JP2000108864A - 制動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外部からの電力供給を受けることなく作動す
ることが可能な制動制御装置を提供する。 【解決手段】 車両の制動時以外には、車両の各車輪の
回転運動により速度発電機１１で生成された電力が整流
平滑回路１２電源回路１３を介して二次電池１４に充電
される。一方、車両の制動時には、速度発電機１１に生
成された交流電圧の周波数から、滑走防止装置１６が各
車輪の回転速度を検出する。このように検出された各車
輪の回転速度から、車輪が滑走状態であるか否かを検知
し、滑走状態の車輪の制動力を減少させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の制動時にお
ける車輪の走行面に対する滑走を低減するために、車輪
の制動力を制御する制動制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】列車の制動動作時に車輪がレールに対し
て滑走することがあり、車輪がレール上を滑走すると、
レールが傷ついたりすることがある。このため、普通の
列車等は、滑走防止装置を有しており、この滑走防止装
置が車輪の滑走を検出し、その検出結果に基づいて制動
力を減少させるといった制御を行っている。このように
ブレーキ等の制動力を減少させることによって、車輪の
滑走を抑制している。

【０００３】ところで、複数の車両が連結された列車に
おいては、各車両の車輪の滑走を防止するために、車両
毎に滑走防止装置が設けられている。このような場合、
各車両の滑走防止装置に電力を供給する必要があり、従
来、図１に示すようなシステムによって各車両の滑走防
止装置に電力を供給していた。同図に示すように、この
システムでは、電源１を有する機関車２から他の客車３
に電源線４が引き通されており、この電源線４を介して
電源１から各滑走防止装置５に電力が供給されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図１に示す
ような電力供給システムの場合、連結される複数の車両
の中に、電源線４を有しない車両、例えば貨物車が含ま
れている場合、貨物車以後に連結される車両への電力供
給が遮断されることになる。このため、これらの車両に
おける滑走防止装置５に電力が供給されず、滑走防止装
置５が作動しなくなることがある。

【０００５】また、多数の車両が連結されている、つま
り多数の滑走防止装置５が搭載されている場合、電源１
から滑走防止装置５間での距離が長くなり、また必要と
される総電源容量も多くなってしまい、各滑走防止装置
５に供給される電力が低下してしまうこともある。ま
た、電源の容量が十分な場合でも、各車両に敷設された
電源線４の送電能力が小さい場合には、各滑走防止装置
５に供給される電力が低下してしまうことになる。

【０００６】また、従来、貨物車などは車両に電源を有
しておらず、上述のような滑走防止装置を搭載していな
かった。しかし、貨物車等も客車等と同じ路線を走行す
ることもあり、客車等と同様に車輪の滑走を防止するこ
とが望ましい。

【０００７】本発明は、上記の事情を考慮してなされた
ものであり、外部からの電力供給を受けることなく作動
することが可能な制動制御装置を提供することを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、車輪を有する車両に搭載
され、前記車両の制動動作時における前記車輪の走行面
に対する滑走を検出し、この検出結果に基づいて前記車
両の制動動作を制御する制動制御装置において、前記車
輪の回転運動により電力を発生することが可能な電力発
生手段と、前記起電力発生手段が発生した電力を蓄電す
ることが可能な蓄電手段と、前記蓄電手段に蓄電された
電力によって駆動され、前記起電力発生手段の発生する
起電力から前記車輪の走行面に対する滑走を検出し、こ
の検出結果に基づいて前記車両の制動動作を制御する滑
走制御手段とを具備することを特徴とする。

【０００９】この構成によれば、車両の走行時には、電
力発生手段の発生する電力が蓄電手段に蓄電される。そ
して、車両の制動時には、蓄電手段に蓄電された電力に
より滑走制御手段で車両の制動動作を制御することがで
きる。従って、外部から電源供給を受けることなく、車
輪の滑走を低減することができる。このように外部から
電力を供給する必要がないため、例えば複数の車両が連
結された列車等においても、各車両間に電源線を引き通
す必要がない。また、貨物車等のように電源を有してい
ない車両に搭載する制動制御装置としても好適である。

【００１０】また、請求項２に記載の制動制御装置は、
請求項１に記載の制動制御装置において、前記蓄電手段
の蓄電量を検知する蓄電量検知手段と、前記蓄電量検知
手段により検知された前記蓄電手段の蓄電量が所定の値
より大きい場合に、前記蓄電手段から前記滑走制御手段
への電源供給を遮断する遮断手段と、前記蓄電量検知手
段により検知された前記蓄電手段の蓄電量が所定の値よ
り小さい場合に、その旨を使用者に報知する報知手段と
を具備することを特徴とする。

【００１１】この構成によれば、蓄電手段の蓄電量が大
きくなりすぎた場合には、滑走制御手段への電力供給を
停止し、電力供給過多による滑走制御手段の故障等を防
止することができる。また、蓄電量が少なくなった場合
には、使用者にその旨を報知することができる。

【００１２】また、請求項３に記載の制動制御装置は、
請求項１または２に記載の制動制御装置において、前記
蓄電手段から前記滑走制御手段への電力供給を制御する
電力制御手段を具備することを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態について説明する。 Ａ．構成 まず、図２は本発明の一実施形態に係る制動制御装置１
０の構成を示すブロック図である。同図に示すように、
この制動制御装置１０は、速度発電機（電力発生手段）
１１と、整流平滑回路１２と、電源回路１３と、二次電
池（蓄電手段）１４と、制御回路（蓄電量検知手段、遮
断手段、報知手段、電力制御手段）１５と、滑走防止装
置（滑走制御手段）１６とを備えている。

【００１４】速度発電機１１は、この制動制御装置１０
を搭載する車両における車輪（図示なし）のそれぞれに
対応して設けられており（図示は４つ）、車輪または車
軸の回転運動から誘導起電力を発生させるものである。
本実施形態においては、車輪、車軸またはそれらの回転
力が伝達されて回転させられる回転体の回転運動から、
交流電圧を発生させる誘導型発電機を用いている。

【００１５】速度発電機１１により得られた交流電圧
は、スイッチ２０により整流平滑回路１２または滑走防
止装置１６に出力されるようになっており、車両の制動
時には、速度発電機１１により得られた交流電圧は、滑
走防止装置１６に出力される。一方、車両の制動時以
外、つまり加速走行や定速走行時には、整流平滑回路１
２に出力され、整流平滑回路１２において整流される。
整流平滑回路１２で整流された電圧は電源回路１３に出
力される。

【００１６】電源回路１３は、定電圧回路または定電流
回路であり、これにより電源回路１３からは、ほぼ一定
の電圧または電流が出力され、この電圧または電流が二
次電池１４に充電される。

【００１７】滑走防止装置１６は、各速度発電機１１に
得られた交流電圧の周波数から、各車輪の回転速度を検
出し、この検出結果に基づいて各車輪の制動力を制御す
るものであり、二次電池１４に充電された電力により駆
動されている。

【００１８】ここで、図３は滑走防止装置１６の一例を
示す。同図に示すように、この滑走防止装置は、ブレー
キシリンダ３１と、ブレーキシリンダ３１からの制動圧
により制動作用を行うブレーキ３２と、ブレーキ３２に
加わる制動圧の調整、つまりブレーキ３２の制動力を調
整するフローコントロールバルブ３３、バッファチャン
バ３４およびポンプ３５と、これらの各構成要素を制御
する滑走制御ユニット３０とを備えている。

【００１９】滑走制御ユニット３０は、周波数カウンタ
を備えており、これにより各速度発電機１１に得られた
交流電圧の周波数を検知し、各車輪の回転速度を検知し
ている。このように検知された各車輪の回転速度から各
車輪が滑走状態であるか否かを検出している。この場合
の滑走検出方法としては、例えば車両における各車輪の
中で回転速度の最も大きい車輪を基準として、他の車
輪、つまり回転速度の小さい車輪を滑走状態であると判
断する方法などがある。

【００２０】この構成の下、通常の制動動作では、フロ
ーコントロールバルブ３３はＡの位置に配置されてお
り、外部の図示せぬ運転装置等からのブレーキ指令によ
りブレーキシリンダ３１からの制動圧が油圧配管３６内
のブレーキ液を介してブレーキ３２に伝達され、これに
よりブレーキ３２が作動する。

【００２１】一方、滑走制御ユニット３０が車輪の滑走
を検知した場合には、フローコントロールバルブ３３が
Ｂの位置に移動させられ、これによりブレーキ液がバッ
ファチャンバ３４に導かれる。これにより、ブレーキ３
２に加わるブレーキシリンダ３１からの制動圧が減少
し、ブレーキ３２の制動力が抑制される。このとき、バ
ッファチャンバ３４に導かれたブレーキ液はポンプ３５
によりブレーキシリンダ３１側に戻されるようになって
いる。

【００２２】このようにブレーキ３２の制動力が抑制さ
れることにより、滑走防止装置１６に車輪の滑走が検知
されなくなった場合には、フローコントロールバルブ３
３が再びＡの位置に戻され、ブレーキ３２に通常の制動
圧が加わるようになっている。なお、図３では、説明簡
略化のために滑走制御ユニット３０は１つのブレーキ３
２の制動力を制御しているが、上述のように速度発電機
１１の出力電圧から得られた各車輪の回転速度に基づい
て、各々の車輪毎に滑走を検知し、それぞれの車輪につ
いて制動力の制御を行っている。

【００２３】図２に戻り、制御回路１５は、二次電池１
４の充電量を検知し、この検知結果に基づいて、スイッ
チ２２の切り換えを行っている。つまり、制御回路１５
は二次電池１４から滑走防止装置１６への電力供給のオ
ン／オフを制御している。具体的には、二次電池１４の
充電量が所定の値より大きくなった場合に、滑走防止装
置１６への電力供給を停止し、滑走防止装置１６に供給
される電力が必要以上に大きくなることを防止してい
る。これにより、滑走防止装置１６への過剰な電力供給
に起因する滑走防止装置１６の故障等を低減できる。

【００２４】一方、二次電池１４の充電量が所定の値
（上記の所定の値とは異なる）より小さい場合には、制
御回路１５は二次電池１４が過放電状態であることを報
知するアラーム信号を図示せぬ運転装置等に出力し、運
転者にその旨を報知する。また、制御回路１５は、図示
せぬ運転装置からのブレーキ指令が検知されたときにの
み、滑走防止装置１６に電力を供給するようにスイッチ
２２を切り換えている。

【００２５】Ｂ．動作 次に、上述の制動制御装置１０の動作について説明す
る。この制動制御装置１０は、車両の制動時以外、つま
り加速時や定速時の動作と、制動時の動作が異なってい
る。

【００２６】まず、車両の制動時以外の場合、速度発電
機１１に得られた電圧は、スイッチ２０により整流平滑
回路１２に出力される。そして、速度発電機１１で得ら
れた電圧は、整流平滑回路１２により整流された後、電
源回路１３を経て二次電池１４に充電される。このと
き、スイッチ２２はオフになされており、滑走防止装置
１６には電力が供給されない、つまり滑走防止装置１６
は作動しない。

【００２７】一方、車両の制動時、すなわち図示せぬ運
転装置からブレーキ指令が出力された場合、スイッチ２
０が滑走防止装置１６側に切り換えられ、速度発電機１
１に得られた電圧は滑走防止装置１６に出力される。こ
れと同時に制御回路１５によりスイッチ２２がオンにな
され、これにより二次電池１４から滑走防止装置１６に
電力が供給される。また、滑走防止装置１６にブレーキ
指令が入力されると、図３に示すブレーキシリンダ３１
によりブレーキ３２に制動圧が加えられ、ブレーキ３２
が作動して制動動作が開始される。

【００２８】この後、滑走制御ユニット３０が各速度発
電機１１からの出力電圧の周波数から、各車輪の回転速
度を検知し、この検知結果から各車輪が滑走状態である
か否かを検知する。いずれかの車輪が滑走状態であるこ
とが検知された場合、滑走制御ユニット３０は、その車
輪に対応するフローコントロールバルブ３３等を制御
し、ブレーキ３２の制動力を抑制する。

【００２９】このようにブレーキ３２の制動力が抑制さ
れた後に、車輪が滑走状態でないことが検知されると、
滑走制御ユニット３０がフローコントロールバルブ３３
等を制御し、運転装置からのブレーキ指令に基づいてブ
レーキ３２に通常の制動圧を加える。なお、運転装置か
らブレーキ指令が出力された後、車輪の滑走状態が検知
されない場合には、ブレーキシリンダ３１およびブレー
キ３２による通常の制動動作が行われる。

【００３０】Ｃ．効果 本実施形態に係る制動制御装置１０では、車両の制動時
以外には、速度発電機１１により得られた電圧が二次電
池１４に充電され、車両の制動時には、二次電池１４に
充電された電力により滑走防止装置１６を駆動すること
ができる。つまり、各車両毎に滑走防止装置１６を駆動
することができるため、滑走防止装置の電力供給のため
に各車両間に電源線を引き通す必要がない。

【００３１】また、従来の列車においては、連結される
複数の車両の中に、電源線を有しない車両、例えば貨物
車が含まれている場合、電力供給が遮断されるといった
問題があったが、本実施形態に係る制動制御装置１０を
搭載した車両においては、電源線を設ける必要がなく、
各々の車両で制動制御装置１０を駆動することが可能で
あるため、このような問題がない。

【００３２】さらに、従来では、多数の車両が連結され
ている、つまり多数の滑走防止装置が搭載されている場
合、１箇所の電源から滑走防止装置間での距離が長くな
り、また必要とされる総電源容量も多くなってしまい、
各滑走防止装置に供給される電力が低下してしまうとい
う問題があった。また、電源の容量が十分な場合でも、
各車両に敷設された電源線の送電能力が小さい場合に
は、各滑走防止装置に供給される電力が低下してしまう
ことがあった。しかし、本実施形態のように、各々の車
両で滑走防止装置１６を駆動することにより、車両等の
連結数に関わりなく、安定した電力を滑走防止装置１６
に供給することができる。

【００３３】また、制動制御装置１０は、外部から電力
を供給されることなく作動できるので、貨物車等の車両
のように電源を有していない車両に搭載する制動制御装
置としても好適である。

【００３４】Ｄ．変形例 なお、上述の実施形態においては、図３に示す構成の滑
走防止装置を用いていたが、この構成の装置に限らず、
車輪の滑走を検知して、その車輪の制動力を減少させる
といった公知の滑走防止装置を用いるようにしてもよ
い。例えば、図４に示すような滑走防止装置を用いるよ
うにしてもよい。同図に示すように、この滑走防止装置
では、ブレーキ力指令があった場合、ブレーキ力に応じ
て制御された中継弁４２の圧力空気がブレーキシリンダ
圧力制御弁４３を介してブレーキシリンダ４４に供給さ
れるようになっている。これらの各構成要素が上述した
実施形態における滑走制御ユニット３０により制御され
るようにしてもよい。

【００３５】また、速度発電機１１の出力容量が大きい
場合には、スイッチ２０を設けず、常時、速度発電機１
１から整流平滑回路１２および滑走防止装置１６のそれ
ぞれに出力する、つまり二次電池１４を充電しながら各
車輪の速度検出を可能とするようにしてもよい。また、
車輪の滑走検知の遅れを改善する場合には、スイッチ２
２を設けず、常時滑走防止装置１６に電力を供給するよ
うにしてもよい。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
外部からの電力供給を受けることなく作動することが可
能であり、従って、複数の車両が連結された列車等にお
いても、各車両間に電源線を引き通す必要がない。ま
た、貨物車等の車両のように電源を有していない車両に
搭載する制動制御装置としても好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来の列車における各車両に搭載された滑走
防止装置への電力供給システムの構成を示すブロック図
である。

【図２】 本発明の一実施形態に係る制動制御装置の構
成を示すブロック図である。

【図３】 前記制動制御装置の構成要素である滑走防止
装置の一例を示す図である。

【図４】 前記制動制御装置の構成要素である滑走防止
装置の他の例を示す図である。

【符号の説明】

１０…制動制御装置、１１…速度発電機（電力発生手
段）、１２…整流平滑回路、１３…電源回路、１４…二
次電池（蓄電手段）、１５…制御回路（蓄電量検知手
段、遮断手段、報知手段、電力制御手段）、１６…滑走
防止装置（滑走制御手段）、２０…スイッチ、２２…ス
イッチ、

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車輪を有する車両に搭載され、前記車両
   の制動動作時における前記車輪の走行面に対する滑走を
   検出し、この検出結果に基づいて前記車両の制動動作を
   制御する制動制御装置において、 前記車輪の回転運動により電力を発生することが可能な
   電力発生手段と、 前記起電力発生手段が発生した電力を蓄電することが可
   能な蓄電手段と、 前記蓄電手段に蓄電された電力によって駆動され、前記
   起電力発生手段の発生する起電力から前記車輪の走行面
   に対する滑走を検出し、この検出結果に基づいて前記車
   両の制動動作を制御する滑走制御手段とを具備すること
   を特徴とする制動制御装置。
2. 【請求項２】 前記蓄電手段の蓄電量を検知する蓄電量
   検知手段と、 前記蓄電量検知手段により検知された前記蓄電手段の蓄
   電量が所定の値より大きい場合に、前記蓄電手段から前
   記滑走制御手段への電源供給を遮断する遮断手段と、 前記蓄電量検知手段により検知された前記蓄電手段の蓄
   電量が所定の値より小さい場合に、その旨を使用者に報
   知する報知手段とを具備することを特徴とする請求項１
   に記載の制動制御装置。
3. 【請求項３】 前記蓄電手段から前記滑走制御手段への
   電力供給を制御する電力制御手段を具備することを特徴
   とする請求項１または２に記載の制動制御装置。