CN109562769A - 铁路车辆用减振装置 - Google Patents
铁路车辆用减振装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109562769A CN109562769A CN201780048130.4A CN201780048130A CN109562769A CN 109562769 A CN109562769 A CN 109562769A CN 201780048130 A CN201780048130 A CN 201780048130A CN 109562769 A CN109562769 A CN 109562769A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- motor
- side room
- current value
- piston
- actuator
- 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.)
- Pending
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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
Abstract
铁路车辆用减振装置(1)具备:致动器(A),其具有根据工作流体的供给而进行伸缩的缸主体(Cy)、向缸主体(Cy)供给工作流体的泵(12)以及对泵(12)进行驱动的电机(15),并且,致动器(A)被设置在铁路车辆中;控制部(C),其对电机(15)进行控制,当应该向电机(15)给予的电流值(I)成为使限制转矩输出的电流阈值(Iα)以上时,控制部(C)使电机(15)停止,所述限制转矩被设定为,超过电机(15)的额定转矩的值。
Description
技术领域
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,对于这种铁路车辆用减振装置,已知一种例如在铁路车辆中为了对车身相对于行进方向而于左右方向上的振动进行抑制,且被安装在车身与车架之间而使用的装置。
更详细而言,铁路车辆用减振装置例如JP2010-65797A所公开的那样,具备:致动器,其被安装在车身与车架之间,并具有缸体、以滑动自如的方式被插入在缸体内并将缸体内划分为杆侧室和活塞侧室的活塞、在被插入在缸体内并与活塞连结的杆;罐;第一开闭阀,其被设置在对杆侧室和活塞侧室进行连通的第一通道的中途;第二开闭阀,其被设置在对活塞侧室和罐进行连通的第二通道的中途;泵,其向杆侧室供给工作油;电机,其对泵进行驱动;排出通道,其使杆侧室与所述罐连接;可变泄压阀,其被设置在该排出通道的中途并且那能够对开阀压力进行变更,其中,能够通过对所述泵、第一开闭阀、第二开闭阀以及可变泄压阀进行驱动而对伸缩双方发挥推力,以便通过该推力而对车身振动进行抑制。
发明内容
现有的铁路车辆用减振装置通过电机而以固定的转速(每单位时间的转数)对泵进行驱动,并根据车身的振动情况来对第一开闭阀、第二开闭阀以及可变泄压阀进行适当驱动,从而得到利用液压而对车身振动进行抑制的推力,进而使车身减振。
在这种现有的铁路车辆用减振装置中,在当铁路车辆通过道岔时等车身以高速振动的情况下,致动器的伸缩速度也会变快。
当致动器高速伸缩时,存在致动器内的压力暂时变得过大的情况。在这种情况下,为了使泵等速旋转,需要使电机产生额定转矩以上的转矩。
一般情况下,电机需要在启动时等输出超过额定转矩的转矩(以下,称为“过转矩”),因此可能输出过转矩。但是,当电机持续输出过转矩时电机会烧坏,即所谓的烧损,为了保护电机免于过负载,即使输出这样的过转矩,也会为了不达到烧损的程度而对过转矩的输出时间进行限制。具体而言,对电机进行驱动的电机驱动器对电机输出过转矩的时间进行监视,当输出过转矩的时间达到限制时间时,执行电机的紧急停止处理。
因此,在现有的铁路车辆用减振装置通过道岔时等,存在为了进行电机的保护而使电机紧急停止从而使减振控制中断的情况,为了使电机再启动,除了进行复位之外,无法在铁路车辆的运行中恢复减振控制。
本发明的目的在于提供一种能够保护电机免于过负载,并且能够避免减振控制中断的铁路车辆用减振装置。
本发明的铁路车辆用减振装置具备:致动器,其具有通过工作流体的供给而进行伸缩的缸主体、向所述缸主体供给工作流体的泵以及对所述泵进行驱动的电机;控制部,其对所述电机进行控制,所述控制部在应该向所述电机给予的电流值成为使限制转矩输出的电流阈值以上时将所述电机停止,所述限限制转矩为,被设定为超过所述电机的额定转矩的值的转矩。
附图说明
图1是搭载了一个实施方式的铁路车辆用减振装置的铁路车辆的简要俯视图。
图2是一个实施方式的铁路车辆用减振装置的致动器的回路图。
图3是一个实施方式的铁路车辆用减振装置的控制部的控制框图。
图4是表示决定电机电流值的顺序的一个示例的流程图。
具体实施方式
以下基于附图所示的实施方式对本发明进行说明。在本例中,一个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的减振装置而使用,并且,如图1所示,被构成为具备设置在车架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通过致动器A所发挥的推力而对车身B相对于车辆行进方向的水平横向的振动进行抑制。
在本例中如图2所示,致动器A除了具备缸主体Cy之外,还具备:贮存工作油的罐7、从罐7吸取工作油并对杆侧室5供给工作油的泵12、对泵12进行驱动的电机15、对缸主体Cy的伸缩切换和推力进行控制的流体压力回路HC,其中,所述缸主体Cy具备与铁路车辆的车架T和车身B中的一方连结的缸体2、以滑动自如的方式被插入在缸体2内的活塞3、在被插入在缸体2内并与活塞3以及车架T和车身B中的另一方连结的杆4、以及在缸体2内由活塞3划分出来的杆侧室5和活塞侧室6,并且,致动器A作为单杆型的致动器而构成。
另外,在本例中,在所述杆侧室5和活塞侧室6中填充有工作油以作为工作流体,并且在罐7中除了工作油之外还填充有气体。此外,罐7内无需特别地对气体进行压缩填充而形成加压状态。另外,工作流体除了工作油以外也可以利用其他的液体。
流体压力回路HC具备被设置在对杆侧室5和活塞侧室6进行连通的第一通道8的中途的第一开闭阀9和被设置在对活塞侧室6和罐7进行连通的第二通道10的中途的第二开闭阀11。
并且,基本上,在通过第一开闭阀9而将第一通道8设为连通状态并使第二开闭阀11闭合从而对泵12进行驱动时,缸主体Cy伸长,在通过第二开闭阀11而将第二通道10设为连通状态并使第一开闭阀9而对泵12进行驱动时,缸主体Cy进行收缩。
以下,对于致动器A的各个部分进行详细说明。缸体2为筒状,在该图2中右端被盖13封闭,图2中左端安装有环状的杆引导件14。另外,所述杆引导件14内以滑动自如的方式而插入有杆4,杆4移动自如地被插入在缸体2内。该杆4的一端向缸体2外突出,缸体2内的另一端与以滑动自如的方式被插入在缸体2内的活塞3连结。
此外,杆引导件14的外周和缸体2之间被省略图示的密封部件密封,由此使缸体2内被维持为密封状态。并且,在缸体2内通过活塞3而划分出来的杆侧室5和活塞侧室6内如前述那样填充有工作油。
另外,在该缸主体Cy的情况下,将杆4的截面积设为活塞3的截面积的二分之一,使得活塞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。由此,在当伸长动作时和收缩动作时使杆侧室5的压力相同时,通过伸缩双方所产生的推力相等,与缸主体Cy的位移量相对应的工作油量也于伸缩两侧相同。
详细而言,在使缸主体Cy进行伸长动作的情况下,设为使杆侧室5和活塞侧室6连通的状态。这样,杆侧室5内和活塞侧室6内的压力相等,致动器A产生在活塞3的杆侧室5侧与活塞侧室6侧的受压面积之差上乘以所述压力而得到的推力。相反,在使缸主体Cy进行收缩动作的情况下,设为使杆侧室5和活塞侧室6的连通断开并使活塞侧室6与罐7连通的状态。这样,致动器A产生由杆侧室5内的压力和活塞3的杆侧室5侧的受压面积相乘所得到的推力。
总而言之,致动器A的产生推力在伸缩双方时成为将活塞3的截面积的二分之一乘以杆侧室5的压力而得到的值。由此,在对该致动器A的推力进行控制的情况下,只要与伸长动作和收缩动作一起对杆侧室5的压力进行控制即可。另外,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,因此在于伸缩两侧产生相同的推力的情况下,杆侧室5的压力在伸长侧和收缩侧相同,因此使控制变得简单。除此之外,与位移量相对应的工作油量也相同,因此具有响应性在伸缩两侧相同的优点。此外,即使在未将活塞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,也能够通过杆侧室5的压力来控制致动器A的伸缩两侧的推力,这一点是不变的。
回过头来说,在杆4的图2中左端和将缸体2的右端密封的盖13上,具备未图示的安装部,从而能够将该致动器A安装在铁路车辆的车架T和车身B之间。
并且,杆侧室5和活塞侧室6通过第一通道8而连通,在该第一通道8的中途设有第一开闭阀9。虽然该第一通道8在缸体2外对杆侧室5和活塞侧室6进行连通,但是也可以设置在活塞3内。
第一开闭阀9被设为电磁开闭阀,具备通过将第一通道8开放而对杆侧室5和活塞侧室6进行连通的连通位置和通过将第一通道8切断而将杆侧室5和活塞侧室6的连通切断的切断位置。并且,该第一开闭阀9在通电时采用连通位置,而在未通电时采用切断位置。
接着,活塞侧室6和罐7通过第二通道10而连通,在该第二通道10的中途设有第二开闭阀11。第二开闭阀11被设为电磁开闭阀,并具备通过使第二通道10开放而对活塞侧室6和罐7进行连通的连通位置以及通过将第二通道10切断而将活塞侧室6和罐7的连通切断的切断位置。并且,该第二开闭阀11在通电时采用连通位置,在未通电时采用切断位置。
泵12被设为由电机15驱动且仅向一个方向喷出工作油的泵。并且,泵12的喷出口通过供给通道16而与杆侧室5连通并且吸入口与罐7相通,泵12在被电机15驱动时从罐7吸入工作油从而向杆侧室5供给工作油。
如前述那样,泵12仅向一个方向喷出工作油,并且不存在旋转方向的切换动作,因此完全不存在旋转切换时喷出量发生变化之类的问题,从而能够使用廉价的齿轮泵等。并且,由于泵12的旋转方向始终为同一方向,因此即使是对泵12进行驱动的驱动源即电机15,也不要求与旋转切换相对应的较高的响应性,相应地,电机15也能够使用廉价的电机。此外,在供给通道16的中途,设有阻止工作油从杆侧室5向泵12逆流的单向阀17。
并且,本例的流体压力回路HC除了前述的结构之外,还具备对杆侧室5和罐7进行连接的排出通道21以及被设置在排出通道21的中途的能够改变开阀压力的可变泄压阀22。
在本例中,可变泄压阀22被设为比例电磁泄压阀,能够根据要供给的电流量来调节开阀压力,当电流量最大时开阀压力为最小,当未供给电流时开阀压力成为最大。
这样,当设置有排出通道21和可变泄压阀22时,在使缸主体Cy进行伸缩动作时能够将杆侧室5内的压力调节为可变泄压阀22的开阀压力,从而能够通过对向可变泄压阀22供给的电流量而对致动器A的推力进行控制。当设置有排出通道21和可变泄压阀22时,不需要为了对致动器A的推力进行调节所需的传感器类,也不需要为了调节泵12的排出流量而对电机15进行高精度控制。由此,能够使铁路车辆用减振装置1变得廉价,从而在硬件上和软件上均构成牢固的系统。
此外,在将第一开闭阀9设为连通位置而将第二开闭阀11设为切断位置的情况下或着将第一开闭阀9设为切断位置而将第二开闭阀11设为连通位置的情况下,能够使致动器A与泵12的驱动情况无关地仅针对伸长或收缩中的任意一方发挥衰减力。由此,例如,在发挥衰减力的方向是由于铁路车辆的车架T的振动而对车身B施加振动的方向的情况下,能够将致动器A作为单方作用的减振器,以便在该方向不产生衰减力。由此,由于该致动器A能够容易地实现卡诺克控制,从而能够作为天棚(SKYHOOK)型主动悬挂减振器而发挥功能。
此外,虽然当利用通过向可变泄压阀22赋予的电流量而使开阀压力按比例变化的比例电磁泄压阀时,开阀压力的控制变得简单,但只要是能够对开阀压力进行调节的可变泄压阀,则并不限定于比例电磁泄压阀。
并且,可变泄压阀22与第一开闭阀9以及第二开闭阀11的开闭状态无关,并且,当缸主体Cy上存在伸缩方向上的过大的输入从而使杆侧室5的压力成为超过开阀压力的状态时,可变泄压阀22使排出通道21开放。这样,当杆侧室5的压力在开阀压力以上时,可变泄压阀22将杆侧室5内的压力向罐7排出,因此防止缸体2内的压力过大,从而对致动器A的整个系统进行保护。由此,当设置有排出通道21和可变泄压阀22时,也能够实现系统的保护。
并且,本例的致动器A的流体压力回路HC具备仅允许工作油从活塞侧室6朝向杆侧室5的流动的整流通道18以及仅允许工作油从罐7朝向活塞侧室6的流动的吸入通道19。由此,在本例的致动器A中,当缸主体Cy在第一开闭阀9以及第二开闭阀11为闭阀的状态下进行伸缩时,工作油从缸体2内被挤出。由于可变泄压阀22对从缸体2内排出的工作油的流动施加阻力,因此在第一开闭阀9以及第二开闭阀11为闭阀的状态下,本例的致动器A作为单向型(uniflow)减振器而发挥功能。
更详细而言,整流通道18对活塞侧室6和杆侧室5进行连通,并且在中途设置有单向阀18a,且被设定为仅允许工作油从活塞侧室6朝向杆侧室5的流动的单向通行的通道。并且,吸入通道19对罐7和活塞侧室6进行连通,并在中途设置有单向阀19a,且被设定为仅允许工作油从罐7朝向活塞侧室6的流动的单向通行的通道。此外,整流通道18能够在将第一开闭阀9的切断位置设为单向阀时汇集到第一通道8中,对于吸入通道19而言,也能够在将第二开闭阀11的切断为止设为单向阀使时汇集到第二通道10中。
在以这种方式而构成的致动器A中,即使第一开闭阀9和第二开闭阀11均采用切断位置,也能够通过整流通道18、吸入通道19以及排出通道21而使杆侧室5、活塞侧室6以及罐7串联地连通。另外,整流通道18、吸入通道19以及排出通道21被设定为单向通行的通道。由此,当缸主体Cy由于外力而进行伸缩时,必然会从缸体2中排出工作油,并经由排出通道21而返回到罐7中,从而在缸体2中变得不足的工作油会经由吸入通道19而从罐7被供给到缸体2内。由于所述可变泄压阀22对该工作油的流动进行阻挡而将缸体2内的压力调节为开阀压力,因此致动器A作为被动的单向型减振器而发挥功能。
另外,当处于无法进行致动器A的各个设备的通电的故障时,第一开闭阀9和第二开闭阀11分别采取切断位置,可变泄压阀22作为使开阀压力被固定在最大的压力的控制阀而发挥功能。因此,在这样的故障时,致动器A自动地作为被动减振器而发挥功能。
接着,在使致动器A发挥所需的伸长方向的推力的情况下,控制部C基本上在使电机15旋转从而从泵12向缸体2内供给工作油的同时将第一开闭阀9设为连通位置,并将第二开闭阀11设为切断位置。于是,杆侧室5和活塞侧室6被设为连通状态且从泵12向两者供给工作油,活塞3被推向图2中左方,从而使致动器A发挥伸长方向的推力。当杆侧室5内以及活塞侧室6内的压力超过可变泄压阀22的开阀压力时,可变泄压阀22开阀从而使工作油经由排出通道21而向罐7排出。由此,杆侧室5内以及活塞侧室6内的压力被控制成为,通过向可变泄压阀22供给的电流量而决定的可变泄压阀22的开阀压力。并且,致动器A发挥如下的值的伸长方向的推力,所述值为,将活塞3的活塞侧室6侧和杆侧室5侧的受压面积之差乘以通过可变泄压阀22而控制的杆侧室5内以及活塞侧室6内的压力而得到的值。
与此相对,在使致动器A发挥所需的收缩方向的推力的情况下,控制部C在使电机15进行旋转从而从泵12向杆侧室5内供给工作油而同时将第一开闭阀9设为切断位置,并将第二开闭阀11设为连通位置。于是,活塞侧室6和罐7被设置连通状态,并且从泵12向杆侧室5供给工作油,因此活塞3被推向图2中右方,致动器A发挥收缩方向的推力。并且,与前述同样,在对可变泄压阀22的电流量进行调节时,致动器A产生收缩方向的如下的推力,所述推力为,将活塞3的杆侧室5侧的受压面积与通过可变泄压阀22而被控制的杆侧室5内的压力相乘而得到的推力。
另外,致动器A不仅作为致动器而发挥功能,还能够与电机15的驱动情况无关地仅通过第一开闭阀9和第二开闭阀11的开闭而作为减振器来发挥功能。另外,由于在使致动器A从致动器向减振器切换时,不会伴随有繁琐且紧急的第一开闭阀9和第二开闭阀11的切换动作,因此能够提供响应性以及可靠性较高的系统。
此外,由于本例的致动器A被设定为单杆型,因此与双杆型的致动器相比,易于确保滑动行程,从而使致动器的全长变短,进而使向铁路车辆进行的搭载性提高。
另外,本例的致动器A中的因来自泵12的工作油的供给以及伸缩动作所形成的工作油的流动依次通过杆侧室5和活塞侧室6并最终流回到罐7中。因此,即使在杆侧室5或活塞侧室6内混入气体,也能够通过缸主体Cy的伸缩动作而自主地向罐7排出,因此能够阻止推力发生时的响应性的恶化。因此,在致动器A的制造中,不会要求进行繁琐的油中的组装或真空环境下的组装,从而不需要进行工作油的高度的脱气,因此能够提高生产性并降低制造成本。并且,即使杆侧室5或活塞侧室6内混入了气体,气体也会通过缸主体Cy的伸缩动作而自主地向罐7排出,因此无需频繁地实施用于性能恢复的维护,从而能够减轻在保养方面的劳动和成本负担。
接着,对控制部C进行说明。如图2和图3所示,控制部C以如下方式而构成,从而对致动器A的推力进行控制,即,具备:加速度传感器40,其对车身B的相对于车辆行进方向的水平横向的横向加速度a进行检测;带通滤波器41,其将横向加速度a中包含的曲线行驶时的恒定加速度、漂移成分或噪声去除;控制处理部42,其对由带通滤波器41滤波后的横向加速度a进行处理,并向致动器A的电机15、第一开闭阀9、第二开闭阀11、可变泄压阀22输出控制指令。此外,由于通过带通滤波器41而去除了横向加速度a中包含的曲线行驶时的恒定加速度,因此能够仅对导致乘坐舒适感恶化的振动进行抑制。
如图3所示,控制处理部42被构成为,具备:控制力运算部421,其基于由加速度传感器40所检测到的横向加速度a而求出作为应该由致动器A所产生的推力的控制力F;电机电流值运算部422,其对电机15的转速进行监视,并求出为了使电机15以预定的转速进行旋转而应该向电机15给予的电流值I;电机电流值决定部423,其接受电流值I的输入,并决定最终要向电机15给予的电流值Ie;泄压阀电流值运算部424,其基于控制力F而求出向可变泄压阀22供给的泄压阀电流值IR;开闭阀驱动部425,其接受控制力F的输入并对第一开闭阀9以及第二开闭阀11进行切换驱动;泄压阀控制部426,其接受泄压阀电流值IR的输入,并对向可变泄压阀22供给的电流量进行控制;电机驱动器427,其接受电流值Ie的输入,并按照电流值Ie而向电机15供给电流,从而对电机15进行驱动。
在本例中,控制力运算部421被设为H∞控制器,为了对车身B的振动进行抑制而从横向加速度a中求出指示致动器A应该输出的推力的控制力F。此外,控制力F根据方向而被赋予正负符号,符号表示应该由致动器A输出的推力的方向。开闭阀驱动部425在接收到控制力F的输入时,根据控制力F的符号而对第一开闭阀9和第二开闭阀11进行电流供给或者停止电流供给,从而进行开闭驱动。更详细而言,在将致动器A的伸长方向设为正,将收缩方向设为负的情况下,开闭阀驱动部425以如下的方式进行动作。由于在控制力F的符号为正的情况下,致动器A的推力发挥方向为伸长方向,因此开闭阀驱动部425在将第一开闭阀9设为连通位置的同时将第二开闭阀11设为切断位置。这样,通过从泵12向杆侧室5和活塞侧室6双方供给工作油,从而使致动器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,致动器A的推力发挥方向为收缩方向,因此开闭阀驱动部425在将第一开闭阀9设为切断位置的同时将第二开闭阀11设为连通位置。这样,从泵12仅向杆侧室5供给工作油,并使活塞侧室6和罐7连通,因此致动器A发挥收缩方向的推力。
此外,在本例中,虽然控制力运算部421仅根据横向加速度a而求出控制力F,但是也可以基于车身B的侧倾加速度和偏航速度而分别求出对车身B侧倾进行抑制的控制力和对偏航进行抑制的控制力,并通过将两者相加而求出控制力F。
电机电流值运算部422从对电机15的转速进行检测的传感器43和对在电机15中流动的电流量进行检测的传感器44而接受转速和电流量的输入,从而对电机15的转速和在电机15中流动的电流量进行监视。并且,电机电流值运算部422具备速度环和电流环,从而使电机15的转速和电流量反馈,继而求出为了使电机15以预定的转速驱动而要向电机15供给的电流值I。电机15的转速在电机15为无刷电机的情况下,通常只要利用用于对电机15所具备的电气角进行检测的解析器或霍尔元件等作为传感器43即可。另外,关于电机15的电流量,只要将电机15通常所具备的电流传感器作为传感器44即可。对于预定的转速,只要在应用了铁路车辆用减振装置1的铁路车辆的减振中预先确定最优的值即可。即,电机电流值运算部422将预定的转速设为目标转速,并基于电机15的转速与目标转速的偏差而求出目标电流值,并基于目标电流值与在电机15中实际流动的电流量之间的偏差而求出应该对电机15给予的电流值I。
电机电流值决定部423对电机电流值运算部422所求出的电流值I和后述的电流阈值Iα进行比较。电机电流值决定部423根据比较的结果而在电流值I小于电流阈值Iα时将电流值I设为最终向电机15供给的电流值Ie,而在电流值I为电流阈值Iα以上时将最终向电机15供给的电流值Ie设为0。并且,该电流值Ie成为向电机15供给的指令电流。电流阈值Iα被设定为使电机15输出超过额定转矩的限制转矩的电流值。虽然限制转矩可以根据铁路车辆用减振装置1的规格而适当地设定,但是例如被设定在额定转矩的200%到500%的范围内。此外,在电机15启动时需要输出的转矩超过所述限制转矩的情况下,在电机15的启动时,不实施电机电流值决定部423的处理,只要在启动时将电机电流值运算部422所求出的电流值I设为最终的电流值Ie即可。此外,电机电流值决定部423在电流值I成为电流阈值Iα以上并将电流值Ie设为0以后,如果电流值I小于电流阈值Iα,则将电流值I设为电流值Ie。
利用图4所示的流程图而对电机电流值运算部422和电机电流值决定部423的处理进行说明。首先,控制部C对电机15的转速和在电机15中流动的电流量进行检测(步骤F1)。接着,基于检测到的转速和电流量而求出应该向电机15供给的电流值I(步骤F2)。并且,对电流值I是否为电流阈值Iα以上进行判断(步骤F3)。在判断结果,即,电流值I为电流阈值Iα以上的情况下,将电流值Ie设为0(步骤F4),相反,在电流值I小于电流阈值Iα的情况下,将电流值I设为电流值Ie(步骤F5)。重复进行以上的处理,电机电流值运算部422和电机电流值决定部423决定最终的电流值Ie。
接着,泄压阀电流值运算部424基于如前述那样分别求出的控制力F而求出向可变泄压阀22供给的泄压阀电流值IR。在此,虽然可变泄压阀22以与被供给的电流量成比例的方式而使开阀压力进行变化,但是具备如下的特性,即,具有压力损失根据通过流量而増加的压力重写(overwrite)。电机15的转速以预定转速而等速旋转,并且能够某种程度地假设通过可变泄压阀22的工作油量,因此泄压阀电流值运算部424在考虑到压力重写的情况下求出所述泄压阀电流值IR。
在本例中,泄压阀控制部426被设为对可变泄压阀22的未标注的螺线管进行驱动的驱动器,并对泄压阀电流值IR的输入进行接收,且向可变泄压阀22供给如泄压阀电流值IR那样的电流量。
电机驱动器427向电机15供给电流。电机15进行驱动,从而使泵12进行旋转。在本例中,电机驱动器427接受电流值Ie的输入,从而对电机15进行PWM控制,并以使在电机15中流动的电流量成为电流值Ie所指示的电流量的方式而对电机15进行驱动。
此外,虽然控制部C并未作为硬件资源而进行图示,但是具体而言,例如只要被构成为具备用于读取由加速度传感器40、传感器43、44输出的信号的A/D转换器、读取通过带通滤波器41而被滤波了的横向加速度a并存储有在对致动器A进行控制时所需的处理中所使用的程序的ROM(Read Only Memory:只读存储器)等存储装置、执行基于所述程序的处理的CPU(Central Processing Unit:中央处理器)等运算装置以及对所述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,并且,控制部C的控制处理部42中的各个部分能够通过CPU执行所述程序而实现。另外,带通滤波器41也可以通过所述CPU执行所述程序而实现。
如此,由于在向电机15给予的电流值I成为电流阈值Iα以上时将向电机15给予的电流值Ie设为0,因此使电机15停止。在此,由于电流阈值Iα的电流使电机15输出超过额定转矩的转矩,因此当持续长时间地给予电机15时,会对电机15施加过负载,从而有可能使电机15烧损。但是,在本发明的铁路车辆用减振装置1中,由于当应该向电机15给予的电流值I成为电流阈值Iα以上时使电机15停止,因此能够保护电机15。并且,在本发明的铁路车辆用减振装置1中,由于当电流值I成为电流阈值Iα以上时使电机15停止,因此出于保护电机15免于成为过负载的目的出发,能够预先在实施装配于电机驱动器427中的紧急停止控制的执行之前使电机15停止。因此,在本发明的铁路车辆用减振装置1中,由于能够在电机15被紧急停止之前对流向电机15的电流进行限制,因此能够使电机15在铁路车辆的运行中始终被维持在能够驱动的状态,从而不会成为不能执行减振控制的情况。基于以上内容,根据本发明的铁路车辆用减振装置1,能够保护电机15免于过负载,并且能够避免减振控制的中断。
另外,电机电流值决定部423在电流值I成为电流阈值Iα以上且将电流值Ie设为0之后,如果电流值I小于电流阈值Iα,则将电流值I设为电流值Ie。这样,在本例的铁路车辆用减振装置1中,当电流值I小于电流阈值Iα时再次开始电机15的驱动,因此当成为不需要电机15的停止的情况下,能够迅速地再次开始减振控制,从而能够持续地发挥减振效果。
并且,本例的铁路车辆用减振装置1具备:具有缸体2和活塞3以及杆4的缸主体Cy、罐7、向杆侧室5供给工作油的泵12、对泵12进行驱动的电机15、在被设置在对杆侧室5和活塞侧室6进行连通的第一通道8的中途的第一开闭阀9、被设置在对活塞侧室6和罐7进行连通的第二通道10的中途的第二开闭阀11、对杆侧室5和罐7进行连通的排出通道21、被设置在排出通道21的中途的能够对开阀压力进行变更的可变泄压阀22、仅允许工作油从活塞侧室6朝向杆侧室5的流动的整流通道18,以及,仅允许工作油从罐7朝向活塞侧室6的流动的吸入通道19。在以这种方式而构成的铁路车辆用减振装置1中,由于即使电机15被停止,致动器A也会作为天棚(SKYHOOK)型主动悬挂减振器而发挥功能,因此即使在电机15的停止中也不失去减振效果。
此外,在前述之中,虽然铁路车辆用减振装置1在电流值I为电流阈值Iα以上时使电机15停止,但是也可以对电流值I成为电流阈值Iα以上的时间进行计测,并在执行保护电机15免于过负载的紧急停止控制之前使电机15停止。具体而言,铁路车辆用减振装置1对电流值I为电流阈值Iα以上的时间进行计测,当所计测的时间达到预定时间时使电机15停止。在此,对电机15的电流值和时间进行监视,当电机15中流动的电流流过会引起烧损的时间时,执行保护电机15免于过负载的紧急停止控制。因此,将预定时间设定为,与从电机15的电流值超过有可能发生烧损的电流阈值Iα起到执行紧急停止控制为止的时间相比而较短的时间。这样,铁路车辆用减振装置1能够在执行保护电机15免于过负载的紧急停止控制之前使电机15停止。此外,由于到电机15发生烧损为止的时间根据电流值而大小而不同,因此可以根据电流值大小而对预定时间进行变更。另外,由于对电流值I成为电流阈值Iα以上的时间进行计测,因此只要暂时性地仅在电流值成为电流阈值Iα以上使电机15停止即可。
虽然以上详细说明了本发明的优选实施方式,但是只要不脱离权利要求书,则能够进行改造、变形以及变更。
本申请主张基于2016年8月12日向日本专利局提出的日本特愿2016-158559的优先权,并通过参照而将该申请的全部内容写入本说明书中。
Claims (4)
1.一种铁路车辆用减振装置,具备:
致动器,其具有根据工作流体的供给而进行伸缩的缸主体、向所述缸主体供给工作流体的泵和对所述泵进行驱动的电机,并且,所述致动器被设置在铁路车辆中;
控制部,其对所述电机进行控制,
当应该向所述电机给予的电流值成为使限制转矩输出的电流阈值以上时,所述控制部使所述电机停止,所述限制转矩被设定为,超过所述电机的额定转矩的值。
2.根据权利要求1所述的铁路车辆用减振装置,其中,
所述控制部对所述电流值成为所述电流阈值以上的时间进行计测,并在所计测的时间达到预定时间时将指令电流设为零,从而使所述电机停止。
3.根据权利要求1所述的铁路车辆用减振装置,其中,
所述控制部在使所述电机停止之后,当所述电流值小于所述电流阈值时再次开始所述电机的驱动。
4.根据权利要求1所述的铁路车辆用减振装置,其中,
所述致动器具备流体压力回路和罐,
所述缸主体具有:
缸体;
活塞,其以滑动自如的方式而被插入到所述缸体内;
杆,其被插入到所述缸体内并与活塞连结;以及
杆侧室和活塞侧室,在所述缸体内通过活塞而划分出来,
所述流体压力回路具有:
第一开闭阀,其被设置在对所述杆侧室和所述活塞侧室进行连通的第一通道的中途;
第二开闭阀,其被设置在对所述活塞侧室和所述罐进行连通的第二通道的中途;
排出通道,其对所述杆侧室和所述罐进行连接;
可变泄压阀,其被设置在所述排出通道的中途并且能够改变开阀压力;
整流通道,其仅允许工作流体从所述活塞侧室朝向杆侧室的流动;以及
吸入通道,其仅允许工作流体从所述罐朝向所述活塞侧室的流动,其中,所述泵向所述杆侧室供给所述工作流体。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016158559A JP6231630B1 (ja) | 2016-08-12 | 2016-08-12 | 鉄道車両用制振装置 |
JP2016-158559 | 2016-08-12 | ||
PCT/JP2017/015734 WO2018029911A1 (ja) | 2016-08-12 | 2017-04-19 | 鉄道車両用制振装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109562769A true CN109562769A (zh) | 2019-04-02 |
Family
ID=60321104
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201780048130.4A Pending CN109562769A (zh) | 2016-08-12 | 2017-04-19 | 铁路车辆用减振装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20190111950A1 (zh) |
JP (1) | JP6231630B1 (zh) |
CN (1) | CN109562769A (zh) |
WO (1) | WO2018029911A1 (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019155935A (ja) * | 2018-03-07 | 2019-09-19 | Kyb株式会社 | 鉄道車両用制振装置 |
CN109466573A (zh) * | 2018-11-23 | 2019-03-15 | 中车株洲电力机车有限公司 | 一种列车的清洁制动控制方法、系统、设备及存储介质 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000215015A (ja) * | 1999-01-25 | 2000-08-04 | Seiko Epson Corp | コンピュ―タ、プリンタおよびプリントシステム並びに表示方法および制御方法 |
CN2587101Y (zh) * | 2002-09-13 | 2003-11-19 | 徐祖仁 | 直流电动工具电机过载保护器 |
CN202888803U (zh) * | 2012-10-12 | 2013-04-17 | 苏州红麒麟塑胶有限公司 | 一种冷却混合机 |
CN103347767A (zh) * | 2011-05-30 | 2013-10-09 | 萱场工业株式会社 | 铁路车辆用减震装置 |
CN103827016A (zh) * | 2011-10-13 | 2014-05-28 | 萱场工业株式会社 | 输送台车 |
CN103857579A (zh) * | 2011-10-13 | 2014-06-11 | 萱场工业株式会社 | 电动辅助台车 |
CN103946097A (zh) * | 2012-03-14 | 2014-07-23 | 萱场工业株式会社 | 铁路车辆用减震装置 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5190870B2 (ja) * | 2007-12-06 | 2013-04-24 | カヤバ工業株式会社 | アクチュエータ |
JP5364323B2 (ja) * | 2008-09-12 | 2013-12-11 | カヤバ工業株式会社 | シリンダ装置 |
JP5326094B2 (ja) * | 2009-07-22 | 2013-10-30 | カヤバ工業株式会社 | アクチュエータ |
JP5427081B2 (ja) * | 2010-03-24 | 2014-02-26 | カヤバ工業株式会社 | 鉄道車両用制振装置 |
-
2016
- 2016-08-12 JP JP2016158559A patent/JP6231630B1/ja active Active
-
2017
- 2017-04-19 US US16/094,005 patent/US20190111950A1/en not_active Abandoned
- 2017-04-19 CN CN201780048130.4A patent/CN109562769A/zh active Pending
- 2017-04-19 WO PCT/JP2017/015734 patent/WO2018029911A1/ja active Application Filing
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000215015A (ja) * | 1999-01-25 | 2000-08-04 | Seiko Epson Corp | コンピュ―タ、プリンタおよびプリントシステム並びに表示方法および制御方法 |
CN2587101Y (zh) * | 2002-09-13 | 2003-11-19 | 徐祖仁 | 直流电动工具电机过载保护器 |
CN103347767A (zh) * | 2011-05-30 | 2013-10-09 | 萱场工业株式会社 | 铁路车辆用减震装置 |
CN103827016A (zh) * | 2011-10-13 | 2014-05-28 | 萱场工业株式会社 | 输送台车 |
CN103857579A (zh) * | 2011-10-13 | 2014-06-11 | 萱场工业株式会社 | 电动辅助台车 |
CN103946097A (zh) * | 2012-03-14 | 2014-07-23 | 萱场工业株式会社 | 铁路车辆用减震装置 |
CN202888803U (zh) * | 2012-10-12 | 2013-04-17 | 苏州红麒麟塑胶有限公司 | 一种冷却混合机 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20190111950A1 (en) | 2019-04-18 |
WO2018029911A1 (ja) | 2018-02-15 |
JP2018024379A (ja) | 2018-02-15 |
JP6231630B1 (ja) | 2017-11-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8997950B2 (en) | Vibration control device for railroad vehicle | |
JP5831830B2 (ja) | 鉄道車両用制振装置 | |
US8510000B2 (en) | Hybrid construction machine | |
KR101484438B1 (ko) | 철도 차량용 제진 장치 | |
KR101529420B1 (ko) | 철도 차량용 제진 장치 | |
JP5486367B2 (ja) | アクチュエータユニット | |
CN109562769A (zh) | 铁路车辆用减振装置 | |
KR101484439B1 (ko) | 철도 차량용 제진 장치 | |
JP5427081B2 (ja) | 鉄道車両用制振装置 | |
JP2007296936A (ja) | 振動抑制装置 | |
WO2018139224A1 (ja) | 鉄道車両用制振装置 | |
JP5427071B2 (ja) | 鉄道車両用制振装置 | |
JP5427073B2 (ja) | 鉄道車両用制振装置 | |
JP2011184018A (ja) | 鉄道車両用制振装置 | |
JP6018675B2 (ja) | 鉄道車両用制振装置 | |
JP2018071311A (ja) | エネルギ回生システム | |
WO2018139227A1 (ja) | 定常加速度検知装置および鉄道車両用制振装置 | |
KR101514156B1 (ko) | 자동차의 클러치용 유압 구동장치 | |
KR20170075600A (ko) | 차량용 능동형 현가장치 | |
JP6675923B2 (ja) | サスペンション装置 | |
WO2019171911A1 (ja) | 鉄道車両用制振装置 | |
JP2020117055A (ja) | 鉄道車両用制振装置 | |
JP5391119B2 (ja) | アクチュエータユニット | |
WO2019171912A1 (ja) | 鉄道車両用制振装置 | |
JPH0740363U (ja) | 動力操向装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190402 |
|
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |