(57)【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て、通常制御時にセミアクティブダンパとして機能するとともに非通電時にアンロード状態となる第一セミアクティブダンパと、
前記鉄道車両の車体と台車との間に介装されて、通常制御時にセミアクティブダンパとして機能するとともに非通電時にパッシブダンパとして機能する第二セミアクティブダンパ、或いは、通常制御時にアクチュエータとして機能するとともに非通電時にパッシブダンパとして機能するアクチュエータと、
を備えたことを特徴とする鉄道車両用制振装置。
【請求項２】
前記鉄道車両の明り区間の走行時に、
前記第一セミアクティブダンパをアンロード状態とし、
前記第二セミアクティブダンパ或いは前記アクチュエータを通常制御する
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】
前記鉄道車両の曲線区間の走行時に、
前記第一セミアクティブダンパをパッシブダンパとし、
前記第二セミアクティブダンパ或いはアクチュエータを通常制御する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の鉄道車両用制振装置。
【請求項４】
前記鉄道車両のトンネル区間の走行時に、
前記第一セミアクティブダンパを通常制御し、
前記第二セミアクティブダンパ或いはアクチュエータを通常制御する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の鉄道車両用制振装置。
【請求項５】
前記鉄道車両の速度が設定速度以下である場合、
前記第一セミアクティブダンパをアンロード状態とし、
前記第二セミアクティブダンパ或いはアクチュエータをパッシブダンパとする
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】
前記鉄道車両の一つの台車につき、前記第一セミアクティブダンパと、前記第二セミアクティブダンパ或いは前記アクチュエータとを対として設置する
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】
前記第一セミアクティブダンパは、
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、前記ロッド側室と前記ピストン側室とを連通する第一通路の途中に設けたノーマルオープンの第一開閉弁と、前記ピストン側室と前記タンクとを連通する第二通路の途中に設けたノーマルオープンの第二開閉弁と、前記ロッド側室を前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た開弁圧を変更可能な可変リリーフ弁と、前記タンクから前記ピストン側室へ向かう液体の流れのみを許容する吸込通路と、前記ピストン側室から前記ロッド側室へ向かう液体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６のいずれか一項に記載の鉄道車両用制振装置。
【請求項８】
前記第二セミアクティブダンパは、
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、前記ロッド側室と前記ピストン側室とを連通する第一通路の途中に設けたノーマルクローズの第一開閉弁と、前記ピストン側室と前記タンクとを連通する第二通路の途中に設けたノーマルクローズの第二開閉弁と、前記ロッド側室を前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た開弁圧を変更可能な可変リリーフ弁と、前記タンクから前記ピストン側室へ向かう液体の流れのみを許容する吸込通路と、前記ピストン側室から前記ロッド側室へ向かう液体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】
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、前記ロッド側室と前記ピストン側室とを連通する第一通路の途中に設けたノーマルクローズの第一開閉弁と、前記ピストン側室と前記タンクとを連通する第二通路の途中に設けたノーマルクローズの第二開閉弁と、前記タンクから前記ロッド側室へ液体を供給するポンプと、前記ロッド側室を前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た開弁圧を変更可能な可変リリーフ弁と、前記タンクから前記ピストン側室へ向かう液体の流れのみを許容する吸込通路と、前記ピストン側室から前記ロッド側室へ向かう液体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７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、車体と前後の台車との間に減衰力可変ダンパとアクチュエータとを介装するものがある。この鉄道車両用制振装置では、車体中心におけるヨー速度とスエー速度とから車体振動を抑制するために必要な制御力を求め、減衰力可変ダンパとアクチュエータに求めた制御力を発揮させるようにしている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１８４０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように、従来の鉄道車両用制振装置にあっては、鉄道車両の走行中は、減衰力可変段ダンパとアクチュエータに対する通電が必要であり、電力消費が激しい。
【０００５】
そこで、本発明は前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、消費電力を低減可能な鉄道車両用制振装置の提供である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の鉄道車両用制振装置は、通常制御時にセミアクティブダンパとなり非通電時にアンロード状態となる第一セミアクティブダンパと、通常制御時にセミアクティブダンパとなり非通電時にパッシブダンパとなる第二セミアクティブダンパ或いは通常制御時にアクチュエータとなり非通電時にパッシブダンパとなるアクチュエータを備えている。第一セミアクティブダンパは、非通電時にアンロード状態となるので、小さな力の発揮で済む場合、第一セミアクティブダンパへ電流供給が全く不要となり、第二セミアクティブダンパ或いはアクチュエータの制振効果に全く影響しない。よって、鉄道車両用制振装置によれば、制振効果を損なわずに消費電力を低減できる。
【０００７】
請求項２の鉄道車両用制振装置では、鉄道車両の明り区間の走行時に第一セミアクティブダンパをアンロード状態とし、第二セミアクティブダンパ或いはアクチュエータを通常制御する。このように鉄道車両用制振装置を構成すると、路線の大半を占めて、車体の制振に必要な力が小さくて済む明り区間の走行時において、電力消費を低減できるので、電力消費低減効果が高くなる。
【０００８】
請求項３の鉄道車両用制振装置では、鉄道車両の曲線区間の走行時に第一セミアクティブダンパをパッシブダンパとし、第二セミアクティブダンパ或いはアクチュエータを通常制御する。このように鉄道車両用制振装置を構成すると、直線区間に対して比較的車体の振動が大きくなる曲線区間にあっては、第二セミアクティブダンパ或いはアクチュエータだけでなく、第一セミアクティブダンパがパッシブダンパとして減衰力を発揮する。そのため、曲線区間走行時における車体の振動を抑制するために大きな力が要求される場面でも十分な力を発揮して、効果的に車体の振動を抑制でき、鉄道車両における乗り心地を向上できる。
【０００９】
請求項４の鉄道車両用制振装置では、鉄道車両のトンネル区間の走行時に第一セミアクティブダンパと第二セミアクティブダンパ或いはアクチュエータを通常制御するようにしてもよい。よって、鉄道車両用制振装置は、トンネル区間走行時に高い制振効果を発揮して鉄道車両における乗り心地を向上できる。
【００１０】
請求項５の鉄道車両用制振装置では、鉄道車両の速度が設定速度以下である場合、第一セミアクティブダンパをアンロード状態とし、第二セミアクティブダンパ或いはアクチュエータをパッシブダンパとして機能させるようにしてもよい。このように鉄道車両用制振装置を構成すれば、速度が設定速度以下である場合、走行区間がどのような区間であっても、第一セミアクティブダンパと第二セミアクティブダンパへ電流供給が全く不要となり、制振効果を損なわず消費電力を低減できる。
【００１１】
請求項６の鉄道車両用制振装置では、鉄道車両の一つの台車につき、第一セミアクティブダンパと、第二セミアクティブダンパ或いはアクチュエータとを対として設置するようにしている。このように鉄道車両用制振装置を構成すると、車体の前後においてスエー方向およびヨー方向の振動を効果的に抑制できる。
【００１２】
請求項７の鉄道車両用制振装置では、第一セミアクティブダンパが、シリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入される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ノーマルオープンの第一開閉弁と、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ノーマルオープンの第二開閉弁と、ロッド側室をタンクへ接続する排出通路と、排出通路の途中に設けられた開弁圧を変更可能な可変リリーフ弁と、タンクからピストン側室へ向かう液体の流れのみを許容する吸込通路と、ピストン側室からロッド側室へ向かう液体の流れのみを許容する整流通路を備えている。このように第一セミアクティブダンパが構成されると、非通電時にアンロード状態となり、通電時にセミアクティブダンパとして機能できるだけでなく、通電時にパッシブダンパとしても機能できる。
【００１３】
請求項８の鉄道車両用制振装置では、第二セミアクティブダンパが、シリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入される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ノーマルクローズの第一開閉弁と、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ノーマルクローズの第二開閉弁と、ロッド側室をタンクへ接続する排出通路と、排出通路の途中に設けられた開弁圧を変更可能な可変リリーフ弁と、タンクからピストン側室へ向かう液体の流れのみを許容する吸込通路と、ピストン側室からロッド側室へ向かう液体の流れのみを許容する整流通路を備えている。このように第二セミアクティブダンパが構成されると、非通電時にパッシブダンパとして機能し、通電時にセミアクティブダンパとして機能できる。
【００１４】
請求項９の鉄道車両用制振装置では、アクチュエータが、シリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入される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ノーマルクローズの第一開閉弁と、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ノーマルクローズの第二開閉弁と、タンクからロッド側室へ液体を供給するポンプと、ロッド側室をタンクへ接続する排出通路と、排出通路の途中に設けられた開弁圧を変更可能な可変リリーフ弁と、タンクからピストン側室へ向かう液体の流れのみを許容する吸込通路と、ピストン側室からロッド側室へ向かう液体の流れのみを許容する整流通路を備えている。このようにアクチュエータが構成されると、非通電時にパッシブダンパとして機能し、通電時にアクティブサスペンションとして機能できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の鉄道車両用制振装置によれば、消費電力を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【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】一実施の形態の鉄道車両用制振装置における第一セミアクティブダンパの詳細図である。
【図３】一実施の形態の鉄道車両用制振装置における第二セミアクティブダンパの詳細図である。
【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制御ブロック図である。
【図５】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詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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、図１に示すように、鉄道車両の車体Ｂと前後の台車Ｔｆ，Ｔｒの間に介装される第一セミアクティブダンパＤ１と第二セミアクティブダンパＤ２と、これら第一セミアクティブダンパＤ１と第二セミアクティブダンパＤ２を制御するコントローラＣとを備えている。第一セミアクティブダンパＤ１と第二セミアクティブダンパＤ２は、対をなして、車体Ｂの前後に設けた台車Ｔｆ，Ｔｒに対してそれぞれ一本ずつ設けられて、車体Ｂと台車Ｔｆ，Ｔｒの間に並列に介装されている。
【００１８】
そして、これら第一セミアクティブダンパＤ１と第二セミアクティブダンパＤ２は、通常制御時にはコントローラＣによるスカイフックセミアクティブ制御が行われ、車体Ｂの車両進行方向に対する水平横方向の振動を抑制するようになっている。
【００１９】
つづいて、第一セミアクティブダンパＤ１の具体的な構成について説明する。第一セミアクティブダンパＤ１は、図２に示すように、鉄道車両の台車Ｔｆ（Ｔｒ）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（Ｔｒ）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、ピストン側室６からロッド側室５へ向かう液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へ向かう液体の流れのみを許容する吸込通路１９と、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とを備えており、片ロッド型のセミアクティブダンパとして構成されている。また、前記ロッド側室５とピストン側室６には液体が充填されるとともに、タンク７には、液体のほかに気体が充填されている。なお、タンク７内は、特に、気体の圧縮充填によって加圧状態とする必要は無い。
【００２０】
そして、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で第二通路１０を閉じた状態では、第一セミアクティブダンパＤ１は、収縮作動では減衰力を発揮するが伸長作動では減衰力を発揮しない片効きのセミアクティブダンパとして機能する。他方、第一開閉弁９で第一通路８を閉じて第二開閉弁１１で第二通路１０を連通状態とすると、第一セミアクティブダンパＤ１は、伸長作動では減衰力を発揮するが収縮作動では減衰力を発揮しない片効きのセミアクティブダンパとして機能する。また、第一開閉弁９で第一通路８を閉じ、第二開閉弁１１で第二通路１０を閉じた状態では、第一セミアクティブダンパＤ１は、伸縮両方の作動で減衰力を発揮するパッシブダンパとして機能する。さらに、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で第二通路１０を連通状態とした状態では、第一セミアクティブダンパＤ１は、伸長作動しても収縮作動しても減衰力を発揮しないアンロード状態となる。
【００２１】
以下、第一セミアクティブダンパＤ１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。
【００２２】
なお、ロッド４の外周とロッドガイド１４の内周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、前述のように液体が充填されている。シリンダ２内に充填される液体は、作動油の他、第一セミアクティブダンパＤ１に適する液体を使用することができる。
【００２３】
また、この第一セミアクティブダンパＤ１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してある。このようにすると、第一セミアクティブダンパＤ１がパッシブダンパとして機能する際に、第一セミアクティブダンパＤ１の変位量に対してシリンダ２から排出される液体量が伸縮両側で同じとなる。したがって、第一セミアクティブダンパＤ１がパッシブダンパとして機能する際に、伸長作動時と収縮作動時とでピストン速度が等しければ発揮される減衰力が等しくなる。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、第一セミアクティブダンパＤ１がダンパとして機能可能である。
【００２４】
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、この第一セミアクティブダンパＤ１を鉄道車両における車体Ｂと台車Ｔｆ，Ｔｒとの間に介装できるようになっている。
【００２５】
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。
【００２６】
第一開閉弁９は、本例では電磁開閉弁とされており、第一通路８を開閉するバルブ９ａと、第一通路８を開くようにバルブ９ａを附勢するバネ９ｄと、通電時に第一通路８を閉じるようにバルブ９ａを切換えるソレノイド９ｅとを備えて構成されている。よって、第一開閉弁９は、非通電時に第一通路８を開くノーマルオープンの電磁開閉弁とされている。バルブ９ａは、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とを備えている。バネ９ｄは、連通ポジション９ｂを採るようにバルブ９ａを附勢しており、ソレノイド９ｅは、通電時にバルブ９ａをバネ９ｄに対抗させて遮断ポジション９ｃに切換えるようになっている。
【００２７】
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、本例では電磁開閉弁とされ、第二通路１０を開閉するバルブ１１ａと、第二通路１０を開くようにバルブ１１ａを附勢するバネ１１ｄと、通電時に第二通路１０を閉じるようにバルブ１１ａを切換えるソレノイド１１ｅとを備えて構成されている。よって、第二開閉弁１１は、非通電時に第二通路１０を開くノーマルオープンの電磁開閉弁とされている。バルブ１１ａは、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とを備えている。バネ１１ｄは、連通ポジション１１ｂを採るようにバルブ１１ａを附勢しており、ソレノイド１１ｅは、通電時にバルブ１１ａをバネ１１ｄに対抗させて遮断ポジション１１ｃに切換えるようになっている。
【００２８】
また、第一セミアクティブダンパＤ１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とを備えている。
【００２９】
可変リリーフ弁２２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とを備えている。そして、可変リリーフ弁２２は、比例ソレノイド２２ｃに流れる電流量の調節により、開弁圧を調節できるようになっている。
【００３０】
可変リリーフ弁２２は、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、ロッド側室５の圧力と比例ソレノイド２２ｃが弁体２２ａを推す推力がバネ２２ｂの附勢力に打ち勝って弁体２２ａが後退し排出通路２１を開放する。
【００３１】
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が発生する推力が増大するようになっている。よって、この可変リリーフ弁２２では、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。
【００３２】
さらに、この実施の形態の第一セミアクティブダンパＤ１は、整流通路１８と吸込通路１９とを備えており、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パッシブダンパとして機能する。整流通路１８は、ピストン側室６からロッド側室５へ向かう液体の流れのみを許容し、吸込通路１９は、タンク７からピストン側室６へ向かう液体の流れのみを許容する。
【００３３】
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へ向かう液体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へ向かう液体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を逆止弁とすると、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を逆止弁とすると第二通路１０に集約できる。
【００３４】
このように構成された第一セミアクティブダンパＤ１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を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、第一セミアクティブダンパＤ１が外力によって伸縮させられると、必ずシリンダ２から液体が排出される。シリンダ２から排出された液体は、排出通路２１を介してタンク７へ戻され、シリンダ２で足りなくなる液体は、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。この液体の流れに対して前記可変リリーフ弁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、第一セミアクティブダンパＤ１は、パッシブなユニフロー型のダンパとして機能できる。
【００３５】
また、第一セミアクティブダンパＤ１は、第一開閉弁９が閉じて第二開閉弁１１が開弁する状態で伸長すると、拡大するピストン側室６にタンク７から液体が供給され、圧縮されるロッド側室５から液体が排出通路２１を介してタンク７へ排出される。この排出通路２１を通過する液体の流れに対して可変リリーフ弁２２が抵抗を与えるため、ロッド側室５の圧力が可変リリーフ弁２２の開弁圧に調節され、第一セミアクティブダンパＤ１は伸長作動を抑制する減衰力を発揮する。第一セミアクティブダンパＤ１は、第一開閉弁９が閉じて第二開閉弁１１が開弁する状態で収縮すると、拡大するロッド側室５に整流通路１８を介してピストン側室６から液体が供給され、圧縮されるピストン側室６から液体がタンク７へ排出される。この場合、液体は、可変リリーフ弁２２を通過せず、シリンダ２内の圧力はタンク圧となるので、第一セミアクティブダンパＤ１は減衰力を発揮しない。よって、第一セミアクティブダンパＤ１は、第一開閉弁９が閉じて第二開閉弁１１が開弁する状態では、伸長時でのみ減衰力を発揮するセミアクティブダンパとして機能する。
【００３６】
さらに、第一セミアクティブダンパＤ１は、第一開閉弁９が開弁して第二開閉弁１１が閉じる状態で伸長すると、圧縮されるロッド側室５からピストン側室６へ液体が移動するとともに、ロッド退出体積分の液体が吸込通路１９を介してタンク７から供給される。この場合、液体は、可変リリーフ弁２２を通過せず、シリンダ２内の圧力はタンク圧となるので、第一セミアクティブダンパＤ１は減衰力を発揮しない。第一セミアクティブダンパＤ１は、第一開閉弁９が開弁して第二開閉弁１１が閉じる状態で収縮すると、圧縮されるピストン側室６からロッド側室５へ液体が移動し、シリンダ２内へ侵入するロッド４が押しのける体積分の液体がロッド側室５から排出される。ロッド側室５から排出された液体は、排出通路２１を介してタンク７へ移動し、排出通路２１を通過する液体の流れに対して可変リリーフ弁２２が抵抗を与える。そのため、ロッド側室５の圧力が可変リリーフ弁２２の開弁圧に調節され、第一セミアクティブダンパＤ１は収縮作動を抑制する減衰力を発揮する。よって、第一セミアクティブダンパＤ１は、第一開閉弁９が開弁して第二開閉弁１１が閉じる状態では、収縮時でのみ減衰力を発揮するセミアクティブダンパとして機能する。
【００３７】
さらに、第一開閉弁９および第二開閉弁１１がともに開弁する状態では、ロッド側室５およびピストン側室６が第一開閉弁９および第二開閉弁１１を介してタンク７に連通される。そのため、第一セミアクティブダンパＤ１は、シリンダ２内が常にタンク圧となり伸縮しても減衰力を発揮しないアンロード状態となる。第一開閉弁９および第二開閉弁１１は、ともに非通電時に連通ポジション９ｂ，１１ｂをとるので、第一セミアクティブダンパＤ１は、非通電時にアンロード状態となる。
【００３８】
そして、第一セミアクティブダンパＤ１をパッシブなダンパとして機能させる際に、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、可変リリーフ弁２２の開弁圧の調節により減衰力を可変にできる。また、第一セミアクティブダンパＤ１をセミアクティブダンパとして機能させる際、減衰力の発揮が可能な方向へ伸縮する場合にロッド側室５内の圧力が可変リリーフ弁２２の開弁圧に調節され、可変リリーフ弁２２の開弁圧の調節により減衰力を可変にできる。
【００３９】
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比例電磁リリーフ弁とすると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。また、可変リリーフ弁２２は、第一セミアクティブダンパＤ１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へ逃がす。これにより、第一セミアクティブダンパＤ１のシリンダ２内が過剰圧力から保護される。
【００４０】
次に、第二セミアクティブダンパＤ２の具体的な構成について説明する。第二セミアクティブダンパＤ２は、図３に示すように、鉄道車両の台車Ｔｆ（Ｔｒ）と車体Ｂの一方に連結されるシリンダ３２と、シリンダ３２内に摺動自在に挿入されるピストン３３と、シリンダ３２内に挿入されてピストン３３と台車Ｔｆ（Ｔｒ）と車体Ｂの他方に連結されるロッド３４と、シリンダ３２内にピストン３３で区画したロッド側室３５とピストン側室３６と、タンク３７と、ロッド側室３５とピストン側室３６とを連通する第一通路３８の途中に設けた第一開閉弁３９と、ピストン側室３６とタンク３７とを連通する第二通路４０の途中に設けた第二開閉弁４１と、ピストン側室３６からロッド側室３５へ向かう液体の流れのみを許容する整流通路４８と、タンク３７からピストン側室３６へ向かう液体の流れのみを許容する吸込通路４９と、ロッド側室３５とタンク３７とを接続する排出通路５１と、この排出通路５１の途中に設けた開弁圧を変更可能な可変リリーフ弁５２とを備えており、片ロッド型のセミアクティブダンパとして構成されている。また、前記ロッド側室３５とピストン側室３６には液体が充填されるとともに、タンク３７には、液体のほかに気体が充填されている。なお、タンク３７内は、特に、気体の圧縮充填によって加圧状態とする必要は無い。
【００４１】
そして、第一開閉弁３９で第一通路３８を連通状態とするとともに第二開閉弁４１で第二通路４０を閉じた状態では、第二セミアクティブダンパＤ２は、収縮作動では減衰力を発揮するが伸長作動では減衰力を発揮しない片効きのセミアクティブダンパとして機能する。他方、第一開閉弁３９で第一通路３８を閉じて第二開閉弁４１で第二通路４０を連通状態とすると、第二セミアクティブダンパＤ２は、伸長作動では減衰力を発揮するが収縮作動では減衰力を発揮しない片効きのセミアクティブダンパとして機能する。また、第一開閉弁３９で第一通路３８を閉じ、第二開閉弁４１で第二通路４０を閉じた状態では、第二セミアクティブダンパＤ２は、伸縮両方の作動では減衰力を発揮するパッシブダンパとして機能する。さらに、第一開閉弁３９で第一通路３８を連通状態とし、第二開閉弁４１で第二通路４０を連通状態とした状態では、第二セミアクティブダンパＤ２は、伸長作動しても収縮作動しても減衰力を発揮しないアンロード状態となる。
【００４２】
以下、第二セミアクティブダンパＤ２の各部について詳細に説明する。シリンダ３２は筒状であって、その図３中右端は蓋４３によって閉塞され、図３中左端には環状のロッドガイド４４が取り付けられている。また、前記ロッドガイド４４内には、シリンダ３２内に移動自在に挿入されるロッド３４が摺動自在に挿入されている。このロッド３４は、一端をシリンダ３２外へ突出させており、シリンダ３２内の他端を同じくシリンダ３２内に摺動自在に挿入されているピストン３３に連結してある。
【００４３】
なお、ロッド３４の外周とロッドガイド４４の内周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３２内は密閉状態に維持されている。そして、シリンダ３２内にピストン３３によって区画されるロッド側室３５とピストン側室３６には、前述のように液体が充填されている。シリンダ３２内に充填される液体は、作動油の他、第二セミアクティブダンパＤ２に適する液体を使用することができる。
【００４４】
また、この第二セミアクティブダンパＤ２の場合、ロッド３４の断面積をピストン３３の断面積の二分の一にして、ピストン３３のロッド側室３５側の受圧面積がピストン側室３６側の受圧面積の二分の一となるようにしてある。このようにすると、第二セミアクティブダンパＤ２がパッシブダンパとして機能する際に、第二セミアクティブダンパＤ２の変位量に対してシリンダ３２から排出される液体量が伸縮両側で同じとなる。したがって、第二セミアクティブダンパＤ２がパッシブダンパとして機能する際に、伸長作動時と収縮作動時とでピストン速度が等しければ発揮される減衰力が等しくなる。なお、ピストン３３のロッド側室３５側の受圧面積をピストン側室３６側の受圧面積の二分の一に設定しない場合にあっても、第二セミアクティブダンパＤ２がダンパとして機能可能である。
【００４５】
戻って、ロッド３４の図３中左端とシリンダ３２の右端を閉塞する蓋４３には、図示しない取付部を備えており、この第二セミアクティブダンパＤ２を鉄道車両における車体Ｂと前側台車Ｔｆ，Ｔｒとの間に介装できるようになっている。
【００４６】
そして、ロッド側室３５とピストン側室３６とは、第一通路３８によって連通されており、この第一通路３８の途中には、第一開閉弁３９が設けられている。この第一通路３８は、シリンダ３２外でロッド側室３５とピストン側室３６とを連通しているが、ピストン３３に設けられてもよい。
【００４７】
第一開閉弁３９は、本例では電磁開閉弁とされており、第一通路３８を開閉するバルブ３９ａと、第一通路３８を閉じるようにバルブ３９ａを附勢するバネ３９ｄと、通電時に第一通路３８を開くようにバルブ３９ａを切換えるソレノイド３９ｅとを備えて構成されている。よって、第一開閉弁３９は、非通電時に第一通路３８を閉じるノーマルクローズの電磁開閉弁とされている。バルブ３９ａは、第一通路３８を開放してロッド側室３５とピストン側室３６とを連通する連通ポジション３９ｂとロッド側室３５とピストン側室３６との連通を遮断する遮断ポジション３９ｃとを備えている。バネ３９ｄは、遮断ポジション３９ｃを採るようにバルブ３９ａを附勢しており、ソレノイド３９ｅは、通電時にバルブ３９ａをバネ３９ｄに対抗させて連通ポジション３９ｂに切換えるようになっている。
【００４８】
つづいて、ピストン側室３６とタンク３７とは、第二通路４０によって連通されており、この第二通路４０の途中には、第二開閉弁４１が設けられている。第二開閉弁４１は、本例では電磁開閉弁とされ、第二通路４０を開閉するバルブ４１ａと、第二通路４０を閉じるようにバルブ４１ａを附勢するバネ４１ｄと、通電時に第二通路４０を開くようにバルブ４１ａを切換えるソレノイド４１ｅとを備えて構成されている。よって、第二開閉弁４１は、非通電時に第二通路４０を閉じるノーマルクローズの電磁開閉弁とされている。バルブ４１ａは、第二通路４０を開放してピストン側室３６とタンク３７とを連通する連通ポジション４１ｂとピストン側室３６とタンク３７との連通を遮断する遮断ポジション４１ｃとを備えている。バネ４１ｄは、遮断ポジション４１ｃを採るようにバルブ４１ａを附勢しており、ソレノイド４１ｅは、通電時にバルブ４１ａをバネ４１ｄに対抗させて連通ポジション４１ｂに切換えるようになっている。
【００４９】
また、第二セミアクティブダンパＤ２は、ロッド側室３５とタンク３７とを接続する排出通路５１と、この排出通路５１の途中に設けた開弁圧を変更可能な可変リリーフ弁５２とを備えている。
【００５０】
可変リリーフ弁５２は、比例電磁リリーフ弁とされており、排出通路５１の途中に設けた弁体５２ａと、排出通路５１を遮断するように弁体５２ａを附勢するバネ５２ｂと、通電時にバネ５２ｂに対抗する推力を発生する比例ソレノイド５２ｃとを備えている。そして、可変リリーフ弁５２は、比例ソレノイド５２ｃに流れる電流量の調節により、開弁圧を調節できるようになっている。
【００５１】
可変リリーフ弁５２は、排出通路５１の上流となるロッド側室３５の圧力がリリーフ圧（開弁圧）を超えると、ロッド側室３５の圧力と比例ソレノイド５２ｃが弁体５２ａを推す推力がバネ５２ｂの附勢力に打ち勝って弁体５２ａが後退し排出通路５１を開放する。
【００５２】
また、この可変リリーフ弁５２にあっては、比例ソレノイド５２ｃに供給する電流量を増大させると、比例ソレノイド５２ｃが発生する推力が増大するようになっている。よって、この可変リリーフ弁５２では、比例ソレノイド５２ｃ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５２ｃに全く電流を供給しないと開弁圧が最大となる。
【００５３】
さらに、この実施の形態の第二セミアクティブダンパＤ２は、整流通路４８と吸込通路４９とを備えており、第一開閉弁３９および第二開閉弁４１が閉弁している場合にパッシブダンパとして機能する。整流通路４８は、ピストン側室３６からロッド側室３５へ向かう液体の流れのみを許容し、吸込通路４９は、タンク３７からピストン側室３６へ向かう液体の流れのみを許容する。
【００５４】
より詳細には、整流通路４８は、ピストン側室３６とロッド側室３５とを連通しており、途中に逆止弁４８ａが設けられ、この整流通路４８は、ピストン側室３６からロッド側室３５へ向かう液体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４９は、タンク３７とピストン側室３６とを連通しており、途中に逆止弁４９ａが設けられ、この吸込通路４９は、タンク３７からピストン側室３６へ向かう液体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４８は、第一開閉弁３９の遮断ポジション３９ｃを逆止弁とすると、第一通路３８に集約することができ、吸込通路４９についても、第二開閉弁４１の遮断ポジション４１ｃを逆止弁とすると第二通路４０に集約できる。
【００５５】
このように構成された第二セミアクティブダンパＤ２は、第一開閉弁３９と第二開閉弁４１がともに遮断ポジション３９ｃ，４１ｃを採ると、整流通路４８および吸込通路４９と排出通路５１で、ロッド側室３５、ピストン側室３６およびタンク３７を数珠繋ぎに連通させる。そして、整流通路４８、吸込通路４９および排出通路５１は、一方通行の通路に設定されているので、第二セミアクティブダンパＤ２が外力によって伸縮させられると、必ずシリンダ３２から液体が排出される。シリンダ３２から排出された液体は、排出通路５１を介してタンク３７へ戻され、シリンダ３２で足りなくなる液体は、吸込通路４９を介してタンク３７からシリンダ３２内へ供給される。この液体の流れに対して前記可変リリーフ弁５２が抵抗となってシリンダ３２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、第二セミアクティブダンパＤ２は、パッシブなユニフロー型のダンパとして機能できる。
【００５６】
また、第二セミアクティブダンパＤ２は、第一開閉弁３９が閉じて第二開閉弁４１が開弁する状態で伸長すると、拡大するピストン側室３６にタンク３７から液体が供給され、圧縮されるロッド側室３５から液体が排出通路５１を介してタンク３７へ排出される。この排出通路５１を通過する液体の流れに対して可変リリーフ弁５２が抵抗を与えるため、ロッド側室３５の圧力が可変リリーフ弁５２の開弁圧に調節され、第二セミアクティブダンパＤ２は伸長作動を抑制する減衰力を発揮する。第二セミアクティブダンパＤ２は、第一開閉弁３９が閉じて第二開閉弁４１が開弁する状態で収縮すると、拡大するロッド側室３５に整流通路４８を介してピストン側室３６から液体が供給され、圧縮されるピストン側室３６から液体がタンク３７へ排出される。この場合、液体は、可変リリーフ弁５２を通過せず、シリンダ３２内の圧力はタンク圧となるので、第二セミアクティブダンパＤ２は減衰力を発揮しない。よって、第二セミアクティブダンパＤ２は、第一開閉弁３９が閉じて第二開閉弁４１が開弁する状態では、伸長時でのみ減衰力を発揮するセミアクティブダンパとして機能する。
【００５７】
さらに、第二セミアクティブダンパＤ２は、第一開閉弁３９が開弁して第二開閉弁４１が閉じる状態で伸長すると、圧縮されるロッド側室３５からピストン側室３６へ液体が移動するとともに、ロッド退出体積分の液体が吸込通路４９を介してタンク３７から供給される。この場合、液体は、可変リリーフ弁５２を通過せず、シリンダ３２内の圧力はタンク圧となるので、第二セミアクティブダンパＤ２は減衰力を発揮しない。第二セミアクティブダンパＤ２は、第一開閉弁３９が開弁して第二開閉弁４１が閉じる状態で収縮すると、圧縮されるピストン側室３６からロッド側室３５へ液体が移動し、シリンダ３２内へ侵入するロッド３４が押しのける体積分の液体がロッド側室３５から排出される。ロッド側室３５から排出された液体は、排出通路５１を介してタンク３７へ移動し、排出通路５１を通過する液体の流れに対して可変リリーフ弁５２が抵抗を与える。そのため、ロッド側室３５の圧力が可変リリーフ弁５２の開弁圧に調節され、第二セミアクティブダンパＤ２は収縮作動を抑制する減衰力を発揮する。よって、第二セミアクティブダンパＤ２は、第一開閉弁３９が開弁して第二開閉弁４１が閉じる状態では、収縮時でのみ減衰力を発揮するセミアクティブダンパとして機能する。
【００５８】
さらに、第一開閉弁３９および第二開閉弁４１がともに開弁する状態では、ロッド側室３５およびピストン側室３６が第一開閉弁３９および第二開閉弁４１を介してタンク３７に連通される。そのため、第二セミアクティブダンパＤ２は、シリンダ３２内が常にタンク圧となり伸縮しても減衰力を発揮しないアンロード状態となる。第一開閉弁３９および第二開閉弁４１は、ともに非通電時に遮断ポジション３９ｃ，４１ｃをとるので、第二セミアクティブダンパＤ２は、パッシブダンパとして機能する。
【００５９】
そして、第二セミアクティブダンパＤ２をパッシブなダンパとして機能させる際に、ロッド側室３５内の圧力は可変リリーフ弁５２の開弁圧に調節され、可変リリーフ弁５２の比例ソレノイド５２ｃへ通電して開弁圧を調節すれば、減衰力を可変にできる。第二セミアクティブダンパＤ２をパッシブなダンパとして機能させる際に、可変リリーフ弁５２にも通電しなければ、第二セミアクティブダンパＤ２は、減衰力を最大にするパッシブダンパとなる。また、第二セミアクティブダンパＤ２をセミアクティブダンパとして機能させる際、減衰力の発揮が可能な方向へ伸縮する場合にロッド側室３５内の圧力が可変リリーフ弁５２の開弁圧に調節され、可変リリーフ弁５２の開弁圧の調節により減衰力を可変にできる。
【００６０】
なお、可変リリーフ弁５２は、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とすると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。また、可変リリーフ弁５２は、第二セミアクティブダンパＤ２に伸縮方向の過大な入力があって、ロッド側室３５の圧力が開弁圧を超える状態となると、排出通路５１を開放してロッド側室３５をタンク３７へ連通し、ロッド側室３５内の圧力をタンク３７へ逃がす。これにより、第二セミアクティブダンパＤ２のシリンダ３２内が過剰圧力から保護される。
【００６１】
コントローラＣは、本例では、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とを検知する。そして、コントローラＣは、横方向加速度αｆと横方向加速度αｒに基づいて前後の台車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と、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Ｓを求める。さらに、コントローラＣは、ヨー加速度ωに基づいて車体Ｂ全体のヨー振動抑制に必要な目標ヨー抑制力Ｆωｒｅｆを求め、スエー加速度Ｓに基づいて車体Ｂ全体のスエー振動抑制に必要な目標スエー抑制力ＦＳｒｅｆを求める。また、コントローラＣは、鉄道車両の走行中である区間が明り区間、曲線区間、トンネル区間であるかを認識できるようになっている。なお、本例では、コントローラＣは、明り区間と曲線区間が複合されている区間については曲線区間とし、トンネル区間と曲線区間が複合されている区間についてはトンネル区間とする。
【００６２】
そして、コントローラＣは、鉄道車両が明り区間を走行時には、各台車Ｔｆ，Ｔｒに設けられた第一セミアクティブダンパＤ１をアンロード状態として推力を発揮しない状態とする。また、コントローラＣは、各台車Ｔｆ，Ｔｒに設けられた第二セミアクティブダンパＤ２についてはスカイフック制御則に則って通常制御を行い、第二セミアクティブダンパＤ２をセミアクティブダンパとして機能させる。
【００６３】
また、コントローラＣは、鉄道車両が曲線区間を走行時には、各台車Ｔｆ，Ｔｒに設けられた第一セミアクティブダンパＤ１をパッシブダンパとして機能させる。さらに、コントローラＣは、各台車Ｔｆ，Ｔｒに設けられた第二セミアクティブダンパＤ２をスカイフック制御則に則って通常制御し、第二セミアクティブダンパＤ２をセミアクティブダンパとして機能させる。
【００６４】
さらに、コントローラＣは、鉄道車両がトンネル区間を走行時には、各台車Ｔｆ，Ｔｒに設けられた第一セミアクティブダンパＤ１および第二セミアクティブダンパＤ２をスカイフック制御則に則って通常制御し、これらをセミアクティブダンパとして機能させる。
【００６５】
また、コントローラＣは、鉄道車両がどの区間を走行しているかに関わらず、鉄道車両の速度が設定速度以下である場合、第一セミアクティブダンパＤ１をアンロード状態とし、第二セミアクティブダンパＤ２をパッシブダンパとして機能させる。前記設定速度は、鉄道車両の速度が低速であって、第二セミアクティブダンパＤ２をパッシブダンパとしても充分な制振効果が得られるような速度に設定され、たとえば、路線にもよるが、鉄道車両の最高速度の半分程度の速度等とされる。
【００６６】
コントローラＣは、第一セミアクティブダンパＤ１をアンロード状態とする場合には、第一セミアクティブダンパＤ１の第一開弁９および第二開閉弁１１への通電を停止し開弁させる。また、コントローラＣは、第二セミアクティブダンパＤ２をアンロード状態とする場合には、第二セミアクティブダンパＤ２の第一開閉弁３９および第二開閉弁４１へ通電して開弁させる。
【００６７】
コントローラＣは、第一セミアクティブダンパＤ１をパッシブダンパとする場合には、第一開弁９および第二開閉弁１１へ通電して閉弁させ、可変リリーフ弁２２については電流量の調整を行って所望する減衰力を得られるようにする。すると、第一セミアクティブダンパＤ１は、可変リリーフ弁２２が抵抗となって、ユニフロー型のパッシブダンパとして減衰力を発揮する。コントローラＣは、第二セミアクティブダンパＤ２をパッシブダンパとする場合には、第一開弁３９および第二開閉弁４１への通電を停止して閉弁させるとともに、可変リリーフ弁５２については電流量の調整を行って所望する減衰力を得られるようにする。すると、第二セミアクティブダンパＤ２は、可変リリーフ弁５２が抵抗となって、ユニフロー型のパッシブダンパとして減衰力を発揮する。
【００６８】
そして、コントローラＣは、鉄道車両が明り区間を走行中で、第一セミアクティブダンパＤ１をアンロード状態とし、第二セミアクティブダンパＤ２にのみ減衰力を発揮させるべく通常制御するには以下のようにする。第一セミアクティブダンパＤ１をアンロード状態とする場合、コントローラＣは前述のように動作する。また、コントローラＣは、前側の台車Ｔｆに設けた第二セミアクティブダンパＤ２に、目標ヨー抑制力Ｆωｒｅｆに１／２を乗じて得た値と目標スエー抑制力ＦＳｒｅｆに１／２を乗じて得た値を加算した前側制御力Ｆｔｆを出力させる。コントローラＣは、後側の台車Ｔｒに設けた第二セミアクティブダンパＤ２に、目標ヨー抑制力Ｆωｒｅｆに１／２を乗じて得た値から目標スエー抑制力ＦＳｒｅｆに１／２を乗じて得た値を差し引きして得る後側制御力Ｆｔｒを出力させる。各制御力Ｆｔｆ，Ｆｔｒが第二セミアクティブダンパＤ２の伸長側で減衰力を発揮させる力であれば、コントローラＣは、第一開閉弁３９を閉じて第二開閉弁４１を開く。反対に各制御力Ｆｔｆ，Ｆｔｒが第二セミアクティブダンパＤ２の収縮側で減衰力を発揮させる力であれば、コントローラＣは、第一開閉弁３９を開き第二開閉弁４１を閉じる。そのうえで、コントローラＣは、可変リリーフ弁５２の開弁圧を調節して第二セミアクティブダンパＤ２が発生する減衰力が各制御力Ｆｔｆ，Ｆｔｒとなるように制御する。
【００６９】
コントローラＣは、鉄道車両が曲線区間を走行中で、第二セミアクティブダンパＤ２にのみ減衰力を発揮させるべく通常制御するには以下のようにする。コントローラＣは、前側の台車Ｔｆに設けた各セミアクティブダンパＤ１，Ｄ２に、目標ヨー抑制力Ｆωｒｅｆに１／２を乗じて得た値と目標スエー抑制力ＦＳｒｅｆに１／２を乗じて得た値を加算した前側制御力Ｆｔｆを出力させる。さらに、コントローラＣは、後側の台車Ｔｒに設けた各セミアクティブダンパＤ１，Ｄ２に、目標ヨー抑制力Ｆωｒｅｆに１／２を乗じて得た値から目標スエー抑制力ＦＳｒｅｆに１／２を乗じて得た値を差し引きして得る後側制御力Ｆｔｒを出力させる。コントローラＣは、第一セミアクティブダンパＤ１をパッシブダンパとして機能させて出力する減衰力が曲線区間に適するように、第一開弁９および第二開閉弁１１へ通電して閉弁させ、可変リリーフ弁２２の開弁圧を制御する。また、第二セミアクティブダンパＤ２にあっては、各制御力Ｆｔｆ，Ｆｔｒが第二セミアクティブダンパＤ２の伸長側で減衰力を発揮させる力であれば、コントローラＣは、第一開閉弁３９を閉じて第二開閉弁４１を開く。反対に各制御力Ｆｔｆ，Ｆｔｒが第二セミアクティブダンパＤ２の収縮側で減衰力を発揮させる力であれば、コントローラＣは、第一開閉弁３９を開き第二開閉弁４１を閉じる。そのうえで、コントローラＣは、可変リリーフ弁５２の開弁圧を調節して第二セミアクティブダンパＤ２が発生する減衰力が各制御力Ｆｔｆ，Ｆｔｒとなるように制御する。
【００７０】
コントローラＣは、鉄道車両がトンネル区間を走行中で、第一セミアクティブダンパＤ１と第二セミアクティブダンパＤ２をともに通常制御するには以下のようにする。コントローラＣは、前側台車Ｔｆに設けた第一セミアクティブダンパＤ１と第二セミアクティブダンパＤ２に、目標ヨー抑制力Ｆωｒｅｆに１／４を乗じて得た値と目標スエー抑制力ＦＳｒｅｆに１／４を乗じて得た値を加算した前側制御力Ｆｔｆを出力させる。コントローラＣは、後側台車Ｔｒに設けた第一セミアクティブダンパＤ１と第二セミアクティブダンパＤ２に、目標ヨー抑制力Ｆωｒｅｆに１／４を乗じて得た値から目標スエー抑制力ＦＳｒｅｆに１／４を乗じて得た値を差し引きして得る後側制御力Ｆｔｒを出力させる。各制御力Ｆｔｆ，Ｆｔｒが第一セミアクティブダンパＤ１と第二セミアクティブダンパＤ２の伸長側で減衰力を発揮させる力であれば、コントローラＣは、第一開閉弁９，３９を閉じて第二開閉弁１１，４１を開く。反対に各制御力Ｆｔｆ，Ｆｔｒが第一セミアクティブダンパＤ１と第二セミアクティブダンパＤ２の収縮側で減衰力を発揮させる力であれば、コントローラＣは、第一開閉弁９，３９を開き第二開閉弁１１，４１を閉じる。そのうえで、コントローラＣは、可変リリーフ弁２２，５２の開弁圧を調節して第一セミアクティブダンパＤ１と第二セミアクティブダンパＤ２が発生する減衰力が各制御力Ｆｔｆ，Ｆｔｒとなるように制御する。
【００７１】
つづいて、コントローラＣは、図４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の横方向加速度αｆを検出する前側加速度センサ６０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後側の横方向加速度αｒを検出する後側加速度センサ６１と、横方向加速度αｆと横方向加速度αｒに含まれるノイズを除去するバンドパスフィルタ６２，６３と、鉄道車両の走行中である地点情報を取得する地点情報取得部６４と、バンドパスフィルタ６２，６３で濾波した横方向加速度αｆと横方向加速度αｒを処理するとともに、地点情報取得部６４で得た鉄道車両の地点情報から走行区間が明り区間、曲線区間或いはトンネル区間のどの区間であるかと速度取得部６５から入力される鉄道車両の速度Ｖとに基づいて第一セミアクティブダンパＤ１および第二セミアクティブダンパＤ２の第一開閉弁９，３９のソレノイド９ｅ，３９ｅ、第二開閉弁１１，４１のソレノイド１１ｅ，４１ｅ、可変リリーフ弁２２，５２の比例ソレノイド２２ｃ，５２ｃへ制御指令を出力する制御部６６を備えて構成されている。
【００７２】
なお、本実施の形態では、制御部６６は、Ｈ∞制御を行って周波数に重みづけして目標ヨー抑制力Ｆωｒｅｆおよび目標スエー抑制力ＦＳｒｅｆを求めるようにしているので、バンドパスフィルタ６２，６３を省略することも可能である。
【００７３】
地点情報取得部６４および速度取得部６５は、この場合、編成列車中のある車両に設置される中央車両モニタ或いはこれに接続される車両モニタ端末とされており、リアルタイムに鉄道車両の走行地点と速度Ｖを得られるようになっている。なお、地点情報取得部６４は、車両モニタによらず、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）等といった鉄道車両の走行地点を検出することができるものであってもよい。速度取得部６５は、車両モニタによらず、鉄道車両の速度Ｖを検出する速度センサとされてもよい。
【００７４】
制御部６６は、前側加速度センサ６０で検知した前側の横方向加速度αｆと後側加速度センサ６１で検知した後側の横方向加速度αｒに基づいて前側台車Ｔｆと後側台車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６６ａと、横方向加速度αｆと横方向加速度αｒに基づいて車体Ｂの車体中心Ｇのスエー加速度Ｓを求めるスエー加速度演算部６６ｂと、ヨー加速度ωに基づいて車体Ｂの全体のヨーを抑制するのに必要な目標ヨー抑制力Ｆωｒｅｆを求める目標ヨー抑制力演算部６６ｃと、スエー加速度Ｓに基づいて車体Ｂの全体のスエーを抑制するのに必要な目標スエー抑制力ＦＳｒｅｆを求める目標スエー抑制力演算部６６ｄと、目標ヨー抑制力演算部６６ｃで得た目標ヨー抑制力Ｆωｒｅｆからヨー抑制力Ｆωを演算するヨー抑制力演算部６６ｅと、目標スエー抑制力演算部６６ｄで得た目標スエー抑制力ＦＳｒｅｆからスエー抑制力ＦＳを演算するスエー抑制力演算部６６ｆと、地点情報取得部６４から得た地点情報から走行区間が曲線区間であるか否かを判断する走行区間認識部６６ｇと、走行区間認識部６６ｇの認識結果と鉄道車両の速度Ｖに基づいて第一セミアクティブダンパＤ１と第二セミアクティブダンパＤ２をアンロード状態とするか、パッシブダンパおよびセミアクティブダンパのいずれとして機能させるかを決定し、この決定とヨー抑制力Ｆωおよびスエー抑制力ＦＳから第一セミアクティブダンパＤ１と第二セミアクティブダンパＤ２の個々に与える制御指令Ｆｆ１，Ｆｆ２，Ｆｒ１，Ｆｒ２を求める指令生成部６６ｈと、制御指令Ｆｆ１，Ｆｆ２，Ｆｒ１，Ｆｒ２に基づいて第一開閉弁９，３９のソレノイド９ｅ，３９ｅ、第二開閉弁１１，４１のソレノイド１１ｅ，４１ｅ、可変リリーフ弁２２，５２の比例ソレノイド２２ｃ，５２ｃを駆動する駆動部６６ｉを備えて構成されている。
【００７５】
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６０と後側加速度センサ６１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６２，６３と、バンドパスフィルタ６２，６３で濾波した横方向加速度αｆと横方向加速度αｒを取り込んで第一セミアクティブダンパＤ１と第二セミアクティブダンパＤ２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、前記プログラムに基づいた処理を実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等の演算装置と、前記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６６における各部は、ＣＰＵが前記処理を行うためのプログラムを実行することで実現できる。また、バンドパスフィルタ６２，６３は、前記ＣＰＵがプログラムを実行して実現してもよい。
【００７６】
つづいて、横方向加速度αｆ，αｒは、本例では、図１中車体Ｂの中央を左右に通る軸を基準として上向きの方向で正の符号を採り、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向きの方向で負の符号を採るよう設定されている。ヨー加速度演算部６６ａ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で割ることで前側台車Ｔｆと後側台車Ｔｒのそれぞれ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。スエー加速度演算部６６ｂ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の車体中心Ｇのスエー加速度Ｓを求める。前側加速度センサ６０と後側加速度センサ６１の設置箇所は、ヨー加速度ωを求める都合上、前側加速度センサ６０にあっては車体Ｂの車体中心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の各セミアクティブダンパＤ１，Ｄ２の近傍に配置されるとよい。また、後側加速度センサ６１にあっても車体Ｂの車体中心Ｇと前側加速度センサ６０の設置位置とを含む線上であって後側の各セミアクティブダンパＤ１，Ｄ２の近傍に配置されるとよい。なお、車体中心Ｇと前側加速度センサ６０と後側加速度センサ６１との距離および位置関係と横方向加速度αｆ，αｒとからヨー加速度ωを求めることができるため、前側加速度センサ６０と後側加速度センサ６１の設置個所は任意に設定可能である。その場合、ヨー加速度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、前記横方向加速度αｆと横方向速度αｒの差と、車体Ｂの車体中心Ｇと各加速度センサ６０，６１との距離および位置関係からヨー加速度ωを得るようにすればよい。
【００７７】
次に、目標ヨー抑制力演算部６６ｃは、本例では、Ｈ∞制御を行うため、ヨー加速度演算部６６ａが演算したヨー加速度ωから車体Ｂ全体のヨーを抑制するために必要な抑制力である目標ヨー抑制力Ｆωｒｅｆを求める。具体的には、目標ヨー抑制力演算部６６ｃは、ヨー加速度ωの入力を受けると重み関数によって周波数整形し、車体Ｂ全体のヨー振動のうち特に抑制したい周波数帯のヨー振動を抑制するのに最適な目標ヨー抑制力Ｆωｒｅｆを求める。重み関数は、鉄道車両に適するように設計される。
【００７８】
また、目標スエー抑制力演算部６６ｄは、本例では、Ｈ∞制御を行うため、スエー加速度演算部６６ｂが演算したスエー加速度Ｓから車体Ｂ全体のスエーを抑制するために必要な抑制力である目標スエー抑制力ＦＳｒｅｆを求める。具体的には、目標スエー抑制力演算部６６ｄは、スエー加速度Ｓの入力を受けると重み関数によって周波数整形し、車体Ｂ全体のスエー振動のうち特に抑制したい周波数帯のスエー振動を抑制するのに最適な目標ヨー抑制力Ｆωｒｅｆを求める。重み関数は、鉄道車両に適するように設計される。
【００７９】
ヨー抑制力演算部６６ｅは、目標ヨー抑制力演算部６６ｃで得た目標ヨー抑制力Ｆωｒｅｆから、ヨーを抑制するために前側の全セミアクティブダンパＤ１，Ｄ２が出力する合力と、後側の全セミアクティブダンパＤ１，Ｄ２が出力する合力としてのヨー抑制力Ｆωを求める。目標ヨー抑制力Ｆωｒｅｆは、車体Ｂの全体のヨー方向の振動を抑制する抑制力であり、車体Ｂのヨーを前側の全セミアクティブダンパＤ１，Ｄ２と後側の全セミアクティブダンパＤ１，Ｄ２が出力する合力で抑制するため、目標ヨー抑制力Ｆωｒｅｆに１／２を乗じてヨー抑制力Ｆωを求める。
【００８０】
スエー抑制力演算部６６ｆは、目標スエー抑制力演算部６６ｄで得た目標スエー抑制力ＦＳｒｅｆから、スエーを抑制するために前側の全セミアクティブダンパＤ１，Ｄ２が出力する合力と、後側の全セミアクティブダンパＤ１，Ｄ２が出力する合力としてのスエー抑制力ＦＳを求める。目標ヨー抑制力ＦＳｒｅｆは、車体Ｂの全体のスエー方向の振動を抑制する抑制力で、車体Ｂのスエーを前側の全セミアクティブダンパＤ１，Ｄ２と後側の全セミアクティブダンパＤ１，Ｄ２が出力する合力で抑制するため、目標スエー抑制力ＦＳｒｅｆに１／２を乗じてスエー抑制力ＦＳを求める。
【００８１】
走行区間認識部６６ｇは、地点情報取得部６４から得た地点情報から鉄道車両が走行中である区間が曲線区間かそれ以外の区間かを判断し、判断結果を指令生成部６６ｈへ出力する。具体的には、たとえば、走行区間認識部６６ｇは、走行地点に走行区間情報を関連付けたマップを有しており、鉄道車両の走行地点からマップを参照し、明り区間、曲線区間およびトンネル区間のいずれの区間であるか判断するようにすればよい。また、これに限らず、たとえば、明り区間、曲線区間とトンネル区間の境に信号を発信する発信機を設けるとともに、鉄道車両側に発信機の信号を受信する受信機を地点情報取得部として設けてもよい。この場合、走行区間認識部は、各区間の種別を発信機の信号の受信をもって認識可能となる。要するに、走行区間認識部６６ｇは、現在走行中の区間が明り区間、曲線区間およびトンネル区間のいずれの区間であるかを認識できればよい。なお、曲線区間、トンネル区間での乗り心地を良好に保つため、コントローラＣは、鉄道車両が路線を走行中に明り区間から曲線区間、明り区間からトンネル区間、曲線区間からトンネル区間へ侵入する場合、進入する前に制御の切換を行えるとよい。また、曲線区間において第一セミアクティブダンパＤ１をパッシブダンパとして機能させる際の減衰力や減衰係数を曲線区間に最適となるように設定できるように、地点情報に曲線区間がどのような曲線であるか特定可能な情報を関連付けてもよい。具体的には、曲線区間のカント量、曲率、緩和曲線か定常曲線区間の判別、緩和曲線である場合の緩和曲線のパターン、スラック等といった曲線区間がどのような曲線であるかを特定できる情報を関連付けしておき、減衰力や減衰係数の設定に役立てればよい。
【００８２】
指令生成部６６ｈは、走行区間認識部６６ｇの認識結果と鉄道車両の速度Ｖに基づいて、各セミアクティブダンパＤ１，Ｄ２をアンロード状態とするか、或いは、パッシブダンパおよびセミアクティブダンパのいずれのとして機能させるかを決定する。そのうえで、指令生成部６６ｈは、ヨー抑制力Ｆωおよびスエー抑制力ＦＳに基づいて、制御指令Ｆｆ１，Ｆｆ２，Ｆｒ１，Ｆｒ２を求める。
【００８３】
走行区間認識部６６ｇの認識結果が鉄道車両の走行地点が明り区間であり、速度Ｖが設定速度を超える場合、指令生成部６６ｈは、第一セミアクティブダンパＤ１をアンロード状態とし、第二セミアクティブダンパＤ２のみ減衰力を発揮させる通常制御すると決定する。そして、指令生成部６６ｈは、各台車Ｔｆ，Ｔｒに設けた第一セミアクティブダンパＤ１をアンロード状態とする制御指令Ｆｆ１，Ｆｒ１を生成する。また、指令生成部６６ｈは、各台車Ｔｆ，Ｔｒに設けた第二セミアクティブダンパＤ２を通常制御する制御指令Ｆｆ２，Ｆｒ２を生成する。具体的には、指令生成部６６ｈは、スエー抑制力ＦＳとヨー抑制力Ｆωを加算して前側制御力Ｆｔｆを求めて前側台車Ｔｆに設けた第二セミアクティブダンパＤ２を通常制御する制御指令Ｆｆ２を生成する。さらに、指令生成部６６ｈは、スエー抑制力ＦＳからヨー抑制力Ｆωを差し引いて後側制御力Ｆｔｒを求めて後側台車Ｔｒに設けた第二セミアクティブダンパＤ２を通常制御する制御指令Ｆｒ２を生成する。前後のセミアクティブダンパＤ１，Ｄ２で車体Ｂのヨー振動を抑制する遇力の発揮が必要のため、前側台車Ｔｆでスエー抑制力ＦＳにヨー抑制力Ｆωを加算して前側制御力Ｆｔｆを求め、後側台車Ｔｒでスエー抑制力ＦＳからヨー抑制力Ｆωを減算して後側制御力Ｆｔｒを求める。
【００８４】
走行区間認識部６６ｇの認識結果が鉄道車両の走行地点が曲線区間であり、速度Ｖが設定速度を超える場合、指令生成部６６ｈは、第一セミアクティブダンパＤ１をパッシブダンパとし、第二セミアクティブダンパＤ２を通常制御すると決定する。指令生成部６６ｈは、各台車Ｔｆ，Ｔｒに設けた第一セミアクティブダンパＤ１をパッシブダンパとする制御指令Ｆｆ１，Ｆｒ１を生成する。なお、可変リリーフ弁２２に与える電流量について、第一セミアクティブダンパＤ１の減衰力が曲線区間走行に適するものとなるように制御指令Ｆｆ１，Ｆｒ１が生成される。また、指令生成部６６ｈは、各台車Ｔｆ，Ｔｒに設けた第二セミアクティブダンパＤ２を通常制御するので、明り区間で述べたように、前側制御力Ｆｔｆと後側制御力Ｆｔｒを求めて制御指令Ｆｆ２，Ｆｒ２を生成する。
【００８５】
走行区間認識部６６ｇの認識結果が鉄道車両の走行地点がトンネル区間であり、速度Ｖが設定速度を超える場合、指令生成部６６ｈは、第一セミアクティブダンパＤ１と第二セミアクティブダンパＤ２を通常制御すると決定する。指令生成部６６ｈは、各台車Ｔｆ，Ｔｒに設けた第一セミアクティブダンパＤ１と第二セミアクティブダンパＤ２を通常制御するべく制御指令Ｆｆ１，Ｆｆ２，Ｆｒ１，Ｆｒ２を生成する。この場合、各セミアクティブダンパＤ１，Ｄ２が全てセミアクティブダンパとして機能し、四つのセミアクティブダンパＤ１，Ｄ２の全合力でスエー抑制力ＦＳとヨー抑制力Ｆωを発揮すればよい。よって、指令生成部６６ｈは、スエー抑制力ＦＳに１／２を乗じた値とヨー抑制力Ｆωに１／２を乗じた値を加算して前側制御力Ｆｔｆを求めて前側台車Ｔｆに設けた各セミアクティブダンパＤ１，Ｄ２を通常制御する制御指令Ｆｆ１，Ｆｆ２を生成する。さらに、指令生成部６６ｈは、スエー抑制力ＦＳに１／２を乗じた値からヨー抑制力Ｆωに１／２を乗じた値を差し引いて後側制御力Ｆｔｒを求めて後側台車Ｔｒに設けた各セミアクティブダンパＤ１，Ｄ２を通常制御する制御指令Ｆｒ１，Ｆｒ２を生成する。よって、前側の各セミアクティブダンパＤ１，Ｄ２は、トンネル区間では、目標ヨー抑制力Ｆωｒｅｆに１／４を乗じて得た値と目標スエー抑制力ＦＳｒｅｆに１／４を乗じて得た値を加算した前側制御力Ｆｔｆを出力するようになる。また、後側の各セミアクティブダンパＤ１，Ｄ２は、トンネル区間では、目標ヨー抑制力Ｆωｒｅｆに１／４を乗じて得た値から目標スエー抑制力ＦＳｒｅｆに１／４を乗じて得た値を差し引いた後側制御力Ｆｔｒを出力するようになる。
【００８６】
駆動部６６ｉは、制御指令Ｆｆ１，Ｆｆ２，Ｆｒ１，Ｆｒ２通りに各セミアクティブダンパＤ１，Ｄ２をアンロード状態とするか、或いは、パッシブダンパおよびセミアクティブダンパとして機能させるとともに、ダンパとして機能させる場合に指令通りに減衰力を発揮させるべく、第一開閉弁９，３９のソレノイド９ｅ，３９ｅ、第二開閉弁１１，４１のソレノイド１１ｅ，４１ｅおよび可変リリーフ弁２２，５２の比例ソレノイド２２ｃ，５２ｃへ与えるべき電流指令を求めて当該電流指令を出力する。
【００８７】
より詳細には、制御指令Ｆｆ１，Ｆｆ２，Ｆｒ１，Ｆｒ２が各セミアクティブダンパＤ１，Ｄ２をセミアクティブダンパとして機能させる場合、駆動部６６ｉは、制御指令Ｆｆ１，Ｆｆ２，Ｆｒ１，Ｆｒ２から各セミアクティブダンパＤ１，Ｄ２の減衰力の発揮方向、減衰力の大きさに応じて、電流指令を生成して出力する。制御指令Ｆｆ１，Ｆｒ１が第一セミアクティブダンパＤ１をアンロード状態とする場合、駆動部６６ｉは、第一開閉弁９、第二開閉弁１１および可変リリーフ弁２２への通電を停止する電流指令を生成して出力する。制御指令Ｆｆ１，Ｆｆ２，Ｆｒ１，Ｆｒ２が各セミアクティブダンパＤ１，Ｄ２をパッシブダンパとする場合、駆動部６６ｉは、第一開閉弁９，３９と第二開閉弁１１，４１を閉弁させ、可変リリーフ弁２２，５２への指定される電流量となるように通電する電流指令を生成して出力する。
【００８８】
鉄道車両用制振装置１は、通常制御時にセミアクティブダンパとなり非通電時にアンロード状態となる第一セミアクティブダンパＤ１と、通常制御時にセミアクティブダンパとなり非通電時にパッシブダンパとなる第二セミアクティブダンパＤ２を備えている。このように構成された鉄道車両用制振装置１によれば、大きな力が必要な場合には、第一セミアクティブダンパＤ１と第二セミアクティブダンパＤ２がともに力を発揮し、小さな力で済む場合には、第二セミアクティブダンパＤ２のみが力を発揮すればよい。そして、第一セミアクティブダンパＤ１は、非通電時にアンロード状態となるので、小さな力の発揮で済む場合、第一セミアクティブダンパＤ１へ電流供給が全く不要となり、第二セミアクティブダンパＤ２の制振効果に全く影響しない。よって、鉄道車両用制振装置１によれば、制振効果を損なわずに消費電力を低減できる。なお、第二セミアクティブダンパＤ２に代えて、通常制御時にアクチュエータとして機能するとともに非通電時にパッシブダンパとして機能するアクチュエータＡ（図５を参照）を用いるようにしてもよい。
【００８９】
この場合、アクチュエータＡは、ダンパとは異なり伸縮両方で伸縮を助長する方向へも力を発揮できる。よって、駆動部６６ｉは、第二セミアクティブダンパＤ２のように方向によらず、前側制御力Ｆｔｆおよび後側制御力Ｆｔｒが指令する推力をアクチュエータＡに発揮させるよう制御指令Ｆｆ２，Ｆｒ２を求めればよい。
【００９０】
アクチュエータＡは、具体的には、図５に示すように、第二セミアクティブダンパＤ２の構成に加えて、タンク３７とロッド側室３５とを連通する供給通路５３と、供給通路５３に設けられてタンク３７から液体を吸込んでロッド側室３５側へ向けて液体を吐出可能なポンプ５４と、ポンプ５４を駆動するモータ５５と、供給通路５３のポンプ５４よりロッド側室３５側に設けられてロッド側室３５からポンプ５４への液体の逆流を阻止する逆止弁５６を設けてある。
【００９１】
ポンプ５４は、モータ５５によって駆動され一方向のみに液体を吐出するポンプとされており、その吐出口は供給通路５３によってロッド側室３５へ連通され、吸込口はタンク３７に通じて、タンク３７から液体を吸込んでロッド側室３５へ液体を供給する。
【００９２】
ポンプ５４は、一方向のみに液体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できる。さらに、ポンプ５４の回転方向が常に同一方向であるので、ポンプ５４を駆動する駆動源であるモータ５５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５５も安価なものを使用できる。
【００９３】
このアクチュエータＡにあっては、ポンプ５４から所定の吐出流量をロッド側室３５へ供給するようにして、伸長方向の推力を発揮させるには、第一開閉弁３９を開くとともに第二開閉弁４１を閉じ、可変リリーフ弁５２の開弁圧を調整する。すると、アクチュエータＡは、可変リリーフ弁５２の開弁圧にロッド３４の断面積を乗じた値の伸長方向の推力を発揮する。
【００９４】
反対に、ポンプ５４から所定の吐出流量をロッド側室３５へ供給するようにして、アクチュエータＡに収縮方向の推力を発揮させるには、第一開閉弁３９を閉じるとともに第二開閉弁４１を開き、可変リリーフ弁５２の開弁圧を調整する。すると、アクチュエータＡは、可変リリーフ弁５２の開弁圧にピストン３３の断面積からロッド３４の断面積を引いた値を乗じた値の収縮方向の推力を発揮する。
【００９５】
他方、アクチュエータＡは、ポンプ５４を停止すれば、逆止弁５６によって供給通路５３が機能しなくなるため、第二セミアクティブダンパＤ２と同様の作動を実現する。よって、アクチュエータＡは、通電時には、アクチュエータとして機能するほか、セミアクティブダンパとしても機能でき、アンロード状態となるのも可能であり、非通電時には、パッシブダンパとして機能する。
【００９６】
このような通常制御時にアクチュエータとなり非通電時にパッシブダンパとなるアクチュエータＡを第二セミアクティブダンパＤ２の代わりに利用する態様も可能である。このように鉄道車両用制振装置１を構成しても、大きな力が必要な場合には、第一セミアクティブダンパＤ１とアクチュエータＡがともに力を発揮し、小さな力で済む場合には、アクチュエータＡのみが力を発揮すればよい。そして、第一セミアクティブダンパＤ１は、非通電時にアンロード状態となるので、小さな力の発揮で済む場合、第一セミアクティブダンパＤ１へ電流供給が全く不要となり、アクチュエータＡの制振効果に全く影響しない。よって、鉄道車両用制振装置１によれば、制振効果を損なわずに消費電力を低減できる。
【００９７】
さらに、鉄道車両の明り区間の走行時に第一セミアクティブダンパＤ１をアンロード状態とし、第二セミアクティブダンパＤ２或いはアクチュエータＡを通常制御するようにしてもよい。このように鉄道車両用制振装置１を構成すると、路線の大半を占めて、車体Ｂの制振に必要な力が小さくて済む明り区間の走行時において、電力消費を低減できるので、電力消費低減効果が高くなる。
【００９８】
また、鉄道車両の曲線区間の走行時に第一セミアクティブダンパＤ１をパッシブダンパとして機能させ、第二セミアクティブダンパＤ２或いはアクチュエータＡを通常制御するようにしてもよい。このように鉄道車両用制振装置１を構成すると、直線区間に対して比較的車体Ｂの振動が大きくなる曲線区間にあっては、第二セミアクティブダンパＤ２或いはアクチュエータＡだけでなく、第一セミアクティブダンパＤ１がパッシブダンパとして減衰力を発揮する。そのため、曲線区間走行時における車体Ｂの振動を抑制するために大きな力が要求される場面でも十分な力を発揮して、効果的に車体Ｂの振動を抑制でき、鉄道車両における乗り心地を向上できる。
【００９９】
また、鉄道車両のトンネル区間の走行時に第一セミアクティブダンパＤ１と第二セミアクティブダンパＤ２或いはアクチュエータＡを通常制御するようにしてもよい。この鉄道車両用制振装置１は、直線区間および曲線区間に対し比較的車体Ｂの振動が大きくなるトンネル区間では、第二セミアクティブダンパＤ２或いはアクチュエータＡの通常制御に加えて、第一セミアクティブダンパＤ１もセミアクティブダンパとして機能する。そのため、第一セミアクティブダンパＤ１と第二セミアクティブダンパＤ２を備えている場合、両者がトンネル区間走行時に制振効果の高いセミアクティブダンパとして機能し、鉄道車両用制振装置１は、効果的に車体Ｂの振動を抑制できる。また、第一セミアクティブダンパＤ１とアクチュエータＡを備えている場合、トンネル区間走行時に第一セミアクティブダンパＤ１が制振効果の高いセミアクティブダンパとして機能し、アクチュエータＡがアクティブサスペンションとして機能する。よって、いずれの構成によっても、鉄道車両用制振装置１は、トンネル区間走行時に高い制振効果を発揮して車両における乗り心地を向上できる。
【０１００】
さらに、鉄道車両の速度Ｖが設定速度以下である場合、第一セミアクティブダンパＤ１をアンロード状態とし、第二セミアクティブダンパＤ２或いはアクチュエータＡをパッシブダンパとして機能させるようにしてもよい。鉄道車両が停止しているか、低速で走行中の場合には、車両Ｂの振動もおだやかで第二セミアクティブダンパＤ２をパッシブダンパとすれば第一セミアクティブダンパＤ１をアンロード状態としても十分な制振効果を得られる。このように鉄道車両用制振装置１を構成すれば、速度Ｖが設定速度以下である場合、走行区間がどのような区間であっても、第一セミアクティブダンパＤ１と第二セミアクティブダンパＤ２へ電流供給が全く不要となり、制振効果を損なわず消費電力を低減できる。
【０１０１】
また、本例の鉄道車両用制振装置１は、鉄道車両の一つの台車Ｔｆ，Ｔｒにつき、第一セミアクティブダンパＤ１と、第二セミアクティブダンパＤ２或いはアクチュエータＡとを対として設置するようにしている。このように鉄道車両用制振装置１を構成すると、車体Ｂの前後においてスエー方向およびヨー方向の振動を効果的に抑制できる。
【０１０２】
さらに、本例の第一セミアクティブダンパＤ１は、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の途中に設けたノーマルオープンの第一開閉弁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の途中に設けたノーマルオープンの第二開閉弁１１と、ロッド側室５をタンク７へ接続する排出通路２１と、排出通路２１の途中に設けられた開弁圧を変更可能な可変リリーフ弁２２と、タンク７からピストン側室５へ向かう液体の流れのみを許容する吸込通路１９と、ピストン側室６からロッド側室５へ向かう液体の流れのみを許容する整流通路１８とを備えている。このように第一セミアクティブダンパＤ１を構成すると、非通電時にアンロード状態となり、通電時にセミアクティブダンパとして機能できるだけでなく、通電時にパッシブダンパとしても機能でき、鉄道車両用制振装置１に最適となる。
【０１０３】
さらに、本例の第二セミアクティブダンパＤ２は、シリンダ３２と、シリンダ３２内に摺動自在に挿入されるピストン３３と、シリンダ３２内に挿入されてピストン３３に連結されるロッド３４と、シリンダ３２内にピストン３３で区画したロッド側室３５とピストン側室３６と、タンク３７と、ロッド側室３５とピストン側室３６とを連通する第一通路３８の途中に設けたノーマルクローズの第一開閉弁３９と、ピストン側室３６とタンク３７とを連通する第二通路４０の途中に設けたノーマルクローズの第二開閉弁４１と、ロッド側室３５をタンク３７へ接続する排出通路５１と、排出通路５１の途中に設けられた開弁圧を変更可能な可変リリーフ弁５２と、タンク３７からピストン側室３５へ向かう液体の流れのみを許容する吸込通路４９と、ピストン側室３６からロッド側室３５へ向かう液体の流れのみを許容する整流通路４８とを備えている。このように第二セミアクティブダンパＤ２を構成すると、非通電時にパッシブダンパとして機能し、通電時にセミアクティブダンパとして機能でき、鉄道車両用制振装置１に最適となる。
【０１０４】
また、本例のアクチュエータＡは、シリンダ３２と、シリンダ３２内に摺動自在に挿入されるピストン３３と、シリンダ３２内に挿入されてピストン３３に連結されるロッド３４と、シリンダ３２内にピストン３３で区画したロッド側室３５とピストン側室３６と、タンク３７と、ロッド側室３５とピストン側室３６とを連通する第一通路３８の途中に設けたノーマルクローズの第一開閉弁３９と、ピストン側室３６とタンク３７とを連通する第二通路４０の途中に設けたノーマルクローズの第二開閉弁４１と、タンク３７からロッド側室３５へ液体を供給するポンプ５４と、ロッド側室３５をタンク３７へ接続する排出通路５１と、排出通路５１の途中に設けられた開弁圧を変更可能な可変リリーフ弁５２と、タンク３７からピストン側室３５へ向かう液体の流れのみを許容する吸込通路４９と、ピストン側室３６からロッド側室３５へ向かう液体の流れのみを許容する整流通路４８とを備えている。このようにアクチュエータＡを構成すると、非通電時にパッシブダンパとして機能し、通電時にアクティブサスペンションとして機能でき、鉄道車両用制振装置１に最適となる。また、第二セミアクティブダンパＤ２の構成に、ポンプ５４を追加するとアクチュエータＡを実現できるので、第二セミアクティブダンパＤ２とアクチュエータＡの部品の共通化が図れ、両者の互換性から鉄道車両への交換も容易となる。よって、第二セミアクティブダンパＤ２を搭載する鉄道車両に対してアクチュエータＡへの換装も第二セミアクティブダンパＤ２へのポンプ５４を保持するポンプユニットの追加で実施可能となる。
【０１０５】
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。
【符号の説明】
【０１０６】
１・・・鉄道車両用制振装置、２，３２・・・シリンダ、３，３３・・・ピストン、４，３４・・・ロッド、５，３５・・・ロッド側室、６，３６・・・ピストン側室、７，３７・・・タンク、８，３８・・・第一通路、９，３９・・・第一開閉弁、１０，４０・・・第二通路、１１，４１・・・第二開閉弁、１８，４８・・・整流通路、１９，４９・・・吸込通路、２１，５１・・・排出通路、２２，５２・・・可変リリーフ弁、５４・・・ポンプ、Ａ・・・アクチュエータ、Ｂ・・・車体、Ｄ１・・・第一セミアクティブダンパ、Ｄ２・・・第二セミアクティブダンパ、Ｔｆ・・・前側の台車（台車）、Ｔｒ・・・後側の台車（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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