[发明专利]铁路车辆用驱动系统及搭载有该铁路车辆用驱动系统的铁路车辆

说明书

技术领域

本发明涉及一种发动机发电驱动方式的铁路车辆的驱动系统，尤其是涉及一种发动机起动时的冷却水预热、暖机运转的技术。

背景技术

为了驱动铁路车辆而动力源是不可欠缺的，车辆的运行中使基于动力源而产生用于驱动车辆的动力且使车轮旋转的驱动系统健全地动作很是重要。

作为铁路车辆，通常有如下的两种。

(1)在电气化路线等行驶的情况下，从地面侧的发电设备通过架线等供电设备而接受电力的供给来驱动车辆的电动车。

(2)在非电气化路线行驶的情况等，在车辆上搭载发动机等而借助自力来行驶的内燃机车辆。

电动车在地面侧具有发电设备等动力源的电气化路线等行驶的情况下，将由架线等供电设备来供电的电力向车辆内引入，通过电力转换器等来驱动电动机而在车轮与轨道之间产生牵引力，从而来驱动车辆(Electric Multiple Unit)。

另一方面，内燃机车辆在地面侧不具有发电设备等动力源的非电气化路线等行驶的情况下，将车辆上的发动机作为动力源，基于由发动机来驱动发电机而产生的电力，使用电力转换器等来驱动电动机而在车轮与轨道之间产生牵引力从而驱动车辆(电动式内燃机车辆，Diesel Electric MultipleUnit)。或者，在以发动机作为动力源的车辆中，也有发动机的轴输出由变速机等控制而直接驱动车轮，在车轮与轨道之间产生牵引力从而驱动车辆的方式(机械式内燃机车辆，Diesel Electric Unit)。

通常而言，在电气化区间中利用电动车来进行运行、在非电气化区间中利用内燃机车辆来运行是普遍的情况。也有在电气化区间的运用中充当内燃机车辆的例子，但在具备地面发电设备的电气化区间另行消耗燃料来使内燃机车辆行驶的做法从设备的有效利用方面来看不能说是有效的。但是，在旅客服务的观点中，也考虑期望不进行电气化区间和非电气化区间的区别地利用通用的编组列车来直通运转。作为将用于直通电气化区间和非电气化区间的设备配备于一列车的结构，例如具有日本特开2010-88145号公报所示的“铁路车辆的驱动系统”。

但是，在内燃机车辆中无论电动式还是机械式，通常而言皆搭载有柴油发动机。在寒冷时起动柴油发动机的情况下，以提高发动机的点火性和滑动部件的保护等为目的，有时需要对冷却水进行事先加热的预热(预加热)或者暖机运转。尤其是，在体积较大的大输出对应发动机中，发动机起动时的冷却水预热条件、暖机运转条件通常已被详细地确定。

在冬季中，为了维持发动机的点火性，作为利用电加热器对发动机进行保温的结构，例如记述为专利文献1的内燃机车辆的控制方式。

图7表示作为专利文献1中的图3所示的内燃机车辆的控制方式中的速度控制系统图。附图标记106是发动机控制用主控制器，附图标记107为转矩转换用控制器，附图标记108为集中控制装置，附图标记109为分散型控制装置，附图标记110为速度发电机，附图标记111为光纤线缆，附图标记112为发动机传感器，附图标记113为主回路控制用ST，附图标记114为马达控制器，附图标记115为动力线缆，附图标记116为主电动机，附图标记117为主回路控制器。根据该结构，动力线缆115与整个列车交接，因此在发动机处安装电加热器，从动力线缆115接受电力，从而能够根据需要而对发动机进行保温，并且无需重新铺设电力线缆。停车中的列车通过使外部电源与内燃机车辆列车的动力线缆连接，不会使发动机冻结而能够使其预热，从而无需为了保温而在夜间使发动机持续运转。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】：日本特开平8－198102号公报“内燃机车辆的控制方法”

【发明概要】

【发明要解决的课题】

如上所述，在寒冷时起动大输出对应发动机的情况下，通常而言冷却水预热条件、暖机运转条件已被详细地既定。

冷却水预热通常利用安装在发动机的冷却系统的专用的加热器来进行。另外，发动机的暖机运转通常为在利用冷却水预热使冷却水到达了规定温度之后以不进行外部输出的方式来怠速运转的方法。

在内燃机车辆的情况下，在完成冷却水预热、暖机运转的基础上需要进入当日的运用。因此，以足够应对运用开始时间的方式在车辆基地内实施冷却水预热、暖机运转。尤其是在寒冷地区，由于冷却水预热、暖机运转需要时间，因此，在当日的运用结束之后而进入次日的运用之前大多持续进行暖机运转且防止冷却水的降低。如此，冷却水预热、暖机运转需要考虑到其地区的气温、冷却水的温度而倒算在进入下一运用之前的时间来开始。