KR101395872B1 - System and Method for Automatically Correcting Wheel Diameter of Train - Google Patents
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Abstract
본 발명은 철도차량 추진제어장치의 휠 반경 자동 보정 시스템 및 방법에 관한 것으로, 열차 모니터링 시스템을 통해 입력된 휠 기준반경과 센서부에 의해 측정된 차축의 회전 속도를 이용하여 차축의 선속도를 연산하여 평균선속도를 구하고 이를 기준으로 실제 휠 반경을 연산하고 보정하도록 하여 실제 휠의 반경과 입력된 휠 기준반경 간의 오차로 인해 발생할 수 있는 공전현상의 검출 오류를 방지하고 차량의 정상운행에 기여하여 추진 제어장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.The present invention relates to a system and method for automatically correcting a wheel radius of a railway car propulsion control apparatus, and more particularly, to a system and method for automatically correcting a wheel radius of a railway car propulsion control apparatus, The actual wheel radius is calculated and corrected based on the calculated average wheel speed, thereby preventing the detection error of the revolving phenomenon that may occur due to the error between the actual wheel radius and the inputted wheel reference radius, and contributing to the normal operation of the vehicle The reliability of the control apparatus can be improved.
Description
본 발명은 철도차량 추진제어장치의 휠 반경 보정시스템에 관한 것으로, 철도차량의 추진제어장치가 차량의 운행중 차축의 회전속도와 미리 정해진 기준을 이용하여 실제 휠 반경을 자동으로 연산하여, 추진제어장치가 차량의 공회전에 의한 공전현상을 정확히 검출하고 그 검출결과를 통해 재점착을 위한 속도제어를 할 수 있도록 하는 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wheel radius correction system for a railway car propulsion control apparatus, in which a propulsion control apparatus of a railway car automatically calculates an actual wheel radius using a rotation speed of an axle of a vehicle and a predetermined reference, The present invention relates to a system and a method for accurately detecting an idle motion caused by idling of a vehicle and performing speed control for reattachment through the detection result.
철도차량용 추진제어장치는 하나의 추진인버터가 복수의 견인 전동기를 구동하는 방식으로 이루어지며 추진제어장치는 견인 전동기에 공급되는 전류를 제어하는 방법으로 차량을 가속 또는 감속한다.A propulsion control system for a railway vehicle is a system in which a single propulsion inverter drives a plurality of traction motors, and the propulsion control device accelerates or decelerates the vehicle by controlling the current supplied to the traction motor.
추진제어장치가 구동하는 복수의 견인 전동기는 감속기를 통해 차축에 연결되어 추진력을 전달하고 추진제어장치는 각 축의 회전속도를 측정하여 복수의 견인전동기 구동을 위한 선속도를 연산한다.The plurality of traction motors driven by the propulsion control device are connected to the axle through a reduction gear to transmit the propulsion force, and the propulsion control device calculates the linear velocity for driving the plurality of traction motors by measuring the rotation speed of each axis.
각 축의 선속도는 추진제어장치가 구동하는 견인전동기를 제어하기 위한 기준 주파수 연산에 사용될 뿐만 아니라 차량의 공회전에 따른 공전현상을 검출하고 그 검출결과에 따라 재점착을 위한 속도 제어를 할 때에도 사용된다.The linear velocity of each axis is used not only for calculating the reference frequency for controlling the traction motor driven by the propulsion control device but also for detecting the idling motion due to idling of the vehicle and controlling the speed for re-adhesion according to the detection result .
구동축에 연결된 견인 전동기의 회전 속도를 대차에 설치된 기어박스의 기어비와 휠 반경을 이용하면 해당 구동축의 선속도를 연산할 수 있으며 계산된 선속도를 이용해서 추진제어장치는 재점착을 위한 속도 제어를 수행하게 된다.Using the gear ratio and wheel radius of the gearbox installed on the bogie, the speed of the traction motor connected to the drive shaft can be calculated and the speed of the drive shaft can be calculated. .
철도 차량의 대차에 사용되는 휠의 반경은 차량의 종류에 따라 그 사용가능한 범위를 가지며, 하나의 추진제어장치가 구동하는 복수의 차축에 대한 휠 반경의 차이에 대해 안전관리규정도 존재한다.The radius of the wheel used for the bogie of the railway vehicle has a usable range according to the type of the vehicle and there is also a safety management rule for the difference of the wheel radius for a plurality of axles driven by one propulsion control device.
차량을 구동하는 차축에 연결되어 있는 휠은 주행거리에 따라 자연적으로 마모가 진행되며, 철도 차량의 특성상 차량 주행중에 발생하는 슬라이딩 등으로 인해 휠이 파손되어 형태가 변하거나 반경의 크기가 변화하게 된다.The wheels connected to the axle driving the vehicle are naturally worn according to the distance traveled. Due to the characteristics of the railway vehicle, the wheel is broken due to sliding occurring during the running of the vehicle, and the shape changes or the size of the radius changes .
주행중 휠이 파손되면 새 휠로 교체하거나 유지보수 및 정상적 휠 형상의 유지를 위해 휠을 삭정하게 된다. 휠을 삭정하면 원래 휠 보다 반경이 작아지므로 변경된 휠 반경 정보가 추진제어장치에 새로 갱신되어야 한다. If the wheel breaks while driving, it is replaced with a new wheel or the wheel is removed for maintenance and maintenance of the normal wheel shape. When the wheel is removed, the radius of the wheel becomes smaller than that of the original wheel, so the changed wheel radius information must be updated to the propulsion control unit.
차량 모니터링 시스템에 삭정 작업 후의 새로운 휠 반경을 입력하면 이 정보는 추진제어장치로 전송되고 이 새로운 반경 크기를 기준으로 하여 속도연산을 수행한다.When a new wheel radius is entered into the vehicle monitoring system after the cutting operation, this information is transmitted to the propulsion control unit and the speed calculation is performed based on the new radius size.
열차는 여러 개의 철제 바퀴들이 철로 위에 접촉되어 회전하면서 움직이게 되며, 이 경우 철로의 형태나 열차의 속도나 하중분포에 따라 일부 휠이 공회전하는 공전 현상이 발생한다. 이러한 공전현상이 발생하면 견인전동기가 공회전하면서 손상될 수 있으며 휠과 철로에도 충격에 의한 손상이 발생할 수 있다. 또한, 전동기의 동력이 제대로 철로 표면에 전달되지 않으므로 에너지 효율도 저하된다.In this case, some of the wheels turn idly due to the shape of the railway, the speed of the train, and the load distribution. If this idle phenomenon occurs, the traction motor may be damaged while idling, and damage to the wheel and the railroad track may be caused by the impact. In addition, the power of the motor is not properly transmitted to the surface of the railway, so the energy efficiency is lowered.
따라서, 공전현상이 발생하면 열차는 견인 전동기의 견인력을 감소시킴으로서 공전현상을 억제하고 재점착을 하기 위한 속도제어 동작을 수행하는데, 이러한 공전현상의 발생 유무의 검출은 상기의 속도연산에 의해 얻어진 각 구동축 또는 차축의 선속도와 실제 차량의 속도 간의 차이가 일정 정도 이상의 차이를 보이는지 여부에 따라 결정된다.Therefore, when the idle phenomenon occurs, the train reduces the traction force of the traction motor to perform the speed control operation for restraining the idling phenomenon and performing the reattachment. The detection of the occurrence of the idling phenomenon can be performed by using the angle obtained by the above- And whether or not the difference between the line speed of the drive shaft or the axle and the actual vehicle speed is greater than or equal to a certain degree.
이때 상기 입력된 휠의 반경이 실제 반경과 일치하지 않거나 실수에 의해 잘못 입력하여 다른 휠의 반경이 입력될 경우, 잘못된 휠 반경 값에 의해 차축 속도의 연산이 이루어져 실제 차축의 속도와의 오차뿐만 아니라 실제 차량의 속도와도 오차를 갖는 값을 얻게 된다.In this case, when the radius of the input wheel does not match the actual radius, or when the wrong input is made by the real number and the radius of another wheel is inputted, the axle speed is calculated by the wrong wheel radius value, A value having an error with the actual vehicle speed is obtained.
공전이 발생하면 실제 차축의 선속도와 연산에 의한 선속도 간에 불일치가 일어나게 되고 그 불일치를 이용하여 공전 발생 여부를 검출하는 것이므로, 상기의 차축속도의 오차가 일정 정도 이상의 크기를 갖는다면 추진제어장치로서는 공전이 발생한 것으로 인식할 것이고, 즉, 실제 공전이 발생하지 않았음에도 상기 오검출에 의해서 재점착을 위한 감속 제어가 불필요하게 이루어지게 되고 결국 정상적인 열차의 운행이 불가능해지는 문제점이 있다.When the revolution occurs, inconsistency occurs between the linear velocity of the actual axle and the linear velocity due to the computation, and whether or not idle is generated by using the inconsistency is detected. Therefore, if the error of the axle speed is larger than a certain level, There is a problem that deceleration control for reattachment is unnecessarily performed due to the erroneous detection even though the actual idle operation does not occur and eventually the normal operation of the train becomes impossible.
본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 추진제어장치에 미리 입력된 휠의 기준반경이 실제의 휠 반경과 상이한 경우, 실제의 휠 반경을 연산하여 오차를 갖는 휠의 기준반경을 실제 반경으로 자동으로 보정하여, 열차가 정확하게 공전현상을 검출하고 그 검출결과를 이용한 속도제어를 문제없이 수행할 수 있도록 하는 시스템 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.In order to solve the problems of the prior art, the present invention proposes a method for calculating the actual wheel radius when the reference radius of the wheel previously input to the propulsion control apparatus is different from the actual wheel radius, The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a system and a method for detecting a revolving state of a train and performing speed control using the detection result without problems.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 철도차량 추진제어장치의 휠 반경 자동 보정 시스템은 각 차축의 회전속도를 측정하는 센서부, 휠의 반경이 저장되는 저장부, 차축 선속도 및 휠 반경을 연산하는 연산부 및 상기 연산부를 통해 연산된 휠의 보정된 반경을 상기 저장부에 저장하고 추진제어장치에 휠의 보정된 반경을 반영하도록 하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the system for automatically correcting a wheel radius of a railway vehicle propulsion controller of the present invention comprises a sensor unit for measuring a rotational speed of each axle, a storage unit for storing a radius of the wheel, And a control unit for storing the corrected radius of the wheel calculated through the calculation unit in the storage unit and reflecting the corrected radius of the wheel to the propulsion control unit.
또한, 상기 센서부는 철도차량의 견인 전동기 축들과 인접 대차의 차축들에 구비되며, 상기 전동기 축들과 인접 대차의 차축 회전속도를 측정하는 것을 특징으로 한다.The sensor unit is provided on the traction motor axes of the railway vehicle and the axles of the adjacent bogie, and measures the axle rotation speed of the motor axes and the adjacent bogie.
또한, 상기 연산부는 상기 센서부들로부터 전송되는 회전속도와 상기 저장부로부터 전송되는 휠의 기준반경을 이용하여 휠의 보정된 반경을 연산하여 상기 제어부에 전송하는 것을 특징으로 한다.The calculation unit calculates a corrected radius of the wheel using the rotation speed transmitted from the sensor units and the reference radius of the wheel transmitted from the storage unit, and transmits the calculated radius to the control unit.
또한 본 발명의 철도차량 추진제어장치의 휠 반경 자동 보정 방법은 철도 차량의 복수의 차축의 각 회전속도를 센서부를 통해 측정하는 단계, 상기 측정된 차축의 회전속도들과 입력된 휠의 기준반경을 이용하여 각 차축의 선속도를 연산하는 단계, 상기 연산된 차축의 선속도들의 평균속도를 연산하여 휠 반경 보정을 위한 기준 속도로 설정하는 단계, 상기 설정된 기준속도를 이용하여 각 축의 보정된 휠 반경을 연산하는 단계 및 상기 입력된 휠의 반경을 상기 보정된 휠 반경으로 갱신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method of automatically correcting a wheel radius of a railway car propulsion control apparatus according to the present invention includes the steps of measuring a rotational speed of each of a plurality of axles of a railway vehicle through a sensor unit and comparing the rotational speeds of the measured axles with a reference radius of the input wheel Calculating a linear velocity of each of the axles using the calculated reference velocity, calculating an average velocity of the calculated linear velocity of the axle and setting the calculated reference velocity as a reference velocity for wheel radius correction, And updating the radius of the input wheel to the corrected wheel radius.
또한, 상기 차축의 평균 선속도를 연산하는 단계는 복수의 선속도들 중 최대값과 최소값을 제외한 나머지의 평균속도를 구하는 단계인 것을 특징으로 한다.The step of calculating the average linear velocity of the axle is a step of obtaining the remaining average velocities excluding the maximum value and the minimum value among the plurality of linear velocities.
또한, 상기 각 축의 휠 반경을 새로 연산하는 단계는 상기 연산된 차축의 선속도들의 평균속도와 센서부를 통해 측정된 상기 차축의 각 회전속도를 이용하여 각 휠의 보정 반경을 연산하는 단계인 것을 특징으로 한다.The step of newly calculating the wheel radius of each of the axes is a step of calculating the correction radius of each wheel by using the average speed of the calculated line speeds of the axle and the rotational speed of the axle measured through the sensor unit .
또한, 상기 입력된 휠의 반경을 상기 보정된 휠 반경으로 갱신하는 단계는,상기 입력된 휠의 반경과 상기 보정된 휠 반경이 미리 정해진 오차 이상의 차이를 갖는 경우에는 휠 반경을 갱신하지 아니하고 휠 반경 불일치 신호를 차량 모니터링 시스템으로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The step of updating the radius of the input wheel with the corrected wheel radius may include updating the wheel radius when the radius of the input wheel and the corrected wheel radius have a difference greater than a predetermined error, And transmitting the mismatch signal to the vehicle monitoring system.
본 발명에 의하면, 열차 모니터링 시스템에 입력된 휠 기준반경 정보와 구도축 또는 차축의 센서부로부터 얻어진 구동축의 회전 속도를 이용하여, 운행 중 마모에 의해 실제 휠 반경과 차이가 나거나 입력된 휠 반경 정보가 실제 반경과 차이를 보이는 경우에도 자동으로 실제 휠 반경과 구동축의 선속도를 정확히 연산하여 추진제어장치의 공전현상 검출 및 재점착 제어의 신뢰성과 정확성을 확보하고 열차의 정상적인 운행 제어를 가능하게 하는 효과가 있다.According to the present invention, by using the wheel reference radius information input to the train monitoring system and the rotational speed of the driving shaft obtained from the sensor unit of the guiding axle or the axle, the actual wheel radius is different due to wear during operation, Even if there is a difference between the actual radius and the actual radius of the wheel, it is possible to automatically calculate the actual wheel radius and the linear velocity of the drive shaft to ensure the reliability and accuracy of the revolving detection and re- It is effective.
도 1은 철도차량의 추진제어장치의 인터페이스를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 의한 휠 반경 보정 시스템의 구성을 간략히 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 의한 휠 반경 자동 보정방법의 흐름을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 휠 반경 자동 보정방법을 적용한 시험 결과를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 휠 반경 자동 보정방법을 적용한 또 다른 시험 결과를 나타낸 도면이다.1 shows an interface of a propulsion control device of a railway vehicle.
2 schematically shows a configuration of a wheel radius compensation system according to the present invention.
3 is a flowchart of a method for automatically correcting the wheel radius according to the present invention.
4 is a view showing a test result of applying the wheel radius automatic correction method according to the present invention.
5 is a view showing another test result using the wheel radius automatic correction method according to the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
철도차량은 일반적으로 2개의 차축으로 이루어진 대차가 하나의 차량에 복수개로 구성되며, 1개 이상의 동력대차와 1개 이상의 무동력대차 또는 여러개의 동력대차로 구성될 수 있다. 도 1은 1개의 동력대차(10)와 1개의 무동력대차(20)로 이루어진 철도차량에서의 추진제어장치(40)의 인터페이스 구성을 개략적으로 나타낸 도면이며 도 2는 본 발명에 의한 휠 반경 보정 시스템의 구성을 간략히 도시한 도면이다. 상기의 도 1 및 도 2를 참조하면, 대차들(10, 20)의 각 차축 또는 견인 전동기축에는 회전속도를 측정하는 센서부(30)가 구성되며, 각 센서부(30)는 측정한 회전속도를 전송하기 위하여 추진제어장치(40)에 연결된다.The railway vehicle is generally composed of a plurality of bogies having two axles in one vehicle, and may be composed of one or more power brakes and one or more non-braking brakes or a plurality of power brakes. 1 is a schematic view showing an interface configuration of a
또한, 차량 모니터링 시스템(50)이 구성되며, 이는 차량 운행중의 차량속도(V)를 검출하고 차량의 점검과정에서 측정된 휠의 기준반경을 직접 입력할 수 있도록 구성된다.Also, a
상기 추진제어장치에는 저장부(43), 연산부(42), 제어부(41)를 구성된다. 상기 저장부(43)는 휠의 정비 또는 관리과정에서 직접 입력되는 휠의 기준반경 또는 본 발명에 의해 새롭게 보정된 휠의 보정반경 값과 상기 견인 전동기축과 차축 간의 기어비 등의 데이터들이 저장되며, 상기 연산부(42)는 상기 저장부(43)와 상기 센서부와 연결되어 휠의 기준반경 값과 상기 측정된 차축 회전속도 및 기어비 등을 전송받아 새로운 휠 반경을 연산하기 위한 연산과정을 수행한다.The propulsion control device includes a
휠의 보정이 이루어지면, 상기 저장부(43)는 원래 저장되어 있던 휠 기준반경 대신 새로 연산된 휠 보정반경을 새로이 저장하고 이후의 휠 반경 연산에 있어서의 휠 기준반경으로 설정하고, 상기 제어부(41)는 상기 연산부(42)로부터 전송된 휠의 보정반경을 상기 추진제어장치(40)가 새로 갱신 적용하도록 하여 새로운 휠 반경 값을 기초로 공전을 검출하고 추진을 제어하도록 구성된다.When the wheel is corrected, the
또한, 또 다른 실시예로서 상기 제어부(41)는 상기 연산부(42)로부터 전송된 보정된 휠의 반경이 미리 입력되어 있는 상기 저장부(43)의 휠의 기준반경과 일정한 값 이상의 차이를 보이는 경우에, 휠의 기준반경을 갱신하는 대신, 휠 반경의 재입력을 요구하도록 구성할 수도 있다.
As another example, when the radius of the calibrated wheel transmitted from the
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 실시예의 휠 반경의 보정방법을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of correcting a wheel radius according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 의한 휠 반경 보정방법의 일 실시예는 정확한 측정 및 보정이 이루어지도록, 공전이 발생하지 않으며 열차의 속도가 10km/h 이상 30km/h 이하로 유지되는 구간에서 견인명령이나 제동명령이 인가되지 않은 상태를 유지하는 경우 보정작업을 수행하도록 구성될 수 있다.1 to 3, an embodiment of a wheel radius correction method according to an embodiment of the present invention is a method of correcting and correcting a wheel radius, in which idling does not occur and the speed of a train is maintained at 10 km / h or more and 30 km / h or less And to perform a correction operation when the traction command or the braking command is maintained in the unauthorized state in the section.
도 1에서 도시한 바와 같이, 상기 센서부(30)가 각 차축 및 전동기축에 하나씩 위치하며 구동축에 해당하는 견인 전동기 2대의 회전 속도(RPM1, RPM2)와 인접 대차의 차축 회전속도(RPM3, RPM4)를 측정한다. As shown in FIG. 1, the
측정된 회전 속도는 상기 연산부(42)에 전송되고, 측정된 4개의 차축 회전속도와 사전에 입력된 각 휠의 기준반경(WRn)을 이용해서 상기 연산부(42)는 아래의 식에 따라 각 차축의 각각의 선속도(V1, V2, V3, V4)를 연산한다.The measured rotational speed is transmitted to the
상기 수식에서 RPMn은 각 차축 및 구동축에서 상기 센서부를 통해 측정된 n번째 차축의 회전속도를 의미하는 것이며, n은 자연수로써 정의된다. 또한 상기 수식에서 기어비는 구동 차축과 견인 전동기축 간에 연결된 기어비를 의미하는 것으로써, 도 1에서 도시한 실시예에서의 RPM1, RPM2와 같은 견인 전동기축에 연결된 구동축에만 의미가 있는 것이며, 휠에 직접 연결된 무동력 차축의 경우에는 1을 대입하여 계산하면 된다.In the above equation, RPMn denotes the rotation speed of the n-th axis measured through the sensor unit in each of the axle and drive shaft, and n is defined as a natural number. In the above expression, the gear ratio means a gear ratio connected between the driving axle and the traction motor shaft, meaning only a driving shaft connected to the traction motor shaft such as RPM1 and RPM2 in the embodiment shown in FIG. 1, In case of connected non-powered axle, 1 can be substituted.
상기 연산된 각 차축의 선속도(V1, V2, V3, V4)를 비교하여, 이중에 가장 큰 속도(Vmax)와 가장 작은 속도(Vmin)를 제외하고 나머지 2개의 축의 선속도를 이용하여 평균속도(Va)를 계산한다. 이를 수식으로 표현하면 다음과 같다. The linear speeds V1, V2, V3 and V4 of the calculated axle axes are compared with each other and the average speed is calculated using the linear speeds of the remaining two axes except for the greatest speed Vmax and the smallest speed Vmin. (Va). This can be expressed as follows.
상기 평균속도(Va)는 휠 반경 자동 보정을 위한 기준 속도가 되며, 상기 연산부(42)는 각 축의 회전속도(RPMn, n은 자연수)와 상기 평균속도(Va)를 이용하여 아래 수식을 이용하여 각각의 휠 보정 반경(NWRn)을 계산한다.The average speed Va is a reference speed for automatically correcting the wheel radius and the calculating
이러한 상기 휠 보정 반경은 상기 제어부(41)로 전송되어 저장부(43)에 새롭게 갱신 저장되고, 추진제어장치(40)에 반영된다. 추진제어 장치는 상기의 방법으로 새롭게 보정된 휠 반경과 상기 센서부를 통해 측정된 각 구동축 또는 차축의 회전속도들(RPM1, RPM2, RPM3, EPM4)로 각 구동축 또는 차축의 선속도를 다시 연산하고, 이러한 선속도를 차량 모니터링 시스템에서 측정된 차량의 실제 속도와 비교하여 정해진 일정한 기준 이상의 속도차이를 보이는 차축의 경우 공전이 발생하고 있다고 검출하게 된다. 따라서 상기 추진제어장치(40)는 공전현상 방지와 차량의 재점착을 위하여 견인력을 감소시키도록 제동제어를 수행하게 된다.The wheel correction radius is transmitted to the
또한, 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 제어부(41)에서 계산된 상기 휠 보정 반경(NWRn)을 저장부(43)에 미리 저장되어 있던 휠 기준반경과 비교하여 일정한 정도 이상의 오차를 갖는 경우에는, 자동보정을 수행하지 않고 휠 반경이 과도하게 불일치하다는 신호를 차량 모니터링 시스템에 전송하도록 구성하여 사용자에게 직접 차량을 점검 및 확인하고 새로운 휠 반경을 직접 입력하도록 유도할 수도 있다.3, if the wheel correction radius NWRn calculated by the
즉, 휠 반경이 운행중 손상이나 마모에 의하여 실제 휠 반경과 차이를 보이게 되거나 차축 및 휠의 정비 과정에서 실수로 휠의 기준반경을 잘못 입력하는 경우에 추진제어장치(40)는 잘못된 휠 기준반경으로는 공전현상의 발생 유무를 정확히 검출할 수 없어, 불필요한 제동이 반복되어 열차의 정상적 운행이 불가능 해지는 문제가 있다. 그러나, 본 발명에 따른 휠 반경 자동 보정 방법은 차량 모니터링 시스템에 입력된 휠 기준반경 값과 추진제어장치(40)가 측정한 차축 회전속도를 이용하여 휠 반경 자동 보정을 위한 기준속도(Va)를 산정하고 휠 자동 보정 기능을 수행하여 추진제어장치(40)에서 정확한 차축 또는 구동축의 선속도를 연산함으로써, 휠 기준반경 오차에 의한 공전현상의 오검출을 방지하여 추진제어장치(40)의 신뢰성을 확보할 수 있다.In other words, when the wheel radius is different from the actual wheel radius due to damage or wear during operation, or when the reference radius of the wheel is mistakenly inputted in the process of maintenance of the axle and the wheel, the
한편, 본 발명에 의한 휠 반경 보정 시스템은 제어기 전원 투입시에만 1회 보정을 수행하도록 구성하여, 과도하게 휠 반경 보정을 반복하여 빈번하게 휠 반경의 설정을 변경하는 비효율을 방지하고 운행중 적절한 빈도로 보정을 수행하도록 구성할 수도 있다.
Meanwhile, the wheel radius correction system according to the present invention is configured to perform the one-time correction only when the controller power is turned on, thereby preventing inefficiency of frequently changing the setting of the wheel radius by repeating excessive wheel radius correction, It may be configured to perform correction.
도 4 및 도 5는 본 발명에 의한 실시예에 따른 휠 반경 자동 보정 방법을 시험한 결과를 나타낸 도면이다. 여기서 해당 대차의 전방 축에 해당하는 실제 휠의 직경은 924mm이고, 초기 저장된 휠의 직경은 885mm라고 가정하고, 도 4는 차량 모니터링 시스템에서 정확한 휠 기준직경 값이 입력된 경우로 가정하고 시험을 실시한 것이며, 도 5에는 부정확한 휠 기준직경 값이 입력된 경우를 가정하고 시험한 것이다.FIG. 4 and FIG. 5 are diagrams illustrating a test result of an automatic wheel radius compensation method according to an embodiment of the present invention. Here, it is assumed that the diameter of the actual wheel corresponding to the front axle of the bogie is 924 mm, the diameter of the initially stored wheel is 885 mm, and Fig. 4 assumes that the correct wheel reference diameter value is input in the vehicle monitoring system And FIG. 5 is a test assuming that an incorrect wheel reference diameter value is input.
도 4 를 참조하면, 휠 반경 자동 보정 전에 기본값으로 설정되어 있던 직경값은 885mm 였으나 휠 반경 보정 후에는 실제 휠 직경과 같은 924mm를 연산하며 이는 입력한 휠의 기준직경 값과 동일하게 되어 보정이 불필요하다는 것을 알 수 있다. 반면, 도 5를 참조하면, 열차 모니터링 시스템에 해당 대차 전방축의 실제 휠 직경과 다른 910mm를 입력한 경우에도 본 발명에서 제안한 방법으로 휠 반경 자동 보정 후에는 추진제어장치에서 공전현상을 검출하고 그 결과를 속도 연산에 사용하기 위한 휠 직경을 922mm로 연산하였고 이는 실제 직경 값인 924mm에 근접하는 것을 볼 수 있다. 즉, 본 발명에 의한 보정방법에 의해 잘못 입력된 휠 반경 값이든 정확히 입력된 반경 값이든 모두 실제 휠 반경 값과 같거나 근접하도록 보정되는 것이다.Referring to FIG. 4, the diameter value which was set as a default value before the wheel radius automatic correction was 885 mm, but after the wheel radius compensation, 924 mm which is the same as the actual wheel diameter is calculated, which is equal to the reference wheel diameter value of the inputted wheel, . 5, even when 910 mm, which is different from the actual wheel diameter of the bogie front axle, is input to the train monitoring system, the automatic control system of the present invention detects the orbital phenomenon in the propulsion control device after the automatic correction of the wheel radius, The wheel diameter for calculating the speed is calculated as 922 mm, which is close to the actual diameter value of 924 mm. That is, whether the wheel radius value or the correctly inputted radius value, which is erroneously inputted by the correction method according to the present invention, is corrected to be equal to or close to the actual wheel radius value.
상기 도 4 및 도 5에서 도시한 실시예의 시험 결과를 표로 나타내면 다음과 같다.Test results of the embodiments shown in FIGS. 4 and 5 are shown in the table below.
기본값
Default
The bogie front axle
본 발명은 상술한 설명에 한정되는 것이 아니고, 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 발명의 기술사상을 벗어나지 아니하는 범위 내에서 본 발명을 여러 가지 형태로 변경 실시할 수 있을 것이며, 그러한 변경 실시는 본 발명의 기술적 범위에 해당된다고 할 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Such modifications are considered to be within the technical scope of the present invention.
30 : 센서부 40 : 추진제어장치
41 : 제어부 42 : 연산부
43 : 저장부 50 : 모니터링 시스템30: sensor part 40: propulsion control device
41: control unit 42:
43: storage unit 50: monitoring system
Claims (8)
상기 측정된 차축의 회전속도들과 입력된 휠의 기준반경을 이용하여 각 차축의 선속도를 연산하는 단계;
상기 연산된 차축의 선속도들의 평균속도를 연산하여 휠 반경 보정을 위한 기준 속도로 설정하는 단계;
상기 설정된 기준속도를 이용하여 각 축의 보정된 휠 반경을 연산하는 단계; 및,
상기 입력된 휠의 반경을 상기 보정된 휠 반경으로 갱신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차량 휠 반경 자동 보정 방법.Measuring a rotational speed of each of a plurality of axles of a railway vehicle through a sensor unit;
Calculating a linear velocity of each of the axles using the measured rotation speeds of the axles and the reference radius of the input wheel;
Calculating an average speed of the calculated linear speeds of the axle and setting a reference speed for wheel radius correction;
Calculating a corrected wheel radius of each axis using the set reference speed; And
And updating the radius of the input wheel to the corrected wheel radius.
상기 차축의 평균 선속도를 연산하는 단계는,
복수의 선속도들 중 최대값과 최소값을 제외한 나머지의 평균속도를 구하는 단계인 것을 특징으로 하는 철도차량 휠 반경 자동 보정 방법.6. The method of claim 5,
Calculating the average linear velocity of the axle,
Wherein the step of calculating the average velocity of the wheel radius of the railway vehicle is a step of calculating an average velocity of the plurality of line speeds excluding the maximum value and the minimum value.
상기 각 축의 휠 반경을 새로 연산하는 단계는,
상기 연산된 차축의 선속도들의 평균속도와 센서부를 통해 측정된 상기 차축의 각 회전속도를 이용하여 각 휠의 보정 반경을 연산하는 단계인 것을 특징으로 하는 철도차량 휠 반경 자동 보정 방법.6. The method of claim 5,
The step of newly calculating the wheel radius of each axis includes:
Calculating the correction radius of each wheel using the average speed of the calculated linear speeds of the axle and the rotational speed of the axle measured through the sensor unit.
상기 입력된 휠의 반경을 상기 보정된 휠 반경으로 갱신하는 단계는,
상기 입력된 휠의 반경과 상기 보정된 휠 반경이 미리 정해진 오차 이상의 차이를 갖는 경우에는 휠 반경을 갱신하지 아니하고 휠 반경 불일치 신호를 차량 모니터링 시스템으로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차량 휠 반경 자동 보정 방법.6. The method of claim 5,
Wherein updating the radius of the input wheel to the corrected wheel radius comprises:
Further comprising the step of transmitting a wheel radius mismatch signal to the vehicle monitoring system without updating the wheel radius if the radius of the input wheel and the corrected wheel radius have a difference greater than or equal to a predetermined error How to calibrate the wheel radius automatically.
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