JPS6240004A - 電気車の再粘着制御装置 - Google Patents
電気車の再粘着制御装置Info
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- JPS6240004A JPS6240004A JP60177529A JP17752985A JPS6240004A JP S6240004 A JPS6240004 A JP S6240004A JP 60177529 A JP60177529 A JP 60177529A JP 17752985 A JP17752985 A JP 17752985A JP S6240004 A JPS6240004 A JP S6240004A
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
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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。
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、動輪とレールの間の粘着力（摩擦力）を最大
限にけん引力ないし制動力とじて利用するのに好適な電
気車両の再粘着制御装置に関する。
限にけん引力ないし制動力とじて利用するのに好適な電
気車両の再粘着制御装置に関する。
鉄道車両は、そのけん引力又はブレーキ力を動輪とレー
ル間の粘着力により得ており、動輪周の駆動力（動輪軸
駆動トルク／動輪半径、以後駆動力と称する）又は制動
力が動輪とレール間の粘着係数（摩擦係数）により定ま
る限界値を越すと、動輪の空転又は滑走を生ずることが
周知である。
ル間の粘着力により得ており、動輪周の駆動力（動輪軸
駆動トルク／動輪半径、以後駆動力と称する）又は制動
力が動輪とレール間の粘着係数（摩擦係数）により定ま
る限界値を越すと、動輪の空転又は滑走を生ずることが
周知である。
この空転と滑走は、本質的に同じ現象であり、これらを
止める方策として同様な手段が講じられている。そこで
、以下、電気車のカ行時の動作を例にとり説明し、制動
時に特に異なる点はそのっど説明する。
止める方策として同様な手段が講じられている。そこで
、以下、電気車のカ行時の動作を例にとり説明し、制動
時に特に異なる点はそのっど説明する。
第１図は、動輪のレール間のクリープ速度（動ね周速度
ｖＨと車両速度ｖ７の差）Ｖ３と粘着力ｆの関係を示し
たものである。駆動力を増加すると、粘着力ｆが増加し
、それにともなってクリープ速度ｖＳも増加してぃくＡ
領域（この領域のクリープ（すベリ）を偽すべりと称す
る）があり、粘着力ｆが最大値ｆ ｍａＸに達し、さら
に駆動力を増加すると、クリープ速度はますます増加し
、クリープ速度が増加するにしたがい粘着力ｆは減少す
るＢ領域に移る（Ｂ領域のクリープをカ行時は空転、制
動時は滑走と称する）、粘着力ｆが最大値ｆ ｍａＸ
となるクリープ速度をＶｓＯとすると、Ｖｓ ＶｓＯ
をカ行は空転速度、制動時は滑走速度と称する。このク
リープ速度ｖ８と粘着力ｆの関係の特性は、レールと動
輪の踏面の状態、車両速度等によって変化することが知
られている。
ｖＨと車両速度ｖ７の差）Ｖ３と粘着力ｆの関係を示し
たものである。駆動力を増加すると、粘着力ｆが増加し
、それにともなってクリープ速度ｖＳも増加してぃくＡ
領域（この領域のクリープ（すベリ）を偽すべりと称す
る）があり、粘着力ｆが最大値ｆ ｍａＸに達し、さら
に駆動力を増加すると、クリープ速度はますます増加し
、クリープ速度が増加するにしたがい粘着力ｆは減少す
るＢ領域に移る（Ｂ領域のクリープをカ行時は空転、制
動時は滑走と称する）、粘着力ｆが最大値ｆ ｍａＸ
となるクリープ速度をＶｓＯとすると、Ｖｓ ＶｓＯ
をカ行は空転速度、制動時は滑走速度と称する。このク
リープ速度ｖ８と粘着力ｆの関係の特性は、レールと動
輪の踏面の状態、車両速度等によって変化することが知
られている。
第２図は、レールと動輪の踏面状態が変化した場合のク
リープ率と粘着係数の関係の機関車により実測結果の一
例を示したものである。（Ｔｒａｎｓ。
リープ率と粘着係数の関係の機関車により実測結果の一
例を示したものである。（Ｔｒａｎｓ。
ｏｆ ＡＳＭＥ、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｎｇｉｎｅ
ｅｒｉｎｇ／ｆｏｒ ＩｎｄｕｓｔｒｙｓＡｕｇ、 １
９８０． ｖｏｔｌ、１０２． ｐ、２７８ より引
用）。
ｅｒｉｎｇ／ｆｏｒ ＩｎｄｕｓｔｒｙｓＡｕｇ、 １
９８０． ｖｏｔｌ、１０２． ｐ、２７８ より引
用）。
ここに、クリープ率とはクリープ速度と車両速度の比を
意味し、粘着係数は粘着力と軸重（１軸当り動輪レール
間垂直荷重）の比を意味している。
意味し、粘着係数は粘着力と軸重（１軸当り動輪レール
間垂直荷重）の比を意味している。
第２図より、踏面状態の変化により粘着力の最大値ｆ
１１ａｘ及びそのときのクリープ速度ｖＳｏが変化する
ことが分かる。この図のように、油付着の状態ではクリ
ープ率−粘着係数特性において、粘着。
１１ａｘ及びそのときのクリープ速度ｖＳｏが変化する
ことが分かる。この図のように、油付着の状態ではクリ
ープ率−粘着係数特性において、粘着。
係数に明確なピーク点が認められない。しかし、一般的
には粘着係数にピーク点が存在するので、以後の説明は
クリープ速度−粘着力特性は第１図のようなものとして
説明し、必要に応じてピーク点が存在しない場合につい
ても説明する。
には粘着係数にピーク点が存在するので、以後の説明は
クリープ速度−粘着力特性は第１図のようなものとして
説明し、必要に応じてピーク点が存在しない場合につい
ても説明する。
踏面状態が変化しても、つねに空転ないし滑走速度がで
きるだけ小さいうちに再粘着させ（空転速度ないし滑走
速度を零にすること）、粘着力が最大値ｆ Ｉｌ＆Ｘに
極力近い値になるようにし、かつ駆動力の減少量を必要
最小限の値になるように制御することにより粘着力を最
大限有効にけん引力ないしブレーキ力として利用するこ
とができる。
きるだけ小さいうちに再粘着させ（空転速度ないし滑走
速度を零にすること）、粘着力が最大値ｆ Ｉｌ＆Ｘに
極力近い値になるようにし、かつ駆動力の減少量を必要
最小限の値になるように制御することにより粘着力を最
大限有効にけん引力ないしブレーキ力として利用するこ
とができる。
このように制御することを目的として、同一出願人は、
さきに、クリープ速度の微分値が基準値を越したとき十
分大きい出力を生じる装置を設け、その出力を入力の増
加時の応答は速く、減少時は適当な時定数でゆっくり応
答するようにした遅れ要素を介してフィードバックし、
該フィードバック信号により駆動力を制御する再粘着制
御装置を提案した（特許第８２８，４５１号参照）、シ
かし、この装置は、空転速度を微小値に抑制することは
できるが駆動力を必要以上に減少させる場合が生ずると
いう問題があった。その点を改良するため、同一出願人
は、さきに、動輪周速度ないしクリープ速度の時間的変
化分（微分値ないし差分）により空転（ないし滑走）の
開始と空転（ないし滑走）の加速の終了を検出する手段
を設け、空転（ないし滑走）加速期間と非空転（ないし
滑走）加速期間に分けて再粘着制御信号を作成すること
を特徴とした再粘着制御装置を提案した（特願６〇−４
２６８３号公報）。
さきに、クリープ速度の微分値が基準値を越したとき十
分大きい出力を生じる装置を設け、その出力を入力の増
加時の応答は速く、減少時は適当な時定数でゆっくり応
答するようにした遅れ要素を介してフィードバックし、
該フィードバック信号により駆動力を制御する再粘着制
御装置を提案した（特許第８２８，４５１号参照）、シ
かし、この装置は、空転速度を微小値に抑制することは
できるが駆動力を必要以上に減少させる場合が生ずると
いう問題があった。その点を改良するため、同一出願人
は、さきに、動輪周速度ないしクリープ速度の時間的変
化分（微分値ないし差分）により空転（ないし滑走）の
開始と空転（ないし滑走）の加速の終了を検出する手段
を設け、空転（ないし滑走）加速期間と非空転（ないし
滑走）加速期間に分けて再粘着制御信号を作成すること
を特徴とした再粘着制御装置を提案した（特願６〇−４
２６８３号公報）。
本発明は、この再粘着制御装置について、さらに実験的
、理論的に検討した結果なされたもので、本発明の目的
は、性能及び信頼性のより高い再粘着制御装置を提供す
ることにある。
、理論的に検討した結果なされたもので、本発明の目的
は、性能及び信頼性のより高い再粘着制御装置を提供す
ることにある。
−〔発明の概要〕
本発明の再粘着制御装置は、基本的には前記再粘着制御
装置と同様であり、動輪周速度ｖＨないしクリープ速度
ｖ５の検出手段と、それらの時間的変化分（微分値ない
し差分）を検出する手段と。
装置と同様であり、動輪周速度ｖＨないしクリープ速度
ｖ５の検出手段と、それらの時間的変化分（微分値ない
し差分）を検出する手段と。
該変化分により空転（ないし滑走）の開始及び空転（な
いし滑走）の加速の終了を検出する手段を有し、空転（
ないし滑走）加速期間と非空転（ないし滑走）加速期間
に分けて再粘着制御信号を作成するものにおいて、空転
（ないし滑走）加速期間における再粘着制御信号を、空
転（ないし滑走）開始時点の再粘着制御信号に、空転（
ないし滑走）現象に無関係に時間とともに増加する信号
と空転（ないし滑走）現象に関係した信号の和を加えた
信号を用いることを特徴とし、さらに誤動作の防止、な
らびに全てのレール条件においてクリープ速度が過大と
なることを防止するバックアップを考慮したこと等を特
徴とするものである。
いし滑走）の加速の終了を検出する手段を有し、空転（
ないし滑走）加速期間と非空転（ないし滑走）加速期間
に分けて再粘着制御信号を作成するものにおいて、空転
（ないし滑走）加速期間における再粘着制御信号を、空
転（ないし滑走）開始時点の再粘着制御信号に、空転（
ないし滑走）現象に無関係に時間とともに増加する信号
と空転（ないし滑走）現象に関係した信号の和を加えた
信号を用いることを特徴とし、さらに誤動作の防止、な
らびに全てのレール条件においてクリープ速度が過大と
なることを防止するバックアップを考慮したこと等を特
徴とするものである。
第３図は、本発明の再粘着制御装置の一実施例の動作を
説明するための動輪周速度ｖＭ 、車両速度Ｖ丁、クリ
ープ速度Ｖｓ、動輪周加速度ｖＭ。
説明するための動輪周速度ｖＭ 、車両速度Ｖ丁、クリ
ープ速度Ｖｓ、動輪周加速度ｖＭ。
車両加速度ｖ７ 、クリープ速度微分値ｖ５及び再粘着
制御信号ＴＩの時間による変化を示したものである。こ
の図は空転の場合を示しており、図において、ａｌは動
輪周速度ｖＭ、ａｌは車両速度ｖ丁、ｂはクリープ速度
ｖＳ （＝ｖＨ−ＶＴ ）、Ｃ１は動輪周加速度ｖＭ
、ＱＱは車両加速度ｖＴ、ｄはクリープ速度の微分値
Ｖｓ （＝ｖＭ−ｖｒ）、ｅ再粘着制御信号ＴＩのそ
れぞれ時に対する変化を示している６図のように、クリ
ープ速度の微分値ｖ８が基準値δ１を越したことにより
空転の発生を検出し、空転が発生した瞬間の時間を１１
とおく。時間ｔ１から動輪周加速度ｖＭが零となる時
間ｔ０までの期間は、空転中で且つ動輪周速度が加速中
であるから空転加速期間と称し、図のように変数５ＬＩ
Ｐを１とおく、この空転加速期間では、−駆動力が粘着
力より大きいので、空転を止めるためには駆動力を速や
かに減少させる必要がある。
制御信号ＴＩの時間による変化を示したものである。こ
の図は空転の場合を示しており、図において、ａｌは動
輪周速度ｖＭ、ａｌは車両速度ｖ丁、ｂはクリープ速度
ｖＳ （＝ｖＨ−ＶＴ ）、Ｃ１は動輪周加速度ｖＭ
、ＱＱは車両加速度ｖＴ、ｄはクリープ速度の微分値
Ｖｓ （＝ｖＭ−ｖｒ）、ｅ再粘着制御信号ＴＩのそ
れぞれ時に対する変化を示している６図のように、クリ
ープ速度の微分値ｖ８が基準値δ１を越したことにより
空転の発生を検出し、空転が発生した瞬間の時間を１１
とおく。時間ｔ１から動輪周加速度ｖＭが零となる時
間ｔ０までの期間は、空転中で且つ動輪周速度が加速中
であるから空転加速期間と称し、図のように変数５ＬＩ
Ｐを１とおく、この空転加速期間では、−駆動力が粘着
力より大きいので、空転を止めるためには駆動力を速や
かに減少させる必要がある。
この空転加速期間を除く期間を非空転加速期間と称し、
図のように変数５ＬＩＰを零とおく。この非空転加速期
間は、空転中で動輪周速度が減速中の場合と、偽すベリ
の領域にあるから、駆動力は適当な速さで増加させる。
図のように変数５ＬＩＰを零とおく。この非空転加速期
間は、空転中で動輪周速度が減速中の場合と、偽すベリ
の領域にあるから、駆動力は適当な速さで増加させる。
このように駆動力を制御する信号が再粘着制御信号（駆
動力を減少させる信号）Ｔｆであり１図のように空転加
速期間（ＳＩＬＰ＝１のとき）においては再粘着制御信
号Ｔｔ を速やかに増加させ、非空転加速期間（ＳＬＩ
Ｐ＝ Ｏのとき）においては、Ｔｔ を適当な速さで減
少させる。
動力を減少させる信号）Ｔｆであり１図のように空転加
速期間（ＳＩＬＰ＝１のとき）においては再粘着制御信
号Ｔｔ を速やかに増加させ、非空転加速期間（ＳＬＩ
Ｐ＝ Ｏのとき）においては、Ｔｔ を適当な速さで減
少させる。
図のように、空転加速期間のＴｔ をＴｚａ、非空転加
速期間のＴＩをＴ１とおき、それぞれの詳細については
後で説明する。又、空転を検出した瞬間の時間ｔＬにお
けるクリープ速度をＶ□、再粘着制御信号Ｔ、をＴハと
おく。
速期間のＴＩをＴ１とおき、それぞれの詳細については
後で説明する。又、空転を検出した瞬間の時間ｔＬにお
けるクリープ速度をＶ□、再粘着制御信号Ｔ、をＴハと
おく。
第４図にマイクロプロセッサを用いて、第３図のように
動作させるようにした本発明の再粘着制御装置の一実施
例のブロック図を示す。この図は簡単のため、一つの主
制御装置で一つの主電動機を制御する場合を示したもの
である。この図で、１はトルク指令発生装置であり、出
力としてトルク指令Ｔｐを発生する。２は主制御装置で
あり、これにより主電動機３の発生するトルクを制御す
る。主制御装置としては、交流電気車の場合にはサイリ
スタの点弧位相角を制御する方式、直流電気車の場合に
はチョッパ制御方式やインバータ制御方式など各種の方
式がある。４は動輪周速度検出装置であり、たとえば動
輪軸ないし動輪軸に連結されて回転する軸に取付けられ
た速度発電機とはその出力波形処理装置等によりなり、
出力として動輪周速度ｖＨに比例した電圧を生ずる。こ
の速度検出装置としては、ほかに動輪軸に取付けられた
歯車ないし、動輪軸に連結されて回転する軸に取付けら
れ円周部にスリットを設けた円板の歯ないしスリット部
の通過を検出するセンサを用い、該センサの出力を周波
数電圧変換装置により速度に比例した電圧を得る装置等
を用いることもできる。４′は車両速度検出装置であり
、たとえば従動軸（主電動機により駆動されない軸）に
取付けた速度発電機とその出力波形処理装置等により。
動作させるようにした本発明の再粘着制御装置の一実施
例のブロック図を示す。この図は簡単のため、一つの主
制御装置で一つの主電動機を制御する場合を示したもの
である。この図で、１はトルク指令発生装置であり、出
力としてトルク指令Ｔｐを発生する。２は主制御装置で
あり、これにより主電動機３の発生するトルクを制御す
る。主制御装置としては、交流電気車の場合にはサイリ
スタの点弧位相角を制御する方式、直流電気車の場合に
はチョッパ制御方式やインバータ制御方式など各種の方
式がある。４は動輪周速度検出装置であり、たとえば動
輪軸ないし動輪軸に連結されて回転する軸に取付けられ
た速度発電機とはその出力波形処理装置等によりなり、
出力として動輪周速度ｖＨに比例した電圧を生ずる。こ
の速度検出装置としては、ほかに動輪軸に取付けられた
歯車ないし、動輪軸に連結されて回転する軸に取付けら
れ円周部にスリットを設けた円板の歯ないしスリット部
の通過を検出するセンサを用い、該センサの出力を周波
数電圧変換装置により速度に比例した電圧を得る装置等
を用いることもできる。４′は車両速度検出装置であり
、たとえば従動軸（主電動機により駆動されない軸）に
取付けた速度発電機とその出力波形処理装置等により。
出力として車両速度ｖ７に比例した電圧を生ずる。
なお、車両速度検出手段としては、超音波を利用したド
プラーレーダによる対地速度検出装置等も利用できる。
プラーレーダによる対地速度検出装置等も利用できる。
これらの速度検出装置には走行中の振動などによるノイ
ズを除去するフィルタを設ける場合もある。９，９′は
Ａ−Ｄ変換装置であり、それぞれ動輪周速度ｖＭ、車両
速度ＶＴをディジタル値に変換したマイクロプロセッサ
１０に入力する。１１．１１’ 、１２はマイクロプロ
セッサ１０における演算内容を示すもので、１１は動輪
周速度ｖＭの差分ΔｖＭすなわち各時点の動輪周速度ｖ
Ｍ（ｎ）と１サンプリング周期前の動輪周速度ｖＭ（ｎ
−１）の差の演算部である。このΔｖＭをサンプリング
周期Δｔｓで除したΔｖＨ／Δｔｓが動輪周加速度ｖＭ
に等価であるから、ΔｖＨをＶＨの代りに利用すること
ができる。１１′は車両速度ＶＴの差分ΔＶＴ、すなわ
ち各時点の車両速度ｖＴ（ｎ）と１サンプリング周期前
の車両速度ｖｔ（ｎ −１）の差の演算部である。ΔＶ
Ｔ をサン加速度ｖ７に等価であるから、ΔＶＴをＶＴ
の代りに利用することができる。１２は論理演算部であ
り、動輪周速度ｖＭ 、動輪周速度の差分ΔＶＨ１車両
速度ＶＴ、車両速度の差分Δｖ７などを用いて空転加速
期間と非空転加速期間の判別、及び雨期間・における再
粘着制御信号Ｔｔの演算を行い、このＴｉ を出力する
。１３はＤ−Ａ変換装置であり、マイクロプロセッサ１
０の出力であるディジタル値のＴｉ をアナログ値に変
換し、減算器８によりトルク指令Ｔｐ との差Ｔ ｐ
−Ｔ ｔの演算を行ない、それにより主制御装置２を介
して主電動機３の発生トルクを制御するものである。
ズを除去するフィルタを設ける場合もある。９，９′は
Ａ−Ｄ変換装置であり、それぞれ動輪周速度ｖＭ、車両
速度ＶＴをディジタル値に変換したマイクロプロセッサ
１０に入力する。１１．１１’ 、１２はマイクロプロ
セッサ１０における演算内容を示すもので、１１は動輪
周速度ｖＭの差分ΔｖＭすなわち各時点の動輪周速度ｖ
Ｍ（ｎ）と１サンプリング周期前の動輪周速度ｖＭ（ｎ
−１）の差の演算部である。このΔｖＭをサンプリング
周期Δｔｓで除したΔｖＨ／Δｔｓが動輪周加速度ｖＭ
に等価であるから、ΔｖＨをＶＨの代りに利用すること
ができる。１１′は車両速度ＶＴの差分ΔＶＴ、すなわ
ち各時点の車両速度ｖＴ（ｎ）と１サンプリング周期前
の車両速度ｖｔ（ｎ −１）の差の演算部である。ΔＶ
Ｔ をサン加速度ｖ７に等価であるから、ΔＶＴをＶＴ
の代りに利用することができる。１２は論理演算部であ
り、動輪周速度ｖＭ 、動輪周速度の差分ΔＶＨ１車両
速度ＶＴ、車両速度の差分Δｖ７などを用いて空転加速
期間と非空転加速期間の判別、及び雨期間・における再
粘着制御信号Ｔｔの演算を行い、このＴｉ を出力する
。１３はＤ−Ａ変換装置であり、マイクロプロセッサ１
０の出力であるディジタル値のＴｉ をアナログ値に変
換し、減算器８によりトルク指令Ｔｐ との差Ｔ ｐ
−Ｔ ｔの演算を行ない、それにより主制御装置２を介
して主電動機３の発生トルクを制御するものである。
第５図は、論理演算部１２の論理演算の内容を具体的に
フローチャートで示したものである。第５図において使
用している変数は、マイクロプロセッサのイニシャライ
ズ時に必要なものは零とする。又、記号：＝は、この記
号の右辺の値を左辺の変数に割当てられたメモリに記憶
させることを意味する。第５図において、２１では５Ｌ
ＩＰが１かどうか、すなわち空転加速期間かどうかを判
別し、５ＩＬＰ≠１すなわち非空転加速期間であれば２
２に進み、２２においてクリープ速度Ｖ５と基準値■ｓ
、ＩＩｌを比較する。ここに、■！□。は速度検出装置
に含まれる車両振動等によるノイズ成分に相当する値で
あり、通常５粘着力が最大となるクリープ速度ｖＳｏ（
第１図参照）より小さい、２２において、Ｖ ｓ＜Ｖ
１ａｉｎのときは非空転加速期間であるとみなし、２６
に進み非空転加速期間における再粘着制御信号Ｔｆｄの
演算を行ない、その結果をＴＩに記憶させる。２２にお
いて、ｖＳ；！：ｖＳ□。
フローチャートで示したものである。第５図において使
用している変数は、マイクロプロセッサのイニシャライ
ズ時に必要なものは零とする。又、記号：＝は、この記
号の右辺の値を左辺の変数に割当てられたメモリに記憶
させることを意味する。第５図において、２１では５Ｌ
ＩＰが１かどうか、すなわち空転加速期間かどうかを判
別し、５ＩＬＰ≠１すなわち非空転加速期間であれば２
２に進み、２２においてクリープ速度Ｖ５と基準値■ｓ
、ＩＩｌを比較する。ここに、■！□。は速度検出装置
に含まれる車両振動等によるノイズ成分に相当する値で
あり、通常５粘着力が最大となるクリープ速度ｖＳｏ（
第１図参照）より小さい、２２において、Ｖ ｓ＜Ｖ
１ａｉｎのときは非空転加速期間であるとみなし、２６
に進み非空転加速期間における再粘着制御信号Ｔｆｄの
演算を行ない、その結果をＴＩに記憶させる。２２にお
いて、ｖＳ；！：ｖＳ□。
のときは２４に進み、２４において、クリープ速度の差
分ΔｖＳと基準値６１′を比較する。ここに、クリープ
速度の差分ΔｖＳは、前記動輪周速度の差分ΔｖＭと前
記車両速度の差分ΔＶ’Ｔの差ΔＶＨ−ΔＶＴより求め
られる。又、６１′は第３図の基準値δ工相当値であり
、δ１とサンプリング周期Δｔｓの積に等しい定数であ
る。２４において、ΔｖＳ＜δ五′のときは非空転加速
期間とみなし前記２６に進む。２４において、ΔｖＳ≧
δ工′のときは２７に進み、空転加速期間の開始とみな
し、５ＬＩＰを１とおき、その時点のクリープ速度をｖ
Ｓｌに、再粘着制御信号ＴＩをＴｆＩに記憶させ、空転
加速期間における再粘着制御信号Ｔｌａの演算を行ない
、その結果をＴｔに記憶させる。２１において、 ５Ｉ
ＬＰ＝ １すなわち空転加速期間であれば２３に進み、
２３においてクリープ速度Ｖ５ を前記の空転加速開始
時点のクリープ速度Ｖ３１と比較する。２３においてＶ
ｓ＞Ｖｓｌのときは２５に進み、２５において、動輪周
速度の差分ΔｖＨの極性を判別し、ΔｖＭ＞Ｏのときは
空転加速期間とみなし２８に進み、２８において空転加
速期間における再粘着制御信号Ｔｆａの演算を行ない、
その結果をＴＩに記憶させる。２５において、ΔｖＨ≦
０のときは空転加速期間が終了したと判断し。
分ΔｖＳと基準値６１′を比較する。ここに、クリープ
速度の差分ΔｖＳは、前記動輪周速度の差分ΔｖＭと前
記車両速度の差分ΔＶ’Ｔの差ΔＶＨ−ΔＶＴより求め
られる。又、６１′は第３図の基準値δ工相当値であり
、δ１とサンプリング周期Δｔｓの積に等しい定数であ
る。２４において、ΔｖＳ＜δ五′のときは非空転加速
期間とみなし前記２６に進む。２４において、ΔｖＳ≧
δ工′のときは２７に進み、空転加速期間の開始とみな
し、５ＬＩＰを１とおき、その時点のクリープ速度をｖ
Ｓｌに、再粘着制御信号ＴＩをＴｆＩに記憶させ、空転
加速期間における再粘着制御信号Ｔｌａの演算を行ない
、その結果をＴｔに記憶させる。２１において、 ５Ｉ
ＬＰ＝ １すなわち空転加速期間であれば２３に進み、
２３においてクリープ速度Ｖ５ を前記の空転加速開始
時点のクリープ速度Ｖ３１と比較する。２３においてＶ
ｓ＞Ｖｓｌのときは２５に進み、２５において、動輪周
速度の差分ΔｖＨの極性を判別し、ΔｖＭ＞Ｏのときは
空転加速期間とみなし２８に進み、２８において空転加
速期間における再粘着制御信号Ｔｆａの演算を行ない、
その結果をＴＩに記憶させる。２５において、ΔｖＨ≦
０のときは空転加速期間が終了したと判断し。
２９に進み、２９において５ＬＩＰを零とおき、後述の
再粘着制御信号の一部の成分ｅ１ を零とおき、非空転
加速期間における再粘着制御信号Ｔｚ−の演算を行ない
、その結果をＴｉに記憶させる。又。
再粘着制御信号の一部の成分ｅ１ を零とおき、非空転
加速期間における再粘着制御信号Ｔｚ−の演算を行ない
、その結果をＴｉに記憶させる。又。
２３において、ｖ３≦ｖＳｔのときは、非空転加速期間
とみなし前記２９に進む。
とみなし前記２９に進む。
第５図において、２２を設けた理由は、速度検出装置の
出力に含まれる微小レベルのノイズによって誤動作しな
いようにすることであり、２３を設けた理由は、第１図
のＡ（偽すベリ）の領域において、２２でｖＳ２：ｖ、
、、、 、かつ２４でΔｖＳ≧δ１′となり、空転加速
が開始したと誤判断し主電動機トルクを減少し始めたと
き、２３においてｖＳ（ｖＳｉとなることにより空転加
速期間を終了させ速やかに正常状態に復帰させるためで
ある。
出力に含まれる微小レベルのノイズによって誤動作しな
いようにすることであり、２３を設けた理由は、第１図
のＡ（偽すベリ）の領域において、２２でｖＳ２：ｖ、
、、、 、かつ２４でΔｖＳ≧δ１′となり、空転加速
が開始したと誤判断し主電動機トルクを減少し始めたと
き、２３においてｖＳ（ｖＳｉとなることにより空転加
速期間を終了させ速やかに正常状態に復帰させるためで
ある。
又、２２によってもノイズによる誤動作を完全に除くこ
とができず誤動作した場合に、２３によって速やかに正
常状態に復帰させることができる。
とができず誤動作した場合に、２３によって速やかに正
常状態に復帰させることができる。
なお、第５図において２３と２５を交換し、はじめにΔ
ＶＨの極性を判別しΔｖＨ≦０のとき２９に進み、次に
ＶｓとＶｓｔを比較しｖ５≦’／ ｓｔ のとき２９に
進むようにしても第５図と同様の効果を有する。すなわ
ち、Ｖ ｓ＞ Ｖ ｙ、 １ かつ６７Ｍ〉０の場合の
み２８に進み、Ｖｓ≦ＶＡＩ又はΔｖＭ≦０の場合には
空転加速期間の終了とみなし２９に進むものである。
ＶＨの極性を判別しΔｖＨ≦０のとき２９に進み、次に
ＶｓとＶｓｔを比較しｖ５≦’／ ｓｔ のとき２９に
進むようにしても第５図と同様の効果を有する。すなわ
ち、Ｖ ｓ＞ Ｖ ｙ、 １ かつ６７Ｍ〉０の場合の
み２８に進み、Ｖｓ≦ＶＡＩ又はΔｖＭ≦０の場合には
空転加速期間の終了とみなし２９に進むものである。
速度検出装置に含まれる、振動等によるノイズ成分は車
両速度とともに増大する傾向があるので前記第５図２２
で用いる基準値ｖＳ１゜は車両速度とともに増大させる
のが望ましい。
両速度とともに増大する傾向があるので前記第５図２２
で用いる基準値ｖＳ１゜は車両速度とともに増大させる
のが望ましい。
速度検出装置にノイズ成分を除去するためのローパスフ
ィルタを設けること等の対策を施こし。
ィルタを設けること等の対策を施こし。
基準値６１′を適値に選定することにより、第５図の判
別部２２．２３は除くこともできる。しかし、２２．２
３を設けることにより、前記のように誤動作の防止と正
常復帰に効果があり、より高感度に空転を検出できるの
で性能向上の効果を有するものである。
別部２２．２３は除くこともできる。しかし、２２．２
３を設けることにより、前記のように誤動作の防止と正
常復帰に効果があり、より高感度に空転を検出できるの
で性能向上の効果を有するものである。
又、Ｖｓ：ｖＭ Ｖ↑の関係式において、機関車のよう
に車両加速度ｖ７が十分小さい場合には、Ｖ ｓ ”
Ｖ Ｈであり、ｖＳ＝Ｏとなる時間とＶ！！＝０となる
時間の差（第３図及び第６図のΔｔ）は、時間ｔａ
ｔｌに比べて小さい、したがって、第５すなわち、クリ
ープ速度の差分ΔｖＳが零以下（ΔｖＳ≦０）のとき空
転加速期間の終了とみなし２９に進むものである。速度
検出装置にノイズ除去のためフィルタを設けた場合には
、通常真のクリープ速度Ｖｓより検出されたクリープ速
度ｖ５が遅れるため、第５図の２５のΔｖＭをΔｖａに
置き換えうる。
に車両加速度ｖ７が十分小さい場合には、Ｖ ｓ ”
Ｖ Ｈであり、ｖＳ＝Ｏとなる時間とＶ！！＝０となる
時間の差（第３図及び第６図のΔｔ）は、時間ｔａ
ｔｌに比べて小さい、したがって、第５すなわち、クリ
ープ速度の差分ΔｖＳが零以下（ΔｖＳ≦０）のとき空
転加速期間の終了とみなし２９に進むものである。速度
検出装置にノイズ除去のためフィルタを設けた場合には
、通常真のクリープ速度Ｖｓより検出されたクリープ速
度ｖ５が遅れるため、第５図の２５のΔｖＭをΔｖａに
置き換えうる。
又、第５図はクリープ速度Ｖｓを用いる場合を示したが
、クリープ速度ｖＳを用いないで動輪周速度ｖＭのみに
より空転加速期間と非空転加速期間を判別することもで
きる。すなわち、動輪周加速度ＶＨが、通常の粘着状態
に比べて大きくなることにより空転の発生を検出し、ｖ
Ｍ≦０となったとき空転加速が終了したと判断するもの
である。
、クリープ速度ｖＳを用いないで動輪周速度ｖＭのみに
より空転加速期間と非空転加速期間を判別することもで
きる。すなわち、動輪周加速度ＶＨが、通常の粘着状態
に比べて大きくなることにより空転の発生を検出し、ｖ
Ｍ≦０となったとき空転加速が終了したと判断するもの
である。
その場合の論理演算部は、第５図において２２゜２７か
らＶ Ｓ ｌ ： ” Ｖ Ｓを除いたものとなる。こ
こで、基準値δ工′は通常の車両走行加速炭分だけ６１
′より大きくする必要があり空転検出感度が前記実施例
より悪くなるが、車両速度を用いないため装置が簡単と
なる。
らＶ Ｓ ｌ ： ” Ｖ Ｓを除いたものとなる。こ
こで、基準値δ工′は通常の車両走行加速炭分だけ６１
′より大きくする必要があり空転検出感度が前記実施例
より悪くなるが、車両速度を用いないため装置が簡単と
なる。
空転加速期間における再粘着制御信号Ｔｚａは、前記の
ように空転加速開始時点の再粘着制御信号’１１に、空
転現象に無関係に時間的に増加する信号と空転現象に関
係した信号の和を加えた信号とする。第６図は空転現象
に無関係な信号を一定速度で増加する信号とし、空転現
象に関係した信号をクリープ速度の微分値に比例した信
号とした場合の説明図である。第６図は、空転における
典型的な波形例を示しており、第３図と同じものは同じ
記号を用いており、それらの説明は省略する。
ように空転加速開始時点の再粘着制御信号’１１に、空
転現象に無関係に時間的に増加する信号と空転現象に関
係した信号の和を加えた信号とする。第６図は空転現象
に無関係な信号を一定速度で増加する信号とし、空転現
象に関係した信号をクリープ速度の微分値に比例した信
号とした場合の説明図である。第６図は、空転における
典型的な波形例を示しており、第３図と同じものは同じ
記号を用いており、それらの説明は省略する。
図の８１は再粘着制御信号ＴｘのＴ ｚ ｔに追加され
る成分のうち、空転現象に無関係に時間的に増加する信
号であり、この図では時間的に一定速度で増加する信号
としている６図のｅｚは、空転現象に関係した信号であ
り、この図ではクリープ速度の微分値ｖＳに比例した信
号としている＊ＴｔｈはＴ□にｅｌとｆ３Ｚを加えたも
のであるから、図のｅのようになる。
る成分のうち、空転現象に無関係に時間的に増加する信
号であり、この図では時間的に一定速度で増加する信号
としている６図のｅｚは、空転現象に関係した信号であ
り、この図ではクリープ速度の微分値ｖＳに比例した信
号としている＊ＴｔｈはＴ□にｅｌとｆ３Ｚを加えたも
のであるから、図のｅのようになる。
通常の空転では、空転発生直後のクリープ速度の立上り
は比較的緩慢であり、空転現象に関係した信号は小さく
空転現象に関係した信号のみでは不十分な場合が多く、
そのような場合に空転現象に無関係な信号６１が効果的
に働き、空転速度が微小値のうちに再粘着させることが
でき、そのときの駆動力の減少量も小さくすることがで
きる。
は比較的緩慢であり、空転現象に関係した信号は小さく
空転現象に関係した信号のみでは不十分な場合が多く、
そのような場合に空転現象に無関係な信号６１が効果的
に働き、空転速度が微小値のうちに再粘着させることが
でき、そのときの駆動力の減少量も小さくすることがで
きる。
しかし、動輪レール間のクリープ特性（クリープ速度と
粘着力の関係）は、前記第２図のように動輪とレールの
踏面の状態によって大晦く変動しているので、空転現象
に無関係な成分８１のみでは。
粘着力の関係）は、前記第２図のように動輪とレールの
踏面の状態によって大晦く変動しているので、空転現象
に無関係な成分８１のみでは。
この粘着力特性の変動に対応できない、空転現象に関係
した信号θ２は、このようなりリープ特性の変動に対応
して常に最適の再粘着信号とする働きを有する。すなわ
ち、本発明の再粘着制御信号を用いることにより、空転
検出直後の空転速度が微小値で粘着力の減少量が微小値
のうちに駆動力を減少させることができるので空転速度
が微小値のうちに再粘着させることができ、かつそのと
きの駆動力の減少量を微小値におさえることができる。
した信号θ２は、このようなりリープ特性の変動に対応
して常に最適の再粘着信号とする働きを有する。すなわ
ち、本発明の再粘着制御信号を用いることにより、空転
検出直後の空転速度が微小値で粘着力の減少量が微小値
のうちに駆動力を減少させることができるので空転速度
が微小値のうちに再粘着させることができ、かつそのと
きの駆動力の減少量を微小値におさえることができる。
又、動輪が粘着力が低い場所に急に突入した場合のよう
に、粘着力が急変した場合にはクリープ速度の微分値が
大きくなり、それによりＴｎａが急速に立上り駆動力を
速やかに減少させることにより空転速度を微小値におさ
えることがき、ｖＭくｏとなり空転加速期間が終了する
とＴ□の増加を止めるので必要以上に駆動力を低減させ
ることはない。このようにクリープ特性の変動にも対応
することができる。
に、粘着力が急変した場合にはクリープ速度の微分値が
大きくなり、それによりＴｎａが急速に立上り駆動力を
速やかに減少させることにより空転速度を微小値におさ
えることがき、ｖＭくｏとなり空転加速期間が終了する
とＴ□の増加を止めるので必要以上に駆動力を低減させ
ることはない。このようにクリープ特性の変動にも対応
することができる。
本実施例の場合のＴ ｉ ａは、次式により演算するこ
とができる。
とができる。
Ｔｔｈ＝Ｔｔｔ＋ｅｘ（ｎ）＋ｅ２
ｅ１（ｎ）＝ａｔ（ｎ−１）＋Δ８１
ｅ ２ ＝Ｇ ｉΔｖＳ
ここに、θｘ（ｎ）は各時点の８１ 、５ｔ（ｎ−１）
は１サンプリング周期前の８１．Δｅｉは＋３１の１サ
ンプリング周期間の増分、０１はゲインを表わす定数で
ある。
は１サンプリング周期前の８１．Δｅｉは＋３１の１サ
ンプリング周期間の増分、０１はゲインを表わす定数で
ある。
すなわち、ｅｌは１周期前のｅｉに一定増分Δｅ１を加
えればよい、したがって、前記のように８１は空転加速
期間が終了すると零にリセットしておく必要があるもの
である。
えればよい、したがって、前記のように８１は空転加速
期間が終了すると零にリセットしておく必要があるもの
である。
非空転加速期間における再粘着制御信号Ｔｘ−は、１次
遅れ状に減少させるものとし、応答の時定数をτとする
と、Ｔｔ−に関する微分方程式１式％ に相当する次の差分方程式が得られる。
遅れ状に減少させるものとし、応答の時定数をτとする
と、Ｔｔ−に関する微分方程式１式％ に相当する次の差分方程式が得られる。
Δｔｇ
これより
Ｔｎａ（ｎ）＝ Ｔｎａ（ｎ １）Δｔｓ
＋τ すなわち、各時点のＴｉ４（Ｔｚ−（ｎ））は、１サン
プリング周期前のＴｚｉ（ＴＩ（ｎ−１））にτ／（Δ
ｔ工＋で）を乗じた値とすればよい。
＋τ すなわち、各時点のＴｉ４（Ｔｚ−（ｎ））は、１サン
プリング周期前のＴｚｉ（ＴＩ（ｎ−１））にτ／（Δ
ｔ工＋で）を乗じた値とすればよい。
次に、本発明装置による再粘着の動作をさらに図によっ
て説明する。第７図は、クリープ速度ｖＳに対する粘着
力ｆ及び駆動力Ｆの動きを示したものである。粘着力が
ｆｚのときの駆動力の動きがＦｚ、粘着力がｆｌからｆ
ｚに急変したときの駆動力の動きがＦ８である。いま、
粘着力がｆｌであるとすると、空転が発生した瞬間の駆
動力はＰ２点であり、その点の駆動力は（駆動力指令値
Ｔｐ相当値）−（空転検出時の再粘着制御信号Ｔｌｔ相
当値）であり、空転の発生により再粘着制御信号Ｔｘが
前記のように増大し、駆動力はＦｌのように減少するが
、Ｆｘ＞ｆｔのときは動輪周速度ＶＨは増加しくｖＨ＞
Ｏ）、Ｆｔ＝ｆｔとなる２２点で空転加速期間が終了し
、前記のように再粘着制御信号Ｔｉの増加を止める。し
かし、主電動機回路のインダクタンス系を安定にするた
めに主制御装Ｍ２に設けられる遅れ要素、速度検出装置
にノイズ低減用に設けられるフィルタ等の遅れ要素によ
り、駆動力Ｆ！はＰａ点より若干減少し、Ｆｌ＜ｆｉと
なり動輪周速度ｖＭは減速しはじめ、駆動力Ｆｌは矢示
のように変化し再粘着する。
て説明する。第７図は、クリープ速度ｖＳに対する粘着
力ｆ及び駆動力Ｆの動きを示したものである。粘着力が
ｆｚのときの駆動力の動きがＦｚ、粘着力がｆｌからｆ
ｚに急変したときの駆動力の動きがＦ８である。いま、
粘着力がｆｌであるとすると、空転が発生した瞬間の駆
動力はＰ２点であり、その点の駆動力は（駆動力指令値
Ｔｐ相当値）−（空転検出時の再粘着制御信号Ｔｌｔ相
当値）であり、空転の発生により再粘着制御信号Ｔｘが
前記のように増大し、駆動力はＦｌのように減少するが
、Ｆｘ＞ｆｔのときは動輪周速度ＶＨは増加しくｖＨ＞
Ｏ）、Ｆｔ＝ｆｔとなる２２点で空転加速期間が終了し
、前記のように再粘着制御信号Ｔｉの増加を止める。し
かし、主電動機回路のインダクタンス系を安定にするた
めに主制御装Ｍ２に設けられる遅れ要素、速度検出装置
にノイズ低減用に設けられるフィルタ等の遅れ要素によ
り、駆動力Ｆ！はＰａ点より若干減少し、Ｆｌ＜ｆｉと
なり動輪周速度ｖＭは減速しはじめ、駆動力Ｆｌは矢示
のように変化し再粘着する。
空転加速期間における再粘着制御信号増大の速さを余り
大きくすると、系の遅れのためＰＺ点以下に大きく駆動
力が減少するため好ましくなく、再粘着制御信号Ｔ、の
増大の速さには適値がある。
大きくすると、系の遅れのためＰＺ点以下に大きく駆動
力が減少するため好ましくなく、再粘着制御信号Ｔ、の
増大の速さには適値がある。
しかるに、粘着力がｆｘからｆ２に急変したときには、
再粘着制御信号Ｔｆを速やかに増大させて駆動力をＦ２
のように、急こう配に減少させる必要がある。前記本発
明の実施例では、粘着力に急変がないときの最適な再粘
着制御信号を主として空転現象に関係なく時間とともに
増加する信号ｅｌにより作成し、粘着力の急変時には空
転現象に関係した信号ｅ２により、その場合に最適な信
号となるようにしているものである。
再粘着制御信号Ｔｆを速やかに増大させて駆動力をＦ２
のように、急こう配に減少させる必要がある。前記本発
明の実施例では、粘着力に急変がないときの最適な再粘
着制御信号を主として空転現象に関係なく時間とともに
増加する信号ｅｌにより作成し、粘着力の急変時には空
転現象に関係した信号ｅ２により、その場合に最適な信
号となるようにしているものである。
なお、ｅ２として前記実施例のようにクリープ速度の微
分値に比例した信号とすると、場合によっては第６図Ｔ
ｉの一点鎖線のように単調増加でなくなる場合が生ずる
が、系の遅れが大きい場合には、このようになっても再
粘着させることができる。又、第６図に破線で示したよ
うに、ｅ２の最大値を保持するようにすれば単調増加と
することができる。
分値に比例した信号とすると、場合によっては第６図Ｔ
ｉの一点鎖線のように単調増加でなくなる場合が生ずる
が、系の遅れが大きい場合には、このようになっても再
粘着させることができる。又、第６図に破線で示したよ
うに、ｅ２の最大値を保持するようにすれば単調増加と
することができる。
又、ｅ２としてはクリープ速度の微分値だけでなく、ク
リープ速度の微分値の微分値（２次微分）。
リープ速度の微分値の微分値（２次微分）。
動輪周加速度の空転による変化分、あるいはその微分値
、あるいはクリープ速度を用いたり、それらの複数個の
組合せとすることも考えられるが、速度の１次又は２次
微分値を用いるのが好適であるｓ ｅｔは一定速度で増
加するものに限定されず適当な速さで増加する信号であ
ればよい。
、あるいはクリープ速度を用いたり、それらの複数個の
組合せとすることも考えられるが、速度の１次又は２次
微分値を用いるのが好適であるｓ ｅｔは一定速度で増
加するものに限定されず適当な速さで増加する信号であ
ればよい。
第８図はマイクロプロセッサの演算内容を変更した他の
実施例を示したものである。第８図は第４図と異なる部
分のみ示しており、第４図と同様のものは同一の記号を
用いており説明は省略する。
実施例を示したものである。第８図は第４図と異なる部
分のみ示しており、第４図と同様のものは同一の記号を
用いており説明は省略する。
第８図において１４はクリープ速度演算部であり、動輪
周速度ｖＭと車両速度ＶＴを泪いて、その差Ｖに−ＶＴ
を演算しクリープ速度Ｖｓを求める。
周速度ｖＭと車両速度ＶＴを泪いて、その差Ｖに−ＶＴ
を演算しクリープ速度Ｖｓを求める。
１５では１図示のようにクリープ速度ｖＳが設定値・δ
２より小さいときは出力Ｔｆ′＝０であり、クリープ速
度ｖ３が設定値δ２を越したときＴｘ’ ＝Ｇｚ（ｖｚ
−６２） を演算し、Ｔ１′を出力する。ここで、Ｇ２はゲインを
表わす定数であり、設定値δ２は通常の踏面状態におい
て粘着力が最大となるクリープ速度より大きく、許容最
、大クリープ速度より小さい値とする。
２より小さいときは出力Ｔｆ′＝０であり、クリープ速
度ｖ３が設定値δ２を越したときＴｘ’ ＝Ｇｚ（ｖｚ
−６２） を演算し、Ｔ１′を出力する。ここで、Ｇ２はゲインを
表わす定数であり、設定値δ２は通常の踏面状態におい
て粘着力が最大となるクリープ速度より大きく、許容最
、大クリープ速度より小さい値とする。
１６は高位値選択部であり、前記論理演算部１２の出力
である再粘着制御信号Ｔオと、１５の出力である再粘着
制御信号Ｔｆ′ を比較し、両者の大きい方の信号を出
力し、それを再粘着制御信号として用いるものである。
である再粘着制御信号Ｔオと、１５の出力である再粘着
制御信号Ｔｆ′ を比較し、両者の大きい方の信号を出
力し、それを再粘着制御信号として用いるものである。
この再粘着制御信号Ｔｔ’は、第２図のクリープ特性の
油付着の場合のように、粘着係数に明確なピーク点がな
い場合にクリープ速度が過大となることを防止する効果
と論理演算部１２の出力である再粘着制御信号Ｔｘによ
って再粘着に失敗した場合にクリープ速度が過大となる
ことを防止するバックアップの効果を有する。
油付着の場合のように、粘着係数に明確なピーク点がな
い場合にクリープ速度が過大となることを防止する効果
と論理演算部１２の出力である再粘着制御信号Ｔｘによ
って再粘着に失敗した場合にクリープ速度が過大となる
ことを防止するバックアップの効果を有する。
以上の実施例は、簡単のために一つの主制御装置により
一つの主電動機を制御する場合について説明したが、第
１０図は一つの主制御装置２によす３個の主電動機３１
，３２．３３を駆動する場合の実施例を示しており、各
主電動機３１，３２゜３３に各々速度検出装置４１．４
２．４３を設け、それらの出力をＡ−Ｄ変換装置９１，
９２．９３によりディジタル値に変換し、該出力ＶＨ１
ｔ ｖＭ１ｔＶＨ８及び前記車両速度Ｖ７をマイクロプ
ロセッサ１０１．１０２，１０３に入力し、各々のマイ
クロプロセッサで前記の論理演算を行い、各々の出力Ｔ
ｘ １１ Ｔ ＊ ｔ ｅ Ｔ ｔ ａの最大値ＴＩ
を最大値選択装置１７で求め、該最大値Ｔｆを再粘着制
御信号として使用するものである。このように構成すれ
ば、いずれも主電動機が空転しても、前記第４図の実施
例とほぼ同様に制御しうる。
一つの主電動機を制御する場合について説明したが、第
１０図は一つの主制御装置２によす３個の主電動機３１
，３２．３３を駆動する場合の実施例を示しており、各
主電動機３１，３２゜３３に各々速度検出装置４１．４
２．４３を設け、それらの出力をＡ−Ｄ変換装置９１，
９２．９３によりディジタル値に変換し、該出力ＶＨ１
ｔ ｖＭ１ｔＶＨ８及び前記車両速度Ｖ７をマイクロプ
ロセッサ１０１．１０２，１０３に入力し、各々のマイ
クロプロセッサで前記の論理演算を行い、各々の出力Ｔ
ｘ １１ Ｔ ＊ ｔ ｅ Ｔ ｔ ａの最大値ＴＩ
を最大値選択装置１７で求め、該最大値Ｔｆを再粘着制
御信号として使用するものである。このように構成すれ
ば、いずれも主電動機が空転しても、前記第４図の実施
例とほぼ同様に制御しうる。
次に、動輪周速度ｖＭ、車両速度ＶＴ 、クリープ速度
ｖＳの等価値を求めて、それらを使用する本発明の詳細
な説明する。
ｖＳの等価値を求めて、それらを使用する本発明の詳細
な説明する。
第１０図は、各主電動機に設けた速度検出装置４１．４
２，４３の出力の最大値を最大値選択装置！１８で求め
、該最大値を動輪周速度ｖＭとし。
２，４３の出力の最大値を最大値選択装置！１８で求め
、該最大値を動輪周速度ｖＭとし。
各主電動機に設けた速度検出袋！！４１．４２゜４３の
出力の最小値を最小値選択装置１９により求め、該最小
値を車両速度ＶＴとして使用する実施例を示しており、
このようにすれば、全部の主電動機が同時に空転しない
限り前記第４図の実施例とほぼ同様の制御が可能であり
、本実施例によれば車両速度検出装置を用いないので装
置が簡単となる。
出力の最小値を最小値選択装置１９により求め、該最小
値を車両速度ＶＴとして使用する実施例を示しており、
このようにすれば、全部の主電動機が同時に空転しない
限り前記第４図の実施例とほぼ同様の制御が可能であり
、本実施例によれば車両速度検出装置を用いないので装
置が簡単となる。
第１１図は、主電動機電圧差をクリープ速度等価値とし
て利用する実施例を示したもので、図で、ＲＬ＊ ＲＺ
はブリッジ抵抗、５は直流電圧検出装置であり、主電動
機３１．３２の中間点とブリッジ抵抗Ｒ１，Ｒｚの中間
点の間の電圧を検出する装置°であり、該電圧をＡ／Ｄ
変換装ｆ［２０を介してマイクロプロセッサ１０に入力
する。該直流電圧検出装置の出力としては、各主電動機
電圧Ｅｌ、 Ｅｚの差に比例した電圧が得られる。クリ
ープ速度が零の場合には、ＥｌとＥｘはほぼ等しいが、
いずれかの主電動機にクリープ速度が生ずると、その主
電動機の逆起電力が増加し、その主電動機の電圧がほぼ
クリープ速度に比例して大きくなり、直流電圧検出装［
５の出力としてほぼクリープ速度に比例した電圧が得ら
れるものである０本実施例によ九ば、主電動機３１．３
２が同時に空転しない限り、前記第４図の実施例とほぼ
同様に制御でき。
て利用する実施例を示したもので、図で、ＲＬ＊ ＲＺ
はブリッジ抵抗、５は直流電圧検出装置であり、主電動
機３１．３２の中間点とブリッジ抵抗Ｒ１，Ｒｚの中間
点の間の電圧を検出する装置°であり、該電圧をＡ／Ｄ
変換装ｆ［２０を介してマイクロプロセッサ１０に入力
する。該直流電圧検出装置の出力としては、各主電動機
電圧Ｅｌ、 Ｅｚの差に比例した電圧が得られる。クリ
ープ速度が零の場合には、ＥｌとＥｘはほぼ等しいが、
いずれかの主電動機にクリープ速度が生ずると、その主
電動機の逆起電力が増加し、その主電動機の電圧がほぼ
クリープ速度に比例して大きくなり、直流電圧検出装［
５の出力としてほぼクリープ速度に比例した電圧が得ら
れるものである０本実施例によ九ば、主電動機３１．３
２が同時に空転しない限り、前記第４図の実施例とほぼ
同様に制御でき。
速度検出装置を使用しないので装置が簡単となる。
第１２図は、主電動機３１，３２，３３，３４の電圧を
直流電圧検出装置５１，５２，５３゜５４により検出し
、最大差検品装置ｌ！６により最大値と最小値の差を検
出し、該検出値をクリープ速度等価値として利用する実
施例を示したものである。このようにすると、４個の主
電動機が全部同時に空転しないかぎり前記第４図とほぼ
同様の制御が可能であるから、複数主電動機の同時空転
により制御性能が悪くなるという確率が少なくなる。
直流電圧検出装置５１，５２，５３゜５４により検出し
、最大差検品装置ｌ！６により最大値と最小値の差を検
出し、該検出値をクリープ速度等価値として利用する実
施例を示したものである。このようにすると、４個の主
電動機が全部同時に空転しないかぎり前記第４図とほぼ
同様の制御が可能であるから、複数主電動機の同時空転
により制御性能が悪くなるという確率が少なくなる。
又、以上の説明は主としてカ行時の空転の場合について
行なったが、制動時には動輪周速度が車両速度より小さ
くなることを考慮して、クリープ速度Ｖｓは車面速度Ｖ
Ｔと動輪周速度ｖＭの差ＶＴ−ｖＭ、動輸周速度動機周
速度Ｈ又は動輪周速度の差分ΔＶＨを滑走開始及び滑走
加速の終了の検出に使用する場合には正負の極性を逆に
し、第１０図の実施例では、各動輪周速度の最大値を車
両速度等価値とし各動輪周速度の最小値を動輪周速度等
価値として前記実施例と同様に取扱えばよい。
行なったが、制動時には動輪周速度が車両速度より小さ
くなることを考慮して、クリープ速度Ｖｓは車面速度Ｖ
Ｔと動輪周速度ｖＭの差ＶＴ−ｖＭ、動輸周速度動機周
速度Ｈ又は動輪周速度の差分ΔＶＨを滑走開始及び滑走
加速の終了の検出に使用する場合には正負の極性を逆に
し、第１０図の実施例では、各動輪周速度の最大値を車
両速度等価値とし各動輪周速度の最小値を動輪周速度等
価値として前記実施例と同様に取扱えばよい。
以上詳述したように、本発明によれば再粘着制御部の簡
単な改良により、動輪レール間の粘着力を最大限有効に
けん引力ないしブレーキ力として利用できるので粘着性
能を向上することができ。
単な改良により、動輪レール間の粘着力を最大限有効に
けん引力ないしブレーキ力として利用できるので粘着性
能を向上することができ。
機関車の場合けん引荷重を増大することができ、電車の
場合ＩＩ！成内の動力車の数を減らし且つ加減速度を大
きくすることができ、空転速度が微小値に抑制されるの
で、動輪とレールの摩耗を少なくし、かつ空転発生時の
乗心縮を改善することができる。
場合ＩＩ！成内の動力車の数を減らし且つ加減速度を大
きくすることができ、空転速度が微小値に抑制されるの
で、動輪とレールの摩耗を少なくし、かつ空転発生時の
乗心縮を改善することができる。
第１図は動輪とレールの間のクリープ速度ｖＳと粘着力
ｆの関係の説明図、第２図はクリープ速度ｖＳと粘着力
ｆの関係の実測結果の一例、第３図は本発明再粘着制御
装置の動作説明のための、動輪周速度ｖＭ、車両速度Ｖ
Ｔ 、クリープ速度Ｖｓｓそれらの微分値ＶＮ ｇ Ｖ
Ｔ ｆ ｖＳ 、再粘着制御信号Ｔ、の時間的変化の説
明図、第４図は本発明の一実施例の全体構成を示すブロ
ック図、第５図は本発明の一実施例の構成要素の一つで
あるマイクロプロセッサの論理演算部１２の論理演算内
容を示すフローチャート、第６図は本発明再粘着制御装
置の空転加速時の再粘着制御信号Ｔｔａを説明するため
の、動輪周速度Ｖに、車面速度ｖ７、クリープ速度微分
値Ｖｓ ｓ再粘着制御信号Ｔ ｘ ａ ＋Ｔｘの時間的
変化の説明図、第７図は本発明再粘着制御装置の再粘着
動作を説明するための、クリープ速度■３と粘着力ｆ及
び駆動力Ｆの関係の説明図、第８図はクリープ速度が過
大となることを防止する系を設けた本発明の他の実施例
のブロック図、第９図は主電動機が複数個よりなる場合
に各主電動機ごとに求めた再粘着制御信号の最大値を用
いる本発明の実施例のブロック図、第１０図は各動輪周
速度の最大値を動輪周速度等価値とし、各動輪周速度に
最小値を車両速度等価値（−シて用いる本発明の実施例
のブロック図、第１１図は主電動機電圧差をクリープ速
度等価値として用いる本発明の実施例のブロック図、第
１２図は複数個の主電動機電圧の最大値と最小値の差を
クリープ速度等価値として用いる本発明の実施例のブロ
ック図である。 １・・・トルク指令発生装置、２・・・主制御装置、３
・・・主電動機、４・・・動輪周速度検出装置、４′・
・・車両速度検出装置、５・・・直流電圧検出装置、６
・・・最大差検出装置、８・・・減算器、９，９′・・
・Ａ−Ｄ変換装置、１０・・・マイクロプロセッサ、１
１・・・動輪周速度差分演算部、１１′・・・車両速度
差分演算部。 １２・・・論理演算部、１３・・・Ｄ−Ａ変換装置、２
１〜２９・・・論理演算フローチャートの各演算ブロッ
ク、１４・・・クリープ速度演算部、１５・・・再粘着
制御信号Ｔｔ’演算部、１６・・・高位置選択部、１７
゜１８・・・最大値選択装置、１９・・・最小値選択装
置。 ２０・・・Ａ−Ｄ変換装置、Ｖｓ・・・クリープ速度。
ｆの関係の説明図、第２図はクリープ速度ｖＳと粘着力
ｆの関係の実測結果の一例、第３図は本発明再粘着制御
装置の動作説明のための、動輪周速度ｖＭ、車両速度Ｖ
Ｔ 、クリープ速度Ｖｓｓそれらの微分値ＶＮ ｇ Ｖ
Ｔ ｆ ｖＳ 、再粘着制御信号Ｔ、の時間的変化の説
明図、第４図は本発明の一実施例の全体構成を示すブロ
ック図、第５図は本発明の一実施例の構成要素の一つで
あるマイクロプロセッサの論理演算部１２の論理演算内
容を示すフローチャート、第６図は本発明再粘着制御装
置の空転加速時の再粘着制御信号Ｔｔａを説明するため
の、動輪周速度Ｖに、車面速度ｖ７、クリープ速度微分
値Ｖｓ ｓ再粘着制御信号Ｔ ｘ ａ ＋Ｔｘの時間的
変化の説明図、第７図は本発明再粘着制御装置の再粘着
動作を説明するための、クリープ速度■３と粘着力ｆ及
び駆動力Ｆの関係の説明図、第８図はクリープ速度が過
大となることを防止する系を設けた本発明の他の実施例
のブロック図、第９図は主電動機が複数個よりなる場合
に各主電動機ごとに求めた再粘着制御信号の最大値を用
いる本発明の実施例のブロック図、第１０図は各動輪周
速度の最大値を動輪周速度等価値とし、各動輪周速度に
最小値を車両速度等価値（−シて用いる本発明の実施例
のブロック図、第１１図は主電動機電圧差をクリープ速
度等価値として用いる本発明の実施例のブロック図、第
１２図は複数個の主電動機電圧の最大値と最小値の差を
クリープ速度等価値として用いる本発明の実施例のブロ
ック図である。 １・・・トルク指令発生装置、２・・・主制御装置、３
・・・主電動機、４・・・動輪周速度検出装置、４′・
・・車両速度検出装置、５・・・直流電圧検出装置、６
・・・最大差検出装置、８・・・減算器、９，９′・・
・Ａ−Ｄ変換装置、１０・・・マイクロプロセッサ、１
１・・・動輪周速度差分演算部、１１′・・・車両速度
差分演算部。 １２・・・論理演算部、１３・・・Ｄ−Ａ変換装置、２
１〜２９・・・論理演算フローチャートの各演算ブロッ
ク、１４・・・クリープ速度演算部、１５・・・再粘着
制御信号Ｔｔ’演算部、１６・・・高位置選択部、１７
゜１８・・・最大値選択装置、１９・・・最小値選択装
置。 ２０・・・Ａ−Ｄ変換装置、Ｖｓ・・・クリープ速度。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、動輪周速度ｖ＿Ｍないしクリープ速度ｖ＿Ｓの検出
手段と、それらの時間的変化分（微分値ないし差分）を
検出する手段と、該変化分により空転（ないし滑走）の
開始及び空転（ないし滑走）の加速の終了を検出する手
段を有し、空転（ないし滑走）加速期間と非空転（ない
し滑走）加速期間に分けて再粘着制御信号を作成するも
のにおいて、空転（ないし滑走）加速期間における再粘
着制御信号を、空転（ないし滑走）開始時の信号Ｔ＿ｆ
＿１に、空転（ないし滑走）に無関係に増加する信号ｅ
＿１は空転（ないし滑走）に関係した信号ｅ＿２の和を
加算した信号とすることを特徴とする第１項記載の電気
車の再粘着制御装置。 ２、空転（ないし滑走）の開始をクリープ速度が基準値
ｖ＿Ｓ＿ｍ＿ｉ＿ｎ以上となり（ｖ＿Ｓ≧ｖ＿Ｓ＿ｍ＿
ｉ＿ｎ）、かつクリープ速度の時間的変化分が基準値以
上となつたことにより検出することを特徴とする第１項
記載の電気車の再粘着制御装置。 ３、空転（ないし滑走）の加速の終了を、クリープ速度
ｖ＿Ｓが空転（ないし滑走）開始時のクリープ速度ｖ＿
Ｓ＿１以下であるか（ｖ＿Ｓ≦ｖ＿Ｓ＿１）、又は動輪
周速度ｖ＿Ｍの時間的変化分あるいはクリープ速度の時
間的変化分が零以下となつたことにより検出することを
特徴とする第１項記載の電気車の再粘着制御装置。 ４、クリープ速度ｖ＿Ｓが基準値δ＿２を越したとき、
再粘着制御信号Ｔ＿ｆ′を発生する装置を併設したこと
を特徴とする第１項記載の電気車の再粘着制御装置。 ５、同一主制御装置により駆動される複数個の主電動機
の再粘着制御信号の最大値を制御信号として用いること
を特徴とする第１項記載の電気車の再粘着制御装置。 ６、動輪周速度として、力行時複数個の動輪周速度の最
大値（制御時は最小値）を、車両速度として、力行時複
数個の動輪周速度の最小値（制動時は最大値）を用いる
ことを特徴とする第１項記載の電気車の再粘着制御装置
。 ７、クリープ速度として、同一性制御装置により制御さ
れる複数個の主電動機の電圧差を用いることを特徴とす
る第１項記載の電気車の再粘着制御装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60177529A JPH088728B2 (ja) | 1985-08-14 | 1985-08-14 | 電気車の再粘着制御装置 |
| US06/894,102 US4799161A (en) | 1985-08-14 | 1986-08-07 | Control apparatus for maintaining traction in electric rolling stock |
| EP86111101A EP0218839B1 (en) | 1985-08-14 | 1986-08-11 | A control apparatus for maintaining traction in electric rolling stock |
| DE8686111101T DE3684401D1 (de) | 1985-08-14 | 1986-08-11 | Steuervorrichtung zur aufrechterhaltung der mitnahmereibung im elektrischen zugbetrieb. |
| CA000515869A CA1266713A (en) | 1985-08-14 | 1986-08-13 | Control apparatus for maintaining traction in electric rolling stock |
| ZA866128A ZA866128B (en) | 1985-08-14 | 1986-08-14 | A control apparatus for maintaining traction in electric rolling stock |
| CN86105005.3A CN1006211B (zh) | 1985-08-14 | 1986-08-14 | 用于维持电动轨道车辆的牵引的控制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60177529A JPH088728B2 (ja) | 1985-08-14 | 1985-08-14 | 電気車の再粘着制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6240004A true JPS6240004A (ja) | 1987-02-21 |
| JPH088728B2 JPH088728B2 (ja) | 1996-01-29 |
Family
ID=16032517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60177529A Expired - Lifetime JPH088728B2 (ja) | 1985-08-14 | 1985-08-14 | 電気車の再粘着制御装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4799161A (ja) |
| EP (1) | EP0218839B1 (ja) |
| JP (1) | JPH088728B2 (ja) |
| CN (1) | CN1006211B (ja) |
| CA (1) | CA1266713A (ja) |
| DE (1) | DE3684401D1 (ja) |
| ZA (1) | ZA866128B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN115416696A (zh) * | 2022-11-04 | 2022-12-02 | 中铁工程服务有限公司 | 一种动力分散式电机车的行车控制方法 |
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- 1986-08-13 CA CA000515869A patent/CA1266713A/en not_active Expired - Lifetime
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- 1986-08-14 CN CN86105005.3A patent/CN1006211B/zh not_active Expired
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