JPWO2009154048A1 - Train sliding control device and train sliding control method - Google Patents
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Abstract
供給された圧縮空気をブレーキシリンダ10に供給する供給弁と供給された圧縮空気を調圧する排気弁を有する電磁弁部8と、電磁弁部8から供給された圧縮空気に応じてブレーキシリンダの圧力9Dを出力する中継弁9と、を備えた列車滑走制御装置200において、各車輪の速度信号1Dと、所定の減速度4Dを得るためのブレーキ指令12Dと、中継弁9から出力されるブレーキシリンダの圧力9Dと、に基づいてブレーキシリンダの圧力9Dを制御するための圧力制御信号8Dを生成する滑走制御部100を備える。A solenoid valve portion 8 having a supply valve for supplying the supplied compressed air to the brake cylinder 10 and an exhaust valve for regulating the supplied compressed air, and the pressure of the brake cylinder in accordance with the compressed air supplied from the solenoid valve portion 8 In a train planing control device 200 including a relay valve 9 that outputs 9D, a speed signal 1D for each wheel, a brake command 12D for obtaining a predetermined deceleration 4D, and a brake cylinder output from the relay valve 9 And a sliding control unit 100 that generates a pressure control signal 8D for controlling the pressure 9D of the brake cylinder based on the pressure 9D.
Description
本発明は、ブレーキ作用中における車輪の滑走を検出してブレーキ力を制御する列車滑走制御装置および列車滑走制御方法に関するものである。 The present invention relates to a train planing control apparatus and a train planing control method for detecting braking of a wheel during braking and controlling braking force.
従来、例えば下記特許文献1に示される列車滑走制御装置は、速度センサが各車輪の回転数を検出しており、ブレーキ作用時において一の車輪と他の車輪の回転数に差が生じた場合、滑走した車輪のブレーキシリンダに供給される圧縮空気を排気または供給することによりブレーキシリンダ圧力を増減させることで滑走を防ぐように構成されている。このブレーキシリンダ圧力は、常用ブレーキ制御用・滑走制御用電磁弁(以下「電磁弁部」という)の開閉動作に応じて出力される圧縮空気が中継弁により増幅されたものである。 Conventionally, for example, in the train running control device shown in Patent Document 1 below, the speed sensor detects the number of rotations of each wheel, and there is a difference between the number of rotations of one wheel and the other wheel during braking. The sliding cylinder is configured to prevent sliding by increasing or decreasing the brake cylinder pressure by exhausting or supplying compressed air supplied to the brake cylinder of the sliding wheel. The brake cylinder pressure is obtained by amplifying the compressed air output by the relay valve in response to the opening / closing operation of the normal brake control / sliding control electromagnetic valve (hereinafter referred to as “electromagnetic valve portion”).
しかし、特許文献1に示される列車滑走制御装置は、中継弁において圧縮空気のボリュームが多く、ハンチング(制御量が目標値の近くで変動し不安定な状態になること)が発生するために、ブレーキシリンダ圧力の状態を滑走制御に利用することができなかった。そのため、ブレーキシリンダ圧力の変動を考慮した滑走制御を行うことができず、滑走制御の更なる精度の向上に課題があった。 However, the train sliding control device shown in Patent Document 1 has a large volume of compressed air in the relay valve, and hunting (the control amount fluctuates near the target value and becomes unstable) occurs. The state of the brake cylinder pressure could not be used for sliding control. Therefore, the sliding control in consideration of the variation of the brake cylinder pressure cannot be performed, and there is a problem in further improving the accuracy of the sliding control.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、滑走制御の更なる精度を向上することができる列車滑走制御装置および列車滑走制御方法を得ることを目的とする。 This invention is made in view of the above, Comprising: It aims at obtaining the train run control apparatus and train run control method which can improve the further precision of run control.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、供給された圧縮空気をブレーキシリンダに供給する供給弁と供給された前記圧縮空気を調圧する排気弁を有する電磁弁部と、前記電磁弁部から供給された前記圧縮空気に応じて前記ブレーキシリンダの圧力を出力する中継弁と、を備えた列車滑走制御装置において、各車輪の速度信号と、所定の減速度を得るためのブレーキ指令と、前記中継弁から出力される前記ブレーキシリンダの圧力と、に基づいて前記ブレーキシリンダの圧力を制御するための圧力制御信号を生成する滑走制御部を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention includes a supply valve that supplies supplied compressed air to a brake cylinder, and an electromagnetic valve unit that includes an exhaust valve that regulates the supplied compressed air. In a train planing control device comprising a relay valve that outputs the pressure of the brake cylinder according to the compressed air supplied from the electromagnetic valve unit, for obtaining a speed signal of each wheel and a predetermined deceleration A sliding control unit is provided that generates a pressure control signal for controlling the pressure of the brake cylinder based on the brake command and the pressure of the brake cylinder output from the relay valve.
この発明によれば滑走制御の更なる精度を向上することができるという効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that further accuracy of the sliding control can be improved.
1,1a,1b,1c,1d 速度センサ
1D 速度信号
2 速度入力部
3 速度差検出部
3D 速度差
4 減速度演算部
4D 減速度
5 滑走量判断部
5D 滑走量
6 ブレーキシリンダ圧力算出部
7 出力部
8 常用ブレーキ制御用・滑走制御用電磁弁部
8D 圧力制御信号
9 中継弁
9D ブレーキシリンダの圧力を示す信号
10 ブレーキシリンダ
11,16 圧力センサ
11D,16D 帰還指令
12 ブレーキ指令部
12D ブレーキ指令
13 応荷重部
13D 応荷重信号
14 制輪子
15 車輪
17 減速度センサ
17D 減速度センサ出力
20 BC圧力低減率パターン
30 BC圧力低減率表
100 滑走制御部
200 列車滑走制御装置
F ブレーキ力1, 1a, 1b, 1c, 1d Speed sensor 1D Speed signal 2
以下に、本発明にかかる列車滑走制御装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, an embodiment of a train planing control apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1にかかる列車滑走制御装置の構成の一例を示す図である。図1に示す列車滑走制御装置200は、主たる構成部として、速度センサ1、滑走制御部100、出力部7、常用ブレーキ制御用・滑走制御用電磁弁部(以下「電磁弁部」という)8、中継弁9、ブレーキシリンダ10、圧力センサ11、ブレーキ指令部12、応荷重部13、制輪子14、および車輪15を有して構成されている。Embodiment 1.
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a train planing control apparatus according to the first embodiment. The train
速度センサ1は、各車両の前後台車(計4つ)に設置され、各車輪15の速度信号1Dを取り込むことが可能である。速度入力部2は、各車両の速度センサ1aないし速度センサ1dから速度信号1Dを取り込むことが可能である。
The speed sensor 1 is installed in front and rear trolleys (a total of four) of each vehicle, and can capture a speed signal 1D of each
滑走制御部100は、速度入力部2、速度差検出部3、減速度演算部4、滑走量判断部5、およびブレーキシリンダ圧力(BC圧力)算出部6を有して構成されている。速度差検出部3は、滑走を生じていない車輪15と滑走を生じている車輪15の速度差3Dを検出することが可能である。減速度演算部4は、速度センサ1aないし速度センサ1dから受信した速度信号1Dを微分して、列車の減速度4Dを検出することが可能である。なお、減速度演算部4は「加速」と「減速」の両方を検出できる態様であってもよいし、いずれか一方のみ検出できる態様であってもよい。
The
滑走量判断部5は、速度差検出部3および減速度演算部4の出力が、予め設定されている所定の値を越えた場合に滑走発生と判断し、滑走量5Dを出力することが可能である。なお、上述した所定の値は任意に設定可能である。
The skid amount judging unit 5 judges that the skid is generated when the outputs of the speed
応荷重部13は、各台車に設置されており、車両毎に前後台車の重量を検出し、ブレーキ時の荷重変化(列車の進行方向に対して前側の台車の荷重は、後側の台車の荷重に比べて大きくなる)に対応する応荷重信号13Dを出力することが可能である。例えば、列車の進行方向に対して前側の台車に搭載される応荷重部13(第一の応荷重部)は、ブレーキ指令12Dが出力された場合、当該台車に作用する車両重量に応じた応荷重信号(第一の応荷重信号)を出力することが可能である。また、列車の進行方向に対して後側の台車に搭載される応荷重部13(第二の応荷重部)は、ブレーキ指令12Dが出力された場合、当該台車に作用する車両重量に応じた応荷重信号(第二の応荷重信号)を出力することが可能である。
The
ブレーキシリンダ圧力算出部6は、ブレーキ指令部12および応荷重部13からブレーキ指令12Dまたは応荷重信号13Dが出力された場合、滑走量判断部5から出力された滑走量5Dに基づき圧力制御信号8Dを算出し、滑走した車輪15の電磁弁部8を制御することで、滑走した車輪15の再粘着制御を行うことが可能である。なお、ブレーキ指令12Dまたは応荷重信号13Dの取り込む部分の一例としてブレーキシリンダ圧力算出部6を示したが限定されるものではない。
When the
また、例えば、一の車両において、列車の進行方向に対して後側の台車で滑走が発生した場合、滑走制御部100は、上述した第二の応荷重信号13Dに対応する滑走制御値と、第一の応荷重信号13Dと滑走量5Dとで求められる圧力制御信号8Dとを算出し、第二の応荷重信号13Dに対応する滑走制御値を第一の応荷重信号13Dに対応する圧力制御信号8Dに加算する。その結果、滑走した後側台車の車輪15のブレーキシリンダの圧力を示す信号9D(以下単に「ブレーキシリンダの圧力」と称する)を低減し、車輪15を再粘着させることができるだけでなく、滑走していない前側台車の車輪15のブレーキシリンダの圧力9Dを増加し、車両全体でブレーキ力の有効利用が可能となる。
Further, for example, in a single vehicle, when a slip occurs on the rear carriage with respect to the traveling direction of the train, the
ブレーキ指令部12は、所定の減速度を得るためのブレーキ指令12Dを出力することが可能である。出力部7は、ブレーキシリンダ圧力算出部6から出力された制御信号を電磁弁部8に出力することが可能である。
The
電磁弁部8は、供給された圧縮空気をブレーキシリンダに供給する供給弁と供給された前記圧縮空気を調圧する排気弁とから構成され、ブレーキシリンダ圧力算出部6から出力された制御信号を所定の圧力の圧縮空気(圧力制御信号8D)に変換することが可能である。電磁弁部8は、車輪15の滑走状態に応じて、中継弁9に供給される圧縮空気を排気または供給することが可能である。たとえば、車輪15が滑走した場合、中継弁9に供給されている圧縮空気を排気することにより、ブレーキシリンダの圧力9Dを低下させ、車輪15を再粘着させることが可能である。
The
中継弁9は、電磁弁部8から供給された圧力制御信号8Dを所定圧力に増幅することが可能である。中継弁9には図示されていない元空気溜が接続され、この元空気溜には圧縮空気が貯溜されているため、中継弁9は、圧力制御信号8Dを増幅し、ブレーキシリンダ10を駆動するブレーキシリンダ圧力9aを生成する。
The relay valve 9 can amplify the pressure control signal 8D supplied from the
圧力センサ11は、ブレーキシリンダの圧力9D(または圧力制御信号8D)を検出し、当該ブレーキシリンダの圧力9D(または圧力制御信号8D)に基づいて帰還指令11Dを生成し、ブレーキシリンダ圧力算出部6に当該帰還指令11Dを帰還することが可能である。なお、ブレーキシリンダの圧力9D(または圧力制御信号8D)の取り込む部分の一例としてブレーキシリンダ圧力算出部6を示したが限定されるものではない。
The pressure sensor 11 detects a
ブレーキシリンダ10は、ブレーキシリンダの圧力9Dの強さに従って制輪子14を押圧することが可能である。ブレーキシリンダの圧力9Dは、計算式B=F/(k*f)(B:ブレーキシリンダの圧力9D、F:ブレーキ力、k:定数、f:制輪子14の摩擦係数)で求めることが可能である。すなわち、摩擦係数の値が一定の場合、制輪子14に作用するブレーキ力は、ブレーキシリンダの圧力9Dの値に比例して変化する。
The brake cylinder 10 can press the brake member 14 according to the strength of the
ここで、従来の列車滑走制御装置は、中継弁9を前後台車で共用する構成であった。すなわち、各車両のブレーキシリンダの圧力9Dを当該中継弁9で制御するため、本体の空気量が多くなり、ハンチングが発生する確率が高い状態であった。ハンチングが発生する場合、中継弁9に供給される圧縮空気と中継弁9から出力される圧縮空気とは相似とならず、ブレーキシリンダの圧力9Dの応答性が悪いため、圧力センサ11を介してブレーキシリンダの圧力9Dをブレーキシリンダ圧力算出部6に帰還しても、正確な圧力制御信号8Dを求めることは困難であった。
Here, the conventional train sliding control device has a configuration in which the relay valve 9 is shared by the front and rear carriages. That is, since the
実施の形態1にかかる列車滑走制御装置200は、中継弁9を小型化し、各台車の近傍に当該中継弁9をそれぞれ設置するように構成しているため、中継弁9内部の空気容量は従来と比して少なくなる。圧力センサ11を用いて中継弁9のヒステリシスを補正することで所定の圧力となるように微調整するが可能である。その結果、ハンチングが減少し、ブレーキシリンダの圧力9Dの応答性を向上させることが可能である。すなわち、滑走制御部100は、速度信号1Dのみならず、ブレーキシリンダ圧力算出部6も利用し、ブレーキシリンダの圧力9Dを生成することが可能である。
Since the train planing
なお、滑走制御部100は、フィードバック制御として「供給」モード、「保ち」モード、および「緩解」モードの3つのモードを用いることが可能である。「供給」モードは、圧縮空気3aを供給することが可能である。「保ち」モードは、圧縮空気3aの供給と排気を停止し、常用ブレーキを一定状態に保つことが可能である。「排気」モードは、圧縮空気3aを排気することが可能である。
The sliding
図2は、BC圧力低減率パターンの一例を示す図である。実線および破線で示されるBC圧力低減率パターン20は、滑走量判断部5が出力する滑走量5Dに対応するBC圧力低減率を連続的に導出するために、予めブレーキシリンダ圧力算出部6に設定されているものである。例えば、滑走が発生した場合、滑走量判断部5が滑走量5Dを算出し、ブレーキシリンダ圧力算出部6は、BC圧力低減率パターン20に当該滑走量5Dを照合し、滑走量5Dに対応するBC圧力低減率を算出することが可能である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a BC pressure reduction rate pattern. A BC pressure
さらに、ブレーキシリンダ圧力算出部6は、BC圧力低減率に対応する「BC圧力低減分」を導出し、「現状BC圧力9D(圧力制御信号8D)」から「BC圧力9D(圧力制御信号8D)の低減分」を減じて、「目標(再粘着)BC圧力9D(圧力制御信号8D)」を算出することが可能である。
Further, the brake cylinder
列車滑走制御装置200は、BC圧力9Dをブレーキシリンダ圧力算出部6に帰還することができるため、「目標BC圧力9D」に近づくようにBC圧力9Dを繰り返し演算することが可能である。また、繰り返し演算されたBC圧力9Dに応じて電磁弁部8を連続的に動作させることが可能である。なお、BC圧力低減率パターン20は、図2に示されるパターン(直線的な実線部の傾きなど)に限定されるものではない。また、BC圧力低減率パターン20は、制輪子14毎に設定することも可能である。
Since the train
図4は、ブレーキシリンダ圧力の決定フローの一例を示すフローチャートである。速度差検出部3または減速度演算部4は、速度センサ1aないし速度センサ1dから速度信号1Dを受信し、各車輪15の速度差3Dなどを演算する。ブレーキシリンダ圧力算出部6がブレーキ指令12Dを受信した場合(ステップS1,Yes)、速度差検出部3および減速度演算部4は、速度差3Dおよび減速度4Dを算出する(ステップS2)。滑走量判断部5は、滑走が発生したと判断した場合(ステップS3,Yes)、滑走量5Dを算出し(ステップS4)、ブレーキシリンダ圧力算出部6に滑走量5Dを出力する。ブレーキシリンダ圧力算出部6は、滑走量判断部5から送信された滑走量5Dに基づき、目標BC圧力9Dを算出する(ステップS5)。圧力センサ11は、BC圧力9Dをブレーキシリンダ圧力算出部6に帰還する(ステップS6)。ブレーキシリンダ圧力算出部6は、現状BC圧力9Dが目標BC圧力9Dに近づいた場合(ステップS7,Yes)、滑走制御を終了する。
FIG. 4 is a flowchart showing an example of a flow for determining the brake cylinder pressure. The speed
ブレーキシリンダ圧力算出部6がブレーキ指令12Dを受信しない場合(ステップS1,No)、速度差検出部3および減速度演算部4は、速度差3Dおよび減速度4Dを算出しない。また、滑走量判断部5は、滑走が発生していない場合(ステップS3,No)、滑走量5Dを算出しない。
When the brake cylinder
ブレーキシリンダ圧力算出部6は、現状BC圧力9D(圧力制御信号8D)が目標BC圧力9D(圧力制御信号8D)に近づいていない場合(ステップS7,No)、目標BC圧力9D(圧力制御信号8D)に近づくまでステップS5以降のプロセスを繰り返し、滑走制御を継続する。
When the
以上に説明したように、実施の形態1の列車滑走制御装置200によれば、中継弁9を台車近傍に設置し、ハンチングを低減したブレーキシリンダの圧力9D(または圧力制御信号8D)をブレーキシリンダ圧力算出部6に帰還する構成である。そのため、基礎ブレーキが動作して、各車輪15の速度差3Dなどを検出してから滑走制御を行うまでのタイムラグがなくなり、ブレーキ力の応答性を改善することが可能である。また、BC圧力低減率パターン20を用いて連続的に滑走制御を行うことができるため、従来の列車滑走制御装置に比べて、再滑走を低減することができるとともに、制動距離の延伸を防止することも可能である。また、再滑走を低減することができるので、各車輪15のフラット(車輪15がロックしたときに発生する傷)の発生が減り、車輪15の切削工数および列車走行時の騒音、振動、ならびに乗り心地の悪化などを抑えることも可能である。また、車輪15の切削が減るため、車輪15の長期使用が可能である。さらに、フィードバック制御中にブレーキシリンダの圧力9Dが“0”の状態を継続した場合、電磁弁部8は強制的に緩解または供給の状態になる。そのため、電磁弁部8の無駄な動作が無くなり、電磁弁部8の長期使用が可能である。
As described above, according to the train planing
実施の形態2.
実施の形態2にかかる列車滑走制御装置200は、車輪15の滑走回数に応じて、当該車輪15に対するBC圧力低減率を演算することができるように構成されている。なお、列車滑走制御装置200の構成およびブレーキシリンダの圧力9Dの決定フローは、実施の形態1における図1および図4に示されるものと同様であり、説明を省略する。Embodiment 2. FIG.
The train sliding
図3は、BC圧力低減率表の一例を示す図である。図3に示されるBC圧力低減率表30は、車輪15の滑走回数を示す項目と、BC圧力低減率の値を示す項目で構成されている。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a BC pressure reduction rate table. The BC pressure reduction rate table 30 shown in FIG. 3 includes items indicating the number of times the
滑走回数の項目には、滑走した回数の一例として、1回目から3回目までの滑走回数が示されているが、これに限定されるものではなく、例えば滑走回数が4回以上であってもよい。BC圧力低減率の項目には、各滑走回数に対応するBC圧力低減率の値を示している。例えば、1回目の滑走が発生した場合、BC圧力低減率は20%に設定されているので、ブレーキシリンダ圧力算出部6は、BC圧力低減率「20%」に対応する「BC圧力9D低減分」を導出し、「現状BC圧力9D」から当該「BC圧力9D低減分」を減じるという演算を行うことが可能である。なお、BC圧力低減率の値は一例であり、これに限定されるものではなく、たとえば、BC圧力低減率のステップをより細かく設定するなど、任意に設定可能である。また、BC圧力低減率表30は、制輪子14毎に設定することも可能である。
In the item of the number of times of sliding, the number of times of sliding from the first time to the third time is shown as an example of the number of times of sliding, but it is not limited to this. For example, even if the number of times of sliding is 4 times or more Good. In the item of BC pressure reduction rate, the value of BC pressure reduction rate corresponding to each number of times of sliding is shown. For example, when the first run occurs, the BC pressure reduction rate is set to 20%. Therefore, the brake cylinder
列車滑走制御装置200は、上述したように、BC圧力9D(圧力制御信号8D)をブレーキシリンダ圧力算出部6に帰還することができるため、2回目の滑走が発生した場合、BC圧力9Dを再び演算することが可能である。すなわち、車輪15の滑走が無くなるまで、滑走回数をインクリメントし、上述した演算を繰り返し実行することが可能である。なお、実施の形態1にかかるBC圧力低減率パターン20とBC圧力低減率表30を組み合わせて滑走制御を行ってもよい。
Since the train sliding
以上に説明したように、実施の形態2の列車滑走制御装置200によれば、BC圧力低減率表30を用いて連続的に滑走制御を行うことができるため、従来の列車滑走制御装置に比べて、再滑走を低減することができるとともに、制動距離の延伸を防止することも可能である。また、再滑走を低減することができるので、各車輪15のフラットの発生が減り、車輪15の切削工数および列車走行時の騒音、振動、ならびに乗り心地の悪化などを抑えることも可能である。また、車輪15の切削が減るため、車輪15の長期使用が可能である。さらに、フィードバック制御中にブレーキシリンダの圧力9Dが“0”の状態を継続した場合、電磁弁部8は強制的に緩解または供給の状態になる。そのため、電磁弁部8の無駄な動作が無くなり、電磁弁部8の長期使用が可能である。
As described above, according to the train
実施の形態3.
実施の形態3にかかる列車滑走制御装置は、減速度センサに基づいて算出した減速度で最大減速度を補正し、圧力制御信号に基づいて生成された帰還指令をブレーキシリンダ圧力算出部にフィードバックし、滑走制御の精度を一層向上することができるように構成されている。以下、第1および2の実施の形態と同様の部分については、同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
The train planing control apparatus according to the third embodiment corrects the maximum deceleration with the deceleration calculated based on the deceleration sensor, and feeds back a feedback command generated based on the pressure control signal to the brake cylinder pressure calculating unit. In this way, the accuracy of the sliding control can be further improved. Hereinafter, parts similar to those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図5は、実施の形態3にかかる列車滑走制御装置の構成の一例を示す図である。図5に示す列車滑走制御装置200は、図1に示した列車滑走制御装置に、さらに、減速度センサ17および第一の圧力センサ16を有して構成されている。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the configuration of the train planing control apparatus according to the third embodiment. A train
減速度演算部4は、減速度センサ出力17Dに基づいて車両の減速度を算出する。さらに、当該減速度を正として最大減速度を補正する。この補正は、全軸滑走時の補正に効果があると考えられる。滑走量判断部5は、補正された減速度4Dが予め設定されている所定の値を越えた場合に滑走発生と判断し、滑走量5Dを出力する。ブレーキシリンダ圧力算出部6は、ブレーキ指令部12および応荷重部13からブレーキ指令12Dまたは応荷重信号13Dが出力された場合、滑走量5Dに基づき圧力制御信号8Dを算出し、滑走した車輪15の電磁弁部8を制御する。
The
第一の圧力センサ16は、電磁弁部8から出力され圧縮空気の圧力を示す信号(圧力制御信号)8Dを検出し、圧力制御信号8Dに基づいて帰還指令16Dを生成し、ブレーキシリンダ圧力算出部6に帰還指令16Dを帰還する。なお、圧力制御信号8Dを帰還する場所としてブレーキシリンダ圧力算出部6を示したが、これに限定されるものではない。
The first pressure sensor 16 detects a signal (pressure control signal) 8D output from the
ここで、従来の列車滑走制御装置は、上述したように、ハンチングが発生する確率が高い状態であった。ハンチングが発生する場合、ブレーキシリンダの圧力9Dの応答性が悪いため、第一の圧力センサ16を介してブレーキシリンダの圧力9Dをブレーキシリンダ圧力算出部6に帰還しても、正確な圧力制御信号8Dを求めることは困難であった。
Here, as described above, the conventional train sliding control device has a high probability of occurrence of hunting. When hunting occurs, since the response of the
本実施の形態にかかる列車滑走制御装置200は、実施の形態1と同様に中継弁9を小型化し、各台車の近傍に当該中継弁9をそれぞれ設置するように構成しているため、中継弁9内部の空気容量は従来と比して少なくなる。第一の圧力センサ16を用いて中継弁9のヒステリシスを補正することで所定の圧力となるように微調整するが可能である。なお、滑走制御部100には、上述したように3つのモードが用いられているが、3つのモードを切換える条件の1つである減速度に、減速度センサ17により補正された減速度4Dを使用する。
The train
以下、本実施の形態にかかる列車滑走制御装置200の動作を、上述した図4を用いて説明する。速度差検出部3または減速度演算部4は、速度センサ1aないし速度センサ1dから速度信号1Dを受信し、各車輪15の速度差3Dなどを演算する。ブレーキシリンダ圧力算出部6がブレーキ指令12Dを受信した場合(ステップS1,Yes)、速度差検出部3および減速度演算部4は、速度差3Dおよび減速度4Dを算出する(ステップS2)。滑走量判断部5は、滑走が発生したと判断した場合(ステップS3,Yes)、滑走量5Dを算出し(ステップS4)、ブレーキシリンダ圧力算出部6に滑走量5Dを出力する。ブレーキシリンダ圧力算出部6は、滑走量判断部5から送信された滑走量5Dに基づき、目標BC圧力9Dを算出する(ステップS5)。第二の圧力センサ11は、BC圧力9Dをブレーキシリンダ圧力算出部6に帰還し、第一の圧力センサ16は、圧力制御信号8Dをブレーキシリンダ圧力算出部6に帰還する(ステップS6)。ブレーキシリンダ圧力算出部6は、現状BC圧力9Dが目標BC圧力9Dに近づいた場合(ステップS7,Yes)、滑走制御を終了する。なお、滑走制御のリセット条件として、速度差3Dと減速度センサ17により補正された減速度4Dを用いる。
Hereinafter, operation | movement of the train planing
ブレーキシリンダ圧力算出部6は、現状BC圧力9Dが目標BC圧力9Dに近づいていない場合(ステップS7,No)、目標BC圧力9Dに近づくまでステップS5以降のプロセスを繰り返し、滑走制御を継続する。
When the
以上に説明したように、実施の形態3の列車滑走制御装置200によれば、減速度センサ17および第一の圧力センサ16を備え、減速度演算部4は、減速度センサ出力17Dに基づいて算出した減速度を正として最大減速度を補正し、第一の圧力センサ16は、圧力制御信号8Dに基づいて生成した帰還指令16Dをブレーキシリンダ圧力算出部6にフィードバックするようにしたので、滑走制御の精度を向上することができる。その結果、再滑走の低減および制動距離の延伸防止を一層期待できる。
As described above, according to the train running
以上のように、本発明にかかる列車滑走制御装置は、ブレーキシリンダ圧力を調整することにより各車輪の滑走制御を行う列車滑走制御装置に有用である。 As described above, the train planing control device according to the present invention is useful for a train planing control device that controls the planing of each wheel by adjusting the brake cylinder pressure.
本発明は、ブレーキ作用中における車輪の滑走を検出してブレーキ力を制御する列車滑走制御装置および列車滑走制御方法に関するものである。 The present invention relates to a train planing control apparatus and a train planing control method for detecting braking of a wheel during braking and controlling braking force.
従来、例えば下記特許文献1に示される列車滑走制御装置は、速度センサが各車輪の回転数を検出しており、ブレーキ作用時において一の車輪と他の車輪の回転数に差が生じた場合、滑走した車輪のブレーキシリンダに供給される圧縮空気を排気または供給することによりブレーキシリンダ圧力を増減させることで滑走を防ぐように構成されている。このブレーキシリンダ圧力は、常用ブレーキ制御用・滑走制御用電磁弁(以下「電磁弁部」という)の開閉動作に応じて出力される圧縮空気が中継弁により増幅されたものである。 Conventionally, for example, in the train running control device shown in Patent Document 1 below, the speed sensor detects the number of rotations of each wheel, and there is a difference between the number of rotations of one wheel and the other wheel during braking. The sliding cylinder is configured to prevent sliding by increasing or decreasing the brake cylinder pressure by exhausting or supplying compressed air supplied to the brake cylinder of the sliding wheel. The brake cylinder pressure is obtained by amplifying the compressed air output by the relay valve in response to the opening / closing operation of the normal brake control / sliding control electromagnetic valve (hereinafter referred to as “electromagnetic valve portion”).
しかし、特許文献1に示される列車滑走制御装置は、中継弁において圧縮空気のボリュームが多く、ハンチング(制御量が目標値の近くで変動し不安定な状態になること)が発生するために、ブレーキシリンダ圧力の状態を滑走制御に利用することができなかった。そのため、ブレーキシリンダ圧力の変動を考慮した滑走制御を行うことができず、滑走制御の更なる精度の向上に課題があった。 However, the train sliding control device shown in Patent Document 1 has a large volume of compressed air in the relay valve, and hunting (the control amount fluctuates near the target value and becomes unstable) occurs. The state of the brake cylinder pressure could not be used for sliding control. Therefore, the sliding control in consideration of the variation of the brake cylinder pressure cannot be performed, and there is a problem in further improving the accuracy of the sliding control.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、滑走制御の更なる精度を向上することができる列車滑走制御装置および列車滑走制御方法を得ることを目的とする。 This invention is made in view of the above, Comprising: It aims at obtaining the train run control apparatus and train run control method which can improve the further precision of run control.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、供給された圧縮空気をブレーキシリンダに供給する供給弁と供給された前記圧縮空気を調圧する排気弁を有する電磁弁部と、前記電磁弁部から供給された前記圧縮空気に応じて前記ブレーキシリンダの圧力を出力する中継弁と、を備えた列車滑走制御装置において、各車輪の速度信号に基づいて各車輪の速度差を検出する速度差検出部と、前記速度信号に基づいて列車の減速度を演算する減速度演算部と、前記速度差と前記減速度とに基づいて各車輪の滑走量を判断する滑走量判断部と、前記滑走量と、所定の減速度を得るためのブレーキ指令と、前記圧縮空気の圧力と、前記ブレーキシリンダの圧力を示す信号とに基づいて前記ブレーキシリンダの圧力を制御するための圧力制御信号を算出するブレーキシリンダ圧力算出部と、を有する滑走制御部を備えたこと、を特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention includes a supply valve that supplies supplied compressed air to a brake cylinder, and an electromagnetic valve unit that includes an exhaust valve that regulates the supplied compressed air. And a relay valve that outputs the pressure of the brake cylinder according to the compressed air supplied from the electromagnetic valve unit, and detects a speed difference between the wheels based on a speed signal of each wheel. A speed difference detection unit that calculates a deceleration of a train based on the speed signal, a sliding amount determination unit that determines a sliding amount of each wheel based on the speed difference and the deceleration, and , Pressure control for controlling the pressure of the brake cylinder based on the sliding amount, a brake command for obtaining a predetermined deceleration, the pressure of the compressed air, and a signal indicating the pressure of the brake cylinder Further comprising a slide control unit with a brake cylinder pressure calculating section for calculating the item, characterized by.
この発明によれば滑走制御の更なる精度を向上することができるという効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that further accuracy of the sliding control can be improved.
以下に、本発明にかかる列車滑走制御装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, an embodiment of a train planing control apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1にかかる列車滑走制御装置の構成の一例を示す図である。図1に示す列車滑走制御装置200は、主たる構成部として、速度センサ1、滑走制御部100、出力部7、常用ブレーキ制御用・滑走制御用電磁弁部(以下「電磁弁部」という)8、中継弁9、ブレーキシリンダ10、圧力センサ11、ブレーキ指令部12、応荷重部13、制輪子14、および車輪15を有して構成されている。
Embodiment 1.
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a train planing control apparatus according to the first embodiment. The train sliding
速度センサ1は、各車両の前後台車(計4つ)に設置され、各車輪15の速度信号1Dを取り込むことが可能である。速度入力部2は、各車両の速度センサ1aないし速度センサ1dから速度信号1Dを取り込むことが可能である。
The speed sensor 1 is installed in front and rear trolleys (a total of four) of each vehicle, and can capture a speed signal 1D of each
滑走制御部100は、速度入力部2、速度差検出部3、減速度演算部4、滑走量判断部5、およびブレーキシリンダ圧力(BC圧力)算出部6を有して構成されている。速度差検出部3は、滑走を生じていない車輪15と滑走を生じている車輪15の速度差3Dを検出することが可能である。減速度演算部4は、速度センサ1aないし速度センサ1dから受信した速度信号1Dを微分して、列車の減速度4Dを検出することが可能である。なお、減速度演算部4は「加速」と「減速」の両方を検出できる態様であってもよいし、いずれか一方のみ検出できる態様であってもよい。
The sliding
滑走量判断部5は、速度差検出部3および減速度演算部4の出力が、予め設定されている所定の値を越えた場合に滑走発生と判断し、滑走量5Dを出力することが可能である。なお、上述した所定の値は任意に設定可能である。
The skid amount judging unit 5 judges that the skid is generated when the outputs of the speed
応荷重部13は、各台車に設置されており、車両毎に前後台車の重量を検出し、ブレーキ時の荷重変化(列車の進行方向に対して前側の台車の荷重は、後側の台車の荷重に比べて大きくなる)に対応する応荷重信号13Dを出力することが可能である。例えば、列車の進行方向に対して前側の台車に搭載される応荷重部13(第一の応荷重部)は、ブレーキ指令12Dが出力された場合、当該台車に作用する車両重量に応じた応荷重信号(第一の応荷重信号)を出力することが可能である。また、列車の進行方向に対して後側の台車に搭載される応荷重部13(第二の応荷重部)は、ブレーキ指令12Dが出力された場合、当該台車に作用する車両重量に応じた応荷重信号(第二の応荷重信号)を出力することが可能である。
The
ブレーキシリンダ圧力算出部6は、ブレーキ指令部12および応荷重部13からブレーキ指令12Dまたは応荷重信号13Dが出力された場合、滑走量判断部5から出力された滑走量5Dに基づき圧力制御信号8Dを算出し、滑走した車輪15の電磁弁部8を制御することで、滑走した車輪15の再粘着制御を行うことが可能である。なお、ブレーキ指令12Dまたは応荷重信号13Dの取り込む部分の一例としてブレーキシリンダ圧力算出部6を示したが限定されるものではない。
When the
また、例えば、一の車両において、列車の進行方向に対して後側の台車で滑走が発生した場合、滑走制御部100は、上述した第二の応荷重信号13Dに対応する滑走制御値と、第一の応荷重信号13Dと滑走量5Dとで求められる圧力制御信号8Dとを算出し、第二の応荷重信号13Dに対応する滑走制御値を第一の応荷重信号13Dに対応する圧力制御信号8Dに加算する。その結果、滑走した後側台車の車輪15のブレーキシリンダの圧力を示す信号9D(以下単に「ブレーキシリンダの圧力」と称する)を低減し、車輪15を再粘着させることができるだけでなく、滑走していない前側台車の車輪15のブレーキシリンダの圧力9Dを増加し、車両全体でブレーキ力の有効利用が可能となる。
Further, for example, in a single vehicle, when a slip occurs on the rear carriage with respect to the traveling direction of the train, the
ブレーキ指令部12は、所定の減速度を得るためのブレーキ指令12Dを出力することが可能である。出力部7は、ブレーキシリンダ圧力算出部6から出力された制御信号を電磁弁部8に出力することが可能である。
The
電磁弁部8は、供給された圧縮空気をブレーキシリンダに供給する供給弁と供給された前記圧縮空気を調圧する排気弁とから構成され、ブレーキシリンダ圧力算出部6から出力された制御信号を所定の圧力の圧縮空気(圧力制御信号8D)に変換することが可能である。電磁弁部8は、車輪15の滑走状態に応じて、中継弁9に供給される圧縮空気を排気または供給することが可能である。たとえば、車輪15が滑走した場合、中継弁9に供給されている圧縮空気を排気することにより、ブレーキシリンダの圧力9Dを低下させ、車輪15を再粘着させることが可能である。
The
中継弁9は、電磁弁部8から供給された圧力制御信号8Dを所定圧力に増幅することが可能である。中継弁9には図示されていない元空気溜が接続され、この元空気溜には圧縮空気が貯溜されているため、中継弁9は、圧力制御信号8Dを増幅し、ブレーキシリンダ10を駆動するブレーキシリンダ圧力9aを生成する。
The relay valve 9 can amplify the pressure control signal 8D supplied from the
圧力センサ11は、ブレーキシリンダの圧力9D(または圧力制御信号8D)を検出し、当該ブレーキシリンダの圧力9D(または圧力制御信号8D)に基づいて帰還指令11Dを生成し、ブレーキシリンダ圧力算出部6に当該帰還指令11Dを帰還することが可能である。なお、ブレーキシリンダの圧力9D(または圧力制御信号8D)の取り込む部分の一例としてブレーキシリンダ圧力算出部6を示したが限定されるものではない。
The pressure sensor 11 detects a
ブレーキシリンダ10は、ブレーキシリンダの圧力9Dの強さに従って制輪子14を押圧することが可能である。ブレーキシリンダの圧力9Dは、計算式B=F/(k*f)(B:ブレーキシリンダの圧力9D、F:ブレーキ力、k:定数、f:制輪子14の摩擦係数)で求めることが可能である。すなわち、摩擦係数の値が一定の場合、制輪子14に作用するブレーキ力は、ブレーキシリンダの圧力9Dの値に比例して変化する。
The brake cylinder 10 can press the brake member 14 according to the strength of the
ここで、従来の列車滑走制御装置は、中継弁9を前後台車で共用する構成であった。すなわち、各車両のブレーキシリンダの圧力9Dを当該中継弁9で制御するため、本体の空気量が多くなり、ハンチングが発生する確率が高い状態であった。ハンチングが発生する場合、中継弁9に供給される圧縮空気と中継弁9から出力される圧縮空気とは相似とならず、ブレーキシリンダの圧力9Dの応答性が悪いため、圧力センサ11を介してブレーキシリンダの圧力9Dをブレーキシリンダ圧力算出部6に帰還しても、正確な圧力制御信号8Dを求めることは困難であった。
Here, the conventional train sliding control device has a configuration in which the relay valve 9 is shared by the front and rear carriages. That is, since the
実施の形態1にかかる列車滑走制御装置200は、中継弁9を小型化し、各台車の近傍に当該中継弁9をそれぞれ設置するように構成しているため、中継弁9内部の空気容量は従来と比して少なくなる。圧力センサ11を用いて中継弁9のヒステリシスを補正することで所定の圧力となるように微調整するが可能である。その結果、ハンチングが減少し、ブレーキシリンダの圧力9Dの応答性を向上させることが可能である。すなわち、滑走制御部100は、速度信号1Dのみならず、ブレーキシリンダ圧力算出部6も利用し、ブレーキシリンダの圧力9Dを生成することが可能である。
Since the train planing
なお、滑走制御部100は、フィードバック制御として「供給」モード、「保ち」モード、および「緩解」モードの3つのモードを用いることが可能である。「供給」モードは、圧縮空気3aを供給することが可能である。「保ち」モードは、圧縮空気3aの供給と排気を停止し、常用ブレーキを一定状態に保つことが可能である。「排気」モードは、圧縮空気3aを排気することが可能である。
The sliding
図2は、BC圧力低減率パターンの一例を示す図である。実線および破線で示されるBC圧力低減率パターン20は、滑走量判断部5が出力する滑走量5Dに対応するBC圧力低減率を連続的に導出するために、予めブレーキシリンダ圧力算出部6に設定されているものである。例えば、滑走が発生した場合、滑走量判断部5が滑走量5Dを算出し、ブレーキシリンダ圧力算出部6は、BC圧力低減率パターン20に当該滑走量5Dを照合し、滑走量5Dに対応するBC圧力低減率を算出することが可能である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a BC pressure reduction rate pattern. A BC pressure
さらに、ブレーキシリンダ圧力算出部6は、BC圧力低減率に対応する「BC圧力低減分」を導出し、「現状BC圧力9D(圧力制御信号8D)」から「BC圧力9D(圧力制御信号8D)の低減分」を減じて、「目標(再粘着)BC圧力9D(圧力制御信号8D)」を算出することが可能である。
Further, the brake cylinder
列車滑走制御装置200は、BC圧力9Dをブレーキシリンダ圧力算出部6に帰還することができるため、「目標BC圧力9D」に近づくようにBC圧力9Dを繰り返し演算することが可能である。また、繰り返し演算されたBC圧力9Dに応じて電磁弁部8を連続的に動作させることが可能である。なお、BC圧力低減率パターン20は、図2に示されるパターン(直線的な実線部の傾きなど)に限定されるものではない。また、BC圧力低減率パターン20は、制輪子14毎に設定することも可能である。
Since the train
図4は、ブレーキシリンダ圧力の決定フローの一例を示すフローチャートである。速度差検出部3または減速度演算部4は、速度センサ1aないし速度センサ1dから速度信号1Dを受信し、各車輪15の速度差3Dなどを演算する。ブレーキシリンダ圧力算出部6がブレーキ指令12Dを受信した場合(ステップS1,Yes)、速度差検出部3および減速度演算部4は、速度差3Dおよび減速度4Dを算出する(ステップS2)。滑走量判断部5は、滑走が発生したと判断した場合(ステップS3,Yes)、滑走量5Dを算出し(ステップS4)、ブレーキシリンダ圧力算出部6に滑走量5Dを出力する。ブレーキシリンダ圧力算出部6は、滑走量判断部5から送信された滑走量5Dに基づき、目標BC圧力9Dを算出する(ステップS5)。圧力センサ11は、BC圧力9Dをブレーキシリンダ圧力算出部6に帰還する(ステップS6)。ブレーキシリンダ圧力算出部6は、現状BC圧力9Dが目標BC圧力9Dに近づいた場合(ステップS7,Yes)、滑走制御を終了する。
FIG. 4 is a flowchart showing an example of a flow for determining the brake cylinder pressure. The speed
ブレーキシリンダ圧力算出部6がブレーキ指令12Dを受信しない場合(ステップS1,No)、速度差検出部3および減速度演算部4は、速度差3Dおよび減速度4Dを算出しない。また、滑走量判断部5は、滑走が発生していない場合(ステップS3,No)、滑走量5Dを算出しない。
When the brake cylinder
ブレーキシリンダ圧力算出部6は、現状BC圧力9D(圧力制御信号8D)が目標BC圧力9D(圧力制御信号8D)に近づいていない場合(ステップS7,No)、目標BC圧力9D(圧力制御信号8D)に近づくまでステップS5以降のプロセスを繰り返し、滑走制御を継続する。
When the
以上に説明したように、実施の形態1の列車滑走制御装置200によれば、中継弁9を台車近傍に設置し、ハンチングを低減したブレーキシリンダの圧力9D(または圧力制御信号8D)をブレーキシリンダ圧力算出部6に帰還する構成である。そのため、基礎ブレーキが動作して、各車輪15の速度差3Dなどを検出してから滑走制御を行うまでのタイムラグがなくなり、ブレーキ力の応答性を改善することが可能である。また、BC圧力低減率パターン20を用いて連続的に滑走制御を行うことができるため、従来の列車滑走制御装置に比べて、再滑走を低減することができるとともに、制動距離の延伸を防止することも可能である。また、再滑走を低減することができるので、各車輪15のフラット(車輪15がロックしたときに発生する傷)の発生が減り、車輪15の切削工数および列車走行時の騒音、振動、ならびに乗り心地の悪化などを抑えることも可能である。また、車輪15の切削が減るため、車輪15の長期使用が可能である。さらに、フィードバック制御中にブレーキシリンダの圧力9Dが“0”の状態を継続した場合、電磁弁部8は強制的に緩解または供給の状態になる。そのため、電磁弁部8の無駄な動作が無くなり、電磁弁部8の長期使用が可能である。
As described above, according to the train planing
実施の形態2.
実施の形態2にかかる列車滑走制御装置200は、車輪15の滑走回数に応じて、当該車輪15に対するBC圧力低減率を演算することができるように構成されている。なお、列車滑走制御装置200の構成およびブレーキシリンダの圧力9Dの決定フローは、実施の形態1における図1および図4に示されるものと同様であり、説明を省略する。
Embodiment 2. FIG.
The train sliding
図3は、BC圧力低減率表の一例を示す図である。図3に示されるBC圧力低減率表30は、車輪15の滑走回数を示す項目と、BC圧力低減率の値を示す項目で構成されている。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a BC pressure reduction rate table. The BC pressure reduction rate table 30 shown in FIG. 3 includes items indicating the number of times the
滑走回数の項目には、滑走した回数の一例として、1回目から3回目までの滑走回数が示されているが、これに限定されるものではなく、例えば滑走回数が4回以上であってもよい。BC圧力低減率の項目には、各滑走回数に対応するBC圧力低減率の値を示している。例えば、1回目の滑走が発生した場合、BC圧力低減率は20%に設定されているので、ブレーキシリンダ圧力算出部6は、BC圧力低減率「20%」に対応する「BC圧力9D低減分」を導出し、「現状BC圧力9D」から当該「BC圧力9D低減分」を減じるという演算を行うことが可能である。なお、BC圧力低減率の値は一例であり、これに限定されるものではなく、たとえば、BC圧力低減率のステップをより細かく設定するなど、任意に設定可能である。また、BC圧力低減率表30は、制輪子14毎に設定することも可能である。
In the item of the number of times of sliding, the number of times of sliding from the first time to the third time is shown as an example of the number of times of sliding, but it is not limited to this. For example, even if the number of times of sliding is 4 times or more Good. In the item of BC pressure reduction rate, the value of BC pressure reduction rate corresponding to each number of times of sliding is shown. For example, when the first run occurs, the BC pressure reduction rate is set to 20%. Therefore, the brake cylinder
列車滑走制御装置200は、上述したように、BC圧力9D(圧力制御信号8D)をブレーキシリンダ圧力算出部6に帰還することができるため、2回目の滑走が発生した場合、BC圧力9Dを再び演算することが可能である。すなわち、車輪15の滑走が無くなるまで、滑走回数をインクリメントし、上述した演算を繰り返し実行することが可能である。なお、実施の形態1にかかるBC圧力低減率パターン20とBC圧力低減率表30を組み合わせて滑走制御を行ってもよい。
Since the train sliding
以上に説明したように、実施の形態2の列車滑走制御装置200によれば、BC圧力低減率表30を用いて連続的に滑走制御を行うことができるため、従来の列車滑走制御装置に比べて、再滑走を低減することができるとともに、制動距離の延伸を防止することも可能である。また、再滑走を低減することができるので、各車輪15のフラットの発生が減り、車輪15の切削工数および列車走行時の騒音、振動、ならびに乗り心地の悪化などを抑えることも可能である。また、車輪15の切削が減るため、車輪15の長期使用が可能である。さらに、フィードバック制御中にブレーキシリンダの圧力9Dが“0”の状態を継続した場合、電磁弁部8は強制的に緩解または供給の状態になる。そのため、電磁弁部8の無駄な動作が無くなり、電磁弁部8の長期使用が可能である。
As described above, according to the train
実施の形態3.
実施の形態3にかかる列車滑走制御装置は、減速度センサに基づいて算出した減速度で最大減速度を補正し、圧力制御信号に基づいて生成された帰還指令をブレーキシリンダ圧力算出部にフィードバックし、滑走制御の精度を一層向上することができるように構成されている。以下、第1および2の実施の形態と同様の部分については、同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
The train planing control apparatus according to the third embodiment corrects the maximum deceleration with the deceleration calculated based on the deceleration sensor, and feeds back a feedback command generated based on the pressure control signal to the brake cylinder pressure calculating unit. In this way, the accuracy of the sliding control can be further improved. Hereinafter, parts similar to those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図5は、実施の形態3にかかる列車滑走制御装置の構成の一例を示す図である。図5に示す列車滑走制御装置200は、図1に示した列車滑走制御装置に、さらに、減速度センサ17および第一の圧力センサ16を有して構成されている。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the configuration of the train planing control apparatus according to the third embodiment. A train
減速度演算部4は、減速度センサ出力17Dに基づいて車両の減速度を算出する。さらに、当該減速度を正として最大減速度を補正する。この補正は、全軸滑走時の補正に効果があると考えられる。滑走量判断部5は、補正された減速度4Dが予め設定されている所定の値を越えた場合に滑走発生と判断し、滑走量5Dを出力する。ブレーキシリンダ圧力算出部6は、ブレーキ指令部12および応荷重部13からブレーキ指令12Dまたは応荷重信号13Dが出力された場合、滑走量5Dに基づき圧力制御信号8Dを算出し、滑走した車輪15の電磁弁部8を制御する。
The
第一の圧力センサ16は、電磁弁部8から出力され圧縮空気の圧力を示す信号(圧力制御信号)8Dを検出し、圧力制御信号8Dに基づいて帰還指令16Dを生成し、ブレーキシリンダ圧力算出部6に帰還指令16Dを帰還する。なお、圧力制御信号8Dを帰還する場所としてブレーキシリンダ圧力算出部6を示したが、これに限定されるものではない。
The first pressure sensor 16 detects a signal (pressure control signal) 8D output from the
ここで、従来の列車滑走制御装置は、上述したように、ハンチングが発生する確率が高い状態であった。ハンチングが発生する場合、ブレーキシリンダの圧力9Dの応答性が悪いため、第一の圧力センサ16を介してブレーキシリンダの圧力9Dをブレーキシリンダ圧力算出部6に帰還しても、正確な圧力制御信号8Dを求めることは困難であった。
Here, as described above, the conventional train sliding control device has a high probability of occurrence of hunting. When hunting occurs, since the response of the
本実施の形態にかかる列車滑走制御装置200は、実施の形態1と同様に中継弁9を小型化し、各台車の近傍に当該中継弁9をそれぞれ設置するように構成しているため、中継弁9内部の空気容量は従来と比して少なくなる。第一の圧力センサ16を用いて中継弁9のヒステリシスを補正することで所定の圧力となるように微調整するが可能である。なお、滑走制御部100には、上述したように3つのモードが用いられているが、3つのモードを切換える条件の1つである減速度に、減速度センサ17により補正された減速度4Dを使用する。
The train
以下、本実施の形態にかかる列車滑走制御装置200の動作を、上述した図4を用いて説明する。速度差検出部3または減速度演算部4は、速度センサ1aないし速度センサ1dから速度信号1Dを受信し、各車輪15の速度差3Dなどを演算する。ブレーキシリンダ圧力算出部6がブレーキ指令12Dを受信した場合(ステップS1,Yes)、速度差検出部3および減速度演算部4は、速度差3Dおよび減速度4Dを算出する(ステップS2)。滑走量判断部5は、滑走が発生したと判断した場合(ステップS3,Yes)、滑走量5Dを算出し(ステップS4)、ブレーキシリンダ圧力算出部6に滑走量5Dを出力する。ブレーキシリンダ圧力算出部6は、滑走量判断部5から送信された滑走量5Dに基づき、目標BC圧力9Dを算出する(ステップS5)。第二の圧力センサ11は、BC圧力9Dをブレーキシリンダ圧力算出部6に帰還し、第一の圧力センサ16は、圧力制御信号8Dをブレーキシリンダ圧力算出部6に帰還する(ステップS6)。ブレーキシリンダ圧力算出部6は、現状BC圧力9Dが目標BC圧力9Dに近づいた場合(ステップS7,Yes)、滑走制御を終了する。なお、滑走制御のリセット条件として、速度差3Dと減速度センサ17により補正された減速度4Dを用いる。
Hereinafter, operation | movement of the train planing
ブレーキシリンダ圧力算出部6は、現状BC圧力9Dが目標BC圧力9Dに近づいていない場合(ステップS7,No)、目標BC圧力9Dに近づくまでステップS5以降のプロセスを繰り返し、滑走制御を継続する。
When the
以上に説明したように、実施の形態3の列車滑走制御装置200によれば、減速度センサ17および第一の圧力センサ16を備え、減速度演算部4は、減速度センサ出力17Dに基づいて算出した減速度を正として最大減速度を補正し、第一の圧力センサ16は、圧力制御信号8Dに基づいて生成した帰還指令16Dをブレーキシリンダ圧力算出部6にフィードバックするようにしたので、滑走制御の精度を向上することができる。その結果、再滑走の低減および制動距離の延伸防止を一層期待できる。
As described above, according to the train running
以上のように、本発明にかかる列車滑走制御装置は、ブレーキシリンダ圧力を調整することにより各車輪の滑走制御を行う列車滑走制御装置に有用である。 As described above, the train planing control device according to the present invention is useful for a train planing control device that controls the planing of each wheel by adjusting the brake cylinder pressure.
1,1a,1b,1c,1d 速度センサ
1D 速度信号
2 速度入力部
3 速度差検出部
3D 速度差
4 減速度演算部
4D 減速度
5 滑走量判断部
5D 滑走量
6 ブレーキシリンダ圧力算出部
7 出力部
8 常用ブレーキ制御用・滑走制御用電磁弁部
8D 圧力制御信号
9 中継弁
9D ブレーキシリンダの圧力を示す信号
10 ブレーキシリンダ
11,16 圧力センサ
11D,16D 帰還指令
12 ブレーキ指令部
12D ブレーキ指令
13 応荷重部
13D 応荷重信号
14 制輪子
15 車輪
17 減速度センサ
17D 減速度センサ出力
20 BC圧力低減率パターン
30 BC圧力低減率表
100 滑走制御部
200 列車滑走制御装置
F ブレーキ力
1, 1a, 1b, 1c, 1d Speed sensor 1D Speed signal 2
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、供給された圧縮空気をブレーキシリンダに供給する供給弁と供給された前記圧縮空気を調圧する排気弁を有する電磁弁部と、列車の各車両に設けられた各台車に対応してそれぞれ設置され、前記電磁弁部から供給された前記圧縮空気に応じて前記ブレーキシリンダの圧力を出力する中継弁と、を備えた列車滑走制御装置であって、各車輪の速度信号に基づいて各車輪の速度差を検出する速度差検出部と、前記速度信号に基づいて列車の減速度を演算する減速度演算部と、前記速度差と前記減速度とに基づいて各車輪の滑走量を判断する滑走量判断部と、前記滑走量と、所定の減速度を得るためのブレーキ指令と、前記中継弁にて検出された前記ブレーキシリンダの圧力を示す信号とに基づいて前記ブレーキシリンダの圧力を制御するための圧力制御信号を算出するブレーキシリンダ圧力算出部と、を有する滑走制御部を備えたこと、を特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention includes a supply valve that supplies supplied compressed air to a brake cylinder, and an electromagnetic valve unit that includes an exhaust valve that regulates the supplied compressed air. A train sliding control provided with a relay valve that is installed corresponding to each carriage provided in each vehicle of the train and outputs the pressure of the brake cylinder according to the compressed air supplied from the electromagnetic valve unit an apparatus, a speed difference detector for detecting a speed difference between the wheels on the basis of the speed signals of the wheels, and the deceleration calculating unit for calculating the deceleration of the train on the basis of the speed signal, the speed difference and A sliding amount determination unit that determines a sliding amount of each wheel based on the deceleration, the braking amount, a brake command for obtaining a predetermined deceleration, and the brake cylinder detected by the relay valve A signal indicating pressure and Based further comprising a slide control unit with a brake cylinder pressure calculation unit that calculates a pressure control signal for controlling the pressure of the brake cylinder, characterized.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、供給された圧縮空気をブレーキシリンダに供給する供給弁と供給された前記圧縮空気を調圧する排気弁を有する電磁弁部と、列車の各車両に設けられた各台車に対応してそれぞれ設置され、前記電磁弁部から供給された前記圧縮空気に応じて前記ブレーキシリンダの圧力を出力する中継弁と、を備えた列車滑走制御装置であって、各車輪の速度信号に基づいて各車輪の速度差を検出する速度差検出部と、前記速度信号に基づいて列車の減速度を演算する減速度演算部と、前記速度差と前記減速度とに基づいて各車輪の滑走量を判断する滑走量判断部と、前記滑走量と、所定の減速度を得るためのブレーキ指令と、前記中継弁にて検出された前記ブレーキシリンダの圧力を示す信号とに基づいて前記ブレーキシリンダの圧力を制御するための圧力制御信号を算出するブレーキシリンダ圧力算出部と、を有する滑走制御部を備え、前記ブレーキシリンダ圧力算出部は、滑走が発生した場合、前記滑走回数の値が大きくなるほど前記ブレーキシリンダの圧力の低減分を増加させて、前記ブレーキシリンダの圧力から前記低減分を減じて前記圧力制御信号を算出すること、を特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention includes a supply valve that supplies supplied compressed air to a brake cylinder, and an electromagnetic valve unit that includes an exhaust valve that regulates the supplied compressed air. A train sliding control provided with a relay valve that is installed corresponding to each carriage provided in each vehicle of the train and outputs the pressure of the brake cylinder according to the compressed air supplied from the electromagnetic valve unit A speed difference detection unit that detects a speed difference of each wheel based on a speed signal of each wheel; a deceleration calculation unit that calculates a deceleration of a train based on the speed signal; and the speed difference A sliding amount determination unit that determines a sliding amount of each wheel based on the deceleration, the braking amount, a brake command for obtaining a predetermined deceleration, and the brake cylinder detected by the relay valve A signal indicating pressure and Based comprises a slide control unit having a brake cylinder pressure calculating section, a for calculating the pressure control signal for controlling the pressure of the brake cylinder, said brake cylinder pressure calculating unit, when the sliding occurs, the sliding number The pressure control signal is calculated by increasing the amount of decrease in the pressure of the brake cylinder as the value of increases, and subtracting the amount of decrease from the pressure of the brake cylinder .
Claims (9)
前記電磁弁部から供給された前記圧縮空気に応じて前記ブレーキシリンダの圧力を出力する中継弁と、
を備えた列車滑走制御装置において、
各車輪の速度信号と、
所定の減速度を得るためのブレーキ指令と、
前記中継弁から出力される前記ブレーキシリンダの圧力と、
に基づいて前記ブレーキシリンダの圧力を制御するための圧力制御信号を生成する滑走制御部を備えたことを特徴とする列車滑走制御装置。A solenoid valve part having a supply valve for supplying the supplied compressed air to the brake cylinder and an exhaust valve for regulating the supplied compressed air;
A relay valve that outputs the pressure of the brake cylinder according to the compressed air supplied from the electromagnetic valve unit;
In a train planing control device equipped with
Each wheel speed signal,
A brake command to obtain a predetermined deceleration,
Pressure of the brake cylinder output from the relay valve;
A train sliding control device comprising a sliding control unit for generating a pressure control signal for controlling the pressure of the brake cylinder based on
前記速度信号に基づいて各車輪の速度差を検出する速度差検出部と、
前記速度信号に基づいて列車の減速度を演算する減速度演算部と、
前記速度差と前記減速度とに基づいて各車輪の滑走量を判断する滑走量判断部と、
前記滑走量に基づいて前記圧力制御信号を算出するブレーキシリンダ圧力算出部と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の列車滑走制御装置。The sliding control unit
A speed difference detector for detecting a speed difference of each wheel based on the speed signal;
A deceleration calculation unit that calculates the deceleration of the train based on the speed signal;
A sliding amount determination unit that determines a sliding amount of each wheel based on the speed difference and the deceleration;
A brake cylinder pressure calculating unit for calculating the pressure control signal based on the sliding amount;
The train planing control apparatus according to claim 1, comprising:
前記滑走制御部は、
前記速度信号に基づいて各車輪の速度差を検出する速度差検出部と、
前記速度信号と前記減速度センサの出力とに基づいて列車の減速度を演算する減速度演算部と、
前記速度差と前記減速度とに基づいて各車輪の滑走量を判断する滑走量判断部と、
前記滑走量に基づいて前記圧力制御信号を算出するブレーキシリンダ圧力算出部と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の列車滑走制御装置。It further includes a deceleration sensor that detects the deceleration of the train,
The sliding control unit
A speed difference detector for detecting a speed difference of each wheel based on the speed signal;
A deceleration calculation unit that calculates the deceleration of the train based on the speed signal and the output of the deceleration sensor;
A sliding amount determination unit that determines a sliding amount of each wheel based on the speed difference and the deceleration;
A brake cylinder pressure calculating unit for calculating the pressure control signal based on the sliding amount;
The train planing control apparatus according to claim 1, comprising:
前記滑走量と、前記ブレーキ指令と、前記圧縮空気の圧力と、前記ブレーキシリンダの圧力の圧力を示す信号とに基づいて前記圧力制御信号を算出することを特徴とする請求項2または3に記載の列車滑走制御装置。The brake cylinder pressure calculation unit
The pressure control signal is calculated based on the amount of sliding, the brake command, the pressure of the compressed air, and a signal indicating the pressure of the pressure of the brake cylinder. Train sliding control device.
滑走が発生した場合、前記中継弁から出力される前記ブレーキシリンダの圧力を示す信号に基づいて前記ブレーキシリンダの圧力の値を再粘着する値として前記圧力制御信号を算出することを特徴とする請求項1に記載の列車滑走制御装置。The sliding control unit
When the sliding occurs, the pressure control signal is calculated as a value for re-adhering the pressure value of the brake cylinder based on a signal indicating the pressure of the brake cylinder output from the relay valve. Item 2. The train sliding control device according to Item 1.
列車の進行方向に対して後方側の台車に搭載される応荷重部であって車両重量に対応する第二の応荷重信号を出力する第二の応荷重部と、
を備え、
前記滑走制御部は、
後方側の台車で滑走が発生した場合、前記第二の応荷重信号と前記滑走量とで求められる滑走制御値を前記第一の応荷重信号に対応する前記圧力制御信号に加算することを特徴とする請求項1に記載の列車滑走制御装置。A first load-bearing portion that outputs a first load-bearing signal corresponding to a vehicle weight, which is a load-bearing portion that is mounted on a carriage on the front side with respect to the traveling direction of the train;
A second load-bearing portion that outputs a second load-bearing signal corresponding to the vehicle weight, which is a load-bearing portion mounted on a carriage on the rear side with respect to the traveling direction of the train;
With
The sliding control unit
When sliding occurs in the rear-side carriage, the sliding control value obtained from the second response load signal and the amount of sliding is added to the pressure control signal corresponding to the first response load signal. The train planing control device according to claim 1.
前記電磁弁部から供給された前記圧縮空気に応じて前記ブレーキシリンダの圧力を出力する中継弁と、
を備えた列車滑走制御装置に適用可能な列車滑走制御方法であって、
各車輪の速度信号に基づいて各車輪の速度差と列車の減速度とを検出する検出ステップと、
前記速度差と前記減速度とに基づいて各車輪の滑走量を算出する第1の算出ステップと、
前記滑走量と、所定の減速度を得るためのブレーキ指令と、前記ブレーキシリンダの圧力を示す信号とに基づいて、圧力制御信号を算出する第2の算出ステップと、
を含むことを特徴とする列車滑走制御方法。An electromagnetic valve part having a supply valve for supplying the supplied compressed air to the brake cylinder and an exhaust valve for regulating the supplied compressed air;
A relay valve that outputs the pressure of the brake cylinder according to the compressed air supplied from the electromagnetic valve unit;
A train run control method applicable to a train run control device equipped with
A detecting step for detecting a speed difference of each wheel and a deceleration of the train based on a speed signal of each wheel;
A first calculation step of calculating a sliding amount of each wheel based on the speed difference and the deceleration;
A second calculation step of calculating a pressure control signal based on the amount of sliding, a brake command for obtaining a predetermined deceleration, and a signal indicating the pressure of the brake cylinder;
A train sliding control method comprising:
前記電磁弁部から供給された前記圧縮空気に応じて前記ブレーキシリンダの圧力を出力する中継弁と、
列車の減速度を検出する減速度センサと、
を備えた列車滑走制御装置に適用可能な列車滑走制御方法であって、
各車輪の速度信号と前記減速度センサの出力とに基づいて各車輪の速度差と列車の減速度とを検出する検出ステップと、
前記速度差と前記減速度とに基づいて各車輪の滑走量を算出する第1の算出ステップと、
前記滑走量と、所定の減速度を得るためのブレーキ指令と、前記電磁弁部から出力され前記圧縮空気の圧力を示す信号と、前記ブレーキシリンダの圧力を示す信号とに基づいて、圧力制御信号を算出する第2の算出ステップと、
を含むことを特徴とする列車滑走制御方法。An electromagnetic valve part having a supply valve for supplying the supplied compressed air to the brake cylinder and an exhaust valve for regulating the supplied compressed air;
A relay valve that outputs the pressure of the brake cylinder according to the compressed air supplied from the electromagnetic valve unit;
A deceleration sensor that detects the deceleration of the train;
A train run control method applicable to a train run control device equipped with
A detection step of detecting a speed difference of each wheel and a deceleration of the train based on a speed signal of each wheel and an output of the deceleration sensor;
A first calculation step of calculating a sliding amount of each wheel based on the speed difference and the deceleration;
Based on the sliding amount, a brake command for obtaining a predetermined deceleration, a signal indicating the pressure of the compressed air output from the electromagnetic valve unit, and a signal indicating the pressure of the brake cylinder, a pressure control signal A second calculating step for calculating
A train sliding control method comprising:
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