(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両の台車と車体の一方に連結されるシリンダと、上記シリンダ内に摺動自在に挿入されるピストンと、上記シリンダ内に挿入されて上記ピストンと上記台車と上記車体の他方に連結されるロッドと、上記シリンダ内に上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、上記ロッド側室と上記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、上記ピストン側室と上記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、予め決められた通常回転速度にて回転駆動されて上記タンクから上記ロッド側室へ作動油を供給するポンプとを有するアクチュエータを備え、上記車体の振動を抑制する鉄道車両用制振装置において、
上記アクチュエータにおける作動油の油温を判断する油温判断手段を備え、
上記油温判断手段は、日付情報に基づいて油温が所定油温より低いか否かを判断し、
上記油温判断手段にて所定油温より低いと判断すると、上記ポンプの回転速度を上記通常回転速度よりも低下させる
ことを特徴とする鉄道車両用制振装置。
【請求項２】
鉄道車両の台車と車体の一方に連結されるシリンダと、上記シリンダ内に摺動自在に挿入されるピストンと、上記シリンダ内に挿入されて上記ピストンと上記台車と上記車体の他方に連結されるロッドと、上記シリンダ内に上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、上記ロッド側室と上記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、上記ピストン側室と上記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、予め決められた通常回転速度にて回転駆動されて上記タンクから上記ロッド側室へ作動油を供給するポンプとを有するアクチュエータを備え、上記車体の振動を抑制する鉄道車両用制振装置において、
上記アクチュエータにおける作動油の油温を判断する油温判断手段を備え、
上記油温判断手段は、上記鉄道車両の走行地域の気温情報に基づいて油温が所定油温より低いか否かを判断し、
上記油温判断手段にて所定油温より低いと判断すると、上記ポンプの回転速度を上記通常回転速度よりも低下させる
ことを特徴とする鉄道車両用制振装置。
【請求項３】
鉄道車両の台車と車体の一方に連結されるシリンダと、上記シリンダ内に摺動自在に挿入されるピストンと、上記シリンダ内に挿入されて上記ピストンと上記台車と上記車体の他方に連結されるロッドと、上記シリンダ内に上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、上記ロッド側室と上記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、上記ピストン側室と上記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、予め決められた通常回転速度にて回転駆動されて上記タンクから上記ロッド側室へ作動油を供給するポンプとを有するアクチュエータを備え、上記車体の振動を抑制する鉄道車両用制振装置において、
上記アクチュエータにおける作動油の油温を判断する油温判断手段を備え、
上記油温判断手段は、上記鉄道車両の走行位置に基づいて油温が所定油温より低いか否かを判断し、
上記油温判断手段にて所定油温より低いと判断すると、上記ポンプの回転速度を上記通常回転速度よりも低下させる
ことを特徴とする鉄道車両用制振装置。
【請求項４】
鉄道車両の台車と車体の一方に連結されるシリンダと、上記シリンダ内に摺動自在に挿入されるピストンと、上記シリンダ内に挿入されて上記ピストンと上記台車と上記車体の他方に連結されるロッドと、上記シリンダ内に上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、上記ロッド側室と上記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、上記ピストン側室と上記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、予め決められた通常回転速度にて回転駆動されて上記タンクから上記ロッド側室へ作動油を供給するポンプとを有するアクチュエータを備え、上記車体の振動を抑制する鉄道車両用制振装置において、
上記アクチュエータにおける作動油の油温を判断する油温判断手段を備え、
上記油温判断手段は、時刻情報に基づいて油温が所定油温より低いか否かを判断し、
上記油温判断手段にて所定油温より低いと判断すると、上記ポンプの回転速度を上記通常回転速度よりも低下させる
ことを特徴とする鉄道車両用制振装置。
【請求項５】
鉄道車両の台車と車体の一方に連結されるシリンダと、上記シリンダ内に摺動自在に挿入されるピストンと、上記シリンダ内に挿入されて上記ピストンと上記台車と上記車体の他方に連結されるロッドと、上記シリンダ内に上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、上記ロッド側室と上記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、上記ピストン側室と上記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、予め決められた通常回転速度にて回転駆動されて上記タンクから上記ロッド側室へ作動油を供給するポンプとを有するアクチュエータを備え、上記車体の振動を抑制する鉄道車両用制振装置において、
上記アクチュエータにおける作動油の油温を判断する油温判断手段を備え、
上記油温判断手段は、上記アクチュエータの運転時間に基づいて油温が所定油温より低いか否かを判断し、
上記油温判断手段にて所定油温より低いと判断すると、上記ポンプの回転速度を上記通常回転速度よりも低下させる
ことを特徴とする鉄道車両用制振装置。
【請求項６】
上記アクチュエータは、上記ロッド側室を上記タンクへ接続する排出通路と、当該排出通路の途中に設けられ開弁圧を変更可能な可変リリーフ弁とを備えたことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の鉄道車両用制振装置。
【請求項７】
上記可変リリーフ弁の開弁圧を制御することにより、上記アクチュエータの推力を制御す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】
上記アクチュエータは、上記ポンプから供給される作動油により上記シリンダから上記ロッドを突出させる伸長作動時には、上記第一開閉弁を開状態に維持しつつ上記第二開閉弁を開閉させることで伸長方向の推力が制御され、上記ポンプから供給される作動油により上記シリンダ内へ上記ロッドを侵入させる圧縮作動時には、上記第二開閉弁を開状態に維持しつつ上記第一開閉弁を開閉させて圧縮方向の推力が制御されることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の鉄道車両用制振装置。
【請求項９】
上記タンクから上記ピストン側室へ向かう作動油の流れのみを許容する吸込通路と、上記ピストン側室から上記ロッド側室へ向かう作動油の流れのみを許容する整流通路とを備えたことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項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の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の鉄道車両用制振装置にあっては、たとえば、鉄道車両に車体の進行方向に対して左右方向の振動を抑制すべく、車体と台車との間に介装されて使用されるものが知られている。
【０００３】
より詳しくは、この鉄道車両用制振装置は、鉄道車両の台車と車体の一方に連結されるシリンダと、当該シリンダ内に摺動自在に挿入されるピストンと、シリンダ内に挿入されてピストンと台車と車体の他方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、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、ロッド側室へ作動油を供給するポンプと、ロッド側室を上記タンクへ接続する排出通路と、当該排出通路の途中に設けられ開弁圧を変更可能な可変リリーフ弁とを備えており、上記したポンプ、第一開閉弁、第二開閉弁および可変リリーフ弁を駆動することで、伸縮双方へ推力を発揮することができ、この推力で車体の振動を抑制するようになっている（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２０１０−６５７９７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、鉄道車両用制振装置は、ポンプを一定の回転速度（単位時間当たりの回転数）で駆動し、車体の振動状況に応じて第一開閉弁、第二開閉弁をおよび可変リリーフ弁を適宜駆動し、油圧を利用して車体の振動を抑制する推力を得て鉄道車両の振動を抑制するが、アクチュエータ内の作動油の油温が低いと、作動油の粘度が高く、特に、アクチュエータに比較的小さな推力を発揮させる場合、可変リリーフ弁や管路抵抗等で圧力損失が大きくなってシリンダ内の圧力が高くなりすぎて、推力過剰となる現象がみられる。
【０００６】
また、アクチュエータの推力をフィードバック制御しようとする場合、推力過剰となると、制御指令と推力との偏差が大きくなり、アクチュエータの推力が振動的となるハンチングが生じて、車体振動を悪化させてしまう可能性もある。
【０００７】
そこで、本発明は上記不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、油温が低くとも安定した推力を発揮して車体振動を効果的に抑制することが可能な鉄道車両用制振装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段は、鉄道車両の台車と車体の一方に連結されるシリンダと、上記シリンダ内に摺動自在に挿入されるピストンと、上記シリンダ内に挿入されて上記ピストンと上記台車と上記車体の他方に連結されるロッドと、上記シリンダ内に上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、上記ロッド側室と上記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、上記ピストン側室と上記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、予め決められた通常回転速度にて回転駆動されて上記タンクから上記ロッド側室へ作動油を供給するポンプとを有するアクチュエータを備え、上記車体の振動を抑制する鉄道車両用制振装置において、上記アクチュエータにおける作動油の油温を判断する油温判断手段を備え、上記油温判断手段は、日付情報に基づいて油温が所定油温より低いか否かを判断し、油温判断手段にて所定油温より低いと判断すると、上記ポンプの回転速度を低下させることを特徴とする。また、本発明の他の課題解決手段は、鉄道車両の台車と車体の一方に連結されるシリンダと、上記シリンダ内に摺動自在に挿入されるピストンと、上記シリンダ内に挿入されて上記ピストンと上記台車と上記車体の他方に連結されるロッドと、上記シリンダ内に上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、上記ロッド側室と上記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、上記ピストン側室と上記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、予め決められた通常回転速度にて回転駆動されて上記タンクから上記ロッド側室へ作動油を供給するポンプとを有するアクチュエータを備え、上記車体の振動を抑制する鉄道車両用制振装置において、上記アクチュエータにおける作動油の油温を判断する油温判断手段を備え、上記油温判断手段は、上記鉄道車両の走行地域の気温情報に基づいて油温が所定油温より低いか否かを判断し、上記油温判断手段にて所定油温より低いと判断すると、上記ポンプの回転速度を上記通常回転速度よりも低下させることを特徴とする。そして、本発明の他の課題解決手段は、鉄道車両の台車と車体の一方に連結されるシリンダと、上記シリンダ内に摺動自在に挿入されるピストンと、上記シリンダ内に挿入されて上記ピストンと上記台車と上記車体の他方に連結されるロッドと、上記シリンダ内に上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、上記ロッド側室と上記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、上記ピストン側室と上記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、予め決められた通常回転速度にて回転駆動されて上記タンクから上記ロッド側室へ作動油を供給するポンプとを有するアクチュエータを備え、上記車体の振動を抑制する鉄道車両用制振装置において、上記アクチュエータにおける作動油の油温を判断する油温判断手段を備え、上記油温判断手段は、上記鉄道車両の走行位置に基づいて油温が所定油温より低いか否かを判断し、上記油温判断手段にて所定油温より低いと判断すると、上記ポンプの回転速度を上記通常回転速度よりも低下させることを特徴とする。さらに、本発明の他の課題解決手段は、鉄道車両の台車と車体の一方に連結されるシリンダと、上記シリンダ内に摺動自在に挿入されるピストンと、上記シリンダ内に挿入されて上記ピストンと上記台車と上記車体の他方に連結されるロッドと、上記シリンダ内に上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、上記ロッド側室と上記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、上記ピストン側室と上記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、予め決められた通常回転速度にて回転駆動されて上記タンクから上記ロッド側室へ作動油を供給するポンプとを有するアクチュエータを備え、上記車体の振動を抑制する鉄道車両用制振装置において、上記アクチュエータにおける作動油の油温を判断する油温判断手段を備え、上記油温判断手段は、時刻情報に基づいて油温が所定油温より低いか否かを判断し、上記油温判断手段にて所定油温より低いと判断すると、上記ポンプの回転速度を上記通常回転速度よりも低下させることを特徴とする。また、本発明の他の課題解決手段は、鉄道車両の台車と車体の一方に連結されるシリンダと、上記シリンダ内に摺動自在に挿入されるピストンと、上記シリンダ内に挿入されて上記ピストンと上記台車と上記車体の他方に連結されるロッドと、上記シリンダ内に上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、上記ロッド側室と上記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、上記ピストン側室と上記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、予め決められた通常回転速度にて回転駆動されて上記タンクから上記ロッド側室へ作動油を供給するポンプとを有するアクチュエータを備え、上記車体の振動を抑制する鉄道車両用制振装置において、上記アクチュエータにおける作動油の油温を判断する油温判断手段を備え、上記油温判断手段は、上記アクチュエータの運転時間に基づいて油温が所定油温より低いか否かを判断し、上記油温判断手段にて所定油温より低いと判断すると、上記ポンプの回転速度を上記通常回転速度よりも低下させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の鉄道車両用制振装置によれば、油温が低いと判断される場合には、ポンプの回転速度を通常回転速度からこれよりも低い低温時の回転速度で駆動されるため、作動油の粘度が高くとも、アクチュエータに比較的小さな推力を発揮させる場合にあっても、推力が過剰となることがない。
【００１０】
また、本実施の形態の鉄道車両用制振装置によれば、アクチュエータの推力をフィードバック制御しようとする場合でも、作動油の油温が低く粘度が高くとも推力過剰とならないから、制御力指令値と実際に出力される推力との偏差が大きくならないので、アクチュエータの推力が振動的となるハンチングが生じることがなく、鉄道車両の車体を加振して振動状況を悪化させてしまうこともない。
【００１１】
よって、本発明の鉄道車両用制振装置によれば、油温が低くとも安定した推力を発揮して車体振動を効果的に抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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概略平面図である。
【図２】一実施の形態の鉄道車両用制振装置におけるアクチュエータの回路図である。
【図３】一実施の形態の鉄道車両用制振装置におけるコントローラの制御ブロック図である。
【図４】一実施の形態の鉄道車両用制振装置におけるコントローラの指令演算部の制御ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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、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、前側の台車Ｔｆと車体Ｂとの間に対として介装される前側のアクチュエータＡｆと、後側の台車Ｔｒと車体Ｂとの間に介装される後側のアクチュエータＡｒと、これら両方のアクチュエータＡｆ，Ａｒをアクティブ制御するコントローラＣとを備えて構成されている。アクチュエータＡｆ，Ａｒは、詳細には、鉄道車両の場合、車体Ｂの下方に垂下されるピンＰに連結され、車体Ｂと前後の台車Ｔｆ，Ｔｒとの間で対を成して並列に介装されている。
【００１４】
そして、これら前後のアクチュエータＡｆ，Ａｒは、基本的には、アクティブ制御で車体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おり、この実施の形態の場合、コントローラＣは、前後のアクチュエータＡｆ，Ａｒを制御して上記車体Ｂの横方向の振動を抑制するようになっている。
【００１５】
コントローラＣは、本実施の形態にあっては、車体Ｂの振動を抑制する制御を行う際に、車体Ｂの車体の前部Ｂｆの車両進行方向に対して水平横方向の横方向加速度αｆと、車体Ｂの車体の後部Ｂｒの車両進行方向に対して水平横方向の横方向加速度αｒとを検知し、これらの横方向加速度αｆと横方向加速度αｒに基づいて前側の台車Ｔｆ，Ｔｒ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ωを求めるとともに、横方向加速度αｆと横方向加速度αｒに基づいて車体Ｂの中心Ｇの水平横方向の加速度であるスエー加速度βを求め、ヨー加速度ωとスエー加速度βに基づいて、前後のアクチュエータＡｆ，Ａｒで個々に発生すべき推力である制御力指令値Ｆｆ，Ｆｒを求め、当該制御力指令値Ｆｆ，Ｆｒ通りの推力を前後のアクチュエータＡｆ，Ａｒに発生させるべくフィードバック制御することで車体Ｂの上記横方向の振動を抑制するようになっている。
【００１６】
つづいて、前後のアクチュエータＡｆ，Ａｒの具体的な構成について説明する。これらアクチュエータＡｆ，Ａｒは、同じ構成であるので、説明の重複を避けるため、便宜上、前側のアクチュエータＡｆの構成のみを説明し、後側のアクチュエータＡｒについての具体的な説明を省略することとする。なお、図示したところでは、アクチュエータＡｆもアクチュエータＡｒも二つずつ設けられているが、各アクチュエータＡｆ，Ａｒの一つに対して一つのコントローラＣを設けることも可能である。
【００１７】
アクチュエータＡｆは、図２に示すように、鉄道車両の台車Ｔｆと車体Ｂの一方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内に挿入されてピストン３と台車Ｔｆと車体Ｂの他方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、タンク７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へ作動油を供給するポンプ１２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。また、上記ロッド側室５とピストン側室６には作動油が充填されるとともに、タンク７には、作動油のほか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することによって加圧状態とする必要は無い。
【００１８】
そして、基本的には、第一開閉弁９で第一通路８を連通状態とするとともに第二開閉弁１１を閉じた状態でポンプ１２を駆動することで、このアクチュエータＡｆを伸長作動させることができ、第二開閉弁１１で第二通路１０を連通状態とするとともに第一開閉弁９を閉じた状態でポンプ１２を駆動することで、アクチュエータＡｆを収縮作動させることができるようになっている。
【００１９】
以下、アクチュエータＡｆ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、上記ロッドガイド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内の他端を同じくシリンダ２内に摺動自在に挿入されているピストン３に連結してある。
【００２０】
なお、ロッド４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、上述のように作動油が充填されている。
【００２１】
また、このアクチュエータＡｆ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おり、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るようになっており、アクチュエータＡｆの変位量に対する作動油量も伸縮両側で同じとなる。
【００２２】
詳しくは、アクチュエータＡｆ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なってロッド側室５内とピストン側室６内の圧力が等しくなって、ピストン３におけるロッド側室５側とピストン側室６側の受圧面積差に上記圧力を乗じた推力を発生し、反対に、アクチュエータＡｆを収縮作動させる場合、ロッド側室５とピストン側室６との連通が断たれてピストン側室６をタンク７に連通させた状態となるので、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ことになり、アクチュエータＡｆ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Ａｆの推力を制御する場合、伸長作動、収縮作動共に、ロッド側室５の圧力を制御すればよいが、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り、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Ａｆの伸縮両側の推力の制御をすることができる点は変わらない。
【００２３】
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Ａｆを鉄道車両における車体Ｂと台車Ｔｆとの間に介装することができるようになっている。
【００２４】
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。
【００２５】
第一開閉弁９は、この実施の形態の場合、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９ｂと、ロッド側室５とピストン側室６との連通を遮断する遮断ポジション９ｃとを備えたバルブ９ａと、遮断ポジション９ｃを採るようにバルブ９ａを附勢するバネ９ｄと、通電時にバルブ９ａをバネ９ｄに対抗して連通ポジション９ｂに切換えるソレノイド９ｅとを備えて構成されている。
【００２６】
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、この実施の形態の場合、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１１ｂと、ピストン側室６とタンク７との連通を遮断する遮断ポジション１１ｃとを備えたバルブ１１ａと、遮断ポジション１１ｃを採るようにバルブ１１ａを附勢するバネ１１ｄと、通電時にバルブ１１ａをバネ１１ｄに対抗して連通ポジション１１ｂに切換えるソレノイド１１ｅとを備えて構成されている。
【００２７】
ポンプ１２は、モータ１５によって駆動されるようになっており、ポンプ１２は、一方向のみに作動油を吐出するポンプとされており、そ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、吸込口はタンク７に通じて、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。
【００２８】
上述のようにポンプ１２は、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り、安価なギアポンプ等を使用することができる。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することができる。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を設けてある。
【００２９】
このアクチュエータＡｆにあっては、ポンプ１２から所定の吐出流量をロッド側室５へ供給するようにして、伸長作動させる際には、第一開閉弁９を開きつつ第二開閉弁１１を開閉させることによってロッド側室５内の圧力を調節し、逆に収縮作動させる際には第二開閉弁１１を開きつつ第一開閉弁９を開閉させることによってロッド側室５内の圧力を調節することで、上記した推力指令値Ｆｆが指示する通りの推力を得ることが可能である。伸長作動時には、ロッド側室５とピストン側室６とが連通状態におかれ、ピストン側室６内の圧力はロッド側室５の圧力と同じとなるため、このアクチュエータＡｆにあっては、伸長作動時も収縮作動時もロッド側室５の圧力をコントロールすることで推力をコントロールすることができる。なお、第一開閉弁９および第二開閉弁１１は、開弁圧を調節可能であって開閉機能を備えた可変リリーフ弁とされてもよい。この場合には、第一開閉弁９或いは第二開閉弁１１を伸縮作動時に開閉作動させるのではなく、開弁圧を調節することでアクチュエータＡｆの推力を調節することも可能である。
【００３０】
また、ポンプ１２の吐出流量を調節することによっても同様に、制御力指令値Ｆｆが指示する通りの推力を得ることができる。この場合、ロッド側室５の圧力を検出するための圧力センサを設けるか、モータ１５或いはポンプ１２の回転軸に作用するトルクを検出するセンサを設けるか、或いは、ロッド４に作用する荷重を得るロードセンサや歪を検出する歪センサを設けておけば、アクチュエータＡｆが出力する推力を計測することができる。
【００３１】
上記のように、アクチュエータＡｆの推力調節が可能ではあるが、より簡単に推力調節が可能なように、本実施の形態の鉄道車両用制振装置１にあっては、ロッド側室５とタンク７とを接続する排出通路２１と、この排出通路２１の途中に設けた開弁圧を変更可能な可変リリーフ弁２２とを設けている。
【００３２】
可変リリーフ弁２２は、この実施の形態では、比例電磁リリーフ弁とされており、排出通路２１の途中に設けた弁体２２ａと、排出通路２１を遮断するように弁体２２ａを附勢するバネ２２ｂと、通電時にバネ２２ｂに対抗する推力を発生する比例ソレノイド２２ｃとを備えて構成され、比例ソレノイド２２ｃに流れる電流量を調節することで開弁圧を調節することができるようになっている。
【００３３】
この可変リリーフ弁２２は、弁体２２ａに作用させる排出通路２１の上流となるロッド側室５の圧力がリリーフ圧（開弁圧）を超えると、当該排出通路２１を開放させる方向に弁体２２ａを推す上記圧力に起因する推力と比例ソレノイド２２ｃによる推力との合力が、排出通路２１を遮断させる方向へ弁体２２ａを附勢するバネ２２ｂの附勢力に打ち勝つようになって、弁体２２ａを後退させて排出通路２１を開放するようになっている。
【００３４】
また、この可変リリーフ弁２２にあっては、比例ソレノイド２２ｃに供給する電流量を増大させると、比例ソレノイド２２ｃが発生する推力を増大させることができるようになっており、比例ソレノイド２２ｃに供給する電流量を最大とすると開弁圧が最小となり、反対に、比例ソレノイド２２ｃに全く電流を供給しないと開弁圧が最大となる。
【００３５】
したがって、排出通路２１と可変リリーフ弁２２とを設けることで、アクチュエータＡｆを伸縮作動させる際に、ロッド側室５内の圧力は可変リリーフ弁２２の開弁圧に調節され、ロッド側室５の圧力は可変リリーフ弁２２の開弁圧を調節することで容易に調節することができる。このように排出通路２１と可変リリーフ弁２２とを設けることで、アクチュエータＡｆの推力を調節するために必要なセンサ類が不要となり、第一開閉弁９と第二開閉弁１１の高速で開閉させたり、第一開閉弁９および第二開閉弁１１を開閉機能付きの可変リリーフ弁としたり、ポンプ１２の吐出流量の調節のために高度にモータ１５を制御したりする必要もなくなるので、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することができる。
【００３６】
なお、可変リリーフ弁２２は、与える電流量で開弁圧を比例的に変化させることができる比例電磁リリーフ弁を用いることで開弁圧の制御が簡単となるが、開弁圧を調節できるリリーフ弁であれば比例電磁リリーフ弁に限定されるものではない。
【００３７】
そして、可変リリーフ弁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、アクチュエータＡｆ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を開放してロッド側室５をタンク７へ連通し、ロッド側室５内の圧力をタンク７へ逃がして、アクチュエータＡｆのシステム全体を保護するようになっている。このように、排出通路２１と可変リリーフ弁２２を設けることでシステムの保護も可能となる。
【００３８】
さらに、この実施の形態のアクチュエータＡｆは、ダンパ回路Ｄを備えており、このダンパ回路Ｄは、第一開閉弁９および第二開閉弁１１が閉弁している場合に、アクチュエータＡｆをダンパとして機能させる。ダンパ回路Ｄ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。また、この実施の形態の場合には、アクチュエータＡｆが、排出通路２１と可変リリーフ弁２２とを備えているので、可変リリーフ弁２２が減衰弁として機能するようになっている。
【００３９】
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、この整流通路１８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、この吸込通路１９は、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９ｃを逆止弁とすることで第一通路８に集約することができ、吸込通路１９についても、第二開閉弁１１の遮断ポジション１１ｃを逆止弁とすることで第二通路１０に集約することができる。
【００４０】
このように構成されたダンパ回路Ｄは、アクチュエータＡｆにおける第一開閉弁９と第二開閉弁１１がともに遮断ポジション９ｃ，１１ｃを採ると、整流通路１８および吸込通路１９と排出通路２１で、ロッド側室５、ピストン側室６およびタンク７が数珠繋ぎに連通させる。そして、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ので、アクチュエータＡｆが外力によって伸縮させられると、必ずシリンダ２から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上記可変リリーフ弁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圧力制御弁として機能するので、アクチュエータＡｆは、パッシブなユニフロー型のダンパとして機能することになる。なお、可変リリーフ弁２２と排出通路２１とを設けない場合には、別途、ロッド側室５とタンク７とを接続する通路と、この通路の途中に減衰弁とを設けてダンパ回路Ｄを構成するようにしてもよい。また、アクチュエータＡｆ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のバルブ９ａ，１１ａがバネ９ｄ，１１ｄに押圧されて、それぞれ遮断ポジション９ｃ，１１ｃを採り、可変リリーフ弁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ので、アクチュエータＡｆは、自動的に、パッシブダンパとして機能することができる。
【００４１】
つづいて、上記のように構成されたアクチュエータＡｆ，Ａｒに所望の伸長方向の推力を発揮させる場合、たとえば、コントローラＣ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、各アクチュエータＡｆ，Ａｒの第一開閉弁９を連通ポジション９ｂとし第二開閉弁１１を遮断ポジション１１ｃとする。このようにすることで、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Ａｆ，Ａｒ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内の圧力が可変リリーフ弁２２の開弁圧を上回ると、可変リリーフ弁２２が開弁して作動油が排出通路２１を介してタンク７へ逃げるので、ロッド側室５内およびピストン側室６内の圧力は、可変リリーフ弁２２に与える電流量で決まる可変リリーフ弁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Ａｆ，Ａｒ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側の受圧面積差に上記した可変リリーフ弁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。
【００４２】
これに対して、アクチュエータＡｆ，Ａｒ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、各アクチュエータＡｆ，Ａｒの第一開閉弁９を遮断ポジション９ｃとし第二開閉弁１１を連通ポジション１１ｂとする。このようにすることで、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Ａｆ，Ａｒは収縮の推力を発揮する。上記したところと同様に、可変リリーフ弁２２の電流量を調節することで、アクチュエータＡｆは、ピストン３におけるロッド側室５側の受圧面積と可変リリーフ弁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。
【００４３】
また、このアクチュエータＡｆ，Ａｒ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させることができるので、面倒かつ急峻な弁の切換動作を伴うことが無いので、応答性および信頼性が高いシステムを提供することができる。
【００４４】
なお、このアクチュエータＡｆ，Ａｒ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に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。
【００４５】
また、このアクチュエータＡｆ，Ａｒ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おり、ロッド側室５あるいはピストン側室６内に気体が混入しても、アクチュエータＡｆ，Ａｒ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、推進力発生の応答性の悪化を阻止できる。
【００４６】
したがって、アクチュエータＡｆ，Ａｒの製造にあたって、面倒な油中での組立や真空環境下での組立を強いられることが無く、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することができる。
【００４７】
さらに、ロッド側室５あるいはピストン側室６内に気体が混入しても、気体は、アクチュエータＡｆ，Ａｒ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することができる。
【００４８】
つづいて、コントローラＣは、図１から図３に示すように、車体前側としての車体前部Ｂｆの車両進行方向に対して水平横方向の前側横方向加速度αｆを検出する前側加速度センサ４０と、車体後側としての車体後部Ｂｒの車両進行方向に対して水平横方向の横方向加速度αｒを検出する後側加速度センサ４１と、横方向加速度αｆと横方向加速度αｒに含まれる曲線走行時の定常加速度、ドリフト成分やノイズを除去するバンドパスフィルタ４２，４３と、バンドパスフィルタ４２，４３で濾過した横方向加速度αｆと横方向加速度αｒを処理して、各アクチュエータＡｆ，Ａｒのモータ１５、第一開閉弁９のソレノイド９ｅ、第二開閉弁１１のソレノイド１１ｅ、可変リリーフ弁２２の比例ソレノイド２２ｃへ制御指令を出力する制御部４４とを備えて構成されていて、各アクチュエータＡｆ，Ａｒの推力を制御するようになっている。なお、バンドパスフィルタ４２，４３で横方向加速度αｆと横方向加速度αｒに含まれる曲線走行時の定常加速度が除去されるので、乗り心地を悪化させる振動のみを抑制することができる。
【００４９】
制御部４４は、前側加速度センサ４０で検知した前側の横方向加速度αｆと後側加速度センサ４１で検知した後側の横方向加速度αｒに基づいて前側の台車Ｔｆ，Ｔｒの直上における車体中心Ｇ周りのヨー加速度ωを求めるヨー加速度演算部４４ａと、横方向加速度αｆと横方向加速度αｒに基づいて車体Ｂの中心Ｇのスエー加速度βを求めるスエー加速度演算部４４ｂと、アクチュエータＡｆ，Ａｒ内の油温が所定温度より低いか否かを判断する油温判断手段としての油温判断部４４ｃと、ヨー加速度ωとスエー加速度βとに基づいて前後のアクチュエータＡｆ，Ａｒで個々に発生すべき推力である制御力指令値Ｆｆ，Ｆｒを求める指令演算部４４ｄと、油温判断部４４ｃの判断結果と制御力指令値Ｆｆ，Ｆｒに基づいてモータ１５、第一開閉弁９のソレノイド９ｅ、第二開閉弁１１のソレノイド１１ｅ、可変リリーフ弁２２の比例ソレノイド２２ｃを駆動する駆動部４４ｅとを備えて構成されている。
【００５０】
駆動部４４ｅは、モータ１５の駆動に関しては、油温判断部４４ｃの判断結果がアクチュエータＡｆ内の作動油の油温が所定油温以上であると判断される場合、アクチュエータＡｆのポンプ１２を予め決められた通常回転速度にて回転させるようモータ１５を駆動し、反対に、油温判断部４４ｃの判断結果がアクチュエータＡｆ内の作動油の油温が所定油温より低いと判断される場合、アクチュエータＡｆのポンプ１２を上記した通常回転速度よりも低い回転速度で回転させるようにする。なお、駆動部４４ｅは、この実施の形態の場合、前後のアクチュエータＡｆ，Ａｒの駆動を司るため、後側のアクチュエータＡｒの油温についても上記したところと同様の判断を行いアクチュエータＡｒのポンプ１２の回転速度を通高回転速度若しくはこれよりも低い回転速度にて回転させるようにする。通常回転速度は、アクチュエータＡｆ，Ａｒに要求される最大推力を発揮する上で必要となる圧力と、駆動部４４ｅの第一開閉弁９、第二開閉弁１１および可変リリーフ弁２２の駆動に対して推力を発揮するために要求される応答速度の双方を満足させるように決定される。
【００５１】
なお、コントローラＣは、ハードウェア資源としては、図示はしないが具体的にはたとえば、前側加速度センサ４０と後側加速度センサ４１が出力する信号を取り込むためのＡ／Ｄ変換器と、バンドパスフィルタ４２，４３と、バンドパスフィルタ４２，４３で濾過した横方向加速度αｆと横方向加速度αｒを取り込んでアクチュエータＡｆ，Ａｒを制御するのに必要な処理に使用されるプログラムが格納されるＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶装置と、上記プログラムに基づいた処理を実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）などの演算装置と、上記ＣＰＵに記憶領域を提供するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶装置とを備えて構成されればよく、コントローラＣの制御部４４における各部は、ＣＰＵが上記処理を行うためのプログラムを実行することで実現することができる。また、バンドパスフィルタ４２，４３は、上記ＣＰＵがプログラムを実行することで実現されてもよい。
【００５２】
つづいて、横方向加速度αｆ，αｒは、たとえば、図１中車体Ｂの中央を左右に通る軸を基準として上方側へ向く方向となる場合に、正の符号を採り、反対に、図１中車体Ｂの中央を左右に通る軸を基準として下方側へ向く方向となる場合に、負の符号を採るように設定され、ヨー加速度演算部４４ａは、前側の横方向加速度αｆと後側の横方向加速度αｒの差を２で割ることで前側の台車Ｔｆ，Ｔｒの直上における車体中心Ｇ周りのヨー加速度ωを求め、スエー加速度演算部４４ｂは、横方向加速度αｆと横方向加速度αｒの和を２で割って車体Ｂの中心Ｇのスエー加速度βを求める。前側加速度センサ４０と後側加速度センサ４１の設置箇所は、ヨー角加速度ωを求める都合上、前側加速度センサ４０にあっては車体Ｂの中心Ｇを含む前後方向または対角方向に沿う線上であって前側アクチュエータＡｆの近傍に配置されるとよく、後側加速度センサ４１にあっても車体Ｂの中心Ｇを含む前後方向または対角方向に沿う線上であって後側アクチュエータＡｒの近傍に配置されるとよいが、中心Ｇと前側加速度センサ４０と後側加速度センサ４１の距離と位置関係と横方向加速度αｆ，αｒとからヨー角加速度ωを求めることができるので前側加速度センサ４０と後側加速度センサ４１を任意に設定することも可能である。その場合、ヨー角加速度ωは、横方向加速度αｆと横方向加速度αｒの差を２で割って求めるのではなく、上記横方向加速度αｆと横方向速度αｒの差と、車体Ｂの中心Ｇと各加速度センサ４０，４１との距離、位置関係からヨー角加速度ωを得るようにすればよい。具体的には、前側加速度センサ４０と車体Ｂの中心Ｇとの前後方向距離Ｌｆと、前側加速度センサ４１と車体Ｂの中心Ｇとの前後方向距離Ｌｒとすると、ヨー角加速度ωは、ω＝（αｆ−αｒ）／（Ｌｆ＋Ｌｒ）で計算できる。本実施の形態では、ヨー角加速度ωを前側加速度センサ４０と前側加速度センサ４１で加速度を検知して求めているが、ヨー角加速度センサを用いて検知するようにしてもよい。
【００５３】
つづいて、油温判断部４４ｃは、アクチュエータＡｆ，Ａｒ内の作動油の油温が所定油温より低いか否かを判断して、その判断結果を駆動部４４ｅへ入力する。油温判断部４４ｃは、たとえば、日付情報に基づいて油温が所定油温より低いか否かを判断する。具体的には、油温判断部４４ｃは、得た日付が冬季期間に属している場合に、油温が所定油温より低いと判断する。冬季期間には、油温が低くなるので、上記のように日付情報から油温を判断することができる。冬季期間は、たとえば、１１月から２月というように日付の月だけでその期間を指定することもできるが、１１月１６日から２月２０日までというように日にちでその期間を指定することもできる。日付情報は、制御部４４のハードウェアであるＣＰＵが備えるクロックカレンダから得ることができるが、コントローラＣ外に設けた外部機器から得てもよく、その場合、たとえば、鉄道車両の各種情報をモニタする車両モニタから日付情報を得るようにしてもよい。外部機器から日付情報を得る場合、外部機器から有線無線を問わず通信によって日付情報を得ればよい。
【００５４】
所定油温は、アクチュエータＡｆ，Ａｒに使用する作動油の温度特性に基づいて設定すればよい。ここで、作動油の温度が低くなって作動油の粘度が高くなると、ポンプ１２を予め決められた通常回転速度にて回転させた場合、粘度が高くなる分、アクチュエータＡｆ，Ａｒの油圧回路における基礎圧力損失も大きくなって、シリンダ２内の圧力も高くなる。すると、作動油の温度が低下すると、シリンダ２内の圧力下限も高くなるため、アクチュエータＡｆ，Ａｒが発生する推力の下限も高くなる。所定油温は、任意に設定することができるが、上記からすれば、ポンプ１２を予め決められた通常回転速度にて回転させた場合、アクチュエータＡｆ，Ａｒに要求されている下限推力を出力できなくなる作動油の限界温度とすると、この限界温度を所定油温に設定するとよい。したがって、限界温度を所定油温に設定する場合、冬季期間は、油温が限界温度以下になる可能性がある期間に設定すればよい。なお、所定温度は、アクチュエータＡｆ，Ａｒに使用する作動油の温度粘度特性によって異なるように設定されるのは当然である。
【００５５】
また、油温の判断には、日付情報以外にも、鉄道車両の走行地域の気温情報に基づいて油温が所定油温より低いか否かを判断することもできる。つまり、走行地域が寒冷地であれば、アクチュエータＡｆ，Ａｒ内の作動油の油温が所定油温より低いと判断することが可能であり、具体的にはたとえば、気温情報は、油温が所定温度よりも低くなる可能性がある場合とない場合とが油温判断部４４ｃで見分けができる情報であればよい。この気温情報は、たとえば、走行地域における平均気温や最低気温によって決定することができる。この気温情報は、同じ地域でも日付によって異なるように設定されてもよい。つまり、気温情報と日付情報とを関連付けたマップやテーブルを用いて油温が所定油温よりも低いか否かを判断するようにしてもよい。
【００５６】
さらに、油温判断部４４ｃの判断において、鉄道車両の走行位置に基づいて油温が所定油温より低いか否かを判断するようにしてもよい。具体的には、油温判断部４４ｃは、車両モニタから、或いは、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）から、或いは、他の走行位置をモニタ可能な装置を用いて、走行位置をモニタし、当該走行位置における地域の気温情報を参照し、油温が所定温度より低いか否かを判断する。このように判断することで、鉄道車両が温暖な地域から寒冷地域に跨るような路線を走行する場合に、油温を走行位置に応じて判断することができる。また、この場合の判断において、日付を加味し、走行位置が属する地域の気温情報が日付によって異なるようにしてもよく、この場合も、気温情報と日付情報とを関連付けたマップやテーブルを用意しておき、走行位置に属する地域におけるマップ或いはテーブルを参照して、上記判断を行うことができる。
【００５７】
上記したように、油温判断部４４ｃは、日付情報、気温情報、走行位置のいずれか或いはこれらの任意の組み合わせに基づいて油温が所定油温より低いか否かを判断することができるが、さらに、時刻情報を加味して上記判断を行うようにしてもよい。この場合は、たとえば、日付情報から得た日付において時刻によって油温判断部４４ｃが異なる判断をすることが可能となり、同じ日付でも昼間では油温が所定油温より低くないと判断することや、早朝や夜間では油温が所定油温よりも低いと判断することが可能となって、より精緻な油温判断が可能となる。また、気温情報についても時刻に関連付けすることで、気温情報や走行位置に基づいて油温判断する場合にも、同様に、より精緻な油温判断が可能となる。
【００５８】
さらに、油温判断部４４ｃの判断において、アクチュエータＡｆ，Ａｒの始動からの運転時間に基づいて油温が所定油温より低いか否かを判断するようにしてもよい。アクチュエータＡｆ，Ａｒを始動してから間もない場合、アクチュエータＡｆ，Ａｒ内の作動油の油温が低いため、油温上昇するまでは、油温が所定油温よりも低いと判断することができる。そのため、運転時間が短いと油温が所定油温よりも低いと判断するようにすればよく、運転時間は、アクチュエータＡｆ，Ａｒ内の作動油の油温が充分に温められて作動油の粘度が充分に小さくなる程度に設定すればよい。なお、この運転時間に基づく油温の判断は、上記した日付情報、気温情報、走行位置、時刻情報に基づく油温判断と併用することもできる。
【００５９】
なお、アクチュエータＡｆ，Ａｒ内の作動油の油温を直接温度センサで検知して油温判断部４４ｃで検知した油温と上記の所定油温と比較して油温が所定油温より低いか否かを判断することもできる。この場合、温度センサをアクチュエータＡｆ，Ａｒのシリンダ２、タンク７や各通路に設置して油温を検知するようにすればよいが、上述したように、日付情報、時刻情報、気温情報を用いることで油温センサを用いずに油温を推定することができ、鉄道車両用制振装置１のコストを低減することができる。
【００６０】
次に、指令演算部４４ｄは、この実施の形態では、図４に示すように、Ｈ∞制御器４４ｄ１，４４ｄ２を含んで構成されており、ヨー加速度演算部４４ａが演算したヨー加速度ωから車体Ｂのヨーを抑制する制御力Ｆωを演算するＨ∞制御器４４ｄ１と、スエー加速度演算部４４ｂが演算したスエー加速度βから車体Ｂのスエーを抑制する制御力Ｆβを演算するＨ∞制御器４４ｄ２と、制御力Ｆωと制御力Ｆβとを加算して前側のアクチュエータＡｆが出力すべき推力を指示する制御力指令値Ｆｆを求める加算器４４ｄ３と、制御力Ｆβから制御力Ｆωを減算して後側のアクチュエータＡｒが出力すべき推力を指示する制御力指令値Ｆｒを求める減算器４４ｄ４とを備えて構成されている。そして、駆動部４４ｅでは、制御力指令値Ｆｆ，Ｆｒ通りに各アクチュエータＡｆ，Ａｒに推力を発揮させるべく、これらアクチュエータＡｆ，Ａｒへ制御指令を与える。具体的には、駆動部４４ｅは、制御力指令値Ｆｆ，Ｆｒから各アクチュエータＡｆ，Ａｒの第一開閉弁９のソレノイド９ｅ、第二開閉弁１１のソレノイド１１ｅ、可変リリーフ弁２２の比例ソレノイド２２ｃへ与えるべき制御指令を求めて当該制御指令を出力することになる。また、制御力指令値Ｆｆ，Ｆｒから制御指令を求める際、現在アクチュエータＡｆ，Ａｒが出力している推力をフィードバックして制御指令を求めてもよい。
【００６１】
上記した指令演算部４４ｄでは、Ｈ∞制御を行うようになっているので、車体Ｂに入力される振動の周波数によらず高い制振効果を得ることができ、高いロバスト性を得ることができる。なお、このことは、Ｈ∞制御以外の制御を用いることを否定するものではない。したがって、たとえば、横方向加速度αｆ，αｒから横方向速度を得て、横方向速度にスカイフック減衰係数を乗じて制御力指令値を求めるスカイフック制御を用いて前後のアクチュエータＡｆ，Ａｒを制御することもできる。また、制御にあたって、ヨー角加速度ωとスエー加速度βから、前側のアクチュエータＡｆと後側のアクチュエータＡｒとを関連させてその推力を制御するようにしているが、前側のアクチュエータＡｆと後側のアクチュエータＡｒの制御を独立させて制御することも可能である。
【００６２】
そして、駆動部４４ｅは、上記のように、制御力指令値Ｆｆ，Ｆｒから各アクチュエータＡｆ，Ａｒの第一開閉弁９のソレノイド９ｅ、第二開閉弁１１のソレノイド１１ｅ、可変リリーフ弁２２の比例ソレノイド２２ｃへ与えるべき制御指令を求めて当該制御指令を出力することに加えて、油温判断部４４ｃの判断結果によって、ポンプ１２の回転速度を制御する。
【００６３】
具体的には、駆動部４４ｅは、油温判断部４４ｃにて油温が所定油温以上であると判断される場合には、ポンプ１２を予め決められた通常回転速度にて回転させるようモータ１５を駆動する。本実施の形態では、油温が所定油温以上である場合、ポンプ１２を予め決められた通常回転速度にて回転させ、可変リリーフ弁２２でアクチュエータＡｆ，Ａｒの推力調節を行うことができるので、ポンプ１２の回転速度が変化させずに済み、ポンプ１２の回転速度変動に伴う騒音の発生を防止でき、アクチュエータＡｆ，Ａｒの制御応答性をも良好なものとなる。なお、可変リリーフ弁２２による圧力調節にモータ１５の回転速度の変更を加味してアクチュエータＡｆ，Ａｒの発生推力を調節することも可能である。
【００６４】
他方、駆動部４４ｅは、油温判断部４４ｃにて油温が所定油温より低いと判断される場合には、ポンプ１２を予め決められた通常回転速度より低い回転速度である低温時回転速度にて回転させるようモータ１５を駆動する。この実施の形態では、低温時回転速度は、一定の回転速度であって、作動油の油温が所定油温より低くとも、ポンプ１２を低温回転速度にて回転させた場合に、アクチュエータＡｆ，Ａｒに要求されている下限推力を出力できるような回転速度に設定される。なお、モータ１５の回転速度の制御は、一般的な速度ループのフィードバック制御を使用することができるが、他の制御手法を用いてもよい。
【００６５】
さて、このように構成されることで本実施の形態の鉄道車両用制振装置１によれば、油温が低いと判断される場合には、ポンプ１２の回転速度を通常回転速度からこれよりも低い低温時の回転速度で駆動されるため、作動油の粘度が高くとも、アクチュエータＡｆ，Ａｒに比較的小さな推力を発揮させる場合にあっても、推力が過剰となることがない。
【００６６】
また、本実施の形態の鉄道車両用制振装置１によれば、アクチュエータＡｆ，Ａｒの推力をフィードバック制御しようとする場合でも、作動油の油温が低く粘度が高くとも推力過剰とならないから、制御力指令値Ｆｆ，Ｆｒと実際に出力される推力との偏差が大きくならないので、アクチュエータＡｆ，Ａｒの推力が振動的となるハンチングが生じることがなく、鉄道車両の車体Ｂを加振して振動状況を悪化させてしまうこともない。
【００６７】
よって、本実施の形態の鉄道車両用制振装置１によれば、油温が低くとも安定した推力を発揮して車体振動を効果的に抑制することが可能となる。
【００６８】
さらに、上記の如く、ハンチングが生じることがないので、第一開閉弁９および第二開閉弁１１の切換動作が頻繁することもなく、これらの寿命を短くして経済性が損なわれるといった問題も生じない。
【００６９】
油温判断手段が、日付情報、走行地域の気温情報、時刻情報、走行位置、始動からの運転時間のいずれか或いはこれらの組み合わせに基づいて油温が所定油温より低いか否かを判断する場合には、油温を検知する温度センサを必要としないので、その分、鉄道車両用制振装置１のコストが低減される。
【００７０】
また、油温判断手段が、日付情報、走行地域の気温情報、時刻情報、走行位置、始動からの運転時間を複合的に使用して油温が所定油温より低いか否かを判断することで、センサレスでも精緻に油温を推定することができる。
【００７１】
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、鉄道車両等の制振に利用可能である。
【符号の説明】
【００７３】
１  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  ピストン側室
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
１６  供給通路
１７  逆止弁
１８  整流通路
１９  吸込通路
２１  排出通路
２２  可変リリーフ弁
４４ｃ  油温判断手段としての油温判断部
Ａｆ  前側のアクチュエータ
Ａｒ  後側のアクチュエータ
Ｂ  車体
Ｔｆ，Ｔｒ  台車
【図１】
0005756351.tif 000002
【図２】
0005756351.tif 000003
【図３】
0005756351.tif 000004
【図４】
0005756351.tif 000005