(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主電気機関車と、この主電気機関車に対して複数の車両を介して繋がれ、前記主電気機関車からの指令に基づいて制御が行われる電気機関車を有する列車における前記電気機関車であって、
前記主電気機関車から送信された力行指令等の情報を受信する受信手段と、
自車の位置を検出する位置検出手段と、
路線の勾配変曲点位置等の路線データ、および列車長等の編成データを記憶する記憶手段と、
前記位置検出手段によって検出された自車の位置と、前記記憶手段に記憶された勾配変曲点位置および列車長に基づいて、列車が勾配変曲点を通過中であるか否かを判定し、この判定の結果が通過中であることを示しているときに、前記受信手段を介して前記主電気機関車から力行指令の受信があると、この力行指令を自車の位置と前記勾配変曲点位置との距離の変化に基づいて修正し、この修正した力行指令に基づいて自車を制御する制御手段と
を具備したことを特徴とする電気機関車。
【請求項２】
前記制御手段は、前記判定結果が勾配変曲点を通過中であることを示しているときに、前記受信手段を介して前記主電気機関車から力行指令の受信があると、この受信した力行指令、この力行指令を受信したときの自車の位置、前記力行指令を受信したときに制御に用いていた力行指令、前記力行指令を受信して以降の自車の位置、および前記勾配変曲点位置に基づいて、前記受信した力行指令を修正することを特徴とする請求項１に記載の電気機関車。
【請求項３】
前記制御手段は、前記力行指令を受信したときの自車の位置、前記力行指令を受信して以降の自車の位置、および前記勾配変曲点位置に基づいて自車の位置変化量を求め、この求めた位置変化量、前記主電気機関車から受信した力行指令、前記力行指令を受信したときに制御に用いていた力行指令に基づいて、前記受信した力行指令を修正することを特徴とする請求項２に記載の電気機関車。
【請求項４】
動作異常を検知する検知手段を更に備え、前記制御手段は、前記検知手段によって検知された動作異常および前記修正された力行指令を前記通信手段を介して前記主電気機関車へ送信することを特徴とする請求項１に記載の電気機関車。
【請求項５】
主電気機関車と、この主電気機関車に対して複数の車両を介して繋がれ、前記主電気機関車からの指令に基づいて制御が行われる電気機関車を有する列車における前記主電気機関車であって、
運転台から入力される操作信号に基づいて、力行指令を出力するマスターコントローラと、
自車の位置を検出する位置検出手段と、
路線の勾配変曲点位置等の路線データ、および列車長等の編成データを記憶する記憶手段と、
前記位置検出手段によって検出された自車の位置と、前記記憶手段に記憶された勾配変曲点位置および列車長に基づいて、列車が勾配変曲点を通過中であるか否かを判定し、この判定の結果が通過中であることを示しているときに、前記マスターコントローラから力行指令の受信があると、この力行指令を自車の位置と前記勾配変曲点位置との距離の変化に基づいて修正し、この修正した力行指令を出力するとともに、修正した力行指令に基づいて自車を制御する制御手段と、
前記制御手段から出力される前記力行指令を含む情報を前記電気機関車に送信する送信手段と、
を具備したことを特徴とする電気機関車。
【請求項６】
前記制御手段は、前記判定結果が勾配変曲点を通過中であることを示しているときに、前記マスターコントローラから力行指令の受信があると、この受信した力行指令、この力行指令を受信したときの自車の位置、前記力行指令を受信したときに制御に用いていた力行指令、前記力行指令を受信して以降の自車の位置、および前記勾配変曲点位置に基づいて、前記受信した力行指令を修正することを特徴とする請求項５に記載の電気機関車。
【請求項７】
主電気機関車と、この主電気機関車に対して複数の車両を介して繋がれ、前記主電気機関車からの指令に基づいて制御が行われる補助電気機関車を有する列車における前記主及び補助電気機関車として適用される電気機関車であって、
力行指令を含む情報を他の電気機関車に対して送受信する送受信手段と、
運転台から入力される操作信号に基づいて、力行指令を出力するマスターコントローラと、
自車の位置を検出する位置検出手段と、
路線の勾配変曲点位置等の路線データ、および列車長等の編成データを記憶する記憶手段と、
前記位置検出手段によって検出された自車の位置と、前記記憶手段に記憶された勾配変曲点位置および列車長に基づいて、列車が勾配変曲点を通過中であるか否かを判定し、この判定の結果が通過中であることを示しているときに、前記送受信手段又は前記マスターコントローラから力行指令の受信があると、この力行指令を自車の位置と前記勾配変曲点位置との距離の変化に基づいて修正し、この修正した力行指令を出力する制御手段とを具備し、
前記制御手段から出力される前記修正した力行指令は、自車が前記主電気機関車として使用される場合、前記送受信手段から前記補助電気機関車に送信され、自車が前記補助電気機関車として使用される場合、自車の力行指令として用いられることを特徴とする電気機関車。
【請求項８】
主電気機関車と、この主電気機関車に対して複数の車両を介して繋がれ、前記主電気機関車からの指令に基づいて制御が行われる電気機関車を有する列車における前記電気機関車による自車の制御方法であって、
前記主電気機関車から送信された力行指令等の情報を受信し、
自車の位置を検出し、
前記検出した自車の位置と、勾配変曲点位置および列車長に基づいて、列車が勾配変曲点を通過中であるか否かを判定し、この判定の結果が通過中であることを示しているときに、前記主電気機関車から力行指令の受信があると、この力行指令を自車の位置と前記勾配変曲点位置との距離の変化に基づいて修正し、この修正した力行指令に基づいて自車を制御することを特徴とする電気機関車の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貨物列車等に用いられる電気機関車に関し、特に一編成の列車に複数車両連結される電気機関車に関する。
【背景技術】
【０００２】
貨車を多数連結した編成長の長い貨物列車の場合、所望の牽引力を得るために、列車の先頭及び最後尾に機関車が接続された列車がある。広大な国土を有する国々では、数キロに及ぶ貨物列車が編成され、列車の先頭及び最後尾に加え列車の中間にも機関車が接続された長大編成列車も運行されている。
【０００３】
例えば先頭及び最後尾に機関車が接続された貨物列車の場合、先頭の機関車（主機関車）及び最後尾の機関車（補助機関車）の両方に運転者が乗務する形態と、補助機関車が無人すなわち制御装置により制御される形態とがある。主機関車と補助機関車に運転者が乗務する形態の場合、補助機関車の運転者は主機関車の運転者と無線通話あるいは汽笛等で交信し合い補助機関車を操作する。
【０００４】
補助機関車が制御装置により制御される形態の場合、主機関車は自車のみならず、送信装置により、編成中の補助機関車に対しても力行、ブレーキ指令を送信する。この結果、主機関車と補助機関車は同一の力行指令（トルク指令）及びブレーキ指令で制御される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
数十両から数百両あるいは数キロにも及ぶような長大編成の列車の場合、先頭の主機関車と最後尾の補助機関車では、走行する線路の勾配、曲線等の状況が異なる。例えば山地あるいは丘陵地の頂上付近を走行する場合、主機関車は下り勾配を走行し、補助機関車は上り勾配を走行するので、勾配の変曲点（ここでは頂上付近）では車両を結合する連結器に非常に大きな張力が発生する。又、窪地などを走行する場合は、先頭の主機関車は上り勾配を走行し、最後尾の補助機関車は下り勾配を走行するので、勾配の変曲点（ここでは最低地付近）では連結器に非常に大きな圧縮力が発生する。このように勾配の変曲点では、連結器に大きな加重が作用する。一般に連結器の強度は、貨車数十〜二百両程度を最大値として設計されている。従って、長大編成列車の場合、更に長大な編成を実現することが難しい。
【０００６】
本発明は貨物列車の編成長を、従来と同様な強度の連結器を使用して更に増大させることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る補助機関車は、主機関車からの指令と自車に搭載する検出機構により検出した自車状態とを比較し、主機関車からの指令に修正を加えて、自車への指令値を決定する。
【０００８】
すなわち、本発明の一実施例に係る電気機関車は、主電気機関車と、この主電気機関車に対して複数の車両を介して繋がれ、前記主電気機関車からの指令に基づいて制御が行われる電気機関車を有する列車における前記電気機関車であって、前記主電気機関車から送信された力行指令等の情報を受信する受信手段と、自車の位置を検出する位置検出手段と、路線の勾配変曲点位置等の路線データ、および列車長等の編成データを記憶する記憶手段と、前記位置検出手段によって検出された自車の位置と、前記記憶手段に記憶された勾配変曲点位置および列車長に基づいて、列車が勾配変曲点を通過中であるか否かを判定し、この判定の結果が通過中であることを示しているときに、前記受信手段を介して前記主電気機関車から力行指令の受信があると、この力行指令を自車の位置と前記勾配変曲点位置との距離の変化に基づいて修正し、この修正した力行指令に基づいて自車を制御する制御手段とを具備する。
【発明の効果】
【０００９】
同一の力行指令により主機関車及び補助機関車を制御する場合に比べて、衝撃や連結器への加重を低減することが可能となる。この効果は、通常の連結器の強度を超える荷重が生じ得る長大編成列車（列車長数ｋｍ程度）において顕著となる。つまり本発明によれば、列車の編成長を、従来と同様な強度の連結器を使用して更に増大させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１１】
図１は長大編成列車が下りから上りへ勾配が変化する状況の勾配変曲点Ｃを通過する様子を示す図である。
【００１２】
先頭車両は主機関車であり、乗務員が搭乗して運転を行なう車両である。後部に連結された機関車は補助機関車であり乗務員は搭乗しておらず無人車両である。連結器の遊間を考慮すると図中の勾配変曲点ＣのＡ側の車両には進行方向とは逆方向、Ｂ側の車両には進行方向の力が働くため、主機関車の牽引力がＴｍのとき、最適な補助機関車の牽引力Ｔｓは、一般にＴｍとは一致しない。しかるに従来の遠隔操作システムでは、ＴｓはＴｍと同一値しか取りえなかった。本発明によるシステムの一実施例はこの問題を解決するものである。
【００１３】
図２は、勾配が上りから下りへ変化する状況の勾配変曲点Ｄを長大編成列車が通過する様子を示す図である。
【００１４】
図中変曲点Ｄにおける連結器には、進行方向（下り勾配側）とその逆方向（上り勾配側）の双方の引張力が作用する。通常、連結器の強度は、貨車数十両〜百両程度の編成のときに発生する最大応力を最大値として設計されている場合が多い。列車の編成長を増大させたとき、こうした勾配変曲点における連結器への加重増は、長大編成化に対しての制約事項となる。
【００１５】
図２の例のように編成の後部に機関車を連結することは、勾配変曲点Ｄにおける連結器への加重を低減させるのに有効な手段である。しかしながら、編成単位の輸送力増強手段として個々の機関車出力を増加させ、且つ貨車の連結両数を増加させた場合、機関車の空転や連結器の遊間に伴う一時的な応力が、図２の変曲点Ｄ上に位置する連結器に及ぼす影響は無視できないものとなる。こうした課題に関しても、本発明は有効な解決手段を提供するものである。
【００１６】
図３は本発明が適用される長大編成列車の編成例を示す図である。
【００１７】
先頭車両は主機関車１００であり、乗務員が搭乗して運転を行なう車両である。最後尾車両は補助機関車２００であり乗務員は搭乗しておらず、主機関車１００の乗務員による力行（トルク）指令を受け取り、該力行指令に補正を加え自車を制御する無人車両である。主機関車１００と補助機関車２００は、共に架線（図示されず）からパンタグラフ１１０を介して電力が供給され、自車の電動機を駆動してレール１１１上を走行する。主機関車１００と補助機関車２００の間には例えば数百両の貨車１０１、１０２、…が連結され、この列車の全長は例えば数ｋｍに及ぶ。このような列車の貨車としては例えばボギー貨車が使用される。ボギー貨車とは、車体に対して水平方向に回転可能な台車（ボギー台車）を装備した貨車を示す。ボギー貨車は、車体長を大型化しても曲線通過に支障がなく、貨物の大量輸送に適している。
【００１８】
本実施例では一例として補助機関車が最後尾に連結されている列車を説明するが、本発明はこれに限らず、補助機関車が先頭車両及び最後尾車両の間に１両あるいは複数両連結される場合も同様に適用可能である。主機関車１００は電気機関車制御手段として制御装置１０ａを具備し、同様に補助機関車２００は制御装置１０ｂを具備する。
【００１９】
図４は主機関車１００の制御装置１０ａの構成を示すブロック図である。
【００２０】
制御装置１０ａは、制御ユニット１１ａ、遠隔操作装置１２ａ、マスターコントローラ１３を含む。制御ユニット１１ａは、マスターコントローラ１３からの力行指令とブレーキ指令、及び各種検知手段により検知された実速度、実トルク、実ブレーキ力、空転検知及び他の検知信号に基づいて、交流電動機駆動装置（図示されず）への力行指令（自車）及びブレーキ装置へのブレーキ指令（自車）を生成する。
【００２１】
マスターコントローラ１３は運転台（図示されず）から入力される乗務員（運転者）の操作信号に基づいて、力行指令及びブレーキ指令を制御ユニット１１に出力する。遠隔操作装置１２ａは制御ユニット１１ａから提供される前記力行指令、ブレーキ指令を含む情報を変調して補助機関車２００に送信する送信機、及び補助機関車２００からの変調された各種情報を受信して復調する受信機を含む。これら情報の送受信は例えば無線により行なわれる。
【００２２】
図５は補助機関車２００の制御装置１０ｂの構成を示すブロック図である。
【００２３】
制御装置１０ｂは、制御ユニット１１ｂ、遠隔操作装置１２ｂ、現在位置検出部１５、路線データ記憶部１４を含む。補助機関車２００への力行指令及びブレーキ指令は、主機関車１００から遠隔操作装置１２ｂを介して制御ユニット１１ｂに伝えられる。制御ユニット１１ｂは総列車長および総積載重量等の編成データが記録された内部記憶装置を有している。路線データ記憶部１４は、この列車が走行する路線の勾配、勾配変曲点位置、カーブの曲率などの路線データが記録されている。現在位置検出部１５はＧＰＳ(global positioning system)あるいは単に走行距離計でもよい。現在位置検出部１５が走行距離計の場合、制御ユニット１１ｂは路線データ記憶部１４から路線データを読み出し、例えば始発駅からの走行距離と路線データとを照合し、現在位置を検出する。ここでは、現在位置検出部１５はＧＰＳであるとする。
【００２４】
制御ユニット１１ｂは、現在位置検出部１５で検出した現在位置、路線データ記憶部２４に記録された路線データ、内部記憶装置に記録された編成データならびに前述の実速度、実トルク、空転検知等の検知信号に基づいて、主機関車からの力行及びブレーキ指令に修正を加え、修正された力行指令及びブレーキ指令により自車の交流電動機駆動装置及びブレーキ装置を制御する。制御ユニット１１ｂは、自車への力行及びブレーキ指令を遠隔操作装置１２ｂを介して主機関車１００に送信できる。また制御ユニット１１ｂは、モータ温度異常、火災、断線などを検知するセンサーからの異常検知信号を入力し、遠隔操作装置１２ｂを介して各種情報として主機関車１００に送信できる。これにより主機関車は、補助機関車の運行状況の把握及び異常検知が可能である。
【００２５】
以下、制御ユニット１１ｂの制御動作の一実施例を説明する。尚、本実施例では説明を簡単にするため、制御ユニット１１ｂは、路線データ上の現在位置及び総列車長に基づいて、主機関車１００から受信した力行指令に修正を加え、自車を制御する場合を説明する。この制御は列車が勾配変曲点を通過する際に行なわれる。また本実施例では、力行指令をトルク指令とする。このトルク指令は主機関車１００の乗務員が運転台にて与えたノッチ指令（段階的なトルク指令）であって、主機関車１００の遠隔操縦装置１２から無線で補助機関車２００の遠隔操縦装置２２に受信される。また本実施例では、それぞれ同一車両長、同一重量の貨車で編成された貨物列車を想定する。本実施例で扱う長編成貨物列車は、そのほとんどがこのケースに当てはまり、鉱石輸送の貨物列車などが典型例である。
【００２６】
図６は本発明が適用される列車が、上り勾配から下り勾配に変化する勾配変曲点Ｐａを通過する様子を示している。ここで、先頭車両の主機関車１００の現在位置をＰｘ、基点から現在位置Ｐｘまでの距離をＸ、列車長をＬとする。基点とは例えば列車の始発駅の位置を示す。また、路線データにて参照される勾配変曲点位置Ｐａの基点からの距離をＡ、主機関車１００がトルク指令を変化させた位置をＰｂ、位置Ｐｂの基点からの距離をＢとする。この変化前のトルク指令をＴ１、変化後のトルク指令をＴ２とおく。つまり、上り勾配の頂点（勾配変曲点）Ｐａを「Ｂ−Ａ」だけ過ぎた時点ｔｂで、乗務員がトルク指令をＴ１からＴ２に減少させた場合を考える。簡単のため、列車長Ｌは各車両の連結器間の長さを単に加算した値とする。
【００２７】
現在位置Ｐｘは、最後尾の補助機関車２００にて検出される。つまり、補助機関車２００の制御ユニット１１ｂは、路線データ記憶部１４から読み出した路線データを参照して、現在位置検出部１５により検出された現在位置から列車長Ｌだけ前方の路線上位置を主機関車の現在位置Ｐｘと判断する。
【００２８】
ここで、編成全体すなわち最後尾車両２００が変曲点Ｐａを通過した時点で、先頭と最後尾の機関車１００、２００のトルク指令が等しくなる条件を考える。ここでは、主機関車１００のトルク指令が、補助機関車２００が変曲点Ｐａを通過するまでＴ２に維持されたとする。トルク指令が変化した時点ｔｂにおける基点から補助機関車２００までの距離は、「Ｂ−Ｌ」であるから、変曲点Ｐａから補助機関車２００までの距離は、Ａ−（Ｂ−Ｌ）となる。主機関車１００が現在位置Ｐｘにあるとき、基点から補助機関車２００までの距離は、Ｘ−Ｌであるから、変曲点Ｐａから補助機関車２００までの距離は、Ａ−（Ｘ−Ｌ）となる。この結果、補助機関車２００のトルク指令Ｔは次式（１）のように制御される。
【００２９】
Ｔ  ＝  Ｔ１×［Ａ−（Ｘ−Ｌ）］／［Ａ−（Ｂ−Ｌ）］  ＋Ｔ２  …（１）
尚、補助機関車２００がこのトルク制御を行うときの位置的条件は、Ｘ＞Ａ且つＸ＜Ｌ＋Ａとなる場合である。
【００３０】
さらに簡単には、勾配変曲点Ｐａを主機関車１００が通過し、位置Ｐｂ（Ｂ−Ａ＜Ｌ）でノッチオフした場合を考えると、補助機関車２００のトルク指令値Ｔは同時にノッチオフするのではなく、次式（２）となるように制御することにより、未だ上り勾配の途上にある貨車を押し上げてから惰行に移ることとなる。
【００３１】
Ｔ  ＝  Ｔ１×［Ａ−（Ｘ−Ｌ）］／［Ａ−（Ｂ−Ｌ）］…（２）
これにより勾配変曲点Ｐａにおける、連結器に対する一時的な過負荷が低減される。
【００３２】
図７は制御ユニット１１ｂの本発明に係るトルク制御動作の具体例を示すフローチャートである。
【００３３】
制御ユニット１１ｂは、現在位置検出部１５からの現在位置、路線データ記憶部１４に記録されている路線データ、及び列車長Ｌに基づいて、先頭の主機関車１００の基点からの距離Ｘが、変曲点Ｐａの基点からの距離Ａより大きく、Ｌ＋Ａより小さいか判断する（ステップＳ１０１）。つまり制御ユニット１１ｂは、図６のように列車が変曲点位置Ｐａを通過中であるか判断する。列車が変曲点位置Ｐａを通過中の場合（ステップＳ１０１のＹＥＳ）、制御ユニット１１ｂは主機関車１００からの現在のトルク指令をＴ１とする（ステップＳ１０２）。
【００３４】
ステップＳ１０３で制御ユニット１１ｂは、主機関車１００からのトルク指令に変化があるか判断し、変化がない場合（ステップＳ１０３のＮＯ）、フローはステップＳ１０１に戻る。主機関車１００からのトルク指令に変化がある場合（ステップＳ１０３のＹＥＳ）、制御ユニット１１ｂは変化後のトルク指令をＴ２とする（ステップＳ１０２）。
【００３５】
ステップＳ１０５で制御ユニット１１ｂは、主機関車１００の基点からの距離Ｘ、ステップＳ１０２で求めた変化前のトルク指令Ｔ１、ステップＳ１０４で求めた変化後のトルク指令Ｔ２を前述の式（１）に代入してトルク指令Ｔを演算し、該トルク指令Ｔを補助機関車２００（自車）の交流電動機駆動装置に出力する（ステップＳ１０６）。
【００３６】
ステップＳ１０７で制御ユニット１１ｂは、主機関車１００からのトルク指令に変化があるか判断する。トルク指令に変化がない場合（Ｓ１０７のＮＯ）、制御ユニット１１ｂはＸ＞Ａ且つＸ＜Ｌ＋Ａか、つまり列車が変曲点位置Ｐａを通過中であるか判断する（ステップＳ１０８）。列車が変曲点位置Ｐａを通過中である場合（ステップＳ１０８のＹＥＳ）、フローはステップＳ１０５に戻り、補助機関車２００のトルク指令値Ｔを演算して交流電動機駆動装置に出力する（ステップＳ１０６）。この場合に演算されるトルク指令値Ｔは、以前の演算値に比べ主機関車１００の距離Ｘが変化しているので通常は変化している。
【００３７】
主機関車１００からのトルク指令に変化がある場合（ステップＳ１０７のＹＥＳ）、制御ユニット１１ｂはステップＳ１０４で求めたＴ２の値をＴ１とし（ステップＳ１０９）、変化後のトルク指令をＴ２とする（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０５で制御ユニット１１ｂは、前述したように距離Ｘ、変化前のトルク指令Ｔ１、変化後のトルク指令Ｔ２を前述の式（１）に代入してトルク指令Ｔを演算し、該トルク指令Ｔを補助機関車２００（自車）の交流電動機駆動装置に出力する（ステップＳ１０６）。
【００３８】
このように制御ユニット１１ｂは、主機関車１００からのトルク指令に変化がある毎に上式（１）に、変化前と変化後のトルク指令値Ｔ１、Ｔ２、主機関車１００の距離Ｘを代入してトルク指令を演算し、補助機関車２００の交流電動機を制御する。又制御ユニット１１ｂは、トルク指令に変化がない場合、主機関車１００の距離Ｘを変数とし、上式（１）を用いてトルク指令を演算し、補助機関車２００の交流電動機を制御する。
【００３９】
その後、主機関車１００からのトルク指令に変化がなく（ステップＳ１０７のＮＯ）、最後尾の補助機関車２００が変曲点Ｐａを通り過ぎた場合（ステップＳ１０８のＮＯ）、この補助機関車２００のトルク制御は終了する。
【００４０】
遠隔操作で機関車を制御するシステムにおいて、ノッチ指令によりトルクを変化させたとき急激なトルク変動が起こらないように、一定の時間的な遅延をかける手法はいわゆるジャーク制御として知られている。しかし本実施例に示すような、記憶装置に保持された路線情報とＧＰＳや積算距離計などの検知装置により検知した現在位置情報を組み合わせて、トルク変動を自動的に制御する手法は新規なものである。
【００４１】
上記実施例は「上り」から「下り」の勾配変化の場合を示したが、他の場合についても制御方法は同等である。要は、路線データに記載された路線条件の変化点Ｐａから距離Ａ＋Ｌの範囲にある位置においてトルク指令の変化を検知した場合、最後尾機関車では上記の数式に従ってトルク指令を変化させることが本実施例の主旨である。
【００４２】
以上は補助機関車２００の力行（トルク）指令制御について説明したが、本発明はブレーキ指令の場合でも同様に適用可能である。例えばブレーキ指令が電動機の電気ブレーキに対するものである場合、ブレーキ指令は負のトルク指令（ノッチ指令）として制御ユニット１１ｂに入力される。上記式（１）のトルクＴとして、負のトルク指令値を適用することで、制御ユニット１１ｂは補助機関車のブレーキ動作を適切に制御できる。またブレーキ指令が、摩擦を利用した機械式ブレーキ装置に対するものである場合も同様である。
【００４３】
また本発明は、複数の補助機関車を連結した列車にも適用できる。例えば、列車の中間と最後尾に補助機関車を連結して独立に制御する場合、各補助機関車の制御の一例としては、上記式（１）の列車長Ｌを各補助機関車から先頭の主機関車までの距離とするだけでもよい。
【００４４】
次に本発明の第２実施例を説明する。
【００４５】
この第２実施例では、列車先頭の主機関車が現在位置を検出し、最後尾の補助機関車のトルク指令を演算して無線で送信する。列車の編成は第１実施例で示した図３と同様な構成とする。
【００４６】
図８は第２実施例に係る電気機関車に適用される制御装置１０ｃの構成を示すブロック図である。
【００４７】
制御装置１０ｃは図４に示した制御装置１０ａに比べ、図５で既に説明した路線データ記憶部１４及び現在位置検出部１５が追加されている。すなわち制御装置１０ｃは制御ユニット１１ｃ、遠隔操作装置１２ｃ、マスターコントローラ１３、路線データ記憶部１４、現在位置検出部１５を含む。
【００４８】
制御ユニット１１ｃは、マスターコントローラ１３からの力行指令及びブレーキ指令に、自車にて検知した実速度、実トルク、空転検知等の情報を基にした修正を加え、自車への力行、ブレーキ指令を決定する。また制御ユニット１１ｃは、マスターコントローラ１３からの力行指令及びブレーキ指令に、自車の現在位置及び列車長に基づく修正を加え、修正された力行、ブレーキ指令を最後尾の補助機関車に無線で送信する。
【００４９】
制御ユニット１１ｃの力行指令及びブレーキ指令の修正動作は、ステップＳ１０１、Ｓ１０６、Ｓ１０８の内容を除き基本的に図７に示した動作と同様である。この第２実施例に係るステップＳ１０１、Ｓ１０８では、現在位置検出部１５で検出した位置が、そのまま主機関車の現在位置として用いられる。また第２実施例に係るステップＳ１０６では、制御ユニット１１ｃは演算したトルクＴをトルク指令として無線で補助機関車に送信する。他のステップは図７と同様であるから、詳細な説明は割愛する。本実施例において、補助機関車は、主機関車から送信されるトルク指令をそのまま自車の交流電動機駆動装置に適用する。  
次に本発明の第３実施例を説明する。
【００５０】
この第３実施例では、図８に示した制御装置１０ｃの構成が主機関車１００及び補助機関車２００の両方に適用される。各機関車の機能に応じて制御ユニットの制御プログラムが変更され、必要に応じて適宜回路ブロックが省略される。
【００５１】
例えば、第１実施例に制御装置１０ｃを使用する場合、主機関車の制御装置には路線データ記憶部１４及び現在位置検出部１５は使用されないか、または設けられない。補助機関車の制御装置にはマスターコントローラ１３は使用されないか、または設けられない。同様に、第２実施例で主機関車と補助機関車に制御装置１０ｃを使用する場合、補助機関車の制御装置にはマスターコントローラ１３、路線データ記憶部１４及び現在位置検出部１５は使用されないか、または設けられない。
【００５２】
このように、主機関車及び補助機関車に同一構成の制御装置１０ｃを用い、必要に応じて適宜回路ブロックを切り離すか省略することにより、各機関車の製造コストを削減できると共に管理が容易となる。
【００５３】
以上の説明はこの発明の実施の形態であって、この発明の装置及び方法を限定するものではなく、様々な変形例を容易に実施することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】長大編成列車が下りから上りへ勾配が変化する場合の勾配変曲点Ｃを通過する様子を示す図である。
【図２】長大編成列車が上りから下りへ勾配が変化する場合の勾配変曲点Ｄを通過する様子を示す図である。
【図３】本発明が適用される長大編成列車の編成例を示す図である。
【図４】主機関車１００の制御装置１０ａの構成を示すブロック図である。
【図５】補助機関車２００の制御装置１０ｂの構成を示すブロック図である。
【図６】本発明が適用される列車が、上りから下りに勾配が変化する状況の勾配変曲点Ｐａを通過する様子を示す図である。
【図７】制御ユニット１１の本発明に係るトルク制御動作の具体例を示すフローチャートである。
【図８】本実施例に係る電気機関車に適用される制御装置１０ｃの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ…制御装置、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ…制御ユニット、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ…遠隔操作装置、１３…マスターコントローラ、１００…主機関車、２００…補助機関車、１１０…パンタグラフ、１０１、１０２…貨車。
【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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