JPH118906A - 鉄道車両用ブレーキ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気ブレーキ装置の一部の電動機が制御を遮
断されても、補足流体ブレーキ装置の使用頻度を少ない
鉄道車両用ブレーキ制御装置を提供すること。 【解決手段】 ブレーキ力指令信号に基づいて電気ブレ
ーキ装置４の電気ブレーキ力を制御し、ブレーキ力指令
信号に対する実際の電気ブレーキ力の不足分を補足流体
ブレーキ装置５、６に出力するブレーキ制御部７を有
し、電気ブレーキ力を得る電動機３を各軸単位又は台車
単位のユニットで制御する鉄道車両用ブレーキ制御装置
において、異常を生じた電動機３の属するユニット数を
認識するカットアウト数認識部１１と、このカットアウ
ト数認識部１１からのカットアウト数信号に応じ、前記
ブレーキ力指令信号を増大させた補償ブレーキ力指令信
号を演算して電気ブレーキ装置４に出力する補償ブレー
キ力演算部１０を設けたもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄道車両用ブレーキ制
御装置に係り、詳しくは、電気ブレーキ装置と補足流体
ブレーキ装置とを備えた鉄道車両におけるブレーキ制御
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電気ブレーキ装置と空気ブレーキ
装置とを有するモータ車と、空気ブレーキ装置を有する
トレーラ車とからなる編成車両全体で編成ブレーキ力
（編成車両の全ブレーキ力）を調整するようにした鉄道
車両のブレーキ制御装置において、上記編成ブレーキ力
を、主として上記モータ車の電気ブレーキ装置で賄うと
ともに、電気ブレーキ装置が上記編成ブレーキ力を賄い
切れない場合、モータ車及びトレーラ車の空気ブレーキ
装置でブレーキ力の不足分を補うようにすることが知ら
れている。

【０００３】その場合、電気ブレーキ装置が設けられた
モータ車の車軸で空気ブレーキ装置を併用することによ
り、当該車軸におけるブレーキ力が過大となることを抑
制するため、まず、トレーラ車の空気ブレーキ装置で編
成ブレーキ力の不足分を補い、その後、モータ車の空気
ブレーキ装置で補うように制御する、いわゆる、遅れ込
め制御が知られている（例えば、特公平5-19369 号公報
参照) 。なお、従来、上記電気ブレーキ装置は、モータ
車の複数の電動機を一括して制御するようにしていた
が、近年では、車輪軸単位での制御を可能として効率の
向上を図ったり、故障による影響を少なくすることを企
図して、複数の電動機を各車軸毎または各台車に所属す
る車軸単位で個別分散して制御するものとなっている
（例えば、特開平5-276606号公報) 。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の個別
分散型の電気ブレーキ装置を備えたブレーキ制御装置に
おいて、万一、一部の電動機やその制御部に故障等が生
じ、電気ブレーキ装置が当該電動機をカットアウト、つ
まり、制御を遮断すると、その分、電気ブレーキ装置と
してのブレーキ力が減少するため、結果的に空気ブレー
キ装置の使用頻度が高くなり、空気ブレーキ装置のブレ
ーキシューの磨耗が激しくなって、ブレーキシューの寿
命が短くなる等の問題を有していた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は前記の課題を解
決して、万一、電気ブレーキ装置における一部の電動機
が使用不能となった場合でも、補足流体ブレーキ装置と
しての空気ブレーキ装置の使用頻度を少なくすることの
できる鉄道車両用ブレーキ制御装置を提供することを目
的としている。

【０００６】そのため、本発明の請求項１の鉄道車両用
ブレーキ制御装置は、ブレーキ指令を受けてブレーキ力
指令信号を演算し、電気ブレーキ装置の電気ブレーキ力
をこのブレーキ力指令信号に基づいて制御するととも
に、前記ブレーキ力指令信号に対する実際の電気ブレー
キ力の不足分を補足流体ブレーキ装置に出力するブレー
キ制御部を有し、前記電気ブレーキ装置は、前記電気ブ
レーキ力を得る複数の電動機を各車軸単位又は各台車単
位のユニット毎に制御するものである鉄道車両用ブレー
キ制御装置において、前記ブレーキ制御部に、異常を生
じた電動機の属するユニットの制御を前記電気ブレーキ
装置が遮断したことを検出するとともに遮断されたユニ
ット数を認識するカットアウト数認識部と、このカット
アウト数認識部からのカットアウト数信号に応じて、い
ずれのユニットも遮断されていない時は前記ブレーキ力
指令信号をそのまま補償ブレーキ力指令信号として前記
電気ブレーキ装置に出力する一方、いずれかのユニット
が遮断された時は前記ブレーキ力指令信号をカットアウ
ト数に応じて増大させた補償ブレーキ力指令信号を演算
して前記電気ブレーキ装置に出力する補償ブレーキ力演
算部とを設け、前記電気ブレーキ装置はこの補償ブレー
キ力指令信号に応じて電気ブレーキ力を発生させるもの
であることを特徴とするものである。

【０００７】上記構成によれば、万一、いずれかのユニ
ットが電動機の故障等によりブレーキ制御装置による制
御を遮断（カットアウト）された場合、上記補償ブレー
キ力演算部がカットアウト数に応じて上記ブレーキ力指
令信号を増大させた補償ブレーキ力指令信号を電気ブレ
ーキ装置に出力するので、制御を遮断されていないユニ
ットの電動機は、この増大された補償ブレーキ力指令信
号に応じて所定の限界内で電気ブレーキ力を増加させる
ことになり、その結果、カットアウトが生じた場合で
も、補足流体ブレーキ装置でブレーキ力を補う必要がな
くなるか、或いは、補うべきブレーキ力は従来より小さ
くなる。

【０００８】請求項２の鉄道車両用ブレーキ制御装置
は、請求項１の構成において、前記補償ブレーキ力指令
信号は、（電気ブレーキ装置の全ユニット数）／〔（電
気ブレーキ装置の全ユニット数）−（遮断されたユニッ
ト数）〕の値を前記ブレーキ力指令信号に積算した積算
値として演算されることを特徴とするものである。これ
により、カットアウトされたユニット数に応じて、残り
のユニットにおける電動機の電気ブレーキ力を適正な割
合で増大させ、電気ブレーキ装置全体でカットアウトが
生じない場合と同等のブレーキ力を発揮させることがで
きる。

【０００９】請求項３の鉄道車両用ブレーキ制御装置
は、請求項２の構成において、前記補償ブレーキ力演算
部は、前記カットアウト認識部にて電気ブレーキ装置の
全てのユニットが遮断されたことが検出されると、電気
ブレーキ装置への補償ブレーキ力指令信号の出力を禁止
することを特徴とするものである。

【００１０】請求項４の鉄道車両用ブレーキ制御装置
は、請求項１又は２の構成において、前記補償ブレーキ
力演算部には個々の車軸に加わる最大ブレーキ力を規定
する粘着リミッタが設けられており、前記補償ブレーキ
力指令信号がこの粘着リミッタのリミット値を超える
と、前記電気ブレーキ装置に対する補償ブレーキ力指令
信号が制限されることを特徴とするものである。

【００１１】すなわち、電気ブレーキ装置に対する補償
ブレーキ力指令信号が過大となると、車輪の粘着限界を
超えたブレーキ力が付与されて、車輪がレール上で滑走
する不具合があるため、粘着限界を超えない範囲の最大
ブレーキ力を粘着リミッタにより規定したものである。

【００１２】請求項５の鉄道車両用ブレーキ制御装置
は、請求項４の構成において、前記粘着リミッタは、前
記電気ブレーキ装置に対する補償ブレーキ力指令信号が
前記リミット値を超えて上昇すると、前記補足流体ブレ
ーキ装置によるブレーキ力の補足量に応じて電気ブレー
キ装置に対する補償ブレーキ力指令信号を低減させるこ
とを特徴とするものである。

【００１３】すなわち、電気ブレーキ装置のみでブレー
キ力を賄うのであれば、電気ブレーキ装置のブレーキ力
は上記粘着リミッタのリミット値以下であればよい。こ
れに対して、同一の車軸に取り付けられた電気ブレーキ
装置と補足流体ブレーキ装置とを併用する場合、これら
双方のブレーキ装置のブレーキ力の和が上記リミット値
以下となる必要がある。従って、補足流体ブレーキ装置
へのブレーキ力の補足量に応じて、電気ブレーキ装置に
対する上記補償ブレーキ力指令信号を低減させることに
より、過大なブレーキ力を防止する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１に示すように、鉄道車両は、
モータ車Ｍ１を含む１又は複数のモータ車（Ｍ車）と、
トレーラ車Ｔ１を含む１又は複数のトレーラ車（Ｔ車）
とを連結して構成されている。例えば、先頭車両にはブ
レーキ指令器１が設けられるとともに、このブレーキ指
令器１から出力されるブレーキ指令Ｂ１を各車両に伝達
するためのブレーキ指令線２が各車両間に引き通されて
いる。各モータ車及び各トレーラ車は各々同一構成を有
しているので、以下、モータ車Ｍ１とトレーラ車Ｔ１と
につき説明する。

【００１５】モータ車Ｍ１には、各々個別の電動機３に
より駆動される、複数、例えば、４つの車軸（図示せ
ず）が設けられ、各電動機３は電気ブレーキ装置４に接
続されている。電気ブレーキ装置４は、個々の電動機３
を１ユニットとして、４つの電動機３における電気ブレ
ーキ力を各車軸毎に個別に制御するようになっている。
本実施の形態では、ユニット数と電動機３の個数が等し
いので、以下では、簡単のため、電動機３の個数のみを
議論する。

【００１６】モータ車Ｍ１の各車軸には、更に、Ｍ車空
気ブレーキ装置５（補足流体ブレーキ装置）の図示しな
い作動部（ブレーキシリンダ及びブレーキシュー等）が
設けられ、Ｍ車空気ブレーキ装置５からモータ車Ｍ１の
各車軸に同時に同一のブレーキ力を作用させることがで
きるようになっている。一方、トレーラ車Ｔ１にはＴ車
空気ブレーキ装置６（補足流体ブレーキ装置）が設けら
れ、このＴ車空気ブレーキ装置６からトレーラ車Ｔ１の
各車軸（図示せず）にブレーキ力を作用させることがで
きるようになっている。

【００１７】本鉄道車両用ブレーキ制御装置は、ブレー
キ制御部７を備え、このブレーキ制御部７はモータ車Ｍ
１に設けられている。ブレーキ制御部７は、前記ブレー
キ指令Ｂ１に基づいて、モータ車Ｍ１の電気ブレーキ装
置４及びＭ車空気ブレーキ装置５並びにトレーラ車Ｔ１
のＴ車空気ブレーキ装置６の制御を行うようになってい
る。他のトレーラ車のＴ車空気ブレーキ装置６は、それ
に隣接する他のモータ車のブレーキ制御部７により制御
されるものである。

【００１８】ブレーキ制御部７は、前記ブレーキ指令Ｂ
１と、図示しないエアーサスペンション等から入力され
るモータ車Ｍ１及びトレーラ車Ｔ１の荷重に応じた応荷
重信号Ｌとに基づいて、荷重を加味したブレーキ力指令
信号Ｂ２を演算するブレーキ力演算部８を備えている。

【００１９】また、ブレーキ制御部７は、一部の電動機
３が故障して電気ブレーキ装置４による制御を遮断され
た場合に上記ブレーキ力指令信号Ｂ２を増大させた補償
ブレーキ力指令信号Ｂ４を演算して電気ブレーキ装置４
に出力する補償ブレーキ力演算部１０と、電気ブレーキ
装置４による制御を遮断された電動機３の個数、つま
り、カットアウト数を認識するカットアウト数認識部１
１と、電気ブレーキ装置４による電気ブレーキ力の不足
分を演算し、この不足分をモータ車Ｍ１及び／又はトレ
ーラ車Ｔ１の空気ブレーキ装置５、６に出力する補足ブ
レーキ力演算部１２とを備えている。

【００２０】図２に示すように、前記補償ブレーキ力演
算部１０は、カットアウト数認識部１１からのカットア
ウト数信号Ｃに応じて５つの接点１４ａ乃至１４ｅ間で
切り替えられる切替スイッチ１３と、４つの接点１４ａ
乃至１４ｄから入力される前記ブレーキ力指令信号Ｂ２
を各々所定の増幅率で増幅して、粘着リミッタ１６に補
償ブレーキ力指令信号Ｂ３として出力する４つの増幅器
１５ａ乃至１５ｄと、上記補償ブレーキ力指令信号Ｂ３
が所定のリミット値を超える時に、電気ブレーキ装置４
に対する補償ブレーキ力指令信号Ｂ４を制限する粘着リ
ミッタ１６とを備えている。

【００２１】上記接点１４ａはカットアウト数が
“０”、つまり、いずれの電動機３も遮断されずに正常
に作動している時に選択され、この接点１４ａに対応す
る増幅器１５ａの増幅率は１倍である。すなわち、カッ
トアウト数が“０”の場合、ブレーキ力指令信号Ｂ２が
そのまま補償ブレーキ力指令信号Ｂ３として粘着リミッ
タ１６に出力される。

【００２２】接点１４ｂ乃至１４ｄは各々カットアウト
数が“１”乃至“３”の場合に選択され、これらに対応
する各増幅器１５ｂ乃至１５ｄの増幅率は、各々（４／
３）倍、２倍、４倍である。すなわち、一部の電動機３
が制御を遮断された場合、これを残りの電動機３の電気
ブレーキ力で補うため、ブレーキ力指令信号Ｂ２をカッ
トアウト数に応じて増大させた補償ブレーキ力指令信号
Ｂ３が粘着リミッタ１６に出力される。

【００２３】例えば、カットアウト数が“１”の場合、
３つの電動機３で４つの電動機３と同等の電気ブレーキ
力を得るために、ブレーキ力指令信号Ｂ２を（４／３）
倍に増大した補償ブレーキ力指令信号Ｂ３が粘着リミッ
タ１６に出力される。また、接点１４ｅはカットアウト
が“４”、つまり、全ての電動機３が遮断された場合に
選択され、この時、粘着リミッタ１６に補償ブレーキ力
指令信号Ｂ３は出力されない。

【００２４】上記粘着リミッタ１６は、ブレーキ力を車
両の減速度に換算し、例えば、重力加速度９．８ｍ／ｓ
² ＝３５．２８（（ｋｍ／ｈ）／ｓ）の約１５％に相当
する減速度５．２５（（ｋｍ／ｈ）／ｓ）に相当するブ
レーキ力をリミット値として設定している。そして、粘
着リミッタ１６は前記補償ブレーキ力指令信号Ｂ３に対
応するブレーキ力が上記リミット値以下の場合は、前記
補償ブレーキ力指令信号Ｂ３をそのまま電気ブレーキ装
置４に補償ブレーキ力指令信号Ｂ４として出力する一
方、上記補償ブレーキ力指令信号Ｂ３に対応するブレー
キ力が上記リミット値を超える場合は、上記リミット値
に対応する値を補償ブレーキ力指令信号Ｂ４として電気
ブレーキ装置４に出力するようになっている。

【００２５】電気ブレーキ装置４は、この電気ブレーキ
装置４の全体制御を司る主制御部１７と、個々の電動機
３に対応して設けられ、主制御部１７からの指令に基づ
いて各電動機３の電気ブレーキ力を制御する個別制御部
１８と、各電動機３に対応して設けられ各電動機３にお
ける実際の電気ブレーキ力を検出する検出手段２０と、
各検出手段２０の検出信号を加算して、ブレーキ制御部
７内の前記補足ブレーキ力演算部１２に実際の電気ブレ
ーキ力に対応する電気ブレーキ力信号Ｂ５を出力する加
算器２１とを備えている。

【００２６】上記主制御部１７には前記粘着リミッタ１
６から前記補償ブレーキ力指令信号Ｂ４が入力され、こ
の補償ブレーキ力指令信号Ｂ４により指示される電気ブ
レーキ力が４等分された値が各個別制御部１８に送られ
て、個別制御部１８が個々の電動機３の電気ブレーキ力
を制御するものである。また、個別制御部１８は、対応
する電動機３で故障等が生じて使用不能となり制御を遮
断した場合、主制御部１７に遮断信号を送り、主制御部
１７はこの遮断信号を前記ブレーキ制御部７内のカット
アウト数認識部１１に転送する。カットアウト数認識部
１１は、これに基づいてカットアウト数を認識するよう
になっている。

【００２７】また、前記補足ブレーキ力演算部１２に
は、ブレーキ力演算部８から前記荷重を加味したブレー
キ力指令信号Ｂ２が入力され、補足ブレーキ力演算部１
２はこのブレーキ力指令信号Ｂ２に対応する必要ブレー
キ力と、前記加算器２１から入力される電気ブレーキ力
信号Ｂ５により求められる実際の電気ブレーキ力とを比
較し、実際の電気ブレーキ力が上記必要ブレーキ力より
小さい場合、その不足分の補足空気ブレーキ力に対応す
る補足空気ブレーキ力指令信号Ｂ６及び／又はＢ７を、
Ｍ車空気ブレーキ装置５及び／又はＴ車空気ブレーキ装
置６に出力するようになっている。

【００２８】上記補足空気ブレーキ力は、モータ車Ｍ１
とトレーラ車Ｔ１の各空気ブレーキ装置５、６で均等に
得るようにしてもよいが、モータ車Ｍ１における車輪の
滑走を有効に防止するためには、補足空気ブレーキ力は
Ｔ車空気ブレーキ装置６を優先的に使用し、Ｔ車空気ブ
レーキ装置６で必要な補足空気ブレーキ力を得られない
場合のみ、Ｍ車空気ブレーキ装置５を併用する、いわゆ
る遅れ込め方式によることが一層好ましい。

【００２９】次に、図３のグラフに基づいて、実際のブ
レーキ力の制御例を説明する。図３の横軸はブレーキ制
御部７のブレーキ力演算部８に入力されるブレーキ指令
Ｂ１を示し、ここでは、“０”乃至“７”の８段階で出
力される。また、縦軸は、モータ車Ｍ１の電気ブレーキ
装置４における正常に作動している１つの電動機３当た
りで得られる電気ブレーキ力を車両の減速度（（ｋｍ／
ｈ）／ｓ）に換算して示している。なお、粘着リミッタ
１６のリミット値としては、前述のように、例えば、減
速度５．２５（（ｋｍ／ｈ）／ｓ）に対応するブレーキ
力が設定されている。

【００３０】図３中の実線Ｉはカットアウト数が
“０”、つまり、電気ブレーキ装置４の４つの電動機３
が全て正常に作動している場合におけるブレーキ指令Ｂ
１と１つの電動機３当たりの電気ブレーキ力（減速度相
当値）との関係を示している。この場合、ブレーキ指令
Ｂ１の最大値“７”に対応する１つの電動機３当たりの
電気ブレーキ力の大きさは、減速度３．５（（ｋｍ／
ｈ）／ｓ）に対応する値であり、前記粘着リミッタ１６
のリミット値５．２５（（ｋｍ／ｈ）／ｓ）より小さい
ため、必要ブレーキ力が全て電気ブレーキ力で賄われて
いる。

【００３１】カットアウト数が“０”の場合、図２の切
替スイッチ１３は接点１４ａに接続され、ブレーキ力指
令信号Ｂ２がそのまま補償ブレーキ力指令信号Ｂ３とし
て粘着リミッタ１６に出力されるとともに、この補償ブ
レーキ力指令信号Ｂ３がそのまま補償ブレーキ力指令信
号Ｂ４として電気ブレーキ装置４に出力される。

【００３２】次に、カットアウト数が“１”、つまり、
電気ブレーキ装置４のいずれか１つの電動機３が故障等
により使用不能となり制御が遮断された場合、カットア
ウト数認識部１１からのカットアウト数信号Ｃに基づい
て、図２の切替スイッチ１３が接点１４ｂに接続され、
増幅器１５ｂによりブレーキ力指令信号Ｂ２が（４／
３）倍に増大されて、この増大された補償ブレーキ力指
令信号Ｂ３が粘着リミッタ１６に入力される。

【００３３】ところで、前記ブレーキ指令Ｂ１の最大値
“７”に対応する１つの電動機３当たりの電気ブレーキ
力の大きさは、カットアウト数が“０”の場合、前述の
ように、減速度３．５（（ｋｍ／ｈ）／ｓ）に対応する
値であり、カットアウト数が“１”、つまり、３つの電
動機３で全電気ブレーキ力を得る場合、ブレーキ力指令
信号Ｂ１の最大値“７”に対して、１つの電動機３は、
３．５×（４／３）≒４．６７（（ｋｍ／ｈ）／ｓ）の
減速度相当の電気ブレーキ力を発揮する必要がある。

【００３４】この値は、粘着リミッタ１６のリミット値
５．２５（（ｋｍ／ｈ）／ｓ）より小さいため、カット
アウトが“１”の場合も電気ブレーキ力のみで必要ブレ
ーキ力を賄えることになる。この場合、ブレーキ指令Ｂ
１と正常な１つの電動機３当たりの電気ブレーキ力（減
速度）との関係は、図３の一点鎖線IIのようになる。

【００３５】カットアウト数が“１”の場合、粘着リミ
ッタ１６からの補償ブレーキ力指令信号Ｂ４は補償ブレ
ーキ力指令信号Ｂ３の値がそのまま出力され、主制御部
１７は（４／３）倍に増大された補償ブレーキ力指令信
号Ｂ４を受信し、これを４等分して各個別制御部１８に
出力する。その結果、制御を遮断していない３つの個別
制御部１８は、対応する電動機３における電気ブレーキ
力を各々（４／３）倍に増大させることになる。

【００３６】次に、カットアウト数が“２”、つまり、
モータ車Ｍ１の２つの電動機３が制御を遮断され、残り
の２つの電動機３のみで電気ブレーキ力を得る場合、ブ
レーキ指令Ｂ１の最大値“７”に対して、１つの電動機
３当たり、３．５×（４／２）＝７．０（（ｋｍ／ｈ）
／ｓ）の減速度相当の電気ブレーキ力を得る必要があ
る。この値は、粘着リミッタ１６のリミット値５．２５
（（ｋｍ／ｈ）／ｓ）より大きいため、高ブレーキ域で
は電気ブレーキ装置４のみによる制動が不可能となり、
補足空気ブレーキ力が必要となる。

【００３７】すなわち、カットアウト数が“２”の場
合、ブレーキ指令Ｂ１と、正常な１つの電動機３当たり
の電気ブレーキ力との関係は、図３に二点鎖線III及び
点線IVで示すようになるが、ブレーキ指令Ｂ１が“０”
乃至“５”の範囲では、１つの電動機３当たりの電気ブ
レーキ力が二点鎖線IIIのようにリミット値以下である
ので、車輪の粘着は生じず、電気ブレーキ装置４のみに
よる制動が可能である。

【００３８】一方、ブレーキ指令Ｂ１が“６”及び
“７”の場合、電気ブレーキ力のみにより必要ブレーキ
力を賄おうとすると、点線IVのようにリミット値を超え
るので、この範囲では、補足空気ブレーキ力が必要とな
る。ここでは、簡単のため、Ｍ車空気ブレーキ装置５の
補足空気ブレーキ力のみを用いる場合を考える。このＭ
車空気ブレーキ装置５の補足空気ブレーキ力は、モータ
車Ｍ１の４つの車軸に均等に付与され、従って、正常に
作動している電動機３の接続された車軸にも作用するの
で、正常な電動機３の接続された車軸においては、電気
ブレーキ力と補足空気ブレーキ力の合計値を前記リミッ
ト値以下とする必要がある。

【００３９】そのため、Ｍ車空気ブレーキ装置５の作動
するブレーキ指令Ｂ１の“６”及び“７”に対応する高
ブレーキ域では、図３中二点鎖線Ｖのように、正常な１
つの電動機３当たりの電気ブレーキ力を減少させる一
方、点線VIで示すように、電気ブレーキ力の減少に伴っ
て補足空気ブレーキ力を増加させる必要がある。

【００４０】この場合、ブレーキ指令Ｂ１の最大値
“７”に対応する正常な１つの電動機３当たりの電気ブ
レーキ力は、３．５（（ｋｍ／ｈ）／ｓ）の減速度に対
応する大きさであり、また、１つの車軸当たり補足空気
ブレーキ力は、点線VIで示すように、１．７５（（ｋｍ
／ｈ）／ｓ）の減速度に対応する大きさであって、正常
な電動機３の接続された車軸には、合計で上記リミット
値と等しい５．２５（（ｋｍ／ｈ）／ｓ）の減速度に相
当するブレーキ力が作用することになる。

【００４１】一方、モータ車Ｍ１全体でのブレーキ力
は、３．５×２＋１．７５×４＝１４．０（（ｋｍ／
ｈ）／ｓ）の減速度に相当する値となり、これは、上記
カットアウト数が“０”、つまり、４つの電動機３にお
ける電気ブレーキ力のみで全ブレーキ力を得る場合の
３．５×４＝１４．０（（ｋｍ／ｈ）／ｓ）の減速度相
当のブレーキ力と等しくなる。

【００４２】カットアウト数が“３”の場合について
は、説明を省略するが、上記カットアウト数が“２”の
場合より広い範囲、つまり、ブレーキ指令Ｂ１が“３”
以上の範囲で空気ブレーキ装置５、６による補足空気ブ
レーキ力が必要となる。更に、カットアウト数が
“４”、つまり、全ての電動機３が故障等により制御を
遮断された場合、前述のように、電気ブレーキ装置４の
制御は行わず、空気ブレーキ装置５、６のみで必要ブレ
ーキ力を得ることになる。

【００４３】なお、電気ブレーキ力が不足する場合の補
足空気ブレーキ力としては、Ｍ車空気ブレーキ装置５の
みを使用するよりも、前述したように、Ｍ車とＴ車の空
気ブレーキ装置５、６を併用したり、Ｔ車空気ブレーキ
装置６のみを使用するのがより一般的である。例えば、
補足空気ブレーキ力として、Ｍ車とＴ車の空気ブレーキ
装置５、６を併用する場合、高ブレーキ域における電気
ブレーキ力の減少割合を図３の二点鎖線Ｖで示す割合よ
り緩やかにすることができ、また、補足空気ブレーキ力
として、Ｔ車空気ブレーキ装置６のみを使用する場合
は、高ブレーキ域において、電気ブレーキ力が上記リミ
ット値で横ばい状態となるように制御することもでき
る。

【００４４】上記の実施の形態では、補足流体ブレーキ
装置として空気ブレーキ装置５、６を使用したが、補足
流体ブレーキ装置としては、例えば、油圧ブレーキ装置
等、他の流体ブレーキ装置を使用することもできる。ま
た、上記の実施の形態では、電気ブレーキ装置４は複数
の電動機３を、各車軸毎に１つずつ個別に制御するよう
にしたが、例えば、１つの台車上に設置されている複
数、例えば、２つの電動機３を１ユニットとして、ユニ
ット毎に制御するようにしてもよい。

【００４５】

【発明の効果】本発明の請求項１の鉄道車両用ブレーキ
制御装置は、ブレーキ指令を受けてブレーキ力指令信号
を演算し、電気ブレーキ装置の電気ブレーキ力をこのブ
レーキ力指令信号に基づいて制御するとともに、前記ブ
レーキ力指令信号に対する実際の電気ブレーキ力の不足
分を補足流体ブレーキ装置に出力するブレーキ制御部を
有し、前記電気ブレーキ装置は、前記電気ブレーキ力を
得る複数の電動機を各車軸単位又は各台車単位のユニッ
ト毎に制御するものである鉄道車両用ブレーキ制御装置
において、前記ブレーキ制御部に、異常を生じた電動機
の属するユニットの制御を前記電気ブレーキ装置が遮断
したことを検出するとともに遮断されたユニット数を認
識するカットアウト数認識部と、このカットアウト数認
識部からのカットアウト数信号に応じて、いずれのユニ
ットも遮断されていない時は前記ブレーキ力指令信号を
そのまま補償ブレーキ力指令信号として前記電気ブレー
キ装置に出力する一方、いずれかのユニットが遮断され
た時は前記ブレーキ力指令信号をカットアウト数に応じ
て増大させた補償ブレーキ力指令信号を演算して前記電
気ブレーキ装置に出力する補償ブレーキ力演算部とを設
け、前記電気ブレーキ装置はこの補償ブレーキ力指令信
号に応じて電気ブレーキ力を発生させるものであるか
ら、万一、いずれかのユニットが電動機の故障等により
前記ブレーキ制御装置による制御を遮断（カットアウ
ト）された場合、前記補償ブレーキ力演算部がカットア
ウト数に応じて前記ブレーキ力指令信号を増大させた補
償ブレーキ力指令信号を電気ブレーキ装置に出力するの
で、遮断されていないユニットの電動機は、この補償ブ
レーキ力指令信号に応じて所定の限界内で電気ブレーキ
力を増大させることになり、その結果、カットアウトが
生じた場合でも、補足流体ブレーキ装置でブレーキ力を
補う必要がなくなるか、或いは、補うべきブレーキ力は
従来より小さくなる。これにより、ブレーキシューの磨
耗等を減少させて、補足流体ブレーキ装置の長寿命化を
図ることができる。

【００４６】請求項２の鉄道車両用ブレーキ制御装置
は、請求項１の構成において、前記補償ブレーキ力指令
信号は、（電気ブレーキ装置の全ユニット数）／〔（電
気ブレーキ装置の全ユニット数）−（遮断されたユニッ
ト数）〕の値を前記ブレーキ力指令信号に積算した積算
値として演算されることを特徴とするものである。これ
により、カットアウトされたユニット数に応じて、残り
のユニットにおける電動機の電気ブレーキ力を適正な割
合で増大させ、電気ブレーキ装置全体でカットアウトが
生じない場合と同等のブレーキ力を発揮させることがで
きる。

【００４７】請求項３の鉄道車両用ブレーキ制御装置
は、請求項２の構成において、前記補償ブレーキ力演算
部は、前記カットアウト認識部にて電気ブレーキ装置の
全てのユニットが遮断されたことが検出されると、電気
ブレーキ装置への補償ブレーキ力指令信号の出力を禁止
するものであるから、電気ブレーキ装置の全てのユニッ
トが遮断された場合、前記ブレーキ力指令信号が補足流
体ブレーキ装置のみに送られて、これに見合ったブレー
キ力が補足流体ブレーキ装置で与えられ、前記ブレーキ
力指令信号に対する実際の電気ブレーキ力の不足分を演
算する等の手間が省略できるので、制御の煩雑化を回避
できる利点がある。

【００４８】請求項４の鉄道車両用ブレーキ制御装置
は、請求項１又は２の構成において、前記補償ブレーキ
力演算部には個々の車軸に加わる最大ブレーキ力を規定
する粘着リミッタが設けられており、前記補償ブレーキ
力指令信号がこの粘着リミッタのリミット値を超える
と、前記電気ブレーキ装置に対する補償ブレーキ力指令
信号が制限されるものであるから、電気ブレーキ装置に
対する補償ブレーキ力指令信号が過大となることによっ
て、車輪の粘着限界を超えたブレーキ力が付与されて、
車輪がレール上で滑走する不具合を未然に防止すること
ができる。

【００４９】請求項５の鉄道車両用ブレーキ制御装置
は、請求項４の構成において、前記粘着リミッタは、前
記電気ブレーキ装置に対する補償ブレーキ力指令信号が
前記リミット値を超えて上昇すると、前記補足流体ブレ
ーキ装置によるブレーキ力の補足量に応じて電気ブレー
キ装置に対する補償ブレーキ力指令信号を低減させるも
のであるから、同一の車軸に設けられた電気ブレーキ装
置と補足流体ブレーキ装置とを併用する場合でも、これ
ら双方のブレーキ装置のブレーキ力の和を上記リミット
値以下として、車輪の粘着に伴うレール上での車輪の滑
走を未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における鉄道車両用ブレー
キ制御装置を示す説明図。

【図２】上記ブレーキ制御装置における補償ブレーキ力
演算部を示す説明図。

【図３】上記ブレーキ制御装置におけるブレーキ力指令
信号と正常な１つの電動機当たりの電気ブレーキ力（減
速度相当値）との関係を示すグラフ。

【符号の説明】

３ 電動機 ４ 電気ブレーキ装置 ５ Ｍ車空気ブレーキ装置（補足流体ブレーキ装置） ６ Ｔ車空気ブレーキ装置（補足流体ブレーキ装置） ７ ブレーキ制御部 １０ 補償ブレーキ力演算部 １１ カットアウト数認識部 １６ 粘着リミッタ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブレーキ指令を受けてブレーキ力指令信
   号を演算し、電気ブレーキ装置の電気ブレーキ力をこの
   ブレーキ力指令信号に基づいて制御するとともに、前記
   ブレーキ力指令信号に対する実際の電気ブレーキ力の不
   足分を補足流体ブレーキ装置に出力するブレーキ制御部
   を有し、前記電気ブレーキ装置は、前記電気ブレーキ力
   を得る複数の電動機を各車軸単位又は各台車単位のユニ
   ット毎に制御するものである鉄道車両用ブレーキ制御装
   置において、 前記ブレーキ制御部に、異常を生じた電動機の属するユ
   ニットの制御を前記電気ブレーキ装置が遮断したことを
   検出するとともに遮断されたユニット数を認識するカッ
   トアウト数認識部と、このカットアウト数認識部からの
   カットアウト数信号に応じて、いずれのユニットも遮断
   されていない時は前記ブレーキ力指令信号をそのまま補
   償ブレーキ力指令信号として前記電気ブレーキ装置に出
   力する一方、いずれかのユニットが遮断された時は前記
   ブレーキ力指令信号をカットアウト数に応じて増大させ
   た補償ブレーキ力指令信号を演算して前記電気ブレーキ
   装置に出力する補償ブレーキ力演算部とを設け、前記電
   気ブレーキ装置はこの補償ブレーキ力指令信号に応じて
   電気ブレーキ力を発生させるものであることを特徴とす
   る鉄道車両用ブレーキ制御装置。
2. 【請求項２】 前記補償ブレーキ力指令信号は、（電気
   ブレーキ装置の全ユニット数）／〔（電気ブレーキ装置
   の全ユニット数）−（遮断されたユニット数）〕の値を
   前記ブレーキ力指令信号に積算した積算値として演算さ
   れることを特徴とする請求項１記載の鉄道車両用ブレー
   キ制御装置。
3. 【請求項３】 前記補償ブレーキ力演算部は、前記カッ
   トアウト認識部にて電気ブレーキ装置の全てのユニット
   が遮断されたことが検出されると、電気ブレーキ装置へ
   の補償ブレーキ力指令信号の出力を禁止することを特徴
   とする請求項２記載の鉄道車両用ブレーキ制御装置。
4. 【請求項４】 前記補償ブレーキ力演算部には個々の車
   軸に加わる最大ブレーキ力を規定する粘着リミッタが設
   けられており、前記補償ブレーキ力指令信号がこの粘着
   リミッタのリミット値を超えると、前記電気ブレーキ装
   置に対する補償ブレーキ力指令信号が制限されることを
   特徴とする請求項１又は２記載の鉄道車両用ブレーキ制
   御装置。
5. 【請求項５】 前記粘着リミッタは、前記電気ブレーキ
   装置に対する補償ブレーキ力指令信号が前記リミット値
   を超えて上昇すると、前記補足流体ブレーキ装置による
   ブレーキ力の補足量に応じて電気ブレーキ装置に対する
   補償ブレーキ力指令信号を低減させることを特徴とする
   請求項４記載の鉄道車両用ブレーキ制御装置。