JP3510574B2 - Protection device for main circuit system of railway vehicle - Google Patents

Protection device for main circuit system of railway vehicle

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JP3510574B2
JP3510574B2 JP2000253290A JP2000253290A JP3510574B2 JP 3510574 B2 JP3510574 B2 JP 3510574B2 JP 2000253290 A JP2000253290 A JP 2000253290A JP 2000253290 A JP2000253290 A JP 2000253290A JP 3510574 B2 JP3510574 B2 JP 3510574B2
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acceleration
main circuit
state
railway vehicle
power running
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    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、一編成中に、車
輪を回転駆動する主電動機を制御する制御手段を2つ以
上を備える鉄道車両の主回路システムの保護装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a protective device for a main circuit system of a railroad vehicle, which is provided with two or more control means for controlling a main electric motor that rotationally drives wheels during one formation.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、鉄道車両の主回路システムは、
架線から電力を、パンタグラフ(集電装置)を通じて取
り込み、ヒューズ装置を経て、フィルタ装置を介して主
変換装置(例えばインバータ装置)に供給し、それか
ら、主回路制御装置が、運転台(列車制御装置)からの
運転指令に対応した電流を、車輪を回転駆動する主電動
機に対して供給するようになっている。
2. Description of the Related Art Generally, the main circuit system of a railway vehicle is
Power is taken from the overhead wire through a pantograph (current collector), supplied to a main conversion device (for example, an inverter device) through a fuse device and a filter device, and then the main circuit control device is operated by a cab (train control device). ), The electric current corresponding to the driving command is supplied to the main electric motor that rotationally drives the wheels.

【0003】ところで、動力分散型の電気車は編成中に
複数の主回路制御装置を持ち、全ての装置が正常に動作
した場合に車両が所定の加速度で走行することができる
ように構成されており、一編成中の一部の主回路制御装
置が故障あるいは停止した場合には、所定の加速度は得
られない。そのため、所定の運転速度を得るために、力
行指令が長時間与えられる可能性があり、主回路制御装
置の各部(例えばフィルタ装置やインバータ装置)への
負荷増大による損傷のおそれがある。
By the way, a power distribution type electric vehicle has a plurality of main circuit control devices during formation, and is configured so that the vehicle can travel at a predetermined acceleration when all the devices operate normally. Therefore, when a part of the main circuit control device in one formation fails or stops, a predetermined acceleration cannot be obtained. Therefore, a powering command may be given for a long time in order to obtain a predetermined operating speed, and there is a risk of damage to each part of the main circuit control device (for example, a filter device or an inverter device) due to increased load.

【0004】そこで、一編成中のいずれかの主回路制御
装置の故障あるいは停止に起因する負荷の増大による機
器(例えば主電動機)の損傷を防ぐために、主回路制御
装置が発する状態信号に基づき、負荷状態を判断する必
要があった。
Therefore, in order to prevent damage to a device (for example, a main motor) due to an increase in load due to a failure or a stop of one of the main circuit controllers in one formation, based on a status signal issued by the main circuit controller, It was necessary to judge the load condition.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな主回路制御装置が発する状態信号に基づき負荷状態
を判断する手法では、機器間の信号伝送手段、例えば状
態信号の入出力装置、機器間の電線などが必要となり、
コストの増加、及び既存車両への機能の追加が困難であ
る。
However, in the method of determining the load state based on the state signal issued by such a main circuit control device, the signal transmission means between devices, for example, the input / output device of the state signal, and the device You need electric wires,
It is difficult to increase costs and add functions to existing vehicles.

【0006】この発明は、上記の問題点に着目してなさ
れたもので、力行中において加速度評価を行い、主回路
制御装置の状態を間接的に検知し、主回路システムの負
荷状態を判断することができる鉄道車両の主回路システ
ムの保護装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and evaluates acceleration during power running, indirectly detects the state of the main circuit control device, and determines the load state of the main circuit system. An object of the present invention is to provide a protective device for a main circuit system of a railway vehicle that can be used.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、一編成中に、車輸を回転駆動する主電動機を制御す
る制御手段を2つ以上を備える鉄道車両の主回路システ
ムの保護装置において、鉄道車両が力行中であることを
検出する力行検出手段と、鉄道車両の走行加速度を検出
する加速度検出手段と、前記力行検出手段及び加速度検
出手段よりの信号を受け、力行中において、加速度が、
基準加速度より低い場合を低加速度状態と判定する加速
度評価手段と、前記力行検出手段及び加速度評価判定手
段よりの信号を受け、過去一定回数の力行のうち、低加
速度状態と判定された回数が設定回数を超えたときに、
前記制御手段を制御して、前記主電動機への電流を通常
の状態よりも低減し、低加速度状態と判定された回数が
設定回数に等しいときには現在の状態を維持し、低加速
度状態と判定された回数が設定回数より少ないときには
前記通常の状態に戻す保護手段とを備えるものである。
According to a first aspect of the present invention, a main circuit system of a railway vehicle is equipped with two or more control means for controlling a main electric motor for rotationally driving a car during one formation. In the device, a power running detection means for detecting that the railway vehicle is in power running, an acceleration detection means for detecting the running acceleration of the rail vehicle, a signal from the power running detection means and the acceleration detection means, during power running, Acceleration is
The number of times determined to be in the low acceleration state is set out of a fixed number of times of power running in the past, which receives signals from the acceleration evaluation means that determines a low acceleration state when the acceleration is lower than the reference acceleration, and the power running detection means and the acceleration evaluation determination means. When the number of times is exceeded,
By controlling the control means, the current to the main motor is reduced as compared to the normal state, and the number of times the low acceleration state is determined is
When the set number of times is reached, the current state is maintained and low acceleration
When the number of times it is judged as a degree condition is less than the set number of times
And a protection means for returning to the normal state .

【0008】このようにすれば、加速度評価手段によっ
て、力行中において加速度が基準加速度より低い低加速
度状態を検出する加速度評価が実行される。これは、力
行指令が出されるごとに行われる。そして、低加速度状
態であると判定される回数が、カウントされる。そし
て、過去一定回数の力行のうち、保護手段によって、低
速度状態と判定された回数が設定回数を超えたときに
は、制御手段が制御され、主電動機への電流が通常の状
態よりも低減される。よって、主電動機に対する大電流
が長時間継続的に流れることが回避され、温度上昇によ
る機器の損傷などが防止される。
In this way, the acceleration evaluation means executes the acceleration evaluation for detecting the low acceleration state in which the acceleration is lower than the reference acceleration during the power running. This is performed every time a powering command is issued. Then, the number of times that it is determined to be in the low acceleration state is counted. Then, when the number of times the protective means determines that the vehicle is in the low speed state exceeds the set number of times during a certain number of power runs in the past, the control means is controlled and the current to the main motor is reduced as compared with the normal state. . Therefore, a large current to the main motor is prevented from continuously flowing for a long time, and damage to the device due to temperature rise is prevented.

【0009】また、力行中において加速度評価を行い、
主回路制御装置の状態を間接的に検知し、主回路システ
ムの負荷状態を判断するようにしているので、追加配線
や他の装置の変更・改造を必要とせず、一般に主回路制
御装置のソフトウェアの変更のみで実現できるため、既
存車両への追加が容易である。前記保護手段が、さら
に、過去一定回数の力行のうち、低加速度状態と判定さ
れた回数が設定回数に等しいときには現在の状態を維持
する一方、低加速度状態と判定された回数が設定回数よ
り少ないときには前記通常の状態に戻すようにしている
ので、一旦主電動機に供給する電流を低減する保護モー
ドに移行しても、その後において、さらに、加速度評価
を継続し、現在の状態を維持するか、電流の制限を行わ
ない通常の状態へ復帰させるかの判断が行われる。よっ
て、鉄道車両の運行の円滑化が図られる。
In addition, acceleration evaluation is performed during power running,
Since the state of the main circuit controller is indirectly detected and the load state of the main circuit system is determined, additional wiring and changes / modifications of other devices are not required, and software for the main circuit controller is generally used. Since it can be realized only by changing the above, addition to existing vehicles is easy. The protection means is
In the past, a certain number of power runs were judged to be in a low acceleration state.
The current state is maintained when the number of
On the other hand, the number of times it is determined to be in the low acceleration state is the set number of times.
When there is less, I try to return to the normal state
Therefore, the protection mode that temporarily reduces the current supplied to the main motor.
Even after switching to the
To maintain the current state or limit the current
A judgment is made as to whether or not to return to the normal state. Yo
As a result, the operation of railway vehicles can be facilitated.

【0010】請求項2に記載のように、前記鉄道車両の
車輪の空転を検出する空転検出手段を備え、前記加速度
評価手段が、前記空転検出手段よりの信号を受け、車輪
の空転による低加速度状態の場合には、低加速度状態と
の判定を無効とし、カウントしないことが望ましい。
According to a second aspect of the present invention, there is provided idling detection means for detecting the idling of the wheels of the railway vehicle, and the acceleration evaluation means receives a signal from the idling detection means to reduce the acceleration due to the idling of the wheels. In the case of the state, it is desirable to invalidate the determination of the low acceleration state and not count.

【0011】このようにすれば、力行指令が発令されて
から消滅するまでの間に、車輪が空転すると、通常トル
クを低下させて空転を防ごうとする空転制御が行われ、
加速度が低下するので、この空転制御による低加速度状
態が、前記低加速状態であるとの評価から除外される。
すなわち、空転制御が行われた場合は、低加速度状態の
判定は無効とされ、カウントされない。
In this way, if the wheel runs idle between the time the powering command is issued and the time it disappears, idling control is performed to reduce the normal torque to prevent idling.
Since the acceleration decreases, the low acceleration state due to the idling control is excluded from the evaluation of the low acceleration state.
That is, when the idling control is performed, the determination of the low acceleration state is invalid and is not counted.

【0012】[0012]

【0013】[0013]

【0014】さらに、請求項3に記載のように、前記保
護手段は、前記主電動機への電流を通常の状態よりも低
減するのを、高速度域でのみ行うようにすることが望ま
しい。
Further, as described in claim 3 , it is preferable that the protection means reduces the current to the main motor from a normal state only in a high speed range.

【0015】このようにすれば、加速度評価は一定の加
速力を示す低速度領域で行われるようになり、保護モー
ドでの電流抑制作用が加速度評価に影響を及ぼさないよ
うにされる。
With this configuration, the acceleration evaluation is performed in the low speed region showing a constant acceleration force, and the current suppressing action in the protection mode does not affect the acceleration evaluation.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に沿って説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0017】図1はこの発明に係る鉄道車両の主回路シ
ステムの概略構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a main circuit system of a railway vehicle according to the present invention.

【0018】鉄道車両においては、主回路システムは、
図1に示すように構成され、架線100から、集電機能
をもつ集電装置1(パンタグラフ)を用いて取り込ま
れ、ヒューズ装置2を経て、フィルタ装置3を介して主
変換装置4(例えばインバータ装置)に供給されるよう
になっている。この主変換装置4は主回路制御装置5に
て制御される。主回路制御装置5は、運転台にある列車
制御装置11からの運転指令(力行指令、ブレーキ指
令)を受け、それに応じた電力を主電動機6に対して供
給するように主変換装置4を制御するものであり、鉄道
車両の走行特性の基本となる主電動機6の回転速度、ト
ルク等の制御を行う。
In a railway vehicle, the main circuit system is
1 is taken in from the overhead wire 100 by using a current collector 1 (pantograph) having a current collecting function, passes through a fuse device 2, and a filter device 3 to a main converter 4 (for example, an inverter). Device). The main converter 4 is controlled by the main circuit controller 5. The main circuit control device 5 receives a driving command (powering command, braking command) from the train control device 11 in the cab, and controls the main conversion device 4 so as to supply power to the main electric motor 6 in accordance with the driving command. It controls the rotation speed and torque of the main electric motor 6, which is the basis of the running characteristics of the railway vehicle.

【0019】また、車輪10に関連づけられた速度発電
機7は、車輪10の回転に応じた誘導電圧を誘起するも
ので、速度を検出する速度センサとして用いられる。こ
の速度発電機7は、速度信号を発生するので、車輪10
の空転を検知するのに用いられる。この速度信号をはじ
めとする走行データは、主回路制御装置5に集められ
る。主回路制御装置5からの主回路制御装置状態信号は
モニター装置8に取り込まれ、他の鉄道車両との間でデ
ータの授受が伝送路12(車両間伝送)を介して行わ
れ、運転台にある列車制御装置11からの運転指令の授
受が伝送路9を介して行われる。
The speed generator 7 associated with the wheel 10 induces an induced voltage corresponding to the rotation of the wheel 10 and is used as a speed sensor for detecting the speed. Since the speed generator 7 generates a speed signal, the wheels 10
It is used to detect the idling of the. The traveling data including the speed signal is collected in the main circuit controller 5. The main circuit control device status signal from the main circuit control device 5 is taken in by the monitor device 8, and data is exchanged with other railway vehicles via the transmission path 12 (inter-vehicle transmission), and the data is transmitted to the cab. Transmission and reception of a driving command from a train control device 11 is performed via the transmission line 9.

【0020】なお、力行時に、低加速度状態であるか否
かの判断は、編成車両の主回路制御装置5が個々に判断
するので、本発明では、上記主回路制御装置状態信号の
信号伝送路、並びに車両間でデータ伝送を行う車両間伝
送の伝送路12を必要とはしない。
Since the main circuit control device 5 of the rolling stock makes individual judgments as to whether or not the vehicle is in the low acceleration state during power running, in the present invention, the signal transmission path of the main circuit control device status signal is used. , And the transmission path 12 for vehicle-to-vehicle transmission for performing data transmission between vehicles is not required.

【0021】そして、主回路制御装置5が力行指令を受
けると、主回路制御装置5は、力行指令によって車両が
力行中であることを判断し、主変換装置4に力行指令を
与えるとともに、速度発電機7から入力される車両速度
を処理して得られる加速度値を、一編成の全ての主回路
制御装置5が健全である場合の予め定められた基準加速
度値(ノミナル値)と比較する。その加速度値が基準と
なる加速度値よりも所定量を超えて低くなったときに、
過負荷状態となる低加速度状態であると判断する。この
場合、速度値および加速度値を得るのに、速度発電機7
からの信号によることなく、別途設けた外部センサから
与えられる信号を用いるようにしてもよい。
When the main circuit control unit 5 receives the power running command, the main circuit control unit 5 determines that the vehicle is in the power running state by the power running command, and gives the main converting unit 4 a power running command and at the same time The acceleration value obtained by processing the vehicle speed input from the generator 7 is compared with a predetermined reference acceleration value (nominal value) when all the main circuit control devices 5 of one formation are sound. When the acceleration value becomes lower than the reference acceleration value by more than a predetermined amount,
It is determined that the vehicle is in a low acceleration state, which is an overload state. In this case, the speed generator 7 is used to obtain the speed value and the acceleration value.
A signal provided from an external sensor provided separately may be used instead of the signal from the.

【0022】力行指令が発令されてから消滅するまでの
間、加速度評価は継続され、基準加速度値と実際の加速
度値との比較判断は、1回の力行指令に対し一度ずつ行
われる。但し、力行中に、車輪の空転が検知された場合
は、空転制御が行われ、駆動トルク抑制による加速度低
下が起こるため、加速度評価は無効とし、低加速度状態
であるとは判断しない。
The acceleration evaluation is continued from the time the powering command is issued until it disappears, and the comparison judgment between the reference acceleration value and the actual acceleration value is made once for each powering command. However, when idling of the wheel is detected during power running, the idling control is performed and the acceleration is reduced due to the suppression of the driving torque. Therefore, the acceleration evaluation is invalid and the low acceleration state is not determined.

【0023】このように、力行毎に加速度評価が行わ
れ、低加速度状態であるか否かの判定が行われ、過去1
0回の力行のうち、低加速度状態と判断された力行が6
回以上であった場合には、主回路制御装置5が高負荷状
態(故障あるいは停止状態)にあると判断する。この場
合、車両走行性能を意図的に抑えて、主回路電流を抑制
するように主変換装置4を制御する保護モードへと移行
する。ここで、過去10回の力行について判定している
のは、車両加速度は線路の勾配などの外乱の影響を受け
るため、これによる誤検知を排除するためである。ま
た、対象とする力行の回数は必ず10回である必要はな
く、複数回であればよい。
As described above, the acceleration evaluation is performed for each power running, and it is determined whether or not the vehicle is in the low acceleration state.
6 out of 0 power runs were determined to be in a low acceleration state
If it is more than once, it is determined that the main circuit control device 5 is in a high load state (failure or stop state). In this case, the vehicle running performance is intentionally suppressed, and a transition is made to a protection mode in which the main conversion device 4 is controlled to suppress the main circuit current. Here, the power running is determined 10 times in the past in order to eliminate erroneous detection due to the influence of disturbance such as the gradient of the track on the vehicle acceleration. Further, the number of target power runs does not necessarily have to be 10 and may be multiple.

【0024】力行中の加速度評価は、保護モード中も行
われ、例えば過去10回の力行のうち、低加速度状態と
判定された回数が5回に等しいときには、負荷状態がは
っきりしないため、現在のモードを維持する一方、低加
速度状態と判定された回数が4回以下であった場合に
は、負荷状態が正常であると判断し、電流制限をする保
護モードから、電流制限をしない通常のモードに復帰さ
せる。
The acceleration evaluation during power running is performed even in the protection mode. For example, when the number of times of determination of low acceleration is equal to 5 out of the past 10 power runs, the load state is not clear, so While maintaining the mode, if the number of times the low acceleration state is determined is 4 times or less, it is determined that the load state is normal, and the current limit is changed to the normal mode in which the current limit is not applied. Return to.

【0025】このように、加速度評価は保護モード中も
行なわれるので、主回路制御装置5での電流の抑制は高
速度領域でのみ行い、加速度評価は略一定の加速力を示
す低速で行われるようにすることが望ましい。これによ
り、保護モードでの電流抑制作用が加速度検知に影響を
及ぼさないようにすることができる。
As described above, since the acceleration evaluation is performed even in the protection mode, the suppression of the current in the main circuit control device 5 is performed only in the high speed region, and the acceleration evaluation is performed at the low speed indicating a substantially constant acceleration force. It is desirable to do so. As a result, it is possible to prevent the current suppressing action in the protection mode from affecting the acceleration detection.

【0026】続いて、図2を用いて、力行時における加
速度評価、保護モードへの切替えを説明する。
Next, with reference to FIG. 2, acceleration evaluation during power running and switching to the protection mode will be described.

【0027】まず、ステップS1で車両が停止状態であ
るか否かを判別し、運転中であれば、車両走行状態を加
速状態とする力行指令があったか否かを、ステップS2
で判断する。ここで、車両が停止状態であるか否かを判
定するのは、車両が駅に停車したごとに、低加速度状態
であるか否かの判断を行うためである。
First, in step S1, it is determined whether or not the vehicle is in a stopped state, and if the vehicle is in operation, it is determined in step S2 whether or not there is a powering command for accelerating the vehicle.
To judge. Here, the reason why the vehicle is in the stopped state is to judge whether or not the vehicle is in the low acceleration state every time the vehicle stops at the station.

【0028】力行指令が出されていることが確認される
と、ステップS3で加速度評価を行う。この加速度評価
は、上記力行指令データ、並びに検出された速度値、加
速度値をもとに正常な加速度状態か否かの評価を行う。
例えば、加速度値が基準加速度値(ノミナル値)とかけ
離れているか否かにより、低加速度状態であるか否かの
判断を行う。
When it is confirmed that the powering command is issued, the acceleration is evaluated in step S3. In this acceleration evaluation, it is evaluated whether or not it is in a normal acceleration state based on the power running command data and the detected speed value and acceleration value.
For example, it is determined whether or not the vehicle is in the low acceleration state depending on whether or not the acceleration value is far from the reference acceleration value (nominal value).

【0029】続いて、ステップS4で力行指令があるか
否かが判定され、力行指令がある場合には、まだ力行中
であるので、さらに加速度評価を継続する。すなわち、
力行指令のある期間中は、加速度評価を継続する。
Subsequently, in step S4, it is determined whether or not there is a power running command. If there is a power running command, the power running is still in progress, and the acceleration evaluation is further continued. That is,
Acceleration evaluation is continued during the period when there is a powering command.

【0030】力行指令がなくなると、1回の力行(加
速)が終了したと判断され、ステップS3での加速度評
価に基づき、基準加速度値に達しない加速度値の低下が
あったか否かを判定する(ステップS5)。
When the powering command disappears, it is determined that one powering (acceleration) has been completed, and it is determined whether or not there is a decrease in the acceleration value that does not reach the reference acceleration value based on the acceleration evaluation in step S3 ( Step S5).

【0031】それから、空転の検知があったか否かが判
定される(ステップS6)。ここで、空転の検知があっ
たか否かの判定を行うのは、低加速度になるのは、主回
路制御装置5が高負荷状態にある場合だけでなく、車輪
10が空転(滑走を含む)している場合もあり、この空
転があった場合には空転制御が行われ、この空転制御に
おいては駆動トルク抑制による加速度低下が起こるた
め、主回路制御装置5が高負荷状態にある加速度低下
(低加速度状態)と区別する必要があるからである。
Then, it is determined whether or not slipping has been detected (step S6). Here, it is not only when the main circuit control device 5 is in the high load state that the acceleration is low, but whether the wheel 10 is idling (including gliding) is determined whether the idling is detected or not. In some cases, the idling control is performed when this idling occurs, and in this idling control, the acceleration decreases due to the suppression of the drive torque. Therefore, the acceleration decrease (low This is because it needs to be distinguished from the acceleration state).

【0032】そして、空転の検知があった場合には、加
速度の低下があっても、前述した理由から、低加速度状
態であるとの判断は無効とし、モード変更のための低加
速度状態の回数には加算しない。よって、空転の検知が
なかった場合にのみ、低加速度状態であると判定し(ス
テップS7)、ステップS1に戻る。
When slipping is detected, the determination that the vehicle is in the low acceleration state is invalid for the reason described above even if the acceleration is reduced, and the number of times of the low acceleration state for changing the mode is set. Is not added to. Therefore, it is determined that the vehicle is in the low acceleration state only when the idling is not detected (step S7), and the process returns to step S1.

【0033】以上の処理が、駅に停車し、発車して力行
指令が出される度に行われ、1回の力行動作に対して1
回の加速度評価、すなわち低加速度状態であるか否かの
判断がされることになる。
The above processing is carried out each time the train is stopped at the station and departs and a powering command is issued.
The acceleration is evaluated once, that is, it is determined whether or not the vehicle is in the low acceleration state.

【0034】このように、力行指令があるごとに加速度
評価が繰り返され、力行指令の回数が10回を越える
と、ステップS7において、主回路システムを保護する
ために、加速度評価に応じて、動作モードが選択される
ことになる。
As described above, the acceleration evaluation is repeated each time there is a power running command, and when the number of power running commands exceeds 10, in step S7, an operation is performed according to the acceleration evaluation in order to protect the main circuit system. The mode will be selected.

【0035】すなわち、ステップS8において、過去に
遡ること10回の力行のうち、低加速度状態と判定され
たカウント数が何回であったかを判定する。そして、低
加速度状態が4回以下の場合は、低加速度状態と判定さ
れているのは車両加速度が線路の勾配などの外乱の影響
を受けたためであると考えられるので、主電動機6への
電流を制限しない通常モードに移行し(ステップS
9)、ステップS7に戻る一方、低加速度状態が5回の
場合は、負荷状態がはっきりしないので、現在の動作モ
ードを維持し(ステップS10)、ステップS7に戻
る。すなわち、前回の評価で通常モードとされているの
であれば、現在の通常モードを維持し、前回の評価で保
護モードとされているのであれば、保護モードを維持す
ることになる。
That is, in step S8, it is determined how many counts were determined to be in the low acceleration state out of the 10 power runs going back in the past. When the low acceleration state is four times or less, it is considered that the vehicle acceleration is determined to be the low acceleration state because the vehicle acceleration is affected by the disturbance such as the gradient of the track, so that the current to the main motor 6 is reduced. Shifts to the normal mode that does not limit (step S
9) While returning to step S7, when the low acceleration state is five times, the load state is not clear, so the current operation mode is maintained (step S10), and the process returns to step S7. That is, if the normal mode was determined in the previous evaluation, the current normal mode is maintained, and if the protective mode was determined in the previous evaluation, the protected mode is maintained.

【0036】また、ステップS8で、低加速度状態が6
回以上の場合は、主電動機6への電流を制限する保護モ
ードに移行し(ステップS11)、すでに現在保護モー
ドとされている場合には、保護モードを継続し、ステッ
プS8に戻る。
In step S8, the low acceleration state is 6
If it is equal to or more than the number of times, it shifts to the protection mode for limiting the current to the main motor 6 (step S11). If it is already in the protection mode, the protection mode is continued and the process returns to step S8.

【0037】図3は加速ノッチ特性を表し、同図中、実
線は速度−トルク(加速度に比例)特性、破線は速度ー
電流特性を示す。
FIG. 3 shows the acceleration notch characteristic, in which the solid line shows the speed-torque (proportional to acceleration) characteristic and the broken line shows the speed-current characteristic.

【0038】図3において、保護モードでは4ノッチ4
Nの使用が制限され、力行指令として4ノッチ4Nの指
令が付与されても、3ノッチ3Nに強制的に移行され
る。
In FIG. 3, 4 notches 4 in the protection mode.
Even if the use of N is restricted and a command for 4 notch 4N is given as a powering command, the command is forcibly shifted to 3 notch 3N.

【0039】従って、高速度領域(約37km/h以上)で
のトルク(加速度)を押さえることで、電流値も抑制さ
れ、主回路システムの過熱が防止される。よって、保護
モードへの移行の指令があると、主回路制御装置5の加
速度ノッチは、運転者や自動運転装置(ATO)からの
4ノッチ4Nの指令が出ていても、3ノッチ3Nへと強
制的に移行させる。このように3ノッチ3Nへ移行すれ
ば、高速度領域(約37km/h以上)において、主電動機
6への電流が通常の状態(4ノッチ4N)よりも低減さ
れる。
Therefore, by suppressing the torque (acceleration) in the high speed range (about 37 km / h or more), the current value is also suppressed and the main circuit system is prevented from overheating. Therefore, when there is a command to shift to the protection mode, the acceleration notch of the main circuit control device 5 is changed to the 3 notch 3N even if the command of the 4 notch 4N is issued from the driver or the automatic driving device (ATO). Force a transition. By shifting to the 3 notches 3N in this way, in the high speed region (about 37 km / h or more), the current to the main motor 6 is reduced compared to the normal state (4 notches 4N).

【0040】このような加速度評価に基づく保護モード
への切替えは、個々の主回路制御装置5が独立して判別
するため、一編成における車両間同士の情報の授受、ま
た、運転台にある列車11との主回路制御装置5間での
情報授受の授受も必要としない。
Since switching to the protection mode based on such acceleration evaluation is independently discriminated by each main circuit control device 5, information is exchanged between vehicles in one formation, and trains on the driver's cab are exchanged. It is not necessary to exchange information between the main circuit control device 5 and the main circuit control device 11.

【0041】図4は本発明に係る鉄道車両の主回路制御
装置の構成を示すブロック図である。主回路制御装置5
は、図4に示すように、列車制御装置11よりの力行指
令に基づき鉄道車両が力行中であることを検出する力行
検出手段51と、速度発電機7よりの速度信号に基づき
鉄道車両の走行加速度を検出する加速度検出手段52と
を備える。この力行検出手段51及び加速度検出手段5
2よりの信号に基づき、加速度評価手段53において、
力行指令があるごとに、その力行中において、加速度値
が、基準加速度値より低い場合を低加速度状態と判定す
る。この加速度評価手段53による力行指令毎の評価の
うち、基準加速度値より低下したと判別された回数が6
回以上のときには、保護手段54によって、通常モード
から保護モードへ移行し、主電動機6への電流が低減さ
れる。すなわち、主回路制御装置5によって主変換装置
4が制御され、前述したように、力行指令として4ノッ
チ4Nの指令が付与されても、3ノッチ3Nに強制的に
移行され、主電動機6に流れる電流が低減され、温度上
昇が抑制される。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a main circuit control device for a railway vehicle according to the present invention. Main circuit controller 5
4, as shown in FIG. 4, the power running detection means 51 for detecting that the rail vehicle is power running based on the power running command from the train control device 11, and the running of the rail vehicle based on the speed signal from the speed generator 7. Acceleration detecting means 52 for detecting acceleration. The power running detection means 51 and the acceleration detection means 5
Based on the signal from 2, the acceleration evaluation means 53
Whenever there is a powering command, a low acceleration state is determined when the acceleration value is lower than the reference acceleration value during the powering. Of the evaluations by the acceleration evaluation means 53 for each powering command, the number of times it is determined that the acceleration is lower than the reference acceleration value is 6 times.
When the number of times is equal to or more than the number of times, the protection means 54 shifts from the normal mode to the protection mode, and the current to the main motor 6 is reduced. That is, even if the main conversion device 4 is controlled by the main circuit control device 5 and the command of 4 notch 4N is given as the power running command, as described above, it is forcibly shifted to 3 notch 3N and flows to the main motor 6. The current is reduced and the temperature rise is suppressed.

【0042】前記実施の形態では、主回路制御装置5に
保護手段54を設けているが、それに限定されるもので
はなく、例えばモニター装置8に保護手段を設けるよう
にすることもできる。
In the above embodiment, the protection means 54 is provided in the main circuit control device 5, but the invention is not limited to this. For example, the protection means 54 may be provided in the monitor device 8.

【0043】[0043]

【発明の効果】請求項1の発明に係る鉄道車両の主回路
システムの保護装置は、力行中において加速度評価を行
い、主回路制御装置の状態を間接的に検知し、主回路シ
ステムの負荷状態を判断するようにしているので、一編
成の一部の主回路システムが不全である場合に、それに
よる健全な主回路システムへの負荷増大を防ぐための運
転操作、すなわち長時間の連続力行投入をさける運転操
作をすることができる。また、追加配線や他の装置の変
更・改造を必要とせず、一般に主回路制御装置のソフト
ウェアの変更のみで実現でき、既存車両への追加が容易
である。さらに、一旦保護モードになった後において
も、さらに、加速度評価を行い、現在の状態を維持する
か、電流の制限を行わない通常の状態へ復帰させるかの
判断を継続するようにしているので、鉄道車両の運行の
円滑化を図ることができ、加速度制御による鉄道車両運
行上への影響を最小限に抑えることができる。
The main circuit system protection device for a railway vehicle according to the first aspect of the present invention evaluates acceleration during power running, indirectly detects the state of the main circuit control device, and determines the load state of the main circuit system. Therefore, when a part of the main circuit system of one formation is defective, a driving operation to prevent an increase in the load on the sound main circuit system due to it, that is, continuous power running for a long time. It is possible to avoid driving. Further, it does not require additional wiring or change / remodeling of other devices, and can be generally realized only by changing the software of the main circuit control device, and addition to an existing vehicle is easy. In addition, once in protected mode
Also, the acceleration is evaluated and the current state is maintained.
Or to return to a normal state without current limitation
As the decision is made to continue,
It is possible to achieve smoothness, and railway vehicle operation is controlled by acceleration.
The influence on the line can be minimized.

【0044】請求項2の発明は、加速度評価において車
輪の空転制御による加速度低下を、加速度評価から除外
するようにしているので、空転制御によるトルク低下に
よる影響を除くことができる。
According to the second aspect of the present invention, in acceleration evaluation, the decrease in acceleration due to wheel idling control is excluded from the acceleration evaluation. Therefore, the influence due to torque decrease due to idling control can be eliminated.

【0045】[0045]

【0046】請求項3の発明は、保護手段が、前記主電
動機への電流を通常の状態よりも低減するのは、高速度
域でのみ行うようにしているので、保護モードでの電流
抑制作用が、低速度領域で行われる加速度評価に影響を
及ぼさないようにすることができる。
According to the third aspect of the present invention, the protection means reduces the current to the main motor from that in the normal state only in the high speed range. Therefore, the current suppressing action in the protection mode is performed. However, it does not affect the acceleration evaluation performed in the low speed region.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明に係る鉄道車両の主回路システムの概
略構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a main circuit system of a railway vehicle according to the present invention.

【図2】この発明に係る同保護装置による処理の流れを
示すフローチャート図である。
FIG. 2 is a flowchart showing a processing flow by the protection device according to the present invention.

【図3】本発明の動作を説明するための加速ノッチ特性
図である。
FIG. 3 is an acceleration notch characteristic diagram for explaining the operation of the present invention.

【図4】本発明に係る鉄道車両の主回路システムの保護
装置のブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram of a protective device for a main circuit system of a railway vehicle according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 集電装置(パンタグラフ) 2 ヒューズ装置 3 フィルタ装置 4 主変換装置 5 主回路制御装置 6 主電動機 7 速度発電機 8 モニター装置 9 伝送路 10 車輪 11 列車制御装置 12 車両間伝送路 13 列車制御装置 51 力行検出手段 52 加速度検出手段 53 加速度評価手段 54 保護手段 1 Current collector (pantograph) 2 fuse device 3 Filter device 4 Main converter 5 Main circuit controller 6 main motor 7 speed generator 8 monitor 9 transmission lines 10 wheels 11 Train control device 12 Inter-vehicle transmission line 13 Train control device 51 Powering detection means 52 Acceleration detecting means 53 Acceleration evaluation means 54 Protective measures

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開2000−134703(JP,A) 特開 平6−54401(JP,A) 特開 平8−9501(JP,A) 特開 平10−13970(JP,A) 特開 平8−171406(JP,A) 特開2000−181536(JP,A) 特開 平4−245308(JP,A) 特開 昭58−84308(JP,A) 特公 昭41−6081(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60L 15/20 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP 2000-134703 (JP, A) JP 6-54401 (JP, A) JP 8-9501 (JP, A) JP 10-13970 (JP, A) JP 8-171406 (JP, A) JP 2000-181536 (JP, A) JP 4-245308 (JP, A) JP 58-84308 (JP, A) JP SHO 41-6081 (JP, B1) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B60L 15/20

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 一編成中に、車輸を回転駆動する主電動
機を制御する制御手段を2つ以上を備える鉄道車両の主
回路システムの保護装置において、 鉄道車両が力行中であることを検出する力行検出手段
と、 鉄道車両の走行加速度を検出する加速度検出手段と、 前記力行検出手段及び加速度検出手段よりの信号を受
け、力行中において、加速度が、基準加速度より低い場
合を低加速度状態と判定する加速度評価手段と、 前記力行検出手段及び加速度評価判定手段よりの信号を
受け、過去一定回数の力行のうち、低加速度状態と判定
された回数が設定回数を超えたときに、前記制御手段を
制御して、前記主電動機への電流を通常の状態よりも
減し、低加速度状態と判定された回数が設定回数に等し
いときには現在の状態を維持し、低加速度状態と判定さ
れた回数が設定回数より少ないときには前記通常の状態
に戻す保護手段とを備えることを特徴とする鉄道車両の
主回路システムの保護装置。
1. A protective device for a main circuit system of a railway vehicle, comprising one or more control means for controlling a main electric motor for rotationally driving a transportation during one formation, and detecting that the railway vehicle is in power running. A power running detection means, an acceleration detection means for detecting the running acceleration of the railway vehicle, a signal from the power running detection means and the acceleration detection means, and when the power running is lower than the reference acceleration, a low acceleration state is set. When the signals from the acceleration evaluation means for determination, the power running detection means and the acceleration evaluation determination means are received, and the number of times of determination of a low acceleration state out of a fixed number of power runs in the past exceeds a set number, the control means To control the current to the traction motor to a lower level than normal.
The number of times it is determined that the low acceleration state has decreased
If it is not, the current state is maintained and it is judged as a low acceleration state.
When the number of times that the
It is provided with a protection means for returning the protection device of the main circuit system of a railway vehicle characterized by.
【請求項2】 さらに、前記鉄道車両の車輪の空転を検
出する空転検出手段を備え、 前記加速度評価手段は、前記空転検出手段よりの信号を
受け、車輪の空転による低加速度状態の場合には、低加
速度状態であるとの判定を無効とするものである請求項
1記載の鉄道車両の主回路システムの保護装置。
2. The system further comprises a slip detecting means for detecting slip of wheels of the railway vehicle, wherein the acceleration evaluating means receives a signal from the slip detecting means, and in the case of a low acceleration state due to slip of the wheels. The apparatus for protecting a main circuit system of a railway vehicle according to claim 1, wherein the determination that the vehicle is in a low acceleration state is invalidated.
【請求項3】 前記保護手段は、前記主電動機への電流
を通常の状態よりも低減するのを、高速度域でのみ行う
ものである請求項1又は2記載の鉄道車両の主回路シス
テムの保護装置。
3. The protection means is a current to the main motor.
Is reduced only in the high speed range compared to the normal state.
The protective device for a main circuit system of a railway vehicle according to claim 1 or 2, which is a thing .
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