JP2002059822A - 車輪制動圧力制御方法及び装置 - Google Patents
車輪制動圧力制御方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＯＮ−ＯＦＦ弁と圧力センサとを、流体アク
チュエータの配置位置より遠方の振動が少ない車台上に
配置し、該圧力センサの検知圧力値を基にして前記ＯＮ
−ＯＦＦ弁を開閉操作する車輪制御圧力制御方法を提供
する。 【解決手段】 圧力流体源１１から圧力流体を供給し、
また流体アクチュエータ６から圧力流体を排気するＯＮ
−ＯＦＦ弁８と、前記ＯＮ−ＯＦＦ弁近傍の流体圧力を
検出する圧力センサ１５とを前記車台上に各々配置する
とともに、予め前記ＯＮ−ＯＦＦ弁の開閉時期を決める
式を、前記ＯＮ−ＯＦＦ弁の立ち上がり時間と、前記圧
力センサの検出圧力値に基づく一次遅れ系伝達関数とか
ら構成し、該式を複数用意し、前記圧力センサの検知圧
力値に基づいて前記複数の式の一つを選択して、該式に
基づく時間遅れで前記ＯＮ−ＯＦＦ弁を開閉操作する。
チュエータの配置位置より遠方の振動が少ない車台上に
配置し、該圧力センサの検知圧力値を基にして前記ＯＮ
−ＯＦＦ弁を開閉操作する車輪制御圧力制御方法を提供
する。 【解決手段】 圧力流体源１１から圧力流体を供給し、
また流体アクチュエータ６から圧力流体を排気するＯＮ
−ＯＦＦ弁８と、前記ＯＮ−ＯＦＦ弁近傍の流体圧力を
検出する圧力センサ１５とを前記車台上に各々配置する
とともに、予め前記ＯＮ−ＯＦＦ弁の開閉時期を決める
式を、前記ＯＮ−ＯＦＦ弁の立ち上がり時間と、前記圧
力センサの検出圧力値に基づく一次遅れ系伝達関数とか
ら構成し、該式を複数用意し、前記圧力センサの検知圧
力値に基づいて前記複数の式の一つを選択して、該式に
基づく時間遅れで前記ＯＮ−ＯＦＦ弁を開閉操作する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車台下に車輪と、
該車輪を制動する流体アクチュエータが配設され、車台
上に前記流体アクチュエータに圧力流体を供給する圧力
流体源を配置した車輪制動圧力装置における車輪制動圧
力制御方法及び装置に関する。
該車輪を制動する流体アクチュエータが配設され、車台
上に前記流体アクチュエータに圧力流体を供給する圧力
流体源を配置した車輪制動圧力装置における車輪制動圧
力制御方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、鉄道車両は車輪及び機械的ブ
レーキ装置が設けられた車台枠に緩衝機構を介して乗客
もしくは貨物が収容される車台が載置され、車輪の振動
が直接に車台に伝達しないように構成されている。一
方、機械的ブレーキ装置は車輪と近接して、もしくは車
輪と連結する回転部材に近接して配置される必要上、該
車輪を含めた車両全体でみた場合、一番振動が大きい部
分である車台下側に配置される。
レーキ装置が設けられた車台枠に緩衝機構を介して乗客
もしくは貨物が収容される車台が載置され、車輪の振動
が直接に車台に伝達しないように構成されている。一
方、機械的ブレーキ装置は車輪と近接して、もしくは車
輪と連結する回転部材に近接して配置される必要上、該
車輪を含めた車両全体でみた場合、一番振動が大きい部
分である車台下側に配置される。
【０００３】一方、ブレーキ装置は、車輪のディスクに
ライニングを押圧したり離間させることによってブレー
キ操作が行われ、該ライニングの押圧は流体によって行
われる。よって、そのライニングを操作する流体アクチ
ュエータの流体圧力によるブレーキ力を正確に知るため
に、圧力センサが流体アクチュエータ近傍に配置され
る。
ライニングを押圧したり離間させることによってブレー
キ操作が行われ、該ライニングの押圧は流体によって行
われる。よって、そのライニングを操作する流体アクチ
ュエータの流体圧力によるブレーキ力を正確に知るため
に、圧力センサが流体アクチュエータ近傍に配置され
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この従来技術は、図９
に模式的に示すように、車輪２が取付られた車台枠３
は、荷物を積載もしくは人間を乗車する車台４とは、公
知の緩衝装置１７を介して連結され、車台枠３に大きな
振動があっても車台４には直接その振動が伝達しないよ
うに構成される。そして、ブレーキシリンダ６及びライ
ニング手段５で構成されるブレーキ装置と、ブレーキシ
リンダ６の空気圧力を測定する圧力センサ２５は車台枠
３、つまり車台下に配置される。
に模式的に示すように、車輪２が取付られた車台枠３
は、荷物を積載もしくは人間を乗車する車台４とは、公
知の緩衝装置１７を介して連結され、車台枠３に大きな
振動があっても車台４には直接その振動が伝達しないよ
うに構成される。そして、ブレーキシリンダ６及びライ
ニング手段５で構成されるブレーキ装置と、ブレーキシ
リンダ６の空気圧力を測定する圧力センサ２５は車台枠
３、つまり車台下に配置される。
【０００５】一方、車台４には、空気溜まり１１内の圧
力を圧力センサ１３により検出しつつ圧縮機１４によっ
て空気溜まり１１内の空気圧を所定値に保ち、ブレーキ
操作部材１６により、流体を供給・排気するＯＮ−ＯＦ
Ｆ弁である弁手段２８を介して空気溜まり１１からブレ
ーキシリンダ６に圧縮空気の供給・排気を制御するコン
トローラ７等の諸部材が配置されている。
力を圧力センサ１３により検出しつつ圧縮機１４によっ
て空気溜まり１１内の空気圧を所定値に保ち、ブレーキ
操作部材１６により、流体を供給・排気するＯＮ−ＯＦ
Ｆ弁である弁手段２８を介して空気溜まり１１からブレ
ーキシリンダ６に圧縮空気の供給・排気を制御するコン
トローラ７等の諸部材が配置されている。
【０００６】該従来技術は、このように構成されている
ので、ブレーキ操作部材１６を操作することで、コント
ローラ７により供給用電磁弁９を介して空気溜まり１１
内の圧縮空気がブレーキシリンダ６に供給され、排気用
電磁弁１０を介してブレーキシリンダ６内の空気を排気
し、通常はポンピングブレーキを主体として複数のオン
・オフのブレーキ操作により最終的には最後のオン操作
で車両が停止するように構成されている。
ので、ブレーキ操作部材１６を操作することで、コント
ローラ７により供給用電磁弁９を介して空気溜まり１１
内の圧縮空気がブレーキシリンダ６に供給され、排気用
電磁弁１０を介してブレーキシリンダ６内の空気を排気
し、通常はポンピングブレーキを主体として複数のオン
・オフのブレーキ操作により最終的には最後のオン操作
で車両が停止するように構成されている。
【０００７】前記圧力センサ２５はブレーキシリンダ６
内の圧力を測定し、該圧力を電気信号に変換してコント
ローラ７に伝達する電気部品であり、このような電気部
品を大きい振動下に載置すると電気信号を取り出す配線
の接続部分に繰り返し応力が印加され、やがてその部分
の接触面積が低下し、切断に至り誤信号もしくは信号送
出が不能となり、振動により耐久性が低下する。
内の圧力を測定し、該圧力を電気信号に変換してコント
ローラ７に伝達する電気部品であり、このような電気部
品を大きい振動下に載置すると電気信号を取り出す配線
の接続部分に繰り返し応力が印加され、やがてその部分
の接触面積が低下し、切断に至り誤信号もしくは信号送
出が不能となり、振動により耐久性が低下する。
【０００８】ブレーキ装置の性能維持は車両の安全運行
上に重要な課題であり、よって、大きな振動が印加され
ない位置にブレーキシリンダ内の流体圧力を検出する圧
力センサを配置するブレーキ装置が望まれている。
上に重要な課題であり、よって、大きな振動が印加され
ない位置にブレーキシリンダ内の流体圧力を検出する圧
力センサを配置するブレーキ装置が望まれている。
【０００９】また、前記ＯＮ−ＯＦＦ弁と圧力センサと
が一体化できれば、組立工程にもまた、メンテナンスも
容易に行うことができる。
が一体化できれば、組立工程にもまた、メンテナンスも
容易に行うことができる。
【００１０】本発明は上記の課題を解決するためになさ
れたもので、前記ＯＮ−ＯＦＦ弁と圧力センサとを、流
体アクチュエータの配置位置より遠方の振動が少ない車
台上に配置し、該圧力センサの検知圧力値を基にして前
記ＯＮ−ＯＦＦ弁を開閉操作することを特徴とする車輪
制御圧力制御方法及び装置を提供することを目的とす
る。また、本発明の他の目的は、前記ＯＮ−ＯＦＦ弁と
圧力センサとが一体化された車輪制御圧力制御装置を提
供することである。また、本発明の他の目的は、前記Ｏ
Ｎ−ＯＦＦ弁を開閉操作することによって、レール軌道
用車両の走行車輪を制動する車輪制御圧力制御方法及び
装置を提供することである。
れたもので、前記ＯＮ−ＯＦＦ弁と圧力センサとを、流
体アクチュエータの配置位置より遠方の振動が少ない車
台上に配置し、該圧力センサの検知圧力値を基にして前
記ＯＮ−ＯＦＦ弁を開閉操作することを特徴とする車輪
制御圧力制御方法及び装置を提供することを目的とす
る。また、本発明の他の目的は、前記ＯＮ−ＯＦＦ弁と
圧力センサとが一体化された車輪制御圧力制御装置を提
供することである。また、本発明の他の目的は、前記Ｏ
Ｎ−ＯＦＦ弁を開閉操作することによって、レール軌道
用車両の走行車輪を制動する車輪制御圧力制御方法及び
装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本第１発明にかかる請求
項１は、制御方法の発明であって、車台下に車輪と、該
車輪を制動する流体アクチュエータが配設され、車台上
に前記流体アクチュエータに圧力流体を供給する圧力流
体源を配置した車輪制動圧力装置における車輪制動圧力
制御方法において、前記圧力流体源から圧力流体を供給
し、また前記流体アクチュエータから圧力流体を排気す
るＯＮ−ＯＦＦ弁と、前記ＯＮ−ＯＦＦ弁近傍の流体圧
力を検出する圧力センサとを前記車台上に各々配置する
とともに、予め前記ＯＮ−ＯＦＦ弁の開閉時期を決める
下記式（１）を複数設定し、前記圧力センサの検知圧力
値に基づいて前記複数の式の一つを選択して、該式に基
づく時間遅れで前記ＯＮ−ＯＦＦ弁を開閉操作すること
を特徴とする。 記 ｅ−δＳ（無駄時間）＋Ｐｂｃ｛１／[１＋Ｔｎ（ｓ）]｝・・（１） 但し、ｅ−δＳ ：前記ＯＮ−ＯＦＦ弁の立ち上がり時
間、 Ｐｂｃ：前記圧力センサの検出圧力値、 Ｔｎ（ｓ）：Ｐｂｃの検出圧力値の圧力範囲で決まる可
変の時定数 ｎ：検出圧力値の圧力範囲の番号
項１は、制御方法の発明であって、車台下に車輪と、該
車輪を制動する流体アクチュエータが配設され、車台上
に前記流体アクチュエータに圧力流体を供給する圧力流
体源を配置した車輪制動圧力装置における車輪制動圧力
制御方法において、前記圧力流体源から圧力流体を供給
し、また前記流体アクチュエータから圧力流体を排気す
るＯＮ−ＯＦＦ弁と、前記ＯＮ−ＯＦＦ弁近傍の流体圧
力を検出する圧力センサとを前記車台上に各々配置する
とともに、予め前記ＯＮ−ＯＦＦ弁の開閉時期を決める
下記式（１）を複数設定し、前記圧力センサの検知圧力
値に基づいて前記複数の式の一つを選択して、該式に基
づく時間遅れで前記ＯＮ−ＯＦＦ弁を開閉操作すること
を特徴とする。 記 ｅ−δＳ（無駄時間）＋Ｐｂｃ｛１／[１＋Ｔｎ（ｓ）]｝・・（１） 但し、ｅ−δＳ ：前記ＯＮ−ＯＦＦ弁の立ち上がり時
間、 Ｐｂｃ：前記圧力センサの検出圧力値、 Ｔｎ（ｓ）：Ｐｂｃの検出圧力値の圧力範囲で決まる可
変の時定数 ｎ：検出圧力値の圧力範囲の番号
【００１２】また、請求項４にかかる本第２発明は、第
１発明を実施するための装置発明であって、車台下に車
輪と、該車輪を制動する流体アクチュエータが配設さ
れ、車台上に前記流体アクチュエータに圧力流体を供給
する圧力流体源を配置した車輪制動圧力制御装置におい
て、前記車台上に各々配置された、前記圧力流体源から
圧力流体を供給し、また前記流体アクチュエータから圧
力流体を排気するＯＮ−ＯＦＦ弁と、前記ＯＮ−ＯＦＦ
弁近傍の流体圧力を検出する圧力センサと、予め前記Ｏ
Ｎ−ＯＦＦ弁の開閉時期を決める下記式（１）を複数設
定した記憶手段と、前記圧力センサの検知圧力値に基づ
いて前記複数の式の一つを選択し、該式に基づく時間遅
れで前記ＯＮ−ＯＦＦ弁を開閉操作するコントローラと
を備え、前記圧力センサの検知圧力値に基づいて前記Ｏ
Ｎ−ＯＦＦ弁を開閉操作することを特徴とする。 記 ｅ−δＳ（無駄時間）＋Ｐｂｃ｛１／[１＋Ｔｎ（ｓ）]｝・・（１） 但し、ｅ−δＳ：前記ＯＮ−ＯＦＦ弁の立ち上がり時
間、 Ｐｂｃ：前記圧力センサの検出圧力値、 Ｔｎ（ｓ）：Ｐｂｃの検出圧力値の圧力範囲で決まる可
変の時定数 ｎ：検出圧力値の圧力範囲の番号
１発明を実施するための装置発明であって、車台下に車
輪と、該車輪を制動する流体アクチュエータが配設さ
れ、車台上に前記流体アクチュエータに圧力流体を供給
する圧力流体源を配置した車輪制動圧力制御装置におい
て、前記車台上に各々配置された、前記圧力流体源から
圧力流体を供給し、また前記流体アクチュエータから圧
力流体を排気するＯＮ−ＯＦＦ弁と、前記ＯＮ−ＯＦＦ
弁近傍の流体圧力を検出する圧力センサと、予め前記Ｏ
Ｎ−ＯＦＦ弁の開閉時期を決める下記式（１）を複数設
定した記憶手段と、前記圧力センサの検知圧力値に基づ
いて前記複数の式の一つを選択し、該式に基づく時間遅
れで前記ＯＮ−ＯＦＦ弁を開閉操作するコントローラと
を備え、前記圧力センサの検知圧力値に基づいて前記Ｏ
Ｎ−ＯＦＦ弁を開閉操作することを特徴とする。 記 ｅ−δＳ（無駄時間）＋Ｐｂｃ｛１／[１＋Ｔｎ（ｓ）]｝・・（１） 但し、ｅ−δＳ：前記ＯＮ−ＯＦＦ弁の立ち上がり時
間、 Ｐｂｃ：前記圧力センサの検出圧力値、 Ｔｎ（ｓ）：Ｐｂｃの検出圧力値の圧力範囲で決まる可
変の時定数 ｎ：検出圧力値の圧力範囲の番号
【００１３】かかる技術は、車輪と、該車輪を制動する
流体アクチュエータを車台下に配置し、圧力流体源、該
圧力流体源からの圧力流体を供給し、また前記流体アク
チュエータから圧力流体を排気するＯＮ−ＯＦＦ弁と、
前記ＯＮ−ＯＦＦ弁近傍の流体圧力を検出する圧力セン
サを車台上に配置し、前記ＯＮ−ＯＦＦ弁近傍の流体圧
力を検出することが第１の特徴である。
流体アクチュエータを車台下に配置し、圧力流体源、該
圧力流体源からの圧力流体を供給し、また前記流体アク
チュエータから圧力流体を排気するＯＮ−ＯＦＦ弁と、
前記ＯＮ−ＯＦＦ弁近傍の流体圧力を検出する圧力セン
サを車台上に配置し、前記ＯＮ−ＯＦＦ弁近傍の流体圧
力を検出することが第１の特徴である。
【００１４】本発明は圧力センサが、車台下に配置され
る流体アクチュエータより遠方の、すなわち、緩衝手段
を介して車台上に配置される車台に設けた前記ＯＮ−Ｏ
ＦＦ弁の近傍に設け、前記ＯＮ−ＯＦＦ弁近傍の流体圧
力を検出するので、従来のように車台下の振動の大きい
部位に圧力センサを設けていないので、振動により不正
確な信号を得たり、振動により耐久性が低下することが
ない。
る流体アクチュエータより遠方の、すなわち、緩衝手段
を介して車台上に配置される車台に設けた前記ＯＮ−Ｏ
ＦＦ弁の近傍に設け、前記ＯＮ−ＯＦＦ弁近傍の流体圧
力を検出するので、従来のように車台下の振動の大きい
部位に圧力センサを設けていないので、振動により不正
確な信号を得たり、振動により耐久性が低下することが
ない。
【００１５】しかしながら、前記ＯＮ−ＯＦＦ弁と流体
アクチュエータとは距離がはなれているので、前記ＯＮ
−ＯＦＦ弁が動作してから流体アクチュエータに圧力流
体が到達するには時間がかかる。よって、予め前記ＯＮ
−ＯＦＦ弁の開閉時期を決める式を、 ｅ−δＳ無駄時間）＋Ｐｂｃ｛１／[１＋Ｔｎ（ｓ）]｝・・・（１） 但し、ｅ−δＳ ：前記ＯＮ−ＯＦＦ弁の立ち上がり時
間、 Ｐｂｃ：前記圧力センサの検出圧力値、 Ｔｎ（ｓ）：Ｐｂｃの検出圧力値の圧力範囲で決まる可
変の時定数 ｎ：検出圧力値の圧力範囲の番号 として複数設定したことを第２の特徴とする。
アクチュエータとは距離がはなれているので、前記ＯＮ
−ＯＦＦ弁が動作してから流体アクチュエータに圧力流
体が到達するには時間がかかる。よって、予め前記ＯＮ
−ＯＦＦ弁の開閉時期を決める式を、 ｅ−δＳ無駄時間）＋Ｐｂｃ｛１／[１＋Ｔｎ（ｓ）]｝・・・（１） 但し、ｅ−δＳ ：前記ＯＮ−ＯＦＦ弁の立ち上がり時
間、 Ｐｂｃ：前記圧力センサの検出圧力値、 Ｔｎ（ｓ）：Ｐｂｃの検出圧力値の圧力範囲で決まる可
変の時定数 ｎ：検出圧力値の圧力範囲の番号 として複数設定したことを第２の特徴とする。
【００１６】よって、本発明においては、予め前記式
（１）を複数、記憶手段に記憶させ、前記ＯＮ−ＯＦＦ
弁近傍の検知圧力が前記圧力センサによって検知された
Ｐｂｃ値を基にコントローラによって前記ＯＮ−ＯＦＦ
弁の開閉時期が求められる。
（１）を複数、記憶手段に記憶させ、前記ＯＮ−ＯＦＦ
弁近傍の検知圧力が前記圧力センサによって検知された
Ｐｂｃ値を基にコントローラによって前記ＯＮ−ＯＦＦ
弁の開閉時期が求められる。
【００１７】前記Ｔｎ（ｓ）は、Ｐｂｃの検出圧力値の
圧力範囲で決まる可変の時定数であり、ｎは検出圧力値
の圧力範囲の番号である。すなわち、[表２]に示すよう
に、ブレーキ操作部材を操作し、そのときのＰｂｃ値が
例えば、１００〜５３０ＫＰａである場合は、Ｔ１＝
０．３ｓの時定数である。これらが必要に応じて複数用
意される。
圧力範囲で決まる可変の時定数であり、ｎは検出圧力値
の圧力範囲の番号である。すなわち、[表２]に示すよう
に、ブレーキ操作部材を操作し、そのときのＰｂｃ値が
例えば、１００〜５３０ＫＰａである場合は、Ｔ１＝
０．３ｓの時定数である。これらが必要に応じて複数用
意される。
【００１８】したがって、前記圧力センサの検知圧力に
より前記時定数Ｔｎ（ｓ）の一つを選択できるように、
前記検知圧力を複数段の圧力範囲に分けて、それぞれの
段数に対応する前記時定数を異ならしめ、該圧力範囲の
段数を前記圧力流体排気時より供給時に多く設定すると
ともに、前記時定数を前記圧力流体供給時より排気時を
大きく設定し、前記圧力センサの検知圧力値に基づいて
前記ＯＮ−ＯＦＦ弁を開閉操作するように構成すること
も本発明の有効手段である。
より前記時定数Ｔｎ（ｓ）の一つを選択できるように、
前記検知圧力を複数段の圧力範囲に分けて、それぞれの
段数に対応する前記時定数を異ならしめ、該圧力範囲の
段数を前記圧力流体排気時より供給時に多く設定すると
ともに、前記時定数を前記圧力流体供給時より排気時を
大きく設定し、前記圧力センサの検知圧力値に基づいて
前記ＯＮ−ＯＦＦ弁を開閉操作するように構成すること
も本発明の有効手段である。
【００１９】そして、本発明は、[表２]に示すように、
前記圧力センサの検知圧力により前記時定数Ｔｎ（ｓ）
の一つを選択できるように、前記検知圧力を例えば、ブ
レーキ時のＰｂｃ範囲にみるように１００〜５３０Ｋ
Ｐａ、５３０〜５９０ＫＰａ、５９０〜６５０ＫＰ
ａ、６５０ＫＰａ〜と複数段の圧力範囲に分けて、そ
れぞれの段数に対応する前記時定数を、Ｔ１＝０．３
ｓ、Ｔ２＝０．１９ｓ、Ｔ３＝０．１１ｓ、Ｔ４＝０．
０２ｓと、ゆるめ時のＰｂｃ範囲にみるように、０〜
１９０ＫＰａ、１９０〜６７０ＫＰａと複数段の圧力
範囲に分けて、それぞれの段数に対応する前記時定数
を、Ｔ１＝０．３４ｓ、Ｔ２＝０．４ｓと異ならしめ、
種々の走行速度状況、またはブレーキタイミングに応じ
られるように該圧力範囲の段数を前記圧力流体排気時よ
り供給時に多く設定するとともに、圧力流体排気時は供
給時より応答性がよいので、前記時定数を前記圧力流体
供給時より排気時を大きく設定し、前記圧力センサの検
知圧力値に基づいて前記ＯＮ−ＯＦＦ弁を開閉操作する
ことができる。
前記圧力センサの検知圧力により前記時定数Ｔｎ（ｓ）
の一つを選択できるように、前記検知圧力を例えば、ブ
レーキ時のＰｂｃ範囲にみるように１００〜５３０Ｋ
Ｐａ、５３０〜５９０ＫＰａ、５９０〜６５０ＫＰ
ａ、６５０ＫＰａ〜と複数段の圧力範囲に分けて、そ
れぞれの段数に対応する前記時定数を、Ｔ１＝０．３
ｓ、Ｔ２＝０．１９ｓ、Ｔ３＝０．１１ｓ、Ｔ４＝０．
０２ｓと、ゆるめ時のＰｂｃ範囲にみるように、０〜
１９０ＫＰａ、１９０〜６７０ＫＰａと複数段の圧力
範囲に分けて、それぞれの段数に対応する前記時定数
を、Ｔ１＝０．３４ｓ、Ｔ２＝０．４ｓと異ならしめ、
種々の走行速度状況、またはブレーキタイミングに応じ
られるように該圧力範囲の段数を前記圧力流体排気時よ
り供給時に多く設定するとともに、圧力流体排気時は供
給時より応答性がよいので、前記時定数を前記圧力流体
供給時より排気時を大きく設定し、前記圧力センサの検
知圧力値に基づいて前記ＯＮ−ＯＦＦ弁を開閉操作する
ことができる。
【００２０】従来は流体アクチュエータ内圧を直接測定
していたので正確な圧力を測定できたが、ＯＮ−ＯＦＦ
弁が遠方に配置されていたので、直ちに圧縮空気の伝達
はできず、応答遅れが存在するため、せっかく正確な圧
力が迅速に測定されたとしても、前記ＯＮ−ＯＦＦ弁の
ＯＮ−ＯＦＦ回数が増加する結果となる。これに対して
本発明は、必然的に発生する圧力流体の前記応答遅れ現
象を有効に利用して前記ＯＮ−ＯＦＦ弁を開閉時期を制
御するので、前記ＯＮ−ＯＦＦ弁のＯＮ−ＯＦＦ回数が
減少して前記ＯＮ−ＯＦＦ弁及び圧力センサの耐久性を
向上することができる。
していたので正確な圧力を測定できたが、ＯＮ−ＯＦＦ
弁が遠方に配置されていたので、直ちに圧縮空気の伝達
はできず、応答遅れが存在するため、せっかく正確な圧
力が迅速に測定されたとしても、前記ＯＮ−ＯＦＦ弁の
ＯＮ−ＯＦＦ回数が増加する結果となる。これに対して
本発明は、必然的に発生する圧力流体の前記応答遅れ現
象を有効に利用して前記ＯＮ−ＯＦＦ弁を開閉時期を制
御するので、前記ＯＮ−ＯＦＦ弁のＯＮ−ＯＦＦ回数が
減少して前記ＯＮ−ＯＦＦ弁及び圧力センサの耐久性を
向上することができる。
【００２１】また、前記ＯＮ−ＯＦＦ弁を開閉操作する
ことによって、レール軌道用車両の走行車輪を制動する
ことも本発明の有効な手段である。レール軌道用車両の
走行車輪の近傍にはそれを押圧制御する流体アクチュエ
ータが配置され、車輪と流体アクチュエータは大きな振
動に晒される。しかしながら、本発明によると、前記Ｏ
Ｎ−ＯＦＦ弁と圧力センサは流体アクチュエータが配置
される車台下とは遠方にある、すなわち緩衝手段を介し
て配置される車台に配置されているので、振動が小さい
位置に配置することができる。よって、前記ＯＮ−ＯＦ
Ｆ弁と圧力センサの耐久性が向上し、ひいては車両の安
全管理上有益なこととなる。
ことによって、レール軌道用車両の走行車輪を制動する
ことも本発明の有効な手段である。レール軌道用車両の
走行車輪の近傍にはそれを押圧制御する流体アクチュエ
ータが配置され、車輪と流体アクチュエータは大きな振
動に晒される。しかしながら、本発明によると、前記Ｏ
Ｎ−ＯＦＦ弁と圧力センサは流体アクチュエータが配置
される車台下とは遠方にある、すなわち緩衝手段を介し
て配置される車台に配置されているので、振動が小さい
位置に配置することができる。よって、前記ＯＮ−ＯＦ
Ｆ弁と圧力センサの耐久性が向上し、ひいては車両の安
全管理上有益なこととなる。
【００２２】そして、本発明は、レール軌道を専門に走
行する列車または汽車のみに適用されるものではなく、
キャタピラなどを備えた無限軌道車とレール軌道用車輪
とを備え、例えば油圧操作で選択的に無限軌道のキャタ
ピラとレール軌道用車輪と変換使用可能な車両、また、
ゴム用タイヤとレール軌道用車輪とを選択的変換使用可
能な装甲車両等に適用可能である。これらの車両は、天
災による災害地の復興用に供する車両として、天災によ
る災害地にレール軌道を用いて容易に迅速に供給するこ
とができる。また、車輪と道路面状態との組み合わせ条
件及び走行速度との関係で、ポンピングブレーキ程度及
び前記一次遅れ系伝達関数を選択可能に構成することに
よりレール軌道用車輪でない車輪を用いた自動車に適用
できることは勿論のことである。
行する列車または汽車のみに適用されるものではなく、
キャタピラなどを備えた無限軌道車とレール軌道用車輪
とを備え、例えば油圧操作で選択的に無限軌道のキャタ
ピラとレール軌道用車輪と変換使用可能な車両、また、
ゴム用タイヤとレール軌道用車輪とを選択的変換使用可
能な装甲車両等に適用可能である。これらの車両は、天
災による災害地の復興用に供する車両として、天災によ
る災害地にレール軌道を用いて容易に迅速に供給するこ
とができる。また、車輪と道路面状態との組み合わせ条
件及び走行速度との関係で、ポンピングブレーキ程度及
び前記一次遅れ系伝達関数を選択可能に構成することに
よりレール軌道用車輪でない車輪を用いた自動車に適用
できることは勿論のことである。
【００２３】また、前記ＯＮ−ＯＦＦ弁及び圧力センサ
を一体化した制御機器として構成することも本第２発明
の有効な手段である。かかる技術手段によると、圧力流
体源、該圧力流体源からの圧力流体を供給・排気するＯ
Ｎ−ＯＦＦ弁及び該ＯＮ−ＯＦＦ弁近傍の流体圧力を検
出する圧力センサを車台上に配置し、車輪と、流体アク
チュエータが配置される車台下の配置位置より遠方に配
置しているので、圧力センサと前記ＯＮ−ＯＦＦ弁とを
一体化し簡素化することも可能であり、かかる技術手段
によると、前記流体アクチュエータ側の圧力を測定しな
いので、配管などを含めた構成が簡素化し、装置全体と
して汎用性を有した車輪制動圧力制御装置を提供するこ
とができるとともに、前記ＯＮ−ＯＦＦ弁及び圧力セン
サを一体化することによってコンパクトな制御機器を構
成することができ、組立上またメンテナンス上両部材の
チェックまたは両部材を用いての動作チェックを容易に
行うことができる。
を一体化した制御機器として構成することも本第２発明
の有効な手段である。かかる技術手段によると、圧力流
体源、該圧力流体源からの圧力流体を供給・排気するＯ
Ｎ−ＯＦＦ弁及び該ＯＮ−ＯＦＦ弁近傍の流体圧力を検
出する圧力センサを車台上に配置し、車輪と、流体アク
チュエータが配置される車台下の配置位置より遠方に配
置しているので、圧力センサと前記ＯＮ−ＯＦＦ弁とを
一体化し簡素化することも可能であり、かかる技術手段
によると、前記流体アクチュエータ側の圧力を測定しな
いので、配管などを含めた構成が簡素化し、装置全体と
して汎用性を有した車輪制動圧力制御装置を提供するこ
とができるとともに、前記ＯＮ−ＯＦＦ弁及び圧力セン
サを一体化することによってコンパクトな制御機器を構
成することができ、組立上またメンテナンス上両部材の
チェックまたは両部材を用いての動作チェックを容易に
行うことができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実
施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形
状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限り
は、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単
なる説明例にすぎない。
適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実
施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形
状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限り
は、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単
なる説明例にすぎない。
【００２５】図１、本発明の実施の形態にかかる空気シ
リンダを用いた車両の概略構成図である。図８と同じ部
材は同じ符号を用いる。同図において、車輪２が取付ら
れた車台枠３は、荷物を積載もしくは人間が乗車する車
台４とは、公知の緩衝装置１７を介して連結され、車台
枠３に大きな振動があっても車台４には直接その振動が
伝達しないように構成される。そして、ブレーキシリン
ダ６及びライニング手段５で構成されるブレーキ装置は
車台枠３に配置される。
リンダを用いた車両の概略構成図である。図８と同じ部
材は同じ符号を用いる。同図において、車輪２が取付ら
れた車台枠３は、荷物を積載もしくは人間が乗車する車
台４とは、公知の緩衝装置１７を介して連結され、車台
枠３に大きな振動があっても車台４には直接その振動が
伝達しないように構成される。そして、ブレーキシリン
ダ６及びライニング手段５で構成されるブレーキ装置は
車台枠３に配置される。
【００２６】一方、車台４には、空気溜まり１１内の圧
力を圧力センサ１３により検出しつつ圧縮機１４によっ
て空気溜まり１１内の空気圧を所定値に保ち、ブレーキ
操作部材１６により、ＯＮ−ＯＦＦ弁８を介して空気溜
まり１１からブレーキシリンダ６に圧縮空気の供給・排
気を制御するコントローラ７等の諸部材が配置されてい
る。ブレーキシリンダ６の空気圧力を測定する圧力セン
サ１５はＯＮ−ＯＦＦ弁８の近傍に配置されている。
力を圧力センサ１３により検出しつつ圧縮機１４によっ
て空気溜まり１１内の空気圧を所定値に保ち、ブレーキ
操作部材１６により、ＯＮ−ＯＦＦ弁８を介して空気溜
まり１１からブレーキシリンダ６に圧縮空気の供給・排
気を制御するコントローラ７等の諸部材が配置されてい
る。ブレーキシリンダ６の空気圧力を測定する圧力セン
サ１５はＯＮ−ＯＦＦ弁８の近傍に配置されている。
【００２７】本実施の形態は、このように構成されてい
るので、ブレーキ操作部材１６を操作することで、コン
トローラ７により供給用電磁弁９を介して空気溜まり１
１内の圧縮空気がブレーキシリンダ６に供給され、排気
用電磁弁１０を介してブレーキシリンダ６内の空気を排
気し、通常はポンピングブレーキを主体として複数のオ
ン・オフのブレーキ操作により最終的には最後のオン操
作で車両が停止するように構成されている。
るので、ブレーキ操作部材１６を操作することで、コン
トローラ７により供給用電磁弁９を介して空気溜まり１
１内の圧縮空気がブレーキシリンダ６に供給され、排気
用電磁弁１０を介してブレーキシリンダ６内の空気を排
気し、通常はポンピングブレーキを主体として複数のオ
ン・オフのブレーキ操作により最終的には最後のオン操
作で車両が停止するように構成されている。
【００２８】尚、前記コントローラ７には、後述するよ
うに、予め前記ＯＮ−ＯＦＦ弁８の応答遅れ時間と、前
記圧力センサ１５の圧力範囲をブレーキ操作に対応して
複数段に分けて一次遅れ系伝達関数の複数の時定数とを
記憶する記憶手段を内蔵している。しかしながら、該記
憶手段はコントローラ７と別設してあってもよい。ま
た、前記コントローラ７には、前記応答遅れ時間、前記
圧力センサ１５の圧力値、及び車両の走行速度に対応し
て選択された前記時定数を用い前記一次遅れ系伝達関数
とから前記ＯＮ−ＯＦＦ弁の開閉時期を制御する機能を
有している。
うに、予め前記ＯＮ−ＯＦＦ弁８の応答遅れ時間と、前
記圧力センサ１５の圧力範囲をブレーキ操作に対応して
複数段に分けて一次遅れ系伝達関数の複数の時定数とを
記憶する記憶手段を内蔵している。しかしながら、該記
憶手段はコントローラ７と別設してあってもよい。ま
た、前記コントローラ７には、前記応答遅れ時間、前記
圧力センサ１５の圧力値、及び車両の走行速度に対応し
て選択された前記時定数を用い前記一次遅れ系伝達関数
とから前記ＯＮ−ＯＦＦ弁の開閉時期を制御する機能を
有している。
【００２９】本実施の形態は、ブレーキシリンダ６の空
気圧力を測定する圧力センサ１５をブレーキシリンダ６
の近傍に配置して直接シリンダ内の圧力を測定しない
で、ブレーキシリンダ６より離間し、車台枠３より振動
が小さい車台４に配置したＯＮ−ＯＦＦ弁８の近傍に配
置している。よって、圧力センサ１５でシリンダ６内の
内圧をどの程度制御でき、その測定値を用いてどのよう
にシリンダ内圧を推定し、制御すればよいかが問題であ
る。その制御方法を確立するために以下の試験を行っ
た。
気圧力を測定する圧力センサ１５をブレーキシリンダ６
の近傍に配置して直接シリンダ内の圧力を測定しない
で、ブレーキシリンダ６より離間し、車台枠３より振動
が小さい車台４に配置したＯＮ−ＯＦＦ弁８の近傍に配
置している。よって、圧力センサ１５でシリンダ６内の
内圧をどの程度制御でき、その測定値を用いてどのよう
にシリンダ内圧を推定し、制御すればよいかが問題であ
る。その制御方法を確立するために以下の試験を行っ
た。
【００３０】
【実施例】実際の車両を用い、図８に示すような試験用
のブロック構成を施した。そして、ＯＮ−ＯＦＦ弁（以
下ＣＶ制御弁）を用い、ＣＶ制御弁内の圧力（Ｐｂｃ＝
０ＫＰａ）及び第２圧力センサ値（Ｐｖ１＝０ＫＰａ）
からブレーキシリンダに圧縮空気を供給し、Ｐｖ１が３
００ＫＰａで圧縮空気の供給を停止するためにＣＶ制御
弁を閉じた場合の、該ＣＶ制御弁内の圧力値、第２圧力
センサ値、ブレーキシリンダ内圧値、及び前記第２圧力
センサよりもブレーキシリンダ側に配置した第３圧力セ
ンサ値（ＰＶ２）、及び応答時間とを図６のごとく測定
した。尚、ＣＶ制御弁とブレーキシリンダ間には略８リ
ットルの容量を有する配管が配設されている。
のブロック構成を施した。そして、ＯＮ−ＯＦＦ弁（以
下ＣＶ制御弁）を用い、ＣＶ制御弁内の圧力（Ｐｂｃ＝
０ＫＰａ）及び第２圧力センサ値（Ｐｖ１＝０ＫＰａ）
からブレーキシリンダに圧縮空気を供給し、Ｐｖ１が３
００ＫＰａで圧縮空気の供給を停止するためにＣＶ制御
弁を閉じた場合の、該ＣＶ制御弁内の圧力値、第２圧力
センサ値、ブレーキシリンダ内圧値、及び前記第２圧力
センサよりもブレーキシリンダ側に配置した第３圧力セ
ンサ値（ＰＶ２）、及び応答時間とを図６のごとく測定
した。尚、ＣＶ制御弁とブレーキシリンダ間には略８リ
ットルの容量を有する配管が配設されている。
【００３１】このデータから、ＣＶ制御弁近傍の第２圧
力センサ値Ｐｖ１が３００ＫＰａを示しても、ブレーキ
シリンダ内圧Ｐｃｙは１００ＫＰａにも至らず、圧縮空
気供給時においては、ＣＶ制御弁の出力端圧力Ｐｖ１と
ブレーキシリンダ近傍の第３圧力センサ（Ｐｖ２）、ブ
レーキシリンダ内圧力（Ｐｃｙ）とは応答性に差があ
り、ＣＶ制御弁の出力端圧力Ｐｖ１でブレーキシリンダ
内圧力Ｐｃｙを推定するには補正値を加味することが必
要であることがわかる。
力センサ値Ｐｖ１が３００ＫＰａを示しても、ブレーキ
シリンダ内圧Ｐｃｙは１００ＫＰａにも至らず、圧縮空
気供給時においては、ＣＶ制御弁の出力端圧力Ｐｖ１と
ブレーキシリンダ近傍の第３圧力センサ（Ｐｖ２）、ブ
レーキシリンダ内圧力（Ｐｃｙ）とは応答性に差があ
り、ＣＶ制御弁の出力端圧力Ｐｖ１でブレーキシリンダ
内圧力Ｐｃｙを推定するには補正値を加味することが必
要であることがわかる。
【００３２】また、ＣＶ制御弁を用い、ＣＶ制御弁内の
圧力値、ブレーキシリンダ内圧Ｐｃｙ、第２圧力センサ
値Ｐｖ１、第３圧力センサ値Ｐｖ２をともに５８０ＫＰ
ａに設定し、ＣＶ制御弁を切り換えて圧縮空気を排出
し、ＣＶ制御弁内の圧力値、第２圧力センサ値、ブレー
キシリンダ内圧値、及び第３圧力センサ値（ＰＶ２）、
及び応答時間とを図７のごとく測定した。
圧力値、ブレーキシリンダ内圧Ｐｃｙ、第２圧力センサ
値Ｐｖ１、第３圧力センサ値Ｐｖ２をともに５８０ＫＰ
ａに設定し、ＣＶ制御弁を切り換えて圧縮空気を排出
し、ＣＶ制御弁内の圧力値、第２圧力センサ値、ブレー
キシリンダ内圧値、及び第３圧力センサ値（ＰＶ２）、
及び応答時間とを図７のごとく測定した。
【００３３】このデータから、ＣＶ制御弁近傍の第２圧
力センサ値Ｐｖ１が２００ＫＰａを示しても、ブレーキ
シリンダ内圧Ｐｃｙは４００ＫＰａにも至らず、圧縮空
気排出時においても、ＣＶ制御弁の出力端圧力Ｐｖ１と
ブレーキシリンダ近傍の第３圧力センサ（Ｐｖ２）、ブ
レーキシリンダ内圧力（Ｐｃｙ）とは応答性に差があ
り、ＣＶ制御弁の出力端圧力Ｐｖ１でブレーキシリンダ
内圧力Ｐｃｙを推定するには補正値を加味することが必
要であることがわかる。
力センサ値Ｐｖ１が２００ＫＰａを示しても、ブレーキ
シリンダ内圧Ｐｃｙは４００ＫＰａにも至らず、圧縮空
気排出時においても、ＣＶ制御弁の出力端圧力Ｐｖ１と
ブレーキシリンダ近傍の第３圧力センサ（Ｐｖ２）、ブ
レーキシリンダ内圧力（Ｐｃｙ）とは応答性に差があ
り、ＣＶ制御弁の出力端圧力Ｐｖ１でブレーキシリンダ
内圧力Ｐｃｙを推定するには補正値を加味することが必
要であることがわかる。
【００３４】次に、ＣＶ制御弁内圧Ｐｂｃを１００Ｋｐ
ａから６７０ＫＰａまで上昇させて、その途中で目標の
ブレーキシリンダ圧Ｐｃｙに至る、実測Ｐｂｃ値、ブレ
ーキシリンダ内圧値（Ｐｃｙ）、それより高くなる第３
圧力センサ値（Ｐｖ２）を測定した。図４及び図５はそ
のデータのうちから前記各圧力値をプロットしたもので
ある。図４はブレーキシリンダ内圧Ｐｃｙ、ＣＶ制御弁
内圧Ｐｂｃ、ＣＶ制御弁の出力端圧力Ｐｖ１を１００Ｋ
Ｐａに設定した状態から、Ｐｃｙが２００ＫＰａでベレ
ーキシリンダへの圧縮空気の供給を停止したものであ
り、また、図５はブレーキシリンダ内圧Ｐｃｙ、ＣＶ制
御弁内圧Ｐｂｃ、ＣＶ制御弁の出力端圧力Ｐｖ１を１０
０ＫＰａに設定した状態から、Ｐｃｙが３００ＫＰａで
ブレーキシリンダへの圧縮空気の供給を停止したもので
ある。
ａから６７０ＫＰａまで上昇させて、その途中で目標の
ブレーキシリンダ圧Ｐｃｙに至る、実測Ｐｂｃ値、ブレ
ーキシリンダ内圧値（Ｐｃｙ）、それより高くなる第３
圧力センサ値（Ｐｖ２）を測定した。図４及び図５はそ
のデータのうちから前記各圧力値をプロットしたもので
ある。図４はブレーキシリンダ内圧Ｐｃｙ、ＣＶ制御弁
内圧Ｐｂｃ、ＣＶ制御弁の出力端圧力Ｐｖ１を１００Ｋ
Ｐａに設定した状態から、Ｐｃｙが２００ＫＰａでベレ
ーキシリンダへの圧縮空気の供給を停止したものであ
り、また、図５はブレーキシリンダ内圧Ｐｃｙ、ＣＶ制
御弁内圧Ｐｂｃ、ＣＶ制御弁の出力端圧力Ｐｖ１を１０
０ＫＰａに設定した状態から、Ｐｃｙが３００ＫＰａで
ブレーキシリンダへの圧縮空気の供給を停止したもので
ある。
【００３５】この図４（Ｐｃｙ目標値２００ＫＰａ）、
図５（Ｐｃｙ目標値３００ＫＰａ）に示すように、Ｐｃ
ｙを目標値でＣＶ制御弁を閉鎖しても、ＣＶ制御弁には
動作遅れがあり、測定Ｐｂｃ及びＰｖ１は上昇するとと
もに、若干上昇し、またＰｃｙも上昇し、ピークを過ぎ
て、該ピーク値より下がった２００ＫＰａまたは３００
ＫＰａより幾分高い位置に落ち着くことがわかる。この
ようにＰｃｙがピークを過ぎて、該ピーク値より下がっ
た値に落ち着くことは、ブレーキシリンダの押圧が停止
するまで発熱した熱量が仕事をして、ブレーキシリンダ
の熱が下がったためと理解される。
図５（Ｐｃｙ目標値３００ＫＰａ）に示すように、Ｐｃ
ｙを目標値でＣＶ制御弁を閉鎖しても、ＣＶ制御弁には
動作遅れがあり、測定Ｐｂｃ及びＰｖ１は上昇するとと
もに、若干上昇し、またＰｃｙも上昇し、ピークを過ぎ
て、該ピーク値より下がった２００ＫＰａまたは３００
ＫＰａより幾分高い位置に落ち着くことがわかる。この
ようにＰｃｙがピークを過ぎて、該ピーク値より下がっ
た値に落ち着くことは、ブレーキシリンダの押圧が停止
するまで発熱した熱量が仕事をして、ブレーキシリンダ
の熱が下がったためと理解される。
【００３６】そして、前記測定データの実測ＰｂｃとＰ
ｃｙとの間には、無駄時間遅れδ（ｓ）と一次遅れＴ
（ｓ）の関係があると考え、それらの測定値から、[表
１]に示すような変換アルゴリズムを用い、実測ブレー
キシリンダＰｃｙと一致する推定Ｐｂｃ値を、実測Ｐｂ
ｃ値を複数の圧力範囲に分けて、一次遅れ系の伝達関数
の時定数Ｔを求めた。
ｃｙとの間には、無駄時間遅れδ（ｓ）と一次遅れＴ
（ｓ）の関係があると考え、それらの測定値から、[表
１]に示すような変換アルゴリズムを用い、実測ブレー
キシリンダＰｃｙと一致する推定Ｐｂｃ値を、実測Ｐｂ
ｃ値を複数の圧力範囲に分けて、一次遅れ系の伝達関数
の時定数Ｔを求めた。
【００３７】
【表１】
【００３８】一次遅れの計算は下記の離散化計算式を用
いて行う。 Ｙｎ＝（ｅｘｐ（−△ｔ/Ｔ））・Ｙ（ｎ−１） ＋（１−ｅｘｐ（−△ｔ/Ｔ））・Ｕ（ｎ−１） （２） 但し、Ｔ：時定数、△ｔ：サンプリング時間＝１ｍｓ、
Ｙ：出力側の値、 Ｕ：入力側の値、Ｙｎ＝Ｙ（ｔｎ）、 Ｙ（ｎ−１）＝
Ｙ（ｔｎ−１）、Ｕ（ｎ−１）＝Ｕ（ｔｎ−１）、 この（２）式を用いて、ＰｂｃとＰｃｙの誤差が１０Ｋ
Ｐａ以内に入ることを条件に、ブレーキ時及びゆるみ時
の時定数Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４をそれぞれ[表２]の如
く求める。
いて行う。 Ｙｎ＝（ｅｘｐ（−△ｔ/Ｔ））・Ｙ（ｎ−１） ＋（１−ｅｘｐ（−△ｔ/Ｔ））・Ｕ（ｎ−１） （２） 但し、Ｔ：時定数、△ｔ：サンプリング時間＝１ｍｓ、
Ｙ：出力側の値、 Ｕ：入力側の値、Ｙｎ＝Ｙ（ｔｎ）、 Ｙ（ｎ−１）＝
Ｙ（ｔｎ−１）、Ｕ（ｎ−１）＝Ｕ（ｔｎ−１）、 この（２）式を用いて、ＰｂｃとＰｃｙの誤差が１０Ｋ
Ｐａ以内に入ることを条件に、ブレーキ時及びゆるみ時
の時定数Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４をそれぞれ[表２]の如
く求める。
【００３９】
【表２】
【００４０】[表２]に示すＰｂｃ圧力範囲の時定数Ｔを
用いて、[表１]のアルゴリズムから推定Ｐｂｃを求める
と、図２及び図３に示すように、推定Ｐｂｃはブレーキ
シリンダの実測内圧値Ｐｃｙより２０〜３０ｍｓ位相が
進んでいるが、Ｐｃｙと非常にカーブが一致しているこ
とがわかる。
用いて、[表１]のアルゴリズムから推定Ｐｂｃを求める
と、図２及び図３に示すように、推定Ｐｂｃはブレーキ
シリンダの実測内圧値Ｐｃｙより２０〜３０ｍｓ位相が
進んでいるが、Ｐｃｙと非常にカーブが一致しているこ
とがわかる。
【００４１】次に、本実施の形態の最適制御と在来制御
とを比較テストすると[表３]に示すような結果得た。
とを比較テストすると[表３]に示すような結果得た。
【００４２】
【表３】
【００４３】この試験結果から明らかなように、在来制
御法はブレーキシリンダ内の内圧を直接測定して制御す
るので、シリンダ内の圧力が必要圧力をオーバーランし
てシリンダ内の空気を排出する必要が頻繁に生じている
ことがわかる。よって、在来制御法に比べて本実施の形
態における制御方法は、ＣＶ制御弁のＯＮ−ＯＦＦ回数
が格段に少なくすることができる。
御法はブレーキシリンダ内の内圧を直接測定して制御す
るので、シリンダ内の圧力が必要圧力をオーバーランし
てシリンダ内の空気を排出する必要が頻繁に生じている
ことがわかる。よって、在来制御法に比べて本実施の形
態における制御方法は、ＣＶ制御弁のＯＮ−ＯＦＦ回数
が格段に少なくすることができる。
【００４４】以上詳述したように、本実施の形態は、圧
力センサをブレーキシリンダより振動が小さい位置に配
置することができるので、耐久性が向上する。また、Ｃ
Ｖ制御弁も車輪より振動が小さい位置に配置でき、耐久
性が向上するとともに、制御弁からブレーキシリンダへ
の空気伝達の一次遅れ系を形成し、その伝達関数により
制御するので、空気供給停止が遅れてシリンダ内圧が目
標値よりオーバーランして制御弁のＯＮ−ＯＦＦ回数を
低減することができる。
力センサをブレーキシリンダより振動が小さい位置に配
置することができるので、耐久性が向上する。また、Ｃ
Ｖ制御弁も車輪より振動が小さい位置に配置でき、耐久
性が向上するとともに、制御弁からブレーキシリンダへ
の空気伝達の一次遅れ系を形成し、その伝達関数により
制御するので、空気供給停止が遅れてシリンダ内圧が目
標値よりオーバーランして制御弁のＯＮ−ＯＦＦ回数を
低減することができる。
【００４５】また、制御弁と圧力センサがともにブレー
キシリンダより遠方に配置できるので、制御弁と圧力セ
ンサが一体化したコンパクトな制御機器を構成でき、組
立やメンテナンスを容易に行うことができる。また、圧
力センサと前記制御弁とを一体化し簡素化することも可
能であり、前記流体アクチュエータ側の圧力を測定しな
いので、配管などを含めた構成が簡素化し、装置全体と
して汎用性を有した有した車輪制動圧力制御装置を提供
することができる。また、前記圧力センサの圧力範囲を
ブレーキ操作部材の操作に対応して複数段に分けて前記
一次遅れ系伝達関数の時定数を異ならしめるとともに、
該圧力範囲の段数を前記圧力流体排気時より供給時に多
く設定しておき、その圧力範囲内の適した時定数を用い
て前記流体アクチュエータ内の供給流体圧力を推定し、
該推定値を基に前記制御弁の開閉時期を制御することに
よって、前記制御弁のＯＮ−ＯＦＦ回数が減少して前記
制御弁及び圧力センサの耐久性を向上することができ
る。
キシリンダより遠方に配置できるので、制御弁と圧力セ
ンサが一体化したコンパクトな制御機器を構成でき、組
立やメンテナンスを容易に行うことができる。また、圧
力センサと前記制御弁とを一体化し簡素化することも可
能であり、前記流体アクチュエータ側の圧力を測定しな
いので、配管などを含めた構成が簡素化し、装置全体と
して汎用性を有した有した車輪制動圧力制御装置を提供
することができる。また、前記圧力センサの圧力範囲を
ブレーキ操作部材の操作に対応して複数段に分けて前記
一次遅れ系伝達関数の時定数を異ならしめるとともに、
該圧力範囲の段数を前記圧力流体排気時より供給時に多
く設定しておき、その圧力範囲内の適した時定数を用い
て前記流体アクチュエータ内の供給流体圧力を推定し、
該推定値を基に前記制御弁の開閉時期を制御することに
よって、前記制御弁のＯＮ−ＯＦＦ回数が減少して前記
制御弁及び圧力センサの耐久性を向上することができ
る。
【００４６】
【発明の効果】以上詳述したように本発明は、必然的に
発生するＯＮ−ＯＦＦ弁の応答遅れ現象を有効に利用
し、前記応答遅れ時間、前記圧力センサの圧力値及び前
記一次遅れ系伝達関数とから前記ＯＮ−ＯＦＦ弁の開閉
時期を制御することによって、ＯＮ−ＯＦＦ弁のＯＮ−
ＯＦＦ回数が減少してＯＮ−ＯＦＦ弁及び圧力センサの
耐久性を向上することができる。
発生するＯＮ−ＯＦＦ弁の応答遅れ現象を有効に利用
し、前記応答遅れ時間、前記圧力センサの圧力値及び前
記一次遅れ系伝達関数とから前記ＯＮ−ＯＦＦ弁の開閉
時期を制御することによって、ＯＮ−ＯＦＦ弁のＯＮ−
ＯＦＦ回数が減少してＯＮ−ＯＦＦ弁及び圧力センサの
耐久性を向上することができる。
【００４７】また、前記ＯＮ−ＯＦＦ弁及び圧力センサ
の配置位置を、前記流体アクチュエータの配置位置より
振動の小さい位置に配置することより、ＯＮ−ＯＦＦ弁
及び圧力センサの耐久性をさらに向上することができ
る。
の配置位置を、前記流体アクチュエータの配置位置より
振動の小さい位置に配置することより、ＯＮ−ＯＦＦ弁
及び圧力センサの耐久性をさらに向上することができ
る。
【００４８】また、前記ＯＮ−ＯＦＦ弁及び圧力センサ
を一体化した制御機器として構成することにより、コン
パクトな制御機器を提供することができ、組立上またメ
ンテナンス上チェック操作を容易に行うことができる。
等の種々の効果を有する。
を一体化した制御機器として構成することにより、コン
パクトな制御機器を提供することができ、組立上またメ
ンテナンス上チェック操作を容易に行うことができる。
等の種々の効果を有する。
【図１】 本発明の実施の形態にかかる空気シリンダを
用いた車両の概略構成図である。
用いた車両の概略構成図である。
【図２】 圧縮空気供給時の弁手段近傍に設けた圧力セ
ンサ値、空気シリンダ内圧値の実測値、及び推定内圧値
と応答時間との関係を示す供給圧力特性図である。
ンサ値、空気シリンダ内圧値の実測値、及び推定内圧値
と応答時間との関係を示す供給圧力特性図である。
【図３】 圧縮空気排出時の弁手段近傍に設けた圧力セ
ンサ値、空気シリンダ内圧値の実測値、及び推定内圧値
と応答時間との関係を示す排出圧力特性図である。
ンサ値、空気シリンダ内圧値の実測値、及び推定内圧値
と応答時間との関係を示す排出圧力特性図である。
【図４】 弁手段を空気シリンダ内圧１００ＫＰａから
圧縮空気を供給し、空気シリンダ内圧２００ＫＰａで圧
縮空気の供給を停止したときの圧縮空気供給時の弁手段
近傍に設けた圧力センサ値、空気シリンダ内圧値の実測
値、及び推定内圧値と応答時間との関係を示す供給圧力
特性図である。
圧縮空気を供給し、空気シリンダ内圧２００ＫＰａで圧
縮空気の供給を停止したときの圧縮空気供給時の弁手段
近傍に設けた圧力センサ値、空気シリンダ内圧値の実測
値、及び推定内圧値と応答時間との関係を示す供給圧力
特性図である。
【図５】 弁手段を空気シリンダ内圧１００ＫＰａから
圧縮空気を供給し、空気シリンダ内圧３００ＫＰａで圧
縮空気の供給を停止したときの圧縮空気供給時の弁手段
近傍に設けた圧力センサ値、空気シリンダ内圧値の実測
値、及び推定内圧値と応答時間との関係を示す供給圧力
特性図である。
圧縮空気を供給し、空気シリンダ内圧３００ＫＰａで圧
縮空気の供給を停止したときの圧縮空気供給時の弁手段
近傍に設けた圧力センサ値、空気シリンダ内圧値の実測
値、及び推定内圧値と応答時間との関係を示す供給圧力
特性図である。
【図６】 弁手段を０ＫＰａから圧縮空気を供給し、３
００ＫＰａで圧縮空気の供給を停止したときの圧縮空気
供給時の弁手段近傍に設けた圧力センサ値、空気シリン
ダ内圧値の実測値、及び前記圧力センサよりも空気シリ
ンダ側に配置した第３圧力センサ値と応答時間との関係
を示す供給圧力特性図である。
００ＫＰａで圧縮空気の供給を停止したときの圧縮空気
供給時の弁手段近傍に設けた圧力センサ値、空気シリン
ダ内圧値の実測値、及び前記圧力センサよりも空気シリ
ンダ側に配置した第３圧力センサ値と応答時間との関係
を示す供給圧力特性図である。
【図７】 ５９０ＫＰａで圧縮空気を排出し、２００Ｋ
Ｐａで排出を停止したときの圧縮空気排出時の弁手段近
傍に設けた圧力センサ値、空気シリンダ内圧値の実測
値、及び前記圧力センサよりも空気シリンダ側に配置し
た第３圧力センサ値とと応答時間との関係を示す排出圧
力特性図である。
Ｐａで排出を停止したときの圧縮空気排出時の弁手段近
傍に設けた圧力センサ値、空気シリンダ内圧値の実測
値、及び前記圧力センサよりも空気シリンダ側に配置し
た第３圧力センサ値とと応答時間との関係を示す排出圧
力特性図である。
【図８】 試験用ブロック構成図である。
【図９】 従来の実施の形態にかかる空気シリンダを用
いた車両の概略構成図である。
いた車両の概略構成図である。
１ 車両 ２ 車輪 ３ 車台枠 ４ 車台 ５ ライニング手段 ６ ブレーキシリンダ（流体アクチュエータ） ７ コントローラ ８ ＯＮ−ＯＦＦ弁 ９ 供給用電磁弁 １０ 排出用電磁弁 １１ 空気溜まり（圧力流体源） １７ 緩衝手段
Claims (7)
- 【請求項１】 車台下に車輪と、該車輪を制動する流体
アクチュエータが配設され、車台上に前記流体アクチュ
エータに圧力流体を供給する圧力流体源を配置した車輪
制動圧力装置における車輪制動圧力制御方法において、 前記圧力流体源から圧力流体を供給し、また前記流体ア
クチュエータから圧力流体を排気するＯＮ−ＯＦＦ弁
と、前記ＯＮ−ＯＦＦ弁近傍の流体圧力を検出する圧力
センサとを前記車台上に各々配置するとともに、 予め前記ＯＮ−ＯＦＦ弁の開閉時期を決める下記式
（１）を複数設定し、 前記圧力センサの検知圧力値に基づいて前記複数の式の
一つを選択して、該式に基づく時間遅れで前記ＯＮ−Ｏ
ＦＦ弁を開閉操作することを特徴とする車輪制動圧力制
御方法。 記 ｅ−δＳ（無駄時間）＋Ｐｂｃ｛１／[１＋Ｔｎ（ｓ）]｝・・（１） 但し、ｅ−δＳ ：前記ＯＮ−ＯＦＦ弁の立ち上がり時
間、 Ｐｂｃ：前記圧力センサの検出圧力値、 Ｔｎ（ｓ）：Ｐｂｃの検出圧力値の圧力範囲で決まる可
変の時定数 ｎ：検出圧力値の圧力範囲の番号 - 【請求項２】 前記圧力センサの検知圧力により前記時
定数Ｔｎ（ｓ）の一つを選択できるように、前記検知圧
力を複数段の圧力範囲に分けて、それぞれの段数に対応
する前記時定数を異ならしめ、 該圧力範囲の段数を前記圧力流体排気時より供給時に多
く設定するとともに、前記時定数を前記圧力流体供給時
より排気時を大きく設定し、 前記圧力センサの検知圧力値に基づいて前記ＯＮ−ＯＦ
Ｆ弁を開閉操作することを特徴とする請求項１記載の車
輪制動圧力制御方法。 - 【請求項３】 前記ＯＮ−ＯＦＦ弁を開閉操作すること
によって、レール軌道用車両の走行車輪を制動すること
を特徴とする請求項１、または２記載の車輪制動圧力制
御方法。 - 【請求項４】 車台下に車輪と、該車輪を制動する流体
アクチュエータが配設され、車台上に前記流体アクチュ
エータに圧力流体を供給する圧力流体源を配置した車輪
制動圧力制御装置において、 前記車台上に各々配置された、前記圧力流体源から圧力
流体を供給し、また前記流体アクチュエータから圧力流
体を排気するＯＮ−ＯＦＦ弁と、前記ＯＮ−ＯＦＦ弁近
傍の流体圧力を検出する圧力センサと、 予め前記ＯＮ−ＯＦＦ弁の開閉時期を決める下記式
（１）を複数設定した記憶手段と、 前記圧力センサの検知圧力値に基づいて前記複数の式の
一つを選択し、該式に基づく時間遅れで前記ＯＮ−ＯＦ
Ｆ弁を開閉操作するコントローラとを備え、 前記圧力センサの検知圧力値に基づいて前記ＯＮ−ＯＦ
Ｆ弁を開閉操作することを特徴とする車輪制動圧力制御
装置。 記 ｅ−δＳ（無駄時間）＋Ｐｂｃ｛１／[１＋Ｔｎ（ｓ）]｝・・（１） 但し、ｅ−δＳ：前記ＯＮ−ＯＦＦ弁の立ち上がり時
間、 Ｐｂｃ：前記圧力センサの検出圧力値、 Ｔｎ（ｓ）：Ｐｂｃの検出圧力値の圧力範囲で決まる可
変の時定数 ｎ：検出圧力値の圧力範囲の番号 - 【請求項５】 前記圧力センサの検知圧力により前記時
定数Ｔｎ（ｓ）の一つを選択できるように、前記検知圧
力を複数段の圧力範囲に分けて、それぞれの段数に対応
する前記時定数を異ならしめ、該圧力範囲の段数を前記
圧力流体排気時より供給時に多く設定するとともに、前
記時定数を前記圧力流体供給時より排気時を大きく設定
して前記記憶手段に記憶し、 前記圧力センサの検知圧力値に基づいて前記ＯＮ−ＯＦ
Ｆ弁を開閉操作することを特徴とする請求項４記載の車
輪制動圧力制御装置。 - 【請求項６】 前記ＯＮ−ＯＦＦ弁及び圧力センサを一
体化した制御機器として構成したことを特徴とする請求
項４または５記載の車輪制動圧力制御装置。 - 【請求項７】 前記ＯＮ−ＯＦＦ弁を開閉操作すること
によって、レール軌道用車両の走行車輪を制動すること
を特徴とする請求項４、５、または６記載の車輪制動圧
力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000247785A JP2002059822A (ja) | 2000-08-17 | 2000-08-17 | 車輪制動圧力制御方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000247785A JP2002059822A (ja) | 2000-08-17 | 2000-08-17 | 車輪制動圧力制御方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002059822A true JP2002059822A (ja) | 2002-02-26 |
Family
ID=18737810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000247785A Withdrawn JP2002059822A (ja) | 2000-08-17 | 2000-08-17 | 車輪制動圧力制御方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002059822A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008237762A (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Daito Giken:Kk | 遊技台 |
| JP2008237764A (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Daito Giken:Kk | 遊技台 |
| WO2022230530A1 (ja) * | 2021-04-26 | 2022-11-03 | ナブテスコ株式会社 | 診断システム |
-
2000
- 2000-08-17 JP JP2000247785A patent/JP2002059822A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008237762A (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Daito Giken:Kk | 遊技台 |
| JP2008237764A (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Daito Giken:Kk | 遊技台 |
| WO2022230530A1 (ja) * | 2021-04-26 | 2022-11-03 | ナブテスコ株式会社 | 診断システム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20071106 |