ブレーキ制御装置
【課題】滑走防止と強制緩解の機能を備えるブレーキ制御装置において、信頼性を損なうことなく、強制緩解を停止するための遮断回路の構成が複雑なものになることを回避するとともにコスト高になることを抑制する。
【解決手段】ブレーキ制御装置は、常用ブレーキ指令に応じた信号と車輪滑走検知部から出力された信号とが入力され、これらの信号の入力に応じた出力を行う電磁弁５９と、電磁弁５９からの出力がパイロット圧として入力され、ブレーキシリンダ４９に供給されるブレーキ圧力を生成する中継弁部５６と、給電に応じた出力を行う開放用電磁弁６０と、開放用電磁弁６０からの出力がパイロット圧として入力され、ブレーキ圧力を排出可能な排気弁５８と、非常ブレーキ指令線３５と開放用電磁弁６０との間に設けられ、強制緩解指令に応じて接点を閉じる遮断回路３３と、を備えている。
【解決手段】ブレーキ制御装置は、常用ブレーキ指令に応じた信号と車輪滑走検知部から出力された信号とが入力され、これらの信号の入力に応じた出力を行う電磁弁５９と、電磁弁５９からの出力がパイロット圧として入力され、ブレーキシリンダ４９に供給されるブレーキ圧力を生成する中継弁部５６と、給電に応じた出力を行う開放用電磁弁６０と、開放用電磁弁６０からの出力がパイロット圧として入力され、ブレーキ圧力を排出可能な排気弁５８と、非常ブレーキ指令線３５と開放用電磁弁６０との間に設けられ、強制緩解指令に応じて接点を閉じる遮断回路３３と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレーキ制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記特許文献１に開示されているように、ブレーキハンドル位置に応じて常用ブレーキ指令を出力する一方、非常ブレーキ装置にも指令を出力可能なブレーキ受量器を有するブレーキ制御装置が知られている。この特許文献１に開示されたブレーキ制御装置では、車輪の滑走が検知されると、車輪ごとに設けられた滑走防止弁にもブレーキ受量器から指令が出されるようになっている。これにより、車輪の滑走防止を図ることができ、またブレーキ不緩解の回避も可能となっている。
【特許文献１】特開８−２９０７６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記特許文献１には、滑走防止弁を動作させてブレーキの不緩解の回避を行う強制緩解制御の最中に非常ブレーキ装置に指令が出力される場合があることについては言及されていないが、強制緩解制御中に非常ブレーキ装置を作動させる事態が生ずることは起こり得る。この場合には、非常ブレーキを優先させるべく強制緩解制御を停止することが必要となる。強制緩解制御を停止するには、遮断回路を設けておいて、この遮断回路を制御することにより強制緩解制御を停止することができる。しかしながら、このような遮断回路は故障すると強制緩解制御を停止できなくなることから、高い信頼性が要求される。従って回路構成が複雑なものとなり、コスト高の一因となってしまうという問題が生ずる。
【０００４】
そこで、本発明の目的とするところは、滑走防止と強制緩解の機能を備えるブレーキ制御装置において、信頼性を損なうことなく、強制緩解を停止させるための遮断回路の構成が複雑なものになることを回避するとともにコスト高になることを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記の目的を達成するため、本発明は、ブレーキシリンダ、このブレーキシリンダへ供給される流体の供給源である流体供給源及び非常ブレーキを作用させるための非常ブレーキ指令線を有する車両に設けられるブレーキ制御装置であって、前記非常ブレーキよりも弱いブレーキを作用させるための常用ブレーキ指令に応じた信号と前記車両の車輪の滑走を検知する車輪滑走検知部から出力された信号に応じた圧力を出力する電磁弁と、前記電磁弁からの前記出力がパイロット圧として入力され、前記ブレーキシリンダに供給されるブレーキ圧力を生成する中継弁部と、入力されたパイロット圧によって、前記ブレーキ圧力を排出可能な排気弁と、前記ブレーキ圧力を強制的に低下させる強制緩解指令に応じて接点を閉じる遮断部と、前記排気弁のパイロット圧を生成するために、前記遮断部を介して、前記非常ブレーキ指令線から給電される開放用電磁弁と、を備えているブレーキ制御装置である。
【０００６】
本発明では、非常ブレーキ指令がなければ、常用ブレーキ指令に基づいて中継弁部を動作させることができるので、常用ブレーキ指令に応じたブレーキ圧力を生成することができる。また、車輪滑走検知部から出力された信号に基づいて中継弁部を動作させることができるので、この信号に基づいて滑走防止制御が可能である。そして、強制緩解指令があると、遮断部が接点を閉じる。このとき非常ブレーキ指令がなければ、非常ブレーキ指令線の電力（一般的には直流１００ボルトが給電されている。）を開放用電磁弁に供給でき、開放用電磁弁を動作させることができる。したがって、開放用電磁弁からのパイロット圧により、排気弁がブレーキ圧力を排出する。これにより、不緩解が解除される。
【０００７】
一方、非常ブレーキ指令があった場合には、非常ブレーキ指令線の電圧は０ボルトとなることから、遮断部の接点の開閉によらず、開放用電磁弁には電力が供給されない。このため、開放用電磁弁は非通電時の状態を維持するので、排気弁は動作せず、強制緩解指令に優先して非常ブレーキをかけることができる。また、仮に遮断部が故障していて接点の断接ができない状態にあったとしても、非常ブレーキ指令が出されたときには非常ブレーキ指令線の電圧は０ボルトとなっているため、強制緩解が継続することは回避され、非常ブレーキを確実に作動させることができる。したがって、遮断部が非常ブレーキ指令線に接続されることにより、遮断部の構成によって信頼性を担保する必要はなくなり、これにより、遮断部の構成を簡素化して低コスト化を図ることができる。
【０００８】
ここで、前記排気弁は、前記ブレーキ圧力を排出する際に、前記ブレーキシリンダ内のブレーキ圧力と前記中継弁部内のブレーキ圧力とを一緒に排出するのが好ましい。
【０００９】
この態様では、ブレーキ圧力を排出する際に中継弁部内の圧力も排出されるので、ブレーキシリンダ内の圧力と中継弁部内の圧力とが略同じ圧力となる。このため、再度中継弁部からブレーキシリンダにブレーキ圧力を供給開始する際の衝撃を緩和することができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明によれば、滑走防止と強制緩解の機能を備えるブレーキ制御装置において、信頼性を損なうことなく、強制緩解を停止するための遮断回路の構成が複雑なものになることを回避でき、しかも、コスト高になることを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１２】
図１は、本実施形態に係るブレーキ制御装置１０の圧力制御系統を示している。同図に示すように、ブレーキ制御装置１０は、圧縮空気回路４７を有する。圧縮空気回路４７は、圧縮空気の供給元の空気源であるエアタンク４５（図４参照）から得られた空気圧力を調整した上でブレーキシリンダ４９（図４参照）に付与するための空気回路であり、応荷重圧力ＶＬを生成する応荷重圧力生成部４７ａ（図２参照）と、応荷重圧力ＶＬに基づいてブレーキ圧力ＢＣを生成するブレーキ圧力生成部４７ｂ（図３参照）とを有する。
【００１３】
応荷重圧力生成部４７ａは、応荷重弁２１の構成要素となっている。応荷重弁２１は、調圧弁５０と、出力弁５１と、電磁弁５２とを有している。
【００１４】
調圧弁５０は、空気源から供給される元圧ＳＲを満車相当の応荷重圧力に相当する圧力に制限するための弁である。満車相当の応荷重圧力とは、車両が満員の場合において、非常ブレーキを作用させる際にブレーキシリンダ４９に付与されるべき圧力に相当する圧力を意味している。
【００１５】
調圧弁５０は、入力ポートを有する入力室５０ａと、出力ポートを有する出力室５０ｂと、ピストン５０ｃと、満車相当の応荷重圧力に相当する圧力に制限するための満車保証ばね５０ｄを有する調圧室５０ｅと、満車保証ばね５０ｄの付勢力を調整するための満車圧力調整ねじ５０ｆと、を有する。入力室５０ａには、入力ポートを通して元圧ＳＲが入力される。
【００１６】
ピストン５０ｃは、満車保証ばね５０ｄによる押圧力と出力室５０ｂ内の空気圧力との差圧によって、入力室５０ａと出力室５０ｂとの仕切りに形成された開口の開口量を調整し、差圧が無くなるとこの開口を閉じる。開口が開くことによって、入力室５０ａの圧縮空気が出力室５０ｂに流入し、出力室５０ｂ内の圧力が満車相当の応荷重圧力に相当する圧力に調整され、この圧力が出力ポートを通して出力される。
【００１７】
満車圧力調整ねじ５０ｆの内端部は、調圧室５０ｅ内で、押え部材５０ｇを介して満車保証ばね５０ｄの一端部を押圧している。調整ねじ５０ｆのねじ込み量を調整することにより、満車相当の応荷重圧力に相当する圧力を調整することができる。
【００１８】
電磁弁５２は、給気部ＡＶと排気部ＲＶと接続路５２ａとを有し、調圧弁５０から出力された圧力を、乗客が乗っている現在の車両荷重に応じて調整する。給気部ＡＶは、２位置３ポートの切換弁によって構成されており、調圧弁５０の出力ポートに繋がる入口ポートＩＮと、接続路５２ａが接続された出口ポートＯＵＴと、排出ポートＥＸとを有する。排気部ＲＶは、２位置３ポートの切換弁によって構成されており、接続路５２ａに繋がる入口ポートＩＮと、出口ポートＯＵＴと、排出ポートＥＸとを有する。電磁弁５２は、制御信号に基づいて、給気部ＡＶ及び排気部ＲＶの弁位置を制御することにより、調圧弁５０から出力された圧力を調整する。電磁弁５２によって調整された圧力ＨＶＬは、パイロット圧力として出力弁５１に入力される。制御信号は、マイコン回路からなる制御回路３１（図４参照）から電磁弁５２に送信される信号であり、車両の荷重を受ける図外の空気ばねの圧力を検出する圧力センサＡＳからの信号に応じて、また、接続路５２ａに設けられたパイロット圧力センサ５２ｂの検出値に応じて、応荷重圧力ＶＬが生成されるように出力される。なお、図４では、制御回路３１と電磁弁５２との接続関係については便宜上図示していない。
【００１９】
給気部ＡＶ及び排気部ＲＶは、通電されていない状態のときに図２の状態となっている。すなわち、この状態では、調圧弁５０と出力弁５１との間が遮断され、かつ排気部ＲＶの入口ポートＩＮが閉じられている。このため、停電時等のように電気的フェール時の場合であって、電磁弁５２に制御信号が入力できない場合でも、その直前まで設定されていた圧力ＨＶＬが維持されるため、出力弁５１の調圧室５１ｅでの圧力が確保されることとなる。
【００２０】
出力弁５１は、電磁弁５２によって調整された圧力ＨＶＬをパイロット圧力として、元圧ＳＲを乗客が乗っている現在の車両荷重に応じた応荷重圧力ＶＬに調整して、応荷重弁２１から出力する。出力弁５１は、元圧ＳＲが入力される入力ポートを有する入力室５１ａと、出力ポートを有する出力室５１ｂと、ピストン５１ｃと、調圧ポートを有する調圧室５１ｅと、を有する。調圧ポートには、圧力ＨＶＬがパイロット圧力として入力される。調圧室５１ｅ内には、空車相当の応荷重圧力を発生させるための空車保証ばね５１ｄが配設されている。空車相当の応荷重圧力とは、車両が空車の場合において、非常ブレーキを作用させる際にブレーキシリンダ４９に付与されるべき圧力に相当する圧力を意味している。
【００２１】
出力弁５１には、空車相当の応荷重圧力に相当する圧力を発生させる空車保証ばね５１ｄが設けられているので、仮に故障等によりパイロット圧力が消失したとしても、空車保証ばね５１ｄによって少なくとも空車相当の応荷重圧力に相当する圧力が確保されることになる。つまり、調圧弁５０から給気がされない状態になったとしても、空車保証ばね５１ｄの付勢力で入力室５１ａと出力室５１ｂとの間の開口が開放可能となっているため、出力室５１ｂ内は空車保証ばね５１ｄの付勢力による圧力相当の圧力に維持される。
【００２２】
ピストン５１ｃは、空車保証ばね５１ｄによる付勢力による圧力及び調圧室５０ｅ内の空気圧力の合計圧力と、出力室５１ｂ内の空気圧力との差圧によって、入力室５１ａと出力室５１ｂとの仕切りに形成された開口の開口量を調整し、差圧が無くなるとこの開口を閉じる。開口が開くことによって、入力室５１ａの圧縮空気が出力室５１ｂに流入し、出力室５１ｂ内の圧力が応荷重圧力ＶＬに調整される。
【００２３】
出力弁５１には、空車保証ばね５１ｄの付勢力による圧力を調整するための空車圧力調整ねじ５１ｆが設けられている。空車圧力調整ねじ５１ｆの内端部は調圧室５１ｅ内にあり、押え部材５１ｇを介して空車保証ばね５１ｄの一端部を押圧している。この調整ねじ５１ｆのねじ込み量を調整することにより、空車相当の応荷重圧力に相当する圧力を調整することができる。
【００２４】
前記ブレーキ圧力生成部４７ｂは、中継弁２２の構成要素となっている。図１に示すように、本実施形態では、ブレーキ圧力生成部が２つ形成されている。中継弁２２は、中継弁部５６と供給カット弁５７と排気弁５８と電磁弁５９と開放用電磁弁６０とを有する。
【００２５】
図３に示すように、電磁弁５９は、給気部ＡＶと排気部ＲＶと接続路５９ａとを有する。給気部ＡＶは、２位置３ポートの切換弁によって構成されており、応荷重圧力ＶＬが入力される入口ポートＩＮと、接続路５９ａが接続された出口ポートＯＵＴと、排出ポートＥＸとを有する。排気部ＲＶは、２位置３ポートの切換弁によって構成されており、接続路５９ａに繋がる入口ポートＩＮと、出口ポートＯＵＴと、排出ポートＥＸとを有する。
【００２６】
電磁弁５９には、マイコン回路からなる制御部としての制御回路３１（図４参照）から出力された制御信号が入力される。制御信号は、車両側からブレーキ制御装置１０に送られる常用ブレーキ指令に応じた信号と、接続路５９ａに設けられたパイロット圧力センサ６３による検出値に基づく信号と、後述のブレーキ圧力センサ６４による検出値に基づく信号と、図外の車輪滑走検知部から出力された信号に応じた信号と、に基づいて生成される。なお、車輪滑走検知部は、車輪の回転速度、車速等から車輪の滑走を検知するものである。
【００２７】
制御回路は、常用ブレーキ指令を受信すると、それに応じて中継弁部５６から出力されるべきブレーキ圧力ＢＣを設定し、制御信号を電磁弁５９へ送信する。そして、電磁弁５９は、制御信号に応じて給気部ＡＶ及び排気部ＲＶの弁位置を調整することにより、応荷重弁２１から出力された応荷重圧力ＶＬを調整し、接続路５９ａを通して中継弁部５６に入力させる。また、制御回路３１は、パイロット圧力センサ６３の検出値及びブレーキ圧力センサ６４の検出値に応じて、給気部ＡＶ及び排気部ＲＶの弁位置を調整する。
【００２８】
また、制御回路３１は、車輪滑走検知部からの信号を受信すると、それに応じて、中継弁部５６から出力されるべきブレーキ圧力ＢＣを修正する。このとき、制御回路３１は、車輪滑走検知部からの車輪の滑走を示す信号が受信されなくなるまで、ブレーキ圧力ＢＣを緩める。このとき、ブレーキ圧力ＢＣは段階的に緩めるようにしてもよい。
【００２９】
中継弁部５６は、電磁弁５９によって調整された圧力がパイロット圧力（ブレーキ指令圧）として入力され、ブレーキ圧力ＢＣを出力する。具体的に、中継弁部５６は、入力ポートを有する入力室５６ａと、出力ポートを有する出力室５６ｂと、パイロットポートを有する制御室５６ｃと、排出ポートを有する排出室５６ｄと、中空のピストン５６ｅと、膜板５６ｆと、ばね５６ｇと、弁体５６ｈと、ばね５６ｉとを有する。
【００３０】
入力室５６ａには、供給カット弁５７を介して供給された元圧ＳＲが入力ポートを通して入力される。パイロットポートは、電磁弁５９の接続路５９ａに接続されており、制御室５６ｃには、パイロットポートを通してパイロット圧力が入力される。出力室５６ｂは、パイロット圧力に応じたブレーキ圧力を生じさせ、出力ポートを通して出力する。排出室５６ｄは、排出ポートを通して余剰圧力を排気する。排出ポートに繋がる排出管路６６には、消音器６７（図１参照）が設けられている。
【００３１】
膜板５６ｆは、制御室５６ｃ内の空気圧力と出力室５６ｂ内の空気圧力との差圧によって撓み、ばね５６ｇの付勢力に抗しながらピストン５６ｅを変位させる。ピストン５６ｅが上方に変位する場合は、弁体５６ｈがばね５６ｉの付勢力に抗しながら、上方に移動させられ、入力室５６ａと出力室５６ｂが連通状態となる。そして差圧が無くなるとピストン５６ｅは下方に変位し、弁体５６ｈはばね５６ｉによって移動させられ、入力室５６ａと出力室５６ｂは非連通状態となる。逆にピストン５６ｅが下方に変位する場合は、ピストン５６ｅの中空部を介して出力室５６ｂと排出室５６ｄが連通状態となる。そして差圧が無くなるとピストン５６ｅは上方に変位し、出力室５６ｂと排出室５６ｄは非連通状態となる。
【００３２】
すなわち、入力室５６ａの圧縮空気が出力室５６ｂに流入したり、出力室５６ｂの圧縮空気が排出室５６ｄに排出されることにより、出力室５６ｂ内の圧力がパイロット圧力に応じたブレーキ圧力ＢＣに調整される。
【００３３】
なお、出力室５６ｂの過渡的な変化にピストン５６ｅが過敏に反応し過ぎるのを防ぐために、ばね室５６ｊと出力室５６ｂとは絞り５６ｋを介して連通している。
【００３４】
開放用電磁弁６０は、２位置３ポート切換弁によって構成されており、入口ポートＩＮ、出口ポートＯＵＴ及び排出ポートＥＸを有する。開放用電磁弁６０は、第１状態と第２状態とに切り換え可能である。第１状態では、図３に示すように、入口ポートＩＮが遮断されるとともに、出口ポートＯＵＴと排出ポートＥＸとが連通されている。排出ポートＥＸは、ブレーキ制御装置１０の排気口に繋がっている。このため、第１状態では、供給カット弁５７は、ばね室５７ｆのばね力によって図３の状態となっている。第２状態には、運転席からの強制緩解指令に基づいて切り換えられ、この第２状態では、入口ポートＩＮに入力された元圧ＳＲが出口ポートＯＵＴから出力される。
【００３５】
供給カット弁５７は、入口ポート５７ａと出口ポート５７ｂと制御ポート５７ｃとピストン５７ｄとを有する。供給カット弁５７内の空間は、ピストン５７ｄによって、制御室５７ｅと、ばね室５７ｆと、第１室５７ｇと、第２室５７ｈとに仕切られている。制御室５７ｅには制御ポート５７ｃが設けられている。制御ポート５７ｃは、開放用電磁弁６０の出口ポートに連通されていて、開放用電磁弁６０の状態に応じてピストン５７ｄを第１位置と第２位置との間で変位させる。そして、開放用電磁弁６０が第１状態にある場合には、ピストン５７ｄは、入口ポート５７ａと出口ポート５７ｂとがばね室５７ｆに開口する第１位置となり、第２状態にある場合には、入口ポート５７ａが第１室５７ｇに開口する一方、出口ポート５７ｂが第２室５７ｈに開口する第２位置となる。したがって、供給カット弁５７は、開放用電磁弁６０が第１状態にある場合に、元圧ＳＲを中継弁部５６の入力室５６ａに入力する一方、開放用電磁弁６０が第２状態に切り換えられることに伴って、中継弁部５６に入力される元圧ＳＲを遮断する。
【００３６】
排気弁５８は、入口ポート５８ａと出口ポート５８ｂと制御ポート５８ｃと排気ポート５８ｅとピストン５８ｄとを有する。排気弁５８内の空間は、ピストン５８ｄによって、制御室５８ｆと、ばね室５８ｇと、切換室５８ｈとに仕切られている。入口ポート５８ａは、中継弁部５６の出力ポートに接続されている。したがって中継弁部５６の出力室５６ｂの内圧と排気弁５８の切換室５８ｈの内圧は同じになっている。出口ポート５８ｂは、ブレーキシリンダ４９（図４）に接続されていて、出口ポート５８ｂから出力される圧力はブレーキ圧力ＢＣとなる。出口ポート５８ｂからブレーキシリンダ４９に繋がる管路には、ブレーキ圧力センサ６４が設けられている。排気ポート５８ｅは、排出管路６６に接続されている。制御室５８ｆには前記制御ポート５８ｃが設けられている。制御ポート５８ｃは、開放用電磁弁６０の出口ポートＯＵＴに連通されていて、開放用電磁弁６０の状態に応じてピストン５８ｄを第１位置と第２位置との間で変位させる。そして、開放用電磁弁６０が第１状態にある場合には、ピストン５８ｄは、入口ポート５８ａと出口ポート５８ｂとが切換室５８ｈに開口するとともに、排気ポート５８ｅがばね室５８ｇに開口する第１位置となり、開放用電磁弁６０が第２状態にある場合には、ピストン５８ｄは、入口ポート５８ａと出口ポート５８ｂと排気ポート５８ｅとが何れもばね室５８ｇに開口する第２位置となる。この場合には、入口ポート５８ａと排気ポート５８ｅとが連通するので、中継弁部５６の出力室５６ｂ内の圧縮空気も排気ポート５８ｅを通して排出される。したがって、排気弁５８は、開放用電磁弁６０が第１状態にある場合に、出口ポート５８ｂからブレーキ圧力ＢＣを出力する一方、開放用電磁弁６０が第２状態に切り換えられることに伴って、排気ポート５８ｅを通してブレーキ圧力ＢＣを排気する。
【００３７】
図４に示すように、開放用電磁弁６０は、遮断部である遮断回路３３を介して非常ブレーキ指令線３５と電気的に接続されている。非常ブレーキ指令線３５は、非常ブレーキ指令が出されていない通常時は例えば直流１００ボルトの電圧が印加されている。その一方、非常ブレーキ指令が出されたときには非常ブレーキ指令線３５の電圧は０（ゼロ）ボルトとなる。つまり、非常ブレーキ指令線３５は、非常ブレーキ指令が出されていなければ、開放用電磁弁６０に電力を供給できる程度に電圧が印加されているが、非常ブレーキ指令が出されたときには電圧の印加がなくなり、開放用電磁弁６０に電力を供給できなくなる。
【００３８】
遮断回路３３は、接点３３ａを有しており、制御回路３１からの給電に応じてオンオフ制御される。制御回路３１は、電源が入っていれば、通常遮断回路３３に給電を行う。遮断回路３３は、制御回路３１から給電されていないときには接点３３ａを閉じているが、制御回路３１からの給電によって接点３３ａを開く。すなわち、遮断回路３３は、通常の状態では、非常ブレーキ指令線３５と開放用電磁弁６０との間を遮断している。そして、遮断回路３３は、非常ブレーキ指令がない場合において、制御回路３１からの給電が停止すると、接点３３ａを閉じて非常ブレーキ指令線３５の電力（直流１００ボルト）を開放用電磁弁に供給する。また、制御回路３１は、強制緩解指令を受信すると、遮断回路３３への給電を停止する。これにより遮断回路３３の接点３３ａが閉じられる。したがって、開放用電磁弁６０は、通常第１状態にあるが、制御回路３１に強制緩解指令が入力されると、これを受けて、開放用電磁弁６０は第２状態に切り換えられる。
【００３９】
制御回路３１は、非常ブレーキ指令を受信したときには、給電を継続し、遮断回路３３による遮断状態を維持するようになっている。ただし、非常ブレーキ指令を受信したときには、遮断回路３３への給電を停止するようにしてもよく、あるいは非常ブレーキ指令の入力の有無については監視しないようにしてもよい。非常ブレーキ指令が出されたときには非常ブレーキ指令線３５が０（ゼロ）ボルトとなるため、遮断回路３３の断接状態の如何に係わりなく開放用電磁弁６０への給電がなされないからである。
【００４０】
なお、強制緩解指令は、ブレーキシリンダ４９の不緩解状態が検出されたときに、運転席から運転手等の操作によりブレーキ制御装置１０へ送られる信号である。また、非常ブレーキ指令は、運転手等の操作によって運転席からブレーキ制御装置１０へ送られる信号である。図４では、便宜上制御回路３１を２つ（遮断回路３３に繋がる制御回路３１と、電磁弁５９に繋がる制御回路３１）に分けて示しているが、これらは同じものである。
【００４１】
次に、本実施形態に係るブレーキ制御装置１０の動作制御について、図５を参照しつつ説明する。
【００４２】
まず、マイコン回路からなる制御回路３１の電源が投入されると、制御回路３１から遮断回路３３への給電がなされる（ステップＳＴ１）。これにより、遮断回路３３は接点３３ａを開く（ステップＳＴ２）。このため、開放用電磁弁６０は第１状態に維持される。
【００４３】
そして、常用ブレーキ指令を受信するとブレーキ制御を行う（ステップＳＴ３）。このステップでは、制御回路３１はそれに応じて、圧力ＨＶＬ、応荷重圧力ＶＬ、ブレーキ圧力を設定し、応荷重弁２１の電磁弁５２及び中継弁２２，２２の電磁弁５９，５９に制御信号を送信する。
【００４４】
応荷重弁２１では、調圧弁５０から満車相当圧力が出力されており、電磁弁５２の給気部ＡＶ及び排気部ＲＶがパイロット信号に応じて動作することにより、出力弁５１に圧力ＨＶＬが入力される。応荷重弁２１の出力弁５１では、圧力ＨＶＬをパイロット圧力としてピストン５１ｃを変位させ、応荷重圧力ＶＬを出力する。
【００４５】
この応荷重圧力ＶＬは、応荷重弁２１から出力されて中継弁２２，２２に入力される。中継弁２２，２２では、制御信号に応じて電磁弁５９の給気部ＡＶ及び排気部ＲＶの弁位置が調整され、これにより、応荷重圧力ＶＬが所定の圧力に調整される。この圧力（ブレーキ指令圧）は接続路５９ａを通して中継弁部５６にパイロット圧力として入力される。中継弁部５６では、このパイロット圧力に応じてピストン５６ｅが変位し、出力ポートからブレーキ圧力ＢＣを出力する。このとき、パイロット圧力センサ６３の検出値及びブレーキ圧力センサ６４の検出値に応じて、給気部ＡＶ及び排気部ＲＶの弁位置が調整される。
【００４６】
また、制御回路３１が車輪滑走検知部（図示省略）からの信号を受信すると、それに応じて、制御回路３１は、中継弁部５６から出力されるべきブレーキ圧力ＢＣを修正する。このとき、制御回路３１は、車輪滑走検知部からの車輪の滑走を示す信号が受信されなくなるまで、ブレーキ圧力ＢＣを緩める。このとき、ブレーキ圧力ＢＣは段階的に緩めるようにしてもよい。そして、車輪の滑走が検知されなくなると、中継弁部５６において、再び、出力室５６ｂ内の圧力と制御室５６ｃ内のパイロット圧力との差圧に応じて容量増幅が行われ、出力されるブレーキ圧力ＢＣが徐々に上昇する。したがって、ブレーキ圧力ＢＣが急激に変化することがないので、衝撃が抑制される。なお、滑走検知は、車両の速度と車輪の回転速度から算出される速度との不一致によって検知される。
【００４７】
ステップＳＴ３のブレーキ制御においては、不緩解が発生したか否かを判断し（図示しない）、不緩解が発生していれば、強制緩解指令の入力の有無が監視され（ステップＳＴ４）、不緩解が発生していなければ、ステップＳＴ３のブレーキ制御を継続する。さて、中継弁２２の開放用電磁弁６０は、通常第１状態にあるが、運転席での操作に応じて出力された強制緩解指令が制御回路３１に入力されると、制御回路３１からの出力が停止されるので、遮断回路３３は、接点３３ａを閉じていなければ、接点３３ａを閉じる（ステップＳＴ５，ＳＴ６）。そして、制御回路３１への非常ブレーキ指令の入力があったか否かを判定し（ステップＳＴ７）、非常ブレーキ指令が入力されていなければ、非常ブレーキ指令線３５の電圧が開放用電磁弁６０に印加され、開放用電磁弁６０は第２状態に切り換えられる。これにより、排気弁５８を通してブレーキ圧力ＢＣが排気され、不緩解が解除される（ステップＳＴ８）。
【００４８】
一方、非常ブレーキ指令があった場合には、ステップＳＴ９に移る。すなわち、非常ブレーキ指令があった場合には、非常ブレーキ指令線３５は０（ゼロ）ボルトとなるため、開放用電磁弁６０への電圧印加がなくなり、開放用電磁弁６０は再び第１状態となる。これにより、排気弁からの排気は停止され、ブレーキシリンダ４９のブレーキ圧力ＢＣによって非常ブレーキをかけることができる。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態では、非常ブレーキ指令がない場合において、常用ブレーキ指令に基づいて中継弁部５６を動作させることができるので、常用ブレーキ指令に応じたブレーキ圧力ＢＣを生成することができる。また、車輪滑走検知部から出力された信号に基づいて中継弁部５６を動作させることができるので、この信号に基づいて滑走防止制御が可能である。そして、強制緩解指令があると、遮断回路３３が接点３３ａを閉じる。このとき非常ブレーキ指令がなければ、非常ブレーキ指令線３５の電力を開放用電磁弁６０に供給でき、開放用電磁弁６０を動作させることができる。したがって、開放用電磁弁６０からのパイロット圧力により、供給カット弁５７が中継弁部５６への流体供給をカットするとともに、排気弁５８がブレーキ圧力を排出する。これにより、不緩解が解除される。
【００５０】
一方、非常ブレーキ指令があった場合には、非常ブレーキ指令線３５の電圧は０（ゼロ）ボルトとなることから、遮断回路３３の接点３３ａの開閉によらず、開放用電磁弁６０には電力が供給されない。このため、開放用電磁弁６０は非通電時の状態を維持するので、供給カット弁５７及び排気弁５８は動作せず、強制緩解制御に優先して非常ブレーキをかけることができる。また、遮断回路３３が仮に故障していて接点の断接ができない状態にあったとしても、非常ブレーキ指令が出されたときには非常ブレーキ指令線３５の電圧は０（ゼロ）ボルトとなっているため、強制緩解制御が継続することは回避され、非常ブレーキを確実に作動させることができる。したがって、遮断回路３３が非常ブレーキ指令線３５に接続されることにより、遮断回路３３の構成によって高い信頼性を担保する必要がなくなり、これにより、遮断回路３３の構成を簡素化して低コスト化を図ることができる。
【００５１】
また本実施形態では、ブレーキ圧力ＢＣを排出する際にブレーキシリンダ４９内の圧力が中継弁部５６内の圧力と一緒に排出されるので、ブレーキシリンダ４９内の圧力と中継弁部５６内の圧力とが略同じ圧力となる。このため、再度中継弁部５６からブレーキシリンダ４９にブレーキ圧力ＢＣを供給開始する際の衝撃を緩和することができる。
【００５２】
なお、本発明は、前記実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。例えば、前記実施形態では、中継弁２２が２つ設けられる構成としたが、中継弁２２が１つだけ設けられる構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施形態に係るブレーキ制御装置の圧縮空気回路を示す回路図である。
【図２】前記圧縮空気回路の応荷重圧力生成部を示す回路図である。
【図３】前記圧縮空気回路のブレーキ圧力生成部を示す回路図である。
【図４】前記ブレーキ制御装置の制御動作を説明するためのブロック図である。
【図５】前記ブレーキ制御装置の制御動作を説明するためのフロー図である。
【符号の説明】
【００５４】
３３ 遮断回路
３３ａ 接点
３５ 非常ブレーキ指令線
４５ エアタンク（流体供給源の一例）
４９ ブレーキシリンダ
５６ 中継弁部
５８ 排気弁
５９ 電磁弁
６０ 開放用電磁弁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレーキ制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記特許文献１に開示されているように、ブレーキハンドル位置に応じて常用ブレーキ指令を出力する一方、非常ブレーキ装置にも指令を出力可能なブレーキ受量器を有するブレーキ制御装置が知られている。この特許文献１に開示されたブレーキ制御装置では、車輪の滑走が検知されると、車輪ごとに設けられた滑走防止弁にもブレーキ受量器から指令が出されるようになっている。これにより、車輪の滑走防止を図ることができ、またブレーキ不緩解の回避も可能となっている。
【特許文献１】特開８−２９０７６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記特許文献１には、滑走防止弁を動作させてブレーキの不緩解の回避を行う強制緩解制御の最中に非常ブレーキ装置に指令が出力される場合があることについては言及されていないが、強制緩解制御中に非常ブレーキ装置を作動させる事態が生ずることは起こり得る。この場合には、非常ブレーキを優先させるべく強制緩解制御を停止することが必要となる。強制緩解制御を停止するには、遮断回路を設けておいて、この遮断回路を制御することにより強制緩解制御を停止することができる。しかしながら、このような遮断回路は故障すると強制緩解制御を停止できなくなることから、高い信頼性が要求される。従って回路構成が複雑なものとなり、コスト高の一因となってしまうという問題が生ずる。
【０００４】
そこで、本発明の目的とするところは、滑走防止と強制緩解の機能を備えるブレーキ制御装置において、信頼性を損なうことなく、強制緩解を停止させるための遮断回路の構成が複雑なものになることを回避するとともにコスト高になることを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記の目的を達成するため、本発明は、ブレーキシリンダ、このブレーキシリンダへ供給される流体の供給源である流体供給源及び非常ブレーキを作用させるための非常ブレーキ指令線を有する車両に設けられるブレーキ制御装置であって、前記非常ブレーキよりも弱いブレーキを作用させるための常用ブレーキ指令に応じた信号と前記車両の車輪の滑走を検知する車輪滑走検知部から出力された信号に応じた圧力を出力する電磁弁と、前記電磁弁からの前記出力がパイロット圧として入力され、前記ブレーキシリンダに供給されるブレーキ圧力を生成する中継弁部と、入力されたパイロット圧によって、前記ブレーキ圧力を排出可能な排気弁と、前記ブレーキ圧力を強制的に低下させる強制緩解指令に応じて接点を閉じる遮断部と、前記排気弁のパイロット圧を生成するために、前記遮断部を介して、前記非常ブレーキ指令線から給電される開放用電磁弁と、を備えているブレーキ制御装置である。
【０００６】
本発明では、非常ブレーキ指令がなければ、常用ブレーキ指令に基づいて中継弁部を動作させることができるので、常用ブレーキ指令に応じたブレーキ圧力を生成することができる。また、車輪滑走検知部から出力された信号に基づいて中継弁部を動作させることができるので、この信号に基づいて滑走防止制御が可能である。そして、強制緩解指令があると、遮断部が接点を閉じる。このとき非常ブレーキ指令がなければ、非常ブレーキ指令線の電力（一般的には直流１００ボルトが給電されている。）を開放用電磁弁に供給でき、開放用電磁弁を動作させることができる。したがって、開放用電磁弁からのパイロット圧により、排気弁がブレーキ圧力を排出する。これにより、不緩解が解除される。
【０００７】
一方、非常ブレーキ指令があった場合には、非常ブレーキ指令線の電圧は０ボルトとなることから、遮断部の接点の開閉によらず、開放用電磁弁には電力が供給されない。このため、開放用電磁弁は非通電時の状態を維持するので、排気弁は動作せず、強制緩解指令に優先して非常ブレーキをかけることができる。また、仮に遮断部が故障していて接点の断接ができない状態にあったとしても、非常ブレーキ指令が出されたときには非常ブレーキ指令線の電圧は０ボルトとなっているため、強制緩解が継続することは回避され、非常ブレーキを確実に作動させることができる。したがって、遮断部が非常ブレーキ指令線に接続されることにより、遮断部の構成によって信頼性を担保する必要はなくなり、これにより、遮断部の構成を簡素化して低コスト化を図ることができる。
【０００８】
ここで、前記排気弁は、前記ブレーキ圧力を排出する際に、前記ブレーキシリンダ内のブレーキ圧力と前記中継弁部内のブレーキ圧力とを一緒に排出するのが好ましい。
【０００９】
この態様では、ブレーキ圧力を排出する際に中継弁部内の圧力も排出されるので、ブレーキシリンダ内の圧力と中継弁部内の圧力とが略同じ圧力となる。このため、再度中継弁部からブレーキシリンダにブレーキ圧力を供給開始する際の衝撃を緩和することができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明によれば、滑走防止と強制緩解の機能を備えるブレーキ制御装置において、信頼性を損なうことなく、強制緩解を停止するための遮断回路の構成が複雑なものになることを回避でき、しかも、コスト高になることを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１２】
図１は、本実施形態に係るブレーキ制御装置１０の圧力制御系統を示している。同図に示すように、ブレーキ制御装置１０は、圧縮空気回路４７を有する。圧縮空気回路４７は、圧縮空気の供給元の空気源であるエアタンク４５（図４参照）から得られた空気圧力を調整した上でブレーキシリンダ４９（図４参照）に付与するための空気回路であり、応荷重圧力ＶＬを生成する応荷重圧力生成部４７ａ（図２参照）と、応荷重圧力ＶＬに基づいてブレーキ圧力ＢＣを生成するブレーキ圧力生成部４７ｂ（図３参照）とを有する。
【００１３】
応荷重圧力生成部４７ａは、応荷重弁２１の構成要素となっている。応荷重弁２１は、調圧弁５０と、出力弁５１と、電磁弁５２とを有している。
【００１４】
調圧弁５０は、空気源から供給される元圧ＳＲを満車相当の応荷重圧力に相当する圧力に制限するための弁である。満車相当の応荷重圧力とは、車両が満員の場合において、非常ブレーキを作用させる際にブレーキシリンダ４９に付与されるべき圧力に相当する圧力を意味している。
【００１５】
調圧弁５０は、入力ポートを有する入力室５０ａと、出力ポートを有する出力室５０ｂと、ピストン５０ｃと、満車相当の応荷重圧力に相当する圧力に制限するための満車保証ばね５０ｄを有する調圧室５０ｅと、満車保証ばね５０ｄの付勢力を調整するための満車圧力調整ねじ５０ｆと、を有する。入力室５０ａには、入力ポートを通して元圧ＳＲが入力される。
【００１６】
ピストン５０ｃは、満車保証ばね５０ｄによる押圧力と出力室５０ｂ内の空気圧力との差圧によって、入力室５０ａと出力室５０ｂとの仕切りに形成された開口の開口量を調整し、差圧が無くなるとこの開口を閉じる。開口が開くことによって、入力室５０ａの圧縮空気が出力室５０ｂに流入し、出力室５０ｂ内の圧力が満車相当の応荷重圧力に相当する圧力に調整され、この圧力が出力ポートを通して出力される。
【００１７】
満車圧力調整ねじ５０ｆの内端部は、調圧室５０ｅ内で、押え部材５０ｇを介して満車保証ばね５０ｄの一端部を押圧している。調整ねじ５０ｆのねじ込み量を調整することにより、満車相当の応荷重圧力に相当する圧力を調整することができる。
【００１８】
電磁弁５２は、給気部ＡＶと排気部ＲＶと接続路５２ａとを有し、調圧弁５０から出力された圧力を、乗客が乗っている現在の車両荷重に応じて調整する。給気部ＡＶは、２位置３ポートの切換弁によって構成されており、調圧弁５０の出力ポートに繋がる入口ポートＩＮと、接続路５２ａが接続された出口ポートＯＵＴと、排出ポートＥＸとを有する。排気部ＲＶは、２位置３ポートの切換弁によって構成されており、接続路５２ａに繋がる入口ポートＩＮと、出口ポートＯＵＴと、排出ポートＥＸとを有する。電磁弁５２は、制御信号に基づいて、給気部ＡＶ及び排気部ＲＶの弁位置を制御することにより、調圧弁５０から出力された圧力を調整する。電磁弁５２によって調整された圧力ＨＶＬは、パイロット圧力として出力弁５１に入力される。制御信号は、マイコン回路からなる制御回路３１（図４参照）から電磁弁５２に送信される信号であり、車両の荷重を受ける図外の空気ばねの圧力を検出する圧力センサＡＳからの信号に応じて、また、接続路５２ａに設けられたパイロット圧力センサ５２ｂの検出値に応じて、応荷重圧力ＶＬが生成されるように出力される。なお、図４では、制御回路３１と電磁弁５２との接続関係については便宜上図示していない。
【００１９】
給気部ＡＶ及び排気部ＲＶは、通電されていない状態のときに図２の状態となっている。すなわち、この状態では、調圧弁５０と出力弁５１との間が遮断され、かつ排気部ＲＶの入口ポートＩＮが閉じられている。このため、停電時等のように電気的フェール時の場合であって、電磁弁５２に制御信号が入力できない場合でも、その直前まで設定されていた圧力ＨＶＬが維持されるため、出力弁５１の調圧室５１ｅでの圧力が確保されることとなる。
【００２０】
出力弁５１は、電磁弁５２によって調整された圧力ＨＶＬをパイロット圧力として、元圧ＳＲを乗客が乗っている現在の車両荷重に応じた応荷重圧力ＶＬに調整して、応荷重弁２１から出力する。出力弁５１は、元圧ＳＲが入力される入力ポートを有する入力室５１ａと、出力ポートを有する出力室５１ｂと、ピストン５１ｃと、調圧ポートを有する調圧室５１ｅと、を有する。調圧ポートには、圧力ＨＶＬがパイロット圧力として入力される。調圧室５１ｅ内には、空車相当の応荷重圧力を発生させるための空車保証ばね５１ｄが配設されている。空車相当の応荷重圧力とは、車両が空車の場合において、非常ブレーキを作用させる際にブレーキシリンダ４９に付与されるべき圧力に相当する圧力を意味している。
【００２１】
出力弁５１には、空車相当の応荷重圧力に相当する圧力を発生させる空車保証ばね５１ｄが設けられているので、仮に故障等によりパイロット圧力が消失したとしても、空車保証ばね５１ｄによって少なくとも空車相当の応荷重圧力に相当する圧力が確保されることになる。つまり、調圧弁５０から給気がされない状態になったとしても、空車保証ばね５１ｄの付勢力で入力室５１ａと出力室５１ｂとの間の開口が開放可能となっているため、出力室５１ｂ内は空車保証ばね５１ｄの付勢力による圧力相当の圧力に維持される。
【００２２】
ピストン５１ｃは、空車保証ばね５１ｄによる付勢力による圧力及び調圧室５０ｅ内の空気圧力の合計圧力と、出力室５１ｂ内の空気圧力との差圧によって、入力室５１ａと出力室５１ｂとの仕切りに形成された開口の開口量を調整し、差圧が無くなるとこの開口を閉じる。開口が開くことによって、入力室５１ａの圧縮空気が出力室５１ｂに流入し、出力室５１ｂ内の圧力が応荷重圧力ＶＬに調整される。
【００２３】
出力弁５１には、空車保証ばね５１ｄの付勢力による圧力を調整するための空車圧力調整ねじ５１ｆが設けられている。空車圧力調整ねじ５１ｆの内端部は調圧室５１ｅ内にあり、押え部材５１ｇを介して空車保証ばね５１ｄの一端部を押圧している。この調整ねじ５１ｆのねじ込み量を調整することにより、空車相当の応荷重圧力に相当する圧力を調整することができる。
【００２４】
前記ブレーキ圧力生成部４７ｂは、中継弁２２の構成要素となっている。図１に示すように、本実施形態では、ブレーキ圧力生成部が２つ形成されている。中継弁２２は、中継弁部５６と供給カット弁５７と排気弁５８と電磁弁５９と開放用電磁弁６０とを有する。
【００２５】
図３に示すように、電磁弁５９は、給気部ＡＶと排気部ＲＶと接続路５９ａとを有する。給気部ＡＶは、２位置３ポートの切換弁によって構成されており、応荷重圧力ＶＬが入力される入口ポートＩＮと、接続路５９ａが接続された出口ポートＯＵＴと、排出ポートＥＸとを有する。排気部ＲＶは、２位置３ポートの切換弁によって構成されており、接続路５９ａに繋がる入口ポートＩＮと、出口ポートＯＵＴと、排出ポートＥＸとを有する。
【００２６】
電磁弁５９には、マイコン回路からなる制御部としての制御回路３１（図４参照）から出力された制御信号が入力される。制御信号は、車両側からブレーキ制御装置１０に送られる常用ブレーキ指令に応じた信号と、接続路５９ａに設けられたパイロット圧力センサ６３による検出値に基づく信号と、後述のブレーキ圧力センサ６４による検出値に基づく信号と、図外の車輪滑走検知部から出力された信号に応じた信号と、に基づいて生成される。なお、車輪滑走検知部は、車輪の回転速度、車速等から車輪の滑走を検知するものである。
【００２７】
制御回路は、常用ブレーキ指令を受信すると、それに応じて中継弁部５６から出力されるべきブレーキ圧力ＢＣを設定し、制御信号を電磁弁５９へ送信する。そして、電磁弁５９は、制御信号に応じて給気部ＡＶ及び排気部ＲＶの弁位置を調整することにより、応荷重弁２１から出力された応荷重圧力ＶＬを調整し、接続路５９ａを通して中継弁部５６に入力させる。また、制御回路３１は、パイロット圧力センサ６３の検出値及びブレーキ圧力センサ６４の検出値に応じて、給気部ＡＶ及び排気部ＲＶの弁位置を調整する。
【００２８】
また、制御回路３１は、車輪滑走検知部からの信号を受信すると、それに応じて、中継弁部５６から出力されるべきブレーキ圧力ＢＣを修正する。このとき、制御回路３１は、車輪滑走検知部からの車輪の滑走を示す信号が受信されなくなるまで、ブレーキ圧力ＢＣを緩める。このとき、ブレーキ圧力ＢＣは段階的に緩めるようにしてもよい。
【００２９】
中継弁部５６は、電磁弁５９によって調整された圧力がパイロット圧力（ブレーキ指令圧）として入力され、ブレーキ圧力ＢＣを出力する。具体的に、中継弁部５６は、入力ポートを有する入力室５６ａと、出力ポートを有する出力室５６ｂと、パイロットポートを有する制御室５６ｃと、排出ポートを有する排出室５６ｄと、中空のピストン５６ｅと、膜板５６ｆと、ばね５６ｇと、弁体５６ｈと、ばね５６ｉとを有する。
【００３０】
入力室５６ａには、供給カット弁５７を介して供給された元圧ＳＲが入力ポートを通して入力される。パイロットポートは、電磁弁５９の接続路５９ａに接続されており、制御室５６ｃには、パイロットポートを通してパイロット圧力が入力される。出力室５６ｂは、パイロット圧力に応じたブレーキ圧力を生じさせ、出力ポートを通して出力する。排出室５６ｄは、排出ポートを通して余剰圧力を排気する。排出ポートに繋がる排出管路６６には、消音器６７（図１参照）が設けられている。
【００３１】
膜板５６ｆは、制御室５６ｃ内の空気圧力と出力室５６ｂ内の空気圧力との差圧によって撓み、ばね５６ｇの付勢力に抗しながらピストン５６ｅを変位させる。ピストン５６ｅが上方に変位する場合は、弁体５６ｈがばね５６ｉの付勢力に抗しながら、上方に移動させられ、入力室５６ａと出力室５６ｂが連通状態となる。そして差圧が無くなるとピストン５６ｅは下方に変位し、弁体５６ｈはばね５６ｉによって移動させられ、入力室５６ａと出力室５６ｂは非連通状態となる。逆にピストン５６ｅが下方に変位する場合は、ピストン５６ｅの中空部を介して出力室５６ｂと排出室５６ｄが連通状態となる。そして差圧が無くなるとピストン５６ｅは上方に変位し、出力室５６ｂと排出室５６ｄは非連通状態となる。
【００３２】
すなわち、入力室５６ａの圧縮空気が出力室５６ｂに流入したり、出力室５６ｂの圧縮空気が排出室５６ｄに排出されることにより、出力室５６ｂ内の圧力がパイロット圧力に応じたブレーキ圧力ＢＣに調整される。
【００３３】
なお、出力室５６ｂの過渡的な変化にピストン５６ｅが過敏に反応し過ぎるのを防ぐために、ばね室５６ｊと出力室５６ｂとは絞り５６ｋを介して連通している。
【００３４】
開放用電磁弁６０は、２位置３ポート切換弁によって構成されており、入口ポートＩＮ、出口ポートＯＵＴ及び排出ポートＥＸを有する。開放用電磁弁６０は、第１状態と第２状態とに切り換え可能である。第１状態では、図３に示すように、入口ポートＩＮが遮断されるとともに、出口ポートＯＵＴと排出ポートＥＸとが連通されている。排出ポートＥＸは、ブレーキ制御装置１０の排気口に繋がっている。このため、第１状態では、供給カット弁５７は、ばね室５７ｆのばね力によって図３の状態となっている。第２状態には、運転席からの強制緩解指令に基づいて切り換えられ、この第２状態では、入口ポートＩＮに入力された元圧ＳＲが出口ポートＯＵＴから出力される。
【００３５】
供給カット弁５７は、入口ポート５７ａと出口ポート５７ｂと制御ポート５７ｃとピストン５７ｄとを有する。供給カット弁５７内の空間は、ピストン５７ｄによって、制御室５７ｅと、ばね室５７ｆと、第１室５７ｇと、第２室５７ｈとに仕切られている。制御室５７ｅには制御ポート５７ｃが設けられている。制御ポート５７ｃは、開放用電磁弁６０の出口ポートに連通されていて、開放用電磁弁６０の状態に応じてピストン５７ｄを第１位置と第２位置との間で変位させる。そして、開放用電磁弁６０が第１状態にある場合には、ピストン５７ｄは、入口ポート５７ａと出口ポート５７ｂとがばね室５７ｆに開口する第１位置となり、第２状態にある場合には、入口ポート５７ａが第１室５７ｇに開口する一方、出口ポート５７ｂが第２室５７ｈに開口する第２位置となる。したがって、供給カット弁５７は、開放用電磁弁６０が第１状態にある場合に、元圧ＳＲを中継弁部５６の入力室５６ａに入力する一方、開放用電磁弁６０が第２状態に切り換えられることに伴って、中継弁部５６に入力される元圧ＳＲを遮断する。
【００３６】
排気弁５８は、入口ポート５８ａと出口ポート５８ｂと制御ポート５８ｃと排気ポート５８ｅとピストン５８ｄとを有する。排気弁５８内の空間は、ピストン５８ｄによって、制御室５８ｆと、ばね室５８ｇと、切換室５８ｈとに仕切られている。入口ポート５８ａは、中継弁部５６の出力ポートに接続されている。したがって中継弁部５６の出力室５６ｂの内圧と排気弁５８の切換室５８ｈの内圧は同じになっている。出口ポート５８ｂは、ブレーキシリンダ４９（図４）に接続されていて、出口ポート５８ｂから出力される圧力はブレーキ圧力ＢＣとなる。出口ポート５８ｂからブレーキシリンダ４９に繋がる管路には、ブレーキ圧力センサ６４が設けられている。排気ポート５８ｅは、排出管路６６に接続されている。制御室５８ｆには前記制御ポート５８ｃが設けられている。制御ポート５８ｃは、開放用電磁弁６０の出口ポートＯＵＴに連通されていて、開放用電磁弁６０の状態に応じてピストン５８ｄを第１位置と第２位置との間で変位させる。そして、開放用電磁弁６０が第１状態にある場合には、ピストン５８ｄは、入口ポート５８ａと出口ポート５８ｂとが切換室５８ｈに開口するとともに、排気ポート５８ｅがばね室５８ｇに開口する第１位置となり、開放用電磁弁６０が第２状態にある場合には、ピストン５８ｄは、入口ポート５８ａと出口ポート５８ｂと排気ポート５８ｅとが何れもばね室５８ｇに開口する第２位置となる。この場合には、入口ポート５８ａと排気ポート５８ｅとが連通するので、中継弁部５６の出力室５６ｂ内の圧縮空気も排気ポート５８ｅを通して排出される。したがって、排気弁５８は、開放用電磁弁６０が第１状態にある場合に、出口ポート５８ｂからブレーキ圧力ＢＣを出力する一方、開放用電磁弁６０が第２状態に切り換えられることに伴って、排気ポート５８ｅを通してブレーキ圧力ＢＣを排気する。
【００３７】
図４に示すように、開放用電磁弁６０は、遮断部である遮断回路３３を介して非常ブレーキ指令線３５と電気的に接続されている。非常ブレーキ指令線３５は、非常ブレーキ指令が出されていない通常時は例えば直流１００ボルトの電圧が印加されている。その一方、非常ブレーキ指令が出されたときには非常ブレーキ指令線３５の電圧は０（ゼロ）ボルトとなる。つまり、非常ブレーキ指令線３５は、非常ブレーキ指令が出されていなければ、開放用電磁弁６０に電力を供給できる程度に電圧が印加されているが、非常ブレーキ指令が出されたときには電圧の印加がなくなり、開放用電磁弁６０に電力を供給できなくなる。
【００３８】
遮断回路３３は、接点３３ａを有しており、制御回路３１からの給電に応じてオンオフ制御される。制御回路３１は、電源が入っていれば、通常遮断回路３３に給電を行う。遮断回路３３は、制御回路３１から給電されていないときには接点３３ａを閉じているが、制御回路３１からの給電によって接点３３ａを開く。すなわち、遮断回路３３は、通常の状態では、非常ブレーキ指令線３５と開放用電磁弁６０との間を遮断している。そして、遮断回路３３は、非常ブレーキ指令がない場合において、制御回路３１からの給電が停止すると、接点３３ａを閉じて非常ブレーキ指令線３５の電力（直流１００ボルト）を開放用電磁弁に供給する。また、制御回路３１は、強制緩解指令を受信すると、遮断回路３３への給電を停止する。これにより遮断回路３３の接点３３ａが閉じられる。したがって、開放用電磁弁６０は、通常第１状態にあるが、制御回路３１に強制緩解指令が入力されると、これを受けて、開放用電磁弁６０は第２状態に切り換えられる。
【００３９】
制御回路３１は、非常ブレーキ指令を受信したときには、給電を継続し、遮断回路３３による遮断状態を維持するようになっている。ただし、非常ブレーキ指令を受信したときには、遮断回路３３への給電を停止するようにしてもよく、あるいは非常ブレーキ指令の入力の有無については監視しないようにしてもよい。非常ブレーキ指令が出されたときには非常ブレーキ指令線３５が０（ゼロ）ボルトとなるため、遮断回路３３の断接状態の如何に係わりなく開放用電磁弁６０への給電がなされないからである。
【００４０】
なお、強制緩解指令は、ブレーキシリンダ４９の不緩解状態が検出されたときに、運転席から運転手等の操作によりブレーキ制御装置１０へ送られる信号である。また、非常ブレーキ指令は、運転手等の操作によって運転席からブレーキ制御装置１０へ送られる信号である。図４では、便宜上制御回路３１を２つ（遮断回路３３に繋がる制御回路３１と、電磁弁５９に繋がる制御回路３１）に分けて示しているが、これらは同じものである。
【００４１】
次に、本実施形態に係るブレーキ制御装置１０の動作制御について、図５を参照しつつ説明する。
【００４２】
まず、マイコン回路からなる制御回路３１の電源が投入されると、制御回路３１から遮断回路３３への給電がなされる（ステップＳＴ１）。これにより、遮断回路３３は接点３３ａを開く（ステップＳＴ２）。このため、開放用電磁弁６０は第１状態に維持される。
【００４３】
そして、常用ブレーキ指令を受信するとブレーキ制御を行う（ステップＳＴ３）。このステップでは、制御回路３１はそれに応じて、圧力ＨＶＬ、応荷重圧力ＶＬ、ブレーキ圧力を設定し、応荷重弁２１の電磁弁５２及び中継弁２２，２２の電磁弁５９，５９に制御信号を送信する。
【００４４】
応荷重弁２１では、調圧弁５０から満車相当圧力が出力されており、電磁弁５２の給気部ＡＶ及び排気部ＲＶがパイロット信号に応じて動作することにより、出力弁５１に圧力ＨＶＬが入力される。応荷重弁２１の出力弁５１では、圧力ＨＶＬをパイロット圧力としてピストン５１ｃを変位させ、応荷重圧力ＶＬを出力する。
【００４５】
この応荷重圧力ＶＬは、応荷重弁２１から出力されて中継弁２２，２２に入力される。中継弁２２，２２では、制御信号に応じて電磁弁５９の給気部ＡＶ及び排気部ＲＶの弁位置が調整され、これにより、応荷重圧力ＶＬが所定の圧力に調整される。この圧力（ブレーキ指令圧）は接続路５９ａを通して中継弁部５６にパイロット圧力として入力される。中継弁部５６では、このパイロット圧力に応じてピストン５６ｅが変位し、出力ポートからブレーキ圧力ＢＣを出力する。このとき、パイロット圧力センサ６３の検出値及びブレーキ圧力センサ６４の検出値に応じて、給気部ＡＶ及び排気部ＲＶの弁位置が調整される。
【００４６】
また、制御回路３１が車輪滑走検知部（図示省略）からの信号を受信すると、それに応じて、制御回路３１は、中継弁部５６から出力されるべきブレーキ圧力ＢＣを修正する。このとき、制御回路３１は、車輪滑走検知部からの車輪の滑走を示す信号が受信されなくなるまで、ブレーキ圧力ＢＣを緩める。このとき、ブレーキ圧力ＢＣは段階的に緩めるようにしてもよい。そして、車輪の滑走が検知されなくなると、中継弁部５６において、再び、出力室５６ｂ内の圧力と制御室５６ｃ内のパイロット圧力との差圧に応じて容量増幅が行われ、出力されるブレーキ圧力ＢＣが徐々に上昇する。したがって、ブレーキ圧力ＢＣが急激に変化することがないので、衝撃が抑制される。なお、滑走検知は、車両の速度と車輪の回転速度から算出される速度との不一致によって検知される。
【００４７】
ステップＳＴ３のブレーキ制御においては、不緩解が発生したか否かを判断し（図示しない）、不緩解が発生していれば、強制緩解指令の入力の有無が監視され（ステップＳＴ４）、不緩解が発生していなければ、ステップＳＴ３のブレーキ制御を継続する。さて、中継弁２２の開放用電磁弁６０は、通常第１状態にあるが、運転席での操作に応じて出力された強制緩解指令が制御回路３１に入力されると、制御回路３１からの出力が停止されるので、遮断回路３３は、接点３３ａを閉じていなければ、接点３３ａを閉じる（ステップＳＴ５，ＳＴ６）。そして、制御回路３１への非常ブレーキ指令の入力があったか否かを判定し（ステップＳＴ７）、非常ブレーキ指令が入力されていなければ、非常ブレーキ指令線３５の電圧が開放用電磁弁６０に印加され、開放用電磁弁６０は第２状態に切り換えられる。これにより、排気弁５８を通してブレーキ圧力ＢＣが排気され、不緩解が解除される（ステップＳＴ８）。
【００４８】
一方、非常ブレーキ指令があった場合には、ステップＳＴ９に移る。すなわち、非常ブレーキ指令があった場合には、非常ブレーキ指令線３５は０（ゼロ）ボルトとなるため、開放用電磁弁６０への電圧印加がなくなり、開放用電磁弁６０は再び第１状態となる。これにより、排気弁からの排気は停止され、ブレーキシリンダ４９のブレーキ圧力ＢＣによって非常ブレーキをかけることができる。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態では、非常ブレーキ指令がない場合において、常用ブレーキ指令に基づいて中継弁部５６を動作させることができるので、常用ブレーキ指令に応じたブレーキ圧力ＢＣを生成することができる。また、車輪滑走検知部から出力された信号に基づいて中継弁部５６を動作させることができるので、この信号に基づいて滑走防止制御が可能である。そして、強制緩解指令があると、遮断回路３３が接点３３ａを閉じる。このとき非常ブレーキ指令がなければ、非常ブレーキ指令線３５の電力を開放用電磁弁６０に供給でき、開放用電磁弁６０を動作させることができる。したがって、開放用電磁弁６０からのパイロット圧力により、供給カット弁５７が中継弁部５６への流体供給をカットするとともに、排気弁５８がブレーキ圧力を排出する。これにより、不緩解が解除される。
【００５０】
一方、非常ブレーキ指令があった場合には、非常ブレーキ指令線３５の電圧は０（ゼロ）ボルトとなることから、遮断回路３３の接点３３ａの開閉によらず、開放用電磁弁６０には電力が供給されない。このため、開放用電磁弁６０は非通電時の状態を維持するので、供給カット弁５７及び排気弁５８は動作せず、強制緩解制御に優先して非常ブレーキをかけることができる。また、遮断回路３３が仮に故障していて接点の断接ができない状態にあったとしても、非常ブレーキ指令が出されたときには非常ブレーキ指令線３５の電圧は０（ゼロ）ボルトとなっているため、強制緩解制御が継続することは回避され、非常ブレーキを確実に作動させることができる。したがって、遮断回路３３が非常ブレーキ指令線３５に接続されることにより、遮断回路３３の構成によって高い信頼性を担保する必要がなくなり、これにより、遮断回路３３の構成を簡素化して低コスト化を図ることができる。
【００５１】
また本実施形態では、ブレーキ圧力ＢＣを排出する際にブレーキシリンダ４９内の圧力が中継弁部５６内の圧力と一緒に排出されるので、ブレーキシリンダ４９内の圧力と中継弁部５６内の圧力とが略同じ圧力となる。このため、再度中継弁部５６からブレーキシリンダ４９にブレーキ圧力ＢＣを供給開始する際の衝撃を緩和することができる。
【００５２】
なお、本発明は、前記実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。例えば、前記実施形態では、中継弁２２が２つ設けられる構成としたが、中継弁２２が１つだけ設けられる構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施形態に係るブレーキ制御装置の圧縮空気回路を示す回路図である。
【図２】前記圧縮空気回路の応荷重圧力生成部を示す回路図である。
【図３】前記圧縮空気回路のブレーキ圧力生成部を示す回路図である。
【図４】前記ブレーキ制御装置の制御動作を説明するためのブロック図である。
【図５】前記ブレーキ制御装置の制御動作を説明するためのフロー図である。
【符号の説明】
【００５４】
３３ 遮断回路
３３ａ 接点
３５ 非常ブレーキ指令線
４５ エアタンク（流体供給源の一例）
４９ ブレーキシリンダ
５６ 中継弁部
５８ 排気弁
５９ 電磁弁
６０ 開放用電磁弁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキシリンダ、このブレーキシリンダへ供給される流体の供給源である流体供給源及び非常ブレーキを作用させるための非常ブレーキ指令線を有する車両に設けられるブレーキ制御装置であって、
前記非常ブレーキよりも弱いブレーキを作用させるための常用ブレーキ指令に応じた信号と前記車両の車輪の滑走を検知する車輪滑走検知部から出力された信号に応じた圧力を出力する電磁弁と、
前記電磁弁からの前記出力がパイロット圧として入力され、前記ブレーキシリンダに供給されるブレーキ圧力を生成する中継弁部と、
入力されたパイロット圧によって、前記ブレーキ圧力を排出可能な排気弁と、
前記ブレーキ圧力を強制的に低下させる強制緩解指令に応じて接点を閉じる遮断部と、
前記排気弁のパイロット圧を生成するために、前記遮断部を介して、前記非常ブレーキ指令線から給電される開放用電磁弁と、を備えているブレーキ制御装置。
【請求項２】
前記排気弁は、前記ブレーキ圧力を排出する際に、前記ブレーキシリンダ内のブレーキ圧力と前記中継弁部内のブレーキ圧力とを一緒に排出する請求項１に記載のブレーキ制御装置。
【請求項１】
ブレーキシリンダ、このブレーキシリンダへ供給される流体の供給源である流体供給源及び非常ブレーキを作用させるための非常ブレーキ指令線を有する車両に設けられるブレーキ制御装置であって、
前記非常ブレーキよりも弱いブレーキを作用させるための常用ブレーキ指令に応じた信号と前記車両の車輪の滑走を検知する車輪滑走検知部から出力された信号に応じた圧力を出力する電磁弁と、
前記電磁弁からの前記出力がパイロット圧として入力され、前記ブレーキシリンダに供給されるブレーキ圧力を生成する中継弁部と、
入力されたパイロット圧によって、前記ブレーキ圧力を排出可能な排気弁と、
前記ブレーキ圧力を強制的に低下させる強制緩解指令に応じて接点を閉じる遮断部と、
前記排気弁のパイロット圧を生成するために、前記遮断部を介して、前記非常ブレーキ指令線から給電される開放用電磁弁と、を備えているブレーキ制御装置。
【請求項２】
前記排気弁は、前記ブレーキ圧力を排出する際に、前記ブレーキシリンダ内のブレーキ圧力と前記中継弁部内のブレーキ圧力とを一緒に排出する請求項１に記載のブレーキ制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１２５８７５（Ｐ２０１０−１２５８７５Ａ）
【公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２９９３４９（Ｐ２００８−２９９３４９）
【出願日】平成２０年１１月２５日（２００８．１１．２５）
【出願人】（５０３４０５６８９）ナブテスコ株式会社 (737)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月２５日（２００８．１１．２５）
【出願人】（５０３４０５６８９）ナブテスコ株式会社 (737)
【Ｆターム（参考）】
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