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JPH0737232B2 - 鉄道車両用空気ばね電子制御機構の故障検出方法 - Google Patents
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JPH0737232B2 - 鉄道車両用空気ばね電子制御機構の故障検出方法 - Google Patents

鉄道車両用空気ばね電子制御機構の故障検出方法

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JPH0737232B2
JPH0737232B2 JP2304721A JP30472190A JPH0737232B2 JP H0737232 B2 JPH0737232 B2 JP H0737232B2 JP 2304721 A JP2304721 A JP 2304721A JP 30472190 A JP30472190 A JP 30472190A JP H0737232 B2 JPH0737232 B2 JP H0737232B2
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air spring
height
pressure
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electronic control
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広一郎 石原
龍太郎 石川
智志 小泉
修二 浜本
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Sumitomo Metal Industries Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、鉄道車両用空気ばね電子制御機構のセンサ
ー類の故障を迅速に検出するための故障検出方法に関す
る。
従来の技術 空気ばねを有する鉄道車両は、その時々の荷重に対応し
て圧縮空気量を自動的に調整して、車両の高さを一定に
保つためにリンクとレベリングバルブを組合せた自動高
さ調整機構を備えている。また、左右の空気ばね内圧差
を適正範囲内に保つための差圧調整弁が左右空気ばねの
間に設けられている。
しかし、鉄道車両が曲線路の緩和曲線すなわちカント逓
減区間で停車した場合は、自動高さ調整機構の機能によ
り、空気ばね高さを一定に保持しようとする。その結
果、車体の前後台車には、互いに逆向きのモーメントが
生じるが、車体のねじり剛性が大きいため、前後台車で
発生するモーメントのつり合う位置で車体は停止する。
この状態では、自動高さ調整機構の高さ調整弁の給排気
が継続し、車両の対角方向に位置する空気ばねの圧力が
不均一となり、輪重変動が大きく、荷重負担の少ない車
輪は、いわゆる輪重抜けを生じ、車両の再起動時に脱線
する危険性がある。
上記カント逓減区間における輪重変動を防止し、車両の
再起動時の脱線防止を目的として、出願人は先に、流量
調整弁を使った鉄道車両用空気ばねの電子制御方法(特
願平1−308582号)、ON−OFF制御の電磁弁を使った鉄
道車両用空気ばねの電子制御方法(特願平1−308583
号)および曲線路上での停車時に車体の無傾斜化を図
り、スムーズな乗降ができる鉄道車両の車体制御方法
(特願平1−308184号)等を提案した。
発明が解決しようとする課題 上記鉄道車両用空気ばねの電子制御方法は、いずれも高
さ検出計、圧力計および車体傾斜角計等のセンサーを使
用し、これらの各センサーからの検出値をデジタル化し
制御器に入力して演算処理し、その結果を給排気弁へ出
力して弁の開閉を制御するものである。
そのため、電子制御装置が長期間使用中に、例えばいず
れかのセンサーが寿命で故障した場合、制御器がその故
障をいちはやく認識して、正常時の通常の制御から故障
時のバックアップ制御へ切り換えることが安全性を確保
するため重要である。
このセンサーの故障は、営業運転中にも発生する可能性
があるから、常時センサーの検出値の挙動を監視し、異
常と判断したら自動的にバックアップ制御へ迅速に切り
換える必要がある。
上記のごとく、鉄道車両用空気ばねの電子制御装置の長
期使用における故障発生時には迅速な安全対策が必要で
あるが、従来の装置ではその安全対策がとられていなか
った。
この発明は、かかる現状にかんがみ、鉄道車両用空気ば
ねの電子制御機構の異常を判断するための判断基準を設
定して常時センサー類の故障をいちはやく発見するため
の故障検出方法を提供するものである。
課題を解決するための手段 上記目的を達成するため、この発明の鉄道車両用空気ば
ね電子制御機構の故障検出方法は、空気ばね台車を有す
る鉄道車両において、前後台車の各空気ばねに、連続的
に計測する高さ計、圧力計および傾斜角計等のセンサー
を用いて、各センサーからの検出信号を制御器に入力し
て演算処理し、制御器からの制御信号により各空気ばね
の電子制御機構において、次の条件のうち少なくとも一
つ以上を認識したとき、関係するセンサーまたは制御器
を故障とする。
〔高さ計の異常〕 走行中の一定時間以上の間、空気ばね高さが高さ制
御の不感帯範囲外で一定値となるとき、 1回の走行中に一定時間内での空気ばね高さの大き
な変化が数多く繰り返されるとき、 空気ばね高さが許容範囲を超えた値となるとき、 〔圧力計の異常〕 走行中の一定時間以上の間の空気ばねの圧力が一定
値のとき、 1回の停止中に空気ばねの大きな圧力変動が数多く
繰り返されるとき、 1台車内の左右空気ばね間の差圧弁の設定差圧を超
えた差圧が長時間発生するとき、 〔傾斜角の異常〕 走行中の一定時間以上の間、車体の傾斜角が一定値
となるとき、 1回の停止中に車体の大きな傾斜角の変動が数多く
繰り返されるとき、 一定時間以上の間、許容範囲を超えた過大な傾斜角
の値を示すとき、 作用 高さ計、圧力計および傾斜角計等のセンサーを有する鉄
道車両用空気ばね電子制御機構の制御動作を一定周期例
えば0.5秒ごとに監視し、次の要領で各センサーの故障
を検出する。
〔高さ計の故障〕 ある一定の速度、例えば5km/h以上で走行中に、一
定時間ta、例えば30秒以上の間、空気ばね高さが高さ制
御の不感帯範囲外で一定値となることは、レールと車輪
間の接触条件の外乱や現車試験による空気ばね高さの実
測データからもあり得ない条件である。したがって、ば
ね高さが一定値を示すときは、高さ計の断線やアンプの
故障と判断できる。
隣接駅間において1回の走行中の、一定時間、例え
ばセンサーのデーター採取周期としての0.5秒内で高さ
が突然大きく変化する回数は極めて少ない。例えば、瞬
間的(0.5秒以内)に50mm変化するのは、ある路線(例
えば距離30km、駅数20駅)の片道走行中で分岐線通過時
に発する1回程度の外乱であるという実測データーがあ
る。したがって、ばね高さが大きく変化する回数を例え
ば100に設定する。この設定回数を超えてカウントすれ
ば、高さ計の故障と認める。
鉄道用台車の空気ばねは上下ストッパーで変動を抑
制され、その変動は−30mmから+80mmの範囲に納まるよ
うに構成されている。したがって、この範囲外のばね高
さが検出されると故障と認める。この場合ノイズが入り
瞬間的に誤認識する可能性があるから一定時間、例えば
30秒以上の間とする。
〔圧力計の故障〕 圧力計においても高さ計におけ前記項と同様の理
由により、一定値を示すときは圧力計の故障と判断す
る。
鉄道車両が駅で停車している際乗客の乗降により、
空気ばね内圧の変動が起る。しかし、空車状態の2気圧
と満車状態の6気圧の変動を1回経験する程度である。
また、車両のローリングにおいても1気圧もの変動は生
じないので、例えば2気圧もの大きな変動が1回の停止
中にある回数ne例えば100回繰り変されることはない。
したがって、このような大きな圧力変動(>Pe)が繰り
返し起るときは圧力計の故障と認める。
鉄道車両がカント区間にあって満車の場合、左右の
空気ばね内圧が差圧弁の設定圧(1.2〜1.5気圧)を超え
ることは瞬間的にはあるが、それ以上の差圧(例えば2
気圧)が長時間(30秒)持続して発生することはない。
また、平坦部における空車状態の空気ばね内圧は、約2
気圧で、満車状態では6気圧あり、かつ空気元溜め圧は
最大8気圧であるから、この上下限を超えて長時間(30
秒)持続することはない。
したがって、設定差圧を超えた差圧が長時間発生すると
きは圧力計の故障とする。
〔傾斜角計の故障〕 車両の走行中は振動があるので、車両の傾斜角が度
の単位で小数点以下第1位のレベルで一定時間(例えば
30秒)傾斜角が一定値となることはない。
したがって、一定時間以上の間傾斜角が一定のときは傾
斜角計の故障とする。
鉄道車両が駅で停車している際乗客の乗降により、
±0.5゜程度のローリングが生じる。しかし、2゜以上
の角度で大きな傾斜が1回の停車中に例えば100回繰り
変されされることはない。したがって、このような大き
な傾斜が数多く繰り返されるときは傾斜角計の異常と認
める。
鉄道車両が分岐点を通過するとき、生じる横加速度
を傾斜角計が車体傾斜と誤認識して、一瞬の間大きな傾
斜角値Ou、例えば±10゜を示すことがある。しかし、一
定時間tj例えば30秒の間このような大きな傾斜が持続す
ることは正常ではない。したがって、このような場合に
は傾斜角計の故障と認識する。
なお、この発明は空気ばねの電子制御装置の各センサー
の故障検出を目的とするが、次のように装置の給排気弁
の故障を検知することができる。
すなわち、高さ、圧力、傾斜各の制御器への入力値が事
実と異なる値を示したり、変動し続け落ちつかない場
合、制御器はその入力にしたがって制御を行なおうとす
るが、不感帯内に納まりがたいために弁への出力が頻発
化する。また、センサーは正常でも弁が正常に作動しな
い場合、例えば排気信号が出ても排気弁が開かない故障
を起した場合、排気が実際に行なわれないために、排気
信号が継続して出てOFFしなくなる。このような場合、
特に車両の停止中に弁の動作が例えば5秒の休止時間も
存在せずに例えば300秒もの長い間以上に続く場合に
は、その弁の故障として検知する。
実 施 例 この発明の鉄道車両用空気ばねの電子制御装置の故障検
出方法を第1図に示す鉄道車両の車体制御装置に実施し
た場合について説明する。
第1図に示すように、鉄道車両の前台車(9)と後台車
(10)の左右側に設けた空気ばね(1)(2)および
(3)(4)のそれぞれに、高さ検出器としてロータリ
エンコーダ(5)を設置する。
また、元空気溜(6)と各空気ばね(1)〜(4)の間
を接続した配管(7)の途中に、各空気ばねに対する給
気弁(11)(12)(13)(14)を設けるとともに、他に
設けた排気管に排気弁(21)(22)(23)(24)を設
け、さらに圧力計(16)を設ける。
そして、各ロータリエンコーダ(5)、圧力計(16)の
検出信号とともに、傾斜角センサー(15)の車体傾斜角
検出信号を制御器(8)に入力するように設け、また各
給気弁および排気弁を開閉する制御器(8)からの出力
を伝えるための配線をする。
この発明による空気ばねの内圧制御は、前台車と後台車
の対角線上にある空気ばねの内圧の和の差の絶対値が設
定差圧より大きいときのみ、制御器(8)から各弁へ制
御信号を流し、給気弁、排気弁を開閉し、各空気ばねの
内圧が設定された目標値内に納まるように制御する。
差圧が目標値内に納まっているときは、内圧調整を行な
うことなく、次の傾斜角制御と高さ制御に移行する。
差圧が目標値を外れている場合は、前台車と後台車の対
角線上にある空気ばねの内圧の和の差を判断し、空気ば
ね(1)(4)を給気し空気ばね(2)(3)を排気す
るか、または逆に空気ばね(2)(3)を給気し空気ば
ね(1)(4)を排気して、内圧が目標値内に納まるよ
うに制御する。
引続き行われる傾斜角制御は、車体の傾斜角が設定値よ
り大きいかどうかを判断し、設定値内に納まっていると
きは、空気ばねの給排気を行なうことなく次の段階へ移
行する。また、設定値を外れているときは、空気ばねの
給排気の制御信号を出す。
さらに、左右空気ばねの平均高さの検出信号は設定平均
高さと比較演算して、外れているときは設定平均高さ内
に納まるように空気ばねの給排気制御が行なわれる。
この発明の実施により、高さ計の故障、圧力計の故障、
傾斜角計の故障および各弁の故障を検出するための故障
検出システムを構成し、上記空気ばね電子制御装置を0.
5秒の制御周期で監視できるように設けた。
その空気ばね電子制御システム(17)と故障検出システ
ム(18)との関係を第2図に示す。
そして、故障検出システム(18)で検出されたセンサー
類の故障に基いてバックアップ制御システム(19)を自
動的に作動できるように設けた。また、各センサーの故
障に対し第3図に示すように、それぞれエラーコードを
付し、これを記憶することで、故障センサー、故障位置
を把握できるように設け、故障時に迅速に対処できるよ
うにした。
上記故障検出システムのフローチャートの一部を第3図
に示す。その制御周期Δtは例えば0.5秒であり、その
制御は連続して繰り返される。
制御は、まず各センサーからの検出信号により空気ばね
の圧力、高さおよび車体の傾斜角、車両の速度が読み取
られる。そして、コード別に高さ計故障検出code=1、
圧力計故障検出code=2および傾斜角計故障検出code=
3などに分かれて、前記の要領で故障検出が行なわれ
る。
すなわち、正常時はcode=0で制御され異常時はcode≠
0で制御される。そして、異常時のコードは、code=1
は高さ計、code=2は圧力計、code=3は傾斜角計とし
て制御される。高さ計故障検出code=0の場合は、速度
Vが5km/h以下の低速のとき、圧力計故障検出code=0
の場合は、速度Vが5km/h超えのとき、傾斜角計故障検
出code=0の場合は、傾斜角が目標値ΔQe(例えば±0.
3゜)内にあるときは、いずれも正常時の空気ばね制御
により空気ばね制御が行なわれる。
そして、高さ計故障検出においては、速度Vが5km/h超
えの場合に高さ制御(hi)が不感帯範囲(Δh)の外で
一定時間以上一定値であるかどうか、大きな変異が数多
く繰り返されるかどうか、高さが許容範囲を超えて変化
するかどうかをチェックして、外れているときは高さ計
の故障と認識しバックアップ制御システム(19)の作動
により圧力制御のみを行なって弁の開閉操作が行なわれ
る。
また、圧力計故障検出においては、空気ばねの圧力が一
定時間以上一定値であるかどうか、1回の停止中に圧力
の大きな変動が数多く繰り返されるかどうか、左右差圧
が一定時間以上、設定差圧を超えていないかどうかをチ
ェックし、該当するときは圧力計の故障と認識しバック
アップ制御システム(19)の作動により高さ制御のみを
行なって弁の開閉操作が行なわれる。
さらに、傾斜角故障検出においては、走行中に一定時間
以上一定値となるかどうか1回の停止中に車体の大きな
傾斜が数多く繰り返されるかどうか、一定時間以上の間
過大傾斜角となるかどうかをチェックし数多く繰り返さ
れるときは傾斜角計の故障と認識し、バックアップ制御
システム(19)の作動により傾斜角制御は行なわずに、
高さ制御と圧力制御を行なって弁の開閉操作が行なわれ
る。
なお第3図には弁が故障した場合の検出は省略したが、
この場合も上記と同様に別個のコースを設けて検出が行
なわれる。
発明の効果 この発明の故障検出方法により鉄道車両用空気ばね電子
制御機構の機能を監視することにより、ソフト的に電子
制御系の二重化が図られ、安全上また車両の運行上強い
信頼性が得られ、電子制御機構の実用上極めて有益であ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の故障検出方法を実施した鉄道車両用
空気ばね電子制御装置の要部を示す斜視図、第2図はこ
の発明の故障検出システムの構成を示すブロック図、第
3図はこの発明の実施によるセンサーの故障検出システ
ムのフローチャートである。 1、2、3、4……空気ばね 5……ロータリエンコーダ 6……元空気溜、7……配管 8……制御器 9……前台車、10……後台車 11、12、13、14……給気弁 15……傾斜角センサー、16……圧力計 17……空気ばね電子制御システム 18……故障検出システム 19……バックアップ制御システム 21、22、23、24……排気弁

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】空気ばね台車を有する鉄道車両において、
    前後台車の各空気ばねに、連続的に計測する高さ計、圧
    力計および傾斜角計等のセンサーを用いて、各センサー
    からの検出信号を制御器に入力して演算処理し、制御器
    からの制御信号により各空気ばねの給排気弁を開閉操作
    する鉄道車両用空気ばねの電子制御機構において、次の
    条件のうち少なくとも一つ以上を認識したとき、関係す
    るセンサーまたは制御器を故障とする鉄道車両用空気ば
    ね電子制御機構の故障検出方法。 〔高さ計の異常〕 走行中の一定時間以上の間、空気ばね高さが高さ制
    御の不感帯範囲外で一定値となるとき、 1回の走行中に一定時間内での空気ばね高さの大き
    な変化が数多く繰り返されるとき、 空気ばね高さが許容範囲を超えた値となるとき、 〔圧力計の異常〕 走行中の一定時間以上の間の空気ばねの圧力が一定
    値のとき、 1回の停止中に空気ばねの大きな圧力変動が数多く
    繰り返されるとき、 1台車内の左右空気ばね間の差圧弁の設定差圧を超
    えた差圧が長時間発生するとき、 〔傾斜角計の異常〕 走行中の一定時間以上の間、車体の傾斜角が一定値
    となるとき、 1回の停止中に車体の大きな傾斜角の変動が数多く
    繰り返されるとき、 一定時間以上の間、許容範囲を超えた過大な傾斜角
    の値を示すとき、
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013504485A (ja) * 2009-09-15 2013-02-07 ボンバルディアー トランスポーテーション ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 鉄道車両およびその懸架故障検出方法

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