JP2021139343A - 鉄道車両用空気圧縮装置、鉄道車両用空気圧縮装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的のひとつは、所定の場合における車両の騒音を低減することが可能な車両用空気圧縮装置を提供することにある。【解決手段】ある態様の鉄道車両用空気圧縮装置１００は、圧縮空気を溜めるタンク２６に圧縮空気を蓄圧する圧縮機２０と、車両の走行位置に関する位置情報を取得する位置情報取得部３２と、取得した位置情報に基づいて、圧縮機２０の蓄圧動作を減速または停止させるように制御する制御部３０とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、鉄道車両用空気圧縮装置および鉄道車両用空気圧縮装置の制御方法に関する。

特許文献１には、圧縮空気を供給するための空気圧縮装置が記載されている。この空気圧縮装置は、空気圧縮部と、空気圧縮部を駆動する駆動部と、駆動部を制御する制御手段とを備え、制御手段は、空気圧縮部で生成された圧縮空気を貯留するタンク内の圧力が所定の目標範囲内に保つように制御する。この制御手段は、外部からのスイッチ操作により、目標圧力範囲の上限値を別の上限値と変更可能に構成されている。

特開２０１１−２０８６４８号公報

本発明者らは、鉄道車両に用いられる空気圧縮装置について以下の認識を得た。鉄道車両は、ブレーキ等の装置に圧縮空気を供給する空気タンクと、このタンクに圧縮空気を供給する空気圧縮機とを搭載している。空気圧縮装置は、空気タンク内の圧力が所定の下限以下になったら圧縮機を回転させてタンクに空気を供給し、この圧力が所定の上限になったら圧縮機を停止させるように制御する。

空気圧縮機は、その回転に応じて騒音を発生する。空気圧縮機の騒音は、通常走行時であれば他の走行音に紛れるので許容されるレベルは高い。また、車両が駅に停車しているときは他の走行音が殆どないので、空気圧縮機の騒音は通常走行時より小さいことが望まれる。しかし、空気圧縮機は、空気タンクの圧力に応じて回転と停止とが制御されるので、停車中であっても空気タンクの圧力が低下すれば回転して騒音を発生させる。このような問題は、駅に限らず、人が密集している地域等を車両が走行する場合にも生じる。
これらから、本発明者らは、車両用空気圧縮装置には、所定の場合における車両の騒音を低減する観点で改善の余地があることを認識した。

本発明は、こうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、所定の場合における車両の騒音を低減することが可能な車両用空気圧縮装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の鉄道車両用空気圧縮装置は、圧縮空気を溜めるタンクに圧縮空気を蓄圧する圧縮機と、車両の走行位置に関する位置情報を取得する取得部と、取得した位置情報に基づいて、圧縮機の蓄圧動作を減速または停止させるように制御する制御部とを備える。

なお、以上の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、装置、プログラム、プログラムを記録した一時的なまたは一時的でない記憶媒体、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、所定の場合における車両の騒音を低減することが可能な車両用空気圧縮装置を提供できる。

第１実施形態に係る鉄道車両用空気圧縮装置を搭載した車両を概略的に示す側面図である。 図１の空気圧縮装置の構成を概略的に示す構成図である。 図２の圧縮機の回転速度とタンクの圧力を模式的に示す第１の図である。 図２の圧縮機の回転速度とタンクの圧力を模式的に示す第２の図である。 図２の圧縮機の回転速度とタンクの圧力を模式的に示す第３の図である。 図２の圧縮機の回転速度とタンクの圧力を模式的に示す第４の図である。 図２の圧縮機の回転速度とタンクの圧力を模式的に示す第５の図である。

以下、本発明を好適な実施形態をもとに各図面を参照しながら説明する。実施形態および変形例では、同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。

また、第１、第２などの序数を含む用語は多様な構成要素を説明するために用いられるが、この用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ用いられ、この用語によって構成要素が限定されるものではない。

［第１実施形態］
図面を参照して、本発明の第１実施形態に係る鉄道車両用空気圧縮装置１００を説明する。本発明に係る空気圧縮装置は、鉄道車両など所定の区間を走行し、所定の駅に停車する車両に搭載される。この空気圧縮装置は、所定の場合における車両の騒音を低減するものである。ここでいう所定の場所には、鉄道車両の停車駅の他に人が密集する地域など予め設定された走行場所を含む。以下説明では、所定の場所が鉄道車両の停車駅である例を示すが、この開示は、他の走行場所での騒音低減にも適用できる。図１は、空気圧縮装置１００を搭載した鉄道車両８０を概略的に示す側面図である。車両８０は、圧縮空気を供給する空気圧縮装置１００を備える。車両８０は、パンタグラフ８２を通じて架線８４から受電した電力を変換装置８８で所定の電圧に変換して空気圧縮装置１００に供給する。空気圧縮装置１００は、供給された電力Ｐｓに基づいて生成した圧縮空気Ａｐ１を空気圧利用装置９２に供給する。空気圧利用装置９２としては、空気ばね、ブレーキ駆動装置、扉開閉装置、パンタグラフ昇降装置などが挙げられる。

図２を参照して空気圧縮装置１００の構成を説明する。図２は、空気圧縮装置１００の構成を概略的に示す構成図である。本実施形態では、空気圧縮装置１００は、モータ１２と、インバータ１０と、圧縮機２０と、タンク２６と、圧力検知部２８と、制御部３０と、位置情報取得部３２と、速度検知部３４と、車両速度取得部３６と、停車情報取得部３８とを含む。位置情報取得部３２は、鉄道車両の走行位置に関する位置情報を取得する取得部を例示する。

インバータ１０は、制御部３０の制御に基づいてモータ１２に駆動用の電力を供給する回路装置である。インバータ回路の構成に限定はないが、本実施形態のインバータ１０は、ＭＯＳＦＥＴなどのスイッチング素子を含んで構成され、モータ１２に三相の駆動電流を出力する。

モータ１２は、インバータ１０に駆動されて、圧縮機２０を回転駆動する。モータの構成に限定はないが、本実施形態のモータ１２は、ステータコイル（不図示）とロータ磁石（不図示）とを有し、ステータコイルにインバータ１０から三相の駆動電流が供給されることにより、ステータコイルとロータ磁石との電磁気的な作用に基づいて回転駆動力を発生させる。

圧縮機２０は、回転することにより空気を取り込んで圧縮空気Ａｐｏを生成する。圧縮機２０としては、圧縮空気を生成できるものであればよく、例えば、スクロール圧縮機、スクリュー圧縮機、レシプロ圧縮機等であってもよい。圧縮機２０は、タンク２６内に圧縮空気Ａｐｏを送り込む蓄圧を行う（蓄圧動作ということがある）。蓄圧されることにより、タンク２６内の空気量は増加し、タンク２６内の圧力Ｐｔは高くなる。圧縮機２０の構成に限定はなく、スクリュー式やスクロール式など公知の原理に基づく圧縮機であってもよい。本実施形態の圧縮機２０は、モータ１２から入力される回転をクランクシャフト（不図示）でピストン（不図示）の往復動に変換するレシプロ圧縮機である。この場合、後述する第２動作によって高い騒音低減効果を得ることができる。

圧縮機２０からタンク２６の入口Ｅ１までの通路２０ｐには、逆止弁２２と、除湿器２４とが設けられている。逆止弁２２は、下流側への空気の流れを許容し、上流側への空気の流れを遮断する。この例では、逆止弁２２は、タンク２６から圧縮機２０への空気の流れを遮断する。除湿器２４は、圧縮機２０から供給される圧縮空気Ａｐｏを除湿する。

タンク２６は、圧縮機２０で生成された圧縮空気Ａｐｏを溜めるエアタンクである。タンク２６に溜められた圧縮空気Ａｐ１は、出口Ｑ１から空気圧利用装置９２に供給される。蓄圧により圧縮空気Ａｐｏを溜めることによってタンク２６内の空気量が増えて内部の圧力Ｐｔが高くなり、空気圧利用装置９２に圧縮空気Ａｐ１を供給すると空気量が減って内部の圧力Ｐｔが低下する。したがって、内部の圧力Ｐｔを検知することにより内部の空気量を推定できる。

圧縮機２０の回転速度Ｖｃが高くなるに連れて、送出される空気量が増加し、タンク２６内の圧力増加率は増加する。このとき、速度Ｖｃに応じて圧縮機２０の騒音も増加する。圧縮機２０の回転速度Ｖｃが低くなるに連れて、送出される空気量は減少し、タンク２６内の圧力増加率は減少する。このとき、速度Ｖｃに応じて圧縮機２０の騒音も減少する。

圧力検知部２８は、タンク２６の内部の圧力Ｐｔに関する圧力情報を検知し、その検知結果を制御部３０に送信する。圧力検知部２８は、公知の原理に基づく圧力センサを含んで構成できる。位置情報取得部３２は、車両８０の位置情報を取得し、その取得結果を制御部３０に送信する。本実施形態の位置情報取得部３２は、全地球測位システム(Global Positioning System)など人工衛星を利用した位置情報計測システムを利用して位置情報を取得する。速度検知部３４は、圧縮機２０の回転速度Ｖｃを検知し、その検知結果を制御部３０に送信する。車両速度取得部３６は、車両８０の走行速度に関する速度情報を取得する。停車情報取得部３８は、車両８０の走行路における停車駅および通過駅に関する停車駅情報を取得する。例えば、停車情報取得部３８は、鉄道車両に関連する上位制御装置から発信される情報に基づいて停車駅情報を取得できる。

制御部３０は、圧力検知部２８で検知した圧力情報と、位置情報取得部３２で取得した位置情報と、速度検知部３４で検知した回転速度Ｖｃとに基づいてインバータ１０とモータ１２とを介して圧縮機２０の回転を制御する。制御部３０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）などの電子装置を含んで構成できる。

図３〜図７を参照して空気圧縮装置１００の動作を説明する。図３〜図７は、圧縮機２０の回転速度Ｖｃとタンク２６の圧力Ｐｔを模式的に示す第１〜第５の図である。これらの図は、経過時間を横軸に示し、縦軸に圧力Ｐｔと速度Ｖｃの変化を示している。

（第１動作）
第１動作は、車両８０が駅と駅の間を巡航速度で走行時に圧縮機２０によって圧縮空気Ａｐｏをタンク２６に蓄圧する走行時動作である。第１動作では、制御部３０は、圧力Ｐｔに応じて圧縮機２０の回転速度Ｖｃを制御する。具体的には、制御部３０は、図中でＴ１で示すように、圧力Ｐｔが第１圧力Ｐ１以下になると、圧縮機２０を第１速度Ｖ１で回転させて圧力Ｐｔを増加させる。また、制御部３０は、図中でＴ２で示すように、圧力Ｐｔが第２圧力Ｐ２以上になると、圧縮機２０の回転を停止させる。

圧縮機２０が停止しているとき、タンク２６の圧縮空気Ａｐ１は、ブレーキなどの空気圧利用装置９２によって消費され、圧力Ｐｔは徐々に低下する。圧力Ｐｔが第１圧力Ｐ１以下になると、図中で右側のＴ１で示すように、制御部３０は、圧縮機２０を再び回転させる。つまり、第１圧力Ｐ１は制御下限圧力であり、第２圧力Ｐ２は制御上限圧力である。一例として、第１圧力Ｐ１は７８０ｋＰａで、第２圧力Ｐ２は８８０ｋＰａであってもよい。

このように、第１動作では、圧縮機２０は回転と停止を繰り返し、圧力Ｐｔは第１圧力Ｐ１と第２圧力Ｐ２との間で増減を繰り返す。また、圧縮機２０が回転するときに大きな騒音を発生する。この騒音は、走行時だけでなく、圧縮機２０が回転している間は、車両８０が駅に停車しているときにも発生する。この騒音は、走行中は他の走行音に紛れるが、車両８０が駅に停車している間は走行音が減り、周囲の人間に不快感を与える可能性がある。

（第２動作）
第２動作は、車両８０が駅に停車しているときに騒音を低減するために、車両８０が駅に入線する際に実行される。図４に示すように、第２動作では、制御部３０は、位置情報取得部３２から取得した位置情報に基づいて、車両８０が駅に入線したと判断されると、圧縮機２０が回転している場合（この例では、第１速度Ｖ１で回転）、圧縮機２０の回転を第１速度Ｖ１より遅い第２速度Ｖ２に減速する。つまり、圧力Ｐｔが第２圧力Ｐ２に満たない場合も圧縮機２０は減速される。このように、圧縮機２０を減速または停止させて蓄圧速度を減速または停止させることを圧縮機２０の蓄圧動作を減速または停止させるという。この場合、圧縮機２０が減速されるため、停車中の騒音を低減できる。一例として、第２速度Ｖ２は、第１速度Ｖ１の８０％であってもよく、好ましくは第１速度Ｖ１の６０％であってもよい。第２動作では、制御部３０は、車両８０が駅に入線したと判断されると、圧縮機２０の回転を第２速度Ｖ２よりもさらに低速な速度ＶＬに減速してもよい。速度ＶＬは、第１速度Ｖ１の３０％または停止（Ｖｃ＝０）であってもよい。

停車中は、ドアの開閉や空気バネによってタンク２６の圧縮空気は消費されるので、走行中と比較して、圧縮空気が多く消費される。そのため、第２速度Ｖ２よりも低速な速度ＶＬで圧縮機２０を動作させていると、タンク２６の圧縮空気の残量が足りなくなる可能性がある。そこで、本実施形態の制御部３０は、タンク２６からの圧力Ｐｔが第１圧力より高く、第２圧力Ｐ２より小さい基準値（例えば、８３０ｋＰａ）未満になる場合、圧縮機２０の回転を第２速度Ｖ２に増速する。

第２動作において、制御部３０は、車両８０が駅に停車したとき、走行時に蓄圧する場合の第１速度Ｖ１よりも低速の第２速度Ｖ２で圧縮機２０を回転させるため、騒音を低減できる。第２速度Ｖ２は、所望の騒音レベルに応じてシミュレーションまたは実験によって設定できる。

（第３動作）
第３動作は、駅に接近したことを契機に予備蓄圧する動作である。予備蓄圧は、圧力Ｐｔが第１圧力Ｐ１より高く、第１動作では蓄圧しない場合であっても、タンク２６内の空気量を予め増加させたいときに、事前に予備的に蓄圧する動作である。空気圧縮装置１００では、将来の圧力不足の発生を予防するために、制御部３０は、予備蓄圧するように圧縮機２０を制御する。

制御部３０は、車両８０と次に停車する駅Ｓｔとの位置関係Ｒｐが所定の状態になった場合、タンク２６に予め蓄圧する予備蓄圧をするように圧縮機２０を制御する（第３動作）。一例として、位置関係Ｒｐの所定状態は、車両８０の実位置と駅Ｓｔが存在する位置との距離が１ｋｍを下回った状態である。第３動作では、図５に示すように、制御部３０は、車両８０が駅Ｓｔまで所定の距離（例えば、１ｋｍ）に接近したら（図中Ｔ５で示す）、圧力Ｐｔが第１圧力Ｐ１よりも高い場合であっても、圧縮機２０に予備蓄圧させる。

第３動作によれば、停車中に圧力不足になる可能性を低くできる。特に、停車時間が長い場合にも圧力不足になる可能性を低くできる。第３動作における所定の距離は、車両８０の速度、圧縮機２０の能力、圧縮空気の消費量などをパラメータにして、停車の際に圧力Ｐｔが所望のレベルになるように、シミュレーションまたは実験により設定できる。

位置関係Ｒｐは、車両８０の位置情報に基づいて特定できる。本実施形態の制御部３０は、位置情報取得部３２で取得した車両８０の位置情報に基づいて、位置関係Ｒｐを特定する。例えば、位置関係Ｒｐは、車両８０から駅Ｓｔまでの距離Ｄ１であってもよい。この距離Ｄ１は、直線距離であってもよいし、走行距離であってもよい。この例では、制御部３０は、位置情報取得部３２で取得した位置情報と、各駅の位置情報に関するデータベースとに基づいて、駅Ｓｔまでの軌道上の走行距離Ｄ１を算出する。

なお、車両８０と駅Ｓｔとの位置関係Ｒｐは、駅Ｓｔに到着するまでの時間間隔に基づいて特定できる。例えば、駅Ｓｔまでの距離Ｄを車両８０の速度を用いて、駅Ｓｔに到着するまでの時間間隔に換算して、制御部３０は、この時間間隔が所定の時間よりも短くなったら圧縮機２０に予備蓄圧させてもよい。

圧力Ｐｔが高いときには、予備蓄圧をする必要がない場合がある。そこで、本実施形態では、制御部３０は、車両８０と駅Ｓｔとの位置関係Ｒｐが所定の状態になった場合でも、タンク２６の圧力Ｐｔが所定の圧力Ｐ３を超えている場合は、予備蓄圧をしない。この場合、予備蓄圧のためのエネルギー消費を抑制できる。圧力Ｐ３は、第１圧力Ｐ１と第２圧力Ｐ２の中間の圧力であってもよい。一例として、圧力Ｐ３は、第１圧力Ｐ１と第２圧力Ｐ２の中央値であってもよい。

また、制御部３０は、車両８０と次の駅との位置関係Ｒｐが所定の状態になった場合でも、その駅が通過駅である場合は、予備蓄圧をしない。この場合、予備蓄圧のためのエネルギー消費を抑制できる。一例として、制御部３０は、車両速度取得部３６にて取得した速度情報と位置情報とに基づいて、車両８０がその駅を通過するか否かを判断できる。例えば、制御部３０は、車両８０の実位置と駅Ｓｔが存在する位置との距離が１ｋｍを下回った場合に、車両速度が５０ｋｍ未満であれば停止駅と判断し、車両速度が５０ｋｍ以上であれば通過駅と判断できる。制御部３０は、停止駅と判断したら予備蓄圧を行い、通過駅と判断したら予備蓄圧を行わない。また、別の一例として、制御部３０は、停車情報取得部３８にて取得した停車情報と位置情報とに基づいて、車両８０がその駅を通過するか否かを判断できる。例えば、制御部３０は、車両８０の実位置と、取得された停車駅情報における停止駅の位置との距離が１ｋｍを下回った場合に停止駅と判断し、停車駅情報における通過駅の位置との距離が１ｋｍを下回った場合に通過駅と判断できる。制御部３０は、停止駅と判断したら予備蓄圧を行い、通過駅と判断したら予備蓄圧を行わない。

予備蓄圧では短時間で蓄圧できることが望ましい。そこで、本実施形態では、図６に示すように、制御部３０は、予備蓄圧をするときは、通常走行時に蓄圧するときの第１速度Ｖ１よりも高速の第３速度Ｖ３で圧縮機２０を回転させる（加速蓄圧）。第３速度Ｖ３は、所望する予備蓄圧に要する時間に応じて、シミュレーションまたは実験によって設定できる。一例として、第３速度Ｖ３は第１速度Ｖ１の１２０％以上であってもよい。

（第４動作）
第４動作は、駅を出発したときに加速蓄圧する動作である。駅Ｓｔで停車中に圧縮機２０が減速または停止した後、車両８０が駅Ｓｔを出発したときは短時間で蓄圧できることが望ましい。そこで、本実施形態では、図７に示すように、制御部３０は、駅Ｓｔで停車中に圧縮機２０が減速または停止した場合、車両８０が駅Ｓｔを出発したとき（図中Ｔ４で示す）通常走行時に蓄圧するときの第１速度Ｖ１よりも高速の第４速度Ｖ４で圧縮機２０を回転させる（加速蓄圧）。この場合、出発後に短時間で蓄圧できる。

第４速度Ｖ４は、圧力Ｐｔが所望のレベルに到達するまでの目標時間に応じて、シミュレーションまたは実験によって設定できる。一例として、第４速度Ｖ４は第１速度Ｖ１の１２０％以上であってもよい。また、第４速度Ｖ４は、第３速度Ｖ３と同じであってもよい。

（第５動作）
第５動作は、夜間に圧縮機２０の回転速度Ｖｃを下げる動作である。夜間は、昼間よりも騒音が一層低いことが望ましい。そこで、本実施形態では、制御部３０は、時間帯に応じて、車両８０が駅Ｓｔに停車したときの圧縮機２０の回転速度Ｖｃを変える。この場合、夜間には、昼間よりも圧縮機２０の回転速度Ｖｃを下げることにより、夜間の騒音をさらに低減することができる。例えば、夜間の圧縮機２０の回転速度Ｖ６は、昼間の圧縮機２０の回転速度（第２速度Ｖ２）の７０％以下であってもよい。

圧縮機２０は、車両８０が停車しているときは、騒音を低減可能な程度の低い速度で運転できることが望ましい。そこで、本実施形態では、制御部３０は、車両８０が駅Ｓｔに停車したとき、インバータ１０を制御して圧縮機２０を減速または停止させる。この場合、圧縮機２０の可変速範囲を広くできるため、騒音を低減可能な低い速度で圧縮機２０を運転できる。

なお、車両８０が駅Ｓｔに到着する前に圧縮機２０が回転していなかった場合に、駅Ｓｔに停車中に圧力Ｐｔが第１圧力Ｐ１以下になったときは、制御部３０は、圧縮機２０を回転させる。この場合、制御部３０は、走行時に蓄圧する場合の第１速度Ｖ１よりも低速の第５速度Ｖ５で圧縮機２０を回転させてもよい。第５速度Ｖ５は第２速度Ｖ２と同じであってもよい。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態の図面および説明では、第１実施形態と同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付する。第１実施形態と重複する説明を適宜省略し、第１実施形態と相違する構成について重点的に説明する。

本発明の第２実施形態は、鉄道車両用空気圧縮装置１００の制御方法である。この方法は、圧縮空気Ａｐｏを供給する圧縮機２０が車両８０が駅Ｓｔに到着する前に回転していた場合に車両８０が駅Ｓｔに停車したとき圧縮機２０を減速または停止させる。

第２実施形態によれば、車両８０が駅Ｓｔに停車したとき圧縮機２０を減速または停止させるため、それに応じて停車中の騒音を低減できる。

以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明した。上述した実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体例を示したものにすぎない。実施形態の内容は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、請求の範囲に規定された発明の思想を逸脱しない範囲において、構成要素の変更、追加、削除などの多くの設計変更が可能である。上述の実施形態では、このような設計変更が可能な内容に関して、「実施形態の」「実施形態では」等との表記を付して説明しているが、そのような表記のない内容に設計変更が許容されないわけではない。

［変形例］
以下、変形例について説明する。変形例の図面および説明では、実施形態と同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付する。実施形態と重複する説明を適宜省略し、第１実施形態と相違する構成について重点的に説明する。

実施形態の説明では、圧縮機２０が、架線から供給された電力で回転するモータ１２に駆動される例を示したが、これに限定されない。例えば、圧縮機２０は、車両８０内で発電された電力で回転するモータ１２に駆動される構成であってもよい。

実施形態の説明では、モータ１２がステータコイルとロータ磁石とを有する例を示したが、モータ１２は、公知の原理に基づくさまざまな種類のモータであってもよい。

実施形態の説明では、空気圧利用装置９２に圧縮空気を供給するエアタンクがタンク２６のみである例を示したが、タンク２６とは別に１以上のエアタンクが設けられてもよい。

実施形態の説明では、位置情報取得部３２は、全地球測位システムを利用して位置情報を取得する例を示したが、これに限定されない。例えば、位置情報は、線路内に設置された地上子から信号を取得することで、車両の位置を特定する方法、鉄道の起点からのキロ程（距離）を表した標識から取得する方法、駅など事前に位置が分かっている地点を基準に軌道上の走行距離から取得する方法、ジャイロを利用して取得する方法、車両の速度を積分して取得する方法、起点からの走行時間に基づいて取得する方法またはこれらを組み合わせた方法により取得できる。また、位置情報は、鉄道車両に関連する上位制御装置から発信される情報に基づいて取得できる。

実施形態の説明では、制御部３０の機能が車両内の装置によって実現される例を示したが、これに限定されない。例えば、制御部３０の機能の一部または全部は、上位制御装置など車両外の装置によって実現されてもよい。

実施形態の説明では、モータ１２が三相モータであり、インバータ１０が三相交流を出力する例を示したが、これに限定されない。例えば、モータ１２は単相モータやＤＣモータであってもよい。例えば、モータ１２がＤＣモータの場合には、インバータ１０はモータ１２へ印加する電圧をＰＷＭ制御することにより可変速制御できる。

上述の変形例は、第１実施形態と同様の作用、効果を奏する。

上述した各実施形態および変形例の任意の組み合わせもまた本発明の実施形態として有用である。組み合わせによって生じる新たな実施形態は、組み合わされる実施形態および変形例それぞれの効果をあわせもつ。

１０ インバータ、 １２ モータ、 ２０ 圧縮機、 ２６ タンク、 ２８ 圧力検知部、 ３０ 制御部、 ３２ 位置情報取得部、 ３４ 速度検知部、 ８０ 鉄道車両、 ９２ 空気圧利用装置、 １００ 鉄道車両用空気圧縮装置。

Claims (14)

1. 圧縮空気を溜めるタンクに圧縮空気を蓄圧する圧縮機と、
   車両の走行位置に関する位置情報を取得する取得部と、
   取得した位置情報に基づいて、圧縮機の蓄圧動作を減速または停止させるように制御する制御部と
   を備える鉄道車両用空気圧縮装置。
2. 制御部は車両が駅に停車したとき圧縮機を走行時に蓄圧する場合の速度よりも低速で回転させる請求項１に記載の鉄道車両用空気圧縮装置。
3. 制御部は車両が駅に到着する前に車両と駅との位置関係が所定状態になった場合タンクに予め蓄圧する予備蓄圧をするように圧縮機を制御する請求項１または２に記載の鉄道車両用空気圧縮装置。
4. 制御部は位置関係が所定状態になった場合でもタンクの圧力が基準値を超えているときは予備蓄圧をしない請求項３に記載の鉄道車両用空気圧縮装置。
5. 制御部は予備蓄圧するときは通常走行時に蓄圧するときよりも高速で圧縮機を回転させる請求項３または４に記載の鉄道車両用空気圧縮装置。
6. 制御部は車両の位置情報に基づいて位置関係を特定する請求項３から５のいずれかに記載の鉄道車両用空気圧縮装置。
7. 車両の走行速度に関する速度情報を取得する車両速度取得部をさらに備え、
   制御部は、取得した速度情報と位置情報とに基づいて、車両が駅を通過すると判断したときは、位置関係が所定状態になった場合でも予備蓄圧をしない請求項３から６のいずれかに記載の鉄道車両用空気圧縮装置。
8. 車両の走行路における停車駅に関する停車駅情報を取得する停車情報取得部をさらに備え、
   制御部は、取得した停車情報と位置情報とに基づいて、車両が駅を通過すると判断したときは、位置関係が所定状態になった場合でも予備蓄圧をしない請求項３から６のいずれかに記載の鉄道車両用空気圧縮装置。
9. 制御部は車両が駅で停車中に圧縮機が減速または停止した場合車両が駅を出発したとき通常走行時に蓄圧するときよりも高速で圧縮機を回転させる請求項１から８のいずれかに記載の鉄道車両用空気圧縮装置。
10. 制御部は車両が駅に停車したときの圧縮機の回転速度を時間帯に応じて変える請求項１から９のいずれかに記載の鉄道車両用空気圧縮装置。
11. 圧縮機はインバータで制御されるモータによって回転駆動され、
    制御部は車両が駅に停車したとき、インバータを制御して圧縮機を減速または停止させる請求項１から１０のいずれかに記載の鉄道車両用空気圧縮装置。
12. 圧縮機はレシプロ圧縮機である請求項１から１１のいずれかに記載の鉄道車両用空気圧縮装置。
13. 圧縮空気を溜めるタンクと、
    前記タンクに圧縮空気を蓄圧する圧縮機と、
    車両の走行位置に関する位置情報を取得する取得部と、
    取得した位置情報に基づいて、圧縮機の蓄圧動作を減速または停止させるように制御する制御部と
    を備える鉄道車両用空気圧縮装置。
14. 圧縮空気を供給する圧縮機が車両が駅に到着する前に回転していた場合に当該車両が当該駅に停車したとき圧縮機を減速または停止させる鉄道車両用空気圧縮装置の制御方法。

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