JP2017056876A - Brake control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、編成列車のブレーキ制御を行うブレーキ制御システムに関する。 The present invention relates to a brake control system that performs brake control of a train set.
複数の車両が連結された編成列車の場合、進行方向の先頭車両における車輪と線路との粘着力は、編成列車の中央に位置する中間車両における粘着力に比べると小さいため、先頭車両において滑走が発生しやすい。滑走を抑制するため、特許文献1に開示される編成列車においては、先頭車両と比べて中間車両の目標トルクの分担割合が大きくなるように各車両が発生すべきトルク値が決定される。
In the case of a train train in which a plurality of vehicles are connected, the adhesive force between the wheels and the track in the leading vehicle in the traveling direction is small compared to the adhesive force in the intermediate vehicle located in the center of the train train. Likely to happen. In order to suppress gliding, in the train set disclosed in
主電動機が搭載される電動車および主電動機が搭載されない付随車で編成列車が構成される場合、編成列車全体で電気ブレーキを優先して用い、付随車の機械ブレーキを次に優先して用いる編成制御が行われる。先頭車両が付随車である編成列車において編成制御が行われる場合に、電気ブレーキ力にばらつきがあって、一部の電動車において十分な電気ブレーキ力が得られない場合に、先頭車両の機械ブレーキが負担するブレーキ力が増大して、滑走が発生する場合がある。 When a train train is composed of an electric vehicle equipped with a main motor and an accompanying vehicle not equipped with a main motor, the electric brake is used preferentially in the entire train, and the mechanical brake of the accompanying vehicle is used next. Control is performed. When formation control is performed in a formation train in which the leading vehicle is an accompanying vehicle, if the electric braking force varies and sufficient electric braking force cannot be obtained in some electric vehicles, the mechanical braking of the leading vehicle There is a case where the braking force borne by is increased and sliding occurs.
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、編成列車における先頭車両の滑走の発生の可能性を減少させることが目的である。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to reduce the possibility of occurrence of sliding of a leading vehicle in a train set.
上記目的を達成するため、本発明に係るブレーキ制御システムは、主電動機が搭載される電動車および主電動機が搭載されない付随車をそれぞれ少なくとも2車両以上有する編成列車のブレーキ制御を行うブレーキ制御システムであって、必要ブレーキ力算出部、電気ブレーキ力算出部、第1の機械ブレーキ力算出部、第2の機械ブレーキ力算出部、滑走判断部、および選択部を備える。必要ブレーキ力算出部は、減速度を含むブレーキ指令に応じて、電動車および付随車のそれぞれの必要ブレーキ力を算出する。電気ブレーキ力算出部は、主電動機の動作によって生じた電動車の電気ブレーキ力を算出する。第1の機械ブレーキ力算出部は、編成列車全体において、必要ブレーキ力の合計から電気ブレーキ力の合計を減算して得られる第1の差分ブレーキ力が、付随車の機械ブレーキで優先的に補われるように、各車両の第1の機械ブレーキ力を算出する。第2の機械ブレーキ力算出部は、編成列車を、それぞれが電動車および付随車を含む複数のユニットに分け、ユニットごとに、必要ブレーキ力の合計から電気ブレーキ力の合計を減算して得られる第2の差分ブレーキ力が、該ユニットに含まれる付随車の機械ブレーキで優先的に補われるように、各車両の第2の機械ブレーキ力を算出する。滑走判断部は、滑走が発生しやすい状態であるか否かを判断する。選択部は、滑走判断部により滑走が発生しやすい状態でないと判断された場合には、各車両の第1の機械ブレーキ力に基づくブレーキ力指令値を機械ブレーキに出力し、滑走判断部により滑走が発生しやすい状態であると判断された場合には、編成列車の進行方向の先頭車両を含む一部の車両に対して算出された第1の機械ブレーキ力および第2の機械ブレーキ力に応じて、各車両の第1の機械ブレーキ力または各車両の第2の機械ブレーキ力に基づくブレーキ力指令値を機械ブレーキに出力する。 In order to achieve the above object, a brake control system according to the present invention is a brake control system that performs brake control of a train train having at least two vehicles each including an electric vehicle equipped with a main motor and an accompanying vehicle not equipped with the main motor. A necessary brake force calculation unit, an electric brake force calculation unit, a first mechanical brake force calculation unit, a second mechanical brake force calculation unit, a sliding determination unit, and a selection unit are provided. The required brake force calculation unit calculates the required brake force for each of the electric vehicle and the accompanying vehicle in accordance with a brake command including deceleration. The electric brake force calculation unit calculates the electric brake force of the electric vehicle generated by the operation of the main motor. The first mechanical brake force calculation unit preferentially supplements the first differential brake force obtained by subtracting the total electric brake force from the total required brake force with the mechanical brake of the associated vehicle in the entire train. As shown, the first mechanical braking force of each vehicle is calculated. The second mechanical brake force calculation unit is obtained by dividing the train train into a plurality of units each including an electric vehicle and an accompanying vehicle, and subtracting the total electric brake force from the total required brake force for each unit. The second mechanical braking force of each vehicle is calculated so that the second differential braking force is preferentially compensated by the mechanical braking of the accompanying vehicle included in the unit. The sliding determination unit determines whether or not the sliding is likely to occur. The selection unit outputs a braking force command value based on the first mechanical braking force of each vehicle to the mechanical brake when the sliding determination unit determines that the sliding is not likely to occur, and the sliding determination unit If it is determined that the vehicle is likely to occur, depending on the first mechanical brake force and the second mechanical brake force calculated for some of the vehicles including the leading vehicle in the traveling direction of the train train Thus, a brake force command value based on the first mechanical brake force of each vehicle or the second mechanical brake force of each vehicle is output to the mechanical brake.
本発明によれば、滑走が発生しやすい状態において、先頭車両を含む一部の車両に対して算出された第1の機械ブレーキ力および第2の機械ブレーキ力に応じて、第1の機械ブレーキ力または第2の機械ブレーキ力に基づくブレーキ力指令値を機械ブレーキに出力することで、編成列車における先頭車両の滑走の発生の可能性を減少させることが可能である。 According to the present invention, the first mechanical brake according to the first mechanical brake force and the second mechanical brake force calculated for some of the vehicles including the leading vehicle in a state in which sliding is likely to occur. By outputting a braking force command value based on the force or the second mechanical braking force to the mechanical brake, it is possible to reduce the possibility of the leading vehicle sliding in the train set.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお図中、同一または同等の部分には同一の符号を付す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals.
図1は、本発明の実施の形態に係るブレーキ制御システムの構成例を示すブロック図である。ブレーキ制御システム1は、主電動機が搭載される電動車(以下、M車という)および主電動機が搭載されない付随車(以下、T車という)をそれぞれ少なくとも2車両以上有する編成列車のブレーキ制御を行う。ブレーキ制御システム1は、滑走が発生しやすい状態であるか否か、および進行方向の先頭車両を含む一部の車両に対して算出された第1の機械ブレーキ力および第2の機械ブレーキ力に応じて、第1の機械ブレーキ力または第2の機械ブレーキ力に基づくブレーキ力指令値を機械ブレーキ2に出力する。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a brake control system according to an embodiment of the present invention. The
ブレーキ制御システム1は、ブレーキ指令を取得する指令取得部11、車両の荷重を検出する応荷重検出器12、必要ブレーキ力を算出する必要ブレーキ力算出部13、電気ブレーキ力を算出する電気ブレーキ力算出部14、滑走が発生しやすい状態であるか否かを判断する滑走判断部15、第1の機械ブレーキ力を算出する第1の機械ブレーキ力算出部16、第2の機械ブレーキ力を算出する第2の機械ブレーキ力算出部17、および第1の機械ブレーキ力または第2の機械ブレーキ力に基づくブレーキ力指令値を機械ブレーキ2に出力する選択部18を備える。
The
指令取得部11は、減速度を含むブレーキ指令を取得し、必要ブレーキ力算出部13に送る。指令取得部11は、例えば、運転台に設けられたマスターコントローラ、列車制御システムなどから減速度を含むブレーキ指令を取得する。応荷重検出器12は、編成列車を構成する車両または車両が備える台車に対する荷重を検出し、必要ブレーキ力算出部13に送る。応荷重検出器12は、車両の台車を支持する空気ばねから発せられる応荷重信号に基づいて、車両または台車に対する荷重を検出する。応荷重信号は、ばね上荷重に応じた圧力変化を示し、荷重は、車両自体の重量に加え、乗客や貨物の重量を含む。
The command acquisition unit 11 acquires a brake command including deceleration and sends it to the necessary brake
必要ブレーキ力算出部13は、M車およびT車のそれぞれについて、ブレーキ指令に含まれる減速度を得るために必要なブレーキ力である必要ブレーキ力を算出する。必要ブレーキ力算出部13は、車両ごとに必要ブレーキ力を算出してもよいし、台車ごとに必要ブレーキ力を算出してもよい。必要ブレーキ力算出部13は、ブレーキ指令、および車両または台車に対する荷重に基づき、車両または台車ごとに必要ブレーキ力を算出する。荷重は質量と重力加速度の積であるから、応荷重検出器12において荷重の検出値が質量に一致するような単位で荷重が検出される場合には、減速度と荷重の検出値の積によって必要ブレーキ力を算出することができる。必要ブレーキ力算出部13は、算出した必要ブレーキ力を第1の機械ブレーキ力算出部16および第2の機械ブレーキ力算出部17に送る。
The required brake
電気ブレーキ力算出部14は、図示しない電力変換器が主電動機に出力する電流を検出し、該主電動機の動作によって生じた電気ブレーキ力を算出する。電気ブレーキ力算出部14は、算出した電気ブレーキ力を第1の機械ブレーキ力算出部16および第2の機械ブレーキ力算出部17に送る。
The electric brake
滑走判断部15は、滑走の発生のしやすさを示す情報に基づき、滑走が発生しやすい状態であるか否かを判断し、判断結果を選択部18に送る。滑走の発生のしやすさを示す情報とは、例えば、レールが湿潤状態であるか否かを示す情報、編成列車の速度、および外気温度ならびに外気湿度などである。滑走判断部15は、ワイパーに設けられたセンサでワイパーに付着した水滴量を検出し、水滴量が閾値以上である場合には、レールが湿潤状態であり、滑走が発生しやすい状態であると判断することができる。また滑走判断部15は、編成列車の速度が閾値以上である場合に滑走が発生しやすい状態であると判断してもよいし、外気温度および外気湿度がそれぞれに対して設けられた閾値以上である場合に滑走が発生しやすい状態であると判断してもよい。上記閾値は、編成列車の試験走行の結果またはシミュレーションに応じて決めることができる。
The
第1の機械ブレーキ力算出部16は、編成列車全体において、必要ブレーキ力の合計から電気ブレーキ力の合計を減算して得られる第1の差分ブレーキ力が、T車の機械ブレーキで優先的に補われるように、各車両の第1の機械ブレーキ力を算出する。第1の機械ブレーキ力算出部16は、算出した各車両の第1の機械ブレーキ力を選択部18に送る。第2の機械ブレーキ力算出部17は、編成列車を、それぞれがM車およびT車を含む複数のユニットに分け、ユニットごとに、必要ブレーキ力の合計から電気ブレーキ力の合計を減算して得られる第2の差分ブレーキ力が、該ユニットに含まれるT車の機械ブレーキで優先的に補われるように、各車両の第2の機械ブレーキ力を算出する。第2の機械ブレーキ力算出部17は、算出した各車両の第2の機械ブレーキ力を選択部18に送る。
The first mechanical brake
選択部18は、滑走判断部15において滑走が発生しやすい状態でないと判断された場合には、各車両の第1の機械ブレーキ力に基づくブレーキ力指令値を機械ブレーキ2に出力する。選択部18は、滑走判断部15において滑走が発生しやすい状態であると判断された場合には、編成列車の進行方向の先頭車両に対して算出された第1の機械ブレーキ力および第2の機械ブレーキ力に応じて、各車両の第1の機械ブレーキ力または各車両の第2の機械ブレーキ力に基づくブレーキ力指令値を機械ブレーキ2に出力する。
The
本実施の形態では、選択部18は、滑走判断部15において滑走が発生しやすい状態であると判断された場合であって、先頭車両に対して算出された第1の機械ブレーキ力から先頭車両に対して算出された第2の機械ブレーキ力を減算して得られる第1の演算結果が第1の閾値以上である場合に、各車両の第2の機械ブレーキ力に基づくブレーキ力指令値を機械ブレーキ2に出力する。滑走判断部15において滑走が発生しやすい状態であると判断された場合であっても、第1の演算結果が第1の閾値未満である場合には、選択部18は、各車両の第1の機械ブレーキ力に基づくブレーキ力指令値を機械ブレーキ2に出力する。第1の閾値は、編成列車の試験走行の結果またはシミュレーションに応じて決めることができる正数である。
In the present embodiment, the
図2は、実施の形態に係るブレーキ制御システムを備える編成列車の例を示す図である。図2における矢印は編成列車の進行方向を示す。進行方向の先頭車両から順に1号車、2号車、3号車、4号車と4車両が連結されている。1号車および4号車はT車であり、2号車および3号車はM車である。図2における点線はユニットを示し、1号車および2号車が第1のユニットを構成し、3号車および4号車が第2のユニットを構成する。図2に示す編成列車を用いて、ブレーキ制御システム1のブレーキ制御の動作の詳細について説明する。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a train train including the brake control system according to the embodiment. The arrows in FIG. 2 indicate the traveling direction of the train train. The first car, the second car, the third car, the fourth car, and the fourth car are connected in order from the leading vehicle in the traveling direction.
指令取得部11が取得したブレーキ指令に含まれる減速度がαであり、応荷重検出器12における1号車から4号車までの各車両の荷重の検出値がそれぞれW1,W2,W3,W4である場合、必要ブレーキ力算出部13は、1号車から4号車までの各車両の必要ブレーキ力をそれぞれ、α・W1,α・W2,α・W3,α・W4と算出する。
The deceleration included in the brake command acquired by the command acquisition unit 11 is α, and the detected load values of the first to fourth vehicles in the
図3は、実施の形態に係る第1の機械ブレーキ力算出部の算出結果の例を示す図である。図3の例では、1号車から4号車までの各車両の荷重は等しく、1号車から4号車までの各車両の必要ブレーキ力は、10kNである。図3の例では、電気ブレーキ力算出部14が算出した2号車の電気ブレーキ力は18kNであり、3号車の電気ブレーキ力は2kNである。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a calculation result of the first mechanical brake force calculation unit according to the embodiment. In the example of FIG. 3, the load of each vehicle from the first car to the fourth car is equal, and the required braking force of each vehicle from the first car to the fourth car is 10 kN. In the example of FIG. 3, the electric brake force of the second car calculated by the electric brake
第1の機械ブレーキ力算出部16は、編成列車全体の必要ブレーキ力の合計40kNから電気ブレーキ力の合計20kNを減算して第1の差分ブレーキ力20kNを算出する。第1の機械ブレーキ力算出部16は、第1の差分ブレーキ力20kNが、1号車および4号車の機械ブレーキで優先的に補われるように、1号車および4号車の第1の機械ブレーキ力を10kNと算出し、2号車および3号車の第1の機械ブレーキ力を0kNと算出する。図3の例では、1号車および4号車の第1の機械ブレーキ力が等しくなるように第1の差分ブレーキ力を1号車および4号車に分配したが、1号車の第1の機械ブレーキ力が4号車の第1の機械ブレーキ力より小さくなるように分配してもよい。
The first mechanical brake
図4は、実施の形態に係る第2の機械ブレーキ力算出部の算出結果の例を示す図である。図3と同様に、図4の例では、1号車から4号車までの各車両の荷重は等しく、1号車から4号車までの各車両の必要ブレーキ力は、10kNであり、2号車の電気ブレーキ力は18kNであり、3号車の電気ブレーキ力は2kNである。 FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a calculation result of the second mechanical brake force calculation unit according to the embodiment. Similar to FIG. 3, in the example of FIG. 4, the load of each vehicle from the first car to the fourth car is equal, and the required braking force of each vehicle from the first car to the fourth car is 10 kN, and the electric brake of the second car The force is 18 kN, and the electric brake force of Car 3 is 2 kN.
第2の機械ブレーキ力算出部17は、1号車および2号車が含まれる第1のユニットについて、必要ブレーキ力の合計20kNから電気ブレーキ力の合計18kNを減算して第2の差分ブレーキ力を2kNと算出する。第2の機械ブレーキ力算出部17は、第1のユニットにおける第2の差分ブレーキ力2kNが1号車の機械ブレーキで優先的に補われるように、1号車の第2の機械ブレーキ力を2kNと算出し、2号車の第2の機械ブレーキ力を0kNと算出する。第2の機械ブレーキ力算出部17は、3号車および4号車が含まれる第2のユニットについて、必要ブレーキ力の合計20kNから電気ブレーキ力の合計2kNを減算して第2の差分ブレーキ力18kNを算出する。第2の機械ブレーキ力算出部17は、第2のユニットにおける第2の差分ブレーキ力18kNが4号車の機械ブレーキで優先的に補われるように、3号車の第2の機械ブレーキ力を8kNと算出し、4号車の第2の機械ブレーキ力を10kNと算出する。
The second mechanical brake
上述の第1の閾値を5kNとした場合、先頭車両である1号車の第1の機械ブレーキ力10kNから1号車の第2の機械ブレーキ力2kNを減算して得られる第1の演算結果8kNが第1の閾値以上であるため、選択部18は図4に示す第2の機械ブレーキ力に基づくブレーキ力指令値を機械ブレーキ2に送る。1号車においては、第1の機械ブレーキ力より小さい第2の機械ブレーキ力に基づくブレーキ力指令値に応じて機械ブレーキ2が制御されるため、1号車の機械ブレーキが負担するブレーキ力が低減され、滑走の発生の可能性を減少させることが可能である。第1の演算結果が第1の閾値未満である場合には、第1の機械ブレーキ力に基づくブレーキ力指令値に応じて機械ブレーキ2が制御される。電気ブレーキ力が十分に得られ、1号車の機械ブレーキが負担するブレーキ力が滑走が発生しない程度であれば、第1の機械ブレーキ力に基づいてブレーキ制御が行われる。
When the first threshold value is 5 kN, the first calculation result 8 kN obtained by subtracting the second
編成列車は図2の例に限られず、先頭車両である1号車がM車でもよい。1号車がM車である場合には、第1の機械ブレーキ力は、編成列車全体において、第1の差分ブレーキ力がT車の機械ブレーキで優先的に補われるように算出されるため、1号車の機械ブレーキが負担するブレーキ力は十分に小さく、滑走を抑制する方向にブレーキ制御が行われる。 The train set is not limited to the example in FIG. 2, and the first car, which is the leading vehicle, may be M cars. When the first car is an M car, the first mechanical brake force is calculated so that the first differential brake force is preferentially supplemented by the mechanical brake of the T car in the entire train set. The braking force borne by the car brake of the car is sufficiently small, and brake control is performed in a direction that suppresses sliding.
図5は、実施の形態に係るブレーキ制御システムの編成列車への搭載例を示す図である。ブレーキ制御システム1を図2に示す編成列車に搭載した例を示す。指令取得部11は、ブレーキ指令を必要ブレーキ力算出部13a,13b,13c,13dに送る。滑走判断部15は、滑走しやすい状態であるか否かを判断し、判断結果を選択部18a,18b,18c,18dに送る。応荷重検出器12a,12b,12c,12dはそれぞれ、1,2,3,4号車の荷重を検出し、必要ブレーキ力算出部13a,13b,13c,13dに送る。必要ブレーキ力算出部13a,13bは算出した必要ブレーキ力を第1の機械ブレーキ力算出部16bおよび第2の機械ブレーキ力算出部17bに送り、必要ブレーキ力算出部13c,13dは算出した必要ブレーキ力を第1の機械ブレーキ力算出部16cおよび第2の機械ブレーキ力算出部17cに送る。電気ブレーキ力算出部14bは算出した電気ブレーキ力を第1の機械ブレーキ力算出部16bおよび第2の機械ブレーキ力算出部17bに送り、電気ブレーキ力算出部14cは算出した電気ブレーキ力を第1の機械ブレーキ力算出部16cおよび第2の機械ブレーキ力算出部17cに送る。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of mounting the brake control system according to the embodiment on a train set. The example which mounts the
第1の機械ブレーキ力算出部16b,16cは、取得した必要ブレーキ力および電気ブレーキ力についての情報を互いに送受信し、上述のように、編成列車全体において、必要ブレーキ力の合計から電気ブレーキ力の合計を減算して得られる第1の差分ブレーキ力が、T車の機械ブレーキで優先的に補われるように、各車両の第1の機械ブレーキ力を算出する。第1の機械ブレーキ力算出部16bは、算出した1号車の第1の機械ブレーキ力を選択部18aに送り、算出した2号車の第1の機械ブレーキ力を選択部18bに送る。第1の機械ブレーキ力算出部16cは、算出した3号車の第1の機械ブレーキ力を選択部18cに送り、算出した4号車の第1の機械ブレーキ力を選択部18dに送る。
The first mechanical brake
第2の機械ブレーキ力算出部17bは、上述のように、第1のユニットについて、必要ブレーキ力の合計から電気ブレーキ力の合計を減算して得られる第2の差分ブレーキ力が1号車の機械ブレーキで優先的に補われるように、1号車および2号車の第2の機械ブレーキ力を算出する。第2の機械ブレーキ力算出部17bは、算出した1号車の第2の機械ブレーキ力を選択部18aに送り、算出した2号車の第2の機械ブレーキ力を選択部18bに送る。第2の機械ブレーキ力算出部17cは、上述のように、第2のユニットについて、必要ブレーキ力の合計から電気ブレーキ力の合計を減算して得られる第2の差分ブレーキ力が4号車の機械ブレーキで優先的に補われるように、3号車および4号車の第2の機械ブレーキ力を算出する。第2の機械ブレーキ力算出部17cは、算出した3号車の第2の機械ブレーキ力を選択部18cに送り、算出した4号車の第2の機械ブレーキ力を選択部18dに送る。
As described above, the second mechanical brake
滑走判断部15において滑走が発生しやすい状態でないと判断された場合には、選択部18a,18b,18c,18dはそれぞれ、第1の機械ブレーキ力に基づくブレーキ力指令値を1,2,3,4号車の機械ブレーキ2に出力する。先頭車両に設けられる選択部18aは、滑走判断部15において滑走が発生しやすい状態であると判断された場合には、第1の機械ブレーキ力から第2の機械ブレーキ力を減算して得られる第1の演算結果が第1の閾値以上であるか否かを判定する。選択部18a,18b,18c,18dは、上記判定結果を共有する。滑走判断部15において滑走が発生しやすい状態であると判断された場合であって、第1の演算結果が第1の閾値以上である場合に、選択部18a,18b,18c,18dはそれぞれ、第2の機械ブレーキ力に基づくブレーキ力指令値を1,2,3,4号車の機械ブレーキ2に出力する。滑走判断部15において滑走が発生しやすい状態であると判断された場合であっても、第1の演算結果が第1の閾値未満である場合には、選択部18a,18b,18c,18dはそれぞれ、第1の機械ブレーキ力に基づくブレーキ力指令値を1,2,3,4号車の機械ブレーキ2に出力する。
When the sliding
図6は、実施の形態に係るブレーキ制御システムが行うブレーキ制御の例を示すフローチャートである。必要ブレーキ力算出部13は、M車およびT車のそれぞれについて必要ブレーキ力を算出し、電気ブレーキ力算出部14は、電気ブレーキ力を算出する(ステップS11)。第1の機械ブレーキ力算出部16は、編成列車全体において、必要ブレーキ力の合計から電気ブレーキ力の合計を減算して得られる第1の差分ブレーキ力が、T車の機械ブレーキで優先的に補われるように、各車両の第1の機械ブレーキ力を算出する。第2の機械ブレーキ力算出部17は、ユニットごとに、必要ブレーキ力の合計から電気ブレーキ力の合計を減算して得られる第2の差分ブレーキ力が、該ユニットに含まれるT車の機械ブレーキで優先的に補われるように、各車両の第2の機械ブレーキ力を算出する(ステップS12)。
FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of brake control performed by the brake control system according to the embodiment. The required brake
滑走判断部15は、滑走の発生のしやすさを示す情報に基づき、滑走が発生しやすい状態であるか否かを判断する(ステップS13)。滑走判断部15において滑走が発生しやすい状態でないと判断された場合には(ステップS14;N)、選択部18は、各車両の第1の機械ブレーキ力に基づくブレーキ力指令値を機械ブレーキ2に出力する(ステップS15)。滑走判断部15において滑走が発生しやすい状態であると判断された場合であって(ステップS14;Y)、先頭車両に対して算出された第1の機械ブレーキ力から先頭車両に対して算出された第2の機械ブレーキ力を減算して得られる第1の演算結果が第1の閾値以上である場合には(ステップS16;Y)、選択部18は、各車両の第2の機械ブレーキ力に基づくブレーキ力指令値を機械ブレーキ2に出力する(ステップS17)。滑走判断部15において滑走が発生しやすい状態であると判断された場合であっても(ステップS14;Y)、第1の演算結果が第1の閾値未満である場合には(ステップS16;N)、選択部18は、各車両の第1の機械ブレーキ力に基づくブレーキ力指令値を機械ブレーキ2に出力する(ステップS15)。
The sliding
ブレーキ制御システム1は、一定の間隔で上述の処理を繰り返し行う。一定の間隔で上述の処理を繰り返し行うことで、ブレーキ動作が開始されてから編成列車が停止するまでの間に、滑走の発生のしやすさに応じて、第1の機械ブレーキ力に基づくブレーキ力指令値と第2の機械ブレーキ力に基づくブレーキ力指令値とが切り替えられる。第1の演算結果が第1の閾値以上である場合に、第2の機械ブレーキ力に基づくブレーキ力指令値を機械ブレーキ2に出力することで、先頭車両の機械ブレーキ力を低減することができ、滑走を抑制することが可能である。上述の例では、第1の機械ブレーキ力および第2の機械ブレーキ力の算出が同じタイミングで行われているが、第2の機械ブレーキ力算出部17は、滑走判断部15において滑走が発生しやすい状態であると判断された場合にのみ、第2の機械ブレーキ力を算出してもよい。
The
選択部18の動作は上述の例に限られない。図7は、実施の形態に係るブレーキ制御システムが行うブレーキ制御の他の例を示すフローチャートである。ステップS11からステップS15までの処理およびステップS17の処理は、図6と同様である。滑走判断部15において滑走が発生しやすい状態であると判断された場合であって(ステップS14;Y)、第1の演算結果が0を上回ってからの経過時間が第2の閾値以上である場合に(ステップS18;Y)、選択部18は、各車両の第2の機械ブレーキ力に基づくブレーキ力指令値を機械ブレーキ2に出力する(ステップS17)。第2の閾値は、第1の閾値と同様に、編成列車の試験走行の結果またはシミュレーションに応じて決めることができる正数である。
The operation of the
滑走判断部15において滑走が発生しやすい状態であると判断された場合であっても(ステップS14;Y)、第1の演算結果が0を上回ってからの経過時間が第2の閾値未満である場合には(ステップS18;N)、選択部18は、各車両の第1の機械ブレーキ力に基づくブレーキ力指令値を機械ブレーキ2に出力する(ステップS15)。第1の演算結果が0を上回ってからの経過時間が第2の閾値以上である場合に、第2の機械ブレーキ力に基づくブレーキ力指令値を機械ブレーキ2に出力することで、先頭車両の機械ブレーキ力を低減することができ、滑走を抑制することが可能である。
Even when the sliding
図8は、実施の形態に係るブレーキ制御システムが行うブレーキ制御の他の例を示すフローチャートである。ステップS11からステップS15までの処理およびステップS17の処理は、図6と同様である。滑走判断部15において滑走が発生しやすい状態であると判断された場合であって(ステップS14;Y)、第1の演算結果と第1の演算結果が0を上回ってからの経過時間とを乗算して得られる第2の演算結果が第3の閾値以上である場合に(ステップS19;Y)、選択部18は、各車両の第2の機械ブレーキ力に基づくブレーキ力指令値を機械ブレーキ2に出力する(ステップS17)。第3の閾値は、第1の閾値および第2の閾値と同様に、編成列車の試験走行の結果またはシミュレーションに応じて決めることができる正数である。
FIG. 8 is a flowchart illustrating another example of brake control performed by the brake control system according to the embodiment. The process from step S11 to step S15 and the process of step S17 are the same as in FIG. In the case where it is determined by the
滑走判断部15において滑走が発生しやすい状態であると判断された場合であっても(ステップS14;Y)、第2の演算結果が第3の閾値未満である場合には(ステップS19;N)、選択部18は、各車両の第1の機械ブレーキ力に基づくブレーキ力指令値を機械ブレーキ2に出力する(ステップS15)。第2の演算結果が第3の閾値以上である場合に、第2の機械ブレーキ力に基づくブレーキ力指令値を機械ブレーキ2に出力することで、先頭車両の機械ブレーキ力を低減することができ、滑走を抑制することが可能である。第1の演算結果と第1の演算結果が0を上回ってからの経過時間とを乗算して得られる第2の演算結果を用いることで、電気ブレーキ力の一時的な変動によって機械ブレーキ力指令値が変動することを抑制することが可能である。
Even when the sliding
選択部18は、上述の複数の条件の内、任意の条件を組み合わせて、第1の機械ブレーキ力および第2の機械ブレーキ力のいずれに基づくブレーキ力指令値を出力するか判断してもよい。図9は、実施の形態に係るブレーキ制御システムが行うブレーキ制御の他の例を示すフローチャートである。図9の例では、ブレーキ制御システム1において、図6に示すステップS16、図7に示すステップS18、および図8に示すステップS19の処理を組み合わせて、第1の機械ブレーキ力および第2の機械ブレーキ力のいずれに基づくブレーキ力指令値を出力するかが決定される。ステップS11からステップS15までの処理およびステップS17の処理は図6と同様である。
The
滑走判断部15において滑走が発生しやすい状態であると判断された場合であって(ステップS14;Y)、第1の演算結果が第1の閾値以上であること(ステップS16;Y)、第1の演算結果が0を上回ってからの経過時間が第2の閾値以上であること(ステップS18;Y)、および第2の演算結果が第3の閾値以上であること(ステップS19;Y)の少なくともいずれかが成り立つ場合に、選択部18は、各車両の第2の機械ブレーキ力に基づくブレーキ力指令値を機械ブレーキ2に出力する(ステップS17)。滑走判断部15において滑走が発生しやすい状態であると判断された場合であっても(ステップS14;Y)、第1の演算結果が第1の閾値未満であり(ステップS16;N)、第1の演算結果が0を上回ってからの経過時間が第2の閾値未満であり(ステップS18;N)、かつ第2の演算結果が第3の閾値未満である(ステップS19;N)場合には、選択部18は、各車両の第1の機械ブレーキ力に基づくブレーキ力指令値を機械ブレーキ2に出力する(ステップS15)。
In the case where it is determined by the
以上説明した通り、本実施の形態に係るブレーキ制御システム1によれば、滑走が発生しやすい状態において、先頭車両に対して算出された第1の機械ブレーキ力および第2の機械ブレーキ力に応じて、各車両の第1の機械ブレーキ力または第2の機械ブレーキ力に基づくブレーキ力指令値を機械ブレーキ2に出力することで、編成列車における先頭車両の滑走の発生の可能性を減少させることが可能である。
As described above, according to the
本発明の実施の形態は上述の実施の形態に限られない。各ユニットに含まれるM車の数およびT車の数は同じでもよいし、異ってもよい。必要ブレーキ力算出部13は、減速度および荷重に基づいて各車両の必要ブレーキ力を算出した後に、先頭車両を含む任意の数の前方の車両の必要ブレーキ力の一部を、後方の車両に分配するように、必要ブレーキ力を調節してもよい。その場合、第1の機械ブレーキ力算出部16および第2の機械ブレーキ力算出部17は、調節された必要ブレーキ力を用いる。第1の機械ブレーキ力算出部16および第2の機械ブレーキ力算出部17の機能を、編成列車を制御する列車制御システムが備えてもよい。選択部18は、先頭車両を含む複数の車両の第1の機械ブレーキ力および第2の機械ブレーキ力に応じて、各車両の第1の機械ブレーキ力または第2の機械ブレーキ力に基づくブレーキ力指令値を機械ブレーキ2に送ってもよい。8両編成の編成車両に搭載されるブレーキ制御システム1において、選択部18は、先頭車両および先頭車両の次の車両の第1の機械ブレーキ力の合計から第2の機械ブレーキ力の合計を減算した値を第1の演算結果として用いてもよい。
The embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment. The number of M cars and the number of T cars included in each unit may be the same or different. The necessary brake
1 ブレーキ制御システム、2 機械ブレーキ、11 指令取得部、12,12a,12b,12c,12d 応荷重検出器、13,13a,13b,13c,13d 必要ブレーキ力算出部、14,14b,14c 電気ブレーキ力算出部、15 滑走判断部、16,16b,16c 第1の機械ブレーキ力算出部、17,17b,17c 第2の機械ブレーキ力算出部、18,18a,18b,18c,18d 選択部。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
減速度を含むブレーキ指令に応じて、前記電動車および前記付随車のそれぞれの必要ブレーキ力を算出する必要ブレーキ力算出部と、
前記主電動機の動作によって生じた前記電動車の電気ブレーキ力を算出する電気ブレーキ力算出部と、
前記編成列車全体において、前記必要ブレーキ力の合計から前記電気ブレーキ力の合計を減算して得られる第1の差分ブレーキ力が、前記付随車の機械ブレーキで優先的に補われるように、各車両の第1の機械ブレーキ力を算出する第1の機械ブレーキ力算出部と、
前記編成列車を、それぞれが前記電動車および前記付随車を含む複数のユニットに分け、前記ユニットごとに、前記必要ブレーキ力の合計から前記電気ブレーキ力の合計を減算して得られる第2の差分ブレーキ力が、該ユニットに含まれる前記付随車の機械ブレーキで優先的に補われるように、各車両の第2の機械ブレーキ力を算出する第2の機械ブレーキ力算出部と、
滑走が発生しやすい状態であるか否かを判断する滑走判断部と、
前記滑走判断部により滑走が発生しやすい状態でないと判断された場合には、前記各車両の第1の機械ブレーキ力に基づくブレーキ力指令値を機械ブレーキに出力し、前記滑走判断部により滑走が発生しやすい状態であると判断された場合には、前記編成列車の進行方向の先頭車両を含む一部の車両に対して算出された前記第1の機械ブレーキ力および前記第2の機械ブレーキ力に応じて、前記各車両の第1の機械ブレーキ力または前記各車両の第2の機械ブレーキ力に基づくブレーキ力指令値を前記機械ブレーキに出力する選択部と、
を備えるブレーキ制御システム。 A brake control system that performs brake control of a train train having at least two vehicles each including an electric vehicle on which a main motor is mounted and an accompanying vehicle on which the main motor is not mounted,
In accordance with a brake command including deceleration, a required brake force calculation unit that calculates a required brake force of each of the electric vehicle and the accompanying vehicle;
An electric brake force calculating unit for calculating an electric brake force of the electric vehicle generated by the operation of the main motor;
Each vehicle is configured such that the first differential braking force obtained by subtracting the total of the electric braking force from the total of the required braking force is preferentially supplemented by the mechanical brake of the accompanying vehicle in the entire train set. A first mechanical brake force calculating unit for calculating the first mechanical brake force of
The train set is divided into a plurality of units each including the electric vehicle and the accompanying vehicle, and a second difference obtained by subtracting the total electric brake force from the total required brake force for each unit. A second mechanical brake force calculating unit that calculates a second mechanical brake force of each vehicle so that the brake force is preferentially supplemented by the mechanical brake of the accompanying vehicle included in the unit;
A sliding determination unit that determines whether or not the sliding is likely to occur;
When it is determined by the sliding determination unit that the sliding is not likely to occur, a braking force command value based on the first mechanical braking force of each vehicle is output to the mechanical brake, and the sliding determination unit performs the sliding. When it is determined that the state is likely to occur, the first mechanical brake force and the second mechanical brake force calculated for some of the vehicles including the leading vehicle in the traveling direction of the train train. And a selector that outputs a braking force command value based on the first mechanical braking force of each vehicle or the second mechanical braking force of each vehicle to the mechanical brake,
Brake control system with
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