[发明专利]电车的控制装置

说明书

本发明申请是国际申请号为PCT/JP2007/062930，国际申请日为2007年6月27日，进入中国国家阶段的申请号为200780053440.1，名称为“电车的控制装置”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及电车的控制装置，特别是涉及具有抑制车轮的空转及滑行的空转滑行控制功能的电车的控制装置。

背景技术

作为电车的控制装置，使用逆变器来驱动控制交流电动机的系统已经被实际应用。已知铁路车辆的加减速是在铁制的轨道与铁制的车轮之间的仅有一点的接触面积相互传递力来实现的，电车的控制装置需要适当控制电动机的转矩，以使车轮不会空转。即，若转矩太大，则车轮会空转，车轮与轨道间的摩擦系数(以下也称作粘着系数)降低，力的传输效率下降。结果，会产生电车的加速性能变差、或车轮与轨道磨损的问题。反之，若转矩太小，则车轮虽然不会空转，但电车的加速性能变差，难以按照运行时刻表准时行驶。另外，在再生制动的情况下也有同样的问题。

以往，电车的控制装置具有用于抑制如上所述的车轮的空转现象的空转控制系统。其大致结构为，利用车轮速度的变化率或多个车轮间的速度偏差，判断车轮的空转状态，调整电动机的转矩。然而，在轨道与车轮间有时会存在雨或雪、砂或油等物质，再有粘着系数因轨道或车轮的表面状态、温度、行驶速度等而会时时刻刻有较大变化等，其物理现象比较复杂，将控制率定型化并不容易。因此，空转控制系统中存在着根据来自各种观点的理论研究或实际车辆的行驶试验数据而构成的许多方式(例如参照专利文献1)。

专利文献1：日本专利特开平6-335106号公报

发明内容

本发明要解决的问题

然而，上述现有技术中存在以下所示的问题。由于在原有的铁路线等一般的铁路上产生空转或者滑行时的车轮的速度变化率比较大，另外多个车轮间的速度偏差也比较大，因此容易根据车轮的速度变化率及车轮间的速度偏差，掌握空转/滑行现象。然而，在高速铁路上高速行驶时(例如大致200km/h以上)，产生空转/滑行时的车轮的速度变化率较小，另外多个车轮间的速度偏差也较小。因此，存在的问题是：很难根据车轮的速度变化率及车轮间的速度偏差，掌握空转/滑行现象，很难区别是通常行驶中的加速状态、还是产生空转/滑行的状态。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种特别是检测高速行驶时的空转/滑行现象，可以进行适当的空转/滑行控制的电车的控制装置。

解决问题的方法

为了解决上述问题、达到目的，本发明所涉及的电车的控制装置包括多台电动机以及空转滑行控制部，所述空转滑行控制部基于所述多台电动机的旋转速度生成转矩指令值，以抑制空转或者滑行，所述电车的控制装置的特征在于，所述空转滑行控制部包括：基准旋转速度计算部，所述基准旋转速度计算部根据所述多台电动机的旋转速度计算第一基准旋转速度及第二基准旋转速度；第一粘着度指标生成部，所述第一粘着度指标生成部分别与所述各电动机对应设置，以所述第一基准旋转速度及所述各电动机的旋转速度作为输入，基于根据所述各电动机的旋转速度计算出的加速度与根据所述第一基准旋转速度计算出的加速度之差即加速度偏差、和所述各电动机的旋转速度与所述第一基准旋转速度之差即速度偏差，生成与所述各电动机连结的车轮与车轮踏面之间的粘着度的指标即第一粘着度指标；第二粘着度指标生成部，所述第二粘着度指标生成部以所述第二基准旋转速度作为输入，生成将基于根据所述第二基准旋转速度计算出的加速度而生成的增益与所述第一粘着度指标值相乘的值作为第二粘着度指标值；以及转矩指令值生成部，所述转矩指令值生成部基于所述第二粘着度指标值，生成所述转矩指令值。

发明的效果

根据本发明，即使在如高速行驶时产生空转或者滑行时那样，加速度偏差和速度偏差变小，通过基于第一粘着度指标的转矩的调整而对控制空转或者滑行不是很有效时，通过将第二粘着度指标生成部生成的增益设定为小于1的规定值，也可以进行适当的空转或者滑行控制。因此具有的效果是：不追加非驱动轴等的新的旋转速度信息，仅根据与车轮连结的驱动轴的旋转速度信息就能掌握空转/滑行现象，在速度与实际值有很大的不同之前就能检测空转/滑行状态，进行适当的空转/滑行控制。

附图说明

图1是表示实施方式所涉及的电车的控制装置的结构的图。

图2是表示实施方式的空转控制部的结构的图。

图3是与第一轴连结的车轮5A空转时的速度偏差DFM、加速度偏差DFT、以及粘着度指标ADL1的动作图。