CN103373245B - 编组车辆的驱动系统及控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种将搭载发动机的多个车辆连结而成的编组车辆的驱动系统，具备：分别搭载于多个车辆的发动机、由发动机驱动的发电机、将从发电机输出的交流电变换成直流的转换器装置、将从转换器装置输出的直流电变换成电压可变频率可变的交流电的逆变器装置、将对与转换器装置的输出并联连接且包括空调装置的辅助设备供应直流电的辅助电源装置、和由逆变器装置驱动的至少1台以上的交流电动机，其中，将分别搭载于多个车辆的发动机的起动/停止或转速或输出独立控制，将分别搭载于多个车辆的各发动机的起动/停止或转速或输出以特定的顺序变更。由此，调节在编组车辆从车站发车或向车站停车时产生的来自发动机的噪声，从而谋求车站站台处的噪声的降低。

Description

编组车辆的驱动系统及控制方法
技术领域
本发明涉及将搭载有柴油发动机等的发动机的铁道车辆至少连结2车辆以上而成的编组车辆的控制方法。
背景技术
在专利文献1中记载了，在搭载有柴油发动机等发动机和蓄电池的柴油混合动力铁道车辆中，(1)车站停车时，以蓄电池的充电量处于给定的范围为条件，停止发动机，从蓄电池向空调、照明等的辅助设备供应电力，(2)车站发车时，从起动发动机起至车辆速度达到任意的速度(以下，假设为Akm/h)为止，从发动机对逆变器装置以及辅助设备供应电力，(3)其后，在惯性运行时，以蓄电池的充电量处于给定的范围为条件，停止发动机，从蓄电池对空调、照明等的辅助设备供应电力，(4)制动运行时，以蓄电池的充电量处于给定的范围为条件，使发动机保持停止状态地从蓄电池对辅助设备供应电力。
另外，在专利文献2中记载了，按照不超过根据蓄电池的温度等的状态所决定的放电电流的容许值的方式，独立地控制多个发动机的起动/停止或运行状态来防止蓄电池的劣化。
先行技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-54408号公报
专利文献2：日本特开2007-28874号公报
然而，在上述专利文献1中，由于在车站停车时停止发动机而从蓄电池对辅助设备供应电力，因此在编组车辆的停车时能降低车站站内的发动机噪声，但在编组车辆的车站发车时，要进行使发动机起动的控制，因此存在在车站站内产生噪声的课题。
另外，在上述专利文献2中，尽管根据蓄电池的温度等的状态来独立地控制了多个发动机的起动/停止或运行状态，但根本未考虑车站站内的噪声。故而，考虑在起动了发动机的时间点，编组车辆车的前方的车辆虽经过了车站站台但编组车辆的后方的车辆还未经过车站站台的情况。在此情况下，存在还未经过车站站台的车辆中所搭载的发动机被起动从而在车站站内产生噪声这样的课题。
发明内容
本发明的目的在于，调节在编组车辆从车站发车或向车站停车时产生的来自发动机的噪声，从而谋求车站站台处的噪声的降低。
提供一种驱动系统，是将搭载有发动机的多个车辆进行连结而成的编组车辆的驱动系统，具备：分别搭载于多个车辆的发动机；由发动机驱动的发电机；将从发电机输出的交流电变换成直流的转换器装置；将从转换器装置输出的直流电变换成电压可变频率可变的交流电的逆变器装置；将对与转换器装置的输出并联连接且包括空调装置在内的辅助设备供应直流电的辅助电源装置；以及由逆变器装置驱动的至少1台以上的交流电动机，其中，将分别搭载于多个车辆的发动机的起动/停止或转速或输出独立地进行控制，将分别搭载于多个车辆的各发动机的起动/停止或转速或输出以特定的顺序进行变更。
另外，还具备按照能独立控制搭载于各车辆的发动机的方式来对各发动机的控制装置进行综合控制的综合控制装置，基于车辆的行驶速度或者行驶位置或者行驶时间，综合控制装置决定各车辆的发动机的起动/停止，并独立地控制各车辆的发动机的起动/停止，由此在车站发车时以离开车站站台的顺序使从编组前位的车辆的发动机起依次起动，另外，在到达车站时以接近车站站台的顺序使从编组前位的车辆的发动机起依次停止。
另外，进一步地，综合控制装置计算编组所需的输出(以下，必要驱动输出)，而且在将必要驱动输出由各发动机分担地进行负担时，按照使发动机效率最大的方式来独立地控制发动机的转速(输出)。
发明效果
根据本发明的实施方式，通过调节在编组车辆从车站发车或向车站停车时产生的来自发动机的噪声，谋求车站站台处的噪声的降低。
附图说明
图1是表示本发明的铁道车辆的基本构成的图。
图2是表示本发明的实施例1中的车站发车时的发动机的独立控制方法的图。
图3是表示本发明的实施例1中的车站到达时的发动机的独立控制方法的图。
图4是表示发动机的输出与转速的关系的图。
图5是表示本发明的实施例3中的车站发车时的发动机的独立控制方法的图。
图6是表示本发明的实施例3中的车站到达时的发动机的独立控制方法的图。
图7是表示本发明的实施例5中的车辆加速时的发动机的独立控制方法的图。
图8是表示本发明的铁道车辆的其他的构成的图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的实施方式。
实施例1
本实施例是用于在具备多个搭载有发动机的车辆、且具备蓄电池的编组列车中降低车站站台处的噪声的一实施方式。
图1是表示作为本发明的对象的铁道车辆的第1基本构成的图。在图1中，仅示出了编组车辆当中的排头车辆1a以及2个中间车辆1b、1z。尽管在本发明中，中间车辆的辆数只要为2辆以上则无论几辆均可，但以3辆为例进行说明。
另外，图2以及图3是表示本发明的铁道车辆的控制方法中的第1实施方式的图。
作为本发明的对象的铁道车辆，将多个该铁道车辆连结而成的编组车辆，如图1所示，是在车辆1a～1z的各车辆中具备如下部件的铁道车辆：发动机2a～2z；由发动机2a～2z驱动的发电机3a～3z；将从发电机3a～3z输出的交流电变换成直流电的转换器装置4a～4z；将从转换器装置4a～4z输出的直流电变换成电压可变/频率可变的交流电的逆变器装置5a～5z；与转换器装置4a～4z的输出并联连接且对逆变器装置5a～5z提供直流电的蓄电装置6a～6z；与转换器装置4a～4z的输出并联连接且对空调或照明等的辅助设备提供直流电的辅助电源装置(SIV装置)7a～7z；由逆变器装置5a～5z驱动的至少1台以上的交流电动机8a～8z。本发明打算将未搭载发动机、发电机、逆变器装置、电动机的客车配置于图1所示的车辆1a～1z之间，但在各实施例中，为了简化说明省略客车来进行说明。
此外，发动机2a～2z、转换器装置4a～4z、逆变器装置5a～5z、蓄电装置6a～6z、辅助电源装置(SIV装置)7a～7z分别由发动机控制装置9a～9z、转换器控制装置10a～10z、逆变器控制装置11a～11z、蓄电控制装置12a～12z、辅助电源控制装置13a～13z进行控制。在此，数字表征搭载于各车辆的设备(1：车辆，2：发动机，3：发电机…)，字母表征车辆编号(a：1号车，b：2号车，c：3号车…)。也就是，以该数字和字母的组合来表现了各设备搭载于哪个车辆。例如，2a表示“搭载于1号车的发动机”，3c表示“搭载于3号车的发电机”。
在本实施例中，根据编组车辆的行驶位置信息，独立地控制搭载于各车辆1a～1z的多个发动机2a～2z的起动/停止。
具体而言，在具有运行台的排头车辆1a具备对各发动机2a～2z的发动机控制装置9a～9z进行综合控制的综合控制装置14，在综合控制装置14与发动机控制装置9a～9z之间以通信线15进行结合，使得通过来自综合控制装置14的发动机控制指令能独立地控制各发动机2a～2z的起动/停止。在此，综合控制装置14考虑预先掌握的各车辆的长度信息(或搭载于各车辆的发动机间的设置间隔的距离信息)，在取得了编组车辆的行驶位置信息的情况下，能判断哪个车辆(发动机)出了车站站台，并对出了车站站台的车辆中所搭载的发动机输出进行起动的发动机控制指定。
此外，综合控制装置14无需搭载于具有运行台的排头车辆1a，搭载于哪辆车辆均可。进而，综合控制装置14从外部取得编组车辆的行驶位置信息，并基于已取得的编组车辆的行驶位置信息来生成发动机控制指令(发动机2a～2z的起动/停止)，由此基于行驶位置来独立地控制各车辆1a～1z的发动机2a～2z的起动/停止。
在此，尽管说明了综合控制装置14基于编组车辆的行驶位置信息来生成搭载于各车辆1a～1z的发动机2a～2z的发动机控制指令的例子，但还能基于编组车辆的行驶速度信息或编组车辆的行驶时间信息来生成发往各发动机的发动机控制指令。在从车站发车的情况下或向车站停车的情况下，离车站停车位置越近的地方，行驶速度越慢，而离车站停车位置越远，行驶速度越快，因此能基于行驶速度信息由综合控制装置14确定出了车站站台的车辆。另外，由于列车的运行每次几乎都以相同的加速模式来进行，因此还能根据从发车时刻起的经过时间即行驶时间信息来由综合控制装置14确定出了车站站台的车辆。
车站发车时的发动机的独立控制的手法如图2所示。在车站出发时，首先，排头车辆1a经过车站站台的端部(位置A)，但至排头车辆1a经过车站站台的端部(位置A)为止(时刻t1)，全部发动机2a～2z停止，从蓄电装置6a～6z对逆变器装置5a～5z以及辅助电源装置7a～7z提供电力。在时刻t2，在排头车辆1a经过了车站站台的端部(位置A)的时间点，综合控制装置14对排头车辆1a的发动机2a发出起动指令，来起动发动机2a。进而，在时刻t3，在第2辆的车辆1b经过了车站站台的端部(位置A)的时间点，综合控制装置14对第2辆的车辆1b的发动机2b发出起动指令，来起动发动机2b。以后，同样地，在每次编组内的各车辆1c～1z经过车站站台的端部(位置A)时，依次起动搭载于各车辆1c～1z的发动机2c～2z。
通过以上，在车站发车时，如图2所示，以车辆离开了车站站台的(经过了位置A的)顺序来使从编组前位的车辆的发动机起依次起动。
在想要降低车站站台处的噪声的情况下，在车站发车时不使发动机起动，而仅以来自蓄电池的电力来使车辆加速，认为在速度达到了Akm/h的时间点，判断为编组车辆完全离车站为给定距离以上，使发动机起动。然而，在此方法中，至搭载发动机的车辆完全出车站的站台为止，需要仅以蓄电池来提供编组车辆的驱动所需的电力，因此存在需要容量大的蓄电池这样的课题或不能得到需要的驱动力从而列车的加速性能下降这样的课题。例如，仅在排头车辆搭载有发动机的情况下，虽然在执行前进时，搭载有发动机的排头车辆能立刻出车站的站台，但在执行后退时，搭载有发动机的车辆出车站的站台要花较长的时间，因此上述的蓄电池的大容量化或加速性能下降一类的问题会发生。
另外，即使像专利文献2那样在具有多个搭载有发动机的车辆的编组车辆中，也考虑如下情况，即，在速度达到了Akm/h的时间点使多个车辆的发动机一起起动的情况下，在起动了发动机的时间点，编组车辆的前方的车辆经过了车站站台但编组车辆的后方的车辆还未经过车站站台的情况。在此情况下，列车内的搭载有发动机的车辆完全出车站站台为止花时间，与此情况同样地，上述的蓄电池的大容量化或加速性能下降这样的问题会发生。
但根据图2所示的方法，由于使从离开了车站站台的车辆中所搭载的发动机起依次起动，因此能在降低车站站台处的噪声的同时，以短时间来进行多个发动机的起动，因此能解决上述的蓄电池的大容量化或加速性能下降这样的课题。
另外，在将搭载有发动机的车辆连结多个而成的编组车辆中，若将多个发动机全部起动，则在车辆速度低等，编组所需的驱动输出(以下，必要驱动输出)小的情况下，平均每台发动机的输出负担小，存在发动机的效率下降这样的课题。但根据图2所示的方法，由于使从离开了车站站台的车辆中所搭载的发动机起依次起动，因此在车辆速度低、编组所需的驱动输出小的情况下，起动的发动机数少，随着车辆速度变快、编组所需的驱动输出变大，起动的发动机的数量变多，因此能避免平均每台发动机的效率下降。
接下来，车站到达时的发动机的独立控制的手法如图3所示。车站到达时，首先排头车辆1a经过车站站台的端部(位置B)，但在时刻t6，在排头车辆1a经过了车站站台的端部(位置B)的时间点，综合控制装置14对搭载于排头车辆1a的发动机2a发出停止指令，停止发动机2a。此时，在排头车辆1a中发动机2a停止，因此从蓄电装置6a～6z对逆变器装置5a～5z以及辅助电源装置7a～7z提供电力。进而，在时刻t7，在第2辆的车辆1b经过了车站站台的端部(位置B)的时间点，综合控制装置14对搭载于第2辆的车辆1b的发动机2b发出停止指令，停止发动机2b。以后，同样地，在每次编组内的各车辆1c～1z经过车站站台的端部(位置B)时，依次停止搭载于各车辆1c～1z的发动机2c～2z。
通过以上，在到达车站时如图3所示，以接近车站站台的(经过位置B)的顺序来从编组前位的车辆的发动机起依次停止。
在此，作为车辆的位置检测的方法，考虑使用发射机应答器(transponder)(无线机)或光传感器/红外线传感器等的位置检测装置的方法。位置检测装置分别设置于地上侧和车上侧，由它们来探测车辆经过了任意的位置。综合控制装置14从设置于车上侧的位置检测装置接受该车辆经过了任意的位置这样的信号，根据该位置信息，来独立控制搭载于各车辆1a～1z的发动机2a～2z的起动/停止。在此，设置于车上侧的位置检测装置既可以搭载于各车辆1a～1z，也可以仅设置于排头车辆1a，而基于第1辆的车辆1a的经过以及预先存放在综合控制装置14中的各车辆1a～1z的长度等来预测第2辆起以后的车辆1b～1z的位置经过。
作为另一位置检测的方法，还考虑GPS(Global Positioning System；全球定位系统)的利用。综合控制装置14从GPS接受车辆经过了任意的位置这样的信号，基于预先存放在综合控制装置14中的各车辆1a～1z的长度来预测各车辆1a～1z的位置经过，并根据该位置信息，来独立控制搭载于各车辆1a～1z的发动机2a～2z的起动/停止。
尽管在本实施例中，说明了图2所示那样的车站发车时和图3所示那样的车站到达时的控制动作，但不必具有两者的控制功能，只要具有至少任一者的控制功能即可。
在本实施例中，针对使从搭载于编组列车的发动机当中行进方向前方的车辆中所搭载的发动机起依次起动或停止的控制进行了说明，但使从搭载于行进方向前方的车辆的发动机起依次起动或停止的控制不必是必须的构成。为了实现本发明的目的即降低车站站台处的发动机的噪声，优先使不位于车站站台的发动机(出了车站站台的车辆或进入车站站台前的车辆中所搭载的发动机)起动，而使车站站台处在线的车辆中所搭载的发动机尽可能停止即可。故而，不需要一定从行进方向前方起依次控制起动或停止，只要在车站发车时，使出了车站站台的车辆的发动机优先起动，在车站进入时，使进入车站站台的车辆的发动机优先停止即可。或者，通过进行使多个车辆所搭载的多个发动机以特定的顺序起动或停止的控制，来达成本发明的目的。
此外，尽管在本实施例中，示出了综合控制装置生成用于独立控制发动机2a～2z的起动/停止的发动机控制指令的例子，但综合控制装置不必是本发明的必须的构成，各车辆所搭载的各发动机控制装置取得编组车辆或该车辆的行驶位置信息或行驶速度信息或行驶时间信息，独立地控制发动机的起动/停止或转速，也能得到本发明的效果。
此外，在本实施例中，如图1～图3所示，以将搭载有发动机的车辆连结3辆以上而成的编组车辆为例进行了说明，但在搭载有发动机的车辆为2辆的情况下，例如，在排头车辆和末尾车辆搭载有发动机的实施方式中，也能应用本发明。
尽管以图1的构成为例进行了说明，但本实施例也可以是图8那样的构成。也就是，尽管在图1中示出了在各车辆搭载有辅助电源装置(SIV装置)的例子，但辅助电源装置也可以如图8所示搭载于未搭载有发动机的客车。在此情况下，容易确保辅助电源装置的搭载空间。
另外，尽管上面讲述了使从行进方向前方的发动机起依次起动或停止，但如图8所示，在搭载有发动机的车辆2、3与车辆6、7之间配置客车那样的情况下，无需一定使从前方起依次起动或停止，也可以同时起动车辆2、3的发动机，其后，同时起动车辆6、7。
实施例2
尽管在实施例1中，说明了具备蓄电装置的柴油混合动力铁道车辆的实施方式，示出了在车站停车时等不起动发动机的情况下从蓄电池进行对车辆的驱动力以及对空调装置、照明装置等的辅助设备的电力供应的例子，但即使是根据在不使用蓄电池而始终起动对辅助设备的电力供应或对车辆初始动力运行所需的必要最小限度的发动机的实施方式，也能达成本发明的目的，因此在本实施例中，针对不搭载驱动用的蓄电池的实施例来进行说明。
此外，关于本实施例中未提及的构成或控制，设为与实施例1相同。
在本实施例中，即使在车站停车中也使至少1台的发动机起动，使产生在车辆开始发车时的驱动力所需的必要最小限度的电力产生。另外，尽管对辅助设备的电力可以从发动机供应，但在该车辆开始发车时，通过抑制辅助设备的使用，或从控制用的电源即110V蓄电池将电力提供至需要的一部分的辅助设备，能将车站停车中使起动的发动机的容量抑制得小，从而能谋求车站站台处的噪声的降低。
在本实施例中，关于在车站发车时或车站停车时，优先使离开了车站站台的车辆中所搭载的发动机起动、且使车站站台处在线的车辆中所搭载的发动机停止的控制动作，也与实施例1相同，另外，关于不具有蓄电装置以及蓄电控制装置这点以外的构成，与图1相同。
通过本发明的实施方式，能在车站站台可靠地停止发动机2a～2c，从而谋求车站站台处的发动机噪声的降低。
此外，尽管在本实施例中，如图1或图2所示，以将搭载有发动机的车辆连结3辆以上而成的编组车辆为例进行了说明，但在搭载有发动机的车辆为2辆的情况下，例如，在排头车辆和末尾车辆搭载有发动机的实施方式中，也能应用本发明。
实施例3
图5以及图6是表示本发明的铁道车辆的控制方法中的第2实施方式的图。
与第1实施例不同点在于，在实施例1中独立控制了各发动机2a～2z的起动/停止，而在本实施例中独立地控制各发动机2a～2z的输出(转速)。
此外，关于本实施例中未提及的构成或控制，设为与实施例1相同。
在图1所示的柴油混合动力铁道车辆中，搭载于各车辆1a～1z的发动机控制装置9a～9z根据车辆的行驶位置，能独立控制搭载于各车辆1a～1z的发动机2a～2z的输出(转速)。
具体而言，在具有运行台的排头车辆1a中具备对各发动机控制装置9a～9z进行综合控制的综合控制装置14，通过在综合控制装置14与发动机控制装置9a～9z之间以通信线15进行结合，能通过来自综合控制装置14的发动机控制指令来独立控制各发动机2a～2z的输出(转速)。此外，综合控制装置14可以不必搭载于具有运行台的排头车辆1a。进而，综合控制装置14从外部取得车辆的行驶位置信息，基于车辆的行驶位置来生成发动机控制指令(发动机2a～2z的输出(转速))，由此基于行驶位置来独立地控制各车辆1a～1z的发动机2a～2z的输出(转速)。
在此，发动机的输出与转速的关系，如图4所示，从燃料消耗量降低/排放气体抑制这一观点出发，存在确定了发动机的输出(纵轴)与发动机转速(横轴)的关系的理想特性，因此期望发动机的动作点尽可能位于该理想特性上。
车站发车时的发动机的独立控制的手法如图5所示。在车站出发时，首先排头车辆1a经过车站站台的端部(位置A)，但至排头车辆1a经过车站站台的端部(位置A)为止(时刻t1)，从车站站台处的发动机噪声降低这一观点出发，极力使全部的发动机2a～2z的输出(转速)小，从蓄电装置6a～6z对逆变器装置5a～5z以及辅助电源装置7a～7z提供电力。在时刻t2，在排头车辆1a经过了车站站台的端部(位置A)的时间点，使排头车辆1a的发动机2a的动作点趋近理想特性上，因此综合控制装置14对排头车辆1a的发动机2a发出输出(转速)增大指令，使发动机2a的输出(转速)增大。进而，在时刻t3，在第2辆的车辆1b经过了车站站台的端部(位置A)的时间点，使第2辆的车辆1b的发动机2b的动作点趋近理想特性上，因此综合控制装置14对第2辆的车辆1b的发动机2b发出输出(转速)增大指令，使发动机2b的输出(转速)增大。以后，同样地，在每次编组内的各车辆1c～1z经过车站站台的端部(位置A)时，使搭载于各车辆1c～1z的发动机2c～2z的输出(转速)依次增大。
车站到达时的发动机的独立控制的手法如图6所示。在车站到达时，首先排头车辆1a经过车站站台的端部(位置B)，但在时刻t6，在排头车辆1a经过了车站站台的端部(位置B)的时间点，综合控制装置14对搭载于排头车辆1a的发动机2a发出输出(转速)抑制指令，使发动机2a的输出(转速)减少。此时，在排头车辆1a中发动机2a的输出会减少，因此增大从蓄电装置6a～6z到逆变器装置5a～5z以及辅助电源装置7a～7z的电力供应。进而，在时刻t7，在第2辆的车辆1b经过了车站站台的端部(位置B)的时间点，综合控制装置14对搭载于第2辆的车辆1b的发动机2b发出输出(转速)抑制指令，使发动机2b的输出(转速)减少。之后，同样地，在每次编组内的各车辆1c～1z经过车站站台的端部(位置B)时，使搭载于各车辆1c～1z的发动机2c～2z的输出(转速)依次减少。
通过以上，在车站发车时，如图5所示，以车辆离开了车站站台的(经过了位置A的)顺序来使从编组前位的车辆的发动机起依次增大输出(转速)。另外，在车站到达时，如图6所示，以接近车站站台的(经过了位置B的)顺序使来自编组前位的车辆的发动机的输出(转速)依次减少。
在此，作为车辆的位置检测的方法，考虑使用发射机应答器(无线机)或光传感器/红外线传感器等的位置检测装置的方法。位置检测装置分别设置于地上侧和车上侧，由它们来探测车辆经过了任意的位置。综合控制装置14从设置于车上侧的位置检测装置接受该车辆经过了任意的位置这样的信号，根据该位置信息，来独立控制搭载于各车辆1a～1z的发动机2a～2z的起动/停止。在此，设置于车上侧的位置检测装置既可以搭载于各车辆1a～1z，也可以仅设置于排头车辆1a，而基于第1辆的车辆1a的经过以及预先存放在综合控制装置14中的各车辆1a～1z的长度等来预测第2辆起以后的车辆1b～1z的位置经过。
作为另一位置检测的方法，还考虑GPS(Global Positioning System)的利用。综合控制装置14从GPS接受车辆经过了任意的位置这样的信号，基于预先存放在综合控制装置14中的各车辆1a～1z的长度来预测各车辆1a～1z的位置经过，并根据该位置信息，来独立控制搭载于各车辆1a～1z的发动机2a～2z的起动/停止。
此外，尽管在本实施例中，示出了根据车辆的行驶位置来独立控制搭载于各车辆1a～1z的发动机2a～2z的起动/停止的例子，但也可以不是车辆的行驶位置，而是车辆的行驶速度或车辆的行驶时间。
此外，在本实施例中，示出了具有蓄电装置的柴油混合动力铁道车辆的例子，在发动机的输出(转速)小的情况下，从蓄电池进行对车辆的驱动力以及空调、照明等的辅助设备的电力供应，但发动机在输出(转速)小的同时也进行起动，因此即使不使用蓄电池，虽然加速性能下降，也会得到车辆的驱动力。另外，还能实现针对空调、照明等的辅助设备也抑制使用，或者仅对需要的设备从110V蓄电池供应这样的应对方式，因此作为对象车辆，也可以是不具有蓄电装置的柴油铁道车辆。
通过本发明的实施方式，能在车站站台抑制发动机2a～2c的输出(转速)，从而谋求车站站台处的发动机噪声的降低。
实施例4
尽管在实施例1以及3中，说明了具备蓄电装置、且在车站停车时从该蓄电装置对辅助电源供应电力的例子，但存在蓄电装置的导入成本或蓄电装置的充放电控制变得繁杂的课题。另外，尽管在实施例2中，说明了至少一个发动机在车站停车时也起动来对辅助电源供应电力的例子，但在该实施例中，由于在车站停车时起动了发动机，因此车站站内的噪声成为课题。
在本实施例中，在车站具备供电设备，且编组车辆具备用于从该供电设备接受电力供应的受电弓(pantagraph)或集电靴，由此，即使在编组车辆中不具有蓄电池，也能实现在车站停车时使发动机停止从而降低噪声，同时确保对辅助电源的电力供应。
此外，除了在车站停车时通过受电弓或集电靴来从车站的供电设备接受电力供应、对辅助电源供应电力的功能以外，设为与实施例1以及2相同。
通过本实施例，也能在车站站台使发动机停止，或抑制发动机的输出(转速)，从而谋求车站站台处的发动机噪声的降低。
实施例5
图7是表示本发明的铁道车辆的控制方法中的第3实施方式的图。
与第1以及第2实施例不同点在于，在实施例1以及实施例2中，综合控制装置14基于车辆的行驶位置或行驶速度或行驶时间来独立控制(起动/停止，输出(转速)的增减)了各发动机2a～2z，而在本实施例中，综合控制装置14根据编组所需的输出(以下，编组必要输出)来独立控制(起动/停止，输出(转速)的增减)各发动机2a～2z。
在图1所示的柴油混合动力铁道车辆中，根据编组必要输出，能独立控制搭载于各车辆1a～1z的发动机2a～2z的输出(转速)。
具体而言，在具有运行台的排头车辆1a中具备对各发动机2a～2z的发动机控制装置9a～9z进行综合控制的综合控制装置14，并在综合控制装置14与发动机2a～2z的发动机控制装置9a～9z之间以通信线15进行结合，由此能通过来自综合控制装置14的发动机控制指令来独立控制各发动机2a～2z的输出(转速)。此外，综合控制装置14也可以不搭载于具有运行台的排头车辆1a。进而，综合控制装置14根据编组必要输出来生成发动机控制指令(发动机2a～2z的输出(转速))，由此根据编组必要输出来独立地控制各车辆1a～1z的发动机2a～2z的输出(转速)。在此，在铁道车辆中能根据车辆的速度来计算必要驱动输出，因此综合控制装置14能始终根据车辆的速度来计算必要驱动输出。
车辆加速时的发动机的独立控制的手法如图7所示。
在加速开始时，速度(v1)低，必要驱动输出P1也小，因此以1台发动机来负担必要驱动输出P1。若速度上升而达到速度v2，在此时的必要驱动输出P2超过了以1台发动机能负担的最大输出Pmax的时间点，综合控制装置14起动第2台发动机，按照2台发动机均衡地负担必要驱动输出P2的方式来调整2台发动机的输出(转速)。若速度进一步上升而达到速度v3，将此时的必要驱动输出P3直接由2台发动机均衡地负担。若速度进一步上升而达到速度v4，在将此时的必要驱动输出P4由2台发动机各自均衡地负担而得到的输出(P4/2)超过了以各自的发动机能负担的最大输出Pmax的时间点，综合控制装置14起动第3台发动机，按照3台发动机均衡地负担必要驱动输出P4的方式来调整3台发动机的输出(转速)。
以后，同样地，若速度上升、必要驱动输出增大，则在将必要驱动输出Pn由发动机n台(发动机2a，2b…2n)各自均衡地负担而得到的输出(Pn/n)超过了以各自的发动机(发动机2a，2b…2n)所能负担的最大输出Pmax的时间点，综合控制装置14起动第n+1台发动机，并按照n+1台发动机2a，2b，2c…2n+1均衡地负担必要驱动输出Pn的方式来调整发动机2a，2b，2c…2n+1的输出(转速)。
尽管在本实施例中，根据车辆的速度来计算必要驱动输出，并根据此时的编组必要输出来独立控制(起动/停止、输出(转速)的增减)了各发动机2a～2z，但由于在铁道车辆中转矩是恒定的，因此加速度也变得恒定，只要知道时间，就也知道速度。同样，只要知道位置，就也知道速度。根据以上可知，必要驱动输出不仅能根据车辆的行驶速度，还能根据车辆的行驶位置或车辆的行驶时间来计算。
此外，尽管在本实施例中，示出了具有蓄电装置的柴油混合动力铁道车辆的例子，在发动机的输出(转速)小的情况下，从蓄电池进行对车辆的驱动力以及空调、照明等的辅助设备的电力供应，但发动机由于在输出(转速)小时也进行了起动，因此即使不使用蓄电池，虽然加速性能下降但也将得到车辆的驱动力。另外，还能实现针对空调、照明等的辅助设备也抑制使用，或者仅对需要的设备从110V蓄电池供应这样的应对方式，因此作为对象车辆，也可以是不具有蓄电装置的柴油铁道车辆。
在此，发动机如图4所示可知，在转速高的、额定输出附近动作时，发动机效率最好。
通过本发明的实施方式，根据编组必要输出来独立控制搭载于各车辆1a～1z的发动机2a～2z的输出(转速)，因此能使各发动机2a～2z的动作点推移至额定输出附近，从而谋求发动机效率的提高，能期待发动机燃料消耗量的降低。
此外，尽管在图7中示出了从排头车辆起依次起动了发动机的例子，但发动机的起动顺序不限于此，可以以任意的顺序来起动。如图7所示，在从排头车辆起依次起动发动机的情况下，除了发动机效率的提高这样的效果，还能期待车站站台处的发动机噪声的降低这样的效果。
符号说明
1a～1c    车辆
2a～2c    发动机
3a～3c    发电机
4a～4c    转换器装置
5a～5c    逆变器装置
6a～6c    蓄电装置
7a～7c    辅助电源装置
8a～8c    电动机
9a～9c    发动机控制装置
10a～10c  转换器控制装置
11a～11c  逆变器控制装置
12a～12c  蓄电控制装置
13a～13c  辅助电源控制装置
14        综合控制装置
15        通信线

Claims (21)

1.一种驱动系统，是将搭载有发动机的多个车辆进行连结而成的编组车辆的驱动系统，具备：分别搭载于多个车辆的发动机；由所述发动机驱动的发电机；将从所述发电机输出的交流电变换成直流的转换器装置；将从所述转换器装置输出的直流电变换成电压可变频率可变的交流电的逆变器装置；与所述转换器装置的输出并联连接且对包括空调装置在内的辅助设备提供直流电的辅助电源装置；以及由所述逆变器装置驱动的至少1台以上的交流电动机，所述驱动系统的特征在于，
将分别搭载于所述多个车辆的发动机的起动/停止或转速或输出独立地进行控制，
将分别搭载于所述多个车辆的各发动机的起动/停止或转速或输出以特定的顺序进行变更。
2.根据权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，
在所述编组车辆从车站发车时，优先从出了车站站台的车辆中所搭载的发动机起进行起动或转速的增加或输出的增加。
3.根据权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，
在所述编组车辆进入车站时，优先从进入车站站台的车辆中所搭载的发动机起进行停止或转速的减少或输出的减少。
4.根据权利要求2所述的驱动系统，其特征在于，
在所述编组车辆进入车站时，优先从进入车站站台的车辆中所搭载的发动机起进行停止或转速的减少或输出的减少。
5.根据权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，
分别搭载于所述多个车辆的各发动机的起动/停止或转速或输出从编组车辆的行进方向前方所搭载的发动机起依次变更。
6.根据权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，
在所述编组车辆从车站发车时，从出了车站站台的车辆中所搭载的发动机起依次进行起动或转速的增加或输出的增加。
7.根据权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，
在所述编组车辆进入到车站时，从进入到车站站台的车辆中所搭载的发动机起依次进行停止或转速的减少或输出的减少。
8.根据权利要求6所述的驱动系统，其特征在于，
在所述编组车辆进入到车站时，从进入到车站站台的车辆中所搭载的发动机起依次进行停止或转速的减少或输出的减少。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的驱动系统，其特征在于，
根据所述编组车辆的行驶位置信息、或所述编组车辆的行驶速度信息、或从所述编组车辆的车站发车时刻起的经过时间即行驶时间信息，将分别搭载于多个车辆的各发动机的起动/停止或转速或输出独立地进行控制。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的驱动系统，其特征在于，
根据编组所需的驱动输出，将分别搭载于多个车辆的各发动机的起动/停止或转速或输出独立地进行控制。
11.一种编组车辆，具有权利要求1至10中任一项所述的驱动系统。
12.一种编组车辆的控制方法，所述编组车辆是将多辆铁道车辆连结而成的，所述铁道车辆具备：发动机；由所述发动机驱动的发电机；将从所述发电机输出的交流电变换成直流电的转换器装置；将从所述转换器装置输出的直流电变换成电压可变、频率可变的交流电的逆变器装置；与所述转换器装置的输出并联连接且对包括空调在内的辅助设备提供直流电的辅助电源装置；以及由所述逆变器装置驱动的至少1台以上的交流电动机，所述编组车辆的控制方法的特征在于，
将各车辆的发动机的转速或者输出的大小关系以特定的顺序进行变更。
13.根据权利要求12所述的编组车辆的控制方法，其特征在于，
按照基于各车辆的行驶位置、或各车辆的行驶速度、或各车辆从车站发车时刻起的经过时间即行驶时间信息而各车辆的发动机以特定的顺序起动或者停止的方式，来独立控制各车辆的发动机。
14.根据权利要求13所述的编组车辆的控制方法，其特征在于，
按照从编组前位的车辆的发动机起依次起动发动机、或者从编组前位的车辆的发动机起依次停止发动机的方式，来独立控制各车辆的发动机。
15.根据权利要求12所述的编组车辆的控制方法，其特征在于，
按照基于各车辆的行驶位置而各车辆的发动机以特定的顺序增大或减小转速或者输出的方式，独立控制各车辆的发动机。
16.根据权利要求15所述的编组车辆的控制方法，其特征在于，
按照从编组前位的车辆的发动机起依次使发动机的转速或者输出增大、或者从编组前位的车辆的发动机起依次使转速或者输出减小的方式，独立控制各车辆的发动机。
17.根据权利要求12所述的编组车辆的控制方法，其特征在于，
按照根据编组所需的驱动输出而各车辆的发动机以特定的顺序起动或者停止的方式，独立控制各车辆的发动机。
18.根据权利要求17所述的编组车辆的控制方法，其特征在于，
按照从编组前位的车辆的发动机起依次起动发动机、或者从编组前位的车辆的发动机起依次停止发动机的方式，独立控制各车辆的发动机。
19.根据权利要求12所述的编组车辆的控制方法，其特征在于，
按照根据编组所需的驱动输出而各车辆的发动机以特定的顺序增大或减小转速或者输出的方式，独立控制各车辆的发动机。
20.根据权利要求19所述的编组车辆的控制方法，其特征在于，
按照从编组前位的车辆的发动机起依次使发动机的转速或者输出增大、或者从编组前位的车辆的发动机起依次使转速或者输出减小的方式，独立控制各车辆的发动机。
21.根据权利要求17至20中任一项所述的编组车辆的控制方法，其特征在于，
必要驱动输出基于车辆的行驶速度、或车辆的行驶位置、或车辆的行驶时间来进行推测。
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