JP2003092801A - 鉄道車両用ブレーキ制御装置 - Google Patents
鉄道車両用ブレーキ制御装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コストを抑えながら、駆動軸と付随軸とが混
在する台車におけるブレーキ制御方式を実現する。 【解決手段】 ２軸のうちの１軸は、１台の電動機４が
当該軸を駆動する駆動軸２Ｍであって、他の１軸は電動
機を有しない付随軸２Ｔである鉄道車両用の２軸台車の
ブレーキ制御装置において、電動機４によって駆動され
る駆動軸２Ｍにはオンオフ制御のみが可能な機械式ブレ
ーキ装置３Ｔを設け、他の付随軸２Ｔには連続的または
段階的に強弱を調整可能な機械式ブレーキ装置３Ｍを設
けた。
在する台車におけるブレーキ制御方式を実現する。 【解決手段】 ２軸のうちの１軸は、１台の電動機４が
当該軸を駆動する駆動軸２Ｍであって、他の１軸は電動
機を有しない付随軸２Ｔである鉄道車両用の２軸台車の
ブレーキ制御装置において、電動機４によって駆動され
る駆動軸２Ｍにはオンオフ制御のみが可能な機械式ブレ
ーキ装置３Ｔを設け、他の付随軸２Ｔには連続的または
段階的に強弱を調整可能な機械式ブレーキ装置３Ｍを設
けた。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、電気鉄道のブレー
キ制御に係り、特に、駆動軸と付随軸、または駆動台車
と付随台車の両方を有する鉄道車両のブレーキ制御方法
に関する。
キ制御に係り、特に、駆動軸と付随軸、または駆動台車
と付随台車の両方を有する鉄道車両のブレーキ制御方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の鉄道車両用台車は、通常、同１台
車内の２軸には２軸とも電動機が接続されているいわゆ
るＭ台車（駆動台車）か、２軸とも電動機を持たない付
随軸で構成されるいわゆるＴ台車（付随台車）の２種類
の台車を編成中に使用する場合がほとんどであった。従
来のＭ台車におけるブレーキ制御装置の構成を図６を用
いて説明する。ブレーキ制御装置は、レール１の上に位
置する２軸の車輪２と、各車輪２に作用するブレーキユ
ニット３と、各軸を駆動する２台の電動機４と、各ブレ
ーキユニット７の動作量を制御するブレーキ制御装置５
と、主回路制御装置６と、ブレーキシリンダ７と、空気
源９とを有して構成される。
車内の２軸には２軸とも電動機が接続されているいわゆ
るＭ台車（駆動台車）か、２軸とも電動機を持たない付
随軸で構成されるいわゆるＴ台車（付随台車）の２種類
の台車を編成中に使用する場合がほとんどであった。従
来のＭ台車におけるブレーキ制御装置の構成を図６を用
いて説明する。ブレーキ制御装置は、レール１の上に位
置する２軸の車輪２と、各車輪２に作用するブレーキユ
ニット３と、各軸を駆動する２台の電動機４と、各ブレ
ーキユニット７の動作量を制御するブレーキ制御装置５
と、主回路制御装置６と、ブレーキシリンダ７と、空気
源９とを有して構成される。
【０００３】各軸には電動機４が図示を省略した駆動装
置を介して接続され、電動機４は加速時には駆動力を、
減速時にはブレーキ力を発生する。電動機４は、現在多
くは回生を行なう機能を持ったものが使用され電動機が
ブレーキ力を発生し得るが、回生運転時は電源側の負荷
状態、或いは電動機の回転数によっては、十分なブレー
キ力が得られないことがある。この場合、不足するブレ
ーキ力は他の手段、具体的には機械ブレーキによって補
うため、Ｍ軸にも機械ブレーキ３が取り付けられてい
る。ブレーキ力の強弱は運転台などから指令されるが、
その指令量に応じて、電動機であれば回生電流を、機械
ブレーキであれば空気圧を調整する装置が必要になる。
従来は、指令量に応じてモータの電流を制御する、主回
路制御装置６に内蔵された電流調整機能と、指令量に応
じて空気圧を制御する、ブレーキ制御装置５に内蔵され
た空気圧調整装置が、設けられていた。
置を介して接続され、電動機４は加速時には駆動力を、
減速時にはブレーキ力を発生する。電動機４は、現在多
くは回生を行なう機能を持ったものが使用され電動機が
ブレーキ力を発生し得るが、回生運転時は電源側の負荷
状態、或いは電動機の回転数によっては、十分なブレー
キ力が得られないことがある。この場合、不足するブレ
ーキ力は他の手段、具体的には機械ブレーキによって補
うため、Ｍ軸にも機械ブレーキ３が取り付けられてい
る。ブレーキ力の強弱は運転台などから指令されるが、
その指令量に応じて、電動機であれば回生電流を、機械
ブレーキであれば空気圧を調整する装置が必要になる。
従来は、指令量に応じてモータの電流を制御する、主回
路制御装置６に内蔵された電流調整機能と、指令量に応
じて空気圧を制御する、ブレーキ制御装置５に内蔵され
た空気圧調整装置が、設けられていた。
【０００４】上述の装置の構成において、駆動軸を１軸
のみとして残りの１軸を付随軸とした場合には、電動機
４による駆動軸の回生ブレーキ力だけでは全体としてブ
レーキ力が不足することが考えられる。したがって、駆
動軸を１軸のみとした場合には、機械ブレーキ３にブレ
ーキ力の不足分を補なわせるべく、ブレーキ制御措置５
は相応の空気圧を供給するが、図示の構成では電動機が
接続されていない付随軸に加わるブレーキ力と、電動機
４が接続された駆動軸の機械ブレーキ力が同一であるこ
とから、付随軸は問題ないが、駆動軸の合成のブレーキ
力が過大となり、滑走（すべり）が生じてしまう恐れが
ある。
のみとして残りの１軸を付随軸とした場合には、電動機
４による駆動軸の回生ブレーキ力だけでは全体としてブ
レーキ力が不足することが考えられる。したがって、駆
動軸を１軸のみとした場合には、機械ブレーキ３にブレ
ーキ力の不足分を補なわせるべく、ブレーキ制御措置５
は相応の空気圧を供給するが、図示の構成では電動機が
接続されていない付随軸に加わるブレーキ力と、電動機
４が接続された駆動軸の機械ブレーキ力が同一であるこ
とから、付随軸は問題ないが、駆動軸の合成のブレーキ
力が過大となり、滑走（すべり）が生じてしまう恐れが
ある。
【０００５】これを防ぐには、図７に示すように、ブレ
ーキ制御装置５を２系統設けて駆動軸２Ｍと付随軸２Ｔ
の機械ブレーキ３の空気圧を別々に調整する構成とすれ
ば良い。ただし、この場合、空気圧調整装置５が２台必
要となり、従来よりコストが上昇するという問題があっ
た。
ーキ制御装置５を２系統設けて駆動軸２Ｍと付随軸２Ｔ
の機械ブレーキ３の空気圧を別々に調整する構成とすれ
ば良い。ただし、この場合、空気圧調整装置５が２台必
要となり、従来よりコストが上昇するという問題があっ
た。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、コストを抑
えながら、駆動軸と付随軸とが混在する場合のブレーキ
制御方式を実現することが目的である。
えながら、駆動軸と付随軸とが混在する場合のブレーキ
制御方式を実現することが目的である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、電動機により駆動される駆動軸と電動機
を有さない付随軸を有する鉄道車両用ブレーキ制御装置
において、駆動軸に、電動機による電気ブレーキ装置
と、オンオフ制御のみが可能な機械式ブレーキ装置を設
けた。
に、本発明は、電動機により駆動される駆動軸と電動機
を有さない付随軸を有する鉄道車両用ブレーキ制御装置
において、駆動軸に、電動機による電気ブレーキ装置
と、オンオフ制御のみが可能な機械式ブレーキ装置を設
けた。
【０００８】上記課題を解決するために、本発明は、２
軸のうちの１軸は１台の電動機が当該軸を駆動する駆動
軸であって、他の１軸は電動機を有しない付随軸である
鉄道車両用の２軸台車において、電動機によって駆動さ
れる駆動軸には電動機による電気ブレーキ装置およびオ
ンオフ制御のみが可能な機械式ブレーキ装置を設け、他
の付随軸には連続的または段階的に強弱を調整可能な機
械式ブレーキ装置を設けた。
軸のうちの１軸は１台の電動機が当該軸を駆動する駆動
軸であって、他の１軸は電動機を有しない付随軸である
鉄道車両用の２軸台車において、電動機によって駆動さ
れる駆動軸には電動機による電気ブレーキ装置およびオ
ンオフ制御のみが可能な機械式ブレーキ装置を設け、他
の付随軸には連続的または段階的に強弱を調整可能な機
械式ブレーキ装置を設けた。
【０００９】本発明は、上記鉄道車両用ブレーキ装置に
おいて、電動機による電気ブレーキ装置は、回生制動ブ
レーキ力を得ることが可能であり、そのブレーキ力は速
度ゼロすなわち完全停止に至るまで有効である、いわゆ
る全電気ブレーキ方式の制御を行う。
おいて、電動機による電気ブレーキ装置は、回生制動ブ
レーキ力を得ることが可能であり、そのブレーキ力は速
度ゼロすなわち完全停止に至るまで有効である、いわゆ
る全電気ブレーキ方式の制御を行う。
【００１０】本発明は、上記鉄道車両用ブレーキ装置に
おいて、運転士または自動運転装置によって与えられる
ブレーキ力指令を車両の各台車毎に配分し、各台車にお
いては、そのブレーキ力指令が電動機により出力可能な
ブレーキ力の範囲内であれば、全て電動機で負担するよ
うに、電動機を制御する装置に当該指令が与えられ、電
動機が実際に出力するブレーキ力を入力し、ブレーキ指
令との差分を付随軸の機械ブレーキで補うよう、機械ブ
レーキのブレーキ力調整装置に、差分のブレーキ指令を
与える演算手段を備えた。
おいて、運転士または自動運転装置によって与えられる
ブレーキ力指令を車両の各台車毎に配分し、各台車にお
いては、そのブレーキ力指令が電動機により出力可能な
ブレーキ力の範囲内であれば、全て電動機で負担するよ
うに、電動機を制御する装置に当該指令が与えられ、電
動機が実際に出力するブレーキ力を入力し、ブレーキ指
令との差分を付随軸の機械ブレーキで補うよう、機械ブ
レーキのブレーキ力調整装置に、差分のブレーキ指令を
与える演算手段を備えた。
【００１１】本発明は、上記鉄道車両用ブレーキ装置に
おいて、万一電動機によるブレーキ力が不足し、付随軸
の機械ブレーキを許容限度最大まで指令しても、台車全
体としてのブレーキ力が不足する場合に、駆動軸の機械
ブレーキをオンすると共に駆動軸の機械ブレーキと台車
全体として必要なブレーキ力指令の差分を改めて付随軸
の機械ブレーキのブレーキ力調整装置に指令する手段を
備えた。
おいて、万一電動機によるブレーキ力が不足し、付随軸
の機械ブレーキを許容限度最大まで指令しても、台車全
体としてのブレーキ力が不足する場合に、駆動軸の機械
ブレーキをオンすると共に駆動軸の機械ブレーキと台車
全体として必要なブレーキ力指令の差分を改めて付随軸
の機械ブレーキのブレーキ力調整装置に指令する手段を
備えた。
【００１２】上記課題を解決するために、本発明は、２
台車のうちの１台車は回生制動制御可能な電動機が装荷
され当該台車軸を駆動する駆動台車であって、他の１台
車は電動機を有しない付随台車である鉄道車両のブレー
キ制御装置において、電動機によって駆動される駆動台
車には電動機による電気ブレーキ装置およびオンオフ制
御のみが可能な機械式ブレーキ装置を設け、他の付随台
車には連続的または段階的に強弱を調整可能な機械式ブ
レーキ装置を設けた。
台車のうちの１台車は回生制動制御可能な電動機が装荷
され当該台車軸を駆動する駆動台車であって、他の１台
車は電動機を有しない付随台車である鉄道車両のブレー
キ制御装置において、電動機によって駆動される駆動台
車には電動機による電気ブレーキ装置およびオンオフ制
御のみが可能な機械式ブレーキ装置を設け、他の付随台
車には連続的または段階的に強弱を調整可能な機械式ブ
レーキ装置を設けた。
【００１３】本発明は、上記鉄道車両用ブレーキ装置に
おいて、電動機による電気ブレーキ装置は、回生制動ブ
レーキ力を得ることが可能であり、そのブレーキ力は速
度ゼロ、すなわち完全停止に至るまで有効である、いわ
ゆる全電気ブレーキ方式の制御を行う。
おいて、電動機による電気ブレーキ装置は、回生制動ブ
レーキ力を得ることが可能であり、そのブレーキ力は速
度ゼロ、すなわち完全停止に至るまで有効である、いわ
ゆる全電気ブレーキ方式の制御を行う。
【００１４】本発明は、上記鉄道車両用ブレーキ装置に
おいて、運転士または自動運転装置によってあたえられ
るブレーキ力指令を列車の各車両毎に配分し、各車両に
おいては、そのブレーキ力指令が電動機により出力可能
なブレーキ力の範囲内であれば、全て駆動台車で負担す
るように、電動機を制御する装置に当該指令が与えら
れ、電動機が実際に出力するブレーキ力を入力し、ブレ
ーキ指令との差分を付随台車の機械ブレーキで補うよ
う、機械ブレーキのブレーキ力調整装置に、差分のブレ
ーキ指令を与える演算手段を備えた。
おいて、運転士または自動運転装置によってあたえられ
るブレーキ力指令を列車の各車両毎に配分し、各車両に
おいては、そのブレーキ力指令が電動機により出力可能
なブレーキ力の範囲内であれば、全て駆動台車で負担す
るように、電動機を制御する装置に当該指令が与えら
れ、電動機が実際に出力するブレーキ力を入力し、ブレ
ーキ指令との差分を付随台車の機械ブレーキで補うよ
う、機械ブレーキのブレーキ力調整装置に、差分のブレ
ーキ指令を与える演算手段を備えた。
【００１５】本発明は、上記鉄道車両用ブレーキ装置に
おいて、万一電動機によるブレーキ力が不足し、付随台
車の機械ブレーキを許容限度最大まで指令しても、車両
全体としてのブレーキ力が不足する場合に、駆動台車の
機械ブレーキをオンすると共に駆動台車の機械ブレーキ
と車両全体として必要なブレーキ力指令の差分を改めて
付随台車の機械ブレーキのブレーキ力調整装置に指令す
る手段を備えた。
おいて、万一電動機によるブレーキ力が不足し、付随台
車の機械ブレーキを許容限度最大まで指令しても、車両
全体としてのブレーキ力が不足する場合に、駆動台車の
機械ブレーキをオンすると共に駆動台車の機械ブレーキ
と車両全体として必要なブレーキ力指令の差分を改めて
付随台車の機械ブレーキのブレーキ力調整装置に指令す
る手段を備えた。
【００１６】上記課題を解決するために、本発明は、電
動機が装荷された駆動台車を有する駆動車両と、電動機
を有しない付随台車を有する付随車両を連結した鉄道車
両のブレーキ制御装置において、駆動台車には電動機に
よる電気ブレーキ装置およびオンオフ制御のみが可能な
機械式ブレーキ装置を設け、付随台車には連続的または
段階的に強弱を調整可能な機械式ブレーキ装置を設け
た。
動機が装荷された駆動台車を有する駆動車両と、電動機
を有しない付随台車を有する付随車両を連結した鉄道車
両のブレーキ制御装置において、駆動台車には電動機に
よる電気ブレーキ装置およびオンオフ制御のみが可能な
機械式ブレーキ装置を設け、付随台車には連続的または
段階的に強弱を調整可能な機械式ブレーキ装置を設け
た。
【００１７】本発明は、上記鉄道車両用ブレーキ装置に
おいて、電動機による電気ブレーキ装置は、回生制動ブ
レーキ力を得ることが可能であり、そのブレーキ力は速
度ゼロすなわち完全停止に至るまで有効である、いわゆ
る全電気ブレーキ方式の制御を行う。
おいて、電動機による電気ブレーキ装置は、回生制動ブ
レーキ力を得ることが可能であり、そのブレーキ力は速
度ゼロすなわち完全停止に至るまで有効である、いわゆ
る全電気ブレーキ方式の制御を行う。
【００１８】本発明は、上記鉄道車両用ブレーキ装置に
おいて、運転士または自動運転装置によってあたえられ
るブレーキ力指令を列車の各車両毎に配分し、駆動車両
に、駆動台車の電動機の駆動力および電気ブレーキ力を
制御する電動機制御装置を設け、ブレーキ力指令が電動
機により出力可能なブレーキ力の範囲内であるかを判断
し、範囲内であればブレーキ力を全て駆動台車で負担す
るように電動機制御装置に当該指令を与え、電動機が実
際に出力するブレーキ力とブレーキ力指令との差分を演
算して、差分のブレーキ指令を付随車両の付随台車の機
械ブレーキのブレーキ力調整装置に与える演算手段を備
えた。
おいて、運転士または自動運転装置によってあたえられ
るブレーキ力指令を列車の各車両毎に配分し、駆動車両
に、駆動台車の電動機の駆動力および電気ブレーキ力を
制御する電動機制御装置を設け、ブレーキ力指令が電動
機により出力可能なブレーキ力の範囲内であるかを判断
し、範囲内であればブレーキ力を全て駆動台車で負担す
るように電動機制御装置に当該指令を与え、電動機が実
際に出力するブレーキ力とブレーキ力指令との差分を演
算して、差分のブレーキ指令を付随車両の付随台車の機
械ブレーキのブレーキ力調整装置に与える演算手段を備
えた。
【００１９】本発明は、上記鉄道車両用ブレーキ装置に
おいて、電動機によるブレーキ力が不足し、付随台車の
機械ブレーキを許容限度最大まで指令しても全体として
のブレーキ力が不足する場合に、駆動台車の機械ブレー
キをオンすると共に駆動台車の機械ブレーキと全体とし
て必要なブレーキ力指令の差分を改めて付随台車の機械
ブレーキのブレーキ力調整装置に指令する手段を備え
た。
おいて、電動機によるブレーキ力が不足し、付随台車の
機械ブレーキを許容限度最大まで指令しても全体として
のブレーキ力が不足する場合に、駆動台車の機械ブレー
キをオンすると共に駆動台車の機械ブレーキと全体とし
て必要なブレーキ力指令の差分を改めて付随台車の機械
ブレーキのブレーキ力調整装置に指令する手段を備え
た。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるブレーキ制
御装置の第１の実施の形態について図１、図２を用いて
説明する。図１は、本発明にかかるブレーキ制御装置の
構成を説明するブロック図であり、図２は、本発明にか
かるブレーキ制御装置の演算装置の機能構成を説明する
ブロック図である。
御装置の第１の実施の形態について図１、図２を用いて
説明する。図１は、本発明にかかるブレーキ制御装置の
構成を説明するブロック図であり、図２は、本発明にか
かるブレーキ制御装置の演算装置の機能構成を説明する
ブロック図である。
【００２１】本発明にかかるブレーキ制御装置は、レー
ル１の上に位置する１軸の駆動２Ｍと１軸の付随車輪２
Ｔと、駆動車輪２Ｍに作用するブレーキユニット３Ｍ
と、付随車輪２Ｔに作用するブレーキユニット３Ｔと、
駆動車輪２Ｍを駆動する電動機４と、ブレーキユニット
３Ｔの動作量を制御するブレーキ制御装置５と、主回路
制御装置６と、ブレーキシリンダ７と、各ブレーキ手段
のブレーキ力指令値を演算する演算装置８と、空気源９
と、ブレーキユニット３Ｍをオンオフ動作させる電磁弁
１０とを有して構成される。
ル１の上に位置する１軸の駆動２Ｍと１軸の付随車輪２
Ｔと、駆動車輪２Ｍに作用するブレーキユニット３Ｍ
と、付随車輪２Ｔに作用するブレーキユニット３Ｔと、
駆動車輪２Ｍを駆動する電動機４と、ブレーキユニット
３Ｔの動作量を制御するブレーキ制御装置５と、主回路
制御装置６と、ブレーキシリンダ７と、各ブレーキ手段
のブレーキ力指令値を演算する演算装置８と、空気源９
と、ブレーキユニット３Ｍをオンオフ動作させる電磁弁
１０とを有して構成される。
【００２２】付随車輪２Ｔには従来例と同様のブレーキ
制御装置５により制御されるブレーキユニット３Ｔが接
続され、ブレーキ制御装置５に内蔵された空気圧調整装
置によって発生された空気圧がブレーキユニットに伝え
られ車輪２Ｔに指令値に見合ったブレーキ力を発生す
る。駆動車輪２Ｍにはブレーキユニット３Ｍが設けられ
ているが、このブレーキユニット３Ｍへ供給される空気
圧は電磁弁１０で空気源９からの作動空気をオンオフ制
御する構成になっている。
制御装置５により制御されるブレーキユニット３Ｔが接
続され、ブレーキ制御装置５に内蔵された空気圧調整装
置によって発生された空気圧がブレーキユニットに伝え
られ車輪２Ｔに指令値に見合ったブレーキ力を発生す
る。駆動車輪２Ｍにはブレーキユニット３Ｍが設けられ
ているが、このブレーキユニット３Ｍへ供給される空気
圧は電磁弁１０で空気源９からの作動空気をオンオフ制
御する構成になっている。
【００２３】演算装置８は、ブレーキ力指令１２を運転
台から受取り、主回路制御装置６空の実回生ブレーキ地
１１６を勘案して、各装置に対し、各々が受け持つべき
ブレーキ力（回生ブレーキ指令値１３、機会ブレーキ指
令値１４、電磁弁オン指令値１５）を演算する手段であ
る。
台から受取り、主回路制御装置６空の実回生ブレーキ地
１１６を勘案して、各装置に対し、各々が受け持つべき
ブレーキ力（回生ブレーキ指令値１３、機会ブレーキ指
令値１４、電磁弁オン指令値１５）を演算する手段であ
る。
【００２４】演算装置８の構成を、図２を用いて説明す
る。演算装置８は、第１の論理８１と、第２の論理８２
と、減算手段８３とを有して構成される。第１の論理８
１及び減算手段８３には、運転台などから車両として必
要なブレーキ力がブレーキ力指令値１２として入力され
る。さらに、第１の論理８１には、第２の論理８２が出
力した電磁弁オン指令がカットオフ指令として入力さ
れ、回生ブレーキ指令値１３を主回路制御装置６へ出力
する。第２の論理８２には、減算手段８３の出力が入力
され、機械ブレーキ指令値１４をブレーキ制御装置５
へ、電磁弁オン指令（カットオフ指令）１５を電磁弁１
０と第１の論理８１へ出力する。
る。演算装置８は、第１の論理８１と、第２の論理８２
と、減算手段８３とを有して構成される。第１の論理８
１及び減算手段８３には、運転台などから車両として必
要なブレーキ力がブレーキ力指令値１２として入力され
る。さらに、第１の論理８１には、第２の論理８２が出
力した電磁弁オン指令がカットオフ指令として入力さ
れ、回生ブレーキ指令値１３を主回路制御装置６へ出力
する。第２の論理８２には、減算手段８３の出力が入力
され、機械ブレーキ指令値１４をブレーキ制御装置５
へ、電磁弁オン指令（カットオフ指令）１５を電磁弁１
０と第１の論理８１へ出力する。
【００２５】減算手段８３には、ブレーキ力指令値１２
が入力され、主回路制御装置６からの実回生ブレーキ力
１６を減算した結果を、第２の論理８２へ出力する。
が入力され、主回路制御装置６からの実回生ブレーキ力
１６を減算した結果を、第２の論理８２へ出力する。
【００２６】演算装置８における演算処理の流れを、図
３を用いて説明する。
３を用いて説明する。
【００２７】ブレーキ力指令値１２が入力されると（Ｓ
１）、演算装置８は、まず省エネルギーの観点から、電
動機４によりブレーキ力を負担するよう回生ブレーキ指
令値１３を出力する。すなわち、回生制動により負担で
きるブレーキ力には限界があり、また回生制動時におけ
る電源側の負荷の状況によっては、車両に要求される全
てのブレーキ力を電動機に負担させることは不可能であ
るので、第１の論理８１により判断して回生ブレーキ指
令値１３として主回路制御装置６に出力する（Ｓ２）。
１）、演算装置８は、まず省エネルギーの観点から、電
動機４によりブレーキ力を負担するよう回生ブレーキ指
令値１３を出力する。すなわち、回生制動により負担で
きるブレーキ力には限界があり、また回生制動時におけ
る電源側の負荷の状況によっては、車両に要求される全
てのブレーキ力を電動機に負担させることは不可能であ
るので、第１の論理８１により判断して回生ブレーキ指
令値１３として主回路制御装置６に出力する（Ｓ２）。
【００２８】主回路制御装置６は、実際に流れている電
流などを監視して回生制御を実行する。実際に流れてい
る電流などから実ブレーキ力検出して、その値を実回生
ブレーキ力１６として演算装置８へ出力する（Ｓ３）。
流などを監視して回生制御を実行する。実際に流れてい
る電流などから実ブレーキ力検出して、その値を実回生
ブレーキ力１６として演算装置８へ出力する（Ｓ３）。
【００２９】減算手段８３は、ブレーキ力指令値１２か
らこの実回生ブレーキ力１６を差し引いて、不足ブレー
キ力がを演算し（Ｓ４）、その不足ブレーキ力を機械ブ
レーキ力に負担させるべく機械ブレーキ指令値１４とし
てブレーキ制御装置５に出力する。但し、付随車輪も過
大なブレーキ力を発生すると滑走などの危険があり、自
ずから負担し得るブレーキ力にも限界がある。そこで、
第２の論理８２は、演算した不足ブレーキ力が機械ブレ
ーキ力の限界値を超えているか否かを判断し（Ｓ５）、
不足ブレーキ力が機械ブレーキ力の限界値以下の場合
は、機械ブレーキ指令値１４をブレーキ制御装置５へ出
力して駆動車輪２Ｔを制動する（Ｓ６）。
らこの実回生ブレーキ力１６を差し引いて、不足ブレー
キ力がを演算し（Ｓ４）、その不足ブレーキ力を機械ブ
レーキ力に負担させるべく機械ブレーキ指令値１４とし
てブレーキ制御装置５に出力する。但し、付随車輪も過
大なブレーキ力を発生すると滑走などの危険があり、自
ずから負担し得るブレーキ力にも限界がある。そこで、
第２の論理８２は、演算した不足ブレーキ力が機械ブレ
ーキ力の限界値を超えているか否かを判断し（Ｓ５）、
不足ブレーキ力が機械ブレーキ力の限界値以下の場合
は、機械ブレーキ指令値１４をブレーキ制御装置５へ出
力して駆動車輪２Ｔを制動する（Ｓ６）。
【００３０】ステップ５の判断で、不足ブレーキ力が機
械ブレーキ力の限界値を超える場合は、機械ブレーキ指
令値１４と電磁弁オン指令１５を出力する（Ｓ７）。こ
の電磁弁オン指令１５を出した場合は、カットオフ指令
を出力して、回生ブレーキをカットして駆動車輪２Ｍの
ブレーキ力が過大になることを防止する（Ｓ８）。
械ブレーキ力の限界値を超える場合は、機械ブレーキ指
令値１４と電磁弁オン指令１５を出力する（Ｓ７）。こ
の電磁弁オン指令１５を出した場合は、カットオフ指令
を出力して、回生ブレーキをカットして駆動車輪２Ｍの
ブレーキ力が過大になることを防止する（Ｓ８）。
【００３１】なお、本方式において、電動機４並びに主
回路制御装置６が、回生運転を行う際、速度がゼロ、即
ち停止に至るまで回生ブレーキが作用可能な方式、いわ
ゆる全電気ブレーキを採用することによって、駆動車輪
は、通常は機械ブレーキを作用させることがなくなり、
実際にはオンオフ式の機械ブレーキを使うことなく、駆
動車輪の機械ブレーキのオンオフと、付随軸の機械ブレ
ーキの制御とのタイミングで発生し得るショックを生じ
ないという利点がある。
回路制御装置６が、回生運転を行う際、速度がゼロ、即
ち停止に至るまで回生ブレーキが作用可能な方式、いわ
ゆる全電気ブレーキを採用することによって、駆動車輪
は、通常は機械ブレーキを作用させることがなくなり、
実際にはオンオフ式の機械ブレーキを使うことなく、駆
動車輪の機械ブレーキのオンオフと、付随軸の機械ブレ
ーキの制御とのタイミングで発生し得るショックを生じ
ないという利点がある。
【００３２】第１の実施の形態によれば、２軸中、１軸
を電動機１台で駆動する台車において、電動機軸にはブ
レーキ制御装置を使用せず、単なるオンオフ機構のみに
より機械ブレーキを作用させるので、コストを抑えて、
従来と同等の性能のブレーキ制御方法を提供することが
できる。
を電動機１台で駆動する台車において、電動機軸にはブ
レーキ制御装置を使用せず、単なるオンオフ機構のみに
より機械ブレーキを作用させるので、コストを抑えて、
従来と同等の性能のブレーキ制御方法を提供することが
できる。
【００３３】図４を用いて、本発明の第２の実施の形態
を説明する。この実施の形態は、１車両１１の中で、一
つが駆動台車と他の一つが付随台車となっている構成の
場合である。駆動台車においては電動機４が各駆動車輪
２Ｍに接続されているとともに、当該車輪に設置される
機械ブレーキ３Ｍは、単にオンオフ制御のみ可能なもの
となっている。一方、付随台車についてはブレーキ装置
から供給される調整された空気圧による任意の力が出力
可能なブレーキ装置３Ｔが設置されている。電動機４に
よる回生ブレーキと、付随軸の機械ブレーキと、駆動軸
のオンオフ制御のブレーキのそれぞれの出力は、演算装
置８によって、先の実施例で述べたと同様に制御され
る。
を説明する。この実施の形態は、１車両１１の中で、一
つが駆動台車と他の一つが付随台車となっている構成の
場合である。駆動台車においては電動機４が各駆動車輪
２Ｍに接続されているとともに、当該車輪に設置される
機械ブレーキ３Ｍは、単にオンオフ制御のみ可能なもの
となっている。一方、付随台車についてはブレーキ装置
から供給される調整された空気圧による任意の力が出力
可能なブレーキ装置３Ｔが設置されている。電動機４に
よる回生ブレーキと、付随軸の機械ブレーキと、駆動軸
のオンオフ制御のブレーキのそれぞれの出力は、演算装
置８によって、先の実施例で述べたと同様に制御され
る。
【００３４】図５を用いて、本発明の第３の実施の形態
を説明する。この実施の形態では、編成の中で少なくと
も１車両が駆動台車のみを有する駆動車両１１Ｍ、他の
車両が付随台車のみを有する付随車両１１Ｔの場合であ
る。前記の実施の形態と同様に、駆動台車にはオンオフ
のみ可能な機械ブレーキ３Ｍが設けられ、付随台車には
力の調整可能な機械ブレーキ３Ｔが設けられ、電動機４
による回生ブレーキと、付随軸の機械ブレーキと、駆動
軸のオンオフ制御のブレーキのそれぞれの出力は、演算
装置８によって、先の実施の形態で述べたと同様に制御
される。
を説明する。この実施の形態では、編成の中で少なくと
も１車両が駆動台車のみを有する駆動車両１１Ｍ、他の
車両が付随台車のみを有する付随車両１１Ｔの場合であ
る。前記の実施の形態と同様に、駆動台車にはオンオフ
のみ可能な機械ブレーキ３Ｍが設けられ、付随台車には
力の調整可能な機械ブレーキ３Ｔが設けられ、電動機４
による回生ブレーキと、付随軸の機械ブレーキと、駆動
軸のオンオフ制御のブレーキのそれぞれの出力は、演算
装置８によって、先の実施の形態で述べたと同様に制御
される。
【００３５】なお、上記では作用する力の媒体が空気で
あるブレーキ装置を念頭に述べているが、他の媒体、例
えば油圧や電磁力を使用した機械ブレーキでも同様に実
施可能である。
あるブレーキ装置を念頭に述べているが、他の媒体、例
えば油圧や電磁力を使用した機械ブレーキでも同様に実
施可能である。
【００３６】
【発明の効果】本発明によれば、１台車において、２軸
中１軸を駆動軸とし残り１軸を付随軸とする、または、
１車両において、２台車中１台車を駆動台車とし１台車
を付随台車とする、もしくは、１編成中、１車両を駆動
台車のみからなる電動車両とし一車両を付随台車のみか
らなる付随車両として構成するものにおいて、コストを
抑えて、性能の良いブレーキ制御方法を提供することが
できる。
中１軸を駆動軸とし残り１軸を付随軸とする、または、
１車両において、２台車中１台車を駆動台車とし１台車
を付随台車とする、もしくは、１編成中、１車両を駆動
台車のみからなる電動車両とし一車両を付随台車のみか
らなる付随車両として構成するものにおいて、コストを
抑えて、性能の良いブレーキ制御方法を提供することが
できる。
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかるブレーキ制
御装置の全体構成を説明する図
御装置の全体構成を説明する図
【図２】本発明のブレーキ制御装置を構成する演算装置
の構成を説明するブロック図
の構成を説明するブロック図
【図３】本発明のブレーキ制御装置の動作の態様を説明
するフローチャート
するフローチャート
【図４】本発明の第２の実施の形態にかかるブレーキ制
御装置の全体構成を説明する図
御装置の全体構成を説明する図
【図５】本発明の第３の実施の形態にかかるブレーキ制
御装置の全体構成を説明する図
御装置の全体構成を説明する図
【図６】従来のブレーキ制御装置の構成を説明する図
【図７】１台車に駆動軸と付随軸を有する場合の従来の
ブレーキ制御装置の構成を説明する図
ブレーキ制御装置の構成を説明する図
【符号の説明】
１ レール
２ 車輪
２Ｍ 駆動車輪
２Ｔ 付随車輪
３ ブレーキユニット
４ 電動機
５ ブレーキ制御装置
６ 主回路制御装置
７ ブレーキシリンダ
８ 演算装置
９ 空気源
１０ 電磁弁
１１ 車両
１２ ブレーキ力指令値
１３ 回生ブレーキ指令値
１４ 機械ブレーキ指令値
１５ オン指令
１６ 実回生ブレーキ力
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 北林 英朗
東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地
株式会社日立製作所内
Ｆターム(参考） 3D046 AA07 BB00 CC03 CC06 HH51
5H115 PA00 PA10 PC01 PG01 PI01
QE10 QI02 SE03
Claims (13)
- 【請求項１】 電動機により駆動される駆動軸と電動機
を有さない付随軸を有する鉄道車両用ブレーキ制御装置
において、駆動軸に、電動機による電気ブレーキ装置
と、オンオフ制御のみが可能な機械式ブレーキ装置を設
けたことを特徴とする鉄道車両用ブレーキ装置。 - 【請求項２】 ２軸のうちの１軸は１台の電動機が当該
軸を駆動する駆動軸であって、他の１軸は電動機を有し
ない付随軸である鉄道車両用の２軸台車において、電動
機によって駆動される駆動軸には電動機による電気ブレ
ーキ装置およびオンオフ制御のみが可能な機械式ブレー
キ装置を設け、他の付随軸には連続的または段階的に強
弱を調整可能な機械式ブレーキ装置を設けたことを特徴
とする鉄道車両用ブレーキ制御装置。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の鉄道車
両用ブレーキ装置において、電動機による電気ブレーキ
装置は、回生制動ブレーキ力を得ることが可能であり、
そのブレーキ力は速度ゼロ、すなわち完全停止に至るま
で有効である、いわゆる全電気ブレーキ方式の制御を有
することを特徴とする鉄道車両用ブレーキ制御装置。 - 【請求項４】 請求項１または請求項２に記載の鉄道車
両用ブレーキ装置において、運転士または自動運転装置
によって与えられるブレーキ力指令を車両の各台車毎に
配分し、各台車においては、そのブレーキ力指令が電動
機により出力可能なブレーキ力の範囲内であれば、全て
電動機で負担するように、電動機を制御する装置に当該
指令が与えられ、電動機が実際に出力するブレーキ力を
入力し、ブレーキ指令との差分を付随軸の機械ブレーキ
で補うよう、機械ブレーキのブレーキ力調整装置に、差
分のブレーキ指令を与える演算手段を備えたことを特徴
とする鉄道車両用ブレーキ制御装置。 - 【請求項５】 請求項４に記載の鉄道車両用ブレーキ制
御装置において、万一電動機によるブレーキ力が不足
し、付随軸の機械ブレーキを許容限度最大まで指令して
も、台車全体としてのブレーキ力が不足する場合に、駆
動軸の機械ブレーキをオンすると共に駆動軸の機械ブレ
ーキと台車全体として必要なブレーキ力指令の差分を改
めて付随軸の機械ブレーキのブレーキ力調整装置に指令
する手段を備えたことを特徴とする鉄道車両用ブレーキ
制御装置。 - 【請求項６】 ２台車のうちの１台車は回生制動制御可
能な電動機が装荷され当該台車軸を駆動する駆動台車で
あって、他の１台車は電動機を有しない付随台車である
鉄道車両のブレーキ制御装置において、電動機によって
駆動される駆動台車には電動機による電気ブレーキ装置
およびオンオフ制御のみが可能な機械式ブレーキ装置を
設け、他の付随台車には連続的または段階的に強弱を調
整可能な機械式ブレーキ装置を設けたことを特徴とする
鉄道車両用ブレーキ制御装置。 - 【請求項７】 請求項６に記載の鉄道車両用ブレーキ制
御装置において、電動機による電気ブレーキ装置は、回
生制動ブレーキ力を得ることが可能であり、そのブレー
キ力は速度ゼロ、すなわち完全停止に至るまで有効であ
る、いわゆる全電気ブレーキ方式の制御を有することを
特徴とする鉄道車両用ブレーキ制御装置。 - 【請求項８】 請求項６に記載の鉄道車両用ブレーキ制
御装置において、運転士または自動運転装置によってあ
たえられるブレーキ力指令を列車の各車両毎に配分し、
各車両においては、そのブレーキ力指令が電動機により
出力可能なブレーキ力の範囲内であれば、全て駆動台車
で負担するように、電動機を制御する装置に当該指令が
与えられ、電動機が実際に出力するブレーキ力を入力
し、ブレーキ指令との差分を付随台車の機械ブレーキで
補うよう、機械ブレーキのブレーキ力調整装置に、差分
のブレーキ指令を与える演算手段を備えたことを特徴と
する鉄道車両用ブレーキ制御装置。 - 【請求項９】 請求項６に記載の鉄道車両用ブレーキ制
御装置において、万一電動機によるブレーキ力が不足
し、付随台車の機械ブレーキを許容限度最大まで指令し
ても、車両全体としてのブレーキ力が不足する場合に、
駆動台車の機械ブレーキをオンすると共に駆動台車の機
械ブレーキと車両全体として必要なブレーキ力指令の差
分を改めて付随台車の機械ブレーキのブレーキ力調整装
置に指令する手段を備えたことを特徴とする鉄道車両用
ブレーキ制御装置。 - 【請求項１０】 電動機が装荷された駆動台車を有する
駆動車両と、電動機を有しない付随台車を有する付随車
両を連結した鉄道車両のブレーキ制御装置において、駆
動台車には電動機による電気ブレーキ装置およびオンオ
フ制御のみが可能な機械式ブレーキ装置を設け、付随台
車には連続的または段階的に強弱を調整可能な機械式ブ
レーキ装置を設けたことを特徴とする鉄道車両用ブレー
キ制御装置。 - 【請求項１１】 請求項１０に記載の鉄道車両用ブレー
キ制御装置において、電動機による電気ブレーキ装置
は、回生制動ブレーキ力を得ることが可能であり、その
ブレーキ力は速度ゼロすなわち完全停止に至るまで有効
である、いわゆる全電気ブレーキ方式の制御を有するこ
とを特徴とする鉄道車両用ブレーキ制御装置。 - 【請求項１２】 請求項１０に記載の鉄道車両用ブレー
キ制御装置において、運転士または自動運転装置によっ
てあたえられるブレーキ力指令を列車の各車両毎に配分
し、駆動車両に、駆動台車の電動機の駆動力および電気
ブレーキ力を制御する電動機制御装置を設け、ブレーキ
力指令が電動機により出力可能なブレーキ力の範囲内で
あるかを判断し、範囲内であればブレーキ力を全て駆動
台車で負担するように電動機制御装置に当該指令を与
え、電動機が実際に出力するブレーキ力とブレーキ力指
令との差分を演算して、差分のブレーキ指令を付随車両
の付随台車の機械ブレーキのブレーキ力調整装置に与え
る演算手段を備えたことを特徴とする鉄道車両用ブレー
キ制御装置。 - 【請求項１３】 請求項１０に記載の鉄道車両用ブレー
キ制御装置において、電動機によるブレーキ力が不足
し、付随台車の機械ブレーキを許容限度最大まで指令し
ても全体としてのブレーキ力が不足する場合に、駆動台
車の機械ブレーキをオンすると共に駆動台車の機械ブレ
ーキと全体として必要なブレーキ力指令の差分を改めて
付随台車の機械ブレーキのブレーキ力調整装置に指令す
る手段を備えたことを特徴とする鉄道車両用ブレーキ制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001286668A JP2003092801A (ja) | 2001-09-20 | 2001-09-20 | 鉄道車両用ブレーキ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001286668A JP2003092801A (ja) | 2001-09-20 | 2001-09-20 | 鉄道車両用ブレーキ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003092801A true JP2003092801A (ja) | 2003-03-28 |
Family
ID=19109604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001286668A Pending JP2003092801A (ja) | 2001-09-20 | 2001-09-20 | 鉄道車両用ブレーキ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003092801A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009518224A (ja) * | 2005-12-06 | 2009-05-07 | ロール インダストリー | 多車軸陸路車両用２段電気空圧制御式ブレーキシステム |
| JP2009247170A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Toshiba Corp | 列車制御システム |
| JP2010023743A (ja) * | 2008-07-23 | 2010-02-04 | Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd | 鉄道車両 |
| JP2013075660A (ja) * | 2012-11-16 | 2013-04-25 | Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd | 鉄道車両 |
| JP2017099172A (ja) * | 2015-11-25 | 2017-06-01 | 三菱重工業株式会社 | ブレーキ制御装置、ブレーキ制御方法、列車、及びプログラム |
| WO2020193033A3 (de) * | 2019-03-22 | 2020-11-19 | Siemens Mobility GmbH | Verfahren zum betrieb eines fahrerassistenzsystems für ein spurgebundenes fahrzeug |
-
2001
- 2001-09-20 JP JP2001286668A patent/JP2003092801A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009518224A (ja) * | 2005-12-06 | 2009-05-07 | ロール インダストリー | 多車軸陸路車両用２段電気空圧制御式ブレーキシステム |
| JP2009247170A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Toshiba Corp | 列車制御システム |
| JP2010023743A (ja) * | 2008-07-23 | 2010-02-04 | Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd | 鉄道車両 |
| JP2013075660A (ja) * | 2012-11-16 | 2013-04-25 | Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd | 鉄道車両 |
| JP2017099172A (ja) * | 2015-11-25 | 2017-06-01 | 三菱重工業株式会社 | ブレーキ制御装置、ブレーキ制御方法、列車、及びプログラム |
| WO2017090504A1 (ja) * | 2015-11-25 | 2017-06-01 | 三菱重工業株式会社 | ブレーキ制御装置、ブレーキ制御方法、列車、及びプログラム |
| US10625717B2 (en) | 2015-11-25 | 2020-04-21 | Mitsubishi Heavy Industries Engineering, Ltd. | Brake control device, brake control method, train, and program |
| WO2020193033A3 (de) * | 2019-03-22 | 2020-11-19 | Siemens Mobility GmbH | Verfahren zum betrieb eines fahrerassistenzsystems für ein spurgebundenes fahrzeug |
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