(57)【要約】【課題】  鉄道車両用の制振装置において、温度センサの故障時にも、乗り心地の低下を最小限に抑えることができるようにする。【解決手段】  リニアアクチュエータ７の電機子２３には、コイル部材２５の発熱温度を検出するｕ相の温度センサ３２とｗ相の温度センサ３３とが設けられている。温度センサ故障判定器１４により温度センサ３２，３３のいずれか一方が故障と判定された場合には、制御コントローラ１３の制御可能温度変更部１３Ｃにより制御可能温度閾値を第１の温度上限値Ｔａから第２の温度上限値Ｔｂまで下げる変更を行う。これにより、故障と判定されていない方の温度センサから出力される温度検出信号に基づいて、リニアアクチュエータ７の制御を温度閾値を下げた状態で継続して行うことができる。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体と車輪との間に介装され、直線状に相対変位可能に配置された第１部材と第２部材とのうちの一方の部材を固定子とし、前記第１部材と前記第２部材とのうちの他方の部材を可動子としてなるリニアアクチュエータを用いた制振装置であって、
前記第１部材に設けられ、前記相対変位の方向に沿って配置された複数相のコイル群を含む電機子と、
前記第２部材に設けられ、前記相対変位の方向に沿って備えられた複数個の永久磁石と、
前記コイル群のうちの前記第１部材に設けられた前記コイルの近傍の温度を検出する複数の温度センサと、
前記コイル群に対する第１の温度上限値が設定された制御可能温度閾値を超えたときに前記リニアアクチュエータの出力を制限して制御する制御コントローラと、
前記複数の温度センサの故障を判定する温度センサ故障判定器と、を備え、
前記制御コントローラは、前記温度センサ故障判定器により、前記複数の温度センサのうちのいずれかの温度センサが故障と判定されたとき、前記制御可能温度閾値を前記第１の温度上限値より小さい第２の温度上限値に変更する制御可能温度変更部を有し、前記制御可能温度閾値の変更後、前記複数の温度センサのうちの異常が検出されない温度センサに基づいて前記リニアアクチュエータの制御を継続することを特徴とする制振装置。
【請求項２】
前記制御コントローラは、前記車体の車速を検知する速度検知部を有し、該速度検知部によって検知される所定速度範囲内において、前記リニアアクチュエータを制御することを特徴とする請求項１に記載の制振装置。
【請求項３】
前記制御可能温度変更部は、前記車体と車輪との間に介装された他のリニアアクチュエータに設けられた他の温度センサの出力値の取得が可能であり、該他の温度センサを含めた複数の温度センサのうちのいずれかの異常を検出したときに、前記制御可能温度閾値を前記第１の温度上限値と前記第２の温度上限値との間の第３の温度上限値に変更することを特徴とする請求項１または２に記載の制振装置。
【請求項４】
前記制御コントローラは、異常を検出した温度センサが前記他の温度センサのときに、前記制御可能温度閾値を前記第２の温度上限値に変更することを特徴とする請求項３に記載の制振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば鉄道車両の振動等を低減するのに好適に用いられる制振装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、インバータでモータを回転制御する装置において、温度検出回路で検出される温度が所定温度まで上昇したときに、電流制限値をゼロよりも大きい所定値に低下させ、モータの回転制御を続ける構成としたものは知られている（例えば、特許文献１参照）。また、モータの回転速度に応じてステータコイルまたは磁石の温度を推定し、推定温度が保護温度に達していると判定された場合に、モータの出力トルクを制限する構成としたものも知られている（例えば、特許文献２参照）。さらに、電磁サスペンション等に用いるリニアモータにおいて、コイル温度を検出するために、常用ストローク領域での作動に伴って温度上昇し易いｕ相コイル群と、熱が篭り易いｗ相コイル群とにそれぞれ温度センサを設ける構成としたものが知られている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５３７７９８９号公報
【特許文献２】特許第４９１０６３４号公報
【特許文献３】特開２００９−１５９７９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した従来技術（例えば、特許文献１，２）は、温度センサの故障時に電流や出力トルクを制限するだけであり、このような技術を鉄道車両のサスペンション（リニアアクチュエータ）に適用しても、車両の乗り心地を向上させることは難しく、乗客乗員に不快感を与える虞れがある。一方、特許文献３に記載の従来技術では、リニアモータのコイル温度を検出するためｕ相コイル群とｗ相コイル群とにそれぞれ温度センサを設けているが、最も発熱する場所に放熱フィンが設けられるようにコイルや磁石を配置する必要があり、アクチュエータレイアウトの自由度が低くなる虞れがある。
【０００５】
また、このような従来技術を仮に組合せたとしても、温度センサを２個配置してなるリニアアクチュエータを用いた制振装置において、１個の温度センサが故障した場合、残る１個は正常に動作しているにもかかわらず、従来技術では温度センサの全てが異常と判断され、アクチュエータの電流や出力を制限するので、本来期待すべき乗り心地を確保するのが難しく、乗客乗員に不快感を与える虞れがある。
【０００６】
本発明は上述の如き従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、温度センサの故障時にも、乗り心地の低下を最小限に抑えることが可能な、例えば鉄道車両向けの制振装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するため、本発明は、車体と車輪との間に介装され、直線状に相対変位可能に配置された第１部材と第２部材とのうちの一方の部材を固定子とし、前記第１部材と前記第２部材とのうちの他方の部材を可動子としてなるリニアアクチュエータを用いた制振装置であって、前記第１部材に設けられ、前記相対変位の方向に沿って配置された複数相のコイル群を含む電機子と、前記第２部材に設けられ、前記相対変位の方向に沿って備えられた複数個の永久磁石と、前記コイル群のうちの前記第１部材に設けられた前記コイル群の近傍の温度を検出する複数の温度センサと、前記コイル群に対する第１の温度上限値が設定された制御可能温度閾値を超えたときに前記リニアアクチュエータの出力を制限して制御する制御コントローラと、前記複数の温度センサの故障を判定する温度センサ故障判定器と、を備え、前記制御コントローラは、前記温度センサ故障判定器により、前記複数の温度センサのうちのいずれかの温度センサが故障と判定されたとき、前記制御可能温度閾値を前記第１の温度上限値より小さい第２の温度上限値に変更する制御可能温度変更部を有し、前記制御可能温度閾値の変更後、前記複数の温度センサのうちの異常が検出されない温度センサに基づいて前記リニアアクチュエータの制御を継続することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、温度センサの故障時も制御可能温度変更部で制御可能温度閾値の温度上限値を変更することにより、リニアアクチュエータの制御を、異常が検出されない温度センサに基づいて可能な限り継続して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態による制振装置が適用された鉄道車両を示す正面図である。
【図２】図１中のインバータ、リニアアクチュエータおよび加速度センサ等の位置関係を説明するために鉄道車両の内部を上側からみた平面図である。
【図３】図２中の制御装置を示す制御ブロック図である。
【図４】リニアアクチュエータの具体的構成を示す縦断面図である。
【図５】温度センサの故障判定を行う上での第１パターンを示す特性線図である。
【図６】温度センサの故障判定を行う上での第２パターンを示す特性線図である。
【図７】温度センサの故障判定を行う上での第３パターンを示す特性線図である。
【図８】第１の実施の形態による温度センサの故障判定処理と保護モード制御とを示す流れ図である。
【図９】図８に続く温度センサの故障判定処理と保護モード制御とを示す流れ図である。
【図１０】第２の実施の形態による温度センサの故障判定処理と保護モード制御とを示す流れ図である。
【図１１】図１０に続く温度センサの故障判定処理と保護モード制御とを示す流れ図である。
【図１２】第３の実施の形態による温度センサの故障判定処理と保護モード制御とを示す流れ図である。
【図１３】図１２に続く温度センサの故障判定処理と保護モード制御とを示す流れ図である。
【図１４】図１３に続く温度センサの故障判定処理と保護モード制御とを示す流れ図である。
【図１５】第４の実施の形態による温度センサの故障判定処理と保護モード制御とを示す流れ図である。
【図１６】図１５に続く温度センサの故障判定処理と保護モード制御とを示す流れ図である。
【図１７】図１６に続く温度センサの故障判定処理と保護モード制御とを示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態による制振装置を、電車等の鉄道車両に搭載した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。
【００１１】
ここで、図１ないし図９は第１の実施の形態を示している。図１において、鉄道車両１は、例えば乗客、乗員等が乗車する車体２と、該車体２の下側に設けられた前側，後側の台車３とを備えている。これらの台車３は、車体２の前部側と後部側とに離間して配置され、各台車３にはそれぞれ４個の車輪４が設けられている。鉄道車両１は、各車輪４が左，右のレール５（一方のみ図示）上を転動（回転）することによりレール５に沿って、例えば前進時に矢示Ａ方向に走行駆動される。
【００１２】
車体２と各台車３との間には、それぞれの台車３上で車体２を弾性的に支持する複数の懸架ばね６と、該各懸架ばね６と並列関係をなすように配置された複数のリニアアクチュエータ７とが設けられている。これらのリニアアクチュエータ７は、車体２と車輪４（台車３）との間に設けられ、例えば上，下方向の振動を緩衝（減衰）する電磁サスペンションを構成している。
【００１３】
電磁サスペンションとしてのリニアアクチュエータ７は、１つの台車３に対して２軸、即ち１台の車両に４軸配置される。図２中では、これらのリニアアクチュエータ７を、車体２の前部側に位置する前側の台車３の左，右両側（ＦＬ，ＦＲ側）にそれぞれ配置された第１リニアアクチュエータ７Ａ，第２リニアアクチュエータ７Ｂと、後部側に位置する後側の台車３の左，右両側（ＲＬ，ＲＲ側）にそれぞれ配置された第３リニアアクチュエータ７Ｃ，第４リニアアクチュエータ７Ｄとして例示している。
【００１４】
これらのリニアアクチュエータ７（第１〜第４リニアアクチュエータ７Ａ〜７Ｄ）は、前，後の台車３に対する車体２の振動を左，右方向でそれぞれ個別に緩衝して低減させるように、後述の制御装置１０から個別に出力される指令信号に従って減衰力が可変に制御されるものである。この場合、リニアアクチュエータ７は、ハードな特性とソフトな特性との間で減衰力特性を連続的に調整する構成でもよく、２段階または複数段階で調整可能な構成であってもよい。
【００１５】
図２に示す第１〜第４インバータ８Ａ〜８Ｄ（全体として、インバータ８という）は、リニアアクチュエータ７（第１〜第４リニアアクチュエータ７Ａ〜７Ｄ）用の電源回路である。インバータ８は、電力線側が車両の電源（いずれも図示せず）に接続されると共に、動力線側がリニアアクチュエータ７（第１〜第４リニアアクチュエータ７Ａ〜７Ｄ）に接続されている。インバータ８は、例えばトランジスタ、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）等からなる複数のスイッチング素子を含んで構成され、各スイッチング素子は、その開，閉成（ＯＮ−ＯＦＦ）が制御装置１０からの指令信号に基づいて制御される。
【００１６】
インバータ８は、制御装置１０からの指令信号と前記電源からの電力とに基づいて、各輪に配置されたリニアアクチュエータ７を駆動する。リニアアクチュエータ７（電磁アクチュエータ）の力行時は、前記電源からインバータ８を経由して、リニアアクチュエータ７に電力が供給される。このとき、インバータ８は、前記電源から電力線を介して供給される電力から３相（ｕ相、ｖ相、ｗ相）の交流電力を生成し、前記動力線を介して各リニアアクチュエータ７の各コイル２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃに電力を供給する。
【００１７】
図２に示すように、車体２には、前，後方向と左，右方向に離間した４隅側の位置に、夫々の位置で車体２の上，下方向の加速度をばね上加速度として検出する合計４個の加速度センサ９が設けられている。これらの加速度センサ９は、鉄道車両１の異なる複数個所にそれぞれ搭載されて該鉄道車両１の挙動を検出する複数のセンサ（挙動センサ）を構成している。加速度センサ９としては、例えば圧電式、ピエゾ抵抗式等のアナログ式加速度センサが用いられ、特に、耐水性、耐熱性に優れた加速度センサを用いるのがよい。
【００１８】
ここで、例えば第１の加速度センサ９は、車体２の前部左側（ＦＬ）で第１リニアアクチュエータ７Ａに近い位置に配置され、第２の加速度センサ９は、車体２の前部右側（ＦＲ）で第２リニアアクチュエータ７Ｂに近い位置に配置されている。第３の加速度センサ９は、車体２の後部左側（ＲＬ）で第３リニアアクチュエータ７Ｃに近い位置に配置され、第４の加速度センサ９は、車体２の後部右側（ＲＲ）で第４リニアアクチュエータ７Ｄに近い位置に配置されている。
【００１９】
各加速度センサ９は、それぞれの位置で検出した加速度の検出信号を後述の制御装置１０に互いに異なる信号（車両挙動の検出信号）として出力する。なお、加速度センサ９は、車体２の前部左側、前部右側、後部左側、後部右側に限らず、例えば車体２の前部中央、中央部左側、中央部右側、後部中央に配置する等、車体２上のセンサ配置はいかなる形をとっても良い。また、加速度センサ９の個数も４個に限らず、測定・制御の目的に合わせて自由に選んでよい。但し、少なくとも２個配置することが望ましい。
【００２０】
次に、各リニアアクチュエータ７の発生減衰力を可変に制御する制御装置１０について説明する。この制御装置１０は、鉄道車両１の予め決められた位置（例えば、図２に示すように車体２のほぼ中央となる位置等）に設置されるものである。制御装置１０は、例えばマイクロコンピュータ等により構成され、その入力側にはインバータ８、加速度センサ９および後述の温度センサ３２，３３等が接続されている。制御装置１０の出力側には、インバータ８を介してリニアアクチュエータ７がそれぞれ接続されている。
【００２１】
また、制御装置１０は、例えば通信回線１１を介して図１に示す車体２に連接（連結）された他の車体の制御装置（いずれも図示せず）に接続されると共に、鉄道車両１の車両情報（例えば、車両の走行位置、走行速度等）が通信回線１１を介して入出力される。制御装置１０は、１台の車体２に１個配置され、通信回線１１を介した車両の上位部との通信や、センサ信号を元に内部で演算を行い、各リニアアクチュエータ７（具体的には、インバータ８）に減衰力指令に基づいた電流を通電すると共に、例えば各リニアアクチュエータ７の故障診断、異常検知等を行う。
【００２２】
ここで、制御装置１０は、例えばＲＯＭ，ＲＡＭ，不揮発性メモリ等からなる記憶部としてのメモリ１２を有し、このメモリ１２内には、例えば図５〜図７に示す温度センサ３２，３３の故障判定を行うための第１〜第３パターンの特性と、リニアアクチュエータ７の制御可能温度閾値である第１の温度上限値Ｔａ、第２の温度上限値Ｔｂ、第３の温度上限値Ｔｃ（Ｔａ＞Ｔｃ＞Ｔｂ）と、リニアアクチュエータ７の制御開始速度Ｖsa，Ｖsb，Ｖsc（Ｖsa＜Ｖsc＜Ｖsb）、制御終了速度Ｖea，Ｖeb，Ｖec（Ｖsa＜Ｖsc＜Ｖsb）に関するデータと、例えば図８および図９に示す温度センサ３２，３３の故障判定処理および保護モード制御を行うためのプログラム等とが格納されている。
【００２３】
図３に示すように、制御装置１０は、リニアアクチュエータ７の発生減衰力をインバータ８を介して可変に制御する制御コントローラ１３と、リニアアクチュエータ７にそれぞれ設けられた複数の温度センサ３２，３３の故障診断（故障判定）を行う温度センサ故障判定器１４と、前記メモリ１２と、を含んで構成されている。制御コントローラ１３は、指令信号演算部１３Ａ、速度検知部１３Ｂおよび制御可能温度変更部１３Ｃを含んで構成されている。
【００２４】
制御コントローラ１３の指令信号演算部１３Ａは、車体２のロール（横揺れ）、ピッチ（前，後方向の揺れ）等の振動を低減すべく、サンプリング時間毎に加速度センサ９からの検出信号等を読込みつつ、例えばスカイフック理論（スカイフック制御則）に従って指令信号（制御指令の電流値）を演算により求めると共に、このときの指令信号をインバータ８（図２中の第１〜第４インバータ８Ａ〜８Ｄ）に個別に出力し、リニアアクチュエータ７（図２中の第１〜第４リニアアクチュエータ７Ａ〜７Ｄ）毎の減衰力特性を可変に制御するものである。なお、リニアアクチュエータ７の制御則としては、スカイフック制御則に限るものではなく、例えばＬＱＧ制御則またはＨ∞制御則等を用いる構成でもよい。
【００２５】
制御コントローラ１３の速度検知部１３Ｂは、例えば前記通信回線１１を介した車両情報により、軌道（レール５）に沿って移動する鉄道車両１の走行速度を検出する。そして、制御コントローラ１３の指令信号演算部１３Ａは、速度検知部１３Ｂにより検知される走行速度のうち、予め決められた所定速度（例えば、制御開始速度Ｖsaと制御終了速度Ｖea）の範囲内において、リニアアクチュエータ７の発生減衰力をインバータ８を介して可変に制御する。
【００２６】
制御コントローラ１３の制御可能温度変更部１３Ｃは、温度センサ故障判定器１４により、複数の温度センサ３２，３３のうちのいずれかの温度センサが故障と判定されたときに、前記制御可能温度閾値を前記第１の温度上限値Ｔａより小さい第２の温度上限値Ｔｂに変更する機能を有している。そして、前記制御可能温度閾値の変更後は、複数の温度センサ３２，３３のうち異常が検出されない温度センサに基づいてリニアアクチュエータ７の制御は継続して行われる。
【００２７】
次に、車体２の振動減衰を行う電磁サスペンションを構成するリニアアクチュエータ７について、図４を参照しつつ説明する。
【００２８】
リニアアクチュエータ７は、例えば車体２側に配置される固定子２１と、車輪４側に配置される可動子２６とを有し、固定子２１に設けられた電機子２３のコイル部材２５と、可動子２６に設けられた永久磁石３１とにより３相リニア同期モータを構成している。換言すると、リニアアクチュエータ７は、車体２（ばね上部材）と車輪４側の台車３（ばね下部材）との間に介装され、相対変位可能な同軸状の内筒（変位部材）と外筒（変位部材）とのうちの内筒に対応するロッド２２にコア２４を介して設けられた複数相のコイル群からなるコイル部材２５（コイル２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ）と、外筒に対応するチューブ（ヨーク）２７に設けられコイル部材２５と対向する磁性部材としての永久磁石３１とからなる筒状リニア電磁式アクチュエータとして構成されている。
【００２９】
リニアアクチュエータ７の固定子２１と可動子２６とは、車体２と車輪４との間に介装された第１部材と第２部材として、直線状に互いに相対変位可能に配置されている。本実施の形態にあっては、第１部材と第２部材のうち、第１部材を固定子２１とし、第２部材を可動子２６とした場合を例示している。しかし、これに限らず、第１部材を可動子とし、第２部材を固定子としてもよい。
【００３０】
ここで、第１部材に相当する固定子２１は、ロッド２２と電機子２３とにより大略構成されている。ロッド２２は、例えば有底円筒状に形成されストローク方向となる軸方向（即ち、相対変位の方向である図４の左、右方向）に延びるロッド筒部２２Ａと、該ロッド筒部２２Ａの一端側（図４の右端側）を閉塞する底部２２Ｂと、ロッド筒部２２Ａの径方向内側に位置してロッド筒部２２Ａと同心状に形成され一端側（図４の右端側）が底部２２Ｂの位置まで軸方向に延びて底部２２Ｂにより閉塞された内側筒部２２Ｃと、を含んで構成されている。
【００３１】
ロッド２２の内側筒部２２Ｃは、その他端側（図４の左端側）が電機子２３（コア２４）の内周側を軸方向に延び、例えば嵌合（圧入）等の手段を用いてコア２４の内側に固定されている。また、ロッド２２の底部２２Ｂには、例えば鉄道車両１のばね上部材（例えば車体２）に取付けられる取付アイ２２Ｄが設けられている。この取付アイ２２Ｄは、ロッド２２の底部２２Ｂ（突出端）を車両のばね上部材（車体２側）に取付けるための取付部材である。一方、ロッド筒部２２Ａの開口端側（図４の左端側）には、電機子２３が一体化（固定）するように設けられている。
【００３２】
電機子２３は、例えば磁性体からなる略筒状のコア２４と、該コア２４に設けられコイル部材２５を構成する複数のコイル２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ（即ち、ｕ相コイル２５Ａ，ｖ相コイル２５Ｂ，ｗ相コイル２５Ｃ）とにより構成されている。なお、コイル部材２５（コイル２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ）の個数は、３個に限らず、例えば６個、９個、１２個等、設計仕様等に応じて適宜に変更することができる。
【００３３】
可動子２６は、電機子２３（コア２４およびコイル２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ）の外周側に配置されるヨーク（外筒）としてのチューブ２７と、該チューブ２７の内側に位置してストローク方向に延びる案内ロッド２８と、チューブ２７に設けられコイル２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃに対し径方向に隙間をもって対向する磁性部材としての複数の永久磁石３１とにより構成されている。
【００３４】
チューブ２７は、例えば、磁場の中に置くと磁路を形成する磁性材料、例えば機械構造用炭素鋼鋼管（ＳＴＫＭ１２Ａ）等を用いて有底円筒状に形成され、ストローク方向となる軸方向に延びている。即ち、チューブ２７は、磁性材料を用いることにより、リニアアクチュエータ７の磁気回路を形成すると共に、後述する永久磁石３１の磁束を外部に漏らさないためのカバーとしての機能も有している。
【００３５】
ここで、チューブ２７は、軸方向に延びる筒部２７Ａと、該筒部２７Ａの他端側（図４の左端側）を閉塞する底部２７Ｂと、筒部２７Ａの開口側（一端側）に位置し固定子２１のロッド２２側に向けて径方向の内側へと延びた環状の軸受取付部２７Ｃとにより構成されている。筒部２７Ａの内側には、複数の永久磁石３１が軸方向に並んで配置されている。
【００３６】
底部２７Ｂには、筒部２７Ａの内側に位置して底部２７Ｂから電機子２３の内側（ロッド２２の内側筒部２２Ｃの内側）を軸方向に延びる案内ロッド２８が設けられている。この案内ロッド２８は、ロッド２２の内側筒部２２Ｃ内を第１，第２軸受２９Ａ，２９Ｂを介して軸方向に相対変位可能に摺動する。第１軸受２９Ａは、例えばロッド２２（内側筒部２２Ｃ）の内周側に設けられ、第２軸受２９Ｂは、例えばコア２４の内周側に設けられている。なお、案内ロッド２８は、チューブ２７の底部２７Ｂに該チューブ２７と一体に形成する構成や、チューブ２７とは別体の案内ロッド２８を底部２７Ｂにねじやボルト等を用いて固定する構成を採用することができる。
【００３７】
また、チューブ２７の底部２７Ｂには、案内ロッド２８とは軸方向の反対側に位置して取付アイ２７Ｄが設けられている。この取付アイ２７Ｄは、チューブ２７を車両のばね下部材（車輪４側）に取付けるための取付部材である。一方、軸受取付部２７Ｃの内周面には、ロッド２２の外周面と摺接する軸受、スリーブ等の摺動部材からなる第３軸受３０が設けられている。軸受取付部２７Ｃと第３軸受３０は、ロッド２２を軸方向に摺動可能に支持するロッドガイドを構成している。
【００３８】
チューブ２７の筒部２７Ａの内周面側には、磁場を生じさせる部材である磁性部材としての複数の円環状の永久磁石３１が軸方向に沿って並んで配置されている。この場合、軸方向に隣合う各永久磁石３１は、例えば互いに逆極性になっている。例えば、チューブ２７の一端側（左側または右側）から数えて奇数個目の永久磁石３１を、内周面側がＮ極で外周面側がＳ極のものとすれば、一端側から数えて偶数個目の永久磁石３１は、内周面側がＳ極で外周面側がＮ極のものとなっている。
【００３９】
この場合、各永久磁石３１は、例えば、円筒状に一体に形成されたリング磁石や、円弧状の複数の磁石素子を周方向に並べることにより円環状に構成した分割型のセグメント磁石とすることができる。なお、永久磁石３１の個数は、図示の例に限るものではない。また、ヨークを構成するチューブ２７は、磁気回路や磁気漏洩の観点から磁性体が好ましいが、第３軸受３０と軸受取付部２７Ｃのうちの少なくとも一方は、非磁性体が好ましい。
【００４０】
温度センサ３２，３３は、電機子２３（コイル部材２５）の発熱温度を検出するセンサである。このうち、ｕ相の温度センサ３２は、常用ストローク領域での作動に伴って温度上昇し易いコイル２５Ａ（即ち、ｕ相コイル２５Ａ）近傍に配置され、ｗ相の温度センサ３３は、熱が篭り易いコイル２５Ｃ（即ち、ｗ相コイル２５Ｃ）近傍に配置されている。これらの温度センサ３２，３３は、リニアアクチュエータ７（第１〜第４リニアアクチュエータ７Ａ〜７Ｄ）の電機子２３（コイル部材２５の近傍）にそれぞれ配設されている。
【００４１】
第１リニアアクチュエータ７Ａでは、温度センサ３２がｕ相コイル２５Ａの温度を、例えば出力Ｔ1uとして検出し、温度センサ３３はｗ相コイル２５Ｃの温度を、例えば出力Ｔ1wとして検出する。第２リニアアクチュエータ７Ｂでは、温度センサ３２がｕ相コイル２５Ａの温度を、例えば出力Ｔ2uとして検出し、温度センサ３３がｗ相コイル２５Ｃの温度を、例えば出力Ｔ2wとして検出する。第３リニアアクチュエータ７Ｃでは、温度センサ３２がｕ相コイル２５Ａの温度を、例えば出力Ｔ3uとして検出し、温度センサ３３がｗ相コイル２５Ｃの温度を、例えば出力Ｔ3wとして検出する。第４リニアアクチュエータ７Ｄでは、温度センサ３２がｕ相コイル２５Ａの温度を、例えば出力Ｔ4uとして検出し、温度センサ３３がｗ相コイル２５Ｃの温度を、例えば出力Ｔ4wとして検出する。
【００４２】
ここで、図４に示す電機子２３のコイル部材２５（コイル２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ）は、ｕ相コイル２５Ａとｗ相コイル２５Ｃとの中間に位置するｖ相コイル２５Ｂが最も高温になり易い。このため、ｖ相コイル２５Ｂの耐久性、寿命を維持する上での上限となる温度を、両側のｕ相コイル２５Ａとｗ相コイル２５Ｃの検出温度（温度センサ３２，３３の出力Ｔ1u，Ｔ1w）から熱抵抗を考慮して導き出すように、前記第１の温度上限値Ｔａは決められている。
【００４３】
第１リニアアクチュエータ７Ａを例に挙げると、温度センサ３２，３３の出力Ｔ1u，Ｔ1wが、例えば第１の温度上限値Ｔａ以上になると、コイル部材２５のうち最も高温になり易いｖ相コイル２５Ｂ（即ち、コイル２５Ｂ）が損傷される可能性がある。このため、制御装置１０の制御コントローラ１３は、温度センサ３２の出力Ｔ1uまたは温度センサ３３の出力Ｔ1wが第１の温度上限値Ｔａ（制御可能温度閾値）を超えたときに、第１リニアアクチュエータ７Ａの出力を制限して温度上昇を抑えるような制御を行う。この点は、他のリニアアクチュエータ７Ｂ〜７Ｄについても同様である。
【００４４】
一方、第２の温度上限値Ｔｂは、例えばｕ相コイル２５Ａの耐久性、寿命を維持する上での上限となる温度を、反対側のｗ相コイル２５Ｃの検出温度（温度センサ３３の出力Ｔ1w）から熱抵抗を考慮して導き出すか、またはｗ相コイル２５Ｃの耐久性、寿命を維持する上での上限となる温度を反対側のｕ相コイル２５Ａの検出温度（温度センサ３２の出力Ｔ1u）から熱抵抗を考慮して導き出すように設定した温度上限値である。このように、第１の温度上限値Ｔａと第２の温度上限値Ｔｂとは、考慮する熱抵抗が異なっているために、第１の温度上限値Ｔａの方が第２の温度上限値Ｔｂよりも高い温度（Ｔａ＞Ｔｂ）となる。
【００４５】
次に、例えば図５〜図７に示す温度センサ３２，３３の故障判定を行うための第１〜第３パターンの特性について説明する。
【００４６】
温度センサ３２，３３の故障判定を行うための第１パターンは、図５中に実線で示す正常時の特性線３４に対し、点線で示す特性線３５では、検出開始時の温度が下限閾値よりも低い温度となる故障パターンとなっている。また、点線で示す他の特性線３６では、検出温度が上限閾値よりも高い温度となる故障パターンとなっている。
【００４７】
図６に示す第２パターンは、実線で示す正常時の特性線３４に対し、点線で示す特性線３７では、検出開始後の温度が下限閾値よりも僅かに高いものの、ほぼ同じ温度で推移する故障パターンとなっている。また、点線で示す他の特性線３８は、検出開始後の温度が上限閾値よりも僅かに低いものの、ほぼ同じ温度で推移する故障パターンとなっている。一方、図７に示す第３パターンは、実線で示す正常時の特性線３４に対し、点線で示す特性線３９では、検出開始後の温度が漸次低い温度となり、特性線３４（正常時）との温度検出誤差が大きくなっている故障パターンである。
【００４８】
第１の実施の形態による鉄道車両１の制振装置は、上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。
【００４９】
鉄道車両１がレール５に沿って図１、図２中の矢示Ａ方向に走行しているときに、例えばロール（横揺れ）またはピッチ（前，後方向の揺れ）等の振動が発生すると、このときの上，下方向の振動を各加速度センサ９によって検出する。即ち、第１リニアアクチュエータ７Ａ側の加速度センサ９は、車体２の前部左側（ＦＬ）の振動を検出し、第２リニアアクチュエータ７Ｂ側の加速度センサ９は車体２の前部右側（ＦＲ）の振動を検出する。第３リニアアクチュエータ７Ｃ側の加速度センサ９は、車体２の後部左側（ＲＬ）の振動を検出し、第４リニアアクチュエータ７Ｄ側の加速度センサ９は、車体２の後部右側（ＲＲ）の振動を検出する。
【００５０】
制御装置１０の制御コントローラ１３は、各加速度センサ９で検出した信号をそれぞれ個別な車両挙動（加速度）の検出信号として判別しつつ、鉄道車両１の振動を抑えるために、例えばＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ側の各リニアアクチュエータ７（第１〜第４リニアアクチュエータ７Ａ〜７Ｄ）で発生すべき目標減衰力を演算する。そして、第１〜第４リニアアクチュエータ７Ａ〜７Ｄは、制御コントローラ１３から個別に出力される指令信号に従って、それぞれの発生減衰力が目標減衰力に沿った特性となるように可変に制御される。
【００５１】
ところで、従来の制振装置（即ち、温度センサを２個配置してなるリニアアクチュエータを用いた鉄道車両の制振装置）において、１個の温度センサが故障した場合、残る１個は正常に動作しているにもかかわらず、従来技術では温度センサの全てが異常と判断され、アクチュエータの電流や出力を制限するので、本来期待すべき乗り心地を確保するのが難しく、乗客乗員に不快感を与える虞れがある。
【００５２】
そこで、第１の実施の形態では、例えば図３に示す制御装置１０の制御コントローラ１３と温度センサ故障判定器１４とにおいて、温度センサ３２，３３の故障判定処理と保護モード制御処理とを、図８と図９に示す処理手順に沿って行うことにより、温度センサ３２，３３の故障時にも、乗り心地の低下を最小限に抑えることができるようにしている。
【００５３】
第１〜第４リニアアクチュエータ７Ａ〜７Ｄのうち、例えば第１リニアアクチュエータ７Ａにおいて、図８の処理が開始されると、ステップ１では２個の温度センサ３２，３３から出力される温度検出信号（出力Ｔ1u，Ｔ1w）を読込む。即ち、ｕ相の温度センサ３２はｕ相コイル２５Ａの温度を出力Ｔ1uとして検出し、ｗ相の温度センサ３３はｗ相コイル２５Ｃの温度を出力Ｔ1wとして検出する。
【００５４】
次のステップ２では、温度センサ３２の出力Ｔ1uが正常であるか否かを、例えば図５〜図７に示す故障パターン（第１〜第３パターン）に照らして判定する。ステップ２で「ＮＯ」と判定するときには、温度センサ３２の出力Ｔ1uが、例えば図５〜図７に示す特性線３５〜３９のように故障状態となっているので、次のステップ３で出力Ｔ1uの温度センサ３２は故障しているとして、例えばメモリ１２に記憶させる。
【００５５】
一方、ステップ２で「ＹＥＳ」と判定するときには、温度センサ３２の出力Ｔ1uが、例えば図５〜図７に示す特性線３４の如く正常状態であると判断できる。このため、次のステップ４では、温度センサ３３の出力Ｔ1wが正常であるか否かを、例えば図５〜図７に示す故障パターン（第１〜第３パターン）に照らして判定する。ステップ４で「ＮＯ」と判定するときには、温度センサ３３の出力Ｔ1wが、例えば図５〜図７に示す特性線３５〜３９のように故障状態となっているので、次のステップ５で出力Ｔ1wの温度センサ３３は故障しているとして、例えばメモリ１２に記憶させる。
【００５６】
ステップ４で「ＹＥＳ」と判定するときには、温度センサ３３の出力Ｔ1wが、例えば図５〜図７に示す特性線３４の如く正常状態であると判断できる。このため、次のステップ６では、温度センサ３２，３３のいずれか一方が故障しているか否かを判定し、「ＮＯ」と判定する間は、温度センサ３２，３３はいずれも正常であるから、ステップ１の処理に戻って、これ以降の処理を続ける。
【００５７】
一方、ステップ６で「ＹＥＳ」と判定するときには、次のステップ７に移って２個の温度センサ３２，３３が共に故障しているか否かを判定する。ステップ７で「ＹＥＳ」と判定するときには、２個の温度センサ３２，３３の両方が故障しているので、次のステップ８に移って２個の温度センサ３２，３３が異常と判断し、このことを報知すると共に、第１リニアアクチュエータ７Ａによる減衰力制御を停止させる。なお、このような場合には、バックアップ用の緩衝器（図示せず）を並列に設けることにより、最低限の減衰力を発生させることが可能である。
【００５８】
しかし、ステップ７で「ＮＯ」と判定したときには、温度センサ３２，３３のいずれか一方は正常に動作している場合である。このため、次のステップ９では「保護モード」に移行し、ステップ１０以降の「保護モード」制御を実行する。即ち、ステップ１０では、制御コントローラ１３の制御可能温度変更部１３Ｃにより、第１リニアアクチュエータ７Ａの制御可能温度閾値を第１の温度上限値Ｔａから第２の温度上限値Ｔｂ（Ｔｂ＜Ｔａ）まで下げる変更処理を行う。
【００５９】
次に、図９に示すステップ１１では、出力Ｔ1uの温度センサ３２が正常か否かを判定する。ステップ１１で「ＹＥＳ」と判定するときには、次のステップ１２で、正常に動作している温度センサ３２の出力Ｔ1uを再度読込む。次のステップ１３では、温度センサ３２の出力Ｔ1uが第２の温度上限値Ｔｂ以下（Ｔ1u≦Ｔｂ）になっているか否かを判定する。ステップ１３で「ＹＥＳ」と判定する間は、第２の温度上限値Ｔｂを超えない範囲で第１リニアアクチュエータ７Ａが減衰力制御されているので、前記ステップ１２に戻ってこれ以降の処理を続ける。
【００６０】
しかし、ステップ１３で「ＮＯ」と判定するときには、正常と判定された温度センサ３２の出力Ｔ1uが第２の温度上限値Ｔｂよりも高く（Ｔ1u＞Ｔｂ）なり、コイル２５Ａ〜２５Ｃのこれ以上の発熱を抑える必要がある。このため、次のステップ１４では第１リニアアクチュエータ７Ａの発熱温度（即ち、温度センサ３２の出力Ｔ1u）が第２の温度上限値Ｔｂ以下まで下がるように、第１リニアアクチュエータ７Ａの最大出力を制限し、例えば第１インバータ８Ａから第１リニアアクチュエータ７Ａに供給する最大の電流値を制限する制御を行う。
【００６１】
一方、ステップ１１で「ＮＯ」と判定したときは、前述した温度センサ３２ではなく、他の温度センサ３３が正常に動作している場合であるから、次のステップ１５で温度センサ３３の出力Ｔ1wを再度読込む。次のステップ１６では、温度センサ３２の出力Ｔ1wが第２の温度上限値Ｔｂ以下（Ｔ1w≦Ｔｂ）になっているか否かを判定する。ステップ１６で「ＹＥＳ」と判定する間は、第２の温度上限値Ｔｂを超えない範囲で第１リニアアクチュエータ７Ａが減衰力制御されているので、前記ステップ１５に戻ってこれ以降の処理を続ける。
【００６２】
しかし、ステップ１６で「ＮＯ」と判定するときには、正常に動作している温度センサ３３の出力Ｔ1wが第２の温度上限値Ｔｂよりも高く（Ｔ1w＞Ｔｂ）なっており、コイル２５Ａ〜２５Ｃのこれ以上の発熱を抑える必要がある。このため、次のステップ１４の処理では最大出力を制限する制御を行う。即ち、第１リニアアクチュエータ７Ａの発熱温度（即ち、温度センサ３３の出力Ｔ1w）が第２の温度上限値Ｔｂ以下まで下がるように、第１リニアアクチュエータ７Ａの最大出力を制限し、例えば第１インバータ８Ａから第１リニアアクチュエータ７Ａに供給する最大の電流値を制限する制御を行う。
【００６３】
このように、第１の実施の形態によれば、第１リニアアクチュエータ７Ａに設ける２個の温度センサ３２，３３のうち一方の温度センサが故障し、他方の温度センサが正常のときには、前記ステップ９において「保護モード」に移行し、次のステップ１０では、制御コントローラ１３の制御可能温度変更部１３Ｃで第１リニアアクチュエータ７Ａの制御可能温度閾値を、第１の温度上限値Ｔａから第２の温度上限値Ｔｂ（Ｔｂ＜Ｔａ）まで下げるように変更する。
【００６４】
これにより、第１の実施の形態では、２個の温度センサ３２，３３のうちいずれか１個の故障時においても、第１リニアアクチュエータ７Ａの制御可能温度閾値は、第１の温度上限値Ｔａから第２の温度上限値Ｔｂ（Ｔｂ＜Ｔａ）まで狭まるが、第１リニアアクチュエータ７Ａの出力を制限して制御を継続することができ、従来技術よりも良い乗り心地を確保することができる。このような制御は、第１リニアアクチュエータ７Ａの他に、第２〜第４のリニアアクチュエータ７Ｂ〜７Ｄについても同様に行うことができる。
【００６５】
従って、第１の実施の形態によれば、温度センサ３２，３３の一方の故障時も制御可能温度変更部１３Ｃで制御可能温度閾値の温度上限値を「Ｔａ→Ｔｂ」に変更することにより、第１〜第４リニアアクチュエータ７Ａ〜７Ｄの制御を、異常が検出されない温度センサに基づいて可能な限り継続して行うことができる。しかも、リニアアクチュエータ７の設計時に、アクチュエータの取付け長とコイル２５Ａ〜２５Ｃの発熱位置、放熱フィンの位置等の考慮が不要となり、最小長でリニアアクチュエータ７を製造することができる。
【００６６】
なお、上述した第１の温度上限値Ｔａは、通常実施する場合には、製品を安全な範囲内で利用するために、制御可能温度閾値（最大限作動可能な温度値）から余裕を持って設定されている。従って、第１の温度上限値Ｔａの設定次第では、第２の温度上限値Ｔｂを（Ｔｂ≦Ｔａ）としても、本発明が挙げる課題を解決することができる。
【００６７】
次に、図１０および図１１は第２の実施の形態を示している。この実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略する。しかし、第２の実施の形態の特徴は、温度センサの１個が故障していると判定したときに、リニアアクチュエータ７の制御速度範囲（制御対象とする走行速度の範囲）を変更し、真に制御をして振動を抑えたい走行速度領域のみに制御を特化させる構成としたことにある。
【００６８】
第２の実施の形態では、図１０の処理が開始されると、ステップ２１〜２９までの処理を、前記第１の実施の形態による図８のステップ１〜９と同様に行う。しかし、ステップ２９で「保護モード」へ移行した後のステップ３０では、リニアアクチュエータ７（例えば、第１リニアアクチュエータ７Ａ）の制御を行う走行速度の範囲を変更する。具体的には、制御開始の走行速度を従来の速度Ｖsaから速度Ｖsb（Ｖsa＜Ｖsb）に変更し、制御終了の走行速度を速度Ｖeaから速度Ｖeb（Ｖea＜Ｖeb）に変更する。
【００６９】
この上で、図１０〜図１１に示すステップ３１〜３５とステップ３６，３７の処理を、前記第１の実施の形態による図８〜図９のステップ１０〜１４とステップ１５，１６の処理と同様に行う。
【００７０】
かくして、このように構成される第２の実施の形態によれば、リニアアクチュエータ７に設けた複数の温度センサ３２，３３のうち一つのセンサが故障したときも、制御可能温度変更部１３Ｃで制御可能温度閾値の温度上限値を「Ｔａ→Ｔｂ」に変更することにより、リニアアクチュエータ７の制御を異常と判定されていない温度センサに基づいて可能な限り継続して行うことができ、第１の実施の形態と同様な効果を奏する。しかし、第１の実施の形態では、温度上限値を「Ｔa→Ｔｂ」に変更したことに伴って、最大の制御効果が得られる時間（即ち、車両乗り心地を良好に向上できる時間）が減るという課題がある。
【００７１】
そこで、第２の実施の形態では、リニアアクチュエータ７（例えば、第１リニアアクチュエータ７Ａ）の制御を行う走行速度の範囲を変更する。具体的には、制御開始の走行速度を従来の速度Ｖsaから速度Ｖsb（Ｖsa＜Ｖsb）に変更し、制御終了の走行速度を速度Ｖeaから速度Ｖeb（Ｖea＜Ｖeb）に変更する。このように、制御開始速度と制御終了速度を正常時に比較して上げ、制御対象の走行速度範囲を狭める構成としている。これにより、真に制御をして振動を抑えたい速度領域のみに制御を特化させ、乗員と乗客への不快感を最小限に抑えることができる。従って、第２の実施の形態では、制御速度範囲（走行速度の範囲）を狭めることにより、制御したい速度領域に制御を集中させることができ、鉄道車両１の乗り心地を確保することができる。
【００７２】
次に、図１２ないし図１４は本発明の第３の実施の形態を示している。本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。しかし、第３の実施の形態の特徴は、一つのリニアアクチュエータに設ける複数の温度センサのうち、一つの温度センサが故障している場合に、他のリニアアクチュエータに設けている温度センサを代用してアクチュエータの制御を継続させる構成としたことにある。
【００７３】
第３の実施の形態では、図１２の処理が開始されると、ステップ４１〜４９までの処理を、前記第１の実施の形態による図８のステップ１〜９と同様に行う。しかし、ステップ４９で「保護モード」に移行した後のステップ５０では、制御コントローラ１３の制御可能温度変更部１３Ｃで第１リニアアクチュエータ７Ａの制御可能温度閾値を、第１の温度上限値Ｔａから第３の温度上限値Ｔｃまで下げるように変更する。第３の温度上限値Ｔｃは、前述した第２の温度上限値Ｔｂよりも高く、第１の温度上限値Ｔａよりも低い温度（Ｔｂ＜Ｔｃ＜Ｔａ）に設定されている。
【００７４】
次に、図１３に示すステップ５１では、第１リニアアクチュエータ７Ａに設けた温度センサ３２，３３のうち、出力Ｔ1uの温度センサ３２が正常か否かを判定する。ステップ５１で「ＹＥＳ」と判定するときには、出力Ｔ1uの温度センサ３２が正常であり、出力Ｔ1wの温度センサ３３は故障と判定された場合である。そこで、次のステップ５２では、故障している出力Ｔ1wの温度センサ３３に代用させるため、例えば第３リニアアクチュエータ７Ｃのｗ相コイル２５Ｃ近傍に設けた温度センサ３３からの出力Ｔ3wを読込む。
【００７５】
図２に示すように、第３リニアアクチュエータ７Ｃは車体２の後部左側（ＲＬ）に設けられ、前部左側（ＦＬ）の第１リニアアクチュエータ７Ａに対して車体２の左，右方向で同じく左側に配置されている。このため、鉄道車両１の振動を減衰させる制振制御（特に、ロール制御）を行う上で、第３リニアアクチュエータ７Ｃは、第１リニアアクチュエータ７Ａと最も近い同じような減衰力特性に制御される。
【００７６】
これにより、両方の温度センサ３３が正常動作する場合には、第３リニアアクチュエータ７Ｃのｗ相コイル２５Ｃ近傍に設けた温度センサ３３の出力Ｔ3wは、第１リニアアクチュエータ７Ａのｗ相コイル２５Ｃ近傍に設けた温度センサ３３の出力Ｔ1wと近似した検出温度になると推定または判断される。この点は、例えば車体２の前部右側（ＦＲ）に配置される第２リニアアクチュエータ７Ｂと、後部右側（ＲＲ）に配置される第４リニアアクチュエータ７Ｄとの関係についても同様である。
【００７７】
このように、前記ステップ５２では、先のステップ４５で故障していると記憶された第１リニアアクチュエータ７Ａの温度センサ３３に代用させて、例えば第３リニアアクチュエータ７Ｃの温度センサ３３からの出力Ｔ3wを読込む。次のステップ５３では、出力Ｔ3wの温度センサ３３が正常であるか否かを、例えば図５〜図７に示す故障パターン（第１〜第３パターン）に照らして判定する。
【００７８】
ステップ５３で「ＹＥＳ」と判定するときには、例えば図５〜図７に示す特性線３４の如く、第３リニアアクチュエータ７Ｃの温度センサ３３は、温度検出信号の出力Ｔ3wが正常状態であると判断できる。そこで、次のステップ５４では、温度センサ３３の出力Ｔ3wが第３の温度上限値Ｔｃ以下（Ｔ3w≦Ｔｃ）になっているか否かを判定する。ステップ５４で「ＹＥＳ」と判定する間は、次のステップ５５で正常な温度センサ３２の出力Ｔ1uを読込む。温度センサ３２の出力Ｔ1uが正常であることは、既に前記ステップ５１で「ＹＥＳ」として判定済である。
【００７９】
次のステップ５６では、温度センサ３２の出力Ｔ1uが第３の温度上限値Ｔｃ以下（Ｔ1u≦Ｔｃ）になっているか否かを判定する。ステップ５６で「ＹＥＳ」と判定する間は、第３の温度上限値Ｔｃを超えない範囲で第１リニアアクチュエータ７Ａが減衰力制御されているので、前記ステップ５２に戻ってこれ以降の処理を続ける。このように、例えば第１リニアアクチュエータ７Ａの温度センサ３３が故障している場合に、この温度センサ３３に代用させて、例えば第３リニアアクチュエータ７Ｃの温度センサ３３からの出力Ｔ3wを読込む。これにより、第３の温度上限値Ｔｃを超えない範囲で第１リニアアクチュエータ７Ａの減衰力制御を続行することができる。
【００８０】
一方、前記ステップ５４で「ＮＯ」と判定するときには、温度センサ３３の出力Ｔ3wが第３の温度上限値Ｔｃよりも高くなり、コイル２５Ａ〜２５Ｃのこれ以上の発熱を抑える必要がある。このため、次のステップ５７では第１リニアアクチュエータ７Ａの発熱温度を下げるように、第１リニアアクチュエータ７Ａの最大出力を制限し、例えば第１インバータ８Ａから第１リニアアクチュエータ７Ａに供給する最大の電流値を制限する制御を行う。この結果、第１リニアアクチュエータ７Ａの最大出力を制限しつつ、第１リニアアクチュエータ７Ａの減衰力制御を続行することができる。
【００８１】
これに対し、前記ステップ５３で「ＮＯ」と判定するときには、出力Ｔ3wの温度センサ３３が、例えば図５〜図７に示す特性線３５〜３９のように故障状態となっている。換言すると、第１リニアアクチュエータ７Ａの温度センサ３３が故障している場合に、この温度センサ３３に代用させて第３リニアアクチュエータ７Ｃの温度センサ３３からの出力Ｔ3wを読込んでみたが、第３リニアアクチュエータ７Ｃの温度センサ３３も故障していると判明した場合である。即ち、このような場合には、前記ステップ５１で「ＹＥＳ」と判定され、正常と判断された温度センサ３２の出力Ｔ1uに従って、第１リニアアクチュエータ７Ａの制御を下記のステップ５８〜６０、ステップ５７の如く続けることができる。
【００８２】
このため、次のステップ５８では、制御コントローラ１３の制御可能温度変更部１３Ｃにおいて第１リニアアクチュエータ７Ａの制御可能温度閾値を、第３の温度上限値Ｔｃから第２の温度上限値Ｔｂ（Ｔｂ＜Ｔｃ）まで下げるように変更する。次のステップ５９では、前記ステップ５１で正常と判定された温度センサ３２の出力Ｔ1uを読込む。次のステップ６０では、温度センサ３２の出力Ｔ1uが第２の温度上限値Ｔｂ以下（Ｔ1u≦Ｔｂ）になっているか否かを判定する。ステップ６０で「ＹＥＳ」と判定する間は、第２の温度上限値Ｔｂを超えない範囲で第１リニアアクチュエータ７Ａが減衰力制御されているので、前記ステップ５９に戻ってこれ以降の処理を続ける。
【００８３】
一方、ステップ６０で「ＮＯ」と判定するときには、温度センサ３２の出力Ｔ1uが第２の温度上限値Ｔｂよりも高くなり、コイル２５Ａ〜２５Ｃのこれ以上の発熱を抑える必要がある。このため、次のステップ５７に移って第１リニアアクチュエータ７Ａの発熱温度を下げるように、第１リニアアクチュエータ７Ａの最大出力を制限し、例えば第１インバータ８Ａから第１リニアアクチュエータ７Ａに供給する最大の電流値を制限する制御を行う。これにより、第１リニアアクチュエータ７Ａの最大出力を制限しつつ、第１リニアアクチュエータ７Ａの減衰力制御を続行することができる。
【００８４】
次に、前記ステップ５１で「ＮＯ」と判定したときには、出力Ｔ1uの温度センサ３２が故障している場合であり、出力Ｔ1wの温度センサ３３は正常動作していると判断することができる。このため、図１４に示すステップ６１に移って、例えば第３リニアアクチュエータ７Ｃのｕ相コイル２５Ａ近傍に設けた温度センサ３２からの出力Ｔ3uを読込む。即ち、このステップ６１では、先のステップ４３で故障していると記憶された第１リニアアクチュエータ７Ａの温度センサ３２に代用させて、例えば第３リニアアクチュエータ７Ｃの温度センサ３２からの出力Ｔ3uを読込むようにする。
【００８５】
次のステップ６２では、代用する出力Ｔ3uの温度センサ３２が正常であるか否かを、例えば図５〜図７に示す故障パターン（第１〜第３パターン）に照らして判定する。ステップ６２で「ＹＥＳ」と判定するときには、例えば図５〜図７に示す特性線３４の如く、温度センサ３２の出力Ｔ3uが正常状態であると判断できるので、次のステップ６３に移って温度センサ３２の出力Ｔ3uが第３の温度上限値Ｔｃ以下（Ｔ3w≦Ｔｃ）になっているか否かを判定する。
【００８６】
ステップ６３で「ＹＥＳ」と判定する間は、次のステップ６４で正常な温度センサ３３の出力Ｔ1wを読込む。次のステップ６５では、温度センサ３３の出力Ｔ1wが第３の温度上限値Ｔｃ以下（Ｔ1w≦Ｔｃ）になっているか否かを判定する。ステップ６５で「ＹＥＳ」と判定する間は、第３の温度上限値Ｔｃを超えない範囲で第１リニアアクチュエータ７Ａが減衰力制御されているので、前記ステップ６１に戻ってこれ以降の処理を続ける。このように、例えば第１リニアアクチュエータ７Ａの温度センサ３２が故障している場合に、この温度センサ３２に代用させて、例えば第３リニアアクチュエータ７Ｃの温度センサ３２からの出力Ｔ3uを読込む。これにより、第３の温度上限値Ｔｃを超えない範囲で第１リニアアクチュエータ７Ａの減衰力制御を続行することができる。
【００８７】
一方、前記ステップ６３で「ＮＯ」と判定するときには、温度センサ３２の出力Ｔ3uが第３の温度上限値Ｔｃよりも高くなり、コイル２５Ａ〜２５Ｃのこれ以上の発熱を抑える必要がある。このため、前記ステップ５７（図１３参照）の処理で第１リニアアクチュエータ７Ａの発熱温度を下げるように、第１リニアアクチュエータ７Ａの最大出力を制限し、例えば第１インバータ８Ａから第１リニアアクチュエータ７Ａに供給する最大の電流値を制限する制御を行う。この結果、第１リニアアクチュエータ７Ａの最大出力を制限しつつ、第１リニアアクチュエータ７Ａの減衰力制御を続行することができる。
【００８８】
これに対し、前記ステップ６２で「ＮＯ」と判定するときには、出力Ｔ3uの温度センサ３２が、例えば図５〜図７に示す特性線３５〜３９のように故障状態となっている。換言すると、第１リニアアクチュエータ７Ａの温度センサ３２が故障している場合に、この温度センサ３２に代用させて第３リニアアクチュエータ７Ｃの温度センサ３２からの出力Ｔ3uを読込んでみたが、第３リニアアクチュエータ７Ｃの温度センサ３２も故障していると判明した場合である。
【００８９】
即ち、このような場合には、前記ステップ５１で「ＮＯ」と判定され、正常と判断された温度センサ３３の出力Ｔ1wに従って、第１リニアアクチュエータ７Ａの制御を下記のステップ６６〜６８、ステップ５７の如く続けることができる。このため、次のステップ６６では、制御コントローラ１３の制御可能温度変更部１３Ｃにおいて第１リニアアクチュエータ７Ａの制御可能温度閾値を、第３の温度上限値Ｔｃから第２の温度上限値Ｔｂ（Ｔｂ＜Ｔｃ）まで下げるように変更する。
【００９０】
次のステップ６７では正常と判定された温度センサ３３の出力Ｔ1wを読込む。次のステップ６８では、温度センサ３３の出力Ｔ1wが第２の温度上限値Ｔｂ以下（Ｔ1w≦Ｔｂ）になっているか否かを判定する。ステップ６８で「ＹＥＳ」と判定する間は、第２の温度上限値Ｔｂを超えない範囲で第１リニアアクチュエータ７Ａが減衰力制御されているので、前記ステップ６７に戻ってこれ以降の処理を続ける。
【００９１】
しかし、ステップ６８で「ＮＯ」と判定するときには、温度センサ３３の出力Ｔ1wが第２の温度上限値Ｔｂよりも高くなり、コイル２５Ａ〜２５Ｃのこれ以上の発熱を抑える必要がある。このため、前記ステップ５７（図１３参照）の処理で第１リニアアクチュエータ７Ａの発熱温度を下げるように、第１リニアアクチュエータ７Ａの最大出力を制限し、例えば第１インバータ８Ａから第１リニアアクチュエータ７Ａに供給する最大の電流値を制限する制御を行う。
【００９２】
かくして、このように構成される第３の実施の形態によれば、リニアアクチュエータ７に設けた複数の温度センサ３２，３３のうち一つセンサが故障したときも、故障している温度センサの代わりに、進行方向が同じ側で前，後のどちらかの台車３に取付けられたリニアアクチュエータ７における、故障しているセンサと同じ相の温度センサからの温度検出信号（例えば、出力Ｔ3uまたは出力Ｔ3w）を代用し、リニアアクチュエータ７の制御可能温度閾値を、第１の温度上限値Ｔａから第３の温度上限値Ｔｃに変更する。
【００９３】
このように、故障している温度センサからの信号を他の台車３に取付けられた正常な温度センサの信号（例えば、出力Ｔ3uまたは出力Ｔ3w）で代用することにより、前記第１の実施の形態では未解決な課題であった温度上限値を「Ｔｂ→Ｔｃ」（Ｔｂ＜Ｔｃ）に上げることができ、制御範囲を広げることができる。従って、第３の実施の形態でも、リニアアクチュエータ７の制御を異常と判定されていない温度センサに基づいて可能な限り継続して行うことができ、第１の実施の形態と同様な効果を奏する。
【００９４】
第３の実施の形態では、温度センサが１個故障の場合、進行方向に対して左，右方向で同じ側に配置され、かつ前，後のどちらかの台車３に配置されるリニアアクチュエータ７の同相の温度センサの出力（例えば、出力Ｔ3uまたは出力Ｔ3w）を代用することにより、温度上限値を「Ｔｂ→Ｔｃ」（Ｔｂ＜Ｔｃ）に高く取ることができ、より長い時間制御をすることが可能となって、車両乗り心地を向上することができる。
【００９５】
ここで、例えば第１リニアアクチュエータ７Ａの温度センサ３２，３３が１個故障した場合、進行方向に対して左，右方向で同じ側に配置され、かつ前，後のどちらかの台車３に配置される第３リニアアクチュエータ７Ｃの温度センサ３２，３３を代用させる理由について述べる。１つの理由は、進行方向に対しての取付け位置が左側または右側で同じであることから、リニアアクチュエータ７が発生させるべき制御力も同じである。同じ台車３の他のリニアアクチュエータ（例えば、第１リニアアクチュエータ７Ａに対する第２リニアアクチュエータ７Ｂ）の場合、レール５（軌道）の細かな条件や曲線部による制御力の差異があり、左右での制御力は同じであるとはいえない。
【００９６】
また、進行方向の右側または左側のどちらかに取付けられているかによって、鉄道車両１が走行時に受ける冷却風（外気）の条件が異なる。例えば、実際の鉄道車両１が走行する軌道は、左右のどちらかに防音壁があったり、トンネルを通過時は左右のどちらかが壁に近い場合がある。即ち、左，右のリニアアクチュエータ７Ａ，７Ｂまたは左，右のリニアアクチュエータ７Ｃ，７Ｄの冷却風は互いに異なることから、左，右で同じ冷却条件であるとはいえない。
【００９７】
以上２つの理由により、制御力と冷却条件が異なるため、左，右のリニアアクチュエータ７Ａ，７Ｂまたはリニアアクチュエータ７Ｃ，７Ｄ間で温度センサ３２，３３の温度検出値（出力）を代用することは難しい。このため、第３の実施の形態では、リニアアクチュエータ７Ａ，７Ｃまたはリニアアクチュエータ７Ｂ，７Ｄのように前，後方向に離間して配置され、かつ進行方向に対して左右同じ側に取付けられているリニアアクチュエータ７の同相の温度センサの出力を代用して用いるようにしている。
【００９８】
従って、第３の実施の形態によれば、リニアアクチュエータ７に設ける２つの温度センサ３２，３３のうち、故障している１つの温度センサの信号（例えば、出力Ｔ1uまたはＴ1w）の代わりに、進行方向の同じ側で、前，後のどちらかの台車３に取付けられたリニアアクチュエータ７における、故障している相の温度センサ信号（例えば、出力Ｔ3uまたはＴ3w）を代用し、温度上限値を「Ｔｂ→Ｔｃ」（Ｔｂ＜Ｔｃ）に上げる。これにより、故障している温度センサ信号を他の台車３に取付けられた正常な温度センサ信号で代用することで、第１の実施の形態で課題であった温度上限値を上げ、制御範囲を広げることができる。また、車体２に連結される他の車体の台車に取り付けられた、進行方向の同じ側のリニアアクチュエータにおける温度センサの信号を代用してもよい。
【００９９】
次に、図１５ないし図１７は本発明の第４の実施の形態を示している。本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。
【０１００】
しかし、第４の実施の形態の特徴は、二つの温度センサのうち一つが故障していると判定したときに、リニアアクチュエータ７の制御速度範囲（制御対象とする走行速度の範囲）を変更し、真に制御をして振動を抑えたい走行速度領域のみに制御を特化させると共に、一つの温度センサが故障している場合に、他のリニアアクチュエータに設けている温度センサを代用してアクチュエータの制御を継続させる構成としたことにある。
【０１０１】
第４の実施の形態では、図１５の処理が開始されると、ステップ７１〜７９までの処理を、前記第１の実施の形態による図８のステップ１〜９（即ち、前記第３の実施の形態による図１２のステップ４１〜４９）と同様に行う。しかし、ステップ８０では、リニアアクチュエータ７（例えば、第１リニアアクチュエータ７Ａ）の制御を行う走行速度の範囲を変更する。
【０１０２】
具体的には、制御開始の走行速度を従来の速度Ｖsaから速度Ｖscに変更し、制御終了の走行速度を速度Ｖeaから速度Ｖecに変更する。この場合、制御開始の速度Ｖscは、前述した第２の実施の形態における速度Ｖsaよりも速く、速度Ｖsbよりも低い速度（Ｖsa＜Ｖsc＜Ｖsb）に設定されている。また、制御終了の速度Ｖecは、前述した第２の実施の形態における速度Ｖeaよりも速く、速度Ｖebよりも低い速度（Ｖea＜Ｖec＜Ｖeb）に設定されている。
【０１０３】
次に、ステップ８１〜８８までの処理を、前記第３の実施の形態による図１２〜図１３のステップ５０〜５７と同様に行う。また、図１７に示すステップ９３〜９７までの処理を、前記第３の実施の形態による図１４のステップ６１〜６５と同様に行う。即ち、二つの温度センサのうち一つの温度センサが故障している場合に、制御コントローラ１３の制御可能温度変更部１３Ｃでリニアアクチュエータ７の制御可能温度閾値を、第１の温度上限値Ｔａから第３の温度上限値Ｔｃまで下げるように変更した状態で、他のリニアアクチュエータ７に設けている温度センサを代用してアクチュエータの制御を継続させる。
【０１０４】
しかし、図１６に示すステップ８４で「ＮＯ」と判定した場合は、代用しようとした出力Ｔ3wの温度センサ３３が故障と判定されている。そこで、次のステップ８９では、前記ステップ８０で変更した制御開始の走行速度を速度Ｖscから速度Ｖsb（Ｖsb＞Ｖsc）に変更し、制御終了の走行速度を速度Ｖecから速度Ｖeb（Ｖeb＞Ｖec）に変更する。この上で、ステップ９０〜９２とステップ８８の処理を、前記第３の実施の形態による図１３のステップ５８〜６０とステップ５７の処理と同様に行う。
【０１０５】
また、図１７に示すステップ９４で「ＮＯ」と判定した場合は、代用しようとした出力Ｔ3uの温度センサ３２が故障と判定されている。そこで、次のステップ９８でも制御開始の走行速度を速度Ｖscから速度Ｖsb（Ｖsb＞Ｖsc）に変更し、制御終了の走行速度を速度Ｖecから速度Ｖeb（Ｖeb＞Ｖec）に変更する。この上で、ステップ９９〜１０１の処理を、前記第３の実施の形態による図１４のステップ６６〜６８の処理と同様に行う。
【０１０６】
かくして、このように構成される第４の実施の形態によれば、二つの温度センサのうち一つの温度センサが故障している場合に保護モードに移行し、リニアアクチュエータ７（例えば、第１リニアアクチュエータ７Ａ）の制御を行う走行速度の範囲を狭めることにより、真に制御をして振動を抑えたい領域のみに制御を特化させ、乗員乗客への不快感を最小限に抑えることができる。このように、制御速度範囲を狭めることにより、制御したい速度領域に制御を集中させることができ、鉄道車両１の乗り心地を確保することができる。
【０１０７】
しかも、制御コントローラ１３の制御可能温度変更部１３Ｃは、リニアアクチュエータ７の制御可能温度閾値を、第１の温度上限値Ｔａから第３の温度上限値Ｔｃまで下げるように変更した状態で、他のリニアアクチュエータ７に設けている温度センサを代用してアクチュエータの制御を継続させる。これにより、故障している温度センサ信号を他の台車３に取付けられた正常な温度センサ信号で代用することで、前記第３の実施の形態と同様に温度上限値を上げ、制御範囲を広げることができる。
【０１０８】
さらに、第４の実施の形態では、一つの温度センサの故障時に、前記第２の実施の形態に比較して制御開始速度および制御終了速度を低くすることができ、制御速度範囲が広くなることで、長い時間快適な乗り心地を提供することが可能となる。この上で、他の温度センサが代用できない場合は、制御開始速度を速度「Ｖsc→Ｖsb」に戻し、制御終了速度を速度「Ｖec→Ｖeb」に戻すことで、例えば第２の実施の形態と同等の制御速度範囲を確保することができる。
【０１０９】
なお、前記実施の形態では、リニアアクチュエータ７の電機子２３に設けた複数のコイル部材２５のうちｕ相コイル２５Ａ近傍にｕ相の温度センサ３２を配置し、ｗ相コイル２５Ｃの近傍にはｗ相の温度センサ３３を配置する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば３個以上の温度センサを１つのリニアアクチュエータに設け、このうち少なくとも一つの温度センサが正常であれば、異常が検出されない温度センサに基づいてリニアアクチュエータの制御を、可能な限り継続して行うことができる。
【０１１０】
以上説明した実施形態に基づく制振装置として、例えば、以下に述べる態様のものが考えられる。第１の態様としては、車体と車輪との間に介装され、直線状に相対変位可能に配置された第１部材と第２部材とのうちの一方の部材を固定子とし、前記第１部材と前記第２部材とのうちの他方の部材を可動子としてなるリニアアクチュエータを用いた制振装置であって、前記第１部材に設けられ、前記相対変位の方向に沿って配置された複数相のコイル群を含む電機子と、前記第２部材に設けられ、前記相対変位の方向に沿って備えられた複数個の永久磁石と、前記コイル群のうちの前記第１部材に設けられた前記コイル群の近傍の温度を検出する複数の温度センサと、前記コイル群に対する第１の温度上限値が設定された制御可能温度閾値を超えたときに前記リニアアクチュエータの出力を制限して制御する制御コントローラと、前記複数の温度センサの故障を判定する温度センサ故障判定器と、を備え、前記制御コントローラは、前記温度センサ故障判定器により、前記複数の温度センサのうちのいずれかの温度センサが故障と判定されたとき、前記制御可能温度閾値を前記第１の温度上限値より小さい第２の温度上限値に変更する制御可能温度変更部を有し、前記制御可能温度閾値の変更後、前記複数の温度センサのうちの異常が検出されない温度センサに基づいて前記リニアアクチュエータの制御を継続することを特徴としている。
【０１１１】
制振装置の第２の態様としては、前記第１の態様において、前記制御コントローラには、前記車体の車速を検知する速度検知部を有し、該速度検知部によって検知される所定速度範囲内において、前記リニアアクチュエータを制御することを特徴としている。これにより、一つの温度センサの故障時に、制御開始速度および制御終了速度を正常時に比較して上げることができ、制御速度範囲を狭めることで、真に制御をして振動を抑えたい走行速度領域のみに制御を特化させることが可能となる。
【０１１２】
第３の態様としては、前記第１または第２の態様において、前記制御可能温度変更部は、前記車体と車輪との間に介装された他のリニアアクチュエータに設けられた他の温度センサの出力値の取得が可能であり、該他の温度センサを含めた複数の温度センサのうちのいずれかの異常を検出したときに、前記制御可能温度閾値を前記第１の温度上限値と前記第２の温度上限値との間の第３の温度上限値に変更することを特徴としている。これにより、他のリニアアクチュエータ温度を参照することで、従来よりも制御温度範囲が拡大し、快適な乗り心地を確保することができる。
【０１１３】
第４の態様としては、前記第３の態様において、前記制御コントローラは、異常を検出した温度センサが前記他の温度センサのときに、前記制御可能温度閾値を前記第２の温度上限値に変更することを特徴としている。これにより、制御可能温度閾値の温度上限値を、第３の温度上限値よりも低い第２の温度上限値に変更することができる。
【符号の説明】
【０１１４】
１  鉄道車両
２  車体
３  台車
４  車輪
５  レール
６  懸架ばね
７  リニアアクチュエータ
７Ａ  第１リニアアクチュエータ
７Ｂ  第２リニアアクチュエータ
７Ｃ  第３リニアアクチュエータ
７Ｄ  第４リニアアクチュエータ
９  加速度センサ（車体挙動を検出するセンサ）
１０  制御装置
１１  通信回線
１２  メモリ
１３  制御コントローラ
１３Ｂ  速度検知部
１３Ｃ  制御可能温度変更部
２１  固定子
２２  ロッド
２３  電機子
２４  コア
２５  コイル部材（コイル群）
２６  可動子
３２，３３  温度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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