JPH06156277A - 鉄道車両の長手軸周りの車体回転制御装置 - Google Patents
鉄道車両の長手軸周りの車体回転制御装置Info
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- JPH06156277A JPH06156277A JP5035443A JP3544393A JPH06156277A JP H06156277 A JPH06156277 A JP H06156277A JP 5035443 A JP5035443 A JP 5035443A JP 3544393 A JP3544393 A JP 3544393A JP H06156277 A JPH06156277 A JP H06156277A
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
- B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
- B61F5/02—Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
- B61F5/22—Guiding of the vehicle underframes with respect to the bogies
- B61F5/24—Means for damping or minimising the canting, skewing, pitching, or plunging movements of the underframes
-
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- B61—RAILWAYS
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- B61F5/02—Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
- B61F5/22—Guiding of the vehicle underframes with respect to the bogies
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/08—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw
- G05D1/0891—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw specially adapted for land vehicles
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 鉄道車両内の乗客に作用する非補償の横加速
度の値を減少させるため、鉄道車両の長手軸周りの車体
回転を制御する装置を提供する。 【構成】車両の台車(1) に固定され長手方向軸(X) 周り
の台車の角速度ωX および垂直軸(Z) 周りの台車の角速
度ωZ を示す信号を発生するジャイロスコープ(10)と、
車度(V) を示す信号を発生する回転速度検出器(13)と、
長手方向軸(X) 周りの台車の回転角φX を示す信号を発
生するために角速度ωX を示す信号を積分する積分器(1
4)と、回転角φX を示す信号および重力加速度ｇの積お
よび、車速(V) を示す信号および角速度ωZ を示す信号
の積を形成するとともに、非補償の横加速度を示す信号
を得るために前記第２の積および前記第１の積の差を求
めるマイクロプロセッサ(17)とを具える。
度の値を減少させるため、鉄道車両の長手軸周りの車体
回転を制御する装置を提供する。 【構成】車両の台車(1) に固定され長手方向軸(X) 周り
の台車の角速度ωX および垂直軸(Z) 周りの台車の角速
度ωZ を示す信号を発生するジャイロスコープ(10)と、
車度(V) を示す信号を発生する回転速度検出器(13)と、
長手方向軸(X) 周りの台車の回転角φX を示す信号を発
生するために角速度ωX を示す信号を積分する積分器(1
4)と、回転角φX を示す信号および重力加速度ｇの積お
よび、車速(V) を示す信号および角速度ωZ を示す信号
の積を形成するとともに、非補償の横加速度を示す信号
を得るために前記第２の積および前記第１の積の差を求
めるマイクロプロセッサ(17)とを具える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鉄道車両内の乗客に横
方向に作用する非補償の加速度の値を減少させるため
に、鉄道車両の長手軸周りの車体回転を制御する装置に
関するものである。
方向に作用する非補償の加速度の値を減少させるため
に、鉄道車両の長手軸周りの車体回転を制御する装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】湾曲部を走行するとき、軌道に関して長
手軸周りの回転を許容する、可変態様の鉄道車両が既知
になっている。この回転は、自然発生的または制御され
た方法によって生じ得るものであり、重力の成分によっ
て、乗客に作用する遠心力の成分を部分的または全体的
に補償し得るようにする。したがって、可変態様の車両
がカーブした線路を走行するとき、残留加速度が乗客の
横方向に作用し、その加速度は非補償の加速度として定
義される。したがって、その加速度は、加速度の遠心的
な成分と、前記横方向に関する重力加速度の成分との差
に等しくなる。
手軸周りの回転を許容する、可変態様の鉄道車両が既知
になっている。この回転は、自然発生的または制御され
た方法によって生じ得るものであり、重力の成分によっ
て、乗客に作用する遠心力の成分を部分的または全体的
に補償し得るようにする。したがって、可変態様の車両
がカーブした線路を走行するとき、残留加速度が乗客の
横方向に作用し、その加速度は非補償の加速度として定
義される。したがって、その加速度は、加速度の遠心的
な成分と、前記横方向に関する重力加速度の成分との差
に等しくなる。
【０００３】前記鉄道車両の車体の回転は、その車体の
重心に作用する遠心的な慣性力の作用の下で、自然発生
的な方法で発生させることができ、その遠心的な慣性力
は、好適なリンク装置によって、前記カーブの内側に向
かう車体自体の回転を生ぜしめる。
重心に作用する遠心的な慣性力の作用の下で、自然発生
的な方法で発生させることができ、その遠心的な慣性力
は、好適なリンク装置によって、前記カーブの内側に向
かう車体自体の回転を生ぜしめる。
【０００４】この装置は、車体自体の高速の慣性移動の
ために、また、上記のようにして発生される偶力の控え
めの値のために、回転運動するには遅すぎる加速度を車
体に与える不具合を有している。したがって、この動作
の形態に伴い、直線運動および湾曲部の最大カーブ間の
遷移の間に利用できる均衡位置は、短時間内に達成され
得ない。したがって、遠心力の補償が接続部分に沿って
不十分になることになる。そしてその結果、乗客は、強
烈な（例えば比較的短い）揺れおよび、前記湾曲部内で
継続し非常に不愉快になり得る、横加速度の強まった振
動を被る惧れがある。
ために、また、上記のようにして発生される偶力の控え
めの値のために、回転運動するには遅すぎる加速度を車
体に与える不具合を有している。したがって、この動作
の形態に伴い、直線運動および湾曲部の最大カーブ間の
遷移の間に利用できる均衡位置は、短時間内に達成され
得ない。したがって、遠心力の補償が接続部分に沿って
不十分になることになる。そしてその結果、乗客は、強
烈な（例えば比較的短い）揺れおよび、前記湾曲部内で
継続し非常に不愉快になり得る、横加速度の強まった振
動を被る惧れがある。
【０００５】これら不所望の作用の双方は、車体の回転
の最大許容角度を控えめの値（３−４°のオーダー）に
制限し、それにより、湾曲部における速度の最大増加率
は比較的限定された値（10−15％）に減少してしまう。
の最大許容角度を控えめの値（３−４°のオーダー）に
制限し、それにより、湾曲部における速度の最大増加率
は比較的限定された値（10−15％）に減少してしまう。
【０００６】この理由により、制御される回転装置また
は能動的な回転装置は優位性を示し、その装置では、十
分に強力なサーボ制御により、あらゆる要求された速度
を伴って車体を移動することが可能になり、それにより
前記回転を滑らかかつ素早く実行するようになる。
は能動的な回転装置は優位性を示し、その装置では、十
分に強力なサーボ制御により、あらゆる要求された速度
を伴って車体を移動することが可能になり、それにより
前記回転を滑らかかつ素早く実行するようになる。
【０００７】上記サーボ制御の動作は、当初、例えば、
長手軸を有する振り子または車体に取り付けた加速度計
のような、車体自体における横加速度に感応するデバイ
スによって達成され、その後、その代わりに、車両の１
つの台車または複数の台車に取り付けた１つまたはそれ
以上の加速度計が用いられるようになった。
長手軸を有する振り子または車体に取り付けた加速度計
のような、車体自体における横加速度に感応するデバイ
スによって達成され、その後、その代わりに、車両の１
つの台車または複数の台車に取り付けた１つまたはそれ
以上の加速度計が用いられるようになった。
【０００８】上記装置を用いる場合、前記デバイスが受
ける横加速度が遠心力によるものであるか、あるいは車
両の不規則運動（特に、鉄道車両の動作においてはほと
んど常に存在するロッッキング現象）により生ぜしめら
れた外乱によるものであるかを識別し得る可能性がない
ので、タイミングのずれた干渉が時々発生してしまう。
ける横加速度が遠心力によるものであるか、あるいは車
両の不規則運動（特に、鉄道車両の動作においてはほと
んど常に存在するロッッキング現象）により生ぜしめら
れた外乱によるものであるかを識別し得る可能性がない
ので、タイミングのずれた干渉が時々発生してしまう。
【０００９】上記不具合を解消するためには、振り子の
動作または前記デバイスにより発生される加速度信号の
どちらか一方にフィルタを適合させる必要がある。その
フィルタは、極低周波数で作用し、回転のために用いら
れる変速装置の制御に遅延を生ぜしめ、乗客の残留横加
速度に不愉快な振動をもたらすような、態様に関する変
化をなすために用いられる時間について減少を生ぜしめ
る。
動作または前記デバイスにより発生される加速度信号の
どちらか一方にフィルタを適合させる必要がある。その
フィルタは、極低周波数で作用し、回転のために用いら
れる変速装置の制御に遅延を生ぜしめ、乗客の残留横加
速度に不愉快な振動をもたらすような、態様に関する変
化をなすために用いられる時間について減少を生ぜしめ
る。
【００１０】車体の態様を制御することにより発生する
問題の重要性を強調するためには、時速２００Ｋｍでは
１００ｍの放物線状の遷移区間は約２秒で横切られ、し
かもその時間内に、カーブの存在を認識し、サーボ制御
を駆動し、車体を加速し、その車体に完全な回転の実行
を生ぜしめ、速度を落として傾斜した位置に車体を停止
させる必要があることを念頭に置かなければならない。
問題の重要性を強調するためには、時速２００Ｋｍでは
１００ｍの放物線状の遷移区間は約２秒で横切られ、し
かもその時間内に、カーブの存在を認識し、サーボ制御
を駆動し、車体を加速し、その車体に完全な回転の実行
を生ぜしめ、速度を落として傾斜した位置に車体を停止
させる必要があることを念頭に置かなければならない。
【００１１】１９７１年２月９日に出願された同一出願
人によるイタリア国特許９２０３５８号には、車両によ
って走行される鉄道軌道内の湾曲部の始点および終点の
双方において、その軌道自体が持ち上げられている場合
であっても、リンク区間の始点および終点を最小の遅延
で検出し得るようにした、鉄道車両用の車体回転制御装
置が開示されており、その装置はさらに、横加速度を補
償するために要する車体の回転を適切なタイミングかつ
正確な方法で決定する。
人によるイタリア国特許９２０３５８号には、車両によ
って走行される鉄道軌道内の湾曲部の始点および終点の
双方において、その軌道自体が持ち上げられている場合
であっても、リンク区間の始点および終点を最小の遅延
で検出し得るようにした、鉄道車両用の車体回転制御装
置が開示されており、その装置はさらに、横加速度を補
償するために要する車体の回転を適切なタイミングかつ
正確な方法で決定する。
【００１２】前記装置は、実際には、長手軸周りの車両
の回転角速度を示す信号を発生するように動作し得るジ
ャイロスコープと、前記長手軸周りの車両の回転角を示
す信号および、その信号が予め決定した値を超えたとき
のみその信号の通過を許容するようなしきい値が発生す
るように動作し得る積分器とを有している。その信号の
通過は、車両の回転角が所望の値を超えたときのみ車体
をずらすような駆動信号をアクチュエータに送るように
した、精密かつ適切なスイッチデバイスが構成されるよ
うにしてなす。
の回転角速度を示す信号を発生するように動作し得るジ
ャイロスコープと、前記長手軸周りの車両の回転角を示
す信号および、その信号が予め決定した値を超えたとき
のみその信号の通過を許容するようなしきい値が発生す
るように動作し得る積分器とを有している。その信号の
通過は、車両の回転角が所望の値を超えたときのみ車体
をずらすような駆動信号をアクチュエータに送るように
した、精密かつ適切なスイッチデバイスが構成されるよ
うにしてなす。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】上述した制御装置は、
軌道が直線区間と湾曲部とを結合する接続区間で持ち上
がっている場合のみ（言い換えれば、レールの一方が他
方に対し異なる高さに設置されている場合のみ）、迅速
かつ適切なタイミングで動作することができる。そうで
はない場合、言い換えれば前記接続区間が持ち上がって
いない場合、駆動時期を認識することができない。
軌道が直線区間と湾曲部とを結合する接続区間で持ち上
がっている場合のみ（言い換えれば、レールの一方が他
方に対し異なる高さに設置されている場合のみ）、迅速
かつ適切なタイミングで動作することができる。そうで
はない場合、言い換えれば前記接続区間が持ち上がって
いない場合、駆動時期を認識することができない。
【００１４】さらに、上記持ち上がりに関する増加が、
上記の状態から軌道のカーブが変更されることに伴い異
なる方法で変更された場合、したがってＳ字形に持ち上
げられた接続リンクの場合、二重のカーブを有する接続
リンクまたは別の強調されたカーブを有する接続リンク
の場合、誤動作が生じる。
上記の状態から軌道のカーブが変更されることに伴い異
なる方法で変更された場合、したがってＳ字形に持ち上
げられた接続リンクの場合、二重のカーブを有する接続
リンクまたは別の強調されたカーブを有する接続リンク
の場合、誤動作が生じる。
【００１５】本発明の目的は、上述したようなタイプ
の、鉄道車両の長手軸周りの車体回転を制御する装置を
提供し、それにより前述した不具合を解消することであ
る。
の、鉄道車両の長手軸周りの車体回転を制御する装置を
提供し、それにより前述した不具合を解消することであ
る。
【００１６】
【課題を解決するための手段】この目的は、鉄道車両内
の乗客に横方向に作用する非補償の加速度の値を減少さ
せるために、鉄道車両の長手軸周りの車体回転を制御す
る装置であって、アクチュエータ制御ユニットからの制
御信号により制御されるサーボバルブにより駆動され
る、少なくとも１つのアクチュエータによって前記回転
を制御するようにした装置によって達成される。
の乗客に横方向に作用する非補償の加速度の値を減少さ
せるために、鉄道車両の長手軸周りの車体回転を制御す
る装置であって、アクチュエータ制御ユニットからの制
御信号により制御されるサーボバルブにより駆動され
る、少なくとも１つのアクチュエータによって前記回転
を制御するようにした装置によって達成される。
【００１７】前記装置は、２自由度を有し前記車両の台
車に固定されるとともに、前記台車の長手方向に配置さ
れた感応性の第１軸と、垂直方向に配置された感応性の
第２軸とを有する、少なくとも１つのジャイロスコープ
であって、前記ジャイロスコープは、前記長手方向に配
置された第１軸Ｘ周りの前記台車の角速度ωX を示す第
１の電気信号および、第２の垂直な軸Ｚの周りの前記台
車の角速度ωZ を示す第２の電気信号が発生するように
動作し得る、当該ジャイロスコープと、前記車両の速度
Ｖを示す信号が発生するように動作し得る、少なくとも
１つの回転速度検出器と、前記長手方向の軸Ｘの周りの
前記台車の回転角φX を示す信号を発生するために前記
角速度ωX を示す第１の電気信号を積分するように動作
し得る、少なくとも１つの第１積分器と、前記回転角φ
X を示す信号および重力加速度ｇの積を形成するように
動作し得る少なくとも１つの第１演算ユニットと、前記
速度Ｖを示す信号および前記角速度ωZ を示す信号の積
を形成するように動作し得る少なくとも１つの第２演算
ユニットとを有し、前記非補償の横加速度を示す信号を
得るために、前記第２の積および前記第１の積の差を、
車に固定されるとともに、前記台車の長手方向に配置さ
れた感応性の第１軸と、垂直方向に配置された感応性の
第２軸とを有する、少なくとも１つのジャイロスコープ
であって、前記ジャイロスコープは、前記長手方向に配
置された第１軸Ｘ周りの前記台車の角速度ωX を示す第
１の電気信号および、第２の垂直な軸Ｚの周りの前記台
車の角速度ωZ を示す第２の電気信号が発生するように
動作し得る、当該ジャイロスコープと、前記車両の速度
Ｖを示す信号が発生するように動作し得る、少なくとも
１つの回転速度検出器と、前記長手方向の軸Ｘの周りの
前記台車の回転角φX を示す信号を発生するために前記
角速度ωX を示す第１の電気信号を積分するように動作
し得る、少なくとも１つの第１積分器と、前記回転角φ
X を示す信号および重力加速度ｇの積を形成するように
動作し得る少なくとも１つの第１演算ユニットと、前記
速度Ｖを示す信号および前記角速度ωZ を示す信号の積
を形成するように動作し得る少なくとも１つの第２演算
ユニットとを有し、前記非補償の横加速度を示す信号を
得るために、前記第２の積および前記第１の積の差を、
【数２】ａnc＝ωZ Ｖ−ｇφX のようにして求めるマイクロプロセッサとを具え、前記
制御信号を発生するために、前記非補償の加速度を示す
信号が前記制御ユニットに送られるようにしたことを特
徴とするものである。
制御信号を発生するために、前記非補償の加速度を示す
信号が前記制御ユニットに送られるようにしたことを特
徴とするものである。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。図１は本発明装置の基本的な構成要素を示す
ブロック線図であり、図２、４および５は、実際に２つ
またはそれ以上の台車１を有する鉄道車両の可変態様を
示す図である。台車１の各々は、固定された車輪４を有
する車軸３にサスペンション２によって弾性的に接続さ
れている。前記車両はさらに、油圧アクチュエータ６の
動作に基づいて、その重心Ｇ（図４、５）に実質的に沿
う長手軸の周りに回転し得る車体６を具えている。
説明する。図１は本発明装置の基本的な構成要素を示す
ブロック線図であり、図２、４および５は、実際に２つ
またはそれ以上の台車１を有する鉄道車両の可変態様を
示す図である。台車１の各々は、固定された車輪４を有
する車軸３にサスペンション２によって弾性的に接続さ
れている。前記車両はさらに、油圧アクチュエータ６の
動作に基づいて、その重心Ｇ（図４、５）に実質的に沿
う長手軸の周りに回転し得る車体６を具えている。
【００１９】この車両がカーブ路を走行する際には、図
４に概略的に示すように、非補償の加速度がラインｔで
定義した横方向において乗客に作用し、その加速度は次
式に等しくなる。
４に概略的に示すように、非補償の加速度がラインｔで
定義した横方向において乗客に作用し、その加速度は次
式に等しくなる。
【数３】ａnc＝Ｖ2 ／Ｒ（ｃｏｓφX −ｇｓｉｎφX ） ここに、Ｖは車両の速度、Ｒはカーブの半径、ｇは重力
による加速度、φX はその上で車両が水平面に関して支
持される平面を定義する、円錐の母線によって形成され
る角度を示す。
による加速度、φX はその上で車両が水平面に関して支
持される平面を定義する、円錐の母線によって形成され
る角度を示す。
【００２０】既知のように、上記角度φx が小さい値に
なるので、良好な近似となるような、非補償の加速度の
ための式は、以下の形に表わすことができる。
なるので、良好な近似となるような、非補償の加速度の
ための式は、以下の形に表わすことができる。
【数４】ａnc＝Ｖ2 ／Ｒ −ｇφx
【００２１】上記非補償の加速度の値は、図５に示すよ
うに、前記車体がその長手軸周りに角度θ回転すること
により適切に減少させることができる。その場合、非補
償の加速度の値は、実際に次式の値になるものと推定さ
れる。
うに、前記車体がその長手軸周りに角度θ回転すること
により適切に減少させることができる。その場合、非補
償の加速度の値は、実際に次式の値になるものと推定さ
れる。
【数５】ａ′nc＝Ｖ2 ／Ｒ−ｇ（φX ＋θ） この値は、明らかに先の式の値よりも小さくなる。
【００２２】本発明の車体回転制御装置は、アクチュエ
ータ６のみならず、制御ユニット８からの制御信号によ
り制御されるサーボバルブ７をも具えている。本発明装
置は、図３に概略的に示すように２自由度を有し、前記
車両の台車１に固定されるとともに、前記台車の長手方
向に配置された感応性の第１軸11と、前記台車の垂直方
向に配置された感応性の第２軸12とを有する、少なくと
も１つのジャイロスコープ10によって実質的に特徴付け
られる。
ータ６のみならず、制御ユニット８からの制御信号によ
り制御されるサーボバルブ７をも具えている。本発明装
置は、図３に概略的に示すように２自由度を有し、前記
車両の台車１に固定されるとともに、前記台車の長手方
向に配置された感応性の第１軸11と、前記台車の垂直方
向に配置された感応性の第２軸12とを有する、少なくと
も１つのジャイロスコープ10によって実質的に特徴付け
られる。
【００２３】図２に概略的に示すジャイロスコープは２
つの回転質量ｍ、ｍ' を有するタイプのものであるが、
他のいかなる好適なタイプのものを用いてもよく、１つ
の回転質量を有するタイプのものでさえ用いることがで
きる。ジャイロスコープ10と関連して３つの直交軸のセ
ットが存在し、その３つの直交軸のセットは、Ｘ軸およ
びＺ軸が夫々感応性の軸11および12と一致し、Ｙ軸がそ
れらを横切るように配置されているものと仮定すると、
図３に示すように明確になる。
つの回転質量ｍ、ｍ' を有するタイプのものであるが、
他のいかなる好適なタイプのものを用いてもよく、１つ
の回転質量を有するタイプのものでさえ用いることがで
きる。ジャイロスコープ10と関連して３つの直交軸のセ
ットが存在し、その３つの直交軸のセットは、Ｘ軸およ
びＺ軸が夫々感応性の軸11および12と一致し、Ｙ軸がそ
れらを横切るように配置されているものと仮定すると、
図３に示すように明確になる。
【００２４】本発明に係るジャイロスコープ10は、軸Ｘ
の周りの前記台車の角速度ωX を示す第１の電気信号お
よび、垂直な軸Ｚの周りの前記台車の角速度ωZ を示す
第２の電気信号が発生するように動作し得る。以下にお
いて、さらに詳しく表現されるようにするため、上述し
たようなタイプの２つのジャイロスコープが台車１上に
配置されているのが好ましい。
の周りの前記台車の角速度ωX を示す第１の電気信号お
よび、垂直な軸Ｚの周りの前記台車の角速度ωZ を示す
第２の電気信号が発生するように動作し得る。以下にお
いて、さらに詳しく表現されるようにするため、上述し
たようなタイプの２つのジャイロスコープが台車１上に
配置されているのが好ましい。
【００２５】前記装置はさらに、前記車両の速度Ｖを示
す信号を発生するように動作し得る、少なくとも１つの
回転速度検出器13（図１）と、長手軸Ｘの周りの前記台
車の回転角φX を示す信号
す信号を発生するように動作し得る、少なくとも１つの
回転速度検出器13（図１）と、長手軸Ｘの周りの前記台
車の回転角φX を示す信号
【数６】∫ωX ｄｔ を発生するために、ジャイロスコープ10により送信され
た前記角速度ωX を示す信号を積分するように動作し得
る、少なくとも１つの積分器14とを含んでいる。ジャイ
ロスコープ10および積分器14の間には、ローパスフィル
タ15およびＡ／Ｄコンバータ16が配置されている。
た前記角速度ωX を示す信号を積分するように動作し得
る、少なくとも１つの積分器14とを含んでいる。ジャイ
ロスコープ10および積分器14の間には、ローパスフィル
タ15およびＡ／Ｄコンバータ16が配置されている。
【００２６】符号17で全体的に示したマイクロプロセッ
サは前記装置の一部を構成する。このマイクロプロセッ
サは、前記回転角φX を示す信号および重力加速度ｇの
積を形成するように動作し得る演算ユニット18と、回転
速度検出器13によって提供される速度Ｖを示す信号およ
び、ジャイロスコープ10からの回転角速度ωZ を示す信
号の積を形成するように動作し得る演算ユニット19とを
有している。回転速度検出器13および演算ユニット19の
間には、調整回路20（その目的は、前記回転速度信号、
代表的には周波数信号を電圧信号に変換することであ
る）が挿入されている。また、ジャイロスコープ10およ
び演算ユニット19の間には、ローパスフィルタ23、Ａ／
Ｄコンバータ24およびオフセット補正器25が配置されて
いる。
サは前記装置の一部を構成する。このマイクロプロセッ
サは、前記回転角φX を示す信号および重力加速度ｇの
積を形成するように動作し得る演算ユニット18と、回転
速度検出器13によって提供される速度Ｖを示す信号およ
び、ジャイロスコープ10からの回転角速度ωZ を示す信
号の積を形成するように動作し得る演算ユニット19とを
有している。回転速度検出器13および演算ユニット19の
間には、調整回路20（その目的は、前記回転速度信号、
代表的には周波数信号を電圧信号に変換することであ
る）が挿入されている。また、ジャイロスコープ10およ
び演算ユニット19の間には、ローパスフィルタ23、Ａ／
Ｄコンバータ24およびオフセット補正器25が配置されて
いる。
【００２７】マイクロプロセッサ17はさらに、前記非補
償の横加速度を示す信号を得るように、前記第２の積お
よび前記第１の積の差を、
償の横加速度を示す信号を得るように、前記第２の積お
よび前記第１の積の差を、
【数７】ａnc＝Ｖ2 ／Ｒ − ｇφX のようにして求める他の演算ユニット26を含んでいる。
上述のようにして発生された信号は、サーボバルブ７に
対する制御信号を発生するために、制御ユニット８に送
られる。
上述のようにして発生された信号は、サーボバルブ７に
対する制御信号を発生するために、制御ユニット８に送
られる。
【００２８】前記車両が走行するカーブおよび、それに
関連する入口および出口の遷移区間の幾何学的な特徴
は、図６に与えられている。図６には、車両が一定速度
Ｖで走行していると仮定した場合、非制限的な例とし
て、軌道の持ち上がりＨ（図４および５）および湾曲部
の湾曲半径Ｒの逆数に関する変化が、時間の関数として
表わされている。この図の最初および最後の２つの傾斜
した区間は夫々、前記湾曲部の遷移区間の入口および出
口と対応し、さらに、一定値となる中央区間は前記湾曲
部自体と対応している。上述したようにして発生され、
制御ユニット８から送られてきた、非補償の加速度ａnc
を示す信号は、図８に示すように変化し、その変化は図
６の変化と完全に対応している。
関連する入口および出口の遷移区間の幾何学的な特徴
は、図６に与えられている。図６には、車両が一定速度
Ｖで走行していると仮定した場合、非制限的な例とし
て、軌道の持ち上がりＨ（図４および５）および湾曲部
の湾曲半径Ｒの逆数に関する変化が、時間の関数として
表わされている。この図の最初および最後の２つの傾斜
した区間は夫々、前記湾曲部の遷移区間の入口および出
口と対応し、さらに、一定値となる中央区間は前記湾曲
部自体と対応している。上述したようにして発生され、
制御ユニット８から送られてきた、非補償の加速度ａnc
を示す信号は、図８に示すように変化し、その変化は図
６の変化と完全に対応している。
【００２９】本発明装置により発生された非補償の加速
度を示す信号は、制御ユニット８およびサーボバルブ７
を介してアクチュエータ６の動作を迅速かつ滑らかに制
御することができる。この信号は、実際に、図８より明
らかなように、カーブの幾何学的な標本である図６の形
状と完全に対応し、車両が入口側接続リンク部に到達し
たとき直ちに送信される。さらに、前記信号の変化は、
乗客が感知する加速度の変化に対応するので、車体の回
転を制御するアクチュエータ６の動作を調整するのに効
果的に用いることができる。
度を示す信号は、制御ユニット８およびサーボバルブ７
を介してアクチュエータ６の動作を迅速かつ滑らかに制
御することができる。この信号は、実際に、図８より明
らかなように、カーブの幾何学的な標本である図６の形
状と完全に対応し、車両が入口側接続リンク部に到達し
たとき直ちに送信される。さらに、前記信号の変化は、
乗客が感知する加速度の変化に対応するので、車体の回
転を制御するアクチュエータ６の動作を調整するのに効
果的に用いることができる。
【００３０】本発明装置はさらに、台車１に固定され該
台車の横加速度を示す信号を発生するように動作し得る
少なくとも１つの加速度検出器27と、その信号をろ波す
るように動作し得るローパスフィルタであって、前記横
加速度を示す信号がそのローパスフィルタ自体に送信さ
れた瞬時に関して遅延された信号を出力端において送信
するように動作し得るローパスフィルタ31とを含んでい
る。
台車の横加速度を示す信号を発生するように動作し得る
少なくとも１つの加速度検出器27と、その信号をろ波す
るように動作し得るローパスフィルタであって、前記横
加速度を示す信号がそのローパスフィルタ自体に送信さ
れた瞬時に関して遅延された信号を出力端において送信
するように動作し得るローパスフィルタ31とを含んでい
る。
【００３１】図７にはその信号の変化を時間の関数とし
て示してある。この図から明らかなように、描かれてい
る図形は実質的に台形になり、その台形は、時間の増加
につれて増加、減少する値を夫々有する第１、第３の直
線区間と、実質的に一定値の直線区間とより成る。しか
し、この図形は、前記カーブが始まる接続リンク部上を
走行する瞬時に関してΔｔだけ位相を変更されている。
て示してある。この図から明らかなように、描かれてい
る図形は実質的に台形になり、その台形は、時間の増加
につれて増加、減少する値を夫々有する第１、第３の直
線区間と、実質的に一定値の直線区間とより成る。しか
し、この図形は、前記カーブが始まる接続リンク部上を
走行する瞬時に関してΔｔだけ位相を変更されている。
【００３２】マイクロプロセッサ17はさらに、補足的な
信号を形成するように動作し得る信号形成ユニット28を
有しており、その信号の変化は、図９に示すように、時
間の経過とともに２つの逆符号の台形波の形状になる。
各波形の最初の直線区間は夫々、符号29で示すように、
図８に示す非補償の横加速度を示す信号の対応する区間
と一致し、同時に、各区間29の継続期間は上述のように
して定義された遅延時間Δｔと実質的に等しくなる。図
９の信号の特性を伴う信号を発生し得る信号形成ユニッ
トは技術的によく知られている。
信号を形成するように動作し得る信号形成ユニット28を
有しており、その信号の変化は、図９に示すように、時
間の経過とともに２つの逆符号の台形波の形状になる。
各波形の最初の直線区間は夫々、符号29で示すように、
図８に示す非補償の横加速度を示す信号の対応する区間
と一致し、同時に、各区間29の継続期間は上述のように
して定義された遅延時間Δｔと実質的に等しくなる。図
９の信号の特性を伴う信号を発生し得る信号形成ユニッ
トは技術的によく知られている。
【００３３】マイクロプロセッサ17はさらに、各瞬時に
おいて、図10に示す合成信号を得るために、ローパスフ
ィルタ31によって送信された信号（図７に示す）の値お
よび図９で上記のようにして定義された補足的な信号の
値の合計を求めように動作し得る演算ユニット30を含ん
でおり、その合成信号は対応する制御信号を発生するた
めに制御ユニット８に送られる。
おいて、図10に示す合成信号を得るために、ローパスフ
ィルタ31によって送信された信号（図７に示す）の値お
よび図９で上記のようにして定義された補足的な信号の
値の合計を求めように動作し得る演算ユニット30を含ん
でおり、その合成信号は対応する制御信号を発生するた
めに制御ユニット８に送られる。
【００３４】このようにして求めた合成信号は、ローパ
スフィルタ31の出力端からの信号および図７に示すもの
に実質的に対応するが、時間Δｔにより遅延されていな
いことだけが相違している。そのため、この合成信号
は、図６に示すカーブと完全に一致し、制御ユニット８
によって効果的に利用することができる。したがって、
この後段部の制御ユニット８は各瞬時において２つの信
号を入力されることになり、その第１の信号はマイクロ
プロセッサ17の演算ユニット26からの信号であって非補
償の横加速度を示す信号（ジャイロスコープ10からの信
号より発生される）であり、その第２の信号は上述した
ように演算ユニット30から送られてきた信号である。こ
の第２の信号は、この装置に何らかの故障が起きたため
に前記第１の信号が使用できない場合に、前記第１の信
号の場所に置き換えるための予備信号として考えること
ができる。
スフィルタ31の出力端からの信号および図７に示すもの
に実質的に対応するが、時間Δｔにより遅延されていな
いことだけが相違している。そのため、この合成信号
は、図６に示すカーブと完全に一致し、制御ユニット８
によって効果的に利用することができる。したがって、
この後段部の制御ユニット８は各瞬時において２つの信
号を入力されることになり、その第１の信号はマイクロ
プロセッサ17の演算ユニット26からの信号であって非補
償の横加速度を示す信号（ジャイロスコープ10からの信
号より発生される）であり、その第２の信号は上述した
ように演算ユニット30から送られてきた信号である。こ
の第２の信号は、この装置に何らかの故障が起きたため
に前記第１の信号が使用できない場合に、前記第１の信
号の場所に置き換えるための予備信号として考えること
ができる。
【００３５】前記装置はさらに、回転速度検出器13およ
び制御ユニット８の間に挿入されるしきい値回路34を含
んでおり、しきい値回路34は、車両の速度Ｖが予め決定
したしきい値を超えたときのみ前記制御回路に対する回
転速度信号の通過を許容するように動作し得るものであ
り、その信号の通過は、前記回転速度の値が前記しきい
値信号の値を超えた場合のみ制御ユニット８がアクチュ
エータ６に制御信号を送信するようにして行なう。
び制御ユニット８の間に挿入されるしきい値回路34を含
んでおり、しきい値回路34は、車両の速度Ｖが予め決定
したしきい値を超えたときのみ前記制御回路に対する回
転速度信号の通過を許容するように動作し得るものであ
り、その信号の通過は、前記回転速度の値が前記しきい
値信号の値を超えた場合のみ制御ユニット８がアクチュ
エータ６に制御信号を送信するようにして行なう。
【００３６】前記装置はさらに、ジャイロスコープ10か
ら送られてきた角速度ωZ を示す信号を夫々送信され
る、オフセット補正器35、第２積分器37および微分器38
を含んでおり、第２積分器37および微分器38は夫々、垂
直軸周りの車両の回転角度φZおよび角加速度ｄωZ ／
ｄｔを示す信号を得るために、ローパスフィルタ23から
送られてきた前記角度信号を積分および微分する。前記
装置はさらに、微分器38からの信号のみならず前記オフ
セット補正器35、25により送信された信号、積分器14、
37からの信号を入力される位相弁別器39と、位相弁別器
39および制御ユニット８に接続される可能化ユニット40
とを含んでいる。
ら送られてきた角速度ωZ を示す信号を夫々送信され
る、オフセット補正器35、第２積分器37および微分器38
を含んでおり、第２積分器37および微分器38は夫々、垂
直軸周りの車両の回転角度φZおよび角加速度ｄωZ ／
ｄｔを示す信号を得るために、ローパスフィルタ23から
送られてきた前記角度信号を積分および微分する。前記
装置はさらに、微分器38からの信号のみならず前記オフ
セット補正器35、25により送信された信号、積分器14、
37からの信号を入力される位相弁別器39と、位相弁別器
39および制御ユニット８に接続される可能化ユニット40
とを含んでいる。
【００３７】位相弁別器39および可能化ユニット40は、
既知の方法で、前記角速度ωZ 、回転角φX 、φZ を示
す信号の値を対応するしきい値と比較するために動作
し、最終的に前記角速度ωZ 、角加速度ｄωZ ／ｄｔの
値の予め決定した範囲内での持続性を求めるように配置
されている。前記信号の１つまたはそれ以上の信号の値
が上記しきい値の上方に位置したことが判明する度に、
あるいはその値の持続が予め決定した持続期間を超える
度に、可能化ユニット40は制御ユニット８を動作可能に
するために可能化信号を送信する。
既知の方法で、前記角速度ωZ 、回転角φX 、φZ を示
す信号の値を対応するしきい値と比較するために動作
し、最終的に前記角速度ωZ 、角加速度ｄωZ ／ｄｔの
値の予め決定した範囲内での持続性を求めるように配置
されている。前記信号の１つまたはそれ以上の信号の値
が上記しきい値の上方に位置したことが判明する度に、
あるいはその値の持続が予め決定した持続期間を超える
度に、可能化ユニット40は制御ユニット８を動作可能に
するために可能化信号を送信する。
【００３８】この過程において、制御ユニット８は、前
記車両の態様または速度の特別な状態が生じた場合の
み、動作可能になる。
記車両の態様または速度の特別な状態が生じた場合の
み、動作可能になる。
【００３９】位相弁別器39が可能化ユニット40と関連し
てどのように動作し得るかを考慮するためには図11〜16
の線図を参照するのが好ましく、それらの筆頭の図（図
11）の線図は図６の線図と対応している。
てどのように動作し得るかを考慮するためには図11〜16
の線図を参照するのが好ましく、それらの筆頭の図（図
11）の線図は図６の線図と対応している。
【００４０】図12の線図にはオフセット補正器35により
送信された角速度信号の変化が表わされており、同時
に、図13の線図には積分器14により送信された回転角φ
X を示す信号の変化がされており、さらに、図14の線図
にはオフセット補正器25により送信された角速度ωZ を
示す信号の変化が示されている。図15には積分器37によ
り送信された回転角φZ を示す信号の変化が示されてお
り、また、図16には微分器38により送信された角加速度
ｄωZ ／ｄｔを示す信号の変化が示されている。
送信された角速度信号の変化が表わされており、同時
に、図13の線図には積分器14により送信された回転角φ
X を示す信号の変化がされており、さらに、図14の線図
にはオフセット補正器25により送信された角速度ωZ を
示す信号の変化が示されている。図15には積分器37によ
り送信された回転角φZ を示す信号の変化が示されてお
り、また、図16には微分器38により送信された角加速度
ｄωZ ／ｄｔを示す信号の変化が示されている。
【００４１】図12および図16に示すように、信号ωX 、
ｄωZ ／ｄｔが時間Δｔの間、予め決定した範囲内に維
持されている状態になる度に、そのことにより車両が湾
曲部の遷移区間の入口または出口の開始地点に来ている
ことが確認される。この確認は、信号ωX 、ωZ の値が
図13、14に示すような対応するしきい値を超える度に得
られる。
ｄωZ ／ｄｔが時間Δｔの間、予め決定した範囲内に維
持されている状態になる度に、そのことにより車両が湾
曲部の遷移区間の入口または出口の開始地点に来ている
ことが確認される。この確認は、信号ωX 、ωZ の値が
図13、14に示すような対応するしきい値を超える度に得
られる。
【００４２】この装置によれば、微分器38により生成さ
れる角加速度ｄωZ ／ｄｔを示す信号のみならず、オフ
セット補正器35、25、積分器14、37により夫々生成され
る角速度ωX 、ωZ および回転角φX 、φZ を示す信号
は、車両が湾曲部の遷移区間を通過するときもしくはそ
の湾曲部自体を走行しているときに、車両または線路の
所望の走行特性の検出または制御ために、検出デバイ
ス、制御デバイスの一方または双方に送信することがで
きる。
れる角加速度ｄωZ ／ｄｔを示す信号のみならず、オフ
セット補正器35、25、積分器14、37により夫々生成され
る角速度ωX 、ωZ および回転角φX 、φZ を示す信号
は、車両が湾曲部の遷移区間を通過するときもしくはそ
の湾曲部自体を走行しているときに、車両または線路の
所望の走行特性の検出または制御ために、検出デバイ
ス、制御デバイスの一方または双方に送信することがで
きる。
【００４３】車両の車体５に固定された付加的な加速度
検出器41もまたこの装置の一部を形成している。この加
速度検出器41は、長手軸周りの車体の回転角θを検出す
るための符号42で示す少なくとも１つの検出器と同様に
図５の軸ｔ' の方向に作用する、残留横加速度ａcrを示
す信号を供給するように調整されている。付加的な制御
ユニット43は、加速度検出器41により供給された信号
と、検出器42により検出された車体の回転角θに依存す
る参照値との比較を行い、前記加速度検出器により供給
された信号の値と参照値との間の差が予め決定したしき
い値を超えたとき、制御ユニット８に対し非駆動信号を
送信するように動作し得るものである。
検出器41もまたこの装置の一部を形成している。この加
速度検出器41は、長手軸周りの車体の回転角θを検出す
るための符号42で示す少なくとも１つの検出器と同様に
図５の軸ｔ' の方向に作用する、残留横加速度ａcrを示
す信号を供給するように調整されている。付加的な制御
ユニット43は、加速度検出器41により供給された信号
と、検出器42により検出された車体の回転角θに依存す
る参照値との比較を行い、前記加速度検出器により供給
された信号の値と参照値との間の差が予め決定したしき
い値を超えたとき、制御ユニット８に対し非駆動信号を
送信するように動作し得るものである。
【００４４】最終的に、この装置は、台車上の加速度ａ
c 、回転角φX 、角速度ωZ および速度Ｖを示す信号の
成分を受信するために、夫々フィルタ31、積分器14、オ
フセット補正器25および回転速度検出器13に接続され
た、制御ユニット44を含んでおり、制御ユニット44はさ
らに制御ユニット43にも接続されている。
c 、回転角φX 、角速度ωZ および速度Ｖを示す信号の
成分を受信するために、夫々フィルタ31、積分器14、オ
フセット補正器25および回転速度検出器13に接続され
た、制御ユニット44を含んでおり、制御ユニット44はさ
らに制御ユニット43にも接続されている。
【００４５】制御ユニット44は、非補償の加速度ａncを
示す信号を発生するために、マイクロプロセッサ17が動
作するのと同様な方法により、信号ωZ 、ＶおよびφX
に基づいて動作するように予め調整されている。さら
に、このユニットは、前記非補償の加速度を示す信号お
よびフィルタ31から送られてくる加速度ａc を示す信号
の間の比較を行う。これら２つの信号の差が予め決定さ
れたしきい値を超える状態になる度に、前記ユニット
は、制御ユニット８に対し非駆動信号を送信する。この
方法により、ジャイロスコープ10により発生された非補
償の加速度ａncを示す信号の制御が実施され、この制御
は、車両が最大湾曲部に入っている場合に実施される。
示す信号を発生するために、マイクロプロセッサ17が動
作するのと同様な方法により、信号ωZ 、ＶおよびφX
に基づいて動作するように予め調整されている。さら
に、このユニットは、前記非補償の加速度を示す信号お
よびフィルタ31から送られてくる加速度ａc を示す信号
の間の比較を行う。これら２つの信号の差が予め決定さ
れたしきい値を超える状態になる度に、前記ユニット
は、制御ユニット８に対し非駆動信号を送信する。この
方法により、ジャイロスコープ10により発生された非補
償の加速度ａncを示す信号の制御が実施され、この制御
は、車両が最大湾曲部に入っている場合に実施される。
【００４６】本発明は上述した例のみに限定されるもの
ではなく、本発明の範囲を逸脱することのない種々の変
形または変更を加え得ること勿論である。
ではなく、本発明の範囲を逸脱することのない種々の変
形または変更を加え得ること勿論である。
【図１】本発明装置の基本的な構成要素を示すブロック
線図である。
線図である。
【図２】鉄道車両の平面図である。
【図３】図２の鉄道車両の台車に搭載したジャイロスコ
ープの平面図である。
ープの平面図である。
【図４】２つの異なる構成においてカーブ路内で揺動す
る鉄道車両の可変態様を示す断面図の一方であり、車体
は静止位置に関していかなる回転をも被っていない。
る鉄道車両の可変態様を示す断面図の一方であり、車体
は静止位置に関していかなる回転をも被っていない。
【図５】２つの異なる構成においてカーブ路内で揺動す
る鉄道車両の可変態様を示す断面図の他方であり、車体
は所定の角度に回転させられている。
る鉄道車両の可変態様を示す断面図の他方であり、車体
は所定の角度に回転させられている。
【図６】図１の装置の構成要素およびデバイスにより発
生される幾何学的パラメータおよび加速度を示す信号
を、時間の関数として表わした線図である。
生される幾何学的パラメータおよび加速度を示す信号
を、時間の関数として表わした線図である。
【図７】図１の装置の構成要素およびデバイスにより発
生される幾何学的パラメータおよび加速度を示す信号
を、時間の関数として表わした線図である。
生される幾何学的パラメータおよび加速度を示す信号
を、時間の関数として表わした線図である。
【図８】図１の装置の構成要素およびデバイスにより発
生される幾何学的パラメータおよび加速度を示す信号
を、時間の関数として表わした線図である。
生される幾何学的パラメータおよび加速度を示す信号
を、時間の関数として表わした線図である。
【図９】図１の装置の構成要素およびデバイスにより発
生される幾何学的パラメータおよび加速度を示す信号
を、時間の関数として表わした線図である。
生される幾何学的パラメータおよび加速度を示す信号
を、時間の関数として表わした線図である。
【図１０】図１の装置の構成要素およびデバイスにより
発生される幾何学的パラメータおよび加速度を示す信号
を、時間の関数として表わした線図である。
発生される幾何学的パラメータおよび加速度を示す信号
を、時間の関数として表わした線図である。
【図１１】図１の装置の構成要素およびデバイスにより
発生される信号の、他の特性を示す線図である。
発生される信号の、他の特性を示す線図である。
【図１２】図１の装置の構成要素およびデバイスにより
発生される信号の、他の特性を示す線図である。
発生される信号の、他の特性を示す線図である。
【図１３】図１の装置の構成要素およびデバイスにより
発生される信号の、他の特性を示す線図である。
発生される信号の、他の特性を示す線図である。
【図１４】図１の装置の構成要素およびデバイスにより
発生される信号の、他の特性を示す線図である。
発生される信号の、他の特性を示す線図である。
【図１５】図１の装置の構成要素およびデバイスにより
発生される信号の、他の特性を示す線図である。
発生される信号の、他の特性を示す線図である。
【図１６】図１の装置の構成要素およびデバイスにより
発生される信号の、他の特性を示す線図である。
発生される信号の、他の特性を示す線図である。
１ 台車 ５ 車体 ６ アクチュエータ ７ サーボバルブ ８ 制御ユニット 10 ジャイロスコープ 13 回転速度検出器 14 積分器 15 ローパスフィルタ 17 マイクロプロセッサ 18 演算ユニット 19 演算ユニット 23 ローパスフィルタ 25 オフセット補正器 26 演算ユニット 27 加速度検出器 28 信号形成ユニット 30 演算ユニット 31 ローパスフィルタ 34 しきい値回路 35 オフセット補正器 37 積分器 38 微分器 39 位相弁別器 40 可能化ユニット 41 加速度検出器 42 検出器 43 制御ユニット 44 制御ユニット
Claims (8)
- 【請求項１】 鉄道車両の乗客に横方向に作用する非補
償の加速度の値を減少させるために、鉄道車両の長手軸
周りの車体回転を制御する装置であって、前記回転は少
なくとも１つのアクチュエータ(6) によって制御され、
該アクチュエータは制御ユニット(8) からの該アクチュ
エータのための制御信号により制御されるサーボバルブ
(7) により駆動される装置において、 ２自由度を有し前記車両の台車(1) に固定されるととも
に、前記台車の長手方向に配置された感応性の第１軸
と、垂直方向に配置された感応性の第２軸とを有する、
少なくとも１つのジャイロスコープ(10)であって、該ジ
ャイロスコープは、前記長手方向に配置された第１軸
(X) 周りの前記台車の角速度ωX を示す第１の電気信号
および第２の垂直軸(Z) 周りの前記台車の角速度ωZ を
示す第２の電気信号が発生するように動作し得る、当該
ジャイロスコープと、 前記車両の速度(V) を示す信号が発生するように動作し
得る、少なくとも１つの回転速度検出器(13)と、 前記長手方向の軸(X) 周りの前記台車の回転角φX を示
す信号∫ωX ｄｔを発生するために前記角速度ωX を示
す第１の電気信号を積分するように動作し得る、少なく
とも１つの第１積分器(14)と、 前記回転角φX を示す信号および重力による加速度ｇの
積を形成するように動作し得る少なくとも１つの第１演
算ユニット(18)と、前記速度(V) を示す信号および前記
角速度ωZ を示す信号の積を形成するように動作し得る
少なくとも１つの第２演算ユニット(18)と、前記非補償
の横加速度を示す信号を得るために、前記第２の積およ
び前記第１の積の差を、 【数１】ａnc＝ωZ Ｖ−ｇφX のようにして求める、少なくとも１つの第３演算ユニッ
ト(26)とを有する、マイクロプロセッサ(17)とを具え、 前記制御信号を発生するために、前記非補償の加速度を
示す信号が前記制御ユニット(8) に送られるようにした
ことを特徴とする、鉄道車両の長手軸周りの車体回転制
御装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の装置において、 前記台車(1) に固定され該台車の横加速度を示す信号を
発生するように動作し得る、少なくとも１つの第１の加
速度検出器(27)であって、前記台車の横加速度の線図は
時間の関数として表わされ、該線図は実質的に、時間の
増加につれて増加する値を有する第１の実質的な直線区
間と、時間の増加に伴い一定値を維持する第２の実質的
な直線区間と、時間の増加につれて減少する値を有する
第３の実質的な直線区間とより成る、当該検出器と、 前記信号をろ波するとともに、前記横加速度を示す信号
がローパスフィルタ(31)自体に送信された瞬時に関して
遅延Δｔにより遅延された信号を出力端において送信す
るように動作し得る、当該ローパスフィルタとを具え、 前記制御信号を発生するために、前記フィルタ(31)によ
り送信された信号が前記制御ユニット(8) に送られるよ
うにしたことを特徴とする装置。 - 【請求項３】 請求項２記載の装置において、 前記マイクロプロセッサ(17)はさらに、補足的な信号を
形成するように動作し得る信号形成ユニット(28)であっ
て、その信号の変化は時間の経過とともに２つの逆符号
の台形波の形状になり、各波形の最初の直線区間は夫
々、前記非補償の横加速度を示す信号の対応する区間と
一致し、前記各最初の区間持続時間は実質的に前記遅延
Δｔに等しくなる、当該信号形成ユニットと、 前記制御信号を発生するために前記制御ユニット(8) に
送られる合成信号を得るために、各瞬時において、ロー
パスフィルタ(31)によって送信された信号の値および前
記補足的な信号の値の合計を形成するように動作し得る
他の演算ユニット(30)とを具えることを特徴とする装
置。 - 【請求項４】 前記請求項１〜３の何れか１項記載の装
置において、 回転速度検出器(13)および制御ユニット(8) の間に挿入
されるとともに車両の速度(V) が予め決定したしきい値
を超えたときのみ前記制御回路に対する前記回転速度信
号の通過を許容するように動作し得るしきい値回路(34)
を具え、前記制御ユニット(8) は、前記回転速度信号の
値が前記しきい値の値を超えた場合のみアクチュエータ
７に前記制御信号を送信するように予め調整されている
ことを特徴とする装置。 - 【請求項５】 前記請求項１〜４の何れか１項記載の装
置において、 前記角速度ωX 、ωZ を示す第１および第２の信号を夫
々送信される第１および第２のオフセット補正器(35)、
(25)と、 前記垂直軸周りの車体の回転角φZ および角加速度ｄω
Z ／ｄｔを示す信号を夫々得るために、前記角速度を示
す第２の信号を積分および微分するように動作し得る第
２の積分器(37)および微分器(38)と、 前記オフセット補正器(35)、(25)、前記積分器(14,37)
および前記微分器(38)により送信された信号を入力され
る位相弁別器39と、 前記位相弁別器(39)および前記制御ユニット(8) に接続
される可能化ユニット40とを具え、 前記位相弁別器(39)および可能化ユニット(40)は前記角
速度ωZ 、回転角φX、φZ を示す信号の値を対応する
しきい値と比較し、それらの信号が時間Δ' ｔの間、前
記角速度ωX 、角加速度ｄωZ ／ｄｔの予め決定した範
囲内の値を持続する場合にそれらの値を求め、前記信号
の１つまたはそれ以上の信号の値が上記しきい値の上方
に位置した場合またはその値が前記予め決定した持続期
間Δ' ｔよりも長く持続した場合に、可能化ユニット(4
0)から前記制御ユニット(8) を動作可能にするための出
力信号が送信されるように予め調整されていることを特
徴とする装置。 - 【請求項６】 請求項５記載の装置において、 前記第１、第２のオフセット補正器(35)、(25)、第１、
第２の積分器(14,37)および前記微分器(38)により夫々
送信された前記角速度ωX 、ωZ 、回転角φX、φZ 、
および角加速度ｄωZ ／ｄｔを示す信号は、車両が湾曲
部の入口および出口に亘る遷移区間を通過するときおよ
びその湾曲部自体を走行しているときに、車両または線
路の所望の動作特性の検出または制御のために、検出デ
バイス、制御デバイスの一方または双方に送信されるよ
うにしたことを特徴とする装置。 - 【請求項７】 前記請求項１〜６の何れか１項記載の装
置において、 前記車両の車体(5) に固定され前記非補償の加速度を示
す信号を発生するように動作し得る少なくとも１つの加
速度検出器(41)と、 長手軸周りの車体の回転角を検出する少なくとも１つの
検出器(42)と、 前記加速度検出器(41)により供給された信号と、前記車
体の回転角φX に依存する参照値との比較を行うととも
に、前記加速度検出器により供給された信号の値と前記
参照値との間の差が予め決定した値を超えたとき前記ア
クチュエータ(7) に対し非駆動信号を送信するように動
作し得る、第２の制御ユニット(43)とを具えることを特
徴とする装置。 - 【請求項８】 前記請求項１〜７の何れか１項記載の装
置において、 前記台車上の加速度ａc 、回転角φX 、角速度ωZ およ
び車両の速度(V) を示す信号を前記構成要素から夫々受
信するために、前記第２の制御ユニット(43)に直列接続
されるとともに前記フィィルタ(31)、前記第１の積分器
(14)、前記第２のオフセット補正器(25)および前記回転
速度検出器(13)に接続される第３の制御ユニット(44)を
具え、 前記制御ユニット(44)は、前記マイクロプロセッサ(17)
と同様な方法で前記非補償の加速度ａncを示す信号を発
生するために、前記信号と前記加速度ａc を信号とを比
較し、それら信号の差が予め決定されたしきい値を超え
たとき、前記制御ユニット(8) に対し非駆動信号を送信
するように予め調整されていることを特徴とする装置。
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| ITTO920144A IT1256530B (it) | 1992-02-24 | 1992-02-24 | Sistema per il controllo della rotazione della cassa di un veicolo ferroviario attorno ad un suo asse longitudinale. |
| IT92A000144 | 1992-08-03 |
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| JPH0825457B2 JPH0825457B2 (ja) | 1996-03-13 |
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