JPH10217929A - 滑走制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両速度と車軸速度との速度差が所定のセッ
ト値を越えたとき再粘着のためのブレーキ力の制御を行
う滑走制御装置において、従来は、上記セット値を編成
内の各車両で同一の値に設定していたので、再粘着のた
めにブレーキ圧を大幅に減少させねばならず、制動距離
が増大するという問題があった。 【解決手段】 速度差のセット値を、車両進行方向の前
方の車両から後方の車両へいくに従い、順次小さく設定
するようにした。 【効果】 後方車両では、再粘着のためのブレーキ圧の
低減量が抑制される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道車両におい
て、ブレーキ作用中における車両の滑走を検出してブレ
ーキ力を制御することにより滑走車輪を再粘着させる鉄
道車両用の滑走制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は、例えば特開昭６１−１９９４０
１号公報に記載された従来の滑走制御装置を示す構成図
である。同図は１車両２台車分を示し、編成内では、こ
れが各車両毎に備えられている。図において、１、２、
３、４は各車軸の回転速度を検出する速度センサ、５は
速度センサ１〜４の出力に基づいて後述する要領で滑走
の発生および滑走軸を検出し、後述する滑走防止弁６、
７を制御して滑走車輪の再粘着を行う滑走制御装置であ
る。

【０００３】滑走防止弁６、７はブレーキ圧制御弁であ
り、ブレーキシリンダへの圧縮空気の供給を停止させる
ブレーキ圧供給停止用電磁弁６ａ、７ａと、ブレーキシ
リンダの圧縮空気を排気させるブレーキ圧排気用電磁弁
６ｂ、７ｂとを備えており、両電磁弁６ａ、７ａ、６
ｂ、７ｂの制御を組み合わせることにより、滑走後のブ
レーキ圧の制御を行う。

【０００４】滑走制御装置５は、速度センサ１〜４から
の検出速度の最大値を求め、この最大値を基準にして各
軸の速度との偏差を車両速度と車軸速度との速度差ΔＶ
として検出する。そして、この速度差ΔＶが所定のセッ
ト値を越えると滑走発生と判定する。

【０００５】図８は、この速度差ΔＶのセット値の設定
例である。即ち、セット値は車両速度Ｖに対応して変化
させている。ここで、車両の高速域でセット値を大きく
設定するのは、高速域では速度が大であるので、滑走が
発展して車輪の回転が停止（ロック）するまでに余裕が
あり、また、滑走による空転を一定量増大させること
で、レール面上の雨水の排除等、レール面の粘着状況の
改善効果が期待できるためである。なお、低速域（１５
Ｋｍ／ｈ程度以下）で、セット値を一定（３Ｋｍ／ｈ程
度）としているのは、主として検出誤差を考慮している
からである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
滑走制御装置では、滑走検知のための速度差ΔＶのセッ
ト値を、車両速度Ｖに応じて変化させているが、編成内
の各車両に対してはすべて同一の値を設定するようにし
ており、このため、以下のような問題点があった。即
ち、複数の車両を連続してなる編成車両の場合、進行方
向の先頭車両では一般にそのレール面の状態が悪く粘着
係数が低いため滑走が発生しやすく上記セット値は適当
であるが、後方の車両にいくに従い、先行車両の走行に
よりレール面の状態が改善され一般にその粘着係数が向
上する。従って、これら後方車両では、滑走は発生しに
くいが、上記セット値は先頭車両と同一値に設定されて
いるので、一旦、滑走が発生した場合、速度差ΔＶが大
きくなるまで滑走制御がなされず、再粘着のためブレー
キ圧を大幅に減少させねばならず、所望の減速を得るた
めの制動距離が増大するという問題があった。

【０００７】この発明は以上のような問題点を解消する
ためになされたもので、前後の車両における粘着係数の
差異を加味した合理的で安全性の高い滑走制御装置を得
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る滑走制御
装置は、速度差のセット値を編成内の車両毎に設定可能
としたものである。

【０００９】また、請求項２に係る滑走制御装置は、請
求項１において、速度差のセット値を、車両進行方向の
前方の車両から後方の車両へいくに従い、順次小さく設
定するようにしたものである。

【００１０】また、請求項３に係る滑走制御装置は、請
求項１または２において、その車軸毎に速度差を検出し
てブレーキ力の制御を行う場合、同一台車内の前方の車
軸に対して後方の車軸のセット値を大きく設定するよう
にしたものである。

【００１１】また、請求項４に係る滑走制御装置は、請
求項１ないし３のいずれかにおいて、その編成車両の前
進後進指令信号に基づき、車両の進行方向に応じて各車
両の速度差のセット値を自動的に切り換えるようにした
ものである。

【００１２】また、請求項５に係る滑走制御装置は、請
求項１ないし４のいずれかにおいて、その速度差のセッ
ト値を予め号車毎に記憶しておき、編成車両の号車判別
信号に基づき、上記セット値を車両毎に設定可能とした
ものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．以下、この発明の実施の形態１における
滑走制御装置について説明する。回路構成については、
従来の図７で説明したものと同様であるので、ここでは
図示および細部の説明は省略する。図１は、この実施の
形態１における滑走制御装置で設定する速度差ΔＶのセ
ット値を示したものである。図から判る通り、車両速度
Ｖの上昇に応じてセット値を大きくしている点は、従来
と同様であるが、ここでは、各車両の編成内における前
後位置に応じてセット値を変化させている。

【００１４】即ち、先頭車、２両目、……最後尾車と、
車両進行方向の前方の車両から後方の車両へいくに従
い、滑走によるブレーキ圧制御を開始する、速度差ΔＶ
のセット値を順次小さく設定している。これは、図２に
示すように、先行車両の走行により、レール面上の水分
等、車輪−レール間の粘着係数を減少させる要因となる
ものが定量的に低減されていき、この粘着係数が後方車
両にいくほど増大する傾向にあることを考慮したもので
ある。

【００１５】従って、後方車両ではその粘着係数の増大
に応じて速度差ΔＶのセット値を小さく設定しているの
で、滑走が発生した場合、早めにブレーキ圧制御が開始
され、再粘着のためのブレーキ圧の減少量が低減し、制
動距離の増大が最小限に抑制される。なお、先頭車にお
けるセット値は、図１に示すように、従来の場合と同一
としているので、滑走による車輪の回転でレール面の状
態を改善する効果は従来通り期待できる訳である。

【００１６】実施の形態２．図３は、この発明の実施の
形態２における滑走制御装置を示す構成図である。上記
実施の形態１では、編成車両の進行方向が逆になると、
各車両の前後位置が逆転するので、その都度、各車両の
速度差ΔＶのセット値をマニアルで設定変更する必要が
あり、作業が煩雑となる。それに対し、この実施の形態
２では、図３に示すように、両運転台にある主幹制御器
（マスコン）８ａ、８ｂからの前進後進指令信号９ａ、
９ｂを各車両の滑走制御装置５に入力し、その信号に基
づき各車両のセット値を切り換えるようにしている。こ
れにより、特定の設定作業を要することなく、編成車両
の進行方向に応じて各車両のセット値が常に最適な値に
自動的に設定される。

【００１７】実施の形態３．図４はこの発明の実施の形
態３における滑走制御装置を説明するもので、ここで
は、先頭車からの車両位置順位に応じたセット値のきめ
細かな設定を可能としている。即ち、同図において、１
０は各車両に搭載されているモニタ装置で、列車の行先
や到着時刻などの車両情報の表示やその処理を行うもの
で、ここでは、このモニタ装置１０からの号車判別信号
１１に基づきセット値の自動切換を行う。

【００１８】即ち、この号車判別信号１１には号車情報
の他、進行方向情報も含まれており、滑走制御装置５で
は、予めＲＯＭに記憶された号車別のセット値情報と入
力した号車判別信号１１とに基づき、常に正確な値を抽
出して当該車両のセット値として設定を行う。なお、進
行方向情報は図３で説明した前進後進指令信号９を利用
するようにしてもよい。

【００１９】実施の形態４．図５はこの発明の実施の形
態４における滑走制御装置を説明するもので、同図
（１）はその構成図、同図（２）は軸毎のセット値を示
す図である。即ち、ここでは、各軸毎に速度センサ（図
示せず）を設けるだけでなく、滑走防止弁１２、１３、
１４、１５も各軸毎にブレーキ圧の制御を行う。そし
て、同図は１車両、２台車、４軸分を示すもので、いず
れも同一のセット値に設定されていた従来の場合に対
し、この形態４では、同図（２）に示すように最前方の
１軸から最後方の４軸へいくに従い、セット値を順次小
さく設定している。

【００２０】この実施の形態４では、以上の構成を採用
しているので、形態１で説明した、再粘着のためのブレ
ーキ圧の減少量を低減することができるという効果を、
各単一車両内においても、追求する形となり、全体とし
て当該効果がより一層確実に得られる訳である。

【００２１】図６のセット値特性は、図５（２）で示し
たものの変形例で、前方台車と後方台車とのセット値の
大小関係は図５（２）の場合と同様であるが、同一台車
内での前方軸と後方軸とのセット値の大小関係が図５
（２）の場合と逆転している。これは、ブレーキ作用
時、台車内のいわゆる軸重移動により、前方軸に比較し
て後方軸の軸荷重が小さくなり、後方軸が滑走しやすく
なるため、セット値を逆に後方軸で大きく設定している
ためである。以上により、より現実の条件に合致した精
度の高い速度差ΔＶのセット値の設定が可能となる。

【００２２】なお、以上の各形態例では、滑走防止弁と
して圧縮空気によるブレーキ方式のものを採用している
が、この発明の適用上、この方式のものに限られる訳で
はなく、電気ブレーキ式等、他の方式のものであっても
よい。

【００２３】

【発明の効果】以上のように、請求項１に係る滑走制御
装置においては、速度差のセット値を編成内の車両毎に
設定可能としたので、車両毎の車輪−レール間の粘着係
数の差を加味した、合理的で安全性の高い滑走制御特性
を得ることができる。

【００２４】また、請求項２に係る滑走制御装置におい
ては、その速度差のセット値を、車両進行方向の前方の
車両から後方の車両へいくに従い、順次小さく設定する
ようにしたので、前方車両から後方車両へいくに従っ
て、粘着係数が増大していくという一般的な特性を有効
に活用して、制動距離の増大を抑制できる安全性の高い
滑走制御特性が得られる。

【００２５】また、請求項３に係る滑走制御装置におい
ては、車軸毎に速度差を検出してブレーキ力の制御を行
う場合、同一台車内の前方の車軸に対して後方の車軸の
セット値を大きく設定するようにしたので、いわゆる軸
重移動を考慮したより確実で安全性の高い滑走制御特性
が得られる。

【００２６】また、請求項４に係る滑走制御装置におい
ては、その編成車両の前進後進指令信号に基づき、車両
の進行方向に応じて各車両の速度差のセット値を自動的
に切り換えるようにしたので、車両の進行方向がいずれ
であっても、常に最適のセット値が各車両毎に設定され
る。

【００２７】また、請求項５に係る滑走制御装置におい
ては、その速度差のセット値を予め号車毎に記憶してお
き、編成車両の号車判別信号に基づき、上記セット値を
車両毎に設定可能としたので、先頭車からの車両位置順
位に応じたセット値のきめ細かな設定が確実になされ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１の滑走制御装置にお
ける、速度差ΔＶの各車両毎のセット値を示す図であ
る。

【図２】 車両前後位置に対する粘着係数の変化特性を
示す図である。

【図３】 この発明の実施の形態２の滑走制御装置を説
明する図である。

【図４】 この発明の実施の形態３の滑走制御装置を説
明する図である。

【図５】 この発明の実施の形態４の滑走制御装置を説
明する図である。

【図６】 実施の形態４のセット値特性の変形例を示す
図である。

【図７】 滑走制御装置の構成図である。

【図８】 従来の滑走制御装置における速度差のセット
値を示す図である。

【符号の説明】

１〜４ 速度センサ、５ 滑走制御装置、６，７，１２
〜１５ 滑走防止弁、８ａ，８ｂ 主幹制御器、９ａ，
９ｂ 前進後進指令信号、１０ モニタ装置、１１ 号
車判別信号。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両速度と車軸速度との速度差を検出
   し、ブレーキ作用中、上記速度差が所定のセット値を越
   えたとき、再粘着させるためブレーキ力の制御を行う滑
   走制御装置において、 上記速度差のセット値を編成内の車両毎に設定可能とし
   たことを特徴とする滑走制御装置。
2. 【請求項２】 速度差のセット値を、車両進行方向の前
   方の車両から後方の車両へいくに従い、順次小さく設定
   するようにしたことを特徴とする請求項１記載の滑走制
   御装置。
3. 【請求項３】 車軸毎に速度差を検出してブレーキ力の
   制御を行う場合、同一台車内の前方の車軸に対して後方
   の車軸のセット値を大きく設定するようにしたことを特
   徴とする請求項１または２記載の滑走制御装置。
4. 【請求項４】 編成車両の前進後進指令信号に基づき、
   車両の進行方向に応じて各車両の速度差のセット値を自
   動的に切り換えるようにしたことを特徴とする請求項１
   ないし３のいずれかに記載の滑走制御装置。
5. 【請求項５】 速度差のセット値を予め号車毎に記憶し
   ておき、編成車両の号車判別信号に基づき、上記セット
   値を車両毎に設定可能としたことを特徴とする請求項１
   ないし４のいずれかに記載の滑走制御装置。