(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前台車及び後台車上の左右それぞれに、圧力制御により高さを調整することが可能な高さ調整装置が該高さ調整装置の圧力または荷重を検出する検出センサと共に４つ設けられており、前記高さ調整装置を前台車及び後台車上に介在させて車体剛体を載置すると共に、各高さ調整装置の高さを検出する高さセンサが設けてある鉄道車両の、台車と車体剛体との間の高さの調整量を算出する方法であって、
対角位置にそれぞれ設けられた検出センサにより検出される値を加算して算出した第１合計値と、別の対角位置にそれぞれ設けられた検出センサにより検出される値を加算して算出した第２合計値との対角差を算出し、
算出される対角差が予め定められた閾値以下となるまで、各高さ調整装置の高さを制御し、
算出される対角差が予め定められた閾値以下となった場合に、対角位置にそれぞれ設けられた高さセンサにより検出される高さを加算して算出した第１合計高さと、別の対角位置にそれぞれ設けられた高さセンサにより検出される高さを加算して算出した第２合計高さとの差を調整量として算出する
ことを特徴とする調整量算出方法。
【請求項２】
さらに前記各高さセンサにより検出される高さの平均値である平均高さを算出し、
該算出される平均高さが予め定められた基準高さであり、かつ前記算出される対角差が予め定められた閾値以下となるまで各高さ調整装置の高さを制御し、
算出される平均高さが予め定められた基準高さであり、かつ算出される対角差が予め定められた閾値以下である場合に、対角位置にそれぞれ設けられた高さセンサにより検出される高さを加算して算出した第１合計高さと、別の対角位置にそれぞれ設けられた高さセンサにより検出される高さを加算して算出した第２合計高さとの差を調整量として算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の調整量算出方法。
【請求項３】
前台車及び後台車上の左右それぞれに、圧力制御により高さを調整することが可能な４つの高さ調整装置を介在させて車体剛体を載置してある鉄道車両の、台車と車体剛体との間の高さの調整量を算出する調整量算出装置であって、
各高さ調整装置に設けられ、各高さ調整装置の圧力または荷重を検出する検出センサと、
対角位置にそれぞれ設けられた検出センサにより検出される値を加算して算出した第１合計値と、別の対角位置にそれぞれ設けられた検出センサにより検出される値を加算して算出した第２合計値との対角差を算出する対角差算出手段と、
前記対角差算出手段により算出される対角差が予め定められた閾値以下となるまで各高さ調整装置の高さを制御する制御手段と、
各高さ調整装置の高さを検出する高さセンサと、
前記制御手段により制御した場合に、各高さセンサから検出される高さに基づいて調整量を算出する調整量算出手段と
を備え、
前記調整量算出手段は、対角位置にそれぞれ設けられた高さセンサにより検出される高さを加算して算出した第１合計高さと、別の対角位置にそれぞれ設けられた高さセンサにより検出される高さを加算して算出した第２合計高さとの差を調整量として算出するよう構成してある
ことを特徴とする調整量算出装置。
【請求項４】
前記各高さセンサにより検出される高さの平均値である平均高さを算出する平均高さ算出手段を更に備え、
前記制御手段は、前記平均高さ算出手段により算出される平均高さが予め定められた基準高さであり、かつ、前記対角差算出手段により算出される対角差が予め定められた閾値以下となるまで各高さ調整装置の高さを制御するよう構成してある
ことを特徴とする請求項３に記載の調整量算出装置。
【請求項５】
前台車及び後台車上の左右それぞれに、圧力制御により高さを調整することが可能な高さ調整装置が該高さ調整装置の圧力または荷重を検出する検出センサと共に４つ設けられており、前記高さ調整装置を前台車及び後台車上に介在させて車体剛体を載置すると共に、各高さ調整装置の高さを検出する高さセンサが設けてある鉄道車両の、台車と車体剛体との間の高さの調整量を算出するためのコンピュータプログラムであって、
コンピュータに、対角位置にそれぞれ設けられた検出センサにより検出される値を加算して算出した第１合計値と、別の対角位置にそれぞれ設けられた検出センサにより検出される値を加算して算出した第２合計値との対角差を算出させる対角差算出ステップと、
コンピュータに、前記算出される対角差が予め定められた閾値以下となるまで各高さ調整装置の高さを制御させる制御ステップと、
コンピュータに、該制御ステップにより制御させた場合に、各高さセンサにより検出される高さに基づいて調整量を算出させる調整量算出ステップと
を実行させ、
前記調整量算出ステップは、
コンピュータに、対角位置にそれぞれ設けられた高さセンサにより検出される高さを加算して算出した第１合計高さを算出させるステップと、
コンピュータに、別の対角位置にそれぞれ設けられた高さセンサにより検出される高さを加算して算出した第２合計高さを算出させるステップと、
コンピュータに、前記算出させた第１合計高さと第２合計高さとの差を調整量として算出させるステップとを含む
ことを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項６】
コンピュータに、各高さセンサにより検出される高さの平均値である平均高さを算出させる平均高さ算出ステップを更に実行させ、
前記制御ステップは、
コンピュータに、前記平均高さ算出ステップにより算出される平均高さが予め定められた基準高さであり、かつ、前記対角差算出ステップにより算出される対角差が予め定められた閾値以下となるまで各高さ調整装置の高さを制御させる
ことを特徴とする請求項５に記載のコンピュータプログラム。
【請求項７】
前台車及び後台車上の左右それぞれに、圧力制御により高さを調整することが可能な高さ調整装置が該高さ調整装置の圧力または荷重を検出する検出センサと共に４つ設けられており、前記高さ調整装置を前台車及び後台車上に介在させて車体剛体を載置すると共に、各高さ調整装置の高さを検出する高さセンサが設けてある鉄道車両の、台車と車体剛体との間の高さの調整量を算出する方法であって、
対角位置にそれぞれ設けられた高さセンサにより検出される高さを加算して算出した第１合計高さと、別の対角位置にそれぞれ設けられた高さセンサにより検出される高さを加算して算出した第２合計高さとの差である対角高さ差を算出する対角高さ差算出ステップと、
前記高さ調整装置を制御して、各検出センサから出力される値を、対角高さ算出ステップにより算出される対角高さ差に対応づけて記憶するステップと、
記憶した各検出センサから出力される値及び対応する対角高さ差を複数読み出して、２次元座標上に展開するステップと、該２次元座標上に展開した近似直線により囲まれる図形の図心の座標を算出するステップと、
該算出した図心の対角高さ差の座標値を調整量として算出するステップと
を備えることを特徴とする調整量算出方法。
【請求項８】
前台車及び後台車上の左右それぞれに、圧力制御により高さを調整することが可能な４つの高さ調整装置を介在させて車体剛体を載置してある鉄道車両の、台車と車体剛体との間の高さの調整量を算出する調整量算出装置であって、
各高さ調整装置に設けられ、各高さ調整装置の圧力または荷重を検出する検出センサと、
各高さ調整装置の高さを検出する高さセンサと、
対角位置にそれぞれ設けられた高さセンサにより検出される高さを加算して算出した第１合計高さと、別の対角位置にそれぞれ設けられた高さセンサにより検出される高さを加算して算出した第２合計高さとの差である対角高さ差を算出する対角高さ差算出手段と、
各高さ調整装置の高さを制御して、各検出センサから出力される値を、前記対角高さ差算出手段により算出される対角高さ差に対応づけて記憶する手段と、
記憶した各検出センサから出力される値及び対応する対角高さ差を複数読み出して、２次元座標上に展開する手段と、
該２次元座標上に展開した近似直線により囲まれる図形の図心の座標を算出する手段と、
該算出した図心の対角高さ差の座標値を調整量として算出する手段と
を備えることを特徴とする調整量算出装置。
【請求項９】
前台車及び後台車上の左右それぞれに、圧力制御により高さを調整することが可能な高さ調整装置が該高さ調整装置の圧力または荷重を検出する検出センサと共に４つ設けられており、前記高さ調整装置を前台車及び後台車上に介在させて車体剛体を載置すると共に、各高さ調整装置の高さを検出する高さセンサが設けられた鉄道車両の、台車と車体剛体との間の高さの調整量を算出するためのコンピュータプログラムであって、
コンピュータに、対角位置にそれぞれ設けられた高さセンサにより検出される高さを加算して算出した第１合計高さと、別の対角位置にそれぞれ設けられた高さセンサにより検出される高さを加算して算出した第２合計高さとの差である対角高さ差を算出させる対角高さ差算出ステップと、
コンピュータに、各高さ調整装置の高さを制御させ、各検出センサから出力される値を、対角高さ差算出ステップにより算出される対角高さ差に対応づけて記憶させるステップと、
コンピュータに、記憶した各検出センサから出力される値及び対応する対角高さ差を複数読み出させて、２次元座標上に展開させるステップと、
コンピュータに、該２次元座標上に展開させた近似直線により囲まれる図形の図心の座標を算出させるステップと、
コンピュータに、該算出させた図心の対角高さ差の座標値を調整量として算出させるステップと
を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１０】
前台車及び後台車上の左右それぞれに、圧力制御により高さを調整することが可能な高さ調整装置が該高さ調整装置の圧力または荷重を検出する検出センサと共に４つ設けられており、前記高さ調整装置を前台車及び後台車上に介在させて車体剛体を載置すると共に、各高さ調整装置の高さを検出する高さセンサが設けられた鉄道車両の、台車と車体剛体との間の高さの調整量を算出する方法であって、
対角位置にそれぞれ設けられた検出センサにより検出される値を加算して算出した第１合計値と、別の対角位置にそれぞれ設けられた検出センサにより検出される値を加算して算出した第２合計値との対角差を算出する対角差算出ステップと、
対角位置にそれぞれ設けられた高さセンサにより検出される高さを加算して算出した第１合計高さと、別の対角位置にそれぞれ設けられた高さセンサにより検出される高さを加算して算出した第２合計高さとの差である対角高さ差を算出する対角高さ差算出ステップと、
前記高さ調整装置を制御して、対角高さ差算出ステップにより算出される対角高さ差と対角差算出ステップにより算出される対角差とを対応づけて記憶するステップと、
記憶した複数の対角高さ差と対角差とを読み出して２次元座標上に近似直線を生成するステップと、
生成した近似直線における、対角差が略零の場合の、対角高さ差の座標値を調整量として算出するステップと
を備えることを特徴とする調整量算出方法。
【請求項１１】
前台車及び後台車上の左右それぞれに、圧力制御により高さを調整することが可能な４つの高さ調整装置を介在させて車体剛体を載置してある鉄道車両の、台車と車体剛体との間の高さの調整量を算出する調整量算出装置であって、
各高さ調整装置に設けられ、各高さ調整装置の圧力または荷重を検出する検出センサと、
各高さ調整装置の高さを検出する高さセンサと、
対角位置にそれぞれ設けられた検出センサにより検出される値を加算して算出した第１合計値と、別の対角位置にそれぞれ設けられた検出センサにより検出される値を加算して算出した第２合計値との対角差を算出する対角差算出手段と、
対角位置にそれぞれ設けられた高さセンサにより検出される高さを加算して算出した第１合計高さと、別の対角位置にそれぞれ設けられた高さセンサにより検出される高さを加算して算出した第２合計高さとの差である対角高さ差を算出する対角高さ差算出手段と、
前記高さ調整装置を制御して、対角高さ差算出手段により算出される対角高さ差と対角差算出手段により算出される対角差とを対応づけて記憶する手段と、
記憶した複数の対角高さ差と対角差とを読み出して２次元座標上に近似直線を生成する手段と、
生成した近似直線における、対角差が略零の場合の、対角高さ差の座標値を調整量として算出する手段と
を備えることを特徴とする調整量算出装置。
【請求項１２】
前台車及び後台車上の左右それぞれに、圧力制御により高さを調整することが可能な高さ調整装置が該高さ調整装置の圧力または荷重を検出する検出センサと共に４つ設けられており、前記高さ調整装置を前台車及び後台車上に介在させて車体剛体を載置すると共に、各高さ調整装置の高さを検出する高さセンサが設けられた鉄道車両の、台車と車体剛体との間の高さの調整量を算出させるコンピュータプログラムであって、
コンピュータに、対角位置にそれぞれ設けられた検出センサにより検出される値を加算して算出した第１合計値と、別の対角位置にそれぞれ設けられた検出センサにより検出される値を加算して算出した第２合計値との対角差を算出させる対角差算出ステップと、
コンピュータに、対角位置にそれぞれ設けられた高さセンサにより検出される高さを加算して算出した第１合計高さと、別の対角位置にそれぞれ設けられた高さセンサにより検出される高さを加算して算出した第２合計高さとの差である対角高さ差を算出させる対角高さ差算出ステップと、
コンピュータに、前記高さ調整装置を制御して、対角高さ差算出ステップにより算出される対角高さ差と対角差算出ステップにより算出される対角差とを対応づけて記憶させるステップと、
コンピュータに、記憶した複数の対角高さ差と対角差とを読み出して２次元座標上に近似直線を生成させるステップと、
コンピュータに、生成した近似直線における、対角差が略零の場合の、対角高さ差の座標値を調整量として算出させるステップと
を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道車両の台車上に空気ばねまたはコイルばね等の高さ調整装置を介して載置される車体剛体の、ねじれにより発生する輪重の不均衡を低減すべく、台車と車体剛体との間の高さの調整量を算出する調整量算出方法、該方法に使用する調整量算出装置、及びコンピュータを調整量算出装置として機能させるためのコンピュータプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、鉄道車両においてはより安定した走行が可能となるよう開発が進められている。空気ばねまたはコイルばね等の高さ調整装置を有する鉄道車両においては、静止状態における鉄道車両の輪重の不均衡が大きくなるに従い、走行安定性が悪化する。走行安定性に悪影響を与える原因となる輪重の不均衡は図１５に示す車体剛体Ｂのねじれが大きな要因となっている。
【０００３】
図１５は車体剛体Ｂのねじれの概念を示す説明図である。図の点線矢印方向が鉄道車両の進行方向であり、ねじれがない理想車体剛体Ｂの場合は図１５（ａ）に示す如く前台車の１位及び２位並びに後台車の３位及び４位は全て同じ高さとなり、車体剛体Ｂの下部に設けられる図示しない空気ばね等の高さ調整装置の各位圧力または荷重は全て均等となる。しかしねじれが生じた場合は、図１５（ｂ）及び（ｃ）に示すように対角の高さ（１位と４位）が同方向に上昇または下降し、これに対して他の対角高さ（２位と３位）も同方向に下降または上昇する。同様に、１位と４位との対角位置に設けられる高さ調整装置の圧力または荷重が上昇または減少し、これに対して他の対角位置に設けられる２位と３位との高さ調整装置の圧力または荷重が減少または上昇する。
【０００４】
車体剛体のねじれを除去するためには、車体剛体を完全になくすか、または台車と車体剛体との間にライナー（シム）を挿入する、空気ばねへ適量の圧縮空気を給排気する、または、自動高さ調整機構の水平レバー（ＬＶレバー）の長さを調整することにより擬似的にねじれをなくす方法が考えられる。しかし、鉄道車両の様な大型構造物をねじれなしに製作することは困難であることから、ライナーを挿入する手法等が一般的に用いられている。以下に従来実施していた調整量算出方法を説明する。
【０００５】
図１６は前台車１０５Ｆ、後台車１０５Ｒ及び高さ調整装置１０１〜１０４等の要部を示す模式的斜視図である。図において１０５Ｆは鉄道車両の進行方向前側に設けられる前台車であり、空気ばねまたはコイルバネ等の１位高さ調整装置１０１及び２位高さ調整装置１０２を載置している。これと反対側には後台車１０５Ｒが設けられ３位高さ調整装置１０３及び４位高さ調整装置１０４がそれぞれ設けられる。なお以下では高さ調整装置１０１〜１０４を空気ばねとして説明する。
【０００６】
各高さ調整装置１０１〜１０４には自動高さ調整機構１０１Ａ〜１０４Ａ（以下１０１Ａで代表する）が設けられている（１０２Ａ及び１０４Ａは図示せず）。自動高さ調整機構１０１Ａは前台車１０５Ｆ上に立設される垂直レバー１０１ＡＶと、垂直レバー１０１ＡＶの他端と回転可能に連結される水平レバー１０１ＡＨとにより構成され、高さ調整装置１０１が上昇した場合、すなわち水平レバー１０１ＡＨが垂直レバー１０１ＡＶとの接合部を中心に上昇した場合は、自動高さ調整機構１０１Ａの図示しない排気口から空気を排気して高さを機械的に低下させるよう構成されている。一方、高さ調整装置１０１が下降した場合、すなわち水平レバー１０１ＡＨが垂直レバー１０１ＡＶとの接合部を中心に下降した場合は、図示しない空気だめから高さ調整装置１０１へ空気を給気して高さ調整装置１０１の高さを機械的に上昇させるよう構成されている。
【０００７】
図１７は従来の調整量算出方法を示すフローチャートである。まず、各位高さ調整装置１０１〜１０４を予め定められた基準高さにまでパンク状態から上昇させる（ステップＳ１００１）。この状態で一の自動高さ調整機構１０１Ａの垂直レバー１０１ＡＶを取り外し、水平レバー１０１ＡＨが動作しないよう固定する（ステップＳ１００２）。そして一の高さ調整装置１０１と他の高さ調整装置１０２とを連通する（ステップＳ１００３）。連通するとは例えば、高さ調整装置１０１及び１０２の図示しない排気弁をホース等により連結し自由に圧縮空気が移動し得るような状態におくことをいう。
【０００８】
そして、この状態で一の自動高さ調整機構１０１Ａを除く、他の自動高さ調整機構１０２Ａ〜１０４Ａを作動させ、各高さ調整装置１０２〜１０４の高さを再度基準高さに調整する（ステップＳ１００４）。そして一の高さ調整装置１０１の高さを求め、この求めた値と基準高さとの差を求めるべき調整量としていた（ステップＳ１００５）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の方法により算出した調整量に対応する厚さのライナーを台車と車体剛体との間に挿入した場合等でも輪重の不均衡が依然として大きく生じており、特に車体剛体に左右方向に偏心が存在する場合はその誤差が顕著であることが確認された。これは、連通した各高さ調整装置の圧力が等しい値に収束することに起因するものと推察される。また、従来の方法は自動高さ調整機構を用いているが、この自動高さ調整機構は製品によってそれぞれ異なる不感帯幅を有しており、正確な調整量を算出することが困難であった。従って、現在ではこの方法により大まかな調整量を算出しておきその後に、作業者が任意の厚さのライナーを挿入または取り出すことにより、または、空気ばね等の高さ調整装置に圧縮空気を適宜給排気することにより、あるいは、自動高さ調整機構の垂直レバーの長さを適宜変更することにより、輪重の不均衡を低減することとしているが、作業者の勘に基づいて４つの部位をそれぞれ調整することは、極めて困難であり結果として輪重の不均衡を改善して走行安定性を向上させるという目的を達成することができないという問題を残していた。
【００１０】
また、空気ばねは、制御される高さによって有効受圧面積（車体剛体と空気ばねとが接触する面積）が異なるという特性を有する。つまり、高さ調整装置の特性が高さによって変動することから、調整量を算出した場合でも、算出した時点における高さ調整装置の高さと、実際に鉄道車両を運転時の高さ調整装置の高さとが異なっていれば、算出すべき調整量も異なった値となり、算出した調整量は不適切な値となるという問題もあった。
【００１１】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車体剛体を高さ調整装置により強制的にねじり、対角差圧が予め定められた閾値以下の状態での各位の高さを測定することにより、最適な調整量を算出し、この算出値に基づくライナーを台車と車体剛体との間に挿入する等により、輪重の不均衡をなくし、走行安定性を向上させることが可能な調整量算出方法、該方法に使用する調整量算出装置、及びコンピュータを調整量算出装置として機能させるためのコンピュータプログラムを提供することにある。
【００１２】
また、本発明の他の目的は、空気ばね等の高さ調整装置において各高さ調整装置の高さ平均値が予め定められた基準高さになるよう制御することにより、より精度の高い調整量を算出することが可能な調整量算出方法、該方法に使用する調整量算出装置、及びコンピュータを調整量算出装置として機能させるためのコンピュータプログラムを提供することにある。
【００１３】
さらに、本願出願人は研究を進めた結果、以下の事項を知見した。図１は各高さ調整装置の高さを変化させた場合における、各センサから出力される圧力を示すグラフである。横軸は、対角位置にそれぞれ設けられる高さセンサにより検出される高さの第１合計高さと、別の対角位置にそれぞれ設けられる高さセンサにより検出される高さの第２合計高さとの差である対角高さ差である。一方、縦軸は各圧力センサから出力される圧力である。ここで、各高さ調整装置を加圧制御または減圧制御を実施することにより高さを変化させた場合、ねじれが無くまた偏心もない理想車体剛体である場合は、図１（ａ）に示す如く、各位の高さ調整装置が基準である対角高さ差０ｍｍ、１５０ｋＰａで釣り合うことになる。
【００１４】
一方、車体剛体がねじれを有し、車両剛体が左右前後に偏心している場合、図１（ｂ）に示すグラフを得ることができる。ここで各直線によって囲まれる図形（図では菱形）の図心の座標値（−５ｍｍ、１５０ｋＰａ）を求める。そうすると、この座標値の対角高さ差（図では−５ｍｍ）と対角高さ差０ｍｍとの差が求めるべき調整量であることを知見した。
【００１５】
また、図１（ｃ）は対角高さ差と対角差との関係を示すグラフである。横軸は、対角高さ差であり、縦軸は対角位置にそれぞれ設けられる圧力センサから出力される値の第１合計値（例えば１位センサと４位センサの合計値）から、別の対角位置にそれぞれ設けられる圧力センサから出力される値の第２合計値（例えば２位センサと３位センサの合計値）を減じた、対角差である。高さ調整装置を制御して対角高さ差を変化させ、そのときの対角差を複数点プロットして近似直線を生成したものである。
【００１６】
この場合、図１（ｃ）のグラフは図１（ｂ）と等価なものであることから、本願出願人は図１（ｂ）の場合と同じく、対角差が略零のときの対角高さ差（図では−５．０ｍｍ）が、求めるべき調整量であることを知見した。
【００１７】
さらに、本発明は上記知見に基づいてなされたものであり、その目的は、高さ調整装置へ圧力制御を行い、高さを逐次変化させて各高さ調整装置の圧力または荷重を逐次計測し、また高さセンサから検出される対角高さ差を逐次算出し、これらのデータに基づいて調整量を算出することにより、より簡易な方法で輪重の不均衡をなくし、走行安定性を向上させることが可能な調整量算出方法、該方法に使用する調整量算出装置、及びコンピュータを調整量算出装置として機能させるためのコンピュータプログラムを提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る調整量算出方法は、前台車及び後台車上の左右それぞれに、圧力制御により高さを調整することが可能な高さ調整装置が該高さ調整装置の圧力または荷重を検出する検出センサと共に４つ設けられており、前記高さ調整装置を前台車及び後台車上に介在させて車体剛体を載置すると共に、各高さ調整装置の高さを検出する高さセンサが設けてある鉄道車両の、台車と車体剛体との間の高さの調整量を算出する方法であって、対角位置にそれぞれ設けられた検出センサにより検出される値を加算して算出した第１合計値と、別の対角位置にそれぞれ設けられた検出センサにより検出される値を加算して算出した第２合計値との対角差を算出し、算出される対角差が予め定められた閾値以下となるまで、各高さ調整装置の高さを制御し、算出される対角差が予め定められた閾値以下となった場合に、対角位置にそれぞれ設けられた高さセンサにより検出される高さを加算して算出した第１合計高さと、別の対角位置にそれぞれ設けられた高さセンサにより検出される高さを加算して算出した第２合計高さとの差を調整量として算出することを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る調整量算出方法は、さらに前記各高さセンサにより検出される高さの平均値である平均高さを算出し、該算出される平均高さが予め定められた基準高さであり、かつ前記算出される対角差が予め定められた閾値以下となるまで各高さ調整装置の高さを制御し、算出される平均高さが予め定められた基準高さであり、かつ算出される対角差が予め定められた閾値以下である場合に、対角位置にそれぞれ設けられた高さセンサにより検出される高さを加算して算出した第１合計高さと、別の対角位置にそれぞれ設けられた高さセンサにより検出される高さを加算して算出した第２合計高さとの差を調整量として算出することを特徴とする。
【００２０】
本発明に係る調整量算出装置は、前台車及び後台車上の左右それぞれに、圧力制御により高さを調整することが可能な４つの高さ調整装置を介在させて車体剛体を載置してある鉄道車両の、台車と車体剛体との間の高さの調整量を算出する調整量算出装置であって、各高さ調整装置に設けられ、各高さ調整装置の圧力または荷重を検出する検出センサと、対角位置にそれぞれ設けられた検出センサにより検出される値を加算して算出した第１合計値と、別の対角位置にそれぞれ設けられた検出センサにより検出される値を加算して算出した第２合計値との対角差を算出する対角差算出手段と、前記対角差算出手段により算出される対角差が予め定められた閾値以下となるまで各高さ調整装置の高さを制御する制御手段と、各高さ調整装置の高さを検出する高さセンサと、前記制御手段により制御した場合に、各高さセンサから検出される高さに基づいて調整量を算出する調整量算出手段とを備え、前記調整量算出手段は、対角位置にそれぞれ設けられた高さセンサにより検出される高さを加算して算出した第１合計高さと、別の対角位置にそれぞれ設けられた高さセンサにより検出される高さを加算して算出した第２合計高さとの差を調整量として算出するよう構成してあることを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る調整量算出装置は、前記各高さセンサにより検出される高さの平均値である平均高さを算出する平均高さ算出手段を更に備え、前記制御手段は、前記平均高さ算出手段により算出される平均高さが予め定められた基準高さであり、かつ、前記対角差算出手段により算出される対角差が予め定められた閾値以下となるまで各高さ調整装置の高さを制御するよう構成してあることを特徴とする。
【００２３】
本発明に係るコンピュータプログラムは、前台車及び後台車上の左右それぞれに、圧力制御により高さを調整することが可能な高さ調整装置が該高さ調整装置の圧力または荷重を検出する検出センサと共に４つ設けられており、前記高さ調整装置を前台車及び後台車上に介在させて車体剛体を載置すると共に、各高さ調整装置の高さを検出する高さセンサが設けてある鉄道車両の、台車と車体剛体との間の高さの調整量を算出するためのコンピュータプログラムであって、コンピュータに、対角位置にそれぞれ設けられた検出センサにより検出される値を加算して算出した第１合計値と、別の対角位置にそれぞれ設けられた検出センサにより検出される値を加算して算出した第２合計値との対角差を算出させる対角差算出ステップと、コンピュータに、前記算出される対角差が予め定められた閾値以下となるまで各高さ調整装置の高さを制御させる制御ステップと、コンピュータに、該制御ステップにより制御させた場合に、各高さセンサにより検出される高さに基づいて調整量を算出させる調整量算出ステップとを実行させ、前記調整量算出ステップは、コンピュータに、対角位置にそれぞれ設けられた高さセンサにより検出される高さを加算して算出した第１合計高さを算出させるステップと、コンピュータに、別の対角位置にそれぞれ設けられた高さセンサにより検出される高さを加算して算出した第２合計高さを算出させるステップと、コンピュータに、前記算出させた第１合計高さと第２合計高さとの差を調整量として算出させるステップとを含むことを特徴とする。
【００２４】
本発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、各高さセンサにより検出される高さの平均値である平均高さを算出させる平均高さ算出ステップを更に実行させ、前記制御ステップは、コンピュータに、前記平均高さ算出ステップにより算出される平均高さが予め定められた基準高さであり、かつ、前記対角差算出ステップにより算出される対角差が予め定められた閾値以下となるまで各高さ調整装置の高さを制御させることを特徴とする。
【００２６】
本発明に係る調整量算出方法は、前台車及び後台車上の左右それぞれに、圧力制御により高さを調整することが可能な高さ調整装置が該高さ調整装置の圧力または荷重を検出する検出センサと共に４つ設けられており、前記高さ調整装置を前台車及び後台車上に介在させて車体剛体を載置すると共に、各高さ調整装置の高さを検出する高さセンサが設けてある鉄道車両の、台車と車体剛体との間の高さの調整量を算出する方法であって、対角位置にそれぞれ設けられた高さセンサにより検出される高さを加算して算出した第１合計高さと、別の対角位置にそれぞれ設けられた高さセンサにより検出される高さを加算して算出した第２合計高さとの差である対角高さ差を算出する対角高さ差算出ステップと、前記高さ調整装置を制御して、各検出センサから出力される値を、対角高さ算出ステップにより算出される対角高さ差に対応づけて記憶するステップと、記憶した各検出センサから出力される値及び対応する対角高さ差を複数読み出して、２次元座標上に展開するステップと、該２次元座標上に展開した近似直線により囲まれる図形の図心の座標を算出するステップと、該算出した図心の対角高さ差の座標値を調整量として算出するステップとを備えることを特徴とする。
【００２７】
本発明に係る調整量算出装置は、前台車及び後台車上の左右それぞれに、圧力制御により高さを調整することが可能な４つの高さ調整装置を介在させて車体剛体を載置してある鉄道車両の、台車と車体剛体との間の高さの調整量を算出する調整量算出装置であって、各高さ調整装置に設けられ、各高さ調整装置の圧力または荷重を検出する検出センサと、各高さ調整装置の高さを検出する高さセンサと、対角位置にそれぞれ設けられた高さセンサにより検出される高さを加算して算出した第１合計高さと、別の対角位置にそれぞれ設けられた高さセンサにより検出される高さを加算して算出した第２合計高さとの差である対角高さ差を算出する対角高さ差算出手段と、各高さ調整装置の高さを制御して、各検出センサから出力される値を、前記対角高さ差算出手段により算出される対角高さ差に対応づけて記憶する手段と、記憶した各検出センサから出力される値及び対応する対角高さ差を複数読み出して、２次元座標上に展開する手段と、該２次元座標上に展開した近似直線により囲まれる図形の図心の座標を算出する手段と、該算出した図心の対角高さ差の座標値を調整量として算出する手段とを備えることを特徴とする。
【００２８】
本発明に係るコンピュータプログラムは、前台車及び後台車上の左右それぞれに、圧力制御により高さを調整することが可能な高さ調整装置が該高さ調整装置の圧力または荷重を検出する検出センサと共に４つ設けられており、前記高さ調整装置を前台車及び後台車上に介在させて車体剛体を載置すると共に、各高さ調整装置の高さを検出する高さセンサが設けられた鉄道車両の、台車と車体剛体との間の高さの調整量を算出するためのコンピュータプログラムであって、コンピュータに、対角位置にそれぞれ設けられた高さセンサにより検出される高さを加算して算出した第１合計高さと、別の対角位置にそれぞれ設けられた高さセンサにより検出される高さを加算して算出した第２合計高さとの差である対角高さ差を算出させる対角高さ差算出ステップと、コンピュータに、各高さ調整装置の高さを制御させ、各検出センサから出力される値を、対角高さ差算出ステップにより算出される対角高さ差に対応づけて記憶させるステップと、コンピュータに、記憶した各検出センサから出力される値及び対応する対角高さ差を複数読み出させて、２次元座標上に展開させるステップと、コンピュータに、該２次元座標上に展開させた近似直線により囲まれる図形の図心の座標を算出させるステップと、コンピュータに、該算出させた図心の対角高さ差の座標値を調整量として算出させるステップとを実行させることを特徴とする。
【００２９】
本発明に係る調整量算出方法は、前台車及び後台車上の左右それぞれに、圧力制御により高さを調整することが可能な高さ調整装置が該高さ調整装置の圧力または荷重を検出する検出センサと共に４つ設けられており、前記高さ調整装置を前台車及び後台車上に介在させて車体剛体を載置すると共に、各高さ調整装置の高さを検出する高さセンサが設けられた鉄道車両の、台車と車体剛体との間の高さの調整量を算出する方法であって、対角位置にそれぞれ設けられた検出センサにより検出される値を加算して算出した第１合計値と、別の対角位置にそれぞれ設けられた検出センサにより検出される値を加算して算出した第２合計値との対角差を算出する対角差算出ステップと、対角位置にそれぞれ設けられた高さセンサにより検出される高さを加算して算出した第１合計高さと、別の対角位置にそれぞれ設けられた高さセンサにより検出される高さを加算して算出した第２合計高さとの差である対角高さ差を算出する対角高さ差算出ステップと、前記高さ調整装置を制御して、対角高さ差算出ステップにより算出される対角高さ差と対角差算出ステップにより算出される対角差とを対応づけて記憶するステップと、記憶した複数の対角高さ差と対角差とを読み出して２次元座標上に近似直線を生成するステップと、生成した近似直線における、対角差が略零の場合の、対角高さ差の座標値を調整量として算出するステップとを備えることを特徴とする。
【００３０】
本発明に係る調整量算出装置は、前台車及び後台車上の左右それぞれに、圧力制御により高さを調整することが可能な４つの高さ調整装置を介在させて車体剛体を載置してある鉄道車両の、台車と車体剛体との間の高さの調整量を算出する調整量算出装置であって、各高さ調整装置に設けられ、各高さ調整装置の圧力または荷重を検出する検出センサと、各高さ調整装置の高さを検出する高さセンサと、対角位置にそれぞれ設けられた検出センサにより検出される値を加算して算出した第１合計値と、別の対角位置にそれぞれ設けられた検出センサにより検出される値を加算して算出した第２合計値との対角差を算出する対角差算出手段と、対角位置にそれぞれ設けられた高さセンサにより検出される高さを加算して算出した第１合計高さと、別の対角位置にそれぞれ設けられた高さセンサにより検出される高さを加算して算出した第２合計高さとの差である対角高さ差を算出する対角高さ差算出手段と、前記高さ調整装置を制御して、対角高さ差算出手段により算出される対角高さ差と対角差算出手段により算出される対角差とを対応づけて記憶する手段と、記憶した複数の対角高さ差と対角差とを読み出して２次元座標上に近似直線を生成する手段と、生成した近似直線における、対角差が略零の場合の、対角高さ差の座標値を調整量として算出する手段とを備えることを特徴とする。
【００３１】
本発明に係るコンピュータプログラムは、前台車及び後台車上の左右それぞれに、圧力制御により高さを調整することが可能な高さ調整装置が該高さ調整装置の圧力または荷重を検出する検出センサと共に４つ設けられており、前記高さ調整装置を前台車及び後台車上に介在させて車体剛体を載置すると共に、各高さ調整装置の高さを検出する高さセンサが設けられた鉄道車両の、台車と車体剛体との間の高さの調整量を算出させるコンピュータプログラムであって、コンピュータに、対角位置にそれぞれ設けられた検出センサにより検出される値を加算して算出した第１合計値と、別の対角位置にそれぞれ設けられた検出センサにより検出される値を加算して算出した第２合計値との対角差を算出させる対角差算出ステップと、コンピュータに、対角位置にそれぞれ設けられた高さセンサにより検出される高さを加算して算出した第１合計高さと、別の対角位置にそれぞれ設けられた高さセンサにより検出される高さを加算して算出した第２合計高さとの差である対角高さ差を算出させる対角高さ差算出ステップと、コンピュータに、前記高さ調整装置を制御して、対角高さ差算出ステップにより算出される対角高さ差と対角差算出ステップにより算出される対角差とを対応づけて記憶させるステップと、コンピュータに、記憶した複数の対角高さ差と対角差とを読み出して２次元座標上に近似直線を生成させるステップと、コンピュータに、生成した近似直線における、対角差が略零の場合の、対角高さ差の座標値を調整量として算出させるステップとを実行させることを特徴とする。
【００３２】
本発明の基本原理について以下に説明する。図２は本発明に係る調整量算出方法の基本原理を示す説明図である。図２において１位〜４位の各位置に高さ調整装置１Ａ〜４Ａが設けられ、その上に車体剛体Ｂが載置されている。車体剛体Ｂは１位及び４位において下方向のねじれ、２位及び３位において上方向のねじれがそれぞれ生じていると想定する。このような場合に、車体剛体Ｂのねじれ成分をΔＰｎとした場合、各高さ調整装置１Ａ〜４Ａの圧力または荷重（以下圧力で代表する）Ｐ１〜Ｐ４は以下の式１で表すことができる。
【００３３】
Ｐ１＝Ｐ０＋ΔＰｎ
Ｐ２＝Ｐ０−ΔＰｎ
Ｐ３＝Ｐ０−ΔＰｎ
Ｐ４＝Ｐ０＋ΔＰｎ
ただし、Ｐ０＝（Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３＋Ｐ４）÷４      式１
【００３４】
従って、式１から以下の式２を導くことができる。
【００３５】
（Ｐ１＋Ｐ４）−（Ｐ２＋Ｐ３）＝４ΔＰｎ      式２
【００３６】
ここで、ねじれがない理想車体剛体の場合はねじれ成分ΔＰｎ（右辺）が零である。したがって、式２に示す対角位置の合計値の差である対角差（左辺）が零となるよう、圧力制御により各高さ調整装置を制御すれば良いことが理解できる。
【００３７】
これらの事項から本発明にあっては、まず対角位置にそれぞれ設けられる圧力センサまたは荷重センサ等のセンサにより検出される値の第１合計値と、別の対角位置にそれぞれ設けられるセンサにより検出される値の第２合計値との対角差を算出する。そしてこの対角差が予め定められた閾値以下となるまで、各高さ調整装置を圧力制御する。そして対角差が予め定められた閾値以下となった場合における、各高さセンサにより検知される高さに基づいて調整量を算出するようにしたので、この方法により算出した厚さのライナーを台車と車体剛体との間に挿入する、空気ばね等の高さ調整装置に圧縮空気を適宜給排気する、または、自動高さ調整機構の垂直レバーの長さを適宜変更することにより輪重の不均衡が低減され、その結果走行安定性を向上させることが可能となる。また本発明にあっては、上述した制御後、対角位置にそれぞれ設けられる高さセンサにより検出される高さの第１合計高さと、別の対角位置にそれぞれ設けられる高さセンサにより検出される高さの第２合計高さとの差を算出し、この値を調整量として算出するようにしたので、容易に調整量を把握することが可能となる。
【００３８】
本発明にあっては、高さ調整装置が空気ばねの場合、その高さによって有効受圧面積が異なることから、すなわち高さによって圧力特性が異なることから、各高さセンサにより検出される高さに基づいて平均高さを算出する。そして、この平均高さが予め定められた基準高さであることを第１の条件とし、上述した対角差が予め定められた閾値以下であることを第２の条件とし、これらの各条件がアンド条件で満たされるように、圧力制御を行い各高さ調整装置の高さを制御する。そしてこの状態で前記高さセンサから出力される高さに基づいて調整量を算出するようにしたので、高さ調整装置が空気ばねのように高さによってその特性が変化するものであっても、平均高さをさらに制御することにより、より精度良く調整量を算出することが可能となる。また本発明にあっては、上述した制御後、対角位置にそれぞれ設けられる高さセンサにより検出される高さの第１合計高さと、別の対角位置にそれぞれ設けられる高さセンサにより検出される高さの第２合計高さとの差を算出し、この値を調整量として算出するようにしたので、容易に調整量を把握することが可能となる。
【００４０】
本発明にあっては、各高さ調整装置の高さを制御して、対角位置にそれぞれ設けられる高さセンサにより検出される高さの第１合計高さと、別の対角位置にそれぞれ設けられる高さセンサにより検出される高さの第２合計高さとの差である対角高さ差を算出する。同時に、算出した対角高さ差と各センサから出力される値とを対応づけて記憶する。これらの処理を各高さ調整装置の高さを逐次変化させて、対角高さ差と各位のセンサから出力される値とを逐次対応させて記憶する。そして、高さを逐次変化させて記憶した各位の値及び対応する対角高さ差を読み出して、各位の値及び対角高さ差を各軸とする２次元座標上に展開する。そして、２次元座標上に展開した近似直線（図１（ｂ）参照）により囲まれる図形の図心の座標を算出し、算出した図心の対角高さ差の座標値を調整量として算出するようにしたので、極めて簡単な方法により調整量を算出することができこの方法により算出した量のライナーを台車と車体剛体との間に挿入する等により輪重の不均衡が低減され、その結果走行安定性を向上させることが可能となる。
【００４１】
本発明においては、対角位置にそれぞれ設けられる圧力センサから出力される値の第１合計値（例えば１位センサと４位センサの合計値）から、別の対角位置にそれぞれ設けられる圧力センサから出力される値の第２合計値（例えば２位センサと３位センサの合計値）を減じて対角差を算出する。さらに、対角位置にそれぞれ設けられる高さセンサにより検出される高さの第１合計高さと、別の対角位置にそれぞれ設けられる高さセンサにより検出される高さの第２合計高さとの差である対角高さ差を算出する。
【００４２】
ここで、各高さ調整装置の高さを逐次変化させた場合、対角高さ差及び対角差も変化するので、逐次変化した対角高さ差と対角差とを対応させて記憶する。そして、高さを逐次変化させて記憶した対角差及び対応する対角高さ差を読み出して、対角差及び対角高さ差を各軸とする２次元座標上に展開する。そして、２次元座標上に展開した近似直線（図１（ｃ）参照）において、対角差が略零の場合の、対角高さ差の座標値から調整量を算出するようにしたので、極めて簡単な方法により調整量を算出することができこの方法により算出した量のライナーを台車と車体剛体との間に挿入する等により輪重の不均衡が低減され、その結果走行安定性を向上させることが可能となる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下本発明を実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
実施の形態１
図３は本発明にかかる調整量算出装置Ｄの構造を模式的に示した模式的斜視図である。また図４は本発明にかかる調整量算出装置Ｄの構成を示すブロック図である。なお、以下では高さ調整装置１Ａ〜４Ａ（以下、場合によりＡで代表する）を空気ばねとして説明するが、必ずしもこれに限定されるものではなく油圧アクチュエータにより制御されるコイルばね等であっても良いことはもちろんである。
【００４４】
図３に示すように、車両の進行方向前側に前台車Ｆ、進行方向後側に後台車Ｒがそれぞれ設けられ、前台車Ｆの左右それぞれに１位高さ調整装置１Ａ及び２位高さ調整装置２Ａ、並びに後台車Ｒの左右それぞれに３位高さ調整装置３Ａ及び４位高さ調整装置４Ａが設けられている。そして各高さ調整装置Ａの支持により車体剛体Ｂがその上に載置される。
なお、本実施の形態においては、ボルスタレス台車に適用した場合について説明しているが、ボルスタ台車に適用する場合は、（ｉ）前台車Ｆ及び後台車Ｒ上にボルスタ（図示せず）が載置され、該ボルスタ上に高さ調整装置Ａ及び車体剛体がさらに載置され、または（ｉｉ）前台車Ｆ及び後台車Ｒ上に、高さ調整装置Ａが載置され、該高さ調整装置Ａ上にボルスタ及び車体剛体がさらに載置されることになる。
高さ調整装置Ａの高さを制御する場合は、制御部１０のＭＰＵ１１の指示により、給気弁１Ｓ〜４Ｓ（以下、場合によりＳで代表する）及び排気弁１Ｅ〜４Ｅ（以下、場合によりＥで代表する）を開閉制御することにより高さを変動させる。
【００４５】
高さを上昇させる場合は、給気弁Ｓを開制御し排気弁Ｅを閉制御することにより空気だめＲ２から配管Ｔを通じて圧縮空気を高さ調整装置Ａへ送り込む。一方、高さを低下させる場合は、給気弁Ｓを閉制御し、排気弁Ｅを開制御して高さ調整装置Ａ内の圧縮空気を大気へ放出する。また各高さ調整装置Ａには、高さ調整装置Ａの高さを検出する高さセンサ１Ｈ〜４Ｈ（以下、場合によりＨで代表する）が設けられており、高さに対応する信号を制御部１０へ出力する。なお、高さ調整装置Ａがコイルばねである場合には、高さ調整装置Ａに隣接して設けられる図示しない油圧アクチュエータを用いて、油圧制御することにより、間接的にコイルばねである高さ調整装置Ａの高さを制御する。
また高さセンサＨは、上述のように高さ調整装置Ａの高さを測ることの他、実質的にこれと等価な高さである台車ＦＲと車体剛体Ｂとの間の高さを測定するものであっても良い。
【００４６】
続いて図４に基づいて制御部１０の詳細について説明する。制御部１０内のＭＰＵ１１にはバス１７を介してＲＡＭ１２，ハードディスク等の記憶部１５、各高さ調整装置Ａ等と情報を送受信するための通信ポート１６，ディスプレィ等の表示部１３、及びキーボード、マウス、または操作パネル等の入力部１４が接続される。ＲＡＭ１２には記憶部１５、表示部１３，及び入力部１４、各高さ調整装置Ａの排気弁Ｅまたは給気弁Ｓ等を制御するための制御プログラム１２ａが記憶されている。
【００４７】
高さ調整装置Ａにはセンサ１Ｐ〜４Ｐ（以下、場合によりＰで代表する）が設けられており、各高さ調整装置Ａの圧力または荷重を検出し、検出した圧力または荷重を、制御部１０へ出力する。制御部１０へ出力される各高さ調整装置Ａの圧力値または荷重値及び高さに関するデータは通信ポート１６を介してＭＰＵ１１の指示により記憶部１５に書き込まれ、ＭＰＵ１１は必要に応じてこれらのデータを読み出して、制御プログラム１２ａに記憶された本発明の調整量算出方法にかかるプログラムに基づいて、各高さ調整装置Ａへ加圧または減圧すべき圧力量を算出する。そして、算出した圧力量に応じて各高さ調整装置Ａの排気弁Ｅ及び給気弁Ｓを制御する。なお、高さ調整装置Ａがコイルばねである場合、センサＰは図示しないコイルばねの荷重を計測する荷重センサを用いる。一方、高さ調整装置Ａが空気ばねである場合は、センサＰは各空気ばねの内圧を計測する圧力センサである。以下ではセンサＰを圧力センサＰであるものとして説明する。
【００４８】
以下に本発明にかかる調整量算出処理の手順を、フローチャートを用いて説明する。図５及び図６は本発明にかかる調整量算出処理の手順を示すフローチャートである。まず、各高さ調整装置Ａに給気を行いパンク状態から基準高さ（各台車によって異なるが約３０ｍｍ程度）まで上昇させる（ステップＳ５１）。この状態における各圧力センサＰから出力される値（圧力値）を記憶する（ステップＳ５２）。そして、対角位置にそれぞれ設けられる圧力センサＰ（例えば１位の圧力センサ１Ｐと４位の圧力センサ４Ｐ）により検出される値の第１合計値と、別の対角位置にそれぞれ設けられる圧力センサＰ（例えば２位の圧力センサ２Ｐと３位の圧力センサ３Ｐ）により検出される値の第２合計値との対角差（対角差圧）を算出する（ステップＳ５３）。なお、対角差は１位の圧力及び２位の圧力の差と３位の圧力及び４位の圧力の差とを合計することにより求めても良いことはいうまでもない。
【００４９】
続いて、算出した対角差の絶対値が記憶部１５に予め記憶された閾値以下であるか否かを判断する（ステップＳ５４）。なお、閾値は入力部１４から適宜の値を入力することができる。ここで、閾値以下でない場合は（ステップＳ５４でＮＯ）、以下の制御を行う。
【００５０】
まず、１位の値と４位の値との合計値（第１合計値）が２位の値と３位の値との合計値（第２合計値）より小さいか否かを判断する（ステップＳ５５）。第１合計値が第２合計値よりも小さい場合は（ステップＳ５５でＹＥＳ）、１位及び４位の高さ調整装置Ａについて加圧制御を行い、２位及び３位高さ調整装置Ａについて減圧制御を行う（ステップＳ６１）。制御量は例えば、対角差の絶対値から閾値を減じた値に予め定められたゲインＧを乗じた値を制御量とすればよい。
【００５１】
一方、第１合計値が第２合計値よりも大きい場合は（ステップＳ５５でＮＯ）、１位及び４位の高さ調整装置Ａについて減圧制御を行い、２位及び３位高さ調整装置Ａについて加圧制御を行う（ステップＳ６２）。ステップＳ６１またはステップＳ６２による加圧または減圧制御後は、再度ステップＳ５２に戻ってこの処理を繰り返す。以上の制御を繰り返し行うことにより、ステップＳ５４において、対角差の絶対値が閾値以下となった場合は（ステップＳ５４でＹＥＳ）、その時点における各高さセンサＨから出力される高さを記憶部１５に記憶する。
【００５２】
ＭＰＵ１１は記憶した各高さセンサＨの高さを読み出し、対角位置にそれぞれ設けられる高さセンサＨ（例えば１位と４位）により検出される高さの第１合計高さを算出する（ステップＳ５６）。さらに、別の対角位置にそれぞれ設けられる高さセンサＨ（例えば２位と３位）により検出される高さの第２合計高さを算出する（ステップＳ５７）。そして、算出した第１合計高さと第２合計高さとの差を算出し、この算出した値を調整量とする（ステップＳ５８）。
調整量が求まった場合、車体剛体Ｂと前台車Ｆ（後台車Ｒ）との間の高さの調整は以下の３とおりの方法がある。
図７はライナーＬの挿入位置を説明するための模式図である。第１の方法として、求めた調整量に応じたライナーＬを、車輪Ｗを有する前台車Ｆ（または後台車Ｒ）と空気ばねＡとの間、または空気ばねＡと車体剛体Ｂとの間に挿入または除去することにより行う。すなわち前台車Ｆと空気ばねＡとの間等に、ライナー（シム）を介在させることにより、擬似的に車体剛体Ｂのねじれ及び偏心を無くし、左右の輪重差を低減する。
第２の方法として、求めた調整量に応じた、圧縮空気を空気ばねである高さ調整装置Ａに対して給排気することにより行う。すなわち適宜の量の圧縮空気を給排気して擬似的に車体剛体Ｂのねじれ及び偏心を無くし、左右の輪重差を低減する。または、高さ調整装置Ａがコイルばねである場合は、求めた調整量に応じた油圧を加圧又は減圧することにより、擬似的に車体剛体Ｂのねじれ及び偏心を無くし、左右の輪重差を低減する。
第３の方法として、求めた調整量に応じて図示しない自動高さ調整機構を構成する垂直レバーの長さを調整することにより行う。すなわち、垂直レバーの長さを適宜変更することで、擬似的に車体剛体Ｂのねじれ及び偏心を無くし、左右の輪重差を低減する。
なお、以下では第１の方法であるライナーＬを挿入する手法を用いて説明する。
【００５３】
ここで、図３に示す１位の高さセンサ１Ｈにより検出される高さと対角の４位の高さセンサ４Ｈにより検出される高さとの和を第１合計値とし、２位の高さセンサ２Ｈにより検出される高さと対角の３位の高さセンサ３Ｈにより検出される高さとの和を第２合計値とする。そして、第１合計値から第２合計値を減じた値を調整量とするよう式３の如く定義する。
調整量＝（１位高さ＋４位高さ）−（２位高さ＋３位高さ）
＝第１合計値−第２合計値      式３
ここで、算出した調整量をＸとした場合、各部位へ挿入すべきライナーＬの厚みは、以下の表１に従って決定する。
【００５４】
【表１】
0004190172.tif 000002
【００５５】
表１の内容は、ライナーＬを挿入する箇所によって場合分けして記憶部１５に記憶している。例えば、全部位にライナーＬを挿入する場合（表１（ａ））は、Ｘが正の場合、１位及び４位にはＸを４で除した厚みのライナーＬを挿入し、２位及び３位にはＸを４で除した厚みのライナーＬを引き抜く。一方、Ｘが負の場合、逆に表１に示すように１位及び４位のライナーＬを引き抜き、２位及び３位はライナーＬを挿入する。
【００５６】
また、対角部位のみ、つまり２部位のみ挿入する場合（表１（ｂ））は、Ｘが正の場合、１位及び４位にＸを２で除した値の厚みを有するライナーＬを挿入する。または、２位及び３位にＸを２で除した厚みのライナーＬを除去する。なお、Ｘが負の場合は挿入と除去とが反対となる。
【００５７】
また、一部位のみにライナーＬを挿入または除去する場合（表１（ｃ））は、Ｘが正の場合、１位のみに厚みＸのライナーＬを挿入する。２位のみ厚みＸのライナーＬを除去する。３位のみ厚みＸのライナーＬを除去する。または４位のみに厚みＸのライナーＬを挿入、の４とおりが考えられる。なお、Ｘが負の場合は挿入と除去とが反対となる。
なお、上述の第２の方法による場合は、各高さセンサ１Ｈ〜４Ｈから出力される高さが、所定の高さになるよう表１に基づいて高さ調整装置１Ａ〜４Ａを加圧・減圧制御する。例えば、全部位を調整する場合、場合（表１（ａ））は、調整量Ｘが正の場合、１位及び４位の高さがＸ／４上昇するまで高さ調整装置１Ａ・４Ａを加圧制御し、２位及び３位の高さがＸ／４で下降するまで高さ調整装置２Ａ・３Ａを減圧制御すれば良い。
第３の方法による場合は、自動高さ調整機構の垂直レバー（図１４における１０１ＡＶ）の長さを表１に基づいて調整する。例えば、全部位を調整する場合、場合（表１（ａ））は、調整量Ｘが正の場合、１位及び４位の垂直レバーについては長さをＸ／４長くし、２位及び３位の垂直レバーについては長さをＸ／４短くすれば良い。
【００５８】
実施の形態２
実施の形態２は実施の形態１で行った制御に加え、各高さ調整装置Ａの高さの平均高さ制御をも同時に行うものである。図８は実施の形態２に係る本発明の調整量算出処理の手順を示すフローチャートである。ステップＳ５１乃至ステップＳ５３の処理は同様であるので省略する。ステップＳ５３の後、各高さセンサＳから出力される高さに基づいて平均高さを算出する（ステップＳ７１）。そして算出した平均高さが基準高さとほぼ等しく、かつ対角差の絶対値が予め定められた閾値以下であるか否かを判断する（ステップＳ７２）。なお平均高さは、必ずしも厳密に基準高さと一致している必要はなくある程度一致していればよい。
【００５９】
ステップＳ７２においてＮＯと判断された場合は、ステップＳ５５，ステップＳ６１及びステップＳ６２で説明した処理により加圧または減圧制御を行う（ステップＳ７３）。これと共に後述する処理により平均高さ制御を行う（ステップＳ７４）。なお、ステップＳ７２においてＹＥＳと判断された場合の処理（ステップＳ５６〜Ｓ５８）についてはすでに説明したので省略する。
【００６０】
図９は平均高さ制御の処理手順を示すフローチャートである。まず、１位高さ及び２位高さの平均値が基準高さよりも大きいか否かを判断する（ステップＳ８１）。ここで基準高さよりも大きい場合は（ステップＳ８１でＹＥＳ）、続いて１位高さが２位高さよりも高いか否かを判断する（ステップＳ８２）。１位高さが高いと判断した場合は（ステップＳ８２でＹＥＳ）、１位の高さ調整装置Ａのみを減圧制御する（ステップＳ８３）。なお、制御量は例えば、１位高さから基準高さを減じた値の絶対値に、高さ調整装置Ａの排気弁Ｅの排気ゲインＧＥを乗じることにより算出する。一方、１位高さが２位高さよりも低いと判断した場合は（ステップＳ８２でＮＯ）、２位の高さ調整装置Ａのみを減圧制御する（ステップＳ８４）。なお制御量は、例えば、２位高さから基準高さを減じた値の絶対値に、高さ調整装置Ａの排気弁Ｅの排気ゲインＧＥを乗じることにより算出する。なお、１位高さと２位高さが共に基準高さよりも高い場合は、１位の高さ調整装置Ａ及び２位の高さ調整装置Ａを共に減圧制御するようにしても良い。
【００６１】
一方、ステップＳ８１において、１位及び２位の平均高さが基準高さよりも小さい場合は（ステップＳ８１でＮＯ）、続いて１位高さが２位高さよりも低いか否かを判断する（ステップＳ８５）。ここで１位高さが２位高さよりも低い場合は（ステップＳ８５でＹＥＳ）、１位の高さ調整装置Ａのみを加圧制御する（ステップＳ８６）。なお制御量は例えば、１位高さから基準高さを減じた値の絶対値に、高さ調整装置Ａの給気弁Ｓの給気ゲインＧＳを乗じることにより算出する。一方、１位高さが２位高さよりも高いと判断した場合は（ステップＳ８５でＮＯ）、２位の高さ調整装置Ａのみを加圧制御する（ステップＳ８４）。なお制御量は、例えば、２位高さから基準高さを減じた値の絶対値に、高さ調整装置Ａの給気弁Ｓの給気ゲインＧＳを乗じることにより算出する。なお、１位高さと２位高さが共に基準高さよりも低い場合は、１位の高さ調整装置Ａ及び２位の高さ調整装置Ａを共に加圧制御するようにしても良い。
【００６２】
以上の制御を３位及び４位側についても同様に行い、３位及び４位の高さ調整装置Ａを加圧または減圧制御する。そして図８に示すように、各高さ調整装置に対し対角差制御（ステップＳ７３）及び平均高さ制御（ステップＳ７４）を実施し、再度ステップＳ５２へ移行しこれらの処理を繰り返して調整量を算出する。なお、対角差制御（ステップＳ７３）と平均高さ制御（ステップＳ７４）とを同時に行う場合は、ステップＳ６１及びステップＳ６２で算出した対角差圧制御に係る各位の制御量と、ステップＳ８３，ステップＳ８４、ステップＳ８６及びステップＳ８７で算出した平均高さ制御に係る各位の制御量とを加算し、ＭＰＵ１１は加算した制御量に基づいて、加圧、または減圧制御を行うべく給気弁Ｓまたは排気弁Ｅを制御する。
【００６３】
本実施の形態２は以上の如き構成としてあり、その他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。
【００６４】
実施の形態３
図１０は実施の形態１及び２に係る調整量算出装置Ｄを実施するためのハードウェア構成を示す模式図である。実施の形態１及び２に係る調整量算出装置Ｄを実行させるためのコンピュータプログラムは、本実施の形態１及び２のように調整量算出装置Ｄにプレインストールして提供することも、またＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ等の可搬型記録媒体で提供することも可能である。さらに、コンピュータプログラムを回線経由で搬送波として伝搬させて提供することも可能である。以下に、その内容を説明する。
【００６５】
図１０に示す調整量算出装置Ｄに、対角差を算出させ、平均高さを算出させ、高さを制御させ、第１合計高さ、及び第２合計高さを算出させ、調整量を算出させるプログラムが記憶された記録媒体１０ａ（ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ又はＤＶＤ−ＲＯＭ等）が調整量算出装置Ｄの記憶部１５にインストールされている。かかるプログラムは調整量算出装置ＤのＲＡＭ１２にロードして実行される。これにより、上述のような本発明の調整量算出装置Ｄとして機能する。
【００６６】
本実施の形態３は以上の如き構成としてあり、その他の構成及び作用は実施の形態１及び２と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。
【００６７】
実施の形態４
実施の形態４は検出される高さ及び圧力または荷重の値を２次元座標上に展開し、簡易に調整量を算出する方法に関する。
【００６８】
図１１は実施の形態２に係る調整量算出方法の処理手順を示すフローチャートである。図１１及び図１を用いて処理手順を以下に説明する。なお、本実施例においては、基準高さは３０ｍｍとし、ねじれ及び偏心のない理想車体剛体Ｂの基準高さ３０ｍｍ時点における各高さ調整装置Ａの圧力を１５０ｋＰａであるとして説明する。
【００６９】
まず、各高さ調整装置Ａの高さを加圧制御によりパンク状態から基準高さ３０ｍｍまで制御する（ステップＳ１０１）。そして、各位の高さ調整装置Ａを加圧または減圧制御することにより（ステップＳ１０２）、高さを変化させる。そして、対角位置にそれぞれ設けられる高さセンサＨにより検出される高さの第１合計高さと、別の対角位置にそれぞれ設けられる高さセンサＨにより検出される高さの第２合計高さとの差である対角高さ差を算出する（ステップＳ１０３）。そしてこの算出した対角高さ差とその時点における各位のセンサＰ（圧力センサ）から出力される値とを対応づけて記憶部１５に記憶する（ステップＳ１０４）。各高さ調整装置Ａの高さを逐次変化させて、データを逐次記憶する。
【００７０】
そして、記憶したデータを読み出して、図１に示すように各位のセンサＰから出力される値（ｋＰａ）を縦軸に、対角高さ差（ｍｍ）を横軸とする２次元座標上にデータを展開する（ステップＳ１０５）。そしてこの各位のプロット点に基づいて近似直線を算出し図１（ｂ）に示すグラフを得る（ステップＳ１０６）。そして、この４本の近似直線で囲まれた図形の、図心の座標を算出する（ステップＳ１０７）。そして図心の座標の横軸値、つまり対角高さ差の値を求めるべき調整量とする（ステップＳ１０８）。なお、実際に挿入すべきライナーＬの厚みは実施の形態１の表１と同様であるので省略する。ステップＳ１０２においては、各高さ調整装置Ａに対し、任意に加圧、または減圧制御を行ったが、以下のようにしてデータを採取するのが容易である。その一例を以下に示す。
【００７１】
まず、１位〜４位の高さ調整装置Ａの高さを基準高さ３０ｍｍまで制御する。ついで、１位の高さ調整装置１Ａのみを加圧制御により変化させる。この場合、２位から４位の高さ調整装置Ａの高さは基準高さ３０ｍｍのままである（もちろん自由に制御してデータを採取しても良い）。そして１位高さを変化させている場合に、対角高さ差に対応させて各圧力センサＰから出力される圧力値を記憶部１５に逐次記憶する。
【００７２】
そして、図１に示す如く、対角高さ差（ｍｍ）を横軸とし、各位の圧力（ｋＰａ）を縦軸として、この２次元座標上に、記憶部１５から読み出した対角高さ差に対応する各位の圧力を展開する。そして、各位のプロット点に基づいて近似直線を算出する。
なお、プロット点は少なくとも２点以上有ればよいが（すなわち、条件を変えて２度、対角高さ差と各位の圧力とを求めるだけでも良い）、精度良く調整量を算出するためにはより多く計測を行って多くのプロット点から調整量を求めることが好ましい。なお、プロット点が２点の場合は近似直線ではなく２点の座標値から決定される一次直線を生成する。
ここで、４本の近似直線によって囲まれる図形の図心を算出する。そして、算出した図心の対角高さ差座標値を求めるべき調整量とする。
【００７３】
本実施の形態４は以上の如き構成としてあり、その他の構成及び作用は実施の形態１乃至３と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。
【００７４】
実施の形態５
図１２は実施の形態５に係る調整量算出装置Ｄを実施するためのハードウェア構成を示す模式図である。実施の形態５に係る調整量算出装置Ｄを実行させるためのコンピュータプログラムは、本実施の形態５のように調整量算出装置Ｄにプレインストールして提供することも、またＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ等の可搬型記録媒体で提供することも可能である。さらに、コンピュータプログラムを回線経由で搬送波として伝搬させて提供することも可能である。以下に、その内容を説明する。
【００７５】
図１２に示す調整量算出装置Ｄに、一の高さ調整装置Ａの高さを変化させて対角高さ差を算出させ、対角高さ差及び各位の出力値を記憶させ、２次元座標上に展開させ、図心座標を算出させ、調整量を算出させるプログラムが記憶された記録媒体１０ｂ（ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ又はＤＶＤ−ＲＯＭ等）が調整量算出装置Ｄの記憶部１５にインストールされている。かかるプログラムは調整量算出装置ＤのＲＡＭ１２にロードして実行される。これにより、上述のような本発明の調整量算出装置Ｄとして機能する。
【００７６】
本実施の形態５は以上の如き構成としてあり、その他の構成及び作用は実施の形態１乃至４と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。
【００７７】
実施の形態６
実施の形態６は対角高さ差及び対角差を２次元座標上に展開し、簡易に調整量を算出する方法に関する。
【００７８】
図１３は実施の形態６に係る調整量算出方法の処理手順を示すフローチャートである。図１３及び図１（ｃ）を用いて処理手順を以下に説明する。
【００７９】
まず、各高さ調整装置Ａの高さをパンク状態から基準高さ３０ｍｍまで制御する（ステップＳ１３１）。そして、各位の高さ調整装置Ａを加圧または減圧制御することにより（ステップＳ１３２）、高さを変化させる。そして、対角位置にそれぞれ設けられる高さセンサＨにより検出される高さの第１合計高さと、別の対角位置にそれぞれ設けられる高さセンサＨにより検出される高さの第２合計高さとの差である対角高さ差を算出する（ステップＳ１３３）。同時に各位の圧力センサＰからの出力を受け付ける（ステップＳ１３４）。
【００８０】
制御部１０は、受け付けた圧力値を式２に代入して対角差を算出する（ステップＳ１３５）。そしてこの算出した対角高さ差とその時点における対角差とを対応づけて記憶部１５に記憶する（ステップＳ１３６）。以上の処理を各高さ調整装置Ａの高さを逐次変化させて、データを逐次記憶する。
【００８１】
そして、記憶したデータを読み出して、図１（ｃ）に示すように対角差（ｋＰａ）を縦軸に、対角高さ差（ｍｍ）を横軸とする２次元座標上にデータを展開する（ステップＳ１３７）。そしてこの各位のプロット点に基づいて近似直線を生成し図１（ｃ）に示すグラフを得る（ステップＳ１３８）。なお、プロット点は少なくとも２点以上有ればよいが（すなわち、条件を変えて２度、対角高さ差と対角差とを求めるだけでも良い）、精度良く調整量を算出するためにはより多く計測を行って多くのプロット点から調整量を求めることが好ましい。なお、プロット点が２点の場合は近似直線ではなく２点の座標値から決定される一次直線を生成する。
【００８２】
そして、この近似直線の対角差が略零のときの、対角高さ差の座標値（図では−５．０ｍｍ）を抽出する（ステップＳ１３９）。換言すれば、対角差圧が零の場合の対角高さ差を算出する。最後に図心の座標の横軸値、つまり対角高さ差の値を求めるべき調整量とする（ステップＳ１３１０）。なお、実際に挿入すべきライナーＬの厚みは実施の形態１の表１と同様であるので省略する。
【００８３】
本実施の形態６は以上の如き構成としてあり、その他の構成及び作用は実施の形態１乃至５と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。
【００８４】
実施の形態７
図１４は実施の形態７に係る調整量算出装置Ｄを実施するためのハードウェア構成を示す模式図である。実施の形態７に係る調整量算出装置Ｄを実行させるためのコンピュータプログラムは、本実施の形態７のように調整量算出装置Ｄにプレインストールして提供することも、またＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ等の可搬型記録媒体で提供することも可能である。さらに、コンピュータプログラムを回線経由で搬送波として伝搬させて提供することも可能である。以下に、その内容を説明する。
【００８５】
図１４に示す調整量算出装置Ｄに、対角差を算出させ、対角高さ差を算出させ、対角高さ差及び対角差を記憶させ、近時直線を生成させ、調整量を算出させるプログラムが記憶された記録媒体１０ｃ（ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ又はＤＶＤ−ＲＯＭ等）が調整量算出装置Ｄの記憶部１５にインストールされている。かかるプログラムは調整量算出装置ＤのＲＡＭ１２にロードして実行される。これにより、上述のような本発明の調整量算出装置Ｄとして機能する。
【００８６】
本実施の形態７は以上の如き構成としてあり、その他の構成及び作用は実施の形態１乃至６と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。
【００８７】
以下に、本発明に係る調整量算出方法により算出した調整量に対応するライナーＬを実際に挿入して本発明による効果の有無を検討する。
【００８８】
(a) ライナーＬを全く挿入していない場合、（ｂ）従来の調整量算出方法により求めたライナーＬを挿入した場合、及び（ｃ）実施の形態２に係る方法により求めたライナーＬを挿入した場合のそれぞれについて、実験を行った。結果は表２に示すとおりである。
【００８９】
【表２】
0004190172.tif 000003
【００９０】
ライナーＬを全く挿入せず、各高さ調整装置Ａをパンク状態から基準高さ３０ｍｍ±２ｍｍに立ち上げ各位の圧力を計測した。表２（ａ）に示すように１位は１８０ｋＰａ、２位は１９５ｋＰａ、３位は１８５ｋＰａ、４位は１３０ｋＰａであり、対角差圧は−７０ｋＰａとなった。この場合、前台車Ｆ及び後台車Ｒの輪重の不均衡を以下の式４で示す評価基準により評価した。
前台車評価値（％）＝｜１位圧力センサの圧力値（ｋＰａ）−２位圧力センサの圧力値（ｋＰａ）｜÷（１位圧力センサの圧力値（ｋＰａ）＋２位圧力センサの圧力値（ｋＰａ））×１００
後台車評価値（％）＝｜３位圧力センサの圧力値（ｋＰａ）−４位圧力センサの圧力値（ｋＰａ）｜÷（３位圧力センサの圧力値（ｋＰａ）＋４位圧力センサの圧力値（ｋＰａ））×１００
式４
結果は表３（ａ）に示すとおりである。
【００９１】
【表３】
0004190172.tif 000004
【００９２】
表２の各位圧力値を式４に代入して、前台車評価値及び後台車評価値をそれぞれ求めたところ、表３（ａ）に示すように、１位は−４．０％、２位は４．０％、３位は１７．５％、４位は−１７．５％という結果となった。試験結果から明らかなように、特に後台車Ｒにおいて圧力差が発生しており、その結果輪重に大きな影響を与えていることになり、各位にライナーＬを全く挿入しない場合は、緩和曲線通過時には走行安定性が低いといえる。
【００９３】
次に、従来の方法により求めた調整量に係るライナーＬを挿入した場合（ｂ）について試験を行った。従来の方法を用いて、調整量１３．５ｍｍを算出し、１位と４位のそれぞれに１３．５ｍｍのライナーＬを挿入し各位センサＰから出力される圧力を計測した。その結果、表２（ｂ）に示すように各位の圧力は１位２０７ｋＰａ、２位１６８ｋＰａ、３位１５８ｋＰａ、４位１５７ｋＰａとなった。この場合、対角差圧は３８ｋＰａという結果となった。
【００９４】
表２（ｂ）の各位圧力値を式４に代入して、前台車評価値及び後台車評価値をそれぞれ求めたところ、表３（ｂ）に示すように、１位は１０．４％、２位は−１０．４％、３位は０．３％、４位は−０．３％という結果となった。試験結果から明らかなように、改善の効果は見られるが、特に前台車Ｆにおいて圧力差が発生しており、走行安定性は低いといえる。
【００９５】
次に、実施の形態２に係る調整量算出方法により求めたライナーＬを挿入した場合（ｃ）について試験を行った。実施の形態２で説明したように平均高さが基準高さである約３０ｍｍ±２ｍｍ程度、対角差が所定の６ｋＰａ以下となるよう制御を行い、その結果調整量を９ｍｍと算出した。そこで１位及び４位にライナー量９ｍｍのライナーＬを挿入し各位のセンサＰから出力される圧力を計測した。その結果、表２（ｃ）に示すように１位の圧力は１９９ｋＰａ、２位は１７６ｋＰａ、３位は１６６ｋＰａ、４位は１４９ｋＰａとなり対角差は６ｋＰａとなった。なお、各位に挿入するライナーＬは表１の基準にしたがって挿入するようにすればよい。
【００９６】
表２（ｃ）の各位圧力値を式４に代入して、前台車評価値及び後台車評価値をそれぞれ求めたところ、表３（ｃ）に示すように、１位は６．１％、２位は−６．１％、３位は５．４％、４位は−５．４％という結果となった。試験結果から明らかなように、圧力差が低く押さえられており、走行安定性は極めて高いといえる。なお、圧力差が完全に零となっていないのは、対角差圧を所定の閾値以下（本試験では６ｋＰａ以下）としていること、平均高さを基準高さからある程度余裕を持たせていること（本試験では±２ｍｍ）に起因するものであり、対角差圧を零、平均高さが基準高さに一致するよう厳密に制御した場合は左右の圧力差は理論上零になる。
【００９７】
なお、上述のとおり実施の形態２に係る試験結果につき説明したが、他の調整量算出方法によってもほぼ同様の調整量を算出することができたため詳細な試験結果の説明は省略する。また、本実施の形態においては高さ調整装置Ａを空気ばねとして説明したが、コイルばね等の他の手段を用いても良く、また高さの制御は圧縮空気により実施したが、油圧アクチュエータ等を用いて油圧等の流体物により制御するなど他の手段を用いても良いことはもちろんである。さらに、本実施の形態においてはボルスタレス台車に適用した場合について説明したが、上述したとおりボルスタ台車に適用しても良い。
【００９８】
【発明の効果】
以上詳述した如く、本発明にあっては、まず対角位置にそれぞれ設けられる圧力センサまたは荷重センサ等のセンサにより検出される値の第１合計値と、別の対角位置にそれぞれ設けられるセンサにより検出される値の第２合計値との対角差を算出する。そしてこの対角差が予め定められた閾値以下となるまで、各高さ調整装置を圧力制御する。そして対角差が予め定められた閾値以下となった場合における、各高さセンサにより検知される高さに基づいて調整量を算出するようにしたので、この方法により算出した厚さのライナーを台車と車体剛体との間に挿入する、空気ばね等の高さ調整装置に圧縮空気を適宜給排気することにより、または、自動高さ調整機構の垂直レバーの長さを適宜変更することにより輪重の不均衡が低減され、その結果走行安定性を向上させることが可能となる。また本発明にあっては、上述した制御後、対角位置にそれぞれ設けられる高さセンサにより検出される高さの第１合計高さと、別の対角位置にそれぞれ設けられる高さセンサにより検出される高さの第２合計高さとの差を算出し、この値を調整量として算出するようにしたので、容易に調整量を把握することが可能となる。
【００９９】
本発明にあっては、高さ調整装置が空気ばねの場合、その高さによって有効受圧面積が異なることから、すなわち高さによって圧力特性が異なることから、各高さセンサにより検出される高さに基づいて平均高さを算出する。そして、この平均高さが予め定められた基準高さであることを第１の条件とし、上述した対角差が予め定められた閾値以下であることを第２の条件とし、これらの各条件がアンド条件で満たされるように、圧力制御を行い各高さ調整装置の高さを制御する。そしてこの状態で前記高さセンサから出力される高さに基づいて調整量を算出するようにしたので、高さ調整装置が空気ばねのように高さによってその特性が変化するものであっても、平均高さをさらに制御することにより、より精度良く調整量を算出することが可能となる。また本発明にあっては、上述した制御後、対角位置にそれぞれ設けられる高さセンサにより検出される高さの第１合計高さと、別の対角位置にそれぞれ設けられる高さセンサにより検出される高さの第２合計高さとの差を算出し、この値を調整量として算出するようにしたので、容易に調整量を把握することが可能となる。
【０１０１】
本発明にあっては、各高さ調整装置の高さを制御して、対角位置にそれぞれ設けられる高さセンサにより検出される高さの第１合計高さと、別の対角位置にそれぞれ設けられる高さセンサにより検出される高さの第２合計高さとの差である対角高さ差を算出する。同時に、算出した対角高さ差と各センサから出力される値とを対応づけて記憶する。これらの処理を各高さ調整装置の高さを逐次変化させて、対角高さ差と各位のセンサから出力される値とを逐次対応させて記憶する。そして、高さを逐次変化させて記憶した各位の値及び対応する対角高さ差を読み出して、各位の値及び対角高さ差を各軸とする２次元座標上に展開する。そして、２次元座標上に展開した近似直線（図１参照）により囲まれる図形の図心の座標を算出し、算出した図心の対角高さ差の座標値を調整量として算出するようにしたので、極めて簡単な方法により調整量を算出することができこの方法により算出した量のライナーを台車と車体剛体との間に挿入する等により輪重の不均衡が低減され、その結果走行安定性を向上させることが可能となる。
【０１０２】
本発明においては、対角位置にそれぞれ設けられる圧力センサから出力される値の第１合計値から、別の対角位置にそれぞれ設けられる圧力センサから出力される値の第２合計値を減じて対角差を算出する。さらに、対角位置にそれぞれ設けられる高さセンサにより検出される高さの第１合計高さと、別の対角位置にそれぞれ設けられる高さセンサにより検出される高さの第２合計高さとの差である対角高さ差を算出する。
【０１０３】
ここで、各高さ調整装置の高さを逐次変化させた場合、対角高さ差及び対角差も変化するので、逐次変化した対角高さ差と対角差とを対応させて記憶する。そして、高さを逐次変化させて記憶した対角差及び対応する対角高さ差を読み出して、対角差及び対角高さ差を各軸とする２次元座標上に展開する。そして、２次元座標上に展開した近似直線において、対角差が略零の場合の、対角高さ差の座標値から調整量を算出するようにしたので、極めて簡単な方法により調整量を算出することができこの方法により算出した量のライナーを台車と車体剛体との間に挿入する等により輪重の不均衡が低減され、その結果走行安定性を向上させることが可能となる等、本発明は優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】各高さ調整装置の高さを変化させた場合における、各センサから出力される圧力を示すグラフである。
【図２】本発明にかかる調整量算出方法の基本原理を示す説明図である。
【図３】本発明にかかる調整量算出装置の構造を模式的に示した模式的斜視図である。
【図４】本発明にかかる調整量算出装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明にかかる調整量算出処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明にかかる調整量算出処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】ライナーの挿入位置を説明するための模式図である。
【図８】実施の形態２に係る本発明の調整量算出処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】平均高さ制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】実施の形態１及び２に係る調整量算出装置を実施するためのハードウェア構成を示す模式図である。
【図１１】実施の形態２に係る調整量算出方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】実施の形態５に係る調整量算出装置を実施するためのハードウェア構成を示す模式図である。
【図１３】実施の形態６に係る調整量算出方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図１４】実施の形態７に係る調整量算出装置を実施するためのハードウェア構成を示す模式図である。
【図１５】車体剛体のねじれの概念を示す説明図である。
【図１６】前台車、後台車及び高さ調整装置等の要部を示す模式的斜視図である。
【図１７】従来の調整量算出方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０  制御部
１２  ＲＡＭ
１５  記憶部
１０ａ  記録媒体
１０ｂ  記録媒体
１０ｃ  記録媒体
Ｂ    車体剛体
Ｄ    調整量算出装置
Ｆ    前台車
Ｒ    後台車
Ｌ    ライナー
１Ａ〜４Ａ  高さ調整装置
１Ｅ〜４Ｅ  排気弁
１Ｈ〜４Ｈ  高さセンサ
１Ｐ〜４Ｐ  センサ（圧力センサまたは荷重センサ）
１Ｓ〜４Ｓ  給気弁
【図１】
0004190172.tif 000005
【図２】
0004190172.tif 000006
【図３】
0004190172.tif 000007
【図４】
0004190172.tif 000008
【図５】
0004190172.tif 000009
【図６】
0004190172.tif 000010
【図７】
0004190172.tif 000011
【図８】
0004190172.tif 000012
【図９】
0004190172.tif 000013
【図１０】
0004190172.tif 000014
【図１１】
0004190172.tif 000015
【図１２】
0004190172.tif 000016
【図１３】
0004190172.tif 000017
【図１４】
0004190172.tif 000018
【図１５】
0004190172.tif 000019
【図１６】
0004190172.tif 000020
【図１７】
0004190172.tif 000021