JPH03264B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は列車等の走行時における車輪速度の制
御に用いられる列車等の空転滑走検知装置に関す
る。

〔従来技術〕

従来、例えば列車等の走行時における車輪速度
の制御は次のように行われていた。すなわち、第
５図に示すような空転滑走検知装置が用いられて
おり、各車輛毎に各々の車輪の制動が行われる。

この図において、速度発電機１，２は前方およ
び後方の各々の車軸に取り付けられた交流タコジ
エネレータであり、車軸１，２の回転速度に比例
する周波数の正弦波信号を出力する。３，４は上
記速度発電機１および２の各々の出力周波数に比
例して直線的に増加する直流電圧S₁，S₂を出力す
る周波数−直流電圧変換器（以下Ｆ−DCVと称
する）である。Ｆ−DCV３，４が出力する直流
電圧S₁，S₂は比較器５，６の各々の入力端子に加
えられる。

比較器５，６は直流電圧S₁，S₂の大小関係を比
較判定するものであり、S₁＞S₂の場合比較器５が
“Ｈ”レベルの空転滑走指令を出力し、S₁＜S₂の
場合比較器６がＨレベルの空転滑走指令を出力す
る。これら比較器５，６が各々出力する空転・滑
走指令は、車軸の制動指令としてブレーキ駆動回
路へ供給されると共に、タイマ７へ供給されてい
る。

タイマ７は上記空転・滑走指令の出力されてい
る時間を計測するものであり、あらかじめ設定さ
れている時間（Tsec）以上空転・滑走指令が出
力された時異常指令信号Saを出力する。

上述したように空転・滑走指令はブレーキ制御
回路へ供給され、車輪速度が正常な状態に復帰す
るように作用するのであるが、上記ブレーキ制御
によつても車輪速度が正常な状態に復帰しない場
合がある。このような場合は上述したようにタイ
マ７から異常指令Saが発せられ、重大な問題
（例えば車軸の固着）が発生しているとして停止
して車輪の状態をチエツクする等の対策が採られ
ていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

異常指令が発せられる場合として上記した車軸
の固着以外に (1) 車輪は安定に回転しているが当該車輪速度と
列車速度（他の車輪速度）との間で速度差が生
じており、その状態が一定期間継続している場
合。

(2) 速度検出器が断線した場合。

(3) 制御回路が破損した場合等が考えられる。

空転・滑走検知装置において、異常指令が出力
される状況としては、車軸の固着に限定されるの
が理想的であり、上記、(1)速度差が生じている場
合(2)速度検出器の断線の場合３制御回路の破損の
場合には異常指令を出力しない事が望ましい。こ
のため、(2)の速度検出器の断線に対しては巻線を
２重巻にする等の対策が考えられ、(3)の制御回路
の破損に対しては予備の回路を設ける等の対策が
考えられるが、これらはいずれもコスト面で問題
がある。

本発明は上述した問題点に鑑み為されたもので
あり、本発明の目的とするところは車軸の固着の
場合とそれ以外の異常の場合とを確実に識別でき
る空転・滑走検知装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、本発明では、第１の速度検出器により
検出した第１の車軸の回転速度に対応した速度信
号と、第２の速度検出器により検出した第２の車
軸の速度信号とを第１の比較手段により比較し、
両者に差が生じた場合に第１の車軸あるいは第２
の車軸の空転滑走指令を出力する空転滑走検知装
置において、出力が上記第１，第２の速度検出器
の出力に並列に加えられるように上記第１，第２
の速度検出器に接続される発振器と、第１，第２
の速度検出器の出力端の信号の有無を検出し、信
号無しを検出した場合に検出信号を出力する信号
検出手段と、上記いずれかの速度検出器の出力端
の信号が無い場合であり、対応する車軸の上記空
転滑走指令があらかじめ定められた一定時間継続
して出力されている場合に異常指令を出力する時
間計測手段とを具備することにより上記問題点を
解決するための手段とした。

〔作用〕

本発明によれば、第１および第２の速度検出器
の出力端の信号が各々の信号検出手段に加えられ
る。信号検出手段では上記速度検出器の出力端の
信号の有無を各々検出して、該信号が無い場合検
出信号を時間計測手段に出力する。

一方、上記第１および第２の速度検出器の出力
端の信号が第１の比較手段により比較され、両者
に差がじている場合上記第１の比較手段が空転滑
走指令を出力する。この空転滑走指令は上記時間
計測手段に供給され、時間計測手段はこの空転滑
走指令が一定時間継続して出力され、且つ上記信
号検出手段が検出信号を出力している場合異常指
令を出力する。すなわち、 (i) いずれか一方の車軸が固着した場合 固着した車軸に取り付けられた速度検出器出力
端の信号は無いため、信号検出手段は検出信号を
時間計測手段へ出力する。一方、正常な車軸の速
度検出器の出力端には信号が発生しているので、
第１の比較手段は固着した車軸に対応した空転滑
走指令を継続して出力する。この結果時間計測手
段からは異常指令が出力される。

(ii) 車軸間に速度差が生じている場合 信号検出手段は検出信号を出力することはない
ので時間計測手段からは異常指令は出力されな
い。一方、第１の比較手段では車軸相互の速度信
号が比較され、速度差に応じて対応する車軸の空
転滑走指令が出力される。

(iii) 速度検出器が断線した場合 断線した速度検出器の出力端には発振器の出力
する信号が供給されているため信号検出手段から
は検出信号は出力されず、時間計測手段は異常指
令を出力しない。第１の比較手段では上記検出器
出力端の信号に対応した速度信号と正常な速度検
出器出力端の信号に対応した速度信号とが比較さ
れ、両者の差に応じて空転滑走指令が出力される
ので、列車を停止させた状態で空転滑走指令を基
に断線した速度検出器を識別できる。

(iv) 制御回路が破損した場合 制御回路（比較手段）が破損して空転滑走指令
が出力された場合においても、信号検出手段、時
間計測手段が正常であれば異常指令が誤つて出力
されることはない。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図を参照して説
明する。

第１図は同実施例のブロツク構成図であり、第
５図の各部と対する部分には同一の符号を付しそ
の説明を省略する。この図に示す実施例が第５図
に示すものと異なる点は次の通りである。すなわ
ち、接地レベル点Ｇと各々の速度発電機１，２の
出力端Ａ，Ｂとの間、すなわち、Ｇ−Ａ，Ｇ−Ｂ
間に抵抗器３，４を介して発振器５が速度発電機
に並列に接続されている点、およびＦ−DCV６，
比較器８とＦ−DCV７，比較器９とに各々並列
に信号検出回路B₁，B₂が挿入されている点であ
る。ここで 抵抗器３，４は同一の抵抗値であり、速度発電
機の出力インピーダンスに対し十分大なる値に設
定してある。

発振器５は周波数なる正弦波信号emを出力
している。

信号検出回路B₁，B₂は速度発電機１，２に
各々対応して設けられた充放電回路であり、トラ
ンジスタTr₁およびベースおよびコレクタに挿入
された抵抗R₃，R₄，充電用コンデンサC₁により
構成されている。信号検出回路B₁では速度発電
機１における出力端Ａに得られる信号Va₁（第２
図参照）が抵抗R₃を介してトランジスタTr₁のベ
ースに供給されるようになつており、供給される
信号Va₁の有無を示す検出信号としてコンデンサ
C₁の端子電圧Vb₁（第２図参照）を出力する。す
なわち、信号Va₁が無い場合（第２図におけるＳ
の範囲）トランジスタTr₁はオフであり、このた
めコンデンサC₁の端子電圧はC₁，R₄の時定数で
上昇する。一方信号Va₁が有る場合はトランジス
タTr₁はオンであるから、それまでコンデンサC₁
に充電されていた電荷ｑは、トランジスタTr₁の
出力インピーダンZ₀を介してC₁，Z₀の時定数で
急速に放電する。このためコンデンサC₁の端子
電圧Vb₁は第２図に示すようになる。なお、信号
検出回路B₂については信号検出回路B₁と同様で
ある。タイマ回路１０には上記検出回路B₁およ
びB₂における充電コンデンサC₁の端子電圧Vb₁お
よびVb₂と比較器８，９が出力する空転滑走指令
が供給されている。このタイマ回路１０では比
較器８あるいは９のいずれかが空転滑走指令を一
定時間出力していること、上記空転滑走指令に
対応して信号検出回路B₁あるいはB₂が検出信号
を出力していること、以上を条件に異常指令信号
Saを出力する。

次に上記実施例の動作について説明する。列車
はある速度で走行している。速度発電機１および
２は正弦波状の信号Em₁，Em₂を発生している。
一方発振器５からは信号emが出力されている。
この信号emは抵抗器３と速度発電機１のインピ
ーダンスにより分圧され、他方では抵抗器４と速
度発電機２のインピーダンスにより分圧され、。
ここで速度発電機のインピーダンスは抵抗器３，
４の抵抗値に比較して十分小であり、したがつて
速度発電機１，２が正常な状態では速度発電機
１，２の出力端Ａ，Ｂ上の発振器５から出力され
る信号レベルは速度発電機の出力に比較してほと
んど無視できるレベルである。すなわち、出力端
Ａ，Ｂに信号は速度発電機の出力信号にほぼ等し
くなる。そしてこの出力端Ａ，Ｂの信号Va₁，
Va₂が信号検出回路B₁，B₂およびＦ−DVC６，
Ｆ−DVC７へ等々加えられる。

以下、本実施例の動作を一方の車軸が固着し
た場合、車軸間に速度差が生じた場合、速度
発電機が断線した場合、比較器が破損した場
合、について各々述べる。

一方の車軸が固着した場合 速度発電機１が取り付けられている車軸が固着
すると信号検出回路B₁より検出信号がタイマ回
路１０へ出力される一方、比較器８からは空転滑
走指令が出力される。空転滑走指令が一定時間出
力され続けるとタイマ回路１０からは異常指令信
号Saが出力される。

車軸間に速度差が生じた場合 この場合は、信号検出回路からは検出信号は出
力されることはないので異常指令信号Saは出力
されることはない。一方、比較器８あるいは９は
直流電圧S₁，S₂の大小関係に応じて空転滑走指令
を出力する。

速度発電機が断線した場合 速度発電機１が断線した場合、発電機１は出力
Fm₁を発生しない。しかし発振器５の出力emが
出力端Ａにあらわれる。このためタイマ回路１０
は異常指令信号Saは出力することはない。発振
器５の出力周波数をとし、正常な速度発電機２
の発生する出力周波数をＦとすると＞Ｆの場合
比較器８は空転滑走指令を出力し、＜Ｆの場合
比較器９が空転滑走指令を出力する。なお速度発
電機２が断線した場合も同様である。

比較器が破損した場合 比較器８が破損した場合でも、信号検出回路
B₁，B₂，タイマ回路１０が破損しない限り異常
指令信号Saは出力されることはない。空転滑走
指令については比較器の破損状態による。

次に第２の実施例について述べる。第３図は同
実施例のブロツク構成図である。この図において
第１図と同一の部分には同一の番号を付すと共に
説明を省略する。この図において１１，１２は第
２の比較手段である。

比較器１１では基準電圧V₁refとＦ−DVC６の
出力とが比較され、基準電圧V₁refに対しＦ−
DVC６の出力が大である場合に“Ｈ”レベルの
断線検知信号を出力する。

比較器１２は、上記比較器１１と同様である。
本実施例では、発振器５の出力周波数を列車が通
常の速度範囲内で走行する場合の速度発電機の出
力周波数に比較して十分大なる値f₁に設定する。
周波数₁に対応してＦ−DVC６，７が出力する
直流電圧をS₁₁，S₂₁とすると、比較器１１は
V₁ref＜S₁₁なる条件下において速度発電機１の断
線に対応する“Ｈ”レベルの断線検知信号を出力
し、比較器１２はV₂ref＜S₂₁なる条件下において
速度発電機２の断線に対応する断線検知信号を出
力する。

以上述べたように本実施例では、列車走行時に
断線した速度発電機を識別することが可能であ
る。

次に第３の実施例について第４図を参照して述
べる。上述した第２の実施例では速度発電機が断
線すると対応する断線検知信号が出力される。本
実施例においては上記断線検知信号に基づいて、
対応して出力されている空転滑走指令を解除せし
めようとするものである。第４図において第３図
と同一の部分には同一の番号を付し説明を省略す
る。この図において比較器１１，１２の入力端子
は前記した第２の実施例の場合と異なり、基準電
圧が十端子，信号S₁₁，S₁₂が一端子に入力されて
いる。このため比較器１１，１２の出力の極性は
第２の実施例の場合と逆である。

１３は制御回路であり、速度発電機１が断線し
た場合比較器１１の出力を基に空転滑走指令が出
力されるのを禁止する。本実施例においては上記
制御回路はダイオード１３ａ，１３ｂおよびバイ
アス抵抗１３ｃとから構成されている。この制御
回路により対応する速度発電機が断線していない
限り比較器８は空転滑走指令を状況に応じて出力
し、発電機１が断線した場合には比較器８の出力
する“Ｈ”レベルの空転滑走指令は比較器１１の
出力により強制的にグランドレベルに引き込まれ
る。このため本実施例においては速度発電機１が
断線した場合断線した速度発電機に起因した空転
滑走指令を禁止することが可能である。なお、比
較器９の出力する空転滑走指令についても同様で
ある。

以上、Ｆ−DCV変換回路および比較器を用い
てアナログ的に処理する場合について述べたが、
デイジタルカウンタを用いてデイジタル的に処理
しても可能であることはもちろんである。

〔効果〕

本発明は以上述べたような構成であるから、車
軸の固着とそれ以外の他の状態とを確実に識別で
きると共に車軸の速度制御が必要な状況下では空
転滑走指令が出力され、これにより車軸の速度制
御が可能であり、さらに速度発電機の断線の場合
には列車の走行中、停車中にかかわらず断線した
速度発電機を確実に識別できる等の優れた効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る第１実施例のブロツク構
成図、第２図は同実施例におけるトランジスタ
Tr₁のベースに供給される信号Va₁およびコンデ
ンサC₁の端子電圧Vb₁の波形図、第３図は第２実
施例のブロツク構成図、第４図は第３実施例のブ
ロツク構成図、第５図は従来の列車等の空転滑・
走検知装置のブロツク構成図である。 １，２……速度発電機（速度検出器）、５……
発振器、８，９……比較器、B₁，B₂……充放電
回路（信号検出回路）、１０……タイマ回路（時
間計測手段）、１１，１２……比較器、１３，１
４……制御回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１の速度検出器により検出した第１の車軸
   の回転速度に対応した速度信号と、第２の速度検
   出器により検出した第２の車軸の速度信号とを第
   １の比較手段により比較し、両者に差が生じた場
   合に第１の車軸あるいは第２の車軸の空転滑走指
   令を出力する空転滑走検知装置において、出力が
   上記第１，第２の速度検出器の出力に並列に加え
   られるように上記第１，第２の速度検出器に接続
   される発振器と、第１，第２の速度検出器の出力
   端の信号の有無を検出し、信号無しを検出した場
   合に検出信号を出力する信号検出手段と、上記い
   ずれかの速度検出器の出力端の信号が無い場合で
   あり、対応する車軸の上記空転滑走指令があらか
   じめ定められた一定時間継続して出力されている
   場合に異常指令を出力する時間計測手段とを具備
   することを特徴とする列車等の空転滑走検知装
   置。 ２ 前記第１、第２の車軸の回転速度に対応した
   速度信号を、あらかじめ設定されている基準電圧
   と各々比較し、上記各々の比較結果に基づいて前
   記第１，第２の速度検出器の断線を検出し、断線
   検知信号を出力する第２の比較手段を具備するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の列車
   等の空転滑走検知装置。 ３ 前記断線検知信号が前記第２の比較手段から
   出力されたとき前記空転滑走指令の発生を禁止す
   る制御回路を具備することを特徴とする特許請求
   の範囲第２項記載の列車等の空転滑走検知装置。