JPWO2015020062A1 - 鉄道車両用ブレーキシステム、鉄道車両用ブレーキ制御装置、および、鉄道車両用ブレーキ制御方法 - Google Patents

鉄道車両用ブレーキシステム、鉄道車両用ブレーキ制御装置、および、鉄道車両用ブレーキ制御方法 Download PDF

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Abstract

よりシンプルな構成で制御の多重化を実現できる、鉄道車両用ブレーキシステム、鉄道車両用ブレーキ制御装置、および、鉄道車両用ブレーキ制御方法を提供する。鉄道車両用ブレーキシステム１は、編成１０４を構成する複数の車両１０１，１０２，１０３に個別に設けられる複数のブレーキ制御装置１１，１２，１３を備える。各ブレーキ制御装置１０（１１，１２，１３）は、自車両１０１，１０２，１０３の情報を伝送装置２０を介して他のブレーキ制御装置１０へ出力可能であり、かつ、他のブレーキ制御装置１０から伝送装置２０へ出力された情報を用いて、複数の車両１０１，１０２，１０３全体の制動に必要な必要全体ブレーキ力値ＢＲＡを算出可能である。

Description

本発明は、鉄道車両用ブレーキシステム、鉄道車両用ブレーキ制御装置、および、鉄道車両用ブレーキ制御方法に関する。
鉄道車両用のブレーキ制御装置は、通常、編成を構成する複数の車両のブレーキ装置を一括して制御するように構成されている（たとえば、特許文献１参照）。
特許第４６３８９５９号明細書
通常、鉄道車両のブレーキ制御装置は、安全面を考慮して、二重化されている。より具体的には、ブレーキ制御装置が故障すると、ブレーキ装置を作動させることができなくなるため、予備のブレーキ制御装置などが鉄道車両に設けられる。しかしながら、ブレーキ制御装置を二重化しても、双方のブレーキ制御装置が故障する可能性もゼロではい。よって、ブレーキ制御装置の故障の可能性を減らすためには、三重化、四重化という、さらなる多重化を施す必要が生じる。しかしながら、このような多重化は、多数のブレーキ制御装置をバックアップのために設ける必要があり、鉄道車両のブレーキシステムの複雑化を招いてしまう。
本発明は、上記実情に鑑みることにより、よりシンプルな構成で制御の多重化を実現できる、鉄道車両用ブレーキシステム、鉄道車両用ブレーキ制御装置、および、鉄道車両用ブレーキ制御方法を提供することを、目的とする。
（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる鉄道車両用ブレーキシステムは、編成を構成する複数の車両に個別に設けられる複数のブレーキ制御装置を備え、各前記ブレーキ制御装置は、当該ブレーキ制御装置が設置される前記車両としての自車両の情報を伝送装置を介して他の前記ブレーキ制御装置へ出力可能であり、かつ、他の前記ブレーキ制御装置から前記伝送装置へ出力された前記情報を用いて、前記編成を構成する複数の前記車両全体の制動に必要な必要全体ブレーキ力値を算出可能である。
この構成によると、鉄道車両用ブレーキシステムの通常時、各ブレーキ制御装置は、他のブレーキ制御装置からの情報を用いて、編成を構成する複数の車両全体の制動に必要な必要全体ブレーキ力を算出できる。よって、鉄道車両用ブレーキシステムは、複数の車両の制動処理を滑らかに行うことができる。また、編成を構成する各車両にブレーキ制御装置が備えられる。よって、たとえば伝送装置に異常が生じた場合でも、各ブレーキ制御装置による制御によって、編成の車両にブレーキ動作を行わせることができる。よって、ブレーキ制御装置の多重化を実現できる。しかも、車両毎にブレーキ制御装置を設けるというシンプルな構成でよい。したがって、本発明によると、よりシンプルな構成で制御の多重化を実現できる。
（２）好ましくは、各前記ブレーキ制御装置は、減速指令信号を受信した場合、前記自車両の制動に必要な必要ブレーキ力値を算出し、当該必要ブレーキ力値を前記情報として前記伝送装置へ出力する。
この構成によると、各ブレーキ制御装置が自車両の制動に必要な必要ブレーキ力値を算出するというシンプルな構成で、必要全体ブレーキ力値の算出に必要な情報を生成できる。
（３）より好ましくは、各前記ブレーキ制御装置は、他の前記ブレーキ制御装置で算出された前記必要ブレーキ力値と、前記自車両の制動に必要な前記必要ブレーキ力値とを加算することで、前記必要全体ブレーキ力値を算出する。
この構成によると、鉄道車両用ブレーキシステムは、シンプルな構成で、必要全体ブレーキ力値を算出できる。
（４）より好ましくは、一の前記ブレーキ制御装置は、モータを備える前記車両としてのモータ車に設けられるモータ車用ブレーキ制御装置として構成されており、前記モータ車用ブレーキ制御装置は、前記必要全体ブレーキ力値を基に、前記モータで発生させる目標回生ブレーキ力値を算出する。
この構成によると、鉄道車両用ブレーキシステムは、より適切な目標回生ブレーキ力値を算出することができる。
（５）より好ましくは、各前記車両は、車輪に摩擦抵抗を付与するための機械ブレーキ装置を有し、各前記ブレーキ制御装置は、前記モータ車で実際に発生した回生ブレーキ力値を前記必要全体ブレーキ力値から減算した値に基づいて、前記自車両の前記機械ブレーキ装置に発生させる目標機械ブレーキ力値を算出する。
この構成によると、鉄道車両用ブレーキシステムは、実際の回生ブレーキ力値を考慮して、より適切な目標機械ブレーキ力値を算出できる。
（６）好ましくは、一の前記ブレーキ制御装置は、前記車両としてのトレーラ車に設けられるトレーラ車用ブレーキ制御装置として構成されており、前記トレーラ車用ブレーキ制御装置は、前記伝送装置へ前記情報を伝達不能である場合に、他の前記ブレーキ制御装置から前記伝送装置へ出力された前記情報を用いることなく、前記トレーラ車の制動に必要な必要ブレーキ力値を算出する。
この構成によると、トレーラ車用ブレーキ制御装置は、当該トレーラ車用ブレーキ制御装置に通信異常が生じた場合でも、トレーラ車の制動に必要な必要ブレーキ力値を算出できる。よって、トレーラ車用ブレーキ制御装置は、トレーラ車を制動する制御を行うことができ、編成全体としてのブレーキ力が不足することを抑制できる。
（７）より好ましくは、一の前記ブレーキ制御装置は、モータを備える前記車両としてのモータ車に設けられるモータ車用ブレーキ制御装置として構成されており、前記モータ車用ブレーキ制御装置は、前記トレーラ車用ブレーキ制御装置から前記伝送装置へ前記情報を伝達不能である場合に、他の前記ブレーキ制御装置から前記伝送装置へ出力された前記情報を用いることなく、前記モータ車の制動に必要なブレーキ力値を算出する。
この構成によると、モータ車用ブレーキ制御装置は、トレーラ車用ブレーキ制御装置に通信異常が生じた場合でも、モータ車の制動に必要な必要ブレーキ力値を算出できる。よって、モータ車用ブレーキ制御装置は、モータ車を制動する制御を行うことができ、編成全体としてのブレーキ力が不足することを抑制できる。
（８）好ましくは、一の前記ブレーキ制御装置は、モータを備える前記車両としてのモータ車に設けられるモータ車用ブレーキ制御装置として構成されており、前記モータ車用ブレーキ制御装置は、前記伝送装置へ前記情報を伝達不能である場合に、他の前記ブレーキ制御装置から前記伝送装置へ出力された前記情報を用いることなく、前記モータ車の制動に必要な必要ブレーキ力値を算出する。
この構成によると、モータ車用ブレーキ制御装置は、当該モータ車用ブレーキ制御装置に通信異常が生じた場合でも、モータ車の制動に必要な必要ブレーキ力値を算出できる。よって、モータ車用ブレーキ制御装置は、モータ車を制動する制御を行うことができ、編成全体としてのブレーキ力が不足することを抑制できる。
（９）より好ましくは、前記モータ車は、前記モータ車の車輪に連結される前記モータと、前記車輪に摩擦抵抗を付与するための機械ブレーキ装置とを有し、前記モータ車用ブレーキ制御装置は、前記モータに回生ブレーキ動作を行わせることなく、前記機械ブレーキ装置を動作させる。
この構成によると、モータ車用ブレーキ制御装置は、伝送装置へ情報を伝達不能である場合でも、機械ブレーキ装置によるブレーキ動作を行わせることができる。
（１０）より好ましくは、前記モータ車用ブレーキ制御装置以外の複数の前記ブレーキ制御装置を所定のブレーキ制御装置とした場合、前記モータ車用ブレーキ制御装置から前記伝送装置へ前記情報を伝達不能であるときにおいて、複数の前記所定のブレーキ制御装置は、前記モータ車以外の複数の前記車両全体の制動に必要な必要ブレーキ力値を算出する。
この構成によると、モータ車用ブレーキ制御装置に通信異常が生じた場合でも、通信異常を生じたモータ車用ブレーキ制御装置以外のブレーキ制御装置が、協働して、通信異常を生じたモータ車以外の車両のブレーキ制御を行うことができる。その結果、編成全体としてのブレーキ力が不足することを抑制できる。
（１１）好ましくは、一の前記ブレーキ制御装置は、前記車両としてのトレーラ車に設けられるトレーラ車用ブレーキ制御装置として構成されており、前記トレーラ車用ブレーキ制御装置は、前記伝送装置から前記情報を受信不能である場合に、他の前記ブレーキ制御装置から前記伝送装置へ出力された前記情報を用いることなく、前記トレーラ車の制動に必要な必要ブレーキ力値を算出する。
この構成によると、トレーラ車用ブレーキ制御装置は、当該トレーラ車用ブレーキ制御装置に通信異常が生じた場合でも、トレーラ車の制動に必要な必要ブレーキ力値を算出できる。よって、トレーラ車用ブレーキ制御装置は、トレーラ車を制動する制御を行うことができ、編成全体としてのブレーキ力が不足することを抑制できる。
（１２）より好ましくは、前記トレーラ車用ブレーキ制御装置は、前記伝送装置から前記情報を受信不能である場合に、前記受信不能となる時点での減速指令信号に基づいて、前記トレーラ車の制動に必要な必要ブレーキ力値を算出する。
この構成によると、トレーラ車用ブレーキ制御装置は、通信異常を生じた場合でも、トレーラ車を制動する処理を継続することができる。
（１３）より好ましくは、前記トレーラ車用ブレーキ制御装置以外の複数の前記ブレーキ制御装置を所定のブレーキ制御装置とした場合、前記トレーラ車用ブレーキ制御装置が前記伝送装置から前記情報を受信不能であるときにおいて、複数の前記所定のブレーキ制御装置は、複数の前記所定のブレーキ制御装置についての前記自車両の制動に必要な必要ブレーキ力値を算出し、かつ、前記トレーラ車の制動に必要な必要ブレーキ力値を推定することで、複数の前記車両全体の制動に必要な必要全体ブレーキ力値を算出する。
この構成によると、通信異常を生じているトレーラ車を考慮することで、他のブレーキ制御装置が、自車両で発生させる必要のあるブレーキ力値を、より正確に算出することができる。
（１４）より好ましくは、前記受信不能となる前において前記トレーラ車用ブレーキ制御装置が算出した、前記トレーラ車の制動に必要な必要ブレーキ力値を基に、複数の前記所定のブレーキ制御装置が、前記トレーラ車の制動に必要な必要ブレーキ力値を推定する。
この構成によると、トレーラ車用ブレーキ制御装置に通信異常が生じた場合でも、トレーラ車用ブレーキ制御装置以外のブレーキ制御装置は、トレーラ車の制動に必要な必要ブレーキ力値を、より正確に算出できる。
（１５）より好ましくは、前記トレーラ車で減速動作が行われている最中に、前記トレーラ車用ブレーキ制御装置が前記伝送装置からの前記情報を受信不能となった場合、複数の前記所定のブレーキ制御装置は、前記必要全体ブレーキ力値から、前記トレーラ車の減速動作で発生しているブレーキ力値を減算した値を、補正後必要全体ブレーキ力値として算出する。
この構成によると、通信異常を生じているトレーラ車用ブレーキ制御装置が行っている制動動作を考慮することで、他のブレーキ制御装置が、自車両で発生させる必要のあるブレーキ力値を、より正確に算出することができる。
（１６）好ましくは、一の前記ブレーキ制御装置は、モータを備える前記車両としてのモータ車に設けられるモータ車用ブレーキ制御装置として構成されており、前記モータ車用ブレーキ制御装置は、前記伝送装置から前記情報を受信不能である場合に、他の前記ブレーキ制御装置から前記伝送装置へ出力された前記情報を用いることなく、前記モータ車の制動に必要な必要ブレーキ力値を算出する。
この構成によると、モータ車用ブレーキ制御装置は、当該モータ車用ブレーキ制御装置に通信異常が生じた場合でも、モータ車の制動に必要な必要ブレーキ力値を算出できる。よって、モータ車用ブレーキ制御装置は、モータ車を制動する制御を行うことができ、編成全体としてのブレーキ力が不足することを抑制できる。
（１７）より好ましくは、前記モータ車用ブレーキ制御装置は、前記伝送装置から前記情報を受信不能である場合に、前記受信不能となる時点での減速指令信号に基づいて、前記モータ車の制動に必要な必要ブレーキ力値を算出する。
この構成によると、モータ車用ブレーキ制御装置は、通信異常を生じた場合でも、モータ車を制動する処理を継続することができる。
（１８）より好ましくは、前記モータ車は、前記モータ車の車輪に連結される前記モータと、前記車輪に摩擦抵抗を付与するための機械ブレーキ装置とを有し、前記モータ車用ブレーキ制御装置は、前記伝送装置から前記情報を受信不能である場合に、前記モータに回生ブレーキ動作を行わせることなく、前記機械ブレーキ装置を動作させる。
この構成によると、モータ車用ブレーキ制御装置は、たとえば、モータの回生ブレーキ力を測定できない場合であっても、より適切なブレーキ力をモータ車に与える制御を行うことができる。
（１９）より好ましくは、前記モータ車用ブレーキ制御装置以外の複数の前記ブレーキ制御装置を所定のブレーキ制御装置とした場合、前記モータ車用ブレーキ制御装置が前記伝送装置から前記情報を受信不能であるときにおいて、複数の前記所定のブレーキ制御装置は、複数の前記所定のブレーキ制御装置についての前記自車両の制動に必要な必要ブレーキ力値を算出し、かつ、前記モータ車の制動に必要な必要ブレーキ力値を推定することで、複数の前記車両全体の制動に必要な必要全体ブレーキ力値を算出する。
この構成によると、通信異常を生じているモータ車を考慮することで、他のブレーキ制御装置が、自車両で発生させる必要のあるブレーキ力値を、より正確に算出することができる。
（２０）より好ましくは、前記受信不能となる前において前記モータ車用ブレーキ制御装置が算出した、前記モータ車の制動に必要な必要ブレーキ力値を基に、複数の前記所定のブレーキ制御装置が、前記モータ車の制動に必要なブレーキ力値を推定する。
この構成によると、モータ車用ブレーキ制御装置に通信異常が生じた場合でも、モータ車用ブレーキ制御装置以外のブレーキ制御装置は、モータ車の制動に必要な必要ブレーキ力値を、より正確に算出できる。
（２１）より好ましくは、前記モータ車で減速動作が行われている最中に、前記モータ車用ブレーキ制御装置が前記伝送装置からの前記情報を受信不能となった場合、複数の前記所定のブレーキ制御装置は、前記必要全体ブレーキ力値から、前記モータ車の前記減速動作で発生しているブレーキ力値を減算した値を、補正後必要全体ブレーキ力値として算出する。
この構成によると、通信異常を生じているモータ車用ブレーキ制御装置が行っている制動動作を考慮することで、他のブレーキ制御装置が、自車両で発生させる必要のあるブレーキ力値を、より正確に算出することができる。
（２２）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わるブレーキ制御装置は、前記の鉄道車両用ブレーキシステムに用いられるブレーキ制御装置である。前記ブレーキ制御装置は、当該ブレーキ制御装置が設置される前記車両としての自車両の情報を伝送装置を介して他のブレーキ制御装置へ出力可能であり、かつ、他の前記ブレーキ制御装置から前記伝送装置へ出力された前記情報を用いて、複数の前記車両の制動に全体に必要な必要全体ブレーキ力値を算出可能である。
この構成によると、鉄道車両用ブレーキシステムの通常時、各ブレーキ制御装置は、他のブレーキ制御装置からの情報を用いて、編成を構成する複数の車両全体の制動に必要な必要全体ブレーキ力を算出できる。よって、鉄道車両用ブレーキシステムは、複数の車両の制動処理を滑らかに行うことができる。また、編成を構成する各車両にブレーキ制御装置が備えられる。よって、たとえば伝送装置に異常が生じた場合でも、各ブレーキ制御装置による制御によって、編成の車両にブレーキ動作を行わせることができる。よって、ブレーキ制御装置の多重化を実現できる。しかも、車両毎にブレーキ制御装置を設けるというシンプルな構成でよい。したがって、本発明によると、よりシンプルな構成で制御の多重化を実現できる。
（２３）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる鉄道車両用ブレーキ制御方法は、編成を構成する複数の車両に個別に設けられる複数のブレーキ制御装置が、それぞれ、当該ブレーキ制御装置の設置される前記車両としての自車両の情報を伝送装置を介して他の前記ブレーキ制御装置へ出力する、情報出力ステップと、各前記ブレーキ制御装置が、他の前記ブレーキ制御装置から前記伝送装置へ出力された前記情報を用いて、前記編成を構成する複数の前記車両全体の制動に必要な必要全体ブレーキ力値を算出する、算出ステップと、
を含んでいる。
この構成によると、鉄道車両用ブレーキシステムの通常時、各ブレーキ制御装置は、他のブレーキ制御装置からの情報を用いて、編成を構成する複数の車両全体の制動に必要な必要全体ブレーキ力を算出できる。よって、本方法によると、複数の車両の制動処理を滑らかに行うことができる。また、編成を構成する各車両にブレーキ制御装置が備えられる。よって、たとえば１つの伝送装置に異常が生じた場合でも、各ブレーキ制御装置による制御によって、編成の車両にブレーキ動作を行わせることができる。よって、ブレーキ制御装置の多重化を実現できる。しかも、車両毎にブレーキ制御装置を設けるというシンプルな構成でよい。したがって、本発明によると、よりシンプルな構成で制御の多重化を実現できる。
本発明によると、よりシンプルな構成で制御の多重化を実現できる。
本発明の実施形態に係る鉄道車両用ブレーキシステムを備える鉄道車両ユニットのブロック図である。 鉄道車両の１つの編成について説明するためのブロック図である。 ブレーキ制御装置および機械ブレーキ装置のブロック図である。 ブレーキシステムの通常時の動作（１／４）〜（２／４）を説明するためのフローチャートである。 ブレーキシステムの通常時の動作（３／４）〜（４／４）を説明するためのフローチャートである。 ブレーキシステムの通常時の動作（１／４）を説明するためのブロック図である。 ブレーキシステムの通常時の動作（２／４）を説明するためのブロック図である。 ブレーキシステムの通常時の動作（３／４）を説明するためのブロック図である。 ブレーキシステムの正常時の動作（４／４）を説明するためのブロック図である。 （ａ）トレーラ車のブレーキ制御装置から伝送装置への送信不良が生じた場合のブレーキシステムの動作の一例を示すブロック図である。 （ａ）トレーラ車のブレーキ制御装置から伝送装置への送信不良が生じた場合のブレーキシステムの動作の一例を示すフローチャートである。 （ａ−１）トレーラ車が単独でブレーキ動作を行う場合の処理の流れの一例を説明するためのフローチャートである。 （ａ−２）モータ車が単独でブレーキ動作を行う場合の処理の流れの一例を説明するためのフローチャートである。 （ｂ）モータ車のブレーキ制御装置から伝送装置への送信不良が生じた場合のブレーキシステムの動作の一例を示すブロック図である。 （ｂ）モータ車のブレーキ制御装置から伝送装置への送信不良が生じた場合のブレーキシステムの動作の一例を示すフローチャートである。 伝送装置からトレーラ車のブレーキ制御装置への送信不良が生じた場合のブレーキシステムの動作の一例を示すブロック図である。 （ｃ）伝送装置からトレーラ車のブレーキ制御装置への送信不良が生じた場合のブレーキシステムの動作の一例を示すフローチャートである。 （ｃ−１）モータ車が協働してブレーキ動作を行う場合の処理の流れの一例を説明するためのフローチャートである。 （ｃ−１）モータ車が協働してブレーキ動作を行う場合の処理の流れの一例を説明するためのフローチャートである。 （ｄ）伝送装置からモータ車のブレーキ制御装置への送信不良が生じた場合のブレーキシステムの動作の一例を示すブロック図である。 （ｄ）伝送装置からモータ車のブレーキ制御装置への送信不良が生じた場合のブレーキシステムの動作の一例を示すフローチャートである。 （ｄ−１）正常なモータ車およびトレーラ車が協働してブレーキ動作を行う場合の処理の流れの一例を説明するためのフローチャートである。 （ｄ−１）正常なモータ車およびトレーラ車が協働してブレーキ動作を行う場合の処理の流れの一例を説明するためのフローチャートである。
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。尚、本発明は、以下の実施形態で例示した形態に限らず、鉄道車両用ブレーキシステム、鉄道車両用ブレーキ制御装置、および、鉄道車両用ブレーキ制御方法として広く適用することができる。
［鉄道車両ユニットの概略構成］
図１は、本発明の実施形態に係る鉄道車両用ブレーキシステムを備える鉄道車両ユニット１００のブロック図である。図２は、鉄道車両ユニット１００の１つの編成１０４について説明するためのブロック図である。
図１および図２を参照して、鉄道車両ユニット１００は、トレーラ車１０１と、モータ車１０２，１０３と、を有している。鉄道車両ユニット１００は、順次連結されたトレーラ車１０１、およびモータ車１０２，１０３を１つの編成１０４として、複数の編成１０４で構成されている。鉄道車両ユニット１００は、先端車両（本実施形態では、トレーラ車１０１）と後端車両（本実施形態では、モータ車１０３）のそれぞれに操作装置１０５を有している。操作装置１０５は、運転士によって操作されることで、この操作に応じた減速指令信号Ｓ１および加速指令信号などを出力する。なお、以下では、各編成１０４の構成は同様であるので、１つの編成１０４について説明する。
編成１０４を構成するトレーラ車１０１、および、モータ車１０２，１０３には、個別にブレーキ制御装置１０（１１，１２，１３）が設けられている。なお、ブレーキ制御装置１１，１２，１３を総称していう場合は、ブレーキ制御装置１０という。ブレーキシステム１は、これら複数のブレーキ制御装置１１，１２，１３を備えている。
ブレーキ制御装置１１は、トレーラ車１０１に設けられるトレーラ車用ブレーキ制御装置として構成されている。ブレーキ制御装置１２，１３は、それぞれ、モータ車１０２，１０３に設けられるモータ車用ブレーキ制御装置として構成されている。
本実施形態では、ブレーキ制御装置１１，１２，１３は、それぞれ、当該ブレーキ制御装置１１，１２，１３が設置される車両としての自車両１０１，１０２，１０３のブレーキ動作に関する情報を、伝送装置２０（２１，２２，２３）を介して他のブレーキ制御装置１０へ出力可能である。また、各ブレーキ制御装置１０は、他のブレーキ制御装置１０から伝送装置２０へ出力された、ブレーキ動作に関する情報を用いて、編成１０４（複数の車両１０１，１０２，１０３）全体の制動に必要な必要全体ブレーキ力値ＢＲＡを算出可能である。
伝送装置２１，２２，２３は、それぞれ、車両１０１，１０２，１０３に取り付けられている。伝送装置２１，２２，２３は、それぞれ、通信機として設けられており、互いに情報信号を伝達可能に構成されている。本実施形態では、伝送装置２１，２２，２３を総称していう場合、単に伝送装置２０という。
トレーラ車１０１は、当該トレーラ車１０１に加速力を付与する原動機としてのモータを備えておらず、モータ車１０２，１０３の動力を受けて走行する。モータ車１０２，１０３は、それぞれ、これらのモータ車１０２，１０３に加速力付与する原動機としてのモータ１０２ｂ，１０３ｂを有している。これらのモータ１０２ｂ，１０３ｂは、架線１０６からの電力を受けて駆動する。
トレーラ車１０１と、モータ車１０２と、モータ車１０３とは、伝送装置２０を介して通信可能に構成されている。また、トレーラ車１０１、モータ車１０２、および、モータ車１０３は、それぞれ、伝送装置２０を介して、操作装置１０５からの指令信号を受信可能に構成されている。
トレーラ車１０１は、伝送装置２１と、ブレーキ制御装置１１と、機械ブレーキ装置３１と、圧力センサ４１とを有している。
伝送装置２１は、電気信号の入力および出力を行うように構成されている。伝送装置２１は、隣接するモータ車１０２の伝送装置２２と、ブレーキ制御装置１１とに電気的に接続されている。
ブレーキ制御装置１１は、トレーラ車１０１の機械ブレーキ装置３１を制御するように構成されている。図３は、ブレーキ制御装置１１および機械ブレーキ装置３１のブロック図である。
図１〜図３を参照して、本実施形態では、ブレーキ制御装置１１は、例えば、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）などを有しており、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を含んでいる。
ブレーキ制御装置１１は、通信部５１と、演算部５２と、ブレーキ制御弁５３と、中継弁５４と、を有している。
通信部５１は、伝送装置２１と通信するために設けられている。通信部５１は、入力ライン５５１ｂと出力ライン５５１ａとを有している。入力ライン５５１ｂは、伝送装置２１からの電気信号を受け入れるように構成されている。出力ライン５５１ａは、伝送装置２１へ電気信号を出力するように構成されている。ブレーキ制御装置１１の通信部５１と伝送装置２１とが通信する場合、ブレーキ制御装置１１および伝送装置２１の何れか一方が信号を送信すると、他方が応答信号を返信するように構成されている。このため、上記一方が信号を送信した後、所定時間が経過しても他方からの返信が無い場合、上記一方は、通信障害が生じたと判定することができる。この場合、上記一方は、通信障害が生じたことを示す通信異常信号Ｓ３を生成する。
この通信異常信号Ｓ３は、伝送装置２０を介して、ブレーキ制御装置１２，１３へ出力される。なお、通信部５１，演算部５２とブレーキ制御弁５３とは、物理的に分離されている。ブレーキ制御弁５３が仮に故障した場合、演算部５２は、ブレーキ制御弁故障発生信号を、通信部５１を介して伝送装置２０へ出力する。通信部５１、および、演算部５２は、ブレーキ制御弁５３と異なり、可動部が無いため、故障する可能性が低い。また、通信部５１は、コンパクトな構成とすることができる。よって、ブレーキ制御装置１１のうち通信部５１を二重化することは容易である。通信部５１は、演算部５２に接続されている。
演算部５２は、操作装置１０５から伝送装置２１を介して与えられた減速指令信号Ｓ１の減速指令量と、圧力センサ４１からの圧力検出信号Ｐ１とに基づいて、トレーラ車１０１の減速に必要なブレーキ力としての必要ブレーキ力値ＢＲ１を算出するように構成されている。本実施形態では、必要ブレーキ力値ＢＲ１は、目標機械ブレーキ力値ＢＭ１と同じ値である。なお、圧力センサ４１は、トレーラ車１０１の空気ばね（図示せず）に接続されており、トレーラ車１０１の車両重量に応じた圧力値を圧力検出信号Ｐ１として出力する。
演算部５２は、演算した目標機械ブレーキ力値ＢＭ１に基づく弁動作信号を、ブレーキ制御弁５３に出力する。ブレーキ制御弁５３は、弁動作信号に応じた量だけ開く。これにより、ブレーキ制御弁５３に接続されているブレーキ管５６内の圧力が変化する。なお、ブレーキ管５６は、図示しない空気圧縮機からの圧力空気を供給されている。ブレーキ管５６内の圧力変化は、中継弁５４を介して、機械ブレーキ装置３１のブレーキシリンダ５７に伝わる。これにより、ブレーキシリンダ５７が動作し、ブレーキシリンダ５７に連結されている図示しないブレーキキャリパを動作させる。その結果、ブレーキキャリパに固定されたブレーキパッドが、トレーラ車１０１の車輪１０１ａに接触し、車輪１０１ａに摩擦抵抗が付与される。これにより、トレーラ車１０１が制動される。
モータ車１０２は、伝送装置２２と、ブレーキ制御装置１２と、機械ブレーキ装置３２と、圧力センサ４２と、モータ制御装置６２と、モータ車１０２の車輪１０２ａに連結されるモータ１０２ｂとを有している。
伝送装置２２は、伝送装置２１と同様の構成を有しており、隣接する車両１０１，１０３の伝送装置２１，２３と、ブレーキ制御装置１２と、モータ制御装置６２のそれぞれと電気的に接続されている。
ブレーキ制御装置１２は、モータ車１０２の機械ブレーキ装置３２およびモータ１０２ｂを制御するように構成されている。
ブレーキ制御装置１２および機械ブレーキ装置３２は、それぞれ、ブレーキ制御装置１１および機械ブレーキ装置３１と同様の構成を有している。ブレーキ制御装置１２は、減速指令信号Ｓ１の減速指令と、圧力センサ４２からの圧力検出信号Ｐ２とに基づいて、モータ車１０２の制動に必要な必要ブレーキ力値ＢＲ２を算出するように構成されている。なお、圧力センサ４２は、モータ車１０２の空気ばね（図示せず）に接続されており、モータ車１０２の車両重量に応じた圧力検出信号Ｐ２を出力する。機械ブレーキ装置３２のブレーキシリンダ（図示せず）は、後述する目標機械ブレーキ力値ＢＭ２を発生するように動作する。これにより、モータ車１０２の車輪１０２ａに摩擦抵抗が付与され、その結果、モータ車１０２が制動される。
なお、ブレーキ制御装置１２の通信部は、伝送装置２２と通信するために設けられている。この通信部は、入力ライン５５２ｂと出力ライン５５２ａとを有している。入力ライン５５２ｂは、伝送装置２２からの電気信号を受け入れるように構成されている。出力ライン５５２ａは、伝送装置２２へ電気信号を出力するように構成されている。ブレーキ制御装置１２と伝送装置２２とが通信する場合、ブレーキ制御装置１２および伝送装置２２の何れか一方が信号を送信すると、他方が応答信号を返信するように構成されている。このため、上記一方が信号を送信した後、所定時間が経過しても他方からの返信が無い場合、上記一方は、通信障害が生じたと判定することができる。この場合、上記一方は、通信障害が生じたことを示す通信異常信号Ｓ３を生成する。この通信異常信号Ｓ３は、伝送装置２０を介して、ブレーキ制御装置１１，１３へ出力される。
モータ制御装置６２は、操作装置１０５から伝送装置２２を介して与えられた信号に基づいて、モータ１０２ｂを動作させる。モータ１０２ｂは、操作装置１０５から加速指令信号が出力されている場合、車輪１０２ａに動力を与える。一方、モータ１０２ｂは、操作装置１０５から減速指令信号Ｓ１が出力されている場合、車輪１０２ａに駆動されることで、回生電力を発生する。この回生電力は、たとえば、架線１０６を介して、他の鉄道車両ユニットへ供給される。上記他の鉄道車両ユニットの数などに応じて、回生電力の上限値が決まる。より具体的には、架線１０６に接続されている他の鉄道車両ユニットの数が多いほど、モータ車１０２から架線１０６へ出力することのできる回生電力の上限値は大きくなる。
モータ車１０３は、モータ車１０２と同様の構成を有している、具体的には、モータ車１０３は、伝送装置２３と、ブレーキ制御装置１３と、機械ブレーキ装置３３と、圧力センサ４３と、モータ制御装置６３と、モータ車１０３の車輪１０３ａに連結されるモータ１０３ｂとを有している。
伝送装置２３は、伝送装置２２と同様の構成を有しており、隣接する車両１０２の伝送装置２２と、ブレーキ制御装置１３と、モータ制御装置６３のそれぞれと電気的に接続されている。
ブレーキ制御装置１３は、モータ車１０３の機械ブレーキ装置３３およびモータ１０３ｂを制御するように構成されている。
ブレーキ制御装置１３および機械ブレーキ装置３３は、それぞれ、ブレーキ制御装置１２および機械ブレーキ装置３２と同様の構成を有している。ブレーキ制御装置１３は、減速指令信号Ｓ１の減速指令量と、圧力センサ４３からの圧力検出信号Ｐ３とに基づいて、モータ車１０３の制動に必要な必要ブレーキ力値ＢＲ３を算出するように構成されている。なお、圧力センサ４３は、モータ車１０３の空気ばね（図示せず）に接続されており、モータ車１０３の車両重量に応じた圧力検出信号Ｐ３を出力する。機械ブレーキ装置３３のブレーキシリンダ（図示せず）は、後述する目標機械ブレーキ力値ＢＲ３を発生するように動作する。これにより、モータ車１０３の車輪１０３ａに摩擦抵抗が付与され、その結果、モータ車１０３が制動される。
なお、ブレーキ制御装置１３の通信部は、伝送装置２３と通信するために設けられている。この通信部は、入力ライン５５３ｂと出力ライン５５３ａとを有している。入力ライン５５３ｂは、伝送装置２３からの電気信号を受け入れるように構成されている。出力ライン５５３ａは、伝送装置２３へ電気信号を出力するように構成されている。ブレーキ制御装置１３と伝送装置２３とが通信する場合、ブレーキ制御装置１３および伝送装置２３の何れか一方が信号を送信すると、他方が応答信号を返信するように構成されている。このため、上記一方が信号を送信した後、所定時間が経過しても他方からの返信が無い場合、上記一方は、通信障害が生じたと判定することができる。この場合、上記一方は、通信障害が生じたことを示す通信異常信号Ｓ３を生成する。この通信異常信号Ｓ３は、伝送装置２０を介して、ブレーキ制御装置１１，１２へ出力される。
モータ制御装置６３は、操作装置１０５から伝送装置２３を介して与えられた指令信号に基づいて、モータ１０３ｂを動作させる。モータ１０３ｂは、操作装置１０５から加速指令信号が出力されている場合、車輪１０３ａに動力を与える。一方、モータ１０２ｂは、操作装置１０５から減速指令信号Ｓ１が出力されている場合、車輪１０３ａに駆動されることで、回生電力を発生する。この回生電力は、モータ１０２ｂからの回生電力と同様に、架線１０６を介して、他の鉄道車両ユニットへ供給される。
以上が、鉄道車両ユニット１００の概略構成である。
［ブレーキシステム１の動作］
次に、ブレーキシステム１の動作を説明する。具体的には、ブレーキシステム１の通常時の動作と、異常発生時の動作と、を説明する。
［ブレーキシステム１の通常時の動作］
ブレーキシステム１は、通常時、下記に詳述する（１／４）〜（４／４）の処理を行う。図４は、ブレーキシステム１の通常時の動作（１／４）〜（２／４）を説明するためのフローチャートである。図５は、ブレーキシステム１の通常時の動作（３／４）〜（４／４）を説明するためのフローチャートである。図６は、ブレーキシステム１の通常時の動作（１／４）を説明するためのブロック図である。
図４および図６を参照して、本実施形態では、ブレーキ制御装置１１，１２，１３は、それぞれ、減速指令信号Ｓ１を受信した場合、自車両１０１，１０２，１０３の制動に必要な必要ブレーキ力値ＢＲ１，ＢＲ２，ＢＲ３を算出する。また、ブレーキ制御装置１１，１２，１３は、それぞれ、算出した必要ブレーキ力値ＢＲ１，ＢＲ２，ＢＲ３を伝送装置２０へ出力する。
より具体的には、運転手が操作装置１０５を操作することで、減速指令信号Ｓ１が生成された場合、この減速指令信号Ｓ１は、伝送装置２０を介して各ブレーキ制御装置１１，１２，１３へ出力される。これにより、各ブレーキ制御装置１１，１２，１３は、減速指令信号Ｓ１を受信する（ステップＳ１１）。
この減速指令信号Ｓ１を受けた各ブレーキ制御装置１１，１２，１３は、当該ブレーキ制御装置１１，１２，１３が設置されている自車両（トレーラ車１０１、モータ車１０２，１０３）の圧力検出信号Ｐ１〜Ｐ３を、対応する圧力センサ４１，４２，４３から取得する（ステップＳ１２）。
次に、各ブレーキ制御装置１１，１２，１３は、圧力検出信号Ｐ１〜Ｐ３で特定される圧力値を基に、当該ブレーキ制御装置１１，１２，１３が設置されている車両１０１，１０２，１０３の車両重量Ｗ１０１，Ｗ１０２，Ｗ１０３を算出する（ステップＳ１３）。各ブレーキ制御装置１１，１２，１３は、車両重量Ｗ１０１，Ｗ１０２，Ｗ１０３と、減速指令信号Ｓ１で特定される減速度とに基づいて、対応する自車両１０１，１０２，１０３に必要な必要ブレーキ力値ＢＲ１，ＢＲ２，ＢＲ３を算出する（ステップＳ１４）。
次に、各ブレーキ制御装置１１，１２，１３は、算出した必要ブレーキ力値ＢＲ１，ＢＲ２，ＢＲ３を伝送装置２０へ送信する（ステップＳ１５）。以上が、ブレーキシステム１の通常時の動作（１）である。
図７は、ブレーキシステム１の通常時の動作（２／４）を説明するためのブロック図である。図４および図７を参照して、ブレーキシステム１の通常時の動作（２／４）では、各ブレーキ制御装置１１，１２，１３は、他のブレーキ制御装置１０で算出された必要ブレーキ力値（ＢＲ１，ＢＲ２，ＢＲ３のいずれか２つ）と、自車両１０１，１０２，１０３の制動に必要な必要ブレーキ力値（ＢＲ１，ＢＲ２，ＢＲ３のいずれか１つ）とを加算することで、必要全体ブレーキ力値ＢＲＡ（＝ＢＲ１＋ＢＲ２＋ＢＲ３）を算出する。より具体的には、各ブレーキ力値ＢＲ１，ＢＲ２，ＢＲ３は、伝送装置２０を介して、各ブレーキ制御装置１１，１２，１３で受信される。これにより、各ブレーキ制御装置１１，１２，１３は、対応する自車両１０１，１０２，１０３以外の他の車両の必要ブレーキ力値（ＢＲ１，ＢＲ２，ＢＲ３のいずれか２つ）を受信する（ステップＳ１６）。
次に、各ブレーキ制御装置１１，１２，１３は、編成１０４における各車両１０１，１０２，１０３の必要ブレーキ力値ＢＲ１，ＢＲ２，ＢＲ３を合算し、編成１０４全体としての必要全体ブレーキ力値ＢＲＡを算出する（ステップＳ１７）。
また、ブレーキ制御装置１２，１３は、必要全体ブレーキ力値ＢＲＡを基に、対応する自車両１０２，１０３のモータ１０２ｂ，１０３ｂで発生させる目標回生ブレーキ力値ＢＲＥ２０，ＢＲＥ３０を算出する（ステップＳ１８）。なお、目標回生ブレーキ力値ＢＲＥ２０，ＢＲＥ３０の比率として、予め定められた比率（たとえば、等分）を設定することが考えられる。また、前述の比率としてモータ車１０２，１０３の重量比、必要ブレーキ力値ＢＲ２０，ＢＲ３０の比など、動的に変更される比率が適用されてもよい。
そして、ブレーキ制御装置１２，１３は、それぞれ、算出した目標回生ブレーキ力値ＢＲＥ２０，ＢＲＥ３０を、伝送装置２０へ送信する（ステップＳ１９）。
図８は、ブレーキシステム１の通常時の動作（３／４）を説明するためのブロック図である。図５および図８を参照して、次に、モータ制御装置６２，６３は、それぞれ、目標回生ブレーキ力値ＢＲＥ２０，ＢＲＥ３０を受信する（ステップＳ２０）。モータ制御装置６２，６３は、対応するモータ１０２ｂ，１０３ｂを制御することで、これらのモータ１０２ｂ，１０３ｂに、対応する目標回生ブレーキ力値ＢＲＥ２０，ＢＲＥ３０が生じるように回生ブレーキ動作を行わせる（ステップＳ２１）。
ブレーキ制御装置１２，１３は、モータ１０２ｂ，１０３ｂで生じた電流および電圧から、実際に発生した回生ブレーキ力の値（回生ブレーキ力値ＢＲＥ２１，ＢＲＥ３１）を算出する（ステップＳ２２）。そして、ブレーキ制御装置１２，１３は、算出した回生ブレーキ力値ＢＲＥ２１，ＢＲＥ３１を、伝送装置２０へ出力する（ステップＳ２３）。以上が、ブレーキシステム１の正常時の動作（３／４）の説明である。
図９は、ブレーキシステム１の正常時の動作（４／４）を説明するためのブロック図である。図５および図９を参照して、ブレーキシステム１の正常時の動作（４／４）では、各ブレーキ制御装置１１，１２，１３は、モータ車１０２，１０３で実際に発生した回生ブレーキ力値ＢＲＥ２１，ＢＲＥ３１を必要全体ブレーキ力値ＢＲＡから減算した値に基づいて、自車両１０１，１０２，１０３の機械ブレーキ装置３１，３２，３３に発生させる目標機械ブレーキ力値ＢＭ１，ＢＭ２，ＢＭ３を算出する。
より具体的には、各ブレーキ制御装置１１，１２，１３は、モータ車１０２，１０３の回生ブレーキ力値ＢＲＥ２１，ＢＲＥ３１を受信する（ステップＳ２４）。次に、各ブレーキ制御装置１１，１２，１３は、自車両１０１，１０２，１０３での機械ブレーキ装置３１，３２，３３で発生させるべき目標機械ブレーキ力値ＢＭ１，ＢＭ２，ＢＭ３を算出する。具体的には、各ブレーキ制御装置１１，１２，１３は、編成１０４の全体必要ブレーキ力値ＢＲＡから、編成１０４の全体の回生ブレーキ力値（ＢＲＥ２１＋ＢＲＥ３１）を減算する。
これにより、編成１０４における目標機械ブレーキ力値ＢＭ１，ＢＭ２，ＢＭ３の合計値が求まる。そして、各ブレーキ制御装置１１，１２，１３は、目標機械ブレーキ力値ＢＭ１，ＢＭ２，ＢＭ３の合計値を基に、対応する目標機械ブレーキ力値ＢＭ１，ＢＭ２，ＢＭ３を算出する（ステップＳ２５）。なお、この場合、各ブレーキ制御装置１１が設定する目標機械ブレーキ力値ＢＭ１，ＢＭ２，ＢＭ３は、均等でもよいし、各車両１０１，１０２，１０３の車両重量に応じて設定されてもよい。
各ブレーキ制御装置１１，１２，１３は、それぞれ対応する目標機械ブレーキ力値ＢＭ１，ＢＭ２，ＢＭ３が発生するように、対応する機械ブレーキ装置３１，３２，３３を動作させる（ステップＳ２６）。
以上が、ブレーキシステム１の通常時の動作である。
［ブレーキシステム１の異常時の動作］
次に、ブレーキシステム１の異常時の動作を説明する。具体的には、（ａ）トレーラ車１０１のブレーキ制御装置１１から伝送装置２１への送信不良が生じた場合と、（ｂ）モータ車１０２のブレーキ制御装置１２から伝送装置２２への送信不良が生じた場合と、（ｃ）伝送装置２１からトレーラ車１０１のブレーキ制御装置１１への送信不良が生じた場合と、（ｄ）伝送装置２２からモータ車１０２のブレーキ制御装置１２への送信不良が生じた場合と、を説明する。
［（ａ）トレーラ車１０１のブレーキ制御装置１１から伝送装置２１への送信不良が生じた場合のブレーキシステム１の動作］
図１０は、（ａ）トレーラ車１０１のブレーキ制御装置１１から伝送装置２１への送信不良が生じた場合のブレーキシステム１の動作の一例を示すブロック図である。図１１は、（ａ）トレーラ車１０１のブレーキ制御装置１１から伝送装置２１への送信不良が生じた場合のブレーキシステム１の動作の一例を示すフローチャートである。
図１０および図１１を参照して、（ａ）トレーラ車１０１のブレーキ制御装置１１から伝送装置２１への送信不良（情報伝達不能）が生じた場合、トレーラ車１０１に設けられたブレーキ制御装置１１は、他のブレーキ制御装置１２，１３から伝送装置２０へ出力された情報を用いることなく、トレーラ車１０１の制動に必要な必要ブレーキ力値ＢＲ１ａを算出する。
この場合、モータ車１０２に設けられたブレーキ制御装置１２は、他のブレーキ制御装置１１，１３から伝送装置２０へ出力された情報を用いることなく、モータ車１０２の制動に必要な必要ブレーキ力値ＢＲ２ａを算出する。同様に、モータ車１０３に設けられたブレーキ制御装置１３は、他のブレーキ制御装置１１，１２から伝送装置２０へ出力された情報を用いることなく、モータ車１０３の制動に必要な必要ブレーキ力値ＢＲ３ａを算出する。以下、より具体的に説明する。
伝送装置２１は、トレーラ車１０１のブレーキ制御装置１１から一定時間信号を受信していない場合（ステップＳ１０１でＹＥＳ）、トレーラ車１０１において通信異常が生じていることを示す通信異常信号Ｓ３ａを、他の伝送装置２２，２３およびブレーキ制御装置１１へ出力する（ステップＳ１０２）。この場合、編成１０４の各車両１０１，１０２，１０３は、単独でブレーキ動作を行う（ステップＳ１０３）。
図１２は、（ａ−１）トレーラ車１０１が単独でブレーキ動作を行う場合の処理の流れの一例を説明するためのフローチャートである。図１０および図１２を参照して、ステップＳ１０３の処理において、トレーラ車１０１のブレーキ制御装置１１は、操作装置１０５からの減速指令信号Ｓ１を受信する（ステップＳ１１１）。また、ブレーキ制御装置１１は、圧力センサ４１から圧力検出信号Ｐ１を取得する（ステップＳ１１２）。そして、ブレーキ制御装置１１は、圧力検出信号Ｐ１から特定されるトレーラ車１０１の車両重量Ｗ１０１を算出し（ステップＳ１１３）、次いで、トレーラ車１０１の必要ブレーキ力値ＢＲ１ａを算出する（ステップＳ１１４）。そして、ブレーキ制御装置１１は、この必要ブレーキ力値ＢＲ１ａ（すなわち、目標機械ブレーキ力値ＢＭ１ａ）が発生するように、機械ブレーキ装置３１を動作させる（ステップＳ１１５）。
図１３は、（ａ−２）モータ車１０２が単独でブレーキ動作を行う場合の処理の流れの一例を説明するためのフローチャートである。図１０および図１３を参照して、ステップＳ１０３の処理において、モータ車１０２のブレーキ制御装置１２は、操作装置１０５からの減速指令信号Ｓ１を受信し（ステップＳ１２１）、また、圧力センサ４２から圧力検出信号Ｐ２を取得する（ステップＳ１２２）。そして、ブレーキ制御装置１２は、圧力検出信号Ｐ２から特定されるモータ車１０２の車両重量Ｗ１０２を算出する（ステップＳ１２３）。次いで、ブレーキ制御装置１２は、モータ車１０２の必要ブレーキ力値ＢＲ２ａを算出する（ステップＳ１２４）。
次に、ブレーキ制御装置１２は、必要ブレーキ力値ＢＲ２ａに基づいて、目標回生ブレーキ力値ＢＲＥ２０ａを算出する（ステップＳ１２５）。次いで、ブレーキ制御装置１２は、当該目標回生ブレーキ力値ＢＲＥ２０ａを発生するための指令信号をモータ制御装置６２に出力する。モータ制御装置６２は、目標回生ブレーキ力値ＢＲＥ２０ａを発生するように、モータ１０２ｂを制御する（ステップＳ１２６）。
次に、ブレーキ制御装置１２は、当該モータ車１０２の必要ブレーキ力ＢＲ２ａから、モータ１０２ｂで発生した実際の回生ブレーキ力値ＢＲＥ２０ａを減じることで、目標機械ブレーキ力値ＢＭ２ａを算出する（ステップＳ１２７）。そして、ブレーキ制御装置１２は、この目標機械ブレーキ力値ＢＭ２ａに相当する機械ブレーキ力が発生するように、機械ブレーキ装置３２を動作させる（ステップＳ１２８）。なお、モータ車１０３では、モータ車１０２と同様の動作が行われるので、説明を省略する。
［（ｂ）モータ車１０２のブレーキ制御装置１２から伝送装置２２への送信不良が生じた場合のブレーキシステム１の動作］
図１４は、（ｂ）モータ車１０２のブレーキ制御装置１２から伝送装置２２への送信不良が生じた場合のブレーキシステム１の動作の一例を示すブロック図である。図１５は、（ｂ）モータ車１０２のブレーキ制御装置１２から伝送装置２２への送信不良が生じた場合のブレーキシステム１の動作の一例を示すフローチャートである。
（ｂ）モータ車１０２のブレーキ制御装置１２から伝送装置２２への送信不良（情報伝達不能）が生じた場合、ブレーキ制御装置１２は、他のブレーキ制御装置１１，１３から伝送装置２０へ出力された情報を用いることなく、モータ車１０２の制動に必要な必要ブレーキ力値ＢＲ２ｂを算出する。以下、より具体的に説明する。
図１４および図１５を参照して、伝送装置２２は、モータ車１０２のブレーキ制御装置１２から一定時間信号を受信していない場合（ステップＳ２０１でＹＥＳ）、モータ車１０２において通信異常が生じていることを示す通信異常信号Ｓ３ｂを、他の伝送装置２１，２３およびブレーキ制御装置１２へ出力する（ステップＳ２０２）。この場合、異常を生じているモータ車１０２は、単独で機械ブレーキ装置３２を用いて機械ブレーキ動作を行う（ステップＳ２０３）。
具体的には、図１２の（ａ−１）に示すトレーラ車１０１の単独のブレーキ動作（ステップＳ１１１〜Ｓ１１５）と同様の動作が行われる。この場合、ブレーキ制御装置１２は、減速指令信号Ｓ１と圧力センサ４２からの圧力検出信号Ｐ２とに基づいて、モータ車１０２の必要ブレーキ力値ＢＲ２ｂ算出する。そして、ブレーキ制御装置１２は、必要ブレーキ力値ＢＲ２と同じ目標機械ブレーキ力値ＢＭ２ｂが発生するように、機械ブレーキ装置３２を動作させる。
また、異常を生じていないモータ車１０３とトレーラ車１０１とは、協働してブレーキ動作を行う（ステップＳ２０４）。具体的には、図４および図５に示す通常時のブレーキシステム１の動作（ステップＳ１１〜Ｓ２６）において、モータ車１０２が存在しないとした場合の動作と同様の動作が行われる。この場合、ブレーキ制御装置１１，１３は、編成１０４におけるモータ車１０２以外の車両２１，２３全体の制動に必要な必要全体ブレーキ力値ＢＲＡｂを算出する。
なお、モータ車１０３のブレーキ制御装置１３から伝送装置２３への送信不良が生じた場合のブレーキシステム１の動作は、上記（ｂ）の場合と同様であるので、説明を省略する。
［（ｃ）伝送装置２１からトレーラ車１０１のブレーキ制御装置１１への送信不良が生じた場合のブレーキシステム１の動作］
図１６は、伝送装置２１からトレーラ車１０１のブレーキ制御装置１１への送信不良が生じた場合のブレーキシステム１の動作の一例を示すブロック図である。図１７は、（ｃ）伝送装置２１からトレーラ車１０１のブレーキ制御装置１１への送信不良が生じた場合のブレーキシステム１の動作の一例を示すフローチャートである。
図１６および図１７を参照して、（ｃ）伝送装置２１からトレーラ車１０１のブレーキ制御装置１１への送信不良（情報受信不能）が生じた場合、ブレーキ制御装置１１は、他のブレーキ制御装置１２，１３から伝送装置２０へ出力された情報を用いることなく、トレーラ車１０１の制動に必要な必要ブレーキ力値ＢＲ１ｃを算出する。以下、より具体的に説明する。
ブレーキ制御装置１１は、トレーラ車１０１の伝送装置２１から一定時間信号を受信していない場合（ステップＳ３０１でＹＥＳ）、トレーラ車１０１において通信異常が生じていることを示す通信異常信号Ｓ３ｃを、伝送装置２１，２２，２３へ出力する（ステップＳ３０２）。この場合、トレーラ車１０１のブレーキ制御装置１１は、情報受信不能となる時点の減速指令信号Ｓ１に基づいて、単独でブレーキ動作を行う（ステップＳ３０３）。この場合、図１２の（ａ−１）のステップＳ１１２〜Ｓ１１５の動作と同様の動作が、トレーラ車１０１において行われることで、トレーラ車１０１の制動に必要な必要ブレーキ力ＢＲ１ｃ、すなわち、目標機械ブレーキ力値ＢＭ１ｃが算出される。なお、ブレーキ制御装置１１は、情報受信不能となった時点で減速指令信号Ｓ１を与えられていない場合、減速度をゼロに設定する。すなわち、この場合、ブレーキ制御装置１１は、減速動作を行わない。また、各モータ車１０２，１０３は、協働してブレーキ動作を行う（ステップＳ３０４）。
図１８および図１９は、（ｃ−１）モータ車１０２，１０３が協働してブレーキ動作を行う場合の処理の流れの一例を説明するためのフローチャートである。図１６、図１８および図１９を参照して、この場合、異常を生じたトレーラ車１０１以外のモータ車１０２，１０３のブレーキ制御装置１２，１３は、当該ブレーキ制御装置１２，１３が設けられているモータ車１０２，１０３の制動に必要な必要ブレーキ力値ＢＲ２ｃ＋ＢＲ３ｃを算出する。また、ブレーキ制御装置１２，１３は、トレーラ車１０１の制動に必要な必要ブレーキ力値ＢＲ１ｃを推定することで、編成１０４の車両１０１，１０２，１０３全体に必要な必要全体ブレーキ力値ＢＲＡｃ（＝ＢＲ１ｃ＋ＢＲ２ｃ＋ＢＲ３ｃ）を算出する。
具体的には、ブレーキ制御装置１２，１３は、操作装置１０５から減速指令信号Ｓ１を受信した場合（ステップＳ３１１）、まず、トレーラ車１０１の車両重量を算出（推定）する（ステップＳ３１２）。この場合、ブレーキ制御装置１２，１３は、トレーラ車１０１で通信不良が発生する前の最新時点においてブレーキ制御装置１１で算出されたトレーラ車１０１の必要ブレーキ力ＢＲ１ｃ’と、そのときの減速指令信号Ｓ１とに基づいて、トレーラ車１０１の車両重量Ｗ１０１を算出する（ステップＳ３１２）。
次に、ブレーキ制御装置１２，１３は、トレーラ車１０１の車両重量Ｗ１０１と、最新の減速指令信号Ｓ１で特定される減速度に基づいて、トレーラ車１０１の必要ブレーキ力値ＢＲ１ｃを算出（推定）する（ステップＳ３１３）。次に、モータ車１０２，１０３のブレーキ制御装置１２，１３は、それぞれ自車両１０２，１０３の圧力検出信号Ｐ２，Ｐ３を、対応する圧力センサ４２，４３から取得する（ステップＳ３１４）。
次に、各ブレーキ制御装置１２，１３は、圧力検出信号Ｐ２，Ｐ３を基に、モータ車１０２，１０３の車両重量Ｗ１０２，Ｗ１０３を算出する（ステップＳ３１５）。各ブレーキ制御装置１２，１３は、車両重量Ｗ１０２，Ｗ１０３と減速指令信号Ｓ１で特定される減速度に基づいて、自車両１０２，１０３に必要なブレーキ力の値（必要ブレーキ力値ＢＲ２ｃ，ＢＲ３ｃ）を算出する（ステップＳ３１６）。
次に、各ブレーキ制御装置１２，１３は、各モータ車１０２，１０３の必要ブレーキ力値ＢＲ２ｃ，ＢＲ３ｃと、トレーラ車１０１の推測した必要ブレーキ力値ＢＲ１ｃとを合算することで、編成１０４全体としての必要全体ブレーキ力値ＢＲＡｃを算出する（ステップＳ３１７）。次に、ブレーキ制御装置１２，１３は、トレーラ車１０１で発生している目標機械ブレーキ力値ＢＭ１ｃ（必要ブレーキ力値ＢＲ１ｃ）を、必要全体ブレーキ力値ＢＲＡｃから減じることで、補正後全体必要ブレーキ力値ＢＲＡｃ’を算出する（ステップＳ３１８）。
次に、ブレーキ制御装置１２，１３は、それぞれ、自車両１０２，１０３で負担する目標回生ブレーキ力値ＢＲＥ２０ｃ，ＢＲＥ３０ｃを算出する（ステップＳ３１９）。なお、目標回生ブレーキ力値ＢＲＥ２０ｃ，ＢＲＥ３０ｃの比率として、予め定められた比率（たとえば、等分）を設定することが考えられる。また、前述の比率としてモータ車１０２，１０３の重量比、必要ブレーキ力値ＢＲ２ｃ，ＢＲ３ｃの比など、動的に変更される比率が適用されてもよい。
そして、ブレーキ制御装置１２，１３は、それぞれ、対応する自車両１０２，１０３における目標回生ブレーキ力値ＢＲＥ２０ｃ，ＢＲＥ３０ｃを、伝送装置２０へ送信する（ステップＳ３２０）。
次に、モータ制御装置６２，６３は、それぞれ、ブレーキ制御装置１２，１３で算出された目標回生ブレーキ力値ＢＲＥ２０ｃ，ＢＲＥ３０ｃを受信する（ステップＳ３２１）。モータ制御装置６２，６３は、対応するモータ１０２ｂ，１０３ｂを制御することで、これらのモータ１０２ｂ，１０３ｂに、対応する目標回生ブレーキ力値ＢＲＥ２０ｃ，ＢＲＥ３０ｃが生じるように回生ブレーキ動作を行わせる（ステップＳ３２２）。ブレーキ制御装置１２，１３は、モータ１０２ｂ，１０３ｂで生じた電流および電圧から、実際に発生した回生ブレーキ力の値（回生ブレーキ力値ＢＲＥ２１ｃ，ＢＲＥ３１ｃ）を算出する（ステップＳ３２３）。そして、ブレーキ制御装置１２，１３は、算出した回生ブレーキ力値ＢＲＥ２１ｃ，ＢＲＥ３１ｃを、伝送装置２０へ出力する（ステップＳ３２４）。
次に、各ブレーキ制御装置１２，１３は、モータ車１０２，１０３の回生ブレーキ力値ＢＲＥ２１ｃ，ＢＲＥ３１ｃを受信する（ステップＳ３２５）。次に、ブレーキ制御装置１２，１３は、それぞれ、自車両１０２，１０３での機械ブレーキ装置３２，３３で発生させるべき目標機械ブレーキ力ＢＭ２ｃ，ＢＭ３ｃを算出する（ステップＳ３２６）。具体的には、各ブレーキ制御装置１２，１３は、編成１０４の補正後全体必要ブレーキ力値ＢＲＡｃ’から、編成１０４の全体の回生ブレーキ力値（ＢＲＥ２１ｃ＋ＢＲＥ３１ｃ）を減算することで、目標機械ブレーキ力値ＢＭ２ｃ，ＢＭ３ｃの合計値を算出する。この場合、目標機械ブレーキ力値ＢＭ２ｃ，ＢＭ３ｃは、均等でもよいし、各車両１０２，１０３の重量に応じて設定されてもよい。
各ブレーキ制御装置１２，１３は、目標機械ブレーキ力値ＢＭ２ｃ，ＢＭ３ｃが発生するように、対応する機械ブレーキ装置３２，３３を動作させる（ステップＳ３２７）。
なお、上記（ｃ）の伝送不良が生じている場合に、操作装置１０５からの減速指令信号Ｓ１が変更され、要求される減速度が小さくなった場合、ブレーキ制御装置１１には、当該減速指令信号Ｓ１の変更は、伝達されない。この場合、機械ブレーキ装置３１は、必要以上に大きな機械ブレーキ力を発生していることとなる。この場合、ブレーキ制御装置１２，１３は、通常時に設定する必要ブレーキ力値よりも小さな必要ブレーキ力値を設定する。これにより、ブレーキ制御装置１１，１２，１３は、編成１０４の全体として過不足ないブレーキ力を発生させることができる。
なお、図１７のステップＳ３０４の処理において、上記図１８および図１９で説明した処理に代えて、各モータ車１０２，１０３が、単独でブレーキ動作を行ってもよい。この場合、各モータ車１０２，１０３では、図１３のステップＳ１２１〜Ｓ１２８と同様の動作が行われる。
［（ｄ）伝送装置２２からモータ車１０２のブレーキ制御装置１２への送信不良が生じた場合のブレーキシステム１の動作］
図２０は、（ｄ）伝送装置２２からモータ車１０２のブレーキ制御装置１２への送信不良が生じた場合のブレーキシステム１の動作の一例を示すブロック図である。図２１は、（ｄ）伝送装置２２からモータ車１０２のブレーキ制御装置１２への送信不良が生じた場合のブレーキシステム１の動作の一例を示すフローチャートである。
（ｄ）伝送装置２２からモータ車１０２のブレーキ制御装置１２への送信不良（情報伝達不能）が生じた場合、ブレーキ制御装置１２は、他のブレーキ制御装置１１，１３から伝送装置２０へ出力された情報を用いることなく、モータ車１０２の制動に必要な必要ブレーキ力値ＢＲ２ｄを算出する。以下、より具体的に説明する。
図２０および図２１を参照して、モータ車１０２において、ブレーキ制御装置１２が、一定時間、伝送装置２２から信号を受信していない場合（ステップＳ４０１でＹＥＳ）、ブレーキ制御装置１２は、モータ車１０２において通信異常が生じていることを示す通信異常信号Ｓ３ｄを、伝送装置２１，２２，２３へ出力する（ステップＳ４０２）。
この場合、異常を生じているモータ車１０２は、回生ブレーキ動作は行わず、単独で機械ブレーキ装置３２を用いてブレーキ動作を行う（ステップＳ４０３）。具体的には、図１２の（ａ−１）のステップＳ１１１〜Ｓ１１５の動作と同様の動作が、モータ車１０２において行われる。より具体的には、ブレーキ制御装置１２は、伝送装置２０からの情報受信不能となる時点の減速指令信号Ｓ１と、モータ車１０２の車両重量Ｗ１０２とに基づいて、モータ車１０２の必要ブレーキ力値ＢＲ２ｄを算出する。
そして、ブレーキ制御装置２２は、この必要ブレーキ力値ＢＲ２ｄに相当する目標機械ブレーキ力値ＢＭ２ｄが発生するように、機械ブレーキ装置３２を動作させる。なお、ブレーキ制御装置１２は、情報伝達不能となった時点で減速指令信号Ｓ１を与えられていない場合、減速度をゼロに設定する。すなわち、この場合、ブレーキ制御装置１２は減速動作を行わない。また、異常を生じていないモータ車１０３とトレーラ車１０１とが協働してブレーキ動作を行う（ステップＳ４０４）。
図２２および図２３は、（ｄ−１）異常を生じていないモータ車１０３およびトレーラ車１０１が協働してブレーキ動作を行う場合の処理の流れの一例を説明するためのフローチャートである。図２０、図２２および図２３を参照して、異常を生じていないモータ車１０３およびトレーラ車１０１が協働してブレーキ動作を行う場合、異常を生じていないモータ車１０３およびトレーラ車１０１は、異常を生じたモータ車１０２の必要ブレーキ力値ＢＲ２ｄを推定した上で、通常時のブレーキシステム１の動作と同様の処理を行う。
具体的には、ブレーキ制御装置１１，１３は、操作装置１０５から減速指令信号Ｓ１を受信した場合（ステップＳ４１１）、まず、異常を生じているモータ車１０２の車両重量Ｗ１０２を算出（推定）する（ステップＳ４１２）。この場合、ブレーキ制御装置１１，１３は、異常を生じたモータ車１０２で通信不良が発生する前の最新時点においてブレーキ制御装置１２で算出されたモータ車１０２の必要ブレーキ力値ＢＲ２ｄ’と、そのときの減速指令信号Ｓ１とに基づいて、異常を生じたモータ車１０２の車両重量Ｗ１０２を算出する。
次に、ブレーキ制御装置１１，１３は、異常を生じたモータ車１０２の車両重量Ｗ１０２と、最新の減速指令信号Ｓ１で特定される減速度に基づいて、当該モータ車１０２の必要ブレーキ力値ＢＲ２ｄを算出（推定）する（ステップＳ４１３）。次に、正常なモータ車１０２およびトレーラ車１０１のブレーキ制御装置１１，１３は、それぞれ、自車両１０１，１０３の圧力検出信号Ｐ１，Ｐ３を、対応する圧力センサ４１，４３から取得する（ステップＳ４１４）。
次に、各ブレーキ制御装置１１，１３は、圧力検出信号Ｐ１，Ｐ３を基に、正常なモータ車１０３およびトレーラ車１０１の車両重量Ｗ１０３，Ｗ１０１を算出する（ステップＳ４１５）。ブレーキ制御装置１１，１３は、それぞれ、車両重量Ｗ１０１，Ｗ１０３と減速指令信号Ｓ１で特定される減速度に基づいて、自車両１０１，１０３の制動に必要な必要ブレーキ力値ＢＲ１ｄ，ＢＲ３ｄを算出する（ステップＳ４１６）。
次に、各ブレーキ制御装置１１，１３は、異常を生じていないモータ車１０３およびトレーラ車１０１の必要ブレーキ力値ＢＲ１ｄ，ＢＲ３ｄに加え、推定した必要ブレーキ力値ＢＲ２ｄを合算することで、編成１０４全体としての必要全体ブレーキ力値ＢＲＡｄを算出する（ステップＳ４１７）。次に、ブレーキ制御装置１１，１３は、モータ車１０２で生じている目標機械ブレーキ力値ＢＭ１ｄを、必要全体ブレーキ力値ＢＲＡｄから減じることで、補正後全体必要ブレーキ力値ＢＲＡｄ’を算出する（ステップＳ４１８）。
次に、ブレーキ制御装置１３は、自車両１０３で負担する目標回生ブレーキ力値ＢＲＥ３０ｄを算出する（ステップＳ４１９）。この場合、ブレーキ制御装置１３は、目標回生ブレーキ力値ＢＲＥ３０ｄを、可能な限り、補正後必要全体ブレーキ力値ＢＲＡｄ’に近い値に設定する。
そして、ブレーキ制御装置１３は、自車両１０３における目標回生ブレーキ力値ＢＲＥ３０ｄを、伝送装置２０へ送信する（ステップＳ４２０）。
次に、モータ制御装置６３はブレーキ制御装置１３で算出された目標回生ブレーキ力値ＢＲＥ３０ｄを受信する（ステップＳ４２１）。モータ制御装置６３は、対応するモータ１０３ｂを制御することで、このモータ１０３ｂに、目標回生ブレーキ力値ＢＲＥ３０ｄが生じるように回生ブレーキ動作を行わせる（ステップＳ４２２）。ブレーキ制御装置１３は、モータ１０３ｂで生じた電流および電圧から、実際に発生した回生ブレーキ力の値（回生ブレーキ力値ＢＲＥ３１ｄ）を算出する（ステップＳ４２３）。そして、ブレーキ制御装置１３は、算出した回生ブレーキ力値ＢＲＥ３１ｄを、伝送装置２０へ出力する（ステップＳ４２４）。
次に、各ブレーキ制御装置１１，１３は、モータ車１０３の回生ブレーキ力値ＢＲＥ３１ｄを受信する（ステップＳ４２５）。次に、ブレーキ制御装置１１，１３は、それぞれ、自車両１０１，１０３での機械ブレーキ装置３１，３３で発生させるべき目標機械ブレーキ力値ＢＭ１ｄ，ＢＭ３ｄを算出する（ステップＳ４２６）。具体的には、各ブレーキ制御装置１１，１３は、補正後必要全体ブレーキ力値ＢＲＡｄ‘から、編成１０４の全体の回生ブレーキ力値ＢＲＥ３１ｄを減算することで、目標機械ブレーキ力値ＢＭ１ｄ，ＢＭ３ｄの合計値を算出する（ステップＳ４２６）。目標機械ブレーキ力値ＢＭ１ｄ，ＢＭ３ｄは、均等でもよいし、各車両１０１，１０３の重量に応じて設定されてもよい。
各ブレーキ制御装置１１，１３は、対応する目標機械ブレーキ力値ＢＭ１ｄ，ＢＭ３ｄが発生するように、対応する機械ブレーキ装置３１，３３を動作させる（ステップＳ４２７）。
なお、上記（ｄ）の伝送不良が生じている場合に、操作装置１０５からの減速指令信号Ｓ１が変更され、要求される減速度が小さくなった場合、ブレーキ制御装置１２には、当該減速指令信号Ｓ１の変更は、伝達されない。この場合、機械ブレーキ装置３２およびモータ１０２ｂは、必要以上に大きなブレーキ力を発生していることとなる。この場合、ブレーキ制御装置１１，１３は、通常時に設定する必要ブレーキ力値よりも小さな必要ブレーキ力値を設定する。これにより、ブレーキ制御装置１１〜１３は、編成１０４の全体として過不足ないブレーキ力を発生させることができる。
なお、図２１のステップＳ４０４の処理において、上記図２２および図２３で説明した処理に代えて、正常なモータ車１０３およびトレーラ車１０１が、単独でブレーキ動作を行ってもよい。この場合、モータ車１０３では、図１３のステップＳ１２１〜Ｓ１２８の処理と同様の処理が行われる。また、トレーラ車１０１では、図１２のステップＳ１１１〜Ｓ１１５の処理と同様の処理が行われる。また、ブレーキ制御装置１１，１３は、モータ車１０２以外の車両１０１，１０３の合計の必要ブレーキ力値に相当するブレーキ力値を発生させるように動作してもよい。
以上説明したように、本実施形態にかかるブレーキシステム１によると、ブレーキシステム１の通常時、各ブレーキ制御装置１０は、他のブレーキ制御装置１０からの情報を用いて、編成１０４を構成する複数の車両１０１，１０２，１０３全体の制動に必要な必要全体ブレーキ力値ＢＲＡを算出できる。よって、ブレーキシステム１は、複数の車両１０１，１０２，１０３の制動処理を滑らかに行うことができる。また、編成１０４を構成する各車両１０１，１０２，１０３にブレーキ制御装置１１，１２，１３が備えられる。よって、伝送装置２０に異常が生じた場合でも、各ブレーキ制御装置１０による制御によって、編成１０４の車両１０１，１０２，１０３にブレーキ動作を行わせることができる。よって、ブレーキ制御装置１０の多重化を実現できる。しかも、車両１０１，１０２，１０３毎にブレーキ制御装置１０を設けるというシンプルな構成でよい。したがって、よりシンプルな構成で制御の多重化を実現できる。
また、ブレーキシステム１によると、各ブレーキ制御装置１０は、減速指令信号Ｓ１を受信した場合、対応する自車両１０１，１０２，１０３の制動に必要な必要ブレーキ力値ＢＲ１，ＢＲ２，ＢＲ３を算出し、当該必要ブレーキ力値ＢＲ１，ＢＲ２，ＢＲ３を伝送装置２０へ出力する。この構成によると、各ブレーキ制御装置１０が対応する自車両１０１，１０２，１０３の制動に必要な必要ブレーキ力値ＢＲ１，ＢＥ２，ＢＲ３を算出するというシンプルな構成で、必要全体ブレーキ力値ＢＲＡの算出に必要な情報を生成できる。
また、ブレーキシステム１によると各ブレーキ制御装置１０は、他のブレーキ制御装置１０で算出された必要ブレーキ力値（ＢＲ１，ＢＲ２，ＢＲ３の何れか２つ）と、自車両１０１，１０２，１０３の制動に必要な必要ブレーキ力値（ＢＲ１，ＢＲ２，ＢＲ３の何れか１つ）とを加算することで、必要全体ブレーキ力値ＢＲＡを算出する。この構成によると、ブレーキシステム１は、シンプルな構成で、必要全体ブレーキ力値ＢＲＡを算出できる。
また、ブレーキシステム１によると、ブレーキ制御装置１２，１３は、それぞれ、必要全体ブレーキ力値ＢＲＡを基に、モータ１０２ｂ，１０３ｂで発生させる目標回生ブレーキ力値ＢＲＥ２０，ＢＲＥ３０を算出する。この構成によると、ブレーキシステム１は、より適切な目標回生ブレーキ力値ＢＲＥ２０，ＢＲＥ３０を算出することができる。
また、ブレーキシステム１によると、各ブレーキ制御装置１０は、モータ車１０２，１０３で実際に発生した回生ブレーキ力値ＢＲＥ２１，ＢＲＥ３１を必要全体ブレーキ力値ＢＲＡから減算した値に基づいて、自車両１０１，１０２，１０３の機械ブレーキ装置３１，３２，３３に発生させる目標機械ブレーキ力値ＢＭ１，ＢＭ２，ＢＭ３を算出する。この構成によると、ブレーキシステム１は、実際の回生ブレーキ力値を考慮して、より適切な目標機械ブレーキ力値ＢＲ１，ＢＥ２，ＢＲ３を算出できる。
また、ブレーキシステム１によると、（ａ）の場合、すなわち、ブレーキ制御装置１１は、伝送装置２０へ情報を伝達不能である場合に、他のブレーキ制御装置１２，１３から伝送装置２０へ出力された情報を用いることなく、トレーラ車１０１の制動に必要な必要ブレーキ力値ＢＲ１ａを算出する。この構成によると、ブレーキ制御装置１１は、当該ブレーキ制御装置１１に通信異常が生じた場合でも、トレーラ車１０１の制動に必要な必要ブレーキ力値ＢＲ１ａを算出できる。よって、ブレーキ制御装置１１は、トレーラ車１０１を制動する制御を行うことができ、編成１０４全体としてのブレーキ力が不足することを抑制できる。
また、ブレーキシステム１によると、（ａ）の場合、すなわち、ブレーキ制御装置１２は、当該ブレーキ制御装置１２から伝送装置２０へ情報を伝達不能である場合に、他のブレーキ制御装置１１，１３から伝送装置２０へ出力された情報を用いることなく、モータ車１０２の制動に必要なブレーキ力値ＢＲ２ａを算出する。この構成によると、ブレーキ制御装置１２は、ブレーキ制御装置１２に通信異常が生じた場合でも、モータ車１０２の制動に必要な必要ブレーキ力値ＢＲ２ａを算出できる。よって、ブレーキ制御装置１２は、モータ車１０２を制動する制御を行うことができ、編成１０４全体としてのブレーキ力が不足することを抑制できる。
また、ブレーキシステム１によると、（ｂ）の場合、すなわち、モータ車１０２用のブレーキ制御装置１２は、伝送装置２０へ情報を伝達不能である場合に、他のブレーキ制御装置１１，１３から伝送装置へ出力された情報を用いることなく、モータ車１０２の制動に必要な必要ブレーキ力値ＢＲ２ｂを算出する。この構成によると、ブレーキ制御装置１２は、当該ブレーキ制御装置１２に通信異常が生じた場合でも、モータ車１０２の制動に必要な必要ブレーキ力値ＢＲ２ｂを算出できる。よって、ブレーキ制御装置１２は、モータ車１０２を制動する制御を行うことができ、編成１０４全体としてのブレーキ力が不足することを抑制できる。
また、ブレーキシステム１によると、（ｂ）の場合、すなわち、モータ車１０２のブレーキ制御装置１２は、伝送装置２０へ情報を伝達不能である場合に、モータ１０２ｂに回生ブレーキ動作を行わせることなく、機械ブレーキ装置３２を動作させる。この構成によると、ブレーキ制御装置１２は、伝送装置２０へ情報を伝達不能である場合でも、機械ブレーキ装置３２によるブレーキ動作を行わせることができる。
また、ブレーキシステム１によると、（ｂ）の場合、すなわち、モータ車１０２のブレーキ制御装置１２から伝送装置２０へ情報を伝達不能であるときにおいて、他のブレーキ制御装置１１，１３は、モータ車１０２以外の複数の車両２１，２３全体の制動に必要な必要ブレーキ力値ＢＲ１ｂ＋ＢＲ３ｂを算出する。この構成によると、モータ車１０２のブレーキ制御装置１２に通信異常が生じた場合でも、通信異常を生じたブレーキ制御装置１２以外のブレーキ制御装置１１，１３が、協働して、通信異常を生じたモータ車１０２以外の車両２１，２３のブレーキ制御を行うことができる。その結果、編成１０４全体としてのブレーキ力が不足することを抑制できる。
また、ブレーキシステム１によると、（ｃ）の場合、すなわち、トレーラ車１０１のブレーキ制御装置１１は、伝送装置２０から情報を受信不能である場合に、他のブレーキ制御装置１２，１３から伝送装置２０へ出力された情報を用いることなく、トレーラ車１０１の制動に必要な必要ブレーキ力値ＢＲ１ｃを算出する。この構成によると、トレーラ車１０１のブレーキ制御装置１１は、当該ブレーキ制御装置１１に通信異常が生じた場合でも、トレーラ車１０１の制動に必要な必要ブレーキ力値ＢＲ１ｃを算出できる。よって、ブレーキ制御装置１１は、トレーラ車１０１を制動する制御を行うことができ、編成１０４全体としてのブレーキ力が不足することを抑制できる。
また、ブレーキシステム１によると、（ｃ）の場合、すなわち、トレーラ車１０１のブレーキ制御装置１１は、伝送装置２０から情報を受信不能である場合に、受信不能となる時点での減速指令信号Ｓ１に基づいて、トレーラ車１０１の制動に必要な必要ブレーキ力値ＢＲ１ｃを算出する。この構成によると、ブレーキ制御装置１１は、通信異常を生じた場合でも、トレーラ車１０１を制動する処理を継続することができる。
また、ブレーキシステム１によると、（ｃ）の場合、すなわち、トレーラ車１０１のブレーキ制御装置１１が伝送装置２０からの情報を受信不能であるときにおいて、他のブレーキ制御装置１２，１３は、自車両１０２，１０３の制動に必要な必要ブレーキ力値ＢＲ２ｃ，ＢＲ３ｃを算出し、かつ、トレーラ車１０１の制動に必要な必要ブレーキ力値ＢＲ１ｃを推定することで、車両１０１，１０２，１０３全体の制動に必要な必要全体ブレーキ力値ＢＲＡｃを算出する。この構成によると、通信異常を生じているトレーラ車１０１を考慮することで、他のブレーキ制御装置１２，１３が、自車両１０２，１０３で発生させる必要のある必要ブレーキ力値ＢＲ２ｃ，ＢＲ３ｃを、より正確に算出することができる。
また、ブレーキシステム１によると、（ｃ）の場合において、受信不能となる前においてトレーラ車１０１のブレーキ制御装置１１が算出した、トレーラ車１０１の制動に必要な必要ブレーキ力値ＢＲ１ｃを基に、他のブレーキ制御装置１２，１３が、トレーラ車１０１の制動に必要な必要ブレーキ力値ＢＲ１ｃを推定する。この構成によると、ブレーキ制御装置１１に通信異常が生じた場合でも、ブレーキ制御装置１１以外のブレーキ制御装置１２，１３は、トレーラ車１０１の制動に必要な必要ブレーキ力値ＢＲ１ｃを、より正確に算出できる。
また、ブレーキシステム１によると、（ｃ）の場合において、トレーラ車１０１で減速動作が行われている最中に、トレーラ車１０１のブレーキ制御装置１１が伝送装置２１からの情報を受信不能となったとき、他のブレーキ制御装置１２，１３は、必要全体ブレーキ力値ＢＲＡｃから、トレーラ車１０１の減速動作で発生しているブレーキ力値ＢＲ１ｃを減算した値を、補正後必要全体ブレーキ力値ＢＲＡｃ’として算出する。この構成によると、通信異常を生じているブレーキ制御装置１１が行っている制動動作を考慮することで、他のブレーキ制御装置１２，１３が、自車両１０２，１０３で発生させる必要のある必要ブレーキ力値を、より正確に算出することができる。
また、ブレーキシステム１によると、（ｄ）の場合、すなわち、モータ車１０２のブレーキ制御装置１２は、伝送装置２０から情報を受信不能である場合に、他のブレーキ制御装置１１，１３から伝送装置２０へ出力された情報を用いることなく、モータ車１０２の制動に必要な必要ブレーキ力値ＢＲ２ｄを算出する。この構成によると、モータ車１０２のブレーキ制御装置１２は、当該ブレーキ制御装置１２に通信異常が生じた場合でも、モータ車１０２の制動に必要な必要ブレーキ力値ＢＲ２ｄを算出できる。よって、ブレーキ制御装置１２は、モータ車１０２を制動する制御を行うことができ、編成１０４全体としてのブレーキ力が不足することを抑制できる。
また、ブレーキシステム１によると、（ｄ）の場合、すなわち、モータ車１０２のブレーキ制御装置１２は、伝送装置２０から情報を受信不能である場合に、受信不能となる時点での減速指令信号Ｓ１に基づいて、モータ車１０２の制動に必要な必要ブレーキ力値ＢＲ２ｄを算出する。この構成によると、ブレーキ制御装置１２は、通信異常を生じた場合でも、モータ車１０２を制動する処理を継続することができる。
また、ブレーキシステム１によると、（ｄ）の場合、すなわち、モータ車１０２のブレーキ制御装置１２は、伝送装置２０から情報を受信不能である場合に、モータ１０２ｂに回生ブレーキ動作を行わせることなく、機械ブレーキ装置３２を動作させる。この構成によると、ブレーキ制御装置１２は、たとえば、モータ１０２ｂの回生ブレーキ力を測定できない場合であっても、より適切なブレーキ力をモータ車１０２に与える制御を行うことができる。
また、ブレーキシステム１によると、モータ車１０２のブレーキ制御装置１２が伝送装置２０から情報を受信不能であるときにおいて、他のブレーキ制御装置１１，１３は、自車両１０１，１０３の制動に必要な必要ブレーキ力値ＢＲ１ｄ，ＢＲ３ｄを算出し、かつ、モータ車１０２の制動に必要な必要ブレーキ力値ＢＲ１ｄを推定することで、車両１０１，１０２，１０３全体の制動に必要な必要全体ブレーキ力値ＢＲＡｄを算出する。この構成によると、通信異常を生じているモータ車１０２を考慮することで、他のブレーキ制御装置１１，１３が、自車両１０１，１０３で発生させる必要のある必要ブレーキ力値ＢＲ１ｄ，ＢＲ３ｄを、より正確に算出することができる。
また、ブレーキシステム１によると、（ｄ）の場合において、受信不能となる前においてモータ車１０２のブレーキ制御装置１２が算出した、モータ車１０２の制動に必要な必要ブレーキ力値ＢＲ２ｄ’を基に、他のブレーキ制御装置１１，１３が、モータ車１０２の制動に必要な必要ブレーキ力値ＢＲ２ｄを推定する。この構成によると、モータ車１０２のブレーキ制御装置１２に通信異常が生じた場合でも、他のブレーキ制御装置１１，１３は、モータ車１０２の制動に必要な必要ブレーキ力値ＢＲ２ｄを、より正確に算出できる。
また、ブレーキシステム１によると、（ｄ）の場合、すなわち、モータ車１０２で減速動作が行われている最中に、モータ車１０２のブレーキ制御装置１２が伝送装置２０からの情報を受信不能となったとき、他のブレーキ制御装置１１，１３は、必要全体ブレーキ力値ＢＲＡｄから、モータ車１０２の減速動作で発生しているブレーキ力値（目標機械ブレーキ力値ＢＭ１ｄ）を減算した値を、補正後必要全体ブレーキ力値ＢＲＡｄ’として算出する。この構成によると、通信異常を生じているブレーキ制御装置１２が行っている制動動作を考慮することで、他のブレーキ制御装置１１，１３が、自車両１０１，１０３で発生させる必要のあるブレーキ力値を、より正確に算出することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したけれども、本発明は、上述した実施形態に限られず、請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができる。
本発明は、鉄道車両用ブレーキシステム、鉄道車両用ブレーキ制御装置、および、鉄道車両用ブレーキ制御方法として、広く適用できる。
１ 鉄道車両用ブレーキシステム
１０〜１３ ブレーキ制御装置
２０〜２３ 伝送装置
１０１ トレーラ車（車両）
１０２ モータ車
１０３ モータ車
１０４ 編成
ＢＲＡ 必要全体ブレーキ力値

Claims (23)

  1. 編成を構成する複数の車両に個別に設けられる複数のブレーキ制御装置を備え、
    各前記ブレーキ制御装置は、当該ブレーキ制御装置が設置される前記車両としての自車両の情報を伝送装置を介して他の前記ブレーキ制御装置へ出力可能であり、かつ、他の前記ブレーキ制御装置から前記伝送装置へ出力された前記情報を用いて、前記編成を構成する複数の前記車両全体の制動に必要な必要全体ブレーキ力値を算出可能である、
    ことを特徴とする、鉄道車両用ブレーキシステム。
  2. 請求項１に記載の鉄道車両用ブレーキシステムであって、
    各前記ブレーキ制御装置は、減速指令信号を受信した場合、前記自車両の制動に必要な必要ブレーキ力値を算出し、当該必要ブレーキ力値を前記情報として前記伝送装置へ出力することを特徴とする、鉄道車両用ブレーキシステム。
  3. 請求項２に記載の鉄道車両用ブレーキシステムであって、
    各前記ブレーキ制御装置は、他の前記ブレーキ制御装置で算出された前記必要ブレーキ力値と、前記自車両の制動に必要な前記必要ブレーキ力値とを加算することで、前記必要全体ブレーキ力値を算出することを特徴とする、鉄道車両用ブレーキシステム。
  4. 請求項３に記載の鉄道車両用ブレーキシステムであって、
    一の前記ブレーキ制御装置は、モータを備える前記車両としてのモータ車に設けられるモータ車用ブレーキ制御装置として構成されており、
    前記モータ車用ブレーキ制御装置は、前記必要全体ブレーキ力値を基に、前記モータで発生させる目標回生ブレーキ力値を算出することを特徴とする、鉄道車両用ブレーキシステム。
  5. 請求項４に記載の鉄道車両用ブレーキシステムであって、
    各前記車両は、車輪に摩擦抵抗を付与するための機械ブレーキ装置を有し、
    各前記ブレーキ制御装置は、前記モータ車で実際に発生した回生ブレーキ力値を前記必要全体ブレーキ力値から減算した値に基づいて、前記自車両の前記機械ブレーキ装置に発生させる目標機械ブレーキ力値を算出することを特徴とする、鉄道車両用ブレーキシステム。
  6. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の鉄道車両用ブレーキシステムであって、
    一の前記ブレーキ制御装置は、前記車両としてのトレーラ車に設けられるトレーラ車用ブレーキ制御装置として構成されており、
    前記トレーラ車用ブレーキ制御装置は、前記伝送装置へ前記情報を伝達不能である場合に、他の前記ブレーキ制御装置から前記伝送装置へ出力された前記情報を用いることなく、前記トレーラ車の制動に必要な必要ブレーキ力値を算出することを特徴とする、鉄道車両用ブレーキシステム。
  7. 請求項６に記載の鉄道車両用ブレーキシステムであって、
    一の前記ブレーキ制御装置は、モータを備える前記車両としてのモータ車に設けられるモータ車用ブレーキ制御装置として構成されており、
    前記モータ車用ブレーキ制御装置は、前記トレーラ車用ブレーキ制御装置から前記伝送装置へ前記情報を伝達不能である場合に、他の前記ブレーキ制御装置から前記伝送装置へ出力された前記情報を用いることなく、前記モータ車の制動に必要なブレーキ力値を算出することを特徴とする、鉄道車両用ブレーキシステム。
  8. 請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の鉄道車両用ブレーキシステムであって、
    一の前記ブレーキ制御装置は、モータを備える前記車両としてのモータ車に設けられるモータ車用ブレーキ制御装置として構成されており、
    前記モータ車用ブレーキ制御装置は、前記伝送装置へ前記情報を伝達不能である場合に、他の前記ブレーキ制御装置から前記伝送装置へ出力された前記情報を用いることなく、前記モータ車の制動に必要な必要ブレーキ力値を算出することを特徴とする、鉄道車両用ブレーキシステム。
  9. 請求項８に記載の鉄道車両用ブレーキシステムであって、
    前記モータ車は、前記モータ車の車輪に連結される前記モータと、前記車輪に摩擦抵抗を付与するための機械ブレーキ装置とを有し、
    前記モータ車用ブレーキ制御装置は、前記モータに回生ブレーキ動作を行わせることなく、前記機械ブレーキ装置を動作させることを特徴とする、鉄道車両用ブレーキシステム。
  10. 請求項８または請求項９に記載の鉄道車両用ブレーキシステムであって、
    前記モータ車用ブレーキ制御装置以外の複数の前記ブレーキ制御装置を所定のブレーキ制御装置とした場合、前記モータ車用ブレーキ制御装置から前記伝送装置へ前記情報を伝達不能であるときにおいて、複数の前記所定のブレーキ制御装置は、前記モータ車以外の複数の前記車両全体の制動に必要な必要ブレーキ力値を算出することを特徴とする、鉄道車両用ブレーキシステム。
  11. 請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の鉄道車両用ブレーキシステムであって、
    一の前記ブレーキ制御装置は、前記車両としてのトレーラ車に設けられるトレーラ車用ブレーキ制御装置として構成されており、
    前記トレーラ車用ブレーキ制御装置は、前記伝送装置から前記情報を受信不能である場合に、他の前記ブレーキ制御装置から前記伝送装置へ出力された前記情報を用いることなく、前記トレーラ車の制動に必要な必要ブレーキ力値を算出することを特徴とする、鉄道車両用ブレーキシステム。
  12. 請求項１１に記載の鉄道車両用ブレーキシステムであって、
    前記トレーラ車用ブレーキ制御装置は、前記伝送装置から前記情報を受信不能である場合に、前記受信不能となる時点での減速指令信号に基づいて、前記トレーラ車の制動に必要な必要ブレーキ力値を算出することを特徴とする、鉄道車両用ブレーキシステム。
  13. 請求項１１または請求項１２に記載の鉄道車両用ブレーキシステムであって、
    前記トレーラ車用ブレーキ制御装置以外の複数の前記ブレーキ制御装置を所定のブレーキ制御装置とした場合、前記トレーラ車用ブレーキ制御装置が前記伝送装置から前記情報を受信不能であるときにおいて、複数の前記所定のブレーキ制御装置は、複数の前記所定のブレーキ制御装置についての前記自車両の制動に必要な必要ブレーキ力値を算出し、かつ、前記トレーラ車の制動に必要な必要ブレーキ力値を推定することで、複数の前記車両全体の制動に必要な必要全体ブレーキ力値を算出することを特徴とする、鉄道車両用ブレーキシステム。
  14. 請求項１３に記載の鉄道車両用ブレーキシステムであって、
    前記受信不能となる前において前記トレーラ車用ブレーキ制御装置が算出した、前記トレーラ車の制動に必要な必要ブレーキ力値を基に、複数の前記所定のブレーキ制御装置が、前記トレーラ車の制動に必要な必要ブレーキ力値を推定することを特徴とする、鉄道車両用ブレーキシステム。
  15. 請求項１３または請求項１４に記載の鉄道車両用ブレーキシステムであって、
    前記トレーラ車で減速動作が行われている最中に、前記トレーラ車用ブレーキ制御装置が前記伝送装置からの前記情報を受信不能となった場合、複数の前記所定のブレーキ制御装置は、前記必要全体ブレーキ力値から、前記トレーラ車の減速動作で発生しているブレーキ力値を減算した値を、補正後必要全体ブレーキ力値として算出することを特徴とする、鉄道車両用ブレーキシステム。
  16. 請求項１ないし請求項１５のいずれか１項に記載の鉄道車両用ブレーキシステムであって、
    一の前記ブレーキ制御装置は、モータを備える前記車両としてのモータ車に設けられるモータ車用ブレーキ制御装置として構成されており、
    前記モータ車用ブレーキ制御装置は、前記伝送装置から前記情報を受信不能である場合に、他の前記ブレーキ制御装置から前記伝送装置へ出力された前記情報を用いることなく、前記モータ車の制動に必要な必要ブレーキ力値を算出することを特徴とする、鉄道車両用ブレーキシステム。
  17. 請求項１６に記載の鉄道車両用ブレーキシステムであって、
    前記モータ車用ブレーキ制御装置は、前記伝送装置から前記情報を受信不能である場合に、前記受信不能となる時点での減速指令信号に基づいて、前記モータ車の制動に必要な必要ブレーキ力値を算出することを特徴とする、鉄道車両用ブレーキシステム。
  18. 請求項１６または請求項１７に記載の鉄道車両用ブレーキシステムであって、
    前記モータ車は、前記モータ車の車輪に連結される前記モータと、前記車輪に摩擦抵抗を付与するための機械ブレーキ装置とを有し、
    前記モータ車用ブレーキ制御装置は、前記伝送装置から前記情報を受信不能である場合に、前記モータに回生ブレーキ動作を行わせることなく、前記機械ブレーキ装置を動作させることを特徴とする、鉄道車両用ブレーキシステム。
  19. 請求項１６ないし請求項１８のいずれか１項に記載の鉄道車両用ブレーキシステムであって、
    前記モータ車用ブレーキ制御装置以外の複数の前記ブレーキ制御装置を所定のブレーキ制御装置とした場合、前記モータ車用ブレーキ制御装置が前記伝送装置から前記情報を受信不能であるときにおいて、複数の前記所定のブレーキ制御装置は、複数の前記所定のブレーキ制御装置についての前記自車両の制動に必要な必要ブレーキ力値を算出し、かつ、前記モータ車の制動に必要な必要ブレーキ力値を推定することで、複数の前記車両全体の制動に必要な必要全体ブレーキ力値を算出することを特徴とする、鉄道車両用ブレーキシステム。
  20. 請求項１９に記載の鉄道車両用ブレーキシステムであって、
    前記受信不能となる前において前記モータ車用ブレーキ制御装置が算出した、前記モータ車の制動に必要な必要ブレーキ力値を基に、複数の前記所定のブレーキ制御装置が、前記モータ車の制動に必要なブレーキ力値を推定することを特徴とする、鉄道車両用ブレーキシステム。
  21. 請求項１９または請求項２０に記載の鉄道車両用ブレーキシステムであって、
    前記モータ車で減速動作が行われている最中に、前記モータ車用ブレーキ制御装置が前記伝送装置からの前記情報を受信不能となった場合、複数の前記所定のブレーキ制御装置は、前記必要全体ブレーキ力値から、前記モータ車の前記減速動作で発生しているブレーキ力値を減算した値を、補正後必要全体ブレーキ力値として算出することを特徴とする、鉄道車両用ブレーキシステム。
  22. 請求項１〜請求項２１のいずれか１項に記載の鉄道車両用ブレーキシステムに用いられるブレーキ制御装置であって、
    前記ブレーキ制御装置は、当該ブレーキ制御装置が設置される前記車両としての自車両の情報を伝送装置を介して他のブレーキ制御装置へ出力可能であり、かつ、他の前記ブレーキ制御装置から前記伝送装置へ出力された前記情報を用いて、複数の前記車両の全体の制動に必要な必要全体ブレーキ力値を算出可能であることを特徴とする、鉄道車両用ブレーキ制御装置。
  23. 編成を構成する複数の車両に個別に設けられる複数のブレーキ制御装置が、それぞれ、当該ブレーキ制御装置の設置される前記車両としての自車両の情報を伝送装置を介して他の前記ブレーキ制御装置へ出力する、情報出力ステップと、
    各前記ブレーキ制御装置が、他の前記ブレーキ制御装置から前記伝送装置へ出力された前記情報を用いて、前記編成を構成する複数の前記車両全体の制動に必要な必要全体ブレーキ力値を算出する、算出ステップと、
    を含んでいることを特徴とする、鉄道車両用ブレーキ制御方法。
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