JPH03503953A - より正確な列車運転のための改良された車輪摩耗調整を有した列車制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 より正確な列車運転のための改良され ニな」１１Ｌ字　　・　　　　　　　　た　　　−北訓二ｆｆｉ！ 軽量車両鉄道（ライト１／−ル）または重量車両鉄道システム（ｌｉｇｈｔ　ｒ ａｉｌ　ｏｒ　ｈｅａｖｙ　ｒａｉｌ　ｓｙｓｔｅｍｓ）における燗鉄製車輪を 有した輸送用自動車の運転において、時間の経過と共に車輪が学耗すると、車両 運転を制御することのできる精度及び効率に相当な影響を与える。

従って、スピン／スライド制御のために車軸の速度を比較する際、車輪の寸法差 に対して補償が必要である。

さらに、車両速度に対する車軸速度の比が、車輪寸法の変化につれて変化するの で、車軸速度が車両速度を示すように車軸速度を調整することが好ましい。

車輪寸法の変化はけん引力の制御にも間係する。車輪寸法が減少するにつれ、よ り少ないけん引力が、特定の加速度変化率（ａｃｅｅｌｅｒａｔｉｏｎ　ｒａｔ ｅ）を達成するために必要である６車輪寸法変化に対するけん引力調整は、車輪 寸法には無関係に、加速度及び減速度変化率（ａｅｅｅｌｅｒａｔｉｏｎ　ａｎ ｄ　ｄｅｅｅｌｅｒａｔｉｏｎ　ｒａｔｅｓ　＞にきちっと合った許容範囲を許 容する。制御調整を通して過度のけん引力を除去することにより、スピン及びス ライドの頻度は車輪が摩耗にするにつれて減少する。

従来において、車輪摩耗の問題に充てるために用いられた１つの代表的な方法は 、車両の惰走状態下で車両車軸速度を自動的にサンプリングすること、並びに各 車軸速度を、あらかじめ選択された車軸速亥の速度に関係させる車輪ｇ２粍補償 係数を自動的に計算する。ことを含む。

補償係数は、次に、スライドのスピンを検出するために用いられる速度差計算に 用いられる。

車輪摩耗補償に対するこの従来の方法の評価は、浮動基準として１つの車軸の速 度を用いているので、車軸間での相対車輪摩耗に対１７て補償するだけであると いう事実により制限される。従って、相対車輪摩耗の補償は５、スピン−スライ ド制御における速度差計算においてのみ有効であり、通常の動力もしくはブレー キ制御におけるけん引力補償を行う際には役に立たない。さらに、相対車輪摩耗 の補償は、回転速度を、線形速度監視及び制御における線形速度に変換する際に は役に立たない。

従来技術において、絶対車輪摩耗補償は、実際の個々の車輪寸法を周期的に測定 し、該個々の車輪寸法を、車両制御装置に含められた各制御器に入れることによ り、けん引力補償及び線形速度監視及び制御のために達成されていた。この手順 は時間を浪費し、かつ各車軸に対する速度に対応させて各車輪寸法を入力させな ければならないので誤りを起こしがちであった。

従って、車両運転の改良された精度及び効率を達成するよう、大いに自動化され た絶対車輪掌性補償に対する絶え間無き必要性が存在していた。

見里９１１ 少なくとも２つの推進／ブレーキ・ユニットを有し、各ユニットは少なくとも１ つの車軸を動作させる鋼鉄製車輪の車両のための改良された制御装置が提供され る。

該制御装置は、車軸モータ駆動を動作させるための電流信号を発生すると共に、 指令信号に従って関連のブレーキ・システムを動作させるためのブレーキ信号を 発生する推進／′ブレーキ制御装置と備えている。

スピン／ステ・イド制御装置は、車両のスピン／スライドを避けるように別々の 車軸速度に従って前記推進／ブレ−キ制御装置を調整する。各車軸の速度を表わ す信号を発生するための、かつらかしめ選択された車軸のための入力された実際 の車輪寸法を表わす信号を発生するための手段が設けられる。

速度調整係数は一人力された実際の車輪寸法５ベ一ス車輪寸法及び車軸速度から それぞれの車軸に対して計算される。該速度調整係数に従ってそれぞれの車軸速 度を調整し、該調整された車軸速度を、車輪摩耗補償での別々の車軸速度の計算 のために、前記スピン／スライド制御装置に与える手段が設けられる。

けん引力調整係数は、実際の車輪寸法、ベース車輪寸法及び車軸速度からそれぞ れの推進／ブレーキ・ユニットに対して計算される。車輪摩耗補償でのけん引力 の計算のために、前記けん引力調整係数を前記推進／ブレーキ制御装置に与える ための手段が設けられる。

図面の簡単な説明 第１図は、３つの台車を有し、各台車は一対の車軸を有し、各車軸は２つの鋼鉄 製の車輪を有したボストン輸送機関で用いられている型の鋼鉄製車輪を有した車 両を示す立面図、 第２図は、第１図の車両に対する推進及びブレーキ制御装置のための概略図、 ｇＢＡ図〜第３Ｆ図は、推進／ブｌ／−キ制御ループの一層詳細な機能ブロック 図、 第４図は、第３図の制御ループで実行されるソフ（〜ウェアの全体図、 第５図は、第３図の制御ループにおける回転速度計の速度信号の処理を示す一層 詳細な機能ブロック図、第６図は、本発明による車輪１１粍補償を示す機能プロ ・・・り図、 第７図は、車輪摩耗補償のプログラムのためのフロー−の・明 第１図には、本発明が実施される制御装置を有する鋼鉄製の輸送用車輪自動車１ ０が示されている。車両すなわち車輪自動車１０は電気的に運転されるのもであ り、ボストン輸送システムにおけるボストン輸送機間もしくは当局で現在用いら れている車両の１つの型を表わすものである。

車輪自動車もしくは車両１０には、２つの推進／ブレーキ台車Ａ及びＢと、］つ の］摩擦ブレ−キ信号とが設けられており、それら各々は、各車軸の両端に２つ の鋼鉄製車輪を有した（ＡＩから＾６で示された）２つの車軸を担っている。鋼 鉄製車輪のリム上の摩耗表面は、通常比較的長い寿命を有する、すなわち、車輪 が浪費されたと見なされる前に車輪の直径は２代表的には２インチまたはそれ以 上を摩耗によって減じられ得る。同時使用で時間と共に、車輪は、実質的に等し く摩耗し得ることもあるし、また種々の条件下で別々に摩耗することもあり得る 。さらに、修理または保守のために車輪は、車両もしくは車輪自動車間で相互交 換される場合には異なった車輪摩耗が存在し得る。

運転中、同時的な等しい車輪摩耗は、修正的な調整がｔい場合には、不正確なけ ん引力制御を引き起こす。異なった車輪摩耗は、修正的な調整がない場合にはけ ん引力及びスピン／スライド制御において不正確さを生じる。

車輪摩耗制御誤りは、基本的には、車輪半径の減少と共に、回転する車軸速度と 直線的な車両速度との間で変化する関係から生じる。

第２図には、輸送車両もしくは輸送用車輪自動車１０のための全推進及びブレー キ制御器ｆｆ１８が示されている。第３Ａ図〜第３Ｄ［ｆｆｉは、制御装置をよ り詳細なプロ・ツクで示す。

第２図に示されているように、オペレータの制御のためのＰ−信号（Ｐ−ｓｉｇ ｎａｌ　）を発生するようにそれぞれの迂路制御器（ｆｏｏｔ　ｃｏｎｔｒｏｌ ｌｅｒｓ）　２０及び２２が車両の両端に設けられている。発生されたオペレー タＰ−信号は、制御論理電子回路によって制御信号に変換され、該制御信号は、 それぞれの台車〕２．１４及び１６に推進またはブレーキを与えるようそれぞれ の制御チャンネル２４．２５及び２６を介して伝送される０台車１２及び１６は 、推進能力を有し；すべでの台車は、ブレーキ能力を有する。

制御論理２８．２９及び３０は推進またはブレーキ信号を発生するよう各制御チ ャンネルで用いられる。制御論理は、プログラム化されたディジタル・マイクロ プロセッサ・システム３１で実施されるのが好ましく、この場合、該マイクロプ ロセッサ・システム３１は、３つのすべての制御チャンネルに対し唯１つのマイ クロプロセッサを有していても良いし、また変形態様として各制御チャンネルご とに１つのマイクロプロセッサを有していても良い。推進信号は、前部及び後部 制御チャンネル２４及び２６の電力（Ｐｏｗｅｒ　）電子回路３２及び３４に与 えられ、次に該電力電子回路はモータ及び伝導装置３６．３８を介してけん引力 を生ずる。この場合、各車軸ごとに主電動機が設けられ、各推進台車ごとの２つ の主電動機は、直列接続される。

摩擦ブレーキ信号は、インタフェース４０．４１及び４２を介してそれぞれの制 御チャンネル２４．２５及び２６のすべての摩擦ブレーキ４４．４５及び４６に 与えられる。

示されたように、制御論理素子２８．２９及び３０はインターフェース接続され る。さらに車軸速度、摩擦ブレーキ及び電力電子回路のフィードバック信号を含 んだ外部信号が制御論理２８．２９及び３０に与えられる。

゛　　ブレー　　　− 各台車ごとの推進／ブレーキ制御ループは、本実施例においてはハードウェア及 びソフトウェア素子で履行される。第３Ａ図〜第３Ｃ図は、本発明に従って履行 される車輪摩耗補償を持った３つの制御チャンネルの各々に対して形成される制 御ループを一層詳細な機能ブロックで示す。

制御ループにおいて、ブロック５０は、けん引力要求が入力論理信号Ｐ、ＢＲＫ 及びＥＭＲの状態に基づいた推進またはブレーキ要求であるか否かを決定する。

従って、ブロック５２は必要とされるモータ回路構成を決定し、そして接触器、 サイリスタ及びリレー・コイルに対して為されるべき接続のための出力指令を発 生する。

ブロック５６は、車両及びモータ過速度５８及びスピン／スライド６０を含んだ 限界条件を受けて、モード及びＰ信号要求から、要求された速度もしくは率をｍ ｐｈ／ｓｅｃで計算する。ブロック６２は、車両の急発進（ｊｅｒｋｉｎｇ）を 避けるためにステップ要求をランピングさせるもしくは傾斜化させることを本質 的に提供する。

要求されたけん引力をフィート・ボンド・秒（ｐｏｕｎｄｓｆｏｒｅｅ）で計算 する場合、ブロック６４により補償が与えられる。このように、通常の補償は、 （ブロック６５からの感知された荷重に基づく）車両によって運ばれる荷重、並 びに列車抵抗に対して与えられる。

本発明によれば、けん引力要求も本実施例におけるこの点で、車輪摩耗に対し補 償される。車輪摩耗補償は、端子ブロック７６を介し７て為される実際の単一車 輪サイズ入力から好ましくはブロック７４で計算されるけん引力調整係数に基づ いて正確に計算される。このように、予しめ選択された車軸に関し新しい測定値 が取られたとき、サイズは、入力端子ブロック７６を介して手動で入れられる。

補償後、調整されたけん引力は、線間電圧及び未加工の車軸速度に基づいて、ブ ロック６６で主電動機電流要求に変換される。故障検出器ブロック６８は、主電 動機もしくはモータの超過温度のような何等かの異常状態が運転停止を要求する か否かを決定し、もし要求するならば、変化率（ｒａｔｅ）の要求の履行を停止 する。要求しないならば、閉ループ制御下で、要求された駆動電流を主電動機に 与えるチョッパ制［７０を含んだ外部のハードウェアに、ブロック６６からの電 流要求が与えられる。

ブロック７２は、駆動電流要求及び実際のモータを流を追跡し、そして、その差 をレートもしく変化率要求ブロック５６に与える。車軸速度信号は、バッファ７ ６に入力として与えられ、該信号から、未加工速度計算がブロック７８によって 行われる。ブロック７４によって生成された車軸摩耗速度調整係数により未加工 の速度計算を補償するよう、ブロック８０は、本発明に従って動作する。

車輪摩耗調整された速度は、より正確なスピン／スライド制御並びにより正確な 線形速度監視及び制御を達成するために用いられる。

ブロック８２は、車輪摩耗調整された車軸速度からすべての車軸に対してレート もしくは変化率を計算する。

ブロック８４は、補償されたすべての車軸速度から平均速度を計算する。スピン 、／スライド制御動作において、ブロック６０は、モードと、車輪摩耗ｍＷされ た車軸速度及びレートと、車輪摩耗調整された平均車軸または基準車両速度とに 基づいてレート要求ブロック５６に何等かの要求された修正を与える。

監視チャンネルにおいて、ブロック８６は、走行された距離を車輪摩耗調整され た車両速度から計算する。清算計８８は、このようにして、連続ベースで正確に 更新される。

摩擦ブレーキ力の発生の際、ブロック９０及び９２は、ブロック６０からいずれ かのスピン／スライド限界を含んだ複数の限界値を受けて要求された全ブレーキ 力を決定する。ブロック９４において、異なった速度レベルにおける動的な電気 及び摩擦ブレーキの所望の比例配分に従ってブレーキ力の混合調整が行われる。

代表的には、高速では電気ブレーキのみが与えられ、速度が減少するにつれた電 気ブ］／−キに摩擦ブレーキが除々に混ぜられ、そし２て約５　ｍｐｈ及びそれ より低い速度においては摩擦ブレーキのみが用いられる。従って、ブロック９４ は、摩擦ブレーキ・レベルを決定するために、全ブレーキ要求からジャーク（ｊ ｅｒｋ）制限された電気ブレーキを差し引く。

ブロック９６は、けん引力補償、ブロック６４に対して説明したことと同様の態 様で実際の荷重及び列車抵抗並びに車輪学耗に従って摩擦ブレーキ要求を補償す る。

補償された摩擦ブレーキ要求に対して必要とされるブレーキ・シリンダ圧力（Ｂ ＣＰ）がブロック９８で計算され、実施のために外部のブレーキ・シリンダ圧力 （ＢＣＰ）制ｔｊ４１００に与えられる。

ｌに１に１ｆ１１−乏尤ＪΣ阿Ｊ１ユ２コＬグｊし配化」Ｌ江ｌＪ引詐推進、／ ブレーキ制御のためのソフトウェアの構成が第４図に示されている。バックグラ ンド（ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ　）ル−ブ動作において、起動時に初期設定がブロ ック１１０によって行われる。バックグランド・ループ実行における引き続くブ ロックは以下のように作用する。

１１２　ブロック７７のために入力／出力処理の監視、１１４　ブロック５８の ために速度制限、１１６　ブロック５０．５２．５６．９０のためレート及び状 態要求を決定、 １１８　ブロック７４において、車輪摩耗速度及びけん引力調整係数の計算、 １２０　　ブロック６４及び９６において、車輪摩耗、荷重及び列車抵抗に対す るけん引力補償を計算、 １２２　ブロック６６及び６８において、推進／ダイナミック　ブレーキ制御の ための計算、１２４　ブロック９４．９８において、串擦ブレーキ制御のための 計算、 １２６　クロス−チャンネルの論理−論理通信のため制御計算が、５ミリ秒ごと に割込みベースで行われて出力される。従って、ブロック１３０は、チョッパ制 御出力を発生し、ブロック１３２は、アナログ及びディジタル入力を処理する。

ブロック１３４は、ブロック７８及び８０ごとに車輪摩耗速度調整係数でもって 回転速度計信号の処理を行う。ブロック１３６は、ブロック６０．８２及び８６ ごとにスピン／スライド制御計算を行う。

論理−論理の入力／出力通信は、ブロック１３８で実行され、そしてアナログ及 びディジタル制御出力はブロック１４０で実行される。

けん引力及びスピン／スライド制御、並びに速度監視に使用するためのブロック １３４における車軸速度の計には、それぞれの回転速度計１５０．１５２．１５ ４及び１５６が設けられており、それら回転速度計は、それぞれの条件付は回路 １５８．１６０．１６２及び１６４を介して処理される速度信号を発生する。

未加工の速度は、ブロック１６６．１６８．１７０及び１７２によってそれぞれ の速度チャンネルで計算される０回転速度計パルス信号及び実時間が計数され、 そして未加工の速度はパルス計数変化を時間計数変化で割ることによって計算さ れる。

未加工の速度は、次に、それぞれのブロック１７４．１７６．１７８及び１８０ において車輪摩耗に対して補償される。車輪摩耗補償された速度は、未加工の速 度及び対応の車輪摩耗速度調整係数に対して各速度チャンネルにおいて計算され る。

次に、車軸率は、計数期間を渡って時間変化で速度変化を割ることにより、それ ぞれの速度チャンネル内のブロック１８２．１８４．１８６及び１８８において 計算される。

監視目的のために、ブロック１９０は、４つの補償されたチャンネル速度の平均 を計算する。ブロック１９１において、走行距離が、計数期間に渡る平均速度及 び時間変化の積として計算され、そして出力として車両の積算計に与えられる。

１１１！豆１ 本発明の原理を履行するに際し、好適な実施例では、車輪の大きさの関数として 車軸速度及びけん引力を調整するために、基準のすなわち“第５”の車輪概念を 用いている。この態様において、オペレータは、１つの車両の２つの車輪（１つ の車軸）の寸法を測定し、そしてそしてされた２つの寸法の平均値を制御器に入 れることだけが必要である。１つのみの車輪寸法の入力で車輪摩耗調整が達成さ れるのを可能とすることにより、オペレータの誤りの危険性が大いに減じられる 。

多重の制御器でもって、オペレータからの入力を受ける制御器は、該入力をすべ ての制御器に共通である少なくとも１つの速度信号を受ける他の制御器に送る。

各制御器は、入力された車輪寸法を用いて、サンプリングされた車軸速度に釣合 わされた第５の車軸速度を作り出し、速度調整係数を計算する。従って、速度調 整係数は車輪寸法に比例し、調整された車軸速度は車両速度である。

速度調整係数は、車輪寸法に比例するので、それら係数は、車軸に与えられるけ ん引力を修正的に調整するために用いられる。

以下のような計算が用いられる。

（第５の車軸速度）＝（車輪寸法が入力された車軸の速度）Ｘ（車輪寸法人力） ／（基本車輪寸法）ここに、基本車輪寸法とは、通常の摩耗していない車輪寸法 であり、そして車輪寸法人力は、基本寸法に等しいかまたはそれより小さい。

（車輪寸法が入力された車軸に対する速度調整係数）＝（車輪寸法人力）／（基 本車輪寸法）（他の車軸に対する速度調整係数） −（第５の車軸速度）／（サンプリングされた車軸速度）〈各台車に対するけん 引力調整係数〉 −（該台車の２つの車軸に対する速度調整係数の平均）サンプル速度は最小速度 であり、速度のサンプリングはその最小速度で行われる。この特定の場合におい て、サンプル速度は約２５ＭＰＦｌである。

車輪摩耗調整のソフトウェア構成が第６区に示されている。フローチャートの詳 細は第７図に示されている。

示されたように、４つの未加工の車軸速度が、３つの論理システムの各々におい て、サンプルホールドの作用ブロック１９２．１９４．１９６及び１９８に与え られる。端部の台車Ａのための制御論理２８は、該制御論理に与えられる、車軸 Ａ、、Ａ、、Ａ、、及びＡ、に対する速度信号を有する。車軸Ａ　ｚ、　Ａ　ａ 、　Ａ　ｓ及びＡ６に対する速度信号は、端部の台車Ｂのための制御論理３０に 与えられる。車軸Ａ　ｚ　、　Ａ　ｓ、Ａ４及びＡ５に対する速度信号は、中間 の台車Ｃのための制御論理２つに与えられる。

所定の車軸の２つの車輪の平均寸法は、入力としてブロック２００に与えられる 。ブロック２００．２０２．２０４及び２０６は、それぞれの速度チャンネルの ための速度調整係数を決定する。ブロック２００は゛第５″の車輪速度を決定し 、この“第５”の車輪速度は、新しい車輪寸法が入力された車軸以外の車軸に対 する速度調整係数を計算する際に用いられる。ブロック２０８は、チャンネル１ 及び２に対する調整係数の平均として、けん引力車輪摩耗調整係数を計算する。

速度及びけん引調整係数を決定するために用いられるルーチン２０９（第７図） の周期的な実行において、ブロック２１０は、最初に、けん引力タイマをゼロに セットする。経過時間の測定でもって、ブレーキ・シリンダ圧力及びモータを流 がゼロに降下してしまったということを確実にするための条件が創設される、す なわち、速度がサンプリングされて速度調整係数が計算される前に、車両が系に 定まった過渡で惰走するのを確実にするための条件が創設される。

次に、ブロック２１２は電流けん引力要求をチェックして、車両惰走状態を意味 する、電流けん引力要求がゼロであるか否かを決定する。もしけん引力がゼロで ないならば、ルーチンは、ゼロけん引力が存在していると検出されるまで、タイ マ　リセット・ブロック２１０を介して再循環するように続けられる。

ゼロのけん引力の検出後、ブロック２１４は、すべての回転速度計系統の妥当性 をチェックする。妥当でないならば、タイマ・リセット・ブロック２１０を介し て再循環が行われる。

回転速度計が妥当ならば、ブロック２１６はゼロのけん引力タイマを読み取り、 ゼロ・リセットからの経過時間が５秒またはそれより少ないならば、ブロック２ １２を介して再循環を行う。かかる再循環は、先に述べたように、系統を安定さ せるのを可能にする。５秒の時間は、システム応答もしくは系統応答の関数であ り、系統応答に応じて調整され得る。

設定時間期間が経過すると、ブロック２１８は、すべての入力速度信号（すなわ ち、行われている制御論理のためのこれら速度入力）を、最小速度と比較する。

なお、この最小速度とは、速度及びけん引力調整係数の計算のために速度サンプ ルを用いることのできる最小速度である。この最小速度は、速度フィードバック 系における機械的誤差の誤った影響が許容できる程低いという保障を与えるため に設定されるものである。かかる誤差からの誤った影響は、一般的に速度を増大 することで減少される。しかしながら、列車使用中、調整係数が合理的なひん度 で再計算されるのを確実にするのに充分に低くサンプリングのための最小速度を 設定しておくのが好ましい。

換言すれば、過渡に高い最小サンプリング速度は避けるのが好ましく、その理由 は、あまり高い速度を設定すると、調整係数の合理的なびん度の更新を行うため の必要性を満足するために充分なびん度で列車が運転中にその速度に達すること ができないかもしれないからである。

実際には、より高いサンプリング速度を用いることによって得られるサンプリン グ速度を用いることによって得られるサンプリング精度をより高い最小サンプリ ング速度のために速度サンプリングを行うひん度を減少することにより失われる 精度に対して平衡させなければならない。

本件の場合、許容される最大車両速度は、５０ＭＰＨであり、そしてすでに示し たように、最小のサンプリング速度は、約２５ＭＰ）Ｉであるのが好ましい。

すべての車軸速度信号が最小サンプリング速度を超えたとき、ブロック２２０は 、入力された車軸速度信号のすべてをサンプルとして記録する。

次に、ブロック２２２は、近くのサンプル速度から計算されるべき新しい調整係 数の履行を許容するために、車両速度が実質的にゼロの値にあるか否かを感知す る。

この場合、３　ＭＰＨより少ない車両速度がゼロ速度と見なされる。

車両速度が３　ＭＰ！（を超えているならば、通常の車両の運転中に運転手によ って車両が実質的に停止されてしまったことが決定されるまで、局部的ブロック 再循環が続く。次に、調整係数の再計算が許容とされる。この態様で、車両がよ り高速で走行している間に、再計算される調整係数の履行で他の場合には生じ得 る車両速度の突然の変化が避けられる。

車両が実質的に停止しているとき、調整係数の計算がブロック２２４で開始され る。特に、ベース（最初の）車輪寸法に対する新しい車輪寸法の比に対して、詰 所しい車輪寸法が入力された車軸に対するサンプル車両速度（ブロック２２０） を乗算することにより、“第５”の車軸車両速度と称する基準サンプル車両速度 が計１される。車軸に対する車両速度は、車輪直径に対して計算され、かつ毎分 の回転数及びインチの次元を１時間当たりのマイルに変換するための定数Ｋに対 して乗算される実際の車軸速度として限定される。

代表的には、寸法に対して用いられる次元は、車輪の直径であり得る。さらに、 車軸上に２つの車輪が連動されるので、双方の車輪の寸法すなわち直径が測定さ れて入力車輪寸法を与える際に平均されるのが好ましい。

ブロック２２６は、すべての車軸に対する速度調整係数（ＳＡＦ）を計算する。

新しい車輪寸法が入れられる車軸のためのＳＡＦは、ベース（最初の）車輪寸法 に対する新しい車輪寸法の比に等しい。他のすべての車軸に対するＳＡＦは、計 算された車軸のためのサンプリングされた速度に対する“第５”の車軸速度の比 を取る（ｒａｔｉｏｉｎｇ）ことによって計算される０回転速度計回路及び処理 のためのすべての初期設定はベース車輪寸法（直径）に基づいている。回転速度 計のシステム出力は、従って、車輪が摩耗したとき不正確であり、正しい実際の 車軸速度は、ベース車輪直径に対する新しい車輪直径の比に対して、回転速度計 で示された速度を乗算することにより得られる。

一般に、ＳＡＦは、サンプリングされた速度が摩耗と共に増加するにつれて減少 する。さらに、すべての車軸に対するＳＡＦは、別々の掌性と共に別々に減少す る。

もし、ルーチン２０９の現在のサイクルに対し、新しい車輪寸法が入力されたと いうことをブロック２２８が示すならば、ブロック２３０は、実行されている制 御論理２８または２９または３０によって取り扱われる台車のなめのけん引力調 整係数を計算する。けん引力調整係数（推進またはブレーキ作用のための）は、 計算が行われている台車上の２つの車軸のための速度調整係数の平均と等しくさ れるのが好ましい。

一般に、与えられたレートもしくは変化率において車両を加速もしくは減速させ るために必要とされるけん引力の量は、車輪摩耗と共に減少する。好ましくは、 けん引力調整係数は、新しい車輪寸法が入れられたときにだけ再計算される。こ の態様で、必要とされる以上のけん引力が、新しい車輪寸法が入れられた後に車 輪摩耗の進行につれて要求されるかもし５れない。しかしながら、より少ない要 求されたけん引力の履行は避けられ、これは、もしけん引力調整係数が箱２２６ における速度調整係数の更新から進行ベースで更新されるならば他の場合に生じ るかもしれない。従って、制御装置を、車輪摩耗の実際の進行に対しその動作精 度において調整された状態に保つためには、新しい車輪寸法の値が入れられるこ とが望まし、い。システムは、誤りの傾向の無いただ１つの車輪寸法だけを必要 とするので、正確なシステムの動作はこのように都合良く達成され得る６ 新しい車輪寸法の入力後にけん引力調整の計算が一度行われると、これらの計算 は、次の車輪寸法人力が行われるまでは、ルーチン２０９の循環中に再度は行わ れない。これは、前述したように現在の絶対車輪寸法だけをベースとしてけん引 力調整係数を更新することが好ましいからである。

ルーチン２０９の各実行におけるブロック２２８または２３０の実行の後、ブロ ック２３２は、調整係数のすべてがバッテリＲＡＭ内に記憶されるのを可能とす るために論理電力が充分であるということを確実にするためにバッテリ電圧をチ ェックする。ブロック２３４は次に新しい調整係数を格納し、そしてルーチン２ ０９はブロック２１０を介して再循環する。

車輪寸法人力間の時間間隔におけるルーチン２０９の続けられる再循環は、ブロ ック２２６における車両速度調整係数の再計算を生じる。車輪が摩耗し続けると 、車輪間の別々の摩耗量に対し速度調整係数において相対調整が行われる。従っ て、第５の車軸車両速度は、次の先の車輪寸法人力から計算され続け、そして各 車軸速度調整係数は、現在の車軸車両速度に対する現在の第５の車軸車両速度の 比であり−これにより、異なった車輪摩耗に対し異なった調整を可能ならしめる 。従って、外部の車輪寸法人力が無い場合でさえ、開示されたシステムは少なく とも従来技術と同様に動作する。

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Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. １．少なくとも２つの推進／ブレーキ・ユニットを有し、各ユニットが少なくと も１つの車軸を動作させる、鋼鉄製車輪車両用の制御装置であって： 車軸モータ駆動を動作させるための電流信号を発生すると共に、指令信号に従っ て関連のブレーキ・システムを動作させるためのブレーキ信号を発生する推進／ ブレーキ制御装置と； 車両のスピン／スライドを避けるように別々の車軸速度に従って前記推進／ブレ ーキ制御装置を調整するスピン／スライド制御装置と； 各車軸の速度を表わす信号を発生する手段と；前記車軸のあらかじめ選択された １つのための入力された実際の車輪寸法を表わす信号を発生するための手段と； 入力された実際の車輪寸法、ベース車輪寸法及び車軸速度からそれぞれの車軸に 対する速度調整係数を計算するための手段と； 前記速度調整係数に従ってそれぞれの車軸速度を調整し、該調整された車軸速度 を、車輪摩耗補償での別々の車軸速度の計算のために、前記スピン／スライド制 御装置に与える手段と； 実際の車輪寸法、ベース車輪寸法及び車軸速度からそれぞれの推進／ブレーキ・ ユニットのためのけん引力調整係数を計算するための手段と； 車輪摩耗補償でのけん引力の計算並びに実行のために、前記けん引力調整係数を 前記推進／ブレーキ制御装置に与えるための手段と； を備えた鋼鉄製車輪車両用の制御装置。
2. ２．少なくとも２つの推進／ブレーキ・ユニットを有し、各ユニットが少なくと も１つの車軸を動作させる、鋼鉄製車輪車両用の制御装置であって： 車軸モータ駆動を動作させるための電流信号を発生すると共に、指令信号に従っ て関連のブレーキ・システムを動作させるためのブレーキ信号を発生する推進／ ブレーキ制御装置と； 車両のスピン／スライドを避けるように別々の車軸速度に従って前記推進／ブレ ーキ制御装置を調整するスピン／スライド制御装置と： 各車軸の速度を表わす信号を発生する手段と；前記車軸のあらかじめ選択された １つのための入力された実際の車輪寸法を表わす信号を発生するための手段と； 入力された実際の車輪寸法、ベース車輪寸法及び車軸速度からそれぞれの車軸に 対する速度調整係数を計算するための手段と； 前記速度調整係数に従ってそれぞれの車軸速度を調整し、該調整された車軸速度 から，車輪摩耗補償された車両速度の指示を発生すると共に、該計算された車両 速度かち走行距離の指示を発生する手段と；を備えた鋼鉄製車輪車両用の制御装 置。
3. ３．少なくとも２つの推進／ブレーキ・ユニットを有し、各ユニットが少なくと も１つの車軸を動作させる、鋼鉄製車輪車両用の制御装置であって： 車軸モータ駆動を動作させるための電流信号を発生すると共に、指令信号に従っ て関連のブレーキ・システムを動作させるためのブレーキ信号を発生する推進／ ブレーキ制御装置と； 車両のスピン／スライドを避けるように別々の車軸速度に従って前記推進／ブレ ーキ制御装置を調整するスピン／スライド制御装置と； 各車軸の速度を表わす信号を発生する手段と；前記車軸のあらかじめ選択された １つのための入力された実際の車輪寸法を表わす信号を発生するための手段と； 入力された実際の車輪寸法、ベース車輪寸法及び車軸速度からそれぞれの車軸に 対する速度調整係数を計算するための手段と； 前記速度調整係数に従ってそれぞれの車軸速度を調整し、該調整された車軸速度 を、車輪摩耗補償での別々の車軸速度の計算のために、前記スピン／スライド制 御装置に与える手段と； 前記調整された車軸速度から車輪摩耗補償された車両速度の指示を発生し、かつ 該計算された車両速度から走行距離の指示を発生するための手段と；実際の車輪 寸法、ベース車輪寸法及び車軸速度からそれぞれの推進／ブレーキ・ユニットの ためのけん引力調整係数を計算するための手段と； 車輪摩耗補償でのけん引力の計算並びに実行のために、前記けん引力調整係数を 前記推進／ブレーキ制御装置に与えるための手段と； を備えた鋼鉄製車輪車両用の制御装置。
4. ４．前記速度調整係数は循環的に計算され、前記けん引力調整係数は、各新しい 車輪寸法が入力された後一度だけ計算される請求の範囲第１項記載の列車制御装 置。
5. ５．前記車両速度は、計算されかつ履行されるべき調整係数に対しゼロ速度もし くはその近辺になければならない請求の範囲第１項記載の列車制御装置。
6. ６．車輪寸法が入力された車軸と、元の車輪寸法に対する車輪寸法入力の比と、 の積から基準車軸速度が計算され、車輪寸法が入力された車軸に対する速度調整 係数が、元の車輪寸法に対する車輪寸法入力の比として計算され、他の車軸に対 する速度調整係数は、測定された車軸速度に対する基準車軸速度の比として計算 され、そして各推進／ブレーキ・ユニットに対するけん引力調整係数は、該ユニ ットに関連した車軸もしくは諸車軸に対する速度調整係数もしくは諸速度調整係 数の関数である、請求の範囲第１項記載の列車制御装置。
7. ７．各推進／ブレーキ・ユニットは２つの車軸に関連しており、各ユニットに対 するけん引力調整係数は、車輪寸法入力の２つの車軸に対する速度調整係数の平 均である、請求の範囲第６項記載の列車制御装置。
8. ８．前記推進／ブレーキ制御装置及びスピン／スライド制御装置の実質的な部分 としてマイクロプロセッサが用いられ、調整係数の計算を行うように動作する請 求の範囲第１項記載の列車制御装置。
9. ９．選択された車軸に対する車輪寸法は、該車軸上の２つの車輪に対する平均車 輪寸法である請求の範囲第１項記載の列車制御装置。
10. １０．車両走行距離は、車輪摩耗補償された車軸速度の平均として導出される車 両速度から計算される請求の範囲第２項記載の列車制御装置。
11. １１．速度調整係数は循環的に計算され、けん引力調整係数は、各新しい車輪寸 法が入力された後、一度だけ計算される請求の範囲第３項記載の列車制御装置。
12. １２．速度調整係数は循環的に計算され、けん引力調整係数は、各新しい車輪寸 法が入力された後、一度だけ計算される請求の範囲第５項記載の列車制御装置。
13. １３．速度調整係数は循環的に計算され、けん引力調整係数は、各新しい車輪寸 法が入力された後、一度だけ計算される請求の範囲第６項記載の列車制御装置。
14. １４．速度調整係数は循環的に計算され、けん引力調整係数は、各新しい車輪寸 法が入力された後、一度だけ計算される請求の範囲第７項記載の列車制御装置。
15. １５．速度調整係数は循環的に計算され、けん引力調整係数は、各新しい車輪寸 法が入力された後、一度だけ計算される請求の範囲第８項記載の列車制御装置。
16. １６．速度調整係数は循環的に計算され、けん引力調整係数は、各新しい車輪寸 法が入力された後、一度だけ計算される訴求の範囲第９項記載の列車制御装置。