制动控制装置以及制动控制方法
【专利摘要】本发明提供一种制动控制装置以及制动控制方法。本发明面向编组车辆内的一个车辆单元的制动控制装置。车辆单元是多个车辆的子组。制动控制装置具备必要制动力运算部和制动力分配部。必要制动力运算部基于所述车辆单元的所述多个车辆的多个检测减速度，来运算与所述车辆单元的所述多个车辆各自对应的多个车辆必要制动力，并对所述车辆单元的所述多个车辆的所述车辆必要制动力进行合计来运算单元必要制动力。制动力分配部用于在所述车辆单元的所述多个车辆之间分配单元必要制动力。
【专利说明】
制动? ￡制装置以及制动丨￡制方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种制动控制装置以及制动控制方法。
【背景技术】
[0002]以往，已知有再生制动器、发电制动器等电制动装置、以及压缩空气制动器、液压制动器等机械制动装置。Kameda(日本实开昭59-107502)公开了一种列车用的减速度控制装置。该减速度控制装置应答指示减速度值的制动指令来控制车辆的制动力。另外，Nankyoet al.，(“Development of a braking system equipped with decelerat1n feedbackcontrol”、RTRI REPORT,Vol.23 ,N0.4,pp 41-46，Apr.2009)公开了一种编组制动控制系统，其运算编组车辆的整体的必要制动力，并在编组车辆内的车辆之间分配必要制动力。
【发明内容】
[0003]Kameda的减速度控制装置基于车辆的减速度来对全部车辆均匀地控制制动力。在该情况下，有时由于因轨道面状况的变动引起的减速度的变化而造成一个或多个车辆的制动力变得过大，其结果，有可能使该车辆滑行(车轮在轨道上滑动的状态)。
[0004]在Nankyo et al.的制动控制系统中，当检测出编组车辆内的有一些车辆产生了过大的制动力的状况时，减小该车辆的制动力，另一方面，增大剩余的车辆的制动力，来维持该编组车辆整体的必要制动力并抑制车辆的滑行。
[0005]但是，Nankyoet al.在编组车辆的全部车辆之间进行通信来运算并维持编组车辆整体的必要制动力。因此，决定各车辆的必要制动力并向各车辆分配适当的制动力所需要的时间变长。
[0006]本发明的目的在于提供一种能够迅速地向各车辆分配适当的制动力的制动控制装置以及制动控制方法。
[0007](I)本发明的一个方面提供一种编组车辆内的一个车辆单元的制动控制装置。车辆单元是包含于所述编组车辆的多个车辆的子组。该制动控制装置具备必要制动力运算部和制动力分配部。必要制动力运算部基于与所述车辆单元的所述多个车辆分别对应的多个检测减速度，来运算作为所述车辆单元的所述多个车辆各自所需的制动力的多个车辆必要制动力，而且，运算作为所述车辆单元的所述多个车辆的所述多个车辆必要制动力的总和的单元必要制动力。制动力分配部用于在所述车辆单元的所述多个车辆之间分配所述单元必要制动力。
[0008]根据上述结构，制动力分配部在车辆单元内的多个车辆之间分配单元必要制动力，因此例如在车辆单元内的一个车辆发生了滑行时，制动控制装置能够以使该发生了滑行的车辆的车辆必要制动力减少、使车辆单元内的剩余的车辆的车辆必要制动力增加的方式对各车辆的车辆必要制动力进行增减调整。编组车辆的各车辆单元具备该制动控制装置，由此能够抑制一个或多个车辆发生了滑行时编组车辆的整体的制动力降低。运算编组车辆中的车辆的各自的车辆必要制动力的时间也能够缩短，因此，能够迅速地向多个车辆分别分配适当的制动力。
[0009](2)在几个例子中，所述必要制动力运算部基于所述车辆单元的所述多个车辆的制动距离和所述多个车辆的所述多个检测减速度，来运算所述多个车辆的所述车辆必要制动力。
[0010]根据上述结构，基于减速度和制动距离来运算各车辆的车辆必要制动力，因此能够针对制动指令向车辆单元内的各车辆高精度地分配制动力。其结果，能够提高最终所需的停止精度。
[0011](3)在几个例子中，所述必要制动力运算部随着所述多个车辆中的一个车辆的所述检测减速度变大而使该一个车辆的所述车辆必要制动力减少，在所述多个车辆中的一个车辆的所述检测减速度为上限阈值以上时，所述必要制动力运算部将该一个车辆的所述车辆必要制动力的减少量限制为是固定值的上限减少量。
[0012]根据上述结构，抑制根据制动指令所分配的车辆的制动力过度变小。因而，能够抑制驾驶员在上坡等中进行了制动操作时感到车辆并没有产生制动力这样的制动操作的不自然感。
[0013](4)在几个例子中，各车辆具备通过摩擦来产生制动力的机械制动装置，所述制动力分配部构成为，将所述车辆单元的各车辆的所述车辆必要制动力的偏差限制在规定范围内。
[0014]有时由于机械制动装置的产品的偏差等，对于制动指令，机械制动装置与车辆的车轮接触的时刻产生偏差。而且，在该情况下，对于机械制动装置与车轮迅速接触的车辆，制动力的分配变大，另一方面，对于与其它的车辆的车轮相比机械制动装置迟缓接触的车辆，制动力的分配变小。在反复产生这样的车辆之间的制动力的偏差的情况下，车辆各自的机械制动装置的劣化的程度产生偏差。因此，根据上述结构，限制车辆单元内的车辆各自的车辆必要制动力的偏差，因此即使机械制动装置与车辆的车轮接触的时刻产生偏差，针对车辆单元内的车辆的制动力分配的偏差也变小。因而，能够抑制车辆单元内的车辆各自的机械制动装置的劣化的程度的偏差。
[0015](5)在几个例子中，在检测出所述车辆单元的至少一个车辆发生了滑行时，所述必要制动力运算部使发生了滑行的该车辆的所述车辆必要制动力减少，另一方面，使所述车辆单元内的剩余的没有滑行的车辆的车辆必要制动力增加。
[0016]根据上述结构，通过在车辆发生了滑行时使该车辆的车辆必要制动力降低，能够使发生了滑行的车辆迅速地重新粘着。另外，在车辆单元中，通过使没有滑行的车辆的车辆必要制动力增加，能够抑制由于车辆的滑行而引起单元必要制动力大幅地降低。此外，本发明的技术领域中的术语“重新粘着”是指从滑行状态恢复到车轮在轨道上不滑动而进行转动来产生制动力或牵引力的状态。
[0017](6)在几个例子中，在检测出发生了滑行的所述车辆重新粘着时，所述必要制动力运算部基于重新粘着了的该车辆的所述检测减速度来使重新粘着了的所述车辆的所述车辆必要制动力增加，另一方面，使所述剩余的没有滑行的车辆的所述车辆必要制动力减少。
[0018]根据上述结构，基于在车辆重新粘着时该重新粘着了的车辆的减速度来运算重新粘着了的车辆的车辆必要制动力，因此能够向重新粘着了的车辆分配适当的制动力。另外，在车辆单元中，通过使没有滑行的车辆的车辆必要制动力减少，能够抑制由于车辆的重新粘着而引起单元必要制动力大幅地增加。
[0019](7)在几个例子中，在重新粘着了的所述车辆的所述检测减速度大于基于制动指令所运算出的目标减速度时，向重新粘着了的所述车辆分配以第一增加速度增加的制动力。在重新粘着了的所述车辆的所述检测减速度小于所述目标减速度时，向重新粘着了的所述车辆分配以第二增加速度增加的制动力。所述第一增加速度小于所述第二增加速度。
[0020]在车辆在减速度大的状态下重新粘着并紧接在该重新粘着之后向该车辆分配制动力的情况下，有可能根据行驶状态不同而重新粘着了的车辆再次滑行。因此，根据上述结构，在车辆重新粘着时重新粘着了的车辆的减速度大于目标减速度的情况下使制动力逐渐增加，由此能够抑制重新粘着了的车辆再次滑行。另外，在车辆重新粘着时重新粘着了的车辆的减速度小于目标减速度的情况下使制动力迅速地增加，由此能够迅速地向重新粘着了的车辆分配适当的制动力。
[0021](8)在几个例子中，在所述车辆单元的至少一个车辆处于行驶中并且该至少一个车辆的所述检测减速度为O以上时，所述必要制动力运算部基于该至少一个车辆的所述检测减速度来运算该至少一个车辆的所述车辆必要制动力。在所述车辆单元的至少一个车辆处于停止中或该至少一个车辆的所述检测减速度小于O时，所述必要制动力运算部不考虑该至少一个车辆的所述检测减速度，而基于制动指令来运算该至少一个车辆的所述车辆必要制动力。
[0022]在车辆的减速度为负的值时、即在车辆为加速状态下基于减速度运算出车辆必要制动力的情况下，运算出的车辆必要制动力为从基于制动指令所设想出的车辆的制动力偏离的制动力。因此，根据上述结构，在车辆的减速度为负的值时，不考虑减速度来运算车辆必要制动力，因此抑制车辆必要制动力从基于制动指令所设想出的车辆的制动力偏离。
[0023](9)本发明的另一个方面面向用于控制编组车辆内的一个车辆单元的制动的方法，所述一个车辆单元是包含有多个车辆的子组。该方法包括以下步骤:必要制动力运算步骤，基于与所述车辆单元的所述多个车辆分别对应的多个检测减速度，来运算作为所述车辆单元的所述多个车辆各自所需的制动力的多个车辆必要制动力，并运算作为所述车辆单元的所述多个车辆的所述多个车辆必要制动力的总和的单元必要制动力；以及制动力分配步骤，在所述车辆单元的所述多个车辆之间分配所述单元必要制动力。
[0024]根据该结构，能够得到与上述(I)相关联地说明的作用效果。
[0025](10)在几个例子中，所述必要制动力运算步骤包括:基于所述车辆单元的所述多个车辆的制动距离和所述多个车辆的所述多个检测减速度，来运算所述多个车辆的所述车辆必要制动力。
[0026]根据该结构，能够得到与上述(2)相关联地说明的作用效果。
[0027](11)在几个例子中，所述必要制动力运算步骤包括:随着所述多个车辆中的一个车辆的所述检测减速度变大而使该一个车辆的所述车辆必要制动力减少；以及在所述多个车辆中的一个车辆的所述检测减速度为上限阈值以上时，将该一个车辆的所述车辆必要制动力的减少量限制为是固定值的上限减少量。
[0028]根据该结构，能够得到与上述(3)相关联地说明的作用效果。
[0029](12)在几个例子中，各车辆具备通过摩擦来产生制动力的机械制动装置，所述制动力分配步骤包括:将所述车辆单元的各车辆的所述车辆必要制动力的偏差限制在规定范围内。
[0030]根据该结构，能够得到与上述(4)相关联地说明的作用效果。
[0031](13)在几个例子中，所述必要制动力运算步骤包括:在检测出所述车辆单元的至少一个车辆发生了滑行时，使发生了滑行的该车辆的所述车辆必要制动力减少，另一方面，使所述车辆单元内的剩余的没有滑行的车辆的所述车辆必要制动力增加。
[0032]根据该结构，能够得到与上述(5)相关联地说明的作用效果。
[0033](14)在几个例子中，所述必要制动力运算步骤包括:在检测出发生了滑行的所述车辆重新粘着时，基于重新粘着了的该车辆的所述检测减速度来使重新粘着了的所述车辆的所述车辆必要制动力增加，另一方面，使所述剩余的没有滑行的车辆的所述车辆必要制动力减少。
[0034]根据该结构，能够得到与上述(6)相关联地说明的作用效果。
[0035](15)在几个例子中，所述车辆必要制动力的增加包括:在重新粘着了的所述车辆的所述检测减速度大于基于制动指令所运算出的目标减速度时，向重新粘着了的所述车辆分配以第一增加速度增加的制动力；以及在重新粘着了的所述车辆的所述检测减速度小于所述目标减速度时，向重新粘着了的所述车辆分配以第二增加速度增加的制动力，其中，所述第一增加速度小于所述第二增加速度。
[0036]根据该结构，能够得到与上述(7)相关联地说明的作用效果。
[0037](16)在几个例子中，所述必要制动力运算步骤包括:在所述车辆单元的至少一个车辆处于行驶中并且该至少一个车辆的所述检测减速度为O以上时，基于该至少一个车辆的所述检测减速度来运算该至少一个车辆的所述车辆必要制动力，在所述车辆单元的至少一个车辆处于停止中或该至少一个车辆的所述检测减速度小于O时，不考虑该至少一个车辆的所述检测减速度，而基于制动指令来运算该至少一个车辆的所述车辆必要制动力。
[0038]根据该结构，能够得到与上述(8)相关联地说明的作用效果。
[0039]根据遵循本发明的几个方面的制动控制装置和制动控制方法，能够迅速地向各车辆分配适当的制动力。通过特定的安装，制动控制装置例如能够降低用于制动控制的数据通信流量和运算负荷。
【附图说明】
[0040]图1是编组车辆的不意图。
[0041]图2是编组车辆内的一个车辆单元的框图。
[0042]图3是与车辆单元相对应的遵循实施方式的制动控制装置的框图。
[0043]图4是遵循实施方式的制动控制的流程图。
[0044]图5是减速度限制控制的流程图。
[0045]图6是滑行抑制控制的流程图。
[0046]图7是用于说明制动控制的作用的时序图。
[0047]图8是表示变形例的制动控制装置中的系数P、I与车轮的轴速度之间的关系的对应图。
[0048]图9是用于说明变形例的制动控制的重新粘着控制的时序图。
【具体实施方式】
[0049 ]参照附图来说明制动控制装置的一个实施方式。
[0050]如图1所示，编组车辆I包含有被连结起来的多个(例如三个)车辆单元IA?1C。车辆单元1A、IC均包含有被连结起来的一台动车和一台拖车。车辆单元IB包含有被连结起来的两台拖车。车辆单元IA?IC也可以均包含三台以上的车辆。编组车辆I并不限于包含三个车辆单元，也可以包含两个车辆单元或四个以上的车辆单元。
[0051]如图2所示，车辆单元IA具备用于控制该车辆单元IA的制动动作的制动控制装置
20。制动控制装置20能够与用于驾驶员控制编组车辆I的制动动作的制动控制器(省略图示)之间进行通信。
[0052]车辆单元IA中的动车10和拖车50能够相互之间进行通信。车辆单元IC是与车辆单元IA同样的结构，车辆单元IB的拖车是与拖车50同样的结构。因此，在以后的说明中，对车辆单元IA的结构进行说明，而省略车辆单元1B、1C的结构的说明。
[0053]动车10具备两台动车台车MC1、MC2。在动车台车MCl中安装有车轮11A、11B，在动车台车MC2中安装有车轮11(:、110。动车10包含有电制动装置12六?120以及空气制动装置13八?13D。电制动装置12A?12D构成为，通过车轮IlA?IlD的转动来使被安装在车轮IlA?IlD的车轴处的电动机(省略图示)产生再生制动力。空气制动装置13A?13D构成为，基于用于使制动块进行动作的气压(有时称为BC压力)来在各车轮IIA?IID与制动块之间产生摩擦力。在车轮IlA?IlD处安装有车轮速度传感器14A?14D。车轮速度传感器14A?14D分别检测车轮IlA?IlD的转速即轴速度SMA?SMD。空气制动装置13A?13D是机械制动装置的一个例子。
[0054]另外，动车10具备基于动车台车MC1、MC2的荷重来检测动车10的重量的随重装置
15。随重装置15基于由设置在各动车台车MC1、MC2中的空气弹簧(省略图示)检测出的空气弹簧压力，来输出与动车10的重量相应的随重信号LM。
[0055]拖车50具备两台拖车台车TC1、TC2。在拖车台车TCl中安装有车轮51A、51B，在拖车台车TC2中安装有车轮51C、51D。拖车台车TC1、TC2具备空气制动装置52A?52D。在车轮51A?51D处安装有车轮速度传感器53A?53D。空气制动装置52A?52D是与空气制动装置13A?13D同样的结构，车辆速度传感器53A?53D是与车轮速度传感器14A?14D同样的结构。车轮速度传感器53A?53D检测与车轮51A?51D的转速分别对应的轴速度STA?STD。在图示出的例子中，拖车台车TC1、TC2不具备电制动装置，但是也可以具备电制动装置。
[0056]拖车50具备基于拖车台车TCl、TC2的荷重来检测拖车50的重量的随重装置54。随重装置54是与随重装置15同样的结构，输出与拖车50的重量相应的随重信号LT。
[0057]制动控制装置20具备用于控制动车10的空气制动装置13A?13D的制动操作器30、用于控制电制动装置 12A?12D的VVVF(Variable Voltage Variable Frequency:变压变频)控制装置41、以及用于控制拖车50的空气制动装置52A?52D的制动操作器60 JVVF控制装置41和拖车50的制动操作器60能够与动车10的制动操作器30之间进行通信。
[0058]如图3所示，制动操作器30具备目标减速度运算部31、实际减速度运算部32、目标制动距离运算部33、实际制动距离运算部34、控制限制运算部35、必要制动力运算部36、粘着限制运算部37、再生制动力指令运算部38、电空运算部39以及空气制动控制部40。电空运算部39是制动力分配部的一个例子。
[0059]制动操作器30接收根据驾驶员的操作从制动控制器供给的制动指令CB、车辆速度传感器14A?14D(参照图2)的轴速度SMA?SMD以及随重装置15(参照图2)的随重信号LM。在制动控制器构成为根据例如从7阶陷波中选择出的陷波来变更制动力的情况下，制动指令CB具有与选择出的陷波相应的固定水平的制动力指令值(参照图7的(a))。
[0060]目标减速度运算部31接收制动指令CB。目标减速度运算部31基于制动指令CB来运算动车10的目标减速度恥。例如基于表示制动指令CB与目标减速度恥之间的关系的对应图(省略图示)来运算目标减速度恥。该对应图被存储在制动操作器30的存储器(省略图示)中。
[0061 ]目标制动距离运算部33接收制动指令CB和轴速度SMA?SMD，并运算目标制动距离Sgm。例如，目标制动距离运算部33根据制动指令CB(目标减速度坭)和从轴速度SMA?SMD得到的基准轴速度(在制动时为最高速度，在加速时等动力运行(Power running)时为最低速度)来运算制动初速度和制动作用时间，基于制动初速度和制动作用时间来运算目标制动距离Sgm。
[0062]实际减速度运算部32和实际制动距离运算部34接收轴速度SMA?SMD。实际减速度运算部32通过对从轴速度SMA?SMD得到的基准轴速度进行微分来运算动车10的实际减速度fcm。有时将实际减速度fcm称为检测减速度。实际制动距离运算部34通过对从轴速度SMA?SMD得到的基准轴速度进行积分来运算动车10的实际制动距离Sm。
[0063]控制限制运算部35接收制动指令CB和随重信号LM。控制限制运算部35基于制动指令CB和随重信号LM来运算作为动车10所需的制动力的车辆必要制动力Fmx的上限值、车辆必要制动力Fmx与作为拖车50所需的制动力的车辆必要制动力Ftx之间的偏差的上限值和下限值。另外，控制限制运算部35运算用于抑制车辆单元IA的制动力过度降低的动车10的减速度的上限阈值Wim。
[0064]必要制动力运算部36接收动车10的目标减速度恥、实际减速度fcm、目标制动距离Sgm以及实际制动距离Srm。必要制动力运算部36如以下的式I所示那样，基于实际减速度βrm和实际制动距离Srm来运算动车1的车辆必要制动力Fmx (η)。η表示运算次数。
[0065]Fmx(n) = Fmx(n-l)+P( Pg-Prm )+1( Sgm-Srm)..?(式I)
[0066]Fmx(n-l)表示前次所运算出的车辆必要制动力。系数P和I通过试验等被预先设定。另外，在以后的说明中，没有标注“η”的车辆必要制动力表示不规定运算次数的车辆必要制动力。
[0067]必要制动力运算部36接收拖车50的车辆必要制动力Ftx。必要制动力运算部36通过将动车10的车辆必要制动力Fmx和拖车50的车辆必要制动力Ftx加在一起，来运算作为车辆单元IA所需要的制动力的单元必要制动力Fu。
[0068]粘着限制运算部37接收随重信号LM。粘着限制运算部37通过对基于随重信号LM的动车10的重量乘以预先设定的系数，来运算动车10没有滑行的状态下的最大制动力Fmax。
[0069]再生制动力指令运算部38接收动车10的车辆必要制动力Fmx和最大制动力Fmax。再生制动力指令运算部38基于车辆必要制动力Fmx与最大制动力Fmax之间的比较来运算再生制动力指令值Fe，并将再生制动力指令值Fe供给到VVVF控制装置41。VVVF控制装置41控制电制动装置12A?12D以产生与再生制动力指令值Fe相应的再生制动力。
[0070]电空运算部39接收来自VVVF控制装置41的再生制动力和单元必要制动力Fu。电空运算部39基于单元必要制动力Fu、最大制动力Fmax以及再生制动力来运算空气制动控制(空气制动)补充量，并基于该空气制动补充量来运算空气制动力指令值Fa。而且，电空运算部39基于空气制动力指令值Fa来运算用于控制动车10的空气制动装置13A?13D的空气制动力指令值Fam以及用于控制拖车50的空气制动装置52A?52D的空气制动力指令值Fat。空气制动力指令值Fam是空气制动装置13A?13D各自的BC压力的指令值。空气制动力指令值Fat是空气制动装置52A?52D各自的BC压力的指令值。电空运算部39运算空气制动力指令值Fam、Fat以使空气制动装置13A?13D向车轮IlA?IlD施加的制动力、空气制动装置52A?52D向车轮51A?51D施加的制动力、以及再生制动力的总和与单元必要制动力Fu相等。空气制动力指令值Fam与向车辆单元IA中的第一车辆10分配的第一分配制动力对应，该第一分配制动力相对于单元必要制动力Fu具有第一百分比。空气制动力指令值Fat与向车辆单元IA中的第二车辆50分配的第二分配制动力对应，该第二分配制动力相对于单元必要制动力Fu具有第二百分比。
[0071]空气制动控制部40接收空气制动力指令值Fam。空气制动控制部40生成与空气制动力指令值Fam相应的控制信号，并将该控制信号供给到空气制动装置13A?13D。空气制动装置13A?13D利用与空气制动力指令值Fam相应的BC压力来将制动块按压到车轮IIA?IlD0
[0072]制动操作器60具备目标减速度运算部61、实际减速度运算部62、目标制动距离运算部63、实际制动距离运算部64、控制限制运算部65、必要制动力运算部66以及空气制动控制部67。制动操作器60接收制动指令CB、车辆速度传感器53A?53D(参照图2)的轴速度STA?STD以及随重装置54(参照图2)的随重信号LT。
[0073 ]目标减速度运算部61与目标减速度运算部31同样地运算目标减速度坭。
[0074]目标制动距离运算部63接收制动指令CB和轴速度STA?STD，并运算目标制动距离Sgt。例如，目标制动距离运算部63根据制动指令CB(目标减速度坭)和从轴速度STA?STD得到的基准轴速度来运算制动初速度和制动作用时间，基于制动初速度和制动作用时间来运算目标制动距离Sgt。
[0075]实际减速度运算部62和实际制动距离运算部64接收轴速度STA?STD。实际减速度运算部62通过对从轴速度STA?STD得到的基准轴速度进行微分来运算拖车50的实际减速度fot。有时将实际减速度fot称为检测减速度。实际制动距离运算部64通过对从轴速度STA?STD得到的基准轴速度进行积分来运算拖车50的实际制动距离Srt。
[0076]控制限制运算部65接收制动指令CB和随重信号LT。控制限制运算部65运算用于抑制车辆单元IA的制动力过度降低的拖车50的减速度的上限阈值i31im。另外，控制限制运算部65基于制动指令CB和随重信号LT来运算拖车50的车辆必要制动力Ftx的上限值。
[0077]必要制动力运算部66接收拖车50的目标减速度恥、实际减速度fot、目标制动距离Sgt以及实际制动距离Srt。必要制动力运算部66如以下的式2所示那样，基于实际减速度βrt和实际制动距离Srt来运算拖车50的车辆必要制动力Ftx(n)。!!表示运算次数。
[0078]Ftx(n) =Ftx(n_l)+P(Pg-Prt)+I(Sgt-Srt)…(式2)
[0079]Ftx(n-l)表示前次所运算出的车辆必要制动力。系数P和I通过试验等被预先设定。系数P、I既可以是与上述式I的系数P、I相同的值，也可以对动车10和拖车50单独设定。
[0080]空气制动控制部67接收电空运算部39的空气制动力指令值Fat。空气制动控制部67生成与空气制动力指令值Fat相应的控制信号，并将该控制信号供给到空气制动装置52A?52D。空气制动装置52A?52D利用与空气制动力指令值Fat相应的BC压力来将制动块(省略图示)按压到车轮51A?51D。
[0081]制动控制装置20执行用于控制车辆单元IA的制动动作的制动控制。制动控制包括:必要制动力运算步骤，运算车辆必要制动力Fmx、Ftx以及单元必要制动力Fu;以及制动力分配步骤，在动车10与拖车50之间分配单元必要制动力Fu。
[0082]制动控制装置20根据车辆单元IA的行驶状况选择减速度反馈控制与开环控制中的某一方来执行制动控制，其中，该减速度反馈控制反馈实际减速度来运算车辆必要制动力Fmx、Ftx，该开环控制不反馈实际减速度ftrm、ftrt来运算车辆必要制动力Fmx、Ftx。在从制动指令CB被供给到制动控制装置20时开始直到不再供给制动指令CB为止的期间内，每隔规定时间重复执行该制动控制。
[0083]如图4的流程图所示，制动控制装置20基于车辆单元IA的车速Vu是否大于(^!!!/!!的判定(步骤Sll)、以及车辆单元IA是否刚刚进入动力运行的判定(步骤S12)，来执行减速度反馈控制和开环控制中的某一个。例如，制动控制装置20在步骤SI I中进行了肯定判定、步骤S12中进行了否定判定时，即在判定为车辆单元IA处于行驶状态且减速状态时，在步骤S13中执行减速度反馈控制。另外，制动控制装置20在步骤SI I中进行了否定判定时、或在步骤Sll和步骤S12双方中都进行了肯定判定时，即在判定为车辆单元IA处于停止状态、或车辆单元IA处于行驶状态且加速状态时，在步骤S14中执行开环控制。制动控制装置20也可以代替制动控制的步骤Sll和步骤S12中的基于车辆单元IA的判定，而通过分别基于动车10和拖车50的判定来使动车10和拖车50各自执行开环控制和减速度反馈控制中的某一个。
[0084]例如基于动车10的各车轮IIA?IID的轴速度SMA?SMD来运算车辆单元IA的车速Vu。另外，制动控制装置20也可以基于拖车50的各车轮51A?51D的轴速度STA?STD来运算车辆单元IA的车速Vu。
[0085]另外，基于实际减速度双方是否都为Okm/h/s以上来进行车辆单元IA是否刚刚进入动力运行的判定。即，在实际减速度双方都为Okm/h/s以上时，动车10和拖车50双方都处于减速状态，因此判定为车辆单元IA并非刚刚进入动力运行。
[0086]在开环控制中，基于制动指令CB和随重信号LM来运算动车10的车辆必要制动力Fmx，基于制动指令CB和随重信号LT来运算拖车50的车辆必要制动力Ftx。在以后的说明中，将通过开环控制所运算出的车辆必要制动力Fmx、Ftx称为基准必要制动力Fms、Fts。
[0087]在减速度反馈控制中，基本上基于减速度和制动距离来校正基准必要制动力Fms、Ft s。另外，制动操作器30所执行的减速度反馈控制的种类与制动操作器60所执行的减速度反馈控制的种类如接下来所述的那样不同。
[0088]在制动操作器60中，作为减速度反馈控制，执行后述的基本反馈控制、减速度限制控制以及滑行抑制控制。而且，制动操作器60基于减速度限制控制和滑行抑制控制来校正在基本反馈控制中所运算出的车辆必要制动力Ftx。
[0089]在制动操作器30中，作为减速度反馈控制，执行后述的基本反馈控制、减速度限制控制、粘着限制控制、滑行抑制控制、各车分散控制以及制动力限制控制。而且，制动操作器30基于减速度限制控制、粘着限制控制以及滑行抑制控制来校正在基本反馈控制中所运算出的车辆必要制动力Fmx。另外，例如在空气制动装置13A?13D难以输出校正后的车辆必要制动力Fmx的情况下，制动操作器30通过后述的各车分散控制和制动力限制控制，来在动车10和拖车50之间调整单元必要制动力Fu的分配，使车辆必要制动力Fmx、Ftx增减。
[0090]以下，详细说明各控制。
[0091](基本反馈控制)
[0092]制动操作器30、60在基本反馈控制开始时与开环控制同样地运算基准必要制动力?!118、？丨8。然后，制动操作器30、60通过对基准必要制动力?1118、？丨8反馈实际减速度处111、&1^和实际制动距离Srm、Srt来运算车辆必要制动力Fmx、Ftx。然后，制动操作器30、60在基本反馈控制中的下一个控制周期以后，通过如上述式1、式2那样对前次的车辆必要制动力Fmx(]1-1)、？丨1(11-1)反馈实际减速度&'111、&'1:和实际制动距离31'111、31'1:来运算车辆必要制动力Fmx(n)、Ftx(n)。
[0093]另外，制动操作器30、60为了抑制车辆必要制动力FmX、FtX的微小变动，而在实际减速度与目标减速度恥之间的比较中设置不灵敏区。不灵敏区被规定为比目标减速度恥大的上限值Pgu与比目标减速度恥小的下限值i3gl之间的范围。这些上限值i3gu和下限值是用于抑制在车辆单元IA处于减速状态下由于制动力的变化而引起动车10和拖车50的降低速度重复增减这种变化的值，通过试验等被预先设定。在实际减速度在不灵敏区的范围内时，制动操作器30、60将式1、式2的减速度项设为O来校正车辆必要制动力Fmx、Ftx。
[0094](减速度限制控制)
[0095]减速度限制控制是基于实际减速度来抑制车辆必要制动力Fmx、Ftx过度降低的控制。
[0096]使用图5的流程图来说明减速度限制控制的处理过程。以下，对制动操作器30的减速度限制控制的过程进行说明，对于制动操作器60的减速度限制控制，是与制动操作器30的减速度限制控制同样的过程，因此省略其说明。
[0097]制动操作器30在步骤S21中判定实际减速度frm是否为上限阈值Wim以上。上限阈值Wim是有可能发生在驾驶员进行制动操作时驾驶员所设想的车辆单元IA的减速状态与实际的车辆单元IA的减速状态不同而使驾驶员感到不自然感的值，通过试验等被预先设定。
[0098]制动操作器30在步骤S21中进行了肯定判定时，在步骤S22中通过从基准必要制动力Fms中减去上限减少量BD来运算车辆必要制动力Fmx。上限减少量BD是比有可能发生在驾驶员进行制动操作时驾驶员所设想的车辆单元IA的减速状态与实际的车辆单元IA的减速状态不同而使驾驶员感到不自然感的制动力减少量小的制动力减少量，通过试验等被预先设定。另一方面，制动操作器30在步骤S21中进行了否定判定时，暂时结束处理。
[0099]在步骤S22中，制动操作器30既可以通过从前次所运算出的车辆必要制动力Fmx(η-1)中减去上限减少量BD来运算车辆必要制动力Fmx，也可以将车辆必要制动力Fmx置换为作为预先决定的车辆必要制动力的设定必要制动力。
[0100](粘着限制控制)
[0101]制动操作器30在执行减速度反馈控制时执行粘着限制控制。制动操作器30在粘着限制控制中控制电制动装置12A?12D和空气制动装置13A?13D以使动车10的车辆必要制动力Fmx成为由粘着限制运算部37运算出的最大制动力Fmax以下。
[0102](滑行抑制控制)
[0103]通过粘着限制控制抑制了车辆单元IA的滑行，但是也有时由于因天气、轨道面状况等引起的摩擦系数变动而导致车轮IIA?11D、51A?51D的一部分滑行。因此，在检测出车轮IlA?11D、51A?51D中的至少一个车轮滑行时，制动操作器30、60执行抑制该滑行的滑行抑制控制。滑行抑制控制包括:滑行分散控制，使向发生了滑行的车轮施加的制动力降低，并且使向没有滑行的车轮施加的制动力增加；以及重新粘着控制，对在发生滑行的车轮重新粘着时向重新粘着了的车轮施加的制动力进行控制。
[0104]在车轮IlA?IlD的轴速度SMA?SMD中检测出过度低的轴速度的情况下，制动操作器30判定为与该轴速度对应的车轮正在滑行。当在车轮51A?51D的轴速度STA?STD中检测出过度低的轴速度的情况下，制动操作器60判定为与该轴速度对应的车轮正在滑行。
[0105]制动操作器30根据图6所示的流程图那样的过程来执行滑行抑制控制。制动操作器60的滑行抑制控制的过程也是同样的，因此省略其说明。
[0106]制动操作器30在步骤S31中执行滑行分散控制。例如，在检测出车轮IIA?IID中的例如车轮IIA滑行时，制动操作器30将空气制动装置13A的BC压力设为零，另一方面，使空气制动装置13B?13D的BC压力增加以抑制动车10的目标减速度i3g降低。制动操作器30例如将与不足部分的车辆必要制动力相当的BC压力进行分配后与空气制动装置13B?13D各自的BC压力相加，其中，不足部分的车辆必要制动力是由于将向车轮IlA施加的制动力设为O而引起的、相对于目标减速度恥的不足部分。也可以是，在检测出车轮IIA滑行时，制动操作器30将空气制动装置13A的BC压力设为大于零的规定的BC压力。总之，设定为在检测出车轮IIA滑行时能够抑制车轮IIA滑行的BC压力即可。
[0107]接着，制动操作器30在执行滑行分散控制之后，在步骤S32中判定发生了滑行的车轮是否重新粘着。例如，在例如车轮IlA发生了滑行时，当轴速度SMA与没有滑行的车轮IlB?IlD的轴速度SMB?SMD之间的差成为阈值以下时，制动操作器30判定为车轮IIA重新粘着。阈值是在车轮没有滑行的状态下的轴速度的偏差的最大值，通过试验等被预先设定。
[0108]制动操作器30在步骤S32中进行了否定判定时，继续进行滑行分散控制，另一方面，在步骤S32中进行了肯定判定时，在步骤S33中代替滑行分散控制而执行重新粘着控制。
[0109]制动操作器30在重新粘着控制中，当在车轮IIA?IID中的例如车轮IIA发生了滑行之后检测出车轮IIA的重新粘着时，如接下来所述的那样对使用空气制动装置13A来向车轮IlA施加的制动力的增加速度进行控制。即，制动操作器30以使在检测出车轮IlA的重新粘着时动车10的实际减速度fcm为目标减速度恥以上时的空气制动装置13Α的BC压力的增加速度(第一增加速度)比实际减速度ton小于目标减速度i3g时的空气制动装置13A的BC压力的增加速度(第二增加速度)小的方式控制空气制动装置13A的BC压力。
[0110]另外，在检测出车轮IlA的重新粘着时动车10的实际减速度fcm小于目标减速度恥时，制动操作器30以使空气制动装置13A的BC压力的增加速度随着实际减速度fcm与目标减速度坭之间的差变小而变小的方式控制空气制动装置13A的BC压力。
[0111](各车分散控制)
[0112]各车分散控制是根据由电空运算部39运算出的空气制动补充量来设定空气制动力指令值Fa中的动车1的空气制动力指令值Fam与拖车50的空气制动力指令值Fat的分配率的控制。
[0113]基本上，制动操作器30基于动车10的重量和拖车50的重量来设定空气制动力指令值Fam、Fat的分配率。
[0114]另一方面，有时制动控制装置20通过减速度限制控制、粘着限制控制以及滑行抑制控制使动车10和拖车50的车辆必要制动力Fmx、Ftx中的一方成为比通过基本反馈控制所运算出的车辆必要制动力Fmx、Ftx小或大的车辆必要制动力Fmx、Ftx。因此，如果制动控制装置20在各车分散控制中能够使用车辆必要制动力FmX、FtX来补充车辆单元IA的单元必要制动力Fu，则变更空气制动力指令值Fam、Fat的分配率来调整车辆必要制动力Fmx、Ftx。另夕卜，如果制动控制装置20在各车分散控制中无法使用车辆必要制动力FmX、FtX来补充车辆单元IA的单元必要制动力Fu，贝Ij通过由编组车辆I内的其它车辆单元IB、IC单独地进行控制，能够迅速地施加对于编组车辆I来说适当的制动力。
[0115]例如，有时动车10的车辆必要制动力Fmx、拖车50的车辆必要制动力Ftx由于减速度限制控制而降低。在这样的情况下，制动控制装置20在各车分散控制中无法使用车辆必要制动力Fmx、Ftx来补充车辆单元IA的单元必要制动力Fu，因此由编组车辆I内的其它车辆单元1B、1C检测实际减速度的降低，并迅速使制动力增加来进行校正。由此，抑制作为编组车辆I所需的必要制动力的降低。
[0116]另外，例如有时在通过粘着限制控制而运算为动车10的基于空气制动力指令值Fam的制动力大于从最大制动力Fma X中减去再生制动力所得到的制动力的情况下，被预测为动车10滑行。这时，制动操作器30为了抑制动车10的滑行，而对空气制动力指令值Fam进行校正以使再生制动力和空气制动力指令值Fam的总和例如成为最大制动力Fmax以下。因此，制动操作器60和编组车辆I内的其它车辆单元1B、IC的制动操作器在各车分散控制中，检测实际减速度的降低，并增大空气制动力指令值。由此，抑制作为编组车辆I所需的必要制动力的降低。
[0117]另外，例如在检测出动车10中的多个车轮滑行而通过滑行抑制控制使动车10中的没有滑行的车轮的空气制动装置的BC压力增加时，有时相对于动车10的车辆必要制动力Fmx产生不足。这时，制动操作器60和编组车辆I内的其它车辆单元1B、IC的制动操作器在各车分散控制中，检测实际减速度的降低，并对空气制动力指令值进行校正以使拖车50和编组车辆I内的其它车辆单元1B、IC的车辆必要制动力增加。由此，抑制由于动车10滑行而引起作为编组车辆I所需的必要制动力降低。
[0118]另外，例如有时在从动车10中的多个车轮发生了滑行的状态检测出该多个车轮重新粘着时，动车10的车辆必要制动力Fmx的增加程度变大，因此车辆单元IA的单元必要制动力Fu增加。这时，制动操作器60和编组车辆I内的其它车辆单元1B、IC的制动操作器在各车分散控制中，检测实际减速度的增加，并对空气制动力指令值进行校正以使拖车50和编组车辆I内的其它车辆单元的车辆必要制动力减少。由此，抑制由于车辆10的重新粘着而引起作为编组车辆I所需的必要制动力增加。
[0119](制动力限制控制)
[0120]有时由于空气制动装置13A?13D、52A?52D的产品的偏差等而空气制动装置13A?13D输出制动力的定时与空气制动装置52A?52D输出制动力的定时不同。例如，在空气制动装置52A?52D在比空气制动装置13A?13D早的定时输出了制动力的情况下，空气制动装置52A?52D的制动力过度上升。另一方面，由于要通过空气制动装置52A?52D输出车辆单元IA的单元必要制动力Fu，因此有时使空气制动装置13A?13D的制动力过度变小。在反复进行这样的空气制动装置13A?13D、52A?52D的制动动作的情况下，空气制动装置52A?52D的制动块比空气制动装置13A?13D的制动块更早地劣化。
[0121]因此，制动控制装置20执行制动力限制控制，该制动力限制控制对车辆必要制动力Fmx、Ftx的分配率进行校正以使车辆单元IA的动车10的车辆必要制动力Fmx与拖车50的车辆必要制动力Ftx的分配率成为在由分配下限值DL以上和分配上限值DU以下构成的规定范围内。即，制动控制装置20通过制动力限制控制来将动车10的车辆必要制动力Fmx与拖车50的车辆必要制动力Ftx之间的偏差限制在规定范围内。根据制动力限制控制，如上述那样对车辆必要制动力FmX、FtX进行限制，因此根据分配上限值DU和分配下限值DL的设定，有时暂时产生向车辆单元IA施加的制动力小于单元必要制动力Fu的情况或大于单元必要制动力Fu的情况。
[0122]接着，参照图7的时序图来说明制动控制的动作例。图7示出了动车10的车速、实际减速度frm以及车辆必要制动力Fmx的推移。只要不发生滑行，拖车50的实际减速度frm示出与动车10同样的推移。在以下的说明中，标注有附图标记的车辆单元IA的构成要素表示图1?图3的车辆单元IA的构成要素。
[0123]在驾驶员在时刻tl对制动控制器进行了操作时，如图7的(a)所示，向制动控制装置20供给制动指令CB。由此，制动控制装置20开始执行制动控制。如图7的(b)和(c)所示，在时刻11实际减速度fcm为负的值、即动车1 (车辆单元IA)处于加速状态，因此制动控制装置20执行开环控制。然后，如图7的(b)和(c)所示，在时刻t2，实际减速度fcm变得比O大、动车10(车辆单元1A)成为减速状态，因此制动控制装置20执行减速度反馈控制。
[0124]在时刻t2?t7之间的期间内，制动控制装置20通过基本反馈控制来控制车辆必要制动力Fmx。特别地，在时刻t2?t7之间的期间内的实际减速度ton在不灵敏区内推移的期间，将上述式I的减速度项设为O来运算车辆必要制动力Fmx。如图7的(c)和(d)所示，在实际减速度fom变得比不灵敏区的上限值Pgu大的期间内(时刻13?14 )，车辆必要制动力Fmx随着时间的经过而减少。另一方面，在实际减速度fcm变得比不灵敏区的下限值恥1更小的期间内(时刻t5?t6)，车辆必要制动力Fmx随着时间的经过而增加。
[0125]然后，如图7的(C)和(d)所示，在时刻t7?tlO的期间内车辆单元IA在上坡区间行驶的情况下，实际减速度fcm随着时间的经过而急速地增加。然后，在时刻t9?tlO的期间内，实际减速度Prm超过上限阈值i31im。
[0126]在此，作为比较例，在制动操作器30不执行减速度限制控制的情况下，如由图7的(d)的双点划线所示的那样，车辆必要制动力Fmx在时刻t9?tlO的期间内也随着时间的经过而减少。由此，在时刻t9?tlO的期间内，车辆必要制动力Fmx过度地降低。
[0127]另一方面，本实施方式的制动控制装置20在通过减速度限制控制，在时刻t9实际减速度fcm成为上限阈值β? im以上时，从基准必要制动力Fms中减去上限减少量DB。由此，如图7的(d)的实线所示，在如时刻t9?tlO那样实际减速度ten成为上限阈值f31im以上的期间内，抑制车辆必要制动力Fmx随着时间的经过而减少。因此，抑制如比较例那样车辆必要制动力Fmx过度地变小。
[0128]接着，如由图7的(b)的双点划线所示的那样，在时刻111例如车轮11A的轴速度SMA相对于其它车轮IIB?IID的轴速度SMB?SMD更急速地降低时，即在检测出车轮IIA的滑行时，制动操作器30执行滑行分散控制。这时，将空气制动装置13A的BC压力设为O。由此，抑制车轮IIA的实际减速度frma增加，促使车轮IIA重新粘着。另一方面，制动操作器30在滑行分散控制中，使没有滑行的车轮IlB?IlD的空气制动装置13B?13D的BC压力增加。其结果，如图7的(d)所示，在时刻til?tl2的期间内抑制车辆必要制动力Fmx的降低。然后，在时刻tl2检测出车轮IlA的重新粘着时，代替滑行分散控制而执行重新粘着控制。如由图7的(c)的实线所示的那样，时刻tl2的实际减速度fom成为小于目标减速度恥且接近目标减速度恥的值，因此空气制动装置13A的BC压力的增加速度变小。
[0129]电空运算部39能够被设置在从车辆单元IA的多个车辆中选择出的一个车辆中。在图示出的例子中，电空运算部39被设置在了车辆单元IA中的动车10中，而在拖车50中没有设置。必要制动力运算部36、66能够协同工作来作为制动力运算部发挥功能。有时将车辆单元IA内的通信、即制动操作器3 O、6 O之间的通信称为单元内通信(i n t r a - u n i tcommunicat1ns)。有时将车辆单元IA内的制动力的分配称为单元内分配。
[0130]根据本实施方式，例如能够得到以下的作用效果。
[0131](I)制动控制装置20在减速度反馈控制中，在车辆单元IA内的动车10和拖车50之间分配单元必要制动力Fu。因此，例如能够在动车10发生了滑行时以使动车10的车辆必要制动力Fmx减少、使拖车50的车辆必要制动力Ftx增加的方式在车辆单元IA内对车辆必要制动力FmX、FtX进行调整。因而，能够抑制车辆发生滑行时编组车辆I的整体的制动力降低。对照地，在构成为各个车辆独立地控制本车辆的制动力的比较例中，有时在某一个车辆发生了滑行时编组车辆的整体的制动力大幅地降低。
[0132]在实施方式中，车辆单元IA?IC独立地控制本车辆单元的单元必要制动力Fu，因此运算编组车辆I的全部车辆的必要制动力的时间变短。因此，能够迅速地向全部车辆分配适当的制动力。对照地，在由单一的中央控制装置控制编组车辆的整体的必要制动力的比较例中，运算编组车辆的全部车辆的必要制动力需要长时间。
[0133](2)制动控制装置20在减速度反馈控制中，基于实际减速度和实际制动距离Srm、Srt来运算车辆必要制动力Fmx、Ftx。因此，能够应答制动指令CB来向电动车10和拖车50高精度地分配分别适当的制动力。
[0134](3)制动控制装置20在减速度限制控制中，在实际减速度成为上限阈值βIim以上时，通过从基准必要制动力Fms、Fts中减去上限减少量BD来运算车辆必要制动力Fmx、Ftx。因此，例如抑制在车辆单元IA在上坡区间行驶时车辆单元IA的单元必要制动力Fu过度地变小。因而，能够降低在驾驶员进行制动操作时驾驶员所设想的车辆单元IA的减速状态与实际的车辆单元IA的减速状态之间的偏离，能够抑制在驾驶员进行了制动操作时感到编组车辆I并没有产生制动力这样的制动操作的不自然感。
[0135](4)制动控制装置20在制动力限制控制中，将动车10的制动力和拖车50的制动力限制在规定范围内。因此，能够减小动车10的空气制动装置13A?13D的劣化程度与拖车50的空气制动装置52A?52D的劣化程度之间的偏差。
[0136](5)制动控制装置20在各车分散控制中，例如在检测出动车10滑行时，使动车10的车辆必要制动力Fmx降低，另一方面，使拖车50的车辆必要制动力Ftx增加。因而，动车10容易重新粘着，并且能够抑制单元必要制动力Fu降低。
[0137](6)制动控制装置20在各车分散控制中，例如基于动车10的重新粘着而使动车10的车辆必要制动力Fmx增加，另一方面，使包含没有滑行的车轮的拖车50的车辆必要制动力Ftx降低。因此，能够向动车10分配适当的制动力，并且能够抑制单元必要制动力Fu增加。
[0138](7)制动控制装置20在重新粘着控制中，使重新粘着了的车轮的实际减速度βηιι、βrt大于目标减速度i3g时的向重新粘着了的车轮分配的制动力的增加速度比重新粘着了的车轮的实际减速度小于目标减速度坭时的制动力的增加速度小。因此，在重新粘着了的车轮的实际减速度teiKfot大于目标减速度恥的情况下，通过使制动力逐渐增加，能够抑制重新粘着了的车轮再次滑行。另外，在重新粘着了的车轮的实际减速度小于目标减速度恥的情况下，通过使制动力迅速增加，能够迅速地向重新粘着了的车轮分配适当的制动力
[0139](8)制动控制装置20根据车辆单元IA的行驶状态选择开环控制和减速度反馈控制中的一方来执行。通过如这样地根据车辆单元IA的行驶状态来分开使用开环控制和减速度反馈控制，能够向车辆单元IA分配更适当的制动力。
[0140](9)制动控制装置20在例如动车10的车轮IlA发生了滑行时执行滑行抑制控制，使车轮IlA的制动力降低，另一方面，使车轮IlB?IlD的制动力增加。因此，促进车轮IlA的重新粘着，并且抑制动车10的车辆必要制动力Fmx降低。对于拖车50的车轮发生了滑行的情况，也在滑行抑制控制中同样地控制各车轮的制动力，因此抑制拖车50的车辆必要制动力Ftx降低。
[0141]关于上述实施方式的说明是遵循本发明的制动控制装置和制动控制方法所能够获得的方式的示例，并没有意图要限制其方式。遵循本发明的制动控制装置和制动控制方法，除了上述实施方式以外，例如能够获得以下所示的上述实施方式的变形例、以及将相互之间不矛盾的至少两个变形例组合而成的方式。
[0142](变形例I)
[0143]在上述实施方式中，运算出动车10的车辆必要制动力Fmx和拖车50的车辆必要制动力Ftx，但是并不限于此，也可以通过以下的方法来运算车辆必要制动力Fmx、Ftx。
[0144](A)制动操作器30也可以运算与多个动车台车MC1、MC2各自对应的多个台车必要制动力，将多个动车台车的台车必要制动力加在一起来运算车辆必要制动力Fmx。例如能够通过将实际减速度fcma、fcmb的平均值代入到上述式I的实际减速度fom、将实际制动距离Srma、Srmb的平均值代入到实际制动距离Srm，来运算动车台车MCI的台车必要制动力。对于制动操作器60也同样地，可以根据拖车台车TCl、TC2的台车必要制动力来运算拖车50的车辆必要制动力Ftx。
[0145](B)制动操作器30也可以运算与多个车轮IlA?IlD各自对应的多个车轮必要制动力，并将多个车轮的车轮必要制动力加在一起来运算车辆必要制动力Fmx。例如能够通过将实际减速度fcma代入到上述式I的实际减速度fom、并将实际制动距离Srma代入到上述式I的实际制动距离Srm，来运算车轮IlA的车轮必要制动力。对于制动操作器60也同样地，根据各车轮51A?51D的车轮必要制动力来运算拖车50的车辆必要制动力Ftx。
[0146](变形例2)
[0147]在上述实施方式中，使用上述式1、式2来运算出动车10和拖车50的车辆必要制动力Fmx、Ftx，但是并不限于此，也可以使用如以下的式3、式4那样的省略了制动距离的项的式来运算车辆必要制动力Fmx、Ftx。
[0148]Fmx(n) =Fmx(n-l ) + {K(Pg-0rm) X Vk}…(式3)
[0149]Ftx(n) =Ftx(n-l ) + {K(Pg-Prt) X Vk}…(式4)
[0150]与Fmx(n)对应的系数K是与动车10的重量相应的值，通过试验等被预先设定。与Ftx(n)对应的系数K是与拖车50的重量相应的值，通过试验等被预先设定。系数Vk是与各车轮IlA?11D、51A?51D的轴速度SMA?SMD、STA?STD相应的值，通过试验等被预先设定。
[0151](变形例3)
[0152]在上述式1、式2中与减速度有关的系数P和与制动距离有关的系数I是常数，但是也可以将系数P、I设为与轴速度相应的变量。作为其一个例子，也可以如图8的对应图所示那样，以系数P、I随着轴速度变大而减小的方式来设定系数P、I。图8的对应图被存储在制动操作器30、60的存储器(省略图示)中。另外，也可以如图8的对应图所示那样，在轴速度为上限速度SU以上时，将系数P、I设定为下限值PL、IL。
[0153]根据该结构，在轴速度小的情况下，实际减速度和实际制动距离Srm、Srt的影响变大，另一方面，在轴速度大的情况下，实际减速度和实际制动距离Srm、Srt的影响变小。由此，能够使编组车辆I的制动动作时的行为接近由驾驶员操作制动控制器而产生的、现有的编组车辆减速状态下的编组车辆的行为。对于上述式3、式4中的系数“Vk”，也可以与系数P、I同样地设为与轴速度相应的变量。
[0154](变形例4)
[0155]在上述实施方式的重新粘着控制中，基于检测出包含发生了滑行的车轮的车辆的重新粘着时的、重新粘着了的车辆的实际减速度与目标减速度恥之间的比较，进行控制以使重新粘着了的车轮中的空气制动装置的BC压力的大小固定，但是重新粘着控制并不限于此。例如，也可以基于车辆单元IA的整体的实际减速度与目标减速度坭之间的比较，如图9所示那样变更与重新粘着了的车轮对应的空气制动装置的BC压力的大小。例如在车辆单元IA的整体的实际减速度为目标减速度坭以上时，将与重新粘着了的车轮对应的空气制动装置的BC压力设为零。另外，在车辆单元IA的整体的实际减速度小于目标减速度恥时，进行运算以使与重新粘着了的车轮对应的空气制动装置的BC压力随着车辆单元IA的整体的实际减速度与目标减速度恥之间的差变大而变大(例如，图9的一点划线和双点划线)。根据基准轴速度的实际减速度来求出车辆单元IA的整体的实际减速度。另外，也可以是，在车辆单元IA的整体的实际减速度为足够接近于目标减速度恥的值的情况下，将与重新粘着了的车轮对应的空气制动装置的BC压力设定为O。
[0156]根据该结构，抑制由于向重新粘着了的车轮分配过大的制动力而重新粘着了的车轮再次滑行。另外，能够抑制由于各车轮的实际减速度突然变化而造成的乘坐车辆单元IA时的感觉的恶化。
[0157](变形例5)
[0158]在上述实施方式的制动力限制控制中，对车辆必要制动力Fmx、Ftx进行校正以使车辆单元IA的动车10的车辆必要制动力Fmx与拖车50的车辆必要制动力Ftx的分配率在规定范围内，但是车辆必要制动力Fmx、Ftx的分配方法并不限于此。例如，制动操作器30也可以在不通过制动力限制控制来运算出车辆必要制动力Fmx、F t X之后，通过制动力限制控制对车辆必要制动力Fmx、Ftx进行校正以使车辆必要制动力Fmx、Ftx的偏差在规定范围内。
[0159](变形例6)
[0160]在上述实施方式的制动控制中，根据车辆单元IA的车速Vu和实际减速度来在减速度反馈控制与开环控制之间进行切换，但是减速度反馈控制与开环控制之间的切换条件并不限于此。例如除了车辆单元IA的速度和减速度以外，根据制动控制器的陷波来在减速度反馈控制与开环控制之间进行切换。例如，在7阶陷波的制动控制器被操作为高阶陷波(4阶陷波或4阶陷波以上)的情况下，切换至减速度反馈控制。
[0161]也可以将实施方式和变形例适宜地组合，还可以将一个实施方式的一部分结构置换为其它实施方式的一部分结构，还可以将一个实施方式的一部分结构添加到其它实施方式中。如果是本领域技术人员，则根据本申请说明书和附图的公开应该能够理解通过这样的置换或添加所得到的作用效果。
[0162]本发明并不限定于所示例出的内容。例如不应该被解释为所示例出的特征对于本发明来说是必须的，本发明的主题有时以比所公开的特定的实施方式的全部特征少的特征存在。
【主权项】
1.一种制动控制装置，是编组车辆内的一个车辆单元的制动控制装置，所述一个车辆单元是包含于所述编组车辆的多个车辆的子组， 该制动控制装置具备: 必要制动力运算部，其基于与所述车辆单元的所述多个车辆分别对应的多个检测减速度，来运算作为所述车辆单元的所述多个车辆各自所需的制动力的多个车辆必要制动力，并运算作为所述车辆单元的所述多个车辆的所述多个车辆必要制动力的总和的单元必要制动力；以及 制动力分配部，其用于在所述车辆单元的所述多个车辆之间分配所述单元必要制动力。2.根据权利要求1所述的制动控制装置，其特征在于， 所述必要制动力运算部基于所述车辆单元的所述多个车辆的制动距离和所述多个车辆的所述多个检测减速度，来运算所述多个车辆的所述车辆必要制动力。3.根据权利要求1或2所述的制动控制装置，其特征在于， 所述必要制动力运算部随着所述多个车辆中的一个车辆的所述检测减速度变大而使该一个车辆的所述车辆必要制动力减少， 在所述多个车辆中的一个车辆的所述检测减速度为上限阈值以上时，所述必要制动力运算部将该一个车辆的所述车辆必要制动力的减少量限制为是固定值的上限减少量。4.根据权利要求1?3中的任一项所述的制动控制装置，其特征在于， 各车辆具备通过摩擦来产生制动力的机械制动装置， 所述制动力分配部构成为，将所述车辆单元的各车辆的所述车辆必要制动力的偏差限制在规定范围内。5.根据权利要求1?4中的任一项所述的制动控制装置，其特征在于， 在检测出所述车辆单元的至少一个车辆发生了滑行时，所述必要制动力运算部使发生了滑行的该车辆的所述车辆必要制动力减少，另一方面，使所述车辆单元内的剩余的没有滑行的车辆的车辆必要制动力增加。6.根据权利要求5所述的制动控制装置，其特征在于， 在检测出发生了滑行的所述车辆重新粘着时，所述必要制动力运算部基于重新粘着了的该车辆的所述检测减速度来使重新粘着了的所述车辆的所述车辆必要制动力增加，另一方面，使所述剩余的没有滑行的车辆的所述车辆必要制动力减少。7.根据权利要求6所述的制动控制装置，其特征在于， 在重新粘着了的所述车辆的所述检测减速度大于基于制动指令所运算出的目标减速度时，向重新粘着了的所述车辆分配以第一增加速度增加的制动力， 在重新粘着了的所述车辆的所述检测减速度小于所述目标减速度时，向重新粘着了的所述车辆分配以第二增加速度增加的制动力， 其中，所述第一增加速度小于所述第二增加速度。8.根据权利要求1?7中的任一项所述的制动控制装置，其特征在于， 在所述车辆单元的至少一个车辆处于行驶中并且该至少一个车辆的所述检测减速度为O以上时，所述必要制动力运算部基于该至少一个车辆的所述检测减速度来运算该至少一个车辆的所述车辆必要制动力， 在所述车辆单元的至少一个车辆处于停止中或该至少一个车辆的所述检测减速度小于O时，所述必要制动力运算部不考虑该至少一个车辆的所述检测减速度，而基于制动指令来运算该至少一个车辆的所述车辆必要制动力。9.一种制动控制方法，用于对编组车辆内的作为多个车辆的子组的车辆单元的制动进行控制，该方法包括以下步骤: 必要制动力运算步骤，基于与所述车辆单元的所述多个车辆分别对应的多个检测减速度，来运算作为所述车辆单元的所述多个车辆各自所需的制动力的多个车辆必要制动力，并运算作为所述车辆单元的所述多个车辆的所述多个车辆必要制动力的总和的单元必要制动力；以及 制动力分配步骤，在所述车辆单元的所述多个车辆之间分配所述单元必要制动力。10.根据权利要求9所述的制动控制方法，其特征在于， 所述必要制动力运算步骤包括:基于所述车辆单元的所述多个车辆的制动距离和所述多个车辆的所述多个检测减速度，来运算所述多个车辆的所述车辆必要制动力。11.根据权利要求9或10所述的制动控制方法，其特征在于， 所述必要制动力运算步骤包括:随着所述多个车辆中的一个车辆的所述检测减速度变大而使该一个车辆的所述车辆必要制动力减少；以及在所述多个车辆中的一个车辆的所述检测减速度为上限阈值以上时，将该一个车辆的所述车辆必要制动力的减少量限制为是固定值的上限减少量。12.根据权利要求9?11中的任一项所述的制动控制方法，其特征在于， 各车辆具备通过摩擦来产生制动力的机械制动装置， 所述制动力分配步骤包括:将所述车辆单元的各车辆的所述车辆必要制动力的偏差限制在规定范围内。13.根据权利要求9?12中的任一项所述的制动控制方法，其特征在于， 所述必要制动力运算步骤包括:在检测出所述车辆单元的至少一个车辆发生了滑行时，使发生了滑行的该车辆的所述车辆必要制动力减少，另一方面，使所述车辆单元内的剩余的没有滑行的车辆的所述车辆必要制动力增加。14.根据权利要求13所述的制动控制方法，其特征在于， 所述必要制动力运算步骤包括:在检测出发生了滑行的所述车辆重新粘着时，基于重新粘着了的该车辆的所述检测减速度来使重新粘着了的所述车辆的所述车辆必要制动力增加，另一方面，使所述剩余的没有滑行的车辆的所述车辆必要制动力减少。15.根据权利要求14所述的制动控制方法，其特征在于， 所述车辆必要制动力的增加包括: 在重新粘着了的所述车辆的所述检测减速度大于基于制动指令所运算出的目标减速度时，向重新粘着了的所述车辆分配以第一增加速度增加的制动力；以及 在重新粘着了的所述车辆的所述检测减速度小于所述目标减速度时，向重新粘着了的所述车辆分配以第二增加速度增加的制动力， 其中，所述第一增加速度小于所述第二增加速度。16.根据权利要求9?15中的任一项所述的制动控制方法，其特征在于， 所述必要制动力运算步骤包括: 在所述车辆单元的至少一个车辆处于行驶中并且该至少一个车辆的所述检测减速度为O以上时，基于该至少一个车辆的所述检测减速度来运算该至少一个车辆的所述车辆必要制动力， 在所述车辆单元的至少一个车辆处于停止中或该至少一个车辆的所述检测减速度小于O时，不考虑该至少一个车辆的所述检测减速度，而基于制动指令来运算该至少一个车辆的所述车辆必要制动力。
【文档编号】B60T8/171GK105857279SQ201610081093
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年2月5日
【发明人】前田涉, 厚母大地
【申请人】纳博特斯克有限公司