JP2017043308A - 鉄道車両用滑走再粘着制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ブレーキノッチ数に応じて減速度リミットを決定し、かつ、その決定した減速度リミット及び車輪速を利用して車輪5が線路に対して滑っているか否かを判断する。そして、低速域等の制動力のばらつきが発生し易い領域においては、ブレーキノッチ数に応じた減速度リミットが利用されて滑り(滑走)が発生したか否か判断されるので、制動力のばらつきの影響を小さくでき得る。したがって、低速域において滑り(滑走)を誤検知してしまうことを抑制できる。さらに、滑走が発生したと判断された場合には、非粘着時制動制御モードが実行されるので、滑走状態に適した制動を実行することが可能となる。
【選択図】 図1
Description
1.鉄道車両の概略構成
図1に示すように、鉄道車両1の各台車3は複数の車輪5を有する。車体7は空気ばね9を介して各台車3に支持されている。各台車3には主電動機5A及び基礎ブレーキ装置5B等が設けられている。
2.1 制御の概要
<非粘着時制動制御モード>
ブレーキ制御部17は、ROM等の不揮発性記憶部に記憶されたプログラム(ソフトウェア)に従って、以下の処理を実行することが可能である。
滑り判断処理の具体的手法は、図3A〜図4Cに示されるように概ね3種類ある。
第1の手法は、「減速度リミットα」と「車輪速の減速度β」との差が予め設定された閾値より大きくなった場合に、滑走が発生したと判断(以下、滑走判断ともいう。)する手法である(図3A参照)。
図4は、ブレーキ装置の制御作動の一例(以下、ブレーキ制御という。)を示すフローチャートである。当該ブレーキ制御は、手動操作又は自動操作(遠隔操作も含む。)によりブレーキ装置が作動する際に実行される。なお、ブレーキ制御は、ブレーキ制御部17に予め組み込まれたプログラムに従って実行される。
本実施形態では、指令制動力(ブレーキノッチ数)の大きさに応じて減速度リミットが決定され、かつ、その決定された減速度リミット及び車輪速を利用して車輪5が線路に対して滑っているか否かを判断する。
本実施形態では、滑り率を利用して滑走が発生したか否かを判断するので、第1の手法又は第2の手法に比べて、天候や線路の線形等の環境要因の影響を考慮した滑走(非粘着)ブレーキ制御が可能となり得る。
第1実施形態では、滑走閾値が予め決められた固定値であったが、本実施形態は、線路の曲率に基づいて滑走閾値を変更・決定するものである。なお、「滑走閾値の決定」以外は、第1実施形態と同じであるので、以下、「滑走閾値の決定」手法について説明する。
本実施形態は、動力車で発生させる制動力(以下、M車制動力という。)と被牽引車で発生させる制動力(以下、T車制動力という。)との割合を、台車3に作用する荷重に応じて変更するものである。
本実施形態は、ブレーキ指令信号により示された指令制動力、つまりブレーキノッチ数に加えて、線路の勾配も考慮して減速度リミットを決定するものである。これにより、より精度良く滑走を検知することが可能となり得る。
上述の実施形態では、ブレーキ指令信号により示された指令制動力はブレーキノッチ数を示す値であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、ブレーキノッチ数に応じて出力される信号(ブレーキ指令)に基づいて演算される制動力を示す信号をブレーキ指令信号としてもよい。
また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。
3… 台車
5… 車輪
5A… 主電動機
5B… 基礎ブレーキ装置
7… 車体
11… 増粘着剤噴射装置
13… VVVF制御装置
15… 基礎ブレーキ制御装置
17… ブレーキ受量器(ブレーキ制御部)
Claims (7)
- 鉄道車両用滑走再粘着制御装置において、
車輪の速度を計測する速度計測部と、
制動力を発生させるブレーキ装置と、
前記ブレーキ装置の作動を制御するブレーキ制御部であって、前記ブレーキ装置で発生させる制動力の大きさを示すブレーキ指令信号を前記ブレーキ装置に向けて出力するブレーキ制御部と、
前記ブレーキ指令信号により示された制動力(以下、「指令制動力」という。)の大きさをパラメータとして減速度の最大値を決める減速度決定部と、
前記減速度決定部が決定した減速度の最大値(以下、減速度リミットという。)及び前記速度計測部により計測された計測速度を利用して車輪が線路に対して滑っているか否かを判断する滑り判断部とを備え、
前記ブレーキ制御部は、前記滑り判断部により滑りが発生したと判断された場合には、予め決められた非粘着時制動制御モードを実行することを特徴とする鉄道車両用滑走再粘着制御装置。 - 前記非粘着時制動制御モードでは、増粘着剤の噴射が実行されることを特徴とする請求項1に記載の鉄道車両用滑走再粘着制御装置。
- 前記非粘着時制動制御モードでは、動力車及び被牽引車に対して均等に制動力を負担させることを特徴とする請求項1又は2に記載の鉄道車両用滑走再粘着制御装置。
- 前記ブレーキ装置は、電気式制動装置及び摩擦制動装置を有しており、
前記非粘着時制動制御モードでは、前記電気式制動装置を停止させた状態で制動力を発生させるモードが実行されることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の鉄道車両用滑走再粘着制御装置。 - 車体を支持する空気ばねの圧力を検知することにより、現在走行している線路の曲率を検知する曲率検知部を備えており、
前記滑り判断部は、前記減速度リミット及び前記速度計測部により計測された計測速度に基づくパラメータが滑走閾値を越えたか否かに従って滑走を判断し、
さらに、前記滑り判断部は、前記曲率検知部により検知された曲率(以下、検知曲率という。)が予め決められた所定曲率より大きい場合には、前記検知曲率が前記所定曲率以下の場合に比べて前記滑走閾値を小さくすることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の鉄道車両用滑走再粘着制御装置。 - 車体を支持する空気ばねの圧力を検知することにより、車輪と線路との接触荷重を検知する輪重検知部を備えており、
前記ブレーキ制御部は、前記輪重検知部により検知された接触荷重(以下、検知荷重という。)が予め決められた所定荷重より小さい場合には、軽荷重時制動制御モードを実行可能であり、
前記軽荷重時制動制御モードは、前記指令制動力に応じて決定される制動力のうち動力車で発生させる制動力と被牽引車で発生させる制動力との割合を、前記検知荷重が前記所定荷重以上の場合と異なる割合とすることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の鉄道車両用滑走再粘着制御装置。 - 車体を支持する空気ばねの圧力を検知することにより、線路の勾配を検知する勾配検知部を備え、
前記減速度決定部は、前記勾配検知部が検知した勾配に基づくパラメータ、及び前記指令制動力に基づくパラメータを利用して前記減速度リミットを決定することを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の鉄道車両用滑走再粘着制御装置。
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