JP3898774B2 - 車両、特に鉄道車両の牽引及びブレーキの制御装置及びその利用方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、一般的に車両、特に鉄道車両の計器板上の制御装置の装備に関するものである。
【０００２】
本発明はまた、少なくとも２つのサブアセンブリを組合せた制御装置、すなわち車両、特に鉄道車両の発動機と制動システムの制御装置に関するものである。
【０００３】
本発明はとりわけ、車両、特に鉄道車両の牽引（ｔｒａｃｔｉｏｎ）あるいはブレーキの制御装置を対象としている。
【０００４】
本発明はまた車両、特に鉄道車両の牽引あるいはブレーキの制御装置の利用方法を対象としている。
【０００５】
【従来の技術】
技術資料によってよく知られている牽引−ブレーキの制御システムは、少なくとも２つの制御手段を必要とする。
【０００６】
第一の制御手段は、電気式牽引及びブレーキの作動用である。
【０００７】
第二の制御手段は、空気式ブレーキの作動用である。
【０００８】
第三の制御手段は通常、非常ブレーキ用、すなわち、使用可能なあらゆる制動システムの作動用である。
【０００９】
このようなシステムは、少なくとも２つ、一般的には３つの別々の制御手段を必要とするという大きな欠点をもっており、このことから、運転手による速度調節の手順や考えられる駆引きの多様性によって状況が悪化した場合に人的ミスの可能性が増大する。
【００１０】
従来の技術による運転システムの別の欠点は、潜在的に運転者によってセットされる速度が大きくなりすぎる点である。
【００１１】
従来の技術による運転システムのまた別の欠点は、使用に際して複雑すぎる点である。
【００１２】
従来の技術による運転システムのまた別の欠点は、発電ブレーキから唯一つの空気式ブレーキに移行させるために、あるいは牽引から電気式ブレーキに移行させるために非常に多くの操作を必要とする点である。
【００１３】
従来の技術による運転システムのまた別の欠点は、大きな振幅をもつ制御操作のために運転姿勢が窮屈になるという点である。
【００１４】
従来の技術による運転システムのまた別の欠点は、牽引及びブレーキ制御装置が非常に場所をとるという点である。
【００１５】
従来の技術による運転システムのまた別の欠点は、どんな安全装置も制御の不慮の狂いを防ぐことができないという点である。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、本発明の目的は、車両の牽引あるいは制動機能の使用の簡略化を可能にする車両の牽引あるいはブレーキ制御装置である。
【００１７】
本発明の別の目的は、あらかじめ定められた路線の一定部分において車両の進行が自動的に行われるようにするための牽引あるいはブレーキ制御装置である。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、車両、特に鉄道車両の牽引あるいはブレーキの制御装置は、以下のような可動レバーを備えているという特徴をもっている。
【００１９】
−牽引あるいは制動機能が作動しない第一の位置０をとることができる。
【００２０】
−電気式ブレーキ及び牽引力をゼロにすることによって車両が惰力進行するような不安定位置０ｉに固定することができる。
【００２１】
−第一の位置０から出発して、電気式牽引力の増大によってであれ、電気式制動力の低下によってであれ、電気式牽引機能が作動するような第一ゾーン０＋を移動することができる。
【００２２】
−第一の位置０から出発して、電気式牽引力の低下によってであれ、電気式制動力の増大によってであれ、電気式制動機能が作動する第二のゾーン０−を移動することができる。
【００２３】
−前記第二ゾーン０−の先端から出発して、空気式制動機能が作動する第三のゾーン−Ｆを移動することができる。さらに
−前記第三ゾーン−Ｆに続いて、電気式ブレーキと空気式制動機能が同時に作動する第二の位置ＵＲＧ（非常用）をとることができる。
【００２４】
本発明はまた、車両速度を制限速度に自動的に保つことによって速度を制限するように制限速度の選択を行うことができる制限速度調節装置に連結された制御装置を対象としている。
【００２５】
本発明はまた、運転モードの選択を可能にする，ＭＡＮＵＥＬ（手動）とＳＡＡＣ（自動）の２つの位置をもつスイッチに連結された制御装置を対象としている。
【００２６】
本発明はまた、車両の自動操縦を可能にするＳＡＡＣ（自動）運転用補助自動システムに連結された制御装置を対象としている。
【００２７】
本発明はまた、以下のオプションのいずれか一つを備えたＳＡＡＣ（自動）運転用補助自動システムに連結された制御装置を対象としている。
【００２８】
−路線によって許可された最高速度での運転、
−路線のこの最高速度に対してある百分比の速度での運転、あるいは
−時間ごとの速度運転。
【００２９】
本発明はまた、牽引あるいは制動力のレベルを表示することができる第一表示装置に連結された制御装置を対象としている。
【００３０】
本発明はまた、電気式牽引力の表示ゾーン、ゼロの力の表示用中央ゾーン、電気制動力の表示ゾーン、空気式ブレーキ及び非常用ブレーキの表示ゾーンを備えた前述の表示装置に連結された制御装置を対象としている。
【００３１】
本発明はまた、選択され有効にされた制限速度を表示することができる第二の表示装置に連結された制御装置を対象としている。
【００３２】
本発明はまた、以下の段階の少なくともいずれか一つを備えていることを特徴とする車両の牽引あるいはブレーキの制御装置の利用方法を対象としている。
【００３３】
−制御レバーが第一の位置０をとると牽引あるいは制動機能が作動しない段階。
【００３４】
−制御レバーを不安定位置Ｏｉに固定すると、電気式牽引及び制動力をゼロにすることによって、車両の惰力進行が作動する段階。
【００３５】
−前記第一の位置０から出発して制御レバーが第一のゾーン０＋を通ると、電気式牽引力の増大によってであれ、電気式制動力の低下によってであれ、牽引機能が作動する段階。
【００３６】
−前記第一の位置０から出発して制御レバーが第二ゾーン０−を通ると、電気式牽引力の低下によってであれ、電気式制動力の増大によってであれ、電気式制動機能が作動する段階。
【００３７】
−制御レバーが、前記第二ゾーン０−の先端−から出発して、第三のゾーン−Ｆを通ると、空気式制動機能が作動する段階。
【００３８】
−第三のゾーン−Ｆに続いて、制御レバーが第二の位置ＵＲＧ（非常用）にくると、電気式及び空気式制動機能が作動する段階。
【００３９】
本発明の方法は、少なくとも以下の段階のいずれか一つを備えている。
【００４０】
−牽引あるいは制動力のレベルの表示が、第一の表示装置を用いて行われる段階。
【００４１】
−選択され有効にされた制限速度の表示が、第二の表示装置を用いて行われる段階。
【００４２】
本発明に合致した車両の牽引あるいはブレーキの制御装置の利点は、速度規制の際の人的ミスの可能性を最小限にとどめ、その結果安全性を増大させることにある。
【００４３】
本発明に合致した車両の牽引あるいはブレーキの制御装置の別の利点は、運転効率の増大にある。
【００４４】
本発明に合致した車両の牽引あるいはブレーキの制御装置の別の利点は、運転手順の簡略化と情報回帰の改良によって、運転手の神経的疲労の緩和にある。
【００４５】
本発明に合致した車両の牽引あるいはブレーキの制御装置の別の利点は、運転姿勢の窮屈さを解消することによる運転手の肉体的疲労の緩和にある。
【００４６】
本発明に合致した車両の牽引あるいはブレーキの制御装置の別の利点は、流動的あるいは同一視できる運転制御区間が飽和状態である路線において最高の性能を得ることができるように運転手を補助することにある。
【００４７】
本発明に合致した車両の牽引あるいはブレーキの制御装置の別の利点は、運転手が動力車内にいながらも、また必要な場合には運転任務から解放されることを可能にしながら、運転手に自由の可能性を与えることにある。
【００４８】
本発明に合致した車両の牽引あるいはブレーキの制御装置の別の利点は、運転手が運転モード、すなわち手動あるいは自動を思いのままにできることにある。
【００４９】
以下に添付の図面を参照して、車両の牽引あるいはブレーキの制御装置の好ましい実施例を挙げて、本発明のその他の目的、特徴、利点を説明する。
【００５０】
【実施例】
この図１は、とりわけ、本発明による車両の牽引あるいはブレーキの制御装置１を示している。
【００５１】
車両、特に鉄道車両の牽引あるいはブレーキの制御装置１は、可動レバー２を備えている。
【００５２】
この可動レバー２は、牽引あるいは制動機能が作動されない第一の位置０にくることができる。
【００５３】
この可動レバー２はまた、第一の位置０から出発して電気式牽引機能が作動する第一のゾーン０＋を通ることができる。
【００５４】
このとき、電気式牽引力の増大によってであれ、電気式制動力の低下によってであれ、電気式牽引機能が作動する。
【００５５】
この可動レバー２はまた、前記第一の位置０から出発して、電気式制動機能が作動する第二のゾーン０−を通ることができる。
【００５６】
このとき、電気式牽引力の低下によってであれ、電気式制動力の増大によってであれ、電気式制動機能が作動する。
【００５７】
この可動レバー２はまた、第二のゾーン０−の先端−を出発して空気式制動機能が作動する第三のゾーン−Ｆを通ることができる。
【００５８】
この可動レバー２はまた、前記第三のゾーン−Ｆに続いて、電気式及び空気式制動機能が同時に作動する第二の位置ＵＲＧ（非常用）をとることができる。
【００５９】
これらの電気式及び空気式制動機能は、通常、以下に定義するメインダクトを大気に触れさせて最大の空気式制動力を得ることによって同時に作動する。
【００６０】
いいかえれば、安定位置０から始まって、ゾーン０＋及び０−が、牽引及び制動力の調整を可能にする。
【００６１】
牽引機能から制動機能への移行、逆に制動機能から牽引機能への移行は、牽引力がすでにゼロであるにもかかわらず、より小さな牽引力が要求されると必然的に行われる。制御されるブレーキは力学的ブレーキ、つまり電気式ブレーキである。
【００６２】
運転手が牽引モードであれ、制動モードであれ、メインダクトによって規定されているブレーキを使用したいと考えた場合、運転手は−の位置の手前のＦの不安定位置まで制御レバー２を引っ張る。
【００６３】
圧力が低下する場合には、メインダクトが空気式制動力を制御する。
【００６４】
この力は、このメインダクトのなかでつくりだされた負圧に比例する。
【００６５】
このメインダクトには、通常５バールの圧力が加えられる。
【００６６】
こうした制御レバー２の移動の結果、場合によっては牽引力が切断され、第一の圧力低下ΔＰを行うことによってメインダクトを用いて制動に移る。
【００６７】
この第一の圧力低下ΔＰは、空気式ブレーキの第一の制御を引き起こすダクトの通常圧力に対する有効な圧力差である。
【００６８】
車両がすでに力学的な制動状態にある場合、制動力のレベルは、少なくともその時点でもっている値のままとなる。一般的制御の圧力調整は、ゾーン＋もしくは−を通ることによって制御される。
【００６９】
牽引または力学的制動が行われていようと、メイン制御手段による制動が行われていようと、不安定位置０ｉを通ることによって、車両は惰力進行したままとなる。すなわち、電気的力の設定値をゼロにすることによって得られた速度で進行する。
【００７０】
この不安定位置０ｉは、たとえば安定位置である第一の位置０と向かい合っている。
【００７１】
位置Ｆの向こうにＵＲＧ（非常用）位置がある。
【００７２】
したがって、本発明による車両の牽引あるいはブレーキの制御装置１は、運転手の判断に基づいて完全に手動制御による牽引あるいはブレーキでの運転を可能にする。
【００７３】
本発明による制御装置１は、運転手の自主的行動に基づき、制限速度の選択を可能にする制限速度調整装置３によって補足することができる。このような制限速度調整装置３の役割は、車両速度をこの制限速度に自動的に保ちながら速度を制限することにある。この結果、速度の規制機能が生じ、速度は制限速度以下となる。このことは制御レバー２の位置に関係なく、惰力進行の際にも同様である。
【００７４】
本発明による制御装置１はまた、運転手によってシステムが装備された路線において、作動させることができ、車両の自動操縦を可能にするＳＡＡＣ（自動）運転用補助自動システムによって補足することができる。
【００７５】
ＳＡＡＣ（自動）運転へのこのような補助自動システムは、いくつかのオプションを備えることができる。つまり、
−路線によって許容された最高速度での運転。
【００７６】
−路線のこの最高速度に対してある百分比の速度での運転。あるいは
−時間ごとの速度による運転。
【００７７】
本発明による制御装置はまた、動力車だけの制動のポテンシャルあるいは列車全体の制動のポテンシャルを別々に使用する可能性をもつことができる。
【００７８】
本発明の制御装置はまた、非常制御を可能にする。
【００７９】
運転モードの選択は、ＭＡＮＵＥＬ（手動）とＳＡＡＣ（自動）の２つの位置をもつスイッチ４を用いて行われる。
【００８０】
手動位置においては、制限速度調整装置３に連結した自動制御装置は、牽引かブレーキかという種類に関係なく、また制御レバー２によって必要とされる力の値に関係なく、力学的ブレーキ全体（図示せず）を作動させることができる。
【００８１】
この力学的ブレーキは、３５パーミルの勾配でのホールド用制動を行うのに十分である。
【００８２】
制限速度といわれるモードでの運転のためには、制限速度調整装置３を用いて、制限速度を望ましい値に調整し、制御装置１を用いて望ましい牽引力を要求することが必要である。
【００８３】
制限速度モードは、制限速度５ｋｍ／ｈに対応する切り離し運転、つまり勾配がフラットな運転を除き、３０ｋｍ／ｈを超える速度についてだけ使用できることになるだろう。
【００８４】
というのも、３０ｋｍ／ｈ未満では、力学的ブレーキが険しい勾配での制限速度の遵守を保証することができないからである。
【００８５】
ＳＡＡＣ（自動）位置においては、制限速度調整装置３に連結された自動制御装置はブレーキ全体を作動させることができる。
【００８６】
制限速度はたとえば、制限速度調整装置３のキーボード５によって選択される。
【００８７】
たとえば運転手は、速度の値を打ち込み、次に打ち込んだ速度を有効にする。打ち込まれた新しい値が有効にされないかぎり、それに先立って選択された値が有効なままとなる。
【００８８】
牽引あるいは制動力のレベルは、好ましくは記号を用いて第一の表示装置６に表示される。
【００８９】
表示装置６は、牽引力表示ゾーン７、ゼロの力の表示用中央ゾーン８、制動力の表示ゾーン９、非常用ブレーキの表示ゾーン１０を備えている。
【００９０】
選択され、有効にされた制限速度は、好ましくは３つの数字によるデジタル式の第二の表示装置１１上に表示される。
【００９１】
たとえば、列車速度より小さい制限速度が有効となり、制御された制限速度を一時的に遵守することが不可能な場合には、第二の表示装置１１が、制限速度に到達するまで点滅する。
【００９２】
運転モードの選択用スイッチ４の位置が行われた選択を表示する。
【００９３】
上述したように、本発明はまた、車両の牽引あるいはブレーキの制御装置の利用方法に関するものである。
【００９４】
本発明の車両の牽引あるいはブレーキの制御装置の利用方法は、以下の段階を備えている。
【００９５】
−制御レバーが第一の位置０にくると、牽引あるいは制動機能が解除される段階。
【００９６】
−制御レバーが第一の位置０から出発して第一のゾーン０＋を通ると牽引の機能が作動する段階。
【００９７】
−制御レバーが第一の位置０から出発して第二のゾーン０−を通ると電気式制動機能が作動する段階。
【００９８】
−制御レバーが前記第二のゾーン０−の先端から出発して第三のゾーン−Ｆを通ると空気式制動機能が作動する段階。
【００９９】
−制御レバーが前記第三のゾーン−Ｆに続いて、第二の位置ＵＲＧ（非常用）にくると、電気式及び空気式制動機能が作動する段階。
【０１００】
この利用方法にしたがって、牽引あるいは制動力のレベルの表示は第一の表示装置（６）を用いて行われる。
【０１０１】
同じようにこの利用方法にしたがって、選択され有効にされた速度の表示は、第二の表示装置（１１）を用いて行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に合致した車両の牽引あるいはブレーキの制御装置を装備した制御システムの包括図である。
【符号の説明】
１ 制御装置
２ 可動レバー
３ 制限速度調整装置
４ スイッチ
５ キーボード
６ 第一の表示装置
１１ 第二の表示装置

Claims (11)

1. 可動制御レバーを含んでいる、車両、特に鉄道車両の牽引及びブレーキの制御装置（１）であって、
   前記可動制御レバー（２）が、
   −牽引力及び制動力の調整をしない安定位置である第一の位置０をとることができ、
   −電気式牽引力及び電気式制動力をゼロにすることによって車両が惰力進行する不安定位置０ｉへ移動することができ、
   −前記第一の位置０から出発して、電気式牽引力の増大または電気式制動力の低下により、電気式牽引機能が作動する第一のゾーン０＋へ移動することができ、
   −第一の位置０から出発して、電気式牽引力の低下または電気式制動力の増大により、電気式制動機能が作動する第二ゾーン０−へ移動することができ、
   −前記第二ゾーン０−の先端から出発して、空気式制動機能が作動する第三ゾーンＦへ移動することができ、さらに
   −前記第三ゾーンＦに続いて、電気式制動機能及び空気式制動機能が同時に作動する第二の位置ＵＲＧ（非常用）をとることができることを特徴とする制御装置。
2. 車両の速度を制限速度に自動的に維持することにより速度が制限できるように制限速度の選択を可能にする、制限速度調整装置（３）に連結された請求項１に記載の制御装置。
3. 運転モードの選択を可能にするＭＡＮＵＥＬ（手動）とＳＡＡＣ（自動）の２つの位置をもつスイッチ（４）に連結された請求項１または２に記載の制御装置。
4. 車両の自動操縦を可能にするＳＡＡＣ（自動）運転用補助自動システムに連結された請求項１から３のいずれか一項に記載の制御装置。
5. −路線で許容されている最高速度での運転、
   −路線のこの最高速度に対してある百分比の速度での運転、あるいは
   −時間ごとの速度運転
   の３つのオプションのいずれか一つを含む、ＳＡＡＣ（自動）運転用補助自動システムに連結された請求項４に記載の制御装置。
6. 牽引力あるいは制動力のレベルを表示できる第一表示装置（６）に連結された請求項１から５のいずれか一項に記載の制御装置。
7. 電気式牽引力の表示ゾーン（７）、ゼロの力の表示用中央ゾーン（８）、電気式制動力の表示ゾーン（９）、空気式ブレーキ及び非常用ブレーキの表示ゾーン（１０）を備えている表示装置（６）に連結された請求項６に記載の制御装置。
8. 選択され有効にされた制限速度の表示を可能にする第二の表示装置（１１）に連結された請求項１から７のいずれか一項に記載の制御装置。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載の車両の牽引及びブレーキの制御装置を利用する方法であって、
   −制御レバーが安定位置である第一の位置０にくると、牽引力及び制動力が調整されない段階と、
   −制御レバーが不安定位置０ｉへ移動されると、電気式牽引力及び電気式制動力がゼロになることによって、車両が惰力進行する段階と、
   −制御レバーが前記第一の位置０から出発して第一のゾーン０＋を通ると、電気式牽引力の増大または電気式制動力の低下により、電気式牽引機能が作動する段階と、
   −制御レバーが第一の位置０から出発して第二のゾーン０−を通ると、電気式牽引力の低下または電気式制動力の増大により、電気式制動機能が作動する段階と、
   −前記第二のゾーン０−の先端から出発して、制御レバーが第三のゾーンＦを通ると、空気式制動機能が作動する段階と、
   −前記第三ゾーンＦに続いて、制御レバーが第二の位置ＵＲＧ（非常用）にくると、電気式制動機能及び空気式制動機能が作動する段階と
   を含むことを特徴とする制御装置の利用方法。
10. 牽引力あるいは制動力レベルの表示が、第一の表示装置（６）によって行われる請求項９に記載の制御装置の利用方法。
11. 選択され、有効にされた制限速度の表示が第二の表示装置（１１）によって行われる、請求項９または１０に記載の制御装置の利用方法。

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