JP7038930B2 - ブレーキ制御装置、駆動制御システム、およびブレーキ制御方法 - Google Patents

Description

本開示は、ブレーキ制御装置、駆動制御システム、およびブレーキ制御方法に関する。

電気鉄道車両は、電源から電力の供給を受けて回転する電動機から駆動力を得て加速し、機械ブレーキ装置による機械ブレーキ力を受けて減速する。詳細には、電気鉄道車両には、電源から供給される電力を電動機に供給するための電力に変換する電力変換装置と、電力変換装置から電力の供給を受けて回転することで電気鉄道車両の駆動力を生じさせる電動機と、制輪子を車輪に押し付けることで機械ブレーキ力を生じさせる機械ブレーキ装置と、機械ブレーキ装置を制御するブレーキ制御装置と、が搭載される。なおブレーキ制御装置は、実際に生じているブレーキ力である実ブレーキ力をブレーキ指令が示す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に近づけるためのフィードバック制御を行う。この種のブレーキ制御装置が特許文献１に開示されている。

特開２０１５－１４７４８５号公報

電気鉄道車両には、機械ブレーキによる機械ブレーキ力、および発電機として動作する電動機で発生した電力が消費されることで生じる電気ブレーキ力を受けて減速するものがある。この種の電気鉄道車両において、特許文献１に開示されるブレーキ制御装置のフィードバック制御を実施すると、機械ブレーキと電気ブレーキの応答性の違いによって、実ブレーキ力の必要ブレーキ力に対する追従性の低下またはブレーキの安定性の低下が起こり得る。なお実ブレーキ力は、実際に生じている機械ブレーキ力と実際に生じている電気ブレーキ力の合計を示す。

具体的には、機械ブレーキの応答性は、電気ブレーキの応答性より低い。このため、応答性の低い機械ブレーキでのオーバーシュートの発生を防ぐために、機械ブレーキにあわせてフィードバックゲインを低くすると、電気ブレーキのフィードバック制御時に、実ブレーキ力の必要ブレーキ力に対する追従性が低下することがある。また応答性の高い電気ブレーキで追従性をよくするために、電気ブレーキにあわせてフィードバックゲインを高くすると、機械ブレーキのフィードバック制御時にオーバーシュートが生じて、ブレーキの安定性が低下することがある。

本開示は上述の事情に鑑みてなされたものであり、電気ブレーキ力および機械ブレーキ力を受けて減速する車両のブレーキ制御において、実ブレーキ力の必要ブレーキ力に対する追従性およびブレーキの安定性を高めることが可能なブレーキ制御装置、駆動制御システム、およびブレーキ制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本開示のブレーキ制御装置は、電源から供給され、電力変換装置で変換された電力の供給を受けて回転する電動機から駆動力を得て加速し、発電機として動作する電動機から供給され、電力変換装置で変換された電力が消費されることで生じる電気ブレーキ力と機械ブレーキ装置による機械ブレーキ力とを受けて減速する車両のブレーキ制御を行う。ブレーキ制御装置は、目標調節部と、必要ブレーキ力算出部と、機械ブレーキ制御部と、を備える。目標調節部は、車両の実減速度とブレーキ指令が示す車両の目標減速度とを取得し、実減速度を目標減速度に近づけるために目標減速度を調節する。必要ブレーキ力算出部は、目標調節部で調節された目標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し、必要ブレーキ力の値を示す必要ブレーキ指令信号を、必要ブレーキ指令信号に応じて電力変換装置を制御する電力変換装置制御部に送る。機械ブレーキ制御部は、必要ブレーキ力と電気ブレーキ力との差分に応じて機械ブレーキ装置を制御して機械ブレーキ力を生じさせる。目標調節部は、実減速度と目標減速度の差分および必要ブレーキ力に対する電気ブレーキ力の割合に応じてブレーキ指令が示す目標減速度を調節する。

本開示によれば、実減速度と目標減速度の差分および必要ブレーキ力に対する電気ブレーキ力の割合に応じて目標減速度が調節され、調節された目標減速度に基づく必要ブレーキ力に応じて、電力変換装置が制御される。また調節された目標減速度に基づく必要ブレーキ力と電気ブレーキ力との差分に応じて機械ブレーキ装置が制御される。必要ブレーキ力に対する電気ブレーキ力の割合に応じて目標減速度が調節されているため、実ブレーキ力の必要ブレーキ力に対する追従性およびブレーキの安定性を高めることが可能となる。

実施の形態１に係る駆動制御システムの構成を示すブロック図 実施の形態１に係るブレーキ制御装置の構成を示すブロック図 実施の形態１に係る目標調節部の構成を示すブロック図 実施の形態１に係るフィードバックゲインテーブルの例を示す図 実施の形態１に係るブレーキ制御装置が行うブレーキ制御の動作の一例を示すフローチャート 実施の形態２に係る目標調節部の構成を示すブロック図 実施の形態３に係るブレーキ制御装置の構成を示すブロック図 実施の形態に係るブレーキ制御装置の変形例の構成を示すブロック図 実施の形態に係るブレーキ制御装置のハードウェアの構成を示す図

以下、実施の形態に係るブレーキ制御装置、駆動制御システム、およびブレーキ制御方法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。

（実施の形態１）
車両の一例である電気鉄道車両に搭載されるブレーキ制御装置および駆動制御システムを例にして、実施の形態１に係るブレーキ制御装置５および駆動制御システム１００について説明する。

図１に示す駆動制御システム１００は、車両の駆動制御およびブレーキ制御を行う。駆動制御システム１００による駆動制御によって、後述の電動機８が回転することで、車両は駆動力を得て加速することが可能となる。また駆動制御システム１００によるブレーキ制御によって、発電機として動作する電動機８で生じる電力が消費され、また後述の機械ブレーキ装置９が作動することで車両にブレーキ力がかかる。この結果、車両は減速をすることが可能となる。換言すれば、駆動制御システム１００が電気ブレーキ力および機械ブレーキ力を生じさせることで、車両が減速する。なお駆動制御システム１００は、発電機として動作する電動機８で生じる電力を消費する方法として、近隣に位置する車両に電力を供給する回生ブレーキ制御を採用する。

詳細については後述するが、駆動制御システム１００は、車両の減速度の目標値である目標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生じさせるために、ブレーキ制御を行う。ブレーキ制御時に、駆動制御システム１００が、必要ブレーキ力に対する電気ブレーキ力の割合に応じた制御を行うことで、実ブレーキ力の必要ブレーキ力に対する追従性およびブレーキの安定性を高めることが可能となる。なお実ブレーキ力は、実際に生じている機械ブレーキ力と実際に生じている電気ブレーキ力の合計を示す。

駆動制御システム１００の構成について説明する。駆動制御システム１００は、運転員の操作に応じた運転指令を出力する主幹制御器１と、目標減速度を算出する目標減速度算出部２と、車両の実際の減速度である実減速度を算出する実減速度算出部３と、車両の重量を算出する重量算出部４と、車両のブレーキ制御を行うブレーキ制御装置５と、を備える。さらに駆動制御システム１００は、車両の駆動力を発生させる電動機８と、図示しない電源から供給される電力を電動機８に供給するための電力に変換し、変換した電力を電動機８に供給する電力変換装置７と、電力変換装置７を制御する電力変換装置制御部６と、車両の機械ブレーキ力を生じさせる機械ブレーキ装置９と、を備える。

主幹制御器１は、例えば車両の運転台に設けられ、運転員の操作に応じた力行指令またはブレーキ指令を含む運転指令を出力する。例えば、力行指令およびブレーキ指令はそれぞれ、段階的な指令値である。

目標減速度算出部２は、主幹制御器１から運転指令を取得し、運転指令がブレーキ指令を含む場合、ブレーキ指令に応じて目標減速度を算出する。詳細には、目標減速度算出部２は、ブレーキ指令が示す指令値と目標減速度とを対応付けた目標減速度テーブルを予め保持している。そして、目標減速度算出部２は、主幹制御器１から取得したブレーキ指令、および目標減速度テーブルに基づいて、目標減速度を算出し、ブレーキ制御装置５に送る。

実減速度算出部３は、車両が有する車輪の車軸に取り付けられたＰＧ（Pulse Generator：パルスジェネレーター）が出力するパルス信号から、車軸の回転数を得る。そして、実減速度算出部３は、車軸の回転数から車輪の角速度ω（単位：ｒａｄ／ｓ）を算出する。そして、実減速度算出部３は、車輪の角速度ωと車輪の直径Ｄ１（単位：ｍ）から、下記（１）式を用いて、車両の速度Ｖ１を算出する。
Ｖ１＝Ｄ１・ω／２ ・・・（１）

さらに、実減速度算出部３は、上述した車両の速度Ｖ１の算出を一定間隔で行い、車両の速度の変化から実減速度を算出し、ブレーキ制御装置５に送る。

重量算出部４は、車両が有する台車に設けられた応荷重弁から乗客および荷物の荷重の測定値を取得する。そして、重量算出部４は、荷重の測定値に、予め定められている車体の重量を加算して、車体、乗客および荷物のそれぞれの重量の合計である車両重量を算出し、ブレーキ制御装置５に送る。なお重量算出部４は、車体の重量についての情報を予め保持しているものとする。

詳細については後述するが、ブレーキ制御装置５は、必要ブレーキ力を算出し、必要ブレーキ力の値を示す必要ブレーキ指令信号Ｓ１を電力変換装置制御部６に送る。またブレーキ制御装置５は、発電機として動作する電動機８で生じる電力を消費することで生じる電気ブレーキ力の値を示す電制フィードバック信号Ｓ２を電力変換装置制御部６から取得する。そして、ブレーキ制御装置５は、必要ブレーキ力と電気ブレーキ力との差分に応じて機械ブレーキ装置９を制御する。詳細には、ブレーキ制御装置５は、電気ブレーキ力が必要ブレーキ力より小さい場合に、必要ブレーキ力と電気ブレーキ力との差分を機械ブレーキ装置９で補うために、機械ブレーキ装置９を制御する。

電力変換装置制御部６は、主幹制御器１から取得した運転指令およびブレーキ制御装置５から取得した必要ブレーキ指令信号Ｓ１の少なくともいずれかに応じて電力変換装置７が有する後述のスイッチング素子に制御信号を送り、スイッチング素子のオンオフを切り替える。なお電力変換装置制御部６は、電力変換装置７と電動機８との間に流れる電流を検出する図示しない電流センサから、電動機８から電力変換装置７に流れる相電流の測定値を取得し、相電流の測定値に基づいて後述の制御を行う。

運転指令が力行指令を含む場合、電力変換装置制御部６は、力行指令が示す車両の加速度の目標値である目標加速度を得るための目標トルクを算出する。また電力変換装置制御部６は、相電流の測定値から電動機８の実際のトルクである実トルクを算出する。そして、電力変換装置制御部６は、電動機８の実トルクを目標トルクに近づけるために、電力変換装置７のスイッチング素子に制御信号を送って、スイッチング素子のオンオフを切り替える。

また運転指令がブレーキ指令を含む場合、電力変換装置制御部６は、発電機として動作する電動機８から供給される電力を所望の電力に変換するために電力変換装置７を制御する。なお所望の電力は、近隣に位置する車両に供給するための電力を示す。詳細には、電力変換装置制御部６は、電動機８から供給される電力を所望の電力に変換するめに、電力変換装置７のスイッチング素子に制御信号を送ってスイッチング素子のオンオフを切り替える。また電力変換装置制御部６は、相電流の測定値から、発電機として動作する電動機８から供給され、電力変換装置７で変換された電力を近隣に位置する車両に供給することで得られる電気ブレーキ力を算出する。そして、電力変換装置制御部６は、電気ブレーキ力の値を示す電制フィードバック信号Ｓ２をブレーキ制御装置５に送る。

電力変換装置７は、例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor：絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）であるスイッチング素子を有する。スイッチング素子が電力変換装置制御部６によって制御されることで、電力変換装置７は電力変換を行う。詳細には、電力変換装置７は、図示しない集電装置が架線から取得した電力の供給を受け、供給された電力を、電動機８を駆動するための電力に変換し、変換した電力を電動機８に供給する。なお集電装置は、電力変換装置７に対して電力を供給する電源に相当する。また電力変換装置７は、発電機として動作する電動機８から供給される電力を、架線を介して近隣に位置する他の車両に供給するための電力に変換し、出力する。

電動機８は、電力変換装置７から電力の供給を受けると回転し、シャフトから継手および歯車を介して車軸に動力を伝達する。この結果、車両が駆動力を得て加速することが可能となる。また車両のブレーキ時には、電動機８は、発電機として動作し、電力を電力変換装置７に供給する。なお電動機８は、例えば三相誘導電動機である。

機械ブレーキ装置９は、ブレーキシリンダと、ブレーキシリンダの内部の空気の圧力に応じて変位するピストンと、ピストンに取り付けられた制輪子と、を備える。ブレーキシリンダの内部の空気の圧力は、ブレーキ制御装置５によって制御される。ブレーキシリンダの内部の空気の圧力が高まると、制輪子が車輪踏面に押し付けられ、機械ブレーキ力が生じる。

上記構成を有する駆動制御システム１００において、ブレーキ制御を担うブレーキ制御装置５の構成の詳細について説明する。図２に示すブレーキ制御装置５は、実減速度および目標減速度を取得し、実減速度を取得した目標減速度に近づけるために取得した目標減速度を調節する目標調節部１１と、必要ブレーキ力を算出する必要ブレーキ力算出部１２と、必要ブレーキ力に対する電気ブレーキ力の割合である電気ブレーキ使用率を算出する割合算出部１３と、必要ブレーキ力と電気ブレーキ力との差分に応じて機械ブレーキ装置９を制御する機械ブレーキ制御部１４と、を備える。

目標調節部１１は、詳細については後述するが、実減速度β_ｃを目標減速度β_ｉｎに近づけるために、目標減速度β_ｉｎと実減速度β_ｃとの差分である減速度差分（β_ｉｎ－β_ｃ）、および割合算出部１３で算出された電気ブレーキ使用率Ｒ_ｖに応じて、目標減速度を調節する。そして、目標調節部１１は調節された目標減速度β_ｏｕｔを出力する。

必要ブレーキ力算出部１２は、目標調節部１１で調節された目標減速度β_ｏｕｔを得るために必要なブレーキ力である必要ブレーキ力Ｆ１を算出する。詳細には、必要ブレーキ力算出部１２は、下記（２）式に示すように、目標調節部１１で調節された目標減速度β_ｏｕｔに、重量算出部４から取得した車両重量Ｗ１を乗算して、必要ブレーキ力Ｆ１を算出する。
Ｆ１＝β_ｏｕｔ・Ｗ１ ・・・（２）

そして、必要ブレーキ力算出部１２は、必要ブレーキ力Ｆ１の値を示す必要ブレーキ指令信号Ｓ１を電力変換装置制御部６、割合算出部１３、および機械ブレーキ制御部１４に送る。

割合算出部１３は、必要ブレーキ力算出部１２から必要ブレーキ力Ｆ１の値を示す必要ブレーキ指令信号Ｓ１を取得し、電力変換装置制御部６から電気ブレーキ力Ｆ_ｖの値を示す電制フィードバック信号Ｓ２を取得する。そして、割合算出部１３は、必要ブレーキ力Ｆ１に対する電気ブレーキ力Ｆ_ｖの割合を算出する。詳細には、割合算出部１３は、下記（３）式に示すように、電制フィードバック信号Ｓ２が示す電気ブレーキ力の値Ｆ_ｖを、必要ブレーキ指令信号Ｓ１が示す必要ブレーキ力の値Ｆ１で除算して、電気ブレーキ使用率Ｒ_ｖを算出する。そして、割合算出部１３は、算出した電気ブレーキ使用率Ｒ_ｖを目標調節部１１に送る。なお電気ブレーキ使用率Ｒ_ｖは、０≦Ｒ_ｖ≦１を満たす。
Ｒ_ｖ＝Ｆ_ｖ／Ｆ１ ・・・（３）

機械ブレーキ制御部１４は、必要ブレーキ力算出部１２から必要ブレーキ力の値Ｆ１を示す必要ブレーキ指令信号Ｓ１を取得し、電力変換装置制御部６から電気ブレーキ力の値Ｆ_ｖを示す電制フィードバック信号Ｓ２を取得する。そして、機械ブレーキ制御部１４は、必要ブレーキ力Ｆ１と電気ブレーキ力Ｆ_ｖとの差分を機械ブレーキ装置９による機械ブレーキ力で補うために、機械ブレーキ装置９を制御する。

詳細には、機械ブレーキ制御部１４は、必要ブレーキ力の値Ｆ１から電気ブレーキ力の値Ｆ_ｖを減算し、機械ブレーキ力の目標値Ｆ_ｐを算出する。そして、機械ブレーキ制御部１４は、下記（４）式に示すように、機械ブレーキ力の目標値Ｆ_ｐを、機械ブレーキ装置９が有する制輪子と車輪との接触面の摩擦係数μおよび機械ブレーキ装置９のブレーキシリンダの断面積に依存した換算係数Ｓで除算することで、ブレーキシリンダの空気圧の目標値Ｐ_ｔを算出する。なお機械ブレーキ制御部１４は、摩擦係数μおよび換算係数Ｓの値を予め保持しているものとする。
Ｐ_ｔ＝Ｆ_ｐ／（μ・Ｓ） ・・・（４）

そして、機械ブレーキ制御部１４は、図示しない空気溜めから供給される空気を、ブレーキシリンダの空気圧の目標値Ｐ_ｔに応じて圧縮し、圧縮した空気を図示しない中継弁を介して機械ブレーキ装置９に送る。この結果、機械ブレーキ装置９のブレーキシリンダの圧力が変化する。ブレーキシリンダの圧力が高くなり、ピストンが変位して制輪子が車輪踏面に押し付けられると、機械ブレーキ力が生じる。なお機械ブレーキ制御部１４は、中継弁が出力する空気の圧力を圧力センサで測定し、測定値に基づいて圧力フィードバック制御を行うことが好ましい。

上記構成を有するブレーキ制御装置５によるブレーキ制御時に、実ブレーキ力の必要ブレーキ力に対する追従性およびブレーキの安定性を高めることを可能にする目標調節部１１について詳細に説明する。

図３に示す目標調節部１１は、目標減速度β_ｉｎと実減速度β_ｃとの差分である減速度差分（β_ｉｎ－β_ｃ）、および割合算出部１３で算出された電気ブレーキ使用率Ｒ_ｖに応じて、目標減速度β_ｉｎに加算する減速度調節量Δβを算出する。そして、目標調節部１１は、下記（５）式に示すように、目標減速度β_ｉｎに減速度調節量Δβを加算して得られる調節された目標減速度β_ｏｕｔを出力する。
β_ｏｕｔ＝β_ｉｎ＋Δβ ・・・（５）

目標調節部１１の構成について詳細に説明する。目標調節部１１は、目標減速度算出部２から取得した目標減速度β_ｉｎから、実減速度算出部３から取得した実減速度β_ｃを減算して、減速度差分（β_ｉｎ－β_ｃ）を算出する減算器２１と、後述のゲイン調節部２４で調節されたフィードバックゲインを用いたフィードバック制御によって、減速度差分（β_ｉｎ－β_ｃ）に基づいて目標減速度β_ｉｎに加算する減速度調節量Δβを算出するフィードバック制御部２２と、目標減速度β_ｉｎに減速度調節量Δβを加算する加算器２３と、割合算出部１３から取得した電気ブレーキ使用率Ｒ_ｖに応じてフィードバックゲインを調節するゲイン調節部２４と、を備える。

減算器２１は、目標減速度β_ｉｎから実減速度β_ｃを減算して、減速度差分（β_ｉｎ－β_ｃ）を算出し、フィードバック制御部２２に送る。

フィードバック制御部２２は、減速度のフィードバック制御を行って、減速度調節量Δβを算出し、減速度調節量Δβを加算器２３に送る。フィードバック制御は少なくとも１つのフィードバックゲインを用いて行われる。

なお実施の形態１では、フィードバック制御部２２は、ＰＩＤ（Proportional Integral Differential）制御を行う。詳細には、フィードバック制御部２２は、下記（６）式に基づいて、ＰＩＤ制御を行う。下記（６）式において、Ｋ１は比例ゲイン、Ｋ２は積分ゲイン、Ｋ３は微分ゲインを示す。なおフィードバック制御部２２は、比例ゲインＫ１、積分ゲインＫ２、および微分ゲインＫ３をゲイン調節部２４から取得する。

加算器２３は、目標減速度算出部２から取得した目標減速度β_ｉｎに、減速度調節量Δβを加算し、調節された目標減速度β_ｏｕｔを必要ブレーキ力算出部１２に送る。

ゲイン調節部２４は、フィードバック制御部２２で用いられる少なくとも１つのフィードバックの少なくともいずれかを、割合算出部１３から取得した電気ブレーキ使用率Ｒ_ｖに応じて調節する。詳細には、ゲイン調節部２４は、フィードバック制御部２２で用いられる少なくとも１つのフィードバックの少なくともいずれかを、電気ブレーキ使用率Ｒ_ｖに対して正の相関関係をもたせて調節する。

実施の形態１では、ゲイン調節部２４は、電気ブレーキ使用率Ｒ_ｖに応じた比例ゲインＫ１、積分ゲインＫ２、および微分ゲインＫ３をフィードバック制御部２２に送る。詳細には、比例ゲインＫ１、積分ゲインＫ２、および微分ゲインＫ３はそれぞれ、電気ブレーキ使用率Ｒ_ｖと正の相関関係を有する。

例えば、ゲイン調節部２４は、図４に示すように、電気ブレーキ使用率Ｒ_ｖと比例ゲインＫ１、積分ゲインＫ２、および微分ゲインＫ３のそれぞれとを対応付けるフィードバックゲインテーブルを予め保持している。なお比例ゲインＫ１については、Ｋ_１１＞Ｋ_１２＞Ｋ_１３＞Ｋ_１４＞Ｋ_１５が成り立つ。同様に、積分ゲインＫ２については、Ｋ_２１＞Ｋ_２２＞Ｋ_２３＞Ｋ_２４＞Ｋ_２５が成り立つ。また微分ゲインＫ３については、Ｋ_３１＞Ｋ_３２＞Ｋ_３３＞Ｋ_３４＞Ｋ_３５が成り立つ。

電気ブレーキ使用率Ｒ_ｖが大きくなると、比例ゲインＫ１、積分ゲインＫ２、および微分ゲインＫ３がそれぞれ大きくなり、上記（６）式で算出される減速度調節量Δβの絶対値が大きくなる。換言すれば、応答性の高い電気ブレーキの使用率である電気ブレーキ使用率Ｒ_ｖが大きくなるとフィードバックゲインが大きくなるため、実ブレーキ力の必要ブレーキ力に対する追従性を高めることが可能となる。

また電気ブレーキ使用率Ｒ_ｖが小さくなる、すなわち、機械ブレーキの使用率が大きくなると、比例ゲインＫ１、積分ゲインＫ２、および微分ゲインＫ３がそれぞれ小さくなるため、上記（６）式で算出される減速度調節量Δβの絶対値が小さくなる。換言すれば、応答性の低い機械ブレーキの使用率が大きくなるとフィードバックゲインが小さくなるため、オーバーシュートの発生が抑制され、ブレーキの安定性を高めることが可能となる。

上記構成を有する駆動制御システム１００の動作について説明する。
車両の力行時、すなわち、運転指令が力行指令を含む場合、電力変換装置制御部６は、力行指令が示す目標加速度を得るための目標トルクを算出する。また電力変換装置制御部６は、電流センサから取得した相電流の測定値から、電動機８の実トルクを算出する。そして、電力変換装置制御部６は、電動機８の実トルクを目標トルクに近づけるために、電力変換装置７のスイッチング素子に制御信号を送って、スイッチング素子のオンオフを切り替える。

この結果、電力変換装置７は、例えば、集電装置から供給される直流電力を三相交流電力に変換し、三相交流電力を電動機８に供給する。

三相交流電力の供給を受けた電動機８は回転し、電動機８のシャフトから継手および歯車を介して車輪の車軸に動力が伝達される。この結果、車両が駆動力を得て加速する。

車両のブレーキ時、すなわち、運転指令がブレーキ指令を含む場合、目標減速度算出部２は、ブレーキ指令に応じて、目標減速度β_ｉｎを算出し、ブレーキ制御装置５に送る。
また実減速度算出部３は、実減速度β_ｃを算出し、ブレーキ制御装置５に送る。
また重量算出部４は、車両が有する台車に設けられた応荷重弁から乗客および荷物の荷重の測定値を取得する。そして、重量算出部４は、荷重の測定値に予め定められている車体の重量を加算して、車体、乗客および荷物のそれぞれの重量の合計である車両重量Ｗ１を算出し、ブレーキ制御装置５に送る。

目標減速度β_ｉｎ、実減速度β_ｃ、および車両重量Ｗ１に基づいて、ブレーキ制御装置５が行うブレーキ制御について図５を用いて説明する。目標調節部１１は、目標減速度算出部２から目標減速度β_ｉｎを取得しない間は（ステップＳ１１；Ｎｏ）、ステップＳ１１の処理を繰り返す。目標調節部１１は、目標減速度β_ｉｎを取得すると（ステップＳ１１；Ｙｅｓ）、実減速度算出部３から実減速度β_ｃを取得する（ステップＳ１２）。そして、目標調節部１１は、目標減速度β_ｉｎと実減速度β_ｃの差分、および電気ブレーキ使用率Ｒ_ｖに応じて、目標減速度を調節する（ステップＳ１３）。

必要ブレーキ力算出部１２は、重量算出部４から車両重量Ｗ１を取得する（ステップＳ１４）。そして、必要ブレーキ力算出部１２は、ステップＳ１３で調節された目標減速度β_ｏｕｔを得るために必要なブレーキ力である必要ブレーキ力Ｆ１を算出し、必要ブレーキ力の値Ｆ１を示す必要ブレーキ指令信号Ｓ１を電力変換装置制御部６、割合算出部１３、および機械ブレーキ制御部１４に送る（ステップＳ１５）。

電力変換装置制御部６は、ステップＳ１５で送られた必要ブレーキ指令信号Ｓ１を取得すると、必要ブレーキ指令信号Ｓ１が示す必要ブレーキ力の値Ｆ１に応じて、電力変換装置７が有するスイッチング素子に制御信号を送り、スイッチング素子のオンオフを切り替える。この結果、発電機として動作する電動機８から供給された電力は、電力変換装置７で変換され、集電装置および架線を介して近隣に位置する他の車両に供給される。このように発電機として動作する電動機８で生じた電力を消費することで、電気ブレーキ力が生じる。また電力変換装置制御部６は、電気ブレーキ力Ｆ_ｖを算出し、電気ブレーキ力の値Ｆ_ｖを示す電制フィードバック信号Ｓ２をブレーキ制御装置５の割合算出部１３および機械ブレーキ制御部１４に送る。

割合算出部１３は、電制フィードバック信号Ｓ２を取得すると、電気ブレーキ使用率Ｒ_ｖを算出する（ステップＳ１６）。
機械ブレーキ制御部１４は、電制フィードバック信号Ｓ２を取得すると、必要ブレーキ力Ｆ１と電気ブレーキ力Ｆ_ｖとの差分を機械ブレーキ装置９による機械ブレーキ力で補うために、機械ブレーキ装置９を制御する（ステップＳ１７）。ステップＳ１７の処理が終了すると、ブレーキ制御装置５は、ステップＳ１１から上述の処理を繰り返し行う。

以上説明した通り、実施の形態１に係るブレーキ制御装置５は、電気ブレーキ使用率Ｒ_ｖに応じて目標減速度β_ｉｎを調節し、調節された目標減速度β_ｏｕｔに応じた必要ブレーキ力Ｆ１に基づいて、電気ブレーキ力および機械ブレーキ力を生じさせる。このため、応答性の高い電気ブレーキの使用率が高くなる場合にフィードバックゲインを大きくすることで、実ブレーキ力の必要ブレーキ力に対する追従性を高めることが可能となる。また応答性の低い機械ブレーキの使用率が高くなる場合にフィードバックゲインを小さくすることで、機械ブレーキでのオーバーシュートの発生が抑制され、ブレーキの安定性を高めることが可能となる。

（実施の形態２）
目標調節部１１の構成は、実減速度β_ｃを目標減速度β_ｉｎに近づけるためのフィードバック制御が可能であれば任意である。減速度調節量Δβの絶対値が閾値以下となる範囲で目標減速度β_ｉｎを調節する目標調節部１５について実施の形態２で説明する。

駆動制御システム１００およびブレーキ制御装置５の構成は、実施の形態１と同様である。ただし、ブレーキ制御装置５は、目標減速度β_ｉｎを調節するために目標調節部１５を備える。

図６に示す目標調節部１５は、図３に示す実施の形態１に係るブレーキ制御装置５が備える目標調節部１１の構成に加えて、制限部２５をさらに備える。

制限部２５は、フィードバック制御部２２が出力する減速度調節量Δβの絶対値が閾値Ｔｈ_βを超える場合には、絶対値を閾値Ｔｈ_βにあわせて減速度調節量Δβを補正し、補正した減速度調節量Δβ’を出力する。なお制限部２５は、フィードバック制御部２２が出力する減速度調節量Δβの絶対値が閾値以下であれば、フィードバック制御部２２から取得した減速度調節量Δβを補正した減速度調節量Δβ’として出力する。

閾値Ｔｈ_βは、例えば、実減速度算出部３が算出した実減速度β_ｃに含まれ得る誤差の大きさである。なお閾値Ｔｈ_βは、電気ブレーキ使用率Ｒ_ｖに応じて変化することが好ましい。例えば、閾値Ｔｈ_βとして用いられる実減速度β_ｃに含まれる誤差Ｅ_ｃは、下記（７）式に示すように、電気ブレーキ力のみが働いている場合の実減速度β_ｃに含まれる誤差である誤差Ｅ_ｖおよび機械ブレーキ力のみが働いている場合の実減速度β_ｃに含まれる誤差である誤差Ｅ_ｐに基づいて算出されればよい。
Ｅ_ｃ＝Ｒ_ｖ・Ｅ_ｖ＋（１－Ｒ_ｖ）・Ｅ_ｐ ・・・（７）

この場合、制限部２５は、予め算出された誤差Ｅ_ｖおよび誤差Ｅ_ｐの値を予め保持しており、割合算出部１３から取得した電気ブレーキ使用率Ｒ_ｖを用いて上記（７）式から算出した誤差Ｅ_ｃを閾値Ｔｈ_βとして用いればよい。

誤差Ｅ_ｖおよび誤差Ｅ_ｐの算出の仕方について、以下に説明する。
誤差Ｅ_ｖは、下記（８）式で表されるように、電気ブレーキ力のみが働いている場合に実減速度算出部３の算出した実減速度β_ｃｖと、電気ブレーキ力のみが働いている場合に実際に生じている実減速度β_ｖに基づいて定義される。
Ｅ_ｖ＝β_ｃｖ－β_ｖ ・・・（８）

また電気ブレーキ力のみが働いている場合に実減速度算出部３が算出した実減速度β_ｃｖは誤差を含む。詳細には、実減速度β_ｃｖは、下記（９）式に示すように、電気ブレーキ力のみが働いている場合に実際に生じている電気ブレーキ力Ｆ_ｖと、電制フィードバック信号Ｓ２が示す電気ブレーキ力Ｆ_ｖの値に含まれる誤差Ｅ_Ｆｖと、実際の車両重量Ｍ１と、重量算出部４で算出された車両重量Ｗ１に含まれる誤差Ｅ_Ｗ１とに基づいて定義される。
β_ｃｖ＝（Ｆ_ｖ＋Ｅ_Ｆｖ）／（Ｍ１＋Ｅ_Ｗ１） ・・・（９）

また電気ブレーキ力のみが働いている場合に実際に生じている実減速度β_ｖは、下記（１０）式に示すように、電気ブレーキ力のみが働いている場合に実際に生じている電気ブレーキ力Ｆ_ｖと、実際の車両重量Ｍ１とに基づいて定義される。
β_ｖ＝Ｆ_ｖ／Ｍ１ ・・・（１０）

上記（９）式における誤差Ｅ_Ｆｖは、電流センサの測定誤差の上限値に応じて定められればよい。また上記（９）式における誤差Ｅ_Ｗ１は、応荷重弁の測定誤差の上限値に応じて定められればよい。例えばシミュレーションによって得られた実減速度β_ｖ、電気ブレーキ力Ｆ_ｖ、および車両重量Ｍ１のそれぞれの理想値に基づいて、上記（８）－（１０）式から、誤差Ｅ_ｃが算出される。

また誤差Ｅ_ｐは、下記（１１）式で表されるように、機械ブレーキ力のみが働いている場合に実減速度算出部３の算出した実減速度β_ｃｐと、機械ブレーキ力のみが働いている場合に実際に生じている実減速度β_ｐに基づいて定義される。
Ｅ_ｐ＝β_ｃｐ－β_ｐ ・・・（１１）

また機械ブレーキ力のみが働いている場合に実減速度算出部３の算出した実減速度β_ｃｐは誤差を含む。詳細には、実減速度β_ｃｐは、下記（１２）式に示すように、機械ブレーキ力のみが働いている場合に実際に生じている機械ブレーキ力Ｆ_ｐと、機械ブレーキ制御部１４が圧力センサの測定値に基づいて算出する機械ブレーキ力Ｆ_ｐの値に含まれる誤差Ｅ_Ｆｐと、実際の車両重量Ｍ１と、重量算出部４で算出された車両重量Ｗ１に含まれる誤差Ｅ_Ｗ１とに基づいて定義される。
β_ｃｐ＝（Ｆ_ｐ＋Ｅ_Ｆｐ）／（Ｍ１＋Ｅ_Ｗ１） ・・・（１２）

また機械ブレーキ力のみが働いている場合に実際に生じている実減速度β_ｐは、下記（１３）式に示すように、機械ブレーキ力のみが働いている場合に実際に生じている機械ブレーキ力Ｆ_ｐと、実際の車両重量Ｍ１とに基づいて定義される。
β_ｐ＝Ｆ_ｐ／Ｍ１ ・・・（１３）

誤差Ｅ_Ｆｐは圧力センサの測定誤差および摩擦係数μの誤差に依存する。詳細には、誤差Ｅ_Ｆｐは、下記（１４）式に示すように、実際のブレーキシリンダ内の空気圧Ｐ_ｍと、圧力センサの測定誤差Ｅ_Ｐｍと、実際の摩擦係数μ_ｍに対する誤差Δμとに基づいて、定められる。
Ｅ_Ｆｐ＝（Ｐ_ｍ＋Ｅ_Ｐｍ）・（μ_ｍ＋Δμ）・Ｓ－Ｐ_ｍ・μ_ｍ・Ｓ
・・・（１４）

また誤差Ｅ_Ｗ１は、応荷重弁の測定誤差の上限値に応じて定められればよい。例えばシミュレーションによって得られた実減速度β_ｐ、機械ブレーキ力Ｆ_ｐ、車両重量Ｍ１、空気圧Ｐ_ｍ、および摩擦係数μ_ｍのそれぞれの理想値に基づいて、上記（１１）－（１４）式から誤差Ｅ_ｐは算出される。

さらに閾値Ｔｈ_βは、目標減速度β_ｉｎと正の相関関係を有することが好ましい。この場合、制限部２５は、目標減速度β_ｉｎと閾値Ｔｈ_βを対応付ける閾値テーブルを予め保持していればよい。そして、制限部２５は、目標減速度算出部２から、目標減速度β_ｉｎを取得し、目標減速度β_ｉｎに応じた閾値Ｔｈ_βを用いて、減速度調節量Δβを補正すればよい。なお上記（７）式で表される誤差Ｅ_ｃを閾値Ｔｈ_βとして用いる場合、制限部２５は、目標減速度β_ｉｎと誤差Ｅ_ｖおよび誤差Ｅ_ｐとを対応付ける閾値テーブルを予め保持していればよい。

以上説明した通り、実施の形態２に係るブレーキ制御装置５によれば、減速度調節量Δβの絶対値は、閾値Ｔｈ_β以下に維持されるため、フィードバック制御部２２におけるフィードバック制御においてオーバーシュートの発生が抑制される。この結果、ブレーキの安定性を高めることが可能となる。

（実施の形態３）
近隣に力行中の車両が存在しない場合、他の車両に電力を供給して電動機８で生じた電力を消費することができず、電気ブレーキ力によって車両を減速することができない。電気ブレーキ力によって車両を減速することができない状態である回生失効が起こった場合には、機械ブレーキ装置９を作動させて機械ブレーキ力により車両を減速させる必要がある。実施の形態３では、機械ブレーキ装置９を安定的に作動させるためのブレーキ制御装置３１について説明する。

図７に示すブレーキ制御装置３１は、電力変換装置制御部６から、電気ブレーキ力が生じていないことを示す失効信号Ｓ３を取得すると、割合算出部１３において、電制フィードバック信号Ｓ２が示す値によらず、電気ブレーキ使用率Ｒ_ｖを０にする。この結果、ゲイン調節部２４が出力するフィードバックゲインは、機械ブレーキ装置９に適した値となる。このため、フィードバック制御によって、機械ブレーキのオーバーシュートが発生することが抑制される。

なお電力変換装置制御部６は、例えば、電力変換装置７の電源に近い端子間電圧が過電圧となった場合に、電気ブレーキ力が生じていないと判別すればよい。

以上説明した通り、実施の形態３に係るブレーキ制御装置３１によれば、電気ブレーキ力が生じなくなると、フィードバック制御部２２におけるフィードバック制御で用いられるフィードバックゲインが機械ブレーキ装置９に適した値となる。この結果、フィードバック制御によって、機械ブレーキのオーバーシュートが発生することが抑制され、ブレーキの安定性を高めることが可能となる。

なお各実施の形態を組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。例えば、実施の形態３に係るブレーキ制御装置３１は、実施の形態２に係る目標調節部１５を備えてもよい。

またブレーキ制御装置５，３１は、予め定められた車両の速度と電気ブレーキ使用率Ｒ_ｖとの関係を用いて、目標減速度β_ｉｎを調節してもよい。一例として、図８に示すブレーキ制御装置３２は、割合算出部１３を備えない。ブレーキ制御装置３２が有する目標調節部１１は、車両の速度と電気ブレーキ使用率Ｒ_ｖとの関係を予め保持している。また目標調節部１１は、実減速度算出部３から車両の速度を取得し、車両の速度と電気ブレーキ使用率Ｒ_ｖとの関係から、電気ブレーキ使用率Ｒ_ｖ’を算出する。そして、目標調節部１１は、目標減速度β_ｉｎと実減速度β_ｃとの差分、および算出した電気ブレーキ使用率Ｒ_ｖ’に応じて、目標減速度β_ｉｎを調節し、調節した目標減速度β_ｏｕｔを出力する。

図８に示すブレーキ制御装置３２は、実施の形態３に示したように、電力変換装置制御部６から失効信号Ｓ３を取得してもよい。例えば、目標調節部１１は、電力変換装置制御部６から失効信号Ｓ３を取得すると、電制フィードバック信号Ｓ２が示す値によらず、電気ブレーキ使用率Ｒ_ｖを０にする。そして、目標調節部１１は、目標減速度β_ｉｎと実減速度β_ｃとの差分、および算出した電気ブレーキ使用率Ｒ_ｖ’に応じて、目標減速度β_ｉｎを調節し、調節した目標減速度β_ｏｕｔを出力する。

図９に示すように、ブレーキ制御装置５，３１，３２はそれぞれ、各部を制御するハードウェア構成として、プロセッサ４１、メモリ４２、およびインターフェース４３を備える。ブレーキ制御装置５，３１，３２の各機能は、プロセッサ４１がメモリ４２に記憶されたプログラムを実行することにより実現される。インターフェース４３はブレーキ制御装置５と、他の装置とを接続し、通信を確立させるためのものである。なおブレーキ制御装置５，３１，３２は、必要に応じて複数の種類のインターフェース４３を備えてもよい。

図９では、ブレーキ制御装置５，３１，３２がそれぞれ、プロセッサ４１およびメモリ４２を１つずつ備えているが、ブレーキ制御装置５，３１，３２はそれぞれ、複数のプロセッサ４１と、複数のメモリ４２と、を備えてもよい。この場合、複数のプロセッサ４１および複数のメモリ４２が連携することで、ブレーキ制御装置５，３１，３２の各機能が実現されればよい。

プロセッサ４１、メモリ４２、およびインターフェース４３を有し、制御処理を行う中心となる部分は、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。一例として、上述の動作を実行するためのプログラムを、コンピュータにインストールすることにより、上述の処理を実行するブレーキ制御装置５，３１，３２を実現してもよい。他の一例として、通信ネットワーク上のサーバ装置が有する記憶装置に上記コンピュータプログラムを格納しておき、通常のコンピュータシステムにダウンロードすることでブレーキ制御装置５，３１，３２を実現してもよい。

上記のハードウェア構成およびフローチャートは一例であり、任意に変更および修正が可能である。
一例として、ステップＳ１４の処理は、ステップＳ１２の処理に並行して行われてもよい。また他の一例として、ステップＳ１６の処理は、ステップＳ１７の処理に並行して行われてもよいし、ステップＳ１７の処理の後に行われてもよい。

駆動制御システム１００は、直流き電方式および交流き電方式のいずれの鉄道車両にも搭載することが可能である。また駆動制御システム１００は、第三軌条を介して電力を取得する電気鉄道車両に搭載されてもよい。また駆動制御システム１００は、電気鉄道車両に限られず任意の車両に搭載することが可能である。

電気ブレーキ力を生じさせる方法は、上述の例に限られず、発電機として動作する電動機８から供給され、電力変換装置７で変換された電力を消費する方法であれば任意である。一例として、電力変換装置７の電源に近い端子間に接続された放電回路を用いて、発電機として動作する電動機８から供給され、電力変換装置７で変換された電力を消費してもよい。

目標減速度算出部２は、ＡＴＣ（Automatic Train Control：自動列車制御装置）、ＡＴＯ（Automatic Train Operation：自動列車運転装置）等から運転指令を取得してもよい。

実減速度算出部３は、任意の方法で車両の速度を算出すればよい。一例として、実減速度算出部３は、ＡＴＣから車輪の回転数を取得し、ＡＴＣから取得した車輪の回転数から車両の速度を算出してもよい。他の一例として、実減速度算出部３は、ＴＩＭＳ（Train Information Management System：列車情報管理システム）から車両の速度を取得してもよい。

ブレーキ制御装置５の各部は、鉄道車両に搭載される制御システムの一機能として実現されてもよい。

電力変換装置制御部６は、ＡＴＣ、ＡＴＯ等から運転指令を取得してもよい。また電力変換装置制御部６は、鉄道車両に搭載される制御システムの一機能として実現されてもよい。

電力変換装置７の構造は上述の例に限られず、双方向の電力変換が可能な任意の電力変換回路を有すれば任意である。一例として、直流き電方式の電気鉄道車両に駆動制御システム１００が搭載され、電動機８が直流電動機である場合、電力変換装置７は、ＤＣ（Direct Current：直流）－ＤＣコンバータであればよい。

電動機８は、車両に駆動力を伝達することができる任意の電動機である。一例として、電動機８は、同期電動機でもよい。他の一例として、電動機８は、直流電動機でもよい。

機械ブレーキ装置９は、機械的な動作でブレーキ力を生じさせる任意のブレーキ装置である。一例として、機械ブレーキ装置９は、車輪の両側面に設けられたブレーキディスクのそれぞれにブレーキパッドを押し当てることでブレーキ力を発生させてもよい。他の一例として、機械ブレーキ装置９は、ブレーキシューを有し、車軸と共に回転する円筒部材であるドラムにブレーキシューを押し付けることでブレーキ力を発生させてもよい。
また機械ブレーキ装置９は、空気以外の流体を用いたブレーキ装置でもよい。

目標調節部１１において目標減速度β_ｉｎを調節する方法は、実減速度β_ｃと目標減速度β_ｉｎの差分および電気ブレーキ使用率Ｒ_ｖに応じて目標減速度β_ｉｎを調節する方法であれば任意である。一例として、目標調節部１１は、必要ブレーキ力に対する機械ブレーキ力の割合である機械ブレーキ使用率と負の相関関係を有するフィードバックゲインを用いてフィードバック制御をしてもよい。この場合、割合算出部１３は、機械ブレーキ力の値を必要ブレーキ力の値Ｆ１で除算して得られる機械ブレーキ使用率を目標調節部１１に送ればよい。

また目標調節部１１が有するフィードバック制御部２２が行うフィードバック制御は、実減速度β_ｃを目標減速度β_ｉｎに近づけるための制御であれば、任意である。一例として、フィードバック制御部２２は、Ｐ（Proportional）制御、ＰＩ（Proportional Integral）制御等を行ってもよい。フィードバック制御部２２がＰ制御を行う場合、ゲイン調節部２４は、電気ブレーキ使用率Ｒ_ｖに応じて調節した比例ゲインＫ１をフィードバック制御部２２に送ればよい。またフィードバック制御部２２がＰＩ制御を行う場合、ゲイン調節部２４は、電気ブレーキ使用率Ｒ_ｖに応じて比例ゲインＫ１および積分ゲインＫ２の少なくともいずれかを調節し、フィードバック制御部２２に送ればよい。

ゲイン調節部２４は、比例ゲインＫ１、積分ゲインＫ２、および微分ゲインＫ３の少なくともいずれかを電気ブレーキ使用率Ｒ_ｖに応じて調節すればよい。一例として、ゲイン調節部２４は、比例ゲインＫ１のみを電気ブレーキ使用率Ｒ_ｖに対して正の相関関係をもたせて調節し、積分ゲインＫ２および微分ゲインＫ３として固定値を用いてもよい。

必要ブレーキ力算出部１２は、車両ごとに上記（２）式に基づいて必要ブレーキ力を算出してもよいし、編成全体での必要ブレーキ力を算出してから、例えば滑走の起こりやすさを考慮して編成全体での必要ブレーキ力を各車両に振り分けて、各車両の必要ブレーキ力を算出してもよい。

機械ブレーキ制御部１４は、車両の速度に応じて変化する摩擦係数μ_ｖを用いて、上記（４）式に基づいてブレーキシリンダの空気圧の目標値Ｐ_ｔを算出してもよい。この場合、機械ブレーキ制御部１４は、車両の速度と摩擦係数μ_ｖの関係を示すグラフ、車両の速度と摩擦係数μ_ｖとを対応付ける摩擦係数テーブル等を予め保持していればよい。そして、機械ブレーキ制御部１４は、実減速度算出部３から車両の速度を取得し、車両の速度に応じた摩擦係数μ_ｖを算出し、摩擦係数μ_ｖを用いて、上記（４）式に基づいてブレーキシリンダの空気圧の目標値Ｐ_ｔを算出すればよい。

本開示は、本開示の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この開示を説明するためのものであり、本開示の範囲を限定するものではない。すなわち、本開示の範囲は、実施の形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして請求の範囲内及びそれと同等の開示の意義の範囲内で施される様々な変形が、この開示の範囲内とみなされる。

１ 主幹制御器、２ 目標減速度算出部、３ 実減速度算出部、４ 重量算出部、５，３１，３２ ブレーキ制御装置、６ 電力変換装置制御部、７ 電力変換装置、８ 電動機、９ 機械ブレーキ装置、１１，１５ 目標調節部、１２ 必要ブレーキ力算出部、１３ 割合算出部、１４ 機械ブレーキ制御部、２１ 減算器、２２ フィードバック制御部、２３ 加算器、２４ ゲイン調節部、２５ 制限部、４１ プロセッサ、４２ メモリ、４３ インターフェース、１００ 駆動制御システム、Ｓ１ 必要ブレーキ指令信号、Ｓ２ 電制フィードバック信号、Ｓ３ 失効信号。

Claims (11)

1. 電源から供給され、電力変換装置で変換された電力の供給を受けて回転する電動機から駆動力を得て加速し、発電機として動作する前記電動機から供給され、前記電力変換装置で変換された電力が消費されることで生じる電気ブレーキ力と機械ブレーキ装置による機械ブレーキ力とを受けて減速する車両のブレーキ制御を行うブレーキ制御装置であって、
   前記車両の実減速度とブレーキ指令が示す前記車両の目標減速度とを取得し、前記実減速度を前記目標減速度に近づけるために前記目標減速度を調節する目標調節部と、
   前記目標調節部で調節された前記目標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し、前記必要ブレーキ力の値を示す必要ブレーキ指令信号を、前記必要ブレーキ指令信号に応じて前記電力変換装置を制御する電力変換装置制御部に送る必要ブレーキ力算出部と、
   前記必要ブレーキ力と前記電気ブレーキ力との差分に応じて前記機械ブレーキ装置を制御して前記機械ブレーキ力を生じさせる機械ブレーキ制御部と、を備え、
   前記目標調節部は、前記実減速度と前記目標減速度の差分および前記必要ブレーキ力に対する前記電気ブレーキ力の割合に応じて前記ブレーキ指令が示す前記目標減速度を調節する、
   ブレーキ制御装置。
2. 前記目標調節部は、前記実減速度と前記目標減速度の差分に応じて前記目標減速度に加算する減速度調節量を算出し、前記必要ブレーキ力に対する前記電気ブレーキ力の割合に応じて前記減速度調節量を調節し、調節された前記減速度調節量を前記目標減速度に加算することで、前記目標減速度を調節する、
   請求項１に記載のブレーキ制御装置。
3. 前記目標調節部は、前記目標減速度および前記実減速度に基づいて前記目標減速度のフィードバック制御を行い、
   前記フィードバック制御で用いられる少なくとも１つのフィードバックゲインの少なくともいずれかと、前記必要ブレーキ力に対する前記電気ブレーキ力の割合とは正の相関関係を有する、
   請求項２に記載のブレーキ制御装置。
4. 前記目標調節部は、前記減速度調節量の絶対値が閾値以下となる範囲で、前記減速度調節量を調節する、
   請求項２または３に記載のブレーキ制御装置。
5. 前記閾値は、前記必要ブレーキ力に対する前記電気ブレーキ力の割合に応じて変化する、
   請求項４に記載のブレーキ制御装置。
6. 前記閾値と、前記目標減速度とは正の相関関係を有する、
   請求項４または５に記載のブレーキ制御装置。
7. 前記電力変換装置制御部から、前記電気ブレーキ力の値を示す電制フィードバック信号を取得し、前記電制フィードバック信号が示す前記電気ブレーキ力の値および前記必要ブレーキ力算出部で算出された前記必要ブレーキ力に基づいて、前記必要ブレーキ力に対する前記電気ブレーキ力の割合を算出する割合算出部をさらに備え、
   前記目標調節部は、前記実減速度と前記目標減速度の差分および前記割合算出部で算出された前記必要ブレーキ力に対する前記電気ブレーキ力の割合に応じて前記目標減速度を調節する、
   請求項１から６のいずれか１項に記載のブレーキ制御装置。
8. 前記割合算出部は、前記電力変換装置制御部から、前記電気ブレーキ力が得られていないことを示す失効信号を取得すると、前記電制フィードバック信号によらず、前記必要ブレーキ力に対する前記電気ブレーキ力の割合を０として算出する、
   請求項７に記載のブレーキ制御装置。
9. 前記目標調節部は、前記電力変換装置制御部から前記電気ブレーキ力が得られていないことを示す失効信号を取得すると、前記必要ブレーキ力に対する前記電気ブレーキ力の割合を０として、前記目標減速度を調節する、
   請求項１から６のいずれか１項に記載のブレーキ制御装置。
10. 力行指令またはブレーキ指令を含む運転指令を出力する主幹制御器と、
    入力された電力を、電動機を駆動するための電力に変換し、変換した電力を前記電動機に供給し、発電機として動作する前記電動機から供給される電力を変換し、変換した電力を出力する電力変換装置と、
    請求項１から９のいずれか１項に記載のブレーキ制御装置と、
    前記主幹制御器から取得した前記運転指令および前記ブレーキ制御装置から取得した必要ブレーキ指令信号の少なくともいずれかに応じて前記電力変換装置を制御する電力変換装置制御部と、
    を備える駆動制御システム。
11. 電源から供給され、電力変換装置で変換された電力の供給を受けて回転する電動機から駆動力を得て加速し、発電機として動作する前記電動機から供給され、前記電力変換装置で変換された電力が消費されることで生じる電気ブレーキ力と機械ブレーキ装置による機械ブレーキ力とを受けて減速する車両のブレーキ制御方法であって、
    前記車両の実減速度をブレーキ指令に含まれる前記車両の目標減速度に近づけるために前記目標減速度を調節し、
    調節された前記目標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に応じて前記電力変換装置を制御することで前記電気ブレーキ力を生じさせ、
    前記必要ブレーキ力と前記電気ブレーキ力との差分に応じて前記機械ブレーキ装置を制御することで前記機械ブレーキ力を生じさせ、
    前記目標減速度を調節する際に、前記実減速度と前記目標減速度の差分および前記必要ブレーキ力に対する前記電気ブレーキ力の割合に応じて前記ブレーキ指令が示す前記目標減速度を調節する、
    ブレーキ制御方法。

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