JPS6076454A - ブレ−キ制御方法 - Google Patents

ブレ−キ制御方法

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JPS6076454A
JPS6076454A JP18246783A JP18246783A JPS6076454A JP S6076454 A JPS6076454 A JP S6076454A JP 18246783 A JP18246783 A JP 18246783A JP 18246783 A JP18246783 A JP 18246783A JP S6076454 A JPS6076454 A JP S6076454A
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JP
Japan
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brake
command
brake command
fluid pressure
circuit
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JP18246783A
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JPS6312832B2 (ja
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Kazutaka Osada
和孝 長田
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Nabco Ltd
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Nabco Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/66Electrical control in fluid-pressure brake systems
    • B60T13/662Electrical control in fluid-pressure brake systems characterised by specified functions of the control system components

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Braking Systems And Boosters (AREA)

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、新交通システムを含む鉄道車両において用い
られ、電気信号によるブレーキ指令を流体圧に変換し、
該流体圧によりブレーキシリンダを作動させるブレーキ
制御方法に関し、特に、ブレーキ指令に対するブレーキ
シリンダの流体圧のヒステリシスを補正するブレーキ制
御方法に関する〇 一般に′、この種のブレーキ制御は、第1図に示すよう
に、指令器BYからの電気信号によるブレーキ指令Eを
増幅し、これを電気−流体圧変換弁EPにて流体圧に変
換し中継弁RVにて流量増幅し、この流体圧Pをブレー
キシリンダBCへ伝達して行なわれている。
ところが、上記電気−流体圧変換弁EPや中継弁RVは
、流体の流出入を制御する給排弁(図示せず)が外的振
動等により開閉しないようにするためのバイアスばねを
備えるとともに、摺動部を有しており、このバイアスば
ねおよび摺動部が原因となるヒステリシス特性を有して
いる。
このため、ブレーキ指令Eに対するブレーキシリンダB
Cの流体圧Pの特性もヒステリシス特性となっており、
同一値のブレーキ指令であるにも拘わらずブレーキ指令
上昇時の流体圧Pとブレーキ指令下降時の流体圧Pとが
異なる即ち、ブレーキ時と弛め時のブレーキ指令が同一
であってもブレーキ力が異なっていた。
従来、上記ヒステリシスの原因となるバイアスばねのば
ね力や摺動部の摺動抵抗を極力小さくするための設計上
、加工上の工夫が行なわれてきたが、これらを零とすれ
ば外的振動等の外乱で制御不能となるためにどうしても
零とすることができないO このため、本出願人において上記電気−流体圧変換弁E
Pや中継弁RVのヒステリシスを残した上で、結果とし
てブレーキ指令Eに対するブレーキシリンダBCの流体
圧Pのヒステリシス特性消することを考え、特願昭57
−140784号に開示したブレ−キ制御方法を案出し
た。
このブレーキ制御方法は第2図に示すように、与えたブ
レーキ指令Eに対して得られた流体圧Pを、流体圧−電
気変換器PRおよびレベル調整器CHを介してフィード
バックし、ブレーキシリンダBCの流体圧Pつまりフィ
ードバック値がブレーキ指令Eに一致していれば、積分
器INへの入力を零として流体圧Pをそのまま保持し、
フィードバック値がブレーキ指令Eに一致しないと、そ
の差を積分器INに入力して電気−流体圧変換弁EPお
よび中継弁RVへ順次伝達し、ブレーキシリンダBCの
流体圧Pを変化させる方法である。
このように、第2図に示すブレーキ制御方法は、電気−
流体圧変換弁EPや中継弁RVがヒステリシス特性を有
していても、フィードバック回路の作動により自動的に
ブレーキ指令の補正を行なってブレーキシリンダBCの
流体圧Pを補正するものである。
しかしながら、この従来方法においては、フィードバッ
ク基の応答遅れが問題となる。また、上記流体圧−電気
変換器PE自体が有するヒステリシスについては補正さ
れず、この流体圧−電気変換器PEのヒステリシスのた
めに、ブレーキ指令Eに対するブレーキシリンダBCの
流体圧Pは、第8図に示すように依然として理論的にヒ
ステリシスを生じるという問題がある。
従って、第2図に示す方法においても、ブレーキ時と弛
め時のブレーキ指令Eが同一であってもブレーキ力が異
なり制御精度が悪かった。
この従来方法における問題の原因は、電気−流体圧変換
弁EPにもとづくブレーキシリンダBCの流体圧Pのヒ
ステリシスを補正するために、これを流体圧−電気変換
器PEにて変換してフィードバックしたととるにある。
このため、最終出力であるブレーキシリンダBCの流体
圧Pをフィードバックするのではなく、ブレーキ指令E
を流体圧Pに変換する前に補正することが考えられる。
すなわち、予じめ、ブレーキ指令Eに対するブレーキシ
リンダBCの流体圧Pのヒステリシス特性を実測すると
ともに、ブレーキ指令Eに対するブレーキシリンダBC
への目標流体圧を設定し、この実測値および設定値にも
とづき目標流体圧を得るためのブレーキ指令Eの補正値
をブレーキ指令Eの上昇時および下降時の各々の場合に
ついてめておき、実際のブレーキ制御時に、ブレーキ指
令Eの上昇・下降に応じて前記補正値をブレーキ指令E
に加減算し、該加減算されて補正されたブレーキ指令を
流体圧Pに変換する方法である。
そこで、本発明は、ブレーキ制御時のブレーキ指令Eの
上昇あるいは下降を判定することを技術的線順とする。
この技術的課題を解決する本発明の技術的手段は、上記
ブレーキ指令Eの上昇あるいけ下降の判定を、ブレーキ
指令Eと、該ブレーキ指令Eの変化に対して一定値だけ
シフトさせたシフト指令と、を比較することにより行な
うことである。
この技術的手段によれば、ブレーキ指令Eとシフト指令
との間に生じる差を検知できるから、この差の正負によ
ってブレーキ指令Eの上昇あるいは下降を判定できる。
したがって、この判定結果にもとづいて上記補正値をブ
レーキ指令Eに加算あるいは減算すればブレーキシリン
ダBCの流体圧Pのヒステリシスを補正できる。
上記技術的手段を有する本発明によれば以下に述べる特
有の効果が得られる。
上記技術的課題を解決する別の技術的手段として、特願
昭57−224565号に詳細に開示したように、ブレ
ーキ指令Eを微分することによりブレーキ指令Eの上昇
あるいは下降を判定する手段がある。
しかしながら、この別の手段によれば、ブレーキ指令E
を微分する微分回路の検知レベルを第4図において(a
)線とすると、この(a)線よりも傾きの大きい(b)
線すなわちブレーキ指令Eの時間変化が急な場合は検知
できるが、(a)線よりも傾きの小さい(c)線すなわ
ちブレーキ指令Eの時間変化が緩やかな場合は検知でき
ず、結局、予じめブレーキ指令Eの補正値をめておいて
もこれを補正できないという問題がある0しかも、この
別の手段によれば、ブレーキ指令Eが上昇あるいは下降
した後に一定となると微分値が0となるため、作動の安
定を期してJKフリップフロブプ回路等によりその前の
状態を記憶保持しなければならないこともあり、このた
め、ブレーキ指令Eの変化速度がその上昇・下降で異な
り一方が検知レベル以上で他方が検知レベル未満の場合
、誤った補正をしたブレーキ指令を出力することになる
例えば、ブレーキ指令Eに対するブレーキシリンダBC
の流体圧Pのヒステリシス特性の実測値が第5図の(イ
)、(ロ)線の通りであり、第5図において任意の()
1)線を設定目標流体圧とし、ブレーキ指令Eの上昇時
の補正値をHa(ただし加算する。)、下降時の補正値
をHb(ただし減算する。)とした場合において、ブレ
ーキ指令Eの上昇速度が微分回路の検知レベル以上で、
下降速度が検知レベル未満であると、JKフリウプフロ
ップ回路の記憶機能によりブレーキ指令Eの下降時にも
上昇時の補正値Haが加算されるので、第6図の通り下
降時の補正されたブレーキ指令E′はE’=E−Hbと
なるべきものがE’= E + Haとなり、下降時の
補正が誤った補正となる。したがって、ブレーキ指令E
に対するブレーキシリンダBCの流体圧Pは、第7図の
通り、ブレーキ指令Eの下降時に補正値(Ha+Hb)
に相当するヒステリシスを生じる。
同様に、ブレーキ指令Eの上昇速度が微分回路の検知レ
ベル未満で、下降速度が検知レベル以上であると、第8
図の通り上昇時の補正されたブレーキ指令E′はE’=
E+Haであるべきものが誤ったE’=E−Hbとなり
、第9図の通りブレーキ指令Eの上昇時に補正値(Ha
+Hb)に相当するヒステリシスを生じるのである。
すなわち、上記別の手段による場合は、ブレーキ指令E
の変化速度が微分回路の検知レベル以上であれば正常な
補正が可能であるが、ブレーキ指令Eの変化速度が検知
レベル未満で緩やかであると、ブレーキ指令Eの上昇・
下降を判定できないばかりか、誤った補正をすることに
なり、結局、ブレーキ指令Eに対するブレーキシリンダ
BCの流体圧Pのヒステリシスを依然として生じること
になる。
これに対し、本発明の技術的手段によれば、ブレーキ指
令Eとシフト指令との差だけを検知するものであるため
、第4図のようにブレーキ指令Eの変化速度が異なって
いても、シフト指令との差によってブレーキ指令Eの上
昇あるいは下降を判定できる。すなわち、ブレーキ指令
Eの変化速度が如何に緩やかであってもシフト指令との
間に差が生ずるからその上昇あるいは下降を判定できる
のである。
したがって、上記別の手段による場合と同様に、ブレー
キ指令Eに対するブレーキシリンダBCの流体圧Pのヒ
ステリシス特性の実測値が第5図の(イ)、(ロ)線の
通りであり、任意の(ハ)線を目標流体圧Pと設定し、
ブレーキ指令Eの上昇時の補正値をHa、下降時の補正
値をHbとした場合、ブレーキ指令Eの上昇あるいは下
降を確実に判定できるから、第10図の通り、上昇時の
補正されたブレーキ指令E′はE’=E+Ha、下降時
はE’=E−Hbとなり、結局、ブレーキシリンダBC
の流体圧Pは第11図の通りとなり、ブレーキ指令Eと
ブレーキシリンダBCの流体圧Pとの対応は常に1対1
となり、正確なブレーキ制御が可能となる。
なお、本発明において目標流体圧Pは任意に設定する本
のであり、例えば第5図の(イ)線あるいは(ロ)線を
目標流体圧としても良い。ただし、(イ)線とした場合
はHa=0、(ロ)線とした場合はHb=Oである。
以下、本発明の一実施例を第12図にもとづいて説明す
る。
第12図において、BVは指令器、AMは増幅器、EP
は電気−流体圧変換弁、RVは中継弁、BCはブレーキ
シリンダであり、これらは従来と同一である。NOは反
転回路、lは増幅回路、2はシフト回路、8け比較回路
、4は補正値設定回路、5は加算回路である。
反転回路NOは指令器BVからのブレーキ指令Eを(−
E)として増幅回路1および加算回路5へ伝達する。
増幅回路1はその入力抵抗Riと帰還抵抗Rfとの比に
応じてブレーキ指令(−E)を反転増幅してその上昇あ
るいは下降の判定精度を向上させるものであるが、この
実施例では説明の便宜上その増幅率Kを1とし、ブレー
キ指令Eをシフト回路2および比較回路8へ伝達する。
シフト回路2は、互いに逆方向に並列接続されたダイオ
ードDI 、D2とこれに接続されたRC回路とから成
り、ブレーキ指令Eの上昇時には、シフト指令E“=E
−△E(ただし、△EはダイオードD1による降下電圧
すなわち一定値である。
)を比較回路3へ伝達し、ブレーキ指令Eの下降時には
、シフト指令E“=E十△E(ただし、△Eはダイオー
ドD2による降下電圧すなわち一定値である。)を比較
回路8へ伝達する。
比較回路3は、誤動作防止用のツメナーダイオードZD
を有し、ブレーキ指令Eとシフト指令E“の大小関係に
応じて正あるいは負の一定電圧を出力する即ち、E>E
’のとき負、E(E”のとき正の一定電圧を出力する。
補正値設定回路4は、電源(−V)に接続された第1ト
ランジスタT1および第1可変抵抗VR1と、電源(+
 v )’に接続された第2トランジスタT2および第
2可変抵抗VR2とを備え、両トランジスタTI 、T
2のベースが前記比較回路8・の出力端に接続されて成
り、その入力が負の一定電圧のとき第1トランジスタT
Iがオンして第1可変抵抗VRIにより設定され九補正
値(−Ha)を出力し、その入力が正の一定電圧のとき
第2トランジスタT2がオンして第2可変抵抗VR2に
より設定された補正値(+Hb)を出力し、これら補正
値(−Ha)、(+Hb)を加算回路5へ伝達する。
加算回路5は、ブレーキ指令Eに補正値Ha。
Hbを加減算し、補正されたブレーキ指令E′を増幅器
AMへ伝達するものであり、ブレーキ指令(−E)およ
び補正値(−Ha)が入力されるとこれらを加算反転し
て補正ブレーキ指令E’=E+Haを出力し、ブレーキ
指令(−E)および補正値(+Hb)が入力されるとこ
れらを加算反転して補正ブレーキ指令E’= E −H
bを出力する。
今、第1図従来装置におけるブレーキ指令Eに対するブ
レーキシリンダBCの流体圧Pのヒステリシス特性の実
測値が第5図の通りとなり、ブレーキ指令Eの上昇時に
流体圧Pが(イ)線の通り変化し、ブレーキ指令Eの下
降時に流体圧Pが(0)線の通り変化し、そのヒステリ
シス幅が一定であるとする。
このヒステリシス特性において、任意の(ハ)線を目標
流体圧Pと設定すると、ブレーキ指令Eの上昇時にこれ
をHaだけ増加し、下降時にHbだけ減少させねばなら
ない。
そこで、第12図の補正値設定回路4における可変抵抗
VRI、VR2を調整し、それぞれ(−Ha ) 、 
(+Hb )に設定しておくのである。
以上の設定を予じめ行なった後に、実際のブレ−キ制御
を行なうことになる。
まず、ブレーキ指令Eを上昇させると、シフト指4JE
“はE”=E−△Eとなり、このシフト指令E“および
ブレーキ指令Eが比較回路8へ入力され、E>E“であ
るから比較回路8は負の一定電圧を出力し、ブレーキ指
令Eが上昇したことを判定する。そして、前記負の一定
電圧により補正値設定回路4は補正値(−Ha)を加算
回路5へ入力するbこのとき、補正値設定回路4におけ
る第2トランジスタT2はオフしている。したがって、
加算回路5はその入力であるブレーキ指令(−E)およ
び補正値(−Ha)を加算反転して第10図の通り補正
ブレーキ指令E’=E+Haを出力する。
また、ブレーキ指令Eを下降させると、上述とは逆に、
シフト指令E“=E+△E%E“〉Eとなり、比較回路
3は正の一定電圧を出力し、補正値設定回路4は補正値
(+Hb)を出力する。このとき、補正値設定回路4の
第1トランジスタT1はオフしている。したがって、加
算回路5は第10図の通り補正ブレーキ指令E’=E−
Hbを出力する0 このため、ブレーキ指令Eに対するブレーキシリンダB
Cの流体圧Pは第11図の通りとなる。
なお、ブレーキ指令Eの上昇から下降への移行時および
下降から上昇への移行時に、ブレーキ指令Eとシフト指
令E“との間に一定値△Eだけ差がつくまで前の状態が
保持されるが、実際には増幅回路1の増幅率Kを大きく
設定するため、との増幅されたブレーキ指令KEに対す
る一定値△Eの割合は極めて小さいものであり、移行す
ると瞬時に一定値△Eの差を生じるから実用上の問題は
ない0 上記実施例においては、第5図の(ハ)線を目標流体圧
Pとしたが、この目標流体圧Pは種々の条件によりて任
意に設定できるものであり、例えば、第5図の(イ)線
あるいは(ロ)線としても良く、前者の場合は、Ha=
0.後者の場合はHb=oとする。
また、上記実施例においては、ブレーキ指令Eに対する
ブレーキシリンダBCの流体圧Pのヒステリシス幅を一
定としたが、このヒステリシス幅が一定でないものに対
しても、補正値設定回路4を変更して補正値(−Ha 
) 、 (+Hb )にある関数を加味したものを加算
回路5に入力するようにすればヒステリシスの補正が可
能である。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は従来のブレーキ制御方法を適用する概
略ブロック図、第8図は第2図従来方法におけるヒステ
リシス特性図、第4図は別の技術的手段における検知レ
ベル説明図、第5図は第1図従来方法におけるヒステリ
シス特性図、第6図および第8図は別の技術的手段にお
ける補正プレ・−キ指令E′の特性図、第7図および第
9図は量刑の技術的手段におけるヒステリシス特性図、
第10図は本発明における補正ブレーキ指令E′の特性
図、第11図は同本発明におけるブレーキ指令Eに対す
るブレーキシリンダBCの流体圧Pの4tH1l。 図、第12図は同本発明の一実施例を適用する部分詳細
回路図である。 E・・・ブレーキ指令 E“・・・シフト指令E′・・
・補正ブレーキ指令 P・・・流体圧BV・・・指令器
 NO・・・反転回路AM・・・増幅器 EP・・・電
気−流体圧変換弁RV・・・中継弁 BC・・・ブレー
キシリンダト・・増幅回路 2・・・シフト回路 8・・・比較回路 4・・・補正値設定回路5・・・加
算回路 出願人;日本エヤーブレーキ株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)電気信号によるブレーキ指令を流体圧に変換し、
    該流体圧によりブレーキシリンダを作動させるブレーキ
    制御方法であって、予じめ、ブレーキ指令に対するブレ
    ーキシリンダの流体圧のヒステリシス特性を実測すると
    共に、ブレーキ指令に対するブレーキシリンダへの目標
    流体圧を設定し、この実測値および設定値にもとづき目
    標流体圧を得るためのブレーキ指令の補正値をブレーキ
    指令の上昇時および下降時の各々の場合についてめてお
    き、ブレーキ制御時に、ブレーキ指令が上昇しているの
    かあるいは下降しているのかを判定し、該判定結果にも
    とづいて前記補正値をブレーキ指令に加算あるいはブレ
    ーキ指令から減算し、該加減算されて補正され九ブレー
    キ指会を流体圧に変換するブレーキ制御方法において、 上記ブレーキ指令の上昇あるいは下降の判定を、ブレー
    キ指令と、該ブレーキ指令の変化に対して一定値だけシ
    フトさせたシフト指令と、を比較することにより行なう
    ブレーキ制御方法。
JP18246783A 1983-09-29 1983-09-29 ブレ−キ制御方法 Granted JPS6076454A (ja)

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JPS6076454A true JPS6076454A (ja) 1985-04-30
JPS6312832B2 JPS6312832B2 (ja) 1988-03-22

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS624668A (ja) * 1985-07-01 1987-01-10 Mazda Motor Corp 車料の電磁サ−ボブレ−キ装置
JPS6288655A (ja) * 1985-10-14 1987-04-23 Nippon Air Brake Co Ltd 電気車用ブレ−キ制御装置
JPS62143758A (ja) * 1985-12-18 1987-06-27 Nippon Air Brake Co Ltd 鉄道車両用ブレ−キ制御方法
JPS62194965A (ja) * 1986-02-20 1987-08-27 Tokico Ltd 車両ブレ−キ装置

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JPS6312832B2 (ja) 1988-03-22

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