JP6305071B2 - Electric car - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、電気車に関する。 Embodiments described herein relate generally to an electric vehicle .
鉄道車両のような電気車における車輪空転滑走に対する抑制制御(車輪の空転再粘着制御)は、電気車制御装置が、駆動される誘導電動機のトルクを制御することによって行なわれる。車輪空転滑走抑制制御は、例えば、電動機の速度センサの信号に基づいて車輪の空転滑走を検知した場合、誘導電動機のベクトル制御によってトルクを低減することで、車輪の空転滑走を抑制する。 Suppression control (wheel idling / re-adhesion control of wheels) for wheel slipping in an electric vehicle such as a railway vehicle is performed by the electric vehicle control device controlling the torque of the driven induction motor. For example, when wheel idling is detected based on a signal from a speed sensor of the electric motor, the wheel idling slip suppression control suppresses idling of the wheel by reducing the torque by vector control of the induction motor.
従来の車輪空転滑走抑制制御は、車輪とレールとの間の摩擦係数を最大限利用することに主眼を置く。このため、車輪やレールの状態によって摩擦係数が変わった場合、得られる接線力が低下する可能性がある。 Conventional wheel idling / sliding suppression control focuses on maximizing the coefficient of friction between the wheel and the rail. For this reason, when a friction coefficient changes with the state of a wheel or a rail, the tangential force obtained may fall.
本発明の解決すべき課題の一つは、より大きい接線力を得ることができる電気車を提供することである。 One of the problems to be solved by the present invention is to provide an electric vehicle capable of obtaining a larger tangential force.
一つの実施の形態に係る電気車は、複数の車輪と、複数の電動機と、電気車制御装置とを備える。前記複数の車輪は、車両、又は複数の車両を含む車両編成に設けられるとともに、レールに乗せられ、回転することによって前記レールとの間に接線力を生じさせる。前記複数の電動機は、前記複数の車輪に含まれる第1の車輪を回転させる第1の電動機と、前記複数の車輪に含まれるとともに基準速度で回転する第2の車輪を回転させる第2の電動機と、を含む。前記電気車制御装置は、前記第1の車輪の速度が前記第2の車輪の速度を上回るように、前記第1の電動機を駆動させる第1の制御部と、前記第2の電動機を駆動させる第2の制御部と、を有する。前記第1の制御部は、前記第1の車輪の速度から前記第2の車輪の速度を減算して得られる前記第1の車輪のすべり速度が増大するにつれて前記第1の電動機のトルクが減少する関数に基づき、前記第1の電動機のトルクを制御する。前記第2の制御部は、前記第2の車輪の加速度が所定値以上になって前記第2の車輪が空転したときに、前記第2の車輪の空転を解消するように前記第2の電動機のトルクを制御する。 An electric vehicle according to one embodiment includes a plurality of wheels, a plurality of electric motors, and an electric vehicle control device. The plurality of wheels are provided in a vehicle or a vehicle formation including a plurality of vehicles, are placed on a rail, and generate a tangential force with the rail by rotating. The plurality of motors includes a first motor that rotates a first wheel included in the plurality of wheels, and a second motor that rotates a second wheel included in the plurality of wheels and rotating at a reference speed. And including. The electric vehicle control device, as the speed of the first wheel is greater than the speed of the second wheel, driving a first control unit Ru by driving the first motor, the second electric motor A second control unit . The first control unit decreases the torque of the first motor as the sliding speed of the first wheel obtained by subtracting the speed of the second wheel from the speed of the first wheel increases. The torque of the first electric motor is controlled based on the function to be performed. The second control unit is configured to cancel the idling of the second wheel when the acceleration of the second wheel becomes a predetermined value or more and the second wheel idles. To control the torque.
以下に、第1の実施の形態について、図1乃至図3を参照して説明する。なお実施形態に係る構成要素や、当該要素の説明について、複数の表現を併記することがある。当該構成要素及び説明について、記載されていない他の表現がされることは妨げられない。さらに、複数の表現が記載されない構成要素及び説明について、他の表現がされることは妨げられない。 A first embodiment will be described below with reference to FIGS. 1 to 3. Note that a plurality of expressions may be written together for the constituent elements according to the embodiment and the description of the elements. It is not precluded that other expressions not described in the component and description are made. Furthermore, it is not prevented that other expressions are given for the components and descriptions in which a plurality of expressions are not described.
図1は、第1の実施の形態に係る電気車10を概略的に示す側面図である。電気車10は、車両11を有する。車両11は、四対の車輪21A,21B,21C,21Dと、四つのモータ22A,22B,22C,22Dと、四つのインバータ23A,23B,23C,23Dと、四つの制御装置24A,24B,24C,24Dと、を有する。
FIG. 1 is a side view schematically showing an
第1の実施形態において、車輪21A,21B,21Cは、第1の車輪の一例である。車輪21Dは、第2の車輪の一例である。モータ22A,22B,22Cは、第1の電動機の一例である。モータ22Dは、第2の電動機の一例である。
In the first embodiment, the
車輪21Aは、車両11の進行方向において最も前(先頭)に位置する。車輪21Dは、車両11の進行方向において最も後ろ(最後尾)に位置する。車輪21B及び車輪21Cは、車輪21Aと車輪21Dとの間に位置する。
The wheel 21 </ b> A is located in the foremost (first) position in the traveling direction of the
車輪21A,21B,21C,21Dと、モータ22A,22B,22C,22Dとは、車両11に設けられた台車枠にそれぞれ取り付けられる。車輪21A,21B,21C,21Dは、車軸及びギアを介して、対応するモータ22A,22B,22C,22Dのモータ軸にそれぞれ結合される。
The
車輪21A,21B,21C,21Dは、対応するモータ22A,22B,22C,22Dによってそれぞれ駆動される。車輪21A,21B,21C,21Dは、レールRに乗せられ、回転することによってレールRとの間にそれぞれ接線力を生じさせる。
モータ22A,22B,22C,22Dは、例えば三相誘導電動機である。モータ22A,22B,22C,22Dは、例えば、回転数検出器(パルスジェネレータ)をそれぞれ有する。当該回転数検出器は、モータ22A,22B,22C,22Dのモータ軸の回転数に係る信号をそれぞれ出力する。
The
インバータ23A,23B,23C,23Dは、交流電力(一例としては三相交流)を出力する電力変換装置である。インバータ23A,23B,23C,23Dは、例えば、出力交流電力の実効電圧ならびに周波数を可変制御するいわゆるVVVF(Variable Voltage Variable Frequency)インバータである。
インバータ23A,23B,23C,23Dは、上記交流電力を出力することで、対応するモータ22A,22B,22C,22Dをそれぞれ駆動させる。なお、一台のインバータが、モータ22A,22B,22C,22Dを駆動しても良い。
The
制御装置24A,24B,24C,24Dは、対応するインバータ23A,23B,23C,23Dをそれぞれ制御する。制御装置24A,24B,24C,24Dは、ライン28,29によって互いに電気的に接続される。
The
図2は、電気車制御装置を含むシステムの一例を示すブロック図である。図2に示すように、制御装置24A,24B,24Cは、速度演算部31A,31B,31Cと、加算部32A,32B,32Cと、トルク制御部33A,33B,33Cと、インバータ制御回路34A,34B,34Cと、をそれぞれ有する。
FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a system including an electric vehicle control device. As shown in FIG. 2, the
制御装置24Dは、速度演算部31Dと、トルク制御部33Dと、インバータ制御回路34Dと、を有する。トルク制御部33Dは、加速度検知部36Dと、トルク絞り・復帰演算部37Dと、トルク指令パターン出力部38Dと、加算部39Dと、を有する。
The
速度演算部31A,31B,31C,31Dと、加算部32A,32B,32Cと、トルク制御部33A,33B,33C,33Dとの各部は、一例としては、コンピュータのCPU(central processing unit)がプログラム(ソフトウエア、アプリケーション)に従って動作することによって、実現される。プログラムや当該プログラムで用いられるデータ等は、コンピュータのHDD(hard disk drive)等の記憶部に記憶される(インストールされる)。
As an example, each of the
速度演算部31A,31B,31C,31Dは、車輪速度取得部の一例である。速度演算部31A,31B,31C,31Dは、対応するモータ22A,22B,22C,22Dの前記回転数検出器から、当該モータ22A,22B,22C,22Dの回転数に係る信号をそれぞれ取得する。
The
速度演算部31A,31B,31C,31Dは、上記回転数信号から、モータ22A,22B,22C,22Dによって駆動する車輪21A,21B,21C,21Dの回転する速度(車輪速度V1,V2,V3,V4[km/h])を演算する。車輪速度V4は、基準速度の一例である。
The
車輪速度V1,V2,V3,V4は、車輪21A,21B,21C,21Dを駆動するモータ22A,22B,22C,22Dの回転数から、例えば、ギヤ比等を用いて算出される。また、速度演算部31A,31B,31C,31Dは、車輪21A,21B,21C,21Dの回転速度[rpm]や角速度[rad/s]を演算しても良い。
The wheel speeds V1, V2, V3, and V4 are calculated from the rotational speeds of the
加算部32A,32B,32Cは、速度演算部31A,31B,31Cから取得された車輪速度V1,V2,V3から、速度演算部31Dから取得された車輪速度V4を減算して、減算結果である車輪速度V1,V2,V3と車輪速度V4との差分を、車輪21A,21B,21Cにおけるすべり速度Vsとして算出する。制御装置24Dは、ライン29を通じて、車輪速度V4に係る信号を制御装置24A,24B,24Cに送る。
The
トルク制御部33A,33B,33Cは、第1の制御部の一例である。トルク制御部33A,33B,33Cは、車輪21A,21B,21Cにおけるすべり速度Vsを用いて、インバータ制御回路34A,34B,34Cに指令トルクTrに係る信号を出力する。
The
具体的に説明すると、例えば、トルク制御部33Aは、トルク低減演算部37Aと、トルク指令パターン出力部38Aと、加算部39Aと、を有する。トルク低減演算部37Aは、以下に詳述する切替部41からの指令信号に従い、すべり速度Vsに応じたトルク低減量を演算する。トルク低減演算部37Aは、当該トルク低減量に係る信号を出力する。
More specifically, for example, the
加算部39Aは、トルク指令パターン出力部38Aから取得したトルク指令値から、トルク低減演算部37Aから取得したトルク低減量を減算する処理を行い、最終的なトルク指令Trを出力する。加算部39Aは、トルク指令Trに係る信号を、インバータ制御回路34Aに出力する。
The adding
なお、トルク制御部33B,33Cは、トルク制御部33Aと同様の構成を有するとともに、同様の動作を行なう。このため、図2において、トルク制御部33B,33Cの詳細な構成は省略される。
The
図3は、トルク制御部33A,33B,33Cが利用する関数Fと、すべり速度−接線力特性(以下、特性と称する)Cr1,Cr2,Cr3と、の一例を示すグラフである。関数Fは、車輪21A,21B,21Cのすべり速度Vsと、トルク制御部33A,33B,33Cがそれぞれ出力する指令トルクTrとの関係を規定する。
FIG. 3 is a graph showing an example of the function F used by the
トルク制御部33A,33B,33Cは、図3の関数Fに示すように、すべり速度Vsに応じた指令トルクTrに係る信号を出力する。本実施形態における関数Fは、すべり速度Vsが増大するにつれて指令トルクTrが減少する単調減少関数(本実施形態では、一例として一次関数)である。なお、関数Fはこれに限らない。
The
例えば、トルク制御部33A,33B,33Cは、車輪速度V1,V2,V3と車輪速度V4との差であるすべり速度Vsが大きくなるに従って、指令トルクTrの値を小さくする。言い換えると、トルク制御部33A,33B,33Cは、車輪21Aの空転に応じて指令トルクTrを絞る(低減させる)。一方、トルク制御部33A,33B,33Cは、すべり速度Vsが小さくなるに従って、指令トルクTrの値を大きくする。すなわち、トルク制御部33A,33B,33Cは、すべり速度Vsに基づく空転再粘着制御を行なう。
For example, the
実線で示される特性Cr1は、車輪とレールRとの間に水が存在する場合、当該水が所定の温度であるときのトルク(接線力に車輪の半径を乗じた値)Ttとすべり速度Vsとの関係を示す。一方、二点鎖線で示される特性Cr2は、車輪とレールRとの間に存在する水の温度が特性Cr1における温度よりも高い場合における、トルクTtとすべり速度Vsとの関係を示す。特性Cr3は、車輪とレールRとの間に水が存在しない(車輪とレールRとが乾いている)場合における、トルクTtとすべり速度Vsとの関係を示す。 A characteristic Cr1 indicated by a solid line indicates that when water is present between the wheel and the rail R, the torque (a value obtained by multiplying the tangential force by the radius of the wheel) Tt and the sliding speed Vs when the water is at a predetermined temperature. Shows the relationship. On the other hand, a characteristic Cr2 indicated by a two-dot chain line indicates a relationship between the torque Tt and the sliding speed Vs when the temperature of water existing between the wheel and the rail R is higher than the temperature in the characteristic Cr1. The characteristic Cr3 indicates the relationship between the torque Tt and the sliding speed Vs when there is no water between the wheel and the rail R (the wheel and the rail R are dry).
車輪とレールRとの間に水が存在する場合、トルク制御部33A,33B,33Cが関数Fに基づいて指令トルクTrを制御することで、時間の経過とともに、すべり速度Vs及び指令トルクTrは、関数Fと特性Cr1,Cr2との交点P1,P2(動作点)の状態になる。すなわち、すべり速度Vs及び指令トルクTr(動作点)は、関数F上を移動して、水の温度により、交点P1又は交点P2に到達する。
When water exists between the wheel and the rail R, the
関数Fにおいて、すべり速度Vsが0km/hである場合の指令トルクTr、すなわち図3の点P3の値は、マスターコントローラ(マスコン)のような入力操作部から入力された入力指令値と、対応するモータ22A,22B,22Cの回転する速度と、に応じたトルク指令値である。前記入力指令値は、例えば、ノッチの位置(段)を示す値である。トルク指令値は、例えば、モータ22A,22B,22Cの回転する速度に対するトルク指令値の関数に基づき、回転する速度に応じた値として決定される。また、当該関数は、入力指令値毎に複数設定される。
In the function F, the command torque Tr when the sliding speed Vs is 0 km / h, that is, the value at the point P3 in FIG. 3, corresponds to the input command value input from the input operation unit such as the master controller (mass controller). This is a torque command value corresponding to the rotating speed of the
上述のような車輪21A,21B,21CとレールRとの間に水が存在する場合、マスコンからの入力指令値通りにモータ22A,22B,22Cが駆動させられると、車輪21A,21B,21Cが空転する。モータ22A,22B,22Cのトルクは、車輪21A,21B,21Cにおけるすべり速度Vsに応じて絞られることで、図3の交点P1又はP2の状態に収束する。
When water exists between the
一方、晴天時のような車輪21A,21B,21CとレールRとの間に水が存在しない場合、すべり速度−接線力特性は、図3に示される特性Cr3のようになる。このため、車輪21A,21B,21Cは空転せず(すべり速度Vsが0km/s)、モータ22A,22B,22Cのトルクは交点P3の状態に収束する。
On the other hand, when there is no water between the
上述のような車輪21A,21B,21CとレールRとの間に水が存在する場合、トルク制御部33A,33B,33Cは、車輪21A,21B,21CとレールRとの間に、継続的に空転が生じるような(一定のすべり速度Vsが生じるような)指令トルクTrを出力する。すなわち、すべり速度Vsは継続的に0より大きくされる。言い換えると、車輪速度V1,V2,V3は、車輪速度V4よりも速くされる。
When water exists between the
トルク制御部33A,33B,33Cは、例えば、すべり速度Vs(車輪速度V1,V2,V3と車輪速度V4との差)が、5km/h以内又は車輪速度V4の10%以内となるように、指令トルクTrの値を変化させる。言い換えると、関数Fは、交点P1,P2におけるすべり速度Vsが、5km/h以下又は車輪速度V4の10%以下となる関数である。なお、関数Fはこれに限らない。
For example, the
図2に示すトルク制御部33Dは、第2の制御部の一例である。トルク制御部33Dの加速度検知部36Dは、速度演算部31Dから、車輪速度V4に係る速度信号を取得する。加速度検知部36Dは、車輪速度V4の変化率(加速度)を求め、当該変化率が所定値以上になったことにより空転を判別する。
The
トルク絞り・復帰演算部37Dは、加速度検知部36Dが出力した空転判別信号に応じて、トルク絞り量又は復帰量を演算出力する。例えば、トルク絞り・復帰演算部37Dは、車輪速度V4の変化率に対するトルク絞り量又は復帰量の関数を有し、当該関数に従ってトルク絞り量又は復帰量を出力する。
The torque throttle / return operation unit 37D calculates and outputs the torque throttle amount or the return amount in accordance with the idling determination signal output by the
トルク指令パターン出力部38Dは、例えばマスコンのような入力操作部から入力された入力指令値と、モータ22Dの回転速度と、に応じたトルク指令値を出力する。前記入力指令値は、例えば、ノッチの位置(段)を示す値である。トルク指令値は、例えば、モータ22Dの回転速度に対するトルク指令値の関数に基づいて、回転速度に応じた値として決定される。当該関数は、入力指令値毎に複数設定される。
The torque command pattern output unit 38D outputs a torque command value corresponding to an input command value input from an input operation unit such as a mass control and the rotation speed of the
加算部39Dは、トルク指令パターン出力部38Dより出力されたトルク指令値から、トルク絞り・復帰演算部37Dの出力を減算し、減算結果である最終的な指令トルクTrを出力する。加算部39Dは、当該指令トルクTrをインバータ制御回路34Dに出力する。
The adding
トルク制御部33Dは、車輪21Dが空転したときに、車輪21Dの空転を解消するように指令トルクTrを低減させる。例えば、車輪21Dが空転すると、空転が生じた時点で空転検知フラグがセットされ、指令トルクTrが比較的急峻に絞られる(低減する)。車輪21DがレールRに再粘着すると、空転検知が解除され、時定数τの一次遅れ関数で指令トルクTrが復帰させられる。すなわち、トルク制御部33Dは、加速度に基づく空転再粘着制御を行なう。当該方法は、車輪21Dをより確実に再粘着でき、車輪21Dの車輪速度V4を安定化しやすい。
The
車輪21Dの車輪速度V4は、車輪21A,21B,21Cの車輪速度V1,V2,V3よりも遅い。このため、車輪速度V4は、車両11の速度(車両速度)を与える基準速度として利用される。
The wheel speed V4 of the
トルク制御部33Dは、車輪21Dに空転が生じないように(すべり速度が0となるように)、上述の加速度に基づく空転再粘着制御により指令トルクTrを出力する。このため、車輪速度V4は、車両速度に基本的に等しい。
The
インバータ制御回路34A,34B,34C,34Dは、インバータ23A,23B,23C,23Dに含まれる複数の半導体素子(例えば、IGBT(insulated gate bipolar transistor)等)の動作(オンオフ)を制御する。インバータ制御回路34A,34B,34C,34Dは、例えば前記CPUに設けられる。
The
インバータ制御回路34A,34B,34C,34Dは、取得した指令トルクTrに係る信号に基づいて、対応するインバータ23A,23B,23C,23Dを制御し、ひいてはモータ22A,22B,22C,22Dを制御する。すなわち、トルク制御部33A,33B,33C,33Dは、間接的にモータ22A,22B,22C,22Dを駆動させる。
The
以上説明したように、トルク制御部33A,33B,33Cは、車輪21A,21B,21Cの速度が、車輪速度V4で回転する車輪21Dの速度を上回るように、モータ22A,22B,22Cを駆動させる。すなわち、車輪21A,21B,21Cは、継続的に空転させられる。
As described above, the
車輪21A,21B,21Cが継続的に空転することで、車輪21A,21B,21CとレールRとの間に摩擦熱が発生する。例えば雨によって車輪21A,21B,21CとレールRとの間に水が介在する場合、当該摩擦熱によって、水の温度が上昇する。
As the
一般的に、車輪の接線力は、車輪とレールとの双方に存在する面の粗さによって、それぞれの面に形成された凸部同士が噛み合うことにより発生する。車輪とレールとの間に水が入ると、当該凸部同士の噛み合わせが少なくなり、車輪とレールとの間の接触面積が低下する。これにより、車輪とレールとの間の摩擦力が低下し、車輪の接線力が低下する。 In general, the tangential force of the wheel is generated by the meshing of the convex portions formed on the respective surfaces due to the roughness of the surfaces existing on both the wheel and the rail. When water enters between the wheel and the rail, the engagement between the projections decreases, and the contact area between the wheel and the rail decreases. As a result, the frictional force between the wheel and the rail decreases, and the tangential force of the wheel decreases.
基本的に、水は温度が低いと粘度が増加し、温度が高いと粘度が低下する。このため、温度が低い場合、車輪とレールとの間に存在する水膜の厚さが厚くなり、車輪とレールとの凸部同士の噛み合わせが少なくなる。したがって、車輪とレールとの間の接触面積が小さくなり、車輪とレールとの間の摩擦係数(接線力係数)が下がり、ひいては車輪の接線力が下がる。 Basically, the viscosity of water increases when the temperature is low, and the viscosity decreases when the temperature is high. For this reason, when temperature is low, the thickness of the water film which exists between a wheel and a rail becomes thick, and the meshing of the convex parts of a wheel and a rail decreases. Therefore, the contact area between the wheel and the rail is reduced, the friction coefficient (tangential force coefficient) between the wheel and the rail is lowered, and consequently the tangential force of the wheel is lowered.
一方、水の温度が上がると、車輪とレール間に存在する水膜の厚さが薄くなり、車輪とレールとの凸部同士の噛み合わせが多くなる。したがって、車輪とレールとの間の接触面積が大きくなり、車輪とレールとの間の摩擦係数(接線力係数)が高くなり、ひいては車輪の接線力が高くなる。 On the other hand, when the temperature of the water rises, the thickness of the water film existing between the wheel and the rail becomes thin, and the engagement between the convex portions of the wheel and the rail increases. Therefore, the contact area between the wheel and the rail is increased, the friction coefficient (tangential force coefficient) between the wheel and the rail is increased, and the tangential force of the wheel is increased.
接線力係数は、車輪にかかる車重(輪重)に対する、車輪がレールを蹴る力(車輪とレールとの間の摩擦力、接線力)の割合である。接線力係数が大きいほど、所定の輪重に対して大きな駆動力が得られる。 The tangential force coefficient is the ratio of the force at which the wheel kicks the rail (friction force between the wheel and the rail, tangential force) to the vehicle weight (wheel weight) applied to the wheel. The larger the tangential force coefficient, the greater the driving force for a given wheel load.
上述のように、摩擦熱によって車輪21A,21B,21CとレールRとの間の水の温度が上昇することで、当該水の粘度が低下する。このため、車輪21A,21B,21C,21DとレールRとの間の接触面積が大きくなり、車輪21A,21B,21C,21DとレールRとの間の摩擦係数(接線力係数)が大きくなる。したがって、車輪21A,21B,21C,21Dの接線力が大きくなる。
As described above, when the temperature of the water between the
例えば、図3に示すように、同じすべり速度Vsに対し、水の温度が高い場合における特性Cr2のトルクTtは、水の温度が低い場合における特性Cr1のトルクTtよりも高い。すなわち、温度が高いほど、すべり速度Vsに対するトルクTt(接線力)は大きくなる。 For example, as shown in FIG. 3, for the same sliding speed Vs, the torque Tt of the characteristic Cr2 when the water temperature is high is higher than the torque Tt of the characteristic Cr1 when the water temperature is low. That is, the higher the temperature, the greater the torque Tt (tangential force) with respect to the sliding speed Vs.
摩擦熱によって車輪21A,21B,21CとレールRとの間の水の温度が上昇すると、例えば、すべり速度VsとトルクTtとの関係が、特性Cr1から特性Cr2に変化する。これにより、すべり速度Vs及び指令トルクTrの動作点は、交点P1から交点P2に移動する。交点P2における指令トルクTrは、交点P1における指令トルクTrよりも高い。従って、水の温度上昇に伴って車輪21A,21B,21Cの接線力が大きくなる。
When the temperature of water between the
図2に示すように、トルク制御部33A,33B,33Cは、切替部41から指令信号を受け、当該指令信号に応じて制御内容を変更することが一例として考えられる。
As illustrated in FIG. 2, the
トルク制御部33A,33B,33Cは、上述のように、車輪速度V1,V2,V3が常に車輪速度V4を上回るように、モータ22A,22B,22Cを駆動させる。しかし、前記指令信号を受けることで、トルク制御部33A,33B,33Cは、例えば、車輪速度V1,V2,V3が一時的に車輪速度V4に等しくなるように、モータ22A,22B,22Cを駆動するようになる。
As described above, the
例えば、レールRに水が付着しない晴れの日において、電気車10の運転手が、コントローラのような入力装置によって切替部41を操作する。または、切替部41が、電気通信回線を通じて、天気情報のような外部情報を取得する。
For example, on a sunny day when water does not adhere to the rail R, the driver of the
当該操作又は外部情報に応じて、切替部41は指令信号を出力する。これにより、トルク制御部33A,33B,33Cは、車輪速度V1,V2,V3が車輪速度V4に等しくなるようにする。すなわち、車輪21A,21B,21CとレールRとの間に空転が生じることが抑制される。
In response to the operation or external information, the switching
トルク制御部33A,33B,33Cはこれに限らず、例えば、前記指令信号を取得すると、すべり速度Vsがより小さくなるように、モータ22A,22B,22Cを駆動しても良い。例えば、雨の日において、トルク制御部33A,33B,33Cは、すべり速度Vsが5km/h以内となるような指令トルクTrを出力する。一方、晴れの日に指令信号を取得したトルク制御部33A,33B,33Cは、すべり速度Vsが2km/h以内となるような指令トルクTrを出力する。
The
以上説明したように、例えば晴れの日と雨の日とで制御を変更することで、車輪21A,21B,21CとレールRとの間に過大な空転が発生することが抑制される。しかし、当該制御変更がされない場合であっても、上述のように、晴れの日は図3のすべり速度−接線力特性の曲線が上昇する(例えば特性Cr1から特性Cr3に移動する)。このため、すべり速度Vsは十分小さくなり、車輪21A,21B,21CとレールRとの間の空転の発生は殆ど抑制される。
As described above, for example, by changing the control between a sunny day and a rainy day, excessive idling between the
第1の実施の形態において、トルク制御部33A,33B,33Cは、車輪21A,21B,21Cの速度が、車輪速度V4で回転する車輪21Dの速度を上回るように、モータ22A,22B,22Cを駆動させる。これにより、車輪21A,21B,21CとレールRとの間で摩擦熱が生じ、より大きい接線力を得ることができる。
In the first embodiment, the
トルク制御部33Dは、車輪21Dが空転したときに、車輪21Dの空転を解消するように指令トルクTrを絞る。これにより、車輪21Dの空転に伴って車輪21A,21B,21Cのすべり速度Vsが過大になることを抑制できる。
The
トルク制御部33A,33B,33Cは、すべり速度Vsが5km/h以内となるような指令トルクTrをそれぞれ出力する。又は、トルク制御部33A,33B,33Cは、すべり速度Vsが車輪速度V4の10%以内となるような指令トルクTrをそれぞれ出力する。これにより、それぞれの車輪21A,21B,21CとレールRとの間のすべり速度Vsが過大になることによるそれぞれの車輪21A,21B,21CとレールRとの磨耗を抑制できる。
The
なお、第1の実施形態において、車輪速度V4が基準速度の一例であったが、基準速度はこれに限らない。例えば、車輪速度V1〜V4における最小の値(車輪21A,21B,21C,21Dの最も遅いいずれか一つの回転する速度)が基準速度とされても良い。この場合、車輪速度V1〜V4と当該基準速度との差がすべり速度Vsとなる。これにより、より確実な車両速度が得られる。
In the first embodiment, the wheel speed V4 is an example of the reference speed, but the reference speed is not limited to this. For example, the minimum value of the wheel speeds V1 to V4 (the slowest rotating speed of the
第1の実施形態において、車両11の進行方向の最も後ろに位置する車輪21Dが第2の車輪の一例である。車両11の加速時には車重が進行方向後ろ寄りに偏り、進行方向後ろ寄りの軸重が大きくなる。このため、一般的に、後ろ寄りの車輪21Dが、他の車輪21A,21B,21Cよりも大きな接線力を得ることができる。
In the first embodiment, the wheel 21 </ b> D located at the rearmost in the traveling direction of the
さらに、進行方向前寄りにある車輪21AがレールRを通過することで、レールRに付着する水が排除される。このため、進行方向後ろ寄りの車輪21Dは空転することが抑制され、基準速度を得るように制御されやすい。
Furthermore, when the
しかし、第2の車輪は車輪21Dに限らず、例えば車輪21Aが第2の車輪の一例であっても良い。この場合、接線力が小さい車輪21Aのトルクを絞ることにより基準速度である車輪速度V1を得るとともに、より大きな接線力が得られる車輪21B,21C,21Dがそれぞれ車輪速度V1を上回る速度で回転するように駆動する。これにより、駆動力を稼ぐことができる。なお、第2の車輪は、車輪21B,21Cのいずれか一方であっても良く、特定の位置にある車輪に限定されない。
However, the second wheel is not limited to the
第1の実施形態において、一対の車輪21Dの車輪速度V4のみが基準速度の一例である。しかし、基準速度はこれに限らず、複数の車輪の回転する速度が基準速度の一例であっても良い。例えば、トルク制御部33Dのみならず、トルク制御部33Cが加速度に基づく空転再粘着制御を行い、車輪速度V3と車輪速度V4とが等しくなるようにモータ22Cが駆動しても良い。この場合、車両速度V3が基準速度として利用されても良い。
In the first embodiment, only the wheel speed V4 of the pair of
以下に、第2の実施の形態について、図4を参照して説明する。なお、以下の複数の実施形態の説明において、既に説明された構成要素と同様の機能を持つ構成要素は、当該既述の構成要素と同じ符号が付され、さらに説明が省略される場合がある。また、同じ符号が付された複数の構成要素は、全ての機能及び性質が共通するとは限らず、各実施形態に応じた異なる機能及び性質を有していても良い。 The second embodiment will be described below with reference to FIG. In the following description of the plurality of embodiments, components having the same functions as the components already described are denoted by the same reference numerals as those described above, and further description may be omitted. . In addition, a plurality of components to which the same reference numerals are attached do not necessarily have the same functions and properties, and may have different functions and properties according to each embodiment.
図4は、第2の実施の形態に係る電気車10を概略的に示す側面図である。図4に示すように、第2の実施形態の電気車10は、複数の車両11A,11B,11C,11D,11Eを含む車両編成(列車編成、編成)である。
FIG. 4 is a side view schematically showing the
車両11Aは、電気車10の進行方向の最も前(先頭)に位置する。車両11Eは、電気車10の進行方向の最も後ろ(最後尾)に位置する。車両11B,11C,11Dは、車両11Aと車両11Eとの間に位置する。車両11A,11Eは付随車両であり、車両11B,11C,11Dは駆動車両である。
The
車両11Aは、四対の車輪21Aと、第1の情報制御装置51とを有する。車両11Eは、四対の車輪21Eと、第2の情報制御装置52とを有する。車輪21A,21Eは、非駆動車輪であり、モータ等によっては回転させられない。第1の情報制御装置51及び第2の情報制御装置52は、車両11A,11B,11C,11D,11Eに亘って設けられるライン54,55にそれぞれ電気的に接続される。
The
車両11B,11C,11Dは、四対の車輪21B,21C,21Dと、四つのモータ22B,22C,22Dと、インバータ23B,23C,23Dと、制御装置24B,24C,24Dと、をそれぞれ有する。なお、図4において、図面の簡略化のため、インバータ23B,23C,23Dと、対応する制御装置24B,24C,24Dとは、一体的に示される。
第2の実施形態において、一つのインバータ23B,23C,23Dが、対応する四つのモータ22B,22C,22Dをそれぞれ並列に駆動する。なお、第1の実施形態と同じように、四つのモータ22B,22C,22Dを個別に駆動する四つのインバータが設けられても良い。
In the second embodiment, one
制御装置24B,24C,24Dは、ライン54,55を介して互いに電気的に接続される。すなわち、ライン54,55は、制御装置24B,24C,24Dと、第1の情報制御装置51と、第2の情報制御装置52とを電気的に接続する。
The
第2の実施形態において、車輪21Dの回転する速度が基準速度の一例である。制御装置24Dは、上述の加速度に基づく空転再粘着制御を行い、四対の車輪21Dの空転を抑制する。車輪21Dの回転する速度は、車輪21B,21Cの回転する速度よりも遅い。このため、車輪21Dの回転する速度が、電気車10の速度(車両速度)を与える基準速度として利用される。
In the second embodiment, the rotation speed of the
制御装置24Dは、モータ22Dから取得したモータ22Dの回転数に係る信号から、車輪21Dの回転する速度を演算する。制御装置24Dは、車輪21Dの回転する速度(基準速度)に係る信号を、ライン54を通じて、制御装置24B,24Cと、第1の情報制御装置51と、第2の情報制御装置52とに出力する。
The
制御装置24B,24Cは、制御装置24Dと同様に、車輪21B,21Cの回転する速度に係る信号を、ライン55を通じて、制御装置24Dと、第1の情報制御装置51と、第2の情報制御装置52とにそれぞれ出力する。
Similarly to the
制御装置24B,24Cは、車輪21B,21Cの速度が、基準速度で回転する車輪21Dの速度を上回るように、モータ22B,22Cをそれぞれ駆動させる。このため、車輪21B,21Cは、それぞれレールRに対して空転する。
制御装置24B,24Cは、上述のすべり速度に基づく空転再粘着制御を行なう。例えば、制御装置24B,24Cは、すべり速度(車輪21B,21Cの速度と車輪21Dの速度との差)が、5km/h以内又は車輪21Dの速度の10%以内となるように、指令トルクの値をそれぞれ変化させる。
The
第2の実施形態において、車両編成である電気車10の一つの車両11Dの車輪21Dの速度が、基準速度の一例である。制御装置24B,24Cは、車輪21B,21Cの速度が、基準速度で回転する車輪21Dの速度を上回るように、モータ22B,22Cをそれぞれ駆動させる。これにより、それぞれの車輪21B,21CとレールRとの間で摩擦熱が生じ、より大きい接線力を得ることができる。
In 2nd Embodiment, the speed of the
第2の実施形態において、車輪21Dが、第2の車輪の一例である。しかし、車輪21B,21Cの少なくとも一方が第2の車輪の一例であっても良い。この場合、当該車輪21B,21Cの速度が基準速度の一例である。
In the second embodiment, the
なお、第2の実施形態において、車輪21Dの速度が基準速度の一例であったが、基準速度はこれに限らない。例えば、最も回転する速度が遅い車輪21A,21B,21Cのいずれか一つの速度が基準速度とされても良い。これにより、より確実な車両速度が得られる。
In the second embodiment, the speed of the
例えば、第1及び第2の情報制御装置51,52は、取得した車輪21B,21C,21Dのそれぞれの速度の最小値を、基準速度として選択する。第1及び第2の情報制御装置51,52は、当該基準速度に係る信号を制御装置24B,24C,24Dに出力する。
For example, the first and second
第2の実施形態において、四つの車輪21Dの回転する速度が、基準速度の一例である。しかし、車両11Dの四対の車輪21Dが、個別にインバータによって駆動させられ、当該四対の車輪21Dの中の一対の速度が基準速度であっても良い。この場合、当該四対の車輪21Dの他の三対は、基準速度を上回る速度で回転させられる。
In the second embodiment, the rotation speed of the four
以下に、第3の実施の形態について、図5及び図6を参照して説明する。図5は、第3の実施の形態に係る電気車10を概略的に示す側面図である。図5に示すように、第3の実施形態の電気車10は、複数の車両11A,11B,11C,11D,11Eを含む車両編成(列車編成、編成)である。
A third embodiment will be described below with reference to FIGS. FIG. 5 is a side view schematically showing an
図6は、第3の実施形態の電気車制御装置を含むシステムの一例を示すブロック図である。図6に示すように、車両11A,11Eは、それぞれ、車輪速度検知装置57,58を有する。車輪速度検知装置57,58は、例えば、速度発電機(タコジェネレータ)である。
FIG. 6 is a block diagram illustrating an example of a system including the electric vehicle control device of the third embodiment. As shown in FIG. 6, the
車輪速度検知装置57,58は、非駆動車輪である車輪21A,21Eの回転する速度(車輪速度)VA,VEをそれぞれ検知する。車輪21A,21Eは、第2の車輪の一例である。
The wheel
例えば、車輪速度検知装置57,58は、車輪21A,21Eが結合された車軸に取り付けられる。非駆動車輪である車輪21A,21Eの車輪速度VA,VEは、電気車10の速度(車両速度)に基本的に等しく、車両速度を与える基準速度として利用される。
For example, the wheel
車輪速度検知装置57は、第1の情報制御装置51に、車輪21Aの回転する速度VAに係る信号を出力する。車輪速度検知装置58は、第2の情報制御装置52に、車輪21Eの回転する速度VEに係る信号を出力する。
The wheel
第1の情報制御装置51及び第2の情報制御装置52は、車輪速度VA,VEのいずれか小さい方の値を基準速度として選択する。第1及び第2の情報制御装置51,52は、当該基準速度に係る信号を、ライン55を通じて制御装置24B,24C,24Dに出力する。すなわち、制御装置24B,24C,24Dは、車輪速度検知装置57,58が検知した車輪速度VA,VEを取得する。第1及び第2の情報制御装置51,52が車輪速度VA,VEの両方を得ることで、冗長性が得られ、確実な車両速度が得られる。
The first
なお、車輪速度検知装置57,58のいずれか一方のみが設けられても良い。すなわち、車輪速度VA,VEのいずれか一方のみが検知され、検知された当該車輪速度VA,VEのいずれか一方のみが基準速度として出力されて良い。
Only one of the wheel
制御装置24B,24C,24Dは、車輪21B,21C,21Dの速度が、車輪速度VA,VEで回転する車輪21A,21Eの速度を上回るように、モータ22B,22C,21Dをそれぞれ駆動させる。このため、車輪21B,21C,21Dは、レールRに対してそれぞれ空転する。
The
制御装置24B,24C,24Dは、上述のすべり速度に基づく空転再粘着制御をそれぞれ行なう。制御装置24B,24C,24Dの制御の一例について、以下に具体的に説明する。
The
制御装置24B,24C,24Dの速度演算部31B,31C,31Dは、車輪21B,21C,21Dの回転する速度(車輪速度)VB,VC,VDをそれぞれ出力する。加算部32B,32C,32Dは、車輪速度VB,VC,VDから、第1及び第2の情報制御装置51,52から取得された車輪速度VA又は車輪速度VEを減算して、減算結果を車輪21B,21C,21Dにおけるすべり速度Vsとして算出する。トルク制御部33B,33C,33Dは、例えば図3の関数Fを用いて、すべり速度Vsに応じた指令トルクTrに係る信号をそれぞれ出力する。
The
トルク制御部33B,33C,33Dは、すべり速度Vs(車輪速度VB,VC,VDと車輪速度VA又は車輪速度VEとの差)が、5km/h以内又は車輪21Dの速度の10%以内となるように、指令トルクTrの値をそれぞれ変化させる。
The
第3の実施形態において、非駆動車輪である車両11A,11Eの車輪21A,21Eの車輪速度VA,VEが、基準速度の一例である。制御装置24B,24C,24Dは、車輪21B,21C,21Dの速度が、基準速度で回転する車輪21A,21Eの速度を上回るように、モータ22B,22C,22Dをそれぞれ駆動させる。これにより、それぞれの車輪21B,21C,21DとレールRとの間で摩擦熱が生じ、より大きい接線力を得ることができる。
In the third embodiment, the wheel speeds VA and VE of the
第3の実施形態において、車両11A,11Eの四対の車輪21A,21Eは、非駆動車輪である。しかし、四対の車輪21A,21Eのいくつかがインバータによって駆動させられ、四対の車輪21A,21Eの他のいくつかが非駆動車輪であっても良い。この場合、非駆動車輪であるいくつかの21A,21Eの回転する速度が基準速度として利用される。インバータによって駆動される他の車輪21A,21Eは、非駆動車輪である21A,21Eの速度を上回る速度で回転させられる。
In the third embodiment, the four pairs of
以下に、第4の実施の形態について、図7及び図8を参照して説明する。図7は、第4の実施の形態に係る電気車10を概略的に示す側面図である。図7に示すように、第4の実施形態の電気車10の車両11は、四対の車輪21A,21B,21C,21Dと、四つのモータ22A,22B,22C,22Dと、四つのインバータ23A,23B,23C,23Dと、四つの制御装置24A,24B,24C,24Dと、基準速度演算部61を有する。基準速度演算部61は、基準速度算出部の一例である。
Hereinafter, a fourth embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a side view schematically showing an
基準速度演算部61は、一例としては、コンピュータのCPUがプログラムに従って動作することによって、実現される。プログラムや当該プログラムで用いられるデータ等は、コンピュータのHDD等の記憶部に記憶される。基準速度演算部61は、ライン28,29によって、制御装置24A,24B,24C,24Dに電気的に接続される。
For example, the reference
図8は、第4の実施形態の電気車制御装置を含むシステムの一例を示すブロック図である。図8に示すように、制御装置24A,24B,24C,24Dは、速度演算部31A,31B,31C,31Dと、加算部32A,32B,32C,32Dと、トルク制御部33A,33B,33C,33Dと、インバータ制御回路34A,34B,34C,34Dと、をそれぞれ有する。
FIG. 8 is a block diagram illustrating an example of a system including the electric vehicle control device of the fourth embodiment. As shown in FIG. 8, the
速度演算部31A,31B,31C,31Dは、車輪21A,21B,21C,21Dの回転する速度(車輪速度)V1,V2,V3,V4に係る信号を、ライン28を通じて、基準速度演算部61にそれぞれ出力する。基準速度演算部61は、車輪速度V1,V2,V3,V4の最も遅いいずれか一つを基準速度として選択する。基準速度演算部61は、当該基準速度を、ライン29を通じて、加算部32A,32B,32C,32Dに出力する。
The
最も遅い車輪速度V1,V2,V3,V4は、車両11の速度(車両速度)と基本的に等しい。このため、基準速度として利用される車輪速度V1,V2,V3,V4の最も遅いいずれか一つは、車両速度の推定値となる。 The slowest wheel speeds V1, V2, V3, V4 are basically equal to the speed of the vehicle 11 (vehicle speed). For this reason, one of the slowest wheel speeds V1, V2, V3, V4 used as the reference speed is an estimated value of the vehicle speed.
例えば、車輪速度V1が他の車輪速度V2,V3,V4より遅い場合、基準速度演算部61は、車輪速度V1を基準速度として出力する。加算部32B,32C,32Dは、車輪速度V2,V3,V4から車輪速度V1を減算して、車輪21B,21C,21Dにおけるすべり速度Vsを算出し、当該すべり速度Vsに係る信号を出力する。トルク制御部33B,33C,33Dは、例えば図3の関数Fを用いて、すべり速度Vsに応じた指令トルクTrに係る信号をそれぞれ出力する。
For example, when the wheel speed V1 is slower than the other wheel speeds V2, V3, V4, the reference
加算部32Aは、速度演算部31Aが出力した車輪速度V1から、基準速度演算部61が出力した車輪速度V1を減算する。このため、加算部32Aは、車輪21Aにおけるすべり速度Vsとして0km/hを出力する。このため、トルク制御部33Aは、指令トルクTrの低減を行なわない。
The
このように、トルク制御部33B,33C,33Dは、車輪21B,21C,21Dの速度が、車輪速度V1(基準速度)で回転する車輪21Aの速度を上回るように、モータ22B,22C,22Dをそれぞれ駆動させる。このため、車輪21B,21C,21Dは、それぞれレールRに対して空転する。
In this way, the
トルク制御部33A,33B,33C,33Dは、図3の関数Fを用いることで、上述のすべり速度に基づく空転再粘着制御をそれぞれ行なう。トルク制御部33A,33B,33C,33Dは、すべり速度Vsが、5km/h以内又は基準速度の10%以内となるように、指令トルクTrの値をそれぞれ変化させる。
The
第4の実施形態において、車輪速度V1,V2,V3,V4の最も遅いいずれか一つが、基準速度の一例である。基準速度で回転する車輪21A,21B,21C,21D以外の車輪が、基準速度を上回る速度で回転させられる。これにより、基準速度を上回る速度で回転する車輪21A,21B,21C,21DとレールRとの間で摩擦熱が生じ、より大きい接線力を得ることができる。
In the fourth embodiment, any one of the slowest wheel speeds V1, V2, V3, and V4 is an example of the reference speed. Wheels other than the
以下に、第5の実施の形態について、図9を参照して説明する。図9は、第5の実施の形態に係る電気車10を概略的に示す側面図である。第5の実施形態の電気車10は、付随車両である車両11A,11Eと、駆動車両である車両11B,11C,11Dと、を有する。
Hereinafter, a fifth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a side view schematically showing an
制御装置24B,24C,24Dは、車輪21B,21C,21Dの回転する速度を、ライン55を通じて、第1の情報制御装置51及び第2の情報制御装置52にそれぞれ出力する。第1の情報制御装置51及び第2の情報制御装置52は、最も遅い車輪21B,21C,21Dの回転する速度を基準速度として選択する。第1の情報制御装置51及び第2の情報制御装置52は、当該基準速度に係る信号を、ライン54を通じ、制御装置24B,24C,24Dにそれぞれ出力する。
The
基準速度で回転する車輪21B,21C,24D以外の車輪が、基準速度を上回る速度で回転するように、対応する制御装置24B,24C,24Dがモータ22B,22C,22Dをそれぞれ駆動させる。このため、基準速度で回転する車輪21B,21C,21D以外の車輪は、それぞれレールRに対して空転する。
The
制御装置24B,24C,24Dは、上述のすべり速度に基づく空転再粘着制御をそれぞれ行なう。制御装置24B,24C,24Dは、基準速度を上回る速度で回転する車輪21B,21C,21Dにおけるすべり速度が、5km/h以内又は基準速度の10%以内となるように、指令トルクの値をそれぞれ変化させる。
The
第5の実施形態において、車輪21B,21C,21Dの速度の最も遅いいずれか一つが、基準速度の一例である。基準速度で回転する車輪21B,21C,21D以外の車輪が、基準速度を上回る速度で回転させられる。これにより、基準速度を上回る速度で回転する車輪21B,21C,21DとレールRとの間で摩擦熱が生じ、より大きい接線力を得ることができる。
In the fifth embodiment, any one of the slowest speeds of the
以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、第1の制御部は、第1の車輪の速度が、所定の基準速度で回転する第2の車輪の速度を上回るように、前記第1の車輪を回転させる第1の電動機を駆動させる。これにより、より大きい接線力を得ることができる。 According to at least one embodiment described above, the first control unit is configured so that the speed of the first wheel exceeds the speed of the second wheel rotating at a predetermined reference speed. The first electric motor that rotates is driven. Thereby, a larger tangential force can be obtained.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
以下に、出願当初の特許請求の範囲の内容を付記する。
[1]
車両、又は複数の車両を含む車両編成に設けられた第1の車輪の速度が、前記車両又は車両編成に設けられるとともに所定の基準速度で回転する第2の車輪の速度を上回るように、前記第1の車輪を回転させる第1の電動機を駆動させ、前記第1の車輪の空転に応じて前記第1の電動機のトルクを低減させる、第1の制御部、
を具備する電気車制御装置。
[2]
前記第2の車輪が前記基準速度で回転するように、前記第2の車輪を回転させる第2の電動機を駆動させ、前記第2の車輪が空転したときに前記第2の車輪の空転を解消するように前記第2の電動機のトルクを低減させる第2の制御部をさらに具備する、[1]の電気車制御装置。
[3]
前記第1の車輪の個数が前記第2の車輪の個数よりも多い、[1]の電気車制御装置。
[4]
前記第2の車輪が非駆動車輪である、[1]の電気車制御装置。
[5]
前記第1の車輪及び前記第2の車輪を含む複数の車輪の速度に基づいて前記基準速度を算出する基準速度算出部、をさらに具備する[1]の電気車制御装置。
[6]
前記第1の制御部は、前記第1の車輪の速度と前記基準速度との差が5km/h以内となるように前記第1の電動機を駆動させる、[1]の電気車制御装置。
[7]
前記第1の制御部は、前記第1の車輪の速度と前記基準速度との差が、前記基準速度の10%以内となるように前記第1の電動機を駆動させる、[1]の電気車制御装置。
[8]
前記複数の車輪の速度をそれぞれ取得する複数の車輪速度取得部をさらに具備し、
前記基準速度算出部は、前記複数の車輪速度取得部から取得した前記複数の車輪の速度に基づいて前記基準速度を算出する、[5]の電気車制御装置。
[9]
前記第2の車輪の速度を検知する車輪速度検知装置と、
前記第1の制御部をそれぞれ有し、前記車輪速度検知装置から前記第2の車輪の速度をそれぞれ取得する複数の制御装置と、
をさらに具備する、[4]の電気車制御装置。
[10]
前記第1の車輪の速度と前記基準速度との差が変化するように前記第1の制御部を制御する切替部をさらに具備する、[1]の電気車制御装置。
Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
The contents of the claims at the beginning of the application are added below.
[1]
The speed of the first wheel provided in the vehicle or the vehicle formation including the plurality of vehicles is higher than the speed of the second wheel provided in the vehicle or the vehicle formation and rotating at a predetermined reference speed. A first controller that drives a first electric motor that rotates a first wheel and reduces torque of the first electric motor according to idling of the first wheel;
An electric vehicle control device comprising:
[2]
The second electric motor that rotates the second wheel is driven so that the second wheel rotates at the reference speed, and the idling of the second wheel is eliminated when the second wheel idles. The electric vehicle control device according to [1], further including a second control unit that reduces the torque of the second electric motor.
[3]
The electric vehicle control device according to [1], wherein the number of the first wheels is larger than the number of the second wheels.
[4]
The electric vehicle control device according to [1], wherein the second wheel is a non-driven wheel.
[5]
[1] The electric vehicle control device according to [1], further comprising a reference speed calculation unit that calculates the reference speed based on speeds of a plurality of wheels including the first wheel and the second wheel.
[6]
The electric vehicle control device according to [1], wherein the first control unit drives the first electric motor so that a difference between a speed of the first wheel and the reference speed is within 5 km / h.
[7]
[1] The electric vehicle according to [1], wherein the first control unit drives the first electric motor so that a difference between a speed of the first wheel and the reference speed is within 10% of the reference speed. Control device.
[8]
Further comprising a plurality of wheel speed acquisition units for respectively acquiring the speeds of the plurality of wheels;
The electric vehicle control device according to [5], wherein the reference speed calculation unit calculates the reference speed based on the speeds of the plurality of wheels acquired from the plurality of wheel speed acquisition units.
[9]
A wheel speed detection device for detecting the speed of the second wheel;
A plurality of control devices each having the first control unit and acquiring the speed of the second wheel from the wheel speed detection device;
The electric vehicle control device according to [4], further comprising:
[10]
[1] The electric vehicle control device according to [1], further including a switching unit that controls the first control unit so that a difference between the speed of the first wheel and the reference speed changes.
10…電気車、11,11A,11B,11C,11D,11E…車両、21A,21B,21C,21D,21E…車輪、22A,22B,22C,22D…モータ、24A,24B,24C,24D…制御装置、31A,31B,31C,31D…速度演算部、33A,33B,33C,33D…トルク制御部、41…切替部、51…第1の情報制御装置、52…第2の情報制御装置、57,58…車輪速度検知装置、61…基準速度演算部。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記複数の車輪に含まれる第1の車輪を回転させる第1の電動機と、前記複数の車輪に含まれるとともに基準速度で回転する第2の車輪を回転させる第2の電動機と、を含む複数の電動機と、
前記第1の車輪の速度が前記第2の車輪の速度を上回るように、前記第1の電動機を駆動させる第1の制御部と、前記第2の電動機を駆動させる第2の制御部と、を有する電気車制御装置と、
を具備し、
前記第1の制御部は、前記第1の車輪の速度から前記第2の車輪の速度を減算して得られる前記第1の車輪のすべり速度が増大するにつれて前記第1の電動機のトルクが減少する関数に基づき、前記第1の電動機のトルクを制御し、
前記第2の制御部は、前記第2の車輪の加速度が所定値以上になって前記第2の車輪が空転したときに、前記第2の車輪の空転を解消するように前記第2の電動機のトルクを制御する、
電気車。 A vehicle, or a plurality of wheels that are provided in a vehicle formation including a plurality of vehicles, are mounted on a rail, and generate a tangential force between the rail by rotating; and
A plurality of first motors that rotate first wheels included in the plurality of wheels, and a second motor that rotates second wheels included in the plurality of wheels and rotating at a reference speed . An electric motor,
As the speed of the first wheel is greater than the speed of the second wheel, a first control unit Ru by driving the first electric motor, and a second control unit for driving the second electric motor An electric vehicle control device comprising:
Equipped with,
The first control unit decreases the torque of the first motor as the sliding speed of the first wheel obtained by subtracting the speed of the second wheel from the speed of the first wheel increases. Controlling the torque of the first motor based on the function to
The second control unit is configured to cancel the idling of the second wheel when the acceleration of the second wheel becomes a predetermined value or more and the second wheel idles. Control the torque of the
Electric car.
前記基準速度算出部は、前記複数の車輪速度取得部から取得した前記複数の車輪の速度に基づいて前記複数の車輪から前記第2の車輪を選択する、
請求項3の電気車。 The electric vehicle control device further includes a plurality of wheel speed acquisition units that respectively acquire the speeds of the plurality of wheels,
The reference speed calculation unit selects the second wheel from the plurality of wheels based on the speeds of the plurality of wheels acquired from the plurality of wheel speed acquisition units.
The electric vehicle according to claim 3 .
The electric vehicle control device further includes a switching unit that controls the first control unit such that a difference between a speed of the first wheel and the reference speed changes according to an operation or external information. 1 electric car.
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