JP4606519B2 - 列車ブレーキ装置 - Google Patents

Description

本発明は、列車のブレーキ装置に関するものである。

空気ブレーキ制御部を有する列車ブレーキ装置は、空気ブレーキ制御部が常用ブレーキ指令や非常ブレーキ指令に基づいて所定の信号を生成し、電磁弁が当該所定の信号に対応する空気信号を生成することにより所定のブレーキシリンダ力を得ることが可能である。

従来、例えば下記特許文献１に示される列車ブレーキ装置は、空気ブレーキ制御部において、常用ブレーキ制御用および滑走制御用の回路を共通化している。一方、非常ブレーキ用の回路は、常用ブレーキ制御用および滑走制御用の回路から独立した構成である。また電磁弁は、常用ブレーキ制御用および滑走制御用の電磁弁を共通化しているが、非常ブレーキ用の電磁弁は独立した構成である。そのため、従来の列車ブレーキ装置は、常用ブレーキ制御および滑走制御とは独立して非常ブレーキを発生することが可能である。

特開２００１‐０１８７８４号公報

しかしながら、特許文献１に示される列車ブレーキ装置は、空気ブレーキ制御部の回路と電磁弁がそれぞれ複数存在するため、装置の製造とメンテナンスに要する手間や費用が増大し、空気ブレーキの更なる信頼性向上に課題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、空気ブレーキの更なる信頼性を向上させることができる列車ブレーキ装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる列車ブレーキ装置は、
常用ブレーキ指令または非常ブレーキ指令に基づいて、ブレーキシリンダに作用するブレーキシリンダ圧力を制御する制御部を備えた列車ブレーキ装置において、供給された圧縮空気を前記ブレーキシリンダに供給する供給弁と、供給された前記圧縮空気を調圧する排気弁とを有する電磁弁部を備え、前記制御部は、第１の非常ブレーキ用スイッチと第１の常用ブレーキ制御用スイッチとを含む直列接続回路の両端に第１の滑走制御用スイッチを並列接続したスイッチ回路であって、一端が回路電源に接続され、他端が前記供給弁に接続される第１のスイッチ回路と、第２の非常ブレーキ用スイッチと第２の常用ブレーキ制御用スイッチとを含む直列接続回路の両端に第２の滑走制御用スイッチを並列接続したスイッチ回路であって、一端が前記第１のスイッチ回路の他端に接続され、他端が前記排気弁に接続される第２のスイッチ回路と、を有する電磁弁駆動回路を備えたことを特徴とする。

本発明にかかる列車ブレーキ装置によれば、非常ブレーキ用スイッチと常用ブレーキ制御用スイッチの直列接続回路に滑走制御用スイッチを並列接続した２つのスイッチ回路にそれぞれ接続される供給弁と排気弁とを有し、排気弁は供給弁に連動する構成なので、空気ブレーキの更なる信頼性を向上させることができるという効果を奏する。

図１は、実施の形態１にかかる列車ブレーキ装置の構成の一例を示す図である。 図２は、実施の形態１にかかる電磁弁駆動回路の構成の一例を示す図である。 図３は、実施の形態２にかかる列車ブレーキ装置の構成の一例を示す図である。 図４は、実施の形態２にかかる電磁弁駆動回路の構成の一例を示す図である。 図５は、論理表の一例を示す図である。 図６は、回路構成を簡素化した電磁弁駆動回路の一例を示す図である。 図７は、電磁弁の温度制御回路のブロック図の一例を示す図である。

符号の説明

１ 制御部
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ 電磁弁駆動回路
２ 応荷重弁
２ａ 出力圧
３ｂ 圧力制御信号
３ｃ 制御信号
４ ＡＭＶＨ
５ ＡＭＶＬ
６ ＲＭＶＨ
７ ＲＭＶＬ
９ 中継弁
９ａ ブレーキシリンダ圧力
１０ ブレーキシリンダ
１１ 常用ブレーキ指令
１２ 非常ブレーキ指令
１３ 速度信号
１４ 荷重信号
２０ ＡＭＶ
２１ ＲＭＶ
５０ 論理表
７１ 温度センサＡ
７２ 温度センサＢ
７３ アナログ入力回路Ａ
７４ アナログ入力回路Ｂ
７５ Ａ／ＤコンバータＡ
７６ Ａ／ＤコンバータＢ
７７ ＩＯロジックＩＣ
７８ ストール検知
７９ デジタル入出力回路
８０ ヒータ
１００、３００ 列車ブレーキ装置
Ｓ１、Ｓ２ Ｈ／Ｗタイマ用接点
ＳＷ１、ＳＷ４ 滑走制御用スイッチ
ＳＷ２、ＳＷ５ 非常ブレーキ用スイッチ
ＳＷ３、ＳＷ６ 常用ブレーキ制御用スイッチ
Ｐ 回路電源

以下に、本発明にかかる列車ブレーキ装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる列車ブレーキ装置の構成の一例を示す図である。図１に示す列車ブレーキ装置１００は、主たる構成部として、制御部１、応荷重弁２、ＡＭＶ（Apply Magnet Valve:供給弁）２０、ＲＭＶ（Release Magnet Valve:排気弁）２１、中継弁９、およびブレーキシリンダ１０を有して構成されている。制御部１に接続される各構成部は、応荷重弁２を中心に左右対称に図示されている。これは、制御部１に接続される第１の構成部が各車両の第１の台車のブレーキを制御し、第２の構成部が第２の台車のブレーキを制御するためである。

制御部１は、ブレーキ指令部から送信される常用ブレーキ指令１１を取り込む。また、制御部１は、常用ブレーキ指令１１とは別系統で非常ブレーキ指令１２を取り込む。

応荷重弁２は各車両の前後台車に設置されており、圧縮空気の出力圧２ａを中継弁９に直接供給することにより非常ブレーキを発生する。

ＡＭＶ２０は、供給された圧縮空気の出力圧２ａをブレーキシリンダ１０に供給する。ＲＭＶ２１は、供給された圧縮空気の出力圧２ａを調圧する。なお、このＡＭＶ２０とＲＭＶ２１の構成部を電磁弁部と称する。

中継弁９は、ブレーキシリンダ圧力９ａの応答性を向上させるために用いられるものであり、ＡＭＶ２０とＲＭＶ２１から供給された圧縮空気（以下「圧力制御信号」という）３ｂを所定圧力に増幅する。中継弁９には図示されていない元空気溜が接続されている。この元空気溜には圧縮空気が貯溜されているため、中継弁９は、圧力制御信号３ｂを増幅し、ブレーキシリンダ１０を動作するためのブレーキシリンダ圧力９ａを生成することができる。

図２は、実施の形態１にかかる電磁弁駆動回路の構成の一例を示す図である。電磁弁駆動回路１ａは、制御部１の内部回路の一部であり、ＡＭＶ２０およびＲＭＶ２１を駆動するための回路である。

電磁弁駆動回路１ａは主たる構成部として、第１の滑走制御用スイッチＳＷ１、第２の滑走制御用スイッチＳＷ４、第１の非常ブレーキ用スイッチＳＷ２、第２の非常ブレーキ用スイッチＳＷ５、第１の常用ブレーキ制御用スイッチＳＷ３、第２の常用ブレーキ制御用スイッチＳＷ６、Ｈ／Ｗタイマ用接点Ｓ１、Ｈ／Ｗタイマ用接点Ｓ２、および回路電源Ｐを有して構成されている。ＡＭＶ２０およびＲＭＶ２１は、図１に示されるＡＭＶ２０およびＲＭＶ２１に対応している。Ｈ／Ｗタイマ用接点Ｓ１およびＨ／Ｗタイマ用接点Ｓ２は、車輪滑り制御安全機能と車輪滑り制御動作を中断することにより、電磁弁を過度の磨耗から保護することができ、列車を停車させることなく車輪滑り制御を回復させることができるものである。

電磁弁駆動回路１ａは、第１の非常ブレーキ用スイッチＳＷ２と第１の常用ブレーキ制御用スイッチＳＷ３とを含む直列接続回路の両端に、第１の滑走制御用スイッチＳＷ１、または第１の滑走制御用スイッチＳＷ１とＨ／Ｗタイマ用接点Ｓ１との直列接続回路を並列接続した第１のスイッチ回路を有している。また電磁弁駆動回路１ａは、第２の非常ブレーキ用スイッチと第２の常用ブレーキ制御用スイッチとを含む直列接続回路の両端に、第２の滑走制御用スイッチＳＷ４、または第２の滑走制御用スイッチＳＷ４とＨ／Ｗタイマ用接点Ｓ２との直列接続回路を並列接続した第２のスイッチ回路を有している。なお、一例として各非常ブレーキ用スイッチと各常用ブレーキ制御用スイッチとから成る直列接続回路を示しているが、この直列接続回路に含まれるスイッチは、非常ブレーキ用スイッチと常用ブレーキ制御用スイッチのみに限定されるものではない。

第１のスイッチ回路は、一端が回路電源Ｐに接続され他端がＡＭＶ２０に接続されている。第２のスイッチ回路は、一端が第１のスイッチ回路に接続され他端がＲＭＶ２１に接続されている。

この構成により、非常ブレーキおよび常用ブレーキ制御から滑走制御を独立させることができるとともに、ＡＭＶ２０に連動してＲＭＶ２１を駆動することが可能である。例えば、第１の滑走制御用スイッチＳＷ１の接点がＣＬＯＳＥした場合、第２のスイッチ回路に回路電源Ｐの電流が供給され、第２のスイッチ回路は、ＲＭＶ２１を駆動することが可能である。

以下、図２に示される各スイッチの動作を説明する。常用ブレーキ指令１１が出力された場合、第１の滑走制御用スイッチＳＷ１および第２の滑走制御用スイッチＳＷ４はＯＰＥＮである。非常ブレーキ指令１２は常に加圧指令なので、第１の非常ブレーキ用スイッチＳＷ２および第２の非常ブレーキ用スイッチＳＷ５はノーマリークローズである。

制御部１には予め所定の論理表が設定されており、制御部１は、この論理表に基づいて、第１の常用ブレーキ制御用スイッチＳＷ３および第２の常用ブレーキ制御用スイッチＳＷ６をＯＰＥＮまたはＣＬＯＳＥする。論理表は、常用ブレーキ制御、滑走制御、および非常ブレーキ出力に必要なブレーキシリンダ圧力９ａを得ることができるように、圧縮空気を供給する第２のモードや圧縮空気を排気する第５のモードが定義され、ＡＭＶ２０またはＲＭＶ２１を加圧制御または無加圧制御するために用いられる。

非常ブレーキ指令１２が出力された場合、電磁弁駆動回路１ａは、第１の非常ブレーキ用スイッチＳＷ２および第２の非常ブレーキ用スイッチＳＷ５を強制的にＯＰＥＮにする。第１の滑走制御用スイッチＳＷ１および第２の滑走制御用スイッチＳＷ４はＯＰＥＮなので、全電磁弁は回路電源Ｐが供給されず無加圧となる。そして、列車ブレーキ装置１００は、応荷重弁２から中継弁９に出力圧２ａを供給することで非常ブレーキを発生する。

滑走が発生した場合、第１の非常ブレーキ用スイッチＳＷ２および第２の非常ブレーキ用スイッチＳＷ５はノーマリークローズである。第１の常用ブレーキ制御用スイッチＳＷ３および第２の常用ブレーキ制御用スイッチＳＷ６はＯＰＥＮである。電磁弁駆動回路１ａは、論理表に基づいて第１の滑走制御用スイッチＳＷ１および第２の滑走制御用スイッチＳＷ４をＯＰＥＮまたはＣＬＯＳＥし、ＡＭＶ２０またはＲＭＶ２１を駆動する。

電磁弁駆動回路１ａは、何らかの原因で滑走制御不能な場合、ストール検知により第１の滑走制御用スイッチＳＷ１および第２の滑走制御用スイッチＳＷ４がＯＰＥＮになるが、常用ブレーキ制御または非常ブレーキを発生できる。

以上説明したように、実施の形態１の列車ブレーキ装置１００によれば、第１のスイッチ回路および第２のスイッチ回路を含む電磁弁駆動回路１ａは、ＲＭＶ２１をＡＭＶ２０に連動する構成である。そのため、従来の列車ブレーキ装置のように、非常電磁弁と切換電磁弁を用いることなく、かつ、非常ブレーキ用回路を滑走制御用および常用ブレーキ用スイッチと別体とすることなく、非常ブレーキ、滑走制御、および常用ブレーキ制御を行うことが可能である。また、非常電磁弁が不要なので、列車ブレーキ装置１００の小型化、軽量化、原材料の減量化、およびコスト低減が可能である。さらに、部品点数が減少するため、列車ブレーキ装置１００の信頼性が向上し長期使用が可能である。

実施の形態２．
実施の形態２にかかる列車ブレーキ装置３００は、４種類のマグネットバルブを使用することにより、ブレーキシリンダ圧力９ａを細かく制御することができるように構成されている。

図３は、実施の形態２にかかる列車ブレーキ装置の構成の一例を示す図である。図３に示す列車ブレーキ装置３００は、主たる構成部として、制御部１、応荷重弁２、ＡＭＶＨ（Apply Magnet Valve High:第１の供給弁）４、ＡＭＶＬ（Apply Magnet Valve Low:第２の供給弁）５、ＲＭＶＨ（Release Magnet Valve High:第１の排気弁）６、ＲＭＶＬ（Release Magnet Valve Low:第２の排気弁）７、中継弁９、およびブレーキシリンダ１０を有して構成されている。

ＡＭＶＨ４は、供給された圧縮空気の出力圧２ａをブレーキシリンダ１０に供給する。ＲＭＶＨ６は、供給された圧縮空気の出力圧２ａを調圧する。ＡＭＶＬ５は、ＡＭＶＨ４より圧縮空気の出力圧２ａを弱く供給する。ＲＭＶＬ７は、ＲＭＶＨ６より圧縮空気の出力圧２ａを弱く調圧する。

中継弁９は、ブレーキシリンダ圧力９ａの応答性を向上させるために用いられるものであり、ＡＭＶＨ４、ＡＭＶＬ５、ＲＭＶＨ６、およびＲＭＶＬ７から供給された圧力制御信号３ｂを所定圧力に増幅する。

図４は、実施の形態２にかかる電磁弁駆動回路の構成の一例を示す図である。第１の電磁弁駆動回路１ｂおよび第２の電磁弁駆動回路１ｃは、制御部１の内部回路の一部であり、ＡＭＶＨ４、ＡＭＶＬ５、ＲＭＶＨ６、およびＲＭＶＬ７を駆動するための回路である。

第１の電磁弁駆動回路１ｂおよび第２の電磁弁駆動回路１ｃは主たる構成部として、それぞれ、第１の滑走制御用スイッチＳＷ１、第２の滑走制御用スイッチＳＷ４、第１の非常ブレーキ用スイッチＳＷ２、第２の非常ブレーキ用スイッチＳＷ５、第１の常用ブレーキ制御用スイッチＳＷ３、第２の常用ブレーキ制御用スイッチＳＷ６、Ｈ／Ｗタイマ用接点Ｓ１、Ｈ／Ｗタイマ用接点Ｓ２、および回路電源Ｐを有して構成されている。ＡＭＶＨ４、ＡＭＶＬ５、ＲＭＶＨ６、およびＲＭＶＬ７は、図３に示されるＡＭＶＨ４、ＡＭＶＬ５、ＲＭＶＨ６、およびＲＭＶＬ７に対応している。

第１の電磁弁駆動回路１ｂおよび第２の電磁弁駆動回路１ｃは、それぞれ、第１の非常ブレーキ用スイッチＳＷ２と第１の常用ブレーキ制御用スイッチＳＷ３とを含む直列接続回路の両端に、第１の滑走制御用スイッチＳＷ１、または第１の滑走制御用スイッチＳＷ１とＨ／Ｗタイマ用接点Ｓ１との直列接続回路を並列接続した第１のスイッチ回路を有している。また、第１の電磁弁駆動回路１ｂおよび第２の電磁弁駆動回路１ｃは、第２の非常ブレーキ用スイッチと第２の常用ブレーキ制御用スイッチとを含む直列接続回路の両端に、第２の滑走制御用スイッチＳＷ４、または第２の滑走制御用スイッチＳＷ４とＨ／Ｗタイマ用接点Ｓ２との直列接続回路を並列接続した第２のスイッチ回路を有している。なお、一例として各非常ブレーキ用スイッチと各常用ブレーキ制御用スイッチのみから成る直列接続回路を示しているが、これに限定されるものではない。

第１の電磁弁駆動回路１ｂにおいて、第１のスイッチ回路は、一端が回路電源Ｐに接続され他端がＡＭＶＨ４に接続されている。第２のスイッチ回路は、一端が第１のスイッチ回路に接続され他端がＲＭＶＨ６に接続されている。第１の電磁弁駆動回路１ｂは、この構成により、非常ブレーキおよび常用ブレーキ制御から滑走制御を独立させることができるとともに、ＡＭＶＨ４に連動してＲＭＶＨ６を駆動するように構成されている。そのため、例えば、第１の滑走制御用スイッチＳＷ１の接点がＣＬＯＳＥした場合、第２のスイッチ回路に回路電源Ｐの電流が供給され、第２のスイッチ回路は、ＲＭＶＨ６を駆動することが可能である。

第２の電磁弁駆動回路１ｃにおいて、第１のスイッチ回路は、一端が回路電源Ｐに接続され他端がＡＭＶＬ５に接続されている。第２のスイッチ回路は、一端が第１のスイッチ回路に接続され他端がＲＭＶＬ７に接続されている。第２の電磁弁駆動回路１ｃは、この構成により、非常ブレーキおよび常用ブレーキ制御から滑走制御を独立させることができるとともに、ＡＭＶＬ５に連動してＲＭＶＬ７を駆動するように構成されている。そのため、例えば、第１の滑走制御用スイッチＳＷ１の接点がＣＬＯＳＥした場合、第２のスイッチ回路に回路電源Ｐの電流が供給され、第２のスイッチ回路は、ＲＭＶＬ７を駆動することが可能である。

列車ブレーキ装置３００は、圧力制御信号３ｂとブレーキシリンダ圧力９ａを制御部１に帰還する。そのため、制御部１は、圧力制御信号３ｂとブレーキシリンダ圧力９ａの状態を認識しながら、ＡＭＶＨ４、ＡＭＶＬ５、ＲＭＶＨ６およびＲＭＶＬ７を駆動する。

図６は、回路構成を簡素化した電磁弁駆動回路の一例を示す図である。図６に示す第１の電磁弁駆動回路１ｄおよび第２の電磁弁駆動回路１ｅは、図４に示される第２の非常ブレーキ用スイッチＳＷ５を削除した構成である。また第１の非常ブレーキ用スイッチＳＷ２と第１の常用ブレーキ制御用スイッチＳＷ３との接続部を第２の常用ブレーキ制御用スイッチＳＷ６に接続し、第１の滑走制御用スイッチＳＷ１を第２の滑走制御用スイッチＳＷ４に接続しているので、それぞれ一つの非常ブレーキ用スイッチＳＷ２で非常ブレーキを発生することができる。その結果、回路構成を簡素化できるだけでなく、非常ブレーキの場合に、ＡＭＶＨ４、ＡＭＶＬ５、ＲＭＶＨ６、およびＲＭＶＬ７を同期して無加圧状態にすることが可能である。なお、実施の形態１にかかる電磁弁駆動回路１ａも、同様に簡素化してもよい。

図５は、論理表の一例を示す図である。論理表５０は、予め制御部１に設定されており、ＡＭＶＨ４、ＡＭＶＬ５、ＲＭＶＨ６およびＲＭＶＬ７の動作を組み合わせることにより、圧縮空気の供給および排気の強さを調整するために使用するものである。

論理表５０は、各電磁弁の名称を示す項目と、圧縮空気の供給および排気の強さを示す項目とで構成されている。各電磁弁の名称を示す項目には、一例としてＡＭＶＨ４、ＡＭＶＬ５、ＲＭＶＨ６、およびＲＭＶＬ７が示されている。圧縮空気の供給および排気の強さを示す項目には、一例として第１のモード、第２のモード、第３のモード、第４のモード、第５のモード、第６のモード、および第７のモードが示されている。

「○」は各電磁弁が加圧の状態である。「×」は各電磁弁が無加圧の状態である。なお、図５に示される項目は一例であり、項目の種類、数量はこれに限定されるものではない。以下、論理表の項目と各電磁弁の動作について説明する。

第１のモードは、常用ブレーキの緩解状態を示している。全電磁弁が加圧状態「○」のとき、ＡＭＶＨ４およびＡＭＶＬ５はＣＬＯＳＥであり、ＲＭＶＨ６およびＲＭＶＬ７はＯＰＥＮである。

第２のモードは、圧縮空気の出力圧２ａを供給する。ＡＭＶＬ５のみ加圧状態「○」のとき、ＡＭＶＨ４はＯＰＥＮであり、ＡＭＶＬ５、ＲＭＶＨ６、およびＲＭＶＬ７はＣＬＯＳＥである。

第３のモードは、第２のモードに比して圧縮空気の出力圧２ａを緩やかに供給し、常用ブレーキを“微調”する。ＡＭＶＨ４のみ加圧状態「○」のとき、ＡＭＶＬ５はＯＰＥＮであり、ＡＭＶＨ４、ＲＭＶＨ６、およびＲＭＶＬ７はＣＬＯＳＥである。

第４のモードは、圧縮空気の出力圧２ａの供給と排気を停止し、常用ブレーキを一定状態に保つ。ＡＭＶＨ４およびＡＭＶＬ５が加圧状態「○」のとき、全電磁弁はＣＬＯＳＥである。

第５のモードは、圧縮空気の出力圧２ａを排気する。ＲＭＶＬ７のみ無加圧状態「×」のとき、ＲＭＶＨ６はＯＰＥＮであり、ＡＭＶＨ４、ＡＭＶＬ５、およびＲＭＶＬ７はＣＬＯＳＥである。

第６のモードは、第５のモードに比して圧縮空気の出力圧２ａを緩やかに排気する。ＲＭＶＨ６のみ無加圧状態「×」のとき、ＲＭＶＬ７はＯＰＥＮであり、ＡＭＶＨ４、ＡＭＶＬ５、およびＲＭＶＨ６はＣＬＯＳＥである。

第７のモードは、全ての電磁弁を無加圧にして非常ブレーキを発生する。全電磁弁が無加圧状態「×」のとき、ＡＭＶＨ４およびＡＭＶＬ５はＯＰＥＮであり、ＲＭＶＨ６およびＲＭＶＬ７はＣＬＯＳＥである。

以下、図４に示される各スイッチの動作を説明する。常用ブレーキ指令１１が出力された場合、第１の滑走制御用スイッチＳＷ１および第２の滑走制御用スイッチＳＷ４はＯＰＥＮである。非常ブレーキ指令１２は常に加圧指令なので、第１の非常ブレーキ用スイッチＳＷ２および第２の非常ブレーキ用スイッチＳＷ５は、ノーマリークローズである。そのため、第１の電磁弁駆動回路１ｂまたは第２の電磁弁駆動回路１ｃは、論理表５０に基づいて、第１の常用ブレーキ制御用スイッチＳＷ３と第２の常用ブレーキ制御用ＳＷ６をＯＰＥＮまたはＣＬＯＳＥし、ＡＭＶＨ４、ＡＭＶＬ５、ＲＭＶＨ６、およびＲＭＶＬ７を駆動する。

非常ブレーキ指令１２が発生した場合、第１の電磁弁駆動回路１ｂまたは第２の電磁弁駆動回路１ｃは、第１の非常ブレーキ用スイッチＳＷ２および第２の非常ブレーキ用スイッチＳＷ５を強制的にＯＰＥＮにして、常用ブレーキ制御で使用する回路電源Ｐを開放する。

ここで、第１の滑走制御用スイッチＳＷ１および第２の滑走制御用スイッチＳＷ４はＯＰＥＮなので、全電磁弁が無加圧となる。そして、列車ブレーキ装置３００は、応荷重弁２から中継弁９に圧縮空気の出力圧２ａを供給することで非常ブレーキを発生する。

滑走が発生した場合、第１の非常ブレーキ用スイッチＳＷ２および第２の非常ブレーキ用スイッチＳＷ５はＣＬＯＳＥである。第１の常用ブレーキ制御用スイッチＳＷ３および第２の常用ブレーキ制御用スイッチＳＷ６はＯＰＥＮである。第１の電磁弁駆動回路１ｂまたは第２の電磁弁駆動回路１ｃは、論理表５０に基づいて、第１の滑走制御用スイッチＳＷ１および第２の滑走制御用スイッチＳＷ４をＯＰＥＮまたはＣＬＯＳＥし、ＡＭＶＨ４、ＡＭＶＬ５、ＲＭＶＨ６、およびＲＭＶＬ７を駆動する。

さらに、ＡＭＶＨ４、ＡＭＶＬ５、ＲＭＶＨ６、およびＲＭＶＬ７から出力された圧力制御信号３ｂと、中継弁９から出力されたブレーキシリンダ圧力９ａを、制御部１に帰還し、車輪を再粘着させる。

なお、ＣＰＵ異常などが原因で滑走制御不能な場合、第１の滑走制御用スイッチＳＷ１および第２の滑走制御用スイッチＳＷ４は、ストール検知によりＯＰＥＮになるが、常用ブレーキ制御または非常ブレーキは動作可能である。

なお、圧力制御信号３ｂの変動が公差内だが、圧力制御信号３ｂとブレーキシリンダ圧力９ａの間にヒステリシス損が発生した場合、適切なブレーキ力を得ることができないが、第１の電磁弁駆動回路１ｂまたは第２の電磁弁駆動回路１ｃは、ブレーキシリンダ圧力９ａを基準として、論理表５０の第３のモードまたは第６のモードでヒステリシス補正を行う。

例えば、制御部１は、中継弁９に入力される圧縮空気の圧力を示す圧力制御信号３ｂと中継弁９から出力されるブレーキシリンダ圧力９ａとを用いて、第１の電磁弁駆動回路１ｂおよび第２の電磁弁駆動回路１ｃを制御し、中継弁９に入力される圧縮空気の圧力に応じて定まるブレーキシリンダ圧力９ａの値に近づくようにヒステリシス損を低減する。

以上説明したように、実施の形態２の列車ブレーキ装置３００によれば、４種類のマグネットバルブを使用することにより、ブレーキシリンダ圧力９ａを微調できるので、従来の列車ブレーキ装置に比して常用ブレーキ制御、滑走制御の精度を向上させることが可能である。また、制御部１の回路構成を簡素化したので、列車ブレーキ装置３００の小型化、原材料の減量化、およびコスト低減が可能である。さらに、部品点数が減少するため、列車ブレーキ装置３００の信頼性が向上し長期使用が可能である。

実施の形態３．
実施の形態３にかかる列車ブレーキ装置は、各電磁弁の信頼性を向上させるため、電磁弁近傍に温度センサとヒータを設置し、電磁弁の温度管理を行うことができる。なお、実施の形態３にかかる列車ブレーキ装置は列車ブレーキ装置１００または列車ブレーキ装置３００のいずれにも対応している。

図７は、電磁弁の温度制御回路のブロック図の一例を示す図である。温度制御回路は主たる構成部として、第１の温度センサＡ７１、第２の温度センサＢ７２、アナログ入力回路Ａ７３、アナログ入力回路Ｂ７４、Ａ／ＤコンバータＡ７５、Ａ／ＤコンバータＢ７６、ＩＯロジックＩＣ７７、ストール検知７８、デジタル入出力回路７９、およびヒータ８０を有して構成されている。

第１の温度センサＡ７１は、電磁弁部または電磁弁部周辺の温度を測定するためのものであり、常にそれらの温度を測定している。第２の温度センサＢ７２は、第１の温度センサＡ７１と同様に電磁弁部または電磁弁部周辺に設置され、第１の温度センサＡ７１の値が正常か否かを監視する。

列車ブレーキ装置１００または列車ブレーキ装置３００は、第１の温度センサＡ７１と第２の温度センサＢ７２の温度差が小さい場合、例えば温度差が２度以下の場合において、箱内温度が低いとき、例えば１０度以下のときは電磁弁を温めるためにヒータ８０をＯＮにする。

箱内温度が高いとき、例えば１５度以上のときは電磁弁の動作を安定させるためにヒータ８０をＯＦＦにする。さらに、ＣＰＵ異常時は、箱内の温度上昇を抑制するため、ストール検知７８によりヒータをＯＦＦにする。なお、第１の温度センサＡ７１または第２の温度センサＢ７２の数量と、各温度センサに対応する機器は、それぞれ２つに限定されるものではなく、より多くの第１の温度センサＡ７１または第２の温度センサＢ７２などを設置して、より細かく温度制御を行ってもよい。

以上説明したように、実施の形態３の温度制御回路によれば、電磁弁の周囲温度を常温に保つことができるので、従来に比べ電磁弁の長期使用が可能である。また、電磁弁の異常発熱を検出することができるので、列車ブレーキ装置の信頼性を向上させることが可能である。

以上のように、本発明にかかる列車ブレーキ装置は、ブレーキシリンダ圧力を制御する列車ブレーキ装置に有用である。

Claims (7)

1. 常用ブレーキ指令または非常ブレーキ指令に基づいて、ブレーキシリンダに作用するブレーキシリンダ圧力を制御する制御部を備えた列車ブレーキ装置において、
   供給された圧縮空気を前記ブレーキシリンダに供給する供給弁と、供給された前記圧縮空気を調圧する排気弁とを有する電磁弁部を備え、
   前記制御部は、
   第１の非常ブレーキ用スイッチと第１の常用ブレーキ制御用スイッチとを含む直列接続回路の両端に第１の滑走制御用スイッチを並列接続したスイッチ回路であって、一端が回路電源に接続され、他端が前記供給弁に接続される第１のスイッチ回路と、
   第２の非常ブレーキ用スイッチと第２の常用ブレーキ制御用スイッチとを含む直列接続回路の両端に第２の滑走制御用スイッチを並列接続したスイッチ回路であって、一端が前記第１のスイッチ回路の他端に接続され、他端が前記排気弁に接続される第２のスイッチ回路と、
   を有する電磁弁駆動回路を備えたことを特徴とする列車ブレーキ装置。
2. 前記供給弁は第１の供給弁および第２の供給弁から成り、前記排気弁は第１の排気弁および第２の排気弁から成り、
   前記電磁弁駆動回路は、
   前記圧縮空気を供給する前記第１の供給弁に前記第１のスイッチ回路の他端が接続され、前記圧縮空気を排気する前記第１の排気弁に前記第２のスイッチ回路の他端が接続された第１の電磁弁駆動回路と、
   前記第１の供給弁より圧縮空気を弱く供給する前記第２の供給弁に前記第１のスイッチ回路の他端が接続され、前記第１の排気弁より圧縮空気を弱く排気する前記第２の排気弁に前記第２のスイッチ回路の他端が接続された第２の電磁弁駆動回路と、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の列車ブレーキ装置。
3. 前記圧縮空気の供給と排気を停止する第４のモードの他に、前記圧縮空気を供給する第２のモードおよび前記第２のモードに比して供給を緩やかに行う第３のモードならびに前記圧縮空気を排気する第５のモードおよび前記第５のモードに比して排気を緩やかに行う第６のモードが定義され、
   前記制御部は、
   前記第３のモードを動作させる場合、前記第１の電磁弁駆動回路における前記第１のスイッチ回路に接続された前記第１の供給弁のみを加圧状態に制御し、
   前記第６のモードを動作させる場合、前記第１の電磁弁駆動回路における前記第２のスイッチ回路に接続された前記第１の排気弁のみを無加圧状態に制御すること、
   を特徴とする請求項２に記載の列車ブレーキ装置。
4. 前記電磁弁部から供給された前記圧縮空気に応じて前記ブレーキシリンダ圧力を生成する中継弁を備え、
   前記電磁弁部は、前記中継弁に供給される圧縮空気の圧力を調整し、
   前記制御部は、前記中継弁に入力される前記圧縮空気の圧力と前記中継弁から出力される前記ブレーキシリンダ圧力とを用いて、前記中継弁に入力される前記圧縮空気の圧力に応じて定まるブレーキシリンダ圧力の値に近づくように第１の電磁弁駆動回路および第２の電磁弁駆動回路を制御することを特徴とする請求項２または３に記載の列車ブレーキ装置。
5. 前記電磁弁駆動回路は、前記常用ブレーキ指令が出力された場合、前記常用ブレーキ制御用スイッチをクローズし、前記常用ブレーキ指令が出力されていない場合、前記常用ブレーキ制御用スイッチをオープンにすることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の列車ブレーキ装置。
6. 前記電磁弁駆動回路は、滑走が発生している場合、前記滑走制御用スイッチをオープンにし、滑走が発生していない場合、前記滑走制御用スイッチをクローズにすることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の列車ブレーキ装置。
7. 前記電磁弁部または前記電磁弁部周辺の温度を測定する第１の温度センサと、第１の温度センサを監視する第２の温度センサと、前記電磁弁部または前記電磁弁部周辺の温度を調整するヒータとを有する温度制御回路を備え、
   前記温度制御回路は、前記第１の温度センサの値と前記第２の温度センサの値との所定差に応じて前記ヒータを制御することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の列車ブレーキ装置。

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