JPH0640324A - Hydraulic brake device for rolling stock and method for controlling hydraulic brake device for rolling stock - Google Patents

Hydraulic brake device for rolling stock and method for controlling hydraulic brake device for rolling stock

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Publication number
JPH0640324A
JPH0640324A JP4316914A JP31691492A JPH0640324A JP H0640324 A JPH0640324 A JP H0640324A JP 4316914 A JP4316914 A JP 4316914A JP 31691492 A JP31691492 A JP 31691492A JP H0640324 A JPH0640324 A JP H0640324A
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JP
Japan
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cylinder
pressure
control valve
fluid
pressurized fluid
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4316914A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tadashi Kususe
正 楠瀬
Tamiya Shirokibara
民也 白木原
Noriyasu Arai
徳泰 新井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP4316914A priority Critical patent/JPH0640324A/en
Publication of JPH0640324A publication Critical patent/JPH0640324A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To short braking distance by hasting brake starting time and provide safe braking force corresponding to the weight of vehicle body while pumps and control valve and broken in a hydraulic brake device for rolling stock. CONSTITUTION:A hydraulic brake device for rolling stock is provided with a cylinder 7 for driving the piston rod 7a with a brake shoe, pressure gauge 13 to measure the pressure of pressure fluid, a flow control valve 6 to control the supply and discharge of the pressure fluid controlled by a controller 14, and second flow control valves 19 are juxtaposed with the flow control valve 6 for supplying pressure fluid to the cylinder 7 directly after the start of applying braking and cutting off the supply of pressure fluid when pressure reaches a specified value. A check valve is provided in a return pipe to hold cylinder pressure unchanged while braking is not operated to shorten brake delay time, and in addition, vehicle speed is determined from acceleration and the electric current of a driving motor, and braking force is generated according to the result.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、従来の装置の欠点を解
消することができる鉄道車両用流体ブレーキ装置及び鉄
道車両用ブレーキの制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a railway vehicle fluid brake system and a railway vehicle brake control method capable of solving the drawbacks of conventional systems.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の鉄道車両用油圧ブレーキ装置の1
例を図14に示す。この従来の装置において、高速走行
中に減速するためブレーキをかける場合、運転手からの
信号rが入力されるコントローラ14からの信号によっ
て制御される流量の制御弁6をポジション(イ)からポ
ジション(ハ)にし、ポンプ2から管路23内に吐出さ
れる高圧の圧油をチェック弁4及び管路22、22を介
してバネを内蔵したシリンダ7内に供給し、同シリンダ
7内に収容されたピストンのピストンロッド7aをスト
ロークさせ、同ピストンロッド7aの先端に連接された
ブレーキシュー8を車輪10に連結されて回転する摩擦
板9に押しつけることによりブレーキ力を発生させて鉄
道車両の減速を行い、レール11上の車輪10がスリッ
プしそうになるとシリンダ7の圧力を低くしブレーキ力
を弱める。これによりスリップなく鉄道車両を減速す
る。前記のブレーキ力は、シリンダ7の圧力の大小によ
り調整することができる。
2. Description of the Related Art One of conventional hydraulic brake devices for railway vehicles
An example is shown in FIG. In this conventional device, when the brake is applied to decelerate during high-speed traveling, the flow rate control valve 6 controlled by the signal from the controller 14 to which the signal r from the driver is input is moved from position (a) to position (a). C), the high pressure oil discharged from the pump 2 into the pipe line 23 is supplied into the cylinder 7 having the built-in spring through the check valve 4 and the pipe lines 22 and 22 and is stored in the cylinder 7. The piston rod 7a of the piston is stroked, and the brake shoe 8 connected to the tip of the piston rod 7a is pressed against the rotating friction plate 9 connected to the wheel 10 to generate a braking force to reduce the speed of the railway vehicle. If the wheels 10 on the rails 11 are about to slip, the pressure in the cylinder 7 is lowered and the braking force is weakened. This slows down the railway vehicle without slipping. The braking force can be adjusted by the magnitude of the pressure in the cylinder 7.

【0003】この圧力調整は、ポンプ2から吐出された
圧油をシリンダ7内に供給し(制御弁6を前記のように
ポジション(ハ)にする)、又はシリンダ7内の油をタ
ンク1に排出する(制御弁6をポジション(イ)にす
る)等のシリンダ7への給排油をコントロールする流量
の制御弁6によりなされる。
For this pressure adjustment, the pressure oil discharged from the pump 2 is supplied to the cylinder 7 (the control valve 6 is set to the position (c) as described above), or the oil in the cylinder 7 is supplied to the tank 1. The flow is controlled by the flow control valve 6 that controls the oil supply / discharge to / from the cylinder 7 such as discharging (setting the control valve 6 to the position (a)).

【0004】また、ポンプ2からチェック弁4を経て圧
油が供給されるアキュムレータ5が設けられ、同アキュ
ムレータ5は、圧油を蓄えて一時的なポンプ吐出量の不
足を補うと共に、ポンプ故障時の場合に備え最小限のブ
レーキに必要な圧油を保存する役目を有している。
Further, an accumulator 5 to which pressure oil is supplied from the pump 2 via the check valve 4 is provided. The accumulator 5 stores the pressure oil to make up for a temporary shortage of the pump discharge amount, and at the time of pump failure. In case of, it has the role of storing the necessary pressure oil for minimum braking.

【0005】即ち、ブレーキの非作動時には制御弁6は
ポジション(イ)をとり、アキュムレータ5には、チェ
ック弁4を通ってポンプ2より圧油が供給される。そし
て必要以上の油はリリーフ弁3を通ってタンク1へ戻
り、アキュムレータ5には所定の圧力の圧油が貯えられ
ている。従って、制御弁6がポジション(ハ)をとるブ
レーキの適用時には、ポンプ2からの圧油に加えてアキ
ュムレータ5内の圧油もシリンダ7内に供給され、ポン
プ故障時においても最小限のブレーキをうることができ
る。
That is, when the brake is not operated, the control valve 6 is in the position (a), and the accumulator 5 is supplied with pressure oil from the pump 2 through the check valve 4. Then, more oil than necessary returns to the tank 1 through the relief valve 3, and the accumulator 5 stores pressurized oil of a predetermined pressure. Therefore, when the brake in which the control valve 6 takes the position (c) is applied, the pressure oil from the accumulator 5 is supplied to the cylinder 7 in addition to the pressure oil from the pump 2, and the minimum brake is applied even when the pump fails. You can get it.

【0006】一方、鉄道車両にブレーキをかけ停止させ
る場合、車輪10が空転せず短距離で車両が止ることが
望ましいので、この車輪10の空転を、摩擦板9の回転
数を検出する回転センサ12で検知し、その信号NS
コントローラ14に入力する。同コントローラ14に
は、図示しない複数の車輪の速度信号が入力され、その
うちスリップが少い最も遅い速度をもつ車輪の速度を車
両速度とし、これと前記信号NS とによって車輪10の
空転を検出し、車輪10の空転が生じるとブレーキ力を
弱めるように制御弁6に指令を出す。
On the other hand, when the railway vehicle is braked and stopped, it is desirable that the wheel 10 does not idle and the vehicle stops for a short distance. Therefore, the idling of the wheel 10 is detected by a rotation sensor for detecting the rotational speed of the friction plate 9. The signal N S is detected by 12, and the signal N S is input to the controller 14. A speed signal of a plurality of wheels (not shown) is inputted to the controller 14, and the speed of the wheel having the slowest speed with less slip is set as the vehicle speed, and the idling of the wheel 10 is detected by this and the signal N S. However, when the wheels 10 run idle, a command is issued to the control valve 6 to weaken the braking force.

【0007】また、シリンダ7に供給される圧油の圧力
が圧力計13で検出され、その信号PB がコントローラ
14へ入力され、同コントローラ14はシリンダ7に供
給される圧油の圧力が適正値となるように制御弁6に指
令を出すフィードバック制御を行うようになっている。
Further, the pressure of the pressure oil supplied to the cylinder 7 is detected by the pressure gauge 13, and the signal P B thereof is inputted to the controller 14, and the controller 14 makes the pressure of the pressure oil supplied to the cylinder 7 appropriate. Feedback control is performed to issue a command to the control valve 6 so that the value becomes a value.

【0008】なお、図14中、uは前記コントローラ1
4から制御弁6への信号を示し、3は、アキュムレータ
3の圧力を規定の設定圧力とするようにするためにポン
プ2の吐出側の管路23のチェック弁4の上流側の部分
と制御弁6と油タンク1間の戻り管路26とを接続する
管路27に設けられたリリーフ弁、20はアキュムレー
タ5の入口付近の管路23の部分と制御弁6を接続する
管路、22は制御弁6とシリンダ7とを接続する管路で
ある。
In FIG. 14, u is the controller 1
4 shows a signal from the control valve 6 to the control valve 6, and 3 controls the upstream side of the check valve 4 in the discharge side pipe line 23 of the pump 2 in order to make the pressure of the accumulator 3 a prescribed set pressure. A relief valve provided in a pipe line 27 connecting the valve 6 and the return pipe line 26 between the oil tank 1, 20 is a pipe line connecting the portion of the pipe line 23 near the inlet of the accumulator 5 and the control valve 6, 22 Is a conduit connecting the control valve 6 and the cylinder 7.

【0009】また、前記図14に示される油圧ブレーキ
装置等の鉄道車両用の流体ブレーキ装置においては、ブ
レーキ時、適度なブレーキ圧となるようにコントローラ
14には指令rが入力される。鉄道車両が高速運転から
ブレーキをかけて減速する場合、一般に一定の減速度を
得る必要があるが、このとき乗客数、つまり車体重量に
より必要なブレーキ力も変わってくる。つまり重量が大
きいとブレーキ力は大きく、重量が軽いとブレーキ力を
小さくする必要がある。このため車体重量を計測する必
要がある。
Further, in the hydraulic brake device for a railway vehicle such as the hydraulic brake device shown in FIG. 14, a command r is input to the controller 14 so that an appropriate brake pressure is obtained during braking. When a railway vehicle is decelerated by braking from high speed operation, it is generally necessary to obtain a constant deceleration, but at this time, the required braking force also changes depending on the number of passengers, that is, the weight of the vehicle body. That is, when the weight is large, the braking force is large, and when the weight is light, the braking force needs to be small. Therefore, it is necessary to measure the vehicle body weight.

【0010】従来の車両の構造は、図13に示すよう
に、レール11上を走行する車輪60を備えた台車62
と車体61は懸架機能を有する空気バネ63で結ばれて
おり、空気バネ63の圧力を計測することで車体重量W
1 を求めることができた。つまり、
As shown in FIG. 13, the structure of a conventional vehicle is a trolley 62 having wheels 60 running on the rail 11.
The vehicle body 61 and the vehicle body 61 are connected by an air spring 63 having a suspension function. By measuring the pressure of the air spring 63, the vehicle body weight W
I was able to ask for one . That is,

【0011】[0011]

【数1】 [Equation 1]

【0012】によって車体重量W1 が求められる。The vehicle body weight W 1 is obtained by the following.

【0013】また、従来の鉄道車両用油圧ブレーキ装置
の他の例を図15に示す。この油圧ブレーキ装置は、前
記図14に示す従来のブレーキ装置に、次に示すものが
付加されている。
FIG. 15 shows another example of the conventional hydraulic brake device for railway vehicles. In this hydraulic brake device, the following is added to the conventional brake device shown in FIG.

【0014】即ち、ポンプ2の吐出側の管路23から、
減圧弁16とチェック弁17をもち第2のアキュムレー
タ18へ至る管路24が分岐し、同管路24のチェック
弁17と第2のアキュムレータ18の間には管路25の
一端が接続されている。30は、圧力計13の上流側の
位置において管路22に設けられた切換弁であって、同
切換弁30には前記通路25の他端が接続されている。
前記のチェック弁17より下流側の第2のアキュムレー
タ18、管路25及び切換弁30の部分は、予備又はパ
ーキング用ブレーキの油圧回路を構成する。
That is, from the pipe line 23 on the discharge side of the pump 2,
A pipe line 24 that has the pressure reducing valve 16 and the check valve 17 and reaches the second accumulator 18 branches, and one end of the pipe line 25 is connected between the check valve 17 and the second accumulator 18 of the pipe line 24. There is. A switching valve 30 is provided in the pipe line 22 at a position upstream of the pressure gauge 13, and the other end of the passage 25 is connected to the switching valve 30.
The portion of the second accumulator 18, the pipe line 25 and the switching valve 30 downstream of the check valve 17 constitutes a hydraulic circuit for a backup or parking brake.

【0015】この従来の油圧ブレーキ装置では、ブレー
キの非作動時には、切換弁30はポジション(x)の位
置をとり、アキュムレータ5に加えて、減圧弁16によ
り設定されアキュムレータ5内の圧力より低い所定の圧
力の圧油が第2のアキュムレータ18内に貯えられる。
In this conventional hydraulic brake device, when the brake is not operated, the switching valve 30 is in the position (x) and is set by the pressure reducing valve 16 in addition to the accumulator 5 and is lower than the pressure in the accumulator 5 by a predetermined value. The pressure oil having the pressure of is stored in the second accumulator 18.

【0016】前記切換弁30は、通常ブレーキ作用、又
は予備ブレーキとパーキングブレーキ作用を選択するも
のであり、通常ブレーキ時には切換弁がポジション
(x)の位置をとり制御弁6から切換弁30をとってシ
リンダ7に圧油が供給される。一方、万一ポンプ2が故
障を生じ又は制御弁6に不具合が生じた場合等の予備ブ
レーキ時、又は車両が停止した際のパーキングブレーキ
時には、切換弁30がポジション(y)の位置をとり、
第2のアキュムレータ18より圧油がシリンダ7に供給
される。この時、ブレーキ力が高すぎて車輪10の空転
又はシュー8を傷つけることを防ぐために、前記のよう
に減圧弁16によって第2のアキュムレータ18内の圧
油の圧力が、前記のように所定の値に設定されている。
The switching valve 30 selects a normal braking action or a preliminary braking action and a parking brake action. During normal braking, the switching valve is set to the position (x) and the switching valve 30 is removed from the control valve 6. Pressure oil is supplied to the cylinder 7. On the other hand, the switching valve 30 is set to the position (y) at the time of preliminary braking such as when the pump 2 fails or the control valve 6 becomes defective, or during parking braking when the vehicle stops.
Pressure oil is supplied to the cylinder 7 from the second accumulator 18. At this time, in order to prevent the braking force from being too high and the wheel 10 from slipping or damaging the shoe 8, the pressure of the pressure oil in the second accumulator 18 is set to the predetermined value by the pressure reducing valve 16 as described above. It is set to a value.

【0017】前記以外は、この油圧ブレーキ装置では、
図14に示される油圧ブレーキ装置と同様な作動が行わ
れる。
Other than the above, in this hydraulic brake device,
An operation similar to that of the hydraulic brake device shown in FIG. 14 is performed.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be Solved by the Invention]

(a) 図14及び図15に示す前記の従来の鉄道車両
用油圧ブレーキ装置では、高速で走行中の鉄道車両を最
短距離で停止させるためには、運転手がブレーキ指令r
を出すと直ちにピストンロッド7aの先端のブレーキシ
ュー8を最小力で相手摩擦板9に押付け、その上で車輪
とレールのスリップ率が最適値からはずれないようにそ
の押付け力をコントロールすることが必要である。この
ためにはシリンダ内の圧力を高応答でコントロールする
ことが不可欠となってくる。このシリンダ内の圧力のコ
ントロールは、前記のように、圧力計13により圧力を
検出し適正値となるように流量制御弁6にコントローラ
14から開閉指令を出すフィードバック制御が行われ
る。しかし、一般に鉄道車両においては、制御弁6とシ
リンダ7の距離は長く、このため制御弁6に指令を出し
ても圧力が追従するには遅れがあり、また、そのフィー
ドバックゲインを大きくすると発振が生じることにな
る。このため、圧力制御の応答性には限界がある。 (b) 図14及び図15に示す従来の鉄道車両用油圧
ブレーキ装置において、ブレーキのかけ始めにおいて
は、ブレーキシュー8が摩擦板9に接触するまでピスト
ンロッド7aがストロークする必要があり、シリンダ内
の圧力は大気圧にほぼ等しいために、流量制御弁6が開
いてシリンダ7に油圧が加えられても、シリンダ内のバ
ネ力に打勝つ圧力にまでシリンダ内の油圧が上昇するま
ではピストンロッド7aは静止したままとなる。従っ
て、ブレーキのかけ始めにおいてブレーキの作用が遅れ
ることとなり、またこれに加えて、ブレーキの非作動時
にはシリンダ内の圧力は大気圧にほぼ等しい低圧である
ために、車両の振動等によって油中に気泡が発生してブ
レーキ適用時の油圧の上昇が遅れるという問題点があ
る。 (c) 図14及び図15に示す従来の鉄道車両用油圧
ブレーキ装置においては、アキュムレータはポンプの吐
出が不能になった場合でもブレーキを確保することがで
きるように定められている。しかも、制御弁及び減圧弁
の漏れを避けることができない。このために、アキュム
レータとしては大型のものを必要とし、その重量の増加
を招き、特に軽量を要求される鉄道車両の高速化には望
ましくない。 (d) 前記の図14及び図15に示す鉄道車両用油圧
ブレーキ装置では、コントローラ14から制御弁6への
指令uは、ブレーキ圧指令rとシリンダ圧PB との偏差
(r−PB )に一定の制御ゲインKB を掛けたものとな
っていた。つまり、u=KB (r−PB )である。近年
鉄道車両の高速化の要求が高まるにつれて、安全上、ブ
レーキの応答性を高め、ブレーキ距離の短縮化の必要性
が大きくなっている。いまブレーキを作動させるために
流量制御弁6からシリンダ7に圧油を入れる場合を考え
ると、最初はピストンロッド7aが、シュー8が摩擦板
9上に押付けられるまでストロークし、シュー8が摩擦
板9に押付けられた後、シリンダ7内の圧力は上昇し、
ブレーキが作用するようになる。このとき、ピストンロ
ッド7aがストロークする液量Q1 と押付けられた後加
圧に要する液量Q2 の各々は次のようになる。
(A) In the conventional hydraulic brake device for a railway vehicle shown in FIGS. 14 and 15, in order to stop the railway vehicle running at high speed at the shortest distance, the driver gives a brake command r.
It is necessary to immediately press the brake shoe 8 at the tip of the piston rod 7a against the mating friction plate 9 with minimum force, and then control the pressing force so that the slip ratio of the wheel and rail does not deviate from the optimum value. Is. For this purpose, it is essential to control the pressure in the cylinder with high response. The control of the pressure in the cylinder is, as described above, performed by the feedback control in which the pressure is detected by the pressure gauge 13 and the controller 14 issues an opening / closing command to the flow control valve 6 so that the pressure becomes an appropriate value. However, in a railway vehicle, generally, the distance between the control valve 6 and the cylinder 7 is long, and therefore even if a command is issued to the control valve 6, there is a delay in the pressure following, and if the feedback gain is increased, oscillation will occur. Will occur. Therefore, there is a limit to the responsiveness of pressure control. (B) In the conventional hydraulic brake device for a railway vehicle shown in FIGS. 14 and 15, at the beginning of braking, the piston rod 7a needs to stroke until the brake shoe 8 comes into contact with the friction plate 9. Since the pressure in the cylinder is almost equal to the atmospheric pressure, even if the flow control valve 6 is opened and the hydraulic pressure is applied to the cylinder 7, the piston rod is kept until the hydraulic pressure in the cylinder rises to a pressure that overcomes the spring force in the cylinder. 7a remains stationary. Therefore, the action of the brake is delayed at the beginning of braking, and in addition, when the brake is not activated, the pressure in the cylinder is low, which is almost equal to the atmospheric pressure. There is a problem that bubbles are generated and the rise of hydraulic pressure is delayed when the brake is applied. (C) In the conventional railway vehicle hydraulic brake device shown in FIGS. 14 and 15, the accumulator is provided so that the brake can be secured even when the pump cannot be discharged. Moreover, leakage of the control valve and the pressure reducing valve cannot be avoided. For this reason, a large-sized accumulator is required, which increases the weight of the accumulator, which is not desirable for increasing the speed of a railway vehicle that is particularly required to be lightweight. (D) In the railway vehicle hydraulic brake device shown in FIGS. 14 and 15, the command u from the controller 14 to the control valve 6 is a deviation (r−P B ) between the brake pressure command r and the cylinder pressure P B. Was multiplied by a constant control gain K B. That is u = K B (r-P B). As the demand for high-speed railway vehicles has increased in recent years, there is a growing need to improve brake responsiveness and shorten the brake distance for safety reasons. Considering the case where pressure oil is put into the cylinder 7 from the flow control valve 6 to operate the brake, the piston rod 7a first makes a stroke until the shoe 8 is pressed onto the friction plate 9, and the shoe 8 moves. After being pressed against 9, the pressure inside the cylinder 7 rises,
The brake comes to work. At this time, the amount of liquid Q 1 that the piston rod 7a strokes and the amount of liquid Q 2 required for pressurization after being pressed are as follows.

【0019】Q1 =A×S Q2 =K/V×P1 A:シリンダの断面積 S:ストローク K:作動液の体積弾性係数 V:制御弁〜シリンダ間の油の容積 前記Q1 とQ2 を定量的に比較するとQ1 >>Q2 の関
係になっている。
Q 1 = A × S Q 2 = K / V × P 1 A: Cylinder cross-sectional area S: Stroke K: Hydraulic fluid bulk modulus V: Oil volume between control valve and cylinder Q 1 and When Q 2 is quantitatively compared, the relationship is Q 1 >> Q 2 .

【0020】前記従来の装置では、制御系の制御ゲイン
B は、図10(b)に示すように固定であり、ブレー
キ圧の立上り特性は図11(b)に示すように、ストロ
ークするのに要する時間T2 が大半を占めることにな
る。このストロークに要する時間を短縮化するため、制
御ゲインKB を大きくすると押付時での圧力上昇勾配が
大きくなりすぎ振動を生じるという不具合があった。 (e) 近年鉄道車両の乗心地性向上の要求は大きく、
このため懸架方式は、図13に示す従来の受動的な空気
ばねに代わって、積極的に空気室の圧力をコントロール
して、車体の動きを軽減させる方式が採用されつつあ
る。この方式では、空気圧は常に変化するため、車体の
重量を正確に求めることは困難となる。
In the conventional device, the control gain K B of the control system is fixed as shown in FIG. 10 (b), and the rising characteristic of the brake pressure is stroked as shown in FIG. 11 (b). The time T 2 required for occupies most of the time. If the control gain K B is increased in order to shorten the time required for this stroke, there is a problem in that the pressure increase gradient at the time of pressing becomes too large and vibration occurs. (E) In recent years, there has been a great demand for improving the riding comfort of railway vehicles.
For this reason, as a suspension system, instead of the conventional passive air spring shown in FIG. 13, a system for positively controlling the pressure of the air chamber to reduce the movement of the vehicle body is being adopted. In this method, since the air pressure constantly changes, it is difficult to accurately obtain the weight of the vehicle body.

【0021】本発明は、従来の装置における以上の問題
点を対決することができる鉄道車両用流体ブレーキ装置
及び鉄道車両用ブレーキの制御方法を提供しようとする
ものである。
The present invention is intended to provide a railway vehicle fluid brake device and a railway vehicle brake control method capable of confronting the above problems in the conventional device.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】本発明は、加圧流体が給
排されるシリンダ内に挿入されたピストンロッドに連接
されたブレーキシュー、前記シリンダへ供給される加圧
流体の圧力を計測する圧力計、前記圧力計の信号が入力
されるコントローラ、及び前記コントローラの指令が入
力され前記シリンダへの加圧流体の給排をコントロール
する制御弁を備えた鉄道車両用流体ブレーキ装置におい
て、次の手段を講じた。 (1) 前記制御弁と並列に設けられ、ブレーキ開始直
後に開かれて前記シリンダへ加圧流体を供給すると共に
前記シリンダ内の圧力が所定値に達した時に閉じられる
第2の制御弁を備えたことを特徴とする。 (2) 前記制御弁からタンクへの戻り管路にタンクか
ら制御弁への方向の流体の流れを阻止するチェック弁を
設けたことを特徴とする。 (3) 前記制御弁とシリンダの間の流体回路のボリュ
ーム容積を変化させる手段を備えたことを特徴とする。 (4) 前記シリンダへ制御弁を介して加圧流体を供給
可能な加圧流体のアキュムレータ、前記シリンダに加圧
流体を供給可能な第2のアキュムレータ、前記アキュム
レータと前記第2のアキュムレータのいずれかを前記シ
リンダに選択的に接続する切換弁、及び前記アキュムレ
ータより前記シリンダへ至る管路と前記第2のアキュム
レータより前記シリンダへ至る管路とにその両端部が接
続されピストンを内蔵したシリンダを備えたことを特徴
とする。 (5) 前記コントローラの制御ゲインを、シリンダ圧
力が増加する時に減小するように可変としたことを特徴
する。 (6) また、本発明の鉄道車両用ブレーキの制御方法
は、加速度計又は速度計より演算された加速度と車両の
駆動モータを流れる電流から車体重量を求め、この車両
重量に応じたブレーキ力を発生させることを特徴とす
る。
According to the present invention, a brake shoe connected to a piston rod inserted into a cylinder to which pressurized fluid is supplied and discharged, and the pressure of the pressurized fluid supplied to the cylinder are measured. In a hydraulic brake device for a railway vehicle, which includes a pressure gauge, a controller to which a signal of the pressure gauge is input, and a control valve to which a command of the controller is input and which controls supply and discharge of pressurized fluid to and from the cylinder, Measures have been taken. (1) A second control valve which is provided in parallel with the control valve and which is opened immediately after the start of braking to supply the pressurized fluid to the cylinder and is closed when the pressure in the cylinder reaches a predetermined value. It is characterized by that. (2) A check valve for blocking the flow of fluid in the direction from the tank to the control valve is provided in the return pipe from the control valve to the tank. (3) A means for changing the volume volume of the fluid circuit between the control valve and the cylinder is provided. (4) Any one of a pressurized fluid accumulator capable of supplying a pressurized fluid to the cylinder via a control valve, a second accumulator capable of supplying a pressurized fluid to the cylinder, and the accumulator and the second accumulator. A switching valve that selectively connects the cylinder to the cylinder, and a cylinder that has both ends connected to a conduit from the accumulator to the cylinder and a conduit from the second accumulator to the cylinder and has a built-in piston. It is characterized by that. (5) The control gain of the controller is variable so as to decrease when the cylinder pressure increases. (6) Further, in the railway vehicle brake control method of the present invention, the vehicle body weight is obtained from the acceleration calculated by the accelerometer or the speedometer and the current flowing through the drive motor of the vehicle, and the braking force corresponding to the vehicle weight is obtained. It is characterized by generating.

【0023】[0023]

【作用】前記本発明(1)では、圧力計によって計測さ
れたシリンダ内に供給される加圧流体の圧力によって制
御弁をフィードバック制御してシリンダ内に供給される
加圧流体をコントロールすることによって、シリンダ内
の圧力、従って、ブレーキ力が制御される。更に、本発
明(1)では、ブレーキ開始直後に前記制御弁に並列に
設けられた第2の制御弁を開くことによって、加圧流体
は前記制御弁に加えて第2の制御弁を経てシリンダ内に
供給され、ピストンロッドが急速にストロークしてブレ
ーキ力が短時間で作用する。シリンダ内の圧力が所定値
に達すると第2の制御弁は閉じられ、以後は、前記のよ
うに、前記制御弁を介して車輪のすべり率が最適になる
ようにブレーキ力が制御される。このようにして、本発
明(1)は、ブレーキ開始時に短時間でブレーキ力を作
用させて、圧力フィードバック系の安定性を損うことな
くブレーキ開始までの走行距離を小さくし、制動距離を
減小させることができる。
In the present invention (1), the control valve is feedback-controlled by the pressure of the pressurized fluid supplied to the cylinder measured by the pressure gauge to control the pressurized fluid supplied to the cylinder. , The pressure in the cylinder and thus the braking force is controlled. Further, in the present invention (1), by opening the second control valve provided in parallel with the control valve immediately after the start of braking, the pressurized fluid is passed through the second control valve in addition to the control valve, and the pressurized fluid is transferred to the cylinder. When the piston rod is rapidly stroked, the braking force acts in a short time. When the pressure in the cylinder reaches a predetermined value, the second control valve is closed, and thereafter, as described above, the braking force is controlled via the control valve so that the slip rate of the wheel becomes optimum. In this way, the present invention (1) applies a braking force in a short time at the start of braking to reduce the traveling distance to the start of braking without impairing the stability of the pressure feedback system and reduce the braking distance. Can be reduced.

【0024】前記本発明(2)では、制御弁からタンク
への戻り管路にタンクから制御弁方向への流体の流れを
阻止するチェック弁が設けられており、ブレーキの非作
動時においても、シリンダ内の圧力はシリンダ内のバネ
の力にほぼ等しい大気圧より高い値となる。これによっ
て、ブレーキのかけ始めにおいてシリンダ内の流体圧の
上昇が速くなりブレーキが時間遅れなく作用し、また、
ブレーキの非作動時においてシリンダ内の流体圧を高め
て流体中に気泡が発生することがなく、ブレーキ適用時
の流体圧の上昇が速かに行われる。
In the present invention (2), a check valve for blocking the flow of fluid from the tank to the control valve is provided in the return pipe from the control valve to the tank, and even when the brake is not operated, The pressure in the cylinder is higher than the atmospheric pressure, which is almost equal to the force of the spring in the cylinder. As a result, the fluid pressure in the cylinder rises quickly at the beginning of braking, and the brake operates without time delay.
When the brake is not operated, the fluid pressure in the cylinder is increased so that no bubbles are generated in the fluid, and the fluid pressure is quickly increased when the brake is applied.

【0025】前記本発明(3)では、制御弁とシリンダ
の間に流体回路のボリューム容積を変化させる手段を設
けているために、該手段によって、制御弁等に漏れがあ
ってもシリンダ内の流体圧力を適正な値とすることがで
きる。また、通常のブレーキ時にポンプの吐出が不能と
なった時等に用いられるアキュムレータが廃止され、軽
量化が達成される。
In the present invention (3), since the means for changing the volume of the fluid circuit is provided between the control valve and the cylinder, even if there is a leak in the control valve or the like, the means for changing the volume of the fluid circuit is provided in the cylinder. The fluid pressure can be set to an appropriate value. Further, the accumulator used when the pump cannot be discharged during normal braking is abolished and the weight is reduced.

【0026】前記本発明(4)では、ポンプ管路、制御
弁の破損等の理由によってアキュムレータからシリンダ
へ至る管路内の加圧流体の圧力が低下すると、ボリュー
ムシリンダ内のピストンは前記圧力が低下した管路側へ
移動する。これによって、第2のアクチュエータからシ
リンダへ至る管路内の加圧流体のボリューム容積が増加
し、その分その圧力が下げられる。このようにして、第
2のアクチュエータからシリンダに供給される加圧流体
の圧力が下げられ、制御弁、減圧弁等による制御なしに
安全なブレーキを車両に作用させることができる。
In the present invention (4), when the pressure of the pressurized fluid in the pipeline from the accumulator to the cylinder decreases due to the damage of the pump pipeline, the control valve, etc., the piston in the volume cylinder has the above pressure. Move to the side of the pipe that has deteriorated. As a result, the volume volume of the pressurized fluid in the conduit from the second actuator to the cylinder is increased, and the pressure is reduced accordingly. In this way, the pressure of the pressurized fluid supplied from the second actuator to the cylinder is reduced, and a safe brake can be applied to the vehicle without control by the control valve, pressure reducing valve, or the like.

【0027】前記本発明(5)では、コントローラの制
御ゲインを従来の固定から可変とし、シリンダ圧力が小
さくピストンロッドがストローク時には制御ゲインを大
きく、そしてシリンダ圧力が増加するシューの押付け時
には制御ゲインを小さくする。これによって、ピストン
ロッドのストロークに要する時間が短縮され、また、シ
ューの押付け時にはシューの押付け時の圧力勾配が小さ
くなり振動の発生が抑制される。
In the present invention (5), the control gain of the controller is made variable from the conventional fixed value, the control gain is large when the cylinder pressure is small and the piston rod is in the stroke, and the control gain is set when the shoe is pressed to increase the cylinder pressure. Make it smaller. As a result, the time required for the stroke of the piston rod is shortened, and when the shoe is pressed, the pressure gradient at the time of pressing the shoe is reduced and vibration is suppressed.

【0028】鉄道車両の加速時における加速度は、車両
の駆動モータの出力に比例し、車体重量に反比例する。
また、駆動モータの出力は同モータを流れる電流によっ
て決まる。本発明(6)では、加速度計又は速度計より
演算された加速度と、車両の駆動モータを流れる電流に
よって簡単に、かつ正確に車体重量が求められ、この車
体重量に応じたブレーキ力を発生する。これによって、
車体重量に応じた最適のブレーキ力を得ることができ
る。
The acceleration of a railway vehicle during acceleration is proportional to the output of the drive motor of the vehicle and inversely proportional to the vehicle body weight.
Also, the output of the drive motor is determined by the current flowing through the motor. In the present invention (6), the vehicle body weight is simply and accurately obtained by the acceleration calculated by the accelerometer or the speedometer and the current flowing through the drive motor of the vehicle, and the braking force corresponding to the vehicle body weight is generated. . by this,
It is possible to obtain the optimum braking force according to the vehicle body weight.

【0029】[0029]

【実施例】本発明の第1の実施例を、図1によって説明
する。本実施例は、図15に示すと同様な型式の鉄道車
両の油圧ブレーキ装置に係るものであって、図1におい
て対応する部分は図15におけると同じ符号を付して説
明を省略し、以下相違する点について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The present embodiment relates to a hydraulic brake device for a railway vehicle of the same type as that shown in FIG. 15, and the corresponding parts in FIG. 1 are given the same reference numerals as in FIG. Differences will be described.

【0030】アキュムレータ5の入口付近でポンプ2の
吐出側の管路23に接続され制御弁6へ至る管路20よ
り分岐し第2の流量の制御弁19をもつバイパス管路2
1が設けられ、同バイパス管路21は制御弁6をバイパ
スして、制御弁6とシリンダ7を連結する管路22に合
流しており、第2の制御弁19は制御弁6に並列に配置
されている。コントローラ14は、前記図15に示す場
合と同様に、回転センサ12の信号NS と圧力計13の
信号PB が入力され、その信号u1 によって制御弁6が
制御されるようになっているが、更にコントローラ14
の信号u2 によって第2の制御弁19が制御されるよう
になっている。なお、15は管路23のチェック弁4の
下流側に設けられた圧力計である。また、チェック弁1
7より下流側のアキュムレータ18、管路25及び切換
弁30の部分は、予備又はパーキング用ブレーキの油圧
回路を構成する。
Bypass line 2 having a control valve 19 having a second flow rate, which is branched from a line 20 connected to the discharge side line 23 of the pump 2 near the inlet of the accumulator 5 and reaching the control valve 6.
1 is provided, the bypass conduit 21 bypasses the control valve 6 and joins the conduit 22 that connects the control valve 6 and the cylinder 7, and the second control valve 19 is parallel to the control valve 6. It is arranged. As in the case shown in FIG. 15, the controller 14 receives the signal N S from the rotation sensor 12 and the signal P B from the pressure gauge 13, and the control valve 6 is controlled by the signal u 1 . But the controller 14
The second control valve 19 is controlled by the signal u 2 . Reference numeral 15 is a pressure gauge provided on the downstream side of the check valve 4 in the pipe line 23. Also, check valve 1
The portion of the accumulator 18, the pipe line 25, and the switching valve 30 on the downstream side of 7 constitutes a hydraulic circuit of a backup or parking brake.

【0031】本実施例では、ブレーキの非作動時には、
ポンプ2から吐出された圧油はチェック弁4を通りアキ
ュムレータ5を充満しながら減圧弁16、チェック弁1
7を通り第2のアキュムレータ18を充満している。そ
して必要以上の油は、リリーフ弁3を通ってタンク1に
戻り、アキュムレータ5、18には、所定の圧力の圧油
が貯えられる。また、ブレーキの非作動時には、制御弁
6は、ポジション(イ)、第2の制御弁19はポジショ
ン(a)にあり、シリンダ7内はタンク1に連通してお
り、ブレーキシュー8と摩擦板9は離れている。
In this embodiment, when the brake is not operated,
The pressure oil discharged from the pump 2 passes through the check valve 4 and fills the accumulator 5, and the pressure reducing valve 16 and the check valve 1
7 through which the second accumulator 18 is filled. Then, more oil than necessary returns to the tank 1 through the relief valve 3, and the accumulators 5 and 18 store pressure oil of a predetermined pressure. When the brake is not operated, the control valve 6 is in the position (a), the second control valve 19 is in the position (a), the inside of the cylinder 7 is in communication with the tank 1, and the brake shoe 8 and the friction plate are in communication. 9 are distant.

【0032】次に鉄道車両を停止させるため、運転手が
コントローラ14に指令rを送ると、コントローラ14
は制御弁6をポジション(ハ)に、同制御弁6と並列に
配置された第2の制御弁19をポジション(b)にする
信号u1 、u2 を出し、両制御弁6、19を介して圧油
シリンダ7内に供給する。
Next, when the driver sends a command r to the controller 14 in order to stop the railway vehicle, the controller 14
Outputs the signals u 1 and u 2 that bring the control valve 6 to the position (c) and the second control valve 19 arranged in parallel with the control valve 6 to the position (b), and both control valves 6 and 19 are turned on. Supply into the pressure oil cylinder 7 via

【0033】このときのピストンストローク、流量制御
弁6、19の開度及びシリンダ内の圧力の変化を図2に
示す。指令rを送った時刻t0 から時刻t1 になるまで
の間はピストンがストロークし、その間シリンダ内圧力
は上昇しない。シュー8が摩擦板9に当たるとピストン
は止まり、その後シリンダ内圧力は上昇を始めブレーキ
力が作用する(ブレーキ立上り)ようになる。
FIG. 2 shows changes in the piston stroke, the openings of the flow rate control valves 6 and 19 and the pressure in the cylinder at this time. The piston makes a stroke from time t 0 when the command r is sent to time t 1 , and the cylinder pressure does not rise during that time. When the shoe 8 hits the friction plate 9, the piston stops, and then the cylinder pressure starts to increase and the braking force acts (brake rising).

【0034】圧力がPBuになると(時刻t2 )、圧力計
13の信号が入力されるコントローラ14の信号u2
よって第2の制御弁19は(a)のポジションをとって
閉じられる。このPBuの値は、雨天時にも車輪10のス
リップが異常に上昇しないように予め選定されている。
その後(時刻t2 以降)は、回転センサ12の信号によ
り、また、圧力計13で計測された圧力の信号によっ
て、車輪10とレール11の間のスベリ率が最適(ブレ
ーキ力が最大)となるように、コントローラ14により
制御弁6が制御され、これによってシリンダ7内の圧力
B がフィードバック制御される。
When the pressure reaches P Bu (time t 2 ), the second control valve 19 is closed in the position (a) by the signal u 2 of the controller 14 to which the signal of the pressure gauge 13 is input. The value of P Bu is selected in advance so that the slip of the wheel 10 does not rise abnormally even in rainy weather.
After that (after time t 2 ), the slip ratio between the wheel 10 and the rail 11 becomes optimum (the braking force is maximum) by the signal of the rotation sensor 12 and the signal of the pressure measured by the pressure gauge 13. As described above, the control valve 6 is controlled by the controller 14, and thereby the pressure P B in the cylinder 7 is feedback-controlled.

【0035】前記切換弁30は、図15に示される油圧
ブレーキ装置と同様に通常ブレーキ作用、又は予備ブレ
ーキ及びパーキングブレーキ作用を選択するものであ
り、通常ブレーキ時は、制御弁6、19により制御され
た油量がシリンダ7につながるように図示したポジショ
ン(x)となっている。一方、万一制御弁6、19が不
具合を生じた場合等の予備ブレーキ又は車両が停止した
時のパーキングブレーキ時の油圧源として前記アキュム
レータ18が備えられており、この場合には切換弁30
はアキュムレータ18に接続された管路25がシリンダ
7につながるようにポジション(y)に切換えられる。
この時、ブレーキ力が高すぎると車輪10の空転又はシ
ュー8等を傷つけることがあるので、減圧弁16により
適度なブレーキ力になるようにアキュムレータ18内の
圧力が設定されている。
The switching valve 30 selects a normal braking action or a preliminary braking action and a parking brake action similarly to the hydraulic braking device shown in FIG. 15. During normal braking, the switching valves 30 are controlled by the control valves 6 and 19. The position (x) is illustrated so that the amount of oil that has been discharged is connected to the cylinder 7. On the other hand, the accumulator 18 is provided as a hydraulic pressure source for a preliminary brake when the control valves 6 and 19 are defective or a parking brake when the vehicle is stopped. In this case, the switching valve 30 is provided.
Is switched to position (y) so that the line 25 connected to the accumulator 18 is connected to the cylinder 7.
At this time, if the braking force is too high, the wheels 10 may slip or the shoes 8 or the like may be damaged. Therefore, the pressure in the accumulator 18 is set by the pressure reducing valve 16 so that the braking force becomes appropriate.

【0036】また、リリーフ弁3は、ベント型となって
おり、アキュムレータ5に規定の圧油が貯っている時に
はリリーフ弁3の設定圧を最小限とし、ポンプ2の負荷
を小さくし熱の発生及び電力の消費を最小としている。
Further, the relief valve 3 is a vent type, and when the prescribed pressure oil is stored in the accumulator 5, the set pressure of the relief valve 3 is minimized to reduce the load of the pump 2 and reduce the heat. Generation and power consumption are minimized.

【0037】なお、前記の制御弁6と第2の制御弁19
の制御方式の違いは、制御弁6はブレーキ圧力が指令圧
に追従するようにフィードバック制御を行うものである
が、第2の制御弁19はある期間のみに全開するオン−
オフ制御であるためである。
The control valve 6 and the second control valve 19 described above are used.
The difference between the control methods is that the control valve 6 performs feedback control so that the brake pressure follows the command pressure, but the second control valve 19 is fully open only during a certain period.
This is because it is off control.

【0038】本実施例のブレーキ開始時の状態を示す図
2に対応して、図15に示される従来の鉄道車両用油圧
ブレーキ装置のブレーキ開始時の状態を図3に示す。図
3中t3 はブレーキ立上り時刻を示す。
Corresponding to FIG. 2 showing the state at the time of starting the brake of this embodiment, FIG. 3 shows the state at the time of starting the brake of the conventional hydraulic brake device for a railway vehicle shown in FIG. In FIG. 3, t 3 indicates the brake rising time.

【0039】図2及び図3から明らかなように、t1
3 であり、本実施例ではブレーキ開始までの走行距離
が小さくなりブレーキ距離を短縮することができる。ま
た、本実施例では、回転数センサ12の検出した車輪回
転数に加えて、圧力計13の計測したシリンダ7に供給
される圧油の圧力に基づいてコントローラ14によって
制御弁6が制御され、シリンダ7に供給する油圧の圧力
がフィードバック制御されているために、安定性が損わ
れることがなく、このように安定性を維持した上で前記
のようにブレーキ距離を短縮することができる。
As is apparent from FIGS. 2 and 3, t 1 <
Since it is t 3 , in the present embodiment, the traveling distance until the start of braking is shortened and the braking distance can be shortened. Further, in the present embodiment, the control valve 6 is controlled by the controller 14 based on the pressure of the pressure oil supplied to the cylinder 7 measured by the pressure gauge 13 in addition to the wheel rotation speed detected by the rotation speed sensor 12, Since the pressure of the hydraulic pressure supplied to the cylinder 7 is feedback-controlled, the stability is not impaired, and the braking distance can be shortened as described above while maintaining the stability.

【0040】本発明の第2の実施例を、図4に示す。本
実施例は、図15に示す従来の鉄道車両用油圧ブレーキ
装置において、制御弁6からタンク1への戻り管路26
に、タンク1から制御弁6への方向の油の流れを阻止す
るバネ28a付きのチェック弁28を設けて、バネ28
aは制御弁6の方向へ弁体を付勢している。
The second embodiment of the present invention is shown in FIG. In this embodiment, in the conventional railway vehicle hydraulic brake device shown in FIG. 15, a return conduit 26 from the control valve 6 to the tank 1 is provided.
Is provided with a check valve 28 having a spring 28a for blocking the flow of oil in the direction from the tank 1 to the control valve 6.
a biases the valve element toward the control valve 6.

【0041】本実施例では、シリンダ7内の圧力は、バ
ネ28aの付勢力に対応する分大気圧より高くなり、制
御弁6からシリンダ7までの管路22内には気泡が発生
しにくくなっている。
In this embodiment, the pressure in the cylinder 7 is higher than the atmospheric pressure by the amount corresponding to the urging force of the spring 28a, and bubbles are less likely to be generated in the conduit 22 from the control valve 6 to the cylinder 7. ing.

【0042】本実施例において、速度を落とすためコン
トローラ14に指令rを送ると、コントローラ14は制
御弁6をポジション(ハ)にする信号uを出す。これに
より圧油が制御弁6を通ってシリンダ7内へ流れ、シリ
ンダ圧を上昇させる。この際前記のように、切換前のシ
リンダ圧はブレーキがかからない程度に高く、配管中に
気泡も生じにくいので、わずかの液量であってもシリン
ダ7内の圧力上昇が速く、従来に比べて圧力上昇が速
い。この結果を従来例と比較して図5に示す。図5
(a)は本実施例、図5(b)は従来方式の圧力立上り
特性を示す。図5(a)、(b)に示されるよう、本実
施例ではブレーキ開始時期t1 を従来に比べて速くする
ことができる。
In the present embodiment, when a command r is sent to the controller 14 in order to reduce the speed, the controller 14 outputs a signal u for setting the control valve 6 to the position (c). As a result, the pressure oil flows through the control valve 6 into the cylinder 7 to increase the cylinder pressure. At this time, as described above, the cylinder pressure before switching is so high that the brake is not applied, and bubbles are unlikely to be generated in the pipe. Therefore, even if the amount of liquid is small, the pressure in the cylinder 7 rises quickly, and compared with the conventional case. The pressure rises quickly. This result is shown in FIG. 5 in comparison with the conventional example. Figure 5
FIG. 5A shows the pressure rising characteristic of the present embodiment, and FIG. As shown in FIGS. 5A and 5B, in this embodiment, the brake start timing t 1 can be made earlier than in the conventional case.

【0043】本発明の第3の実施例を、図6及び図7に
示す。本実施例は、前記図4に示す第2の実施例におい
て、アキュムレータ5を廃止すると共に、次の装置を付
加したものである。なお、アキュムレータ5を廃止した
ことによって、制御弁6はポンプ2側をシリンダ7側へ
接続するポジション(イ)と前記の接続を断つポジショ
ン(ロ)をもつ2ポジション方式とし、また、切換弁3
0のポジション(x)、(y)は上下逆になっている。
A third embodiment of the present invention is shown in FIGS. 6 and 7. In this embodiment, the accumulator 5 is eliminated from the second embodiment shown in FIG. 4 and the following device is added. By removing the accumulator 5, the control valve 6 is a two-position system having a position (a) for connecting the pump 2 side to the cylinder 7 side and a position (b) for disconnecting the connection, and the switching valve 3
The 0 positions (x) and (y) are upside down.

【0044】制御弁6と切換弁30を接続する管路22
には、ピストン32が挿入されたアクチュエータ31が
接続されており、前記ピストン32の端部にはナット3
3が螺合され、このナット33の外周に設けられたギヤ
に電気モータ35で駆動される歯車34が噛合ってい
て、電気モータ35を回転させることによって歯車34
を介してナット33が図7中の矢印方向へ回転し、ピス
トン32がその軸方向(図7中の矢印方向)へ移動する
ようになっている。前記電気モータ35は、コントロー
ラ14の指令u3 によって制御される。また、ポンプ2
から吐出された圧油の圧力を制御するリリーフ弁3に
は、ブレーキ指令rに基づくコントローラ14の指令u
4 が入力され、同リリーフ弁3は、ブレーキの非作動時
にポンプ吐出圧を最小にすると共にブレーキ指令rの大
きさに比例して制御弁6等を経てシリンダ7内に供給さ
れる圧油の圧力を大きくするようになっている。
Pipe line 22 connecting the control valve 6 and the switching valve 30
An actuator 31 in which a piston 32 is inserted is connected to the piston 32, and the nut 3 is attached to the end of the piston 32.
3 is screwed together, and a gear 34 driven by an electric motor 35 is meshed with a gear provided on the outer periphery of the nut 33, and the gear 34 is rotated by rotating the electric motor 35.
The nut 33 rotates in the direction of the arrow in FIG. 7 via the, and the piston 32 moves in the axial direction (the direction of the arrow in FIG. 7). The electric motor 35 is controlled by a command u 3 from the controller 14. Also, pump 2
The relief valve 3 that controls the pressure of the pressure oil discharged from the
4 is input, the relief valve 3 minimizes the pump discharge pressure when the brake is not operated, and proportional to the magnitude of the brake command r, the relief valve 3 supplies the pressure oil supplied to the cylinder 7 through the control valve 6 and the like. It is designed to increase the pressure.

【0045】本実施例では、ブレーキの非作動時には、
制御弁6はポジション(イ)をとり、切換弁30はポジ
ション(x)をとり、かつ、リリーフ弁3は前記のよう
にポンプ2の吐出圧を最小にしているために、シリンダ
7内には最小の圧力の圧油が供給され、シュー8は摩擦
板9より離れていてブレーキが適用されることがない。
In this embodiment, when the brake is not operated,
The control valve 6 is in the position (a), the switching valve 30 is in the position (x), and the relief valve 3 minimizes the discharge pressure of the pump 2 as described above. The minimum pressure oil is supplied, the shoe 8 is separated from the friction plate 9, and the brake is not applied.

【0046】一方、ブレーキをかける時には、制御弁6
はポジション(イ)に、切換弁30はポジション(x)
に維持され、ブレーキ指令rの大きさに比例してリリー
フ弁3の設定圧力が増加し、これによってシリンダ7内
の圧油の圧力が上昇し、シュー8が摩擦板9に押しつけ
られ、ブレーキ指令rの大きさに比例したブレーキ力を
得ることができる。
On the other hand, when the brake is applied, the control valve 6
Is in position (a) and the switching valve 30 is in position (x)
And the set pressure of the relief valve 3 increases in proportion to the magnitude of the brake command r, which increases the pressure of the pressure oil in the cylinder 7 and presses the shoe 8 against the friction plate 9, A braking force proportional to the magnitude of r can be obtained.

【0047】ブレーキ力が大きくなり、車輪10とレー
ル11間のスベリが大きすぎるようになると、車輪10
が異常摩耗を起して危険となるので、すべり率が適正と
なるようにブレーキ力をコントロールすることが必要で
ある。このようにブレーキ力を弱めたり強めたりするた
めには、前記アクチュエータ21のピストン22を往復
運動させることにより生じる容積変化を利用する。即
ち、このすべり率コントロール時においては、図7に示
すように、制御弁6をポジション(ロ)の位置にし、管
路20、22間の連通を遮断する。これにより、制御弁
6からブレーキシリンダ7にいたる圧油の管路22は閉
じたことになる。このとき、コントローラ14の指令に
よって電気モータ35を駆動してアクチュエータ31の
ピストン32を抜く方向に動かすと、その閉じた室の圧
力すなわちブレーキ圧は次式のΔPだけ下がることにな
る。
When the braking force increases and the slip between the wheel 10 and the rail 11 becomes too large, the wheel 10
Causes abnormal wear and becomes dangerous, so it is necessary to control the braking force so that the slip ratio becomes appropriate. In order to weaken or strengthen the braking force in this way, a volume change caused by reciprocating the piston 22 of the actuator 21 is utilized. That is, during the slip rate control, as shown in FIG. 7, the control valve 6 is set to the position (b) to cut off the communication between the conduits 20 and 22. As a result, the pressure oil conduit 22 from the control valve 6 to the brake cylinder 7 is closed. At this time, if the electric motor 35 is driven by a command from the controller 14 to move the piston 32 of the actuator 31 in the direction of pulling it out, the pressure in the closed chamber, that is, the brake pressure is reduced by ΔP in the following equation.

【0048】ΔP=K・Ax/V ここで、K:油の体積弾性係数 V:制御弁6からブレーキシリンダ7までの油の容積 x:ピストン22のストローク A:ピストン22の面積 前記コントローラ14は、前記したように、車輪10の
回転センサ12の出力からスベリ率を計算しシリンダ7
内の圧油の圧力(ブレーキ圧力)が適正値となるように
電気モータ35に指令u3 を出して電気モータ35の回
転を制御することによって、シリンダ7内の圧油の圧力
を車輪10のスベリ率に応じて適正な値にコントロール
することができる。
ΔP = K · Ax / V where K: volumetric elastic coefficient of oil V: volume of oil from the control valve 6 to the brake cylinder 7 x: stroke of the piston 22 A: area of the piston 22 As described above, the slip ratio is calculated from the output of the rotation sensor 12 of the wheel 10 and the cylinder 7
By issuing a command u 3 to the electric motor 35 to control the rotation of the electric motor 35 so that the pressure (brake pressure) of the pressure oil in the wheel 10 becomes an appropriate value, the pressure of the pressure oil in the cylinder 7 is controlled by the wheel 10. It can be controlled to an appropriate value according to the sliding rate.

【0049】一方、第2のアキュムレータ18に接続さ
れた管路25は、管路20、制御弁6及び管路22が破
損した場合又は電源がダウンした場合の予備ラインであ
り、この非常時には切換弁30はポジション(y)とな
り、第2のアキュムレータ18内の圧油がシリンダ7に
供給されブレーキをかけることになる。また、この際
に、制御弁6はポジション(ロ)の位置をとり、管路2
0、22は遮断され、シリンダ7内の圧油がタンク1へ
戻ることが防止される。
On the other hand, the pipeline 25 connected to the second accumulator 18 is a backup line when the pipeline 20, the control valve 6 and the pipeline 22 are damaged or when the power source is down. The valve 30 is in the position (y), and the pressure oil in the second accumulator 18 is supplied to the cylinder 7 to apply the brake. At this time, the control valve 6 takes the position (b), and the conduit 2
0 and 22 are shut off, and the pressure oil in the cylinder 7 is prevented from returning to the tank 1.

【0050】以上のように、本実施例では、図14及び
図15に示される従来の鉄道車両用油圧装置のアキュム
レータ5を廃止して軽量化に寄与することができ、ま
た、制御弁6、切換弁30等の漏れがあっても、前記ア
クチュエータ31によってシリンダ7内の圧油の圧力を
適正値にして有効なブレーキ力を得ることができる。
As described above, in the present embodiment, the accumulator 5 of the conventional hydraulic system for a railway vehicle shown in FIGS. 14 and 15 can be eliminated to contribute to weight reduction, and the control valve 6, Even if there is a leak in the switching valve 30 or the like, the actuator 31 can set the pressure of the pressure oil in the cylinder 7 to an appropriate value and obtain an effective braking force.

【0051】本発明の第4の実施例を、図8及び図9に
よって説明する。本実施例は、図15に示される従来の
鉄道車両用油圧ブレーキ装置において、減圧弁16が廃
止され、かつ、ボリュームシリンダ46が設けられてい
る。ボリュームシリンダ46の両端部は、それぞれアク
チュエータ5から制御弁6へ至る管路20とアキュムレ
ータ18から切換弁20へ至る管路25に接続されてい
る。またピストン46aがボリュームシリンダ46に内
蔵されており、ボリュームシリンダ46のピストン46
aの両側に、それぞれ管路20と管路25に連通するボ
リューム室46c、46dが形成される。ピストン46
aのロッド46bは前記ボリューム室46d内を通って
ボリュームシリンダ46の外まで延びており、ピストン
46aのボリューム室46c側の有効断面積(ボリュー
ム室内の圧油がピストンに作用する面積)A1 はピスト
ン46aのボリューム室46dの有効断面積A2 より大
きくなっている。
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, the pressure reducing valve 16 is eliminated and the volume cylinder 46 is provided in the conventional railway vehicle hydraulic brake device shown in FIG. Both ends of the volume cylinder 46 are connected to a pipeline 20 from the actuator 5 to the control valve 6 and a pipeline 25 from the accumulator 18 to the switching valve 20, respectively. Further, the piston 46a is built in the volume cylinder 46, and the piston 46a of the volume cylinder 46 is
Volume chambers 46c and 46d that communicate with the conduit 20 and the conduit 25 are formed on both sides of a. Piston 46
The rod 46b of a extends through the inside of the volume chamber 46d to the outside of the volume cylinder 46, and the effective sectional area of the piston 46a on the side of the volume chamber 46c (the area in which the pressure oil in the volume chamber acts on the piston) A 1 is It is larger than the effective area A 2 of the volume chamber 46d of the piston 46a.

【0052】本実施例において、ポンプ2から吐出され
た圧油のアキュムレータ5、18へ供給及び通常のブレ
ーキ作用は、前記図15に示される従来の鉄道車両用油
圧ブレーキ装置と同様に行われる。また、ブレーキ非作
動時に管路20、25内に正常に圧油が存在する時に
は、ピストン46aの両側に等しい圧油が作用し、ピス
トン46aの両側の有効断面積A1 、A2 の差によっ
て、ピストン46aは、ボリュームシリンダ46のボリ
ューム室46d側の端部46eに接している。
In this embodiment, the supply of the pressure oil discharged from the pump 2 to the accumulators 5 and 18 and the normal braking action are performed in the same manner as in the conventional hydraulic brake device for railroad vehicles shown in FIG. Further, when pressure oil is normally present in the pipelines 20 and 25 when the brake is not operated, equal pressure oil acts on both sides of the piston 46a, and due to the difference between the effective sectional areas A 1 and A 2 on both sides of the piston 46a. The piston 46a is in contact with the end portion 46e of the volume cylinder 46 on the volume chamber 46d side.

【0053】ポンプが故障を生じ又は制御弁6に不具合
が生じた場合等の予備ブレーキ時においては、本実施例
は次のように作動する。即ち、予備ブレーキ時において
は、ポンプの故障、制御弁6の不具合等によって、管路
20内の圧油の圧力が低下する。これによって、ピスト
ン46aの両側に作用する圧力に差が生じ、ピストン4
6aは、図9に示すように、図中の左側へ移動してボリ
ュームシリンダ46のボリューム室46c側の端部46
fに接する。これにより、ボリューム室46dの容積
は、ΔV=A2 ・S(S:ピストンのストローク)だけ
増えることになる。このピストン46aが動くときの管
路25内の圧油の圧力P1 は、P1 <A2/A1 ×P
1 max の関係が成立する。ここで、P1 max は管路25
の正規の設定圧であり、値は管路20の正規の設定圧で
もある。
At the time of pre-braking when the pump fails or the control valve 6 malfunctions, the present embodiment operates as follows. That is, at the time of preliminary braking, the pressure of the pressure oil in the conduit 20 decreases due to a failure of the pump, a malfunction of the control valve 6, or the like. This causes a difference in pressure acting on both sides of the piston 46a, and the piston 4a
As shown in FIG. 9, 6a moves to the left side in the figure to move the end portion 46 of the volume cylinder 46 on the volume chamber 46c side.
touch f. As a result, the volume of the volume chamber 46d increases by ΔV = A 2 · S (S: piston stroke). The pressure P 1 of the pressure oil in the pipe 25 when the piston 46a moves is P 1 <A 2 / A 1 × P
The relationship of 1 max is established. Here, P 1 max is the pipeline 25
Is a normal set pressure of, and the value is also a normal set pressure of the conduit 20.

【0054】このように、管路25内の圧力が大きく低
下すると、管路25の容積がΔVだけ増えることにな
り、従って管路25内の圧力が下がることになる。この
圧力低下量は次式に示す通りである。
As described above, when the pressure in the pipe 25 is greatly reduced, the volume of the pipe 25 is increased by ΔV, so that the pressure in the pipe 25 is lowered. This pressure drop amount is as shown in the following equation.

【0055】ΔP=K・ΔV/V ここで、K:管路25の油の体積弾性係数、V:管路2
5の容積である。
ΔP = K · ΔV / V Here, K: bulk modulus of oil of the pipe 25, V: pipe 2
5 volumes.

【0056】以上により、異常の生起等により管路20
の圧油がキープできなくなり、管路25の圧油を使うと
き、管路25より供給される圧油の圧力は、設定圧より
前記ΔPだけ下げることができ、制御弁等による制御な
しに安全に車両を止めることが可能となる。
As described above, the pipeline 20 is
When the pressure oil in the pipeline 25 is used and the pressure oil in the pipeline 25 can no longer be kept, the pressure of the pressure fluid supplied from the pipeline 25 can be lowered by ΔP from the set pressure, which is safe without control by a control valve or the like. It becomes possible to stop the vehicle.

【0057】また、前記ボリュームシリンダ46のピス
トン46aの摺動部にはシールを装着することが可能で
あり、漏れをなくすことができる。
Further, a seal can be attached to the sliding portion of the piston 46a of the volume cylinder 46 so that leakage can be eliminated.

【0058】本発明の第5の実施例を、図10及び図1
1によって説明する。本実施例は、図15に示す従来の
鉄道車両用油圧ブレーキ装置において、コントローラ1
4の指令を次のように設定したものである。
A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
It will be explained by 1. This embodiment is the same as the controller 1 in the conventional hydraulic brake system for railway vehicles shown in FIG.
The command of No. 4 is set as follows.

【0059】U=KB (r−PB ) ここで、KB :制御ゲイン r:ブレーキ圧指令 PB :シリンダ圧力 前記の制御ゲインKB は、図10(a)に示すようにシ
リンダ圧力PB が小さいときは大きく、そしてPB があ
る規定値以上になると小さくなるように可変となってい
る。
[0059] U = K B (r-P B) where, K B: control gain r: braking pressure command P B: control gain K B of the cylinder pressure above the cylinder pressure as shown in FIG. 10 (a) It is variable so that it is large when P B is small, and small when P B is above a certain specified value.

【0060】いま速度を落とすため、ブレーキをかける
指令rを出すと、前記の式に従い、コントローラ14は
制御弁6を(ハ)の位置にする指令uを出す。これによ
り高圧の圧油が制御弁6を通りシリンダに流れるが、最
初はシリンダ内の圧力はピストンロッド7aをストロー
クさせるのに必要な圧力(小さい)にすぎず、このとき
の制御ゲインKB は図10(a)に従って大きい値とな
っている。次に、ピストンロッド7a先端のシュー8が
摩擦板9に当たると、シリンダの圧力は上昇を始める
が、規定値以上になると制御ゲインKB は小さい値に変
る。このように、シリンダ圧力PB が目標値に近づくと
制御ゲインが小さくなっているので、安定性を損うこと
はない。
When a command r for braking is issued to reduce the speed, the controller 14 issues a command u for setting the control valve 6 to the position of (c) according to the above equation. As a result, high pressure oil flows through the control valve 6 to the cylinder, but initially the pressure in the cylinder is only the pressure (small) necessary to make the piston rod 7a stroke, and the control gain K B at this time is It has a large value according to FIG. Next, when the shoe 8 at the tip of the piston rod 7a hits the friction plate 9, the pressure in the cylinder begins to rise, but when it exceeds a specified value, the control gain K B changes to a small value. As described above, when the cylinder pressure P B approaches the target value, the control gain decreases, so that stability is not impaired.

【0061】本実施例では、以上に述べたように、圧油
の大流量が必要な場合には、コントローラ14の制御ゲ
インを大きく、細かい圧力制御時には制御ゲインを小さ
くすることによりブレーキ指令rを出して実際にブレー
キ作用が働き出すまでの時間を図11に示すように従来
のものより短縮することが可能となると共に、ブレーキ
シュー8の摩擦板9への押付け時の圧力勾配を小さくし
振動の発生を抑制することができる。
In the present embodiment, as described above, when a large flow rate of pressure oil is required, the control gain of the controller 14 is increased, and the control gain is decreased during fine pressure control to reduce the brake command r. As shown in FIG. 11, it is possible to shorten the time from when the brake shoe 8 is actuated until the braking action actually starts to be shorter than that of the conventional one, and the pressure gradient when the brake shoe 8 is pressed against the friction plate 9 is reduced to cause vibration. Can be suppressed.

【0062】本発明の第6の実施例を、図12によって
説明する。本実施例は、図15に示す鉄道車両用油圧ブ
レーキ装置において、コントローラへの指令、及びコン
トローラからの指令を次のようにしたものである。
The sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, in the railway vehicle hydraulic brake device shown in FIG. 15, a command to the controller and a command from the controller are as follows.

【0063】即ち、本実施例では、速度計又は加速度計
より演算された加速中の加速度αaとこの時の車両の駆
動モータ電流ia が演算機50へ入力され、これに基づ
く以下に述べる車体重量ωの信号がコントローラ14へ
出力される。また、コントローラ14には望ましい減速
度βd が入力される。加速中の鉄道車両の動きは次の数
式に従う。
That is, in this embodiment, the acceleration α a during acceleration calculated by the speedometer or the accelerometer and the vehicle drive motor current i a at this time are input to the arithmetic unit 50, and based on this, the following description will be made. A signal of the vehicle body weight ω is output to the controller 14. Further, a desired deceleration β d is input to the controller 14. The movement of the railway vehicle during acceleration follows the following formula.

【0064】[0064]

【数2】 [Equation 2]

【0065】前記数2から加速度αと車両駆動用モータ
の電流iを検出すると重量ωを次のように求めることが
できる。
When the acceleration α and the current i of the vehicle driving motor are detected from the equation 2, the weight ω can be calculated as follows.

【0066】[0066]

【数3】 [Equation 3]

【0067】一方減速時の車両の動きは次の数式に従
う。
On the other hand, the movement of the vehicle during deceleration follows the following formula.

【0068】 W/gβ=TL +BP ・γ3 =W・μ・γ2 +BP ・γ3 ここで、β:減速度 BP :ブレーキ圧 γ2,3 :車輪及び減速比等で決まる定数 従って、減速度βを得るためにはブレーキ圧BP は次の
ようになる。
W / g β = T L + B P γ 3 = W γ μ γ 2 + B P γ 3 where β: deceleration BP : brake pressure γ 2,3 : determined by wheels and reduction ratio Therefore, in order to obtain the deceleration β, the brake pressure B P is as follows.

【0069】[0069]

【数4】 [Equation 4]

【0070】いまブレーキシリンダの数をnとすると、
本実施例では、コントローラ14から出力する指令rを r=BP /n とする。これによって、車体重量に応じた適正なブレー
キ力を得ることができる。
Now, assuming that the number of brake cylinders is n,
In this embodiment, the command r output from the controller 14 is r = B P / n. This makes it possible to obtain an appropriate braking force according to the vehicle body weight.

【0071】なお、前記各実施例は圧油を用いたブレー
キ装置に係るが、本発明は、他の流体、例えば圧力、水
等を用いたブレーキ装置に適用することができる。ま
た、前記各実施例では、ブレーキシューを車輪に連結さ
れた摩擦板に接触させてブレーキ力を発生させている
が、これに代えて、ブレーキシューを、車輪又は車輪を
駆動する電動モータのシャフト、又は同電動モータと車
輪の間の減速機等に接触させてブレーキ力を発生するよ
うにすることもできる。
Although each of the above embodiments relates to the brake device using pressure oil, the present invention can be applied to the brake device using other fluids such as pressure and water. Further, in each of the above-described embodiments, the brake shoe is brought into contact with the friction plate connected to the wheel to generate the braking force, but instead of this, the brake shoe is used as the wheel or the shaft of the electric motor for driving the wheel. Alternatively, the braking force can be generated by contacting a speed reducer or the like between the electric motor and the wheels.

【0072】[0072]

【発明の効果】本発明は、特許請求の範囲の各請求項に
備えた構成を具備することによって、次の効果を奏する
ことができる。 (1) 請求項1に記載された本発明は、第2の制御弁
を加圧流体をシリンダに給排する制御弁に並列に設け、
ブレーキ開始後にシリンダへ加圧流体を供給し、かつ、
シリンダ内の圧力が所定値に達した時に加圧流体の供給
を遮断しているために、ブレーキの立上り開始時刻を早
め、これによってブレーキ距離を短縮することができ
る。 (2) 請求項2に記載された本発明は、ブレーキのか
け始めにおいてシリンダ内の流体圧の上昇が速くなりブ
レーキを時間遅れなく作用させることができ、また、ブ
レーキ非作動時における加圧流体中の気泡の発生を抑制
して確実にブレーキ力を得ることができる。 (3) 請求項3に記載の本発明は、制御弁等に漏れが
あってもシリンダ内の流体圧力、従ってブレーキ力を適
正な値にすることができ、また、アキュムレータを廃止
して軽量化を達成することができる。 (4) 請求項4に記載の本発明は、ポンプ管路、制御
弁等の破損によって加圧流体の圧力が低下しても、第2
のアクチュエータから適正な圧力の加圧流体をシリンダ
に供給して、安全なブレーキを作用させることができ
る。 (5) 請求項5に記載の本発明は、コントローラの制
御ゲインを可変にし、ピストンロッドのストロークに要
する時間を短縮してブレーキを短時間に作用させること
ができ、また、シューの押付け時の圧力勾配を小さくし
て振動の発生を抑制することができる。 (6) 請求項6に記載の本発明は、簡単に、かつ、正
確に車両重量を求め、これに応じた最適のブレーキ力を
得ることができる。
EFFECTS OF THE INVENTION The present invention has the following effects by having the structure provided in each of the claims. (1) According to the present invention described in claim 1, the second control valve is provided in parallel with the control valve for supplying and discharging the pressurized fluid to and from the cylinder,
Supply pressurized fluid to the cylinder after the start of braking, and
Since the supply of the pressurized fluid is shut off when the pressure in the cylinder reaches a predetermined value, the start time of the brake start can be made earlier, thereby shortening the brake distance. (2) According to the present invention as set forth in claim 2, the fluid pressure in the cylinder rises quickly at the beginning of application of the brake, and the brake can be operated without a time delay. It is possible to reliably generate the braking force by suppressing the generation of bubbles inside. (3) According to the present invention as set forth in claim 3, the fluid pressure in the cylinder and hence the braking force can be set to an appropriate value even if there is a leak in the control valve or the like, and the accumulator is eliminated to reduce the weight. Can be achieved. (4) The present invention according to claim 4 is characterized in that, even if the pressure of the pressurized fluid decreases due to damage to the pump line, the control valve, etc.
It is possible to apply a pressurized fluid having an appropriate pressure to the cylinder from the actuator of (1) to apply a safe brake. (5) According to the present invention as set forth in claim 5, the control gain of the controller can be made variable, the time required for the stroke of the piston rod can be shortened, and the brake can be acted in a short time. The pressure gradient can be reduced to suppress the occurrence of vibration. (6) According to the present invention described in claim 6, the vehicle weight can be easily and accurately obtained, and an optimum braking force corresponding to the vehicle weight can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例の系統図である。FIG. 1 is a system diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】同実施例のブレーキ時の特性図である。FIG. 2 is a characteristic diagram of the same embodiment during braking.

【図3】従来の鉄道車両用油圧ブレーキ装置のブレーキ
時の特性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram of a conventional railway vehicle hydraulic brake device during braking.

【図4】本発明の第2の実施例の系統図である。FIG. 4 is a system diagram of a second embodiment of the present invention.

【図5】図5(a)は同実施例のブレーキ圧力の特性図
であり、図5(b)は従来の鉄道車両用油圧ブレーキ装
置のブレーキ圧力の特性図である。
FIG. 5 (a) is a characteristic diagram of brake pressure of the same embodiment, and FIG. 5 (b) is a characteristic diagram of brake pressure of a conventional railway vehicle hydraulic brake device.

【図6】本発明の第3の実施例の系統図である。FIG. 6 is a system diagram of a third embodiment of the present invention.

【図7】同実施例のアクチュエータの作動を示す系統図
である。
FIG. 7 is a system diagram showing the operation of the actuator of the same embodiment.

【図8】本発明の第4の実施例の系統図である。FIG. 8 is a system diagram of a fourth embodiment of the present invention.

【図9】同実施例の管路20内の圧油の圧力が消滅した
予備ブレーキ時の状態を示す系統図である。
FIG. 9 is a system diagram showing a state at the time of pre-braking when the pressure of the pressure oil in the pipeline 20 of the embodiment has disappeared.

【図10】図10(a)は本発明の第5の実施例のコン
トローラの制御ゲインの特性図であり、図10(b)は
従来の鉄道車両用油圧ブレーキ装置のコントローラの制
御ゲインの特性図である。
FIG. 10 (a) is a control gain characteristic diagram of the controller of the fifth embodiment of the present invention, and FIG. 10 (b) is a control gain characteristic of the controller of the conventional railway vehicle hydraulic brake device. It is a figure.

【図11】図11(b)は同実施例のブレーキ圧力特性
図であり、図11(a)は従来の鉄道車両用油圧ブレー
キ装置のブレーキ圧力特性図である。
11 (b) is a brake pressure characteristic diagram of the same embodiment, and FIG. 11 (a) is a brake pressure characteristic diagram of a conventional railway vehicle hydraulic brake device.

【図12】本発明の第5の実施例の回路図である。FIG. 12 is a circuit diagram of a fifth embodiment of the present invention.

【図13】従来の鉄道車両の車体の説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram of a vehicle body of a conventional railway vehicle.

【図14】従来の鉄道車両用油圧ブレーキ装置の1例の
系統図である。
FIG. 14 is a system diagram of an example of a conventional railway vehicle hydraulic brake device.

【図15】従来の鉄道車両用油圧ブレーキ装置の他の例
の系統図である。
FIG. 15 is a system diagram of another example of a conventional hydraulic brake device for a railway vehicle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 タンク 2 ポンプ 3 リリーフ弁 4 チェック弁 5 アキュムレータ 6 制御弁 7 シリンダ 7a ピストンロッド 8 ブレーキシュー 9 摩擦板 10 車輪 11 レール 12 回転センサ 13 圧力計 14 コントローラ 16 減圧弁 20、21、22、23、24、25、27 管路 26 戻り管路 17 チェック弁 18 第2のアキュムレータ 19 第2の制御弁 28 チェック弁 30 切換弁 31 アクチュエータ 32 ピストン 33 ナット 34 歯車 35 電気モータ 46 ボリュームシリンダ 46a ピストン 46c、46d ボリューム室 50 演算機 1 Tank 2 Pump 3 Relief Valve 4 Check Valve 5 Accumulator 6 Control Valve 7 Cylinder 7a Piston Rod 8 Brake Shoe 9 Friction Plate 10 Wheel 11 Rail 12 Rotation Sensor 13 Pressure Gauge 14 Controller 16 Pressure Reduction Valve 20, 21, 22, 23, 24 , 25, 27 Pipe line 26 Return pipe line 17 Check valve 18 Second accumulator 19 Second control valve 28 Check valve 30 Switching valve 31 Actuator 32 Piston 33 Nut 34 Gear wheel 35 Electric motor 46 Volume cylinder 46a Piston 46c, 46d Volume Room 50 computing machine

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 加圧流体が給排されるシリンダ内に挿入
されたピストンロッドに連接されたブレーキシュー、前
記シリンダへ供給される加圧流体の圧力を計測する圧力
計、前記圧力計の信号が入力されるコントローラ、及び
前記コントローラの指令が入力され前記シリンダへの加
圧流体の給排をコントロールする制御弁を備えた鉄道車
両用流体ブレーキ装置において、前記制御弁と並列に設
けられ、ブレーキ開始直後に開かれて前記シリンダへ加
圧流体を供給すると共に前記シリンダ内の圧力が所定値
に達した時に閉じられる第2の制御弁を備えたことを特
徴とする鉄道車両用流体ブレーキ装置。
1. A brake shoe connected to a piston rod inserted into a cylinder through which pressurized fluid is supplied and discharged, a pressure gauge for measuring the pressure of pressurized fluid supplied to the cylinder, and a signal from the pressure gauge. In a railway vehicle fluid brake device including a controller to which is input, and a control valve to which a command of the controller is input and which controls supply and discharge of pressurized fluid to and from the cylinder, a brake provided in parallel with the control valve is provided. A railway vehicle fluid brake device comprising: a second control valve that is opened immediately after the start of operation to supply pressurized fluid to the cylinder and is closed when the pressure in the cylinder reaches a predetermined value.
【請求項2】 加圧流体が給排されるシリンダ内に挿入
されたピストンロッドに連接されたブレーキシュー、前
記シリンダへ供給される加圧流体の圧力を計測する圧力
計、前記圧力計の信号が入力されるコントローラ、及び
前記コントローラの指令が入力され前記シリンダへの加
圧流体の給排をコントロールする制御弁を備えた鉄道車
両用流体ブレーキ装置において、前記制御弁からタンク
への戻り管路にタンクから制御弁への方向の流体の流れ
を阻止するチェック弁を設けたことを特徴とする鉄道車
両用流体ブレーキ装置。
2. A brake shoe connected to a piston rod inserted into a cylinder for supplying and discharging pressurized fluid, a pressure gauge for measuring the pressure of the pressurized fluid supplied to the cylinder, and a signal from the pressure gauge. In a fluid brake device for a railway vehicle, which includes a controller to which is input, and a control valve to which a command of the controller is input to control supply and discharge of pressurized fluid to and from the cylinder, a return line from the control valve to the tank. A fluid brake device for a railway vehicle, characterized in that a check valve for preventing the flow of fluid in the direction from the tank to the control valve is provided in the.
【請求項3】 加圧流体が給排されるシリンダ内に挿入
されたピストンロッドに連接されたブレーキシュー、前
記シリンダへ供給される加圧流体の圧力を計測する圧力
計、前記圧力計の信号が入力されるコントローラ、及び
前記コントローラの指令が入力され前記シリンダへの加
圧流体の給排をコントロールする制御弁を備えた鉄道車
両用流体ブレーキ装置において、前記制御弁とシリンダ
の間の流体回路のボリューム容積を変化させる手段を備
えたことを特徴とする鉄道車両用流体ブレーキ装置。
3. A brake shoe connected to a piston rod inserted into a cylinder for supplying and discharging pressurized fluid, a pressure gauge for measuring the pressure of the pressurized fluid supplied to the cylinder, and a signal from the pressure gauge. In a fluid brake device for a railway vehicle, which includes a controller to which is input, and a control valve to which a command of the controller is input and which controls supply and discharge of pressurized fluid to and from the cylinder, a fluid circuit between the control valve and the cylinder. A fluid brake device for a railroad vehicle, comprising means for changing the volume volume of the railcar.
【請求項4】 加圧流体が給排されるシリンダ内に挿入
されたピストンロッドに連接されたブレーキシュー、前
記シリンダへ供給される加圧流体の圧力を計測する圧力
計、前記圧力計の信号が入力されるコントローラ、及び
前記コントローラの指令が入力され前記シリンダへの加
圧流体の給排をコントロールする制御弁を備えた鉄道車
両用流体ブレーキ装置において、前記シリンダへ制御弁
を介して加圧流体を供給可能な加圧流体のアキュムレー
タ、前記シリンダに加圧流体を供給可能な第2のアキュ
ムレータ、前記アキュムレータと前記第2のアキュムレ
ータのいずれかを前記シリンダに選択的に接続する切換
弁、及び前記アキュムレータより前記シリンダへ至る管
路と前記第2のアキュムレータより前記シリンダへ至る
管路とにその両端部が接続されピストンを内蔵したボリ
ュームシリンダを備えたことを特徴とする鉄道車両用流
体ブレーキ装置。
4. A brake shoe connected to a piston rod inserted into a cylinder for supplying and discharging pressurized fluid, a pressure gauge for measuring the pressure of the pressurized fluid supplied to the cylinder, and a signal from the pressure gauge. In a fluid brake device for a rail vehicle equipped with a controller to which is input, and a control valve to which a command of the controller is input and which controls supply and discharge of pressurized fluid to and from the cylinder, pressurization to the cylinder via the control valve A pressurized fluid accumulator capable of supplying fluid, a second accumulator capable of supplying pressurized fluid to the cylinder, a switching valve for selectively connecting one of the accumulator and the second accumulator to the cylinder, and Both ends of a conduit from the accumulator to the cylinder and a conduit from the second accumulator to the cylinder A fluid brake device for a railway vehicle, comprising a volume cylinder that is connected to a piston and has a built-in piston.
【請求項5】 加圧流体が給排されるシリンダ内に挿入
されたピストンロッドに連接されたブレーキシュー、前
記シリンダへ供給される加圧流体の圧力を計測する圧力
計、前記圧力計の信号が入力されるコントローラ、及び
前記コントローラの指令が入力され前記シリンダへの加
圧流体の給排をコントロールする制御弁を備えた鉄道車
両用流体ブレーキ装置において、前記コントローラの制
御ゲインを、シリンダ圧力が増加する時に減小するよう
に可変としたことを特徴とする鉄道車両用流体ブレーキ
装置。
5. A brake shoe connected to a piston rod inserted into a cylinder for supplying and discharging pressurized fluid, a pressure gauge for measuring the pressure of the pressurized fluid supplied to the cylinder, and a signal from the pressure gauge. In a railway vehicle fluid brake device including a controller to which is input, and a control valve to which a command of the controller is input and which controls supply and discharge of pressurized fluid to and from the cylinder, a control gain of the controller is set to a cylinder pressure. A fluid brake device for a railway vehicle, which is variable so as to decrease when increasing.
【請求項6】 加速度計又は速度計より演算された加速
度と車両の駆動モータを流れる電流から車体重量を求
め、この車体重量に応じたブレーキ力を発生させること
を特徴とする鉄道車両用ブレーキの制御方法。
6. A railway vehicle brake characterized in that a vehicle body weight is obtained from an acceleration calculated by an accelerometer or a speedometer and a current flowing through a vehicle drive motor, and a braking force corresponding to the vehicle body weight is generated. Control method.
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