JPH05199604A - 鉄道車両用応荷重装置 - Google Patents

鉄道車両用応荷重装置

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JPH05199604A
JPH05199604A JP4027229A JP2722992A JPH05199604A JP H05199604 A JPH05199604 A JP H05199604A JP 4027229 A JP4027229 A JP 4027229A JP 2722992 A JP2722992 A JP 2722992A JP H05199604 A JPH05199604 A JP H05199604A
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JP
Japan
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signal
output
air
load
converter
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JP4027229A
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English (en)
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Masaaki Kitagami
雅昭 北上
Yoshimi Maruta
省己 丸田
Shigeaki Tsuchito
重明 土塔
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Nabco Ltd
Original Assignee
Nabco Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ある空気ばね又は空電変換器等がフェイルし
て正規の応荷重信号が出力されなくなっても極力不具合
を防止できる応荷重装置を提供する 【構成】 複数の空気ばねから供給される空気圧力AS
1、AS2をそれぞれ空電変換器8により電気信号に変
換してブレーキ指令または力行指令の応荷重信号として
出力する鉄道車両用応荷重装置21において、前記空電
変換器8からの信号を規定値24と比較するとともに、
規定値外にあるときに信号を出力する比較手段23を設
け、この比較手段23から信号が出力されたときに、こ
の空電変換器8からの出力を他の空気ばねの空電変換器
8からの出力に置き換える選択手段R1、R2、R1
c、R2cを設けたことを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の荷重に応じたブ
レーキ指令や力行指令を出力するために用いられる鉄道
車両用応荷重装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の応荷重装置は、例えばナブコ技報
第55号(昭和58年1月1日発行)のP23〜P26
の「半導体式ブレーキ受量器」の中に応荷重回路として
示されるものがある。以下図4に基づきこの従来の応荷
重装置につき説明する。図4は従来の応荷重装置を用い
たブレーキシステムの機能ブロック図である。まず、応
荷重装置が用いられるブレーキシステムについて説明す
る。このブレーキシステムは、鉄道車両において使用さ
れ、電気ブレーキ(回生ブレーキ)と空気ブレーキとを
併用し、ブレーキ指令に対して電気ブレーキ力が不足す
る場合にその不足分を空気ブレーキ力で補足するように
なっている。図4において、ブレーキ弁BVからのブレ
ーキ指令がデジタル信号で出され、これをブレーキ受量
器1の指令受信回路2でアナログ信号に変換する。そし
て、ブレーキ力指令回路3で、応荷重装置4からの車両
全体重量に比例した応荷重信号と指令受信回路2からの
アナログブレーキ指令とを乗算して回生ブレーキ力指令
15を作り、絶縁アンプ(図示せず)を介して主制御装
置5へ送る。この指令によって回生ブレーキ(電気ブレ
ーキ)が車両に付与される。一方、主制御装置5で得ら
れた回生力等価信号16を電空増幅部6で増幅して電空
変換弁7を駆動することによって、空気制御機器(図外
の電磁弁や複式中継弁など)にフィードバックし、ここ
で、前記ブレーキ指令に対して電気ブレーキ力を流体的
に演算(減算)する。その結果、電気ブレーキ力が不足
すればその分だけ空気ブレーキ力がブレーキシリンダ
(図示せず)に出力され、補足ブレーキ力として車両に
付与される。
【0003】次に、応荷重装置4は車両の荷重に応じた
信号を出力する装置であり、2つの空気ばねからの空気
圧力AS1、AS2のそれぞれを空電変換器8により電
気信号に変換し、これらをまず平均回路9で平均する。
次いで、増幅器10により信号伝送レベルまでの増幅
と、リミッタでの頭打ちを行う。このリミッタでの頭打
ちは、万一の故障時にも過大出力を出さぬようにして主
回路モータを保護するためのものである。これに車両の
ばね下重量13(台車重量)を加算回路11により加算
するとともに、万一の故障(空気ばねフェイル等)の際
にも、最小限空車重量分を確保するため、空車保証回路
12との高位優先をとり、ブレーキ力応荷重信号18と
している。また、力行(牽引)応荷重信号17も併せて
出力しているが、同様に空気ばね圧力の平均、増幅及び
頭打ちを行った後絶縁アンプ14を介して主制御装置5
へ送り出している。この場合にもブレーキ力応荷重信号
18と同様に主制御装置5側でばね下重量の加算及び空
車保証がなされている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図4の従来の応荷重装
置4は、例えば、空気ばねの一つがフェイルした場合で
も、正常な空気ばねからの信号とフェイルした空気ばね
からの信号とを平均して出力するため、この平均された
信号は、実際の車両の積載状態よりも低い平均値か、空
車保証の値が出力されることになる。従って、ブレーキ
指令及び力行指令が、要求される値よりも低くなり、所
定の停止距離で停止できなくなったり、走行性が損なわ
れるという問題がある。
【0005】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、ある空気ばね又は空電変換器等がフェイルして
正規の応荷重信号が出力されなくなっても極力不具合を
防止できる応荷重装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明における応荷重装置は、複数の空気ばねから
供給される空気圧力をそれぞれ空電変換器により電気信
号に変換してブレーキ指令または力行指令の応荷重信号
として出力する鉄道車両用応荷重装置において、前記空
電変換器からの信号を規定値と比較するとともに、規定
値外にあるときに信号を出力する比較手段を設け、この
比較手段から信号が出力されたときに、この空電変換器
からの出力を他の空気ばねの空電変換器からの出力に置
き換える選択手段を設けたことを特徴とするものであ
る。
【0007】
【作用】一方の空気ばねがフェイルしたり、あるいは空
電変換器が断線故障したりして、その電気信号が比較手
段の規定値よりも低くなると、選択手段によりこの電気
信号を他の空気ばねからの信号に置き換える。従って、
一方の空気ばねがフェイルしても、直ちに実際の車両の
積載状態よりも低い値や空車保証の値が出力されること
にはならず、ほぼ実際の車両の積載状態に近い応荷重信
号が出力される。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
つつ説明する。図1は本発明の応荷重装置21の機能ブ
ロック図であり、図4の従来の応荷重装置4に代わるも
のである。なお、図4で説明したものと同一構成部分に
ついては同じ符号を付してその説明を省略する。
【0009】図1において、空気ばねからの空気圧力A
S1、AS2は空電変換器8により電気信号に変換さ
れ、先にそれぞれ増幅器10で増幅及び頭打ちを行われ
た後、リレーR1、R2とその切換接点R1c、R2c
と比較器23とから成る比較選択部22(2点鎖線で示
す)を経て平均回路9に接続される。平均回路9以降の
構成機能は従来の応荷重装置4と同じであり、その説明
を省略する。空電変換器8からの出力はリレーR1、R
2の切換接点R1c、R2cを介して平均回路9に接続
され、また、一方で規定値24と比較する比較器23と
接続されている。この比較器23は空電変換器8からの
出力が規定値24から外れたときにリレーR1またはR
2に信号を出力するものである。ここで、前記規定値2
4は、例えば車両が空車の時の応荷重信号に相当し、空
電変換器8からの出力がこの規定値未満となると比較器
23が信号を出力する構成としてもよいし、規定値24
として空車時の応荷重信号相当から積車時よりもやや大
きい任意の応荷重信号相当までの範囲を有するものとし
て、空電変換器8からの出力がこの範囲から外れたとき
に比較器23が信号を出力する構成としてもよい。後者
の場合には、空気ばねのフェイルや空電変換器8等の断
線故障(出力が規定値未満となる)以外に空電変換器8
等の短絡故障(出力が規定値オーバーとなる)をも検知
して応荷重信号が過大となることを防止することもでき
る。以下、規定値24を空車時の応荷重信号相当のみと
した場合について説明する。
【0010】一方の空気ばねがフェイルして、例えば空
気ばね圧力AS1が得られなくなるか、この空気ばね圧
力AS1側の空電変換器8が断線故障したりすることに
より、空気ばね圧力AS1側の電気信号が空車時の応荷
重信号相当とされた規定値24よりも低くなると、比較
器23がこれを検出して信号をリレーR1に出力する。
そして、リレーR1が作動し接点R1cを反対側に切換
え、この空気ばね圧力AS1側の空電変換器8の出力を
空気ばね圧力AS2側の空電変換器8の出力に置き換え
て平均回路9に出力する。従って、一方の空気ばねがフ
ェイルしても、直ちに実際の車両の積載状態よりも低い
値や空車保証の値が出力されることにはならず、ほぼ実
際の車両の積載状態に近い応荷重信号が出力される。こ
の結果、停止距離の増大や走行性を損なうといった不具
合を防止することができる。なお、両方の空気ばねがフ
ェイルして両方の空気ばね圧力AS1、AS2が得られ
なくなったり、これら空気ばね圧力AS1、AS2の両
方の空電変換器8が断線故障したりすると、正しい応荷
重信号は出力されなくなるが、この場合には、従来同様
空車保証されて最低限度の応荷重信号が確保される。ま
た他の利点として、従来、空気ばねのフェイルは圧力ス
イッチを別途設けることにより検出していたが、比較器
8からモニタ信号(図示せず)を出力させて運転席等に
応荷重装置21の異常を表示させることにより圧力スイ
ッチを不要とすることができる。
【0011】図2は他のブレーキシステムへの適用例で
ある。図2において、本発明に係る応荷重装置は応荷重
回路部34(図2における1点鎖線部分)と比較選択部
22(図1における2点鎖線部分)に分けて設置され
る。応荷重回路部34は従来の応荷重装置4と同様の構
成としてもよい。このブレーキシステムはM車(モータ
車)への力行指令と、M車及びT車(トレーラ車)の2
両のブレーキ指令とをM車のブレーキ受量器31で制御
するものである。ブレーキ受量器31では、M車及びT
車のそれぞれの空電変換器8及び応荷重回路部34で電
気信号に変換、増幅、平均されたM車、T車それぞれの
応荷重信号を比較選択部22を経て加算回路31で加算
する。そして、この加算した応荷重信号を直接又はブレ
ーキパタン発生器33を通じて、主制御装置35(モー
タ)へ力行指令(力行応荷重信号40)又は回生ブレー
キ力指令38として出力するとともに、ブレーキ指令の
場合、主制御装置35で得られた回生力等価信号39と
ブレーキパタン発生器33からのブレーキ指令信号とを
演算器42で演算して補足空気ブレーキ信号41を出力
する。そして、補足演算部36において、加算される前
のブレーキ応荷重信号43を用いてこの補足空気ブレー
キ信号41をM車及びT車に配分し、M車及びT車の電
空変換弁37に出力してブレーキシリンダ(図示せず)
圧力を得るものである。なお、応荷重信号のばね下重量
の加算及び空車保証は、ブレーキ指令時はブレーキパタ
ン発生器33で、力行指令時は主制御装置35でそれぞ
れ行っている(図示せず)。また、このばね下重量の加
算及び空車保証は、ブレーキ指令時及び力行指令時を兼
用して加算回路31に設けてもよい。
【0012】本ブレーキシステムにおいても、空気ばね
のフェイル等が発生した場合、比較選択部22におい
て、図1の場合と同様の作用効果を奏するため、停止距
離の増大や走行性を損なうといった不具合を防止するこ
とができる。
【0013】図3は、図1の比較選択部22をマイコン
等で構成した実施例の機能ブロック図である。以下、図
3の比較選択部50を図2の比較選択部22に代えて用
い、T車を2両とした場合について説明する。図3にお
いて、比較選択部50(2点鎖線で示す)は、M車と2
両のT車の空気ばね出力である空電変換器信号ASM、
AST1、AST2を入力される入力部51と、この入
力された空電変換器信号が規定値にあるか否かを判断す
る判断部52(比較手段)と、いずれかの信号ASM、
AST1、AST2が規定値から外れているときに、そ
の空電変換器信号を他の正常な空電変換器信号に置き換
える選択部53(選択手段)と、この選択部53からの
信号出力毎にその値を記憶する記憶部54と、選択部5
3からの各空電変換器信号を加算回路31に出力すると
ともに、空電変換器信号が異常なときにモニタ信号(図
示せず)を運転席に発信する出力部55とを有してい
る。前記選択部53は判断部52からの各空電変換器信
号の正常か否かの信号を受けて、ある空電変換器信号が
規定値から外れていると、正常であると判断された空電
変換器信号を選択してこれに置き換えるもので、図1の
ものに比べより安全性が高められる。例えば、2つの空
電変換器の出力が規定値より外れた場合には、残りの1
つの正常な空電変換器の出力が、前記2つの空電変換器
の出力を兼ねることができる。また、記憶部54を設け
ていることにより、全ての空電変換器が故障してその出
力が規定値を外れた場合でも、それを故障する前の空電
変換器信号に置き換えて出力部55に供給することがで
き、よりフェイルセーフ化が図られる。すなわち、記憶
部54は選択部53からの空電変換器信号をその出力毎
に更新して記憶する。そして、判断部52が全ての空電
変換器信号が規定値から外れていると判断すると、この
判断部52より記憶部54に記憶値の出力指令が命令さ
れるとともに、記憶部54からの空電変換器信号を加算
回路31に出力するように出力部55に切換命令が出力
される。このような空電変換器信号の記憶値への置き換
えは、次の駅停車時の乗客の乗り降りの時点まで継続さ
れるようにするとよい。駅に停止して乗客が乗り降りす
ると車両の荷重が変化するため、その後は車両異常とし
て運転を中止するか、空車保証の値で運転を継続させて
もよい。
【0014】
【発明の効果】本発明の応荷重装置は、上述のように、
空電変換器からの信号を規定値と比較するとともに、規
定値外にあるときに信号を出力する比較手段を設け、こ
の比較手段から信号が出力されたときに、この空電変換
器からの出力を他の空気ばねの空電変換器からの出力に
置き換える選択手段を設けたものであり、ある空気ばね
又は空電変換器等がフェイルして正規の応荷重信号が出
力されなくなるという際にも、ほぼ実際の車両の積載状
態に近い応荷重信号が出力されるので、所定の停止距離
で停止できなくなったり、走行性が損なわれるという如
き不具合を極力防止することができ、車両の安全性をよ
り高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の応荷重装置の機能ブロック図である。
【図2】本発明の実施例を示す機能ブロック図である。
【図3】本発明の実施例を示す機能ブロック図である。
【図4】従来の応荷重装置の機能ブロック図である。
【符号の説明】
AS1 空気圧力 AS2 空気圧力 R1 リレー(選択手段) R2 リレー(選択手段) R1c リレー接点(選択手段) R2c リレー接点(選択手段) 8 空電変換器 21 応荷重装置 23 比較器(比較手段) 24 規定値

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の空気ばねから供給される空気圧力
    をそれぞれ空電変換器により電気信号に変換してブレー
    キ指令または力行指令の応荷重信号として出力する鉄道
    車両用応荷重装置において、前記空電変換器からの信号
    を規定値と比較するとともに、規定値外にあるときに信
    号を出力する比較手段を設け、この比較手段から信号が
    出力されたときに、この空電変換器からの出力を他の空
    気ばねの空電変換器からの出力に置き換える選択手段を
    設けたことを特徴とする鉄道車両用応荷重装置。
JP4027229A 1992-01-17 1992-01-17 鉄道車両用応荷重装置 Pending JPH05199604A (ja)

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