KR20000014876U - 2중구조의 제동제어장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은, 기관차의 전자제어식 제동제어장치에 관한 것으로, 특히 제동지령으로부터 제동관의 압력을 제어하기까지의 과정이 2중구조로 되어 있는 전자제어식 제동제어장치에 관한 것이다.

제동밸브(1), 제동제어장치(2), 아날로그 컨버터(3), 공기 스위칭 밸브(4)를 포함하는 제동장치에 있어서, 제2제동제어장치(2')와 제2아날로그 컨버터(3')를 1개씩 더 구비하여 상기 제동제어장치(2)가 고장났을때, 제2제동제어장치(2')와 제2아날로그 컨버터(3')가 작동하여 전체의 제동제어가 이루어진다.

따라서, 제동제어장치가 고장이 나더라도, 다른 제동제어장치가 자동적으로 작동하도록 하여, 전체 제동동작이 정상적으로 동작하게 함으로써, 제동제어의 신뢰성 및 안전성을 확보할 수 있게 한다.

Description

2중구조의 제동제어장치

본 고안은, 기관차의 전자제어식 제동제어장치에 관한 것으로, 특히 제동지령으로부터 제동관의 압력을 제어하기까지의 과정이 2중구조(redundancy)로 되어 있는 전자제어식 제동제어장치에 관한 것이다.

최근, 제동장치의 전자제어화가 발전됨에 따라 기관차의 제동장치도 전자제어식 제동제어장치로 발전되고 있다.

현재 운행되고 있는 국내의 디젤기관차, 전동차 및 전기기관차의 제동장치는 기관사의 제동지령에 대해 밸브의 기계적 작동 또는 전기지령에 의하여 제동제어가 이루어지게 되어 있다.

밸브의 기계적 작동에 의해 제동 제어되는 디젤기관차에 있어서, 기관사가 제동핸들로 제동지령을 내리면 제동밸브에서 제동관 압력의 파이로트 압력을 발생시켜 이 압력이 증폭되어 차량 전체의 압력(Break Pressure; BP)으로 된다. 이 제동관압력은 운전중에는 일정압력으로 유지되지만, 제동작동시 이 압력은 일정 비율에 따라 소정의 값으로 감압되고, 각 객차/화차(이하, 차량이라 한다)에서 제동관압력의 감압에 대한 반비례 관계로 제동통 압력을 발생시켜 제동하게 된다.

또, 도 1에서 나타낸 종래의 전기지령에 의해 제동제어되는 기관차의 제동제어장치에 대한 블록도를 참고로 설명한다.

제동 메커니즘은 기관사가 제동밸브(1)를 통해 제동지령을 내리면 전기적 신호(제동 신호)가 발생하며 이 신호는 ESRA 버스를 통해 제동제어장치(Brake Control Unit; 2)로 전송되고 이 제동제어장치(2)는 상기 제동신호를 해석하여 아날로그 컨버터(Analogue Converter; 3)로 전송하며 이 아날로그 컨버터(3)는 공기 스위칭 밸브(4)를 조절하여 수신된 전기적 신호에 대응하는 공기압력을 발생시키고 이 압력이 릴레이 밸브(Relay Valve; 5)에서 증폭되어 차량 전체의 제동관 압력을 형성하게 된다. 상기 형성된 제동관 압력은 운전중에는 일정압력을 항상 유지하게 된다, 그러나 제동작동시 이 압력은 일정 비율에 따라 소정의 값으로 감압되고, 각 차량의 탑재된 분배 밸브(7)에서는 상기 제동관압력의 감압에 대한 반비례 관계로 압력을 승압시키며 다음의 중계 밸브(8)에서 압력을 증폭시켜 제동력을 체결하는 구조로 되어 있다.

상기와 같은 종래의 제동장치에 있어서는, 제동지령으로부터 제동관의 압력을 제어하는 과정중 제동제어장치가 작동 불능이 되거나 고장이 나면, 기관차의 신뢰성과 안정성을 확보할 수 없다는 문제점이 있었다.

기관차의 제동제어장치는 신뢰성과 안전성을 확보하기 위해 전자제어화되어 왔는데, 제동지령으로부터 제동관의 압력을 제어하는 과정의 신뢰성을 확보하기 위해, 만일의 경우를 대비하여 상기 제동제어장치가 자동적으로 전환 가능한 2개의 루트를 통해 이루어짐으로서 안전성을 확보할 수 있다.

도 1은 종래의 제동제어장치의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 2는 본 발명에 따른 제동제어장치의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 3은 제1제동제어장치(2)가 고장났을 경우, 제2제동제어장치(2')로 절환하기 위한 구성을 설명하는 블록도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 --- 제동밸브, 2, 2' --- 제동제어장치,

3, 3' --- 아날로그 컨버터, 4 --- 공기 스위칭 밸브,

5 --- 릴레이 밸브, 7 --- 분배 밸브,

8 --- 중계 밸브, 9 --- 고장감지부,

10 --- 릴레이 구동부, 11, 11' --- 전원부,

12, 12' --- 릴레이 스위칭부.

본 발명의 제1특징은, 제동밸브(1), 제1제동제어장치(2), 아날로그 컨버터(3), 공기 스위칭 밸브(4)를 포함하는 제동장치에 있어서, 제2제동제어장치(2')와 제2아날로그 컨버터(3')를 1개씩 더 구비하여 상기 제동제어장치(2)가 고장났을때, 제2제동제어장치(2')와 제2아날로그 컨버터(3')가 작동하여 전체의 제동제어가 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제2특징은, 고장감지부(9)와, 릴레이 구동부(10) 및 릴레이 스위칭부(12)를 더 구비하고, 상기 고장감지부(9)에서 제동제어장치(2)의 고장을 감지하고 상기 릴레이 구동부(10)에 신호를 전송하여 상기 릴레이 스위칭부(12)를 구동시킴으로써, 상기 제동제어장치(2)가 고장났을 경우, 제2제동제어장치(2')를 작동시키는 것을 특징으로 한다.

(실시예)

이하, 첨부된 예시도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 전자제어식 제동장치의 구성을 나타낸 블록도이다. 다만 도 1에 나타낸 종래의 전자제어식 제동장치의 구성과 동일한 부분에서는 동일한 부호를 붙이고, 여기에서는 다른 부분을 중심으로 설명한다.

도 2에 나타낸 2중구조의 제동장치는, 제동밸브(1), 1쌍의 제동제어장치(2, 2'), 1쌍의 아날로그 컨버터(3, 3'), 공기 스위칭 밸브(4), 릴레이 밸브(5)와 제동밸브(1)의 신호를 제동제어장치로 전송하는 ESRA 버스(b1, b2)를 구비하고, 또 상기 릴레이 밸브에서 발생된 압력을 각 차량으로 공급하는 제동관과 각 차량의 분배밸브(7), 중계 밸브(8)를 포함한다.

상기 구성에서, 제동제어장치(2, 2'), 아날로그 컨버터(3, 3') 및 ESRA 버스가 2개씩으로 구성됨으로써 본 발명의 특징인 2중구조의 제어계통을 갖는다. 그 외의 구성 및 각 구성의 동작은 도 1을 기초로 설명한 종래기술의 동작과 동일하므로 생략한다.

이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 상기 2중구조의 제어체계가 어떻게 이용되고 변환되는지 설명한다.

도 3은 제동제어장치(2)가 고장났을 경우, 제2제동제어장치(2')로 절환하기 위한 구성을 설명하는 블록도이다.

도 3에서 나타낸 바와 같이 전원부(11, 11')는 릴레이 스위칭부(12, 12')를 매개로 제동제어장치(2, 2')로 전원을 공급한다.

제동제어장치(2)가 정상적으로 작동할 때에는, 도 2에 나타낸 바와 같이 제동제어장치(2), 아날로그 컨버터(3)를 매개로 제동밸브(1)의 작동이 공기 스위칭 밸브(4)로 연계되게 된다.

그러나 제동제어장치(2)에 고장이 발생했을 경우 고장감지부(9)에서 이를 감지하여 릴레이 구동부(10)로 신호를 보내고, 릴레이 구동부(10)는 여자되어 스위칭부(12)를 오프시키고 스위칭부(12')를 온시켜 전원부(11')의 전원이 제동제어장치(2')로 공급되도록 한다.

따라서, 제동제어장치(2)가 고장났을 경우, 제동제어장치(2')가 구동되어 도 2에서 나타낸 바와 같이, 제동밸브(1)는 제동제어장치(2'), 아날로그 컨버터(3')를 매개로 공기 스위칭 밸브(4)와 연계된다.

또한, 본 고안은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 상기 실시형태에서는 기관차의 제동장치를 2중구조로 구성하는 예를 설명했지만, 본 고안은 이에 한정되지 않고, 안정성 및 신뢰성을 필요로 하는 제어체계 또는 신호체계에도 적용할 수 있는 것이다.

그 외, 본 발명의 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 2중구조의 제동장치는, 제동제어장치의 고장시, 다른 제동제어장치가 자동적으로 작동하도록 하여, 전체 제동동작이 정상적으로 동작하게 함으로써, 제동장치의 신뢰성 및 안전성을 확보할 수 있게 한다.

Claims (2)

1. 제동밸브(1), 제1제동제어장치(2), 제1아날로그 컨버터(3), 공기 스위칭 밸브(4)를 포함하는 제동장치에 있어서,

   제2제동제어장치(2')와 제2아날로그 컨버터(3')를 1개씩 더 구비하여 상기 제동제어장치(2)가 고장났을때, 제2제동제어장치(2')와 제2아날로그 컨버터(3')가 작동하여 전체의 제동제어가 이루어지는 것을 특징으로 하는 2중구조의 제동제어장치.
2. 제동밸브(1), 제1 및 제2제동제어장치(2), 제1 및 제2아날로그 컨버터(3), 공기 스위칭 밸브(4)를 포함하는 제동장치에 있어서,

   고장감지부(9)와, 릴레이 구동부(10) 및 릴레이 스위칭부(12, 12')를 더 구비하고,

   상기 고장감지부(9)는 제동제어장치(2)의 고장을 감지하여 고장신호를 상기 릴레이 구동부(10)로 전송하고,

   상기 릴레이 구동부(10)는 릴레이 스위칭부(12)를 소자시키고 릴레이 스위칭부(12')를 여자시키는 것을 특징으로 하는 2중구조의 제동제어장치.