(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両における車体と該車体を支持する台車との間に介装され該車両の進行方向に対し横方向の上記車体の振動を抑制する減衰力可変ダンパと、上記鉄道車両の上記車体に作用する車両進行方向に対し横方向の加速度を検出する検知手段と、該減衰力可変ダンパが発生する上記車体振動を抑制する制御力をスカイフックセミアクティブ制御する制御手段を備えた鉄道車両の制振装置において、上記検知手段で検知する加速度を上記台車の横方向振動の固有周期の半分に設定されるサンプリング周期で連続してサンプリングし、順次サンプリング周期内の加速度の最大振幅を求めるとともに、順次得られる加速度の最大振幅が連続して振幅閾値を超えると、上記減衰力可変ダンパをパッシブダンパとして機能させることを特徴とする鉄道車両の制振装置。
【請求項２】
鉄道車両における車体と該車体を支持する台車との間に介装され該車両の進行方向に対し横方向の上記車体の振動を抑制する減衰力可変ダンパと、上記鉄道車両の上記車体に作用する車両進行方向に対し横方向の加速度を検出する検知手段と、該減衰力可変ダンパが発生する上記車体振動を抑制する制御力をスカイフックセミアクティブ制御する制御手段を備えた鉄道車両の制振装置において、上記検知手段で検知する加速度を高速フーリエ変換して上記台車の横方向の固有振動数におけるパワースペクトルを得て、当該パワースペクトルが閾値を超えると、上記減衰力可変ダンパをパッシブダンパとして機能させることを特徴とする鉄道車両の制振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両の制振装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両の走行時には、レール設置面の傾斜、軌道狂い、横風、旋回走行時に車両に負荷される遠心加速度等を原因として車体に車両の進行方向に対して横方向（以下、単に「横方向」と言う）への振動が作用する。この横方向の振動は、鉄道車両における乗り心地を悪化させる原因となるため、鉄道車両にあっては、この振動を抑制するために、車体と台車の間に空気バネやコイルバネ等を介装して車体が台車から受ける衝撃を吸収すると共に、車体の振動を抑制するべくダンパをコイルバネに並列させる。
【０００３】
そして、その一例として、ダンパの減衰力を可変とし、このダンパに出力させる制御力を制御則に則って制御するシステムが知られており、このようなシステムにおいては、加速度センサで検知する横方向の加速度に基づいてスカイフックセミアクティブ制御を行うようになっている（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−２９７４８５号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これとは別に、鉄道車両においては、曲線区間の走行の円滑化およびレールの片側への偏りを抑制するため、車輪の軌道（レール）に接する踏面に踏面勾配といわれる内側が台形となるように勾配が設けられており、直線区間走行に際して、台車は幾何学的には蛇行動するようになっている。加えて、軌道の状況等によっても、台車は横方向に振動することがある。
【０００５】
そして、蛇行動に代表される台車の横方向の振動（以下、単に、「台車の振動」と言う）は、収束しにくく走行速度が大きくなるほど大きくなる傾向を示し、鉄道車両の高速化を妨げる一因となっており、近年、鉄道車両の高速化を達成するため、踏面勾配の最適化を行ったり、車体と台車との間に台車の車体に対する回転を抑制するヨーダンパを設けたりして、台車の振動の発生を抑制している。
【０００６】
しかしながら、上述のような鉄道車両にあっても、車輪の磨耗やブッシュ類の経年劣化によって、台車の振動が著大となる場合があり、このような場合にスカイフックセミアクティブ制御を継続すると、台車の振動を助長してしまう場合がある。
【０００７】
というのは、スカイフックセミアクティブ制御では、台車と車体の移動の向きが同じであるが台車の速度が車体の速度を上回る場合には減衰力可変ダンパの制御力を限りなく０に近づけて台車の振動を絶縁して車体へ伝達されることがないようにするが、車体は、台車をアンカーとして上記減衰力可変ダンパが発生する制御力で横方向の振動を減衰させるようになっているが、還元すれば、台車もまた車体をアンカーとして上記減衰力可変ダンパが発生する制御力で横方向の振動を減衰させる立場であるため、上述の状況では台車には何ら振動を抑制する力が働かない状況となって、台車の振動を助長してしまい、結果、車体の振動に台車の振動成分が重畳して車両における乗り心地を悪化させてしまうことになる。
【０００８】
そして、従来の鉄道車両の制振装置では、台車の横方向の振動に対する対応がなく、台車の振動が大きくなる場合にあってもスカイフックセミアクティブ制御の継続してしまい、車両における乗り心地を損なうという弊害があるのである。
【０００９】
そこで、本発明は上記不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、経年劣化によって台車が振動するような場合にあっても、車両の乗り心地を損なうことがない鉄道車両の制振装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段における鉄道車両の制振装置は、鉄道車両における車体と該車体を支持する台車との間に介装され該車両の進行方向に対し横方向の上記車体の振動を抑制する減衰力可変ダンパと、上記鉄道車両の上記車体に作用する車両進行方向に対し横方向の加速度を検出する検知手段と、該減衰力可変ダンパが発生する上記車体振動を抑制する制御力をスカイフックセミアクティブ制御する制御手段を備えた鉄道車両の制振装置において、上記検知手段で検知する加速度を上記台車の横方向振動の固有周期の半分に設定されるサンプリング周期で連続してサンプリングし、順次サンプリング周期内の加速度の最大振幅を求めるとともに、順次得られる加速度の最大振幅が連続して振幅閾値を超えると、上記減衰力可変ダンパをパッシブダンパとして機能させるようにした。また、上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段における鉄道車両の制振装置は、鉄道車両における車体と該車体を支持する台車との間に介装され該車両の進行方向に対し横方向の上記車体の振動を抑制する減衰力可変ダンパと、上記鉄道車両の上記車体に作用する車両進行方向に対し横方向の加速度を検出する検知手段と、該減衰力可変ダンパが発生する上記車体振動を抑制する制御力をスカイフックセミアクティブ制御する制御手段を備えた鉄道車両の制振装置において、上記検知手段で検知する加速度を高速フーリエ変換して上記台車の横方向の固有振動数におけるパワースペクトルを得て、当該パワースペクトルが閾値を超えると、上記減衰力可変ダンパをパッシブダンパとして機能させるようにした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の鉄道車両の制振装置によれば、台車の振動を検出して、当該振動が著大となると車体と台車との間に介装された減衰力可変ダンパをスカイフックセミアクティブ制御せずに、パッシブダンパとして機能させるので、台車の振動を助長させることがなく、走行の安定を確保して車両における乗り心地の悪化を阻止することができ、車両の乗り心地を損なうことがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。図１は、一実施の形態における鉄道車両の制振装置のシステムにおける一例を示す図である。図２は、一実施の形態における鉄道車両の制振装置を搭載した車両の平面図である。図３は、台車の横方向の固有振動数のパワースペクトルを得るための加速度をサンプリングする周期を示した図である。図４は、他の実施の形態の鉄道車両の制振装置における加速度をサンプリングする周期を示した図である。
【００１３】
一実施の形態における鉄道車両の制振装置１は、基本的には、図１および図２に示すように、車両Ｖの進行方向に対して横方向の車体Ｂの振動を抑制するように車体Ｂと前後の台車Ｗとの間に介装される減衰力可変ダンパ３と、車体Ｂの横方向の加速度を検知する検知手段たる加速度センサ２と、各減衰力可変ダンパ３をスカイフックセミアクティブ制御する制御手段たる制御部４とを備えて構成されている。なお、車体Ｂは、車体Ｂと台車Ｗとの間に介装されるエアバネＡによって弾性支持され、さらに、台車Ｗは、台車Ｗと車軸Ｒとの間に介装されるバネＳによって弾性支持されている。
【００１４】
減衰力可変ダンパ３は、減衰力可変の流体圧ダンパであって、制御部４からの制御指令を受けると、たとえば、図示しないソレノイドバルブ等の制御弁が流体に与える抵抗を制御指令どおりに変更することによって減衰特性を変更することが可能なようになっている。
【００１５】
なお、本実施の形態の場合、上記した車体Ｂに作用する横方向の加速度を検出する加速度センサ２は、車体Ｂの前後の台車Ｗ付近に一つずつ設置され、車体Ｂの床面に沿う横方向の加速度を検知可能な加速度センサとされればよいが、それ以外に、上下方向および前後方向の加速度を検知することが可能な加速度センサとされてもよく、この加速度センサ２で検知した横方向の加速度は、スカイフックセミアクティブ制御の際には、制御部４で積分処理されて横方向速度とされるか、別途、制御部４の外方に設けられる加速度から速度を演算する演算手段で横方向速度に変換されることになる。
【００１６】
そして、制御部４は、減衰力可変ダンパ３をスカイフックセミアクティブ制御および加速度を解析するために、ハードウェア資源として、加速度センサ２の出力するアナログ電圧でなる加速度信号をデジタル信号に変換する図外のＡ／Ｄ変換器と、加速度センサ２から車体Ｂの加速度の情報を得て制御力を演算するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の演算処理装置と、上記演算処理装置に記憶領域を提供するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の主記憶装置部と上記制御力演算処理および加速度解析する際に使用されるプログラム等が格納されるＨＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ）等の副記憶装置とでなる記憶手段と、を備えており、上記のように演算された制御力を上記減衰力可変ダンパ３に発生させるための制御指令を該減衰力可変ダンパ３に出力できるようになっている。
【００１７】
なお、上記スカイフックセミアクティブ制御の演算に必要な処理手順等のプログラムについては、記憶媒体に記憶させておき、これを逐次読み出すことができるドライブを設けておくようにしてもよい。
【００１８】
ちなみに、スカイフックセミアクティブ制御にあたり、制御部４は、（ｄＸ／ｄｔ）×｛ｄ（Ｘ−Ｙ）／ｄｔ｝≧０のときには、制御力ＦをＦ＝Ｃｓ×（ｄＸ／ｄｔ）によって演算し、また、（ｄＸ／ｄｔ）×｛ｄ（Ｘ−Ｙ）／ｄｔ｝＜０のときには、制御力ＦをＦ＝０とする。なお、ここで、ｄＸ／ｄｔは車体Ｂの横方向速度であり、ｄ（Ｘ−Ｙ）／ｄｔは、車体Ｂと台車Ｗの横方向の相対速度であり、Ｃｓはスカイフック減衰係数である。
【００１９】
そして、制御部４によって演算された制御力Ｆは、さらに、制御指令として減衰力可変ダンパ３に送信され、これにより、減衰力可変ダンパ３は該制御力Ｆを発生することになる。また、制御部４は、上記スカイフックセミアクティブ制御に使用されるスカイフック減衰係数Ｃｓを変更することが可能なようになっている。
【００２０】
ここで、スカイフックセミアクティブ制御を行うに際し、車体Ｂと台車Ｗとの相対速度の情報が必要となるが、この鉄道車両における制振装置にあっては、減衰力可変ダンパ３を伸び効き（伸長行程時のみに制御力を発生する）、圧効き（圧縮行程時にのみ制御力を発生する）の特性となるように制御弁によって切り変えられる構成としてあり、上記スカイフック制御則に則って制御する場合には、減衰力可変ダンパ３の伸長側における相対速度ｄ（Ｘ−Ｙ）／ｄｔを正と定め、ｄＸ／ｄｔ＞０の場合、減衰力可変ダンパ３を伸び効きに切換えておくことにより、ｄ（Ｘ−Ｙ）／ｄｔ＞０であれば（ｄＸ／ｄｔ）×｛ｄ（Ｘ−Ｙ）／ｄｔ｝≧０が満たされ、制御力Ｆ＝Ｃｓ×（ｄＸ／ｄｔ）をダンパ伸長側で発生させ、他方、ｄ（Ｘ−Ｙ）／ｄｔ＜０であれば（ｄＸ／ｄｔ）×｛ｄ（Ｘ−Ｙ）／ｄｔ｝＜０となって制御力Ｆ＝０となるので、減衰力可変ダンパ３は制御力を発生しないように制御する必要があるが、この場合、減衰力可変ダンパ３は圧縮行程となって制御力を発生しない状態となるので、特別な制御をする必要がない。
【００２１】
反対に、ｄＸ／ｄｔ＜０の場合、減衰力可変ダンパ３を圧効きに切換えておくことにより、ｄ（Ｘ−Ｙ）／ｄｔ＜０であれば（ｄＸ／ｄｔ）×｛ｄ（Ｘ−Ｙ）／ｄｔ｝≧０が満たされ、制御力Ｆ＝Ｃｓ×（ｄＸ／ｄｔ）をダンパ圧縮側で発生させ、他方、ｄ（Ｘ−Ｙ）／ｄｔ＞０であれば（ｄＸ／ｄｔ）×｛ｄ（Ｘ−Ｙ）／ｄｔ｝＜０となって制御力Ｆ＝０となるので、減衰力可変ダンパ３は制御力を発生しないように制御する必要があるが、この場合にも、減衰力可変ダンパ３は伸長行程となって制御力を発生しない状態となるので、特別な制御をする必要がない。
【００２２】
なお、伸び効きと圧効きの切換えについてはｄＸ／ｄｔの正負の符号により行えばよい。
【００２３】
したがって、上述のように減衰力可変ダンパ３を設定しておくことによって、簡単な構成によってスカイフックセミアクティブ制御の実現が可能であるとともに、制御力Ｆ＝０となる場合に特別な制御が必要なくなり制御応答遅れによる不具合もない。また、減衰力可変ダンパ３をこのような構成とし、伸び効きと圧効きの切換えをｄＸ／ｄｔの正負の符号により行うようにしておくことで、車体Ｂと台車Ｗとの相対速度ｄ（Ｘ−Ｙ）／ｄｔの検出が不要となるので、検出手段５以外に車体Ｂと台車Ｗとの相対速度を検出する検出器を別途設ける必要が無く、車両の制振装置を一層安価で軽量なものとすることができる。
【００２４】
また、この実施の形態の場合、減衰力可変ダンパ３における制御弁は、伸び効きと圧効きのポジション以外に、両効き、すなわち、伸長行程および圧縮行程の両方で特定の減衰特性で減衰力を発生するポジションを備えており、この両効きのポジションでは、減衰力可変ダンパ３は伸縮速度に依存した減衰力を発揮するパッシブダンパとしても機能するようになっている。なお、制御弁が両効きのポジションを備えていない場合に減衰力可変ダンパ３をパッシブダンパとして機能させるには、減衰力可変ダンパ３の伸縮状況に応じて常に減衰力を発揮させるように伸び効きと圧効きのポジションを切換えるようにすればよい。
【００２５】
さらに、上記のように減衰力可変ダンパ３を伸び効きと圧効きの切換えを行えるような構成としない場合、すなわち、制御弁が両効きのポジションしか有していない場合には、車体Ｂと台車Ｗとの横方向の相対速度を検出する検知器を別途設けて、車体Ｂと台車Ｗとの横方向の相対速度情報をも用いて制御力を演算し、制御弁を制御するようにしてもよい。この場合、車体Ｂと台車Ｗの横方向の相対速度を検出する検出器としては、たとえば、減衰力可変ダンパ３のストロークを検出するストロークセンサや減衰力可変ダンパ３内の圧力を検出する圧力センサを用いることができ、ストロークセンサを用いる場合には、検出されたダンパ変位を制御部４で微分して相対速度を得てもよく、さらに、圧力センサを用いる場合には、該圧力を制御部４で相対速度に変換する演算をさせてもよい。
【００２６】
したがって、この鉄道車両の制振装置による上記スカイフックセミアクティブ制御によれば、たとえば、車体Ｂが図１中左方に振れたとすると、加速度センサ２から検知した車体Ｂの加速度が制御部４に送られて、台車Ｗが車体Ｂよりも遅い速度で左方に振れているか、或いは、車体Ｂとは逆に右方に振れている場合には、（ｄＸ／ｄｔ）×｛ｄ（Ｘ−Ｙ）／ｄｔ｝≧０の条件を満たすので、減衰力可変ダンパ３は、Ｆ＝Ｃｓ×（ｄＸ／ｄｔ）で演算される制御力Ｆを制御部４からの制御指令に従って出力し、車体Ｂの振動を抑制する。反対に、台車Ｗがレールの狂い等により車体Ｂの左方への振れ速度よりも速い速度で左方に振れたとすると、（ｄＸ／ｄｔ）×｛ｄ（Ｘ−Ｙ）／ｄｔ｝＜０条件を満たすことになり、減衰力可変ダンパ３は、制御力Ｆ＝０となり、制御部４からの制御指令に従って発生制御力Ｆを０とし、減衰力可変ダンパ３は、その発生する制御力で車体Ｂを加振することがないように制御される。
【００２７】
また、制御部４は、加速度センサ２で検出する横方向の加速度を解析して台車Ｗの振動を検出することが可能であり、加速度を解析して台車Ｗの振動を検出するのに必要な処理手順等のプログラムについては、上記した図示しない記憶手段におけるＨＤ等の副記憶装置に格納させておいてもよいし、他にも記憶媒体に記憶させておいて、これを逐次読み出すことができるドライブを設けておくようにしてもよい。したがって、この一実施の形態における鉄道車両の制振装置にあっては、制御部４が加速度を解析して台車Ｗの振動を検出する機能を備えている。
【００２８】
そして、この一実施の形態における鉄道車両の制振装置にあっては、台車Ｗの振動を検出するため、具体的には、車両Ｖの走行時に加速度センサ２で得られた任意時間内における横方向の加速度のデータに対しハニング窓処理を施した後に高速フーリエ変換して解析し、台車Ｗの横方向の固有振動数に対する振幅を示すパワースペクトルを得る。
【００２９】
このパワースペクトルは、車両Ｖが路線区間を走行中に連続して算出しつづけられる。具体的には、図３に示すように、ｎ番目のパワースペクトルＰｎ（ｎ＝１，２，３・・・）を算出するために任意時間Ｔ１に得られた加速度をサンプリングするが、このサンプリング開始から任意の時間Ｔ２だけ遅らせて、ｎ＋１番目のパワースペクトルＰｎ＋１（ｎ＝１，２，３・・・）を算出するためのサンプリングを開始し、以降、ｎ＋２番目のパワースペクトルＰｎ＋２についても同様にｎ＋１番目のサンプリング開始から時間Ｔ２だけ遅らせてサンプリングするようにして、連続してパワースペクトルＰを算出する。
【００３０】
このように、台車Ｗの横方向の固有振動数のパワースペクトルを得ることによって、台車Ｗが振動しているか否かを判断できる、つまり、台車Ｗが振動している場合には、台車Ｗの横方向の固有振動数のパワースペクトルの値が大きくなるのでこれによって台車Ｗの振動を検出できる。すなわち、上記処理は、車体Ｂの横方向の加速度に重畳される台車Ｗの振動による振動成分の加速度の振幅を抽出する処理である。
【００３１】
そして、順次得られた台車Ｗの横方向の固有振動数のパワースペクトルＰが閾値を超えるか否かを判断し、上記パワースペクトルＰが閾値を超える場合には、台車Ｗの蛇行動が著大となっており、スカイフックセミアクティブ制御を継続すると却って台車Ｗの振動を助長せしめるので、制御部４は、減衰力可変ダンパ３の制御弁を制御して減衰力可変ダンパ３をパッシブダンパとして機能させる。
【００３２】
なお、台車Ｗの横方向の固有振動数は、台車Ｗの機構および車軸の支持形態に加えて車両の速度に依存して変化するので、速度をモニタして固有振動数を割り出してパワースペクトルを得るようにすればよい。
【００３３】
さらに、閾値については、具体的にはたとえば、車両Ｖの安定走行を妨げる程度の台車Ｗの加速度振幅の大きさに設定されており、上記パワースペクトルが閾値を超えると、車両Ｖの安定走行に支障をきたして車両における乗り心地を著しく悪化させると判断可能なようになっている。
【００３４】
このように、本実施の形態における鉄道車両の制振装置１にあっては、台車Ｗの振動を検出して、当該振動が著大となると車体Ｂと台車Ｗとの間に介装された減衰力可変ダンパ３をスカイフックセミアクティブ制御せずに、パッシブダンパとして機能させるので、台車Ｗの振動を助長させることがなく、走行の安定を確保して車両における乗り心地の悪化を阻止することができ、車両の乗り心地を損なうことがない。
【００３５】
なお、制振装置１は、台車Ｗの振動が著大となって、上記パワースペクトルが閾値を超えると減衰力可変ダンパ３をパッシブダンパとして機能させるが、その後、台車Ｗの振動が収束してパワースペクトルが充分に小さくなる場合には、パッシブからスカイフックセミアクティブ制御に復帰させるようにしてもよい。このスカイフックセミアクティブ制御への復帰については、具体的には、パッシブとスカイフックセミアクティブ制御の切換が振動的にならないように、上記閾値より小さい値の別の閾値を設けてこの別の閾値を基準に判断すればよく、パワースペクトルが別の閾値を下回る場合に、パッシブからスカイフックセミアクティブ制御へ切換えるようにしておけばよい。
【００３６】
また、当該実施の形態では、ハニング窓処理を採用することによって、方形窓処理に比較して小さいスペクトルを効果的に検出することができ、上記乗り心地レベルの演算に有利となる。なお、ハニング窓処理のほかにハミング窓処理やガウス窓処理を採用してもよい。
【００３７】
つづいて、他の実施の形態について説明する。この他の実施の形態では、台車Ｗの振動の検出方法が異なるのみであり、ハードウェアは上記した実施の形態と同様の構成である。
【００３８】
この他の実施の形態では、台車Ｗの振動の検出のため、制御部４は、図４に示すように、車両Ｖの走行時に加速度センサ２で検知する加速度を所定のサンプリング周期Ｔ３でサンプリングし、このサンプリングによって得られた加速度を解析する。
【００３９】
具体的には、制御部４は、サンプリング周期Ｔ３内における加速度の最大振幅を演算し、このサンプリングは、車両Ｖの路線区間走行中に連続して行われて、制御部４は、連続して上記最大振幅を演算し続ける。
【００４０】
そして、制御部４は、順次得られる加速度の最大振幅と振幅閾値とを比較し、最大振幅が振幅閾値を連続して超えた回数をカウントし、当該カウント結果が規定回数を超える場合に、台車Ｗの振動が著大となっていると判断し、減衰力可変ダンパ３をスカイフックセミアクティブ制御からパッシブに切換える。
【００４１】
上記した所定のサンプリング周期Ｔ３は、具体的には、台車Ｗの横方向振動の固有周期の半分（台車Ｗの横方向の固有振動数の２倍の逆数）に設定され、このサンプリング周期Ｔ３の加速度の振幅を得ることによって、近似的に、台車Ｗの振動の加速度振幅を得ることができる。
【００４２】
このように、台車Ｗの振動の加速度振幅を得ることによって、台車Ｗが振動しているか否かを判断できる、つまり、台車Ｗが振動している場合には、台車Ｗの振動の加速度振幅の値が大きくなるのでこれによって台車Ｗの振動を検出できる。すなわち、この他の実施の形態における上記処理も、車体Ｂの横方向の加速度に重畳される台車Ｗの振動による振動成分の加速度の振幅を抽出する処理である。
【００４３】
そして、順次得られた台車Ｗの振動の加速度振幅が振幅閾値を超えるか否かを判断し、上記台車Ｗの振動の加速度振幅が振幅閾値を超える場合には、台車Ｗの振幅が著大となっており、スカイフックセミアクティブ制御を継続すると却って台車Ｗの振動を助長せしめるので、制御部４は、減衰力可変ダンパ３の制御弁を制御して減衰力可変ダンパ３をパッシブダンパとして機能させるのである。
【００４４】
なお、台車Ｗの振動の加速度振幅、サンプリング周期Ｔ３は、固有振動数と同様に、台車Ｗの機構および車軸の支持形態に加えて車両の速度に依存して変化するので、速度をモニタして割り出すようにすればよい。
【００４５】
さらに、振幅閾値についても、具体的にはたとえば、車両Ｖの安定走行を妨げる程度の台車Ｗの加速度振幅の大きさに設定されており、上記加速度振幅が閾値を超えると、車両Ｖの安定走行に支障をきたして車両における乗り心地を著しく悪化させると判断可能なようになっている。また、振幅閾値は、常に一定の値としてもよいし、車両Ｖの速度によって変更してもよい。
【００４６】
このように、本実施の形態における鉄道車両の制振装置１にあっても、台車Ｗの振動を検出して、当該振動が著大となると車体Ｂと台車Ｗとの間に介装された減衰力可変ダンパ３をスカイフックセミアクティブ制御せずにパッシブダンパとして機能させるので、台車Ｗの振動を助長させることがなく、走行の安定を確保して車両における乗り心地の悪化を阻止することができ、車両の乗り心地を損なうことがない。
【００４７】
また、順次得られる加速度振幅が振幅閾値を連続して超えた回数をカウントし、当該カウント結果が規定回数を超える場合に、台車Ｗの振動が著大となっていると判断するので、突発的に加速度振幅が振幅閾値を越えてもこれを異常と判断することがなく、速度変化の影響や突発的な外乱による判断の変動を回避でき、正確かつ確実に台車Ｗの振動が著大となっていることを検出することが可能である。なお、規定回数は、任意であるが、台車Ｗの振動が突発的なものでなく、収束せずに発振している状態と確認可能である程度の回数に設定されればよい。
【００４８】
そして、正確かつ確実に台車Ｗの振動が著大となっていることを検出することが可能であるので、適時に減衰力可変ダンパ３をパッシブダンパとして機能させることが可能となるので、車両における乗り心地の悪化阻止効果が高い。
【００４９】
なお、制振装置１は、台車Ｗの振動が著大となると減衰力可変ダンパ３をパッシブに切換えるが、その後、台車Ｗの振動が収束して所定サンプリング周期Ｔ３内に得られる加速度振幅が充分に小さくなる場合には、パッシブからスカイフックセミアクティブ制御に復帰させるようにしてもよい。このスカイフックセミアクティブ制御への復帰についても、上記した一実施の形態と同様に、上記振幅閾値より小さい値の別の閾値を設けてこの別の閾値を基準に判断すればよい。
【００５０】
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】一実施の形態における鉄道車両の制振装置のシステムにおける一例を示す図である。
【図２】一実施の形態における鉄道車両の制振装置を搭載した車両の平面図である。
【図３】台車の横方向の固有振動数のパワースペクトルを得るための加速度をサンプリングする周期を示した図である。
【図４】他の実施の形態の鉄道車両の制振装置における加速度をサンプリングする周期を示した図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  制振装置
２  検知手段たる加速度センサ
３  減衰力可変ダンパ
４  制御部
Ａ  エアバネ
Ｂ  車体
Ｒ  車軸
Ｓ  バネ
Ｖ  車両
Ｗ  台車
【図１】
0005190864.tif 000002
【図２】
0005190864.tif 000003
【図３】
0005190864.tif 000004
【図４】
0005190864.tif 000005