JPH10304510A - 電気車制御装置 - Google Patents
電気車制御装置Info
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- JPH10304510A JPH10304510A JP9104220A JP10422097A JPH10304510A JP H10304510 A JPH10304510 A JP H10304510A JP 9104220 A JP9104220 A JP 9104220A JP 10422097 A JP10422097 A JP 10422097A JP H10304510 A JPH10304510 A JP H10304510A
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- Japan
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- train speed
- train
- speed
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】従来の空転検知方法では、高精度かつ確実な検
知を行うためには、空転検知専用の列車速度検出設備の
設置が必要であり、電気車では、重量，取り付けスペー
スの面で問題となる。 【解決手段】車上に搭載したＡＴＣ（自動列車制御）装
置内の信号である列車速度情報を列車内に張りめぐらさ
れた通信網によって電気車駆動用インバータ装置に伝送
し、この伝送された列車速度情報とインバータ装置が駆
動する駆動軸の回転速度の関係から空転を検知する。ま
た、前記列車速度情報と駆動軸の回転速度の検出値の差
が予め与えてある設定値を超えた際に、交流電動機のト
ルクを絞ることによって再粘着制御を行う。
知を行うためには、空転検知専用の列車速度検出設備の
設置が必要であり、電気車では、重量，取り付けスペー
スの面で問題となる。 【解決手段】車上に搭載したＡＴＣ（自動列車制御）装
置内の信号である列車速度情報を列車内に張りめぐらさ
れた通信網によって電気車駆動用インバータ装置に伝送
し、この伝送された列車速度情報とインバータ装置が駆
動する駆動軸の回転速度の関係から空転を検知する。ま
た、前記列車速度情報と駆動軸の回転速度の検出値の差
が予め与えてある設定値を超えた際に、交流電動機のト
ルクを絞ることによって再粘着制御を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電気車制御装置に関
する。
する。
【０００２】
【従来の技術】従来の電気車制御装置における空転検知
方法は大きく二つに分類される。一つ目は、電気車の、
電動機に結合されていない軸（以下、非駆動軸とする）
において列車速度を検出し、この列車速度と電動機に結
合された軸（以下、駆動軸とする）の回転速度との差が
設定値を越えたことによって空転検知を行う方法であ
る。
方法は大きく二つに分類される。一つ目は、電気車の、
電動機に結合されていない軸（以下、非駆動軸とする）
において列車速度を検出し、この列車速度と電動機に結
合された軸（以下、駆動軸とする）の回転速度との差が
設定値を越えたことによって空転検知を行う方法であ
る。
【０００３】二つ目は、列車速度を検出することなしに
駆動軸の回転速度から空転検知を行う方法である。具体
的には、駆動軸の回転速度の単位時間当たりの変化分が
設定値を越えたことにより空転を検知する方法と、複数
の駆動軸の回転速度の差が設定値を越えたことにより空
転を検知する方法が行われている。これらの詳細な方法
は、例えば、特開平7−177610 号公報に記載されてい
る。
駆動軸の回転速度から空転検知を行う方法である。具体
的には、駆動軸の回転速度の単位時間当たりの変化分が
設定値を越えたことにより空転を検知する方法と、複数
の駆動軸の回転速度の差が設定値を越えたことにより空
転を検知する方法が行われている。これらの詳細な方法
は、例えば、特開平7−177610 号公報に記載されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の空転検知方法では以下のような問題がある。列車速度
を検出する方法では、高精度の制御性能を得ることが可
能であるが、列車速度を検出するために、非駆動軸に速
度検出器を設置し、車両間に跨って、速度検出器からイ
ンバータ装置まで伝送線を設置し、インバータ装置に伝
送線の受信部を設置しなければならない。
の空転検知方法では以下のような問題がある。列車速度
を検出する方法では、高精度の制御性能を得ることが可
能であるが、列車速度を検出するために、非駆動軸に速
度検出器を設置し、車両間に跨って、速度検出器からイ
ンバータ装置まで伝送線を設置し、インバータ装置に伝
送線の受信部を設置しなければならない。
【０００５】又、列車速度を検出しない空転検知方法で
は、上述のような列車速度検出専用の設備は不要である
という利点を有するが、精度の良い空転検知を行うこと
が難しい。駆動軸回転速度の変化率により空転検知する
方法では、実際に空転が発生する際の空転速度の上昇変
化率は様々であり、基準変化率の設定が難しい。設定値
を低めに設定すると通常走行時の車輪の回転むらで空転
を誤検知し、電気車の加速性能が悪くなる。逆に設定値
を高めに設定すると、緩やかに車輪の空転速度が上昇す
る場合は検知することが出来ない。複数の駆動軸の回転
速度の差によって空転検知する方法では、設定値が低い
場合には回転むらにより誤検知し、設定値が高い場合に
は、全軸とも空転した場合には空転の検知が出来なくな
る。両方法とも、設定値によっては再粘着することが出
来ず、制御が発散する可能性がある。
は、上述のような列車速度検出専用の設備は不要である
という利点を有するが、精度の良い空転検知を行うこと
が難しい。駆動軸回転速度の変化率により空転検知する
方法では、実際に空転が発生する際の空転速度の上昇変
化率は様々であり、基準変化率の設定が難しい。設定値
を低めに設定すると通常走行時の車輪の回転むらで空転
を誤検知し、電気車の加速性能が悪くなる。逆に設定値
を高めに設定すると、緩やかに車輪の空転速度が上昇す
る場合は検知することが出来ない。複数の駆動軸の回転
速度の差によって空転検知する方法では、設定値が低い
場合には回転むらにより誤検知し、設定値が高い場合に
は、全軸とも空転した場合には空転の検知が出来なくな
る。両方法とも、設定値によっては再粘着することが出
来ず、制御が発散する可能性がある。
【０００６】本発明の目的は上述した問題点を解決する
ためになされたもので、空転検知専用の列車速度検出並
びに伝送設備が不要であり、良好な空転検知及び再粘着
制御性能を有する電気車制御装置を提供することにあ
る。
ためになされたもので、空転検知専用の列車速度検出並
びに伝送設備が不要であり、良好な空転検知及び再粘着
制御性能を有する電気車制御装置を提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は自動的に列車速度を制御するＡＴＣ装置を
車上に搭載しており、このＡＴＣ装置からの信号に基づ
き、交流電動機をインバータ装置によって駆動すること
により電気車を制御する電気車制御装置で、前記ＡＴＣ
装置内の信号である列車速度情報を列車内に張りめぐら
された通信網によって前記インバータ装置に伝送する伝
送手段と、この伝送された列車速度情報とインバータ装
置が駆動する交流電動機の回転速度の関係から電気車駆
動輪の空転を検知する手段を設ける。
に、本発明は自動的に列車速度を制御するＡＴＣ装置を
車上に搭載しており、このＡＴＣ装置からの信号に基づ
き、交流電動機をインバータ装置によって駆動すること
により電気車を制御する電気車制御装置で、前記ＡＴＣ
装置内の信号である列車速度情報を列車内に張りめぐら
された通信網によって前記インバータ装置に伝送する伝
送手段と、この伝送された列車速度情報とインバータ装
置が駆動する交流電動機の回転速度の関係から電気車駆
動輪の空転を検知する手段を設ける。
【０００８】更に、上記手段に加えて、前記ＡＴＣ装置
から伝送された列車速度情報と前記交流電動機の回転速
度検出値との差が、予め与えてある設定値を越えた場合
に、交流電動機のトルクを絞ることによって、再粘着制
御を行う手段を有してなる。本発明では、前記ＡＴＣ装
置内の列車速度情報を、既設である電車制御用通信網を
介して伝送し空転検知及び再粘着制御に用いることによ
り、空転検知専用の列車速度検出並びに伝送設備の設置
が不要であり、且つ列車速度を用いた高精度の空転検知
及び再粘着制御性能を有する電気車制御装置を提供する
ことが出来る。
から伝送された列車速度情報と前記交流電動機の回転速
度検出値との差が、予め与えてある設定値を越えた場合
に、交流電動機のトルクを絞ることによって、再粘着制
御を行う手段を有してなる。本発明では、前記ＡＴＣ装
置内の列車速度情報を、既設である電車制御用通信網を
介して伝送し空転検知及び再粘着制御に用いることによ
り、空転検知専用の列車速度検出並びに伝送設備の設置
が不要であり、且つ列車速度を用いた高精度の空転検知
及び再粘着制御性能を有する電気車制御装置を提供する
ことが出来る。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面によ
り詳細に説明する。図１，図２は本発明の一実施例を示
す図であり、図１は本発明の構成を示すブロック図、図
２はインバータ装置の制御構成を示すブロック図であ
る。
り詳細に説明する。図１，図２は本発明の一実施例を示
す図であり、図１は本発明の構成を示すブロック図、図
２はインバータ装置の制御構成を示すブロック図であ
る。
【００１０】図１で、インバータ装置５1 は、ＩＧＢ
Ｔ，ＧＴＯ等の自己消弧素子によって構成され、パンタ
グラフ（図示せず）より供給される直流電力を可変電圧
可変周波数の交流電力に変換する。交流電動機群８1 中
の交流電動機６ａ〜６ｄは電気車車軸を駆動する電動機
で、これらはインバータ装置５1 で可変速駆動される。
又、交流電動機６ａ〜６ｄには速度検出器７ａ〜７ｄが
設けられ、この速度検出器は回転速度Ｖａ〜Ｖｄを検出
し、インバータ装置５1 に入力する。通常の列車１編成
は複数車両からなり、上記のインバータ装置５1 及び交
流電動機群８1 は、それぞれ図１のように任意のｎ個、
交流電動機群５1〜５n，８1〜８nを有し、それらは列車
先頭の運転台の制御装置より通信網を介して制御され
る。
Ｔ，ＧＴＯ等の自己消弧素子によって構成され、パンタ
グラフ（図示せず）より供給される直流電力を可変電圧
可変周波数の交流電力に変換する。交流電動機群８1 中
の交流電動機６ａ〜６ｄは電気車車軸を駆動する電動機
で、これらはインバータ装置５1 で可変速駆動される。
又、交流電動機６ａ〜６ｄには速度検出器７ａ〜７ｄが
設けられ、この速度検出器は回転速度Ｖａ〜Ｖｄを検出
し、インバータ装置５1 に入力する。通常の列車１編成
は複数車両からなり、上記のインバータ装置５1 及び交
流電動機群８1 は、それぞれ図１のように任意のｎ個、
交流電動機群５1〜５n，８1〜８nを有し、それらは列車
先頭の運転台の制御装置より通信網を介して制御され
る。
【００１１】インバータ装置５1〜５nと車上に搭載され
たＡＴＣ装置２は、列車内に張りめぐらされた通信網１
を介して相互に連結される。この通信網１は、列車内情
報伝送を管理する車両情報制御装置９が管理し、運転指
令，事故情報などを伝送する電車制御用通信網など既設
の通信網を用いることが出来る。ＡＴＣ装置用列車速度
検出装置３によって検出した列車速度Ｖｒを、ＡＴＣ装
置２と通信網１を介しインバータ装置５1〜５nに伝送す
る。この列車速度情報Ｖｒと各インバータ装置５1〜５n
が駆動する駆動軸の回転速度（インバータ装置５1 の場
合は回転速度Ｖａ〜Ｖｄ）を用い演算することにより、
各インバータ装置５1〜５nは、それぞれ自インバータ装
置が駆動する駆動軸の空転検知を行う。
たＡＴＣ装置２は、列車内に張りめぐらされた通信網１
を介して相互に連結される。この通信網１は、列車内情
報伝送を管理する車両情報制御装置９が管理し、運転指
令，事故情報などを伝送する電車制御用通信網など既設
の通信網を用いることが出来る。ＡＴＣ装置用列車速度
検出装置３によって検出した列車速度Ｖｒを、ＡＴＣ装
置２と通信網１を介しインバータ装置５1〜５nに伝送す
る。この列車速度情報Ｖｒと各インバータ装置５1〜５n
が駆動する駆動軸の回転速度（インバータ装置５1 の場
合は回転速度Ｖａ〜Ｖｄ）を用い演算することにより、
各インバータ装置５1〜５nは、それぞれ自インバータ装
置が駆動する駆動軸の空転検知を行う。
【００１２】次に、再粘着制御方法について図２を用い
て説明する。ここではインバータ装置５1 ，交流電動機
群８1 を例に取り説明する。図２で受信装置２１は、通
信網１を介して伝送された列車速度Ｖｒを受信し、車輪
径補正回路２６に出力する。また、速度検出器７ａ〜７
ｄによって検出された駆動軸の回転速度Ｖａ〜Ｖｄは車
輪径補正回路２６に入力される。車輪径補正回路で、入
力された各速度の車輪径差による影響を補正し、補正後
の列車速度Ｖｒｈを極性を反転させ加算回路２３に、補
正後の駆動軸の回転速度Ｖａｈ〜Ｖｄｈを最大値回路２
２に出力する。最大値回路２２は、駆動軸の回転速度Ｖ
ａｈ〜Ｖｄｈの最大の回転速度Ｖｍを選択する。そして
加算回路２３は、駆動軸の回転速度の最大値Ｖｍと列車
速度Ｖｒｈとの偏差Ｖｓを演算し、この偏差Ｖｓを比較
回路２４に出力する。比較回路２４は偏差Ｖｓの他に設
定値Ｃ１を入力し、偏差Ｖｓが設定値Ｃ１を越えた際に
論理信号「１」を出力する。この論理信号が「１」であ
ることは、該インバータ装置の制御する駆動軸で空転が
発生していることを意味する。比較回路２４の出力論理
信号が「１」の場合、電流絞り回路２５を動作させて、
交流電動機６ａ〜６ｄへの電流を絞るようインバータ装
置５1 を制御する。これにより、交流電動機６ａ〜６ｄ
のトルクが絞られ車輪が再粘着する。他のインバータ装
置５2 〜５n ，交流電動機群８2〜８nに関しても同様な
構成である。
て説明する。ここではインバータ装置５1 ，交流電動機
群８1 を例に取り説明する。図２で受信装置２１は、通
信網１を介して伝送された列車速度Ｖｒを受信し、車輪
径補正回路２６に出力する。また、速度検出器７ａ〜７
ｄによって検出された駆動軸の回転速度Ｖａ〜Ｖｄは車
輪径補正回路２６に入力される。車輪径補正回路で、入
力された各速度の車輪径差による影響を補正し、補正後
の列車速度Ｖｒｈを極性を反転させ加算回路２３に、補
正後の駆動軸の回転速度Ｖａｈ〜Ｖｄｈを最大値回路２
２に出力する。最大値回路２２は、駆動軸の回転速度Ｖ
ａｈ〜Ｖｄｈの最大の回転速度Ｖｍを選択する。そして
加算回路２３は、駆動軸の回転速度の最大値Ｖｍと列車
速度Ｖｒｈとの偏差Ｖｓを演算し、この偏差Ｖｓを比較
回路２４に出力する。比較回路２４は偏差Ｖｓの他に設
定値Ｃ１を入力し、偏差Ｖｓが設定値Ｃ１を越えた際に
論理信号「１」を出力する。この論理信号が「１」であ
ることは、該インバータ装置の制御する駆動軸で空転が
発生していることを意味する。比較回路２４の出力論理
信号が「１」の場合、電流絞り回路２５を動作させて、
交流電動機６ａ〜６ｄへの電流を絞るようインバータ装
置５1 を制御する。これにより、交流電動機６ａ〜６ｄ
のトルクが絞られ車輪が再粘着する。他のインバータ装
置５2 〜５n ，交流電動機群８2〜８nに関しても同様な
構成である。
【００１３】上記実施例の場合、列車速度を用いるため
高精度かつ確実な空転検知および再粘着制御を実現で
き、電気車の加速性能を確保することが出来る。また、
本実施例では、列車速度の検出並びに伝送に既設の通信
網を利用することが出来るため、空転検知専用の列車速
度検出設備が不要であることから設備が簡易化されるこ
とにより、軽量化，小スペース化が実現でき、電気車へ
の適用に適する。
高精度かつ確実な空転検知および再粘着制御を実現で
き、電気車の加速性能を確保することが出来る。また、
本実施例では、列車速度の検出並びに伝送に既設の通信
網を利用することが出来るため、空転検知専用の列車速
度検出設備が不要であることから設備が簡易化されるこ
とにより、軽量化，小スペース化が実現でき、電気車へ
の適用に適する。
【００１４】また、上記実施例では空転検知の場合を示
したが、滑走検知の場合もほぼ同様の構成であり、図２
の最大値回路２２をＶａ〜Ｖｄの最小値を選択，出力す
る最小値回路に、加算回路２３における演算をＶｓ＝Ｖ
ｒ−Ｖｍとすることにより実現できる。
したが、滑走検知の場合もほぼ同様の構成であり、図２
の最大値回路２２をＶａ〜Ｖｄの最小値を選択，出力す
る最小値回路に、加算回路２３における演算をＶｓ＝Ｖ
ｒ−Ｖｍとすることにより実現できる。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、空転検知専用の列車速
度検出設備を設置することなく、高精度かつ確実な空転
検知及び再粘着制御を実現でき、高粘着制御を可能とす
る電気車制御装置を提供することが出来る。
度検出設備を設置することなく、高精度かつ確実な空転
検知及び再粘着制御を実現でき、高粘着制御を可能とす
る電気車制御装置を提供することが出来る。
【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図。
【図２】図１に示されるインバータ装置内の制御構成を
示すブロック図。
示すブロック図。
１…通信網（ＬＡＮ）、２…ＡＴＣ装置、３…ＡＴＣ用
列車速度検出器、５1〜５n …インバータ装置、６ａ〜
６ｄ…交流電動機、７ａ〜７ｄ…速度検出器、８1〜８n
…交流電動機群、９…車両情報制御装置、２１…受信回
路、２２…最大値回路、２３…加算回路、２４…比較回
路、２５…電流絞り回路。
列車速度検出器、５1〜５n …インバータ装置、６ａ〜
６ｄ…交流電動機、７ａ〜７ｄ…速度検出器、８1〜８n
…交流電動機群、９…車両情報制御装置、２１…受信回
路、２２…最大値回路、２３…加算回路、２４…比較回
路、２５…電流絞り回路。
Claims (2)
- 【請求項１】自動的に列車速度を制御するＡＴＣ装置を
車上に搭載しており、前記ＡＴＣ装置からの信号に基づ
き、交流電動機をインバータ装置によって駆動すること
により電気車を制御する電気車制御装置において、前記
ＡＴＣ装置内の信号である列車速度情報を列車内に張り
めぐらされた通信網によって前記インバータ装置に伝送
する伝送手段と、この伝送された列車速度情報と前記イ
ンバータ装置が駆動する前記交流電動機の回転速度の関
係から電気車駆動輪の空転を検知する手段を有すること
を特徴とする電気車制御装置。 - 【請求項２】請求項１において、前記ＡＴＣ装置から伝
送された列車速度情報と前記交流電動機の回転速度との
検出値の差が予め与えてある設定値を超えた際に、前記
交流電動機のトルクを絞り、車輪を再粘着させる制御手
段を有する電気車制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9104220A JPH10304510A (ja) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | 電気車制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9104220A JPH10304510A (ja) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | 電気車制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10304510A true JPH10304510A (ja) | 1998-11-13 |
Family
ID=14374887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9104220A Pending JPH10304510A (ja) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | 電気車制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10304510A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006203969A (ja) * | 2005-01-18 | 2006-08-03 | Toshiba Corp | 電気車制御装置 |
| CN1296225C (zh) * | 2003-04-10 | 2007-01-24 | 株式会社日立制作所 | 列车控制系统、车上通信网络系统和列车控制装置 |
-
1997
- 1997-04-22 JP JP9104220A patent/JPH10304510A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1296225C (zh) * | 2003-04-10 | 2007-01-24 | 株式会社日立制作所 | 列车控制系统、车上通信网络系统和列车控制装置 |
| JP2006203969A (ja) * | 2005-01-18 | 2006-08-03 | Toshiba Corp | 電気車制御装置 |
| JP4703195B2 (ja) * | 2005-01-18 | 2011-06-15 | 株式会社東芝 | 電気車制御装置 |
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