JPH0848243A - 車両用振動制御装置 - Google Patents
車両用振動制御装置Info
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- JPH0848243A JPH0848243A JP18807494A JP18807494A JPH0848243A JP H0848243 A JPH0848243 A JP H0848243A JP 18807494 A JP18807494 A JP 18807494A JP 18807494 A JP18807494 A JP 18807494A JP H0848243 A JPH0848243 A JP H0848243A
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- Japan
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- vehicle
- fluid pressure
- compensating
- vehicle body
- control device
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Abstract
(57)【要約】
【目的】車両の振動制御装置において、車両に発生する
車体の左右方向の振動を低減させ、かつ制御系フェイル
時においても、左右乗り心地を確保させることを目的と
する。 【構成】台車３と車体１との左右方向に複数の流体作動
機構１０ａ，１０ｂを設け、車体に取付けられた左右方
向の加速度の検出結果を共通の入力として、独立に補償
する複数の補償回路７の制御指令によりサーボ弁８ａ，
８ｂを駆動して、流体圧作動機構１０ａ，１０ｂの内圧
を制御する。 【効果】各車体共振点での振動抑制効果を、より広い周
波数領域で平均的に効かすことができる。
車体の左右方向の振動を低減させ、かつ制御系フェイル
時においても、左右乗り心地を確保させることを目的と
する。 【構成】台車３と車体１との左右方向に複数の流体作動
機構１０ａ，１０ｂを設け、車体に取付けられた左右方
向の加速度の検出結果を共通の入力として、独立に補償
する複数の補償回路７の制御指令によりサーボ弁８ａ，
８ｂを駆動して、流体圧作動機構１０ａ，１０ｂの内圧
を制御する。 【効果】各車体共振点での振動抑制効果を、より広い周
波数領域で平均的に効かすことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両用振動制御装置に
係り、車体の振動を低減するものであって、特に車両の
左右方向の乗り心地向上に好適な車両用振動制御装置に
関するものである。
係り、車体の振動を低減するものであって、特に車両の
左右方向の乗り心地向上に好適な車両用振動制御装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の車両における振動制御装置は、特
開昭５５−１１９５４号公報等に示されるように、車体
の左右振動加速度を検知して該検知結果を車体共振点の
振動を低減するように補償回路で補償し、該補償結果に
より車体と台車間に設けた流体圧作動機構を制御する方
式が知られている。
開昭５５−１１９５４号公報等に示されるように、車体
の左右振動加速度を検知して該検知結果を車体共振点の
振動を低減するように補償回路で補償し、該補償結果に
より車体と台車間に設けた流体圧作動機構を制御する方
式が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術におい
て、車両が直線軌道を走行した場合に発生する車体ヨー
イング共振点での振動を抑制させるために、コントロー
ラの補償回路で車体左右振動加速度に対する制御力のゲ
イン・位相特性を補償し、車体と台車間に設けた流体圧
作動機構を制御するようにしていた。
て、車両が直線軌道を走行した場合に発生する車体ヨー
イング共振点での振動を抑制させるために、コントロー
ラの補償回路で車体左右振動加速度に対する制御力のゲ
イン・位相特性を補償し、車体と台車間に設けた流体圧
作動機構を制御するようにしていた。
【０００４】しかしながら、在来線のように曲線半径の
小さい曲線軌道を高速で走行する場合、該車両には大き
な超過遠心加速度が作用し、さらに曲線出・入口におけ
る緩和曲線長が短いため、曲線進入・進出時には車体が
左右方向に大きく振られようとする。また、直線軌道で
は、軌道の不整により強制的に左右あるいは上下方向に
加振させられ、車体には純左右方向の振動、左右と連成
したローリング振動あるいは車体のヨーイング振動が速
度と共にさらに増加する。このため、直線路あるいは曲
線半径の小さい曲線路を高速で走行する場合に発生する
純左右方向の振動、左右と連成したローリング振動、あ
るいは車体のヨーイング振動等を抑制させるため、これ
らの車体共振点付近での補償回路のゲイン・位相を最適
化させる課題があった。しかしながら、全ての共振点で
の補償回路の最適化には限界があり、車体ヨーイングの
共振点付近での補償回路のゲイン・位相を最適化させる
と、他の車体共振点での振動抑制効果が小さくなるとい
う問題点があった。さらに、制御系のフェイル時には制
御を止める必要があり、乗り心地の悪化あるいは走行速
度を低下させる必要が生じていた。
小さい曲線軌道を高速で走行する場合、該車両には大き
な超過遠心加速度が作用し、さらに曲線出・入口におけ
る緩和曲線長が短いため、曲線進入・進出時には車体が
左右方向に大きく振られようとする。また、直線軌道で
は、軌道の不整により強制的に左右あるいは上下方向に
加振させられ、車体には純左右方向の振動、左右と連成
したローリング振動あるいは車体のヨーイング振動が速
度と共にさらに増加する。このため、直線路あるいは曲
線半径の小さい曲線路を高速で走行する場合に発生する
純左右方向の振動、左右と連成したローリング振動、あ
るいは車体のヨーイング振動等を抑制させるため、これ
らの車体共振点付近での補償回路のゲイン・位相を最適
化させる課題があった。しかしながら、全ての共振点で
の補償回路の最適化には限界があり、車体ヨーイングの
共振点付近での補償回路のゲイン・位相を最適化させる
と、他の車体共振点での振動抑制効果が小さくなるとい
う問題点があった。さらに、制御系のフェイル時には制
御を止める必要があり、乗り心地の悪化あるいは走行速
度を低下させる必要が生じていた。
【０００５】本発明の目的とするところは、車体に作用
する加速度を制御入力として車体左右方向の振動を抑制
する車両用振動制御装置において、高速走行時の直線走
行および曲線走行のいずれの走行状態においても車体の
振動を低減させ、さらに制御系のフェイル時にも車両の
左右方向の乗心地向上を損なわない車両用振動制御装置
を提供することにある。
する加速度を制御入力として車体左右方向の振動を抑制
する車両用振動制御装置において、高速走行時の直線走
行および曲線走行のいずれの走行状態においても車体の
振動を低減させ、さらに制御系のフェイル時にも車両の
左右方向の乗心地向上を損なわない車両用振動制御装置
を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、台車と車体間に左右方向の相対的な変位を制御する
流体圧作動機構を複数設け、前記車体の左右方向に設置
された加速度検出手段の検出結果を共通の入力とし、該
検出結果を独立に補償する複数の補償回路からなるコン
トローラの制御指令により、前記複数の流体圧作動機構
を制御するようにしたものである。前記複数の補償回路
特性を、乗心地向上に最も重要な車体ヨーイング共振点
付近の周波数帯域および高速曲線路走行時に発生する超
過遠心加速度による低周波数の純左右及び下心ローリン
グ振動の共振点付近の周波数帯域に設定し、該周波数帯
域のゲイン・位相を適正に補償するように構成したもの
である。
に、台車と車体間に左右方向の相対的な変位を制御する
流体圧作動機構を複数設け、前記車体の左右方向に設置
された加速度検出手段の検出結果を共通の入力とし、該
検出結果を独立に補償する複数の補償回路からなるコン
トローラの制御指令により、前記複数の流体圧作動機構
を制御するようにしたものである。前記複数の補償回路
特性を、乗心地向上に最も重要な車体ヨーイング共振点
付近の周波数帯域および高速曲線路走行時に発生する超
過遠心加速度による低周波数の純左右及び下心ローリン
グ振動の共振点付近の周波数帯域に設定し、該周波数帯
域のゲイン・位相を適正に補償するように構成したもの
である。
【０００７】さらに、前記車体の左右方向に複数の加速
度検出手段を設置し、該複数の加速度検出手段の検出結
果に対応して、前記検出結果を独立に補償する複数の補
償回路からなるコントローラの制御指令により、前記複
数の流体圧作動機構に制御入力するようにしたものであ
る。
度検出手段を設置し、該複数の加速度検出手段の検出結
果に対応して、前記検出結果を独立に補償する複数の補
償回路からなるコントローラの制御指令により、前記複
数の流体圧作動機構に制御入力するようにしたものであ
る。
【０００８】また、複数の流体圧作動機構に対応して流
体の供給を遮断する締切り弁と、該複数の流体圧作動機
構の内圧を比較演算する比較回路を設け、該比較回路の
検出結果により前記複数の流体圧作動機構への流体の供
給を前記締切り弁により遮断し、コントローラは加速度
検出手段の検出結果を補償する補償回路の制御指令を増
幅して、流体圧作動機構へ制御入力するようにしたもの
である。
体の供給を遮断する締切り弁と、該複数の流体圧作動機
構の内圧を比較演算する比較回路を設け、該比較回路の
検出結果により前記複数の流体圧作動機構への流体の供
給を前記締切り弁により遮断し、コントローラは加速度
検出手段の検出結果を補償する補償回路の制御指令を増
幅して、流体圧作動機構へ制御入力するようにしたもの
である。
【０００９】さらに、車両の車体加速度の検出結果に応
じ前記コントローラの補償回路特性を判定する判定手段
を設け、選択された該補償回路の制御指令により、前記
複数の流体圧作動機構に制御入力するように構成したも
のである。
じ前記コントローラの補償回路特性を判定する判定手段
を設け、選択された該補償回路の制御指令により、前記
複数の流体圧作動機構に制御入力するように構成したも
のである。
【００１０】
【作用】上記構成において、車両の高速走行時の直線走
行および曲線走行状態において、車体ヨーイング振動お
よび純左右あるいは下心ローリング振動が増大する。こ
のとき、コントローラは、加速度検出手段の検出結果を
共通の入力として、該検出結果を独立に補償する複数の
補償回路により構成されているため、複数の補償回路の
内、１方を１．０〜３．０Ｈｚの車体ヨーイング振動数
付近の帯域に、他方を０．２〜１．０Ｈｚの純左右ある
いは下心ローリング振動付近の振動数付近の帯域に設定
することにより、それぞれの車体共振点での制御力が独
立的に有効に作用し、それぞれの振動低減効果が平均的
に作用することになる。このため、互いの低減効果を大
幅に阻なうことがないので、広い周波数帯域にわたり振
動が低減されることになる。
行および曲線走行状態において、車体ヨーイング振動お
よび純左右あるいは下心ローリング振動が増大する。こ
のとき、コントローラは、加速度検出手段の検出結果を
共通の入力として、該検出結果を独立に補償する複数の
補償回路により構成されているため、複数の補償回路の
内、１方を１．０〜３．０Ｈｚの車体ヨーイング振動数
付近の帯域に、他方を０．２〜１．０Ｈｚの純左右ある
いは下心ローリング振動付近の振動数付近の帯域に設定
することにより、それぞれの車体共振点での制御力が独
立的に有効に作用し、それぞれの振動低減効果が平均的
に作用することになる。このため、互いの低減効果を大
幅に阻なうことがないので、広い周波数帯域にわたり振
動が低減されることになる。
【００１１】さらに、車体に設ける複数の加速度計の検
出結果を複数の補償回路および複数の流体圧作動機構お
よび複数の流体圧作動機構の内圧を比較演算する比較回
路を設けて、前記比較回路検出結果により制御系のフェ
イル検出が可能であり、万一、一方の制御系がフェイル
した場合、締切り弁によりフェイルした流体圧作動機構
への流体の供給を遮断し、コントローラは、他方の正常
な制御系における加速度検出手段の検出結果を補償する
補償回路の制御指令を増幅して流体圧作動機構へ制御入
力するので、制御効果は保たれ乗り心地悪化は抑制され
ることになる。また、車両の走行状態での振動特性を把
握しながら、適切な補償回路を選択することにより、車
両の振動状態に沿った制御力が発生されることになり、
左右乗心地の向上が図れる。
出結果を複数の補償回路および複数の流体圧作動機構お
よび複数の流体圧作動機構の内圧を比較演算する比較回
路を設けて、前記比較回路検出結果により制御系のフェ
イル検出が可能であり、万一、一方の制御系がフェイル
した場合、締切り弁によりフェイルした流体圧作動機構
への流体の供給を遮断し、コントローラは、他方の正常
な制御系における加速度検出手段の検出結果を補償する
補償回路の制御指令を増幅して流体圧作動機構へ制御入
力するので、制御効果は保たれ乗り心地悪化は抑制され
ることになる。また、車両の走行状態での振動特性を把
握しながら、適切な補償回路を選択することにより、車
両の振動状態に沿った制御力が発生されることになり、
左右乗心地の向上が図れる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明による車両用振動制御装置の第
１実施例を図１ないし図７によって説明する。図１にお
いて、１は振動制御の対象である車体で、空気ばね２を
介して台車枠３上に支持され、この台車枠３は軸ばね５
を介して車輪４上に支持されている。１０ａ，１０ｂは
台車枠３と車体２の左右方向に並列に取り付けられたア
クチュエータで、一方を車体１、他方を台車枠３に弾性
体すなわちゴム，積層ゴム或いはコイルばね，板ばね等
を介してピン結合され、車体１と台車枠３の間の左右相
対変位を直接制御することにより、車体１の振動を低減
させることができる。なお、前記弾性体は、アクチュエ
ータ１０ａ，１０ｂで制御不能な高周波域の振動につい
て緩衝する機能を有する。６ａは車体１の左右振動加速
度を検出する加速度検出手段である加速度計であり、該
加速度計の出力信号ｄ１は、動アンプ１１ａに入力され
る。
１実施例を図１ないし図７によって説明する。図１にお
いて、１は振動制御の対象である車体で、空気ばね２を
介して台車枠３上に支持され、この台車枠３は軸ばね５
を介して車輪４上に支持されている。１０ａ，１０ｂは
台車枠３と車体２の左右方向に並列に取り付けられたア
クチュエータで、一方を車体１、他方を台車枠３に弾性
体すなわちゴム，積層ゴム或いはコイルばね，板ばね等
を介してピン結合され、車体１と台車枠３の間の左右相
対変位を直接制御することにより、車体１の振動を低減
させることができる。なお、前記弾性体は、アクチュエ
ータ１０ａ，１０ｂで制御不能な高周波域の振動につい
て緩衝する機能を有する。６ａは車体１の左右振動加速
度を検出する加速度検出手段である加速度計であり、該
加速度計の出力信号ｄ１は、動アンプ１１ａに入力され
る。
【００１３】また、図２に示すように、７は動アンプ１
１ａ，補償回路１２ａ，１２ｂ及びサーボアンプ１３
ａ，サーボアンプ１３ｂからなるコントローラである。
１２ａ，１２ｂは加速度計６の出力を増巾する動アンプ
１１からの出力を共通の入力として、独立の補償を行う
補償回路（１）および補償回路（２）である。さらに、
該補償回路（１），補償回路（２）の出力は、それぞれ
サーボアンプ１３ａ，１３ｂにより電圧を電流変換し、
制御指令ｉ1，制御指令ｉ2としてサーボ弁８ａ，サーボ
弁８ｂに出力され、それぞれのアクチュエータ１０ａ，
１０ｂの内圧を直接制御するものである。９はサーボ弁
８ａ，８ｂへ油圧を供給する油圧源である。前記補償回
路１２ａ，１２ｂのそれぞれのゲイン及び位相の周波数
特性としては、図３に示すように一方は補償回路特性
（ｌ）と称し加速度計６ａの出力に対し、補償回路１２
ａのサーボ弁８ａへの制御指令ｉ1の位相特性が、０．
２〜１Ｈｚの周波数帯域でほぼ４５°〜１２０°遅れと
なるように設定し、他方は補償回路特性（２）と称し加
速度計６ａの出力に対し、補償回路１２ｂのサーボ弁８
ｂへの制御指令ｉ2の位相特性が、１〜３Ｈｚの周波数
帯域で４５°〜１２０°遅れとなるように補償してい
る。この補償回路は積分要素、１次遅れ要素、１次進み
要素及びゲイン要素等からなるアナログ回路で構成され
ている。
１ａ，補償回路１２ａ，１２ｂ及びサーボアンプ１３
ａ，サーボアンプ１３ｂからなるコントローラである。
１２ａ，１２ｂは加速度計６の出力を増巾する動アンプ
１１からの出力を共通の入力として、独立の補償を行う
補償回路（１）および補償回路（２）である。さらに、
該補償回路（１），補償回路（２）の出力は、それぞれ
サーボアンプ１３ａ，１３ｂにより電圧を電流変換し、
制御指令ｉ1，制御指令ｉ2としてサーボ弁８ａ，サーボ
弁８ｂに出力され、それぞれのアクチュエータ１０ａ，
１０ｂの内圧を直接制御するものである。９はサーボ弁
８ａ，８ｂへ油圧を供給する油圧源である。前記補償回
路１２ａ，１２ｂのそれぞれのゲイン及び位相の周波数
特性としては、図３に示すように一方は補償回路特性
（ｌ）と称し加速度計６ａの出力に対し、補償回路１２
ａのサーボ弁８ａへの制御指令ｉ1の位相特性が、０．
２〜１Ｈｚの周波数帯域でほぼ４５°〜１２０°遅れと
なるように設定し、他方は補償回路特性（２）と称し加
速度計６ａの出力に対し、補償回路１２ｂのサーボ弁８
ｂへの制御指令ｉ2の位相特性が、１〜３Ｈｚの周波数
帯域で４５°〜１２０°遅れとなるように補償してい
る。この補償回路は積分要素、１次遅れ要素、１次進み
要素及びゲイン要素等からなるアナログ回路で構成され
ている。
【００１４】このような構成における効果を図４ないし
図７に示す。これは、軌道の加振変位に対する車体左右
変位、車体ロール変位、車体ヨーイングおよび各動作
（左右＋ロール＋ヨーイング）時の車体の応答倍率をシ
ミュレーション計算により求めたものである。これより
従来系の制御無し（パッシブ系）に対して、図４に示し
た車体左右変位は、０．５Ｈｚ付近の応答倍率が大きく
なっている。また、図５に示した車体ロール変位は、
０．６Ｈｚ付近の応答倍率が大きく、図６に示す車体ヨ
ーイング成分にあっては、１〜２Ｈｚ近辺での応答倍率
が大きくなっている。このように、左右・ローリング成
分は０．２〜１Ｈｚ帯域内にあり、この２つの周波数帯
域ｆ１、ｆ２における振動を抑制させる必要がある。
図７に示す。これは、軌道の加振変位に対する車体左右
変位、車体ロール変位、車体ヨーイングおよび各動作
（左右＋ロール＋ヨーイング）時の車体の応答倍率をシ
ミュレーション計算により求めたものである。これより
従来系の制御無し（パッシブ系）に対して、図４に示し
た車体左右変位は、０．５Ｈｚ付近の応答倍率が大きく
なっている。また、図５に示した車体ロール変位は、
０．６Ｈｚ付近の応答倍率が大きく、図６に示す車体ヨ
ーイング成分にあっては、１〜２Ｈｚ近辺での応答倍率
が大きくなっている。このように、左右・ローリング成
分は０．２〜１Ｈｚ帯域内にあり、この２つの周波数帯
域ｆ１、ｆ２における振動を抑制させる必要がある。
【００１５】図４中に示す従来例は、前記２本のアクチ
ュエータ１２ａ，１２ｂを同じ補償回路特性（ｌ）ある
いは補償回路特性（２）のみで制御を付加した場合を示
す。これより、一点鎖線で示す補償回路特性（ｌ）にお
いては図３に示したようにｆ1の周波数帯域で補償回路
１２ａのゲイン・位相を適正に補償しているために、応
答倍率が約５０％程度低減される。これは、車体の左右
振動加速度が低減されたことに相当している。また、二
点鎖線で示す補償回路特性（２）のみは、周波数帯域ｆ
2の車体ヨーイング成分の低減を狙ったものであり、ｆ2
領域における車体応答倍率が約５０％程度低減されてい
る。
ュエータ１２ａ，１２ｂを同じ補償回路特性（ｌ）ある
いは補償回路特性（２）のみで制御を付加した場合を示
す。これより、一点鎖線で示す補償回路特性（ｌ）にお
いては図３に示したようにｆ1の周波数帯域で補償回路
１２ａのゲイン・位相を適正に補償しているために、応
答倍率が約５０％程度低減される。これは、車体の左右
振動加速度が低減されたことに相当している。また、二
点鎖線で示す補償回路特性（２）のみは、周波数帯域ｆ
2の車体ヨーイング成分の低減を狙ったものであり、ｆ2
領域における車体応答倍率が約５０％程度低減されてい
る。
【００１６】本実施例においては、１つの車体共振点で
のゲイン・位相を適正に補償した補償回路を組合せるこ
とにより、すなわち補償回路１２ａは補償回路特性
（ｌ）でアクチュエータ１０ａを制御し、補償回路１２
ｂは補償回路特性（２）でアクチュエータ１０ｂを制御
させるようにしたものである。この結果、図４ないし図
７の破線に示す本発明の効果のように、ｆ1領域及びｆ2
領域においては補償回路特性（１）と補償回路特性
（２）の制御付加時の低減効果が平均的なレベルに等し
いように、振動低減されていることがわかる。また、図
７に示すように、車体左右振動（左右＋ロール＋ヨーイ
ング）に対しても、振動低減効果は破線で示すように、
補償回路特性（ｌ）と補償回路特性（２）の平均的なレ
ベルが得られている。このように、ｆ1領域からｆ2領域
までの広い周波数帯域で平均的に振動抑制効果が得られ
ることになる。
のゲイン・位相を適正に補償した補償回路を組合せるこ
とにより、すなわち補償回路１２ａは補償回路特性
（ｌ）でアクチュエータ１０ａを制御し、補償回路１２
ｂは補償回路特性（２）でアクチュエータ１０ｂを制御
させるようにしたものである。この結果、図４ないし図
７の破線に示す本発明の効果のように、ｆ1領域及びｆ2
領域においては補償回路特性（１）と補償回路特性
（２）の制御付加時の低減効果が平均的なレベルに等し
いように、振動低減されていることがわかる。また、図
７に示すように、車体左右振動（左右＋ロール＋ヨーイ
ング）に対しても、振動低減効果は破線で示すように、
補償回路特性（ｌ）と補償回路特性（２）の平均的なレ
ベルが得られている。このように、ｆ1領域からｆ2領域
までの広い周波数帯域で平均的に振動抑制効果が得られ
ることになる。
【００１７】次に、本発明による第２の実施例を図８な
いし図９により説明する。同図において、第１実施例と
同一符号は同一部材を示すものである。本実施例の第１
実施例との相違点は、複数の加速度計６ａ，６ｂの検出
結果ｄ１，ｄ２を動アンプ１１ａ、１１ｂに入力させ、
該動アンプ１１ａ，１１ｂの出力結果をそれぞれ補償回
路（１）、補償回路（２）に入力させたことである。こ
れにより一方の加速度計がフェイル時にも、他方の加速
度計により制御は可能である。このような加速度計のフ
ェイル時には上記第１実施例と同様に、一つの加速度計
の検出結果を共通の入力として、補償回路（１），補償
回路（２）に入力してもよい。
いし図９により説明する。同図において、第１実施例と
同一符号は同一部材を示すものである。本実施例の第１
実施例との相違点は、複数の加速度計６ａ，６ｂの検出
結果ｄ１，ｄ２を動アンプ１１ａ、１１ｂに入力させ、
該動アンプ１１ａ，１１ｂの出力結果をそれぞれ補償回
路（１）、補償回路（２）に入力させたことである。こ
れにより一方の加速度計がフェイル時にも、他方の加速
度計により制御は可能である。このような加速度計のフ
ェイル時には上記第１実施例と同様に、一つの加速度計
の検出結果を共通の入力として、補償回路（１），補償
回路（２）に入力してもよい。
【００１８】次に、本発明による第３の実施例を図１０
ないし図１１により説明する。同図において、第２実施
例と同一符号は同一部材を示すものである。本実施例の
第１実施例との相違点は、複数の流体圧作動機構１０
ａ，１０ｂに対応して流体の供給を遮断する締切り弁２
０ａ，２０ｂと、該複数の流体圧作動機構１０ａ，１０
ｂの内圧すなわち、圧力ｐ１−ｐ２とｐ３−ｐ４の差圧
力の値と予め記憶された基準値とを比較演算する比較回
路１８を設け、該比較回路１８における演算結果により
前記複数の流体圧作動機構１０ａあるいは１０ｂへの流
体圧の供給を前記締切り弁２０ａあるいは２０ｂにより
遮断するようにしたことである。
ないし図１１により説明する。同図において、第２実施
例と同一符号は同一部材を示すものである。本実施例の
第１実施例との相違点は、複数の流体圧作動機構１０
ａ，１０ｂに対応して流体の供給を遮断する締切り弁２
０ａ，２０ｂと、該複数の流体圧作動機構１０ａ，１０
ｂの内圧すなわち、圧力ｐ１−ｐ２とｐ３−ｐ４の差圧
力の値と予め記憶された基準値とを比較演算する比較回
路１８を設け、該比較回路１８における演算結果により
前記複数の流体圧作動機構１０ａあるいは１０ｂへの流
体圧の供給を前記締切り弁２０ａあるいは２０ｂにより
遮断するようにしたことである。
【００１９】この時、前記比較回路１８は正常な流体圧
作動機構１０ａあるいは１０ｂを選択し、指令ｚ１ある
いはｚ２により補償回路１２ａ，１２ｂの制御指令ｉ３
あるいはｉ４を増幅して、流体圧作動機構１０ａあるい
は１０ｂを制御する。これにより一方の制御系がフェイ
ル時にも、他方のゲイン増幅された制御系により制御は
可能となる。なお、この時の補償回路特性は（１）ある
いは（２）のどちらか一方を選択する。
作動機構１０ａあるいは１０ｂを選択し、指令ｚ１ある
いはｚ２により補償回路１２ａ，１２ｂの制御指令ｉ３
あるいはｉ４を増幅して、流体圧作動機構１０ａあるい
は１０ｂを制御する。これにより一方の制御系がフェイ
ル時にも、他方のゲイン増幅された制御系により制御は
可能となる。なお、この時の補償回路特性は（１）ある
いは（２）のどちらか一方を選択する。
【００２０】次に、本発明による第４の実施例を図１２
ないし図１４により説明する。同図において、第１実施
例と同一符号は同一部材を示すものである。前位側、後
位側にサフィックスｆ，ｒをつけて表示する。本実施例
の第１実施例との相違点は、車体の長手方向の中心位置
付近に車体左右方向の加速度を検出する加速度計６ｓを
設け、該加速度計の検出結果ｇｓによりコントローラの
補償回路を判定する判定手段１５及び、該補償回路の特
性を選択する切替手段１７ｆ，１７ｒを設けたことであ
る。
ないし図１４により説明する。同図において、第１実施
例と同一符号は同一部材を示すものである。前位側、後
位側にサフィックスｆ，ｒをつけて表示する。本実施例
の第１実施例との相違点は、車体の長手方向の中心位置
付近に車体左右方向の加速度を検出する加速度計６ｓを
設け、該加速度計の検出結果ｇｓによりコントローラの
補償回路を判定する判定手段１５及び、該補償回路の特
性を選択する切替手段１７ｆ，１７ｒを設けたことであ
る。
【００２１】このような構成において、判定手段１５
は、加速度計６ｆあるいは６ｒの検出結果ｇｆ，ｇｒよ
り加速度計６ｓの検出結果ｇｓが小さければ、車体中心
を節としたモードで振れていることになり、前後台車位
置ではヨーイング成分が多いと判定手段１５により判定
する。また、加速度計６ｓの検出結果ｇｓと加速度計６
ｆあるいは６ｒの検出結果ｇｆ，ｇｒがほぼ等しけれ
ば、振動成分としては左右・下心ロール成分が多いこと
になり、ヨーイング成分が小さいと判定手段１５により
判定する。この判定手段１５の指令信号により、２つの
補償回路の特性を切替回路１７ｆ，１７ｒで切り替え
る。このように、ヨーイング成分が多ければ補償回路特
性２に切替え、左右・下心ロール成分が多ければ補償回
路特性（１）を選択する。これより、車両の走行状態に
応じた振動抑制が可能となり、車両の左右方向の乗り心
地向上が図られる。
は、加速度計６ｆあるいは６ｒの検出結果ｇｆ，ｇｒよ
り加速度計６ｓの検出結果ｇｓが小さければ、車体中心
を節としたモードで振れていることになり、前後台車位
置ではヨーイング成分が多いと判定手段１５により判定
する。また、加速度計６ｓの検出結果ｇｓと加速度計６
ｆあるいは６ｒの検出結果ｇｆ，ｇｒがほぼ等しけれ
ば、振動成分としては左右・下心ロール成分が多いこと
になり、ヨーイング成分が小さいと判定手段１５により
判定する。この判定手段１５の指令信号により、２つの
補償回路の特性を切替回路１７ｆ，１７ｒで切り替え
る。このように、ヨーイング成分が多ければ補償回路特
性２に切替え、左右・下心ロール成分が多ければ補償回
路特性（１）を選択する。これより、車両の走行状態に
応じた振動抑制が可能となり、車両の左右方向の乗り心
地向上が図られる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、車
両の乗心地を阻害する車体共振点でのゲイン・位相を適
正に補償する個々の補償回路及びこれに対応した流体圧
作動機構により、車両の走行における左右方向の乗り心
地向上および制御系フェイル時にも良好な乗り心地確保
を得ることができる。
両の乗心地を阻害する車体共振点でのゲイン・位相を適
正に補償する個々の補償回路及びこれに対応した流体圧
作動機構により、車両の走行における左右方向の乗り心
地向上および制御系フェイル時にも良好な乗り心地確保
を得ることができる。
【図１】本発明による車両用振動制御装置の第１実施例
を示す正面図である。
を示す正面図である。
【図２】本発明による車両用振動制御装置の第１実施例
のコントローラ部を示す回路図である。
のコントローラ部を示す回路図である。
【図３】本発明による車両用振動制御装置の第１実施例
の補償回路特性を示すグラフである。
の補償回路特性を示すグラフである。
【図４】本発明の第１実施例と従来例との車体左右の応
答倍率の低減効果を示すグラフである。
答倍率の低減効果を示すグラフである。
【図５】本発明の第１実施例と従来例との車体ロールの
応答倍率の低減効果を示すグラフである。
応答倍率の低減効果を示すグラフである。
【図６】本発明の第１実施例と従来例との車体ヨーイン
グ応答倍率の低減効果を示すグラフである。
グ応答倍率の低減効果を示すグラフである。
【図７】本発明の第１実施例と従来例との車体左右応答
倍率の低減効果を示すグラフである。
倍率の低減効果を示すグラフである。
【図８】本発明による車両用振動制御装置の第２実施例
を示す正面図である。
を示す正面図である。
【図９】本発明による車両用振動制御装置の第２実施例
のコントローラ部を示す回路図である。
のコントローラ部を示す回路図である。
【図１０】本発明による車両用振動制御装置の第３実施
例を示す正面図である。
例を示す正面図である。
【図１１】本発明による車両用振動制御装置の第３実施
例のコントローラ部を示す回路図である。
例のコントローラ部を示す回路図である。
【図１２】本発明による車両用振動制御装置の第４実施
例を示す平面図である。
例を示す平面図である。
【図１３】本発明による車両用振動制御装置の第４実施
例を示す正面図である。
例を示す正面図である。
【図１４】本発明による車両用振動制御装置の第４実施
例の判定回路と切替回路を示すブロック図である。
例の判定回路と切替回路を示すブロック図である。
１…車体、２…空気ばね、３…台車枠、７…コントロー
ラ、８ａ，８ｂ…サーボ弁、１０ａ，１０ｂ…流体圧作
動機構、１２ａ，１２ｂ…補償回路。
ラ、８ａ，８ｂ…サーボ弁、１０ａ，１０ｂ…流体圧作
動機構、１２ａ，１２ｂ…補償回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 掛樋 豊 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内 (72)発明者 原 邦芳 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内 (72)発明者 佐々木 昭裕 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内
Claims (6)
- 【請求項１】台車と、該台車上に空気ばねを介して弾性
支持される車体との左右方向の相対的な変位を制御する
流体圧作動機構と、前記車体に設置され車体左右方向の
加速度を検出する加速度検出手段と、該加速度検出手段
の検出結果を入力としてゲイン及び位相を補償する補償
回路と、該補償回路からの制御指令により前記流体圧作
動機構の内圧を制御するコントローラと、からなる車両
用振動制御装置において、前記流体圧作動機構を前記台
車ごとに複数設置しており、前記コントローラは前記加
速度検出手段の検出結果を共通の入力として前記各流体
圧作動機構に対応した検出結果を独立に補償する複数の
補償回路から構成されており、該複数の補償回路の制御
指令により前記複数の流体圧作動機構を制御することを
特徴とした車両用振動制御装置。 - 【請求項２】台車と該台車上に空気ばねを介して弾性支
持される車体との左右方向の相対的な変位を制御する流
体圧作動機構と、前記車体に設置され車体左右方向の加
速度を検出する加速度検出手段と、該加速度検出手段の
検出結果を入力としてゲイン及び位相を補償する補償回
路と、該補償回路からの制御指令により前記流体圧作動
機構の内圧を制御するコントローラと、からなる車両用
振動制御装置において、前記加速度検出手段および流体
圧作動機構を前記台車ごとに複数設置しており、前記コ
ントローラは前記複数の加速度検出手段の検出結果を入
力し、該複数の検出結果に対応して独立に補償する複数
の補償回路から構成されており、該複数の補償回路の制
御指令により前記複数の流体圧作動機構を制御すること
を特徴とした車両用振動制御装置。 - 【請求項３】請求項１又は請求項２に記載の車両用振動
制御装置において、前記加速度検出手段の検出結果を補
償する複数の補償回路特性を、車体の０．２〜１．０Ｈ
ｚ成分を抑制する周波数帯域および１．０〜３．０Ｈｚ
分を抑制する周波数帯域に設定することを特徴とした車
両用振動制御装置。 - 【請求項４】請求項１又は請求項２に記載の車両用振動
制御装置において、前記複数の流体圧作動機構に対応し
て流体の供給を遮断する締切り弁と、該複数の流体圧作
動機構の内圧を比較演算する比較回路を設けており、該
比較回路は比較結果により前記複数の流体圧作動機構へ
の流体の供給を遮断する制御指令を前記締切り弁に出力
することを特徴とした車両用振動制御装置。 - 【請求項５】請求項４に記載の車両用振動制御装置にお
いて、前記コントローラは、加速度検出手段の検出結果
を補償する補償回路の制御指令を増幅して、流体圧作動
機構へ制御入力することを特徴とした車両用振動制御装
置。 - 【請求項６】台車と、該台車上に空気ばねを介して弾性
支持される車体との左右方向の相対的な変位を制御する
流体圧作動機構と、前記車体に設置され車体左右方向の
加速度を検出する加速度検出手段と、該加速度検出手段
の検出結果を入力としてゲイン及び位相を補償する補償
回路と、該補償回路からの制御指令により前記流体圧作
動機構の内圧を制御するコントローラと、からなる車両
用振動制御装置において、前記流体圧作動機構を前記台
車ごとに複数設置しており、車体長手方向の中心付近に
車体左右方向の加速度を検出する加速度検出手段と、該
加速度の検出結果に応じ前記コントローラの複数の補償
回路特性を判定する判定手段及び該複数の補償回路を選
択する切替手段を設けており、選択された該複数の補償
回路の制御指令により、前記複数の流体圧作動機構へ制
御入力することを特徴とした車両用振動制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18807494A JPH0848243A (ja) | 1994-08-10 | 1994-08-10 | 車両用振動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18807494A JPH0848243A (ja) | 1994-08-10 | 1994-08-10 | 車両用振動制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0848243A true JPH0848243A (ja) | 1996-02-20 |
Family
ID=16217254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18807494A Pending JPH0848243A (ja) | 1994-08-10 | 1994-08-10 | 車両用振動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0848243A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0852199A1 (fr) | 1997-01-02 | 1998-07-08 | Gec Alsthom Transport Sa | Dispositif et procédé de commande des dispositifs actionneurs pour la suspension active des véhicules, notamment ferroviaires |
| JP2006137294A (ja) * | 2004-11-12 | 2006-06-01 | Hitachi Ltd | 鉄道車両の振動制御装置 |
| JP2010132123A (ja) * | 2008-12-04 | 2010-06-17 | Central Japan Railway Co | 鉄道車両用振動制御装置 |
-
1994
- 1994-08-10 JP JP18807494A patent/JPH0848243A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0852199A1 (fr) | 1997-01-02 | 1998-07-08 | Gec Alsthom Transport Sa | Dispositif et procédé de commande des dispositifs actionneurs pour la suspension active des véhicules, notamment ferroviaires |
| JP2006137294A (ja) * | 2004-11-12 | 2006-06-01 | Hitachi Ltd | 鉄道車両の振動制御装置 |
| JP2010132123A (ja) * | 2008-12-04 | 2010-06-17 | Central Japan Railway Co | 鉄道車両用振動制御装置 |
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