JPH0867247A - 車両用ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 常用ブレーキ指令信号に基づいてブレーキ受
量器１３が電気ブレーキ装置４で発生させるべき電気ブ
レーキ力を指令し、実際に生じている電気ブレーキ力に
応じた信号と常用ブレーキ指令信号の差分をブレーキ受
量器１３が補足空気ブレーキ指令信号としてブレーキ制
御装置６に出力し、それに応じてブレーキ制御装置６が
戻しばね付のブレーキシリンダ７に補足空気ブレーキ力
を供給するようにした車両用ブレーキ装置において、常
用ブレーキ指令信号と補足空気ブレーキ指令信号とが同
一となった場合、ブレーキ受量器１３が上記戻しばねの
ばね圧相当分だけ補足空気ブレーキ指令信号を増量して
出力するもの。 【効果】 電気ブレーキ装置４の失効等により電気ブレ
ーキ力が作用しなくなった時に、補足空気ブレーキ力が
戻しばねのばね圧分だけ増加されることにより、確実な
制動が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両用ブレーキ装置、特
に、駆動機構を有するモータ車と、被牽引車であるトレ
ーラ車とを含む複数両の鉄道車両からなる編成ユニット
において、トータルブレーキ力を優先的にモータ車に設
けた電気ブレーキ装置の電気ブレーキ力により賄い、こ
の電気ブレーキ力の不足分を補足空気ブレーキ力により
補うようにした車両用ブレーキ装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、上述のようにモータ車に、ＶＶＶ
Ｆ(Variable Voltage Variable Fre-quency) インバー
タ制御等による電気ブレーキ装置を設けた車両用ブレー
キ装置において、常用ブレーキでは、上記電気ブレーキ
装置による電気ブレーキ力を優先して使用し、低ノッチ
域においてはトレーラ車のブレーキ力をも上記電気ブレ
ーキ力により賄い、高ノッチ域において、上記電気ブレ
ーキ力のみではトータルブレーキ力が不足する場合、そ
の不足分をトレーラ車に設けたブレーキシリンダに供給
されている空気ブレーキ力にて補足させる、いわゆる、
遅れ込め制御を行って、上記電気ブレーキ装置の利用効
率を高めることが知られている。

【０００３】上記のような電空協調方式の車両用ブレー
キ装置において、モータ車としての車両Ｂ及び、トレー
ラ車としての車両Ａ、Ｃの３両から編成ユニットを構成
した場合を図４に示す。同図において、運転台に設けら
れたブレーキ指令器１から常用ブレーキ指令線２を介し
て常用ブレーキ指令信号が出力されると、図５に示すよ
うに、ブレーキ受量器３において、この常用ブレーキ指
令信号Ｎが受信され（Ｓ１）、続いて、常用ブレーキ指
令信号Ｎ及び応荷重信号Ｌに基づき、編成ユニットのト
ータルブレーキ力が算出されて（Ｓ２）、当該ユニット
ブレーキ力に応じた電気ブレーキ指令信号Ｍが電気ブレ
ーキ装置４に送信される（Ｓ３）。

【０００４】電気ブレーキ装置４が上記電気ブレーキ指
令信号Ｍを受信すると、続いて、電気ブレーキ装置４か
らブレーキ受量器３に、電気ブレーキ装置４で実際に生
じている電気ブレーキ力に応じた電気ブレーキ等価信号
Ｅが送信され、ブレーキ受量器３では当該電気ブレーキ
等価信号Ｅと上記編成ユニットのトータルブレーキ力と
の差分に基づいて、各車両Ａ、Ｂ、Ｃのブレーキシリン
ダ７（後述）に供給すべき補足空気ブレーキ力が算出さ
れ、算出された補足空気ブレーキ力に対応した補足空気
ブレーキ指令信号Ｉａが各車両Ａ、Ｂ、Ｃに対して出力
される（Ｓ４）。そして、この補足空気ブレーキ指令信
号Ｉａが、アナログ／デジタル変換（以下、Ａ／Ｄ変換
という）された後（Ｓ５）、図４の補足空気ブレーキ指
令線５を介して、各車両Ａ、Ｂ、Ｃのブレーキ制御装置
６に送信される。

【０００５】上記Ａ／Ｄ変換後の補足空気ブレーキ指令
信号Ｉｄは、ここでは、３ビット、７段階のステップ
（０レベルを含めて８段階）に変化するものであり、各
車両Ａ、Ｂ、Ｃのブレーキ制御装置６毎に、上記３ビッ
トに対応してそれぞれ３本の補足空気ブレーキ指令線５
が設けられている。上記補足空気ブレーキ指令信号Ｉｄ
は、最大のステップ“７”で、所望の減速度が得られる
ように設定され、且つステップ“１”からステップ
“７”まで順次ステップ数が増すに伴ってブレーキシリ
ンダ７に供給するブレーキシリンダ圧力が等分比例して
増加して行くように設定されている。

【０００６】上記補足空気ブレーキ指令信号Ｉｄに基づ
き、各ブレーキ制御装置６から、各車両のブレーキシリ
ンダ７に、必要な補足空気ブレーキ力に対応した作動圧
（空気圧）が供給され、各車両Ａ、Ｂ、Ｃが、ブレーキ
シュー８を有する各ブレーキシリンダ７により制動され
る。ここで、上記電気ブレーキ装置４の失効等の事情に
より、電気ブレーキ力が作用しなくなると、上記補足空
気ブレーキ力のみで各車両の制動が行われることにな
る。なお、上記応荷重信号Ｌは乗客等を含めた車両の全
重量に対応する信号であって、乗客の多寡等による車両
の全重量の変動に応じて、上記電気ブレーキ力及び補足
空気ブレーキ力の和であるトータルブレーキ力を増減す
るために用いられる。

【０００７】ところで、上記ブレーキシリンダ７には、
ブレーキシリンダ７の非作動時に制輪子（ブレーキシュ
ー）と車輪との間に間隙を設けるための機械式の戻しば
ねが備えられているので、ブレーキシリンダ７に供給さ
れる作動圧の内、上記戻しばねのばね圧に対応する圧力
は無効圧となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】図６において、上記無
効圧Ｒはハッチングで示すように、上記補足空気ブレー
キ指令信号Ｉｄのステップ“１”からステップ“７”の
各ステップにおいてほぼ一定であり、従って、上記補足
空気ブレーキ指令信号Ｉｄが高ステップの信号である場
合、作動圧中に無効圧Ｒの占める割合は僅かであるが、
補足空気ブレーキ指令信号Ｉｄが低ステップの信号であ
る場合、すなわち上記ブレーキシリンダ７に供給される
補足空気ブレーキシリンダ圧力が比較的小さい場合、作
動圧中に無効圧Ｒの占める割合は相対的に大きくなる。

【０００９】以上のように、ブレーキシリンダ７におけ
る実際の補足空気ブレーキ力が上記無効圧分だけ低下す
るため、上記補足空気ブレーキ指令信号Ｉｄのステップ
数の増加に伴う実際の補足空気ブレーキ力の増加が、等
分比例して増加する関係ではなくなり、操作性が低下す
る問題がある。また、電気ブレーキ装置４の失効により
トータルブレーキ力がブレーキシリンダ７の補足空気ブ
レーキ力のみで賄われ、且つ必要とされる補足空気ブレ
ーキ力が比較的小さい場合、特に補足空気ブレーキ指令
信号Ｉｄが最低段階のステップ“１”の場合、ブレーキ
シリンダ７における実際の補足空気ブレーキ力がブレー
キ受量器３で算出された要求値より大幅に低下し、所望
のブレーキ力が確保できなくなる不具合がある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１に係る車両用ブレーキ装置は、モータ車及
びトレーラ車を含む複数車両からなる編成ユニットのト
ータルブレーキ力を優先的に上記モータ車に設けた電気
ブレーキ装置の電気ブレーキ力により賄い、この電気ブ
レーキ力の不足分を補足空気ブレーキ力により補うよう
に構成され、常用ブレーキ指令信号を受信し、この常用
ブレーキ指令信号に基づいて上記電気ブレーキ装置に電
気ブレーキ指令信号を出力し、上記電気ブレーキ装置か
ら送信される電気ブレーキ等価信号と上記常用ブレーキ
指令信号との差分を演算し、この差分を補足空気ブレー
キ指令信号として出力するブレーキ受量器と、上記ブレ
ーキ受量器からの補足空気ブレーキ指令信号に基づい
て、戻しばね付のブレーキシリンダに補足空気ブレーキ
力を出力するブレーキ制御装置とを備えた車両用ブレー
キ装置において、上記常用ブレーキ指令信号と上記補足
空気ブレーキ指令信号とが同一となった時、上記ブレー
キ受量器が上記補足空気ブレーキ指令信号を、前記戻し
ばねのばね力相当分だけ増加して、出力するように構成
されていることを特徴とするものである。

【００１１】また、請求項２に係る車両用ブレーキ装置
は、上記請求項１の構成において、上記常用ブレーキ指
令信号と上記補足空気ブレーキ指令信号とが同一とな
り、且つ上記常用ブレーキ指令信号が低出力の時、上記
ブレーキ受量器が上記補足空気ブレーキ指令信号を、前
記戻しばねのばね力相当分だけ増量して、出力するよう
に構成されていることを特徴とするものである。

【００１２】請求項３に係る車両用ブレーキ装置は、上
記請求項１または２の構成において、上記常用ブレーキ
指令信号及び上記補足空気ブレーキ指令信号はそれぞれ
複数段階の信号であり、上記ブレーキ受量器は上記電気
ブレーキ装置からの上記電気ブレーキ等価信号または電
気ブレーキ有効信号に基づいて上記電気ブレーキ装置の
作動状態を判定する第１判定部と、上記常用ブレーキ指
令信号が複数段階の内、いずれの段階の出力であるかを
判定する第２判定部と、上記第１判定部により電気ブレ
ーキ等価信号または電気ブレーキ有効信号が存在しない
ものと判定され、且つ上記第２判定部により上記常用ブ
レーキ指令信号が複数段階の内、低段階の信号であると
判定された時のみ上記補足空気ブレーキ指令信号を、前
記戻しばねのばね力相当分を加味して所定段階だけ上の
段階の信号に増量させる増量部とを備えているものであ
る。

【００１３】

【作用】上記請求項１の構成によれば、上記電気ブレー
キ装置の失効等の事情で、上記電気ブレーキ力が作用し
なくなり、従って、上記常用ブレーキ指令信号と上記補
足空気ブレーキ指令信号とが等しくなって、上記補足空
気ブレーキ力のみで車両の制動を行わねばならない場
合、上記ブレーキ受量器が上記補足空気ブレーキ指令信
号を、前記戻しばねのばね力相当分だけ増量して、出力
するようにしたので、上記補足空気ブレーキ力が上記戻
しばねのばね力相当分だけ増量され、この増量分が上記
戻しばねのばね力を相殺することになり、その結果、上
記ブレーキシリンダにおいて、上記戻しばねによる無効
圧の存在にかかわらず、所定の制動力が得られるように
なる。

【００１４】請求項２の構成によれば、上記電気ブレー
キ力が作用しない場合において、上記ブレーキシリンダ
における作動圧中に上記無効圧の占める割合が高くなる
のは、上記常用ブレーキ指令信号が低出力の時であるこ
とを考慮して、上記常用ブレーキ指令信号が低出力の時
のみ上記補足空気ブレーキ指令信号を増量させるように
したものである。

【００１５】上記請求項３の構成によれば、上記常用ブ
レーキ指令信号及び上記補足空気ブレーキ指令信号が複
数段階の信号である場合において、上記常用ブレーキ指
令信号が複数段階の内、低段階の信号である時のみ、上
記ブレーキ受量器が上記補足空気ブレーキ指令信号を所
定段階だけ上の段階の信号に増量して出力するようにし
たものである。

【００１６】そのため、上記ブレーキ受量器は、上記第
１判定部により、上記電気ブレーキ装置からの電気ブレ
ーキ等価信号（電気ブレーキ装置で実際に生じている電
気ブレーキ力に対応する信号）または電気ブレーキ有効
信号（上記電気ブレーキ等価信号が存在しない時
“０”、存在する時“１”となる２値信号）に基づい
て、上記電気ブレーキ装置の作動状態を判定すると共
に、上記第２判定部により上記常用ブレーキ指令信号が
複数段階の内、いずれの段階の信号であるかを判定し
て、上記電気ブレーキ力が存在せず、且つ上記常用ブレ
ーキ指令信号が複数段階の内、低段階の信号である時の
み、上記増量部により上記補足空気ブレーキ指令信号を
所定段階だけ上の段階の信号に増量するようにしてい
る。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。本実施例の車両用ブレーキ装置は、図４の従来
例におけるブレーキ受量器３が、以下で述べるブレーキ
受量器１３で置換されている以外は、基本的に上記従来
例と同様に構成されており、ここでは、編成ユニットは
モータ車としての車両Ｂ及び、トレーラ車としての車両
Ａ、Ｃの３両からなる。

【００１８】図１に本実施例のブレーキ受量器１３の構
成及び信号処理手順を示す。図４のブレーキ指令器１か
ら常用ブレーキ指令線２を介して送信される常用ブレー
キ指令信号Ｎがブレーキ受量器１３により受信される
（Ｓ１１）。この常用ブレーキ指令信号Ｎは３ビット、
７段階（０レベルを含めて８段階）のデジタル信号、つ
まり、ステップ“１”〜“７”のいずれかの信号として
供給される。上記常用ブレーキ指令信号Ｎがステップ
“１”であれば、要求されるトータルブレーキ力は最小
であり、ステップ数の増加に伴って、要求されるトータ
ルブレーキ力が増加し、常用ブレーキ指令信号Ｎがステ
ップ“７”の時、要求されるトータルブレーキ力は最大
となる。

【００１９】続いて、上記常用ブレーキ指令信号Ｎと、
応荷重信号Ｌとに基づいて、編成ユニットのトータルブ
レーキ力が演算され（Ｓ１２）、演算された電気ブレー
キ力に応じた電気ブレーキ指令信号Ｍが上記電気ブレー
キ装置４に出力される（Ｓ１３）。

【００２０】引き続き、電気ブレーキ装置４からブレー
キ受量器１３に、電気ブレーキ装置４で実際に生じてい
る電気ブレーキ力に応じた電気ブレーキ等価信号Ｅ（図
３参照）が送信され、ブレーキ受量器１３でこの電気ブ
レーキ等価信号Ｅと、上記ブレーキ指令器１からの常用
ブレーキ指令信号Ｎとの差分が演算されて、上記電気ブ
レーキ力の不足分に対応して各車両Ａ、Ｂ、Ｃのブレー
キシリンダ７に供給されるべき補足空気ブレーキ力が演
算される（Ｓ１４）。

【００２１】そして、車両Ａに関しては、演算された補
足空気ブレーキ力に応じた補足空気ブレーキ指令信号Ｉ
ａが直接後述のＳ１６でＡ／Ｄ変換される一方、車両
Ｂ、Ｃに関しては、演算された補足空気ブレーキ力に対
応する補足空気ブレーキ指令信号Ｉａと、後述のＳ１５
でステップ“２”出力回路１５の出力信号Ｋとの内の高
位側が優先的に選択され、この高位側の信号が補足空気
ブレーキ指令信号Ｉａとして、Ｓ１６でのＡ／Ｄ変換に
供される。

【００２２】上記Ｓ１４における演算と並行して、上記
電気ブレーキ装置４からの電気ブレーキ等価信号Ｅに基
づいて、第１判定部により、電気ブレーキ装置４で電気
ブレーキ力が作用しているか否かが判定されると共に
（Ｓ１７）、第２判定部により、上記常用ブレーキ指令
信号Ｎの信号レベルが、最低段階であるステップ“１”
であるか否かが判定される（Ｓ１８）。

【００２３】上記電気ブレーキ力の有無の判定に際して
は、上記電気ブレーキ等価信号Ｅに代えて、図３の電気
ブレーキ有効信号Ｊを用いても良い。なお、この電気ブ
レーキ有効信号Ｊは、２値信号であって、上記電気ブレ
ーキ等価信号Ｅが０レベルの時“０”となり、電気ブレ
ーキ等価信号Ｅが０レベルでなければ“１”となるもの
である。

【００２４】Ｓ１７の第１判定部による判定結果とし
て、上記電気ブレーキ装置４で電気ブレーキ力が多少で
も作用していれば、２値信号“１”がアンド回路１４の
一方の入力端子に対して出力され、上記電気ブレーキ力
が全く作用せず、０レベルであれば、２値信号“０”が
アンド回路１４の上記一方の入力端子に対して出力され
る。また、Ｓ１８の第２判定部による判定結果として、
上記常用ブレーキ指令信号Ｎの信号レベルが最低段階の
ステップ“１”であれば、２値信号“１”がアンド回路
１４の他方の入力端子に対して出力され、上記常用ブレ
ーキ指令信号Ｎの信号レベルがステップ“１”でなけれ
ば、２値信号“０”がアンド回路１４の上記他方の入力
端子に対して出力される。

【００２５】ここで、アンド回路１４の上記一方の入力
端子に対する入力は反転入力であるので、上記電気ブレ
ーキ装置４における電気ブレーキ力がなくなり、従っ
て、常用ブレーキ指令信号Ｎと補足空気ブレーキ指令信
号Ｉｄとが等しくなった状態であり、且つ上記常用ブレ
ーキ指令信号Ｎが最低段階であるステップ“１”である
時に、アンド回路１４の出力が“１”となり、その他の
場合、アンド回路１４の出力は“０”となる。

【００２６】上記アンド回路１４の出力は増量部として
のステップ“２”出力回路１５に送信され、ステップ
“２”出力回路１５はアンド回路１４の２値出力が
“１”である時に、上記Ａ／Ｄ変換後の補足空気ブレー
キ指令信号Ｉｄの７段階のステップの内、２番目に小さ
いレベルであるステップ“２”に対応するアナログ信号
をＳ１５の高位優先ステップに対して出力するように構
成されている。アンド回路１４からの２値出力が“０”
の場合、ステップ“２”出力回路１５は例えば、０レベ
ルを出力する。従って、ステップ“２”出力回路１５は
上記電気ブレーキ力がなくなり、且つ上記常用ブレーキ
指令信号Ｎが最低段階のステップ“１”である時に、上
記補足空気ブレーキ指令信号Ｉｄのステップ“２”に対
応するアナログ信号を出力するものである。

【００２７】上記Ｓ１５の高位優先ステップでは、前述
のように、Ｓ１４の演算結果に基づいて、送られる補足
空気ブレーキ指令信号Ｉａと、上記ステップ“２”出力
回路１５からの出力信号Ｋの内、高レベル側の信号が選
択された後、上記Ｓ１６で上記高レベル側の信号がＡ／
Ｄ変換されるようになっている。従って、上記電気ブレ
ーキ装置４における電気ブレーキ力がなくなり、且つ上
記常用ブレーキ指令信号Ｎが最低段階のステップ“１”
である場合、本来、ステップ“１”であるべき車両Ｂ及
びＣに対応する補足空気ブレーキ指令信号Ｉｄ（デジタ
ル信号）が、ステップ“２”出力回路１５からの出力Ｋ
に基づいてステップ“２”に増量させられることにな
る。

【００２８】上記Ｓ１６でＡ／Ｄ変換された補足空気ブ
レーキ指令信号Ｉｄは、ブレーキ受量器１３から各車両
Ａ、Ｂ、Ｃのブレーキ制御装置６（図４参照）に送信さ
れる。以下、従来例と同様に、上記補足空気ブレーキ指
令信号Ｉｄに対応する作動圧が、ブレーキ制御装置６か
ら戻しばね付のブレーキシリンダ７に供給され、ブレー
キシリンダ７から各車両に空気圧による補足空気ブレー
キ力が作用することになる。

【００２９】そして、本実施例では、電気ブレーキ装置
４の失効により電気ブレーキ力が作用しなくなり、且つ
上記常用ブレーキ指令信号Ｎが最低段階のステップ
“１”である場合、車両Ｂ及びＣに関しては、ブレーキ
受量器１３での演算時に上記補足空気ブレーキ指令信号
Ｉｄをステップ“２”に増量させるようにしたので、車
両Ｂ及びＣのブレーキシリンダ７で作動圧が増加される
ことになる。その結果、車両Ａ、Ｂ、Ｃからなる編成ユ
ニットにおいて、各ブレーキシリンダ７で、前記戻しぱ
ねのばね圧により生じる無効圧による減圧分を差し引い
ても、充分な補足空気ブレーキ力を確保することができ
る。

【００３０】ここで、電気ブレーキ力が作用しなくな
り、且つ常用ブレーキ指令信号Ｎ及び補足空気ブレーキ
指令信号Ｉｄがステップ“１”である場合の補足空気ブ
レーキ指令信号Ｉｄの増加例を数値を挙げて説明する。
今、各車両Ａ、Ｂ、Ｃのブレーキシリンダ７におけるス
テップ“１”での必要補足空気ブレーキ力を０．４とす
ると、編成ユニット全体の必要トータルブレーキ力（こ
こでは必要補足空気ブレーキ力と同一）は０．４×３＝
１．２となる。一方、各車両のブレーキシリンダ７の無
効圧をブレーキ力に換算したものを０．３とすると、各
車両における実際の補足空気ブレーキ力は０．１とな
り、編成ユニット全体では０．１×３＝０．３となっ
て、上記１．２より大幅に小さくなる。なお、上記各ブ
レーキ力は大小の比較のみ行えれば良いので、単位は特
に明記しない。

【００３１】そこで、本実施例のように車両Ｂ及びＣに
おいて、補足空気ブレーキ指令信号Ｉｄをステップ
“２”に増加させると、ステップ“２”の補足空気ブレ
ーキ力はステップ“１”の２倍の０．８であり、ここか
ら無効圧分のブレーキ力０．３を差し引くと、車両Ｂ及
びＣにおける実際の補足空気ブレーキ力は０．５とな
る。また、車両Ａの補足空気ブレーキ力はステップ
“１”のままであるので、無効圧分を差し引いて０．１
となり、編成ユニット全体の実際の補足空気ブレーキ力
は０．１＋０．５×２＝１．１となって、上記必要値
１．２とほぼ等しくなる。

【００３２】以下、編成ユニットを構成する車両の個数
を換えて、同様の計算例を説明する。１両のモータ車
（車両Ａ）と１両のトレーラ車（車両Ｂ）の２両で編成
ユニットを構成する場合、ステップ“１”の補足空気ブ
レーキ指令信号に対応する補足空気ブレーキ力及び無効
圧を上記と同様、それぞれ０．４及び０．３とすれば、
編成ユニット全体での必要補足空気ブレーキ力は０．４
×２＝０．８となり、無効圧分を差し引いた実際の補足
空気ブレーキ力は０．１×２＝０．２となって、上記必
要値より大幅に小さくなる。

【００３３】そこで、電気ブレーキ力がなくなり、常用
ブレーキ指令信号Ｎ及び補足空気ブレーキ指令信号Ｉｄ
がステップ“１”である場合、車両Ｂのみで上記補足空
気ブレーキ指令信号Ｉｄをステップ“２”に増加させる
と、編成ユニット全体での補足空気ブレーキ力は０．１
＋０．５＝０．６となり、上記必要値０．８にかなり接
近する。

【００３４】次に、１または複数両のモータ車と、１ま
たは複数両のトレーラ車とからなる４両（車両Ａ〜Ｄ）
により編成ユニットを構成する場合、各車両の補足空気
ブレーキ指令信号のステップ“１”に対応する補足空気
ブレーキ力及び無効圧を上記と同様とすれば、編成ユニ
ット全体での必要補足空気ブレーキ力は０．４×４＝
１．６、実際の補足空気ブレーキ力は０．１×４＝０．
４となる。ここで、電気ブレーキ力がなくなり、補足空
気ブレーキ指令信号Ｉｄがステップ“１”である時、車
両Ｂ〜Ｄの３両の補足空気ブレーキ指令信号Ｉｄをステ
ップ“２”に増加させると、編成ユニット全体の実際の
補足空気ブレーキ力は０．１＋０．５×３＝１．６とな
り、上記必要値と等しくなる。

【００３５】また、１または複数両のモータ車と、１ま
たは複数両のトレーラ車とからなる５両（車両Ａ〜Ｅ）
により編成ユニットを構成する場合、各車両のステップ
“１”の補足空気ブレーキ力及び無効圧を上記と同様と
すれば、編成ユニット全体での必要補足空気ブレーキ力
は０．４×５＝２．０、実際の補足空気ブレーキ力は
０．１×５＝０．５となる。ここで、電気ブレーキ力が
なくなり、常用ブレーキ指令信号Ｎ及び補足空気ブレー
キ指令信号Ｉｄがステップ“１”の時、車両Ｂ〜Ｅの４
両の補足空気ブレーキ指令信号Ｉｄをステップ“２”に
増加させると、編成ユニット全体の実際の補足空気ブレ
ーキ力は０．１＋０．５×４＝２．１となり、上記必要
値とほぼ等しくなる。以上のように、編成ユニットを構
成する車両が２〜５両程度の場合、１両のみの補足空気
ブレーキ指令信号Ｉｄをステップ“１”のままとし、残
りの車両の補足空気ブレーキ指令信号Ｉｄをステップ
“２”に増加させると、ほぼ無効圧分を相殺できること
になる。

【００３６】以下、本発明の他の実施例を説明する。図
２に示すように、この実施例のブレーキ受量器２３で
は、電気ブレーキ装置４の電気ブレーキ力が失効した場
合に、常用ブレーキ指令信号Ｎ（及び補足空気ブレーキ
指令信号Ｉｄ）がステップ“１”である時ばかりでな
く、ステップ“２”である時にも、補足空気ブレーキ指
令信号Ｉｄを１ステップ分増加させるようにしたもので
ある。すなわち、電気ブレーキ力の失効時にブレーキ指
令器１からの常用ブレーキ指令信号Ｎ（及び補足空気ブ
レーキ指令信号Ｉｄ）がステップ“１”である時には、
車両Ａ、Ｂ、Ｃからなる編成ユニット内の２両の車両Ｂ
及びＣに対する補足空気ブレーキ指令信号Ｉｄをステッ
プ“２”に増加させ、上記常用ブレーキ指令信号Ｎ（及
び補足空気ブレーキ指令信号Ｉｄ）がステップ“２”で
ある時には、上記編成ユニット内の２両の車両Ｂ及びＣ
に対する補足空気ブレーキ指令信号Ｉｄをステップ
“３”に増加させるようにしている。

【００３７】このため、図１の実施例のＳ１７での第１
判定部による電気ブレーキ力の有無の判定、及びＳ１８
での第２判定部による常用ブレーキ指令信号Ｎがステッ
プ“１”であるか否かの判定に加えて、本実施例では、
Ｓ１９において、第３判定部により、常用ブレーキ指令
信号Ｎがステップ“２”であるか否かが判定される。そ
して、Ｓ１７の第１判定部の判定結果がアンド回路１４
及び１６の各一方の入力端子に反転入力されると共に、
アンド回路１６の他方の入力端子にＳ１９の第３判定部
の判定結果が入力されるようになっている。

【００３８】上記電気ブレーキ装置４の電気ブレーキ力
が作用せず、且つブレーキ指令器１からの常用ブレーキ
指令信号Ｎが、２番目に小さいステップ“２”である時
に、アンド回路１６の２値出力は“１”となり、これに
基づいてステップ“３”出力回路１７の出力信号Ｔとし
て、Ａ／Ｄ変換後の補足空気ブレーキ指令信号Ｉｄのス
テップ“３”に対応するアナログ信号が出力される。こ
の場合、Ｓ１５の高位優先ステップでは、Ｓ１４で演算
された補足空気ブレーキ指令信号Ｉａと、ステップ
“２”出力回路１４の出力信号Ｋと、ステップ“３”出
力回路１６の出力信号Ｔの内、最も高レベルの信号が選
択され、この最も高レベルの信号が補足空気ブレーキ指
令信号Ｉａとして、Ｓ１６のＡ／Ｄ変換に供される。

【００３９】ここで、電気ブレーキ力がなくなり、且つ
常用ブレーキ指令信号Ｎ及び補足空気ブレーキ指令信号
Ｉｄがステップ“２”である場合の補足空気ブレーキ指
令信号の増加例を数値を挙げて説明する。各車両Ａ、
Ｂ、Ｃのブレーキシリンダ７におけるステップ“２”で
の必要補足空気ブレーキ力を上記と同様、０．８とする
と、編成ユニット全体の必要トータルブレーキ力は０．
８×３＝２．４となる。一方、各車両のブレーキシリン
ダ７の無効圧を上記と同様、０．３とすると、各車両に
おける実際の補足空気ブレーキ力は０．５となり、編成
ユニット全体では０．５×３＝１．５となって、上記必
要値２．４よりかなり小さくなる。

【００４０】そこで、車両Ｂ及びＣに対する補足空気ブ
レーキ指令信号Ｉｄをステップ“３”に増加させると、
ステップ“３”の補足空気ブレーキ力はステップ“１”
の３倍の１．２であり、ここから無効圧分０．３を差し
引くと、車両Ｂ及びＣにおける実際の補足空気ブレーキ
力は０．９となる。車両Ａの補足空気ブレーキ力はステ
ップ“２”のままであるので、無効圧分を差し引いて
０．５となり、編成ユニット全体での補足空気ブレーキ
力は０．５＋０．９×２＝２．３となって、上記必要値
２．４に近似する。

【００４１】なお、上記各実施例では、補足空気ブレー
キ指令信号Ｉｄが低ステップ、つまり、ステップ“１”
または“２”である時に、補足空気ブレーキ指令信号Ｉ
ａを１ステップ分だけ増加させるようにしたが、例え
ば、ステップ“１”をステップ“３”に増加させる等、
補足空気ブレーキ指令信号Ｉｄを２ステップ分以上増加
させることもできる。また、補足空気ブレーキ指令信号
Ｉｄの増加を、編成ユニット内の一部の車両のみで行う
ようにしたが、編成ユニット内の全ての車両で補足空気
ブレーキ指令信号Ｉｄを１ステップ分以上増加させるよ
うにしても良い。更に、１つの編成ユニットで鉄道車両
を編成することもできるが、複数の編成ユニットの組合
せで鉄道車両を構成しても良い。

【００４２】上記各実施例では、常用ブレーキ指令信号
Ｎ及び補足空気ブレーキ指令信号Ｉｄをそれぞれ３ビッ
ト、７段階のステップ（０レベルを含めて８段階）に変
化させるようにしたが、これらは必ずしも３ビットでな
くても良い。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の車両用ブ
レーキ装置によれば、電気ブレーキ装置の電気ブレーキ
力の失効等の事情で、ブレーキシリンダに供給される補
足空気ブレーキ力のみにより制動を行わねばならない場
合、ブレーキ受量器がブレーキシリンダ内の戻しばねの
ばね圧相当分だけ補足空気ブレーキ指令信号を増量させ
て出力するようにしたので、ブレーキシリンダに供給さ
れる補足空気ブレーキ力が上記ばね圧相当分だけ増加
し、この補足空気ブレーキ力の増加分により上記ばね圧
が相殺されるので、上記戻しばねの存在にかかわらず、
上記ブレーキシリンダで所定の制動力が得られるように
なる。これにより、車両用ブレーキ装置の作動を一層確
実化することができる。

【００４４】また、補足空気ブレーキ力のみにより制動
を行わねばならない時に、上記戻しばねのばね圧がブレ
ーキシリンダの作動圧に与える影響が、上記補足空気ブ
レーキ指令信号（＝常用ブレーキ指令信号）の低出力時
のみに大きくなることを考慮すれば、上記ブレーキ受量
器における補足空気ブレーキ指令信号の増量は、上記電
気ブレーキが失効し、且つ上記補足空気ブレーキ指令信
号が低出力の時のみに行っても良い。

【００４５】上記常用ブレーキ指令信号及び上記補足空
気ブレーキ指令信号を複数段階の信号とする場合におい
ては、上記常用ブレーキ指令信号が複数段階の内、低段
階の信号である時に、上記戻しばねのばね圧がブレーキ
シリンダでの補足空気ブレーキ力に与える影響がかなり
大きくなる。そこで、上記ブレーキ受量器に、上記電気
ブレーキ装置からの電気ブレーキ等価信号または電気ブ
レーキ有効信号に基づき、上記電気ブレーキ装置の作動
状態を判定する第１判定部と、上記常用ブレーキ指令信
号が複数段階の内、いずれの段階の信号であるかを判定
する第２判定部と、上記第１判定部により電気ブレーキ
力が作用していないと判定され、且つ上記第２判定部に
より上記常用ブレーキ指令信号が複数段階の内、低段階
の信号であると判定された時のみ、上記補足空気ブレー
キ指令信号を所定段階だけ上の段階の信号に増量する増
量部とを設ければ、上記電気ブレーキ力が作用せず、上
記常用ブレーキ指令信号が低段階の時に、上記ブレーキ
シリンダにおける戻しばねのばね圧を相殺して、ブレー
キシリンダで所定の制動力を確保することができ、車両
用ブレーキ装置の作動の確実性の向上に寄与するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における車両用ブレーキ装置の
ブレーキ受量器の構成及び信号処理手順を示す説明図。

【図２】本発明の他の実施例におけるブレーキ受量器の
構成及び信号処理手順を示す説明図。

【図３】電気ブレーキ等価信号と電気ブレーキ有効信号
の関係を示す説明図。

【図４】車両用ブレーキ装置を示す構成説明図。

【図５】従来の車両用ブレーキ装置におけるブレーキ受
量器の構成及び信号処理手順を示す説明図。

【図６】補足空気ブレーキ指令信号の各ステップとブレ
ーキシリンダ圧力との関係を示すグラフ。

【符号の説明】

１ ブレーキ指令器 ４ 電気ブレーキ装置 ６ ブレーキ制御装置 １０ ブレーキシリンダ １３ ブレーキ受量器 １５ ステップ“２”出力回路（増量部）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータ車及びトレーラ車を含む複数車両
   からなる編成ユニットのトータルブレーキ力を優先的に
   上記モータ車に設けた電気ブレーキ装置の電気ブレーキ
   力により賄い、この電気ブレーキ力の不足分を補足空気
   ブレーキ力により補うように構成され、 常用ブレーキ指令信号を受信し、この常用ブレーキ指令
   信号に基づいて上記電気ブレーキ装置に電気ブレーキ指
   令信号を出力し、上記電気ブレーキ装置から送信される
   電気ブレーキ等価信号と上記常用ブレーキ指令信号との
   差分を演算し、この差分を補足空気ブレーキ指令信号と
   して出力するブレーキ受量器と、 上記ブレーキ受量器からの補足空気ブレーキ指令信号に
   基づいて、戻しばね付のブレーキシリンダに補足空気ブ
   レーキ力を出力するブレーキ制御装置とを備えた車両用
   ブレーキ装置において、 上記常用ブレーキ指令信号と上記補足空気ブレーキ指令
   信号とが同一となった時、上記ブレーキ受量器が上記補
   足空気ブレーキ指令信号を、前記戻しばねのばね力相当
   分だけ増加して、出力するように構成されていることを
   特徴とする車両用ブレーキ装置。
2. 【請求項２】 上記常用ブレーキ指令信号と上記補足空
   気ブレーキ指令信号とが同一となり、且つ上記常用ブレ
   ーキ指令信号が低出力の時、上記ブレーキ受量器が上記
   補足空気ブレーキ指令信号を、前記戻しばねのばね力相
   当分だけ増量して、出力するように構成されていること
   を特徴とする請求項１記載の車両用ブレーキ装置。
3. 【請求項３】 上記常用ブレーキ指令信号及び上記補足
   空気ブレーキ指令信号はそれぞれ複数段階の信号であ
   り、上記ブレーキ受量器は上記電気ブレーキ装置からの
   上記電気ブレーキ等価信号または電気ブレーキ有効信号
   に基づいて上記電気ブレーキ装置の作動状態を判定する
   第１判定部と、上記常用ブレーキ指令信号が複数段階の
   内、いずれの段階の出力であるかを判定する第２判定部
   と、上記第１判定部により電気ブレーキ等価信号または
   電気ブレーキ有効信号が存在しないものと判定され、且
   つ上記第２判定部により上記常用ブレーキ指令信号が複
   数段階の内、低段階の信号であると判定された時のみ上
   記補足空気ブレーキ指令信号を、前記戻しばねのばね力
   相当分を加味して所定段階だけ上の段階の信号に増量さ
   せる増量部とを備えていることを特徴とする車両用ブレ
   ーキ装置。