JPH0375380B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、モータ車（以下、Ｍ車という）とト
レーラ車（以下、Ｔ車という）が編成された鉄道
車両において使用され、Ｍ車の電気（回生）ブレ
ーキ力および空気ブレーキ力とＴ車の空気ブレー
キ力とをブレーキ指令にもとづいて制御し、特
に、Ｍ車の電気ブレーキ力を最大限に利用し、こ
の電気ブレーキ力が編成ブレーキ力に対して不足
する場合に、この不足分をＭ車とＴ車の空気ブレ
ーキ力で補足する遅れ込め制御を行なう電気指令
式ブレーキ制御方法に関する。

〔従来の技術〕 この種の従来のブレーキ制御方法として、特開
昭56−110404号公報、特開昭59−14305号公報、
特開昭59−61401号公報、特開昭59−153650号公
報、特開昭59−216760号公報、特開昭60−43003
号公報、特開昭61−33359号公報等に開示された
ものがあり、これらにもとづく一般的な従来のブ
レーキ制御方法を第４図〜第６図にしたがつて以
下に説明する。

制御装置を示す第４図において、Ｍ車およびＴ
車は便宜上それぞれ１両づつとしており、Ｔ車
は、空気ブレーキ装置１ｔおよび応荷重器２ｔを
備え、Ｍ車は、電気（回生）ブレーキ装置EB、
空気ブレーキ装置１ｍ、およびブレーキ受量器
BOD′を備える。

このブレーキ受量器BOD′は、応荷重器２ｍ、
受信器３、Ｍ車設定器４ｍ、Ｔ車設定器４ｔ、編
成ブレーキ力設定器５、リミツタ特性を有する電
気ブレーキ力設定器６、補足演算器７、Ｍ車増幅
器８ｍ、およびＴ車増幅器８ｔから構成される。
なお、空気ブレーキ装置１ｍ，１ｔは、電空変換
弁、中継弁、ブレーキシリンダ等から構成され
る。また、ASm，AStはそれぞれＭ車、Ｔ車の
空気ばね圧を示す。

上記構成の制御装置の作動は次の通りである。

受信器３を経たブレーキ指令Ｓは、Ｍ車設定器
４ｍおよびＴ車設定器４ｔへ伝達される。Ｍ車設
定器４ｍは、前記ブレーキ指令Ｓに応荷重器２ｍ
からの応荷重信号を加味してＭ車のブレーキ力指
令Fmを出力し、これを編成ブレーキ力設定器５
へ伝達する。同様に、Ｔ車設定器４ｔは、前記ブ
レーキ指令Ｓに応荷重器２ｔからの応荷重信号を
加味してＴ車のブレーキ力指令Ftを出力し、こ
れを編成ブレーキ力設定器５へ伝達する。編成ブ
レーキ力設定器５は、前記両ブレーキ力指令
Fm，Ftを加算し、編成ブレーキ力指令Fuとして
出力し、これを後述の電気ブレーキ力設定器６お
よび補足演算器７へ伝達する。このＭ車、Ｔ車の
ブレーキ力指令Fm，Ftと編成ブレーキ力指令Fu
との関係を第５図に示す。

電気ブレーキ力設定器６は、その出力である電
気ブレーキ力指令Feを、その時の荷重における
Ｍ車の最大電気ブレーキ力に相当するリミツト値
Felに制限するリミツタ特性を有し、すなわち、
第６図に示す通り、ブレーキ指令Ｓが所定値（こ
の例ではS4）未満であつて、編成ブレーキ力指
令Fuが前記リミツト値Fel未満のき、この編成ブ
レーキ力指令Fuを電気ブレーキ力指令Feとし
（Fe＝Fu）、ブレーキ指令Ｓが所定値S4以上であ
つて、編成ブレーキ力指令Fuがリミツト値Fel以
上になると、このリミツト値Felを電気ブレーキ
力指令Feとする（Fe＝Fel）。

この電気ブレーキ力指令Feによつて電気ブレ
ーキ装置EBが作動し、その作動による実際の電
気ブレーキ力に相当する電気ブレーキ等価信号
xFeがフイードバツクされて補足演算器７に入力
される。ただし、ｘは電気ブレーキの回生率を示
し、０≦ｘ≦１であつて、電気ブレーキ装置EB
が100％有効に作動したときｘ＝１、完全に失効
したときｘ＝０である。

補足演算器７は、（Fu−Fe）＋（Fe−xFe）の演
算を行ない、編成ブレーキ力指令Fuと電気ブレ
ーキ力等価信号xFeとの偏差Fa＝Fu−xFeを求
める。この偏差Faが編成ブレーキ力に対する電
気ブレーキ力の不足分であつて、これらFu、
xFe、Faの関係を第６図に示している。この偏
差（不足分）Faは、さらに、Ｍ車の空気ブレー
キ力指令FamとＴ車の空気ブレーキ力指令Fatに
分配され、増幅器８ｍ，８ｔを経て空気ブレーキ
装置１ｍ，１ｔへ伝達され、これらを作動させ
る。これら空気ブレーキ装置１ｍ，１ｔの作動に
よる空気ブレーキ力で上記編成ブレーキ力の不足
分を補足するのである。なお、増幅器８ｍ，８ｔ
の増幅率は便宜上１とする。

上記補足（偏差Faの分配）は、一般に、均等
補足とＴ車優先補足がある。これら補足（分配）
については、上記各公報に詳説されていため、こ
れ以上の説明を省略する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上の通り、遅れ込め制御はＭ車の電気ブレー
キ力を最大限に利用してＴ車の空気ブレーキ力の
全部あるいは一部をも負担するものであるが、中
程度のブレーキ指令（通常の運転で常用するブレ
ーキ指令）域、つまり、第５図、第６図でブレー
キ指令Ｓ４の前後において、回生率ｘが大きいと
き、Ｍ車の電気ブレーキ力がＭ車自体の常用全ブ
レーキ力（第５図、第６図でFmlに相当）あるい
はそれ以上（第５図、第６図でFel）であり、こ
の状態が降雨時であると、車輪とレール間の粘着
係数が著しく低下しているために、Ｍ車がその電
気ブレーキ力によつて滑走することがあり、ブレ
ーキ距離が延びて危険である。また、この滑走
は、車輪の損傷を生じ、乗心地の低下、車輪転削
量および転削頻度の増加につながる。

〔問題点解決するための手段〕

そこで、上記問題を解決する本発明は、降雨時
にのみ電気ブレーキ力を低下させるものであつ
て、その特徴するところは、上記従来の遅れ込め
制御を行なう電気指令式ブレーキ制御方法におい
て、 降雨時にのみ上記遅れ込め制御を開放し、上記
Ｔ車のブレーキ力指令FtをＴ車の空気ブレーキ
力指令Fatとすると共に、上記Ｍ車のブレーキ力
指令Fmを電気ブレーキ力指令として電気ブレー
キ力等価信号xFeとの偏差（Fm−xFe）をＭ車
の空気ブレーキ力指令Famとするところにある。

〔作用〕

この技術的手段によれば、非降雨時の通常状態
では、Ｍ車の電気ブレーキ力を最大限に利用する
遅れ込め制御を行ない、降雨時においては、この
遅れ込め制御を開放し、同時に、Ｍ車重量に応じ
たＭ車ブレーキ力指令Fmを電気ブレーキ力指令
とするため、この電気ブレーキ力指令が非降雨時
のそれよりも小さく、すなわち、Ｔ車の空気ブレ
ーキ力を全く負担しなくなり、Ｍ車自体のブレー
キ力のみを負担するため、車輪とレール間の粘着
係数が低下してもＭ車に滑走を生じない。なお、
Ｔ車は自車に必要なブレーキ力を全て自車の空気
ブレーキ力で負担し、Ｍ車は自車に必要なブレー
キ力の全てを電気ブレーキ力で負担あるいは回生
率ｘが低下した場合にその低下分を空気ブレーキ
力で補足する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図〜第３図にもと
づいて説明する。なお、従来と同一部分は同一符
号を付してその説明を省略する。

第１図は、本発明方法を適用する制御装置の一
実施例であり、第４図の従来装置と異なる点は、
降雨時に閉作動するスイツチSWを新設した点、
ブレーキ受量器BODの内部構成を少し変更した
点である。

ブレーキ受量器BODにおいては、前記スイツ
チSWに接続する検知リレーＲを設置し、この検
知リレーＲの第１の常閉接点RbmをＭ車設定器
４ｍと編成ブレーキ力設定器５との間に設けると
共に、第２の常閉接点RbtをＴ車設定器４ｔと編
成ブレーキ力設定器５との間に設け、さらに、前
記第１の常閉接点Rbmに並列な第１の常開接点
Ramを介して変換器１６をＭ車設定器４ｍに接
続し、この変換器１６を逆流防止用の第１のダイ
オードD₁を介して電気ブレーキ装置EBに接続す
ると共に、電気ブレーキ設定器６と電気ブレーキ
装置EBとの間に逆流防止用の第２のダイオード
D₂を設け、また、前記第２の常閉接点Rbtに並列
な第２の常開接点Ratを介してＴ車設定器４ｔを
Ｔ車増幅器１８ｔに接続し、このＴ車増幅器１８
ｔを加算増幅器（ただし、増幅率は便宜上１とす
る）とし、補足演算器１７に変換器１６の出力で
ある第２の電気ブレーキ力指令Fe′を導入しその
内部の演算回路を変更している。

なお、変換器１６は、電気ブレーキ装置EBの
制御レベルに合わせてパターン設定するものであ
り、第２の電気ブレーキ力指令Fe′は実質的にＭ
車のブレーキ力指令Fmに相当するため、Fe′＝
Fmとして以下の説明を行なう。

また、上記スイツチSWは、運転台に新たに設
けられ乗務員によつて開閉操作されるものであつ
ても良いし、あるいは、車体に設けた図外の降雨
検知器に連動して開閉するものであつても良い。
さらに、上記検知リレーＲに接続するスイツチと
して、第２図に示す通り、既存のワイパースイツ
チSW₁、低加速スイツチSW₂を利用し、それぞれ
逆流防止用の第３、第４のダイオードD₃，D₄を
介してOR接続しても良い。

上記構成の制御装置の作動は次の通りである。

まず、非降雨時には、上記スイツチSW，
SW₁，SW₂の全てが開いており、検知リレーＲが
消磁してその常閉接点Rbm，Rbtが閉じていると
共に、常開接点Ram，Ratが開いているために、
Fe′＝０であつて、補足演算器１７は、従来と同
じく（Fu−Fe）＋（Fe−xFe）の演算を行ない、
その偏差Fa＝Fu−xFeをＭ車の空気ブレーキ力
指令FamとＴ車の空気ブレーキ力指令Fatとに分
配する。すなわち、この非降雨時には、車輪とレ
ール間の粘着係数が高いため、従来通り、電気ブ
レーキ力を有効に利用する遅れ込め制御が行なわ
れる。

降雨時においては、上記スイツチSW，SW₁，
SW₂の内少なくとも１つが閉作動し、検知リレー
Ｒが励磁されてその常閉接点Rbm，Rbtが開くと
共に、常開接点Ram，Ratが閉じるために、上記
遅れ込め制御が開放される。

すなわち、降雨時には、上記常閉接点Rbm，
Rbtの開作動によつて編成ブレーキ力設定器５が
Ｍ車、Ｔ車設定器４ｍ，４ｔと切放されるため、
編成ブレーキ力指令Fu＝０、電気ブレーキ力指
令Fe＝０となる。

同時に、上記常開接点Ramの閉作動によつて
変換器１６がＭ車設定器４ｍに接続されるため、
電気ブレーキ装置EBは第２の電気ブレーキ力指
令Fe′つまりＭ車のブレーキ力指令Fm（Fe′＝
Fm）にもとづいて作動し、このFmはリミツト
値Fml以下であり、補足演算器１７においては
Fm−xFeの演算を行ない、この偏差（Fm−
xFe）をＭ車増幅器８ｍを介してＭ車の空気ブレ
ーキ力指令Famとして、空気ブレーキ装置１ｍ
へ伝達し、これを作動させる。

また、このとき、上記常開接点Ratの閉作動に
よつてＴ車増幅器１８ｔがＴ車設定器４ｔに接続
するため、Ｔ車のブレーキ力指令FtがＴ車増幅
器１８ｔを介してＴ車の空気ブレーキ力指令Fat
として、空気ブレーキ装置１ｔへ伝達され、これ
を作動させる。このＭ車、Ｔ車のそれぞれの荷重
に応じた均一制御特性を第３図に示す。

なお、上記本発明方法を適用した制御装置の例
においては、降雨時の遅れ込め制御の開放を、編
成ブレーキ力設定器５の前段で常閉接点Rbm，
Rbtの開作動によつて行なつたが、その他の手
段、例えば、編成ブレーキ力設定器５の後段で編
成ブレーキ力指令Fuを遮断する手段であつても
良いし、補足演算器１７の内部で開放処理する手
段であつても良い。

また、上記制御装置の例においては、変換器１
６を別に設けたが、これを電気ブレーキ力設定器
６の内部に組み込んでも良い。

さらに、上記制御装置の例においては、検知リ
レーＲを、常時消磁のものを使用したが、逆に常
時励磁のものとし、これに併せてスイツチSWを
常閉式としても良い。ただし、この場合、検知リ
レーＲの各接点接続も変更を要する。

〔効果〕

以上の説明の通り、本発明の制御方法は、車輪
とレール間の粘着係数が著しく低下する降雨時
に、遅れ込め制御を開放し、電気ブレーキ力指令
を非降雨時よりも低下させ、Ｍ車、Ｔ車のそれぞ
れのブレーキ力指令をそれぞれの応荷重にもとづ
く均一制御としたため、すなわち、Ｍ車の電気ブ
レーキ力でＴ車の空気ブレーキ力の全部あるいは
一部を負担しないため、滑走を生じ得ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を適用する制御装置の一実
施例を示す説明図、第２図は同制御装置の要部の
他の例を示す説明図、第３図は本発明方法のブレ
ーキ指令に対するブレーキ力指令特性を示す説明
図、第４図は従来方法を実施する制御装置の説明
図、第５図および第６図は同従来方法のブレーキ
指令に対するブレーキ力指令特性を示す説明図で
ある。 Ｍ車…モータ車、Ｔ車…トレーラ車、EB…電
気ブレーキ装置、１ｍ，１ｔ…空気ブレーキ装
置、Ｓ…ブレーキ指令、Fm…モータ車のブレー
キ力指令、Ft…トレーラ車のブレーキ力指令、
Fu…編成ブレーキ力指令、Fel…リミツト値、Fa
…偏差、Fe，Ee′…電気ブレーキ力指令、xFe…
電気ブレーキ力等価信号、Fam…モータ車の空
気ブレーキ力指令、Fat…トレーラ車の空気ブレ
ーキ力指令。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電気ブレーキ装置および空気ブレーキ装置を
   備えるモータ車と空気ブレーキ装置を備えるトレ
   ーラ車とのそれぞれのブレーキ力をブレーキ指令
   にもとづいて制御する方法であつて、 ブレーキ指令にモータ車の応荷重信号を加味し
   てモータ車のブレーキ力指令を求めると共に、ブ
   レーキ指令にトレーラ車の応荷重信号を加味して
   トレーラ車のブレーキ力指令を求め、これら両ブ
   レーキ力指令を加算したものを編成ブレーキ力指
   令とし、 前記編成ブレーキ力指令がその時の荷重におけ
   る最大電気ブレーキ力に相当するリミツト値未満
   のときこの編成ブレーキ力指令を電気ブレーキ力
   指令とすると共に、前記編成ブレーキ力指令が前
   記リミツト値以上のときこのリミツト値を電気ブ
   レーキ力指令とし、この電気ブレーキ力指令にも
   とづいて電気ブレーキ装置を作動させ、その作動
   による実際の電気ブレーキ力に相当する電気ブレ
   ーキ力等価信号と前記編成ブレーキ力指令との偏
   差を求め、この偏差をモータ車の空気ブレーキ力
   指令とトレーラ車の空気ブレーキ力指令とに分配
   し、 これら空気ブレーキ力指令にとづいてモータ車
   とトレーラ車とのそれぞれの空気ブレーキ装置を
   作動させるようにした 遅れ込め制御を行なう電気指令式ブレーキ制御
   方法において、 降雨時にのみ上記遅れ込め制御を開放し、上記
   トレーラ車のブレーキ力指令をトレーラ車の空気
   ブレーキ力指令とすると共に、上記モータ車のブ
   レーキ力指令を電気ブレーキ力指令として電気ブ
   レーキ力等価信号との偏差をモータ車の空気ブレ
   ーキ力指令とする電気指令式ブレーキ制御方法。 ２ 上記降雨時は運転台に設けられた切換用のス
   イツチが操作されたときとする特許請求の範囲第
   １項記載の電気指令式ブレーキ制御方法。 ３ 上記降雨時はワイパースイツチまたは低加速
   スイツチが操作されたときとする特許請求の範囲
   第１項記載の電気指令式ブレーキ制御方法。 ４ 上記降雨時は降雨検知器が作動したときとす
   る特許請求の範囲第１項記載の電気指令式ブレー
   キ制御方法。