(57)【要約】【課題】コントローラとアクチュエータの組み合わせに限らず狙い通りの推力を発揮可能な鉄道車両用制振装置の提供である。【解決手段】本発明の鉄道車両用制振装置１は、鉄道車両の車体Ｂと台車Ｔ１，Ｔ２との間に介装されるアクチュエータＡ１，Ａ２と、アクチュエータＡ１，Ａ２を制御するコントローラＣとを備え、コントローラＣがアクチュエータＡ１，Ａ２の推力を推定し、推定した推力である推定推力とアクチュエータＡ１，Ａ２へ与える指令が指示する推力である指示推力とに基づいて制御パラメータを補正し、制御パラメータを使用してアクチュエータＡ１，Ａ２を制御する。【選択図】図３
2019172240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両の車体と台車との間に介装されるアクチュエータと、
前記アクチュエータを制御するコントローラとを備え、
前記コントローラは、前記アクチュエータの推力を推定し、推定した推力である推定推力と前記アクチュエータへ与える指令が指示する推力である指示推力とに基づいて制御パラメータを補正し、前記制御パラメータを使用して前記アクチュエータを制御する
ことを特徴とする鉄道車両用制振装置。
【請求項２】
前記コントローラは、所定時間に求められる前記推定推力の片振幅最大値の平均値と、前記所定時間に前記アクチュエータに与えられる前記指示推力の片振幅最大値の平均値との比較結果に基づいて前記制御パラメータを補正する
ことを特徴とする請求項１に記載の鉄道車両用制振装置。
【請求項３】
前記コントローラは、前記推定推力の片振幅最大値の平均値と前記指示推力の片振幅最大値の平均値との偏差が閾値を超えると前記制御パラメータを補正する
ことを特徴とする請求項２に記載の鉄道車両用制振装置。
【請求項４】
前記コントローラは、前記所定時間に推定される前記推定推力の伸長側の片振幅最大値と収縮側の片振幅最大値の差が振幅差閾値を超えると前記アクチュエータが異常であると判断する
ことを特徴とする請求項２または３に記載の鉄道車両用制振装置。
【請求項５】
前記アクチュエータは、モータによって駆動され、
前記コントローラは、前記モータのトルクに基づいて前記アクチュエータの推力を推定する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の鉄道車両用制振装置。
【請求項６】
前記アクチュエータは、モータと、前記モータによって駆動されるポンプとを有し、前記ポンプからの作動流体の供給を受けて推力を発揮し、
前記コントローラは、前記モータのトルクと前記ポンプの摩擦トルクとに基づいて前記アクチュエータの推力を推定する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の鉄道車両用制振装置。
【請求項７】
前記アクチュエータは、
シリンダと、
前記シリンダ内に摺動自在に挿入されるピストンと、
前記シリンダ内に挿入されて前記ピストンに連結されるロッドと、
前記シリンダ内に前記ピストンで区画したロッド側室とピストン側室と、
タンクと、
前記タンクから作動流体を吸い上げて前記ロッド側室へ作動流体を供給可能な前記ポンプと、
前記ポンプを駆動する前記モータと、
前記ロッド側室と前記ピストン側室とを連通する第一通路に設けられた第一開閉弁と、
前記ピストン側室と前記タンクとを連通する第二通路に設けた第二開閉弁と、
前記ロッド側室と前記タンクとを接続する排出通路に設けた電磁リリーフ弁と、
前記ピストン側室から前記ロッド側室へ向かう作動流体の流れのみを許容する整流通路と、
前記タンクから前記ピストン側室へ向かう作動流体の流れのみを許容する吸込通路とを有し、
前記制御パラメータが前記電磁リリーフ弁へ与える電流指令における電流ゲインである
ことを特徴とする請求項６に記載の鉄道車両用制振装置。
【請求項８】
複数の指示推力毎に対応する複数の電流ゲインを有し、
前記コントローラは、前記アクチュエータに出力させるべき推力に基づいて電流ゲインを選択し、選択した前記電流ゲインを用いて前記電流指令を求める
ことを特徴とする請求項７に記載の鉄道車両用制振装置。
【請求項９】
前記アクチュエータに出力させるべき推力に対して複数の区分を設けて、区分毎に前記電流ゲインを関連付けし、前記アクチュエータに出力させるべき推力が属する区分に関連付けされた電流ゲインを用いて電流指令を求める
ことを特徴とする請求項８に記載の鉄道車両用制振装置。
【請求項１０】
前記アクチュエータは、前記車体と前記車体の前後の台車との間にそれぞれ介装されており、
前記コントローラは、前記アクチュエータの推力の推定に際して、前記車体の前後のアクチュエータで前記車体をヨー方向に加振する
ことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の鉄道車両用制振装置。
【請求項１１】
前記コントローラは、前記車体の共振周波数と異なる周波数で前記車体を加振する
ことを特徴とする請求項１０に記載の鉄道車両用制振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両用制振装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両には、車体と台車との間に介装された複動型のアクチュエータと、アクチュエータを制御するコントローラを備えて、車両の進行方向に対して左右方向の振動を抑制する鉄道車両用制振装置が設けられる場合がある。
【０００３】
このような鉄道車両用制振装置は、鉄道車両の車体のスエー加速度とヨー加速度を検知して、加速度フィードバックによりアクチュエータを制御し、車体の左右動を抑制する（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１３０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、鉄道車両用制御装置のコントローラとアクチュエータは、メンテナンス時に今まで搭載されていた鉄道車両とは異なる鉄道車両へ別々に付替えられる場合がある。つまり、鉄道車両用制振装置を構成している或るコントローラと或るアクチュエータは、メンテナンス後に同じ組み合わせで鉄道車両用制振装置を構成するとは限られず、コントローラが異なるアクチュエータと組とされて鉄道車両用制振装置を構成することがある。
【０００６】
ここで、コントローラは、アクチュエータに対して指令信号を出力するが、製品毎に指令信号に誤差が生じる。そのため、コントローラとアクチュエータとを組として鉄道車両用制振装置を構成した場合、鉄道車両用制振装置毎に発揮する推力が狙った推力に対して大小ばらついてしまう問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、コントローラとアクチュエータの組み合わせに限らず狙い通りの推力を発揮可能な鉄道車両用制振装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の鉄道車両用制振装置は、鉄道車両の車体と台車との間に介装されるアクチュエータと、アクチュエータ制御するコントローラとを備え、コントローラがアクチュエータの推力を推定し、推定した推力である推定推力とアクチュエータへ与える指令が指示する推力である指示推力とに基づいて制御パラメータを補正し、制御パラメータを使用してアクチュエータを制御する。
【０００９】
このように構成された鉄道車両用制振装置では、推定推力と指示推力とに基づいて制御パラメータを補正し、制御パラメータを使用してアクチュエータを制御するので、コントローラとアクチュエータとに製品誤差があっても、コントローラで使用する制御パラメータが実際に組み合わされるアクチュエータに指示推力通りに推力を発揮させ得るように最適化される。
【００１０】
また、鉄道車両用制振装置は、コントローラが所定時間に求められる推定推力の片振幅最大値の平均値と、所定時間にアクチュエータに与えられる指示推力の片振幅最大値の平均値との比較結果に基づいて前記制御パラメータを補正してもよい。このように構成された鉄道車両用制振装置は、短時間でアクチュエータの推力を指示推力通りにするように制御パラメータを補正できる。
【００１１】
さらに、鉄道車両用制振装置は、コントローラが推定推力の片振幅最大値の平均値と指示推力の片振幅最大値の平均値との偏差が閾値を超えると制御パラメータを補正してもよい。このように構成された鉄道車両用制振装置によれば、指示推力に対して推定推力が時間遅れによる位相ずれがあっても、位相差を補償するようなフィルタ処理等を行う必要もなく、簡単に制御パラメータを補正できる。
【００１２】
また、鉄道車両用制振装置は、コントローラが所定時間に推定される推定推力の伸長側の片振幅最大値と収縮側の片振幅最大値の差が振幅差閾値を超えるとアクチュエータが異常であると判断してもよく、この場合、制御パラメータの補正処理を行うと同時にアクチュエータの異常を検知できる。
【００１３】
そして、鉄道車両用制振装置は、アクチュエータがモータによって駆動され、コントローラがモータのトルクに基づいてアクチュエータの推力を推定してもよい。このように構成された鉄道車両用制振装置によれば、アクチュエータの推力をモータの電流から推定可能となり、アクチュエータの推力を推定するだけに利用されるセンサの設置も不要となり安価となる。
【００１４】
さらに、鉄道車両用制振装置は、アクチュエータがモータと、モータによって駆動されるポンプとを有し、ポンプからの作動流体の供給を受けて推力を発揮し、コントローラがモータのトルクとポンプの摩擦トルクとに基づいてアクチュエータの推力を推定してもよい。ポンプの摩擦トルクは、ポンプの使用時間に応じて低下し、変動するが、このように構成された鉄道車両用制振装置は、アクチュエータの経年劣化の影響によらずアクチュエータの推力を正確に推定できる。
【００１５】
また、鉄道車両用制振装置は、アクチュエータがシリンダと、シリンダ内に移動可能に挿入されるピストンと、シリンダに挿入されるとともにピストンに連結されるロッドと、シリンダ内にピストンで区画したロッド側室とピストン側室と、タンクと、タンクから作動流体を吸い上げてロッド側室へ作動流体を供給可能なポンプと、ポンプを駆動するモータと、ロッド側室とピストン側室とを連通する第一通路の途中に設けた第一開閉弁と、ピストン側室とタンクとを連通する第二通路の途中に設けた第二開閉弁と、ロッド側室とタンクとを接続する排出通路の途中に設けた電磁リリーフ弁と、ピストン側室からロッド側室へ向かう作動流体の流れのみを許容する整流通路と、タンクからピストン側室へ向かう作動流体の流れのみを許容する吸込通路とを有し、制御パラメータが電磁リリーフ弁へ与える電流指令におけるゲインであってもよい。このように構成された鉄道車両用制振装置では、電磁リリーフ弁の電流制御でアクチュエータの推力を調整でき、ゲインの補正でアクチュエータの推力を容易に大小調節し得る。
【００１６】
さらに、鉄道車両用制振装置は、複数の指示推力毎に対応する複数の電流ゲインを有し、アクチュエータに出力させるべき推力に基づいて電流ゲインを選択し、選択した電流ゲインを用いて電流指令を得るようにしてもよい。このように構成された鉄道車両用制振装置によれば、開弁圧が供給される電流量に対して非線形な特性を持つ電磁リリーフ弁を制御する場合であっても、電流ゲインが補正によって最適化され、コントローラが指令する推力に適した電流ゲインを選択して電流指令を得ることができ、推力調整幅全域でアクチュエータが発生する推力をコントローラが指令する推力通りに制御でき、台車の振動および車体自体の弾性振動の励起を防止できる。
【００１７】
また、本実施の形態の鉄道車両用制振装置は、アクチュエータに出力させるべき推力に対して複数の区分を設けて、区分毎に電流ゲインを関連付けし、アクチュエータに出力させるべき推力が属する区分に関連付けされた電流ゲインを用いて電流指令を求めてもよい。このように構成された鉄道車両用制振装置によれば、予めアクチュエータに出力させる推力に対して区分を設けておくことで、区分毎に最適な電流ゲインを設定できるので、少ない電流ゲイン数で効率的に推力調整幅全域をカバーしてアクチュエータを制御できる。
【００１８】
さらに、鉄道車両用制振装置は、アクチュエータが車体と車体の前後の台車との間にそれぞれ介装されており、コントローラがアクチュエータの推力の推定に際して車体の前後のアクチュエータで車体Ｂをヨー方向に加振してもよい。このように構成された鉄道車両用制振装置は、アクチュエータの推力を推定する際に車体をヨー方向に加振するので、車体のロールが抑えられて実際にアクチュエータが発揮している推力に極めて近い推定推力が得られる。
【００１９】
また、鉄道車両用制振装置は、アクチュエータの推力を推定する際に、コントローラが車体の共振周波数と異なる周波数で車体を加振してもよい。このように構成された鉄道車両用制振装置では、アクチュエータが鉄道車両に搭載された状態においても製品出荷時の試験に近い状態でアクチュエータの推力を推定できるから、より正確にアクチュエータの推力を推定できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の鉄道車両用制振装置によれば、コントローラとアクチュエータの組み合わせに限らず狙い通りの推力を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】一実施の形態における鉄道車両用制振装置を搭載した鉄道車両の平面図である。
【図２】一実施の形態におけるアクチュエータの詳細図である。
【図３】一実施の形態における鉄道車両用制振装置のコントローラの制御ブロック図である。
【図４】一実施の形態における鉄道車両用制振装置のコントローラの補正部の制御ブロック図である。
【図５】コントローラにおけるアクチュエータの推力を推定する処理のフローチャートの一例である。
【図６】モータのトルクとアクチュエータの推力との関係を説明する図である。
【図７】コントローラにおける制御パラメータを補正する処理のフローチャートの一例である。
【図８】一実施の形態の第一変形例における鉄道車両用制振装置のコントローラの制御ブロック図である。
【図９】一実施の形態の第一変形例における鉄道車両用制振装置のコントローラの電流指令を得る処理のフローチャートの一例である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。一実施の形態における鉄道車両用制振装置１は、本例では、鉄道車両の車体Ｂの制振装置として使用され、図１に示すように、車両前後の台車Ｔ１，Ｔ２と車体Ｂとの間にそれぞれ設置されたアクチュエータＡ１，Ａ２と、コントローラＣとを備えて構成されている。そして、本例の鉄道車両用制振装置１は、鉄道車両の前後にそれぞれ設置されるアクチュエータＡ１，Ａ２が発揮する推力で車体Ｂの車両進行方向に対して水平横方向の振動を抑制するようになっている。
【００２３】
アクチュエータＡ１，Ａ２は、本例では図２に示すように、車体Ｂに連結されるシリンダ２と、シリンダ２内に摺動自在に挿入されるピストン３と、シリンダ２内に挿入されて一端がピストン３に連結されるとともに他端が鉄道車両の台車Ｔ１，Ｔ２に連結されるロッド４と、シリンダ２内にピストン３で区画したロッド側室５とピストン側室６とを備えるシリンダ本体Ｃｙに加え、作動油を貯留するタンク７と、タンク７から作動油を吸い上げてロッド側室５へ作動油を供給するポンプ１２と、ポンプ１２を駆動するモータ１５と、シリンダ本体Ｃｙの伸縮の切換と推力を制御するための流体圧回路ＨＣとを備えており、片ロッド型のアクチュエータとして構成されている。
【００２４】
また、前記ロッド側室５とピストン側室６には、本例では、作動流体として作動油が充填されるとともに、タンク７には、作動油の他に気体が充填されている。なお、タンク７内は、特に、気体を圧縮して充填して加圧状態とする必要は無い。また、作動流体は、作動油以外にも他の流体を利用してもよい。
【００２５】
流体圧回路ＨＣは、ロッド側室５とピストン側室６とを連通する第一通路８の途中に設けた第一開閉弁９と、ピストン側室６とタンク７とを連通する第二通路１０の途中に設けた第二開閉弁１１とを備えている。
【００２６】
そして、基本的には、第一開閉弁９で第一通路８を連通状態とし、第二開閉弁１１を閉じてポンプ１２を駆動すると、シリンダ本体Ｃｙが伸長し、第二開閉弁１１で第二通路１０を連通状態とし、第一開閉弁９を閉じてポンプ１２を駆動すると、シリンダ本体Ｃｙが収縮する。
【００２７】
以下、アクチュエータＡ１，Ａ２の各部について詳細に説明する。シリンダ２は筒状であって、その図２中右端は蓋１３によって閉塞され、図２中左端には環状のロッドガイド１４が取り付けられている。また、前記ロッドガイド１４内には、シリンダ２内に移動自在に挿入されるロッド４が摺動自在に挿入されている。このロッド４は、一端をシリンダ２外へ突出させており、シリンダ２内の他端をシリンダ２内に摺動自在に挿入されるピストン３に連結している。
【００２８】
なお、ロッドガイド１４の外周とシリンダ２との間は図示を省略したシール部材によってシールされており、これによりシリンダ２内は密閉状態に維持されている。そして、シリンダ２内にピストン３によって区画されるロッド側室５とピストン側室６には、前述のように作動油が充填されている。
【００２９】
また、このシリンダ本体Ｃｙの場合、ロッド４の断面積をピストン３の断面積の二分の一にして、ピストン３のロッド側室５側の受圧面積がピストン側室６側の受圧面積の二分の一となるようになっている。よって、伸長作動時と収縮作動時とでロッド側室５の圧力を同じくすると、伸縮の双方で発生される推力が等しくなり、シリンダ本体Ｃｙの変位量に対する作動油量も伸縮両側で同じとなる。
【００３０】
詳しくは、シリンダ本体Ｃｙを伸長作動させる場合、ロッド側室５とピストン側室６を連通させた状態とする。すると、ロッド側室５内とピストン側室６内の圧力が等しくなり、アクチュエータＡ１，Ａ２は、ピストン３におけるロッド側室５側とピストン側室６側の受圧面積差に前記圧力を乗じた推力を発生する。反対に、シリンダ本体Ｃｙを収縮作動させる場合、ロッド側室５とピストン側室６との連通を断ちピストン側室６をタンク７に連通させた状態とする。すると、アクチュエータＡ１，Ａ２は、ロッド側室５内の圧力とピストン３におけるロッド側室５側の受圧面積を乗じた推力を発生する。
【００３１】
要するに、アクチュエータＡ１，Ａ２の発生推力は伸縮の双方でピストン３の断面積の二分の一にロッド側室５の圧力を乗じた値となるのである。したがって、このアクチュエータＡ１，Ａ２の推力を制御する場合、伸長作動、収縮作動ともに、ロッド側室５の圧力を制御すればよい。また、本例のアクチュエータＡ１，Ａ２では、ピストン３のロッド側室５側の受圧面積をピストン側室６側の受圧面積の二分の一に設定しているので、伸縮両側で同じ推力を発生する場合に伸長側と収縮側でロッド側室５の圧力が同じとなるので制御が簡素となる。加えて、変位量に対する作動油量も同じとなるので伸縮両側で応答性が同じとなる利点がある。なお、ピストン３のロッド側室５側の受圧面積をピストン側室６側の受圧面積の二分の一に設定しない場合にあっても、ロッド側室５の圧力でアクチュエータＡ１，Ａ２の伸縮両側の推力を制御できる点は変わらない。
【００３２】
戻って、ロッド４の図２中左端とシリンダ２の右端を閉塞する蓋１３とには、図示しない取付部を備えており、このアクチュエータＡ１，Ａ２を鉄道車両における台車Ｔ１，Ｔ２と車体Ｂとの間に介装できるようになっている。
【００３３】
そして、ロッド側室５とピストン側室６とは、第一通路８によって連通されており、この第一通路８の途中には、第一開閉弁９が設けられている。この第一通路８は、シリンダ２外でロッド側室５とピストン側室６とを連通しているが、ピストン３に設けられてもよい。
【００３４】
第一開閉弁９は、電磁開閉弁とされており、第一通路８を開放してロッド側室５とピストン側室６とを連通する連通ポジションと、第一通路８を遮断してロッド側室５とピストン側室６との連通を断つ遮断ポジションとを備えている。そして、この第一開閉弁９は、通電時に連通ポジションを採り、非通電時に遮断ポジションを採るようになっている。
【００３５】
つづいて、ピストン側室６とタンク７とは、第二通路１０によって連通されており、この第二通路１０の途中には、第二開閉弁１１が設けられている。第二開閉弁１１は、電磁開閉弁とされており、第二通路１０を開放してピストン側室６とタンク７とを連通する連通ポジションと、第二通路１０を遮断してピストン側室６とタンク７との連通を断つ遮断ポジションとを備えている。そして、この第二開閉弁１１は、通電時に連通ポジションを採り、非通電時に遮断ポジションを採るようになっている。
【００３６】
ポンプ１２は、コントローラＣに制御されて所定の回転数で回転するモータ１５によって駆動され、本実施の形態では、一方向のみに作動油を吐出するギヤポンプとされている。そして、ポンプ１２の吐出口は供給通路１６によってロッド側室５へ連通されるとともに吸込口はタンク７に通じていて、ポンプ１２は、モータ１５によって駆動されるとタンク７から作動油を吸込んでロッド側室５へ作動油を供給する。
【００３７】
前述のようにポンプ１２は、一定の回転数で回転するように制御され、一方向のみに作動油を吐出するのみで回転方向の切換動作がないので、回転切換時に吐出量が変化するといった問題は皆無である。さらに、ポンプ１２の回転方向が常に同一方向であるので、ポンプ１２を駆動する駆動源であるモータ１５にあっても回転切換に対する高い応答性が要求されず、その分、モータ１５も安価なものを使用できる。なお、供給通路１６の途中には、ロッド側室５からポンプ１２への作動油の逆流を阻止する逆止弁１７が設けられている。なお、モータ１５は、コントローラＣによって制御される図示しないインバータ回路から電力供給を受けて駆動される。
【００３８】
さらに、本例の流体圧回路ＨＣは、前述の構成に加えて、ロッド側室５とタンク７とを接続する排出通路２１と、排出通路２１の途中に設けた開弁圧を変更可能な電磁リリーフ弁２２を備えている。
【００３９】
電磁リリーフ弁２２は、本例では、比例電磁リリーフ弁とされており、供給する電流量に応じて開弁圧を調節でき、電流量を最大とすると開弁圧を最小とし、電流を供給しないと開弁圧を最大とするようになっている。
【００４０】
このように、排出通路２１と電磁リリーフ弁２２とを設けると、シリンダ本体Ｃｙを伸縮作動させる際に、ロッド側室５内の圧力を電磁リリーフ弁２２の開弁圧に調節でき、アクチュエータＡ１，Ａ２の推力を電磁リリーフ弁２２へ供給する電流量で制御できる。排出通路２１と電磁リリーフ弁２２とを設けると、アクチュエータＡ１，Ａ２の推力を調節するために必要なセンサ類が不要となり、ポンプ１２の吐出流量の調節のためにモータ１５を高度に制御する必要もなくなる。よって、鉄道車両用制振装置１が安価となり、ハードウェア的にもソフトウェア的にも堅牢なシステムを構築できる。
【００４１】
なお、第一開閉弁９を連通ポジションとし第二開閉弁１１を遮断ポジションとする場合或いは第一開閉弁９を遮断ポジションとし第二開閉弁１１を連通ポジションとする場合、ポンプ１２の駆動状況に関わらず、伸長或いは収縮のいずれか一方に対してのみアクチュエータＡ１，Ａ２が減衰力を発揮できる。よって、たとえば、減衰力を発揮する方向が鉄道車両の台車Ｔ１，Ｔ２の振動により車体Ｂを加振する方向である場合、そのような方向には減衰力を出さないようにアクチュエータＡ１，Ａ２を片効きのダンパとすることができる。よって、このアクチュエータＡ１，Ａ２は、カルノップ理論に基づくセミアクティブ制御を容易に実現できるため、セミアクティブダンパとしても機能できる。
【００４２】
なお、電磁リリーフ弁２２に与える電流量で開弁圧を比例的に変化させる比例電磁リリーフ弁を用いると開弁圧の制御が簡単となるが、開弁圧を調節できる電磁リリーフ弁であれば比例電磁リリーフ弁に限定されない。
【００４３】
そして、電磁リリーフ弁２２は、第一開閉弁９および第二開閉弁１１の開閉状態に関わらず、シリンダ本体Ｃｙに伸縮方向の過大な入力があって、ロッド側室５の圧力が開弁圧を超える状態となると、排出通路２１を開放する。このように、電磁リリーフ弁２２は、ロッド側室５の圧力が開弁圧以上となると、ロッド側室５内の圧力をタンク７へ排出するので、シリンダ２内の圧力が過大となるのを防止してアクチュエータＡ１，Ａ２のシステム全体を保護する。よって、排出通路２１と電磁リリーフ弁２２を設けると、システムの保護も可能となる。
【００４４】
さらに、本例のアクチュエータＡ１，Ａ２における流体圧回路ＨＣは、ピストン側室６からロッド側室５へ向かう作動油の流れのみを許容する整流通路１８と、タンク７からピストン側室６へ向かう作動油の流れのみを許容する吸込通路１９を備えている。よって、本例のアクチュエータＡ１，Ａ２では、第一開閉弁９および第二開閉弁１１が閉弁する状態でシリンダ本体Ｃｙが伸縮すると、シリンダ２内から作動油が押し出される。シリンダ２内から排出された作動油の流れに対して電磁リリーフ弁２２が抵抗を与えるので、第一開閉弁９および第二開閉弁１１が閉弁する状態では、本例のアクチュエータＡ１，Ａ２はユニフロー型のダンパとして機能する。
【００４５】
より詳細には、整流通路１８は、ピストン側室６とロッド側室５とを連通しており、途中に逆止弁１８ａが設けられ、ピストン側室６からロッド側室５へ向かう作動油の流れのみを許容する一方通行の通路に設定されている。さらに、吸込通路１９は、タンク７とピストン側室６とを連通しており、途中に逆止弁１９ａが設けられ、タンク７からピストン側室６へ向かう作動油の流れのみを許容する一方通行の通路に設定されている。なお、整流通路１８は、第一開閉弁９の遮断ポジションを逆止弁とすると第一通路８に集約でき、吸込通路１９についても、第二開閉弁１１の遮断ポジションを逆止弁とすると第二通路１０に集約できる。
【００４６】
このように構成されたアクチュエータＡ１，Ａ２では、第一開閉弁９と第二開閉弁１１がともに遮断ポジションを採っても、整流通路１８、吸込通路１９および排出通路２１で、ロッド側室５、ピストン側室６およびタンク７を数珠繋ぎに連通させる。また、整流通路１８、吸込通路１９および排出通路２１は、一方通行の通路に設定されている。よって、シリンダ本体Ｃｙが外力によって伸縮すると、シリンダ２から必ず作動油が排出されて排出通路２１を介してタンク７へ戻され、シリンダ２で足りなくなる作動油は吸込通路１９を介してタンク７からシリンダ２内へ供給される。この作動油の流れに対して前記電磁リリーフ弁２２が抵抗となってシリンダ２内の圧力を開弁圧に調節するので、アクチュエータＡ１，Ａ２は、パッシブなユニフロー型のダンパとして機能する。
【００４７】
また、アクチュエータＡ１，Ａ２の各機器への通電が不能となるようなフェール時には、第一開閉弁９と第二開閉弁１１のそれぞれが遮断ポジションを採り、電磁リリーフ弁２２は、開弁圧が最大に固定された圧力制御弁として機能する。よって、このようなフェール時には、アクチュエータＡ１，Ａ２は、自動的に、パッシブダンパモードへ移行してパッシブダンパとして機能する。
【００４８】
つづいて、アクチュエータＡ１，Ａ２に所望の伸長方向の推力を発揮させる場合、コントローラＣは、基本的には、モータ１５を回転させてポンプ１２からシリンダ２内へ作動油を供給しつつ、第一開閉弁９を連通ポジションとし、第二開閉弁１１を遮断ポジションとする。このようにすると、ロッド側室５とピストン側室６とが連通状態におかれて両者にポンプ１２から作動油が供給され、ピストン３が図２中左方へ押されアクチュエータＡ１，Ａ２は伸長方向の推力を発揮する。ロッド側室５内およびピストン側室６内の圧力が電磁リリーフ弁２２の開弁圧を上回ると、電磁リリーフ弁２２が開弁して作動油が排出通路２１を介してタンク７へ排出される。よって、ロッド側室５内およびピストン側室６内の圧力は、電磁リリーフ弁２２に与える電流量で決まる電磁リリーフ弁２２の開弁圧にコントロールされる。そして、アクチュエータＡ１，Ａ２は、ピストン３におけるピストン側室６側とロッド側室５側の受圧面積差に電磁リリーフ弁２２によってコントロールされるロッド側室５内およびピストン側室６内の圧力を乗じた値の伸長方向の推力を発揮する。
【００４９】
これに対して、アクチュエータＡ１，Ａ２に所望の収縮方向の推力を発揮させる場合、コントローラＣは、モータ１５を回転させてポンプ１２からロッド側室５内へ作動油を供給しつつ、第一開閉弁９を遮断ポジションとし、第二開閉弁１１を連通ポジションとする。このようにすると、ピストン側室６とタンク７が連通状態におかれるとともにロッド側室５にポンプ１２から作動油が供給されるので、ピストン３が図２中右方へ押されアクチュエータＡ１，Ａ２は収縮方向の推力を発揮する。そして、前述と同様に、電磁リリーフ弁２２の電流量を調節すると、アクチュエータＡ１，Ａ２は、ピストン３におけるロッド側室５側の受圧面積と電磁リリーフ弁２２にコントロールされるロッド側室５内の圧力を乗じた収縮方向の推力を発揮する。
【００５０】
また、アクチュエータＡ１，Ａ２にあっては、アクチュエータとして機能するのみならず、モータ１５の駆動状況に関わらず、第一開閉弁９と第二開閉弁１１の開閉のみでダンパとしても機能できる。また、アクチュエータＡ１，Ａ２をアクチュエータからダンパへ切換る際に、面倒かつ急峻な第一開閉弁９と第二開閉弁１１の切換動作を伴わないので、応答性および信頼性が高いシステムを提供できる。
【００５１】
なお、本例のアクチュエータＡ１，Ａ２にあっては、片ロッド型に設定されているので、両ロッド型のアクチュエータと比較してストローク長を確保しやすく、アクチュエータの全長が短くなって、鉄道車両への搭載性が向上する。
【００５２】
また、本例のアクチュエータＡ１，Ａ２におけるポンプ１２からの作動油供給および伸縮作動による作動油の流れは、ロッド側室５、ピストン側室６を順に通過して最終的にタンク７へ還流するようになっている。そのため、ロッド側室５或いはピストン側室６内に気体が混入しても、シリンダ本体Ｃｙの伸縮作動によって自立的にタンク７へ排出されるので、推力発生の応答性の悪化を阻止できる。したがって、アクチュエータＡ１，Ａ２の製造にあたって、面倒な油中での組み立てや真空環境下での組み立てを強いられず、作動油の高度な脱気も不要となるので、生産性が向上するとともに製造コストを低減できる。さらに、ロッド側室５或いはピストン側室６内に気体が混入しても、気体は、シリンダ本体Ｃｙの伸縮作動によって自立的にタンク７へ排出されるので、性能回復のためのメンテナンスを頻繁に行う必要もなくなり、保守面における労力とコスト負担を軽減できる。
【００５３】
そして、このように構成されたアクチュエータＡ１，Ａ２は、図１に示すように、共にシリンダ２が鉄道車両の車体Ｂの下方に垂下されるピンＰに連結され、ロッド４が前後の台車Ｔ１，Ｔ２に連結されて、車体Ｂと前後の台車Ｔ１，Ｔ２との間に設置される。なお、図示はしないがポンプ１２、モータ１５および流体圧回路ＨＣは、シリンダ２に取り付けられており、車体Ｂに設置されるコントローラＣと図外の電源と配線で接続する必要があるので、車体Ｂとは左右方向へは相対移動しないシリンダ２を車体Ｂ側へ連結してある。
【００５４】
より詳細には、前側のアクチュエータＡ１は、車体Ｂに対して鉄道車両の進行方向左側、つまり、図１中ではピンＰの下側に配置され、後側のアクチュエータＡ２は、車体Ｂに対して鉄道車両の進行方向右側、つまり、図１中ではピンＰの上側に配置される。よって、前側アクチュエータＡ１は、伸長時に車体Ｂを図１中上側へ変位させるように設置されており、他方の後側アクチュエータＡ２は、収縮時に車体Ｂを図１中下側へ変位させるように設置される。
【００５５】
前述の配置（取付位置）では、前側アクチュエータＡ１が伸長して後側アクチュエータＡ２が前側アクチュエータＡ１と同速度で収縮すると、車体Ｂには、図１中で上側へ向くスエー加速度が作用する。逆に、前側アクチュエータＡ１が収縮して後側アクチュエータＡ２が前側アクチュエータＡ１と同速度で伸長すると、車体Ｂには、図１中で下側へ向くスエー加速度が作用する。つまり、前側アクチュエータＡ１と後側アクチュエータＡ２とが逆位相で伸縮すると、車体Ｂには、スエー加速度のみが作用する。また、前側アクチュエータＡ１と後側アクチュエータＡ２とがともに同位相で伸長すると、車体Ｂには、図１中で車体中心Ｇを中心として時計回りに回転させるヨー加速度が作用する。逆に、前側アクチュエータＡ１と後側アクチュエータＡ２とがともに同位相で収縮すると、車体Ｂには、図１中で車体中心Ｇを中心として反時計回りに回転させるヨー加速度が作用する。つまり、前側アクチュエータＡ１と後側アクチュエータＡ２とがともに同位相で伸縮すると、車体Ｂには、ヨー加速度のみが作用する。
【００５６】
つづいて、コントローラＣは、図３に示すように、車体前側としての車体前部Ｂｆの横方向の加速度α１を検知する前側加速度センサ４１ｆと、車体後側としての車体後部Ｂｒの横方向の加速度α２を検知する後側加速度センサ４１ｒと、前後のアクチュエータＡ１，Ａ２が出力すべき制御力Ｆ１，Ｆ２を求めてモータ１５、第一開閉弁９、第二開閉弁１１、電磁リリーフ弁２２を駆動する制御部４４と、制御部４４が制御力Ｆ１，Ｆ２を求める際に使用する制御パラメータを補正する補正部４５とを備えている。
【００５７】
前側加速度センサ４１ｆは、車体Ｂの前側に設置されており、車体前部Ｂｆの車両進行方向に対して横方向の加速度α１を検知する。後側加速度センサ４１ｒは、車体Ｂの後側に設置されており、車体後部Ｂｒの車両進行方向に対して横方向の加速度α２を検知する。
【００５８】
前側加速度センサ４１ｆと後側加速度センサ４１ｒは、図１中左側へ向く方向の前側および後側の加速度α１，α２を正の値として検知し、反対に図１中右側へ向く方向の前側および後側の加速度α１，α２を負の値として検知する。
【００５９】
制御部４４は、前後のアクチュエータＡ１，Ａ２が出力すべき制御力Ｆ１，Ｆ２を求める制御力演算部４４ａと、制御力Ｆ１，Ｆ２に応じてモータ１５、第一開閉弁９、第二開閉弁１１、電磁リリーフ弁２２を駆動する駆動部４４ｂとを備えている。
【００６０】
制御力演算部４４ａは、本例では、前側および後側の加速度α１，α２に基づいて、車体Ｂの車体中心Ｇの水平横方向の加速度であるスエー加速度と前後の台車Ｔ１，Ｔ２の直上における車体中心Ｇ周りの角加速度であるヨー加速度とを求める。そして、制御力演算部４４ａは、本実施の形態では、Ｈ∞制御器とされており、スエー加速度およびヨー加速度に基づいて、各アクチュエータＡ１，Ａ２で個々に発生すべき制御力Ｆ１，Ｆ２を求める。具体的には、制御力演算部４４ａは、スエー加速度およびヨー加速度から車体Ｂのスエー方向の振動を抑制するスエー抑制力と車体Ｂのヨー方向の振動を抑制するヨー抑制力とを求める。さらに、制御力演算部４４ａは、スエー加速度とヨー加速度とを加算した値を２で割って前側アクチュエータＡ１の制御力Ｆ１を求め、スエー抑制力からヨー抑制力を差し引いた値を２で割って後側アクチュエータＡ２の制御力Ｆ２を求める。制御力演算部４４ａは、このようにして求めた制御力Ｆ１，Ｆ２を前後の各アクチュエータＡ１，Ａ２に発揮させるべく、求めた制御力Ｆ１，Ｆ２を駆動部４４ｂへ出力する。制御力演算部４４ａが出力する制御力Ｆ１，Ｆ２の符号は、前後の各アクチュエータＡ１，Ａ２に伸長方向の推力を発揮させる際に正の符号を採り、前後の各アクチュエータＡ１，Ａ２に収縮方向の推力を発揮させる際に負の符号を採るように設定されている。また、制御力演算部４４ａが出力する制御力Ｆ１，Ｆ２の値（レベル）は、制御力Ｆ１，Ｆ２の大きさを指示する値となっている。よって、コントローラＣがアクチュエータＡ１，Ａ２へ与える指令が指示する推力である指示推力は、制御力演算部４４ａが求めた制御力Ｆ１，Ｆ２となる。
【００６１】
駆動部４４ｂは、モータ１５、第一開閉弁９、第二開閉弁１１および電磁リリーフ弁２２を駆動するドライバ回路を備えている。駆動部４４ｂは、制御力演算部４４ａが求めた制御力Ｆ１，Ｆ２に応じて、各アクチュエータＡ１，Ａ２におけるモータ１５、第一開閉弁９、第二開閉弁１１および電磁リリーフ弁２２へ供給する電流量を制御して、制御力Ｆ１，Ｆ２通りに各アクチュエータＡ１，Ａ２に推力を発揮させる。より具体的には、制御力Ｆ１，Ｆ２の符号が正である場合、駆動部４４ｂは、各アクチュエータＡ１，Ａ２を伸長させるべく、第一開閉弁９を開弁させつつ第二開閉弁１１を閉弁させる。逆に、制御力Ｆ１，Ｆ２の符号が負である場合、駆動部４４ｂは、各アクチュエータＡ１，Ａ２を収縮させるべく、第一開閉弁９を閉弁させつつ第二開閉弁１１を開弁させる。
【００６２】
また、駆動部４４ｂは、制御力Ｆ１，Ｆ２の大きさに応じて電磁リリーフ弁２２へ供給する電流量を調節して、各アクチュエータＡ１，Ａ２の推力を調節する。前述したように、アクチュエータＡ１，Ａ２の推力の調節は、電磁リリーフ弁２２によって行われるので、駆動部４４ｂは、制御力Ｆ１，Ｆ２が指示する推力の大きさによって、電磁リリーフ弁２２に与える電流指令となる目標電流を求めて、電磁リリーフ弁２２に流れる電流量を目標電流となるように調節する。駆動部４４ｂは、制御力Ｆ１，Ｆ２から目標電流を求める際に制御力Ｆ１，Ｆ２に電流ゲインを乗じて目標電流を求める。本実施の形態の場合、電磁リリーフ弁２２が非通電時に開弁圧を最大とするので、電流ゲインを大きくすればするほど電磁リリーフ弁２２の開弁圧が低くなるように誘導される。なお、駆動部４４ｂの処理で使用される電流ゲインは、初期設定では１に設定されるが、この値は後述する補正部４５によって適宜補正されるようになっている。
【００６３】
また、駆動部４４ｂは、モータ１５を予め決められた所定回転速度で等速回転させように駆動して、ポンプ１２から一定流量の作動油を吐出させる。駆動部４４ｂは、モータ１５の電流と回転数をモニタしており、回転数をフィードバックしてモータ１５へ供給する電流量を調節しつつモータ１５およびポンプ１２を等速回転駆動する。
【００６４】
つづいて、補正部４５は、図４に示すように、前後のアクチュエータＡ１，Ａ２が出力する推力を推定する推力推定部４５ａと、推力推定部４５ａが推定した推定推力と制御力Ｆ１，Ｆ２とを比較した結果に基づいて制御パラメータを補正するパラメータ補正部４５ｂとを備えている。
【００６５】
推力推定部４５ａは、モータ１５の電流からモータ１５のトルクを求めるトルク検知部４５ａ１と、トルク検知部４５ａ１が検知したトルクの高周波成分を除去するローパスフィルタ４５ａ２と、ローパスフィルタ４５ａ２で処理したトルクと摩擦トルクとに基づいて前後の各アクチュエータＡ１，Ａ２の推定推力を求める推力演算部４５ａ３とを備える。
【００６６】
コントローラＣは、図５に示す手順に従って、前後の各アクチュエータＡ１，Ａ２の推定推力を求める。まず、コントローラＣは、ポンプ１２を駆動し、第一開閉弁９および第二開閉弁１１を開弁させるとともに電磁リリーフ弁２２の開弁圧を最小にするように駆動部４４ｂへ指令する（ステップＳ１）。このように第一開閉弁９および第二開閉弁１１を開弁すると各アクチュエータＡ１，Ａ２はアンロードされてポンプ１２が駆動されても推力を発揮せずに伸長も収縮もしない。そして、このように各アクチュエータＡ１，Ａ２をアンロードしつつ予め決められた暖機運転時間の間、ポンプ１２を継続して駆動して、アクチュエータＡ１，Ａ２を充分に暖機する。
【００６７】
暖気運転時間が過ぎると、制御部４４が各アクチュエータＡ１，Ａ２をアンロードしたままポンプ１２を継続して駆動し、推力推定部４５ａは、ポンプ１２の摩擦トルクを求める処理（ステップＳ２）を行う。ここで、モータ１５は、ポンプ１２を等速回転するように駆動部４４ｂによって電流制御されている。ポンプ１２が吐出する作動油は、各アクチュエータＡ１，Ａ２がアンロード状態であると、第一通路８および第二通路１０を通じてタンク７へ戻されるのでポンプ１２はシリンダ２内の圧力の抵抗を受けずに回転する状態となる。よって、モータ１５がポンプ１２を等速回転する際に発揮しているトルクはポンプ１２の回転に伴う動摩擦による抵抗分の摩擦トルクに略等しい。モータ１５が予め決められた回転速度で駆動されており、モータ１５に流れる電流をモニタすれば、モータ１５に流れる電流と回転速度とモータ１５の特性からモータ１５が発揮しているトルクが得られる。モータ１５を駆動する際に駆動部４４ｂは、図示しない電流センサによってモータ１５の電流をモニタしているので、トルク検知部４５ａ１は電流センサでモータ１５に流れる電流を把握できる。そこで、推力推定部４５ａは、ステップＳ２の処理では、各アクチュエータＡ１，Ａ２をアンロードする際のモータ１５の電流値からポンプ１２の摩擦トルクを求める。
【００６８】
そして、摩擦トルクが得られたら、引き続いて、コントローラＣは、鉄道車両の停車中であって車体Ｂに外力が作用しない状態において、各アクチュエータＡ１，Ａ２に予め決められた所定推力を発揮させつつ車体Ｂをヨー加速度のみが作用するようにヨー方向へ加振するヨー加振を行う（ステップＳ３）。つまり、制御部４４が車体Ｂをヨー加振するように制御力Ｆ１，Ｆ２を各アクチュエータＡ１，Ａ２へ出力する。車体Ｂにヨー加速度のみを作用させるように加振するには、前側アクチュエータＡ１と後側アクチュエータＡ２とを同位相で同周波数、同振幅の正弦波で伸縮させればよい。したがって、制御部４４は、第一開閉弁９と第二開閉弁１１を交互に開閉するとともに、各アクチュエータＡ１，Ａ２に予め決められた所定の推力を発揮させるように電磁リリーフ弁２２に通電する。
【００６９】
このように各アクチュエータＡ１，Ａ２が推力を発揮できる状態では、ロッド側室５へ作動油を供給するポンプ１２は、ロッド側室５の圧力の抵抗を受けるようになる。推力推定部４５ａは、この状態で、トルク検知部４５ａ１によってモータ１５のトルクを検知し（ステップＳ４）、検知したトルクの高周波成分をローパスフィルタ４５ａ２で処理して（ステップＳ５）ノイズを取り除く。
【００７０】
ポンプ１２は、ロッド側室５の圧力に対抗してモータ１５によって等速回転駆動されるため、モータ１５のトルクはロッド側室５の圧力に対抗するトルクとポンプ１２の摩擦トルクの合力となる。ポンプ１２が受ける圧力に対してモータ１５が出力する必要があるトルクは、予めポンプ１２の効率等から把握でき、前述のようにモータ１５に流れる電流からモータ１５のトルクを把握できる。よって、この状況でトルク検知部４５ａ１が検知したモータ１５のトルクには、ステップＳ２で検知した摩擦トルクが含まれている。また、モータ１５のトルクから摩擦トルクを除いたトルクと各アクチュエータＡ１，Ａ２の推力は、図６に示すように、略比例関係にある。各アクチュエータＡ１，Ａ２の推力であるのにモータ１５のトルクが０にならないのは、ポンプ１２の駆動に必要な摩擦トルクに起因している。摩擦トルクは、モータ１５のトルクと各アクチュエータＡ１，Ａ２の推力との特性線と横軸との交点を決定しており、前記特性線の横軸に対するオフセット量として捉えられる。よって、摩擦トルクが変化すると、前記特性線は、図６中で左右方向へ移動するが、ポンプ１２の使用期間が長くなると摺動部が摩耗して摩擦トルクは減る傾向になるので、ポンプ１２の使用期間が長くなると特性線が図６中原点側にシフトするようになる。なお、モータ１５のトルクと各アクチュエータＡ１，Ａ２の推力の関係は、最小二乗法によって近似的に関数で表現でき、推力演算部４５ａ３は、関数を用いてローパスフィルタ４５ａ２で処理したモータ１５のトルクから各アクチュエータＡ１，Ａ２の推力を求める（ステップＳ６）。モータ１５のトルクから把握できるのは、各アクチュエータＡ１，Ａ２の推力の大きさのみであるから、このステップＳ６の処理では、推力推定部４５ａは、制御力Ｆ１，Ｆ２の符号を参照して各アクチュエータＡ１，Ａ２の伸縮方向を判断し推定推力の符号を決定する。各アクチュエータＡ１，Ａ２が正弦波で伸縮するので、各アクチュエータＡ１，Ａ２が正常であれば、コントローラＣが求めた推定推力も正弦波で推移する。
【００７１】
なお、モータ１５のトルクが摩擦トルク以下の場合、各アクチュエータＡ１，Ａ２の推力を０と看做すようにしている。０近傍の値の各アクチュエータＡ１，Ａ２の推定推力は、制御パラメータの補正に影響を与えないので、モータ１５のトルクが摩擦トルク以下である場合に各アクチュエータＡ１，Ａ２が実際に出力する推力の値を正確に推定する意義はない。よって、モータ１５のトルクが摩擦トルク以下の場合に各アクチュエータＡ１，Ａ２の推力を０と看做せば、各アクチュエータＡ１，Ａ２の推力の推定の演算が容易となる。
【００７２】
推力推定部４５ａは、少なくとも各アクチュエータＡ１，Ａ２を正弦波で一周期以上ストロークさせて、所定時間の間、各アクチュエータＡ１，Ａ２の推定推力を求めて、必要なサンプル数の推定推力が得られたら推力を推定する処理を終了する。所定時間は、任意に設定でき、各アクチュエータＡ１，Ａ２のストローク周期の整数倍に設定すればよい。
【００７３】
なお、推力推定部４５ａは、車体Ｂをヨー加振する際に、各アクチュエータＡ１，Ａ２を車体Ｂと車体Ｂを支持するばねでなるばねマス系の共振周波数からずれた周波数でストロークさせる。このようにすると、車体Ｂの振幅が過剰に励起されないので、各アクチュエータＡ１，Ａ２のストローク量が小さくなる。製品出荷時に各アクチュエータＡ１，Ａ２の推力を検定する場合、各アクチュエータＡ１，Ａ２を伸縮させずに推力を発揮させる試験が行われる。鉄道車両に搭載された状態では車体Ｂが動くものの、各アクチュエータＡ１，Ａ２を車体Ｂと車体Ｂを弾性支持するばねとでなるばねマス系の共振周波数からずれた周波数でストロークさせると車体Ｂの動きが抑えられ、製品出荷時の試験に近い状態で推力を推定できる。各アクチュエータＡ１，Ａ２のストロークの周波数が前記共振周波数よりも高くなればなるほど、車体Ｂの振動振幅が小さくなるので、推定推量を得る際に各アクチュエータＡ１，Ａ２を高速でストロークさせてもよい。
【００７４】
また、車体Ｂにスエー加速度のみが作用するように車体Ｂをスエー加振すると、車体Ｂがばねで支持されている関係上、車体Ｂがロールする。車体Ｂがロールすると、各アクチュエータＡ１，Ａ２が車体Ｂのロールを受けて伸縮するとともに、各アクチュエータＡ１，Ａ内で流量が変動するので、正確に推力を推定しにくくなる。これに対して、ヨー加振では、車体中心Ｇ周りに回転するように振動し、車体Ｂの前方と後方で互い違いに各アクチュエータＡ１、Ａ２によって押されるために、車体Ｂのロールが抑えられる。よって、本実施の形態の鉄道車両用制振装置１のように車体Ｂをヨー加振して各アクチュエータＡ１，Ａ２の推力を推定すると、実際に各アクチュエータＡ１，Ａ２が発揮している推力に極めて近い推定推力が得られる。なお、車体Ｂをスエー加振して各アクチュエータＡ１，Ａ２の推力を推定することも可能である。
【００７５】
このようにして所定時間中にサンプリングされた推定推力と制御部４４が前記ヨー加振中に各アクチュエータＡ１，Ａ２に与えられた指示推力は、順次、パラメータ補正部４５ｂに入力される。パラメータ補正部４５ｂは、サンプリングされた推定推力に基づいて制御パラメータを補正する。コントローラＣは、図７に示す手順に従って制御パラメータを補正する。
【００７６】
まず、コントローラＣは、得られた推定推力の片振幅最大値を各アクチュエータＡ１，Ａ２毎に求める（ステップＳ１１）。各アクチュエータＡ１，Ａ２の推定推力が正の値を採る場合、伸長方向の推力を示しており、各アクチュエータＡ１，Ａ２の推定推力が負の値を採る場合、収縮方向の推力を示している。ステップＳ１１の処理では、コントローラＣは、片振幅最大値である各アクチュエータＡ１，Ａ２の推定推力における伸長側の振幅最大値と収縮側の振幅最大値を求める。このように片振幅最大値は、伸長側の振幅の最大値と収縮側の振幅の最大値であり、ともに正の値を採る。つづいて、コントローラＣは、各アクチュエータＡ１，Ａ２毎に二つの推定推力における片振幅最大値の和を２で割って、推定推力における片振幅最大値の平均値Ａｅを求める（ステップＳ１２）。
【００７７】
さらに、コントローラＣは、推定推力を求める際に制御部４４が車体Ｂをヨー加振するように各アクチュエータＡ１，Ａ２に出力した指令が指示する指示推力である制御力Ｆ１，Ｆ２の片振幅最大値を各アクチュエータＡ１，Ａ２毎に求める（ステップＳ１３）。各アクチュエータＡ１，Ａ２へ与える制御力Ｆ１，Ｆ２が正の値を採る場合、伸長方向の推力を示しており、各アクチュエータＡ１，Ａ２へ与える制御力Ｆ１，Ｆ２が負の値を採る場合、収縮方向の推力を示している。ステップＳ１３の処理では、コントローラＣは、制御力Ｆ１，Ｆ２の片振幅最大値である各アクチュエータＡ１，Ａ２の指示推力における伸長側の振幅最大値と収縮側の振幅最大値を求める。このように片振幅最大値は、伸長側の振幅の最大値と収縮側の振幅の最大値であり、ともに正の値を採る。つづいて、コントローラＣは、各アクチュエータＡ１，Ａ２毎に、二つの指示推力における片振幅最大値の和を２で割って、指示推力における片振幅最大値の平均値Ａｉを求める（ステップＳ１４）。
【００７８】
さらに、コントローラＣは、各アクチュエータＡ１，Ａ２毎に、推定推力の片振幅最大値の平均値Ａｅと指示推力の片振幅最大値の平均値Ａｉとの偏差εを求める（ステップＳ１５）。コントローラＣは、ステップＳ１５で求めた偏差εの絶対値と閾値δとを比較して、偏差εの絶対値が閾値δを超えているか否かを判断する（ステップＳ１６）。閾値δは、車体Ｂを加振する際の推力に応じて任意に設定できる。偏差εの絶対値が閾値δを超える場合、アクチュエータＡ１，Ａ２のうち偏差εの絶対値が閾値δを超えるアクチュエータは指示推力に対して狙い通りの推力を発揮していない状況となっている。このような推定推力と指示推力とに乖離があるアクチュエータについては、制御パラメータを変更しなければならない。
【００７９】
よって、偏差εの絶対値が閾値δを超えている場合、コントローラＣは、推定推力の片振幅最大値の平均値Ａｅと指示推力の片振幅最大値の平均値Ａｉとを比較して、平均値Ａｅが平均値Ａｉよりも大きいか否かを判断する（ステップＳ１７）。ステップＳ１５からステップＳ１７の処理は、各アクチュエータＡ１，Ａ２毎に推定推力の片振幅最大値の平均値Ａｅと指示推力の片振幅最大値の平均値Ａｉを求めて行われる。
【００８０】
そして、平均値Ａｅが平均値Ａｉよりも大きい場合、コントローラＣは、各アクチュエータＡ１，Ａ２のうち平均値Ａｅが平均値Ａｉよりも大きくなったアクチュエータの制御で使用される制御パラメータを各アクチュエータＡ１，Ａ２の推力が小さくなるように補正する（ステップＳ１８）。本実施の形態では、コントローラＣは、電磁リリーフ弁２２の電流ゲインを制御パラメータとして、電流ゲインの現在値に予め決められた加算値を加算して電流ゲインの値を更新して次回の各アクチュエータＡ１，Ａ２の制御に利用する。電流ゲインを大きくすればするほど電磁リリーフ弁２２の開弁圧が低くなるので、このように電流ゲインの値が更新されると、次回制御時にはアクチュエータが発揮する推力が低下する方向に誘導される。
【００８１】
他方、平均値Ａｅが平均値Ａｉよりも小さい場合、コントローラＣは、各アクチュエータＡ１，Ａ２のうち平均値Ａｅが平均値Ａｉよりも小さくなったアクチュエータの制御で使用される制御パラメータを各アクチュエータＡ１，Ａ２の推力が大きくなるように補正する（ステップＳ１９）。本実施の形態では、コントローラＣは、電磁リリーフ弁２２の電流ゲインを制御パラメータとして、電流ゲインの現在値に予め決められた減算値を減算して電流ゲインの値を更新して次回の各アクチュエータＡ１，Ａ２の制御に利用する。電流ゲインを小さくすればするほど電磁リリーフ弁２２の開弁圧が高くなるので、このように電流ゲインの値が更新されると、次回制御時にはアクチュエータが発揮する推力が増大する方向に誘導される。
【００８２】
ステップＳ１８，Ｓ１９の処理が終わると制御パラメータを補正した回数である補正回数が予め決められた回数閾値を超えるか否かを判断する（ステップＳ２０）。補正回数が回数閾値以下である場合、コントローラＣは、補正後の制御パラメータを利用して車体Ｂをヨー加振して各アクチュエータＡ１，Ａ２の推力を推定してからステップＳ１１の処理に戻る。この場合、推定推力を求める処理のうち、摩擦トルクが既に求められているで、ステップＳ１，Ｓ２の処理は省略される。また、補正回数が回数閾値を超える場合、制御パラメータの変更を行う処理から脱出できなくならないように、制御パラメータの変更処理を中止する。回数閾値は、任意に設定できる。
【００８３】
なお、制御パラメータは、本実施の形態では、電磁リリーフ弁２２へ与える目標電流を得る際に使用される電流ゲインとされているが、制御力Ｆ１，Ｆ２を求める過程で利用されて制御力Ｆ１，Ｆ２を大小させ得るパラメータであってもよい。また、パラメータ補正部４５ｂは、制御力Ｆ１，Ｆ２を求める過程で利用されて制御力Ｆ１，Ｆ２を大小させ得るパラメータと電流ゲインの両方を補正するようにしてもよい。
【００８４】
また、ステップＳ１６の判断で偏差εの絶対値が閾値δ以下である場合、アクチュエータＡ１，Ａ２の双方は、指示推力に対して狙い通りの推力を発揮している。このような推定推力と指示推力とに乖離がない場合、各アクチュエータＡ１，Ａ２の制御にあたり制御パラメータを変更する必要はないので、コントローラＣは、ステップＳ２１の処理へ移行する。
【００８５】
ステップＳ２１の処理では、コントローラＣは、各アクチュエータＡ１，Ａ２毎に二つの推定推力における片振幅最大値の差ｄを求めて、差ｄが振幅差閾値γを超えているか否かを判断する。そして、コントローラＣは、差ｄが振幅差閾値γを超える場合、各アクチュエータＡ１，Ａ２のうち、差ｄが振幅差閾値γを超えたアクチュエータについてエラー有りとして鉄道車両の情報を監視する図示しない車両モニタ装置へエラー信号を出力する（ステップＳ２２）。二つの片振幅最大値は、前述したように、各アクチュエータＡ１，Ａ２の伸長側の振幅最大値と収縮側の振幅最大値であり、両者の差ｄが大きく異なっている場合、アクチュエータＡ１，Ａ２の第一開閉弁９或いは第二開閉弁１１に異常がある。たとえば、第一開閉弁９が閉じたまま切換不能となるとアクチュエータＡ１，Ａ２は伸長側へ推力を発揮できるが収縮側へ推力を発揮できなくなり、第一開閉弁９が開いたまま切換不能となるとアクチュエータＡ１，Ａ２は収縮側へ推力を発揮できるが伸長側へ推力を発揮できなくなる。また、第二開閉弁１１が閉じたまま切換不能となるとアクチュエータＡ１，Ａ２は伸長側へ推力を発揮できるが収縮側へ推力を発揮できなくなり、第二開閉弁１１が開いたまま切換不能となるとアクチュエータＡ１，Ａ２は収縮側へ推力を発揮できるが伸長側へ推力を発揮できなくなる。アクチュエータＡ１，Ａ２がこのような故障モードとなると、二つの片振幅最大値の差ｄが大きくなるので、アクチュエータＡ１，Ａ２の異常を検知できる。
【００８６】
他方、コントローラＣは、ステップＳ２１の判断において差ｄが振幅差閾値γ以下である場合、各アクチュエータＡ１，Ａ２はともに正常であるので、制御パラメータを補正する処理を終了する。以上の処理を行って、コントローラＣは、各アクチュエータＡ１，Ａ２を制御する制御パラメータを補正して制御の際に利用できるようにコントローラＣ内の図示しない記憶装置に格納する。
【００８７】
このように鉄道車両用制振装置１は、コントローラＣの指示推力に対してアクチュエータＡ１，Ａ２が指示推力通りに推力を発揮するように制御パラメータを補正できる。つまり、コントローラＣは、アクチュエータＡ１，Ａ２の制御にあたって使用する制御パラメータを予めアクチュエータＡ１，Ａ２の推力が指示推力通りになるように補正できる。
【００８８】
以上のように、本発明の鉄道車両用制振装置１は、鉄道車両の車体Ｂと台車Ｔ１，Ｔ２との間に介装されるアクチュエータＡ１，Ａ２と、アクチュエータＡ１，Ａ２を制御するコントローラＣとを備え、コントローラＣがアクチュエータＡ１，Ａ２の推力を推定し、推定した推力である推定推力とアクチュエータＡ１，Ａ２へ与える指令が指示する推力である指示推力とに基づいて制御パラメータを補正し、制御パラメータを使用してアクチュエータＡ１，Ａ２を制御する。
【００８９】
このように構成された鉄道車両用制振装置１では、推定推力と指示推力とに基づいて制御パラメータを補正し、制御パラメータを使用してアクチュエータＡ１，Ａ２を制御するので、コントローラＣとアクチュエータＡ１，Ａ２とに製品誤差があっても、コントローラＣで使用する制御パラメータが実際に組み合わされるアクチュエータＡ１，Ａ２に指示推力通りに推力を発揮させ得るように最適化される。よって、製品出荷時に製品誤差があるコントローラＣおよびアクチュエータＡ１，Ａ２で鉄道車両用制振装置１を構成してもアクチュエータＡ１，Ａ２は指示推力通りに推力を発揮できる。また、コントローラＣおよびアクチュエータＡ１，Ａ２がメンテナンス時に今まで搭載されていた鉄道車両とは異なる鉄道車両へ別々に付替えられても、コントローラＣで使用する制御パラメータが新たに組となったアクチュエータＡ１，Ａ２に最適化されるので、鉄道車両用制振装置１は狙い通りに推力を発揮できる。
【００９０】
以上、本発明の鉄道車両用制振装置１によれば、コントローラＣとアクチュエータＡ１，Ａ２の組み合わせに限らず狙い通りの推力を発揮できる。また、鉄道車両用制振装置１は、アクチュエータＡ１，Ａ２の推力を制御している最中にフィードバック制御によって制御パラメータを補正するものとは異なり、コントローラＣが使用する制御パラメータを予めアクチュエータＡ１，Ａ２の制御に適するように補正するので、制御し始めから車両における乗心地を向上でき、しかも制御発振の恐れもない。
【００９１】
なお、本実施の形態では、コントローラＣが二つのアクチュエータＡ１，Ａ２を制御しているが、コントローラＣが一つのみのアクチュエータを制御するようにしてもよい。この場合、コントローラＣは、たとえば、アクチュエータが設置される台車直上の車体Ｂの横方向の加速度に基づいてこの加速度を低減するようにアクチュエータに推力を発揮させる制御を行うようにすればよく、この制御に使用する制御パラメータを補正すればよい。
【００９２】
また、本実施の形態の鉄道車両用制振装置１は、コントローラＣが所定時間に求められる推定推力の片振幅最大値の平均値Ａｅと、所定時間にアクチュエータＡ１，Ａ２に与えられる指示推力の片振幅最大値の平均値Ａｉとの比較結果に基づいて前記制御パラメータを補正する。このように構成された鉄道車両用制振装置１は、推定推力の片振幅最大値の平均値Ａｅと指示推力の片振幅最大値の平均値Ａｉとを用いるので、制御パラメータの補正にあたってアクチュエータＡ１，Ａ２の推力を大きくすべきか、小さくすべきかの判断ができる。よって、本実施の形態の鉄道車両用制振装置１によれば、短時間でアクチュエータＡ１，Ａ２の推力を指示推力通りにするように制御パラメータを補正できる。
【００９３】
さらに、本実施の形態の鉄道車両用制振装置１は、コントローラＣが推定推力の片振幅最大値の平均値Ａｅと指示推力の片振幅最大値の平均値Ａｉとの偏差εが閾値δを超えると制御パラメータを補正する。よって、本実施の形態の鉄道車両用制振装置１によれば、推定推力の片振幅最大値の平均値Ａｅと指示推力の片振幅最大値の平均値Ａｉとの偏差εによって制御パラメータを補正するので、指示推力に対して推定推力が時間遅れによる位相ずれがあっても、位相差を補償するようなフィルタ処理等を行う必要もなく、簡単に制御パラメータを補正できる。
【００９４】
また、本実施の形態の鉄道車両用制振装置１は、コントローラＣが所定時間に推定される推定推力の伸長側の片振幅最大値と収縮側の片振幅最大値の差ｄが振幅差閾値γを超えるとアクチュエータＡ１，Ａ２が異常であると判断するので、制御パラメータの補正処理を行うと同時にアクチュエータＡ１，Ａ２の異常を検知できる。
【００９５】
そして、本実施の形態の鉄道車両用制振装置１は、アクチュエータＡ１，Ａ２がモータ１５によって駆動され、コントローラＣがモータ１５のトルクに基づいてアクチュエータの推力を推定する。このように構成された鉄道車両用制振装置１によれば、アクチュエータＡ１，Ａ２の推力をモータ１５の電流から推定可能となり、アクチュエータＡ１，Ａ２の推力を推定するだけに利用されるセンサの設置も不要となり安価となる。なお、本実施の形態では、アクチュエータＡ１，Ａ２がモータ１５によって駆動されるポンプ１２から作動油（作動流体）の供給を受けて伸縮するようになっているが、アクチュエータＡ１，Ａ２は、モータとモータの回転運動を直線運動に変換する送り螺子機構等の運動変換機構とでなるアクチュエータであってもよい。このようにアクチュエータＡ１，Ａ２が構成されても、運動変換機構による減速比が既知であるからモータ１５のトルクをモニタすればアクチュエータＡ１，Ａ２の推力を推定できる。
【００９６】
さらに、本実施の形態の鉄道車両用制振装置１は、アクチュエータＡ１，Ａ２がモータ１５と、モータ１５によって駆動されるポンプ１２とを有し、ポンプ１２からの作動流体の供給を受けて推力を発揮し、コントローラＣがモータ１５のトルクとポンプ１２の摩擦トルクとに基づいてアクチュエータＡ１，Ａ２の推力を推定する。ポンプ１２の摩擦トルクは、ポンプ１２の使用時間に応じて低下し、変動するが、このように構成された鉄道車両用制振装置１は、ポンプ１２の摩擦トルクを加味してアクチュエータＡ１，Ａ２の推力を推定するから、アクチュエータＡ１，Ａ２の経年劣化の影響によらずアクチュエータＡ１，Ａ２の推力を正確に推定できる。
【００９７】
また、本実施の形態の鉄道車両用制振装置１は、アクチュエータＡ１，Ａ２がシリンダ２と、シリンダ２内に移動可能に挿入されるピストン３、シリンダ２に挿入されるとともにピストン３に連結されるロッド４、シリンダ２内にピストン３で区画したロッド側室５とピストン側室６と、タンク７と、タンク７から作動油（作動流体）を吸い上げてロッド側室５へ作動油（作動流体）を供給可能なポンプ１２と、ポンプ１２を駆動するモータ１５と、ロッド側室５とピストン側室６とを連通する第一通路８の途中に設けた第一開閉弁９と、ピストン側室６とタンク７とを連通する第二通路１０の途中に設けた第二開閉弁１１と、ロッド側室５とタンク７とを接続する排出通路２１の途中に設けた電磁リリーフ弁２２と、ピストン側室６からロッド側室５へ向かう作動油（作動流体）の流れのみを許容する整流通路１８と、タンク７からピストン側室６へ向かう作動油（作動流体）の流れのみを許容する吸込通路１９とを有し、制御パラメータが電磁リリーフ弁２２へ与える電流指令における電流ゲインである。このように構成された鉄道車両用制振装置１では、電磁リリーフ弁２２の電流制御でアクチュエータＡ１，Ａ２の推力を調整でき、電磁リリーフ弁２２へ与える電流指令における電流ゲインとするので電流ゲインの補正でアクチュエータＡ１，Ａ２の推力を容易に大小調節し得る。
【００９８】
さらに、本実施の形態の鉄道車両用制振装置１は、アクチュエータＡ１，Ａ２が車体Ｂと車体Ｂの前後の台車Ｔ１，Ｔ２との間にそれぞれ介装されており、コントローラＣがアクチュエータＡ１，Ａ２の推力の推定に際して車体Ｂの前後のアクチュエータＡ１，Ａ２で車体Ｂをヨー方向に加振する。このように構成された鉄道車両用制振装置１は、アクチュエータＡ１，Ａ２の推力を推定する際に車体Ｂをヨー方向に加振するので、車体Ｂのロールが抑えられて実際にアクチュエータＡ１，Ａ２が発揮している推力に極めて近い推定推力が得られる。
【００９９】
また、本実施の形態の鉄道車両用制振装置１は、アクチュエータＡ１，Ａ２の推力を推定する際に、コントローラＣが車体Ｂの共振周波数と異なる周波数で車体Ｂを加振する。このように構成された鉄道車両用制振装置１では、アクチュエータＡ１，Ａ２の車体Ｂを加振する際の車体Ｂの動きが抑えられるので、鉄道車両に搭載された状態においても製品出荷時の試験に近い状態でアクチュエータＡ１，Ａ２の推力を推定できるから、より正確にアクチュエータＡ１，Ａ２の推力を推定できる。
【０１００】
なお、前述したところでは、制御パラメータの補正にあたり、或る所定の指示推力と、この指示推力に対するアクチュエータＡ１，Ａ２の推定推力との比較によって制御パラメータを補正している。したがって、前記した所定の指示推力に対して制御パラメータが最適となるようにチューニングされるので、コントローラＣが指令する推力が前記所定の指示推力と同じ値となるとアクチュエータＡ１，Ａ２は前記所定の指示推力と同じ値の推力を発揮するようになる。電磁リリーフ弁２２の開弁圧がコントローラＣから供給される電流量に対して線形であれば、制御パラメータの補正にあたりコントローラＣが前記指示推力と値が異なる推力を指令しても、アクチュエータＡ１，Ａ２の推力はコントローラＣが指令する推力通りとなる。ところが、電磁リリーフ弁２２の開弁圧が電流量に対して非線形であるような場合には、一つの指示推力に対して制御パラメータを最適化しても推力調整幅の全域のうちアクチュエータＡ１，Ａ２の推力と指令した推力との差が大きくなる領域ができる場合がある。そして、指令した推力が極小さな推力を指示する場合、アクチュエータＡ１，Ａ２の推力が指令した推力よりも大きくなってしまうと鉄道車両における台車Ｔ１，Ｔ２の振動や車体Ｂ自体の弾性振動を励起してしまう可能性がある。台車Ｔ１，Ｔ２の共振周波数帯は、車体Ｂが台車Ｔ１，Ｔ２に対して横方向へ振動する際の共振周波数帯よりも高く、また、車体Ｂ自体の弾性振動の共振周波数帯も台車Ｔ１，Ｔ２の共振周波数帯よりもさらに高いので、台車Ｔ１，Ｔ２の振動や車体Ｂ自体の弾性振動の共振周波数帯の振幅は小さい。そして、台車Ｔ１，Ｔ２や車体Ｂ自体の共振周波数帯の振動を抑制するためにコントローラＣがアクチュエータＡ１，Ａ２に発揮させる推力は小さいため、指令した推力が極小さな推力を指示する場合にアクチュエータＡ１，Ａ２の推力が指令した推力よりも大きくなってしまうと台車Ｔ１，Ｔ２の振動や車体Ｂ自体の振動を励起してしまうのである。
【０１０１】
よって、電磁リリーフ弁２２の開弁圧が供給される電流量に対して非線形な特性を有する場合、値の異なる複数の指示推力毎に最適な制御パラメータを設定して、コントローラＣが実際に指令する推力に応じてこの指令推力に適した制御パラメータを使用して電磁リリーフ弁２２に電流供給すればよい。
【０１０２】
そこで、一実施の形態の第一変形例における鉄道車両用制振装置１におけるコントローラＣ１では、値の異なる推力を発生させるのに適する制御パラメータとして予め０．５ｋＮの推力に適した電流ゲインＧＬ、１ｋＮの推力に適した電流ゲインおよび３ｋＮに適した電流ゲインＧＨの三つの電流ゲインＧＬ，ＧＭ，ＧＨを用意しており、制御力Ｆ１，Ｆ２の値に応じて三つの電流ゲインＧＬ，ＧＭ，ＧＨのうちから最適な電流ゲインを選択して電流指令を求めるようにしている。そのため、鉄道車両用制振装置１におけるコントローラＣ１は、図８に示すように、駆動部４４ｂが電流ゲインＧＬ，ＧＭ，ＧＨのうちから制御力Ｆ１，Ｆ２に適する電流ゲインを選択する電流ゲイン選択部４４ｂ１と、電流ゲイン選択部４４ｂ１によって選択された電流ゲインを制御力Ｆ１，Ｆ２に乗じて電流指令としての目標電流を求める電流指令演算部４４ｂ２と、電流指令演算部４４ｂ２が求めた目標電流通りに電磁リリーフ弁２２へ電流を供給するドライバ４４ｂ３とを備えている。
【０１０３】
詳細には、制御力Ｆ１，Ｆ２が指示する推力に対して三つの区分を設けており、駆動部４４ｂは、電流ゲインＧＬ，ＧＭ，ＧＬのうちから制御力Ｆ１，Ｆ２が指示する推力が属する区分に対応する電流ゲインを利用して目標電流を求める。区分は、０．７５ｋＮ未満の低区分と、０．７５ｋＮ以上２．５ｋＮ未満の中区分と、２．５ｋＮ以上の高区分の三つとされ、低区分に対しては０．５ｋＮの指示推力に最適化された電流ゲインＧＬが、中区分に対しては１ｋＮの指示推力に最適化された電流ゲインＧＭが、高区分に対しては３ｋＮの指示推力に最適化された電流ゲインＧＬがそれぞれ関連づけられる。
【０１０４】
そして、電流ゲイン選択部４４ｂ１は、制御力演算部４４ａが求めた制御力Ｆ１，Ｆ２が低区分、中区分、高区分のいずれの区分に属しているかを判断して、電流ゲインＧＬ，ＧＭ，ＧＨのうち前記制御力Ｆ１，Ｆ２が属する区分に関連付けされた電流ゲインを選択する。また、電流指令演算部４４ｂ２は、制御力Ｆ１，Ｆ２に選択した電流ゲインを乗じて目標電流を求める。駆動部４４ｂは、たとえば、図９に示すように、制御力Ｆ１，Ｆ２が０．７５ｋＮ未満であるかを判断して（ステップＳ３１）、制御力Ｆ１，Ｆ２が０．７５ｋＮ未満である場合には、０．５ｋＮの指示推力に対応した電流ゲインＧＬを制御力Ｆ１，Ｆ２に乗じて目標電流を求める（ステップＳ３２）。また、駆動部４４ｂは、制御力Ｆ１，Ｆ２が０．７５ｋＮ以上である場合には、制御力Ｆ１，Ｆ２が２．５ｋＮ未満であるかを判断して（ステップＳ３３）、制御力Ｆ１，Ｆ２が２．５ｋＮ未満である場合には、１ｋＮに対応した電流ゲインＧＭを制御力Ｆ１，Ｆ２に乗じて目標電流を求める（ステップＳ３４）。また、駆動部４４ｂは、制御力Ｆ１，Ｆ２が２．５ｋＮ以上である場合には、３ｋＮの指示推力に対応した電流ゲインＧＨを制御力Ｆ１，Ｆ２に乗じて目標電流を求める（ステップＳ３５）。
【０１０５】
このように駆動部４４ｂが目標電流を求めると、制御力Ｆ１，Ｆ２が低い場合には低い推力に適した電流ゲインＧＬを用いて目標電流が求められ、制御力Ｆ１，Ｆ２が中程度の場合には中程度の推力に適した電流ゲインＧＭを用いて目標電流が求められ、制御力Ｆ１，Ｆ２が高い場合には高推力に適した電流ゲインＧＨを用いて目標電流が求められる。
【０１０６】
ドライバ４４ｂ３は、電流指令演算部４４ｂ２が求めた電流指令通りに電磁リリーフ弁２２へ電流を供給し、モータ１５を前記所定回転速度で等速回転させるとともに、第一開閉弁９および第二開閉弁１１に対しては制御力Ｆ１，Ｆ２の符号に基づいて電流供給する。
【０１０７】
そして、一実施の形態の第一変形例における鉄道車両用制振装置１では、三つの電流ゲインＧＬ，ＧＭ，ＧＨは、コントローラＣ１によって、以下のように補正される。具体的には、たとえば、まず初めにポンプ１２の摩擦トルクを求めた後、予め決めておいた三つの値の異なる指示推力で各アクチュエータＡ１，Ａ２を駆動して車体Ｂをヨー加振する。そして、三つの値の異なる指示推力毎にモータ１５のトルクを検知して各アクチュエータＡ１，Ａ２の推力を推定する。つまり、コントローラＣ１は、図５中に示したステップＳ１からステップＳ２の処理を行って摩擦トルクを求めた後は、指示推力毎にステップＳ３からステップＳ６までの処理を繰り返して、三つの指示推力毎に対応する推定推力を得る。本実施の形態では、指示推力を０．５ｋＮ、１ｋＮおよび３ｋＮとしている。よって、推力推定部４５ａは、指示推力を変更しながらステップＳ３からステップＳ６までの処理を繰り返し、０．５ｋＮの指示推力で各アクチュエータＡ１，Ａ２を駆動して車体Ｂをヨー加振した際に得られたモータ１５のトルクから各アクチュエータＡ１，Ａ２の推定推力を求め、１ｋＮの指示推力で各アクチュエータＡ１，Ａ２を駆動して車体Ｂをヨー加振した際に得られたモータ１５のトルクから各アクチュエータＡ１，Ａ２の推定推力を求め、さらには、３ｋＮの指示推力で各アクチュエータＡ１，Ａ２を駆動して車体Ｂをヨー加振した際に得られたモータ１５のトルクから各アクチュエータＡ１，Ａ２の推定推力を求める。
【０１０８】
このようにして得られた異なる指示推力毎の推定推力は、制御部４４が前記ヨー加振中に各アクチュエータＡ１，Ａ２に与えられた指示推力に紐づけされて、順次、パラメータ補正部４５ｂに入力される。パラメータ補正部４５ｂは、異なる指示推力毎にサンプリングされた推定推力に基づいて、各指示推力の出力に適した制御パラメータを求める。具体的には、パラメータ補正部４５ｂは、指示推力毎の制御パラメータとして電流ゲインＧＬ，ＧＭ，ＧＨを補正する。
【０１０９】
指示推力毎の制御パラメータの求め方は、各指示推力と指示推力毎に得られた推定推力とを図７に示したステップＳ１１からステップＳ２２までの処理を行って、それぞれの指示推力毎に制御パラメータを最適となるように補正すればよい。具体的には、コントローラＣ１は、ステップＳ１１からステップＳ２２までの処理を行って、０．５ｋＮの指示推力に対して得られた推定推力から片振幅最大値の平均値Ａｅを求め、指示推力の片振幅最大値の平均値Ａｉを求め、平均値Ａｅと平均Ａｉとの差εがδを超える場合、Ａｅ＞Ａｉならば０．５ｋＮの推力に対応する電流ゲインＧＬを各アクチュエータＡ１，Ａ２の推力が小さくなるように補正し、Ａｅ＞Ａｉでなければ０．５ｋＮの推力に対応する電流ゲインＧＬを各アクチュエータＡ１，Ａ２の推力が大きくなるように補正する。なお、コントローラＣ１は、制御パラメータの補正を行うだけであればステップＳ１１からステップＳ１９までの処理を行えばよいが、本実施の形態では、ステップＳ２０からステップＳ２２までの処理も行ってアクチュエータＡ１，Ａ２の異常の検知も行う。
【０１１０】
また、コントローラＣ１は、ステップＳ１１からステップＳ２２までの処理を行って、１ｋＮの指示推力に対して得られた推定推力から片振幅最大値の平均値Ａｅを求め、指示推力の片振幅最大値の平均値Ａｉを求め、平均値Ａｅと平均Ａｉとの差εがδを超える場合、Ａｅ＞Ａｉならば１ｋＮの推力に対応する電流ゲインＧＭを各アクチュエータＡ１，Ａ２の推力が小さくなるように補正し、Ａｅ＞Ａｉでなければ１ｋＮの推力に対応する電流ゲインＧＭを各アクチュエータＡ１，Ａ２の推力が大きくなるように補正する。さらに、コントローラＣ１は、ステップＳ１１からステップＳ２２までの処理を行って、３ｋＮの指示推力に対して得られた推定推力から片振幅最大値の平均値Ａｅを求め、指示推力の片振幅最大値の平均値Ａｉを求め、平均値Ａｅと平均Ａｉとの差εがδを超える場合、Ａｅ＞Ａｉならば３ｋＮの推力に対応する電流ゲインＧＨを各アクチュエータＡ１，Ａ２の推力が小さくなるように補正し、Ａｅ＞Ａｉでなければ３ｋＮの推力に対応する電流ゲインＧＨを各アクチュエータＡ１，Ａ２の推力が大きくなるように補正する。なお、本実施の形態では、コントローラＣ１は、１ｋＮおよび３ｋＮの指示推力に対応した制御パラメータの補正に際してもそれぞれステップＳ２０からステップＳ２２の処理を行ってアクチュエータＡ１，Ａ２の異常を検知する。
【０１１１】
コントローラＣ１は、０．５ｋＮ、１ｋＮおよび３ｋＮの指示推力毎に対応する制御パラメータの補正を行うべくステップＳ１１からステップＳ１９までの処理を繰り返し行って指示推力毎の制御パラメータの補正を終えてからステップＳ２０からステップＳ２２の処理を行ってアクチュエータＡ１，Ａ２の異常の検知を行ってもよい。その場合の補正回数のカウントは、指示推力毎に別々にカウントして回数閾値と比較してもよいし、指示推力毎の補正回数の総和を補正回数として回数閾値と比較してもよい。また、各アクチュエータＡ１，Ａ２毎の片振幅最大値の差ｄと振幅差閾値γとの比較は、第一開閉弁９或いは第二開閉弁１１に異常がある場合、いずれの指示推力に対する推定推力でも同様の結果が得られるため、三つの指示推力のうちいずれか一つの指示推力に対する各アクチュエータＡ１，Ａ２の推定推力の片振幅最大値の差を用いて行えばよい。
【０１１２】
そして、コントローラＣ１は、０．５ｋＮ、１ｋＮおよび３ｋＮの指示推力に対する制御パラメータとしての電流ゲインＧＬ，ＧＭ，ＧＨは補正されて更新され、次回制御時に駆動部４４ｂは、最新の電流ゲインを制御力Ｆ１，Ｆ２が指示する推力に乗じて目標電流を求める。
【０１１３】
このように、本実施の形態の第一変形例の鉄道車両用制振装置１は、複数の指示推力毎に対応する複数の電流ゲインＧＬ，ＧＭ，ＧＨを有し、各アクチュエータＡ１，Ａ２に出力させるべき制御力Ｆ１，Ｆ２の値に基づいて電流ゲインを選択し、選択した電流ゲインを用いて電流指令を得るようにしている。よって、開弁圧が供給される電流量に対して非線形な特性を持つ電磁リリーフ弁２２を制御する場合であっても、電流ゲインが補正によって最適化され、コントローラＣ１が指令する推力に適した電流ゲインを選択して電流指令を得ることができる。したがって、このように構成された鉄道車両用制振装置１によれば、推力調整幅全域で各アクチュエータＡ１，Ａ２が発生する推力をコントローラＣ１が指令する推力通りに制御できる。そして、コントローラＣ１が指令する推力が低い場合にも各アクチュエータＡ１，Ａ２が発生する推力が過剰となるような事態を回避でき、台車Ｔ１，Ｔ２の振動および車体Ｂ自体の弾性振動の励起を防止できる。なお、複数点における指示推力、この場合は、０．５ｋＮ、１ｋＮおよび３ｋＮの三つの指示推力に対して電流ゲインＧＬ，ＧＭ，ＧＨを用意しているが、推力調整幅中でどの指示推力に対して電流ゲインを用意するか、および、用意する電流ゲインの数は、実際の電磁リリーフ弁２２の特性に応じて適宜変更できる。
【０１１４】
また、本実施の形態の第一変形例の鉄道車両用制振装置１では、各アクチュエータＡ１，Ａ２に出力させるべき推力である制御力Ｆ１，Ｆ２に対して複数の区分を設けて、区分毎に電流ゲインＧＬ，ＧＭ，ＧＨを関連付けし、制御力Ｆ１，Ｆ２が属する区分に関連付けされた電流ゲインを用いて電流指令を求める。このように構成された鉄道車両用制振装置１では、予めアクチュエータＡ１，Ａ２に出力させる推力に対して区分を設けておくことで、区分毎に最適な電流ゲインＧＬ，ＧＭ，ＧＨを設定できるので、少ない電流ゲイン数で効率的に推力調整幅全域をカバーしてアクチュエータＡ１，Ａ２を制御でき、台車Ｔ１，Ｔ２の振動および車体Ｂ自体の弾性振動の励起を防止できる。
【０１１５】
なお、推力調整幅の最低推力と最高推力との間のいくつかの推力に対して最適な電流ゲインを設定しておき、制御力Ｆ１，Ｆ２が最適な電流ゲインが設定されていない推力を指示している場合、制御力Ｆ１，Ｆ２の上下で最適な電流ゲインが設定されている推力を選んで、この選んだ推力に対応する二つの電流ゲインを用いて線形補間を行って制御力Ｆ１，Ｆ２に対応する電流ゲインを求め、求めた電流ゲインを制御力Ｆ１，Ｆ２に乗じて電流指令を求めてもよい。
【０１１６】
以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱しない限り、改造、変形、および変更が可能である。
【符号の説明】
【０１１７】
１，３０・・・鉄道車両用制振装置、２・・・シリンダ、３・・・ピストン、４・・・ロッド、５・・・ロッド側室、６・・・ロッド側室、７・・・タンク、８・・・第一通路、９・・・第一開閉弁、１０・・・第二通路、１１・・・第二開閉弁、１２・・・ポンプ、１５・・・モータ、１８・・・整流通路、１９・・・吸込通路、２１・・・排出通路、２２・・・電磁リリーフ弁、Ａ１，Ａ２・・・アクチュエータ、Ｂ・・・車体、Ｃ，Ｃ１・・・コントローラ、Ｔ１，Ｔ２・・・台車
【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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