JPS62135207A

JPS62135207A - 電気車制御装置

Info

Publication number: JPS62135207A
Application number: JP27494185A
Authority: JP
Inventors: Makoto Yasuda; 真安田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-12-09
Filing date: 1985-12-09
Publication date: 1987-06-18

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】〔発明の利用分野〕本発明は電気車制御装置に係シ、特に、地上から与えら
れる目標速度指令を車上で受信し、列車速度と比較しな
がら自動的に列車の加速、まだは、減速制御をする自動
運転に適した電気車制御装置に関する。

〔発明の背景〕

最近の電気車では、車両間の引通し線は制御だけではな
く、信号、保安、補機制御、サービス機器制御等の増加
に伴ってふえる傾向にあり、引通′　し線の増加を最小
限におさえること、および、減らすことか１喪な課題と
なってさた。また、自動運転時における乗心地に対する
要望が高まってきている。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、車両間の引通し線の本数を減らし、自
動運転での力行ノツチを、手動運転よりも多く得ること
により、自動運転中の乗心地を改善する電気車制御装置
を提供することにある。

〔発明の実施例〕

自動運転制御装置とシの指令によって動作する主電動機
の電流制御装置について説明する。

第１図は、自動運転制御装置のブロック図である。図に
おいて１は地上子で、たとえば、その路線の目標速度が
工種類あれば、それに対応する工種類の異なった周波数
を発信しつる溝造のものである。２は車上子で、地上子
から発信された信号を車上で受信するためのアンテナ、
３けその受信した周波数を、バンドパスフィルタ等を介
して地上子かどの目標速度を指令しているかを判別する
受信器、４は列車速度に比例した周波数、又は、電圧を
発生する速度発電機、５は受信器３と速度発電機４の出
力を比較して、目標速度と列車速度の差、すなわち、速
度偏差を演算する論理指令装置、６はその出力によって
カ行又はブレーキの指令およびノツチ指令を発生する指
令継電器部、７から１４はその出力指令線で、７はカ行
指令、８はカ行−ノツーチ指令、９けカ行二ノツチ指令
、１０は力行三ノツチ指令、１１はブレーキ指令、１２
はプレーキーノツチ指令、１３はブレーキノツチ指令線
１４ｆｉブレーキ三ノツチ指令である。

すなわち、７から１４によってカ行は三ノツチ、ブレー
キは三ノツチ合計、六ノツチの指令が出されるような装
置の例を示している。

第２図は、第１図の論理指令装置５と指令継電器部６０
作用を示すもので、速度偏差Δ■に対するノツチの関連
を示している。すなわち、目標速度に対して、列車速度
が高いときはブレーキ指令を、又、低いときは、力行指
令を出す。また、列車速度が高いほどブレーキの高位ノ
ツチを、又、低いｉｔどカ行の高位ノツチを指令する。

高位のノツチであることは、それだけ大きなブレーキ力
、または、引張力を出すことを、主電動機の電流制御装
置に指令していることＫなる。

第３図は、主電動機の電流制御装置の一列として示すも
ので、回生ブレーキ付主回路チョッパ制御装置の結線図
を示す。

図において１５は電車線、１６はパンタグラフ、１７は
主電動機電機子、１８は主電動機直巻界磁コイル、１９
はチョッパ、２０は主平滑リアクトル、２１はチョッパ
がオフしているとき主電動機電流を循環させるためのフ
リーホイールダイオード、２２は電車線から主回路を切
放す第一のｓ断器、２３は主電動機回路遮断器、２４か
ら２７は主回路をカ行と回生ブレーキで切替えるための
、Ｐ−Ｂ転換器のカム接触器で、２４および２５は力行
時閉じ、２６および２７は回生ブレーキ時に閉じる。２
８は主回路の接地である。２９、および、３０はフィル
タリアクトル、および、フィルタコンデンサで、電車線
電流を平滑化させるために設けられたもの、３１は、第
１図に示した自動運転制御装置である。３２はＰ−Ｂ転
換器カム軸、３３はＰ−Ｂ転換器カム軸をカ行側に転換
するためのカ行側操作コイル、３４はブレーキ側に転換
するためのブレーキ側操作コイル、３５は第一遮断器の
操作コイル、３６から３８はその連動接点、３９は第二
ａ断器の操作コイル、４０から４２はその連動接点、４
３は制御回路電源、４４は制御回路の接点、４５はカ行
ノツチ指令線、８．９および１０の指令によって、後述
のチョッパのオンオフ周期を制御するゲート制御回路へ
、カ行の引張力指令を与えるカ行パターン回路、４６は
同じくブレーキノツチ指令線１２．１３および１４の指
令を、回生ブレーキ力指令に変換する回生ブレーキパタ
ーン回路、４７はこれらの出力によってチョッパを制御
するゲート制御回路である。図において力行指令８が加
圧されると、もしＰ−Ｂ転換器カム軸３２がブレーキ側
にあれば、カ行操作コイル３３を励磁して、カム軸３２
を遮断器が開路している条件でカ行側に転換させる。次
に、第一遮断器操作コイル３５および第二遮断器操作コ
イル３９を励磁して、主回路を構成させる。第一遮断器
および第二遮断器の連動３８および４２が閉じると、ゲ
ート制御回路が動作を始め、チョッパはチョッピングを
開始する。この時、主電動機［流は、パターン回路４５
の出力によって制御される。

また、ブレーキ指令線１１が加圧されると、Ｐ−Ｂ転換
器カム軸は、そのブレーキ側操作コイル３４が励磁され
て、ブレーキ側に転換し、続いて第二遮断器および第一
遮断器操作コイル３９および３５が励磁され、回生ブレ
ーキ回路が構成される。

８４図はその結果として、目標速度に対する列車速度の
関連を示す図である。いま、Ａ点から起動すると、最初
は速度偏差が大きいため、力行三ノツチで加速する。列
車速度が上昇し、目標速度に近づくとカ行ノツチは、三
ノツチからニノツチ、さらに、−ノツチとなる。速度が
さらに上昇すれば、フリには、カ行回路はオフされる。

以後、もし下り勾配で列車が加変されれば、ブレーキ指
令が出され列車は減速し、また、列車が減度されればカ
行指令が出て、列車は加速される。以上が自動運転制御
の原理である。

以上の説明は簡単のため、カ行・プレーΦ共三ノツチの
ステップをもつ自動運転制御についてのべた。本発明は
このような自動運転制御のカ行・ブレーキ指令に関する
ものであるから、以後カ行制御についてのみ説明を行な
う。ブレーキ制御についても同様の事が言える。

自動運転制御装置を備えた電気車でも、地上から速度信
号を列車に与える地上子が設けられていない線区、車庫
内入換、あるいは、自動運転制御装置の故障などの場合
の運転のために、手動で運　　。

転できるように主幹制御器を設けている。

主幹制御器は、一般に、三ないし四のポジションをもち
、その範囲で自由に速度の選択ができるようになってい
る。

第５図は、主幹制御器と自動運転装置の関係を示す。

図において、４８は主幹制御器で三ポジ／ヨンのノツチ
をもち、−ノツチではカ行指令７と、−ノツチ指令線８
、ニノツチではカ行ノツチ指令線９、三ノツチではカ行
指令線１０が順次加圧される。すなわち、一本のカ行指
令線と三本のノツチ指令線によって、三ノツチのカ行制
御が行なえるようになっている。

運転方法は、たとえば、主幹制御器が三ノツチの車では
、最初から三ノツチに進め、ある速度に達するとオフし
て以後、惰行し、その後、ブレーキをかけて停車すると
いう単純な運転であった。

このため、主幹制御器も力行三ないし四ノツチのポジシ
ョンをもっておれば充分であった。

ところが自動運転の場合、目標速度にできるだけ近い速
度で、しかも、乗心地良く運転しようとするもので、手
動運転よりもはるかくこまかい速度制御機能が要求され
る。このため、主幹制御器と同じく三ないし四のノツチ
では制御か粗くなり、特に、第４図の走行曲線で起動後
の定速運転時に、速度の凹凸が大きくなり、また、ノツ
チ変化時の引張力変化が大きいため乗心地が悪くなる。

そこで、自動運転では手動運転よりもノツチ数を多く、
たとえば、手動三ノツチに対して自動では化ノツチにし
ておくことが望ましい。そのため、従来の自動運転時の
ノツチ指令は手動運転用カ行ノツチ指令線を使用し、ノ
ツチ指令線の加工、無加圧の組合せで七つのノツチ指令
としている。

表　　　　１表１は、従来のノツチ指令の加圧、無加圧状態を示す。

表におけるカ行ノツチ指令線の番号は、第５図に対する
ものである。表において、○印はノツチ指令線が加圧さ
れていることを示す。このようにすれば、カ行ノツチ指
令線は三本で化ノツチを得ることができる。

これは、手動運転のノツチ指令線をふやさないで、手動
運転より多い自動運転時のノツチを鍔るものであり、引
通し線は現状通りで減っていない。

最近の電気車では、引通し罐は制御だけではなく、信号
、保安、補機制御、サービス機器制御等の増加に伴って
ふえる傾向にあるため、逆に引通し編を減らすことが、
重要な課題のひとつになっている。

本発明は、これらのニーズに応じ、同一機能を持ったま
ま現在の引通し線を減らすものである。

第６図は本発明の実施例を示す。図において５０は第５
図に示す主幹制御器との関係を持つ自動運転ノツチ指令
部、４９はブレーキ制御器である。３１は自動運転装置
で、第１図の６に示す従来の指令継電器部のほかに、第
３図の主１動機の電流制御装置内のカ行パターン回路４
５、プレーヤパターン回路４６を備えたことを特徴とす
る自動運転装置である。

また、第６図で、５１はカ行パターン回路ノ指令値を周
波数に変換する周波数変換回路、５２は５１、！：同Ｌ
＜ブレーキパターン回路の指令値を周波数に変換する周
波数変換回路、５３は５１．５２で周波数に変換された
周波数を５４０光云送線に伝達するための発光器である
。５５ｒｉ５４の光伝送線で送られた信号を受信するた
めの受光器であり、５６は５５で受信した信号（周波数
）を４５．４６の指令値に変換する指令変換回路である
。

たとえば、力行五ノツチでは力行ノツチ指令線８．１０
が加圧される。力行ノツチ指令線８．１０の加圧に対応
するカ行パターン値が４５より出力され、５１の周波数
変換回路へ伝えられ、カ行パターン値に対応する周波数
が出力される。この周波数が発光器から５４の光伝送線
へ伝達される。一方、電流制御装置内には５４の光伝送
線からの信号を受ける受光器があり、この受光器により
光信号が周波数に変換され、５６によ抄周波数が４５の
カ行パターン値と同じ値変換される。この変換されたカ
行パターン値は、第３図の主遊動様の電流制御装置内の
４７のゲート制御部へ与えられ、出力４７によってチョ
ッパが？；制御される。

このように、第３図に示す機能と同一機能を持たせるこ
とができ、従来車両間引通しされていた、力行ノツチ指
令線８．９．１０、およびブレーキノツチ指令線１２．
１３．１４が示す光伝送線５４の一本にすることができ
、引通し線を減らすことができる。

しかし、本発明は、手動運転のノツチ指令線を減らして
、なお、それより多い自動運転ノツチを得ることを目的
とするもので、ノツチ数あるいはカ行ノツチ指令線本数
には無関係である。

原理的には、自動運転装置からのノツチ指令線の本数を
Ｎとすれば、Ｎ＝３で７ノツチ、Ｎ＝４で１５ノツチの
ノツチ数を得ることが可能である。

このように、引通し線を増やさずにノツチ数を多く得る
ことができ、ノツチ数を増加させることにより、求心地
の良い運転が可能となる。

図中３７．４１は接点である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、引通し線を増さずにノツチ指令を多く
することができ、自ＭＪ運転では目標速度にできるだけ
近い速度で、しかも、乗心地良く運転することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の自−１の運転ｉ１＋ｌＪ御
装置のブロック口、第２図は速度偏差に対する力行およ
びブレーキノツチの関係図、第３図はチョッパ御器と自
動運転制御装置の関係を示す結線図である。

Claims

【特許請求の範囲】

１、地上から与えられる目標速度指令を受信する受信器
、列車速度を検出する速度発電機、前記受信器の出力と
前記速度発電機の出力とを比較し、その速度偏差によつ
て列車の加速、または、減速指令を発生する自動運転装
置、手動運転を行なうための主幹制御器、列車を加速さ
せるための主電動機、前記主電動機の電流を制御する電
流制御装置、前記自動運転装置及び前記主幹制御器から
のノッチ指令を前記電流制御装置に伝達するための複数
のノッチ指令線を備えた電気車において、前記電流制御
装置のカ行パターン回路、ブレーキパターン回路を前記
自動運転装置側に設け、前記自動運転装置と前記電流制
御装置間を光伝送線により信号の伝達を行なうことを特
徴とする電気車制御装置。