JPH07285429A - 乗客輸送型鉄道車両のブレーキ系統における車輪スリップの制御方法及び装置 - Google Patents

乗客輸送型鉄道車両のブレーキ系統における車輪スリップの制御方法及び装置

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JPH07285429A
JPH07285429A JP7088053A JP8805395A JPH07285429A JP H07285429 A JPH07285429 A JP H07285429A JP 7088053 A JP7088053 A JP 7088053A JP 8805395 A JP8805395 A JP 8805395A JP H07285429 A JPH07285429 A JP H07285429A
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slip
wheel
axle
output signal
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JP7088053A
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James A Wood
ジェイムズ・エイ・ウッド
David A Greer
デイビッド・エイ・グリア
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Westinghouse Air Brake Co
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Westinghouse Air Brake Co
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/1701Braking or traction control means specially adapted for particular types of vehicles
    • B60T8/1705Braking or traction control means specially adapted for particular types of vehicles for rail vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T17/00Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B60T17/18Safety devices; Monitoring
    • B60T17/22Devices for monitoring or checking brake systems; Signal devices
    • B60T17/228Devices for monitoring or checking brake systems; Signal devices for railway vehicles

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両ブレーキ系統を制御するためにシステム
内で速度変化率検出機能及びスリップ検出機能を組み合
わせ、感度過剰に陥り易くない方法及び装置を提供す
る。 【構成】 車軸速度変化率12がスリップ範囲内にある
か否かを判定しその結果を表す第1の論理出力信号16
を発生し、信号12及び16を比較し車輪/車軸対のエ
ネルギ損失を表すエネルギ総和信号18を発生する。次
いで、エネルギ損失限界を決定し車輪スリップが自己補
正の可能性を有しないエネルギ損失限界信号を発生し
て、この信号及びエネルギ総和信号18を比較し、車輪
/車軸対が補正を必要とするスリップ状態にあるか否か
を表す第2の論理出力信号28を発生し、車軸速度変化
率信号12、エネルギ総和信号18及び第2の論理出力
信号28を比較して車輪スリップ度信号32を発生し、
該信号から変換された指令信号36を制動力変調インタ
ーフェースで、制動力減少率を変更するのに利用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は一般に、乗客輸送鉄道及
び(又は)他の類似型式の車両用の車輪スリップ制御シ
ステムに関し、特に、本発明は車輪スリップの検出及び
車輪スリップ度の判定を組み合わせた機能を含む方法及
び装置に関するものである。車輪スリップ度(車輪スリ
ップの大きさ)の判定機能を具備することにより、本シ
ステムは、高速乃至緩速ブレイクアウェイ(breakeawa
y)に亙り車輪スリップの検出を可能にする全範囲検出
システムである。本システムはマイクロプロセッサを用
いて実現可能であり、パターン認識粘着適応性車輪制御
方式での使用に良く適している。
【0002】
【従来技術及び問題点】鉄道列車編成の輸送車両のブレ
ーキを作用させる場合には、駅等において車両もしくは
列車を安全且つ効率的に減速し且つ(又は)停止するた
めにブレーキ力を適切に制御しなければならないことは
既に知られているところである。所定の走行表面状態に
対して、車輪の踏面と走行表面もしくは軌道との間に作
用する力は、スリップの初期段階中増加する。スリップ
の増加に伴い、スリップ値は、臨界車輪スリップ値に向
かって遷移する。車輪スリップ値がこの臨界スリップ値
を越えて増加すると、車輪踏面と走行表面との間に働く
力は減少する。この場合、スリップ値が臨界スリップ値
に等しいか又は後者よりも小さい場合に安定且つ効率的
なブレーキもしくは制動作用が行われる。換言すれば、
スリップ値が臨界スリップ値より大きくなった場合に
は、制動作用は不安定になり突発的な車輪のロックアッ
プ(車輪が回転しなくなること)が結果として起こり得
る。それにより、車輪及び走行表面に過度の摩耗が生
じ、車輪の扁平化が起こり得るばかりでなく、実際の停
止距離の増大をもたらす。従って、制動操作において
は、車輪のロックアップを生ぜしめることなく、可能最
大限の制動力を達成するのに必要な程度まで作用する制
動力を減少及び(又は)制御するためには、車輪の踏面
と走行表面との間における車輪スリップ値を連続して監
視することにより車輪ロックアップ初期状態を検出する
のが有利である。
【0003】従来公知の型式の車輪スリップ制御方式と
して、米国特許第4,491,920号明細書に図示され
開示されている方式がある。尚、この米国特許の教示内
容は、参考のために本明細書において援用する。概略的
に述べると、上記米国特許明細書記載の方式における車
輪スリップ制御は複数台車車両用のものであって、各車
輪/車軸対の速度を表す信号を発生するための速度セン
サを備えている。各速度センサには、速度変化率信号を
得るために速度信号を微分する微分器が接続されてい
る。変化率判定回路が設けられており、各台車の各車輪
/車軸対の最も大きな負方向の変化率信号を求める。複
数個の減速閾値/変化方向検出器及びデータ処理論理部
により、車輪スリップが生じている台車に対しブレーキ
力減少作用を開始し、そして正論理ORゲート(論理和
ゲート)が最も大きい負方向変化率信号における極性の
遷移を検知して、データ処理論理部をしてブレーキ作用
を再び開始せしめる。
【0004】更に最近の従来公知の車輪スリップ制御方
式として、米国特許第4,941,099号明細書に図示
され開示されている方式がある。尚、この従来技術は、
参考のために本明細書において援用する。この米国特許
明細書に記載の方式によれば、別個の速度変化率検出回
路及びエネルギ蓄積スリップ検出回路が設けられてお
り、速度変化率検出回路は、主たる車輪スリップ検出系
の一部分を構成し、他方、エネルギ蓄積スリップ検出回
路は同期車輪スリップ検出系の一部分を構成している。
これ等の各検出回路には、それ自身の別個のパターン認
識論理部が設けられており、これ等の論理部は比較的複
雑な制動力変調部を介して一緒に接続されている。
【0005】従って、上述の米国特許明細書に記載の方
式においては、2つの別個の検出系が用いられ、各検出
系は別個のスリップ制御論理部を必要とし、そしてこれ
等のスリップ制御論理部は、比較的複雑な制動力変調部
により一緒に接続されければならない。加えるに、上述
の米国特許明細書に記載の方式においては、単一のエネ
ルギ蓄積レベル設定点しか用いられておらず、そのた
め、システムの有効性が特定の速度範囲に限定され、従
って通常は、高速ブレイクアウェイ・スリップ(breaka
way slip)に対してしか用いられず、時として感度過剰
になりがちである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題並びにその課題を解決す
るための手段】本発明は、車輪スリップ制御検出装置及
び方法並びにそれと組み合わせて車輪スリップ度判定も
しくは決定機能を有する装置を提供するものである。可
変エネルギ蓄積スリップ値を測定し用いることにより、
所定の設定点を利用する方式とは対称的に、高速乃至緩
速ブレイクアウェイ車輪スリップ検出用の全範囲検出シ
ステムが実現される。上記2つの機能を組み合わせるこ
とにより、可変エネルギ蓄積因子で過剰感度の可能性が
最低限度に抑えられる。また、車輪スリップ度判定機能
を組み込むことにより、制動力減少変調もしくは制御
を、複雑な制動力変調論理を必要とすることなしに制動
力減少変調を車輪スリップ度に対して較正することがで
きる。上記2つの機能を組み合わせることにより、シス
テムには、1つスリップ制御論理部しか必要とされず、
それにより、検出論理を実現する上で必要とされるハー
ドウエア及び(又は)ソフトウエアコードを減少するこ
とができる。プロセスは、離散的な回路を用いて実現可
能であるが、マイクロプロセッサを用いての実施に容易
に適応可能であり、然も単純な車輪スリップ度論理及び
複雑な車輪スリップ制御論理を含め数多の異なった型式
スリップ制御論理と関連しての使用に充分に適してお
り、種々な制動力変調方式に適用するが可能である。
【0007】可変制動力減少率方式を用いるシステムに
おいては、例えば、装置は、車軸速度変化率信号及び予
め設定された減速度レベルに応答して“0”又は“1”
の第1の論理出力信号を発生する変化率帯検出器と、該
変化率帯検出器の論理出力信号に応答してエネルギ総和
出力信号を発生するエネルギ総和手段を備えることがで
きる。また、車軸速度信号に応答して零よりも大きくな
い数値を有するエネルギ損失限界値を定めるエネルギ定
数信号を発生するエネルギ定数決定手段が設けられ、更
に、エネルギ総和信号及びエネルギ定数信号に応答して
論理“0”又は“1”値を有する第2の論理出力信号を
発生するスリップ検出器が設けられる。更にまた、車軸
変化率速度信号、エネルギ総和出力信号及び第2の論理
出力信号に応答して、第2の論理出力信号が“0”であ
る場合には値“0”を有する車輪スリップ度出力信号を
発生し、第2の論理出力信号が“1”である場合には、
スリップ度出力信号(スリップのインテンシティもしく
は大きさを表す信号)が車軸速度変化率信号に等しい値
を有する。車輪スリップ度出力信号を発生する車輪スリ
ップ度検出器が設けられる。最後に、車輪スリップ度出
力信号に応答して、該車輪スリップ度出力信号を、制動
力減少率を変更するのに用いられる指令信号に変換する
ためのブレーキ緩め率決定手段が設けられる。
【0008】従って、本発明の主たる目的の1つは、乗
客輸送用鉄道及び(又は)他の類似の形式の車両におい
てブレーキ系統を制御するための新規且つ改良された車
輪スリップ検出方法及び装置を提供することにある。
【0009】本発明の他の目的は、高速乃至緩速ブレイ
クアウェイ車両スリップ検出を可能にする乗客輸送鉄道
及び(又は)他の類似の形式の車両に設けられたブレー
キ系統を制御するための方式において速度変更エネルギ
レベル車両スリップ検出及び車両スリップ度判定複合方
式を実現するための方法及び装置を提供することにあ
る。
【0010】本発明の更に他の目的は、乗客輸送鉄道及
び(又は)他の類似の型式の車両におけるブレーキ系統
を制御するために単一のシステム内で速度変化率検出機
能及び蓄積スリップ検出機能を組み合わせ、感度過剰に
陥り易くない方法及び装置を提供することにある。
【0011】本発明の更に他の目的は、乗客輸送鉄道及
び(又は)他の類似の型式の車両におけるブレーキ系統
を制御するための単一の系統において任意の速度範囲で
有効であるように速度変化率検出機能及び蓄積スリップ
検出器機能を組み合わせる方法及び装置を提供すること
にある。
【0012】本発明の更に他の目的は、乗客輸送鉄道及
び(又は)他の類似の型式の車両におけるブレーキ系統
を制御するために、検出論理を実現するのに必要とされ
るハードウエア及び(又は)ソフトウエアを低減すると
共に所要の論理を最小限度にし、ブレーキ系統を制御す
るために、単一のシステム内で速度変化率検出機能及び
蓄積スリップ検出機能を組み合わせるための方法及び装
置を提供することにある。
【0013】本発明の更に他の目的は、乗客輸送鉄道及
び(又は)他の類似の型式の車両において、複雑な制動
力変調論理の組み込みを必要とせずに、単一のブレーキ
制御系内で速度変化率検出機能及び蓄積スリップ検出機
能を統合するための方法及び装置を提供することにあ
る。
【0014】本発明の更に他の目的は、乗客輸送鉄道及
び(又は)他の類似の型式の車両におけるブレーキ系統
を制御するために単一のシステム内で速度変化率検出機
能及び蓄積スリップ検出機能を組み合わせて、複数の異
なった型式の車輪スリップ制御論理を使用することが可
能でしかも種々な制動力変調方式に適応することができ
る方法及び装置を提供することにある。
【0015】上に述べた本発明の種々な目的及びそれに
関連する利点に加えて、本発明の他の種々な目的及び利
点は、乗客輸送車両ブレーキ制御技術分野に精通してい
る当業者には、添付図面を参照しての本発明の以下の詳
細な説明から容易に理解されるであろう。
【0016】
【実施例】本発明の好適な実施例に関する詳細な説明に
入る前に、本発明は、変化率帯検出器、エネルギ総和手
段、エネルギ定数決定手段、スリップ検出器、車輪スリ
ップ度検出器及び緩め率決定手段を備える可変制動力減
少率方法を用いたシステムもしくは方式と関連して説明
するが、当業者には、電子式にせよ或は他の方式にせ
よ、この種の種々な検出器や手段は容易に想到し得るも
のであり、従って、当業者は本方式を他の制動力変調方
式に適用し得ることを理解すべきである。更に、本明細
書で用いる術語“装置もしくはデバイス”或は“手段”
は離散的な電気又は電子回路であっても或はまたマイク
ロプロセッサの一部分として実現しても良い。
【0017】更に、本発明によるシステムは、監視下に
ある任意所定の車輪/車軸対に対する制動力を制御する
ためのシステムとして用いられることを意図している点
に留意されたい。従来の慣行に従い、このような監視下
の車輪/車軸対には、該車輪/車軸対の回転速度を表す
車軸速度信号を発生する個別の速度センサもしくはピッ
クアップ(図示せず)が設けられる。そして、本発明の
システムを付勢するのに用いられるのはこの車軸速度信
号である。
【0018】さて、本発明の現在好適と考えられる実施
例においては、監視下にある特定の車輪/車軸対に対し
効果的な車両制動制御を達成するために多数のプロセス
入力及び出力信号が用いられる。既に述べたように、こ
れ等の信号のうちの1つとして、速度センサもしくはピ
ックアップ(図示せず)により発生される車軸速度信号
10がある。また、これ等の信号の内の別の信号とし
て、スリップに関し監視下の車輪/車軸対の加速度/減
速度を表す車軸速度変化率信号12がある。この車軸速
度変化率信号12は、本発明によれば、外部の信号源、
即ち、速度センサもしくはピックアップ(図示せず)に
より本発明のシステムに外部から供給される車軸速度信
号10を微分することによって発生される。尚、車軸速
度信号10及び車軸速度変化率信号12は、既述の米国
特許第4,491,920号明細書に開示されている方法
と類似の仕方で発生することができる。
【0019】図面を参照するに、可変制動力減少変化率
方式を採用する本発明の現在好適と考えられる実施例に
よるシステムは、上記の車軸速度変化率信号12を受け
る変化率帯検出器14を備える。既に述べたように、車
軸速度変化率信号12は、スリップに関し監視下にある
車輪/車軸対の加速度/減速度を表すものであって、速
度センサもしくはピックアップ(図示せず)により外部
から供給される車軸速度信号10を微分することにより
発生される。変化率帯検出器14は、車軸速度変化率信
号12を受けて、該信号12を、変化率帯検出器14に
プログラムとして組み込まれており車輪スリップを伴う
ことなく実際に車両に発生することが可能な減速度と、
車輪スリップ範囲内にある減速度との間の境界線を表す
ように設定されている減速度レベルと比較する。この比
較の結果として、変化率帯検出器14は、“0”か又は
“1”の論理値を有する第1の論理出力信号16を発生
する。入力の車軸速度変化率信号12が、−5.2 MP
HPS(マイル/時/秒)より小さいか又はそれに等し
い場合には、出力は“1”の論理出力信号16となる。
他方、入力の車軸速度変化率信号12が−5.2 MPH
PSより大きい場合には、出力は論理“0”の論理出力
信号16となる。論理“1”の論理出力信号16は、車
軸の減速度がスリップ範囲内にあることを示し、他方、
“0”の論理出力信号16は車軸減速度がスリップ範囲
内に存在しないことを示す。
【0020】更に、論理出力信号16及び車軸速度変化
率信号12に応答して“SUM(和)”に等しいエネル
ギ総和出力信号20を発生するエネルギ総和手段18が
設けられている。このエネルギ総和手段18は、車軸速
度変化率信号12を受け、該信号を+5.2 MPHPS
に加えて、その値をエネルギ総和手段18内に設けられ
ているメモリに格納するようになっている。変化率帯検
出器14の出力信号が、車軸減速度がスリップ範囲内に
あることを示した場合には、総和値もしくは加算値は次
のプログラム・サイクルに繰り延ばされる。他方、変化
率帯検出器14からの出力、即ち、論理出力信号16
が、車軸減速度がスリップ範囲内でないことを示した場
合には、エネルギ総和手段18のメモリ内の値は“0”
に設定される。従って、エネルギ総和手段18のメモリ
内の値は、制動時の車輪スリップに起因する車輪/車軸
対のエネルギ損失を表すことになり、“0”か負の値の
いずれかをとる。この負の値が大きくなればなる程エネ
ルギ損失が増大することになる。このエネルギ総和手段
18に対し入力する2つの信号12及び16の関数とし
て発生されるエネルギ総和出力信号20は下記のように
変化する。論理出力信号16が“1”である場合には、
下式の演算プロセスが実行される。
【0021】SUM=SUM+(車軸速度変化率+5.
2 MPHPS) 他方、上記論理信号16が論理“0”である場合には、 SUM=0
【0022】更に、本発明のシステムはまた、エネルギ
定数を決定する機能即ち、エネルギ定数決定手段22を
も備えている。該エネルギ定数決定手段22は車軸速度
信号10に応答して、エネルギ損失限界を定めるエネル
ギ定数信号24を発生する。前に述べたように、車軸速
度信号10は、速度センサもしくはピックアップ(図示
せず)から外部的に供給されるものであって、監視下に
ある車輪/車軸対の速度を表す値を取る。この入力の車
軸速度信号10は、信号24によって表されるエネルギ
定数を計算するのに用いられ、この計算においては、車
輪スリップに自己補正の可能性が殆どないエネルギ損失
限界を定義する式が用いられる。車両速度が増加するの
に伴い、エネルギ損失限界は、レールに対する車輪スリ
ップの特性に従って大きくなる。エネルギ定数信号24
は常に負の値を取り、そして車軸速度が増加するのに伴
い、即ち、車軸速度信号10が大きくなるのに伴い、エ
ネルギ定数信号24の値は負方向に一層大きくなる。従
って、エネルギ定数信号24は下式のように、入力信号
(車軸速度信号10)の関数として定義される。
【0023】エネルギ定数信号=−0.0053(車軸
速度**2)−8 上式から明らかなように、エネルギ定数信号24は常に
負である数値を取る。
【0024】本発明のシステムにおいては、更に、スリ
ップ検出器26が設けられている。こスリップ検出器2
6はエネルギ総和信号20とエネルギ定数信号24に応
答して、“0”か又は“1”の第2の論理出力信号28
を発生する。既に述べたように、エネルギ総和信号20
は負の値か又は“0”をとり、他方、エネルギ定数信号
24は常に負の値をとり、この負の値は車軸速度の増加
に伴い増大する。これ等の2つの値の比較結果に基づい
て、スリップ検出器26はスリップイネイブル出力信号
(論理出力信号)28を発生する。こスリップイネイブ
ル出力信号(論理出力信号)は、スリップ検出器26に
接続されている他の総ての論理機能部に対して車軸が、
補正することを要請するスリップ状態であることを指示
し次のように機能する。即ち、エネルギ総和信号20が
エネルギ定数信号24より小さいか又は等しい場合に、
第2の論理信号28が論理“1”になり、エネルギ総和
信号20がエネルギ定数信号24よりも大きい場合に
は、該第2の論理出力信号28が論理“0”となるよう
に機能する。
【0025】また、車輪スリップ(w/s)度検出器3
0(即ち、車輪スリップのインテンシティもしくは大き
さを検出するデバイス)が設けられており、この車輪ス
リップ度検出器30は車軸速度変化率信号12、エネル
ギ総和信号20及び第2の論理出力信号28に応答して
車輪スリップ度出力信号32を発生する。車輪スリップ
度検出器30は、スリップが検出された時点における車
軸減速度をメモリ内に保持するようになっている。車軸
速度変化率信号12が負である場合には、これは減速を
表しており、速度変化率が負方向において大きければ大
きい程スリップ状態へのブレイクアウェイは一層高速に
なることを意味する。即ち、スリップ度は小さくなり、
スリップ度出力信号32も低くなる。典型的なシステム
においては、スリップ度を表す車軸速度変化率値は、理
論上、−5.2 MPHPSと−25.6 MPHPSとの
間の任意の値である。入力エネルギ総和信号20が零で
ある場合には、スリップ度出力信号32も零である。入
力エネルギ総和信号20が零でない場合には、状況は次
のようになる。第2の論理出力信号28が論理“0”か
ら論理“1”に遷移する場合には、スリップ度出力信号
32は、入力車軸速度変化率信号12の値に等しい。第
2の論理出力信号28が正か又は負の何れかの状態で一
定に留どまるか又は論理“1”から“0”に遷移する場
合には、スリップ度出力信号32は、前に求められた値
から不変の値に留どまる。このような機能の全体的効果
として、第2の論理出力信号が論理“0”から論理
“1”に遷移する時点においては、スリップ度出力信号
32は、“0”か又は車軸減速度値の何れかをとる。
【0026】更に、緩め率決定手段34が設けられてお
り、この緩め率決定手段34は車輪スリップ度検出器3
0の出力信号、即ち、車輪スリップ度出力信号32に応
答して該車輪スリップ度出力信号32を、制動力変調イ
ンターフェース38を介し制動力減少率を変更するのに
用いられる指令信号36に変換する。車輪スリップ度信
号32は数値“0”か又は数値−5.2 MPHPSと−
25.6 MPHPSとの間の数値の何れかの値をとる。
この値が小さければ小さい程(負方向において大きけれ
ば大きい程)スリップへのブレイクアウェイは高速にな
る。ブレイクアウェイが緩慢である車輪スリップは、緩
慢な制動力減少により一層効果的に制御される。他方、
高速なブレイクアウェイスリップに対し車輪を保護し且
つ効果的な制御を実現するためには、迅速な制動力の減
少が肝要である。
【0027】指令信号36に応答して制動力の減少率を
変えるための制動力変調インターフェース38として数
多の異なった装置を利用することができる。例えば、可
変流量変調弁をこの目的で利用することができる。この
ような流量変調弁を使用する場合には、緩め率決定手段
34は車輪スリップ度信号32を、可変流量変調弁を駆
動するのに用いられる変化電流信号である指令信号36
に変換する。可変流量変調弁を次の仕方で動作する。
【0028】
【0029】車輪スリップ度検出器からのブレーキ緩め
率決定手段34に対する入力、即ち、スリップ度出力信
号32は“0”であるか、又は−5.2 MPHPS乃至
−25.6 MPHPSの範囲内の車軸速度変化率信号1
2の値の何れかである。上記の可変流量変調弁と関連し
て入力(スリップ度出力信号32)が“0”である場合
には、出力指令信号36は630 mAの電流となる
(弁の重なり状態)。入力スリップ度出力信号が−5.2
乃至−25.6 MPHPSの範囲内にある場合には、
出力指令信号36が下記の式に従って発生される。
【0030】 出力指令信号=−7.84*入力+799.23
【0031】従って、可変流量変調弁は、可変mA電流
信号の形態で得られる可変の指令信号36によりブレー
キ力減少を制御する。
【0032】以上、本発明の現在好ましい実施例と考え
られる実施例に関して添付図面を参照し詳細に説明した
が、ここに開示した実施例は可変ブレーキ力減少率方式
において用いることができる装置の単なる例に過ぎず、
種々の型式のスリップ制御論理を利用する乗客輸送車両
用制動技術に精通している当業者には数多の変更及び又
は他の適用が可能であり、本発明の精神及び範囲から逸
脱することなく種々の制動力制御システムを想到し得る
であろうこと付記する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の現在好適と考えられる実施例を示す
簡略図である。
【符号の説明】
10…車軸速度信号、12…車軸速度変化率信号、14
…変化率帯検出器(第1の論理出力信号を発生するため
の手段)、16…第1の論理出力信号、18…エネルギ
総和手段(エネルギ総和信号を発生するための手段)、
20…エネルギ総和信号、22…エネルギ定数決定手段
(エネルギ損失限界信号を発生するための手段)、24
…エネルギ定数信号、26…スリップ検出器(第2の論
理出力信号を発生するための手段)、28…第2の論理
信号(スリップイネイブル出力信号)、30…車輪スリ
ップ(w/s)度検出器(車輪スリップ度信号を発生す
るための手段)、32…車輪スリップ度出力信号、34
…緩め率決定手段(指令信号に変換するための手段)、
36…指令信号、38…制動力変調インターフェース。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デイビッド・エイ・グリア アメリカ合衆国、サウス・キャロライナ 州、シンプソンビル、ウォーターベリー・ コート 118

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 乗客輸送型鉄道車両のブレーキ系統にお
    ける車輪スリップの制御方法であって、 a) 車輪/車軸対の速度を監視して、監視下にある前
    記車輪/車軸対の前記速度を表す車軸速度信号及び監視
    下の前記車輪/車軸対の加速度/減速度を表す車軸速度
    変化率信号を発生し、 b) 前記車軸変化率信号がスリップ範囲内にあるか否
    かを判定して、前記車軸変化率信号が前記スリップ範囲
    内にあるか否かを表す第1の論理出力信号を発生し、 c) 前記車軸速度変化率信号及び前記第1の論理出力
    信号を比較して車輪スリップの制止に起因する前記車輪
    /車軸対におけるエネルギ損失を表すエネルギ総和値を
    求めてエネルギ総和信号を発生し、 d) 前記車軸速度信号に基づいてエネルギ損失限界を
    求め、車輪スリップに自己補正の能力が殆ど無いことを
    表す、零未満の数値を有するエネルギ損失限界信号を発
    生し、 e) 前記エネルギ総和信号と前記エネルギ損失限界信
    号とを比較し、監視下の前記車輪/車軸対が補正しなけ
    ればならないスリップ状態にあるか否かを表すスリップ
    イネイブル出力を求めて、該補正が必要とされるか否か
    を表す第2の論理出力信号を発生し、 f) 前記車軸速度変化率信号、前記エネルギ総和信号
    及び前記第2の論理出力信号を比較して車輪スリップ度
    を求め、前記第2の論理出力信号が、車輪スリップ補正
    が必要とされない表示レベルから、車輪スリップ補正が
    必要とされる表示レベルに遷移した場合には前記車軸速
    度変化率に等しい数値を有し、前記第2の論理出力信号
    が不変であるか又は車輪スリップ補正が必要であること
    を表示するレベルから車輪スリップ補正が必要とされな
    い表示レベルに遷移する場合には変化しない値を有する
    車輪スリップ度信号を発生し、 g) 前記車輪スリップ度信号を指令信号に変換し、 h) 前記指令信号を制動力変調インターフェースで用
    いて制動力減少率を変更する、 乗客輸送型鉄道車両のブレーキ系統における車輪スリッ
    プの制御方法。
  2. 【請求項2】 乗客輸送型鉄道車両のブレーキ系統にお
    ける車輪スリップの制御装置であって、 a) 車輪/車軸対の速度を監視して、監視下にある前
    記車輪/車軸対の前記速度を表す車軸速度信号及び監視
    下の前記車輪/車軸対の加速度/減速度を表す車軸速度
    変化率信号を発生するための監視手段と、 b) 前記車軸変化率信号がスリップ範囲内にあるか否
    かを判定して、前記車軸変化率信号が前記スリップ範囲
    内にあるか否かを表す第1の論理出力信号を発生するた
    めの判定手段と、 c) 前記車軸速度変化率信号及び前記第1の論理出力
    信号を比較して、車輪スリップの制止に起因する前記車
    輪/車軸対におけるエネルギ損失を表すエネルギ総和値
    を求めてエネルギ総和信号を発生するための比較手段
    と、 d) 前記車軸速度信号に基づいてエネルギ損失限界を
    求め、車輪スリップに自己補正の能力が殆ど無いことを
    表す、零未満の数値を有するエネルギ損失限界信号を発
    生するための手段と、 e) 前記エネルギ総和信号と前記エネルギ損失限界信
    号とを比較して、監視下の前記車輪/車軸対が、補正し
    なければならないスリップ状態にあるか否かを表すスリ
    ップイネイブル出力を求めて、該補正が必要とされるか
    否かを表す第2の論理出力信号を発生するための手段
    と、 f) 前記車軸速度変化率信号、前記エネルギ総和信号
    及び前記第2の論理出力信号を比較して車輪スリップ度
    を求め、前記第2の論理出力信号が、車輪スリップ補正
    が必要とされない表示レベルから車輪スリップ補正が必
    要とされる表示レベルに遷移した場合には前記車軸速度
    変化率に等しい数値を有し、前記第2の論理出力信号が
    不変であるか又は車輪スリップ補正が必要であることを
    表示するレベルから車輪スリップ補正が必要とされない
    表示レベルに遷移する場合には変化しない値を有する車
    輪スリップ度信号を発生するための手段と、 g) 前記車輪スリップ度信号を指令信号に変換するた
    めの手段と、 h) 前記指令信号に応答して制動力減少率を変更する
    制動力変調インターフェースと、 を含む乗客輸送型鉄道車両のブレーキ系統における車輪
    スリップの制御装置。
  3. 【請求項3】 乗客輸送型鉄道車両のブレーキ系統のた
    めのスリップ制御装置であって、 a) 車輪/車軸対の速度を監視して車軸速度信号及び
    車軸速度変化率信号を発生するための手段と、 b) 前記車軸速度変化率信号及び減速度信号に応答し
    て前記車軸速度変化率信号がスリップ範囲内にあるか否
    かを表す第1の論理出力信号を発生する変化率帯検出器
    と、 c) 前記第1の論理出力信号に応答してエネルギ総和
    信号を発生するためのエネルギ総和手段と、 d) 前記車軸速度信号に応答して監視下の前記車輪/
    車軸対の車輪スリップの制止に起因するエネルギ損失を
    表すエネルギ損失限界値を決定して、エネルギ損失限界
    値を表すエネルギ損失限界信号を発生するエネルギ定数
    決定手段と、 e) 前記エネルギ総和信号に応答して、前記監視下の
    車輪/車軸対が、補正しなければならないスリップ状態
    にあるか否かを判定し、該補正が必要とされるか否かを
    表す第2の論理出力信号を発生するためスリップ検出器
    と、 f) 前記車軸速度変化率信号、前記エネルギ総和出力
    信号及び前記第2の論理出力信号に応答して、前記第2
    の論理出力信号が補正の必要がないことを表す場合に
    “0”の値を有し前記第2の論理出力信号が補正の必要
    性を示す場合に前記車軸速度変化率信号に等しい値を有
    する車輪スリップ度信号を発生する車輪スリップ度検出
    器と、 g) 前記スリップ度出力信号に応答して前記スリップ
    度出力信号を指令信号に変換するブレーキ緩め率決定手
    段と、 h) 前記指令信号に応答して制動力減少率を変更する
    制動力変調インターフェース手段と、 を含む乗客輸送型鉄道車両のブレーキ系統のためのスリ
    ップ制御装置。
JP7088053A 1994-04-18 1995-04-13 乗客輸送型鉄道車両のブレーキ系統における車輪スリップの制御方法及び装置 Pending JPH07285429A (ja)

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US08/228660 1994-04-18

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