JPS60104461A - ブレ−キ制御装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、ディーゼル電気機関車などディーゼルエンジ
ン駆動の発電機とＮ輪駆動用の電動機とを備えたディー
ゼル電気動車に係り、特に発電ブレーキ装置を有するデ
ィーゼル電気動車のブレーキ制御装置に関する。

〔発明の背景〕

ティーセル電気機関車などのディーゼル動力車両におい
ては、エンジンの冷却を強制空気冷却力式で行なうのが
一般的で、そのため、ラジェータに冷却風を供給するた
めの送風機が備えられて（・るのを通例とする。

一方、このようなディーゼル電気機関車などにおいては
、車輪駆動用の電動機を有するため、発電ブレーキ（ダ
イナミックブレーキともいう）の適用が可能であるが、
このときには発電ブレーキ用の抵抗器が必要になる。

そこで、このような場合、発電ブレーキ用抵抗器の設置
による重量やスペースの増加を極力抑えるため、第１図
に示すように、強制空冷型の発電ブレーキ用抵抗器３を
用い、それをエンジン冷却水用ラジェータコア２の内側
に配置し、ラジェータファン４により共通に冷却風を通
流させるようにした車両が用いられるようになってきた
。なお、この第１図において、１は車体、５はエアーク
ラッチ、６はロータリーシール、１１はカップリング、
１２はギヤボックスであり、ラジェータファン４はエン
ジン（図示してない）からギヤボックス１２、カンプリ
ング１１、エアークラッチ５を介して駆動され、図示の
ように車体１０両側面から空気を吸い込み、上方に放出
することにより冷却風をラジェータコア２と抵抗器３に
流通させて冷却を行なう。そして、エンジンの冷却水温
度を検出し、それに応じてエアークラッチ５を制御し、
ラジェータファン４を回転させたり停止させたりしてお
り、このとき、エアークラッチ５の制御に必要な圧力空
気をクラッチの回転部分に外部から供給する働きをする
のがロータリーシール６である。

ところで、この第１図に示す方式の車両によれば、コス
トアップを最少限に抑え、かつ余分なスペースをほとん
ど必要とせずに発電ブレーキ機能を与えることができる
反面、発電ブレーキを作動させているときにエアークラ
ッチ５の作動に異常を生じ、その伝達トルクが減少した
り、或いはゼロになったりしたときには、発電ブレーキ
用抵抗器３が過熱状態になってしまうという欠点があっ
た。

例えば、エアークラッチ５の伝達トルクが所定値を下ま
われば滑りを生じ、ラジェータファン４０回転速反が低
下して風量が減少し、抵抗器３の温度上昇が著しくなり
、はなはだしいときには焼損してしまったり、ラジェー
タコア２の溶損を誘発したりする。また、エアークラッ
チ５の伝達トルクがゼロになれば、ラジェータファン４
は停止し、抵抗器３は短時間のうちに焼損してしまう。

なお、クラッチとしてはエアークラッチ以外にも流体継
手など種々の方式のものが使用可能であるが、いずれの
場合でも上記した欠点につ℃・てに゛よ同じである。

また、発電ブレーキは、主として列車や機関車が下り勾
配を走行しているときの速度制限用に使用されるもので
あり、従って、従来の車両で番ま、上記のようなラジェ
ータファン駆動用クラッチの異常発生に際しては、抵抗
器の焼損を生じるばかりではなく、この焼損発生の結果
、発電ブレーキによる制動力が消滅し、これにより機関
車や列車の暴走を誘発する虞れを生じ、安全面で充分な
信頼性を得ることができないという欠点がおった。

ま１こ、このような暴走の発生は、上記したクラッチの
異常に限らず、カップリング１１やギヤボックス１２に
異常を生じたときにも同様に起り、従って、従来の車両
ではこの面でも充分な信頼性を得ることができないとい
う欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を除き、発電
ブレーキ用抵抗器の焼損が充分に防止でき、車両が暴走
する處れを確実に除くことができるブレーキ制御装置を
容易に提供するにある。

〔発明の概要〕

この目的を達成するため、本発明は、ラジェータファン
の風量を検出し、それが所定値以下になったときには発
電ブレーキ回路の電流をしゃ断すると共に非常ブレーキ
を作動させるようにした点を特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明によるブレーキ制御装置を図示の実施例に
よって詳細に説明する。

第２図は本発明の一実施例におけるエアークラッチ５の
作動空気管路の構成を示したもので、矩両内での機器の
配置は第１図の従来例と同じである。

この第２図において、７は圧力スイッチ、８は側路コン
ク、９は電磁弁、１０はエアーストレーナであり、ラジ
ェータファン４、エアークラッチ５、ロータリーシール
６などは第１図で説明したとおりである。

圧力ス・イツチ７は、電磁弁９からロータリーシール６
に到る管路内の空気圧力を、側路コック８を介して受け
入れ、この圧力が所定値以上あるときにはオンに１より
、それ以外のときはオフになるように動作する。

電磁弁９は図示してない冷却水温検出器からの信号及び
主幹制御器からの信号によって動作し、エンジン冷却水
の温度が所定値以上にあるときと、発電ブレーキ状態に
制御したときだけ管路を開き、エアータンクなどの圧力
視見源からエアーストレーナｌＯを介して供給されてい
る圧力空気をエアークラッチ５に送り、このクラッチ５
をトルク伝達状態にする働＠をする。なお、この説明か
らも明らかなように、エアークラッチ５は、ロータリー
シール６を介して圧力空気が供給されているときだけク
ラッチ接、つまりトルク伝達状態となり、圧力空気が供
給されていないときはクラッチ断、つまり伝達トルクが
ゼロの状、態に制御されるものである。

また、側路コック８は圧力スイッチ７のテスト用などに
設けられているものであり、エアーストレーナ１０は圧
力空気源から供給されてくる圧力金気中にごみなどが含
まれていた場合、そのごみなどが電磁弁９などに送られ
ないようにす之・ために設けられているものである。

次に、第３図は制御回路の一実施例で、１３゜１４それ
に１７，１８はリレー（電磁接触器）、１５は車輪駆動
用（走’ｔｖ用）の電動機、１６は主幹制御器の接点、
１９は温度スイッチであり、発電ブレーキ用抵抗器３、
圧力スイッチ７、電磁弁９などは既に説明したとおりで
ある。なお、１３ａｌ。

１３ａ２，１４ａ＋１７ａ＋１８ａはそれぞれのリレー
１３．１４．１７．１８の常開接点を表わし、１８ｂは
同じく常閉接点を表わしていＱ０リレー１３は主幹制御
器の接点１６が１１じ、かつ圧力スイッチ７がオン、つ
まりエアークラッチ５に供給されている圧力空気の圧力
がｂ「定ｆ１１．Ｌ以上におるときだけ動作し、接点１
３ａ１　と１３ａ２を閉じる働きをする。

リレー１４は接点容置が大きく、電磁接触器と呼ばれる
もので、接点１３ａ１が閉じられると動作し、犬容月゛
の接点１４ａを閉じて電動機１５に抵抗器３を接続し、
発電ブレーキ回路をオンにする働きをする。

主幹制御器の接点１６は主幹１１ｉｉ１　（Ｉｌｌｌ　
’ｔ’、：÷（図５１＜シてない）が発電ブレーキ位置
に操作されたときだけ閉じる接点である。

リレー１７は接点１３ａ２及び１８ｂのうちの少くとも
一方が閉じているとき、つまりリレー１３が動作してい
るか、或いはリレー１８が不動作のままになっているか
の少くともいずれかの場合に動作し、接点１７ａを閉じ
ておく働きをする。そして、この接点１７ａは車両の空
気ブレーキ系に備えられている非ｎブレーキ弁な制御す
る接点となっており、従って、リレー１７が復旧し、接
点１７ａが開くと機関車や列車に非常ブレーキが作動す
るようになっている。

リレー１８は主幹制御器の接点１６が閉じられると動作
し、電磁弁９を開いてエアークラッチ５に圧力空気を送
り込み、ラジェータファン４を回転させる働きをする。

温度スイッチ１９はエンジンの冷却水の温度によってオ
ン・オフし、エンジンの冷却水の温度が所定値以上にあ
るときに電磁弁９を動作させ、ラジェータファン４を回
転させる働きをする。なお、接点１８ａと温度スイッチ
１９とは相互に並列になっているため、ラジェータファ
ン４は主幹制御器が発電ブレーキ位置に操作されたとき
と、エンジンの冷却水温度が所定値以上にあるときのい
ずれの場合でも回転し、冷却風を送るように動作するこ
とになる。

次に、この実施例の動作について説明する。

ディーゼル電気動車が停止、カ行、惰行などの通常の制
御状態にあるときは、主幹制御器の接点１６が閉じるこ
とはなく、従ってリレー１３と］８は不動作状態に保た
れ、接点１３ａｌ＋１３ａ２］、　８　ａはオープン、
Ｊ＆点１８ｂはクローズにそれぞれとどまっている。

一方、このとき、温度スイッチ１９は、主幹ｊｉｉ制御
器による制御操作状態と無関係に、エンジン冷動水の温
度によって動作し、この温度が所定値、例えば８０℃を
超えているときには、その接点をクローズし、これによ
り′ｒ逸磁弁９を開き、ラジェータファン４をＩＪ転さ
せ、ラジェータコア２に通風を行なって冷却水の湿灰上
昇を抑えるようにし、他方、エンジン冷却水の温度が所
定値以下になったら、その接点をオープンにしてラジェ
ータファン４０回転を止め、エンジン冷却水の温度が低
下しないようにし、これによりエンジンの運転状態のい
かんにかかわらず、常にエンジンの温度がほぼ一定の所
定値に保たれるようにしている。

次に、ディーゼル電気動東が比較的長い下り勾配区間で
の走行状態になるなどして、発・喝ブレーキ制御を必要
とする走行状態となり、主幹制御器が発電ブレーキ位置
に操作されたとする。そうすると、これによりリレー１
８は無条件で動作し、その接点１８ａを閉じてラジェー
タファン４を、温度スイッチ１９０オン・オフと無関係
に回転させると共に、接点ｌｓｂを開いて非常ブレーキ
の動作を可能な状態にセットする。また、これと並行し
て、圧力スイッチ７にも接点１６によって電圧が与えら
れるためへ、このスイッチ７が閉じていることを条件と
してリレー１３も動作し、接点１３ａ１を閉じて電磁接
触器１４を動作させ、発電ブレーキ回路をオンにすると
共に、接点１３ａ２を閉じて非常フ゛レーキが動作しな
いようにする。

この結果、発電ン゛レーキ作動状態になったときには、
工／ジ／の冷却水温度と無関係に常に′ＩＭ、磁弁９が
開き、ラジェータファン４のエアークラッチ５を圧力空
気源に連通させ、抵抗器３に冷却風が供給されるように
し、抵抗器３の過熱や焼損をひき起すことなく安定して
発電ブレーキによる制動力が得られるようにする。

しかして、いま、主幹制御器が発電ブレーキ位置に操作
されたと隘、何らかの理由、例えば途中配管の空気洩れ
、エアークラッチ５のタイヤの／ぐンク、配管内のごみ
などによるつまりなどによりエアークラッチ５に供給さ
れている圧力空気の圧力値が規定値を下まわっていたと
すれば、抵抗器３の冷却が充分に行なわれなくなり、上
記したように、このままでは抵抗器３の過熱や焼損を生
じる虞れを生じる。すなわち、このエアークラッチ５は
、その伝達トルクの最大値が、それに供給された圧力空
気の圧力によって変化する。そして、この最大トルク値
がラジェータファン４の駆動に必要なトルクの値を下ま
われは、クラッチに滑りが発生するようになり、この結
果、ラジェータ７アン４の回転速度が低下したり、クラ
ッチの発熱に伴う焼損忙よりラジェータファン４が停止
したりするようになるからである。また、このエアーク
ラッチ５は、ゴムタイヤｒＣクラッチシューを焼付けた
ものが多く使用されるが、この場合には、タイヤルパン
クを生じたときにも上記したトルクの減少と、それに伴
うラジェータファン４０回転速度低下や停止を生じるが
、このときも、タイヤのノｅンクにより空気圧の低下を
伴なっており、やはり圧力空気の圧力低下が原因である
といえる。

しかしながら、この実施例では、第３図から明らかなよ
うに、リレー１３の動作回路に圧力スイッチ７が設けら
れている。

従って、主幹制御器を発電ブレーキ位置に操作し、接点
１６が閉じられて電磁弁９が開いたときでも、このとき
のエアークラッチ５に供給された圧力空気の圧力が所定
値に達しなかったら、この圧力スイッチ７は開いたまま
であり、この結果、リレー１３は接点１６が閉じられた
にもかかわらず動作せず、発電ブレーキ回路はオンにな
らないから、たとえラジェータ７アン４が回転しなくて
も抵抗器が過熱したり焼損したりすることはない。

一方、このように発電ブレーキ位置に主幹制御器が操作
されるのは、主として車両が下り勾配区間を走行してい
るときであり、従って、このとき、上記したように圧力
スイッチ７の働きＫより発電ブレーキ回路がオフされた
ままになったのでは、必要な制動力が得られず、機関車
や列車７：Ｉｌ、どの車両が暴走し始める虞れがあるが
、上記実施例では、発電ブレーキ制御位置でリレー１８
が動作し、その接点１８ｂが開いたあと、リレー１３が
動作しないとその接点１３　ａ２が閉じないため、続い
てリレー１７が動作状態から不動作状態に復帰し−Ｃし
まい、この結果、車両に非常ブレーキが働くので、上記
した暴走発生の虞れを防止することができる。

また、この実施例では、発電ブレーキ状態で走行中に、
エアークラッチ５に対する圧力空気の圧力が所定値を割
ったときにも同様に圧力スイッチ７が開くため、このと
きにも冷却風量の低下や冷却風の流通停止による抵抗器
３の過熱や焼損の防止と、車両暴走の防止とが得られる
。

次に、第４図は、本発明の他の一実施例で、第２図の実
施例に：ｆ６ける圧力スイッチ７に代え、或いはこれに
加えてパルス発信器２０Ａ又は２０Ｂと、検出回路２１
を設けたものである。

パルス発信器２０Ａはラジェータファン４の羽根を検出
してパルスを発生する働きをし、パルス発信器２０Ｂは
ラジェータファン４の回転軸の回転を検出してパルスを
検出する働きをする。

検出回路２１はパルス発信器２０Ａ又は２０Ｂからのパ
ルスを検出し、その・ぐルスの周期が所定値以下つまり
ノ臂ルスが次々と連続して検出され、その周波数が所定
値以上にｌぶったときオンになる出力を発生する働きを
する。

そこで、パルス発信器２０Ａ又は２０Ｂの一方を設け、
検出回路２１の出力でオンになる接点を第２図の接点１
６とリレー１３の間に挿入してやれば、主幹制御器を発
′１にブレーキ位置にしたときにラジェータファン４０
回転速度が所定値以下（停止を含む）になったとさには
直ちに発電ブレーキ回路がオフされて抵抗器３の過熱や
焼損が防止されると共に、非常ブレーキが作動されて車
両の暴走を防ぐことができる。

従って、この実施例によれば、エアークラッチ５に対す
る空気圧の低下による抵抗器３の過熱や焼損を防止でき
るだけではなく、ファン駆動用のカップリング１１やギ
ヤボックス１２が破損したとき、或いは主エンジンがス
トールしたときにも抵抗器３の焼損などの防止が可能に
なる。

さらに、第５図は本発明のさらに別の一実施例を示した
もので、２２は風速スイッチであり、このスイッチを第
３図の圧力スイッチ７０代りに接続したものである３、 風速スイッチ２２はラジェータファン４による冷却風の
通路中に設置され、この冷却風の風速が所定値以上ある
と−きだげスイッチがオンになるように動作する。

従って、この実施例によれば、ラジェータファン４のエ
アークラッチ４に供給される圧力空気の圧力低下やカッ
プリング１１、ギヤボックス１２の破損などによるラジ
ェータファン４の回転速度の低下に限らず、抵抗器３に
対する冷却風の風址低下をもたらすどのような原因が発
生した場合でも抵抗器３の焼損などの防止と、車両暴走
の防止とを行なうことができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、発電ブレーキ時
における発電ブレーキ用抵抗器の過熱を充分に防止でき
ると共に、このときの車両の暴走をも充分に防止するこ
とができるから、従来技術の欠点を除き、信頼性の高い
ブレーキ制御装置を容易に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はディーゼル電気動卓の玲却装ｈ１の一例を示す
説明図、館２図は本発明のブレーキ制御製置におけるラ
ジェータファンの配管構成の一実施例を示す説明図、第
３図は同じく本発明の一実施例を示す回路構成図、第４
図は本発明の他の一実施例を示す説明図、第５図は同じ
く本発明のさらに別の一実施例を示す説明図である。 ２・・・ラジェータコア、３・・発電ブレーキ用抵抗器
、４・・・ラジェータファン、５・・・エアークラッチ
、７・・・圧力スイッチ、９・・・電磁弁、２０Ａ、２
０１３・・・パルス発信器、２１・・・検出回路、２２
・・・風速スイッチ。 茅　１　固 ギ３　固 ノ ／７ａ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　エンジンの冷却風と発電ブレーキ用抵抗器の冷却
   風を共通の送風機番（より供給する方式のディーゼル電
   気動車において、上記送風機による冷却風の風量を検出
   する手段を設け、上記冷却風の風量低下に応じて非電ブ
   レーキの作動開始と発電ブレーキ電流のしゃ断を制御す
   るようＶＣ′Ｊｌ・ｈ成したことを特徴とするブレーキ
   制御装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、上記送風機の駆動
   系に流体圧作動型クラッチを含み、上記冷却風の風量を
   検出する手段が、上記クラッチに対する流体の圧力を検
   出する手段で構成されていることを特徴とするブレーキ
   制？ａｌ＋装置。 ３、特許請求の範囲第１項において、上記冷却風の風量
   を検出する手段が上記送風機の回転を検出する手段で構
   成されていることをＩＪｆ：Ｊ徴とするブレーキ制御装
   置。　、 ４、特許請求の範囲第１項において、上記冷却風の風量
   を検出する手段が風速検知スイッチで構成されているこ
   とを特徴とするブレーキ制御装置。