(57)【要約】【課題】編成車両における各車両について踏面力の過不足を低減する。【解決手段】それぞれが車両の走行を制御する電動機と当該電動機に電力を供給する電力変換部とを備える２以上の車両を含んだ複数の車両により組成される編成列車の駆動システムは、当該２以上の車両の各々について、編成列車の重量である編成重量に基づいて算出された編成車両全体についての踏面力である編成踏面力と、当該車両に依存した情報である車両個別情報とに基づいて、当該車両の踏面力を算出する。２以上の車両の各々について、当該車両に関して算出された踏面力を基に、当該車両における電力変換部が制御される。【選択図】図１
2019134615.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが車両の走行を制御する電動機と当該電動機に電力を供給する電力変換部とを備える２以上の車両を含んだ複数の車両により組成される編成列車の駆動システムにおいて、
前記２以上の車両の各々について、前記編成列車の重量である編成重量に基づいて算出された前記編成車両全体についての踏面力である編成踏面力と、当該車両に依存した情報である車両個別情報とに基づいて、当該車両の踏面力を算出する踏面力算出部と、
前記２以上の車両の各々について、当該車両に関して算出された踏面力を基に、当該車両における電力変換部を制御する出力制御部と
を備えることを特徴とする編成列車の駆動システム。
【請求項２】
前記２以上の車両の各々について、前記車両個別情報は、当該車両の相対的な熱的損失である熱的損失指標積算率である、
ことを特徴とする請求項１に記載の編成列車の駆動システム。
【請求項３】
前記２以上の車両の各々について、前記熱的損失指標積算率とは、前記２以上の車両にそれぞれ対応した２以上の熱的損失に基づく値を基準値とした場合の、当該車両の熱的損失である、
ことを特徴とする請求項２に記載の編成列車の駆動システム。
【請求項４】
前記２以上の車両の各々から当該車両の前記電力変換部の入力電流値を受信し、前記２以上の車両の各々について当該車両の前記入力電流を基に前記熱的損失を算出し、前記２以上の車両にそれぞれ対応した２以上の前記熱的損失を基に前記２以上の車両の各々についての前記熱的損失指標積算率を算出し、前記２以上の車両の各々に、当該車両の前記算出された熱的損失指標積算率を送信する熱的損失指標積算率算出部を更に備え、
前記２以上の車両の各々が、前記踏面力算出部及び前記出力制御部を備える、
ことを特徴とする請求項２または３に記載の編成列車の駆動システム。
【請求項５】
前記２以上の車両の各々について、
当該車両の現状が、空転または滑走が発生しやすい状態である第１の状態の場合、前記車両個別情報は、当該車両の重量を示す情報である車両重量情報であり、
当該車両の現状が、前記第１の状態と異なる第２の状態の場合、前記車両個別情報は、前記熱的損失指標積算率である、
ことを特徴とする請求項２ないし４のうちのいずれか１項に記載の編成列車の駆動システム。
【請求項６】
前記２以上の車両の各々について、前記踏面力算出部は、
当該車両の現状が前記第２の状態の場合、前記編成踏面力を前記編成列車を構成する車両の数で割った値に当該車両の前記熱的損失指標積算率を反映することで当該車両の踏面力を算出し、
当該車両の現状が前記第１の状態になった場合、前記編成踏面力を前記編成重量で割った値に当該車両の重量を反映することで当該車両の踏面力を算出する、
ことを特徴とする請求項５に記載の編成列車の駆動システム。
【請求項７】
前記２以上の車両の各々について、下記のうちの少なくとも１つが満たされている場合、当該車両の現状が第１の状態である、
（ｘ１）当該車両の前記電動機の回転数の増加率が一定値を超えた、
（ｘ２）外部からの入力情報が前記編成列車周囲の降雨または降雪を示す、
ことを特徴とする請求項５または６に記載の編成列車の駆動システム。
【請求項８】
前記２以上の車両の各々について、
前記踏面力算出部は、当該車両の進行方向反対側に存在する次の車両の踏面力が当該次の車両の最大踏面力を超えている場合、当該車両の踏面力と、当該次の車両の不足踏面力との合計が、当該車両の最大踏面力以下か否かを判断し、
当該次の車両について、前記不足踏面力は、当該次の車両の最大踏面力と当該次の車両の踏面力との差分であり、
当該判断の結果が真の場合、当該車両の前記合計を基に、当該車両における前記電力変換部を制御する、
ことを特徴とする請求項１ないし７のうちのいずれか１項に記載の編成列車の駆動システム。
【請求項９】
それぞれが車両の走行を制御する電動機と当該電動機に電力を供給する電力変換部とを備える２以上の車両を含んだ複数の車両により組成される編成列車の駆動方法において、
前記２以上の車両の各々について、前記編成列車の重量である編成重量に基づいて算出された前記編成車両全体についての踏面力である編成踏面力と、当該車両に依存した情報である車両個別情報とに基づいて、当該車両の踏面力を算出し、
前記２以上の車両の各々について、当該車両に関して算出された踏面力を基に、当該車両における電力変換部を制御する
ことを特徴とする編成列車の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、鉄道車両の駆動制御に関し、特に、編成列車の加速度を一定に制御する応荷重制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道編成列車において、乗客数により編成重量が増加した場合、主電動機（モータ）の駆動力が同じであると起動加速度が低下し、結果として、列車運用に支障をきたす。このため、編成重量に応じて主電動機の駆動力を増減することで起動加速度を一定に保つ応荷重制御が一般的である。
【０００３】
応荷重制御を実現する一方式としては、同一の目標踏面力指令値を編成列車を構成する各車両の主回路制御装置（主電動機の駆動力を制御する装置）に与える方式が、特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０７−１３５７０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
編成列車において車両間で乗客数（または積載量）にばらつきが生じることがあり、結果として、全ての車両の車体重量が均等にならないことがある。目標踏面力の割に車両重量の軽い車両では、過剰な踏面力が作用し、レールと車輪間の踏面力が粘着限界を超過して空転または滑走するおそれがある。一方で、目標踏面力の割に車両重量の重い車両では、所定の加速度を得るための踏面力が不足して、他の車両から牽引される状態となるおそれがある。
【０００６】
本発明の目的は、各車両について踏面力の過不足を低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
それぞれが車両の走行を制御する電動機と当該電動機に電力を供給する電力変換部とを備える２以上の車両を含んだ複数の車両により組成される編成列車の駆動システムは、当該２以上の車両の各々について、編成列車の重量である編成重量に基づいて算出された編成車両全体についての踏面力である編成踏面力と、当該車両に依存した情報である車両個別情報とに基づいて、当該車両の踏面力を算出する。２以上の車両の各々について、当該車両に関して算出された踏面力を基に、当該車両における電力変換部が制御される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、電動機と電力変換部を備えた各車両について踏面力の過不足を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る編成列車の構成を示す模式図。
【図２】本発明の第１の実施形態での制御の概要図。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る踏面力算出処理のフローチャート。
【図４】自号車の踏面力算出の概念を示すブロック図。
【図５】熱的損失指標積算率の概念の一例を示す図。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る踏面力算出処理のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下の説明では、同種の要素を区別しないで説明する場合には、参照符号のうちの共通符号を使用し、同種の要素を区別する場合は、参照符号を使用することがある。例えば、車両を区別しない場合には、「車両１１」と言い、車両を区別する場合には、「車両１１ａ」、「車両１１ｂ」、「車両１１ｃ」のように言う。
［第１の実施形態］
【００１１】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る編成列車の構成を示す模式図である。
【００１２】
車両１１ａ、１１ｂおよび１１ｃは編成列車１００を組成している。本実施形態では、編成列車１００は３両編成であり、且つ、車両１１ａ、１１ｂおよび１１ｃの各々が、当該車両１１の駆動用の主電動機（以下、ＭＭ）および主回路制御装置（以下、ＩＮＶ）１６を保有するが、一編成列車を組成する車両１１の数、ＭＭの数およびＩＮＶ１６の数（ＭＭおよびＩＮＶ１６を備える車両１１の数）については限定しないでよい。典型的には、編成列車は複数の車両１１で組成される。また、編成列車における一部の車両１１には、ＩＮＶ１６及びＭＭが無くてもよい。また、以下、車両１１を「号車１１」と呼ぶことがある。
【００１３】
編成列車１００（複数の車両１１（１１ａ〜１１ｂ））は、車両情報制御装置（以下、ＴＣＭＳ（Train Control and Monitoring System））１４、複数の台車１２（１２ａ〜１２ｆ）、複数の輪軸１３（１３ａ〜１３ｌ）、複数のブレーキ制御装置（以下、ＢＣＵ）１５（１５ａ〜１５ｃ）および複数のＩＮＶ１６（１６ａ〜１６ｃ）を備える。以下、１つの車両１１ａを例に取る。車両１１ａは、台車１２ａおよび１２ｂを備える。台車１２ａは、輪軸１３ａおよび１３ｂにより、台車１２ｂは、輪軸１３ｃおよび１３ｄにより、車両１１ａを支える。また、図示していない軸箱により、輪軸の回転を許すことで車両１１ａの走行が可能である。さらに、車両１１ａと台車１２ａおよび台車１２ｂの間に設けている、図示していない枕ばね装置により、車両１１ａに対する台車１２ａおよび台車１２ｂの線路面に垂直な軸周りの回転動作（ヨーイング）と、台車１２ａおよび台車１２ｂに対する車両１１ａの進行方向に平行な軸周りの回転動作（ローリング）を許容できるため、車両全体がスムーズに曲線を走行することを可能とする。
【００１４】
ＴＣＭＳ１４は、制御基盤と列車内ネットワークとを含む。制御基盤は、インターフェース部（例えば列車内ネットワークに接続されるインターフェース）、記憶部（例えば揮発メモリ及び不揮発メモリ）及びそれらに接続されたプロセッサ部を備える。プロセッサ部は、典型的にはマイクロプロセッサであるが、処理の一部または全部を行うハードウェア回路（例えばＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）またはＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit））を含んでもよい。制御基盤は、例えば、図示しない運転台を有する車両１１に備えられてよい。列車内ネットワークは、例えば、複数のルータを含んでよい。ＴＣＭＳ１４は、図１では模式的に示すため編成列車１００の外に存在するが、実際は、ＴＣＭＳ１４を構成する複数の要素が複数の車両１１に存在する。ＴＣＭＳ１４は、車両１１ａにおいてＢＣＵ１５ａおよびＩＮＶ１６ａと接続し、車両１１ｂにおいてＢＣＵ１５ｂおよびＩＮＶ１６ｂと接続し、車両１１ｃにおいてＢＣＵ１５ｃおよびＩＮＶ１６ｃと接続しており、編成列車１００全体のＢＣＵ１５およびＩＮＶ１６の情報を共有できる。
【００１５】
車両１１ａのＢＣＵ１５ａは台車１２ａおよび１２ｂに装荷されている機械ブレーキ装置（図示していない）と接続されている。ＢＣＵ１５ａは、列車１００が停止する際等に機械ブレーキ装置が輪軸に対して作用させる制動力を制御する。また、ＢＣＵ１５ａは、台車１２ａおよび１２ｂに装荷された枕ばね装置が車両１１ａを支持する発生力に応じて車両１１ａの車両重量を算出して、ＴＣＭＳ１４に、算出した車両重量を示す車両重量情報を送信する。車両１１ｂおよび１１ｃにおけるＢＣＵ１５ｂおよび１５ｃもＢＣＵ１５ａと同様の働きをする。車両重量は、他の方法で特定（例えば算出または測定）されてもよい。
【００１６】
車両１１ａにおけるＩＮＶ１６ａは、台車１２ａおよび１２ｂに装荷されるＭＭと接続され、ＭＭの駆動トルクを調整して列車の加速または減速を制御する。また、ＩＮＶ１６ａは、ＴＣＭＳ１４と接続され列車内ネットワークを介して情報を共有する。車両１１ｃにおけるＩＮＶ１６ｂおよび１６ｃもＩＮＶ１６ａと同様の働きをする。
【００１７】
図２は、本実施形態での制御の概要図である。
【００１８】
各号車１１（各車両１１）のＢＣＵ１５からＴＣＭＳ１４へ当該号車１１の車両重量情報が送信される。ＴＣＭＳ１４は、各号車１１のＢＣＵ１５から受信した車両重量情報を基に編成重量を算出し、算出された編成重量を示す編成重量情報を含んだ情報である算出用情報を、ＩＮＶ１６のＬ／Ｕ２４へ送信する。「編成重量」は、複数の車両１１にそれぞれ対応した複数の車両重量の合計である。当該算出用情報を受信したＬ／Ｕ２４は、当該算出用情報の受信に応答して、ＴＣＭＳ１４に、ＩＮＶ１６の情報であるＩＮＶ情報（詳細は後述）と、当該算出用情報を基に算出された踏面力を示す情報である踏面力情報とを送信する。Ｌ／Ｕ２４は、受信した算出用情報を基に、自号車１１（当該Ｌ／Ｕ２４を有する車両１１）で必要とされる踏面力を算出し、ＩＮＶ１６によりＭＭ２６を制御する。具体的には、Ｌ／Ｕ２４は、算出した踏面力をＭＭ２６に出力できるよう主回路スイッチ素子（以下、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor））２５のオン／オフ指令を生成するゲートアンプに入力するゲートパルスを制御する。ゲートパルスによりＩＧＢＴ２５のスイッチングが制御され、結果として、ＭＭ２６が制御される。ＩＧＢＴ２５は、半導体スイッチ素子を含むスイッチ装置（例えばパワーモジュール）の一例であり、電力変換部の一例である。
【００１９】
なお、Ｌ／Ｕ２４は、定期的に、ＴＣＭＳ１４からの算出用情報の受信と、当該受信に対する応答（ＩＮＶ情報と踏面力情報との送信）とを行ってよい。
【００２０】
また、ＩＮＶ情報は、ＩＮＶ１６全体に関する情報、例えば、入力電流、入力電圧、出力電流、出力電圧、および、空転または滑走が生じたか否かを示す空転滑走フラグを含む。空転滑走フラグに関し、第１の値（例えば“１”）は、空転または滑走が生じたことを意味し、第２の値（例えば“０”）は、空転または滑走が生じていないことを意味する。ＩＮＶ１６（例えばＬ／Ｕ２４）は、自号車１１（当該ＩＮＶ１６を備える車両１１）について空転または滑走が生じたか否かを、例えば自号車１１のＭＭ２６の回転数の増加率を基に、判断できる。例えば、ＭＭ２６の回転数の増加率が一定を超えた場合（つまりＭＭ２６の回転数が急激に増えた場合）、ＩＮＶ１６は、自号車１１に関し空転または滑走が生じたと判断する。このような判断結果を示す値の空転滑走フラグが、ＩＮＶ情報に含まれる。
【００２１】
また、Ｌ／Ｕ２４は、インターフェース部（例えばＴＣＭＳ１４に接続されるインターフェース）、記憶部（例えば揮発メモリ及び不揮発メモリ）及びそれらに接続されたプロセッサ部を備える。プロセッサ部は、典型的にはマイクロプロセッサであるが、処理の一部または全部を行うハードウェア回路を含んでもよい。
【００２２】
また、本実施形態では、各号車１１のＬ／Ｕ２４が、当該号車１１の踏面力を算出するが、Ｌ／Ｕ２４の論理はＴＣＭＳ１４に存在してもよい。すなわち、ＴＣＭＳ１４が、ＩＮＶ１６を備える全号車１１の各々について当該号車用の踏面力を算出してもよいし、当該全号車１１の一部の号車１１について当該号車用の踏面力を算出してもよい。
【００２３】
また、Ｌ／Ｕ２４がＴＣＭＳ１４から受信する算出用情報は、編成重量（ＭＴ）を示すＭＴ情報に加えて、下記のうちの少なくとも１つ、
（ｘ１）自号車１１の車両重量（Ｍｎ）を示すＭｎ情報、
（ｘ２）他号車１１に関する他号車情報、
（ｘ３）慣性重量（ＭＴｉ）を示すＭＴｉ情報、
（ｘ４）熱的損失指標積算率（Ｌｎ）を示すＬｎ情報、および、
（ｘ５）現状が状態Ｂ（空転または滑走が発生しやすい状態）であるか状態Ａ（状態Ｂ以外の状態（いわゆる通常の状態））を示す現状情報、
のうちの少なくとも１つを含んでよい。自号車１１のＭｎ情報は、自号車のＢＣＵ１５からＴＣＭＳ１４が受信した情報である。また、ここで言う「他号車１１」は、自号車１１以外の全ての号車１１でもよいし、自号車１１を基準とした特定の一部の号車（例えば、自号車をｎ号車（ｎは自然数）とした場合の（ｎ＋１）号車）のみでもよい。他号車情報は、例えば、ＩＮＶ情報および踏面力情報のうちの少なくともいずれかを含んでよい。
【００２４】
また、本実施形態において、編成列車１００の駆動システムは、各ＩＮＶ１６のＬ／Ｕ２４を含む。当該駆動システムは、さらに、ＴＣＭＳ１４の制御基盤を含んでもよい。各車両１１について、当該車両１１の駆動システムは、当該車両１１におけるＩＮＶ１６のＬ／Ｕ２４を含む。
【００２５】
図３は、各車両１１のＬ／Ｕ２４が行う、第１の実施形態に係る踏面力算出処理のフローチャートである。以下の説明では、車両１１ａを主に例に取る。
【００２６】
初めに、Ｌ／Ｕ２４は、ＴＣＭＳ１４から、算出用情報を受信する（Ｓ３０１）。Ｌ／Ｕ２４は、受信した算出用情報を基に、自号車１１ａ（車両１１ａ）用の出力すべき踏面力を算出する（Ｓ３０２）。Ｌ／Ｕ２４は、算出した踏面力が自号車１１ａのＭＭ２６が出力できる最大踏面力以下かを判断する（Ｓ３０３）。
【００２７】
算出した踏面力が最大踏面力以下の場合は（Ｓ３０３：Ｙｅｓ）、Ｌ／Ｕ２４は、算出した踏面力を出力する（Ｓ３０４）。具体的には、Ｌ／Ｕ２４は、算出した踏面力をＭＭ２６に伝えるためにＩＧＢＴ２５のスイッチングを制御する。
【００２８】
一方、算出した踏面力が最大踏面力を超えている場合は（Ｓ３０３：Ｎｏ）、Ｌ／Ｕ２４は、最大踏面力を出力する（Ｓ３０５）。
【００２９】
Ｌ／Ｕ２４は、出力している踏面力の情報を示す踏面力情報等を含む応答を、ＴＣＭＳ１４に送信する（Ｓ３０６）。応答は、踏面力情報に加えて、ＩＮＶ１６ａのＩＮＶ情報、および、空転滑走フラグを含む。
【００３０】
なお、ＭＭ２６の出力できる最大踏面力を示す情報は、Ｌ／Ｕ２４の記憶部（図示せず）に格納されていてもよいし、Ｓ３０１で受信した算出用情報に含まれていてもよい。また、最大踏面力は、ＭＭ２６あるいはＩＮＶ１６ａの電気的仕様として決定されてよいが、雨天時など輪軸が空転または滑走しやすい状態（つまり、現状が状態ＢであるとＬ／Ｕ２６に設定されている状態）では、空転または滑走の発生を抑制する踏面力が最大踏面力であってもよい。空転または滑走の発生を抑制する踏面力としては、前回に空転または滑走が発生した時点の踏面力Tslsk（前回に空転滑走フラグが“１”であったときの踏面力）をＩＮＶ１６のＬ／Ｕ２４、あるいはＴＣＭＳ１４が記憶しておき、所定期間あるいは次回に空転または滑走が発生するまでは、現状が状態Ｂである場合の最大踏面力を前記踏面力Tslskとすることが考えられる。このように、最大踏面力は、現状が状態Ｂであるか状態Ａであるかで異なっていてよい。
【００３１】
図４は、自号車１１ａの踏面力算出の概念を示すブロック図である。
【００３２】
図４に示すように、Ｌ／Ｕ２４に設定されている現状が状態Ａであるか状態Ｂであるかによって、自号車１１ａの踏面力の算出の仕方が異なる。以下、状態Ａと状態Ｂの各々について説明する。
【００３３】
現状が状態Ａであるときの踏面力算出は、例えば次の通りである。編成重量ＭＴ（例えば単位はトン）、慣性重量ＭＴｉ（例えば単位はトン）、ｎ号車（自号車）の熱的損失指標積算率Ｌｎ（ｎは自然数）を示す情報を含んだ算出用情報はＴＣＭＳ１４より受信される。加速度ＡＴ（例えば単位はメートル／秒２）、走行抵抗ＲＴ（例えば単位はキロニュートン）および編成両数Ｎ（Ｎは自然数）は予め規定されている（例えばＬ／Ｕ２４の記憶部に設定されている）。ＭＴ、ＭＴｉ、ＡＴおよびＲＴから、Ｌ／Ｕ２４は、編成列車１００全体での踏面力である編成踏面力ＴＴを算出する。編成両数がＮ両とした場合、Ｌ／Ｕ２４は、ＴＴ、Ｌｎ、およびＮから、ｎ号車（自号車１１ａ）で必要な踏面力である車両踏面力Ｔｎを算出する。なお、ＡＴおよびＲＴは、ＴＣＭＳ１４からの算出用情報に含まれていてもよい。
【００３４】
現状が状態Ｂであるときの踏面力算出は、例えば次の通りである。ＴＣＭＳ１４からの算出用情報は、ＭＴおよびＭＴｉに加えてｎ号車（自号車１１ａ）の車両重量Ｍｎ（例えば単位はトン）を示す情報を含む。上述したように、ＡＴおよびＲＴは予め規定されており、Ｌ／Ｕ２４は、ＭＴ、ＭＴｉ、ＡＴおよびＲＴから編成列車１００全体での踏面力ＴＴを算出する。そして、Ｌ／Ｕ２４は、ＴＴ、Ｍｎ、およびＭＴから、ｎ号車（自号車１１ａ）で必要な踏面力Ｔｎを算出する。
【００３５】
なお、自号車１１ａの現状が状態Ｂであることは、例えば、Ｌ／Ｕ２４が空転または滑走を検知したときに、Ｌ／Ｕ２４により設定されてもよいが、本実施形態では、ＴＣＭＳ１４が、車両１１ａのＩＮＶ１６ａから空転滑走フラグ“１”を受信する頻度が予め設定した閾値を超過したことを検知した場合に、車両１１ａのＬ／Ｕ２４に現状＝状態Ｂを設定する。それに加えてまたは代えて、ＴＣＭＳ１４は、編成列車１００に関し降雨または降雪があることを示す降雨降雪情報を受信した場合に、編成列車１００の各車両１１のＬ／Ｕ２４に、現状＝状態Ｂを設定してもよい。降雨降雪情報とその受信形態としては、例えば、下記のうちの少なくとも１つ、
（ａ）運転台のスイッチ操作情報（ワイパー動作オン、耐雪ブレーキオン等）、
（ｂ）車載カメラによる、降雨状態、降雪状態、駅乗客等の雨傘開状態の画像認識、
（ｃ）無線ネットワークによる駅設備等からの降雨または降雪の情報の受信、および、
（ｄ）無線ネットワークによる公衆Ｗｅｂ情報の降雨または降雪の情報の受信、
が考えられる。
【００３６】
以上の論理で、自号車１１ａで必要な踏面力をＩＮＶ１６ａにて計算し出力することで、自号車１１ａを駆動するために必要十分な（過不足の少ない）踏面力が発生する。なお、ｎ号車について、熱的損失指標積算率Ｌｎ、及び、車両重量Ｍｎが、車両個別情報の一例である。
【００３７】
図５は、熱的損失指標積算率Ｌｎの概念の一例を示す図である。車両１１ａを主に例に取って説明しているため、１号車（ｎ＝１、車両１１ａ）が、自号車であり、２号車（ｎ＝２、車両１１ｂ）および３号車（ｎ＝３、車両１１ｃ）が、他号車である。
【００３８】
１号車〜３号車のＩＮＶ情報は、ＩＮＶ１６ａ〜１６ｃよりＴＣＭＳ１４にて受信する。１号車〜３号車の各々のＩＮＶ情報は、ＩＮＶ入力電流（Ｘｎ）を示す情報を含む。ＴＣＭＳ１４にＬｎ演算部５０が設けられる。Ｌｎ演算部５０は、前記１号車〜３号車の各々について、Ｘｎを二乗して積算し、その積算率Ｌｎを記憶する。Ｌｎ演算部５０は、例えば、ＴＣＭＳ１４における上述の制御基盤に含まれる。
【００３９】
熱的損失指標は本来、「（抵抗分）×（ＩＮＶ入力電流）２」として演算するが、ＩＮＶ１６における「（抵抗分）」は、各車両１１とも同等と考えられることから、「（ＩＮＶ入力電流）２」の項にて代替できると考え、ＩＮＶ入力電流の二乗が採用されている。
【００４０】
Ｌｎは記憶部における不揮発記憶領域に記憶され、意図的なリセット操作以外ではデータクリアされないでよい。１号車、２号車および３号車にそれぞれ対応したＬ１、Ｌ２およびＬ３は、その平均値が１００％となるようＬｎ演算部５０により正規化された値である。図５の例では、Ｌ３が１００％（平均値）であり、Ｌ１はＬ３より大きく（１２５％）、Ｌ２はＬ３より小さい。ＴＣＭＳ１４のＬｎ演算部５０にて演算したＬ１〜Ｌ３は、それぞれ、１号車〜３号車（ＩＮＶ１６ａ〜１６ｃ）に送信される。
【００４１】
図５では、Ｌｎ演算部５０を、ＴＣＭＳ１４に設けることを想定している。ただし、これはＬｎ演算部５０の設置箇所を限定するものではなく、ＩＮＶ１６から情報を受信でき、かつＩＮＶ１６へ情報を送信できる環境下にある装置に設ければよい。
［第２の実施形態］
【００４２】
本発明の第２の実施形態を説明する。その際、第１の実施形態との相違点を主に説明し、第１の実施形態との共通点については説明を省略または簡略する。
【００４３】
図６は、第２の実施形態に係る踏面力算出処理のフローチャートである。
【００４４】
ｎ号車（自号車１１ａ）が受信した算出用情報には、（ｎ＋１）号車の不足踏面力を示す情報が含まれていることがある（詳細は後述）。Ｌ／Ｕ２４は、Ｓ３０１で受信した算出用情報に（ｎ＋１）号車の不足踏面力を示す情報が含まれているかを判断する（Ｓ６０１）。Ｓ６０１の判断結果が偽の場合（Ｓ６０１：Ｎｏ）、Ｓ３０３が行われる。
【００４５】
Ｓ６０１の判断結果が真の場合（Ｓ６０１：Ｙｅｓ）、Ｌ／Ｕ２４は、Ｓ３０２で算出した自号車（ｎ号車）の踏面力と、（ｎ＋１）号車の不足踏面力との合計が、自号車の最大踏面力以下かを判断する（Ｓ６０２）。Ｓ６０２の判断結果が偽の場合（Ｓ６０２：Ｎｏ）、Ｓ３０５が行われる。
【００４６】
Ｓ６０２の判断結果が真の場合（Ｓ６０２：Ｙｅｓ）、Ｌ／Ｕ２４は、上記合計分の踏面力を出力する（Ｓ６０３）。
【００４７】
Ｌ／Ｕ２４は、Ｓ３０６に代えてＳ６０４を行う。すなわち、Ｌ／Ｕ２４は、応答の際に、出力した踏面力（Ｓ３０２で算出された踏面力、又は、上記合計）が自号車の最大踏面力よりも大きい場合、当該最大踏面力と当該出力した踏面力との差分である不足踏面力を示す情報をＴＣＭＳ１４に送信する。なお、Ｌ／Ｕ２４は、出力した踏面力と、出力した踏面力が最大踏面力を超えたこととを示す情報をＴＣＭＳ１４に送信し、ＴＣＭＳ１４が、ｎ号車について、不足踏面力を算出してもよい。ＴＣＭＳ１４は、ｎ号車の不足踏面力を示す情報を含んだ算出用情報を、（ｎ−１）号車に送信する。
【００４８】
このように、第２の実施形態では、ｎ号車のＬ／Ｕ２４は、（ｎ＋１）号車（つまり、ｎ号車の次の車両であり進行方向反対側に存在する車両）で必要な踏面力と（ｎ＋１）号車の最大踏面力との偏差（つまり上記の不足踏面力）を示す情報を受信する。ｎ号車のＬ／Ｕ２４は、ｎ＋１号車の踏面力偏差をｎ号車で補足できるかを判断し、補足できる場合、ｎ＋１号車で不足している踏面力にｎ号車で必要な踏面力を加算した踏面力を出力する。
【００４９】
以下、第１の実施形態および第２の実施形態を総括する。なお、下記の総括には、上述の説明に無い事項が含まれていてもよい。なお、以下の記載において、「ｘｘｘ部」の記載は、「ｘｘｘ手段」と読み替えられてもよい。
【００５０】
編成列車（例えば列車１００）が、それぞれが車両（例えば車両１１）の走行を制御する電動機（例えばＭＭ２６）と当該電動機に電力を供給する電力変換部（例えばＩＧＢＴ２５）とを備える２以上の車両（例えば車両１１ａ〜１１ｃ）を含んだ複数の車両により組成される。当該編成列車の駆動システムが、踏面力算出部と、出力制御部とを備える。踏面力算出部は、２以上の車両の各々について、編成重量（編成列車の重量）に基づいて算出された編成車両全体についての踏面力である編成踏面力と、当該車両に依存した情報である車両個別情報とに基づいて、当該車両の踏面力を算出する。出力制御部は、２以上の車両の各々について、当該車両に関して算出された踏面力を基に、当該車両における電力変換部を制御する。これにより、電動機と電力変換部を備えた各車両について踏面力の過不足を低減することができる。なお、踏面力算出部と、出力制御部は、第１および第２の実施形態では、Ｌ／Ｕ２４に相当するが、ＴＣＭＳ１４における制御基盤に含まれていてもよい。
【００５１】
個々の車両について踏面力を算出しながらも、２以上の車両における２以上の電力変換部の熱的寿命が均一であることが維持されることが望ましい。そこで、２以上の車両の各々について、車両個別情報は、当該車両の相対的な熱的損失である熱的損失指標積算率である。なお、各車両において電力変換部の抵抗は同じと考えられるため、２以上の車両の各々について、熱的損失指標積算率とは、２以上の車両にそれぞれ対応した２以上の熱的損失に基づく値を基準値とした場合の、当該車両の熱的損失でよい。また、このような構成を実現するために、熱的損失指標積算率算出部（例えばＬｎ演算部５０）が設けられる。熱的損失指標積算率算出部は、２以上の車両の各々から当該車両の電力変換部の入力電流値を受信し、２以上の車両の各々について当該車両の入力電流を基に熱的損失を算出し、２以上の車両にそれぞれ対応した２以上の熱的損失を基に２以上の車両の各々についての熱的損失指標積算率を算出し、２以上の車両の各々に、当該車両の算出された熱的損失指標積算率を送信する。２以上の車両の各々が、踏面力算出部及び出力制御部を備える。
【００５２】
いずれの車両についても、現状が状態Ａ（空転または滑走が発生しにくい状態）であれば、各車両（各号車）に均一な踏面力を出力するために、編成踏面力を車両数で割ることで、各車両の踏面力を算出することが考えられる。それにより、各号車で均一な熱的損失を発生させ、熱的に長持ちするような制御が期待できる。現状が状態Ａである車両については、車両個別情報は、当該車両の熱的損失指標積算率が採用される。一方で、例えば、１号車は空車で３号車は満車であるといったように車両間で重量が大きく偏っている場合、均一な踏面力を出力すると、軽い車両では必要以上の踏面力が出力されることになり、結果として、空転または滑走が発生する可能性が相対的に高くなると考えられる。そこで、現状が状態Ｂ（空転または滑走が発生しやすい状態）の車両については、車両個別情報は、当該車両の重量を示す情報に切り替わる。具体的には、２以上の車両の各々について、踏面力算出部は、当該車両の現状が状態Ａ（第２の状態の一例）の場合、編成踏面力を編成列車を構成する車両の数で割った値に当該車両の熱的損失指標積算率を反映することで当該車両の踏面力を算出する。現状が状態Ｂ（第１の状態の一例）になった車両について、踏面力算出部は、編成踏面力を編成重量で割った値に当該車両の重量を反映することで当該車両の踏面力を算出する。以上により、状態Ａにおいては、熱的に長持ちさせることができる踏面力演算が行われ、状態Ａでの論理で空転または滑走が発生したことにより現状が状態Ａから状態Ｂに変わった場合には、論理が、状態Ａの論理から状態Ｂの論理に切り替わり、必要十分な踏面力を出力することができる。なお、状態Ｂでは、空転または滑走により十分な加速が得られるため、電流を流さないで済み、故に、熱的損失指標積算率の考慮は不要でよい。また、２以上の車両の各々について、下記のうちの少なくとも１つ、
（ｘ１）当該車両の前記電動機の回転数の増加率が一定値を超えた、
（ｘ２）外部からの入力情報が前記編成列車周囲の降雨または降雪を示す、
が満たされている場合、当該車両の現状が状態Ｂでよい。上記の（ｘ２）は、例えば、上述の（ａ）〜（ｄ）のうちの少なくとも１つでよい。
【００５３】
２以上の車両の各々について、踏面力算出部は、当該車両（例えばｎ号車）の進行方向反対側に存在する次の車両（例えば（ｎ＋１）号車）の踏面力が当該次の車両の最大踏面力を超えている場合、当該車両の踏面力と当該次の車両の不足踏面力（当該次の車両の最大踏面力と当該次の車両の踏面力との差分）との合計が、当該車両の最大踏面力以下か否かを判断してもよい。当該判断の結果が真の場合、踏面力算出部は、当該車両の前記合計を基に、当該車両における前記電力変換部を制御してよい。これにより、車両の踏面力をは、踏面力の不足が生じた次の車両の不足踏面力を考慮した踏面力とすることができ、以って、全体として、各車両の踏面力を過不足を低減できる。
【００５４】
なお、第１および第２の実施形態では、図示しない運転台のモニタに、ＴＣＭＳ１４における制御基盤により、各車両１１の情報が表示されてよい。各車両１１の情報は、ＩＮＶ１６の入力電流を含んでよい。第１および第２の実施形態では、車両１１によって踏面力が異なり得るため、各車両１１について表示される入力電流は異なり得る。
【００５５】
以上、幾つかの実施形態を説明したが、これらは本発明の説明のための例示であって、本発明の範囲をこれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、他の種々の形態でも実行することが可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１１:車両
１２:台車
１４:車両情報制御装置（ＴＣＭＳ）
１５:ブレーキ制御装置（ＢＣＵ）
１６:主回路制御装置（ＩＮＶ）
２４:論理部（Ｌ／Ｕ）
２５:主回路スイッチ素子（ＩＧＢＴ）
２６:主電動機（ＭＭ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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