变可包括对速度、电功率输出、电源总线中的电压和/或电流、温度、位移和/或压力的改变。沿车组13的数据通信可经由通信链路150完成。
[0055]图3示出用于根据另一示例性实施方式的控制过程的流程图。在步骤302，导引控制器152可确定用于车组13的整体电力要求。用于车组13的整体电力要求可基于由操作员建立的用于车组的很多连续或间歇改变的变量以及参数或约束、行程计划、用于车组的表现要求、存储的数据、从地图或查表检索到的数据、由算法计算的数据和其他来源中的一者或多者而确定。连续或间歇改变的变量可包括车组拉动的负荷、每一个机车经历的坡度状况、车组中机车的各种部件的状况、周围条件、用于每一个机车的燃油液面高度、用于每一发电机的电功率输出水平以及其他因素。从查表检索到的其他数据或其他来源可包括用于每一发电机21的电力额定值、用于每一发电机21的动力/速度曲线、用于每一牵引马达21的转矩/转速曲线以及辅助控制器153、154在尾随机车15和25中用于接收和处理高宽带数据的能力。在一些实施方式中，如果发动机20在以全功率操作时效率最大，则用于车组13的整体电力要求还可考虑任何特定的工作循环中以接近全功率操作每一个机车10、15,25上的发动机尽可能长的时间的目标。
[0056]在步骤304，可检索用于车组13中的机车10、15、25中的每一者的操作参数。这些操作参数可包括用于每一个机车的发动机20的操作参数、用于发电机21的电功率输出能力、牵引马达32的电功率消耗和牵引马达32在各种速度下的牵引功率或转矩输出。
[0057]在步骤306，导引控制器152可以确定每一个机车在任何特殊时间或在所选的时间间隔上电功率要求和电功率输出能力。然后通过执行步骤302、304以及306获得的结果和数据可以在步骤308中进行比较。然后在步骤308中所执行的比较的结果可以允许导引控制器152确定是否一个或多个机车可以在步骤310中几乎被隔离。可以出于各种原因决定在步骤310通过使所述机车电力地脱机来隔离机车，原因可以包括提高车组的总体燃料效率，节约隔离机车的燃料，延长隔离机车的寿命，减少总体排放，或其他原因。导引控制器152通过通信链路150接收并传输高带宽数据的能力可以实现对每一个机车的电功率输出的更精细的控制，并且因此，如果需要的话，也可以提高较频繁地几乎隔离一个或多个尾随机车的能力，或隔离较长时间的能力。机车10、15、25中的每一个的电功率输出预期可以基于发动机容量、发电机容量、牵引马达容量以及现有的机车控制系统的变化来调整。电功率输出预期也可以基于当前行进状况来调整。例如，当车组13正在上坡或下坡时，或当发电机21所在的特定的机车正在上坡或下坡时，对发电机21的电功率输出要求可以以不同的方式调整。此外，功率电平设定可以不同的方式调整，以从机车10、15、25获得所需的燃料效率。例如，负载可以不均衡地共孚以提尚具有不同容量的个别发动机的效率。导引控制器152可编程成包括关于这些情形和任何其他情形的控制策略，所述策略可能会影响车组13的运行和控制。
[0058]对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以对所公开的车组控制系统进行各种修改及改动。考虑所公开的方法的说明书与实践，其他实施方式对本领域的技术人员将是显而易见的。说明书和实例旨在被视为仅为示例性的，真实范围由所附权利要求书及其等效内容指出。
【主权项】
1.一种用于机车组(13)的机车组控制系统(151)，包括导引机车(10)和至少一个尾随机车(15，25)，每一个机车包括发动机(20)、发电机(21)、牵引马达(32)、将所述发电机(21)电连接到所述牵引马达(32)的电源总线以及用于检测所述电源总线中的电压或电流中的至少一者的电源总线电气特性传感器，所述机车组控制系统包括: 导引控制器(152)，其与所述车组(13)的所述导引机车(10)相关联； 辅助控制器(153、154)，其与所述车组(13)的所述至少一个尾随机车(15、25)中的每一个相关联且通过通信链路(150)与所述导引控制器(152)通信地耦合； 所述导引控制器(152)配置成用于: 从与每一个机车相关联的所述电源总线电气特性传感器接收数据，所述数据包括关于由与每一个机车(10、15、25)相关联的所述发电机(21)输出的电压的信息； 确定用于所述车组(13)的总电功率输出要求； 至少部分地基于来自与每一个机车相关联的所述电源总线电气特性传感器的所述数据和用于所述车组的所述总电功率输出要求确定所述车组(13)中的每一个机车(10、15、25)的电功率输出要求；以及 提供指令，以动态地将由与每一个机车相关联的所述发电机(21)所产生的输出电压调整到所需电压，所述所需电压可以处于所述发电机的所述额定容量内的任意值。2.根据权利要求1所述的机车组控制系统，其中，所述导引控制器(152)配置成提供指令以基于从查表和地图中的一或多者接收的数据动态地调整由所述发电机(21)中的每一个自动产生的输出电压。3.根据权利要求1所述的机车组控制系统，其中，所述导引控制器(152)配置成提供调制的高带宽信号形式的指令，所述信号指示对与机车(10、15、25)相关联的所述发电机(21)中的至少一个的转子磁场电流的调整，以改变从所述至少一个发电机(21)到所述电源总线的电功率输出，所述电源总线将所述至少一个发电机(21)电连接到与所述机车(10、15、25)相关联的所述牵引马达(32)。4.根据权利要求1所述的机车组控制系统，其中，所述导引控制器(152)配置成提供指令以基于从操作员接收的指令动态地调整由所述发电机(21)中的每一个产生的输出电压。5.根据权利要求1所述的机车组控制系统，其中，所述导引控制器(152)进一步配置成动态地协调每一个发电机(21)的无限可调整的电压输出以维持由所述车组(13)产生的基本恒定的牵引力。6.根据权利要求1所述的机车组控制系统，其中，在所述至少一个尾随机车(15、25)中的特定一个不需要满足用于所述车组(13)的所述总电功率输出要求时，所述导引控制器(152)配置成将命令发送给所述至少一个尾随机车(15、25)中的特定一个，以通过电力地脱机将其自身与所述车组(13)隔离。7.根据权利要求6所述的机车组控制系统，其中，与自身已经与所述车组(13)隔离的所述至少一个尾随机车(15、25)中的所述特定一个相关联的所述辅助控制器(153、154)配置成忽略来自所述导引控制器(152)的任何指令，以动态地调整由与所述至少一个尾随机车(15、25)中的所述特定一个相关联的所述发电机(21)产生的输出电压。8.根据权利要求1所述的机车组控制系统，其中，所述导引控制器(152)进一步配置成至少部分地基于即将到来的轨道数据来确定用于所述车组(13)的所述总电功率输出要求。9.根据权利要求1所述的机车组控制系统，其中，所述导引控制器(152)进一步配置成至少部分地基于每一个机车(10、15、25)的燃料液面高度来确定用于所述车组(13)中的每一个机车(10、15、25)的电功率输出要求。10.一种用于控制车组(13)中的多个机车(10、15、25)的方法，所述车组(13)包括:导弓丨机车(10)、与所述导引机车(10)相关联的导引控制器(152)、至少一个尾随机车(15、25)以及与所述至少一个尾随机车(15、25)中的每一个相关联的至少一个辅助控制器(153、154)，每一个机车包括发动机(20)、发电机(21)、牵引马达(32)、将所述发电机电连接到所述牵引马达的电源总线，以及用于检测所述电源总线中的电压或电流中的至少一者的电源总线电气特性传感器，所述方法包括: 在所述导引控制器(152)处接收来自与每一个机车相关联的所述电源总线电气特性传感器的数据，所述数据包括由与每一个机车相关联的所述发电机输出的电压或电流中的至少一者的信息； 由所述导引控制器(152)确定用于所述车组的总电功率输出要求； 由所述导引控制器(152)至少部分地基于来自与每一个机车相关联的所述电源总线电气特性传感器的所述数据和用于所述车组的所述总电功率输出要求来确定用于所述车组中的每一个机车的电功率输出要求；以及 提供来自所述导引控制器(152)的指令，以将由与每一个机车(10、15、25)相关联的所述发电机(21)产生的输出电压或输出电流中的至少一者动态地调整成可以处于所述发电机(21)的所述额定容量内的任意值的所需电压或电流。
【专利摘要】一种机车组控制系统(151)可以包括与所述车组(13)的导引机车(10)相关联的导引控制器(152)，以及与所述车组(13)的尾随机车(15、25)相关联并由通信链路(150)与所述导引控制器(152)通信地耦合的辅助控制器(153、154)。所述导引控制器(152)可以配置成：接收来自与每一个机车(10、15、25)相关联的电源总线电气特性传感器的发电机电压输出，确定用于所述车组(13)的总电功率输出要求，确定用于所述车组(13)中的每一个机车(10、15、25)的电功率输出要求，并且将指令提供给所述导引控制器(152)和所述辅助控制器(153、154)，以将由与每一个机车相关联的发电机(21)产生的输出电压动态地调整成在所述发电机(21)的所述额定容量内并符合用于所述车组(13)的改进燃料效率目标的任意潜在输出电压。
【IPC分类】B61L1/18
【公开号】CN105102297
【申请号】CN201480011041
【发明人】D·J·梅拉斯, A·J·沙卡尔
【申请人】易安迪机车公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年3月7日
【公告号】US8924052, US20140252174, WO2014138521A1