(57)【要約】【課題】より大きい接線力を得ることができる電気車制御装置を提供する。【解決手段】一つの実施の形態に係る電気車制御装置は、車両、又は複数の車両を含む車両編成に設けられた第１の車輪の速度が、前記車両又は車両編成に設けられるとともに所定の基準速度で回転する第２の車輪の速度を上回るように、前記第１の車輪を回転させる第１の電動機を駆動させ、前記第１の車輪の空転に応じて前記第１の電動機のトルクを低減させる、第１の制御部、を備える。【選択図】図２
2015136257.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両、又は複数の車両を含む車両編成に設けられた第１の車輪の速度が、前記車両又は車両編成に設けられるとともに所定の基準速度で回転する第２の車輪の速度を上回るように、前記第１の車輪を回転させる第１の電動機を駆動させ、前記第１の車輪の空転に応じて前記第１の電動機のトルクを低減させる、第１の制御部、
を具備する電気車制御装置。
【請求項２】
前記第２の車輪が前記基準速度で回転するように、前記第２の車輪を回転させる第２の電動機を駆動させ、前記第２の車輪が空転したときに前記第２の車輪の空転を解消するように前記第２の電動機のトルクを低減させる第２の制御部をさらに具備する、請求項１の電気車制御装置。
【請求項３】
前記第１の車輪の個数が前記第２の車輪の個数よりも多い、請求項１の電気車制御装置。
【請求項４】
前記第２の車輪が非駆動車輪である、請求項１の電気車制御装置。
【請求項５】
前記第１の車輪及び前記第２の車輪を含む複数の車輪の速度に基づいて前記基準速度を算出する基準速度算出部、をさらに具備する請求項１の電気車制御装置。
【請求項６】
前記第１の制御部は、前記第１の車輪の速度と前記基準速度との差が５ｋｍ／ｈ以内となるように前記第１の電動機を駆動させる、請求項１の電気車制御装置。
【請求項７】
前記第１の制御部は、前記第１の車輪の速度と前記基準速度との差が、前記基準速度の１０％以内となるように前記第１の電動機を駆動させる、請求項１の電気車制御装置。
【請求項８】
前記複数の車輪の速度をそれぞれ取得する複数の車輪速度取得部をさらに具備し、
前記基準速度算出部は、前記複数の車輪速度取得部から取得した前記複数の車輪の速度に基づいて前記基準速度を算出する、請求項５の電気車制御装置。
【請求項９】
前記第２の車輪の速度を検知する車輪速度検知装置と、
前記第１の制御部をそれぞれ有し、前記車輪速度検知装置から前記第２の車輪の速度をそれぞれ取得する複数の制御装置と、
をさらに具備する、請求項４の電気車制御装置。
【請求項１０】
前記第１の車輪の速度と前記基準速度との差が変化するように前記第１の制御部を制御する切替部をさらに具備する、請求項１の電気車制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電気車制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両のような電気車における車輪空転滑走に対する抑制制御（車輪の空転再粘着制御）は、電気車制御装置が、駆動される誘導電動機のトルクを制御することによって行なわれる。車輪空転滑走抑制制御は、例えば、電動機の速度センサの信号に基づいて車輪の空転滑走を検知した場合、誘導電動機のベクトル制御によってトルクを低減することで、車輪の空転滑走を抑制する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】安岡育雄、他５名、「誘導電動機個別駆動方式電気機関車の再粘着制御に関する実験的考察」、電気学会論文誌Ｄ（産業応用部門誌）平成２０年１月号、Ｖｏｌ.１２８,Ｎｏ.１,２００８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の車輪空転滑走抑制制御は、車輪とレールとの間の摩擦係数を最大限利用することに主眼を置く。このため、車輪やレールの状態によって摩擦係数が変わった場合、得られる接線力が低下する可能性がある。
【０００５】
本発明の解決すべき課題の一つは、より大きい接線力を得ることができる電気車制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一つの実施の形態に係る電気車制御装置は、車両、又は複数の車両を含む車両編成に設けられた第１の車輪の速度が、前記車両又は車両編成に設けられるとともに所定の基準速度で回転する第２の車輪の速度を上回るように、前記第１の車輪を回転させる第１の電動機を駆動させ、前記第１の車輪の空転に応じて前記第１の電動機のトルクを低減させる、第１の制御部、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施の形態に係る電気車を示す側面図である。
【図２】図２は、第１の実施形態の電気車制御装置を含むシステムを示すブロック図である。
【図３】図３は、第１の実施形態のトルク制御部が利用する関数とすべり速度−接線力特性とを示すグラフである。
【図４】図４は、第２の実施の形態に係る電気車を示す側面図である。
【図５】図５は、第３の実施の形態に係る電気車を示す側面図である。
【図６】図６は、第３の実施形態の電気車制御装置を含むシステムを示すブロック図である。
【図７】図７は、第４の実施の形態に係る電気車を示す側面図である。
【図８】図８は、第４の実施形態の電気車制御装置を含むシステムを示すブロック図である。
【図９】図９は、第５の実施の形態に係る電気車を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、第１の実施の形態について、図１乃至図３を参照して説明する。なお実施形態に係る構成要素や、当該要素の説明について、複数の表現を併記することがある。当該構成要素及び説明について、記載されていない他の表現がされることは妨げられない。さらに、複数の表現が記載されない構成要素及び説明について、他の表現がされることは妨げられない。
【０００９】
図１は、第１の実施の形態に係る電気車１０を概略的に示す側面図である。電気車１０は、車両１１を有する。車両１１は、四対の車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄと、四つのモータ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄと、四つのインバータ２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄと、四つの制御装置２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄと、を有する。
【００１０】
第１の実施形態において、車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、第１の車輪の一例である。車輪２１Ｄは、第２の車輪の一例である。モータ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは、第１の電動機の一例である。モータ２２Ｄは、第２の電動機の一例である。
【００１１】
車輪２１Ａは、車両１１の進行方向において最も前（先頭）に位置する。車輪２１Ｄは、車両１１の進行方向において最も後ろ（最後尾）に位置する。車輪２１Ｂ及び車輪２１Ｃは、車輪２１Ａと車輪２１Ｄとの間に位置する。
【００１２】
車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄと、モータ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄとは、車両１１に設けられた台車枠にそれぞれ取り付けられる。車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄは、車軸及びギアを介して、対応するモータ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄのモータ軸にそれぞれ結合される。
【００１３】
車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄは、対応するモータ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄによってそれぞれ駆動される。車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄは、レールＲに乗せられ、回転することによってレールＲとの間にそれぞれ接線力を生じさせる。
【００１４】
モータ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄは、例えば三相誘導電動機である。モータ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄは、例えば、回転数検出器（パルスジェネレータ）をそれぞれ有する。当該回転数検出器は、モータ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄのモータ軸の回転数に係る信号をそれぞれ出力する。
【００１５】
インバータ２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄは、交流電力（一例としては三相交流）を出力する電力変換装置である。インバータ２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄは、例えば、出力交流電力の実効電圧ならびに周波数を可変制御するいわゆるＶＶＶＦ（Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）インバータである。
【００１６】
インバータ２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄは、上記交流電力を出力することで、対応するモータ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄをそれぞれ駆動させる。なお、一台のインバータが、モータ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄを駆動しても良い。
【００１７】
制御装置２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄは、対応するインバータ２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄをそれぞれ制御する。制御装置２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄは、ライン２８，２９によって互いに電気的に接続される。
【００１８】
図２は、電気車制御装置を含むシステムの一例を示すブロック図である。図２に示すように、制御装置２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃは、速度演算部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃと、加算部３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃと、トルク制御部３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃと、インバータ制御回路３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃと、をそれぞれ有する。
【００１９】
制御装置２４Ｄは、速度演算部３１Ｄと、トルク制御部３３Ｄと、インバータ制御回路３４Ｄと、を有する。トルク制御部３３Ｄは、加速度検知部３６Ｄと、トルク絞り・復帰演算部３７Ｄと、トルク指令パターン出力部３８Ｄと、加算部３９Ｄと、を有する。
【００２０】
速度演算部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄと、加算部３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃと、トルク制御部３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄとの各部は、一例としては、コンピュータのＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ）がプログラム（ソフトウエア、アプリケーション）に従って動作することによって、実現される。プログラムや当該プログラムで用いられるデータ等は、コンピュータのＨＤＤ（ｈａｒｄ  ｄｉｓｋ  ｄｒｉｖｅ）等の記憶部に記憶される（インストールされる）。
【００２１】
速度演算部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄは、車輪速度取得部の一例である。速度演算部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄは、対応するモータ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄの前記回転数検出器から、当該モータ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄの回転数に係る信号をそれぞれ取得する。
【００２２】
速度演算部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄは、上記回転数信号から、モータ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄによって駆動する車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄの回転する速度（車輪速度Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４［ｋｍ／ｈ］）を演算する。車輪速度Ｖ４は、基準速度の一例である。
【００２３】
車輪速度Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４は、車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄを駆動するモータ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄの回転数から、例えば、ギヤ比等を用いて算出される。また、速度演算部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄは、車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄの回転速度［ｒｐｍ］や角速度［ｒａｄ／ｓ］を演算しても良い。
【００２４】
加算部３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃは、速度演算部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃから取得された車輪速度Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３から、速度演算部３１Ｄから取得された車輪速度Ｖ４を減算して、減算結果である車輪速度Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３と車輪速度Ｖ４との差分を、車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃにおけるすべり速度Ｖｓとして算出する。制御装置２４Ｄは、ライン２９を通じて、車輪速度Ｖ４に係る信号を制御装置２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃに送る。
【００２５】
トルク制御部３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃは、第１の制御部の一例である。トルク制御部３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃは、車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃにおけるすべり速度Ｖｓを用いて、インバータ制御回路３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃに指令トルクＴｒに係る信号を出力する。
【００２６】
具体的に説明すると、例えば、トルク制御部３３Ａは、トルク低減演算部３７Ａと、トルク指令パターン出力部３８Ａと、加算部３９Ａと、を有する。トルク低減演算部３７Ａは、以下に詳述する切替部４１からの指令信号に従い、すべり速度Ｖｓに応じたトルク低減量を演算する。トルク低減演算部３７Ａは、当該トルク低減量に係る信号を出力する。
【００２７】
加算部３９Ａは、トルク指令パターン出力部３８Ａから取得したトルク指令値から、トルク低減演算部３７Ａから取得したトルク低減量を減算する処理を行い、最終的なトルク指令Ｔｒを出力する。加算部３９Ａは、トルク指令Ｔｒに係る信号を、インバータ制御回路３４Ａに出力する。
【００２８】
なお、トルク制御部３３Ｂ，３３Ｃは、トルク制御部３３Ａと同様の構成を有するとともに、同様の動作を行なう。このため、図２において、トルク制御部３３Ｂ，３３Ｃの詳細な構成は省略される。
【００２９】
図３は、トルク制御部３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃが利用する関数Ｆと、すべり速度−接線力特性（以下、特性と称する）Ｃｒ１，Ｃｒ２，Ｃｒ３と、の一例を示すグラフである。関数Ｆは、車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃのすべり速度Ｖｓと、トルク制御部３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃがそれぞれ出力する指令トルクＴｒとの関係を規定する。
【００３０】
トルク制御部３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃは、図３の関数Ｆに示すように、すべり速度Ｖｓに応じた指令トルクＴｒに係る信号を出力する。本実施形態における関数Ｆは、すべり速度Ｖｓが増大するにつれて指令トルクＴｒが減少する単調減少関数（本実施形態では、一例として一次関数）である。なお、関数Ｆはこれに限らない。
【００３１】
例えば、トルク制御部３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃは、車輪速度Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３と車輪速度Ｖ４との差であるすべり速度Ｖｓが大きくなるに従って、指令トルクＴｒの値を小さくする。言い換えると、トルク制御部３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃは、車輪２１Ａの空転に応じて指令トルクＴｒを絞る（低減させる）。一方、トルク制御部３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃは、すべり速度Ｖｓが小さくなるに従って、指令トルクＴｒの値を大きくする。すなわち、トルク制御部３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃは、すべり速度Ｖｓに基づく空転再粘着制御を行なう。
【００３２】
実線で示される特性Ｃｒ１は、車輪とレールＲとの間に水が存在する場合、当該水が所定の温度であるときのトルク（接線力に車輪の半径を乗じた値）Ｔｔとすべり速度Ｖｓとの関係を示す。一方、二点鎖線で示される特性Ｃｒ２は、車輪とレールＲとの間に存在する水の温度が特性Ｃｒ１における温度よりも高い場合における、トルクＴｔとすべり速度Ｖｓとの関係を示す。特性Ｃｒ３は、車輪とレールＲとの間に水が存在しない（車輪とレールＲとが乾いている）場合における、トルクＴｔとすべり速度Ｖｓとの関係を示す。
【００３３】
車輪とレールＲとの間に水が存在する場合、トルク制御部３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃが関数Ｆに基づいて指令トルクＴｒを制御することで、時間の経過とともに、すべり速度Ｖｓ及び指令トルクＴｒは、関数Ｆと特性Ｃｒ１，Ｃｒ２との交点Ｐ１，Ｐ２（動作点）の状態になる。すなわち、すべり速度Ｖｓ及び指令トルクＴｒ（動作点）は、関数Ｆ上を移動して、水の温度により、交点Ｐ１又は交点Ｐ２に到達する。
【００３４】
関数Ｆにおいて、すべり速度Ｖｓが０ｋｍ／ｈである場合の指令トルクＴｒ、すなわち図３の点Ｐ３の値は、マスターコントローラ（マスコン）のような入力操作部から入力された入力指令値と、対応するモータ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの回転する速度と、に応じたトルク指令値である。前記入力指令値は、例えば、ノッチの位置（段）を示す値である。トルク指令値は、例えば、モータ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの回転する速度に対するトルク指令値の関数に基づき、回転する速度に応じた値として決定される。また、当該関数は、入力指令値毎に複数設定される。
【００３５】
上述のような車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１ＣとレールＲとの間に水が存在する場合、マスコンからの入力指令値通りにモータ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃが駆動させられると、車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃが空転する。モータ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃのトルクは、車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃにおけるすべり速度Ｖｓに応じて絞られることで、図３の交点Ｐ１又はＰ２の状態に収束する。
【００３６】
一方、晴天時のような車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１ＣとレールＲとの間に水が存在しない場合、すべり速度−接線力特性は、図３に示される特性Ｃｒ３のようになる。このため、車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは空転せず（すべり速度Ｖｓが０ｋｍ／ｓ）、モータ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃのトルクは交点Ｐ３の状態に収束する。
【００３７】
上述のような車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１ＣとレールＲとの間に水が存在する場合、トルク制御部３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃは、車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１ＣとレールＲとの間に、継続的に空転が生じるような（一定のすべり速度Ｖｓが生じるような）指令トルクＴｒを出力する。すなわち、すべり速度Ｖｓは継続的に０より大きくされる。言い換えると、車輪速度Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３は、車輪速度Ｖ４よりも速くされる。
【００３８】
トルク制御部３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃは、例えば、すべり速度Ｖｓ（車輪速度Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３と車輪速度Ｖ４との差）が、５ｋｍ／ｈ以内又は車輪速度Ｖ４の１０％以内となるように、指令トルクＴｒの値を変化させる。言い換えると、関数Ｆは、交点Ｐ１，Ｐ２におけるすべり速度Ｖｓが、５ｋｍ／ｈ以下又は車輪速度Ｖ４の１０％以下となる関数である。なお、関数Ｆはこれに限らない。
【００３９】
図２に示すトルク制御部３３Ｄは、第２の制御部の一例である。トルク制御部３３Ｄの加速度検知部３６Ｄは、速度演算部３１Ｄから、車輪速度Ｖ４に係る速度信号を取得する。加速度検知部３６Ｄは、車輪速度Ｖ４の変化率（加速度）を求め、当該変化率が所定値以上になったことにより空転を判別する。
【００４０】
トルク絞り・復帰演算部３７Ｄは、加速度検知部３６Ｄが出力した空転判別信号に応じて、トルク絞り量又は復帰量を演算出力する。例えば、トルク絞り・復帰演算部３７Ｄは、車輪速度Ｖ４の変化率に対するトルク絞り量又は復帰量の関数を有し、当該関数に従ってトルク絞り量又は復帰量を出力する。
【００４１】
トルク指令パターン出力部３８Ｄは、例えばマスコンのような入力操作部から入力された入力指令値と、モータ２２Ｄの回転速度と、に応じたトルク指令値を出力する。前記入力指令値は、例えば、ノッチの位置（段）を示す値である。トルク指令値は、例えば、モータ２２Ｄの回転速度に対するトルク指令値の関数に基づいて、回転速度に応じた値として決定される。当該関数は、入力指令値毎に複数設定される。
【００４２】
加算部３９Ｄは、トルク指令パターン出力部３８Ｄより出力されたトルク指令値から、トルク絞り・復帰演算部３７Ｄの出力を減算し、減算結果である最終的な指令トルクＴｒを出力する。加算部３９Ｄは、当該指令トルクＴｒをインバータ制御回路３４Ｄに出力する。
【００４３】
トルク制御部３３Ｄは、車輪２１Ｄが空転したときに、車輪２１Ｄの空転を解消するように指令トルクＴｒを低減させる。例えば、車輪２１Ｄが空転すると、空転が生じた時点で空転検知フラグがセットされ、指令トルクＴｒが比較的急峻に絞られる（低減する）。車輪２１ＤがレールＲに再粘着すると、空転検知が解除され、時定数τの一次遅れ関数で指令トルクＴｒが復帰させられる。すなわち、トルク制御部３３Ｄは、加速度に基づく空転再粘着制御を行なう。当該方法は、車輪２１Ｄをより確実に再粘着でき、車輪２１Ｄの車輪速度Ｖ４を安定化しやすい。
【００４４】
車輪２１Ｄの車輪速度Ｖ４は、車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの車輪速度Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３よりも遅い。このため、車輪速度Ｖ４は、車両１１の速度（車両速度）を与える基準速度として利用される。
【００４５】
トルク制御部３３Ｄは、車輪２１Ｄに空転が生じないように（すべり速度が０となるように）、上述の加速度に基づく空転再粘着制御により指令トルクＴｒを出力する。このため、車輪速度Ｖ４は、車両速度に基本的に等しい。
【００４６】
インバータ制御回路３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄは、インバータ２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄに含まれる複数の半導体素子（例えば、ＩＧＢＴ（ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  ｇａｔｅ  ｂｉｐｏｌａｒ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等）の動作（オンオフ）を制御する。インバータ制御回路３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄは、例えば前記ＣＰＵに設けられる。
【００４７】
インバータ制御回路３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄは、取得した指令トルクＴｒに係る信号に基づいて、対応するインバータ２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄを制御し、ひいてはモータ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄを制御する。すなわち、トルク制御部３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄは、間接的にモータ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄを駆動させる。
【００４８】
以上説明したように、トルク制御部３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃは、車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの速度が、車輪速度Ｖ４で回転する車輪２１Ｄの速度を上回るように、モータ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを駆動させる。すなわち、車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、継続的に空転させられる。
【００４９】
車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃが継続的に空転することで、車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１ＣとレールＲとの間に摩擦熱が発生する。例えば雨によって車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１ＣとレールＲとの間に水が介在する場合、当該摩擦熱によって、水の温度が上昇する。
【００５０】
一般的に、車輪の接線力は、車輪とレールとの双方に存在する面の粗さによって、それぞれの面に形成された凸部同士が噛み合うことにより発生する。車輪とレールとの間に水が入ると、当該凸部同士の噛み合わせが少なくなり、車輪とレールとの間の接触面積が低下する。これにより、車輪とレールとの間の摩擦力が低下し、車輪の接線力が低下する。
【００５１】
基本的に、水は温度が低いと粘度が増加し、温度が高いと粘度が低下する。このため、温度が低い場合、車輪とレールとの間に存在する水膜の厚さが厚くなり、車輪とレールとの凸部同士の噛み合わせが少なくなる。したがって、車輪とレールとの間の接触面積が小さくなり、車輪とレールとの間の摩擦係数（接線力係数）が下がり、ひいては車輪の接線力が下がる。
【００５２】
一方、水の温度が上がると、車輪とレール間に存在する水膜の厚さが薄くなり、車輪とレールとの凸部同士の噛み合わせが多くなる。したがって、車輪とレールとの間の接触面積が大きくなり、車輪とレールとの間の摩擦係数（接線力係数）が高くなり、ひいては車輪の接線力が高くなる。
【００５３】
接線力係数は、車輪にかかる車重（輪重）に対する、車輪がレールを蹴る力（車輪とレールとの間の摩擦力、接線力）の割合である。接線力係数が大きいほど、所定の輪重に対して大きな駆動力が得られる。
【００５４】
上述のように、摩擦熱によって車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１ＣとレールＲとの間の水の温度が上昇することで、当該水の粘度が低下する。このため、車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１ＤとレールＲとの間の接触面積が大きくなり、車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１ＤとレールＲとの間の摩擦係数（接線力係数）が大きくなる。したがって、車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄの接線力が大きくなる。
【００５５】
例えば、図３に示すように、同じすべり速度Ｖｓに対し、水の温度が高い場合における特性Ｃｒ２のトルクＴｔは、水の温度が低い場合における特性Ｃｒ１のトルクＴｔよりも高い。すなわち、温度が高いほど、すべり速度Ｖｓに対するトルクＴｔ（接線力）は大きくなる。
【００５６】
摩擦熱によって車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１ＣとレールＲとの間の水の温度が上昇すると、例えば、すべり速度ＶｓとトルクＴｔとの関係が、特性Ｃｒ１から特性Ｃｒ２に変化する。これにより、すべり速度Ｖｓ及び指令トルクＴｒの動作点は、交点Ｐ１から交点Ｐ２に移動する。交点Ｐ２における指令トルクＴｒは、交点Ｐ１における指令トルクＴｒよりも高い。従って、水の温度上昇に伴って車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの接線力が大きくなる。
【００５７】
図２に示すように、トルク制御部３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃは、切替部４１から指令信号を受け、当該指令信号に応じて制御内容を変更することが一例として考えられる。
【００５８】
トルク制御部３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃは、上述のように、車輪速度Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３が常に車輪速度Ｖ４を上回るように、モータ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを駆動させる。しかし、前記指令信号を受けることで、トルク制御部３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃは、例えば、車輪速度Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３が一時的に車輪速度Ｖ４に等しくなるように、モータ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを駆動するようになる。
【００５９】
例えば、レールＲに水が付着しない晴れの日において、電気車１０の運転手が、コントローラのような入力装置によって切替部４１を操作する。または、切替部４１が、電気通信回線を通じて、天気情報のような外部情報を取得する。
【００６０】
当該操作又は外部情報に応じて、切替部４１は指令信号を出力する。これにより、トルク制御部３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃは、車輪速度Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３が車輪速度Ｖ４に等しくなるようにする。すなわち、車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１ＣとレールＲとの間に空転が生じることが抑制される。
【００６１】
トルク制御部３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃはこれに限らず、例えば、前記指令信号を取得すると、すべり速度Ｖｓがより小さくなるように、モータ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを駆動しても良い。例えば、雨の日において、トルク制御部３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃは、すべり速度Ｖｓが５ｋｍ／ｈ以内となるような指令トルクＴｒを出力する。一方、晴れの日に指令信号を取得したトルク制御部３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃは、すべり速度Ｖｓが２ｋｍ／ｈ以内となるような指令トルクＴｒを出力する。
【００６２】
以上説明したように、例えば晴れの日と雨の日とで制御を変更することで、車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１ＣとレールＲとの間に過大な空転が発生することが抑制される。しかし、当該制御変更がされない場合であっても、上述のように、晴れの日は図３のすべり速度−接線力特性の曲線が上昇する（例えば特性Ｃｒ１から特性Ｃｒ３に移動する）。このため、すべり速度Ｖｓは十分小さくなり、車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１ＣとレールＲとの間の空転の発生は殆ど抑制される。
【００６３】
第１の実施の形態において、トルク制御部３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃは、車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの速度が、車輪速度Ｖ４で回転する車輪２１Ｄの速度を上回るように、モータ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを駆動させる。これにより、車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１ＣとレールＲとの間で摩擦熱が生じ、より大きい接線力を得ることができる。
【００６４】
トルク制御部３３Ｄは、車輪２１Ｄが空転したときに、車輪２１Ｄの空転を解消するように指令トルクＴｒを絞る。これにより、車輪２１Ｄの空転に伴って車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃのすべり速度Ｖｓが過大になることを抑制できる。
【００６５】
トルク制御部３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃは、すべり速度Ｖｓが５ｋｍ／ｈ以内となるような指令トルクＴｒをそれぞれ出力する。又は、トルク制御部３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃは、すべり速度Ｖｓが車輪速度Ｖ４の１０％以内となるような指令トルクＴｒをそれぞれ出力する。これにより、それぞれの車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１ＣとレールＲとの間のすべり速度Ｖｓが過大になることによるそれぞれの車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１ＣとレールＲとの磨耗を抑制できる。
【００６６】
なお、第１の実施形態において、車輪速度Ｖ４が基準速度の一例であったが、基準速度はこれに限らない。例えば、車輪速度Ｖ１〜Ｖ４における最小の値（車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄの最も遅いいずれか一つの回転する速度）が基準速度とされても良い。この場合、車輪速度Ｖ１〜Ｖ４と当該基準速度との差がすべり速度Ｖｓとなる。これにより、より確実な車両速度が得られる。
【００６７】
第１の実施形態において、車両１１の進行方向の最も後ろに位置する車輪２１Ｄが第２の車輪の一例である。車両１１の加速時には車重が進行方向後ろ寄りに偏り、進行方向後ろ寄りの軸重が大きくなる。このため、一般的に、後ろ寄りの車輪２１Ｄが、他の車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃよりも大きな接線力を得ることができる。
【００６８】
さらに、進行方向前寄りにある車輪２１ＡがレールＲを通過することで、レールＲに付着する水が排除される。このため、進行方向後ろ寄りの車輪２１Ｄは空転することが抑制され、基準速度を得るように制御されやすい。
【００６９】
しかし、第２の車輪は車輪２１Ｄに限らず、例えば車輪２１Ａが第２の車輪の一例であっても良い。この場合、接線力が小さい車輪２１Ａのトルクを絞ることにより基準速度である車輪速度Ｖ１を得るとともに、より大きな接線力が得られる車輪２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄがそれぞれ車輪速度Ｖ１を上回る速度で回転するように駆動する。これにより、駆動力を稼ぐことができる。なお、第２の車輪は、車輪２１Ｂ，２１Ｃのいずれか一方であっても良く、特定の位置にある車輪に限定されない。
【００７０】
第１の実施形態において、一対の車輪２１Ｄの車輪速度Ｖ４のみが基準速度の一例である。しかし、基準速度はこれに限らず、複数の車輪の回転する速度が基準速度の一例であっても良い。例えば、トルク制御部３３Ｄのみならず、トルク制御部３３Ｃが加速度に基づく空転再粘着制御を行い、車輪速度Ｖ３と車輪速度Ｖ４とが等しくなるようにモータ２２Ｃが駆動しても良い。この場合、車両速度Ｖ３が基準速度として利用されても良い。
【００７１】
以下に、第２の実施の形態について、図４を参照して説明する。なお、以下の複数の実施形態の説明において、既に説明された構成要素と同様の機能を持つ構成要素は、当該既述の構成要素と同じ符号が付され、さらに説明が省略される場合がある。また、同じ符号が付された複数の構成要素は、全ての機能及び性質が共通するとは限らず、各実施形態に応じた異なる機能及び性質を有していても良い。
【００７２】
図４は、第２の実施の形態に係る電気車１０を概略的に示す側面図である。図４に示すように、第２の実施形態の電気車１０は、複数の車両１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅを含む車両編成（列車編成、編成）である。
【００７３】
車両１１Ａは、電気車１０の進行方向の最も前（先頭）に位置する。車両１１Ｅは、電気車１０の進行方向の最も後ろ（最後尾）に位置する。車両１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄは、車両１１Ａと車両１１Ｅとの間に位置する。車両１１Ａ，１１Ｅは付随車両であり、車両１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄは駆動車両である。
【００７４】
車両１１Ａは、四対の車輪２１Ａと、第１の情報制御装置５１とを有する。車両１１Ｅは、四対の車輪２１Ｅと、第２の情報制御装置５２とを有する。車輪２１Ａ，２１Ｅは、非駆動車輪であり、モータ等によっては回転させられない。第１の情報制御装置５１及び第２の情報制御装置５２は、車両１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅに亘って設けられるライン５４，５５にそれぞれ電気的に接続される。
【００７５】
車両１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄは、四対の車輪２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄと、四つのモータ２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄと、インバータ２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄと、制御装置２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄと、をそれぞれ有する。なお、図４において、図面の簡略化のため、インバータ２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄと、対応する制御装置２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄとは、一体的に示される。
【００７６】
第２の実施形態において、一つのインバータ２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄが、対応する四つのモータ２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄをそれぞれ並列に駆動する。なお、第１の実施形態と同じように、四つのモータ２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄを個別に駆動する四つのインバータが設けられても良い。
【００７７】
制御装置２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄは、ライン５４，５５を介して互いに電気的に接続される。すなわち、ライン５４，５５は、制御装置２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄと、第１の情報制御装置５１と、第２の情報制御装置５２とを電気的に接続する。
【００７８】
第２の実施形態において、車輪２１Ｄの回転する速度が基準速度の一例である。制御装置２４Ｄは、上述の加速度に基づく空転再粘着制御を行い、四対の車輪２１Ｄの空転を抑制する。車輪２１Ｄの回転する速度は、車輪２１Ｂ，２１Ｃの回転する速度よりも遅い。このため、車輪２１Ｄの回転する速度が、電気車１０の速度（車両速度）を与える基準速度として利用される。
【００７９】
制御装置２４Ｄは、モータ２２Ｄから取得したモータ２２Ｄの回転数に係る信号から、車輪２１Ｄの回転する速度を演算する。制御装置２４Ｄは、車輪２１Ｄの回転する速度（基準速度）に係る信号を、ライン５４を通じて、制御装置２４Ｂ，２４Ｃと、第１の情報制御装置５１と、第２の情報制御装置５２とに出力する。
【００８０】
制御装置２４Ｂ，２４Ｃは、制御装置２４Ｄと同様に、車輪２１Ｂ，２１Ｃの回転する速度に係る信号を、ライン５５を通じて、制御装置２４Ｄと、第１の情報制御装置５１と、第２の情報制御装置５２とにそれぞれ出力する。
【００８１】
制御装置２４Ｂ，２４Ｃは、車輪２１Ｂ，２１Ｃの速度が、基準速度で回転する車輪２１Ｄの速度を上回るように、モータ２２Ｂ，２２Ｃをそれぞれ駆動させる。このため、車輪２１Ｂ，２１Ｃは、それぞれレールＲに対して空転する。
【００８２】
制御装置２４Ｂ，２４Ｃは、上述のすべり速度に基づく空転再粘着制御を行なう。例えば、制御装置２４Ｂ，２４Ｃは、すべり速度（車輪２１Ｂ，２１Ｃの速度と車輪２１Ｄの速度との差）が、５ｋｍ／ｈ以内又は車輪２１Ｄの速度の１０％以内となるように、指令トルクの値をそれぞれ変化させる。
【００８３】
第２の実施形態において、車両編成である電気車１０の一つの車両１１Ｄの車輪２１Ｄの速度が、基準速度の一例である。制御装置２４Ｂ，２４Ｃは、車輪２１Ｂ，２１Ｃの速度が、基準速度で回転する車輪２１Ｄの速度を上回るように、モータ２２Ｂ，２２Ｃをそれぞれ駆動させる。これにより、それぞれの車輪２１Ｂ，２１ＣとレールＲとの間で摩擦熱が生じ、より大きい接線力を得ることができる。
【００８４】
第２の実施形態において、車輪２１Ｄが、第２の車輪の一例である。しかし、車輪２１Ｂ，２１Ｃの少なくとも一方が第２の車輪の一例であっても良い。この場合、当該車輪２１Ｂ，２１Ｃの速度が基準速度の一例である。
【００８５】
なお、第２の実施形態において、車輪２１Ｄの速度が基準速度の一例であったが、基準速度はこれに限らない。例えば、最も回転する速度が遅い車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃのいずれか一つの速度が基準速度とされても良い。これにより、より確実な車両速度が得られる。
【００８６】
例えば、第１及び第２の情報制御装置５１，５２は、取得した車輪２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄのそれぞれの速度の最小値を、基準速度として選択する。第１及び第２の情報制御装置５１，５２は、当該基準速度に係る信号を制御装置２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄに出力する。
【００８７】
第２の実施形態において、四つの車輪２１Ｄの回転する速度が、基準速度の一例である。しかし、車両１１Ｄの四対の車輪２１Ｄが、個別にインバータによって駆動させられ、当該四対の車輪２１Ｄの中の一対の速度が基準速度であっても良い。この場合、当該四対の車輪２１Ｄの他の三対は、基準速度を上回る速度で回転させられる。
【００８８】
以下に、第３の実施の形態について、図５及び図６を参照して説明する。図５は、第３の実施の形態に係る電気車１０を概略的に示す側面図である。図５に示すように、第３の実施形態の電気車１０は、複数の車両１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅを含む車両編成（列車編成、編成）である。
【００８９】
図６は、第３の実施形態の電気車制御装置を含むシステムの一例を示すブロック図である。図６に示すように、車両１１Ａ，１１Ｅは、それぞれ、車輪速度検知装置５７，５８を有する。車輪速度検知装置５７，５８は、例えば、速度発電機（タコジェネレータ）である。
【００９０】
車輪速度検知装置５７，５８は、非駆動車輪である車輪２１Ａ，２１Ｅの回転する速度（車輪速度）ＶＡ，ＶＥをそれぞれ検知する。車輪２１Ａ，２１Ｅは、第２の車輪の一例である。
【００９１】
例えば、車輪速度検知装置５７，５８は、車輪２１Ａ，２１Ｅが結合された車軸に取り付けられる。非駆動車輪である車輪２１Ａ，２１Ｅの車輪速度ＶＡ，ＶＥは、電気車１０の速度（車両速度）に基本的に等しく、車両速度を与える基準速度として利用される。
【００９２】
車輪速度検知装置５７は、第１の情報制御装置５１に、車輪２１Ａの回転する速度ＶＡに係る信号を出力する。車輪速度検知装置５８は、第２の情報制御装置５２に、車輪２１Ｅの回転する速度ＶＥに係る信号を出力する。
【００９３】
第１の情報制御装置５１及び第２の情報制御装置５２は、車輪速度ＶＡ，ＶＥのいずれか小さい方の値を基準速度として選択する。第１及び第２の情報制御装置５１，５２は、当該基準速度に係る信号を、ライン５５を通じて制御装置２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄに出力する。すなわち、制御装置２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄは、車輪速度検知装置５７，５８が検知した車輪速度ＶＡ，ＶＥを取得する。第１及び第２の情報制御装置５１，５２が車輪速度ＶＡ，ＶＥの両方を得ることで、冗長性が得られ、確実な車両速度が得られる。
【００９４】
なお、車輪速度検知装置５７，５８のいずれか一方のみが設けられても良い。すなわち、車輪速度ＶＡ，ＶＥのいずれか一方のみが検知され、検知された当該車輪速度ＶＡ，ＶＥのいずれか一方のみが基準速度として出力されて良い。
【００９５】
制御装置２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄは、車輪２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄの速度が、車輪速度ＶＡ，ＶＥで回転する車輪２１Ａ，２１Ｅの速度を上回るように、モータ２２Ｂ，２２Ｃ，２１Ｄをそれぞれ駆動させる。このため、車輪２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄは、レールＲに対してそれぞれ空転する。
【００９６】
制御装置２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄは、上述のすべり速度に基づく空転再粘着制御をそれぞれ行なう。制御装置２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄの制御の一例について、以下に具体的に説明する。
【００９７】
制御装置２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄの速度演算部３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄは、車輪２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄの回転する速度（車輪速度）ＶＢ，ＶＣ，ＶＤをそれぞれ出力する。加算部３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄは、車輪速度ＶＢ，ＶＣ，ＶＤから、第１及び第２の情報制御装置５１，５２から取得された車輪速度ＶＡ又は車輪速度ＶＥを減算して、減算結果を車輪２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄにおけるすべり速度Ｖｓとして算出する。トルク制御部３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄは、例えば図３の関数Ｆを用いて、すべり速度Ｖｓに応じた指令トルクＴｒに係る信号をそれぞれ出力する。
【００９８】
トルク制御部３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄは、すべり速度Ｖｓ（車輪速度ＶＢ，ＶＣ，ＶＤと車輪速度ＶＡ又は車輪速度ＶＥとの差）が、５ｋｍ／ｈ以内又は車輪２１Ｄの速度の１０％以内となるように、指令トルクＴｒの値をそれぞれ変化させる。
【００９９】
第３の実施形態において、非駆動車輪である車両１１Ａ，１１Ｅの車輪２１Ａ，２１Ｅの車輪速度ＶＡ，ＶＥが、基準速度の一例である。制御装置２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄは、車輪２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄの速度が、基準速度で回転する車輪２１Ａ，２１Ｅの速度を上回るように、モータ２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄをそれぞれ駆動させる。これにより、それぞれの車輪２１Ｂ，２１Ｃ，２１ＤとレールＲとの間で摩擦熱が生じ、より大きい接線力を得ることができる。
【０１００】
第３の実施形態において、車両１１Ａ，１１Ｅの四対の車輪２１Ａ，２１Ｅは、非駆動車輪である。しかし、四対の車輪２１Ａ，２１Ｅのいくつかがインバータによって駆動させられ、四対の車輪２１Ａ，２１Ｅの他のいくつかが非駆動車輪であっても良い。この場合、非駆動車輪であるいくつかの２１Ａ，２１Ｅの回転する速度が基準速度として利用される。インバータによって駆動される他の車輪２１Ａ，２１Ｅは、非駆動車輪である２１Ａ，２１Ｅの速度を上回る速度で回転させられる。
【０１０１】
以下に、第４の実施の形態について、図７及び図８を参照して説明する。図７は、第４の実施の形態に係る電気車１０を概略的に示す側面図である。図７に示すように、第４の実施形態の電気車１０の車両１１は、四対の車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄと、四つのモータ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄと、四つのインバータ２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄと、四つの制御装置２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄと、基準速度演算部６１を有する。基準速度演算部６１は、基準速度算出部の一例である。
【０１０２】
基準速度演算部６１は、一例としては、コンピュータのＣＰＵがプログラムに従って動作することによって、実現される。プログラムや当該プログラムで用いられるデータ等は、コンピュータのＨＤＤ等の記憶部に記憶される。基準速度演算部６１は、ライン２８，２９によって、制御装置２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄに電気的に接続される。
【０１０３】
図８は、第４の実施形態の電気車制御装置を含むシステムの一例を示すブロック図である。図８に示すように、制御装置２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄは、速度演算部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄと、加算部３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄと、トルク制御部３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄと、インバータ制御回路３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄと、をそれぞれ有する。
【０１０４】
速度演算部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄは、車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄの回転する速度（車輪速度）Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４に係る信号を、ライン２８を通じて、基準速度演算部６１にそれぞれ出力する。基準速度演算部６１は、車輪速度Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４の最も遅いいずれか一つを基準速度として選択する。基準速度演算部６１は、当該基準速度を、ライン２９を通じて、加算部３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄに出力する。
【０１０５】
最も遅い車輪速度Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４は、車両１１の速度（車両速度）と基本的に等しい。このため、基準速度として利用される車輪速度Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４の最も遅いいずれか一つは、車両速度の推定値となる。
【０１０６】
例えば、車輪速度Ｖ１が他の車輪速度Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４より遅い場合、基準速度演算部６１は、車輪速度Ｖ１を基準速度として出力する。加算部３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄは、車輪速度Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４から車輪速度Ｖ１を減算して、車輪２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄにおけるすべり速度Ｖｓを算出し、当該すべり速度Ｖｓに係る信号を出力する。トルク制御部３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄは、例えば図３の関数Ｆを用いて、すべり速度Ｖｓに応じた指令トルクＴｒに係る信号をそれぞれ出力する。
【０１０７】
加算部３２Ａは、速度演算部３１Ａが出力した車輪速度Ｖ１から、基準速度演算部６１が出力した車輪速度Ｖ１を減算する。このため、加算部３２Ａは、車輪２１Ａにおけるすべり速度Ｖｓとして０ｋｍ／ｈを出力する。このため、トルク制御部３３Ａは、指令トルクＴｒの低減を行なわない。
【０１０８】
このように、トルク制御部３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄは、車輪２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄの速度が、車輪速度Ｖ１（基準速度）で回転する車輪２１Ａの速度を上回るように、モータ２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄをそれぞれ駆動させる。このため、車輪２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄは、それぞれレールＲに対して空転する。
【０１０９】
トルク制御部３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄは、図３の関数Ｆを用いることで、上述のすべり速度に基づく空転再粘着制御をそれぞれ行なう。トルク制御部３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄは、すべり速度Ｖｓが、５ｋｍ／ｈ以内又は基準速度の１０％以内となるように、指令トルクＴｒの値をそれぞれ変化させる。
【０１１０】
第４の実施形態において、車輪速度Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４の最も遅いいずれか一つが、基準速度の一例である。基準速度で回転する車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ以外の車輪が、基準速度を上回る速度で回転させられる。これにより、基準速度を上回る速度で回転する車輪２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１ＤとレールＲとの間で摩擦熱が生じ、より大きい接線力を得ることができる。
【０１１１】
以下に、第５の実施の形態について、図９を参照して説明する。図９は、第５の実施の形態に係る電気車１０を概略的に示す側面図である。第５の実施形態の電気車１０は、付随車両である車両１１Ａ，１１Ｅと、駆動車両である車両１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄと、を有する。
【０１１２】
制御装置２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄは、車輪２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄの回転する速度を、ライン５５を通じて、第１の情報制御装置５１及び第２の情報制御装置５２にそれぞれ出力する。第１の情報制御装置５１及び第２の情報制御装置５２は、最も遅い車輪２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄの回転する速度を基準速度として選択する。第１の情報制御装置５１及び第２の情報制御装置５２は、当該基準速度に係る信号を、ライン５４を通じ、制御装置２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄにそれぞれ出力する。
【０１１３】
基準速度で回転する車輪２１Ｂ，２１Ｃ，２４Ｄ以外の車輪が、基準速度を上回る速度で回転するように、対応する制御装置２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄがモータ２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄをそれぞれ駆動させる。このため、基準速度で回転する車輪２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ以外の車輪は、それぞれレールＲに対して空転する。
【０１１４】
制御装置２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄは、上述のすべり速度に基づく空転再粘着制御をそれぞれ行なう。制御装置２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄは、基準速度を上回る速度で回転する車輪２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄにおけるすべり速度が、５ｋｍ／ｈ以内又は基準速度の１０％以内となるように、指令トルクの値をそれぞれ変化させる。
【０１１５】
第５の実施形態において、車輪２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄの速度の最も遅いいずれか一つが、基準速度の一例である。基準速度で回転する車輪２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ以外の車輪が、基準速度を上回る速度で回転させられる。これにより、基準速度を上回る速度で回転する車輪２１Ｂ，２１Ｃ，２１ＤとレールＲとの間で摩擦熱が生じ、より大きい接線力を得ることができる。
【０１１６】
以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、第１の制御部は、第１の車輪の速度が、所定の基準速度で回転する第２の車輪の速度を上回るように、前記第１の車輪を回転させる第１の電動機を駆動させる。これにより、より大きい接線力を得ることができる。
【０１１７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、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。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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】
【０１１８】
１０…電気車、１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ…車両、２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ，２１Ｅ…車輪、２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ…モータ、２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄ…制御装置、３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ…速度演算部、３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄ…トルク制御部、４１…切替部、５１…第１の情報制御装置、５２…第２の情報制御装置、５７，５８…車輪速度検知装置、６１…基準速度演算部。
【図１】
2015136257.tif 000003
【図２】
2015136257.tif 000004
【図３】
2015136257.tif 000005
【図４】
2015136257.tif 000006
【図５】
2015136257.tif 000007
【図６】
2015136257.tif 000008
【図７】
2015136257.tif 000009
【図８】
2015136257.tif 000010
【図９】
2015136257.tif 000011