(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対伸縮可能に設けられ、永久磁石が設けられた第１部材とコイルが設けられた第２部材とを有する電磁ダンパを少なくとも２つ、車両に備え、前記各電磁ダンパは前記第１部材及び第２部材の相対変位に応じて誘導電圧を発生し、該電圧により生じる電磁力を調整して車体の揺れを抑える電磁サスペンション制御装置において、
前記少なくとも２つの電磁ダンパのコイルを一方の電磁ダンパによって発生する誘導電圧と他方の電磁ダンパによって発生する誘導電圧との関係から電流が決まるように互いを接続したことを特徴とする電磁サスペンション制御装置。
【請求項２】
前記少なくとも２つの電磁ダンパのコイルに流れる電流の方向を切換えて、前記電磁ダンパの発生する電磁力の向きを制御することを特徴とする請求項１に記載の電磁サスペンション制御装置。
【請求項３】
車両は、前後に配置した２つの台車と、該２つの台車の上に左右動及び上下動可能に載置された車体とを備える鉄道車両であり、少なくとも２つの電磁サスペンションは、前記２つの台車のそれぞれと前記車体との間に左右方向に伸縮可能に介装されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電磁サスペンション制御装置。
【請求項４】
前記２つのコイルによって形成される回路中に可変抵抗を接続し、前記可変抵抗の抵抗値を変えることにより、前記各コイルに流れる電流を制御して前記前記少なくとも２つの電磁ダンパに発生する電磁力を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電磁サスペンション制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車、鉄道車両などの車両に用いられる電磁サスペンション制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車は多くの運動自由度を持つため路面状態によっては複雑な振動を発生する。そして、従来、例えば、車体と各タイヤとの間にばねや減衰力調整式油圧緩衝器（ダンパ）からなるサスペンション装置をそれぞれ設け、４つのダンパの減衰力調整をコントローラにより行えるようにシステムを構築し、センサからの信号に基づいて車体の振動を求め、この振動に応じて各ダンパの減衰力調整を行って前記振動を抑制するようにしている。
【０００３】
また、ダンパに代えてアクチュエータを設けたサスペンション装置（アクティブサスペンション装置）も従来用いられている。このアクティブサスペンション装置は、外部からのエネルギを用いて直接減衰力や推力を発生させるようにしており、センサからの信号により車体の振動を求め、振動に応じて各アクチュエータの発生力を制御し、これにより自動車の車体の振動を抑制するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術では、センサの検出値に基づいて車両に運動（振動）状態を求めると共に、振動を抑制し得るような減衰力信号を得るように演算を行うなどの種々の計算を行うコントローラを備えており、装置が複雑化するという問題を有していた。
また、アクティブサスペンション装置では、アクチュエータを作動するために多大の外部エネルギが必要とされ、その分、燃費の悪化を招いていた。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、燃費を向上できる簡易な構成の電磁サスペンション制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、相対伸縮可能に設けられ、永久磁石が設けられた第１部材とコイルが設けられた第２部材とを有する電磁ダンパを少なくとも２つ、車両に備え、前記各電磁ダンパは前記第１部材及び第２部材の相対変位に応じて誘導電圧を発生し、該電圧により生じる電磁力を調整して車体の揺れを抑える電磁サスペンション制御装置において、
前記少なくとも２つの電磁ダンパのコイルを一方の電磁ダンパによって発生する誘導電圧と他方の電磁ダンパによって発生する誘導電圧との関係から電流が決まるように互いを接続したことを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の構成において、前記少なくとも２つの電磁ダンパのコイルに流れる電流の方向を切換えて、前記電磁ダンパの発生する電磁力の向きを制御することを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の構成において、車両は、前後に配置した２つの台車と、該２つの台車の上に左右動及び上下動可能に載置された車体とを備える鉄道車両であり、少なくとも２つの電磁サスペンションは、前記２つの台車のそれぞれと前記車体との間に左右方向に伸縮可能に介装されていることを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の構成において、前記２つのコイルによって形成される回路中に可変抵抗を接続し、前記可変抵抗の抵抗値を変えることにより、前記各コイルに流れる電流を制御して前記前記少なくとも２つの電磁ダンパに発生する電磁力を制御することを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の第１実施の形態に係る電磁サスペンション制御装置を図１ないし図６に基づいて説明する。
この電磁サスペンション制御装置は、図１及び図２に示すように、自動車の車体１とタイヤ２（車軸）との間に介装される電磁ダンパ３及びばね４からなる２つのサスペンション装置５を有している。車体１は、２つのサスペンション装置５により支持されており、上下の並進運動及び回転運動を行うようになっている。この場合、２つのサスペンション装置５は、車体１の左右に設置されており、回転運動はロール回転になる。
【０００８】
２つのサスペンション装置５のうち、１つは、車体１と左のタイヤ２側との間に設けられており、以下、便宜上、適宜、左側サスペンション装置５ａといい、かつこれに含まれる電磁ダンパ３及びばねを左側電磁ダンパ３ａ及び左側ばね４ａという。
また、２つのサスペンション装置５のうち、他の１つは、車体１と右のタイヤ３ｂ側との間に設けられており、以下、便宜上、適宜、右側サスペンション装置５ｂといい、かつこれに含まれる電磁ダンパ３及びばねを右側電磁ダンパ３ｂ及び右側ばね４ｂという。
図２において、６は、左側タイヤ３ａのばね性をあらわすものであり、７は、右側タイヤ３ｂのばね性をあらわすものである。左側電磁ダンパ３ａ及び右側電磁ダンパ３ｂはケーブル８，９を介してコントローラ１０に接続されている。
【０００９】
電磁ダンパ３は、油圧緩衝器１１と、油圧緩衝器１１の外筒１２（第１部材）に対して変位可能に配置された有底筒状のケース１３（第２部材）と、前記外筒１２の外周部に配置された永久磁石１４と、永久磁石１４に対面するようにケース１３内側に設けられたコイル１５とから、大略構成されている。
【００１０】
油圧緩衝器１１は、閉塞された形状の前記外筒１２と、この外筒１２との間に油液の貯留空間を形成してこの外筒１２内に保持された有底筒状の内筒１６と、内筒１６内に摺動可能に配置されたピストン１７と、このピストン１７に一端が保持され、他端が内筒１６の開口部及び外筒１２の一端部の孔（符号省略）を通して外部に延設されたピストンロッド１８とから大略構成されている。ピストンロッド１８の他端は、さらに、ケース１３の底部に形成した孔（符号省略）を通してケース１３の外部に延設されていると共に、このケース１３に固定されている。
この電磁ダンパ３は、ケース１３（コイル１５）が車体１に保持され、外筒１２（永久磁石１４）の他端部が車輪側に保持されている。
外筒１２とケース１３との間には、ブーツ２０が設けられており、ゴミなどが内部に入るのを防止するようにしている。
【００１１】
前記左側電磁ダンパ３ａ及び右側電磁ダンパ３ｂは、コントローラ１０の内部で複数のスイッチなどを用いて接続されている。この接続された回路について等価回路で示すと図３に示すようになる。
電磁ダンパ３は、外筒１２（永久磁石１４）及びケース１３（コイル１５）の相対変位速度〔ピストンストローク速度（左側、右側電磁ダンパ３ｂのピストンストローク速度をそれぞれｖ1，ｖ2という。）〕に比例して誘導電圧〔左側、右側電磁ダンパ３ｂの誘導電圧をそれぞれｅ1，ｅ2という。〕を発生させる発電機としての特性を持つ。図３中で、電磁ダンパ３を示す符号は、このこと（電磁ダンパ３が発電機としての特性を持つこと）を、便宜的に示すものである。誘導電圧ｅ1，ｅ2は次式で求められる。
ｅ1＝φ・ｖ1
ｅ2＝φ・ｖ2
φはモータ定数である。
【００１２】
そして、図３に示すように、右側電磁ダンパ３ｂ（発電機）には、コイル１５などを含む右側電磁ダンパ３ｂの内部抵抗（右側の内部抵抗２０ｂ）〔回路のインダクタンスは無視している。〕が直列に接続されている。その両端部は、スイッチ（以下、右側スイッチ２１という。）及び可変抵抗器２２を介して接続されている。以下、便宜上、右側スイッチ２１と右側の内部抵抗２０ｂの接続部を右側第１接続部２３、可変抵抗器２２と右側電磁ダンパ３ｂ（発電機）との接続部を右側第２接続部２４という。
なお、電磁ダンパ３は、電磁コイル１５と永久磁石１４が相対運動することにより電磁コイル１５内の磁束が変化し、レンツの法則により電流が発生し（すなわち、上述したように発電機としての特性を持ち）、電磁コイル１５と永久磁石１４との間に力が発生しダンパとしての機能を発揮することになる。
【００１３】
また、左側電磁ダンパ３ａ（発電機）には、コイル１５などを含む左側電磁ダンパ３ａの内部抵抗（左側の内部抵抗２０ａ）〔抵抗値ｒ〕が直列に接続されている。その両端部は、互いに連動するスイッチ（以下、左側第１、第２スイッチ２５ａ、２５ｂという。）を介して左側電磁ダンパ３ａに接続されている。
【００１４】
左側第１スイッチ２５ａは、右側第２接続部２４に接続する左側第１スイッチ第１固定接点２６と、右側第１接続部２３に接続する左側第１スイッチ第２固定接点２７と、左側の内部抵抗に接続し、左側第１スイッチ第１固定接点２６又は左側第１スイッチ第２固定接点２７に選択的に接続される左側第１スイッチ可動片２８とから大略構成されている。
左側第２スイッチ２５ｂは、右側第１接続部２３に接続する左側第２スイッチ第１固定接点２９と、右側第２接続部２４に接続する左側第２スイッチ第２固定接点３０と、左側電磁ダンパ３ａ（発電機）に接続し、左側第２スイッチ第１固定接点２９又は左側第２スイッチ第２固定接点３０に選択的に接続される左側第２スイッチ可動片３１とから大略構成されている。
【００１５】
左側第１、第２スイッチ２５ａ、２５ｂを上に倒した（左側第１スイッチ可動片２８を左側第１スイッチ第１固定接点２６に接続し、左側第２スイッチ可動片３１を左側第２スイッチ第１固定接点２９に接続した）ときの等価回路を図４に示す。
【００１６】
図３中、電池３２，３３は、左側、右側電磁ダンパ３ａ，３ｂを表しており、ピストンストローク速度ｖ1，ｖ2に比例して誘導電圧ｅ1，ｅ2を発生させているものとする。右側スイッチ２１は閉じており、可変抵抗器２２の抵抗値はＲであるとする。
このとき、左側電磁ダンパ３ａに流れる電流をｉ1、右側電磁ダンパ３ｂに流れる電流をｉ2、可変抵抗器２２に流れる電流をｉ3とすると、各電流ｉ1、ｉ2、ｉ3は次式に示すようになる。
【００１７】
ｉ1＝{（ｋ＋１）・ｅ1＋ｅ2}／{ｒ・（ｋ＋２）}
ｉ2＝{ｅ1＋（ｋ＋１）・ｅ2}／{ｒ・（ｋ＋２）}
ｉ3＝{（ｋ・（ｅ1−ｅ2）}／{ｒ・（ｋ＋２）}
ここで、ｋ：左側電磁ダンパ３ａの内部抵抗２０ａ（＝右側電磁ダンパ３ｂの内部抵抗２０ｂ）と可変抵抗器２２の抵抗値の比率（パラメータ）であり、ｋ＝ｒ／Ｒである。
【００１８】
左側電磁ダンパ３ａに電流ｉ1が流れ、右側電磁ダンパ３ｂに電流ｉ2が流れる場合、左側電磁ダンパ３ａ及び右側電磁ダンパ３ｂが発生する減衰力ｆ1，ｆ2は、次式に示すようになる。
【００１９】
ｆ1＝φ・ｉ1
ｆ2＝φ・ｉ2
【００２０】
このような電磁ダンパ３の回路の特性を説明する。簡単にするために右側スイッチ２１は開いているとする。このとき，ｋ＝０に相当するので、左側電磁ダンパ３ａ及び右側電磁ダンパ３ｂに流れる電流ｉ1，ｉ2、可変抵抗器２２に流れる電流ｉ3は、次式に示すようになる。
【００２１】
ｉ1＝ｉ2＝（ｅ1＋ｅ2）／（２ｒ）
ｉ3＝０
【００２２】
すなわち、左側電磁ダンパ３ａ及び右側電磁ダンパ３ｂのそれぞれのピストンストローク速度ｖ1，ｖ2の平均速度に対応した大きさの減衰力が、左側電磁ダンパ３ａ及び右側電磁ダンパ３ｂに発生する。
このようにすることにより、左右の路面における小さく不規則な凹凸の差に対しては、減衰力を発生せず、左右の路面状況が同じような大きなうねりに対してのみ減衰力を発生させるようになる。左右の路面における小さく不規則な凹凸の差は、通常ばね上固有振動数より高く、そのような振動に対しては減衰係数を小さくできる。また、左右の路面状況が同じような大きなうねりは、通常ばね上固有振動数より低く、そのような振動に対しては減衰係数を大きくできる。このように路面状況に応じて減衰力を変えられるので、乗り心地が向上する。
【００２３】
図４の回路において、ｋ≠０の場合は、左側、右側電磁ダンパ３ａ，３ｂのそれぞれのピストンストローク速度ｖ1，ｖ2に対して、左側電磁ダンパ３ａは、（ｋ＋１）：１に重みを付けた平均速度に対応した減衰力を発生させ、右側電磁ダンパ３ｂは、１：（ｋ＋１）に重みを付けた平均速度に対応した減衰力を発生させる。すなわち、ｋを大きくする（可変抵抗器２２の抵抗値Ｒを小さくする）と、左右の連係が少なくなり、左右独立してダンパ機能を発揮するようになる。
【００２４】
次に、図３の回路で、左側第１、第２のスイッチ２５ａ、２５ｂを下に倒したときの等価回路を図５に示す。
左側電磁ダンパ３ａは極性を反転させて右側電磁ダンパ３ｂと接続されている。
ここでは左側、右側電磁ダンパ３ａ，３ｂを電池３２，３３とし、右側スイッチ２１は閉じ、可変抵抗器２２の抵抗値はＲであるとする。
このとき、左側電磁ダンパ３ａに流れる電流をｉ1、右側電磁ダンパ３ｂに流れる電流をｉ2、可変抵抗器２２に流れる電流をｉ3とすると、各電流ｉ1、ｉ2、ｉ3は次式に示すようになる。
【００２５】
ｉ1＝{（ｋ＋１）・ｅ1−ｅ2}／{ｒ・（ｋ＋２）}
ｉ2＝{−ｅ1＋（ｋ＋１）・ｅ2}／{ｒ・（ｋ＋２）}
ｉ3＝{（ｋ・（ｅ1＋ｅ2）}／{ｒ・（ｋ＋２）}
但し、ｋ＝ｒ／Ｒ
【００２６】
このような電磁ダンパ３の回路の特性を説明する。簡単にするために右側スイッチ２１は開いている（ｋ＝０）とする。このとき、左側電磁ダンパ３ａ及び右側電磁ダンパ３ｂに流れる電流、可変抵抗器２２に流れる電流は、次式に示すようになる。
【００２７】
ｉ1＝ｉ2＝（ｅ1−ｅ2）／（２ｒ）
ｉ3＝０
【００２８】
すなわち、左側電磁ダンパ３ａ及び右側電磁ダンパ３ｂのそれぞれのピストンストローク速度ｖ1，ｖ2の差の１／２の速度に対応した大きさの減衰力が左側電磁ダンパ３ａに発生し、大きさが同じで逆向きの力が右側電磁ダンパ３ｂに発生する。この作用を、ピストンストローク速度ｖ1，ｖ2の大きさに分けて説明する。
【００２９】
（１）ｖ1＝ｖ2のとき：
左側、右側電磁ダンパ３ａ，３ｂには力が発生しない。すなわち、車体１の上下の並進運動を減衰させることはできない。
【００３０】
（２）ｖ1＞ｖ2のとき：
左側電磁ダンパ３ａには、（ｖ1−ｖ2）／２の速度に対応した減衰力が発生し、また、右側電磁ダンパ３ｂには、（ｖ1−ｖ2）／２の速度に対応した推力が発生する。すなわち、ピストンストローク速度が大きい左側電磁ダンパ３ａには運動を抑制させるような減衰力が発生し、また、ピストンストローク速度が小さい右側電磁ダンパ３ｂには運動を加速させるような減衰力が発生するので、ピストンストローク速度ｖ1，ｖ2の差により、車体１に発生するロール回転に対してロール回転を抑えるような逆向きのモーメントを発生させる。
【００３１】
（３）ｖ1＜ｖ2のとき：
左側電磁ダンパ３ａに、（ｖ1−ｖ2）／２の速度に対応した推力が発生し、また、右側電磁ダンパ３ｂには、（ｖ1−ｖ2）／２の速度に対応した減衰力が発生する。この場合も、ピストンストローク速度ｖ1，ｖ2の差により、車体１に発生するロール回転に対してロール回転を抑えるような逆向きのモーメントを発生させる。
【００３２】
以上のように、図３の回路で左側第１、第２のスイッチ２５ａ，２５ｂを下に倒したときは、車体１のロール回転を抑制させることができるので、操縦安定性を向上させることができる。
【００３３】
図５の回路において、ｋ≠０の場合は、ロール回転の抑制分だけでなく、左側、右側電磁ダンパ３ａ，３ｂのそれぞれのピストンストローク速度ｖ1，ｖ2に対して減衰力を発生するようになる。すなわち、ｋを大きくする（可変抵抗器２２の抵抗値Ｒを小さくする）と、ロール回転の抑制分が少なくなり、左右の連係が少なくなり、左右独立してダンパ機能を発揮するようになる。
【００３４】
図６に、左側第１、第２スイッチ２５ａ、２５ｂ及び右側スイッチ２１のオンオフ（切替え）及び可変抵抗器２２の抵抗値の大きさで規定される振動抑制モードを示す。振動抑制モードは、上下並進運動抑制モード、左右独立運動抑制モード、ロール回転運動抑制モードの３つのモードと、その中間的なモードである「上下並進運動抑制＋左右独立運動抑制」モード、「左右独立運動抑制＋ロール回転運動抑制」モードがある。「上下並進運動抑制＋左右独立運動抑制」モード、「左右独立運動抑制＋ロール回転運動抑制」モードでは、それぞれに含まれる振動モードの割合を変えることができる。
【００３５】
コントローラ１０は、図６で示した振動モード〔図６左側の上下並進運動抑制モード〜右側のロール回転運動抑制モード〕のうち指定されたモードを実現させるように、左側第１、第２スイッチ２５ａ、２５ｂ及び右側スイッチ２１のオンオフ（切替え）及び可変抵抗器２２の抵抗値の大きさを調整する。この場合、指定するモードは運転者が指示するようにしてもよいし、コントローラ１０が、左側、右側電磁ダンパ３ａ，３ｂの誘導電圧を検知することにより行うようにしてもよい。
【００３６】
この第１実施の形態では、コントローラ１０はスイッチ（左側第１、第２スイッチ２５ａ、２５ｂ及び右側スイッチ２１）の切替えと、可変抵抗器２２の抵抗値の変更を行えばよく、制御内容が従来技術に比して簡易なものになり、その分、構成が簡略化され、ひいては信頼性の向上を図ることができる。また、車両の振動を利用して誘導電圧を発生し、その誘導電圧を利用して振動抑制を行うので、外部エネルギを必要最小限に抑えることができ、ひいては燃費の向上を図ることができる。
【００３７】
また、路面状況により振動抑制モードを変更することが可能であり、これにより路面状況に応じて良好な乗り心地を確保することができる。
また、可変抵抗器２２の抵抗値を連続して変更するなどにより振動抑制モードを連続的に変えることができ、振動モード切替えに伴う衝撃の発生を防止できる。
ロール回転の抑制を図ることができ、操縦安定性を向上できる。
推力を使用して振動を抑制する場合にも、連動する他の電磁ダンパが発生する電力を推力発生の電源として利用することが可能であり、これにより回生エネルギを蓄える電池や外部エネルギの供給源を設けなくて済み、その分、構成を簡易化できる。
また、上述したように、電池が不要であること及びコントローラ１０が簡易な構成であることから、装置の低コスト化を図ることができる。
【００３８】
上記第１実施の形態において、図７に示すように、車体１とタイヤ２（車軸）との間に減衰力調整式油圧緩衝器４０（パッシブダンパ）を介装するようにしてもよい（第２実施の形態）。
この第２実施の形態によれば、減衰力調整式油圧緩衝器４０による振動抑制及び前記第１実施の形態による振動抑制を行うことが可能であり、種々のタイプの振動に対して振動抑制を図ることができる。
また、減衰力調整式油圧緩衝器４０を設けた分、電磁ダンパ３の容量を小さくすることができる。
【００３９】
次に、本発明の第３実施の形態を図８ないし図１１に基づいて説明する。なお、図１ないし図７に示す部材及び部分と同等の部材及び部分については同一の符号で示し、その説明は、適宜省略する。
【００４０】
この第３実施の形態では、図８に示すように、鉄道車両に用いられる電磁サスペンション制御装置を例にしている。
【００４１】
図８において、鉄道車両４１は、前後に配置した２つの台車（以下、適宜、前側台車４２、後側台車４３という。）と、前側台車４２及び後側台車４３の上に左右動及び上下動可能に載置された車体４４とを備えている。前側台車４２と車体４４との間、後側台車４３と車体４４との間には、左右方向に伸縮可能に電磁ダンパ３（以下、適宜、左右系第１、第２電磁ダンパ３ｃ，３ｄという。）が介装されている。換言すれば、左右系第１、第２電磁ダンパ３ｃ，３ｄは、左右方向取り付けとされている。
【００４２】
そして、鉄道車両４１に車体４４上下方向軸を中心に回転するヨーイング運動（ヨー運動）が発生すると、鉄道車両４１の前側に配置された左右系第１電磁ダンパ３ｃと、後側に配置された左右系第２電磁ダンパ３ｄとは、逆相で伸び縮みする。
これに対して、左右並進運動やローリング〔後述する第４実施の形態の上下系と区別するため、以下、適宜、ローリング（左右系）と表示する。〕運動が発生すると、左右系第１電磁ダンパ３ｃと左右系第２電磁ダンパ３ｄとは同相で伸縮する。
【００４３】
車両の振動に応じて、上述したように電磁ダンパ３（左右系第１、第２電磁ダンパ３ｃ，３ｄ）が動き、また、上述したようにレンツの法則に則って磁束変化を小さくする向きにコイル１５に逆起電力を発生することから、車両の振動状態に応じて各電磁ダンパ３（左右系第１、第２電磁ダンパ３ｃ，３ｄ）のコイル１５の接続を切換えることにより電流ループの形成が可能になり、ひいては各電磁ダンパ３による減衰力の発生が可能になる。
【００４４】
すなわち、車両がヨーイング運動すると、上述したように左右系第１、第２電磁ダンパ３ｃ，３ｄは、逆相で動き、図９に示すように左右系第１、第２電磁ダンパ３ｃ，３ｄの各コイル１５に流れる電流は矢印で示すように逆向きとなる。そして、この場合、電流の向きが一致するようにコイル１５を接続することにより電流ループが形成され、これにより、各電磁ダンパ３左右系第１、第２電磁ダンパ３ｃ，３ｄによる減衰力の発生が可能になる。
【００４５】
また、車両が左右並進運動やローリング（左右系）運動が発生すると、上述したように左右系第１、第２電磁ダンパ３ｃ，３ｄは、同相で動き、図１０に示すように左右系第１、第２電磁ダンパ３ｃ，３ｄの各コイル１５に流れる電流は矢印で示すように同等となる。そして、電流の向きが一致するようにコイル１５を接続することにより電流ループが形成され、これにより、各電磁ダンパ３（左右系第１、第２電磁ダンパ３ｃ，３ｄ）による減衰力の発生が可能になる。この図１０に示す場合、図９に示す場合に対して接続状態を切換えることにより電流ループの形成が可能になる。
【００４６】
この第３実施の形態では、ヨーイング運動、左右並進運動及びローリング（左右系）運動に対して電流ループを形成し、振動抑制を行えるように、図１１に示すように制御回路を構成している。
この制御回路は、図１１に示すように、左右系第１電磁ダンパ３ｃのコイル１５（左右系第１コイル１５ａという。）と、左右系第２電磁ダンパ３ｄのコイル１５（左右系第２コイル１５ｂという。）とを、４個のリレー（第１、第２、第３、第４のリレー５１，５２，５３，５４）を介して接続し、２つのトランジスタ（第１、第２トランジスタ５５，５６）を備えたものになっている。さらに、第１トランジスタ５５のベースに指示端子５７を接続し、第２、第３のリレー５２，５３を含むように同相系ライン６０が形成され、同相系ライン６０を通して第２、第３のリレー５２，５３に電力供給できるようにし、また、第１、第４のリレー５１，５４を含むように逆相系ライン６１が形成され、逆相系ライン６１を通して第１、第４のリレー５１，５４に電力供給できるようにしている。
【００４７】
第１、第２、第３、第４のリレー５１，５２，５３，５４は、指示端子５７からの指示電圧（ハイまたはロー）によりオン−オフの組合せが決定される。例えば、指示端子５７電圧がハイの場合、第１トランジスタ５５がオンし、第２、第３のリレー５２，５３に電力を供給する同相系ライン６０の電圧が略０Ｖとなり、第２トランジスタ５６はオフとなる。そのため、第１、第４のリレー５１，５４に電力を供給する逆相系ライン６１の電圧はハイレベルとなり、第１、第４のリレー５１，５４がオンする。
【００４８】
このように指示端子５７電圧がハイの場合、第１、第４のリレー５１，５４がオンするため、左右系第１コイル１５ａに実線方向に電流が流れている場合には、左右系第１コイル１５ａの上側の端子から第１のリレー５１、左右系第２コイル１５ｂ、第４のリレー５４を介して、左右系第１コイル１５ａの下側の端子に戻る電流ループで電流が流れ、逆相〔ヨーイング運動〕の車体４４のモーションに対して減衰力を発生することになる。
【００４９】
また、指示端子５７を０Ｖ（ローレベル）にすると、第２、第３のリレー５２，５３がオンし、第１、第４のリレー５１，５４がオフとなるため、左右系第１、第２のコイル１５ａ、１５ｂには同相の電流が流れることになり、左右並進運動及びローリング（左右系）運動に対して電流ループを形成して減衰力を発生し、振動抑制できることになる。
【００５０】
上述したように、車両の振動内容に応じて、左右系第１、第２のコイル１５ａ，１５ｂの接続の向きを切換えて電流ループを形成して、減衰力を発生させ、これにより車両の振動を抑制する。
【００５１】
この第３実施の形態によれば、蓄圧回路を介さずに直接、他方の電磁ダンパのコイルに逆起電力を供給可能であり、振動エネルギーの有効活用が可能である。また、振動抑制を車体４４の振動モードに分けて抑制することが可能であり、ひいては含まれる振動モードの割合（何れの振動モードが卓越しているかに）に応じ、卓越する振動モードについて他の振動モードに比して減衰力がより効くようにすることができ、これにより効率よく振動抑制できる。
【００５２】
次に、本発明の第４実施の形態を図１２に基づいて説明する。なお、図１ないし図１１に示す部材及び部分と同等の部材及び部分については同一の符号で示し、その説明は、適宜省略する。
【００５３】
この第４実施の形態では、鉄道車両４１に用いられる電磁サスペンション制御装置を例にしている。
図１２において、前側台車４２の左側部分と車体４４との間、前側台車４２の右側部分と車体４４との間、後側台車４３の左側部分と車体４４との間及び後側台車４３の右側部分と車体４４との間には、それぞれ電磁ダンパ３（以下、適宜、上下方向第１、第２、第３、第４電磁ダンパ３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈという。）が介装されている。換言すれば、上下方向第１、第２、第３、第４電磁ダンパ３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈは、上下方向取り付けとされている。
【００５４】
そして、鉄道車両４１にピッチング運動が発生すると、鉄道車両４１の前側に配置された上下方向第１、第２電磁ダンパ３ｅ，３ｆと、後側に配置された上下方向第３、第４電磁ダンパ３ｇ，３ｈとは、伸び縮み逆相で動く。また、ローリング（上下系）運動が発生すると、鉄道車両４１の左側に配置された上下方向第１、第３電磁ダンパ３ｅ，３ｇと、右側に配置された上下方向第２、第４電磁ダンパ３ｆ，３ｈとは、上述したピッチング運動の場合と同様に、逆相で伸縮する。
【００５５】
これに対して、鉄道車両４１にバウンシング運動が発生すると、全ての電磁ダンパ３（上下方向第１、第２、第３、第４電磁ダンパ３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈ）は、伸び縮み同相で運動する。
【００５６】
車両の振動に応じて、上述したように電磁ダンパ３（上下方向第１、第２、第３、第４電磁ダンパ３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈ）が動き、また、上述したようにレンツの法則に則って磁束変化を小さくする向きにコイル１５に逆起電力を発生することから、車両の振動状態に応じて各電磁ダンパ３（上下方向第１、第２電磁ダンパ３ｅ，３ｆ）のコイル１５の接続を切換えることにより電流ループの形成が可能になり、ひいては各電磁ダンパ３による減衰力の発生が可能になる。
すなわち、車両がピッチング運動すると、図９に示すように上下方向第１、第２電磁ダンパ３ｅ，３ｆと、後側に配置された上下方向第３、第４電磁ダンパ３ｇ，３ｈとは、逆相で動き、各コイル１５に流れる電流は逆向きとなる。また、ローリング（上下系）運動すると、上下方向第１、第３電磁ダンパ３ｅ，３ｇと、上下方向第２、第４電磁ダンパ３ｆ，３ｈとは、逆相で動き、各コイル１５に流れる電流は逆向きとなる。
【００５７】
また、鉄道車両４１がバウンシング運動を発生すると、全ての電磁ダンパ３（上下方向第１、第２、第３、第４電磁ダンパ３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈ）は、同相で動き、図１０に示すように電磁ダンパ３（上下方向第１、第２、第３、第４電磁ダンパ３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈ）の各コイル１５に流れる電流は矢印で示すように同等となる。
【００５８】
この第４実施の形態も、図１１に示すものと略同等に制御回路を構成し、車両の振動内容に応じて、４つの電磁ダンパ３の各コイル１５（図１１への記載省略）の接続の向きを切換えて電流ループを形成して、減衰力を発生させ、これにより車両の振動を抑制する。
【００５９】
この第４実施の形態によれば、第３実施の形態と同様にして、蓄圧回路を介さずに直接、他方の電磁ダンパ３のコイル１５に逆起電力を供給可能であり、振動エネルギーの有効活用が可能である。また、振動抑制を車体４４の振動モードに分けて抑制することが可能であり、ひいては含まれる振動モードの割合（何れの振動モードが卓越しているかに）に応じ、卓越する振動モードについて他の振動モードに比して減衰力がより効くようにすることができ、これにより効率よく振動抑制できる。
【００６０】
【発明の効果】
本発明によれば、車両の振動を利用して誘導電圧を発生しその誘導電圧を利用して振動抑制を行うので、外部エネルギを必要最小限に抑えることができ、ひいては燃費の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態を模式的に示すブロック図である。
【図２】図１の電磁ダンパを示す断面図である。
【図３】図１の電磁ダンパの接続状態を示す回路図である。
【図４】図３の左側第１、第２スイッチを上に倒したときの等価回路を示す図である。
【図５】図３の左側第１、第２スイッチを下に倒したときの等価回路を示す図である。
【図６】第１実施の形態の振動抑制モードを示す図である。
【図７】本発明の第２実施の形態を模式的に示すブロック図である。
【図８】本発明の第３実施の形態を模式的に示す斜視図である。
【図９】２つの電磁ダンパに対する逆相入力を示すための模式図である。
【図１０】電磁ダンパに対する同相入力を示すための模式図である。
【図１１】第３実施の形態の電磁ダンパの接続状態を示す回路図である。
【図１２】本発明の第４実施の形態を模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
３ａ    左側の電磁ダンパ（電磁サスペンション）
３ｂ    右側の電磁ダンパ（電磁サスペンション）
３ｃ    左右系第１電磁ダンパ（電磁サスペンション）
３ｄ    左右系第２電磁ダンパ（電磁サスペンション）
１５    コイル
２２    可変抵抗器
２５ａ、２５ｂ  左側第１、第２スイッチ
４１    鉄道車両
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【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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【図１２】
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