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車輛牽引控制系統和方法_3

文檔序號:9879041閱讀:來源:國知局
中的車輛206的位置,等。例如,隨著車輛系統200尺寸增加、路徑204曲率半徑降低、路徑204坡度增加、天氣情況變得更不利(例如,迎頭風變得更強)、附著增加等,隨即所需的牽引負載會增加。相反地,隨著車輛系統200尺寸減小、路徑204曲率半徑增加、路徑204坡度境地、天氣情況變得更有利、附著減小等,隨即所需的牽引負載會降低。所需的牽引負載可從一個或更多個基于數學或物理的車輛系統200和路徑204的模型而計算,和/或可基于車輛系統200和/或其它車輛系統200沿著路徑204之前的旅程。
[0022]在一個方面,車輛系統200所需的牽引負載獨立于車輛系統200的位置而確定。例如,代替確定在沿著路徑的多個位置處需要多大的牽引力來推進車輛系統200,監測車輛系統200的位置,且隨后作為位置的函數確定車輛系統200所需的牽引負載,車輛系統200所需的牽引負載可至少部分基于車輛系統200的當前運行而確定。如果車輛系統200比設計速度更慢運行(例如,路徑的速度限制、車載操作器選擇的速度、旅程計劃指示的速度或設計速度作為沿著路徑的時間和/或距離的函數的速度輪廓,等),隨即車輛系統200所需的牽引負載可增加。相反地,如果車輛系統200比設計速度運行得更快,隨即車輛系統200所需的牽引負載可降低。
[0023]在106,進行確定是否車輛系統200的一個或更多個車輛206中的不同數量和/或組的牽引電機可被啟動,以至少提供車輛系統200所需的牽引負載。例如,如果車輛系統200中的車輛206的全部牽引電機啟動且產生牽引力來推進車輛系統200,那么可進行確定是否可以啟動更少數量的牽引電機(一個或更多個牽引電機被關閉),同時仍然產生至少足夠的牽引力來提供車輛系統200所需的牽引負載。
[0024]如果當前啟動的牽引電機需要保持啟動來至少產生車輛系統200所需的牽引負載,那么它不可能不啟動一個或更多個牽引電機,同時仍然至少產生車輛系統200所需的牽引負載。結果是,方法100的流程可進行至108。在108,當前啟動的牽引電機保持啟動以繼續至少產生車輛系統200所需的牽引力。車輛系統200可繼續使用相同的啟動的牽引電機而沿著路徑移動,并且方法100的流程可回到102。
[0025]另一方面,如果一個或更多個牽引電機可不啟動,同時剩余的牽引電機保持打開,通過至少提供車輛系統200所需的牽引負載來推進車輛系統200,隨后方法100的流程可進行至110。例如,一個或更多個牽引電機的選擇組可不啟動,但是(保持啟動的)剩余牽引電機提供的牽引力可增加,使得剩余的啟動牽引電機的總輸出至少等于所需的牽引負載。
[0026]在110,一個或更多個牽引電機的選擇組被識別來不啟動,和/或一個或更多個牽引電機的剩余組被識別來被啟動(例如,如果該電機當前不啟動)和/或識別來保持啟動。哪些電機啟動和哪些電機不啟動的識別可發生在車輛系統200沿著路徑的運行期間。
[0027]至少部分基于牽引電機的實際輸出容量、牽引電機的額定容量、牽引電機的操作溫度等,牽引電機可識別為不啟動和/或啟動。實際輸出容量表示牽引電機實際能夠產生多少牽引效力或力。由于老化、損壞等,牽引電機能夠纏身的牽引效力或力會隨著時間降低。牽引電機的降低能力可用于確定哪些牽引電機選擇用于啟動或不啟動。例如,較新的和/或少損壞的牽引電機可選擇用以啟動,來提供相對更老的和/或多損壞的牽引電機更大的車輛系統所需的牽引負載。
[0028]牽引電機的額定容量可表示牽引電機提供的牽引效力或力的量的設計限值。額定容量可表示電機設計和/或指明以提供的電機的功率等級,例如瓦特、馬力等量。額定容量不能表示電機能夠產生的最大功率輸出,但是代替地會小于最大功率輸出。替代地,額定容量可表示電機能夠產生的最大功率輸出。哪些電機啟動和/或哪些電機不啟動的選擇可基于額定容量進行,通過選擇具有符合或超過車輛系統200所需的牽引負載的組合額定容量的哪些電機。
[0029]牽引電機的操作溫度表示牽引電機操作處的溫度。操作溫度不能表示環境溫度或電機周圍的溫度,但代替的是可表示電機多熱。可至少部分基于牽引電機的操作溫度來選擇牽引電機啟動和/或不啟動,來避免電機過熱和/或損壞。例如,如果電機的操作溫度處于或高于指示的溫度上限,那么電機應被選擇不啟動和/或應排除選擇為啟動。作為另一示例,如果電機的操作溫度處于或低于指示的溫度下限,那么電機應被選擇啟動和/或應排除選擇為不啟動。牽引電機的操作溫度應隨著時間監測,來確保牽引電機不會過熱。如果一些牽引電機的操作溫度變得過高,那么這些牽引電機應被選擇為不啟動且不啟動的同時車輛系統200移動以允許牽引電機冷卻。響應于一個或更多個牽引電機的操作溫度降低至或低于限值,例如溫度下限,那些牽引電機的一個或更多個可隨后選擇為啟動。
[0030]在一方面,選擇為不啟動的牽引電機可全部在車輛系統的單一車輛上。例如,車輛系統中的第一車輛上的牽引電機子組可選擇為不啟動,同時第一車輛上的剩余牽引電機或多個電機可不選則為不啟動,且車輛系統中其它車輛上的牽引電機不選擇為不啟動。在另一方面,選擇為不啟動的牽引電機可跨越相同車輛系統中的多個不同車輛。例如,選擇為不啟動的牽引電機組可包括第一車輛的至少一個牽引電機和相同車輛系統中第二車輛的至少一個牽引電機,同時第一車輛的一個或更多個其它牽引電機和第二車輛的一個或更多個其它牽引電機不選擇為不啟動。
[0031]在112,選擇為不啟動的牽引電機不啟動和/或選擇為啟動的牽引電機啟動。例如,如果一個車輛206A的第一和第二牽引電機選擇為不啟動,另一車輛206B的第二和第三牽引電機選擇為不啟動,且另一車輛206C的第五牽引電機選擇為不啟動,那么那些牽引電機可被關閉,同時車輛系統200沿著路徑移動。可選地,一個或更多個不啟動的牽引電機可被打開同時車輛系統200沿著路徑移動。
[0032]方法100的流程可回到102,使得車輛系統200繼續沿著路徑移動,并且確定車輛系統200所需的牽引負載、確定是否不同數量和/或組的牽引電機可被用于至少提供所需的牽引電機、識別哪個牽引電機啟動和/或不啟動以及啟動和/或不啟動牽引電機,可在車輛系統200的運行期間一次或多次重復。例如,當車輛系統200所需的牽引負載一次或多次改變時,一個或更多個牽引電機的識別和/或不啟動可重復,使得車輛系統200中的牽引電機不產生比需要來滿足車輛系統200所需的牽引負載顯著更多或更少的牽引效力。
[0033]在一方面,選擇為啟動或并不不啟動的牽引電機的操作狀態可通過增加由這些牽引電機提供的牽引效力來改變。例如,在車輛206中,如果六個牽引電機的兩個不啟動且其它四個牽引電機啟動,那么啟動的牽引電機產生的牽引效力可增加。牽引效力可增加,從而滿足車輛系統200所需的牽引負載。在一個實施例中,牽引電機的輸出可增加至或高于一個或更多個限值,例如通過增加牽引電機的功率輸出至或高于牽引電機的額定容量。例如,如果啟動的牽引電機不具有足夠大的額定容量來滿足或超過車輛系統200所需的牽引負載,那么,一個或更多個牽引電機可高于一個或更多個牽引電機的額定容量操作,使得啟動的牽引電機的總輸出至少與車輛系統200所需的牽引負載一樣大。
[0034]附圖3示出了依照一個實施例的推進系統300和牽引控制系統302的電路圖。推進系統300可表示附圖2所示的一個或更多個推進系統212,并且控制系統302可表示附圖2所示的控制系統202。推進系統300包括一個或更多個發動機304,其通過一個或更多個軸308與交流發電機或發電機306(附圖3中為“交流發電機”)可操作地連接。發動機304旋轉軸308,以使得交流發電機或發電機306產生電流。這一電流供至整流器310,其隨后供應電流給多個逆變器312(附圖3中為“逆變器I”、“逆變器2”、“逆變器3”、“逆變器4”、“逆變器5”和“逆變器6”)。在示出的實施例中,逆變器312與不同牽引電機314(附圖3中為“TM1”、“TM2”、“ΤΜ3”、“ΤΜ4”、“ΤΜ5”和“ΤΜ6”)連接。逆變器312還與控制系統302可操作地連接。控制系統302可控制哪個牽引電機314啟動或不啟動,和/或牽引電機314的操作狀態,通過通訊至逆變器312的控制信號。例如,控制啟動302可通過一個或更多個有線和/或無線連接而通訊不同控制信號至不同逆變器312,以獨立控制逆變器312的哪些啟動相應的牽引電機314,哪些逆變器312不啟動相應的牽引電機314,從逆變器312提供電流至相應的牽引電機314(例如,來控制從牽引電機314的功率輸出),等。
[0035]多個牽引電機風扇316(附圖3中為“TMB1”和“MB2”)代表風扇,其朝向牽引電機314移動空氣,從而冷卻牽引電機314。在一個實施例中,一個牽引電機風扇316可冷卻多個牽引電機314。牽引電機風扇316的操作速度可通過從控制系統302通訊至牽引電機風扇316的控制信號來控制。多個溫度傳感器318感應或測量牽引電機314的操作溫度,且產生表示牽引電機314操作溫度的數據。這一數據可通訊至控制系統302。如上所述,基于牽引電機314的操作溫度,控制系統302可至少部分地建立哪個電機314打開或關閉的選擇。
[0036]如上所述,控制系統302可不啟動一個或更多個牽引電機314且選擇地增加一個或更多個其它牽引電機314的操作狀態,使得啟動的牽引電機314的組合動力輸出滿足或超過車輛系統200所需的牽引負載。如此做,相對于推進具有更大量的啟動的牽引電機314的車輛系統200,可
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