TWI279338B - Method to electro-dynamically brake a track-vehicle - Google Patents

Description

1279338 玖、發明說明 · (發明說明應敘明：發明所屬之技術領域、先前技術、內容、實施方式及圖式簡單說明） (一） 發明所屬之技術領域 本發明涉及一種以電動方式使設有一傳動器之軌道機動 車（特別是軌道電車）刹車所用之方法。 (二） 先前技術 目前爲止電動式刹車並非使用至軌道機動車之靜止狀態 爲止。在速率低於2k m/h至7 km/h時仍持續地使用現有 之機械式剎車。因此會有下述之缺點：在軌道機動車處於 靜止狀態時對車上之乘客造成不舒服之衝撃。 一種直至靜止狀態爲止只以電動式刹車來達成之刹車作 用目前爲止尙未實現，此乃因在小速率時刹車力會受到太 。 大之振動，其特別會傳回至運行路徑（上升形式或坡度）上。 - (三） 發明內容 本發明之目的是提供一種以電動方式使軌道機動車刹車 所用之方法，其直至靜止狀態爲止可達成一種可靠之刹車 ，則在正常情況下不需要會造成不期望之衝撃之機械式刹 H 車，因此亦可使磨損減少。 本發明中上述目的以下述方式達成：軌道機動車之加速 度依據其速率來調整。 這樣所可達成之優點是：在軌道機動車之每一速率中（ 包括速率很小時）都可達成一種最佳化之減速（負加速度） 。因此只須以電動式刹車即可使軌道機動車可靠地到達靜 止狀態。電動式刹車可有利地操作而不會對乘客造成衝擊 1279338 例如，軌道機動車之加速度可調整至額定加速度，其與 速率之負的平方根成比例，其關係以a s。i i - k · W來表示。 依據另一範例，軌道機動車之加速度可調整至一額定加 速度，其與速率成比例。此種關係亦可表示成一種直線。 額定加速度對各依序之區段（運行路徑區段或運行時間 區段）而言可與速率成比例或與速率之負之平方根成比例 。因此由直線區段或平方根區段形成一種特性。 在刹車過程中，實際之額定加速度以軌道機動車之速率 Φ 所形成之特性來決定且須調整實際之加速度，使其儘可能 等於額定加速度。 運行路徑（上升形式或坡度）之影響由加速度之調整來補 _ 償。 例如，可間接地調整該加速度，這是藉由軌道機動車之 傳動器之旋轉動量之調整來達成。旋轉動量之調整較直接 調整該加速度還簡易。 0 例如，可使用P I調整器來調整該旋轉動量。 在調整過程中例如可使旋轉動量持續地保持在預設之極 限內。這些極限例如由司機所預設。 例如，一種比例於額定加速度之附加旋轉動量可加至預 控制用之旋轉動量。該比例常數是與機動車數値有關。 因此可達成下述優點：各種由機動車構造本身所造成之 影響可完全或廣泛地排除。 機動車數値特別是指機動車質量，但亦可爲傳動比及/ 1279338 或車輪直徑。 軌道機動車之瞬間速率例如由傳動器及/或軸之轉速所 測得。 額定加速度例如藉助於特性線來決定，該特性線將額定 加速度表示成速率之函數。額定加速度例如是與速率之負 的平方根成比例。 瞬間加速度例如由所測得之速率之第一導數（derivative) 而得。然後可使瞬間加速度直接與額定加速度相比較而進 行該加速度之調整。 0 軌道機動車之傳動器通常是一種具有脈波整流器之非同 步機。若該傳動器顯示I - η模型是與馬達之U模型相耦合 ，則可特別良好地進行該加速度之調整直至軌道機動車之 靜止狀態爲止。 本發明之方法可用於軌道機動車行駛時之一般調整過程 中。特別是本方法可良好地用來使軌道機動車直至靜止狀 態爲止都不必考慮機械式刹車。因此可確保一種無衝撃之 停止過程。 · (四）實施方式 以下將依據圖式來說明本發明之方法。 1 .首先決定該軌道機動車之速率ν。 2 .由此速率求出該速率幽線之第一導數後決定該瞬間加 速度aIst。 3 .同時以一預設之特性線由速率ν求出額定加速度a s。，i 。依據該特性線，該額定加速度aS()11比例於速率ν之負 1279338 的平方根，比例常數是k。 瞬間加速度aIst及額定加速度a^n傳送至調整器4(其 可爲PI調整器）。使瞬間加速度aIst依所期望者調整至額 定加速度時傳動器6之所需之旋轉動量MR發送至調整器 4之輸出端。 爲了使軌道機動車本身所受之影響得到補償，則可在傳 動器6受控制之前使一種附加旋轉動量Μν添加至已算出 之旋轉動量。該附加旋轉動量Μν由額定加速度aS()11 及比例常數m之乘積所決定，該比例常數可與機動車質 量，傳動比及/或車輪直徑有關。 旋轉動量M R + M v之和（S u m )傳送至傳動器6，於此處該 軌道機動車之加速度aIst可藉由旋轉動量MR + MV來調整 〇 傳動器6之轉速η用來決定軌道機動車之速率v且已由 傳動器6所設定以用來決定速率（步驟1中者）。 藉由上述之方法，可對軌道機動車之加速度（延遲）進行 均勻之調整且特別可至靜止狀態爲止。 (五）圖式簡單說明 第1圖 本發明以電動方式使軌道機動車刹車所用方法 之圖解。 主要部分之代表符號說明 1 速率之決定 2 瞬間加速度之決定 3 額定加速度之決定 1279338 4 調整器 5 附加旋轉動量之決定 6 傳動器 V 速率 aIst 瞬間加速度 asoll 額定加速度 M R 旋轉動量

Mv 附加旋轉動量

η 轉數

-10-

Claims (1)

1279338 拾、申請專利範圍 第9 2 1 0 4 5 4 6號「以電動方式使軌道機動車刹車所用之方 法」專利案 (2006年10月修正） 1 . 一種以電動方式使設有傳動器（6 )之軌道機動車剎車所 用之方法，其特徵爲：在刹車過程中藉由軌道機動車之 速度（v)所形成的特性曲線，來決定實際之額定加速度 (aSC)11)，且須調整實際加速度（aist)，使其儘可能等於該 額定加速度（a s。i)。 2 .如申請專利範圍第 1項之方法，其中加速度（a I s t)調整 至額定加速度（aScill)，其與速率（v)之負之平方根成比例 〇 3 .如申請專利範圍第 1項之方法，其中加速度（aIst)調整 至額定加速度（aSc)11)，其與速率（v)成比例。 4 .如申請專利範圍第2或3項之方法，其中各別區段所需 之額定加速度（aS(5ll)是與速率（v)之負之平方根成比例或 與速率（v )成比例。 5 .如申請專利範圍第1項之方法，其中爲了間接地調整該 加速度（a, st)須調整該傳動器（6)之旋轉動量（MR)。 6 .如申請專利範圍第5項之方法，其中爲了調整該旋轉動 量（MR)須使用一種PI調整器。 7 .如申請專利範圍第5或6項之方法，其中在調整該旋轉 動量（MR)時旋轉動量（MR)保持在預定之極限內。 8 ,如申請專利範圍第5或6項之方法，其中加上一附加旋 1279338 轉動量（Μ v)至旋轉動量（M R)，該附加旋轉動量（Μ v)是與 額定加速度（aS()11)成比例，該比例常數是與機動車數値 ~ 有關。 9 .如申請專利範圍第8項之方法，其中機動車數値是機動 車質量，傳動比及/或車輪直徑 1 〇 .如申請專利範圍第 1，2或3項之方法，其中軌道機動 車之速率（v)由傳動器（6)之轉數（η)及/或軸之轉速（η)所 測得。 1 1 .如申請專利範圍第1，2，3或5項之方法，其中該加速 參 度（aIst)由速率（ν)之第一導數所決定。

1279338 陸、(一）、本案指定代表圖爲：第__]__圖 (二）、本代表圖之元件代表符號簡單說明= 1 速 率 之 決 定 2 瞬 間 加 速 度 之 決 定 3 額 定 加 速 度 之 決 定 4 調 整 器 5 附 加 旋 轉 動 量 之 決定 6 傳 動 器 V 速 率 a I s t 瞬 間 加 速 度 a S ο 1 1 額 定 加 速 度 Mr 旋 轉 動 量 Mv 附 加 旋 轉 動 量 n 轉 數 柒、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式: