(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに相対移動する第１移動体及び第２移動体の間に配置され、減衰力を調整可能な減衰力調整式緩衝器において、
緩衝器本体と、
該緩衝器本体の減衰力を調整するアクチュエータと、
該アクチュエータに接続され前記アクチュエータへの指令値を演算する制御部と、
前記第１移動体及び前記第２移動体が受ける少なくとも１つの加速度を計測する加速度センサと、
を構成し、
前記制御部は、
前記加速度センサの計測値から前記加速度センサの取り付け向きを算出し、該取り付け向きに応じて補正された補正加速度を算出する向き算出手段と、
該向き算出手段の算出結果に基づいて前記アクチュエータの前記指令値を決める指令値算出手段と、
を有し、
前記アクチュエータ及び前記加速度センサは、前記緩衝器本体の外周側に一体的に設けられていることを特徴とする減衰力調整式緩衝器。
【請求項２】
前記向き算出手段は、所定の条件をもって、前記加速度センサの取り付け向きを算出することを特徴とする請求項１又は２に記載の減衰力調整式緩衝器。
【請求項３】
車両の互いに相対移動する第１移動体及び第２移動体の間に配置され、減衰力を調整可能な減衰力調整式緩衝器を、
緩衝器本体と、
該緩衝器本体の減衰力を調整するアクチュエータと、
該アクチュエータに接続され前記アクチュエータへの指令値を演算する制御部と、
前記第１移動体及び前記第２移動体が受ける少なくとも１つの加速度を計測する加速度センサと、
から構成し、
前記制御部は、
前記加速度センサの計測値から前記加速度センサの取り付け向きを算出し、該取り付け向きに応じて補正された補正加速度を算出する向き算出手段と、
該向き算出手段の算出結果に基づいて補正された補正加速度から前記アクチュエータの前記指令値を決める指令値算出手段と、を有し、
前記アクチュエータ及び前記加速度センサは、前記緩衝器本体の外周側に一体的に設けられていることを特徴とする車両システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに相対移動する第１移動体及び第２移動体の間に配置される減衰力調整式緩衝器及び該減衰力調整式緩衝器を用いる車両システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両には、例えば、特許文献１に記載されているように、車体の振動軽減や台車の安定性向上を図る為に、減衰力を制御することで振動を抑制する減衰力可変ダンパが設けられているものが知られている。ここで、特許文献１に記載されている減衰力可変ダンパは、シリンダ内の作動流体の流れを制御して減衰力を発生させる制御バルブと、制御バルブを駆動させるソレノイドと、減衰力可変ダンパとが一体的に設けられた構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１７９９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１にあるような減衰力可変ダンパに、アクチュエータとしてソレノイド制御を行う制御部を取り付け、その制御部に車体に作用する振動加速度を検出する加速度センサが設けられるものが考えられる。
【０００５】
このように減衰力可変ダンパと加速度センサが一体化すると、減衰力可変ダンパの取り付け状態によって加速度センサの取り付け向きが変わるので、適切な制御が行われない可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した課題を解決する為、本発明は、互いに相対移動する第１移動体及び第２移動体の間に配置され、減衰力を調整可能な減衰力調整式緩衝器において、緩衝器本体と、該緩衝器本体の減衰力を調整するアクチュエータと、該アクチュエータに接続され前記アクチュエータへの指令値を演算する制御部と、前記第１移動体及び前記第２移動体が受ける少なくとも１つの加速度を計測する加速度センサと、を構成し、前記制御部には、前記加速度センサの計測値から前記加速度センサの取り付け向きを算出し、該取り付け向きに応じて補正された補正加速度を算出する向き算出手段と、該向き算出手段の算出結果に基づいて前記アクチュエータの前記指令値を決める指令値算出手段と、を有し、前記アクチュエータ及び前記加速度センサは、前記緩衝器本体の外周側に一体的に設けた。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、加速度センサの取り付け向きによらず、適切な制御を行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態にかかる減衰力調整式緩衝器が適用された鉄道車両を示す正面図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかる図１中の鉄道車両の車体と台車と減衰力調整式緩衝器及び配線の関係を示した平面図である。
【図３】図２中のＡ部の本発明の第１実施形態にかかる減衰力調整式緩衝器の側面図である。
【図４】図３のＢ-Ｂ断面図と、制御部と減衰力発生機構の関係を表した模式図である。
【図５】本発明の実施形態にかかる３軸加速度センサと制御部の構成を表す模式図である。
【図６】本発明の第１実施形態にかかる前後方向の加速度波形の図である。
【図７】本発明の第１実施形態にかかる左右方向の加速度波形の図である。
【図８】本発明の第１実施形態にかかる上下方向の加速度波形の図である。
【図９】本発明の第１実施形態にかかる図１中の鉄道車両の進行方向と３軸加速度センサの検出方向の関係を表した模式図である。
【図１０】本発明の第２実施形態にかかる図１中の鉄道車両の重力方向と３軸加速度センサの検出方向の関係を表した模式図である。
【図１１】本発明の第２実施形態にかかる減衰力調整式緩衝器が適用された鉄道車両を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の第１実施形態としての減衰力調整式緩衝器を、車両としての鉄道車両に搭載した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。図１及び図２において、鉄道の車両１は、本発明の第１移動体としての車体２と、車体２の下側であって、車両１の進行方向前部側と後部側とに離間して配置される第２移動体としての台車３とを備えている。各台車３には、それぞれ４個の車輪４が取り付けられている。
【００１０】
台車３は、車体２に対して鉛直軸回りに回動可能、且つ、車両１の上下方向及び左右方向に一定の変位が可能なように連結されている。車体２の前後方向には、変位不能となっている。車体２と台車３との間には、台車３上で車体２を弾性的に支持する空気ばねからなる枕ばね５と、枕ばね５と並列関係をなすように配置される複数の減衰力調整式緩衝器６（以下、緩衝器６）とが設けられている。台車３と各車輪４との間には、それぞれコイルスプリングからなる複数の懸架ばね７と、緩衝器６Ａが設けられている。尚、緩衝器６Ａを緩衝器６と同様の本発明の減衰力調整式緩衝器としてもよく、この場合、台車３が第１移動体となり、車輪４が第２移動体となる。
【００１１】
図３及び図４に示すように、緩衝器６は、緩衝器本体８と、アクチュエータとしての比例ソレノイド９Ａ、９Ｂと、３軸加速度センサ１０と、制御部１１からなる。緩衝器本体８は、作動流体としての油液が封入された円筒状のシリンダ１２と、シリンダ１２内部に摺動変位可能に設けられ、シリンダ１２内部を上室１２Ａと下室１２Ｂとに画成するピストン１３と、一端がシリンダ１２から外部に延出されると共に他端がピストン１３に連結されたピストンロッド１４と、シリンダ１２の外周にあってシリンダ１２と同心に設けられた外筒１５とから大略構成されている。シリンダ１２と外筒１５との間にはリザーバ１６が形成されており、リザーバ１６内には、油液及び窒素や空気等のガス（図示なし）が封入されている。尚、本実施形態においては、３軸加速度センサ１０が制御部１１の基板上に設けられた実施形態を示しているが、制御部１１と別体に設けてもよい。又、制御に必要な車両１にかかる加速度を検出出来ればよく、例えば、車体２と緩衝器６の接点近傍に取り付ける、又は、台車３に設けてもよい。
【００１２】
ピストン１３には、上室１２Ａ及び下室１２Ｂ間を連通させる油路１３Ａが設けられている。この油路１３Ａには、下室１２Ｂ側から上室１２Ａ側への油液の流通のみを許容するピストン逆止弁１３Ｂが設けられている。又、シリンダ１２のボトム側には、下室１２Ｂとリザーバ１６とを連通させる連通路１６Ａが設けられている。この連通路１６Ａには、リザーバ１６側から下室１２Ｂ側への油液の流通のみを許容するボトム逆止弁１６Ｂが設けられている。
【００１３】
ピストンロッド１４は、軌道からの微振動が車体２に直接伝わらないようにする車体側ゴムブッシュ１７と、ピストンロッド１４の延出端に形成されたおねじを締結する車体側ロックナット１８により車体２に対して鉛直軸回りの回動を締付け力のみで規制するように取り付けられている。外筒１５も同様に、台車側ゴムブッシュ１９と、外筒１５に形成されたおねじを締結する台車側ロックナット２０により台車３に対して鉛直軸回りの回動を締付け力のみで規制するように取り付けられている。尚、緩衝器６の外周をカバー（図示なし）で覆うことで、軌道からの飛び石等による破損を防ぐことが出来る。
【００１４】
緩衝器６には、その緩衝器本体８の側部にシリンダ１２内のピストン１３の摺動によって生じる油液の流れを制御して減衰力を発生させる減衰力発生機構２１が設けられている。減衰力発生機構２１には、上室１２Ａと下室１２Ｂとを連通させる伸び側通路２１Ａと、下室１２Ｂとリザーバ１６とを連通させる縮み側通路２１Ｂが設けられている。この伸び側通路２１Ａには、伸び側の減衰力を発生させるパイロットタイプの制御バルブ２２Ａが設けられており、縮み側通路２１Ｂには、縮み側の減衰力を発生させるパイロットタイプの制御バルブ２２Ｂが設けられている。この制御バルブ２２Ａ、２２Ｂには、それぞれ比例ソレノイド９Ａ、９Ｂが設けられている。伸び側比例ソレノイド９Ａには、制御部１１から、後述する減衰力指令値に基づいた駆動するのに必要な電流（以下、駆動電流）が供給され、この駆動電流に応じて伸び側制御バルブ２２Ａの開弁圧を、緩衝器６の減衰力特性を減衰力が高い状態を示す特性（硬特性）から硬特性と比較して減衰力が低い状態を示す特性（軟特性）に制御する。より具体的には、伸び側比例ソレノイド９Ａは、ソレノイドコイル（図示なし）に流れる電流値に比例した推力を、その内蔵するプランジャ（図示なし）に発生させる。このプランジャに発生させた推力とパイロット圧との差により、伸び側制御バルブ２２Ａの開弁圧が制御される。又、縮み側比例ソレノイド９Ｂは、伸び側比例ソレノイド９Ａとほぼ同様に構成されている。このように構成された減衰力発生機構２１は、一面が開口した直方体形状に形成されたバルブケース２３に収納されて、外筒１５の外周側に一体的に設けられている。
【００１５】
バルブケース２３の側面には、一面が開口した直方体形状に形成された制御部ケース２４が設けられており、制御部ケース２４には、３軸加速度センサ１０と制御部１１が収納されている。制御部１１は、演算回路２５と、車体２や３軸加速度センサ１０と通信する通信部１１Ａと、車体２から電流を受け取り、演算回路２５に電流を供給する電源部１１Ｂとを有している。より具体的には、制御部ケース２４には、演算回路２５及び通信部１１Ａと３軸加速度センサ１０を基板化したものと、ローパスフィルタ等からなるノイズ除去部（図示なし）を含んだ電源部１１Ｂが設けられている。
【００１６】
図２及び図４に示すように、制御部ケース２４には、制御部１１を作動させる為の電流を車体２から受ける電源ケーブル２６と、車体２と通信を行う通信ケーブル２７が引き込まれており、電源ケーブル２６と通信ケーブル２７は、複数の車両に亘って延設されている。電源ケーブル２６、通信ケーブル２７は、振動等の外力で抜け落ちないように、電源ケーブル２６及び通信ケーブル２７を束ねた状態で制御部ケース２４に引き込まれている。束ねられた電源ケーブル２６及び通信ケーブル２７は、制御部ケース２４のケーブル引き込み口（図示なし）付近でゴム等からなる固定部材２４Ａによって、制御部ケース２４に固定されており、制御部ケース２４の内部で互いに分離され、電源ケーブル２６は電源部１１Ｂに接続し、通信ケーブル２７は通信部１１Ａに接続している。尚、制御部ケース２４は、バルブケース２３と離間していてもよく、外筒１５の外周側に直接固定してもよい。少なくとも、制御部１１が減衰力発生機構２１と電気的に接続していれば、制御部ケース２４は、車体２に設けられてもよい。
【００１７】
３軸加速度センサ１０は、ＸＹＺの３方向の振動加速度を計測するものであり、Ｘ軸加速度ａ１、Ｙ軸加速度ａ２、Ｚ軸加速度ａ３を検出し、その検出信号を制御部１１に出力する。尚、３軸加速度センサ１０を１つ設けたが、複数の１軸加速度センサを用いて３軸を計測してもよい。
【００１８】
図５において、演算回路２５は、その入力側が通信部１１Ａ及び電源部１１Ｂに接続され、出力側が比例ソレノイド９Ａ、９Ｂに接続されている。演算回路２５は、３軸加速度センサ１０の取り付け向きを算出する向き算出手段２８と、算出結果に基づいて補正した加速度（以下、補正加速度）ａｘ、ａｙ、ａｚから比例ソレノイド９Ａ、９Ｂへの減衰力指令値をスカイフック等の制御ロジックに基づき演算する指令値算出手段２９と、減衰力指令値に基づき対応する駆動電流を比例ソレノイド９Ａ、９Ｂに供給する供給部３０を有している。向き算出手段２８は、３軸加速度センサ１０からの検出加速度ａ１、ａ２、ａ３に基づき、３軸加速度センサ１０の取り付け向きを推定し、推定した取り付け向きから補正前後方向加速度ａｘ、補正左右方向加速度ａｙ、補正上下方向加速度ａｚを計算する。指令値算出手段２９は、向き算出手段２８からの補正加速度ａｘ、ａｙ、ａｚより、スカイフック制御理論等に基づいて、緩衝器６に発生させる比例ソレノイド９Ａ、９Ｂへの減衰力指令値として演算する。供給部３０は、減衰力指令値に基づいて比例ソレノイド９Ａ、９Ｂに駆動電流を供給する。尚、３軸加速度センサ１０は、通信部１１Ａを介さずに演算回路２５と通信してもよい。又、本発明に用いられる減衰力指令値の演算に用いる制御則は、最適制御やＨ∞制御等のフィードバック制御又はフィードフォワード制御を用いることが出来る。
【００１９】
上記の構成にすることにより、ピストンロッド１４の伸び行程時には、上室１２Ａ側の圧力が高まるが、ピストン逆止弁１３Ｂにより下室１２Ｂへの油液の流通が妨げられる為、上室１２Ａから伸び側通路２１Ａに油液が流入する。そして、伸び側通路２１Ａに設けられた伸び側制御バルブ２２Ａが、上室１２Ａ側から伸び側通路２１Ａを介して下室１２Ｂへの油液の流通を制御することで減衰力を発生させることが出来る。伸び側減衰力発生時には、ボトム逆止弁１６Ｂによりリザーバ１６から下室１２Ｂに油液が流入することで下室１２Ｂとリザーバ１６が略同圧となる。ピストンロッド１４の縮み行程時には、下室１２Ｂ側の圧力が高まるが、ボトム逆止弁１６Ｂによりリザーバ１６への油液の流通が妨げられる為、下室１２Ｂから縮み側通路２１Ｂに油液が流入する。そして、縮み側通路２１Ｂに設けられた縮み側制御バルブ２２Ｂが、下室１２Ｂ側から縮み側通路２１Ｂを介してリザーバ１６への油液の流通を制御することで減衰力を発生させることが出来る。縮み側減衰力発生時には、ピストン逆止弁１３Ｂにより下室１２Ｂから上室１２Ａに油液が流入することで下室１２Ｂと上室１２Ａが略同圧となるので、伸び側通路２１Ａには、ほとんど流れが生じない。尚、伸び側通路２１Ａの伸び側制御バルブ２２Ａの下流側（下室１２Ｂへの流路）と縮み側通路２１Ｂの縮み側制御バルブ２２Ｂの上流側（下室１２Ｂからの流路）は、共有してもよい。
【００２０】
緩衝器６は、その軸方向が車体２と台車３に締結され固定されているが、その鉛直軸回りについては、車両１の振動等により回動してしまうことが考えられる。緩衝器６が、鉛直軸回りに回動してしまうと、３軸加速度センサ１０の各検出軸と車体２が受ける加速度の方向にずれが生じる。次に、緩衝器６をバルブケース２３が車両１の左右方向になるように車両１に取り付けた時に、３軸加速度センサ１０が検出するＸ軸（図５中ａ１）が前後方向を示し、Ｙ軸（図５中ａ２）は左右方向、Ｚ軸（図５中ａ３）は上下方向を示す場合における、３軸加速度センサ１０の取り付け向きの推定から比例ソレノイド９Ａ、９Ｂへの駆動電流の演算までについて説明する。
【００２１】
図６から図８に３軸加速度センサ１０が正しい向きに取り付けられた時の出力を示す。３軸加速度センサ１０から得られた３つの検出加速度ａ１、ａ２、ａ３が、前後、左右、上下方向の何れを示しているのか、３軸加速度センサ１０の取り付け向きを推定する。前後方向（Ｘ軸、ａ１）は、車両１が有する車両１の速度情報Ｖｘを通信ケーブル２７により得る速度情報Ｖｘの微分値Ａｘと、近似又は一致している加速度を検出している軸を前後方向として推定し、加速時に＋側を進行方向に対して前方向と推定する。上下方向（Ｚ軸、ａ３）は、図８に示すように、速度情報Ｖｘを通信ケーブル２７により得て車両１が停止状態にある時に、その軸の検出値に重力加速度が付加された振動加速度が検出されていることで推定し、重力加速度が＋側を重力方向において下方向と推定する。そして、２軸が推定されたことで、残りの軸を左右方向（Ｙ軸、ａ２）として推定する。尚、図６に示すように、前後方向（Ｘ軸、ａ１）は、緩衝器６が取り付けられた車両１が、次の駅までの走行区間が短い路線においては、ある駅を発車後、一定時間加速した後、一定速度で軌道上を進み、次の駅に入る前に減速するという走行を繰り返す場合、自動車等と比較し、路面外乱の影響が少ないので、前後方向の加速及び減速が、ある駅を発車後、次の駅に到着するまでに振動加速度が短周期で大きく変化することはないことから、加速度センサ１０の検出値をハイパスフィルタに通した値が所定値より大きな値を示さない軸を前後方向としてもよい。又、上下方向（Ｚ軸、ａ３）については、速度情報Ｖｘより、走行中であることを判断し、走行中は、車両の積載荷重が変化しないことから、検出加速度をローパスフィルタに通した値が、重力加速度に相当する所定値と近似又は一致していることにより、上下方向（Ｚ軸、ａ３）であることが判断してもよい。更に、左右方向（Ｙ軸、ａ２）については、速度情報Ｖｘより、走行中であることを判断し、又、走行中の検出加速度をローパスフィルタに通した値が、０に近似又は一致していることにより判断してもよい。以上により、加速度センサ１０や緩衝器６の取り付け段階で、おおよその取り付け方向を検出することができる。よって、上下方向や前後方向の取り付け向きを１８０度間違えたとしても、正しい加速度の向きを求めることが出来る。
【００２２】
次に、取り付け向きを推定した各軸の検出加速度ａ１、ａ２、ａ３から、微小角度のずれ分も補正した補正加速度ａｘ、ａｙ、ａｚを求める。この補正加速度ａｘ、ａｙ、ａｚは、次の計算式から求めることが出来る。尚、計算式中のａ１、ａ２、ａ３は、３軸加速度センサ１０のＸＹＺ方向の検出加速度を示しており、ａｘ、ａｙ、ａｚは算出した前後方向（ａｘ）、左右方向（ａｙ）、上下方向（ａｚ）の補正加速度を示している。i=ｘ,ｙ,ｚ、j=１,２,３である。検出したＸ軸の加速度をａ１、Ｙ軸の加速度をａ２、Ｚ軸の加速度をａ３として、図９の関係にあるとすると、上下方向（本実施形態においてはＺ軸）が、３軸加速度センサ１０が計測する３つの検出加速度ａ１、ａ２、ａ３のうちの１つと同じ向きになる。又、車両１が有する車体情報から得られる速度情報Ｖｘの微分値Ａｘにおいて、ａｘ≒Ａｘが成り立つことから、次の計算式が成立する。
【００２３】
【数１】
0006399590.tif 000002
【００２４】
【数２】
0006399590.tif 000003
【００２５】
【数３】
0006399590.tif 000004
【００２６】
上記計算式を用いることで、３軸加速度センサ１０の取り付け向きを加味した車両１にかかる各方向の補正加速度ａｘ、ａｙ、ａｚを求めることが出来る。尚、向き算出手段２８における３軸加速度センサ１０の取り付け向きを算出するタイミングは、減衰力指令値の演算時に常に算出してもよく、又、所定の条件で算出してもよい。この所定の条件としては、任意走行区間の走行時、任意時間毎に走行条件が所定の走行条件となった時、車両の電源投入後所定の速度に達した時等、決められた条件でもよい。又、運転席等にスイッチを設け、手動で命令を出して行ってもよい。
【００２７】
向き算出手段２８が３軸加速度センサ１０の取り付け向きを算出後、その算出結果に基づいて３軸加速度センサ１０の検出加速度ａ１、ａ２、ａ３を補正し、前後方向、左右方向、上下方向の補正加速度ａｘ、ａｙ、ａｚを指令値算出手段２９に出力する。指令値算出手段２９は、この補正加速度ａｘ、ａｙ、ａｚから所定の制御則に基づき減衰力指令値を演算し、演算した減衰力指令値に基づき比例ソレノイド９Ａ、９Ｂに駆動電流を供給することで、緩衝器６に所定の減衰力を発生させることが出来る。
【００２８】
本実施形態においては、補正加速度ａｘ、ａｙ、ａｚを用いることで、従来、減衰力調整式緩衝器を取り付ける際に鉛直軸回りに回転する等で正しい向きに取り付けることが困難であった３軸加速度センサ１０をおおよそ正しい向きに取り付ければよいので、緩衝器６を容易に取り付けることが出来る。又、正しく緩衝器６を取り付けた場合であっても、その後の走行条件等で、緩衝器６の向きや、加速度センサ１０の向きが変わっても、正しい制御を行うことが出来るので、安全性や走行性能を高めることが出来る。
【００２９】
本実施形態においては、比例ソレノイド９Ａ、９Ｂを収納したバルブケース２３を緩衝器６の外筒１５の外周側に一体的に固定すると共に、３軸加速度センサ１０と制御部１１を外筒１５の外周側にある制御部ケース２４に設けたので、配線などの取り回しを簡易にすることが出来る。
【００３０】
次に、第２実施形態について主に図１０及び図１１を用いて説明する。上記第１実施形態と、同様の部分には同じ符号を用いて、異なる部分についてのみ詳細に説明する。第２実施形態では、本発明の減衰力調整式緩衝器を車両１の進行方向に対して左右方向の振動を調整する緩衝器６０として用いた場合、すなわち、車体２と台車３との間に左右方向に向けて緩衝器６０が取り付けられる、所謂、左右動ダンパに本発明の緩衝器６０を用いた場合について述べる。緩衝器６０を制御部ケース２４が進行方向に対して前方向になるように車両１に取り付け時に、３軸加速度センサ１０が検出するＸ軸（ａ１）が、本実施形態においては、前後方向（進行方向）を検出し、Ｙ軸（ａ２）が上下方向、Ｚ軸（ａ３）が左右方向を検出する場合における、３軸加速度センサ１０の取り付け向きの推定から比例ソレノイド９Ａ、９Ｂへの駆動電流の演算までについて説明する。
【００３１】
始めに、車両１の停止時に、緩衝器６０の取り付け方向を判定する。緩衝器６０では、３軸加速度センサ１０が検出する加速度のうち、Ｚ軸（ａ３）が緩衝器６０の軸方向加速度と設定されている。３軸加速度センサ１０が検出した緩衝器６０の軸方向加速度と、重力加速度ｇが一致するか否かを確認する。第２実施形態では、緩衝器６０は、その軸方向が車両１の左右方向に一致するように取り付けられている為、緩衝器６０の軸方向加速度であるＺ軸（ａ３）の停車中の加速度の値は、殆ど０であり、重力加速度ｇとは一致しないことから、緩衝器６０が水平方向に取り付けられていると判断する。次に、３軸加速度センサ１０から得られた３つの検出加速度ａ１、ａ２、ａ３が、どの方向を示しているのか、すなわち、３軸加速度センサ１０の取り付け向きを推定する。図１０に示すように、第２実施形態では、車両１の停止時に、重力加速度が検出される軸(Ｙ軸、ａ２)を上下方向と推定する。第２実施形態では、前後方向（図１１中手前奥方向）に対して、ある駅を発車後、次の駅に到着するまでに振動加速度が短周期で大きく変化することはないことから、ハイパスフィルタを通した値が所定値より大きな値を示さない軸（Ｘ軸、ａ１）を前後方向とする。そして、２軸が推定されたことで、残りの軸（Ｚ軸、ａ３）を左右方向として推定することが出来る。補正加速度ａｘ、ａｙ、ａｚは、次の計算式により算出する。
【００３２】
【数４】
0006399590.tif 000005
【００３３】
【数５】
0006399590.tif 000006
【００３４】
【数６】
0006399590.tif 000007
【００３５】
上記計算式を用いることで、第１実施形態と同様に、３軸加速度センサ１０の取り付け向きを加味した補正加速度ａｘ、ａｙ、ａｚを求めることが出来る。
【００３６】
第２実施形態においては、第１実施形態に適用される緩衝器６を第２実施形態に適用する場合であっても、演算回路２５の制御則を左右方向用にするだけでよく、新たに専用の３軸加速度センサを設ける必要がないので、生産性を向上させることが出来る。
【００３７】
第２実施形態においては、第１実施形態と同様に緩衝器６０は、通信ケーブル２７により、車両１と接続した状態を示しているが、電源ケーブル２６のみであってもよい。この場合、各緩衝器６０は各自の３軸加速度センサ１０に基づき、車両１の状態を推定して減衰力を制御することが出来る。
【００３８】
以上、本発明にかかる減衰力調整式緩衝器及び該減衰力調整式緩衝器を用いる車両システムについて説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その主旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
【００３９】
尚、本発明に用いられる制御バルブは、例えば、オンオフバルブとして構成してもよく、複数の可変絞り弁、圧力制御弁及び流量制御弁等を組み合わせて構成してもよい。又、アクチュエータは比例ソレノイドを使用したが、ポンプでもよく、減衰力調整式緩衝器は、複筒式に限るものでなく、単筒式でもよい。
【００４０】
尚、本発明は、図１に示すように、上下方向用減衰力調整式緩衝器及び左右方向用減衰力調整式緩衝器に限らず、車体間に用いられる車両間の衝撃や動揺を緩和する減衰力調整式緩衝器６Ｂに用いられてもよい。例えば、車体間に用いられる場合、３軸加速度センサ１０により車体間の状態を検知出来ることにより、軌道曲線部通過時に車体２が、連結する他の車体につられて動くことを適切に制御することで、車体２を安定させることが出来る。又、車体２の上部に取り付けられる車端ダンパとして用いられる場合、車体２の傾転方向の揺れを適切に制御することが可能になり、乗員の乗り心地を向上することが出来る。
【００４１】
尚、本発明に用いられる車両は、ボギー車として説明したが、台車を省略した２本の車軸で構成される二軸車でもよいし、２つの車体の間に台車を設けた連接車でもよい。
【００４２】
尚、本発明は、鉄道車両に限るものではなく、相対移動する２つの移動体であればよく、自動車等の減衰力調整式緩衝器及び該減衰力調整式緩衝器を用いる車両システムに用いられてもよい。例えば、全地球方位システム等から進行方向を推定してもよく、全地球方位システムから受信する進行方向から前後方向を推定することで、３軸加速度センサ１０で得た３方向の検出値を前後方向、左右方向、上下方向の加速度に変換を行い、減衰力指令値を演算することが出来る。
【符号の説明】
【００４３】
１  車両
２  車体
３  台車
４  車輪
６、６０、６Ａ、６Ｂ  減衰力調整式緩衝器
８  緩衝器本体
９Ａ、９Ｂ  比例ソレノイド
１０  ３軸加速度センサ
１１  制御部
２８  向き算出手段
２９  指令値算出手段
【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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【図１０】
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【図１１】
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