JPH07100441B2 - Ventilation system for vehicles - Google Patents
Ventilation system for vehiclesInfo
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- JPH07100441B2 JPH07100441B2 JP3148342A JP14834291A JPH07100441B2 JP H07100441 B2 JPH07100441 B2 JP H07100441B2 JP 3148342 A JP3148342 A JP 3148342A JP 14834291 A JP14834291 A JP 14834291A JP H07100441 B2 JPH07100441 B2 JP H07100441B2
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Description
【0001】本発明は、たとえば鉄道車両の客室などの
換気装置に関する。The present invention relates to a ventilation device for a passenger compartment of a railway vehicle, for example.
【0002】[0002]
【従来の技術】第1の先行技術は、図21に示されてい
る。新幹線用車両などにおいて、車室である客室1に外
気を取入れる給気装置2と、客室1内の汚れた空気を車
外へ排出する排気装置3とが設けられ、また給気装置2
と客室1との間に、空気調和装置4が介在されて、給気
装置2によって導入した外気の温度を調整する。便所用
の排気装置が別途設けられることもある。給気装置2と
排気装置3とは、モータによつてファンを駆動する構成
を有する。給排気装置2,3を一体化し、1台の両軸の
モータで、給気用と排気用の各ファンを駆動する構成と
なっていることもある。給気量と排気量の調整は、排気
装置3の出口に設けられる固定絞り5によって行い、こ
の絞り5は給気側に設けられることもある。2. Description of the Related Art The first prior art is shown in FIG. 2. Description of the Related Art In a vehicle for a Shinkansen or the like, an air supply device 2 that takes in outside air into a passenger compartment 1 that is a passenger compartment, and an exhaust device 3 that exhausts dirty air in the passenger compartment 1 to the outside of the vehicle are provided, and the air supply device 2 is also provided.
An air conditioner 4 is interposed between the room 1 and the cabin 1 to adjust the temperature of the outside air introduced by the air supply device 2. An exhaust device for the toilet may be provided separately. The air supply device 2 and the exhaust device 3 have a configuration in which a fan is driven by a motor. In some cases, the air supply / exhaust devices 2 and 3 are integrated, and one air supply / exhaust fan drives each fan for air supply and exhaust. The supply amount and the exhaust amount are adjusted by the fixed throttle 5 provided at the outlet of the exhaust device 3, and the throttle 5 may be provided on the supply side.
【0003】このような先行技術において、客室1が車
外に連通しているので、車両が高速度でトンネル内を走
行したり、トンネル内ですれ違うとき、客室内、すなわ
ち車内の圧力が急変し、乗客および乗員には、「耳つ
ん」と称されるように、耳に不快感を与える。その理由
は、車両が高速度でトンネル内を走行したり、トンネル
内ですれ違うとき、車外の圧力が急激に変化し、この影
響によって、車内圧力が急激に変化するからであるとい
うことが知られている。In such a prior art, since the passenger compartment 1 communicates with the outside of the vehicle, when the vehicles travel at high speed in the tunnel or pass each other in the tunnel, the pressure in the passenger compartment, that is, the passenger compartment suddenly changes, Passengers and occupants experience ear discomfort, referred to as "ear ears." It is known that the reason is that when a vehicle travels in a tunnel at high speed or passes each other in the tunnel, the pressure outside the vehicle changes abruptly, and this effect causes the pressure inside the vehicle to change abruptly. ing.
【0004】この問題を解決する第2の先行技術は、図
22に示されている。この先行技術は図21に示される
第1の先行技術に類似しており、対応する部分には同一
の参照符を付す。この先行技術ではさらに、給排気装置
2,3に直列に締切り装置であるダンパ6,7がそれぞ
れ設けられる。ダンパ6,7は、アクチュエータ8,9
によって駆動され,全開位置と全閉位置とをとることが
できる。アクチュエータ8,9は、空気圧シリンダと、
その空気圧シリンダに圧縮空気を供給する電磁弁との組
合せによって実現され、制御回路10からの信号によっ
て電磁弁の接続状態を切換え、空気圧シリンダを作動さ
せて、ダンパ6,7を駆動する。アクチュエータ8,9
は、空気圧シリンダの代りに、モータまたは油圧シリン
ダなどであることもある。トンネルセンサ11は、トン
ネルを検出する。A second prior art technique that solves this problem is shown in FIG. This prior art is similar to the first prior art shown in FIG. 21, and corresponding parts bear the same reference numerals. Further, in this prior art, dampers 6 and 7 as shutoff devices are provided in series with the air supply and exhaust devices 2 and 3, respectively. The dampers 6, 7 are actuators 8, 9
It is driven by and can take a fully open position and a fully closed position. The actuators 8 and 9 are pneumatic cylinders,
It is realized by a combination with an electromagnetic valve that supplies compressed air to the pneumatic cylinder, and the connection state of the electromagnetic valve is switched by a signal from the control circuit 10 to operate the pneumatic cylinder and drive the dampers 6 and 7. Actuator 8, 9
May be a motor or a hydraulic cylinder instead of a pneumatic cylinder. The tunnel sensor 11 detects a tunnel.
【0005】トンネル外である明り区間を、車両が通行
しているときには、ダンパ6,7は全開位置にあり、客
室1は給気装置2と排気装置3とによって、正常に換気
されている。When the vehicle is passing through the light section outside the tunnel, the dampers 6 and 7 are in the fully open position, and the passenger compartment 1 is normally ventilated by the air supply device 2 and the exhaust device 3.
【0006】車両がトンネルに入ると、トンネルセンサ
11がそれを検出し、制御装置10はトンネルセンサ1
1の出力に応答し、アクチュエータ8,9を動作させ、
ダンパ6,7を全閉位置とする。給排気装置2,3のフ
ァンは常に運転中であり、ダンパ6,7が全閉位置とな
ると、客室1は外気と遮断される。車両がトンネルに入
ると、車外圧力、したがって車内圧力が低下するので、
この圧力を検出する圧力計を、トンネルセンサの代りに
用いる先行技術もある。When the vehicle enters the tunnel, the tunnel sensor 11 detects it, and the control device 10 controls the tunnel sensor 1
In response to the output of 1, the actuators 8 and 9 are operated,
Set the dampers 6 and 7 to the fully closed position. The fans of the air supply / exhaust devices 2 and 3 are always in operation, and when the dampers 6 and 7 are in the fully closed position, the passenger compartment 1 is shut off from the outside air. When the vehicle enters the tunnel, the pressure outside the vehicle, and hence the pressure inside the vehicle, decreases,
There is a prior art in which a pressure gauge for detecting this pressure is used instead of the tunnel sensor.
【0007】このような図22に示される先行技術で
は、トンネル内で車両がすれ違っても、車外の圧力変化
は、車内には及ばず、したがって乗客、乗員の耳に不快
感を起こすことがなくなる。この反面、トンネルが長く
なったり、また明り区間の短いトンネルが連続するよう
な場合、客室1内は、ダンパ6,7の全閉によって、長
い時間、締切り状態となり、したがって乗客、乗員の呼
気などによって、車内空気が汚染し、衛生上の問題を生
じる。汚染源としては、炭酸ガスCO2 が主であり、或
る計算によれば、締切り後、3分程度で炭酸ガス濃度は
2000ppmを超える。According to the prior art shown in FIG. 22, even if the vehicles pass each other in the tunnel, the pressure change outside the vehicle does not reach the inside of the vehicle, so that the ears of passengers and occupants do not feel uncomfortable. . On the other hand, if the tunnel is long or there are a series of short lighted tunnels, the interior of the passenger compartment 1 will be closed for a long time due to the dampers 6 and 7 being fully closed. This pollutes the air inside the vehicle and causes hygiene problems. The source of contamination is the main carbon dioxide CO 2, according to one calculation, after the deadline, carbon dioxide concentration in about 3 minutes is greater than 2000 ppm.
【0008】このような問題を解決する第3の先行技術
は、図22の構成において、ダンパ6,7に、それらが
全閉とならないようにストッパを設けて構成される。あ
るいはまた他の先行技術では、アクチュエータ8,9を
サーボ化することによって、全閉前の絞った開度でダン
パ6,7を保持することができるように構成される。サ
ーボ化する構成では、ダンパ6,7の開度を検出する開
度検出器が設けられる。A third prior art for solving such a problem is configured by providing the dampers 6 and 7 with stoppers so as not to be fully closed in the configuration of FIG. Alternatively, in another prior art, the actuators 8 and 9 are servo-operated so that the dampers 6 and 7 can be held at a narrowed opening before fully closed. In the servo configuration, an opening detector that detects the openings of the dampers 6 and 7 is provided.
【0009】このような第3の先行技術では、たとえば
トンネル内の車両がすれ違ったときでも、換気を行いつ
つ、車外の圧力変動の車内圧力への影響、すなわち変動
を小さくすることができる。このような先行技術では、
車内圧力ができるだけ変動しないように、しかも車内空
気が汚染しないように、ダンパ6,7の絞り開度の大き
さを決める必要がある。つまり、車内圧力変動が或る許
容値以下で、かつ車内空気の汚染が許容限界内におさま
るように絞り開度の大きさを決める必要がある。さら
に、車両の気密度が経年変化の影響を受け、車両が古く
なるにつれて気密が低下することを考え合わせれば、最
適な絞りの大きさを決定することは困難である。In such a third prior art, even when a vehicle in a tunnel passes each other, it is possible to reduce the influence of the pressure fluctuation outside the vehicle on the pressure inside the vehicle, that is, the fluctuation while performing ventilation. In such prior art,
It is necessary to determine the size of the throttle openings of the dampers 6 and 7 so that the vehicle interior pressure does not fluctuate as much as possible and that the vehicle interior air is not contaminated. That is, it is necessary to determine the size of the throttle opening so that the fluctuation of the vehicle interior pressure is below a certain allowable value and the contamination of the vehicle interior air is within the allowable limit. Further, considering that the airtightness of the vehicle is affected by the secular change and the airtightness decreases as the vehicle ages, it is difficult to determine the optimum aperture size.
【0010】前述の第1および第2の先行技術の不具合
を解決する第4の先行技術は、たとえば特開昭63−1
99170である。この先行技術では、客室に設けられ
る給気装置および排気装置の車内外を連通する通路に、
弾性体から成る邪魔板を有する圧力緩和手段を配置し、
車外の空気の衝撃圧力が到達すると、邪魔板が通路を塞
ぎ、圧力衝撃が車内に入るのを緩和するように構成され
る。A fourth prior art for solving the above-mentioned disadvantages of the first and second prior arts is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 63-1.
99170. In this prior art, in the passage communicating the inside and outside of the air supply device and exhaust device provided in the passenger compartment,
Arranged pressure relief means having a baffle made of an elastic body,
When the impact pressure of the air outside the vehicle reaches, the baffle blocks the passage and is configured to mitigate the pressure impact from entering the vehicle.
【0011】このような第4の先行技術では、急激な圧
力変化を緩和する効果はあるけれども、比較的ゆっくり
とした車外の圧力変化に対しては、車内の圧力変化を防
ぐことはできない。つまり、弾性体から成る邪魔板に充
分な変位が与えられないような比較的ゆっくりとした車
外の圧力変化に対しては、車内外を連通する通路を閉じ
ることができないので、車外圧力は、そのまま車内圧力
に影響を与える。さらに古い、車両であって気密度の低
下した車両の場合には、この弾性体から成る邪魔板は用
をなさず、車内圧力の変動を防ぐことができない。The fourth prior art as described above has an effect of alleviating a sudden pressure change, but cannot prevent a pressure change inside the vehicle with respect to a relatively slow pressure change outside the vehicle. That is, since the passage communicating between the inside and outside of the vehicle cannot be closed against a relatively slow pressure change outside the vehicle such that the baffle plate made of an elastic body is not sufficiently displaced, the outside pressure remains unchanged. Affects vehicle interior pressure. In the case of an older vehicle having a reduced airtightness, the baffle plate made of this elastic body is useless, and the fluctuation of the vehicle interior pressure cannot be prevented.
【0012】前述の第1〜第4の各先行技術は、車両の
速度がそれほど高速度でない場合は、或る程度は、有効
である。つまり、車両速度がたとえば200km/h程
度以下の場合は、車外圧力変動は比較的小さく、したが
って車内圧力の変動はあまり大きくならない。しかしな
がら、近年、車両は高速度化する傾向にあり、たとえば
フランスのTGVでは、500km/hを超え、日本で
も試験的に350km/hを超えようとしている。一般
に、車外圧力の変動の大きさは、車両速度の2乗に比例
するといわれ、たとえば350km/hの車両では、従
来の200km/hの車両の場合に比べ、その車外圧力
の変動値は、(350/200)2 =3.1倍となる。The above-mentioned first to fourth prior arts are effective to some extent when the speed of the vehicle is not so high. In other words, when the vehicle speed is, for example, about 200 km / h or less, the fluctuation of the pressure outside the vehicle is relatively small, and therefore the fluctuation of the pressure inside the vehicle is not so large. However, in recent years, the speed of vehicles has tended to increase, and for example, TGV in France exceeds 500 km / h, and even in Japan, it is about to exceed 350 km / h on a trial basis. Generally, it is said that the magnitude of the fluctuation of the vehicle exterior pressure is proportional to the square of the vehicle speed. For example, in the case of a vehicle of 350 km / h, the variation value of the vehicle exterior pressure is () as compared with the case of a conventional vehicle of 200 km / h. 350/200) 2 = 3.1 times.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の先行
技術の課題を解決するためになされたものであり、たと
えば高速度でトンネル内を走行する車両においても、車
内の空気の清浄度を維持しつつ、しかも車内圧力の変動
を抑制し、さらに車両の経年変化によって車内の気密度
が低下しても、車内圧力の変動を抑制することができる
ようにした車両用換気装置を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems of the prior art. For example, even in a vehicle traveling at a high speed in a tunnel, the cleanliness of the air inside the vehicle can be improved. To provide a ventilation device for a vehicle that can suppress fluctuations in vehicle interior pressure while suppressing fluctuations in vehicle interior pressure even when airtightness inside the vehicle decreases due to aging of the vehicle. Is.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明は、車両の車室
に、給気通路と排気通路とを設け、給気通路には、大気
を車室に吸込む給気ファン17を設けるとともに、給気
ファンに直列に給気弁18を設け、排気通路には、車室
の空気を外部に排出する排気ファン19を設けるととも
に、排気ファンに直列に排気弁20を設け、車両の車室
内に設けられ、車内圧力を検出する車内圧力センサ23
と、車内圧力センサ23の出力が与えられる1次遅れ回
路26と、車内圧力センサ23の出力と1次遅れ回路2
6の出力との差を求める第1減算回路29と、第1減算
回路29の出力に応答し、その第1減算回路29の出力
が零であるとき、最大値V31を導出し、その第1減算
回路29の出力が、正負の第1および第2の予め定める
値VA31,VB31;VC31の第1範囲内では、そ
の第1減算回路29の出力が零に近づくにつれて小さい
値を導出し、第1範囲外では、出力は零のままである第
1関数発生回路31と、第1減算回路29の出力に応答
し、その第1減算回路29の出力が零であるとき、絶対
値が最大である負の最大値V32を導出し、その第1減
算回路29の出力が、正負の第3および第4の予め定め
る値VA32,VB32;VC33の第2範囲内では、
その第1減算回路29の出力が零に近づくにつれて絶対
値が小さい負の値を導出し、第2範囲外では、出力は零
のままである第2関数発生回路32と、車内圧力センサ
23の出力を微分する時間変化率演算回路34と、第1
関数発生回路31と時間変化率演算回路34との各出力
の差を求める第2減算回路36と、第2関数発生回路3
2と時間変化率演算回路34との各出力の差を求める第
3減算路37と、第2減算回路37の出力に応答し、給
気弁18を駆動して、時間変化率演算回路34の出力よ
りも第1関数発生回路31の出力が大きいとき、開度を
小さくする給気弁駆動手段38,39b,47と、第3
減算回路37の出力に応答し、排気弁20を駆動して、
時間変化率演算回路34の出力よりも第2関数発生回路
31の出力の絶対値が大きいとき、開度を大きくする排
気弁20の駆動手段39,41,52と、車両の車室の
外に設けられ、車外圧力を検出する車外圧力センサ24
と、車内圧力センサ23と車外圧力センサ24との各出
力に応答し、車内圧力と車外圧力との差圧が予め定める
値以上のとき、給気弁18と排気弁20とを全閉に強制
する手段とを含むことを特徴とする車両用換気装置であ
る。また本発明は、車室には、大気と連通する大気開放
通路21を設け、この大気開放通路21には、大気開放
弁22を設け、車両はトンネルを走行中であることを検
出するトンネルセンサ25と、トンネルセンサ25の出
力に応答して、大気開放弁22を全閉にする手段とを含
むことを特徴とする。According to the present invention, an air supply passage and an exhaust passage are provided in a vehicle compartment of a vehicle, and an air supply fan 17 for sucking the atmosphere into the vehicle compartment is provided in the air supply passage. An air supply valve 18 is provided in series with the air fan, an exhaust fan 19 for exhausting air in the vehicle compartment is provided in the exhaust passage, and an exhaust valve 20 is provided in series with the exhaust fan and provided in the vehicle compartment of the vehicle. And an in-vehicle pressure sensor 23 for detecting the in-vehicle pressure
And the primary delay circuit 26 to which the output of the in-vehicle pressure sensor 23 is given, and the output of the in-vehicle pressure sensor 23 and the primary delay circuit 2
The first subtraction circuit 29 for obtaining the difference from the output of 6 and the output of the first subtraction circuit 29, and when the output of the first subtraction circuit 29 is zero, the maximum value V31 is derived and the first value When the output of the subtraction circuit 29 is within the first range of the positive and negative first and second predetermined values VA31, VB31; VC31, a smaller value is derived as the output of the first subtraction circuit 29 approaches zero. When the output of the first function generation circuit 31 whose output remains zero outside the range of 1 and the output of the first subtraction circuit 29 and the output of the first subtraction circuit 29 is zero, the absolute value is maximum. If a certain negative maximum value V32 is derived and the output of the first subtraction circuit 29 is within the second range of the positive and negative third and fourth predetermined values VA32, VB32; VC33,
As the output of the first subtraction circuit 29 approaches zero, a negative value whose absolute value is small is derived, and outside the second range, the output of the second function generation circuit 32 whose output remains zero and the in-vehicle pressure sensor 23. A time change rate calculation circuit 34 for differentiating the output;
A second subtraction circuit 36 for obtaining a difference between respective outputs of the function generation circuit 31 and the time change rate calculation circuit 34, and a second function generation circuit 3
2 and the third subtraction path 37 for obtaining the difference between the outputs of the time change rate calculation circuit 34 and the output of the second subtraction circuit 37. When the output of the first function generating circuit 31 is larger than the output, the air supply valve drive means 38, 39b, 47 for decreasing the opening degree, and the third
In response to the output of the subtraction circuit 37, the exhaust valve 20 is driven,
When the absolute value of the output of the second function generation circuit 31 is larger than the output of the time change rate calculation circuit 34, the driving means 39, 41, 52 of the exhaust valve 20 for increasing the opening degree and the outside of the vehicle cabin. An exterior pressure sensor 24 that is provided and detects the exterior pressure
In response to the outputs of the vehicle interior pressure sensor 23 and the vehicle exterior pressure sensor 24, when the pressure difference between the vehicle interior pressure and the vehicle exterior pressure is equal to or greater than a predetermined value, the intake valve 18 and the exhaust valve 20 are forced to be fully closed. A ventilation device for a vehicle, comprising: Further, according to the present invention, an atmosphere opening passage 21 that communicates with the atmosphere is provided in the passenger compartment, and an atmosphere opening valve 22 is provided in the atmosphere opening passage 21 to detect that the vehicle is traveling in a tunnel. 25, and means for fully closing the atmosphere opening valve 22 in response to the output of the tunnel sensor 25.
【0015】[0015]
【0016】[0016]
【作用】車両の車室に設けられる給気通路には、給気フ
ァン17と給気弁18とが直列に設けられ、また車室に
設けられる排気通路16には排気ファン19と排気弁2
0とが直列に設けられ、車両の車室内の圧力を検出する
車内圧力センサ23を設け、この車内圧力の時間変化
率、すなわち車内圧力の圧力変化速度を、時間変化率演
算回路34によって演算して求め、このような車内圧力
センサ23と時間変化率演算回路34との各出力によっ
て、「耳つん」などの不快感を車内の人間が生じないよ
うに、給気弁18と排気弁20とをそれぞれ制御する。
人間が「耳つん」などの不快感を生じない支障のない域
は、人間の呼吸器系の圧力と耳が外から受ける圧力との
差が大きいときほど、車内圧力の時間変化率が小さくて
も、不快感を生じやすいことが判っている。このような
不快感を生じないように、給気弁18と排気弁20とが
制御される。特に本発明に従えば、車内圧力センサ23
の出力は、1次遅れ回路26に与えられ、この1次遅れ
回路26の出力は第1減算回路29に与えられ、この減
算回路29にはまた車内圧力センサ23の出力が与えら
れ、こうして第1減算回路29の出力が第1および第2
関数発生回路31,32に与えられて車内圧力センサ2
3の検出圧力に対応する車内圧力の変化率の制限範囲
が、第1および第2関数発生回路31,32で定めら
れ、こうして車内圧力の緩やかな変動を除去することが
できる。さらに本発明に従えば、車内圧力センサ23の
出力は時間変化率演算回路34に与えられて微分され、
その時間変化率演算回路34の出力が第2および第3減
算回路36,37にそれぞれ与えられて演算されるの
で、車内圧力の大きな時間変化率の変動を抑制すること
ができるようになる。In the air supply passage provided in the vehicle compartment of the vehicle, the air supply fan 17 and the air supply valve 18 are provided in series, and in the exhaust passage 16 provided in the vehicle compartment, the exhaust fan 19 and the exhaust valve 2 are provided.
0 is provided in series and an in-vehicle pressure sensor 23 for detecting the pressure in the vehicle interior of the vehicle is provided. The time change rate of the in-vehicle pressure, that is, the pressure change rate of the in-vehicle pressure is calculated by the time change rate calculation circuit 34. The air supply valve 18 and the exhaust valve 20 are determined by the outputs of the in-vehicle pressure sensor 23 and the time change rate calculation circuit 34 so as to prevent a person in the vehicle from feeling uncomfortable such as "ear ears". Control each.
In the non-obstructive area where humans do not experience discomfort such as "ear stuffing", the time change rate of the in-vehicle pressure is smaller as the difference between the pressure of the human respiratory system and the pressure that the ear receives from the outside is larger. However, it is known that discomfort is likely to occur. The air supply valve 18 and the exhaust valve 20 are controlled so as not to cause such discomfort. Particularly according to the present invention, the in-vehicle pressure sensor 23
Is given to the first-order delay circuit 26, the output of the first-order delay circuit 26 is given to the first subtraction circuit 29, and the output of the in-vehicle pressure sensor 23 is also given to the subtraction circuit 29. The output of the 1-subtraction circuit 29 is the first and second
In-vehicle pressure sensor 2 provided to function generation circuits 31 and 32
The limit range of the rate of change of the in-vehicle pressure corresponding to the detected pressure of No. 3 is determined by the first and second function generating circuits 31 and 32, and thus the gentle fluctuation of the in-vehicle pressure can be eliminated. Further according to the present invention, the output of the in-vehicle pressure sensor 23 is given to the time change rate calculation circuit 34 and differentiated,
Since the output of the time change rate calculation circuit 34 is given to the second and third subtraction circuits 36 and 37 to be calculated, it is possible to suppress a large change in the time change rate of the vehicle interior pressure.
【0017】[0017]
【0018】さらに本発明に従えば、車外圧力を車外圧
力センサによって検出し、車内圧力と車外圧力との差圧
が大きくなって、予め定める値以上になると、給気弁と
排気弁とを全閉に強制する。これによって車両がたとえ
ばトンネル内で高速度ですれ違うときに車外圧力が急激
に大きく変動しても、車内圧力の変動を確実に防ぎ、
「耳つん」などの不快感が生じることを確実に防ぐこと
ができる。Further, according to the present invention, the vehicle exterior pressure is detected by the vehicle exterior pressure sensor, and when the pressure difference between the vehicle interior pressure and the vehicle exterior pressure becomes large and becomes a predetermined value or more, the intake valve and the exhaust valve are completely turned on. Force to close. As a result, even if the vehicle pressure suddenly fluctuates greatly when the vehicle passes each other at a high speed in a tunnel, for example, it is possible to prevent fluctuations in the vehicle interior pressure,
It is possible to reliably prevent unpleasant sensations such as "ear ears."
【0019】つまり、車内圧力と車外圧力の差圧が大き
くなれば、車内圧力の時間変化率も大きくなり、「耳つ
ん」の現象が発生する。給気弁と排気弁とを制御する制
御系には作動遅れが存在し、したがって車内圧力センサ
によって車内圧力を検出してから、給気弁または排気弁
の制御を行っていたのでは手遅れとなり、ついには「耳
つん」現象を引起こす。そこで上述のように、車内圧力
と車外圧力との差圧が大きくなったときには、事前に、
給気弁と排気弁とを全閉にし、車外と車内の空気の通路
を遮断し、車外圧力変動が車内に入込まないようにし
て、「耳つん」の発生を未然に防ぐことができる。That is, when the pressure difference between the vehicle interior pressure and the vehicle exterior pressure increases, the time rate of change of the vehicle interior pressure also increases, and the phenomenon of "earing" occurs. There is an operation delay in the control system that controls the air supply valve and the exhaust valve, so it would be too late if the air supply valve or the exhaust valve was controlled after the vehicle interior pressure was detected by the vehicle interior pressure sensor. Eventually, it causes the "ear ears" phenomenon. Therefore, as described above, when the pressure difference between the vehicle interior pressure and the vehicle exterior pressure becomes large, in advance,
The air supply valve and the exhaust valve are fully closed, the air passages outside and inside the vehicle are blocked, and fluctuations in the pressure outside the vehicle are prevented from entering the inside of the vehicle, thereby preventing the occurrence of "ear deafening".
【0020】さらに本発明に従えば、車両がトンネルに
入って走行中であることをトンネルセンサによって検出
し、このとき大気開放弁を全閉にし、トンネル内で車両
が高速度ですれ違うときなどに「耳つん」の現象が生じ
ることを確実に予防する。給気弁と排気弁とは、開度が
制御可能な流量制御弁であってもよく、あるいはまた全
閉と全開位置とのみを取る開閉弁であってもよい。Further, according to the present invention, it is detected by the tunnel sensor that the vehicle is traveling in the tunnel, and at this time, the atmosphere release valve is fully closed, and when the vehicles pass each other at a high speed in the tunnel. Be sure to prevent the phenomenon of "ear ears." The air supply valve and the exhaust valve may be flow rate control valves whose opening can be controlled, or may be open / close valves that take only a fully closed and a fully open position.
【0021】[0021]
【実施例】図1は、本発明の一実施例の全体の系統図で
ある。鉄道車両などの車両13の客室14には、給気通
路15と排気通路16とが接続されており、この給気通
路15には、大気を客室14に吸込む給気ファン17が
設けられ、この給気ファン17に直列に給気弁18が設
けられる。排気通路16には、客室14の空気を外部に
排出する排気ファン19が設けられ、この排気ファン1
9に直列に排気弁20が設けられる。給気弁18および
排気弁20は、給気ファン17および排気ファン19の
上流側にそれぞれ配置されており、これによってこれら
の弁18,20が絞られたときにおけるファン17,1
9の動力の増大が抑制され、省エネルギ効果が良好であ
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is an overall system diagram of an embodiment of the present invention. An air supply passage 15 and an exhaust passage 16 are connected to a passenger compartment 14 of a vehicle 13 such as a railway vehicle. An air supply fan 17 for sucking the atmosphere into the passenger compartment 14 is provided in the passenger air passage 15. An air supply valve 18 is provided in series with the air supply fan 17. The exhaust passage 16 is provided with an exhaust fan 19 for exhausting the air in the passenger compartment 14 to the outside.
An exhaust valve 20 is provided in series with 9. The air supply valve 18 and the exhaust valve 20 are arranged on the upstream side of the air supply fan 17 and the exhaust fan 19, respectively, whereby the fans 17, 1 when the valves 18, 20 are throttled.
The increase of the power of 9 is suppressed, and the energy saving effect is good.
【0022】客室14にはまた、大気と連通する大気開
放通路21が設けられ、この大気開放通路21には大気
開放弁22が介在される。これらの弁18,20,22
は、ダンパなどのように、その開度を調整可能である。The passenger compartment 14 is also provided with an atmosphere release passage 21 communicating with the atmosphere, and an atmosphere release valve 22 is interposed in this atmosphere release passage 21. These valves 18, 20, 22
The opening can be adjusted like a damper.
【0023】客室14内には、その客室14の圧力を検
出する車内圧力センサ23が設けられる。また車両13
には、その外部に、車外圧力を検出する車外圧力センサ
24が設けられる。さらにまた車両13には、トンネル
センサ25が設けられる。このトンネルセンサ25は、
車両13がトンネル内に入ったこと、したがって車両1
3がトンネルを走行中であることを検出する。トンネル
センサ25は、車両13の走行位置を検出し、これによ
ってトンネルの位置を検出する構成であってもよく、あ
るいはまたトンネルの出入口に設けられた発信器と、車
両13に設けられた受信器とを含み、受信器が発信器の
電磁波を受信する構成であってもよい。これらの弁1
8,20,22は、後述の図2に示されるアクチュエー
タ47,52,61によって駆動される。このアクチュ
エータ47,52,61は、サーボ系を構成し、弁1
8,20,22の各開度を検出する検出器と、その検出
器からの出力が、開度指令信号が表す開度と一致するよ
うに、駆動するサーボ系とを含む。サーボ系には、サー
ボモータを用いてもよいけれども、コンデンサモータな
どの誘導モータを用いてもよい。モータの代りに、油圧
サーボ弁と油圧シリンダとによって、アクチュエータ4
7,52,61を構成してもよい。さらにまたこれらの
アクチュエータ47,52,61として、プロセス制御
に用いられている空気式作動弁と、これによって弁1
8,20,22を駆動するポジショナとによって実現さ
れてもよい。Inside the passenger compartment 14, an in-vehicle pressure sensor 23 for detecting the pressure in the passenger compartment 14 is provided. Vehicle 13
The vehicle exterior pressure sensor 24 that detects the vehicle exterior pressure is provided outside the vehicle. Furthermore, the vehicle 13 is provided with a tunnel sensor 25. This tunnel sensor 25
Vehicle 13 has entered the tunnel, hence vehicle 1
3 detects that it is traveling in a tunnel. The tunnel sensor 25 may be configured to detect the traveling position of the vehicle 13 and thereby detect the position of the tunnel, or alternatively, a transmitter provided at the entrance of the tunnel and a receiver provided at the vehicle 13. And the receiver may receive the electromagnetic wave of the transmitter. These valves 1
8, 20, 22 are driven by actuators 47, 52, 61 shown in FIG. 2 described later. The actuators 47, 52, 61 constitute a servo system, and the valve 1
It includes a detector that detects each opening of 8, 20, and 22, and a servo system that is driven so that the output from the detector matches the opening indicated by the opening command signal. Although a servo motor may be used for the servo system, an induction motor such as a capacitor motor may be used. Instead of the motor, a hydraulic servo valve and a hydraulic cylinder are used to drive the actuator 4
You may comprise 7,52,61. Furthermore, as these actuators 47, 52, 61, a pneumatic actuating valve used for process control, and the valve 1
It may be realized by a positioner that drives 8, 20, 22.
【0024】図2は、図1に示される実施例の電気的構
成を示すブロック図である。車内圧力センサ23の出力
は、1次遅れ回路26に、ライン27を介して与えられ
る。この1次遅れ回路26は、伝達関数1/(1+TM
・s)を有し、ここでTMは時定数であり、sはラプラ
ス演算子である。1次遅れ回路26は、演算増幅回路と
コンデンサと抵抗とで構成することができ、あるいはま
たコンピュータのプログラムの実行によって実現するよ
うにしてもよい。この1次遅れ回路26は、ライン27
から図3(1)に示される信号が入力されたとき、その
出力はライン28に、図3(2)で示される波形を有し
て導出される。FIG. 2 is a block diagram showing the electrical construction of the embodiment shown in FIG. The output of the in-vehicle pressure sensor 23 is given to the first-order delay circuit 26 via the line 27. This first-order delay circuit 26 has a transfer function of 1 / (1 + TM
• s), where TM is the time constant and s is the Laplace operator. The first-order lag circuit 26 can be configured by an operational amplifier circuit, a capacitor, and a resistor, or may be realized by executing a computer program. This first-order delay circuit 26 has a line 27
When the signal shown in FIG. 3 (1) is input, the output is output to the line 28 with the waveform shown in FIG. 3 (2).
【0025】減算回路29は、ライン27を介する車内
圧力センサ23の出力から、ライン28を介する1次遅
れ回路26の出力を減算して、ライン30を介して、2
つの関数発生回路31,32に与える。減算回路29
は、演算増幅回路と抵抗とを組合わせて構成してもよ
く、あるいはまたコンピュータを用いてプログラムの実
行によって実現してもよい。The subtraction circuit 29 subtracts the output of the primary delay circuit 26 via the line 28 from the output of the vehicle interior pressure sensor 23 via the line 27,
It is given to two function generating circuits 31 and 32. Subtraction circuit 29
May be configured by combining an operational amplifier circuit and a resistor, or may be realized by executing a program using a computer.
【0026】一方の関数発生回路31は、図4に示され
る入出力特性を有する。関数発生回路31は、入力が
零、すなわち弁18,22の開度が全開に対応した値で
あるとき、出力は最大値V31を導出する。入力が正ま
たは負に偏位すると、それに比例して直線的に、出力は
小さくなり、入力がVA31を超えた範囲およびVB3
1未満のときに、出力は零のままである。他方の関数発
生回路32は、図5に示される入出力特性を有する。入
力が零であるとき、絶対値が最大である負の値V32を
導出し、その入力が正または負に偏位すると出力の絶対
値は減少し、入力がVA32を超える範囲、およびVB
32未満の範囲では出力は零のままである。このような
関数発生回路31,32は、演算増幅回路と抵抗とダイ
オードとで構成することもでき、またコンピュータのプ
ログラムを実行することによって実現することも可能で
ある。One of the function generating circuits 31 has the input / output characteristics shown in FIG. The function generating circuit 31 derives the maximum value V31 from the output when the input is zero, that is, when the openings of the valves 18 and 22 are values corresponding to full opening. When the input deviates to the positive or negative, the output decreases linearly in proportion to the range, and the range where the input exceeds VA31 and VB3.
When less than 1, the output remains zero. The other function generating circuit 32 has the input / output characteristics shown in FIG. When the input is zero, a negative value V32 having the maximum absolute value is derived, and when the input deviates to the positive or the negative, the absolute value of the output decreases, and the range where the input exceeds VA32, and VB
In the range below 32, the output remains zero. Such function generating circuits 31 and 32 can be configured by an operational amplifier circuit, a resistor and a diode, or can be realized by executing a program of a computer.
【0027】車内圧力センサ23からライン27に導出
された出力は、微分機能を有する時間変化率演算回路3
4に与えられ、これによって車内圧力の時間変化率、す
なわち圧力の変化速度が演算されて求められる。このよ
うな回路34は、プロセス制御用のPID制御器のD
(微分)要素で構成することができる。アナログ式PI
D制御器の場合、D要素は、演算増幅回路と抵抗とコン
デンサとによって構成することができ、抵抗とコンデン
サとの値によって定まる或る周波数帯でのみ微分機能を
達成し、その他の周波数帯では微分機能を達成しない、
いわゆる部分微分器が構成され、このとき、微分機能が
達成される周波数帯を、本発明が実施される値が存在す
るように、抵抗とコンデンサの各値を調整すればよい。
回路34をプログラムで実現することも可能であり、こ
のとき、タイミング時刻i,i−1における回路34へ
の入力信号をx(i),x(i−1)とし、その回路3
4の出力をΔx(i)とするとき、The output derived from the in-vehicle pressure sensor 23 to the line 27 is a time change rate calculating circuit 3 having a differentiating function.
4, the time change rate of the vehicle interior pressure, that is, the pressure change rate is calculated and obtained. Such a circuit 34 is a PID controller D for process control.
It can be composed of (differential) elements. Analog PI
In the case of a D controller, the D element can be configured by an operational amplifier circuit, a resistor, and a capacitor, and achieves a differentiating function only in a certain frequency band determined by the values of the resistor and the capacitor, and in other frequency bands. Does not achieve the differentiation function,
A so-called partial differentiator is configured, and at this time, each value of the resistor and the capacitor may be adjusted so that the frequency band in which the differentiating function is achieved has a value at which the present invention is implemented.
It is also possible to realize the circuit 34 by a program. At this time, the input signals to the circuit 34 at the timing times i and i−1 are x (i) and x (i−1), and the circuit 3
When the output of 4 is Δx (i),
【0028】[0028]
【数1】Δx(i)=x(i)−x(i−1) すなわち回路34では、差分である出力Δx(i)を導
出する。## EQU1 ## Δx (i) = x (i) -x (i-1) That is, the circuit 34 derives the output Δx (i) which is the difference.
【0029】時間変化率演算回路34の出力は係数器3
5に与えられ、その出力の大きさが調整可能である。係
数器35は時間変化率演算回路34の前段に設けられて
もよい。The output of the time change rate calculation circuit 34 is the coefficient unit 3
5 and its output magnitude is adjustable. The coefficient unit 35 may be provided in the preceding stage of the time change rate calculation circuit 34.
【0030】減算回路36は、一方の関数発生回路31
の出力から係数器35を介する時間変化率演算回路34
の出力を減算して、PI制御回路38に与える。もう1
つの減算回路37は、係数器35を介する時間変化率演
算回路34の出力から、関数発生回路32の出力を減算
してもう1つのPI制御回路89に与える。PI制御回
路38,89は、入力される信号のP(比例)およびI
(積分)動作を行う。このようなPI制御回路38,8
9は、プロセス制御用として用いられるものであっても
よく、あるいはまたコンピュータのプログラムの実行に
よって実現されてもよい。The subtraction circuit 36 is a function generation circuit 31 on one side.
Change rate calculation circuit 34 from the output of
Is subtracted and given to the PI control circuit 38. Another one
One subtraction circuit 37 subtracts the output of the function generation circuit 32 from the output of the time change rate calculation circuit 34 via the coefficient multiplier 35, and supplies the subtracted output to another PI control circuit 89. The PI control circuits 38 and 89 receive P (proportional) and I of the input signal.
Performs (integration) operation. Such PI control circuits 38, 8
9 may be used for process control, or may be realized by executing a computer program.
【0031】一方のPI制御回路38の出力は、第1お
よび第2リミッタ39b,40に与えられ、またもう1
つのPI制御回路89の出力は第3および第4リミッタ
41,42にそれぞれ与えられる。第1リミッタ39b
は図6(1)に示される入出力特性を有する。入力信号
が零から増大するにつれて出力が増大してゆき、その入
力信号が或る一定値S1を超えて大きくなっても、その
出力信号は上限値V39のままである。第2リミッタ4
0は図6(2)に示される入出力特性を有し、入力が一
定値S1未満では出力は零であり、入力信号がS1以上
になると、それに比例して出力が増大し、上限値V40
に至る。The output of one PI control circuit 38 is given to the first and second limiters 39b and 40, and the other one.
The outputs of the two PI control circuits 89 are given to the third and fourth limiters 41 and 42, respectively. First limiter 39b
Has the input / output characteristics shown in FIG. The output increases as the input signal increases from zero, and even if the input signal exceeds a certain fixed value S1 and becomes large, the output signal remains at the upper limit value V39. Second limiter 4
0 has the input / output characteristics shown in FIG. 6 (2), the output is zero when the input is less than the constant value S1, and when the input signal becomes S1 or more, the output increases in proportion to the upper limit value V40.
Leading to.
【0032】第3リミッタ41は図7(1)に示される
入出力特性を有し、入力信号がE1未満では、出力は入
力信号に比例し、その出力は上限値V41を有する。第
4リミッタ42は図7(2)に示される入出力特性を有
し、入力信号がE1未満では、出力は零であり、入力信
号がE1以上では、出力は上限値V42を有する。The third limiter 41 has the input / output characteristics shown in FIG. 7A. When the input signal is less than E1, the output is proportional to the input signal and the output has the upper limit value V41. The fourth limiter 42 has the input / output characteristics shown in FIG. 7 (2). When the input signal is less than E1, the output is zero, and when the input signal is E1 or more, the output has the upper limit value V42.
【0033】切換えスイッチ43の個別接点44には第
1リミッタ39の出力が与えられ、もう1つの個別接点
45には電圧零が与えられ、この電圧零は給気弁18の
全閉状態に対応する。切換えスイッチ43の共通接点4
6の出力はアクチュエータ47に与えられ、このアクチ
ュエータ47は、入力される電圧に対応する開度となる
ように、給気弁18を駆動する。The output of the first limiter 39 is applied to the individual contact 44 of the changeover switch 43, and the voltage zero is applied to the other individual contact 45, which corresponds to the fully closed state of the air supply valve 18. To do. Common contact 4 of changeover switch 43
The output of 6 is given to the actuator 47, and the actuator 47 drives the air supply valve 18 so that the opening degree corresponds to the input voltage.
【0034】また同様にして、切換えスイッチ48の個
別接点49には第3リミッタ41の出力が与えられ、も
う1つの個別接点50は電圧零に接地され、共通接点5
1からの出力はアクチュエータ52に与えられる。アク
チュエータ52は、入力される電圧に対応する開度とな
るように排気弁20を駆動する。Similarly, the output of the third limiter 41 is applied to the individual contact 49 of the changeover switch 48, the other individual contact 50 is grounded to zero voltage, and the common contact 5
The output from 1 is applied to the actuator 52. The actuator 52 drives the exhaust valve 20 so that the opening degree corresponds to the input voltage.
【0035】車外圧力センサ24によって検出された車
両13の外の圧力を表す信号は、減算回路54に与えら
れ、この減算回路54では、車外圧力センサ24の出力
から車内圧力センサ23の出力を減算して、圧力スイッ
チ回路53に与える。この圧力スイッチ回路53は、図
8に示される入出力特性を有する。減算回路54から与
えられる入力信号が、図8に示されるようにU1〜U2
の範囲にあるとき、出力は零であり、これによって切換
えスイッチ43,48の共通接点46,51は一方の個
別接点44,49に切換えられて導通する。圧力スイッ
チ回路53は、それに入力される信号がU1以上、また
はU2未満であるときには、ハイレベルの電圧V53を
有する出力信号を導出し、これによって切換えスイッチ
43,48の共通接点46,51は個別接点45,50
に導通する。圧力スイッチ回路53の出力とトンネルセ
ンサ25の出力とはまた、OR回路71に与えられ、そ
の出力によって、切換えスイッチ57のスイッチング状
態が変化する。圧力スイッチ回路53の出力がV53で
あるとき、またはトンネルセンサ25によって車両13
がトンネルを走行中であることが検出されたときのいず
れか少なくとも一方であるとき、切換えスイッチ57の
共通接点60は個別接点59に導通され、その他のと
き、個別接点58に導通される。A signal representing the pressure outside the vehicle 13 detected by the vehicle exterior pressure sensor 24 is applied to a subtraction circuit 54, which subtracts the output of the vehicle interior pressure sensor 23 from the output of the vehicle exterior pressure sensor 24. And supplies it to the pressure switch circuit 53. The pressure switch circuit 53 has the input / output characteristics shown in FIG. The input signal supplied from the subtraction circuit 54 is U1 to U2 as shown in FIG.
, The output is zero, whereby the common contacts 46, 51 of the changeover switches 43, 48 are switched to one of the individual contacts 44, 49 to conduct. The pressure switch circuit 53 derives an output signal having a high-level voltage V53 when the signal input thereto is equal to or higher than U1 or lower than U2, whereby the common contacts 46 and 51 of the changeover switches 43 and 48 are individually separated. Contacts 45, 50
Conduct to. The output of the pressure switch circuit 53 and the output of the tunnel sensor 25 are also given to the OR circuit 71, and the output changes the switching state of the changeover switch 57. When the output of the pressure switch circuit 53 is V53, or the vehicle 13 is detected by the tunnel sensor 25.
When at least one of when it is detected that the vehicle is traveling in a tunnel, the common contact 60 of the changeover switch 57 is conducted to the individual contact 59, and at the other time, it is conducted to the individual contact 58.
【0036】第2および第4リミッタ40,42の出力
は、信号選択回路56に与えられる。この信号選択回路
56は、各リミッタ40,42の出力のうち、小さい方
の信号を導出して切換えスイッチ57の個別接点58に
与える。信号選択回路56の具体的に構成は、図9に示
されている。この信号選択回路56は、演算増幅回路6
2と、ダイオード63,64と、同一抵抗値を有する抵
抗65,66,67とによって実現される。アクチュエ
ータ61は、入力される電圧に対応する開度となるよう
に、大気解放弁22を駆動する。The outputs of the second and fourth limiters 40 and 42 are given to the signal selection circuit 56. The signal selection circuit 56 derives the smaller one of the outputs of the limiters 40 and 42 and supplies it to the individual contact 58 of the changeover switch 57. The specific configuration of the signal selection circuit 56 is shown in FIG. The signal selection circuit 56 includes an operational amplifier circuit 6
2 and diodes 63 and 64, and resistors 65, 66 and 67 having the same resistance value. The actuator 61 drives the atmosphere release valve 22 so that the opening degree corresponds to the input voltage.
【0037】図1〜図9に示される本発明の一実施例の
動作の説明に先立ち、図10および図11を参照して、
客室14内の人間の「耳つん」を起こす原因などについ
て説明する。図10に示されるように「耳つん」の現象
を起こす原因としては、図10の横軸に示される人間の
呼吸器系の圧力と耳が外から受ける圧力との圧力差と、
図10の縦軸に示される車内圧力の時間変化率、すなわ
ち圧力変化速度とが関与していることが判っている。ラ
イン62よりも下の斜線を施した領域は、「耳つん」を
感じない支障のない域であり、ライン62よりも右上で
は、不快感を生じる不快域である。人間の呼吸器系の圧
力と耳が外から受ける圧力との差が小さいときには、
「耳つん」を感じる圧力の時間変化率は大きく、その差
が大きくなると、「耳つん」を感じる圧力の時間変化率
は小さくなる。つまり「耳つん」を生じる現象は、圧力
の時間変化率に起因して生じるけれども、その支障のな
い域は、その圧力変化が生じる人間の呼吸器系の圧力と
外から受ける圧力との差に依存している。したがって図
10のライン62よりも下の支障のない域に、給気弁1
8と排気弁20とを制御して客室14内の車内圧力を制
御する必要がある。Prior to the description of the operation of the embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 to 9, referring to FIGS.
The cause of the "ear deafening" of the person in the cabin 14 will be described. As shown in FIG. 10, the cause of the “ear twitching” phenomenon is that the pressure difference between the human respiratory system pressure and the pressure that the ear receives from the outside, as shown on the horizontal axis of FIG.
It is known that the time change rate of the in-vehicle pressure shown on the vertical axis of FIG. 10, that is, the pressure change rate is involved. The shaded region below the line 62 is a region where there is no hindrance to "feeling of ear", and the region above the line 62 is an uncomfortable region where discomfort occurs. When the difference between the pressure in the human respiratory system and the pressure the ear receives from the outside is small,
The time change rate of the pressure at which "ear tongue" is felt is large, and when the difference is large, the time change rate of the pressure at which "ear tongue" is felt becomes small. In other words, the phenomenon that causes "ear twitching" is caused by the rate of change in pressure over time, but the unaffected region is the difference between the pressure in the human respiratory system where the pressure change occurs and the pressure received from the outside. Depends on. Therefore, in the non-obstructive area below the line 62 in FIG.
8 and the exhaust valve 20 must be controlled to control the pressure inside the passenger compartment 14.
【0038】図11は、前述の図10に基づいて、関数
発生回路31,32の特性を説明するための図である。
図11の横軸は客室14の車内圧力を表し、縦軸は車内
圧力変化速度、すなわち車内圧力の時間変化率を示して
いる。ライン63,64は、「耳つん」の現象が生じる
図10のライン62に対応したラインであり、本発明で
は不快感を確実に生じないようにするために、関数発生
回路31では、図11のライン65,66で示される範
囲に対応して、前述の図4の特性を定め、また関数発生
回路32ではライン67,68に対応して前述の図5に
示される特性を定める。「耳つん」の不快感を生じさせ
ないためには、ライン65〜68で示される領域内に車
内圧力が存在するように、弁18,20,32が制御さ
れる。FIG. 11 is a diagram for explaining the characteristics of the function generating circuits 31, 32 based on FIG. 10 described above.
The horizontal axis of FIG. 11 represents the vehicle interior pressure of the passenger compartment 14, and the vertical axis represents the vehicle interior pressure change speed, that is, the time change rate of the vehicle interior pressure. The lines 63 and 64 are lines corresponding to the line 62 of FIG. 10 in which the phenomenon of “ear twitching” occurs, and in the present invention, in order to prevent the unpleasant sensation from occurring, the function generating circuit 31 does not have a line in FIG. 4 is defined in correspondence with the range shown by lines 65 and 66 in FIG. 6, and the characteristic shown in FIG. 5 is defined in the function generating circuit 32 corresponding to lines 67 and 68. In order not to cause "earing" discomfort, the valves 18, 20, 32 are controlled such that there is in-vehicle pressure in the area indicated by lines 65-68.
【0039】トンネルセンサ25の出力と圧力スイッチ
53の出力とは上述のようにOR回路71に与えられ
る。このOR回路71の出力によって切換えスイッチ5
7のスイッチング状態が変化される。トンネルセンサ2
5によってトンネル内を走行中ではないことが検出さ
れ、あるいはまた圧力スイッチ回路53の出力が零であ
るときには、切換えスイッチ57の共通接点60は個別
接点58に導通したままである。前述のようにトンネル
センサ25によって車両がトンネル内を走行中であるこ
とが検出され、あるいはまた圧力スイッチ53から出力
V53が導出されたときには、切換えスイッチ57の共
通接点60は個別接点59に切換えられ、これによって
アクチュエータ61は大気開放弁22を全閉状態に強制
する。The output of the tunnel sensor 25 and the output of the pressure switch 53 are given to the OR circuit 71 as described above. The output of the OR circuit 71 causes the changeover switch 5
The switching state of 7 is changed. Tunnel sensor 2
When it is detected that the vehicle is not traveling in the tunnel by 5 or when the output of the pressure switch circuit 53 is zero, the common contact 60 of the changeover switch 57 remains conductive to the individual contact 58. As described above, when the tunnel sensor 25 detects that the vehicle is traveling in the tunnel, or when the output V53 is derived from the pressure switch 53, the common contact 60 of the changeover switch 57 is changed over to the individual contact 59. As a result, the actuator 61 forces the atmosphere release valve 22 to be in a fully closed state.
【0040】図12〜図14を参照して動作を説明す
る。これらの図12〜図14の動作では、車内圧力と車
外圧力との差圧は、圧力スイッチ53において設定され
る圧力U1〜U2の範囲内であって小さく、しかも車両
はトンネル外を走行しており、そのため切換えスイッチ
43,48,57は個別接点44,49,58に導通し
ているものとする。図12(1)のライン72に示され
るように車内圧力センサ23によって検出される圧力が
正圧であって、車内圧力が増加する方向に変化した場合
を想定する。1次遅れ回路26の出力は図12(1)の
ライン73で示されているとおりであり、したがって減
算回路29の出力は図12(2)で示されるとおりとな
る。そのため関数発生回路31の出力波形は図12
(3)で示されるとおりとなり、もう1つの関数発生回
路32の出力波形は、前述の関数発生回路31の波形の
上下を逆にした波形であって図12(4)に示されると
おりである。時間変化率演算回路34から係数器35を
介して導出される波形は図12(5)に示されるとおり
である。客室14の車内圧力の時間変化率が正になった
ときには、時刻t1〜t2では、給気弁18は図12
(6)に示されるように全閉とされ、このとき排気弁2
0は図12(7)で示されるように全開状態のままであ
り、さらに大気開放弁22は図12(8)に示されるよ
うに全閉状態とされる。こうして車内圧力の上昇を防ぐ
ために給気弁18が閉じられ、また大気開放弁22が閉
じられ、このとき客室14内の空気が炭酸ガスによって
汚染されるのを防ぐために排気弁20は上述のように開
かれている。The operation will be described with reference to FIGS. In these operations of FIGS. 12 to 14, the differential pressure between the vehicle interior pressure and the vehicle exterior pressure is small within the range of pressures U1 to U2 set by the pressure switch 53, and the vehicle is traveling outside the tunnel. Therefore, it is assumed that the changeover switches 43, 48, 57 are electrically connected to the individual contacts 44, 49, 58. It is assumed that the pressure detected by the in-vehicle pressure sensor 23 is a positive pressure as indicated by the line 72 in FIG. 12 (1) and the in-vehicle pressure changes in the increasing direction. The output of the first-order delay circuit 26 is as shown by the line 73 in FIG. 12 (1), and therefore the output of the subtraction circuit 29 is as shown in FIG. 12 (2). Therefore, the output waveform of the function generating circuit 31 is shown in FIG.
As shown in (3), the output waveform of the other function generating circuit 32 is a waveform obtained by inverting the waveform of the function generating circuit 31 described above, and is as shown in FIG. 12 (4). . The waveform derived from the time change rate calculation circuit 34 via the coefficient unit 35 is as shown in FIG. When the time change rate of the vehicle interior pressure in the passenger compartment 14 becomes positive, the air supply valve 18 is set to the position shown in FIG.
As shown in (6), the exhaust valve 2 is fully closed at this time.
0 remains fully open as shown in FIG. 12 (7), and the atmosphere opening valve 22 is fully closed as shown in FIG. 12 (8). Thus, the air supply valve 18 is closed to prevent an increase in the vehicle interior pressure, and the atmosphere release valve 22 is closed. At this time, the exhaust valve 20 is arranged to prevent the air in the passenger compartment 14 from being polluted by carbon dioxide gas. Is open to.
【0041】時刻t2からt3を経てt4の範囲では、
客室14の車内圧力は下降し、このとき大気開放弁22
が全閉、さらに排気弁20が全閉状態とされ、こうして
車内圧力の下降が防がれ、このとき給気弁18は開かれ
ており、客室14の空気が汚染されることが防がれる。
このようにして車内の圧力の増加、減少が抑制され、客
室14内の人間が「耳つん」の現象を生じる不快感の発
生が防がれる。In the range of t4 from time t2 to t3,
The pressure in the passenger compartment 14 drops, and at this time, the atmosphere release valve 22
Is fully closed, and the exhaust valve 20 is fully closed, so that the pressure inside the vehicle is prevented from decreasing, and at this time, the air supply valve 18 is opened and the air in the passenger compartment 14 is prevented from being polluted. .
In this way, the increase and decrease of the pressure inside the vehicle are suppressed, and it is possible to prevent the generation of discomfort for the person in the passenger compartment 14 that causes the phenomenon of "ear loss".
【0042】また図13に示されるように、車内圧力セ
ンサ23によって検出される圧力の変動が前述の図12
の場合に比べて小さいとき、その車内圧力センサ23の
出力は図13(1)に示されるとおりであり、減算回路
29からライン30に導出される出力は図13(2)に
示されるとおりであり、これによって各関数発生回路3
1,32から導出される波形は図13(3)および図1
3(4)に示されるとおりである。時間変化率演算回路
34から係数器35を経て導出される出力は図13
(5)に示される波形を有し、これによって給気弁18
は図13(6)で示されるように、排気弁20は図13
(7)で示されるように、また大気開放弁22は図13
(8)に示されるように動作する。客室14内の圧力上
昇が僅かであるときには、図13(6)に示されるよう
に給気弁18は開度が小さくなるだけであって、全閉に
は至らず、また排気弁20は図13(7)のように開度
が絞られ、全閉には至らない。大気開放弁22は、図1
3(8)で示されるように、これらの給気弁18と排気
弁20との動作中には、全閉状態に保たれたままであ
る。Further, as shown in FIG. 13, the fluctuation of the pressure detected by the in-vehicle pressure sensor 23 is shown in FIG.
13 (1), the output of the in-vehicle pressure sensor 23 is as shown in FIG. 13 (1), and the output derived from the subtraction circuit 29 to the line 30 is as shown in FIG. 13 (2). Yes, this allows each function generation circuit 3
Waveforms derived from 1, 32 are shown in FIG.
3 (4). The output derived from the time change rate calculation circuit 34 through the coefficient unit 35 is shown in FIG.
(5) has the waveform shown in FIG.
As shown in FIG. 13 (6), the exhaust valve 20 is
As shown in (7), the atmosphere release valve 22 is also shown in FIG.
It operates as shown in (8). When the pressure increase in the passenger compartment 14 is slight, the opening degree of the air supply valve 18 is only reduced as shown in FIG. 13 (6), and the exhaust valve 20 is not fully closed. The opening is narrowed like 13 (7), and the valve cannot be fully closed. The atmosphere release valve 22 is shown in FIG.
As indicated by 3 (8), the intake valve 18 and the exhaust valve 20 are kept in the fully closed state during the operation thereof.
【0043】さらに図14を参照して、車内圧力センサ
23によって検出される客室14の圧力が図14(1)
に示されるように低下した場合を説明する。減算回路2
0からライン30には図14(2)で示される波形を有
する出力が導出され、これによって関数発生回路31,
32からは図14(3)および図14(4)にそれぞれ
示される波形を有する出力が導出される。時間変化率演
算回路34が係数器35を経て図14(5)に示される
波形が導出され、これによって客室14内の圧力が減少
するときには、給気弁18は図14(6)に示されるよ
うに全開のままであり、客室14内に空気が取入れら
れ、この時刻t5〜t6の期間中、排気弁20は図14
(7)に示されるように絞られる。また時刻t6〜t7
で示されるように客室14の圧力が増加方向に変化する
とき、給気弁18は図14(6)に示されるように絞ら
れ、排気弁20は図14(7)に示されるように全開と
される。給気弁18と排気弁20とが制御されるとき、
大気開放弁22は図14(8)に示されるように全閉状
態に保たれる。Further referring to FIG. 14, the pressure in the passenger compartment 14 detected by the in-vehicle pressure sensor 23 is shown in FIG.
A case in which the value is lowered as shown in FIG. Subtraction circuit 2
The output having the waveform shown in FIG. 14 (2) is derived from 0 to the line 30, whereby the function generating circuit 31,
Outputs having waveforms shown in FIGS. 14 (3) and 14 (4) are derived from 32. When the time change rate calculation circuit 34 derives the waveform shown in FIG. 14 (5) through the coefficient unit 35, and when the pressure in the passenger compartment 14 is reduced by this, the air supply valve 18 is shown in FIG. 14 (6). As shown in FIG. 14, the air is taken into the passenger compartment 14, and the exhaust valve 20 is opened during the period from time t5 to time t6.
It is narrowed down as shown in (7). Also, from time t6 to t7
When the pressure in the passenger compartment 14 changes in the increasing direction as shown by, the intake valve 18 is throttled as shown in FIG. 14 (6), and the exhaust valve 20 is fully opened as shown in FIG. 14 (7). It is said that When the air supply valve 18 and the exhaust valve 20 are controlled,
The atmosphere open valve 22 is kept in a fully closed state as shown in FIG. 14 (8).
【0044】大気開放弁22は、給気弁18および排気
弁20が全開の状態では、全開状態に保たれ、これによ
って客室14内の圧力と車外の圧力との圧力差をなくす
ことができる。したがって客室14内の車内圧力は、車
外圧力に等しくし、こうして図10に関連して述べたよ
うに人間の呼吸器系の圧力と耳が外から受ける圧力との
差が小さいときに車内圧力の時間変化率が大きくても、
車内にいる人間の「耳つん」などの不快感を生じるマー
ジンを大きくするのに役立つ。The atmosphere opening valve 22 is kept in the fully opened state when the air supply valve 18 and the exhaust valve 20 are fully opened, whereby the pressure difference between the pressure inside the passenger compartment 14 and the pressure outside the vehicle can be eliminated. Therefore, the vehicle interior pressure in the passenger compartment 14 is made equal to the vehicle exterior pressure, and thus, as described with reference to FIG. 10, when the difference between the pressure of the human respiratory system and the pressure that the ear receives from the outside is small, the vehicle interior pressure is reduced. Even if the rate of change over time is large,
It is useful for increasing the margin that causes discomfort such as "ear deafness" of people in the car.
【0045】本発明の他の実施例として、関数発生回路
31の入出力特性を、前述の図4に示される代りに、図
15に示される特性とし、入力がVC31以上では、出
力を零とする。またもう1つの関数発生回路32の入出
力特性を、前述の図5の代りに図16の特性とし、入力
が負のVC33未満のとき出力を零とする。このような
実施例によれば、客室14の車内圧力が高い場合に、車
内圧力の時間変化率が負の方向に制御され、また客室1
4の車内圧力が低い場合は、車内圧力の時間変化率を正
の方向に制御される。これによって車内圧力は、車内圧
力の時間変化率のマージンの高い零付近に制御され、
「耳つん」の不快感を発生しにくくするようにすること
ができる。こうして特に長大トンネルや明り区間が短い
連続するトンネルを車両が高速で走行するとき、不快感
の発生を有効的に抑制することが可能になる。As another embodiment of the present invention, the input / output characteristic of the function generating circuit 31 is set to the characteristic shown in FIG. 15 instead of that shown in FIG. 4, and the output is zero when the input is VC31 or more. To do. The input / output characteristic of the other function generating circuit 32 is the characteristic of FIG. 16 instead of that of FIG. 5, and the output is zero when the input is less than the negative VC33. According to such an embodiment, when the vehicle interior pressure of the passenger compartment 14 is high, the temporal change rate of the vehicle interior pressure is controlled in the negative direction, and the passenger compartment 1
When the vehicle interior pressure of 4 is low, the time change rate of the vehicle interior pressure is controlled in the positive direction. As a result, the in-vehicle pressure is controlled near zero, which has a high margin of the rate of change of the in-vehicle pressure over time.
It is possible to prevent the discomfort of "ear ears" from occurring. In this way, it is possible to effectively suppress the occurrence of discomfort when the vehicle runs at high speed, particularly in a long tunnel or a continuous tunnel with a short light section.
【0046】車両13の走行中に、トンネルに入り、ト
ンネルセンサ25によってその車両13がトンネル内を
走行中であることが検出されると、OR回路71の出力
によって切換えスイッチ57の共通接点60は個別接点
59に導通して電圧零がアクチュエータ61に与えら
れ、これによって大気開放弁22は全閉状態となる。
「耳つん」の現象は、車両13がトンネル内で高速度で
すれ違うときに発生しやすく、これは、そのとき車外圧
力が急激に変動するためである。車外圧力が急激に変動
するときには、客室14は外部から遮断されていること
が好ましく、もしも遮断されていないと、車外の圧力の
変化がそのまま車内圧力の変動を引起こし、「耳つん」
の不快感を引起こすことになる。そこでトンネルに入れ
ば、「耳つん」の不快感の予防措置として、大気開放弁
22を全閉とし、大気開放通路21を遮断し、こうして
不快感の発生を有効に防止することができる。客室14
の圧力が高く、したがって前述の図10に関連して述べ
たように人間の呼吸器系の圧力と耳が外から受ける圧力
との差が小さいときには、わずかな車内圧力の時間変化
率であっても不快感を生じやすい。すなわち車内圧力と
車外圧力の差が大きくなれば、比較的小さな圧力変動で
も、不快感が発生するおそれがある。したがって車内圧
力センサ23によって車内圧力を検出してから、給気弁
18および排気弁20を制御していたのでは手遅れとな
り、「耳つん」の不快感を引起こす結果になる。このよ
うな制御系の作動遅れとしては、アクチュエータ47,
52の動作遅れおよびPI制御回路38,39のI、す
なわち積分演算の遅れが挙げられる。したがって本発明
の一実施例では、車内圧力センサ23と車外圧力センサ
24との減算回路54から得られる信号が表す差圧が圧
力スイッチ回路53における図8に示される圧力U1〜
U2の範囲外の大きな値になったときには、OR回路7
1を経て切換えスイッチ57の共通接点60を個別接点
59に切換えて大気開放弁22を全閉とし、これと同時
に切換えスイッチ43,48の共通接点46,51を個
別接点45,50に切換えてアクチュエータ47,52
によって給気弁18および排気弁20を全閉状態とす
る。こうして客室14に接続される通路15,16,2
1を遮断し、車外圧力変動が客室14内に入込まないよ
うにし、「耳つん」の現象の発生を未然に防ぐ。このよ
うに、車外の圧力が上昇または下降し、車内外の差圧が
増大したとき、弁18,20,22をすべて全閉に強制
して、客室14の車内圧力の変動を未然に防ぐことを確
実にし、不快感の発生を防ぐ。When the vehicle 13 enters a tunnel while the vehicle 13 is running and the tunnel sensor 25 detects that the vehicle 13 is running in the tunnel, the output of the OR circuit 71 causes the common contact 60 of the changeover switch 57 to operate. The zero voltage is applied to the actuator 61 by conducting to the individual contact 59, whereby the atmosphere opening valve 22 is fully closed.
The phenomenon of "earing" is likely to occur when the vehicle 13 passes each other at a high speed in the tunnel, because the pressure outside the vehicle suddenly changes at that time. When the pressure outside the vehicle fluctuates rapidly, it is preferable that the passenger compartment 14 is shut off from the outside, and if not shut off, the change in the pressure outside the vehicle causes a change in the pressure inside the vehicle as it is.
Will cause discomfort. When entering the tunnel, the atmosphere opening valve 22 is fully closed and the atmosphere opening passage 21 is closed to prevent the discomfort from occurring as a preventive measure against the discomfort of "ear ears". Room 14
Is high, and thus the difference between the pressure of the human respiratory system and the pressure that the ears receive from the outside is small as described with reference to FIG. Also tends to cause discomfort. That is, if the difference between the vehicle interior pressure and the vehicle exterior pressure becomes large, even a relatively small pressure fluctuation may cause discomfort. Therefore, if the air supply valve 18 and the exhaust valve 20 are controlled after detecting the vehicle interior pressure by the vehicle interior pressure sensor 23, it will be too late, resulting in discomfort of "ear ears". As the operation delay of such a control system, the actuator 47,
The operation delay of 52 and the I of the PI control circuits 38 and 39, that is, the delay of the integral calculation are included. Therefore, in one embodiment of the present invention, the differential pressure represented by the signal obtained from the subtraction circuit 54 between the vehicle interior pressure sensor 23 and the vehicle exterior pressure sensor 24 is the pressure U1 to the pressure U1 shown in FIG.
When it becomes a large value outside the range of U2, the OR circuit 7
1, the common contact 60 of the selector switch 57 is switched to the individual contact 59 to fully close the atmosphere opening valve 22, and at the same time, the common contacts 46 and 51 of the selector switches 43 and 48 are switched to the individual contacts 45 and 50 to actuate the actuator. 47,52
Thus, the air supply valve 18 and the exhaust valve 20 are fully closed. In this way, the passages 15, 16, 2 connected to the passenger compartment 14
1 is cut off so that fluctuations in the pressure outside the vehicle are prevented from entering the passenger compartment 14 to prevent the occurrence of the "ear ears" phenomenon. In this way, when the pressure outside the vehicle rises or falls and the differential pressure inside the vehicle increases, the valves 18, 20, 22 are forced to be fully closed to prevent fluctuations in the pressure inside the passenger compartment 14 in advance. To prevent the occurrence of discomfort.
【0047】図17は本発明の他の実施例のブロック図
である。この実施例は前述の実施例に類似し、対応する
部分には同一の参照符を付す。前述の図1〜図16の実
施例では、給気弁18および排気弁20は全閉と全開と
の間の開度の調整が可能であったけれども、この実施例
では、給気弁18aと排気弁20aとは、全閉および全
開の2つの各状態のみの動作をすることができ、このこ
とは大気開放弁22aに関しても同様である。これらの
弁18a,20a,22aのアクチュエータ47,5
2,61は、ヒステリシス特性を有する信号発生回路3
9a,41aおよび85からの出力に応答して動作され
る。信号発生回路39aは図18に示される特性を有
し、給気弁18aが全閉状態であるとき入力信号のレベ
ルが増大し、値S1を超え、値S11に達すると全開と
なり、一旦全開状態となった後には、入力信号がS1未
満になったときに、全閉状態となる。また同様にして排
気弁20aは、図19に示されるように、全閉状態から
入力信号がE11以上になったとき全開となり、一旦全
開となった後には、入力信号がE1未満となったときに
全閉状態となる。さらにまた信号発生回路85は図20
に示されるように、大気開放弁22aが全閉状態となっ
ているとき入力信号がF11以上になったとき全開状態
となり、一旦全開状態となった後には入力信号がF1未
満となったとき全閉状態となる。このような信号発生回
路39a,41a,85はディスクリート電子部品を用
いて実現することもできるけれども、コンピュータのプ
ログラムの実行によって実現してもよい。FIG. 17 is a block diagram of another embodiment of the present invention. This embodiment is similar to the previous embodiment, and corresponding parts bear the same reference numerals. In the embodiment of FIGS. 1 to 16 described above, the opening degree of the air supply valve 18 and the exhaust valve 20 can be adjusted between fully closed and fully opened, but in this embodiment, the air supply valve 18a and the exhaust valve 18a are adjusted. The exhaust valve 20a can operate only in each of the two states of fully closed and fully opened, and this also applies to the atmosphere opening valve 22a. Actuators 47, 5 for these valves 18a, 20a, 22a
2 and 61 are signal generation circuits 3 having hysteresis characteristics
Operated in response to the outputs from 9a, 41a and 85. The signal generation circuit 39a has the characteristics shown in FIG. 18, and the level of the input signal increases when the air supply valve 18a is in the fully closed state, exceeds the value S1 and reaches the value S11, and is fully opened. After that, when the input signal becomes less than S1, it is in the fully closed state. Similarly, as shown in FIG. 19, the exhaust valve 20a is fully opened when the input signal becomes equal to or more than E11 from the fully closed state, and when the input signal becomes less than E1 after being once fully opened. It will be fully closed. Furthermore, the signal generation circuit 85 is shown in FIG.
As shown in, when the atmosphere release valve 22a is in the fully closed state, the input signal becomes full open when the input signal becomes F11 or more, and when the input signal becomes less than F1 once the full open state occurs. It will be in a closed state. Although such signal generating circuits 39a, 41a, 85 can be realized by using discrete electronic parts, they may be realized by executing a program of a computer.
【0048】本発明のさらに他の実施例として、ヒステ
リシス特性を有した前述の回路39a,41a,85の
各構成に代えて、入力信号が予め定める値、たとえば
(S1+S11)/2以上になると、給気弁18aが全
開するための信号を直ちに導出し、一旦、開弁状態にな
ると、入力信号が前記値(S1+S11)/2未満にな
った時刻からタイマで予め定めた時間経過した後、給気
弁18aが全閉状態となる信号を動作するように構成す
ることができる。As still another embodiment of the present invention, when the input signal has a predetermined value, for example, (S1 + S11) / 2 or more, instead of each of the above-mentioned circuits 39a, 41a and 85 having hysteresis characteristics, The signal for fully opening the air supply valve 18a is immediately derived, and once the valve is in the open state, after a predetermined time elapses with the timer from the time when the input signal becomes less than the value (S1 + S11) / 2, the air supply valve 18a is supplied. The air valve 18a can be configured to operate a signal that causes the air valve 18a to be in a fully closed state.
【0049】このようなヒステリシス特性を有する構成
および上述のタイマを備える構成によって、給気弁18
a、排気弁20aおよび大気開放弁22aの頻繁な開閉
動作が生じることが防がれるとともに、これらの弁18
a,20a,22aは全閉および全開の動作だけであっ
て、絞り開度が変化される構成ではないので、その全体
の構成を簡略化することが可能である。By the structure having such a hysteresis characteristic and the structure including the timer described above, the air supply valve 18 is provided.
a, the exhaust valve 20a and the atmosphere opening valve 22a are prevented from being frequently opened and closed, and at the same time, these valves 18
Since a, 20a, and 22a are only fully closed and fully opened operations, and the throttle opening is not changed, the overall configuration can be simplified.
【0050】[0050]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、車室に接
続される給気通路には給気ファン17と給気弁18とが
直列に接続され、その車室に接続される排気通路に排気
ファン19と排気弁20とが直列に介在され、客室など
の車室の内部の圧力は、車内圧力センサ23によって検
出され、その車内圧力の時間変化率が演算され、こうし
て車内圧力とその時間変化率に基づいて、車内にいる人
間が不快感を生じないように、給気弁18と排気弁20
とが制御されるので、たとえば車両がトンネル内で高速
度ですれ違っても、その影響によって車内圧力が変動す
ることが防がれ、乗客、乗員の「耳つん」などの不快感
を起こすことが防がれる。As described above, according to the present invention, the air supply fan 17 and the air supply valve 18 are connected in series in the air supply passage connected to the vehicle compartment, and the exhaust gas connected to the vehicle compartment. An exhaust fan 19 and an exhaust valve 20 are provided in series in the passage, and the pressure inside a vehicle compartment such as a passenger compartment is detected by an in-vehicle pressure sensor 23, and the time change rate of the in-vehicle pressure is calculated. Based on the rate of change over time, the air supply valve 18 and the exhaust valve 20 are provided so that people in the vehicle do not feel uncomfortable.
Is controlled, even if the vehicles pass each other at a high speed in the tunnel, the pressure inside the vehicle is prevented from fluctuating due to the influence, which may cause discomfort for passengers and occupants such as “ear deafening”. It is prevented.
【0051】さらにまた本発明によれば、上述のように
車内圧力センサ23によって車内圧力が検出されて、給
気弁18と排気弁20とがそれぞれ制御されるので、車
両の経年変化によって、気密度が低下しても、車内にい
る人間の不快感の発生を防ぐことができるようになる。
特に本発明によれば、車内圧力センサ23の出力は1次
遅れ回路26に与えられ、その1次遅れ回路26の出力
を第1減算回路29に与えるとともに、車内圧力センサ
23の出力を第1減算回路に与え、この第1減算回路2
9の出力を第1および第2関数発生回路31,32に与
えるようにしたので、車内圧力の緩やかな変動を除去す
ることができるという優れた効果が達成される。さらに
上述のように本発明では、時間変化率演算回路34に車
内圧力センサ23の出力が与えられ、その時間変化率演
算回路34の出力が第2および第3減算回路36,37
に与えられて、車内圧力の時間変化率の検出結果が負帰
還されるように構成されるので、車内圧力の大きな時間
変化率の変動を抑制することができる。Furthermore, according to the present invention, as described above, the vehicle interior pressure sensor 23 detects the vehicle interior pressure, and the air supply valve 18 and the exhaust valve 20 are controlled respectively. Even if the density is reduced, it is possible to prevent the discomfort of a person in the vehicle.
Particularly, according to the present invention, the output of the in-vehicle pressure sensor 23 is given to the first-order delay circuit 26, the output of the first-order delay circuit 26 is given to the first subtraction circuit 29, and the output of the in-vehicle pressure sensor 23 is given as the first output. The first subtraction circuit 2 is applied to the subtraction circuit.
Since the output of 9 is given to the first and second function generating circuits 31 and 32, the excellent effect of being able to eliminate the gradual fluctuation of the vehicle interior pressure is achieved. Further, as described above, in the present invention, the output of the in-vehicle pressure sensor 23 is given to the time change rate calculation circuit 34, and the output of the time change rate calculation circuit 34 is changed to the second and third subtraction circuits 36 and 37.
Since the detection result of the time change rate of the vehicle interior pressure is negatively fed back, it is possible to suppress a large time change rate variation of the vehicle interior pressure.
【0052】[0052]
【0053】さらにまたこのような本発明による構成
は、簡単であり、安価に実現することができる。Furthermore, such a structure according to the present invention is simple and can be realized at low cost.
【0054】さらに本発明によれば、車内圧力センサだ
けでなく、車両の車室外の圧力を車外圧力センサによっ
検出し、車内圧力と車外圧力との差圧が予め定める大き
い値になったときには、給気弁、排気弁および、車室に
接続されている大気開放通路に介在された大気開放弁を
全閉に調整し、これによってたとえばトンネル内を高速
度で車両がすれ違っても、「耳つん」などの不快感を生
じることを確実に防ぐ。Further, according to the present invention, not only the pressure sensor inside the vehicle but also the pressure outside the vehicle compartment is detected by the pressure sensor outside the vehicle, and when the differential pressure between the pressure inside the vehicle and the pressure outside the vehicle becomes a predetermined large value, , The air supply valve, the exhaust valve, and the atmosphere release valve interposed in the atmosphere release passage connected to the passenger compartment are adjusted to be fully closed, so that, for example, even if vehicles pass each other at high speed in a tunnel, Be sure to prevent discomfort such as "tsun".
【0055】さらに本発明によれば、トンネルセンサに
よって車両がトンネル内に入って走行中であることが検
出されたときには、車室に接続されている大気開放通路
に介在された大気開放弁を全閉にし、トンネル走行中に
おける人間の不快感の発生を確実に予防する。Further, according to the present invention, when it is detected by the tunnel sensor that the vehicle is entering the tunnel and is traveling, the atmosphere release valve provided in the atmosphere release passage connected to the passenger compartment is completely closed. Close to prevent any human discomfort while driving in a tunnel.
【図1】本発明の一実施例の全体の系統図である。FIG. 1 is an overall system diagram of an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施例の電気的構成を示すブロック
図である。FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of an embodiment of the present invention.
【図3】1次遅れ回路26の動作を説明するための図で
ある。FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the first-order delay circuit 26.
【図4】関数発生回路31の入出力特性を示す図であ
る。FIG. 4 is a diagram showing an input / output characteristic of a function generating circuit 31.
【図5】関数発生回路32の入出力特性を示すグラフで
ある。FIG. 5 is a graph showing input / output characteristics of the function generating circuit 32.
【図6】第1および第2リミッタ39,40の入出力特
性を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing input / output characteristics of first and second limiters 39 and 40.
【図7】第3および第4リミッタ41,42の入出力特
性を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing input / output characteristics of third and fourth limiters 41 and 42.
【図8】圧力スイッチ回路53の入出力特性を示す図で
ある。FIG. 8 is a diagram showing input / output characteristics of a pressure switch circuit 53.
【図9】信号選択回路56の具体的な構成を示す電気回
路図である。9 is an electric circuit diagram showing a specific configuration of a signal selection circuit 56. FIG.
【図10】人間の呼吸器系の圧力と耳が外から受ける圧
力との差と、車内圧力の時間変化率とに依存して「耳つ
ん」の現象が生じない支障のない域と不快感を生じる不
快域とを示すグラフである。FIG. 10: A region where there is no trouble and “discomfort in the ear” does not occur depending on the difference between the pressure of the human respiratory system and the pressure that the ear receives from the outside, and the temporal change rate of the pressure inside the vehicle. It is a graph which shows the uncomfortable area which produces.
【図11】図10に示されるライン62に基づいて関数
発生回路31,32の特性を説明するための図である。11 is a diagram for explaining the characteristics of the function generating circuits 31 and 32 based on the line 62 shown in FIG.
【図12】客室14の車内圧力が大きく増加したときの
動作を説明するための波形図である。FIG. 12 is a waveform diagram for explaining an operation when the vehicle interior pressure of the passenger compartment 14 greatly increases.
【図13】客室14の車内圧力がわずかに増加したとき
の動作を説明するための波形図である。FIG. 13 is a waveform diagram for explaining an operation when the vehicle interior pressure of the passenger compartment 14 slightly increases.
【図14】客室14内の車内圧力が減少したときの動作
を説明するための波形図である。FIG. 14 is a waveform diagram for explaining the operation when the vehicle interior pressure in the passenger compartment 14 decreases.
【図15】本発明の他の実施例の関数発生回路31の入
出力特性を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing an input / output characteristic of a function generating circuit 31 according to another embodiment of the present invention.
【図16】本発明の他の実施例の関数発生回路32の特
性を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing characteristics of a function generating circuit 32 according to another embodiment of the present invention.
【図17】本発明のさらに他の実施例の電気的構成を示
すブロック図である。FIG. 17 is a block diagram showing an electrical configuration of still another embodiment of the present invention.
【図18】信号発生回路39aの入出力特性を示す図で
ある。FIG. 18 is a diagram showing input / output characteristics of the signal generating circuit 39a.
【図19】信号発生回路41aの入出力特性を示す図で
ある。FIG. 19 is a diagram showing input / output characteristics of the signal generating circuit 41a.
【図20】信号発生回路85の入出力特性を示す図であ
る。20 is a diagram showing input / output characteristics of the signal generating circuit 85. FIG.
【図21】先行技術を示す図である。FIG. 21 is a diagram showing a prior art.
【図22】他の先行技術を示す図である。FIG. 22 is a diagram showing another prior art.
13 車両 14 客室 15 給気通路 16 排気通路 17 給気ファン 18 給気弁 19 排気ファン 20 排気弁 21 大気開放通路 22 大気開放弁 23 車内圧力センサ 24 車外圧力センサ 25 トンネルセンサ 26 1次遅れ回路 31,32 関数発生回路 34 時間変化率演算回路 35 係数回路 38,89 PI制御回路 39 第1リミッタ 40 第2リミッタ 41 第3リミッタ 42 第4リミッタ 43,48,57 切換えスイッチ 47,52,61 アクチュエータ 53 圧力スイッチ 71 OR回路 13 Vehicle 14 Guest Room 15 Air Supply Passage 16 Exhaust Passage 17 Air Supply Fan 18 Air Supply Valve 19 Exhaust Fan 20 Exhaust Valve 21 Atmosphere Release Passage 22 Atmosphere Release Valve 23 Vehicle Pressure Sensor 24 Tunnel Pressure Sensor 25 Tunnel Sensor 26 Primary Delay Circuit 31 , 32 function generation circuit 34 time change rate calculation circuit 35 coefficient circuit 38, 89 PI control circuit 39 first limiter 40 second limiter 41 third limiter 42 fourth limiter 43, 48, 57 changeover switch 47, 52, 61 actuator 53 Pressure switch 71 OR circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 史仁 兵庫県神戸市中央区東川崎町3丁目1番1 号 川崎重工業株式会社 神戸工場内 審査官 清水 修 (56)参考文献 特開 平1−168560(JP,A) 特開 昭62−227852(JP,A) 実開 平1−142365(JP,U) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Fumihito Kimura Inventor Fumihito Kimura 3-1-1 Higashikawasaki-cho, Chuo-ku, Kobe-shi, Hyogo Kawasaki Heavy Industries, Ltd. Osamu Shimizu (56) (JP, A) JP-A-62-227852 (JP, A) Actual Kaihei 1-142365 (JP, U)
Claims (2)
設け、給気通路には、大気を車室に吸込む給気ファン1
7を設けるとともに、給気ファンに直列に給気弁18を
設け、排気通路には、車室の空気を外部に排出する排気
ファン19を設けるとともに、排気ファンに直列に排気
弁20を設け、 車両の車室内に設けられ、車内圧力を検出する車内圧力
センサ23と、 車内圧力センサ23の出力が与えられる1次遅れ回路2
6と、 車内圧力センサ23の出力と1次遅れ回路26の出力と
の差を求める第1減算回路29と、 第1減算回路29の出力に応答し、その第1減算回路2
9の出力が零であるとき、最大値V31を導出し、その
第1減算回路29の出力が、正負の第1および第2の予
め定める値VA31,VB31;VC31の第1範囲内
では、その第1減算回路29の出力が零に近づくにつれ
て小さい値を導出し、第1範囲外では、出力は零のまま
である第1関数発生回路31と、 第1減算回路29の出力に応答し、その第1減算回路2
9の出力が零であるとき、絶対値が最大である負の最大
値V32を導出し、その第1減算回路29の出力が、正
負の第3および第4の予め定める値VA32,VB3
2;VC33の第2範囲内では、その第1減算回路29
の出力が零に近づくにつれて絶対値が小さい負の値を導
出し、第2範囲外では、出力は零のままである第2関数
発生回路32と、 車内圧力センサ23の出力を微分する時間変化率演算回
路34と、 第1関数発生回路31と時間変化率演算回路34との各
出力の差を求める第2減算回路36と、 第2関数発生回路32と時間変化率演算回路34との各
出力の差を求める第3減算路37と、 第2減算回路37の出力に応答し、給気弁18を駆動し
て、時間変化率演算回路34の出力よりも第1関数発生
回路31の出力が大きいとき、開度を小さくする給気弁
駆動手段38,39b,47と、 第3減算回路37の出力に応答し、排気弁20を駆動し
て、時間変化率演算回路34の出力よりも第2関数発生
回路31の出力の絶対値が大きいとき、開度を大きくす
る排気弁20の駆動手段39,41,52と、 車両の車室の外に設けられ、車外圧力を検出する車外圧
力センサ24と、 車内圧力センサ23と車外圧力センサ24との各出力に
応答し、車内圧力と車外圧力との差圧が予め定める値以
上のとき、給気弁18と排気弁20とを全閉に強制する
手段とを含むことを特徴とする車両用換気装置。1. A supply fan and an exhaust passage are provided in a vehicle compartment of a vehicle, and the supply fan 1 sucks the atmosphere into the vehicle compartment in the supply passage.
7, an air supply valve 18 is provided in series with the air supply fan, an exhaust fan 19 for exhausting air in the vehicle compartment is provided in the exhaust passage, and an exhaust valve 20 is provided in series with the exhaust fan. An in-vehicle pressure sensor 23 that is provided in the vehicle interior of the vehicle to detect the in-vehicle pressure, and a first-order delay circuit 2 to which the output of the in-vehicle pressure sensor 23 is given
6, a first subtraction circuit 29 for obtaining the difference between the output of the in-vehicle pressure sensor 23 and the output of the first-order delay circuit 26, and the first subtraction circuit 2 in response to the output of the first subtraction circuit 29.
When the output of 9 is zero, the maximum value V31 is derived, and the output of the first subtraction circuit 29 is within the first range of positive and negative first and second predetermined values VA31, VB31; VC31. In response to the output of the first subtraction circuit 29 and the output of the first subtraction circuit 29, a small value is derived as the output of the first subtraction circuit 29 approaches zero, and the output remains zero outside the first range. The first subtraction circuit 2
When the output of 9 is zero, a negative maximum value V32 having the maximum absolute value is derived, and the output of the first subtraction circuit 29 has positive and negative third and fourth predetermined values VA32, VB3.
2; within the second range of VC33, the first subtraction circuit 29
Of the second function generating circuit 32, which derives a negative value whose absolute value is smaller as the output of the output approaches zero, and the output remains zero outside the second range, and a time change that differentiates the output of the in-vehicle pressure sensor 23. The rate calculation circuit 34, the second subtraction circuit 36 for obtaining the difference between the outputs of the first function generation circuit 31 and the time change rate calculation circuit 34, and the second function generation circuit 32 and the time change rate calculation circuit 34. In response to the output of the second subtraction circuit 37 and the third subtraction path 37 for obtaining the output difference, the air supply valve 18 is driven to output the output of the first function generation circuit 31 rather than the output of the time change rate calculation circuit 34. Is larger, the exhaust valve 20 is driven in response to the outputs of the air supply valve driving means 38, 39b, 47 for decreasing the opening and the third subtraction circuit 37, and the output of the time change rate calculation circuit 34 When the absolute value of the output of the second function generating circuit 31 is large, Each of the driving means 39, 41, 52 of the exhaust valve 20 for increasing the degree, the outside pressure sensor 24 provided outside the vehicle interior of the vehicle for detecting the outside pressure, and the inside pressure sensor 23 and the outside pressure sensor 24. A ventilating device for a vehicle, comprising means for responding to the output and forcing the air supply valve 18 and the exhaust valve 20 to be fully closed when the pressure difference between the vehicle interior pressure and the vehicle exterior pressure is a predetermined value or more. .
21を設け、この大気開放通路21には、大気開放弁2
2を設け、 車両はトンネルを走行中であることを検出するトンネル
センサ25と、 トンネルセンサ25の出力に応答して、大気開放弁22
を全閉にする手段とを含むことを特徴とする請求項1記
載の車両用換気装置。2. An atmosphere release passage 21 communicating with the atmosphere is provided in a vehicle compartment, and the atmosphere release valve 2 is provided in the atmosphere release passage 21.
2, a tunnel sensor 25 for detecting that the vehicle is traveling in a tunnel, and an atmosphere release valve 22 in response to the output of the tunnel sensor 25.
2. The vehicle ventilation device according to claim 1, further comprising means for fully closing.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3148342A JPH07100441B2 (en) | 1991-06-20 | 1991-06-20 | Ventilation system for vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3148342A JPH07100441B2 (en) | 1991-06-20 | 1991-06-20 | Ventilation system for vehicles |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04372457A JPH04372457A (en) | 1992-12-25 |
| JPH07100441B2 true JPH07100441B2 (en) | 1995-11-01 |
Family
ID=15450629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3148342A Expired - Lifetime JPH07100441B2 (en) | 1991-06-20 | 1991-06-20 | Ventilation system for vehicles |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07100441B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109747673B (en) * | 2019-03-01 | 2021-02-05 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | In-vehicle pressure regulating device and regulating method |
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Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0624934B2 (en) * | 1986-03-31 | 1994-04-06 | 財団法人鉄道総合技術研究所 | Control method for railroad vehicle ventilation system |
| JPH01168560A (en) * | 1987-12-25 | 1989-07-04 | Hitachi Ltd | Vehicle ventilation system |
| JPH01142365U (en) * | 1988-03-25 | 1989-09-29 |
-
1991
- 1991-06-20 JP JP3148342A patent/JPH07100441B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04372457A (en) | 1992-12-25 |
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