JPS5881856A - 編成車両用空気調和装置の協調制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は空気調和装置を搭載した複数の車両を連結した
編成車両用空気調和装置に係り、特に、走行方向に隣接
する客室内の相界的な空気調和を行なうのに好適な協調
制御方法に関するものである。

従来、鉄道重両における空気調和装置は一つの車両ごと
に屋根上か床下に搭載され、客室内の居住空間の温度中
東客数等の変化に基づいて夏季には冷房、冬期には暖房
勢の空気調和運転を実施していた。しかし、その９気調
和装置を搭載した複数車両を連結した編成重両の場合で
は、各車両間の客意内層住濃境変化が起り、例えば隣接
した車両客室内の乗客数がわずかである場合や空気調和
装置が故障した場合などにおいては、開閉ドア装置を含
む連結通路で切シ離された客室内の空気調和運転を無駄
なく、即座に応急運転を実施する必要があった。

そこで、第１図、第２図を参照して公知の空気―和装置
の構造１作用および問題点について説明すると、２は車
両ｌの１ｉｉｓ上に搭載された空気調和装置、３は空気
調和装置２の運転制御を行なう制御装置、４は車両ｌを
連結する車両間連結通路、５．５′はその連結通路４間
のドア開閉装置、６は空気調和装置２によって冷却（又
は加熱）された空気、７，８は車両１の走行方向を示す
。

例えば、冷房作用について説明すると、圧縮機９から吐
出された高温、高圧のガス冷媒は四方切換弁１０の実線
流路を通って凝縮器として作用する室外熱交換器■に入
力、ここで意外７１ン認によって冷却され液冷媒となり
て膨張機構１３に入る。

膨張機構１３では減圧され、気液２相の低圧冷媒となっ
て蒸発器として作用する室内熱交換器１４に入力、ここ
で蒸発しながｃ）ｗｉ内ラフ１ンｂよって供給される車
両１内客室からの循環空気６′並びに外部からｊｌｊＪ
）入れられる新鮮外気との混合空気６と熱交換して冷房
作用を行ない、低温、低圧ガス冷媒となって四方切換弁
１０の別の実線流路を通って圧縮機９へ戻る。そして、
車両１の客室内外に設けた温度検出器１７．１８からの
電気信号を制御装置鱒へ入力し、一点鎖線で示すブロッ
ク線図の運転方式、すなわちあるパターン設定による初
期め空調運転加を行ない、圧縮機９．室内外ファンδ。

稔を駆動させて車両ｌ内容量の空気調和化を実施し、前
述したように温度検出１１！１７．１８による負帰濃を
行なうことにより最適な空気調和運転を１！現させる。

その際、一つの車両内での空気調和運転を考慮した場合
は、客室にわずかの乗客しか存在しないでも客室内の温
度値が設定値と異なると空気調和装置は短時間の運転を
行なう構成となってｉる。

すなわち、圧縮機を一度運転すると機器の劣化や損傷を
招ぐのを防ぐために、ある一定の時間は確実に運転しな
ければならない。また、従来は隣接した車両間の相互干
渉がないために、隣の車両の空気調和装置が故障した場
合でも無関係に制御装置は自分自身の空気調和装置の運
転のみを実施し、車両間を連結したドア開閉装置の開閉
による空気調和が不可能な状態であ夛、複数車両を連結
した編成車両の空気調和方式ではわずかな乗客数である
場合の省エネルギ化が図れないことや故障時の応急運転
が不可能で信頼性が低い等の欠点があった。

本発明の目的は、空気調和装置を搭載した複数の車両を
走行方向に連結した編成車両用空気調和装置において、
隣接した客室内の相互的な空気調和を効果的かつ容易に
行なうことができる制御装置を含む協調制御方法を提供
せんとするものである。

本発明は、複数車両内客室の乗客数を台率ばね圧の２億
信号で直接検出し、その都度客室内の乗客数に対する空
気調和運転を行ない、隣接した空気ａｍ装置間の運転状
況や連結ドア開閉の状況を拍車してその結果を空気調和
装置に与え、その装置を構成している機器動作を無駄な
く行なわせ。

かつ、故障時の応急運転を実施できるように構成したこ
とを特徴とする。

以下、本発明の一実施例を餓３図ないし第８図について
説明する。

まず、第３図は第１図と同じく連結した編成列車の側面
図を示し、第１図と同一符号は同じ機能を有するものを
示す。第３図において、るは制御装置３かも車両１．１
間の連結通路４を結ぶドア開閉装置 ス′は客室内の乗客数を検知するために設けられた車両
１床下の台車ばね圧をオン−オフの２値信号に変換する
検出器、６は検出器ア、拠′から制御装置３へ入力する
電気信号である。図は、３車両間のドア開閉装置５．５
′が開き、かつ、中央の車両１の空気調和装置が空気調
和運転していない状態であ〕、左側の車両１の空気調和
された空気６が連結通路４を通って中央の車両１や右側
の車両ｌへ移動している。なお、図では３車両しか示さ
れていないが、車両ｌに搭載された空気調和装置２の制
御装置３はおのおの隣接した制御装置３と接続されてい
るものである。

第４図は複数車両に搭載された空気調和装置を運転制御
する機器の配置を示すものであυ、図において、届は各
空気調和装置１２の制御装置３との間で運転状態の情報
を伝達する通信信号、ｎは制御値Ｗ１３の動作状況を示
すモニタ表示機器である。

第５図は車両ｌ内容量の乗客数を検知する丸めの台車ば
ね圧の２値信号を発生させる機構を示す。

図示した如く、空気ばね墓が乗客数の増減にょシ上下動
することにより、台車枠四に取シ付けられた２値信号発
生器（資）に乗客数に相当する検知信号社が出力される
構成である。

第６図は隣接する車両を連結した場合のドア開閉機構を
示している。図示した如く、ドア通路冨を開閉する開閉
ドア羽をロッド誦を介して空圧シリンダ蕊で左右方向に
動作させるために、空気だめ菖から一定圧の空気を空圧
シリンダあに供給するが、この場合制御装置３出力のド
ア開閉信号剪。

Ｊ′で空圧弁３８．３８’を作動させ、例えば一点鎖線
矢印の如くヘッド側に空気を供給することで開閉ドア羽
を閉鎖させる構成である。

第７図はマイクロ；ンピュータを含む制御装置の構成を
示す。圧縮機９．室内外ファン１５．１２゜ドア開閉装
置５，５′は制御装置３から制御信号を出力する制御対
象であ）、制御装置３はマイクロコンピュータで構成さ
れ、前記客室内外へ設置した温度検出器１７．１８と台
車ばねの検出器為からの入力信号は増幅回路で電圧レベ
ルの信号に増幅されておのおのＰＩＡ３９とルΦ変換器
φに入力される。４１はりｐツク発生器Ｃからのクロッ
ク信号を受けてプログラム制御や演算等を行なう中央演
算装置で、変数データが格納されているＲＡＭ４３と動
作プログラムが格納されているＥＰ−ＲＯＭ４４と他の
制御装置３との運転状態の情報信号を伝達するインター
フェースである直列入出力Ｌ８ＩのＡＣＩＡ４５，４５
’と前記制御対象機器である圧縮機会、室内外ファン１
５１１２１　　ドア開閉装置５，５′への動作を指示す
る並列入出力のＰＩＡａ９’とで構成されている。

第８図は本実施例における動作ブロック線図でる〕、以
下本発明の詳細な説明する。２車両以上の編成車両の場
合は前述した如く制御装置３はおのおの１車両へ搭載さ
れた空気調和装置に設置されておシ、温度検出器からの
客室内外の温度変化状態に基づく負荷変化状態、ドア開
閉装置からの車両間連通状態および隣接した他の車両に
搭載した空気調和装置の制御装置との情報信号伝°達等
を得て客室内での温度２乗客数およびドア開閉勢の初期
状況を把握し、それに対する初期運転パターンを求め、
制御対象である圧縮機や室内外ファンのオン−オフ通電
時間を変化させる出力信号の指令を与える。次に、その
指令にょル客室内の空気調和運転を実施しつつ前述した
温度検出器からの温度変化状況や乗客数変化を検知し、
設嚢値に対して帰還させながら再度圧縮機や室内外ファ
ンのオン−オフ運転を行なう。一方、隣接した他の車両
搭載の空気調和装置の制御装［３からの情報伝達を行な
うと共に連結通路間のドア開閉装置を動作させ、第３図
に示したように走行方向上位の空気調和装置が中心にな
りて車両の加減速や走行時の空気の慣性によル下位の客
室内へ空気調和した空気を移動させる。その際、ある車
両の空気調和装置が故障した場合には走行方向上位の制
御装置から連結通路の開閉ドアを両者共に開放する信号
を出し、走行方向上位の９気調和装置を用いて２率両ｇ
室分の空気調和を実施する。

本実施例によれば、複数車両を連結した編成車両におい
て、各車両−室内の温度１乗客数および車両間のドアの
開閉をそれぞれ検出する手段と各車両に設けられ生空気
調和装置用制御装置とを設け、マイクロコンピュータで
構成された小製演算装置に演算や判断動作等を行なわせ
、各車両間の空気調和装置同士の空気調和運転の協調を
図るようにしたものであるから、編成車両全体の空気調
和運転の自動化を達成することができる。また、會 客事内乗客数がわずかである場合は２車両が３車両分ま
とめて走行方向上位の空気調和装置で空気調和運転を実
施することができるので、故障した際の応急運転を行な
える。更に、各車両間の空気調和運転をマイクロコンピ
ュータでセルフコントルールしているので、異常故障に
対する対策が可能である。

本発明によれば、検出した電気信号をディジタル信号に
変換して制御装置内で演算し、その結果からディジタル
信号を電気信号に変換して空気調和装置の運転制御を実
施することと、ｌ１ｉ１接した車量 両の空気調和装置制御装置間との相互情報な伝達するこ
とができるので、編成車両全体の空気調和運転を容島に
効率よ〈実施することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の空気調和装置を車両に搭載した編成車両
の側面図、第２図は従来の空気調和装置の運転要領を示
す説明図、第３図は本発明を適用した編成車両の側面図
、第４図は本発明にお妙る空気調和装置の機器の配置図
、第５図は車両床下の台車ばね圧検出機構を示す側面図
、第６図は連結通路間のドア開閉機構の系統図、第７図
は制御装置の詳細図、第８図は本発明の動作ブロック線
図である。 １・・・・・・車両、２・・・・・・空気調和装置、３
・・・・・・制御装置、４・・・・・・連結通路、５・
・・・・・ドア開閉装置、ｎ・・・・・・ドア開閉の駆
動信号、加・・・・・・制御装置間の通信信号、加・・
・・・・２値信号発生器、黒・・・・・・乗客数の検知
信号、冨・・−・・ドア通路、お・・・・・・開閉ドア
、ｌ。 訂′・・・・・・ドア開閉信号、刃、３９′・・−・・
ＰＩＡ、４０・・・・・・ル勺変換器、４１・・・・・
・中央演算装置、−・・−・・ＲＡＭ、―・・・・・・
ＢＰ−ＲＯＭ％砺、４Ｓ′・・・・・・ＡＣＩＡ才３図 才５図 才６ｕ オフ図 才８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、圧縮機、凝縮器、膨張機構、蒸発器、送風機および
   四方切換弁からなる空気調和装置と諌装置を運転する制
   御装置とを編成した各車両に搭載し、各客室内を冷暖房
   運転する編成車両用空気調和装置において、台車の空気
   けね圧を２値信号発生器で検出し、温湿度変化を一つ以
   上の検出器で連続的に検出した値と上記２値信号発生器
   で検出した値とを上記制御装置に入力して圧縮機、送風
   機および四方切換弁を動作させ、かつ他の車両の制御装
   置からの状態信号を受信し、車両連結通路のドア開閉装
   置を連動させて相互間で開閉するようにした編成車両用
   空気調和装置の協調制御方法。