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鉄道車両用トラクション制御装置

国内特許コード P07A011020
整理番号 /NO30976
掲載日 2007年10月26日
出願番号 特願2004-052886
公開番号 特開2005-239024
登録番号 特許第4402980号
出願日 平成16年2月27日(2004.2.27)
公開日 平成17年9月8日(2005.9.8)
登録日 平成21年11月6日(2009.11.6)
発明者
  • 村上 浩一
  • 中村 英男
出願人
  • (財)鉄道総合技術研究所
発明の名称 鉄道車両用トラクション制御装置
発明の概要 【課題】発生したスリップの抑制を適切に行うことができるとともに、スリップ収束後の駆動力を確保して車両の加速性を向上させる。
【解決手段】粘着係数算出手段20と、粘着係数算出値μc(a)に基いて、スリップ回復検出点dからスリップ収束検出点eまでと、スリップ収束検出点e以降とにそれぞれ用いる目標粘着係数μo(d),μo(e)を算出する目標粘着係数算出手段21と、目標粘着係数算出値μo(d)に基いたアクセル開度の決定により、スリップ回復検出点dからスリップ収束検出点eまでにおいて、駆動輪を制御する目標粘着係数回復手段22と、目標粘着係数算出値μo(e)に基いたアクセル開度の決定により、スリップ収束検出点e以降において、駆動輪を制御する目標粘着係数増加手段23とを備えた構成とする。
【選択図】図2
従来技術、競合技術の概要 【背景技術】従来、スリップの再粘着制御を行う車両用トラクション制御装置としては、例えば特許文献1に記載されているように、トルクコンバータの入出力特性を利用してスリップ発生時の駆動力、つまりレールと車輪間の粘着力を算出し、これに基いてスリップの再粘着制御を行う技術が知られている。この特許文献1には、エンジンの回転数とトルクコンバータの出力回転数との速度比を求め、速度比からトルクコンバータの入出力特性に基いてトルクコンバータの出力トルク、つまり駆動力(粘着力)を算出する駆動力検出手段を備え、検出した駆動力に基いて駆動力の増減を図りスリップの再粘着を行うことが記載されている。 また、駆動輪速度の加減速度情報に基いてスリップの回復傾向を判断し、これに基いて駆動力の回復を行う、例えば、特許文献2に記載の技術が知られている。
【特許文献1】特開平8-143313号公報
【特許文献2】特開平3-200469号公報
産業上の利用分野 本発明は、鉄道車両等等の車両用トラクション制御装置に関するものである。
特許請求の範囲 【請求項1】 駆動輪速度と非駆動輪速度との速度差に基づいてスリップの状況を判断し、スリップ中に推定した駆動輪とレール間の粘着係数に基いて算出したアクセル開度によって駆動輪を制御し、スリップ再粘着制御を行う鉄道車両用トラクション制御装置において、 前記速度差と粘着係数算出用しきい値の比較によって粘着係数算出点を判断し、この粘着係数算出点における粘着係数を算出する粘着係数算出手段と、 この粘着係数算出手段によって算出された粘着係数算出値に基いて、スリップ回復検出点からスリップ収束検出点までと、スリップ収束検出点以降とにそれぞれ用いる目標粘着係数を算出する目標粘着係数算出手段と、 この目標粘着係数算出手段によって算出された目標粘着係数算出値に基いたアクセル開度の決定により、スリップ回復検出点からスリップ収束検出点までにおいて、駆動輪を制御する目標粘着係数回復手段と、 前記目標粘着係数算出値に基いたアクセル開度の決定により、スリップ収束検出点以降において、駆動輪を制御する目標粘着係数増加手段とを備えたことを特徴とする鉄道車両用トラクション制御装置。
【請求項2】 前記粘着係数算出手段は、スリップ発生を判断するスリップ発生検出用しきい値より小さな粘着係数算出用しきい値と前記速度差との比較によって粘着係数算出点を判断することを特徴とする請求項1に記載の鉄道車両用トラクション制御装置。
【請求項3】 スリップ収束を判断するスリップ収束検出用しきい値より小さな粘着係数クリア用しきい値と速度差の比較に基いて粘着係数クリア点を判断し、この粘着係数クリア点において前記粘着係数算出手段で算出した粘着係数算出値をクリアすることを特徴とする請求項1または2に記載の鉄道車両用トラクション制御装置。
【請求項4】 前記目標粘着係数算出手段は、前記粘着係数算出手段で算出した粘着係数算出値に、スリップ発生検出点における非駆動輪速度およびドライバの操作量に対応するアクセル開度の状態に対応した重み付けを行って、目標粘着係数を算出することを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の鉄道車両用トラクション制御装置。
【請求項5】 前記目標粘着係数回復手段は、前記目標粘着係数算出手段で算出した目標粘着係数算出値に相当する駆動力を得るために必要となるアクセル開度を決定することを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載の鉄道車両用トラクション制御装置。
【請求項6】 前記目標粘着係数増加手段は、前記目標粘着係数算出手段で算出した目標粘着係数算出値を、非駆動輪速度およびドライバの操作量に対応するアクセル開度の状態に応じて設定した増加量および増加時間に基いて増加し、この値に相当する駆動力を得るために必要となるアクセル開度を決定することを特徴とする請求項1~5のいずれか一項に記載の鉄道車両用トラクション制御装置。
【請求項7】 目標粘着係数回復手段または目標粘着係数増加手段で決定したアクセル開度に基く駆動力の制御中において、スリップの状況が回復および収束傾向から発散傾向へ変化した状態であるスリップ発散を、速度差の変化量とスリップ発散検出用しきい値の比較に基いて判断することを特徴とする請求項1~6のいずれか一項に記載の鉄道車両用トラクション制御装置。
【請求項8】 粘着係数クリア点を検出した後、目標粘着係数増加手段で決定したアクセル開度に基く駆動力の制御中において、収まったスリップが再び発生した状態である再スリップ発生を、速度差と再スリップ検出用しきい値の比較に基いて判断することを特徴とする請求項1~7のいずれか一項に記載の鉄道車両用トラクション制御装置。
産業区分
  • 鉄道
  • 内燃機関
  • 自動車
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
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