专利名称：机车控制设备、机车控制系统以及机车的起动控制方法
技术领域：
本发明涉及机车控制设备、机车控制系统以及机车的起动控制方法，其中所述机车控制设备控制连接至多个车厢并且牵拉这些车厢的机车的行驶，以及在所述机车控制系统中，由多个机车牵拉车厢。
背景技术：
当连接多个车厢时，在牵拉车厢的情况下负荷被施加到连接器。具体地，当在货运车中构成变得很长的情况下，或者在动力车的数量与车厢的总数量相比较小的情况下，施加到连接器的负荷变得较大，因此较大的抖动施加到被牵拉的车厢。虽然存在多种施加至连接器的负荷因素，但一个主要因素是冲击负荷。如图12(a)、(b)所示，当起动前连接器之间存在间隙时，或者在允许减震器伸展的情况中，在车厢起动和两个连接器彼此啮合时冲击负荷被施加至连接器。由于冲击负荷主要在起动时产生，因此如果使起动速度尽可能慢，则可以减小冲击负荷。与此相似的一个传统技术是在专利文件1中公开的技术。在专利文件1中，提供了一种特殊的触点(notch)， 该特殊触点用于起动以产生比在1触点处行驶的功率更低的转矩，并且在起动时，操作者选择该特殊的触点用于起动，从而可以适度地增加转矩命令。现有技术文件专利文件专利文件1 日本专利申请公开No. Toku Kai 2004-49000
发明内容
本发明要解决的问题然而，在专利文件1的技术中，由于列车驾驶员任意地切换触点位置，因此，当完成从用于起动的该特殊触点到在1触点处行驶的功率的转换的时间过快时，速度可能会变得很高。因此，强冲击负荷可能会被施加到连接器。如果延迟转换到在1触点处行驶的功率的时间，则可能花费大量时间来起动车厢。解决该问题的手段鉴于上述情况做出本发明，并且本发明的目的是提供一种机车控制设备、机车控制系统以及机车的起动控制方法，其能够减小起动时施加到连接器的冲击负荷而不依赖于列车驾驶员的技巧。[用于解决该问题的手段]为了实现上述目的，根据本发明实施例的机车控制设备特征在于包括允许速度存储器单元，被配置为存储机车的允许速度，以便减小当至少一对连接器啮合时的冲击；啮合确定单元，被配置为确定所述至少一对连接器是否啮合；以及控制单元，被配置为在起动之后，控制所述机车以所述允许速度之内的速度行驶，直到所有的所述至少一对连接器啮合；其中，所述控制单元在起动时自动地执行行驶控制。如果如此构造该实施例，则通过任意地设置允许速度，在机车起动并牵拉多个车厢的情况下，当机车和后面第一个车厢之间的一对连接器啮合从而产生冲击负荷时，该实施例可以进行控制使得第一车厢和后面的第二车厢之间的一对连接器不啮合从而不产生进一步的冲击负荷。此外，根据本发明实施例的一种机车控制系统是机车被分开布置在包括多个车厢的构成(formation)中的系统，其中每个机车包括上面描述的所述机车控制设备，其特征在于多个所述机车控制设备被构成为使得信息可以被至少发送至位于所述机车控制设备之后的位置的机车控制设备，所述机车控制设备首先针对多个机车中位于领头侧的机车， 以不超出所述允许速度来开始起动控制，当确定由所述起动的机车牵拉的所述车厢之间的所有的所述至少一对连接器啮合时，向位于后面位置的机车控制设备发送起动允许命令， 并且接收到所述起动允许命令的机车控制设备针对所述相关的机车开始所述起动控制。如果如此构造该实施例，则即使在多个机车牵拉车厢的情况下，由于在接收到前面机车的起动控制已经结束之后，后面的机车才顺序开始起动控制，因此避免了产生施加至一对连接器的多余的冲击负荷。此外，根据本发明实施例的机车控制系统是机车被分开布置在包括多个车厢的构成中的系统，其中每个机车包括上面所述的所述机车控制设备，其特征在于除了多个所述机车控制设备中位于最领头侧的机车控制设备之外的机车控制设备提供有紧跟其前的连接器负荷检测单元，以检测施加到将装载有所述机车控制设备自身的机车和紧跟其前的车厢进行连接的所述连接器的负荷；多个所述机车中位于最领头侧的所述机车的所述机车控制设备首先以不超出所述允许速度来开始所述起动控制；以及装载在后面的机车上的机车控制设备，当其自身的紧跟其前的连接器负荷检测单元检测到负荷已经被施加至所述连接器时，以不超出所述允许速度来开始所述起动控制。如果如此构造该实施例，即使没有提供用于在多个机车之间发送信息的装置，装载在后面的机车上的机车控制设备也可以合适地开始起动控制。根据本发明实施例的一种机车的起动控制方法，其是牵拉多个车厢的机车的起动控制方法，其特征在于在起动之后，控制所述机车，使得所述机车以所述机车的允许速度之内的速度行驶，直到连接在所述车厢之间的所有的连接器均啮合，其中所述允许速度被限制以便减小在所述连接器啮合时的冲击。此外，根据本发明实施例的一种机车的起动控制方法，其是所述机车分开布置在包括多个车厢的构成中的情况下的多个机车的起动控制方法，其特征在于，以不超出允许速度来起动多个所述机车中位于领头侧的所述机车，其中所述允许速度被限制以便减小在两个连接器啮合时的冲击；当确定由所述起动的机车牵拉的车厢之间的所有的连接器均啮合时向后面的机车生成起动允许命令；以及起动接收到所述起动允许命令的所述机车。
此外，根据本发明实施例的一种机车的起动控制方法，其是在所述机车被分开布置在包括多个车厢的构成中的情况下的多个机车的起动控制方法，其特征在于，以不超出允许速度来起动多个所述机车中位于领头侧的所述机车，其中所述允许速度被限制以便减小连接器啮合时的冲击；以及当检测到施加至将所述机车自身和紧跟其前的车厢进行连接的连接器的负荷时， 以不超出所述允许速度来起动后面的机车。本发明的效果根据本发明的机车控制设备，由于控制单元在起动列车时自动地执行行驶控制， 因此列车可以被起动而不依赖于驾驶员的操作技巧同时确定地减小施加至一对连接器的冲击负荷。根据本发明的机车控制系统，即使在多个机车牵拉车厢的情况下，列车也可以被起动同时避免多余地产生施加至一对连接器的冲击负荷。根据本发明的机车的起动控制方法，由于在起动列车时自动地执行行驶控制，因此列车可以被起动而不依赖于驾驶员的操作技巧同时确定地减小施加至一对连接器的冲击负荷。
[图1]示出了根据第一实施例的机车控制设备的构造的功能方框图。[图2]示出了根据第一实施例由机车牵拉的车厢的列车构成的视图。[图3]示出了机车控制设备执行的起动控制的内容的流程图。[图4]示出了连接器位移量改变的状态的视图。[图5]示出了分别产生施加到连接器的冲击负荷的状态的视图。[图6]示出了根据第二实施例的机车控制设备的构造的功能方框图。[图7]示出了根据第二实施例由机车牵拉的车厢的列车构成的视图。[图8]示出了根据第三实施例由机车牵拉的车厢的列车构成的视图。[图9]示出了根据第三实施例的机车控制设备以协作的方式执行各自的自动起动控制的情况的顺序图。[图10]示出了根据第四实施例由机车牵拉的车厢的列车构成的视图。[图11]示出了根据第四实施例的机车控制设备以协作的方式执行各自的自动起动控制的情况的顺序图。[图12]描述连接器啮合状态的视图。
具体实施例方式接下来，将参照附图描述本发明的实施例。(第一实施例)下面，将参照图1-5描述第一实施例。图1是示出了在机车1中布置的机车控制设备2的构造的功能方框图。机车控制设备2包括微计算机等，每个功能方框示出了利用软件来实施的功能。对于机车控制设备2，由驾驶员平台上的主要控制设备3给出功率行驶触点命令和刹车命令等，此外，由速度检测单元4给出机车1的速度信息。
机车控制设备2被提供有位置计算单元5，其基于机车1的速度来计算机车1的位置；连接器啮合确定单元6，其基于上述位置来确定连接器是否啮合；允许速度存储器单元7，其中存储起动机车1时的预定允许速度；以及控制命令输出单元(控制单元)8，其基于啮合确定单元6的确定结果以及上述的允许速度向用于行驶的发动机(未在图中示出， 例如，作为发动机的感应电动机)的驱动控制单元(包括驱动电路，诸如反相器)输出命令以便控制机车1的行驶，等等。图2示出了由机车1牵拉的车厢的列车构成。机车1牵拉三个车厢(货运车，或者客运车)9A、9B、9C (车厢的数量N是4)。机车1和车厢9A、车厢9A和车厢9B，以及车厢 9B和车厢9C分别经由连接器10A、10BU0C连接。接下来，除了图1和图2，还将参照图3-6来描述本实施例的操作。图3是示出了由机车控制设备2执行的起动控制过程的流程图。当在列车停止的状态下驾驶员操作没有在附图中示出的功率行驶触点时，当机车控制设备2检测到从主控制设备3输出的功率行驶命令时(通常，功率行驶1触点)，开始自动起动控制。该自动起动继续直到驾驶员进行制动操作或者确定了所有连接部分10已经啮合的状态，如后面所描述的。当开始自动起动控制时，首先，执行关于连接部分10的啮合的确定的设置作为初始设置(步骤Si)。在本实施例中，使用机车1的行驶距离和连接部分10的位移量来确定连接部分10的啮合。这里，连接部分10的位移量(下文中，称为连接器位移)被定义为由组成连接部分10的组件(诸如，连接部分10的间隙和减震器的伸展和压缩(在图中未示出))引起的两个车厢之间的距离的改变量。被连接的两个车厢处于最接近状态(其中连接器10的间隙最大并且减震器处于最大压缩的状态)时的连接器位移的值被确定为最小值0，并且以此为参考，当被连接的两个车厢被分开(连接器10啮合或者减震器伸展)时， 连接器位移的值增加。在连接部分10啮合并且减震器完全伸展的状态中连接器位移的值变为最大。并且，除非驾驶员执行停止操作(步骤2 否)，否则在步骤S3中确定是否所有的连接器10已经啮合。即，假设连接器位移的最大值是Lc，车厢的数量是N，并且机车1的行驶距离是Lr，则在满足下面的条件的情况下确定所有的连接部分10已经啮合。Lr > (N-I) XLc......(1)通过将从速度检测单元4输出的速度值结合到位置计算单元5来计算行驶距离 Lr，此外，例如，还可以通过利用跟踪天线信标或者GPS (全球定位系统)获得位置信息来计算行驶距离Lr。在自动起动操作期间，当在步骤S3中连续地判断为“否”时，控制命令输出单元8 控制机车1的速度，使得机车1在不超出允许速度存储器单元7中存储的允许速度Vt的范围中以尽可能高的速度行驶(步骤S4)。上述允许速度Vt是先前在步骤Sl中设置的值，并且是在本实施例中考虑连接器10的冲击负荷的叠加的情况下计算的。这里，参考图4。在图4(a)(以及图2、中，分别通过弹簧形状的符号来表示连接器位移没有达到最大的连接器10。此外，在图4(b)中，分别通过直线符号来表示所有连接部分10的位移均达到最大的状态(即，条件等式(1)开始生效的状态)的连接部分10。在连接部分IOA自身啮合的时刻，冲击负荷被施加至机车10和车厢9A之间的连接部分10A，此外，在车厢9A和后面的车厢9B之间的连接部分IOB以及后面的车厢9B和9C之间的连接部分IOC分别啮合的情况下，冲击负荷也被施加至连接部分10A。此时，当车厢9的行驶速度很慢时，如图5(a)所示，在连接部分10分别啮合的时刻分别产生冲击负荷，而当行驶速度快到一定程度时，如图5(b)所示，这些冲击负荷几乎在同一时间产生，从而较大的负荷被瞬间施加到连接部分10A。为了防止以这种方式产生的冲击负荷的叠加，在后面的车厢9移动与后面的车厢9停止时连接部分10中保持的间隙(初始位移)相对应的距离之前，由前面的车厢9的行驶产生的冲击负荷应当被吸收。这里，假设冲击负荷施加到连接部分10的时段Ts是10msec，连接部分10的初始位移LO是5mm，并且在步骤Sl中设置类似的信息。在这种情况下，如果1. 8km/h(= 5mm/10msec)被确定为允许速度Vt，则分别在连接部分10A、10BU0C中顺序产生的冲击负荷不会叠加。即，在从图4(a)中所示的状态向图4(b)中所示的状态转变的时刻，可以起动列车，使得连接部分10A、10BU0C的位移分别顺序地间歇达到最大位移。根据如上所述的本实施例，机车控制单元2的控制命令输出单元8进行自动控制以使机车1以允许速度Vt之内的速度行驶，直到所有的连接部分10啮合。在这种情况下， 由于允许速度Vt被设置为将连接器10的初始位移LO除以施加冲击负荷的时段Ts所获得的商，因此在机车1起动并且从而牵拉多个车厢9的情况下，机车控制单元2可以进行控制以使得通过连接部分10的啮合分别产生的冲击负荷不会叠加。因此，可以起动列车同时确定地减小施加到连接器10的冲击负荷，而不依赖于列车驾驶员的操作技巧。例如，在机车1牵拉卧车的情况下，由于可以在起动时减小施加到卧车的抖动和噪声，因此可以向乘客和乘务员提供更舒适乘车环境。此外，连接确定单元6通过条件表达式(1)确定是否所有的连接部分10均啮合，其中条件表达式(1)基于连接部分 10中的最大位移Lc、列车构成中的车厢数量N以及机车1的行驶距离Lr。因此，可以确定地避免分别在连接部分10中产生的冲击负荷在时间上叠加。(第二实施例)图6和图7示出了第二实施例，与第一实施例中相同的部分被给予相同的符号，并且省略了其说明，下文中，将描述不同的部分。除了第一实施例的构造，安装在机车11上的机车控制设备12还提供有轨道轨迹信息存储器单元13、构成信息存储器单元14和最大负荷计算单元15。此外，啮合确定单元16和控制命令输出单元17被布置为取代啮合确定单元6和控制命令输出单元8。向机车控制设备12给出机车11行驶时由加速度计算单元18 计算的加速度信息和由连接负荷确定单元19检测到的在连接部分IOA中产生的负荷的信息。此外，加速度计算单元18可以是感测机车控制设备12的加速度的加速度传感器。接下来，将参考图7描述第二实施例的操作。如图7所示，第二实施例中的机车 11牵拉具有相当长构成的列车，诸如N > 10，并且，在该情况中，由啮合确定单元16执行的确定啮合的方法是不同的。啮合确定单元16将施加到位于车头前方的机车11的连接部分 IOA的负荷T与连接了所有车厢9的情况下的负荷(最大负荷)Ta进行比较，从而执行啮合确定。由最大负荷计算单元15计算最大负荷Ta，但是，由于它是起动时的负荷，因此忽略了空气阻力和曲线阻力等，所以通过考虑了车轮和轨道之间的摩擦力、第一车厢的加速度、倾斜等的以下表达式来计算最大负荷Ta。Ta = NW[g(y + a +tan θ )]......⑵Ta 所有的连接部分10均啮合的情况下施加至连接部分IOA的负荷[N]
N:所有车厢的数量W 车厢9的平均质量Rg]g 重力加速度[m/s2]μ 车轮的滚动摩擦的系数α 机车11的加速度[m/s2]θ :第二个车厢到最后一个车厢的平均倾斜角[rad]此外，由于θ Ν0，因此假设cos θ =1，并且sin θ = tan θ。此外，还存在车厢的质量由ton[t]来表示并且tan θ由千分数[%。]来表示的情况。在等式O)中，所有车厢的数量N、车厢W的平均质量、车轮的滚动摩擦系数μ被存储并且保留在构成信息存储器单元14中。由加速度计算单元18测量并计算机车11的加速度α，但是当然地，其也可以根据速度检测单元4检测到的速度的时间变化来计算。并且在下面的情况下T > Ta ......(3)确定所有的连接部分10已经啮合。由安装在连接部分10处的连接器负荷检测单元19 (例如，由诸如应变仪和压力传感器等的负荷传感器组成)来测量施加到领头机车11 的连接部分IOA的负荷Τ，但是，其也可以根据转矩值、行驶车轮的半径以及机车11的行驶阻力来计算。此外，基于在轨道轨迹信息存储器单元13中存储的轨道轨迹的倾斜信息和由位置计算单元5计算的机车11的位置来计算第二个车厢到最后一个车厢的平均倾斜角度θ。 针对车厢9之间的距离假设合适的值(例如，平均值)，从而可以如图7所示掌握构成的整个区域的倾斜状态。可以通过计算从第二个车厢9到最后一个车厢9的垂直距离与水平距离的比来计算tan θ，或者可以通过对各自车厢位置处的倾斜取平均来计算tan θ。在连接器负荷检测单元19的精确度不高的情况下，为了防止机车11在自动起动没有放开的情况下行驶，可以以与第一实施例相同的方式附加地执行基于位置信息的啮合确定。根据上面所述的第二实施例，当最大负荷计算单元15计算出所有车厢9均连接情况下的最大负荷Ta时，并且连接器负荷检测单元19检测出施加到机车11的连接部分IOA 的负荷T时，在T > Ta的情况下啮合确定单元16确定所有的连接部分10均啮合。因此， 可以更加确定地执行啮合确定，并且可以在列车起动时减缓冲击负荷。(第三实施例)图8和图9示出了第三实施例，并且将描述与第二实施例不同的部分。第三实施例示出了如图8(a)所示的机车不仅布置在头部还布置在列车构成的中部的情况下执行的起动控制。例如，领头机车21牵拉三个车厢24A-24C，车厢24C后面的机车22牵拉两个车厢25Α和25Β，并且车厢25Β后面的机车23牵拉三个车厢^A46C。在该情况下，机车21-23的局部构成中的车厢数量m_N3分别被表示为m = 4， N2 = 3，N3 = 4。车厢被分别分配给机车，以通过该方式来牵拉相关的车厢，并且分别安装在机车21-23上的机车控制设备27- 使得机车以与控制设备自身在头部处的情况中基本相同的控制来进行起动，同时与其它机车的控制设备协作。即，每个机车控制设备27- 被构造为使得至少允许通过有线通信或者无线通信来从机车控制设备27向机车控制设备28发送信号以及从机车控制设备观向机车控制设备四发送信号。不必说，每个机车控制设备27- 可以被构造为使得它们之间能够进行双向通信。接下来，还将参照图9描述第三实施例的操作。图9是示出了分别安装在机车 21-23上的机车控制设备27-29以协作的方式来执行自动起动控制情况下的过程的顺序图。当以驾驶员的起动操作开始自动起动模式时，机车控制设备27首先控制机车21起动。 除了车厢数量的设置值W是由机车21管辖的车厢数量外，用于起动机车21的方法与第二实施例中的方法相同。机车控制设备27使得机车21起动，同时进行控制以使其速度不超过允许速度，并且如图8所示，当确定由机车21牵拉的车厢24A-24C的所有连接部分10A-10D 已经啮合时，机车控制设备27向装载在机车22上的机车控制设备观发送起动允许命令， 从而使机车22起动。由啮合确定单元16以与第二实施例相同的方式来执行第三实施例中的确定连接部分10的啮合的方法。也以与第二实施例相同的方式，机车22起动同时保持其速度不超过允许速度。与该起动并发地，机车21的转矩保持恒定，从而避免不必要的负荷施加到机车21 —侧处的连接部分10A-10D。关于机车22，当确定由其管辖的车厢的所有连接部分10已经啮合时，机车控制设备观向安装在机车23上的机车控制设备四发送起动允许命令，以使机车23起动。在机车23起动之后，机车22和机车21行驶，同时分别保持其转矩恒定。当确定最后一个车厢 26C的连接部分10已经啮合时，机车控制设备四完成自动起动控制，并且执行与正常行驶一样的驾驶员触点操作的控制。根据如上所述的第三实施例，每个机车控制设备27- 被构造为允许通信，首先， 不超出允许速度来开始针对位于领头侧的机车21的起动控制，当确定由机车21牵拉的车厢24A-24C之间的所有连接器10已经啮合时，机车控制设备27向位于后方的机车控制设备观发送起动允许命令，并且接收到起动允许命令的机车控制设备观开始机车22的起动控制。因此，在有多个机车布置在车厢构成中的情况下，通过使分别装载在其上的机车控制设备27- 协作，可以减小施加到连接部分10的冲击负荷。(第四实施例)图10和图11示出了第四实施例，并且将描述与第三实施例不同的部分。第四实施例的车厢构成与第三实施例的车厢构成相同，但是分别安装在机车21-23上的机车控制设备31-33与第三实施例的不同，其没有提供通信功能。代替通信功能，安装在机车22、23 上的机车控制设备32、33提供有紧跟其前的连接器负荷检测单元34、35，该连接器负荷检测单元检测和计算施加到分别将机车22、23与紧跟其前的车厢MC、25B进行连接的连接部分10的负荷。每个紧跟其前的负荷连接器检测单元34、35是诸如应变仪等的负荷传感器。艮口， 在紧跟其前的连接器负荷检测单元34检测到负荷已经施加到连接部分IOD的情况下，可以确定机车22之前的所有的连接部分10A-10D已经啮合。然而，在驾驶员驾驶的机车21处需要掌握机车22、23的控制状态的情况下，可以如第三实施例一样提供通信功能。接下来，还将参考图11描述第四实施例的操作。图11是对应于图9的图。当以与第三实施例相同的方式由驾驶员执行起动操作时，机车控制设备31首先控制前面的机车 21起动，S卩，以与第一至第三实施例相同方式使其起动同时保持其速度不超过允许速度。关于其它机车22、23，当紧跟其前的连接器负荷检测单元34、35检测到负荷被施加到前面的连接部分IOF ( 、10F (3)时，机车控制设备32、33分别控制机车22、23起动。这里，施加向前方向上的负荷的情况指的是例如车厢由前面的车厢牵拉的时间或者车厢由后面的车厢推动的时间。除了这些情况，还存在当机车停在上坡处的情况下释放制动时机车自己后退的情况，以及在机车停在下坡处的情况下后面的车厢向前移动并推动机车的情况。在这些情况中相似地开始起动控制。此外，在第四实施例中，设置最大转矩值，用于行驶的发动机可以在起动每个机车控制设备31-33时输出该最大转矩值，并且当每个机车控制设备31-33将输出转矩增加到该最大转矩值时，保持输出转矩恒定。在所有车厢以与第二实施例相同的方式连接的情况下获得负荷Ta，并且通过将负荷Ta分配给每个机车21-23来设置每个最大转矩值。可以均等地分配负荷Ta，或者如第三实施例一样设置由每个机车管辖的车厢的数量，并且可以基于该比例来分配负荷Ta。当所有机车21-23的输出转矩分别达到最大转矩值然后变为输出转矩保持恒定的状态时，自动起动控制结束。根据如上所述的第四实施例，在机车21-23分开存在于多个车厢的构成中的情况时，首先位于最领头侧的机车21的机车控制设备31以不超出允许速度来开始起动控制，并且当紧跟其前的连接器负荷检测单元34、35分别检测到已经施加了负荷时，装载在后面的机车22、23中的机车控制设备32、33以不超出允许速度来开始起动控制。因此，在没有如第三实施例所述的在机车控制设备31-33之间执行通信的情况下，该列车也可以起动以减小冲击负荷。此外，在机车21-23起动之后，由于每个机车控制设备31-33进行控制使得当用于行驶的发动机的输出转矩达到预定的最大转矩值时，输出转矩保持在该最大转矩值，并且由于每个最大转矩值被设置为通过将所有连接部分10均啮合情况下的最大负荷Ta除以由每个机车21-23牵拉的车厢的构成数量获得的值，机车控制设备31-33可以使各自的机车 21-23行驶同时加载到其上的输出转矩被任意地分散。本发明不限于上面描述的或者在附图中描述的实施例，而是可以如下面描述的进行修改或者扩展。车厢的构成数量可以任意地改变。第三和第四实施例中的机车的数量可以不少于四个。在确定允许速度Vt的情况下，初始位移LO和冲击负荷的施加时间Ts可以依赖于单独的设计而任意改变。此外，允许速度Vt不限于由LO/Ts确定的一种。如果需要的话，则可以执行第四实施例中的输出转矩的共享控制。此外，共享控制可以简单地应用于第三实施例。本申请基于并要求于2009年4月28日提交的日本专利申请No. 2009-109157的优先权。该日本专利申请的全部内容以引用的方式并入本公开。由于明显的是可以在不背离本发明的精神和范围的情况下广泛地作出不同的实施例，因此除了在所附权利要求中限制的内容之外，本发明不限于具体的实施例。工业应用本发明可以应用于对机车的控制。
权利要求
1.一种机车控制设备，其特征在于所述机车控制设备包括允许速度存储器单元，被配置为存储机车的允许速度，以便减小当至少一对连接器啮合时的冲击；啮合确定单元，被配置为确定所述至少一对连接器是否啮合；以及控制单元，被配置为在起动之后，控制所述机车以所述允许速度之内的速度行驶，直到所有的所述至少一对连接器啮合；其中，所述控制单元在起动时自动地执行行驶控制。
2.根据权利要求1所述的机车控制设备，其中，所述允许速度被设置为将所述连接器的初始位移LO除以冲击负荷被施加至所述至少一对连接器的时段Ts所获得的商。
3.根据权利要求1或2所述的机车控制设备，其中，所述啮合确定单元基于两个连接器之间的最大位移量、所述机车以及被所述相关机车牵拉的车厢的数量以及所述机车的行驶距离来确定所有的所述至少一对连接器是否啮合。
4.根据权利要求1所述的机车控制设备，还包括构成信息存储器单元，被配置为存储至少包括由所述机车牵拉的车厢的数量、滚动摩擦的系数以及所述车厢的重量的构成信息；加速度计算单元，被配置为计算所述机车的加速度；最大负荷计算单元，被配置为计算在所有的所述至少一对连接器均啮合的情况下的最大负荷；以及连接器负荷检测单元，被配置为检测施加到所述至少一对连接器的负荷；其中所述最大负荷计算单元基于存储在所述构成信息存储器单元中的所述构成信息和由所述加速度计算单元计算的所述加速度来计算所述最大负荷；以及所述啮合确定单元通过将所述最大负荷与由所述连接器负荷检测单元检测到的负荷进行比较来确定是否所有的所述至少一对连接器均啮合。
5.一种机车控制系统，其中每个机车包括与权利要求1或4对应的所述机车控制设备， 所述机车被分开布置在包括多个车厢的构成中；其特征在于多个所述机车控制设备被构成为使得信息可以被至少发送至位于所述机车控制设备之后位置的机车控制设备，所述机车控制设备首先针对多个机车中位于领头侧的机车，以不超出所述允许速度来开始起动控制，当确定由所起动的机车牵拉的所述车厢之间的所有的所述至少一对连接器啮合时，向位于后面位置的机车控制设备发送起动允许命令，并且接收到所述起动允许命令的机车控制设备针对相关的机车开始所述起动控制。
6.一种机车控制系统，其中每个机车包括与权利要求1对应的所述机车控制设备，所述机车被分开布置在包括多个车厢的构成中；其特征在于除了多个所述机车控制设备中位于最领头侧的机车控制设备之外的机车控制设备，被提供有紧跟其前的连接器负荷检测单元，以检测施加到将装载有所述机车控制设备自身的机车和紧跟其前的车厢进行连接的所述连接器的负荷；多个所述机车中位于最领头侧的所述机车的所述机车控制设备首先以不超出所述允许速度来开始所述起动控制；以及装载在后面的机车上的所述机车控制设备，当其自身的紧跟其前的连接器负荷检测单元检测到负荷已经被施加至所述连接器时，以不超出所述允许速度来开始所述起动控制。
7.根据权利要求6所述的机车控制系统，其中，在所述机车起动之后，当用于行驶的发动机的输出转矩达到预定的最大值时，每个所述机车控制设备进行控制使得所述输出转矩保持为所述最大值；以及每个所述机车控制设备中的所述最大值被设置为将在所有的所述连接器均啮合的情况下的最大负荷除以由每个所述机车牵拉的车厢的数量所获得的值。
8.—种牵拉多个车厢的机车的起动控制方法；其特征在于在起动之后，控制所述机车，使得所述机车以所述机车的允许速度之内的速度行驶，直到在所述车厢之间连接的所有的连接器均啮合，其中所述允许速度被限制以便减小所述连接器啮合时的冲击。
9.根据权利要求8所述的起动控制方法，其中，所述允许速度被设置为将所述连接器的初始位移LO除以冲击负荷被施加到所述连接器的时段Ts所获得的商。
10.根据权利要求8或9所述的起动控制方法，其中，所有的所述至少一对连接器是否啮合是基于所述至少一对连接器的最大位移量、所述机车和由所述相关的机车牵拉的所述车厢的数量、以及所述机车的行驶距离来确定的。
11.根据权利要求8所述的起动控制方法，还包括从存储器中提取构成信息，所述构成信息至少包括由所述机车牵拉的所述车厢的数量、滚动摩擦的系数以及所述车厢的重量；基于所存储的构成信息以及所述机车的加速度来计算最大负荷；以及通过将所述最大负荷与施加至所述连接器的负荷进行比较来确定所有的所述至少一对连接器是否啮合。
12.—种多个机车的起动控制方法，其中所述机车被分开布置在包括多个车厢的构成中，其特征在于以不超出允许速度来起动多个所述机车中位于领头侧的所述机车，其中所述允许速度被限制以便减小当两个连接器啮合时的冲击；当确定由所述起动的机车牵拉的车厢之间的所有的连接器均啮合时向后面的机车生成起动允许命令；以及起动接收到所述起动允许命令的所述机车。
13.一种多个机车的起动控制方法，其中所述机车被分开布置在包括多个车厢的构成中，其特征在于以不超出允许速度来起动多个所述机车中位于领头侧的所述机车，其中所述允许速度被限制以便减小当连接器啮合时的冲击；以及当检测到施加至将所述机车自身和紧跟其前的车厢进行连接的连接器的负荷时，以不超出所述允许速度来起动后面的机车。
14.根据权利要求13所述的起动控制方法，其中，在起动之后，当用于行驶的发动机的输出转矩达到预定的最大值时，每个所述机车进行控制使得所述输出转矩保持为所述最大值，该最大值被设置为将在所有的所述连接器均啮合时的最大负荷除以由每个所述机车牵拉的所述车厢的数量所获得的值。
全文摘要
提供了一种机车控制设备，其可以在起动时确定地减小施加到连接部分10的冲击负荷而不依赖于列车驾驶员的技巧。机车控制设备2的控制命令输出单元8自动进行控制使得机车1以允许速度Vt之内的速度行驶，直到所有的连接部分10均啮合。在该情况下，允许速度Vt被设置为将连接部分10的初始位移L0除以冲击负荷被施加至连接部分10的时段Ts所获得的商，并且在机车1起动并牵拉多个车厢9的情况下，机车控制设备2进行控制使得在连接部分10啮合时产生的冲击负荷不会叠加。
文档编号B61G7/14GK102414045SQ20108001880
公开日2012年4月11日 申请日期2010年4月22日 优先权日2009年4月28日
发明者佐藤修二, 平原明, 神田正彦, 野木雅之, 高桥功 申请人:株式会社东芝