KR20170110117A - 철도 차량용 브레이크 시스템 - Google Patents

철도 차량용 브레이크 시스템 Download PDF

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KR20170110117A
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electric control
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히로시 야마다
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미쓰비시덴키 가부시키가이샤
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Abstract

BCU(10a, 10b) 중 일방에 있어서 이상이 발생했을 경우에는, 이상이 발생해 있지 않은 BCU(10a, 10b)가, 이상이 발생한 BCU(10a, 10b)의 제어 대상인 기계 브레이크(3a, 3b)의 제어를 행한다. 전기 제어부(11a)는 전기 제어부(11b)에 대한 브레이크 지령에 있어서 이상이 발생했을 경우에는, 전기 제어부(11a)가 브레이크 설정기(2)로부터 취득한 브레이크 지령을 전기 제어부(11b)에 보낸다. 전기 제어부(11b)는 그 브레이크 지령에 따른 조절 지령을 공기 제어부(12b)에 출력한다. 공기 제어부(12b)는 그 조절 지령에 따라 공기 압축기(4)로부터 공급되는 공기의 압력을 조절하여, 압력이 조절된 공기를 기계 브레이크(3b)에 출력한다.

Description

철도 차량용 브레이크 시스템
이 발명은 철도 차량용 브레이크 시스템에 관한 것이다.
철도 차량에 탑재되는 전기 지령식 브레이크 시스템이 구비하는 브레이크 제어 유닛은, 예를 들면 운전대에 마련된 브레이크 설정기로부터 전기적인 브레이크 지령을 취득한다. 브레이크 제어 유닛에 있어서, 전기 제어부(電制部)가 브레이크 지령에 따라 공기 제어부(空制部)에 마련된 밸브를 조절함으로써, 브레이크 제어 유닛의 제어 대상인 기계 브레이크가 가지는 브레이크 실린더의 공기압이 제어된다. 브레이크 실린더의 공기압에 따라 기계 브레이크가 작동하여, 차량의 브레이크력이 생긴다. 브레이크 제어 유닛에 있어서 이상(異常)이 발생했을 경우에는, 그 브레이크 제어 유닛의 제어 대상인 기계 브레이크에 있어서 필요한 브레이크력을 얻을 수가 없어서, 차량의 브레이크력이 저하해 버린다.
특허 문헌 1에 개시되는 철도 차량용 브레이크 제어 장치에 의하면, 어느 언더캐리지(undercarriage)에 탑재되는 브레이크 제어 장치가 가지는 제어부가 고장 혹은 그 브레이크 제어 장치의 회로 전원이 저하됐을 경우에도, 그 브레이크 제어 장치는 다른 언더캐리지에 탑재되는 브레이크 제어 장치로부터의 전원 공급에 의해, 상용 브레이크에 의한 브레이크 제어를 행한다.
특허 문헌 1: 국제 공개 제2010/046970호
특허 문헌 1에 개시되는 철도 차량용 브레이크 제어 장치는, 다른 언더캐리지에 탑재되는 브레이크 제어 장치로부터 전원의 공급을 받을 수 있지만, 예를 들면 중계 밸브의 이상과 같은 공기 제어부에 있어서의 이상 등에는 대응하지 못하여, 차량의 브레이크력이 저하되는 경우가 있다.
본 발명은 상술한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 보다 간이한 구성으로 브레이크 제어 유닛에 있어서 이상이 발생했을 경우에 있어서의 브레이크력의 저하를 억제하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 철도 차량용 브레이크 시스템은, 유체(流體)에 의해서 작동하는 복수의 기계 브레이크를 각각 제어하는 복수의 브레이크 제어 유닛 및 이상 검지부를 구비한다. 이상 검지부는 브레이크 제어 유닛에 있어서의 이상을 검지한다. 복수의 브레이크 제어 유닛은 각각, 전기 제어부 및 압력 조절부를 구비한다. 전기 제어부는 브레이크 지령을 취득하고, 브레이크 지령에 따라서, 유체의 압력에 대한 조절 지령을 출력한다. 압력 조절부는 조절 지령에 따라 밸브를 조절함으로써 유체원으로부터 공급되는 유체의 압력을 조절하여, 압력이 조절된 유체를 출력한다. 이상 검지부가 이상을 검지했을 경우에는, 이상이 발생한 브레이크 제어 유닛의 제어 대상인 기계 브레이크의 제어를 행하도록 정해진 이상이 발생해 있지 않은 브레이크 제어 유닛이, 이상이 발생한 브레이크 제어 유닛의 제어 대상인 기계 브레이크의 제어를 행한다.
본 발명에 의하면, 브레이크 제어 유닛에 있어서의 이상이 발생했을 경우에, 이상이 발생한 브레이크 제어 유닛의 제어 대상인 기계 브레이크의 제어를 행하도록 정해진 이상이 발생해 있지 않은 브레이크 제어 유닛이, 이상이 발생한 브레이크 제어 유닛의 제어 대상인 기계 브레이크의 제어를 행함으로써, 보다 간이한 구성으로 브레이크 제어 유닛에 있어서 이상이 발생했을 경우에 있어서의 브레이크력의 저하를 억제하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 따른 철도 차량용 브레이크 시스템의 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 2는 실시 형태 1에 따른 철도 차량용 브레이크 시스템의 상세한 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태 2에 따른 철도 차량용 브레이크 시스템의 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 4는 실시 형태 2에 따른 철도 차량용 브레이크 시스템의 상세한 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시 형태 3에 따른 철도 차량용 브레이크 시스템의 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 6은 실시 형태 3에 따른 철도 차량용 브레이크 시스템의 상세한 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 7은 본 발명의 실시 형태에 따른 철도 차량용 브레이크 시스템의 다른 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 실시 형태에 따른 철도 차량용 브레이크 시스템의 다른 상세한 구성예를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한 도면 중, 동일 또는 동등한 부분에는 동일한 부호를 부여한다.
(실시 형태 1)
도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 따른 철도 차량용 브레이크 시스템의 구성예를 나타내는 블록도이다. 실시 형태 1에 따른 철도 차량용 브레이크 시스템(1)(이하, 브레이크 시스템(1)이라고 함)은 브레이크 지령을 취득하고, 취득한 브레이크 지령에 따라서, 유체에 의해서 작동하는 기계 브레이크(3a, 3b)를 제어한다. 실시 형태 1의 예에서는, 브레이크 시스템(1)은, 예를 들면 운전대에 마련되는 브레이크 설정기(2)로부터 브레이크 지령을 취득한다. 브레이크 시스템(1)은 압력이 조절된 유체를 기계 브레이크(3a, 3b)가 가지는 브레이크 실린더에 공급함으로써, 철도 차량의 브레이크 제어를 행한다. 유체는, 예를 들면 공기나 기름이다. 본 실시 형태 1에 있어서는, 유체로서 공기를 이용한다. 도 1에 있어서, 실선으로 접속되는 브레이크 시스템(1)의 각 부의 사이 및 공기 압축기(4)와 브레이크 시스템(1)의 각 부의 사이는, 모두 공기 배관으로 접속되어 있다. 도 1에 있어서, 점선의 화살표는 전기 신호를 나타내고, 점선의 화살표로 접속되는 브레이크 시스템(1)의 각 부의 사이 및 브레이크 설정기(2)와 브레이크 시스템(1)의 각 부의 사이는, 모두 전기 회로로 접속되어 있다.
브레이크 시스템(1)은 도 1에 있어서 일점 쇄선으로 나타내지는, BCU(Brake Control Unit：브레이크 제어 유닛)(10a, 10b)를 구비한다. BCU(10a, 10b) 중 일방에 있어서 이상이 발생했을 경우에는, 이상이 발생해 있지 않은 BCU(10a, 10b)가, 이상이 발생한 BCU(10a, 10b)의 제어 대상인 기계 브레이크(3a, 3b)의 제어를 행한다. 예를 들면 BCU(10a)에 있어서 이상이 발생했을 경우에는, BCU(10b)가 기계 브레이크(3a)의 제어를 행한다. BCU(10a, 10b) 중 일방에 있어서 이상이 발생했을 경우에, BCU(10a, 10b) 중 타방이, 기계 브레이크(3a, 3b) 양방의 제어를 행함으로써, BCU(10a, 10b) 중 일방에 이상이 생겼을 경우에도 브레이크력의 저하가 억제된다.
BCU(10a, 10b)의 구성은 같고, BCU(10a, 10b)는 각각, 브레이크 지령에 따라서, 공기의 압력의 조절 지령을 출력하는 전기 제어부(11a. 11b) 및 그 조절 지령에 따라 밸브를 조절함으로써 공기 압축기(4)로부터 공급되는 공기의 압력을 조절하여, 압력이 조절된 공기를 기계 브레이크(3a, 3b)에 출력하는 공기 제어부(12a, 12b)를 구비한다. 공기 제어부(12a, 12b)는 압력 조절부로서 기능한다. 전기 제어부(11a. 11b)는 CPU(Central Processing Unit) 및 내부 메모리 등으로 구성되는 프로세서, 및 RAM(Random Access Memory) 및 플래쉬 메모리 등으로 구성되는 메모리를 구비한다. 전기 제어부(11a. 11b)는 메모리에 기억되어 있는 제어 프로그램을 실행하여, 브레이크 지령에 따른 필요한 브레이크력의 연산, 및 필요한 브레이크력에 따른 조절 지령의 생성 등을 행한다.
브레이크 시스템(1)은 BCU(10a, 10b)에 있어서의 이상을 검지하는 이상 검지부를 구비한다. 실시 형태 1에 따른 브레이크 시스템(1)에 있어서는, 이상 검지부는 BCU(10a, 10b)에 대한 브레이크 지령에 있어서의 이상을 검지한다. 이상 검지부가 BCU(10a, 10b) 중 일방에 대한 브레이크 지령에 있어서의 이상을 검지했을 경우에, BCU(10a, 10b) 중 타방이, 이상이 발생한 BCU(10a, 10b) 중 일방의 제어 대상인 기계 브레이크(3a, 3b)의 제어를 행한다. 실시 형태 1의 예에서는, 그 BCU(10a, 10b) 중 타방이 이상이 발생한 BCU(10a, 10b) 중 일방에 브레이크 지령을 보내고, 그 브레이크 지령에 기초하여 이상이 발생한 BCU(10a, 10b) 중 일방의 제어 대상인 기계 브레이크(3a, 3b)의 제어가 행해진다.
실시 형태 1에 있어서는, 전기 제어부(11a. 11b)가, 전기 제어부(11a. 11b)에 대한 브레이크 지령에 있어서의 이상을 검지하는 이상 검지부로서의 기능을 가진다. 예를 들면, 전기 제어부(11a. 11b)는 각각, 브레이크 설정기(2)로부터 브레이크 지령을 취득하고, 그 브레이크 지령에 있어서의 이상을 검지했을 경우에, 브레이크 지령에 있어서의 이상의 발생을 서로 통지한다. 또 전기 제어부(11a)는 전기 제어부(11a. 11b)에 대한 브레이크 지령에 있어서 이상이 발생했는지 여부를 판단하고, 전기 제어부(11b)는 전기 제어부(11a. 11b)에 대한 브레이크 지령에 있어서 이상이 발생했는지 여부를 판단하도록 해도 된다. 전기 제어부(11a. 11b)는, 예를 들면 브레이크 지령이 나타내는 브레이크 지령치가 정해진 범위에 있지 않은 경우에, 브레이크 지령에 있어서 이상이 발생했다고 판단한다. 그 정해진 범위는 설계에 따라 정해지며, 예를 들면 브레이크 지령치가 취할 수 있는 값의 범위이다. 또 예를 들면 브레이크 지령이 Ethernet(등록상표)으로 전송되는 경우, 전기 제어부(11a. 11b)는 브레이크 지령에 부가된 CRC(Cyclic Redundancy Check：순환 중복 검사) 등의 오류 검출 코드를 이용하여, 브레이크 지령에 있어서의 이상을 검지할 수 있다. 또 예를 들면, 전기 제어부(11a. 11b)는 브레이크 설정기(2)로부터의 브레이크 지령이 중단되고 나서 정해진 시간이 경과됐을 경우에, 브레이크 지령에 있어서 이상이 발생했다고 판단해도 된다. 그 시간은 임의로 정할 수 있다.
전기 제어부(11a)는 전기 제어부(11b)로부터 브레이크 지령에 있어서의 이상의 발생의 통지를 취득했을 경우에는, 전기 제어부(11a)가 브레이크 설정기(2)로부터 취득한 브레이크 지령을 전기 제어부(11b)에 보낸다. 전기 제어부(11b)는 전기 제어부(11a)로부터 취득한 브레이크 지령에 따른 조절 지령을 공기 제어부(12b)에 출력한다. 공기 제어부(12b)는 그 조절 지령에 따라 밸브를 조절해서, 공기 압축기(4)로부터 공급되는 공기의 압력을 조절하여, 압력이 조절된 공기를 기계 브레이크(3b)에 출력한다. 전기 제어부(11b)에 대한 브레이크 지령에 있어서 이상이 발생했을 경우에도, 전기 제어부(11a)로부터 보내진 브레이크 지령에 의해서, 기계 브레이크(3b)의 제어가 행해진다.
마찬가지로, 전기 제어부(11b)는 전기 제어부(11a)로부터 브레이크 지령에 있어서의 이상의 통지를 취득했을 경우에는, 전기 제어부(11b)가 브레이크 설정기(2)로부터 취득한 브레이크 지령을 전기 제어부(11a)에 보낸다. 전기 제어부(11a)는 전기 제어부(11b)로부터 취득한 브레이크 지령에 따른 조절 지령을 공기 제어부(12a)에 출력한다. 공기 제어부(12a)는 그 조절 지령에 따라 밸브를 조절해서, 공기 압축기(4)로부터 공급되는 공기의 압력을 조절하여, 압력이 조절된 공기를 기계 브레이크(3a)에 출력한다. 전기 제어부(11a)에 대한 브레이크 지령에 있어서 이상이 발생했을 경우에도, 전기 제어부(11b)로부터 보내진 브레이크 지령에 의해서, 기계 브레이크(3a)의 제어가 행해진다.
도 2는 실시 형태 1에 따른 철도 차량용 브레이크 시스템의 상세한 구성예를 나타내는 블록도이다. BCU(10a, 10b)의 구성은 같기 때문에, BCU(10a)의 구성에 대해 설명한다. 공기 제어부(12a)는 공기의 공급을 행하기 위한 전자(電磁) 밸브인 AV 전자 밸브(121a) 및 공기의 배출을 행하기 위한 전자 밸브인 RV 전자 밸브(122a)를 구비한다. AV 전자 밸브(121a)에는 공기 압축기(4)로부터 공기가 공급되고, AV 전자 밸브(121a) 및 RV 전자 밸브(122a)에 의해서 압력이 조절된 공기가 중계 밸브(123a)에 보내진다. 중계 밸브(123a)는 AV 전자 밸브(121a) 및 RV 전자 밸브(122a)에 의해서 압력이 조절된 공기의 압력에 따라서, 공기 압축기(4)로부터 공급되는 공기의 압력을 조절하여, 압력이 조절된 공기를 기계 브레이크(3a)가 가지는 브레이크 실린더로 출력한다. 브레이크 실린더에 공기가 공급되면, 예를 들면 제륜자(制輪子)가 차륜답면(wheel tread)에 밀어 붙여져서, 차량의 브레이크력이 생긴다.
압력 센서(124a)는 AV 전자 밸브(121a) 및 RV 전자 밸브(122a)에 의해서 압력이 조절된 공기의 압력을 검출하고, 그 압력을 나타내는 압력 피드백을 전기 제어부(11a)에 보낸다. 전기 제어부(11a)는 압력 피드백에 기초하여 AV 전자 밸브(121a) 및 RV 전자 밸브(122a)로의 조절 지령을 제어한다.
BCU(10a, 10b) 중 어느 것에 있어서도 이상이 발생해 있지 않은 경우에는, 전기 제어부(11a)는 브레이크 설정기(2)로부터 취득한 브레이크에 따라서, AV 전자 밸브(121a) 및 RV 전자 밸브(122a)에 조절 지령을 보내고, 전기 제어부(11b)는 브레이크 설정기(2)로부터 취득한 브레이크에 따라서, AV 전자 밸브(121b) 및 RV 전자 밸브(122b)에 조절 지령을 보낸다. 상기 조절 지령에 따라서, AV 전자 밸브(121a) 및 RV 전자 밸브(122a)에 의해서 압력이 조절된 공기가 기계 브레이크(3a)에 출력됨으로써, 기계 브레이크(3a)가 작동하여, 브레이크력이 얻어진다. 또 상기 조절 지령에 따라서, AV 전자 밸브(121b) 및 RV 전자 밸브(122b)에 의해서 압력이 조절된 공기가 기계 브레이크(3b)에 출력됨으로써, 기계 브레이크(3b)가 작동하여, 브레이크력이 얻어진다.
BCU(10a, 10b) 중 일방에 있어서 이상이 발생했을 경우의 브레이크 시스템(1)의 동작에 대해 설명한다. 예를 들면, 전기 제어부(11a)는, 브레이크 설정기(2)로부터의 브레이크 지령에 있어서의 이상을 검지했을 경우에는, 브레이크 지령에 있어서의 이상의 발생의 통지를 전기 제어부(11b)에 보낸다. 전기 제어부(11b)는 그 통지를 취득하고, 전기 제어부(11b)가 브레이크 설정기(2)로부터 취득한 브레이크 지령을 전기 제어부(11a)에 보낸다. 전기 제어부(11a)는 전기 제어부(11b)로부터 취득한 브레이크 지령에 따라서, AV 전자 밸브(121a) 및 RV 전자 밸브(122a)에 조절 지령을 보낸다. 전기 제어부(11a)에 대한 브레이크 지령에 있어서 이상이 발생했을 경우에도, 전기 제어부(11b)에 대한 브레이크 지령에 따른 조절 지령이 공기 제어부(12a)에 보내짐으로써, 기계 브레이크(3a)가 작동하여, 브레이크력의 저하가 억제된다.
마찬가지로, 전기 제어부(11b)는 브레이크 설정기(2)로부터의 브레이크 지령에 있어서의 이상을 검지했을 경우에는, 브레이크 지령에 있어서의 이상의 발생의 통지를 전기 제어부(11a)에 보낸다. 전기 제어부(11a)는 그 통지를 취득하여, 전기 제어부(11a)가 브레이크 설정기(2)로부터 취득한 브레이크 지령을 전기 제어부(11b)에 보낸다. 전기 제어부(11b)는 전기 제어부(11a)로부터 취득한 브레이크 지령에 따라서, AV 전자 밸브(121b) 및 RV 전자 밸브(122b)에 조절 지령을 보낸다. 전기 제어부(11b)에 대한 브레이크 지령에 있어서 이상이 발생했을 경우에도, 전기 제어부(11a)에 대한 브레이크 지령에 따른 조절 지령이 공기 제어부(12b)에 보내짐으로써, 기계 브레이크(3b)가 작동하여, 브레이크력의 저하가 억제된다.
전기 제어부(11a. 11b)의 일방에 대한 브레이크 지령에 있어서 이상이 발생했을 경우에도, 이상이 발생해 있지 않은 전기 제어부(11a. 11b)에 대한 브레이크 지령을 이용해서 브레이크 제어를 계속하여, 브레이크력의 저하를 억제하는 것이 가능해진다.
이상 설명한 것처럼, 본 실시 형태 1에 따른 브레이크 시스템(1)에 의하면, 보다 간이한 구성으로 브레이크 제어 유닛에 있어서 이상이 발생했을 경우에 있어서의 브레이크력의 저하를 억제하는 것이 가능해진다.
(실시 형태 2)
도 3은 본 발명의 실시 형태 2에 따른 철도 차량용 브레이크 시스템의 구성예를 나타내는 블록도이다. 실시 형태 1에 따른 브레이크 시스템(1)과 달리, 실시 형태 2에 따른 브레이크 시스템(1)에 있어서는, 공기 제어부(12a, 12b)는 각각, 전기 제어부(11a. 11b)의 양방에 전기적으로 접속된다. 실시 형태 2에 따른 브레이크 시스템(1)에 있어서는, 이상 검지부는 전기 제어부(11a. 11b)에 있어서의 이상을 검지한다. 실시 형태 2의 예에서는, 이상 검지부가 BCU(10a)가 가지는 전기 제어부(11a)에 있어서의 이상을 검지했을 경우에, BCU(10b)가 가지는 전기 제어부(11b)는 공기 제어부(12b)에 더하여 공기 제어부(12a)의 제어를 행한다. 또 이상 검지부가 BCU(10b)가 가지는 전기 제어부(11b)에 있어서의 이상을 검지했을 경우에, BCU(10a)가 가지는 전기 제어부(11a)는 공기 제어부(12a)에 더하여 공기 제어부(12b)의 제어를 행한다. 상술한 제어에 의해, BCU(10a, 10b) 중 일방에 있어서 이상이 발생했을 경우에, BCU(10a, 10b) 중 타방이, 기계 브레이크(3a, 3b)의 양방의 제어를 행하는 것이 가능해져, 브레이크력의 저하가 억제된다.
전기 제어부(11a. 11b)의 각각은, 전기 제어부(11a. 11b)에 있어서의 이상을 검지하는 이상 검지부로서의 기능을 가진다. 전기 제어부(11a. 11b)는 각각, 전기 제어부(11a. 11b)에 있어서의 이상을 검지했을 경우에, 이상의 발생을 서로 통지해도 된다. 또 전기 제어부(11a. 11b)는 정해진 간격으로 신호의 송수신을 행하고, 예를 들면 전기 제어부(11a)에 있어서 전기 제어부(11b)로부터 그 신호를 수신하지 않은 시간이 임계치 이상이 되었을 경우에, 전기 제어부(11a)는 전기 제어부(11b)에 있어서 이상이 발생했다고 판단해도 된다.
예를 들면, 전기 제어부(11a)는 CPU에 마련된 워치독(watchdog circuit) 회로를 이용하여 이상을 검지해도 되고, 메모리에 기억되어 있는 데이터에 대한 CRC 연산치와 메모리에 기억되어 있는 CRC값의 비교에 의한 메모리에 기억된 데이터의 정합성의 체크에 기초하여 이상을 검지해도 되고, 체커보드(checkerboard) 패턴이나 워크패스(walkpath) 등을 이용하여 RAM의 이상을 검지해도 된다. 또 예를 들면, 공기 제어부(12a)가 가지는 AV 전자 밸브(121a) 및 RV 전자 밸브(122a)의 각각의 제어 회로에 있어서, 기판상에 포토커플러 등의 피드백 회로를 마련하고, AV 전자 밸브(121a) 및 RV 전자 밸브(122a) 중 적어도 어느 것에 전력 공급이 되고 있지 않은 경우에, 전기 제어부(11a)에 있어서 이상이 발생했다고 판단해도 되고, 피드백 회로가 출력하는 피드백값과 전기 제어부(11a)가 출력하는 지령치의 차가 임계치 이상인 경우에, 전기 제어부(11a)에 있어서 이상이 발생했다고 판단해도 된다.
전기 제어부(11a)는 전기 제어부(11b)에 있어서 이상이 발생했을 경우에는, 전기 제어부(11a)가 브레이크 설정기(2)로부터 취득한 브레이크 지령에 따라 공기 제어부(12a, 12b)의 각각에 대한 조절 지령을 생성하여, 공기 제어부(12a, 12b)에 출력한다. 공기 제어부(12a, 12b)는 각각, 그 조절 지령에 따라 밸브를 조절해서, 공기 압축기(4)로부터 공급되는 공기의 압력을 조절하여, 압력이 조절된 공기를 기계 브레이크(3a, 3b)에 출력한다. 전기 제어부(11b)에 있어서 이상이 발생했을 경우에도, 전기 제어부(11a)가 공기 제어부(12b)에 조절 지령을 보냄으로써, 기계 브레이크(3b)의 제어가 행해진다. 또한 전기 제어부(11a)는, 전기 제어부(11b)에 있어서 이상이 발생했을 경우에, 전기 제어부(11b)가 브레이크 설정기(2)로부터 취득한 브레이크 지령에 따른 조절 지령을 공기 제어부(12b)에 출력해도 된다.
마찬가지로, 전기 제어부(11b)는, 전기 제어부(11a)에 있어서 이상이 발생했을 경우에는, 전기 제어부(11b)가 브레이크 설정기(2)로부터 취득한 브레이크 지령에 따라 공기 제어부(12a, 12b)의 각각에 대한 조절 지령을 생성하여, 공기 제어부(12a, 12b)에 출력한다. 공기 제어부(12a, 12b)는 각각, 그 조절 지령에 따라 밸브를 조절해서, 공기 압축기(4)로부터 공급되는 공기의 압력을 조절하여, 압력이 조절된 공기를 기계 브레이크(3a, 3b)에 출력한다. 전기 제어부(11a)에 있어서 이상이 발생했을 경우에도, 전기 제어부(11b)가 공기 제어부(12a)에 조절 지령을 보냄으로써, 기계 브레이크(3a)의 제어가 행해진다. 또한 전기 제어부(11b)는, 전기 제어부(11a)에 있어서 이상이 발생했을 경우에, 전기 제어부(11a)가 브레이크 설정기(2)로부터 취득한 브레이크 지령에 따른 조절 지령을 공기 제어부(12a)에 출력해도 된다.
도 4는 실시 형태 2에 따른 철도 차량용 브레이크 시스템의 상세한 구성예를 나타내는 블록도이다. 실시 형태 1의 구성에 더하여, BCU(10a, 10b)는 각각, 전환 회로(13a, 13b)를 구비한다. 전환 회로(13a, 13b)는, 예를 들면 릴레이 회로이다. 또 압력 센서(124a, 124b)는 각각, 압력 피드백을 전기 제어부(11a. 11b)의 양방에 보낸다.
전환 회로(13a)는 전기 제어부(11a. 11b)에 전기적으로 접속된다. 전환 회로(13a)는, 전기 제어부(11a)가 출력하는 AV 전자 밸브(121a) 및 RV 전자 밸브(122a)에 대한 조절 지령, 및 전기 제어부(11b)가 출력하는 AV 전자 밸브(121a) 및 RV 전자 밸브(122a)에 대한 조절 지령 중 어느 것을, AV 전자 밸브(121a) 및 RV 전자 밸브(122a)에 보낸다. 전환 회로(13a)의 출력의 전환은, 전기 제어부(11b)에 의해서 행해진다.
마찬가지로, 전환 회로(13b)는 전기 제어부(11a. 11b)에 전기적으로 접속된다. 전환 회로(13b)는, 전기 제어부(11a)가 출력하는 AV 전자 밸브(121b) 및 RV 전자 밸브(122b)에 대한 조절 지령, 및 전기 제어부(11b)가 출력하는 AV 전자 밸브(121b) 및 RV 전자 밸브(122b)에 대한 조절 지령 중 어느 것을, AV 전자 밸브(121b) 및 RV 전자 밸브(122b)에 보낸다. 전환 회로(13b)의 출력의 전환은, 전기 제어부(11a)에 의해서 행해진다.
BCU(10a, 10b) 중 어느 것에 있어서도 이상이 발생해 있지 않은 경우에는, 전환 회로(13a)는, 전기 제어부(11a)가 출력하는 AV 전자 밸브(121a) 및 RV 전자 밸브(122a)에 대한 조절 지령을 AV 전자 밸브(121a) 및 RV 전자 밸브(122a)에 보내고, 전환 회로(13b)는, 전기 제어부(11b)가 출력하는 AV 전자 밸브(121b) 및 RV 전자 밸브(122b)에 대한 조절 지령을 AV 전자 밸브(121b) 및 RV 전자 밸브(122b)에 보낸다. 상기 조절 지령에 따라서, AV 전자 밸브(121a) 및 RV 전자 밸브(122a)에 의해서 압력이 조절된 공기가 기계 브레이크(3a)에 출력됨으로써, 기계 브레이크(3a)가 작동하여, 브레이크력이 얻어진다. 또 상기 조절 지령에 따라서, AV 전자 밸브(121b) 및 RV 전자 밸브(122b)에 의해서 압력이 조절된 공기가 기계 브레이크(3b)에 출력됨으로써, 기계 브레이크(3b)가 작동하여, 브레이크력이 얻어진다.
BCU(10a, 10b) 중 일방에 있어서 이상이 발생했을 경우의 브레이크 시스템(1)의 동작에 대해 설명한다. 예를 들면, 전기 제어부(11a)는 이상을 검지했을 경우에는, 전기 제어부(11a)에 있어서의 이상의 발생의 통지를 전기 제어부(11b)에 보낸다. 전기 제어부(11b)는 그 통지를 취득하고, 전기 제어부(11b)가 취득한 브레이크 지령에 따른 AV 전자 밸브(121a) 및 RV 전자 밸브(122a)에 대한 조절 지령을 전환 회로(13a)에 보내고, 전환 회로(13a)가 그 조절 지령을 출력하도록, 전환 회로(13a)를 제어한다. 전환 회로(13a)는 전기 제어부(11b)로부터 취득한 조절 지령을 AV 전자 밸브(121a) 및 RV 전자 밸브(122a)에 보낸다. 전기 제어부(11b)는 압력 센서(124a)로부터 취득한 압력 피드백에 기초하여 AV 전자 밸브(121a) 및 RV 전자 밸브(122a)로의 조절 지령을 제어한다. 전기 제어부(11a)에 있어서 이상이 발생했을 경우에도, 전기 제어부(11b)가 출력하는 조절 지령이 공기 제어부(12a)에 보내짐으로써, 기계 브레이크(3a)가 작동하여, 브레이크력의 저하가 억제된다.
마찬가지로, 전기 제어부(11b)는 이상을 검지했을 경우에는, 전기 제어부(11b)에 있어서의 이상의 발생의 통지를 전기 제어부(11a)에 보낸다. 전기 제어부(11a)는 그 통지를 취득하고, 전기 제어부(11a)가 취득한 브레이크 지령에 따른 AV 전자 밸브(121b) 및 RV 전자 밸브(122b)에 대한 조절 지령을 전환 회로(13b)에 보내고, 전환 회로(13b)가, 전기 제어부(11a)가 출력하는 그 조절 지령을 출력하도록, 전환 회로(13b)를 제어한다. 전환 회로(13b)는 전기 제어부(11a)로부터 취득한 조절 지령을 AV 전자 밸브(121b) 및 RV 전자 밸브(122b)에 보낸다. 전기 제어부(11a)는 압력 센서(124b)로부터 취득한 압력 피드백에 기초하여 AV 전자 밸브(121b) 및 RV 전자 밸브(122b)로의 조절 지령을 제어한다. 전기 제어부(11b)에 있어서 이상이 발생했을 경우에도, 전기 제어부(11a)가 출력하는 조절 지령이 공기 제어부(12b)에 보내짐으로써, 기계 브레이크(3b)가 작동하여, 브레이크력의 저하가 억제된다.
전기 제어부(11a. 11b) 중 일방에 있어서 이상이 발생했을 경우에도, 이상이 발생해 있지 않은 전기 제어부(11a. 11b)가 출력하는 조절 지령을 이용하여 브레이크 제어를 계속하여, 브레이크력의 저하를 억제하는 것이 가능해진다.
이상 설명한 것처럼, 본 실시 형태 2에 따른 브레이크 시스템(1)에 의하면, 보다 간이한 구성으로 브레이크 제어 유닛에 있어서 이상이 발생했을 경우에 있어서의 브레이크력의 저하를 억제하는 것이 가능해진다.
(실시 형태 3)
도 5는 본 발명의 실시 형태 3에 따른 철도 차량용 브레이크 시스템의 구성예를 나타내는 블록도이다. 실시 형태 1, 2에 따른 브레이크 시스템(1)과 달리, 실시 형태 3에 따른 브레이크 시스템(1)에 있어서는, BCU(10a, 10b)는 각각 전환 밸브(14a 14b)를 구비한다. 전환 밸브(14a 14b)는 각각, 공기 제어부(12a, 12b)의 양방으로부터 공기의 공급을 받고, 전환 밸브(14a 14b)의 출력의 제어는, 전기 제어부(11a. 11b)에 의해서 행해진다. 실시 형태 3에 따른 브레이크 시스템(1)에 있어서는, 이상 검지부는, 공기 제어부(12a, 12b)에 있어서의 이상을 검지한다. 실시 형태 3의 예에서는, 이상 검지부가 BCU(10a)가 가지는 공기 제어부(12a)에 있어서의 이상을 검지했을 경우에, BCU(10b)가 가지는 전기 제어부(11b)는, 전환 밸브(14a)가 공기 제어부(12b)의 출력을 출력하도록 제어를 행한다. 또 이상 검지부가 BCU(10b)가 가지는 공기 제어부(12b)에 있어서의 이상을 검지했을 경우에, BCU(10a)가 가지는 전기 제어부(11a)는, 전환 밸브(14b)가 공기 제어부(12a)의 출력을 출력하도록 제어를 행한다. 상술한 제어에 의해, BCU(10a, 10b) 중 일방에 있어서 이상이 발생했을 경우에, BCU(10a, 10b) 중 타방이, 기계 브레이크(3a, 3b)의 양방의 제어를 행하는 것이 가능해져, 브레이크력의 저하가 억제된다.
도 6은 실시 형태 3에 따른 철도 차량용 브레이크 시스템의 상세한 구성예를 나타내는 블록도이다. 실시 형태 1의 구성에 더하여, BCU(10a, 10b)는 각각, 전환 밸브(14a 14b) 및 전자 밸브(15a 15b)를 구비한다.
전기 제어부(11a. 11b)는 공기 제어부(12a, 12b)에 있어서의 이상을 검지하는 이상 검지부로서의 기능을 가진다. 실시 형태 3에 있어서는, 전기 제어부(11a)는 공기 제어부(12b)에 있어서의 이상을 검지하는 이상 검지부로서의 기능을 가지고, 전기 제어부(11b)는 공기 제어부(12a)에 있어서의 이상을 검지하는 이상 검지부로서의 기능을 가진다. 전기 제어부(11a)는, 예를 들면, 전기 제어부(11b)로부터 취득한 브레이크 지령에 따른 브레이크압과 압력 센서(124b)로부터 취득한 압력의 차가 임계치 이상인 경우에, 공기 제어부(12b)에 있어서 이상이 발생했다고 판단한다. 또한 전기 제어부(11a)는 공기 제어부(12a)에 있어서의 이상을 검지하는 이상 검지부로서의 기능을 가지고, 전기 제어부(11b)는 공기 제어부(12b)에 있어서의 이상을 검지하는 이상 검지부로서의 기능을 가져도 된다. 그 경우, 전기 제어부(11a. 11b)는 각각, 공기 제어부(12a, 12b)에 있어서의 이상을 검지했을 경우에, 이상의 발생을 서로 통지해도 된다.
전환 밸브(14a)는 중계 밸브(123a, 123b)에 접속된다. 전자 밸브(15a)는 전기 제어부(11b)로부터의 전환 지령에 따라서, 전환 밸브(14a)의 출력을 전환한다. 전환 밸브(14b)는 중계 밸브(123a, 123b)에 접속된다. 전자 밸브(15b)는 전기 제어부(11a)로부터의 전환 지령에 따라서, 전환 밸브(14b)의 출력을 전환한다. 또한 전자 밸브(15a)는 전기 제어부(11a)로부터의 전환 지령에 따라서, 전환 밸브(14a)의 출력을 전환해도 되고, 전자 밸브(15b)는 전기 제어부(11b)로부터의 전환 지령에 따라서, 전환 밸브(14b)의 출력을 전환해도 된다.
BCU(10a, 10b) 중 어느 것에 있어서도 이상이 발생해 있지 않은 경우에는, 전환 밸브(14a)는 중계 밸브(123a)로부터 보내지는 공기를 출력하고, 전환 밸브(14b)는 중계 밸브(123b)로부터 보내지는 공기를 출력한다. 전환 밸브(14a, 14b)로부터 기계 브레이크(3a, 3b)에 공기가 출력됨으로써, 기계 브레이크(3a, 3b)가 작동하여, 브레이크력이 얻어진다.
BCU(10a, 10b) 중 일방에 있어서 이상이 발생했을 경우의 브레이크 시스템(1)의 동작에 대해 설명한다. 예를 들면, 전기 제어부(11a)는, 공기 제어부(12b)에 있어서의 이상을 검지했을 경우에는, 전자 밸브(15b)에 전환 지령을 보낸다. 전자 밸브(15b)는, 전환 밸브(14b)가 중계 밸브(123a)로부터 보내지는 공기를 출력하도록, 전환 밸브(14b)를 전환한다. 공기 제어부(12b)에 있어서 이상이 발생했을 경우에도, 중계 밸브(123a)가 출력하는 공기가 전환 밸브(14b)로부터 기계 브레이크(3b)에 출력됨으로써, 기계 브레이크(3b)가 작동하여, 브레이크력의 저하가 억제된다.
마찬가지로, 전기 제어부(11b)는 공기 제어부(12a)에 있어서의 이상을 검지했을 경우에는, 전자 밸브(15a)에 전환 지령을 보낸다. 전자 밸브(15a)는, 전환 밸브(14a)가 중계 밸브(123b)로부터 보내지는 공기를 출력하도록, 전환 밸브(14a)를 전환한다. 공기 제어부(12a)에 있어서 이상이 발생했을 경우에도, 중계 밸브(123b)가 출력하는 공기가 전환 밸브(14a)로부터 기계 브레이크(3a)에 출력됨으로써, 기계 브레이크(3a)가 작동하여, 브레이크력의 저하가 억제된다.
공기 제어부(12a, 12b) 중 일방에 있어서 이상이 발생했을 경우에도, 이상이 발생해 있지 않은 공기 제어부(12a, 12b)가 출력하는 공기가 전환 밸브(14a, 14b)를 통해서 기계 브레이크(3a, 3b)에 보내짐으로써 브레이크 제어를 계속하여, 브레이크력의 저하를 억제하는 것이 가능해진다.
이상 설명한 것처럼, 본 실시 형태 3에 따른 브레이크 시스템(1)에 의하면, 보다 간이한 구성으로 브레이크 제어 유닛에 있어서 이상이 발생했을 경우에 있어서의 브레이크력의 저하를 억제하는 것이 가능해진다.
본 발명의 실시 형태는 상술한 실시 형태로 한정되지 않는다. 상술한 실시 형태 중 복수의 형태를 임의로 조합한 것으로 구성해도 된다. 즉, 실시 형태 1 및 2에 따른 브레이크 시스템(1)을 조합해도 되고, 실시 형태 1 및 3에 따른 브레이크 시스템(1)을 조합해도 되고, 실시 형태 2 및 3에 따른 브레이크 시스템(1)을 조합해도 되고, 실시 형태 1 내지 3에 따른 브레이크 시스템(1)을 조합해도 된다.
도 7은 본 발명의 실시 형태에 따른 철도 차량용 브레이크 시스템의 다른 구성예를 나타내는 블록도이다. 도 8은 본 발명의 실시 형태에 따른 철도 차량용 브레이크 시스템의 다른 상세한 구성예를 나타내는 블록도이다. 도 7 및 도 8에 나타내는 브레이크 시스템(1)은, 실시 형태 1 내지 3에 따른 브레이크 시스템(1)을 조합한 것이다. 그 브레이크 시스템(1)에 있어서는, 전기 제어부(11a)에 대한 브레이크 지령, 전기 제어부(11a) 및 공기 제어부(12a) 중 어느 것에 이상이 발생했을 경우에도, BCU(10b)에 의해서, BCU(10a)의 제어 대상인 기계 브레이크(3a)의 제어가 행해진다. 또 전기 제어부(11b)에 대한 브레이크 지령, 전기 제어부(11b) 및 공기 제어부(12b) 중 어느 것에 이상이 발생했을 경우에도, BCU(10a)에 의해서, BCU(10b)의 제어 대상인 기계 브레이크(3b)의 제어가 행해진다. 그 때문에, 브레이크력의 저하를 억제하는 것이 가능해진다.
브레이크 시스템(1)이 구비하는 BCU의 수는 2개로 한정되지 않는다. 또 브레이크 시스템(1)이 3 이상의 BCU를 구비하는 경우로서, 통상은 각 BCU로의 브레이크 지령이 같은 경우에는, 전기 제어부는 2 이상의 다른 BCU에 포함되는 전기 제어부로부터 브레이크 지령을 취득하고, 다른 브레이크 지령의 각각과의 차가 임계치 이상인 브레이크 지령이 있는 경우에는, 그 브레이크 지령에 있어서의 이상을 검지할 수 있다. 브레이크 시스템(1)이 3 이상의 BCU를 구비하는 경우에, 각 BCU에 있어서 이상이 발생했을 경우에, 이상이 발생한 BCU의 제어 대상인 기계 브레이크의 제어를 행하는 BCU를 정하는 방식은 임의이다. 예를 들면, 제1 BCU에 있어서 이상이 발생했을 경우에는, 제2 BCU가 제1 BCU의 제어 대상인 기계 브레이크의 제어를 행하고, 제2 BCU에 있어서 이상이 발생했을 경우에는, 제3 BCU가 제2 BCU의 제어 대상인 기계 브레이크의 제어를 행하도록 해도 된다.
BCU(10a, 10b)는 같은 차량에 마련되어도 되고, 다른 차량에 마련되어도 된다. BCU(10a, 10b)가 다른 차량에 마련되는 경우, 도 6 및 도 8에 나타내는 것처럼BCU(10a, 10b)의 사이를 접속하는 공기 배관에는 호스 등을 이용한다. 이상 검지부는, 예를 들면 모니터 기능이나, 브레이크 지령 등을 전달하는, 차량 정보 제어 장치가 행하도록 해도 된다. 예를 들면, 차량 정보 제어 장치는 전기 제어부(11a)에 있어서의 이상을 검지했을 경우에는, 이상의 발생의 통지를 전기 제어부(11b)에 보낸다.
상기 실시 형태는, 모두 본 발명의 취지의 범위 내에서 각종의 변형이 가능하다. 상기 실시 형태는 본 발명을 설명하기 위한 것이고, 본 발명의 범위를 한정하는 것을 의도한 것은 아니다. 본 발명의 범위는 실시 형태보다도 첨부한 청구항에 의해서 나타내진다. 청구항의 범위 내, 및 발명의 청구항과 균등한 범위에서 이루어진 각종 변형은 본 발명의 범위에 포함된다.
1: 브레이크 시스템 2 브레이크 설정기
3a, 3b: 기계 브레이크 4: 공기 압축기
10a, 10b: BCU 11a, 11b: 전기 제어부
12a, 12b: 공기 제어부 1a, 13b: 전환 회로
14a, 14b: 전환 밸브 15a, 15b: 전자 밸브
121a, 121b: AV 전자 밸브 122a, 122b: RV 전자 밸브
123a, 123b: 중계 밸브 124a, 124b: 압력 센서

Claims (4)

  1. 유체에 의해서 작동하는 복수의 기계 브레이크를 각각 제어하는 복수의 브레이크 제어 유닛을 가지는 철도 차량용 브레이크 시스템으로서,
    상기 브레이크 제어 유닛에 있어서의 이상을 검지하는 이상 검지부를 구비하고,
    상기 브레이크 제어 유닛은 각각,
    브레이크 지령을 취득하고, 상기 브레이크 지령에 따라서, 상기 유체의 압력에 대한 조절 지령을 출력하는 전기 제어부(電制部)와,
    상기 조절 지령에 따라 밸브를 조절함으로써 유체원으로부터 공급되는 상기 유체의 압력을 조절하여, 압력이 조절된 상기 유체를 출력하는 압력 조절부를 구비하고,
    상기 이상 검지부가 이상을 검지했을 경우에는, 이상이 발생한 상기 브레이크 제어 유닛의 제어 대상인 상기 기계 브레이크의 제어를 행하도록 정해진 이상이 발생해 있지 않은 상기 브레이크 제어 유닛이, 상기 이상이 발생한 브레이크 제어 유닛의 제어 대상인 상기 기계 브레이크의 제어를 행하는 철도 차량용 브레이크 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 이상 검지부가 상기 브레이크 제어 유닛이 가지는 상기 전기 제어부에 대한 브레이크 지령에 있어서의 이상을 검지했을 경우에는, 상기 이상이 발생해 있지 않은 브레이크 제어 유닛이 가지는 상기 전기 제어부는, 그 전기 제어부가 취득한 상기 브레이크 지령을, 상기 이상이 발생한 브레이크 제어 유닛이 가지는 상기 전기 제어부에 보내고,
    상기 이상이 발생한 브레이크 제어 유닛이 가지는 상기 전기 제어부는, 그 브레이크 지령에 따라서, 상기 조절 지령을 출력하는 철도 차량용 브레이크 시스템.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 압력 조절부는, 서로 다른 상기 브레이크 제어 유닛에 포함되는 복수의 상기 전기 제어부에 전기적으로 접속되고,
    상기 이상 검지부가 상기 브레이크 제어 유닛이 가지는 상기 전기 제어부에 있어서의 이상을 검지했을 경우에는, 상기 이상이 발생해 있지 않은 브레이크 제어 유닛이 가지는 상기 전기 제어부는, 상기 조절 지령을, 상기 이상이 발생한 브레이크 제어 유닛이 가지는 상기 압력 조절부에 출력하고,
    상기 이상이 발생한 브레이크 제어 유닛이 가지는 상기 압력 조절부는, 그 조절 지령에 따라 상기 밸브를 조절하는 철도 차량용 브레이크 시스템.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 브레이크 제어 유닛은 각각,
    서로 다른 상기 브레이크 제어 유닛에 포함되는 복수의 상기 압력 조절부에 접속되어, 상기 복수의 압력 조절부 중 어느 것이 출력하는, 상기 압력이 조절된 유체를 취득하여, 그 압력이 조절된 유체를 출력하는 전환 밸브를 구비하고,
    상기 이상 검지부가 상기 브레이크 제어 유닛이 가지는 상기 압력 조절부에 있어서의 이상을 검지했을 경우에는, 상기 이상이 발생해 있지 않은 브레이크 제어 유닛이 가지는 상기 전기 제어부는, 상기 이상이 발생한 브레이크 제어 유닛이 가지는 상기 전환 밸브가, 상기 이상이 발생해 있지 않은 브레이크 제어 유닛이 가지는 상기 압력 조절부가 출력하는 상기 압력이 조절된 유체를 출력하도록, 그 전환 밸브를 제어하는 철도 차량용 브레이크 시스템.
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