JPS586369B2 - 車両の減速制御方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動操縦装置（以下ＡＴＯという）付液体式
ディーゼル機関車等の定速運転制御において、指令速度
変化時の減速制御にて新しい目標速度への追縦性能を向
上させる制御方式に関するものである。

以下、便宜上液体式ディーゼル機関車の制御の場合につ
いて説明する。

従来の減速制御は、ノツチオフまたはブレーキをかける
ことにより行っていた。

しかし、液体式ディーゼル機関車の動輪周引張力特性（
ノツチ曲線）は、第１図に示すような特性であるため、
（同図においてＡ点は指令変更前のバランス点を示して
いる。

）例えば、ある一定ステップダウンまたはノツチオフし
ただけでは減速度が不足し、指令速度まで達しなかった
り、（第１図のケースＡの場合参照）達しても時間が非
常にか〜るという問題が生じる。

逆に減速度をかせごうとしてブレーキステップを使用す
ると指令速度に近づく程減速度が大きくなり、（第１図
のケースＢの場合参照）その値は走行抵抗その他により
減速度が１〜７ｋｍ／ｈ／ｓと大きくばらつきアンダー
シュートの原因となり収れん精度及び時間を低下させる
ばかりか、乗務員への乗り心地のそ外、時には人身事故
にもなりかねない状態であった。

本発明は、このような点に鑑みてなされ、指令速度が変
化し、減速制御を行う場合、減速収れんパターンを設け
、その収れんパターンに追従させながら新しい目標速度
ゾーンへ移行させるようにし、前述の諸問題を解決しよ
うとするものである。

？下、本発明について詳細な説明を行う。

第２図はこの発明の原理を説明するもので、縦軸に車両
速度Ｖａと指令速度Ｖｐとの速度偏差△Ｖを、横軸に加
減速度（α、β）をとり、目標速度制御ゾーンをその中
心に示した。

尚、この目標速度制御ゾーンでは、定常時の定速制御が
行われるものとする。

又、同図第１象限は、図のように減速収れんパターンＢ
Ｐ，ＢＰ２で区分され、たえず中心のｓＨゾーン（ステ
ップ保持ゾーン）に収れんさせるよう制御される。

つまりＳＡゾーン（ステップ進段ゾーン）では減速度が
高過ぎる為ステップをある一定時隔で進め、減速度が小
になる方向とし、ステップ保持のＳＨゾ一ンへまた、Ｓ
Ｂゾ一ン（ステップ戻しゾーン）にある場合は減速度が
不足している為ステップを戻し減速度を高めＳＨゾーン
へ収れん追従させる。

第３図はこの発明による方式を力行ノツチにおける減速
制御について具体的に説明するもので、第２図と同じく
縦軸に車速と指令速度の差△Ｖ、横軸に加減速度をとり
中央部に目標速度ゾーンを示したものである。

なお、Ｐ８〜Ｐ１４は力行ノツチを示す。

いま指令速度Ｖｐに変化があり、機関車の速度がＡ点に
あったものとすると、速度偏差△Ｖにより、ある規定の
ステップまである時間々隔で順次ステップを減じる。

これによりＡ点からＢ点の方向に移動する。

この減速収れんパターンは、指令速度変更時の△Ｖ、許
容速度、減速度検出遅れ等から決定され、指数関数状を
示すものである。

時時刻々△Ｖ、減速度βを検出し、減速収れんパターン
のＳＨゾーン内にある場合はノッチ制御は行なわない。

（図中Ｃ点）時間の経過にともない△Ｖ、βは減少し、
ついにはＤ点でＳＨゾ一ンの外へ出る。

ＳＨゾーンの下限パターンＢＰ２から出たことを△Ｖ、
βの検出機構により判定したならば１ステップ戻し再び
保ちゾーンＳＨに移動させる。

またＡ点から移動する際ＳＨゾーンの上限パ？ーンＢＰ
を越えてしまったような時（Ｈ点）はある時隔で１ステ
ップずつ進段させ保ちゾーンＳＨ内に戻す。

このようにパターンに沿って制御し、目標速度制御ゾー
ンへ突入し、減速制御から定速制御へ移行させる。

この時、収れんパターンの保ちゾーンＳＨはせばまりス
テップの動作頻度も上る為目標速度ゾーンの上限（下点
）付近でその時の車両の減速度を検出し、その値により
バランスするステップを演算し強制的にそのステップへ
進段（Ｇ→Ｈ）させ指令目標速度に収れんさせる事もで
きる。

第３図ではノツチ曲線群を右上りとしているが（力行ス
テップ域制御）、フレーキステップ制御域では左上がり
のノツチ曲線群となる。

第４図を用いてノツチ曲線群が左上がりの場合の制御例
（プレーキノツチにおける減速制御）を示す。

同図中Ｂ１〜Ｂ９はプレーキノツチを示す。

（以下、ブレーキステップ域における減速制御を例にと
り説明する。

）力行ステップの場合と同様、指令速度変更があり、Ａ
点にあったとし、△■によりある規定ステップへある時
間々隔で規定ステップへ減じＢ点に移動する。

時々刻々減速度を検出するが保ちゾーンｓＨ内にある場
合は制御を行なわない。

ある時間経過するとカ行ステップにおける減速制御と異
なり△Ｖが下がるにともない減速度は増加しついにはＳ
■ゾ一ンの上限から出る。

これを検出し１ステップ進段させ保ちゾーンＳＨ内に戻
す。

このような制御をくり返すことにより最終的に下点に達
す。

この後の制御は右上がりのノツチ曲線群の場合と同様で
ある。

又、減速収れんパターンは３本以上で中心のゾーンのみ
ステップ保ちゾーンとし他はステップの進段戻し時隔を
変え、より収れん性を高めることもできる。

尚、△Ｖによりゾーンを区切り時隔を変えてもよい。

このようにノツチ特性曲線群がどのようなものであろう
と、又、走行抵抗の大小に関係な《減速収れんパターン
による一定減速度で、しかも速度偏差△Ｖが大きい程減
速度が大きい為、指令目標速度への収れん時間を大巾に
短縮でき、且つ、減速度を最適な値とするよう制御する
ため乗務員の乗心地も良く機関車への衝撃もなく又、新
しい目標速度ヘスムースな収れんが可能となる。

尚、上記の説明では、液体式ディーゼル機関車の減速制
御を例にとったが電気車等その他動力車にも利用しうる
のはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は液体式ディーゼル機関車を従来方式で制御する
場合の説明図、第２図は本発明の原理を説明するための
特性図、第３図および第４図は本発明の方式を具体的に
説明するための特性図である。 なお、図中同一符号は同一部分を示す。図中、ＢＰ，Ｂ
Ｐ２は減速収れんパターン、ＳＨはステップ保持ゾーン
、ＳＡはステップ進段ゾーン、ｓＢはステップ戻しゾー
ンである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 車両の速度制御を行なう速度と減速度を検出する手
   段を有する運転制御装置が、ある指令速度で定速度運転
   制御中に、下位の指令速度を受ける事によって、減速制
   御するものにおいて、新たな目標速度に対し速度偏差と
   減速度を座標に２本以上の指数関数状の減速パターンを
   設けてゾーン別けされ、各ゾーンは車両が設定された目
   標減速度で新たな目標速度に収れんするよう、車両のト
   ルクステップを、減速度が不足する場合はある時間間隔
   で戻して減速度を増大させ、減速度が過犬な場合はある
   時間々隔で進段させて減速度を減少させ、且つ目標の減
   速度を得た場合は該トルクステップを保持させる事によ
   り目標速度に収れんさせる事を特徴とする車両の減速制
   御方式。