JPS62143756A - アンチスキツド制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ この発明に例えば鉄道車両のアンチスキッド制＃ｖ７ｃ
ｉｔに関するもので、ブレーキ時におけるスリップ率及
び、スリップ中における減速度の双方をブレーキ効果上
好まし匹適正値に制御することに工って、効率の良いブ
レーキ作用が傅ら几る工う（ニ工夫したものであって、
鉄道車両、自動車など≦：適用できる。

〔従来の技術〕

ｍ輪と軌条間の粘着係数μ、又框タイヤと路面間のｆ６
着係数μに、前者でにスリップ率Ｓは約１０９ｃまでに
、又、後者でにスリップ４ＳＩｒｉ約１５％にて越えな
いときであつて、減速度設定値を下廻るときは最大値を
示すことが知ら几ている。

そして、従来のアンチスキッド装置として、例えば自動
車の場会、上記スリップ率に略等しい第一のス１１ッグ
率設定値と、こ′ｆＬよりも大きい値の第二のス１１ツ
ブ率を、夫々設定しておき、ｍ−幅の回転速度を第一の
スリップ率の附近に保持丁ゐためｇ二、第一のスリップ
率以上でにブレーキ圧の減圧全開始し、第一と第二のス
リップ幕間でに加速状！心のときにブレーキ圧の減圧を
終了させ、第二スリップ率以上ではブレーキ圧の減圧を
続けるように制御するものが知ら几でいるが、望ましい
スリップぶであるこの第一のスリップ率から九九た時点
で初めてブレーキ圧の制＃が行わｆ’Ｌ／）ものである
ため、プレー牛甲にスキッド状態がしばしば出現するこ
とになり、轡に、鉄道凰両の場会、かかるわずかな時間
であっても、スキッド状態の出現ｇニエつて車輪の踏面
にフラット傷を生じ易く。

一旦フラット協が発生すると、スキッドが一層出現し易
くなって、乗心地を悪化させるほか、足廻り部材に、有
害な衝撃力を及ぼすことＣニな４Ｉ、ｌ〔問題点を解決
するための手段〕 この発明に、短時間のスキッドが、たびたび出現すると
云う従来装置の問題点を解決して、スキッド状態となる
前（ニブレーキ圧力を効果的な大きさ、即ち、若干のス
リップ’（＋−残してスリップによる積層面の瑠稍着を
もたらす程度にゆるめて、こ几ｇ二よって過大なスリッ
プを抑止して、粘着性が回復′ｊ／）ことになゐ再栢着
に向わせるようＣニ工夫したアンチスキッド装置を提案
丁心ものであって、その＃ｆ収に、！輪（９）の回転速
度検出手段（ＬＬｌと、連輪（９１のスリップ率算出手
段ＩＬ６と、連輪（８）の滑走減速度算出手段αＪと、
スリップ率設定値設定手取α４と２スリツプ状態にあ／
））ＩＬ輪（９）の滑走制釧上望ましいｇ速度設定値（
β３）を設定子ゐ減速度設定値設定手段αＳと、ブレー
キ圧力に対応するブレーキ力を車輪（９）に作用せしめ
るブレーキ装置−と、車輪（９）のス１１ツブ率がスリ
ップ率設矩値全越えないときであって、減速置設定値を
下ｍるときにブレーキ圧力の保持を、減速度設定値以上
のときにブレーキ圧力の減圧を、重輪（９）のス１１ツ
ブ率がスリップ率設定値以上のときでにブレーキの大幅
なゆるめ？越えないときであつて、減速度設定値を下廻
るときはブレーキ！ｆｉｌｔｔｌｌに指令丁ゐよう構成
し／Ｃ制一部μｅと金層していることを特徴と丁ゐアン
チスキッド制＠装置である○〔作用〕 車＊　ｆ９１のスリップ基がスリップ′４設定１旦を越
えないときであって、その′ｖｉｔ速反が、減速置設定
値（β、）ｔ−’Ｆｊｉ１つていると＠は、ブレーキ圧
力がそのまま保持され、減速度設定値（β、）以上の減
速にであゐときは、ブレーキ圧力の減圧が行わ几ゐよう
に作用するので、単輪（９）框、スリップ率設定値（η
３）を越える前にブレーキ圧力の減圧作用によってこの
スリップ軍役定値（η３）の附近に収几んできること（
二なって、最大の粘着係数にＬってスキッド発生無く制
御さｆ′Ｌること５二なり、万一、スリップ率設定値（
η３）全越えるとき（二に、ブレーキが大幅にゆるめに
制御さ１て再ｆＩ５７ｉＦ万同に向うため、効率の良い
ブレーキ圧力が確保さｆＬ、６本のである。

〔実施例〕

次にこの発明の一実施例を図にもとづいて説明する。

第２図Ｃニー例として鉄道爪側の一般的な成■の空気ブ
レーキ装置ｆ二適用したアンチスキッド制御装置の回路
図を、第１図にそのブロック図を、夫々示したが、例示
したブレーキ装置（Ｂｌｉ、ブレーキ弁（１）の手動操
作ｆ二よって、まず制御空気圧力か指示さ几、電磁直通
制御器１２）≦ニよってその圧力に相当する直通管圧力
が電磁給排弁（３）によって得ら几、列車塚二引通さ几
た全定圧力となる。

ブレーキシリンダ（６）へａ甲駐弁（４）を粧て直通管
圧力に見付った圧力が元空気溜（５１から供給され、こ
几によって、ブレーキリンク機構（７）ヲ介して制輪子
（８）が車輪（９１に圧接して指令空気圧に比例した押
付力が車輪（９）が作用するものである□次に劃−装置
の一例を説明すると、夫々の車輪（９）の回転数を回転
センサ（Ｊにて検出してン例えばマイクロコンピュータ
α（Ｉｃて構成している回転速度検出手段αＤでに、各
車輪（９）の回転速度が算出さ几、スリップ率検出手段
α２″ｔ’ｒｚ、各車輪（９）のス１）ツブ率（η）を
算出するものであって、例えば各１輪（９）のうち、最
大回転数のものに非スリツプ状態であるので、この非ス
リツプ状態の車輪（９）に対するスリップ状態の車輪（
９）のスリップ率ａ１を算出す、６０又、上述のようＣ
二算出さルた回転速度にもとづいて、当該車輪（９１０
減速度を、滑走減速度算出手段１１３　Ｃよって非滑走
軸との減速度の差であ／）滑走車輪の減速度を算出する
工うに構成している。

車輪（９）と軌条の植渚効釆ａ、連輪（９）のスリップ
４Ａか約１０％のときに最大であることが試験の紹来、
知ら几ているが、かρ為る望ましいスリップ率をスリッ
プ軍設定値（１３）として設定するためのスリップ率設
定値設定手段（４）と、スリップ状態にある車輪（９）
のこのスリップ率が、さらに大きくならない工うにする
ための望まし込滑走減速度、即ち、非ｆ４走軸に対する
増加減速度（例えば２−Ａ／ａ　）を減速度設定値（β
、）として設定するための減速度設定値設定手段１Ｓと
を、マイクロコンピュータａ・にてＩ！Ｉ成し、マイク
ロコンピュータｌ（１円に設けた！ＩＪ　＠１部ａｅａ
、各々の車輪（９）のスリップ率算出手段α３によって
算出さｎるスリップ率検出値Ｃη１とスリオ鐘 ツブ５４−値（η３）及び、滑走減速度算出手段α３Ｃ
よって算出さ几る減速度検出値１１Ａと減速度設定値（
β８）との関係に応じて滑走防止弁のブレーキバルブ（
ＢＶ）、レリーズバルブ（ＲＶ）の夫々の開閉制御全指
令できるように両底さ几てい４）。

即ち、Ｍ３図の上部に成る−りの車輪（９）の回転速式
（■の変動経過を、同図の中部Ｃニブレーキバルブ（Ｂ
Ｖ　）等の開閉状態の経過金、又、同図の下部にブレー
キシリンダ１６）内のブレーキ圧力の経過ｔ−１夫々例
示し、制御部αＧの制−指令を、第４図のフローチャー
トとして例示している。

まず、ブレーキ弁（２）の操作で電磁給排弁（３）を１
秒開き、レリーズバルブ（ＲＶ）２閉じて（ステップ■
）ブレーキシリンダ（６）にブレーキ圧力（Ｐｏ）の圧
力空気を送り込み、車輪（へ）のスリラグ率検出値（η
１がスリップ本設定値（η、ｓ）以下であって（ステッ
プ■）ＩＮ、速度検出値（瀕が減速度設定値（β、）ｔ
−越えないとき（ステップ■）框、ブレーキバルブ（Ｂ
Ｖ）、レリーズバルブ（ＲＶ）を閉じる（ステップ■）
指令がｆｌｉｌｊ　ｄｌｔ１部αｅから出力して、こ１
′Ｌによってブレーキシリンダ圧力を保持しく第３図の
時点ｔａ）で減速制御が行わｆＬにとになり、そして、
車輪（９）の減速度検出値（βが減速開設定値（β３）
以上であるときは。

し１１−ズパルプ（ＲＶ）’ｅ　を秒だけ開き（ステッ
プ■）、ブレーキシリンダ（６）ラブレーキ圧力（Ｐ工
）に低下させて減速度を小さくして、ＣｆＬＣ工ってス
リップ率検出値（η１がスＩｌッグ軍役建値（η）以下
であるようにしく第３図ｖ）ｔ、ｂ）％この工うにして
、スリップ軍役足置（η８）を越えない状態でブレーキ
制御が行わｎるようｌ二する。

そして、若し、スリップ軍検出値（η１がスリップ率設
定値（η３）を越えたとき（第３図のｔｄ）、レリーズ
バルブ（ＲＶ）ヲ開いて（ステップ０）ブレーキ圧力を
大幅にゆるめ、こ１によって車輪（９）が再粘着す／）
Ｌうに制御し、粘着力が回復すると（ステップ■）、減
速度検出値（βが減速度設定値（／、）　１−下廻って
ＩＡ心ときに、車輪（９）が停止していない限り、ブレ
ーキバルブ（ＢＶ）２Ｔ１秒だけ開き、レリーズバルブ
（ＲＶ）ヲ閉じ（ステップ＠）、ブレーキシリンダ（５
）にブレーキ圧力（Ｐ、）を送り込んで、車輪（９）ｆ
ニブレーΦ力′ｆｔｆＥ用させることＣニよって減速状
態を接続し、上記ステップ■において、減速度検出値（
βが減速度設定値（β、）以上となっているときぼ、レ
リーズバルブ（ＲＶ）ｉｔ、秒だけ開き、ブレーキバル
ブ（ＢＶ）’ｉ閉じて（ステップ■）ブレーキシリンダ
（５１ヲブレーキ圧力（Ｐ４）に低下させ、こ几に工っ
てスΦツドを防止し、又、スリップ率検出値（η１がス
リップ本設定値（η３）？越えるときに、車輪（９）が
停止していない限り、し々ｌ−ズパルプＣＭ）を開いて
（ステップ■、■）、再粘Ｍ＃Ａ向に同う工うに制ａｌ
金行うものである。

上述の制（財）ステップ■、■におけるブレーキ圧力（
Ｐｌ）、（Ｐ２）、・・・（Ｐ４）・・・の大きさを定
めるのＣ：、減速度設定値（β３）（二対する減速度検
出値（−〇差ΔβＣ二応じたブレーキカ１ｌＰｔ＝算出
して行うよう（二構収す几ば、減速度検出値１μに、迅
速に減速度設定値（β３）に収几んできるものであって
、ブレーキ力ｔＦ１の算定に、車輪（９）の車輪軸を含
めた回転部分の慣性モーメンＩＩＷ、凰両の静軸型をＷ
、１輪半径をｒ、その列鳳の走行抵抗全Ｒ１利用できる
柘でき、このブレーキ力［Ｆ］と、ブレーキシリンダＬ
’Ｊのピストン径及び、積層係数μからブレーキ圧力（
Ｐ　）、（Ｐ　）・・・を求めることができ、又、４気
ブレーキ作用時では、主ｍ動磯の電流値から、ブレーキ
力（ト１を求めることになる。

そして、ブレーキ圧力（Ｐ□）、（Ｐ、）、・・・が釆
めら几ると、図示例のように、例えばブレーキ圧力（Ｐ
ｏ）から（Ｐ、）Ｃ減圧さ几、６までの時間１ｔｌを実
験的に予め求めておいて上述のように、レリーズバルブ
（ＲＶ）のソレノイドのオン時間をタイマで制御するこ
とになるが、圧力スイッチを用いて、ブレーキ圧力（Ｐ
、　）、　（Ｐ、　）、・・・に天々到達したときにレ
リーズパルプ（ＲＶ）のソレノイドをオフに制御しても
良い。

なお、兎輪、軌条間の粘着係数−）に、軌条状態によっ
てに、急激に低下する場合があって、このような場合に
は、ブレーキ圧力（ＰＫ）、（Ｐ、）、・・・　を充分
に小さく足めておいて、確実に二再積看するようにする
ことになる。

なお、上述した実施例において、回転センサ１３１ｈ、
を磁ｌ１ｐＪ４形のパルス発生器を用い、ブレーキ装置
出１に因示例のほか、電気ブレーキ、油圧ブレーキなど
種々の構造のものであっても、この発明　□は適用でき
るものである。

〔発明の効果〕

この発明Ｉ：係るアンチスキッド制御装置に上述のよう
（二構成したものであって、車輻（９）の１９７４誌 グ率がスリップ吊設定値’ｔＭ１ｚえないときで、あっ
て、その滑走減圧速度が、減速度設定値（へ）を下廻っ
ているときａ、ブレーキ圧力かそのまｌ保持さ几、減速
度設定値（β、）以上の減速度であるときぼ、ブレーキ
圧力の減圧が行わｎｋように作用するので。

ｉ輪（９１に、スリップ軍役定値（り、）を越える前に
ブレーキ圧力の減圧作用によって、このスリップ軍役定
値（η８）の附近に収ｎんできることになって、最大の
粘着係数によってスキッド発生無く制御さ几ることにな
り、万一、スリップ率設定値（η３）ヲ越越えるときに
は、ブレーキが大幅にゆるめら几て再粘着方向に向うた
め、効率の良いブレーキ制−が確保さ几るものであって
、このように減速度とスリップ率の双方を判定してスキ
ッド発生の前にブレーキ力を制（財）しているので、背
理的なアンチスキッド制御が得られるのである。

【図面の簡単な説明】

図にこの発明の一実ＩＪ？Ａ例を示し、第１図に制御装
置のブロック図、第２図は制御装置の回路図。 第３図は制−特性図、第４図は制御フローチャートであ
る。 符号説明 （９）・・・・・・車輪　　　　　αＤ・・・・・・回
転速度検出手段α２・・・・・・スリップ率算出手段 αト・・・・・滑走減速悶算出手段 α祷・・・・−・スリップ率設定値設足手段（１９・・
・・・・減速度設定値設足手段ＩｌＧ・・・・・・制御
部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車輪の回転速度検出手段と、車輪のスリップ率算出手段
   と、車輪の滑走減速度算出手段と、スリップ率設定値設
   定手段と、スリップ状態にある車輪の滑走制御上望まし
   い滑走減速度設定値を設定する減速度設定値設定手段と
   、ブレーキ圧力に対応するブレーキ力を車輪に作用せし
   めるブレーキ装置と、車輪のスリップ率がスリップ率設
   定値を越えないときであって、減速度設定値を下廻ると
   きはブレーキ圧力の保持を、減速度設定値以上のときは
   ブレーキ圧力の減圧を、車輪のスリップ率がスリップ率
   設定値以上のときではブレーキの大幅なゆるめを、夫々
   、ブレーキ装置に指令するよう構成した制御部とを有し
   ていることを特徴とするアンチスキッド制御装置。