JPH0674041B2 - 鉄道車両用空気ばねの電子制御方法 - Google Patents

鉄道車両用空気ばねの電子制御方法

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JPH0674041B2
JPH0674041B2 JP1308583A JP30858389A JPH0674041B2 JP H0674041 B2 JPH0674041 B2 JP H0674041B2 JP 1308583 A JP1308583 A JP 1308583A JP 30858389 A JP30858389 A JP 30858389A JP H0674041 B2 JPH0674041 B2 JP H0674041B2
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air spring
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【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、空気ばね付き台車を有する鉄道車両の軌道
ねじれ部で発生する輪重変動を小さくした、ON−OFF制
御の電磁弁による鉄道車両用空気ばねの電子制御方法に
関する。
従来の技術 空気ばね付き台車を有する鉄道車両は、個々の空気ばね
高さを連結棒を用いて機械的に検知し、その動きを高さ
調整弁のレバーに伝えて弁の開閉を行ない、高さの修
正、内圧の調整を行なっていた。
しかし、鉄道車両が緩和曲線、すなわちカント逓減区間
で停止した場合は、高さ調整機構が自動的に働き、各空
気ばね高さを一定に保とうとするため、次のようなメカ
ニズムにより内圧の低下が生じ、輪重抜けが発生するこ
とがあった。
すなわち、鉄道車両がカント逓減区間で停車すると、一
車両の前後台車の間で内軌側と外軌側のレール高さが異
なり軌道ねじれが生じているため、前後台車は異なる傾
斜角で傾むく。そのため、各空気ばねに付属している高
さ調整弁の働きにより、第9図に示すように前台車
(9)と後台車(10)には互いに逆向きのモーメントが
働き、そのモーメントがつり合う角度に車体(15)は傾
斜して静止する。
この状態では、前台車(9)と後台車(10)の空気ばね
高さは必ずしも目標高さにはなっていないため、自動高
さ調整機構の高さ調整弁の給排気は継続する。そのた
め、車両の対角方向に位置する空気ばねの圧力に不均一
が生じる。
この圧力の不均一により、各車輪の負担する荷重に不均
一が生じる。その結果、輪重変動が大きく、荷重分担の
少ない車輪は、いわゆる輪重抜けを生じ車両の再起動時
に脱線する危険性がある。
従来の空気ばね制御系においても、この輪重変動を少し
でも小さくするため、左右空気ばねの間を差圧弁で接続
している。この差圧弁は、設定差圧を超える左右空気ば
ね間の内圧差が生じた場合に連通するように設けられて
いる。したがって、この設定差圧は小さいことが望まし
い。しかし、曲線路におけるカント負けを防止する観点
から、この設定差圧はあまり小さくできず、一方、前後
台車それぞれの設定差圧の合計が一車両内の最大内圧差
となるので輪重変動に対しては設定差圧を大きくとるこ
とは不利となる。
発明が解決しようとする課題 上記のごとく、従来の空気ばね付き台車を有する鉄道車
両は、各空気ばねに高さ調整機構があり、各空気ばねご
とに高さ調整が行なわれている。また前後台車のそれぞ
れに左右空気ばね間を差圧弁で接続し、左右空気ばね間
の空気圧の調整が行なわれている。
しかし、このような制御方法では、カント逓減区間の軌
道ねじれ部で停車した場合、空気ばねが設定高さと設定
差圧を満足して輪重変動を防止することはできなかっ
た。
この発明は、カント逓減区間における輪重変動を防止
し、カント逓減区間に停車した車両が再起動する際の脱
線防止を目的としたON−OFF制御の電磁弁による鉄道車
両空気ばねの電子制御方法を提供するものである。
課題を解決するための手段 上記目的を達成するため、この発明の鉄道車両空気ばね
の電子制御方法は、前後台車の各空気ばねに、連続的に
計測する高さ検出器、圧力計および直径3mm以下のオリ
フィスを用いて空気流量を低くしたON−OFF制御の電磁
弁からなる給気弁と排気弁を設け、各高さ検出器および
圧力計の検出信号を制御器に入力し、設定差圧および設
定高さと比較演算して制御器からの制御信号により各電
磁弁を開閉操作するように構成し、前台車と後台車の対
角線上にある空気ばねの内圧の和の差の絶対値が設定値
内に納するように電磁弁をON−OFF制御し、引続き、高
さ検出器の検出信号により判断した車両位置に基いて、 車両がカント逓減区間にある場合、 一台車内の左右の空気ばねの平均高さが、前後台車にお
いていずれも設定高さを満足するように電磁弁のON−OF
F制御を行ない、 車両が平坦部あるいはカント区間にある場合、各空気
ばね高さが設定高さを満足するように、各空気ばねごと
に電磁弁の開閉を行ない、 常に内圧変動、輪重変動を小さく押さえるように自動制
御する。
作用 第4図に示すように、前台車の空気ばね(1)(2)と
後台車の空気ばね(3)(4)のそれぞれの内圧をP1
P2、P3、P4とし、、またばね高さをh1、h2、h3、h4とし
たとき、第9図に示すようにカント逓減区間において、
前台車(9)と後台車(10)に互いに逆向きのモーメン
トが働けば、その際の各空気ばねの内圧は、例えば第6
図に示すように、P1とP4が低く、P2とP3が高い。したが
って、対角線上の空気ばねの内圧の和の差の絶対値、す
なわち |(P1+P4)−(P2+P3)| の値により内圧の変動を最も顕著に表わすことができ
る。そのため、設定差圧をΔPeとしたとき、 |(P1+P4)−(P2+P3)|<ΔPe ……(1)式 を満足するように内圧制御を行なえば空気ばねの内圧変
動を小さく押えることができる。
また、カント区間においては、左右空気ばねの内圧に差
がなければ第8図に示すように前台車(9)、後台車
(10)はともに内軌側に向けてモーメントが発生しカン
ト負けが起る。しかし、例えば第8図の状態で第7図に
示すように空気ばね(2)(4)の内圧P2、P4が低く、
他側の空気ばね(1)(3)の内圧P1、P3が高いカント
区間では |(P1+P4)−(P2+P3)| の値はあまり変化せず、十分に左右内圧間に差を発生さ
せ、カント負け現象の発生を防止できる。
なお、内圧制御は、ON−OFF制御の電磁弁を使用する
が、この電磁弁は3mmφ以下のオリフィスを用いて空気
流量を低く押さえることにより、急激な給排気を避け、
微調整できるから、滑らかな安定した制御ができる。な
お、オリフィスの直径が3mmを超えると給排気の微調整
が十分にできないので望ましくない。
空気ばねの高さは、連続的に計測できる高さ検出器、例
えば第5図に示すロータリエンコーダ(5)を車体側に
取着し、そのロータリエンコーダの回転角を測るレバー
(16)を台車側に取付けた装置により、高さを角度に変
換しデジタル信号として制御器に入力することにより、
ばね高さを連続的に検知し、鉄道車両が軌道の直線路
(平坦部)、曲線路(カント区間)あるいはカント逓減
区間のいずれにあるかを迅速に判断することができ、そ
の車体位置に応じて微妙な高さ制御を行なうことができ
る。
すなわち、車両がカント逓減区間にある場合は、次の
(2)、(3)式を満足するように制御する。
(ただし、Δheは設定高さに対する許容偏差である。) 上記2式を満足していないとき、制御器から弁へのON−
OFF信号を送り、弁の開閉を行なう、また、車両が平坦
部、カント区間にある場合は、下記(4)式を満足する
ように制御を行なう。
|hi|<Δhe ……(4) (ただしiは1〜4の各値で和を意味しない。) 上記式を満足しないとき、その満足していない空気ばね
に対しON−OFF信号を送り高さ制御を個々に行なう。
上記のごとく、カント逓減区間では、空気ばねの左右平
均高さを所定範囲内に納める制御を行なうことにより、
車体を安定状態に保つことができる。また、平坦部、カ
ント区間では個別に制御することにより、車体の傾きを
より正確に制御することができる。
実施例 この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図に示すように、鉄道車両の前台車(9)と後台車
(10)の左右側に設けた空気ばね(1)(2)および
(3)(4)のそれぞれに、圧力計(17)と高さ検出器
として第5図に示す要領でロータリエンコーダ(5)を
設置する。また、元空気溜(6)と各空気ばね(1)〜
(4)の間を接続した配管(7)の途中に、ON−OFF制
御の電磁弁からなる給気弁(11)、(12)、(13)、
(14)を設けるとともに、他に設けた排気管にON−OFF
制御の電磁弁からなる排気弁(21)、(22)、(23)、
(24)を設ける。そして、各ロータリエンコーダ(5)
及び圧力計(17)の検出信号を制御器(8)に入力する
ように配線し、また各給気弁および各排気弁を開閉する
制御器(8)からの出力を伝えるための配線をする。
この発明による空気ばねの電子制御は、先に記憶したと
おり、前台車と後台車の対角線上にある空気ばねの内圧
の和の差の絶対値 |(P1+P4)−(P2+P3)| が設定差圧ΔPeを超えたとき、すなわち |(P1+P4)−(P2+P3)|>ΔPe のとき、制御器(8)から各弁へ制御信号を流し、電磁
弁を開閉し、各空気ばねの内圧が設定された目標値に納
まるように制御する。
上記空気ばねの内圧制御におけるフローチャートを第2
〜3図に示す。
|(P1+P4)−(P2+P3)|>Pe がNOの場合、すなわち差圧が目標値内に納まっていると
きは、内圧調整を行なうことなく、次の高さ制御に移行
する。
差圧が目標値を外れたYESの場合は、さらに次の判断(P1
+P4)>(P2+P3)によりカント逓減区間における内圧の高
い空気ばねと内圧の低い空気ばねを判断し、その判断に
基いて各空気ばねの給排気を行ない、内圧が目標値内に
納まるように制御する。
引続き行なわれる空気ばねの高さ制御は、ロータリエン
コーダ(5)からデジタル信号として制御器への入力に
基いて、h1>h2かつh3>h4、あるいはh1<h2かつh3<h4
を判断して、カント1、2の場合は引続き各空気ばねの
ごとに高さ制御が行なわれる。また、ねじれ1、2のカ
ント逓減区間にある場合は引続き第3図に示す手順で高
さ制御が行なわれる。
次に、この発明の電子制御法を鉄道車両(長さ20m)に
実施し、カント105mmを有する曲率半径150mの曲線路
(カント逓減率γ=1/275)で、各空気ばねの内圧変動
率および車両の安定性を測定した。
試験は、10km/h走行中、5km/h走行中およびカント区
間、カント逓減区間における代表地点に車両を停止して
行なった。また、内圧制御によって車両が安定するまで
の時間も測定した。なお、比較のため従来の高さ調整弁
を用いた方法(左右差圧弁の差圧設定値1.2kg/cm2)で
も試験した。その結果を第1表に示す。
この結果より、この発明の実施によれば、空気ばねの内
圧変動を低く押さえることができ、また制御の収束が速
く安定した制御ができることがわかる。
(発明の効果) この発明は、鉄道車両の空気ばねから連続的に計測され
る高さおよび圧力の検出信号を制御器に入力して設定差
圧および設定高さと比較演算して得た制御信号に基づい
て、前台車と後台車の対角線上にある空気ばねの内圧の
和の差の絶対値が設定値内に納まるように直径3mm以下
のオリフィスを用いて空気流量を低くした電磁弁をON−
OFF制御し、引続き車両がカント逓減区間にある場合
は、左右空気ばねの平均高さが、前後台車においていず
れも設定高さを満足するように前記電磁弁をオON−OFF
制御し、車両が平坦部あるいはカント区間にある場合
は、各空気ばね高さが設定高さを満足するように、各空
気ばねごとに電磁弁のON−OFF制御を行なうことによ
り、常に滑らかで安定した制御ができ、また制御後は迅
速に安定状態へ収束することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の電子制御方法を実施するための装置
を設けた鉄道車両用空気ばね装置を示す説明図、第2図
および第3図はこの発明の実施例により空気ばねの内圧
および高さ制御をする際のフローチャート、第4図はこ
の発明の実施において各空気ばねの内圧(P1〜P4)およ
び高さ(h1〜h4)を示した説明図、第5図はロータリエ
ンコーダの説明図、第6図は車両がカント逓減区間にあ
る際の空気ばね内圧の高低を示す説明図、第7図は鉄道
車両がカント区間にある際の空気ばね内圧の高低を示す
説明図、第8図は車両がカント区間にある際の前台車
(a図)および後台車(b図)に作用するモーメントを
示す説明図、第9図は車両がカント逓減区間にある際、
車体の前部と後部に発生するモーメントを示す説明図で
あり、a図はカント逓減区間と車体との関係を、b図は
車体前部のモーメントを、c図は車体後部のモーメント
を、それぞれ示す。 1〜4……空気ばね 5……ロータリエンコーダ、6……元空気溜 7……配管、8……制御器 9……前台車、10……後台車 11〜14……給気弁、21〜24……排気弁 17……圧力計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石川 龍太郎 大阪府大阪市中央区北浜4丁目5番33号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 小泉 智志 大阪府大阪市中央区北浜4丁目5番33号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 小林 善一郎 東京都台東区東上野3丁目19番6号 帝都 高速度交通営団内 (72)発明者 宇田川 和利 東京都台東区東上野3丁目19番6号 帝都 高速度交通営団内 (72)発明者 佐藤 均 東京都台東区東上野3丁目19番6号 帝都 高速度交通営団内 (56)参考文献 特開 昭55−76754(JP,A) 特開 昭60−229859(JP,A) 特開 昭56−108346(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】空気ばね台車を有する鉄道車両において、
    前後台車の各空気ばねに、連続的に計測する高さ検出
    器、圧力計および直径3mm以下のオリフィスを用いて空
    気流量を低くしたON−OFF制御の電磁弁からなる給気弁
    と排気弁を設け、各高さ検出器および圧力計の検出信号
    を制御器に入力し、設定差圧および設定高さと比較演算
    して制御器からの制御信号により各電磁弁を開閉操作す
    るように構成し、前台車と後台車の対角線上にある空気
    ばねの内圧の和の差の絶対値が設定値内に納まるように
    電磁弁をON−OFF制御し、引続き高さ検出器の検出信号
    により判断した車両位置に基いて、車両がカント逓減区
    間にある場合は、一台車内の左右の空気ばねの平均高さ
    が、前後台車においていずれも設定高さを満足するよう
    に電磁弁のON−OFF制御を行ない、車両が平坦部あるい
    はカント区間にある場合は、各空気ばね高さが設定高さ
    を満足するように、各空気ばねごとに電磁弁のON−OFF
    制御を行ない、常に内圧変動、輪重変動を小さく押える
    ように自動制御することを特徴とする鉄道車両用空気ば
    ねの電子制御方法。
JP1308583A 1989-11-27 1989-11-27 鉄道車両用空気ばねの電子制御方法 Expired - Lifetime JPH0674041B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5038615B2 (ja) * 2005-11-10 2012-10-03 東海旅客鉄道株式会社 車体傾斜装置の異常検出方法
CN104482893B (zh) * 2014-11-07 2017-08-29 中车长江车辆有限公司 一种交叉结构转向架的检测方法
CN109094597B (zh) * 2018-07-16 2019-09-27 中车株洲电力机车有限公司 地铁车辆空气弹簧供风系统、控制方法和地铁车辆
DE102018118062A1 (de) * 2018-07-26 2020-01-30 Fsp Fluid Systems Partners Holding Ag Verfahren und System zur Lageregelung eines Fahrzeugs
CN113670598B (zh) * 2021-09-27 2024-04-12 柳州机车车辆有限公司 客车空簧系统差压功能试验仪及其试验方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5576754A (en) * 1978-12-06 1980-06-10 Hitachi Ltd Controller for air spring for railroad vehicle
JPS56108346A (en) * 1980-01-31 1981-08-27 Tokyo Shibaura Electric Co Controller for tilt of car body for superhigh speed car
JPS60229859A (ja) * 1984-04-27 1985-11-15 財団法人鉄道総合技術研究所 鉄道車両用振子台車

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11686269B2 (en) 2021-10-26 2023-06-27 Progress Rail Locomotive Inc. Cylinder head assembly having fuel injector sleeve for mid-deck reacting of injector clamping load

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