(57)【要約】【課題】非常用ブレーキの信頼性を高めることができるブレーキ制御装置を提供する。【解決手段】ブレーキ制御装置２は、ブレーキ制御器２０と、ブレーキ制御器２０によるブレーキ制御に従って動作する常用電磁弁２１と、非常用ブレーキ指令に従って直接動作する非常用電磁弁２２と、常用電磁弁２１又は非常用電磁弁２２を介して入力される空気の圧力を指令圧力とし、当該指令圧力に対応する圧力の空気をブレーキシリンダ３に送出する中継弁２５と、を備えている。ブレーキ制御器２０は、非常用ブレーキ指令の入力を検知した場合に、非常用電磁弁２２に係る異常信号の入力を検知し、当該異常信号の入力を検知した場合に、常用電磁弁２１に対し、異常検知時の弁制御を行う。【選択図】図２
2019026205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気車のブレーキ制御を行うブレーキ制御装置であって、
常用ブレーキ指令に基づいてブレーキ制御を行うブレーキ制御器と、
前記ブレーキ制御器によるブレーキ制御に従って動作する常用電磁弁と、
非常用ブレーキ指令に従って直接動作する非常用電磁弁と、
パイロット式の弁であって、前記常用電磁弁及び前記非常用電磁弁のうちの少なくとも何れか一方を介して入力される空気の圧力を指令圧力とし、当該指令圧力に対応する圧力の空気をブレーキシリンダに送出する中継弁と、
を備え、
前記ブレーキ制御器は、
前記常用電磁弁に対し、前記常用ブレーキ指令に基づく常用の弁制御を行う常用弁制御部と、
前記非常用ブレーキ指令の入力を検知する非常用ブレーキ指令検知部と、
前記非常用ブレーキ指令の入力を検知した場合に、非常用電磁弁に係る所定の異常信号の入力を検知する異常信号検知部と、
前記異常信号の入力を検知した場合に、前記常用電磁弁に対し、非常用電磁弁に係る異常検知時の弁制御を行う異常時弁制御部と、
を有するブレーキ制御装置。
【請求項２】
前記ブレーキ制御器は、
前記ブレーキシリンダのブレーキ力に対応する圧力を検出可能な圧力センサから圧力検出値を取得する圧力検出値取得部と、
非常用ブレーキ指令を取得したタイミングから所定の時間内に、前記圧力検出値が所定の判定閾値に到達しているか否かを判定する圧力判定部と、
前記圧力検出値が前記判定閾値に到達していない場合に、前記異常信号を出力する異常信号出力部と、
を備える請求項１に記載のブレーキ制御装置。
【請求項３】
前記ブレーキ制御器は、
前記電気車の走行速度を検出可能な速度センサから速度検出値を取得する速度検出値取得部と、
非常用ブレーキ指令を取得したタイミングから所定の時間内に、前記速度検出値が所定の判定閾値に到達しているか否かを判定する速度判定部と、
前記速度検出値が前記判定閾値まで低下していない場合に、前記異常信号を出力する異常信号出力部と、
を備える請求項１又は請求項２に記載のブレーキ制御装置。
【請求項４】
前記異常信号検知部は、
他のブレーキ制御装置が備えるブレーキ制御器から前記異常信号を受け付ける
請求項１から請求項３の何れか一項に記載のブレーキ制御装置。
【請求項５】
前記異常時弁制御部は、
前記異常信号検知部が他のブレーキ制御装置が備えるブレーキ制御器から前記異常信号を受け付けた場合に、前記非常用電磁弁に基づくブレーキ力よりも大きいブレーキ力となるように弁制御を行う
請求項４に記載のブレーキ制御装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５の何れか一項に記載のブレーキ制御装置
を備える車両。
【請求項７】
常用ブレーキ指令に基づいてブレーキ制御を行うブレーキ制御器と、前記ブレーキ制御器によるブレーキ制御に従って動作する常用電磁弁と、非常用ブレーキ指令に従って直接動作する非常用電磁弁と、パイロット式の弁であって前記常用電磁弁及び前記非常用電磁弁のうちの少なくとも何れか一方を介して入力される空気の圧力を指令圧力とし、当該指令圧力に対応する圧力の空気をブレーキシリンダに送出する中継弁と、を備えるブレーキ制御装置を用いて、電気車のブレーキ制御を行うブレーキ制御方法であって、
前記常用電磁弁に対し、前記常用ブレーキ指令に基づく常用の弁制御を行うステップと、
前記非常用ブレーキ指令の入力を検知するステップと、
前記非常用ブレーキ指令の入力を検知した場合に、非常用電磁弁に係る所定の異常信号の入力を検知するステップと、
前記異常信号の入力を検知した場合に、前記常用電磁弁に対し、非常用電磁弁に係る異常検知時の弁制御を行うステップと、
を有するブレーキ制御方法。
【請求項８】
常用ブレーキ指令に基づいてブレーキ制御を行うブレーキ制御器と、前記ブレーキ制御器によるブレーキ制御に従って動作する常用電磁弁と、非常用ブレーキ指令に従って直接動作する非常用電磁弁と、パイロット式の弁であって、前記常用電磁弁及び前記非常用電磁弁のうちの少なくとも何れか一方を介して入力される空気の圧力を指令圧力とし、当該指令圧力に対応する圧力の空気をブレーキシリンダに送出する中継弁と、を備えるブレーキ制御装置を用いて、電気車のブレーキ制御を行うブレーキ制御装置のコンピュータである前記ブレーキ制御器を、
前記常用電磁弁に対し、前記常用ブレーキ指令に基づく常用の弁制御を行う常用弁制御部、
前記非常用ブレーキ指令の入力を検知する非常用ブレーキ指令検知部、
前記非常用ブレーキ指令の入力を検知した場合に、非常用電磁弁に係る所定の異常信号の入力を検知する異常信号検知部、
前記異常信号の入力を検知した場合に、前記常用電磁弁に対し、非常用電磁弁に係る異常検知時の弁制御を行う異常時弁制御部、
として機能させるプログラム。
【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、車両、ブレーキ制御方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電気車（鉄道車両）のブレーキ制御においては、常用ブレーキ及び非常用ブレーキ（非常ブレーキ）が用いられる。
【０００３】
常用ブレーキは、駅等における通常の発着等に用いられる。常用ブレーキ制御の場合、ブレーキ制御器（ブレーキ受量器）は、運転士の操作に応じた常用ブレーキ指令を示す電気信号を入力するとともに、当該常用ブレーキ指令に従って、所定の電磁弁（常用電磁弁）の開閉制御を行う。この開閉制御により、常用電磁弁から運転士の操作に応じたブレーキ指令圧が出力される。常用電磁弁から出力されたブレーキ指令圧は、パイロット式の弁である中継弁に入力される。中継弁は、入力されたブレーキ指令圧に応じた開度となることで、ブレーキ圧をブレーキシリンダに出力する。
【０００４】
他方、非常用ブレーキは、常用ブレーキのフェールセーフ機能として設けられている。運転士の操作により非常用ブレーキ指令が出力された場合には、当該非常用ブレーキ指令が専用の電磁弁（非常用電磁弁）に直接的に入力され、開閉制御がなされる。これにより、非常用電磁弁から中継弁に向けて、非常用のブレーキ指令圧が出力される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５５３５８９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の非常用電磁弁が故障等により正常に動作しなくなった場合であっても、非常用ブレーキ指令が出力された際には、ブレーキ機構を作動させて車両を停止させることが求められている。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、非常用ブレーキの信頼性を高めることができるブレーキ制御装置、車両、ブレーキ制御方法及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様によれば、ブレーキ制御装置は、電気車のブレーキ制御を行うブレーキ制御装置であって、常用ブレーキ指令に基づいてブレーキ制御を行うブレーキ制御器と、前記ブレーキ制御器によるブレーキ制御に従って動作する常用電磁弁と、非常用ブレーキ指令に従って直接動作する非常用電磁弁と、パイロット式の弁であって、前記常用電磁弁及び前記非常用電磁弁のうちの少なくとも何れか一方を介して入力される空気の圧力を指令圧力とし、当該指令圧力に対応する圧力の空気をブレーキシリンダに送出する中継弁と、を備える。前記ブレーキ制御器は、前記常用電磁弁に対し、前記常用ブレーキ指令に基づく常用の弁制御を行う常用弁制御部と、前記非常用ブレーキ指令の入力を検知する非常用ブレーキ指令検知部と、前記非常用ブレーキ指令の入力を検知した場合に、非常用電磁弁に係る所定の異常信号の入力を検知する異常信号検知部と、前記異常信号の入力を検知した場合に、前記常用電磁弁に対し、非常用電磁弁に係る異常検知時の弁制御を行う異常時弁制御部と、を有する。
【０００９】
また、本発明の第２の態様によれば、前記ブレーキ制御器は、前記ブレーキシリンダのブレーキ力に対応する圧力を検出可能な圧力センサから圧力検出値を取得する圧力検出値取得部と、非常用ブレーキ指令を取得したタイミングから所定の時間内に、前記圧力検出値が所定の判定閾値に到達しているか否かを判定する圧力判定部と、前記圧力検出値が前記判定閾値に到達していない場合に、前記異常信号を出力する異常信号出力部と、を備える。
【００１０】
また、本発明の第３の態様によれば、前記ブレーキ制御器は、前記電気車の走行速度を検出可能な速度センサから速度検出値を取得する速度検出値取得部と、非常用ブレーキ指令を取得したタイミングから所定の時間内に、前記速度検出値が所定の判定閾値に到達しているか否かを判定する速度判定部と、前記速度検出値が前記判定閾値まで低下していない場合に、前記異常信号を出力する異常信号出力部と、を備える。
【００１１】
また、本発明の第４の態様によれば、前記異常信号検知部は、他のブレーキ制御装置が備えるブレーキ制御器から前記異常信号を受け付ける。
【００１２】
また、本発明の第５の態様によれば、前記異常時弁制御部は、前記異常信号検知部が他のブレーキ制御装置が備えるブレーキ制御器から前記異常信号を受け付けた場合に、前記非常用電磁弁に基づくブレーキ力よりも大きいブレーキ力となるように弁制御を行う。
【００１３】
また、本発明の第６の態様によれば、車両は、上述のブレーキ制御装置を備える。
【００１４】
また、本発明の第７の態様によれば、ブレーキ制御方法は、常用ブレーキ指令に基づいてブレーキ制御を行うブレーキ制御器と、前記ブレーキ制御器によるブレーキ制御に従って動作する常用電磁弁と、非常用ブレーキ指令に従って直接動作する非常用電磁弁と、パイロット式の弁であって前記常用電磁弁及び前記非常用電磁弁のうちの少なくとも何れか一方を介して入力される空気の圧力を指令圧力とし、当該指令圧力に対応する圧力の空気をブレーキシリンダに送出する中継弁と、を備えるブレーキ制御装置を用いて、電気車のブレーキ制御を行うブレーキ制御方法である。このブレーキ制御方法は、前記常用電磁弁に対し、前記常用ブレーキ指令に基づく常用の弁制御を行うステップと、前記非常用ブレーキ指令の入力を検知するステップと、前記非常用ブレーキ指令の入力を検知した場合に、非常用電磁弁に係る所定の異常信号の入力を検知するステップと、前記異常信号の入力を検知した場合に、前記常用電磁弁に対し、非常用電磁弁に係る異常検知時の弁制御を行うステップと、を有する。
【００１５】
また、本発明の第８の態様によれば、プログラムは、常用ブレーキ指令に基づいてブレーキ制御を行うブレーキ制御器と、前記ブレーキ制御器によるブレーキ制御に従って動作する常用電磁弁と、非常用ブレーキ指令に従って直接動作する非常用電磁弁と、パイロット式の弁であって、前記常用電磁弁及び前記非常用電磁弁のうちの少なくとも何れか一方を介して入力される空気の圧力を指令圧力とし、当該指令圧力に対応する圧力の空気をブレーキシリンダに送出する中継弁と、を備えるブレーキ制御装置を用いて、電気車のブレーキ制御を行うブレーキ制御装置のコンピュータである前記ブレーキ制御器を、前記常用電磁弁に対し、前記常用ブレーキ指令に基づく常用の弁制御を行う常用弁制御部、前記非常用ブレーキ指令の入力を検知する非常用ブレーキ指令検知部、前記非常用ブレーキ指令の入力を検知した場合に、非常用電磁弁に係る所定の異常信号の入力を検知する異常信号検知部、前記異常信号の入力を検知した場合に、前記常用電磁弁に対し、非常用電磁弁に係る異常検知時の弁制御を行う異常時弁制御部、として機能させる。
【発明の効果】
【００１６】
上述のブレーキ制御装置、車両、ブレーキ制御方法及びプログラムによれば、非常用ブレーキの信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施形態に係る電気車の全体構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係るブレーキ制御装置の構成を示す図である。
【図３】第１の実施形態に係るブレーキ制御器の機能を示す図である。
【図４】第１の実施形態に係るブレーキ制御器の処理フローを示す第１の図である。
【図５】第１の実施形態に係るブレーキ制御器の処理フローを示す第２の図である。
【図６】第１の実施形態に係るブレーキ制御器の処理を説明するための図である。
【図７】第２の実施形態に係る電気車の全体構成を示す図である。
【図８】第２の実施形態に係るブレーキ制御装置の構成を示す図である。
【図９】第２の実施形態に係るブレーキ制御器の処理フローを示す第１の図である。
【図１０】第２の実施形態に係るブレーキ制御器の処理フローを示す第２の図である。
【図１１】第２の実施形態に係るブレーキ制御器の処理を説明するための図である。
【図１２】第３の実施形態に係るブレーキ制御装置の構成を示す図である。
【図１３】その他の実施形態に係るブレーキ制御器の機能を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜第１の実施形態＞
以下、第１の実施形態に係る電気車の車両及びブレーキ制御装置について、図１〜図６を参照しながら説明する。
【００１９】
（全体構成）
図１は、第１の実施形態に係る電気車の全体構成を示す図である。
図１に示す電気車１００は、例えば在来線に利用される鉄道車両である。電気車１００は、複数の車両１が連結されてなる。ここで、複数の車両１はいずれも同一の構成であるため、図１には一つの車両１の構成のみを図示している。
【００２０】
図１に示すように、車両１は、ブレーキ制御装置２と、ブレーキシリンダ３と、保安ブレーキ装置４と、空気供給タンクＳＲとを備えている。
本実施形態に係る車両１には、車両筐体の前段及び後段のそれぞれにおいて、ブレーキ制御装置２、ブレーキシリンダ３及び空気供給タンクＳＲが１つずつ設置される。なお、他の実施形態によっては、車両１は、ブレーキ制御装置２、ブレーキシリンダ３及び空気供給タンクＳＲのセットを一組のみ搭載する態様であってもよい。
また、電気車１００の運転室１００ａには、運転士が操作するブレーキ設定器５（マスターコントローラ）と、保安ブレーキスイッチ６とが設置されている。
【００２１】
ブレーキ制御装置２は、運転室１００ａに設置されたブレーキ設定器５から出力される電気信号（後述する「常用ブレーキ指令」、「非常用ブレーキ指令」）に基づいて、車両１のブレーキ制御を行う。具体的には、ブレーキ制御装置２は、ブレーキ設定器５から、運転士のハンドル操作に対応する電気信号を受け付けて、当該電気信号に応じた圧力の圧縮空気をブレーキシリンダ３に送出する。
なお、空気供給タンクＳＲには、予め用意された圧縮空気が封入されている。ブレーキ制御装置２は、この空気供給タンクＳＲに封入された圧縮空気を、運転士の操作に対応する所望の圧力に調整しながらブレーキシリンダ３に向けて送出する。
【００２２】
ブレーキシリンダ３は、ブレーキ制御装置２から送出された圧縮空気の圧力を受けて、当該圧力に応じた摩擦負荷を車両１の車輪（図示せず）に加える機構を有する。即ち、ブレーキシリンダ３は、ブレーキ制御装置２から受け付けた圧縮空気の圧力に応じたブレーキ力を発生させる。
【００２３】
保安ブレーキ装置４は、ブレーキ設定器５及びブレーキ制御装置２からなるブレーキ機構とは独立した機構として別途設けられたブレーキ機構である。保安ブレーキ装置４は、運転室１００ａに設置された保安ブレーキスイッチ６が押下されることで作動する。保安ブレーキ装置４は、保安ブレーキスイッチ６の押下に基づいて出力された保安ブレーキ指令を受け付けると、保安ブレーキ装置４自身が備える空気供給タンク（空気供給タンクＳＲとは別の空気供給タンク（図示せず））から圧縮空気をブレーキシリンダ３に送出する。保安ブレーキ装置４は、「ブレーキ設定器５→ブレーキ制御装置２」のブレーキ系統が機能しない等の異常事態が発生した場合に、車両１の走行を確実に停止させるための最終手段として搭載されている。
【００２４】
ブレーキ設定器５は、電気車１００の加減速を制御するためのマスターコントローラである。本実施形態に係るブレーキ設定器５は、運転士のハンドル操作に従って「常用ブレーキ指令」、「非常用ブレーキ指令」をブレーキ制御装置２に向けて出力する。図１に示すように、ブレーキ設定器５とブレーキ制御装置２とは、独立した２本の電気回路によって接続されている。
運転士は、電気車１００に対し所望するブレーキ力を発生させるべくブレーキ設定器５のハンドル操作を行う。ここで「常用ブレーキ」を指定するハンドル操作が行われた場合、ブレーキ設定器５は、上記電気回路の一つを通じて、ブレーキ制御装置２に向けて常用ブレーキ指令を送出する。なお、「常用ブレーキ」は、駅等における電気車１００の通常の減速、停止を行う際に用いられる。この「常用ブレーキ」は、ブレーキ設定器５のハンドル位置ごとに対応する複数のブレーキ力を指定可能な多段式とされていてもよい。
「非常用ブレーキ」を指定するハンドル操作が行われた場合、ブレーキ設定器５は、常用ブレーキ指令が伝送される電気回路とは異なる電気回路を通じて、ブレーキ制御装置２に向けて非常用ブレーキ指令を送出する。「非常用ブレーキ」は、緊急時に確実に電気車１００を停止させる必要が生じた場合等に用いられる。また、非常用ブレーキ指令は、運転士によるブレーキ設定器５のハンドル操作の他、ＡＴＳ（Automatic Train Stop）を通じて出力される場合や、非常用ブレーキ指令が伝送される電気回路の断線によって自動的に出力される場合がある。
【００２５】
（ブレーキ制御装置の構成）
図２は、第１の実施形態に係るブレーキ制御装置の構成を示す図である。
図２に示すように、ブレーキ制御装置２は、ブレーキ制御器２０（ＢＣＵ；Brake Control Unit）と、供給停止電磁弁２１Ａ（ＡＶ）と、排気電磁弁２１Ｒ（ＲＶ）と、非常用電磁弁２２（ＥＭＶ）と、応荷重弁２３と、切替電磁弁２４（ＳＶ）と、中継弁２５と、ＡＣ圧力検知センサ２６Ａと、ＢＣ圧力検出センサ２６Ｂとを備えている。
以下の説明においては、上述の各種弁を接続する空気回路において、空気供給タンクＳＲに近い側を「上流側」とし、ブレーキシリンダ３に近い側を「下流側」として互いの位置関係を説明する。
【００２６】
ブレーキ制御器２０は、ブレーキ制御装置２の動作全体を司る制御ユニットであって、例えば、マイコン等のプロセッサによって実現される。
ブレーキ制御器２０は、ブレーキ設定器５（図１）を通じて、運転士によるブレーキ操作に応じた電気信号であるブレーキ指令（上述した常用ブレーキ指令、非常用ブレーキ指令）を受け付ける。ブレーキ制御器２０は、当該ブレーキ指令に応じて、各種弁（後述する供給停止電磁弁２１Ａ、排気電磁弁２１Ｒ及び切替電磁弁２４）の制御を行う。
なお、ブレーキ制御器２０が行う各種弁の制御の種類として、常用ブレーキ指令に従って行う「常用の弁制御」、非常用ブレーキ指令に従って行う「非常用の弁制御」がある。これらに加え、本実施形態に係るブレーキ制御器２０は、非常用ブレーキ指令に従って開動作すべき非常用電磁弁２２（後述）の動作に異常があると判断された場合に「異常検知時の弁制御」を行う。ブレーキ制御器２０が行うこれら弁制御の詳細については後述する。
【００２７】
供給停止電磁弁２１Ａ（ＡＶ）及び排気電磁弁２１Ｒ（ＲＶ）は、ブレーキ制御器２０からの制御信号に従って開閉動作する。
供給停止電磁弁２１Ａは、空気供給タンクＳＲと中継弁２５の指令室ＡＣとを接続する空気回路上において、切替電磁弁２４の下流側に配置される。供給停止電磁弁２１Ａは、開状態となることで、空気供給タンクＳＲの圧縮空気を中継弁２５の指令室ＡＣに送出し、所定の圧力を印加させる。
排気電磁弁２１Ｒは、中継弁２５の指令室ＡＣと外気（ＥＸ）とを繋ぐ空気回路（配管）上に配置される。排気電磁弁２１Ｒは、開状態となることで、指令室ＡＣに送出された圧縮空気を外気に開放し、当該指令室ＡＣの圧力を大気圧まで減少させる。
なお、供給停止電磁弁２１Ａ及び排気電磁弁２１Ｒは、主に、常用ブレーキ指令に応じて開閉制御されるものである。以下の説明においては、供給停止電磁弁２１Ａ及び排気電磁弁２１Ｒを総称して「常用電磁弁２１」とも表記する。
【００２８】
図２に示すように、非常用電磁弁２２及び応荷重弁２３は、空気供給タンクＳＲと切替電磁弁２４に設けられた入力ポートの一つ（ポートｓ１）とを接続する空気回路上において直列に接続されている。
非常用電磁弁２２（ＥＭＶ）は、ブレーキ設定器５から出力される非常用ブレーキ指令を直接入力し、当該非常用ブレーキ指令に従って直接的に（ブレーキ制御器２０を介さずに）開閉動作する。具体的には、非常用電磁弁２２は、非常用ブレーキ指令が入力された場合には、当該非常用ブレーキ指令に基づいて直ちに消磁され、開状態となる。
応荷重弁２３は、非常用電磁弁２２の上流側に接続され、車両１（図１）の荷重に応じた開度となる弁である。例えば、多くの乗客が車両１に乗車している場合、その荷重に従い応荷重弁２３がより大きい開度となるため、非常用ブレーキ指令が出力された際には、より強いブレーキ力が働く。これにより、非常用ブレーキ作動時における車両１の制動特性を、乗車率によらず一定にすることができる。
【００２９】
切替電磁弁２４（ＳＶ）は、２つの入力ポート（ポートｓ１、ｓ２）と１つの出力ポート（ポートｓ３）とを備え、ポートｓ１、ｓ２から入力される圧縮空気のうちいずれか一方を選択してポートｓ３から出力可能な電磁弁である。切替電磁弁２４は、ブレーキ制御器２０からの制御信号に従って、ポートｓ１、ｓ２のうちのいずれか一方をポートｓ３に接続する。なお、車両１（電気車１００）の電源が投入されると、切替電磁弁２４のポートＳ２→Ｓ３が接続され、車両１の電源が遮断されると、切替電磁弁２４のポートＳ１→Ｓ３が接続される。
切替電磁弁２４の入力ポートの一方（ポートｓ１）は、非常用電磁弁２２及び応荷重弁２３を介して空気供給タンクＳＲに接続され、入力ポートの他方（ポートｓ２）は、空気供給タンクＳＲに直接接続される。
運転士の操作において「常用ブレーキ」が指定された場合には、切替電磁弁２４は、ポートｓ２−ｓ３間を接続するように制御される。即ち、常用ブレーキ中においては、非常用電磁弁２２及び応荷重弁２３は機能せず、専ら、常用電磁弁２１（供給停止電磁弁２１Ａ、排気電磁弁２１Ｒ）の開閉動作によってブレーキ制御がなされる。他方、運転士の操作において「非常用ブレーキ」が指定された場合には、切替電磁弁２４は、ポートｓ１−ｓ３間を接続するように制御される。即ち、非常用ブレーキ中においては、非常用電磁弁２２及び応荷重弁２３を介してブレーキ制御がなされる。
【００３０】
中継弁２５は、ポートｔ２からポートｔ３へと通じる流路の開度を、指令室ＡＣの圧力に応じて増幅させるパイロット式の弁である。中継弁２５は、ポートｔ１を通じて指令室ＡＣに入力される圧縮空気の圧力を指令圧力とし、当該指令圧力に対応する圧力の圧縮空気を空気供給タンクＳＲからブレーキシリンダ３に向けて送出する。
運転士のハンドル操作において「常用ブレーキ」が指定された場合、指令室ＡＣには、切替電磁弁２４のポートｓ２−ｓ３の流路、及び、供給停止電磁弁２１Ａを介して圧縮空気が入力される。他方、運転士のハンドル操作において「非常用ブレーキ」が指定された場合、指令室ＡＣには、応荷重弁２３、非常用電磁弁２２、切替電磁弁２４のポートｓ１−ｓ３の流路、及び、供給停止電磁弁２１Ａを介して圧縮空気が入力される。
【００３１】
ＡＣ圧力検出センサ２６Ａ（ＡＥＴ）は、供給停止電磁弁２１Ａと中継弁２５のポートｔ１とを接続する空気回路上に設けられた圧力センサである。即ち、ＡＣ圧力検出センサ２６Ａは、指令圧力（指令室ＡＣに入力される圧縮空気の圧力）を検出可能な圧力センサである。ＡＣ圧力検出センサ２６Ａによって取得された圧力検出値は、電気信号としてブレーキ制御器２０に出力される。ブレーキ制御器２０は、ＡＣ圧力検出センサ２６Ａによって取得された圧力検出値に基づいて、常用ブレーキ時の制御を行う。
また、ＢＣ圧力検出センサ２６Ｂ（ＡＥＴ）は、ブレーキシリンダ３のブレーキ力に対応する圧力を検出可能な圧力センサである。具体的には、ＢＣ圧力検出センサ２６Ｂは、中継弁２５の出力ポート（ポートｔ３）とブレーキシリンダ３とを接続する空気回路上に設けられ、ブレーキシリンダ３に印加される空気圧力を検出する。ＢＣ圧力検出センサ２６Ｂによって取得された圧力検出値は、電気信号としてブレーキ制御器２０に出力される。後述するように、ブレーキ制御器２０は、ＢＣ圧力検出センサ２６Ｂによって取得された圧力検出値に基づいて、非常用電磁弁２２の異常判定を行う。
【００３２】
（ブレーキ制御器の機能）
図３は、第１の実施形態に係るブレーキ制御器の機能を示す図である。
本実施形態に係るブレーキ制御器２０は、予め用意されたプログラムに従って動作することで、常用／非常用弁制御部２００、非常用ブレーキ指令検知部２０１、異常判定部２０２、異常信号検知部２０３、及び、異常時弁制御部２０４として機能する。
【００３３】
常用／非常用弁制御部２００は、入力された常用ブレーキ指令に応じて、供給停止電磁弁２１Ａ、排気電磁弁２１Ｒ及び切替電磁弁２４に対して「常用の弁制御」を行う。常用／非常用弁制御部２００は、ＡＣ圧力検出センサ２６Ａからの圧力検出値を参照しながら「常用の弁制御」を行う。
非常用ブレーキ指令検知部２０１は、ブレーキ設定器５（図１）からの非常用ブレーキ指令の入力を検知する。なお、非常用ブレーキ指令検知部２０１によって非常用ブレーキ指令の入力が検知された場合、上述の常用／非常用弁制御部２００は、供給停止電磁弁２１Ａ、排気電磁弁２１Ｒ及び切替電磁弁２４に対して「非常用の弁制御」を行う。
異常判定部２０２は、非常用ブレーキ指令検知部２０１によって非常用ブレーキ指令の入力が検知された場合、非常用電磁弁２２が正常に動作しているか否かを判定する。異常判定部２０２は、ＢＣ圧力検出センサ２６Ｂからの圧力検出値を参照することで、非常用電磁弁２２の動作に異常がないか否かを判定する。また、異常判定部２０２は、「非常用電磁弁２２の動作に異常がある」と判定した場合、異常信号検知部２０３に向けて異常信号を出力する。
また、異常判定部２０２は、「非常用電磁弁２２が正常に動作しているか否かの判定」を行うために、更に、圧力検出値取得部２０２ａと、圧力判定部２０２ｂと、異常信号出力部２０２ｃとしての機能を有している。これらの各種機能については後述する。
異常信号検知部２０３は、異常判定部２０２からの異常信号の入力を検知する。
異常時弁制御部２０４は、異常信号検知部２０３によって異常信号の入力が検知された場合に、供給停止電磁弁２１Ａ、排気電磁弁２１Ｒ及び切替電磁弁２４に対して「異常検知時の弁制御」を行う。
【００３４】
（ブレーキ制御器の処理フロー）
図４、図５は、それぞれ、第１の実施形態に係るブレーキ制御器の処理フローを示す第１、第２の図である。
また、図６は、第１の実施形態に係るブレーキ制御器の処理を説明するための図である。
以下、図４〜図６を参照しながら、ブレーキ制御器２０の処理の流れについて詳細に説明する。
【００３５】
まず、ブレーキ制御器２０は、運転士のハンドル操作において「非常用ブレーキ」が指定されているか否かを判定する。具体的には、ブレーキ制御器２０の非常用ブレーキ指令検知部２０１は、ブレーキ設定器５から非常用ブレーキ指令が入力されたか否かを判定する（ステップＳ００）。
ここで非常用ブレーキ指令が入力されていない場合（ステップＳ００：ＮＯ）、運転士のハンドル操作において非常用ブレーキが指定されていないので、ブレーキ制御器２０の常用／非常用弁制御部２００は、供給停止電磁弁２１Ａ、排気電磁弁２１Ｒ及び切替電磁弁２４に対し「常用の弁制御」を行う（ステップＳ０１）。
【００３６】
以下、「常用の弁制御」（ステップＳ０１）の詳細について説明する。
「常用の弁制御」において、常用／非常用弁制御部２００は、ブレーキ設定器５から常用ブレーキ指令の入力を受け付ける（ステップＳ０１１）。ここで、常用／非常用弁制御部２００は、常用ブレーキ指令に応じた圧力目標値（ブレーキシリンダ３（図２）に印加すべき圧力）を設定する。
次に、常用／非常用弁制御部２００は、制御信号により切替電磁弁２４のポートｓ２とポートｓ３とを接続する（ステップＳ０１２）。これにより、空気供給タンクＳＲと供給停止電磁弁２１Ａとが空気回路によって直接接続される（図２参照）。
次に、常用／非常用弁制御部２００は、ＡＣ圧力検出センサ２６Ａから圧力検出値を取得する（ステップＳ０１３）。
次に、常用／非常用弁制御部２００は、ステップＳ０１３で取得した圧力検出値が、常用ブレーキ指令に応じた圧力目標値となっているか否かを判定する（ステップＳ０１４）。
圧力検出値が圧力目標値に到達していない場合（ステップＳ０１４：ＮＯ）、常用／非常用弁制御部２００は、供給停止電磁弁２１Ａを開制御（及び、排気電磁弁２１Ｒを閉制御）し、中継弁２５の指令室ＡＣ（図２）に圧力を印加させる（ステップＳ０１５）。これにより、ブレーキシリンダ３に高い圧力が印加され、運転士のハンドル操作に応じたブレーキ力が発生する。
その後、常用／非常用弁制御部２００は、ステップＳ０１３〜Ｓ０１５の処理を繰り返し、圧力検出値が圧力目標値と一致した時点（ステップＳ０１４：ＹＥＳ）で「常用の弁制御」を完了する。
【００３７】
なお、ブレーキ解除時などにおいて圧力検出値が圧力目標値を上回っている場合、常用／非常用弁制御部２００は、排気電磁弁２１Ｒを開制御（及び、供給停止電磁弁２１Ａを閉制御）することで指令室ＡＣを減圧し、圧力検出値を圧力目標値と一致させることができる。
【００３８】
運転士のハンドル操作において「非常用ブレーキ」が指定された場合、非常用ブレーキ指令検知部２０１は、非常用ブレーキ指令の入力を検知する（ステップＳ００：ＹＥＳ）。この場合、常用／非常用弁制御部２００は、供給停止電磁弁２１Ａ、排気電磁弁２１Ｒ及び切替電磁弁２４に対し「非常用の弁制御」を行う（ステップＳ０２）。
【００３９】
以下、「非常用の弁制御」（ステップＳ０２）の詳細について説明する。
「非常用の弁制御」において、常用／非常用弁制御部２００は、切替電磁弁２４のポートｓ１とポートｓ３とを接続する（ステップＳ０２１）。これにより、空気供給タンクＳＲと中継弁２５の指令室ＡＣとの間に非常用電磁弁２２及び応荷重弁２３が接続される（図２参照）。なお、この場合、非常用電磁弁２２（図２）には直接非常用ブレーキ指令が入力されているので、当該非常用電磁弁２２は、（正常に動作していれば、）ブレーキ制御器２０の制御にかかわらず開状態となっている。
【００４０】
次に、常用／非常用弁制御部２００は、供給停止電磁弁２１Ａに対し開制御を行い、排気電磁弁２１Ｒに対し閉制御を行う（ステップＳ０２２）。
続いて、ブレーキ制御器２０の異常判定部２０２は、非常用電磁弁２２が正常に動作しているか否かを判定する（ステップＳ０２３）。異常判定部２０２によるステップＳ０２３の処理については、図６を参照しながら説明する。
【００４１】
図６上段のグラフは、非常用ブレーキ指令を示す電気信号（電圧レベル）の経時的変化を示している。また、図６下段のグラフは、ブレーキシリンダ３に印加される圧力の経時的変化を示している。
図６に示す例では、時刻ｔにおいて非常用ブレーキ指令が出力されることで、非常用電磁弁２２に対して印加される電圧が“閉指令電圧”（＞０Ｖ）から“開指令電圧”（＝０Ｖ）に推移する。非常用電磁弁２２が正常に動作する場合、当該電圧レベルの推移により非常用電磁弁２２が消磁され、開状態となる。したがって、図６下段のグラフの曲線Ｃ１に示すように、時刻ｔにおいて直ちにブレーキシリンダ３に圧縮空気が送出され、所定の非常用ブレーキ圧力が印加される。
他方、非常用電磁弁２２が故障等により正常に動作しない場合、非常用ブレーキ指令に係る電圧レベルの推移によっても非常用電磁弁２２は閉状態のままとなる。そうすると、非常用ブレーキ指令が出力された時刻ｔ以降においてブレーキシリンダ３の圧力は上昇しない。
【００４２】
そこで、非常用電磁弁２２の動作の異常を検知すべく、異常判定部２０２の圧力検出値取得部２０２ａ（図３）は、ＢＣ圧力検出センサ２６Ｂから圧力検出値を取得する。
続いて、圧力判定部２０２ｂ（図３）は、非常用ブレーキ指令を取得したタイミング（時刻ｔ）から一定時間内に、ＢＣ圧力検出センサ２６Ｂから取得した圧力検出値が予め規定された判定閾値に到達しているか否かを判定する。
そして、異常信号出力部２０２ｃ（図３）は、圧力検出値が判定閾値に到達していない場合には、非常用電磁弁２２の動作に異常があるものと判断し、異常信号を出力する。
【００４３】
例として、非常用ブレーキ圧力が４００ｋＰａであった場合、上記「一定時間」は例えば１．２ｓｅｃ等と規定され、上記「判定閾値」は非常用ブレーキ圧力の半分の値である２００ｋＰａ等と規定される（図６参照）。
【００４４】
図４に戻り、異常判定部２０２による非常用電磁弁２２の異常判断（ステップＳ０２３）の結果、異常信号検知部２０３は、異常判定部２０２からの異常信号の入力を検知したか否かを判定する（ステップＳ０２４）。
異常信号検知部２０３が異常信号の入力を検知しなかった場合（ステップＳ０２４：ＮＯ）、非常用電磁弁２２による非常用ブレーキが正常に動作していると考えられるので、常用／非常用弁制御部２００は「非常用の弁制御」を完了する。
【００４５】
他方、異常信号検知部２０３が異常信号の入力を検知した場合（ステップＳ０２４：ＹＥＳ）、非常用電磁弁２２が正常に動作せず、非常用ブレーキが機能していないと考えられる。そこで、ブレーキ制御器２０の異常時弁制御部２０４は、直ちに「異常検知時の弁制御」を行う（ステップＳ０３）。
【００４６】
以下、異常時弁制御部２０４による「異常検知時の弁制御」について、図５を参照しながら詳細に説明する。
「異常検知時の弁制御」において、異常時弁制御部２０４は、圧力目標値を「常用最大圧力」に設定する（ステップＳ０３１）。ここで、「常用最大圧力」は、非常用電磁弁２２が正常に動作する場合において、非常用ブレーキ時にブレーキシリンダ３に印加される圧力（非常用ブレーキ圧力）に相当する圧力とされる。
次に、異常時弁制御部２０４は、切替電磁弁２４のポートｓ２とポートｓ３とを接続する（ステップＳ０３２）。これにより、空気供給タンクＳＲと供給停止電磁弁２１Ａとが空気回路によって直接接続される（図２参照）。
次に、異常時弁制御部２０４は、ＢＣ圧力検出センサ２６Ｂから圧力検出値を取得する（ステップＳ０３３）。
次に、異常時弁制御部２０４は、ステップＳ０３３で取得した圧力検出値が、常用ブレーキ指令に応じた圧力目標値（常用最大圧力）となっているか否かを判定する（ステップＳ０３４）。
圧力検出値が圧力目標値（常用最大圧力）に到達していない場合（ステップＳ０３４：ＮＯ）、異常時弁制御部２０４は、供給停止電磁弁２１Ａを開制御（及び、排気電磁弁２１Ｒを閉制御）し、中継弁２５の指令室ＡＣ（図２）に圧力を印加させる（ステップＳ０３５）。中継弁２５は、指令室ＡＣに印加された指令圧力に対応して開度を上げ、ブレーキシリンダ３へ印加させる圧力を上昇させる。
その後、異常時弁制御部２０４は、ステップＳ０３３〜Ｓ０３５の処理を繰り返し、圧力検出値が圧力目標値（常用最大圧力）と一致した時点（ステップＳ０３４：ＹＥＳ）で「異常検知時の弁制御」を完了する。これにより、ブレーキシリンダ３に常用最大圧力が印加され、非常用ブレーキ相当のブレーキ力が発生する。
【００４７】
（作用・効果）
以上の通り、第１の実施形態に係るブレーキ制御装置２は、ブレーキ制御器２０（非常用ブレーキ指令検知部２０１）において非常用ブレーキ指令の入力を検知した場合に、非常用電磁弁２２が正常に動作しているか否かの判定を行う。そして、ブレーキ制御器２０（異常時弁制御部２０４）は、非常用電磁弁２２が正常に動作していないと判断した場合（非常用電磁弁２２に係る異常信号の入力を検知した場合）には、常用電磁弁２１に対する「異常検知時の弁制御」を行う。
【００４８】
上記ブレーキ制御装置２による作用、効果について、図６を参照しながら説明する。
非常用電磁弁２２の異常検知時において「異常検知時の弁制御」（図４のステップＳ０３、図５のステップＳ０３１〜Ｓ０３５）が行われる結果、切替電磁弁２４の流路がポートｓ２−ｓ３に切り替えられるとともに、供給停止電磁弁２１Ａの動作に基づいて圧力制御がなされ、中継弁２５の指令室ＡＣに圧力が印加される。これにより、図６下段のグラフの曲線Ｃ２に示すように、非常用ブレーキ指令が出力されたタイミング（時刻ｔ）から一定時間（１．２ｓｅｃ）経過後に、ブレーキシリンダ３に印加される圧力が上昇し、非常用ブレーキ圧力相当の圧力（常用最大圧力）が印加される。
これにより、非常用電磁弁２２が故障して機能しない場合であっても、常用ブレーキ用の機構（常用電磁弁２１）がそのバックアップとして機能する。したがって、ブレーキ制御装置２によれば、非常用ブレーキの信頼性を高めることができる。
【００４９】
＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態に係る電気車の車両及びブレーキ制御装置について、図７〜図１１を参照しながら説明する。
【００５０】
（全体構成）
図７は、第２の実施形態に係る電気車の全体構成を示す図である。
図７に示すように、電気車１００は、複数の車両１（１ａ、１ｂ、１ｃ）が連結されてなる。各車両１の構成は第１の実施形態と同様であり、各車両１には、それぞれ、２つずつブレーキ制御装置２が設置される。図７には、３台の車両１ａ、１ｂ、１ｃと、計６個のブレーキ制御装置２ａ〜２ｆのみを図示し、それ以外の構成（ブレーキシリンダ３、保安ブレーキ装置４、空気供給タンクＳＲ等）についての図示は省略している。
【００５１】
第２の実施形態に係るブレーキ制御装置２は、図７に示すように、非常用電磁弁２２（ＥＭＶ）が正常に動作していないことが検知された場合に、電気回路を通じて異常信号を他のブレーキ制御装置２に出力する。そして、当該異常信号を受け付けた他のブレーキ制御装置２は、非常用電磁弁２２が作動しないブレーキ制御装置２を補償するためのブレーキ制御を行う。
図７に示す例では、車両１ｂに搭載されたブレーキ制御装置２ｃにて非常用電磁弁２２の故障が検知された例を示している。この場合、ブレーキ制御装置２ｃは、他のブレーキ制御装置２ａ、２ｂ、２ｄ、２ｅ、２ｆの全てに異常信号を出力する。
以下、第２の実施形態に係るブレーキ制御装置２について詳細に説明する。なお、第２の実施形態に係るブレーキ制御装置２の構成は、第１の実施形態と同様であるため詳細な説明を省略する。
【００５２】
（ブレーキ制御器の機能）
図８は、第２の実施形態に係るブレーキ制御器の機能を示す図である。
ブレーキ制御器２０は、第１の実施形態と同様、常用／非常用弁制御部２００、非常用ブレーキ指令検知部２０１、異常判定部２０２、異常信号検知部２０３及び異常時弁制御部２０４として機能する。このうち、常用／非常用弁制御部２００及び非常用ブレーキ指令検知部２０１の機能については第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００５３】
第２の実施形態に係る異常判定部２０２は、第１の実施形態と同様に、非常用ブレーキ指令検知部２０１によって非常用ブレーキ指令の入力が検知された場合に、非常用電磁弁２２が正常に動作しているか否かを判定する。ここで、異常判定部２０２は、第１の実施形態と同様、ＢＣ圧力検出センサ２６Ｂからの圧力検出値を参照することで、非常用電磁弁２２が正常に動作しているか否かを判定する。
「非常用電磁弁２２の動作に異常がある」と判定された場合、第２の実施形態に係る異常判定部２０２（異常信号出力部２０２ｃ）は、他のブレーキ制御装置２に向けて異常信号を出力する。
【００５４】
第２の実施形態に係る異常信号検知部２０３は、他のブレーキ制御装置２から出力された異常信号の入力を検知する。そして、異常信号検知部２０３は、当該異常信号の入力が検知されたことを異常時弁制御部２０４に通知する。異常時弁制御部２０４はこれを受けて、供給停止電磁弁２１Ａ、排気電磁弁２１Ｒ及び切替電磁弁２４に対して「異常検知時の弁制御」を行う。
第２の実施形態に係る異常時弁制御部２０４が行う「異常検知時の弁制御」については後述する。
【００５５】
（ブレーキ制御器の処理フロー）
図９、図１０は、それぞれ、第２の実施形態に係るブレーキ制御器の処理フローを示す第１、第２の図である。
また、図１１は、第２の実施形態に係るブレーキ制御器の処理を説明するための図である。
以下、図９〜図１１を参照しながら、第２の実施形態に係るブレーキ制御器２０の処理の流れについて詳細に説明する。
【００５６】
第２の実施形態に係るブレーキ制御器２０の処理フローのうち「常用の弁制御」（ステップＳ０１）に係る処理フローは、第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。
非常用ブレーキ指令が出力された場合（ステップＳ００：ＹＥＳ）に行われる「非常用の弁制御」（ステップＳ０２）について説明する。
【００５７】
「非常用の弁制御」において、常用／非常用弁制御部２００は、切替電磁弁２４のポートｓ１とポートｓ３とを接続する（ステップＳ０２１）。これにより、空気供給タンクＳＲと中継弁２５の指令室ＡＣとの間に非常用電磁弁２２及び応荷重弁２３が接続される（図２参照）。なお、非常用電磁弁２２には直接非常用ブレーキ指令が入力されているので、当該非常用電磁弁２２は、正常に動作していれば、ブレーキ制御器２０の制御にかかわらず開状態となっている。
次に、常用／非常用弁制御部２００は、供給停止電磁弁２１Ａに対し開制御を行い、排気電磁弁２１Ｒに対し閉制御を行う（ステップＳ０２２）。
続いて、ブレーキ制御器２０の異常判定部２０２は、非常用電磁弁２２が正常に動作しているか否かを判定する（ステップＳ０２３）。異常判定部２０２によるステップＳ０２３の処理については第１の実施形態と同様である（図６参照）。
非常用電磁弁２２の動作に異常があると判定した場合（ステップＳ０２３ａ：ＹＥＳ）、異常判定部２０２（異常信号出力部２０２ｃ）は、他の全てのブレーキ制御装置２に向けて異常信号を出力する（ステップＳ０３ａ、図１参照）。
本実施形態に係るブレーキ制御器２０は、ステップＳ０３ａにて異常信号を出力した後は、特別な処理を行うことなく弁制御を終了する。即ち、非常用電磁弁２２が故障したブレーキ制御装置２においては、非常用ブレーキは作動しないままとなる。
【００５８】
他方、非常用電磁弁２２が正常に動作していると判定した場合（ステップＳ０２３ａ：ＮＯ）、異常信号検知部２０３は、他のブレーキ制御装置２から異常信号の入力を検知したか否かを判定する（ステップＳ０２４）。
他のブレーキ制御装置２から異常信号の入力を検知しない場合（ステップＳ０２４：ＮＯ）、他のブレーキ制御装置２の非常用電磁弁２２による非常用ブレーキが正常に動作していると考えられるので、常用／非常用弁制御部２００は「非常用の弁制御」を完了する。
【００５９】
他方、他のブレーキ制御装置２からの異常信号の入力を検知した場合（ステップＳ０２４：ＹＥＳ）、他のブレーキ制御装置２のいずれかにおける非常用電磁弁２２が正常に動作せず、非常用ブレーキが機能していないと考えられる。そこで、ブレーキ制御器２０の異常時弁制御部２０４は、直ちに「異常検知時の弁制御」を行う（ステップＳ０３ｂ）。
【００６０】
以下、第２の実施形態に係る異常時弁制御部２０４の「異常検知時の弁制御」について、図１０を参照しながら詳細に説明する。
「異常検知時の弁制御」において、異常時弁制御部２０４は、圧力目標値を「増幅圧力」に設定する（ステップＳ０３１）。ここで、「増幅圧力」は、第１の実施形態における「常用最大圧力」よりも大きい圧力とされる。即ち、異常時弁制御部２０４は、正常な非常用ブレーキ作動時に印加される非常用ブレーキ圧力よりも大きい値を圧力目標値として設定する。
次に、異常時弁制御部２０４は、切替電磁弁２４のポートｓ２とポートｓ３とを接続する（ステップＳ０３２）。これにより、空気供給タンクＳＲと供給停止電磁弁２１Ａとが空気回路によって直接接続される（図２参照）。
次に、異常時弁制御部２０４は、ＢＣ圧力検出センサ２６Ｂから圧力検出値を取得する（ステップＳ０３３）。
次に、異常時弁制御部２０４は、ステップＳ０３３で取得した圧力検出値が、常用ブレーキ指令に応じた圧力目標値（増幅圧力）となっているか否かを判定する（ステップＳ０３４）。
圧力検出値が圧力目標値（増幅圧力）に到達していない場合（ステップＳ０３４：ＮＯ）、異常時弁制御部２０４は、供給停止電磁弁２１Ａを開制御（及び、排気電磁弁２１Ｒを閉制御）し、中継弁２５の指令室ＡＣ（図２）に圧力を印加させる（ステップＳ０３５）。中継弁２５は、指令室ＡＣに印加された指令圧力に対応して開度を上げ、ブレーキシリンダ３へ印加させる圧力を上昇させる。
その後、異常時弁制御部２０４は、ステップＳ０３３〜Ｓ０３５の処理を繰り返し、圧力検出値が圧力目標値（増幅圧力）と一致した時点（ステップＳ０３４：ＹＥＳ）で「異常検知時の弁制御」を完了する。
以上のように、第２の実施形態に係る異常時弁制御部２０４は、圧力目標値が「常用最大圧力」（≒非常用ブレーキ圧力）よりも高い圧力である「増幅圧力」とされる。これにより、各ブレーキシリンダ３において、非常用ブレーキ時のブレーキ力よりも高いブレーキ力が発生する。
【００６１】
（作用・効果）
以上の通り、第２の実施形態に係るブレーキ制御装置２は、ブレーキ制御器２０（非常用ブレーキ指令検知部２０１）において非常用ブレーキ指令の入力を検知した場合に、非常用電磁弁２２が正常に動作しているか否かの判定を行う。そして、ブレーキ制御器２０（異常判定部２０２）は、非常用電磁弁２２が正常に動作していないと判断した場合に、他のブレーキ制御装置２に向けて異常信号を出力する。当該異常信号の入力を検知した他のブレーキ制御装置２は、それぞれにおいて、常用電磁弁２１に対する「異常検知時の弁制御」を行う。
また、第２の実施形態に係る異常時弁制御部２０４は、異常信号検知部２０３が他のブレーキ制御装置２が備えるブレーキ制御器２０から異常信号を受け付けた場合に、「異常検知時の弁制御」において、非常用電磁弁２２に基づくブレーキ力（非常用ブレーキ圧力）よりも大きいブレーキ力となるように弁制御を行う。
【００６２】
上記第２の実施形態に係るブレーキ制御装置２による作用、効果について、図１１を参照しながら説明する。
図１１は、非常用ブレーキ適用時において各ブレーキ制御装置２が発生させるブレーキ力を示している。
図１１上段は、全てのブレーキ制御装置２において非常用電磁弁２２が正常に動作する場合を模式的に示している。この場合、運転士によって非常用ブレーキが指定されると全てのブレーキ制御装置２ａ〜２ｆの非常用電磁弁２２が開動作し、それぞれで均等にブレーキ力（１００）を発生させる。
【００６３】
図１１下段は、第２の実施形態において、ブレーキ制御装置２ｃで非常用電磁弁２２の故障が検知された例を模式的に示している。この場合、ブレーキ制御装置２ａ、２ｂ、２ｄ、２ｅ、２ｆは、ブレーキ制御装置２ｃから入力された異常信号に基づいて「異常検知時の弁制御」を行う（図９のステップＳ０２４〜０３ｂ参照）。ここで、第２の実施形態においては、異常信号を入力したいずれのブレーキ制御装置２ａ、２ｂ、２ｄ、２ｅ、２ｆも、ブレーキシリンダ３に対し非常用ブレーキ圧力よりも高い圧力（増幅圧力）を印加する（図１０のステップＳ０３１参照）。したがって、ブレーキ制御装置２ａ、２ｂ、２ｄ、２ｅ、２ｆは、図１１下段に示すように、非常用ブレーキが指定された場合に正常に発生させるブレーキ力（１００）よりも大きいブレーキ力（１２０）を発生させる。また、非常用電磁弁２２の故障が検知されたブレーキ制御装置２ｃは、ブレーキ力を発生させないままとなる。
【００６４】
以上のように、第２の実施形態に係るブレーキ制御装置２によれば、故障が検知されたブレーキ制御装置２以外のブレーキ制御装置２が、通常よりも大きいブレーキ力を発生させて、故障が検知されたブレーキ制御装置２分のブレーキ力を補う。
このようにすることで、故障が検知されたブレーキ制御装置２をあえて動作させないままとしながら、正常に動作する非常用ブレーキ相当のブレーキ力を発生させることができる。したがって、より安全に、非常用ブレーキのバックアップ機能を強化することができる。
【００６５】
＜第３の実施形態＞
上述した第１の実施形態及び第２の実施形態においては、ブレーキ制御装置２は、切替電磁弁２４を有し、常用ブレーキ時、非常用ブレーキ時の各々において空気回路が切り替えられる態様とされていた。
しかし、他の実施形態においてはこの態様に限定されず、ブレーキ制御装置２の構成は、技術的思想の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。例えば、ブレーキ制御装置２は、以下に説明する第３の実施形態のように構成されていてもよい。
【００６６】
第３の実施形態に係る電気車の車両及びブレーキ制御装置について、図１２を参照しながら説明する。
【００６７】
（ブレーキ制御装置の構成）
図１２は、第３の実施形態に係るブレーキ制御装置の構成を示す図である。
図１２に示すように、第３の実施形態に係るブレーキ制御装置２は、ブレーキ制御器２０と、供給停止電磁弁２１Ａ（ＡＶ）と、排気電磁弁２１Ｒ（ＲＶ）と、非常用電磁弁２２（ＥＭＶ）と、応荷重弁２３と、二室中継弁２５ａと、ＡＣ圧力検出センサ２６Ａと、ＢＣ圧力検出センサ２６Ｂとを備えている。
【００６８】
第１、第２の実施形態に係るブレーキ制御装置２は、１つの指令室ＡＣを有する一室中継弁（中継弁２５）を備える態様であったが、第３の実施形態に係るブレーキ制御装置２は、２つの指令室（指令室ＡＣ１、指令室ＡＣ２）を有する二室中継弁２５ａを備える点で相違する。
二室中継弁２５ａは、ポートｔ２からポートｔ３へと通じる流路の開度を、ポートｔ１１を通じて指令室ＡＣ１に印加される圧力、及び、ポートｔ１２を通じて指令室ＡＣ２に印加される圧力のうちの何れか一方に応じて増幅させるパイロット式の弁である。具体的には、二室中継弁２５ａは高位出力とされ、指令室ＡＣ１に印加された圧力、指令室ＡＣ２に印加された圧力のうちいずれか高い方の圧力を指令圧力とし、ポートｔ２からポートｔ３へと通じる流路の開度を当該指令圧力に応じて増幅させる。
【００６９】
運転士のハンドル操作において「常用ブレーキ」が指定された場合、指令室ＡＣ１には、供給停止電磁弁２１Ａを介して圧縮空気が入力される。他方、非常用ブレーキ指令が出力されていないため非常用電磁弁２２は閉状態のままであるから、指令室ＡＣ２には圧縮空気が入力されない。したがって、高位出力の二室中継弁２５ａは、供給停止電磁弁２１Ａを通じて印加される圧力（指令圧力）に応じた圧力をブレーキシリンダ３に印加させる。
【００７０】
また、運転士のハンドル操作において「非常用ブレーキ」が指定された場合、非常用ブレーキ指令にしたがって非常用電磁弁２２が開状態となり、指令室ＡＣ２に高い圧力の圧縮空気が入力される。したがって、高位出力の二室中継弁２５ａは、非常用電磁弁２２を通じて印加される圧力（指令圧力）に応じた圧力をブレーキシリンダ３に印加させる。
【００７１】
第３の実施形態に係るブレーキ制御装置２の構成によれば、切替電磁弁２４を具備しなくともよくなるため、ブレーキ制御器２０は、当該切替電磁弁２４に係る弁制御を行う必要がない。したがって、装置全体の構成及び制御の簡素化を図ることができる。
【００７２】
＜その他の実施形態＞
以上、第１〜第３の実施形態に係るブレーキ制御装置２及び電気車１００（車両１）について詳細に説明したが、ブレーキ制御装置２の具体的な態様は、上述のものに限定されることはなく、要旨を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を加えることは可能である。
【００７３】
例えば、第１〜第３の実施形態において、ブレーキ制御器２０（異常判定部２０２）は、非常用電磁弁２２の動作の異常を検知すべく、ＢＣ圧力検出センサ２６Ｂを通じて中継弁２５からブレーキシリンダ３に印加される圧力（圧力検出値）を取得するものとして説明したが、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。
具体的には、ブレーキ制御器２０は、ブレーキシリンダ３に印加される圧力とは異なる圧力を検知可能な圧力検出センサを通じて圧力検出値を取得する態様であってもよい。例えば、ブレーキ制御器２０は、中継弁２５の指令室ＡＣ（図２）に印加される圧力を検出可能なＡＣ圧力検出センサ２６Ａを通じて、当該指令室ＡＣに印加される圧力の検出値を取得する態様であってもよい。
【００７４】
また、非常用電磁弁２２の動作に異常があるか否かの判定方法（図４のステップＳ０２４、図６参照）は、第１〜第３の実施形態で説明した態様に限定されない。
第１〜第３の実施形態に係る異常判定部２０２は、ブレーキシリンダ３に印加される圧力の検出値（圧力検出センサ２６による圧力検出値）を判定閾値と対比することで、非常用電磁弁２２の動作に異常があるか否かを判定した（図６参照）。しかし、他の実施形態に係るブレーキ制御器２０は、下記（図１３）のような態様で非常用電磁弁２２の動作に異常があるか否かを判定してもよい。
【００７５】
（他の実施形態に係るブレーキ制御器の機能）
図１３は、その他の実施形態に係るブレーキ制御器の機能を示す図である。
【００７６】
図１３に示すように、本実施形態に係る異常判定部２０２は、速度検出値取得部２０２ｄ、速度判定部２０２ｅ、及び、異常信号出力部２０２ｃとして機能する。
速度検出値取得部２０２ｄは、電気車１００に備えられた速度センサを通じて、現時点における車両１（電気車１００）の走行速度を取得する。
速度判定部２０２ｅは、非常用ブレーキ指令を取得したタイミングから所定の時間内に、速度検出値が所定の判定閾値に到達しているか否かを判定する。
本実施形態に係る異常信号出力部２０２ｃは、速度検出値が判定閾値にまで低下していない場合に、異常信号を出力する。
【００７７】
このように、他の実施形態に係る異常判定部２０２は、ブレーキシリンダ３に印加される圧力の検出値ではなく、車両１の走行速度を検出可能な速度センサを通じて取得した速度検出値と判定閾値とを対比することで、非常用電磁弁２２の動作に異常があるか否かを判定してもよい。
【００７８】
上述の各実施形態においては、ブレーキ制御器２０の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各手順を行うものとしている。ここで、上述したブレーキ制御器２０の各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって上記各種処理が行われる。ここで、コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
また、ブレーキ制御器２０の各種機能が、ネットワークで接続される複数の装置に渡って具備される態様であってもよい。
【００７９】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、上述した全ての実施形態は、例として示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態及びその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８０】
１  車両
２  ブレーキ制御装置
２０  ブレーキ制御器
２００  常用／非常用弁制御部（常用弁制御部）
２０１  非常用ブレーキ指令検知部
２０２  異常判定部
２０２ａ  圧力検出値取得部
２０２ｂ  圧力判定部
２０２ｃ  異常信号出力部
２０２ｄ  速度検出値取得部
２０２ｅ  速度判定部
２０３  異常信号検知部
２０４  異常時弁制御部
２１  常用電磁弁
２１Ａ  供給停止電磁弁（常用電磁弁）
２１Ｒ  排気電磁弁（常用電磁弁）
２２  非常用電磁弁
２３  応荷重弁
２４  切替電磁弁
２５  中継弁
２５ａ  二室中継弁
２６Ａ  ＡＣ圧力検出センサ
２６Ｂ  ＢＣ圧力検出センサ
３  ブレーキシリンダ
４  保安ブレーキ装置
５  ブレーキ設定器
６  保安ブレーキスイッチ
１００  電気車
１００ａ  運転室
ＳＲ  空気供給タンク
ＡＣ、ＡＣ１、ＡＣ２  指令室
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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