JPH0370659B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、鉄道車両の空気ブレーキ制御装置の
一部を構成する滑走防止装置において適用される
車輪の再粘着制御方法に関する。

〔従来の技術〕

この種の制御方法の従来例としては、特開昭54
−159565号公報に開示されたものがあり、これを
第４図に示す。また、この制御方法に従つてブレ
ーキシリンダに対して給排気する装置を第５図お
よび第６図に示す。

第５図、第６図において、MV１はブレーキシ
リンダBCへの給気用の第１電磁弁、MV２はブ
レーキシリンダBCからの排気用の第２電磁弁、
CCは各車軸の速度を入力してその各車軸速度差
や加減速度を算出し車輪の滑走あるいは回復を検
知して前記両電磁弁MV１，MV２をオン、オフ
制御する制御回路、CVは図外のブレーキ指令に
応じた圧力空気を送出する制御弁、RV１，RV
２は前記制御弁CVからの圧力空気を流量増幅す
る中継弁、MRは圧力空気源である。なお、中継
弁RV１，RV２はその構成が少し異なるが公知
のものであるため詳説しない。

第５図、第６図は、いずれも、あるブレーキ指
令値に対応して制御弁CVが所定圧力の空気を送
出し、両電磁弁MV１，MV２がオフしており、
中継弁RV１，RV２が前記所定圧力に応じた圧
力空気をブレーキシリンダBCへ供給してこれを
保持しているブレーキ状態である。このブレーキ
状態は、第４図において時刻t1までに示されてい
る。なお、第４図において、Ｖは車軸速度、Ｐは
ブレーキシリンダBCの空気圧力（以下、BC圧と
略称する）である。

このブレーキ時に、車軸速度Ｖが時刻t1から急
激に低下し車輪が滑走すると、これを検知して両
電磁弁MV１，MV２が共にオンされ、ブレーキ
シリンダBCへの給気停止および排気が行なわれ
る。このため、BC圧Ｐが低下しブレーキがユル
メられる。

このユルメにより滑走の進行が停止し、車軸速
度Ｖが回復し始める（時刻t2になる）と、第２電
磁弁MV2がオフして排気を停止し、BC圧Ｐはそ
のときの値に保持される。この排気時間Ｔが測定
記憶されており、後述の制御に利用される。

そして、車輪の再粘着後または再粘着が完了す
ると予知された時刻t3になると、第１電磁弁MV
１がオフし、再びブレーキシリンダBCに給気す
る。この給気時間はｙ＋Ｔ（ただし、０＜ｙ＜１
である）としている。

この給気によりBC圧Ｐが滑走前のｙ倍になつ
た時刻t4から第１電磁弁MV１を再びオンし、そ
のときのBC圧Ｐを一定時間だけ保持し、時刻t5
になると、第１電磁弁MV１がオフし、ブレーキ
シリンダBCへ給気し、時刻t6で元のBC圧Ｐへ復
帰する。

すなわち、上記従来の再粘着制御方法は、滑走
検知後、再粘着開始までの排気時間Ｔを記憶して
おき、再粘着完了時点からｙ×Ｔ（ただし、０＜
ｙ＜１）時間だけ給気してBC圧Ｐを部分的に回
復させ、一定時間経過後に元のBC圧Ｐに復帰さ
せる方法である。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来方法は、車輪の滑走を
検知してBC圧を排気した後、再粘着が完了する
まで給気停止を継続しており、ブレーキシリンダ
BCへ再び給気し始めるのが再粘着完了後である
ため、第４図において時刻t2〜t3の間はブレーキ
力の回復制御を行なつていないことになり、レー
ル面、車輪踏面の条件が良好で回復速度が大であ
つても、このt2〜t3間はブレーキ力が回復され
ず、その分だけブレーキ距離が延びることにな
る。

また、上記従来方法とは別に、特公昭56−8776
号公報に開示された制御方法もあるが、この第２
の従来方法においても、滑走を検知してから再粘
着完了までの間に各種の演算を行なつておき、そ
の演算結果にもとづいてブレーキ力を回復させる
速度を変えているが、この場合も、ブレーキシリ
ンダBCへの給気を開始するのが再粘着完了後で
あるため、上記第１の従来方法と同じ問題を有す
る。

〔課題を解決するための手段〕

そこで、上記課題を解決する本発明は、再粘着
後の再滑走を回避しつつブレーキ距離の延伸を最
小限に抑えることを課題とし、その解決手段は、 車軸速度の急激な低下に基づいて車輪の滑走を
検知するとブレーキシリンダ内の圧力空気を排気
させる車輪の再粘着制御方法において、 前記滑走の進行が停止して車軸速度が回復し始
めると車輪の回復加速度を検出する検知回路と、
この検知回路の回復加速度と予め設定されたしき
い値または基準パルスとを比較した結果に基づい
てデユーテイ比の異なる複数のパルス状の作動信
号を出力する選択回路または比較回路と、前記作
動信号に基づいてブレーキシリンダへの圧力空気
の給気を行わせる電磁弁駆動回路と、を備えたこ
とである。

〔作用〕

上記本発明の手段によれば、車軸速度が回復し
始めると検出される回復加速度と予め設定された
しきい値または基準パルスとを比較した結果に基
づいて、デユーテイ比の異なる複数のパルス状の
作動信号を出力する選択回路または比較回路を設
ける構成としたので、この作動信号は車輪が再粘
着しているときの回復加速度の大小に応じた値と
なつて電磁弁駆動回路に出力されることになる。
このとき、回復加速度が大きいということはその
ときのブレーキ力が滑走に至るまでのブレーキ力
に対して余裕があり、回復加速度が小さいという
ことはそのときのブレーキ力が滑走に至るまでの
ブレーキ力にほぼ等しいかあまり余裕がないとい
うことである。したがつて、滑走の進行が停止し
て車軸速度が回復し始めた時より、この回復加速
度の大きさに応じた作動信号に基づいて電磁弁駆
動回路を駆動することにより、再粘着進行中であ
つてもブレーキシリンダへの給気を徐々に行わせ
ることができ、しかも、回復加速度が小さいほど
給気速度を遅くするため、再滑走を生じることな
く再粘着を早め、滑走時のブレーキ距離の延伸を
最小限に抑えることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図にも
とづいて説明する。なお、第１図は本発明制御方
法の一例を示し、第２図はこの制御方法を実施す
るための制御回路の第１例、第３図は同制御回路
の第２例である。

まず、第１図および第２図について説明する。
第２図において、制御回路CC１は、第５図ある
いは第６図装置の両電磁弁MV１，MV２にオ
ン、オフの指令を与えるものであり、次の構成で
ある。

発振回路１は短形波パルスを発生し、カウンタ
回路及び論理回路から成るデユーテイパルス発生
回路２にてデユーテイ比の異なる２つのパルス２
ａ，２ｂに変換され、これが選択回路３へ伝達さ
れる。

選択回路３には検知回路６から回復加速度Vα
も入力されており、この選択回路３は、回復加速
度Vαが小さい場合に上記パルス２ａを選択し、
回復加速度Vαが大きい場合に上記パルス２ｂを
選択し、アンド回路７へ伝達する。

また、アンド回路７へは、滑走の進行が停止し
て車輪が再粘着し始めたことを検知する回復検知
回路８から回復検知の有無にもとづく信号が入力
されており、回復検知のとき「Ｈ」、非検知のと
き「Ｌ」信号である。このアンド回路７の出力は
電磁弁駆動回路９へ伝達される。

電磁弁駆動回路９には、滑走検知回路１０から
滑走進行検知の有無にもとづく信号が入力されて
おり、該回路９は、滑走進行検知信号「Ｈ」が入
力されたとき、この優先して両電磁弁MV１，
MV２をオンさせ、非検知信号「Ｌ」が入力され
たとき、第２電磁弁MV２をオフさせると共に、
アンド回路７の出力にもとづいて第１磁弁MV１
をオン、オフ制御する。

第１図において、Ｖは車軸速度、Ｐはブレーキ
シリンダBCの空気圧力（BC圧）であり、時刻t1
まではBC圧Ｐが所定圧力に保持されたブレーキ
作動中を示す。このとき、制御回路CC１におい
ては、検知回路６が回復加速度Vαを検知できな
いため、選択回路３の出力が「Ｌ」、アンド回路
７の出力も「Ｌ」であつて、また、滑走も生じて
いないため、滑走検知回路１０の出力も「Ｌ」で
ある。したがつて、両電磁弁MV１，MV２がオ
フしている（第５図、第６図参照）。時刻t1に、
滑走検知回路１０が滑走を検知しその出力が
「Ｈ」になると、電磁弁駆動回路９が両電磁弁
MV１，MV２をオンする。したがつて、ブレー
キシリンダBCへの給気が停止されると共に排気
が行なわれ、BC圧Ｐが低下してユルメられる。
この状態は滑走の進行が停止する時刻t2まで継続
する。

時刻t2に滑走の進行が停止すると、滑走検知回
路１０の出力が「Ｌ」となるため、第２電磁弁
MV２がオフしてBC排気を停止し、BC圧Ｐの低
下が停止する。同時に車軸速度Ｖが回復し始め、
回復検知回路８の出力が「Ｈ」となると共に、検
知回路６が回復加速度Vαを検知し始めるため、
選択回路３がパルス２ａあるいは２ｂを出力し、
これがアンド回路７を経て電磁弁駆動回路９へ伝
達され、第１電磁弁MV１がオン、オフを繰り返
す。

第１図の例において、時刻t2〜t3の間は、回復
加速度Vαが小であるため、選択回路３がバルス
２ａを選択出力しており、これにもとづいて給気
時間が給気停止時間よりも短くなつており、BC
圧Ｐの上昇は低速である。また、時刻t3〜t4の間
は、回復加速度Vαが大であるため、選択回路３
がパルス２ｂを選択出力しており、これにもとづ
いて給気時間が給気停止時間よりも長くなつてお
り、BC圧Ｐの上昇は高速である。すなわち、車
軸速度Ｖが回復し始めると、BC給気およびその
停止を周期的に繰り返すことによつてBC圧Ｐを
徐々に上昇させ、その１周期における給気時間を
回復加速度Vαが小さいほど短くしている。

そして、時刻t4になると、再粘着が完了しBC
圧Ｐが元の値に復帰する。このあと、第１電磁弁
MV１もオフを継続する。

なお、上記制御回路CC１において、回復加速
度Vαの大きさによつて選択されるパルス数を２
つとしたが、これは３つ以上であつても良い。

また、第３図に示す回復制御回路CC２は、上
記制御回路CC１における発振回路１、デユーデ
イパルス発生回路２、選択回路３に代えて、基準
パルス発生回路４および比較回路５を使用した例
である。

基準パルス発生回路４はバイアス付の三角波パ
ルスを出力し、これを回復加速度Vαとを比較回
路５にて比較し、その大小関係によつてデユーテ
イ比の連続的に異なるパルスをアンド回路７へ伝
達する。

この回復制御回路CC２による場合、回復加速
度Vαが上記三角波パルスのバイアス値以下であ
ると、比較回路５の出力が「Ｈ」を保持し、また
回復検知回路８が回復検知信号「Ｈ」を出力して
いるため、アンド回路７の出力も「Ｈ」を保持
し、上記駆動回路９が第１電磁弁MV１をオンの
ままとしており、BC給気停止が継続する。すな
わち、回復加速度Vαが非常に小さい下限設定値
Vα1以下であるとBCへの給気を行なわない。

回復加速度Vαが上記下限設定値Vα1を超える
と、三角波パルスとの比較によりデユーテイ比の
異なるパルスにもとづいて、第１電磁弁MV１が
オン、オフを周期的に繰り返す。この場合も、回
復加速度Vαが小さいほど、１周期における給気
時間を短くする。

そして、回復加速度Vαが上限設定値Vα2以上
になると、比較回路５の出力が「Ｌ」となるた
め、回復検知回路８が回復検知信号「Ｈ」を出力
していても、アンド回路７の出力が「Ｌ」とな
り、第１電磁弁MV１がオフし、BCへ連続給気
される。

すなわち、この回復制御回路CC２による場合
も、回復加速度Vαの大きさに応じて給気制御し
ており、しかも、回復加速度Vαが小さいほど給
気速度を遅くしている。

なお、上記第３図の回復制御回路CC２におい
て、三角波パルスのバイアスを無くしても良い
し、またVα1＜Vα＜Vα2の範囲を連続ではなく
複数個に分割して制御しても良い。

さらに、上記第２図の制御回路CC１において
も、第３図の回復制御回路CC２における下限設
定値Vα1、上限設定値Vα2と同様の設定を行なつ
ても良い。

〔発明の効果〕

以上の説明の通り、本発明の再粘着制御方法に
よれば、滑走後のブレーキシリンダの排気によ
り、車軸速度が回復し始めると、その再粘着進行
中の回復加速度の大きさに応じてブレーキシリン
ダへの給気を徐々に行なわせる構成としたので、
再粘着完了後にブレーキ力を回復させる従来方法
に比べて、ブレーキ距離の短縮が図れ、一度滑走
が生じてもこれによるブレーキ距離の延伸を最小
限に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一実施例説明図、第２図
は本発明方法を実施するための制御回路図、第３
図は同回復制御回路図、第４図は従来方法の説明
図、第５図はブレーキシリンダBCに対する給排
気装置の第１例、第６図は同給排気装置の第２例
である。 Ｖ……車軸速度、Vα……回復加速度、３……
選択回路、５……比較回路、６……検知回路、９
……電磁弁駆動回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車軸速度の急激な低下に基づいて車輪の滑走
   を検知するとブレーキシリンダ内の圧力空気を排
   気させる車輪の再粘着制御方法において、 前記滑走の進行が停止して車軸速度が回復し始
   めると車輪の回復加速度を検出する検知回路と、
   この検知回路の回復加速度と予め設定されたしき
   い値または基準パルスとを比較した結果に基づい
   てデユーテイ比の異なる複数のパルス状の作動信
   号を出力する選択回路または比較回路と、前記作
   動信号に基づいてブレーキシリンダへの圧力空気
   の給気を行わせる電磁弁駆動回路と、を備えたこ
   とを特徴とする車輪の再粘着制御方法。