JP2865651B2 - ブレーキ保証モジュール - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道車両の１台以
上の台車のブレーキ・シリンダに供給される圧力を制御
するためのブレーキ制御ユニットに関する。より詳細に
は、本発明は、電力の喪失や所定の条件の組に応答し
て、台車のための非常用ブレーキを提供する所定の弁の
動作を制御するような、ブレーキ制御ユニットのブレー
キ保証モジュールに関する。

【０００２】

【従来の技術】ブレーキ制御技術の分野では、現代の列
車ブレーキ制御システムは、通常、中央制御ユニットを
用いて列車を構成する鉄道車両のブレーキを制御するこ
とが周知となっている。先導機関車に位置する列車運転
手は、思い通りに列車のブレーキハンドル等の装置を操
作して、各鉄道車両に対して台車のブレーキをかけたり
弛めたりする。ブレーキハンドルからの入力は、通常、
機関手室制御ユニットによって処理されて、中央制御ユ
ニットに送られる。これらの入力及びその他の入力に応
答して、中央制御ユニットは、空気圧信号や電気信号或
いはその両方の形のブレーキ指令信号を列車指令線に沿
って各鉄道車両に発する。各鉄道車両のブレーキ装置
は、受け取ったブレーキ指令信号の指令内容に応じてブ
レーキをかけ或いは弛める。

【０００３】考察対象である列車の種類により、各鉄道
車両のブレーキ装置は、もっぱら空気圧装置だけ、或い
は電動及び空気圧の組み合わせ（即ち、電空）装置を含
むことができる。空気ブレーキ装置だけを持つ列車で
は、中央制御ユニットは、空気圧列車指令線（即ち、ブ
レーキ管）に沿ってブレーキ指令信号を各鉄道車両に送
る。空気ブレーキ指令信号の指令内容に応じて各鉄道車
両の空気ブレーキ装置は、空気圧的に応答してブレーキ
をかけ或いは弛める。鉄道車両に電空ブレーキ装置を有
する列車では、各鉄道車両は、通常、マスター電子ユニ
ットを包含しており、その構成及び動作は、ブレーキ制
御技術の分野では一般に周知とされている。中央制御ユ
ニットは、空気圧列車指令線或いは電気的な列車指令線
に沿って各鉄道車両にブレーキ指令信号を送る。

【０００４】各鉄道車両のマスター電子ユニットは、ブ
レーキ指令信号と他の種々の信号とを受け取り、それに
応答してブレーキ制御技術の分野で周知とされている原
理に従って、電空装置を直ちに制御する。即ち、マスタ
ー電子ユニットは、ブレーキシリンダに圧力を供給し或
いはブレーキシリンダから圧力を逃がす種々の弁を開閉
する電気信号を直ちに発生させる。従って、各鉄道車両
のブレーキがかけられ、そして弛められる。

【０００５】マスター電子ユニットは、例えば、ブレー
キ制御システムから受け取った割合要求信号、パワー／
ブレーキ信号及び非常用ブレーキ信号を読みとる。割合
要求信号は、基本的に、ブレーキ指令信号であって、列
車のブレーキをかけるべき所望の割合を表す。ブレーキ
制御システムの種類により、割合要求信号は、単にブレ
ーキ指令信号を表すだけではなくて、推進時に鉄道車両
を推進するべき割合も表すことができる。ブレーキ制御
技術の分野で周知とされているように、パワー／ブレー
キ信号は、列車が制動モードであるのか推進モードであ
るのかを区別するために、割合要求信号と関連して使用
される。

【０００６】マスター電子ユニットは、割合要求信号、
パワー／ブレーキ信号、そして非常用ブレーキ信号を使
用して、列車全体にブレーキをかけるべき割合を、即ち
マイル毎時毎秒（ｍｐｈｐｓ）を単位とする列車制動割
合要求を決定する。マスター電子ユニットは、通常、こ
の列車制動割合要求を、その鉄道車両のブレーキをかけ
るべき各割合に、即ち鉄道車両制動割合要求に変換す
る。鉄道車両制動割合要求（ｍｐｈｐｓ）は、与えられ
た鉄道車両のブレーキにより加えられるべき制動力の総
量を表す。

【０００７】マスター電子ユニットは、速度信号、空気
ばね圧力信号、ダイナミック・ブレーキ帰還信号、雪ブ
レーキ要求信号及び車輪滑り制御信号などの、他の数個
の信号も受け取ることができる。マスター電子ユニット
は、速度信号を使用して、速度漸減及びジャーク制限を
実行することができる。所定レベルより大きな速度で、
各鉄道車両に対する制動の割合を低くするために、速度
漸減機能を使用することができる。これにより、車輪滑
りが生じる可能性が減少し、各ブレーキに対する熱負荷
が減少する。これは、修正鉄道車両制動要求をもたら
す。鉄道車両の速度及び運動の突然の変化は、特に、旅
客輸送には望ましくないであろうから、急な加速や制動
に伴ってもたらされる急な動きを相当量減少させるため
に、修正台車制動割合要求を調整することができる。鉄
道車両にブレーキをかける割合或いは鉄道車両を加速す
る割合を、マイル毎時毎秒毎秒（ｍｐｈｐｓｐｓ）とい
う単位で表される所定ジャーク限度までに制限すること
ができる。これにより、ジャーク制限鉄道車両制動要求
がもたらされる。

【０００８】鉄道車両の重量を推定してジャーク制限鉄
道車両制動要求を修正するために、空気ばね圧力信号を
使用することができる。これにより、ブレーキをかけて
いるとき、鉄道車両が支えている荷重の重量が補われ
る。鉄道車両重量及びジャーク制限鉄道車両制動要求に
基づいて、マスター電子ユニットは、各鉄道車両の複数
のブレーキが作用させるべき所要の摩擦牽引力を計算す
る。車輪滑り制御信号を使用して、車輪滑りに応答して
摩擦牽引力を減少させることができる。推進装置から供
給されるダイナミック・ブレーキ力の総量だけ摩擦牽引
力を更に減少させることができる。

【０００９】マスター電子ユニットは、また、雪ブレー
キ要求も考慮に入れることができる。この信号は、氷お
よび／または雪が張り付き厚みを増していくのを防ぐた
めに、鉄道車両の車輪にかけることのできる小さな制動
力を表す。マスター電子ユニットは、雪制動力が既に車
輪にかけられていることを考慮して、摩擦牽引力を更に
減少させることができる。これにより、各鉄道車両の車
輪にかけられる最終制動力が得られる。最終制動力は、
鉄道車両のブレーキシリンダに供給されるべき圧力の量
を表す。

【００１０】マスター電子ユニットは、最終摩擦制動力
を、前述の周知の原理に従って、電空装置を直接制御す
るために使用される電気信号に変換する。即ち、マスタ
ー電子ユニットは、それらの電気信号を通して、ブレー
キシリンダに圧力を供給し或いはブレーキシリンダから
圧力を逃がす弁を開閉することにより、鉄道車両の総て
の台車のブレーキをかけたりブレーキを弛めたりする。

【００１１】前述の従来技術のブレーキ制御システム
は、後述する発明、並びに、同日付けの関連出願である
特願平１０−１６２２５号及び特願平１０−１６２２７
号（米国特許出願第０８／７９０５７４号及び第０８／
７８９９２０号）明細書に開示されている関連発明と比
べると、或る欠点を持っている。従来技術のシステム
は、通常、別々のコンポーネントから常用ブレーキ、非
常用ブレーキ並びに車輪の滑り及び空転制御機能を提供
する。そのために多量のスペースを必要とする。更に、
これらの従来技術システムの各コンポーネントは、通
常、それを制御する電子装置から物理的に分離されてい
る。従って、各コンポーネントとその制御電子装置とを
結ぶために、大量の配線が必要である。勿論、各鉄道車
両は、その配線の重量を支える。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従って、常用ブレー
キ、非常用ブレーキ並びに車輪の滑り及び空転の制御コ
ンポーネントとそれに付随する電子装置とを単一の、割
合に小さなパッケージの中に統合することが大いに望ま
しい。各パッケージにおいて種々の電空コンポーネント
とそれらに付随する電子装置とを相互に接続するのに必
要な配線の量は、従来技術のシステムと比べると大幅に
減少する。これにより、各鉄道車両が支える必要のある
重量が減少する。コンポーネント及びそれらに付随する
電子装置の各々のための単一の囲いは、不利な環境条件
からのより良好な保護を提供する。

【００１３】旅客列車、地下鉄の列車及び市街電車を制
御するために使用されている、色々な列車ブレーキ制御
システムの中で単独で或いは他の新規な装置と関連して
使用され、そのシステム一部分とされることのできるパ
ッケージを設計することも大いに望ましい。そのパッケ
ージの設計は、従来技術システムにおいて常用ブレーキ
及び非常用ブレーキを実行するために使用されたコンポ
ーネントだけではなく、希望に応じて、車輪の滑り及び
空転の制御を実行するために使用されるコンポーネント
の代わりにも、該パッケージを使用することを可能にす
るような設計であることが好ましい。

【００１４】ブレーキを台車レベルで制御することも、
大いに望ましいことであろう。各鉄道車両に空気ブレー
キ装置だけを備えている従来技術システムでは、それら
のブレーキは、鉄道車両レベルで制御される。同様に、
各鉄道車両に電空ブレーキ装置を備えている従来技術の
ブレーキ制御システムでは、該ブレーキを鉄道車両レベ
ルで制御するために、マスター電子ユニットが使用され
る。荷重、運動、車輪の滑り及びその他の各鉄道車両に
影響を及ぼす要素の変動が避けられないとすれば、各台
車毎に別々にブレーキを制御することにより、全体とし
てのブレーキ制御をより良好に行えるようになるであろ
う。

【００１５】上記の背景情報は、本発明を理解しやすく
するために提供されたものであることに注意しなければ
ならない。従って、ここで使用される如何なる技術用語
も、本書において明確に述べられていなければ、特定の
狭い解釈に限定されるべきではない。

【００１６】

【課題を解決するための手段】従って、本発明は、ブレ
ーキ制御システムと共に使用されるブレーキ保証モジュ
ールを提供する。ブレーキ保証モジュールは、鉄道車両
の少なくとも１つの台車のブレーキを確実にかける。現
在好ましい実施態様では、ブレーキ保証モジュールは、
総和回路と、レベル検出回路と、遅延回路と、非常用リ
レー駆動装置と、弁リレー駆動装置と、そしてタイマ回
路とを備えている。総和回路は、第一供給ラインを介し
て摩擦制動力を示す信号と、第二供給ラインを介してダ
イナミック・ブレーキ力を示す信号とを受信し、これら
の信号を総和して総制動力信号にする。レベル検出回路
は、前記総和回路から受信した前記総制動力信号が所定
閾値を上回る時、閾値信号を発生する。遅延回路は、前
記閾値信号を所定時間にわたって受信し続けた後に、レ
ベル信号を発生する。非常用リレー駆動装置は、前記第
二供給ラインに繋がっている第一非常用接点を制御す
る。非常用リレー駆動装置が、前記ブレーキ制御システ
ムから非常信号を受信した際に、該非常用リレー駆動装
置が非常検出信号を伝送すると共に前記第一非常用接点
を開成することにより、前記ダイナミック・ブレーキ力
信号が前記総和回路に受信されないようにする。弁リレ
ー駆動装置は、第一セットのソレノイド・リレー接点を
制御し、該接点の各々が、前記ブレーキ制御システムに
より通常その動作を制御される電磁弁を励磁するために
使われる制御ライン内に繋がっている。弁リレー駆動装
置は、賦活されると、前記第一セットのソレノイド・リ
レー接点を閉成することにより、前記ブレーキ制御シス
テムが前記電磁弁を制御できるようにする。リレー駆動
装置は、賦活されないと、前記第一セットのソレノイド
・リレー接点を開成することにより、前記ブレーキ制御
システムが前記電磁弁を制御できなくなるようにする。
タイマ回路は、セット入力と、トリガー入力と、そして
リセット入力を有する。前記レベル信号とゼロ速度信号
との両方が同時に発生したことの指示を前記セット入力
が受信すると、タイマ回路は、前記弁リレー駆動装置を
賦活することにより、前記ブレーキ保証モジュールを待
機動作モードにする。該待機動作モード中に、タイマ回
路がそのいずれか又は両方に対応して該タイマ回路が使
用可能になる前記非常検出信号及び全常用ブレーキ要求
信号について前記トリガー入力を監視する。タイマ回路
が使用可能になった後で、もし前記リセット入力が所定
時間内に前記レベル信号を受信したなら、そのとき、前
記タイマ回路をリセットすることにより、前記ブレーキ
保証モジュールを前記待機動作モードに保つ。でなけれ
ば、タイマ回路は、前記弁リレー駆動装置を賦活しない
ことにより、前記ブレーキ保証モジュールを干渉動作モ
ードにする。

【００１７】従って、本発明の主目的は、列車車両の１
つ以上の台車のブレーキを確実にかけるためのブレーキ
制御システムと共に使用するブレーキ保証モジュールを
提供することである。

【００１８】本発明の他の目的は、電力の喪失や所定の
条件の組に応答して、ブレーキ制御システムの他の部分
が所定の弁を越す弁を備える制御を阻止することによ
り、それらの弁を確実に消磁すると共に、鉄道車両の一
つ以上の台車のブレーキを確実にかけるようにする、ブ
レーキ制御システムと共に使用するブレーキ保証モジュ
ールを提供することである。

【００１９】本願の詳細な説明の項を読めば、上に列挙
した目的及び利点に加えて、本発明の他の種々の目的及
び利点は、当業者には直ぐに一層明らかになるであろ
う。詳細な説明を添付図面及び添付の請求項と併せて検
討すれば、その他の目的及び利点は、特に明白になるで
あろう。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明を詳しく説明する前に、明
確さと理解のために、添付の各図面において同一の機能
を有する同一の構成要素には、各図で同一の参照数字が
付されていることを記しておく。

【００２１】ブレーキ保証モジュールは、色々な列車ブ
レーキ制御システムの中でその一部分として使用され、
作成することができる。例えば、ＷＡＢＣＯ／２６−Ｃ
ブレーキ制御システム、ＷＡＢＣＯ／ＲＴ−２ブレーキ
制御システム及びＷＡＢＣＯ／ＲＴ−５ブレーキ制御シ
ステム（Ｔ−１型、ＭＡＲＴＡ型及びＷＭＡＴＡ型）等
の空気ブレーキ制御システムに、本発明を取り入れるこ
とができる。本発明を使用する個々のブレーキ制御シス
テムによっては、ブレーキ制御技術の専門家にとって明
かな所定の修正が必要になろう。本発明を取り入れた如
何なるブレーキ制御システムも、本発明を取り入れてい
ないブレーキ制御システムより、確実に列車のブレーキ
を制御するであろう。

【００２２】図１は、例えば、本発明の現在好ましい実
施態様を示す。この図は、列車のブレーキを制御する、
包括的に参照数字１で指示したＷＡＢＣＯ／２６−Ｃブ
レーキ制御システム内の本発明を描いている。ブレーキ
制御システム、与えられた鉄道車両の１つ以上の台車の
ブレーキを制御する汎用空気ブレーキ制御ユニット１０
０を包含している。以下の節を読めば一層明白となる理
由から、１つの汎用空気ブレーキ制御ユニットが各台車
のために使用されるのが好ましい。

【００２３】ここで図２及び３を参照すると、汎用空気
ブレーキ制御ユニットは、基本的に、電子セクション２
００と、電空セクション４００と、そして空気圧セクシ
ョン６００とから成っている。電子セクション２００
は、通信インターフェース手段２１０と、ローカル制御
手段２３０と、速度センサ・インターフェース手段２４
０と、ソレノイド駆動手段２５０と、変換器インターフ
ェース手段２６０と、そしてブレーキ保証モジュール３
００とを含む。電空セクション４００は、非常用ブレー
キ弁４１０、常用ブレーキ弁４２０及び逃がし弁４３０
と共に、空気ばね変換器４５０と、ブレーキシリンダ変
換器４６０と、ブレーキシリンダ制御変換器４７０と、
そしてブレーキ管圧力スイッチ４８０とを含んでいる。
空気圧セクション６００は、応荷重中継弁６０１を有す
る。

【００２４】汎用空気ブレーキ制御ユニット１００は、
図１及び２に示されているように、２６−Ｃブレーキ制
御システム１内で数個のポートを通して空気圧的に接続
している。汎用空気ブレーキ制御ユニット１００の入力
ポートは、中継弁供給ポート１２１と、空気ばね供給ポ
ート１２３と、非常用ブレーキ供給ポート１２４と、常
用ブレーキ供給ポート１２５と、そしてブレーキ管ポー
ト１２６とを含む。出力ポートは、ブレーキシリンダ出
力ポート１２２及び排気ポート１２７を含む。空気ばね
供給ポート１２３は、ブレーキ制御技術の分野で周知と
されているように、鉄道車両のエアサスペンション・シ
ステム（図示せず）から空気ばね圧力を受け入れる。常
用ブレーキ供給ポート１２５は、第１圧力源から圧力を
受け入れる。非常用ブレーキ供給ポート１２４は、第２
圧力源から圧力を受け入れ、中継弁供給ポート１２１
は、第３圧力源から圧力を受け入れる。２６−Ｃブレー
キ制御システムでは、第１圧力源及び第３圧力源は、同
じものが好ましく、即ち２６−Ｃブレーキ制御システム
１における供給タンク２である。第２圧力源は、ＢＰ感
知ユニット８００経由のブレーキ管３である。また、ブ
レーキ管ポート１２６は、２６−Ｃブレーキ制御システ
ムにおいてブレーキ管から圧力を受け入れる。ブレーキ
管圧力スイッチ４８０は、ブレーキ管３内の圧力を監視
する。ブレーキ制御技術の分野で周知とされているよう
に、ブレーキ管３内の圧力が非常レベルまで下がると、
ブレーキ管圧力スイッチ４８０は、非常事態を示す電気
信号を発生する。ブレーキ管圧力スイッチは、この非常
信号をブレーキ保証モジュール３００に送り、ここでそ
の信号は非常事態において下記のように使用される。

【００２５】応荷重中継弁６０１は、ブレーキ制御技術
の分野でその構成及び動作が周知とされているエアパイ
ロット付き装置である。応荷重中継弁６０１は、適宜、
ともに周知とされている応荷重弁及びＪ−１中継弁から
成る連合体と置き換えることもできる。応荷重中継弁６
０１は、中継弁供給ポート１２１を介して第３圧力源に
接続される供給ポート６５１と、ブレーキシリンダ出力
ポート１２２を介してブレーキシリンダに接続される出
力ポート６５２と、空気ばね供給ポート１２３を介して
エアサスペンション・システムに接続されている荷重ポ
ート６５３と、そして非常用ブレーキ弁４１０及び常用
ブレーキ弁４２０の双方の出力に接続されると共に逃が
し弁４３０の入力に接続されているブレーキ制御ポート
６５４とを含んでいる。応荷重中継弁６０１は、また、
排気ポート６５５も含んでおり、この分野で周知のよう
にブレーキ制御ポート６５４の圧力が最小レベル以下に
下がったときに、このポートを通してブレーキシリンダ
の圧力が大気中に逃げる。常用ブレーキ弁４２０は、開
いているときには、低容量常用ブレーキ制御圧力が第１
圧力源からブレーキ制御ポート６５４にかかるのを許
す。非常用ブレーキ弁４１０は、開いているときには、
低容量非常用ブレーキ制御圧力が第２圧力源からブレー
キ制御ポート６５４にかかるのを許す。応荷重中継弁６
０１は、どちらの低容量ブレーキ制御圧力にも応答し
て、出力ポート６５２から大容量圧力をブレーキシリン
ダに供給する。ブレーキシリンダに供給される空気の量
は、ブレーキ制御ポート６５４において受け入れられる
空気の量より明らかに多いけれども、荷重ポート６５３
に供給される空気ばね圧力よりもブレーキシリンダの圧
力の方が低い間は、ブレーキシリンダに配給される空気
の圧力（即ち、ブレーキシリンダ圧力）とブレーキ制御
ポート６５４に配給される空気の圧力（即ち、ブレーキ
制御圧力）とは、ほぼ等しい。従って、ブレーキシリン
ダ圧力は、応荷重中継弁６０１がエアサスペンション・
システムから受け入れる圧力に比例する。応荷重中継弁
６０１は、空気ばね圧力を使用して、ブレーキシリンダ
に向けられる空気の最大圧力を制限する。応荷重中継弁
６０１は、この様にして、常用ブレーキ制動をかけると
き及び非常用ブレーキ制動をかけるときの両方におい
て、鉄道車両により支えられる荷重を補償する。

【００２６】圧力変換器に関して、空気ばね変換器４５
０は、応荷重中継弁６０１の荷重ポート６５３における
空気ばね圧力を監視する。ブレーキシリンダ制御変換器
４７０は、応荷重中継弁のブレーキ制御ポート６５４に
おけるブレーキ制御圧力を監視する。ブレーキシリンダ
変換器４６０は、応荷重中継弁の出力ポート６５２（即
ち、汎用空気ブレーキ制御ユニットのブレーキシリンダ
出力ポート１２２）からブレーキシリンダに供給される
圧力を監視する。

【００２７】常用ブレーキ弁と、非常用ブレーキ弁と、
そして逃がし弁とは、各々、図２及び３に示されている
ように、汎用空気ブレーキ制御ユニット１００の電子セ
クション２００により制御される二方電磁弁である。常
用ブレーキ弁４２０は、その入力ポートが常用ブレーキ
供給ポート１２５を介して第１圧力源に接続し、その出
力ポートが応荷重中継弁６０１のブレーキ制御ポート６
５４に接続している。非常用ブレーキ弁４１０は、その
入力ポートが非常用ブレーキ供給ポート１２４を介して
第２圧力源に接続し、その出力ポートが応荷重中継弁の
ブレーキ制御ポート６５４に接続している。逃がし弁４
３０は、その入力ポートがブレーキ制御ポート６５４に
接続していて、その排気ポート１２７を通して大気に通
じる。

【００２８】汎用空気ブレーキ制御ユニット１００は、
図３から良く分かるように、２６−Ｃブレーキ制御シス
テム１の中で電気的に接続している。各鉄道車両は、普
通、一つのマスター電子ユニット（図示せず）を包含し
ており、その構成及び動作はブレーキ制御技術の分野で
一般に周知とされている。通信インターフェース手段２
１０を通して、汎用空気ブレーキ制御ユニット１００
は、鉄道車両上のブレーキ制御バス１０を介してマスタ
ー電子ユニットと通信する。通信インターフェース手段
２１０は、電子システムの部分同士間で情報を伝達する
ために使用される色々な公知装置のうちのどの形のもの
であってもよい。後述するように、ブレーキ制御バス１
０を通して、マスター電子ユニットは、与えられた鉄道
車両上の各汎用空気ブレーキ制御ユニット１００と通信
し、かつ制御する。ブレーキ制御バス１０は、電子リン
クであっても光ファイバリンクであってもよく、通信技
術の分野で知られている色々な通信プロトコルのうちの
どれを使用してもよい。

【００２９】図１に示されているように、汎用空気ブレ
ーキ制御ユニット１００は、ＢＰ感知ユニット８００と
共に、ＷＡＢＣＯ／２６−Ｃブレーキ制御システム１に
組み込まれる。ＢＰ感知ユニット８００は、各台車の汎
用空気ブレーキ制御ユニット１００に対して少なくとも
部分的に空気圧バックアップとして作用する新規な装置
である。ＢＰ感知ユニット８００は、ブレーキ制御シス
テム１のブレーキ管３と鉄道車両上の各汎用空気ブレー
キ制御ユニット１００の非常用ブレーキ供給ポート１２
４との間に空気圧的に接続している。図１に示されてい
るように、ＢＰ感知ユニット８００は、多くのブレーキ
制御システムに通常設けられている従来技術のＶＸ逃が
し弁４及び従来技術のＡ−１減圧中継弁５と同様にブレ
ーキ管３に接続している。ＢＰ感知ユニット８００は、
そのＢＰ送信インターフェース手段８０５を通してブレ
ーキ制御システム１の中に電気的に接続している。ＢＰ
送信インターフェース手段８０５は、電子システムの部
分同士間で情報を伝達するために使用される色々な公知
装置のうちのいずれの形をとってもよい。このＢＰ送信
インターフェース手段は、ブレーキ制御バス１０を介し
てＢＰ感知ユニット８００をマスター電子ユニットに接
続する。

【００３０】ＢＰ感知ユニット８００は、補助タンク８
０２と、制御タンク８０３と、ブレーキ管変換器８０４
と、ＢＰ送信インターフェース手段８０５と、そしてＭ
Ｃ−３１制御弁部８１０とを含んでいる。ＭＣ−３１制
御弁部８１０は、三状態弁８１１と、急速常用弁８１２
と、そして適宜、急速逃がし弁８１３とを含んでいる。
三状態弁８１１は、エアパイロット付き弁であって、そ
の構成及び動作はブレーキ制御技術の分野では一般に周
知とされている。この三状態弁は、２つのパイロット・
ポートと２つの排気ポートＥ１及びＥ２とを含んでい
る。その動作は、その２つのパイロット・ポートに加わ
る圧力の差に依存する。図１に示されているように、第
１パイロット・ポート８２１は、圧力をブレーキ管３か
ら受け入れ、第２パイロット・ポート８２２は、圧力を
制御タンク８０３から受け入れる。急速常用弁８１２
は、その動作がその常用パイロット・ポートに加わって
いる圧力に依存するエアパイロット付き弁である。常用
パイロット・ポートは、鉄道車両上の各汎用空気ブレー
キ制御ユニット１００の非常用ブレーキ供給ポート１２
４（即ち、非常用ブレーキ弁４１０の入力）に空気圧的
に接続している。急速常用弁８１２は、図１において暗
に示されているように、そのパイロット・ポートにおけ
る圧力が所定レベル以下にとどまっている限りは、開放
状態にとどまっている。急速逃がし弁８１３は、ＢＰ感
知ユニット８００の任意選択の要素である。これもエア
パイロット付き弁であって、その動作はその逃がしパイ
ロット・ポートに加わっている圧力に依存する。この逃
がしパイロット・ポートは、ＢＰ感知ユニット８００の
ポート８４０に空気圧的に接続している。急速逃がし弁
８１３は、ポート８４０における圧力が予め選択された
レベル或いはその他の所望のレベルに上昇するまでは閉
鎖状態にとどまっている。補助タンク８０２も非常用ブ
レーキ供給ポート１２４に空気圧的に接続している。こ
れは、本質的に、圧力の急な増減に対する緩衝装置とし
て作用する。

【００３１】ＢＰ感知ユニット８００は、ブレーキ制御
システムのブレーキ管３の中の圧力の変化に応答して動
作する。三状態弁８１１の第１及び第２のパイロット・
ポート８２１及び８２２の圧力差により、この三状態弁
は、３つの位置、即ち作用位置、重なり位置、及び弛め
位置、のいずれかを取ることができる。例えば、２６−
Ｃブレーキ制御システムがブレーキをかけるためにブレ
ーキ管圧力を下げるように指令すると、三状態弁は、直
ぐに作用位置に移行する。この移行は、ブレーキ管３内
の圧力が制御タンク８０３内の圧力より低くなって、第
１パイロット・ポート８２１の圧力が第２パイロット・
ポート８２２の圧力と比較して下がったときに生じる。
このとき三状態弁は、作用位置をとり、この位置では、
加圧された空気が補助タンク８０２と各汎用空気ブレー
キ制御ユニットの非常用ブレーキ供給ポート１２４（即
ち、非常用ブレーキ弁の入力）との双方に流れる。この
加圧空気は、ＢＰ感知ユニット８００内で２つの経路、
即ち（１）制御タンク８０３から三状態弁８１１及び管
８５０を通って非常用ブレーキ弁に至る経路、及び、
（２）急速常用弁８１２のパイロット・ポートの圧力が
予め選択されたレベルより低い間、ブレーキ管３から三
状態弁８１１及び急速常用弁８１２を通って非常用ブレ
ーキ弁に至る経路、を通って前記の２つの行く先へ流れ
る。急速常用弁８１２は、比較的少量の加圧空気をブレ
ーキ管３から非常用ブレーキ弁へ有益に転向させるもの
で、さもなければ、この加圧空気は大気中に排出される
ことになる。急速常用弁８１２の常用パイロット・ポー
トの圧力が予め選択されたレベルより高いときには、急
速常用弁は閉じて、ブレーキ管３と非常用ブレーキ供給
ポート１２４との間の１つの接続を切断する。急速常用
弁が閉じると、急速常用弁は、非常用ブレーキ弁に供給
された加圧空気がブレーキ管３に逆流するのを阻止す
る。従って、ブレーキをかけるとき、急速常用弁は、ブ
レーキ管３内の圧力を急速に低下させるだけでなく、各
汎用空気ブレーキ制御ユニットの非常用ブレーキ供給ポ
ート１２４に供給される圧力を急速に上昇させるのにも
貢献する。

【００３２】２６−Ｃブレーキ制御システムが、例え
ば、ブレーキを弛めるために、ブレーキ管圧力の上昇を
指令すると、三状態弁８１１は、直ぐに弛め位置に移行
する。この移行は、ブレーキ管３内の圧力が制御タンク
８０３内の圧力を上回って、第１パイロット・ポート８
２１の圧力が第２パイロット・ポート８２２の圧力と比
較して上昇するときに生じる。すると、三状態弁は弛め
位置をとり、この位置では、加圧空気がブレーキ管３か
ら三状態弁８１１を通って流れて、制御タンク８０３に
圧力を加える。同時に、ＢＰ感知ユニット８００は、補
助タンク８０２と各汎用空気ブレーキ制御ユニットの非
常用ブレーキ供給ポート１２４との両方から加圧空気を
大気中に逃がす。ＢＰ感知ユニット８００において、こ
の加圧空気は、これら２つの源から２つの経路、即ち、
（１）非常用ブレーキ弁から管８５０及び三状態弁８１
１を通って排気ポートＥ１を介して大気中に至る経路、
及び、（２）非常用ブレーキ弁から急速常用弁８１２及
び三状態弁８１１を通って排気ポートＥ２を介して大気
中に至る経路、を通って大気中に逃げる。後者の経路
（２）は、急速常用弁８１２のパイロット・ポートにお
ける圧力が再び予め選択されたレベルより下がったとき
にのみ、使用することができる。

【００３３】２６−Ｃブレーキ制御システム１がブレー
キを弛めするためにブレーキ管圧力の上昇を指令したと
き、もっと急速にブレーキ管に圧力を加えるために、任
意選択のの急速逃がし弁８１３を使用することができ
る。即ち、ブレーキ管３に空気が込められ始めると、急
速逃がし弁８１３を使用して、制御タンク８０３に残っ
ている加圧空気がブレーキ管３に流れ戻ることを可能に
する経路を設けることができる。ブレーキ管に空気が込
められている間、急速逃がし弁８１３の弛めパイロット
・ポートは、急速逃がし弁を開くのに充分な圧力を受け
るだけでよい。一旦開いたならば、急速逃がし弁は、図
１に示されているように、加圧空気が制御タンク８０３
から管８５０を通ってブレーキ管３に流れ戻ることを可
能にする。急速常用弁８１２と同様に、急速逃がし弁８
１３を使用して、ブレーキ管に急速に圧力を復活させ且
つブレーキを弛めることができる。

【００３４】制御タンクが最終的にブレーキ管との平衡
状態に達すると、三状態弁８１１の第１及び第２のパイ
ロットポート８２１及び８２２にそれぞれ加わる圧力
は、等しくなる。すると三状態弁は重なり位置をとり、
この位置では、ブレーキ管３からの加圧空気が三状態弁
８１１のチョークを通って流れて、制御タンク８０３を
加圧された状態に保つ。三状態弁は、この様にして、汎
用空気ブレーキ制御ユニットを介して、次に空気圧的に
ブレーキをかけるために必要とされる圧力を制御タンク
８０３の中に維持する。同時に、ＢＰ感知ユニット８０
０は、依然として補助タンク８０２と各汎用空気ブレー
キ制御ユニットの非常用ブレーキ供給ポート１２４との
両方から加圧空気を大気中に逃がしている。しかし、図
１に示されているように、ＢＰ感知ユニットにおいてか
かる加圧空気をこれら２つの源から大気中に逃がす経路
は１つだけ、即ち非常用ブレーキ弁から急速常用弁８１
２及び三状態弁８１１を通って排気ポートＥ２を介して
大気中に至る経路だけである。そのパイロット・ポート
における圧力が予め選択されたレベルより低い間は、急
速常用弁は、開いた状態にとどまっていて、かかる加圧
空気が大気中に逃げるのを許す。

【００３５】ＢＰ感知ユニットは、また、ＣＳ電磁弁８
３０も有することができる。ＣＳ電磁弁８３０は、その
構成及び動作がブレーキ制御技術の分野で一般に周知と
されている弁である。本発明がどのようなブレーキ制御
システムに組み込まれるかにより、この弁をＢＰ感知ユ
ニットに組み込むこともできるし組み込まなくてもよ
い。例えば、ＷＡＢＣＯ／２６−Ｃ／ＣＳ−２型のブレ
ーキ制御システムでは、ＢＰ感知ユニット８００は、図
１に示されているようにＣＳ電磁弁８３０を有すること
ができる。ＣＳ電磁弁は、電気的な列車指令線を介して
励磁されたときに、ブレーキ管３を大気に通じさせるよ
うに使用することができる。例えば、ブレーキ制御シス
テム１がブレーキをかけるためにブレーキ管圧力の低下
を指令するとき、ブレーキ制御システム１は、ブレーキ
管圧力がもっと急速に低下するように、ＣＳ電磁弁８３
０も励磁することができる。従って、ブレーキ管３内の
圧力を急速に低下させてブレーキをかけるために、ＣＳ
電磁弁８３０を役立てることができる。

【００３６】上記の２６−Ｃ以外のブレーキ制御システ
ムにもＢＰ感知ユニットを使用することができるであろ
うことは、ブレーキ制御技術の専門家にとっては明かで
あろう。けれども、ＢＰ感知ユニットを接続する空気圧
ブレーキ管を変更するなどの明白な修正が必要かも知れ
ない。それは、勿論、ＢＰ感知ユニットを使用する態様
による。

【００３７】本発明の動作に関して、ＷＡＢＣＯ／２６
−Ｃブレーキ制御システムは、その中央制御ユニット
（図示せず）を通して、ブレーキ指令信号を空気圧的に
ブレーキ管３に沿って各鉄道車両に送る。列車の運転手
がその列車の鉄道車両のブレーキを最終的に制御するの
は、このブレーキ指令信号を通してである。各鉄道車両
上のＢＰ感知ユニット８００のブレーキ管変換器８０４
は、その空気圧ブレーキ指令信号を電気信号に変換し、
それをＢＰ送信インターフェース手段８０５に送る。Ｂ
Ｐ送信インターフェース手段８０５を通して、ＢＰ感知
ユニット８００は、この電気ブレーキ指令信号をマスタ
ー電子ユニット又はブレーキ制御バス１０上のどんな装
置でも利用できるようにする。マスター電子ユニット
は、ブレーキ指令信号以外の信号も受信し、それを通し
て鉄道車両の各台車を制御する。

【００３８】各鉄道車両のマスター電子ユニットは、図
４のブロック１−１５に記載されているブレーキ制御プ
ロセスを実行する。このプロセスは、特にブロック１５
Ａ及び１５Ｂに示されている機能に関わる点で、上記の
従来技術のブレーキ制御プロセスとは幾分異なる。図４
に示されているように、マスター電子ユニットは、種々
の信号を受け取って、ブレーキ制御技術の分野で周知と
されている原理に従ってブレーキ力指令信号を決定す
る。ブレーキ力指令信号は、各台車のブレーキシリンダ
に供給されるべき圧力を最終的に表す電気信号である。
これはブロック１５Ａ及び１５Ｂに示されているよう
に、各汎用空気ブレーキ制御ユニットに伝達される。

【００３９】マスター電子ユニットは、例えば、ブロッ
ク１に示されているように、ブレーキ制御システムから
受け取った割合要求信号、パワー／ブレーキ信号及び非
常用ブレーキ信号を読みとる。２６−Ｃブレーキ制御シ
ステム等の或る種のブレーキ制御システムでは、割合要
求信号及び非常用ブレーキ信号は、ともに同一の経路、
即ち、ブレーキ管３に沿ってブレーキ管変換器８０４を
経てマスター電子ユニットへの経路を通して、マスター
電子ユニットに送られるようになっており、本質的に一
つかつ同一である。他のブレーキ制御システムでは、そ
れらの信号は、例えば、別々の電気的な列車指令線及び
空気圧列車指令線等の、異なる経路を通してマスター電
子ユニットに送られる。本発明が使用されるブレーキ制
御システムの種類により、割合要求信号は、ブレーキ指
令信号だけではなく、推進時に鉄道車両を推進するべき
割合をも表すことができる。しかし、２６−Ｃブレーキ
制御システムでは、割合要求信号は、ブレーキ指令信号
を意味する。パワー／ブレーキ信号は、列車が制動モー
ドであるのか推進モードであるのかを区別するために、
割合要求信号と関連して使用される。

【００４０】ブレーキ制御プロセスのブロック１は、マ
スター電子ユニットがこれらの信号を使って、列車全体
を制動するべき割合即ち列車制動割合要求（ｍｐｈｐｓ
を単位とする）を決定することを示している。ブロック
２は、マスター電子ユニットが、この列車制動割合要求
を、鉄道車両の台車が制動されるべき割合即ち台車制動
割合要求（ｍｐｈｐｓを単位とする）に変換することを
示している。台車制動割合要求は、各台車の複数のブレ
ーキによって加えられるべきブレーキ力の総量を表す。

【００４１】マスター電子ユニットは、また、速度信号
や、空気ばね圧力信号や、ダイナミック・ブレーキ帰還
信号や、雪ブレーキ要求信号や、または車輪滑り制御信
号などの、他の信号も処理することができる。ブレーキ
制御プロセスのブロック３は、マスター電子ユニットが
速度信号を使って、ブレーキ制御プロセスの任意選択の
機能である速度漸減機能を実行することができることを
示している。ブロック３の出力は、修正済み台車制動要
求である。ブロック４は、急加速或いは急減速で生じる
ことになるジャークを減少させるジャーク制限機能を表
している。台車のブレーキをかける割合或いは鉄道車両
を加速する割合は、所定のジャーク限度（ｍｐｈｐｓｐ
ｓ）に制限される。ジャーク制限台車制動要求は、ブロ
ック６に進む。

【００４２】ブレーキ制御プロセスのブロック５及び６
は、ブレーキをかける時に鉄道車両により支えられる重
量を補償するように、空気ばね圧力信号を使ってジャー
ク制限台車制動要求を修正できることを示している。鉄
道車両重量及びジャーク制限台車制動要求に基づいて、
マスター電子ユニットは、ブロック６に示されているよ
うに、各台車のブレーキにより加えられるべき所要の摩
擦牽引力を計算する。ブロック７及び８は、車輪滑りに
応答して、車輪滑り制御を使用して摩擦牽引力を減少さ
せることができることを示している。ブロック９−１２
は、推進装置から供給されるダイナミックブレーキ力の
量だけ摩擦牽引力を更に減少させることができることを
示している。

【００４３】ブロック１３は、マスター電子ユニットが
雪ブレーキ要求も考慮に入れることができることを示し
ている。既に車輪に加えられている雪制動力を考慮して
摩擦牽引力を更に減少させることができる。ブロック１
３の出力は、各台車の車輪に加えられるべき最終的な制
動力を表す。ブロック１４は、マスター電子ユニットが
その最終的な摩擦制動力をブレーキシリンダ圧力を表す
電気信号に変換することを示している。最終的な制動力
と同等の、ブレーキシリンダ圧力信号は、鉄道車両の各
台車のブレーキシリンダに供給されるべき圧力の大きさ
を表す。ブロック１５Ａ及び１５Ｂは、各々、ブレーキ
シリンダ圧力信号を、鉄道車両上の各汎用空気ブレーキ
制御ユニット１００により処理され得る種類の電圧信号
又は電流信号に変換する。ブレーキ力指令信号と呼ばれ
るこの信号は、ブロック１５Ａ及び１５Ｂに示されてい
るように、各汎用空気ブレーキ制御ユニット１００に送
られる。

【００４４】次に説明するこれらの役割に加えて、ブレ
ーキ制御プロセスの一部又は総てを実行するように各汎
用空気ブレーキ制御ユニット１００を設計し得ること
は、ブレーキ制御技術の専門家には明かであろう。この
プロセスを実行するのに必要な種々の信号は、図３に示
されているように、ブレーキ管又はその他の手段を介し
て汎用空気ブレーキ制御ユニット１００に直接に或いは
間接的に伝達される。マスター電子ユニットは、通信機
能又はその他の所望の役割或いはその両方のバックアッ
プとして働き或いはそれ以上のことを実行することがで
きる。けれども、汎用空気ブレーキ制御ユニットが使用
される具体的な態様によっては、明白な修正が必要かも
知れない。

【００４５】ここで図２及び３を参照すると、マスター
電子ユニットは、ブレーキ力指令信号を鉄道車両上の各
汎用空気ブレーキ制御ユニットの通信インターフェース
手段２１０に送る。通信インターフェース手段２１０
は、ブレーキ力指令信号をローカル制御手段２３０に伝
達する。ローカル制御手段２３０は、基本的に、計算装
置であり、これを通して汎用空気ブレーキ制御ユニット
１００は、次に説明するように殆どの条件の時にその電
磁弁（即ち、逃がし弁、常用ブレーキ弁及び非常用ブレ
ーキ弁）を制御する。即ち、ブレーキ力指令信号に応答
して、ローカル制御手段２３０は、ソレノイド駆動手段
２５０に適当な電磁弁を励磁させる弁指令信号を生成す
る。直ぐに明らかになる理由により、ローカル制御手段
２３０からソレノイド駆動手段２５０に送られる弁指令
信号は、ブレーキ保証モジュール３００を通して送られ
る。

【００４６】ブレーキ力指令信号は、応荷重中継弁６０
１のブレーキ制御ポート６５４に供給されるべき圧力を
表すので、この信号をブレーキ制御圧力用の指令信号と
称することもできる。勿論、ブレーキ力指令信号も、各
台車のブレーキシリンダに供給されるべき圧力を究極的
に表す。ローカル制御手段２３０は、ブレーキ制御圧力
用指令信号だけではなく、ブレーキ制御圧力帰還信号の
形の帰還も受け取る。ブレーキ制御圧力帰還信号は、応
荷重中継弁６０１のブレーキ制御ポート６５４における
現在の圧力を表す。この信号は、ブレーキシリンダ制御
変換器４７０から変換器インターフェース手段２６０及
び通信インターフェース手段２１０を介して送られる。

【００４７】ローカル制御手段は、本質的に、応荷重中
継弁のブレーキ制御ポート６５４に加えられる圧力を制
御する。ローカル制御手段２３０は、総和ポイント機能
（summing point function）を実行し、これを通してこ
の手段は、最終的にマスター電子ユニットから受け取る
ブレーキ制御圧力用指令信号と最終的にブレーキシリン
ダ制御変換器４７０から受け取るブレーキ制御圧力帰還
信号とを比較する。もしブレーキ制御圧力帰還信号がブ
レーキ制御圧力用指令信号により表される圧力より大き
な圧力を表しているならば、ローカル制御手段２３０
は、逃がし弁４３０を連続的に或いはパルス的に励磁す
る（開く）ことにより、応荷重中継弁のブレーキ制御ポ
ート６５４における圧力を所望のレベルまで下げるよう
に、ソレノイド駆動手段２５０に指令する。ローカル制
御手段２３０は、同時に、常用ブレーキ弁４２０をその
常閉（消磁）状態とするようにソレノイド駆動手段２５
０に指令し、非常用ブレーキ弁４１０は、その閉（励
磁）状態にとどまる。これにより、常用ブレーキ制御圧
力或いは非常用ブレーキ制御圧力が応荷重中継弁のブレ
ーキ制御ポート６５４における圧力に影響を及ぼすこと
が防止される。もしブレーキ制御圧力帰還信号がブレー
キ制御圧力用指令信号により表されている圧力の周囲の
所定範囲の中にある値を有する圧力を表しているなら
ば、ローカル制御手段２３０は、応荷重中継弁のブレー
キ制御ポート６５４に現存している圧力を維持するよう
にソレノイド駆動手段２５０に指令する。従ってソレノ
イド駆動手段２５０は、常用ブレーキ弁及び逃がし弁を
閉（消磁）状態とし、非常用ブレーキ弁は閉（励磁）状
態にとどまる。従ってブレーキ制御ポート６５４におけ
る圧力は、一定に保たれる。もしブレーキ制御圧力帰還
信号がブレーキ制御圧力用指令信号により表される圧力
より低い圧力を表しているならば、ローカル制御手段
は、常用ブレーキ弁を連続的に或いはパルス的に励磁す
る（開く）ことにより、ブレーキ制御ポート６５４にお
ける圧力を高めるように、ソレノイド駆動手段に指令す
る。ローカル制御手段２３０は、同時に、逃がし弁をそ
の常閉（消磁）状態とするようにソレノイド駆動手段に
指令し、非常用ブレーキ弁は、その閉（励磁）状態にと
どまる。これにより、常用ブレーキ制御圧力が応荷重中
継弁６０１の制御ポート６５４に生じることができる。

【００４８】応荷重中継弁は、どのブレーキ制御圧力に
も応答して、応荷重中継弁６０１がエアサスペンション
システムから受け取る圧力に比例する対応圧力を、ブレ
ーキシリンダに供給する。これにより、鉄道車両により
支えられている荷重を補償する最終摩擦制動力が台車の
車輪にもたらされる。ブレーキ制御圧力用指令信号及び
ブレーキ制御圧力帰還信号の両方は、明らかに連続的に
変化することがあるので、ローカル制御手段２３０は、
この様にこれら２つの信号に対して連続的に応答する。

【００４９】汎用空気ブレーキ制御ユニット１００が問
題となる特別な列車によっては、応荷重中継弁６０１の
代わりにＪ−１中継弁を適宜使用し得ることは明かであ
る。例えば、或る２６ーＣブレーキ制御システムでは、
列車の各鉄道車両がエアサスペンション・システムを持
っていても、応荷重中継弁は不要である。それは、車重
と荷重との差が応荷重中継弁の荷重補償機能を付加する
ことを正当化するには不十分であるかも知れないからで
ある。Ｊ−１中継弁は、荷重ポート６５３を除いては、
応荷重中継弁と全く同様に汎用空気ブレーキ制御ユニッ
トに組み込まれる。

【００５０】ローカル制御手段は、ブレーキ制御技術の
分野で周知とされている原理に従って果たされ得る他の
所定の役割も実行することができる。例えば、ローカル
制御手段２３０を使用して、速度センサが正確に動作し
ているか否か判定することができる。それは、付随する
配線に断線が生じているか否か判定することを含む。ロ
ーカル制御手段は、該手段が速度センサ・インターフェ
ース手段２４０を介して台車の車軸上に位置する各速度
センサに送る速度センサ試験信号を通して、その判定を
行う。その速度センサ試験信号に応じて各速度センサに
より生成された結果信号は、該速度センサ試験信号と比
較される。もし各結果信号が速度センサ試験信号に適合
するならば、速度センサは正確に動作する。比較の結果
がどうであっても、ローカル制御手段２３０は、各速度
センサの状態を示す診断メッセージを通信インターフェ
ース手段２１０に送る。汎用空気ブレーキ制御ユニット
１００は、通信インターフェース手段２１０を通して、
ブレーキ制御バス１０上の他の如何なる装置も、その診
断メッセージを使用し得るようにする。マスター電子ユ
ニットが速度センサの動作をチェックするようにローカ
ル制御手段２３０に指令するようにシステムを構成する
こともでき、またローカル制御手段２３０が単独でそれ
を行うようにシステムを構成することもできる。

【００５１】ブレーキ制御技術の分野で周知とされてい
るように、台車の各車軸に速度センサが備え付けられ
る。速度センサ・インターフェース手段２４０は、これ
らの速度センサから入力を受け取り、それらを、鉄道車
両が加速又は減速している割合と、速度とを表す信号に
変換する。速度センサ・インターフェース手段２４０
は、それらの速度信号及び加速／減速信号を通信インタ
ーフェース手段２１０に送り、これを通して汎用空気ブ
レーキ制御ユニット１００は、詳しく後述するように、
マスター電子ユニット及びブレーキ保証モジュール３０
０を含むブレーキ制御バス１０上の他の装置がそれらの
信号を利用し得るようにする。マスター電子ユニット
は、速度信号（例えば、速度漸減に）及び加速／減速信
号（例えば、ジャーク制限に）を使用して、図４に略述
されているブレーキ制御プロセスに従い、最終的な摩擦
制動力を計算することができる。

【００５２】変換器インターフェース手段は、ブレーキ
制御技術の分野で周知とされている原理に従って果たさ
れ得る役割を実行する。即ち、変換器インターフェース
手段２６０は、ブレーキシリンダ変換器４６０、ブレー
キシリンダ制御変換器４７０、及び空気ばね変換器４５
０等の汎用空気ブレーキ制御ユニット内の各変換器に電
力を供給する。ブレーキシリンダ変換器は、台車のブレ
ーキシリンダに供給される圧力を表す電気的なブレーキ
シリンダ圧力帰還信号を供給する。ブレーキシリンダ制
御変換器は、応荷重中継弁のブレーキ制御ポート６５４
に加わる圧力を表す電気的なブレーキ制御圧力帰還信号
を供給する。空気ばね圧力変換器は、エアサスペンショ
ン・システムから受ける空気ばね圧力を表す電機的な空
気ばね圧力信号を供給する。変換器インターフェース手
段２６０は、これらの信号を調整して、そのうちの１つ
以上をブレーキ保証モジュール３００及び通信インター
フェース手段２１０に送る。通信インターフェース手段
２１０を通して、汎用空気ブレーキ制御ユニット１００
は、該ユニットの如何なるコンポーネントも、あるいは
マスター電子ユニットを含むブレーキ制御バス１０上の
他の如何なる装置も、これらの信号を利用し得るように
する。

【００５３】ソレノイド駆動手段は、非常用ブレーキ弁
と、常用ブレーキ弁と、そして逃がし弁とを駆動する役
割を担うソレノイド駆動回路を含んでいる。これらの駆
動回路は、ローカル制御手段２３０から弁指令信号を受
け取り、これらの信号を通して該回路は、これらの電磁
弁を駆動する。ローカル制御手段２３０からの弁指令信
号は、通常の作動条件の時に、ブレーキ保証モジュール
３００を通ってソレノイド駆動手段２５０に進むことを
許される。もし常用制動或いは非常用制動の時にブレー
キがかからなければ、下記のようにブレーキ保証モジュ
ール３００だけが各電磁弁を制御できるように、ブレー
キ保証モジュール３００は、ローカル制御手段２３０と
ソレノイド駆動手段２５０との間の総ての通信を遮断す
る。

【００５４】常用制動又は非常制動中、ソレノイド駆動
手段２５０がローカル制御手段２３０から逃がし弁指令
信号を受信すると、ソレノイド駆動手段は、逃がし弁を
連続的に或いはパルス的に励磁する（開く）ことによっ
て、応荷重中継弁６０１のブレーキ制御ポート６５４に
おける圧力を低下させる。ソレノイド駆動手段は、同時
に、常用ブレーキ弁をその常閉（消磁）状態とし、非常
用ブレーキ弁は、その閉（励磁）状態にとどまるよう指
令される。これにより、常用ブレーキ制御圧力或いは非
常用ブレーキ制御圧力がブレーキ制御ポート６５４に到
達することが防止される。ソレノイド駆動手段２５０
が、ローカル制御手段２３０から常用ブレーキ弁指令信
号を受け取ると、ソレノイド駆動手段は、常用ブレーキ
弁を連続的に又はパルス的に励磁する（開く）ことによ
り、ブレーキ制御ポート６５４における圧力を上昇させ
る。ソレノイド駆動手段は、同時に、逃がし弁をその常
閉（消磁）状態とし、非常用ブレーキ弁は、その閉（励
磁）状態にとどまるよう指令される。これにより、常用
ブレーキ制御圧力をブレーキ制御ポート６５４に生じさ
せることができる。ソレノイド駆動手段２５０が、ロー
カル制御手段２３０から非常用ブレーキ弁指令信号を受
信しないと、ソレノイド駆動手段は、非常用ブレーキ弁
を消磁する（開く）ことにより、ブレーキ制御ポート６
５４における圧力を上昇させる。ソレノイド駆動手段
は、同時に、逃がし弁をその常閉（消磁）状態とする。
これにより、非常用ブレーキ制御圧力をブレーキ制御ポ
ート６５４に生じさせることが可能となる。応荷重中継
弁６０１は、上記のように、各ブレーキ制御圧力に応答
する。

【００５５】ソレノイド駆動手段は、また、ブレーキ制
御技術の分野で周知とされている原理に従って果たすこ
とのできる他の所定の役割も実行する。例えば、前記の
二方弁の各々のコイルからの帰還を、ソレノイド駆動手
段２５０に供給して、図３に示されているように汎用空
気ブレーキ制御ユニット１００の通信インターフェース
手段２１０に送ることができる。汎用空気ブレーキ制御
ユニット１００は、該ユニットの総てのコンポーネント
或いはブレーキ制御バス１０上の如何なる装置にも、そ
れらの弁帰還信号を利用し得るようにする。

【００５６】これらの弁帰還信号は、システム全体によ
ってどの様にも使用できる。該信号は、例えば、ローカ
ル制御手段２３０が発した各弁指令信号に応答して、前
記電磁弁のうちのいずれか１つ以上が実際に応答するか
否か判定する診断の目的に使用することができる。即
ち、弁帰還信号から、マスター電子ユニットは、自分が
ローカル制御手段２３０に送ったブレーキ制御圧力（即
ち、ブレーキ力指令信号）に応答して該電磁弁が正しく
応答するか否か判定することができる。もし弁帰還信号
がマスター電子ユニットの発したブレーキ力指令信号に
適合しなければ、マスター電子ユニットは、弁の誤動作
又はその他の故障を意味する診断メッセージ或いは状況
メッセージを、本発明が取り入れているブレーキ制御シ
ステムの中央制御ユニットに送ることができる。勿論、
その中央制御ユニットは、列車の権威が適当と認める如
何なる方法で反応するようにプログラムされてもよい。
例えば、視覚的表示或いは聴覚的表示を通して、ブレー
キ制御システムは、少なくとも問題の性質を列車の運転
手に正確に知らせることができる。

【００５７】ここで図５を参照すると、ブレーキ保証モ
ジュールは、論理ＯＲゲート３０１及び論理ＡＮＤゲー
ト３０２と、非常用リレー駆動装置３１０と、非常用リ
レー接点ＥＭＲＬと、総和回路３２０と、レベル検出回
路３３０と、遅延回路３４０と、タイマ回路３５０と、
弁リレー駆動装置３６０と、そして常開ソレノイド・リ
レー接点ＳＲ１及びＳＲ２（第一セット及び第二セット
のソレノイド・リレー接点）とを含んでいる。ブレーキ
保証モジュール３００の主な入力は、全常用ブレーキ要
求信号と、非常信号とである。これらの信号は、ブレー
キ保証モジュール３００が組み込まれているブレーキ制
御システムによって供給される。

【００５８】全常用ブレーキ要求信号は、単に、ブレー
キ制御システムがブレーキをフルにかけることを要求す
る特定ブレーキ指令信号（即ち、特定割合要求信号）を
表すに過ぎない。全常用ブレーキ要求信号は、ブレーキ
制御システムから電気的な列車指令線を介して、（１）
マスター電子ユニットを経て、ブレーキ制御バス１０及
び通信インターフェース手段２１０を通ってブレーキ保
証モジュール３００に入る経路（ＲＴ−５／Ｔ−１型及
びＲＴ−５／ＭＡＲＴＡ型の場合と同様）、（２）通信
インターフェース手段２１０を経て、ブレーキ保証モジ
ュール３００に入る経路、又は（３）ブレーキ保証モジ
ュール３００に直接入る経路、のいずれかの経路を通る
ように経路選択され得る。同様に、全常用ブレーキ要求
信号は、ブレーキ制御システムから空気圧列車指令線を
介して圧力変換器へ、そこから最終的にマスター電子ユ
ニット、ブレーキ制御バス１０、通信インターフェース
手段２１０を通って、ブレーキ保証モジュール３００に
入るように経路選択されることができる。例えば、２６
−Ｃブレーキ制御システムでは、中央制御ユニットは、
全常用ブレーキ要求信号を空気圧的にブレーキ管３に沿
って送る。ＢＰ感知ユニット８００のブレーキ管変換器
８０４は、空気圧全常用ブレーキ要求信号を電気信号に
変換し、これをＢＰ通信インターフェース手段８０５に
送る。ＢＰ感知ユニット８００は、マスター電子ユニッ
トがこの電気信号を利用できるようにし、マスター電子
ユニットは、この電気信号をブレーキ制御バス１０に沿
って通信インターフェース手段２１０に送り、最終的に
はブレーキ保証モジュール３００に渡す。

【００５９】ブレーキ保証モジュール３００の非常用リ
レー駆動装置３１０は、非常信号をブレーキ制御システ
ムから受け取る。通常は、非常信号は、（１）電気的な
列車指令線７を介して直接にブレーキ保証モジュール３
００に入る経路、又は（２）空気圧な列車指令線を介し
て圧力スイッチに入り、それからブレーキ保証モジュー
ルに入る経路を通るように経路選択される。例えば、２
６−Ｃブレーキ制御システムでは、中央制御ユニット
は、非常信号を空気圧的にブレーキ管３に沿って送る。
ブレーキ管３内の圧力が非常レベルまで下がると、各汎
用空気ブレーキ制御ユニット１００のブレーキ管圧力ス
イッチ４８０は、非常事態を意味する電気信号を生成す
る。ブレーキ管圧力スイッチ４８０は、この非常信号を
ブレーキ保証モジュール３００に送る。非常用リレー駆
動装置３１０は、非常信号の電圧レベルを、該レベルが
ブレーキ保証モジュール３００の論理回路と矛盾しなく
なるように低下させる。非常用リレー駆動装置３１０
は、また、図３及び５に示すように、この論理非常用検
出信号を通信インターフェース手段２１０に帰還させ
る。全常用ブレーキ要求信号及び非常信号の両方が論理
ＯＲゲート３０１の入力に印加され、その出力はタイマ
回路３５０のトリガー／イネーブル入力に供給される。
全常用ブレーキ要求信号は、勿論、この構成では使用さ
れても使用されなくてもよい。

【００６０】ブレーキ保証モジュールの総和回路は、ブ
レーキシリンダ圧力帰還信号とダイナミック・ブレーキ
帰還信号との両方を受け取る。ブレーキシリンダ帰還信
号は、ブレーキシリンダ変換器４６０から変換器インタ
ーフェース手段２６０を介して来る信号であって、台車
のブレーキの実際の摩擦制動力を表す。ダイナミック・
ブレーキ帰還信号は、最終的に推進装置から来る信号で
あって、推進モーターを通して加えられるダイナミック
・ブレーキ力を表す。ダイナミック・ブレーキ帰還信号
は、電気的な列車指令線を介して、（１）マスター電子
ユニット、ブレーキ制御バス１０、通信インターフェー
ス手段２１０を通ってブレーキ保証モジュール３００に
入る経路、（２）通信インターフェース手段２１０を通
ってブレーキ保証モジュール３００に入る経路、又は
（３）ブレーキ保証モジュール３００に直接入る経路、
のいずれかを通るように経路選択される。総和回路３２
０の出力は、摩擦制動力及び動的制動力の両方を含む総
制動力を表す信号である。

【００６１】レベル検出回路３３０は、総和回路３２０
から総制動力信号を受け取る。総制動力が所定閾値を上
回るとき、レベル検出回路３３０は、閾値信号を遅延回
路３４０に出力する。もし遅延回路３４０がこの閾値信
号を所定時間、好ましくは１秒間にわたって受け続けた
ならば、遅延回路３４０は、論理レベル信号をタイマ回
路３５０のリセット入力に送る。遅延回路３４０は、ブ
レーキシリンダ帰還信号及びダイナミック・ブレーキ帰
還信号のいずれか又はその両方の中の短命のノイズ或い
は過渡電流が偶発的にタイマ回路３５０のタイマをリセ
ットすることを防止する。遅延回路３４０からのレベル
信号出力は、所定時間中、総制動力が所定閾値を上回っ
ていることを示す。この所定閾値は、全常用ブレーキレ
ベルに設定されるのが好ましく、或いは、ブレーキ保証
モジュールが組み込まれるブレーキ制御システムの種類
によっては他のどんなレベルも適当と思われる。

【００６２】論理ＡＮＤゲート３０２は、遅延回路３４
０からのレベル信号出力とゼロ速度信号との両方を受け
取る。このゼロ速度信号は、（１）電気的な列車指令線
からマスター電子ユニット、ブレーキ制御バス１０、通
信インターフェース手段２１０を通ってブレーキ保証モ
ジュール３００に入る経路、（２）電気的な列車指令線
から通信インターフェース手段２１０を通ってブレーキ
保証モジュール３００に入る経路、又は（３）速度セン
サ・インターフェース手段２４０からローカル制御手段
２３０を通ってブレーキ保証モジュール３００に入る経
路、のいずれかを通るように経路選択されることができ
る。ゼロ速度信号は、鉄道車両の速度がほぼゼロ、即ち
通常は時速４．８ｋｍ（３ｍｐｈ）より低いときに現れ
る。論理ＡＮＤゲート３０２の出力は、タイマ回路３５
０のセット入力に入る。

【００６３】非常用リレー駆動装置３１０は、非常用リ
レー接点ＥＭＲＬの開閉を制御する。１つの非常用リレ
ー接点（第一非常用リレー接点）は、ダイナミック・ブ
レーキ帰還信号を総和回路３２０に供給するライン（第
二ライン）に繋がっており、もう１つの非常用リレー接
点（第二非常用リレー接点）は、通信インターフェース
手段２１０に入っている非常用状況ライン３１１に繋が
っている。この状況ラインを通してブレーキ保証モジュ
ール３００は、非常用リレー接点の状態及び条件に関す
る帰還を通信インターフェース手段２１０に送ることが
できる。通信インターフェース手段２１０を通して、汎
用空気ブレーキ制御ユニット１００は、マスター電子ユ
ニット或いはブレーキ制御バス１０上の如何なる装置に
も、この状況信号を利用できるようにすることができ
る。非常用リレー駆動装置３１０が非常信号に応答して
賦活すると、非常用リレー接点が開き、ダイナミック・
ブレーキ帰還信号が総和回路３２０の入力から除去され
る。これにより、非常制動時に摩擦制動力（動的制動力
ではない）のみがブレーキ保証モジュール３００により
考慮されることが保証される。

【００６４】弁リレー駆動装置３６０は、ソレノイド・
リレー接点ＳＲ１及びＳＲ２の開閉を制御する。ソレノ
イド・リレー接点ＳＲ１のうちの２個（第一セットのソ
レノイド・リレー接点）は、非常用ブレーキ弁４１０の
コイルに給電する電力制御ライン及び復帰制御ラインに
繋がっている。ソレノイド・リレー接点ＳＲ１の他の２
個（第二セットのソレノイド・リレー接点）は、通信イ
ンターフェース手段２１０に信号を供給するソレノイド
状況ライン４１１に繋がっている。同様に、接点ＳＲ２
のうちの２個（第一セットのソレノイド・リレー接点）
は、逃がし弁４３０のコイルに給電する電力制御ライン
及び復帰制御ラインに繋がっている。接点ＳＲ２の他の
２個（第二セットのソレノイド・リレー接点）は、通信
インターフェース手段２１０に信号を供給するソレノイ
ド状況ライン４３１に繋がっている。これら２本のソレ
ノイド状況ラインを通して、ブレーキ保証モジュール３
００は、弁の状態並びにソレノイド・リレー接点ＳＲ１
及びＳＲ２の状態及び条件とに関する帰還を通信インタ
ーフェース手段２１０に送ることができる。通信インタ
ーフェース手段２１０を通して、汎用空気ブレーキ制御
ユニット１００は、マスター電子ユニット或いはブレー
キ制御バス１０上の如何なる装置にも、これらの状況信
号を利用できるようにすることができる。

【００６５】ブレーキ保証モジュールに電力が印加され
ていないとき或いは非常時には、弁リレー駆動装置３６
０は、賦活されない。これにより、ソレノイド・リレー
接点ＳＲ１及びＳＲ２は、その常開状態をとることがで
き、また、非常用ブレーキ弁４１０及び逃がし弁４３０
のコイルへの給電が確実に遮断される。非常用ブレーキ
弁４１０は消磁され（開かれ）、これにより、非常用ブ
レーキ制御圧力が応荷重中継弁６０１のブレーキ制御ポ
ート６５４に流れ得るようになる。逃がし弁４３０も消
磁され（閉じられ）、これにより、ブレーキ制御ポート
６５４の圧力が大気に逃げることが防止される。応荷重
中継弁６０１は、該弁６０１が鉄道車両のエアサスペン
ションシステムから受ける圧力に比例する圧力をブレー
キシリンダに供給することによって応答する。これによ
り、応荷重中継弁６０１は、非常制動時に鉄道車両によ
り支持されている荷重を補償することができる。

【００６６】しかし、弁リレー駆動装置３６０が賦活さ
れると、このドライバは、ソレノイド・リレー接点ＳＲ
１及びＳＲ２を閉じることにより、電力がソレノイド・
リレー接点ＳＲ１及びＳＲ２を通って、２つの弁のコイ
ルに流れることを可能にする。しかし、非常用ブレーキ
弁及び逃がし弁のいずれか一方が実際に励磁されるの
か、その両方が実際に励磁されるのかは、それらが通信
インターフェース手段２１０及び及びローカル制御手段
２３０を介してマスター電子ユニットによってどの様に
制御されるのかによる。マスター電子ユニットは、ブレ
ーキ制御圧力が応荷重中継弁６０１のブレーキ制御ポー
ト６５４に生じ或いは消えることを可能にするために、
常用ブレーキ電磁弁、逃がし電磁弁及び非常用ブレーキ
電磁弁を制御することができる。例えば、ブレーキ弛め
動作中、非常用ブレーキ弁は励磁され（閉じられ）、こ
れにより、非常ブレーキ制御圧力がブレーキ制御ポート
６５４に流れることが防止される。同時に、逃がし弁も
励磁され（開かれ）、これにより、ブレーキ制御ポート
６５４の圧力が大気に逃げ得るようになる。同様に、例
えば、普通の常用ブレーキ動作時には、非常用ブレーキ
弁は励磁され（閉じられ）、常用ブレーキ弁及び逃がし
弁は、常用ブレーキ制御圧力がブレーキ制御ポート６５
４に生じ或いは消えることができるように制御される。
このとき応荷重中継弁６０１は、適当な荷重補償済みブ
レーキシリンダ圧力をブレーキシリンダに供給すること
により応答し、この圧力を通して該中継弁は、常用制動
時に鉄道車両により支持されている荷重を補償する。

【００６７】電力が最初にブレーキ保証モジュール３０
０に印加されたとき、弁リレー駆動装置３６０は、タイ
マ回路３５０がセットされるまでは賦活しない。即ち、
ブレーキ保証モジュール３００は、遅延回路３４０から
ゼロ速度信号及びレベル信号を受信するラインを監視す
る。これらの信号の双方が同時にＡＮＤゲート３０２の
入力に現れたとき、それは、鉄道車両の速度がほぼゼロ
であり且つ列車の始動時に予期されるようにブレーキシ
リンダ圧力が所定閾値を上回っている（即ち、台車のブ
レーキがかかっている）ことを示す。このことは、ブレ
ーキの弛めを許す前に、ブレーキシリンダ内に圧力が生
じていることを保証する。この様な条件下で、ＡＮＤゲ
ート３０２は、論理セット信号をタイマ回路３５０のセ
ット入力に送り、この信号がタイマ回路をセットする。
するとタイマ回路は、弁リレー駆動装置３６０を賦活さ
せるとともに、ブレーキ保証モジュール３００を待機動
作モードにする。

【００６８】この待機動作モード中、ブレーキ保証モジ
ュール３００は、非常信号及び全常用ブレーキ要求信号
を受信するラインを監視する。弁リレー駆動装置３６０
は、この待機モード中に賦活されている。従って、ソレ
ノイド・リレー接点ＳＲ１及びＳＲ２が閉じられ、これ
により、電力がソレノイド・リレー接点ＳＲ１及びＳＲ
２を通って２つの弁のコイルに流れ得るようになる。こ
のときにも、非常用ブレーキ弁及び逃がし弁のいずれか
一方が実際に励磁されるのか、その両方が実際に励磁さ
れるのかは、これらの弁が通信インターフェース手段２
１０及びローカル制御手段２３０を介してマスター電子
ユニットによってどの様に制御されるのかによる。マス
ター電子ユニットは、常用ブレーキ弁、逃がし弁及び非
常用ブレーキ弁を制御して、ブレーキ制御圧力がブレー
キ制御ポート６５４に生じ或いは消え得るようにするこ
とができる。従って、ブレーキ保証モジュール３００が
この待機モードとなっている間、弁は、前記の様にブレ
ーキを弛め或いは常用制動および／または非常用制動動
作を提供するべく制御されることができる。電力が無く
ならず、また到来した全常用ブレーキ要求信号や非常信
号に対する応答が無いならば、ブレーキ保証モジュール
は、この待機状態にとどまっている。

【００６９】その間、ブレーキ保証モジュールは、非常
信号及び全常用ブレーキ要求信号を受信するラインを監
視する。非常用リレー駆動装置３１０は、非常信号を受
信すると、それを論理非常用検出信号に変換するととも
に、非常用リレー接点を開く。これにより、非常時にダ
イナミック・ブレーキ帰還信号が総和回路３２０から除
去され得るようになる。これはまた、非常用リレー接点
の状態及び条件に関する帰還を通信インターフェース手
段２１０から除去することをも可能にする。全常用ブレ
ーキ要求信号又は非常検出信号がＯＲゲート３０１の入
力に現れると、このＯＲゲートは、論理イネーブル信号
をトリガー／イネーブル入力に送って、タイマ回路３５
０を使用可能にする。するとタイマ回路３５０のタイマ
は、作動し始める。

【００７０】タイマが作動している間、ブレーキ制御シ
ステムに誤動作がないとすれば、ブレーキ制御システム
自体は、（汎用空気ブレーキ制御ユニットを介して）ブ
レーキシリンダに圧力を生じさせているべきである。こ
のブレーキシリンダ圧力の上昇は、ブレーキシリンダ帰
還信号の対応する変化により証明される。摩擦制動力及
び動的制動力の増大は、もしあれば、それぞれブレーキ
シリンダ圧力帰還信号及びダイナミック・ブレーキ帰還
信号の形で総和回路３２０に送られる。これに応答し
て、総和回路３２０は、総制動力信号をレベル検出回路
３３０に出力する。総制動力が所定閾値を上回ると、レ
ベル検出回路３３０は、閾値信号を遅延回路３４０に出
力する。遅延回路３４０がこの閾値信号を所定時間にわ
たって受信し続けたならば、遅延回路３４０は、レベル
信号をタイマ回路３５０のリセット入力に送る。

【００７１】もしリセット入力がタイマの始動から好ま
しくは３〜５秒間の所定時間内にレベル信号を受け取っ
たならば、タイマ回路は、タイマをリセットして、ブレ
ーキ保証モジュール３００を待機モードに保つ。弁リレ
ー駆動装置は、この待機モード中、連続的に賦活されて
いることによって、ソレノイド・リレー接点ＳＲ１及び
ＳＲ２を閉じた状態に保って、逃がし弁及び非常用ブレ
ーキ弁のコイルへの電力の供給を許す。このときにも、
これら２つの弁の一方が実際に励磁されるのか、両方が
励磁されるのかは、前記の様にマスター電子ユニットが
常用ブレーキ弁、非常用ブレーキ弁及び逃がし弁をどの
様に制御するかによる。ブレーキ制御システムが非常用
ブレーキ指令信号に応答しても常用ブレーキ指令信号に
応答しても、ブレーキ保証モジュール３００は干渉しな
い。それは、ブレーキ制御システム自身が、マスター電
子ユニット及び汎用空気ブレーキ制御ユニット（ブレー
キ保証モジュールを除く）を介して、適当なブレーキ制
御圧力をブレーキ制御ポート６５４に加える弁を制御し
ているからである。このとき応荷重中継弁６０１は、所
望の圧力をブレーキシリンダに供給することにより、ブ
レーキをかけるとともにタイマ回路３５０をリセットす
る。タイマ回路の状況ライン３５１を通して、タイマ回
路３５０はタイマがリセットしたか否かを示す。

【００７２】誤動作があって、その結果として、タイマ
が作動し始めた後に（即ち、全常用ブレーキ要求信号又
は非常用検出信号がタイマ回路３５０のトリガー入力で
受信された後）、ブレーキシリンダ内に圧力が生じなか
ったとしたらどうなるかを考察しよう。もしレベル信号
が所定時間内にタイマ回路３５０のリセット入力に現れ
なければ、ブレーキ保証モジュール３００は、強制的に
干渉モードにされる。干渉モード中、タイマ回路３５０
は、弁リレー駆動装置３６０を賦活しない。これによ
り、ソレノイド・リレー接点ＳＲ１及びＳＲ２は、その
常開状態となることができ、逃がし弁４１０及び非常用
ブレーキ弁４３０のコイルへの給電が確実に遮断され
る。非常用ブレーキ弁は、消磁され（開かれ）、これに
より、非常用ブレーキ制御圧力が応荷重中継弁６０１の
ブレーキ制御ポート６５４に流れることができる。逃が
し弁も消磁され（閉じられ）、これにより、ブレーキ制
御ポート６５４の圧力が大気中に逃げることが防止され
る。このとき応荷重中継弁６０１は、ブレーキシリンダ
に荷重補償済みブレーキシリンダ圧力を供給することに
よって応答し、この圧力を通してこの弁は、この非常制
動中に鉄道車両により支持されている荷重を補償する。

【００７３】ブレーキ保証モジュールは、電力が無くな
ったことに応答し或いは上記の所定条件の集合に応答し
て、干渉モードで動作する。干渉モード中、ブレーキ保
証モジュール３００自体は、本質的に、非常用ブレーキ
制御圧力を応荷重中継弁のブレーキ制御ポート６５４に
供給するように弁を制御する。これにより、非常圧力が
ブレーキシリンダに供給されて、台車のブレーキがかか
る。もっと詳しく述べると、強制的に干渉モードにされ
ているとき、ブレーキ保証モジュール３００は、マスタ
ー電子ユニット及びローカル制御手段が待機モード中に
持つ或いは持つことのできる逃がし電磁弁及び非常用ブ
レーキ電磁弁に対する制御機能を中断させる。ローカル
制御手段２３０は、最早逃がし弁及び非常用ブレーキ弁
を制御しないけれども、依然として常用ブレーキ弁４２
０を制御することができる。ブレーキ保証モジュール３
００が干渉モードで動作するときには、常用ブレーキ弁
４２０の状態は、重要でなくなる。

【００７４】ブレーキ保証モジュール３００は、一旦干
渉モードにされると、待機モードには復帰せず、タイマ
回路３５０がそのセット入力でセット信号を受信するま
では、弁リレー駆動装置３６０を再賦活させる。それ
は、総制動力が再び所定時間にわたって所定閾値を上回
ると共に列車の速度が再びゼロに減じたときに起こる。
その様になったとき、ＡＮＤゲート３０２は、セット信
号をセット入力に送り、この信号がタイマ回路３５０を
セットする。タイマ回路がセットされると、弁リレー駆
動装置３６０が再賦活し、ブレーキ保証モジュール３０
０は、再び待機モードとなる。待機モード中、ブレーキ
保証モジュール３００は、再び、ローカル制御手段２３
０がマスター電子ユニットから受け取ったブレーキ制御
信号に従って、ローカル制御手段２３０が逃がし弁及び
非常用ブレーキ弁を制御することを許す。従って、これ
らの電磁弁は、ローカル制御手段２３０により指令され
た状態となる。勿論、応荷重中継弁は、自分のブレーキ
制御ポート６５４で受け取ったどの様な圧力にも応答
し、もしあるならば、対応する圧力をブレーキシリンダ
に供給する。その間、ブレーキ保証モジュールは、非常
信号及び全常用ブレーキ要求信号を受信するラインを再
び監視する。

【００７５】鉄道産業の或る権威は、非常用制動時には
車輪滑り制御機能を抑制すべきことを要求している。従
って、ブレーキ保証モジュール３００は、図５に示され
ているように、２つの車輪滑り抑制接点ＷＳＩ１及びＷ
ＳＩ２を含むことができる。一方の車輪滑り抑制接点Ｗ
ＳＩ１は、非常用ブレーキ弁４１０のコイルに給電する
電力ライン（制御ライン）と繋がっている。他方の車輪
滑り抑制接点ＷＳＩ２は、逃がし弁４３０のコイルに給
電する電力ライン（制御ライン）と繋がっている。前述
したように、マスター電子ユニット又は汎用空気ブレー
キ制御ユニット１００のいずれかが、車輪滑り抑制接点
の開閉を制御することができる。

【００７６】車輪滑り抑制接点ＷＳＩ１及びＷＳＩ２が
活動を始めることができるのは、ブレーキ保証モジュー
ルが待機モードで動作するときである。ブレーキ保証モ
ジュール３００は、前述したように、待機モード時に
は、ソレノイド・リレー接点ＳＲ１及びＳＲ２を閉じた
状態に保つ。同様に、マスター電子ユニットは、車輪滑
り抑制接点を閉じた状態に保って車輪滑り制御機能を使
用可能にすることができる。ソレノイド・リレー接点Ｓ
Ｒ１及びＳＲ２と車輪滑り抑制接点ＷＳＩ１及びＷＳＩ
２とが閉じていれば、マスター電子ユニットは、前述し
たようにローカル制御手段２３０を介して、常用制動又
は非常用制動を指令することができる。例えば、常用制
動時には、ローカル制御手段２３０は、常用ブレーキ制
御圧力がブレーキ制御ポート６５４に生じ得るように、
常用ブレーキ弁４２０は開き（普通は励磁される）且つ
逃がし弁４３０は閉じる（消磁される）様に、これらの
弁に指令する。同様に、非常制動時には、ローカル制御
手段２３０は、非常用ブレーキ制御圧力がブレーキ制御
ポート６５４に生じ得るように、非常用ブレーキ弁は開
き（消磁され）逃がし弁は閉じる（消磁される）様に、
これらの弁に指令する。応荷重中継弁は、各ブレーキ制
御圧力に応答して、応荷重中継弁がエアサスペンション
・システムから受ける圧力に比例する、対応する圧力を
ブレーキシリンダに供給する。

【００７７】車輪滑り制御機能が設けられる場合には、
マスター電子ユニットは、車輪滑り時にローカル制御手
段２３０を介して、少なくとも短時間の間逃がし弁４３
０を開いて（励磁して）、前述したようにブレーキシリ
ンダ内の圧力を下げる。これにより、台車の車輪に加え
られるブレーキ力は、車輪がレールに沿って滑らなくな
るまで下げられる。車輪が滑らなくなると、マスター電
子ユニットは、汎用空気ブレーキ制御ユニットを介し
て、ブレーキ制御システムによりブレーキ指令信号を介
して要求されるレベルまでブレーキ力を再び増大させ
る。

【００７８】しかし、非常制動時には、ブレーキ保証モ
ジュールの車輪滑り抑制接点を開くことにより、車輪滑
り制御機能を抑制することができる。車輪滑り抑制接点
が開いていれば、非常用ブレーキ弁及び逃がし弁は、各
々確実に消磁される（それぞれ開き、閉じられる）。勿
論、これにより、応荷重中継弁６０１のブレーキ制御ポ
ート６５４に、非常用ブレーキ制御圧力が生じ続けるこ
とができる。これに応じて、応荷重中継弁６０１は、対
応する荷重補償済みブレーキシリンダ圧力をブレーキシ
リンダに供給する。これに応じて、ブレーキは、非常用
制動力を台車の車輪に加える。

【００７９】車輪滑り抑制接点は、ブレーキ保証モジュ
ール３００が待機モードで動作している間に活動を開始
し、マスター電子ユニットは、ローカル制御手段２３０
を介して非常用ブレーキをかけるよう指令する。この様
な条件下で、車輪滑り抑制接点を開くことにより、非常
用制動中に車輪滑り制御機能を抑制することができる。
常用制動中にも、適宜、車輪滑り制御機能を抑制し得る
ことは明かである。

【００８０】本発明の現在好ましい実施例と、関連する
種々の特徴とを特許法に従って詳しく記述したが、当業
者は、本発明の範囲から逸脱することなく本発明を実施
する代替的な色々の方法に認識できるであろう。また、
当業者は、以上の解説は単に例を示しているに過ぎず、
添付の請求項のいずれをも特定の狭い解釈に限定するも
のではないことを理解するであろう。従って、本発明の
請求項だけでなく、下記の項目に記載の概念も、その保
護の対象とすることができる。 （１） 前記非常用リレー駆動装置は、前記非常信号を
受信した際に、前記ブレーキ制御システムにも前記非常
検出信号を伝送する請求項３に記載のブレーキ保証モジ
ュール。 （２） 前記車輪滑り抑制接点は、前記ブレーキ保証モ
ジュールが待機動作モードで動作している間に、非常制
動中にのみ前記車輪滑り制御機能が抑制されるように制
御されている請求項６に記載のブレーキ保証モジュー
ル。 （３） 前記非常用リレー駆動装置は、非常用状況ライ
ン内に繋がっている第二非常用接点を制御し、該非常用
状況ラインを通して、前記第一及び第二非常用接点の状
態及び条件を前記ブレーキ制御システムに伝送する請求
項１１に記載のブレーキ保証モジュール。 （４） 前記非常用リレー駆動装置は、前記非常信号を
受信した際に、前記ブレーキ制御システムにも前記非常
検出信号を伝送する上記（３）項に記載のブレーキ保証
モジュール。 （５） 前記車輪滑り抑制接点は、前記ブレーキ保証モ
ジュールが待機動作モードで動作している間に、非常制
動中にのみ前記車輪滑り制御機能が抑制されるように制
御されている請求項１４に記載のブレーキ保証モジュー
ル。 （６） 前記タイマ回路は、タイマ回路の状況ラインを
通して、前記ブレーキ制御システムに前記タイマ回路の
状態を伝送する請求項９に記載のブレーキ保証モジュー
ル。 （７） 前記ブレーキ保証モジュールは、電力を喪失し
た際、前記干渉動作モードで動作する請求項９に記載の
ブレーキ保証モジュール。

【００８１】従って、科学及び有益な技術の進歩を促進
するために、私達は、自分達のために添付の請求項に包
摂されるあらゆる発明を特許法により定められている期
間に渡って特許権により保護する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明が取り入れられているブレーキ制御シ
ステムの部分概略図である。

【図２】 図１に示されている本発明のブレーキ保証モ
ジュールを組み込んだ、汎用ブレーキ制御ユニットのブ
ロック図である。

【図３】 図１及び２に示されている汎用ブレーキ制御
ユニットの内部でブレーキ保証モジュールの接続の仕方
を示すブロック図である。

【図４】 ブレーキ制御プロセスを説明するブロック図
である。

【図５】 図２及び３に示されている汎用ブレーキ制御
ユニットの内部に接続されたブレーキ保証モジュールの
概略図である。

【符号の説明】

１…ブレーキ制御システム、２…供給タンク、３…ブレ
ーキ管、４…ＶＸ逃がし弁、５…Ａ−１減圧中継弁、７
…列車指令線、１０…ブレーキ制御バス、１００…汎用
空気ブレーキ制御ユニット、１２１…中継弁供給ポー
ト、１２２…ブレーキシリンダ出力ポート、１２３…空
気ばね供給ポート、１２４…非常用ブレーキ供給ポー
ト、１２５…常用ブレーキ供給ポート、１２６…ブレー
キ管ポート、１２７…排気ポート、２００…電子セクシ
ョン、２１０…通信インターフェース手段、２３０…ロ
ーカル制御手段、２４０…速度センサ・インターフェー
ス手段、２５０…ソレノイド駆動手段、２６０…変換器
インターフェース手段、３００…ブレーキ保証モジュー
ル、３０１…ＯＲゲート、３０２…ＡＮＤゲート、３１
０…非常用リレー駆動装置、３１１，３５１，４１１，
４３１…状況ライン、３２０…総和回路、３３０…レベ
ル検出回路、３４０…遅延回路、３５０…タイマ回路、
３６０…弁リレー駆動装置、４００…電空セクション、
４１０…非常用ブレーキ弁、４２０…常用ブレーキ弁、
４３０…逃がし弁、４５０…空気ばね変換器、４６０…
ブレーキシリンダ変換器、４７０…ブレーキシリンダ制
御変換器、４８０…ブレーキ管圧力スイッチ、６００…
空気圧セクション、６０１…応荷重中継弁、６５１…供
給ポート、６５２…出力ポート、 ６５３…荷重ポー
ト、６５４…ブレーキ制御ポート、６５５…排気ポー
ト、８００…ＢＰ感知ユニット、８０２…補助タンク、
８０３…制御タンク、８０４…ブレーキ管変換器、８０
５…ＢＰ送信インターフェース手段、８１０…ＭＣ−３
１制御弁部、８１１…三状態弁、８１２…急速常用弁、
８１３…急速逃がし弁、８２１…第１パイロット・ポー
ト、８２２…第２パイロット・ポート、８３０…ＣＳ電
磁弁、８４０…ポート、８５０…管、Ｅ１，Ｅ２…排気
ポート、ＳＲ１，ＳＲ２…ソレノイド・リレー接点、Ｗ
ＳＩ１，ＷＳＩ２…車輪滑り抑制接点、ＥＭＲＬ…非常
用接点（第一非常用接点、第二非常用接点）。

フロントページの続き (72)発明者 リチャード・ディー・メイザー アメリカ合衆国、サウス・カロライナ 州、グリーア、リッチフィールド・テラ ス 206 (56)参考文献 特開 平２−144253（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−2086（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−67240（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−67241（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−253127（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−295236（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−58540（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−86400（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60T 13/66

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄道車両の少なくとも１つの台車のブレ
   ーキを確実にかけるためのブレーキ制御システムと一緒
   に使用するブレーキ保証モジュールにおいて、 （ａ） 第一供給ライン上の摩擦制動力を示す信号と、
   第二供給ライン上のダイナミック・ブレーキ力を示す信
   号とを受信すると共に、該摩擦制動力信号及び該ダイナ
   ミック・ブレーキ力信号を総和して総制動力信号にする
   総和回路と、 （ｂ） 前記総和回路から受信した前記総制動力信号が
   所定閾値を上回る時に、閾値信号を発生するレベル検出
   回路と、 （ｃ） 前記レベル検出回路から前記閾値信号を所定時
   間にわたって受信し続けた際に、レベル信号を発生する
   遅延回路と、 （ｄ） 非常用リレー駆動装置であって、該非常用リレ
   ー駆動装置が前記第二供給ラインに繋がっている第一非
   常用接点を制御することによって、前記ブレーキ制御シ
   ステムから非常信号を受信した際に、該非常用リレー駆
   動装置が非常検出信号を伝送すると共に前記第一非常用
   接点を開成することにより、前記ダイナミック・ブレー
   キ力信号が前記総和回路に受信されないようになってい
   る該非常用リレー駆動装置と、 （ｅ） 前記ブレーキ制御システムにより通常その動作
   を制御される電磁弁を励磁するために使われる制御ライ
   ン内に各々が繋がっている第一セットのソレノイド・リ
   レー接点を制御する弁リレー駆動装置であって、該弁リ
   レー駆動装置が賦活されると、該弁リレー駆動装置が前
   記第一セットのソレノイド・リレー接点を閉成すること
   により、前記ブレーキ制御システムが前記電磁弁を制御
   できるようにし、該弁リレー駆動装置が賦活されると、
   該弁リレー駆動装置が前記第一セットのソレノイド・リ
   レー接点を開成することにより、前記ブレーキ制御シス
   テムが前記電磁弁を制御できなくなるようしている該弁
   リレー駆動装置と、 （ｆ） セット入力と、トリガー入力と、そしてリセッ
   ト入力とを有するタイマ回路とを備え、前記レベル信号
   とゼロ速度信号との両方が同時に発生したことの指示を
   前記セット入力が受信した際に、前記タイマ回路が前記
   弁リレー駆動装置を賦活させることにより、前記ブレー
   キ保証モジュールを待機動作モードにし、該待機動作モ
   ード中に前記タイマ回路が前記非常検出信号について前
   記トリガー入力を監視するようにし、該非常検出信号に
   応答して前記タイマ回路が使用可能化されて、もし前記
   タイマ回路が前記リセット入力において所定時間内に前
   記レベル信号を受信したなら、前記タイマ回路をリセッ
   トすることにより、前記ブレーキ保証モジュールを前記
   待機動作モードに保つ他に、前記タイマ回路が前記弁リ
   レー駆動装置を賦活しないことにより、前記ブレーキ保
   証モジュールを干渉動作モードにするようになってい
   る、ブレーキ保証モジュール。
2. 【請求項２】 前記遅延回路により発生された前記レベ
   ル信号は、前記ブレーキ制御システムにも伝送される請
   求項１に記載のブレーキ保証モジュール。
3. 【請求項３】 前記非常用リレー駆動装置は、非常用状
   況ライン内に繋がっている第二非常用接点を制御し、該
   非常用状況ラインを通して、前記第一及び第二非常用接
   点の状態及び条件を前記ブレーキ制御システムに伝送す
   る請求項１に記載のブレーキ保証モジュール。
4. 【請求項４】 前記弁リレー駆動装置は、各々がソレノ
   イド状況ライン内に繋がっている第二セットのソレノイ
   ド・リレー接点を制御し、該状況ラインを通して、前記
   第一セットのソレノイド・リレー接点及び前記電磁弁の
   状態及び条件を前記ブレーキ制御システムに伝送する請
   求項１に記載のブレーキ保証モジュール。
5. 【請求項５】 前記タイマ回路は、前記待機動作モード
   中、前記非常検出信号だけでなく全常用ブレーキ要求信
   号について前記トリガー入力を監視し、該非常検出信号
   及び全常用ブレーキ要求信号のいずれか又はその両方に
   応答して前記タイマ回路が使用可能になる請求項１に記
   載のブレーキ保証モジュール。
6. 【請求項６】 前記ブレーキ制御システムにより通常そ
   の動作を制御される前記電磁弁の一つを励磁するために
   使われる前記制御ラインの一つに各々が繋がっている一
   組の車輪滑り抑制接点であって、該車輪滑り抑制接点が
   閉成している時車輪滑り制御機能を使用可能にし、開成
   している時該車輪滑り制御機能を抑制するように、該車
   輪滑り抑制接点を制御するための請求項１に記載のブレ
   ーキ保証モジュール。
7. 【請求項７】 前記タイマ回路は、タイマ回路の状況ラ
   インを通して、前記ブレーキ制御システムに前記タイマ
   回路の状態を伝送する請求項１に記載のブレーキ保証モ
   ジュール。
8. 【請求項８】 前記ブレーキ保証モジュールは、電力を
   喪失した際、前記干渉動作モードで動作する請求項１に
   記載のブレーキ保証モジュール。
9. 【請求項９】 鉄道車両の少なくとも１つの台車のブレ
   ーキを確実にかけるためのブレーキ制御システムと一緒
   に使用するブレーキ保証モジュールにおいて、 （ａ） 第一供給ライン上の摩擦制動力を示す信号と、
   第二供給ライン上のダイナミック・ブレーキ力を示す信
   号とを受信すると共に、該摩擦制動力信号及び該ダイナ
   ミック・ブレーキ力信号を総和して総制動力信号にする
   総和回路と、 （ｂ） 前記総和回路から受信した前記総制動力信号が
   所定閾値を上回る時に、閾値信号を発生するレベル検出
   回路と、 （ｃ） 前記レベル検出回路から前記閾値信号を所定時
   間にわたって受信し続けた際に、レベル信号を発生する
   遅延回路と、 （ｄ） 前記ブレーキ制御システムから受信した非常信
   号に応答して、非常検出信号を発生する非常用リレー駆
   動装置と、 （ｅ） 前記ブレーキ制御システムにより通常その動作
   を制御される弁を励磁するために使われる制御ライン内
   に各々が繋がっている第一セットのソレノイド・リレー
   接点を制御する弁リレー駆動装置であって、該弁リレー
   駆動装置が賦活されると、該弁リレー駆動装置が際前記
   第一セットのソレノイド・リレー接点を閉成することに
   より、前記ブレーキ制御システムが前記弁を制御できる
   ようにし、該弁リレー駆動装置が賦活されないと、該弁
   リレー駆動装置が前記第一セットのソレノイド・リレー
   接点を開成することにより、前記ブレーキ制御システム
   が前記弁を制御できなくなるようしている該弁リレー駆
   動装置と、 （ｆ） セット入力と、トリガー入力と、そしてリセッ
   ト入力とを有するタイマ回路とを備え、前記レベル信号
   とゼロ速度信号との両方が同時に発生したことの指示を
   前記セット入力が受信した際に、前記タイマ回路が前記
   弁リレー駆動装置を賦活させることにより、前記ブレー
   キ保証モジュールを待機動作モードにし、該待機動作モ
   ード中に前記タイマ回路が前記非常検出信号について前
   記トリガー入力を監視するようにし、該非常検出信号に
   応答して前記タイマ回路が使用可能化されて、もし前記
   タイマ回路が前記リセット入力において所定時間内に前
   記レベル信号を受信したなら、前記タイマ回路をリセッ
   トすることにより、前記ブレーキ保証モジュールを前記
   待機動作モードに保つ他に、前記タイマ回路が前記弁リ
   レー駆動装置を賦活しないことにより、前記ブレーキ保
   証モジュールを干渉動作モードにするようになってい
   る、ブレーキ保証モジュール。
10. 【請求項１０】 前記遅延回路により発生された前記レ
    ベル信号は、前記ブレーキ制御システムにも伝送される
    請求項９に記載のブレーキ保証モジュール。
11. 【請求項１１】 前記非常用リレー駆動装置は、前記第
    二供給ライン内に繋がっている第一非常用接点を制御す
    ることによって、前記非常用リレー駆動装置が前記非常
    信号を受信した際前記第一非常用接点を開成することに
    より、前記ダイナミック・ブレーキ力信号が前記総和回
    路により発生された前記総制動力信号に干渉しないよう
    にする請求項９に記載のブレーキ保証モジュール。
12. 【請求項１２】 前記弁リレー駆動装置は、各々がソレ
    ノイド状況ライン内に繋がっている第二セットのソレノ
    イド・リレー接点を制御し、該状況ラインを通して、前
    記第一セットのソレノイド・リレー接点及び前記電磁弁
    の状態及び条件を前記ブレーキ制御システムに伝送する
    請求項９に記載のブレーキ保証モジュール。
13. 【請求項１３】 前記タイマ回路は、前記待機動作モー
    ド中、前記非常検出信号だけでなく全常用ブレーキ要求
    信号について前記トリガー入力を監視し、該非常検出信
    号及び全常用ブレーキ要求信号のいずれか又はその両方
    に応答して前記タイマ回路が使用可能になる請求項９に
    記載のブレーキ保証モジュール。
14. 【請求項１４】 前記ブレーキ制御システムにより通常
    その動作を制御される前記弁の一つを励磁するために使
    われる前記制御ラインの一つに各々が繋がっている一組
    の車輪滑り抑制接点であって、該車輪滑り抑制接点が閉
    成している時車輪滑り制御機能を使用可能にし、開成し
    ている時該車輪滑り制御機能を抑制するように、該車輪
    滑り抑制接点を制御するための請求項９に記載のブレー
    キ保証モジュール。