JP3476699B2 - 電気車制御装置 - Google Patents
電気車制御装置Info
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- vehicle
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、誘導電動機で駆
動される車両を電気ブレーキで停止させる電気車制御装
置に関するものである。
動される車両を電気ブレーキで停止させる電気車制御装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に鉄道車両においては電気ブレーキ
と空気ブレーキとが併用される。そして、車両の速度が
高い高速度域では電気ブレーキが作用し、低速度域にな
ると空気ブレーキに切り替えられて停止する。しかし、
電気ブレーキから空気ブレーキに切り替えられるときに
両ブレーキ間の応答速度差により、滑らかな切り替えが
難しく乗り心地に悪影響を及ぼすことがある。さらに、
空気ブレーキが作用時に摩耗するブレーキシューの保守
が面倒である。これらの問題を解決するために近年で
は、電気ブレーキだけで車両を停止させることが提案さ
れている。例えば、図９は平成１０年度電気学会産業応
用部門全国大会講演予稿集の第２５７頁から第２６２頁
「零速までの電気鉄道車両用電気ブレーキ試験台試験」
に記載された従来の電気車制御装置の動作を示す説明図
である。
と空気ブレーキとが併用される。そして、車両の速度が
高い高速度域では電気ブレーキが作用し、低速度域にな
ると空気ブレーキに切り替えられて停止する。しかし、
電気ブレーキから空気ブレーキに切り替えられるときに
両ブレーキ間の応答速度差により、滑らかな切り替えが
難しく乗り心地に悪影響を及ぼすことがある。さらに、
空気ブレーキが作用時に摩耗するブレーキシューの保守
が面倒である。これらの問題を解決するために近年で
は、電気ブレーキだけで車両を停止させることが提案さ
れている。例えば、図９は平成１０年度電気学会産業応
用部門全国大会講演予稿集の第２５７頁から第２６２頁
「零速までの電気鉄道車両用電気ブレーキ試験台試験」
に記載された従来の電気車制御装置の動作を示す説明図
である。
【０００３】図９において、車両駆動用の誘導電動機
（図示せず）はベクトル制御されている。従って、誘導
電動機のトルク分電流と加減速度とは比例関係にある。
そこで、車両速度Ｖに示すように加減速度を一定にして
車両の速度を低下させる時間０〜ｔ１ 間の誘導電動機
の電流は、トルク分電流が一定となるようにトルク分電
流指令値Ｉｑ１ ＊により制御される。車両速度が減速
されて時間ｔ１ で車両速度Ｖ１ に達すると、時間ｔ
１ 〜ｔ３ の間はジャーク（加減速度の変化率）が一
定となるように停止位置（時間ｔ３ ）に向かってトル
クを徐々に小さくしていくトルク絞り込み制御が行われ
る。そして、車両速度が零になるようなトルク分電流指
令値Ｉｑ２ ＊により制御が行われる。又、車両速度を
検出する速度センサは低速度域での分解能に問題がある
ので、図９に示すように車両速度が零近傍の速度Ｖ２
以下になる時間ｔ２ 以降では推定値が使用される。こ
の場合、速度Ｖ１ からＶ２ までの減速度が維持され
たと推定することにより車両速度の演算が行われる。以
上のように、誘導電動機を制御することにより車両速度
が零になるまで電気ブレーキのみで車両を停止させるこ
とができる。
（図示せず）はベクトル制御されている。従って、誘導
電動機のトルク分電流と加減速度とは比例関係にある。
そこで、車両速度Ｖに示すように加減速度を一定にして
車両の速度を低下させる時間０〜ｔ１ 間の誘導電動機
の電流は、トルク分電流が一定となるようにトルク分電
流指令値Ｉｑ１ ＊により制御される。車両速度が減速
されて時間ｔ１ で車両速度Ｖ１ に達すると、時間ｔ
１ 〜ｔ３ の間はジャーク（加減速度の変化率）が一
定となるように停止位置（時間ｔ３ ）に向かってトル
クを徐々に小さくしていくトルク絞り込み制御が行われ
る。そして、車両速度が零になるようなトルク分電流指
令値Ｉｑ２ ＊により制御が行われる。又、車両速度を
検出する速度センサは低速度域での分解能に問題がある
ので、図９に示すように車両速度が零近傍の速度Ｖ２
以下になる時間ｔ２ 以降では推定値が使用される。こ
の場合、速度Ｖ１ からＶ２ までの減速度が維持され
たと推定することにより車両速度の演算が行われる。以
上のように、誘導電動機を制御することにより車両速度
が零になるまで電気ブレーキのみで車両を停止させるこ
とができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の電気車制御装置
は以上のように構成されているので、車両速度がＶ１に
達するとジャークが一定になるようにトルク絞り込み制
御が行われるため、車両速度がＶ１ に達した時点の減
速度により停止までの移動距離が変化し、所定の停止位
置に停止させることが困難であるという問題点があっ
た。さらに、電気ブレーキで停止した後の空気ブレーキ
への切替についてついては、具体案が示されていないと
いう問題点があった。この発明は以上のような問題点を
解消するためになされたもので、車両速度が零になるま
で電気ブレーキのみを作用させて所定の停止位置に停止
させることができる電気車制御装置を提供することを目
的とするものである。さらに、停止後に電気ブレーキか
ら空気ブレーキへ切り替えるようにした電気車制御装置
を提供することを目的とするものである。
は以上のように構成されているので、車両速度がＶ１に
達するとジャークが一定になるようにトルク絞り込み制
御が行われるため、車両速度がＶ１ に達した時点の減
速度により停止までの移動距離が変化し、所定の停止位
置に停止させることが困難であるという問題点があっ
た。さらに、電気ブレーキで停止した後の空気ブレーキ
への切替についてついては、具体案が示されていないと
いう問題点があった。この発明は以上のような問題点を
解消するためになされたもので、車両速度が零になるま
で電気ブレーキのみを作用させて所定の停止位置に停止
させることができる電気車制御装置を提供することを目
的とするものである。さらに、停止後に電気ブレーキか
ら空気ブレーキへ切り替えるようにした電気車制御装置
を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明に係わる電気車
制御装置は、定点通過信号を受信した時点の減速度、走
行抵抗及び車両速度を演算して所定の停止位置に停止す
るまでの停止時間を求めて停止時間経過後に車両停止信
号を出力すると共に、求めた停止時間で停止位置に停止
させる減速度を演算し、さらに停止位置に停止させる減
速度を実現させるための停止トルクパターンを演算し、
停止トルクパターンを電力変換装置に指令する停止トル
クパターン発生器と、車両停止信号が入力されると指令
されたブレーキシリンダ圧力信号に基づいてブレーキシ
リンダの圧力を増加させる空気ブレーキ制御手段と、ブ
レーキシリンダの圧力が所定の圧力に達すると電力変換
装置による電気ブレーキを停止させる電気ブレーキ停止
信号を出力する電気ブレーキ停止信号発生器とを備えた
ものである。
制御装置は、定点通過信号を受信した時点の減速度、走
行抵抗及び車両速度を演算して所定の停止位置に停止す
るまでの停止時間を求めて停止時間経過後に車両停止信
号を出力すると共に、求めた停止時間で停止位置に停止
させる減速度を演算し、さらに停止位置に停止させる減
速度を実現させるための停止トルクパターンを演算し、
停止トルクパターンを電力変換装置に指令する停止トル
クパターン発生器と、車両停止信号が入力されると指令
されたブレーキシリンダ圧力信号に基づいてブレーキシ
リンダの圧力を増加させる空気ブレーキ制御手段と、ブ
レーキシリンダの圧力が所定の圧力に達すると電力変換
装置による電気ブレーキを停止させる電気ブレーキ停止
信号を出力する電気ブレーキ停止信号発生器とを備えた
ものである。
【０００６】さらに、定点通過信号を受信した時点の減
速度、走行抵抗及び車両速度を演算して所定の停止位置
に停止するまでの停止時間を求めて停止時間経過後に車
両停止信号を出力すると共に、求めた停止時間で停止位
置に停止させる減速度を演算し、さらに停止位置に停止
させる減速度を実現させるための停止トルクパターンを
演算し、停止トルクパターンを電力変換装置に指令する
停止トルクパターン発生器と、車両停止信号が入力され
ると指令されたブレーキシリンダ圧力信号に基づいてブ
レーキシリンダの圧力を増加させる空気ブレーキ制御手
段と、車両停止信号が出力されてから所定の時間が経過
すると電力変換装置による電気ブレーキを停止させる電
気ブレーキ停止信号を出力する電気ブレーキ停止信号発
生器とを備えたものである。
速度、走行抵抗及び車両速度を演算して所定の停止位置
に停止するまでの停止時間を求めて停止時間経過後に車
両停止信号を出力すると共に、求めた停止時間で停止位
置に停止させる減速度を演算し、さらに停止位置に停止
させる減速度を実現させるための停止トルクパターンを
演算し、停止トルクパターンを電力変換装置に指令する
停止トルクパターン発生器と、車両停止信号が入力され
ると指令されたブレーキシリンダ圧力信号に基づいてブ
レーキシリンダの圧力を増加させる空気ブレーキ制御手
段と、車両停止信号が出力されてから所定の時間が経過
すると電力変換装置による電気ブレーキを停止させる電
気ブレーキ停止信号を出力する電気ブレーキ停止信号発
生器とを備えたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】参考例１．図１は参考例１を示す
構成図である。図１において、１は車両を駆動する誘導
電動機、２は誘導電動機１を制御する電力変換装置で、
誘導電動機１の２次磁束パターンΦ２ ＊、後述の車両
速度Ｖ及びトルクパターンＴｑｒ＊に基づいて誘導電動
機１をベクトル制御する。３は誘導電動機１の回転数を
検出する回転数検出器、４は速度演算器で、回転数検出
器３により検出された誘導電動機１の回転数に基づいて
車両速度Ｖを演算する。５は定点通過検知器で、車両が
所定の定点を通過したときに定点通過信号Ｃｐとして
「１」を出力し、所定の定点を通過するまでは「０」を
出力する。６は車両速度Ｖ、定点通過信号Ｃｐ及び後述
のトルクパターンＴｑｒ＊が入力される停止トルクパタ
ーン発生器で、車両を電気ブレーキのみで所定の停止位
置に停止させる停止トルクパターンＴｑｓ＊及び切替信
号Ｃｔを出力する。なお、切替信号Ｃｔは定点通過信号
Ｃｐが「０」のとき「０」、「１」のとき「１」が出力
される。７はパターン切替器で、切替信号Ｃｔが「０」
のときに運転士又は自動列車運転装置等のブレーキ系か
ら指令される指令トルクパターンＴｑ＊をトルクパター
ンＴｑｒ＊として電力変換装置２へ入力し、切替信号Ｃ
ｔが「１」のときに停止トルクパターンＴｑｓ＊をトル
クパターンＴｑｒ＊として電力変換装置２へ入力する。
構成図である。図１において、１は車両を駆動する誘導
電動機、２は誘導電動機１を制御する電力変換装置で、
誘導電動機１の２次磁束パターンΦ２ ＊、後述の車両
速度Ｖ及びトルクパターンＴｑｒ＊に基づいて誘導電動
機１をベクトル制御する。３は誘導電動機１の回転数を
検出する回転数検出器、４は速度演算器で、回転数検出
器３により検出された誘導電動機１の回転数に基づいて
車両速度Ｖを演算する。５は定点通過検知器で、車両が
所定の定点を通過したときに定点通過信号Ｃｐとして
「１」を出力し、所定の定点を通過するまでは「０」を
出力する。６は車両速度Ｖ、定点通過信号Ｃｐ及び後述
のトルクパターンＴｑｒ＊が入力される停止トルクパタ
ーン発生器で、車両を電気ブレーキのみで所定の停止位
置に停止させる停止トルクパターンＴｑｓ＊及び切替信
号Ｃｔを出力する。なお、切替信号Ｃｔは定点通過信号
Ｃｐが「０」のとき「０」、「１」のとき「１」が出力
される。７はパターン切替器で、切替信号Ｃｔが「０」
のときに運転士又は自動列車運転装置等のブレーキ系か
ら指令される指令トルクパターンＴｑ＊をトルクパター
ンＴｑｒ＊として電力変換装置２へ入力し、切替信号Ｃ
ｔが「１」のときに停止トルクパターンＴｑｓ＊をトル
クパターンＴｑｒ＊として電力変換装置２へ入力する。
【０００８】次に動作について説明する。図２は図１の
動作を説明するタイムチャートである。図１及び図２に
おいて、車両が定点を通過するまでは定点通過信号Ｃｐ
は図２（ａ）に示すように「０」である。そして、車両
は定点通過までは図２（ｂ）に示すようにトルク一定の
指令トルクパターンＴｑ＊により制御が行われている。
トルク一定制御により図２（ｃ）に示すように車両が減
速度一定の電気ブレーキで減速される。この状態で定点
を通過するまでは、図２（ｄ）に示すように切替信号Ｃ
ｔが「０」である。この場合、トルクパターンＴｑｒ＊
は図２（ｅ）に示すようにブレーキ系から指令された減
速度一定の指令トルクパターンＴｑ＊が選択されてい
る。従って、電力変換装置２はブレーキ系から指令され
た指令トルクパターンＴｑ＊により誘導電動機１のベク
トル制御をしている。その後、車両が定点を通過すると
図２（ａ）に示すように定点通過信号Ｃｐが「１」にな
るので、停止トルクパターン発生器６において演算され
た停止トルクパターンＴｑｓ＊が出力される（図２
（ｆ）参照）と共に、図２（ｄ）に示すように切替信号
Ｃｔの「１」が出力される。
動作を説明するタイムチャートである。図１及び図２に
おいて、車両が定点を通過するまでは定点通過信号Ｃｐ
は図２（ａ）に示すように「０」である。そして、車両
は定点通過までは図２（ｂ）に示すようにトルク一定の
指令トルクパターンＴｑ＊により制御が行われている。
トルク一定制御により図２（ｃ）に示すように車両が減
速度一定の電気ブレーキで減速される。この状態で定点
を通過するまでは、図２（ｄ）に示すように切替信号Ｃ
ｔが「０」である。この場合、トルクパターンＴｑｒ＊
は図２（ｅ）に示すようにブレーキ系から指令された減
速度一定の指令トルクパターンＴｑ＊が選択されてい
る。従って、電力変換装置２はブレーキ系から指令され
た指令トルクパターンＴｑ＊により誘導電動機１のベク
トル制御をしている。その後、車両が定点を通過すると
図２（ａ）に示すように定点通過信号Ｃｐが「１」にな
るので、停止トルクパターン発生器６において演算され
た停止トルクパターンＴｑｓ＊が出力される（図２
（ｆ）参照）と共に、図２（ｄ）に示すように切替信号
Ｃｔの「１」が出力される。
【０００９】切替信号Ｃｔの「１」が出力されることに
より、パターン切替器７が動作して図２（ｅ）に示すよ
うに停止トルクパターンＴｑｓ＊が選択される。これに
より、停止トルクパターンＴｑｓ＊がトルクパターンＴ
ｑｒ＊として電力変換装置２に指令される。ここで、停
止トルクパターンＴｑｓ＊の作成について説明する。回
転数検出器３で検出された誘導電動機１の回転数、誘導
電動機１と車輪との間の歯車比Ｇ及び車輪の半径とによ
り速度演算器４において車両の速度ｖを演算する。次に
停止トルクパターン発生器６で車両の速度ｖに基づいて
所定のサンプル時間Ｔｓ間の減速度β（ｎ）を式（１）
により演算する。さらに、車両が定点を通過するまでに
トルクパターンＴｑｒ＊、誘導電動機１が駆動する車輪
が負担する車両重量Ｍ、車輪の半径ｒ及び歯車比Ｇとに
より車両の走行抵抗Ｔｒを式（２）により演算する。ｎ
は整数である。
より、パターン切替器７が動作して図２（ｅ）に示すよ
うに停止トルクパターンＴｑｓ＊が選択される。これに
より、停止トルクパターンＴｑｓ＊がトルクパターンＴ
ｑｒ＊として電力変換装置２に指令される。ここで、停
止トルクパターンＴｑｓ＊の作成について説明する。回
転数検出器３で検出された誘導電動機１の回転数、誘導
電動機１と車輪との間の歯車比Ｇ及び車輪の半径とによ
り速度演算器４において車両の速度ｖを演算する。次に
停止トルクパターン発生器６で車両の速度ｖに基づいて
所定のサンプル時間Ｔｓ間の減速度β（ｎ）を式（１）
により演算する。さらに、車両が定点を通過するまでに
トルクパターンＴｑｒ＊、誘導電動機１が駆動する車輪
が負担する車両重量Ｍ、車輪の半径ｒ及び歯車比Ｇとに
より車両の走行抵抗Ｔｒを式（２）により演算する。ｎ
は整数である。
【００１０】
【数１】
【００１１】車両が定点を通過して定点通過信号Ｃｐが
「１」になると、その時点における式（１）（２）の減
速度の初期値をβ０ 及び走行抵抗の初期値をＴｒ０
とする。又、定点通過信号Ｃｐが「１」になったときの
車両速度の初期値をｖ０ とする。さらに、定点通過信
号Ｃｐを受信した定点から所定の停止位置までの残り距
離の初期値をｘ０ とする。なお、残り距離ｘ０ は定
点通過信号Ｃｐと共に受信するか、または定点通過信号
Ｃｐと対応して車上に記憶されている。これらの各初期
値を設定した上でジャーク（減速度の変化率）ｊ（ｔ）
を式（３）に示すように、定点通過後の経過時間ｔの関
数として与える（図２（ｇ）参照）。そして、式（３）
を演算することにより減速度β（ｔ）、車両の速度ｖ
（ｔ）及び車両の停止位置までの残り距離ｘ（ｔ）は、
式（４）から式（６）のように表すことができる（図２
（ｈ）（ｉ）（ｊ）参照）。 ｊ（ｔ）＝ｋ１ ＋２・ｋ２・ｔ ・・・（３） β（ｔ）＝β０ ＋ｋ１ ・ｔ＋ｋ２ ・ｔ２ ・・・（４） ｖ（ｔ）＝ｖ０ ＋β０ ・ｔ＋ｋ１ ・ｔ２ ／２＋ｋ２・ｔ３／３・・・（５） ｘ（ｔ）＝ｘ０ ＋ｖ０ ・ｔ＋β０ ・ｔ２ ／２ ＋ｋ１ ・ｔ３／６＋ｋ２ ・ｔ４／１２ ・・・（６） 車両が定点通過信号Ｃｐを受信してから残り距離ｘ０
を進んで所定の停止位置で停止する条件として、残り距
離ｘ０ を進んだときの速度及び減速度を零としてｋ１
、ｋ２ を求めると式（７）（８）となる。さらに、
残り距離ｘ０を進むまでの経過時間ｔ０ は式（９）に
より求められる。なお、式（９）は初期条件によっては
平方根内が負になる。この場合は、定点通過信号Ｃｐを
受信したときから停止位置までの経過時間ｔ０ を式
（１０）により求める。そして、経過時間ｔ０ を用い
てｋ１ ，ｋ２ を求める。この場合、通過信号Ｃｐを
受信した地点から停止位置までの移動距離Ｘは式（１
１）で表され、減速度の初期値β０ に依存して変化す
る。
「１」になると、その時点における式（１）（２）の減
速度の初期値をβ０ 及び走行抵抗の初期値をＴｒ０
とする。又、定点通過信号Ｃｐが「１」になったときの
車両速度の初期値をｖ０ とする。さらに、定点通過信
号Ｃｐを受信した定点から所定の停止位置までの残り距
離の初期値をｘ０ とする。なお、残り距離ｘ０ は定
点通過信号Ｃｐと共に受信するか、または定点通過信号
Ｃｐと対応して車上に記憶されている。これらの各初期
値を設定した上でジャーク（減速度の変化率）ｊ（ｔ）
を式（３）に示すように、定点通過後の経過時間ｔの関
数として与える（図２（ｇ）参照）。そして、式（３）
を演算することにより減速度β（ｔ）、車両の速度ｖ
（ｔ）及び車両の停止位置までの残り距離ｘ（ｔ）は、
式（４）から式（６）のように表すことができる（図２
（ｈ）（ｉ）（ｊ）参照）。 ｊ（ｔ）＝ｋ１ ＋２・ｋ２・ｔ ・・・（３） β（ｔ）＝β０ ＋ｋ１ ・ｔ＋ｋ２ ・ｔ２ ・・・（４） ｖ（ｔ）＝ｖ０ ＋β０ ・ｔ＋ｋ１ ・ｔ２ ／２＋ｋ２・ｔ３／３・・・（５） ｘ（ｔ）＝ｘ０ ＋ｖ０ ・ｔ＋β０ ・ｔ２ ／２ ＋ｋ１ ・ｔ３／６＋ｋ２ ・ｔ４／１２ ・・・（６） 車両が定点通過信号Ｃｐを受信してから残り距離ｘ０
を進んで所定の停止位置で停止する条件として、残り距
離ｘ０ を進んだときの速度及び減速度を零としてｋ１
、ｋ２ を求めると式（７）（８）となる。さらに、
残り距離ｘ０を進むまでの経過時間ｔ０ は式（９）に
より求められる。なお、式（９）は初期条件によっては
平方根内が負になる。この場合は、定点通過信号Ｃｐを
受信したときから停止位置までの経過時間ｔ０ を式
（１０）により求める。そして、経過時間ｔ０ を用い
てｋ１ ，ｋ２ を求める。この場合、通過信号Ｃｐを
受信した地点から停止位置までの移動距離Ｘは式（１
１）で表され、減速度の初期値β０ に依存して変化す
る。
【００１２】
【数２】
【００１３】以上のように、式（７）（８）のｋ１ 、
ｋ２ を用いて式（４）から車両を残り距離ｘ０ の所
定の停止位置に停止させるための減速度β（ｔ）を演算
する。さらに、減速度β（ｔ）を実現させるために式
（２）と同様の関係式で走行抵抗Ｔｒ０ として、必要
なトルクを式（１２）により演算する。そして、式（１
２）で演算されたトルクＴｑ（ｔ）が停止トルクパター
ン発生器６から図２（ｆ）に示すように停止トルクパタ
ーンＴｑｓ＊として出力される。
ｋ２ を用いて式（４）から車両を残り距離ｘ０ の所
定の停止位置に停止させるための減速度β（ｔ）を演算
する。さらに、減速度β（ｔ）を実現させるために式
（２）と同様の関係式で走行抵抗Ｔｒ０ として、必要
なトルクを式（１２）により演算する。そして、式（１
２）で演算されたトルクＴｑ（ｔ）が停止トルクパター
ン発生器６から図２（ｆ）に示すように停止トルクパタ
ーンＴｑｓ＊として出力される。
【００１４】
【数３】
【００１５】ここで、定点通過信号Ｃｐが「１」で切替
信号Ｃｔの「１」が出力されることにより、パターン切
替器７が停止トルクパターンＴｑｓ＊を選択して、電力
変換装置２へ停止トルクパターンＴｑｓ＊が指令され
る。定点通過信号Ｃｐを受信した以後は、電力変換装置
２がトルクパターンＴｑｓ＊により図２（ｃ）に示すよ
うに誘導電動機１のベクトル制御を行い、所定の停止位
置で車両を停止させる。なお、定点を通過して時間ｔ０
が経過後にトルクＴｑ（ｔ０ ）を出力して空気ブレ
ーキに切り替える。以上のように、停止トルクパターン
発生器６において定点通過信号Ｃｐを受信した時点の減
速度、走行抵抗及び車両速度を演算して所定の停止位置
に停止するまでの停止時間を求め、求められた停止時間
で停止位置に停止させるための減速度を演算し、さらに
停止位置に停止させるための減速度を実現させるための
停止トルクパターンを演算する。そして、演算された停
止トルクパターンを電力変換装置２に指令して誘導電動
機１をベクトル制御することにより、車両速度が零にな
るまで電気ブレーキのみを作用させて所定の停止位置に
停止させることができる。
信号Ｃｔの「１」が出力されることにより、パターン切
替器７が停止トルクパターンＴｑｓ＊を選択して、電力
変換装置２へ停止トルクパターンＴｑｓ＊が指令され
る。定点通過信号Ｃｐを受信した以後は、電力変換装置
２がトルクパターンＴｑｓ＊により図２（ｃ）に示すよ
うに誘導電動機１のベクトル制御を行い、所定の停止位
置で車両を停止させる。なお、定点を通過して時間ｔ０
が経過後にトルクＴｑ（ｔ０ ）を出力して空気ブレ
ーキに切り替える。以上のように、停止トルクパターン
発生器６において定点通過信号Ｃｐを受信した時点の減
速度、走行抵抗及び車両速度を演算して所定の停止位置
に停止するまでの停止時間を求め、求められた停止時間
で停止位置に停止させるための減速度を演算し、さらに
停止位置に停止させるための減速度を実現させるための
停止トルクパターンを演算する。そして、演算された停
止トルクパターンを電力変換装置２に指令して誘導電動
機１をベクトル制御することにより、車両速度が零にな
るまで電気ブレーキのみを作用させて所定の停止位置に
停止させることができる。
【００１６】参考例２．図３は参考例２を示す構成図で
ある。図３において、１〜３，５，７は参考例１のもの
と同様のものである。８は後述の速度演算器９からの車
両速度ｖ、定点通過信号Ｃｐ及びトルクパターンＴｑｒ
＊が入力される停止トルクパターン発生器で、車両を電
気ブレーキのみで所定の停止位置に停止させる停止トル
クパターンＴｑｒ＊と、切替信号Ｃｔと、停止位置近傍
の低速度域における車両速度ｖ（ｔ）を演算して出力す
る。９は速度演算器で、回転数検出器３により検出され
た誘導電動機１の回転数に基づいて車両速度ｖを演算す
る。さらに、速度演算器９は停止位置近傍の低速度域で
は停止トルクパターン発生器８から入力された車両速度
ｖ（ｔ）をｖ＝ｖ（ｔ）として出力する。
ある。図３において、１〜３，５，７は参考例１のもの
と同様のものである。８は後述の速度演算器９からの車
両速度ｖ、定点通過信号Ｃｐ及びトルクパターンＴｑｒ
＊が入力される停止トルクパターン発生器で、車両を電
気ブレーキのみで所定の停止位置に停止させる停止トル
クパターンＴｑｒ＊と、切替信号Ｃｔと、停止位置近傍
の低速度域における車両速度ｖ（ｔ）を演算して出力す
る。９は速度演算器で、回転数検出器３により検出され
た誘導電動機１の回転数に基づいて車両速度ｖを演算す
る。さらに、速度演算器９は停止位置近傍の低速度域で
は停止トルクパターン発生器８から入力された車両速度
ｖ（ｔ）をｖ＝ｖ（ｔ）として出力する。
【００１７】次に動作について説明する。図４は図３の
動作を説明するタイムチャートである。図３及び図４に
おいて、図４（ｃ）に示すように車両が電気ブレーキで
減速されて速度ｖ１ 及び時間ｔ１ で定点を通過する
までは図４（ａ）に示すように切替信号Ｃｔが「０」で
ある。この場合、実施の形態１と同様にトルクパターン
Ｔｑｒ＊は図４（ｅ）に示すようにブレーキ系から指令
された指令トルクパターンＴｑｒ＊が選択されている。
そして、車両が時間ｔ１ で定点を通過して定点通過信
号Ｃｐが「１」になると、図４（ｅ）に示すように停止
トルクパターンＴｑｓ＊が選択される。なお、停止トル
クパターンＴｑｓ＊は実施の形態１と同様に式（１０）
で演算されたＴｑ（ｔ）で与えられる。この時点では車
両速度ｖは回転数検知器３により検出された誘導電動機
１の回転数に基づいて演算された値が使用されている。
車両が停止トルクパターンＴｑｓ＊により減速されて時
間ｔ２ において停止位置近傍の低速度域である車両速
度がｖ２ に達すると、速度演算器９は停止トルクパタ
ーン発生器８で式（５）及びｋ１ ，ｋ２ により演算
した車両速度ｖ（ｔ）を車両速度ｖとして出力する。
動作を説明するタイムチャートである。図３及び図４に
おいて、図４（ｃ）に示すように車両が電気ブレーキで
減速されて速度ｖ１ 及び時間ｔ１ で定点を通過する
までは図４（ａ）に示すように切替信号Ｃｔが「０」で
ある。この場合、実施の形態１と同様にトルクパターン
Ｔｑｒ＊は図４（ｅ）に示すようにブレーキ系から指令
された指令トルクパターンＴｑｒ＊が選択されている。
そして、車両が時間ｔ１ で定点を通過して定点通過信
号Ｃｐが「１」になると、図４（ｅ）に示すように停止
トルクパターンＴｑｓ＊が選択される。なお、停止トル
クパターンＴｑｓ＊は実施の形態１と同様に式（１０）
で演算されたＴｑ（ｔ）で与えられる。この時点では車
両速度ｖは回転数検知器３により検出された誘導電動機
１の回転数に基づいて演算された値が使用されている。
車両が停止トルクパターンＴｑｓ＊により減速されて時
間ｔ２ において停止位置近傍の低速度域である車両速
度がｖ２ に達すると、速度演算器９は停止トルクパタ
ーン発生器８で式（５）及びｋ１ ，ｋ２ により演算
した車両速度ｖ（ｔ）を車両速度ｖとして出力する。
【００１８】以上のように、停止トルクパターン発生器
８において定点通過信号Ｃｐの「１」を受信した時点の
減速度、走行抵抗及び車両速度を演算して所定の位置に
停止するまでの時間を求め、求められた停止時間が停止
位置に停止させるための減速度を演算する。そして、停
止位置に停止させるための減速度を実現させるための停
止トルクパターンを演算して電力変換装置２に指令する
ことにより、誘導電動機１をベクトル制御して車両速度
が零になるまで電気ブレーキのみを作用させて所定の位
置に停止させることができる。さらに、停止位置近傍の
低速度域では式（５）により算出された車両速度ｖ
（ｔ）を車両速度ｖとして使用することにより、回転数
検出器３の分解能に影響されることなく車両速度の検出
が困難な低速度域においても、電気ブレーキのみを作用
させて所定の停止位置に精度よく停止させることができ
る。
８において定点通過信号Ｃｐの「１」を受信した時点の
減速度、走行抵抗及び車両速度を演算して所定の位置に
停止するまでの時間を求め、求められた停止時間が停止
位置に停止させるための減速度を演算する。そして、停
止位置に停止させるための減速度を実現させるための停
止トルクパターンを演算して電力変換装置２に指令する
ことにより、誘導電動機１をベクトル制御して車両速度
が零になるまで電気ブレーキのみを作用させて所定の位
置に停止させることができる。さらに、停止位置近傍の
低速度域では式（５）により算出された車両速度ｖ
（ｔ）を車両速度ｖとして使用することにより、回転数
検出器３の分解能に影響されることなく車両速度の検出
が困難な低速度域においても、電気ブレーキのみを作用
させて所定の停止位置に精度よく停止させることができ
る。
【００１９】実施の形態１．図５は実施の形態１を示す
構成図である。図５において、１，３〜５は参考例１の
ものと同様のものである。１０は誘導電動機１を制御す
る電力変換装置で、誘導電動機１の２次磁束パターンΦ
２ ＊、後述の車両速度及びトルクパターンＴｑｒ＊に
基づいて誘導電動機１をベクトル制御する。さらに、電
力変換装置１０は後述の電気ブレーキ停止信号ＣＥＢに
より電気ブレーキ制御を停止する。１１は車両速度Ｖ、
定点通過信号Ｃｐ及び後述のトルクパターンＴｑｒ＊が
入力される停止トルクパターン発生器で、車両を電気ブ
レーキのみで所定の停止位置に停止させる停止トルクパ
ターンＴｑｓ＊及び切替信号Ｃｔを出力する。ここで、
停止トルクパターンＴｑｓ＊は参考例１で示した式（１
２）により停止トルクパターン発生器１１において演算
される。また、切替信号Ｃｔは定点通過信号Ｃｐが
「０」のとき「０」、「１」のとき「１」が出力され
る。なお、定点通過信号Ｃｐは車両が定点を通過したと
き「１」が出力される。
構成図である。図５において、１，３〜５は参考例１の
ものと同様のものである。１０は誘導電動機１を制御す
る電力変換装置で、誘導電動機１の２次磁束パターンΦ
２ ＊、後述の車両速度及びトルクパターンＴｑｒ＊に
基づいて誘導電動機１をベクトル制御する。さらに、電
力変換装置１０は後述の電気ブレーキ停止信号ＣＥＢに
より電気ブレーキ制御を停止する。１１は車両速度Ｖ、
定点通過信号Ｃｐ及び後述のトルクパターンＴｑｒ＊が
入力される停止トルクパターン発生器で、車両を電気ブ
レーキのみで所定の停止位置に停止させる停止トルクパ
ターンＴｑｓ＊及び切替信号Ｃｔを出力する。ここで、
停止トルクパターンＴｑｓ＊は参考例１で示した式（１
２）により停止トルクパターン発生器１１において演算
される。また、切替信号Ｃｔは定点通過信号Ｃｐが
「０」のとき「０」、「１」のとき「１」が出力され
る。なお、定点通過信号Ｃｐは車両が定点を通過したと
き「１」が出力される。
【００２０】さらに、停止トルクパターン発生器１１は
定点通過信号Ｃｐが「１」になった時点から時間ｔ０
が経過すると、車両が停止したものとして車両停止信号
ＣＳｐの「１」を出力する。１２はパターン切替器で、
切替信号Ｃｔが「０」のときに運転士又は自動列車運転
装置等のブレーキ系から指令される指令トルクパターン
Ｔｑ＊をトルクパターンＴｑｒ＊として電力変換装置１
０へ入力し、切替信号Ｃｔが「１」のときに停止トルク
パターンＴｑｓ＊をトルクパターンＴｑｒ＊として電力
変換装置１０へ入力する。１３は空気ブレーキ系から指
令されたブレーキシリンダ圧力指令信号ＢＣ＊と車両停
止信号ＣＳｐとが入力される空気ブレーキ制御手段で、
車両停止信号ＣＳｐの「１」が入力されると同時に後述
のブレーキシリンダ１４の空気圧ＢＣを目標のブレーキ
シリンダ圧力指令信号ＢＣ＊に向けて増加させる。１４
はブレーキシリンダで、空気圧ＢＣにより後述のブレー
キシューを押圧する。１５はブレーキシューで、ブレー
キシリンダ１４の押圧力により車輪（図示せず〕に押圧
されて車両に空気ブレーキが作用する。１６はブレーキ
シリンダ圧力指令信号ＢＣ＊と空気圧ＢＣとが入力され
る電気ブレーキ停止信号発生器で、ブレーキシリンダ圧
力指令信号ＢＣ＊に対して空気圧ＢＣが所定の値に達す
ると電気ブレーキ停止信号ＣＥＢを出力する。
定点通過信号Ｃｐが「１」になった時点から時間ｔ０
が経過すると、車両が停止したものとして車両停止信号
ＣＳｐの「１」を出力する。１２はパターン切替器で、
切替信号Ｃｔが「０」のときに運転士又は自動列車運転
装置等のブレーキ系から指令される指令トルクパターン
Ｔｑ＊をトルクパターンＴｑｒ＊として電力変換装置１
０へ入力し、切替信号Ｃｔが「１」のときに停止トルク
パターンＴｑｓ＊をトルクパターンＴｑｒ＊として電力
変換装置１０へ入力する。１３は空気ブレーキ系から指
令されたブレーキシリンダ圧力指令信号ＢＣ＊と車両停
止信号ＣＳｐとが入力される空気ブレーキ制御手段で、
車両停止信号ＣＳｐの「１」が入力されると同時に後述
のブレーキシリンダ１４の空気圧ＢＣを目標のブレーキ
シリンダ圧力指令信号ＢＣ＊に向けて増加させる。１４
はブレーキシリンダで、空気圧ＢＣにより後述のブレー
キシューを押圧する。１５はブレーキシューで、ブレー
キシリンダ１４の押圧力により車輪（図示せず〕に押圧
されて車両に空気ブレーキが作用する。１６はブレーキ
シリンダ圧力指令信号ＢＣ＊と空気圧ＢＣとが入力され
る電気ブレーキ停止信号発生器で、ブレーキシリンダ圧
力指令信号ＢＣ＊に対して空気圧ＢＣが所定の値に達す
ると電気ブレーキ停止信号ＣＥＢを出力する。
【００２１】次に動作について説明する。図６は動作を
説明するタイムチャートである。図５及び図６におい
て、車両が定点を通過するまでは定点通過信号Ｃｐは図
６（ａ）に示すように「０」である。そして、車両は定
点通過までは図６（ｂ）に示すようにトルク一定の指令
トルクパターンＴｑ＊によりベクトル制御が行われてい
る。トルク一定制御により図６（ｃ）に示すように車両
が減速度一定の電気ブレーキで減速される。この状態で
定点を通過するまでは図６（ｄ）に示すように切替信号
Ｃｔが「０」である。この場合、トルクパターンＴｑｒ
＊は図６（ｅ）に示すようにブレーキ系から指令された
減速度一定の指令トルクパターンＴｑ＊が選択されてい
る。従って、電力変換装置１０はブレーキ系から指令さ
れた指令トルクパターンＴｑ＊により誘導電動機１のベ
クトル制御をしている。その後、車両が定点を通過する
と図６（ａ）に示すように定点通過信号Ｃｐが「１」に
なるので、停止トルクパターン発生器１１において演算
された停止トルクパターンＴｑｓ＊が出力される（図６
（ｆ）参照）と共に、図６（ｄ）に示すように切替信号
Ｃｔの「１」が出力される。切替信号Ｃｔの「１」が出
力されることにより、パターン切替器１２が動作して図
６（ｅ）に示すように停止トルクパターンＴｑｓ＊が選
択される。これにより、停止トルクパターンＴｑｓ＊が
トルクパターンＴｑｒ＊として電力変換装置１０に指令
される。
説明するタイムチャートである。図５及び図６におい
て、車両が定点を通過するまでは定点通過信号Ｃｐは図
６（ａ）に示すように「０」である。そして、車両は定
点通過までは図６（ｂ）に示すようにトルク一定の指令
トルクパターンＴｑ＊によりベクトル制御が行われてい
る。トルク一定制御により図６（ｃ）に示すように車両
が減速度一定の電気ブレーキで減速される。この状態で
定点を通過するまでは図６（ｄ）に示すように切替信号
Ｃｔが「０」である。この場合、トルクパターンＴｑｒ
＊は図６（ｅ）に示すようにブレーキ系から指令された
減速度一定の指令トルクパターンＴｑ＊が選択されてい
る。従って、電力変換装置１０はブレーキ系から指令さ
れた指令トルクパターンＴｑ＊により誘導電動機１のベ
クトル制御をしている。その後、車両が定点を通過する
と図６（ａ）に示すように定点通過信号Ｃｐが「１」に
なるので、停止トルクパターン発生器１１において演算
された停止トルクパターンＴｑｓ＊が出力される（図６
（ｆ）参照）と共に、図６（ｄ）に示すように切替信号
Ｃｔの「１」が出力される。切替信号Ｃｔの「１」が出
力されることにより、パターン切替器１２が動作して図
６（ｅ）に示すように停止トルクパターンＴｑｓ＊が選
択される。これにより、停止トルクパターンＴｑｓ＊が
トルクパターンＴｑｒ＊として電力変換装置１０に指令
される。
【００２２】定点通過信号Ｃｐを受信した後は、電力変
換装置１０がトルクパターンＴｑｓ＊により図６（ｃ）
に示すように誘導電動機１のベクトル制御を行う。そし
て、定点通過信号Ｃｐを受信してから時間ｔ０ 後に所
定の停止位置に車両が停止したものとして、停止トルク
パターン発生器１１から時間ｔ０ におけるトルクパタ
ーンＴｑ（ｔ０ ）が出力されると共に、図６（ｇ）に
示されるように車両停止信号ＣＳｐの「１」が出力され
る。空気ブレーキ制御手段１３に車両停止信号ＣＳｐが
入力されると、ブレーキシリンダ圧力指令信号ＢＣ＊に
よりブレーキシリンダ１４の空気圧ＢＣが上げられる。
ブレーキシリンダ１４の空気圧ＢＣが上昇されることに
よりブレーキシュー１５が車輪（図示せず）に押圧され
て空気ブレーキが作用する。そして、ブレーキシリンダ
１４の空気圧ＢＣが図６（ｈ）に示すように所定の空気
圧ＲＢＣに達すると、図６（ｉ）に示すように電気ブレ
ーキ停止信号発生器６から電気ブレーキ停止信号ＣＥＢ
の「１」が出力される。なお、電気ブレーキ停止信号Ｃ
ＥＢは空気ブレーキのみで車両の停止状態が保持できる
空気圧ＢＣに達したときに出力されるように設定されて
いる。電気ブレーキ停止信号ＣＥＢの「１」が電力変換
装置１０へ入力されると、電力変換装置１０は電気ブレ
ーキ制御を停止させる。
換装置１０がトルクパターンＴｑｓ＊により図６（ｃ）
に示すように誘導電動機１のベクトル制御を行う。そし
て、定点通過信号Ｃｐを受信してから時間ｔ０ 後に所
定の停止位置に車両が停止したものとして、停止トルク
パターン発生器１１から時間ｔ０ におけるトルクパタ
ーンＴｑ（ｔ０ ）が出力されると共に、図６（ｇ）に
示されるように車両停止信号ＣＳｐの「１」が出力され
る。空気ブレーキ制御手段１３に車両停止信号ＣＳｐが
入力されると、ブレーキシリンダ圧力指令信号ＢＣ＊に
よりブレーキシリンダ１４の空気圧ＢＣが上げられる。
ブレーキシリンダ１４の空気圧ＢＣが上昇されることに
よりブレーキシュー１５が車輪（図示せず）に押圧され
て空気ブレーキが作用する。そして、ブレーキシリンダ
１４の空気圧ＢＣが図６（ｈ）に示すように所定の空気
圧ＲＢＣに達すると、図６（ｉ）に示すように電気ブレ
ーキ停止信号発生器６から電気ブレーキ停止信号ＣＥＢ
の「１」が出力される。なお、電気ブレーキ停止信号Ｃ
ＥＢは空気ブレーキのみで車両の停止状態が保持できる
空気圧ＢＣに達したときに出力されるように設定されて
いる。電気ブレーキ停止信号ＣＥＢの「１」が電力変換
装置１０へ入力されると、電力変換装置１０は電気ブレ
ーキ制御を停止させる。
【００２３】以上のように、電力変換装置１０により電
気ブレーキで車両を停止させ、車両停止信号ＣＳｐが入
力されるとブレーキシリンダ圧力指令信号ＢＣ＊に基づ
いてブレーキシリンダ１４の圧力を増加させ、ブレーキ
シリンダ１４の圧力が所定の圧力に達すると電気ブレー
キ停止信号発生器１６から電気ブレーキ停止信号ＣＥＢ
を出力して、車両の停止後に電気ブレーキから空気ブレ
ーキへ切り替えるので、乗り心地に支障を与えるのを防
止することができる。上記実施の形態１において電気ブ
レーキ停止信号発生器１６でブレーキシリンダ圧力指令
信号ＢＣ＊と空気圧ＢＣとを比較するものについて説明
したが、電気ブレーキ停止信号発生器１８に設定したし
きい値と空気圧ＢＣとを比較するようにしても同様の効
果を期待することができる。
気ブレーキで車両を停止させ、車両停止信号ＣＳｐが入
力されるとブレーキシリンダ圧力指令信号ＢＣ＊に基づ
いてブレーキシリンダ１４の圧力を増加させ、ブレーキ
シリンダ１４の圧力が所定の圧力に達すると電気ブレー
キ停止信号発生器１６から電気ブレーキ停止信号ＣＥＢ
を出力して、車両の停止後に電気ブレーキから空気ブレ
ーキへ切り替えるので、乗り心地に支障を与えるのを防
止することができる。上記実施の形態１において電気ブ
レーキ停止信号発生器１６でブレーキシリンダ圧力指令
信号ＢＣ＊と空気圧ＢＣとを比較するものについて説明
したが、電気ブレーキ停止信号発生器１８に設定したし
きい値と空気圧ＢＣとを比較するようにしても同様の効
果を期待することができる。
【００２４】実施の形態２．図７は実施の形態２を示す
構成図である。図７において、１，３〜５は参考例１の
ものと同様のものであり、１０〜１５は実施の形態１の
ものと同様のものである。１７は車両停止信号ＣＳｐが
入力される電気ブレーキ停止信号発生器で、車両停止信
号ＣＳｐの「１」が出力されてからの経過時間を計測
し、所定の時間ｔ１ に達すると電気ブレーキ停止信号
ＣＥＢの「１」を出力する。そして、電気ブレーキ停止
信号ＣＥＢは電力変換装置１０へ入力される。
構成図である。図７において、１，３〜５は参考例１の
ものと同様のものであり、１０〜１５は実施の形態１の
ものと同様のものである。１７は車両停止信号ＣＳｐが
入力される電気ブレーキ停止信号発生器で、車両停止信
号ＣＳｐの「１」が出力されてからの経過時間を計測
し、所定の時間ｔ１ に達すると電気ブレーキ停止信号
ＣＥＢの「１」を出力する。そして、電気ブレーキ停止
信号ＣＥＢは電力変換装置１０へ入力される。
【００２５】次に動作について説明する。図８は動作を
説明するタイムチャートである。図７及び図８におい
て、車両が定点を通過するまでは定点通過信号Ｃｐは図
８（ａ）に示すように「０」である。そして、車両は定
点通過までは図８（ｂ）に示すようにトルク一定の指令
トルクパターンＴｑ＊によりベクトル制御が行われてい
る。トルク一定制御により図８（ｃ）に示すように車両
が減速度一定の電気ブレーキで減速される。この状態で
定点を通過するまでは図８（ｄ）に示すように切替信号
Ｃｔが「０」である。この場合、トルクパターンＴｑｒ
＊は図８（ｅ）に示すようにブレーキ系から指令された
減速度一定の指令トルクパターンＴｑ＊が選択されてい
る。従って、電力変換装置１０はブレーキ系から指令さ
れた指令トルクパターンＴｑ＊により誘導電動機１のベ
クトル制御をしている。その後、車両が定点を通過する
と図８（ａ）に示すように定点通過信号Ｃｐが「１」に
なるので、停止トルクパターン発生器１１において演算
された停止トルクパターンＴｑｓ＊が出力される（図８
（ｆ）参照）と共に、図８（ｄ）に示すように切替信号
Ｃｔの「１」が出力される。切替信号Ｃｔの「１」が出
力されることにより、パターン切替器１２が動作して図
８（ｅ）に示すように停止トルクパターンＴｑｓ＊が選
択される。これにより、停止トルクパターンＴｑｓ＊が
トルクパターンＴｑｒ＊として電力変換装置１０に指令
される。
説明するタイムチャートである。図７及び図８におい
て、車両が定点を通過するまでは定点通過信号Ｃｐは図
８（ａ）に示すように「０」である。そして、車両は定
点通過までは図８（ｂ）に示すようにトルク一定の指令
トルクパターンＴｑ＊によりベクトル制御が行われてい
る。トルク一定制御により図８（ｃ）に示すように車両
が減速度一定の電気ブレーキで減速される。この状態で
定点を通過するまでは図８（ｄ）に示すように切替信号
Ｃｔが「０」である。この場合、トルクパターンＴｑｒ
＊は図８（ｅ）に示すようにブレーキ系から指令された
減速度一定の指令トルクパターンＴｑ＊が選択されてい
る。従って、電力変換装置１０はブレーキ系から指令さ
れた指令トルクパターンＴｑ＊により誘導電動機１のベ
クトル制御をしている。その後、車両が定点を通過する
と図８（ａ）に示すように定点通過信号Ｃｐが「１」に
なるので、停止トルクパターン発生器１１において演算
された停止トルクパターンＴｑｓ＊が出力される（図８
（ｆ）参照）と共に、図８（ｄ）に示すように切替信号
Ｃｔの「１」が出力される。切替信号Ｃｔの「１」が出
力されることにより、パターン切替器１２が動作して図
８（ｅ）に示すように停止トルクパターンＴｑｓ＊が選
択される。これにより、停止トルクパターンＴｑｓ＊が
トルクパターンＴｑｒ＊として電力変換装置１０に指令
される。
【００２６】定点通過信号Ｃｐの「１」を受信した後
は、電力変換装置１０がトルクパターンＴｑｓ＊により
図８（ｃ）に示すように誘導電動機１のベクトル制御を
行う。そして、定点通過信号Ｃｐを受信してから時間ｔ
０ 後に所定の停止位置に車両が停止したものとして、
停止トルクパターン発生器１１から時間ｔ０ における
トルクパターンＴｑ（ｔ０ ）が出力されると共に、図
８（ｇ）に示されるように車両停止信号ＣＳｐの「１」
が出力される。空気ブレーキ制御手段１３に車両停止信
号ＣＳｐの「１」が入力されると、ブレーキシリンダ圧
力指令信号ＢＣ＊によりブレーキシリンダ１４の空気圧
ＢＣが上げられる。ブレーキシリンダ１４の空気圧ＢＣ
が上昇されることによりブレーキシュー１５が車輪（図
示せず）に押圧されて空気ブレーキが作用する。
は、電力変換装置１０がトルクパターンＴｑｓ＊により
図８（ｃ）に示すように誘導電動機１のベクトル制御を
行う。そして、定点通過信号Ｃｐを受信してから時間ｔ
０ 後に所定の停止位置に車両が停止したものとして、
停止トルクパターン発生器１１から時間ｔ０ における
トルクパターンＴｑ（ｔ０ ）が出力されると共に、図
８（ｇ）に示されるように車両停止信号ＣＳｐの「１」
が出力される。空気ブレーキ制御手段１３に車両停止信
号ＣＳｐの「１」が入力されると、ブレーキシリンダ圧
力指令信号ＢＣ＊によりブレーキシリンダ１４の空気圧
ＢＣが上げられる。ブレーキシリンダ１４の空気圧ＢＣ
が上昇されることによりブレーキシュー１５が車輪（図
示せず）に押圧されて空気ブレーキが作用する。
【００２７】そして、車両停止信号ＣＳｐの「１」が出
力されてからの経過時間を電気ブレーキ停止信号発生器
１７で計測し、所定の時間ｔ１ に達すると電気ブレー
キ停止信号ＣＥＢの「１」を出力する。ブレーキ停止信
号ＣＥＢの「１」が電力変換装置１０へ入力されると、
電力変換装置１０は電気ブレーキ制御を停止させる。こ
のとき、ブレーキシリンダ圧力指令信号ＢＣ＊により立
ち上げられたブレーキシリンダ１４の空気圧ＢＣは、空
気ブレーキのみで車両の停止状態が保持できる空気圧Ｂ
Ｃに達するように設定されている。以上のように、車両
が停止して車両停止信号ＣＳｐが出力されるとブレーキ
シリンダ圧力指令信号ＢＣ＊に基づいてブレーキシリン
ダ１４の圧力を増加させると共に、車両停止信号ＣＳｐ
が出力されてから所定の時間ｔ１ が経過するとブレー
キ停止信号ＣＥＢにより電力変換装置１０による電気ブ
レーキを停止させるので、乗り心地に支障を与えるのを
防止することができる。
力されてからの経過時間を電気ブレーキ停止信号発生器
１７で計測し、所定の時間ｔ１ に達すると電気ブレー
キ停止信号ＣＥＢの「１」を出力する。ブレーキ停止信
号ＣＥＢの「１」が電力変換装置１０へ入力されると、
電力変換装置１０は電気ブレーキ制御を停止させる。こ
のとき、ブレーキシリンダ圧力指令信号ＢＣ＊により立
ち上げられたブレーキシリンダ１４の空気圧ＢＣは、空
気ブレーキのみで車両の停止状態が保持できる空気圧Ｂ
Ｃに達するように設定されている。以上のように、車両
が停止して車両停止信号ＣＳｐが出力されるとブレーキ
シリンダ圧力指令信号ＢＣ＊に基づいてブレーキシリン
ダ１４の圧力を増加させると共に、車両停止信号ＣＳｐ
が出力されてから所定の時間ｔ１ が経過するとブレー
キ停止信号ＣＥＢにより電力変換装置１０による電気ブ
レーキを停止させるので、乗り心地に支障を与えるのを
防止することができる。
【００２８】上記参考例１，２及び実施の形態１，２に
おいて、減速度β（ｎ）は式（１）により演算するもの
について説明したが、加速度計等で直接検出するように
しても同様の効果を期待することができる。また、走行
抵抗Ｔｒを式（２）により演算するものについて説明し
たが、車両の線路上の位置と対応した走行抵抗のデータ
を、予め車上に記憶しておくようにしても同様の効果を
期待することができる。さらに、停止位置近傍の低速度
域では式（５）により算出された車両速度ｖ（ｔ）を車
両速度ｖとして使用することにより、回転数検出器３の
分解能に影響されることなく車両速度の検出が困難な低
速度域においても、電気ブレーキのみを作用させて所定
の停止位置に精度よく停止させることができる。
おいて、減速度β（ｎ）は式（１）により演算するもの
について説明したが、加速度計等で直接検出するように
しても同様の効果を期待することができる。また、走行
抵抗Ｔｒを式（２）により演算するものについて説明し
たが、車両の線路上の位置と対応した走行抵抗のデータ
を、予め車上に記憶しておくようにしても同様の効果を
期待することができる。さらに、停止位置近傍の低速度
域では式（５）により算出された車両速度ｖ（ｔ）を車
両速度ｖとして使用することにより、回転数検出器３の
分解能に影響されることなく車両速度の検出が困難な低
速度域においても、電気ブレーキのみを作用させて所定
の停止位置に精度よく停止させることができる。
【００２９】
【発明の効果】この発明によれば、停止トルクパターン
発生器において定点通過信号を受信した時点の減速度、
走行抵抗及び車両速度を演算して所定の停止位置に停止
するまでの停止時間を求め、求められた停止時間で停止
位置に停止させるための減速度を演算し、さらに停止位
置に停止させるための減速度を実現させるための停止ト
ルクパターンを演算し、演算された停止トルクパターン
を電力変換装置に指令して誘導電動機をベクトル制御す
ることにより、車両速度が零になるまで電気ブレーキの
みを作用させて所定の停止位置に停止させることができ
る。また、電力変換装置により電気ブレーキで車両を停
止させ、車両停止信号が入力されるとブレーキシリンダ
圧力指令信号に基づいてブレーキシリンダの圧力を増加
させ、ブレーキシリンダの圧力が所定の圧力に達すると
電気ブレーキ停止信号発生器から電気ブレーキ停止信号
を出力して、車両の停止後に電気ブレーキから空気ブレ
ーキへ切り替えるので、乗り心地に支障を与えるのを防
止することができる。
発生器において定点通過信号を受信した時点の減速度、
走行抵抗及び車両速度を演算して所定の停止位置に停止
するまでの停止時間を求め、求められた停止時間で停止
位置に停止させるための減速度を演算し、さらに停止位
置に停止させるための減速度を実現させるための停止ト
ルクパターンを演算し、演算された停止トルクパターン
を電力変換装置に指令して誘導電動機をベクトル制御す
ることにより、車両速度が零になるまで電気ブレーキの
みを作用させて所定の停止位置に停止させることができ
る。また、電力変換装置により電気ブレーキで車両を停
止させ、車両停止信号が入力されるとブレーキシリンダ
圧力指令信号に基づいてブレーキシリンダの圧力を増加
させ、ブレーキシリンダの圧力が所定の圧力に達すると
電気ブレーキ停止信号発生器から電気ブレーキ停止信号
を出力して、車両の停止後に電気ブレーキから空気ブレ
ーキへ切り替えるので、乗り心地に支障を与えるのを防
止することができる。
【００３０】さらに、車両が停止して車両停止信号が出
力されるとブレーキシリンダ圧力指令信号に基づいてブ
レーキシリンダの圧力を増加させると共に、車両停止信
号が出力されてから所定の時間 が経過するとブレー
キ停止信号により電力変換装置による電気ブレーキを停
止させるので、乗り心地に支障を与えるのを防止するこ
とができる。
力されるとブレーキシリンダ圧力指令信号に基づいてブ
レーキシリンダの圧力を増加させると共に、車両停止信
号が出力されてから所定の時間 が経過するとブレー
キ停止信号により電力変換装置による電気ブレーキを停
止させるので、乗り心地に支障を与えるのを防止するこ
とができる。
【図１】 この発明の参考例１を示す構成図である。
【図２】 図１の動作を説明するタイムチャートであ
る。
る。
【図３】 この発明の参考例２を示す構成図である。
【図４】 図３の動作を説明するタイムチャートであ
る。
る。
【図５】 この発明の実施の形態１を示す構成図であ
る。
る。
【図６】 図５の動作を説明するタイムチャートであ
る。
る。
【図７】 この発明の実施の形態２を示す構成図であ
る。
る。
【図８】 図７の動作を説明するタイムチャートであ
る。
る。
【図９】 従来の電気車制御装置の動作を示す説明図で
ある。
ある。
１ 誘導電動機、２，１０ 電力変換装置、６，８ 停
止トルクパターン発生器、１１ 停止トルクパターン発
生器、１３ 空気ブレーキ制御手段、１４ ブレーキシ
リンダ、１６，１７ 電気ブレーキ停止信号発生器。
止トルクパターン発生器、１１ 停止トルクパターン発
生器、１３ 空気ブレーキ制御手段、１４ ブレーキシ
リンダ、１６，１７ 電気ブレーキ停止信号発生器。
─────────────────────────────────────────────────────
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(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B60L 7/18
B60L 7/24
H02P 5/41 302
H02P 21/00
Claims (2)
- 【請求項１】 車両を駆動する誘導電動機を電力変換装
置によりベクトル制御するようにした電気車制御装置に
おいて、定点通過信号を受信した時点の減速度、走行抵
抗及び車両速度を演算して所定の停止位置に停止するま
での停止時間を求めて上記停止時間経過後に車両停止信
号を出力すると共に、上記停止時間で上記停止位置に停
止させる減速度を演算し、さらに上記停止位置に停止さ
せる減速度を実現させるための停止トルクパターンを演
算し、上記停止トルクパターンを上記電力変換装置に指
令する停止トルクパターン発生器と、上記車両停止信号
が入力されると指令されたブレーキシリンダ圧力信号に
基づいてブレーキシリンダの圧力を増加させる空気ブレ
ーキ制御手段と、上記ブレーキシリンダの圧力が所定の
圧力に達すると上記電力変換装置による電気ブレーキを
停止させる電気ブレーキ停止信号を出力する電気ブレー
キ停止信号発生器とを備えたことを特徴とする電気車制
御装置。 - 【請求項２】 車両を駆動する誘導電動機を電力変換装
置によりベクトル制御するようにした電気車制御装置に
おいて、定点通過信号を受信した時点の減速度、走行抵
抗及び車両速度を演算して所定の停止位置に停止するま
での停止時間を求めて上記停止時間経過後に車両停止信
号を出力すると共に、上記停止時間で上記停止位置に停
止させる減速度を演算し、さらに上記停止位置に停止さ
せる減速度を実現させるための停止トルクパターンを演
算し、上記停止トルクパターンを上記電力変換装置に指
令する停止トルクパターン発生器と、上記車両停止信号
が入力されると指令されたブレーキシリンダ圧力信号に
基づいてブレーキシリンダの圧力を増加させる空気ブレ
ーキ制御手段と、上記車両停止信号が出力されてから所
定の時間が経過すると上記電力変換装置による電気ブレ
ーキを停止させる電気ブレーキ停止信号を出力する電気
ブレーキ停止信号発生器とを備えたことを特徴とする電
気車制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03824699A JP3476699B2 (ja) | 1998-12-25 | 1999-02-17 | 電気車制御装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-368851 | 1998-12-25 | ||
| JP36885198 | 1998-12-25 | ||
| JP03824699A JP3476699B2 (ja) | 1998-12-25 | 1999-02-17 | 電気車制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000245004A JP2000245004A (ja) | 2000-09-08 |
| JP3476699B2 true JP3476699B2 (ja) | 2003-12-10 |
Family
ID=26377453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03824699A Expired - Fee Related JP3476699B2 (ja) | 1998-12-25 | 1999-02-17 | 電気車制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3476699B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112440959B (zh) * | 2019-08-30 | 2022-05-13 | 比亚迪股份有限公司 | 车辆及其制动方法、装置 |
-
1999
- 1999-02-17 JP JP03824699A patent/JP3476699B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000245004A (ja) | 2000-09-08 |
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