力の傾きＫ１がほぼゼロになるように）制御が進行し、最終的な動作点はＢに落ち着く。このため、車両速度を検出せずに動作点を粘着力の最大値付近とすることが可能である。
これにより、空転の発生を事前に抑え、かつ車両の加速性能を必要以上に損なわないシステムを実現することができる。
【００４７】
次に、図３は、本発明の第２実施形態が適用される駆動車両１１０の構成図であり、請求項１，３，４，５に記載した発明に相当している。
この駆動車両１１０は、推進用の動力輪１１Ａ，１１Ｂと、これらの動力輪１１Ａ，１１Ｂをそれぞれ駆動する誘導電動機等の電動機１２Ａ，１２Ｂと、これらの電動機１２Ａ，１２Ｂの回転速度をそれぞれ検出する回転速度検出手段１３Ａ，１３Ｂと、前記電動機１２Ａ，１２Ｂを後述の単一のインバータ１６７により並列的に駆動する電動機駆動装置１６とを備えている。
【００４８】
図４は、電動機駆動装置１６の構成を示すブロック図である。この電動機駆動装置１６は、第１及び第２の電動機１２Ａ，１２Ｂの回転速度検出値ωｍ１，ωｍ２、トルク指令値τｍｔ＊及びインバータ周波数ωｉから粘着力の傾きＫ２を演算する粘着力傾き演算手段１６１と、粘着力の傾きＫ２から２台の電動機１２Ａ，１２Ｂの合計のトルク調節量Δτｔを演算する比例・積分演算器等のトルク調節量演算手段１６２と、トルク調節量Δτｔをゼロ以下に制限する制限手段１６４と、制限されたトルク調節量Δτｔと本来のトルク指令値τｔ＊とを加算して最終的なトルク指令値τｍｔ＊（２台の電動機１２Ａ，１２Ｂに対するトルク指令値の合計値）を求める加算手段１６５と、トルク指令値τｍｔ＊、第１の電動機１２Ａの回転速度検出値ωｍ１及び電流検出器１６８による両電動機１２Ａ，１２Ｂの電流検出値が入力されてこれらのトルク制御を行うベクトル制御手段１６６と、電動機１２Ａ，１２Ｂを並列的に駆動するためのインバータ１６７とから構成されている。
【００４９】
上記構成において、粘着力傾き演算手段１６１では、回転速度検出値ωｍ１，ωｍ２、トルク指令値τｍｔ＊、インバータ周波数ωｉ、及び、慣性モーメント、動力輪１１Ａ，１２Ａの半径等を用いて前記数式９、数式１０の演算を行い、粘着力の傾きＫ２を求める。
トルク調節量演算手段１６２では、粘着力傾き演算手段１６１から出力される傾きＫ２を用いて数式１１の演算を行い、トルク調節量Δτｔを求める。
【００５０】
制限手段１６４では、前記トルク調節量Δτｔが負値またはゼロの場合にはそのままの値を出力し、正値の場合にはゼロを出力する。加算手段１６５では、本来のトルク指令値τｔ＊と前記制限手段１６４の出力とを加算して本来のトルク指令値τｔ＊以下の大きさとなる最終的なトルク指令値τｍｔ＊を求め、このトルク指令値τｍｔ＊をベクトル制御手段１６６に向けて出力する。
以降の動作については、インバータ１６７によって電動機１２Ａ，１２Ｂが並列駆動される点以外は第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００５１】
この実施形態のように、１台のインバータ１６７によって複数台の電動機を駆動する方式においても、次第に各動力輪１１Ａ，１２Ａの粘着力Ｆ１，Ｆ２がほぼ等しくなるように制御が進行するため、車両速度を検出せずに動作点を粘着力の最大値付近とすることができ、空転の発生を未然に防止すると共に加速性能を十分に発揮させることができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、車両速度の検出手段が不要であるためコストの低減が可能であると共に、電動機回転速度の２階微分等の制御演算を要することなく粘着力最大値付近での運転を可能にして空転を抑制し、しかも加速性能を十分に確保するようにした制御装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態が適用される駆動車両の構成図である。
【図２】図１における電動機駆動装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第２実施形態が適用される駆動車両の構成図である。
【図４】図３における電動機駆動装置の構成を示すブロック図である。
【図５】車両推進システムの代表的な従来技術を示す構成図である。
【図６】図５における電動機駆動装置の構成を示すブロック図である。
【図７】すべり速度と粘着力との関係を示す図である。
【図８】すべり速度と粘着力との関係を示す図である。
【符号の説明】
１１Ａ，１１Ｂ：動力輪
１２Ａ，１２Ｂ：電動機
１３Ａ，１３Ｂ：回転速度検出手段
１５，１６：電動機駆動装置
１５１，１６１：粘着力傾き演算手段
１５２，１５３，１６２：トルク調節量演算手段
１５４Ａ，１５４Ｂ，１６４：制限手段
１５５Ａ，１５５Ｂ，１６５：加算手段
１５６Ａ，１５６Ｂ，１６６：ベクトル制御手段
１５７Ａ，１５７Ｂ，１６７：インバータ
１５８Ａ，１５８Ｂ，１６８：電流検出器
３０：連結器
４０：路面
１００，１１０：駆動車両
【図１】
2004208406.tif 000014
【図２】
2004208406.tif 000015
【図３】
2004208406.tif 000016
【図４】
2004208406.tif 000017
【図５】
2004208406.tif 000018
【図６】
2004208406.tif 000019
【図７】
2004208406.tif 000020
【図８】
2004208406.tif 000021