(57)【要約】【課題】空転滑走の発生の検出と、再粘着制御の発動とを分離した新たな制御方法の提案。【解決手段】動輪の空転滑走の発生により当該動輪の周速度Ｖが上昇し、時刻ｔ１において、基準速度Ｖｍとの差分である速度差Ｖｄが所定の閾値Ｖｓ１に達すると、空転滑走の発生が検出される。その後、更に周速度Ｖが上昇し、時刻ｔ２において基準速度Ｖｍとの速度差Ｖｄが所定の閾値Ｖｓ２に達すると、再粘着制御が発動される。閾値αｓ２は、空転滑走の発生の検出時点での当該動輪の接線力係数μに応じて決定される。すなわち、接線力係数μが比較的大きい場合には、Ｖｓ２＝Ｖｓ１、とされ、空転滑走の発生が検出されると、直ぐに再粘着制御が発動される。一方、接線力係数μが比較的小さい場合には、Ｖｓ２＞Ｖｓ１、とされ、再粘着制御の発動タイミングを従来と比較して遅らせる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気車の動輪を駆動する電動機を制御し、前記動輪の空転滑走の発生を検出して当該動輪の再粘着制御を行う電動機制御装置であって、
前記動輪の接線力係数相当値を検出する接線力係数相当値検出手段と、
１）前記動輪の周速度と前記電気車の進行速度とを判定対象値とする第１の速度差基準条件、及び／又は、２）前記動輪の周加速度を判定対象値とする第１の周加速度基準条件を少なくとも含む前記再粘着制御の発動条件を満足したことを検出する発動条件合致検出手段と、
前記発動条件合致検出手段の検出に応じて前記再粘着制御を発動させる再粘着制御発動手段と、
を備えるとともに、
前記接線力係数相当値検出手段により検出された接線力係数相当値に基づいて、前記発動条件を可変する発動条件可変手段を更に備えた電動機制御装置。
【請求項２】
前記動輪の空転滑走の発生を検出する空転滑走検出手段を更に備え、
前記発動条件可変手段は、前記空転滑走検出手段による検出がなされた際に前記接線力係数相当値検出手段によって検出された接線力係数相当値に基づいて、前記発動条件を可変する請求項１に記載の電動機制御装置。
【請求項３】
前記動輪の空転滑走の発生を検出する空転滑走検出手段と、
前記空転滑走検出手段により前記動輪の空転滑走の発生が検出された際に前記接線力係数相当値検出手段によって検出された接線力係数相当値が、空転滑走を継続した場合に上昇する可能性のある値の範囲として予め定められた継続許容範囲内に無い場合に、前記空転滑走検出手段の検出に応じて前記再粘着制御を発動させる空転滑走発生即時発動手段と、
を更に備えた請求項１に記載の電動機制御装置。
【請求項４】
前記空転滑走検出手段による検出から所定時間が経過するまでに前記再粘着制御発動手段による前記再粘着制御の発動がなされていないことを検出する非発動検出手段と、
前記非発動検出手段の検出に応じて前記再粘着制御を強制的に発動させる強制発動手段と、
を更に備えた請求項２又は３に記載の電動機制御装置。
【請求項５】
前記発動条件可変手段は、前記接線力係数相当値検出手段により検出された接線力係数相当値が、空転滑走を継続した場合に上昇する可能性のある値の範囲として予め定められた継続許容範囲内に有る場合に、当該継続許容範囲内に無い場合に比べて、空転滑走の継続を許容する条件内容に前記発動条件を変更する請求項１〜４の何れか一項に記載の電動機制御装置。
【請求項６】
前記動輪の空転滑走の発生を検出する空転滑走検出手段と、
前記空転滑走検出手段による検出頻度が所定の高頻度条件に合致したことを検出する空転滑走高頻度発生検出手段と、
を更に備え、
前記発動条件可変手段は、前記空転滑走高頻度発生検出手段の検出がなされた場合に、前記接線力係数相当値検出手段により検出された接線力係数相当値に基づいて、前記発動条件を可変する請求項１に記載の電動機制御装置。
【請求項７】
前記発動条件には、前記第１の速度差基準条件が少なくとも含まれ、
前記第１の速度差基準条件には、前記動輪の周速度と前記電気車の進行速度との速度差又はすべり率の閾値が条件として定められ、
前記発動条件可変手段は、前記閾値を大小させることで前記発動条件を可変する請求項１〜６の何れか一項に記載の電動機制御装置。
【請求項８】
前記発動条件可変手段は、前記接線力係数相当値検出手段により検出された接線力係数相当値が小さいほど前記閾値を大きくする請求項７に記載の電動機制御装置。
【請求項９】
前記発動条件には、前記第１の周加速度基準条件が少なくとも含まれ、
前記第１の周加速度基準条件には、前記動輪の周加速度の閾値が条件として定められ、
前記発動条件可変手段は、前記周加速度の閾値を大小させることで前記発動条件を可変する請求項１〜８の何れか一項に記載の電動機制御装置。
【請求項１０】
前記発動条件可変手段は、前記接線力係数相当値検出手段により検出された接線力係数相当値が小さいほど、前記周加速度の閾値を大きくする請求項９に記載の電動機制御装置。
【請求項１１】
前記発動条件可変手段は、更に、前記電気車の進行速度に基づいて前記発動条件を可変する請求項１〜１０の何れか一項に記載の電動機制御装置。
【請求項１２】
イ）前記動輪の周速度と前記電気車の進行速度とを判定対象値とする第２の速度差基準条件、及び／又は、ロ）前記動輪の周加速度を判定対象値とする第２の周加速度基準条件を少なくとも含む、前記再粘着制御発動手段により発動された再粘着制御の復帰動作を開始するための復帰条件を満足したことを検出する復帰条件合致検出手段と、
前記復帰条件合致検出手段の検出に応じて、前記再粘着制御発動手段により発動された再粘着制御の復帰動作を開始させる再粘着制御復帰手段と、
前記接線力係数相当値検出手段により検出された接線力係数相当値に基づいて、前記復帰条件を可変する復帰条件可変手段と、
を更に備えた請求項１〜１１の何れか一項に記載の電動機制御装置。
【請求項１３】
前記再粘着制御の制御パラメータであるトルク引き下げ速度を前記接線力係数相当値検出手段により検出された接線力係数相当値に基づいて可変するトルク引き下げ速度可変手段を更に備えた請求項１〜１２の何れか一項に記載の電動機制御装置。
【請求項１４】
前記再粘着制御の制御パラメータである復帰時間を前記接線力係数相当値検出手段により検出された接線力係数相当値に基づいて可変する復帰時間可変手段を更に備えた請求項１〜１３の何れか一項に記載の電動機制御装置。
【請求項１５】
電気車の動輪を駆動する電動機を制御する際に、前記動輪の空転滑走の発生を検出して当該動輪の再粘着制御を行う再粘着制御方法であって、
前記動輪の接線力係数相当値を検出する接線力係数相当値検出ステップと、
１）前記動輪の周速度と前記電気車の進行速度とを判定対象値とする第１の速度差基準条件、及び／又は、２）前記動輪の周加速度を判定対象値とする第１の周加速度基準条件を少なくとも含む前記再粘着制御の発動条件を満足したことを検出する発動条件合致検出ステップと、
前記発動条件合致検出ステップによる検出に応じて前記再粘着制御を発動する再粘着制御発動ステップと、
を含むとともに、
前記接線力係数相当値検出ステップにより検出された接線力係数相当値に基づいて、前記発動条件を可変する発動条件可変ステップを更に含む再粘着制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気車の動輪を駆動する電動機を制御し、前記動輪の空転滑走の発生を検出して当該動輪の再粘着制御を行う電動機制御装置及びその再粘着制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気車として電車や電気自動車等が知られているが、以下、その代表例として電車（動力車）について説明する。電車は車輪・レール間の接線力（粘着力ともいう。）によって加減速がなされる。電動機の発生トルクが接線力以下の範囲であれば粘着走行がなされるが、接線力を超えた場合には空転又は滑走（以下、「空転滑走」という。）が生じる。空転滑走が生じた場合には、電動機の発生トルクを引き下げて粘着走行に復帰させる制御、すなわち再粘着制御が行われる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
従って、有効な粘着性能を維持し空転滑走を生じさせないトルク制御、或いは空転滑走後の速やか且つ最適な再粘着トルク制御が要求される。但し、粘着性能の維持のためには接線力を求める必要がある。接線力係数を推定する技術として、例えば特許文献２の技術が知られている。
【特許文献１】特開２００２−４４８０４号公報
【特許文献２】特開平１１−２５２７１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の再粘着制御に関する開発・研究は、空転滑走の発生を速やかに検出する方法や、空転滑走の発生を検出した後の速やかなる再粘着制御の方法に関するものが殆どであった。すなわち、空転滑走が発生した場合には、速やかに再粘着制御を発動することが暗黙の前提となっていた。
【０００５】
本発明は、上述した課題に鑑みて為されたものであり、空転滑走の発生の検出と、再粘着制御の発動とを分離した新たな制御方法を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための第１の発明は、
電気車の動輪を駆動する電動機（例えば、図３の電動機１０）を制御し、前記動輪の空転滑走の発生を検出して当該動輪の再粘着制御を行う電動機制御装置（例えば、図３の電動機制御装置４０）であって、
前記動輪の接線力係数相当値を検出する接線力係数相当値検出手段（例えば、図３のμ算出装置４１）と、
１）前記動輪の周速度と前記電気車の進行速度とを判定対象値とする第１の速度差基準条件（例えば、図４の比較器４２４３に設定される閾値Ｖｓ２）、及び／又は、２）前記動輪の周加速度を判定対象値とする第１の周加速度基準条件（例えば、図４の比較器４２４４に設定される閾値αｓ２）を少なくとも含む前記再粘着制御の発動条件を満足したことを検出する発動条件合致検出手段（例えば、図４の発動指令部４２４）と、
前記発動条件合致検出手段の検出に応じて前記再粘着制御を発動させる再粘着制御発動手段（例えば、図４の復帰指令部４２５）と、
を備えるとともに、
前記接線力係数相当値検出手段により検出された接線力係数相当値に基づいて、前記発動条件を可変する発動条件可変手段（例えば、図４のパラメータ切替部４２７）を更に備えた電動機制御装置である。
【０００７】
また、他の発明として、
電気車の動輪を駆動する電動機を制御する際に、前記動輪の空転滑走の発生を検出して当該動輪の再粘着制御を行う再粘着制御方法であって、
前記動輪の接線力係数相当値を検出する接線力係数相当値検出ステップと、
１）前記動輪の周速度と前記電気車の進行速度とを判定対象値とする第１の速度差基準条件、及び／又は、２）前記動輪の周加速度を判定対象値とする第１の周加速度基準条件を少なくとも含む前記再粘着制御の発動条件を満足したことを検出する発動条件合致検出ステップと、
前記発動条件合致検出ステップによる検出に応じて前記再粘着制御を発動する再粘着制御発動ステップと、
を含むとともに、
前記接線力係数相当値検出ステップにより検出された接線力係数相当値に基づいて、前記発動条件を可変する発動条件可変ステップを更に含む再粘着制御方法を構成しても良い。
【０００８】
この第１の発明等によれば、発動条件を満足したことが検出されると再粘着制御が発動されるが、その発動条件は、検出された動輪の接線力係数相当値に基づいて可変される。なお、接線力係数相当値とは、接線力係数そのものであることは勿論のこと、接線力や粘着力、電動機の電流値（例えば、トルク電流）等、接線力係数の変動と同様の変動を示す値（接線力係数とほぼリニアリティがある値）であって、接線力係数と等価又は略等価に扱える値のことである。
【０００９】
再粘着制御は空転滑走時に発動される。空転滑走は、接線力係数相当値の高低に関わらず、比較的低い場合であっても発生する。空転滑走している動輪の接線力係数相当値が比較的低い場合に再粘着制御を行ってしまうと、再粘着制御によるトルク引き下げによって、再粘着時の接線力係数相当値は、その比較的低い接線力係数相当値より更に低い接線力係数相当値になってしまい、再粘着時の粘着力が小さくなってしまう。
【００１０】
ところが、後述する通り、比較的低い接線力係数相当値での空転滑走を継続した場合には、接線力係数相当値が上昇し得る。しかして、第１の発明等によれば、接線力係数相当値に基づいて再粘着制御の発動条件を可変するため、接線力係数相当値が低い場合に再粘着制御の発動のタイミングを遅らせることが可能となる。これにより、空転滑走の継続を許容し、接線力係数相当値の上昇を促すことで、再粘着時の粘着力を大きくさせることができる。
【００１１】
また、第２の発明は、第１の発明の電動機制御装置であって、
前記動輪の空転滑走の発生を検出する空転滑走検出手段（例えば、図４の空転検出部４２３）を更に備え、
前記発動条件可変手段は、前記空転滑走検出手段による検出がなされた際に前記接線力係数相当値検出手段によって検出された接線力係数相当値に基づいて、前記発動条件を可変する電動機制御装置である。
【００１２】
この第２の発明によれば、動輪の空転滑走の発生が検出された際の接線力係数相相当値に基づいて、再粘着制御の発動条件を可変することができる。
【００１３】
また、第３の発明は、第１の発明の電動機制御装置であって、
前記動輪の空転滑走の発生を検出する空転滑走検出手段（例えば、図４の空転検出部４２３）と、
前記空転滑走検出手段により前記動輪の空転滑走の発生が検出された際に前記接線力係数相当値検出手段によって検出された接線力係数相当値が、空転滑走を継続した場合に上昇する可能性のある値の範囲として予め定められた継続許容範囲内に無い場合に、前記空転滑走検出手段の検出に応じて前記再粘着制御を発動させる空転滑走発生即時発動手段（例えば、図４の発動指令部４２４）と、
を更に備えた電動機制御装置である。
【００１４】
空転滑走が発生した際の接線力係数相当値が、空転滑走を継続した場合に上昇する可能性のある値の範囲として予め定められた継続許容範囲内で無い場合には、空転滑走の継続による接線力係数相当値の上昇の可能性が少ない。発動条件によっては、このような場合でも空転滑走の継続が許容され得るが、第３の発明によれば、このような場合での空転滑走の継続を防止することができる。
【００１５】
また、第４の発明は、第２又は第３の発明の電動機制御装置であって、
前記空転滑走検出手段による検出から所定時間が経過するまでに前記再粘着制御発動手段による前記再粘着制御の発動がなされていないことを検出する非発動検出手段（例えば、図４の発動指令部４２４）と、
前記非発動検出手段の検出に応じて前記再粘着制御を強制的に発動させる強制発動手段（例えば、図４の発動指令部４２４）と、
を更に備えた電動機制御装置である。
【００１６】
この第４の発明によれば、空転滑走の検出から所定時間が経過するまでに再粘着制御の発動がなされない場合には、再粘着制御が強制的に発動される。継続的な空転滑走によるレールとの摩擦・摩耗によって車輪の寿命が短命化するおそれもある。しかし、この第４の発明によれば、空転滑走の発生の検出から所定時間が経過するまでに再粘着制御が発動されてない場合には、再粘着制御が強制的に発動されるため、空転滑走の過度の継続を防止することができる。
【００１７】
また、第５の発明は、第１〜第４の何れかの発明の電動機制御装置であって、
前記発動条件可変手段は、前記接線力係数相当値検出手段により検出された接線力係数相当値が、空転滑走を継続した場合に上昇する可能性のある値の範囲として予め定められた継続許容範囲内に有る場合に、当該継続許容範囲内に無い場合に比べて、空転滑走の継続を許容する条件内容に前記発動条件を変更する電動機制御装置である。
【００１８】
空転滑走が発生した際の接線力係数相当値が、空転滑走を継続した場合に上昇する可能性のある値の範囲として予め定められた継続許容範囲内で有る場合には、空転滑走の継続による接線力係数相当値の上昇の可能性が高い。従って、この第５の発明によれば、このような空転滑走の発生が検出された際の接線力係数相当値が継続許容範囲内である場合に、空転滑走の継続を許容することができる。
【００１９】
また、第６の発明は、第１の発明の電動機制御装置であって、
前記動輪の空転滑走の発生を検出する空転滑走検出手段（例えば、図９の空転検出部４２３）と、
前記空転滑走検出手段による検出頻度が所定の高頻度条件に合致したことを検出する空転滑走高頻度発生検出手段（例えば、図９の高頻度発生検出器４３１）と、
を更に備え、
前記発動条件可変手段は、前記空転滑走高頻度発生検出手段の検出がなされた場合に、前記接線力係数相当値検出手段により検出された接線力係数相当値に基づいて、前記発動条件を可変する電動機制御装置である。
【００２０】
この第６の発明によれば、空転滑走の発生の検出頻度が所定の高頻度条件に合致する場合に、検出された接線力係数相当値に基づいて発動条件が可変される。車輪の状態として、高トルクで駆動される一方、粘着力が小さい状態は、空転滑走が発生し易い状態と言える。また、粘着力が小さい状態は接線力係数が低い状態とも言える。そのため、空転滑走が高頻度に発生している状態は、接線力係数が低い状態にある可能性がある。第６の発明によれば、かかる状態に発動条件の可変を行って、かかる状態に適した再粘着制御の発動制御を実現できるようになる。
【００２１】
上述した各発明における発動条件の可変の方法には種々の方法が考えられる。
例えば、第７の発明として、第１〜第６の何れかの発明の電動機制御装置であって、
前記発動条件には、前記第１の速度差基準条件が少なくとも含まれ、
前記第１の速度差基準条件には、前記動輪の周速度と前記電気車の進行速度との速度差又はすべり率の閾値が条件として定められ、
前記発動条件可変手段は、前記閾値を大小させることで前記発動条件を可変する電動機制御装置を構成することとしても良い。
【００２２】
この場合には、更に第８の発明として、
前記発動条件可変手段は、前記接線力係数相当値検出手段により検出された接線力係数相当値が小さいほど前記閾値を大きくする電動機制御装置を構成することとしても良い。
【００２３】
また、第９の発明として、第１〜第８の何れかの発明の電動機制御装置であって、
前記発動条件には、前記第１の周加速度基準条件が少なくとも含まれ、
前記第１の周加速度基準条件には、前記動輪の周加速度の閾値が条件として定められ、
前記発動条件可変手段は、前記周加速度の閾値を大小させることで前記発動条件を可変する電動機制御装置を構成することとしても良い。
【００２４】
この場合には、第１０の発明として、第９の発明の電動機制御装置であって、
前記発動条件可変手段は、前記接線力係数相当値検出手段により検出された接線力係数相当値が小さいほど、前記周加速度の閾値を大きくする電動機制御装置を構成することとしても良い。
【００２５】
また、第１１の発明は、第１〜第１０の何れかの発明の電動機制御装置であって、
前記発動条件可変手段は、更に、前記電気車の進行速度に基づいて前記発動条件を可変する電動機制御装置を構成しても良い。
【００２６】
この第１１の発明によれば、動輪の接線力係数相当値に加えて、更に電気車の進行速度に基づいて発動条件が可変される。
このため、電気車の進行速度と接線力係数相当値との関係に応じた適切な発動条件の可変を実現することができる。
【００２７】
また、上述した各発明の電動機制御装置においては、接線力係数相当値に基づいて再粘着制御の発動を制御することとしたが、発動以外の制御を行うこととしてもよい。
【００２８】
例えば、第１２の発明として、第１〜第１１の何れかの発明の電動機制御装置であって、
イ）前記動輪の周速度と前記電気車の進行速度とを判定対象値とする第２の速度差基準条件（例えば、図４の比較器４２５１に設定される閾値Ｖｒ）、及び／又は、ロ）前記動輪の周加速度を判定対象値とする第２の周加速度基準条件（例えば、図４の比較器４２５２に設定される閾値αｒ）を少なくとも含む、前記再粘着制御発動手段により発動された再粘着制御の復帰動作を開始するための復帰条件を満足したことを検出する復帰条件合致検出手段（例えば、図４の復帰指令部４２５）と、
前記復帰条件合致検出手段の検出に応じて、前記再粘着制御発動手段により発動された再粘着制御の復帰動作を開始させる再粘着制御復帰手段（例えば、図４の再粘着制御器４２８）と、
前記接線力係数相当値検出手段により検出された接線力係数相当値に基づいて、前記復帰条件を可変する復帰条件可変手段（例えば、図４のパラメータ切替部４２７）と、
を更に備えた電動機制御装置を構成することとしても良い。
【００２９】
この第１２の発明によれば、復帰条件を満足したことが検出されると、発動された再粘着制御の復帰動作が開始される。
つまり、接線力係数相当値に基づいて、再粘着制御の発動の制御のみならず、再粘着制御の復帰動作の開始をも制御することができる。
【００３０】
また、第１３の発明として、第１〜第１２の何れかの発明の電動機制御装置であって、
前記再粘着制御の制御パラメータであるトルク引き下げ速度を前記接線力係数相当値検出手段により検出された接線力係数相当値に基づいて可変するトルク引き下げ速度可変手段（例えば、図４のパラメータ切替部４２７）を更に備えた電動機制御装置を構成することとしても良い。
【００３１】
この第１３の発明によれば、検出された接線力係数相当値に基づいて、再粘着制御の制御パラメータであるトルク引き下げ速度を可変することができる。
【００３２】
また、第１４の発明として、第１〜第１３の何れかの発明の電動機制御装置であって、
前記再粘着制御の制御パラメータである復帰時間を前記接線力係数相当値検出手段により検出された接線力係数相当値に基づいて可変する復帰時間可変手段（例えば、図４のパラメータ切替部４２７）を更に備えた電動機制御装置を構成することとしても良い。
【００３３】
この第１４の発明によれば、検出された接線力係数相当値に基づいて、再粘着制御パラメータである復帰時間を可変することができる、
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、接線力係数相当値に基づいて再粘着制御の発動条件を可変するため、接線力係数相当値が低い場合に再粘着制御の発動のタイミングを遅らせることが可能となる。これにより、空転滑走の継続を許容し、接線力係数相当値の上昇を促すことで、再粘着時の粘着力を大きくさせることができるといった、空転滑走の発生の検出と、再粘着制御の発動とを分離した新たな再粘着制御の制御方法を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態を説明する。尚、以下では、本発明を電気車の一種である電車に適用した場合を説明するが、本発明の適用可能な実施形態がこれに限定されるものではない。
【００３６】
［原理］
電車では、電動機によって駆動される動輪の空転滑走の発生を検出すると、電動機のトルク（電流）を引き下げて当該動輪を軌道に再粘着させた後、トルクを復帰させる再粘着制御が行われる。上述のように、従来の再粘着制御では、空転滑走の発生を検出すると、直ぐに再粘着制御が発動（開始）される。
【００３７】
これに対して、本実施形態では、空転滑走の発生を検出した場合に、必ずしも直ぐに再粘着制御を発動するのではなく、空転滑走の発生の検出時点での動輪の接線力係数μに応じて、再粘着制御を発動するタイミングを可変する。すなわち、接線力係数μに応じて、（ａ）従来と同様に直ぐに再粘着制御を発動する制御パターンと、（ｂ）再粘着制御を発動するタイミングを遅らせてある程度の時間の空転滑走の継続を許容する制御パターンとを切り替える。具体的には、接線力係数μが比較的大きい場合には、（ａ）直ぐに再粘着制御を発動し、接線力係数μが比較的小さい場合には、（ｂ）再粘着制御の発動タイミングを遅らせる。
【００３８】
接線力係数μは、式（１）により算出される。
【数１】
2008289238.tif 000003
ここで、Ｆは車輪周引張力［Ｎ］、ｍは回転慣性質量［ｋｇ］、αは車輪周加速度［ｍ／ｓ２］、Ｗ０は静止輪重［Ｎ］である。
また、車輪周引張力Ｆは、式（２）で与えられる。
【数２】
2008289238.tif 000004
ここで、Ｇは歯車比、Ｒは車輪半径［ｍ］、τｅは電動機の発生トルク［Ｎｍ］である。
【００３９】
式（１），（２）において、歯車比Ｇ、車輪半径Ｒ、回転慣性質量ｍ、及び静止輪重Ｗ０は、車両の仕様によって決まる既知の値である。また、車輪周加速度α、及び発生トルクτｅは、電車の走行によって変化する値である。発生トルクτｅは、例えば電動機のトルク電流成分Ｉｑから算出することができる。
【００４０】
図１は、新幹線電車を約３４０［ｋｍ／ｈ］で高速試験走行させた際の試験結果を示す図である。試験では、新幹線電車の台車の各軸のうち、試験対象の軸について、空転滑走の発生を検出した場合に直ぐに再粘着制御を発動させずに空転滑走を継続させた。同図は、空転滑走の発生中（継続中）におけるすべり速度に対する接線力係数μの特性を示す図である。接線力係数μは、電動機のトルク電流成分の測定値から、式（１），（２）を用いて算出した。また、当該軸について、試験走行中に発生した多数の空転滑走のうちの７回分の空転滑走それぞれに対する特性（１）〜（７）のみを示している。
【００４１】
発生した空転滑走を継続させると、時間経過に伴ってすべり速度が徐々に増加する。大部分の空転滑走では、すべり速度の増加とともに、接線力係数μがそのまま推移、或いは低下する（図中の（１）〜（６）が該当する）。しかし、空転滑走の発生時の接線力係数μが小さい場合には、すべり速度の増加とともに接線力係数μが上昇している（図中の（７）が該当する）。簡明化のため、同図では７回分の空転滑走についての特性のみを示したが、実際には相当数の試験結果が得られ、この傾向が示されている。つまり、空転滑走の発生時の接線力係数μが比較的小さい場合には、空転滑走の継続を許容することで、発生時よりも大きな粘着力が得られるといえる。
【００４２】
このため、本実施形態では、空転発生の検出時の接線力係数μに応じて再粘着制御の開始タイミングを可変する。すなわち、接線力係数μが比較的に大きい（具体的には、所定値を超える）場合には、従来と同様に直ぐに再粘着制御を発動し、接線力係数μが小さい（具体的には、所定値以下）場合には、再粘着制御の発動タイミングを遅らせ、空転滑走の継続を許容した後、再粘着制御を発動する。なお、ここで、空転滑走の継続の許容は、接線力係数μが小さい場合のみなされる。このため、空転滑走の継続により車輪やレールに与える損耗の影響は小さい。
【００４３】
図２は、本実施形態の再粘着制御を説明するための図である。同図では、横軸を時間ｔとして、上側に制御対象の軸の周速度Ｖを基準速度（目標速度）Ｖｍとともに示し、下側に当該対象軸を駆動する電動機の発生トルクτｅを示している。同図によれば、空転滑走が発生していない場合、周速度Ｖは基準速度Ｖｍにほぼ一致し、電動機トルクτｅはほぼ一定に保たれている。空転滑走が発生すると、周速度Ｖが上昇して、基準速度Ｖｍとの差分である速度差Ｖｄが増加する。そして、時刻ｔ１において、速度差Ｖｄが予め定められた閾値Ｖｓ１に達すると、空転滑走の発生が検出される。続いて、速度差Ｖｄが更に増加し、時刻ｔ２において、予め定められた閾値Ｖｓ２に達すると、再粘着制御が発動される。但し、Ｖｓ１≦Ｖｓ２、である。
【００４４】
再粘着制御が発動されると、電動機トルクτｅの引き下げが開始される。このとき、電動機トルクτｅの引き下げは、予め定められた引き下げ速度Ｗｔで行われる。また、電動機トルクτｅの引き下げは、周速度Ｖの増加がゼロなった時点、すなわち周速度Ｖを微分して得られる加速度αがゼロとなる時点まで継続される。電動機トルクτｅの引き下げにより周速度Ｖが低下し、速度差Ｖｄが予め定められた閾値Ｖｒ以下となった時刻ｔ３において再粘着制御の復帰動作が開始される。すなわち、電動機トルクτｅの引き下げ量を減少させてトルクを復帰させる制御が開始される。そして、電動機トルクτｅが再粘着制御の開始時点（時刻ｔ１）における値まで復帰した時刻ｔ４において、再粘着制御の終了となる。このとき、電動機トルクτｅは、予め定められた復帰時間Ｔｔをかけて復帰するように制御される。
【００４５】
本実施形態では、再粘着制御の発動タイミングを決定する閾値Ｖｓ２、及び再粘着制御の復帰タイミングを決定する閾値Ｖｒを、空転滑走の発生が検出された時点における接線力係数μに応じて可変する。具体的には、接線力係数μが比較的大きい（すなわち、所定値より大きい）場合には、Ｖｓ１＝Ｖｓ２、とし空転滑走の発生を検出すると、直ぐに再粘着制御を発動する。一方、接線力係数μが小さい（すなわち、所定値以下）場合には、Ｖｓ２＞Ｖｓ１、とし、再粘着制御の発動タイミングを遅らせる。
【００４６】
更に、本実施形態では、空転滑走の発生の検出時における接線力係数μに応じて、再粘着制御の制御パラメータ（再粘着制御パラメータ）である発生トルクの引き下げ速度Ｗｔ及び復帰時間Ｔｔを可変する。
【００４７】
［構成］
図３は、本実施形態における電車の主回路の概略構成を示すブロック図であり、一の駆動軸について示している。すなわち、電動機の制御は個別制御（いわゆる１Ｃ１Ｍ）として以下説明するが、本発明の適用可能な実施形態がこれに限られるものではない。例えば、動輪２軸の台車を２台車分一括して制御する１Ｃ４Ｍに適用することも可能である。同図によれば、電車の主回路は、電動機１０と、速度センサ１２と、インバータ２０と、電流センサ３０と、電動機制御装置４０とを備えて構成される。
【００４８】
電動機１０は、インバータ２０から電力が供給されることで車軸を回転駆動する主電動機（メインモータ）であり、例えば３相誘導電動機で実現される。速度センサ１２は、電動機１０の回転速度（周速度）Ｖを検出する。インバータ２０には、パンタグラフ及びコンバータを介して架線の電力が供給される。そして、ベクトル演算制御装置４３から入力されるＵ相、Ｖ相及びＷ相それぞれの電圧指令値Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊に基づいて出力電圧を調整し、電動機１０に給電する。電流センサ３０は、電動機１０の入力端に設けられ、電動機１０に流入するＵ相及びＶ相の電流Ｉｕ，Ｉｖを検出する。
【００４９】
電動機制御装置４０は、電動機１０をベクトル制御する。この電動機制御装置４０は、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されるコンピュータ等によって実現され、例えば制御ボードとして電動機の制御装置の一部として実装されたり、或いはインバータ２０を含めて一体的にインバータ装置として構成される。また、電動機制御装置４０は、μ算出装置４１と、再粘着制御装置４２と、ベクトル演算制御装置４３とを備えている。
【００５０】
μ算出装置４１は、電流センサ３０により検出された電流Ｉｖ，Ｉｕや、速度センサ１２により検出された周速度Ｖに基づき、式（１）に従って制御対象の動輪の接線力係数μを算出する。なお、車軸の回転速度を直接検出するのではなく、いわゆる速度センサレスベクトル制御で用いられる推定方法（例えば、誘導電動機の電機子電圧や電機子電流を基に回転速度を推定する方法）によって周速度Ｖを得ることとして、速度センサ１２を不要としても良い。
【００５１】
再粘着制御装置４２は、μ算出装置４１により算出された接線力係数μ、速度センサ１２により検出された周速度Ｖ、及び入力された基準速度Ｖｍに基づき、電動機１０の発生トルクを制御して再粘着制御を実行させるためのトルク引き下げ指令信号を生成する。ここで、基準速度Ｖｍは電車の進行速度であり、例えば運転台から得られる速度信号や、Ｔ車の従軸の周速度から得ることとしてもよいし、車両内の各軸の周速度のうち、力行時であれば最小値、ブレーキ時であれば最大値等として決定してもよい。
【００５２】
ベクトル演算制御装置４３は、不図示の電流指令生成装置から入力される電流指令値Ｉｄ＊，Ｉｑ＊と、再粘着制御装置４２から入力されるトルク引き下げ指令信号とに基づいて、インバータ２０に対する電圧指令値Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊を生成する。具体的には、トルク引き下げ指令信号が入力されない間は、電流指令値Ｉｄ＊，Ｉｑ＊に基づいて電圧指令値Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊を算出し、トルク引き下げ指令信号が入力されると、該信号に応じた分だけ電動機１０の発生トルクを引き下げるように電圧指令値Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊を算出する。
【００５３】
図４は、再粘着制御装置４２の回路構成を示すブロック図である。同図によれば、再粘着制御装置４２は、加算器４２１と、微分器４２２と空転検出部４２３と、発動指令部４２４と、復帰指令部４２５と、保持回路４２６と、パラメータ切替部４２７と、再粘着制御器４２８とを有して構成される。
【００５４】
加算器４２１は、周速度Ｖから、入力された基準速度Ｖｍを減算演算して速度差Ｖｄを算出する。微分器４２２は、入力された周速度Ｖを微分演算して加速度αを算出する。
【００５５】
空転検出部４２３は、比較器４２３１，４２３２と、ＯＲゲート４２３３と、空転閾値切替器４２３４とを有し、制御対象の動輪の空転滑走の発生を検出する。比較器４２３１は、加算器４２１から入力された速度差Ｖｄが、設定されている閾値Ｖｓ１を超えたか否かを比較判定し、超えたと判定すると判定信号を出力する。比較器４２３２は、微分器４２２から入力された加速度αが、設定されている閾値αｓ１を超えたか否かを比較判定し、超えたと判定すると判定信号を出力する。
【００５６】
ＯＲゲート４２３３は、比較器４２３１，４２３２それぞれから入力された判定信号の論理和を演算する。このＯＲゲート４２３３からの出力信号が、空転検出信号Ｓ１となる。すなわち、比較器４２３１，４２３２の少なくとも一方から判定信号が入力された場合、空転検出信号Ｓ１が出力される。つまり、空転検出部４２３は、速度差Ｖｄが閾値Ｖｓ１を超えた場合、或いは加速度αが閾値αｓ１を超えた場合に、空転検出信号Ｓ１を出力する。
【００５７】
空転閾値切替器４２３４は、入力される基準速度Ｖｍを基に、比較器４２３１，４２３２それぞれに設定される閾値Ｖｓ１，αｓ１（以下、「空転検出閾値」という）を切り替える。具体的には、基準速度Ｖｍを基に、現在の速度域を判断する。次いで、空転検出閾値テーブルＴＢＬ１に従って、判断した速度域に応じた空転検出閾値を比較器４２３１，４２３２それぞれに設定する。
【００５８】
図５に、空転検出閾値テーブルＴＢＬ１の一例を示す。同図によれば、空転検出閾値テーブルＴＢＬ１は、空転検出閾値それぞれの値を、速度域毎に設定している。ここで、速度域は、「高速域」、「中速域」及び「低速域」の三種類に定められている。なお、速度域の分類、この三種類に限らず幾つであっても良い。
【００５９】
発動指令部４２４は、タイマ４２４１と、比較器４２４２，４２４３，４２４４と、ＯＲゲート４２４５とを有し、制御対象の動輪に対する再粘着制御の発動を指示（指令）する。タイマ４２４１は、空転検出部４２３から空転検出信号Ｓ１が入力されたタイミングで計時をリセットして開始する。即ち、タイマ４２４１による計時時間Ｔは、空転が検出された時点からの経過時間である。比較器４２４２は、タイマ４２４１の計時時間Ｔが、設定されている閾値Ｔｓを超えたか否かを比較判定し、超えたと判定すると判定信号を出力する。比較器４２４３は、加算器４２１から入力された速度差Ｖｄが、設定されている閾値Ｖｓ２を超えたか否かを比較判定し、超えたと判定すると判定信号を出力する。比較器４２４４は、微分器４２２から入力された加速度αが、設定されている閾値α２を超えたか否かを比較判定し、超えたと判定すると判定信号を出力する。
【００６０】
ＯＲゲート４２４５は、比較器４２４２，４２４３，４２４４それぞれから入力される判定信号の論理和を演算する。このＯＲゲート４２４５からの出力信号が、発動指令信号Ｓ２となる。すなわち、比較器４２４２，４２４３，４２４４の少なくとも１つから判定信号が入力された場合、発動指令信号Ｓ２が出力される。つまり、発動指令部４２４は、速度差Ｖｄが閾値Ｖｓ２を超えた場合、加速度αが閾値αｓ２を超えた場合、或いは空転滑走の検出からの経過時間が閾値Ｔｓに達した場合に、再粘着制御の発動（開始）を指示する発動指令信号Ｓ２を出力する。ここで、「速度差Ｖｄが閾値Ｖｓ２を超える、或いは加速度αが閾値αｓ２を超える」ことが、再粘着制御の発動条件である。また、「空転滑走の検出からの経過時間が閾値Ｔｓに達する」ことが、再粘着制御を強制的に発動するための条件である。
【００６１】
復帰指令部４２５は、比較器４２５１，４２５２と、ＡＮＤゲート４２５３とを有し、発動した再粘着制御の復帰動作を指示（指令）する。比較器４２５１は、加算器４２１から入力された速度差Ｖｄが、設定されている閾値Ｖｒを下回ったか否かを比較判定し、下回ったと判定すると判定信号を出力する。比較器４２５２は、微分器４２２から入力された加速度αが、設定されている閾値αｒを下回ったか否かを比較判定し、下回ったと判定すると判定信号を出力する。
【００６２】
ＡＮＤゲート４２５３は、比較器４２５１，４２５２それぞれから入力される判定信号の論理績を演算する。このＡＮＤゲート４２５３からの出力信号が、復帰指令信号Ｓ３となる。すなわち、比較器４２５１，４２５２の両方から判定信号が入力された場合、復帰指令信号Ｓ３が出力される。つまり、復帰指令部４２５は、加速度αが閾値αｒを下回り、且つ速度差Ｖｄが閾値Ｖｒを下回った場合に、電動機１０の発生トルクの復帰を指示する復帰指令信号Ｓ３を出力する。ここで、「加速度αが閾値αｒを下回り、且つ速度差Ｖｄが閾値Ｖｒを下回る」ことが、再粘着制御の復帰動作を開始するための復帰条件である。
【００６３】
保持回路４２６は、入力される基準速度Ｖｍ及び接線力係数μを、空転検出部４２３から空転検出信号Ｓ１が入力されるタイミングで保持する。すなわち、保持回路４２６は、最新（今回）の空転滑走が検出された時点での基準速度Ｖｍ及び接線力係数μを保持している。
【００６４】
再粘着制御器４２８は、発動指令部４２４から入力される発動指令信号Ｓ２、復帰指令部４２５から入力される復帰指令信号Ｓ３、及び設定されている再粘着制御パラメータに基づき、電動機１０の発生トルクを制御して再粘着を実現するためのトルク指令信号を生成して出力する。具体的には、発動指令部４２４から発動指令信号Ｓ２が入力されると、電動機１０の発生トルクを、設定されているトルク引き下げ速度Ｗｔで引き下げる（低下させる）ようにトルク引き下げ指令信号を生成し、空転した車輪を軌道に再粘着させる。その後、復帰指令部４２５から復帰指令信号Ｓ３が入力されると、引き下げた発生トルクを設定されている復帰時間Ｔｔで復帰させるようにトルク引き下げ指令信号を生成する。
【００６５】
パラメータ切替部４２７は、保持回路４２６から入力される基準速度Ｖｍ及び接線力係数μを基に、発動指令部４２４の比較器４２４２，４２４３，４２４４それぞれに設定される閾値Ｔｓ，Ｖｓ２，αｓ２（以下、「発動指令閾値」という）、復帰指令部４２５の比較器４２５１，４２５２それぞれに設定される閾値αｒ，Ｖｒ（以下、「復帰指令閾値」という）、及び再粘着制御器４２８に設定されるトルク引き下げ速度Ｗｔ及び復帰時間Ｔｔ（以下、「再粘着制御パラメータ」という）を切り替える。具体的には、基準速度Ｖｍを基に速度域を判断する。次いで、判断した速度域のパラメータテーブルＴＢＬ２に従って、接線力係数μに該当する発動指令閾値を発動指令部４２４の比較器４２４２，４２４３，４２４４それぞれに設定するとともに、復帰指令閾値を復帰指令部４２５の比較器４２５１，４２５２それぞれに設定し、再粘着制御パラメータを再粘着制御器４２８に設定する。
【００６６】
すなわち、発動指令部４２４の比較器４２４２，４２４３，４２４４それぞれに設定されている発動指令閾値、復帰指令部４２５の比較器４２５１，４２５２それぞれに設定されている復帰指令閾値、及び再粘着制御器４２８に設定されている再粘着制御パラメータは、今回の空転滑走の発生の検出時点での基準速度Ｖｍ及び接線力係数μに応じた値となっている。
【００６７】
図６に、パラメータテーブルＴＢＬ２の一例を示す。パラメータテーブルＴＢＬ２は、「高速域」、「中速域」及び「低速域」の三種類の速度域毎に用意されている。同図（ａ）は、「高速域」のパラメータテーブルＴＢＬ２であり、同図（ｂ）は、「中速域」のパラメータテーブルＴＢＬ２であり、同図（ｃ）は、「低速域」のパラメータテーブルＴＢＬ２である。パラメータテーブルＴＢＬ２は、発動指令閾値、復帰指令閾値及び再粘着制御パラメータそれぞれの値を、接線力係数μ毎に設定している。発動指令閾値は、発動指令部４２４の比較器４２４３に閾値として設定される速度差Ｖｓ２、比較器４２４４に閾値として設定される加速度αｓ２、及び比較器４２４２に閾値として設定される強制発動時間Ｔｓである。また、復帰指令閾値は、復帰指令部４２５の比較器４２５１に閾値として設定される速度差Ｖｒ、及び比較器４２５２に閾値として設定される加速度αｒである。また、再粘着制御パラメータは、電動機１０の発生トルクτｅの引き下げ速度Ｗｔ及び復帰時間Ｔｔである。
【００６８】
パラメータテーブルＴＢＬ２によれば、接線力係数μが０．１以上である場合には、何れの速度域においても強制発動時間Ｔｓが「０」に設定されている。このため、空転検出部４２３３によって空転滑走の発生の検出がなされた場合には、比較器４２４２が即時に判定信号を出力して、ＯＲゲート４２４５から発動指令信号Ｓ２が再粘着制御器４２８に出力され、即時に再粘着制御が開始される。
【００６９】
一方、接線力係数μが０．１未満である場合には、強制発動時間Ｔｓに０より大きい値が設定されているとともに、速度差Ｖｓ２や加速度αｓ２の発動指令閾値として、空転検出閾値の速度差Ｖｓ１及び加速度αｓ１それぞれよりも大きい値が設定される。この結果、空転滑走の発生の検出がなされた際の接線力係数μの値が比較的小さい値であった場合には、空転滑走の発生後直ぐに再粘着制御を開始するのではなく、空転滑走の継続が一時的に許容されることとなる。空転滑走の継続を許容することによって、接線力係数μの上昇が期待できる。
【００７０】
また、空転滑走の発生時点での接線力係数μが低い程、空転滑走の継続に伴う上昇が期待できることから、空転滑走の発生時点での接線力係数μが小さいほど、発動指令閾値が高い値に設定されている。
【００７１】
また、速度域が高速である程、車輪の周速度や加速度の単位時間に対する変化量が大きくなることから、より高速な速度域ほど、発動指令閾値が高い値に設定されている。
【００７２】
また、接線力係数μが０．１未満である場合であっても、一定時間以上の空転滑走の継続は車輪やレールに大きな損耗を与えるため、空転滑走の発生の検出時点からの経過時間が強制発動時間Ｔｓに達した場合には、再粘着制御が強制的に開始される。
【００７３】
復帰指令においては、接線力係数μが低いほど、復帰指令閾値（図６では速度差Ｖｒのみ設定されている）が大きく、また、速度域が高速であるほど、大きな値に設定されている。復帰指令閾値が大きいほど、より早期にトルク復帰動作を開始させる作用効果を奏する（図２参照）。このため、接線力係数μが低い、或いはより高速域であるほど、早期にトルク復帰動作を開始させることが可能となる。
【００７４】
また、接線力係数μが０．１未満であるか否かによって、トルク引下げ速度Ｗｔ及び復帰時間Ｔｔが可変される。具体的には、接線力係数μが、空転滑走の継続による上昇が期待される値（０．１未満）である場合には、トルク引下げ速度Ｗｔを小さな値とし、復帰時間Ｔｔを大きな値に切り替えられる。
【００７５】
なお、空転滑走の継続による接線力係数μの上昇が期待される空転滑走の発生検出時の接線力係数μの値の閾値として０．１としたが、これは一例であり、同様に図６のパラメータテーブルＴＢＬ２や図５の空転検出閾値テーブルＴＢＬ１の各値も一例である。本実施形態が適用される台車や電車等に応じて適宜設計変更して良いことは勿論である。
【００７６】
また、上述した再粘着制御の発動制御は、トルク復帰動作の動作中に再度空転が発生・検出された場合においても同様に実行される。具体的に、再粘着制御の他の例を示した図７を参照して説明する。図７は、図２の時刻ｔ３において再粘着制御の復帰動作が開始された後、電動機トルクτｅが再粘着制御の開始時点（時刻ｔ１）における値まで復帰するまでの間に再度空転滑走が発生した場合の例である。時刻ｔ３１において、速度差Ｖｄが予め定められた閾値Ｖｓ１に達すると、空転検出部４２３が空転滑走の発生を再度検出する。続いて、速度差Ｖｄが更に増加し、時刻ｔ３２において、発動指令閾値の速度差Ｖｓ２に達すると、発動指令部４２４によって再粘着制御の発動指令がなされる。
【００７７】
なお、タイマ４２４１は、時刻ｔ３１における空転検出部４２３からの空転検出信号Ｓ１によって計時をリセットして再開する。
【００７８】
［変形例］
尚、本発明の適用は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能なのは勿論である。
【００７９】
（Ａ）パラメータの切替タイミング
例えば、上述の実施形態では、発動指令閾値、復帰指令閾値及び再粘着制御パラメータを、空転滑走の発生の検出タイミングで、当該タイミングでの接線力係数μに応じて切り替えることにしたが、これを、随時切り替える構成としても良い。
【００８０】
この場合の再粘着制御装置４２の一例である再粘着制御装置４２Ａを、図８に示す。但し、同図において、図４の再粘着制御装置４２と同一の構成要素については同符号を付している。図８によれば、再粘着制御装置４２Ａは、図４に示した再粘着制御装置４２において、保持回路４２６を取り除き、発動指令部４２４における発動指令保持部４２４６と、復帰指令部４２５における復帰指令保持部４２５４と、リセット信号生成器４２９とを更に備えた構成となっている。
【００８１】
パラメータ切替部４２７は、随時、入力された基準速度Ｖｍ及び接線力係数μを基に、例えば図６に一例を示したパラメータテーブルＴＢＬ２に従って、発動指令閾値、復帰指令閾値及び再粘着制御パラメータを切り替える。
【００８２】
発動指令保持部４２４６は、ＯＲゲート４２４５の出力信号を保持するとともに、保持している信号を出力する。すなわち、発動指令保持部４２４６には、ＯＲゲート４２４５によって、比較器４２４２，４２４３，４２４４のうちの少なくとも一つから判定信号が出力されるとオン信号が入力されるが、このオン信号が一旦入力されると、入力されなくなった場合であっても入力されたオン信号を保持・出力し続ける。そして、リセット信号生成器４２９からリセット信号が入力されると、保持している信号をリセットする。この発動指令保持部４２４６からの出力信号が、発動指令部４２４から出力される発動指令信号Ｓ２となる。
【００８３】
復帰指令保持部４２５４は、ＡＮＤゲート４２５３の出力信号を保持するとともに、保持している信号を出力する。すなわち、復帰指令保持部４２５４には、ＡＮＤゲート４２５３によって、比較器４２５１，４２５２の両方から判定信号が出力されるとオン信号が入力されるが、このオン信号が一旦入力されると、入力されなくなった場合であっても入力されたオン信号を保持し続ける。そして、リセット信号生成器４２９からリセット信号が入力されると、保持している信号をリセットする。この復帰指令保持部４２５４からの出力信号が、復帰指令部４２５から出力される復帰指令信号Ｓ３となる。
【００８４】
リセット信号生成器４２９は、再粘着制御器４２８から入力されるトルク引き下げ指令信号を基に、リセット信号を生成して出力する。具体的には、再粘着制御が終了した時点、すなわち、トルク引下げ量がゼロを示す指令信号（図２における再粘着制御の終了時点である時刻ｔ４の状態）をもって、リセット信号を生成して出力する。
【００８５】
（Ｂ）空転滑走の検出頻度
また、上述の実施形態では、空転滑走の発生の検出毎に、当該検出時点での接線力係数μに応じてパラメータを切り替えることにしたが、これを、空転滑走の発生の検出頻度に応じて切り替えることにしても良い。
【００８６】
図９に、この場合の再粘着制御装置４２の一例である再粘着制御装置４２Ｂの回路構成を示す。但し、同図において、図４の再粘着制御装置４２と同一の構成要素については同符号を付している。図９によれば、再粘着制御装置４２Ｂは、図４に示した再粘着制御装置４２において、高頻度発生検出器４３１を更に備えた構成となっている。
【００８７】
高頻度発生検出器４３１は、空転検出部４２３から入力される空転検出信号Ｓ１を基に、空転滑走の発生頻度が高頻度であるか否かを検出する。具体的には、空転検出部４２３からの空転検出信号Ｓ１の入力頻度（過去の所定時間に対する空転検出信号Ｓ１の入力回数）を算出する。この入力頻度は、空転滑走の発生頻度に相当する。次いで、算出した入力頻度が所定の閾値を超える場合には、発生頻度が高頻度であると判定し、一方、閾値以下の場合には高頻度でない（すなわち、低頻度）であると判定する。そして、この高頻度であるか否かの判定結果を、検出結果信号として出力する。また、高頻度発生検出器４３１は、この高頻度であるか否かの判定及び判定結果信号の出力を所定周期で行う。
【００８８】
パラメータ切替部４２７は、高頻度発生検出器４３１から入力される検出結果信号を基に、パラメータテーブルＴＢＬ３に従って、発動指令部４２４に設定する発動指令閾値、復帰指令部４２５に設定する復帰指令閾値、及び再粘着制御器４２８に設定する再粘着制御パラメータのそれぞれを切り替える。
【００８９】
図１０に、パラメータテーブルＴＢＬ３の一例を示す。同図によれば、パラメータテーブルＴＢＬ３は、「高速域」、「中速域」及び「低速域」の三種類の速度域毎に用意されている。なお、同図では、「高速域」のパラメータテーブルＴＢＬ３を示しているが、他の「中速域」及び「低速域」についても同様の構成となっている。パラメータテーブルＴＢＬ３は、発動指令閾値、復帰指令閾値、及び再粘着制御パラメータそれぞれの値を、「検出有り」及び「検出無し」の高頻度検出結果毎に設定している。高頻度検出結果が「検出有り」については、更に、接線力係数μ毎に、各パラメータの値を設定している。
【００９０】
（Ｃ）電動機制御の形態
また、上述の実施形態では、１つの電動機制御装置４０によって１つの電動機１０を制御する、いわゆる１Ｃ１Ｍとしたが、他の制御方法、例えば１つの電動機制御装置によって４つの電動機を制御する１Ｃ４Ｍの場合であっても同様に適用可能である。
【００９１】
（Ｄ）接線力係数相当値
また、上述の実施形態では、接線力係数相当値の一例として接線力係数μそのものとしたが、接線力や粘着力、電動機の電流値（例えば、トルク電流）等、接線力係数の変動と同様の変動を示す値（接線力係数とほぼリニアリティがある値）であって、接線力係数μと等価又は略等価に扱える値であれば、何れでも良い。
【００９２】
（Ｅ）空転滑走中の接線力係数μの変化率に基づく発動指令閾値等の可変制御
また、上述の実施形態では、空転滑走の発生検出時の接線力係数μの値に基づいて発動指令閾値や復帰指令閾値等を決定して固定することしたが、空転滑走中の接線力係数μの単位時間当たりの変化（変化率）に基づいて、一旦決定した発動指令閾値や復帰指令閾値等を可変することとしてもよい。具体的には、空転滑走の発生検出時の接線力係数μの値に基づいて発動指令閾値や復帰指令閾値等を一旦決定するが、その後、所定時間間隔（例えば１０ｍｓｅｃ間隔）で接線力係数μの変化率（時間微分）を算出し、算出した接線力係数μの変化率に応じて、先に決定した発動指令閾値や復帰指令閾値等をリアルタイムに変動させる。
【００９３】
（Ｆ）電気車
更に、上述の実施形態では、電気車の一種である電車について説明したが、例えば電気自動車等にも同様に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】試験結果の一例。
【図２】再粘着制御の説明図。
【図３】電車の主回路構成図。
【図４】再粘着制御装置の回路構成図。
【図５】空転検出閾値テーブルの一例。
【図６】パラメータテーブルの一例。
【図７】再粘着制御の説明図。
【図８】再粘着制御装置の変形例。
【図９】再粘着制御装置の変形例。
【図１０】図９の再粘着制御装置におけるパラメータテーブルの一例。
【符号の説明】
【００９５】
１０  主電動機
４０  電動機制御装置
４１  μ算出装置
４２  再粘着制御装置
４２３  空転検出部
４２３１，４２３２  比較器、４２３３  空転閾値切替器、４２３４  ＯＲゲート
４２４  発動指令部
４２４１  タイマ、４２４２，４２４３，４２４４  比較器、４２４５  ＯＲゲート
４２５  復帰指令部
４２５１，４２５２  比較器、４２５３  ＡＮＤゲート
４２６  保持回路、４２７  パラメータ切替器、４２８  再粘着制御器
４３  ベクトル演算制御装置
Ｓ１  空転検出信号、Ｓ２  発動指令信号、Ｓ３  復帰指令信号
【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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