(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の車両からなる車両ユニットで構成される編成車両における車両ユニットのブレーキ制御装置であって、
前記複数の車両のそれぞれにおいて検出された減速度と前記複数の車両のそれぞれにおいてブレーキ指令に基づいて演算される目標減速度とに基づいて、前記複数の車両のそれぞれに必要なブレーキ力である車両必要ブレーキ力と、前記複数の車両のそれぞれの演算された前記車両必要ブレーキ力の合計からなるユニット必要ブレーキ力とを演算する必要ブレーキ力演算部と、
前記複数の車両のそれぞれに前記ユニット必要ブレーキ力を分配するブレーキ力分配部と
を備える
ブレーキ制御装置。
【請求項２】
前記必要ブレーキ力演算部は、前記車両の制動距離と前記減速度と前記目標減速度とに基づいて前記車両必要ブレーキ力を演算する
請求項１に記載のブレーキ制御装置。
【請求項３】
前記必要ブレーキ力演算部は、前記減速度が大きくなるにつれて前記車両必要ブレーキ力を減少させる一方、前記減速度が上限閾値以上のとき、前記車両必要ブレーキ力の減少量を一定値となる上限減少量とする
請求項１または２に記載のブレーキ制御装置。
【請求項４】
前記複数の車両のそれぞれは、摩擦によってブレーキ力を発生させる機械ブレーキ装置を備え、
前記ブレーキ力分配部は、前記複数の車両のそれぞれの車両必要ブレーキ力のばらつきを所定範囲内に制限する
請求項１〜３のいずれか一項に記載のブレーキ制御装置。
【請求項５】
前記必要ブレーキ力演算部は、前記車両ユニットにおける前記車両の滑走が検出されたとき、滑走した車両の前記車両必要ブレーキ力を減少させる一方、前記車両ユニットにおける滑走していない車両の前記車両必要ブレーキ力を増加させる
請求項１〜４のいずれか一項に記載のブレーキ制御装置。
【請求項６】
前記ブレーキ力演算部は、前記滑走した車両の再粘着が検出されたとき、再粘着した車両の前記減速度に基づいて前記再粘着した車両の前記車両必要ブレーキ力を増加させる一方、前記滑走していない車両の前記車両必要ブレーキ力を減少させる
請求項５に記載のブレーキ制御装置。
【請求項７】
前記再粘着した車両の前記減速度がブレーキ指令に基づいて演算された目標減速度よりも大きいときの前記再粘着した車両に付与されるブレーキ力の増加速度は、前記再粘着した車両の減速度が前記目標減速度よりも小さいときの前記再粘着した車両に付与されるブレーキ力の増加速度よりも小さい
請求項６に記載のブレーキ制御装置。
【請求項８】
前記必要ブレーキ力演算部は、
前記車両が走行中、かつ前記減速度が「０」以上のとき、前記減速度に基づいて前記車両必要ブレーキ力を演算し、
前記車両が停止中、または前記減速度が「０」よりも小さいとき、前記減速度を加味せず、ブレーキ指令に基づいて前記車両必要ブレーキ力を演算する
請求項１〜７のいずれか一項に記載のブレーキ制御装置。
【請求項９】
複数の車両からなる車両ユニットで構成される編成車両における車両ユニットのブレーキ制御方法であって、
前記複数の車両のそれぞれにおいて検出された減速度と前記複数の車両のそれぞれにおいてブレーキ指令に基づいて演算される目標減速度とに基づいて、前記複数の車両のそれぞれに必要なブレーキ力である車両必要ブレーキ力と、前記複数の車両のそれぞれの演算された前記車両必要ブレーキ力の合計からなるユニット必要ブレーキ力とを演算する必要ブレーキ力演算ステップと、
前記複数の車両のそれぞれに前記ユニット必要ブレーキ力を分配するブレーキ力分配ステップと
を備える
ブレーキ制御方法。
【請求項１０】
前記必要ブレーキ力演算ステップにおいて、前記車両の制動距離と前記減速度と前記目標減速度とに基づいて前記車両必要ブレーキ力を演算する
請求項９に記載のブレーキ制御方法。
【請求項１１】
前記必要ブレーキ力演算ステップにおいて、前記減速度が大きくなるにつれて前記車両必要ブレーキ力を減少させる一方、前記減速度が上限閾値以上のとき、前記車両必要ブレーキ力の減少量を一定値となる上限減少量とする
請求項９または１０に記載のブレーキ制御方法。
【請求項１２】
前記複数の車両のそれぞれは、摩擦によってブレーキ力を発生させる機械ブレーキ装置を備え、
前記ブレーキ力分配ステップにおいて、前記複数の車両のそれぞれの前記車両必要ブレーキ力のばらつきを所定範囲内に制限する
請求項９〜１１のいずれか一項に記載のブレーキ制御方法。
【請求項１３】
前記必要ブレーキ力演算ステップにおいて、前記車両ユニットにおいて前記車両の滑走が検出されたとき、滑走した車両の前記車両必要ブレーキ力を減少させる一方、前記車両ユニットにおける滑走していない車両の前記車両必要ブレーキ力を増加させる
請求項９〜１２のいずれか一項に記載のブレーキ制御方法。
【請求項１４】
前記必要ブレーキ力演算ステップにおいて、前記滑走した車両の再粘着が検出されたとき、再粘着した車両の前記減速度に基づいて前記再粘着した車両の前記車両必要ブレーキ力を増加させる一方、前記滑走していない車両の前記車両必要ブレーキ力を減少させる
請求項１３に記載のブレーキ制御方法。
【請求項１５】
前記再粘着した車両の前記減速度がブレーキ指令に基づいて演算された目標減速度よりも大きいときの前記再粘着した車両に付与されるブレーキ力の増加速度は、前記再粘着した車両の前記減速度が前記目標減速度よりも小さいときの前記再粘着した車両に付与されるブレーキ力の増加速度よりも小さい
請求項１４に記載のブレーキ制御方法。
【請求項１６】
前記必要ブレーキ力演算ステップは、
前記車両が走行中、かつ前記減速度が「０」以上のとき、前記減速度に基づいて前記車両必要ブレーキ力を演算し、
前記車両が停止中、または前記減速度が「０」よりも小さいとき、前記減速度を加味せず、ブレーキ指令に基づいて前記車両必要ブレーキ力を演算する
請求項９〜１５のいずれか一項に記載のブレーキ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレーキ制御装置およびブレーキ制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、回生や発電によりブレーキ力を発生させる電気ブレーキ装置および圧縮空気や油圧などの流体圧によりアクチュエータを作動させて摩擦材による摩擦力によりブレーキ力を発生させる機械ブレーキ装置が知られており、これらを備えた鉄道車両において検出された実減速度に基づいて鉄道車両のブレーキ制御を行うブレーキ制御装置も知られている。このようなブレーキ制御装置として例えば特許文献１の減速度制御装置は、一定のブレーキ指令に対して鉄道車両の減速度が一定となるように、一車両に付与されるブレーキ力を制御している。また、非特許文献１には、編成車両の全体の必要ブレーキ力を演算し、編成車両内の各車両に必要ブレーキ力が分配される編成ブレーキ制御が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭５９−１０７５０２号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】鉄道総研報告「減速度フィードバック機能を備えたブレーキシステムの開発」ＲＴＲＩ  ＲＥＰＯＲＴ  Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．４，Ａｐｒ．２００９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の減速度制御装置のように車両の減速度に基づいて一車両に付与されるブレーキ力の制御を行う場合、路面状態等に起因する減速度の変化により車両に付与されるブレーキ力が過大となる場合があり、その結果、車両が滑走（レールの上を車輪が滑っている状態）するおそれがある。このような問題に対して、非特許文献１では、編成車両内においてブレーキ力が過大となる車両の必要ブレーキ力を小さくする一方、他の車両の必要ブレーキ力を大きくすることにより、編成車両の全体の必要ブレーキ力を維持する。これにより、車両が滑走することが抑制される。
【０００６】
しかし、非特許文献１では、編成車両の全体にわたり車両間通信を行う必要があり、各車両の必要ブレーキ力を演算するまでに時間がかかり、適切なブレーキ力を各車両に付与するまでに時間がかかってしまう。
【０００７】
本発明の目的は、適切なブレーキ力を各車両に速やかに付与することができるブレーキ制御装置およびブレーキ制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明に従うブレーキ制御装置の一形態は、複数の車両からなる車両ユニットで構成される編成車両における車両ユニットのブレーキ制御装置であって、前記複数の車両のそれぞれにおいて検出された減速度に基づいて、前記複数の車両のそれぞれに必要なブレーキ力である車両必要ブレーキ力と、前記複数の車両のそれぞれの演算された車両必要ブレーキ力の合計からなるユニット必要ブレーキ力とを演算する必要ブレーキ力演算部と、前記複数の車両のそれぞれに前記ユニット必要ブレーキ力を分配するブレーキ力分配部とを備える。
【０００９】
上記構成によれば、車両ユニット内の車両のそれぞれにユニット必要ブレーキ力を分配するため、例えば車両ユニット内の一車両が滑走したとき、滑走した車両の車両必要ブレーキ力を減少させ、車両ユニット内の他の車両の車両必要ブレーキ力を増加させるように各車両の車両必要ブレーキ力の増減を調整することができる。このため、一車両により車両必要ブレーキ力を制御する場合と比較して、車両が滑走したときの編成車両の全体のブレーキ力の低下を抑制することができる。また、編成車両の全体の必要ブレーキ力を制御する場合と比較して、車両ユニット内でユニット必要ブレーキ力を制御するため、編成車両における車両のそれぞれの車両必要ブレーキ力を演算する時間が短くなる。このため、車両のそれぞれに適切なブレーキ力を速やかに付与することができる。
【００１０】
（２）上記ブレーキ制御装置に従属する一形態によれば、前記必要ブレーキ力演算部は、前記車両の制動距離と前記減速度とに基づいて前記車両必要ブレーキ力を演算する。
【００１１】
上記構成によれば、減速度に加え、制動距離に基づいて車両のそれぞれの車両必要ブレーキ力を演算するため、ブレーキ指令に対して車両ユニット内の車両のそれぞれにブレーキ力を精度よく付与することができる。その結果、最終的に必要な停止精度を高めることができる。
【００１２】
（３）上記ブレーキ制御装置に従属する一形態によれば、前記必要ブレーキ力演算部は、前記減速度が大きくなるにつれて前記車両必要ブレーキ力を減少させる一方、前記減速度が上限閾値以上のとき、前記車両必要ブレーキ力の減少量を一定値となる上限減少量とする。
【００１３】
上記構成によれば、ブレーキ指令に対して車両に付与されるブレーキ力が過度に小さくなることが抑制される。したがって、運転士が上り勾配等においてブレーキ操作したときに車両にブレーキ力が付与されていないと感じるようなブレーキ操作の違和感を抑制することができる。
【００１４】
（４）上記ブレーキ制御装置に従属する一形態によれば、前記複数の車両のそれぞれは、摩擦によってブレーキ力を発生させる機械ブレーキ装置を備え、前記ブレーキ力分配部は、前記複数の車両のそれぞれの車両必要ブレーキ力のばらつきを所定範囲内に制限する。
【００１５】
機械ブレーキ装置の製品のばらつき等によりブレーキ指令に対して機械ブレーキ装置が車両の車輪に接触するタイミングにばらつきが生じる場合がある。そしてその場合、機械ブレーキ装置が車輪に速やかに接触した車両に付与されるブレーキ力が大きくなる一方、機械ブレーキ装置が他の車両の車輪よりも遅く接触した車両に付与されるブレーキ力が小さくなる。このようなブレーキ力のばらつきが繰り返された場合、車両のそれぞれの機械ブレーキ装置の劣化の度合にばらつきが生じてしまう。
そこで、上記構成によれば、車両ユニット内の車両のそれぞれの車両必要ブレーキ力のばらつきを制限するため、機械ブレーキ装置が車両の車輪に接触するタイミングにばらつきが生じても車両ユニット内の車両に付与されるブレーキ力のばらつきが小さくなる。したがって、車両ユニット内の車両のそれぞれの機械ブレーキ装置の劣化の度合のばらつきを抑制することができる。
【００１６】
（５）上記ブレーキ制御装置に従属する一形態によれば、前記必要ブレーキ力演算部は、前記車両ユニットにおける前記車両の滑走が検出されたとき、滑走した車両の前記車両必要ブレーキ力を減少させる一方、前記車両ユニットにおける滑走していない車両の前記車両必要ブレーキ力を増加させる。
【００１７】
上記構成によれば、車両が滑走したときにその車両の車両必要ブレーキ力を低下させることにより、滑走した車両が速やかに再粘着（滑走状態から脱して再度、レール上を車輪が滑らずに回転している状態）することができる。また車両ユニットにおいて、滑走していない車両の車両必要ブレーキ力を増加させることにより、車両の滑走によりユニット必要ブレーキ力が大きく低下することを抑制することができる。
【００１８】
（６）上記ブレーキ制御装置に従属する一形態によれば、前記ブレーキ力演算部は、前記滑走した車両の再粘着が検出されたとき、再粘着した車両の前記減速度に基づいて前記再粘着した車両の前記車両必要ブレーキ力を増加させる一方、前記滑走していない車両の前記車両必要ブレーキ力を減少させる。
【００１９】
上記構成によれば、車両が再粘着したときにその再粘着した車両の減速度に基づいて再粘着した車両の車両必要ブレーキ力を演算するため、再粘着した車両に適切なブレーキ力を付与することができる。また車両ユニットにおいて、滑走していない車両の車両必要ブレーキ力を減少させることにより、車両の再粘着によりユニット必要ブレーキ力が大きく増加することを抑制することができる。
【００２０】
（７）上記ブレーキ制御装置に従属する一形態によれば、前記再粘着した車両の前記減速度がブレーキ指令に基づいて演算された目標減速度よりも大きいときの前記再粘着した車両に付与されるブレーキ力の増加速度は、前記再粘着した車両の減速度が前記目標減速度よりも小さいときの前記再粘着した車両に付与されるブレーキ力の増加速度よりも小さい。
【００２１】
車両が再粘着したとき、再粘着した車両の減速度が大きい状態で再粘着した車両にブレーキ力が速やかに付与された場合、再粘着した車両の走行状態によっては再粘着した車両が再滑走してしまうおそれがある。
そこで、上記構成によれば、車両が再粘着したときの再粘着した車両の減速度が目標減速度よりも大きい場合にブレーキ力を徐々に増加させることにより、再粘着した車両が再滑走することを抑制することができる。また車両が再粘着したとき、再粘着した車両の減速度が目標減速度よりも小さい場合にはブレーキ力を速やかに増加させることにより、再粘着した車両に適切なブレーキ力を速やかに付与することができる。
【００２２】
（８）上記ブレーキ制御装置に従属する一形態によれば、前記必要ブレーキ力演算部は、前記車両が走行中、かつ前記減速度が「０」以上のとき、前記減速度に基づいて前記車両必要ブレーキ力を演算し、前記車両が停止中、または前記減速度が「０」よりも小さいとき、前記減速度を加味せず、ブレーキ指令に基づいて前記車両必要ブレーキ力を演算する。
【００２３】
車両の減速度が負の値のとき、すなわち車両が加速状態において減速度に基づいて車両必要ブレーキ力が演算された場合、ブレーキ指令に基づいて想定された車両のブレーキ力から乖離したブレーキ力として車両必要ブレーキ力が演算される。
そこで、上記構成によれば、車両の減速度が負の値のとき、減速度を加味せずに車両必要ブレーキ力が演算されるため、車両必要ブレーキ力がブレーキ指令に基づいて想定された車両のブレーキ力から乖離することが抑制される。
【００２４】
（９）本発明に従うブレーキ制御方法の一形態は、複数の車両からなる車両ユニットで構成される編成車両における車両ユニットのブレーキ制御方法であって、前記複数の車両のそれぞれにおいて検出された減速度に基づいて、前記複数の車両のそれぞれに必要なブレーキ力である車両必要ブレーキ力と、前記複数の車両のそれぞれの演算された前記車両必要ブレーキ力の合計からなるユニット必要ブレーキ力とを演算する必要ブレーキ力演算ステップと、前記複数の車両のそれぞれに前記ユニット必要ブレーキ力を分配するブレーキ力分配ステップとを備える。
【００２５】
上記構成によれば、車両ユニット内の車両のそれぞれにユニット必要ブレーキ力を分配するため、例えば車両ユニット内の一車両が滑走したとき、滑走した車両の車両必要ブレーキ力を減少させ、車両ユニット内の他の車両の車両必要ブレーキ力を増加させるように各車両の車両必要ブレーキ力の増減を調整することができる。このため、一車両により車両必要ブレーキ力を制御する場合と比較して、車両が滑走したときの編成車両の全体のブレーキ力の低下を抑制することができる。また、編成車両の全体の必要ブレーキ力を制御する場合と比較して、車両ユニット内でユニット必要ブレーキ力を制御するため、編成車両における車両のそれぞれの車両必要ブレーキ力を演算する時間が短くなる。このため、車両のそれぞれに適切なブレーキ力を速やかに付与することができる。
【００２６】
（１０）上記ブレーキ制御方法に従属する一形態によれば、前記必要ブレーキ力演算ステップにおいて、前記車両の制動距離と前記減速度とに基づいて前記車両必要ブレーキ力を演算する。
【００２７】
上記構成によれば、減速度に加え、制動距離に基づいて車両のそれぞれの車両必要ブレーキ力を演算するため、ブレーキ指令に対して車両ユニット内の車両のそれぞれにブレーキ力を精度よく付与することができる。その結果、最終的に必要な停止精度を高めることができる。
【００２８】
（１１）上記ブレーキ制御方法に従属する一形態によれば、前記必要ブレーキ力演算ステップにおいて、前記減速度が大きくなるにつれて前記車両必要ブレーキ力を減少させる一方、前記減速度が上限閾値以上のとき、前記車両必要ブレーキ力の減少量を一定値となる上限減少量とする。
【００２９】
上記構成によれば、ブレーキ指令に対して車両に付与されるブレーキ力が過度に小さくなることが抑制される。したがって、運転士がブレーキ操作したときに車両にブレーキ力が付与されていないと感じるようなブレーキ操作の違和感を抑制することができる。
【００３０】
（１２）上記ブレーキ制御方法に従属する一形態によれば、前記複数の車両のそれぞれは、摩擦によってブレーキ力を発生させる機械ブレーキ装置を備え、前記ブレーキ力分配ステップにおいて、前記複数の車両のそれぞれの前記車両必要ブレーキ力のばらつきを所定範囲内に制限する。
【００３１】
機械ブレーキ装置の製品のばらつき等によりブレーキ指令に対して機械ブレーキ装置が車両の車輪に接触するタイミングにばらつきが生じる場合がある。そしてその場合、機械ブレーキ装置が車輪に速やかに接触した車両に付与されるブレーキ力が大きくなる一方、機械ブレーキ装置が他の車両の車輪よりも遅く接触した車両に付与されるブレーキ力が小さくなる。このようなブレーキ力のばらつきが繰り返された場合、車両のそれぞれの機械ブレーキ装置の劣化の度合にばらつきが生じてしまう。
そこで、上記構成によれば、車両ユニット内の車両のそれぞれの車両必要ブレーキ力のばらつきを制限するため、機械ブレーキ装置が車両の車輪に接触するタイミングにばらつきが生じても車両ユニット内の車両に付与されるブレーキ力のばらつきが小さくなる。したがって、車両ユニット内の車両のそれぞれの機械ブレーキ装置の劣化の度合のばらつきを抑制することができる。
【００３２】
（１３）上記ブレーキ制御方法に従属する一形態によれば、前記必要ブレーキ力演算ステップにおいて、前記車両ユニットにおける前記車両の滑走が検出されたとき、滑走した車両の前記車両必要ブレーキ力を減少させる一方、前記車両ユニットにおける滑走していない車両の前記車両必要ブレーキ力を増加させる。
【００３３】
上記構成によれば、車両が滑走したときにその車両の車両必要ブレーキ力を低下させることにより、滑走した車両が速やかに再粘着することができる。また車両ユニットにおいて、滑走していない車両の車両必要ブレーキ力を増加させることにより、車両の滑走によりユニット必要ブレーキ力が大きく低下することを抑制することができる。
【００３４】
（１４）上記ブレーキ制御方法に従属する一形態によれば、前記必要ブレーキ力演算ステップにおいて、前記滑走した車両の再粘着が検出されたとき、再粘着した車両の前記減速度に基づいて前記再粘着した車両の前記車両必要ブレーキ力を増加させる一方、前記滑走していない車両の前記車両必要ブレーキ力を減少させる。
【００３５】
上記構成によれば、車両が再粘着したときにその再粘着した車両の減速度に基づいて再粘着した車両の車両必要ブレーキ力を演算するため、再粘着した車両に適切なブレーキ力を付与することができる。また車両ユニットにおいて、滑走していない車両の車両必要ブレーキ力を減少させることにより、車両の再粘着によりユニット必要ブレーキ力が大きく増加することを抑制することができる。
【００３６】
（１５）上記ブレーキ制御方法に従属する一形態によれば、前記再粘着した車両の前記減速度がブレーキ指令に基づいて演算された目標減速度よりも大きいときの前記再粘着した車両に付与されるブレーキ力の増加速度は、前記再粘着した車両の前記減速度が前記目標減速度よりも小さいときの前記再粘着した車両に付与されるブレーキ力の増加速度よりも小さい。
【００３７】
車両が再粘着したとき、再粘着した車両の減速度が大きい状態で再粘着した車両にブレーキ力が速やかに付与された場合、再粘着した車両の走行状態によっては再粘着した車両が再滑走してしまうおそれがある。
そこで、上記構成によれば、車両が再粘着したときの再粘着した車両の減速度が目標減速度よりも大きい場合にブレーキ力を徐々に増加させることにより、再粘着した車両が再滑走することを抑制することができる。また車両が再粘着したとき、再粘着した車両の減速度が目標減速度よりも小さい場合にはブレーキ力を速やかに増加させることにより、再粘着した車両に適切なブレーキ力を速やかに付与することができる。
【００３８】
（１６）上記ブレーキ制御方法に従属する一形態によれば、前記必要ブレーキ力演算ステップは、前記車両が走行中、かつ前記減速度が「０」以上のとき、前記減速度に基づいて前記車両必要ブレーキ力を演算し、前記車両が停止中、または前記減速度が「０」よりも小さいとき、前記減速度を加味せず、ブレーキ指令に基づいて前記車両必要ブレーキ力を演算する。
【００３９】
車両の減速度が負の値のとき、すなわち車両が加速状態において減速度に基づいて車両必要ブレーキ力が演算された場合、ブレーキ指令に基づいて想定された車両のブレーキ力から乖離したブレーキ力として車両必要ブレーキ力が演算される。
そこで、上記構成によれば、車両の減速度が負の値のとき、減速度を加味せずに車両必要ブレーキ力が演算されるため、車両必要ブレーキ力がブレーキ指令に基づいて想定された車両のブレーキ力から乖離することが抑制される。
【発明の効果】
【００４０】
上記ブレーキ制御装置およびブレーキ制御方法によれば、適切なブレーキ力を各車両に速やかに付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】編成車両の構成を示す模式図。
【図２】車両ユニットの構成を示す模式図。
【図３】車両ユニットの制御構成を示すブロック図。
【図４】ブレーキ制御装置が実行するブレーキ制御のフローチャート。
【図５】ブレーキ制御における減速度リミッタ制御のフローチャート。
【図６】ブレーキ制御における滑走抑制制御のフローチャート。
【図７】ブレーキ制御の一実行態様を示すタイムチャート。
【図８】変形例のブレーキ制御装置において車両必要ブレーキ力を演算するための減速度および制動距離の係数と、車輪の軸速度との関係を示すマップ。
【図９】変形例のブレーキ制御の再粘着制御が実行されたときの空気ブレーキ装置の動作を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
ブレーキ制御装置の一実施形態について図面を参照して説明する。
図１に示されるように、編成車両１は、３つの車両ユニット１Ａ〜１Ｃが連結されて構成される。車両ユニット１Ａ，１Ｃは、モータ車およびトレーラー車が互いに連結されて構成される。車両ユニット１Ｂは、２両のトレーラー車が互いに連結されて構成される。なお、車両ユニット１Ａ〜１Ｃの構成は、２両に限られず、３両以上であってもよい。また編成車両１の構成は、３つの車両ユニットに限られず、２つの車両ユニット、または４つ以上の車両ユニットであってもよい。
【００４３】
図２に示されるように、車両ユニット１Ａは、車両ユニット１Ａのブレーキ動作を制御するブレーキ制御装置２０を備える。ブレーキ制御装置２０は、運転士が編成車両１のブレーキ動作を制御するためのブレーキ制御器（図示略）と通信可能である。
【００４４】
車両ユニット１Ａにおけるモータ車１０およびトレーラー車５０は、互いに通信可能である。車両ユニット１Ｃは車両ユニット１Ａと同様の構成であり、車両ユニット１Ｂのトレーラー車はトレーラー車５０と同様の構成である。このため、以降の説明においては、車両ユニット１Ａの構成を説明し、車両ユニット１Ｂ，１Ｃの構成の説明を省略する。
【００４５】
モータ車１０は、２台のモータ台車ＭＣ１，ＭＣ２を備える。モータ台車ＭＣ１には、車輪１１Ａ，１１Ｂが取り付けられ、モータ台車ＭＣ２には、車輪１１Ｃ，１１Ｄが取り付けられる。モータ台車ＭＣ１，ＭＣ２は、各車輪１１Ａ〜１１Ｄの回転によりその車軸に取り付けられた電動機（図示略）が回生ブレーキ力を発生させる電気ブレーキ装置１２Ａ〜１２Ｄと、制輪子を動作させるための空気圧（以下、「ＢＣ圧力」）に基づいて各車輪１１Ａ〜１１Ｄと制輪子との間に摩擦力を発生させる空気ブレーキ装置１３Ａ〜１３Ｄとを備える。また各車輪１１Ａ〜１１Ｄには、各車輪１１Ａ〜１１Ｄの回転速度である軸速度ＳＭＡ〜ＳＭＤを検出する車輪速センサー１４Ａ〜１４Ｄが取り付けられる。なお、空気ブレーキ装置１３Ａ〜１３Ｄは機械ブレーキ装置の一例である。
【００４６】
またモータ車１０は、モータ台車ＭＣ１，ＭＣ２の荷重に基づいてモータ車１０の車体の重量を検出する応荷重装置１５を備える。応荷重装置１５は、モータ台車ＭＣ１，ＭＣ２のそれぞれに設けられた空気ばね（図示略）からの空気ばね圧に基づいてモータ車１０の車体の重量に応じた応荷重信号ＬＭを出力する。
【００４７】
トレーラー車５０は、２台のトレーラー台車ＴＣ１，ＴＣ２を備える。トレーラー台車ＴＣ１には、車輪５１Ａ，５１Ｂが取り付けられ、トレーラー台車ＴＣ２には、車輪５１Ｃ，５１Ｄが取り付けられる。またトレーラー台車ＴＣ１，ＴＣ２は、空気ブレーキ装置５２Ａ〜５２Ｄを備える。各車輪５１Ａ〜５１Ｄには、車輪速センサー５３Ａ〜５３Ｄが取り付けられる。空気ブレーキ装置５２Ａ〜５２Ｄは、空気ブレーキ装置１３Ａ〜１３Ｄと同様の構成であり、車輪速センサー５３Ａ〜５３Ｄは、車輪速センサー１４Ａ〜１４Ｄと同様の構成である。車輪速センサー５３Ａ〜５３Ｄは、各車輪５１Ａ〜５１Ｄの回転速度である軸速度ＳＴＡ〜ＳＴＤを検出する。なお、トレーラー台車ＴＣ１，ＴＣ２は電気ブレーキ装置を備えてもよい。
【００４８】
またトレーラー車５０は、トレーラー台車ＴＣ１，ＴＣ２の荷重に基づいてトレーラー車５０の車体の重量を検出する応荷重装置５４を備える。応荷重装置５４は、応荷重装置１５と同様の構成であり、トレーラー車５０の車体の重量に応じた応荷重信号ＬＴを出力する。
【００４９】
ブレーキ制御装置２０は、空気ブレーキ装置１３Ａ〜１３Ｄを制御するブレーキ受量器３０と、電気ブレーキ装置１２Ａ〜１２Ｄを制御するＶＶＶＦ（Variable Voltage Variable Frequency）制御装置４１と、空気ブレーキ装置５２Ａ〜５２Ｄを制御するブレーキ受量器６０とを備える。ＶＶＶＦ制御装置４１およびトレーラー車５０のブレーキ受量器６０は、モータ車１０のブレーキ受量器３０と通信可能である。
【００５０】
図３に示されるように、ブレーキ受量器３０は、目標減速度演算部３１、実減速度演算部３２、目標制動距離演算部３３、実制動距離演算部３４、制御リミッタ演算部３５、必要ブレーキ力演算部３６、粘着リミッタ演算部３７、回生ブレーキ力指令演算部３８、ブレーキ力分配部の一例である電空演算部３９、および、空気ブレーキ制御部４０を備える。またブレーキ受量器３０には、運転士がブレーキ制御器を操作することによりブレーキ制御器から出力されるブレーキ指令ＣＢと、車輪速センサー１４Ａ〜１４Ｄ（図２参照）の軸速度ＳＭＡ〜ＳＭＤと、応荷重装置１５（図２参照）の応荷重信号ＬＭとが入力される。ブレーキ指令ＣＢは、ブレーキ制御器においてブレーキ力を例えば７段階のノッチに設定された場合、その各ノッチに応じたブレーキ力の指令値となる。
【００５１】
目標減速度演算部３１には、ブレーキ指令ＣＢが入力される。目標減速度演算部３１は、ブレーキ指令ＣＢに基づいて、モータ車１０の目標減速度βｇを演算する。目標減速度βｇは、ブレーキ指令ＣＢと目標減速度βｇとの関係を示すマップ（図示略）に基づいて演算される。このマップは、ブレーキ受量器３０のメモリ（図示略）に記憶されている。
【００５２】
目標制動距離演算部３３には、ブレーキ指令ＣＢおよび軸速度ＳＭＡ〜ＳＭＤが入力される。目標制動距離演算部３３は、ブレーキ指令ＣＢ（目標減速度βｇ）と軸速度ＳＭＡ〜ＳＭＤより得られる基準軸速度（ブレーキ時は最高速度、力行時は最低速度）からブレーキ初速度とブレーキ作用時間とに基づいて目標制動距離Ｓｇｍを演算する。
【００５３】
実減速度演算部３２および実制動距離演算部３４には、軸速度ＳＭＡ〜ＳＭＤが入力される。実減速度演算部３２は、軸速度ＳＭＡ〜ＳＭＤより得られる基準軸速度を微分することによりモータ車１０の実減速度βｒｍを演算する。実制動距離演算部３４は、軸速度ＳＭＡ〜ＳＭＤより得られる基準軸速度を積分することによりモータ車１０の実制動距離Ｓｒｍを演算する。
【００５４】
制御リミッタ演算部３５には、ブレーキ指令ＣＢおよび応荷重信号ＬＭが入力される。制御リミッタ演算部３５は、ブレーキ指令ＣＢと応荷重信号ＬＭとに基づいて、モータ車１０に必要なブレーキ力である車両必要ブレーキ力Ｆｍｘの上限値と、車両必要ブレーキ力Ｆｍｘとトレーラー車５０に必要なブレーキ力である車両必要ブレーキ力Ｆｔｘとの間のばらつきの上限値および下限値を演算する。また制御リミッタ演算部３５は、車両ユニット１Ａのブレーキ力の過度の低下を抑制するためのモータ車１０の減速度の上限閾値βｌｉｍを演算する。
【００５５】
必要ブレーキ力演算部３６には、モータ車１０における目標減速度βｇ、実減速度βｒｍ、目標制動距離Ｓｇｍ、および、実制動距離Ｓｒｍが入力される。必要ブレーキ力演算部３６は、以下の式（１）に示されるように、実減速度βｒｍと実制動距離Ｓｒｍとに基づいて、モータ車１０の車両必要ブレーキ力Ｆｍｘ（ｎ）を演算する。なお、「ｎ」は演算回数を示す。
Ｆｍｘ（ｎ）＝Ｆｍｘ（ｎ−１）＋Ｐ（βｇ−βｒｍ）＋Ｉ（Ｓｇｍ−Ｓｒｍ）…（１）
【００５６】
なお、「Ｆｍｘ（ｎ−１）」は前回演算した車両必要ブレーキ力を示す。「Ｐ」および「Ｉ」は係数を示し、試験等により予め設定される。また、以降の説明において、「ｎ」が付されていない車両必要ブレーキ力は演算回数を規定しない車両必要ブレーキ力を示す。
【００５７】
また必要ブレーキ力演算部３６には、トレーラー車５０の車両必要ブレーキ力Ｆｔｘが入力される。そして必要ブレーキ力演算部３６は、モータ車１０の車両必要ブレーキ力Ｆｍｘとトレーラー車５０の車両必要ブレーキ力Ｆｔｘとを合算することにより、車両ユニット１Ａが必要とするブレーキ力であるユニット必要ブレーキ力Ｆｕを演算する。
【００５８】
粘着リミッタ演算部３７には、応荷重信号ＬＭが入力される。粘着リミッタ演算部３７は、応荷重信号ＬＭに基づくモータ車１０の車体の重量に予め設定された係数を乗算することにより、モータ車１０が滑走しない状態での最大ブレーキ力Ｆｍａｘを演算する。
【００５９】
回生ブレーキ力指令演算部３８には、モータ車１０の車両必要ブレーキ力Ｆｍｘおよび最大ブレーキ力Ｆｍａｘが入力される。回生ブレーキ力指令演算部３８は、車両必要ブレーキ力Ｆｍｘと最大ブレーキ力Ｆｍａｘとの比較に基づいて回生ブレーキ力指令値Ｆｅを演算し、ＶＶＶＦ制御装置４１に回生ブレーキ力指令値Ｆｅを出力する。ＶＶＶＦ制御装置４１は、回生ブレーキ力指令値Ｆｅに応じた回生ブレーキ力を発生させるように電気ブレーキ装置１２Ａ〜１２Ｄを制御する。
【００６０】
電空演算部３９には、ＶＶＶＦ制御装置４１からの回生ブレーキ力と、ユニット必要ブレーキ力Ｆｕとが入力される。電空演算部３９は、ユニット必要ブレーキ力Ｆｕ、最大ブレーキ力Ｆｍａｘ、および、回生ブレーキ力に基づいて、空制補足量を演算し、この空制補足量に基づいて空気ブレーキ力指令値Ｆａを演算する。そして電空演算部３９は、空気ブレーキ力指令値Ｆａに基づいて、モータ車１０の空気ブレーキ装置１３Ａ〜１３Ｄを制御するための空気ブレーキ力指令値Ｆａｍと、トレーラー車５０の空気ブレーキ装置５２Ａ〜５２Ｄを制御するための空気ブレーキ力指令値Ｆａｔとを演算する。なお、空気ブレーキ力指令値Ｆａｍは、空気ブレーキ装置１３Ａ〜１３ＤのそれぞれのＢＣ圧力の指令値であり、空気ブレーキ力指令値Ｆａｔは、空気ブレーキ装置５２Ａ〜５２ＤのそれぞれのＢＣ圧力の指令値である。電空演算部３９は、空気ブレーキ装置１３Ａ〜１３Ｄが車輪１１Ａ〜１１Ｄに付与するブレーキ力と、空気ブレーキ装置５２Ａ〜５２Ｄが車輪５１Ａ〜５１Ｄに付与するブレーキ力と、回生ブレーキ力との合計がユニット必要ブレーキ力Ｆｕとなるように、空気ブレーキ力指令値Ｆａｍ，Ｆａｔを演算する。
【００６１】
空気ブレーキ制御部４０には、空気ブレーキ力指令値Ｆａｍが入力される。空気ブレーキ制御部４０は、空気ブレーキ力指令値Ｆａｍに応じた制御信号を生成し、空気ブレーキ装置１３Ａ〜１３Ｄに出力する。そして空気ブレーキ装置１３Ａ〜１３Ｄは、空気ブレーキ力指令値Ｆａｍに応じたＢＣ圧力により制輪子を各車輪１１Ａ〜１１Ｄに押し付ける。
【００６２】
ブレーキ受量器６０は、目標減速度演算部６１、実減速度演算部６２、目標制動距離演算部６３、実制動距離演算部６４、制御リミッタ演算部６５、必要ブレーキ力演算部６６、および、空気ブレーキ制御部６７を備える。またブレーキ受量器６０には、ブレーキ指令ＣＢ、車輪速センサー５３Ａ〜５３Ｄ（図２参照）の軸速度ＳＴＡ〜ＳＴＤ、および、応荷重装置５４（図２参照）の応荷重信号ＬＴが入力される。
【００６３】
目標減速度演算部６１は、目標減速度演算部３１と同じ目標減速度βｇを演算する。
目標制動距離演算部６３には、ブレーキ指令ＣＢおよび軸速度ＳＴＡ〜ＳＴＤが入力される。目標制動距離演算部６３は、ブレーキ指令ＣＢ（目標減速度βｇ）と軸速度ＳＴＡ〜ＳＴＤより得られる基準軸速度からブレーキ初速度とブレーキ作用時間とに基づいて目標制動距離Ｓｇｔを演算する。
【００６４】
実減速度演算部６２および実制動距離演算部６４には、軸速度ＳＴＡ〜ＳＴＤが入力される。実減速度演算部６２は、軸速度ＳＴＡ〜ＳＴＤより得られる基準軸速度を微分することによりトレーラー車５０の実減速度βｒｔを演算する。実制動距離演算部６４は、軸速度ＳＴＡ〜ＳＴＤより得られる基準軸速度を積分することによりトレーラー車５０の実制動距離Ｓｒｔを演算する。
【００６５】
制御リミッタ演算部６５には、ブレーキ指令ＣＢおよび応荷重信号ＬＴが入力される。制御リミッタ演算部６５は、車両ユニット１Ａのブレーキ力の過度の低下を抑制するためのトレーラー車５０の減速度の上限閾値βｌｉｍを演算する。また制御リミッタ演算部６５は、ブレーキ指令ＣＢと応荷重信号ＬＴとに基づいてトレーラー車５０の車両必要ブレーキ力Ｆｔｘの上限値を演算する。
【００６６】
必要ブレーキ力演算部６６には、トレーラー車５０における目標減速度βｇ、実減速度βｒｔ、目標制動距離Ｓｇｔ、および、実制動距離Ｓｒｔが入力される。必要ブレーキ力演算部６６は、以下の式（２）に示すように、実減速度βｒｔと実制動距離Ｓｒｔとに基づいて、トレーラー車５０の車両必要ブレーキ力Ｆｔｘ（ｎ）を演算する。なお、「ｎ」は演算回数を示す。
Ｆｔｘ（ｎ）＝Ｆｔｘ（ｎ−１）＋Ｐ（βｇ−βｒｔ）＋Ｉ（Ｓｇｔ−Ｓｒｔ）…（２）
【００６７】
なお、「Ｆｔｘ（ｎ−１）」は前回演算した車両必要ブレーキ力を示す。「Ｐ」および「Ｉ」は係数を示し、試験等により予め設定される。なお、係数Ｐ，Ｉは、上記式（１）の係数Ｐ，Ｉと同じ値であってもよいし、モータ車１０およびトレーラー車５０のそれぞれについて個別に設定されてもよい。
【００６８】
空気ブレーキ制御部６７には、電空演算部３９の空気ブレーキ力指令値Ｆａｔが入力される。空気ブレーキ制御部６７は、空気ブレーキ力指令値Ｆａｔに応じた制御信号を生成し、空気ブレーキ装置５２Ａ〜５２Ｄに出力する。そして空気ブレーキ装置５２Ａ〜５２Ｄは、空気ブレーキ力指令値Ｆａｔに応じたＢＣ圧力により制輪子（図示略）を各車輪５１Ａ〜５１Ｄに押し付ける。
【００６９】
このような構成のブレーキ制御装置２０は、車両ユニット１Ａのブレーキ動作を制御するブレーキ制御を実行する。ブレーキ制御は、車両必要ブレーキ力Ｆｍｘ，Ｆｔｘ、および、ユニット必要ブレーキ力Ｆｕを演算する必要ブレーキ力演算ステップと、ユニット必要ブレーキ力Ｆｕをモータ車１０およびトレーラー車５０に分配するブレーキ力分配ステップとを含む。
【００７０】
ブレーキ制御装置２０は、ブレーキ制御において、実減速度βｒｍ，βｒｔをフィードバックして車両必要ブレーキ力Ｆｍｘ，Ｆｔｘを演算する減速度フィードバック制御と、実減速度βｒｍ，βｒｔをフィードバックせずに車両必要ブレーキ力Ｆｍｘ，Ｆｔｘを演算するオープンループ制御との一方を車両ユニット１Ａの走行状況に応じて実行する。このブレーキ制御は、ブレーキ指令ＣＢがブレーキ制御装置２０に入力されたときからブレーキ指令ＣＢが入力されなくなるまでの期間において所定時間毎に繰り返し実行される。
【００７１】
図４のフローチャートに示されるように、ブレーキ制御装置２０は、ブレーキ制御において、車両ユニット１Ａの車速Ｖｕが「０ｋｍ／ｈ」よりも大きいか否かの判定（ステップＳ１１）と、車両ユニット１Ａが力行直後か否かの判定（ステップＳ１２）とに基づいて、減速度フィードバック制御およびオープンループ制御のいずれかを実行する。詳細には、ブレーキ制御装置２０は、ステップＳ１１において肯定判定し、ステップＳ１２において否定判定したとき、すなわち車両ユニット１Ａが走行状態かつ減速状態と判定したとき、ステップＳ１３において減速度フィードバック制御を実行する。またブレーキ制御装置２０は、ステップＳ１１において否定判定するとき、またはステップＳ１１およびステップＳ１２の両方において肯定判定するとき、すなわち車両ユニット１Ａが停止状態、または車両ユニット１Ａが走行状態かつ加速状態と判定したとき、ステップＳ１４においてオープンループ制御を実行する。なお、ブレーキ制御装置２０は、ブレーキ制御のステップＳ１１およびステップＳ１２における車両ユニット１Ａに基づく判定に代えて、モータ車１０およびトレーラー車５０のそれぞれに基づく判定により、モータ車１０およびトレーラー車５０のそれぞれがオープンループ制御および減速度フィードバック制御のいずれかを実行してもよい。
【００７２】
なお、車両ユニット１Ａの車速Ｖｕは、例えばモータ車１０の各車輪１１Ａ〜１１Ｄの軸速度ＳＭＡ〜ＳＭＤに基づいて演算される。またブレーキ制御装置２０は、トレーラー車５０の各車輪５１Ａ〜５１Ｄの軸速度ＳＴＡ〜ＳＴＤに基づいて車両ユニット１Ａの車速Ｖｕを演算してもよい。
【００７３】
また車両ユニット１Ａが力行直後か否かの判定は、実減速度βｒｍ，βｒｔの両方が「０ｋｍ／ｈ／ｓ」以上か否かに基づいて行われる。すなわち実減速度βｒｍ，βｒｔの両方が「０ｋｍ／ｈ／ｓ」以上のとき、モータ車１０およびトレーラー車５０の両方が減速状態のため、車両ユニット１Ａが力行直後ではないと判定する。
【００７４】
オープンループ制御では、ブレーキ指令ＣＢと応荷重信号ＬＭとに基づいてモータ車１０の車両必要ブレーキ力Ｆｍｘが演算され、ブレーキ指令ＣＢと応荷重信号ＬＴとに基づいてトレーラー車５０の車両必要ブレーキ力Ｆｔｘが演算される。なお、以降の説明において、オープンループ制御により演算された車両必要ブレーキ力Ｆｍｘ，Ｆｔｘを「基準必要ブレーキ力Ｆｍｓ，Ｆｔｓ」と称する。
【００７５】
減速度フィードバック制御では、基本的には、基準必要ブレーキ力Ｆｍｓ、Ｆｔｓを減速度と制動距離とに基づいて補正する。また、ブレーキ受量器３０が実行する減速度フィードバック制御の種類と、ブレーキ受量器６０が実行する減速度フィードバック制御の種類とが次のように異なる。
【００７６】
ブレーキ受量器６０は、減速度フィードバック制御として、後述する基本フィードバック制御、減速度リミッタ制御、および、滑走抑制制御を実行する。そしてブレーキ受量器６０は、基本フィードバック制御において演算された車両必要ブレーキ力Ｆｔｘを減速度リミッタ制御および滑走抑制制御に基づいて補正する。
【００７７】
ブレーキ受量器３０は、減速度フィードバック制御として、後述する基本フィードバック制御、減速度リミッタ制御、粘着リミッタ制御、滑走抑制制御、各車分散制御、および、ブレーキ力リミッタ制御を実行する。そしてブレーキ受量器３０は、基本フィードバック制御において演算された車両必要ブレーキ力Ｆｍｘを減速度リミッタ制御、粘着リミッタ制御、および、滑走抑制制御に基づいて補正する。またブレーキ受量器３０は、例えば補正された車両必要ブレーキ力Ｆｍｘが空気ブレーキ装置１３Ａ〜１３Ｄで出力することが困難な場合、後述する各車分散制御およびブレーキ力リミッタ制御によりモータ車１０とトレーラー車５０との間でユニット必要ブレーキ力Ｆｕの分配を調整して車両必要ブレーキ力Ｆｍｘ，Ｆｔｘを増減させる。
【００７８】
以下、各制御の詳細について説明する。
（基本フィードバック制御）
ブレーキ受量器３０，６０は、基本フィードバック制御開始時においてオープンループ制御と同様に基準必要ブレーキ力Ｆｍｓ，Ｆｔｓを演算する。そしてブレーキ受量器３０，６０は、基準必要ブレーキ力Ｆｍｓ，Ｆｔｓに対して実減速度βｒｍ，βｒｔおよび実制動距離Ｓｒｍ，Ｓｒｔをフィードバックすることにより車両必要ブレーキ力Ｆｍｘ，Ｆｔｘを演算する。そしてブレーキ受量器３０，６０は、基本フィードバック制御における次の制御周期以降では、上記式（１），（２）のように前回の車両必要ブレーキ力Ｆｍｘ（ｎ−１），Ｆｔｘ（ｎ−１）に対して実減速度βｒｍ，βｒｔおよび実制動距離Ｓｒｍ，Ｓｒｔをフィードバックすることにより車両必要ブレーキ力Ｆｍｘ（ｎ），Ｆｔｘ（ｎ）を演算する。
【００７９】
またブレーキ受量器３０，６０は、車両必要ブレーキ力Ｆｍｘ，Ｆｔｘの微小変動を抑制するため、実減速度βｒｍ，βｒｔと目標減速度βｇとの比較において不感帯を設ける。不感帯は、目標減速度βｇよりも大きい上限値βｇｕと、目標減速度βｇよりも小さい下限値βｇｌとの間の範囲として規定される。これら上限値βｇｕおよび下限値βｇｌは、車両ユニット１Ａが減速状態においてブレーキ力の変化によりモータ車１０およびトレーラー車５０の低下速度が繰り返し増減する変化を抑制するための値であり、試験等により予め設定される。ブレーキ受量器３０，６０は、実減速度βｒｍ，βｒｔが不感帯の範囲内のとき、式（１），（２）の減速度項を「０」として車両必要ブレーキ力Ｆｍｘ，Ｆｔｘを補正する。
【００８０】
（減速度リミッタ制御）
減速度リミッタ制御は、実減速度βｒｍ，βｒｔに基づいて車両必要ブレーキ力Ｆｍｘ，Ｆｔｘが過度に低下することを抑制する制御である。
【００８１】
減速度リミッタ制御の処理手順について図５のフローチャートを用いて説明する。なお、以下では、ブレーキ受量器３０の減速度リミッタ制御の手順について説明し、ブレーキ受量器６０の減速度リミッタ制御についてはブレーキ受量器３０の減速度リミッタ制御と同様の手順のため、その説明を省略する。
【００８２】
ブレーキ受量器３０は、ステップＳ２１において実減速度βｒｍが上限閾値βｌｉｍ以上か否かを判定する。なお、上限閾値βｌｉｍは、運転士がブレーキ操作するときに運転士が想定する車両ユニット１Ａの減速状態と、実際の車両ユニット１Ａの減速状態とが異なり、運転士が違和感を覚えるおそれのある値であり、試験等により予め設定される。
【００８３】
ブレーキ受量器３０は、ステップＳ２１において肯定判定したとき、ステップＳ２２において基準必要ブレーキ力Ｆｍｓから上限減少量ＢＤを減算することにより車両必要ブレーキ力Ｆｍｘを演算する。なお、上限減少量ＢＤは、運転士がブレーキ操作するときに運転士が想定する車両ユニット１Ａの減速状態と、実際の車両ユニット１Ａの減速状態とが異なり、運転士が違和感を覚えるおそれのあるブレーキ力の減少量よりも小さいブレーキ力の減少量であり、試験等により予め設定される。一方、ブレーキ受量器３０は、ステップＳ２１において否定判定したとき、処理を一旦終了する。
【００８４】
なお、ブレーキ受量器３０は、ステップＳ２２において、前回演算した車両必要ブレーキ力Ｆｍｘ（ｎ−１）から上限減少量ＢＤを減算することにより車両必要ブレーキ力Ｆｍｘを演算してもよいし、予め決められた車両必要ブレーキ力である設定必要ブレーキ力に車両必要ブレーキ力Ｆｍｘを置き換えてもよい。
【００８５】
（粘着リミッタ制御）
ブレーキ受量器３０は、減速度フィードバック制御時に粘着リミッタ制御を実行する。ブレーキ受量器３０は、粘着リミッタ制御において、モータ車１０の車両必要ブレーキ力Ｆｍｘが粘着リミッタ演算部３７により演算された最大ブレーキ力Ｆｍａｘ以下となるように電気ブレーキ装置１２Ａ〜１２Ｄおよび空気ブレーキ装置１３Ａ〜１３Ｄを制御する。
【００８６】
（滑走抑制制御）
粘着リミッタ制御により車両ユニット１Ａの滑走を抑制しているが、天候、路線状況等により車輪１１Ａ〜１１Ｄ，５１Ａ〜５１Ｄの一部が滑走してしまう場合もある。そこで、ブレーキ受量器３０，６０は、車輪１１Ａ〜１１Ｄ，５１Ａ〜５１Ｄのうちの少なくとも１つの車輪の滑走を検出したとき、その滑走を抑制する滑走抑制制御を実行する。滑走抑制制御は、滑走した車輪に付与されるブレーキ力を低下させて、滑走していない車輪に付与されるブレーキ力を増加させる滑走分散制御と、滑走した車輪が再粘着したときの再粘着した車輪に付与されるブレーキ力を制御する再粘着制御とを含む。
【００８７】
なお、ブレーキ受量器３０は、車輪１１Ａ〜１１Ｄの軸速度ＳＭＡ〜ＳＭＤのうち、過度に低い軸速度となる車輪を検出した場合、その車輪が滑走していると判定する。ブレーキ受量器６０は、車輪５１Ａ〜５１Ｄの軸速度ＳＴＡ〜ＳＴＤのうち、過度に低い軸速度となる車輪を検出した場合、その車輪が滑走していると判定する。
【００８８】
ブレーキ受量器３０は、図６に示されるフローチャートのような手順により滑走抑制制御を実行する。なお、ブレーキ受量器６０の滑走抑制制御の手順も同様であるため、その説明を省略する。
【００８９】
ブレーキ受量器３０は、ステップＳ３１において滑走分散制御を実行する。詳細には、ブレーキ受量器３０は、車輪１１Ａ〜１１Ｄのうち、例えば車輪１１Ａの滑走を検出したとき、空気ブレーキ装置１３ＡのＢＣ圧力を「０」とする一方、モータ車１０の目標減速度βｇの低下を抑制するように空気ブレーキ装置１３Ｂ〜１３ＤのＢＣ圧力を増加させる。ブレーキ受量器３０は、例えば車輪１１Ａに付与されるブレーキ力を「０」としたことによる目標減速度βｇに対する不足分の車両必要ブレーキ力に相当するＢＣ圧力を分配して空気ブレーキ装置１３Ｂ〜１３ＤのＢＣ圧力のそれぞれに加算する。なお、ブレーキ受量器３０は、車輪１１Ａの滑走を検出したとき、空気ブレーキ装置１３ＡのＢＣ圧力を「０」よりも大きい所定のＢＣ圧力にしてもよい。要するに、車輪１１Ａの滑走が検出されたとき、車輪１１Ａの滑走を抑制することが可能なＢＣ圧力に設定されていればよい。
【００９０】
次にブレーキ受量器３０は、滑走分散制御の実行後、ステップＳ３２において滑走した車輪が再粘着したか否かを判定する。詳細には、ブレーキ受量器３０は、例えば車輪１１Ａが滑走したとき、軸速度ＳＭＡと滑走していない車輪１１Ｂ〜１１Ｄの軸速度ＳＭＢ〜ＳＭＤとの差が閾値以下となるとき、車輪１１Ａが再粘着したと判定する。なお、閾値は、車輪が滑走していない状態の軸速度のばらつきの最大値であり、試験等により予め設定される。
【００９１】
ブレーキ受量器３０は、ステップＳ３２において否定判定したとき、滑走分散制御を継続する一方、ステップＳ３２において肯定判定したとき、ステップＳ３３において滑走分散制御に代えて再粘着制御を実行する。
【００９２】
ブレーキ受量器３０は、再粘着制御において、車輪１１Ａ〜１１Ｄのうち、例えば車輪１１Ａが滑走した後、車輪１１Ａの再粘着が検出されたとき、空気ブレーキ装置１３Ａを用いて車輪１１Ａに付与されるブレーキ力の増加速度を次のように制御する。すなわち、ブレーキ受量器３０は、車輪１１Ａの再粘着が検出されたときのモータ車１０の実減速度βｒｍが目標減速度βｇ以上のときの空気ブレーキ装置１３ＡのＢＣ圧力の増加速度を、実減速度βｒｍが目標減速度βｇ未満のときの空気ブレーキ装置１３ＡのＢＣ圧力の増加速度よりも小さくなるように空気ブレーキ装置１３ＡのＢＣ圧力を制御する。
【００９３】
また、ブレーキ受量器３０は、車輪１１Ａの再粘着が検出されたときのモータ車１０の実減速度βｒｍが目標減速度βｇよりも小さいとき、実減速度βｒｍと目標減速度βｇとの差が小さくなるにつれて、空気ブレーキ装置１３ＡのＢＣ圧力の増加速度が小さくなるように空気ブレーキ装置１３ＡのＢＣ圧力を制御する。
【００９４】
（各車分散制御）
各車分散制御は、電空演算部３９で演算された空制補足量から空気ブレーキ力指令値Ｆａにおけるモータ車１０の空気ブレーキ力指令値Ｆａｍとトレーラー車５０の空気ブレーキ力指令値Ｆａｔとの分配率を設定する制御である。
【００９５】
基本的には、ブレーキ受量器３０は、モータ車１０の車体の重量とトレーラー車５０の車体の重量とに基づいて空気ブレーキ力指令値Ｆａｍ，Ｆａｔの分配率を設定する。
一方、ブレーキ制御装置２０は、減速度リミッタ制御、粘着リミッタ制御、および、滑走抑制制御によりモータ車１０およびトレーラー車５０の車両必要ブレーキ力Ｆｍｘ，Ｆｔｘの一方が基本フィードバック制御により演算された車両必要ブレーキ力Ｆｍｘ，Ｆｔｘよりも小さいまたは大きい車両必要ブレーキ力Ｆｍｘ，Ｆｔｘとなる場合がある。そこで、ブレーキ制御装置２０は、各車分散制御において、車両ユニット１Ａのユニット必要ブレーキ力Ｆｕを車両必要ブレーキ力Ｆｍｘ，Ｆｔｘで補うことができる場合には、空気ブレーキ力指令値Ｆａｍ，Ｆａｔの分配率を変更して車両必要ブレーキ力Ｆｍｘ，Ｆｔｘを調整する。またブレーキ制御装置２０は、各車分散制御において、車両ユニット１Ａのユニット必要ブレーキ力Ｆｕを車両必要ブレーキ力Ｆｍｘ，Ｆｔｘで補うことができない場合には、編成車両１内の他の車両ユニット１Ｂ，１Ｃが個々に制御を行うことで、編成車両１として適切なブレーキ力を速やかに付与することができる。
【００９６】
例えば、減速度リミッタ制御によりモータ車１０の車両必要ブレーキ力Ｆｍｘ、トレーラー車５０の車両必要ブレーキ力Ｆｔｘが低下する場合がある。このような場合、ブレーキ制御装置２０は、各車分散制御において、車両ユニット１Ａのユニット必要ブレーキ力Ｆｕを車両必要ブレーキ力Ｆｍｘ，Ｆｔｘで補うことができなくなるため、編成車両１内の他の車両ユニット１Ｂ，１Ｃは実減速度の低下を検出し、速やかにブレーキ力を増加させて補正する。これにより、編成車両１として必要ブレーキ力の低下が抑制される。
【００９７】
また例えば、粘着リミッタ制御によりモータ車１０の空気ブレーキ力指令値Ｆａｍに基づくブレーキ力が最大ブレーキ力Ｆｍａｘから回生ブレーキ力を減算したブレーキ力よりも大きくなると演算された場合、モータ車１０が滑走すると予測される場合がある。このとき、ブレーキ受量器３０は、モータ車１０の滑走を抑制するため、回生ブレーキ力と空気ブレーキ力指令値Ｆａｍとの合計が例えば最大ブレーキ力Ｆｍａｘ以下となるように空気ブレーキ力指令値Ｆａｍを補正する。そこで、ブレーキ受量器６０と編成車両１内の他の車両ユニット１Ｂ，１Ｃのブレーキ受量器とは、各車分散制御において、実減速度の低下を検出し、空気ブレーキ力指令値を大きくする。これにより、編成車両１として必要ブレーキ力の低下が抑制される。
【００９８】
また例えば、モータ車１０における複数の車輪の滑走が検出されて滑走抑制制御によりモータ車１０のうちの滑走していない車輪の空気ブレーキ装置のＢＣ圧力の増加ではモータ車１０の車両必要ブレーキ力Ｆｍｘに対して不足する場合がある。このとき、ブレーキ受量器６０と編成車両１内の他の車両ユニット１Ｂ，１Ｃのブレーキ受量器とは、各車分散制御において、実減速度の低下を検出し、トレーラー車５０と編成車両１内の他の車両ユニット１Ｂ、１Ｃとの車両必要ブレーキ力を増加させるように空気ブレーキ力指令値を補正する。これにより、モータ車１０の滑走に起因して編成車両１として必要ブレーキ力が低下することが抑制される。
【００９９】
また例えば、モータ車１０のうちの複数の車輪が滑走した状態からその複数の車輪の再粘着が検出されたとき、モータ車１０の車両必要ブレーキ力Ｆｍｘの増加度合が大きくなるため、車両ユニット１Ａのユニット必要ブレーキ力Ｆｕが増加してしまう場合がある。このとき、ブレーキ受量器６０と編成車両１内の他の車両ユニット１Ｂ，１Ｃのブレーキ受量器とは、各車分散制御において、実減速度の増加を検出し、トレーラー車５０と編成車両１内の他の車両ユニットの車両必要ブレーキ力を減少させるように、空気ブレーキ力指令値を補正する。これにより、モータ車１０の再粘着に起因して編成車両１として必要ブレーキ力が増加することが抑制される。
【０１００】
（ブレーキ力リミッタ制御）
空気ブレーキ装置１３Ａ〜１３Ｄ，５２Ａ〜５２Ｄの製品のばらつき等により、空気ブレーキ装置１３Ａ〜１３Ｄがブレーキ力を出力するタイミングと、空気ブレーキ装置５２Ａ〜５２Ｄがブレーキ力を出力するタイミングとが異なる場合がある。例えば、空気ブレーキ装置５２Ａ〜５２Ｄが空気ブレーキ装置１３Ａ〜１３Ｄよりも早いタイミングでブレーキ力を出力した場合、空気ブレーキ装置５２Ａ〜５２Ｄのブレーキ力が過度に上昇してしまう。一方、車両ユニット１Ａのユニット必要ブレーキ力Ｆｕを空気ブレーキ装置５２Ａ〜５２Ｄにより出力しようとするため、空気ブレーキ装置１３Ａ〜１３Ｄのブレーキ力が過度に小さくなる場合がある。このような空気ブレーキ装置１３Ａ〜１３Ｄ，５２Ａ〜５２Ｄのブレーキ動作が繰り返された場合、空気ブレーキ装置５２Ａ〜５２Ｄの制輪子が空気ブレーキ装置１３Ａ〜１３Ｄの制輪子よりも早く劣化してしまう。
【０１０１】
そこで、ブレーキ制御装置２０は、車両ユニット１Ａのモータ車１０の車両必要ブレーキ力Ｆｍｘとトレーラー車５０の車両必要ブレーキ力Ｆｔｘとの分配率が分配下限値ＤＬ以上かつ分配上限値ＤＵ以下とから構成される所定範囲内となるように車両必要ブレーキ力Ｆｍｘ，Ｆｔｘの分配率を補正するブレーキ力リミッタ制御を実行する。すなわち、ブレーキ制御装置２０は、ブレーキ力リミッタ制御により、モータ車１０の車両必要ブレーキ力Ｆｍｘとトレーラー車５０の車両必要ブレーキ力Ｆｔｘとのばらつきを所定範囲内に制限する。なお、ブレーキ力リミッタ制御によれば、上述のように車両必要ブレーキ力Ｆｍｘ，Ｆｔｘを制限するため、分配上限値ＤＵおよび分配下限値ＤＬの設定によっては、車両ユニット１Ａに付与されるブレーキ力がユニット必要ブレーキ力Ｆｕよりも小さくなる場合または大きくなる場合が一時的に生じることがある。
【０１０２】
次に、ブレーキ制御の一実行態様を示す図７のタイムチャートを参照して、ブレーキ制御の動作の一例について説明する。なお、図７は、一例として、モータ車１０の車速、実減速度βｒｍ、および、車両必要ブレーキ力Ｆｍｘの推移を示している。またトレーラー車５０の実減速度βｒｍについても滑走が発生しない限り、モータ車１０と同様に推移するものとする。なお、以下の説明において、符号が付された車両ユニット１Ａの構成要素は、図１〜図３の車両ユニット１Ａの構成要素を示す。
【０１０３】
運転士が時刻ｔ１においてブレーキ制御器を操作したとき、図７（ａ）に示されるように、ブレーキ指令ＣＢがブレーキ制御装置２０に入力される。これにより、ブレーキ制御装置２０は、ブレーキ制御を開始する。ブレーキ制御装置２０は、図７（ｂ）および（ｃ）に示されるように、時刻ｔ１では実減速度βｒｍが負の値、すなわちモータ車１０（車両ユニット１Ａ）が加速状態であるため、オープンループ制御を実行する。そして図７（ｂ）および（ｃ）に示されるように、時刻ｔ２において実減速度βｒｍが「０」よりも大きくなり、モータ車１０（車両ユニット１Ａ）が減速状態となるため、ブレーキ制御装置２０は、減速度フィードバック制御を実行する。
【０１０４】
時刻ｔ２〜ｔ７の間の期間において、ブレーキ制御装置２０は、基本フィードバック制御により車両必要ブレーキ力Ｆｍｘが制御されている。特に時刻ｔ２〜ｔ７の間の期間において実減速度βｒｍが不感帯内で推移する期間は、上記式（１）の減速度項を「０」として、車両必要ブレーキ力Ｆｍｘを演算する。また図７（ｃ）および（ｄ）に示されるように、実減速度βｒｍが不感帯の上限値βｇｕよりも大きくなる期間（時刻ｔ３〜ｔ４）では、時間の経過とともに車両必要ブレーキ力Ｆｍｘが減少する。一方、実減速度βｒｍが不感帯の下限値βｇｌよりも小さくなる期間（例えば時刻ｔ５〜ｔ６）では、時間の経過とともに車両必要ブレーキ力Ｆｍｘが増加する。
【０１０５】
そして、図７（ｃ）および（ｄ）に示されるように、時刻ｔ７〜ｔ１０の期間において車両ユニット１Ａが上り勾配区間を走行する場合、時間の経過とともに実減速度βｒｍが急速に増加する。そして時刻ｔ９〜ｔ１０の期間において実減速度βｒｍが上限値βｇｕを超える。
【０１０６】
ここで、比較例として、ブレーキ受量器３０が減速度リミッタ制御を実行しない場合、図７（ｄ）の二点鎖線により示されるように、時刻ｔ９〜ｔ１０の期間においても時間の経過とともに車両必要ブレーキ力Ｆｍｘが減少する。これにより、時刻ｔ９〜ｔ１０の期間において車両必要ブレーキ力Ｆｍｘが過度に低下する。
【０１０７】
一方、本実施形態のブレーキ制御装置２０は、減速度リミッタ制御により、時刻ｔ９において実減速度βｒｍが上限閾値βｌｉｍ以上になったとき、基準必要ブレーキ力Ｆｍｓから上限減少量ＢＤ分を減算する。これにより、図７（ｄ）の実線により示されるように、時刻ｔ９〜ｔ１０のように実減速度βｒｍが上限閾値βｌｉｍ以上となる期間において、時間の経過とともに車両必要ブレーキ力Ｆｍｘが減少することが抑制される。このため、比較例のように車両必要ブレーキ力Ｆｍｘが過度に小さくなることが抑制される。
【０１０８】
次に、図７（ｂ）の二点鎖線により示されるように、時刻ｔ１１において例えば車輪１１Ａの軸速度ＳＭＡが他の車輪１１Ｂ〜１１Ｄの軸速度ＳＭＢ〜ＳＭＤよりも急速に低下したことにより車輪１１Ａの滑走が検出されたとき、ブレーキ受量器３０は、滑走分散制御を実行する。このとき、空気ブレーキ装置１３ＡのＢＣ圧力を「０」とする。これにより、車輪１１Ａの実減速度βｒｍａの増加を抑制し、車輪１１Ａの再粘着を促す。一方、ブレーキ受量器３０は、滑走分散制御において、滑走していない車輪１１Ｂ〜１１Ｄの空気ブレーキ装置１３Ｂ〜１３ＤのＢＣ圧力を増加させる。その結果、図７（ｄ）に示されるように、時刻ｔ１１〜ｔ１２の期間において車両必要ブレーキ力Ｆｍｘの低下が抑制される。そして、時刻ｔ１２において車輪１１Ａの再粘着が検出されたとき、滑走分散制御に代えて再粘着制御を実行する。図７（ｃ）の二点鎖線により示されるように、時刻ｔ１２における実減速度βｒｍが目標減速度βｇよりも小さく、かつ目標減速度βｇに近い値となるため、空気ブレーキ装置１３ＡのＢＣ圧力の増加速度が小さくなる。
【０１０９】
本実施形態によれば、例えば以下の作用効果が得られる。
（１）ブレーキ制御装置２０は、減速度フィードバック制御において、車両ユニット１Ａ内のモータ車１０およびトレーラー車５０のそれぞれにユニット必要ブレーキ力Ｆｕを分配する。このため、例えばモータ車１０が滑走したとき、モータ車１０の車両必要ブレーキ力Ｆｍｘを減少させ、トレーラー車５０の車両必要ブレーキ力Ｆｔｘを増加させるように各車両必要ブレーキ力Ｆｍｘ，Ｆｔｘを調整することができる。したがって、一車両のそれぞれにより編成車両の全体の必要ブレーキ力を制御する構成と比較して、車両が滑走したときの編成車両１の全体のブレーキ力の低下を抑制することができる。
【０１１０】
また、車両ユニット１Ａ〜１Ｃの個々でユニット必要ブレーキ力Ｆｕを制御するため、編成車両１の全体の必要ブレーキ力を制御する場合と比較して、編成車両１の車両のそれぞれの必要ブレーキ力を演算する時間が短くなる。このため、車両のそれぞれに適切なブレーキ力を速やかに付与することができる。
【０１１１】
（２）ブレーキ制御装置２０は、減速度フィードバック制御において、実減速度βｒｍ，βｒｔと実制動距離Ｓｒｍ，Ｓｒｔとに基づいて車両必要ブレーキ力Ｆｍｘ，Ｆｔｘを演算する。このため、ブレーキ指令ＣＢに対してモータ車１０およびトレーラー車５０のそれぞれにブレーキ力を精度よく付与することができる。
【０１１２】
（３）ブレーキ制御装置２０は、減速度リミッタ制御において、実減速度βｒｍ，βｒｔが上限閾値βｌｉｍ以上となるとき、基準必要ブレーキ力Ｆｍｓ，Ｆｔｓから上限減少量ＢＤを減算することにより車両必要ブレーキ力Ｆｍｘ，Ｆｔｘを演算する。このため、例えば車両ユニット１Ａが上り勾配の区間を走行しているときに車両ユニット１Ａのユニット必要ブレーキ力Ｆｕが過度に小さくなることが抑制される。したがって、運転士がブレーキ操作するときに運転士が想定する車両ユニット１Ａの減速状態と、実際の車両ユニット１Ａの減速状態とが異なることが抑制されるため、運転士がブレーキ操作したときに編成車両１にブレーキ力が付与されていないと感じるようなブレーキ操作の違和感を抑制することができる。
【０１１３】
（４）ブレーキ制御装置２０は、ブレーキ力リミッタ制御において、モータ車１０のブレーキ力およびトレーラー車５０のブレーキ力を所定範囲内に制限する。このため、モータ車１０の空気ブレーキ装置１３Ａ〜１３Ｄの劣化度合と、トレーラー車５０の空気ブレーキ装置５２Ａ〜５２Ｄの劣化度合とのばらつきを小さくすることができる。
【０１１４】
（５）ブレーキ制御装置２０は、各車分散制御において、例えばモータ車１０の滑走が検出されたとき、モータ車１０の車両必要ブレーキ力Ｆｍｘを低下させる一方、トレーラー車５０の車両必要ブレーキ力Ｆｔｘを増加させる。したがって、モータ車１０が再粘着しやすくなり、かつユニット必要ブレーキ力Ｆｕの低下を抑制することができる。
【０１１５】
（６）ブレーキ制御装置２０は、各車分散制御において、例えばモータ車１０の再粘着によりモータ車１０の車両必要ブレーキ力Ｆｍｘを増加させる一方、滑走していない車輪から構成されるトレーラー車５０の車両必要ブレーキ力Ｆｔｘを低下させる。このため、モータ車１０に適切なブレーキ力を付与することができ、かつユニット必要ブレーキ力Ｆｕの増加を抑制することができる。
【０１１６】
（７）ブレーキ制御装置２０は、再粘着制御において、再粘着した車輪の実減速度βｒｍ，βｒｔが目標減速度βｇよりも大きいときの再粘着した車輪に付与されるブレーキ力の増加速度が再粘着した車輪の実減速度βｒｍ，βｒｔが目標減速度βｇよりも小さいときのブレーキ力の増加速度よりも小さい。このため、再粘着した車輪の実減速度βｒｍ，βｒｔが目標減速度βｇよりも大きい場合にはブレーキ力を徐々に増加させることにより、再粘着した車輪が再滑走することを抑制することができる。また再粘着した車輪の実減速度βｒｍ，βｒｔが目標減速度βｇよりも小さい場合にはブレーキ力を速やかに増加させることにより、再粘着した車輪に適切なブレーキ力を速やかに付与することができる。
【０１１７】
（８）ブレーキ制御装置２０は、ブレーキ制御において、車両ユニット１Ａの走行状態に基づいてオープンループ制御および減速度フィードバック制御の一方を実行する。このように車両ユニット１Ａの走行状態に応じてオープンループ制御および減速度フィードバック制御を使い分けることにより、より適切なブレーキ力を車両ユニット１Ａに付与することができる。
【０１１８】
（９）ブレーキ制御装置２０は、例えばモータ車１０の車輪１１Ａが滑走したとき、滑走抑制制御において、車輪１１Ａに付与するブレーキ力を低下させる一方、車輪１１Ｂ〜１１Ｄに付与するブレーキ力を増加させる。このため、車輪１１Ａが再粘着しやすくなり、かつモータ車１０の車両必要ブレーキ力Ｆｍｘが低下することが抑制される。なお、トレーラー車５０の車輪が滑走した場合についても滑走抑制制御において同様に各車輪のブレーキ力が制御されるため、トレーラー車５０の車両必要ブレーキ力Ｆｔｘが低下することが抑制される。
【０１１９】
上記実施形態に関する説明は、本発明に従うブレーキ制御装置およびブレーキ制御方法が取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本発明に従うブレーキ制御装置およびブレーキ制御方法は、上記実施形態以外に例えば以下に示される上記実施形態の変形例、および、相互に矛盾しない少なくとも２つの変形例が組み合わせられた形態を取り得る。
【０１２０】
（変形例１）
上記実施形態では、モータ車１０の車両必要ブレーキ力Ｆｍｘおよびトレーラー車５０の車両必要ブレーキ力Ｆｔｘを演算したが、これに限らず、以下の方法で車両必要ブレーキ力Ｆｍｘ，Ｆｔｘを演算してもよい。
【０１２１】
（Ａ）ブレーキ受量器３０は、モータ台車ＭＣ１，ＭＣ２のそれぞれに必要なブレーキ力である台車必要ブレーキ力を演算し、これら台車必要ブレーキ力を合算することにより車両必要ブレーキ力Ｆｍｘを演算する。台車必要ブレーキ力は、例えばモータ台車ＭＣ１の台車必要ブレーキ力を演算する場合、実減速度βｒｍａ，βｒｍｂの平均値を実減速度βｒｍとし、実制動距離Ｓｒｍａ，Ｓｒｍｂの平均値を実制動距離Ｓｒｍとして、上記式（１）に基づいて演算される。なお、ブレーキ受量器６０についても同様にトレーラー台車ＴＣ１，ＴＣ２の台車必要ブレーキ力からトレーラー車５０の車両必要ブレーキ力Ｆｔｘを演算する。
【０１２２】
（Ｂ）ブレーキ受量器３０は、各車輪１１Ａ〜１１Ｄに必要なブレーキ力である車輪必要ブレーキ力を演算し、これら車輪必要ブレーキ力を合算することにり車両必要ブレーキ力Ｆｍｘを演算する。車輪必要ブレーキ力は、例えば車輪１１Ａの車輪必要ブレーキ力を演算する場合、実減速度βｒｍａを実減速度βｒｍとし、実制動距離Ｓｒｍａを実制動距離Ｓｒｍとして、上記式（１）に基づいて演算される。なお、ブレーキ受量器６０についても同様に各車輪５１Ａ〜５１Ｄの車輪必要ブレーキ力からトレーラー車５０の車両必要ブレーキ力Ｆｔｘを演算する。
【０１２３】
（変形例２）
上記実施形態では、上記式（１），（２）を用いてモータ車１０およびトレーラー車５０の車両必要ブレーキ力Ｆｍｘ，Ｆｔｘを演算したが、これに限らず、以下の式（３），（４）のような制動距離の項を省略した式を用いて車両必要ブレーキ力Ｆｍｘ，Ｆｔｘを演算してもよい。
Ｆｍｘ（ｎ）＝Ｆｍｘ（ｎ−１）＋｛Ｋ（βｇ−βｒｍ）×Ｖｋ｝…（３）
Ｆｔｘ（ｎ）＝Ｆｔｘ（ｎ−１）＋｛Ｋ（βｇ−βｒｔ）×Ｖｋ｝…（４）
【０１２４】
なお、「Ｋ」はモータ車１０およびトレーラー車５０のそれぞれの車体の重量に応じた係数を示し、試験等により予め設定される。「Ｖｋ」は各車輪１１Ａ〜１１Ｄ，５１Ａ〜５１Ｄの軸速度ＳＭＡ〜ＳＭＤ，ＳＴＡ〜ＳＴＤに応じた係数を示し、試験等により予め設定される。
【０１２５】
（変形例３）
上記式（１），（２）において減速度に関する係数「Ｐ」および制動距離に関する係数「Ｉ」は定数であったが、係数「Ｐ」，「Ｉ」を軸速度に応じた変数としてもよい。その一例として、図８のマップに示されるように、軸速度が大きくなるにつれて係数「Ｐ」，「Ｉ」が減少するように係数「Ｐ」，「Ｉ」を設定してもよい。図８のマップは、ブレーキ受量器３０，６０のメモリ（図示略）に記憶されている。また、図８のマップに示されるように、軸速度が上限速度ＳＵ以上のとき、係数「Ｐ」，「Ｉ」を下限値ＰＬ，ＩＬに設定してもよい。
【０１２６】
この構成によれば、軸速度が小さい場合、実減速度βｒｍ，βｒｔおよび実制動距離Ｓｒｍ，Ｓｒｔの影響が大きくなる一方、軸速度が大きい場合、実減速度βｒｍ，βｒｔおよび実制動距離Ｓｒｍ，Ｓｒｔの影響が小さくなる。これにより、編成車両１のブレーキ動作時の挙動を、運転士がブレーキ制御器を操作することによる既存の編成車両の減速状態における編成車両の挙動に近づけることができる。なお、上記式（３），（４）における係数「Ｖｋ」についても係数「Ｐ」，「Ｉ」と同様に軸速度に応じた変数としてもよい。
【０１２７】
（変形例４）
上記実施形態の再粘着制御では、滑走した車輪を含む車両の再粘着が検出されたときの再粘着した車両の実減速度βｒｍ，βｒｔと目標減速度βｇとの比較に基づいて再粘着した車輪における空気ブレーキ装置のＢＣ圧力の大きさが一定となるように制御されたが、再粘着制御はこれに限られない。例えば、車両ユニット１Ａの全体の実減速度と目標減速度βｇとの比較に基づいて、図９に示されるように、再粘着した車輪に対応する空気ブレーキ装置のＢＣ圧力の大きさを変更してもよい。詳細には、車両ユニット１Ａの全体の実減速度が目標減速度βｇ以上のとき、再粘着した車輪に対応する空気ブレーキ装置のＢＣ圧力を「０」とする。また、車両ユニット１Ａの全体の実減速度が目標減速度βｇよりも小さいとき、車両ユニット１Ａの全体の実減速度と目標減速度βｇとの差が大きくなるにつれて再粘着した車輪に対応する空気ブレーキ装置のＢＣ圧力が大きくなるように演算する。なお、車両ユニット１Ａの全体の実減速度は、基準軸速度の実減速度により求められる。また、車両ユニット１Ａの全体の実減速度が目標減速度βｇに十分に近い値の場合、再粘着した車輪に対応する空気ブレーキ装置のＢＣ圧力を「０」に設定してもよい。
【０１２８】
この構成によれば、再粘着した車輪に過大なブレーキ力を付与することにより再粘着した車輪が再滑走することが抑制される。また、各車輪の実減速度が急に変化することによる車両ユニット１Ａの乗り心地の悪化を抑制することができる。
【０１２９】
（変形例５）
上記実施形態のブレーキ力リミッタ制御では、車両ユニット１Ａのモータ車１０の車両必要ブレーキ力Ｆｍｘとトレーラー車５０の車両必要ブレーキ力Ｆｔｘの分配率が所定範囲内となるように車両必要ブレーキ力Ｆｍｘ，Ｆｔｘを補正するが、車両必要ブレーキ力Ｆｍｘ，Ｆｔｘの分配方法はこれに限られない。例えば、ブレーキ受量器３０は、ブレーキ力リミッタ制御によらずに車両必要ブレーキ力Ｆｍｘ，Ｆｔｘを演算した後、ブレーキ力リミッタ制御により車両必要ブレーキ力Ｆｍｘ，Ｆｔｘのばらつきが所定範囲内となるように車両必要ブレーキ力Ｆｍｘ，Ｆｔｘを補正してもよい。
【０１３０】
（変形例６）
上記実施形態のブレーキ制御では、車両ユニット１Ａの車速Ｖｕおよび実減速度に応じて減速度フィードバック制御とオープンループ制御とを切り替えるが、減速度フィードバック制御とオープンループ制御との切り替えの条件はこれに限られない。例えば、車両ユニット１Ａの速度および減速度に加えて、ブレーキ制御器のノッチに応じて減速度フィードバック制御とオープンループ制御とを切り替える。例えば、ブレーキ制御器が７段階のノッチの場合において、高ノッチに操作された場合に減速度フィードバック制御に切り替える。なお、高ノッチは、例えば７段階のノッチにおける４ノッチ以上である。
【符号の説明】
【０１３１】
１                ：編成車両
１Ａ〜１Ｃ        ：車両ユニット
１０              ：モータ車（車両）
１２Ａ〜１２Ｄ    ：電気ブレーキ装置
１３Ａ〜１３Ｄ    ：空気ブレーキ装置（機械ブレーキ装置）
２０              ：ブレーキ制御装置
３６              ：必要ブレーキ力演算部
３９              ：電空演算部（ブレーキ力分配部）
５０              ：トレーラー車（車両）
５２Ａ〜５２Ｄ    ：空気ブレーキ装置
６６              ：必要ブレーキ力演算部
ＣＢ              ：ブレーキ指令
Ｆｍｘ            ：モータ車の車両必要ブレーキ力
Ｆｔｘ            ：トレーラー車の車両必要ブレーキ力
Ｆｕ              ：ユニット必要ブレーキ力
βｇ              ：目標減速度
βｒｍ            ：モータ車の実減速度
βｒｔ            ：トレーラー車の実減速度
βｌｉｍ          ：上限閾値
ＢＤ              ：上限減少量
【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】
0006539455.tif 000009
【図９】
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