(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
動軸の空転発生を検出した場合に、動軸の回転力を修正する空転制御手段を備えた内燃車両の空転制御装置において、
内燃車両の力行に係る制御装置・回転検出器・内燃機関・動力伝達装置の各装置の内、少なくとも一つが異常状態である場合に、前記動軸が空転発生しているか否かに関わらず、前記空転制御手段による空転制御を実行させない手段と、
前記空転制御手段が空転制御を実行中に、前記各装置の内、少なくとも一つが異常状態となった場合に、前記動軸が空転収束しているか否かに関わらず、前記空転制御手段による空転制御の実行を停止する手段と、
前記空転制御手段が空転制御を実行中に、主幹制御器から入力されるノッチ情報が変更された場合に、前記動軸が空転収束しているか否かに関わらず、前記空転制御手段による空転制御の実行を停止する手段と、
を備えることを特徴とする内燃車両の空転制御装置。
【請求項２】
動軸の空転発生を検出した場合に、動軸の回転力を修正する空転制御手段を備えた内燃車両の空転制御装置において、
内燃車両がブレーキ状態である場合に、前記動軸が空転発生しているか否かに関わらず、前記空転制御手段による空転制御を実行させない手段と、
前記空転制御手段が空転制御を実行中に内燃車両がブレーキ状態となった場合に、前記動軸が空転収束しているか否かに関わらず、前記空転制御手段による空転制御の実行を停止する手段と、
前記空転制御手段が空転制御を実行中に、主幹制御器から入力されるノッチ情報が変更された場合に、前記動軸が空転収束しているか否かに関わらず、前記空転制御手段による空転制御の実行を停止する手段と、
を備えることを特徴とする内燃車両の空転制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は内燃車両の空転制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
動軸の加減速度あるいは動軸のすべり状態から動軸の空転発生を検出し、運転士が操作する主幹制御器のノッチ指令と異なるノッチ指令を内燃機関に対して出力し、機関出力を変更することによって動軸の回転力を修正する空転制御機能を備えた内燃車両の空転制御装置の例として、特開平３−１９９６３５号及び特開平３−２００４６９号などがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記空転制御装置において、内燃車両の力行に係わる制御装置・回転検出器・内燃機関・動力伝達装置の各装置が異常状態である場合あるいは内燃車両がブレーキ状態である場合でも、力行条件と空転発生の条件が満足されれば空転制御が実行される。また、前記空転制御装置において空転制御を実行中に、前記各装置が異常状態となった場合あるいは内燃車両がブレーキ状態となった場合あるいは運転士が主幹制御器のノッチを変更した場合でも、力行条件と空転収束でない条件が満足されていれば空転制御が継続して実行される。
【０００４】
内燃車両の力行に係わる制御装置・回転検出器・内燃機関・動力伝達装置の異常状態の例として、電子ガバナ・変速機制御装置等の制御装置異常、機関回転数、動軸回転数、従軸回転数の回転数異常、逆転機・変速機の前後進・速度段の動作異常・照査異常、内燃機関・変速機の水温・油温・油圧異常などがある。前記異常状態のなかには、機器の保安上の面から、力行することによって直ちに問題が生じる重大な異常状態がある。
【０００５】
内燃車両では、一部の重大な異常状態が検出された場合には、自動的に力行できなくなる機能が備えられている。しかしながら、一般的には異常状態が検出された場合には、警音あるいは表示装置によって運転士に注意を喚起するだけで、その後の処置は運転士が手動で行っている。変速機油温を例として以下に説明する。変速機油温について、温度が規定値より若干下の値をもって定められた油温注意状態と、規定値をもって定められた油温高状態の二種類の異常状態が検出でき、油温注意状態の場合は運転士に注意を喚起し、油温高状態の場合は自動的に力行できなくなる機能を備えた鉄道用内燃車両がある。運転士は、速度計や各種圧力計等の表示装置、列車の運行状況等を総合的に判断して内燃車両の運転を行う。例えば、変速段で油温注意状態であれば、運転士はトルクコンバータの伝達効率が良い速度比（出力回転数／入力回転数）になるようなノッチ操作を行ったり、直結段での走行が可能な速度域に達したら速やかに伝達効率が良い直結段に投入するといった、油温上昇を防ぐ運転方法を行いながら安全の確保、列車の定時性確保に努める。この際、変速段において空転発生の条件を満足したことを条件に空転制御装置が、動軸の回転力を修正すべく機関出力を変更する空転制御を実行した場合、運転士の意思にかかわらずトルクコンバータの速度比が変化することになり、伝達効率が悪い速度比の状態が継続することによって油温の上昇が防げなくなる可能性がある。以上のことから、前記各装置が異常状態である場合に空転制御が実行されると空転制御がこの異常状態を増長し、内燃車両の走行に支障が生じる可能性があり、安全の確保あるいは列車の定時性確保の面から問題がある。
【０００６】
上り勾配が大きい箇所で内燃車両を起動させるいわゆる勾配起動や、衝撃無く極めてゆっくり内燃車両を加速する必要がある場合等、運転士はしばらくの間力行操作とブレーキ操作の両方の操作を同時に行ういわゆるブレーキ力行操作を行うことがある。同操作を行うと、内燃車両は力行状態であると同時にブレーキ状態となるいわゆるブレーキ力行状態となる。同状態において動軸が滑走し、再粘着に向かう際に動軸加速度が空転発生の条件を満足することがある。また、ブレーキ力行状態において、動軸が滑走しないで従軸が滑走した場合において、両者の速度差が空転発生の条件を満足することがある。前記のように、ブレーキ力行状態において、空転していないにもかかわらず動軸の加速度あるいは動軸のすべり状態から検出される空転発生の条件を満足したことを条件に空転制御装置が空転制御を実行すると、動軸の回転力が低下したり、動軸の回転力の不要な変動が生じ、勾配起動や衝撃無く極めてゆっくり内燃車両を加速する等の目的が達せられないこととなって内燃車両の走行に支障が生じ、良好な乗心地の確保、安全の確保、あるいは列車の定時性の確保の面から問題がある。
【０００７】
内燃車両の運転士は前方の状況、車両の状況、列車の運行状況を総合的に判断して主幹制御器のノッチを選択している。この判断では、速度制限の遵守、突発的な危険回避といった、安全確保のための事項が最優先される。空転制御実行中であって、運転士が安全確保のためにノッチを変更したにもかかわらず空転制御の実行を継続していると、本来最優先されるべき安全の確保が行われず問題がある。
【０００８】
本発明は前記のような問題を解決するためになされたものであって、動軸の回転力を修正する空転制御の実行によって内燃車両の走行に支障を及ぼす可能性がある場合、空転発生の条件が満足されても空転制御を実行しない機能と、空転制御実行中であれば、空転収束の条件が満足されていなくても空転制御の実行を停止する機能と、を空転制御装置が備えることにより、内燃車両の良好な乗心地の確保と安全の確保と列車の定時性確保をはかることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係わる発明は、内燃車両の力行に係わる制御装置・回転検出器・内燃機関・動力伝達装置の各装置の内、少なくとも一つが異常状態である場合に、前記動軸が空転発生しているか否かに関わらず、前記空転制御手段による空転制御を実行させない手段と、前記空転制御手段が空転制御を実行中に、前記各装置の内、少なくとも一つが異常状態となった場合に、前記動軸が空転収束しているか否かに関わらず、前記空転制御手段による空転制御の実行を停止する手段と、前記空転制御手段が空転制御を実行中に、主幹制御器から入力されるノッチ情報が変更された場合に、前記動軸が空転収束しているか否かに関わらず、前記空転制御手段による空転制御の実行を停止する手段と、を内燃車両の空転制御装置が備えることにより前記問題を解決しようとするものである。
【００１０】
請求項２に係わる発明は、内燃車両がブレーキ状態である場合に、前記動軸が空転発生しているか否かに関わらず、前記空転制御手段による空転制御を実行させない手段と、前記空転制御手段が空転制御を実行中に内燃車両がブレーキ状態となった場合に、前記動軸が空転収束しているか否かに関わらず、前記空転制御手段による空転制御の実行を停止する手段と、前記空転制御手段が空転制御を実行中に、主幹制御器から入力されるノッチ情報が変更された場合に、前記動軸が空転収束しているか否かに関わらず、前記空転制御手段による空転制御の実行を停止する手段と、を内燃車両の空転制御装置が備えることにより前記問題を解決しようとするものである。
【００１１】
【作用】
本発明の空転制御装置によれば、内燃車両の力行に係わる制御装置・回転検出器・内燃機関・動力伝達装置が異常状態である場合あるいは内燃車両がブレーキ状態である場合は、空転発生の条件が満足されても空転制御を実行せず、また、空転制御実行中であれば、前記各装置が異常状態となった場合あるいは内燃車両がブレーキ状態となった場合あるいは運転士が主幹制御器のノッチを変更した場合は、空転制御の実行を停止する。これにより、内燃車両の良好な乗心地の確保と安全の確保と列車の定時性確保をはかることができる。
【００１２】
【実施例】
図１は本発明の請求項１および請求項２および請求項３における内燃車両の空転制御装置の１実施例で内燃車両の力行に係わる制御装置・回転検出器・内燃機関・動力伝達装置の各装置が異常状態である場合および内燃車両がブレーキ状態である場合および空転制御を実行中に主幹制御器のノッチを変更した場合の説明図である。ここで、１は力行制御装置，２は内燃機関，３は動力伝達装置，４は動軸速度検出器，５は従軸速度検出器，６は力行制御装置異常情報，７は機関異常情報，８は動力伝達装置異常情報，９は動軸速度異常情報，１０は従軸速度異常情報，１１は空転制御実行・停止機能，１２はブレーキ情報，１３はブレーキ制御装置，１４は動軸，１５は従軸，１６は動軸速度信号，１７は従軸速度信号，１８は空転発生・収束検出機能，１９は空転発生・収束情報，２０は空転制御実行・停止情報，２１は空転制御機能，２２は主幹制御器，２３はノッチ情報，２４はノッチ指令，２５は燃料ラック位置指令，２６は空転制御装置である。
【００１３】
力行制御装置１、内燃機関２、動力伝達装置３、動軸速度検出器４、従軸速度検出器５の各装置が異常状態であると、それぞれ力行制御装置異常情報６、機関異常情報７、動力伝達装置異常情報８、動軸速度異常情報９、従軸速度異常情報１０として各装置が異常状態である旨の情報を空転制御実行・停止機能１１に出力する。また、内燃車両がブレーキ状態であると、ブレーキ情報１２としてブレーキ制御装置１３がブレーキ状態である旨の情報を空転制御実行・停止機能１１に出力する。
【００１４】
動軸速度検出器４は動軸１４の回転速度を検出し動軸速度信号１６として出力する。同様に、従軸速度検出器５は従軸１５の回転速度を検出し従軸速度信号１７として出力する。両速度信号は空転発生・収束検出機能１８に入力され、空転発生・収束検出機能１８は両速度信号をもとに公知の方法により空転発生・収束の判断を行い、空転発生・収束情報１９を空転制御実行・停止機能１１に出力する。
【００１５】
空転発生・収束情報１９が空転発生でないかまたは空転収束である場合に、空転制御実行・停止機能１１は空転制御実行・停止情報２０として空転制御停止の旨の情報を空転制御機能２１に出力する。また、空転発生・収束情報１９がいかなる場合であっても、▲１▼力行制御装置１、内燃機関２、動力伝達装置３、動軸速度検出器４、従軸速度検出器５の各装置からの力行制御装置異常情報６、機関異常情報７、動力伝達装置異常情報８、動軸速度異常情報９、従軸速度異常情報１０の各異常情報が異常状態である場合、▲２▼ブレーキ制御装置１３からのブレーキ情報１２がブレーキ状態である場合、▲３▼主幹制御器２２からのノッチ情報２３が変化した場合、の以上▲１▼，▲２▼，▲３▼のいずれか１つが満足された場合、空転制御実行・停止機能１１は、空転制御実行・停止情報２０として空転制御停止の旨の情報を空転制御機能２１に出力する。
【００１６】
空転制御停止の旨の情報を入力した空転制御機能２１は主幹制御器２２からのノッチ情報２３をそのままノッチ指令２４として力行制御装置１に出力する。ノッチ指令２４を入力した力行制御装置１は内燃機関２に対して燃料ラック位置指令２５を出力する。内燃機関２は、燃料ラック位置指令２５にしたがって回転力を発生し、その回転力は動力伝達装置３を介して動軸１４に伝達される。
【００１７】
空転制御実行・停止機能１１は空転発生・収束情報１９が空転発生でありかつ空転収束でない場合であって、▲１▼力行制御装置１、内燃機関２、動力伝達装置３、動軸速度検出器４、従軸速度検出器５の各装置からの力行制御装置異常情報６、機関異常情報７、動力伝達装置異常情報８、動軸速度異常情報９、従軸速度異常情報１０の各異常情報が異常状態でない場合、▲２▼ブレーキ制御装置１３からのブレーキ情報１２がブレーキ状態でない場合、▲３▼主幹制御器２２からのノッチ情報２３が空転制御実行中に変化していない場合、の以上▲１▼，▲２▼，▲３▼の全てが満足された場合、空転制御実行・停止情報２０として空転制御実行の旨の情報を空転制御機能２１に出力する。
【００１８】
前記の空転制御実行・停止機能１１が本発明の特徴である。
【００１９】
空転制御実行の旨の情報を入力した空転制御機能２１は前記動軸速度信号１６と従軸速度信号１７をもとに主幹制御器２２からのノッチ情報２３を修正し、ノッチ指令２４として力行制御装置１に出力する公知の空転制御を実行する。ノッチ指令２４を入力した力行制御装置１は内燃機関２に対して燃料ラック位置指令２５を出力する。内燃機関２は燃料ラック位置指令２５にしたがって回転力を発生し、この回転力は動力伝達装置３を介して動軸１４に伝達される。
【００２０】
図２は図１の内燃車両の空転制御装置における処理の流れを示す図であり、この処理は空転制御の処理と併せて常時実行されている処理である。ステップＳ１は処理の開始端である。ステップＳ２で空転発生を検出しているかしていないかを判定し、空転発生を検出していなければステップＳ１０の通常の力行制御を実行し、空転発生を検出していればステップＳ３で主幹制御器からのノッチ情報ｎを読み込む。ステップＳ４で力行制御装置、内燃機関、動力伝達装置、動軸速度検出器、従軸速度検出器の各装置が異常状態であるかないかを判定し、同各装置の何れかが異常状態であればステップＳ１０の通常の力行制御を実行し、異常状態でなければステップＳ５に移行する。ステップＳ５でブレーキ状態であるかないかを判定し、ブレーキ状態であればステップＳ１０の通常の力行制御を実行し、ブレーキ状態でなければステップＳ６で公知の空転制御を実行する。ステップＳ７で、空転収束を検出しているかいないかを判定し、空転収束を検出していればステップＳ１０の通常の力行制御を実行し、空転収束を検出していなければステップＳ８で主幹制御器からのノッチ情報ｍを読み込む。ステップＳ９でノッチ情報ｎとノッチ情報ｍを比較し、両者が異なっていれば、すなわちノッチ情報に変化があればステップＳ１０の通常の力行制御を実行し、両者が異なっていなければ、すなわちノッチ情報に変化がなければステップＳ４に移行する。
【００２１】
なお、本実施例は内燃機関に対するノッチ指令を修正することによって動軸の回転力を修正する空転制御装置について述べたが、動軸の回転力を修正する空転制御装置であれば、内燃車両の他の空転制御装置についても適用可能である。
【００２２】
【発明の効果】
本発明により、動軸の回転力を修正する空転制御の実行によって内燃車両の走行に支障を及ぼす可能性がある場合、空転発生の条件が満足されても空転制御を実行しない機能と、空転制御実行中であれば空転収束の条件が満足されていなくても空転制御の実行を停止する機能と、を空転制御装置が備えることにより、内燃車両の良好な乗心地の確保と安全の確保と列車の定時性確保をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の請求項１および請求項２および請求項３における内燃車両の空転制御装置の１実施例で内燃車両の力行に係わる制御装置・回転検出器・内燃機関・動力伝達装置の各装置が異常状態である場合および内燃車両がブレーキ状態である場合および空転制御を実行中に主幹制御器のノッチを変更した場合の説明図である。
【図２】図１の内燃車両の空転制御装置における各機能を示す流れ図である。
【符号の説明】
１  力行制御装置
２  内燃機関
３  動力伝達装置
４  動軸速度検出器
５  従軸速度検出器
６  力行制御装置異常情報
７  機関異常情報
８  動力伝達装置異常情報
９  動軸速度異常情報
１０  従軸速度異常情報
１１  空転制御実行・停止機能
１２  ブレーキ情報
１３  ブレーキ制御装置
１４  動軸
１５  従軸
１６  動軸速度信号
１７  従軸速度信号
１８  空転発生・収束検出機能
１９  空転発生・収束情報
２０  空転制御実行・停止情報
２１  空転制御機能
２２  主幹制御器
２３  ノッチ情報
２４  ノッチ指令
２５  燃料ラック位置指令
２６  空転制御装置
【図１】
0003592362.tif 000002
【図２】
0003592362.tif 000003