JP7130668B2 - Train control system and train control method - Google Patents
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Description
本発明は列車制御システムおよび列車制御方法に関し、例えば複数の主電動機を用いて列車を駆動する列車制御システムおよび列車制御方法に適用して好適なものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a train control system and a train control method, and is suitable for application to, for example, a train control system and a train control method for driving a train using a plurality of traction motors.
従来、鉄道車両において、編成中で健全に稼働している主電動機は常に稼働している。例えば、主制御装置から複数の駆動ユニットに対して、編成に必要なトルクを各車両の重量(空車質量+積載重量)に応じて配分を調整したトルク指令値を出力している。 Conventionally, in a railroad vehicle, a traction motor that is operating soundly in a train formation is always in operation. For example, the main control unit outputs to a plurality of drive units torque command values obtained by adjusting the distribution of the torque required for formation according to the weight of each vehicle (empty vehicle mass + loaded weight).
近年、複数の駆動ユニットが出力可能な最大トルクよりもその時点で必要とするトルクが小さい場合、記憶装置に記憶されたユニットの効率データを基に、効率が高い動作条件を演算し、各主電動機に最適なトルクを再配分する技術が開示されている(特許文献1参照)。 In recent years, when the torque required at that moment is smaller than the maximum torque that can be output by multiple drive units, operating conditions with high efficiency are calculated based on the efficiency data of the units stored in the storage device. A technique for redistributing optimum torque to an electric motor has been disclosed (see Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、各車両の重量に応じて最適なトルクを演算するため、運転を制御するプログラムが複雑化してしまう問題がある。
However, the technique described in
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、主電動機に最適なトルクを容易に演算し得る列車制御システム等を提案しようとするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above points, and intends to propose a train control system and the like that can easily calculate the optimum torque for the traction motor.
かかる課題を解決するため本発明においては、列車の走行のための動力を発生する複数の主電動機と、前記複数の主電動機を駆動するための駆動ユニットと、前記駆動ユニットに対して制御情報を送信可能な主制御装置と、を備える列車制御システムであって、前記主制御装置は、前記列車の現在の速度と前記列車に現在要するトルクとに基づいて稼働させる主電動機の数を決定し、前記複数の主電動機のうちの決定した数の主電動機に前記トルクを均等に配分するためのトルク指令を生成するようにした。 In order to solve such problems, in the present invention, a plurality of traction motors for generating power for running a train, a drive unit for driving the plurality of traction motors, and control information to the drive unit. a main controller capable of transmitting, wherein the main controller determines the number of traction motors to activate based on the current speed of the train and the torque currently required by the train; A torque command is generated for equally distributing the torque to a determined number of traction motors among the plurality of traction motors.
また本発明においては、列車の走行のための動力を発生する複数の主電動機と、前記複数の主電動機を駆動するための駆動ユニットと、前記駆動ユニットに対して制御情報を送信可能な主制御装置と、を備える列車制御システムにおける列車制御方法であって、電動機数決定部が、前記列車の現在の速度と前記列車に現在要するトルクとに基づいて稼働させる主電動機の数を決定する第1のステップと、トルク指令生成部が、前記複数の主電動機のうちの決定した数の主電動機に前記トルクを均等に配分するためのトルク指令を生成する第2のステップとを設けるようにした。 Further, in the present invention, a plurality of traction motors for generating power for running the train, a drive unit for driving the plurality of traction motors, and a main controller capable of transmitting control information to the drive unit A train control method in a train control system comprising: a first motor number determining unit that determines the number of traction motors to be operated based on the current speed of the train and the torque currently required for the train; and a second step in which the torque command generator generates a torque command for evenly distributing the torque to the determined number of main motors out of the plurality of main motors.
上記構成によれば、列車の現在の速度と列車に現在要するトルクとに基づいて決定した数の主電動機にトルクを均等に配分するためのトルク指令を生成することができる。 According to the above configuration, it is possible to generate a torque command for evenly distributing torque to the number of traction motors determined based on the current speed of the train and the torque currently required for the train.
本発明によれば、列車を適切に制御する列車制御システム等を実現することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the train control system etc. which control a train appropriately can be implement|achieved.
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。 One embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
(1)第1の実施の形態
図1において、1は全体として第1の実施の形態による列車制御システムを示す。列車制御システム1は、複数の車両(制御車両2、電動車両3など)を含んで構成される。(1) First Embodiment In FIG. 1, 1 indicates a train control system according to a first embodiment as a whole. The
制御車両2は、例えば先頭車両であり、運転台に設けられる運転操作指令器10と、列車制御装置20とを備える。
The controlled
電動車両3は、例えば動力車両であり、複数の主電動機30と、複数の主電動機30を駆動するVVVF(可変電圧可変周波数)制御方式のインバータなどからなる駆動ユニット40と、列車制御装置20からの指令を受けて駆動ユニット40を制御するユニット制御装置50と、駆動ユニット40への給電を行う集電装置としてのパンタグラフ60とを備える。なお、パンタグラフ60は、複数の電動車両3にて共用する形態で設けられてもよい。この場合、パンタグラフ60のない電動車両3が存在することになる。
The
運転操作指令器10から出力される信号に応じて、列車制御装置20は、各車両のユニット制御装置50への出力指令値を演算し、トルク指令を与える。各ユニット制御装置50は、列車制御装置20からのトルク指令の出力に応じて、駆動ユニット40のインバータを制御し、必要な加速力、制動力が得られるように主電動機30に流す電流、電圧、周波数の制御を行う。主電動機30は、駆動ユニット40から電流、電圧を受けて動作する。
The
ここで、トルク指令は、運転台から運転操作指令器10から与えるノッチと呼ばれる信号(ノッチ信号)に基づいて決定される。ただし、いずれかの駆動ユニット40または主電動機30が故障した場合は、故障に係る駆動ユニット40を除いて制御が行われる。
Here, the torque command is determined based on a signal called a notch (notch signal) given from the
なお、1編成の列車は、制御車両2、駆動ユニット40を備える電動車両3、および駆動ユニット40を備えない従動車両(付随車両)を連結して編成されてもよいし、制御車両2および電動車両3を連結して編成されてもよいし、その他の編成であってもよい。
One train may be formed by connecting the
図2は、制御車両2の構成の一例を示す図である。制御車両2は、運転操作指令器10と、列車制御装置20と、荷重センサ70と、速度センサ80と、車両重量などの車両に係る情報を含む車両情報91と、主電動機数設定テーブル92とを含んで構成される。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the controlled
列車制御装置20は、荷重センサ70からの信号と、速度センサ80からの信号と、車両情報91と、主電動機数設定テーブル92とに基づいて、運転操作指令器10からの指令に対応する出力指令値を演算し、配分を調整したトルク指令を出力する。
The
より詳細には、列車制御装置20は、電動機数決定部21と、トルク指令生成部22とを備える。電動機数決定部21は、列車の現在の速度と列車に現在要するトルクとに基づいて稼働させる主電動機30の数を決定する。トルク指令生成部22は、電動機数決定部21により決定された数の主電動機30にトルクを均等に配分するためのトルク指令を生成する。
More specifically, the
なお、列車制御装置20の機能(電動機数決定部21、トルク指令生成部22等)は、CPU(Central Processing Unit)がROM(Read Only Memory)に格納されたプログラムをRAM(Random Access Memory)に読み出して実行すること(ソフトウェア)により実現されてもよいし、回路等のハードウェアにより実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアとが組み合わされて実現されてもよい。また、列車制御装置20は、各種の装置を制御するための制御情報を生成して送信可能な主制御装置の一例である。
The functions of the train control device 20 (motor
図3は、列車に搭載する主電動機30におけるトルクと速度との関係(特性および効率)の一例を示す図である。図3において、楕円の一部を示す等高線201,202,203,204は、中心側ほど高い効率となることを示している。例えば、等高線201と等高線202との間の第1の領域は、主電動機30の効率(主電動機効率)がηAであり、等高線204内の第2の領域は、主電動機効率がηBであり、第2の領域の方が第1の領域よりも中心側にあるため、効率は、ηA<ηBであることがわかる。FIG. 3 is a diagram showing an example of the relationship (characteristics and efficiency) between torque and speed in the
なお、曲線205は、列車が全力で走行するときの速度とトルクとの関係を示し、曲線206は、列車が荷重などに応じて調節されて走行するときの速度とトルクとの関係を示す。
A
ここで、定速走行時、速度を維持するために必要な主電動機30のトルクは、起動時に比べて小さい。そのため、1台あたりの主電動機30が出力するトルクが相対的に小さくなり、図3に示されるように、効率の低い点で動作することとなる。
Here, the torque of the
例えば、図3に示すように、2N台の主電動機30を稼働させるとき、主電動機30一台あたりの効率は、ηAとなる。一方で、同一の速度、同一の総トルクが必要な場合、稼働する主電動機30をN台にすると、主電動機30一台あたりのトルクは、2N台稼働時の2倍、効率は、ηBとなる。したがって、主電動機効率ηAで稼働する2N台稼起動より、ηBで稼働するN台稼起動の方が高効率で列車を動作させることができる。つまり、基本的には、同一の速度、同一の総トルクのもとでは、主電動機30一台あたりの効率は、主電動機30の台数が少ない方が高くなる。For example, as shown in FIG. 3, when 2N
また、主電動機30の効率は、速度およびトルクの2変数により決定されるため、高効率点で動作する主電動機30の数は、列車の現在の速度、列車に現在要するトルクなどの走行状態に応じて変化する。
In addition, since the efficiency of the
これらの点を勘案し、本列車制御システム1では、省エネ制御となるように、走行状態に応じた主電動機30へのトルクの配分を決定する構成を採用している。
In consideration of these points, the present
図4は、走行状態に応じた主電動機30へのトルクの配分を決定する処理手順の一例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a processing procedure for determining torque distribution to the main
まず、列車制御装置20は、省エネ制御が有効(「ON」)であるか否かを判定する(ステップS11)。列車制御装置20は、省エネ制御が有効であると判定した場合、ステップS12に処理を移し、省エネ制御が有効でないと判定した場合、処理を終了する。
First, the
ステップS12では、列車制御装置20は、運転操作指令器10からのノッチ信号を読み込む。
In step S<b>12 , the
続いて、列車制御装置20は、荷重条件(荷重センサ70の値)、車両情報91の車両重量などを読み込む(ステップS13)。
Subsequently, the
続いて、列車制御装置20は、読み込んだ値(入力値)から編成トルク条件(列車に現在要するトルク)を演算する(ステップS14)。ここで、トルクには、列車の加速時における加速トルクの他、列車の減速時における制動トルク、主電動機30の休止時における休止トルク「0」が含まれている。
Subsequently, the
続いて、列車制御装置20は、編成トルク条件と、速度条件(速度センサ80の値または推定した速度の値。すなわち、列車の現在の速度)とに基づいて、主電動機数設定テーブル92から高効率点で稼働する主電動機30の数(主電動機数)を決定する(ステップS15)。
Subsequently, the
続いて、列車制御装置20は、決定した主電動機数に従って、稼働させる主電動機30と、稼働させない主電動機30とを周期的に交代(循環であってもよい。)またはランダムに割り当てる(ステップS16)。
Subsequently, the
続いて、列車制御装置20は、通電制御を行う(ステップS17)。例えば、列車制御装置20は、ユニット制御装置50を介して、稼働させる主電動機30がない駆動ユニット40にゲートストップの指令を出力して通電を中止させる。かかる処理によれば、列車の運転時の消費電力量を低減し、エネルギー効率を向上することができる。
Subsequently, the
続いて、列車制御装置20は、稼働させる主電動機30のトルクを均等に配分するようにトルク指令を生成し、ユニット制御装置50に出力し(ステップS18)、処理を終了する。
Subsequently, the
図5は、トルクの配分の一例を示す図である。例えば、主電動機30一台あたりのトルクをトルク301,302,303,304のように配分していたものが、省エネ制御が有効である場合、トルク305,306のように編成全体(列車全体)のトルクを変更することなく、一部の主電動機30のみ稼働させ、かつトルクを均等に配分するように調整が行われる。
FIG. 5 is a diagram showing an example of torque distribution. For example, if the torque per
図6は、高効率点で稼働する主電動機30の数を設定するための主電動機数設定テーブル92の一例を示す図である。主電動機数設定テーブル92は、列車の速度と列車に要するトルクとに対応付けて最も高い効率で稼働する主電動機数の情報を含む主電動機数設定情報の一例である。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a main motor number setting table 92 for setting the number of
主電動機数設定テーブル92では、編成の速度と編成のトルクとに対応付けて主電動機数が格納されている。例えば、主電動機数設定テーブル92では、編成の速度がV1、編成のトルクがT1においては主電動機数としてN11が規定されている。In the main motor number setting table 92, the number of main motors is stored in association with the speed of the train set and the torque of the train set. For example, in the main motor number setting table 92, N11 is defined as the number of main motors when the composition speed is V 1 and the composition torque is T 1 .
図7は、主電動機数設定テーブル92を作成する処理手順の一例(N11を求める処理手順の一例)を示す図である。なお、主電動機数設定テーブル92は、列車の運行前に、所定のコンピュータ(図示は省略する。)により事前に作成され、列車制御装置20に格納される。FIG. 7 is a diagram showing an example of a processing procedure for creating the main motor number setting table 92 (an example of a processing procedure for obtaining N11 ). Note that the main motor number setting table 92 is created in advance by a predetermined computer (not shown) and stored in the
まず、コンピュータは、編成のトルクをT1、編成の速度をV1、最大の主電動機数をNとする(ステップS21)。First, the computer sets the torque of the formation to T 1 , the speed of the formation to V 1 , and the maximum number of main motors to N (step S21).
続いて、コンピュータは、変数xにNを代入する(ステップS22)。 Subsequently, the computer substitutes N for the variable x (step S22).
続いて、コンピュータは、主電動機数x台、すなわち主電動機30一台あたりのトルクがT1/xで稼働したときの主電動機効率η(T1/x,V1)と、x-1台、すなわち主電動機30一台あたりのトルクがT1/(x-1)で稼働した場合の主電動機効率η(T1/(x-1),V1)とを主電動機数効率テーブル93から取得して比較する(ステップS23)。なお、図示は省略するが、主電動機数効率テーブル93には、主電動機30一台あたりのトルクと編成の速度とに対応付けて主電動機効率が格納されている。Subsequently, the computer determines the main motor efficiency η (T 1 /x, V 1 ) when the number of main motors x, that is, the torque per
より具体的には、コンピュータは、主電動機数xの主電動機効率の方が高効率であるか否かを判定する。コンピュータは、主電動機数xの主電動機効率の方が高効率であると判定した場合、ステップS25処理を移し、主電動機数xの主電動機効率の方が高効率でないと判定した場合、ステップS24に処理を移す。 More specifically, the computer determines whether or not the main motor efficiency of the main motor number x is higher. If the computer determines that the main motor efficiency of x number of main motors is higher, the computer shifts the process to step S25. to process.
ステップS24では、コンピュータは、xにx-1を代入し(主電動機数を1台減少させ)、ステップS23に処理を移す。 In step S24, the computer substitutes x-1 for x (reduces the number of main motors by one), and shifts the process to step S23.
例えば、コンピュータは、はじめに、N台で稼働した場合とN-1台で稼働した場合との主電動機効率を比較し、条件を満たさない場合は、次に、N-1台で稼働した場合とN-2台で稼働した場合との主電動機効率を比較する。コンピュータは、これを繰り返し、最大効率で稼働する主電動機数(理論限界の主電動機数)を求める。 For example, the computer first compares the traction motor efficiency when operating with N units and when operating with N-1 units. Compare traction motor efficiency with N-2 units. The computer repeats this to find the number of traction motors operating at maximum efficiency (theoretical maximum number of traction motors).
ここで、主電動機30には、特性領域、車両の粘着限界などの物理限界が存在するため、速度に応じた最大トルクが決められている。そのため、ステップS25では、コンピュータは、ステップS23およびステップS24で求めた最大効率で稼働する主電動機30のトルクが出力可能であるか否かを判定する(ステップS25)。
Here, since the
より具体的には、コンピュータは、最大効率で稼働する主電動機数xのトルクT1/xと主電動機30一台あたりの最大トルクとを比較する。コンピュータは、T1/xが主電動機30一台あたりの最大トルクより小さいと判定した場合、ステップS27に処理を移し、T1/xが主電動機30一台あたりの最大トルクより小さくないと判定した場合、ステップS26に処理を移す。More specifically, the computer compares the torque T 1 /x of the number x of main motors operating at maximum efficiency with the maximum torque per
ステップS26では、コンピュータは、xにx+1を代入し(主電動機数を1台増加させ)、ステップS25に処理を移す。 In step S26, the computer substitutes x+1 for x (increases the number of main motors by one), and shifts the process to step S25.
例えば、コンピュータは、はじめに、理論限界の主電動機数x台で稼働した場合のトルクと一台あたりの最大トルクとを比較し、条件を満たさない場合は、次に、x+1台で稼働した場合のトルクと一台あたりの最大トルクとを比較する。コンピュータは、これを繰り返し、主電動機30一台あたりのトルクが最大トルクを超えない範囲で効率が最大となる主電動機数(物理限界の主電動機数)を求める。
For example, the computer first compares the torque when operating with x number of traction motors, which is the theoretical limit, and the maximum torque per unit, and if the condition is not met, then the computer compares the torque when operating with x + 1 units. Compare the torque with the maximum torque per vehicle. The computer repeats this to obtain the number of main motors (physical limit number of main motors) that maximizes efficiency within a range in which the torque per
ステップS27では、コンピュータは、求めたxをN11として主電動機数設定テーブル92に格納し、処理を終了する。 In step S27, the computer stores the obtained x as N11 in the main motor number setting table 92, and terminates the process.
なお、図6に示すN21を求める場合は、編成のトルクをT2、編成の速度をV1とし、上記と同様の手順を用い、最大効率で稼働する主電動機数を求める。以下、N31、…、Ni1、…、Nijについても同様の手順を用い、主電動機数設定テーブル92を作成する。When obtaining N21 shown in FIG . 6, the torque of the train set is T2, the speed of the train set is V1, and the same procedure as above is used to obtain the number of main motors operating at maximum efficiency. , N i1 , .
本実施の形態によれば、編成の速度、編成のトルク、および車両ごとの重量から各主電動機のトルクを演算する方式とは異なり、編成の速度および編成のトルクにより各主電動機のトルクを決定するので、主電動機のトルクの演算時間の短縮とプログラムの簡素化とが実現可能である。また、プログラムの簡素化により、VVVFインバータに送信するトルク指令の演算時間を短縮する効果がある。また、編成のトルクと編成の速度とに応じた高効率で稼働させる主電動機数を規定した主電動機数設定テーブルを予め作成しておくことにより、主電動機数の演算時間を短縮することができる。 According to the present embodiment, unlike the method of calculating the torque of each traction motor from the speed of the train set, the torque of the train set, and the weight of each vehicle, the torque of each main motor is determined from the speed of the train set and the torque of the train set. Therefore, it is possible to shorten the calculation time of the torque of the traction motor and simplify the program. Also, the simplification of the program has the effect of shortening the calculation time of the torque command to be transmitted to the VVVF inverter. Further, by preparing in advance a main motor number setting table that defines the number of main motors to be operated with high efficiency according to the torque and speed of the train set, it is possible to reduce the calculation time for the number of main motors. .
また、各車両の重量(空車質量+積載重量)に応じたトルクを出力するため、稼働する頻度が高い主電動機は、寿命が短くなり、保守コストが増大してしまう問題がある。この点、本実施の形態によれば、各主電動機の負荷が均等となるよう、稼働させる主電動機と休止させる主電動機を周期的に交代またはランダムに割り振ることにより、寿命が均一化され、点検周期が長くなることから、保守性を向上することができる。 In addition, since a torque corresponding to the weight of each vehicle (empty vehicle mass + loaded weight) is output, there is a problem that the life of the traction motor, which operates frequently, is shortened and the maintenance cost increases. In this respect, according to the present embodiment, by periodically alternating or randomly allocating the main motors to be operated and the main motors to be stopped so that the load of each main motor is equalized, the service life is made uniform and inspection is performed. Since the period becomes longer, maintainability can be improved.
また、列車を運転する際、最も大きいトルクが発生、すなわち主電動機にトルク電流が必要となるのは起動から目標速度に到達するまでの期間である。そのため、主電動機の効率は、起動時のトルクに対して効率が高くなるよう設計されている。しかしながら、大きいトルクを必要としない場合、例えば定速走行中の再力行、通勤時間外の営業運転では、主電動機効率の高い点から外れた条件で動作するため、消費電力量の増大、エネルギー効率の低下が問題となる。この点、本実施の形態によれば、制御車両には、編成のトルクと編成の速度とに応じた高効率で稼働させる主電動機数が記憶されており、列車のトルクと速度とに応じて、効率が高いトルクで主電動機を稼働させることが可能となったので、列車の運転時の消費電力量を低減し、エネルギー効率を向上させることができる。 Further, when a train is operated, the maximum torque is generated, that is, the torque current is required for the traction motor during the period from start to reaching the target speed. Therefore, the efficiency of the traction motor is designed to be high with respect to the torque at startup. However, when large torque is not required, such as repowering during constant-speed driving or commercial operation outside commuting hours, the main motor operates under conditions that deviate from high efficiency, resulting in increased power consumption and energy efficiency. is a problem. In this regard, according to the present embodiment, the controlled vehicle stores the number of main motors to be operated with high efficiency according to the torque and speed of the train set, and according to the torque and speed of the train, Since it has become possible to operate the traction motor with highly efficient torque, it is possible to reduce power consumption during train operation and improve energy efficiency.
(2)他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、本発明を列車制御システム1に適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の列車制御システム、列車制御方法などに広く適用することができる。(2) Other Embodiments In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the
また上述の実施の形態においては、ステップS15では、主電動機数設定テーブル92に基づいて主電動機の数を決定する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、主電動機数効率テーブル93に基づいて主電動機の数を算出して決定するようにしてもよい。 Further, in the above-described embodiment, in step S15, the case where the number of main motors is determined based on the main motor number setting table 92 was described, but the present invention is not limited to this, and the main motor number efficiency table 93 Based on this, the number of main motors may be calculated and determined.
また上述の実施の形態においては、制御車両2は、運転操作指令器10および列車制御装置20を備える場合について述べたが、本発明はこれに限らず、制御車両2は、ユニット制御装置50を備えてもよいし、駆動ユニット40および主電動機30を備えてもよいし、その他の構成を備えてもよい。
In the above-described embodiment, the
また上述の実施の形態においては、列車制御装置20が電動機数決定部21およびトルク指令生成部22を備える場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ユニット制御装置50と通信可能な他の装置(図示しないコンピュータであってもよい。)が電動機数決定部21およびトルク指令生成部22を備えるようにしてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the case where the
上述した構成については、本発明の要旨を超えない範囲において、適宜に、変更したり、組み替えたり、組み合わせたり、省略したりしてもよい。 The configurations described above may be changed, rearranged, combined, or omitted as appropriate within the scope of the present invention.
1……列車制御システム、2……制御車両、3……電動車両、10……運転操作指令器、20……列車制御装置、30……主電動機、40……駆動ユニット、50……ユニット制御装置、60……パンタグラフ。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
コンピュータが、
前記列車のトルクをT1、前記列車の速度をV1、最大の主電動機数をNとして設定する手順1と、
変数xにNを代入する手順2と、
主電動機一台あたりのトルクがT1/xで稼働したときの主電動機効率η(T1/x,V1)と、主電動機一台あたりのトルクがT1/(x-1)で稼働した場合の主電動機効率η(T1/(x-1),V1)とを、主電動機一台あたりのトルクと前記列車の速度とに対応付けて主電動機効率が格納されている主電動機数効率テーブルから取得して比較する手順3と、
上記手順3では、主電動機数xの主電動機効率の方が高効率であるか否かを判定し、主電動機数xの主電動機効率の方が高効率であると判定した場合、下記手順5に処理を移し、主電動機数xの主電動機効率の方が高効率でないと判定した場合、下記手順4に処理を移し、
xにx-1を代入し、上記手順3に処理を移す手順4と、
上記手順3または上記手順4で求めた最大効率で稼働する主電動機のトルクが出力可能であるか否かを判定する手順5と、
上記手順5では、最大効率で稼働する主電動機数xのトルクT1/xと主電動機一台あたりの最大トルクとを比較し、T1/xが主電動機一台あたりの最大トルクより小さいと判定した場合、下記手順7に処理を移し、T1/xが主電動機一台あたりの最大トルクより小さくないと判定した場合、下記手順6に処理を移し、
xにx+1を代入し、上記手順5に処理を移す手順6と、
求めたxをN11として主電動機数設定テーブルに格納する手順7と、
前記列車のトルクをT2、前記列車の速度をV1とし、上記と同様の手順を用い、最大効率で稼働する主電動機数N21を求め、以下、N31、…、Ni1、…、Nijについても同様の手順を用い、主電動機数設定テーブルを生成する第1のステップと、
電動機数決定部が、前記主電動機数設定テーブルに基づいて、前記列車の現在の速度と前記列車に現在要するトルクとに対応する主電動機の数を決定する第2のステップと、
トルク指令生成部が、前記複数の主電動機のうちの決定した数の主電動機に前記トルクを均等に配分するためのトルク指令を生成する第3のステップと、
を備えることを特徴とする列車制御方法。 A train comprising a plurality of traction motors that generate power for running the train, a drive unit that drives the plurality of traction motors, and a main controller capable of transmitting control information to the drive units. A train control method in a control system,
the computer
Procedure 1 of setting the torque of the train as T1, the speed of the train as V1, and the maximum number of traction motors as N;
Procedure 2 of substituting N for the variable x;
Traction motor efficiency η (T1/x, V1) when the torque per traction motor operates at T1/x, and the main motor efficiency when the torque per traction motor operates at T1/(x-1) A motor efficiency η (T1/(x−1), V1) is obtained from a main motor number efficiency table in which the main motor efficiency is stored in association with the torque per main motor and the speed of the train. Step 3 of comparing with
In step 3 above, it is determined whether or not the main motor efficiency of the main motor number x is higher. If it is determined that the main motor efficiency of the main motor number x is higher, the following step 5 If it is determined that the main motor efficiency of the number of main motors x is not high efficiency, the process is transferred to the following procedure 4,
A procedure 4 for substituting x-1 for x and moving the process to the above procedure 3;
A step 5 for determining whether or not the torque of the main motor operating at the maximum efficiency obtained in the above step 3 or the above step 4 can be output;
In step 5 above, the torque T1/x of the number x of main motors operating at maximum efficiency is compared with the maximum torque per main motor, and it is determined that T1/x is smaller than the maximum torque per main motor. If it is determined that T1/x is not smaller than the maximum torque per traction motor, proceed to step 6 below,
A procedure 6 for substituting x+1 for x and moving the process to the above procedure 5;
Step 7 of storing the obtained x as N11 in the main motor number setting table;
The torque of the train is T2, the speed of the train is V1, and using the same procedure as above, the number N21 of traction motors operating at maximum efficiency is obtained. a first step of generating a main motor number setting table using a procedure;
a second step in which a motor number determining unit determines the number of main motors corresponding to the current speed of the train and the torque currently required for the train, based on the main motor number setting table;
a third step in which a torque command generator generates a torque command for evenly distributing the torque to the determined number of main motors among the plurality of main motors;
A train control method comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載の列車制御方法。 The main controller periodically alternates between the main motors to be operated and the main motors to be stopped so that the load of each of the plurality of main motors is equalized.
The train control method according to claim 1, characterized by:
ことを特徴とする請求項1に記載の列車制御方法。 The main controller randomly allocates the main motors to be operated and the main motors to be stopped so that the load of each of the plurality of main motors is even.
The train control method according to claim 1, characterized by:
前記主制御装置は、前記複数の駆動ユニットのうち、稼働させる主電動機がない駆動ユニットに対してゲートストップの指令を出力して通電を中止させる、
ことを特徴とする請求項1に記載の列車制御方法。 A plurality of the drive units are provided in the train,
The main controller outputs a gate stop command to a drive unit that does not have a main motor to be operated among the plurality of drive units to stop energization.
The train control method according to claim 1, characterized by:
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