Un aparato de medición del diámetro de rueda (3, 3a, 3b) de un vehículo eléctrico que comprende un motorsíncrono (2) accionado por un convertidor eléctrico de potencia (1) para la conversión de una tensión de c.

c. en unatensión de c.a., caracterizado por que comprende:

un detector de tensión (4, 4a, 4b) para la detección de una tensión de c.a. generada por un campo magnéticodel motor síncrono (2) durante el deslizamiento del vehículo eléctrico en el que el convertidor eléctrico depotencia (1) se detiene, y

una parte de cálculo (5, 5a, 5b) para el cálculo de un diámetro de rueda (7a, 7b) de una rueda accionada por elmotor síncrono (2) a partir de una tensión de c.a. detectada por el detector de tensión (4, 4a, 4b) y unainformación de velocidad sobre el vehículo eléctrico.

Instrumento de medición del diámetro de rueda para vehículo eléctrico

Campo técnico

Esta invención se refiere a un aparato de medición del diámetro de rueda de un vehículo eléctrico y, particularmente, es un aparato de medición del diámetro de rueda de un vehículo eléctrico usado en un automóvil eléctrico, un vehículo de ferrocarril, etc. al cual se adapta un motor síncrono.

Técnica antecedente

Las características del preámbulo de la reivindicación 1 se describen en el documento CH-A-688728.

En las ruedas de un vehículo eléctrico tiene lugar una mínima diferencia en el diámetro entre cada una de las ruedas por el desgaste durante los recorridos y en caso de suponer que el par de un motor eléctrico sea constante, la aceleración de la rueda cuyo diámetro se haya hecho más pequeño se hace aparentemente más grande. Para controlar establemente el vehículo eléctrico en el que la aceleración y deceleración cambian aparentemente, se ha implementado convencionalmente la estimación y corrección del diámetro de rueda a partir de la velocidad de rotación de cada una de las ruedas (por ejemplo, véase la Referencia de Patente 1) .

Por otro lado, desde el punto de vista de la mejora y facilidad de mantenimiento, fiabilidad o miniaturización, no se usa un sensor de velocidad para la detección de una velocidad de rotación de un eje de tracción de un motor eléctrico para el accionamiento de un vehículo eléctrico en el control vectorial sin sensor de velocidad aplicado al

vehículo eléctrico en años recientes. Como resultado, se ha propuesto la corrección de un diámetro de rueda mediante la estimación de una velocidad de rotación en un tiempo predeterminado mientras se aumenta o disminuye una orden de intensidad de par (por ejemplo, véase la Referencia de Patente 2) .

Referencia de Patente 1: JP-A-60-210101 (Fig. 1)

Referencia de Patente 2: JP-A-2005-312126 (Página 6, Fig. 1)

Descripción de la invención

Problemas que la invención ha de resolver

En el aparato de medición de diámetro de rueda convencional usado en la corrección de un diámetro de rueda, se basa en la premisa de la aplicación de un motor de inducción a un vehículo eléctrico y particularmente en el control vectorial sin sensor de velocidad, se estima una velocidad de rotación de un eje de tracción usando una frecuencia de deslizamiento peculiar al motor de inducción, de modo que no se podría usar tal como está en un vehículo eléctrico al que, por ejemplo, se aplica un motor síncrono.

Esto es, en el vehículo eléctrico del control vectorial sin sensor de velocidad accionado por el motor síncrono, no se podría aplicar un método de estimación de diámetro de rueda convencional y existe el problema de que es difícil implementar un control de vehículo eléctrico similar al caso de aplicación del motor de inducción.

45 La invención se ha implementado para resolver el problema tal como se ha descrito anteriormente y un objeto de la invención es proporcionar un aparato de medición del diámetro de rueda capaz de la medición con precisión de un diámetro de rueda de un vehículo eléctrico que se pueda suministrar a una corrección del diámetro de rueda particularmente en un vehículo eléctrico de control vectorial sin sensor de velocidad al que se adapta un motor síncrono.

Medios para resolver los problemas

La invención se define por las características de la reivindicación 1. Un aparato de medición del diámetro de rueda

55 para un vehículo eléctrico de acuerdo con la invención es un aparato para la medición del diámetro de rueda de un vehículo eléctrico que comprende un motor síncrono accionado por un convertidor eléctrico de potencia para la conversión de una tensión de c.c. en una tensión de c.a. y comprende un detector de tensión para la detección de una tensión de c.a. generada por un campo magnético del motor síncrono durante el deslizamiento del vehículo eléctrico en el que el convertidor eléctrico de potencia se detiene y una parte de cálculo para el cálculo del diámetro de rueda de una rueda accionada por el motor síncrono a partir de la tensión de c.a. detectada por detector de tensión y la información de velocidad del vehículo eléctrico.

Ventaja de la invención

65 De acuerdo con un aparato de medición del diámetro de rueda de la invención, particularmente en un vehículo eléctrico de control vectorial sin sensor de velocidad al que se adapta el motor síncrono, se puede medir con precisión un diámetro de rueda, de modo que se puede realizar un control estable del vehículo eléctrico.

Breve descripción de los dibujos

[Fig. 1] La Fig. 1 es un diagrama de configuración de un aparato de medición del diámetro de rueda de un vehículo eléctrico de acuerdo con una primera realización de la invención. [Fig. 2] la Fig. 2 es un diagrama de configuración de una parte de cálculo de acuerdo con la primera realización de la invención. [Fig. 3] la Fig. 3 es un diagrama de configuración de un compensador de desviación de acuerdo con la primera realización de la invención. [Fig. 4] la Fig. 4 es un diagrama de operación que muestra una operación del compensador de desviación de acuerdo con la primera realización de la invención. [Fig. 5] la Fig. 5 es un diagrama de configuración de un calculador de velocidad de acuerdo con la primera realización de la invención.

[Fig. 6] la Fig. 6 es un diagrama de configuración de un calculador del diámetro de rueda de acuerdo con la primera realización de la intención. [Fig. 7] la Fig. 7 es un diagrama de configuración de un detector de fallo de acuerdo con la primera realización de la invención. [Fig. 8] la Fig. 8 es un diagrama de funcionamiento que muestra un funcionamiento del detector de fallo de acuerdo con la primera realización de la invención. [Fig. 9] la Fig. 9 es un diagrama de configuración de una parte de cálculo de un aparato de medición del diámetro de rueda de acuerdo con una segunda realización de la invención [Fig. 10] la Fig. 10 es un diagrama de configuración de un calculador de velocidad de acuerdo con la segunda realización de la invención.

[Fig. 11] la Fig. 11 es un diagrama de configuración de un detector de fallo de acuerdo con la segunda realización de la invención. [Fig. 12] la Fig. 12 es un diagrama de configuración de un aparato de medición del diámetro de rueda de un vehículo eléctrico de acuerdo con una tercera realización de la invención. [Fig. 13] la Fig. 13 es un diagrama de configuración de una parte de cálculo de acuerdo con la tercera realización de la invención. [Fig. 14] la Fig. 14 es un diagrama de configuración de un calculador de velocidad de acuerdo con la tercera realización de la invención. [Fig. 15] la Fig. 15 es un diagrama de configuración de un detector de fallo de acuerdo con la tercera realización de la invención.

[Fig. 16] la Fig. 16 es un diagrama de configuración del aparato de medición del diámetro de rueda del vehículo eléctrico de acuerdo con la tercera realización de la invención. [Fig. 17] la Fig. 17 es un diagrama de configuración de un aparato de medición del diámetro de rueda de un vehículo eléctrico de acuerdo con una cuarta realización de la invención. [Fig. 18] la Fig. 18 es un diagrama de configuración de una parte de corrección del diámetro de rueda de acuerdo con la cuarta realización de la invención.

Descripción de los números y signos de referencia

1 CONVERTIDOR ELÉCTRICO DE POTENCIA

45 1u, 1v, 1w TERMINAL DE CONEXIÓN 2 MOTOR SÍNCRONO 2u, 2v, 2w TERMINAL DE CONEXIÓN 3, 3a, 3b APARATO DE MEDICIÓN DEL DIÁMETRO DE RUEDA 4, 4a, 4b, 4c DETECTOR DE TENSIÓN 5, 5a, 5b PARTE DE CÁLCULO 6 PANTÓGRAFO 7a, 7b RUEDA 8 DETECTOR DE VELOCIDAD 9, 9u, 9v, 9w CABLEADO

55 10, 10a, 10b FILTRO 20, 20a, 20b COMPENSADOR DE DESVIACIÓN 21 CALCULADOR DE LA CANTIDAD DE DESVIACIÓN 22 DISPOSITIVO DE DECISIÓN DE PARADA 23 DISPOSITIVO DE MEDICIÓN DEL TIEMPO DE PARADA 24a, 24b DISPOSITIVO DE CONMUTACIÓN 25 INTEGRADOR 26 DIVISOR 27 RESTADOR 30 CALCULADOR DE VELOCIDAD

65 31 DIFERENCIADOR DOBLE 32 DIVISOR

33 MULTIPLICADOR 34 EXTRACTOR DE RAÍZ CUADRADA 35 FILTRO 40 CALCULADOR DEL DIÁMETRO DE RUEDA

41 DIVISOR 42 MULTIPLICADOR... [Seguir leyendo]

1. Un aparato de medición del diámetro de rueda (3, 3a, 3b) de un vehículo eléctrico que comprende un motor

síncrono (2) accionado por un convertidor eléctrico de potencia (1) para la conversión de una tensión de c.c. en una 5 tensión de c.a., caracterizado por que comprende:

un detector de tensión (4, 4a, 4b) para la detección de una tensión de c.a. generada por un campo magnético del motor síncrono (2) durante el deslizamiento del vehículo eléctrico en el que el convertidor eléctrico de potencia (1) se detiene, y

una parte de cálculo (5, 5a, 5b) para el cálculo de un diámetro de rueda (7a, 7b) de una rueda accionada por el motor síncrono (2) a partir de una tensión de c.a. detectada por el detector de tensión (4, 4a, 4b) y una información de velocidad sobre el vehículo eléctrico.

2. Un aparato de medición del diámetro de rueda de un vehículo eléctrico según se reivindica en la reivindicación 1,

caracterizado por que la parte de cálculo comprende un detector de velocidad (8) para detección de la velocidad de una rueda no de tracción que no está accionada directamente por el motor síncrono (2) y un detector de fallo (50) para la comparación de un valor predeterminado con el valor de detección del detector de velocidad (8) y la detección de un fallo del detector de tensión (4, 4a, 4b) .

20 3. Un aparato de medición del diámetro de rueda de un vehículo eléctrico según se reivindica en la reivindicación 1, caracterizado por que la parte de cálculo (5, 5a, 5b) comprende un calculador de velocidad (60, 80) para el cálculo de una frecuencia angular de rotación y elimina una tensión de desviación de la tensión de c.a. detectada por el detector de tensión (4, 4a, 4b) .

25 4. Un aparato de medición del diámetro de rueda de un vehículo eléctrico según se reivindica en la reivindicación 1, caracterizado por que la parte de cálculo (5, 5a, 5b) comprende un compensador de desviación (20, 20a, 20b) para el cálculo de la cantidad de desviación promedio del detector de tensión (4, 4a, 4b) mientras el motor síncrono (2) no gira y la eliminación de la cantidad de desviación promedio de la tensión de c.a. detectada por el detector de tensión (4, 4a, 4b) .

5. Un aparato de medición del diámetro de rueda de un vehículo eléctrico según se reivindica en la reivindicación 1, caracterizado por que la parte de cálculo (5, 5a, 5b) comprende un calculador de velocidad (60, 80) para la realización del procesamiento del cálculo diferencial de una tensión de c.a. detectada por el detector de tensión (4, 4a, 4b) y la eliminación de una tensión de desviación del detector de tensión (4, 4a, 4b) .

6. Un aparato de medición del diámetro de rueda de un vehículo eléctrico según se reivindica en la reivindicación 1, caracterizado por que el detector de tensión (4, 4a, 4b) está compuesto de un primer detector de tensión (4a) y un segundo detector de tensión (4b) para la detección de las tensiones de línea aplicadas al motor síncrono (2) en dos lugares diferentes y la parte de cálculo (5, 5a, 5b) calcula un diámetro de rueda de una rueda (7a, 7b) accionada por

el motor síncrono (2) a partir de las tensiones de c.a. detectadas por el primer detector de tensión (4a) y el segundo detector de tensión (4b) y la información de velocidad sobre el vehículo eléctrico.

7. Un aparato de medición del diámetro de rueda de un vehículo eléctrico según se reivindica en la reivindicación 6, caracterizado por que la parte de cálculo (5, 5a, 5b) comprende un detector de fallo (50, 70, 90) para la

45 comparación de un valor predeterminado con valores de detección del primer detector de tensión (4a) y el segundo detector de tensión (4b) y la detección de anormalidades del primer detector de tensión (4a) y del segundo detector de tensión (4b) .

8. Un aparato de medición del diámetro de rueda de un vehículo eléctrico según se reivindica en la reivindicación 7,

50 caracterizado por que el detector de fallo (50, 70, 90) comprende un primer detector de fallo y un segundo detector de fallo para comparar respectivamente un valor predeterminado con los valores de detección del primer detector de tensión (4a) y del segundo detector de tensión (4b) , y la parte de cálculo detecta la anormalidad del motor síncrono

(2) o del primer detector de tensión (4a) o del segundo detector de tensión (4b) en base a las salidas del primer

detector de fallo y del segundo detector de fallo. 55

9. Un aparato de medición del diámetro de rueda de un vehículo eléctrico según se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1-8, caracterizado por que comprende una parte de corrección del diámetro de rueda (100) para la corrección de un valor de la orden de par para el control del convertidor eléctrico de potencia (1) de acuerdo con un diámetro de rueda calculado por la parte de cálculo (5, 5a, 5b) .

10. Un aparato de medición del diámetro de rueda de un vehículo eléctrico según se reivindica en la reivindicación 9, caracterizado por que la parte de corrección del diámetro de rueda (100) comprende un limitador para el ajuste de una ganancia de corrección del diámetro de rueda en la que un diámetro de rueda calculado por la parte de cálculo (5, 5a, 5b) se divide por un diámetro de rueda de referencia dentro de un intervalo predeterminado.

11. Un aparato de medición del diámetro de rueda de un vehículo eléctrico según se reivindica en la reivindicación 4, caracterizado por que la parte de cálculo (5, 5a, 5b) comprende un calculador de velocidad (50, 60, 80) que realiza el cálculo descrito en la fórmula 1:

(Vuv −of ) ′′ − A ⋅ω 2 ⋅ sen (ω ⋅ t)

= = –ω2 ··· (1)

Vuv −of A ⋅ sen (ω ⋅ t)

en la que Vuv-of: valor introducido en el calculador de velocidad

A: amplitud de la tensión de c.a. ω: frecuencia angular de rotación de la tensión de c.a.

t: tiempo.

12. Un aparato de medición del diámetro de rueda de un vehículo eléctrico según se reivindica en la reivindicación 5, caracterizado por que el calculador de velocidad (30, 60, 80) realiza el cálculo descrito en la fórmula 2:

(Vuv−f ) ′′′′ A ⋅ω 4 ⋅ sen (ω ⋅ t )

= = –ω2 ··· (2)

(Vuv−f ) ′′ − A ⋅ω 2 ⋅ sen (ω ⋅ t)

en la que Vuv-of: valor introducido en el calculador de velocidad

A: amplitud de la tensión de c.a. ω: frecuencia angular de rotación de la tensión de c.a.

t: tiempo.

13. Un aparato de medición del diámetro de rueda de un vehículo eléctrico según se reivindica en la reivindicación 1, caracterizado por que el diámetro de rueda calculado por la parte de cálculo (5, 5a, 5b) se usa como información de gestión mediante la transmisión del diámetro de rueda a un controlador del tren vehicular o un sistema de control de conducción.

14. Un aparato de medición del diámetro de rueda de un vehículo eléctrico según se reivindica en la reivindicación 1, caracterizado por que la parte de cálculo (5, 5a, 5b) comprende:

un detector de velocidad (30, 60, 80) para la detección de la velocidad de una rueda no de tracción que no se acciona directamente por el motor síncrono (2) ; un compensador de desviación (20, 20a, 20b) para el cálculo de la cantidad de desviación promedio del detector de tensión (4, 4a, 4b) y producir la salida de un valor obtenido mediante la eliminación de la cantidad de desviación promedio de la tensión de c.a. detectada por el detector de tensión (4, 4a, 4b) ; y un detector de fallo (50, 70, 90) para la comparación de un valor predeterminado con el valor de detección del detector de velocidad (30, 60, 80) y la comparación del valor de salida del compensador de desviación con la cantidad de desviación promedio del detector de tensión (4, 4a, 4b) y la detección de un fallo del detector de tensión (4, 4a, 4b) .