JPH0757605B2 - 鉄道車両の車体制御方法 - Google Patents
鉄道車両の車体制御方法Info
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- JPH0757605B2 JPH0757605B2 JP4758691A JP4758691A JPH0757605B2 JP H0757605 B2 JPH0757605 B2 JP H0757605B2 JP 4758691 A JP4758691 A JP 4758691A JP 4758691 A JP4758691 A JP 4758691A JP H0757605 B2 JPH0757605 B2 JP H0757605B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、空気ばね付き台車を
有する鉄道車両が駅に停車した際、車体床面とホームと
の段差を解消し得る鉄道車両の車体制御方法に関する。
有する鉄道車両が駅に停車した際、車体床面とホームと
の段差を解消し得る鉄道車両の車体制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】空気ばねを有する鉄道車両は、その時々
の荷重に対応して圧縮空気量を自動的に調整して、車体
の高さを一定に保つために、リンクとレベリングバルブ
を組み合せた自動高さ調整機構を備えている。また、左
右の空気ばね空気圧が大幅に差異を生じた際に、左右の
空気圧を均等に保つための差圧調整弁が取り付けられて
いる。
の荷重に対応して圧縮空気量を自動的に調整して、車体
の高さを一定に保つために、リンクとレベリングバルブ
を組み合せた自動高さ調整機構を備えている。また、左
右の空気ばね空気圧が大幅に差異を生じた際に、左右の
空気圧を均等に保つための差圧調整弁が取り付けられて
いる。
【０００３】しかし、鉄道車両が緩和曲線すなわちカン
ト逓減区間で停車した場合は、自動高さ調整機構の機能
により空気ばね高さを一定に保持しようとする。このと
き、前台車と後台車には互いに逆向きのモーメントが生
じるが、車体のねじり剛性が大きいため、前後台車で発
生するモーメントのつり合う位置で車体は停止する。
ト逓減区間で停車した場合は、自動高さ調整機構の機能
により空気ばね高さを一定に保持しようとする。このと
き、前台車と後台車には互いに逆向きのモーメントが生
じるが、車体のねじり剛性が大きいため、前後台車で発
生するモーメントのつり合う位置で車体は停止する。
【０００４】この状態では、前後台車の空気ばね高さは
いずれも制御目標値からずれているため、自動高さ調整
機構の弁の給排気は続いており、それによって車体の対
角方向の空気ばねに圧力の差異が発生する。
いずれも制御目標値からずれているため、自動高さ調整
機構の弁の給排気は続いており、それによって車体の対
角方向の空気ばねに圧力の差異が発生する。
【０００５】この圧力の差異により、各車輪が負担する
荷重が不均一となり、その結果前後台車ともに片方の車
輪が輪重抜け現象を起す。この輪重変動が大きい場合に
は車両の再起動時に脱線する危険がある。
荷重が不均一となり、その結果前後台車ともに片方の車
輪が輪重抜け現象を起す。この輪重変動が大きい場合に
は車両の再起動時に脱線する危険がある。
【０００６】また、上記高さ調整機構は、決められたレ
ールからの一定高さに車体床面を調整するだけであるか
ら、各駅ごとに高さの異なるホームのある路線では、ホ
ームに停車した場合車体床面とホームとの高さが一致せ
ず段差が生じる。この段差は乗客の乗降に不便なばかり
か、安全上きわめて危険である。また、曲線路のホーム
に停車した場合は車体が傾斜しており、水平なホームと
の間に違和感があり、乗降の安全上好ましくない。
ールからの一定高さに車体床面を調整するだけであるか
ら、各駅ごとに高さの異なるホームのある路線では、ホ
ームに停車した場合車体床面とホームとの高さが一致せ
ず段差が生じる。この段差は乗客の乗降に不便なばかり
か、安全上きわめて危険である。また、曲線路のホーム
に停車した場合は車体が傾斜しており、水平なホームと
の間に違和感があり、乗降の安全上好ましくない。
【０００７】
【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、空気ばねの自動
高さ調整機構が備えられており、空気ばね高さの修正、
内圧の調整を行なっている。しかし、従来の空気ばね制
御は、いずれもメカニカルな高さ自動調整弁を使用し、
これを改良したもので信頼のおける十分な車体制御は望
めなかった。
空気ばね付き台車を有する鉄道車両は、空気ばねの自動
高さ調整機構が備えられており、空気ばね高さの修正、
内圧の調整を行なっている。しかし、従来の空気ばね制
御は、いずれもメカニカルな高さ自動調整弁を使用し、
これを改良したもので信頼のおける十分な車体制御は望
めなかった。
【０００８】かかる現状において、本発明者らは従来の
問題点を排除し、緩和曲線での輪重抜けの防止、曲線上
での車体傾斜制御等をより正確かつ迅速に行なうため種
々の空気ばね電子制御方法を提案した。
問題点を排除し、緩和曲線での輪重抜けの防止、曲線上
での車体傾斜制御等をより正確かつ迅速に行なうため種
々の空気ばね電子制御方法を提案した。
【０００９】しかし、駅の乗降用ホームの高さは、必ず
しも一定しておらず、駅によつて多少の高低差がある。
そのため、一定の車体床面高さに制御された車両が、高
さに高低差のあるホームに停車した場合には、車体床面
とホームとの間に段差が生じ、乗降の安全上好ましくな
い。しかるに、現状では、この段差を解消するための方
策は取られておらず、またそのための車体傾斜制御方法
は皆無である。
しも一定しておらず、駅によつて多少の高低差がある。
そのため、一定の車体床面高さに制御された車両が、高
さに高低差のあるホームに停車した場合には、車体床面
とホームとの間に段差が生じ、乗降の安全上好ましくな
い。しかるに、現状では、この段差を解消するための方
策は取られておらず、またそのための車体傾斜制御方法
は皆無である。
【００１０】この発明は、かかる現状にかんがみ、車両
が駅で停車した際、車体床面とホームとの間に生じる段
差を積極的に解消し、乗降の安全を確保するための鉄道
車両の車体制御方法を提供するものである。
が駅で停車した際、車体床面とホームとの間に生じる段
差を積極的に解消し、乗降の安全を確保するための鉄道
車両の車体制御方法を提供するものである。
【００１１】
【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の制御方法は、空気ばねを有す
る鉄道車両の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、他に設置した傾斜
角センサーからの車体傾斜角信号および速度計からの速
度信号とともに制御器に入力し、対角線上および同じ側
の前後の空気ばね内圧の設定差圧、左右空気ばねの設定
平均高さおよび設定車体傾斜角と比較演算して制御器か
らの制御信号により各給気弁および各排気弁を開閉操作
する電子制御系において、車体側に非接触型位置センサ
ーを設けるとともに、駅の乗降用ホームに感応目印を設
置し、鉄道車両が所定低速以下で進入したとき、上記位
置センサーが感応して発する検出信号を制御器に入力し
て車体床面高さとホーム高さとの高低差を設定許容高低
差値と比較して外れているときは制御信号を出力し給気
弁および排気弁を操作して車体床面高さをホーム高さに
適合させる。
め、この発明の鉄道車両の制御方法は、空気ばねを有す
る鉄道車両の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、他に設置した傾斜
角センサーからの車体傾斜角信号および速度計からの速
度信号とともに制御器に入力し、対角線上および同じ側
の前後の空気ばね内圧の設定差圧、左右空気ばねの設定
平均高さおよび設定車体傾斜角と比較演算して制御器か
らの制御信号により各給気弁および各排気弁を開閉操作
する電子制御系において、車体側に非接触型位置センサ
ーを設けるとともに、駅の乗降用ホームに感応目印を設
置し、鉄道車両が所定低速以下で進入したとき、上記位
置センサーが感応して発する検出信号を制御器に入力し
て車体床面高さとホーム高さとの高低差を設定許容高低
差値と比較して外れているときは制御信号を出力し給気
弁および排気弁を操作して車体床面高さをホーム高さに
適合させる。
【００１２】
【作用】空気ばねの高さ、圧力および車体傾斜を制御す
る電子制御装置を有する鉄道車両において、車体側に非
接触型の位置検出器を設け、駅の乗降用ホームに感応目
印を設置し、位置検出用センサーの出力を電気信号に変
換して電子制御装置の制御器に入力するように設け、車
両が減速しながら駅に進入し、所定の低速、例えば２５
Ｋｍ／ｈで進入するとき、この制御系が作動を開始し、
検出信号に基いて空気ばね高さが目標となる車体床面高
さに適合するかどうかを判断し、目標値を外れている場
合には、演算により求めた空気ばね高さのシフト量に基
く制御信号を電磁弁に出力して空気ばねへの空気の給排
気を行ない、車両が停止しドアーが開かれるまでの間に
車体床面の高さを目標値にまで収束させる。なお、駅の
乗降用ホームが緩和曲線にある場合は、同時に車体制御
系の作動により車体の水平化が行なわれる。
る電子制御装置を有する鉄道車両において、車体側に非
接触型の位置検出器を設け、駅の乗降用ホームに感応目
印を設置し、位置検出用センサーの出力を電気信号に変
換して電子制御装置の制御器に入力するように設け、車
両が減速しながら駅に進入し、所定の低速、例えば２５
Ｋｍ／ｈで進入するとき、この制御系が作動を開始し、
検出信号に基いて空気ばね高さが目標となる車体床面高
さに適合するかどうかを判断し、目標値を外れている場
合には、演算により求めた空気ばね高さのシフト量に基
く制御信号を電磁弁に出力して空気ばねへの空気の給排
気を行ない、車両が停止しドアーが開かれるまでの間に
車体床面の高さを目標値にまで収束させる。なお、駅の
乗降用ホームが緩和曲線にある場合は、同時に車体制御
系の作動により車体の水平化が行なわれる。
【００１３】
【実施例】この発明の実施例を図面に基いて説明する。
図１は、鉄道車両の空気ばね電子制御装置の一例を示す
ものであり、この制御装置に図２に示すこの発明法の実
施による車体床面高さ制御系を組み合せて車体制御装置
を構成する。
図１は、鉄道車両の空気ばね電子制御装置の一例を示す
ものであり、この制御装置に図２に示すこの発明法の実
施による車体床面高さ制御系を組み合せて車体制御装置
を構成する。
【００１４】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、高
さ検出器としてロータリエンコーダ５を設置する。この
ロータリエンコーダ５は車体に取り付け、その回転角を
計るレバーを台車側に取り付け、高さを角度に変換しデ
ジタル信号として制御器８に入力するように設ける。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、各空気ばねに対する給気弁１１、１２、１
３、１４を設けるとともに、他に設けた排気管に排気弁
２１、２２、２３、２４を設け、さらに圧力計１６を設
ける。そして、各ロータリエンコーダ５、圧力計１６の
検出信号とともに、傾斜角センサー１５の車体傾斜角検
出信号を制御器８に入力するように設け、また各給気弁
および各排気弁を開閉操作する制御器８からの出力を伝
えるための配線をする。
に設けた空気ばね１、２および３、４のそれぞれに、高
さ検出器としてロータリエンコーダ５を設置する。この
ロータリエンコーダ５は車体に取り付け、その回転角を
計るレバーを台車側に取り付け、高さを角度に変換しデ
ジタル信号として制御器８に入力するように設ける。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、各空気ばねに対する給気弁１１、１２、１
３、１４を設けるとともに、他に設けた排気管に排気弁
２１、２２、２３、２４を設け、さらに圧力計１６を設
ける。そして、各ロータリエンコーダ５、圧力計１６の
検出信号とともに、傾斜角センサー１５の車体傾斜角検
出信号を制御器８に入力するように設け、また各給気弁
および各排気弁を開閉操作する制御器８からの出力を伝
えるための配線をする。
【００１５】この発明による車体床面高さ制御系は、非
接触型位置センサー１９を車体１７の床面下側に設け、
これに対向する感応目印２０を乗降用ホーム２５の線路
側側面に設置する。そして、ロータリエンコーダ５の電
気信号化された検出信号を制御器８に入力し、ここで空
気ばね高さが目標とする床面高さに適合するかどうかを
チェックし、適合しない場合には制御信号を出力し各空
気ばね高さを制御するように構成する。ここでの制御
は、乗降用ホーム高さｈH、車体高さをｈB、許容差をΔ
ｈｅとし、数１に示すように両者の高さの差が許容差か
ら外れている場合に各給気弁および各排気弁に制御信号
を出力して行なわれる。 ｈBーｈH＜Δｈｅ ……… 数１
接触型位置センサー１９を車体１７の床面下側に設け、
これに対向する感応目印２０を乗降用ホーム２５の線路
側側面に設置する。そして、ロータリエンコーダ５の電
気信号化された検出信号を制御器８に入力し、ここで空
気ばね高さが目標とする床面高さに適合するかどうかを
チェックし、適合しない場合には制御信号を出力し各空
気ばね高さを制御するように構成する。ここでの制御
は、乗降用ホーム高さｈH、車体高さをｈB、許容差をΔ
ｈｅとし、数１に示すように両者の高さの差が許容差か
ら外れている場合に各給気弁および各排気弁に制御信号
を出力して行なわれる。 ｈBーｈH＜Δｈｅ ……… 数１
【００１６】上記空気ばね電子制御装置による圧力制御
は、各空気ばね１、２、３、４の内圧をＰ1、Ｐ2、
Ｐ3、Ｐ4、高さをｈ1、ｈ2、ｈ3、ｈ4また設定差圧をΔ
Ｐｅとした場合、数２に示すように対角線上にある空気
ばねの内圧の和の差が、この設定差圧内に納まるように
制御されるか、あるいは数３、数４に示すように左右側
とも前後空気ばねの内圧の差が設定差圧ΔＰｅ内に納ま
るように制御される。 ｜（Ｐ1＋Ｐ4）ー（Ｐ2＋Ｐ3）｜＜ΔＰｅ ……… 数２ ｜Ｐ1ーＰ3｜＜ΔＰｅ ……… 数３ ｜Ｐ2ーＰ4｜＜ΔＰｅ ……… 数４
は、各空気ばね１、２、３、４の内圧をＰ1、Ｐ2、
Ｐ3、Ｐ4、高さをｈ1、ｈ2、ｈ3、ｈ4また設定差圧をΔ
Ｐｅとした場合、数２に示すように対角線上にある空気
ばねの内圧の和の差が、この設定差圧内に納まるように
制御されるか、あるいは数３、数４に示すように左右側
とも前後空気ばねの内圧の差が設定差圧ΔＰｅ内に納ま
るように制御される。 ｜（Ｐ1＋Ｐ4）ー（Ｐ2＋Ｐ3）｜＜ΔＰｅ ……… 数２ ｜Ｐ1ーＰ3｜＜ΔＰｅ ……… 数３ ｜Ｐ2ーＰ4｜＜ΔＰｅ ……… 数４
【００１７】空気ばねの高さ制御は、左右空気ばねの平
均高さが不感帯幅Δｈｅを外れているかどうかを検知
し、不感帯幅を外れて高いときは、高さが高い方の空気
ばねを排気し、高さが左右同じのときは両方を排気す
る。また不感帯幅より低いときは、高さが低い方の空気
ばねを給気し、高さが左右同じのときは両方を給気す
る。
均高さが不感帯幅Δｈｅを外れているかどうかを検知
し、不感帯幅を外れて高いときは、高さが高い方の空気
ばねを排気し、高さが左右同じのときは両方を排気す
る。また不感帯幅より低いときは、高さが低い方の空気
ばねを給気し、高さが左右同じのときは両方を給気す
る。
【００１８】車体の傾斜角制御は、傾斜角センサー１５
による車体の水平線に対する傾斜角θｍを検知し、許容
値Δθｍ内に納まるように制御する。
による車体の水平線に対する傾斜角θｍを検知し、許容
値Δθｍ内に納まるように制御する。
【００１９】上記のごとく鉄道車両が走行している際は
電子制御装置の作動によりたえず空気ばね制御が行なわ
れるが、駅に停車するため減速し、低速として設定した
２５Ｋｍ／ｈ以下で進入すると、非接触型位置センサー
１９が感応目印２０に感応して検出される。すると、そ
の検出信号は制御器８に出力され、ここで前記数１に示
すように許容差Δｈｅから外れているときは数５に示す
空気ばね高さの目標値のシフト量Δｈｓが演算により求
めら、その制御信号により各給気弁および各排気弁が開
閉操作され、車体床面高さが乗降用ホーム高さに適合す
るように制御される。この際のフローチャートを図３に
示す。 Δｈｓ＝ー（ｈBーｈH）＋Ｗθ ……… 数５ ただし、 Ｗ：１／２車体幅、 θ：曲線停車時の車体
傾斜角
電子制御装置の作動によりたえず空気ばね制御が行なわ
れるが、駅に停車するため減速し、低速として設定した
２５Ｋｍ／ｈ以下で進入すると、非接触型位置センサー
１９が感応目印２０に感応して検出される。すると、そ
の検出信号は制御器８に出力され、ここで前記数１に示
すように許容差Δｈｅから外れているときは数５に示す
空気ばね高さの目標値のシフト量Δｈｓが演算により求
めら、その制御信号により各給気弁および各排気弁が開
閉操作され、車体床面高さが乗降用ホーム高さに適合す
るように制御される。この際のフローチャートを図３に
示す。 Δｈｓ＝ー（ｈBーｈH）＋Ｗθ ……… 数５ ただし、 Ｗ：１／２車体幅、 θ：曲線停車時の車体
傾斜角
【００２０】
【発明の効果】上記のごとく、この発明の鉄道車両の車
体制御方法によれば、列車が駅に停車際に、車体床面の
高さを乗降用ホームの高さに一致させるか、可能な限り
近付けることにより段差を解消し、また車体の無傾斜制
御とあいまって、乗降時の安全の向上が図れる。
体制御方法によれば、列車が駅に停車際に、車体床面の
高さを乗降用ホームの高さに一致させるか、可能な限り
近付けることにより段差を解消し、また車体の無傾斜制
御とあいまって、乗降時の安全の向上が図れる。
【図１】空気ばね電子制御装置を有する鉄道車両用空気
ばね装置を示す斜視図である。
ばね装置を示す斜視図である。
【図２】この発明の実施による車体床面高さ制御系を付
加した空気ばね電子制御装置を装備した鉄道車両を乗降
用ホームとの関係において示す説明図である。
加した空気ばね電子制御装置を装備した鉄道車両を乗降
用ホームとの関係において示す説明図である。
【図３】この発明の実施による車両床面高さ制御のフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
１、２、３、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、１２、１３、１４ 給気弁 １５ 傾斜角センサー １６ 圧力計 １７ 車体 １８ 床面 １９ 非接触型位置センサー ２０ 感応目印 ２１、２２、２３、２４ 排気弁 ２５ 乗降用ホーム
Claims (1)
- 【請求項１】 空気ばねを有する鉄道車両の前後台車の
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、他に設置した傾斜角センサーからの車体傾
斜角信号および速度計からの速度信号とともに制御器に
入力し、対角線上および同じ側の前後の空気ばね内圧の
設定差圧、左右空気ばねの設定平均高さおよび設定車体
傾斜角と比較演算して制御器からの制御信号により各給
気弁および各排気弁を開閉操作する電子制御系におい
て、車体側に非接触型位置センサーを設けるとともに、
駅の乗降用ホームに感応目印を設置し、鉄道車両が所定
低速以下で進入したとき、上記位置センサーが感応して
発する検出信号を制御器に入力して車体床面高さとホー
ム高さとの高低差を設定許容高低差値と比較して、外れ
ているときは制御信号を出力して給気弁および排気弁を
操作して車体床面高さをホーム高さに適合させることを
特徴とする鉄道車両の車体制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4758691A JPH0757605B2 (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 鉄道車両の車体制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4758691A JPH0757605B2 (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 鉄道車両の車体制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05116627A JPH05116627A (ja) | 1993-05-14 |
| JPH0757605B2 true JPH0757605B2 (ja) | 1995-06-21 |
Family
ID=12779360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4758691A Expired - Lifetime JPH0757605B2 (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 鉄道車両の車体制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0757605B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0687447A (ja) * | 1992-09-03 | 1994-03-29 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鉄道車両の床面とプラットホームとの段差制御方法 |
| JP4403061B2 (ja) * | 2004-12-21 | 2010-01-20 | 財団法人鉄道総合技術研究所 | 車両用転倒防止システム |
| JP2010228694A (ja) * | 2009-03-30 | 2010-10-14 | Hitachi Ltd | 鉄道車両の制御装置及び制御方法 |
| DE102009024510A1 (de) * | 2009-06-08 | 2010-12-09 | Bombardier Transportation Gmbh | Schienenfahrzeug und Verfahren zum Betrieb eines Schienenfahrzeugs |
| DE102010022407A1 (de) * | 2010-06-01 | 2011-12-01 | Siemens Aktiengesellschaft | Schienenfahrzeug in Hochflurausführung mit höheneinstellbarer Trittstufe |
| FR3084854B1 (fr) * | 2018-08-09 | 2020-11-27 | Alstom Transp Tech | Procede de commande de la hauteur d'un vehicule et vehicule associe |
| US20210221411A1 (en) * | 2020-01-21 | 2021-07-22 | Alstom Transport Technologies | Method for controlling the vertical position of a vehicle and associated control assembly |
| CN115097749A (zh) * | 2022-05-16 | 2022-09-23 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种测功机铁地板自动调平方法 |
-
1991
- 1991-02-19 JP JP4758691A patent/JPH0757605B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05116627A (ja) | 1993-05-14 |
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