(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両用滑走再粘着制御装置において、
車輪の速度を計測する速度計測部と、
制動力を発生させるブレーキ装置と、
前記ブレーキ装置の作動を制御するブレーキ制御部であって、前記ブレーキ装置で発生させる制動力の大きさを示すブレーキ指令信号を前記ブレーキ装置に向けて出力するブレーキ制御部と、
前記ブレーキ指令信号により示された制動力（以下、「指令制動力」という。）の大きさをパラメータとして減速度の最大値（以下、「減速度リミット」という。）を決める減速度決定部と、
前記減速度リミットにより決定される速度（以下、「基準軸速度」という。）及び前記速度計測部により計測された計測速度を利用して車輪が線路に対して滑っているか否かを判断する滑り判断部とを備え、
前記ブレーキ制御部は、前記滑り判断部により滑りが発生したと判断された場合には、予め決められた非粘着時制動制御モードを実行することを特徴とする鉄道車両用滑走再粘着制御装置。
【請求項２】
前記滑り判断部は、前記基準軸速度に対する滑り量割合が予め設定された閾値より大きくなった場合に車輪が線路に対して滑っていると判断し、
さらに、前記基準軸速度は、現時の車輪速を定数項とし、前記減速度リミットを経過時間の係数とする一次関数値であることを特徴とする請求項１に記載の鉄道車両用滑走再粘着制御装置。
【請求項３】
鉄道車両用滑走再粘着制御装置において、
車輪の速度を計測する速度計測部と、
制動力を発生させるブレーキ装置と、
前記ブレーキ装置の作動を制御するブレーキ制御部であって、前記ブレーキ装置で発生させる制動力の大きさを示すブレーキ指令信号を前記ブレーキ装置に向けて出力するブレーキ制御部と、
前記ブレーキ指令信号により示された制動力（以下、「指令制動力」という。）の大きさをパラメータとして減速度の最大値を決める減速度決定部と、
前記減速度決定部が決定した減速度の最大値（以下、「減速度リミット」という。）及び前記速度計測部により計測された計測速度を利用して車輪が線路に対して滑っているか否かを判断する滑り判断部とを備え、
前記ブレーキ制御部は、前記滑り判断部により滑りが発生したと判断された場合には、予め決められた非粘着時制動制御モードを実行し、
前記非粘着時制動制御モードでは、動力車及び被牽引車に対して均等に制動力を負担させることを特徴とする鉄道車両用滑走再粘着制御装置。
【請求項４】
鉄道車両用滑走再粘着制御装置において、
車輪の速度を計測する速度計測部と、
制動力を発生させるブレーキ装置と、
前記ブレーキ装置の作動を制御するブレーキ制御部であって、前記ブレーキ装置で発生させる制動力の大きさを示すブレーキ指令信号を前記ブレーキ装置に向けて出力するブレーキ制御部と、
前記ブレーキ指令信号により示された制動力（以下、「指令制動力」という。）の大きさをパラメータとして減速度の最大値を決める減速度決定部と、
前記減速度決定部が決定した減速度の最大値（以下、「減速度リミット」という。）及び前記速度計測部により計測された計測速度を利用して車輪が線路に対して滑っているか否かを判断する滑り判断部とを備え、
前記ブレーキ制御部は、前記滑り判断部により滑りが発生したと判断された場合には、予め決められた非粘着時制動制御モードを実行し、
前記ブレーキ装置は、電気式制動装置及び摩擦制動装置を有しており、
前記非粘着時制動制御モードでは、前記電気式制動装置を停止させた状態で制動力を発生させるモードが実行されることを特徴とする鉄道車両用滑走再粘着制御装置。
【請求項５】
鉄道車両用滑走再粘着制御装置において、
車輪の速度を計測する速度計測部と、
制動力を発生させるブレーキ装置と、
前記ブレーキ装置の作動を制御するブレーキ制御部であって、前記ブレーキ装置で発生させる制動力の大きさを示すブレーキ指令信号を前記ブレーキ装置に向けて出力するブレーキ制御部と、
前記ブレーキ指令信号により示された制動力（以下、「指令制動力」という。）の大きさをパラメータとして減速度の最大値を決める減速度決定部と、
前記減速度決定部が決定した減速度の最大値（以下、「減速度リミット」という。）及び前記速度計測部により計測された計測速度を利用して車輪が線路に対して滑っているか否かを判断する滑り判断部と、
車体を支持する空気ばねの圧力を検知することにより、現在走行している線路の曲率を検知する曲率検知部とを備え、
前記ブレーキ制御部は、前記滑り判断部により滑りが発生したと判断された場合には、予め決められた非粘着時制動制御モードを実行し、
前記滑り判断部は、前記減速度リミット及び前記速度計測部により計測された計測速度に基づくパラメータが滑走閾値を越えたか否かに従って滑走を判断し、
さらに、前記滑り判断部は、前記曲率検知部により検知された曲率（以下、「検知曲率」という。）が予め決められた所定曲率より大きい場合には、前記検知曲率が前記所定曲率以下の場合に比べて前記滑走閾値を小さくすることを特徴とする鉄道車両用滑走再粘着制御装置。
【請求項６】
鉄道車両用滑走再粘着制御装置において、
車輪の速度を計測する速度計測部と、
制動力を発生させるブレーキ装置と、
前記ブレーキ装置の作動を制御するブレーキ制御部であって、前記ブレーキ装置で発生させる制動力の大きさを示すブレーキ指令信号を前記ブレーキ装置に向けて出力するブレーキ制御部と、
前記ブレーキ指令信号により示された制動力（以下、「指令制動力」という。）の大きさをパラメータとして減速度の最大値を決める減速度決定部と、
前記減速度決定部が決定した減速度の最大値（以下、「減速度リミット」という。）及び前記速度計測部により計測された計測速度を利用して車輪が線路に対して滑っているか否かを判断する滑り判断部と、
車体を支持する空気ばねの圧力を検知することにより、車輪と線路との接触荷重を検知する輪重検知部とを備え、
前記ブレーキ制御部は、前記滑り判断部により滑りが発生したと判断された場合には、予め決められた非粘着時制動制御モードを実行し、
前記ブレーキ制御部は、前記輪重検知部により検知された接触荷重（以下、「検知荷重」という。）が予め決められた所定荷重より小さい場合には、軽荷重時制動制御モードを実行可能であり、
前記軽荷重時制動制御モードは、前記指令制動力に応じて決定される制動力のうち動力車で発生させる制動力と被牽引車で発生させる制動力との割合を、前記検知荷重が前記所定荷重以上の場合と異なる割合とすることを特徴とする鉄道車両用滑走再粘着制御装置。
【請求項７】
鉄道車両用滑走再粘着制御装置において、
車輪の速度を計測する速度計測部と、
制動力を発生させるブレーキ装置と、
前記ブレーキ装置の作動を制御するブレーキ制御部であって、前記ブレーキ装置で発生させる制動力の大きさを示すブレーキ指令信号を前記ブレーキ装置に向けて出力するブレーキ制御部と、
前記ブレーキ指令信号により示された制動力（以下、「指令制動力」という。）の大きさをパラメータとして減速度の最大値を決める減速度決定部と、
前記減速度決定部が決定した減速度の最大値（以下、「減速度リミット」という。）及び前記速度計測部により計測された計測速度を利用して車輪が線路に対して滑っているか否かを判断する滑り判断部と、
車体を支持する空気ばねの圧力を検知することにより、線路の勾配を検知する勾配検知部とを備え、
前記ブレーキ制御部は、前記滑り判断部により滑りが発生したと判断された場合には、予め決められた非粘着時制動制御モードを実行し、
前記減速度決定部は、前記勾配検知部が検知した勾配に基づくパラメータ、及び前記指令制動力に基づくパラメータを利用して前記減速度リミットを決定することを特徴とする鉄道車両用滑走再粘着制御装置。
【請求項８】
前記非粘着時制動制御モードでは、増粘着剤の噴射が実行されることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか第１項に記載の鉄道車両用滑走再粘着制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両用滑走再粘着制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に記載の発明では、車両速度が高速域にある状態では滑り速度の閾値を大きな値に設定し、かつ、車両速度が低速域にある状態では滑り速度の閾値を小さな値に設定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２８９１７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の発明では、車両速度が低速域にある状態では滑り速度の閾値を小さな値に設定しているので、低速域においては、制動力のばらつきによって滑り（滑走）を誤検知してしまうおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記点に鑑み、少なくとも低速域において滑り（滑走）を誤検知してしまうことを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願では、車輪の速度を計測する速度計測部（Ｖｓ）と、制動力を発生させるブレーキ装置（５Ａ、１３、５Ｂ、１５）と、ブレーキ装置（５Ａ、１３、５Ｂ、１５）の作動を制御するブレーキ制御部（１７）であって、ブレーキ装置（５Ａ、１３、５Ｂ、１５）で発生させる制動力の大きさを示すブレーキ指令信号をブレーキ装置（５Ａ、１３、５Ｂ、１５）に向けて出力するブレーキ制御部（１７）と、ブレーキ指令信号により示された制動力の大きさをパラメータとして減速度の最大値を決める減速度決定部と、減速度決定部が決定した減速度の最大値（減速度リミット）及び速度計測部（Ｖｓ）により計測された計測速度を利用して車輪（５）が線路に対して滑っているか否かを判断する滑り判断部とを備え、ブレーキ制御部（１７）は、滑り判断部により滑りが発生したと判断された場合には、予め決められた非粘着時制動制御モードを実行する。
【０００７】
これにより、本発明では、指令制動力の大きさに応じて減速度リミットが決定され、かつ、その決定された減速度リミット及び速度計測部（Ｖｓ）により計測された計測速度を利用して車輪（５）が線路に対して滑っているか否かを判断する。
【０００８】
そして、低速域等の制動力のばらつきが発生し易い領域においては、その指令制動力に応じた減速度リミットが利用されて滑り（滑走）が発生したか否か判断されるので、制動力のばらつきの影響を小さくでき得る。したがって、低速域において滑り（滑走）を誤検知してしまうことを抑制できる。
【０００９】
さらに、滑走が発生したと判断（以下、「滑走判断」ともいう。）された場合には、非粘着時制動制御モードが実行されるので、滑走状態に適した制動を実行することが可能となる。
【００１０】
なお、非粘着時制動制御モードでは、増粘着剤の噴射、動力車及び被牽引車に対して均等に制動力を負担させる、又は電気式制動装置を停止させた状態で制動力を発生させるモードが実行されることが望ましい。
【００１１】
また、滑り判断部は、減速度リミット及び速度計測部（Ｖｓ）により計測された計測速度に基づくパラメータが滑走閾値を越えたか否かに従って滑走を判断し、さらに、滑り判断部は、曲率検知部により検知された曲率（以下、「検知曲率」という。）が予め決められた所定曲率より大きい場合には、検知曲率が所定曲率以下の場合に比べて滑走閾値を小さくすることが望ましい。
【００１２】
これにより、線路の曲率に応じた滑走判断が可能となるとともに、当該滑走判断に応じた非粘着時制動制御モードを実行することが可能となる。したがって、線路及び線路の側面に接触する車輪のフランジ部の摩耗進行等を抑制できる。
【００１３】
また、ブレーキ制御部（１７）は、輪重検知部により検知された接触荷重（以下、「検知荷重」という。）が予め決められた所定荷重より小さい場合には、軽荷重時制動制御モードを実行可能であり、軽荷重時制動制御モードは、指令制動力に応じて決定される制動力のうち動力車で発生させる制動力と被牽引車で発生させる制動力との割合を、検知荷重が所定荷重以上の場合と異なる割合とすることが望ましい。これにより、適切な制動力を得ることが可能となり得る。
【００１４】
さらに、線路の勾配を検知する勾配検知部を備え、減速度決定部は、勾配検知部が検知した勾配に基づくパラメータ、及び指令制動力に基づくパラメータを利用して減速度リミットを決定する。これにより、より精度良く滑走を検知することが可能となり得る。
【００１５】
因みに、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的構成等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記各括弧内の符号に示された具体的構成等に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】鉄道車両の模式図である。
【図２】ブレーキ装置の模式図である。
【図３】Ａ〜Ｃは滑走検知の説明図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るブレーキ制御を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態に係るブレーキ制御を示すフローチャートである。
【図６】Ａは通常荷重時制動制御モード時にけるＭ車制動力とＴ車制動力との割合を示すグラフである。Ｂは軽荷重時制動制御モード時にけるＭ車制動力とＴ車制動力との割合を示すグラフである。
【図７】本発明の第３実施形態に係るブレーキ制御を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第４実施形態に係るブレーキ制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に説明する「発明の実施形態」は実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的構成や構造等に限定されるものではない。
【００１８】
本実施形態は、在来線用の鉄道車両に本発明に係るブレーキシステムを適用したものである。少なくとも符号を付して説明した部材又は部位は、「複数」や「２つ以上」等の断りをした場合を除き、少なくとも１つ設けられている。以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
【００１９】
（第１実施形態）
１．鉄道車両の概略構成
図１に示すように、鉄道車両１の各台車３は複数の車輪５を有する。車体７は空気ばね９を介して各台車３に支持されている。各台車３には主電動機５Ａ及び基礎ブレーキ装置５Ｂ等が設けられている。
【００２０】
主電動機５Ａは走行用動力を発生する。本実施形態に係る主電動機５Ａは、車両制動時に発電機として作動することにより制動装置として機能する。当該制動装置は、発電抵抗制動装置又は回生制動装置等その方式は不問である。
【００２１】
発電抵抗制動装置は、発電した電力を電気抵抗にて熱とし大気中に放出する方式である。回生制動装置は、発電した電力を架線を介して他の車両、又は車両に搭載された蓄電池やキャパシタ等に供給する方式である。
【００２２】
基礎ブレーキ装置５Ｂは、摩擦力を利用して車輪５に対して制動力を作用させる摩擦制動装置である。基礎ブレーキ装置５Ｂは、踏面制動装置又はディスク制動装置等その方式は不問である。
【００２３】
踏面制動装置は、車輪５の踏面に制動子を押し当てる方式である。ディスク制動装置は、車輪５又は車軸（図示せず。）に設けられたブレーキディスクを一対の制動子で挟み込む方式である。
【００２４】
増粘着剤噴射装置１１は、セラミック粒子等の増粘着剤を車輪５と線路と接触部に噴射する。これにより、車輪５と線路との間に発生する粘着力（摩擦力）を増大させることができ得る。
【００２５】
車体７にはＶＶＶＦ（Variable Voltage Variable Frequency）制御装置１３及び基礎ブレーキ制御装置１５が設けられている。ＶＶＶＦ制御装置１３は主電動機５Ａの作動を制御する。
【００２６】
具体的には、当該ＶＶＶＦ制御装置１３は、主電動機５Ａに印加する電圧及び印加電圧周波数等を可変制御することにより、走行用動力及び制動力を制御する。つまり、主電動機５Ａ及びＶＶＶＦ制御装置１３等により電気式制動装置が構成される。
【００２７】
基礎ブレーキ制御装置１５は、基礎ブレーキ装置５Ｂの作動を制御する。具体的には、当該基礎ブレーキ制御装置１５は、制動子に作用させる空気圧を調整する。つまり、基礎ブレーキ装置５Ｂ及び基礎ブレーキ制御装置１５等により摩擦制動装置が構成される。以下、電気式制動装置と摩擦制動装置とを総称する際には、ブレーキ装置と記す。
【００２８】
本実施形態に係る基礎ブレーキ制御装置１５には、ブレーキ受量器１７が組み込まれている。ブレーキ受量器１７にはブレーキ指令及び荷重信号等が入力される。ブレーキ受量器１７は、ブレーキ指令信号等を利用して各車輪５に作用させる制動力を演算する。
【００２９】
なお、ブレーキ指令は、ブレーキハンドル（図示せず。）の操作量（ノッチ数）に応じて出力される信号である。荷重信号は、車輪５に作用する荷重、つまり乗員も含めた車体７の荷重）を示す信号である。本実施形態では、空気ばね９の空気圧を検出する圧力センサＰｓ（図２参照）から出力された信号である。
【００３０】
ブレーキ受量器１７により演算された制動力を示す信号、つまりブレーキ装置で発生させる制動力の大きさを示す「ブレーキ指令信号」は、ＶＶＶＦ制御装置１３及び基礎ブレーキ制御装置１５それぞれに向けて出力される。
【００３１】
したがって、電気式制動装置、つまり主電動機５Ａ及びＶＶＶＦ制御装置１３は、ブレーキ受量器１７からのブレーキ指令信号に従って制動能力を発揮する。摩擦制動装置、つまり基礎ブレーキ装置５Ｂ及び基礎ブレーキ制御装置１５は、ブレーキ受量器１７からのブレーキ指令信号に従って制動能力を発揮する。
【００３２】
換言すれば、ブレーキ受量器１７はブレーキ装置を制御するブレーキ制御部として機能する。そこで、ブレーキ受量器１７をブレーキ制御部１７ともいう。ブレーキ制御部１７は、ブレーキ指令信号を演算する演算ユニット（図示せず。）等を有するマイクロコンピュータ等を有して構成されている。
【００３３】
ブレーキ制御部１７には、図２に示すように、ブレーキ指令、荷重信号（圧力センサＰｓ）、及び車輪５の速度を計測するための車速センサＶｓの信号が入力されている。ブレーキ制御部１７は、車速センサＶｓからの信号を利用して車輪５の速度（以下、「車輪速」という。）を計測する。
【００３４】
２．ブレーキ制御部によるブレーキ装置の制御
２．１  制御の概要
＜非粘着時制動制御モード＞
ブレーキ制御部１７は、ＲＯＭ等の不揮発性記憶部に記憶されたプログラム（ソフトウェア）に従って、以下の処理を実行することが可能である。
【００３５】
すなわち、ブレーキ制御部１７は、ブレーキ指令信号により示された制動力（以下、「指令制動力」という。）の大きさをパラメータとして減速度の最大値（以下、「減速度リミット」という。）を決める（減速度決定処理）。
【００３６】
その後、ブレーキ制御部１７は、減速度リミット及び車輪速を利用して車輪５が線路に対して滑っているか否かを判断する（滑り判断処理）。そして、ブレーキ制御部１７は、滑りが発生したと判断した場合には、予め決められた非粘着時制動制御モードにてブレーキ装置の作動を制御する。
【００３７】
非粘着時制動制御モードでは、電気式制動装置を停止させた状態で摩擦制動装置による制動が実行されるとともに、増粘着剤の噴射が実行される。このとき、ブレーキ制御部１７は、動力車及び被牽引車に対して均等に制動力を負担させる。
【００３８】
なお、ブレーキ指令信号は、ブレーキ指令、つまりブレーキハンドルの操作量（以下、「ブレーキノッチ数」という。）によって決定される関数値となるので、指令制動力もブレーキノッチ数という。）の関数値となる。
【００３９】
減速度リミットは、指令制動力をパラメータとして決定される値であるので、本実施形態では、減速度リミットはブレーキノッチ数によって決定される関数値となる。つまり、本実施形態では、ブレーキノッチ数は指令制動力に相当するパラメータとなる。
【００４０】
＜滑り判断処理＞
滑り判断処理の具体的手法は、図３Ａ〜図３Ｃに示されるように概ね３種類ある。
第１の手法は、「減速度リミットα」と「車輪速の減速度β」との差が予め設定された閾値より大きくなった場合に、滑走が発生したと判断（以下、「滑走判断」ともいう。）する手法である（図３Ａ参照）。
【００４１】
第２の手法は、「減速度リミットにより決定される速度（以下、「基準軸速度Ｖｏ」という。）」と「車輪速Ｖ」との差（以下、「滑り量γ」という。）」が予め設定された閾値より大きくなった場合に滑走判断する手法である（図３Ｂ参照）。
【００４２】
第３の手法は、「基準軸速度Ｖｏ」に対する「滑り量γ」の割合（＝γ／Ｖｏ）が予め設定された閾値より大きくなった場合に滑走判断する手法である（図３Ｃ参照）。基準軸速度Ｖｏは、現時の車輪速を定数項とし、減速度リミットαを経過時間の係数とする一次関数値である。
【００４３】
上記の３種類の閾値（以下、「滑走閾値」という。）は、例えば、予め設定された固定値、又はブレーキノッチ数や現時の車輪速に基づいて決定される値等である。因みに、本実施形態では、第３の手法（滑り率）にて滑り判断処理が実行され、かつ、その閾値は約１５％（０．１５）である。
【００４４】
２．２  制御の詳細
図４は、ブレーキ装置の制御作動の一例（以下、「ブレーキ制御」という。）を示すフローチャートである。当該ブレーキ制御は、手動操作又は自動操作（遠隔操作も含む。）によりブレーキ装置が作動する際に実行される。なお、ブレーキ制御は、ブレーキ制御部１７に予め組み込まれたプログラムに従って実行される。
【００４５】
ブレーキ制御が起動されると、指令制動力（ブレーキノッチ数）及び車輪速が取得されるとともに（Ｓ１、Ｓ５）、減速度リミットが演算される（Ｓ３）。なお、ブレーキノッチ数に対応する減速度リミットは、ブレーキ制御部１７に設けられた不揮発性記憶部に予め記憶されている。
【００４６】
次に、基準軸速度Ｖｏが演算された後（Ｓ７）、滑り率（＝γ／Ｖｏ）が演算され（Ｓ９）、車輪５が線路に対して滑っているか否かが判断される（Ｓ１１）。滑りが発生したと判断された場合には（Ｓ１１：ＹＥＳ）、非粘着時制動制御モードが実行される。
【００４７】
滑りが発生していないと判断された場合には（Ｓ１１：ＮＯ）、ブレーキノッチ数に応じた制動力を発生させる通常時制動制御モードが実行される。なお、通常時制動制御モードでは、電気式制動装置及び摩擦制動装置５Ｂが併用される。具体的には、制動の初期段階では主に電気式制動装置にて減速（制動）される。制動力が不足分する場合には、摩擦制動装置により不足する制動力が補われる。
【００４８】
３．本実施形態に係る鉄道車両用滑走再粘着制御装置の特徴
本実施形態では、指令制動力（ブレーキノッチ数）の大きさに応じて減速度リミットが決定され、かつ、その決定された減速度リミット及び車輪速を利用して車輪５が線路に対して滑っているか否かを判断する。
【００４９】
そして、低速域等の制動力のばらつきが発生し易い領域においては、その指令制動力（ブレーキノッチ数）に応じた減速度リミットが利用されて滑り（滑走）が発生したか否か判断されるので、制動力のばらつきの影響を小さくでき得る。したがって、低速域において滑り（滑走）を誤検知してしまうことを抑制できる。
【００５０】
さらに、滑走が発生したと判断された場合には、非粘着時制動制御モードが実行されるので、滑走状態に適した制動を実行することが可能となる。
本実施形態では、滑り率を利用して滑走が発生したか否かを判断するので、第１の手法又は第２の手法に比べて、天候や線路の線形等の環境要因の影響を考慮した滑走（非粘着）ブレーキ制御が可能となり得る。
【００５１】
つまり、滑り率は無次元化された量であるので、滑り率を用いると、滑走の大きさ（レベル）を数値し易い。このため、天候状態や線路の線形状態等を滑り率に基づいて判断でき得るので、滑り率を利用して適切な制動力を選択・発揮させることが可能となる。延いては、鉄道車両用滑走再粘着制御装置の安全性を更に向上させることが可能となる。
【００５２】
（第２実施形態）
第１実施形態では、滑走閾値が予め決められた固定値であったが、本実施形態は、線路の曲率に基づいて滑走閾値を変更・決定するものである。なお、「滑走閾値の決定」以外は、第１実施形態と同じであるので、以下、「滑走閾値の決定」手法について説明する。
【００５３】
ブレーキ制御部１７は、空気ばね９の空気圧（圧力センサＰｓの検出圧力）を利用して、現在走行している線路の曲率を検知する（曲率検知処理）。曲率検知処理は、ブレーキ制御部１７に予め組み込まれたプログラムに従って実行される処理である。
【００５４】
具体的には、曲率検知処理では、台車３の右側に設置された空気ばね９の空気圧と台車３の左側に設置された空気ばね９の空気圧との差を利用して、線路の曲率（以下、「検知曲率」という。）が推定される。
【００５５】
すなわち、ブレーキ制御部１７は、図５に示すように、ブレーキ制御が開始されると、空気ばね９の空気圧を取得して検知曲率を演算した後（Ｓ１５、１７）、滑走閾値を決定する（Ｓ１９）。
【００５６】
このとき、ブレーキ制御部１７は、滑走閾値が予め決められた所定曲率より大きい場合には、検知曲率が所定曲率以下の場合に比べて小さい値を滑走閾値として決定する。つまり、本実施形態では、所定曲率の増大に応じて、滑走閾値は連続的又は階段状に小さくなる。なお、本実施形態において、滑走閾値を階段状に変化させる場合の段数は不問である。
【００５７】
そして、Ｓ１１では、Ｓ１９にて決定された滑走閾値にて車輪５が線路に対して滑っているか否かが判断される。これにより、本実施形態では、線路の曲率に応じた滑走判断が可能となるとともに、当該滑走判断に応じた非粘着時制動制御モードを実行することが可能となる。したがって、線路及び線路の側面に接触する車輪のフランジ部の摩耗進行等を抑制できる。
【００５８】
（第３実施形態）
本実施形態は、動力車で発生させる制動力（以下、「Ｍ車制動力」という。）と被牽引車で発生させる制動力（以下、「Ｔ車制動力」という。）との割合を、台車３に作用する荷重に応じて変更するものである。
【００５９】
台車３に作用する荷重（以下、「検知荷重」という。）は、空気ばね９の空気圧（圧力センサＰｓの検出圧力）を利用して検知される。本実施形態に係る鉄道車両用滑走再粘着制御装置は、非粘着時制動制御モードとは独立して実行される。
【００６０】
つまり、下記の実行要件が満たされる場合には、非粘着時制動制御モードの実行状態を問わず、本実施形態に係る鉄道車両用滑走再粘着制御装置が実行される。すなわち、ブレーキ制御部１７は、検知荷重が予め決められた所定荷重より小さい場合には、軽荷重時制動制御モードを実行する。
【００６１】
軽荷重時制動制御モードでは、指令制動力（ブレーキノッチ数）に応じて決定される制動力のうちＭ車制動力とＴ車制動力との割合が、検知荷重が所定荷重以上の場合と異なる割合とされる。これにより、適切な制動力を得ることが可能となり得る。
【００６２】
具体的には、検知荷重が所定荷重以上の場合（通常荷重時制動制御モード）において、ブレーキノッチ数が小さいときには、図６Ａに示すように、Ｔ車制動力は０又は極めて小さい。検知荷重が所定荷重以上の場合（通常荷重時制動制御モード）において、ブレーキノッチ数が大きくなると、ブレーキノッチ数が小さいときに比べてＴ車制動力が大きくなる。
【００６３】
検知荷重が所定荷重未満の場合（軽荷重時制動制御モード）においては、図６Ｂに示すように、ブレーキノッチ数が小さいときであってもＴ車制動力が発生する。そして、ブレーキノッチ数の増大に応じてＴ車制動力が大きくなる。
【００６４】
なお、図７は、本実施形態に係るブレーキ装置の制御作動の一例（以下、「ブレーキ制御」という。）を示すフローチャートである。当該ブレーキ制御を実行するためのプログラムは、ブレーキ制御部１７に設けられた不揮発性記憶部に予め記憶されている。
【００６５】
当該ブレーキ制御は、手動操作又は自動操作（遠隔操作も含む。）によりブレーキ装置が作動する際にブレーキ制御部１７にて実行される。すなわち、先ず、空気ばね９の空気圧（圧力センサＰｓの検出圧力）が取得される（Ｓ２１）。
【００６６】
次に、検知荷重、つまり車輪５と線路との接触荷重が演算され（Ｓ２３）、検知荷重が所定荷重未満であるか否かが判断される（Ｓ２５）。検知荷重が所定荷重未満であると判断された場合には（Ｓ２５：ＹＥＳ）、軽荷重時制動制御モードが実行される（Ｓ２７）。
【００６７】
検知荷重が所定荷重以上であると判断された場合には（Ｓ２５：ＮＯ）、軽荷重時制動制御モードが実行されず、通常荷重時制動制御モードが実行される。これは、標準で通常荷重時制動制御モードが実行されるからである。
【００６８】
なお、軽荷重時制動制御モードと非粘着時制動制御モードとが同時に実行される場合がある。この際、Ｍ車制動力とＴ車制動力との割合は軽荷重時制動制御モードに従って決定される。
【００６９】
（第４実施形態）
本実施形態は、ブレーキ指令信号により示された指令制動力、つまりブレーキノッチ数に加えて、線路の勾配も考慮して減速度リミットを決定するものである。これにより、より精度良く滑走を検知することが可能となり得る。
【００７０】
すなわち、線路の勾配は、図８のＳ２９に示すように、空気ばね９の空気圧（圧力センサＰｓの検出圧力）及び車両の加減速度を利用して検知される。車両の加減速度は、車輪速の変化率を利用して検知される。
【００７１】
ブレーキ制御部１７の不揮発性記憶部には、ブレーキノッチ数、線路の勾配及び減速度リミットの関係を示す関数が予め記憶されている。ブレーキ制御部１７は、当該関数に従って減速度リミットを決定する。なお、本実施形態は、減速度リミットを決定手法以外は、第１実施形態と同じである。
【００７２】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、ブレーキ指令信号により示された指令制動力はブレーキノッチ数を示す値であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、ブレーキノッチ数に応じて出力される信号（ブレーキ指令）に基づいて演算される制動力を示す信号をブレーキ指令信号としてもよい。
【００７３】
上述の実施形態では、在来線に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、新幹線にも適用することができる。
また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００７４】
１… 鉄道車両
３… 台車
５… 車輪
５Ａ… 主電動機
５Ｂ… 基礎ブレーキ装置
７… 車体
１１… 増粘着剤噴射装置
１３… ＶＶＶＦ制御装置
１５… 基礎ブレーキ制御装置
１７… ブレーキ受量器（ブレーキ制御部）
【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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