WO2020202273A1 - 電気車の制御装置 - Google Patents

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control device
power
train
information management
propulsion control
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晃大 寺本
佳範 千葉
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三菱電機株式会社
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    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Definitions

  • the present invention relates to a control device for an electric vehicle.
  • Patent Document 1 discloses a control for selecting a motor vehicle. Patent Document 1 describes that optimum notch control is performed in order to reduce power consumption in a power distribution type train.
  • the central control device determines the operation suspension command and the notch command, and transmits them as control commands to each car.
  • the control transmission terminal device of each car controls the traction motor based on the control command to itself.
  • the central control device needs to monitor whether the control command transmitted to each car and the control state of each car match, and the central control device needs to monitor. There was a problem that the processing load was heavy.
  • the electric vehicle control device of the present invention is required for a plurality of propulsion control devices for controlling a vehicle driving electric motor mounted on a train vehicle composed of a vehicle formation consisting of a plurality of vehicles, and a vehicle formation as a whole. It is a control device for an electric vehicle provided with a train information management device for calculating power, and the propulsion control device determines power according to predetermined conditions.
  • the electric vehicle control device of the present invention is required for a plurality of propulsion control devices for controlling a vehicle driving electric machine mounted on a train vehicle composed of a vehicle formation consisting of a plurality of vehicles, and a vehicle formation as a whole. It is a control device for an electric vehicle equipped with a train information management device for calculating power, and the propulsion control device reduces the processing load of the train information management device by determining the power according to predetermined conditions. can do.
  • Embodiment The electric vehicle control device 1 according to the embodiment is mounted on, for example, the train 10 shown in FIG.
  • the train 10 is composed of a plurality of rolling stock including vehicles 40, 50-1 to 50-4. Although 5 vehicles are shown in FIG. 1, the number of vehicles may be 4 or less, or 6 or more. When vehicles 50-1 to 50-4 are not distinguished from each other, they are expressed as vehicle 50.
  • the train 10 is operated by the electric power supplied from the overhead line 90 via the current collector 80.
  • the train information management device 11 is mounted on the vehicle 40 and is connected to the automatic train operation device 12 and the terminal devices 30-1 to 30-4 mounted on each vehicle by a transmission line. When no distinction is made for each terminal device, it is expressed as the terminal device 30.
  • the train information management device 11 receives an operation command from the automatic train operation device 12.
  • the train information management device 11 sends a control command to the terminal device 30.
  • the train information management device 11 receives a response to the control command from the terminal device 30.
  • the automatic train operation device 12 generates a notch command, which is an operation command necessary for running the train 10, and sends it to the train information management device 11.
  • the propulsion control devices 20-1 to 20-4 are connected to each terminal device 30 by a transmission line, and receive a control command from each terminal device 30. When no distinction is made for each propulsion control device, it is expressed as propulsion control device 20.
  • the propulsion control device 20 is connected to an electric motor (not shown) and controls to drive the electric motor. In the propulsion control device 20, one propulsion control device 20 may control one electric motor, or may control a plurality of electric motors.
  • Vehicle 50 is a motor vehicle that can be driven by an electric motor. Further, the vehicle 40 is a non-motorized vehicle that is not driven by an electric motor.
  • FIG. 1 shows four motor vehicles, the number of motor vehicles may be three or less, or five or more, as long as the number of motor vehicles is two or more. In the embodiment, the case where the number of motor vehicles is four will be described. Further, in the embodiment, in order to facilitate the explanation, a case where one propulsion control device 20 controls one motor vehicle will be described.
  • FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a control device 1 for an electric vehicle according to an embodiment.
  • the electric vehicle control device 1 having a vehicle formation composed of a plurality of vehicles is composed of a train information management device 11 and a propulsion control device 20.
  • FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of the propulsion control device 20.
  • the propulsion control device 20 includes a communication unit 201, a processing unit 202, a storage unit 203, and an electric motor control unit 204.
  • the communication unit 201 is an interface for communicating with the terminal device 30.
  • the communication unit 201 receives a control command from the terminal 30 and sends a power determination result, which will be described later, to the terminal device 30.
  • the processing unit 202 determines the power of the propulsion control device 20.
  • the processing unit 202 sends the power determination result to the communication unit 201. Further, the processing unit 202 sends the power required to drive the electric motor to the electric motor control unit based on the power determination result.
  • the storage unit 203 stores in advance the conditions necessary for the processing unit 202 to determine the power.
  • the electric motor control unit 204 controls the electric motor based on the required power sent from the processing unit 202.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the operation of the train information management device 11 of the electric vehicle control device 1.
  • the train information management device 11 acquires a notch command from the automatic train operation device 12 (S11). If the notch command has not been acquired (S11: No), the process returns to the start. When the notch command is acquired (S11: Yes), the train information management device 11 sends information necessary for the propulsion control device 20 to determine the power to the propulsion control device 20 (S12). The train information management device 11 acquires the result of the propulsion control device 20 determining the power from the propulsion control device 20 (S13).
  • the train information management device 11 compares the notch command acquired from the automatic train operation device 12 with the power determination result acquired from the propulsion control device 20 (S14). By comparing, the train information management device 11 confirms whether or not it matches the power required for the entire train formation (S15). When, for example, the train information management device 11 compares the notch command with the sum of the power determination results acquired from each propulsion control device 20 and determines that the power does not match the power required for the entire train (S15: No). ) Ends the process. When, for example, the train information management device 11 compares the notch command with the sum of the power determination results acquired from each propulsion control device 20 and determines that the train information management device 11 matches the required power for the entire train (S15: Yes).
  • the train information management device 11 compares the notch command with the sum of the power determination results acquired from each propulsion control device 20 and confirms that the power matches the required power for the entire train, thereby performing an automatic train. Based on the command of the operation device 12, it is monitored that the entire formation can be controlled with the necessary power.
  • the information required for the power sent by the train information management device 11 to the propulsion control device 20 is required for the entire formation based on, for example, a notch command from the automatic train operation device 12 and a notch command from the automatic train operation device 12. Information on power, etc.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the operation of the propulsion control device 20.
  • the propulsion control device 20 acquires information necessary for power determination from the train information management device 11 (S21).
  • the propulsion control device 20 refers to the conditions necessary for determining the power stored in the storage unit 203 (S22).
  • the propulsion control device 20 calculates the required power based on the information acquired from the train information management device 11 and the conditions stored in the storage unit 203 (S23).
  • the propulsion control device 20 sends the calculated power to the train information management device 11 as a power determination result (S24).
  • the conditions necessary for determining the power are, for example, a condition for determining the presence or absence of operation and a condition for determining the power.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of conditions stored in advance by the storage unit 203 of the propulsion control device 20.
  • FIG. 6A shows a predetermined condition 1
  • FIG. 6B shows a predetermined condition 2.
  • the predetermined condition 1 shown in FIG. 6A is a condition for determining whether or not to operate.
  • the propulsion control device to be operated is determined depending on whether the train 10 travels on the up line or the down line. In FIG. 6A, when the train 10 travels on the up line, the propulsion control devices 20-1 and 20-3 operate, and the propulsion control devices 20-2 and 20-4 do not operate. It is possible to set conditions related to the presence or absence of operation other than up and down.
  • conditions such as date and time, day of the week, vehicle weight, kilometer, route, type (local train, rapid train, etc.).
  • the power of the entire train may be required as compared with the case where the number of passengers on the train 10 is small.
  • conditions such as date and time, day of the week, and vehicle weight may be set as conditions for increasing the number of operating propulsion control devices 20.
  • the predetermined condition 2 shown in FIG. 6B is a condition for determining the power. In FIG. 6B, it is decided that the power is doubled.
  • Other conditions for determining power can be set. For example, it is possible to set conditions such as date and time, day of the week, weight, kilogram, route, and type. For example, if it is desired to set each propulsion control device 20 to a different power depending on the train position, a kilometer may be set as a condition. By setting the condition of about km, it is possible to drive the propulsion control device 20-1 and the propulsion control device 20-3 with different powers from the kilometer X to the kilometer Y.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the operation of the control device 1 of the electric vehicle.
  • the terminal device 30 is omitted.
  • 4 notches (P4) are output as an ATO (Automatic Train Operation) notch command from the automatic train operation device 12 in order to drive the train 10.
  • the train information management device 11 sends an ATO notch command (P4) to the entire propulsion control device.
  • Each propulsion control device 20 determines the power based on the conditions of FIG. For example, in the case of the propulsion control device 20-1, since the train 10 is traveling on the up line, it is determined that the propulsion control device operates from the condition of FIG. 6A.
  • the propulsion control device 20-1 itself is based on the ATO notch command from the train information management device 11, the condition for determining whether or not the train is operating in FIG. 6 (a), and the condition for determining the power in FIG. 6 (b).
  • the propulsion control device 20-1 sends the calculated result as the power determination result (P8) to the train information management device 11.
  • the power of the propulsion control devices 20-2 to 20-4 is calculated in the same manner, and (P0), (P8), and (P0) are sent to the train information management device 11 as the calculated results.
  • the sum of the required power of the entire formation from the ATO notch command and the power determination result from the propulsion control device 20 is compared.
  • the required power of the entire train and the sum of the power determination results are equal, and both are 16 notches, and the train information management device 11 determines that the entire train can be controlled by the required power.
  • the predetermined condition 1 shown in FIG. 8A is a condition for determining whether or not to operate.
  • the propulsion control device 20 to be operated is determined depending on whether the train 10 travels on the up line or the down line. In FIG. 8A, when the train 10 travels on the up line, the propulsion control devices 20-1 and 20-3 operate, and the propulsion control devices 20-2 and 20-4 do not operate. Conditions for determining whether or not to operate can be set in addition to up and down.
  • the predetermined condition 2 shown in FIG. 8B is a condition for determining the power. In FIG. 8B, it is decided that the power is halved.
  • the terminal device 30 is omitted.
  • the propulsion control device 20-1 since the train 10 is traveling on the up line, it is determined that the propulsion control device is in operation from the condition of FIG. 8A. Next, from the condition of FIG. 8B, it is determined that the power is 1/2 times.
  • the propulsion control device 20-1 itself is based on the ATO notch command from the train information management device 11, the condition for determining whether or not the train is in operation in FIG. 8 (a), and the condition for determining the power in FIG. 8 (b).
  • the propulsion control device 20-1 sends the calculated result as the power determination result (P8) to the train information management device 11.
  • the power of the propulsion control devices 20-2 to 20-4 is calculated in the same manner, and (P0), (P8), and (P0) are sent to the train information management device 11 as the calculated results.
  • the train information management device 11 determines whether or not to operate or the power for each propulsion control device and does not send the control device 1. Therefore, it is not necessary to confirm the consistency between the command and the response for each propulsion control device.
  • the train information management device 11 only needs to monitor whether or not the entire train can be controlled by the required power, and the processing load for controlling the entire train is reduced.
  • control device 1 of the electric vehicle determines its own power according to the predetermined conditions of the propulsion control device 20. Therefore, the processing load for controlling the entire formation of the train information management device 11 is reduced.
  • the conditions stored in the propulsion control device 20 are the same for the entire formation. By determining the power of each propulsion control device based on the same conditions, the processing load for controlling the entire formation of the train information management device 11 is reduced.
  • the command for running the train 10 has been described by the command from the automatic train operation device 12, but the command is not limited to the command from the automatic train operation device 12.
  • it may be a command of a mascon operated by a driver.
  • the case where one propulsion control device 20 controls one motor vehicle has been described, but the case where one propulsion control device 20 propels a plurality of motor vehicles and the case where the plurality of propulsion control devices 20 are one.
  • the present invention is also applicable when controlling a pedestal of a motor vehicle.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example in which the processing circuit included in the train information management device 11 and the propulsion control device 20 is configured by a processor and a memory.
  • the processing circuit is composed of the processor 1000 and the memory 1001
  • each function of the processing circuit of the train information management device 11 and the propulsion control device 20 is realized by software, firmware, or a combination of software and firmware.
  • the software or firmware is written as a program and stored in memory 1001.
  • each function is realized by the processor 1000 reading and executing the program stored in the memory 1001. That is, the processing circuit includes a memory 1001 for storing a program in which the processing of the train information management device 11 and the propulsion control device 20 is eventually executed. Further, it can be said that these programs cause the computer to execute the procedures and methods of the train information management device 11 and the propulsion control device 20.
  • the electric vehicle control device 1 is an electric vehicle control device including a plurality of propulsion control devices 20 for controlling an electric motor for driving a vehicle and a train information management device 11 for calculating the power required for the entire formation.
  • the propulsion control device 20 can reduce the processing load of the train information management device 11 by determining the power according to a predetermined condition.
  • the train information management device 11 creates information necessary for the propulsion control device 20 to determine the power based on the operation command, and sends the information to the propulsion control device 20.
  • the processing load of the train information management device 11 can be reduced.
  • the electric vehicle control device 1 can reduce the processing load of the train information management device 11 by sending the operation determination result of the power determination to the train information management device 11 by the propulsion control device 20. ..
  • the electric vehicle control device 1 monitors that the train information management device 11 is controlled by the power required for the entire train formation based on the operation command and the power determination result.
  • the processing load can be reduced.
  • the electric vehicle control device 1 can reduce the processing load of the train information management device 11 because the predetermined conditions are the conditions for determining whether or not the train is in operation.
  • the electric vehicle control device 1 can reduce the processing load of the train information management device 11 because the predetermined conditions are the conditions for determining the power.
  • Electric vehicle control device 10 Train 11 Train information management device 12 Automatic train operation device 20, 20-1, 20-3, 20-3, 20-4 Propulsion control device 30, 30-1, 30-3, 30- 3,30-4 Terminal device 40 Non-motorized vehicle 50, 50-1, 50-3, 50-3, 50-4 Motorized vehicle 80 Current collector 90 Overhead wire 201 Communication unit 202 Processing unit 203 Storage unit 204 Electric motor control unit 1000 Processor 1001 memory

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Abstract

電気車の制御装置（１）は、複数台の車両（４０，５０）からなる車両編成が構成された列車（１０）の車両（５０）に搭載された車両駆動用の電動機を制御する複数の推進制御装置（２０－１，２０－２，２０－３，２０－４）と、車両編成全体として必要な動力を演算する列車情報管理装置（１１）と、を備えた電気車の制御装置（１）であって、推進制御装置（２０－１，２０－２，２０－３，２０－４）は、予め定められた条件に従って、動力を判断する。

Description

電気車の制御装置
　本発明は、電気車の制御装置に関する。
　従来の列車制御において、電力消費量を削減するために、選択した動力車の電動機に負担トルクを集中させて駆動し、残りの動力車の電動機を停止させる制御が行われていた。動力車を選択する制御を行うものとして、例えば特許文献１がある。特許文献１には、動力分散方式列車において、電力消費量を低減するために、最適ノッチ制御を行うことが記載されている。
特開２００３－１６４００４号公報
　特許文献１では、中央制御装置が運転休止指令およびノッチ指令を決定し、制御指令として各号車に伝送している。また、各号車の制御伝送端末装置は、自身への制御指令に基づき主電動機の制御を行っている。
　しかしながら、編成全体で必要な動力で制御するためには、中央制御装置は、各号車へ伝送した制御指令と各号車の制御状態とが一致しているかを監視する必要があり、中央制御装置の処理負荷が大きいという問題があった。
　本発明の電気車の制御装置は、複数台の車両からなる車両編成が構成された列車の車両に搭載された車両駆動用の電動機を制御する複数の推進制御装置と、車両編成全体として必要な動力を演算する列車情報管理装置と、を備えた電気車の制御装置であって、推進制御装置は、予め定められた条件に従って、動力を判断する。
　本発明の電気車の制御装置は、複数台の車両からなる車両編成が構成された列車の車両に搭載された車両駆動用の電動機を制御する複数の推進制御装置と、車両編成全体として必要な動力を演算する列車情報管理装置と、を備えた電気車の制御装置であって、推進制御装置は、予め定められた条件に従って、動力を判断することにより、列車情報管理装置の処理負荷を軽減することができる。
実施の形態にかかる列車の構成を示す図である。 実施の形態にかかる電気車の制御装置の概略構成を示す図である。 実施の形態にかかる推進制御装置の概略構成を示す図である。 実施の形態にかかる列車情報管理装置の動作を説明する図である。 実施の形態にかかる推進制御装置の動作を説明する図である。 実施の形態にかかる動力を判断するための条件の例を示す図である。 実施の形態にかかる電気車の制御装置の動作例を示す図である。 実施の形態にかかる動力を判断するための条件の別の例を示す図である。 実施の形態にかかる電気車の制御装置の別の動作例を示す図である。 実施の形態にかかる電気車の制御装置を実現するハードウェアの一般的な構成例を示す図である。
実施の形態
　実施の形態にかかる電気車の制御装置１は、例えば、図１に示す列車１０に搭載される。列車１０は、車両４０、５０－１から５０－４を含む複数の車両から車両編成が編成されている。図１では５台の車両を記載しているが、車両の数は４台以下であってもよいし、６台以上であってもよい。車両５０－１から５０－４について、各車両を区別しない場合は、車両５０と表現する。列車１０は、集電装置８０を介して架線９０から供給される電力により稼働される。
　列車情報管理装置１１は、車両４０に搭載され、自動列車運転装置１２および各車両に搭載されている端末装置３０－１から３０－４と伝送線で接続されている。各端末装置について区別をしない場合は端末装置３０と表現する。列車情報管理装置１１は、自動列車運転装置１２からの運転指令を受け取る。列車情報管理装置１１は、端末装置３０に制御指令を送る。列車情報管理装置１１は、制御指令に対する応答を端末装置３０から受け取る。
　自動列車運転装置１２は、列車１０の走行に必要な運転指令となるノッチ指令を生成し、列車情報管理装置１１に送る。
推進制御装置２０－１から２０－４は、各端末装置３０と伝送線で接続されており、各端末装置３０からの制御指令を受け取る。各推進制御装置について区別をしない場合は推進制御装置２０と表現する。推進制御装置２０は、図示しない電動機と接続され、電動機を駆動する制御を行う。推進制御装置２０は、１つの推進制御装置２０が１台の電動機を制御してもよいし、複数の電動機を制御してもよい。
　車両５０は、電動機により駆動することができる動力車である。また、車両４０は電動機により駆動されない非動力車である。図１では、４台の動力車を示しているが、動力車の数は２台以上であれば、３台以下であってもよいし、５台以上であってもよい。実施の形態では、動力車が４台の場合について、説明する。また、実施の形態では説明を容易にするために、１つの推進制御装置２０が１台の動力車を制御する場合について説明する。
　図２は、実施の形態にかかる電気車の制御装置１の概略構成を示す図である。複数台の車両から成る車両編成が構成された電気車の制御装置１は、列車情報管理装置１１および推進制御装置２０から構成される。
　図３は、推進制御装置２０の概略構成を示す図である。推進制御装置２０は、通信部２０１、処理部２０２、記憶部２０３および電動機制御部２０４を有している。
　通信部２０１は、端末装置３０との通信を行うためのインターフェースである。通信部２０１は、端末３０から制御指令を受け取り、後述する動力判断結果を端末装置３０に送る。
　処理部２０２は、推進制御装置２０の動力を判断する。処理部２０２は、動力判断結果を通信部２０１に送る。また、処理部２０２は、動力判断結果に基づいて、電動機を駆動するのに必要な動力を電動機制御部に送る。
　記憶部２０３は、処理部２０２が動力を判断するために必要な条件を予め記憶している。
　電動機制御部２０４は、処理部２０２から送られた必要な動力に基づいて、電動機を制御する。
　次に、電気車の制御装置１の動作について説明する。図４は、電気車の制御装置１の列車情報管理装置１１の動作を説明する図である。列車情報管理装置１１は、自動列車運転装置１２からノッチ指令を取得する（Ｓ１１）。ノッチ指令を取得していない場合（Ｓ１１：Ｎｏ）は、スタートに戻る。ノッチ指令を取得した場合（Ｓ１１：Ｙｅｓ）は、列車情報管理装置１１は、推進制御装置２０が動力を判断するのに必要な情報を推進制御装置２０に送る（Ｓ１２）。列車情報管理装置１１は、推進制御装置２０から推進制御装置２０が動力を判断した結果を取得する（Ｓ１３）。列車情報管理装置１１は、自動列車運転装置１２から取得したノッチ指令と推進制御装置２０から取得した動力判断結果とを比較する（Ｓ１４）。列車情報管理装置１１は、比較することで、編成全体として必要な動力と一致しているかを確認する（Ｓ１５）。列車情報管理装置１１は、例えば、ノッチ指令と各推進制御装置２０から取得した動力判断結果の総和との比較の結果、編成全体として必要な動力と一致していないと判断した場合（Ｓ１５：Ｎｏ）は、処理を終了する。列車情報管理装置１１は、例えば、ノッチ指令と各推進制御装置２０から取得した動力判断結果の総和との比較の結果、編成全体として必要な動力と一致していると判断した場合（Ｓ１５：Ｙｅｓ）は、スタートに戻り処理を繰り返す。Ｓ１５において、列車情報管理装置１１は、ノッチ指令と各推進制御装置２０から取得した動力判断結果の総和とを比較し、編成全体として必要な動力と一致しているかを確認することにより、自動列車運転装置１２の指令に基づき、編成全体として必要な動力で制御できていることを監視する。
　ここで、列車情報管理装置１１が推進制御装置２０に送る動力に必要な情報は、例えば、自動列車運転装置１２からのノッチ指令、自動列車運転装置１２からのノッチ指令に基づき編成全体で必要な動力の情報などである。
　図５は、推進制御装置２０の動作を説明する図である。推進制御装置２０は、列車情報管理装置１１から動力判断に必要な情報を取得する（Ｓ２１）。推進制御装置２０は、記憶部２０３に記憶されている動力を判断するために必要な条件を参照する（Ｓ２２）。推進制御装置２０は、列車情報管理装置１１から取得した情報および記憶部２０３に記憶されている条件に基づいて、必要な動力を算出する（Ｓ２３）。推進制御装置２０は、算出した動力を、動力判断結果として列車情報管理装置１１に送る（Ｓ２４）。ここで、動力を判断するために必要な条件は、例えば、稼働有無を判断するための条件、動力を決定するための条件である。
　図６は、推進制御装置２０の記憶部２０３が予め記憶している条件の一例を示す図である。図６（ａ）は、予め定められた条件１を示し、図６（ｂ）は、予め定められた条件２を示す。図６（ａ）に示した予め定められた条件１は、稼働有無を判断するための条件である。列車１０が上り線を走行するか、下り線を走行するかで、稼働する推進制御装置が決められている。図６（ａ）では、列車１０が上り線を走行する場合は、推進制御装置２０－１および２０－３が稼働し、推進制御装置２０－２および２０－４は稼働しない。稼働有無に関する条件は、上り下り以外にも設定することは可能である。例えば、日時、曜日、車重、キロ程、路線、種別（各駅停車、快速電車など）などの条件を設定することも可能である。通勤時間帯など列車１０の乗客数が多い場合などは、列車１０の乗客数が少ない場合と比べて、編成全体の動力が必要となる場合がある。そのような場合に、稼働する推進制御装置２０の数を増やすための条件として、日時、曜日、車重などの条件を設定しておいてもよい。
　図６（ｂ）に示した予め定められた条件２は、動力を決定するための条件である。図６（ｂ）では、動力は２倍にするということが決められている。動力を決定するための条件は他にも設定することは可能である。例えば、日時、曜日、重量、キロ程、路線、種別などの条件を設定することも可能である。例えば、列車位置によって、各推進制御装置２０を異なる動力に設定したい場合は、キロ程を条件に設定してもよい。キロ程を条件に設定することで、キロ程Ｘからキロ程Ｙまでは、推進制御装置２０－１と推進制御装置２０－３とで異なる動力で駆動することも可能とある。
　図７は電気車の制御装置１の動作の一例を説明する図である。例として、列車１０が上り線を走行する場合を説明する。端末装置３０は省略する。Ｓ１０１において、列車１０を走行させるために、自動列車運転装置１２からＡＴＯ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｔｒａｉｎ　Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）ノッチ指令として、４ノッチ（Ｐ４）が出力される。Ｓ１０２において、列車情報管理装置１１は、ＡＴＯノッチ指令（Ｐ４）を推進制御装置全体に送る。各推進制御装置２０は図６の条件に基づいて、動力を決定する。例えば、推進制御装置２０－１の場合、列車１０が上り線を走行しているので図６（ａ）の条件から、稼働する推進制御装置であると判断する。次に、図６（ｂ）の条件から、動力は２倍であると判断する。推進制御装置２０－１は、列車情報管理装置１１からのＡＴＯノッチ指令と図６（ａ）の稼働有無を判断するための条件および図６（ｂ）の動力を決定するための条件から、自身の動力は、ＡＴＯノッチ指令（４）×稼働有無（１）×動力（２）＝８であると算出する。Ｓ１０３において、推進制御装置２０－１は、算出した結果を動力判断結果（Ｐ８）として、列車情報管理装置１１に送る。推進制御装置２０－２から２０－４についても同様に自身の動力を算出し、それぞれ算出した結果として、（Ｐ０）、（Ｐ８）、（Ｐ０）を列車情報管理装置１１に送る。
　列車情報管理装置１１は、自動列車運転装置１２から取得したＡＴＯノッチ指令と、推進制御装置２０からの動力判断結果とを比較する。列車情報管理装置１１は、編成として推進制御装置を４台搭載していることは予めわかっている。ＡＴＯノッチ指令（Ｐ４）から、編成全体として必要な動力は、（Ｐ４）×４＝１６ノッチであると判断する。また、推進制御装置２０－１から２０－４の動力判断結果より、実際に制御される動力を判断する。推進制御装置２０－１から２０－４の動力判断結果を合計し、編成全体の動力判断結果の総和は８＋０＋８＋０＝１６ノッチであると判断する。次に、ＡＴＯノッチ指令から編成全体の必要な動力および推進制御装置２０からの動力判断結果の総和を比較する。編成全体の必要な動力と動力判断結果の総和は等しく、いずれも１６ノッチであり、列車情報管理装置１１は、編成全体を必要な動力で制御できていると判断する。
　図８および図９は、電気車の制御装置１の動作の別の例を説明する図である。図８（ａ）示した予め定められた条件１は、稼働有無を判断するための条件である。列車１０が上り線を走行するか、下り線を走行するかで、稼働する推進制御装置２０が決められている。図８（ａ）では、列車１０が上り線を走行する場合は、推進制御装置２０－１および２０－３が稼働し、推進制御装置２０－２および２０－４は稼働しない。稼働有無を判断するための条件は、上り下り以外にも設定することは可能である。図８（ｂ）に示した予め定められた条件２は、動力を決定するための条件である。図８（ｂ）では、動力は１／２倍にするということが決められている。
　先ほどの例と同様に図９を用いて、列車１０が上り線を走行する場合を説明する。端末装置３０は省略する。Ｓ２０１において、列車１０を走行させるために、自動列車運転装置１２からＡＴＯノッチ指令として、４ノッチ（Ｐ４）が出力される。列車情報管理装置１１は、編成として推進制御装置を４台搭載していることは予めわかっている。列車情報管理装置１１は、ＡＴＯノッチ指令（Ｐ４）から、編成全体としての動力は、（Ｐ４）×４＝１６ノッチが必要あると判断する。Ｓ２０２において、列車情報管理装置１１は、編成全体に必要な動力指令を推進制御装置全体に送る。各推進制御装置２０は図８の条件に基づいて、動力を決定する。例えば、推進制御装置２０－１の場合、列車１０が上り線を走行しているので図８（ａ）の条件から、稼働する推進制御装置であると判断する。次に、図８（ｂ）の条件から、動力は１／２倍であると判断する。推進制御装置２０－１は、列車情報管理装置１１からのＡＴＯノッチ指令と図８（ａ）の稼働有無を判断するための条件および図８（ｂ）の動力を決定するための条件から、自身の動力は、編成全体に必要な動力指令（１６）×稼働有無（１）×動力（１／２）＝８であると算出する。Ｓ２０３において、推進制御装置２０－１は、算出した結果を動力判断結果（Ｐ８）として、列車情報管理装置１１に送る。推進制御装置２０－２から２０－４についても同様に自身の動力を算出し、それぞれ算出した結果として、（Ｐ０）、（Ｐ８）、（Ｐ０）を列車情報管理装置１１に送る。
　列車情報管理装置１１は、上述のように、編成全体としての動力は、ＡＴＯノッチ指令（Ｐ４）×４＝１６ノッチが必要あることはわかっている。また、推進制御装置２０－１から２０－４の動力判断結果より、実際に制御される動力を判断する。推進制御装置２０－１から２０－４の動力判断結果を合計し、編成全体の動力判断結果の総和は８＋０＋８＋０＝１６ノッチであると判断する。次に、ＡＴＯノッチ指令から編成全体の必要な動力および推進制御装置２０からの動力判断結果の総和を比較する。編成全体の必要な動力と動力判断結果の総和は等しく、いずれも１６ノッチであり、列車情報管理装置１１は、編成全体を必要な動力で制御できていると判断する。
　上述のように、実施の形態にかかる電気車の制御装置１は、列車情報管理装置１１が推進制御装置ごとに稼働有無または動力を決定して送付しない。そのため、推進制御装置ごとに指令と応答の一致性を確認する必要はない。列車情報管理装置１１は、編成全体で必要な動力で制御できているかを監視するだけでよく、編成全体を制御するための処理負荷が軽減される。
　上述のように、実施の形態にかかる電気車の制御装置１は、推進制御装置２０が予め定められた条件により自身の動力を決定する。そのため、列車情報管理装置１１の編成全体を制御するための処理負荷が軽減される。
　実施の形態において、推進制御装置２０が記憶している条件は、編成全体で同じ条件とすることが好ましい。各推進制御装置が同じ条件に基づいて、動力を決定することで列車情報管理装置１１の編成全体を制御するための処理負荷が軽減される。
　実施の形態において、列車１０を走行させるための指令は自動列車運転装置１２からの指令で説明したが、自動列車運転装置１２からの指令に限られない。例えば、運転士が操作するマスコンかの指令であってもよい。
　実施の形態において、１つの推進制御装置２０が１台の動力車を制御する場合について説明したが、１つの推進制御装置２０が複数の動力車を推進する場合および複数の推進制御装置２０が１台の動力車を制御する場合にも本発明は適用可能である。
　図１０は、列車情報管理装置１１および推進制御装置２０が備える処理回路をプロセッサおよびメモリで構成する場合の例を示す図である。処理回路がプロセッサ１０００およびメモリ１００１で構成される場合、列車情報管理装置１１および推進制御装置２０の処理回路の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ１００１に格納される。処理回路では、メモリ１００１に記憶されたプログラムをプロセッサ１０００が読み出して実行することにより、各機能を実現する。すなわち、処理回路は、列車情報管理装置１１および推進制御装置２０の処理が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ１００１を備える。また、これらのプログラムは、列車情報管理装置１１および推進制御装置２０の手順および方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。
　本発明にかかる電気車の制御装置１は、車両駆動用の電動機を制御する複数の推進制御装置２０と編成全体として必要な動力を演算する列車情報管理装置１１とを備えた電気車の制御装置１であって、推進制御装置２０は、予め定められた条件に従って、動力を判断することにより、列車情報管理装置１１の処理負荷を軽減することができる。
　本発明にかかる電気車の制御装置１は、列車情報管理装置１１が、推進制御装置２０が動力を判断するために必要な情報を運転指令に基づき作成し、推進制御装置２０に送ることにより、列車情報管理装置１１の処理負荷を軽減することができる。
　本発明にかかる電気車の制御装置１は、推進制御装置２０が、動力を判断した稼働判断結果を列車情報管理装置１１に送ることにより、列車情報管理装置１１の処理負荷を軽減することができる。
　本発明にかかる電気車の制御装置１は、列車情報管理装置１１が、運転指令および動力判断結果に基づき、編成全体として必要な動力で制御されることを監視することにより列車情報管理装置１１の処理負荷を軽減することができる。
　本発明にかかる電気車の制御装置１は、予め定められた条件が、稼働有無を判断するための条件であることにより、列車情報管理装置１１の処理負荷を軽減することができる。
　本発明にかかる電気車の制御装置１は、予め定められた条件が、動力を決定するための条件であることにより、列車情報管理装置１１の処理負荷を軽減することができる。
１　　　　　　電気車の制御装置
１０　　　　　　列車
１１　　　　　　列車情報管理装置
１２　　　　　　自動列車運転装置
２０，２０－１，２０－３，２０－３，２０－４　　　推進制御装置
３０，３０－１，３０－３，３０－３，３０－４　　　端末装置
４０　　　　　　非動力車
５０，５０－１，５０－３，５０－３，５０－４　　　動力車
８０　　　　　　集電装置
９０　　　　　　架線
２０１　　　　　　通信部
２０２　　　　　　処理部
２０３　　　　　　記憶部
２０４　　　　　　電動機制御部
１０００　　　　　プロセッサ
１００１　　　　　メモリ

Claims (6)

  1. 　複数台の車両からなる車両編成が構成された列車の車両に搭載された車両駆動用の電動機を制御する複数の推進制御装置と、
    前記車両編成全体として必要な動力を演算する列車情報管理装置と、
    を備えた電気車の制御装置であって、
    前記推進制御装置は、予め定められた条件に従って、動力を判断する、
    ことを特徴とする電気車の制御装置。
  2. 　前記列車情報管理装置は、前記推進制御装置が動力を判断するために必要な情報を運転指令に基づき作成し、前記複数の推進制御装置に送る、
    ことを特徴とする請求項１に記載の電気車の制御装置。
  3. 　各前記推進制御装置は、動力を判断した稼働判断結果を前記列車情報管理装置に送る、
    ことを特徴とする請求項２に記載の電気車の制御装置。
  4. 　前記列車情報管理装置は、前記運転指令および前記動力判断結果に基づき、編成全体として必要な動力で制御されることを監視する、
    ことを特徴とする請求項３に記載の電気車の制御装置。
  5. 　前記予め定められた条件は、稼働有無を判断するための条件である、
    ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の電気車の制御装置。
  6. 　前記予め定められた条件は、動力を決定するための条件である、
    ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電気車の制御装置。
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