JP2022037923A - 車両制動のシステムと方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両は抵抗器グリッドを有しておらず、そして、モーター制動システムは、モーター制動動作中に、トラクションモーターの発電を、車両上の１以上の補助電気デバイスによって消費することができるレベルに制限する車両制動システムを提供する。
【解決手段】車両制動システム１００は、１以上のトラクションモーター１１４と、１以上のトラクションモーターに電気的に連結されるように構成されている電気デバイス１１７とを含む。１以上のトラクションモーターは、車両を推進するように、そして、勾配を下る車両の後退中に電力を生成するように、構成されている。電気デバイスは、車両の後退中に電力で仕事を実行することによって、車両の後退からの電力を消費するように構成されている。
【選択図】図１

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０２０年８月２５日に出願された、米国仮特許出願第６３／０６９，８７３号の非仮変更であり、米国仮特許出願第６３／０６９，８７３号の優先権を主張し、その内容はその全体が、参照によって本明細書に組み込まれる。

本開示の実施形態は、車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換するために、モーターを使用することに関係する。

技術分野に関する議論
車両推進システムのトラクションモーターは、当該モーターを、移動中の車両（例えば回転中の車輪）の運動エネルギーを電気エネルギーに変換するための発電機として使用することによって、摩擦ブレーキとは無関係に、車両の動きを、減速させる、妨げる、または停止させるのに利用することができる。ブレーキを解除した後、かつ進行方向に車両を推進するけん引力を生成する前の、勾配上で始動する車両が勾配を下り始める時に、モーター制動を使用することができる。後退が緩和されなければ、車両は、別の車両または他の設備にぶつかり、ダメージを引き起こし、そして安全上の危険をもたらす。モーター制動はまた、一般に、車両が勾配を下って走行している時、または、重力に逆らい、かつ摩擦ブレーキを摩耗させることなく望ましい車速に車両を減速させるために、使用される。

電車などのいくつかのタイプの車両では、モーター制動中にモーターによって生成された電気エネルギーの量または割合は、将来の使用のために電気エネルギーを貯蔵する、バッテリーや他のエネルギー貯蔵デバイスなどの、導電性のリンクに電気的に接続されているデバイスによって利用されることが可能な電気エネルギーよりも多くの電気エネルギーを導電性のリンクへと供給することによって、導電性のリンクまたはバスに過重な負荷をかける可能性を有する。さらに、導電性のリンクへの電気エネルギーの過剰な供給は、電気デバイスにダメージを与えたり、発火を引き起こしたりする場合すらある。いくつかの車両は、モーターによって生成された超過電気エネルギーを吸収するという明白な目的のための、追加的コンポーネントを組み込む。追加的コンポーネントは、電気エネルギーを熱として放散する抵抗素子の、少なくとも１つのアレイまたはグリッドを含むことができる。単に電気エネルギーを放散するためだけに車両上にそのようなコンポーネントを組み込むことは、生憎、車両に対してコストと重量とを増やし、また、スペースを占有し、他のコンポーネント、人、貨物等のために利用可能なスペースの量を減らす。

１以上の実施形態で、システム（例えば車両制動システム）が提供され、当該システムは、１以上のトラクションモーターと、１以上のトラクションモーターに電気的に連結されるように構成されている電気デバイスとを含む。１以上のトラクションモーターは車両を推進し、そして、勾配を下る車両の後退中に電力を生成するように、構成されている。電気デバイスは、車両の後退中に電力で仕事を実行することによって、車両の後退から生成された電力を消費するように構成されている。

１以上の実施形態では、（例えば車両制動のための）方法が提供され、当該方法は、勾配を下る車両の後退から、電力を生成する工程を含む。当該方法はまた、車両の後退から生成された電力を、車両の後退中に電力で仕事を実行することによって消費する工程を含む。

１以上の実施形態では、トラクションモーターとロードとを含む電気車両が提供される。トラクションモーターは、勾配を下る電気車両の移動中に、回生制動を介して電力を生成するように構成されている。ロードは、生成された電力を貯蔵することができない。ロードは、電力を受け取るように、そして、勾配を下る電気車両の移動中に、回生制動から生成された電力を使用して仕事を実行するように、構成されている。

本発明主題は、添付の図面を参照して、非限定的な実施形態に関する以下の記載を読むことで、理解されるであろう。
実施形態に係る、推進力生成車両上に配置された車両モーター制動システムの概略図である。 実施形態に係る、モーター制動システムの一部を示す。 実施形態に係る、経時的な、車両の空気リザーバ中の圧力を示すグラフである。 実施形態に係る、車両のモーター制動を実行するための方法のフローチャートである。 実施形態に係る、電力を消費するための方法のフローチャートであり、当該方法は、図４のモーター制動方法内に実装することができる。

本明細書に記載される１以上の実施形態は、車両モーター制動中に生成された電気エネルギーを、能動的に使用するためのシステムと方法とに対するものである。例えば、当該システムと方法とは、電気エネルギーが車両上の１以上の電気デバイスによって消費されるように、車両上での電気エネルギーの生成と電気エネルギーの伝導とを制御する。１以上の電気デバイスは、モーター制動中に電力で仕事を実行することによって、電気エネルギーを消費する。１以上の電気デバイスは、機械デバイスまたはオブジェクトを動かすように力を与えることによって能動的に仕事を実行し、電力を熱として受動的に放散させる抵抗器による発電制動グリッドとは、対照的である。実施形態では、モーター制動によって生成された電力は補助モーターに動力供給するために使用され、当該補助モーターがピストンまたはピストンのセットを動かして、空気を圧縮する。他の実施形態では、モーター制動によって生成された電力は他の電気デバイスに動力供給するために使用されてもよく、当該電気デバイスが機械デバイスまたは他のオブジェクトを動かし、つまり、それによって仕事を実行する。

本明細書に記載される実施形態は、車載の発電制動グリッドが存在するか否かに左右されない。例えば、モーター制動システムは、モーターによって生成された電力を熱として放散するための抵抗器グリッドと関連ハードウェアとを含んでいない車両上に配置することができる。そのような車両は、抵抗器グリッドと関連ハードウェアが無いことによって、コスト節約、軽量化、および／またはスペース節約に有益であるかもしれない。他の実施形態では、モーター制動システムは、抵抗器グリッドを持たない車両上で利用することができる。モーター制動システムと、当該システムを使用する方法とを使用することは、電力を１以上の電気デバイスに流用することによって、抵抗器グリッドの作業負荷を低下させるか、または完全に取り除く事ができ、電気デバイスはその電流を消費して仕事を実行する。熱として放散するエネルギーが減ることによって、本明細書に記載されるモーター制動のシステムおよび方法を利用する車両は、ブロワー、ファン、または他のアクティブ冷却デバイスの動作の頻度を抑えることによってなど、熱を緩和するための動作を軽減することができる。

実施形態では、車両は抵抗器グリッドを有しておらず、そして、モーター制動システムは、モーター制動動作中に、トラクションモーターの発電を、車両上の１以上の補助電気デバイスによって消費することができるレベルに制限する。トラクションモーターによって生成された電力は補助電気デバイスによって処理することができるロードを超過することがないため、モーター制動中に生成された利用可能な電力は全て、電力を後の使用のために貯蔵したり、電力を熱として放散させたりすることなく、補助装置によって消費することができる。モーター制動システムは、トラクションモーターによる電力供給と電気デバイスによる電力消費との間のこのバランスを達成および維持して、バス上の、ＤＣリンクの電圧オーバーシュートとも呼ばれる急激な電圧上昇を回避するように構成されている。

図１は、実施形態に係る、推進力生成車両（１０２）上に配置された車両モーター制動システム（１００）の概略図である。推進力生成車両（本明細書では車両とも呼ばれる）は、陸上ベースのものであり、ルート（１０４）を走行する。車両は、ルートセグメントと係合する複数の車輪（１０６）を含む。車両は、車輪の少なくとも一部にトルクを与えて、ルートに接している車輪に回転を強いることによって、ルートに沿って動く。

実施形態では、車両は機関車などの鉄道車両であるかもしれず、そしてルートは鉄道線路である。他の例では、車両モーター制動システムを、トラック（例えば高速道路のトラックトレーラ、採鉱用トラック、伐木用トラック等）の別のタイプの車両、自動車、バス等に車載状態で配置することができ、そして、ルートは、舗装道路、オフロードの経路等であるかもしれない。図１には示されていないが、車両は、鉄道車、トレーラー、または他の非推進車両などの１以上の車輪付きロードに連結されていてもよく、当該車輪付きロードを経路に沿って押すおよび／または引くかもしれない。

モーター制動システムは、１以上のトラクションモーター（１１４）と、トラクションモーターに電気的に連結されている１以上の電気デバイス（１１５）とを含む。モーター制動システムはまた、制御回路（１２２）、または、１以上の電気デバイスと１以上のトラクションモーターとに操作可能に接続されている車載のコントローラ（１２２）を含む。制御回路は、１以上のプロセッサ（１２４）（例えば１以上のマイクロプロセッサ、集積回路、マイクロコントローラ、フィールドプログラマブルゲートアレイ等）を含むか、および／または、それらに接続されている、ハードウェア回路構成を表す。制御回路は、車載状態で配置されている、有形の、非一時的コンピュータ可読記憶媒体（例えばメモリ）（１２６）を含むか、および／または、それらに接続されている。例えば、メモリは、本明細書に記載される制御回路の動作を実行するために、１以上のプロセッサによって実行されるプログラムされた指示（例えばソフトウェア）を記憶していてもよい。メモリはまた、追加的にまたは代替的に、ルートに関するデータベース、トリップスケジュール、ルートに沿った異なる場所に関連するけん引設定と制動設定とを提供するトリッププラン、車両のパラメータ等などの、異なる情報を記憶していてもよい。制御回路は、トラクション（または駆動）動作モード中には車両を推進し、そして、モーター制動動作モード中には車両の動きに基づいて電力を生成するように、トラクションモーターを制御してもよい。制御回路は、トラクションモーターによって生成された電力の量または割合を制御してもよく、および／または、電力の伝導を、車両のモーター制動中に仕事を実行することによって電力を消費する１以上の電気デバイス（１１５）に方向付けてもよい。

１以上の実施形態では、生成された電力を消費する１以上の電気デバイスは、後にロードに動力供給するための電力を貯蔵しておくことができない。一例では、１以上の電気デバイスは、推進力非生成補助電気デバイス（１１７）を含んでいてもよく、当該推進力非生成補助電気デバイス（１１７）は、車両を推進しない（例えばトルクを生成しない）。補助電気デバイスは、機械デバイスまたは他のオブジェクトを動かすために電力を使用する、様々な電子機械デバイスを含むことができる。電気デバイスの非限定的な例としては、コンプレッサ、ポンプ、モーター、ブロワー、アクチュエーター等が挙げられる。電気デバイスは、随意に、加熱、換気、および空調（ＨＶＡＣ）システム、コンピューティングシステム、照明システム等のコンポーネントであってもよい。

別の例では、生成された電力を消費する１以上の電気デバイスは、トラクションモーターなどの、推進力生成電気デバイスを含むことができる。示されている実施形態では、車両は、２つのトラクションモーター（１１４Ａ）、（１１４Ｂ）を有する。両方のトラクションモーターは、けん引モード中に車両を推進するためのためのトルクを生成するために利用することができる。モーター制動モード中に、第１のトラクションモーター（１１４Ａ）は、車両の運動エネルギーに基づいて電力を生成するように制御されてもよく、そして、第２のトラクションモーター（１１４Ｂ）は、第１のトラクションモーターによって生成された電力を消費するように制御された電気デバイスを表してもよい。勾配（例えば傾斜）上の車両が、車両の摩擦ブレーキの解除直後に勾配を下り始める後退状況中に、第２のトラクションモーターは、電力を利用して、車両が後退に対向するために勾配を上るように促すトルクを生成する仕事を実行する。第２のトラクションモーターは、実行される仕事としての推進力を生成することによって、車両が勾配を下る後退を停止させること、および／または、車両が勾配を上るように推進することを支援するために、トルクを生成してもよい。

車両は、車両を推進するための電気エネルギーを供給し、かつ伝導する、電力駆動システムを含む。モーター制動システムは、電力駆動システムを利用してもよく、また、電力駆動システムのコンポーネントを含んでいてもよい。電力駆動システムは、直流（ＤＣ）のバスまたはリンク（１１０）、車両の推進に動力供給することができる少なくとも１つの電力源、インバータ（１１２）、およびトラクションモーター（１１４）を含む。各インバータは、異なる、対応するトラクションモーターに関連している。車載の電力源の１例は、エネルギー貯蔵デバイス（１１６）であり、これは、１以上のバッテリーセル、バッテリーモジュール、キャパシタ等を含んでいてもよい。別の例示的な電力源は、オルタネータ（１２０）を機械的に駆動する燃料燃焼エンジン（１１８）である。示されている実施形態の車両駆動システムは、エネルギー貯蔵デバイスと、エンジンおよびオルタネータの両方とを含んでいる、ハイブリッド車両システムである。代替的な実施形態では、車両は、エネルギー貯蔵デバイスを有していなくてもよく、あるいは、補助ロードに動力供給するためのものだが、車両の推進に動力供給することはできないエネルギー貯蔵デバイスを含んでいてもよい。第２の代替的な実施形態では、車両は、エンジンとオルタネータとを有していない、完全な電気車両であってもよい。

ＤＣバスは、電力源を、インバータと関連トラクションモーターとに電気的に接続する。１以上の補助電気デバイスは、ＤＣバスに電気的に接続される。制御回路は、電気スイッチ（例えばリレー、接触器等）をＤＣバスに沿って選択的に開閉してもよく、それによって、所与の時間において、どのコンポーネントがＤＣバスから電力を受け取ることができるか、および／またはどのコンポーネントがＤＣバスに電力を供給することができるかを制御してもよい。制御回路はまた、制御シグナルを生成してもよく、当該制御シグナルは、インバータの固定状態の電力素子（例えばトランジスタ）をオンとオフに切り替えるためのインバータに送られて、ＤＣバス上のＤＣ電力を、関連トラクションモーターに動力供給するのにふさわしい、別の電力波形に変換してもよい。例えば、インバータは、ＡＣトラクションモーターに電気的に動力供給するために、ＤＣを３－相交流（ＡＣ）に変換するように構成されていてもよい。トラクションモーターは、ギア、アクスル等の機械的リンク機構を介して、車輪に機械的に接続されている。けん引モード中、トラクションモーターは、電気エネルギーを機械エネルギーに変換し、機械エネルギーがトルクを与えて、機械的リンク機構を介して車輪を回転させる。

図１では、車両は、水平（１３０）に対して勾配（例えば傾斜）を有するルートのセグメント上に位置している。重力は、車両を勾配が下る方向（１３２）に促す。車両は、セグメント上にいる間に、モーター制動モードに切り替えてもよい。モーター制動モードでは、トラクションモーターの１以上は、勾配が下る方向に動く車両の運動エネルギーを、電気エネルギーに変換する発電機として機能するように制御されている。例えば、車両の移動中の車輪の回転は、アクスルと機械的リンク機構とを通じて転換されて、トラクションモーターのローターを固定子に対して回転させる。トラクションモーターは、車輪と機械的リンク機構とに抵抗を与え、そのことが、車両の勾配を下る動きを減速させる。固定子に対する回転子の回転は、インバータを通ってＤＣバスへと送られる電力を生成する。

実施形態では、モーター制動システムは、１以上のトラクションモーターとインバータからＤＣバスに供給される、電力の量および／または割合を制御することができる。モーター制動中に生成された電流のＤＣバスへの供給は、ＤＣバスの容量を運ぶ電圧および／または電流と、電力を利用して仕事を実行する電気デバイスの消費容量の電圧および／または電流とを超過することを回避するように、モニタリングされ、かつ制御される。さらに、モーター制動システムは、モーター制動動作モード中に電力を消費する、１以上の電気デバイスによって、ＤＣバス上の電力の消費を制御することができる。モーター制動システムは、モーター制動中に、電力の生成と消費のバランスを公差マージン内で平衡化して、生成された電力のほぼ全てを、電流を抵抗器グリッドを通じて熱として放散することなく消費することを可能にする。例えば、生成電流は、ＤＣバスに供給されて、ＤＣバス上で指定されたリンク電圧またはリンク電圧範囲を維持する。同時に、電気デバイスは、ＤＣバスから電流を引き込むために操作される。電流の引き込みの割合は、電流供給の割合と平衡化されて、ＤＣバスを指定されたリンク電圧に、または指定された電圧範囲内に維持する。電気デバイスは、モーター制動中に、トラクションモーターによって生成された電力のほぼ全てを消費し、それによって、グリッド抵抗器を通って熱として意図的に放散される電流は無くなるが、少量の電流が、導電性部材（例えばワイヤ、スイッチ等）に内在する抵抗によって、ＤＣバスや他の導電経路に沿って、熱として放散するかもしれない。生成された電力のほぼ全ては、モーター制動動作中にトラクションモーターによって生成された合計電力の、少なくとも９５％、少なくとも９６％、少なくとも９７％、少なくとも９８％、または少なくとも９９％などの、少なくとも閾値レベルを表すかもしれない。

モーター制動を実行することができる従来の車両では、トラクションモーターによって生成された電力は、エネルギー貯蔵デバイスを充電し、かつ補助ロードに動力供給することができ、そして、バスに供給される超過電流はいずれも、電力を熱として放散するための発電制動グリッドに方向付けられる。グリッドが超過電流を放散するので、モーターによって生成された電流の量は、モニタリングも制御もされない。本明細書に記載されるモーター制動システムは、超過電流を熱として放散するための抵抗器グリッドを利用しない。例えば、図１の車両は、組み込み式の抵抗器グリッドすら含んでいなくてもよい。さらに、電力は、全てに満たない電力がエネルギー貯蔵デバイスに貯蔵され得るように、エネルギー貯蔵デバイスの容量を超過する量および／または割合で生成されてもよい。車両のエネルギー貯蔵デバイスは、１以上の電気デバイスによって消費されることのない、ＤＣバスに供給される超過電流の量を、吸収および貯蔵することすらできないかもしれない。この欠陥を改善するために、モーター制動システムの制御回路は、平衡を維持するために、インバータとモーターからＤＣバスに供給される電流と、並びに、（仕事を実行することによって）電気デバイスによって消費される電流とを、制御かつモニタリングするように構成されている。平衡状態は、モーター制動動作中に、指定された電圧範囲内に留まっているＤＣバスの電圧によって表すことができる、

制御回路は、生成された電流を消費する１以上の電気デバイスの電気エネルギー消費容量（または静電容量）を、最初に判定することによって、電力の生成と消費との平衡とを維持してもよい。消費容量は、１以上の電気デバイスが、動作不具合、デバイスへのダメージ、またはオーバーヒートに関してリスク上昇を引き起こすことなく、仕事を実行するために消費することができる、電圧、電流、および／または電力の上限を表す。例えば、消費容量は、指定された製品評価に基づく、電気デバイスに対する電力上限を表すことができる。電力上限は、電気デバイスが消費するように設計されている電力の最大許容可能定格値を表す。消費容量は、それぞれの電気デバイスがフルパワーまたはフルロードで動作している間の、電力消費特性を計測することによって判定することができる。代替的に、消費容量は、製造者提供のデバイス情報に基づいて判定することができ、それは、制御回路のメモリに入力されていてもよく、またはアップロードされていてもよい。モーター制動中に、複数の電気デバイスに対して電力が同時に供給される場合、個々の消費容量は、電気デバイスの群としての消費能力を判定するために纏めることができる。

消費容量を判定した後、制御回路は、モーター制動中に、生成されかつＤＣバスに供給された電力を、電力の消費を担う１以上の電気デバイスの消費容量を超過しないレベルに制限するように、インバータとトラクションモーターとを制御する。制御回路は、モーターのトルクを制御することによって、モーターによって生成される電力を制限してもよい。トラクションモーターによって生成される電力は、トルクとローターの回転速度とに基づく。例えば、電力は、トルク×回転速度として計算することができる。回転速度は、車両の車輪および／またはアクスルの回転に応じて変化してもよい。電力は、１以上の電気デバイスの消費能力に基づいて判定することができる。等式に基づいて、制御回路は、ＤＣバスへの過大電流供給を防ぐのに必要とされる、モーターのトルクレベルまたは設定を計算することができる。その後、制御回路は、１以上のトラクションモーターがそのトルクレベルで動作するように制御する。トルクは、インバータおよび／またはモーターの、設定および／または特性を制御することによって、調節することができる。例えば、制御回路は、インバータの周波数を変更して、関連モーターのトルクを修正してもよい。別の例では、制御回路は、モーターの位相順序を調節してもよく、あるいは、モーター内の位相接続を修正してもよい。

電流の供給の制御に加えて、制御回路は、電気デバイスがモーター制動の間中ずっと、継続的に動作するように制御する。例えば、制御回路は、モーター制動（例えばトラクションモーターの電力生成）が開始するとすぐに、１以上の電気デバイスを、フルパワーなどの指定されたレベルで動作させてもよく、そして、少なくともモーター制動が終了するまで、当該電気デバイスが当該指定されたレベルで動作を継続するように維持してもよい。１以上の電気デバイスを継続的に動作させることで、ＤＣバス上の急激な電圧上昇を引き起こすことなく、生成された電流が必ず消費される。

実施形態では、モーター制動システムは、勾配を下る車両の後退中に動作してもよい。後退は、車両が勾配に位置した状態で走行を開始しようと準備して、摩擦ブレーキを解除した後に、発生し得る。例えば、車両の進行方向は上りの勾配方向であるかもしれないが、ブレーキ解除後、車両は、車両を上りの勾配方向に促すけん引力が提供されるまでは、下りの勾配方向に後ろ向きに動き始めるかもしれない。後退は、制御されていない車両の動きであり、安全性に対する懸念である。モーター制動システムは、勾配を下る車両の後退を減速させるおよび／または停止させるために、モーター制動を利用してもよく、後退によって引き起こされるダメ―ジや危害のリスクを緩和し得る。例えば、勾配を下る車両の後退中に、車両の車輪が回転すると、トラクションモーターは電力を生成することができ、そして、１以上の電気デバイスが、生成されたその電力を、車両の後退中に仕事を実行することによって消費することができる。実施形態では、制御回路は、ブレーキ解除後に生じる後退に備えて、車両の始動手順中に、自動的にモーター制動動作モードに切り替えを行ってもよい。制御回路は、車両を推進するためのけん引力を命令する制御シグナルの受信に応じて、けん引モードに切り替えてもよい。

モーター制動システムはまた、車両が、比較的平坦なセグメントのルートに沿って走行している間、および／または、勾配の低下に沿って走行している間に、動作してもよい。例えば、車両は、図１に示される、下りの勾配方向（１３２）に、ルートに沿って走行しているかもしれない。下りの勾配方向で車両を加速させ得る重力に対向するために、車両はモーター制動を利用して、車両を減速し、そして望ましい車速を維持してもよい。制御回路は、車両のオペレータがモーター制動（例えば発電制動）の実施を命令することを示す、オペレータ入力デバイスからのシグナル受信後に、モーター制動モードに切り替えてもよい。随意に、制御回路は、勾配、現在の車両の移動特性（例えば現在の速度）、および指定された車両の移動特性に基づいて、自動的にモーター制動モードに切り替えてもよい。指定された車両の移動特性は、オペレータ入力（例えば特定の走行速度の選択）、既知のルートに沿った位置に基づいて速度を指定するトリッププラン等に基づいていてもよい。勾配は、傾斜センサなどの車載のセンサ、および／または、ルートデータベースとルートに沿った車両の計測位置とに基づいて、判定することができる。例えば、車両の位置は、ＧＰＳシグナルに基づいて判定することができ、そして、位置は、ルートの異なるエリアまたはセグメントに関する情報を含むルートデータベースと比較することができる。ルートデータベースは、ルートの複数の異なるセグメントにおける勾配を記載することができる。もし、制御回路が、車両が勾配を下って走行しており、そして現在の速度は指定された速度（または規制速度制限）を超過していると判定すれば、制御回路は、モーター制動モードに切り替えて、トラクションモーターを利用して車両を減速させてもよい。車速が指定された速度に達した後、またはそれ未満に下がった後は、制御回路はけん引モードに逆に切り替えてもよい。

図２は、実施形態に係る、モーター制動システム（１００）の一部を示す。示される実施形態では、モーター制動システムの部分は、コンプレッサ（２０２）を含む。コンプレッサは、モーター制動動作中に、トラクションモーターによって生成された電力を消費するように構成されている、電気デバイスを表す。より具体的には、図１に示されるように、コンプレッサは、推進力非生成補助電気デバイス（１１７）を表す。コンプレッサは、ＤＣバス（１１０）に電気的に接続され、そしてＤＣバス上の電力によって動力供給される。コンプレッサは、空気を圧縮する仕事を実行する。例えば、ＤＣバスから受け取られた電力は内部モーターに動力供給してもよく、当該内部モーターは、電気エネルギーを、タービンを回転させる機械エネルギーに変換する。回転するタービンは、空気をコンプレッサへ引き込み、そして空気を圧縮する。実行される仕事のために、コンプレッサを出る空気は、コンプレッサに入る空気よりも高圧である。

コンプレッサは、チューブ（２０６）を介して、車両の空気リザーバ（２０４）に流体接続される。チューブは、可撓性を有する、または剛性を有する、１本のパイプ、ホース等であってもよい。コンプレッサから出た空気は、チューブを通って流れ、そしてリザーバに入って、リザーバに圧縮空気を充填する。フローバルブ（２０８）を、コンプレッサおよび／またはチューブに組み込んでもよい。フローバルブを、コンプレッサからリザーバへの圧縮空気の流れを制御するために、選択的に開閉させる。例えば、開状態では、圧縮空気は、コンプレッサからチューブを通ってリザーバに流れる。閉状態では、空気がチューブを通ってリザーバに入ることはない。フローバルブは、有線または無線の通信経路を介して、制御回路に通信可能に接続されていてもよい。制御回路は、フローバルブに通信される制御シグナルを生成することによって、フローバルブの位置決めを制御してもよい。

実施形態では、リリースバルブ（２１０）は、空気リザーバに流体連結されており、そして、圧縮空気がリザーバから出られるように、リザーバを選択的に開くように構成されている。例えば、閉位置では、リリースバルブは、リザーバの壁を通る開口部またはポートを、覆ったりまたはそこに栓をしたりする。開状態と閉状態との間のリリースバルブの位置決めは、制御回路によって制御されてもよい。リリースバルブは、プラグ電磁バルブ、または別のタイプのバルブであるかもしれない。随意に、リリースバルブは、制御回路からの制御シグナルに関係無く、リザーバ内の圧力が安全目的上の指定された上限を超過することに反応して、自動的に開くように構成されていてもよい。

モーター制動モードで動作する前に、制御回路は、まず、モーター制動モード中に生成される電力の消費を担う、１以上の電気デバイスの電力消費容量を判定する。１以上の電気デバイスがコンプレッサを含む、示されている実施形態では、制御回路は、コンプレッサが指定された設定で動作する間に、消費する電力の割合または量を計測するか、または計算してもよい。指定された設定は、フルパワー設定であってもよく、あるいはフルロード設定であってもよい。フルパワー設定でのコンプレッサの電力消費は、コンプレッサが消費することができる電力上限を示す。消費は、１以上のセンサを使用して計測することができ、当該センサが、コンプレッサによって引き込まれた電流の割合または量を示すシグナルを生成する。随意に、コンプレッサは、モーター制動中に、１以上のモーターによって生成された電力を消費するのに利用される、たった１つの電気デバイスであってもよい。代替的に、もう１つのコンプレッサ、別タイプの補助電気デバイス、またはさらにトラクションモーターなどの電気デバイスと共にコンプレッサを使用して、モーター制動中に生成された電力を消費してもよい。上記の通り、１以上の電気デバイスの総消費容量を判定した後に、制御回路は、モーターによって生成される電力の量または割合を、１以上の電気デバイスによって消費される電流の量または割合と平衡化するために、モーター制動モードへの切り替え時に、インバータおよび／またはトラクションモーターに対して調節を行ってもよい。

実施形態では、モーター制動モードへの切り替え時に、制御回路が、コンプレッサを、フルパワー設定などの指定された設定で動作するように自動的に制御する。例えば、コンプレッサが異なる設定で既に動作している場合、制御回路は、フルパワー設定を命令する制御シグナルを送信してもよい。コンプレッサがオフである場合、制御回路は、コンプレッサをオンにしてフルパワー設定にする。コンプレッサがフルパワー設定で既に動作している場合、制御シグナルは、コンプレッサにフルパワー設定から逸脱するよう命令するシグナルの転送を阻止するか、またはブロックするかなどによって、その設定でのコンプレッサの動作を維持する。コンプレッサは、モーター制動動作の期間にわたって、フルパワー設定で動作するように制御されてもよい。制御回路は、延長分の時間の間も、コンプレッサが確実にフルパワー設定での動作を維持できるように、バルブを利用してもよい。

図３は、実施形態に係る、経時的な車両の空気リザーバ中の圧力を示すグラフ（３００）である。制御回路は、バルブを制御して、空気リザーバの空気圧を指定された範囲（３０２）内で維持する。指定された範囲は、車両の良好な空気制動などの、特定の機能を確実なものにするのに必要な空気圧を表してもよい。空気圧が当該範囲の下限（３０４）未満に落ちる場合、空気リザーバは、当該特定の機能を実行するのに十分な空気圧を有していないかもしれない。空気圧が当該範囲の上限（３０６）を超過する場合、高圧は、リザーバ、バルブ、および／または、リザーバに連結されているおよび／またはそれに近接している他のコンポーネントに、ダメージを与える危険を有しているかもしれない。

グラフ中の時間ｔ_１は、車両がモーター制動動作モードに入る時間を表す。時間ｔ_１前のリザーバ内の圧力は、プロット線（３０８）によって示されるように、指定された範囲内のある量で一定である。時間ｔ_１では、制御回路は、（図２に示される）フローバルブ（２０８）を開くか、またはフローバルブを開位置で維持する。制御回路はまた、コンプレッサを、フルパワー設定（あるいはコンプレッサの消費容量が既知である他の指定された設定）で動作するように制御する。コンプレッサは、モーター制動動作の期間にわたって、フルパワー設定で維持され、これは、示されるグラフ中で、時間ｔ_５まで延長する。

コンプレッサがモーター制動動作中に動作するにつれて、コンプレッサによって圧縮される空気はチューブを介してリザーバに流れ、それによって、時間ｔ_１から時間ｔ_２へ、リザーバの空気圧が徐々に上がる。時間ｔ_２では、空気リザーバの圧力は、指定された範囲の上限を超過する。リザーバの圧力は、リザーバ内の圧力センサから受信されたセンサシグナルに基づいて、制御回路によってモニタリングされてもよい。圧力が指定された範囲を上回っているとの判定に応じて、制御回路は、リリースバルブ（２１０）（図２に示される）を開くように制御シグナルを生成する。リリースバルブを開くと、空気リザーバから圧縮空気の一部が解放され、一方で、コンプレッサは、ＤＣバス上の電力によって動力供給され続ける。例えば、時間ｔ_２から時間ｔ_３まで、コンプレッサフローバルブとリリースバルブの両方は、開状態である。コンプレッサはリザーバに圧縮空気を提供し、そして、リリースバルブは同時にリザーバから圧縮空気を開放する。実施形態では、リリースバルブを介してリザーバから出る圧縮空気の量または割合は、フルパワーで動作しているコンプレッサによってリザーバに供給される圧縮空気の量または割合を超過し、それによって、リザーバの空気圧は徐々に低下して、空気リザーバの空気圧を指定された範囲に維持する。時間ｔ_２から時間ｔ_３までの間に空気圧が低下する割合は、時間ｔ_１から時間ｔ_２までの圧力上昇の割合とは異なり得る。示される実施形態では、リリースバルブが開いている時の圧力低下は、リリースバルブが閉じている時に生じる圧力上昇よりも遅い（例えば漸次的である）。時間ｔ_３では、リザーバ中の圧力は、指定された範囲の下限を下回り、したがって、制御回路はリリースバルブを閉じる。リザーバ中の圧力が再び上昇すると、制御回路が、時間ｔ_４で再びリリースバルブを開く。

制御回路は、グラフに示されるように、開と閉との間でバルブを解除するサイクルを維持して、コンプレッサがフルパワー設定で継続的に動作する間、指定された範囲内の空気圧を維持してもよい。グラフでは、モーター制動モードは時間ｔ_５で終了し、この時点で、制御回路が、コンプレッサのフローバルブを閉じてもよく、および／または、コンプレッサの動作をオフにしてもよく、あるいはコンプレッサの動作を変更してもよい。時間ｔ_５の後、リザーバ中の空気圧は一定である。

モーター制動中にトラクションモーターよって生成された電力を消費するように制御される、１以上の電気デバイスは、図２に示されるコンプレッサに限定されない。別の例示的な電気デバイスは、１以上の車両照明を含む、照明システムである。車両照明は、ヘッドライト、テールライト、車内灯等を含むことができる。モーター制動モードへの切り替え時に、制御回路が、照明システムの照明をオンにしてもよい。照明は、比較的一定量のＤＣバスからの電力を消費してもよい。仕事を実行することによって生成された電力を消費するのに使用することができる、電気デバイスの別の例は、ファンとブロワーとを含む。

別の例示的な電気デバイスは、冷却装置および／または暖房装置などの、車両上のＨＶＡＣシステムである。冷却装置は、エアコンを含むことができる。暖房装置は、ヒーターまたはファーネス（ｆｕｒｎａｃｅ）を含むことができる。実施形態では、モーター制動モードへの切り替え時に、制御回路が、ＨＶＡＣシステムをオンにしてもよい。図２に示されるバルブのように、制御回路は、モーター制動モード中に、ＨＶＡＣシステムの継続動作とは無関係に、ルーバーなどの空調処理設備を制御して、車両内、エンジン室等の温度を指定された温度範囲に維持してもよい。例えば、制御回路は、エアコンをフルパワーで動作させてもよい。一旦車両内の温度が指定された温度範囲の下限未満に落ちれば、制御回路は、ルーバーを調節して、車両のキャビンに冷却された空気を放出するレジスタを閉じ、代わりに、冷却された空気をエンジン室に、または周囲環境に方向付けてもよい。制御回路は、一旦車両のキャビン中の温度が指定された温度範囲の上限を超過すれば、再びルーバーを調節して、レジスタを開いてもよい。

また別の例示的な電気デバイスは、車両のトラクションモーターである。図１を参照して上に記載されている通り、モーター制動モード中に、制御回路は、車両上のトラクションモーターの第１のサブセットを、発電機として機能するように制御してもよく、そして、車両上の第２のセットを、実行される仕事としての推進力を生成することによって、ＤＣバス上の電力を消費するように制御してもよい。いくつかのトラクションモーターが車両を制動させる一方で、他のトラクションモーターが車両を推進するトルクを与える、このシナリオは、勾配を下る車両の後退などの、２－３の特定のシチュエーションに適用可能であるかもしれない。車両が、予定されている進行方向とは反対の方向に、勾配を下って移動するので、トラクションモーターの第１のサブセットは、制動を実行して、車両の動的な動きを電力に変換し、このことで、モーターとリンク機構における機械抵抗によって、後退を減速する。トラクションモーターの第２のサブセットは、ＤＣバス上の電力を、単独で、または１以上の補助電気デバイスとの組み合わせで消費して、指定された電圧範囲にＤＣバスを維持することができる。第２のサブセットのトラクションモーターは、電流を消費して、リンク機構を介して車輪および／またはアクスルにトルクを加えて、車両を、予定されてる進行方向（後退方向とは逆）に推進する。

制御回路は、複数の異なるタイプの電気デバイスを随意に同時に操作して、１以上のトラクションモーターによって生成された電力を消費してもよい。例えば、制御回路は、モーター制動動作の間中、図２に示されるコンプレッサと、それと共にＨＶＡＣシステムとを動作させてもよい。複数の電気デバイスを利用することで、結果として消費容量が増え、このことで、インバータとモーターが、ＤＣバスにより多くの電流を供給できるようになることで、インバータとモーターへの負荷を軽減するかもしれない。

図４は、実施形態に係る、車両のモーター制動を実行するための方法のフローチャート（４００）である。方法は、図１－３を参照して上に記載されているモーター制動システムによって実行されてもよい。方法の特定の工程は、プログラムされたロジックまたは指示に基づいて、図１に示される制御回路によって実行されてもよい。方法は、随意に、示されたものよりも多い追加的な工程、示されたものよりも少ない工程、および／または示されたものとは異なる工程を含む。方法を実行することによって、車両の動きに基づいて１以上の車両トラクションモーターによって生成された電力は、車両が動いている間に、抵抗器によるアレイまたはグリッドを通して電力を熱として放散することなく、（生成と同時に）消費することができる。

（４０２）で、勾配を下る車両の後退中に電力を消費するための、１以上の車載の電気デバイスの容量が判定される。容量は、車両の後退中に仕事を実行することによって、電気デバイスが消費することができる電気エネルギーの量または割合を表す。（４０４）で、電力は、勾配を下る車両の後退から生成される。電力は、車両の運動エネルギーを、後退中に電気エネルギーに変換するための発電機として操作される、車両の１以上のトラクションモーターによって生成することがでる。仕事を実行することによって（例えば、抵抗器を使用することによって、電流を単に熱として放散することなく）、生成された電力は、後退中に、電力を消費するための電気デバイスの容量を超過しないレベルに制限される。

（４０６）で、生成された電力は、１以上の電気デバイスを介して、電力で仕事を実行することによって、車両の後退中に消費される。随意に、（４０８）で、後退中に電力を消費することは、コンプレッサ、ブロワー、ファン、ＨＶＡＣシステム、照明システム、電子システム等の、車両の１以上の推進力非生成補助電気デバイスに動力供給することを含んでいてもよい。随意に、（４１０）で、後退中に電力を消費することは、実行される仕事として、推進力を生成することによって、（ｉ）勾配を下る車両の後退の停止、または、（ｉｉ）勾配を上る車両の推進、の１以上を実施するために、車両の１以上のトラクションモーターに動力供給することを含んでいてもよい。

図５は、実施形態に係る、電力を消費するための方法のフローチャート（５００）であり、当該方法は、図４のモーター制動方法内に組み込むことができる。例えば、フローチャート（５００）は、方法（４００）の電力の消費工程（４０８）を表してもよい。実施形態では、車両は、空気リザーバに連結されているコンプレッサを含む、１以上の推進力非生成補助電気デバイスを有している。（５０２）で、コンプレッサは、後退中に生成された電力によって動力供給されて、空気を圧縮する仕事を実行する。（５０４）で、車両の空気リザーバは、コンプレッサからの圧縮空気を使用して充填される。（５０６）で、空気リザーバの空気圧が許容可能な圧力を表す指定された圧力範囲を上回るか否かが、判定される。圧力が圧力範囲を超過する場合、フローは（５０８）に進み、そして、コンプレッサが空気を圧縮する仕事の実行を継続している間、バルブ（例えばリリースバルブ）は開くように自動的に制御されて、リザーバから圧縮空気の一部を開放する。随意に、バルブが開いて、リザーバから圧縮空気を開放する間、コンプレッサからの圧縮空気はリザーバに供給され続ける。

バルブを開いた後、またはリザーバの圧力が指定された範囲を上回らないとの判定の後、フローは（５１０）に進み、そして、空気リザーバの空気圧が指定された圧力範囲未満であるか否かが判定される。そうであれば、バルブは、コンプレッサからの圧縮空気の継続的な供給に基づいてリザーバ内の圧量を徐々に上昇させるために、自動的に閉じられる。バルブを閉じた後、または圧力が指定された範囲未満ではないとの判定の後、フローは（５０４）に戻ってもよい。（５０４）における空気リザーバの充填は、工程（５０６）、（５０８）、（５１０）、および（５１２）に記載されるフィードバック制御動作の間中、継続的に生じていてもよい。

本明細書に記載される車両モーター制動システムの１以上の技術的効果としては、超過分のモーター生成電力を熱の形で放散する、抵抗器による発電制動の使用を必要とすることなく、あるいはその存在すら必要とすることなく、車両のモーターに基づく制動を実行することが挙げられる。１以上の技術的効果としては、さらに、将来の使用のためにモーター生成電力を貯蔵するための、エネルギー貯蔵デバイスの使用を必要とすることなく、あるいはその存在すら必要とすることなく、車両のモーターに基づく制動を実行することができることが挙げられる。発電制動グリッドおよび／またはエネルギー貯蔵デバイスに依存しないことによって、モーター制動システムは、モーター制動を提供するのに必要なコンポーネントを減らし、これにより、より多くの車両でモーター制動を実行することができるようなる。

実施形態では、システム（例えば車両制動システム）は、１以上のトラクションモーターと、１以上のトラクションモーターに電気的に連結されている電気デバイスとを含む。１以上のトラクションモーターは車両を推進し、そして、勾配を下る車両の後退中に電力を生成するように、構成されている。電気デバイスは、車両の後退中に電力で仕事を実行することによって、車両の後退からの電力を消費するように構成されている。

随意に、車両は、電力を熱として放散する発電制動グリッドを含まない。随意に、電気デバイスは、推進力非生成補助電気デバイスである。推進力非生成補助電気デバイスは、電力上限を上回らない割合で電力を消費するよう構成されいてもよく、そして、１以上のトラクションモーターは、後退中に生成された電力を、電力上限を超過しないように制限するように制御されている。

随意に、電気デバイスは、電力によって動力供給されて、空気を圧縮する仕事を実行するように構成されている、コンプレッサを含む。コンプレッサは、電力によって動力供給されて、空気を圧縮して、車両の空気リザーバを充填するように構成されていてもよい。システムはまた、車両の空気リザーバに流体連結されているバルブを含んでいてもよい。コンプレッサが、電力によって動力供給されて、空気リザーバの空気圧を指定された範囲内に維持する間に、バルブは、コンプレッサによって空気リザーバに圧縮されている空気の一部を開放するように構成されていてもよい。

随意に、電気デバイスは、実行される仕事として、推進力を生成することによって、（ｉ）勾配を下る車両の後退の停止、または、（ｉｉ）勾配を上る車両の推進、の１以上を実施するために、電力によって動力供給されている１以上のトラクションモーターを含む。

実施形態では、（例えば車両制動のための）方法は、勾配を下る車両の後退から、電力を生成する工程を含む。当該方法はまた、車両の後退からの電力を、車両の後退中に電力で仕事を実行することによって消費する工程を含む。

随意に、電力は、車両の１以上の推進力非生成補助電気デバイスに動力供給することによって消費される。車両の後退から生成される電力のほぼ全ては、１以上の推進力非生成補助電気デバイスに動力供給することによって消費されてもよい。車両の１以上の推進力非生成補助電気デバイスは、電力上限を上回らない割合で電力を消費するよう構成されていてもよい。電力を生成する工程は、後退中に生成された電力を、電力上限を超過しないように制限することを含んでもよい。

随意に、電力は、電力を使用して空気を圧縮する仕事を実行するために、車両のコンプレッサに動力供給することによって消費される。方法はまた、電力によって動力供給されているコンプレッサによって圧縮されている空気を使用して、車両の空気リザーバを充填する工程を含んでもよい。方法はまた、コンプレッサが、電力によって動力供給されて、空気リザーバの空気圧を指定された範囲内に維持する間に、コンプレッサによって空気リザーバに圧縮されている空気の一部を開放するために、バルブを開く工程を含んでもよい。

随意に、電力は、実行される仕事として、推進力を生成することによって、（ｉ）勾配を下る車両の後退の停止、または、（ｉｉ）勾配を上る車両の推進、の１以上を実施するために、車両の１以上のトラクションモーターに動力供給することによって、消費される。随意に、電力は、全てに満たない電力がエネルギー貯蔵デバイスに貯蔵され得るように、車両のエネルギー貯蔵デバイスの容量を超過する量または割合の１以上で生成されてもよい。随意に、車両は、電力を熱として放散する発電制動グリッドを含まない。

随意に、実施形態では、トラクションモーターとロードとを含む電気車両が提供される。トラクションモーターは、勾配を下る電気車両の移動中に、回生制動を介して電力を生成するように構成されている。ロードは、生成された電力を貯蔵することができない。ロードは、電力を受け取るように、そして、勾配を下る電気車両の移動中に、回生制動から生成された電力を使用して仕事を実行するように、構成されている。

随意に、ロードは、電力を使用して実行される仕事として、空気を圧縮するように構成されているコンプレッサを含む。随意に、トラクションモーターは、第１のトラクションモーターであり、そして、ロードは、電力を使用して、電気車両に勾配を上るように促すためのトルクを生成するように構成されている、第２のトラクションモーターを含む。

本明細書で使用される場合の、「プロセッサ」および「コンピュータ」という用語、ならびに関連する用語、例えば、「処理デバイス」、「コンピュータデバイス」、および「コントローラ」は、当技術分野でコンピュータと呼ばれる集積回路にのみ限定されないかもしれず、マイクロコントローラ、マイクロコンピュータ、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ、およびアプリケーション固有の集積回路、ならびにその他のプログラム可能な回路を指しても良い。相応しいメモリとしては、例えば、コンピュータ可読媒体を挙げることができる。コンピュータ可読媒体は、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、フラッシュメモリなどのコンピュータ可読不揮発性媒体であり得る。「非一時的コンピュータ可読媒体」という用語は、任意のデバイスにおける、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、およびサブモジュールなどの情報、または他のデータの、短期的および長期的保存のために実装される、有形のコンピュータベースのデバイスを表す。したがって、本明細書に記載される方法は、記憶デバイスおよび／またはメモリデバイスを含むがこれらに限定されない、有形の非一時的なコンピュータ可読媒体に具現化される、実行可能な命令としてコード化されても良い。そのような命令は、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、本明細書に記載される方法の少なくとも一部を実行させる。そのため、この用語は、有形のコンピュータ可読媒体を含み、該コンピュータ可読媒体は非一時的なコンピュータ記憶デバイスを含むがこれに限定されず、該非一時的なコンピュータ記憶デバイスは揮発性媒体と不揮発性媒体、および取外し可能な媒体と取外し不可能な媒体とを含むがこれらに限定されず、例えば、ファームウェア、物理的保存場所および仮想的保存場所、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ、および、ネットワークやインターネットなどの他のデジタルソースを含む。

本明細書で使用される単数形、「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、および「その（ｔｈｅ）」は、文脈に別段の明示がない限り、複数の参照を含む。「任意の」または「随意に」とは、後に記載される出来事または状況が発生する場合と発生しない場合があり、そしてその記載は、出来事が発生する場合と発生しない場合を含み得ることを意味する。本明細書と特許請求の範囲全体で使用される時、概数を表す言語は、関連する可能性のある基本機能を変更することなく、許容範囲内で変化し得る任意の定量的表現を修飾するために適用されてもよい。したがって、「約」、「実質的に」、および「ほぼ」などの用語（複数可）によって修飾される値は、指定された詳細な値に限定されない場合がある。少なくともいくつかの場合には、概算を表す言語は、値を測定するための機器の精度に対応していても良い。ここでおよび明細書と特許請求の範囲全体を通して、範囲制限は、組み合わせられる場合および／または入れ替えられる場合があり、文脈または言語による別段の指示がない限り、そのような範囲は識別され、そして、そこに含有されるすべてのサブ範囲を含めることができる。

この書面による説明は、実施形態を開示する例を使用して、最良のモードを含む本発明の実施形態を開示し、当業者が、任意のデバイスまたはシステムの作成と使用、および包含されるいずれの方法の実施をも含む本発明の実施形態を実践することを可能にする。特許請求の範囲は、本開示の特許可能な範囲を定義し、そして当業者であれば想到する他の例を含む。そのような他の例は、それらが特許請求の範囲の文字通りの言葉と異ならない構造要素を有する場合、またはそれらが特許請求の範囲の文字通りの言葉と実質的に異ならない差を伴う同等の構造要素を含む場合、特許請求の範囲内にあると意図される。

Claims (20)

1. 車両を推進するように構成されている１以上のトラクションモーターであって、前記１以上のトラクションモーターは、勾配を下る車両の後退中に電力を生成するように構成されている、１以上のトラクションモーターと、
   前記１以上のトラクションモーターと電気的に連結されるように構成されている電気デバイスであって、前記電気デバイスは、前記車両の前記後退中に前記電力で仕事を実行することによって、前記車両の前記後退から生成された前記電力を消費するように構成されている、電気デバイスと、
   を含む、システム。
2. 前記車両は、前記電力を熱として放散する発電制動グリッドを含まない、請求項１に記載のシステム。
3. 前記電気デバイスは、推進力非生成補助電気デバイスである、請求項１に記載のシステム。
4. 前記推進力非生成補助電気デバイスは、電力上限を上回らない割合で電力を消費するように構成されており、前記１以上のトラクションモーターは、前記後退中に生成された電力を、前記電力上限を超過しないように制限するように制御されている、請求項３に記載のシステム。
5. 前記電気デバイスは、前記電力によって動力供給されて、空気を圧縮する仕事を実行するように構成されている、コンプレッサを含む、請求項１に記載のシステム。
6. 前記コンプレッサは、前記電力によって動力供給されて、前記空気を圧縮して、前記車両の空気リザーバを充填するように構成されている、請求項５に記載のシステム。
7. 前記車両の前記空気リザーバに流体連結されたバルブをさらに含み、前記コンプレッサが、前記電力によって動力供給されて、前記空気リザーバの空気圧を指定された範囲内に維持する間に、前記バルブは、前記コンプレッサによって前記空気リザーバに圧縮されている空気の一部を開放するように構成されている、請求項６に記載のシステム。
8. 前記電気デバイスは、実行される仕事として、推進力を生成することによって、（ｉ）勾配を下る前記車両の後退の停止、または、（ｉｉ）勾配を上る前記車両の推進、の１以上を実施するために、前記電力によって動力供給されている１以上のトラクションモーターを含む、請求項１に記載のシステム。
9. 勾配を下る車両の後退から電力を生成する工程と、
   前記車両の前記後退から生成された前記電力を、前記車両の前記後退中に前記電力で仕事を実行することによって消費する工程と、
   を含む、方法。
10. 前記電力は、前記車両の１以上の推進力非生成補助電気デバイスに動力供給することによって消費される、請求項９に記載の方法。
11. 前記車両の前記後退から生成された前記電力のほぼ全ては、前記１以上の推進力非生成補助電気デバイスに動力供給することによって消費される、請求項１０に記載の方法。
12. 前記車両の前記１以上の推進力非生成補助電気デバイスは、電力上限を上回らない割合で電力を消費するよう構成され、そして、前記電力を生成する工程は、前記後退中に生成された前記電力を、前記電力上限を超過しないように制限することを含む、請求項１０に記載の方法。
13. 前記電力は、前記電力を使用して空気を圧縮する仕事を実行するために、前記車両のコンプレッサに動力供給することによって消費される、請求項９に記載の方法。
14. 前記電力によって動力供給されている前記コンプレッサによって圧縮されている前記空気を使用して、前記車両の空気リザーバを充填する工程をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
15. 前記コンプレッサが、前記電力によって動力供給されて、前記空気リザーバの空気圧を指定された範囲内に維持する間に、前記コンプレッサによって前記空気リザーバに圧縮されている空気の一部を開放するために、前記バルブを開く工程をさらに含む、請求項１４に記載の方法。
16. 前記電力は、実行される仕事として、推進力を生成することによって、（ｉ）勾配を下る前記車両の後退の停止、または、（ｉｉ）勾配を上る前記車両の推進、の１以上を実施するために、前記車両の１以上のトラクションモーターに動力供給することによって消費される、請求項９に記載の方法。
17. 前記電力は、全てに満たない前記電力が前記エネルギー貯蔵デバイスに貯蔵され得るように、前記車両のエネルギー貯蔵デバイスの容量を超過する量または割合の１以上で生成される、請求項９に記載の方法。
18. 電気車両であって、前記電気車両は、
    勾配を下る前記電気車両の移動中に、回生制動を介して電力を生成するように構成されている、トラクションモーターと、
    生成された前記電力を貯蔵することができないロードと、を含み、
    前記ロードは、前記電力を受け取るように、そして、勾配を下る前記電気車両の前記移動中に、前記回生制動から生成された前記電力を使用して仕事を実行するように構成されている、電気車両。
19. 前記ロードは、前記電力を使用して実行される仕事として、空気を圧縮するように構成されているコンプレッサを含む、請求項１８に記載の電気車両。
20. 前記トラクションモーターは、第１のトラクションモーターであり、そして、前記ロードは、前記電力を使用して、前記電気車両に勾配を上るように促すためのトルクを生成するように構成されている、第２のトラクションモーターを含む、請求項１８に記載の電気車両。

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