WO2016181544A1 - 編成車両 - Google Patents

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WO2016181544A1
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brake
air pipe
air
locomotive
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賢人 澤田
古川　和彦
健太 小西
一任 是石
真 園
中山　要
Original Assignee
株式会社日立製作所
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE 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
    • B60T13/00—Transmitting 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
    • B60T13/10—Transmitting 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
    • B60T13/66—Electrical control in fluid-pressure brake systems
    • B60T13/665—Electrical control in fluid-pressure brake systems the systems being specially adapted for transferring two or more command signals, e.g. railway systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61H—BRAKES OR OTHER RETARDING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR RAIL VEHICLES; ARRANGEMENT OR DISPOSITION THEREOF IN RAIL VEHICLES
    • B61H13/00—Actuating rail vehicle brakes
    • B61H13/20—Transmitting mechanisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE 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
    • B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B60T17/18—Safety devices; Monitoring
    • B60T17/22—Devices for monitoring or checking brake systems; Signal devices
    • B60T17/228—Devices for monitoring or checking brake systems; Signal devices for railway vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a knitted vehicle (train) that can correspond to a self-running mode that operates with electric power obtained from an overhead line or a third rail in an electrified section and a towing mode that is towed by a locomotive in a non-electrified section.
  • train knitted vehicle
  • a brake rereading device that replaces the brake command from the locomotive may be mounted on the towed vehicle.
  • the brake pipe pressure (brake command) of the locomotive is connected to the brake reading device, and the brake reading device that receives the braking force of the locomotive matches the locomotive brake pipe pressure with the towed vehicle. It is a device that calculates (replaces) the force and transmits it as an electric signal to the brake control device of the towed vehicle.
  • Patent Document 1 discloses a brake replacement device mounted on a towed vehicle connected to a locomotive.
  • each vehicle of the towed vehicle is equipped with a brake control device for controlling a brake device provided in the vehicle, and these brake control devices are brake commands to be passed over the entire towed vehicle. Connected to the line.
  • the brake command from the brake handle of the driver's seat is transmitted to each brake control device through this brake command line.
  • the brake rereading device When the towed vehicle is towed by the locomotive and forwarded, the brake rereading device is loaded on the towed vehicle to which the locomotive is coupled (usually the leading vehicle having a driver's cab).
  • the brake replacement device loaded in the towed vehicle includes a brake pipe (air pipe) that inputs the locomotive brake command to the brake replacement device, and a brake command (electrical signal) that replaces the input locomotive brake command. Is connected to the brake command line of the towed vehicle.
  • the brake replacement device disclosed in Patent Document 1 is not a device that is permanently installed in the towed vehicle, a train that has failed in the brake replacement device, such as when there is a situation of being pulled by a locomotive due to a vehicle failure or the like. They had to be transported to the vehicle and loaded onto the broken train. For this reason, there is a problem that it is difficult to promptly transfer a failed vehicle to a detention line or the like that does not hinder the operation of other vehicles.
  • the self-propelled mode and the towing mode are switched with a simpler configuration without preparing a brake rereading device that reads a brake command from the locomotive and transmits it to the towed vehicle.
  • a knitted vehicle that can be used.
  • the present invention has been made in view of the above points, and intends to propose a trained vehicle that transmits a locomotive brake command to a brake control device of a towed vehicle with a simple and low-cost configuration.
  • a first air pipe that is drawn through the entire formation vehicle, a second air pipe that transmits a brake command of the towing vehicle, and a brake that controls the brake of the formation vehicle.
  • a knitted vehicle including a control device, wherein the knitted vehicle includes the first air pipe, the second air pipe, an aeroelectric converter that is provided in the brake control device and converts air pressure into an electrical signal.
  • a knitted vehicle is provided, characterized in that it comprises a three-way valve connecting the two.
  • the railway vehicle 1 has two traveling modes, a self-propelled mode and a traction mode.
  • the self-running mode is a mode in which the vehicle travels on its own by the electric power from the overhead line 2 via the current collector 4 or the electric power from the third rail provided along the track.
  • the self-propelled mode includes a case where the vehicle travels with electric power generated by the generator unit 24 mounted on the railway vehicle 1.
  • the traction mode is a mode in which the vehicle is mainly towed by a locomotive in a non-electrified section. Note that the traction mode is mainly when traveling in a non-electrified section, but may be in the traction mode in an electrified section.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a railway vehicle in a normal self-propelled mode. As shown in FIG. 1, the railway vehicle 1 includes a leading vehicle 1a having a driver's seat and a plurality of intermediate vehicles 1b connected between the leading vehicles 1a.
  • a current collector 4 for obtaining electric power from the overhead line 2 and an air conditioner 6 for supplying conditioned air to the cabin are mounted.
  • an auxiliary power supply that supplies power to service equipment such as broadcasting equipment and an air conditioner 6, a main transformer 12 that converts the voltage of power obtained from the overhead line 2, a door that operates with air pressure,
  • An air compressor 16 that produces compressed air to be supplied to the brake cylinder 70, an air tank 18 (not shown), a brake control device 40 (not shown), and the like are provided.
  • An air conditioner 6 is provided on the roof of the intermediate vehicle 1b.
  • the generator unit 24 that operates the generator with the output of the internal combustion engine to generate electric power, the overhead line 2 or the voltage of the electric power generated by the generator unit 24 and A main converter 14 and a brake controller 41 (not shown) that drive the main motor mounted on the carriage by controlling the frequency are provided.
  • FIG. 2 is an air piping system diagram in the normal self-propelled mode of the railway vehicle. All the vehicles including the leading vehicle 1a and the intermediate vehicle 1b constituting the railway vehicle 1 include an air pipe 100.
  • the air pipe 100 of each vehicle is connected by a connecting pipe 101 at a connecting portion of the vehicle and the vehicle, and the air pipe 100 is drawn from both the leading vehicles 1a to all the vehicles of the intermediate vehicle 1b.
  • An air compressor 16 and an air tank 18 are connected to the air pipe 100, and the air pipe 100 is filled with predetermined pressure air.
  • the pressurized air that fills the air pipe 100 is supplied to devices that operate with pressurized air, such as the brake cylinder 70, an air spring (not shown), and a side sliding door (not shown).
  • the air pipe 100 may be referred to as an original use pipe, a main reservoir pipe (MR pipe), or the like.
  • a pressure switch is connected to the air pipe 100. When the air pressure in the air pipe 100 becomes equal to or lower than the predetermined pressure, the pressure switch activates the air compressor 16 and the air pressure in the air pipe 100 is maintained at the predetermined pressure.
  • a brake control device 40 and a brake control device 41 that control the brakes of each vehicle are connected to the air pipe 100 via an air pipe.
  • a brake cylinder 70 is connected to the brake control device 40 and the brake control device 41 via an air pipe.
  • the brake control device 40 and the brake control device 41 are provided with a communication unit 220 that receives a brake command and a control unit 230 that controls the braking force of the brake cylinder 70 based on the communication unit 220.
  • the brake control device 40 provided in the leading vehicle 1a includes an aeroelectric converter 210 that converts air pressure into an electrical signal proportional to the pressure.
  • a brake handle (brake valve) 30 provided in the driver's seat of the leading vehicle 1a and a communication unit 220 built in the brake control device 40 are connected by a transmission line 32 that transmits a brake command from the brake handle 30 to the communication unit 220.
  • the Each brake control device 40 and the communication unit 220 of the brake control device 41 are connected by a transmission line 52 that runs through the entire length of the railway vehicle 1.
  • the railway vehicle 1 is equipped with a train information management device 50 that collectively manages the power running and brake commands of the railway vehicle 1, the operation control of the generator unit 24 and the air conditioner 6, and the in-vehicle guidance display device.
  • Each train information management device 50 is connected by a transmission line 52.
  • a monitoring device 60 connected to the transmission line 52 is provided in the crew room of the leading vehicle 1a or some intermediate vehicles 1b. The crew can obtain information such as the operating state of each device and the pressure of the air pipe 100 via the display screen of the monitor device 60.
  • a three-way valve (three-way switching cock) 200 that selects either one of the two systems on the input side and outputs it to the system on the output side is connected to the air pipe 100 of the leading vehicle 1a via an air pipe.
  • One of the two systems on the input side connected to the three-way valve 200 is the air pipe 100, and the other of the two systems on the input side is a brake pipe 110b that transmits a brake command for the locomotive 5 to the aerodynamic converter 210 in the traction mode. It is.
  • the output side of the three-way valve 200 is connected to an aerodynamic converter 210 built in the brake control device 40.
  • the three-way valve 200 has a contact that outputs information on the selected input side.
  • the crew member can check which air pressure of the air pipe 100 or the brake pipe 110b is converted by the aeroelectric converter 210 via the train information management device 50 based on the output of the contact.
  • the three-way valve 200 connects the air pipe 100 and the aeroelectric converter 210, and the output of the aeroelectric converter 210 (pressure information of the air pipe 100) is transmitted to the transmission line 52 and the train information management device.
  • the information is displayed on the monitor device 60 via 50 and monitored.
  • the aeroelectric converter 210 has a pair (two units) of converters connected in parallel. By comparing and referring to the output (pressure value) of each converter, a failure of the aeroelectric converter 210 occurs. Are mutually detected. When a failure of the aeroelectric converter 210 is detected, this failure information is displayed on the monitor device 60 via the train information management device 50 via the transmission line 52 and notified to the crew.
  • the aeroelectric converter 210 is not necessarily provided inside the brake control device 40, and a common brake control device 41 is disposed in each vehicle (the leading vehicle 1a and the intermediate vehicle 1b) constituting the railway vehicle 1.
  • the aeroelectric converter 210 may be provided only in the leading vehicle 1a, and the aeroelectric converter 210 and the communication unit 220 built in the brake control device 41 may be electrically connected. With such a configuration, only the brake control device 41 (one type) needs to be prepared, so that the cost related to the brake control device 41 can be reduced, including the preparation of spare parts.
  • FIG. 3 is a schematic diagram in the traction mode in which the railway vehicle is towed by the locomotive.
  • the railway vehicle 1 travels by being pulled by the locomotive 5 with the current collector 4 lowered, for example, when driving directly from an electrified section to a non-electrified section or when the railway vehicle 1 breaks down.
  • the railway vehicle 1 (towed vehicle) operates the generator unit 24 to obtain service power such as the air conditioner 6 and lighting.
  • FIG. 4 is an air piping system diagram in a traction mode in which a railway vehicle is towed by a locomotive.
  • the locomotive 5 is connected to the railway vehicle 1 (the leading vehicle 1a and the towed vehicle 1b), and the brake pipe 110a provided in the locomotive 5 and the brake pipe 110b provided in the leading vehicle 1a are connected to each other. Connect at 111. Further, the air pipe 100 of the locomotive 5 and the air pipe 100 of the leading vehicle 1a are connected by a connecting pipe 101.
  • a brake handle (brake valve) 80 is connected to the brake pipe 110 a of the locomotive 5.
  • the brake pipe 110b of the leading vehicle 1a is provided with a pressure switch 130 and an electromagnetic valve 120, and the pressure of the brake pipe 110b can be released as necessary.
  • the air pipe 100 is selected on the input side of the three-way valve 200.
  • the contact point provided alongside the three-way valve 200 informs the train information management device 50 that the pressure of the air pipe 100 is input to the three-way valve 200, and the aeroelectric converter 210 monitors the pressure of the air pipe 100. To do.
  • the brake command of the brake handle 30 is transmitted to the communication unit 220 in the brake control device 40 via the transmission line 32.
  • the brake command transmitted to the communication unit 220 is transmitted to the communication unit 220 in the brake control device 41 of the intermediate vehicle 1b via the transmission line 52 (train information management device 50).
  • the control unit 230 to which the brake command is transmitted from the communication unit 220 can supply pressure air corresponding to the brake command from the air pipe 100 to the brake cylinder 70 to obtain a brake force that is consistent with the entire railway vehicle 1.
  • the brake pipe 110b is selected on the input side of the three-way valve 200.
  • the contact point provided alongside the three-way valve 200 informs the train information management device 50 that the pressure of the brake pipe 110b is input to the three-way valve 200.
  • a brake command is transmitted by the pressure change of the brake pipe 110a.
  • This brake command is transmitted to the brake pipe 110b via the connection pipe 111.
  • the brake pipe 110a of the locomotive 5 is connected to a brake control device mounted on the locomotive 5, and the locomotive 5 obtains a braking force according to a brake command.
  • the brake command transmitted from the brake pipe 110a to the three-way valve 200 via the connecting pipe 111 is transmitted to the aeroelectric converter 210, and the aeroelectric converter 210 converts the brake command due to the pressure change of the brake pipe 110b into an electrical signal. And transmitted to the communication unit 220.
  • the communication unit 220 that has received the brake command converted into the electrical signal transmits the brake command to the control unit 230 of the leading vehicle 1a, and via the transmission line 52 (train information management device 50), the communication unit 220 of the intermediate vehicle 1b. Also communicate to.
  • the control unit 230 to which the brake command is transmitted from the communication unit 220 can supply pressure air corresponding to the brake command from the air pipe 100 to the brake cylinder 70 to obtain a brake force that is consistent with the entire railway vehicle 1. That is, by operating the brake handle 80, the locomotive 5 and the railway vehicle 1 can obtain a consistent braking force.
  • a railway vehicle capable of transmitting a locomotive brake command to a brake control device of a towed vehicle can be provided with a simple configuration with a small size.
  • the railway vehicle 1 can obtain a braking force according to the brake command of the locomotive 5, even when the railway vehicle 1 is pulled by the locomotive 5, the locomotive 5 and the railway vehicle 1 A consistent braking force can be obtained across the entire train. As a result, it is possible to obtain a comfortable riding comfort by suppressing the front-rear impulse accompanying the brake operation.
  • the brake replacement device described in Patent Document 1 is provided with two sets of parts constituting the brake replacement device, so that when one of the sets fails, the brake replacement can be performed using the other set. , Increasing redundancy (soundness).
  • the knitted vehicle according to the present invention connects the three-way valve 200 and the aerodynamic converter 210, the operating state of the aeroelectric converter 210 is always monitored in both the self-propelled mode and the traction mode. Therefore, the soundness of the aeroelectric converter 210 can always be confirmed.
  • the locomotive brake command is issued to the towed vehicle by shifting to the traction mode without noticing the failure of the aeroelectric converter 210.
  • a state in which the brake device is not normally transmitted can be avoided with fewer parts.
  • the aeroelectric converter 210 is composed of a pair of (two) converters connected in parallel, the converters are mutually verified (cross-check) in both modes. Thereby, the soundness of the aeroelectric converter 210 can be constantly monitored, and the reliability and safety can be improved.

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Abstract

【課題】低コストの簡便な構成によって、機関車のブレーキ指令を被牽引車両のブレーキ制御装置へ伝達する編成車両を提案する。 【解決手段】編成車両に全体に引き通される第１空気管と、牽引車両のブレーキ指令を伝達する第２空気管と、前記編成車両のブレーキを制御するブレーキ制御装置と、を備える編成車両において、前記編成車両は、前記第１空気管と、前記第２空気管と、前記ブレーキ制御装置に備えられるとともに空気圧力を電気信号に変換する空電変換器と、を接続する三方弁を備えることを特徴とする、編成車両。

Description

編成車両
　本発明は、電化区間では架線あるいは第３軌条から得た電力で運行する自走モードと、非電化区間では機関車によって牽引される牽引モードに対応できる編成車両（電車）に関する。
　従来、機関車が、乗客が乗車する鉄道車両（電車及び客車を含む鉄道車両を、以下、被牽引車両と称して説明する場合もある。）を牽引する場合に、機関車のブレーキ力と被牽引車両のブレーキ力とを整合させて、ブレーキ制動時に不快な前後方向の衝動が生じたり、ブレーキ力の不整合に伴う制動距離が延伸したりすることを抑制することが望まれていた。
　機関車のブレーキ力と被牽引車両のブレーキ力とを整合するために、被牽引車両に機関車からのブレーキ指令を読み替えるブレーキ読み替え装置が搭載される場合がある。具体的に、機関車のブレーキ管圧力（ブレーキ指令）をブレーキ読み替え装置に接続して、機関車のブレーキ力を受信したブレーキ読み替え装置が機関車のブレーキ管圧力を、被牽引車両に整合するブレーキ力に演算（読み替えて）した後、電気信号として被牽引車両のブレーキ制御装置に伝達する装置である。
　例えば、特許文献１には、機関車に連結される被牽引車両に搭載されるブレーキ読み替え装置が開示されている。通常、被牽引車両の各車両には、その車両に備えられるブレーキ装置を制御するためのブレーキ制御装置が搭載されており、これらブレーキ制御装置は被牽引車両全体に渡って引き通されるブレーキ指令線に接続している。通常、運転席のブレーキハンドルからのブレーキ指令はこのブレーキ指令線によって各ブレーキ制御装置へ伝達される。
　被牽引車両が機関車に牽引されて回送される場合に、機関車が連結される被牽引車両（通常、運転台を備える先頭車両）にブレーキ読み替え装置が積み込まれる。被牽引車両に積み込まれたブレーキ読み替え装置には、機関車のブレーキ指令をブレーキ読み替え装置に入力するブレーキ管（空気管）と、入力された機関車のブレーキ指令を読み替えたブレーキ指令（電気信号）を被牽引車両のブレーキ指令線に出力する伝送線が接続される。
特開２００３－１９９５５号公報
　しかし、特許文献１に開示されるブレーキ読み替え装置は、被牽引車両に常設される装置ではないため、車両故障等で機関車に牽引される事態が生じた場合など、ブレーキ読み替え装置を故障した編成車両まで運搬して、故障した編成車両へ積み込む必要があった。このため、故障した車両を他の車両の運行の障害とならない留置線等へ速やかに移送することが難しい等の課題があった。また、機関車によって牽引される場合に、機関車からのブレーキ指令を読み替えて被牽引車両に伝達するブレーキ読み替え装置等を準備することなく、より簡便な構成によって自走モードと牽引モードとを切り替えることができる編成車両が望まれている。
　本発明は以上の点を考慮してなされたもので、低コストの簡便な構成によって、機関車のブレーキ指令を被牽引車両のブレーキ制御装置へ伝達する編成車両を提案しようとするものである。
　かかる課題を解決するために本発明においては、編成車両に全体に引き通される第１空気管と、牽引車両のブレーキ指令を伝達する第２空気管と、前記編成車両のブレーキを制御するブレーキ制御装置と、を備える編成車両において、前記編成車両は、前記第１空気管と、前記第２空気管と、前記ブレーキ制御装置に備えられるとともに空気圧力を電気信号に変換する空電変換器と、を接続する三方弁を備えることを特徴とする、編成車両が提供される。
　本発明によれば、低コストの簡便な構成によって、機関車のブレーキ指令を被牽引車両のブレーキ制御装置へ伝達できる編成車両を提供することができる。
本発明の一実施形態に係る鉄道車両の通常の自走モード時の概略図である。 同実施形態にかかる鉄道車両の通常の自走モード時の空気配管系統図である。 同実施形態にかかる鉄道車両が機関車によって牽引される牽引モード時の概略図である。 同実施形態にかかる鉄道車両が機関車によって牽引される牽引モード時の空気配管系統図である。
　以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
　本発明による鉄道車両１は、自走モード及び牽引モードの２つの走行モードを備える。自走モードは、電化区間において、集電装置４を介して架線２からの電力、または、軌道に沿って併設される第３軌条からの電力によって自力で走行するモードである。また、自走モードは、鉄道車両１に搭載されるジェネレータユニット２４によって発電した電力で走行する場合も含む。一方、牽引モードは、主に非電化区間を、機関車にけん引されて走行するモードである。なお、牽引モードは、主に非電化区間で走行する場合であるが、電化区間において牽引モードとなる場合もある。
　図１は、鉄道車両の通常の自走モード時の概略図である。図１に示すように、鉄道車両１は、運転席を備える先頭車両１ａと、両先頭車両１ａとの間に連結される複数の中間車両１ｂからなる。
　先頭車両１ａの屋根上には架線２から電力を得るための集電装置４と客室に調和空気を供給する空調装置６が搭載される。先頭車両１ａの床下には、放送設備や空調装置６などのサービス機器へ電力を供給する補助電源装置、架線２から得た電力の電圧を変換する主変圧器１２、空気圧力で動作するドアやブレーキシリンダ７０へ供給する圧縮空気を作る空気圧縮機１６、空気タンク１８（図示せず）、ブレーキ制御装置４０（図示せず）などが備えられる。
　中間車両１ｂの屋根上には空調装置６が備えられ、床下には内燃機関の出力で発電機を運転して電力を作るジェネレータユニット２４、架線２またはジェネレータユニット２４で作られた電力の電圧及び周波数を制御して、台車に搭載される主電動機を駆動する主変換装置１４やブレーキ制御装置４１（図示せず）などが備えられる。
　図２は、鉄道車両の通常の自走モード時の空気配管系統図である。鉄道車両１を構成する先頭車両１ａ及び中間車両１ｂを含む全車両は、空気管１００を備えている。各車両の空気管１００は、車両と車両の連結部において接続管１０１で接続され、両先頭車両１ａから中間車両１ｂの全車両に空気管１００が引き通される。
　空気管１００には、空気圧縮機１６と空気タンク１８とが接続されており、空気管１００には所定の圧力空気が充填される。この空気管１００を満たす圧力空気は、ブレーキシリンダ７０や空気ばね（図示なし）や側引戸（図示なし）等の圧力空気で動作する機器へ供給される。なお、空気管１００は、元ダメ管、メインリザーバー管（ＭＲ管）などと称される場合がある。図示はしていないが、空気管１００には圧力スイッチが接続されている。空気管１００の空気圧力が所定の圧力以下になると、圧力スイッチが空気圧縮機１６を起動して、空気管１００の空気圧力が所定の圧力に維持される。
　各車両のブレーキを制御するブレーキ制御装置４０及びブレーキ制御装置４１が、空気配管を介して空気管１００に接続されている。ブレーキ制御装置４０及びブレーキ制御装置４１には、空気配管を介してブレーキシリンダ７０が接続される。ブレーキ制御装置４０及びブレーキ制御装置４１には、ブレーキ指令を受信する通信部２２０と、通信部２２０に基づきブレーキシリンダ７０のブレーキ力を制御する制御部２３０が備えられる。先頭車両１ａに備えられるブレーキ制御装置４０には、通信部２２０と制御部２３０に加えて、空気圧力をその圧力に比例する電気信号に変換する空電変換器２１０が備えられる。
　先頭車両１ａの運転席に設けられるブレーキハンドル（ブレーキ弁）３０と、ブレーキ制御装置４０に内蔵される通信部２２０は、ブレーキハンドル３０からのブレーキ指令を通信部２２０に伝える伝送線３２で接続される。各ブレーキ制御装置４０及びブレーキ制御装置４１の通信部２２０は、鉄道車両１の全長に渡って引き通される伝送線５２によって接続される。
　鉄道車両１には、鉄道車両１の力行やブレーキ指令、ジェネレータユニット２４や空調装置６の運転制御、および、車内案内表示装置等を一括で管理する列車情報管理装置５０が搭載されており、これらの各列車情報管理装置５０は伝送線５２で接続される。先頭車両１ａあるいは一部の中間車両１ｂの乗務員室には、伝送線５２に接続されたモニタ装置６０が備えられている。乗務員は、モニタ装置６０の表示画面を介して、上記した各機器の運転状態や空気管１００の圧力等の情報を得ることができる。
　先頭車両１ａの空気管１００には、２系統の入力側のいずれか一方を選択して１系統の出力側に出力する三方弁（三方切り替えコック）２００が空気配管を介して接続される。三方弁２００に接続される２系統の入力側の一方は空気管１００であり、２系統の入力側の他方は牽引モード時に機関車５のブレーキ指令を空電変換器２１０へ伝達するブレーキ管１１０ｂである。三方弁２００の出力側は、ブレーキ制御装置４０に内蔵される空電変換器２１０に接続される。
　三方弁２００は、選択された入力側の情報を出力する接点を備えている。乗務員は、この接点の出力によって、列車情報管理装置５０を経由して空電変換器２１０が空気管１００あるいはブレーキ管１１０ｂのどちらの空気圧力を変換しているのかを確認することができる。また、自走モード時には、三方弁２００は空気管１００と空電変換器２１０を接続しており、空電変換器２１０の出力（空気管１００の圧力情報）を伝送線５２および列車情報管理装置５０を経由してモニタ装置６０に表示して監視する。
　空電変換器２１０は、並列に接続される１対（２台）の変換器を有しており、各変換器の出力（圧力値）を比較参照することによって、空電変換器２１０の故障を相互に検知している。空電変換器２１０の故障が検知された場合、この故障情報は伝送線５２を経て列車情報管理装置５０を介してモニタ装置６０に表示されて乗務員に通知される。
　なお、空電変換器２１０は、必ずしもブレーキ制御装置４０の内部に備えられる必要はなく、鉄道車両１を構成する各車両（先頭車両１ａ、中間車両１ｂ）に共通のブレーキ制御装置４１を配置し、先頭車両１ａにのみ空電変換器２１０を備えて、この空電変換器２１０とブレーキ制御装置４１が内蔵する通信部２２０とを電気的に接続しても良い。このような構成とすれば、ブレーキ制御装置４１のみ（１種類）を準備すればよいので、予備品の準備等を含め、ブレーキ制御装置４１に係るコストを低減できる。
　図３は、鉄道車両が機関車によって牽引される牽引モード時の概略図である。鉄道車両１は、電化区間から非電化区間へ直通運転する場合や、鉄道車両１が故障した場合など、集電装置４を下げて機関車５にけん引されて走行する。牽引モードの場合、鉄道車両１（被牽引車両）はジェネレータユニット２４を運転して、空調装置６や照明等のサービス電力を得る。
　図４は、鉄道車両が機関車によって牽引される牽引モード時の空気配管系統図である。牽引モード時には、機関車５を鉄道車両１（先頭車両１ａ及び被牽引車両１ｂ）に連結するとともに、機関車５に備えられるブレーキ管１１０ａと、先頭車両１ａに備えられるブレーキ管１１０ｂとを接続管１１１で接続する。さらに、機関車５の空気管１００と先頭車両１ａの空気管１００とを接続管１０１で接続する。機関車５のブレーキ管１１０ａには、ブレーキハンドル（ブレーキ弁）８０が接続される。先頭車両１ａのブレーキ管１１０ｂには圧力スイッチ１３０と電磁弁１２０が備えられており、必要に応じてブレーキ管１１０ｂの圧力を開放することができる。
　次に、自走モード時と牽引モード時に、ブレーキハンドルからのブレーキ指令がブレーキ制御装置４０へ伝達される作用について説明する。
　図１及び図２に示す自走モード時には、三方弁２００の入力側は空気管１００が選択されている。三方弁２００に併設される接点によって、列車情報管理装置５０に三方弁２００に空気管１００の圧力が入力されていることが伝達されるとともに、空電変換器２１０は空気管１００の圧力を監視する。
　先頭車両１ａの乗務員室に備えられるブレーキハンドル３０が扱われると、ブレーキハンドル３０のブレーキ指令が伝送線３２を経由して、ブレーキ制御装置４０内の通信部２２０に伝達される。通信部２２０に伝達されたブレーキ指令は、伝送線５２（列車情報管理装置５０）を経て、中間車両１ｂのブレーキ制御装置４１内の通信部２２０に伝達される。通信部２２０からブレーキ指令が伝達された制御部２３０は、ブレーキ指令に応じた圧力空気を空気管１００からブレーキシリンダ７０へ供給して、鉄道車両１全体が整合したブレーキ力を得ることができる。
　一方、図３及び図４に示す牽引モード時には、三方弁２００の入力側はブレーキ管１１０ｂが選択されている。三方弁２００に併設される接点によって、列車情報管理装置５０に三方弁２００にブレーキ管１１０ｂの圧力が入力されていることが伝達される。
　機関車５のブレーキハンドル８０が扱われると、ブレーキ管１１０ａの圧力変化でブレーキ指令が発信される。このブレーキ指令は、接続管１１１を経由してブレーキ管１１０ｂへ伝わる。図示はしないが、機関車５のブレーキ管１１０ａは機関車５に搭載されるブレーキ制御装置へ接続されており、機関車５はブレーキ指令に応じたブレーキ力を得る。
　ブレーキ管１１０ａから接続管１１１を経て三方弁２００に伝達されるブレーキ指令は、空電変換器２１０へと伝達され、空電変換器２１０はブレーキ管１１０ｂの圧力変化によるブレーキ指令を電気信号に変換して通信部２２０へ伝達する。
　電気信号に変換されたブレーキ指令を受信した通信部２２０は、ブレーキ指令を先頭車両１ａの制御部２３０に伝達するとともに、伝送線５２（列車情報管理装置５０）を経て中間車両１ｂの通信部２２０へも伝達する。通信部２２０からブレーキ指令が伝達された制御部２３０は、ブレーキ指令に応じた圧力空気を空気管１００からブレーキシリンダ７０へ供給して、鉄道車両１全体が整合したブレーキ力を得ることができる。つまり、ブレーキハンドル８０の操作によって、機関車５と鉄道車両１は整合したブレーキ力を得ることができる。
　以上の構成によって、本実施の形態では、先頭車両１ａに新たに牽引モード時に機関車５のブレーキ指令を鉄道車両１へ伝達する牽引制御装置（牽引装置モジュール）を搭載する必要がないため、コストが小さい簡便な構成によって、機関車のブレーキ指令を被牽引車両のブレーキ制御装置へ伝達できる鉄道車両を提供することができる。
　さらに、鉄道車両１は、機関車５のブレーキ指令に応じたブレーキ力を得ることができるため、機関車５に鉄道車両１が牽引される場合であっても、機関車５と鉄道車両１からなる編成全体で整合したブレーキ力を得られる。これにより、ブレーキ操作に伴う前後衝動を抑制して快適な乗り心地を得ることができる。
　一方、特許文献１に記載されるブレーキ読み替え装置は、ブレーキ読み替え装置を構成する部品を２組備えることによって、いずれか一方の組みが故障した時には他方の組みを用いてブレーキ読み替えを実施できるように、冗長性（健全性）を高めている。
　本発明による編成車両は、三方弁２００と空電変換器２１０とを接続しているため、空電変換器２１０は、自走モードおよび牽引モードの双方のモードにおいて常に稼働状態が監視されるので、空電変換器２１０の健全性を常に確認することができる。
　本発明によれば、例えば、自走モード時に空電変換器が故障した場合に、この空電変換器２１０の故障に気づくことなく牽引モードへ移行して機関車のブレーキ指令が被牽引車両のブレーキ装置へ正常に伝達されない状態を、より少ない部品構成で回避することができる。
　また、空電変換器２１０は並列に接続された一対（２台）の変換器から構成されるため、双方のモードにおいて、変換器が相互検証（クロスチェック）される。これにより、空電変換器２１０の健全性を常時監視する事ができ、信頼性と安全性を向上させることができる。
　１　　　　鉄道車両
　１ａ　　　先頭車両
　１ｂ　　　中間車両
　２　　　　架線
　４　　　　集電装置
　５　　　　機関車
　６　　　　空調装置
　１２　　　主変圧器
　１４　　　主変換装置
　１６　　　空気圧縮機
　１８　　　空気タンク
　２４　　　ジェネレータユニット
　３０　　　ブレーキハンドル（先頭車両）
　３２　　　伝送線
　４０、４１　ブレーキ制御装置
　５０　　　列車情報管理装置
　５１　　　接続線（電線）
　５２　　　伝送線
　６０　　　モニタ装置
　７０　　　ブレーキシリンダ（台車）
　８０　　　ブレーキハンドル（機関車）
　１００　　鉄道車両の空気管（ＭＲＰ）
　１０１　　接続管（空気管）
　１１０ａ　機関車のブレーキ管
　１１０ｂ　鉄道車両のブレーキ管
　１１１　　接続管（ブレーキ管）
　１２０　　電磁弁（ブレーキ管開放用）
　１３０　　圧力スイッチ
　２００　　三方弁（三方切り替えコック）
　２１０　　空電変換器
　２２０　　通信部
　２３０　　制御部
 

Claims (5)

  1. 　編成車両に全体に引き通される第１空気管と、
    　牽引車両のブレーキ指令を伝達する第２空気管と、
    　前記編成車両のブレーキを制御するブレーキ制御装置と、
    　を備える編成車両において、
    　前記編成車両は、
    　前記第１空気管と、前記第２空気管と、前記ブレーキ制御装置に備えられるとともに空気圧力を電気信号に変換する空電変換器と、を接続する三方弁を備える
    　ことを特徴とする、編成車両。
  2. 　前記空電変換器は、
    　前記編成車両のみで走行する場合、前記第１空気管の空気圧力を電気信号に変換する
    　ことを特徴とする、請求項１に記載の編成車両。
  3. 　前記空電変換器は、
    　前記編成車両が前記牽引車両に牽引される場合、前記第２空気管の空気圧力を電気信号に変換する
    　ことを特徴とする、請求項１に記載の編成車両。
  4. 　前記編成車両は複数の車両からなり、
    　複数の前記車両に前記ブレーキ制御装置が搭載され、
    　前記ブレーキ制御装置は、ブレーキ指令を伝達する伝送線で相互に接続されている
    　ことを特徴とする、請求項１に記載の編成車両。
  5. 　前記三方弁は、
    　前記第１空気管または前記第２空気管のいずれかが選択されたことを指示する電気接点を備え、
    　前記電気接点の信号が前記伝送線に出力されており、
    　前記伝送線に出力された前記電気接点の信号が、前記車両に備えられる表示装置に表示される
    　ことを特徴とする、請求項４に記載の編成車両。
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