铁路车辆用减震装置制造方法

铁路车辆用减震装置制造方法
【专利摘要】本发明具备：两个以上的前侧震动抑制力产生源(Af1，Af2)，其安装在铁路车辆的前侧台车(Tf)与车体(B)之间；两个以上的后侧震动抑制力产生源(Ar1，Ar2)，其安装在铁路车辆的后侧台车(Tr)与车体(B)之间。控制器(45)计算抑制在铁路车辆进行曲线区段行驶时作用于车体(B)的离心加速度的频率以上的频率的震动的晃动高频震动抑制力(FSH)。在铁路车辆正在曲线区段行驶时，控制器使前侧震动抑制力产生源的至少一部分(Af1)和后侧震动抑制力产生源的至少一部分(Ar1)输出摇摆抑制力(Fω)和晃动高频震动抑制力(FSH)的合力。另外，使前侧震动抑制力产生源的剩余部分的全部(Af2)和后侧震动抑制力产生源的剩余部分的全部(Ar2)作为无源减震器而发挥功能。由此改善曲线区段的车辆的乘坐舒适性。
【专利说明】铁路车辆用减震装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种铁路车辆用的曲线行驶中的震动抑制。
【背景技术】
[0002]相对于铁路车辆的行进方向抑制左右方向的车体的震动的铁路车辆用减震装置例如具备安装在车体与台车之间的衰减力可变减震器。根据车体中心处的车体的摇摆方向的角速度和车体的晃动方向的速度求出抑制车体震动所需要的衰减力，调整衰减力可变减震器的衰减力使得能够发挥所求出的衰减力。
[0003]更具体地说，将从车辆中心到台车中心的距离和控制增益乘以摇摆角速度来计算抑制摇摆方向的震动所需要的衰减力。另外，将控制增益乘以晃动方向的速度来计算抑制晃动方向的震动所需要的衰减力。将摇摆方向震动抑制用的衰减力和晃动方向震动抑制用的衰减力相加来计算衰减力可变减震器所要产生的衰减力。
[0004]日本专利局发行的JP2003-320931A提出了以下的方案，即在铁路车辆的车体与支承车体前部的台车之间、以及车体与支承车体后部的台车之间分别设置抑制摇摆方向以及晃动方向的震动的衰减力可变减震器。

【发明内容】

[0005]铁路车辆的车体的共振频带是0.5赫兹(Hz)?2Hz。另外，在铁路车辆正在曲线区段行驶时，离心加速度作用于车体，但该离心加速度的频率与车体的共振频率非常接近。
[0006]为了得到车体的摇摆角速度、晃动方向的速度，通常使用设置在车体的前后的加速度传感器。根据由加速度传感器得到的加速度的差求出晃动角速度。根据将由加速度传感器得到的两个加速度相加所得的值求出晃动方向的速度。
[0007]对于摇摆角速度，取加速度的差，因此除去了在铁路车辆正在曲线区段行驶时作用于车体的离心加速度的影响。另一方面，对于晃动方向的速度，将加速度相加而求出，因此离心加速度与震动的加速度叠加，无法除去离心加速度。
[0008]由于铁路车辆的高速化，无法忽视离心加速度。因此，当在离心加速度与晃动方向的速度叠加的状态下求取衰减力时，衰减力大到需要以上，反而损害了车辆的乘坐舒适性。
[0009]即使利用带通滤波器、高通滤波器对晃动方向的车辆的速度进行滤波并只提取车体的共振频带的震动，也由于如上述那样离心加速度的频率与共振频率接近，因此难以除去离心加速度。另一方面，考虑通过在曲线区段中降低车体的共振频带的增益，使得不受到离心加速度的影响。在该情况下，抑制车体的共振频带的震动的衰减力不足，仍然损害了车辆的乘坐舒适性。
[0010]本发明的目的在于:提高曲线区段中的铁路车辆的乘坐舒适性。
[0011]为了达到以上的目的，本发明的铁路车辆用减震装置具备:两个以上的前侧震动抑制力产生源，其安装在铁路车辆的前侧台车与车体之间；两个以上的后侧震动抑制力产生源，其安装在铁路车辆的后侧台车与车体之间；以及如下被编程的可编程控制器，其控制前侧震动抑制力产生源和后侧震动抑制力产生源。
[0012]即，控制器被编程为:计算抑制车体的摇摆方向的震动的摇摆抑制力，计算抑制车体的晃动方向的震动的晃动抑制力，根据晃动抑制力计算抑制在铁路车辆在曲线区段行驶时作用于车体的离心加速度的频率以上的频率的震动的晃动高频震动抑制力。控制器还被编程为:在铁路车辆正在曲线区段行驶时，使前侧震动抑制力产生源的至少一部分和后侧震动抑制力产生源的至少一部分输出摇摆抑制力和晃动高频震动抑制力的合力，使前侧震动抑制力产生源的剩余部分的全部和后侧震动抑制力产生源的剩余部分的全部作为无源减震器而发挥功能。
[0013]本发明的详情以及其它特征、优点在说明书的以下记载中说明，并且在附图中表
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【专利附图】

【附图说明】
[0014]图1是安装了本发明的实施方式的铁路车辆用减震装置的铁路车辆的概要平面图。
[0015]图2是铁路车辆用减震装置所具备的致动器的油压回路图。
[0016]图3是表示铁路车辆用减震装置所具备的控制装置的控制功能的一部分的框图。
[0017]图4是表示控制装置的控制功能的剩余部分的框图。
[0018]图5是表示控制装置的摇摆控制器的结构的框图。
[0019]图6是表示控制装置的晃动控制器的结构的框图。
[0020]图7是表示晃动控制器的其它结构的框图。
【具体实施方式】
[0021]参照附图的图1时，本发明的实施方式的铁路车辆用减震装置I作为铁路车辆的车体B的减震装置来进行使用。
[0022]铁路车辆用减震装置I具备安装在前侧台车Tf与车体B之间的油压式的致动器Afl、Af2、安装在后侧台车Tr与车体B之间的油压式的致动器Arl、Ar2以及控制这些致动器Afl、Af2, ArU Ar2的控制装置C。详细地说，致动器Afl和Af2的一端分别与从车体B的前部Bf向前后方向突出的销P连结，另一端与前侧台车Tf连结。致动器Arl和Ar2的一端与从车体B的后部Br向前后方向突出的另外的销P连结，另一端与后侧台车Tr连结。
[0023]控制装置C对致动器An、Af2、Arl、Ar2进行有源控制，换一种说法使致动器ΑΠ、Af2、Arl、Ar2作为有源减震器而发挥功能，从而抑制车体B的车辆横穿方向的水平震动。
[0024]控制装置C检测车体B的车体的前部Bf的车辆横穿方向的水平加速度a f和车体B的车体的后部Br的车辆横穿方向的水平加速度ar，根据水平加速度af和a r计算摇摆加速度ω，该摇摆加速度ω是绕前后的台车Tf、Tr的正上方的车体中心G的角加速度。控制装置C还根据水平加速度a f和水平加速度a r计算晃动加速度S，该晃动加速度S是车体B的中心G的水平横向的加速度。控制装置C还根据摇摆加速度ω计算抑制车体整体的摇摆震动所需要的目标摇摆抑制力F ω ref。控制装置C还根据晃动加速度S计算抑制车体整体的晃动低频震动所需要的目标晃动低频震动抑制力FSLref和抑制车体整体的晃动高频震动所需要的目标晃动高频震动抑制力FSHref。[0025]控制装置C判断铁路车辆所行驶的区段是曲线区段还是曲线区段以外的区段。
[0026]正在曲线区段以外的区段行驶时，控制装置C使前侧的致动器Afl和后侧的致动器Arl发挥目标摇摆抑制力Fcoref乘以1/2所得的摇摆抑制力Fco和目标晃动高频震动抑制力FSHref乘以1/2所得的晃动高频震动抑制力FSH的合力。控制装置C还使前侧的致动器Af2和后侧的致动器Ar2发挥目标晃动低频震动抑制力FSLref乘以1/2所得的晃动低频震动抑制力FSL。
[0027]正在曲线区段行驶时，控制装置C使前侧的致动器Afl和后侧的致动器Arl分别发挥摇摆抑制力Fco和晃动高频震动抑制力FSH的合力。控制装置C还使前侧的致动器Af2和后侧的致动器Ar2分别作为无源减震器而发挥功能。
[0028]以下，说明前侧的致动器Afl和Af2以及后侧的致动器Arl和Ar2的具体结构。致动器Afl、Af2、Arl、Ar2全部具有相同结构，因此为了避免重复说明，只说明致动器Afl的结构，省略对其它致动器Af2、ArU Ar2的说明。
[0029]参照图2时，致动器Afl由单杆型的致动器构成。致动器Afl具备:缸体2，其与铁路车辆的前侧台车Tf和车体B中的一方连结；活塞3，其自由滑动地收装在缸体2内；杆4，其一端与活塞3结合，另一端与前侧台车Tf和车体B中的另一方连结。
[0030]通过活塞3在缸体2内划分为杆侧室5和活塞侧室6。在杆侧室5和活塞侧室6中密封有工作油。在致动器Afl的外侧设置有工作油的罐体7。在罐体7中除了工作油以外还填充有气体。但是,罐体7不需要通过压缩地填充气体而成为加压状态。
[0031]杆侧室5与活塞侧室6通过第一通路8连接。在第一通路8设置有第一开闭阀9。活塞侧室6与罐体7通过第二通路10连接。在第二通路10设置有第二开闭阀11。从泵12向杆侧室5供给工作油。此外，第一通路8在缸体2外将杆侧室5与活塞侧室6连通，但也能够将第一通路8设置在活塞3。
[0032]通过打开第一开闭阀9将第一通路8设为连通状态，关闭第二开闭阀11将第二通路10设为切断状态，使泵12运转，从而使致动器Afl进行伸展动作。另一方面，通过打开第二开闭阀11将第二通路10设为连通状态，关闭第一开闭阀9将第一通路8设为切断状态，使泵12运转，从而使致动器Afl进行收缩动作。
[0033]以下，详细说明致动器Afl的各部。缸体2为筒状，图的右侧的端部被盖13闭塞，在图的左侧的端部固定环状的杆引导件14。杆引导件14自由滑动地支承插入到缸体2内的杆4。杆4的一端从缸体2向轴向外侧突出，杆4的另一端在缸体2内与活塞3结合。
[0034]在杆4的外周与缸体2之间被密封构件密封，缸体2内维持为密闭状态。在缸体2内通过活塞3划分出的杆侧室5和活塞侧室6中如上述那样填充有工作油。除了工作油以外，也可以使用适合于致动器的任意的液体。
[0035]在该致动器Afl中，杆4的截面积被设定为活塞3的截面积的二分之一。由此，活塞3的杆侧室5侧的受压面积为活塞侧室6侧的受压面积的二分之一。如果使杆侧室5的压力在致动器Afl进行伸展动作时和收缩动作时相等，则所产生的推力在伸缩双方时相等。另外，与致动器Afl的位移量对应的工作油的供给量也在伸缩双方向相等。
[0036]具体地说，在使致动器Afl进行伸展动作的情况下，成为使杆侧室5与活塞侧室6连通的状态。其结果是，杆侧室5与活塞侧室6的压力相等，产生压力乘以活塞3的杆侧室5的受压面积与活塞侧室6的受压面积之差所得的伸展侧推力。相反，在使致动器Afl进行收缩动作的情况下，切断杆侧室5与活塞侧室6的连通，使活塞侧室6向罐体7开放。其结果是，产生将杆侧室5的压力和活塞3的杆侧室5的受压面积相乘所得的收缩侧推力。这样，致动器Afl的产生推力在伸缩双方时为活塞3的截面积的二分之一乘以杆侧室5的压力所得的值。
[0037]因而，在控制装置C控制致动器Afl的推力的情况下，在伸展动作和收缩动作中的任意一个动作时，都只控制杆侧室5的压力即可。这样，在将活塞3的杆侧室5侧的受压面积设定为活塞侧室6侧的受压面积的二分之一时,用于在伸缩双方向产生相等的推力的杆侧室5的压力在伸缩双方向相等，因此容易进行控制。进而，与活塞3的位移量对应的工作油的供给量也与位移的方向无关而相等。因而，关于伸缩双方向的动作，能够得到相等的响应性。即使在不将活塞3的杆侧室5内的受压面积设定为活塞侧室6内的受压面积的二分之一的情况下，通过杆侧室5的压力控制致动器Afl的伸缩两侧的推力也不会改变。
[0038]杆4的前端和闭塞缸体2的底端的盖13具备未图示的安装部。致动器Afl经由安装部被安装在铁路车辆的车体B与前侧台车Tf之间。
[0039]第一开闭阀9由电磁开闭阀构成。第一开闭阀9具备阀体9a、弹簧9d以及螺线管9e。阀体9a具备开放第一通路8而将杆侧室5和活塞侧室6连通的连通位置％、以及切断杆侧室5和活塞侧室6的连通的切断位置9c。弹簧9d朝向切断位置9c对阀体9a进行施力。螺线管9e通过励磁而抵抗弹簧9d将阀体9a向连通位置9b驱动。
[0040]第二开闭阀11由电磁开闭阀构成。第二开闭阀11具备阀体I la、弹簧Ild以及螺线管lie。阀体Ila具备经由第二通路10将活塞侧室6和罐体7连通的连通位置lib、以及切断活塞侧室6和罐体7的连通的切断位置11c。弹簧Ild朝向切断位置Ilc对阀体Ila进行施力。螺线管lie通过励磁而抵抗弹簧Ild将阀体Ila向连通位置Ilb驱动。
[0041]通过电动机15驱动泵12进行旋转。泵12只向一个方向喷出工作油。泵12的喷出口经由供给通路16与杆侧室5连通。泵12的吸入口与罐体7连通。泵12被电动机15驱动而进行旋转，从罐体7吸入工作油，将加压后的工作油向杆侧室5供给。
[0042]泵12只向一个方向喷出工作油，不需要进行切换旋转方向的动作。因而，完全没有在旋转切换时喷出量变化之类的问题，能够使用廉价的齿轮泵等。另外，泵12的旋转方向始终是同一方向，因此驱动泵12的电动机15也不要求与旋转切换有关的响应性，对电动机15也能够使用廉价的设备。在供给通路16的中途设置有阻止工作油从杆侧室5向泵12逆流的止回阀17。
[0043]在从泵12向杆侧室5供给规定的喷出流量使致动器Afl进行伸展动作时，打开第一开闭阀9，另一方面通过第二开闭阀11的开闭控制来调节杆侧室5的压力。在使致动器Afl进行收缩动作时，打开第二开闭阀11，另一方面通过第一开闭阀9的开闭控制来调节杆侧室5内的压力。这样，得到与控制装置C计算出的抑制力对应的推力。
[0044]在致动器Afl进行伸展动作时，杆侧室5和活塞侧室6连通，活塞侧室6内的压力与杆侧室5的压力相等。其结果是，在伸展动作时和收缩动作时，都能够通过控制杆侧室5的压力来控制推力。也能够由具备溢流压力的调节功能的带开闭功能可变溢流阀构成第一开闭阀9和第二开闭阀11。在该情况下，并非通过第一开闭阀9或第二开闭阀11的开闭动作使致动器Afl伸缩，而是通过调节第一开闭阀9或第二开闭阀11的开阀压力来控制致动器Afl的推力。[0045]铁路车辆用减震装置I用排出通路21将杆侧室5和罐体7连接，在排出通路21设置有能够变更溢流压力的可变溢流阀22，使得能够更简单地进行致动器Afl的推力调节。
[0046]可变溢流阀22由比例电磁溢流阀构成。可变溢流阀22具备:阀体22a，其设置于排出通路21 ;弹簧22b，其向切断排出通路21的方向对阀体22a进行施力；以及比例螺线管22c，其与励磁相应地抵抗弹簧22b对阀体22a施加推力。控制装置C通过控制流过比例螺线管22c的电流量来控制溢流压力。
[0047]在可变溢流阀22中，在杆侧室5的压力超过溢流压力时，施加到阀体22a的杆侧室5的压力和比例螺线管22c的推力的合力克服弹簧22b的推压力，将阀体22a向开放位置驱动，使排出通路21连通。
[0048]在可变溢流阀22中，在增大向比例螺线管22c供给的电流量时，能够增大比例螺线管22c所产生的推力。即，在使向比例螺线管22c供给的电流量成为最大时，可变溢流阀22的溢流压力成为最小。在完全不向比例螺线管22c供给电流时，溢流压力成为最大。
[0049]通过设置排出通路21和可变溢流阀22，在使致动器Afl进行伸缩工作时，将杆侧室5内的压力调节为可变溢流阀22的溢流压力。这样，通过可变溢流阀22的溢流压力的设定，能够容易地调节杆侧室5的压力。通过设置排出通路21和可变溢流阀22，不需要用于调节致动器Afl的推力的传感器类。另外，也不需要高速地对第一开闭阀9和第二开闭阀11进行开闭，或由带开闭功能的可变溢流阀构成第一开闭阀9和第二开闭阀11。作为结果，能够降低铁路车辆用减震装置I的制造成本，在硬件和软件上都能够构筑牢固的减震系统。
[0050]通过由能够根据所施加的电流量对溢流压力进行比例控制的比例电磁溢流阀构成可变溢流阀22，能够容易地进行溢流压力的控制。只要能够调节溢流压力，就还能够对可变溢流阀22使用比例电磁溢流阀以外的阀体。
[0051]无关于第一开闭阀9和第二开闭阀11的开闭状态，当杆侧室5的压力超过溢流压力时，可变溢流阀22开放排出通路21使杆侧室5连通到罐体7。由此，向罐体7释放杆侧室5内的过大压力。设置排出通路21和可变溢流阀22例如有益于针对向致动器Afl的过大输入来保护系统整体。
[0052]致动器Afl具备减震电路D。减震电路D在第一开闭阀9和第二开闭阀11关闭的状态下，使致动器Afl作为减震器而发挥功能。减震电路D具备:整流通路18，其只允许工作油从活塞侧室6流向杆侧室5 ；以及吸入通路19，其只允许工作油从罐体7流向活塞侧室
6。设置在排出通路21的可变溢流阀22作为衰减阀而发挥功能。
[0053]更详细地说，整流通路18通过设置在中途的止回阀18a，只允许工作油从活塞侧室6流向杆侧室5。吸入通路19通过设置在中途的止回阀19a，只允许工作油从罐体7流向活塞侧室6。通过将第一开闭阀9的切断位置9c设为只允许工作油从活塞侧室6流向杆侧室5的止回阀，能够不需要整流通路18。另外，通过将第二开闭阀11的切断位置Ilc设为只允许工作油从罐体7流向活塞侧室6的止回阀，能够不需要吸入通路19。
[0054]设置在致动器Afl的减震电路D在第一开闭阀9处于切断位置9c、第二开闭阀11处于切断位置Ilc的情况下，通过整流通路18、排出通路21以及吸入通路19来构成循环于活塞侧室6、杆侧室5以及罐体7的循环通路。在此，整流通路18、吸入通路19以及排出通路21都是单向通行。因而，在致动器Afl由于外力而伸缩时，必然来自缸体2的工作油经由排出通路21被排出到罐体7。
[0055]另一方面，在缸体2内不足的工作油从罐体7经由吸入通路19向缸体2内供给。可变溢流阀22阻挠该工作油的流动，由此将缸体2的压力调节为溢流压力。也就是说，可变溢流阀22作为压力控制阀而发挥功能，致动器Afl作为单流型的无源减震器而发挥功能。
[0056]如上所述，致动器Afl构成为既作为致动器也作为无源减震器而发挥功能。此外，也可以不设置可变溢流阀22和排出通路21，而另外设置将杆侧室5和罐体7连接的通路并在该通路的中途设置衰减阀，来构成减震电路D。
[0057]在不能向致动器Afl的各组件通电的失效状态下，第一开闭阀9的阀体9a被弹簧9d按压而保持为切断位置9c，第二开闭阀11的阀体Ila被弹簧Ild按压而保持为切断位置11c。另一方面，可变溢流阀22作为将溢流压力固定为最大的压力控制阀而发挥功能。因而，致动器Afl作为无源减震器而发挥功能。在致动器Afl作为无源减震器而发挥功能的情况下，可变溢流阀22作为衰减阀而发挥功能。通过在电流量为零的情况下对可变溢流阀22的溢流压力进行设定，能够任意地设定使致动器Afl作为无源减震器而发挥功能时的衰减特性。
[0058]在使如以上那样构成的致动器Af 1、Af 2、Ar 1、Ar2发挥伸展方向的推力的情况下，控制装置C针对各致动器Afl、Af2, ArU Ar2，使电动机15旋转，从泵12向缸体2内供给工作油，同时将第一开闭阀9设为连通位置％，将第二开闭阀11设为切断位置11c。通过该操作，在致动器Afl、Af2、Arl、Ar2的杆侧室5和活塞侧室6连通的状态下，从泵12向致动器Af 1、Af 2、Ar 1、Ar2供给工作油，将活塞3推向图2的左侧，由此致动器Af 1、Af 2、Ar 1、Ar2发挥伸展方向的推力。
[0059]在杆侧室5以及活塞侧室6的压力高于可变溢流阀22的溢流压力时，可变溢流阀22打开，工作油经由排出通路21向罐体7流出。杆侧室5以及活塞侧室6内的压力由此维持为由施加到可变溢流阀22的电流量所决定的可变溢流阀22的溢流压力。各致动器Afl、Af 2, Ar K Ar 2发挥的推力等于将杆侧室5的压力乘以活塞侧室6和杆侧室5中的活塞3的受压面积差所得的值。
[0060]与此相对地，在使各致动器Afl、Af2, ArU Ar2发挥收缩方向的推力的情况下，控制装置C针对各致动器Afl、Af2、Arl、Ar2，使电动机15旋转，从泵12向杆侧室5内供给工作油，同时将第一开闭阀9设为切断位置9c，将第二开闭阀11设为连通位置lib。由此，在活塞侧室6与罐体7连通的状态下，从泵12向杆侧室5供给工作油，因此将活塞3推向图2的右方向，各致动器Afl、Af 2、Ar 1、Ar2发挥收缩方向的推力。各致动器Afl、Af 2、Ar 1、Ar2发挥的推力等于杆侧室5内的压力乘以杆侧室5侧的活塞受压面积所得的值。
[0061]致动器Afl、Af2、Arl、Ar2不只作为致动器、换一种说法作为有源减震器而发挥功能，还作为只进行第一开闭阀9和第二开闭阀11的开闭操作而与电动机15的驱动状况无关的无源减震器而发挥功能。容易进行致动器和无源减震器的切换在提高铁路车辆用减震装置I的响应性和可靠性的方面是优选的。
[0062]致动器Afl、Af2, ArU Ar2是单杆型，因此与双杆型的致动器相比，容易确保冲程长度，能够将致动器的全长抑制得短。这在提高向铁路车辆的安装性的方面是优选的。
[0063]在致动器Afl、Af2, ArU Ar2中，从泵12流入杆侧室5的工作油经由活塞侧室6最终回流到罐体7。因此，即使气体混入杆侧室5或活塞侧室6中，也由于致动器Afl、Af2、Ar K Ar 2的伸缩工作，气体向罐体7排出。这对防止与推力产生有关的响应性的恶化产生理想的效果。另外，也不需要频繁地进行用于维持致动器Af!、Af2, ArU Ar2的性能的维护，能够减轻维护方面的劳力和成本负担。
[0064]另外，致动器Afl、Af2、Arl、Ar2在制造时，不需要进行麻烦的在油中的组装、在真空环境下的组装，也不需要工作油的高度脱气。因而，能够高生产性地制造致动器Afl、Af2、Ar 1、Ar2，还能够将制造成本抑制得低。
[0065]控制装置C具备:前侧加速度传感器40，其检测车体前部Bf的车辆横穿方向的水平加速度a f ;后侧加速度传感器41，其检测车体后部Br的车辆横穿方向的水平加速度ar ;带通滤波器42，其除去包含在水平加速度a f中的噪声；带通滤波器43，其除去包含在水平加速度a r中的噪声；以及地点信息获取部44，其检测铁路车辆的行驶位置。
[0066]控制装置C具备控制器45，该控制器45根据由地点信息获取部44检测出的行驶位置判断铁路车辆是否正在曲线区段行驶，根据判断结果针对各致动器Afl、Af2、Arl、Ar2，分别向电动机15、第一开闭阀9的螺线管9e、第二开闭阀11的螺线管lie以及可变溢流阀22的比例螺线管22c输出控制指令。
[0067]控制器45由具备中央运算装置(CPU)、读出专用存储器(ROM)、随机读写存储器(RAM)以及输入输出接口(I/O接口)的微型计算机构成。也能够由多个微型计算机构成控制器45。
[0068]控制器45进行H--控制对频率进行加权，计算目标摇摆抑制力F ω ref、目标晃动低频震动抑制力FSLref以及目标晃动高频震动抑制力FSHref。因而，也能够省略带通滤波器 42、43。
[0069]地点信息获取部44由设置在相连结的车辆的某个特定的车辆中的中央车辆监视器或与之连接的车辆监视终端构成，实时地获取铁路车辆的行驶位置信息。不限于车辆监视器，也能够使用GPS (Global Positioning System:全球定位系统)等构成地点信息获取部44。
[0070]参照图3和图4时，控制器45具备摇摆加速度计算部45a、晃动加速度计算部45b、摇摆控制器45c、晃动控制器45d、行驶区段识别部45e、指令生成部45f以及驱动部45g。
[0071]摇摆加速度计算部45a根据由前侧加速度传感器40检测出的车辆前部Bf的水平加速度af、由后侧加速度传感器41检测出的车辆后部Br的水平加速度a r，计算绕前侧台车Tf和后侧台车Tr的正上方的车体中心G的摇摆加速度ω。
[0072]晃动加速度计算部45b根据水平加速度a f和水平加速度a r,计算车体B的中心G的晃动加速度S。
[0073]摇摆控制器45c根据摇摆加速度ω计算摇摆抑制力F ω。
[0074]晃动控制器45d根据晃动加速度S计算晃动低频震动抑制力FSL和晃动高频震动抑制力FSH作为晃动抑制力。
[0075]行驶区段识别部45e根据由地点信息获取部44检测出的行驶位置信息，判断铁路车辆是否正在曲线区段行驶。
[0076]指令生成部45f根据铁路车辆是否正在曲线区段行驶的判断结果、摇摆抑制力Fo、晃动低频震动抑制力FSL以及晃动高频震动抑制力FSH，计算向各致动器Afl、Af2,Ar 1、Ar 2 输出的控制指令 Ff 1、Ff 2、Fr 1、Fr 2。[0077]驱动部45g根据控制指令Ffl、Ff2、Frl、Fr2，供给与电动机15、第一开闭阀9的螺线管9e、第二开闭阀11的螺线管lie以及可变溢流阀22的比例螺线管22c对应的电流。
[0078]此外，虽然未图示，但控制装置C还具备用于取入由前侧加速度传感器40和后侧加速度传感器41输出的信号的A/D转换器作为硬件资源。也能够通过在控制器45中编程的软件来实现带通滤波器42、43。
[0079]例如以图1的向上为正、向下为负，来设定水平加速度af和ar。摇摆加速度计算部45a将车辆前部Bf的水平加速度af与车辆后部Br的水平加速度a r之差除以2，由此计算绕前侧台车Tf和后侧台车Tr各自的正上方的车体中心G的摇摆加速度ω。
[0080]晃动加速度计算部45b将水平加速度a f与水平加速度a r之和除以2，由此计算车体B的中心G的晃动加速度S。
[0081]为了方便计算摇摆加速度ω，优选的是如下设定前侧加速度传感器40和后侧加速度传感器41的设置位置。即，前侧加速度传感器40配置在包含车体B的中心G的沿着前后方向或对角方向的线上并且前侧致动器Afl和Af2的附近。后侧加速度传感器41配置在包含车体B的中心G和前侧加速度传感器40的设置位置的线上并且后侧致动器Arl和Ar2的附近。
[0082]能够根据车体B的中心G、前侧加速度传感器40以及后侧加速度传感器41之间的距离和位置关系、水平加速度af和a r，通过计算来算出摇摆加速度ω，因此也能够将前侧加速度传感器40和后侧加速度传感器41配置在任意的位置。其中，在该情况下，即使单纯地将水平加速度a f与水平加速度a r之差除以2也无法计算出摇摆加速度ω。需要根据水平加速度a f与水平加速度a r之差、车体B的中心G与各加速度传感器40、41之间的距离和位置关系，计算摇摆加速度ω。
[0083]参照图5时，摇摆控制器45c为了进行H- c?控制，而具备:目标摇摆抑制力计算部50，其根据摇摆加速度ω计算抑制车体B的整体的摇摆所需要的目标摇摆抑制力Fcoref ;以及摇摆抑制力计算部51，其将由目标摇摆抑制力计算部50得到的目标摇摆抑制力Fcoref乘以1/2来计算摇摆抑制力Fco。
[0084]目标摇摆抑制力计算部50通过加权函数对摇摆加速度ω的输入进行频率整形，计算对抑制车体整体的摇摆震动中的、特别希望抑制的频带的摇摆震动最适合的目标摇摆抑制力Fcoref。加权函数被设计成适合于铁路车辆。
[0085]摇摆抑制力计算部51根据由目标摇摆抑制力计算部50计算出的目标摇摆抑制力Fcoref，计算前侧的致动器Afl和后侧的致动器Arl所要输出的摇摆抑制力Fco。目标摇摆抑制力F coref是抑制车体B的整体的摇摆方向的震动的抑制力。铁路车辆用减震装置I用前侧的致动器Afl和后侧的致动器Arl所输出的推力来抑制车体B的摇摆。摇摆抑制力计算部51将目标摇摆抑制力Fcoref的值除以2，来计算使前侧的致动器Afl和后侧的致动器Arl输出的摇摆抑制力Fco。此外，摇摆是车体B的水平旋转，抑制摇摆需要使前侧的致动器Afl和后侧的致动器Arl发挥抑制车体B的摇摆方向的震动的力偶。
[0086] 后侧的致动器Arl的摇摆抑制力Fco的符号相对于前侧的致动器Afl的摇摆抑制力Fco为正负相反。即，在将前侧的致动器Afl的摇摆抑制力Fco设为X时，后侧的致动器Arl的摇摆抑制力Fco为-X。另外，发挥摇摆抑制力Fco的是致动器Afl和Arl这两个，因此为了根据目标摇摆抑制力Fcoref得到摇摆抑制力Fco而相乘的值是1/2。根据致动器的个数变更相乘的值。
[0087]因而，例如在发挥摇摆抑制力Fco的前侧的致动器是2个而后侧的致动器是3个的情况下，首先前侧的所有致动器所要输出的摇摆抑制力和后侧的所有致动器所要输出的摇摆抑制力虽然符号相反但是为相同的值，因此首先将目标摇摆抑制力Fcoref乘以1/2。进而，前侧的致动器是2个，因此再乘以1/2。作为结果，前侧的致动器的摇摆抑制力Fco为将目标摇摆抑制力Fcoref乘以1/4所得的值。
[0088]与此相对地，后侧的致动器的摇摆抑制力Fco与前面同样地，将目标摇摆抑制力Fcoref乘以1/2，来计算后侧的所有致动器所要输出的摇摆抑制力。进而，后侧的致动器的个数是3个，因此还需要乘以1/3。作为结果，成为目标摇摆抑制力Fcoref乘以1/6并且附加了与前侧的致动器的摇摆抑制力Fco不同的符号的值。
[0089]参照图6时，晃动控制器45d具备第一晃动H- ^?控制器Hl和第二晃动H- c?控制器H2，计算晃动低频震动抑制力FSL和晃动高频震动抑制力FSH作为晃动抑制力。
[0090]第一晃动H- c?控制器Hl具备:目标晃动低频震动抑制力计算部60，其根据晃动加速度S计算抑制车体B的整体的晃动低频震动所需要的目标晃动低频震动抑制力FSLref ;以及晃动低频震动抑制力计算部61，其将由目标晃动低频震动抑制力计算部60计算出的目标晃动低频震动抑制力FSLref乘以1/2来计算晃动低频震动抑制力FSL。
[0091]第二晃动H- c?控制器H2具备:目标晃动高频震动抑制力计算部62，其根据晃动加速度S计算抑制车体B的整体的晃动高频震动所需要的目标晃动高频震动抑制力FSHref ;以及晃动高频震动抑制力计算部63，其将由目标晃动高频震动抑制力计算部62计算出的目标晃动高频震动抑制力FSHref乘以1/2来计算晃动高频震动抑制力FSH。
[0092]目标晃动低频震动抑制力计算部60在接收到晃动加速度S的输入时，通过对车体B的共振频带进行加权的加权函数来对晃动加速度S进行频率整形，计算适合于抑制车体整体的晃动震动中的车体共振频带的震动的目标晃动低频震动抑制力FSLref。加权函数被设计成对铁路车辆的车体B的共振频带进行加权。一般，被前后的台车Tf和Tr用弹簧支承的车体B的共振频率是IHz左右。因此，设定为对晃动加速度S的0.5Hz~1.5Hz频带的成分进行加权。
[0093]晃动低频震动抑制力计算部61根据由目标晃动低频震动抑制力计算部60得到的目标晃动低频震动抑制力FSLref，计算前侧的致动器Af2和后侧的致动器Ar2所要输出的晃动低频震动抑制力FSL。目标晃动低频震动抑制力FSLref是抑制车体B的整体的晃动方向的车体共振频带的低频震动的抑制力。用前侧的致动器Af2和后侧的致动器Ar2所输出的推力来抑制车体B的晃动，因此通过将目标晃动低频震动抑制力FSLref的值乘以1/2，来计算使前侧的致动器Af2和后侧的致动器Ar2输出的晃动低频震动抑制力FSL。
[0094]目标晃动高频震动抑制力计算部62在接收到晃动加速度S的输入时，通过对在铁路车辆在曲线区段行驶时作用于车体B的离心加速度的频率以上的频率成分进行加权的加权函数来对晃动加速度S进行频率整形，计算适合于抑制车体整体的晃动震动中的比车体共振频带高的频率的震动的目标晃动高频震动抑制力FSHref。加权函数被设计成对比铁路车辆的车体B的共振频带高的频率进行加权。
[0095]由于铁路车辆在曲线区段行驶而作用于车体B的离心加速度的频率还基于实际的铁路车辆的行驶速度等，但大致是0.5Hz以下。因此，例如以对晃动加速度S的IHz以上的频率成分进行加权的方式设定加权函数。此外，在此，为了使目标晃动高频震动抑制力FSHref不受离心加速度的影响并对离心加速度无反应，而对2Hz以上的频率成分进行加权。
[0096]晃动高频震动抑制力计算部63根据由目标晃动高频震动抑制力计算部62得到的目标晃动高频震动抑制力FSHref，计算前侧的致动器Afl和后侧的致动器Arl所要输出的晃动高频震动抑制力FSH。目标晃动高频震动抑制力FSHref是抑制车体B的整体的晃动方向的高频震动的抑制力。在本实施方式的情况下，用前侧的致动器Afl和后侧的致动器Arl这两个致动器Afl、Arl所输出的推力来抑制车体B的晃动，因此将目标晃动高频震动抑制力FSHref的值乘以二分之一，来计算使前侧的致动器Afl和后侧的致动器Arl输出的晃动高频震动抑制力FSH。
[0097]在该铁路车辆用减震装置I中，发挥晃动低频震动抑制力FSL和晃动高频震动抑制力FSH的是2个致动器。因此，为了根据目标晃动低频震动抑制力FSLref和目标晃动高频震动抑制力FSHref得到晃动低频震动抑制力FSL和晃动高频震动抑制力FSH，而相乘的值是1/2。
[0098]根据致动器的个数变更该值。例如，考虑发挥晃动低频震动抑制力FSL的前侧的致动器是3个而后侧的致动器是4个的情况。在该情况下，首先前侧的所有致动器所要输出的晃动低频震动抑制力和后侧的所有致动器所要输出的晃动低频震动抑制力为相同的值，因此将目标晃动低频震动抑制力FSLref乘以1/2。前侧的致动器是3个，因此再乘以1/3。作为结果，前侧的致动器的晃动低频震动抑制力FSL为将目标晃动低频震动抑制力FSLref乘以1/6所得的值。
[0099]另一方面，后侧的致动器的晃动低频震动抑制力FSL与前侧的致动器同样地，为将目标晃动低频震动抑制力FSLref乘以1/2所得的值。后侧的致动器的个数是4个，因此再乘以1/4。作为结果，后侧的致动器的晃动低频震动抑制力FSL为将目标晃动低频震动抑制力FSLref乘以1/8所得的值。
[0100]行驶区段识别部45e根据由地点信息获取部44检测出的铁路车辆的行驶位置，判断铁路车辆正在行驶的区段是曲线区段还是除此以外的区段，将判断结果输出到指令生成部45f。具体地说，例如行驶区段识别部45e具备使行驶区段信息与行驶地点关联所得的图表，根据铁路车辆的行驶地点参照图表来判断是否是曲线区段。
[0101]或者，也能够在曲线区段和除此以外的区段的边界、曲线区段的前后设置发出信号的信号机，在铁路车辆侧设置接收信号机的信号的接收机作为地点信息获取部。在该情况下，行驶区段识别部45e根据接收到曲线区段入口侧的信号机的信号判断为进入到曲线区段，根据接收到曲线区段出口侧的信号机的信号判断为脱离到曲线区段以外的区段。总之，行驶区段识别部45e能够判断铁路车辆正在曲线区段行驶即可。此外，为了良好地保持曲线区段行驶时的乘坐舒适性，铁路车辆用减震装置I为了方便在铁路车辆正在线路中行驶时从在曲线区段以外的区段进行的控制切换到在曲线区段内进行的控制，实际上优选的是在铁路车辆进入曲线区段之前进行控制的切换。
[0102]为此，期望将在车辆进入曲线区段时判断该事实的地点设定在实际的曲线进入地点之前的直线区段中。同样，在车辆从曲线区段切换到曲线以外的区段的情况下，期望将判断该事实的地点设定在实际的曲线结束地点之前的直线区段中。[0103]另外，优选的是，作为与行驶地点关联的行驶区段的信息，除了包含用于判别曲线区段与除此以外的区段的信息以外，还包含用于设定使致动器Af2和Ar2作为无源减震器而发挥功能时的衰减系数的信息。具体地说，与之对应的是曲线区段的倾斜(cant)量、曲率、是过渡曲线还是稳定曲线区段的判别、过渡曲线的情况下的过渡曲线的图案、轨距扩大量等之类的与曲线区段的特性相关的信息。
[0104]指令生成部45f根据行驶区段识别部45e的判断结果、摇摆抑制力Fco、晃动低频震动抑制力FSL和晃动高频震动抑制力FSH，计算向各致动器Af!、Af2、ArU Ar2个别施加的控制指令 Ffl、Ff2、Frl、Fr2。
[0105]具体地说，在行驶区段识别部45e判断为铁路车辆正在曲线区段以外的区段行驶的情况下，指令生成部45f生成以下的控制指令。即，生成使前侧的致动器Afl输出摇摆抑制力Fco和晃动高频震动抑制力FSH的合力的控制指令Ffl。另外，生成使后侧的致动器Arl输出摇摆抑制力Fco和晃动高频震动抑制力FSH的合力的控制指令Frl。进而，生成使前侧的致动器Af2输出晃动低频震动抑制力FSL的控制指令Ff2和使后侧的致动器Ar2输出晃动低频震动抑制力FSL的控制指令Fr2。[0106]此外，前侧的致动器Afl和后侧的致动器Arl的摇摆抑制力Fco的符号相反，因此例如在将前侧的致动器Afl的摇摆抑制力Fco的值设为X时，前侧的致动器Afl所要输出的抑制力为X+FSH，后侧的致动器Arl所要输出的抑制力为-X+FSH。
[0107]与此相对地，在行驶区段识别部45e判断为铁路车辆正在曲线区段行驶的情况下，指令生成部45f生成以下的控制指令。即，生成使前侧的致动器Afl输出摇摆抑制力Fco和晃动高频震动抑制力FSH的合力的控制指令Ffl。另外，生成使后侧的致动器Arl输出摇摆抑制力Fco和晃动高频震动抑制力FSH的合力的控制指令Frl。还生成使前侧的致动器Af2作为无源减震器而发挥功能的控制指令Ff2和使后侧的致动器Ar2作为无源减震器而发挥功能的控制指令Fr2。
[0108]驱动部45g依照控制指令Ffl、Ff2、Frl、Fr2，使各致动器Afl、Af2、Arl、Ar2发挥推力、或作为无源减震器而发挥功能。为此，驱动部45g针对致动器Afl、Af2、Arl、Ar2，向电动机15、第一开闭阀9的螺线管9e、第二开闭阀11的螺线管lie以及可变溢流阀22的比例螺线管22c供给对应的电流。
[0109]更详细地说，在控制指令Ff2和Fr2不是使致动器Af2和Ar2作为无源减震器而发挥功能的指令的情况下，驱动部45g根据控制指令Ffl、Ff2、Frl、Fr2与致动器Afl、Af2、Ar 1、Ar2要发挥的推力的方向和大小相应地，针对致动器Af 1、Af 2、Ar 1、Ar2，生成向电动机15、第一开闭阀9的螺线管9e、第二开闭阀11的螺线管lie以及可变溢流阀22的比例螺线管22c施加的电流指令。这时，对于向比例螺线管22c施加的电流指令，通过反馈致动器Afl、Af2、Arl、Ar2实际输出的推力来确保控制精度也是优选的。
[0110]另外，在控制指令Ff2和Fr2是使致动器Af2和Ar2分别作为无源减震器而发挥功能的指令的情况下，驱动部45g向致动器Af2和Ar2输出将要向电动机15、第一开闭阀9的螺线管9e、第二开闭阀11的螺线管lie以及可变溢流阀22的比例螺线管22c施加的电流设为零的电流指令。致动器Af2和Ar2在伸缩的任意一个动作中，都必定从缸体2排出工作油。排出的工作油经由排出通路21回流到罐体7。可变溢流阀22对该流动产生阻挠，由此致动器Af2和Ar2作为无源减震器而发挥功能。[0111]对于电动机15，也可以不完全将电流设为零，而是在使致动器Af2和Ar2作为无源减震器而发挥功能的基础上将转速降低到没有恶劣影响的程度。在铁路车辆行驶过曲线区段后进入到曲线区段以外的区段时，控制指令Ff2和Fr2分别为使致动器Af2和Ar2输出由晃动控制器45d计算出的晃动低频震动抑制力FSL的指令。与此相伴地，致动器Af2和Ar2从无源减震器状态恢复为发挥相当于晃动低频震动抑制力FSL的推力的致动器。
[0112]还优选的是，在得到曲线区段的偏斜量、曲率等信息的情况下，在使致动器Af2和Ar2作为无源减震器而发挥功能时，根据这些信息决定向致动器Af2和Ar2的可变溢流阀22的比例螺线管22c施加的电流量，将致动器Af 2和Ar2的衰减系数设定为适合于铁路车辆正在行驶的曲线区段。在该情况下，预先使衰减系数与曲线区段相关联。
[0113]或者，预先使向可变溢流阀22的比例螺线管22c施加的电流量与曲线区段相关联。由此，能够使致动器Af2和Ar2的衰减系数适合于铁路线路的各曲线区段。
[0114]如上所述，根据该铁路车辆用减震装置1，在铁路车辆正在曲线区段以外的区段行驶时，前后的一部分致动器Afl和Arl输出摇摆抑制力Fco和晃动高频震动抑制力FSH的合力，前后的剩余部分的致动器Af2和Ar2输出晃动低频震动抑制力FSL。由此，能够降低车体B的摇摆方向和晃动方向的震动从而提高乘坐舒适性。
[0115]另外，根据该铁路车辆用减震装置1，在铁路车辆正在曲线区段行驶时，前后的一部分致动器Afl和Arl输出摇摆抑制力Fco和晃动高频震动抑制力FSH的合力，使前后的剩余部分的致动器Af2和Ar2作为无源减震器而发挥功能。因此，能够有效地抑制曲线区段行驶时的车体B的摇摆方向的震动和离心加速度的频率以上的高频的晃动方向的震动。进而，对于晃动方向的低频震动，也能够没有离心加速度的影响地有效地以无源减震器发挥的衰减力进行减震。因而，能够提高曲线区段行驶时的铁路车辆的乘坐舒适性。
[0116]详细地说，在正在曲线区段行驶时的加速度传感器40和41检测出的加速度中包含离心加速度成分。即使在得到晃动抑制力FS时进行滤波处理，也无法完全除去该离心加速度成分。因此，如果曲线区段行驶时单纯地计算晃动抑制力来控制致动器Af2和ArfJlJ推力变得过大。
[0117]相反，如果要与之区别地从加速度传感器40和41检测出的加速度中完全除去离心加速度的震动成分，则离心加速度的频带和车体B的共振频带重叠，因此也会除去车体B的共振频带的加速度成分。作为结果，抑制车体B的晃动方向的共振频带的震动的致动器Af2和Ar2的推力不足，造成乘坐舒适性恶化。
[0118]该铁路车辆用减震装置I在曲线区段中针对晃动方向的离心加速度的频带和车体B的共振频带的低频震动，使致动器Af2和Ar2作为无源减震器而发挥功能，针对离心加速度的频率以上的频带的晃动震动和摇摆方向的震动，使致动器Afl和Arl发挥抑制力从而抑制震动。因而，能够充分地抑制晃动方向的车体B的共振频带的震动，对摇摆方向的震动也能够有效地抑制。即，即使正在曲线区段行驶时也能够保持良好的乘坐舒适性。无论曲线区段是过渡曲线还是稳定圆曲线，该效果都是有效的。
[0119]在曲线区段以外的区段中，也能够使致动器Afl、Af2、Arl、Ar2分别发挥摇摆抑制力Fco、晃动低频震动抑制力FSL和晃动高频震动抑制力FSH的合力。在该情况下，也在曲线区段中，使致动器Afl和Arl输出摇摆抑制力Fco和晃动高频震动抑制力FSH的合力，使致动器Af2和Ar2作为无源减震器而发挥功能。[0120]在曲线区段中，也能够将致动器Afl和Arl设为无源减震器，使致动器Af2和Ar2输出摇摆抑制力Fco和晃动高频震动抑制力FSH的合力。在该情况下，也在曲线区段以外的区段，使致动器Afl和Arl输出摇摆抑制力F ω和晃动高频震动抑制力FSH的合力，使致动器Af2和Ar2输出晃动低频震动抑制力FSL。
[0121]但是，如该铁路车辆用减震装置I那样，使在曲线以外的区段中抑制晃动方向的低频震动的致动器Af2和Ar2在曲线区段中作为无源减震器而发挥功能，由此在曲线区段和曲线以外的区段中均不对致动器Af I和Arl切换控制。通过这样的设计，能够避免控制指令的骤变，平滑地进行曲线区段的减震模式和曲线区段以外的区段的减震模式的切换。另外，还能够使伴随着减震模式的切换的车体B的行动稳定，能够进一步提高铁路车辆的乘坐舒适性。
[0122]在该铁路车辆用减震装置I中，由能够作为无源减震器而发挥功能的致动器Afl、Af2, ArU Ar2构成前侧震动抑制力产生源和后侧震动抑制力产生源。由此，能够通过可变溢流阀22的开阀压力的调整来进行推力的调整，因此不使用传感器就能够进行推力调整。电动机15也只向单向旋转即可。
[0123]因而，不要求用于旋转切换的响应性，能够使用廉价的电动机。控制简单，因此在成本方面有利，成为在硬件和 软件方面都牢固的、适合于铁路车辆用减震装置I的构造。进而，致动器Afl、Af2, ArU Ar2均在失效时作为无源减震器而发挥功能，因此即使在致动器Af!、Af2、ArU Ar2中的某一个发生了故障的情况下，也能够将铁路车辆的乘坐舒适性的恶化抑制为最小限度。
[0124]参照图7，说明晃动控制器45d的其它结构。
[0125]晃动控制器45d也可以如图7所示那样构成，来代替如图6所示那样设置低频震动抑制用的第一晃动H- c?控制器Hl和高频震动抑制用的第二晃动H- c?控制器H2。
[0126]在图7中，晃动控制器45d由对晃动加速度S进行滤波的第一滤波器70和第二滤波器71、以及H- c?控制器72构成。
[0127]第一滤波器70是提取车体B的晃动加速度S的车体共振频率以上的频率成分的高通滤波器。一般，被前后的台车Tf和Tr用弹簧支承的车体B的共振频率是IHz左右。因而，也基于实际的车体B的共振频率，但第一滤波器70的截止频率例如被设定为0.2Hz左右。
[0128]第二滤波器71是提取在铁路车辆在曲线区段行驶时作用于车体B的离心加速度的频率以上的频率成分的高通滤波器。由于铁路车辆在曲线区段行驶而作用于车体B的离心加速度的频率也基于实际的铁路车辆的行驶速度等，但大致是0.5Hz以下。因而，将第二滤波器71的截止频率设为IHz以上即可。在此，将第二滤波器71的截止频率设定为2Hz，以使得目标晃动高频震动抑制力FSHref不受离心加速度的影响而对离心加速度没有反应。
[0129]将通过第一滤波器70和第二滤波器71进行了滤波后的晃动加速度S分别输入到H- c?控制器72。H- c?控制器72由目标晃动抑制力计算部72a、增益乘法部72b、晃动低频震动抑制力计算部61以及晃动高频震动抑制力计算部63构成。
[0130]目标晃动抑制力计算部72a根据通过第一滤波器70进行了滤波后的晃动加速度S，计算对抑制车体共振频带的晃动方向的震动有效果的晃动方向的低频震动抑制用的抑制力。另外，根据通过第二滤波器71进行了滤波后的晃动加速度S，计算不受离心加速度的影响的晃动方向的高频震动抑制用的抑制力。
[0131]第一滤波器70和第二滤波器71都是高通滤波器，因此在将由目标晃动抑制力计算部72a输出的低频震动抑制用的抑制力输出到致动器Af2和Ar2、并将由目标晃动抑制力计算部72a输出的高频震动抑制用的抑制力输出到致动器Afl和Arl时，会发挥抑制晃动方向的震动所需要的抑制力的两倍的抑制力。
[0132]因此，增益乘法部72b将由目标晃动抑制力计算部72a输出的低频震动抑制用的抑制力和高频震动抑制用的抑制力分别乘以1/2。这样将乘以1/2后的低频震动抑制用的抑制力设定为目标晃动低频震动抑制力FSLref，将乘以1/2后的高频震动抑制用的抑制力设定为目标晃动高频震动抑制力FSHref。
[0133]由于相位处于比第一滤波器70和第二滤波器71的截止频率低的频带，因此也可以另外设置相位补偿器。另外，如果用由提取车体B的共振频带以下的成分的低通滤波器代替只提取车体B的共振频带成分的带通滤波器来构成第一滤波器70，则不会与第二滤波器71所提取的频带重叠。因而，能够省略增益乘法部72b。
[0134]晃动低频震动抑制力计算部61根据目标晃动低频震动抑制力FSLref计算晃动低频震动抑制力FSL。晃动高频震动抑制力计算部63根据目标晃动高频震动抑制力FSHref计算晃动高频震动抑制力FSH。
[0135]通过该晃动控制器45d，也能够得到与由第一晃动H- c?控制器Hl和第二晃动H- c?控制器H2构成晃动控制器45d的情况同样的减震效果。通过第一滤波器70和第二滤波器71对晃动加速度S进行滤波的结构适合于以下的情况，即难以进行H- c?控制器的设计、向处理器的安装，希望不增加H- c?控制器地实施本发明的减震控制。即使在不存在这样的理由的情况下，当然 也能够如图7所示那样构成晃动控制器45d。
[0136]在以上说明的铁路车辆用减震装置I中，致动器Afl和Af2构成前侧震动抑制力产生源，致动器Arl和Ar2构成后侧震动抑制力产生源。更详细地说，前侧的致动器Afl相当于前侧的一部分震动抑制力产生源，前侧的致动器Af2相当于前侧的剩余部分的全部震动抑制力产生源。后侧的致动器Arl相当于后侧的一部分震动抑制力产生源，后侧的致动器Ar2相当于后侧的剩余部分的全部震动抑制力产生源。
[0137]关于以上的说明，在此通过引用来纳入以2012年3月14日为申请日的日本的特愿2012-56848号的内容。
[0138]以上，通过特定的实施方式说明了本发明，但本发明并不限于上述的各实施例。对于本领域技术人员来说，能够在权利要求的保护范围内对上述实施方式施加各种修改或变形。
[0139]以下示出修改、变形的例子。
[0140]以上说明的铁路车辆用减震装置I进行H- c?控制，因此能够与输入到车体B的震动的频率无关地得到高的减震效果，能够得到高的鲁棒性。这并不否定对减震控制使用H-c?控制以外的控制。例如，在希望进行天棚(Skyhook)控制的情况下如下那样即可。即，根据水平加速度a f和a r计算车体B的前侧台车Tf和后侧台车Tr的正上方的摇摆速度和晃动速度。通过第一滤波器70和第二滤波器71对晃动速度进行滤波，将摇摆速度乘以天棚衰减系数(天棚增益)来得到摇摆抑制力Fco。将滤波后的晃动速度乘以天棚衰减系数(天棚增益)来计算晃动低频震动抑制力FSL和晃动高频震动抑制力FSH。[0141]另外，在对前侧震动抑制力产生源和后侧震动抑制力产生源使用衰减力可变减震器的情况下，为了实现天棚减震器，也能够使用Karnop控制。也能够根据车体B的前侧台车Tf和后侧台车Tr的正上方的摇摆速度和晃动速度、衰减力可变减震器的冲程方向以及天棚衰减系数，计算摇摆抑制力Fco、晃动低频震动抑制力FSL和晃动高频震动抑制力FSH。
[0142]只要在曲线区段中使致动器Af2和Ar2作为无源减震器而发挥功能就能够实施本发明，因此致动器Afl、Arl也能够是不具有无源减震器功能的致动器专用的结构。致动器的个数也并不限于以上说明的实施方式。如果在车体B的前部和后部分别设置2个以上，设置足以在曲线区段中使前后的致动器各自的一部分发挥摇摆抑制力Fco和晃动高频震动抑制力FSH的合力并使前后的剩余的致动器作为无源减震器而发挥功能的个数的致动器，则能够实施本发明。
[0143]产业h的可利用件
[0144]本发明对提高铁路车辆的乘坐舒适性带来良好的效果。
[0145]将本发明的实施例所包含的排他性或特长记入权利要求中。
【权利要求】
1.一种铁路车辆用减震装置，具备: 两个以上的前侧震动抑制力产生源，其安装在铁路车辆的前侧台车与车体之间； 两个以上的后侧震动抑制力产生源，其安装在铁路车辆的后侧台车与车体之间；以及 可编程控制器，其被编程为，计算抑制车体的摇摆方向的震动的摇摆抑制力，计算抑制车体的晃动方向的震动的晃动抑制力，根据晃动抑制力计算抑制在铁路车辆在曲线区段行驶时作用于车体的离心加速度的频率以上的频率的震动的晃动高频震动抑制力，在铁路车辆正在曲线区段行驶时，使前侧震动抑制力产生源的至少一部分和后侧震动抑制力产生源的至少一部分输出摇摆抑制力和晃动高频震动抑制力的合力，使前侧震动抑制力产生源的剩余部分的全部和后侧震动抑制力产生源的剩余部分的全部作为无源减震器而发挥功能。
2.根据权利要求1所述的铁路车辆用减震装置，其特征在于， 可编程控制器还被编程为，计算抑制车体的共振频带的震动的晃动低频震动抑制力，在铁路车辆正在曲线区段以外行驶时，使前侧震动抑制力产生源的至少一部分和后侧震动抑制力产生源的至少一部分输出摇摆抑制力和晃动高频震动抑制力的合力，使前侧震动抑制力产生源的剩余部分的全部和后侧震动抑制力产生源的剩余部分的全部输出晃动低频震动抑制力。
3.根据权利要求2所述的铁路车辆用减震装置，其特征在于，可编程控制器具备: 第一晃动H- c?控制器，其对车体的晃动加速度的车体共振频率成分进行加权，来计算晃动低频震动抑制力 ；以及 第二晃动H- c?控制器，其对车体的晃动加速度中的成为车体的离心加速度的频率以上的频率成分进行加权，来计算晃动高频震动抑制力。
4.根据权利要求2所述的铁路车辆用减震装置，其特征在于，可编程控制器具备: 第一滤波器，其至少提取车体的晃动加速度的车体共振频率成分；以及 第二滤波器，其提取车体的晃动加速度中的成为车体的离心加速度的频率以上的频率成分， 其中，可编程控制器还被编程为，根据由第一滤波器进行了滤波后的晃动加速度计算晃动低频震动抑制力，根据由第二滤波器进行了滤波后的晃动加速度计算晃动高频震动抑制力。
5.根据权利要求1所述的铁路车辆用减震装置，其特征在于， 还具备地点信息获取部，该地点信息获取部获取铁路车辆的行驶位置信息即地点信息， 可编程控制器还被编程为，根据铁路车辆的行驶位置判断铁路车辆是否正在曲线区段行驶。
6.根据权利要求5所述的铁路车辆用减震装置，其特征在于， 地点信息获取部由获取行驶位置信息的监视器构成， 可编程控制器还被编程为根据行驶位置信息判断铁路车辆正在行驶的区段是否为曲线区段。
7.根据权利要求1所述的铁路车辆用减震装置，其特征在于，前侧震动抑制力产生源和后侧震动抑制力产生源具备: 缸体，其填充了流体；活塞，其自由滑动地插入到缸体内； 杆，其插入到缸体内，并与活塞连结； 杆侧室和活塞侧室，其通过活塞在缸体内划分而得到； 流体的罐体； 第一开闭阀，其设置在使杆侧室与活塞侧室连通的第一通路； 第二开闭阀，其设置在使活塞侧室与罐体连通的第二通路； 泵,其从罐体向杆侧室供给液体； 排出通路，其将杆侧室与罐体连接； 可变溢流阀，其设置在排出通路，能够变更溢流压力； 吸入通路，其只允许流体从罐体流向活塞侧室；以及 整流通路，其只允许流体从活塞侧室流向杆侧室。
8.根据权利要求1所述的铁路车辆用减震装置，其特征在于， 还具备:检测被前侧台车支承的车辆前部的车辆横穿方向的水平加速度的加速度传感器；以及检测被后侧台 车支承的车辆后部的车辆横穿方向的水平加速度的加速度传感器，其中，可编程控制器还被编程为根据车辆前部的车辆横穿方向的水平加速度和车辆后部的车辆横穿方向的水平加速度计算摇摆抑制力。
9.根据权利要求1所述的铁路车辆用减震装置，其特征在于， 还具备:检测被前侧台车支承的车辆前部的车辆横穿方向的水平加速度的加速度传感器；以及检测被后侧台车支承的车辆后部的车辆横穿方向的水平加速度的加速度传感器，其中，可编程控制器还被编程为根据车辆前部的车辆横穿方向的水平加速度和车辆后部的车辆横穿方向的水平加速度计算晃动抑制力。
【文档编号】B61F5/24GK103946097SQ201380003923
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2013年3月13日 优先权日:2012年3月14日
【发明者】小川贵之 申请人:萱场工业株式会社