[发明专利]车辆驱动系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种由搭载有蓄电装置和内燃机发电机等的发电装置的车辆构成的车辆驱动系统。

背景技术

铁道车辆运行时受到运行上的制约的时刻表，通过假设基于预定的行驶运行曲线(run curve)行驶的情况来作成。该行驶运行曲线，由与驱动指令对应的力行、惰行、定速、制动的行驶模式的组合来决定，在该铁道车辆沿路线运行时使用。该运行曲线为在路线上行驶时的标准的运行曲线，只要遵守该运行曲线，该铁道车辆在路线上运行时就不会发生时刻表上的延迟。

特别是，如果动力源有一个(例如，只有气动车的内燃机或电车的架线)，由于根据该行驶的铁道车辆的性能导出行驶运行曲线，因此如果没有发生车辆故障或信号异常等的状况，则该铁道车辆沿线路运行时能可靠地遵守时刻表。但是，在动力源为两个以上的情况下，在其中的一个以上由于特定的情况而不能产生动力时，就无法可靠地遵守时刻表。

作为该动力源为两个以上的铁路车辆的一例，有由发电装置和二次电池、电容器等的蓄电装置构成的混合动力铁道车辆，其中发电装置由燃料电池或内燃机等的动力装置和采用其动力进行发电的发电机的组合而构成。在该混合动力铁道车辆的情况下，由于二次电池、电容器等的蓄电装置，根据其性质只能放电到规定的容量，因此如特快运行那样连续进行力行的情况下，蓄电装置的放电不能维持到该力行的最后。由此，在蓄电装置的放电不能维持的情况下，力行降低，在该铁道车辆沿线路运行时无法遵守标准的运行曲线，会对时刻表产生妨碍。

作为用于解决上述问题的方法，提出了一种基于仅由不采用二次电池的蓄电电力时的发电装置所产生的张力曲线的基准运行曲线，通过将二次电池的蓄电电力分配到各速度区域来作成运行曲线，基于该运行曲线使铁道车辆运转的方法(参照专利文献1)。该专利文献1中所述的运转方法，为在某力行开始时刻T的时间点，对二次电池进行蓄电以使取得力行所必需的电力，进而在由于二次电池的蓄电量的制约而不能维持按照运行曲线的行驶的情况下，动态地变更运行曲线。

专利文献1：特开2005-198416号公报

但是，在上述的专利文献1中所述的技术中，需要运行曲线作成装置或与此相当的装置。此外，铁道车辆的运行的方式，根据驾驶员的个性而多少有一些偏差，从而不能一概决定，因此在延迟等的状况产生的情况下有大幅变动的可能性。对应于此，在上述专利文献1中所述的技术中，提出了在由于二次电池的蓄电量的制约而不能维持按运行曲线的行驶的情况下，动态地作成并修正运行曲线的方法，但此时由于不能按最初规定的运行曲线行驶，因此会发生不能保证按时刻表的行驶的问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种在由燃料电池或内燃机等的动力装置和采用其动力进行发电的发电机的组合而构成的发电装置、以及二次电池、电容器等的蓄电装置构成的混合动力铁道车辆中，通过根据驾驶员的行驶方式进行适当的蓄电装置的充放电控制，从而以不影响时刻表的方式行驶。

为了达成上述目的，本发明的车辆驱动系统，包括：发电装置；变换发电装置的电力的第一电力变换器；蓄积通过第一电力变换器变换的电力的蓄电装置；将第一电力变换器的输出电力及/或蓄电装置的电力、与驱动车辆的电动机的电力相互变换的第二电力变换器；对发电装置以及第一及第二电力变换器进行控制的列车控制装置；向列车控制装置输出驱动指令的主控制机；以及测量自车的位置的位置测量部，并且保存有自车的位置所对应的蓄电装置的基准充电量样式，基于基准充电量样式驱动车辆，其中，列车控制装置，基于驱动指令所对应的车辆的行驶样式，按照预先定义的运转模式，根据与位置测量部所测量的自车的位置对应的蓄电装置的基准充电量样式，决定蓄电装置的目标充电量，按照成为蓄电装置的目标充电量的方式，产生对发电装置的输出指令以及对蓄电装置的充放电指令。

上述列车控制装置，基于来自主控制机的指令判断自车的行驶状态，在惰行、定速运转或停车中的情况下，控制为将自车的蓄电装置的充电量保持为与自车的位置对应的目标充电量附近。即在自车的蓄电装置的充电量比与位置对应的目标充电量高时，优选使蓄电装置进行放电的运行，反过来，在自车的蓄电装置的充电量比与位置所对应的目标充电量低时，优选尽可能不使用蓄电装置、或者对蓄电装置进行充电的运行。

通过本发明，由于没有运行曲线作成装置，并且能够根据行驶的状况进行适当的二次电池的充放电控制，因此能够在不对时刻表造成影响的前提下进行行驶。

附图说明

图1为本发明的一实施方式的铁道车辆控制装置的概略结构图。