(57)【要約】      （修正有）【課題】車両システムにおけるトラクションモータのための動作パラメータを判定するためのシステム及び方法を提供する。【解決手段】経路に沿って車両システム１００が推進するように共通の車両システムの複数のトラクションモータの動作パラメータを表すモータ測定値を受信するように構成された測定モジュールを含む制御システム１１６であり、モータ測定値を予想される測定値と比較するように構成された分析モジュールを含む。予想される測定値は指定されたモータタイプに対応する。分析モジュールはモータ測定値を予想される測定値と比較することに基づいて少なくとも１つのトラクションモータが指定されたモータタイプと異なることを判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御システム（１１６、２０６）であって、
経路（２０８）に沿って車両システム（１００）が推進するように共通の車両システム（１００）の複数のトラクションモータ（２４１、２４２、２４３、２４４、２４５）内の動作パラメータを表すモータ測定値を受信するように構成される測定モジュール（２１２、２８２）であって、前記トラクションモータ（２４１、２４２、２４３、２４４、２４５）は共通の電源により付勢されており、および互いに対して電気的に並列である、測定モジュール（２１２、２８２）と、
互いに前記モータ測定値を比較するように構成される分析モジュール（２８３）であって、前記分析モジュール（２８３）は前記トラクションモータ（２４１、２４２、２４３、２４４、２４５）が異なるモータタイプを含み、および互いに前記モータ測定値を比較することに基づいて不整合であることを判定するように構成される、分析モジュール（２８３）と、
を備える制御システム（１１６、２０６）。
【請求項２】
前記分析モジュール（２８３）は前記トラクションモータ（２４１、２４２、２４３、２４４、２４５）が前記モータ測定値の差分に基づいて異なるモータタイプを含むことを判定するように構成される、請求項１に記載の制御システム（１１６、２０６）。
【請求項３】
前記トラクションモータ（２４１、２４２、２４３、２４４、２４５）は共通の推進力生成車両（１０４、１０５）からのものである、請求項１に記載の制御システム（１１６、２０６）。
【請求項４】
前記トラクションモータ（２４１、２４２、２４３、２４４、２４５）は共通のインバータ（２３２、２３４）により付勢される誘導モータである、請求項３に記載の制御システム（１１６、２０６）。
【請求項５】
前記分析モジュール（２８３）は前記トラクションモータ（２４１、２４２、２４３、２４４、２４５）のための前記動作パラメータの性能の関係を計算するように構成され、前記分析モジュール（２８３）は前記性能の関係の比較に基づいて前記トラクションモータ（２４１、２４２、２４３、２４４、２４５）が異なるモータタイプを含むことを判定するように構成される、請求項１に記載の制御システム（１１６、２０６）。
【請求項６】
前記性能の関係はトルク−スリップ関係、電流−スリップ関係、トルク−速度関係、または電流−スピード関係のうちの少なくとも１つを含む、請求項５に記載の制御システム（１１６、２０６）。
【請求項７】
前記トラクションモータ（２４１、２４２、２４３、２４４、２４５）が異なるモータタイプを含むことを判定することに応答して、前記制御システム（１１６、２０６）は、（ａ）前記トラクションモータ（２４１、２４２、２４３、２４４、２４５）が異なるモータタイプ含むことを前記車両システム（１００）のオペレータに通知する；（ｂ）前記トラクションモータ（２４１、２４２、２４３、２４４、２４５）が異なるモータタイプを含むことを遠隔監視局に通知する；（ｃ）１つ以上の前記トラクションモータ（２４１、２４２、２４３、２４４、２４５）の牽引力を減少させる；または（ｄ）前記異なるモータタイプの前記トラクションモータ（２４１、２４２、２４３、２４４、２４５）に基づいて前記車両システム（１００）の既存の動作計画を修正するように計画モジュール（２８４）に指示をするのうちの少なくとも１つをするように構成される、請求項１に記載の制御システム（１１６、２０６）。
【請求項８】
計画モジュール（２８４）をさらに含み、前記トラクションモータ（２４１、２４２、２４３、２４４、２４５）が異なるモータタイプを含むことを判定することに応答して、前記計画モジュール（２８４）は、（ａ）前記車両システム（１００）の動作効率を改善する；（ｂ）１つ以上の前記トラクションモータ（２４１、２４２、２４３、２４４、２４５）より提供される前記牽引力を減少させる；または（ｃ）１つ以上の前記トラクションモータ（２４１、２４２、２４３、２４４、２４５）を無効にするのうちの少なくとも１つをするように既存の動作計画を修正するように構成される、請求項１に記載の制御システム（１１６、２０６）。
【請求項９】
前記異なるモータタイプは高スリップ誘導モータおよび低スリップ誘導モータを含む、請求項１に記載の制御システム（１１６、２０６）。
【請求項１０】
方法であって、
経路（２０８）に沿って車両システム（１００）を推進させる前記車両システム（１００）の複数のトラクションモータ（２４１、２４２、２４３、２４４、２４５）を制御するステップであって、前記トラクションモータ（２４１、２４２、２４３、２４４、２４５）は共通の電源により付勢されており、および互いに対して電気的に並列である、制御するステップと、
前記経路（２０８）に沿って前記車両システム（１００）が推進するように前記トラクションモータ（２４１、２４２、２４３、２４４、２４５）の動作パラメータを表すモータ測定値を受信するステップと、
互いに前記モータ測定値を比較するステップと、
前記トラクションモータ（２４１、２４２、２４３、２４４、２４５）が異なるモータタイプを含み、および不整合であるかどうかを判定するステップと、
を備える方法。
【請求項１１】
前記トラクションモータ（２４１、２４２、２４３、２４４、２４５）は共通の推進力生成車両（１０４、１０５）からのものである、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記トラクションモータ（２４１、２４２、２４３、２４４、２４５）は共通のインバータ（２３２、２３４）により付勢される誘導モータである、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記トラクションモータ（２４１、２４２、２４３、２４４、２４５）のための前記動作パラメータの性能の関係を計算するステップ、および前記性能の関係の比較に基づいて前記トラクションモータ（２４１、２４２、２４３、２４４、２４５）が異なるモータタイプを含むことを判定するステップをさらに備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記トラクションモータ（２４１、２４２、２４３、２４４、２４５）が異なるモータタイプを含むことを判定することに応答して、前記方法は、（ａ）前記トラクションモータ（２４１、２４２、２４３、２４４、２４５）が異なるモータタイプを含むことを前記車両システム（１００）のオペレータに通知するステップ；（ｂ）前記トラクションモータ（２４１、２４２、２４３、２４４、２４５）が異なるモータタイプを含むことを遠隔監視局に通知するステップ；（ｃ）１つ以上の前記トラクションモータ（２４１、２４２、２４３、２４４、２４５）の牽引力を減少させるステップ；または（ｄ）前記異なるモータタイプの前記トラクションモータ（２４１、２４２、２４３、２４４、２４５）に基づいて前記車両システム（１００）の既存の動作計画を修正するように計画モジュール（２８４）に指示するステップのうちの少なくとも１つをさらに備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記トラクションモータ（２４１、２４２、２４３、２４４、２４５）が異なるモータタイプを含むことを判定することに応答して、前記方法は、（ａ）前記車両システム（１００）の動作効率を改善する；（ｂ）１つ以上の前記トラクションモータ（２４１、２４２、２４３、２４４、２４５）により提供される牽引力を減少させる；または（ｃ）１つ以上の前記トラクションモータ（２４１、２４２、２４３、２４４、２４５）を無効にするのうちの少なくとも１つをするように既存の動作計画を修正するステップをさらに備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
制御システム（１１６、２０６）であって、
経路（２０８）に沿って車両システム（１００）が推進するように共通の車両システム（１００）の複数のトラクションモータ（２４１、２４２、２４３、２４４、２４５）の動作パラメータを表すモータ測定値を受信するように構成される測定モジュール（２１２、２８２）であって、前記トラクションモータ（２４１、２４２、２４３、２４４、２４５）は共通の電源により付勢されており、および互いに対して電気的に並列である、測定モジュール（２１２、２８２）と、
前記モータ測定値を予想される測定値と比較するように構成される分析モジュール（２８３）であって、前記予想される測定値は指定されたモータタイプに対応し、前記分析モジュール（２８３）は前記モータ測定値を前記予想される測定値と比較することに基づいて少なくとも１つの前記トラクションモータ（２４１、２４２、２４３、２４４、２４５）が指定されたモータタイプと異なることを判定するように構成される、分析モジュール（２８３）と、
を備える制御システム（１１６、２０６）。
【請求項１７】
前記動作パラメータは励起周波数、モータ速度、モータ電流、電圧、温度上昇、トルク、または対応するトラクションモータ（２４１、２４２、２４３、２４４、２４５）のモータスリップのうちの少なくとも１つを含む、請求項１６に記載の制御システム（１１６、２０６）。
【請求項１８】
前記予想される測定値は値の範囲、閾値、またはベースライン値の１つである、請求項１６に記載の制御システム（１１６、２０６）。
【請求項１９】
前記予想される測定値は前記複数のトラクションモータ（２４１、２４２、２４３、２４４、２４５）により受信される励起周波数の関数である、請求項１６に記載の制御システム（１１６、２０６）。
【請求項２０】
前記複数のトラクションモータ（２４１、２４２、２４３、２４４、２４５）は少なくとも３つのトラクションモータ（２４１、２４２、２４３、２４４、２４５）を含み、前記分析モジュール（２８３）は互いに前記モータ測定値を比較するように構成され、前記分析モジュール（２８３）は互いに前記モータ測定値を比較することに基づいて少なくとも１つの前記トラクションモータ（２４１、２４２、２４３、２４４、２４５）が異なることを判定するように構成される、請求項１６に記載の制御システム（１１６、２０６）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書中に記載の主題の実施形態は車両システムにおけるトラクションモータのための動作パラメータを判定するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
少なくともいくつかの公知の車両システムは複数のトラクションモータを含む推進システムを有している。トラクションモータは経路に沿って車両システムを集合的に推進するためのグループとして操作される。例えば、様々な推進システムが機関車のために開発されている。推進システムの１つのタイプでは、トラクションモータは指定された経路に沿って機関車を推進させるために個別に制御される。トラクションモータの各々は、それぞれのトラクションモータの励起周波数を調整するように個別に制御される別々のインバータにより付勢されてもよい。励起周波数は機関車の車輪に結合された対応する車軸を駆動するトラクションモータの回転を制御する。トラクションモータの各々は個別に制御することができるが、推進システムは機関車の総牽引力を達成するためにトラクションモータの動作を調整する。推進システムのこのタイプは、各車軸が個別に制御されるトラクションモータにより駆動されるので、「車軸毎」システムと呼ばれてもよい。
【０００３】
推進システムの別のタイプでは、トラクションモータのセットが共通のトラック（台車、ｔｒｕｃｋ）により支持される。トラックのトラクションモータは並列または直列であってもよく、および共通のインバータにより付勢されてもよい。このように、トラクションモータの各々はインバータからの同じ励起周波数を受信する。トラクションモータの各々が同一のモータタイプ（例えば、同一のモータ性能を提供するように設計された）であり、および車輪の直径が等しいと仮定すると、トラクションモータは同じ励起周波数を受信するため、トラクションモータは等量の牽引力を供給する。推進システムのこのタイプを有する機関車は典型的に２つのトラックを含む。推進システムのこのタイプは、トラックの複数のトラクションモータが単一のインバータにより制御されるため、「トラック毎」システムと呼ばれる。
【０００４】
多くの場合、推進システムの１つのタイプのためのトラクションモータは、他の推進システムのモータの性能と異なっていてもよい指定されたモータの性能を提供するように設計されている。一例として、トラック毎システムでは、高抵抗ロータ付きのトラクションモータを有することが一般的に望ましい。トラック毎システムの全体的な性能は車輪の直径の違いに敏感であり得る。トラクションモータは同じ励起周波数を受信するが、トラクションモータに結合されている車輪の車輪直径が等しくない場合には、トラクションモータは異なるトルク量を提供するであろう。これは望ましくないモータ加熱、モータ損失、および／または性能の低下につながる可能性がある。高抵抗ロータを有するトラクションモータは、そのようなトラクションモータが不等長車輪直径に対する推進システムの感度を低下させるのでトラック毎システムで使用される。車軸毎システムはまた異なる直径の車輪を有していてもよいが、車軸毎システムは不等長車輪直径の負の影響を低減させるために車軸を個別に制御することが可能である。不等長車輪直径に対する感度が懸念のより少ないものであると、車軸毎システムにおけるトラクションモータは高抵抗ロータよりも効率的であることができる低抵抗ロータを使用することが許容される。
【０００５】
従来は、鉄道は同じタイプの推進システム、および結果として同じタイプのトラクションモータを有する機関車を典型的には使用していた。しかしながら、最近では、鉄道は異なるタイプの推進システムを使用し始めている。機関車の寿命動作中に、推進システムのトラクションモータは置き換えられてもよい。推進システムの１つのタイプのために構成されたトラクションモータを別のタイプの推進システムにインストールすることが可能である。このことが起こった場合、トラクションモータが不適切である機関車のオペレータまたは制御システムにはそのことが容易に明らかではないかもしれない。それにもかかわらず、不適切なトラクションモータ付き機関車の継続的な動作は推進システムの全体的な性能を損なう、モータ故障の可能性を増大させる、またはトラクションモータまたは推進システムへの他の望ましくない効果を引き起こす可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第８２０３２９８号明細書
【発明の概要】
【０００７】
実施形態では、経路に沿って車両システムが推進するように共通の車両システムの複数のトラクションモータの動作パラメータを表すモータ測定値を受信するように構成された測定モジュールを含む制御システムが提供される。トラクションモータは共通の電源により付勢され、および互いに対して電気的に並列であってもよい。制御システムはまたモータ測定値を予想される測定値と比較するように構成された分析モジュールを含む。予想される測定値は指定されたモータタイプに対応する。分析モジュールはモータ測定値を予想される測定値と比較することに基づいて少なくとも１つのトラクションモータが指定されたモータタイプと異なることを判定するように構成される。
【０００８】
実施形態では、経路に沿って車両システムを推進させる車両システムの複数のトラクションモータを制御することを含む方法が提供される。トラクションモータは共通の電源により付勢され、および互いに対して電気的に並列であってもよい。方法はまた経路に沿って車両システムが推進するようにトラクションモータの動作パラメータを表すモータ測定値を受信することを含む。方法はまたモータ測定値を予想される測定値と比較することを含む。予想される測定値は指定されたモータタイプに対応する。方法はまたモータ測定値を予想される測定値と比較することに基づいて少なくとも１つのトラクションモータが指定されたモータタイプと異なることを判定することを含む。
【０００９】
実施形態では、経路に沿って車両システムが推進するように共通の車両システムの複数のトラクションモータの動作パラメータを表すモータ測定値を受信するように構成された測定モジュールを含む制御システムが提供される。トラクションモータは共通の電源により付勢され、および互いに対して電気的に並列であってもよい。制御システムはまた互いにモータ測定値を比較するように構成された分析モジュールを含む。分析モジュールは互いにモータ測定値を比較することに基づいてトラクションモータが異なるモータタイプを含むことを判定するように構成される。
【００１０】
実施形態では、経路に沿って車両システムを推進させる車両システムの複数のトラクションモータを制御することを含む方法が提供される。トラクションモータは共通の電源により付勢され、および互いに対して電気的に並列であってもよい。方法はまた経路に沿って車両システムが推進するようにトラクションモータの動作パラメータを表すモータ測定値を受信することを含む。方法はまたトラクションモータが異なるモータタイプを含むかどうかを判定するために互いにモータ測定値を比較することを含む。
【００１１】
実施形態では、経路に沿って車両システムが推進するように共通の車両システムの複数のトラクションモータの動作パラメータを表すモータ測定値を受信するように構成された測定モジュールを含む制御システムが提供される。トラクションモータは共通の電源により付勢され、および互いに対して電気的に並列であってもよい。制御システムはまたモータ測定値に基づいてトラクションモータの各々について動作パラメータの性能の関係を計算するように構成された分析モジュールを含む。分析モジュールはトラクションモータの各々についての性能の関係に基づいてトラクションモータが異なるモータタイプを含むことを判定するように構成される。
【００１２】
実施形態では、経路に沿って車両システムを推進させる車両システムの複数のトラクションモータを制御することを含む方法が提供される。トラクションモータは異なるモータタイプを含む。方法はまた経路に沿って車両システムが推進するようにトラクションモータの動作パラメータを表すモータ測定値を受信すること、およびモータ測定値に基づいてトラクションモータの各々の動作パラメータの性能の関係を計算することを含む。方法はまたトラクションモータの各々について性能の関係に基づいてモータタイプを含むトラクションモータが異なっていることを判定することを含む。
【００１３】
様々な態様において、トラクションモータのモータタイプが異なるか、または少なくとも１つのトラクションモータが指定されたモータタイプと異なると判定することに応答して、本明細書に記載のシステムおよび方法は、（ａ）少なくとも１つの異なるモータタイプの車両システムのオペレータに通知する；（ｂ）少なくとも１つの異なるモータタイプの遠隔監視局に通知する；（ｃ）少なくとも１つの異なるモータタイプの牽引力を減少させる；または（ｄ）少なくとも１つの異なるモータタイプに基づいて車両システムの現在の動作計画を修正するために計画モジュールに指示するのうちの少なくとも１つに構成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】経路に沿って走行する車両システムの実施形態の概略図である。
【図２】図１の車両システムで使用されてもよい推進力生成車両の概略図である。
【図３】実施形態によるトラクションモータの異なるタイプのトルク−速度関係を示す。
【図４】実施形態によるトラクションモータの異なるタイプの電流−速度関係を示す。
【図５】実施形態による共通のインバータにより制御されるトラクションモータの異なるタイプのトルク−速度関係を示す。
【図６】実施形態による共通のインバータにより制御されるトラクションモータの異なるタイプの電流−速度関係を示す。
【図７】実施形態による別々のインバータにより個別に制御されるトラクションモータの異なるタイプのトルク−速度関係を示す。
【図８】実施形態による別々のインバータにより個別に制御されるトラクションモータの異なるタイプの電流−速度関係を示す。
【図９】実施形態による方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本明細書に記載の本発明の主題の実施形態は車両システムの１つ以上のトラクションモータが車両システムの所望の動作に不適切である、または他のトラクションモータと同じタイプではないことを判定するための方法およびシステムを含む。このような車両システムは車両システムの牽引力を生成するための複数のトラクションモータを有する少なくとも１つの推進力生成車両を含んでいてもよい。いくつかの場合において、トラクションモータはまた制動動作中に発電機として使用されてもよい。車両システムの動作中に、トラクションモータの動作パラメータを表すモータ測定値は取得されてもよい。動作パラメータはモータの性能に関係する。本明細書に記載の実施形態により利用されてもよいトラクションモータのための動作パラメータの非限定的な例はモータ速度（例えば、トラクションモータのロータの回転速度）、モータスリップ、車輪速度、車輪クリープ、トラクションモータに供給される電流の励起周波数、トラクションモータに供給される電圧、トラクションモータに供給される電流、トラクションモータのロータ内のモータ電流（例えば、誘導電流）、トラクションモータのトルク、トラクションモータの馬力、トラクションモータに結合された車軸や車輪の直径、トラクションモータのインピーダンス、およびトラクションモータのリアクタンスを含む。
【００１６】
モータ測定値は動作パラメータの値であってもよく、および車両システムから直接検出される、または他の測定値に基づいて計算されてもよい。例えば、トルクおよび馬力は様々な測定値から異なる方法で計算されてもよい。第１のトラクションモータに関連付けられるモータ測定値はまた第１のトラクションモータを非アクティブにすることにより、および車両システムの他のトラクションモータによる性能の変化を測定することにより検出されてもよい。他のトラクションモータの性能の変化は第１のトラクションモータのモータ性能を示していてもよい。
【００１７】
これらのモータ測定値に基づいて、本明細書に記載のシステムおよび方法は１つ以上のトラクションモータが車両システムの所望の動作に対して不適切なまたは不正確であることを、またはトラクションモータのグループが不整合あることを判定してもよい。実施形態はモータ測定値を１つ以上の予想される測定値またはメトリックス（測定基準）と比較することによりこの判定を行ってもよい。判定が基づいているモータ測定値はモータ測定値の単一のタイプ（例えば、励起周波数）またはモータ測定値の複数のタイプ（例えば、励起周波数およびトルク）であってもよい。パワー測定値、熱測定値、牽引力測定値、電圧および電流測定値、加速度に対する力の測定値等のような測定値の様々なタイプを使用してもよいことが理解される。
【００１８】
予想される測定値またはメトリックスは指定されたモータタイプに対応してもよい。より具体的には、予想される測定値は関心対象となるモータ（例えば、車両システムの１つ以上のトラクションモータ）が指定されたモータタイプのものであった場合に受信されるべきモータ測定値を表していてもよい。予想される測定値はトラクションモータが現在の範囲内で動作している動作条件の関数であってもよい。例えば、予想される測定値は励起周波数、車両システムの負荷、関心対象となるモータの配分負荷、トラクションモータの動作温度、本明細書に記載の他の動作パラメータ、または気象条件または経路の摩擦係数などのような外部要因のうちの少なくとも１つの関数であってもよい。予想される測定値は値の範囲、ベースライン値、または閾値であってもよい。いくつかの場合では、予想される測定値またはメトリックスは複数の動作パラメータの性能の関係（例えば、関数）であってもよい。例えば、モータ速度およびトルクとの間のまたはモータ速度および電流との間の関係が判定されてもよい。このような例では、予想されるメトリックスは以下でより詳細に説明される動作パラメータ間の関係曲線の部分に対応する形状であってもよい。
【００１９】
実施形態はまた１つのトラクションモータのモータ測定値を他のトラクションモータのモータ測定値と比較することにより１つ以上のトラクションモータが不適切である、または他のトラクションモータと整合しないと判定してもよい。具体例として、共通のトラックまたは推進力生成車両のトラクションモータは共通の電源（例えば、インバータ）により付勢され、および同じ励起周波数を受信してもよい。この場合、モータ測定値は互いにほぼ等しくなることが予想されてもよい。異なるトラクションモータのモータ測定値を比較した後、トラクションモータの１つはそのトラクションモータが他のトラクションモータとはモータの異なるタイプであることを高い確信度があるように著しく異なる方法で動作していると判定されてもよい。例えば、同じタイプのトラクションモータは互いに指定された範囲または比率内にあるモータ測定値を有していてもよい。
【００２０】
予想外のモータ測定値を有するトラクションモータは指定された動作には不適切なトラクションモータとして識別されてもよい。いくつかの実施形態では、トラクションモータは不整合であるとして識別されるまたはラベル付けされてもよい。例えば、トラクションモータの１つ以上のモータタイプが不正確であるまたは予想されるモータタイプではない場合、トラクションモータは不整合であってもよい。不適切なまたは不整合であるトラクションモータ（複数可）を検出するのに応答して、例えば、実施形態は車両システムの動作を修正する、不適切なトラクションモータを有するものの置換計画を生成する、および／またはオペレータまたは制御システムが認識するように、またはオペレータまたは制御システムが不適切なモータ（複数可）に対処するための指定されたアクションを開始するようにオペレータまたは制御システムに通知してもよい。いくつかの実施形態では、車両システムの動作は不適切なトラクションモータを切り離すことまたは切断することにより修正されてもよい（例えば、トラクションモータに電力を供給するコンタクタを切断すること）。動作はまた不適切なトラクションモータの動作を減少させることにより修正されてもよい（例えば、トルクおよび／またはモータ速度を減少させる）。車両システムの動作はまたフラックスを減少させるまたは増大させるように動作点を変更することにより修正されてもよい。
【００２１】
いくつかの実施形態では、１つ以上の推進力生成車両は動力輪軸を含んでいてもよい。輪軸の各々はトラクションモータにより駆動される車軸に結合される車輪を有していてもよい。共通のインバータにより制御される複数の輪軸を有する推進システム（または対応する推進力生成車両）はトラック毎システム（またはトラック毎車両）と呼ばれてもよい。各輪軸が別々のインバータにより制御される複数の輪軸を有する推進システム（または対応する推進力生成車両）は車軸毎システム（または車軸毎車両）と呼ばれてもよい。
【００２２】
推進システムはトラクションモータの指定されたタイプで動作するように構成されてもよい。特定のモータタイプのトラクションモータは指定されたモータの特性を有するように構成されてもよい。より具体的には、ステータ、ロータ、および巻線の構造などのトラクションモータの様々な構成要素は指定された性能を達成するように設計されてもよい。鉄に対する銅の割合などのステータ、ロータ、および巻線の組成物はまた指定された性能を達成するように構成されてもよい。
【００２３】
特定の実施形態では、異なるタイプのトラクションモータは動作パラメータ間で異なる性能の関係を有していてもよい。いくつかの実施形態では、異なる性能の関係は動作中のトラクションモータの分析に際して識別されてもよい。例えば、異なるモータタイプは異なるトルク−速度関数、電流−スピード関数、トルク−スリップ関数、電流−スリップ関数等を有していてもよい。これら関数の各々はモータタイプを示す識別可能な特徴または部分を有していてもよい。特定の例として、上記の関数はモータ速度がトラクションモータの同期速度に近接している際に実質的に線形であってもよい。しかしながら、これらの線形部分の傾きはモータタイプに基づいて異なっていてもよい。
【００２４】
同じタイプのトラクションモータは製造公差およびトラクションモータの動作摩耗による性能の変動を有していてもよいが、そのような変動はトラクションモータの異なるタイプの性能の差分に比較して非実質的であってもよい。例えば、トラクションモータは予想される負荷またはモータスリップの関数として指定されたモータ速度を提供するように設計されてもよく、または指定された始動トルク、プル−アップトルク（最小トルク）、停動トルク、またはフル−ロードトルク（全負荷トルク）を提供するように設計されてもよい。このように、特定のアプリケーション用に設計されたモータタイプのトラクションモータはこのモータタイプを他のモータタイプから区別する測定値を提供する、または性能の関係を有していてもよい。一例として、急勾配の経路に沿って頻繁に移動する機関車は平坦な経路に沿って頻繁に移動する機関車とは異なるように構成されたトラクションモータを有していてもよい。大きな負荷（例えば、石炭）を搬送するように構成された機関車は高重量、低速アプリケーション用に構成されてもよい。軽負荷（例えば、乗客）用に構成された機関車は低重量、高速アプリケーション用に構成されてもよい。
【００２５】
別の例として、車軸毎システムは低抵抗ロータ付きトラクションモータを有するように構成されてもよく、およびトラック毎システムは高抵抗ロータを有するように構成されてもよい。車軸毎車両はゼネラル・エレクトリック社により開発されたＡＣシリーズおよびエボリューションシリーズを含む。トラック毎車両はゼネラル・モータズ社により開発されたエレクトロ・モーティブ・ディーゼル（ＥＭＤ）を含む。本明細書に記載の実施形態は高抵抗ロータを有するトラクションモータの中で低抵抗のロータを有するトラクションモータを識別するように構成されても、およびその逆であってもよい。例えば、トルク−スリップ特性は車両システムの動作中に各トラクションモータのために計算されてもよい。車軸毎システム用に構成されたトラクションモータ（複数可）はトラック毎システム用に構成されたトラクションモータ（複数可）とは異なるトルク−スリップ特性を有するであろう。
【００２６】
車両システムは複数の推進力生成車両を含んでいてもよい。このような例では、複数の推進力生成車両は単一車両編成または複数車両編成を形成するように配置されてもよい。いくつかの実施形態では、単一車両編成の推進力生成車両は牽引力および／または制動力を調整するために互いに通信するように構成される。車両システムはまた複数車両編成を含んでいてもよい。いくつかの場合では、車両編成は互いに通信してもよい。特定の１つの例として、列車は第１、第２、および第３の機関車編成を含んでいてもよく、機関車編成の各々は２つの機関車を含む。機関車編成は２つの機関車の動作を制御するために制御システムから指示を受信してもよい。
【００２７】
いくつかの実施形態では、モータ測定値は車両システムの通常動作中に取得される。例えば、モータ測定値は動作計画から逸脱することなく、またはオペレータ（例えば、技術者）からの入力または指示を逸脱することなく取得されてもよい。トリップ計画またはミッション計画と呼ばれることもある動作計画はトリップの所定の部分のための指定された牽引力および／または指定された制動力を提供するために推進力生成車両を制御するための指示を含んでいてもよい。指示は経路に沿ったトリップの時間および／または距離の関数として表されてもよい。いくつかの実施形態では、トラクションモータが不整合であるか、または１つ以上のトラクションモータが所望の動作に不適切であることを検出すると、本明細書に記載のシステムおよび方法は、不適切なトラクションモータに基づいて動作計画を修正してもよい。例えば、動作計画は牽引力を半減するために不適切なトラクションモータを含む推進システムに指示してもよい。
【００２８】
図１は実施形態により形成された車両システム１００の概略図である。図示の実施形態では、車両システム１００は鉄道車両システムである。本明細書の説明は機関車などのような鉄道車両に特に言及しているが、必ずしも全ての実施形態がそのように限定されるものではない。本明細書に記載の本発明の主題は、道路に沿って走行する自動車、オフハイウェイ車両、建設または農業機械、および船舶などのような１つ以上の他の車両または車両システムに関連して使用されてもよい。
【００２９】
図示されるように、車両システム１００は経路または走路１０２の一部に沿って走行する。車両システム１００は複数の個別の車両を含む。本明細書で使用される「個別の」車両は着脱可能に結合されることが可能である、およびより大きな車両システムの一部である独立した別々の車両である。車両システム１００は少なくとも１つの推進力生成車両（例えば、機関車）、および必要に応じて、互いに連結されている少なくとも１つの非動力車両（例えば、鉄道車両または乗用車両）を含む鉄道車両システムであってもよい。
【００３０】
図示の実施形態では、車両システム１００は互いに機械的に連結され、および走路１０２に沿ってグループとして走行するように構成される推進力生成車両１０４および１０５および非動力車両１０６および１０７を含む。用語「動力」または「推進力生成」は１つ以上の他の目的のためのエネルギーを車両が受け取るかまたは生成するかどうかではなく、車両それ自体を推進する能力を指している。例えば、非動力車両１０６、１０７は非動力車両１０６、１０７にオンボードに配置された１つ以上の負荷に電力を供給するための電流を受け取ってもよい（例えば、空調、照明等）。
【００３１】
図１では、推進力生成車両１０４は車両編成１１０の主要または先頭車両と考えてもよく、および推進力生成車両１０５は車両編成１１０の遠隔車両と考えてもよい。１つ以上の他の推進力生成車両を制御する推進力生成車両は「主要」または「先頭」推進力生成車両と呼ばれてもよく、および別の推進力生成車両により制御される推進力生成車両は「遠隔」推進力生成車両と呼ばれてもよい。主要推進力生成車両は経路に沿って他の車両を牽引してもまたはしなくてもよい。単一車両編成１１０内の複数の推進力生成車両１０４、１０５は単一移動装置として動作するように構成される。例えば、複数推進力生成車両１０４、１０５は走路１０２に沿って車両システム１００を推進させるために牽引力および／または制動力を調整してもよい。
【００３２】
車両システムは単一車両編成であってもまたは含んでいてもよく、または直接的または間接的に互いに結合された複数の車両編成を含んでいてもよい。例えば、車両システム１００は車両編成１１０に結合された第２の車両編成１１１を含む。車両システムが複数車両編成を含む際には、車両編成はサブ−編成と呼ばれてもよい。車両システムが複数車両編成を含む際には、車両編成は単一の移動装置として動作するように構成されてもよい。例えば、複数車両サブ−編成は全体として車両システムの動作を制御するためにサブ−編成中の牽引および／または制動力を調整するマスタコンピューティングシステムにより制御されてもよい。主制御システムはまた本明細書に記載のようにモータ測定値を取得するように構成されてもよい。
【００３３】
また図１に示すように、車両システム１００は車両システム１００のオフボードに配置することができる（例えば、外側）オフボード制御システム１１６と通信してもよい。例えば、制御システム１１６は鉄道会社のためのセントラルディスパッチオフィス（中央指令所）１１５に配置されてもよい。制御システム１１６は種々の動作計画を生成しおよび伝達する、および／または走路の状態に関する情報を通信することができる。制御システム１１６はまた車両システム１００により取得されたモータ測定値を受信し、および分析するための１つ以上のモジュールを含んでいてもよい。制御システム１１６は車両システム１００に無線で信号を送信する無線周波数（ＲＦ）またはセルラーアンテナなどのような無線アンテナ１１８（および関連する送受信機器）を含むことができる。車両システム１００はまた無線アンテナ１２０（および関連する送受信機器）を含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、制御システム１１６は１つ以上のトラクションモータが車両システム１００の所望の動作に不適切であることを、またはトラクションモータが不整合であることを判定するように構成されてもよい。例えば、制御システム１１６は以下に説明する制御システム２０６（図２に示される）と同様のモジュールを含んでいてもよい。
【００３４】
図２は車両システム１００（図１）などのような鉄道車両システム２００の一部であってもよい推進力生成車両２００の概略図である。推進力生成車両２００は鉄道車両システムにおいて他の車両編成（複数可）（図示せず）と結合されてもまたはされなくてもよい車両編成を構成する、または一部であってもよい。図示されるように、推進力生成車両２００は、推進力生成車両２００、および必要に応じて推進力生成車両２００を含む車両システムの他の推進力生成車両の動作を制御するように構成される制御システム２０６を含む。代替的には、制御システム２０６は推進力生成車両間で分散されてもよい。複数車両編成を含む実施形態については、制御システム２０６は他の車両編成の動作を制御するように構成されてもよい。
【００３５】
推進システム２２０は発電電動機器のロータに機械的に結合される可変速度原動機またはエンジン２２４を含むことができる。図示の実施形態では、発電電動機器はオルタネータ２２６、および特に３相交流電流（ＡＣ）同期オルタネータである。オルタネータ２２６により生成された３相電圧は電力整流器ブリッジ２２８の入力端子に供給される。電力整流器ブリッジ２２８はオルタネータ２２６からの交流電力を直流（ＤＣ）電力に変換または変更してもよい。電力整流器ブリッジ２２８はＤＣリンクまたはバス２３０にＤＣ電力を供給する出力端子を有する。推進システム２２０はディーゼルにより電力供給されるＡＣ型推進システムであると記載されているが、本明細書に記載のその実施形態はまた少なくとも部分的に電気で駆動される推進システムを用いて実施されてもよい（例えば、電池、カテナリシステム（架線方式）等）ことが理解される。
【００３６】
図示されるように、ＤＣリンク２３０はインバータ２３２、２３４に電気的に接続される。インバータ２３２、２３４は制御された周波数でトラクションモータ２４１−２４４に電力供給するためにＤＣ電力をＡＣ電力に変換（例えば、インバート）するように構成される。インバータ２３２、２３４はＤＣリンク２３０上のＤＣ電圧を制御された周波数のＡＣ電圧にインバートするために、制御システム２０６（または車両制御モジュール２１０）からの信号をゲーティングすることに応答して導通のスイッチインおよびスイッチアウト（スイッチ入り切り）をする高電力ゲートターンオフデバイスを使用してもよい。
【００３７】
トラクションモータ２４１、２４２はインバータ２３２に電気的に接続されおよび電力供給されており、およびトラクションモータ２４３、２４４はインバータ２３４に電気的に接続されおよび電力供給されている。トラクションモータ２４１、２４２は互いに電気的に並列であり、およびトラクションモータ２４３、２４４は互いに電気的に並列である。電気的に並列なトラクションモータは対応するインバータから同じ励起周波数を受信してもよい。代替の実施形態では、トラクションモータ２４１、２４２および／またはトラクションモータ２４３、２４４は直列であってもよい。他の実施形態は直列および並列であるトラクションモータの組み合わせを含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、トラクションモータ２４１−２４４は可変速ＡＣトラクションモータ（例えば、誘導モータ）である。また図示されるように、モータ２４１−２４４は各々が車輪２７１−２７４に結合される車軸２５１−２５４にそれぞれ動作可能に結合される。モータ２４１−２４４、車軸２５１−２５４、および車輪２７１−２７４はそれぞれの車軸車輪セット２６１−２６４を構成してもよい。例えば、トラクションモータ２４１、車軸２５１、および車輪２７１のペアは車輪セット２６１を構成してもよく、推進力生成車両２００、およびそれ故に鉄道車両システム２００を推進させるための牽引力を生成するように構成される。車軸車輪セット２６１−２６４の各々は指定された牽引力または制動力を提供するために制御システム２０６により選択的に制御されてもよい。
【００３８】
図示の実施形態では、推進システム２２０は２つの別々のトラック２１６、２１８を有するトラック毎システムである。例えば、インバータ２３２、２３４の各々は電気的に並列であるトラクションモータのペアを制御する。他の実施形態では、インバータ２３２、２３４は２つよりも多いトラクションモータを制御してもよい（例えば、３つまたは４つ）。インバータ２３２およびトラクションモータ２４１、２４２は第１のトラック２１６の一部であるか、またはそれを構成してもよい。インバータ２３４およびトラクションモータ２４３、２４４は第２のトラック２１８の一部であるか、またはそれを構成してもよい。トラック２１６、２１８の各々は推進力生成車両２００のフレームに固定されてもよい。
【００３９】
他の実施形態では、推進システム２２０はトラクションモータ２４１−２４４の各々が排他的にそれぞれのトラクションモータを制御するように構成された単一のインバータにより制御される車軸毎システムであってもよい。そのような実施形態はトラクションモータの個別制御を可能にしてもよい。
【００４０】
図示の実施形態は４車軸推進システムを示しているが、本明細書に記載の本発明の主題は４車軸システムに限定されず、他のシステムにも同様に適用可能であることが理解される。例えば、推進システム２２０は３つのトラクションモータに電力を供給するためにそれぞれ接続された２つのインバータを有する６車軸機関車であってもよい。代替的に、推進システム２２０は６つのトラクションモータのそれぞれ１つに電力を供給するためにそれぞれ接続された６つのインバータを有する６車軸機関車であってもよい。
【００４１】
図示の実施形態では、推進力生成車両２００および隣接する鉄道車両２０４は機械的結合器２６６により直接接続される。鉄道車両２０４は別の推進力生成車両であってもよく、または非動力車両であってもよい。機械的結合器２６６は、推進力生成車両２００および鉄道車両２０４が互いに向かってまたは互いに離れて限定された距離を移動することが許容されるようにいくらかの許容範囲または弛みを許容してもよい。結合器２６６は通信ケーブル２６５を車両２００、２０４との間で延長しても、および通信可能に接続してもよい。
【００４２】
鉄道車両システム２００は１つ以上のレールを有する走路などの経路２０８に沿って走行する。推進力生成車両２００は車両の車輪セットを使用して車両システム２００の駆動を容易に行う。例えば、トラクションモータ２４１−２４４はトルクを車輪２７１−２７４に伝達し、経路２０８に沿って接線方向の力（例えば、牽引力）を作用させ、それにより経路２０８に沿って鉄道車両システム２００を推進する。推進力生成車両２００の各車輪で展開された牽引力はそれぞれの車輪に作用する垂直力２８０に比例する。
【００４３】
ダイナミック制動モードに関しては、トラクションモータ２４１−２４４はトラクションモータ２４１−２４４が発電機として動作するように（パワースイッチングデバイス（図示せず）を介して）再構成される。そのように構成され、トラクションモータ２４１−２４４は推進力生成車両２００を減速させる効果を有する電気エネルギーを生成する。いくつかの場合では、ダイナミック制動モードで生成されたエネルギーは推進力生成車両２００に結合される抵抗グリッド（図示せず）に転送されてもよい。ダイナミック制動エネルギーは熱に変換され、およびグリッドを通して推進力生成車両２００から放散されてもよい。他の実施形態では、ダイナミック制動エネルギーは推進力生成車両２００により蓄えられてもよい（例えば、電池）。
【００４４】
また図２に示すように、鉄道車両システム２００は相当数の検出デバイス２９１−２９５を含んでいてもよい。制御システム２０６の検出デバイス２９１−２９５は推進力生成システム２００内の様々なポイントに配置されてもよい。例えば、検出デバイス２９３、２９４はそれぞれインバータ２３２、２３４に結合される。検出デバイス２９１、２９２はトラクションモータ２４１−２４４の各々に結合される。検出デバイス２９１−２９５はトラクションモータ２４１−２４５の１つ以上の動作パラメータを監視するように構成される。より具体的には、検出デバイス２９１−２９５はトラクションモータ２４１−２４５の性能の関係を判定する動作パラメータに関連する測定値を取得してもよい。いくつかの実施形態では、検出デバイス２９１−２９５はモータ測定値を、またはモータ測定値を計算するために使用されてもよい他の測定値を検出するように構成される。モータ測定値は電流の励起周波数、供給電圧、モータ電流（例えば、誘導電流）、トルクまたは馬力、モータ速度またはロータの回転速度、トラクションモータの車軸または車輪の直径、モータスリップ、トラクションモータのインピーダンス、トラクションモータのリアクタンスを含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、検出デバイス２９１−２９５はまた捩り振動、車両速度（例えば、対地速度）、車輪歪み、車軸歪み、またはドッグボーン歪みを検出するように構成されてもよい。
【００４５】
検出デバイス２９５は機械的結合器２６６に動作可能に接続され、および機械的結合器２６６における持続した応力または力を検出するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、検出デバイス２９５により取得されたデータはトルクまたは馬力を決定するために使用される測定値を計算するために使用されてもよい。いくつかの実施形態では、検出デバイスはレーダシステム（例えば、ドップラーレーダガンまたはレーダシステムの他のタイプ）または推進力生成車両２００が経路２０８に沿って動く際の速度を表すデータを取得するために使用される全地球測位システム（ＧＰＳ）システムを含んでいてもよい。
【００４６】
制御システム２０６は推進力生成車両２００の少なくともいくつかの動作を制御するように構成される。いくつかの実施形態では、制御システム２０６はまた他の車両の動作を制御してもよい。例えば、制御システム２０６は編成内の複数の車両の動作を制御する、または複数の編成の動作を制御するように構成された主制御システムであってもよい。図示されるように、制御システム２０６は複数のモジュール２８１−２８４を含む。制御システム２０６および対応するモジュール２８１−２８４はコントローラ、プロセッサ、または１つ以上の命令のセット（例えば、ソフトウェア）に基づいて動作を実行する他の論理ベースのデバイスであってもよい。いくつかの場合では、制御システム２０６の異なるモジュールは同一の論理ベースのデバイスの一部であるか、または代替的に複数の論理ベースのデバイス内に分散される。制御システム２０６が動作する命令はメモリ等の有形および非一時的な（例えば、過渡信号ではない）コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に格納されてもよい。メモリは１つ以上のコンピュータハードドライブ、フラッシュドライブ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなどを含んでいてもよい。代替的に、制御システム２０６の動作に指示をする１つ以上の命令のセットは制御システム２０６のハードウェア内に形成されたハードワイヤードロジックであることによるなどのような制御システム２０６のロジック内のハードワイヤーであってもよい。
【００４７】
車両制御モジュール２８１は推進力生成車両２００の牽引および／または制動動作を制御するように構成される。この目的のために、車両制御モジュール２８１は推進システム２２０および制動システム（図示せず）と通信するように構成される。車両制御モジュール２８１は動力、牽引力等を増加させるまたは減少させるように指示してもよい（例えば、推進システム２２０の１つ以上の構成要素に信号を伝達する）。例えば、指示は推進力生成車両２００により実施される牽引動作（例えば、ノッチまたはスロットルの設定）および制動動作を指示する１つ以上の動作計画に従ってもよい。実施形態では、車両制御部２８１は動作計画に従って推進力生成車両２００の動作を自律的に制御してもよい。
【００４８】
測定モジュール２８２は経路２０８に沿って走行する車両２００としてのトラクションモータ２４１−２４４の動作パラメータを表すモータ測定値または他のデータを受信するように構成される。いくつかの実施形態では、測定モジュール２８２は検出デバイス２９１−２９５などのような検出デバイスから受信した測定値、および／またはデータが十分なまたは信頼できるものであることを判定するために測定値またはデータを分析してもよい。測定モジュール２１２は制御システム２０６および他のモジュール２８２−２８４が測定値を認識してもよいように測定値またはデータを所定の形式にパッケージ化してもよい。いくつかの場合では、測定モジュール２１２は予備処理ステップを実行してもよい。例えば、測定モジュール２１２は検出デバイス２９１−２９５からデータを取得し、およびトラクションモータが適切であるかどうか、またはトラクションモータが不整合であるかどうかを判定するために使用されるであろうモータ測定値を計算してもよい。
【００４９】
いくつかの場合では、測定モジュール２１２は動作条件としてデータまたはモータ測定値を指定してもよい。動作条件はモータ測定値を比較するための予想される測定値を識別するために使用されてもよい。例えば、動作条件は励起周波数および推進力生成車両２００の負荷であってもよい。この情報と共に、測定モジュール２１２は指定されたモータタイプまたは複数のタイプの予想される測定値を識別するために１つ以上のデータベースまたは関数を使用してもよい。いくつかの実施形態では、測定モジュール２１２はまた異なる動作パラメータ中の性能の関係を計算するように構成されてもよい。性能の関係はモータ速度、モータ電流、モータスリップ、トルク、または馬力などのような異なる動作パラメータとの間の関係を表す関数であってもよい。このような性能の関係は図３−８に示される。
【００５０】
いくつかの実施形態では、測定モジュール２１２は測定に関連する測定値またはデータを送信機２９６に伝達してもよい。送信機２９６はモータ測定値および／または動作条件を、例えば制御システム１１６に通信するように構成されてもよい。本明細書で説明するように、制御システム１１６はトラクションモータが適切でないかまたは不整合かどうかを判定するために制御システム２０６と同様の動作を実行するように構成されてもよい。
【００５１】
分析モジュール２８３は１つ以上のトラクションモータが推進力生成車両２００または推進力生成車両２００を含む車両システムのために適切ではないかどうかを判定するためにモータ測定値を分析するように構成される。例えば、分析モジュール２８３はモータ測定値を予想される測定値と比較してもよく、異なるトラクションモータのモータ測定値を比較してもよく、またはトラクションモータの計算された性能の関係を比較してもよい。このような動作は方法５００に関して以下でより詳細に説明される。
【００５２】
計画モジュール２８４は推進力生成車両２００または推進力生成車両２００を含む車両システムの動作を制御するための動作計画を生成するように構成される。例えば、１つ以上のトラクションモータがモータの不適切なタイプであるか、または他のトラクションモータと類似のものではないと判定したことに応答して、計画モジュール２８４は現在実装されている、または既存の動作計画を修正してもよい。動作計画は推進力生成車両２００の性能を改善するために、および／または損傷を防ぐまたは摩耗や損傷の可能性を減少させるために推進力生成車両２００の性能を制限するように構成されてもよい。
【００５３】
動作計画は車両の牽引および／または制動力を制御するための指示を含んでいてもよい。指示は時間および／または経路に沿った往復の距離の関数として表されてもよい。いくつかの実施形態では、動作計画の指示に従った走行は、動作計画が生成されなかった場合にトラクションモータにより継続されるであろう応力に対して車両に相対的にトラクションモータ上のストレスを低減するようにさせてもよい。例えば、動作計画はトラクションモータに対する励起周波数を減少させるために、断続的にトラクションモータを駆動するために、または完全にトラクションモータを無効にするために車両に指示してもよい。関心対象となるモータがトラック毎システムのトラクションモータのセットのメンバである場合、動作計画はトラクションモータのセットの励起周波数を減少させるために、トラクションモータのセットを間欠的に駆動するために、またはトラクションモータのセットを無効にするために車両に指示してもよい。オペレータが動作計画に従って車両を手動で制御できるように（また、本明細書では車両の「コーチングモード」と称される）、車両は動作計画に従って自律的に制御されてもよく、または動作計画の指示は車両のオペレータに提示されてもよい。
【００５４】
計画モジュール２８４は動作計画を生成するために少なくとも１つの車両データまたは経路データ（または経路データベース）を使用するように構成されてもよい。車両データは車両の特性に関する情報を含んでいてもよい。例えば、車両が鉄道車両である場合には、車両データは鉄道車両の数、機関車の数、個々の機関車または機関車の編成に関連する情報（例えば、機関車のモデルまたはタイプ、重量、動力の説明、機関車牽引トランスミッションの性能、出力動力（または燃料効率）の関数としてのエンジン燃料の消費、冷却特性）、有効抗力係数付きの鉄道車両の負荷、車両ハンドリングルール（例えば、牽引力傾斜率、最大制動力傾斜率）、鉄道車両の内容、動力（スロットル）設定上の下限および／または上限等を含んでいてもよい。車両データはまたトラクションモータに関する部分的なデータを含んでいてもよい。例えば、トラクションモータが指定されたモータタイプであると判定された場合、計画モジュール２８４は動作計画を生成する際にそのようなモータタイプに関する履歴情報を使用してもよい。
【００５５】
経路データは経路に沿った様々なセグメントの地理または地形に関係する情報（例えば、実効的な走路グレードおよび曲率）、経路の指定されたセグメントのための制限速度、最大累積および／または経路の指定されたセグメントのための瞬時的な排出量、交差点の位置（例えば、踏切）、特定の走路特徴の場所（例えば、頂部、垂み、曲線、片勾配）、里程標（マイル標、ｍｉｌｅｐｏｓｔｓ）の位置、およびグレード変更の場所、サイディング（側線）、デポヤード（貯蔵ヤード）、および燃料ステーションなどのような経路上の情報を含んでいてもよい。経路データは、適切な場合には、距離の関数であるか、または経路の指定された距離に対応していてもよい。一実施形態では、計画モジュール２８４はゼネラル・エレクトリック社により開発されたトリップオプティマイザ（商標）システムなどのソフトウェアアプリケーションまたはシステムを含む。
【００５６】
図３〜図８はトラクションモータの性能の関係を示すプロットまたはグラフを含む。図示の実施形態では、トラクションモータは誘導モータである。しかしながら、同様の性能の関係は直流（ＤＣ）モータまたは交流（ＡＣ）同期モータなどのようなトラクションモータの他のタイプのために判定されてもよい。各プロットにおいて、縦軸（ｙ軸）はトルクまたはモータ電流を表し、および横軸（ｘ軸）はモータ速度を表す。モータ速度は指定期間内にロータが回転した回数であってもよい。図３〜図８では、モータ速度は周波数の単位（例えば、Ｈｚ）であり、トルクはフィートポンドの単位であり、および電流はアンペアの単位である。しかしながら、性能の関係は他の単位で計算されてもよいことが理解される。そのうえ、同様の性能の関係は関連する動作パラメータで計算されてもよい。例えば、牽引力はトルクの代用とされてもよく、およびモータスリップはモータ速度の代用とされてもよい。トラクションモータが誘導モータである実施形態に関して、モータ電流は入力電流に基づいて推定される、または計算されてもよく、いくつかの実施形態ではセンサにより検出されてもよい。トルクは１つ以上の測定値に基づいて計算されてもよい。
【００５７】
図３は２つの異なるトラクションモータのトルク−速度関係を表すプロットである。トルクは縦軸により表され、およびモータ速度は横軸により表される。曲線３０１は低スリップトラクションモータのトルク−速度関係を表し、車軸毎システムにより使用されてもよく、および曲線３１１は高スリップトラクションモータのトルク−速度関係を表し、トラック毎システムにより使用されてもよい。上述したように、曲線３０１、３１１の差異はトラクションモータの構成要素の構造および／または組成の違いに基づいてもよい。いくつかの場合では、差異はまた同じタイプのトラクションモータとの間に存在してもよい。このような差異は製造公差および／またはトラクションモータの動作温度に基づいてもよい。
【００５８】
いくつかの実施形態では、トラクションモータの動作温度はトラクションモータが不整合であるかどうか判定する際に考慮されてもよい。例えば、曲線３０１、３１１の形状は対応するトラクションモータの動作温度の関数であってもよい。性能の関係はトラクションモータの動作温度に基づいてもよい。このように、同じタイプのトラクションモータは異なるトラクションモータの動作温度による異なる傾きの曲線３０１、３１１の一部分を有していてもよい。例えば、いくつかの場合では、トラクションモータの動作温度が上昇するので、曲線の実質的な線形の部分は浅くなってもよい。依って、実施形態は異なるトラクションモータが同一または異なるタイプのものであるかどうかを判定する際に、異なる動作温度を補償するように構成されてもよい。
【００５９】
本明細書に記載の実施形態は１つ以上のトラクションモータが車両システムには不適切であるかどうか、および／またはトラクションモータがトラクションモータの性能の関係（例えば、曲線３０１、３１１の１つ以上の部分またはポイント）を判定すること、および判定した性能の関係を指定された関係（予想されるまたは既知の性能の関係）と比較することにより不整合であるかどうかを判定するように構成されてもよい。一例としてのみ、実施形態は線形部分の傾きを判定するために曲線の線形部分を計算し（以下により詳細に説明される）、および計算された傾きを高スリップおよび低スリップモータのための予想されるまたは既知の傾きの値と比較してもよい。しかしながら、これは１つの特定の例であり、および実施形態は性能の関係の線形部分を計算することに限定されないことが理解される。
【００６０】
さらに、図３の曲線および他の図における曲線は説明のためだけであることに留意されたい。例えば、他の実施形態は異なる単位を使用してもよく、または曲線で示したものとは異なる値を検出してもよい。そのうえ、他の実施形態では、値の間の関係が異なっていてもよい。依って、図３の曲線の形状は例としてのみ提供される。
【００６１】
示されるように、曲線３０１、３１１のそれぞれは３２０での横軸と交差し、トラクションモータの同期速度（または周波数）を表す。トラクションモータの同期速度はステータにより生成される回転磁界の速度に等しい。同期速度は入力電流の励起周波数に依存する。トラクションモータのモータリングステージ（走行段階）中には、トルクはトラクションモータに結合された車軸を動かすトラクションモータにより生成される。モータリングステージにおけるモータ速度はトルクを発生させるために同期速度未満である。より具体的には、トラクションモータのロータが同期速度未満であるモータ速度で回転する際には、電流は車軸を動かすための力を発生させるロータ内に誘導される。しかしながら、ロータが同期速度で回転する際には、ロータ内に誘導される電流は最小となり、およびトルクは生成されない。例えば、トラクションモータの各々は同期速度３２０でゼロトルクを発生する。
【００６２】
車両システムがモータリングステージ中に指定された巡航速度（例えば、車両の速度）を達成した際には、モータ速度が最大トルク（停動トルクとも呼ばる）に相関するモータ速度よりも大きくなることが一般的に望ましい。低スリップトラクションモータの最大トルクは３０２で示され、および高スリップトラクションモータの最大トルクは３１２で示される。低スリップトラクションモータのためのモータリングステージは３０３で、および約５９．２ｒｐｍおよび６１ｒｐｍとの間のモータ速度に相関する図３に示される。高スリップトラクションモータ用のモータリングステージは３１３で示され、および約５７．２ｒｐｍおよび６１ｒｐｍとの間のモータ速度に相関する。示されるように、低スリップおよび高スリップトラクションモータのモータリングステージ３０３、３１３はそれぞれモータ速度の異なる範囲を有する。
【００６３】
また示されるように、曲線３０１、３１１はモータリングステージ３０３、３１３における一般的な線形部分を含む。しかしながら、それぞれのモータリングステージ３０３、３１３での線形部分の斜きは異なっている。例えば、モータリングステージ３０３に沿った曲線３０１はモータリングステージ３１３に沿った曲線３１１よりも急である（または曲線３１１は曲線３０１よりも浅い）。低スリップトラクションモータはトルクの相対的に大きな変化においてモータ速度の小さな変化が結果として生じるモータ速度の変化により敏感である。一方では、高スリップトラクションモータはモータ速度の変化にそれほど敏感ではない。図３に示す例では、モータ速度が同期速度から減少すると、低スリップトラクションモータは高スリップトラクションモータの約２倍の速さでトルクを増大させる。
【００６４】
トラクションモータの様々なタイプはモータリングステージ中にトルクおよびモータ速度との間に類似の線形関係を有していることに留意されたい。しかしながら、線形部分の傾きはトラクションモータの異なるタイプ間で異なることができる。このように、モータリングステージ中のトルク−速度曲線の傾きはトラクションモータが異なることを、またはトラクションモータの種類を識別することの少なくとも１つを判定ために使用されてもよい。例えば、モータリングステージ３０３、３１３におけるトラクションモータの動作中に、最大トルク３０２、３１２が識別されてもよい。曲線３０１、３１１の線形部分の傾きは１つのデータポイントとして同期速度３２０および他のデータポイントとして最大トルク３０２、３１２を使用して計算されてもよい。図３の実施形態に関して、高スリップトラクションモータは−Ｘに等しいモータリングステージ３１３のための定数Ｋを有していてもよく、および低スリップトラクションモータは−２Ｘに等しいモータリングステージ３０３のための定数Ｋを有していてもよい。トラクションモータが異なるタイプであるかどうかを判定するために、定数Ｋの値は互いに比較される、またはデータベースまたはルックアップテーブル内の予想値と比較されてもよい。
【００６５】
本明細書で記述したように、実施形態は性能の関係の線形部分を計算することに限定されるものではない。代わりに、実施形態は性能の関係の任意の関係メトリック（例えば、ポイント、形状、傾きなど）を判定し、および判定された関係メトリックを予想されるまたは既知のメトリックと比較してもよい。関係メトリックおよび予想されるメトリックは、例えば、曲線の指定された形状、対応する曲線の２つのポイントの間の傾き、曲線の指定された時点での値（例えば、曲線の最大値）、または曲線の２つのポイント間の値の範囲に対応してもよい。いくつかの実施形態では、予想されるメトリックは閾値、ベースライン値などであってもよい。関係メトリックが閾値を上回るか、またはベースラインを下回る場合、関係メトリックに対応するトラクションモータは不適切であるかまたは不整合であると判定されてもよい。
【００６６】
図４は図３の低スリップおよび高スリップトラクションモータの電流−速度関係を表すプロットである。曲線３３１は低スリップトラクションモータの電流−速度関係を表し、および曲線３４１は高スリップトラクションモータの電流−速度関係を表す。低スリップおよび高スリップトラクションモータのトルクと同様に、曲線３３１、３４１の違いはトラクションモータの構成要素の構造および／または組成の違いに基づいてもよい。
【００６７】
図４に示される電流−速度関係はまたトラクションモータが異なるタイプであることを判定するために使用されてもよい。図３の曲線３０１、３１１と同様に、図４の曲線３３１、３４１はモータリングステージ３０３、３１３中にそれぞれ実質的に線形の部分を有する。曲線の各々は３５２で最小に達し、同期速度での電流量を表す。モータリングステージにおけるトラクションモータの動作中に、電流の複数のデータポイントが判定されてもよい。曲線３３１、３４０の線形部分の傾きは曲線３３１、３４０に沿ってデータポイントおよび他のデータポイントとして最小３５２を使用して計算されてもよい。
【００６８】
図５および６はトラクションモータが電気的に並列であり、それ故に同じ励起周波数が供給される３つのトラクションモータの性能の関係を示している。励起周波数は共通のインバータにより供給されてもよい。しかしながら、他の実施形態では、トラクションモータは直列であってもよく、またはトラクションモータの組み合わせは並列であっても、または直列であってもよい。このような例では、性能の関係は図に示すものとは異なってもよい。
【００６９】
図５はトルク−速度関係のプロットを示し、および図６は電流−速度関係のプロットを示す。図５に関して、曲線４０１は低スリップトラクションモータのトルク−速度関係を表す。曲線４１１は２つの高スリップトラクションモータの同一のトルク−速度関係を表す。２つの高スリップトラクションモータの曲線は動作温度の補償後に重なっているため、唯１つの曲線４１１が示されている。図６に関して、曲線４２１は低スリップトラクションモータの電流−速度関係を表す。曲線４３１は２つの高スリップトラクションモータの同一の電流−速度関係を表す。再度、２つの高スリップトラクションモータの曲線は重なっているため、唯１つの曲線４２１が示されている。
【００７０】
低スリップトラクションモータおよび高スリップトラクションモータを有する車両システムの動作中、車両制御モジュール２８１などのような車両制御モジュールは指定された総牽引を達成するためにインバータを制御してもよい。例えば、車両制御モジュール２８１は９０００フィートポンドの総牽引力までインバータの励起周波数を調整してもよい。図５では、励起周波数は６４Ｈｚである。示されるようにモータ速度が６０Ｈｚである際には、車両システムは９０００フィートポンドの総牽引力を達成してもよい。
【００７１】
しかしながら、６０Ｈｚでモータ速度を維持することは低スリップトラクションモータ上に望ましくない影響を有することがある。例えば、図５および６に示す実施形態に関して、低スリップトラクションモータの電流は３５００Ａであり、および高スリップトラクションモータの電流は約２５００Ａである。このように、より少ない牽引力のために、低スリップトラクションモータは高スリップ牽引力よりかなり大きい電流を引き込む。トラック毎の実施形態に関して、第１のトラクションモータが第２のトラクションモータのトルク測定値を超えるトルク測定値を有するが、第１のトラクションモータの電流測定値が第２のトラクションモータの電流測定値よりも少ない場合、第１のトラクションモータは他のトラクションモータと整合しないとして、またはモータの不適切なタイプとして指定されてもよい。
【００７２】
図７および８はトラクションモータが別々のインバータにより個別に制御される３つのトラクションモータの性能の関係を示す。このように、励起周波数、および従ってトラクションモータの同期速度が変化してもよい。図７に関して、曲線４５１は２つの低スリップトラクションモータの同一のトルク−速度関係を表す。曲線４６１は高スリップトラクションモータのトルク−速度関係を表す。図８に関して、曲線４７１は２つの低スリップトラクションモータの同一のトルク−速度関係を表す。曲線４８１は高スリップトラクションモータのトルク−速度関係を表す。図７および８に示すように、曲線４５１、４６１、４７１、および４８１は異なる特徴または特性を有する。方法５００（図９）に関連して以下に説明するように、これらの特徴または特性は低スリップトラクションモータが誤って車両システムにインストールされたことを判定するために使用されてもよい。
【００７３】
図５〜図８では、同じタイプ（例えば、高スリップまたは低スリップ）のトラクションモータの性能の関係は同一の曲線により表されているように示されている。しかしながら、１つ以上の実施形態が実施される際には、性能の関係は同一でなくてもよい。例えば、同じタイプである（例えば、同じモータ性能を提供するように設計された）トラクションモータはトラクションモータの製造工程における公差による、またはトラクションモータの動作温度によるわずかに異なる性能の関係を有していてもよい。さらに、トラクションモータは同一のモータタイプであってもよいが、２つのトラクションモータは異なる寿命経験を有してもよく、およびそのように、摩耗の等しくない量を持続していてもよい。トラクションモータに加えて、トラクションモータに取り付けられた車輪または車軸は摩耗の様々な程度を有していてもよい。例えば、共通のトラック上の２つの車輪の車輪径がわずかに異なる場合であっても（例えば、０．５〜１．０％だけ）、２つのトラクションモータの性能の関係は異なっていてもよい。それにもかかわらず、多くの場合、性能の関係は別の１つのモータタイプを区別する同じ特徴または特性を有していてもよい。このように、トラクションモータが摩耗の異なる程度を有する、および／またはトラクションモータに取り付けられた車軸および車輪が摩耗の異なる程度を有していてもよい場合であっても、モータタイプが分化されてもよいことが本明細書に記載された実施形態で理解される。
【００７４】
モータタイプが異なるいくつかの場合では、またはトラクションモータが同じタイプではあるがトラクションモータの製造中に摩耗または公差により異なる性能を提供する際には、イベントは第１のトラクションモータは制動しており、および第２のトラクションモータは動力を生成している中で発生してもよい。より具体的には、性能の違いに起因して、第２のトラクションモータが動力を発生しているように（例えば、動的制動を通して）、第１のトラクションモータは性能曲線に沿って正のトルクを有していてもよく、および第２のトラクションモータは性能曲線に沿って負のトルクを有していてもよい。そのような例では、第１および第２のトラクションモータは互いに対して動作する。第１および第２のトラクションモータの各々はいくつかの力（例えば、牽引または制動力）を効果的に提供していてもよく、第１および第２のトラクションモータにより提供される全体のトルクはほぼゼロであってもよい。このような状況の中、第１および第２のトラクションモータから所望の性能を得ることが困難となるかもしれず、および／または１つ以上のトラクションモータが過熱（オーバーヒート）するかもしれない。上記に加えて、トラクションモータが異なるタイプである場合には、製造公差または動作の違い（例えば、車輪径）などのような非モータ性の特性のための補償はさらに損なわれるかもしれず、また過熱または損失の増加をもたらすことが有り得る。
【００７５】
いくつかの実施形態では、車両システムはトラクションモータが互いに対して動作することを回避するまたはその回数を減少させるために異なるモータタイプを識別しても、およびトラクションモータの動作を制御してもよい。例えば、計画モジュール２８４は第１および第２のトラクションモータが互いに対して動作する回数を減少させる、および／または第１および第２のトラクションモータが互いに対して動作している期間を短縮する動作計画を生成してもよい。
【００７６】
図９は実施形態による方法５００を示すフローチャートである。方法５００は、例えば本明細書で論じられる様々な実施形態（例えば、システムおよび／または方法）の構造または態様を採ることができる。様々な実施形態では、特定のステップ（または動作）が省略または追加されてもよく、特定のステップが組み合わされてもよく、特定のステップが同時に実行されてもよく、特定のステップが並行して実行されてもよく、特定のステップが複数のステップに分割されてもよく、特定のステップが異なる順序で実行されてもよく、または特定のステップまたは一連のステップが反復様式で再実行されてもよい。方法５００（またはその特定のステップ）は本明細書に記載の指定された動作を実行するハードウェア（例えば、推進システム、制御システム、制御システムの個々のモジュール）を制御するためのロジックベースのデバイスにより実行される１つ以上のアルゴリズムにより実装されてもよい
方法５００は経路に沿って車両システムを推進させる車両システムの複数のトラクションモータを制御すること（５０２において）を含む。トラクションモータは同じトラック、同じ推進力生成車両、または同じ車両システムの一部であってもよく、複数の推進力生成車両、および必要に応じて複数の車両編成を含んでいてもよい。特定の実施形態では、推進力生成車両はトラック毎または車軸毎車両である。本明細書で使用される、経路に沿って車両システムを推進させる複数のトラクションモータを制御することは交通量の多い主要な経路に沿って、または沿線駅そばの走路などのような交通量の多くない経路に沿って車両システムを推進することを含む。より具体的には、車両システムは比較的遅い車両速度（例えば、１０マイル毎時（ｍｐｈ）（または１６．１キロメータ毎時（ｋｐｈ））未満）、または比較的速い車両速度（例えば、５０マイル毎時以上（または８０．５キロメータ毎時以上））、またはこれらの間の車速で走行してもよい。特定の実施形態では、モータ測定値の少なくともいくつかは、モータ速度が同期速度およびトラクションモータの最大可能トルクに対応するモータ速度との間にある際などのような、それぞれのモータステージでトラクションモータが動作している際に取得されてもよい。
【００７７】
５０４において、モータ測定値はトラクションモータの動作パラメータを表していることを受信されてもよい。いくつかの実施形態において、動作パラメータはトルク、馬力、牽引力、モータ電流、モータスリップ、またはモータ速度などのようなトラクションモータの性能または出力に直接関連していてもよい。動作パラメータはまた供給電流、励起周波数、および供給電圧などのようなトラクションモータの性能に直接影響を与える原因となる１つ以上の入力に直接関連していてもよい。他の動作パラメータは車輪スリップ、車軸および／または車輪の直径、熱上昇、インピーダンス、リアクタンスなどと同様に監視することができる。
【００７８】
モータ測定値は予想される測定値と（５０６において）比較されてもよい。いくつかの実施形態では、（５０６における）比較は分析モジュール２８３（図２）により実行されてもよい。予想される測定値は指定されたモータタイプに対応していてもよい。例えば、予想される測定値は関心対象となるモータが指定されたモータタイプであった場合に受信されるべきモータ測定値を表していてもよい。予想される測定値はトラクションモータが現在動作している範囲内での動作条件の関数であってもよい。例えば、予想される測定値は励起周波数、車両システムの負荷、関心対象となるモータのために配分負荷、または他の動作パラメータのうちの少なくとも１つの関数であってもよい。特定の実施形態では、指定されたモータタイプは高スリップモータまたは低スリップモータである。
【００７９】
一例として、トラック毎推進システムを有する推進力生成車両のモータリングステージ中、トラクションモータのためのモータ測定値は受信されてもよい。モータ速度および励起周波数が既知である際には、モータ測定値はトルク測定値を含んでいてもよい。トルク測定値は同じモータ速度および励起周波数で動作している低スリップトラクションモータのための予想される測定値と比較されてもよい。トルク測定値が予想される測定値と著しく異なる場合には、トラクションモータはトラック毎動作に適していないとして指定されてもよい。例えば、モータ測定値が予想される測定値の少なくとも指定された割合で異なる場合、またはモータ測定値および予想される測定値との差が指定された値を超える場合には、モータ測定値は予想される測定値と大幅に異なってもよい。
【００８０】
トルク測定値はまた高スリップトラクションモータなどのようなトラクションモータの他のタイプのための予想される測定値と比較されてもよい。トルク測定値が予想される測定値にほぼ等しい場合には、トラクションモータは高スリップトラクションモータとして指定されてもよい。例えば、モータ測定値が予想される測定値の指定された割合以下で異なる場合、またはモータ測定値および予想される測定値との差が指定された値以下である場合、モータ測定値は予想される測定値にほぼ等しくてもよい。
【００８１】
いくつかの実施形態では、予想される測定値はまた性能の関係を含んでいてもよい。性能の関係は複数の動作パラメータの関数であってもよく、測定モジュール２８２（図２）により計算されてもよい。予想される測定値は図３および４に示されるそれらなどのような予想される性能の関係であってもよい。（５０６における）比較は関心対象となるモータが指定されたモータタイプであるかどうかを判定するために性能の関係の１つ以上の特徴またはメトリックスを比較することを含んでいてもよい。例えば、性能の関係の線形部分の傾きが計算され、および予想される傾きと比較されてもよい。傾きが大きく異なる（例えば、指定された割合だけ異なるか、または差分が所定値を超える）場合には、関心対象となるモータは異なるモータタイプを有するものとしてラベル付けされてもよい。
【００８２】
方法５００はまた１つのトラクションモータのモータ測定値を他のトラクションモータのモータ測定値と（５０８において）比較することを含んでいてもよい。トラクションモータは同じトラック、同じ推進力生成車両の一部であってもよく、または推進力生成車両から異なるものであってもよい。関心対象となるモータの測定値が他のトラクションモータの測定値と著しく異なる（例えば、指定された割合だけ異なる、または差分が所定値を超える）場合、関心対象となるモータは異なるモータタイプを有するものとしてラベル付けされてもよい。一例として、推進力生成車両のトラックは第１、第２、および第３のトラクションモータを含んでいてもよい。第１および第３のトラクションモータが３５００フィートポンドのトルクを有し、および第２のトラクションモータが２０００フィートポンドのトルクを有する場合、第２のトラクションモータは異なるモータタイプを有するものとして指定されてもよい。
【００８３】
別の例として、車両システムは１つの推進力生成車両上に第１および第２のトラクションモータを、別の推進力生成車両上に第３および第４のトラクションモータ含んでいてもよい。第１、第２、および第３のトラクションモータのトルクはほぼ等しいが、第４のトラクションモータのトルクが著しく異なる場合には、第４のトラクションモータは異なるモータタイプを有するものとして指定されてもよい。この例では、トラクションモータは異なる推進力生成車上に位置しているので、このように、異なる入力または外部要因の影響を受けてもよく、トルクは比較されてもよい値を提供するために処理されてもよい。
【００８４】
（５０６においての、および／または５０８においての）比較に基づいて、方法はまた、１つ以上のトラクションモータが所望の動作に不適切であることを、１つ以上のトラクションモータが指定されたモータタイプを有していることを、および／またはトラクションモータのグループが不整合であることを（５１０において）判定することを含んでいてもよい。複数のモータタイプがトラクションモータのグループ内に存在する場合、トラクションモータのグループは不整合であってもよい。トラクションモータの少なくとも１つが車両の所望の動作に適切ではない指定されたモータタイプであると判定された場合には、トラクションモータのグループはまた不整合であってもよい。いくつかの実施形態では、１つ以上のトラクションモータが車両システム内に設置されることを意図されていたトラクションモータタイプではない場合、トラクションモータは不整合であってもよい。例えば、動作計画は指定されたモータタイプ（複数可）を有する車両システムの指定されたトラクションモータに基づいて生成されてもよい。特定の例として、電気的に並列であり、および共通の供給源（例えば、インバータ）により付勢される２つまたは３つのトラクションモータを有する車両システムの動作計画はトラクションモータ（例えば、高スリップ）と同じタイプである２つまたは３つのトラクションモータに基づいてもよい。１つ以上のトラクションモータがトラクションモータの指定されたタイプではない場合には、トラクションモータは不整合であってもよい。いくつかの実施形態において、（５１０における）判定は本明細書に記載の実施形態により識別されるモータタイプを動作計画が基づいているモータタイプと比較することを含んでいてもよく、また予想されるモータタイプと呼ばれてもよい。モータタイプが整合しない場合には、トラクションモータが不整合であるとして指定されてもよい。
【００８５】
（５１０における）判定することに応答して、方法５００はまた１つ以上の後続のアクションを実行することを含んでいてもよい。車両システムのオペレータは（５１２において）通知されてもよい。例えば、運転室内のユーザーインターフェイスは不整合トラクションモータが識別されたことをオペレータに示してもよい。オペレータは不整合トラクションモータの動作を（５１６において）減少させる、または不整合トラクションモータを（５１８において）無効にするように車両システムに指示してもよい。オペレータはまたリモートディスパッチオフィス（遠隔指令所）にトラクションモータを交換するための計画を開始するためにメッセージを伝達してもよい。同様に、制御システム１１６などのような遠隔制御システムは車両システムが不整合トラクションモータで動作していることを（５１４において）通知されてもよい。制御システム１１６は不整合トラクションモータの動作を（５１６において）減少させるか、または不整合のトラクションモータを（５１８において）無効にするために車両システムに指示してもよい。制御システム１１６はまたトラクションモータを交換するための計画を開始してもよい。
【００８６】
５２０において、制御システムは修正された動作計画が生成されることを自動的に要求してもよい。例えば、不整合トラクションモータを特定する前に、車両システムは指定された動作計画に従って動作してもよい。不整合モータを特定した後、修正された動作計画が生成されてもよい。修正された動作計画は（ａ）不整合トラクションモータに照らして車両システムの動作効率を改善する；（ｂ）不整合トラクションモータにより提供される牽引力を減少させる；または（ｃ）不整合トラクションモータを無効にするのうちの少なくとも１つをしてもよい。例えば、不整合トラクションモータを付勢するインバータは不整合トラクションモータの性能を制御してもよい励起周波数または他の特性を変更するように選択的に制御されてもよい。動作計画は計画モジュール２８４により生成されてもよい。
【００８７】
実施形態では、制御システムは経路に沿って車両システムが推進するように共通の車両システムの複数のトラクションモータ内の動作パラメータを表すモータ測定値を受信するように構成された測定モジュールを含むように設けられている。トラクションモータは共通の電源により付勢され、および互いに対して電気的に並列である。制御システムはまた互いにモータ測定値を比較するように構成された分析モジュールを含む。分析モジュールはトラクションモータが異なるモータタイプを含み、および互いにモータ測定値を比較することに基づいて不整合であることを判定するように構成される。
【００８８】
一態様では、分析モジュールはトラクションモータがモータ測定値の差分に基づいて異なるモータタイプを含むことを判定するように構成される
別の態様では、トラクションモータは共通の推進力生成車両からである。一態様では、トラクションモータは共通のインバータにより付勢される誘導モータである。
【００８９】
別の態様では、分析モジュールはトラクションモータのための動作パラメータの性能の関係を計算するように構成される。分析モジュールはトラクションモータが性能の関係の比較に基づいて異なるモータタイプを含むことを判定するように構成される。一態様では、性能の関係はトルク−スリップ関係、電流−スリップ関係、トルク−速度関係、または電流−速度関係のうちの少なくとも１つを含む。
【００９０】
別の態様では、トラクションモータが異なるモータタイプを含むことを判定することに応答して、制御システムは、（ａ）トラクションモータが異なるモータタイプを含むことを車両システムのオペレータに通知する；（ｂ）トラクションモータが異なるモータタイプを含むことを遠隔監視局に通知する；（ｃ）１つ以上のトラクションモータの牽引力を減少させる；または（ｄ）異なるモータタイプのトラクションモータに基づいて車両システムの既存の動作計画を修正するように計画モジュールに指示するのうちの少なくとも１つをするように構成される。
【００９１】
別の態様では、制御システムは計画モジュールを含み、トラクションモータが異なるモータタイプを含むことを判定することに応答して、計画モジュールは既存の動作計画を、（ａ）車両システムの動作効率を改善する；（ｂ）１つ以上のトラクションモータにより提供される牽引力を減少させる；または（ｃ）１つ以上のトラクションモータを無効にするのうちの少なくとも１つに修正するように構成される。
【００９２】
別の態様では、異なるモータタイプは高スリップ誘導モータおよび低スリップ誘導モータを含む。
【００９３】
実施形態では、方法は経路に沿って車両システムを推進させる車両システムの複数のトラクションモータを制御することを含むことが提供される。トラクションモータは共通の電源により付勢され、および互いに対して電気的に並列である。方法はまた経路に沿って車両システムが推進するようにトラクションモータの動作パラメータを表すモータ測定値を受信することを、および互いにモータ測定値を比較することを含む。方法はまたトラクションモータが異なるモータタイプを含み、および不整合であるかどうかを判定することを含む。
【００９４】
一態様では、トラクションモータは共通の推進力生成車両からである。例えば、トラクションモータは共通のインバータにより付勢される誘導モータである。
【００９５】
別の態様において、方法はまたトラクションモータのための動作パラメータの性能の関係を計算すること、およびトラクションモータが性能の関係の比較に基づいて異なるモータタイプを含むことを判定することを含む。
【００９６】
別の態様では、トラクションモータが異なるモータタイプを含むことを判定することに応答して。方法はまた、（ａ）トラクションモータが異なるモータタイプを含むことを車両システムのオペレータに通知する；（ｂ）トラクションモータが異なるモータタイプを含むことを遠隔監視局に通知する；（ｃ）１つ以上のトラクションモータの牽引力を減少させる；または（ｄ）異なるモータタイプのトラクションモータに基づいて車両システムの既存の動作計画を修正するように計画モジュールに指示するのうちの少なくとも１つをすることを含む。
【００９７】
別の態様では、トラクションモータが異なるモータタイプを含むことを判定することに応答して、方法はまた、（ａ）車両システムの動作効率を改善する；（ｂ）１つ以上のトラクションモータより提供される牽引力を減少させる；または（ｃ）１つ以上のトラクションモータを無効にするのうちの少なくとも１つをするように既存の動作計画を修正することを含む。
【００９８】
実施形態では、制御システムは経路に沿って車両システムが推進するように共通の車両システムの複数のトラクションモータの動作パラメータを表すモータ測定値を受信するように構成された測定モジュールを含むように設けられる。トラクションモータは共通の電源により付勢され、および互いに対して電気的に並列である。制御システムはまたモータ測定値を予想される測定値と比較するように構成された分析モジュールを含む。予想される測定値は指定されたモータタイプに対応する。分析モジュールはモータ測定値を予想される測定値と比較することに基づいて少なくとも１つのトラクションモータが指定されたモータタイプと異なることを判定するように構成される。
【００９９】
別の態様では、動作パラメータは励起周波数、モータ速度、モータ電流、電圧、温度上昇、トルク、または対応するトラクションモータのモータスリップのうちの少なくとも１つを含む。
【０１００】
別の態様では、予想される測定値は値の範囲、閾値、またはベースライン値のうちの１つである。
【０１０１】
別の態様では、予想される測定値は複数のトラクションモータにより受信された励起周波数の関数である。
【０１０２】
別の態様では、複数のトラクションモータは少なくとも３つのトラクションモータを含む。分析モジュールは互いにモータ測定値を比較するように構成され、分析モジュールは互いにモータ測定値を比較することに基づいて少なくとも１つのトラクションモータが異なることを判定するように構成される。
【０１０３】
実施形態では、制御システムは経路に沿って車両システムが推進するように共通の車両システムの複数のトラクションモータの動作パラメータを表すモータ測定値を受信するように構成された測定モジュールを含むように設けられる。トラクションモータは共通の電源により付勢され、および互いに対して電気的に並列であってもよい。制御システムはまたモータ測定値を予想される測定値と比較するように構成された分析モジュールを含む。予想される測定値は指定されたモータタイプに対応する。分析モジュールはモータ測定値を予想される測定値と比較することに基づいて少なくとも１つのトラクションモータが指定されたモータタイプと異なることを判定するように構成される。
【０１０４】
一態様では、動作パラメータは励起周波数、モータ速度、モータ電流、電圧、温度上昇、トルク、または対応するトラクションモータのモータスリップのうちの少なくとも１つを含む。
【０１０５】
別の態様では、予想される測定値は値の範囲、閾値、またはベースライン値のうちの１つである。
【０１０６】
別の態様では、予想される測定値は複数のトラクションモータにより受信された励起周波数の関数である。
【０１０７】
本明細書中で使用される用語「システム」および「モジュール」は１つ以上の機能を実行するように動作するハードウェアおよび／またはソフトウェアシステムを含む。例えば、モジュールまたはシステムは、コンピュータメモリなどのような有形のおよび非一時的なコンピュータ可読記憶媒体に格納された命令に基づいて動作を実行するコンピュータプロセッサ、コントローラ、または他の論理ベースのデバイスを含んでいてもよい。代替的に、モジュールまたはシステムはデバイスのハードワイヤードロジックに基づいて動作を実行するハードワイヤードデバイスを含んでいてもよい。添付の図面に示されているモジュールはソフトウェアまたはハードワイヤード命令に基づいて動作するハードウェア、動作を実行するためにハードウェアに指示をするソフトウェア、またはそれらの組み合わせを表していてもよい。
【０１０８】
本明細書で使用される単数形で記載され、および単語「ａ」または「ａｎ」に続く要素またはステップは、そのような除外が明示的に述べられない限り、前記要素またはステップの複数を排除しないと理解されるべきである。さらに、本明細書に記載の本発明の主題の「一実施形態」または「実施形態」への言及は、記載された特徴を同様に組み入れた付加的な実施形態の存在を排除するものとして解釈されることを意図するものではない。そのうえ、反対に明記しない限り、特定の特性を有する要素または複数の要素を「備えている」、「備える」、「含んでいる」、「含む」、「有している」、または「有する」実施形態はその特性を有していないそのような追加的要素を含んでいてもよい。
【０１０９】
上記の説明は例示であり、および限定的ではないことを意図していることが理解されるべきである。例えば、上述の実施形態（および／またはその態様）は互いに組み合わせて使用することができる。加えて、その範囲から逸脱することなく多くの修正を本発明の主題の教示に特定の状況または材料に適合させてもよい。本明細書に記載される材料の寸法およびタイプは本発明の主題のパラメータを定義することを意図しているが、それらは決して限定的なものではなく、および例示的な実施形態である。上記の説明を検討すれば、多くの他の実施形態が当業者には明らかであろう。したがって、本発明の主題の範囲はそのような請求項が権利化される均等物の全範囲と共に添付の特許請求の範囲を参照して決定されるべきである。添付の特許請求において、用語「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」および「これに；それに；その中に（ｉｎ  ｗｈｉｃｈ）」はそれぞれの用語「備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」および「その中（ｗｈｅｒｅｉｎ）」のプレインイングリッシュ（平易な英語）の同等物として使用される。そのうえ、以下の特許請求の範囲において、「第１の」、「第２の」、および「第３の」等の用語は単にラベルとして使用され、およびそれらの対象に数値的要件を課すことを意図するものではない。さらに、以下の特許請求の範囲の限定はミーンズ・プラス・ファンクション形式（ｍｅａｎｓ−ｐｌｕｓ−ｆｕｎｃｔｉｏｎ  ｆｏｒｍａｔ）で書かれておらず、そのような特許請求の範囲の限定がさらなる構造の機能ボイドのステートメントが続く語句「のための手段（ｍｅａｎｓ  ｆｏｒ）」を明示的に使用しない限りおよび使用するまで、３５．Ｕ．Ｓ．Ｃ．（米国特許法）第１１２条、第６段落に基づいて解釈されることを意図していない
この記載された説明は本発明の主題のいくつかの実施形態を開示するために、およびまた任意のデバイスまたはシステムを製作しおよび使用し、および任意の組み入れられた方法を実行することを含めた、本発明の主題の実施形態を実施することを当業者に可能にするために例を使用する。本発明の主題の特許性のある範囲は特許請求の範囲により定義され、および当業者が想到するその他の実施例を含んでいてもよい。それらが特許請求の範囲の文言と異ならない構造要素を有する場合、またはそれらが特許請求の範囲の文言と実質的でない差を有する等価な構造要素を含む場合、そのような他の例は特許請求の範囲の範囲内にあることが意図される。
【０１１０】
本発明の主題の特定の実施形態の上記の説明は添付の図面と併せて読む際により良く理解されるであろう。図面が様々な実施形態の機能ブロック図を表している範囲において、機能ブロックはハードウェア回路間の区分を必ずしも示すものではない。このように、例えば、１つ以上の機能ブロック（例えば、コントローラまたはメモリ）は単一のハードウェア（例えば、汎用信号プロセッサ、マイクロコントローラ、ランダムアクセスメモリ、ハードディスク等）で実現されてもよい。同様に、プログラムはスタンドアロンプログラムであってもよく、オペレーティングシステム内のサブルーチンとして組み込まれていてもよく、インストールされたソフトウェアパッケージ内の機能等であってもよい。様々な実施形態は図面に示した配置および手段に限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１１１】
１００  車両システム
１０２  走路
１０４  推進力生成車両
１０５  推進力生成車両
１０６  非動力車両
１０７  非動力車両
１１０  車両編成
１１１  第２の車両編成
１１６  制御システム
１１８  無線アンテナ
１２０  無線アンテナ
２００  鉄道車両システム（推進力生成車両）
２０４  鉄道車両
２０６  制御システム
２０８  経路
２１０  車両制御モジュール
２１２  測定モジュール
２１６  第１のトラック
２１８  第２のトラック
２２０  推進システム
２２４  原動機（エンジン）
２２６  オルタネータ
２２８  電力整流器ブリッジ
２３０  ＤＣリンク（バス）
２３２  インバータ
２３４  インバータ
２４１、２４２、２４３、２４４、２４５  トラクションモータ
２５１、２５２、２５３、２５４  車軸
２６１、２６２、２６３、２６４  車軸車輪セット
２６５  通信ケーブル
２６６  機械的結合器
２７１、２７２、２７３、２７４  車輪
２８０  垂直力
２８１  車両制御モジュール
２８２  測定モジュール
２８３  分析モジュール
２８４  計画モジュール
２９１、２９２、２９３、２９４、２９５  検出デバイス
２９６  送信機
３０１  曲線
３０２  最大トルク
３０３  モータリングステージ
３１１  曲線
３１２  最大トルク
３１３  モータリングステージ
３２０  同期速度
３３１  曲線
３４１  曲線
４０１  曲線
４１１  曲線
４２１  曲線
４３１  曲線
４５１  曲線
４６１  曲線
４７１  曲線
４８１  曲線
５００  方法
５０２  ステップ
５０４  ステップ
５０６  ステップ
５０８  ステップ
５１０  ステップ
５１２  ステップ
５１４  ステップ
５１６  ステップ
５１８  ステップ
５２０  ステップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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