KR101973246B1 - 철도 차량용 브레이크 시스템, 철도 차량용 브레이크 제어 장치, 및, 철도 차량용 브레이크 제어 방법 - Google Patents

철도 차량용 브레이크 시스템, 철도 차량용 브레이크 제어 장치, 및, 철도 차량용 브레이크 제어 방법 Download PDF

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Abstract

보다 심플한 구성으로 제어의 다중화를 실현할 수 있는, 철도 차량용 브레이크 시스템, 철도 차량용 브레이크 제어 장치, 및, 철도 차량용 브레이크 제어 방법을 제공한다. 철도 차량용 브레이크 시스템(1)은, 편성(104)을 구성하는 복수의 차량(101, 102, 103)에 개별로 설치되는 복수의 브레이크 제어 장치(11, 12, 13)를 구비한다. 각 브레이크 제어 장치(10(11, 12, 13))는, 자차량(101, 102, 103)의 정보를 전송 장치(20)를 통해서 다른 브레이크 제어 장치(10)에 출력 가능하고, 또한 다른 브레이크 제어 장치(10)로부터 전송 장치(20)에 출력된 정보를 사용하여, 복수의 차량(101, 102, 103) 전체의 제동에 필요한 필요 전체 브레이크력 값(BRA)을 산출 가능하다.

Description

철도 차량용 브레이크 시스템, 철도 차량용 브레이크 제어 장치, 및, 철도 차량용 브레이크 제어 방법{BRAKE SYSTEM FOR RAIL CARS, BRAKE CONTROL DEVICE FOR RAIL CAR, AND BRAKE CONTROL METHOD FOR RAIL CARS}
본 발명은 철도 차량용 브레이크 시스템, 철도 차량용 브레이크 제어 장치, 및, 철도 차량용 브레이크 제어 방법에 관한 것이다.
철도 차량용의 브레이크 제어 장치는, 통상, 편성을 구성하는 복수의 차량의 브레이크 장치를 일괄해서 제어하도록 구성되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
일본 특허 제4638959호 명세서
통상, 철도 차량의 브레이크 제어 장치는, 안전면을 고려하여 이중화되어 있다. 보다 구체적으로는, 브레이크 제어 장치가 고장나면, 브레이크 장치를 작동시킬 수 없게 되기 때문에, 예비 브레이크 제어 장치 등이 철도 차량에 설치된다. 그러나, 브레이크 제어 장치를 이중화해도, 양쪽의 브레이크 제어 장치가 고장날 가능성도 제로가 아니다. 따라서, 브레이크 제어 장치의 고장 가능성을 저감시키기 위해서는, 3중화, 4중화라는, 가일층의 다중화를 실시할 필요가 발생한다. 그러나, 이러한 다중화는, 다수의 브레이크 제어 장치를 백업을 위해 설치할 필요가 있어, 철도 차량의 브레이크 시스템의 복잡화를 초래해버린다.
본 발명은 상기 실정을 감안함으로써, 보다 심플한 구성으로 제어의 다중화를 실현할 수 있는, 철도 차량용 브레이크 시스템, 철도 차량용 브레이크 제어 장치, 및, 철도 차량용 브레이크 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
(1) 상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 한 국면에 관한 철도 차량용 브레이크 시스템은, 편성을 구성하는 복수의 차량에 개별로 설치되는 복수의 브레이크 제어 장치를 구비하고, 각 상기 브레이크 제어 장치는, 당해 브레이크 제어 장치가 설치되는 상기 차량으로서의 자차량의 정보를 전송 장치를 통해서 다른 상기 브레이크 제어 장치에 출력 가능하고, 또한 다른 상기 브레이크 제어 장치로부터 상기 전송 장치에 출력된 상기 정보를 사용하여, 상기 편성을 구성하는 복수의 상기 차량 전체의 제동에 필요한 필요 전체 브레이크력 값을 산출 가능하다.
이 구성에 의하면, 철도 차량용 브레이크 시스템의 통상시, 각 브레이크 제어 장치는, 다른 브레이크 제어 장치로부터의 정보를 사용하여, 편성을 구성하는 복수의 차량 전체의 제동에 필요한 필요 전체 브레이크력을 산출할 수 있다. 따라서, 철도 차량용 브레이크 시스템은, 복수의 차량의 제동 처리를 원활하게 행할 수 있다. 또한, 편성을 구성하는 각 차량에 브레이크 제어 장치가 구비된다. 따라서, 예를 들어 전송 장치에 이상이 발생한 경우에도, 각 브레이크 제어 장치에 의한 제어에 의해, 편성의 차량에 브레이크 동작을 행하게 할 수 있다. 따라서, 브레이크 제어 장치의 다중화를 실현할 수 있다. 게다가, 차량마다 브레이크 제어 장치를 설치한다는 심플한 구성이면 된다. 따라서, 본 발명에 의하면, 보다 심플한 구성으로 제어의 다중화를 실현할 수 있다.
(2) 바람직하게는, 각 상기 브레이크 제어 장치는, 감속 지령 신호를 수신한 경우, 상기 자차량의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 산출하고, 당해 필요 브레이크력 값을 상기 정보로서 상기 전송 장치에 출력한다.
이 구성에 의하면, 각 브레이크 제어 장치가 자차량의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 산출한다는 심플한 구성으로, 필요 전체 브레이크력 값의 산출에 필요한 정보를 생성할 수 있다.
(3) 보다 바람직하게는, 각 상기 브레이크 제어 장치는, 다른 상기 브레이크 제어 장치에서 산출된 상기 필요 브레이크력 값과, 상기 자차량의 제동에 필요한 상기 필요 브레이크력 값을 가산함으로써, 상기 필요 전체 브레이크력 값을 산출한다.
이 구성에 의하면, 철도 차량용 브레이크 시스템은, 심플한 구성으로, 필요 전체 브레이크력 값을 산출할 수 있다.
(4) 보다 바람직하게는, 하나의 상기 브레이크 제어 장치는, 모터를 구비하는 상기 차량으로서의 모터 차에 설치되는 모터 차용 브레이크 제어 장치로서 구성되어 있고, 상기 모터 차용 브레이크 제어 장치는, 상기 필요 전체 브레이크력 값을 기초로, 상기 모터에서 발생시키는 목표 회생 브레이크력 값을 산출한다.
이 구성에 의하면, 철도 차량용 브레이크 시스템은, 보다 적절한 목표 회생 브레이크력 값을 산출할 수 있다.
(5) 보다 바람직하게는, 각 상기 차량은, 차륜에 마찰 저항을 부여하기 위한 기계 브레이크 장치를 갖고, 각 상기 브레이크 제어 장치는, 상기 모터 차에서 실제로 발생한 회생 브레이크력 값을 상기 필요 전체 브레이크력 값에서 감산한 값에 기초하여, 상기 자차량의 상기 기계 브레이크 장치에 발생시키는 목표 기계 브레이크력 값을 산출한다.
이 구성에 의하면, 철도 차량용 브레이크 시스템은, 실제의 회생 브레이크력 값을 고려하여, 보다 적절한 목표 기계 브레이크력 값을 산출할 수 있다.
(6) 바람직하게는, 하나의 상기 브레이크 제어 장치는, 상기 차량으로서의 트레일러 차에 설치되는 트레일러 차용 브레이크 제어 장치로서 구성되어 있고, 상기 트레일러 차용 브레이크 제어 장치는, 상기 전송 장치에 상기 정보를 전달 불가능한 경우에, 다른 상기 브레이크 제어 장치로부터 상기 전송 장치에 출력된 상기 정보를 사용하지 않고, 상기 트레일러 차의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 산출한다.
이 구성에 의하면, 트레일러 차용 브레이크 제어 장치는, 당해 트레일러 차용 브레이크 제어 장치에 통신 이상이 발생한 경우에도, 트레일러 차의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 산출할 수 있다. 따라서, 트레일러 차용 브레이크 제어 장치는, 트레일러 차를 제동하는 제어를 행할 수 있어, 편성 전체로서의 브레이크력이 부족한 것을 억제할 수 있다.
(7) 보다 바람직하게는, 하나의 상기 브레이크 제어 장치는, 모터를 구비하는 상기 차량으로서의 모터 차에 설치되는 모터 차용 브레이크 제어 장치로서 구성되어 있고, 상기 모터 차용 브레이크 제어 장치는, 상기 트레일러 차용 브레이크 제어 장치로부터 상기 전송 장치에 상기 정보를 전달 불가능한 경우에, 다른 상기 브레이크 제어 장치로부터 상기 전송 장치에 출력된 상기 정보를 사용하지 않고, 상기 모터 차의 제동에 필요한 브레이크력 값을 산출한다.
이 구성에 의하면, 모터 차용 브레이크 제어 장치는, 트레일러 차용 브레이크 제어 장치에 통신 이상이 발생한 경우에도, 모터 차 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 산출할 수 있다. 따라서, 모터 차용 브레이크 제어 장치는, 모터 차를 제동하는 제어를 행할 수 있어, 편성 전체로서의 브레이크력이 부족한 것을 억제할 수 있다.
(8) 바람직하게는, 하나의 상기 브레이크 제어 장치는, 모터를 구비하는 상기 차량으로서의 모터 차에 설치되는 모터 차용 브레이크 제어 장치로서 구성되어 있고, 상기 모터 차용 브레이크 제어 장치는, 상기 전송 장치에 상기 정보를 전달 불가능한 경우에, 다른 상기 브레이크 제어 장치로부터 상기 전송 장치에 출력된 상기 정보를 사용하지 않고, 상기 모터 차의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 산출한다.
이 구성에 의하면, 모터 차용 브레이크 제어 장치는, 당해 모터 차용 브레이크 제어 장치에 통신 이상이 발생한 경우에도, 모터 차의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 산출할 수 있다. 따라서, 모터 차용 브레이크 제어 장치는, 모터 차를 제동하는 제어를 행할 수 있어, 편성 전체로서의 브레이크력이 부족한 것을 억제할 수 있다.
(9) 보다 바람직하게는, 상기 모터 차는, 상기 모터 차의 차륜에 연결되는 상기 모터와, 상기 차륜에 마찰 저항을 부여하기 위한 기계 브레이크 장치를 갖고, 상기 모터 차용 브레이크 제어 장치는, 상기 모터에 회생 브레이크 동작을 행하게 하지 않고, 상기 기계 브레이크 장치를 동작시킨다.
이 구성에 의하면, 모터 차용 브레이크 제어 장치는, 전송 장치에 정보를 전달 불가능한 경우에도, 기계 브레이크 장치에 의한 브레이크 동작을 행하게 할 수 있다.
(10) 보다 바람직하게는, 상기 모터 차용 브레이크 제어 장치 이외의 복수의 상기 브레이크 제어 장치를 소정의 브레이크 제어 장치로 한 경우, 상기 모터 차용 브레이크 제어 장치로부터 상기 전송 장치에 상기 정보를 전달 불가능할 때에 있어서, 복수의 상기 소정의 브레이크 제어 장치는, 상기 모터 차 이외의 복수의 상기 차량 전체의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 산출한다.
이 구성에 의하면, 모터 차용 브레이크 제어 장치에 통신 이상이 발생한 경우에도, 통신 이상을 발생한 모터 차용 브레이크 제어 장치 이외의 브레이크 제어 장치가 협동하여, 통신 이상을 발생한 모터 차 이외의 차량의 브레이크 제어를 행할 수 있다. 그 결과, 편성 전체로서의 브레이크력이 부족한 것을 억제할 수 있다.
(11) 바람직하게는, 하나의 상기 브레이크 제어 장치는, 상기 차량으로서의 트레일러 차에 설치되는 트레일러 차용 브레이크 제어 장치로서 구성되어 있고, 상기 트레일러 차용 브레이크 제어 장치는, 상기 전송 장치로부터 상기 정보를 수신 불가능한 경우에, 다른 상기 브레이크 제어 장치로부터 상기 전송 장치에 출력된 상기 정보를 사용하지 않고, 상기 트레일러 차의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 산출한다.
이 구성에 의하면, 트레일러 차용 브레이크 제어 장치는, 당해 트레일러 차용 브레이크 제어 장치에 통신 이상이 발생한 경우에도, 트레일러 차의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 산출할 수 있다. 따라서, 트레일러 차용 브레이크 제어 장치는, 트레일러 차를 제동하는 제어를 행할 수 있어, 편성 전체로서의 브레이크력이 부족한 것을 억제할 수 있다.
(12) 보다 바람직하게는, 상기 트레일러 차용 브레이크 제어 장치는, 상기 전송 장치로부터 상기 정보를 수신 불가능한 경우에, 상기 수신 불가능하게 되는 시점에서의 감속 지령 신호에 기초하여, 상기 트레일러 차의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 산출한다.
이 구성에 의하면, 트레일러 차용 브레이크 제어 장치는, 통신 이상을 발생한 경우에도, 트레일러 차를 제동하는 처리를 계속할 수 있다.
(13) 보다 바람직하게는, 상기 트레일러 차용 브레이크 제어 장치 이외의 복수의 상기 브레이크 제어 장치를 소정의 브레이크 제어 장치로 한 경우, 상기 트레일러 차용 브레이크 제어 장치가 상기 전송 장치로부터 상기 정보를 수신 불가능할 때에 있어서, 복수의 상기 소정의 브레이크 제어 장치는, 복수의 상기 소정의 브레이크 제어 장치에 관한 상기 자차량의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 산출하고, 또한 상기 트레일러 차의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 추정함으로써, 복수의 상기 차량 전체의 제동에 필요한 필요 전체 브레이크력 값을 산출한다.
이 구성에 의하면, 통신 이상을 발생하고 있는 트레일러 차를 고려함으로써, 다른 브레이크 제어 장치가, 자차량에서 발생시킬 필요가 있는 브레이크력 값을 보다 정확하게 산출할 수 있다.
(14) 보다 바람직하게는, 상기 수신 불가능하게 되기 전에 상기 트레일러 차용 브레이크 제어 장치가 산출한, 상기 트레일러 차 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 기초로, 복수의 상기 소정의 브레이크 제어 장치가, 상기 트레일러 차의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 추정한다.
이 구성에 의하면, 트레일러 차용 브레이크 제어 장치에 통신 이상이 발생한 경우에도, 트레일러 차용 브레이크 제어 장치 이외의 브레이크 제어 장치는, 트레일러 차의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 보다 정확하게 산출할 수 있다.
(15) 보다 바람직하게는, 상기 트레일러 차에서 감속 동작이 한창 행해지고 있는 중에, 상기 트레일러 차용 브레이크 제어 장치가 상기 전송 장치로부터 상기 정보를 수신 불가능하게 된 경우, 복수의 상기 소정의 브레이크 제어 장치는, 상기 필요 전체 브레이크력 값에서, 상기 트레일러 차의 감속 동작으로 발생하고 있는 브레이크력 값을 감산한 값을, 보정 후 필요 전체 브레이크력 값으로서 산출한다.
이 구성에 의하면, 통신 이상을 발생하고 있는 트레일러 차용 브레이크 제어 장치가 행하고 있는 제동 동작을 고려함으로써, 다른 브레이크 제어 장치가, 자차량에서 발생시킬 필요가 있는 브레이크력 값을 보다 정확하게 산출할 수 있다.
(16) 바람직하게는, 하나의 상기 브레이크 제어 장치는, 모터를 구비하는 상기 차량으로서의 모터 차에 설치되는 모터 차용 브레이크 제어 장치로서 구성되어 있고, 상기 모터 차용 브레이크 제어 장치는, 상기 전송 장치로부터 상기 정보를 수신 불가능한 경우에, 다른 상기 브레이크 제어 장치로부터 상기 전송 장치에 출력된 상기 정보를 사용하지 않고, 상기 모터 차의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 산출한다.
이 구성에 의하면, 모터 차용 브레이크 제어 장치는, 당해 모터 차용 브레이크 제어 장치에 통신 이상이 발생한 경우에도, 모터 차의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 산출할 수 있다. 따라서, 모터 차용 브레이크 제어 장치는, 모터 차를 제동하는 제어를 행할 수 있어, 편성 전체로서의 브레이크력이 부족한 것을 억제할 수 있다.
(17) 보다 바람직하게는, 상기 모터 차용 브레이크 제어 장치는, 상기 전송 장치로부터 상기 정보를 수신 불가능한 경우에, 상기 수신 불가능하게 되는 시점에서의 감속 지령 신호에 기초하여, 상기 모터 차의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 산출한다.
이 구성에 의하면, 모터 차용 브레이크 제어 장치는, 통신 이상을 발생한 경우에도, 모터 차를 제동하는 처리를 계속할 수 있다.
(18) 보다 바람직하게는, 상기 모터 차는, 상기 모터 차의 차륜에 연결되는 상기 모터와, 상기 차륜에 마찰 저항을 부여하기 위한 기계 브레이크 장치를 갖고, 상기 모터 차용 브레이크 제어 장치는, 상기 전송 장치로부터 상기 정보를 수신 불가능한 경우에, 상기 모터에 회생 브레이크 동작을 행하게 하지 않고, 상기 기계 브레이크 장치를 동작시킨다.
이 구성에 의하면, 모터 차용 브레이크 제어 장치는, 예를 들어 모터의 회생 브레이크력을 측정할 수 없는 경우에도, 보다 적절한 브레이크력을 모터 차에 부여하는 제어를 행할 수 있다.
(19) 보다 바람직하게는, 상기 모터 차용 브레이크 제어 장치 이외의 복수의 상기 브레이크 제어 장치를 소정의 브레이크 제어 장치로 한 경우, 상기 모터 차용 브레이크 제어 장치가 상기 전송 장치로부터 상기 정보를 수신 불가능할 때에 있어서, 복수의 상기 소정의 브레이크 제어 장치는, 복수의 상기 소정의 브레이크 제어 장치에 관한 상기 자차량의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 산출하고, 또한 상기 모터 차의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 추정함으로써, 복수의 상기 차량 전체의 제동에 필요한 필요 전체 브레이크력 값을 산출한다.
이 구성에 의하면, 통신 이상을 발생하고 있는 모터 차를 고려함으로써, 다른 브레이크 제어 장치가, 자차량에서 발생시킬 필요가 있는 브레이크력 값을 보다 정확하게 산출할 수 있다.
(20) 보다 바람직하게는, 상기 수신 불가능하게 되기 전에 상기 모터 차용 브레이크 제어 장치가 산출한, 상기 모터 차 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 기초로, 복수의 상기 소정의 브레이크 제어 장치가, 상기 모터 차의 제동에 필요한 브레이크력 값을 추정한다.
이 구성에 의하면, 모터 차용 브레이크 제어 장치에 통신 이상이 발생한 경우에도, 모터 차용 브레이크 제어 장치 이외의 브레이크 제어 장치는, 모터 차의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 보다 정확하게 산출할 수 있다.
(21) 보다 바람직하게는, 상기 모터 차에서 감속 동작이 한창 행해지고 있는 중에, 상기 모터 차용 브레이크 제어 장치가 상기 전송 장치로부터의 상기 정보를 수신 불가능하게 된 경우, 복수의 상기 소정의 브레이크 제어 장치는, 상기 필요 전체 브레이크력 값에서, 상기 모터 차의 상기 감속 동작으로 발생하고 있는 브레이크력 값을 감산한 값을, 보정 후 필요 전체 브레이크력 값으로서 산출한다.
이 구성에 의하면, 통신 이상을 발생하고 있는 모터 차용 브레이크 제어 장치가 행하고 있는 제동 동작을 고려함으로써, 다른 브레이크 제어 장치가, 자차량에서 발생시킬 필요가 있는 브레이크력 값을 보다 정확하게 산출할 수 있다.
(22) 상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 한 국면에 관한 브레이크 제어 장치는, 상기한 철도 차량용 브레이크 시스템에 사용되는 브레이크 제어 장치이다. 상기 브레이크 제어 장치는, 당해 브레이크 제어 장치가 설치되는 상기 차량으로서의 자차량의 정보를 전송 장치를 통해서 다른 브레이크 제어 장치에 출력 가능하고, 또한 다른 상기 브레이크 제어 장치로부터 상기 전송 장치에 출력된 상기 정보를 사용하여, 복수의 상기 차량의 제동에 전체에 필요한 필요 전체 브레이크력 값을 산출 가능하다.
이 구성에 의하면, 철도 차량용 브레이크 시스템의 통상시, 각 브레이크 제어 장치는, 다른 브레이크 제어 장치로부터의 정보를 사용하여, 편성을 구성하는 복수의 차량 전체의 제동에 필요한 필요 전체 브레이크력을 산출할 수 있다. 따라서, 철도 차량용 브레이크 시스템은, 복수의 차량의 제동 처리를 원활하게 행할 수 있다. 또한, 편성을 구성하는 각 차량에 브레이크 제어 장치가 구비된다. 따라서, 예를 들어 전송 장치에 이상이 발생한 경우에도, 각 브레이크 제어 장치에 의한 제어에 의해, 편성의 차량에 브레이크 동작을 행하게 할 수 있다. 따라서, 브레이크 제어 장치의 다중화를 실현할 수 있다. 게다가, 차량마다 브레이크 제어 장치를 설치한다는 심플한 구성이면 된다. 따라서, 본 발명에 의하면, 보다 심플한 구성으로 제어 다중화를 실현할 수 있다.
(23) 상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 한 국면에 관한 철도 차량용 브레이크 제어 방법은, 편성을 구성하는 복수의 차량에 개별로 설치되는 복수의 브레이크 제어 장치가, 각각, 당해 브레이크 제어 장치가 설치되는 상기 차량으로서의 자차량의 정보를 전송 장치를 통해서 다른 상기 브레이크 제어 장치에 출력하는 정보 출력 스텝과, 각 상기 브레이크 제어 장치가, 다른 상기 브레이크 제어 장치로부터 상기 전송 장치에 출력된 상기 정보를 사용하여, 상기 편성을 구성하는 복수의 상기 차량 전체의 제동에 필요한 필요 전체 브레이크력 값을 산출하는 산출 스텝을 포함하고 있다.
이 구성에 의하면, 철도 차량용 브레이크 시스템의 통상시, 각 브레이크 제어 장치는, 다른 브레이크 제어 장치로부터의 정보를 사용하여, 편성을 구성하는 복수의 차량 전체의 제동에 필요한 필요 전체 브레이크력을 산출할 수 있다. 따라서, 본 방법에 의하면, 복수의 차량의 제동 처리를 원활하게 행할 수 있다. 또한, 편성을 구성하는 각 차량에 브레이크 제어 장치가 구비된다. 따라서, 예를 들어 1개의 전송 장치에 이상이 발생한 경우에도, 각 브레이크 제어 장치에 의한 제어에 의해, 편성의 차량에 브레이크 동작을 행하게 할 수 있다. 따라서, 브레이크 제어 장치의 다중화를 실현할 수 있다. 게다가, 차량마다 브레이크 제어 장치를 설치한다는 심플한 구성이면 된다. 따라서, 본 발명에 의하면, 보다 심플한 구성으로 제어 다중화를 실현할 수 있다.
본 발명에 의하면, 보다 심플한 구성으로 제어의 다중화를 실현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 철도 차량용 브레이크 시스템을 구비하는 철도 차량 유닛의 블록도이다.
도 2는 철도 차량의 1개의 편성에 대해서 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 브레이크 제어 장치 및 기계 브레이크 장치의 블록도이다.
도 4는 브레이크 시스템의 통상시의 동작(1/4) 내지 (2/4)를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 브레이크 시스템의 통상시의 동작 (3/4) 내지 (4/4)를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 브레이크 시스템의 통상시의 동작 (1/4)를 설명하기 위한 블록도이다.
도 7은 브레이크 시스템의 통상시의 동작 (2/4)를 설명하기 위한 블록도이다.
도 8은 브레이크 시스템의 통상시의 동작 (3/4)를 설명하기 위한 블록도이다.
도 9는 브레이크 시스템의 정상시의 동작 (4/4)를 설명하기 위한 블록도이다.
도 10은 (a) 트레일러 차의 브레이크 제어 장치로부터 전송 장치에의 송신 불량이 발생한 경우의 브레이크 시스템의 동작의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 11은 (a) 트레일러 차의 브레이크 제어 장치로부터 전송 장치에의 송신 불량이 발생한 경우의 브레이크 시스템의 동작의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 12는 (a-1) 트레일러 차가 단독으로 브레이크 동작을 행하는 경우의 처리의 흐름의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 13은 (a-2) 모터 차가 단독으로 브레이크 동작을 행하는 경우의 처리의 흐름의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 14는 (b) 모터 차 브레이크 제어 장치로부터 전송 장치에의 송신 불량이 발생한 경우의 브레이크 시스템의 동작의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 15는 (b) 모터 차 브레이크 제어 장치로부터 전송 장치에의 송신 불량이 발생한 경우의 브레이크 시스템의 동작의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 16은 전송 장치로부터 트레일러 차의 브레이크 제어 장치에의 송신 불량이 발생한 경우의 브레이크 시스템의 동작의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 17은 (c) 전송 장치로부터 트레일러 차의 브레이크 제어 장치에의 송신 불량이 발생한 경우의 브레이크 시스템의 동작의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 18은 (c-1) 모터 차가 협동해서 브레이크 동작을 행하는 경우의 처리의 흐름의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 19는 (c-1) 모터 차가 협동해서 브레이크 동작을 행하는 경우의 처리의 흐름의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 20은 (d) 전송 장치로부터 모터 차의 브레이크 제어 장치에의 송신 불량이 발생한 경우의 브레이크 시스템의 동작의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 21은 (d) 전송 장치로부터 모터 차의 브레이크 제어 장치에의 송신 불량이 발생한 경우의 브레이크 시스템의 동작의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 22는 (d-1) 정상적인 모터 차 및 트레일러 차가 협동해서 브레이크 동작을 행하는 경우의 처리의 흐름의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 23은 (d-1) 정상적인 모터 차 및 트레일러 차가 협동해서 브레이크 동작을 행하는 경우의 처리의 흐름의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 본 발명은 이하의 실시 형태에서 예시한 형태에 한하지 않고, 철도 차량용 브레이크 시스템, 철도 차량용 브레이크 제어 장치, 및, 철도 차량용 브레이크 제어 방법으로서 널리 적용할 수 있다.
[철도 차량 유닛의 개략 구성]
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 따른 철도 차량용 브레이크 시스템을 구비하는 철도 차량 유닛(100)의 블록도이다. 도 2는, 철도 차량 유닛(100)의 1개의 편성(104)에 대해서 설명하기 위한 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여, 철도 차량 유닛(100)은, 트레일러 차(101)와, 모터 차(102, 103)를 갖고 있다. 철도 차량 유닛(100)은, 순차 연결된 트레일러 차(101) 및 모터 차(102, 103)를 1개의 편성(104)으로 해서, 복수의 편성(104)으로 구성되어 있다. 철도 차량 유닛(100)은, 선단 차량(본 실시 형태에서는, 트레일러 차(101))과 후단 차량(본 실시 형태에서는, 모터 차(103))의 각각에 조작 장치(105)를 갖고 있다. 조작 장치(105)는 운전사에 의해 조작됨으로써, 이 조작에 따른 감속 지령 신호(S1) 및 가속 지령 신호 등을 출력한다. 또한, 이하에서는, 각 편성(104)의 구성은 마찬가지이므로, 1개의 편성(104)에 대해서 설명한다.
편성(104)을 구성하는 트레일러 차(101), 및, 모터 차(102, 103)에는, 개별로 브레이크 제어 장치(10(11, 12, 13))가 설치되어 있다. 또한, 브레이크 제어 장치(11, 12, 13)를 총칭해서 말하는 경우에는, 브레이크 제어 장치(10)라고 한다. 브레이크 시스템(1)은, 이들 복수의 브레이크 제어 장치(11, 12, 13)를 구비하고 있다.
브레이크 제어 장치(11)는, 트레일러 차(101)에 설치되는 트레일러 차용 브레이크 제어 장치로서 구성되어 있다. 브레이크 제어 장치(12, 13)는 각각, 모터 차(102, 103)에 설치되는 모터 차용 브레이크 제어 장치로서 구성되어 있다.
본 실시 형태에서는, 브레이크 제어 장치(11, 12, 13)는, 각각, 당해 브레이크 제어 장치(11, 12, 13)가 설치되는 차량으로서의 자차량(101, 102, 103)의 브레이크 동작에 관한 정보를, 전송 장치(20(21, 22, 23))를 통해서 다른 브레이크 제어 장치(10)에 출력 가능하다. 또한, 각 브레이크 제어 장치(10)는, 다른 브레이크 제어 장치(10)로부터 전송 장치(20)에 출력된, 브레이크 동작에 관한 정보를 사용하여, 편성(104)(복수의 차량(101, 102, 103)) 전체의 제동에 필요한 필요 전체 브레이크력 값(BRA)을 산출 가능하다.
전송 장치(21, 22, 23)는, 각각, 차량(101, 102, 103)에 설치되어 있다. 전송 장치(21, 22, 23)는, 각각, 통신기로서 설치되어 있고, 서로 정보 신호를 전달 가능하게 구성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 전송 장치(21, 22, 23)를 총칭해서 말하는 경우, 간단히 전송 장치(20)라고 한다.
트레일러 차(101)는, 당해 트레일러 차(101)에 가속력을 부여하는 원동기로서의 모터를 구비하고 있지 않고, 모터 차(102, 103)의 동력을 받아서 주행한다. 모터 차(102, 103)는 각각, 이들 모터 차(102, 103)에 가속력을 부여하는 원동기로서의 모터(102b, 103b)를 갖고 있다. 이 모터(102b, 103b)는 가선(106)으로부터의 전력을 받아서 구동한다.
트레일러 차(101)와, 모터 차(102)와, 모터 차(103)는, 전송 장치(20)를 통해서 통신 가능하게 구성되어 있다. 또한, 트레일러 차(101), 모터 차(102), 및, 모터 차(103)는 각각, 전송 장치(20)를 통해서, 조작 장치(105)로부터의 지령 신호를 수신 가능하게 구성되어 있다.
트레일러 차(101)는, 전송 장치(21)와, 브레이크 제어 장치(11)와, 기계 브레이크 장치(31)와, 압력 센서(41)를 갖고 있다. 전송 장치(21)는, 전기 신호의 입력 및 출력을 행하도록 구성되어 있다. 전송 장치(21)는, 인접하는 모터 차(102)의 전송 장치(22)와, 브레이크 제어 장치(11)에 전기적으로 접속되어 있다.
브레이크 제어 장치(11)는, 트레일러 차(101)의 기계 브레이크 장치(31)를 제어하도록 구성되어 있다. 도 3은, 브레이크 제어 장치(11) 및 기계 브레이크 장치(31)의 블록도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 실시 형태에서는, 브레이크 제어 장치(11)는, 예를 들어 PLC(Programmable Logic Controller) 등을 갖고 있으며, CPU(Central Processing Unit), RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory) 등을 포함하고 있다.
브레이크 제어 장치(11)는, 통신부(51)와, 연산부(52)와, 브레이크 제어 밸브(53)와, 중계 밸브(54)를 갖고 있다.
통신부(51)는, 전송 장치(21)와 통신하기 위해 설치되어 있다. 통신부(51)는 입력 라인(551b)과 출력 라인(551a)을 갖고 있다. 입력 라인(551b)은, 전송 장치(21)로부터의 전기 신호를 받아들이도록 구성되어 있다. 출력 라인(551a)은, 전송 장치(21)에 전기 신호를 출력하도록 구성되어 있다. 브레이크 제어 장치(11)의 통신부(51)와 전송 장치(21)가 통신하는 경우, 브레이크 제어 장치(11) 및 전송 장치(21) 중 어느 한쪽이 신호를 송신하면, 다른 쪽이 응답 신호를 보내도록 구성되어 있다. 이 때문에, 상기 한쪽이 신호를 송신한 후, 소정 시간이 경과해도 다른 쪽으로부터의 회신이 없을 경우, 상기 한쪽은, 통신 장애가 발생했다고 판정할 수 있다. 이 경우, 상기 한쪽은, 통신 장애가 발생한 것을 나타내는 통신 이상 신호(S3)를 생성한다.
이 통신 이상 신호(S3)는, 전송 장치(20)를 통해서, 브레이크 제어 장치(12, 13)에 출력된다. 또한, 통신부(51), 연산부(52)와 브레이크 제어 밸브(53)는, 물리적으로 분리되어 있다. 브레이크 제어 밸브(53)가 가령 고장난 경우, 연산부(52)는 브레이크 제어 밸브 고장 발생 신호를, 통신부(51)를 통해서 전송 장치(20)에 출력한다. 통신부(51), 및, 연산부(52)는, 브레이크 제어 밸브(53)와 달리, 가동부가 없기 때문에 고장날 가능성이 낮다. 또한, 통신부(51)는 콤팩트한 구성으로 할 수 있다. 따라서, 브레이크 제어 장치(11) 중 통신부(51)를 이중화하는 것은 용이하다. 통신부(51)는 연산부(52)에 접속되어 있다.
연산부(52)는, 조작 장치(105)로부터 전송 장치(21)를 통해서 주어진 감속 지령 신호(S1)의 감속 지령량과, 압력 센서(41)로부터의 압력 검출 신호(P1)에 기초하여, 트레일러 차(101)의 감속에 필요한 브레이크력으로서의 필요 브레이크력 값(BR1)을 산출하도록 구성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 필요 브레이크력 값(BR1)은, 목표 기계 브레이크력 값(BM1)과 동일한 값이다. 또한, 압력 센서(41)는, 트레일러 차(101)의 공기 스프링(도시하지 않음)에 접속되어 있어, 트레일러 차(101)의 차량 중량에 따른 압력값을 압력 검출 신호(P1)로서 출력한다.
연산부(52)는, 연산한 목표 기계 브레이크력 값(BM1)에 기초하는 밸브 동작 신호를, 브레이크 제어 밸브(53)에 출력한다. 브레이크 제어 밸브(53)는, 밸브 동작 신호에 따른 양만큼 개방한다. 이에 의해, 브레이크 제어 밸브(53)에 접속되어 있는 브레이크 관(56) 내의 압력이 변화한다. 또한, 브레이크 관(56)은, 도시하지 않은 공기 압축기로부터의 압력 공기를 공급받고 있다. 브레이크 관(56) 내의 압력 변화는, 중계 밸브(54)를 통해서, 기계 브레이크 장치(31)의 브레이크 실린더(57)에 전해진다. 이에 의해, 브레이크 실린더(57)가 동작하여, 브레이크 실린더(57)에 연결되어 있는 도시하지 않은 브레이크 캘리퍼를 동작시킨다. 그 결과, 브레이크 캘리퍼에 고정된 브레이크 패드가, 트레일러 차(101)의 차륜(101a)에 접촉하여, 차륜(101a)에 마찰 저항이 부여된다. 이에 의해, 트레일러 차(101)가 제동된다.
모터 차(102)는, 전송 장치(22)와, 브레이크 제어 장치(12)와, 기계 브레이크 장치(32)와, 압력 센서(42)와, 모터 제어 장치(62)와, 모터 차(102)의 차륜(102a)에 연결되는 모터(102b)를 갖고 있다.
전송 장치(22)는, 전송 장치(21)와 마찬가지의 구성을 갖고 있으며, 인접하는 차량(101, 103)의 전송 장치(21, 23)와, 브레이크 제어 장치(12)와, 모터 제어 장치(62) 각각과 전기적으로 접속되어 있다.
브레이크 제어 장치(12)는, 모터 차(102)의 기계 브레이크 장치(32) 및 모터(102b)를 제어하도록 구성되어 있다.
브레이크 제어 장치(12) 및 기계 브레이크 장치(32)는 각각, 브레이크 제어 장치(11) 및 기계 브레이크 장치(31)와 마찬가지의 구성을 갖고 있다. 브레이크 제어 장치(12)는, 감속 지령 신호(S1)의 감속 지령과, 압력 센서(42)로부터의 압력 검출 신호(P2)에 기초하여, 모터 차(102)의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값(BR2)을 산출하도록 구성되어 있다. 또한, 압력 센서(42)는, 모터 차(102)의 공기 스프링(도시하지 않음)에 접속되어 있어, 모터 차(102)의 차량 중량에 따른 압력 검출 신호(P2)를 출력한다. 기계 브레이크 장치(32)의 브레이크 실린더(도시하지 않음)는, 후술하는 목표 기계 브레이크력 값(BM2)을 발생하도록 동작한다. 이에 의해, 모터 차(102)의 차륜(102a)에 마찰 저항이 부여되고, 그 결과, 모터 차(102)가 제동된다.
또한, 브레이크 제어 장치(12)의 통신부는, 전송 장치(22)와 통신하기 위해서 설치되어 있다. 이 통신부는, 입력 라인(552b)과 출력 라인(552a)을 갖고 있다. 입력 라인(552b)은, 전송 장치(22)로부터의 전기 신호를 받아들이도록 구성되어 있다. 출력 라인(552a)은, 전송 장치(22)에 전기 신호를 출력하도록 구성되어 있다. 브레이크 제어 장치(12)와 전송 장치(22)가 통신하는 경우, 브레이크 제어 장치(12) 및 전송 장치(22) 중 어느 한쪽이 신호를 송신하면, 다른 쪽이 응답 신호를 보내도록 구성되어 있다. 이 때문에, 상기 한쪽이 신호를 송신한 후, 소정 시간이 경과해도 다른 쪽으로부터의 회신이 없을 경우, 상기 한쪽은, 통신 장애가 발생했다고 판정할 수 있다. 이 경우, 상기 한쪽은, 통신 장애가 발생한 것을 나타내는 통신 이상 신호(S3)를 생성한다. 이 통신 이상 신호(S3)는, 전송 장치(20)를 통해서 브레이크 제어 장치(11, 13)에 출력된다.
모터 제어 장치(62)는, 조작 장치(105)로부터 전송 장치(22)를 통해서 주어진 신호에 기초하여 모터(102b)를 동작시킨다. 모터(102b)는, 조작 장치(105)로부터 가속 지령 신호가 출력되어 있는 경우, 차륜(102a)에 동력을 부여한다. 한편, 모터(102b)는 조작 장치(105)로부터 감속 지령 신호(S1)가 출력되어 있는 경우, 차륜(102a)에 구동됨으로써 회생 전력을 발생한다. 이 회생 전력은, 예를 들어 가선(106)을 통해서 다른 철도 차량 유닛에 공급된다. 상기 다른 철도 차량 유닛의 수 등에 따라 회생 전력의 상한값이 결정된다. 보다 구체적으로는, 가선(106)에 접속되어 있는 다른 철도 차량 유닛의 수가 많을수록, 모터 차(102)로부터 가선(106)에 출력할 수 있는 회생 전력의 상한값은 커진다.
모터 차(103)는, 모터 차(102)와 마찬가지의 구성을 갖고 있다. 구체적으로는, 모터 차(103)는 전송 장치(23)와, 브레이크 제어 장치(13)와, 기계 브레이크 장치(33)와, 압력 센서(43)와, 모터 제어 장치(63)와, 모터 차(103)의 차륜(103a)에 연결되는 모터(103b)를 갖고 있다.
전송 장치(23)는, 전송 장치(22)와 마찬가지의 구성을 갖고 있으며, 인접하는 차량(102)의 전송 장치(22)와, 브레이크 제어 장치(13)와, 모터 제어 장치(63) 각각과 전기적으로 접속되어 있다.
브레이크 제어 장치(13)는, 모터 차(103)의 기계 브레이크 장치(33) 및 모터(103b)를 제어하도록 구성되어 있다.
브레이크 제어 장치(13) 및 기계 브레이크 장치(33)는 각각, 브레이크 제어 장치(12) 및 기계 브레이크 장치(32)와 마찬가지의 구성을 갖고 있다. 브레이크 제어 장치(13)는, 감속 지령 신호(S1)의 감속 지령량과, 압력 센서(43)로부터의 압력 검출 신호(P3)에 기초하여, 모터 차(103)의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값(BR3)을 산출하도록 구성되어 있다. 또한, 압력 센서(43)는 모터 차(103)의 공기 스프링(도시하지 않음)에 접속되어 있어, 모터 차(103)의 차량 중량에 따른 압력 검출 신호(P3)를 출력한다. 기계 브레이크 장치(33)의 브레이크 실린더(도시하지 않음)는, 후술하는 목표 기계 브레이크력 값(BR3)을 발생하도록 동작한다. 이에 의해, 모터 차(103)의 차륜(103a)에 마찰 저항이 부여되고, 그 결과, 모터 차(103)가 제동된다.
또한, 브레이크 제어 장치(13)의 통신부는, 전송 장치(23)와 통신하기 위해서 설치되어 있다. 이 통신부는, 입력 라인(553b)과 출력 라인(553a)을 갖고 있다. 입력 라인(553b)은, 전송 장치(23)로부터의 전기 신호를 받아들이도록 구성되어 있다. 출력 라인(553a)은, 전송 장치(23)에 전기 신호를 출력하도록 구성되어 있다. 브레이크 제어 장치(13)와 전송 장치(23)가 통신하는 경우, 브레이크 제어 장치(13) 및 전송 장치(23) 중 어느 한쪽이 신호를 송신하면, 다른 쪽이 응답 신호를 보내도록 구성되어 있다. 이 때문에, 상기 한쪽이 신호를 송신한 후, 소정 시간이 경과해도 다른 쪽으로부터의 회신이 없을 경우, 상기 한쪽은, 통신 장애가 발생했다고 판정할 수 있다. 이 경우, 상기 한쪽은, 통신 장애가 발생한 것을 나타내는 통신 이상 신호(S3)를 생성한다. 이 통신 이상 신호(S3)는, 전송 장치(20)를 통해서 브레이크 제어 장치(11, 12)에 출력된다.
모터 제어 장치(63)는, 조작 장치(105)로부터 전송 장치(23)를 통해서 주어진 지령 신호에 기초하여 모터(103b)를 동작시킨다. 모터(103b)는, 조작 장치(105)로부터 가속 지령 신호가 출력되어 있는 경우, 차륜(103a)에 동력을 부여한다. 한편, 모터(102b)는, 조작 장치(105)로부터 감속 지령 신호(S1)가 출력되어 있는 경우, 차륜(103a)에 구동됨으로써 회생 전력을 발생한다. 이 회생 전력은, 모터(102b)로부터의 회생 전력과 마찬가지로, 가선(106)을 통해서 다른 철도 차량 유닛에 공급된다. 이상이, 철도 차량 유닛(100)의 개략 구성이다.
[브레이크 시스템(1)의 동작]
이어서, 브레이크 시스템(1)의 동작을 설명한다. 구체적으로는, 브레이크 시스템(1)의 통상시의 동작과, 이상 발생시의 동작을 설명한다.
[브레이크 시스템(1)의 통상시의 동작]
브레이크 시스템(1)은, 통상시, 하기에 상세하게 설명하는 (1/4) 내지 (4/4)의 처리를 행한다. 도 4는, 브레이크 시스템(1)의 통상시의 동작 (1/4) 내지 (2/4)를 설명하기 위한 흐름도이다. 도 5는, 브레이크 시스템(1)의 통상시의 동작 (3/4) 내지 (4/4)를 설명하기 위한 흐름도이다. 도 6은, 브레이크 시스템(1)의 통상시의 동작 (1/4)를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4 및 도 6을 참조하여, 본 실시 형태에서는, 브레이크 제어 장치(11, 12, 13)는, 각각, 감속 지령 신호(S1)를 수신한 경우, 자차량(101, 102, 103)의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값(BR1, BR2, BR3)을 산출한다. 또한, 브레이크 제어 장치(11, 12, 13)는, 각각, 산출한 필요 브레이크력 값(BR1, BR2, BR3)을 전송 장치(20)에 출력한다.
보다 구체적으로는, 운전자가 조작 장치(105)를 조작함으로써, 감속 지령 신호(S1)가 생성된 경우, 이 감속 지령 신호(S1)는, 전송 장치(20)를 통해서 각 브레이크 제어 장치(11, 12, 13)에 출력된다. 이에 의해, 각 브레이크 제어 장치(11, 12, 13)는, 감속 지령 신호(S1)를 수신한다(스텝 S11).
이 감속 지령 신호(S1)를 받은 각 브레이크 제어 장치(11, 12, 13)는, 당해 브레이크 제어 장치(11, 12, 13)가 설치되어 있는 자차량(트레일러 차(101), 모터 차(102, 103))의 압력 검출 신호(P1 내지 P3)를, 대응하는 압력 센서(41, 42, 43)로부터 취득한다(스텝 S12).
이어서, 각 브레이크 제어 장치(11, 12, 13)는, 압력 검출 신호(P1 내지 P3)로 특정되는 압력값을 기초로, 당해 브레이크 제어 장치(11, 12, 13)가 설치되어 있는 차량(101, 102, 103)의 차량 중량(W101, W102, W103)을 산출한다(스텝 S13). 각 브레이크 제어 장치(11, 12, 13)는, 차량 중량(W101, W102, W103)과, 감속 지령 신호(S1)로 특정되는 감속도에 기초하여, 대응하는 자차량(101, 102, 103)에 필요한 필요 브레이크력 값(BR1, BR2, BR3)을 산출한다(스텝 S14).
이어서, 각 브레이크 제어 장치(11, 12, 13)는, 산출한 필요 브레이크력 값(BR1, BR2, BR3)을 전송 장치(20)에 송신한다(스텝 S15). 이상이, 브레이크 시스템(1)의 통상시의 동작 (1)이다.
도 7은, 브레이크 시스템(1)의 통상시의 동작 (2/4)를 설명하기 위한 블록도이다. 도 4 및 도 7을 참조하여, 브레이크 시스템(1)의 통상시의 동작 (2/4)에서는, 각 브레이크 제어 장치(11, 12, 13)는, 다른 브레이크 제어 장치(10)에서 산출된 필요 브레이크력 값(BR1, BR2, BR3 중 어느 2개)과, 자차량(101, 102, 103)의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값(BR1, BR2, BR3 중 어느 1개)을 가산함으로써, 필요 전체 브레이크력 값(BRA(=BR1+BR2+BR3))을 산출한다. 보다 구체적으로는, 각 브레이크력 값(BR1, BR2, BR3)은, 전송 장치(20)를 통해서, 각 브레이크 제어 장치(11, 12, 13)에서 수신된다. 이에 의해, 각 브레이크 제어 장치(11, 12, 13)는, 대응하는 자차량(101, 102, 103) 이외의 다른 차량의 필요 브레이크력 값(BR1, BR2, BR3 중 어느 2개)을 수신한다(스텝 S16).
이어서, 각 브레이크 제어 장치(11, 12, 13)는, 편성(104)에서의 각 차량(101, 102, 103)의 필요 브레이크력 값(BR1, BR2, BR3)을 합산하여, 편성(104) 전체로서의 필요 전체 브레이크력 값(BRA)을 산출한다(스텝 S17).
또한, 브레이크 제어 장치(12, 13)는, 필요 전체 브레이크력 값(BRA)을 기초로, 대응하는 자차량(102, 103)의 모터(102b, 103b)에서 발생시키는 목표 회생 브레이크력 값(BRE20, BRE30)을 산출한다(스텝 S18). 또한, 목표 회생 브레이크력 값(BRE20, BRE30)의 비율로서, 미리 정해진 비율(예를 들어, 등분)을 설정하는 것을 생각할 수 있다. 또한, 상술한 비율로서 모터 차(102, 103)의 중량비, 필요 브레이크력 값(BR20, BR30)의 비 등, 동적으로 변경되는 비율이 적용되어도 된다.
그리고, 브레이크 제어 장치(12, 13)는 각각, 산출한 목표 회생 브레이크력 값(BRE20, BRE30)을, 전송 장치(20)에 송신한다(스텝 S19).
도 8은, 브레이크 시스템(1)의 통상시의 동작 (3/4)를 설명하기 위한 블록도이다. 도 5 및 도 8을 참조하여, 이어서, 모터 제어 장치(62, 63)는 각각, 목표 회생 브레이크력 값(BRE20, BRE30)을 수신한다(스텝 S20). 모터 제어 장치(62, 63)는, 대응하는 모터(102b, 103b)를 제어함으로써, 이 모터(102b, 103b)에, 대응하는 목표 회생 브레이크력 값(BRE20, BRE30)이 발생하도록 회생 브레이크 동작을 행하게 한다(스텝 S21).
브레이크 제어 장치(12, 13)는, 모터(102b, 103b)에서 발생한 전류 및 전압으로부터, 실제로 발생한 회생 브레이크력의 값(회생 브레이크력 값(BRE21, BRE31))을 산출한다(스텝 S22). 그리고, 브레이크 제어 장치(12, 13)는, 산출한 회생 브레이크력 값(BRE21, BRE31)을 전송 장치(20)에 출력한다(스텝 S23). 이상이, 브레이크 시스템(1)의 정상시의 동작 (3/4)의 설명이다.
도 9는, 브레이크 시스템(1)의 정상시의 동작 (4/4)를 설명하기 위한 블록도이다. 도 5 및 도 9를 참조하여, 브레이크 시스템(1)의 정상시의 동작 (4/4)에서는, 각 브레이크 제어 장치(11, 12, 13)는, 모터 차(102, 103)에서 실제로 발생한 회생 브레이크력 값(BRE21, BRE31)을 필요 전체 브레이크력 값(BRA)에서 감산한 값에 기초하여, 자차량(101, 102, 103)의 기계 브레이크 장치(31, 32, 33)에 발생시키는 목표 기계 브레이크력 값(BM1, BM2, BM3)을 산출한다.
보다 구체적으로는, 각 브레이크 제어 장치(11, 12, 13)는, 모터 차(102, 103)의 회생 브레이크력 값(BRE21, BRE31)을 수신한다(스텝 S24). 이어서, 각 브레이크 제어 장치(11, 12, 13)는, 자차량(101, 102, 103)에서의 기계 브레이크 장치(31, 32, 33)에서 발생시켜야 할 목표 기계 브레이크력 값(BM1, BM2, BM3)을 산출한다. 구체적으로는, 각 브레이크 제어 장치(11, 12, 13)는, 편성(104)의 전체 필요 브레이크력 값(BRA)에서, 편성(104)의 전체 회생 브레이크력 값(BRE21+BRE31)을 감산한다.
이에 의해, 편성(104)에서의 목표 기계 브레이크력 값(BM1, BM2, BM3)의 합계 값이 구해진다. 그리고, 각 브레이크 제어 장치(11, 12, 13)는, 목표 기계 브레이크력 값(BM1, BM2, BM3)의 합계 값을 기초로, 대응하는 목표 기계 브레이크력 값(BM1, BM2, BM3)을 산출한다(스텝 S25). 또한, 이 경우, 각 브레이크 제어 장치(11)가 설정하는 목표 기계 브레이크력 값(BM1, BM2, BM3)은, 균등해도 되고, 각 차량(101, 102, 103)의 차량 중량에 따라서 설정되어도 된다.
각 브레이크 제어 장치(11, 12, 13)는, 각각 대응하는 목표 기계 브레이크력 값(BM1, BM2, BM3)이 발생하도록, 대응하는 기계 브레이크 장치(31, 32, 33)를 동작시킨다(스텝 S26). 이상이, 브레이크 시스템(1)의 통상시의 동작이다.
[브레이크 시스템(1)의 이상시 동작]
이어서, 브레이크 시스템(1)의 이상시의 동작을 설명한다. 구체적으로는, (a) 트레일러 차(101)의 브레이크 제어 장치(11)로부터 전송 장치(21)에의 송신 불량이 발생한 경우와, (b) 모터 차(102)의 브레이크 제어 장치(12)로부터 전송 장치(22)에의 송신 불량이 발생한 경우와, (c) 전송 장치(21)로부터 트레일러 차(101)의 브레이크 제어 장치(11)에의 송신 불량이 발생한 경우와, (d) 전송 장치(22)로부터 모터 차(102)의 브레이크 제어 장치(12)에의 송신 불량이 발생한 경우를 설명한다.
[(a) 트레일러 차(101)의 브레이크 제어 장치(11)로부터 전송 장치(21)에의 송신 불량이 발생한 경우의 브레이크 시스템(1)의 동작]
도 10은, (a) 트레일러 차(101)의 브레이크 제어 장치(11)로부터 전송 장치(21)에의 송신 불량이 발생한 경우의 브레이크 시스템(1)의 동작의 일례를 나타내는 블록도이다. 도 11은, (a) 트레일러 차(101)의 브레이크 제어 장치(11)로부터 전송 장치(21)에의 송신 불량이 발생한 경우의 브레이크 시스템(1)의 동작의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 10 및 도 11을 참조하여, (a) 트레일러 차(101)의 브레이크 제어 장치(11)로부터 전송 장치(21)에의 송신 불량(정보 전달 불가능)이 발생한 경우, 트레일러 차(101)에 설치된 브레이크 제어 장치(11)는, 다른 브레이크 제어 장치(12, 13)로부터 전송 장치(20)에 출력된 정보를 사용하지 않고, 트레일러 차(101)의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값(BR1a)을 산출한다.
이 경우, 모터 차(102)에 설치된 브레이크 제어 장치(12)는, 다른 브레이크 제어 장치(11, 13)로부터 전송 장치(20)에 출력된 정보를 사용하지 않고, 모터 차(102)의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값(BR2a)을 산출한다. 마찬가지로, 모터 차(103)에 설치된 브레이크 제어 장치(13)는, 다른 브레이크 제어 장치(11, 12)로부터 전송 장치(20)에 출력된 정보를 사용하지 않고, 모터 차(103)의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값(BR3a)을 산출한다. 이하, 보다 구체적으로 설명한다.
전송 장치(21)는, 트레일러 차(101)의 브레이크 제어 장치(11)로부터 일정 시간 신호를 수신하지 않은 경우(스텝 S101에서 "예"), 트레일러 차(101)에서 통신 이상이 발생하고 있음을 나타내는 통신 이상 신호(S3a)를, 다른 전송 장치(22, 23) 및 브레이크 제어 장치(11)에 출력한다(스텝 S102). 이 경우, 편성(104)의 각 차량(101, 102, 103)은, 단독으로 브레이크 동작을 행한다(스텝 S103).
도 12는, (a-1) 트레일러 차(101)가 단독으로 브레이크 동작을 행하는 경우의 처리의 흐름의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다. 도 10 및 도 12를 참조하여, 스텝 S103의 처리에서, 트레일러 차(101)의 브레이크 제어 장치(11)는, 조작 장치(105)로부터의 감속 지령 신호(S1)를 수신한다(스텝 S111). 또한, 브레이크 제어 장치(11)는, 압력 센서(41)로부터 압력 검출 신호(P1)를 취득한다(스텝 S112). 그리고, 브레이크 제어 장치(11)는, 압력 검출 신호(P1)로부터 특정되는 트레일러 차(101)의 차량 중량(W101)을 산출하고(스텝 S113), 계속해서, 트레일러 차(101)의 필요 브레이크력 값(BR1a)을 산출한다(스텝 S114). 그리고, 브레이크 제어 장치(11)는, 이 필요 브레이크력 값(BR1a)(즉, 목표 기계 브레이크력 값(BM1a))이 발생하도록, 기계 브레이크 장치(31)를 동작시킨다(스텝 S115).
도 13은, (a-2) 모터 차(102)가 단독으로 브레이크 동작을 행하는 경우의 처리의 흐름의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다. 도 10 및 도 13을 참조하여, 스텝 S103의 처리에서, 모터 차(102)의 브레이크 제어 장치(12)는, 조작 장치(105)로부터의 감속 지령 신호(S1)를 수신하고(스텝 S121), 또한 압력 센서(42)로부터 압력 검출 신호(P2)를 취득한다(스텝 S122). 그리고, 브레이크 제어 장치(12)는, 압력 검출 신호(P2)로부터 특정되는 모터 차(102)의 차량 중량(W102)을 산출한다(스텝 S123). 계속해서, 브레이크 제어 장치(12)는, 모터 차(102)의 필요 브레이크력 값(BR2a)을 산출한다(스텝 S124).
이어서, 브레이크 제어 장치(12)는, 필요 브레이크력 값(BR2a)에 기초하여, 목표 회생 브레이크력 값(BRE20a)을 산출한다(스텝 S125). 계속해서, 브레이크 제어 장치(12)는, 당해 목표 회생 브레이크력 값(BRE20a)을 발생하기 위한 지령 신호를 모터 제어 장치(62)에 출력한다. 모터 제어 장치(62)는, 목표 회생 브레이크력 값(BRE20a)을 발생하도록, 모터(102b)를 제어한다(스텝 S126).
이어서, 브레이크 제어 장치(12)는, 당해 모터 차(102)의 필요 브레이크력(BR2a)에서, 모터(102b)에서 발생한 실제의 회생 브레이크력 값(BRE20a)을 감함으로써, 목표 기계 브레이크력 값(BM2a)을 산출한다(스텝 S127). 그리고, 브레이크 제어 장치(12)는, 이 목표 기계 브레이크력 값(BM2a)에 상당하는 기계 브레이크력이 발생하도록, 기계 브레이크 장치(32)를 동작시킨다(스텝 S128). 또한, 모터 차(103)에서는, 모터 차(102)와 마찬가지의 동작이 행하여지므로, 설명을 생략한다.
[(b) 모터 차(102)의 브레이크 제어 장치(12)로부터 전송 장치(22)에의 송신 불량이 발생한 경우의 브레이크 시스템(1)의 동작]
도 14는, (b) 모터 차(102)의 브레이크 제어 장치(12)로부터 전송 장치(22)에의 송신 불량이 발생한 경우의 브레이크 시스템(1)의 동작의 일례를 나타내는 블록도이다. 도 15는, (b) 모터 차(102)의 브레이크 제어 장치(12)로부터 전송 장치(22)에의 송신 불량이 발생한 경우의 브레이크 시스템(1)의 동작의 일례를 나타내는 흐름도이다.
(b) 모터 차(102)의 브레이크 제어 장치(12)로부터 전송 장치(22)에의 송신 불량(정보 전달 불가능)이 발생한 경우, 브레이크 제어 장치(12)는, 다른 브레이크 제어 장치(11, 13)로부터 전송 장치(20)에 출력된 정보를 사용하지 않고, 모터 차(102)의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값(BR2b)을 산출한다. 이하, 보다 구체적으로 설명한다.
도 14 및 도 15를 참조하여, 전송 장치(22)는, 모터 차(102)의 브레이크 제어 장치(12)로부터 일정 시간 신호를 수신하지 않은 경우(스텝 S201에서 "예"), 모터 차(102)에서 통신 이상이 발생하고 있음을 나타내는 통신 이상 신호(S3b)를, 다른 전송 장치(21, 23) 및 브레이크 제어 장치(12)에 출력한다(스텝 S202). 이 경우, 이상을 발생하고 있는 모터 차(102)는 단독으로 기계 브레이크 장치(32)를 사용해서 기계 브레이크 동작을 행한다(스텝 S203).
구체적으로는, 도 12의 (a-1)에 나타내는 트레일러 차(101)의 단독 브레이크 동작(스텝 S111 내지 S115)과 마찬가지의 동작이 행하여진다. 이 경우, 브레이크 제어 장치(12)는, 감속 지령 신호(S1)와 압력 센서(42)로부터의 압력 검출 신호(P2)에 기초하여, 모터 차(102)의 필요 브레이크력 값(BR2b)을 산출한다. 그리고, 브레이크 제어 장치(12)는, 필요 브레이크력 값(BR2)과 동일한 목표 기계 브레이크력 값(BM2b)이 발생하도록, 기계 브레이크 장치(32)를 동작시킨다.
또한, 이상을 발생하고 있지 않은 모터 차(103)와 트레일러 차(101)는, 협동해서 브레이크 동작을 행한다(스텝 S204). 구체적으로는, 도 4 및 도 5에 도시하는 통상시의 브레이크 시스템(1)의 동작(스텝 S11 내지 S26)에 있어서, 모터 차(102)가 존재하지 않는다고 한 경우의 동작과 마찬가지의 동작이 행하여진다. 이 경우, 브레이크 제어 장치(11, 13)는, 편성(104)에서의 모터 차(102) 이외의 차량(21, 23) 전체의 제동에 필요한 필요 전체 브레이크력 값(BRAb)을 산출한다.
또한, 모터 차(103)의 브레이크 제어 장치(13)로부터 전송 장치(23)에의 송신 불량이 발생한 경우의 브레이크 시스템(1)의 동작은, 상기 (b)의 경우와 마찬가지이므로, 설명을 생략한다.
[(c) 전송 장치(21)로부터 트레일러 차(101)의 브레이크 제어 장치(11)에의 송신 불량이 발생한 경우의 브레이크 시스템(1)의 동작]
도 16은, 전송 장치(21)로부터 트레일러 차(101)의 브레이크 제어 장치(11)에의 송신 불량이 발생한 경우의 브레이크 시스템(1)의 동작의 일례를 나타내는 블록도이다. 도 17은, (c) 전송 장치(21)로부터 트레일러 차(101)의 브레이크 제어 장치(11)에의 송신 불량이 발생한 경우의 브레이크 시스템(1)의 동작의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 16 및 도 17을 참조하여, (c) 전송 장치(21)로부터 트레일러 차(101)의 브레이크 제어 장치(11)에의 송신 불량(정보 수신 불가능)이 발생한 경우, 브레이크 제어 장치(11)는, 다른 브레이크 제어 장치(12, 13)로부터 전송 장치(20)에 출력된 정보를 사용하지 않고, 트레일러 차(101)의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값(BR1c)을 산출한다. 이하, 보다 구체적으로 설명한다.
브레이크 제어 장치(11)는, 트레일러 차(101)의 전송 장치(21)로부터 일정 시간 신호를 수신하지 않은 경우(스텝 S301에서 "예"), 트레일러 차(101)에서 통신 이상이 발생하고 있음을 나타내는 통신 이상 신호(S3c)를, 전송 장치(21, 22, 23)에 출력한다(스텝 S302). 이 경우, 트레일러 차(101)의 브레이크 제어 장치(11)는, 정보 수신 불가능이 되는 시점의 감속 지령 신호(S1)에 기초하여, 단독으로 브레이크 동작을 행한다(스텝 S303). 이 경우, 도 12의 (a-1)의 스텝 S112 내지 S115의 동작과 마찬가지의 동작이, 트레일러 차(101)에서 행해짐으로써, 트레일러 차(101)의 제동에 필요한 필요 브레이크력(BR1c), 즉, 목표 기계 브레이크력 값(BM1c)이 산출된다. 또한, 브레이크 제어 장치(11)는, 정보 수신 불가능이 된 시점에서 감속 지령 신호(S1)을 부여받지 못한 경우, 감속도를 제로로 설정한다. 즉, 이 경우, 브레이크 제어 장치(11)는 감속 동작을 행하지 않는다. 또한, 각 모터 차(102, 103)는 협동해서 브레이크 동작을 행한다(스텝 S304).
도 18 및 도 19는, (c-1) 모터 차(102, 103)가 협동해서 브레이크 동작을 행하는 경우의 처리의 흐름의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다. 도 16, 도 18 및 도 19를 참조하여, 이 경우, 이상을 발생한 트레일러 차(101) 이외의 모터 차(102, 103)의 브레이크 제어 장치(12, 13)는, 당해 브레이크 제어 장치(12, 13)가 설치되어 있는 모터 차(102, 103)의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값(BR2c+BR3c)을 산출한다. 또한, 브레이크 제어 장치(12, 13)는, 트레일러 차(101)의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값(BR1c)을 추정함으로써, 편성(104)의 차량(101, 102, 103) 전체에 필요한 필요 전체 브레이크력 값(BRAc(=BR1c+BR2c+BR3c))을 산출한다.
구체적으로는, 브레이크 제어 장치(12, 13)는, 조작 장치(105)로부터 감속 지령 신호(S1)를 수신한 경우(스텝 S311), 먼저, 트레일러 차(101)의 차량 중량을 산출(추정)한다(스텝 S312). 이 경우, 브레이크 제어 장치(12, 13)는, 트레일러 차(101)에서 통신 불량이 발생하기 전의 최신 시점에서 브레이크 제어 장치(11)에서 산출된 트레일러 차(101)의 필요 브레이크력(BR1c')과, 그때의 감속 지령 신호(S1)에 기초하여, 트레일러 차(101)의 차량 중량(W101)을 산출한다(스텝 S312).
이어서, 브레이크 제어 장치(12, 13)는, 트레일러 차(101)의 차량 중량(W101)과, 최신의 감속 지령 신호(S1)로 특정되는 감속도에 기초하여, 트레일러 차(101)의 필요 브레이크력 값(BR1c)을 산출(추정)한다(스텝 S313). 이어서, 모터 차(102, 103)의 브레이크 제어 장치(12, 13)는, 각각 자차량(102, 103)의 압력 검출 신호(P2, P3)를, 대응하는 압력 센서(42, 43)로부터 취득한다(스텝 S314).
이어서, 각 브레이크 제어 장치(12, 13)는, 압력 검출 신호(P2, P3)를 기초로, 모터 차(102, 103)의 차량 중량(W102, W103)을 산출한다(스텝 S315). 각 브레이크 제어 장치(12, 13)는, 차량 중량(W102, W103)과 감속 지령 신호(S1)로 특정되는 감속도에 기초하여, 자차량(102, 103)에 필요한 브레이크력의 값(필요 브레이크력 값(BR2c, BR3c))을 산출한다(스텝 S316).
이어서, 각 브레이크 제어 장치(12, 13)는, 각 모터 차(102, 103)의 필요 브레이크력 값(BR2c, BR3c)과, 트레일러 차(101)가 추측한 필요 브레이크력 값(BR1c)을 합산함으로써, 편성(104) 전체로서의 필요 전체 브레이크력 값(BRAc)을 산출한다(스텝 S317). 이어서, 브레이크 제어 장치(12, 13)는, 트레일러 차(101)에서 발생하고 있는 목표 기계 브레이크력 값(BM1c)(필요 브레이크력 값(BR1c))을 필요 전체 브레이크력 값(BRAc)에서 감함으로써, 보정 후 전체 필요 브레이크력 값(BRAc')을 산출한다(스텝 S318).
이어서, 브레이크 제어 장치(12, 13)는 각각, 자차량(102, 103)에서 부담하는 목표 회생 브레이크력 값(BRE20c, BRE30c)을 산출한다(스텝 S319). 또한, 목표 회생 브레이크력 값(BRE20c, BRE30c)의 비율로서, 미리 정해진 비율(예를 들어, 등분)을 설정하는 것을 생각할 수 있다. 또한, 상술한 비율로서 모터 차(102, 103)의 중량비, 필요 브레이크력 값(BR2c, BR3c)의 비 등, 동적으로 변경되는 비율이 적용되어도 된다.
그리고, 브레이크 제어 장치(12, 13)는 각각, 대응하는 자차량(102, 103)에 있어서의 목표 회생 브레이크력 값(BRE20c, BRE30c)을, 전송 장치(20)에 송신한다(스텝 S320).
이어서, 모터 제어 장치(62, 63)는 각각, 브레이크 제어 장치(12, 13)에서 산출된 목표 회생 브레이크력 값(BRE20c, BRE30c)을 수신한다(스텝 S321). 모터 제어 장치(62, 63)는, 대응하는 모터(102b, 103b)를 제어함으로써, 이들 모터(102b, 103b)에, 대응하는 목표 회생 브레이크력 값(BRE20c, BRE30c)이 발생하도록 회생 브레이크 동작을 행하게 한다(스텝 S322). 브레이크 제어 장치(12, 13)는, 모터(102b, 103b)에서 발생한 전류 및 전압으로부터, 실제로 발생한 회생 브레이크력의 값(회생 브레이크력 값(BRE21c, BRE31c))을 산출한다(스텝 S323). 그리고, 브레이크 제어 장치(12, 13)는, 산출한 회생 브레이크력 값(BRE21c, BRE31c)을 전송 장치(20)에 출력한다(스텝 S324).
이어서, 각 브레이크 제어 장치(12, 13)는, 모터 차(102, 103)의 회생 브레이크력 값(BRE21c, BRE31c)을 수신한다(스텝 S325). 이어서, 브레이크 제어 장치(12, 13)는 각각, 자차량(102, 103)에서의 기계 브레이크 장치(32, 33)에서 발생시켜야 할 목표 기계 브레이크력(BM2c, BM3c)을 산출한다(스텝 S326). 구체적으로는, 각 브레이크 제어 장치(12, 13)는, 편성(104)의 보정 후 전체 필요 브레이크력 값(BRAc')에서, 편성(104)의 전체 회생 브레이크력 값(BRE21c+BRE31c)을 감산함으로써, 목표 기계 브레이크력 값(BM2c, BM3c)의 합계 값을 산출한다. 이 경우, 목표 기계 브레이크력 값(BM2c, BM3c)은, 균등해도 되고, 각 차량(102, 103)의 중량에 따라서 설정되어도 된다.
각 브레이크 제어 장치(12, 13)는, 목표 기계 브레이크력 값(BM2c, BM3c)이 발생하도록, 대응하는 기계 브레이크 장치(32, 33)를 동작시킨다(스텝 S327).
또한, 상기 (c)의 전송 불량이 발생하고 있는 경우에, 조작 장치(105)로부터의 감속 지령 신호(S1)가 변경되고, 요구되는 감속도가 작아진 경우, 브레이크 제어 장치(11)에는, 당해 감속 지령 신호(S1)의 변경은 전달되지 않는다. 이 경우, 기계 브레이크 장치(31)는 필요 이상으로 큰 기계 브레이크력을 발생하고 있게 된다. 이 경우, 브레이크 제어 장치(12, 13)는, 통상시에 설정하는 필요 브레이크력 값보다도 작은 필요 브레이크력 값을 설정한다. 이에 의해, 브레이크 제어 장치(11, 12, 13)는, 편성(104)의 전체로서 과부족이 없는 브레이크력을 발생시킬 수 있다.
또한, 도 17의 스텝 S304의 처리에서, 상기 도 18 및 도 19에서 설명한 처리 대신에, 각 모터 차(102, 103)가 단독으로 브레이크 동작을 행해도 된다. 이 경우, 각 모터 차(102, 103)에서는, 도 13의 스텝 S121 내지 S128과 마찬가지의 동작이 행하여진다.
[(d) 전송 장치(22)로부터 모터 차(102)의 브레이크 제어 장치(12)에의 송신 불량이 발생한 경우의 브레이크 시스템(1)의 동작]
도 20은, (d) 전송 장치(22)로부터 모터 차(102)의 브레이크 제어 장치(12)에의 송신 불량이 발생한 경우의 브레이크 시스템(1)의 동작의 일례를 나타내는 블록도이다. 도 21은, (d) 전송 장치(22)로부터 모터 차(102)의 브레이크 제어 장치(12)에의 송신 불량이 발생한 경우의 브레이크 시스템(1)의 동작의 일례를 나타내는 흐름도이다.
(d) 전송 장치(22)로부터 모터 차(102)의 브레이크 제어 장치(12)에의 송신 불량(정보 전달 불가능)이 발생한 경우, 브레이크 제어 장치(12)는, 다른 브레이크 제어 장치(11, 13)로부터 전송 장치(20)에 출력된 정보를 사용하지 않고, 모터 차(102)의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값(BR2d)을 산출한다. 이하, 보다 구체적으로 설명한다.
도 20 및 도 21을 참조하여, 모터 차(102)에 있어서, 브레이크 제어 장치(12)가 일정 시간, 전송 장치(22)로부터 신호를 수신하지 않은 경우(스텝 S401에서 "예"), 브레이크 제어 장치(12)는 모터 차(102)에서 통신 이상이 발생하고 있음을 나타내는 통신 이상 신호(S3d)를, 전송 장치(21, 22, 23)에 출력한다(스텝 S402).
이 경우, 이상을 발생하고 있는 모터 차(102)는 회생 브레이크 동작은 행하지 않고, 단독으로 기계 브레이크 장치(32)를 사용해서 브레이크 동작을 행한다(스텝 S403). 구체적으로는, 도 12의 (a-1)의 스텝 S111 내지 S115의 동작과 마찬가지의 동작이, 모터 차(102)에서 행하여진다. 보다 구체적으로는, 브레이크 제어 장치(12)는, 전송 장치(20)로부터의 정보 수신 불가능이 되는 시점의 감속 지령 신호(S1)와, 모터 차(102)의 차량 중량(W102)에 기초하여, 모터 차(102)의 필요 브레이크력 값(BR2d)을 산출한다.
그리고, 브레이크 제어 장치(22)는, 이 필요 브레이크력 값(BR2d)에 상당하는 목표 기계 브레이크력 값(BM2d)이 발생하도록, 기계 브레이크 장치(32)를 동작시킨다. 또한, 브레이크 제어 장치(12)는, 정보 전달 불가능이 된 시점에서 감속 지령 신호(S1)을 부여받지 못한 경우, 감속도를 제로로 설정한다. 즉, 이 경우, 브레이크 제어 장치(12)는 감속 동작을 행하지 않는다. 또한, 이상을 발생하고 있지 않은 모터 차(103)와 트레일러 차(101)가 협동해서 브레이크 동작을 행한다(스텝 S404).
도 22 및 도 23은, (d-1) 이상을 발생하고 있지 않은 모터 차(103) 및 트레일러 차(101)가 협동해서 브레이크 동작을 행하는 경우의 처리의 흐름의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다. 도 20, 도 22 및 도 23을 참조하여, 이상을 발생하고 있지 않은 모터 차(103) 및 트레일러 차(101)가 협동해서 브레이크 동작을 행하는 경우, 이상을 발생하고 있지 않은 모터 차(103) 및 트레일러 차(101)는, 이상을 발생한 모터 차(102)의 필요 브레이크력 값(BR2d)을 추정한 상태에서, 통상시의 브레이크 시스템(1)의 동작과 마찬가지의 처리를 행한다.
구체적으로는, 브레이크 제어 장치(11, 13)는, 조작 장치(105)로부터 감속 지령 신호(S1)를 수신한 경우(스텝 S411), 먼저, 이상을 발생하고 있는 모터 차(102)의 차량 중량(W102)을 산출(추정)한다(스텝 S412). 이 경우, 브레이크 제어 장치(11, 13)는, 이상을 발생한 모터 차(102)에서 통신 불량이 발생하기 전의 최신 시점에서 브레이크 제어 장치(12)에서 산출된 모터 차(102)의 필요 브레이크력 값(BR2d')과, 그때의 감속 지령 신호(S1)에 기초하여, 이상을 발생한 모터 차(102)의 차량 중량(W102)을 산출한다.
이어서, 브레이크 제어 장치(11, 13)는, 이상을 발생한 모터 차(102)의 차량 중량(W102)과, 최신의 감속 지령 신호(S1)로 특정되는 감속도에 기초하여, 당해 모터 차(102)의 필요 브레이크력 값(BR2d)을 산출(추정)한다(스텝 S413). 이어서, 정상적인 모터 차(102) 및 트레일러 차(101)의 브레이크 제어 장치(11, 13)는, 각각, 자차량(101, 103)의 압력 검출 신호(P1, P3)를, 대응하는 압력 센서(41, 43)로부터 취득한다(스텝 S414).
이어서, 각 브레이크 제어 장치(11, 13)는, 압력 검출 신호(P1, P3)를 기초로, 정상적인 모터 차(103) 및 트레일러 차(101)의 차량 중량(W103, W101)을 산출한다(스텝 S415). 브레이크 제어 장치(11, 13)는 각각, 차량 중량(W101, W103)과 감속 지령 신호(S1)로 특정되는 감속도에 기초하여, 자차량(101, 103)의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값(BR1d, BR3d)을 산출한다(스텝 S416).
이어서, 각 브레이크 제어 장치(11, 13)는, 이상을 발생하고 있지 않은 모터 차(103) 및 트레일러 차(101)의 필요 브레이크력 값(BR1d, BR3d) 외에, 추정한 필요 브레이크력 값(BR2d)을 합산함으로써, 편성(104) 전체로서의 필요 전체 브레이크력 값(BRAd)을 산출한다(스텝 S417). 이어서, 브레이크 제어 장치(11, 13)는, 모터 차(102)에서 발생하고 있는 목표 기계 브레이크력 값(BM1d)을, 필요 전체 브레이크력 값(BRAd)에서 감함으로써, 보정 후 전체 필요 브레이크력 값(BRAd')을 산출한다(스텝 S418).
이어서, 브레이크 제어 장치(13)는, 자차량(103)에서 부담하는 목표 회생 브레이크력 값(BRE30d)을 산출한다(스텝 S419). 이 경우, 브레이크 제어 장치(13)는, 목표 회생 브레이크력 값(BRE30d)을, 가능한 한, 보정 후 필요 전체 브레이크력 값(BRAd')에 가까운 값으로 설정한다.
그리고, 브레이크 제어 장치(13)는, 자차량(103)에서의 목표 회생 브레이크력 값(BRE30d)을, 전송 장치(20)에 송신한다(스텝 S420).
이어서, 모터 제어 장치(63)는, 브레이크 제어 장치(13)에서 산출된 목표 회생 브레이크력 값(BRE30d)을 수신한다(스텝 S421). 모터 제어 장치(63)는, 대응하는 모터(103b)를 제어함으로써, 이 모터(103b)에, 목표 회생 브레이크력 값(BRE30d)이 발생하도록 회생 브레이크 동작을 행하게 한다(스텝 S422). 브레이크 제어 장치(13)는, 모터(103b)에서 발생한 전류 및 전압으로부터, 실제로 발생한 회생 브레이크력의 값(회생 브레이크력 값(BRE31d))을 산출한다(스텝 S423). 그리고, 브레이크 제어 장치(13)는, 산출한 회생 브레이크력 값(BRE31d)을, 전송 장치(20)에 출력한다(스텝 S424).
이어서, 각 브레이크 제어 장치(11, 13)는, 모터 차(103)의 회생 브레이크력 값(BRE31d)을 수신한다(스텝 S425). 이어서, 브레이크 제어 장치(11, 13)는 각각, 자차량(101, 103)에서의 기계 브레이크 장치(31, 33)에서 발생시켜야 할 목표 기계 브레이크력 값(BM1d, BM3d)을 산출한다(스텝 S426). 구체적으로는, 각 브레이크 제어 장치(11, 13)는, 보정 후 필요 전체 브레이크력 값(BRAd')에서, 편성(104)의 전체 회생 브레이크력 값(BRE31d)을 감산함으로써, 목표 기계 브레이크력 값(BM1d, BM3d)의 합계 값을 산출한다(스텝 S426). 목표 기계 브레이크력 값(BM1d, BM3d)은, 균등해도 되고, 각 차량(101, 103)의 중량에 따라서 설정되어도 된다.
각 브레이크 제어 장치(11, 13)는, 대응하는 목표 기계 브레이크력 값(BM1d, BM3d)이 발생하도록, 대응하는 기계 브레이크 장치(31, 33)를 동작시킨다(스텝 S427).
또한, 상기 (d)의 전송 불량이 발생하고 있는 경우에, 조작 장치(105)로부터의 감속 지령 신호(S1)가 변경되고, 요구되는 감속도가 작아진 경우, 브레이크 제어 장치(12)에는, 당해 감속 지령 신호(S1)의 변경은 전달되지 않는다. 이 경우, 기계 브레이크 장치(32) 및 모터(102b)는 필요 이상으로 큰 브레이크력을 발생하고 있게 된다. 이 경우, 브레이크 제어 장치(11, 13)는, 통상시에 설정하는 필요 브레이크력 값보다도 작은 필요 브레이크력 값을 설정한다. 이에 의해, 브레이크 제어 장치(11 내지 13)는, 편성(104)의 전체로서 과부족 없는 브레이크력을 발생시킬 수 있다.
또한, 도 21의 스텝 S404의 처리에서, 상기 도 22 및 도 23에서 설명한 처리 대신에, 정상적인 모터 차(103) 및 트레일러 차(101)가 단독으로 브레이크 동작을 행해도 된다. 이 경우, 모터 차(103)에서는, 도 13의 스텝 S121 내지 S128의 처리와 마찬가지 처리가 행하여진다. 또한, 트레일러 차(101)에서는, 도 12의 스텝 S111 내지 S115의 처리와 마찬가지 처리가 행하여진다. 또한, 브레이크 제어 장치(11, 13)는, 모터 차(102) 이외의 차량(101, 103)의 합계 필요 브레이크력 값에 상당하는 브레이크력 값을 발생시키도록 동작해도 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 브레이크 시스템(1)에 의하면, 브레이크 시스템(1)의 통상시, 각 브레이크 제어 장치(10)는, 다른 브레이크 제어 장치(10)로부터의 정보를 사용하여, 편성(104)을 구성하는 복수의 차량(101, 102, 103) 전체의 제동에 필요한 필요 전체 브레이크력 값(BRA)을 산출할 수 있다. 따라서, 브레이크 시스템(1)은, 복수의 차량(101, 102, 103)의 제동 처리를 원활하게 행할 수 있다. 또한, 편성(104)을 구성하는 각 차량(101, 102, 103)에 브레이크 제어 장치(11, 12, 13)가 구비된다. 따라서, 전송 장치(20)에 이상이 발생한 경우에도, 각 브레이크 제어 장치(10)에 의한 제어에 의해, 편성(104)의 차량(101, 102, 103)에 브레이크 동작을 행하게 할 수 있다. 따라서, 브레이크 제어 장치(10)의 다중화를 실현할 수 있다. 게다가, 차량(101, 102, 103)마다 브레이크 제어 장치(10)를 설치한다는 심플한 구성이면 된다. 따라서, 보다 심플한 구성으로 제어의 다중화를 실현할 수 있다.
또한, 브레이크 시스템(1)에 의하면, 각 브레이크 제어 장치(10)는, 감속 지령 신호(S1)를 수신한 경우, 대응하는 자차량(101, 102, 103)의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값(BR1, BR2, BR3)을 산출하여, 당해 필요 브레이크력 값(BR1, BR2, BR3)을 전송 장치(20)에 출력한다. 이 구성에 의하면, 각 브레이크 제어 장치(10)가 대응하는 자차량(101, 102, 103)의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값(BR1, BE2, BR3)을 산출한다는 심플한 구성으로, 필요 전체 브레이크력 값(BRA)의 산출에 필요한 정보를 생성할 수 있다.
또한, 브레이크 시스템(1)에 의하면, 각 브레이크 제어 장치(10)는, 다른 브레이크 제어 장치(10)에서 산출된 필요 브레이크력 값(BR1, BR2, BR3 중 어느 2개)과, 자차량(101, 102, 103)의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값(BR1, BR2, BR3 중 어느 하나)을 가산함으로써, 필요 전체 브레이크력 값(BRA)을 산출한다. 이 구성에 의하면, 브레이크 시스템(1)은, 심플한 구성으로, 필요 전체 브레이크력 값(BRA)을 산출할 수 있다.
또한, 브레이크 시스템(1)에 의하면, 브레이크 제어 장치(12, 13)는 각각, 필요 전체 브레이크력 값(BRA)을 기초로, 모터(102b, 103b)에서 발생시키는 목표 회생 브레이크력 값(BRE20, BRE30)을 산출한다. 이 구성에 의하면, 브레이크 시스템(1)은, 보다 적절한 목표 회생 브레이크력 값(BRE20, BRE30)을 산출할 수 있다.
또한, 브레이크 시스템(1)에 의하면, 각 브레이크 제어 장치(10)는, 모터 차(102, 103)에서 실제로 발생한 회생 브레이크력 값(BRE21, BRE31)을 필요 전체 브레이크력 값(BRA)에서 감산한 값에 기초하여, 자차량(101, 102, 103)의 기계 브레이크 장치(31, 32, 33)에 발생시키는 목표 기계 브레이크력 값(BM1, BM2, BM3)을 산출한다. 이 구성에 의하면, 브레이크 시스템(1)은, 실제의 회생 브레이크력 값을 고려하여, 보다 적절한 목표 기계 브레이크력 값(BR1, BE2, BR3)을 산출할 수 있다.
또한, 브레이크 시스템(1)에 의하면, (a)의 경우, 즉, 브레이크 제어 장치(11)는, 전송 장치(20)에 정보를 전달 불가능한 경우에, 다른 브레이크 제어 장치(12, 13)로부터 전송 장치(20)에 출력된 정보를 사용하지 않고, 트레일러 차(101)의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값(BR1a)을 산출한다. 이 구성에 의하면, 브레이크 제어 장치(11)는, 당해 브레이크 제어 장치(11)에 통신 이상이 발생한 경우에도, 트레일러 차(101)의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값(BR1a)을 산출할 수 있다. 따라서, 브레이크 제어 장치(11)는, 트레일러 차(101)를 제동하는 제어를 행할 수 있어, 편성(104) 전체로서의 브레이크력이 부족한 것을 억제할 수 있다.
또한, 브레이크 시스템(1)에 의하면, (a)의 경우, 즉, 브레이크 제어 장치(12)는, 당해 브레이크 제어 장치(12)로부터 전송 장치(20)에 정보를 전달 불가능한 경우에, 다른 브레이크 제어 장치(11, 13)로부터 전송 장치(20)에 출력된 정보를 사용하지 않고, 모터 차(102)의 제동에 필요한 브레이크력 값(BR2a)을 산출한다. 이 구성에 의하면, 브레이크 제어 장치(12)는, 브레이크 제어 장치(12)에 통신 이상이 발생한 경우에도, 모터 차(102)의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값(BR2a)을 산출할 수 있다. 따라서, 브레이크 제어 장치(12)는, 모터 차(102)를 제동하는 제어를 행할 수 있어, 편성(104) 전체로서의 브레이크력이 부족한 것을 억제할 수 있다.
또한, 브레이크 시스템(1)에 의하면, (b)의 경우, 즉, 모터 차(102)용의 브레이크 제어 장치(12)는, 전송 장치(20)에 정보를 전달 불가능한 경우에, 다른 브레이크 제어 장치(11, 13)로부터 전송 장치에 출력된 정보를 사용하지 않고, 모터 차(102)의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값(BR2b)을 산출한다. 이 구성에 의하면, 브레이크 제어 장치(12)는, 당해 브레이크 제어 장치(12)에 통신 이상이 발생한 경우에도, 모터 차(102)의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값(BR2b)을 산출할 수 있다. 따라서, 브레이크 제어 장치(12)는, 모터 차(102)를 제동하는 제어를 행할 수 있어, 편성(104) 전체로서의 브레이크력이 부족한 것을 억제할 수 있다.
또한, 브레이크 시스템(1)에 의하면, (b)의 경우, 즉, 모터 차(102)의 브레이크 제어 장치(12)는, 전송 장치(20)에 정보를 전달 불가능한 경우에, 모터(102b)에 회생 브레이크 동작을 행하게 하지 않고, 기계 브레이크 장치(32)를 동작시킨다. 이 구성에 의하면, 브레이크 제어 장치(12)는, 전송 장치(20)에 정보를 전달 불가능한 경우에도, 기계 브레이크 장치(32)에 의한 브레이크 동작을 행하게 할 수 있다.
또한, 브레이크 시스템(1)에 의하면, (b)의 경우, 즉, 모터 차(102)의 브레이크 제어 장치(12)로부터 전송 장치(20)에 정보를 전달 불가능할 때에 있어서, 다른 브레이크 제어 장치(11, 13)는, 모터 차(102) 이외의 복수의 차량(21, 23) 전체의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값(BR1b+BR3b)을 산출한다. 이 구성에 의하면, 모터 차(102)의 브레이크 제어 장치(12)에 통신 이상이 발생한 경우에도, 통신 이상을 발생한 브레이크 제어 장치(12) 이외의 브레이크 제어 장치(11, 13)가 협동하여, 통신 이상을 발생한 모터 차(102) 이외의 차량(21, 23)의 브레이크 제어를 행할 수 있다. 그 결과, 편성(104) 전체로서의 브레이크력이 부족한 것을 억제할 수 있다.
또한, 브레이크 시스템(1)에 의하면, (c)의 경우, 즉, 트레일러 차(101)의 브레이크 제어 장치(11)는, 전송 장치(20)로부터 정보를 수신 불가능한 경우에, 다른 브레이크 제어 장치(12, 13)로부터 전송 장치(20)에 출력된 정보를 사용하지 않고, 트레일러 차(101)의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값(BR1c)을 산출한다. 이 구성에 의하면, 트레일러 차(101)의 브레이크 제어 장치(11)는, 당해 브레이크 제어 장치(11)에 통신 이상이 발생한 경우에도, 트레일러 차(101)의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값(BR1c)을 산출할 수 있다. 따라서, 브레이크 제어 장치(11)는, 트레일러 차(101)를 제동하는 제어를 행할 수 있어, 편성(104) 전체로서의 브레이크력이 부족한 것을 억제할 수 있다.
또한, 브레이크 시스템(1)에 의하면, (c)의 경우, 즉, 트레일러 차(101)의 브레이크 제어 장치(11)는, 전송 장치(20)로부터 정보를 수신 불가능한 경우에, 수신 불가능하게 되는 시점에서의 감속 지령 신호(S1)에 기초하여, 트레일러 차(101)의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값(BR1c)을 산출한다. 이 구성에 의하면, 브레이크 제어 장치(11)는, 통신 이상을 발생한 경우에도, 트레일러 차(101)를 제동하는 처리를 계속할 수 있다.
또한, 브레이크 시스템(1)에 의하면, (c)의 경우, 즉, 트레일러 차(101)의 브레이크 제어 장치(11)가 전송 장치(20)로부터의 정보를 수신 불가능할 때에 있어서, 다른 브레이크 제어 장치(12, 13)는, 자차량(102, 103)의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값(BR2c, BR3c)을 산출하고, 또한 트레일러 차(101)의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값(BR1c)을 추정함으로써, 차량(101, 102, 103) 전체의 제동에 필요한 필요 전체 브레이크력 값(BRAc)을 산출한다. 이 구성에 의하면, 통신 이상을 발생하고 있는 트레일러 차(101)를 고려함으로써, 다른 브레이크 제어 장치(12, 13)가, 자차량(102, 103)에서 발생시킬 필요가 있는 필요 브레이크력 값(BR2c, BR3c)을 보다 정확하게 산출할 수 있다.
또한, 브레이크 시스템(1)에 의하면, (c)의 경우에 있어서, 수신 불가능하게 되기 전에 트레일러 차(101)의 브레이크 제어 장치(11)가 산출한, 트레일러 차(101)의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값(BR1c)을 기초로, 다른 브레이크 제어 장치(12, 13)가 트레일러 차(101)의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값(BR1c)을 추정한다. 이 구성에 의하면, 브레이크 제어 장치(11)에 통신 이상이 발생한 경우에도, 브레이크 제어 장치(11) 이외의 브레이크 제어 장치(12, 13)는, 트레일러 차(101)의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값(BR1c)을 보다 정확하게 산출할 수 있다.
또한, 브레이크 시스템(1)에 의하면, (c)의 경우에 있어서, 트레일러 차(101)에서 감속 동작이 한창 행해지고 있는 중에, 트레일러 차(101)의 브레이크 제어 장치(11)가 전송 장치(21)로부터의 정보를 수신 불가능하게 되었을 때, 다른 브레이크 제어 장치(12, 13)는, 필요 전체 브레이크력 값(BRAc)에서, 트레일러 차(101)의 감속 동작으로 발생하고 있는 브레이크력 값(BR1c)을 감산한 값을, 보정 후 필요 전체 브레이크력 값(BRAc')으로서 산출한다. 이 구성에 의하면, 통신 이상을 발생하고 있는 브레이크 제어 장치(11)가 행하고 있는 제동 동작을 고려함으로써, 다른 브레이크 제어 장치(12, 13)가 자차량(102, 103)에서 발생시킬 필요가 있는 필요 브레이크력 값을 보다 정확하게 산출할 수 있다.
또한, 브레이크 시스템(1)에 의하면, (d)의 경우, 즉, 모터 차(102)의 브레이크 제어 장치(12)는, 전송 장치(20)로부터 정보를 수신 불가능한 경우에, 다른 브레이크 제어 장치(11, 13)로부터 전송 장치(20)에 출력된 정보를 사용하지 않고, 모터 차(102)의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값(BR2d)을 산출한다. 이 구성에 의하면, 모터 차(102)의 브레이크 제어 장치(12)는, 당해 브레이크 제어 장치(12)에 통신 이상이 발생한 경우에도, 모터 차(102)의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값(BR2d)을 산출할 수 있다. 따라서, 브레이크 제어 장치(12)는 모터 차(102)를 제동하는 제어를 행할 수 있어, 편성(104) 전체로서의 브레이크력이 부족한 것을 억제할 수 있다.
또한, 브레이크 시스템(1)에 의하면, (d)의 경우, 즉, 모터 차(102)의 브레이크 제어 장치(12)는, 전송 장치(20)로부터 정보를 수신 불가능한 경우에, 수신 불가능하게 되는 시점에서의 감속 지령 신호(S1)에 기초하여, 모터 차(102)의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값(BR2d)을 산출한다. 이 구성에 의하면, 브레이크 제어 장치(12)는, 통신 이상을 발생한 경우에도, 모터 차(102)를 제동하는 처리를 계속할 수 있다.
또한, 브레이크 시스템(1)에 의하면, (d)의 경우, 즉, 모터 차(102)의 브레이크 제어 장치(12)는, 전송 장치(20)로부터 정보를 수신 불가능한 경우에, 모터(102b)에 회생 브레이크 동작을 행하게 하지 않고, 기계 브레이크 장치(32)를 동작시킨다. 이 구성에 의하면, 브레이크 제어 장치(12)는, 예를 들어 모터(102b)의 회생 브레이크력을 측정할 수 없는 경우에도, 보다 적절한 브레이크력을 모터 차(102)에 부여하는 제어를 행할 수 있다.
또한, 브레이크 시스템(1)에 의하면, 모터 차(102)의 브레이크 제어 장치(12)가 전송 장치(20)로부터 정보를 수신 불가능할 때에 있어서, 다른 브레이크 제어 장치(11, 13)는, 자차량(101, 103)의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값(BR1d, BR3d)을 산출하고, 또한 모터 차(102)의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값(BR1d)을 추정함으로써, 차량(101, 102, 103) 전체의 제동에 필요한 필요 전체 브레이크력 값(BRAd)을 산출한다. 이 구성에 의하면, 통신 이상을 발생하고 있는 모터 차(102)를 고려함으로써, 다른 브레이크 제어 장치(11, 13)가 자차량(101, 103)에서 발생시킬 필요가 있는 필요 브레이크력 값(BR1d, BR3d)을 보다 정확하게 산출할 수 있다.
또한, 브레이크 시스템(1)에 의하면, (d)의 경우에 있어서, 수신 불가능하게 되기 전에 모터 차(102)의 브레이크 제어 장치(12)가 산출한, 모터 차(102)의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값(BR2d')을 기초로, 다른 브레이크 제어 장치(11, 13)가 모터 차(102)의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값(BR2d)을 추정한다. 이 구성에 의하면, 모터 차(102)의 브레이크 제어 장치(12)에 통신 이상이 발생한 경우에도, 다른 브레이크 제어 장치(11, 13)는, 모터 차(102)의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값(BR2d)을 보다 정확하게 산출할 수 있다.
또한, 브레이크 시스템(1)에 의하면, (d)의 경우, 즉, 모터 차(102)에서 감속 동작이 한창 행해지고 있는 중에, 모터 차(102)의 브레이크 제어 장치(12)가 전송 장치(20)로부터의 정보를 수신 불가능하게 되었을 때, 다른 브레이크 제어 장치(11, 13)는, 필요 전체 브레이크력 값(BRAd)에서, 모터 차(102)의 감속 동작으로 발생하고 있는 브레이크력 값(목표 기계 브레이크력 값(BM1d))을 감산한 값을, 보정 후 필요 전체 브레이크력 값(BRAd')으로서 산출한다. 이 구성에 의하면, 통신 이상을 발생하고 있는 브레이크 제어 장치(12)가 행하고 있는 제동 동작을 고려함으로써, 다른 브레이크 제어 장치(11, 13)가 자차량(101, 103)에서 발생시킬 필요가 있는 브레이크력 값을 보다 정확하게 산출할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되지 않고, 청구범위에 기재한 한에 있어서 다양하게 변경해서 실시할 수 있다.
[산업상 이용 가능성]
본 발명은 철도 차량용 브레이크 시스템, 철도 차량용 브레이크 제어 장치, 및, 철도 차량용 브레이크 제어 방법으로서 널리 적용할 수 있다.
1 : 철도 차량용 브레이크 시스템
10 내지 13 : 브레이크 제어 장치
20 내지 23 : 전송 장치 101 : 트레일러 차(차량)
102 : 모터 차 103 : 모터 차
104 : 편성 BRA : 필요 전체 브레이크력 값

Claims (30)

  1. 편성을 구성하는 복수의 차량에 개별로 설치되는 복수의 브레이크 제어 장치를 구비하고,
    각 상기 브레이크 제어 장치는, 당해 브레이크 제어 장치가 설치되는 상기 차량으로서의 자차량의 제동에 필요한 브레이크력에 관한 자차량 정보를 전송 장치를 통해서 다른 상기 브레이크 제어 장치에 출력 가능하고, 또한 다른 상기 브레이크 제어 장치로부터 상기 전송 장치에 출력된 다른 차량의 브레이크력에 관한 다른 차량 정보와 상기 자차량 정보를 사용하여, 상기 편성을 구성하는 복수의 상기 차량 전체의 제동에 필요한 필요 전체 브레이크력 값을 산출 가능하고, 상기 필요 전체 브레이크력 값에 기초하여 상기 자차량의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 산출하는 것을 특징으로 하는, 철도 차량용 브레이크 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    각 상기 브레이크 제어 장치는, 감속 지령 신호를 수신한 경우, 상기 자차량의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 산출하고, 당해 필요 브레이크력 값을 상기 자차량 정보로서 상기 전송 장치에 출력하는 것을 특징으로 하는, 철도 차량용 브레이크 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    각 상기 브레이크 제어 장치는, 다른 상기 브레이크 제어 장치에서 산출된 상기 필요 브레이크력 값과, 상기 자차량의 제동에 필요한 상기 필요 브레이크력 값을 가산함으로써, 상기 필요 전체 브레이크력 값을 산출하는 것을 특징으로 하는, 철도 차량용 브레이크 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    하나의 상기 브레이크 제어 장치는, 모터를 구비하는 상기 차량으로서의 모터 차에 설치되는 모터 차용 브레이크 제어 장치로서 구성되어 있고,
    상기 모터 차용 브레이크 제어 장치는, 상기 필요 전체 브레이크력 값을 기초로, 상기 모터에서 발생시키는 목표 회생 브레이크력 값을 산출하는 것을 특징으로 하는, 철도 차량용 브레이크 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    각 상기 차량은, 차륜에 마찰 저항을 부여하기 위한 기계 브레이크 장치를 갖고,
    각 상기 브레이크 제어 장치는, 상기 모터 차에서 실제로 발생한 회생 브레이크력 값을 상기 필요 전체 브레이크력 값에서 감산한 값에 기초하여, 상기 자차량의 상기 기계 브레이크 장치에 발생시키는 목표 기계 브레이크력 값을 산출하는 것을 특징으로 하는, 철도 차량용 브레이크 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나의 상기 브레이크 제어 장치는, 상기 차량으로서의 트레일러 차에 설치되는 트레일러 차용 브레이크 제어 장치로서 구성되어 있고,
    상기 트레일러 차용 브레이크 제어 장치는, 상기 자차량의 상기 전송 장치에 상기 자차량 정보를 전달 불가능한 경우에, 다른 상기 브레이크 제어 장치로부터 상기 전송 장치에 출력된 상기 다른 차량 정보를 사용하지 않고, 상기 자차량 정보에 기초하여 상기 트레일러 차의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 산출하는 것을 특징으로 하는, 철도 차량용 브레이크 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    하나의 상기 브레이크 제어 장치는, 모터를 구비하는 상기 차량으로서의 모터 차에 설치되는 모터 차용 브레이크 제어 장치로서 구성되어 있고
    상기 모터 차용 브레이크 제어 장치는, 상기 트레일러 차에 있어서 상기 트레일러 차용 브레이크 제어 장치로부터 상기 전송 장치에 상기 자차량 정보를 전달 불가능한 경우에, 다른 상기 브레이크 제어 장치로부터 상기 전송 장치에 출력된 상기 다른 차량 정보를 사용하지 않고, 상기 모터 차의 제동에 필요한 브레이크력 값을 산출하는 것을 특징으로 하는, 철도 차량용 브레이크 시스템.
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나의 상기 브레이크 제어 장치는, 모터를 구비하는 상기 차량으로서의 모터 차에 설치되는 모터 차용 브레이크 제어 장치로서 구성되어 있고,
    상기 모터 차용 브레이크 제어 장치는, 상기 자차량의 상기 전송 장치에 상기 자차량 정보를 전달 불가능한 경우에, 다른 상기 브레이크 제어 장치로부터 상기 전송 장치에 출력된 상기 다른 차량 정보를 사용하지 않고, 상기 자차량 정보에 기초하여 상기 모터 차의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 산출하는 것을 특징으로 하는, 철도 차량용 브레이크 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 모터 차는, 상기 모터 차의 차륜에 연결되는 상기 모터와, 상기 차륜에 마찰 저항을 부여하기 위한 기계 브레이크 장치를 갖고,
    상기 모터 차용 브레이크 제어 장치는, 상기 모터에 회생 브레이크 동작을 행하게 하지 않고, 상기 기계 브레이크 장치를 동작시키는 것을 특징으로 하는, 철도 차량용 브레이크 시스템.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 모터 차용 브레이크 제어 장치 이외의 복수의 상기 브레이크 제어 장치를 소정의 브레이크 제어 장치로 한 경우, 상기 모터 차용 브레이크 제어 장치로부터 상기 전송 장치에 상기 자차량 정보를 전달 불가능할 때에 있어서, 복수의 상기 소정의 브레이크 제어 장치는, 상기 모터 차 이외의 복수의 상기 차량 전체의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 산출하는 것을 특징으로 하는, 철도 차량용 브레이크 시스템.
  11. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나의 상기 브레이크 제어 장치는, 상기 차량으로서의 트레일러 차에 설치되는 트레일러 차용 브레이크 제어 장치로서 구성되어 있고,
    상기 트레일러 차용 브레이크 제어 장치는, 상기 자차량의 상기 전송 장치로부터 상기 다른 차량 정보를 수신 불가능한 경우에, 다른 상기 브레이크 제어 장치로부터 상기 전송 장치에 출력된 상기 다른 차량 정보를 사용하지 않고, 상기 자차량 정보에 기초하여 상기 트레일러 차의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 산출하는 것을 특징으로 하는, 철도 차량용 브레이크 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 트레일러 차용 브레이크 제어 장치는, 상기 자차량의 상기 전송 장치로부터 상기 다른 차량 정보를 수신 불가능한 경우에, 상기 수신 불가능하게 되는 시점에서의 감속 지령 신호에 기초하여, 상기 트레일러 차의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 산출하는 것을 특징으로 하는, 철도 차량용 브레이크 시스템.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 트레일러 차용 브레이크 제어 장치 이외의 복수의 상기 브레이크 제어 장치를 소정의 브레이크 제어 장치로 한 경우, 상기 트레일러 차용 브레이크 제어 장치가 상기 전송 장치로부터 상기 다른 차량 정보를 수신 불가능할 때에 있어서, 복수의 상기 소정의 브레이크 제어 장치는, 복수의 상기 소정의 브레이크 제어 장치에 관한 상기 자차량의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 산출하고, 또한 상기 트레일러 차의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 추정함으로써, 복수의 상기 차량 전체의 제동에 필요한 필요 전체 브레이크력 값을 산출하는 것을 특징으로 하는, 철도 차량용 브레이크 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 수신 불가능하게 되기 전에 상기 트레일러 차용 브레이크 제어 장치가 산출한, 상기 트레일러 차의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 기초로, 복수의 상기 소정의 브레이크 제어 장치가, 상기 트레일러 차의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 추정하는 것을 특징으로 하는, 철도 차량용 브레이크 시스템.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 트레일러 차에서 감속 동작이 한창 행해지고 있는 중에, 상기 트레일러 차용 브레이크 제어 장치가 상기 전송 장치로부터의 상기 다른 차량 정보를 수신 불가능하게 된 경우, 복수의 상기 소정의 브레이크 제어 장치는, 상기 필요 전체 브레이크력 값에서, 상기 트레일러 차의 감속 동작으로 발생하고 있는 브레이크력 값을 감산한 값을, 보정 후 필요 전체 브레이크력 값으로서 산출하는 것을 특징으로 하는, 철도 차량용 브레이크 시스템.
  16. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나의 상기 브레이크 제어 장치는, 모터를 구비하는 상기 차량으로서의 모터 차에 설치되는 모터 차용 브레이크 제어 장치로서 구성되어 있고,
    상기 모터 차용 브레이크 제어 장치는, 상기 자차량의 상기 전송 장치로부터 상기 다른 차량 정보를 수신 불가능한 경우에, 다른 상기 브레이크 제어 장치로부터 상기 전송 장치에 출력된 상기 다른 차량 정보를 사용하지 않고, 상기 자차량 정보에 기초하여 상기 모터 차의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 산출하는 것을 특징으로 하는, 철도 차량용 브레이크 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 모터 차용 브레이크 제어 장치는, 상기 자차량의 상기 전송 장치로부터 상기 다른 차량 정보를 수신 불가능한 경우에, 상기 수신 불가능하게 되는 시점에서의 감속 지령 신호에 기초하여, 상기 모터 차의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 산출하는 것을 특징으로 하는, 철도 차량용 브레이크 시스템.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 모터 차는, 상기 모터 차의 차륜에 연결되는 상기 모터와, 상기 차륜에 마찰 저항을 부여하기 위한 기계 브레이크 장치를 갖고,
    상기 모터 차용 브레이크 제어 장치는, 상기 자차량의 상기 전송 장치로부터 상기 다른 차량 정보를 수신 불가능한 경우에, 상기 모터에 회생 브레이크 동작을 행하게 하지 않고, 상기 기계 브레이크 장치를 동작시키는 것을 특징으로 하는, 철도 차량용 브레이크 시스템.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 모터 차용 브레이크 제어 장치 이외의 복수의 상기 브레이크 제어 장치를 소정의 브레이크 제어 장치로 한 경우, 상기 모터 차용 브레이크 제어 장치가 상기 전송 장치로부터 상기 다른 차량 정보를 수신 불가능할 때에 있어서, 복수의 상기 소정의 브레이크 제어 장치는, 복수의 상기 소정의 브레이크 제어 장치에 관한 상기 자차량의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 산출하고, 또한 상기 모터 차의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 추정함으로써, 복수의 상기 차량 전체의 제동에 필요한 필요 전체 브레이크력 값을 산출하는 것을 특징으로 하는, 철도 차량용 브레이크 시스템.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 수신 불가능하게 되기 전에 상기 모터 차용 브레이크 제어 장치가 산출한, 상기 모터 차의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 기초로, 복수의 상기 소정의 브레이크 제어 장치가, 상기 모터 차의 제동에 필요한 브레이크력 값을 추정하는 것을 특징으로 하는, 철도 차량용 브레이크 시스템.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 모터 차에서 감속 동작이 한창 행해지고 있는 중에, 상기 모터 차용 브레이크 제어 장치가 상기 전송 장치로부터의 상기 다른 차량 정보를 수신 불가능하게 된 경우, 복수의 상기 소정의 브레이크 제어 장치는, 상기 필요 전체 브레이크력 값에서, 상기 모터 차의 상기 감속 동작으로 발생하고 있는 브레이크력 값을 감산한 값을, 보정 후 필요 전체 브레이크력 값으로서 산출하는 것을 특징으로 하는, 철도 차량용 브레이크 시스템.
  22. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 철도 차량용 브레이크 시스템에 사용되는 브레이크 제어 장치이며,
    상기 브레이크 제어 장치는, 당해 브레이크 제어 장치가 설치되는 상기 차량으로서의 자차량의 상기 자차량 정보를 전송 장치를 통해서 다른 브레이크 제어 장치에 출력 가능하고, 또한 다른 상기 브레이크 제어 장치로부터 상기 전송 장치에 출력된 상기 다른 차량 정보와 상기 자차량 정보를 사용하여, 복수의 상기 차량의 전체 제동에 필요한 필요 전체 브레이크력 값을 산출 가능하고, 상기 필요 전체 브레이크력 값에 기초하여 상기 자차량의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 산출하는 것을 특징으로 하는, 철도 차량용 브레이크 제어 장치.
  23. 편성을 구성하는 복수의 차량에 개별로 설치되는 복수의 브레이크 제어 장치가, 각각, 당해 브레이크 제어 장치가 설치되는 상기 차량으로서의 자차량의 제동에 필요한 브레이크력에 관한 자차량 정보를 전송 장치를 통해서 다른 상기 브레이크 제어 장치에 출력하는 정보 출력 스텝과,
    각 상기 브레이크 제어 장치가, 다른 상기 브레이크 제어 장치로부터 상기 전송 장치에 출력된 다른 차량의 브레이크력에 관한 다른 차량 정보와 상기 자차량 정보를 사용하여, 상기 편성을 구성하는 복수의 상기 차량 전체의 제동에 필요한 필요 전체 브레이크력 값을 산출하고, 상기 필요 전체 브레이크력 값에 기초하여 상기 자차량의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 산출하는 산출 스텝,
    을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는, 철도 차량용 브레이크 제어 방법.
  24. 편성을 구성하는 복수의 차량에 개별로 설치되는 복수의 브레이크 제어 장치를 구비하고,
    각 상기 브레이크 제어 장치는, 당해 브레이크 제어 장치가 설치되는 상기 차량으로서의 자차량의 제동에 필요한 브레이크력에 관한 자차량 정보를 전송 장치를 통해서 다른 상기 브레이크 제어 장치에 출력 가능하고, 또한 다른 상기 브레이크 제어 장치로부터 상기 전송 장치에 출력된 다른 차량의 브레이크력에 관한 다른 차량 정보와 상기 자차량 정보를 사용하여, 상기 편성을 구성하는 복수의 상기 차량 전체의 제동에 필요한 필요 전체 브레이크력 값을 산출 가능하고, 상기 필요 전체 브레이크력 값에 기초하여 상기 자차량의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 산출하는 것이며,
    하나의 상기 브레이크 제어 장치는, 상기 차량으로서의 트레일러 차에 설치되는 트레일러 차용 브레이크 제어 장치로서 구성되어 있고,
    상기 트레일러 차용 브레이크 제어 장치 이외의 복수의 상기 브레이크 제어 장치를 소정의 브레이크 제어 장치로 한 경우, 상기 트레일러 차용 브레이크 제어 장치가 상기 전송 장치로부터 상기 다른 차량 정보를 수신 불가능할 때에 있어서, 복수의 상기 소정의 브레이크 제어 장치는, 복수의 상기 소정의 브레이크 제어 장치에 관한 상기 자차량의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 산출하고, 또한 상기 트레일러 차의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 추정함으로써, 복수의 상기 차량 전체의 제동에 필요한 필요 전체 브레이크력 값을 산출하는 것을 특징으로 하는, 철도 차량용 브레이크 시스템.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 수신 불가능하게 되기 전에 상기 트레일러 차용 브레이크 제어 장치가 산출한, 상기 트레일러 차의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 기초로, 복수의 상기 소정의 브레이크 제어 장치가, 상기 트레일러 차의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 추정하는 것을 특징으로 하는, 철도 차량용 브레이크 시스템.
  26. 제24항 또는 제25항에 있어서,
    상기 트레일러 차에서 감속 동작이 한창 행해지고 있는 중에, 상기 트레일러 차용 브레이크 제어 장치가 상기 전송 장치로부터의 상기 다른 차량 정보를 수신 불가능하게 된 경우, 복수의 상기 소정의 브레이크 제어 장치는, 상기 필요 전체 브레이크력 값에서, 상기 트레일러 차의 감속 동작으로 발생하고 있는 브레이크력 값을 감산한 값을, 보정 후 필요 전체 브레이크력 값으로서 산출하는 것을 특징으로 하는, 철도 차량용 브레이크 시스템.
  27. 편성을 구성하는 복수의 차량에 개별로 설치되는 복수의 브레이크 제어 장치를 구비하고,
    각 상기 브레이크 제어 장치는, 당해 브레이크 제어 장치가 설치되는 상기 차량으로서의 자차량의 제동에 필요한 브레이크력에 관한 자차량 정보를 전송 장치를 통해서 다른 상기 브레이크 제어 장치에 출력 가능하고, 또한 다른 상기 브레이크 제어 장치로부터 상기 전송 장치에 출력된 다른 차량의 브레이크력에 관한 다른 차량 정보와 상기 자차량 정보를 사용하여, 상기 편성을 구성하는 복수의 상기 차량 전체의 제동에 필요한 필요 전체 브레이크력 값을 산출 가능하고, 상기 필요 전체 브레이크력 값에 기초하여 상기 자차량의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 산출하는 것이고,
    하나의 상기 브레이크 제어 장치는, 모터를 구비하는 상기 차량으로서의 모터 차에 설치되는 모터 차용 브레이크 제어 장치로서 구성되어 있고,
    상기 모터 차는, 상기 모터 차의 차륜에 연결되는 상기 모터와, 상기 차륜에 마찰 저항을 부여하기 위한 기계 브레이크 장치를 갖고,
    상기 모터 차용 브레이크 제어 장치는, 상기 자차량의 상기 전송 장치로부터 상기 다른 차량 정보를 수신 불가능한 경우에, 상기 모터에 회생 브레이크 동작을 행하게 하지 않고, 상기 기계 브레이크 장치를 동작시키는 것을 특징으로 하는, 철도 차량용 브레이크 시스템.
  28. 편성을 구성하는 복수의 차량에 개별로 설치되는 복수의 브레이크 제어 장치를 구비하고,
    각 상기 브레이크 제어 장치는, 당해 브레이크 제어 장치가 설치되는 상기 차량으로서의 자차량의 제동에 필요한 브레이크력에 관한 자차량 정보를 전송 장치를 통해서 다른 상기 브레이크 제어 장치에 출력 가능하고, 또한 다른 상기 브레이크 제어 장치로부터 상기 전송 장치에 출력된 다른 차량의 브레이크력에 관한 다른 차량 정보와 상기 자차량 정보를 사용하여, 상기 편성을 구성하는 복수의 상기 차량 전체의 제동에 필요한 필요 전체 브레이크력 값을 산출 가능하고, 상기 필요 전체 브레이크력 값에 기초하여 상기 자차량의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 산출하는 것이고,
    하나의 상기 브레이크 제어 장치는, 모터를 구비하는 상기 차량으로서의 모터 차에 설치되는 모터 차용 브레이크 제어 장치로서 구성되어 있고,
    상기 모터 차용 브레이크 제어 장치 이외의 복수의 상기 브레이크 제어 장치를 소정의 브레이크 제어 장치로 한 경우, 상기 모터 차용 브레이크 제어 장치가 상기 전송 장치로부터 상기 다른 차량 정보를 수신 불가능할 때에 있어서, 복수의 상기 소정의 브레이크 제어 장치는, 복수의 상기 소정의 브레이크 제어 장치에 관한 상기 자차량의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 산출하고, 또한 상기 모터 차의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 추정함으로써, 복수의 상기 차량 전체의 제동에 필요한 필요 전체 브레이크력 값을 산출하는 것을 특징으로 하는, 철도 차량용 브레이크 시스템.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 수신 불가능하게 되기 전에 상기 모터 차용 브레이크 제어 장치가 산출한, 상기 모터 차의 제동에 필요한 필요 브레이크력 값을 기초로, 복수의 상기 소정의 브레이크 제어 장치가, 상기 모터 차의 제동에 필요한 브레이크력 값을 추정하는 것을 특징으로 하는, 철도 차량용 브레이크 시스템.
  30. 제28항 또는 제29항에 있어서,
    상기 모터 차에서 감속 동작이 한창 행해지고 있는 중에, 상기 모터 차용 브레이크 제어 장치가 상기 전송 장치로부터의 상기 다른 차량 정보를 수신 불가능하게 된 경우, 복수의 상기 소정의 브레이크 제어 장치는, 상기 필요 전체 브레이크력 값에서, 상기 모터 차의 상기 감속 동작으로 발생하고 있는 브레이크력 값을 감산한 값을, 보정 후 필요 전체 브레이크력 값으로서 산출하는 것을 특징으로 하는, 철도 차량용 브레이크 시스템.
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