(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気車の空転又は滑走を検知してトルクを絞り、その後トルクを復帰させる再粘着制御を行う電気車制御装置において、
電動機の回転数信号より駆動軸車輪の空転又は滑走を検知する空転・滑走検知手段と、
前記電動機の回転数信号より車体速度を推定演算する車体速度推定手段と、
前記車体速度推定手段の求める車体速度と前記電動機の回転数信号より、前記空転・滑走検知手段が空転又は滑走を検知している間の、駆動軸車輪のレールに対するすべり速度の最大値（最大すべり速度）を演算する最大すべり速度演算手段と、
前記最大すべり速度をＸとして、粘着力係数Ｙの最大すべり速度Ｘに対してあらかじめ設定してある関数Ｙ＝−Ａ・Ｘ＋Ｂ（Ａ，Ｂ定数）により粘着力係数を求める粘着力係数演算手段と、
空転又は滑走を検知して駆動トルクを絞り、その後駆動トルクを復帰させる目標値を演算する際、前記粘着力係数演算手段により前記最大すべり速度に基づいて演算された粘着力係数に応じて粘着力係数が大きい時はトルクを復帰させる目標値を大きくし、小さい時はトルクを復帰させる目標値を小さくするトルク復帰目標値操作手段とを備えたことを特徴とする電気車制御装置。
【請求項２】
電気車の空転又は滑走を検知してトルクを絞り、その後トルクを復帰させる再粘着制御を行う電気車制御装置において、
電動機の回転数信号より駆動軸車輪の空転又は滑走を検知する空転・滑走検知手段と、
前記電動機の回転数信号より車体速度を推定演算する車体速度推定手段と、
前記空転・滑走検知手段が空転又は滑走を検知した時に、前記車体速度推定手段の求める車体速度と前記電動機の回転数信号より、駆動軸車輪のレールに対するすべり速度を演算するすべり速度演算手段と、
空転又は滑走を検知してトルク指令を絞り、その後トルク指令を復帰させる際、前記すべり速度演算手段で演算したすべり速度が予め設定された値以上になったことを検知してトルク指令を復帰させる動きを停止し、その時点のトルク指令値を保持するトルク指令操作手段とを備えたことを特徴とする電気車制御装置。
【請求項３】
電気車の空転又は滑走を検知してトルクを絞り、その後トルクを復帰させる再粘着制御を行う電気車制御装置において、
電動機の回転数信号より駆動軸車輪の空転又は滑走を検知する空転・滑走検知手段と、
前記電動機の回転数信号より車体速度を推定演算する車体速度推定手段と、
前記車体速度推定手段の求める車体速度と前記電動機の回転数信号より、前記空転・滑走検知手段が空転又は滑走を検知している間の、駆動軸車輪のレールに対するすべり速度の最大値（最大すべり速度）を演算する最大すべり速度演算手段と、
前記最大すべり速度をＸとして、粘着力係数Ｙの最大すべり速度Ｘに対してあらかじめ設定してある関数Ｙ＝Ａ／（Ｘ＋Ｂ）（Ａ、Ｂ定数）により粘着力係数を求める粘着力係数演算手段と、
空転又は滑走を検知して駆動トルクを絞り、その後駆動トルクを復帰させる目標値を演算する際、前記粘着力係数演算手段により前記最大すべり速度に基づいて演算された粘着力係数に応じて粘着力係数が大きい時はトルクを復帰させる目標値を大きくし、小さい時はトルクを復帰させる目標値を小さくするトルク復帰目標値操作手段とを備えたことを特徴とする電気車制御装置。
【請求項４】
電気車の空転又は滑走を検知してトルクを絞り、その後トルクを復帰させる再粘着制御を行う電気車制御装置において、
電動機の回転数信号より駆動軸車輪の空転又は滑走を検知する空転・滑走検知手段と、
前記電動機の回転数信号より車体速度を推定演算する車体速度推定手段と、
前記車体速度推定手段の求める車体速度と前記電動機の回転数信号より、前記空転・滑走検知手段が空転又は滑走を検知している間の、駆動軸車輪のレールに対するすべり速度の最大値（最大すべり速度）を演算する最大すべり速度演算手段と、
前記最大すべり速度をＸとして、粘着力係数Ｙの最大すべり速度Ｘに対してあらかじめ設定してある関数Ｙ＝−Ａ・Ｘ２＋Ｂ（Ａ，Ｂ定数）により粘着力係数を求める粘着力係数演算手段と、
空転又は滑走を検知して駆動トルクを絞り、その後駆動トルクを復帰させる目標値を演算する際、前記粘着力係数演算手段により前記最大すべり速度に基づいて演算された粘着力係数に応じて粘着力係数が大きい時はトルクを復帰させる目標値を大きくし、小さい時はトルクを復帰させる目標値を小さくするトルク復帰目標値操作手段とを備えたことを特徴とする電気車制御装置。
【請求項５】
請求項１、３、４のいずれかに記載の電気車制御装置において、前記空転・滑走検知手段は、車輪の加速度あるいは減速度があるしきい値を超えたら空転・滑走検知信号をセットし、可変電圧可変周波数方式で駆動されている車輪と他の車輪との速度差があるしきい値以下になったら空転・滑走検知信号をリセットすることを特徴とする電気車制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空転・滑走時の再粘着制御に特徴を有する電気車制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１２に従来の電気車制御装置における空転・滑走時の再粘着制御例を示す。電力変換器１０１で駆動される複数台のモータ１０２の回転数検出器１０３各々の回転数信号を速度演算部１０４にて速度信号に変換する。空転・滑走検知部１０５では速度信号の速度変化率を求め、その速度変化率に基づいて空転・滑走を判別する。トルク絞り・復帰演算部１０６はこの空転・滑走判別信号に応じて、トルク絞り量あるいは復帰量を演算して出力する。トルク指令パターン出力部１０７はトルク指令パターンを出力する。加算器１０８はトリル絞り・復帰演算部１０６の出力とトルク指令パターン出力部１０７の出力とを加算（ここでは減算）し、変換器トルク指令として出力する。
【０００３】
図１３は、空転時を例としてこれらの動きを説明したものである。時点ｔ11に空転・滑走検知のフラグをセットして再粘着制御を開始し、時点ｔ12に空転・滑走検知を解除したとすれば、トルク指令はその後、時定数τの一次遅れで元の指令値ｑ0 に復帰する。
【０００４】
このとき、レールと車輪の粘着力が低下したままであると、元の指令値ｑ０に戻る前に再空転し（時点ｔ13）、再び再粘着制御が実行され（時点ｔ14）、トルク指令カーブは、図１３の一点鎖線Ａに示した動きとなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来の電気車制御装置による空転・滑走時の再粘着制御では、雨天などで車輪の粘着力が低下すると、空転→再粘着→空転の事象が頻繁に繰り返され、電気車として加速性能の低下、乗り心地の低下を招く問題点があった。
【０００６】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、空転・滑走の発生頻度を低減し、加速性能及び乗り心地の向上が図れる電気車制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、電気車の空転又は滑走を検知してトルクを絞り、その後トルクを復帰させる再粘着制御を行う電気車制御装置において、電動機の回転数信号より駆動軸車輪の空転又は滑走を検知する空転・滑走検知手段と、前記電動機の回転数信号より車体速度を推定演算する車体速度推定手段と、前記車体速度推定手段の求める車体速度と前記電動機の回転数信号より、前記空転・滑走検知手段が空転又は滑走を検知している間の、駆動軸車輪のレールに対するすべり速度の最大値（最大すべり速度）を演算する最大すべり速度演算手段と、前記最大すべり速度をＸとして、粘着力係数Ｙの最大すべり速度Ｘに対してあらかじめ設定してある関数Ｙ＝−Ａ・Ｘ＋Ｂ（Ａ，Ｂ定数）により粘着力係数を求める粘着力係数演算手段と、空転又は滑走を検知して駆動トルクを絞り、その後駆動トルクを復帰させる目標値を演算する際、前記粘着力係数演算手段により前記最大すべり速度に基づいて演算された粘着力係数に応じて粘着力係数が大きい時はトルクを復帰させる目標値を大きくし、小さい時はトルクを復帰させる目標値を小さくするトルク復帰目標値操作手段とを備えたものである。
【０００８】
請求項２の発明は、電気車の空転又は滑走を検知してトルクを絞り、その後トルクを復帰させる再粘着制御を行う電気車制御装置において、電動機の回転数信号より駆動軸車輪の空転又は滑走を検知する空転・滑走検知手段と、前記電動機の回転数信号より車体速度を推定演算する車体速度推定手段と、前記空転・滑走検知手段が空転又は滑走を検知した時に、前記車体速度推定手段の求める車体速度と前記電動機の回転数信号より、駆動軸車輪のレールに対するすべり速度を演算するすべり速度演算手段と、空転又は滑走を検知してトルク指令を絞り、その後トルク指令を復帰させる際、前記すべり速度演算手段で演算したすべり速度が予め設定された値以上になったことを検知してトルク指令を復帰させる動きを停止し、その時点のトルク指令値を保持するトルク指令操作手段とを備えたものである。
【０００９】
請求項３の発明は、電気車の空転又は滑走を検知してトルクを絞り、その後トルクを復帰させる再粘着制御を行う電気車制御装置において、電動機の回転数信号より駆動軸車輪の空転又は滑走を検知する空転・滑走検知手段と、前記電動機の回転数信号より車体速度を推定演算する車体速度推定手段と、前記車体速度推定手段の求める車体速度と前記電動機の回転数信号より、前記空転・滑走検知手段が空転又は滑走を検知している間の、駆動軸車輪のレールに対するすべり速度の最大値（最大すべり速度）を演算する最大すべり速度演算手段と、前記最大すべり速度をＸとして、粘着力係数Ｙの最大すべり速度Ｘに対してあらかじめ設定してある関数Ｙ＝Ａ／（Ｘ＋Ｂ）（Ａ、Ｂ定数）により粘着力係数を求める粘着力係数演算手段と、空転又は滑走を検知して駆動トルクを絞り、その後駆動トルクを復帰させる目標値を演算する際、前記粘着力係数演算手段により前記最大すべり速度に基づいて演算された粘着力係数に応じて粘着力係数が大きい時はトルクを復帰させる目標値を大きくし、小さい時はトルクを復帰させる目標値を小さくするトルク復帰目標値操作手段とを備えたものである。
【００１０】
請求項４の発明は、電気車の空転又は滑走を検知してトルクを絞り、その後トルクを復帰させる再粘着制御を行う電気車制御装置において、電動機の回転数信号より駆動軸車輪の空転又は滑走を検知する空転・滑走検知手段と、前記電動機の回転数信号より車体速度を推定演算する車体速度推定手段と、前記車体速度推定手段の求める車体速度と前記電動機の回転数信号より、前記空転・滑走検知手段が空転又は滑走を検知している間の、駆動軸車輪のレールに対するすべり速度の最大値（最大すべり速度）を演算する最大すべり速度演算手段と、前記最大すべり速度をＸとして、粘着力係数Ｙの最大すべり速度Ｘに対してあらかじめ設定してある関数Ｙ＝−Ａ・Ｘ２＋Ｂ（Ａ，Ｂ定数）により粘着力係数を求める粘着力係数演算手段と、空転又は滑走を検知して駆動トルクを絞り、その後駆動トルクを復帰させる目標値を演算する際、前記粘着力係数演算手段により前記最大すべり速度に基づいて演算された粘着力係数に応じて粘着力係数が大きい時はトルクを復帰させる目標値を大きくし、小さい時はトルクを復帰させる目標値を小さくするトルク復帰目標値操作手段とを備えたものである。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項１、３、４の電気車制御装置において、前記空転・滑走検知手段は、車輪の加速度あるいは減速度があるしきい値を超えたら空転・滑走検知信号をセットし、可変電圧可変周波数方式で駆動されている車輪と他の車輪との速度差があるしきい値以下になったら空転・滑走検知信号をリセットすることを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。図１は本発明の第１の実施の形態の構成を示している。トルク指令演算部１は運転台のノッチ指令に応じたトルク指令Ｔｓを演算する。空転・滑走検知部２は電気車の各駆動軸の速度から空転又は滑走を検知し、空転・滑走検知信号を出力する。最大速度演算部（ＭＡＸ）３は各駆動軸の速度の最大値を演算する。最低速度演算部（ＭＩＮ）４は各駆動軸の速度の最小値を演算する。車体速度推定部５はＭＩＮ４の演算した速度最小値から車体速度を推定する。加算器６は、ＭＡＸ３で演算された最大速度とＭＩＮ５で演算された最小速度との差を、車輪とレール間のすべり速度として演算する。
【００１３】
最大すべり速度演算部７は、空転・滑走検知部２で検知された空転・滑走検知信号が出力されている間の最大すべり速度Ｘを演算する。粘着力係数演算部８は、最大すべり速度演算部７で演算された最大すべり速度から粘着力係数Ｙを演算する。トルク指令ラッチ部１１は、空転・滑走検知部２により検知された空転・滑走検知信号の立ち上がりで空転前のトルク指令をラッチする。
【００１４】
乗算器９は、粘着力係数演算部８の求めた粘着力係数Ｙとトルク指令ラッチ部１１のラッチした空転前のトルク指令とから粘着力Ｔμを求める。加算器１０は、トルク指令演算部１の演算したトルク指令Ｔｓからこの乗算器９の出力する粘着力Ｔμを差し引いて粘着時の絞り量ΔＴadhを求める。空転・滑走検知部２で検知された空転・滑走検知信号が出力されている間、絞り量△Ｔを出力する変化率リミッタ１５の前段の絞り量切換スイッチ１４がトルク指令Ｔｓ側に切り替わり、変化率リミッタ１５の出力する絞り量△Ｔはトルク指令Ｔｓに向かって増加を始める。
【００１５】
一方、オフディレイタイマ（ＯＦＦＴＤ）１２は、空転・滑走検知部２の出力する空転・滑走検知信号に一定時間のＯＦＦディレイを持たせる。そこで、空転・滑走検知部２から空転・滑走検知信号が出力されれば、このＯＦＦディレイ信号は粘着力保持信号として粘着力出力切換スイッチ１３の出力は△Ｔadhに切り替える。このため、空転・滑走検知部２からの空転・滑走検知信号がなくなると、絞り量切換スィッチ１４は粘着力切換スイッチ１３の出力側に切り替わり、変化率リミッタ１５の入力は△Ｔadhとなり、絞り量△Ｔはある傾きで△Ｔadhまで減少する。
【００１６】
その後、粘着力保持信号は、空転・滑走検知信号が解除されてから一定のＯＦＦディレイ時間後に解除されるので、粘着力切換スイッチ１３の出力は０となり、絞り量△Ｔは０まである傾きで減少する。
【００１７】
駆動トルク指令Ｔrefは、加算器１６によりトルク指令演算部１の出力するトルク指令Ｔｓから変化率リミッタ１５の出力する△Ｔを差し引いた値である。このため、空転・滑走検知部２が空転を検知すると、空転・滑走検知信号が出力されている間はある傾きで減少し、空転・滑走検知信号がなくなるとある傾きで粘着力Ｔμまで復帰し、空転・滑走検知信号がなくなって一定時間後に元の値まで戻るという動作を行う。
【００１８】
図２は、図１における車体速度推定演算部５の詳しい構成を示す。加速度演算部２１は最低速度演算部（ＭＩＮ）４から入力された最小速度の加減速度を演算する。空転・滑走による急峻な加減速度を一次遅れフィルタ２２で抑え、積分器２４で積分することにより安定な推定速度を得る。加速度補正部２６は積分器２４の出力する推定速度と入力される最小速度との差を求め、加算器２３において加速度演算部２１の出力する加速度を補正し、積分器２４の求める推定速度が最小速度から大きくかけ離れることを防ぐ。
【００１９】
最小値演算部（ＭＩＮ）２５では、推定速度が最小速度より大きくなることを防ぎ、大きくなった場合には、車体速度推定値が最小速度に一致するよう積分器２４及び一次遅れフィルタ２２をプリセットする。
【００２０】
図３は、図１における粘着力係数演算部８が実行する粘着力係数演算式の例を示している。レール乾燥時を１．０とすると、すべり速度Ｘが、Ｘ＞Ｘ0 の領域ではＹ＝−Ａ・Ｘ＋Ｂで関数化できる。発明者の実験結果では、
Ｘ0 ＝０．２５ｋｍ／ｈ，Ａ＝０．０９，Ｂ＝０．８３
が得られている。
【００２１】
図４、図５は、車輪に散水した条件で走行時の粘着力と、レール・車輪間のすべり速度との関係を測定した実験データを示す。これらの平均値を、レール乾燥時の値を１．０として変換し、すべり速度に対してプロットした特性が図３のグラフのようになる。
【００２２】
次に、上記の実施の形態の動作を、図６を用いて説明する。ｔ２時点で空転・滑走検知部２により空転・滑走検知信号が発生すると、その時点の駆動トルク指令値Ｔrefがトルク指令ラッチ部１１によリＴreflatchとしてラッチされる。その後、粘着力係数演算部８によりある傾きでトルク絞り量を増加させ、駆動トルク指令Ｔrefを低減させる。ｔ３時点で空転・滑走検知信号が解除されるまでの間の最大すべり速度Ｘ1 が最大すべり速度演算部７によって演算され、粘着力係数演算部９の出力Ｙ1 は図３の特性により演算さる。すなわち、最大すべり速度Ｘ1 により粘着力係数Ｙ1 は、
Ｙ1 ＝−Ａ・Ｘ1 ＋Ｂ
となり、空転・滑走検知時にラッチされた駆動トルクＴreflatchに粘着力係数Ｙ1 を掛けて、
Ｔμ＝Ｙ1 ・Ｔreflatch
で演算される。
【００２３】
ｔ３時点で空転・滑走検知信号が解除されると、粘着力係数演算部９の出力は粘着力△Ｔadhへ向かって減少するため、図中に示すように駆動トルク指令ＴrefはＴμへ向かって上昇する。言い換えると、車輪がレールに再粘着し、空転・滑走検知信号が解除された時のトルク指令値は、空転を検知した時のトルク指令値に対して粘着力係数を掛けた値Ｔμになる。
【００２４】
本発明の第１の実施の形態によれば、トルク指令復帰前の最大すべり速度から粘着力を演算するので、最新のレール・車輪間の粘着状態を考慮した駆動トルク指令の復帰値の設定が可能となる。
【００２５】
次に、本発明の第２の実施の形態を、図７を用いて説明する。図６において、図１に示した第１の実施の形態と共通する要素には同一の符号を付してある。図１に示した第１の実施の形態に対して追加された要素は、復帰トルク保持部１７、すべり速度増大検知部１８、論理回路１９である。
【００２６】
復帰トルク保持部１７は、復帰停止信号によりトルク絞り量の減少を停止させる機能を有する。同じく追加されたすべり速度増大検知部１８は、最大すべり速度演算部７の出力する最大すべり速度の増大を検知してすべり速度増大検知信号を出力し、論理回路１９は、オフディレイタイマ１２の粘着力保持信号に対するＮＯＴ信号とすべり速度増大検知信号とのＡＮＤを求める。復帰トルク保持部１７は復帰停止信号によってトルク絞り量の減少を停止させる働きをするが、この復帰停止信号は、論理回路１９の出力である、すべり速度増大検知信号と粘着力保持信号がないこととの論理積の条件で成立する信号である。
【００２７】
これにより、空転・滑走検知後、粘着力保持信号がなくなるまでは復帰停止信号は出力されないので、粘着力係数演算部８で演算された係数に基づく粘着力が確保される。発明者の実験結果では、復帰停止信号を出力するすべり速度のしきい値は０．５ｋｍ／ｈ、復帰停止信号を解除するしきい値は０．３ｋｍ／ｈ、粘着力保持信号を保持するＯＦＦＴＤ１２のディレイ時間は３秒が好ましいという結果が得られている。
【００２８】
第２の実施の形態の動作を、第１の実施の形態と同様に図６を用いて説明する。ｔ５時点で粘着力保持信号がなくなりトルク絞り量が減少を始めると、駆動トルクが上昇し、レール・車輪間の粘着力以上となるｔ６時点で、再び空転を始める。すべり速度が上昇し、復帰停止信号を出力するセット値以上になるｔ７時点で、トルク絞り量を減少させる動作を停止する。その後、すべり速度が復帰停止信号を解除するリセット値以下になるｔ８時点で、再び駆動トルク指令は上昇を始める。
【００２９】
本発明の第２の実施の形態によれば、すべり速度を監視してトルク指令の増加を抑制するので、すべり速度が増加し、再び空転・滑走が発生するのを防止できる。
【００３０】
次に、本発明の第３の実施の形態を、図８を用いて説明する。図１に示した第１の実施の形態又は図７に示した第２の実施の形態において、粘着力係数演算部８における粘着力係数Ｙの演算は、図８のグラフに示すようなＹ＝Ａ／（Ｘ＋Ｂ）により行わせることができる。これにより、最大すべり速度Ｘ1 と粘着力係数Ｙ1 は、Ｙ1 ＝Ａ／（Ｘ1 ＋Ｂ）で演算される。ただし、Ａ、Ｂは定数である。
【００３１】
図８はＢ＝Ａとした場合のグラフである。この図８によれば、最大すべり速度が増大するほど粘着力係数はほぼ反比例で小さくなる。
【００３２】
次に、本発明の第４の実施の形態について、図９を用いて説明する。図１に示した第１の実施の形態又は図７に示した第２の実施の形態において、粘着力係数演算部８における粘着力係数Ｙの演算は、図９のグラフに示すようなＹ＝−Ａ・Ｘ２＋Ｂ（Ａ，Ｂ定数）により行わせることもできる。これにより、最大すベリ速度Ｘ1 と粘着力係数Ｙ1 は、Ｙ1 ＝−Ａ・Ｘ1 2 ＋Ｂ（Ａ、Ｂ定数）で演算される。
【００３３】
図９はＢ＝１．０とした場合である。この図９によれば、最大すべり速度が増大するほど粘着力係数はほぼ２乗に比例して小さくなる。
【００３４】
次に、本発明の第５の実施の形態について、図１０を用いて説明する。図１０は、図１に示した第１の実施の形態、図７に示した第２の実施の形態の電気車制御装置において、それぞれの空転・滑走検知部２に置き換えて採用できる空転・滑走検知部２の詳しい構成を示している。
【００３５】
本実施の形態の空転・滑走検知部２は、ＶＶＶＦ（可変電圧可変周波数方式）でＮｏ．１軸を駆動している場合を示す。Ｎｏ．１軸の加速度を加速度演算部３１で演算し、その出力を空転・滑走検知比較器３２へ入力する。この比較器３２は、入力される加速度が空転・滑走の検知しきい値を超えていたら「Ｈ」を出力し、空転・滑走検知信号作成フリップフロップ３５のＳ入力にセットする。この結果、フリップフロップ３５の出力である空転・滑走検知信号は「Ｈ」となる。
【００３６】
一方、最低速度演算部４の出力するＮｏ．１軸速度〜Ｎｏ．４軸速度のうちの速度最小値に対して車体速度推定部５が求める車体速度推定値を取り込み、加算器３３において、Ｎｏ．１軸速度とこの車体速度推定値との差、すなわちすべり速度を求める。空転・滑走解除比較器３４は、この加算器３３の出力するすべり速度を入力する。そして比較器３４は、すべり速度が空転・滑走信号解除しきい値以下の値であれば、「Ｈ」を空転・滑走検知信号作成フリップフロップ３５のＲ入力にセットする。この結果、フリップフロップ３５の出力である空転・滑走検知信号は「Ｌ」となる。
【００３７】
図１１は、図１０の空転演算部２による空転・滑走検知方法を示している。Ｎｏ．１軸が空転し、その加速度が空転・滑走検知しきい値以上となると、空転・滑走検知信号は「Ｈ」となる。Ｎｏ．１軸が再粘着し、Ｎｏ．１軸速度と車体速度の差、すなわちすべり速度が空転・滑走信号解除しきい値以下となると、空転・滑走検知信号は「Ｌ」となる。この作用により、加速度のみで空転・滑走検知を行うよりも再粘着を確実に検知でき、再空転を防ぐことができる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明により、空転・滑走時の再粘着特性が改善され、空転・滑走頻度が低減でき、電気車としての加速性能と乗り心地を向上させることができる。
【００３９】
特に、請求項１、３、４の発明によれば、電気車の空転又は滑走を検知してトルクを絞り、その後トルクを復帰させる再粘着制御を行う電気車制御装置において、駆動軸車輪の空転又は滑走を監視し、電動機の回転数信号より推定した車体速度と電動機の回転数信号より、空転又は滑走を検知している間の、駆動軸車輪のレールに対するすべり速度の最大値を演算し、さらに最大すべり速度をＸとして、粘着力係数Ｙの最大すべり速度Ｘに対してあらかじめ設定してある関数Ｙ＝−Ａ・Ｘ＋Ｂ（Ａ，Ｂ定数）により、あるいは、Ｙ＝Ａ／（Ｘ＋Ｂ）（Ａ、Ｂ定数）、あるいは、Ｙ＝−Ａ・Ｘ２＋Ｂ（Ａ，Ｂ定数）により粘着力係数を求め、空転又は滑走を検知して駆動トルクを絞り、その後駆動トルクを復帰させる目標値を演算する際、この粘着力係数が大きい時はトルクを復帰させる目標値を大きくし、小さい時はトルクを復帰させる目標値を小さくするようにしたので、最新のレール・車輪間の粘着状態を考慮した駆動トルク指令の復帰値の設定が可能であり、空転・滑走時の再粘着特性が改善され、空転・滑走頻度が低減でき、電気車としての加速性能と乗り心地を向上させることができる。
【００４０】
また、請求項２の発明によれば、電気車の空転又は滑走を検知してトルクを絞り、その後トルクを復帰させる再粘着制御において、電動機の回転数信号より駆動軸車輪の空転又は滑走を検知し、また電動機の回転数信号より車体速度を推定演算し、空転又は滑走を検知した時に、車体速度と電動機の回転数信号より、駆動軸車輪のレールに対するすべり速度を演算し、空転又は滑走を検知してトルク指令を絞り、その後トルク指令を復帰させる際、すべり速度が予め設定された値以上になったことを検知してトルク指令を復帰させる動きを停止し、その時点のトルク指令値を保持するようにしたので、すべり速度を監視してトルク指令の増加を抑制することができ、すべり速度が増加し、再び空転・滑走が発生するのを防止できる。
【００４１】
さらに、請求項５の発明によれば、車輪の加速度あるいは減速度があるしきい値を超えたら空転・滑走検知信号をセットし、可変電圧可変周波数方式で駆動されている車輪と他の車輪との速度差があるしきい値以下になったら空転・滑走検知信号をリセットするようにしたので、加速度のみで空転・滑走検知を行うよりも再粘着を確実に検知でき、再空転を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のブロック図。
【図２】上記の実施の形態における車体速度推定部のブロック図。
【図３】上記の実施の形態において粘着力係数演算部が用いる演算式のグラフ。
【図４】上記の実施の形態において散水条件における粘着力とすべり速度との実測値を示すグラフ（その１）。
【図５】上記の実施の形態において散水条件における粘着力とすべり速度との実測値を示すグラフ（その２）。
【図６】本発明の第１の実施の形態、第２の実施の形態の再粘着制御特性を動作を示すタイミングチャート。
【図７】本発明の第２の実施の形態のブロック図。
【図８】本発明の第３の実施の形態において、粘着力係数演算部が用いる演算式のグラフ。
【図９】本発明の第４の実施の形態において、粘着力係数演算部が用いる演算式のグラフ。
【図１０】本発明の第５の実施の形態における空転・滑走検知部のブロック図。
【図１１】上記の実施の形態による空転・滑走検知動作のタイミングチャート。
【図１２】従来例の構成のブロック図。
【図１３】従来例の正義動作を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
１  トルク指令演算部
２  空転・滑走検知部
３  最大速度演算部
４  最低速度演算部
５  車体速度推定部
６  加算器
７  最大すべり速度演算部
８  粘着力係数演算部
９  乗算器
１０  加算器
１１  トルク指令ラッチ部
１２  オフディレイタイマ
１３  絞り量切換スイッチ
１４  粘着力切換スイッチ
１５  変化率リミッタ
１６  加算器
１７  復帰トルク保持部
１８  すべり速度増大検知部
１９  論理回路
３１  加速度演算部
３２  空転・滑走検知比較器
３３  空転・滑走解除比較器
３５  フリップフロップ
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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