CN103946096A - 铁路车辆用减震装置 - Google Patents
铁路车辆用减震装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103946096A CN103946096A CN201380003919.XA CN201380003919A CN103946096A CN 103946096 A CN103946096 A CN 103946096A CN 201380003919 A CN201380003919 A CN 201380003919A CN 103946096 A CN103946096 A CN 103946096A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- restraint
- actuator
- vibrations
- vehicle
- front side
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
- B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
- B61F5/02—Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
- B61F5/22—Guiding of the vehicle underframes with respect to the bogies
- B61F5/24—Means for damping or minimising the canting, skewing, pitching, or plunging movements of the underframes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
- B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
- B61F5/02—Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
- B61F5/22—Guiding of the vehicle underframes with respect to the bogies
- B61F5/24—Means for damping or minimising the canting, skewing, pitching, or plunging movements of the underframes
- B61F5/245—Means for damping or minimising the canting, skewing, pitching, or plunging movements of the underframes by active damping, i.e. with means to vary the damping characteristics in accordance with track or vehicle induced reactions, especially in high speed mode
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
具备:两个以上的前侧致动器(Af1,Af2),其安装在铁路车辆的前侧台车(Tf)与车体(B)之间;以及两个以上的后侧致动器(Ar1,Ar2),其安装在铁路车辆的后侧台车(Tr)与车体(B)之间,通过致动器的摇摆抑制力来抑制车体的摇摆方向的震动。控制器(45)在判断为铁路车辆正在曲线区段行驶时,使前侧致动器的至少一个(Af1)和后侧致动器的至少一个(Ar1)发挥摇摆抑制力,使剩余的全部致动器(Af2,Ar2)作为无源减震器而发挥功能,由此提高曲线区段的车辆的乘坐舒适性。
Description
技术领域
本发明涉及一种铁路车辆用的曲线行驶中的震动抑制。
背景技术
相对于铁路车辆的行进方向抑制左右方向的车体的震动的铁路车辆用减震装置例如具备安装在车体与台车之间的衰减力可变减震器。根据车体中心处的车体的摇摆方向的角速度和车体的晃动方向的速度求出抑制车体震动所需要的衰减力,调整衰减力可变减震器的衰减力使得能够发挥所求出的衰减力。
更具体地说,将从车辆中心到台车中心的距离和控制增益乘以摇摆角速度来计算抑制摇摆方向的震动所需要的衰减力。另外,将控制增益乘以晃动方向的速度来计算抑制晃动方向的震动所需要的衰减力。将摇摆方向震动抑制用的衰减力和晃动方向震动抑制用的衰减力相加来计算衰减力可变减震器所要产生的衰减力。
日本专利局发行的JP2003-320931A提出了以下的方案,即在铁路车辆的车体与支承车体前部的台车之间、以及车体与支承车体后部的台车之间分别设置抑制摇摆方向以及晃动方向的震动的衰减力可变减震器。
发明内容
铁路车辆的车体的共振频带是0.5赫兹(Hz)~2Hz。另外,在铁路车辆正在曲线区段行驶时,离心加速度作用于车体,但该离心加速度的频率与车体的共振频率非常接近。
为了得到车体的摇摆角速度、晃动方向的速度,通常使用设置在车体的前后的加速度传感器。根据由加速度传感器得到的加速度的差求出晃动角速度。根据将由加速度传感器得到的两个加速度相加所得的值求出晃动方向的速度。
对于摇摆角速度,取加速度的差,因此除去了在铁路车辆正在曲线区段行驶时作用于车体的离心加速度的影响。另一方面,对于晃动方向的速度,将加速度相加而求出,因此离心加速度与震动的加速度叠加,无法除去离心加速度。由于铁路车辆的高速化,无法忽视离心加速度。因此,当在离心加速度与晃动方向的速度叠加的状态下求取衰减力时,衰减力大到需要以上,反而损害了车辆的乘坐舒适性。
即使利用带通滤波器、高通滤波器对晃动方向的车辆的速度进行滤波并只提取车体的共振频带的震动,也由于如上述那样离心加速度的频率与上述共振频率接近,因此难以除去离心加速度。另一方面,考虑通过在曲线区段中降低车体的共振频带的增益,使得不受到离心加速度的影响。在该情况下,抑制车体的共振频带的震动的衰减力不足,仍然损害了车辆的乘坐舒适性。
本发明的目的在于:提高曲线区段中的铁路车辆的乘坐舒适性。
为了达到以上的目的,本发明提供一种铁路车辆用减震装置,具备:两个以上的前侧震动抑制力产生源,其装备在铁路车辆的前侧台车与车体之间;两个以上的后侧震动抑制力产生源,其装备在铁路车辆的后侧台车与车体之间;以及可编程控制器。
可编程控制器被编程为,求出抑制车体的摇摆方向的震动的摇摆抑制力,根据摇摆抑制力控制前侧震动抑制力产生源和后侧震动抑制力产生源来抑制车体的震动,在铁路车辆正在曲线区段行驶时,使前侧震动抑制力产生源的至少一部分和后侧震动抑制力产生源的至少一部分输出摇摆抑制力,使前侧震动抑制力产生源的剩余部分的全部和后侧震动抑制力产生源的剩余部分的全部作为无源减震器而发挥功能。
本发明的详情以及其它特征、优点在说明书的以下记载中说明,并且在附图中表示。
附图说明
图1是安装了本发明的实施方式的铁路车辆用减震装置的铁路车辆的概要平面图。
图2是铁路车辆用减震装置所具备的致动器的油压回路图。
图3是表示铁路车辆用减震装置所具备的控制装置的控制功能的一部分的框图。
图4是表示控制装置的控制功能的剩余部分的框图。
具体实施方式
参照附图的图1时,本发明的实施方式的铁路车辆用减震装置1作为铁路车辆的车体B的减震装置来进行使用。
铁路车辆用减震装置1具备安装在前侧台车Tf与车体B之间的油压式的致动器Af1、Af2、安装在后侧台车Tr与车体B之间的油压式的致动器Ar1、Ar2以及控制这些致动器Af1、Af2、Ar1、Ar2的控制装置C。详细地说,致动器Af1和Af2的一端分别与从车体B的前部Bf向前后方向突出的销P连结,另一端与前侧台车Tf连结。致动器Ar1和Ar2的一端与从车体B的后部Br向前后方向突出的另外的销P连结,另一端与后侧台车Tr连结。
控制装置C对致动器Af1、Af2、Ar1、Ar2进行有源控制,换一种说法使致动器Af1、Af2、Ar1、Ar2作为有源减震器而发挥功能,从而抑制车体B的车辆横穿方向的水平震动。
控制装置C在进行抑制车体B的震动的控制时,检测车体B的车体前部Bf的车辆横穿方向的水平加速度αf和车体B的车体后部Br的车辆横穿方向的水平加速度αr,根据水平加速度αf和αr计算摇摆加速度ω,该摇摆加速度ω是绕前后的台车Tf、Tr的正上方的车体中心G的角加速度,并且根据水平加速度αf和水平加速度αr计算晃动加速度S,该晃动加速度S是车体B的中心G的水平横向的加速度。控制装置C还根据摇摆加速度ω计算抑制车辆整体的摇摆震动所需要的目标摇摆抑制力Fωref。
控制装置C根据晃动加速度S计算抑制车体整体的晃动震动所需要的目标晃动抑制力FSref。控制装置C还判断铁路车辆正在曲线区段行驶还是正在曲线区段以外的区段行驶。
正在曲线区段以外的区段行驶时,控制装置C使前侧的致动器Af1和后侧的致动器Ar1分别发挥目标摇摆抑制力Fωref乘以1/2所得的摇摆抑制力Fω。另一方面,使前侧的致动器Af2和后侧的致动器Ar2发挥目标晃动抑制力FSLref乘以1/2所得的晃动抑制力FS。
另一方面,正在曲线区段行驶时,使前侧的致动器Af1和后侧的致动器Ar1发挥目标摇摆抑制力Fωref乘以1/2所得的摇摆抑制力Fω。另一方面,使前侧的致动器Af2和后侧的致动器Ar2分别作为无源减震器而发挥功能。
以下,说明前侧的致动器Af1和Af2以及后侧的致动器Ar1和Ar2的具体结构。致动器Af1、Af2、Ar1、Ar2全部具有相同结构,因此为了避免重复说明,只说明致动器Af1的结构,省略对其它致动器Af2、Ar1、Ar2的说明。
参照图2时,致动器Af1由单杆型的致动器构成。致动器Af1具备:缸体2,其与铁路车辆的前侧台车Tf和车体B中的一方连结;活塞3,其自由滑动地收装在缸体2内;杆4,其一端与活塞3结合,另一端与前侧台车Tf和车体B中的另一方连结。
通过活塞3在缸体2内划分为杆侧室5和活塞侧室6。在杆侧室5和活塞侧室6中密封有工作油。在致动器Af1的外侧设置有工作油的罐体7。在罐体7中除了工作油以外还填充有气体。但是,罐体7不需要通过压缩地填充气体而成为加压状态。
杆侧室5与活塞侧室6通过第一通路8连接。在第一通路8设置有第一开闭阀9。活塞侧室6与罐体7通过第二通路10连接。在第二通路10设置有第二开闭阀11。从泵12向杆侧室5供给工作油。此外,第一通路8在缸体2外将杆侧室5与活塞侧室6连通,但也能够将第一通路8设置在活塞3。
通过打开第一开闭阀9将第一通路8设为连通状态,关闭第二开闭阀11将第二通路10设为切断状态,使泵12运转,从而使致动器Af1进行伸展动作。另一方面,通过打开第二开闭阀11将第二通路10设为连通状态,关闭第一开闭阀9将第一通路8设为切断状态,使泵12运转,从而使致动器Af1进行收缩动作。
以下,详细说明致动器Af1的各部。缸体2为筒状,图的右侧的端部被盖13闭塞,在图的左侧的端部固定环状的杆引导件14。杆引导件14自由滑动地支承插入到缸体2内的杆4。杆4的一端从缸体2向轴向外侧突出,杆4的另一端在缸体2内与活塞3结合。
在杆4的外周与缸体2之间被密封构件密封,缸体2内维持为密闭状态。在缸体2内通过活塞3划分出的杆侧室5和活塞侧室6中如上述那样填充有工作油。除了工作油以外,也可以使用适合于致动器的任意的液体。
在该致动器Af1中,杆4的截面积被设定为活塞3的截面积的二分之一。由此,活塞3的杆侧室5侧的受压面积为活塞侧室6侧的受压面积的二分之一。如果使杆侧室5的压力在致动器Af1进行伸展动作时和收缩动作时相等,则所产生的推力在伸缩双方时相等。另外,与致动器Af1的位移量对应的工作油的供给量也在伸缩双方向相等。
具体地说,在使致动器Af1进行伸展动作的情况下,成为使杆侧室5与活塞侧室6连通的状态。其结果是,杆侧室5与活塞侧室6的压力相等,产生压力乘以活塞3的杆侧室5的受压面积与活塞侧室6的受压面积之差所得的伸展侧推力。相反,在使致动器Af1进行收缩动作的情况下,切断杆侧室5与活塞侧室6的连通,使活塞侧室6向罐体7开放。其结果是,产生将杆侧室5的压力和活塞3的杆侧室5的受压面积相乘所得的收缩侧推力。这样,致动器Af1的产生推力在伸缩双方时为活塞3的截面积的二分之一乘以杆侧室5的压力所得的值。
因而,在控制装置C控制致动器Af1的推力的情况下,在伸展动作和收缩动作中的任意一个动作时,控制杆侧室5的压力即可。这样,在将活塞3的杆侧室5侧的受压面积设定为活塞侧室6侧的受压面积的二分之一时,用于在伸缩双方向产生相等的推力的杆侧室5的压力在伸缩双方向相等,因此容易进行控制。进而,与活塞3的位移量对应的工作油的供给量也与位移的方向无关而相等。因而,关于伸缩双方向的动作,能够得到相等的响应性。即使在不将活塞3的杆侧室5内的受压面积设定为活塞侧室6内的受压面积的二分之一的情况下,通过杆侧室5的压力控制致动器Af1的伸缩两侧的推力也不会改变。
杆4的前端和闭塞缸体2的底端的盖13具备未图示的安装部。致动器Af1经由安装部被安装在铁路车辆的车体B与前侧台车Tf之间。
第一开闭阀9由电磁开闭阀构成。第一开闭阀具备阀体9a、弹簧9d以及螺线管9e。阀体9a具备经由第一通路8将杆侧室5和活塞侧室6连通的连通位置9b、以及切断杆侧室5和活塞侧室6的连通的切断位置9c。弹簧9d朝向切断位置9c对阀体9a进行施力。螺线管9e通过励磁而抵抗弹簧9d将阀体9a向连通位置9b驱动。
第二开闭阀11由电磁开闭阀构成。第二开闭阀11具备阀体11a、弹簧11d以及螺线管11e。阀体11a具备经由第二通路10将活塞侧室6和罐体7连通的连通位置11b、以及切断活塞侧室6和罐体7的连通的切断位置11c。弹簧11d朝向切断位置11c对阀体11a进行施力。螺线管11e通过励磁而抵抗弹簧11d将阀体11a向连通位置11b驱动。
通过电动机15驱动泵12进行旋转。泵12只向一个方向喷出工作油。泵12的喷出口经由供给通路16与杆侧室5连通。泵12的吸入口与罐体7连通。泵12被电动机15驱动而进行旋转,从罐体7吸入工作油,将加压后的工作油向杆侧室5供给。
泵12只向一个方向喷出工作油,不需要进行切换旋转方向的动作。因而,完全没有在旋转切换时喷出量变化之类的问题,能够使用廉价的齿轮泵等。另外,泵12的旋转方向始终是同一方向,因此驱动泵12的电动机15也不要求与旋转切换有关的响应性,对电动机15也能够使用廉价的设备。在供给通路16的中途设置有阻止工作油从杆侧室5向泵12逆流的止回阀17。
在从泵12向杆侧室5供给规定的喷出流量使致动器Af1进行伸展动作时,打开第一开闭阀9,另一方面通过第二开闭阀11的开闭控制来调节杆侧室5的压力。在使致动器Af1进行收缩动作时,打开第二开闭阀11,另一方面通过第一开闭阀9的开闭控制来调节杆侧室5内的压力。这样,得到与控制装置C计算出的抑制力对应的推力。
在致动器Af1进行伸展动作时,杆侧室5和活塞侧室6连通,活塞侧室6内的压力与杆侧室5的压力相等。其结果是,在伸展动作时和收缩动作时,都能够通过控制杆侧室5的压力来控制推力。也能够由具备溢流压力的调节功能的带开闭功能可变溢流阀构成第一开闭阀9和第二开闭阀11。在该情况下,并非通过第一开闭阀9或第二开闭阀11的开闭动作使致动器Af1伸缩,而是通过调节第一开闭阀9或第二开闭阀11的开阀压力来控制致动器Af1的推力。
铁路车辆用减震装置1用排出通路21将杆侧室5和罐体7连接,在排出通路21设置有能够变更溢流压力的可变溢流阀22,使得能够更简单地进行致动器Af1的推力调节。
可变溢流阀22由比例电磁溢流阀构成。可变溢流阀22具备:阀体22a,其设置于排出通路21;弹簧22b,其向切断排出通路21的方向对阀体22a进行施力;以及比例螺线管22c,其与励磁相应地抵抗弹簧22b对阀体22a施加推力。控制装置C通过控制流过比例螺线管22c的电流量来控制溢流压力。
在可变溢流阀22中,在杆侧室5的压力超过溢流压力时,施加到阀体22a的杆侧室5的压力和比例螺线管22c的推力的合力克服弹簧22b的推压力,将阀体22a向开放位置驱动,使排出通路21连通。
在可变溢流阀22中,在增大向比例螺线管22c供给的电流量时,能够增大比例螺线管22c所产生的推力。即,在使向比例螺线管22c供给的电流量成为最大时,可变溢流阀22的溢流压力成为最小。在完全不向比例螺线管22c供给电流时,溢流压力成为最大。
通过设置排出通路21和可变溢流阀22,在使致动器Af1进行伸缩工作时,将杆侧室5内的压力调节为可变溢流阀22的溢流压力。这样,通过可变溢流阀22的溢流压力的设定,能够容易地调节杆侧室5的压力。通过设置排出通路21和可变溢流阀22,不需要用于调节致动器Af1的推力的传感器类。另外,也不需要高速地对第一开闭阀9和第二开闭阀11进行开闭,或由带开闭功能的可变溢流阀构成第一开闭阀9和第二开闭阀11。作为结果,能够降低铁路车辆用减震装置1的制造成本,在硬件和软件上都能够构筑牢固的减震系统。
通过由能够根据所施加的电流量对溢流压力进行比例控制的比例电磁溢流阀构成可变溢流阀22,能够容易地进行溢流压力的控制。只要能够调节溢流压力,就还能够对可变溢流阀22使用比例电磁溢流阀以外的阀体。
无关于第一开闭阀9和第二开闭阀11的开闭状态,当杆侧室5的压力超过溢流压力时,可变溢流阀22开放排出通路21使杆侧室5连通到罐体7。由此,向罐体7释放杆侧室5内的过大压力。设置排出通路21和可变溢流阀22例如有益于针对向致动器Af1的过大输入来保护系统整体。
致动器Af1具备减震电路D。减震电路D在第一开闭阀9和第二开闭阀11关闭的状态下,使致动器Af1作为减震器而发挥功能。减震电路D具备:整流通路18,其只允许工作油从活塞侧室6流向杆侧室5;以及吸入通路19,其只允许工作油从罐体7流向活塞侧室6。设置在排出通路21的可变溢流阀22作为衰减阀而发挥功能。
更详细地说,整流通路18通过设置在中途的止回阀18a,只允许工作油从活塞侧室6流向杆侧室5。吸入通路19通过设置在中途的止回阀19a,只允许工作油从罐体7流向活塞侧室6。通过将第一开闭阀9的切断位置9c设为只允许工作油从活塞侧室6流向杆侧室5的止回阀,能够不需要整流通路18。另外,通过将第二开闭阀11的切断位置11c设为只允许工作油从罐体7流向活塞侧室6的止回阀,能够不需要吸入通路19。
设置在致动器Af1的减震电路D在第一开闭阀9处于切断位置9c、第二开闭阀11处于切断位置11c的情况下,通过整流通路18、排出通路21以及吸入通路19来构成循环于活塞侧室6、杆侧室5以及罐体7的循环通路。在此,整流通路18、吸入通路19以及排出通路21都是单向通行。因而,在致动器Af1由于外力而伸缩时,必然来自缸体2的工作油经由排出通路21被排出到罐体7。另一方面,在缸体2内不足的工作油从罐体7经由吸入通路19向缸体2内供给。可变溢流阀22阻挠该工作油的流动,由此将缸体2的压力调节为溢流压力。也就是说,可变溢流阀22作为压力控制阀而发挥功能,致动器Af1作为单流型的无源减震器而发挥功能。
如上所述,致动器Af1构成为既作为致动器也作为无源减震器而发挥功能。此外,也可以不设置可变溢流阀22和排出通路21,而另外设置将杆侧室5和罐体7连接的通路并在该通路的中途设置衰减阀,来构成减震电路D。
在不能向致动器Af1的各组件通电的失效状态下,第一开闭阀9的阀体9a被弹簧9d按压而保持为切断位置9c,第二开闭阀11的阀体11a被弹簧11d按压而保持为切断位置11c。另一方面,可变溢流阀22作为将溢流压力固定为最大的压力控制阀而发挥功能。因而,致动器Af1作为无源减震器而发挥功能。在致动器Af1作为无源减震器而发挥功能的情况下,可变溢流阀22作为衰减阀而发挥功能。因而,通过在电流量为零的情况下对可变溢流阀22的溢流压力进行设定,能够任意地设定使致动器Af1作为无源减震器而发挥功能时的衰减特性。
在使如以上那样构成的致动器Af1、Af2、Ar1、Ar2发挥伸展方向的推力的情况下,控制装置C针对各致动器Af1、Af2、Ar1、Ar2,使电动机15旋转,从泵12向缸体2内供给工作油,同时将第一开闭阀9设为连通位置9b,将第二开闭阀11设为切断位置11c。通过该操作,在致动器Af1、Af2、Ar1、Ar2的杆侧室5和活塞侧室6连通的状态下,从泵12向致动器Af1、Af2、Ar1、Ar2供给工作油,将活塞3推向图2的左侧,由此致动器Af1、Af2、Ar1、Ar2发挥伸展方向的推力。
在杆侧室5以及活塞侧室6的压力高于可变溢流阀22的溢流压力时,可变溢流阀22打开,工作油经由排出通路21向罐体7流出。杆侧室5以及活塞侧室6内的压力由此维持为由施加到可变溢流阀22的电流量所决定的可变溢流阀22的溢流压力。各致动器Af1、Af2、Ar1、Ar2发挥的推力等于将杆侧室5的压力乘以活塞侧室6和杆侧室5中的活塞3的受压面积差所得的值。
与此相对地,在使各致动器Af1、Af2、Ar1、Ar2发挥收缩方向的推力的情况下,控制装置C针对各致动器Af1、Af2、Ar1、Ar2,使电动机15旋转,从泵12向杆侧室5内供给工作油,同时将第一开闭阀9设为切断位置9c,将第二开闭阀11设为连通位置11b。由此,在活塞侧室6与罐体7连通的状态下,从泵12向杆侧室5供给工作油,因此将活塞3推向图2的右方向,各致动器Af1、Af2、Ar1、Ar2发挥收缩方向的推力。各致动器Af1、Af2、Ar1、Ar2发挥的推力等于杆侧室5内的压力乘以杆侧室5侧的活塞受压面积所得的值。
致动器Af1、Af2、Ar1、Ar2不只作为致动器、换一种说法作为有源减震器而发挥功能,还作为只进行第一开闭阀9和第二开闭阀11的开闭操作而与电动机15的驱动状况无关的无源减震器而发挥功能。容易进行致动器和无源减震器的切换在提高铁路车辆用减震装置1的响应性和可靠性的方面是优选的。
致动器Af1、Af2、Ar1、Ar2是单杆型,因此与双杆型的致动器相比,容易确保冲程长度,能够将致动器的全长抑制得短。这在提高向铁路车辆的安装性的方面是优选的。
在致动器Af1、Af2、Ar1、Ar2中,从泵12流入杆侧室5的工作油经由活塞侧室6最终回流到罐体7。因此,即使气体混入杆侧室5或活塞侧室6中,也由于致动器Af1、Af2、Ar1、Ar2的伸缩工作,气体向罐体7排出。这对防止与推力产生有关的响应性的恶化产生理想的效果。另外,也不需要频繁地进行用于维持致动器Af1、Af2、Ar1、Ar2的性能的维护,能够减轻维护方面的劳力和成本负担。
另外,致动器Af1、Af2、Ar1、Ar2在制造时,不需要进行麻烦的在油中的组装、在真空环境下的组装,也不需要工作油的高度脱气。因而,能够高生产性地制造致动器Af1、Af2、Ar1、Ar2,还能够将制造成本抑制得低。
控制装置C具备:前侧加速度传感器40,其检测车体前部Bf的车辆横穿方向的水平加速度αf;后侧加速度传感器41,其检测车体后部Br的车辆横穿方向的水平加速度αr;带通滤波器42,其除去包含在水平加速度αf中的噪声;带通滤波器43,其除去包含在水平加速度αr中的噪声;以及地点信息获取部44,其检测铁路车辆的行驶位置。
控制装置C具备控制器45,该控制器45根据由地点信息获取部44检测出的行驶位置判断铁路车辆是否正在曲线区段行驶,根据判断结果针对各致动器Af1、Af2、Ar1、Ar2,分别向电动机15、第一开闭阀9的螺线管9e、第二开闭阀11的螺线管11e以及可变溢流阀22的比例螺线管22c输出控制指令。
控制器45由具备中央运算装置(CPU)、读出专用存储器(ROM)、随机读写存储器(RAM)以及输入输出接口(I/O接口)的微型计算机构成。也能够由多个微型计算机构成控制器45。
控制装置C基于以上的结构控制各致动器Af1、Af2、Ar1、Ar2的推力。为此,控制器45进行H-∞控制来对频率进行加权,计算目标摇摆抑制力Fωref以及目标晃动抑制力FSref。因而,也能够省略带通滤波器42和43。
地点信息获取部44由设置在相连结的车辆的某个特定的车辆中的中央车辆监视器或与之连接的车辆监视终端构成,实时地获取铁路车辆的行驶位置信息。不限于车辆监视器,也能够使用GPS(Global Positioning System:全球定位系统)等构成地点信息获取部44。
参照图3和图4时,控制器45具备摇摆加速度计算部45a、晃动加速度计算部45b、目标摇摆抑制力计算部45c、目标晃动抑制力计算部45d、摇摆抑制力计算部45e、晃动抑制力计算部45f、行驶区段识别部45g、指令生成部45h以及驱动部45i。
摇摆加速度计算部45a根据由前侧加速度传感器40检测出的车辆前部Bf的水平加速度αf和由后侧加速度传感器41检测出的车辆后部Br的水平加速度αr,计算绕前侧台车Tf和后侧台车Tr的正上方的车体中心G的摇摆加速度ω。
晃动加速度计算部45b根据水平加速度αf和水平加速度αr计算车体B的中心G的晃动加速度S。
目标摇摆抑制力计算部45c根据摇摆加速度ω计算抑制车体B的整体的摇摆所需要的目标摇摆抑制力Fωref。
目标晃动抑制力计算部45d根据晃动加速度S计算抑制车体B的整体的晃动所需要的目标晃动抑制力FSref。
摇摆抑制力计算部45e将由目标摇摆抑制力计算部45c计算出的目标摇摆抑制力Fωref乘以1/2,来计算摇摆抑制力Fω。
晃动抑制力计算部45f将由目标晃动抑制力计算部45d计算出的目标晃动抑制力FSref乘以1/2,来计算晃动抑制力FS。
行驶区段识别部45g根据由地点信息获取部44检测出的行驶位置来判断铁路车辆的行驶区段是否为曲线区段。
指令生成部45h根据行驶区段识别部45g的判断结果、摇摆抑制力Fω以及晃动抑制力FS,生成向各致动器Af1、Af2、Ar1、Ar2分别施加的控制指令Ff1、Ff2、Fr1、Fr2。
驱动部45i根据控制指令Ff1、Ff2、Fr1、Fr2,向电动机15、第一开闭阀9的螺线管9e、第二开闭阀11的螺线管11e、可变溢流阀22的比例螺线管22c供给对应的电流。
此外,该图所示的模块45a~45g是将控制器45的各功能表示为虚拟的单元,并不意味着物理上存在。
虽然未图示,但控制装置C还具备用于取入由前侧加速度传感器40和后侧加速度传感器41输出的信号的A/D转换器等作为硬件资源。也能够通过在控制器45中编程的软件来实现带通滤波器42、43。
例如以图1的向上为正、向下为负,来设定水平加速度αf和αr。摇摆加速度计算部45a将车辆前部Bf的水平加速度αf与车辆后部Br的水平加速度αr之差除以2,由此计算绕前侧台车Tf和后侧台车Tr各自的正上方的车体中心G的摇摆加速度ω。
晃动加速度计算部45b将水平加速度αf与水平加速度αr之和除以2,由此计算车体B的中心G的晃动加速度S。
为了方便计算摇摆加速度ω,优选的是如下设定前侧加速度传感器40和后侧加速度传感器41的设置位置。即,前侧加速度传感器40配置在包含车体B的中心G的沿着前后方向或对角方向的线上并且前侧致动器Af1和Af2的附近。后侧加速度传感器41配置在包含车体B的中心G和前侧加速度传感器40的设置位置的线上并且后侧致动器Ar1和Ar2的附近。
能够根据车体B的中心G、前侧加速度传感器40以及后侧加速度传感器41之间的距离和位置关系、水平加速度αf和αr,通过计算来算出摇摆加速度ω,因此也能够任意地设定前侧加速度传感器40和后侧加速度传感器41。其中,在该情况下,即使单纯地将水平加速度αf与水平加速度αr之差除以2也无法计算出摇摆加速度ω。需要根据水平加速度αf与水平加速度αr之差、车体B的中心G与各加速度传感器40、41之间的距离和位置关系,计算摇摆加速度ω。
目标摇摆抑制力计算部45c为了进行H-∞控制,而根据由摇摆加速度计算部45a计算出的摇摆加速度ω计算抑制车体整体的摇摆所需要的抑制力、即目标摇摆抑制力Fωref。具体地说,目标摇摆抑制力计算部45c通过加权函数对摇摆加速度ω的输入进行频率整形,计算对抑制车体整体的摇摆震动中的、特别希望抑制的频带的摇摆震动最适合的目标摇摆抑制力Fωref。加权函数被设计成适合于铁路车辆。
目标晃动抑制力计算部45d为了进行H-∞控制,而根据由晃动加速度计算部45b计算出的晃动加速度S计算抑制车体整体的晃动所需要的抑制力、即目标晃动抑制力FSref。具体地说,目标晃动抑制力计算部45d通过加权函数对晃动加速度S的输入进行频率整形,计算对抑制车体整体的晃动震动中的、特别希望抑制的频带的晃动震动最适合的目标晃动抑制力FSref。加权函数被设计成适合于铁路车辆。
摇摆抑制力计算部45e根据由目标摇摆抑制力计算部45c得到的目标摇摆抑制力Fωref,计算前侧的致动器Af1和后侧的致动器Ar1所要输出的摇摆抑制力Fω。目标摇摆抑制力Fωref是抑制车体B的整体的摇摆方向的震动的抑制力,用前侧的致动器Af1和后侧的致动器Ar1这两个致动器Af1、Ar1所输出的推力抑制车体B的摇摆,因此将目标摇摆抑制力Fωref的值除以2,来计算使前侧的致动器Af1和后侧的致动器Ar1输出的摇摆抑制力Fω。
此外,摇摆是车体B的水平旋转,为了抑制车体B的摇摆方向的震动而需要使前侧的致动器Af1和后侧的致动器Ar1发挥力偶。前侧的致动器Af1的摇摆抑制力Fω的符号与后侧的致动器Ar1的摇摆抑制力Fω的符号相反。即,在将前侧的致动器Af1的摇摆抑制力Fω设为X时,后侧的致动器Ar1的摇摆抑制力Fω为-X。另外,由两个致动器Af1和Ar1产生摇摆抑制力Fω,因此为了根据目标摇摆抑制力Fωref得到摇摆抑制力Fω而相乘的值是1/2。根据致动器的个数变更相乘的值。
例如,在发挥摇摆抑制力Fω的前侧的致动器是2个而后侧的致动器是3个的情况下,首先将目标摇摆抑制力Fωref乘以1/2,使得前侧的所有致动器所要输出的摇摆抑制力和后侧的所有致动器所要输出的摇摆抑制力成为符号相反而值相等。接着,前侧的致动器是2个,因此再乘以1/2。即,前侧的一个致动器的摇摆抑制力Fω为将目标摇摆抑制力Fωref乘以1/4所得的值。与此相对地,后侧的一个致动器的摇摆抑制力Fω如下地求出。即,后侧的致动器的个数是3个,因此将后侧的所有致动器所要输出的摇摆抑制力乘以1/3。即,后侧的一个致动器的摇摆抑制力Fω为将目标摇摆抑制力Fωref乘以1/6所得的值。
此外,所得到的摇摆抑制力Fω在前侧的致动器和后侧的致动器中符号不同。
晃动抑制力计算部45f根据由目标晃动抑制力计算部45d得到的目标晃动抑制力FSref,计算前侧的致动器Af2和后侧的致动器Ar2所要输出的晃动抑制力FS。目标晃动抑制力FSref是抑制车体B的整体的晃动方向的震动的抑制力,用前侧的致动器Af2和后侧的致动器Ar2所输出的推力来抑制车体B的晃动。因此将目标晃动抑制力FSref的值乘以1/2,来计算前侧的致动器Af2和后侧的致动器Ar2输出的晃动抑制力FS。
生成晃动抑制力FS的是致动器Af2和Ar2这两个,因此为了根据目标晃动抑制力FSref得到晃动抑制力FS而相乘的值是1/2。根据致动器的个数变更相乘的值。
例如,在发挥晃动抑制力FS的前侧的致动器是3个而后侧的致动器是4个的情况下,首先前侧的所有致动器所要输出的晃动抑制力和后侧的所有致动器所要输出的晃动抑制力为相同的值,因此通过将目标晃动抑制力FSref乘以1/2来算出它。进而,前侧的致动器是3个,因此前侧的一个致动器的晃动抑制力是将前侧的所有致动器所要输出的晃动抑制力乘以1/3而得到的。作为结果,前侧的一个致动器的晃动抑制力FS为将目标晃动抑制力FSref乘以1/6所得的值。与此相对地,后侧的致动器的个数是4个,因此后侧的致动器的晃动抑制力FS是将后侧的所有致动器所要输出的晃动抑制力乘以1/4而得到的。作为结果,后侧的一个致动器的晃动抑制力FS为将目标晃动抑制力FSref乘以1/8所得的值。
行驶区段识别部45g根据由地点信息获取部44检测出的行驶位置,判断铁路车辆正在行驶的区段是曲线区段还是除此以外的区段,将判断结果输出到指令生成部45h。具体地说,例如行驶区段识别部45g具备使行驶区段信息与行驶地点关联所得的图表,根据铁路车辆的行驶地点参照图表来判断是否是曲线区段。
或者,也能够在曲线区段和除此以外的区段的边界、曲线区段的前后设置发出信号的信号机,在铁路车辆侧设置接收信号机的信号的接收机作为地点信息获取部。在该情况下,行驶区段识别部45g根据接收到曲线区段入口侧的信号机的信号识别为进入到曲线区段,根据接收到曲线区段出口侧的信号机的信号判断为脱离到曲线区段以外的区段。
总之,行驶区段识别部45g能够识别铁路车辆正在曲线区段行驶即可。此外,为了良好地保持曲线区段行驶时的乘坐舒适性,铁路车辆用减震装置1为了方便在铁路车辆正在线路中行驶时从在曲线区段以外的区段进行的控制切换到在曲线区段内进行的控制,实际上优选的是在铁路车辆实际进入曲线区段之前进行控制的切换。为此,优选的是将铁路车辆进入曲线区段时判断该事实的地点设定在实际的曲线进入地点之前的直线区段中。同样,优选的是在铁路车辆从曲线区段脱离到曲线区段以外的区段的情况下,将判断该事实的地点设定在实际的曲线结束地点之前的直线区段中。
另外,优选的是,作为与行驶地点关联的行驶区段的信息,除了包含用于判别曲线区段与除此以外的区段的信息以外,还包含用于设定使致动器Af2和Ar2作为无源减震器而发挥功能时的衰减系数的信息。具体地说,与之对应的是曲线区段的倾斜(cant)量、曲率、是过渡曲线还是稳定曲线区段的判别、过渡曲线的情况下的过渡曲线的图案、轨距扩大量等之类的与曲线区段的特性相关的信息。
指令生成部45h根据行驶区段识别部45g的判断结果、摇摆抑制力Fω以及晃动抑制力FS,计算向各致动器Af1、Af2、Ar1、Ar2分别施加的控制指令Ff1、Ff2、Fr1、Fr2。
具体地说,在行驶区段识别部45g的判断结果是铁路车辆正在曲线区段以外的区段行驶的情况下,指令生成部45h生成使前侧的致动器Af1输出由摇摆抑制力计算部45e计算出的摇摆抑制力Fω的控制指令Ff1。指令生成部45h生成使后侧的致动器Ar1输出由摇摆抑制力计算部45e计算出的摇摆抑制力Fω的控制指令Fr1。指令生成部45h生成使前侧的致动器Af2输出由晃动抑制力计算部45f计算出的晃动抑制力FS的控制指令Ff2。指令生成部45h生成使后侧的致动器Ar2输出由晃动抑制力计算部45f计算出的晃动抑制力FS的控制指令Fr2。
在行驶区段识别部45g的判断结果为铁路车辆正在曲线区段行驶的情况下,指令生成部45h生成使前侧的致动器Af1输出由摇摆抑制力计算部45e计算出的摇摆抑制力Fω的控制指令Ff1、和使后侧的致动器Ar1输出由摇摆抑制力计算部45e计算出的摇摆抑制力Fω的控制指令Fr1。另一方面,指令生成部45h生成使前侧的致动器Af2和后侧的致动器Ar2作为无源减震器而发挥功能的控制指令Ff2和Fr2。
驱动部45i根据控制指令Ff1、Ff2、Fr1、Fr2,使各致动器Af1、Af2、Ar1、Ar2发挥推力、或作为无源减震器而发挥功能。为此,针对各致动器Af1、Af2、Ar1、Ar2,向电动机15、第一开闭阀9的螺线管9e、第二开闭阀11的螺线管11e以及可变溢流阀22的比例螺线管22c输出电流指令。
更详细地说,在控制指令Ff2和Fr2不是使致动器Af2和Ar2作为无源减震器而发挥功能的内容的情况下,驱动部45i根据控制指令Ff1、Ff2、Fr1、Fr2,与各致动器Af1、Af2、Ar1、Ar2的推力的发挥方向和推力的大小相应地,针对各致动器Af1、Af2、Ar1、Ar2,生成向电动机15、第一开闭阀9的螺线管9e、第二开闭阀11的螺线管11e以及可变溢流阀22的比例螺线管22c施加的电流指令。也可以反馈致动器Af1、Af2、Ar1、Ar2所输出的推力来计算向比例螺线管22c施加的电流指令。
另外,在控制指令Ff2和Fr2是使致动器Af2和Ar2作为无源减震器而发挥功能的内容的情况下,驱动部45i向各致动器Af2和Ar2输出将要向电动机15、第一开闭阀9的螺线管9e、第二开闭阀11的螺线管11e以及可变溢流阀22的比例螺线管22c施加的电流设为零的电流指令。致动器Af2和Ar2在向伸缩的任意一个方向的动作中,都必定从缸体2排出工作油。排出的工作油经由排出通路21返回到罐体7。可变溢流阀22对排出通路21的流动产生阻挠,由此致动器Af2和Ar2针对伸缩双方向的动作,作为无源减震器而发挥功能。
在该情况下,对于电动机15,也可以不完全将电流设为零,而是在使致动器Af2和Ar2作为无源减震器而发挥功能的基础上将转速降低到没有恶劣影响的程度。在铁路车辆行驶过曲线区段后进入到曲线区段以外的区段时,控制指令Ff2和Fr2分别被切换成由晃动抑制力计算部45f计算出的晃动抑制力FS。由此,致动器Af2和Ar2从无源减震器状态恢复为发挥相当于晃动抑制力FS的推力的状态。
此外,也能够在能够得到曲线区段的倾斜量、曲率等与曲线区段有关的详细信息的情况下,在使致动器Af2和Ar2作为无源减震器而发挥功能时,根据倾斜量、曲率等信息决定向可变溢流阀22的比例螺线管22c施加的电流量,将致动器Af2和Ar2的衰减系数设定为适合于铁路车辆正在行驶的曲线区段。为此,预先使衰减系数与曲线区段相关联,或者,使向可变溢流阀22的比例螺线管22c施加的电流量与曲线区段相关联,将致动器Af2和Ar2的衰减系数个别地设定为适合于铁路线路正在行驶的曲线区段。
如上所述,该铁路车辆用减震装置1在铁路车辆正在曲线区段以外的区段行驶的情况下,前后的一部分致动器Af1、Ar1输出摇摆抑制力Fω,前后的剩余部分的致动器Af2、Ar2输出晃动抑制力FS,因此,能够降低车体B的摇摆方向和晃动方向的震动从而提高乘坐舒适性。
另外,在该铁路车辆用减震装置1中,在铁路车辆正在曲线区段行驶的情况下,前后的一部分致动器Af1和Ar1输出摇摆抑制力Fω,使前后的剩余部分的致动器Af2和Ar2作为无源减震器而发挥功能。因此,铁路车辆用减震装置1能够通过发挥摇摆抑制力来有效地抑制曲线区段行驶时的车体B的摇摆方向的震动,对于晃动方向的震动,也能够没有离心加速度的影响地有效地以无源减震器发挥的衰减力进行减震。
因而,根据该铁路车辆用减震装置1,在直线区段行驶时、在曲线区段行驶时都能够实现车辆的理想的乘坐舒适性。
详细地说,在正在曲线区段行驶时加速度传感器40和41检测出的加速度中包含离心加速度。即使进行滤波处理,也无法完全除去该离心加速度成分。因此,如果在曲线区段行驶时根据晃动抑制力FS控制致动器Af2和Ar2,则推力变得过大。相反,如果要与之区别地从加速度传感器40和41所检测出的加速度中除去车体B的共振频带的震动成分,则本次抑制车体B的晃动方向的共振频带的震动的致动器Af2和Ar2的推力不足,造成乘坐舒适性恶化。
在铁路车辆减震装置1中,针对曲线区段中的晃动方向的震动,使致动器Af2和Ar2作为无源减震器而发挥功能,因此,能够充分地抑制晃动方向的车体B的共振频带的震动,另一方面,针对摇摆方向的震动,只与摇摆方向的震动对应的致动器Af1和Ar1有效地抑制摇摆方向的震动,因此,即使正在曲线区段行驶时也能够保持良好的乘坐舒适性。无论曲线区段是过渡曲线还是稳定圆曲线,该效果都是有效的。
另外,在曲线区段以外的区段中,也能够使各致动器Af1、Af2、Ar1、Ar2分别发挥将摇摆抑制力和晃动抑制力合成所得的推力。在曲线区段中,也能够使致动器Af1和Ar1作为无源减震器而发挥功能,使致动器Af2和Ar2输出摇摆抑制力Fω。
但是,将前后的致动器Af1、Af2、Ar1、Ar2中的致动器Af1和Ar1用于摇摆方向的震动抑制,将剩余的致动器Af2和Ar2用于晃动方向的震动抑制,即,作为无源减震器而发挥功能,由此不需要针对致动器Af1、Ar1切换控制。通过这样的设计,能够避免控制指令的骤变,平滑地进行曲线区段的减震模式和曲线区段以外的区段的减震模式的切换。另外,还能够使伴随着减震模式的切换的车体B的运动稳定,能够进一步提高铁路车辆的乘坐舒适性。
该铁路车辆用减震装置1在对确认了前后的致动器Af1、Af2、Ar1、Ar2中的一个有异常的情况进行应对时也有优点。例如,在发挥摇摆抑制力Fω的致动器Af1发生异常的情况下,使致动器Af1和后侧的发挥摇摆抑制力Fω的致动器Ar1在全部行驶区段中作为无源减震器而发挥功能。另外,在曲线区段以外的区段行驶时,使致动器Af2和Ar2输出晃动抑制力FS。在曲线区段行驶时,使全部的致动器Af1、Af2、Ar1、Ar2作为无源减震器而发挥功能。通过这样的控制,能够抑制铁路车辆的乘坐舒适性恶化。
另外,在曲线以外的区段行驶时发挥晃动抑制力FS的致动器Af2发生异常的情况下,使致动器Af2和后侧的发挥晃动抑制力FS的致动器Ar2在全部行驶区段中作为无源减震器而发挥功能。另一方面,在全部行驶区段中使致动器Af1和Ar1输出摇摆抑制力Fω。通过这样的控制,能够抑制铁路车辆的乘坐舒适性恶化。
进而,在前侧的致动器Af1和Af2中的一方、后侧的致动器Ar1和Ar2中的一方都发生异常的情况下,使发生了异常的致动器作为无源减震器而发挥功能,同时在曲线区段以外的区段中,使正常的致动器输出摇摆抑制力Fω或晃动抑制力FS,在曲线区段中使正常的致动器输出摇摆抑制力Fω,由此还能够确保曲线区段的乘坐舒适性,同时抑制其它区段的乘坐舒适性恶化。根据该铁路车辆用减震装置1,对于致动器的异常发生,也能够将铁路车辆的乘坐舒适性的恶化保留到最小限度。
该铁路车辆用减震装置1由能够使前侧震动抑制力产生源和后侧震动抑制力产生源作为无源减震器而发挥功能的致动器Af1、Af2、Ar1、Ar2构成。因此,不使用传感器而只通过可变溢流阀22的溢流压力的调整,就能够进行推力的调整。另外,电动机15的旋转方向也可以是单向的,因此不需要考虑对旋转切换的响应性,能够使用廉价的电动机。这样的电动机的控制也简单,因此在成本方面有利,在硬件方面和软件方面都是牢固的,因此适合于铁路车辆用减震装置1。进而,致动器Af1、Af2、Ar1、Ar2在异常发生时全部作为无源减震器而发挥功能,因此在异常发生时,能够将车体B的乘坐舒适性的恶化保留到最小限度。
在以上说明的铁路车辆用减震装置1中,致动器Af1和Af2构成前侧震动抑制力产生源,致动器Ar1和Ar2构成后侧震动抑制力产生源。更详细地说,前侧的致动器Af1相当于前侧的一部分震动抑制力产生源,前侧的致动器Af2相当于前侧的剩余部分的全部震动抑制力产生源。后侧的致动器Ar1相当于后侧的一部分震动抑制力产生源,后侧的致动器Ar2相当于后侧的剩余部分的全部震动抑制力产生源。
关于以上的说明,在此通过引用来纳入以2012年3月14日为申请日的日本的特愿2012-56847号的内容。
以上,通过若干个特定的实施例说明了本发明,但本发明并不限于上述的各实施例。对于本领域技术人员来说,能够在权利要求的保护范围内对这些实施例施加各种修改或变形。
例如,为了更廉价地得到本发明的效果,能够只使致动器Af1、Af2、Ar1、Ar2中的致动器Af2和Ar2具有致动器和无源减震器的功能,而将致动器Af1和Ar1设为致动器专用的结构。
在本实施方式中应用于铁路车辆用减震装置1的致动器的个数对每个车辆B是4个,但致动器的个数前后都设置2个以上即可。总之,只要是使前后的致动器各自的一部分发挥摇摆抑制力Fω并使剩余部分的致动器作为无源减震器而发挥功能的减震装置,就能够应用本发明。也可以由能够调整衰减力的减震器来构成前侧震动抑制力产生源和后侧震动抑制力产生源。其中,至少一部分减震器能够作为无源减震器而发挥功能即可。
以上说明的铁路车辆用减震装置1构成为进行H-∞控制,因此能够与输入到车体的震动的频率无关地得到高的减震效果,能够得到高的鲁棒性。这并不否定对减震控制使用H-∞控制以外的控制。例如,也能够根据水平加速度αf和αr计算车体B的前侧台车Tf和后侧台车Tr的正上方的摇摆速度和晃动速度,使用天棚(skyhook)控制,将摇摆速度和晃动速度乘以天棚衰减系数(天棚增益),来计算摇摆抑制力Fω和晃动抑制力FS。
在对前侧震动抑制力产生源和后侧震动抑制力产生源使用衰减力可变减震器的情况下,为了实现天棚减震器,也能够使用Karnop控制。也能够根据车体B的前侧台车Tf和后侧台车Tr的正上方的摇摆速度和晃动速度、衰减力可变减震器的冲程方向以及天棚衰减系数,计算摇摆抑制力Fω以及晃动抑制力FS。
产业上的可利用性
本发明对提高铁路车辆的乘坐舒适性带来良好的效果。
将本发明的实施例所包含的排他性或特长记入权利要求中。
Claims (8)
1.一种铁路车辆用减震装置,具备:
两个以上的前侧震动抑制力产生源,其安装在铁路车辆的前侧台车与车体之间;
两个以上的后侧震动抑制力产生源,其安装在铁路车辆的后侧台车与车体之间;以及
可编程控制器,其被编程为,求出抑制车体的摇摆方向的震动的摇摆抑制力,根据摇摆抑制力使前侧震动抑制力产生源和后侧震动抑制力产生源输出摇摆抑制力来抑制车体的摇摆震动,在铁路车辆正在曲线区段行驶时,使前侧震动抑制力产生源的至少一部分和后侧震动抑制力产生源的至少一部分输出摇摆抑制力,另一方面,使前侧震动抑制力产生源的剩余部分的全部和后侧震动抑制力产生源的剩余部分的全部作为无源减震器而发挥功能。
2.根据权利要求1所述的铁路车辆用减震装置,其特征在于,
可编程控制器还被编程为,在铁路车辆正在曲线区段以外行驶时,使前侧震动抑制力产生源的上述至少一部分和后侧震动抑制力产生源的上述至少一部分输出摇摆抑制力,使前侧震动抑制力产生源的上述剩余部分的全部和后侧震动抑制力产生源的上述剩余部分的全部输出抑制车体的晃动方向的震动的晃动抑制力。
3.根据权利要求1所述的铁路车辆用减震装置,其特征在于,
前侧震动抑制力产生源和后侧震动抑制力产生源由在不能通电时发挥无源减震器功能的致动器构成。
4.根据权利要求1所述的铁路车辆用减震装置,其特征在于,
还具备地点信息获取部,该地点信息获取部获取铁路车辆的行驶位置信息即地点信息,
可编程控制器还被编程为根据铁路车辆的行驶位置判断铁路车辆是否正在曲线区段行驶。
5.根据权利要求4所述的铁路车辆用减震装置,其特征在于,
地点信息获取部由获取行驶位置信息的监视器构成,
可编程控制器还被编程为根据行驶位置信息判断铁路车辆正在行驶的区段是否为曲线区段。
6.根据权利要求1所述的铁路车辆用减震装置,其特征在于,前侧震动抑制力产生源和后侧震动抑制力产生源具备:
缸体,其填充了流体;
活塞,其自由滑动地插入到该缸体内;
杆,其插入到缸体内,并与活塞连结;
杆侧室和活塞侧室,其通过活塞在缸体内划分而得到;
流体的罐体;
第一开闭阀,其设置在使杆侧室与活塞侧室连通的第一通路;
第二开闭阀,其设置在使活塞侧室与罐体连通的第二通路;
泵,其从罐体向杆侧室供给工作油;
排出通路,其将杆侧室与罐体连接;
可变溢流阀,其设置在排出通路,能够变更溢流压力;
吸入通路,其只允许流体从罐体流向活塞侧室;以及
整流通路,其只允许流体从活塞侧室流向杆侧室。
7.根据权利要求1所述的铁路车辆用减震装置,其特征在于,
还具备:检测被前侧台车支承的车辆前部的车辆横穿方向的水平加速度的加速度传感器;以及检测被后侧台车支承的车辆后部的车辆横穿方向的水平加速度的加速度传感器,
其中,可编程控制器还被编程为根据车辆前部的车辆横穿方向的水平加速度和车辆后部的车辆横穿方向的水平加速度计算摇摆抑制力。
8.根据权利要求1所述的铁路车辆用减震装置,其特征在于,
还具备:检测被前侧台车支承的车辆前部的车辆横穿方向的水平加速度的加速度传感器;以及检测被后侧台车支承的车辆后部的车辆横穿方向的水平加速度的加速度传感器,
其中,可编程控制器还被编程为根据车辆前部的车辆横穿方向的水平加速度和车辆后部的车辆横穿方向的水平加速度计算晃动抑制力。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012-056847 | 2012-03-14 | ||
JP2012056847A JP5564523B2 (ja) | 2012-03-14 | 2012-03-14 | 鉄道車両用制振装置 |
PCT/JP2013/056944 WO2013137294A1 (ja) | 2012-03-14 | 2013-03-13 | 鉄道車両用制振装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103946096A true CN103946096A (zh) | 2014-07-23 |
CN103946096B CN103946096B (zh) | 2016-06-08 |
Family
ID=49161199
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201380003919.XA Expired - Fee Related CN103946096B (zh) | 2012-03-14 | 2013-03-13 | 铁路车辆用减震装置 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9340218B2 (zh) |
EP (1) | EP2765052A4 (zh) |
JP (1) | JP5564523B2 (zh) |
KR (1) | KR101549361B1 (zh) |
CN (1) | CN103946096B (zh) |
CA (1) | CA2861550C (zh) |
WO (1) | WO2013137294A1 (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110214277A (zh) * | 2017-01-30 | 2019-09-06 | Kyb株式会社 | 恒定加速度检测装置和铁路车辆用减震装置 |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5503680B2 (ja) * | 2012-03-14 | 2014-05-28 | カヤバ工業株式会社 | 鉄道車両用制振装置 |
JP5486624B2 (ja) * | 2012-03-14 | 2014-05-07 | カヤバ工業株式会社 | 鉄道車両用制振装置 |
JP6368204B2 (ja) * | 2014-09-19 | 2018-08-01 | Kyb株式会社 | 鉄道用制振装置 |
JP6463948B2 (ja) | 2014-11-07 | 2019-02-06 | Kyb株式会社 | サスペンション装置 |
JP6300777B2 (ja) | 2015-12-10 | 2018-03-28 | 株式会社Subaru | 油圧回路の異常検知装置及び油圧回路の異常検知方法 |
JP6267250B2 (ja) * | 2016-02-25 | 2018-01-24 | 株式会社Subaru | 油圧回路の異常検知装置、及び、油圧回路の異常検知方法 |
JP6673073B2 (ja) * | 2016-07-19 | 2020-03-25 | 日本製鉄株式会社 | 鉄道車両用ヨーダンパ装置 |
JP7193981B2 (ja) * | 2018-03-22 | 2022-12-21 | Kyb株式会社 | 鉄道車両用制振装置 |
US12043120B2 (en) * | 2020-09-14 | 2024-07-23 | Transportation Ip Holdings, Llc | Systems and methods for active damping of a platform of a vehicle |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003320931A (ja) * | 2002-05-07 | 2003-11-11 | Kayaba Ind Co Ltd | 鉄道車両振動抑制装置 |
JP2008247333A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Hitachi Ltd | 鉄道車両用振動制御装置 |
CN101357640A (zh) * | 2007-07-30 | 2009-02-04 | 萱场工业株式会社 | 铁道车辆的抑制振动装置 |
WO2010112306A1 (de) * | 2009-03-30 | 2010-10-07 | Bombardier Transportation Gmbh | Fahrzeug mit wankkompensation |
JP2011201333A (ja) * | 2010-03-24 | 2011-10-13 | Kyb Co Ltd | 鉄道車両用制振装置 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT1280855B1 (it) * | 1995-04-07 | 1998-02-11 | Fiat Ferroviaria Spa | "sistema di comando della rotazione della cassa in un veicolo ferroviario ad assetto variabile" |
JP3826325B2 (ja) * | 1995-11-17 | 2006-09-27 | 株式会社日立製作所 | 鉄道車両用振動制御装置 |
US6397129B1 (en) * | 1999-11-01 | 2002-05-28 | Bombardier Inc. | Comfort monitoring system and method for tilting trains |
JP5255780B2 (ja) * | 2007-03-30 | 2013-08-07 | 川崎重工業株式会社 | 鉄道車両の振動制御装置 |
JP5364323B2 (ja) | 2008-09-12 | 2013-12-11 | カヤバ工業株式会社 | シリンダ装置 |
JP5427073B2 (ja) * | 2010-03-11 | 2014-02-26 | カヤバ工業株式会社 | 鉄道車両用制振装置 |
JP5427071B2 (ja) * | 2010-03-11 | 2014-02-26 | カヤバ工業株式会社 | 鉄道車両用制振装置 |
JP5427072B2 (ja) * | 2010-03-11 | 2014-02-26 | カヤバ工業株式会社 | 鉄道車両用制振装置 |
JP5503680B2 (ja) * | 2012-03-14 | 2014-05-28 | カヤバ工業株式会社 | 鉄道車両用制振装置 |
JP5486624B2 (ja) * | 2012-03-14 | 2014-05-07 | カヤバ工業株式会社 | 鉄道車両用制振装置 |
-
2012
- 2012-03-14 JP JP2012056847A patent/JP5564523B2/ja active Active
-
2013
- 2013-03-13 US US14/346,322 patent/US9340218B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2013-03-13 WO PCT/JP2013/056944 patent/WO2013137294A1/ja active Application Filing
- 2013-03-13 EP EP13761832.8A patent/EP2765052A4/en not_active Withdrawn
- 2013-03-13 KR KR1020147005772A patent/KR101549361B1/ko active IP Right Grant
- 2013-03-13 CN CN201380003919.XA patent/CN103946096B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2013-03-13 CA CA2861550A patent/CA2861550C/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003320931A (ja) * | 2002-05-07 | 2003-11-11 | Kayaba Ind Co Ltd | 鉄道車両振動抑制装置 |
JP2008247333A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Hitachi Ltd | 鉄道車両用振動制御装置 |
CN101357640A (zh) * | 2007-07-30 | 2009-02-04 | 萱场工业株式会社 | 铁道车辆的抑制振动装置 |
WO2010112306A1 (de) * | 2009-03-30 | 2010-10-07 | Bombardier Transportation Gmbh | Fahrzeug mit wankkompensation |
JP2011201333A (ja) * | 2010-03-24 | 2011-10-13 | Kyb Co Ltd | 鉄道車両用制振装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110214277A (zh) * | 2017-01-30 | 2019-09-06 | Kyb株式会社 | 恒定加速度检测装置和铁路车辆用减震装置 |
CN110214277B (zh) * | 2017-01-30 | 2021-06-22 | Kyb株式会社 | 恒定加速度检测装置和铁路车辆用减震装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2765052A1 (en) | 2014-08-13 |
CA2861550C (en) | 2016-01-05 |
US20140318411A1 (en) | 2014-10-30 |
KR20140054170A (ko) | 2014-05-08 |
JP5564523B2 (ja) | 2014-07-30 |
JP2013189086A (ja) | 2013-09-26 |
CA2861550A1 (en) | 2013-09-19 |
WO2013137294A1 (ja) | 2013-09-19 |
US9340218B2 (en) | 2016-05-17 |
CN103946096B (zh) | 2016-06-08 |
EP2765052A4 (en) | 2015-06-24 |
KR101549361B1 (ko) | 2015-09-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103946096A (zh) | 铁路车辆用减震装置 | |
CN103946097B (zh) | 铁路车辆用减震装置 | |
CN103946095A (zh) | 铁路车辆用减震装置 | |
RU2669909C1 (ru) | Устройство управления вибрацией железнодорожного вагона | |
CN103608234A (zh) | 铁路车辆用减震装置 | |
CN103648883A (zh) | 铁路车辆用减震装置 | |
RU2573532C2 (ru) | Амортизирующее устройство железнодорожного вагона | |
KR102416935B1 (ko) | 차량용 능동형 현가장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: Tokyo, Japan, Japan Applicant after: KAYABA INDUSTRY CO LTD Address before: Tokyo, Japan, Japan Applicant before: Kayaba Industry Co., Ltd. |
|
COR | Change of bibliographic data | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160608 Termination date: 20200313 |