(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両用のアクチュエータ装置であって、
前記アクチュエータ装置は、
前記鉄道車両の車輪を有する台車と前記台車上に設置される前記鉄道車両の車体との間、前記台車と前記車輪との間、または、複数の前記車体を連結した鉄道車両において前記一の車体と前記他の車体との間に配置され、架線と前記鉄道車両の発電機とのうちの少なくとも一方の電力源からバッテリを介して供給される電力により発生する力を制御可能なアクチュエータと、
前記バッテリの電圧を検出する検出手段と、
前記鉄道車両の走行状態に応じて前記アクチュエータに供給する供給電力を制御する制御装置と、
を有し、
前記制御装置は、
前記検出手段による電圧検出値が第１の閾値を下回っているとき、前記供給電力を、前記電圧検出値が前記第１の閾値を下回っていないときの供給電力より低く、０より大きくし、前記検出手段による電圧検出値が前記第１の閾値より低い第２の閾値を下回っているとき、または、前記検出手段による電圧検出値が前記第１の閾値を下回ってから所定時間経過したとき、前記供給電力を０とする制限制御を行うことを特徴とするアクチュエータ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のアクチュエータ装置において、
前記制限制御は、前記検出手段による電圧検出値が前記第１の閾値を下回った後に、前記第１の閾値を超える値を検出したとき、前記供給電力を、前記電圧検出値が前記第１の閾値を下回っていないときの供給電力に近づけるように高くする復帰制御を行うことを特徴とするアクチュエータ装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のアクチュエータ装置において、
前記アクチュエータは、減衰力を制御可能な減衰力調整式ダンパであることを特徴とするアクチュエータ装置。
【請求項４】
請求項２に記載のアクチュエータ装置において、
前記復帰制御は、前記供給電力を、前記電圧検出値が前記第１の閾値を下回っていないときの供給電力に徐々に近づける制御であることを特徴とするアクチュエータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、鉄道車両の振動を低減するアクチュエータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両用の制御サスペンションシステムの一例として、例えば、車両の台車と車体との間にアクチュエータとしての減衰力調整式ダンパを配置したセミアクティブサスペンションシステムが知られている。セミアクティブサスペンションシステムは、車体の振動状態に合せてリアルタイムに減衰力を制御（変更）することが可能であり、車両の乗り心地を向上することができる。【０００３】
ここで、鉄道車両の制御サスペンションシステムは、架線または鉄道車両に搭載された発電機から電力が供給される。この場合、制御サスペンションシステムに供給される電源の電圧値を監視することにより、不安定な電源状態からシステムを保護するように構成することが考えられる。【０００４】
一方、鉄道車両では、特定の状況、場所、タイミングで電源電圧が低下する場合がある。例えば、車両上の機器（例えば、気動車のエンジン）が一斉に始動したとき、変電所切換えに伴うセクション（架線未通電区間、デッドセクション）を走行したとき、一時的（瞬間的）にパンタグラフ（集電器）のすり板が架線から離線したとき等に、電源電圧が低下する場合がある。このようなときに、単に電源電圧の低下を条件にシステム動作を停止すると、不必要な乗り心地の低下を招くおそれがある。【０００５】
これに対して、特許文献１〜３には、バッテリを搭載した自動車や電気製品において、バッテリの電圧が閾値を下回った時間や内部抵抗値に基づいて、バッテリの状態を推測する構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１１２９１７号公報
【特許文献２】特表２００９−５１９６９７号公報
【特許文献３】特開２０１３−２１０２０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
例えば、特許文献１の技術を鉄道車両に適用した場合、車両としては正常にも拘わらず、電源異常と判定してしまう可能性がある。この場合、この判定に基づいて、システムを停止すると（即ち、減衰力調整式ダンパの減衰力制御を停止すると）、乗り心地が不必要に低下する可能性がある。【０００８】
本発明の目的は、不必要な乗り心地の低下を抑制することができるアクチュエータ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施形態に係るアクチュエータ装置は、鉄道車両の車輪を有する台車と前記台車上に設置される前記鉄道車両の車体との間、前記台車と前記車輪との間、または、複数の前記車体を連結した鉄道車両において前記一の車体と前記他の車体との間に配置され、架線と前記鉄道車両の発電機とのうちの少なくとも一方の電力源からバッテリを介して供給される電力により発生する力を制御可能なアクチュエータと、前記バッテリの電圧を検出する検出手段と、前記鉄道車両の走行状態に応じて前記アクチュエータに供給する供給電力を制御する制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記検出手段による電圧検出値が第１の閾値を下回っているとき、前記供給電力を、前記電圧検出値が前記第１の閾値を下回っていないときの供給電力より低く、０より大きくし、前記検出手段による電圧検出値が前記第１の閾値より低い第２の閾値を下回っているとき、または、前記検出手段による電圧検出値が前記第１の閾値を下回ってから所定時間経過したとき、前記供給電力を０とする制限制御を行う構成としている。
【００１０】
本発明の一実施形態に係るアクチュエータ装置は、不必要な乗り心地の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態によるアクチュエータ装置が搭載された鉄道車両を示す側面図。
【図２】図１中の制御装置をバッテリ、加速度センサ、ダンパと共に示すブロック図。
【図３】図２中の制御装置（のマイコン）の制御処理を示す流れ図。
【図４】電圧、電流、制御モードの時間変化の第１例を示す特性線図。
【図５】電圧、電流、制御モードの時間変化の第２例を示す特性線図。
【図６】電圧、電流、制御モードの時間変化の第３例を示す特性線図。
【図７】第２の実施形態による電圧、電流、制御モードの時間変化の一例を示す特性線図。
【図８】第３の実施形態による電圧、電流、制御モードの時間変化の一例を示す特性線図。
【図９】第４の実施形態による制御装置（のマイコン）の制御処理を示す流れ図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施形態によるアクチュエータ装置を、鉄道車両に搭載した場合を例に挙げ、添付図面に従って説明する。なお、図３および図９に示す流れ図の各ステップは、それぞれ「Ｓ」という表記を用いる（例えば、ステップ１＝「Ｓ１」とする）。
【００１３】
図１ないし図６は、第１の実施形態を示している。図１において、鉄道車両１は、例えば乗客、乗務員等の乗員が乗車する（ないし貨物が積み込まれる）車体２と、車体２の下側に設けられた前側の台車３および後側の台車３とを備えている。これらの台車３は、車体２の前部側と後部側とに離間して配置されている。これにより、鉄道車両１の車体２は、台車３上に設置されている。
【００１４】
各台車３は、車輪４を有している。即ち、各台車３には、車軸の両端に車輪４が設けられた輪軸が２個ずつ取付けられている。このため、各台車３には、それぞれ４個の車輪４が設けられている。鉄道車両１は、各車輪４が左右のレール５（一方のみ図示）上を回転することにより、レール５に沿って走行する。
【００１５】
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。一方、車体２と各台車３との間には、それぞれの台車３上で車体２を弾性的に支持する複数の枕ばね７と、各枕ばね７と並列関係をなすように配置された複数の減衰力調整式ダンパ８（以下、ダンパ８という）とが設けられている。ダンパ８は、例えば、各台車３の左右両側にそれぞれ１個ずつ設けられており、１車両当り（１車体当たり）合計４個設けられている。
【００１６】
各ダンパ８は、ばね上側となる車体２とばね下側となる台車３との間に介装（配置）されている。各ダンパ８は、台車３に対する車体２の上下方向の振動（車体２と台車３との相対変位）に対して、振動（相対変位）を低減させるような力、即ち、減衰力を発生する。これにより、各ダンパ８は、車体２の上下方向の振動を低減する。
【００１７】
この場合、ダンパ８は、枕ばね７と共に制御サスペンションを構成している。即ち、各ダンパ８は、後述の制御装置２１からの指令（指令値）により減衰特性が変化する。このために、各ダンパ８は、それぞれの減衰力を個別に調整可能な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（即ち、減衰力を制御可能な減衰力調整式ダンパ）を用いて構成されている。
【００１８】
より具体的には、ダンパ８は、制御装置２１から電力（駆動電流）が供給されることにより、ソレノイドバルブ等の制御バルブ（図示せず）の開弁圧が調整される。これにより、ダンパ８は、減衰特性をハードな特性（硬特性）からソフトな特性（軟特性）へと連続的に調整することができる。なお、ダンパ８は、減衰特性を連続的に調整するものに限らず、２段階または複数段階に調整可能なものであってもよい。また、ダンパ８は、セミアクティブダンパに限らず、外部動力により減衰特性を調整するフルアクティブダンパを用いて構成してもよい。
【００１９】
即ち、実施形態では、ダンパ８は、能動的に力（減衰力）を発生するアクティブダンパ、より具体的には、減衰力調整式油圧緩衝器等のセミアクティブ制御が可能なセミアクティブダンパにより構成されている。しかし、これに限らず、ダンパ８は、セミアクティブダンパに代えて、油圧アクチュエータや電動アクチュエータ等のフルアクティブ制御が可能なフルアクティブダンパにより構成してもよい。
【００２０】
いずれにしても、ダンパ８は、電力源となる架線９からバッテリ１２を介して供給される電力により、発生する力（減衰力）を制御可能なアクチュエータとなるものである。この場合、架線９は、鉄道車両１に電力を供給する電線であり、鉄道車両１には、架線９を介して交流または直流の電力が供給される。例えば、ダンパ８には、架線９から集電器となるパンタグラフ１０、インバータまたはコンバータ等の変換器１１、バッテリ１２、制御装置２１を介して電力が供給される。
【００２１】
なお、図示は省略するが、例えば、鉄道車両が気動車であれば、鉄道車両に搭載された電源となる発電機からバッテリを介してアクチュエータに電力が供給される構成とすることができる。また、実施形態では、アクチュエータとしてのダンパ８を、上下動ダンパとしている。即ち、実施形態は、アクチュエータとしてのダンパ８を、車体２と台車３との間に上下方向に配置し、これらの間で力を発生することにより、台車３に対する車体２の上下方向の振動を低減する場合を例示している。
【００２２】
これに対して、図示は省略するが、例えば、アクチュエータとしてのダンパを、左右動ダンパとしてもよい。即ち、アクチュエータを車体と台車との間に左右方向に配置し、これらの間で力を発生することにより、台車に対する車体の左右方向の振動を低減するように構成としてもよい。また、アクチュエータは、台車と車輪との間に配置し、これらの間で力を発生するように構成してもよい。さらに、アクチュエータは、複数の車体を連結した鉄道車両の車体と車体との間（隣り合う車体間）に配置し、これらの間で力を発生するように構成してもよい。
【００２３】
車体２には、車体加速度として車体２の上下方向の振動加速度を検出する加速度センサ１３が設けられている。加速度センサ１３は、鉄道車両１の走行状態を検出する状態検出センサとなるものである。加速度センサ１３は、各ダンパ８に対応した位置で車体加速度を検出し、その検出信号を後述の制御装置２１に出力する。このため、加速度センサ１３は、例えば、車体２の下部、即ち、車体２の下面側で各ダンパ８の近傍となる位置に取付けられている。なお、加速度センサ１３は、車両の前，後方向両側に設けられた各ダンパ８に対応してそれぞれ設けられているため、１車両当たり（１車体当たり）、合計４個の加速度センサ１３を有する構成となっている。
【００２４】
次に、制御装置２１について、図１に加え図２も参照しつつ説明する。
【００２５】
制御装置２１は、各ダンパ８の減衰特性を制御するもの（車体振動抑制用制御装置、ダンパ用制御装置、制御サスペンションシステム用制御装置）である。即ち、制御装置２１は、鉄道車両１の走行状態に応じてダンパ８に供給する供給電力を制御する。このために、制御装置２１の入力側は、バッテリ１２および加速度センサ１３と接続され、制御装置２１の出力側は、ダンパ８の制御バルブ（例えば、ソレノイドバルブのソレノイド）と接続されている。制御装置２１は、マイクロコンピュータ２２（以下、マイコン２２という）を有している。マイコン２２は、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等により構成されるメモリ、演算処理装置となるＣＰＵ、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器等を備えている。図２に示すように、加速度センサ１３は、マイコン２２に接続されている。
【００２６】
マイコン２２のメモリは、例えばスカイフック制御、Ｈ∞制御、ＬＱＧ制御等の各種の制御則に基づいて決定された演算式と、この演算式を実行するための制御ゲイン等のような予め設定されたパラメータとが格納されている。また、マイコン２２のメモリには、後述の図３に示す処理フローを実行するための処理プログラムも格納されている。
【００２７】
マイコン２２（のＣＰＵ）は、加速度センサ１３により検出される加速度と演算式およびパラメータとに基づいて、車体２の振動を抑制するための制御指令を算出する。例えば、ダンパ８がソレノイド式の制御ダンパの場合は、マイコン２２は、制御指令として、ダンパ８が発生すべき減衰力に対応する目標電流値を算出する。マイコン２２は、算出した制御指令（目標電流値）を、電流出力回路となる出力回路２３に出力する。これにより、ダンパ８（のソレノイド）には、出力回路２３を介して制御指令に応じた電流が供給される。即ち、ダンパ８は、出力回路２３を介して供給される電流に応じた力（減衰力）を発生し、車体２の振動を抑制することができる。
【００２８】
このように、実施形態では、加速度センサ１３により車体２の加速度を検出する。制御装置２１（のマイコン２２）は、検出された加速度と特定の制御則に則り車両の乗り心地制御に最適な減衰力を演算し、出力回路２３を経由してダンパ８を制御する。なお、実施形態では、ダンパ８は、フェイル時（制御停止時）を含む電流０Ａのときに、中間電流値相当の減衰力となる特性を持っている。また、実施形態では、ソレノイド式の制御ダンパを用いているが、ソレノイド式以外の制御ダンパを用いてもよい。また、鉄道車両１の走行状態を検出する状態検出センサとして、上下方向の振動加速度を検出する加速度センサ１３を用いているが、例えば、車高センサ、速度センサ、傾斜センサ、角速度センサ、３軸加速度と３軸角速度とを検出する複合センサ等の各種の走行状態検出センサを用いることができる。
【００２９】
ところで、鉄道車両の制御サスペンションシステムは、架線または鉄道車両に搭載された発電機から電力が供給される。この場合、制御サスペンションシステムに供給される電源の電圧値を監視することにより、不安定な電源状態からシステムを保護するように構成することが考えられる。例えば、電圧低下検知ＩＣによって電源の電圧値を検知し、電圧低下を検知したときに、システム動作を停止することにより、低電圧状態での不安定な動作を抑制することが考えられる。
【００３０】
しかし、鉄道車両では、特定の状況、場所、タイミングで電源電圧が低下する場合がある。具体的には、車両上の機器（例えば、気動車のエンジン）が一斉に始動したとき、変電所切換えに伴うセクション（架線未通電区間、デッドセクション）を走行したとき、一時的（瞬間的）にパンタグラフ（集電器）のすり板が架線から離線したとき等に、電源電圧が低下する場合がある。このようなときに、電圧低下検知ＩＣが、単に電源電圧の低下を条件にシステム動作を停止すると、不必要な乗り心地の低下を招くおそれがある。
【００３１】
これに対して、前述の特許文献１〜３には、バッテリを搭載した自動車や電気製品において、バッテリの電圧が閾値を下回った時間や内部抵抗値に基づいて、バッテリの状態を推測する構成が記載されている。例えば、特許文献１のオルタネータ制御装置は、バッテリの放電電流を推定し、それを基に最適な電圧低下検知閾値を設定し、その設定した閾値をバッテリ電圧が一定時間下回った場合に、低充電状態と判定する。
【００３２】
ここで、この技術を鉄道車両に適用する場合を考える。この場合、例えば、電源が正常状態では動揺防止制御（減衰力調整式ダンパの減衰力制御）を行い、異常状態（例えば、電源電圧が低下した状態）では動揺防止制御を停止するシステムとすることが考えられる。しかし、鉄道車両の場合、例えば、セクション走行時の電圧低下、走行中のパンタグラフ（のすり板）の離線による一時的（瞬間的）な電圧低下、車両エンジンの始動に伴う電圧低下等、多くの電圧低下要素が混在している。
【００３３】
例えば、セクションについて考えた場合、セクション毎の長さの違い、セクションを通過するときの走行速度によって、通過に要する時間が異なる。このため、一つの閾値を設定しただけでは、それら全てに対応することができず、例えば、車両としては正常にも拘わらず、電源異常と判定してしまう可能性がある。この場合、この判定に基づいて、システムを停止すると（即ち、減衰力調整式ダンパの減衰力制御を停止すると）、乗り心地が不必要に低下する可能性がある。一方、これとは逆に、電源異常が発生しているにも拘わらず、電源異常が発生していないと判定してしまう可能性もある。この場合には、電源異常のときに行うべき処理（例えば、フェールセイフ処理）が行われなくなる可能性がある。
【００３４】
そこで、実施形態では、鉄道車両１に固有の電圧低下に対して、優れた乗り心地を可及的に確保できるように構成している。このために、実施形態では、バッテリ１２の電圧を検出する検出手段を備えている。より具体的には、制御装置２１は、バッテリ１２の電圧を検出する検出手段としての降圧回路２４を有している。降圧回路２４は、例えば、オペアンプ等から構成されており、バッテリ１２から制御装置２１へ供給された電源は、降圧回路２４に入力される。降圧回路２４は、電源電圧に比例したアナログ信号を生成し、その信号を、マイコン２２のＡ／Ｄ変換器へ入力する。これにより、マイコン２２は、バッテリ１２から供給される電源電圧をリアルタイムで監視することができる。
【００３５】
ここで、一般的な鉄道車両１の場合、制御サスペンションは、補助電源からＤＣ１００Ｖ（気動車の場合はＤＣ２４Ｖ）を供給される。この電源は、バッテリ１２によりバッテリバックアップされているため、無停電電圧であり、デッドセクション通過や一般的なパンタグラフの離線により主電源の電圧が低下した際も、基本的には電圧変動は小さく収まるようになっている。しかし、車両仕様や経年劣化等に伴って、大きな電圧低下が発生する場合がある。
【００３６】
これに対して、実施形態では、制御装置２１は、バッテリ１２から供給される電源電圧を監視し、閾値（例えば、第１の閾値Ｖｂ）を下回った際には、直ちに制御ＯＦＦとせず、出力を制限した制限制御を行う。制限制御中に、電源電圧が復帰すれば、緩やかに制限を解除するが、一定時間内に（例えば、所定時間ｔｂを経過しても）復帰しなければ、電源の異常の可能性を考慮して、制御ＯＦＦとする。制御ＯＦＦ中に、電源電圧が復帰すれば、緩やかに制限を解除するが、制御ＯＦＦした後一定時間（例えば、所定時間ｔｃ）を経過しても復帰しない場合は、電源に異常が発生したと判断し、制御を停止する。
【００３７】
これにより、様々な条件で電圧低下が発生する鉄道車両１において、電源電圧が低下したときにも一定の動揺防止性能（振動抑制性能）を確保することができる。また、電源電圧の低下が一時的な低下ではなく、電源に異常が発生していた場合は、電源への負荷を減らしつつ、安全性を確保（例えば、走行安定性を確保）するため制御を停止することができる。これにより、従来よりも幅広い状況で高い乗り心地を維持しつつ、より安全性も高い制御サスペンションシステムを構築可能となる。
【００３８】
図３は、制御装置２１（のマイコン２２）で行われる制御処理を示している。制御装置２１のマイコン２２は、降圧回路２４から取得されるアナログ信号（電圧信号）により電源電圧（バッテリ１２の電圧）を監視し、電圧が正常範囲から逸脱した場合、制限制御モードへ移行する。一定時間以内に電圧が復帰すれば、復帰制御モードから通常制御モードへ戻り、そうでなければ制御ＯＦＦモードへ移行する。その後も電圧が復帰しなければ、電源異常と判断し、電源異常モードへ移行する（動作を停止する）。
【００３９】
即ち、制御装置２１（のマイコン２２）に対する電源ＯＮ（通電開始）により、図３の制御処理が開始されると、Ｓ１では、電源電圧を監視する。即ち、Ｓ１では、降圧回路２４から出力される信号（アナログ信号）に基づいて、バッテリ１２の電圧（電源電圧）、換言すれば、バッテリ１２から制御装置２１の出力回路２３に供給される電力の電圧を読込む。続くＳ２では、Ｓ１で読み込んだ電圧が正常範囲内であるか否かを判定する。即ち、電圧が第１の閾値Ｖｂ以上であるか否かを判定する。Ｓ２で「ＹＥＳ」、即ち、電圧が正常範囲内である（第１の閾値Ｖｂ以上である）と判定された場合は、Ｓ１の前に戻り、Ｓ１以降の処理を繰り返す。
【００４０】
一方、Ｓ２で「ＮＯ」、即ち、電圧が正常範囲内でない（第１の閾値Ｖｂを下回った）と判定された場合は、Ｓ３に進む。Ｓ３では、制限制御モードに移行する。制限制御モードでは、ダンパ８に対する供給電力を低くする制御、即ち、電圧が正常範囲のときに比べて供給電力を低くする制限制御を開始する。具体的には、第１の閾値Ｖｂを下回ると、ダンパ８に対する最大電流値（出力電流リミット値）Ｉmaxを、第１の閾値Ｖｂを下回っていないときの最大電流値Ｉmax1よりも低い値である最大電流値Ｉmax2に制限する。この場合、最大電流値Ｉmaxは、最大電流値Ｉmax1から最大電流値Ｉmax2に瞬間的に下げるのではなく、例えば、時間経過と共に徐々に（例えば、予め設定した所定の変化率で）下げる。最大電流値を下げる変化率（変化量）は、例えば、ダンパ８の減衰力の変化が過度にならないように（乗り心地が急に変化しないように）、予め実験、計算、シミュレーション等に基づいて設定することができる。例えば、最大電流値Ｉmaxは、第１の閾値Ｖｂを下回ってから第１の所定時間ｔｂが経過したときに、中間電流値相当となるＩmax2となるように下げることができる。
【００４１】
Ｓ３で制限制御を開始したら（＝第１の閾値Ｖｂを下回ったら）、即ち、最大電流値Ｉmaxを最大電流値Ｉmax2に向けて下げ始めたら、Ｓ４に進む。Ｓ４では、制限制御モードの閾値に達したか否かを判定する。具体的には、制限制御を開始してから（第１の閾値Ｖｂを下回ってから）、第１の所定時間ｔｂが経過したか否かを判定する。第１の所定時間ｔｂは、制限ＯＦＦモードへ移行するか否か、即ち、ダンパ８に対する供給電力を０Ａにするか否かの判定値である。第１の所定時間ｔｂは、例えば、電源の異常の可能性を考慮してダンパ８に対する供給電力を適正なタイミングで０Ａにすることができるように、予め実験、計算、シミュレーション等に基づいて設定することができる。
【００４２】
なお、制限制御モードの閾値は、第１の閾値Ｖｂを下回ってからの経過時間（第１の所定時間ｔｂ）として設定する他、例えば、電圧検出値の判定値となる第２の閾値として設定してもよい。第２の閾値は、システム動作可能な最低電圧値（例えば、ダンパ８の減衰力制御が可能な最低電圧値）をＶｃとした場合に、最低電圧値Ｖｃと第１の閾値Ｖｂとの間の電圧値（最低電圧値Ｖｃよりも高く、第１の閾値Ｖｂよりも低い電圧値）として設定することができる。この場合、第２の閾値となる電圧値（電圧判定値）も、例えば、電源の異常の可能性を考慮してダンパ８に対する供給電力を適正なタイミングで０Ａにすることができるように、予め実験、計算、シミュレーション等に基づいて設定することができる。
【００４３】
Ｓ４で「ＮＯ」、即ち、制限制御モードの閾値に達していない（制限制御モードに移行し始めてから第１の所定時間ｔｂを経過していない）と判定された場合は、Ｓ５に進む。Ｓ５では、電圧が正常範囲内に復帰したか否かを判定する。即ち、Ｓ５では、降圧回路２４からのアナログ信号に基づいて取得される電圧が正常範囲内であるか否かを判定する。即ち、電圧が第１の閾値Ｖｂ以上に復帰したか否かを判定する。なお、Ｓ４とＳ５の間では、電圧読込みの処理（Ｓ１と同様の電圧を読込む処理）を行うが、図３ではその処理を省略して示している。
【００４４】
Ｓ５で「ＮＯ」、即ち、電圧が第１の閾値Ｖｂ以上に復帰していないと判定された場合は、Ｓ４の前に戻り、Ｓ４以降の処理を繰り返す。一方、Ｓ５で「ＹＥＳ」、即ち、電圧が第１の閾値Ｖｂ以上に復帰したと判定された場合は、Ｓ６に進む。Ｓ６では、復帰制御モードに移行する。復帰制御モードでは、ダンパ８に対する供給電力を正常範囲のとき（電圧検出値が第１の閾値Ｖｂを下回っていないとき）の供給電力に近づける復帰制御を開始する。具体的には、電圧が第１の閾値Ｖｂ以上に復帰すると、ダンパ８に対する最大電流値Ｉmaxを最大電流値Ｉmax1に上げる。この場合、最大電流値Ｉmaxは、最大電流値Ｉmax1に瞬間的に上げるのではなく、例えば、時間経過と共に徐々に（予め設定した所定の変化率で）上げる。最大電流値を上げる変化率（変化量）は、例えば、ダンパ８の減衰力の変化が過度にならないように（乗り心地が急に変化しないように）、予め実験、計算、シミュレーション等に基づいて設定することができる。例えば、最大電流値Ｉmaxは、電圧が第１の閾値Ｖｂ以上となってから第２の所定時間ｔａ経過したときにＩmax1となるように上げることができる。
【００４５】
Ｓ６に続くＳ７では、通常制御モード（正常制御モード）に移行する。通常制御モードは、ダンパ８に対する最大電流値Ｉmaxを電圧が正常範囲内であるときの最大電流値Ｉmax1とする。そして、Ｓ１の前に戻り、Ｓ１以降の処理を繰り返す。
【００４６】
一方、Ｓ４で「ＹＥＳ」、即ち、制限制御モードの閾値に達した（制限制御モードに移行してから第１の所定時間ｔｂを経過した）と判定された場合は、Ｓ８に進む。Ｓ８では、制御ＯＦＦモードに移行する。制御ＯＦＦモードでは、ダンパ８に対する供給電力を０とする。具体的には、制限制御モードに移行し始めてから第１の所定時間ｔｂを経過すると、ダンパ８に対する最大電流値ＩmaxをＩmax2から０Ａとする。このとき、ダンパ８は、中間電流値相当の減衰力特性となる（即ち、パッシブダンパ相当の性能となる）。なお、制御ＯＦＦモードに移行するときは、最大電流値ＩmaxをＩmax2から０Ａに直ちに下げることができる。この場合、Ｉmax2は、中間電流値相当とすることができる。
【００４７】
Ｓ８で制御ＯＦＦモードに移行したら（最大電流値Ｉmaxを０Ａにしたら）、Ｓ９に進む。Ｓ９では、制御ＯＦＦモードの閾値に達したか否かを判定する。具体的には、制御ＯＦＦモードに移行してから（最大電流値Ｉmaxを０Ａにしてから）、第３の所定時間ｔｃが経過したか否かを判定する。第３の所定時間ｔｃは、制御ＯＦＦモードから電源異常モードへ移行するか否か、即ち、ダンパ８の制御を停止するか否かの判定値である。なお、制御ＯＦＦモードでは、電圧が第１の閾値Ｖｂ以上に復帰すると、復帰制御モードを介して通常制御モードに戻るのに対して、電源異常モード（ダンパ８の制御の停止）では、電圧が第１の閾値Ｖｂ以上に復帰しても、通常制御モードには戻らない。第３の所定時間ｔｃは、例えば、電源異常を精度よく判定できるように、即ち、ダンパ８の制御を適正なタイミングで停止することができるように、予め実験、計算、シミュレーション等に基づいて設定することができる。
【００４８】
Ｓ９で「ＮＯ」、即ち、制御ＯＦＦモードの閾値に達していない（制御ＯＦＦモードに移行してから第３の所定時間ｔｃを経過していない）と判定された場合は、Ｓ１０に進む。Ｓ１０では、電圧が正常範囲内に復帰したか否かを判定する。即ち、Ｓ１０では、降圧回路２４からのアナログ信号に基づいて取得される電圧が正常範囲内であるか否かを判定する。即ち、電圧が第１の閾値Ｖｂ以上に復帰したか否かを判定する。なお、Ｓ９とＳ１０の間では、電圧読込みの処理（Ｓ１と同様の電圧を読込む処理）を行うが、図３ではその処理を省略して示している。
【００４９】
Ｓ１０で「ＮＯ」、即ち、電圧が第１の閾値Ｖｂ以上に復帰していないと判定された場合は、Ｓ９の前に戻り、Ｓ９以降の処理を繰り返す。一方、Ｓ１０で「ＹＥＳ」、即ち、電圧が第１の閾値Ｖｂ以上に復帰したと判定された場合は、Ｓ６に進む。即ち、Ｓ６で復帰制御モードに移行し、Ｓ７で通常制御モード（正常制御モード）に移行し、Ｓ１以降の処理を繰り返す。
【００５０】
一方、Ｓ９で「ＹＥＳ」、即ち、制御ＯＦＦモードの閾値に達した（制御ＯＦＦモードに移行してから第３の所定時間ｔｃが経過した）と判定された場合は、Ｓ１１に進む。Ｓ１１では、電源異常モードに移行する。電源異常モードでは、ダンパ８の制御を停止する。この電源異常モードでは、その後電圧が第１の閾値Ｖｂ以上に復帰しても、通常制御モードには戻らない。即ち、Ｓ１１で電源異常モードに移行したら、エンドに進む。この場合は、アクチュエータ装置（制御サスペンションシステム）が再起動されるまでは制御を行わない。例えば、制御装置２１が再起動されると、スタートからＳ１の処理を開始する。
【００５１】
このように、制御装置２１（のマイコン２２）は、Ｓ１およびＳ２の処理により、検出手段としての降圧回路２４を介して取得される電圧検出値が第１の閾値Ｖｂを下回っているとき、Ｓ３の処理により、ダンパ８に対する供給電力を、電圧検出値が第１の閾値Ｖｂを下回っていないときに比して低くする制限制御を行う。即ち、制御装置２１のマイコン２２は、制御装置２１に対するバッテリ１２からの電圧が第１の閾値Ｖｂを下回ると、ダンパ８に対する最大電流値Ｉmaxを、第１の閾値Ｖｂを下回っていないときの最大電流値Ｉmax1よりも低い値である最大電流値Ｉmax2に制限する制限制御モードに移行する。
【００５２】
なお、電圧の低下、即ち、電圧検出値が第１の閾値Ｖｂを下回る場合とは、例えば、架線９のセクション通過（デッドセクション通過）による電圧低下、鉄道車両１が気動車であれば発電機の電圧低下が挙げられる。また、制限制御（制限制御モード）では、ダンパ８に対する供給電力を徐々に低くする。即ち、制御装置２１のマイコン２２は、第１の閾値Ｖｂを下回ると、ダンパ８に対する最大電流値Ｉmaxを最大電流値Ｉmax1から徐々に（予め設定した所定の変化率で）低くする。
【００５３】
また、制御装置２１（のマイコン２２）は、制限制御中に、即ち、電圧検出値が第１の閾値Ｖｂを下回った後に、Ｓ５の処理により、第１の閾値Ｖｂを超える値を検出したとき、Ｓ６の処理により、ダンパ８に対する供給電力を、電圧検出値が第１の閾値Ｖｂを下回っていないときの供給電力に近づける復帰制御を行う。即ち、制御装置２１のマイコン２２は、制御装置２１に対するバッテリ１２からの電圧が第１の閾値Ｖｂを下回った状態から第１の閾値Ｖｂを超えると、ダンパ８に対する最大電流値Ｉmaxを、第１の閾値Ｖｂを下回っていないときの最大電流値Ｉmax1に近づける復帰制御モードに移行する。この場合、即ち、復帰制御（復帰制御モード）では、ダンパ８に対する供給電力を、電圧検出値が第１の閾値Ｖｂを下回っていないときの供給電力に徐々に近づける。即ち、制御装置２１のマイコン２２は、第１の閾値Ｖｂを超えると、ダンパ８に対する最大電流値Ｉmaxを最大電流値Ｉmax1に徐々に（予め設定した所定の変化率で）上げる。
【００５４】
また、制御装置２１（のマイコン２２）は、Ｓ４の処理により、制限制御中に、降圧回路２４を介して取得される電圧検出値が第１の閾値Ｖｂを下回ってから所定時間（第１の所定時間ｔｂ）を経過したとき、Ｓ８の処理により、ダンパ８に対する供給電力を０とする。即ち、制御装置２１のマイコン２２は、制御装置２１に対するバッテリ１２からの電圧が第１の閾値Ｖｂを下回ってから第１の所定時間ｔｂを経過すると、ダンパ８に対する最大電流値Ｉmaxを０Ａにする制御ＯＦＦモードに移行する。なお、制御ＯＦＦモードへの移行の判定（最大電流値Ｉmaxを０Ａにする判定）は、電圧検出値に基づいて行うこともできる。即ち、制御装置２１（のマイコン２２）は、降圧回路２４を介して取得される電圧検出値が第１の閾値Ｖｂより低い第２の閾値を下回っているとき、ダンパ８に対する供給電力を０（最大電流値Ｉmaxを０Ａ）としてもよい。
【００５５】
第１の実施形態によるアクチュエータ装置は、上述の如き構成を有するもので、次に、その動作について、図４ないし図６を参照しつつ説明する。ここで、図４ないし図６は、電圧、電流（出力電流リミット値、最大電流値）、制御モードの時間変化の例をそれぞれ示している。また、図４ないし図６中、Ｖａは通常時の電源電圧（例えば、１００Ｖ程度）に対応し、Ｖｂは電圧低下検知の閾値である第１の閾値（例えば、７０Ｖ程度）に対応し、Ｖｃはシステムが動作可能な最低電圧値（例えば、５５Ｖ程度）に対応し、Ｔａは、電圧が復帰したときに制限解除に要する時間となる第２の所定時間（例えば、３sec程度）に対応し、Imax1は通常時の電流上限値（例えば、１．６Ａ程度）に対応し、Imax2は０Ａと同等の減衰力となる電流値（例えば、０．９Ａ程度）に対応する。また、図５中、ｔｂは制限制御を開始してから制御ＯＦＦモードへ移行する時間となる第１の所定時間（１〜２sec程度）に対応する。また、図６中、ｔｃは制御ＯＦＦモードになってから電源異常モードへ移行する時間となる第３の所定時間（１〜２sec程度）に対応する。
【００５６】
まず、図４は、電圧低下により制限制御モードへ移行するが、制御ＯＦＦモードには至らない場合の動作を示している。電源電圧（バッテリ１２からの電圧）を降圧回路２４によりアナログ信号に変換し、マイコン２２で監視する。通常Ｖａである電源電圧が、デッドセクション通過や電源異常等により閾値Ｖｂ、即ち、第１の閾値Ｖｂ以下となった場合は、制限制御モードへと移行する。制限制御モードでは、車両のバッテリ１２への負荷低減や電圧低下状態での安全性確保のため、ダンパ８に対する出力電流にリミット値Ｉmaxを設け、限定的な制御を行いつつ時間経過と共にリミット値を引き下げていく。即ち、最大電流値であるリミット値Ｉmaxを、Ｉmax1からＩmax2に徐々に低下させる。そして、リミット値がＩmax2に達する前（＝一定時間である第１の所定時間ｔｂが経過する前）に、電源電圧がＶｂ以上に復帰した場合は、復帰制御モードへ移行し、一定時間である第２の所定時間ｔａかけて出力電流リミット値Ｉmaxを、通常時のＩmax1まで復帰させた後、通常制御モードへと戻る。
【００５７】
次に、図５は、電圧低下により制限制御モードへ移行した後、制御ＯＦＦモードへ移行するが、電源異常モードには至らない場合の動作を示している。制限制御モード移行後に、一定時間である第１の所定時間ｔｂが経過し、電流リミット値がＩmax2に達するまでに電源電圧値がＶｂ以上に復帰しなければ、制御ＯＦＦモードへと移行する。制御ＯＦＦモードでは、より安全を重視し、出力電流を０Ａに固定する。制御ＯＦＦモード移行後、一定時間である第３の所定時間ｔｃが経過する前に電源電圧がＶｂ以上に復帰した場合は、復帰制御モードへ移行する。即ち、出力電流リミットを、０Ａ相当のＩmax2から一定時間ｔａかけて通常時のＩmax1まで復帰させた後、通常制御モードへと戻る。なお、閾値Ｉmax2における制御ダンパの減衰力特性は、０Ａ時の減衰力特性とほぼ同等である。
【００５８】
次に、図６は、電圧低下により制限制御モードから制御ＯＦＦモードを介して電源異常モードへ移行する場合の動作を示している。制御ＯＦＦモード移行後に、一定時間である第３の所定時間ｔｃが経過しても、電源電圧値がＶｂ以上に復帰しなければ、電源異常が発生していると判断し、電源異常モードへと移行する。電源異常モードでは、電源に大きな問題が発生していると考え、制御ＯＦＦを継続し、例えば、電源電圧がＶｂ以上に復帰しても制御ＯＮとはせず、アクチュエータ装置（制御サスペンションシステム）が再起動されるまでは制御を行わない。
【００５９】
このように、第１の実施形態では、セクション通過やパンダグラフの離線等により短時間〜中時間の電源電圧の低下に対しては、安全性を重視するため限定的な制御（出力電流リミットを低くする制御、および、０Ａにする制御）を行いつつ、電圧が復帰次第、正常制御に戻る。このため、乗り心地や走行安定性を向上させることができる。一方、真に電源異常が発生した場合は、一定時間限定的な制御（出力電流リミットを低くする制御、および、０Ａにする制御）をした後、安全性を確保するため（制御を継続することによる電源異常の進行を抑制するため）、動作を停止する。ここで、出力電流が０のとき、および、動作を停止したときは、ダンパ８は、パッシブダンパ相当の性能となる。これにより、様々な電源状態に対し、その時々に最適な乗り心地と安全性（異常の進行の抑制）を両立できる制御サスペンションシステムを構築することができる。
【００６０】
かくして、第１の実施形態では、電圧検出値が第１の閾値Ｖｂを下回ることによりＳ２で「ＹＥＳ」と判定されると、Ｓ３の処理により、ダンパ８への供給電力を、電圧検出値が第１の閾値Ｖｂを下回っていないときよりも低くする制限制御が行われる。このとき、ダンパ８への供給電力を０とせずに低くすることで、ダンパ８の制御（振動抑制制御）を停止せずに継続することができる。換言すれば、第１の閾値Ｖｂを、ダンパ８への供給電力を０にする程ではないが低くすべきと判断するための判定値として設定することで、電圧検出値が低下しても、ダンパ８への電力供給を継続することができる。これにより、電圧検出値が低下するとダンパへの供給電力を０にする構成と比較して、ダンパ８の制御を継続することができる。この結果、不必要な乗り心地の低下を抑制することができる。
【００６１】
第１の実施形態では、電圧検出値が第１の閾値Ｖｂを下回っている状態から第１の閾値Ｖｂを超えることによりＳ５またはＳ１０で「ＹＥＳ」と判定されると、Ｓ６の処理により、ダンパ８への供給電力を、電圧検出値が第１の閾値Ｖｂを下回っていないときの供給電力に近づける復帰制御を行う。これにより、ダンパ８の制御が、第１の閾値Ｖｂを下回っていないときの制御に復帰する。このため、電圧検出値が低下するとダンパへの供給電力を０にし、かつ、０の状態を維持し続ける構成と比較して、乗り心地を向上することができる。
【００６２】
第１の実施形態では、Ｓ６の処理により、ダンパ８への供給電力を、第１の閾値Ｖｂを下回っていないときの供給電力に徐々に近づけるため、ダンパ８の制御を徐々に復帰させることができる。このため、乗り心地が急に変化することを抑制でき、この面からも、乗り心地を向上することができる。
【００６３】
第１の実施形態では、電圧検出値が第１の閾値Ｖｂを下回ってから第１の所定時間ｔｂ経過することによりＳ４で「ＹＥＳ」と判定されると、Ｓ８の処理により、ダンパ８への供給電力が０になる。これにより、ダンパ８への供給電力を０にすべきときに、ダンパ８への供給電力を０にすることができる。換言すれば、第１の所定時間ｔｂを、供給電力を０にすべきと判断するための判定値として設定することで、必要なときにダンパ８への供給電力を０にすることができる。
【００６４】
第１の実施形態では、アクチュエータとしてのダンパ８が減衰力調整式ダンパであるため、供給電力に応じて減衰力を調整することができる。
【００６５】
このように、第１の実施形態では、幅広い電源状態で、乗り心地と走行安全性を高めることができる。また、電源電圧が低下したときの急な乗り心地悪化を抑制することができる。また、車両毎の電源仕様に合わせて、柔軟に適用することが可能となる。さらに、システム（制御サスペンションシステム）のノイズ耐力を向上できる。
【００６６】
次に、図７は、第２の実施形態を示している。第２の実施形態の特徴は、電源電圧値の変化に合せて出力電流リミット値Ｉmaxを引き下げると共に、電源電圧値が第２の閾値を下回ると供給電力を０にする構成したことにある。なお、第２の実施形態では、第１の実施形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６７】
前述の第１の実施形態の制限制御モードでは、出力電流リミット値となる最大電流値Ｉmaxを、時間経過に伴って下げる構成としている。即ち、第１の実施形態では、電圧が第１の閾値Ｖｂを下回ると、最大電流値Ｉmaxを所定の変化率（変化量）で下げる（具体的には、第１の所定時間ｔ２が経過したときにＩmax2になるように下げる）。また、第１の実施形態の制限制御モードでは、第１の閾値Ｖｂを下回ってから第１の所定時間ｔｂが経過したときに、電流値を０Ａとする。
【００６８】
これに対して、第２の実施形態の制限制御モードでは、図７に示すように、降圧回路２４を介して取得される電圧検出値に応じてダンパ８に対する供給電力を変化させる。即ち、第２の実施形態の制限制御モードでは、最大電流値Ｉmaxは、電源電圧値に合せて引き下げる。また、電源電圧値が第２の閾値Ｖｄを下回ると、供給電力を０にする。要するように、第２の実施形態では、電圧が第１の閾値Ｖｂを下回ると、電圧が第２の閾値Ｖｄを下回るまでは、電源電圧値の変化に伴って最大電流値Ｉmaxを変化させる。このとき、電源電圧値が下がると最大電流値Ｉmaxも下がり、電源電圧値が上がると最大電流値Ｉmaxも上がる。
【００６９】
図７は、電圧低下により制限制御モードへ移行した後、制御ＯＦＦモードへ移行するが、電源異常モードには至らない場合の動作を示している。図７中、Ｖｄは制御ＯＦＦへ移行する閾値である第２の閾値に対応する。通常Ｖａである電源電圧が、デッドセクション通過や電源異常等により閾値Ｖｂ、即ち、第１の閾値Ｖｂ以下となった場合は、制限制御モードへと移行する。制限制御モードでは、電流リミット値Ｉmaxが、電源電圧値にわせて変動していき、電源電圧が第２の閾値Ｖｄを下回った場合は、制御ＯＦＦモードへと移行する。このため、電源電圧値が第１の閾値Ｖｂの直下に長時間停滞した場合等、電圧値としては影響が少ない場合に、制御ＯＦＦとなることを回避できる。
【００７０】
第２の実施形態は、上述の如き制限制御によりダンパ８への供給電力を低くするもので、その基本的作用については、第１の実施形態によるものと格別差異はない。特に、第２の実施形態では、電源電圧値の変化に合せてダンパ８に対する供給電力を変化させると共に、電圧検出値が第１の閾値Ｖｂより低い第２の閾値Ｖｄを下回っているとき、供給電力を０にする。即ち、電源電圧値の変化に合せてダンパ８に対する出力電流リミット値Ｉmaxを引き下げると共に、電源電圧値が第２の閾値Ｖｂを下回ると供給電力を０にする。このため、電源電圧値が第１の閾値Ｖｂと第２の閾値Ｖｄとの間で長時間停滞した場合に、供給電力を０にせずにダンパ８の制御を継続することができる。これにより、優れた乗り心地を維持することができる。
【００７１】
次に、図８は、第３の実施形態を示している。第３の実施形態の特徴は、電圧検出値が第１の閾値を下回ると制御ゲインを下げる構成したことにある。なお、第３の実施形態では、第１の実施形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７２】
前述の第１の実施形態では、電圧検出値が第１の閾値Ｖｂを下回ると、出力電流リミット値（最大電流値Ｉmax）を下げる。これに対して、第３の実施形態では、電圧検出値が第１の閾値Ｖｂを下回ると、制御ゲインを下げる。即ち、制限制御モードにおける制限対象を、制御ゲインとしている。
【００７３】
図８は、電圧低下により制限制御モードへ移行した後、制御ＯＦＦモードへ移行するが、電源異常モードには至らない場合の動作を示している。図８中、Gain1は通常時の制御ゲイン（例えば、１．０倍）に対応し、Gain2は０Ａ相当の制御ゲイン（例えば、０．５倍）に対応する。
【００７４】
第３の実施形態は、上述の如き制限制御により（即ち、制御ゲインを変化させることにより）、ダンパ８への供給電力を低くするもので、その基本的作用については、第１の実施形態によるものと格別差異はない。特に、第２の実施形態では、制限制御モードでの制限対象（制御対象）を制御ゲインとしている。換言すれば、制限制御として、制御ゲインを引き下げる構成としている。このため、出力電流リミット値（最大電流値Ｉmax）を引き下げる場合と比較して、電流出力値がリミットに当たらない状態でも出力電流を絞るので、バッテリ負荷のさらなる低減を図ることができ、より安全性を重視したシステムを構成することができる。
【００７５】
次に、図９は、第４の実施形態を示している。第４の実施形態の特徴は、走行状態として鉄道車両の速度と現在走行している地点の情報（キロ程情報）を用いると共に、この情報に基づいて電源低下を予め予測する（即ち、制限制御の閾値を調整する）構成したことにある。なお、第４の実施形態では、第１の実施形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７６】
鉄道においては、制御サスペンションシステム用（ダンパ８用）の制御装置２１は、車両側から鉄道車両１の速度情報やキロ程情報を取得できる場合が多い。第４の実施形態では、これらの情報を利用することにより、より精度が高く安定した電圧低下検知システムを構築する。即ち、第４の実施形態では、速度・キロ程情報によって、パラメータである第１の閾値Ｖｂ、第１の所定時間ｔｂ、第３の所定時間ｔｃを設定するロジックを追加している。具体的には、電源電圧監視の前段で、速度・キロ程情報の有無を確認し、それらが取得できている場合は、所得した速度・キロ程情報を基に、鉄道車両１の現在走行している地点がセクション（デッドセクション）に近いか否かを判断する。そして、その結果に応じて、「通常走行パラメータ」と「セクション走行パラメータ」とのいずれかを判定に用いるパラメータとして選択（設定）する。
【００７７】
例えば、通常走行パラメータでは、制限制御モードから制御ＯＦＦモードへ移行する判定値（閾値）である第１の所定時間ｔｂ、および、制御ＯＦＦモードから電源異常モードへ移行する判定値（閾値）である第３の所定時間ｔｃは、セクション走行パラメータよりも短く設定することができる。これは、セクションを通過しないことが分かっているため、電圧が低下するときは、異常が発生している可能性が高いためである。この場合は、素早く電源異常と判断し制御を停止する（素早く制御ＯＦＦモード、電源異常モードに移行する）。これにより、安全性のさらなる向上を図ることができる。
【００７８】
これに対して、セクション走行パラメータでは、通常制御モードから制限制御モードに移行する判定値（閾値）、即ち、電圧低下検知の判定値（閾値）である第１の閾値Ｖｂを、高めに設定することができる。また、これに加えて、セクション走行パラメータでは、制限制御モードから制御ＯＦＦモードへ移行する判定値（閾値）である第１の所定時間ｔｂを、通過するセクションの長さと現在の速度情報に基づいて設定することができる。例えば、時速２００ｋｍで走行中、長さが１００ｍのセクションの通過には、約１．８秒要する。この場合は、例えば、第１の所定時間ｔｂを２．０秒と設定すれば、電源異常がない限り、セクション通過に伴う電圧低下によって制御ＯＦＦにならないようにすることができる。また、セクション走行中に異常が発生した場合には、短い時間でその異常を検出することができる（制御ＯＦＦモード、電源異常モードに移行することができる）。
【００７９】
図９は、制御装置２１（のマイコン２２）で行われる第４の実施形態の制御処理を示している。なお、図９では、二点鎖線で囲った部分の処理が、第１の実施形態の図３に示す処理フローに対して追加している。即ち、図９中のＳ１〜Ｓ１１の処理は、第１の実施形態の図３中のＳ１〜Ｓ１１の処理と同様であるため、詳しい説明は省略する。
【００８０】
即ち、制御装置２１（のマイコン２２）に対する電源ＯＮ（通電開始）により、図９の制御処理が開始されると、Ｓ２１では、速度・キロ程情報を取得しているか否かを判定する。Ｓ２１で「ＮＯ」、即ち、速度・キロ程情報を取得していない（取得できない）と判定された場合は、Ｓ１に進む。一方、Ｓ２１で「ＹＥＳ」、即ち、速度・キロ程情報を取得していると判定された場合は、Ｓ２２に進む。Ｓ２２では、鉄道車両１の走行状態を判断する。即ち、Ｓ２２は、速度・キロ程情報を取得すると共に取得した速度・キロ程情報から、セクションが近付いているか否か（例えば、通常走行中であるかセクション走行中であるか）を判定する。続くＳ２３では、通常走行であるか否かを判定する。即ち、Ｓ２３は、Ｓ２２で判断した走行状態に基づいて、現在通常走行中であるか（逆に言えば、セクション走行中でないか）を判定する。
【００８１】
Ｓ２３で「ＹＥＳ」、即ち、通常走行であると判定された場合は、Ｓ２４に進み、通常走行用パラメータを選択する。即ち、第１の所定時間ｔｂ、および、第３の所定時間ｔｃを、セクション走行パラメータが選択されているときよりも短く設定する。これに対して、Ｓ２３で「ＮＯ」、即ち、通常走行でない（セクション走行である）と判定された場合は、Ｓ２５に進み、セクション走行用パラメータを選択する。即ち、第１の閾値Ｖｂを高めに設定すると共に、通過するセクションの長さと現在の速度情報に基づいて第１の所定時間ｔｂを設定する。
【００８２】
Ｓ２４またはＳ２５でパラメータを設定（選択）したら、Ｓ１に進む。なお、図９のＳ２では、「ＹＥＳ」と判定されると、Ｓ２１の前に戻り、Ｓ２１以降の処理を繰り返す。また、図９のＳ７で通常制御モードに移行すると、Ｓ２１の前に戻り、Ｓ２１以降の処理を繰り返す。
【００８３】
第４の実施形態は、上述の如きＳ２１〜Ｓ２５の処理により、走行状態（セクション通過中か否か）に応じてパラメータを調整する（第１の閾値Ｖｂ、第１の所定時間ｔｂ、第３の所定時間ｔｃを調整する）もので、その基本的作用については、第１の実施形態によるものと格別差異はない。特に、第４の実施形態では、鉄道車両１の速度と現在走行している地点の情報（キロ程情報）とを基に、さらに効果の高い電源異常検知ロジックを構築できる。
【００８４】
即ち、キロ程情報により、セクションが迫っているか否かを判断し、これからセクション通過する場合は、当該セクションの長さと現在の速度を基に、パラメータ（閾値、所定時間）を設定することで、その時々に合せた最適な電源低下異常の検知（判定）を行うことができる。これにより、車両の乗り心地とシステムの安全性の確保とをさらに高めることができる。即ち、第４の実施形態では、その時々の走行状態や通過しているセクションに合せた最適な電源低下異常検知を行うシステムを構築することができ、車両の乗り心地とシステムの安全性をさらに高めることができる。
【００８５】
なお、第１の実施形態では、架線９からバッテリ１２を介してダンパ８に電力が供給される構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、鉄道車両の発電機からバッテリを介してダンパ（アクチュエータ）に電力が供給される構成としてもよい。このことは、第２の実施形態ないし第４の実施形態も同様である。
【００８６】
第１の実施形態では、アクチュエータとしてのダンパ８を車体２と台車３との間に配置する構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、アクチュエータを台車と車輪との間に配置してもよい。また、複数の車体を連結した鉄道車両の車体と車体との間に配置してもよい。即ち、アクチュエータは、鉄道車両において力を発生すべき部位に配置することができる。換言すれば、制御装置は、台車と車輪との間に設けられた軸ダンパ、車体と台車との間に設けられたヨーダンパ、隣合う車体間に設けられた車体間ヨーダンパ等の鉄道車両に設けられる各種のダンパを制御する構成としてもよい。このことは、第２の実施形態ないし第４の実施形態も同様である。
【００８７】
上述した第１の実施形態では、ダンパ８を、減衰力特性を連続的（無段的）に変化させることが可能な減衰力調整式油圧緩衝器により構成した場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、ダンパを、２段階（例えば、ＯＮとＯＦＦ）または３段階、さらには、それ以上（４段階以上）で断続的（多段的）に減衰力特性を変化させることが可能な減衰力調整式の油圧緩衝器により構成してもよい。このことは、第２の実施形態ないし第４の実施形態も同様である。
【００８８】
上述した第１の実施形態では、ダンパ８を、油圧緩衝器、より具体的には、セミアクティブ制御が可能なセミアクティブダンパにより構成した場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、ダンパを、例えば、油圧アクチュエータや電動アクチュエータ等のフルアクティブ制御が可能なフルアクティブダンパにより構成してもよい。このことは、第２の実施形態ないし第４の実施形態も同様である。
【００８９】
さらに、各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもない。
【００９０】
以上説明した実施形態に基づくアクチュエータ装置として、例えば下記に述べる態様のものが考えられる。
【００９１】
第１の態様として、前記アクチュエータ装置は、鉄道車両の車輪を有する台車と前記台車上に設置される前記鉄道車両の車体との間、前記台車と前記車輪との間、または、複数の前記車体を連結した鉄道車両において前記一の車体と前記他の車体との間に配置され、架線と前記鉄道車両の発電機とのうちの少なくとも一方の電力源からバッテリを介して供給される電力により発生する力を制御可能なアクチュエータを備え、前記アクチュエータ装置は、また、前記バッテリの電圧を検出する検出手段と、前記鉄道車両の走行状態に応じて前記アクチュエータに供給する供給電力を制御する制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記架線のセクション通過または前記発電機の電圧低下により前記検出手段による電圧検出値が第１の閾値を下回っているとき、前記供給電力を、前記電圧検出値が前記第１の閾値を下回っていないときの供給電力に比して低くする制限制御を行う。
【００９２】
この第１の態様によれば、電圧検出値が第１の閾値を下回ると、アクチュエータへの供給電力を、電圧検出値が第１の閾値を下回っていないときよりも低くする制限制御が行われる。このとき、アクチュエータへの供給電力を０とせずに低くすることで、アクチュエータの制御（振動抑制制御）を停止せずに継続することができる。換言すれば、第１の閾値を、アクチュエータへの供給電力を０にする程ではないが低くすべきと判断するための判定値として設定することで、電圧検出値が低下しても、アクチュエータへの電力供給を継続することができる。これにより、電圧検出値が低下するとアクチュエータへの供給電力を０にする構成と比較して、アクチュエータの制御を継続することができる。この結果、不必要な乗り心地の低下を抑制することができる。
【００９３】
第２の態様としては、第１の態様において、前記制限制御は、前記検出手段による電圧検出値が前記第１の閾値を下回った後、前記第１の閾値を超える値を検出したとき、前記供給電力を、前記電圧検出値が前記第１の閾値を下回っていないときの供給電力に近づける復帰制御を行う。
【００９４】
この第２の態様によれば、電圧検出値が第１の閾値を下回っている状態から第１の閾値を超えると、アクチュエータへの供給電力を、電圧検出値が第１の閾値を下回っていないときの供給電力に近づける復帰制御を行う。これにより、アクチュエータの制御が、第１の閾値を下回っていないときの制御に復帰する。このため、電圧検出値が低下するとアクチュエータへの供給電力を０にし、かつ、０の状態を維持し続ける構成と比較して、乗り心地を向上することができる。
【００９５】
第３の態様としては、第１または第２の態様において、前記制限制御は、前記検出手段による電圧検出値が前記第１の閾値より低い第２の閾値を下回っているとき、または、前記検出手段による電圧検出値が前記第１の閾値を下回ってから所定時間経過したとき、前記供給電力を０とする。
【００９６】
この第３の態様によれば、電圧検出値が第２の閾値を下回ると、または、第１の閾値を下回ってから所定時間経過すると、アクチュエータへの供給電力が０になる。これにより、アクチュエータへの供給電力を０にすべきときに、アクチュエータへの供給電力を０にすることができる。換言すれば、第２の閾値または所定時間を、供給電力を０にすべきと判断するための判定値として設定することで、必要なときにアクチュエータへの供給電力を０にすることができる。
【００９７】
第４の態様としては、第１，第２または第３の態様において、前記アクチュエータは、減衰力を制御可能な減衰力調整式ダンパである。
【００９８】
この第４の態様によれば、供給電力に応じてダンパの減衰力を調整することができる。
【００９９】
第５の態様としては、第２の態様において、前記復帰制御は、前記供給電力を、前記電圧検出値が前記第１の閾値を下回っていないときの供給電力に徐々に近づける制御である。
【０１００】
この第５の態様によれば、アクチュエータへの供給電力を、第１の閾値を下回っていないときの供給電力に徐々に近づけるため、アクチュエータの制御を徐々に復帰させることができる。このため、乗り心地が急に変化することを抑制でき、この面からも、乗り心地を向上することができる。
【０１０１】
尚、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【０１０２】
本願は、２０１７年２月２２日付出願の日本国特許出願第２０１７−０３１０８４号に基づく優先権を主張する。２０１７年２月２２日付出願の日本国特許出願第２０１７−０３１０８４号の明細書、特許請求の範囲、図面、及び要約書を含む全開示内容は、参照により本願に全体として組み込まれる。
【符号の説明】
【０１０３】
１  鉄道車両  ２  車体  ３  台車  ４  車輪  ８  ダンパ（アクチュエータ）  １２  バッテリ  ２１  制御装置  ２２  マイコン（マイクロコンピュータ）  ２４  降圧回路（検出手段）
【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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