(57)【要約】  サスペンション制御装置は、車体（２）と台車（３）とを有する車両（１）に設けられる左右動ダンパ（９）と、該左右動ダンパ（９）の減衰力を制御するコントローラ（１０）と、を備えている。コントローラ（１０）は、車両（１）の進行方向に対して左右方向に作用する車体（２）の左右加速度（ａsy）を検出する左右加速度センサ（１１）と、車体（２）のヨーレイト（ωz）に基づいて車体（２）の超過遠心加速度（ａrg）（遠心加速度（ａr））を検出、または推定する超過遠心加速度算出部（１５）と、左右加速度センサ（１１）の検出値から超過遠心加速度算出部（１５）の検出値を減算して振動加速度（ａy）を求める左右加速度補正部（１６）と、を有している。
2016136887.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体と台車とを有する車両に設けられる減衰力調整式緩衝器と、
該減衰力調整式緩衝器の減衰力を制御するコントローラと、を備えたサスペンション制御装置であって、
前記コントローラは、
前記車両の進行方向に対して左右方向に作用する前記車体の左右加速度を検出する左右加速度検出部と、
前記車体のヨーレイトに基づいて前記車体の超過遠心加速度を検出、または推定する超過遠心加速度検出部と、
前記左右加速度検出部の検出値から前記超過遠心加速度検出部の検出値を減算して振動成分の左右加速度を求める振動加速度算出部と、
を有することを特徴とするサスペンション制御装置。
【請求項２】
前記超過遠心加速度検出部は、前記車両の走行速度に基づいて前記超過遠心加速度を算出する請求項１に記載のサスペンション制御装置。
【請求項３】
前記超過遠心加速度検出部は、重力加速度の左右方向成分に基づいて前記超過遠心加速度を算出する請求項１または２に記載のサスペンション制御装置。
【請求項４】
前記超過遠心加速度検出部は、前記車両の位置情報に基づいて前記超過遠心加速度を算出する請求項１に記載のサスペンション制御装置。
【請求項５】
前記振動加速度算出部は、左右加速度、超過遠心加速度、重力加速度に基づいて前記車体の傾きを算出して、
該車体の傾きに基づいて前記振動成分の左右加速度を求める請求項１ないし４のいずれかに記載のサスペンション制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の振動等を低減するのに好適に用いられるサスペンション制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば従来の鉄道用セミアクティブサスペンションとして、車体の振動低減や台車の安定性向上を図るために、複数の減衰力調整式緩衝器（ダンパ）を設ける構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、車体の前後方向に離間して第１台車と第２台車とが設けられると共に、各台車と車体との間には、上下方向の減衰力を調整する減衰力調整式緩衝器を設けた構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−４００８１号公報
【発明の概要】
【０００４】
ところで、鉄道車両は曲線（曲線路）進入時と曲線走行中とに遠心力を受け、それに伴い、鉄道車両の車体も左右方向の加速度（左右加速度、横加速度）を受ける。この場合、セミアクティブサスペンションは、左右加速度による車体の振動を抑制するために曲線走行中の左右加速度を０（零）にしようとする。このため、曲線走行中にも拘わらず車両が直進するように制御を行ってしまい、車両の曲線走行を妨げ、車両の乗り心地が悪化するという問題がある。
【０００５】
このような問題に対する一般的な手法として、曲線走行中の左右加速度の信号にハイパスフィルタを用いて、左右加速度における超過遠心加速度をキャンセルする方法が考えられる。しかしながら、この方法では、定常円である曲線走行中の超過遠心加速度はキャンセルできるが、緩和曲線である曲線進入時は、超過遠心加速度が立ち上がるポイントのため、ハイパスフィルタでは超過遠心加速度をキャンセルできない。この場合、超過遠心加速度が除去されていない加速度に基づいて制御を行うため、車体の振動とは異なる制御を行うことになり、車両の乗り心地が悪化するという問題がある。
【０００６】
これに対して、特許文献１には、車両の走行地点における軌道情報を用いて超過遠心加速度を求め、車体の振動を抑制する構成が記載されている。しかしながら、特許文献１に記載されたサスペンション制御装置では、先頭車両で走行位置情報を計測する場合に、それ以外の車両では誤差が生じてしまい、制御精度が低下するという問題がある。また、走行位置情報を取得できない線区では、この方法を適用することができない。さらに、走行位置情報に誤りがあった場合は、超過遠心加速度をキャンセルできないため、車両の乗り心地が悪化する可能性がある。
【０００７】
本発明は、上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、振動成分の左右加速度に基づいてダンパを制御することができるサスペンション制御装置を提供することにある。
【０００８】
上述した課題を解決するため、本発明は、車体と台車とを有する車両に設けられる減衰力調整式緩衝器と、該減衰力調整式緩衝器の減衰力を制御するコントローラと、を備えたサスペンション制御装置であって、前記コントローラは、前記車両の進行方向に対して左右方向に作用する前記車体の左右加速度を検出する左右加速度検出部と、前記車体のヨーレイトに基づいて前記車体の超過遠心加速度を検出、または推定する超過遠心加速度検出部と、前記左右加速度検出部の検出値から前記超過遠心加速度検出部の検出値を減算して振動成分の左右加速度を求める振動加速度算出部と、を有することを特徴としている。
【０００９】
この構成によれば、振動成分の左右加速度に基づいてダンパを制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施の形態によるサスペンション制御装置が適用された鉄道車両を示す正面図である。
【図２】第１、第３、第４の実施の形態による曲線走行中の鉄道車両の内部を上側からみた平面図である。
【図３】図２中の曲線走行中の鉄道車両の左右加速度、超過遠心加速度、振動加速度を模式的に示す説明図である。
【図４】第１の実施の形態によるコントローラを示すブロック図である。
【図５】第１の実施の形態によるコントローラが実行するサスペンション制御処理を示す流れ図である。
【図６】第２の実施の形態によるサスペンション制御装置が適用された鉄道車両を示す正面図である。
【図７】第２の実施の形態における曲線走行中の鉄道車両の左右加速度、超過遠心加速度、振動加速度等を模式的に示す説明図である。
【図８】第２の実施の形態によるコントローラを示すブロック図である。
【図９】第２の実施の形態によるコントローラが実行するサスペンション制御処理を示す流れ図である。
【図１０】第３の実施の形態によるコントローラを示すブロック図である。
【図１１】第３の実施の形態によるコントローラが実行するサスペンション制御処理を示す流れ図である。
【図１２】第４の実施の形態における曲線走行中の鉄道車両の左右加速度、超過遠心加速度、振動加速度等を模式的に示す説明図である。
【図１３】第４の実施の形態によるコントローラを示すブロック図である。
【図１４】第４の実施の形態によるコントローラが実行するサスペンション制御処理を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態によるサスペンション制御装置を、添付図面に従って詳細に説明する。
【００１２】
図１ないし図５は本発明の第１の実施の形態を示している。図１ないし図３において、鉄道車両１（車両）は、例えば乗客、乗員等が乗車する車体２と、車体２の下側に設けられた前側及び後側の台車３（１位台車及び２位台車）とを有している。これらの台車３は、車体２の前部側と後部側とに離間して配置され、各台車３にはそれぞれ４個の車輪４が設けられている。鉄道車両１は、各車輪４が左右のレール５上を回転することにより、レール５に沿って走行駆動する。
【００１３】
各台車３と各車輪４との間には、車輪４（輪軸）からの振動や衝撃を緩和する軸ばね６が設けられている。また、車体２と各台車３との間には、枕ばねとしての空気ばね７が複数設けられると共に、空気ばね７と並列に減衰力調整式緩衝器としての上下動ダンパ８が複数設けられている。空気ばね７及び上下動ダンパ８は、各台車３の左右両側に配置され、各台車３にそれぞれ２個ずつ設けられている。このため、空気ばね７及び上下動ダンパ８は、鉄道車両１全体で合計４個設けられている。
【００１４】
各上下動ダンパ８は、図１ないし図３に示すように、それぞれの減衰力を個別に調整可能な作動油が封入されたシリンダ装置として、例えば、セミアクティブダンパと呼ばれる減衰力調整式の油圧緩衝器を用いて構成されている。この上下動ダンパ８は、台車３に対する車体２の上下方向の振動に対して、振動を低減させるような減衰力を発生する。これにより、上下動ダンパ８は、車体２の上下方向の振動を低減する。
【００１５】
また、図３に示すように、車体２と各台車３との間に位置し、車両１の左右方向には、減衰力調整式緩衝器としての左右動ダンパ９が設けられている。左右動ダンパ９は、例えば、能動動作する上述のセミアクティブダンパやフルアクティブダンパ、または受動動作するパッシブダンパを用いて構成されている。この左右動ダンパ９は、台車３に対する車体２の左右方向の振動に対して、振動を低減させるような減衰力を発生する。これにより、左右動ダンパ９は、車体２の左右方向の振動を低減する。
【００１６】
コントローラ１０は、図４に示すように、左右加速度センサ１１、ヨーレイトセンサ１２、速度センサ１３、演算装置１４等を含んで構成されている。このコントローラ１０は、各車輪４の減衰力制御処理に従って左右動ダンパ９のアクチュエータ（図示せず）に出力すべき制御指令信号（制御指令）を目標電流値として演算処理し、左右動ダンパ９の減衰力を制御する。具体的には、コントローラ１０は、車体２の上下方向の振動を低減すべく、サンプリング時間毎に例えばスカイフック理論（スカイフック制御則）に基づいて左右動ダンパ９の減衰力を制御する。そして、左右動ダンパ９は、アクチュエータに供給された目標電流値（制御指令信号）に従って減衰力がハードとソフトの間で連続的に、または複数段で可変に制御される。
【００１７】
左右加速度センサ１１は、各台車３の直上近傍に位置し、例えばばね上側となる車体２に設けられ、車体２の左右方向の加速度（左右加速度、横加速度、横Ｇ）を検出する。即ち、左右加速度センサ１１は、車両１の進行方向に対して左右方向に作用する車体２の左右加速度を検出する左右加速度検出部を構成している。このため、左右加速度センサ１１は、車両１の走行中に、１位側および２位側の台車３の直上近傍で、車体２に作用する左右加速度ａsy1，ａsy2を検出する。そして、左右加速度センサ１１は、検出信号（検出値）である左右加速度ａsy1，ａsy2を演算装置１４に出力する。この場合、図３に示すように、車両１がカント等による傾斜面のため傾いているときは、該傾斜面と左右方向とは平行となる。
【００１８】
ヨーレイトセンサ１２は、各台車３の直上近傍に位置し、車体２に設けられている。このヨーレイトセンサ１２は、例えばジャイロセンサによって構成され、車両１の重心回りに発生する旋回方向の回転角の変化速度、即ち車体２のヨーイング挙動を示すヨーレイトωzを検出する。そして、ヨーレイトセンサ１２は、検出信号であるヨーレイトωzを演算装置１４に出力する。なお、ヨーレイトセンサ１２と左右加速度センサ１１は、別個に設ける必要はなく、例えば６軸センサ等のように、左右加速度とヨーレイトを一緒に計測可能な複合センサを用いてもよい。
【００１９】
速度センサ１３は、走行速度検出部として車体２に設けられ、例えば車両１の走行速度（車速）ｖを検出する。即ち、速度センサ１３は、車両１の走行中に、車両１の車速ｖを検出し、その検出信号である車速ｖを演算装置１４に出力する。ここで、速度センサ１３は、例えば、車輪４の回転速度（車輪速）から車速ｖを検出してもよいし、モニタ装置や速度発電機のパルス等（いずれも図示せず）から車速ｖを検出する構成としてもよい。
【００２０】
演算装置１４は、例えば、マイクロコンピュータ等からなるＣＰＵ（図示せず）により構成され、図４に示すように、超過遠心加速度算出部１５と、左右加速度補正部１６と、制御指令値算出部１７とを有している。この演算装置１４は、各センサ１１，１２，１３から入力された検出信号に基づいて、車体２の振動を制御するために、左右動ダンパ９が発生すべき減衰力を演算する。そして、演算装置１４は、算出した減衰力に基づいて左右動ダンパ９のアクチュエータに供給すべき目標電流値を演算し、該目標電流値を制御指令信号として左右動ダンパ９に出力する。
【００２１】
超過遠心加速度算出部１５の入力側は、ヨーレイトセンサ１２と速度センサ１３とに接続されている。また、超過遠心加速度算出部１５の出力側は、左右加速度補正部１６に接続されている。この超過遠心加速度算出部１５は、ヨーレイトセンサ１２から入力された車体２のヨーレイトωzと、速度センサ１３から入力された車速ｖとに基づいて、車体２の超過遠心加速度を検出（推定）する。超過遠心加速度算出部１５は、超過遠心加速度検出部を構成し、以下の数１式に基づいて遠心加速度ａrを超過遠心加速度として算出する。
【００２２】
【数１】
2016136887.tif 000003
【００２３】
左右加速度補正部１６の入力側は、１位台車側および２位台車側の左右加速度センサ１１と、超過遠心加速度算出部１５とに接続されている。また、左右加速度補正部１６の出力側は、制御指令値算出部１７に接続されている。この左右加速度補正部１６は、各左右加速度センサ１１から入力された左右加速度ａsy1，ａsy2と、超過遠心加速度算出部１５から入力された遠心加速度ａrとに基づいて、振動成分の左右加速度である振動加速度ａy1，ａy2を求める。この場合、左右加速度補正部１６は、以下の数２式、数３式に示すように、各左右加速度センサ１１の検出値である左右加速度ａsy1，ａsy2から超過遠心加速度算出部１５の検出値である遠心加速度ａrを減算して、左右加速度ａsy1，ａsy2を補正する。
【００２４】
即ち、図３に示すように、各左右加速度センサ１１は、車両１が曲線走行することによる遠心加速度ａrと車体２の中心位置での振動加速度ａy1，ａy2とを合わせた左右加速度ａsy1，ａsy2をそれぞれ検出する。このとき、振動加速度算出部としての左右加速度補正部１６は、左右加速度ａsy1，ａsy2から遠心加速度ａrを減算して、振動加速度ａy1，ａy2をそれぞれ求めることができる。
【００２５】
【数２】
2016136887.tif 000004
【００２６】
【数３】
2016136887.tif 000005
【００２７】
制御指令値算出部１７の入力側は、左右加速度補正部１６に接続されている。また、制御指令値算出部１７の出力側は、左右動ダンパ９に接続されている。この制御指令値算出部１７は、左右加速度補正部１６から入力された振動加速度ａy1，ａy2に基づいて、車体２の振動を制御するために左右動ダンパ９が発生すべき減衰力を算出する。そして、制御指令値算出部１７は、算出した減衰力に基づいて左右動ダンパ９のアクチュエータに供給すべき目標電流値を演算し、該目標電流値を制御指令信号として左右動ダンパ９に出力する。
【００２８】
次に、コントローラ１０が制御周期毎に実行する左右動ダンパ９の制御用のプログラムについて図５を用いて説明する。
【００２９】
まず、ステップ１では、コントローラ１０は、各センサ１１，１２，１３からの検出信号に基づいて、左右加速度ａsy1，ａsy2とヨーレイトωzと車速ｖとを検出する。この場合、コントローラ１０は、例えばＡＤ変換器（図示せず）を用いて、アナログ信号からなる各センサ１１，１２，１３の検出信号をデジタル信号に変換する。
【００３０】
次に、ステップ２では、コントローラ１０の超過遠心加速度算出部１５は、ヨーレイトωzと車速ｖとにより超過遠心加速度を算出する。この場合、上記数１式で示したように、ヨーレイトωzと車速ｖとに基づいて算出した遠心加速度ａrを超過遠心加速度と推定する。
【００３１】
ステップ３では、コントローラ１０の左右加速度補正部１６は、左右加速度センサ１１で求めた左右加速度ａsy1，ａsy2と上記ステップ２で求めた超過遠心加速度としての遠心加速度ａrとを用いて、振動加速度ａy1，ａy2を算出する。具体的には、上記数２式、数３式に示したように、左右加速度ａsy1，ａsy2から遠心加速度ａrを減算して、車体２の中心位置での振動加速度ａy1，ａy2を求めることができる。
【００３２】
そして、ステップ４では、コントローラ１０の制御指令値算出部１７は、左右加速度補正部１６で求めた振動加速度ａy1，ａy2に基づいて、左右動ダンパ９を制御する制御指令値を算出する。
【００３３】
かくして、第１の実施の形態によれば、コントローラ１０は、車体２の左右加速度ａsy1，ａsy2を検出する左右加速度センサ１１と、車体２のヨーレイトωzと車速ｖとに基づいて車体２の遠心加速度ａrを検出する超過遠心加速度算出部１５と、左右加速度ａsy1，ａsy2から遠心加速度ａrを減算して振動加速度ａy1，ａy2を求める左右加速度補正部１６とを有している。これにより、ヨーレイトωzと車速ｖとに基づいて、車体２の振動成分である振動加速度ａy1，ａy2を求めることができる。この結果、車両１に曲線走行に伴う左右加速度ａsy1，ａsy2が作用する場合でも、車体２に振動を引き起こす振動加速度ａy1，ａy2に基づいて左右動ダンパ９を制御することができるので、車両１の乗り心地を向上することができる。
【００３４】
また、車両１が、定常円である曲線走行中においても、緩和曲線である曲線進入時や曲線退出時においても、ヨーレイトωzと車速ｖとに基づいて、車体２の振動成分である振動加速度ａy1，ａy2を求めることができる。これにより、車両１の走行位置を取得する必要がないから、車両１の走行位置情報に基づいて制御する場合に比べて、適用可能な線路区間を広げることができる。
【００３５】
次に、図６ないし図９は本発明の第２の実施の形態を示している。第２の実施の形態の特徴は、コントローラは、重力加速度の左右方向成分に基づいて超過遠心加速度を算出することにある。なお、第２の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００３６】
第２の実施の形態による鉄道車両２１は、第１の実施の形態による鉄道車両１とほぼ同様に、車体２、台車３、車輪４、左右動ダンパ９、左右加速度センサ１１、ヨーレイトセンサ１２、速度センサ１３、コントローラ２２、演算装置２４等を備える。
【００３７】
コントローラ２２は、第１の実施の形態によるコントローラ１０とほぼ同様に構成されている。具体的には、コントローラ２２は、図８に示すように、左右加速度センサ１１、ヨーレイトセンサ１２、速度センサ１３、上下加速度センサ２３、演算装置２４等を含んで構成されている。このコントローラ２２は、各車輪４の減衰力制御処理に従って左右動ダンパ９のアクチュエータ（図示せず）に出力すべき制御指令信号（制御指令）を目標電流値として演算処理し、左右動ダンパ９の減衰力を制御する。
【００３８】
上下加速度センサ２３は、各台車３の直上近傍に位置し、例えばばね上側となる車体２に設けられ、車体２の上下方向の加速度（上下加速度、上下Ｇ）を検出する。即ち、上下加速度センサ２３は、上下加速度検出部を構成し、車両２１の走行中に、上下方向に作用する車体２の上下加速度ａszを検出する。そして、上下加速度センサ２３は、検出信号（検出値）である上下加速度ａszを演算装置２４に出力する。この場合、図７に示すように、車両２１がカント等による傾斜面によって傾いているときは、上下加速度センサ２３が検出する車体２の上下方向と該傾斜面とは垂直となる。
【００３９】
上下加速度ａszは、重力加速度の左右方向成分を算出するために用いられる。一方、車体２に上下振動が生じる場合は、上下加速度ａszは、変化し、重力加速度に振動成分が加わったものになる。このため、上下加速度センサ２３は、車体２の上下振動による振動成分を除去して重力加速度成分を抽出するために、ローパスフィルタ２３Ａを有している。なお、上下加速度センサ２３は、左右加速度センサ１１、ヨーレイトセンサ１２と別個に設ける必要はなく、例えば６軸センサ等のように、上下加速度センサ、左右加速度、ヨーレイトを一緒に計測可能な複合センサを用いてもよい。
【００４０】
演算装置２４は、例えば、マイクロコンピュータ等からなるＣＰＵ（図示せず）により構成され、図８に示すように、遠心加速度算出部２５と、重力加速度左右方向成分算出部２６と、超過遠心加速度算出部２７と、左右加速度補正部２８と、制御指令値算出部２９とを有している。この演算装置２４は、各センサ１１，１２，１３，２３から入力された検出信号に基づいて、車体２の振動を制御するために、左右動ダンパ９が発生すべき減衰力を演算する。そして、演算装置２４は、算出した減衰力に基づいて左右動ダンパ９のアクチュエータに供給すべき目標電流値を演算し、該目標電流値を制御指令信号として左右動ダンパ９に出力する。
【００４１】
遠心加速度算出部２５の入力側は、ヨーレイトセンサ１２と速度センサ１３とに接続されている。また、遠心加速度算出部２５の出力側は、超過遠心加速度算出部２７に接続されている。この遠心加速度算出部２５は、ヨーレイトセンサ１２から入力された車体２のヨーレイトωzと、速度センサ１３から入力された車速ｖとに基づいて、車体２の遠心加速度ａrを算出する。そして遠心加速度算出部２５は、遠心加速度検出部を構成し、第１の実施の形態と同様に、数１式に基づいて遠心加速度ａrを算出する。
【００４２】
重力加速度左右方向成分算出部２６の入力側は、上下加速度センサ２３に接続されている。また、重力加速度左右方向成分算出部２６の出力側は、超過遠心加速度算出部２７に接続されている。この重力加速度左右方向成分算出部２６は、上下加速度センサ２３から入力された上下加速度ａszに基づいて、重力加速度左右方向成分ａgyを算出する。この場合、重力加速度左右方向成分算出部２６は、以下の数４式に示すように、上下加速度センサ２３の検出値である上下加速度ａszと重力加速度ｇとを用いて、三平方の定理により重力加速度左右方向成分ａgyを算出する。なお、重力加速度左右方向成分ａgyが左右方向のいずれを向いているかは、ヨーレイトセンサ１２やロールレイトセンサ（図示せず）等を用いて検出することができる。即ち、図７に示すように、車両２１が図７上における左側に傾斜している場合は、重力加速度左右方向成分ａgyも左向きとなる。通常の曲線路では、重力加速度左右方向成分ａgyは、遠心加速度ａrに対して左右方向で逆向きに作用する。
【００４３】
【数４】
2016136887.tif 000006
【００４４】
超過遠心加速度算出部２７の入力側は、遠心加速度算出部２５と重力加速度左右方向成分算出部２６とに接続されている。また、超過遠心加速度算出部２７の出力側は、左右加速度補正部２８に接続されている。この超過遠心加速度算出部２７は、遠心加速度算出部２５から入力された遠心加速度ａrと、重力加速度左右方向成分算出部２６から入力された重力加速度左右方向成分ａgyとに基づいて、車体２の超過遠心加速度ａrgを検出（推定）する。この超過遠心加速度算出部２７は、超過遠心加速度検出部を構成し、以下の数５式に基づいて超過遠心加速度ａrｇを算出する。
【００４５】
即ち、図７に示すように、遠心加速度算出部２５で算出した遠心加速度ａrから重力加速度左右方向成分算出部２６で算出した重力加速度左右方向成分ａgyを除くことにより、実際に車体２に作用する超過遠心加速度ａrgを算出することができる。
【００４６】
【数５】
2016136887.tif 000007
【００４７】
左右加速度補正部２８の入力側は、１位台車側および２位台車側の左右加速度センサ１１と、超過遠心加速度算出部２７とに接続されている。また、左右加速度補正部２８の出力側は、制御指令値算出部２９に接続されている。この左右加速度補正部２８は、各左右加速度センサ１１から入力された左右加速度ａsy1，ａsy2と、超過遠心加速度算出部２７から入力された超過遠心加速度ａrgとに基づいて、振動成分の左右加速度である振動加速度ａy1，ａy2を求める。この場合、左右加速度補正部２８は、以下の数６式、数７式に示すように、各左右加速度センサ１１の検出値である左右加速度ａsy1，ａsy2から超過遠心加速度算出部２７の検出値である超過遠心加速度ａrgを減算して、左右加速度ａsy1，ａsy2を補正する。
【００４８】
即ち、図７に示すように、各左右加速度センサ１１は、車両２１が曲線走行することによる超過遠心加速度ａrgと車体２の中心位置での振動加速度ａy1，ａy2とを合わせた左右加速度ａsy1，ａsy2をそれぞれ検出する。このとき、振動加速度算出部としての左右加速度補正部２８は、左右加速度ａsy1，ａsy2から超過遠心加速度ａrgを減算して、振動加速度ａy1，ａy2をそれぞれ求めることができる。
【００４９】
【数６】
2016136887.tif 000008
【００５０】
【数７】
2016136887.tif 000009
【００５１】
制御指令値算出部２９の入力側は、左右加速度補正部２８に接続されている。また、左右加速度補正部２８の出力側は、左右動ダンパ９に接続されている。この制御指令値算出部２９は、左右加速度補正部２８から入力された振動加速度ａy1，ａy2に基づいて、車体２の振動を制御するために左右動ダンパ９が発生すべき減衰力を算出する。そして、制御指令値算出部２９は、算出した減衰力に基づいて左右動ダンパ９のアクチュエータに供給すべき目標電流値を演算し、該目標電流値を制御指令信号として左右動ダンパ９に出力する。
【００５２】
次に、コントローラ２２が制御周期毎に実行する左右動ダンパ９の制御用のプログラムについて図９を用いて説明する。
【００５３】
まず、ステップ１１では、コントローラ２２は、各センサ１１，１２，１３，２３からの検出信号に基づいて、左右加速度ａsy1，ａsy2とヨーレイトωzと車速ｖと上下加速度ａszとを検出する。この場合、コントローラ２２は、第１の実施の形態と同様に、例えばＡＤ変換器（図示せず）を用いて、アナログ信号からなる各センサ１１，１２，１３，２３の検出信号をデジタル信号に変換する。
【００５４】
次に、ステップ１２では、コントローラ２２の遠心加速度算出部２５は、上記数１式で示したように、ヨーレイトωzと車速ｖとにより遠心加速度ａrを算出する。
【００５５】
ステップ１３では、コントローラ２２の重力加速度左右方向成分算出部２６は、上下加速度センサ２３で求めた上下加速度ａszに基づいて、重力加速度左右方向成分ａgyを算出する。具体的には、上記数４式に示したように、上下加速度ａszと重力加速度ｇとを用いて、三平方の定理により重力加速度左右方向成分ａgyを算出することができる。
【００５６】
次に、ステップ１４では、コントローラ２２の超過遠心加速度算出部２７は、遠心加速度算出部２５で算出した遠心加速度ａrと重力加速度左右方向成分算出部２６で算出した重力加速度左右方向成分ａgyとを用いて、超過遠心加速度ａrgを算出する。具体的には、上記数５式で示したように、遠心加速度ａrから重力加速度左右方向成分ａgyを除くことにより、実際に車体２に作用する超過遠心加速度ａrgを算出することができる。
【００５７】
ステップ１５では、コントローラ２２の左右加速度補正部２８は、左右加速度センサ１１で求めた左右加速度ａsy1，ａsy2と上記ステップ１４で求めた超過遠心加速度ａrgを用いて、振動加速度ａy1，ａy2を算出する。具体的には、上記数６式、数７式に示したように、左右加速度ａsy1，ａsy2から超過遠心加速度ａrgを減算して、車体２の中心位置での振動加速度ａy1，ａy2をそれぞれ求めることができる。
【００５８】
そして、ステップ１６では、コントローラ２２の制御指令値算出部２９は、左右加速度補正部２８で求めた振動加速度ａy1，ａy2に基づいて、左右動ダンパ９を制御する制御指令値を算出する。
【００５９】
かくして、第２の実施の形態でも、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。第２の実施の形態のコントローラ２２は、重力加速度左右方向成分ａgyに基づいて超過遠心加速度ａrgを算出する。これにより、カント等によって曲線走行時に車両２１が傾斜するときでも、このような傾斜による重力加速度左右方向成分ａgyを考慮して超過遠心加速度ａrgを算出することができる。従って、実際に車体２に作用する超過遠心加速度ａrgを用いて、車体２の振動成分である振動加速度ａy1，ａy2を求めることができる。この結果、車両２１に曲線走行に伴う左右加速度ａsy1，ａsy2が作用する場合でも、車体２に振動を引き起こす振動加速度ａy1，ａy2に基づいて左右動ダンパ９を制御することができるので、車両２１の乗り心地を向上することができる。
【００６０】
次に、図２、図１０及び図１１は本発明の第３の実施の形態を示している。第３の実施の形態の特徴は、コントローラは、車両の走行位置での曲線半径情報に基づいて超過遠心加速度を算出することにある。なお、第３の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００６１】
第３の実施の形態によるコントローラ３１は、第１の実施の形態によるコントローラ１０とほぼ同様に構成されている。具体的には、コントローラ３１は、図１０に示すように、左右加速度センサ１１、ヨーレイトセンサ１２、位置情報取得部３２、演算装置３３等を含んで構成されている。このコントローラ３１は、各車輪４の減衰力制御処理に従って左右動ダンパ９のアクチュエータ（図示せず）に出力すべき制御指令信号を目標電流値として演算処理し、左右動ダンパ９の減衰力を制御する。
【００６２】
位置情報取得部３２は、車両１に設けられ、現在の車両１の走行位置の情報を得るものである。この位置情報取得部３２は、例えば、速度センサ１３から検出した車速ｖを予め作成した車両１の走行マップにあてはめて、現在の車両１の走行位置の情報を得てもよい。また、車両１が走行する軌道に地上子を配置しておき、該地上子から現在の車両１の走行位置の情報を得てもよいし、ＧＰＳや車両１の運行管理センサ等から走行位置の情報を得てもよい。
【００６３】
演算装置３３は、例えば、マイクロコンピュータ等からなるＣＰＵ（図示せず）により構成され、図１０に示すように、走行位置曲線半径算出部３４と、超過遠心加速度算出部３５と、左右加速度補正部３６と、制御指令値算出部３７とを有している。この演算装置３３は、各センサ１１，１２から入力された検出信号と、位置情報取得部３２から入力された車両１の位置情報とに基づいて、車体２の振動を制御するために左右動ダンパ９が発生すべき減衰力を演算する。そして、演算装置３３は、算出した減衰力に基づいて左右動ダンパ９のアクチュエータに供給すべき目標電流値を演算し、該目標電流値を制御指令信号として左右動ダンパ９に出力する。
【００６４】
走行位置曲線半径算出部３４の入力側は、位置情報取得部３２に接続されている。また、走行位置曲線半径算出部３４の出力側は、超過遠心加速度算出部３５に接続されている。この走行位置曲線半径算出部３４は、位置情報取得部３２から入力した車両１の位置情報に基づいて、曲線半径ｒ（曲線路の曲率半径）を算出する。この場合、走行位置曲線半径算出部３４は、例えば、車両１の位置情報を車両１の走行マップに照らし合わせて、軌道情報から曲線半径ｒを算出することができる。
【００６５】
超過遠心加速度算出部３５の入力側は、ヨーレイトセンサ１２と走行位置曲線半径算出部３４とに接続されている。また、超過遠心加速度算出部３５の出力側は、左右加速度補正部３６に接続されている。この超過遠心加速度算出部３５は、ヨーレイトセンサ１２から入力された車体２のヨーレイトωzと、走行位置曲線半径算出部３４から入力された曲線半径ｒとに基づいて、車体２の超過遠心加速度を検出（推定）する。超過遠心加速度算出部３５は、超過遠心加速度検出部を構成し、以下の数８式に基づいて遠心加速度ａrを超過遠心加速度として算出する。
【００６６】
【数８】
2016136887.tif 000010
【００６７】
左右加速度補正部３６の入力側は、１位台車側および２位台車側の左右加速度センサ１１と、超過遠心加速度算出部３５とに接続されている。また、左右加速度補正部３６の出力側は、制御指令値算出部３７に接続されている。この左右加速度補正部３６は、振動加速度算出部を構成し、各左右加速度センサ１１から入力された左右加速度ａsy1，ａsy2と、超過遠心加速度算出部３５から入力された遠心加速度ａrとに基づいて、振動成分の左右加速度である振動加速度ａy1，ａy2を求める。この場合、左右加速度補正部３６は、上記数２式、数３式に示したように、左右加速度センサ１１の検出値である左右加速度ａsy1，ａsy2から超過遠心加速度算出部３５の検出値である遠心加速度ａrを減算して、振動加速度ａy1，ａy2をそれぞれ求めることができる。
【００６８】
制御指令値算出部３７の入力側は、左右加速度補正部３６に接続されている。また、制御指令値算出部３７の出力側は、左右動ダンパ９に接続されている。この制御指令値算出部３７は、左右加速度補正部３６から入力された振動加速度ａy1，ａy2に基づいて、車体２の振動を制御するために左右動ダンパ９が発生すべき減衰力を算出する。そして、制御指令値算出部３７は、算出した減衰力に基づいて左右動ダンパ９のアクチュエータに供給すべき目標電流値を演算し、該目標電流値を制御指令信号として左右動ダンパ９に出力する。
【００６９】
次に、コントローラ３１が制御周期毎に実行する左右動ダンパ９の制御用のプログラムについて図１１を用いて説明する。
【００７０】
まず、ステップ２１では、コントローラ３１は、各センサ１１，１２からの検出信号に基づいて左右加速度ａsy1，ａsy2とヨーレイトωzとを検出し、位置情報取得部３２から現在の車両１の位置情報を取得する。この場合、コントローラ３１は、第１の実施の形態と同様に、例えばＡＤ変換器（図示せず）を用いて、アナログ信号からなる各センサ１１，１２の検出信号をデジタル信号に変換する。
【００７１】
次に、ステップ２２では、コントローラ３１の走行位置曲線半径算出部３４は、位置情報取得部３２で取得した現在の車両１の位置情報に基づいて、車両１が走行している曲線路の曲線半径ｒを算出する。
【００７２】
そして、ステップ２３では、コントローラ３１の超過遠心加速度算出部３５は、ヨーレイトωzと曲線半径ｒとにより超過遠心加速度を算出する。この場合、上記数８式で示したように、ヨーレイトωzと曲線半径ｒとに基づいて算出した遠心加速度ａrを超過遠心加速度と推定する。
【００７３】
ステップ２４では、コントローラ３１の左右加速度補正部３６は、左右加速度センサ１１で求めた左右加速度ａsy1，ａsy2と上記ステップ２３で求めた超過遠心加速度を用いて、振動加速度ａy1，ａy2を算出する。具体的には、上記数２式、数３式に示したように、左右加速度ａsy1，ａsy2から超過遠心加速度を減算して、車体２の中心位置での振動加速度ａy1，ａy2をそれぞれ求めることができる。
【００７４】
そして、ステップ２５では、コントローラ３１の制御指令値算出部３７は、左右加速度補正部３６で求めた振動加速度ａy1，ａy2に基づいて、左右動ダンパ９を制御する制御指令値を算出する。
【００７５】
かくして、第３の実施の形態でも、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。第３の実施の形態では、コントローラ３１は、車両１の走行位置での曲線半径ｒに基づいて超過遠心加速度を算出する。これにより、車速ｖを用いずに超過遠心加速度を算出することができ、該超過遠心加速度を用いて、車体２の振動成分である振動加速度ａy1，ａy2を求めることができる。
【００７６】
次に、図２、図１２ないし図１４は本発明の第４の実施の形態を示している。第４の実施の形態の特徴は、コントローラは、車体の傾きを算出して、該車体の傾きに基づいて振動加速度を求めることにある。なお、第４の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００７７】
第４の実施の形態によるコントローラ４１は、第１の実施の形態によるコントローラ１０とほぼ同様に構成されている。具体的には、コントローラ４１は、図１３に示すように、左右加速度センサ１１、ヨーレイトセンサ１２、速度センサ１３、演算装置４２等を含んで構成されている。このコントローラ４１は、各車輪４の減衰力制御処理に従って左右動ダンパ９のアクチュエータ（図示せず）に出力すべき制御指令信号を目標電流値として演算処理し、左右動ダンパ９の減衰力を制御する。
【００７８】
演算装置４２は、例えば、マイクロコンピュータ等からなるＣＰＵ（図示せず）により構成され、図１３に示すように、超過遠心加速度算出部４３と、左右加速度補正部４４と、制御指令値算出部４５とを有している。この演算装置４２は、各センサ１１，１２，１３から入力された検出信号に基づいて、車体２の振動を制御するために左右動ダンパ９が発生すべき減衰力を演算する。そして、演算装置４２は、算出した減衰力に基づいて左右動ダンパ９のアクチュエータに供給すべき目標電流値を演算し、該目標電流値を制御指令信号として左右動ダンパ９に出力する。
【００７９】
超過遠心加速度算出部４３の入力側は、ヨーレイトセンサ１２と速度センサ１３とに接続されている。また、超過遠心加速度算出部４３の出力側は、左右加速度補正部４４に接続されている。この超過遠心加速度算出部４３は、ヨーレイトセンサ１２から入力された車体２のヨーレイトωzと、速度センサ１３から入力された車速ｖとに基づいて、車体２の超過遠心加速度を検出（推定）する。即ち、超過遠心加速度算出部４３は、第１の実施の形態の超過遠心加速度算出部１５と同様に超過遠心加速度検出部を構成し、上記数１式に基づいて遠心加速度ａrを超過遠心加速度として算出する。
【００８０】
この場合、図１２に示すように、遠心加速度ａrは地面（地平面）に対して水平方向となる。即ち、車両１の車体２がカント等による傾斜面によって傾きθだけ傾いている場合は、遠心加速度ａrのベクトルの向きは、車両１の左右方向とは傾きθだけ異なっている。また、車両１が傾きθだけ傾いているので、遠心加速度ａrの上下方向成分ａrzは該傾斜面とは垂直（ａrz＝ａrsinθ）となる。一方、遠心加速度ａrの左右方向成分ａryは該傾斜面とは平行（ａry＝ａrcosθ）となる。
【００８１】
左右加速度補正部４４の入力側は、１位台車側および２位台車側の左右加速度センサ１１と、超過遠心加速度算出部４３とに接続されている。また、左右加速度補正部４４の出力側は、制御指令値算出部４５に接続されている。この左右加速度補正部４４は、左右加速度ａsy1，ａsy2から振動成分の左右加速度である振動加速度ａy1，ａy2をそれぞれ除去するローパスフィルタ４４Ａ，４４Ｂと、車両１の傾きθを算出する傾き算出部４４Ｃとを含んで構成されている。そして、左右加速度補正部４４は、各左右加速度センサ１１から入力された左右加速度ａsy1，ａsy2と、超過遠心加速度算出部４３から入力された遠心加速度ａrとに基づいて、振動成分の左右加速度である振動加速度ａy1，ａy2を求める。
【００８２】
ローパスフィルタ４４Ａ，４４Ｂは、各左右加速度センサ１１で検出した左右加速度ａsy1，ａsy2から振動成分の左右加速度である振動加速度ａy1，ａy2をそれぞれ除去する算出部として設けられている。ローパスフィルタ４４Ａ，４４Ｂのカットオフ周波数は、振動加速度ａy1，ａy2を除去するが、車体２のロール振動成分は除去しない所定の値に設定されている。これは、ローパスフィルタ４４Ａ，４４Ｂにより車体２のロール振動成分を除去してしまうと、ロール振動による車体２の傾きを考慮することができなくなってしまうからである。このローパスフィルタ４４Ａ，４４Ｂは、以下の数９式および数１０式で示すように、左右加速度ａsy1，ａsy2から振動加速度ａy1，ａy2をそれぞれ除去するものである。
【００８３】
【数９】
2016136887.tif 000011
【００８４】
【数１０】
2016136887.tif 000012
【００８５】
傾き算出部４４Ｃは、左右加速度ａsy1，ａsy2と遠心加速度ａrと重力加速度ｇとから車両１の傾きθを算出するものである。ここで、図１２に示すように、車両１がカント等による傾斜面や車両傾斜装置等のため傾きθだけ傾いているときは、各左右加速度センサ１１で検出される左右加速度ａsy1，ａsy2は、該傾斜面とは平行となる。また、左右加速度ａsy1，ａsy2にローパスフィルタ４４Ａ，４４Ｂを適用した左右加速度ａsyf1，ａsyf2は、振動成分が除去されているため、遠心加速度（超過遠心加速度）ａrと概ね等しいと考えられる。このため、左右加速度ａsyf1，ａsyf2のベクトル（方向）は、遠心加速度ａrの左右方向成分ａryと重力加速度ｇの左右方向成分ａgy（＝ｇsinθ）と向きが等しいと仮定すると、以下の数１１式および数１２式が成立する。
【００８６】
【数１１】
2016136887.tif 000013
【００８７】
【数１２】
2016136887.tif 000014
【００８８】
この場合、車両１の傾きθが１５°未満（θ＜１５°）である場合は、sinθ≒θ、cosθ≒１が成立する。従って、傾き算出部４４Ｃは、以下の数１３式および数１４式により車両１の傾きθ（１位台車側の傾きθ1及び２位台車側の傾きθ2）を算出することができる。
【００８９】
【数１３】
2016136887.tif 000015
【００９０】
【数１４】
2016136887.tif 000016
【００９１】
そして、振動加速度算出部としての左右加速度補正部４４は、以下の数１５式および数１６式に示すように、傾きθ1，θ2を用いて、左右加速度ａsy1，ａsy2から遠心加速度ａrの左右方向成分ａry（＝ａrcosθ）を減算して、振動加速度ａy1，ａy2をそれぞれ求めることができる。
【００９２】
【数１５】
2016136887.tif 000017
【００９３】
【数１６】
2016136887.tif 000018
【００９４】
制御指令値算出部４５の入力側は、左右加速度補正部４４に接続されている。また、制御指令値算出部４５の出力側は、左右動ダンパ９に接続されている。この制御指令値算出部４５は、左右加速度補正部４４から入力された振動加速度ａy1，ａy2に基づいて、車体２の振動を制御するために左右動ダンパ９が発生すべき減衰力を算出する。そして、制御指令値算出部４５は、算出した減衰力に基づいて左右動ダンパ９のアクチュエータに供給すべき目標電流値を演算し、該目標電流値を制御指令信号として左右動ダンパ９に出力する。
【００９５】
次に、コントローラ４１が制御周期毎に実行する左右動ダンパ９の制御用のプログラムについて図１４を用いて説明する。
【００９６】
まず、ステップ３１では、コントローラ４１は、各センサ１１，１２，１３からの検出信号に基づいて左右加速度ａsy1，ａsy2とヨーレイトωzと車速ｖとを検出する。この場合、コントローラ４１は、第１の実施の形態と同様に、例えばＡＤ変換器（図示せず）を用いて、アナログ信号からなる各センサ１１，１２，１３の検出信号をデジタル信号に変換する。
【００９７】
次に、ステップ３２では、コントローラ４１の超過遠心加速度算出部４３は、ヨーレイトωzと車速ｖとにより超過遠心加速度を算出する。この場合、上記数１式で示したように、ヨーレイトωzと車速ｖとに基づいて算出した遠心加速度ａrを超過遠心加速度と推定する。
【００９８】
そして、ステップ３３では、コントローラ４１の左右加速度補正部４４は、左右加速度ａsy1，ａsy2と遠心加速度ａrと重力加速度ｇとを用いて、車体２の傾きθを算出する。具体的には、左右加速度補正部４４のローパスフィルタ４４Ａ，４４Ｂは、各左右加速度センサ１１で検出した左右加速度ａsy1，ａsy2から振動成分の左右加速度である振動加速度ａy1，ａy2をそれぞれ除去して、左右加速度ａsyf1，ａsyf2を算出する（数９式および数１０式参照）。そして、左右加速度補正部４４の傾き算出部４４Ｃは、左右加速度ａsyf1，ａsyf2と遠心加速度ａrと重力加速度ｇとを用いて、車体２の傾きθを算出する（数１３式および数１４式参照）。
【００９９】
ステップ３４では、コントローラ４１の左右加速度補正部４４は、左右加速度センサ１１で求めた左右加速度ａsy1，ａsy2と上記ステップ３３で求めた車体２の傾きθを用いて、車体２の中心位置での振動加速度ａy1，ａy2を算出する（数１５式および数１６式参照）。
【０１００】
そして、ステップ３５では、コントローラ４１の制御指令値算出部４５は、左右加速度補正部４４で求めた振動加速度ａy1，ａy2に基づいて、左右動ダンパ９を制御する制御指令値を算出する。
【０１０１】
かくして、第４の実施の形態でも、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。第４の実施の形態では、コントローラ４１は、車両１の車体２の傾きθに基づいて、車体２の振動成分である振動加速度ａy1，ａy2を算出する。これにより、カントの傾斜面や車体傾斜装置の情報がなくても、車体２の傾きθを推定して、該車体２の傾きθに基づいて車体２に振動を引き起こす振動加速度ａy1，ａy2を算出することができる。
【０１０２】
なお、前記第１の実施の形態では、左右加速度センサ１１とヨーレイトセンサ１２とを、各台車３の直上近傍に位置して車体２に２個ずつ設ける構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、車体の任意の位置に設けられたセンサからの検出信号を用いて、必要箇所の左右加速度やヨーレイトを演算によって求めてもよい。従って、左右加速度センサとヨーレイトセンサは、車体に１個ずつ設ける構成としてもよい。この構成は、第２、第３、第４の実施の形態にも同様に適用することができる。
【０１０３】
また、前記第３の実施の形態では、コントローラ３１は、車両１の走行位置での曲線半径ｒに基づいて超過遠心加速度を算出し、該超過遠心加速度を用いて車体２の振動成分である振動加速度ａy1，ａy2を求める構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、第２の実施の形態と同様に、曲線半径に基づいて算出した超過遠心加速度から重力加速度による左右方向成分を除いて振動加速度を算出する構成としてもよい。
【０１０４】
また、前記第４の実施の形態では、左右加速度補正部４４は、ローパスフィルタ４４Ａ，４４Ｂを用いて、各左右加速度センサ１１で検出した左右加速度ａsy1，ａsy2から振動成分の左右加速度である振動加速度ａy1，ａy2をそれぞれ除去する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、左右加速度補正部は、左右加速度センサで検出した加速度から所定の時間毎における平均値を求めて、振動加速度を除去する構成としてもよい。具体的には、例えば、振動加速度の周期が０．５秒程度であり、車体のロール成分の振動周期が１．５秒程度である場合には、左右加速度センサで検出した加速度から１秒間毎における平均値を求めて、振動加速度を除去する構成としてもよい。
【０１０５】
また、前記第４の実施の形態では、超過遠心加速度算出部４３は、車体２のヨーレイトωzと、車速ｖとに基づいて、車体２の超過遠心加速度を検出する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、第３の実施の形態と同様に、超過遠心加速度算出部は、車体のヨーレイトωzと、車両の位置情報から算出した曲線半径ｒとに基づいて、車体の超過遠心加速度を検出する構成としてもよい。
【０１０６】
また、前記第１の実施の形態では、コントローラ１０は、スカイフック制御則によって左右動ダンパ９の減衰力指令値を演算する構成としたが、本発明はこれに限らず、例えばＬＱＧ制御則、Ｈ∞制御則等のような他の制御則に基づいて減衰力指令値を演算してもよい。この構成は、第２、第３、第４の実施の形態にも適用することができる。
【０１０７】
また、前記各実施の形態では、ダンパ８，９がセミアクティブダンパである場合を例に挙げて説明したが、これに代えて、アクティブダンパを用いるようにしてもよい。
【０１０８】
また、前記各実施の形態では、作動油が封入された減衰力調整式油圧緩衝器からなるダンパ８，９に適用した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば作動流体として空気が封入された減衰力調整式空圧緩衝器に適用してもよい。
【０１０９】
さらに、前記各実施の形態では、本発明のサスペンション制御装置を鉄道車両１，２１に適用した場合を例に挙げて説明したが、自動車等の他の車両に適用してもよい。
【０１１０】
次に、前記各実施の形態に含まれる発明について記載する。本発明によれば、コントローラは、車両の進行方向に対して左右方向に作用する車体の左右加速度を検出する左右加速度検出部と、前記車体のヨーレイトに基づいて前記車体の超過遠心加速度を検出、または推定する超過遠心加速度検出部と、前記左右加速度検出部の検出値から前記超過遠心加速度検出部の検出値を減算して振動成分の左右加速度を求める振動加速度算出部と、を有する構成とした。このため、車体のヨーレイトに基づいて、振動成分の左右加速度を求めることができる。この結果、車両に曲線走行に伴う左右加速度が作用する場合でも、車体に振動を引き起こす振動成分の左右加速度に基づいて、減衰力調整式緩衝器の減衰力を制御することができるので、車両の乗り心地を向上することができる。
【０１１１】
本発明によれば、超過遠心加速度検出部は、車両の走行速度に基づいて超過遠心加速度を算出する構成とした。これにより、車両の走行速度とヨーレイトから超過遠心加速度を算出することができ、該超過遠心加速度に基づいて車体の振動成分の左右加速度を検出することができる。この結果、車両の走行位置を取得する必要がないから、車両の走行位置情報に基づいて制御する場合に比べて、適用可能な線路区間を広げることができる。
【０１１２】
本発明によれば、超過遠心加速度検出部は、重力加速度の左右方向成分に基づいて超過遠心加速度を算出する構成とした。これにより、カント等によって曲線走行時に車両が傾斜するときでも、このような傾斜による重力加速度の左右方向成分を除去して超過遠心加速度を算出することができる。この結果、カント等の影響を考慮して、実際に車体に作用する超過遠心加速度を算出することができる。
【０１１３】
本発明によれば、超過遠心加速度検出部は、車両の位置情報に基づいて超過遠心加速度を算出する構成とした。これにより、車両の走行速度を用いずに超過遠心加速度を算出することができ、該超過遠心加速度を用いて、車体の振動成分の左右加速度を求めることができる。
【０１１４】
本発明によれば、振動加速度算出部は、左右加速度、超過遠心加速度、重力加速度に基づいて前記車体の傾きを算出して、該車体の傾きに基づいて振動成分の左右加速度を求める構成とした。これにより、カントの傾斜面や車体傾斜装置の情報がなくても、車体の傾きを推定して、該車体の傾きに基づいて車体に振動を引き起こす振動加速度を算出することができる。
【０１１５】
以上説明した実施形態に基づくサスペンション制御装置として、例えば、以下に述べる態様のものが考えられる。
【０１１６】
サスペンション制御装置の第１の態様としては、車体と台車とを有する車両に設けられる減衰力調整式緩衝器と、該減衰力調整式緩衝器の減衰力を制御するコントローラと、を備えたサスペンション制御装置であって、前記コントローラは、前記車両の進行方向に対して左右方向に作用する前記車体の左右加速度を検出する左右加速度検出部と、前記車体のヨーレイトに基づいて前記車体の超過遠心加速度を検出、または推定する超過遠心加速度検出部と、前記左右加速度検出部の検出値から前記超過遠心加速度検出部の検出値を減算して振動成分の左右加速度を求める振動加速度算出部と、を有する。
【０１１７】
第２の態様としては、第１の態様において、前記超過遠心加速度検出部は、前記車両の走行速度に基づいて前記超過遠心加速度を算出する。
【０１１８】
第３の態様としては、第１の態様または第２の態様において、前記超過遠心加速度検出部は、重力加速度の左右方向成分に基づいて前記超過遠心加速度を算出する。
【０１１９】
第４の態様としては、第１の態様において、前記超過遠心加速度検出部は、前記車両の位置情報に基づいて前記超過遠心加速度を算出する。
【０１２０】
第５の態様としては、第１の態様乃至第４の態様のいずれかにおいて、前記振動加速度算出部は、左右加速度、超過遠心加速度、重力加速度に基づいて前記車体の傾きを算出して、該車体の傾きに基づいて前記振動成分の左右加速度を求める。
【符号の説明】
【０１２１】
１，２１  鉄道車両（車両）
２  車体
３  台車
８  上下動ダンパ（減衰力調整式緩衝器）
９  左右動ダンパ（減衰力調整式緩衝器）
１０，２２，３１，４１  コントローラ
１１  左右加速度センサ（左右加速度検出部）
１５，２７，３５，４３  超過遠心加速度算出部（超過遠心加速度検出部）
１６，２８，３６，４４  左右加速度補正部（振動加速度算出部）
２３  上下加速度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2016136887.tif 000029
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年7月11日(2017.7.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体と台車とを有する車両に設けられる減衰力調整式緩衝器と、
該減衰力調整式緩衝器の減衰力を制御するコントローラと、を備えたサスペンション制御装置であって、
前記コントローラは、
前記車両の進行方向に対して左右方向に作用する前記車体の左右加速度を検出する左右加速度検出部と、
前記車体のヨーレイトに基づいて前記車体の超過遠心加速度を検出、または推定する超過遠心加速度検出部と、
前記左右加速度検出部の検出値から前記超過遠心加速度検出部の検出値を減算して振動成分の左右加速度を求める振動加速度算出部と、
を有し、
前記振動加速度算出部は、左右加速度、超過遠心加速度、重力加速度に基づいて前記車体の傾きを算出して、前記車体の傾きに基づいて前記振動成分の左右加速度を求めることを特徴とするサスペンション制御装置。
【請求項２】
前記超過遠心加速度検出部は、前記車両の走行速度に基づいて前記超過遠心加速度を算出する請求項１に記載のサスペンション制御装置。
【請求項３】
前記超過遠心加速度検出部は、重力加速度の左右方向成分に基づいて前記超過遠心加速度を算出する請求項１または２に記載のサスペンション制御装置。
【請求項４】
前記超過遠心加速度検出部は、前記車両の位置情報に基づいて前記超過遠心加速度を算出する請求項１に記載のサスペンション制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上述した課題を解決するため、本発明は、車体と台車とを有する車両に設けられる減衰力調整式緩衝器と、該減衰力調整式緩衝器の減衰力を制御するコントローラと、を備えたサスペンション制御装置であって、前記コントローラは、前記車両の進行方向に対して左右方向に作用する前記車体の左右加速度を検出する左右加速度検出部と、前記車体のヨーレイトに基づいて前記車体の超過遠心加速度を検出、または推定する超過遠心加速度検出部と、前記左右加速度検出部の検出値から前記超過遠心加速度検出部の検出値を減算して振動成分の左右加速度を求める振動加速度算出部と、を有し、前記振動加速度算出部は、左右加速度、超過遠心加速度、重力加速度に基づいて前記車体の傾きを算出して、前記車体の傾きに基づいて前記振動成分の左右加速度を求めることを特徴としている。
【国際調査報告】
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