制动装置的控制方法以及制动控制装置与流程

本发明涉及对被牵引车牵引的多个被牵引车的制动力进行控制的制动装置的控制方法以及制动控制装置。

背景技术：

在对由牵引车和多个被牵引车构成的连结车进行控制的技术中，期望在连结车发车时抑制由于将连结车进行连接的连结器伸长而产生的被牵引车的振动、冲击等。

例如，在对客车进行牵引的机车中已知如下一种技术：在机车为了发车而加速时，为了缓解在客车中产生的急剧的扭矩变化，在加速开始之后不久抑制加速度的上升，在对客车间施加了某种程度的拉伸载荷之后使加速度上升(专利文献1)。

专利文献1：日本特开平2004-49000号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

然而，在上述现有技术中存在以下问题：在机车开始加速后不久的期间抑制加速度的上升，因此机车的启动变慢，直到机车达到目标加速度为止需要长时间。

本发明要解决的问题在于，一边抑制连结车的发车时的被牵引车的振动、冲击等，一边使连结车快速地加速。

用于解决问题的方案

本发明通过以下方式来解决上述问题：在牵引车与被牵引车之间以及被牵引车彼此之间分别利用连结器连结的连结车中，在牵引车发车时控制对被牵引车施加制动力的定时。

发明的效果

根据本发明，在牵引车发车时，从位于后方的被牵引车起依次施加制动力，因此连结器在短时间内伸长至适当的长度。由此，在牵引车为了发车而开始加速的时间点，连结器成为适当地伸长的状态，能够一边抑制被牵引车的振动、冲击等一边使连结车发车，并且能够使连结车快速地加速。

附图说明

图1是表示具备本发明的实施方式所涉及的制动控制装置的连结车的一例的概要图。

图2是具备本发明的实施方式所涉及的制动控制装置的连结车的结构图。

图3a是表示利用本发明的实施方式所涉及的制动控制装置对被牵引车施加制动力的方法的一例的概要图(其一)。

图3b是表示利用本发明的实施方式所涉及的制动控制装置对被牵引车施加制动力的方法的一例的概要图(其二)。

图3c是表示利用本发明的实施方式所涉及的制动控制装置对被牵引车施加制动力的方法的一例的概要图(其三)。

图4是表示利用本发明的实施方式所涉及的制动控制装置对被牵引车施加制动力的定时的一例的时序图。

具体实施方式

以下，基于附图对具备本发明的实施方式所涉及的制动控制装置的连结车进行说明。

图1是表示具备本实施方式的制动控制装置111的牵引车1牵引3台被牵引车2a～2c并想要使由牵引车1和被牵引车2a～2c构成的连结车发车的场景的概要图。在本实施方式中，牵引车1和被牵引车2a～2c分别经由连结器4a～4c连结，由此构成了连结车。具体地说，利用连结器4a将牵引车1与被牵引车2a连结，利用连结器4b将被牵引车2a与被牵引车2b连结，利用连结器4c将被牵引车2b与被牵引车2c连结，由此构成了连结车。此外，在被牵引车2a～2c上分别装载有装载物21a～21c。此外，在图1中示出了被牵引车为3台的例子，但被牵引车的数量为2台以上即可，没有作特别地限定。

作为构成连结车的牵引车1以及被牵引车2a～2c，没有作特别地限定，既可以是能够在路上行驶的汽车，也可以是在轨道上行驶的铁道车辆。另外，牵引车1是能够以牵引被牵引车2a～2c的方式行驶的车辆即可，例如，能够列举将电动机、内燃机或者蒸汽机等用作原动机来行驶的车辆。

在本实施方式中，作为连结器4a～4c，没有作特别地限定，在图1所示的例子中，使用了能够根据牵引车1的加速度进行伸缩的连结器。即，连结器4a～4c能够根据牵引车1的加速进行伸长，根据牵引车1的减速进行收缩。例如，在连结器4a～4c中安装有弹性构件，弹性构件根据牵引车1的加速度进行伸缩，由此能够使连结器4a～4c伸缩。

如图1所示，在牵引车1中具备用于控制连结车的驱动及制动的连结车控制器11和用于使牵引车1驱动的驱动部12。如图1所示，连结车控制控制器11经由连结电路3与被分别设置于被牵引车2a～2c的控制装置22a～22c连接。与连结车控制控制器11连接的控制装置22a～22c能够分别经由制动器工作电路23a～23c使被牵引车2a～2c的制动器24a～24c工作，来对被牵引车2a～2c的车轮施加制动力。

此外，作为制动器24a～24c，没有作特别地限定，能够使用通过利用控制装置22a～22c控制流体(油、压缩空气等)的流体压力来进行工作的盘式制动器、鼓式制动器等。或者，作为制动器24a～24c，既可以是与流体压力无关地施加制动力的制动器，也可以使用例如电动制动器装置等。

在此，图2是本实施方式的连结车的结构图。如图2所示，在牵引车1的连结车控制控制器11中具备用于对被牵引车2a～2c施加制动力的制动控制装置111和用于使牵引车1的驱动部12驱动以使牵引车1加速的驱动控制装置112。在本实施方式中，该连结车控制控制器11中具备的制动控制装置111如上所述那样经由连结电路3向被牵引车2a～2c的控制装置22a～22c发出指令来使制动器24a～24c工作，从而对被牵引车2a～2c施加制动力。此外，虽然在图1、图2中省略了图示，但也可以在牵引车1中也具备制动器，也可以利用制动控制装置111使牵引车1的制动器工作来对牵引车1施加制动力。

在本实施方式中，在具有这种结构的连结车中进行如下控制。即，在连结车发车前的连结车停止的期间，利用制动控制装置111按每台被牵引车依次对被牵引车2a～2c施加制动力，并且使牵引车1的驱动部12驱动。由此，在连结车实际发车的时间点，能够使连结器4a～4c的长度伸长至使牵引车1以目标加速度进行了加速的情况下的伸长量。即，连结器4a～4c是如上所述那样与牵引车1的加速度相应地伸缩的连结器，因此在本实施方式中，通过在连结车发车时对被牵引车2a～2c施加制动力，能够使这种连结器4a～4c伸长至将牵引车1设为目标加速度的情况下的长度。此外，此时，在使牵引车1以目标加速度进行加速时预测要对连结器4a～4c施加的拉伸载荷越大，制动控制装置111对被牵引车2a～2c施加越大的制动量。由此，能够使连结器4a～4c伸长至适当的长度。

之后，在本实施方式中，使对被牵引车2a～2c施加的制动力全部释放并驱动牵引车1，从而使连结车起步。由此，在连结器4a～4c适当地伸长的状态下使连结车发车，因此能够一边抑制由于连结器4a～4c的伸缩产生的被牵引车2a～2c的振动、冲击等一边使连结车快速地加速。

在此，参照图3a～图3c以及图4来说明在使连结车发车时利用制动控制装置111对被牵引车2a～2c施加制动力的方法的一例。此外，图3a～图3c是表示对被牵引车2a～2c施加制动力时的连结车的样子的概要图，用阴影线示出了制动器24a～24c中的被施加了制动力的部分。另外，图4是表示对被牵引车2a～2c施加制动力的定时以及使牵引车1产生牵引力的定时的时序图。此外，在图4中还示出了由在使牵引车1产生牵引力后使连结器4a～4c伸长而导致的牵引车1的速度的变化。

此外，在图3a～3c所示的场景中，将被牵引车2a～2c的车轮的滚动阻力系数分别设为μa、μb、μc，将被牵引车2a～2c的包括装载物21a～21c在内的总重量分别设为ma、mb、mc，设为即将利用牵引车1使连结车以目标加速度aref(单位为m/s²。)发车。

在本实施方式中，首先，在图4所示的时序图的(a)的定时，制动控制装置111如图3a所示那样通过使制动器24c工作来对位于连结车的最后方的被牵引车2c施加制动力fbc。在此，对被牵引车2c施加的制动力fbc设为下述式(1)所示的值(单位为n。)。

fbc≥mc·aref+μc·mc··(1)

接着，在图4所示的(b)～(c)的定时，利用牵引车1的驱动控制装置112使驱动部12驱动，来使牵引车1的牵引力ftow上升至用下述式(2)表示的值(单位为n。)。

ftow＝mc·aref+μc·mc··(2)

通过这样，在本实施方式中，在图4的(a)的定时，对被牵引车2c施加制动力，从而被牵引车2c不会移动，之后，在图4所示的(b)～(c)的定时，利用牵引车1产生使被牵引车2c以目标加速度aref加速的程度的牵引力ftow。由此，对与被牵引车2c连接的连结器4c施加的拉伸载荷达到对连结器4c预先设定的阈值n4c(在连结车以目标加速度aref进行了加速的情况下预想要对连结器4c施加的拉伸载荷的值)，连结器4c伸长至与连结车以目标加速度aref进行了加速的情况下的长度相等的长度。此时，在图4所示的(b)～(c)期间，牵引车1因连结器4c的伸长而前进，速度v(单位为m/s。)稍微上升。之后，连结器4c的伸长停止，因此在图4所示的(c)～(d)的期间，当牵引车1的速度降低时，牵引车1不久停止。

接着，在本实施方式中，在图4所示的时序图的(e)的定时，如图3b所示，制动控制装置111使制动器24b工作，由此对被牵引车2b施加制动力fbb。在此，对被牵引车2b施加的制动力fbb设为下述式(3)所示的值。

fbb≥(mc+mb)·aref+μc·mc+μb·mb··(3)

接着，在图4所示的(f)～(g)的定时，利用牵引车1的驱动控制装置112使驱动部12驱动，从而使牵引车1的牵引力ftow上升至用下述式(4)表示的值。

ftow＝(mc+mb)·aref+μc·mc+μb·mb··(4)

通过这样，在本实施方式中，在图4的(e)的定时，对被牵引车2b施加制动力，从而被牵引车2b不会移动，之后，在图4所示的(f)～(g)的定时，使牵引车1的牵引力ftow上升至能够使被牵引车2c和被牵引车2b以目标加速度aref加速的程度。由此，对与被牵引车2b连接的连结器4b施加的拉伸载荷达到对连结器4b预先设定的阈值n4b(在连结车以目标加速度aref进行了加速的情况下预想要对连结器4b施加的拉伸载荷的值)，连结器4b伸长至与连结车以目标加速度aref进行了加速的情况下的长度相等的长度。此时，在图4所示的(f)～(g)的期间，牵引车1因连结器4b的伸长而前进，速度v稍微上升。之后，连结器4b的伸长停止，因此在图4所示的(g)～(h)的期间，当牵引车1的速度降低时，牵引车1不久停止。

接着，在本实施方式中，在图4所示的时序图的(i)的定时，如图3c所示，制动控制装置111通过使制动器24a工作来对被牵引车2a施加制动力fba。在此，对被牵引车2a施加的制动力fba设为下述式(5)所示的值。

fba≥(mc+mb+ma)·aref+μc·mc+μb·mb+μa；)·ma··(5)

接着，在图4所示的(j)～(k)的定时，利用牵引车1的驱动控制装置112使驱动部12驱动，从而使牵引车1的牵引力ftow上升至用下述式(6)表示的值。

ftow＝(mc+mb+ma)·aref+μc·mc+μb·mb+μa·ma··(6)

通过这样，在本实施方式中，在图4的(i)的定时，对被牵引车2a施加制动力，从而被牵引车2a不会移动，之后，在图4所示的(j)～(k)的定时，使牵引车1的牵引力ftow上升至能够使被牵引车2a～2c以目标加速度aref加速的程度。由此，对与被牵引车2a连接的连结器4a施加的拉伸载荷达到对连结器4a预先设定的阈值n4a(在连结车以目标加速度aref进行了加速的情况下预想要对连结器4a施加的拉伸载荷的值)，连结器4a伸长至与连结车以目标加速度aref进行了加速的情况下的长度相等的长度。此时，在图4所示的(j)～(k)的期间，牵引车1因连结器4a的伸长而前进，速度v稍微上升。之后，连结器4a的伸长停止，因此在图4所示的(k)～(l)的期间，当牵引车1的速度降低时，牵引车1不久停止。

接着，在本实施方式中，在图4的(m)的定时，使对被牵引车2a～2c施加的制动力全部释放，并且使牵引车1的牵引力ftow上升至用下述式(7)表示的值。

ftow＝(mc+mb+ma)·aref+μc·mc+μb·mb+μa·ma+μtow·mtow··(6)

在此，μtow是牵引车1的车轮的滚动阻力系数，mtow是牵引车1的总重量。

由此，在本实施方式中，在如上述那样将连结车的连结器4a～4c的伸长量设为与使连结车以目标加速度aref进行了加速的情况下的伸长量相等的伸长量的状态下，能够使连结车以目标加速度aref加速。

在本实施方式中，如上所述，在连结车发车前对被牵引车2a～2c依次施加规定的制动力，并且使牵引车1的牵引力阶段性地上升。此时，作为使牵引车1的牵引力与被牵引车2a～2c的制动力平衡的状态(即，利用牵引车1的牵引力对连结器4a～4c施加的拉伸载荷越大，对被牵引车2a～2c施加越大的制动量)，使对连结车的连结器4a～4c施加的拉伸载荷分别达到对每个连结器设定的规定的阈值。由此，能够使连结器4a～4c的伸长量设为与在使连结车以目标加速度aref进行了加速的情况下的伸长量相等的伸长量。因而，在本实施方式中，在使连结车实际地发车之前，连结器4a～4c成为适当地伸长的状态，通过保持该状态使牵引车1的牵引力进一步上升并使连结车实际地发车，能够适当地抑制因连结车的发车时的连结器4a～4c的伸缩引起的被牵引车2a～2c的振动、冲击等。

作为这种抑制被牵引车的振动、冲击的技术，以往已知如下一种技术：紧接在连结车为了发车而进行加速之后抑制加速度的上升，之后，在对被牵引车之间施加了某种程度的拉伸载荷之后使加速度上升。然而，在上述现有技术中，在连结车开始加速后不久抑制加速度的上升，因此连结车的启动变慢，直到连结车达到目标加速度为止需要时间。

与此相对地，根据本实施方式，在连结车实际地发车之前对被牵引车2a～2c施加制动力，并且使牵引车1的牵引力阶段性地上升，由此能够在更短时间内将连结车的连结器4a～4c的伸长量设为适当的伸长量。由此，在连结车发车时，能够一边抑制在被牵引车2a～2c中产生的振动、冲击等，一边使连结车快速地加速。

此外，在上述的例子中示出了从位于连结车的后方的被牵引车起，按被牵引车2c、被牵引车2b、被牵引车2a的顺序依次施加制动力的例子，但施加制动力的顺序并不限定于该例。另外，在本实施方式中，要被施加制动力的被牵引车的台数也没有特别地限定，只要对至少一台被牵引车施加制动力即可。例如，在图1所示的连结车中，也可以仅针对被牵引车2b和被牵引车2a这两台被牵引车按被牵引车2b、被牵引车2a的顺序施加制动力。在该情况下，连接于被牵引车2b的连结器4b和连接于被牵引车2a的连结器4a伸长。或者，也可以在图1所示的连结车中仅对被牵引车2c施加制动力。在该情况下，连接于被牵引车2c的连结器4c伸长。

另外，在本实施方式中，在使发车并正在行驶的连结车在期望的场所停止的情况下，也可以使连结车在比预先设定的目标停止位置靠近前的位置处停止，以准备下一次发车。由此，在使已停止的连结车接着发车的场景中，在对连结车进行如上述图3a～图3c以及图4所示那样的控制时，即使通过连结器的伸长使连结车前进，也能够防止连结车的位置超出目标停止位置。

本实施方式的连结车如上所述那样构成并进行动作，因此发挥以下效果。

[1]根据本实施方式，在连结车发车时，从被牵引车牵引的多个被牵引车中的位于后方的被牵引车起依次施加制动力。此时，对连接于各被牵引车的连结器施加的拉伸载荷分别达到对每个该连结器预先设定的规定的阈值的情况下，使对所有被牵引车施加的制动力释放。由此，在牵引车为了发车而开始加速的时间点，各连结器成为伸长至与连结车以目标加速度aref进行了加速的情况下的长度相等的长度的状态，能够一边抑制被牵引车的振动、冲击等，一边快速地使连结车加速。

[2]根据本实施方式，对连结器施加的拉伸载荷越大，对连接于该连结器的所述被牵引车施加越大的制动力，因此在连结车发车前，能够预先使连结器更为适当地伸长，因此能够更加明显地抑制被牵引车的振动、冲击等。

[3]根据本实施方式，在被牵引车停止的期间对被牵引车施加制动力，因此在连结车发车之前，能够在短时间内使连结器伸长至适当的长度。

[4]根据本实施方式，在使发车后的连结车在期望的场所停止的情况下，对被牵引车施加制动力，以使连结车在比预先设定的目标停止位置靠近前的位置处停止。由此，在接着使连结车发车时，即使通过如上述图3a～图3c以及图4所示那样的控制使连结器伸长而使连结车前进，连结车也不会在发车前超出目标停止位置，能够顺利地进行下一次的连结车的发车。

[5]根据本实施方式的制动控制装置，发挥上述的作用和效果。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但这些实施方式是为了容易地理解本发明而记载的，并非用于限定本发明而记载的。因而，上述实施方式所公开的各要素还包含属于本发明的技术范围的所有设计变更、等价物。

此外，在上述实施方式中，被牵引车2a～2c的制动器24a～24c相当于本发明的制动装置，牵引车1的制动控制装置111相当于本发明的制动控制装置。

附图标记说明

1：牵引车；11：连结车控制控制器；111：制动控制装置；112：驱动控制装置；12：驱动部；2a～2c：被牵引车；21a～21c：装载物；22a～22c：控制装置；23a～23c：制动器工作电路；24a～24c：制动器；3：连结电路；4a～4c：连结器。