JP2009071917A

JP2009071917A - 電気車制御方法

Info

Publication number: JP2009071917A
Application number: JP2007234994A
Authority: JP
Inventors: Minoru Murashima; 稔村島
Original assignee: Toyo Electric Manufacturing Ltd
Current assignee: Toyo Electric Manufacturing Ltd
Priority date: 2007-09-11
Filing date: 2007-09-11
Publication date: 2009-04-02

Abstract

【課題】編成内の電動車において、降雨、降雪時の粘着条件が悪化し
た場合、編成先頭寄りの車輪が、空転、滑走を起こす機会が高く、
駆動力、ブレーキ力の有効活用の課題があった。
【解決手段】電気車制御装置は、車両の進行方向指令のレバーサ信号
を入力し、この信号の加圧状態により編成の各制御装置は、進行方
向に対する編成内の相対位置を認識できる。列車情報装置情報を活
用し、編成先頭寄り駆動輪の駆動力、ブレーキ力分担を引下げ、編
成後方寄り分担を引き上げる事で、編成トータルの駆動力、ブレー
キ力を落とさず、編成先頭寄り駆動輪の空転、滑走機会を低減し、
雨天時の車両パフォーマンス向上が図れる。雨天時の判断は、雨天
スイッチか、運転台の窓拭器(ワイパー)のスイッチ情報を列車情報
装置の端末に与えるかで自動化できる。降雨、降雪時の編成位置に
依るブレーキ力の補償中は、ブレーキ装置に情報を与え、不要な補
足ブレーキ作用がないようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、編成内に複数の電気車制御装置を有する電気車の電気車制御装置に於いて、降雨、降雪時の空転、滑走頻度を低減し、粘着力の有効活用を図った電気車制御方法に関するものである。

鉄道車両の車輪とレール間の粘着条件を左右する条件として、レール面の湿潤条件や、汚損条件により、粘着条件が大きく変化する事は、公知の事実である。

したがって、地上区間を主に走行する鉄道車両では、降雨、降雪によるレール面の湿潤化は、車輪、レール間の粘着条件低下の大きな要因であった。

このため、降雨、降雪時の列車走行において、車輪とレール面間の粘着条件低下による、空転、滑走現象の多発は、加速距離、加速時間、減速距離、減速時間の延伸を伴い、列車ダイヤの遅れや、乗り心地の悪化などを伴うなどの問題があった。

一方で、降雨、降雪時の空転滑走現象の多発は、特に、編成の進行方向前位寄り駆動輪に顕著に発生するが、進行方向後位の駆動輪では、その影響が少なく、添付の非特許文献の図―２に示される様に、滑走頻度は、先頭車と後位の車両で大幅に異なり、３両目以降では、利用粘着係数が大幅に向上する事が、同文献の表―２にも示されている。
これらの事実から、これまでも進行方向によらず、先頭車両のブレーキ分担率を低減したブレーキ制御装置は、同文献にも紹介されている。
ＪＲＥＡ２００４年Ｖｏｌ．４７Ｎｏ．５

降雨、降雪時に、編成の前位寄り駆動輪で多発する空転、滑走の頻度を低減する事と、その場合に編成全体の加速度、減速度は、晴天時と同等の性能を確保したい。

請求項１の発明よれば、編成内に複数の電気車制御装置を有する電気車において、降雨時、降雪時は、編成前位の電気車制御装置により制御される主電動機の駆動力、制動力を低減し、利用粘着係数にみあった駆動力、制動力とすることで、空転、滑走機会の低減を行う。ただし、編成全体の加減速度を極力維持するために、編成内の進行方向後位に位置する電気車制御装置で制御される主電動機の駆動力、制動力分担を上げ、空転、滑走の発生頻度を低減しながら編成全体の加減速度の低下を補償することを特徴とする。

請求項２の発明によれば、請求項１記載の電気車制御方法であって、編成内に複数の電気車制御装置を有する電気車において、編成内の進行方向前位に位置する電気車制御装置であることの判断は、レバーサ信号の加圧条件情報によることを特徴とする。

請求項３の発明によれば、請求項１記載の電気車制御方法であって、編成内に複数の電気車制御装置を有する電気車において、編成内の進行方向前位に位置する電気車制御装置であることの判断は、列車情報装置からの情報によることを特徴とする。

請求項４の発明によれば、請求項１記載の電気車制御方法であって、編成内に複数の電気車制御装置を有する電気車において、降雨、降雪条件であることの判断は、雨天スイッチを設け該雨天スイッチの乗務員操作情報によることを特徴とする。

請求項５の発明によれば、請求項１記載の電気車制御方法であって、編成内に複数の電気車制御装置を有する電気車において、降雨、降雪条件であることの判断は、窓拭機（ワイパー）の指令情報を列車情報装置に取込み、電気車制御装置への伝送情報によるとして伝達して電気車制御装置で論理判断することを特徴とする。

請求項６の発明によれば、請求項１記載の電気車制御方法であって、編成内に複数の電気車制御装置を有する電気車において、編成全体の加減速度の低下を補償するブレーキモードの際、降雨、降雪時の補償制御中であることの状態信号を、ブレーキ制御装置に送り、不要な補足ブレーキが作用しないようにすることを特徴とする。

すなわち、電気車制御装置には、車両の進行方向を指令するレバーサ信号が入力されており、この信号の加圧状態により、編成内の各電気車制御装置は、編成内の相対位置を判断する事が出来る。また、雨天時スイッチまたは、窓拭機（ワイパー）の運転スイッチの状態などから雨天時を自動判別する事も可能である。したがって、降雨、降雪時のみ、走行方向前位寄りの電気車制御装置で制御される主電動機の駆動力、制動力を低減し低減分を補償する様に編成後位の電気車制御装置で制御される主電動機の駆動力、ブレーキ力の分担割合を増加させて、編成全体の加速度、減速度の低下を補償する事を特徴とする。

本発明の電気車制御装置では、添付文献のブレーキ制御装置での制御と異なり、駆動力の制御も可能であり、滑走頻度の低減のみならず、空転頻度の低減も可能である。また、進行方向により低減する電気車制御装置を切換えるため、編成内の最低２台の電気車制御装置でも適用可能である。

進行方向前位寄りの電気車制御装置で制御される主電動機の駆動力、制動力を降雨、降雪時のみ低減し、その低減分を補償する様に、進行方向後位寄りの電気車制御装置により制御される主電動機の駆動力、制動力を増加させて列車全体の、所要加速度、所要減速度を、維持する様に構成し、レバーサ信号、窓拭機情報を活用する事により、制御の自動化も可能である。

図１は、本発明の１実施例の制御回路接続図である。この例では、編成内に３台の電気車制御装置が装備されている例で説明する。

１は、制御電源である。２は運転台に設置される運転台レバーサスイッチで、電気車の両端の運転台に設置され、それぞれの運転台レバーサスイッチ２をＦ方向に操作すると、それぞれの運転台の前進方向に進行し、Ｒ方向に操作すると後進方向に進行する。尚、３は、Ｆ方向引通し指令線で、４は、Ｒ方向引通し指令線で、通常、図１に示す様に、片方の運転台レバーサスイッチ２は、Ｆ方向引通し指令線とＲ方向引通し指令線とを交差させて接続するのが一般的で、図１の場合、紙面の右側に進行する場合を絶対Ｆ方向、左側に進行する場合を絶対Ｒ方向と規定する事ができる。５は、窓拭機（ワイパー）操作スイッチで、６は、実際に窓拭機を動かす窓拭機回路をブロックで示したものである。７は、窓拭機（ワイパー）が動作中である時に加圧される引通し線である。したがって、降雨、降雪時のみ加圧される。通常この種の引通し線は、設けない例が多いので、実際の構成では、列車情報装置の伝送線経由で構成しても良い。８は、絶対Ｆ方向に進行する場合に前位となる電気車制御装置で、９は、編成中間に位置する電気車制御装置、１０は、絶対Ｒ方向に進行した時に前位となる電気車制御装置である。

各電気車制御装置では、Ｆ、Ｒ、Ｗの信号線の加圧状況により、進行方向と、降雨、降雪の有無を判断する事ができるので、例えば、図２に示した駆動力、ブレーキ力分担比により、降雨、降雪時と、そうではない時の分担比を変える事により、降雨、降雪時の進行方向前位寄り主電動機で駆動される車輪の駆動力、ブレーキ力を低減すると共に、後位寄りの電気車制御装置で制御される主電動機の駆動力、ブレーキ力分担を上げて、編成全体の、加減速性能は、極力維持される。その結果、空転、滑走の発生頻度を低減でき、乗り心地の向上、降雨、降雪時の、加速時間、加速距離、減速時間、減速距離の増加を最小限に減少させる事ができる。尚、ブレーキ力低減中は、ブレーキ制御装置に、ブレーキ力低減中の信号を送り、不要な、補足ブレーキが作用しない様にしておく。

列車情報装置を装備しない電気車では、本例の様に、引通し指令線からの情報のみで、
構成可能であるが、進行方向、窓拭機（ワイパー）の動作状態信号の取込みは、列車情報装置の伝送経由での入力も可能である。

本説明に使用した編成内に３台の電気車制御装置が装備された場合の制御回路例降雨、降雪時と降雨、降雪時では無い場合の、進行方向別の駆動力、ブレーキ力の分担割合を事例として説明した表

符号の説明

１制御電源
２運転台レバーサスイッチ
３Ｆ方向引通し指令線
４Ｒ方向引通し指令線
５窓拭機（ワイパー）操作スイッチ
６窓拭機回路
７窓拭機動作中引通し状態信号線
８Ｆ方向走行時前位電気車制御装置
９編成中間電気車制御装置
１０Ｒ方向走行時前位電気車制御装置

Claims

編成内に複数の電気車制御装置を有する電気車において、降雨時、降雪時は、該編成内前位の該電気車制御装置により制御される主電動機の駆動力、制動力を低減し、利用粘着係数にみあった該駆動力、該制動力とすることで、空転、滑走機会の低減を行う。ただし、編成全体の加減速度を維持するために、前記編成内の進行方向後位に位置する電気車制御装置で制御される主電動機の駆動力、制動力分担を上げ、空転、滑走の発生頻度を低減しながら該編成全体の加減速度の低下を補償することを特徴とする電気車制御方法。
編成内に複数の電気車制御装置を有する電気車において、編成内の進行方向前位に位置する電気車制御装置であることの判断は、レバーサ信号の加圧条件情報によることを特徴とする請求項１記載の電気車制御方法。
編成内に複数の電気車制御装置を有する電気車において、編成内の進行方向前位に位置する電気車制御装置であることの判断は、列車情報装置からの情報によることを特徴とする請求項１記載の電気車制御方法。
編成内に複数の電気車制御装置を有する電気車において、降雨、降雪条件であることの判断は、雨天スイッチを設け該雨天スイッチの乗務員操作情報によることを特徴とする請求項１記載の電気車制御方法。
編成内に複数の電気車制御装置を有する電気車において、降雨、降雪条件であることの判断は、窓拭機（ワイパー）の指令情報を列車情報装置に取込み、電気車制御装置への伝送情報によるとして伝達して電気車制御装置で論理判断することを特徴とする請求項１記載の電気車制御方法。
編成内に複数の電気車制御装置を有する電気車において、編成全体の加減速度の低下を補償するブレーキモードの際、降雨、降雪時の補償制御中であることの状態信号を、ブレーキ制御装置に送り、不要な補足ブレーキが作用しないようにすることを特徴とする請求項１記載の電気車制御方法。