(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主電動機トルク指令値または該主電動機の発生トルクの演算値、速度センサにより検出される該主電動機回転速度から駆動輪の接線力係数を推定する接線力係数推定器と、前記速度センサから演算した動輪軸加速度から動輪軸の空転・滑走を検知する空転滑走検知器と、空転または滑走を検知したときには前記接線力係数推定値に対応したトルクより小さいトルクを指令して粘着状態に戻った後は前記接線力係数推定値に対応するトルクを指令するトルク指令値演算器と、前記接線力係数推定値に対応するトルクを指令している期間中の動輪軸加速度の平均値を演算しこの動輪軸加速度平均値に所定の定数を加算したものを前記空転滑走検知器のしきい値に設定する空転・滑走検知用しきい値演算器と、動輪軸加速度が前記空転滑走検出のしきい値を超えない場合でも指令したトルクに対応した接線力係数と前記接線力係数推定値との差分の前記指令したトルクに対応した接線力係数に対する比率がある一定の期間連続してある値以上となった場合に空転滑走の発生と判断して再粘着制御に移行させるように動作させる第二の空転・滑走検知器を備えたことを特徴とする電気車制御装置。
【請求項２】
複数台の主電動機を同一制御装置で駆動する車両においては、主電動機回転速度として複数台の主電動機回転速度の平均値演算器出力と動輪軸加速度として複数の動輪軸加速度の平均値演算器出力を用いることを特徴とする請求項１記載の電気車制御装置。
【請求項３】
速度センサレス電気車制御装置において、主電動機トルク指令値または該主電動機の発生トルクの演算値、該主電動機に印加される電圧および電流の演算により得られる該主電動機推定速度から駆動輪の接線力係数を推定する接線力係数推定器と、前記推定速度から演算した動輪軸加速度から動輪軸の空転・滑走を検知する空転滑走検知器と、空転または滑走を検知したときには前記接線力係数推定値に対応したトルクより小さいトルクを指令して粘着状態に戻った後は前記接線力係数推定器の接線力係数推定値に対応するトルクを指令するトルク指令値演算器と、前記接線力係数推定値に対応するトルクを指令している期間中の動輪軸加速度の平均値を演算しこの動輪軸加速度平均値に所定の定数を加算したものを前記空転滑走検知器のしきい値に設定する空転・滑走検知用しきい値演算器と、動輪軸加速度が前記空転滑走検出器のしきい値を超えない場合でも指令したトルクに対応した接線力係数と前記推定接線力係数との差分の前記指令したトルクに対応した接線力係数に対する比率がある一定の期間連続してある値以上となった場合に空転滑走の発生と判断して再粘着制御に移行させるように動作させる第二の空転・滑走検知器を備えたことを特徴とする電気車制御装置。
【請求項４】
複数台の主電動機を同一制御装置で駆動する車両においては、主電動機回転速度として複数台の主電動機に印加される電圧および電流の演算により得られる主電動機平均速度の推定値演算器出力と動輪軸加速度として複数台の主電動機平均速度の推定値から演算した複数の動輪軸加速度平均値の推定値演算器出力を用いることを特徴とする請求項３記載の電気車制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、電気車の良好な乗り心地を維持しつつ粘着力の有効利用を図った再粘着制御を実現する電気車制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気車は車輪・レール間の接線力(粘着力ともいう)によって加減速を行っているが、この接線力は、一般にすべり速度に対して図11のすべり速度・接線力係数特性の例を示す図に破線で示すような特性を有している。この接線力を軸重(車輪１軸当たりのレールに加わる垂直荷重)で割ったものを接線力係数、接線力係数の最大値を粘着係数という。
図示の如く、接線力の最大値を超えないトルクを主電動機あるいはブレーキ時に主電動機トルクに併せて主電動機に機械的に結合された動軸(以下単に動軸と称する)の空気ブレーキ力とで発生している場合は、空転・滑走を発生せず、接線力の最大値より左側の微小なすべり速度の粘着領域で電気車は走行する。
【０００３】
もし最大値より大きなトルクを発生するとすべり速度は増大し、接線力が低下するのでますますすべり速度が増大する空転・滑走状態になるが、車輪およびレールが乾燥状態では主電動機で発生するトルクあるいはブレーキ時には動軸の空気ブレーキ力と主電動機トルクの合算値は接線力の最大値を超えないように車両の性能が設定されるので、空転・滑走は発生しない。
しかし、実線で示すように、レール面が雨などによって湿潤状態にある場合は、粘着係数が低下して接線力の最大値が車両の設定性能に対応したトルクより小さくなる。
【０００４】
この場合、すべり速度が増大し空転・滑走状態となり、そのまま放置するとこれに対応して接線力係数が低下し、車両の加速・減速に必要な加減速力がますます低下してしまうので、迅速に空転・滑走を検出し、主電動機が発生するトルクあるいはブレーキ時には動軸の空気ブレーキ力と主電動機発生トルクとの合算値を低減して再粘着させることが必要になる。
このようにトルクの制御を行って再粘着させる場合、小さなすべり速度に抑制しつつ、主電動機の発生トルクあるいは動軸の空気ブレーキ力と主電動機発生トルクとの合算値を極力接線力の最大値近傍の値になるように制御することが、電気車の加減速性能を高める上で必要である。
【０００５】
以下、図面に基づいて説明する。また、滑走時は軸加速度がマイナスになるがその絶対値をとりブレーキトルク指令値をプラスの値で扱えば、空転時と同じように扱えるので、以下においては、特に断らない限り、空転の場合を例にとって説明する。まず、従来技術の問題点について説明する。図７、８、９は、従来の軸加速度を用いて空転検知を行って再粘着制御する場合の制御状態の特性図であり、Trefはトルク指令値、slipは空転・滑走検知信号、ωmは主電動機回転速度、αdは動輪軸加速度である。図７は平坦区間を走行する場合の制御状態例、図８は下り勾配区間を走行する場合の制御状態例、図９は上り勾配区間を走行する場合の制御状態例をそれぞれ示している。
【０００６】
これらの各図において、トルク指令値Trefが増加し、そのときの粘着係数に対応したトルクよりも大きくなると、空転が発生して車両速度よりも主電動機回転速度ωmが急激に増加するので、制御装置において空転を検知することになる。そして、空転を検知すると、空転・滑走検知信号slipのパルスを発生すると共に、トルク指令値Trefを空転している動輪を確実に再粘着させることが出来る値までトルクを絞り込み、再粘着したと思われる時点において、トルク指令値をある値まで短時間のうちに増大させた後、再度徐々にトルク指令値を増大させ、以降同様の作用が繰り返えされる。
なお、トルクの増大切替区間における主電動機回転速度ωm及び動輪軸加速度αd、並びにトルク切替区間のデッドタイム特性については公知技術であるため、ここではその説明を割愛する。
【０００７】
ここに、図８に示す下り勾配区間を走行する場合、例えばtad4〜tad5の期間中は動輪が再粘着している期間であるが、この期間中の動輪軸加速度αdは、下り勾配の重力成分の影響で、図７の平坦区間や図９の上り勾配区間の場合よりも大きくなる。
したがって、この場合でも、空転の誤検出をすることなく確実に空転を検出するためには、空転検知のしきい値を高く設定することが必要になる。
ブレーキの場合については、上り勾配区間でブレーキを作用させた場合が、上記力行時の下り勾配区間での加速の場合に対応し、この上り勾配区間においても滑走の誤検出をすることなく確実に滑走を検出するためには、滑走検知のしきい値を高く設定することが必要になる。
【０００８】
このように、下り勾配区間における空転の誤検出をすることのないようにしきい値を設定した場合、図７や図９の平坦区間や上り勾配区間においては、再粘着時における動輪軸加速度αdは、下り勾配区間走行時よりも低くなるのでしきい値は低くてよいのに、相対的にしきい値が高くなる。そのため、実際に空転を検出したときには、空転時のすべり速度が高くなり、接線力がその分低下して、再粘着させるためにはより大きくトルクを引き下げる必要が生ずる。特に上り勾配区間で何らかの原因で停止してしまって、そこから起動しなければいけない場合を想定すると、できるだけ大きなトルクを発揮して加速することが必要になるのに対して、上記のように空転検出時のすべり速度が大きくなることによってトルクを大きく引き下げなければならない状況は極力回避したいところである。本発明は、このような従来の問題点を解決することを目的としている。
【０００９】
次に、請求項１〜請求項４に関する従来技術の問題点を説明する。図１０は、従来の軸加速度を用いた空転検知による再粘着制御の別の例を示している。この場合は、通常頻繁に起こる事象ではないがしばしば発生し、一旦発生するとなかなか短時間に再粘着させるのが困難な事象である。すなわち、トルク指令値とその時の粘着係数に対応したトルクとが接近している場合などに発生する事象で、動輪軸加速度αdが空転検知のしきい値に達することなく、徐々に空転が拡大し、すべり速度が非常に大きくなってしまい、そのままノッチオフして力行状態を解除しないと空転が収まらなかったり、途中で空転検知しても、そのときは通常の空転検知で行うトルクの絞り込み量では再粘着させられず、空転が同じく発散してしまう場合である。
【００１０】
このような空転現象をだらだら空転と称することがあり、ここでもこの表現を用いることにする。このような事象は、空転検知を動輪軸加速度だけを用いて行う場合には、確実に防止することはできない。これへの対策として、各動輪速度の速度差を用いる方法も考えられるが、動輪が全軸空転している場合には十分には対応できない。本発明の請求項１〜請求項４は、このような従来の問題点を解決することを目的としている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、動輪の軸加速度を用いて空転を検知することによって再粘着制御を行う方式において、下り勾配区間においても空転の誤検知を発生することなく確実に空転を検出することができるように空転検出のためのしきい値を設定した場合、そのしきい値では平坦区間や上り勾配区間において、空転検知のためのしきい値が相対的に大きくなることから空転検出時のすべり速度が大きくなって、再粘着させるためにはより大きなトルクの絞り込みが必要になり粘着力の有効利用が図れず、したがって加減速性能の低下をもたらすという問題点がある。
また、トルク指令値とその時の粘着係数に対応したトルクとが接近している場合等に、軸加速度が空転検知のしきい値に達することなく、徐々に空転が拡大し、すべり速度が非常に大きくなってしまい、そのままノッチオフして力行状態を解除しないと空転が収まらなかったり、途中で空転検知しても、そのときは通常の空転検知で行うトルクの絞り込み量では再粘着させられず、空転が同じく発散してしまい、結果として、粘着力の有効利用が図れず、やはり、加減速性能の低下をもたらすという問題点がある。
【００１２】
本発明の目的は、前記のような問題点を解決し、どのような勾配区間を列車が走行しようとも、勾配の影響を受けることなく、確実に空転・滑走を検出できる範囲内で、極力空転・滑走検知のためのしきい値を小さく設定することで、空転・滑走検出時のすべり速度を小さく抑制し、だらだら空転・滑走の発生を抑制することによって、粘着力の有効利用を図り、列車の加減速性能を向上させることである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
つまり、その目的を達成するための手段は、
１．請求項１において、主電動機トルク指令値または該主電動機の発生トルクの演算値、速度センサにより検出される該主電動機回転速度から駆動輪の接線力係数を推定する接線力係数推定器と、前記速度センサから演算した動輪軸加速度から動輪軸の空転・滑走を検知する空転滑走検知器と、空転または滑走を検知したときには前記接線力係数推定値に対応したトルクより小さいトルクを指令して粘着状態に戻った後は前記接線力係数推定値に対応するトルクを指令するトルク指令値演算器と、前記接線力係数推定値に対応するトルクを指令している期間中の動輪軸加速度の平均値を演算しこの動輪軸加速度平均値に所定の定数を加算したものを前記空転滑走検知器のしきい値に設定する空転・滑走検知用しきい値演算器と、動輪軸加速度が前記空転滑走検出のしきい値を超えない場合でも指令したトルクに対応した接線力係数と前記接線力係数推定値との差分の前記指令したトルクに対応した接線力係数に対する比率がある一定の期間連続してある値以上となった場合に空転滑走の発生と判断して再粘着制御に移行させるように動作させる第二の空転・滑走検知器を備えたことを特徴とする電気車制御装置である。
【００１８】
２．請求項２において、複数台の主電動機を同一制御装置で駆動する車両においては、主電動機実速度の平均値と動輪軸加速度の平均値を用いることを特徴とする請求項１記載の電気車制御装置である。
【００１９】
３．請求項３において、速度センサレス電気車制御装置において、主電動機トルク指令値または該主電動機の発生トルクの演算値、該主電動機に印加される電圧および電流の演算により得られる該主電動機推定速度、電気車質量、減速比、動輪径などから駆動輪の接線力係数を推定する接線力係数推定器と、前記推定速度から演算した動輪軸加速度から動輪軸の空転・滑走を検知する空転滑走検知器と、空転または滑走を検知したときには前記接線力係数推定値に対応したトルクより小さいトルクを指令して粘着状態に戻った後は前記接線力係数推定器の接線力係数推定値に対応するトルクを指令するトルク指令値演算器と、前記接線力係数推定値に対応するトルクを指令している期間中の動輪軸加速度の平均値を演算しこの動輪軸加速度平均値に所定の定数を加算したものを前記空転滑走検知器のしきい値に設定する空転・滑走検知用しきい値演算器と、動輪軸加速度が前記空転滑走検出器のしきい値を超えない場合でも指令したトルクに対応した接線力係数と前記接線力係数推定値との差分の前記指令したトルクに対応した接線力係数に対する比率がある一定の期間連続してある値以上となった場合に空転滑走の発生と判断して再粘着制御に移行させるように動作させる第二の空転・滑走検知器を備えたことを特徴とする電気車制御装置である。
【００２０】
４．請求項４において、複数台の主電動機を同一制御装置で駆動する車両においては、主電動機平均速度の推定値と動輪軸加速度平均値の推定値を用いることを特徴とする請求項３記載の電気車制御装置である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電気車制御装置について、図示の実施例を用いて詳細に説明する。図１は再粘着制御系の実施例を示すブロック図、図２は本発明の請求項１〜４記載の再粘着制御系の実施例を示すブロック図、図３〜５は本発明の実施例を用いて再粘着制御した場合の制御状態の例を示す図、図６は本発明の請求項１〜４記載の実施例を用いて再粘着制御した場合の制御状態の例を示す図である。
【００２２】
先ず本発明の請求項１記載の実施例について説明する。
図１において、一台の主電動機に対するトルク指令値と、速度センサによって検出した前記主電動機回転速度（実速度）を外乱オブザーバ等を用いた接線力係数推定器への入力情報として、前記外乱オブザーバ等を用いた接線力係数推定器によって推定した前記一台の主電動機に対応した電気車の動輪の接線力係数推定値と、前記速度センサから検出した実速度から演算した動輪軸加速度をもとに検出した空転あるいは滑走検知信号とを用いて、空転または滑走を検出したときに、前記接線力係数推定値に対応したトルクよりも小さいトルクを指令して空転または滑走状態から再粘着状態に戻した後に、前記接線力係数推定値に対応したトルクを指令するようにした制御器を設けた電気車制御装置である。
【００２３】
空転または滑走軸が再粘着したと思われる時点で、前記接線力係数推定値に対応したトルクを指令している期間中の動輪軸加速度の平均値を演算し、前記動輪軸加速度の平均値に一定の定数を加算したものを空転滑走検知のためのしきい値演算器で演算してこれを空転滑走検出のしきい値に設定することで、軸加速度による空転滑走検知のしきい値を勾配の影響を加味して大きめに設定する必要をなくし、小さな車輪のすべり速度のうちに空転滑走を検出するように構成したものである。
【００２４】
すなわち、図示しない速度センサによって検出した一台の主電動機回転速度ωmと、前記主電動機に対するトルク指令値Trefが、例えば0次外乱オブザーバ等を用いた接線力係数推定器1に入力され、接線力係数推定値μestが演算される。
一方、図示しない動輪軸加速度演算器によって、前記主電動機に対応した動輪軸加速度αdが空転・滑走検知器3に入力される。そして、この動輪軸加速度αdがしきい値αth以上になると、空転・滑走検知器3は空転・滑走の発生を検知し、図３〜図５に示すように、動輪軸加速度αdがある値以下になるまで、暫時空転・滑走検知信号slipをオンにする。
そして、この空転・滑走検知信号slip、動輪軸加速度αdと前述の接線力係数推定値μestとがトルク指令値演算器2に入力され、トルク指令値演算器2では、空転・滑走検知信号slipがオンになったことで、その時の接線力係数推定値μestをもとに、再粘着させるに必要なトルク指令値Tref_limと、再粘着した時点で指令すべき接線力係数推定値μestに対応したトルク指令値Tref_estとを演算し、図３〜図５に示すように指令する。
【００２５】
このトルク指令値演算器2では、このトルク指令値Tref_estなどをトルク指令値Trefとして、前述の接線力係数推定器1に対して出力する。そして、トルク指令値演算器2では、接線力係数推定値μestに対応したトルク指令値Tref_estを指令している期間で十分再粘着していると思われる期間、例えば図３〜図５に示す時刻tad1〜tad2の間における動輪軸加速度αdの平均値αavを演算し、空転・滑走検知用しきい値演算器4に対して出力する。
空転・滑走検知用しきい値演算器4では、動輪軸加速度αdの平均値αavに例えばある定数を加算したものを、空転・滑走検知のしきい値αthとして空転・滑走検知器3に出力する。定数は、動輪軸加速度αdの微小な時間的変動で空転・滑走を誤検知しない範囲で、極力小さくする。前述したように、空転・滑走検知器3では、このようにして設定された空転・滑走検知のしきい値αthをもとに空転・滑走検知を行う。
【００２６】
このように、常に、空転検知時の接線力係数推定値μestに対応したトルク指令値Tref_estを指令している期間、すなわち十分再粘着したと考えられる時点における動輪軸加速度αdの平均値αavをもとに空転・滑走検知のしきい値αthを演算しているので、いかなる勾配区間を走行している場合でも、現在の走行区間に対応した列車の加速度を動輪軸加速度αdの平均値αavは表している。したがって、このように設定された空転・滑走検知のしきい値αthによって空転・滑走検知を行うので、勾配区間の影響をうけることなく、高感度で空転・滑走を検出できることになる。
なお、上記においてはトルク指令値Trefを用いるものとして実施例の説明を行ったが、主電動機の発生トルクの演算値をトルク指令値の代わりに接線力係数推定器1へ入力するように構成しても、同じ制御動作が得られるので、発生トルクの演算値を用いる場合については、説明を割愛する。
【００２８】
次に本発明の請求項１記載の実施例について説明する。図２において、一台の主電動機に対するトルク指令値または発生トルクの演算値と、速度センサによって検出した前記主電動機の実速度を外乱オブザーバ等を用いた接線力係数推定器への入力情報として、前記外乱オブザーバ等を用いた接線力係数推定器によって推定した一台の主電動機に対応した電気車の動輪の接線力係数推定値と、前記速度センサから検出した実速度から演算した動輪軸加速度をもとに検出した空転あるいは滑走検知信号とを用いて、空転または滑走を検出したときに、前記接線力係数推定値に対応したトルクよりも小さいトルクを指令して空転または滑走状態から再粘着状態に戻した後に、前記接線力係数推定値に対応したトルクを指令するようにした制御器を設けた電気車制御装置である。
【００２９】
前記接線力係数推定値に対応したトルクを指令している期間中の動輪軸加速度の平均値を演算し、前記動輪軸加速度の平均値に一定の定数を加算したものを空転滑走検出のしきい値に設定するとともに、前記空転滑走検出のしきい値設定時点以降、動輪軸加速度が前記空転滑走検出のしきい値を超えない場合でも、指令したトルクに対応した接線力係数と前記接線力係数推定値との差分の前記指令したトルクに対応した接線力係数に対する比率が、ある一定の期間連続してある値以上となった場合に空転滑走の発生と判断して再粘着制御に移行させるようにしたことで、空転滑走検出のしきい値に達することなく空転・滑走速度が徐々に増大していく空転滑走現象の発生を抑制するように構成したものである。
【００３０】
すなわち、図示しない速度センサによって検出した一台の主電動機の実速度ωmと、前記一台の主電動機に対するトルク指令値Trefが、例えば0次外乱オブザーバ等を用いた接線力係数推定器1に入力され、接線力係数推定値μestが演算される。一方、図示しない動輪軸加速度演算器によって、前記一台の主電動機に対応した動輪軸加速度αdが空転・滑走検知器3に入力される。そして、この動輪軸加速度αdがしきい値αth以上になると、空転・滑走検知器3は空転・滑走の発生を検知し、図６に示すように、動輪軸加速度αdがある値以下になるまで、暫時空転・滑走検知信号slipをオンにする。そして、この空転・滑走検知信号slip、動輪軸加速度αdと前述の接線力係数推定値μest、第二の空転・滑走検知器(2)5の出力である第二の空転・滑走検知信号slip2とが第二のトルク指令値演算器(2)6に入力され、第二のトルク指令値演算器(2)6では、空転・滑走検知信号slipがオンになったことで、その時の接線力係数推定値μestをもとに、再粘着させるに必要なトルク指令値Tref_limと、再粘着した時点で指令すべき接線力係数推定値μestに対応したトルク指令値Tref_estとを演算し、図６に示すように指令する。
【００３１】
このトルク指令値Tref_estなどは、前述の接線力係数推定器1に対してトルク指令値Trefとして出力される。そして、第二のトルク指令値演算器(2)6では、接線力係数推定値μestに対応したトルク指令値Tref_estを指令している期間で十分再粘着していると思われる期間、例えば図６に示す時刻tad1〜tad2の間における動輪軸加速度αdの平均値αavを演算し、空転・滑走検知用しきい値演算器4に対して出力する。空転・滑走検知用しきい値演算器4では、動輪軸加速度αdの平均値αavに例えばある定数を加算したものを、空転・滑走検知のしきい値αthとして空転・滑走検知器3に出力する。定数は、動輪軸加速度αdの微小な時間的変動で空転・滑走を誤検知しない範囲で、極力小さくする。前述したように、空転・滑走検知器3では、このようにして設定された空転・滑走検知のしきい値αthをもとに空転・滑走検知を行う。
【００３２】
さらに、接線力係数推定器1の出力である接線力係数推定値μestと、第二のトルク指令値演算器(2)6の出力であるトルク指令値Trefが、第二の空転・滑走検知器(2)5に入力される。第二の空転・滑走検知器(2)5では、トルク指令値Trefに対応した接線力係数推定値μtrefの演算を行い、次いでトルク指令値Trefに対応した接線力係数μtrefと接線力係数の推定値μestの差分のトルク指令値Trefに対応した接線力係数μtrefに対する比率rto_muを、(1)式に示す演算にて行う。
【００３３】
rto_mu = (μtref - μest) /μtref    ・・・・・・・(1)
そして、この比率rto_muがだらだら空転・滑走検知のしきい値Δrto_slipと、次に示す(2)式の条件が連続してある期間成立した場合、第二の空転・滑走検知器(2)5の第二のトルク指令値演算器（2）６への出力である第二の空転・滑走検知信号slip2を、図６に示すように、暫時オンにする。もし(2)式の条件が連続してある期間成立しない場合には、第二の空転・滑走検知信号slip2はオフのままである。
【００３４】
rto_mu ≧Δrto_slip                  ・・・・・・・(2)
ここに、図６に示すように、時刻tad3で第二の空転・滑走検知信号slip2がオンになると、第二のトルク 指令値演算器(2)6では、空転滑走検知信号slipがオフであっても、その時の接線力係数推定値μestをもとに、空転滑走検知信号slipがオンの場合と同様の再粘着制御に移行する。このように、第一の空転・滑走検知器3が空転を検知しなくても、第二の空転・滑走検知器(2)5が空転検知するので、だらだら空転が拡大する前に再粘着制御を行って、より一層粘着力の有効利用が可能となる。
【００３５】
本発明の請求項２記載の実施例については、図２におけるωmとして図示しない複数台の主電動機実速度の平均値演算器出力、αdとして図示しない複数の動輪軸加速度の平均値演算器出力を用いるところが請求項１の実施例と異なるだけで、それ以外は図２の実施例と同じである。本発明の請求項３記載の実施例については、図２におけるωmとして図示しない主電動機に印加される電圧および電流の演算により得られる主電動機推定速度演算器出力、αdとして図示しない主電動機推定速度から演算した動輪軸加速度の推定値演算器出力を用いるところが請求項１の実施例と異なるだけで、それ以外は図２の実施例と同じである。
【００３６】
本発明の請求項４記載の実施例については、図２におけるωmとして図示しない複数台の主電動機に印加される電圧および電流の演算により得られる主電動機平均速度の推定値演算器出力、αdとして図示しない複数台の主電動機平均速度の推定値から演算した複数の動輪軸加速度平均値の推定値演算器出力を用いるところが請求項１の実施例と異なるだけで、それ以外は図２の実施例と同じである。
【００３７】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明によれば、力行またはブレーキ中の列車の加速度を常に把握でき、その列車の加速度をもとに空転・滑走検知のしきい値を設定できるので、勾配の影響を考慮することなく高い検知感度で、空転・滑走の検出ができることになり、空転・滑走時のすべり速度を小さく抑制でき、したがって、再粘着させるために必要なトルクの低減量を極力抑制した粘着力の有効利用可能な再粘着制御を実現できることになる。また、本発明の請求項１〜４記載によれば、空転・滑走検知では検知し得ないだらだら空転・滑走が発生した場合でも、空転・滑走が拡大する前にこれを検知して、空転・滑走の拡大を抑制して粘着力のより一層有効利用可能な再粘着制御を実現できることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の再粘着制御系の実施例を示すブロック図である。
【図２】本発明の請求項１〜４記載の再粘着制御系の実施例を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施例を用いて再粘着制御した場合の制御状態の例(平坦区間を走行する場合)である。
【図４】本発明の実施例を用いて再粘着制御した場合の制御状態の例(下り勾配区間を走行する場合)である。
【図５】本発明の実施例を用いて再粘着制御した場合の制御状態の例(上り勾配区間を走行する場合)である。
【図６】本発明の請求項１〜４記載の実施例を用いて再粘着制御した場合の制御状態の例である。
【図７】従来の軸加速度を用いた空転検知による再粘着制御の例（平坦区間走行の場合）である。
【図８】従来の軸加速度を用いた空転検知による再粘着制御の例（下り勾配区間走行の場合）である。
【図９】従来の軸加速度を用いた空転検知による再粘着制御の例（上り勾配区間走行の場合）である。
【図１０】従来の軸加速度を用いた空転検知による再粘着制御で、空転検知のしきい値に達することなく徐々に空転が拡大する場合の例である。
【図１１】すべり速度・接線力特性の例である。
【符号の説明】
１        接線力係数推定器
２        トルク指令値演算器
３        空転・滑走検知器
４        空転・滑走検知用しきい値演算器
５        第二の空転・滑走検知器(2)
６        第二のトルク指令値演算器(2)
Tref      トルク指令値
Tref_lim  再粘着させるに必要なトルク指令値の下限値
μest    接線力係数推定値
Tref_est  接線力係数推定値μestに対応したトルク指令値
μtref    トルク指令値Trefに対応した接線力係数
Δrto_slip  だらだら空転・滑走検知のしきい値
rto_mu  トルク指令値Trefに対応した接線力係数μtrefと接線力係数推定値μestの差分のトルク指令値Trefに対応した接線力係数推定値μtrefに対する比率
slip      空転・滑走検知信号
slip2    第二の空転・滑走検知信号
ωm    主電動機回転速度
αd    動輪軸加速度
αav    粘着時の動輪軸加速度の平均値
αth    空転・滑走検知のためのしきい値
tad1    動輪再粘着時における動輪軸加速度の平均値を求める時間幅の始点
tad2    動輪再粘着時における動輪軸加速度の平均値を求める時間幅の終点
tad3    だらだら空転検知時刻
tad4    動輪再粘着時における動輪軸加速度の平均値を求める時間幅の始点
tad5    動輪再粘着時における動輪軸加速度の平均値を求める時間幅の終点
【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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【図１０】
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【図１１】
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