CN109476327B - 铁路车辆用减振装置 - Google Patents

Abstract

本发明的铁路车辆用减振装置(1)具备致动器(A)和对泵(12)进行控制的控制部(C)，并根据铁路车辆的车辆速度来控制泵(12)的转速(Rm)。

Description

铁路车辆用减振装置

技术领域范围

本发明涉及一种铁路车辆用减振装置的改良。

背景技术

目前，作为这种铁路车辆用减振装置，已知有例如为了抑制铁路车辆相对于车身行进方向朝向左右方向振动而安装在车身与转向架之间使用的减振装置。

更为详细而言，例如如日本专利JP2010-65797A公开的那样，铁路车辆用减振装置具备：致动器，其安装在车身与转向架之间，且具备缸体、滑动自由地插入缸体内且将缸体内划分为杆侧室和活塞侧室的活塞、以及插入缸体内且与活塞连结的活塞杆；箱体；第一开关阀，其设置在将杆侧室与活塞侧室连通的第一通道的中途；第二开关阀，其设置在将活塞侧室与箱体连通的第二通道的中途；泵，其向杆侧室供给工作油；排出通道，其将杆侧室与上述箱体连接；以及可变溢流阀，其设置在该排出通道的中途且能够改变开阀压力，并且，该铁路车辆用减振装置能够通过对上述泵、第一开关阀、第二开关阀以及可变溢流阀进行驱动，而朝向伸缩两个方向发挥推力，并利用该推力来抑制车身的振动。

发明内容

现有的铁路车辆用减振装置以一定的转速(每单位时间的转数)驱动泵，根据车身的振动状况适当地驱动第一开关阀、第二开关阀以及可变溢流阀，利用液压获得抑制车身振动的推力，从而抑制铁路车辆的振动。

现有的铁路车辆用减振装置在振动抑制功能方面没有问题，但是存在使乘客感觉到噪音这一问题。

这是因为铁路车辆用减振装置安装在车身上，因此，驱动泵的电动机的振动音、泵的脉动等引起的振动音、由致动器的共振引起的振动音等声音传递至车身。传递至车身的声音因车身自身变成扬声器而在车内回响，从而使车内的乘客感觉到噪音。

为了避免这种情况，若使泵的转速降低，则排出流量不足而导致致动器的推力也下降，从而不能充分地抑制车身的振动。

本发明的目的在于提供一种铁路车辆用减振装置，既不会损害车身的振动抑制效果，也不会使乘客感觉到噪音。

本发明的铁路车辆用减振装置具备致动器和控制部，上述致动器设置于铁路车辆上，且具有通过供给工作流体而进行伸缩的缸体主体、和向上述缸体主体供给工作流体的泵，上述控制部对上述泵进行控制，并且，上述控制部根据铁路车辆的车辆速度来控制上述泵的转速。

附图说明

图1是搭载一实施方式的铁路车辆用减振装置的铁路车辆的概略俯视图。

图2是一实施方式的铁路车辆用减振装置中的致动器的回路图。

图3是一实施方式的铁路车辆用减振装置中的控制部的控制框图。

图4是表示车辆速度与泵的转速的关系的图表。

图5是表示确定转速的步骤的一例的流程图。

图6是表示电磁溢流阀的流量特性的图表。

具体实施方式

以下，根据附图所示的实施方式对本发明进行说明。在本例中，一实施方式的铁路车辆用减振装置1作为铁路车辆的车身B的减振装置使用，如图1所示，其构成包括设置在转向架T与车身B之间的致动器A和控制部C。并且，本例的铁路车辆用减振装置1利用致动器A所发挥的推力来抑制车身B相对于车辆行进方向朝向水平横向的振动。

在本例中，如图2所示，致动器A构成为单杆式致动器，其具备：缸体主体Cy，其包括与铁路车辆的转向架T和车身B中的一方连结的缸体2、滑动自由地插入缸体2内的活塞3、插入缸体2内且与活塞3以及转向架T和车身B中的另一方连结的活塞杆4、以及在缸体2内由活塞3划分的杆侧室5和活塞侧室6；箱体7；第一开关阀9，其设置在将杆侧室5和活塞侧室6连通的第一通道8的中途；第二开关阀11，其设置在将活塞侧室6和箱体7连通的第二通道10的中途；以及泵12，其向杆侧室5供给工作油。此外，在本例中，在上述杆侧室5和活塞侧室6中作为工作流体填充有液压油，并且在箱体7中除了液压油以外还填充有气体。另外，箱体7内不需要特别将气体压缩进行填充形成为加压状态。此外，工作流体除了液压油以外也可以使用其他液体。

而且，一般而言，当在通过第一开关阀9使第一通道8成为连通状态且关闭第二开关阀11的状态下驱动泵12时，使缸体主体Cy伸长，当在通过第二开关阀11使第二通道10成为连通状态且关闭第一开关阀9的状态下驱动泵12时，使缸体主体Cy收缩。

以下，对致动器A的各部进行详细说明。缸体2呈筒状，其图2中的右端被盖13封闭，图2中的左端安装有环状的活塞杆导向件14。此外，移动自由地插入缸体2内的活塞杆4滑动自由地插入上述活塞杆导向件14内。该活塞杆4的一端向缸体2外部突出，缸体2内的另一端与滑动自由地插入缸体2内的活塞3连结。

另外，在活塞杆导向件14的外周与缸体2之间通过省略图示的密封部件而被密封，由此，缸体2内维持为密闭状态。而且，在缸体2内由活塞3划分的杆侧室5和活塞侧室6中，如上所述填充有液压油。

此外，在该缸体主体Cy的情况下，使活塞杆4的截面面积为活塞3的截面面积的二分之一，从而使活塞3的杆侧室5侧的受压面积成为活塞侧室6侧的受压面积的二分之一。因此，若使杆侧室5的压力在伸长动作时和收缩动作时相同，则伸缩两个动作中产生的推力相等，相对于缸体主体Cy的位移量的液压油量在伸缩两侧也相同。

详细而言，在使缸体主体Cy进行伸长动作的情况下，形成为杆侧室5与活塞侧室6连通的状态，因此，杆侧室5内和活塞侧室6内的压力相等，致动器A产生活塞3的杆侧室5侧与活塞侧室6侧的受压面积差乘以上述压力所得到的推力。相反，在使缸体主体Cy进行收缩动作的情况下，形成为杆侧室5与活塞侧室6的连通断开而使活塞侧室6与箱体7连通的状态，因此，致动器A产生将杆侧室5内的压力与活塞3的杆侧室5侧的受压面积相乘所得到的推力。总之，致动器A产生的推力在伸缩两个动作时为活塞3的截面面积的二分之一乘以杆侧室5的压力所得到的值。因此，在对该致动器A的推力进行控制的情况下，在伸长动作和收缩动作时均只要对杆侧室5的压力进行控制即可。此外，在本例的致动器A中，由于将活塞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，因此，在伸缩两侧产生相同推力时杆侧室5的压力在伸长侧和收缩侧相同，因而控制变得简单。此外，还有因为相对于位移量的液压油量也相同，因而响应性在伸缩两侧也相同的优点。另外，即使在不将活塞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的情况下，能够利用杆侧室5的压力控制致动器A的伸缩两侧的推力这一点也没有变化。

回到前面，在活塞杆4的图2中的左端和将缸体2的右端封闭的盖13上，设有未图示的安装部，从而能够将该致动器A安装在铁路车辆的车身B与转向架T之间。

而且，杆侧室5和活塞侧室6通过第一通道8连通，在该第一通道8的中途设置有第一开关阀9。该第一通道8在缸体2外将杆侧室5与活塞侧室6连通，但也可以设置在活塞3上。

第一开关阀9采用电磁开关阀，具备打开第一通道8而使杆侧室5与活塞侧室6连通的连通位置、和切断第一通道8而切断杆侧室5与活塞侧室6的连通的切断位置。而且，该第一开关阀9在通电时位于连通位置，在非通电时位于切断位置。

接着，活塞侧室6和箱体7通过第二通道10连通，在该第二通道10的中途设置有第二开关阀11。第二开关阀11采用电磁开关阀，具备打开第二通道10而使活塞侧室6与箱体7连通的连通位置、和切断第二通道10而切断活塞侧室6与箱体7的连通的切断位置。而且，该第二开关阀11在通电时位于连通位置，在非通电时位于切断位置。

泵12通过电动机15进行驱动，且采用仅朝向一个方向排出液压油的泵。而且，泵12的排出口通过供给通道16与杆侧室5连通，吸入口与箱体7连通，当泵12被电动机15驱动时，从箱体7吸入液压油并将液压油供给到杆侧室5。

如上所述，泵12仅朝向一个方向排出液压油，因而不存在旋转方向的切换动作，因此，完全没有在旋转切换时排出量发生变化这样的问题，能够使用廉价的齿轮泵等。进而，泵12的旋转方向始终是同一方向，因此，作为驱动泵12的驱动源的电动机15，也不要求针对旋转切换的响应性要高，与此相应地，电动机15也能够使用廉价的电动机。另外，在供给通道16的中途，设置有阻止液压油从杆侧室5向泵12逆流的止回阀17。

进而，本例的致动器A具备：连接杆侧室5与箱体7的排出通道21、和设置在排出通道21的中途且能够改变开阀压力的电磁溢流阀22。

在本例中，电磁溢流阀22采用比例电磁溢流阀，且设置在排出通道21的中途，能够根据供给的电流量调节开阀压力，电流量最大时开阀压力最小，不供给电流时开阀压力最大。

由此，在设有排出通道21和电磁溢流阀22的情况下，在使缸体主体Cy进行伸缩动作时，能够将杆侧室5内的压力调节为电磁溢流阀22的开阀压力，从而能够根据向电磁溢流阀22供给的电流量控制致动器A的推力。在设置有排出通道21和电磁溢流阀22的情况下，不需要为了调节致动器A的推力所需的传感器类，也不需要为了调节泵12的排出流量而高度控制电动机15。因此，铁路车辆用减振装置1变得廉价，能够构建硬件和软件均可靠的系统。

另外，在使用根据供给至电磁溢流阀22的电流量使开阀压力成比例变化的比例电磁溢流阀的情况下，开阀压力的控制变得简单，但是，只要是能够调节开阀压力的电磁溢流阀即可，并不限定于比例电磁溢流阀。

而且，在缸体主体Cy存在伸缩方向的过量输入，从而变为杆侧室5的压力超过开阀压力的状态时，无论第一开关阀9和第二开关阀11的开关状态如何，电磁溢流阀22均将排出通道21打开。这样，当杆侧室5的压力在开阀压力以上时，电磁溢流阀22将杆侧室5内的压力朝向箱体7排出，因而能够防止缸体2内的压力变得过大，从而保护致动器A的系统整体。因此，在设置有排出通道21和电磁溢流阀22的情况下，也能够保护系统。

进而，该实施方式的致动器A还具备：仅容许液压油从活塞侧室6朝向杆侧室5流动的整流通道18、和仅容许液压油从箱体7朝向活塞侧室6流动的吸入通道19。因此，在本例的致动器A中，若缸体主体Cy在第一开关阀9和第二开关阀11关闭的状态下进行伸缩，则电磁溢流阀22对于从缸体2内被挤出的液压油的流动施加阻力，因此，致动器A作为单向流动(uniflow)型阻尼器发挥作用。

更详细而言，整流通道18连通活塞侧室6与杆侧室5，且中途设置有止回阀18a，被设定为仅容许液压油从活塞侧室6朝向杆侧室5流动的单向通行的通道。进而，吸入通道19连通箱体7和活塞侧室6，且中途设置有止回阀19a，被设定为仅容许液压油从箱体7朝向活塞侧室6流动的单向通行的通道。另外，若使第一开关阀9的切断位置为止回阀，则整流通道18能够集成在第一通道8中，对于吸入通道19而言，若使第二开关阀11的切断位置为止回阀，则也能够集成在第二通道10中。

在如此构成的致动器A中，即使第一开关阀9和第二开关阀11都位于切断位置，也通过整流通道18、吸入通道19及排出通道21使杆侧室5、活塞侧室6及箱体7串联连通。此外，整流通道18、吸入通道19及排出通道21被设定为单向通行的通道。因此，当缸体主体Cy因外力而进行伸缩时，液压油必然从缸体2排出，且经由排出通道21返回到箱体7，而缸体2内不足的液压油经由吸入通道19从箱体7向缸体2内供给。相对于该液压油的流动而言，上述电磁溢流阀22成为阻力，将缸体2内的压力调节为开阀压力，因此致动器A作为被动的单向流动型阻尼器发挥作用。

此外，在无法向致动器A的各设备通电这样的故障时，第一开关阀9和第二开关阀11分别位于切断位置，电磁溢流阀22作为开阀压力固定为最大的压力控制阀发挥作用。因此，在这样的故障时，致动器A自动作为被动阻尼器发挥作用。

接着，在使如上述那样构成的致动器A发挥所期望的伸长方向的推力时，控制部C通常使电动机15旋转而从泵12向缸体2内供给液压油，同时使致动器A的第一开关阀9位于连通位置、第二开关阀11位于切断位置。这样，成为杆侧室5与活塞侧室6连通的状态，从泵12向两者供给液压油，活塞3被推向图2中的左侧，致动器A发挥伸长方向的推力。当杆侧室5内和活塞侧室6内的压力超过电磁溢流阀22的开阀压力时，电磁溢流阀22打开，液压油经由排出通道21向箱体7排出。因此，杆侧室5内和活塞侧室6内的压力被控制为根据供给至电磁溢流阀22的电流量确定的电磁溢流阀22的开阀压力。而且，致动器A发挥伸长方向的推力，该推力的值为活塞3的活塞侧室6侧与杆侧室5侧的受压面积差乘以通过电磁溢流阀22控制的杆侧室5内和活塞侧室6内的压力所得到的值。

相对于此，在使致动器A发挥所期望的收缩方向的推力时，控制部C使电动机15旋转而从泵12向杆侧室5内供给液压油，同时使致动器A的第一开关阀9位于切断位置、第二开关阀11位于连通位置。这样，成为活塞侧室6与箱体7连通的状态，并且从泵12向杆侧室5供给液压油，因此，活塞3被推向图2中的右侧，致动器A发挥收缩方向的推力。而且，若与前述同样地调节电磁溢流阀22的电流量，则致动器A发挥收缩方向的推力，该推力的值为活塞3的杆侧室5侧的受压面积乘以通过电磁溢流阀22控制的杆侧室5内的压力所得到的值。

此外，致动器A不仅作为致动器发挥作用，还能够与电动机15的驱动状况无关地仅通过第一开关阀9和第二开关阀11的开关作为阻尼器发挥作用。此外，在将致动器A从致动器切换为阻尼器时，由于不伴随有复杂且急剧的第一开关阀9和第二开关阀11的切换动作，因而能够提供响应性和可靠性高的系统。

另外，本例的致动器A被设定为单杆式，因此，与双杆式致动器相比较，更容易确保行程长度，致动器的整个长度缩短，在铁路车辆上的搭载性得以提高。

此外，本例的致动器A中从泵12的液压油供给以及伸缩动作中的液压油的流动，依序通过杆侧室5、活塞侧室6，最终回流到箱体7。因此，即使杆侧室5或活塞侧室6内混入气体，也通过缸体主体Cy的伸缩动作而自立地排出到箱体7，因而能够阻止推力产生的响应性的恶化。因此，在制造致动器A时，不需要复杂的油中组装或真空环境下的组装，也不需要液压油的高度脱气，因而生产率提高，并且能够降低制造成本。进而，即使杆侧室5或活塞侧室6内混入气体，因为气体会通过缸体主体Cy的伸缩动作而自立地排出到箱体7，因而也不需要频繁地进行用于恢复性能的保养，能够减轻保养方面的劳力和成本负担。

接着，如图2和图3所示，控制部C的构成包括：加速度传感器40，其用于检测相对于车身B的车辆行进方向朝向水平横向的横向加速度a；带通滤波器41，其用于除去横向加速度a中所含的曲线行驶时的稳态加速度、漂移分量或噪声；以及控制处理部42，其对利用带通滤波器41进行滤波后的横向加速度a进行处理，并向致动器A的电动机15、第一开关阀9、第二开关阀11、电磁溢流阀22输出控制指令，并且，控制部C对致动器A的推力进行控制。另外，由于通过带通滤波器41除去了横向加速度a中所含的曲线行驶时的稳态加速度，因而能够仅抑制使乘坐舒适度变差的振动。

如图3所示，控制处理部42的构成包括：控制力运算部421，其根据由加速度传感器40检测出的横向加速度a求出应由致动器A产生的推力即控制力F；转速确定部422，其根据从铁路车辆的未图示的车辆显示器接收的车辆速度和行驶地点信息求出泵12的转速Rm；电流量运算部423，其根据控制力F和转速Rm求出向电磁溢流阀22供给的电流量I；开关阀驱动部424，其接收控制力F的输入，并切换驱动第一开关阀9和第二开关阀11；溢流阀控制部425，其接收电流量I的输入，并控制向电磁溢流阀22供给的电流量；以及电动机驱动器426，其接收转速Rm的输入并控制电动机15。

在本例中，控制力运算部421采用H∞控制器，根据横向加速度a求出指示为了抑制车身B的振动而应由致动器A输出的推力的控制力F。另外，控制力F根据方向被赋予正负符号，符号表示应使致动器A输出的推力的方向。开关阀驱动部424在接收到控制力F的输入后，根据控制力F的符号向第一开关阀9和第二开关阀11供给电流或停止供给电流，从而进行开关驱动。更详细而言，在将致动器A的伸长方向设为正、收缩方向设为负的情况下，开关阀驱动部424如下述那样进行动作。在控制力F的符号为正的情况下，由于致动器A的推力发挥方向为伸长方向，因而开关阀驱动部424使第一开关阀9位于连通位置、使第二开关阀11位于切断位置。于是，从泵12向杆侧室5和活塞侧室6双方供给液压油，致动器A发挥伸长方向的推力。另一方面，在控制力F的符号为负的情况下，由于致动器A的推力发挥方向为收缩方向，因而开关阀驱动部424使第一开关阀9位于切断位置、使第二开关阀11位于连通位置。于是，从泵12仅向杆侧室5供给液压油，杆侧室5与箱体7被连通，因而致动器A发挥收缩方向的推力。

另外，在本例中，控制力运算部421仅根据横向加速度a而求出控制力F，但是，也可以根据车身B的摆动(sway)加速度和偏转(yaw)加速度分别求出抑制车身B的摆动的控制力和抑制偏转的控制力，并将它们相加而求出控制力F。

首先，转速确定部422根据从上述车辆显示器得到的铁路车辆的车辆速度求出泵12的转速Rmv。然后，转速确定部422根据从上述车辆显示器得到的铁路车辆的行驶地点信息来最终确定泵12的转速Rm。首先，对根据车辆速度求出转速Rmv的方法进行说明。在本例中，转速确定部422选择预先确定的低转速L和速度比低转速L高的高转速H两者中的任意一个，并将其确定为基于车辆速度的转速Rmv。具体而言，转速确定部422以针对车辆速度预先设定的第一阈值α和值比第一阈值α低的第二阈值β为基准来变更泵12的转速。如图4所示，在选择了低转速L的情况下，若车辆速度从小于第一阈值α变成第一阈值α以上，则转速确定部422将泵12的转速Rmv从低转速L切换为高转速H。此外，如图4所示，在选择了高转速H的情况下，若车辆速度从被设定为比第一阈值α小的值的第二阈值β以上变成小于第二阈值β，则转速确定部422将泵12的转速Rmv从高转速H切换为低转速L。另外，如图4所示，在车辆速度在比第一阈值α和第二阈值β低的控制开启(ON)速度γ以下的情况下，由于致动器A的控制未开始，因而泵12的转速Rmv为0。此外，在本例中，转速确定部422从车辆显示器接收车辆速度的输入，但是也可以设置车速传感器而从车速传感器接收车辆速度。

另外，在最高速度为200km/h以上的高速铁路中，第一阈值α优选被设定为最高速度的60％－80％左右的值，在最高速度小于200km/h的低速铁路中，第一阈值α优选被设定为从最高速度减去30km/h～50km/h后的范围。另外，铁路的路线中设定有加速区间，也可以将第一阈值α设定为加速区间内达到的最高速度与加速区间前的限制速度之间的范围。此外，第二阈值β被设定为比第一阈值α小的值，在高速铁路中可以设定为比第一阈值α小20km/h左右的值，在低速铁路中可以设定为比第一阈值α小10km/h左右的值。

这样，本例的转速确定部422在车辆速度上升的情况下，以第一阈值α为基准而判断从低转速L向高转速H的切换。此外，本例的转速确定部422在车辆速度下降的情况下，以比第一阈值α小的第二阈值β为基准而判断从高转速H向低转速L的切换。因此，泵12的转速Rmv的变化相对于车辆速度具有延迟。这样，即使车辆速度在第一阈值α或第二阈值β的附近振动性地变化，也不会产生低转速L和高转速H高频切换的振荡。

但是，在不需要抑制振荡的情况下，转速确定部422也可以仅根据车辆速度是否在第一阈值α以上的判断来切换低转速L和高转速H。

如上所述，转速确定部422根据车辆速度选择低转速L和高转速H中的任意一个，并求出基于车辆速度的转速Rmv之后，根据行驶地点信息来确定转速Rm。以下，对根据行驶地点信息确定转速Rm的方法进行说明。

在得到的行驶地点位于被假定为缸体主体Cy所需要的流量增大的轨道区间(振动抑制重视区间)内的情况下，转速确定部422将高转速H设为转速Rm。具体而言，振动抑制重视区间预先被指定有轨道存在弯曲的区间、道岔区间、曲线区间、隧道区间。当铁路车辆在上述区间内行驶时，由于车身B大幅振动，因而无论铁路车辆的车辆速度如何，都优选致动器A发挥较大的推力来抑制车身B的振动，因此，转速确定部422选择高转速H作为转速Rm。因此，在行驶地点在振动抑制重视区间的情况下，无论基于车辆速度的转速Rmv为低转速L和高转速H中的哪一个，转速确定部422都将高转速H确定为最终的转速Rm。另一方面，在行驶地点并未在振动抑制重视区间的情况下，转速确定部422将基于车辆速度求出的转速Rmv设为最终的转速Rm。也就是说，在行驶地点并未在振动抑制重视区间的情况下，若转速Rmv为低转速L，则将转速Rm设为低转速L，若转速Rmv为高转速H，则将转速Rm设为高转速H。另外，在本例中，转速确定部422从车辆显示器接收行驶地点信息的输入，但是，也可以设置GPS(Global Positioning System，全球定位系统)，并从GPS接收铁路车辆的行驶地点信息。

使用图5所示的流程图对转速确定部422的处理进行说明。转速确定部422根据车辆速度求出转速Rmv(步骤F1)之后，判断行驶地点是否在振动抑制重视区间(步骤F2)，在判断结果为行驶地点在振动抑制重视区间的情况下，将高转速H设为转速Rm(步骤F3)，反之，在行驶地点并未在振动抑制重视区间的情况下，将转速Rmv设为转速Rm(步骤F4)。反复进行以上处理，由转速确定部422确定转速Rm。

电流量运算部423根据如上所述分别求出的控制力F和转速Rm，求出向电磁溢流阀22供给的电流量I。这里，电磁溢流阀22的开阀压力与所供给的电流量成比例地变化，如图6所示，具备根据通过流量而压力损失增加的具有压力增量的特性。如图6中的实线所示，在向电磁溢流阀22供给某个电流量的情况下，从以高转速H旋转的泵12排出的排出流量QH通过电磁溢流阀22时的压力损失PH、与从以低转速L旋转的泵12排出的排出流量QL通过电磁溢流阀22时的压力损失PL之间产生差。也就是说，若泵12的转速Rm不同，则即使电磁溢流阀22的开阀压力相等，杆侧室5的压力也不相等。因此，在本例中，电流量运算部423中与由转速确定部422确定的转速Rm对应地具有两种计算式。具体而言，计算式准备有与低转速L对应的计算式和与高转速H对应的计算式这两种计算式。控制力F与电磁溢流阀22的压力损失P呈比例关系，具有F＝A·P(A为活塞3的受压面积)成立的关系。此外，泵12以低转速L旋转时的压力增量ΔPL和泵12以高转速H旋转时的压力增量ΔPH是能够预先掌握的值。因此，若将接受上述某个电流量的供给的电磁溢流阀22的开阀压力设为Po，则在泵12以低转速L进行旋转驱动的情况下，控制力F呈F＝A·(Po+ΔPL)的关系，在泵12以高转速H进行旋转驱动的情况下，控制力F呈F＝A·(Po+ΔPH)的关系。进而，开阀压力Po与向电磁溢流阀22供给的电流量I呈比例关系，具有Po＝K·I(K为常数)成立的关系。由此可知，电流量运算部423在泵12以低转速L进行旋转驱动的情况下，只要利用I＝{F/A－ΔPL}/K求出电流量I即可，在泵12以高转速H进行旋转驱动的情况下，只要利用I＝{F/A－ΔPH}/K求出电流量I即可。也就是说，在本例中，电流量运算部423在由转速确定部422确定的转速Rm为低转速L时，使用与低转速L对应的计算式求出电流量I，而在转速Rm为高转速H时，使用与高转速H对应的计算式求出电流量I。

另外，泵12具有当转速Rm下降时泵效率(相对于转速Rm的排出流量)降低的倾向，在转速Rm与ΔPL之比和转速Rm与ΔPH之比不相等的情况、如本例这样转速Rm在低转速L和高转速H两个阶段切换的情况下，若具有两种计算式，则能够准确地控制致动器A的推力。另外，也可以不准备两种计算式，而准备一种与高低转速中任意一个转速对应的计算式，求出与另一个转速对应的电流量I。在这种情况下，也可以预先根据与一个转速对应的电流量和与另一个转速对应的电流量之比求出系数，并使利用与一个转速对应的计算式求出的电流量乘以上述系数，从而简便地求出电流量I。

在本例中，溢流阀控制部425采用驱动电磁溢流阀22的未图示的螺线管的驱动器，在电流量运算部423中，接收电流量I的输入并向电磁溢流阀22供给由电流量I指示的电流量的电流。

电动机驱动器426向电动机15供给电流从而驱动泵12。在本例中，电动机驱动器426对电动机15进行PWM控制，以使泵12的转速为转速Rm的方式进行驱动。因此，在转速Rm选择低转速L的情况下，电动机驱动器426以使泵12以低转速L旋转的方式向电动机15供给电流，在转速Rm选择高转速H的情况下，电动机驱动器426以使泵12以高转速H旋转的方式向电动机15供给电流。

另外，作为控制部C的硬件资源，虽未图示，但具体而言只要具备例如用于获取由加速度传感器40输出的信号的A/D转换器、存储有获取利用带通滤波器41进行滤波后的横向加速度a并控制致动器A所需的处理中使用的程序的ROM(Read Only Memory，只读存储器)等存储装置、执行基于上述程序的处理的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)等运算装置、以及向上述CPU提供存储区域的RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)等存储装置即可，控制部C的控制处理部42中的各部，能够通过CPU执行上述程序来实现。此外，带通滤波器41也可以通过上述CPU执行程序来实现。

这样，铁路车辆用减振装置1在铁路车辆的车辆速度从小于第一阈值α变成第一阈值α以上时，将泵12的转速Rm从低转速L切换为高转速H，在车辆速度从第二阈值β以上变成小于第二阈值β时，将泵12的转速Rm从高转速H切换为低转速L。因此，铁路车辆用减振装置1在铁路车辆的车辆速度低且行驶声音小的状况下，可以降低泵12的转速Rm，在铁路车辆的车辆速度高且行驶声音大的状况下，可以提高泵12的转速Rm。

由于在车辆速度低的状况下，可以降低泵12的转速Rm，因而能够减小泵12、电动机15及缸体主体Cy在车内产生的噪音的音量，从而不会使乘客感觉到噪音。此外，在车辆速度低的状况下，呈车身B的振动也小的倾向，缸体主体Cy所需要的流量也减少，因此，即使降低泵12的转速Rm，致动器A也能够发挥可充分抑制车身B的振动的推力。

在车辆速度高的状况下，提高泵12的转速Rm，但由于行驶声音的音量变大，因而不会使乘客感觉到泵12、电动机15及缸体主体Cy发出的噪音。此外，在车辆速度高的状况下，呈车身B的振动变得剧烈的倾向，但是，由于泵12的转速Rm也提高，因而致动器A能够发挥可充分抑制车身B的振动的推力。

如上所述，本发明的铁路车辆用减振装置1具备致动器A、和对泵12进行控制的控制部C，并基于铁路车辆的车辆速度而控制上述泵12的转速Rm，因此，不会损害车身B的振动抑制效果，而且不会使乘客感觉到噪音。因此，本发明的铁路车辆用减振装置1能够提高车辆的乘坐舒适度。

另外，关于泵12的转速Rm的控制，还可以考虑如下方法，即：在车内设置用于检测噪音量的传感器，当噪音量超过一定水平时，提高泵12的转速Rm。然而，在采用这种方法的情况下，存在即使车辆高速行驶而噪音量也低的情况，该情况下，存在即使需要致动器A发挥较大的推力，但泵12的转速Rm依然较低，从而不能充分获得振动抑制效果的情况。这一点，在如本发明那样基于车辆速度来确定泵12的转速Rm的情况下，能够同时实现车身B的振动抑制效果和噪音的感觉抑制效果。

此外，在本例的铁路车辆用减振装置1中，当车辆速度小于第一阈值α时，使泵12的转速Rm为预先设定的低转速L，当车辆速度在第一阈值α以上时，使泵12的转速Rm为预先设定的高转速H。这样，在本例的铁路车辆用减振装置1中，将泵12的转速Rm切换为高低两个阶段。因此，指示泵12的转速Rm的信号为高低两种，即使噪声与该信号重叠，也难以对泵12的转速控制施加影响，因而能够实现抗噪声的可靠性高的控制。另外，在切换泵12的转速时，当车辆速度增加时，也可以使泵12的转速Rm按三个以上的阶段分阶段地增加。该情况下，只要预先按照转速Rm的阶段准备求出电流量I的计算式，并利用电流量运算部423求出电流量I即可。此外，当车辆速度变成第一阈值α以上时，也可以与车辆速度成比例地使泵12的转速Rm从低转速L变更至高转速H。该情况下，只要将求出电流量I的公式设为I＝{F/A－X}/K，将转速Rm作为参数并变更X的值即可，关于X，通过映射运算等来求出，只要利用电流量运算部423求出电流量I即可。

进而，在本例的铁路车辆用减振装置1中，当车辆速度从小于第一阈值α变成第一阈值α以上时，使泵12的转速Rm从低转速L变成高转速H，当车辆速度从比第一阈值α低的第二阈值β以上变成小于第二阈值β时，使泵12的转速Rm从高转速H变成低转速L。也就是说，泵12的转速Rm的变化相对于车辆速度具有延迟。在如此构成铁路车辆用减振装置1的情况下，即使车辆速度在第一阈值α或第二阈值β的附近振动性地变化，也不会产生低转速L和高转速H高频切换的振荡。由于能够防止产生振荡，因而能够抑制泵12的转速Rm振动性地变化，从而防止致动器A的推力振动性地变化，能够进一步提高车辆的乘坐舒适度。此外，由于不产生振荡，因而泵12的转速Rm的切换动作不频繁，也不会产生加速泵12及驱动泵12的电动机15劣化，从而损害经济性的问题。

而且，在本例的铁路车辆用减振装置1中，在铁路车辆的行驶地点是应使泵12的转速Rm为高速的地点的情况下，无论车辆速度如何都使泵12的转速Rm为高速旋转。在如此构成的铁路车辆用减振装置1中，在行驶地点是应使转速Rm为高速的地点的振动抑制重视区间的情况下高速旋转，因此，在需要使致动器A发挥较大推力的状况下，能够使泵12高速旋转，从而能够可靠地抑制车身B的振动。

此外，在本例的铁路车辆用减振装置1中，具备用于调节缸体主体Cy内的压力的电磁溢流阀22，并使用基于泵12的转速Rm的压力增量来求出向电磁溢流阀22提供的电流量。在如此构成的铁路车辆用减振装置1中，无论泵12的泵效率如何变化，都能够准确地控制致动器A的推力。

以上，对本发明的优选实施方式进行了详细说明，但是，只要不脱离权利要求书的范围，便能够实施改造、变形及变更。

本申请基于2016年7月29日向日本专利局提出申请的特愿2016－149989主张优先权，并通过参考将该申请的全部内容援引于本说明书中。

Claims (5)

1.一种铁路车辆用减振装置，其特征在于，具备：

致动器，其设置于铁路车辆上，且具有通过供给工作流体而进行伸缩的缸体主体、和向所述缸体主体供给工作流体的泵；和

控制部，其用于控制所述泵；

预先设定低转速、高转速、第一阈值以及第二阈值；

所述低转速相对于所述泵的转速而设定；

所述高转速相对于所述泵的转速而设定，且速度比所述低转速高；

所述第一阈值相对于所述车辆速度而设定；

所述第二阈值相对于所述车辆速度而设定，且比所述第一阈值低；

当所述车辆速度从小于所述第一阈值变成所述第一阈值以上时，所述控制部将所述泵的转速从所述低转速切换为所述高转速；

当所述车辆速度从所述第二阈值以上变成小于所述第二阈值时，所述控制部将所述泵的转速从所述高转速切换为所述低转速。

2.一种铁路车辆用减振装置，其特征在于，具备：

致动器，其设置于铁路车辆上，且具有通过供给工作流体而进行伸缩的缸体主体、和向所述缸体主体供给工作流体的泵；和

控制部，其用于控制所述泵；

所述控制部中被输入所述铁路车辆的行驶地点信息；

相对于所述铁路车辆的行驶地点而设定有使所述泵高速旋转的区间；

所述控制部根据铁路车辆的车辆速度而控制所述泵的转速，并且在判断为所述铁路车辆在所述区间内行驶时，无论所述车辆速度如何都使所述泵高速旋转。

3.一种铁路车辆用减振装置，其特征在于，具备：

致动器，其设置于铁路车辆上，且具有通过供给工作流体而进行伸缩的缸体主体、和向所述缸体主体供给工作流体的泵；和

控制部，其用于控制所述泵；

所述铁路车辆用减振装置具备用于调节所述缸体主体内的压力的电磁溢流阀；

所述控制部根据铁路车辆的车辆速度而控制所述泵的转速，并且根据向所述电磁溢流阀供给的电流量来控制所述缸体主体输出的推力，并使用基于所述泵的转速的压力增量而求出所述电流量。

4.根据权利要求2或3所述的铁路车辆用减振装置，其特征在于，

当所述车辆速度增加时，所述控制部使所述泵的转速呈阶段性地增加。

5.根据权利要求2或3所述的铁路车辆用减振装置，其特征在于，

所述控制部使所述泵的转速与所述车辆速度的增加成比例地增加。

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