JPH0826110A - 鉄道車両の車体中立位置制御装置及び制御方法 - Google Patents
鉄道車両の車体中立位置制御装置及び制御方法Info
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- JPH0826110A JPH0826110A JP18623594A JP18623594A JPH0826110A JP H0826110 A JPH0826110 A JP H0826110A JP 18623594 A JP18623594 A JP 18623594A JP 18623594 A JP18623594 A JP 18623594A JP H0826110 A JPH0826110 A JP H0826110A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 車体の左右方向定常変位に対する車体の中立
位置を維持するための鉄道車両の車体中立位置制御装置
及び車体中立位置制御方法を提供する。 【構成】 鉄道車両の台車上にばねによって支持された
車体と台車の間の左右方向に設置した流体アクチュエー
タと、車体の左右振動加速度または車体と台車との間の
左右相対変位あるいは台車の左右振動加速度を検知する
センサと、該センサの出力及び地点検知信号から前記流
体アクチュエータへの制御出力を決定する制御器からな
り、鉄道車両が曲線路を通過する際に車体が中立位置を
維持するように構成する。 【効果】 車体と台車のストッパ当たりが防止され、曲
線区間通過時も直線区間走行時と同様の乗り心地が得ら
れる。
位置を維持するための鉄道車両の車体中立位置制御装置
及び車体中立位置制御方法を提供する。 【構成】 鉄道車両の台車上にばねによって支持された
車体と台車の間の左右方向に設置した流体アクチュエー
タと、車体の左右振動加速度または車体と台車との間の
左右相対変位あるいは台車の左右振動加速度を検知する
センサと、該センサの出力及び地点検知信号から前記流
体アクチュエータへの制御出力を決定する制御器からな
り、鉄道車両が曲線路を通過する際に車体が中立位置を
維持するように構成する。 【効果】 車体と台車のストッパ当たりが防止され、曲
線区間通過時も直線区間走行時と同様の乗り心地が得ら
れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鉄道車両の車体の左右
方向定常変位に対する車体の中立位置を維持するための
鉄道車両の車体中立位置制御装置及び車体中立位置制御
方法に関する。
方向定常変位に対する車体の中立位置を維持するための
鉄道車両の車体中立位置制御装置及び車体中立位置制御
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】鉄道車両の車体と台車の間は、ばねやダ
ンパ等の緩衝器で連結されており、車体は台車に対し左
右方向の変位が許容されている。しかし、その左右方向
変位は建築限界を侵さないように台車との間に左右方向
の動きを規制するため左右動ストッパが装着されてい
る。そして、車体と左右動ストッパとの間には、通常ス
トッパの左右側に均等の隙間が設けられている。
ンパ等の緩衝器で連結されており、車体は台車に対し左
右方向の変位が許容されている。しかし、その左右方向
変位は建築限界を侵さないように台車との間に左右方向
の動きを規制するため左右動ストッパが装着されてい
る。そして、車体と左右動ストッパとの間には、通常ス
トッパの左右側に均等の隙間が設けられている。
【０００３】通常、車両の走行中に車体振動が発生する
と、直線区間では車体と左右動ストッパとの隙間によ
り、台車から車体への直接振動の伝達は防止されている
が、曲線区間では超過遠心力により高速時は外軌側へ、
低速時は内軌側へ定常変位を生じ、隙間が左右均等でな
くなり、左右動ストッパに接触しやすくなる。そして、
左右動ストッパに接触し続けるか、または左右動ストッ
パに衝撃的に当たる場合には、台車振動が直接車体へ伝
達し、乗客の乗り心地を悪くする。
と、直線区間では車体と左右動ストッパとの隙間によ
り、台車から車体への直接振動の伝達は防止されている
が、曲線区間では超過遠心力により高速時は外軌側へ、
低速時は内軌側へ定常変位を生じ、隙間が左右均等でな
くなり、左右動ストッパに接触しやすくなる。そして、
左右動ストッパに接触し続けるか、または左右動ストッ
パに衝撃的に当たる場合には、台車振動が直接車体へ伝
達し、乗客の乗り心地を悪くする。
【０００４】前記のストッパ当たりによる乗り心地の低
下を防止するため、従来は左右動ストッパとの間の隙間
を更に拡大するか、または左右動ストッパ自体の材質を
より柔らかくし、車体との接触時の衝撃を緩和する等の
技術や、空気ばねの左右剛性を高くして車体の変位を抑
制する方法が取られていた。
下を防止するため、従来は左右動ストッパとの間の隙間
を更に拡大するか、または左右動ストッパ自体の材質を
より柔らかくし、車体との接触時の衝撃を緩和する等の
技術や、空気ばねの左右剛性を高くして車体の変位を抑
制する方法が取られていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術により、
車体と左右動ストッパとの間の隙間を更に拡大する方法
は、建築限界のため拡大に制約を受け、十分な効果があ
がらない。また、左右動ストッパ自体の材質をより柔ら
かくすると、その分たわみが大きくなり、そのたわみに
より建築限界を侵す危険がある。更に、空気ばねの左右
剛性を高くする方法では、台車振動が車体に伝達されや
すくなり、乗客の乗り心地を悪くする。
車体と左右動ストッパとの間の隙間を更に拡大する方法
は、建築限界のため拡大に制約を受け、十分な効果があ
がらない。また、左右動ストッパ自体の材質をより柔ら
かくすると、その分たわみが大きくなり、そのたわみに
より建築限界を侵す危険がある。更に、空気ばねの左右
剛性を高くする方法では、台車振動が車体に伝達されや
すくなり、乗客の乗り心地を悪くする。
【０００６】この発明は、曲線区間通過時において車体
と左右動ストッパとの間の左右隙間が均等となるように
車体の左右方向の動きを制御することにより、曲線区間
においても直線区間と同様の乗り心地が得られる鉄道車
両の車体中立位置制御装置及び制御方法を提供するもの
である。
と左右動ストッパとの間の左右隙間が均等となるように
車体の左右方向の動きを制御することにより、曲線区間
においても直線区間と同様の乗り心地が得られる鉄道車
両の車体中立位置制御装置及び制御方法を提供するもの
である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の鉄道車両の車体中立位置制御装置は、鉄
道車両の台車上にばねによって支持された車体と台車の
間の左右方向に設置した流体アクチュエータと、車体の
左右振動加速度または車体と台車との間の左右相対変位
あるいは台車の左右振動加速度を検知するセンサと、該
センサの出力及び地点検知信号から前記流体アクチュエ
ータへの制御出力を決定する制御器からなり、鉄道車両
が曲線路を通過する際に車体が中立位置を維持するよう
に構成する。
め、この発明の鉄道車両の車体中立位置制御装置は、鉄
道車両の台車上にばねによって支持された車体と台車の
間の左右方向に設置した流体アクチュエータと、車体の
左右振動加速度または車体と台車との間の左右相対変位
あるいは台車の左右振動加速度を検知するセンサと、該
センサの出力及び地点検知信号から前記流体アクチュエ
ータへの制御出力を決定する制御器からなり、鉄道車両
が曲線路を通過する際に車体が中立位置を維持するよう
に構成する。
【０００８】また、前記鉄道車両の車体中立位置制御装
置を使用する鉄道車両の車体中立位置制御方法として、
路線の地点検知装置からの曲線信号が制御器に入力され
ると、前後台車に設けた車体または台車の左右振動加速
度計で検知した検知信号を制御器に入力し、該制御器内
で前記検知信号から抽出した定常成分にゲインを掛けて
得た制御出力を流体アクチュエータに出力し、車体の中
立位置を保持する。
置を使用する鉄道車両の車体中立位置制御方法として、
路線の地点検知装置からの曲線信号が制御器に入力され
ると、前後台車に設けた車体または台車の左右振動加速
度計で検知した検知信号を制御器に入力し、該制御器内
で前記検知信号から抽出した定常成分にゲインを掛けて
得た制御出力を流体アクチュエータに出力し、車体の中
立位置を保持する。
【０００９】また、第２の鉄道車両の車体中立位置制御
方法として、路線の地点検知装置からの曲線信号を得る
ことなく、車体の左右振動加速度または車体と台車との
間の左右相対変位あるいは台車の左右振動加速度を検知
するセンサからの検知信号を制御器に入力し、該制御器
内で前記検知信号から抽出した曲線通過時の超過遠心力
による定常成分にゲインを掛けて得た制御出力を流体ア
クチュエータに出力し、車体の中立位置を保持する。
方法として、路線の地点検知装置からの曲線信号を得る
ことなく、車体の左右振動加速度または車体と台車との
間の左右相対変位あるいは台車の左右振動加速度を検知
するセンサからの検知信号を制御器に入力し、該制御器
内で前記検知信号から抽出した曲線通過時の超過遠心力
による定常成分にゲインを掛けて得た制御出力を流体ア
クチュエータに出力し、車体の中立位置を保持する。
【００１０】更に、第３の鉄道車両の車体中立位置制御
方法として、列車の進行方向に対し前方車両の振動状況
を予見信号として制御車両の制御器に入力し、該制御器
内で制御車両から抽出した定常成分にゲインを掛けて得
た制御出力を前方車両と制御車両との距離に基づく遅延
時間を加味して流体アクチュエータに出力し、車体の中
立位置を保持する。
方法として、列車の進行方向に対し前方車両の振動状況
を予見信号として制御車両の制御器に入力し、該制御器
内で制御車両から抽出した定常成分にゲインを掛けて得
た制御出力を前方車両と制御車両との距離に基づく遅延
時間を加味して流体アクチュエータに出力し、車体の中
立位置を保持する。
【００１１】
【作用】路線の地点検知装置からの曲線信号が制御器に
入力する場合には、曲線信号が制御器に入力している
間、車体に作用している左右振動加速度を、車体に設置
した振動検知センサである左右振動加速度計にて検出
し、ローパスフィルタを用いて定常成分（超過遠心加速
度）を抽出する。そして、前記定常成分にフィードバッ
クゲインを掛けたものを制御出力として流体アクチュエ
ータに出力し、流体アクチュエータを駆動して車体の中
立位置を保持する。その結果、車両は曲線区間において
も直線区間と同様に車体を中立位置に保持したまま走行
できるため、乗客の乗り心地を低下させることがない。
入力する場合には、曲線信号が制御器に入力している
間、車体に作用している左右振動加速度を、車体に設置
した振動検知センサである左右振動加速度計にて検出
し、ローパスフィルタを用いて定常成分（超過遠心加速
度）を抽出する。そして、前記定常成分にフィードバッ
クゲインを掛けたものを制御出力として流体アクチュエ
ータに出力し、流体アクチュエータを駆動して車体の中
立位置を保持する。その結果、車両は曲線区間において
も直線区間と同様に車体を中立位置に保持したまま走行
できるため、乗客の乗り心地を低下させることがない。
【００１２】定常成分を抽出する方法としては、前記方
法の外に、車体の定常変差を車体と台車の間に設置した
振動検知センサである左右変位計にて検出し、ローパス
フィルタを用いて定常成分を抽出する方法、または台車
の振動加速度を台車に設置した振動検知センサである左
右振動検知計にて検出し、ローパスフィルタを用いて定
常成分を抽出する方法がある。
法の外に、車体の定常変差を車体と台車の間に設置した
振動検知センサである左右変位計にて検出し、ローパス
フィルタを用いて定常成分を抽出する方法、または台車
の振動加速度を台車に設置した振動検知センサである左
右振動検知計にて検出し、ローパスフィルタを用いて定
常成分を抽出する方法がある。
【００１３】路線の地点検知装置からの地点検知信号を
用いない場合には、直線路あるいは曲線路にかかわらず
常時前記振動検知センサにて左右振動加速度を検出し、
前記のフィードバック制御をおこなうが、ローパスフィ
ルタを使用するため、超過遠心力による定常成分が発生
する曲線区間を通過するときのみ制御することになる。
用いない場合には、直線路あるいは曲線路にかかわらず
常時前記振動検知センサにて左右振動加速度を検出し、
前記のフィードバック制御をおこなうが、ローパスフィ
ルタを使用するため、超過遠心力による定常成分が発生
する曲線区間を通過するときのみ制御することになる。
【００１４】また、列車の進行方向に対し前方車両の振
動状況を予見信号として制御車両の制御器に入力し、該
制御器内で前記予見信号から抽出した定常成分を利用し
て車体の中立位置を制御することができる。この場合、
制御車両の振動は、前方車両の振動検出より遅れて発生
するから、前方車両と制御車両との距離に基づいて遅延
時間を求め、これを制御器に入力して制御信号の出力を
遅らせる必要がある。
動状況を予見信号として制御車両の制御器に入力し、該
制御器内で前記予見信号から抽出した定常成分を利用し
て車体の中立位置を制御することができる。この場合、
制御車両の振動は、前方車両の振動検出より遅れて発生
するから、前方車両と制御車両との距離に基づいて遅延
時間を求め、これを制御器に入力して制御信号の出力を
遅らせる必要がある。
【００１５】なお、前記流体アクチュエータは、単体で
給気または排気を可能とする比例圧力制御弁と、複動型
空圧シリンダで構成される。
給気または排気を可能とする比例圧力制御弁と、複動型
空圧シリンダで構成される。
【００１６】前記のごとく、曲線区間において車体を中
立位置に制御することにより、車体と台車のストッパ当
たりが防止され、曲線区間通過時も直線区間走行時と同
様の乗り心地が得られる。
立位置に制御することにより、車体と台車のストッパ当
たりが防止され、曲線区間通過時も直線区間走行時と同
様の乗り心地が得られる。
【００１７】
実施例１ 本発明の実施による鉄道車両の車体中立位置制御装置の
一例を図１に示す。鉄道車両の台車上に空気ばね４によ
って支持された車体１と前台車２、後台車３の間の左右
方向に設置した複動型空圧シリンダ１９（前台車側）、
２０（後台車側）及び比例圧力制御弁１５、１６（前台
車側）、１７、１８（後台車側）からなる流体アクチュ
エータと、車体１の左右振動加速度を検知する左右振動
加速度計７、８または車体１と台車２、３との間の左右
相対変位を検知する左右変位計２２、２３あるいは前台
車２、後台車３の左右振動加速度を検知する振動加速度
計２４、２５と、これらの左右振動加速度計または左右
変位計の出力及び地点検知信号６から前記流体アクチュ
エータへの制御出力を決定する制御器９からなる。５は
左右動ダンパ、２１は空気源である。
一例を図１に示す。鉄道車両の台車上に空気ばね４によ
って支持された車体１と前台車２、後台車３の間の左右
方向に設置した複動型空圧シリンダ１９（前台車側）、
２０（後台車側）及び比例圧力制御弁１５、１６（前台
車側）、１７、１８（後台車側）からなる流体アクチュ
エータと、車体１の左右振動加速度を検知する左右振動
加速度計７、８または車体１と台車２、３との間の左右
相対変位を検知する左右変位計２２、２３あるいは前台
車２、後台車３の左右振動加速度を検知する振動加速度
計２４、２５と、これらの左右振動加速度計または左右
変位計の出力及び地点検知信号６から前記流体アクチュ
エータへの制御出力を決定する制御器９からなる。５は
左右動ダンパ、２１は空気源である。
【００１８】実施例２ 路線の地点検知装置からの地点検知信号を用い、車体の
左右振動加速度により車体の中立位置を制御する場合を
図１及び図２に基づいて説明する。図１に示すように、
地点検知信号６により、曲線信号が制御器９に入力され
ると、車体の左右振動加速度計７、８で検知した左右振
動加速度が制御器９に入力される。制御器９内では、入
力された左右振動加速度がＡ／Ｄ変換装置１０でディジ
タル化され、ローパスフィルタ１１を通して定常成分の
みを抽出する。次いで、制御量演算装置１２でその定常
成分にゲインを掛けたものを制御出力とし、Ｄ／Ａ変換
装置１３にてアナログ化され、増幅装置１４を通して各
比例圧力制御弁１５、１６、１７、１８に出力する。す
ると、前記制御出力に基づいて各比例圧力制御弁が給排
気し、複動型空圧シリンダ１９、２０が駆動され、車体
１を車体中立位置に保持する。この場合の処理の流れを
図２のブロック図に示す。
左右振動加速度により車体の中立位置を制御する場合を
図１及び図２に基づいて説明する。図１に示すように、
地点検知信号６により、曲線信号が制御器９に入力され
ると、車体の左右振動加速度計７、８で検知した左右振
動加速度が制御器９に入力される。制御器９内では、入
力された左右振動加速度がＡ／Ｄ変換装置１０でディジ
タル化され、ローパスフィルタ１１を通して定常成分の
みを抽出する。次いで、制御量演算装置１２でその定常
成分にゲインを掛けたものを制御出力とし、Ｄ／Ａ変換
装置１３にてアナログ化され、増幅装置１４を通して各
比例圧力制御弁１５、１６、１７、１８に出力する。す
ると、前記制御出力に基づいて各比例圧力制御弁が給排
気し、複動型空圧シリンダ１９、２０が駆動され、車体
１を車体中立位置に保持する。この場合の処理の流れを
図２のブロック図に示す。
【００１９】前記のごとく車体の中立位置制御を行なっ
た場合の曲線通過時の振動波形を従来装置による場合の
曲線通過時の振動波形と比較して図４に示す。図（ａ）
は本発明の実施による場合の振動波形であるが、曲線区
間に進入すると振動加速度が大きくなるがその値はほぼ
一定の範囲で滑らかに変化しており、車体と台車間の相
対変位はストッパ隙間内の小さい範囲にあり、ストッパ
当たりは皆無である。一方、図（ｂ）に示す従来装置に
よる場合は、左右振動加速度は曲線区間に進入すると振
動加速度は大きく、かつ鋭く変化し、車体と台車間の相
対変位はストッパ隙間の最大位置付近で激しく変動し、
ストッパ当たりが頻繁に発生していることがわかる。
た場合の曲線通過時の振動波形を従来装置による場合の
曲線通過時の振動波形と比較して図４に示す。図（ａ）
は本発明の実施による場合の振動波形であるが、曲線区
間に進入すると振動加速度が大きくなるがその値はほぼ
一定の範囲で滑らかに変化しており、車体と台車間の相
対変位はストッパ隙間内の小さい範囲にあり、ストッパ
当たりは皆無である。一方、図（ｂ）に示す従来装置に
よる場合は、左右振動加速度は曲線区間に進入すると振
動加速度は大きく、かつ鋭く変化し、車体と台車間の相
対変位はストッパ隙間の最大位置付近で激しく変動し、
ストッパ当たりが頻繁に発生していることがわかる。
【００２０】実施例３ 路線の地点検知装置からの地点検知信号を用いないで、
車体の左右振動加速度により車体の中立位置を制御する
場合を図１及び図２に基づいて説明する。車両の走行中
直線と曲線の区別なく、車体の左右振動加速度計７、８
で検知した左右振動加速度が制御器９に入力される。制
御器９内では、入力された左右振動加速度がＡ／Ｄ変換
装置１０でディジタル化され、ローパスフィルタ１１を
通過すると、通常直線区間での振動成分は遮断され、制
御信号としては出力されない。
車体の左右振動加速度により車体の中立位置を制御する
場合を図１及び図２に基づいて説明する。車両の走行中
直線と曲線の区別なく、車体の左右振動加速度計７、８
で検知した左右振動加速度が制御器９に入力される。制
御器９内では、入力された左右振動加速度がＡ／Ｄ変換
装置１０でディジタル化され、ローパスフィルタ１１を
通過すると、通常直線区間での振動成分は遮断され、制
御信号としては出力されない。
【００２１】曲線区間になるとローパスフィルタ１１を
通して定常成分のみを抽出する。次いで、制御量演算装
置１２でその定常成分が不感帯設定値以上の場合、定常
成分にゲインを掛けたものを制御出力とし、不感帯設定
値以下の場合には制御しない。制御出力は、Ｄ／Ａ変換
装置１３にてアナログ化され、増幅装置１４を通して各
比例圧力制御弁１５、１６、１７、１８に出力する。す
ると、前記制御出力に基づいて各比例圧力制御弁が給排
気し、複動型空圧シリンダ１９、２０が駆動され、車体
１を車体中立位置に保持する。この場合の処理の流れを
図２のブロック図に示す。
通して定常成分のみを抽出する。次いで、制御量演算装
置１２でその定常成分が不感帯設定値以上の場合、定常
成分にゲインを掛けたものを制御出力とし、不感帯設定
値以下の場合には制御しない。制御出力は、Ｄ／Ａ変換
装置１３にてアナログ化され、増幅装置１４を通して各
比例圧力制御弁１５、１６、１７、１８に出力する。す
ると、前記制御出力に基づいて各比例圧力制御弁が給排
気し、複動型空圧シリンダ１９、２０が駆動され、車体
１を車体中立位置に保持する。この場合の処理の流れを
図２のブロック図に示す。
【００２２】実施例４ 路線の地点検知装置からの地点検知信号を用い、車体と
台車との間の左右相対変位により車体の中立位置を制御
する場合を図１に基づいて説明する。図１に示すよう
に、地点検知信号６により、曲線信号が制御器９に入力
されると、車体と台車との間に設けた左右変位計２２、
２３より車体と台車との間の左右相対変位が制御器９に
入力される。制御器９内ではＡ／Ｄ変換装置１０で相対
変位がディジタル化され、ローパスフィルタ１１により
振動成分は遮断され、定常成分のみが抽出される。次い
で、制御量演算装置１２でその定常成分にゲインを掛け
たものを制御出力とし、Ｄ／Ａ変換装置１３にてアナロ
グ化され、増幅装置１４を通して各比例圧力制御弁１
５、１６、１７、１８に出力する。すると、前記制御出
力に基づいて各比例圧力制御弁が給排気し、複動型空圧
シリンダ１９、２０が駆動され、車体１を車体中立位置
に保持する。
台車との間の左右相対変位により車体の中立位置を制御
する場合を図１に基づいて説明する。図１に示すよう
に、地点検知信号６により、曲線信号が制御器９に入力
されると、車体と台車との間に設けた左右変位計２２、
２３より車体と台車との間の左右相対変位が制御器９に
入力される。制御器９内ではＡ／Ｄ変換装置１０で相対
変位がディジタル化され、ローパスフィルタ１１により
振動成分は遮断され、定常成分のみが抽出される。次い
で、制御量演算装置１２でその定常成分にゲインを掛け
たものを制御出力とし、Ｄ／Ａ変換装置１３にてアナロ
グ化され、増幅装置１４を通して各比例圧力制御弁１
５、１６、１７、１８に出力する。すると、前記制御出
力に基づいて各比例圧力制御弁が給排気し、複動型空圧
シリンダ１９、２０が駆動され、車体１を車体中立位置
に保持する。
【００２３】実施例５ 路線の地点検知装置からの地点検知信号を用いないで、
車体と台車との間の左右相対変位により車体の中立位置
を制御する場合を図１に基づいて説明する。図１に示す
ように、左右変位計２２、２３より車体と台車との間の
左右相対変位が制御器９に入力される。制御器９内では
Ａ／Ｄ変換装置１０で相対変位がディジタル化され、ロ
ーパスフィルタ１１により振動成分は遮断され、定常成
分のみが抽出される。ここで、直線区間では定常成分は
ないので、制御は行なわれないことになる。
車体と台車との間の左右相対変位により車体の中立位置
を制御する場合を図１に基づいて説明する。図１に示す
ように、左右変位計２２、２３より車体と台車との間の
左右相対変位が制御器９に入力される。制御器９内では
Ａ／Ｄ変換装置１０で相対変位がディジタル化され、ロ
ーパスフィルタ１１により振動成分は遮断され、定常成
分のみが抽出される。ここで、直線区間では定常成分は
ないので、制御は行なわれないことになる。
【００２４】次いで、制御量演算装置１２で、その定常
成分が不感帯設定値以上の場合、定常成分にゲインを掛
けたものを制御出力とし、不感帯設定値以下の場合には
制御しない。制御出力は、Ｄ／Ａ変換装置１３にてアナ
ログ化され、増幅装置１４を通して各比例圧力制御弁１
５、１６、１７、１８に出力する。すると、前記制御出
力に基づいて各比例圧力制御弁が給排気し、複動型空圧
シリンダ１９、２０が駆動され、車体１を車体中立位置
に保持する。
成分が不感帯設定値以上の場合、定常成分にゲインを掛
けたものを制御出力とし、不感帯設定値以下の場合には
制御しない。制御出力は、Ｄ／Ａ変換装置１３にてアナ
ログ化され、増幅装置１４を通して各比例圧力制御弁１
５、１６、１７、１８に出力する。すると、前記制御出
力に基づいて各比例圧力制御弁が給排気し、複動型空圧
シリンダ１９、２０が駆動され、車体１を車体中立位置
に保持する。
【００２５】実施例６ 路線の地点検知装置からの地点検知信号を用い、台車の
左右振動加速度により車体の中立位置を制御する場合を
図１に基づいて説明する。図１に示すように、地点検知
信号６により、曲線信号が制御器９に入力されると、台
車２、３に設置した振動加速度計２４、２５により検出
した台車の左右振動加速度を制御器９に入力する。
左右振動加速度により車体の中立位置を制御する場合を
図１に基づいて説明する。図１に示すように、地点検知
信号６により、曲線信号が制御器９に入力されると、台
車２、３に設置した振動加速度計２４、２５により検出
した台車の左右振動加速度を制御器９に入力する。
【００２６】制御器９内では、入力された左右振動加速
度がＡ／Ｄ変換装置１０でディジタル化され、ローパス
フィルタ１１を通して定常成分のみを抽出する。次い
で、制御量演算装置１２でその定常成分にゲインを掛け
たものを制御出力とし、Ｄ／Ａ変換装置１３にてアナロ
グ化され、増幅装置１４を通して各比例圧力制御弁１
５、１６、１７、１８に出力する。すると、前記制御出
力に基づいて各比例圧力制御弁が給排気し、複動型空圧
シリンダ１９、２０が駆動され、車体１を車体中立位置
に保持する。
度がＡ／Ｄ変換装置１０でディジタル化され、ローパス
フィルタ１１を通して定常成分のみを抽出する。次い
で、制御量演算装置１２でその定常成分にゲインを掛け
たものを制御出力とし、Ｄ／Ａ変換装置１３にてアナロ
グ化され、増幅装置１４を通して各比例圧力制御弁１
５、１６、１７、１８に出力する。すると、前記制御出
力に基づいて各比例圧力制御弁が給排気し、複動型空圧
シリンダ１９、２０が駆動され、車体１を車体中立位置
に保持する。
【００２７】実施例７ 路線の地点検知装置からの地点検知信号を用いないで、
台車の左右振動加速度により車体の中立位置を制御する
場合を図１に基づいて説明する。車両の走行中直線と曲
線の区別なく、台車の左右振動加速度計２４、２５で検
知した左右振動加速度が制御器９に入力される。
台車の左右振動加速度により車体の中立位置を制御する
場合を図１に基づいて説明する。車両の走行中直線と曲
線の区別なく、台車の左右振動加速度計２４、２５で検
知した左右振動加速度が制御器９に入力される。
【００２８】制御器９内では、入力された左右振動加速
度がＡ／Ｄ変換装置１０でディジタル化され、ローパス
フィルタ１１を通して振動成分は遮断され、定常成分の
みを抽出する。次いで、制御量演算装置１２でその定常
成分にゲインを掛けたものを制御出力とし、Ｄ／Ａ変換
装置１３にてアナログ化され、増幅装置１４を通して各
比例圧力制御弁１５、１６、１７、１８に出力する。す
ると、前記制御出力に基づいて各比例圧力制御弁が給排
気し、複動型空圧シリンダ１９、２０が駆動され、車体
１を車体中立位置に保持する。
度がＡ／Ｄ変換装置１０でディジタル化され、ローパス
フィルタ１１を通して振動成分は遮断され、定常成分の
みを抽出する。次いで、制御量演算装置１２でその定常
成分にゲインを掛けたものを制御出力とし、Ｄ／Ａ変換
装置１３にてアナログ化され、増幅装置１４を通して各
比例圧力制御弁１５、１６、１７、１８に出力する。す
ると、前記制御出力に基づいて各比例圧力制御弁が給排
気し、複動型空圧シリンダ１９、２０が駆動され、車体
１を車体中立位置に保持する。
【００２９】実施例８ 請求項４の発明の実施例を図５、図６に基づいて説明す
る。列車の進行方向に対し前方車両Ｂの車体の左右振動
加速度計２６から左右振動加速度を予見信号として制御
車両Ａの制御器９に入力し、該制御器９内で前記予見信
号から定常成分が抽出されたとき、前方車両Ｂと制御車
両Ａとの距離Ｌと車両速度Ｓに基づく遅延時間ｔ（ｔ＝
Ｌ／Ｓ）を加味して、制御車両Ａの左右振動加速度計か
ら抽出した定常成分にゲインを掛けて得た制御出力を、
比例圧力制御弁１５〜１８に出力し、各比例圧力制御弁
の給排気により、複動型空圧シリンダ１９、２０が駆動
され、車体１を車体中立位置に保持する。前記、前方車
両Ｂの車体の左右振動加速度計２６は、前方車両Ｂの後
台車側に設け、制御車両Ａの前台車２側の車体の左右振
動加速度計７との距離をＬとした場合について説明した
が、制御車両Ａの後台車３側の車体の左右振動加速度計
８との距離をＬとする場合もある。また前記車体の左右
振動加速度計２６を前方車両Ｂの前台車側に設け、制御
車両Ａの前台車２側の車両振動加速度計７との距離をＬ
とすることもある。なお、前記予見信号としては、車体
の左右振動加速度計のほか、台車の左右振動加速度計ま
たは車体と台車の間の左右変位計からの検出信号を利用
することができる。この場合の処理の流れを図３のブロ
ック図に示す。
る。列車の進行方向に対し前方車両Ｂの車体の左右振動
加速度計２６から左右振動加速度を予見信号として制御
車両Ａの制御器９に入力し、該制御器９内で前記予見信
号から定常成分が抽出されたとき、前方車両Ｂと制御車
両Ａとの距離Ｌと車両速度Ｓに基づく遅延時間ｔ（ｔ＝
Ｌ／Ｓ）を加味して、制御車両Ａの左右振動加速度計か
ら抽出した定常成分にゲインを掛けて得た制御出力を、
比例圧力制御弁１５〜１８に出力し、各比例圧力制御弁
の給排気により、複動型空圧シリンダ１９、２０が駆動
され、車体１を車体中立位置に保持する。前記、前方車
両Ｂの車体の左右振動加速度計２６は、前方車両Ｂの後
台車側に設け、制御車両Ａの前台車２側の車体の左右振
動加速度計７との距離をＬとした場合について説明した
が、制御車両Ａの後台車３側の車体の左右振動加速度計
８との距離をＬとする場合もある。また前記車体の左右
振動加速度計２６を前方車両Ｂの前台車側に設け、制御
車両Ａの前台車２側の車両振動加速度計７との距離をＬ
とすることもある。なお、前記予見信号としては、車体
の左右振動加速度計のほか、台車の左右振動加速度計ま
たは車体と台車の間の左右変位計からの検出信号を利用
することができる。この場合の処理の流れを図３のブロ
ック図に示す。
【００３０】
【発明の効果】この発明は、曲線区間通過時に車体と左
右動ストッパとの間の左右隙間が均等となるように車体
の左右方向の動きを規制して、車体を中立位置に制御す
ることにより、車体と台車のストッパ当たりが防止さ
れ、曲線区間通過時も直線区間走行時と同様の乗り心地
が得られる。
右動ストッパとの間の左右隙間が均等となるように車体
の左右方向の動きを規制して、車体を中立位置に制御す
ることにより、車体と台車のストッパ当たりが防止さ
れ、曲線区間通過時も直線区間走行時と同様の乗り心地
が得られる。
【図１】この発明の実施による車体の中立位置制御装置
の概略を示す説明図である。
の概略を示す説明図である。
【図２】この発明の実施例２〜７の車体の中立位置制御
方法における処理の流れを示すブロック図である。
方法における処理の流れを示すブロック図である。
【図３】この発明の実施例８による車体の中立位置制御
方法における処理の流れを示すブロック図である。
方法における処理の流れを示すブロック図である。
【図４】図（ａ）はこの発明の実施例１により車体の中
立位置制御を行なった場合の曲線通過時の振動波形を示
すグラフ、図（ｂ）は従来装置による場合の曲線通過時
の振動波形を示すグラフである。
立位置制御を行なった場合の曲線通過時の振動波形を示
すグラフ、図（ｂ）は従来装置による場合の曲線通過時
の振動波形を示すグラフである。
【図５】請求項４の発明を実施するための装置例の概要
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図６】請求項４の発明の実施による車体の中立位置制
御装置の概略を示す説明図である。
御装置の概略を示す説明図である。
１ 車体 ２、３ 台車 ４ 空気ばね ５ 左右動ダンパ ６ 地点検知信号 ７、８ 車体の左右振動加速度計 ９ 制御器 １０ Ａ／Ｄ変換装置 １１ ローパスフィルタ １２ 制御量演算装置 １３ Ｄ／Ａ変換装置 １４ 増幅装置 １５、１６、１７、１８ 比例圧力制御弁 １９、２０ 複動型空圧シリンダ ２１ 空気源 ２２、２３ 左右変位計 ２４、２５ 台車の左右振動加速度計 ２６ 前方車両の車体の左右振動加速度計 ２７ 前方車両の車体
Claims (4)
- 【請求項１】 鉄道車両の台車上にばねによって支持さ
れた車体と台車の間の左右方向に設置した流体アクチュ
エータと、車体の左右振動加速度または車体と台車との
間の左右相対変位あるいは台車の左右振動加速度を検知
するセンサと、該センサの出力及び地点検知信号から前
記流体アクチュエータへの制御出力を決定する制御器か
らなり、鉄道車両が曲線路を通過する際に車体が中立位
置を維持するように構成したことを特徴とする鉄道車両
の車体中立位置制御装置。 - 【請求項２】 路線の地点検知装置からの曲線信号が制
御器に入力されると、前後台車に設けた車体または台車
の左右振動加速度計で検知した検知信号を制御器に入力
し、該制御器内で前記検知信号から抽出した定常成分に
ゲインを掛けて得た制御出力を流体アクチュエータに出
力し、車体の中立位置を保持することを特徴とする鉄道
車両の車体中立位置制御方法。 - 【請求項３】 車体の左右振動加速度または車体と台車
との間の左右相対変位あるいは台車の左右振動加速度を
検知するセンサからの検知信号を制御器に入力し、該制
御器内で前記検知信号から抽出した曲線通過時の超過遠
心力による定常成分にゲインを掛けて得た制御出力を流
体アクチュエータに出力し、車体の中立位置を保持する
ことを特徴とする鉄道車両の車体中立位置制御方法。 - 【請求項４】 列車の進行方向に対し前方車両の振動状
況を予見信号として制御車両の制御器に入力し、該制御
器内で制御車両から抽出した定常成分にゲインを掛けて
得た制御出力を、前方車両と制御車両との距離と車両速
度に基づく遅延時間を加味して流体アクチュエータに出
力し、車体の中立位置を保持することを特徴とする鉄道
車両の車体中立位置制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18623594A JP3541967B2 (ja) | 1994-07-15 | 1994-07-15 | 鉄道車両の車体中立位置制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18623594A JP3541967B2 (ja) | 1994-07-15 | 1994-07-15 | 鉄道車両の車体中立位置制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0826110A true JPH0826110A (ja) | 1996-01-30 |
| JP3541967B2 JP3541967B2 (ja) | 2004-07-14 |
Family
ID=16184725
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18623594A Expired - Fee Related JP3541967B2 (ja) | 1994-07-15 | 1994-07-15 | 鉄道車両の車体中立位置制御方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3541967B2 (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003267217A (ja) * | 2002-03-18 | 2003-09-25 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 鉄道車両用振動制御装置 |
| JP2005082028A (ja) * | 2003-09-09 | 2005-03-31 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鉄道車両用振動制御方法及び装置 |
| JP2007245745A (ja) * | 2006-03-13 | 2007-09-27 | Railway Technical Res Inst | 連節式鉄道車両および連節式鉄道車両における横圧低減方法 |
| JP2008247333A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Hitachi Ltd | 鉄道車両用振動制御装置 |
| JP2008247204A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 鉄道車両の振動制御装置 |
| JP2012184000A (ja) * | 2012-05-28 | 2012-09-27 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 鉄道車両用振動制御装置 |
| JP2013216284A (ja) * | 2012-04-12 | 2013-10-24 | Railway Technical Research Institute | 制振制御装置及び制振制御方法 |
| JP2017039375A (ja) * | 2015-08-19 | 2017-02-23 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | 鉄道車両のセンタリング装置 |
| US9789859B2 (en) | 2014-06-03 | 2017-10-17 | Korea Railroad Research Institute | Railway vehicle braking system and method |
| JP2018127150A (ja) * | 2017-02-10 | 2018-08-16 | 川崎重工業株式会社 | 鉄道車両の振動制御装置 |
| CN112810651A (zh) * | 2021-01-14 | 2021-05-18 | 中车长春轨道客车股份有限公司 | 一种轨道车辆抗侧滚装置及其控制方法 |
| JP2021133825A (ja) * | 2020-02-27 | 2021-09-13 | 日本車輌製造株式会社 | 鉄道車両用制振装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012026102A1 (ja) | 2010-08-25 | 2012-03-01 | 住友金属工業株式会社 | 鉄道車両の振動抑制装置 |
-
1994
- 1994-07-15 JP JP18623594A patent/JP3541967B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2005082028A (ja) * | 2003-09-09 | 2005-03-31 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鉄道車両用振動制御方法及び装置 |
| JP2007245745A (ja) * | 2006-03-13 | 2007-09-27 | Railway Technical Res Inst | 連節式鉄道車両および連節式鉄道車両における横圧低減方法 |
| JP2008247333A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Hitachi Ltd | 鉄道車両用振動制御装置 |
| JP2008247204A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 鉄道車両の振動制御装置 |
| JP2013216284A (ja) * | 2012-04-12 | 2013-10-24 | Railway Technical Research Institute | 制振制御装置及び制振制御方法 |
| JP2012184000A (ja) * | 2012-05-28 | 2012-09-27 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 鉄道車両用振動制御装置 |
| US9789859B2 (en) | 2014-06-03 | 2017-10-17 | Korea Railroad Research Institute | Railway vehicle braking system and method |
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| JP2018127150A (ja) * | 2017-02-10 | 2018-08-16 | 川崎重工業株式会社 | 鉄道車両の振動制御装置 |
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| CN112810651A (zh) * | 2021-01-14 | 2021-05-18 | 中车长春轨道客车股份有限公司 | 一种轨道车辆抗侧滚装置及其控制方法 |
| CN112810651B (zh) * | 2021-01-14 | 2022-05-31 | 中车长春轨道客车股份有限公司 | 一种轨道车辆抗侧滚装置的控制方法 |
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| JP3541967B2 (ja) | 2004-07-14 |
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