JP2013220686A - 列車のブレーキシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 ブレーキ力均一化制御を行った場合でも、ブレーキ装置の減圧状態を確実に解除して、正常なブレーキ動作を確保することのできる列車のブレーキシステムを提供する。
【解決手段】 列車１に搭載され車輪４の制動動作を行うブレーキ装置７と、運転台２の操作に応じてブレーキ装置７の動作制御を行う車上装置９と、車輪４の回転量を検出するタコジェネレータ１０とを備え、車上装置９は、ブレーキ装置７の非常ブレーキ制御を行った場合に、減圧リレー８によりブレーキ装置７のブレーキ力均一化制御を開始して列車１の停止を検出後、ブレーキ装置７の減圧リレー８による減圧動作を終了するように制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は列車のブレーキシステムに係り、特に、ブレーキ力均一化制御を行った場合でも、ブレーキ装置の減圧状態を確実に解除して、正常なブレーキ動作を確保することを可能とした列車のブレーキシステムに関するものである。

一般に、列車には、ブレーキシステムが搭載されており、このようなブレーキシステムとしては、例えば、通常の列車の停止を行う通常のブレーキ動作と、緊急時に列車を急停車させる非常ブレーキ動作がある。

そして、このような列車のブレーキシステムとして、従来、例えば、ブレーキ制御装置により、鉄道車両の車両または台車ごとに必要な必要ブレーキ力を取得するとともに、鉄道車両の複数台のモータ車両を含む編成全体の電気ブレーキ力を検出し、ブレーキ力調整部により、鉄道車両の１回の減速または走行から停止に至る動作期間において、電気ブレーキ力の変動を１つの車両または台車の空気ブレーキ力で補うように空気ブレーキ力を分配するようにした技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特許４６３８９５９号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載の技術においては、電気ブレーキと空気ブレーキとを併用するものであるが、緊急時に非常ブレーキを動作させた場合、列車が停止する直前に慣性力が働いて、列車の乗客に非常に強い衝撃を与えてしまうという問題を有している。

そのため、非常ブレーキを動作させた場合に、列車が停止する前に、ブレーキ装置の空気圧を減圧して、ブレーキ装置によるブレーキ力を緩めるブレーキ力均一化制御を行う装置が提案されている。しかしながら、ブレーキ力均一化制御を行った後、ブレーキ装置を減圧したままであると、正常なブレーキ動作を行うことができず、危険であるという問題を有している。

本発明は前記した点に鑑みてなされたものであり、ブレーキ力均一化制御を行った場合でも、ブレーキ装置の減圧状態を確実に解除して、正常なブレーキ動作を確保することのできる列車のブレーキシステムを提供することを目的とするものである。

本発明は前記目的を達成するために、請求項１の発明に係る列車のブレーキシステムは、列車に搭載され車輪の制動動作を行うブレーキ装置と、運転台の操作に応じて前記ブレーキ装置の動作制御を行う車上装置と、前記車輪の回転量を検出するタコジェネレータとを備え、
前記車上装置は、前記ブレーキ装置の非常ブレーキ制御を行った場合に、前記ブレーキ装置のブレーキ力均一化制御を開始して列車停止を検出後、前記ブレーキ装置の減圧動作を終了するように制御することを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１において、前記車上装置は、前記ブレーキ装置のブレーキ力均一化制御を開始して列車停止を検出後、一定時間経過したら前記ブレーキ装置の減圧動作を終了することを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２において、前記車上装置は、ブレーキ力均一化制御時に前記列車の停車予想時間を算出し、この停車予想時間が経過することにより、前記列車の停止を検出することを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１または請求項２において、前記車上装置は、前記タコジェネレータの検出信号により前記列車の停止を検出することを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、車上装置により、ブレーキ装置の非常ブレーキ制御を行った場合に、ブレーキ装置のブレーキ力均一化制御を開始して列車停止を検出後、ブレーキ装置の減圧動作を終了するようにしているので、非常ブレーキを動作した場合にブレーキ装置の減圧状態を確実に解除することができ、ブレーキ装置のその後の正常なブレーキ動作を確保することが可能となる。

請求項２に係る発明によれば、車上装置により、ブレーキ装置のブレーキ力均一化制御を開始して列車停止を検出後、一定時間経過したらブレーキ装置の減圧動作を終了するようにしているので、非常ブレーキを動作した場合にブレーキ装置の減圧状態を確実に解除することができ、ブレーキ装置のその後の正常なブレーキ動作を確保することが可能となる。

請求項３に係る発明によれば、車上装置により、ブレーキ力均一化制御時に列車の停車予想時間を算出し、この停車予想時間が経過することにより、列車の停止を検出するようにしているので、通常、タコジェネレータによる停止検知は信号レベルが低く、低周波数であるため、停止検出まで時間がかかる場合があるが、本発明によれば、列車の停止を確実に検出することができ、この列車停止の検出に基づいてブレーキ力均一化制御による減圧状態を確実に解除することができる。

請求項４に係る発明によれば、車上装置により、タコジェネレータの検出信号により列車の停止を検出するようにしているので、列車の停止を確実に検出することができ、この列車停止の検出に基づいてブレーキ力均一化制御による減圧状態を確実に解除することができる。

本発明に係る列車のブレーキシステムの実施形態を示す概略構成図である。 本発明に係る列車のブレーキシステムの実施形態におけるブレーキ力均一化制御と減圧リレーとの関係を示す説明図である。 本発明に係る列車のブレーキシステムの実施形態の動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明に係る列車のブレーキシステムの第１実施形態を示す概略構成図である。列車１には、運転者が各種操作を行う運転台２が設置されており、列車１には、運転台２の操作に基づいて列車１の制御を行う列車制御装置３が搭載されている。

また、列車１には、車輪４を回転駆動するための駆動モータ５が設けられており、列車１には、エアなどの圧力でブレーキシュー６を車輪４の外周面または専用のブレーキディスクに押圧動作させて車輪４の制動を行うためのブレーキ装置７が設けられている。この駆動モータ５およびブレーキ装置７は、運転者の操作に従って運転台２から送られる操作信号に基づいて、列車制御装置３によりそれぞれ駆動制御されるように構成されている。

また、ブレーキ装置７には、減圧リレー８が設けられており、減圧リレー８は、ＯＮに切り換えることにより、ブレーキ装置７に供給される供給エア圧力を逃がして減圧させて、ブレーキ装置７による制動力を低減させることができるように構成されている。

また、列車１には、列車制御装置３に接続される車上装置９が設けられており、列車１には、車軸の回転に応じた信号を出力する速度発電機、いわゆるタコジェネレータ１０が設けられている。そして、車上装置９は、タコジェネレータ１０による出力信号に基づいて現在の列車１の走行距離情報や走行速度情報を演算し、列車制御装置３に出力するように構成されており、列車制御装置３は、車上装置９からの情報に基づいて、列車１の制御を行うように構成されている。

緊急時など非常ブレーキにより列車１を停止させる場合に、停車直前の衝撃を緩和するため、ブレーキ力均一化制御を行う装置が提案されている。ここで、ブレーキ力均一化制御とは、非常ブレーキを動作させた際に、列車１が所定の速度以下まで減速された場合に、減圧リレー８をＯＮにして、ブレーキ装置７への供給圧力を減圧させてブレーキ装置７のブレーキ力を弱めるものである。

そして、本実施形態においては、図２に示すように、ブレーキ力均一化制御を行って減圧リレー８をＯＮに切り換えた後に、列車１が停止したことを検出した場合、この列車１の停止を検出した後、減圧リレー８をＯＦＦに切り換えてブレーキ装置７の減圧動作を終了させるように制御するものである。そして、車上装置９により演算された列車１が停止するまでの時間が経過した後、一定時間が経過した場合に、減圧リレー８をＯＦＦに切り換えてブレーキ装置７の減圧動作を終了させるように制御するものである。なお、本実施形態においては、列車１が停止するまでの時間が経過した後、一定時間が経過した場合に、減圧リレー８をＯＦＦに切り換えてブレーキ装置７の減圧動作を終了させるようにしているが、一定時間を０として、列車１が停止するまでの時間が経過した後、直ちに減圧リレー８をＯＦＦに切り換えてブレーキ装置７の減圧動作を終了させるように制御してもよい。

この場合に、列車１の停止の検出は、ブレーキ力均一化制御を行った場合に、車上装置９により、タコジェネレータ１０に基づく列車１の現在の速度、列車１の減速度に基づいて、直線補完を行うことにより、列車１が停止するまでの予測時間を演算し、この予測時間に基づいて列車１の停止を検出するように構成されている。

なお、列車１の停止の検出は、前述のように演算により求める場合の他、タコジェネレータ１０により実際に列車１が停止したことを検出するようにしてもよい。

次に、本実施形態の作用について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。

まず、本実施形態においては、列車１の走行中に（ＳＴ１）、列車制御装置３により非常ブレーキが動作されると（ＳＴ２）、列車制御装置３により、ブレーキ装置７が動作されて、列車１の減速が開始される。そして、列車１の速度がブレーキ力均一化制御速度まで低下したら、減圧リレー８をＯＮに切り換え、ブレーキ装置７の供給圧力を低減させて、ブレーキ装置７のブレーキ力均一化制御を開始する（ＳＴ３）。

そして、ブレーキ力均一化制御を行った後、車上装置９により、タコジェネレータ１０に基づく列車１の現在の速度、列車１の減速度に基づいて、列車１が停止するまでの予測時間を演算し、この予測時間に基づいて列車１の停止を検出する（ＳＴ４）。そして、列車１の停止を検知した後、一定時間が経過したら（ＳＴ５：ＹＥＳ）、減圧リレー８をＯＦＦに切り換えてブレーキ装置７の減圧動作を終了させる（ＳＴ６）。

なお、本実施形態においては、列車１の速度計算、減速度計算、非常ブレーキの入力有無判定、列車１の停止判定、ブレーキ均一化制御の実施または終了判定を順次行う制御を、１つの周期として、この周期を、例えば、２０ｍｓｅｃごとに繰り返して行うようになっている。

以上述べたように、本実施形態においては、非常ブレーキ動作時に、減圧リレー８をＯＮに切り換えてブレーキ力均一化制御を行った場合に、列車１の停止を検出した後、一定時間経過後に、減圧リレー８をＯＦＦに切り換えてブレーキ装置７の減圧状態を解除するようにしているので、非常ブレーキを動作した場合にブレーキ装置７の減圧状態を確実に解除することができ、ブレーキ装置７のその後の正常なブレーキ動作を確保することが可能となる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能である。

１ 列車
２ 運転台
３ 列車制御装置
４ 車輪
５ 駆動モータ
６ ブレーキシュー
７ ブレーキ装置
８ 減圧リレー
９ 車上装置
１０ タコジェネレータ

Claims (4)

1. 列車に搭載され車輪の制動動作を行うブレーキ装置と、運転台の操作に応じて前記ブレーキ装置の動作制御を行う車上装置と、前記車輪の回転量を検出するタコジェネレータとを備え、
   前記車上装置は、前記ブレーキ装置の非常ブレーキ制御を行った場合に、前記ブレーキ装置のブレーキ力均一化制御を開始して列車停止を検出後、前記ブレーキ装置の減圧動作を終了するように制御することを特徴とする列車のブレーキシステム。
2. 前記車上装置は、前記ブレーキ装置のブレーキ力均一化制御を開始して列車停止を検出後、一定時間経過したら前記ブレーキ装置の減圧動作を終了することを特徴とする請求項１に記載の列車のブレーキシステム。
3. 前記車上装置は、ブレーキ力均一化制御時に前記列車の停車予想時間を算出し、この停車予想時間が経過することにより、前記列車の停止を検出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の列車のブレーキシステム。
4. 前記車上装置は、前記タコジェネレータの検出信号により前記列車の停止を検出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の列車のブレーキシステム。
   

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