CN105452049B - 铁道车辆用制动系统、铁道车辆用制动控制装置以及铁道车辆用制动控制方法 - Google Patents

铁道车辆用制动系统、铁道车辆用制动控制装置以及铁道车辆用制动控制方法 Download PDF

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Abstract

提供一种能够通过更加简单的结构来实现控制的多重复用的铁道车辆用制动系统、铁道车辆用制动控制装置以及铁道车辆用制动控制方法。铁道车辆用制动系统(1)具备针对构成编组(104)的多个车辆(101、102、103)分别设置的多个制动控制装置(11、12、13)。各制动控制装置(10(11、12、13))能够经由传输装置(20)向其它制动控制装置(10)输出本车辆(101、102、103)的信息，并且能够使用从其它制动控制装置(10)向传输装置(20)输出的信息来计算多个车辆(101、102、103)整体的制动所需的必要整体制动力值(BRA)。

Description

铁道车辆用制动系统、铁道车辆用制动控制装置以及铁道车 辆用制动控制方法
技术领域
本发明涉及一种铁道车辆用制动系统、铁道车辆用制动控制装置以及铁道车辆用制动控制方法。
背景技术
铁道车辆用的制动控制装置通常以对构成编组的多个车辆的制动装置统一进行控制的方式构成(例如参照专利文献1)。
专利文献1：日本特许第4638959号说明书
发明内容
发明要解决的问题
通常，考虑到安全方面，使铁道车辆的制动控制装置双重复用。更具体地说，当制动控制装置发生故障时，无法使制动装置进行动作，因此在铁道车辆中设置有预备的制动控制装置等。但是，即使使制动控制装置双重复用，两方的制动控制装置同时发生故障的可能性也并非为零。由此，为了降低制动控制装置发生故障的可能性，需要实施三重复用、四重复用这样的更多重复用。但是，这样的多重复用需要设置多个制动控制装置以作备用，导致铁道车辆的制动系统复杂化。
本发明鉴于上述情况，目的在于提供一种能够通过更加简单的结构来实现控制的多重复用的铁道车辆用制动系统、铁道车辆用制动控制装置以及铁道车辆用制动控制方法。
用于解决问题的方案
(1)为了解决上述课题，本发明的某个方面所涉及的铁道车辆用制动系统具备针对构成编组的多个车辆分别设置的多个制动控制装置，各所述制动控制装置能够将设置有该制动控制装置且作为所述车辆的本车辆的信息经由传输装置向其它所述制动控制装置输出，并且能够使用从其它所述制动控制装置向所述传输装置输出的所述信息，计算构成所述编组的多个所述车辆整体的制动所需的必要整体制动力值。
根据该结构，在铁道车辆用制动系统的通常时，各制动控制装置能够使用来自其它制动控制装置的信息来计算构成编组的多个车辆整体的制动所需的必要整体制动力。由此，铁道车辆用制动系统能够顺畅地进行多个车辆的制动处理。另外，构成编组的各车辆具备制动控制装置。由此，即使例如在传输装置发生了异常的情况下，也能够通过由各制动控制装置进行的控制来使编组的车辆进行制动动作。由此，能够实现制动控制装置的多重复用。而且，是针对每个车辆设置制动控制装置这样的简单的结构即可。因而，根据本发明，能够通过更加简单的结构来实现控制的多重复用。
(2)优选的是，各所述制动控制装置在接收到减速指令信号的情况下，计算所述本车辆的制动所需的必要制动力值，将该必要制动力值作为所述信息向所述传输装置输出。
根据该结构，通过由各制动控制装置计算本车辆的制动所需的必要制动力值这样的简单的结构，能够生成必要整体制动力值的计算所需的信息。
(3)更加优选的是，各所述制动控制装置通过将由其它所述制动控制装置计算出的所述必要制动力值与所述本车辆的制动所需的所述必要制动力值相加，来计算所述必要整体制动力值。
根据该结构，铁道车辆用制动系统能够通过简单的结构计算出必要整体制动力值。
(4)更加优选的是，一个所述制动控制装置构成为针对具备发动机且作为所述车辆的动车设置的动车用制动控制装置，所述动车用制动控制装置基于所述必要整体制动力值来计算使所述发动机产生的目标再生制动力值。
根据该结构，铁道车辆用制动系统能够计算出更加适宜的目标再生制动力值。
(5)更加优选的是，各所述车辆具有用于对车轮赋予摩擦阻力的机械制动装置，各所述制动控制装置基于从所述必要整体制动力值减去由所述动车实际产生的再生制动力值所得到的值，来计算使所述本车辆的所述机械制动装置产生的目标机械制动力值。
根据该结构，铁道车辆用制动系统考虑实际的再生制动力值，能够计算出更加适宜的目标机械制动力值。
(6)优选的是，一个所述制动控制装置构成为针对作为所述车辆的拖车设置的拖车用制动控制装置，所述拖车用制动控制装置在无法向所述传输装置传输所述信息的情况下，不使用从其它所述制动控制装置向所述传输装置输出的所述信息地计算所述拖车的制动所需的必要制动力值。
根据该结构，即使在拖车用制动控制装置发生了通信异常的情况下，该拖车用制动控制装置也能够计算出拖车的制动所需的必要制动力值。由此，拖车用制动控制装置能够进行制动拖车的控制，能够抑制编组整体上的制动力不足的情况。
(7)更加优选的是，一个所述制动控制装置构成为针对具备发动机且作为所述车辆的动车设置的动车用制动控制装置，在无法从所述拖车用制动控制装置向所述传输装置传输所述信息的情况下，所述动车用制动控制装置不使用从其它所述制动控制装置向所述传输装置输出的所述信息地计算所述动车的制动所需的制动力值。
根据该结构，即使在拖车用制动控制装置发生了通信异常的情况下，动车用制动控制装置也能够计算出动车的制动所需的必要制动力值。由此，动车用制动控制装置能够进行制动动车的控制，能够抑制编组整体上的制动力不足的情况。
(8)优选的是，一个所述制动控制装置构成为针对具备发动机且作为所述车辆的动车设置的动车用制动控制装置，所述动车用制动控制装置在无法向所述传输装置传输所述信息的情况下，不使用从其它所述制动控制装置向所述传输装置输出的所述信息地计算所述动车的制动所需的必要制动力值。
根据该结构，即使在动车用制动控制装置发生了通信异常的情况下，该动车用制动控制装置也能够计算出动车的制动所需的必要制动力值。由此，动车用制动控制装置能够进行制动动车的控制，能够抑制编组整体上的制动力不足的情况。
(9)更加优选的是，所述动车具有与所述动车的车轮连结的所述发动机、以及用于对所述车轮赋予摩擦阻力的机械制动装置，所述动车用制动控制装置不使所述发动机进行再生制动动作，而使所述机械制动装置进行动作。
根据该结构，动车用制动控制装置即使在无法向传输装置传输信息的情况下，也能够使机械制动装置的制动动作进行。
(10)更加优选的是，在将所述动车用制动控制装置以外的多个所述制动控制装置作为规定的制动控制装置的情况下，在无法从所述动车用制动控制装置向所述传输装置传输所述信息时，多个所述规定的制动控制装置计算所述动车以外的多个所述车辆整体的制动所需的必要制动力值。
根据该结构，即使在动车用制动控制装置发生了通信异常的情况下，发生了通信异常的动车用制动控制装置以外的制动控制装置也能够协同工作来对发生了通信异常的动车以外的车辆进行制动控制。其结果，能够抑制编组整体上的制动力不足的情况。
(11)优选的是，一个所述制动控制装置构成为针对作为所述车辆的拖车设置的拖车用制动控制装置，所述拖车用制动控制装置在无法从所述传输装置接收所述信息的情况下，不使用从其它所述制动控制装置向所述传输装置输出的所述信息地计算所述拖车的制动所需的必要制动力值。
根据该结构，即使在拖车用制动控制装置发生了通信异常的情况下，该拖车用制动控制装置也能够计算出拖车的制动所需的必要制动力值。由此，拖车用制动控制装置能够进行制动拖车的控制，能够抑制编组整体上的制动力不足的情况。
(12)更加优选的是，所述拖车用制动控制装置在无法从所述传输装置接收所述信息的情况下，基于在变成无法进行所述接收的时间点的减速指令信号，来计算所述拖车的制动所需的必要制动力值。
根据该结构，拖车用制动控制装置即使在发生了通信异常的情况下，也能够继续进行制动拖车的处理。
(13)更加优选的是，在将所述拖车用制动控制装置以外的多个所述制动控制装置作为规定的制动控制装置的情况下，在所述拖车用制动控制装置无法从所述传输装置接收所述信息时，多个所述规定的制动控制装置通过计算与多个所述规定的制动控制装置有关的所述本车辆的制动所需的必要制动力值并且估计所述拖车的制动所需的必要制动力值，来计算多个所述车辆整体的制动所需的必要整体制动力值。
根据该结构，通过考虑发生了通信异常的拖车，其它制动控制装置能够更加准确地计算出需要使本车辆产生的制动力值。
(14)更加优选的是，多个所述规定的制动控制装置基于所述拖车用制动控制装置在变成无法进行所述接收之前计算出的所述拖车的制动所需的必要制动力值，来估计所述拖车的制动所需的必要制动力值。
根据该结构，即使在拖车用制动控制装置发生了通信异常的情况下，拖车用制动控制装置以外的制动控制装置也能够更加准确地计算出拖车的制动所需的必要制动力值。
(15)更加优选的是，当在所述拖车中进行减速动作的过程中所述拖车用制动控制装置无法从所述传输装置接收所述信息的情况下，多个所述规定的制动控制装置计算从所述必要整体制动力值减去由于所述拖车的减速动作而产生的制动力值所得到的值，来作为校正后必要整体制动力值。
根据该结构，通过考虑发生了通信异常的拖车用制动控制装置正在进行的制动动作，其它制动控制装置能够更加准确地计算出需要使本车辆产生的制动力值。
(16)优选的是，一个所述制动控制装置构成为针对具备发动机且作为所述车辆的动车设置的动车用制动控制装置，所述动车用制动控制装置在无法从所述传输装置接收所述信息的情况下，不使用从其它所述制动控制装置向所述传输装置输出的所述信息地计算所述动车的制动所需的必要制动力值。
根据该结构，即使在动车用制动控制装置发生了通信异常的情况下，该动车用制动控制装置也能够计算出动车的制动所需的必要制动力值。由此，动车用制动控制装置能够进行制动动车的控制，能够抑制编组整体上的制动力不足的情况。
(17)更加优选的是，所述动车用制动控制装置在无法从所述传输装置接收所述信息的情况下，基于在变成无法进行所述接收的时间点的减速指令信号，来计算所述动车的制动所需的必要制动力值。
根据该结构，动车用制动控制装置即使在发生了通信异常的情况下，也能够继续进行制动动车的处理。
(18)更加优选的是，所述动车具有与所述动车的车轮连结的所述发动机、以及用于对所述车轮赋予摩擦阻力的机械制动装置，所述动车用制动控制装置在无法从所述传输装置接收所述信息的情况下，不使所述发动机进行再生制动动作，而使所述机械制动装置进行动作。
根据该结构，动车用制动控制装置例如即使在无法测定发动机的再生制动力的情况下，也能够进行向动车施加更加适宜的制动力的控制。
(19)更加优选的是，在将所述动车用制动控制装置以外的多个所述制动控制装置作为规定的制动控制装置的情况下，在所述动车用制动控制装置无法从所述传输装置接收所述信息时，多个所述规定的制动控制装置通过计算与多个所述规定的制动控制装置有关的所述本车辆的制动所需的必要制动力值并且估计所述动车的制动所需的必要制动力值，来计算多个所述车辆整体的制动所需的必要整体制动力值。
根据该结构，通过考虑发生了通信异常的动车，其它制动控制装置能够更加准确地计算出需要使本车辆产生的制动力值。
(20)更加优选的是，多个所述规定的制动控制装置基于所述动车用制动控制装置在变成无法进行所述接收之前计算出的所述动车的制动所需的必要制动力值，来估计所述动车的制动所需的制动力值。
根据该结构，即使在动车用制动控制装置发生了通信异常的情况下，动车用制动控制装置以外的制动控制装置也能够更加准确地计算出动车的制动所需的必要制动力值。
(21)更加优选的是，当在所述动车中进行减速动作的过程中所述动车用制动控制装置无法从所述传输装置接收所述信息的情况下，多个所述规定的制动控制装置计算从所述必要整体制动力值减去由于所述动车的所述减速动作而产生的制动力值所得到的值，来作为校正后必要整体制动力值。
根据该结构，通过考虑发生了通信异常的动车用制动控制装置正在进行的制动动作，其它制动控制装置能够更加准确地计算出需要使本车辆产生的制动力值。
(22)为了解决上述课题，本发明的某个方面所涉及的制动控制装置是使用于所述铁道车辆用制动系统的制动控制装置。所述制动控制装置能够将设置有该制动控制装置且作为所述车辆的本车辆的信息经由传输装置向其它制动控制装置输出，并且能够使用从其它所述制动控制装置向所述传输装置输出的所述信息，计算多个所述车辆的整体的制动所需的必要整体制动力值。
根据该结构，在铁道车辆用制动系统的通常时，各制动控制装置能够使用来自其它制动控制装置的信息，计算出构成编组的多个车辆整体的制动所需的必要整体制动力。由此，铁道车辆用制动系统能够顺畅地进行多个车辆的制动处理。另外，构成编组的各车辆具备制动控制装置。由此，例如即使在传输装置发生了异常的情况下，也能够通过由各制动控制装置进行的控制来使编组的车辆进行制动动作。由此，能够实现制动控制装置的多重复用。而且，是针对每个车辆设置制动控制装置这样的简单的结构即可。因而，根据本发明，能够通过更加简单的结构来实现控制的多重复用。
(23)为了解决上述课题，本发明的某个方面所涉及的铁道车辆用制动控制方法包括以下步骤：信息输出步骤，针对构成编组的多个车辆分别设置的多个制动控制装置各自将设置有该制动控制装置且作为所述车辆的本车辆的信息经由传输装置向其它所述制动控制装置输出；以及计算步骤，各所述制动控制装置使用从其它所述制动控制装置向所述传输装置输出的所述信息，来计算构成所述编组的多个所述车辆整体的制动所需的必要整体制动力值。
根据该结构，在铁道车辆用制动系统的通常时，各制动控制装置能够使用来自其它制动控制装置的信息，计算出构成编组的多个车辆整体的制动所需的必要整体制动力。由此，根据本方法，能够顺畅地进行多个车辆的制动处理。另外，构成编组的各车辆具备制动控制装置。由此，例如即使在一个传输装置发生了异常的情况下，也能够通过由各制动控制装置进行的控制来使编组的车辆进行制动动作。由此，能够实现制动控制装置的多重复用。而且，是针对每个车辆设置制动控制装置这样的简单的结构即可。因而，根据本发明，能够通过更加简单的结构来实现控制的多重复用。
发明的效果
根据本发明，能够通过更加简单的结构来实现控制的多重复用。
附图说明
图1是具备本发明的实施方式所涉及的铁道车辆用制动系统的铁道车辆单元的框图。
图2是用于说明铁道车辆的一个编组的框图。
图3是制动控制装置和机械制动装置的框图。
图4是用于说明制动系统的通常时的动作(1/4)～(2/4)的流程图。
图5是用于说明制动系统的通常时的动作(3/4)～(4/4)的流程图。
图6是用于说明制动系统的通常时的动作(1/4)的框图。
图7是用于说明制动系统的通常时的动作(2/4)的框图。
图8是用于说明制动系统的通常时的动作(3/4)的框图。
图9是用于说明制动系统的正常时的动作(4/4)的框图。
图10是表示在(a)从拖车的制动控制装置向传输装置的发送发生了故障的情况下的制动系统的动作的一例的框图。
图11是表示在(a)从拖车的制动控制装置向传输装置的发送发生了故障的情况下的制动系统的动作的一例的流程图。
图12是用于说明(a-1)拖车单独进行制动动作的情况下的处理的流程的一例的流程图。
图13是用于说明(a-2)动车单独进行制动动作的情况下的处理的流程的一例的流程图。
图14是表示在(b)从动车的制动控制装置向传输装置的发送发生了故障的情况下的制动系统的动作的一例的框图。
图15是表示在(b)从动车的制动控制装置向传输装置的发送发生了故障的情况下的制动系统的动作的一例的流程图。
图16是表示在从传输装置向拖车的制动控制装置的发送发生了故障的情况下的制动系统的动作的一例的框图。
图17是表示在(c)从传输装置向拖车的制动控制装置的发送发生了故障的情况下的制动系统的动作的一例的流程图。
图18是用于说明(c-1)动车协同工作来进行制动动作的情况下的处理的流程的一例的流程图。
图19是用于说明(c-1)动车协同工作来进行制动动作的情况下的处理的流程的一例的流程图。
图20是表示在(d)从传输装置向动车的制动控制装置的发送发生了故障的情况下的制动系统的动作的一例的框图。
图21是表示在(d)从传输装置向动车的制动控制装置的发送发生了故障的情况下的制动系统的动作的一例的流程图。
图22是用于说明(d-1)正常的动车与拖车协同工作来进行制动动作的情况下的处理的流程的一例的流程图。
图23是用于说明(d-1)正常的动车与拖车协同工作来进行制动动作的情况下的处理的流程的一例的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明用于实施本发明的方式。此外，本发明并不限于在以下的实施方式中所例示出的方式，能够作为铁道车辆用制动系统、铁道车辆用制动控制装置以及铁道车辆用制动控制方法而广泛应用。
[铁道车辆单元的概要结构]
图1是具备本发明的实施方式所涉及的铁道车辆用制动系统的铁道车辆单元100的框图。图2是用于说明铁道车辆单元100的一个编组104的框图。
参照图1和图2，铁道车辆单元100具有拖车101和动车102、103。铁道车辆单元100是以依次连结的拖车101和动车102、103为一个编组104而由多个编组104构成的。铁道车辆单元100的前端车辆(在本实施方式中，是拖车101)和后端车辆(在本实施方式中，是动车103)各自具有操作装置105。操作装置105通过由驾驶员进行操作，来输出与该操作相应的减速指令信号S1和加速指令信号等。此外，以下，各编组104的结构是同样的，因此对一个编组104进行说明。
针对构成编组104的拖车101和动车102、103分别设置有制动控制装置10(11、12、13)。此外，在对制动控制装置11、12、13进行统称的情况下，称为制动控制装置10。制动系统1具备这些多个制动控制装置11、12、13。
制动控制装置11构成为针对拖车101设置的拖车用制动控制装置。制动控制装置12、13各自构成为针对动车102、103设置的动车用制动控制装置。
在本实施方式中，制动控制装置11、12、13各自能够将与设置有该制动控制装置11、12、13且作为车辆的本车辆101、102、103的制动动作有关的信息经由传输装置20(21、22、23)向其它制动控制装置10输出。另外，各制动控制装置10能够使用从其它制动控制装置10向传输装置20输出的与制动动作有关的信息，计算编组104(多个车辆101、102、103)整体的制动所需的必要整体制动力值BRA。
传输装置21、22、23各自被安装于车辆101、102、103。传输装置21、22、23各自作为通信设备而设置，构成为能够相互传输信息信号。在本实施方式中，在对传输装置21、22、23进行统称的情况下，简称为传输装置20。
拖车101不具备向该拖车101赋予加速力的作为原动机的发动机，而接收动车102、103的动力来行驶。动车102、103各自具有向这些动车102、103赋予加速力的作为原动机的发动机102b、103b。这些发动机102b、103b接收来自架线106的电力而驱动。
拖车101、动车102以及动车103构成为能够经由传输装置20进行通信。另外，拖车101、动车102以及动车103各自构成为，能够经由传输装置20接收来自操作装置105的指令信号。
拖车101具有传输装置21、制动控制装置11、机械制动装置31以及压力传感器41。
传输装置21构成为进行电信号的输入和输出。传输装置21与制动控制装置11和相邻的动车102的传输装置22电连接。
制动控制装置11构成为对拖车101的机械制动装置31进行控制。图3是制动控制装置11和机械制动装置31的框图。
参照图1～图3，在本实施方式中，制动控制装置11例如具有PLC(ProgrammableLogic Controller：可编程逻辑控制器)等，包含CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)等。
制动控制装置11具有通信部51、运算部52、制动控制阀53以及中继阀54。
通信部51是为了与传输装置21之间进行通信而设置的。通信部51具有输入线551b和输出线551a。输入线551b构成为接收来自传输装置21的电信号。输出线551a构成为向传输装置21输出电信号。构成为，在制动控制装置11的通信部51与传输装置21之间进行通信的情况下，当制动控制装置11和传输装置21中的任一方发送信号时，另一方回复应答信号。因此，在上述一方发送信号之后经过规定时间也没有来自另一方的回复的情况下，上述一方能够判定为发生了通信故障。在该情况下，上述一方生成表示发生了通信故障的通信异常信号S3。
该通信异常信号S3经由传输装置20被输出到制动控制装置12、13。此外，通信部51、运算部52与制动控制阀53在物理上是分离的。在假设制动控制阀53发生了故障的情况下，运算部52将制动控制阀故障发生信号经由通信部51向传输装置20输出。通信部51和运算部52与制动控制阀53不同，没有可动部，因此发生故障的可能性低。另外，能够将通信部51设为小型的结构。由此，容易使制动控制装置11中的通信部51双重复用。通信部51与运算部52连接。
运算部52构成为，基于从操作装置105经由传输装置21被施加的减速指令信号S1的减速指令量和来自压力传感器41的压力检测信号P1，来计算作为拖车101的减速所需的制动力的必要制动力值BR1。在本实施方式中，必要制动力值BR1是与目标机械制动力值BM1相同的值。此外，压力传感器41与拖车101的空气弹簧(未图示)连接，输出与拖车101的车辆重量相应的压力值来作为压力检测信号P1。
运算部52将基于所运算出的目标机械制动力值BM1的阀动作信号输出到制动控制阀53。制动控制阀53打开与阀动作信号相应的量。由此，与制动控制阀53连接的制动管56内的压力发生变化。此外，制动管56被供给来自未图示的空气压缩机的压力空气。制动管56内的压力变化经由中继阀54传递到机械制动装置31的制动缸57。由此，制动缸57进行动作，使与制动缸57连结的未图示的制动钳进行动作。其结果，被固定于制动钳的制动垫片与拖车101的车轮101a接触，来对车轮101a赋予摩擦阻力。由此，拖车101被制动。
动车102具有传输装置22、制动控制装置12、机械制动装置32、压力传感器42、发动机控制装置62以及与动车102的车轮102a连结的发动机102b。
传输装置22具有与传输装置21同样的结构，与制动控制装置12、发动机控制装置62以及相邻的车辆101、103的传输装置21、23分别电连接。
制动控制装置12构成为对动车102的机械制动装置32和发动机102b进行控制。
制动控制装置12和机械制动装置32分别具有与制动控制装置11和机械制动装置31同样的结构。制动控制装置12构成为，基于减速指令信号S1的减速指令和来自压力传感器42的压力检测信号P2，来计算动车102的制动所需的必要制动力值BR2。此外，压力传感器42与动车102的空气弹簧(未图示)连接，输出与动车102的车辆重量相应的压力检测信号P2。机械制动装置32的制动缸(未图示)进行动作以产生后述的目标机械制动力值BM2。由此，向动车102的车轮102a赋予摩擦阻力，其结果，动车102被制动。
此外，制动控制装置12的通信部是为了与传输装置22之间进行通信而设置的。该通信部具有输入线552b和输出线552a。输入线552b构成为接收来自传输装置22的电信号。输出线552a构成为向传输装置22输出电信号。构成为，在制动控制装置12与传输装置22之间进行通信的情况下，当制动控制装置12和传输装置22中的任一方发送信号时，另一方回复应答信号。因此，在上述一方发送信号之后即使经过规定时间也没有来自另一方的回复的情况下，上述一方能够判定为发生了通信故障。在该情况下，上述一方生成表示发生了通信故障的通信异常信号S3。该通信异常信号S3经由传输装置20被输出到制动控制装置11、13。
发动机控制装置62基于从操作装置105经由传输装置22被施加的信号，来使发动机102b进行动作。在从操作装置105输出了加速指令信号的情况下，发动机102b向车轮102a施加动力。另一方面，在从操作装置105输出了减速指令信号S1的情况下，发动机102b由于被车轮102a所驱动来产生再生电力。该再生电力例如经由架线106被供给到其它铁道车辆单元。根据上述其它铁道车辆单元的数量等来决定再生电力的上限值。更具体地说，与架线106连接的其它铁道车辆单元的数量越多，则能够从动车102向架线106输出的再生电力的上限值越大。
动车103具有与动车102同样的结构，具体地说，动车103具有传输装置23、制动控制装置13、机械制动装置33、压力传感器43、发动机控制装置63以及与动车103的车轮103a连结的发动机103b。
传输装置23具有与传输装置22同样的结构，与制动控制装置13、发动机控制装置63以及相邻的车辆102的传输装置22分别电连接。
制动控制装置13构成为对动车103的机械制动装置33和发动机103b进行控制。
制动控制装置13和机械制动装置33分别具有与制动控制装置12和机械制动装置32同样的结构。制动控制装置13构成为，基于减速指令信号S1的减速指令量和来自压力传感器43的压力检测信号P3，来计算动车103的制动所需的必要制动力值BR3。此外，压力传感器43与动车103的空气弹簧(未图示)连接，输出与动车103的车辆重量相应的压力检测信号P3。机械制动装置33的制动缸(未图示)进行动作以产生后述的目标机械制动力值BR3。由此，对动车103的车轮103a赋予摩擦阻力，其结果，动车103被制动。
此外，制动控制装置13的通信部是为了与传输装置23之间进行通信而设置的。该通信部具有输入线553b和输出线553a。输入线553b构成为接收来自传输装置23的电信号。输出线553a构成为向传输装置23输出电信号。构成为，在制动控制装置13与传输装置23之间进行通信的情况下，当制动控制装置13和传输装置23中的任一方发送信号时，另一方回复应答信号。因此，在上述一方发送信号之后即使经过规定时间也没有来自另一方的回复的情况下，上述一方能够判定为发生了通信故障。在该情况下，上述一方生成表示发生了通信故障的通信异常信号S3。该通信异常信号S3经由传输装置20被输出到制动控制装置11、12。
发动机控制装置63基于从操作装置105经由传输装置23被施加的指令信号，来使发动机103b进行动作。在从操作装置105输出了加速指令信号的情况下，发动机103b向车轮103a施加动力。另一方面，在从操作装置105输出了减速指令信号S1的情况下，发动机102b由于被车轮103a所驱动来产生再生电力。该再生电力与来自发动机102b的再生电力同样地经由架线106被供给到其它铁道车辆单元。
以上是铁道车辆单元100的概要结构。
[制动系统1的动作]
接着，对制动系统1的动作进行说明。具体地说，对制动系统1的通常时的动作和发生异常时的动作进行说明。
[制动系统1的通常时的动作]
制动系统1在通常时进行在下面详细记述的(1/4)～(4/4)的处理。图4是用于说明制动系统1的通常时的动作(1/4)～(2/4)的流程图。图5是用于说明制动系统1的通常时的动作(3/4)～(4/4)的流程图。图6是用于说明制动系统1的通常时的动作(1/4)的框图。
参照图4和图6，在本实施方式中，制动控制装置11、12、13各自在接收到减速指令信号S1的情况下，计算本车辆101、102、103的制动所需的必要制动力值BR1、BR2、BR3。另外，制动控制装置11、12、13各自将计算出的必要制动力值BR1、BR2、BR3输出到传输装置20。
更具体地说，在通过由驾驶员对操作装置105进行操作来生成了减速指令信号S1的情况下，该减速指令信号S1经由传输装置20被输出到各制动控制装置11、12、13。由此，各制动控制装置11、12、13接收减速指令信号S1(步骤S11)。
接收到该减速指令信号S1的各制动控制装置11、12、13从对应的压力传感器41、42、43获取设置有该制动控制装置11、12、13的本车辆(拖车101、动车102、103)的压力检测信号P1～P3(步骤S12)。
接着，各制动控制装置11、12、13基于由压力检测信号P1～P3指定的压力值来计算设置有该制动控制装置11、12、13的车辆101、102、103的车辆重量W101、W102、W103(步骤S13)。各制动控制装置11、12、13基于车辆重量W101、W102、W103和由减速指令信号S1指定的减速度，来计算对应的本车辆101、102、103所需的必要制动力值BR1、BR2、BR3(步骤S14)。
接着，各制动控制装置11、12、13将计算出的必要制动力值BR1、BR2、BR3发送到传输装置20(步骤S15)。以上是制动系统1的通常时的动作(1)。
图7是用于说明制动系统1的通常时的动作(2/4)的框图。参照图4和图7，在制动系统1的通常时的动作(2/4)中，各制动控制装置11、12、13通过将由其它制动控制装置10计算出的必要制动力值(BR1、BR2、BR3中的某两个)与本车辆101、102、103的制动所需的必要制动力值(BR1、BR2、BR3中的某一个)相加，来计算必要整体制动力值BRA(＝BR1+BR2+BR3)。更具体地说，各制动力值BR1、BR2、BR3经由传输装置20在各制动控制装置11、12、13中被接收。由此，各制动控制装置11、12、13接收对应的本车辆101、102、103以外的其它车辆的必要制动力值(BR1、BR2、BR3中的某两个)(步骤S16)。
接着，各制动控制装置11、12、13将编组104中的各车辆101、102、103的必要制动力值BR1、BR2、BR3加在一起，来计算编组104整体上的必要整体制动力值BRA(步骤S17)。
另外，制动控制装置12、13基于必要整体制动力值BRA来计算要使对应的本车辆102、103的发动机102b、103b产生的目标再生制动力值BRE20、BRE30(步骤S18)。此外，作为目标再生制动力值BRE20、BRE30的比率，考虑设定预先设定的比率(例如，等分)。另外，作为上述的比率，也可以应用动车102、103的重量比、必要制动力值BR20、BR30的比等可动态变更的比率。
而且，制动控制装置12、13各自将计算出的目标再生制动力值BRE20、BRE30发送到传输装置20(步骤S19)。
图8是用于说明制动系统1的通常时的动作(3/4)的框图。参照图5和图8，接着，发动机控制装置62、63各自接收目标再生制动力值BRE20、BRE30(步骤S20)。发动机控制装置62、63通过控制对应的发动机102b、103b来使这些发动机102b、103b进行再生制动动作以产生对应的目标再生制动力值BRE20、BRE30(步骤S21)。
制动控制装置12、13根据由发动机102b、103b产生的电流和电压来计算实际产生的再生制动力的值(再生制动力值BRE21、BRE31)(步骤S22)。然后，制动控制装置12、13将计算出的再生制动力值BRE21、BRE31输出到传输装置20(步骤S23)。以上是制动系统1的正常时的动作(3/4)的说明。
图9是用于说明制动系统1的正常时的动作(4/4)的框图。参照图5和图9，在制动系统1的正常时的动作(4/4)中，各制动控制装置11、12、13基于从必要整体制动力值BRA减去由动车102、103实际产生的再生制动力值BRE21、BRE31所得到的值，来计算使本车辆101、102、103的机械制动装置31、32、33产生的目标机械制动力值BM1、BM2、BM3。
更具体地说，各制动控制装置11、12、13接收动车102、103的再生制动力值BRE21、BRE31(步骤S24)。接着，各制动控制装置11、12、13计算要使本车辆101、102、103中的机械制动装置31、32、33产生的目标机械制动力值BM1、BM2、BM3。具体地说，各制动控制装置11、12、13从编组104的整体必要制动力值BRA减去编组104的整体的再生制动力值(BRE21+BRE31)。
由此，求出编组104的目标机械制动力值BM1、BM2、BM3的合计值。然后，各制动控制装置11、12、13基于目标机械制动力值BM1、BM2、BM3的合计值来计算对应的目标机械制动力值BM1、BM2、BM3(步骤S25)。此外，在该情况下，各制动控制装置11所设定的目标机械制动力值BM1、BM2、BM3可以是均等的，也可以根据各车辆101、102、103的车辆重量来设定。
各制动控制装置11、12、13各自使对应的机械制动装置31、32、33进行动作以产生对应的目标机械制动力值BM1、BM2、BM3(步骤S26)。
以上是制动系统1的通常时的动作。
[制动系统1的异常时的动作]
接着，对制动系统1的异常时的动作进行说明。具体地说，说明：(a)从拖车101的制动控制装置11向传输装置21的发送发生了故障的情况；(b)从动车102的制动控制装置12向传输装置22的发送发生了故障的情况；(c)从传输装置21向拖车101的制动控制装置11的发送发生了故障的情况；以及(d)从传输装置22向动车102的制动控制装置12的发送发生了故障的情况。
[(a)从拖车101的制动控制装置11向传输装置21的发送发生了故障的情况下的制动系统1的动作]
图10是表示在(a)从拖车101的制动控制装置11向传输装置21的发送发生了故障的情况下的制动系统1的动作的一例的框图。图11是表示在(a)从拖车101的制动控制装置11向传输装置21的发送发生了故障的情况下的制动系统1的动作的一例的流程图。
参照图10和图11，在(a)从拖车101的制动控制装置11向传输装置21的发送发生了故障(无法进行信息传输)的情况下，针对拖车101设置的制动控制装置11不使用从其它制动控制装置12、13向传输装置20输出的信息地计算拖车101的制动所需的必要制动力值BR1a。
在该情况下，针对动车102设置的制动控制装置12不使用从其它制动控制装置11、13向传输装置20输出的信息地计算动车102的制动所需的必要制动力值BR2a。同样地，针对动车103设置的制动控制装置13不使用从其它制动控制装置11、12向传输装置20输出的信息地计算动车103的制动所需的必要制动力值BR3a。以下，更加具体地进行说明。
传输装置21在固定时间内没有从拖车101的制动控制装置11接收到信号的情况下(步骤S101：“是”)，将表示在拖车101中发生了通信异常的通信异常信号S3a输出到其它传输装置22、23和制动控制装置11(步骤S102)。在该情况下，编组104的各车辆101、102、103单独进行制动动作(步骤S103)。
图12是用于说明(a-1)拖车101单独进行制动动作的情况下的处理的流程的一例的流程图。参照图10和图12，在步骤S103的处理中，拖车101的制动控制装置11接收来自操作装置105的减速指令信号S1(步骤S111)。另外，制动控制装置11从压力传感器41获取压力检测信号P1(步骤S112)。然后，制动控制装置11根据压力检测信号P1来计算被指定的拖车101的车辆重量W101(步骤S113)，接着，计算拖车101的必要制动力值BR1a(步骤S114)。然后，制动控制装置11使机械制动装置31进行动作以产生该必要制动力值BR1a(即，目标机械制动力值BM1a)(步骤S115)。
图13是用于说明(a-2)动车102单独进行制动动作的情况下的处理的流程的一例的流程图。参照图10和图13，在步骤S103的处理中，动车102的制动控制装置12接收来自操作装置105的减速指令信号S1(步骤S121)，另外，从压力传感器42获取压力检测信号P2(步骤S122)。然后，制动控制装置12根据压力检测信号P2来计算被指定的动车102的车辆重量W102(步骤S123)。接着，制动控制装置12计算动车102的必要制动力值BR2a(步骤S124)。
接着，制动控制装置12基于必要制动力值BR2a来计算目标再生制动力值BRE20a(步骤S125)。接着，制动控制装置12将用于产生该目标再生制动力值BRE20a的指令信号输出到发动机控制装置62。发动机控制装置62对发动机102b进行控制以产生目标再生制动力值BRE20a(步骤S126)。
接着，制动控制装置12通过从该动车102的必要制动力BR2a减去由发动机102b产生的实际的再生制动力值BRE20a，来计算目标机械制动力值BM2a(步骤S127)。然后，制动控制装置12使机械制动装置32进行动作以产生与该目标机械制动力值BM2a相当的机械制动力(步骤S128)。此外，在动车103中，进行与动车102同样的动作，因此省略说明。
[(b)从动车102的制动控制装置12向传输装置22的发送发生了故障的情况下的制动系统1的动作]
图14是表示在(b)从动车102的制动控制装置12向传输装置22的发送发生了故障的情况下的制动系统1的动作的一例的框图。图15是表示在(b)从动车102的制动控制装置12向传输装置22的发送发生了故障的情况下的制动系统1的动作的一例的流程图。
在(b)从动车102的制动控制装置12向传输装置22的发送发生了故障(无法进行信息传输)的情况下，制动控制装置12不使用从其它制动控制装置11、13向传输装置20输出的信息地计算动车102的制动所需的必要制动力值BR2b。以下，更加具体地进行说明。
参照图14和图15，传输装置22在固定时间内没有从动车102的制动控制装置12接收到信号的情况下(步骤S201：“是”)，将表示在动车102中发生了通信异常的通信异常信号S3b输出到其它传输装置21、23和制动控制装置12(步骤S202)。在该情况下，发生了异常的动车102单独使用机械制动装置32来进行机械制动动作(步骤S203)。
具体地说，进行与图12的(a-1)所示的拖车101的单独的制动动作(步骤S111～S115)同样的动作。在该情况下，制动控制装置12基于减速指令信号S1和来自压力传感器42的压力检测信号P2来计算动车102的必要制动力值BR2b。而且，制动控制装置12使机械制动装置32进行动作以产生与必要制动力值BR2相同的目标机械制动力值BM2b。
另外，没有发生异常的动车103与拖车101协同工作来进行制动动作(步骤S204)。具体地说，进行与在图4和图5所示的通常时的制动系统1的动作(步骤S11～S26)中设为不存在动车102的情况下的动作同样的动作。在该情况下，制动控制装置11、13计算编组104中的除动车102以外的车辆21、23整体的制动所需的必要整体制动力值BRAb。
此外，在从动车103的制动控制装置13向传输装置23的发送发生了故障的情况下的制动系统1的动作与上述(b)的情况同样，因此省略说明。
[(c)从传输装置21向拖车101的制动控制装置11的发送发生了故障的情况下的制动系统1的动作]
图16是表示在从传输装置21向拖车101的制动控制装置11的发送发生了故障的情况下的制动系统1的动作的一例的框图。图17是表示在(c)从传输装置21向拖车101的制动控制装置11的发送发生了故障的情况下的制动系统1的动作的一例的流程图。
参照图16和图17，在(c)从传输装置21向拖车101的制动控制装置11的发送发生了故障(无法进行信息接收)的情况下，制动控制装置11不使用从其它制动控制装置12、13向传输装置20输出的信息地计算拖车101的制动所需的必要制动力值BR1c。以下，更加具体地进行说明。
制动控制装置11在固定时间内没有从拖车101的传输装置21接收到信号的情况下(步骤S301：“是”)，将表示在拖车101中发生了通信异常的通信异常信号S3c输出到传输装置21、22、23(步骤S302)。在该情况下，拖车101的制动控制装置11基于变成无法进行信息接收的时间点的减速指令信号S1来单独进行制动动作(步骤S303)。在该情况下，通过在拖车101中进行与图12的(a-1)的步骤S112～S115的动作同样的动作，来计算拖车101的制动所需的必要制动力BR1c、即目标机械制动力值BM1c。此外，制动控制装置11在变成无法进行信息接收的时间点没有被施加减速指令信号S1的情况下，将减速度设定为零。即，在该情况下，制动控制装置11不进行减速动作。另外，各动车102、103协同工作来进行制动动作(步骤S304)。
图18和图19是用于说明(c-1)动车102、103协同工作来进行制动动作的情况下的处理的流程的一例的流程图。参照图16、图18以及图19，在该情况下，发生了异常的拖车101以外的动车102、103的制动控制装置12、13计算设置有该制动控制装置12、13的动车102、103的制动所需的必要制动力值BR2c+BR3c。另外，制动控制装置12、13通过估计拖车101的制动所需的必要制动力值BR1c，来计算编组104的车辆101、102、103整体所需的必要整体制动力值BRAc(＝BR1c+BR2c+BR3c)。
具体地说，制动控制装置12、13在从操作装置105接收到减速指令信号S1的情况下(步骤S311)，首先，计算(估计)拖车101的车辆重量(步骤S312)。在该情况下，制动控制装置12、13基于在拖车101中发生通信故障之前的最新时间点由制动控制装置11计算出的拖车101的必要制动力BR1c’和此时的减速指令信号S1，来计算拖车101的车辆重量W101(步骤S312)。
接着，制动控制装置12、13基于拖车101的车辆重量W101和由最新的减速指令信号S1指定的减速度，来计算(估计)拖车101的必要制动力值BR1c(步骤S313)。接着，动车102、103的制动控制装置12、13各自从对应的压力传感器42、43获取本车辆102、103的压力检测信号P2、P3(步骤S314)。
接着，各制动控制装置12、13基于压力检测信号P2、P3来计算动车102、103的车辆重量W102、W103(步骤S315)。各制动控制装置12、13基于车辆重量W102、W103和由减速指令信号S1指定的减速度，来计算本车辆102、103所需的制动力的值(必要制动力值BR2c、BR3c)(步骤S316)。
接着，各制动控制装置12、13通过将各动车102、103的必要制动力值BR2c、BR3c与拖车101的推测出的必要制动力值BR1c加在一起，来计算编组104整体上的必要整体制动力值BRAc(步骤S317)。接着，制动控制装置12、13通过从必要整体制动力值BRAc减去由拖车101产生的目标机械制动力值BM1c(必要制动力值BR1c)，来计算校正后整体必要制动力值BRAc’(步骤S318)。
接着，制动控制装置12、13各自计算由本车辆102、103负担的目标再生制动力值BRE20c、BRE30c(步骤S319)。此外，作为目标再生制动力值BRE20c、BRE30c的比率，考虑设定预先设定的比率(例如，等分)。另外，作为上述的比率，也可以应用动车102、103的重量比、必要制动力值BR2c、BR3c的比等可动态变更的比率。
然后，制动控制装置12、13各自将对应的本车辆102、103的目标再生制动力值BRE20c、BRE30c发送到传输装置20(步骤S320)。
接着，发动机控制装置62、63各自接收由制动控制装置12、13计算出的目标再生制动力值BRE20c、BRE30c(步骤S321)。发动机控制装置62、63通过控制对应的发动机102b、103b，来使这些发动机102b、103b进行再生制动动作以产生对应的目标再生制动力值BRE20c、BRE30c(步骤S322)。制动控制装置12、13根据由发动机102b、103b产生的电流和电压来计算实际产生的再生制动力的值(再生制动力值BRE21c、BRE31c)(步骤S323)。然后，制动控制装置12、13将计算出的再生制动力值BRE21c、BRE31c输出到传输装置20(步骤S324)。
接着，各制动控制装置12、13接收动车102、103的再生制动力值BRE21c、BRE31c(步骤S325)。接着，制动控制装置12、13各自计算要使本车辆102、103中的机械制动装置32、33产生的目标机械制动力BM2c、BM3c(步骤S326)。具体地说，各制动控制装置12、13通过从编组104的校正后整体必要制动力值BRAc’减去编组104的整体的再生制动力值(BRE21c+BRE31c)，来计算目标机械制动力值BM2c、BM3c的合计值。在该情况下，目标机械制动力值BM2c、BM3c可以是均等的，也可以根据各车辆102、103的重量来设定。
各制动控制装置12、13使对应的机械制动装置32、33进行动作以产生目标机械制动力值BM2c、BM3c(步骤S327)。
此外，在发生了上述(c)的传输故障的情况下，在来自操作装置105的减速指令信号S1被变更且所要求的减速度变小的情况下，不向制动控制装置11传输该减速指令信号S1的变更。在该情况下，机械制动装置31产生大到需要以上的机械制动力。在该情况下，制动控制装置12、13设定比在通常时所设定的必要制动力值小的必要制动力值。由此，制动控制装置11、12、13能够产生编组104整体上适量的制动力。
此外，在图17的步骤S304的处理中，也可以代替上述图18和图19所说明的处理，而由各动车102、103单独进行制动动作。在该情况下，在各动车102、103中，进行与图13的步骤S121～S128同样的动作。
[(d)从传输装置22向动车102的制动控制装置12的发送发生了故障的情况下的制动系统1的动作]
图20是表示在(d)从传输装置22向动车102的制动控制装置12的发送发生了故障的情况下的制动系统1的动作的一例的框图。图21是表示在(d)从传输装置22向动车102的制动控制装置12的发送发生了故障的情况下的制动系统1的动作的一例的流程图。
在(d)从传输装置22向动车102的制动控制装置12的发送发生了故障(无法进行信息传输)的情况下，制动控制装置12不使用从其它制动控制装置11、13向传输装置20输出的信息地计算动车102的制动所需的必要制动力值BR2d。以下，更加具体地进行说明。
参照图20和图21，在动车102中，制动控制装置12在固定时间内没有从传输装置22接收到信号的情况下(步骤S401：“是”)，制动控制装置12将表示在动车102中发生了通信异常的通信异常信号S3d输出到传输装置21、22、2(步骤S402)。
在该情况下，发生了异常的动车102不进行再生制动动作，而单独使用机械制动装置32来进行制动动作(步骤S403)。具体地说，在动车102中进行与图12的(a-1)的步骤S111～S115的动作同样的动作。更具体地说，制动控制装置12基于变成无法从传输装置20接收信息的时间点的减速指令信号S1和动车102的车辆重量W102，来计算动车102的必要制动力值BR2d。
而且，制动控制装置22使机械制动装置32进行动作以产生与该必要制动力值BR2d相当的目标机械制动力值BM2d。此外，制动控制装置12在变为无法进行信息传输的时间点没有被施加减速指令信号S1的情况下，将减速度设定为零。即，在该情况下，制动控制装置12不进行减速动作。另外，没有发生异常的动车103与拖车101协同工作来进行制动动作(步骤S404)。
图22和图23是用于说明(d-1)没有发生异常的动车103与拖车101协同工作来进行制动动作的情况下的处理的流程的一例的流程图。参照图20、图22以及图23，在没有发生异常的动车103与拖车101协同工作来进行制动动作的情况下，没有发生异常的动车103和拖车101估计发生了异常的动车102的必要制动力值BR2d，并且进行与通常时的制动系统1的动作同样的处理。
具体地说，制动控制装置11、13在从操作装置105接收到减速指令信号S1的情况下(步骤S411)，首先，计算(估计)发生了异常的动车102的车辆重量W102(步骤S412)。在该情况下，制动控制装置11、13基于在发生了异常的动车102中发生通信故障之前的最新时间点由制动控制装置12计算出的动车102的必要制动力值BR2d’和此时的减速指令信号S1，来计算发生了异常的动车102的车辆重量W102。
接着，制动控制装置11、13基于发生了异常的动车102的车辆重量W102和由最新的减速指令信号S1指定的减速度，来计算(估计)该动车102的必要制动力值BR2d(步骤S413)。接着，正常的动车102和拖车101的制动控制装置11、13各自从对应的压力传感器41、43获取本车辆101、103的压力检测信号P1、P3(步骤S414)。
接着，各制动控制装置11、13基于压力检测信号P1、P3来计算正常的动车103和拖车101的车辆重量W103、W101(步骤S415)。制动控制装置11、13各自基于车辆重量W101、W103和由减速指令信号S1指定的减速度来计算本车辆101、103的制动所需的必要制动力值BR1d、BR3d(步骤S416)。
接着，各制动控制装置11、13通过除了没有发生异常的动车103和拖车101的必要制动力值BR1d、BR3d相加以外，还加上估计出的必要制动力值BR2d，来计算编组104整体上的必要整体制动力值BRAd(步骤S417)。接着，制动控制装置11、13通过从必要整体制动力值BRAd减去由动车102产生的目标机械制动力值BM1d，来计算校正后整体必要制动力值BRAd’(步骤S418)。
接着，制动控制装置13计算由本车辆103负担的目标再生制动力值BRE30d(步骤S419)。在该情况下，制动控制装置13将目标再生制动力值BRE30d设定为尽可能接近校正后必要整体制动力值BRAd’的值。
然后，制动控制装置13将本车辆103的目标再生制动力值BRE30d发送到传输装置20(步骤S420)。
接着，发动机控制装置63接收由制动控制装置13计算出的目标再生制动力值BRE30d(步骤S421)。发动机控制装置63通过控制对应的发动机103b，来使该发动机103b进行再生制动动作以产生目标再生制动力值BRE30d(步骤S422)。制动控制装置13根据由发动机103b产生的电流和电压，来计算实际产生的再生制动力的值(再生制动力值BRE31d)(步骤S423)。然后，制动控制装置13将计算出的再生制动力值BRE31d输出到传输装置20(步骤S424)。
接着，各制动控制装置11、13接收动车103的再生制动力值BRE31d(步骤S425)。接着，制动控制装置11、13各自计算要使本车辆101、103中的机械制动装置31、33产生的目标机械制动力值BM1d、BM3d(步骤S426)。具体地说，各制动控制装置11、13通过从校正后必要整体制动力值BRAd’减去编组104的整体的再生制动力值BRE31d，来计算目标机械制动力值BM1d、BM3d的合计值(步骤S426)。目标机械制动力值BM1d、BM3d可以是均等的，也可以根据各车辆101、103的重量来设定。
各制动控制装置11、13使对应的机械制动装置31、33进行动作以产生对应的目标机械制动力值BM1d、BM3d(步骤S427)。
此外，在发生了上述(d)的传输故障的情况下，在来自操作装置105的减速指令信号S1被变更且所要求的减速度变小的情况下，不向制动控制装置12传输该减速指令信号S1的变更。在该情况下，机械制动装置32和发动机102b产生大到需要以上的制动力。在该情况下，制动控制装置11、13设定比在通常时设定的必要制动力值小的必要制动力值。由此，制动控制装置11～13能够产生编组104整体上适量的制动力。
此外，在图21的步骤S404的处理中，也可以代替上述图22和图23所说明的处理，而由正常的动车103和拖车101单独进行制动动作。在该情况下，在动车103中，进行与图13的步骤S121～S128的处理同样的处理。另外，在拖车101中，进行与图12的步骤S111～S115的处理同样的处理。另外，制动控制装置11、13也可以进行动作以产生与动车102以外的车辆101、103的合计的必要制动力值相当的制动力值。
如以上所说明的那样，根据本实施方式所涉及的制动系统1，在制动系统1的通常时，各制动控制装置10能够使用来自其它制动控制装置10的信息，计算构成编组104的多个车辆101、102、103整体的制动所需的必要整体制动力值BRA。由此，制动系统1能够顺畅地进行多个车辆101、102、103的制动处理。另外，构成编组104的各车辆101、102、103具备制动控制装置11、12、13。由此，即使在传输装置20发生了异常的情况下，也能够通过由各制动控制装置10进行的控制来使编组104的车辆101、102、103进行制动动作。由此，能够实现制动控制装置10的多重复用。而且，是针对每个车辆101、102、103设置有制动控制装置10这样的简单的结构即可。因而，能够通过更加简单的结构实现控制的多重复用。
另外，根据制动系统1，各制动控制装置10在接收到减速指令信号S1的情况下，计算对应的本车辆101、102、103的制动所需的必要制动力值BR1、BR2、BR3，并将该必要制动力值BR1、BR2、BR3输出到传输装置20。根据该结构，通过由各制动控制装置10计算对应的本车辆101、102、103的制动所需的必要制动力值BR1、BE2、BR3这样的简单的结构，能够生成必要整体制动力值BRA的计算所需的信息。
另外，根据制动系统1，各制动控制装置10通过将由其它制动控制装置10计算出的必要制动力值(BR1、BR2、BR3中的某两个)和本车辆101、102、103的制动所需的必要制动力值(BR1、BR2、BR3中的某一个)相加，来计算必要整体制动力值BRA。根据该结构，制动系统1能够通过简单的结构计算必要整体制动力值BRA。
另外，根据制动系统1，制动控制装置12、13各自基于必要整体制动力值BRA来计算使发动机102b、103b产生的目标再生制动力值BRE20、BRE30。根据该结构，制动系统1能够计算出更加适宜的目标再生制动力值BRE20、BRE30。
另外，根据制动系统1，各制动控制装置10基于从必要整体制动力值BRA减去由动车102、103实际产生的再生制动力值BRE21、BRE31所得到的值，来计算使本车辆101、102、103的机械制动装置31、32、33产生的目标机械制动力值BM1、BM2、BM3。根据该结构，制动系统1考虑实际的再生制动力值，能够计算出更加适宜的目标机械制动力值BR1、BE2、BR3。
另外，根据制动系统1，在(a)的情况下、即在制动控制装置11无法向传输装置20传输信息的情况下，制动控制装置11不使用从其它制动控制装置12、13向传输装置20输出的信息地计算拖车101的制动所需的必要制动力值BR1a。根据该结构，即使在制动控制装置11发生了通信异常的情况下，该制动控制装置11也能够计算出拖车101的制动所需的必要制动力值BR1a。由此，制动控制装置11能够进行制动拖车101的控制，能够抑制编组104整体上的制动力不足的情况。
另外，根据制动系统1，在(a)的情况下、即在制动控制装置12无法从该制动控制装置12向传输装置20传输信息的情况下，制动控制装置12不使用从其它制动控制装置11、13向传输装置20输出的信息地计算动车102的制动所需的制动力值BR2a。根据该结构，即使在制动控制装置12发生了通信异常的情况下，制动控制装置12也能够计算出动车102的制动所需的必要制动力值BR2a。由此，制动控制装置12能够进行制动动车102的控制，能够抑制编组104整体上的制动力不足的情况。
另外，根据制动系统1，在(b)的情况下、即在动车102用的制动控制装置12无法向传输装置20传输信息的情况下，该制动控制装置12不使用从其它制动控制装置11、13向传输装置输出的信息地计算动车102的制动所需的必要制动力值BR2b。根据该结构，即使在制动控制装置12发生了通信异常的情况下，该制动控制装置12也能够计算出动车102的制动所需的必要制动力值BR2b。由此，制动控制装置12能够进行制动动车102的控制，能够抑制编组104整体上的制动力不足的情况。
另外，根据制动系统1，在(b)的情况下、即在动车102的制动控制装置12无法向传输装置20传输信息的情况下，该制动控制装置12不使发动机102b进行再生制动动作，而使机械制动装置32进行动作。根据该结构，制动控制装置12即使在无法向传输装置20传输信息的情况下，也能够使机械制动装置32的制动动作进行。
另外，根据制动系统1，在(b)的情况下、即在无法从动车102的制动控制装置12向传输装置20传输信息时，其它制动控制装置11、13计算动车102以外的多个车辆21、23整体的制动所需的必要制动力值BR1b+BR3b。根据该结构，即使在动车102的制动控制装置12发生了通信异常的情况下，发生了通信异常的制动控制装置12以外的制动控制装置11、13也能够协同工作来对发生了通信异常的动车102以外的车辆21、23进行制动控制。其结果，能够抑制编组104整体上的制动力不足的情况。
另外，根据制动系统1，在(c)的情况下、即在拖车101的制动控制装置11无法从传输装置20接收信息的情况下，该制动控制装置11不使用从其它制动控制装置12、13向传输装置20输出的信息地计算拖车101的制动所需的必要制动力值BR1c。根据该结构，即使在拖车101的制动控制装置11发生了通信异常的情况下，该制动控制装置11也能够计算出拖车101的制动所需的必要制动力值BR1c。由此，制动控制装置11能够进行制动拖车101的控制，能够抑制编组104整体上的制动力不足的情况。
另外，根据制动系统1，在(c)的情况下、即在拖车101的制动控制装置11无法从传输装置20接收信息的情况下，该制动控制装置11基于在变成无法进行接收的时间点的减速指令信号S1，来计算拖车101的制动所需的必要制动力值BR1c。根据该结构，制动控制装置11即使在发生了通信异常的情况下，也能够继续进行制动拖车101的处理。
另外，根据制动系统1，在(c)的情况下、即在拖车101的制动控制装置11无法接收来自传输装置20的信息时，其它制动控制装置12、13通过计算本车辆102、103的制动所需的必要制动力值BR2c、BR3c、并且估计拖车101的制动所需的必要制动力值BR1c，来计算车辆101、102、103整体的制动所需的必要整体制动力值BRAc。根据该结构，通过考虑发生了通信异常的拖车101，其它制动控制装置12、13能够更加准确地计算出需要使本车辆102、103产生的必要制动力值BR2c、BR3c。
另外，根据制动系统1，在(c)的情况下，其它制动控制装置12、13基于拖车101的制动控制装置11在变成无法进行接收之前计算出的拖车101的制动所需的必要制动力值BR1c，来估计拖车101的制动所需的必要制动力值BR1c。根据该结构，即使在制动控制装置11发生了通信异常的情况下，制动控制装置11以外的制动控制装置12、13也能够更加准确地计算出拖车101的制动所需的必要制动力值BR1c。
另外，根据制动系统1，在(c)的情况下，当在拖车101中进行减速动作的过程中拖车101的制动控制装置11变成无法从传输装置21接收信息时，其它制动控制装置12、13计算从必要整体制动力值BRAc减去由于拖车101的减速动作而产生的制动力值BR1c所得到的值，来作为校正后必要整体制动力值BRAc’。根据该结构，通过考虑发生了通信异常的制动控制装置11正在进行的制动动作，其它制动控制装置12、13能够更加准确地计算出需要使本车辆102、103产生的必要制动力值。
另外，根据制动系统1，在(d)的情况下、即在动车102的制动控制装置12无法从传输装置20接收信息的情况下，该制动控制装置12不使用从其它制动控制装置11、13向传输装置20输出的信息地计算动车102的制动所需的必要制动力值BR2d。根据该结构，即使在动车102的制动控制装置12发生了通信异常的情况下，该制动控制装置12也能够计算出动车102的制动所需的必要制动力值BR2d。由此，制动控制装置12能够进行制动动车102的控制，能够抑制编组104整体上的制动力不足的情况。
另外，根据制动系统1，在(d)的情况下、即在动车102的制动控制装置12无法从传输装置20接收信息的情况下，该制动控制装置12基于在变成无法进行接收的时间点的减速指令信号S1，来计算动车102的制动所需的必要制动力值BR2d。根据该结构，制动控制装置12即使在发生了通信异常的情况下，也能够继续进行制动动车102的处理。
另外，根据制动系统1，在(d)的情况下、即在动车102的制动控制装置12无法从传输装置20接收信息的情况下，该制动控制装置12不使发动机102b进行再生制动动作，而使机械制动装置32进行动作。根据该结构，制动控制装置12例如即使在无法测定发动机102b的再生制动力的情况下，也能够进行向动车102施加更加适宜的制动力的控制。
另外，根据制动系统1，在动车102的制动控制装置12无法从传输装置20接收信息时，其它制动控制装置11、13通过计算本车辆101、103的制动所需的必要制动力值BR1d、BR3d、并且估计动车102的制动所需的必要制动力值BR1d，来计算车辆101、102、103整体的制动所需的必要整体制动力值BRAd。根据该结构，通过考虑发生了通信异常的动车102，其它制动控制装置11、13能够更加准确地计算出需要使本车辆101、103产生的必要制动力值BR1d、BR3d。
另外，根据制动系统1，在(d)的情况下，其它制动控制装置11、13基于动车102的制动控制装置12在变成无法进行接收之前计算出的动车102的制动所需的必要制动力值BR2d’，来估计动车102的制动所需的必要制动力值BR2d。根据该结构，即使在动车102的制动控制装置12发生了通信异常的情况下，其它制动控制装置11、13也能够更加准确地计算出动车102的制动所需的必要制动力值BR2d。
另外，根据制动系统1，在(d)的情况下、即当在动车102中进行减速动作的过程中动车102的制动控制装置12变成无法从传输装置20接收信息时，其它制动控制装置11、13计算从必要整体制动力值BRAd减去由于动车102的减速动作而产生的制动力值(目标机械制动力值BM1d)所得到的值，来作为校正后必要整体制动力值BRAd’。根据该结构，通过考虑发生了通信异常的制动控制装置12正在进行的制动动作，其它制动控制装置11、13能够更加准确地计算出需要使本车辆101、103产生的制动力值。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明并不限定于上述的实施方式，只要是在权利要求书所记载的范围内，能进行各种变更并实施。
产业上的可利用性
本发明能够作为铁道车辆用制动系统、铁道车辆用制动控制装置以及铁道车辆用制动控制方法而被广泛应用。
附图标记说明
1：铁道车辆用制动系统；10～13：制动控制装置；20～23：传输装置；101：拖车(车辆)；102：动车；103：动车；104：编组；BRA：必要整体制动力值。

Claims (21)

1.一种铁道车辆用制动系统，其特征在于，具备针对构成编组的多个车辆分别设置的多个制动控制装置，
各所述制动控制装置能够将设置有该制动控制装置且作为所述车辆的本车辆的信息经由传输装置向其它所述制动控制装置输出，并且能够使用从其它所述制动控制装置向所述传输装置输出的所述信息，计算构成所述编组的多个所述车辆整体的制动所需的必要整体制动力值，
其中，各所述制动控制装置在接收到减速指令信号的情况下，计算所述本车辆的制动所需的必要制动力值，将该必要制动力值作为所述信息向所述传输装置输出，
各所述制动控制装置通过将由其它所述制动控制装置计算出的所述必要制动力值与所述本车辆的制动所需的所述必要制动力值相加，来计算所述必要整体制动力值。
2.根据权利要求1所述的铁道车辆用制动系统，其特征在于，
一个所述制动控制装置构成为针对具备发动机且作为所述车辆的动车设置的动车用制动控制装置，
所述动车用制动控制装置基于所述必要整体制动力值来计算使所述发动机产生的目标再生制动力值。
3.根据权利要求2所述的铁道车辆用制动系统，其特征在于，
各所述车辆具有用于对车轮赋予摩擦阻力的机械制动装置，
各所述制动控制装置基于从所述必要整体制动力值减去由所述动车实际产生的再生制动力值所得到的值，来计算使所述本车辆的所述机械制动装置产生的目标机械制动力值。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的铁道车辆用制动系统，其特征在于，
一个所述制动控制装置构成为针对作为所述车辆的拖车设置的拖车用制动控制装置，
所述拖车用制动控制装置在无法向所述传输装置传输所述信息的情况下，不使用从其它所述制动控制装置向所述传输装置输出的所述信息地计算所述拖车的制动所需的必要制动力值。
5.根据权利要求4所述的铁道车辆用制动系统，其特征在于，
一个所述制动控制装置构成为针对具备发动机且作为所述车辆的动车设置的动车用制动控制装置，
在无法从所述拖车用制动控制装置向所述传输装置传输所述信息的情况下，所述动车用制动控制装置不使用从其它所述制动控制装置向所述传输装置输出的所述信息地计算所述动车的制动所需的制动力值。
6.根据权利要求1所述的铁道车辆用制动系统，其特征在于，
一个所述制动控制装置构成为针对具备发动机且作为所述车辆的动车设置的动车用制动控制装置，
所述动车用制动控制装置在无法向所述传输装置传输所述信息的情况下，不使用从其它所述制动控制装置向所述传输装置输出的所述信息地计算所述动车的制动所需的必要制动力值。
7.根据权利要求6所述的铁道车辆用制动系统，其特征在于，
所述动车具有与所述动车的车轮连结的所述发动机、以及用于对所述车轮赋予摩擦阻力的机械制动装置，
所述动车用制动控制装置不使所述发动机进行再生制动动作，而使所述机械制动装置进行动作。
8.根据权利要求6或7所述的铁道车辆用制动系统，其特征在于，
在将所述动车用制动控制装置以外的多个所述制动控制装置作为规定的制动控制装置的情况下，在无法从所述动车用制动控制装置向所述传输装置传输所述信息时，多个所述规定的制动控制装置计算所述动车以外的多个所述车辆整体的制动所需的必要制动力值。
9.根据权利要求1所述的铁道车辆用制动系统，其特征在于，
一个所述制动控制装置构成为针对作为所述车辆的拖车设置的拖车用制动控制装置，
所述拖车用制动控制装置在无法从所述传输装置接收所述信息的情况下，不使用从其它所述制动控制装置向所述传输装置输出的所述信息地计算所述拖车的制动所需的必要制动力值。
10.根据权利要求9所述的铁道车辆用制动系统，其特征在于，
所述拖车用制动控制装置在无法从所述传输装置接收所述信息的情况下，基于在变成无法进行所述接收的时间点的减速指令信号，来计算所述拖车的制动所需的必要制动力值。
11.根据权利要求9所述的铁道车辆用制动系统，其特征在于，
在将所述拖车用制动控制装置以外的多个所述制动控制装置作为规定的制动控制装置的情况下，在所述拖车用制动控制装置无法从所述传输装置接收所述信息时，多个所述规定的制动控制装置通过计算与多个所述规定的制动控制装置有关的所述本车辆的制动所需的必要制动力值并且估计所述拖车的制动所需的必要制动力值，来计算多个所述车辆整体的制动所需的必要整体制动力值。
12.根据权利要求11所述的铁道车辆用制动系统，其特征在于，
多个所述规定的制动控制装置基于所述拖车用制动控制装置在变成无法进行所述接收之前计算出的所述拖车的制动所需的必要制动力值，来估计所述拖车的制动所需的必要制动力值。
13.根据权利要求11或12所述的铁道车辆用制动系统，其特征在于，
当在所述拖车中进行减速动作的过程中所述拖车用制动控制装置无法从所述传输装置接收所述信息的情况下，多个所述规定的制动控制装置计算从所述必要整体制动力值减去由于所述拖车的减速动作而产生的制动力值所得到的值，来作为校正后必要整体制动力值。
14.根据权利要求1所述的铁道车辆用制动系统，其特征在于，
一个所述制动控制装置构成为针对具备发动机且作为所述车辆的动车设置的动车用制动控制装置，
所述动车用制动控制装置在无法从所述传输装置接收所述信息的情况下，不使用从其它所述制动控制装置向所述传输装置输出的所述信息地计算所述动车的制动所需的必要制动力值。
15.根据权利要求14所述的铁道车辆用制动系统，其特征在于，
所述动车用制动控制装置在无法从所述传输装置接收所述信息的情况下，基于在变成无法进行所述接收的时间点的减速指令信号，来计算所述动车的制动所需的必要制动力值。
16.根据权利要求14或15所述的铁道车辆用制动系统，其特征在于，
所述动车具有与所述动车的车轮连结的所述发动机、以及用于对所述车轮赋予摩擦阻力的机械制动装置，
所述动车用制动控制装置在无法从所述传输装置接收所述信息的情况下，不使所述发动机进行再生制动动作，而使所述机械制动装置进行动作。
17.根据权利要求14所述的铁道车辆用制动系统，其特征在于，
在将所述动车用制动控制装置以外的多个所述制动控制装置作为规定的制动控制装置的情况下，在所述动车用制动控制装置无法从所述传输装置接收所述信息时，多个所述规定的制动控制装置通过计算与多个所述规定的制动控制装置有关的所述本车辆的制动所需的必要制动力值并且估计所述动车的制动所需的必要制动力值，来计算多个所述车辆整体的制动所需的必要整体制动力值。
18.根据权利要求17所述的铁道车辆用制动系统，其特征在于，
多个所述规定的制动控制装置基于所述动车用制动控制装置在变成无法进行所述接收之前计算出的所述动车的制动所需的必要制动力值，来估计所述动车的制动所需的制动力值。
19.根据权利要求17或18所述的铁道车辆用制动系统，其特征在于，
当在所述动车中进行减速动作的过程中所述动车用制动控制装置无法从所述传输装置接收所述信息的情况下，多个所述规定的制动控制装置计算从所述必要整体制动力值减去由于所述动车的所述减速动作而产生的制动力值所得到的值，来作为校正后必要整体制动力值。
20.一种铁道车辆用制动控制装置，是使用于根据权利要求1～19中的任一项所述的铁道车辆用制动系统的制动控制装置，该制动控制装置的特征在于，
所述制动控制装置能够将设置有该制动控制装置且作为所述车辆的本车辆的信息经由传输装置向其它制动控制装置输出，并且能够使用从其它所述制动控制装置向所述传输装置输出的所述信息，计算多个所述车辆的整体的制动所需的必要整体制动力值。
21.一种铁道车辆用制动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
信息输出步骤，针对构成编组的多个车辆分别设置的多个制动控制装置各自将设置有该制动控制装置且作为所述车辆的本车辆的信息经由传输装置向其它所述制动控制装置输出；以及
计算步骤，各所述制动控制装置使用从其它所述制动控制装置向所述传输装置输出的所述信息，来计算构成所述编组的多个所述车辆整体的制动所需的必要整体制动力值，
其中，各所述制动控制装置在接收到减速指令信号的情况下，计算所述本车辆的制动所需的必要制动力值，将该必要制动力值作为所述信息向所述传输装置输出，
各所述制动控制装置通过将由其它所述制动控制装置计算出的所述必要制动力值与所述本车辆的制动所需的所述必要制动力值相加，来计算所述必要整体制动力值。
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