CN115135556A - 工作状态诊断装置 - Google Patents

Abstract

工作状态诊断装置具备弹簧位移算出部、弹簧位移推定部、和阻尼器异常判定部。弹簧位移算出部使用从压力传感器输出的空气弹簧的压力值算出空气弹簧的上下位移作为“空气弹簧位移ΔX”。弹簧位移推定部使用铁道车辆模型、位置传感器的位置信息和空气弹簧的压力值推定空气弹簧的上下位移作为“空气弹簧位移推定值ΔXc”。阻尼器异常判定部比较由弹簧位移算出部算出的“空气弹簧位移ΔX”、和由弹簧位移推定部推定的“空气弹簧位移推定值ΔXc”，判定异常。

Description

工作状态诊断装置

技术领域

本发明涉及例如进行配置于铁道车辆的车体和底架之间的缓冲器的诊断的工作状态诊断装置。

背景技术

已知有为了提高铁道车辆的乘坐舒适度，在底架和车体之间配置了缓冲器的车辆。例如，在专利文献1中，公开了在铁道车辆的车体和底架之间配置作为缓冲器的偏航阻尼器，抑制底架的振动且抑制车体的弯曲振动的技术。

为了提高乘员·乘客的乘坐舒适度，希望能够在铁道车辆的运转前或者运转中诊断缓冲器的异常。例如，在专利文献2中公开有检测底架的振动和轮轴的振动双方，并基于底架的振动值和轮轴的振动值检测轨道异常和底架异常的技术。在专利文献3中，公开有将铁道车辆在停止状态激振并诊断异常的技术。在专利文献4中，公开了检测上下方向的加速度和俯仰方向的加速度，并根据上下并进和俯仰的相位差来检测缓冲器的异常的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2014-198522号公报

专利文献2：(日本)特开2004-170080号公报(专利第3779258号公报)

专利文献3：(日本)特开2019-27874号公报

专利文献4：(日本)特开2012-111480号公报(专利第5662298号公报)

发明内容

发明所要解决的技术问题

在现有技术的情况下，为了高精度地判定缓冲器的异常，除了已有的传感器之外，可能需要增加传感器。

用于解决技术问题的手段

本发明的一实施方式的目的在于，提供能够抑制传感器(测定机构)的增加且提高异常的判定精度的工作状态诊断装置。

本发明的一实施方式的工作状态诊断装置为配置于铁道车辆的车体和底架之间的缓冲器的工作状态诊断装置，其具有：位置检测部，其取得所述底架的位置信息并输出；压力测定部，其测定加载于弹簧机构的压力值并输出，所述弹簧机构设置于所述车体和所述底架之间；弹簧机构位移算出部，其使用从所述压力测定部输出的所述弹簧机构的所述压力值，算出所述弹簧机构的上下位移并输出；弹簧机构位移推定部，其配置于所述铁道车辆，并使用将所述铁道车辆模型化的铁道车辆模型、所述位置信息和所述弹簧机构的所述压力值，推定所述弹簧机构的上下位移并输出；缓冲器异常判定部，其比较从所述弹簧机构位移算出部输出的所述弹簧机构的上下位移的算出值和从所述弹簧机构位移推定部输出的所述弹簧机构的上下位移的推定值，判定所述缓冲器的异常。

另外，本发明的一实施方式的工作状态诊断装置为配置于铁道车辆的车体和底架之间的缓冲器的工作状态诊断装置，该工作状态诊断装置具有：车体加速度测定部，其测定所述车体的上下加速度并输出；位置检测部，其取得所述底架的位置信息并输出；压力测定部，其测定加载于弹簧机构的压力值并输出，所述弹簧机构设置于所述车体和所述底架之间；车体加速度推定部，其配置于所述铁道车辆，并使用将所述铁道车辆模型化的铁道车辆模型、所述位置信息和所述弹簧机构的所述压力值，推定所述弹簧机构的上下位移并输出；缓冲器异常判定部，其比较从所述车体加速度测定部输出的所述车体的上下加速度的测定值和从所述车体加速度推定部输出的所述车体的上下加速度的推定值，判定所述缓冲器的异常。

根据本发明的一实施方式，能够抑制测定机构(传感器)的增加且提高异常的判定精度。

附图说明

图1是示意性地示出搭载有第一实施方式的工作状态诊断装置以及缓冲器(常规阻尼器)的铁道车辆的侧视图。

图2是示出图1中的诊断装置的框图。

图3是示出图1中的诊断装置的控制处理的流程图。

图4是示出第一变形例的诊断装置的控制处理的流程图。

图5是示出第二变形例的诊断装置的控制处理的流程图。

图6是示出第三变形例的诊断装置的控制处理的流程图。

图7是示出第四变形例的诊断装置的控制处理的流程图。

图8是示出第五变形例的诊断装置的控制处理的流程图。

图9是示出第六变形例的诊断装置的控制处理的流程图。

图10是示意性地示出搭载有第二实施方式的工作状态诊断装置以及缓冲器(半主动阻尼器)的铁道车辆的侧视图。

图11是示意性地示出图10中的车体、底架、缓冲器、加速度传感器等的位置关系的俯视图。

图12是示出图10中的控制装置的框图。

图13是示出图10中的控制装置的控制处理的流程图。

图14是示出第七变形例的控制装置的控制处理的流程图。

图15是示出第八变形例的控制装置的控制处理的流程图。

图16是示出第九变形例的控制装置的控制处理的流程图。

图17是示出第十变形例的控制装置的控制处理的流程图。

图18是示出第十一变形例的控制装置的控制处理的流程图。

图19是示出第十二变形例的控制装置的控制处理的流程图。

具体实施方式

以下，以将实施方式的工作状态诊断装置搭载于火车、热力机车、客运列车等铁道车辆的情况为例，参照附图说明。需要注意的是，在附图的流程图中，各步骤使用“S”标记(例如，步骤1＝“S1”)。另外，在图1、图10以及图11中，以附图的左侧(车辆的长度方向的一侧)为铁道车辆的行进方向的前侧，且以附图的右侧(车辆的长度方向的另一侧)为铁道车辆的行进方向的后侧进行说明。但是，也可以以附图的右侧为前侧，附图的左侧为后侧。

图1至图3示出第一实施方式。在图1中，铁道车辆1(以下称为车辆1)具备例如乘客、乘务员等乘员乘车的车体2、和设置于车体2的下侧的前侧的底架3A以及后侧的底架3B。这两个底架3A、3B分离地配置于车体2的前侧(车体2的长度方向的一侧即图1的左侧)和后侧(车体2的长度方向的另一侧即图1的右侧)。由此，车辆1的车体2设置于一对底架3A、3B上。需要注意的是，在图1中，为了避免附图变得复杂，示出一节的车辆1，即一节编成的列车。但是，一般来说，以连结多个车辆1的列车，即由多个车辆1编成的列车运行。

在底架3A、3B，分别在前后方向上分离地各安装两个轮轴6、6，所述轮轴6、6在车轴5、5的长度方向的两端侧(即车体2的宽度方向的两端侧)分别设置车轮4、4而成。由此，在各底架3A、3B分别设置有四个车轮4、4。车辆1通过各车轮4、4在左右轨道R(图1中仅示出一方)上旋转，沿着轨道R行驶。需要注意的是，为车体2的宽度方向的左右方向以面向行进方向的状态为基准。即，左右方向与车体2的宽度方向(车轴5、5的轴方向)对应，例如，在图1中与纸面正交的表里方向的表侧为左，里侧为右。

在车辆1的车体2和各底架3A、3B之间设置有在每个底架3A、3B上弹性支承车体2的多个空气弹簧7A、7B、和以与各空气弹簧7A、7B形成并列关系的方式配置的多个阻尼器8A、8B。空气弹簧7A、7B也称为“枕弹簧”或者“悬架弹簧”，与在成为“簧上质量”的车体2等和成为“簧间质量”的底架3A、3B等之间设置的“二次弹簧”对应。即，空气弹簧7A、7B构成设置于车体2和底架3A、3B之间的弹簧机构。需要注意的是，“一次弹簧”与设置于底架3A、3B的轴弹簧(未图示)，即设置于成为“簧下质量”的车轮4、4(轮轴6、6)和成为“簧间质量”的底架3A、3B的底架框之间的轴弹簧对应。空气弹簧7A、7B例如在各底架3A、3B的左右两侧分别各设置一个。即，例如在每一个底架设置有两个空气弹簧7A、7B，每一个车厢设置有四个空气弹簧7A、7B。

作为缓冲器的阻尼器8A、8B配置于车辆1的车体2和底架3A、3B之间。阻尼器8A、8B例如是作为由于行程速度而阻尼力变化的常规阻尼器(被动阻尼器)而构成的液压缓冲器。阻尼器8A、8B与空气弹簧7A、7B一起构成悬架，所述悬架缓冲(衰减)在车体2和底架3A、3B之间的上下方向的振动。即，为上下动阻尼器的阻尼器8A、8B对车体2相对于底架3A、3B的上下方向的振动产生使振动减弱的阻尼力。由此，阻尼器8A、8B减弱(抑制)车体2的上下方向的振动。阻尼器8A、8B例如分别相对于空气弹簧7A、7B并列配置，在各底架3A、3B的左右两侧分别各设置一个。即，每一个底架设置两个阻尼器8A、8B，每一节车辆设置四个阻尼器8A、8B。

压力传感器9A、9B分别设置于空气弹簧7A、7B。压力传感器9A、9B检测空气弹簧7A、7B的压力(内压)。由压力传感器9A、9B测定的压力值例如用于空气弹簧7A、7B的控制。因此，压力传感器9A、9B与未图示的控制装置例如，用于控制空气弹簧7A、7B的控制装置或者上一级的控制装置连接。另外，由压力传感器9A、9B测定的压力值如后述，用于阻尼器8A、8B的工作状态的诊断。因此，压力传感器9A、9B经由未图示的控制装置以及通信线路14与诊断装置13连接。即，与由压力传感器9A、9B测定的压力对应的信号经由未图示的控制装置以及通信线路14向诊断装置13输出。由此，压力传感器9A、9B构成压力测定部，所述压力测定部测定(检测)向空气弹簧7A、7B加载的压力值，并将与该压力值对应的信号向诊断装置13输出。

如图2所示，在车辆1，除了压力传感器9A、9B之外，还设置有车速传感器10以及位置传感器11。车速传感器10检测车辆1的行驶速度(车速)。车速传感器10与未图示的控制装置例如上一级的控制装置连接。如后述，由车速传感器10测定的速度值用于阻尼器8A、8B的工作状态的诊断。因此，车速传感器10经由未图示的控制装置以及通信线路14与诊断装置13连接。即与由车速传感器10测定的车速对应的信号经由未图示的控制装置以及通信线路14向诊断装置13输出。由此，车速传感器10构成速度测定部，所述速度测定部测定(检测)车辆1的速度值，并将与该速度值对应的信号向诊断装置13输出。

位置传感器11取得车辆1的行驶位置(当前位置)。位置传感器11例如构成为包含接收来自GPS等卫星测位系统(SPNT：Satellite positioning navigation and timingsystem)的导航卫星的信号的接收器。位置传感器11与未图示的控制装置例如上一级的控制装置连接。如后述，在位置传感器11取得的位置信息用于阻尼器8A、8B的工作状态的诊断。因此，位置传感器11经由未图示的控制装置以及通信线路14与诊断装置13连接。即与在位置传感器11取得的位置信息对应的信号经由未图示的控制装置以及通信线路14向诊断装置13输出。

由此，位置传感器11构成位置检测部，所述位置检测部取得底架3A、3B的位置信息作为车辆1的行驶位置，并将与该位置对应的信号向诊断装置13输出。需要注意的是，车辆1的行驶位置(底架3A、3B的位置)可以从例如作为自动列车停止装置、自动列车控制装置、信号安全装置等使用的铁道信号系统代替位置传感器11取得。即，位置检测部可以由铁道信号系统构成。同样，速度测定部在能够由铁道信号系统检测车速的情况下，也可以由铁道信号系统构成。在这样的情况下，搭载于车辆1的铁道信号系统用的控制装置相当于位置检测部和/或速度测定部。

然而，为了提高铁道车辆的乘坐舒适度，在底架和车体之间配置有减振装置(例如，专利文献1-4)。减振装置为旨在抑制上下方向或者左右方向的振动的装置，例如为使用了根据振动状况切换阻尼力的阻尼力调整式缓冲器(半主动阻尼器)的装置，或使用了主动地产生控制力以抑制振动的控制促动器(全主动阻尼器)的装置等。这样的减振装置能够有助于提高乘员·乘客的乘坐舒适度，因此谋求能够在铁道车辆的运转前或者运转中诊断异常。

即，随着铁道车辆的高速化或高附加值化，开发有使车体振动减弱的技术。其中，已知有诊断使用液压的阻尼力调整式缓冲器(可变衰减型缓冲器)的异常(故障)的技术。在诊断铁道车辆的异常的情况下，优选区分轨道的异常、底架的异常、缓冲器的异常。例如，在专利文献2中，公开有检测轨道和底架的异常的技术。具体地，通过设置于多个底架的加速度传感器检测底架的加速度(振动值)，通过设置于多个轮轴的加速度传感器检测轮轴的加速度(振动值)，从而检测轨道异常和底架异常。

在专利文献3中，公开有在停止状态下使铁道车辆激振，诊断车辆的各设备(底架框、轮轴、促动器等)的异常的技术。另外，在专利文献4中，公开有检测上下方向的加速度和俯仰方向的加速度，根据上下并进和俯仰的相位差检测缓冲器的异常的技术。但是，为了高精度地检测设置于底架和车体之间的缓冲器的异常，除了已有的传感器，可能需要例如检测轮轴的振动的传感器等增加的传感器。由此，除了产生附加成本之外，系统规模可能变大。

与此相对地，第一实施方式的工作状态诊断装置12不需要增加的传感器，能够使用已有的传感器高精度地判定(诊断)异常。以下，对第一实施方式的工作状态诊断装置12进行说明。

工作状态诊断装置12诊断作为常规阻尼器的阻尼器8A、8B的工作状态。工作状态诊断装置12除了前述的压力传感器9A、9B、车速传感器10、和位置传感器11之外，还具备作为进行诊断的计算处理的计算处理装置的诊断装置13。诊断装置13设置于车辆1。来自压力传感器9A、9B的空气弹簧7A、7B的压力、来自车速传感器10的车辆1的行驶速度(车速)、以及来自位置传感器11的车辆1的行驶位置(当前位置)经由通信线路14实时向诊断装置13输入。为此，诊断装置13经由通信线路14与上一级的控制装置(未图示)连接。由此，车辆1的车辆信息(即包含空气弹簧7A、7B的压力、车辆1的行驶速度、行驶位置的车辆信息)作为上一级信号经由通信线路14向诊断装置13输入。需要注意的是，也可以将压力传感器9A、9B、车速传感器10和位置传感器11直接与诊断装置13连接。

诊断装置13设置于车辆1的预先设定的位置(例如，车体2的大致中央的位置等)。诊断装置13构成为包含例如微型计算机。诊断装置13具有作为由ROM、RAM、非易失性存储器等组成的存储部的存储器13A。在存储器13A储存有例如用于执行如后述的图3所示的处理流程的处理程序，即用于阻尼器8A、8B的工作状态的诊断的处理程序。另外，在存储器13A，除了用于工作状态的诊断的基准值(例如，基准压力)、判定值(判定基准、阀值)之外，还储存有如专利文献1所记载的那样的用于铁道车辆的状态的算出的状态方程式等车辆模型。

另外，在存储器13A实时存储有空气弹簧7A、7B的压力、车辆1的行驶速度、和行驶位置。另外，在存储器13A储存有用于根据行驶位置得到该行驶位置的轨道(线路)的上下位移(高度位置)的信息(数据)，即行驶位置和与该行驶位置对应的左右的轨道的上下位移之间的关系作为映射(左右各轮的轨道MAP)被储存。该信息(轨道信息)能够在进行例如轨道的检查作业、养路作业、变更作业等时更新为最新的信息。

诊断装置13在车辆1的行驶中，实时取得来自压力传感器9A、9B的压力值的信号、来自车速传感器10的车速信号、和来自位置传感器11的行驶位置的信号。需要注意的是，关于车速和/或行驶位置，也可以使用来自铁道信号系统的车速信号和/或行驶位置的信号。诊断装置13基于这些信号判定阻尼器8A、8B的异常。具体地，诊断装置13基于空气弹簧7A、7B的压力值、车辆1的车速和行驶位置在内部进行计算，进行诊断阻尼器8A、8B的工作状态的处理。

在该情况下，诊断装置13从空气弹簧7A、7B的压力值算出空气弹簧7A、7B的上下位移。除此之外，诊断装置13根据“从位置信息得到的轨道的上下位移”和“从空气弹簧7A、7B的压力值算出的空气弹簧反作用力的质量变化量”并使用“铁道车辆模型”推定空气弹簧7A、7B的上下位移。另外，诊断装置13比较空气弹簧7A、7B的上下位移的算出值和推定值，判定阻尼器8A、8B的异常。即在第一实施方式中，基于在车辆1内的各种设备传递的车辆1的行驶速度、当前位置、空气弹簧7A、7B的压力传感器值，使用车辆1的车辆模型计算空气弹簧7A、7B的位移作为推定值(位移推定值)。与此同时，根据空气弹簧7A、7B的压力传感器值、受压面积和弹簧常数，计算空气弹簧7A、7B的位移作为算出值(位移算出值)。另外，比较这些推定值和算出值，从而判定阻尼器8A、8B的异常。

为此，如图2所示，诊断装置13具备基准压力输出部15、减算部16、构成弹簧机构位移算出部的弹簧位移算出部17、弹簧反作用力算出部18、质量变化量算出部19、前车轴位置的轨道上下位移算出部20、延迟时间算出部21、后车轴位置的轨道上下位移算出部22、作为弹簧机构位移推定部的弹簧位移推定部23、作为缓冲器异常判定部的阻尼器异常判定部24。

基准压力输出部15将预先存储于存储器13A的空气弹簧7A、7B的基准压力P0[Pa]向减算部16输出。从压力传感器9A、9B向减算部16输入空气弹簧7A、7B的压力(例如四个的空气弹簧7A、7B的每个的压力)，从基准压力输出部15向减算部16输入基准压力(例如四个空气弹簧7A、7B的每个的基准压力)。减算部16通过从由压力传感器9A、9B测定(检测)的空气弹簧7A、7B的压力P[Pa](即实时的压力P)减去基准压力P0，根据作为基准值的基准压力P0求取压差ΔP。即减算部16进行以下的公式1的计算。

【公式1】

P-P₀＝ΔP

减算部16将算出的压差ΔP(例如四个空气弹簧7A、7B的压差ΔP)向弹簧位移算出部17和弹簧反作用力算出部18输出。压差ΔP从减算部16向弹簧位移算出部17输入。弹簧位移算出部17使用从压力传感器9A、9B输出的空气弹簧7A、7B的压力值(更具体地压差ΔP)算出空气弹簧7A、7B的上下位移，并将该算出值向阻尼器异常判定部24输出。在该情况下，弹簧位移算出部17通过将空气弹簧7A、7B的压差ΔP与受压面积A[m2]的乘积值除以空气弹簧常数K[N/m]而求取空气弹簧位移ΔX[m]。即，弹簧位移算出部17进行以下的公式2的计算。

【公式2】

ΔP×A/K＝ΔX

弹簧位移算出部17将算出的空气弹簧位移ΔX(例如四个空气弹簧7A、7B的每个的空气弹簧位移ΔX)作为空气弹簧7A、7B的上下位移的算出值向阻尼器异常判定部24输出。压差ΔP从减算部16向弹簧反作用力算出部18输入。弹簧反作用力算出部18使用从压力传感器9A、9B输出的空气弹簧7A、7B的压力值(更具体地压差ΔP)算出空气弹簧7A、7B的上下方向的反作用力，并将该算出值向质量变化量算出部19输出。在该情况下，弹簧反作用力算出部18通过将压差ΔP乘以受压面积A而求取空气弹簧反作用力ΔF[N]。即，弹簧反作用力算出部18进行以下的公式3的计算。

【公式3】

ΔPXA＝ΔF

弹簧反作用力算出部18将算出的空气弹簧反作用力ΔF(例如四个空气弹簧7A、7B的每个的空气弹簧反作用力ΔF)作为与空气弹簧7A、7B的压力值P相关的第一信息向质量变化量算出部19输出。空气弹簧反作用力ΔF从弹簧反作用力算出部18向质量变化量算出部19输入。质量变化量算出部19使用从弹簧反作用力算出部18输出的与空气弹簧7A、7B的压力值P相关的第一信息(空气弹簧反作用力ΔF)算出质量变化量ΔM，并将该算出值向弹簧位移推定部23输出。在该情况下，质量变化量算出部19通过将空气弹簧反作用力ΔF除以重力加速度g求取车体2的从基准值的质量变化量ΔM。即质量变化量算出部19进行以下公式4的计算。

【公式4】

ΔF/g＝ΔM

质量变化量算出部19将算出的质量变化量ΔM(例如四个空气弹簧7A、7B的每个的空气弹簧的质量变化量ΔM)作为与空气弹簧7A、7B的压力值P相关的第二信息向弹簧位移推定部23输出。从位置传感器11输出的车辆1的当前位置L向轨道上下位移算出部20输入。轨道上下位移算出部20根据车辆1的当前位置L求取该位置的轨道的上下位移。具体地，轨道上下位移算出部20根据车辆1的当前位置L，并基于存储于诊断装置13的存储器13A内的左右各轮(车轮4)的轨道MAP(轨道信息)取得前车轴位置(例如，行进方向的前侧的底架3A的位置)的轨道的上下位移Sf(左前轨道上下位移Sfl、右前轨道上下位移Sfr)。轨道上下位移算出部20将取得的前车轴位置的轨道的上下位移Sf(Sfl、Sfr)向算出后车轴位置(例如，行进方向的后侧的底架3B的位置)的轨道的上下位移Sr(左后轨道上下位移Srl、右后轨道上下位移Srr)的轨道上下位移算出部22输出。另外，轨道上下位移算出部20将前车轴位置的轨道的上下位移Sf(Sfl、Sfr)向弹簧位移推定部23输出。

在此，轨道上下位移算出部20在调入轨道MAP(轨道信息)时，若车辆1行驶的路线为单线，则能够将数据(信息)直接读取。但是，若路线为多线，轨道上下位移算出部20优选对当前位置L进行微分来计算火车的行进方向，并根据行进方向将轨道信息划分为上行线和下行线。即，在存储器13A中优选储存上行线的轨道信息和下行线的轨道信息，并使用与此时的行进方向对应的轨道信息。其理由为车辆1的轨道在上行线和下行线不完全相同，例如，在上行线和下行线，分叉路的位置或结构可能不同。另外，可以根据列车的种别，例如即使为相同的上行线，具有经过待避线的情形和经过通过线的情形，因此根据位置信息和速度分为普通列车或优等列车(快速、快车、准快车、特快)，并将与此对应的轨道信息储存于存储器13A。

由车速传感器10测定的车辆1的行驶速度V[m/s](即实时的行驶速度V)向延迟时间算出部21输入。延迟时间算出部21根据行驶速度V和车辆1的车轴间距离D[m](例如，前侧的底架3A和后侧的底架3B之间的距离)求取前车轴位置和后车轴位置之间的延迟时间τ。即，延迟时间算出部21通过将车辆1的车轴间距离D[m]除以行驶速度V求取延迟时间τ。延迟时间算出部21将求取的延迟时间τ向后车轴位置的轨道上下位移算出部22输出。

从前车轴位置的轨道上下位移算出部20向后车轴位置的轨道上下位移算出部22输入前车轴位置的轨道的上下位移Sf(Sfl、Sfr)，从延迟时间算出部21向后车轴位置的轨道上下位移算出部22输入延迟时间τ。后车轴位置的轨道上下位移算出部22根据前车轴位置的轨道的上下位移Sf(Sfl、Sfr)和延迟时间τ算出后车轴位置的轨道的上下位移Sr(Srl、Srr)。轨道上下位移算出部22将算出的后车轴位置的轨道的上下位移Sr(Srl、Srr)向弹簧位移推定部23输出。

弹簧位移推定部23与弹簧位移算出部17、阻尼器异常判定部24等一起，配置于车辆1。从质量变化量算出部19向弹簧位移推定部23输入“车体2的质量变化量ΔM”，从轨道上下位移算出部20向弹簧位移推定部23输入“前车轴位置的轨道的上下位移Sf(Sfl、Sfr)”，从轨道上下位移算出部22向弹簧位移推定部23输入“后车轴位置的轨道的上下位移Sr(Srl、Srr)”。弹簧位移推定部23将车体2的质量变化量ΔM和前车轴位置的轨道的上下位移Sf(Sfl、Sfr)和后车轴位置的轨道的上下位移Sr(Srl、Srr)作为输入，并利用车辆模型通过计算而推定空气弹簧7A、7B的上下位移。弹簧位移推定部23将该推定值作为空气弹簧位移推定值ΔXc(例如，四个空气弹簧7A、7B的每个的空气弹簧位移推定值ΔXc)向阻尼器异常判定部24输出。

即，弹簧位移推定部23使用“将车辆1模型化的铁道车辆模型”、“从位置传感器11输出的位置信息(更具体地，从位置信息得到的轨道的上下位移Sf、Sr)”和“空气弹簧7A、7B的压力值P(更具体地，从压力值P算出的质量变化量ΔM)”推定空气弹簧7A、7B的上下位移，并向阻尼器异常判定部24输出。更详细地，弹簧位移推定部23根据“铁道车辆模型”、“根据从车速传感器10输出的车辆1的速度值和位置信息而得到的轨道的上下位移Sf、Sr”和“与压力值P相关的第二信息(质量变化量ΔM)”，通过计算推定空气弹簧7A、7B的上下位移。弹簧位移推定部23将推定的空气弹簧7A、7B的上下位移，即作为空气弹簧7A、7B的上下位移的推定值的空气弹簧位移推定值ΔXc向阻尼器异常判定部24输出。

在此，铁道车辆模型例如能够使用如专利文献1所记载的“车辆模型”。即，弹簧位移推定部23能够使用专利文献1的段落[0036]之后以及附图的图3所记载的铁道车辆模型(状态方程式)推定空气弹簧7A、7B的上下位移(计算空气弹簧位移推定值ΔXc)。需要注意的是，弹簧位移推定部23也可以使用专利文献1以外的铁道车辆模型(状态方程式)。例如，能够使用能够精度更高地求取空气弹簧7A、7B的上下位移的推定值的车辆模型(状态方程式)，换言之与车辆1的结构对应的车辆模型(状态方程式)。

从弹簧位移算出部17向阻尼器异常判定部24输入空气弹簧位移ΔX，从弹簧位移推定部23向阻尼器异常判定部24输入空气弹簧位移推定值ΔXc。阻尼器异常判定部24比较空气弹簧位移ΔX和空气弹簧位移推定值ΔXc，判定阻尼器8A、8B是正常还是异常。即，阻尼器异常判定部24比较从弹簧位移算出部17输出的作为空气弹簧7A、7B的上下位移的算出值的空气弹簧位移ΔX、和从弹簧位移推定部23输出的作为空气弹簧7A、7B的上下位移的推定值的空气弹簧位移推定值ΔXc，判定异常。阻尼器异常判定部24例如能够在空气弹簧位移ΔX和空气弹簧位移推定值ΔXc的差值为预先设定的阀值X1以上的情况下，判定阻尼器8A、8B为异常。阀值X1是用于判定阻尼器8A、8B是正常还是异常的成为判定基准的阀值，预先储存于存储器13A。阀值X1例如能够通过计算、实验、模拟等预先求得，作为能够进行精度良好的判定的值而设定。阻尼器异常判定部24将阻尼器8A、8B是否正常的判定结果，即上下动阻尼器异常检测结果作为诊断装置13的诊断信息向上一级的控制装置输出(通知)。由此，上一级的控制装置能够取得上下动阻尼器异常检测结果(阻尼器8A、8B是否正常)。上一级的控制装置例如在取得为异常的判定结果的情况下，通过在设置于车辆1的驾驶室的监视器等显示警告而向驾驶员通知。

搭载于第一实施方式的车辆1以及车辆1的工作状态诊断装置12具有如上述的结构，接着，对其工作进行说明。

车辆1沿着轨道R(轨道)朝向例如图1的左侧行驶。在车辆1行驶时，例如产生侧倾(横向摇晃)或者俯仰(前后方向的摇晃)等振动时，阻尼器8A、8B产生使此时的上、下方向的振动减弱的阻尼力。由此，能够减弱(抑制)车体2的上下方向的振动。另外，在车辆1的行驶中，车辆1的车辆信息即空气弹簧7A、7B的压力值P、车辆1的当前位置L以及行驶速度V作为上一级信号从上一级的控制装置经由通信线路14向诊断装置13输入。诊断装置13基于实时取得的压力值P、当前位置L和行驶速度V，诊断阻尼器8A、8B的工作状态。即诊断装置13在车辆1的行驶中判定阻尼器8A、8B的异常。

图3的流程图示出在诊断装置13进行的诊断处理(异常的判定处理)。图3的处理在诊断装置13起动后，以规定的控制周期(例如，10msec)重复执行。

在图3的处理开始时，诊断装置13在S1从上一级信号取得信息。即在S1中，从未图示的上一级的控制装置经由通信线路14取得车辆1的车辆信息，具体地车辆1的位置信息(当前位置L)、车辆1的速度值(行驶速度V)、作为空气弹簧7A、7B的内压的压力值P。在S2中，根据在S1中取得的车辆信息(当前位置L、行驶速度V、压力值P)求取“前车轴位置的轨道的上下位移Sf(Sfl、Sfr)”、“后车轴位置的轨道的上下位移Sr(Srl、Srr)”和“质量变化量ΔM”，并基于铁道车辆模型计算空气弹簧位移推定值ΔXc。在S3中，根据在S1取得的车辆信息(压力值P)计算空气弹簧位移ΔX。

在S4中，判定阻尼器8A、8B是否正常。在该情况下，在S4中，比较在S2中计算的空气弹簧位移推定值ΔXc和在S3中计算的空气弹簧位移ΔX。即在S4中，例如判定空气弹簧位移推定值ΔXc和空气弹簧位移ΔX的差值是否为阀值X1以上。在S4中判定为“NO”，即空气弹簧位移推定值ΔXc和空气弹簧位移ΔX的差值比阀值X1小的情况下，进入S5。另一方面，在S4中判定为“YES”，即空气弹簧位移推定值ΔXc和空气弹簧位移ΔX的差值为阀值X1以上的情况下，进入S7。

在S5中，判定为阻尼器8A、8B正常，进入S6。在S6中，从阻尼器异常判定部24将“阻尼器正常”的信号作为诊断信息向上一级的控制装置输出(通知)，结束(返回)。即经由结束返回开始，重复S1之后的处理。与此相对，在S7中，判定为阻尼器8A、8B异常，进入S8。在S8中，从阻尼器异常判定部24将“阻尼器异常”的信号作为诊断信息向上一级的控制装置输出(通知)，结束(返回)。需要注意的是，S6的“阻尼器正常”的通知可以兼有运转中的通知，也可以省略。即阻尼器异常判定部24可以构成为仅在判定为阻尼器8A、8B异常时，将“阻尼器异常”的信号作为诊断信息向上一级的控制装置输出。

需要注意的是，S4的处理即在阻尼器异常判定部24比较空气弹簧位移ΔX和空气弹簧位移推定值ΔXc时，可以一直实时比较，另外也可以比较在预先设定的时间(规定时间)内的平均值。另外，阻尼器异常判定部24可以在空气弹簧位移ΔX和空气弹簧位移推定值ΔXc的差的累计值为规定值以上的情况下，判定为异常。即与异常判定(工作状态的诊断)相关的数值处理不限于上述的处理。

另外，例如，考虑在S4判定为所有的空气弹簧7A、7B的空气弹簧位移推定值ΔXc和空气弹簧位移ΔX的差值都为阀值X1以上的情况。在该情况下，虽然能够考虑为所有的阻尼器8A、8B(四个)同时为异常状态，但这样的异常状态的可能性低。因此，在这样的情况下，可以判定为轨道异常。例如，可以将进行这样的判定处理添加于图3的S4的处理之后。另外，阻尼器异常判定部24在判定为空气弹簧位移ΔX和空气弹簧位移推定值ΔXc的差值为阀值X1以上时，例如，可以将异常判定区间设得长，仅在行驶路线中的特定区间(短的区间)为异常(差值为阀值X1以上)的情况下判定为轨道异常，在行驶路线中的整体上为异常(差值为阀值X1以上)的情况下判定为阻尼器异常。即，可以区分轨道异常和阻尼器异常。不管怎样，在第一实施方式中，在车辆1行驶时，能够基于作为上一级信号在车辆1一直传递的信息，实时高精度地进行阻尼器8A、8B的异常判定(工作状态诊断)。

以上，根据第一实施方式，比较“作为空气弹簧7A、7B的上下位移的算出值的空气弹簧位移ΔX”和“作为空气弹簧7A、7B的上下位移的推定值的空气弹簧位移推定值ΔXc”，判定异常。在该情况下，弹簧位移算出部17能够使用由已有的压力传感器9A、9B测定的压力值P算出空气弹簧位移ΔX。另外，弹簧位移推定部23能够使用由已有的压力传感器9A、9B测定的压力值P和由已有的位置传感器11取得的位置信息来推定空气弹簧位移推定值ΔXc。另外，弹簧位移推定部23能够根据从位置信息得到的该位置的轨道信息(轨道的上下位移Sf、Sr)使用铁道车辆模型来推定空气弹簧位移推定值ΔXc，因此能够提高该推定的精度。由此，能够抑制需要新增的传感器且提高异常的判定精度。

根据第一实施方式，弹簧位移推定部23根据“铁道车辆模型”和“根据从车速传感器10输出的速度值和由已有的的位置传感器11取得的位置信息而得到的轨道的上下位移Sf、Sr”和“作为与压力值P相关的信息的车体2的质量变化量ΔM”推定空气弹簧位移推定值ΔXc。因此，弹簧位移推定部23能够使用与行进方向前侧的车轴(前侧的底架3A)对应的位置的轨道的上下位移Sf(Sfl、Sfr)和与行进方向后侧的车轴(后侧的底架3B)对应的位置的轨道的上下位移Sr(Srl、Srr)来推定空气弹簧位移推定值ΔXc。由此，能够进一步提高弹簧位移推定部23的推定精度。

需要注意的是，在第一实施方式中，以使用从车速传感器10输出的速度值(行驶速度V)，算出与行进方向后侧的车轴(后侧的底架3B)对应的位置的轨道的上下位移Sr(Srl、Srr)的结构为例进行说明。但是不限于此，例如也可以省略车速传感器10，使用从位置传感器11的位置信息(当前位置L)算出的速度值(行驶速度V)，算出与行进方向后侧的车轴(后侧的底架3B)对应的位置的轨道的上下位移Sr(Srl、Srr)。

即，弹簧机构位移推定部也可以根据“铁道车辆模型”、“根据从位置信息算出的铁道车辆的速度值和位置信息而得到的轨道的上下位移”和“与压力值相关的信息”推定弹簧机构的上下位移。在该情况下，弹簧机构位移推定部也能够使用与行进方向前侧的车轴对应的位置的轨道的上下位移和与行进方向后侧的车轴对应的位置的轨道的上下位移来推定弹簧机构的上下位移。因此，在该情况下，也能够进一步提高弹簧机构位移推定部的推定精度。

在第一实施方式中，以使用位置信息(当前位置L)和速度值(行驶速度V)取得与行进方向前侧的车轴(前侧的底架3A)对应的位置的轨道的上下位移Sf(Sfl、Sfr)和与行进方向后侧的车轴(后侧的底架3B)对应的位置的轨道的上下位移Sr(Srl、Srr)的结构为例进行说明。但是，不限于此，例如，也可以为不使用速度值取得轨道的上下位移的结构。即，可以根据铁道车辆的当前的位置(位置信息)和铁道车辆正在行驶的路线的轨道信息(轨道MAP)和铁道车辆的尺寸，取得与行进方向前侧的车轴(前侧的底架)对应的位置的轨道的上下位移和与行进方向后侧的车轴(后侧的底架)对应的位置的轨道的上下位移。

在第一实施方式中，以将进行阻尼器8A、8B的异常判定的计算处理的诊断装置13与上一级的控制装置单独设置为例进行说明，但也可以将诊断装置13组入上一级的控制装置。即，缓冲器的异常判定可以为具备进行该判定的专用的计算处理装置(微型计算机)的结构，也可以内置于进行其他的控制处理的计算处理装置(微型计算机)。

在第一实施方式中，能够通过诊断装置13在车辆1的行驶中一直实时地进行异常判定。但是，诊断装置13的基于铁道车辆模型的计算功能(推定功能)可能由于车辆1的行驶速度V或者轨道条件(当前位置L)误差变大(空气弹簧位移推定值ΔXc的精度变低)。因此，如图4所示的第一变形例，可以为：在车辆1在预先设定的行驶区间(L1和L2之间)以预先设定的行驶速度(V1和V2之间)行驶时，进行异常判定(工作状态诊断)的结构。

即，在第一变形例中，诊断装置13使用位置信息(当前位置L)为预先设定的范围内(L1＜L＜L2)且速度值(行驶速度V)为预先设定的范围内(V1＜V＜V2)时的空气弹簧位移推定值ΔXc来诊断阻尼器8A、8B的工作状态。因此，在第一变形例中，在第一实施方式的图3的S1和S2之间增加了S21以及S22的处理。即，在第一变形例中，如图4所示，在S1和S2之间进行S21和S22的处理。在该情况下，在S1之后的S21中，判定在S1取得的当前位置L(位置信息)是否在规定的范围内，例如是否在规定值L1至规定值L2之间(L1＜L＜L2)。在S21判定为“YES”的情况下进入S22，在S21判定为“NO”的情况下返回S1。在S22中，判定在S1取得的行驶速度V(速度值)是否为规定的范围内，例如是否为规定值V1至规定值V2之间(V1＜V＜V2)。在S22中判定为“YES”的情况下进入S2之后的处理(异常判定处理)，在S22判定为“NO”的情况下返回S1。

这样，在第一变形例中，设定有异常判定的区间以及行驶速度。因此，例如，通过适当设定速度(规定值V1、V2)，而能够在如早晚通勤那样，在车辆1的前后堵塞有其他车辆而车辆1的行驶速度V相比于通常变慢的状态下，停止异常判定。另外，通过适当设定区间(规定值L1、L2)，例如，能够排除在道岔前后等轨道极差的区间(不适合异常判定的场所)的空气弹簧位移推定值ΔXc，而采用在直线水平区间等轨道极好的区间(适合异常判定的场所)的空气弹簧位移推定值ΔXc。由此，能够提高异常判定的精度。即，根据这样的第一变形例，能够使用位置信息为预先设定的范围内时的空气弹簧位移推定值ΔXc诊断阻尼器8A、8B的工作状态。因此，能够使用直线区间等的轨道稳定的行驶区间的空气弹簧位移推定值ΔXc来诊断阻尼器8A、8B的工作状态。由此，从这一方面上也能够提高异常的判定精度。需要注意的是，也可以省略S21或者S22的任何一方。

在第一实施方式中，能够通过诊断装置13在车辆1的行驶中一直实时进行异常判定。但是，可能由于车辆1的行驶条件或车体2的装载条件误差变大。因此，如图5所示的第二变形例，可以为在预先设定的时间(t1和t2之间)进行异常判定(工作状态诊断)的结构。即，在第二变形例中，诊断装置13使用当前时刻为预先设定的范围内(t1＜t＜t2)时的空气弹簧位移推定值ΔXc来诊断阻尼器8A、8B的工作状态。为此，在第二变形例中，在第一实施方式的图3的S1和S2之间增加有S31以及S32的处理。即，在第二变形例中，如图5所示，在S1和S2之间进行S31和S32的处理。在该情况下，在S1之后的S31中，取得当前时刻t。在S31之后的S32中，判定在S31取得的当前时刻t是否为规定的范围内，例如是否为时刻t1和时刻t2之间(t1＜t＜t2)。在S32判定为“YES”的情况下进入S2之后的处理(异常判定处理)，在S32判定为“NO”的情况下返回S1。

这样，在第二变形例中，设定有进行异常判定的时刻。因此，通过适当设定时刻t1、t2，能够选择例如早上、深夜或者中午等车辆1的行驶条件比较恒定的条件进行异常判定。由此，能够提高异常判定的精度。即，根据这样的第二变形例，能够使用当前时刻为预先设定的范围内时的空气弹簧位移推定值ΔXc来诊断阻尼器8A、8B的工作状态。因此，能够使用早上、深夜或者中午等车辆1的行驶条件比较恒定的时刻的空气弹簧位移推定值ΔXc来诊断阻尼器8A、8B的工作状态。由此，从这一方面也能够提高异常判定的精度。

另外，图6示出第三变形例。第三变形例组合了第一变形例和第二变形例。即，在第三变形例中，车辆1在预先设定的行驶区间(L1和L2之间)以预先设定的行驶速度(V1和V2之间)行驶，且在预先设定的时间(t1和t2之间)，进行异常判定(工作状态诊断)。由此，能够进一步提高异常判定的精度。

在第一实施方式以及第一至第三变形例中，以与空气弹簧7A、7B的压力(内压)的值无关地进行异常判定为例进行说明。在此，车辆1通常根据乘员乘客的数量调整空气弹簧7A、7B的内压，使车高保持为恒定。但是，例如，在空气弹簧7A、7B的空气泄漏，或者由于车体倾斜而使空气弹簧7A、7B的内压增加的情况下，推定的计算精度下降，可能产生误判定。因此，如图7所示的第四变形例那样，在空气弹簧7A、7B的压力为预先设定的范围(P1和P2之间)时，进行异常判定(工作状态诊断)。

即，在第四变形例中，诊断装置13使用空气弹簧7A、7B的压力P为预先设定的范围内(P1＜P＜P2)时的空气弹簧位移推定值ΔXc来诊断阻尼器8A、8B的工作状态。为此，在第四变形例中，在图6所示的第三变形例的S32的处理之后增加有S41的处理。即，在第四变形例中，如图7所示，在S32和S2之间进行S41的处理。在该情况下，在S32之后的S41中，判定在S1取得的空气弹簧7A、7B的压力值P是否为压力值P1和P2之间(P1＜P＜P2)。在S41判定为“YES”的情况下进入S2之后的处理(异常判定处理)，在S41判定为“NO”的情况下返回S1。这样，在第四变形例中，设定有异常判定的压力。因此，通过适当设定压力值P1、P2，能够基于空气弹簧7A、7B的内压为异常时(例如内压变化大时)的推定值来抑制误判定。由此，能够提高异常判定的精度。

在第一实施方式以及第一至第四变形例中，以与车辆1的行进方向无关地进行异常判定为例进行说明。但是，在“上行线和下行线”或者“绕外线和绕内线”，车辆1的轨道状态或转辙器的有无不同，在相同的阀值的情况下推定的计算精度下降，可能产生误判定。因此，如图8所示的第五变形例，在车辆1在上行线行驶时，进行异常判定(工作状态诊断)。另外，如图9所示的第六变形例，在车辆1在下行线行驶时，进行异常判定(工作状态诊断)。车辆1的行进方向例如能够根据位置信息来判定。由此，能够使用与根据位置信息的车辆1的行进方向对应的轨道的上下位移来诊断阻尼器8A、8B的工作状态。

在图8所示的第五变形例中，在图7所示的第四变形例的处理途中增加有S51的处理。在S51中，判定行进方向是否为上行。在图9所示的第六变形例中，将图8所示的第五变形例的S21、S22、S32、S41、S51的处理变更为S61、S62、S63、S64、S65。即，在第六变形例中，在上行线和下行线改变当前位置或行驶速度等的阀值(L3、L4、V3、V4、t3、t4)。但是，不需要改变全部，例如可以使时刻或速度等相同。另外，除了上行线和下行线之外，也可以选择绕外线和绕内线等与铁道车辆的行驶相匹配的行进方向。在这样的变形例中，能够包括基于“上行线和下行线”或者“绕外线和绕内线”的行驶条件的差，选择计算精度高的行驶区间、行驶条件。由此，能够提高异常判定的精度。

接着，图10至图13示出第二实施方式。第二实施方式的特征在于，使底架和车轮之间的缓冲器为阻尼力调整式阻尼器(半主动阻尼器)，且利用控制阻尼力调整式阻尼器的阻尼力的控制装置进行工作状态的诊断(异常判定处理)。需要注意的是，在第二实施方式中，对与第一实施方式相同的结构要素标以相同的标记，省略其说明。

在车辆1的车体2和底架3A、3B之间，配置有作为缓冲器的阻尼器31A-31D。阻尼器31A-31D分别为能够调整阻尼力的阻尼力调整式阻尼器(半主动阻尼器)，抑制底架3A、3B的振动。在该情况下，阻尼器31A-31D例如具备电磁阀等控制阀37A-37D。阻尼器31A-31D能够通过来自控制装置34的电力(驱动电流)的供给调整控制阀37A-37D的开阀压，将衰减特性从硬特性(硬特性)连续调整到软特性(软特性)。

需要注意的是，阻尼器31A-31D不限于连续调整衰减特性，也可以为两阶段地或者多阶段地调整。另外，阻尼器31A-31D也可以为根据电压或电流调整阻尼力的阻尼力调整式缓冲器(例如封有电粘性流体、磁性流体等功能性流体的缓冲器)。即，阻尼器31A-31D能够使用各种阻尼力调整式缓冲器，各种阻尼力调整式缓冲器能够在相同的活塞速度下可变地调节(增减)阻尼力。如图11所示，阻尼器31A-31D相对于一个底架3A、3B配置两个轴，相对于1节车辆1(两个底架3A、3B)配置四个轴。即，为上下动阻尼器的阻尼器31A-31D与第一实施方式的阻尼器8A、8B相同，与空气弹簧7A-7D并列配置。

另外，如图11所示，在车体2的四个角即在车体2的前后方向和左右方向上分离的四个位置设置有在各自的位置测定车体2的上下方向的加速度(振动)的合计四个加速度传感器32A-32D。加速度传感器32A-32D是分别搭载于车辆1的不同的多个位置并检测车辆1的动作(更具体地，车体2的振动状态)的传感器(动作传感器)。加速度传感器32A-32D能够使用例如压电式、伺服式、压电电阻式等模拟式加速度传感器等各种加速度传感器。

由加速度传感器32A-32D测定的加速度(上下加速度)用于阻尼器31A-31D的控制和阻尼器31A-31D的工作状态的诊断。为此，加速度传感器32A-32D与控制装置34连接。加速度传感器32A-32D构成车体加速度测定部，所述车体加速度测定部测定车体2的上下加速度，并将与该加速度对应的信号向控制装置34输出。需要注意的是，加速度传感器32A-32D不限于配置于车体2的前部左侧、前部右侧、后部左侧、后部右侧，例如也可以配置于车体2的前部中央、中央部左侧、中央部右侧、后部中央等，车体2上的传感器配置可以为任何形式。另外，加速度传感器32A-32D的个数也不限于四个，可以与测定·控制的目的相匹配地自由地选择。例如，在车体2上可以设置两个、三个、或者五个以上。

接着，对可变地控制(调整)各阻尼器31A-31D的阻尼力的控制装置34进行说明。

控制装置34设置于车辆1的预先设定的位置(例如，车体2的成为大致中央的位置等)。控制装置34构成为包含例如微型计算机、驱动电路。控制装置34的输入侧与加速度传感器32A-32D连接。控制装置34的输出侧与阻尼器31A-31D(更具体地，各控制阀37A-37D)连接。控制装置34具有作为由ROM、RAM、非易失性存储器等组成的存储部的存储器34A。在存储器34A储存有例如进行阻尼器31A-31D的阻尼力的控制的处理程序。另外，控制装置34经由通信线路14与上一级的控制装置(未图示)连接。车辆1的车辆信息(例如，车辆的当前位置L、行驶速度V等)作为上一级信号从上一级的控制装置经由通信线路14向控制装置34输入。需要注意的是，也可以将加速度传感器32A-32D与上一级的控制装置连接，上下加速度也作为上一级信号向控制装置34输入。

控制装置34基于从加速度传感器32A-32D得到的传感器信号和经由通信线路14得到的上一级信号在内部进行计算，将作为指令信号的驱动电流向各阻尼器31A-31D(更具体地，各控制阀37A-37D)输出。即，控制装置34在每个采样时间读取来自加速度传感器32A-32D的检测信号等，并根据规定的控制规则(减振控制逻辑)计算与在各阻尼器31A-31D应该产生的阻尼力对应的驱动电流。另外，控制装置34分别将驱动电流向控制阀37A-37D输出，可变地控制每个阻尼器31A-31D的产生力。需要注意的是，作为各阻尼器31A-31D的控制规则，例如能够使用天棚阻尼控制规则、LQG控制规则或者H∞控制规则。

接着，关于对各阻尼器31A-31D的工作状态进行诊断的工作状态诊断装置33，参照图12说明。需要注意的是，在以下的说明中，以与第一实施方式的工作状态诊断装置12不同的部分为主进行说明，对于相同的部分省略详细说明。

第二实施方式的工作状态诊断装置33诊断作为半主动阻尼器的阻尼器31A-31D的工作状态。工作状态诊断装置33具备压力传感器9A-9D、车速传感器10、位置传感器11、加速度传感器32A-32D、作为进行诊断的计算处理的计算处理装置的控制装置34。控制装置34不仅为进行阻尼器31A-31D的阻尼力的控制的计算处理的控制装置，还兼具进行阻尼器31A-31D的工作状态的诊断(异常判定)的计算处理的诊断装置。因此，在控制装置34的存储器34A，除了存储有用于阻尼器31A-31D的阻尼力的控制的处理程序之外，还储存有用于执行后述的图13所示的处理流程的处理程序，即用于阻尼器31A-31D的工作状态的诊断的处理程序。另外，在控制装置34的存储器34A，与前述的第一实施方式相同，储存有用于工作状态的诊断的基准值、判定值、车辆模型、轨道信息(左右各轮的轨道MAP)等。

来自压力传感器9A-9D的空气弹簧7A-7D的压力、来自车速传感器10的车辆1的行驶速度(车速)、以及来自位置传感器11的车辆1的行驶位置(当前位置)经由通信线路14实时向控制装置34输入。此外，来自加速度传感器32A-32D的车体2的上下加速度也实时向控制装置34输入。即控制装置34在车辆1的行驶中，实时取得来自压力传感器9A-9D的压力值的信号、来自车速传感器10的车速的信号、来自位置传感器11的行驶位置的信号、和来自加速度传感器32A-32D的上下加速度的信号。控制装置34基于这些信号判定阻尼器31A-31D的异常。具体地，控制装置34基于空气弹簧7A-7D的压力值、车辆1的车速、行驶位置和车体2的上下加速度在内部进行计算，进行诊断阻尼器31A-31D的工作状态的处理。

在该情况下，控制装置34根据“从位置信息得到的轨道的上下位移”和“从空气弹簧7A-7D的压力值算出的空气弹簧反作用力的质量变化量”使用“铁道车辆模型”来推定车体2的上下加速度。另外，控制装置34比较该上下加速度的推定值和由加速度传感器32A-32D测定的上下加速度的测定值，判定阻尼器31A-31D的异常。即在第二实施方式中，基于在车辆1内的各种设备传递的车辆1的行驶速度、当前位置、空气弹簧7A-7D的压力传感器值，使用车辆1的车辆模型计算车体2的上下加速度作为推定值(加速度推定值)。另外，比较该推定值、和用于阻尼器31A-31D的阻尼力的控制的加速度传感器32A-32D的测定值，判定阻尼器31A-31D的异常。

为此，如图12所示，控制装置34具备基准压力输出部15、减算部16、弹簧反作用力算出部18、质量变化量算出部19、前车轴位置的轨道上下位移算出部20、延迟时间算出部21、后车轴位置的轨道上下位移算出部22、作为车体加速度推定部的加速度推定部35、作为缓冲器异常判定部的阻尼器异常判定部36。

加速度推定部35与阻尼器异常判定部36等一起配置于车辆1。从质量变化量算出部19向加速度推定部35输入“车体2的质量变化量ΔM”、从轨道上下位移算出部20向加速度推定部35输入“前车轴位置的轨道的上下位移Sf”、从轨道上下位移算出部22向加速度推定部35输入“后车轴位置的轨道的上下位移Sr”。加速度推定部35将车体2的质量变化量ΔM和前车轴位置的轨道的上下位移Sf、后车轴位置的轨道的上下位移Sr作为输入，利用车辆模型通过计算来推定车体2的上下加速度。加速度推定部35将该推定值作为车体上下加速度推定值Gc向阻尼器异常判定部36输出。

即，加速度推定部35使用“将车辆1模型化的铁道车辆模型”、“从位置传感器11输出的位置信息(更具体地，从位置信息得到的轨道的上下位移Sf、Sr)”和“空气弹簧7A、7B的压力值P(更具体地，根据压力值P算出的质量变化量ΔM)”来推定车体2的上下加速度，并向阻尼器异常判定部36输出。更详细地，加速度推定部35根据“铁道车辆模型”和“根据从车速传感器10输出的车辆1的速度值和位置信息而得到的轨道的上下位移Sf、Sr”和“与压力值P相关的第二信息(质量变化量ΔM)”，通过计算推定车体2的上下加速度。加速度推定部35将推定的车体2的上下加速度，即作为车体2的上下加速度的推定值的车体上下加速度推定值Gc向阻尼器异常判定部36输出。

在此，铁道车辆模型能够使用例如专利文献1公开的“车辆模型”。即，加速度推定部35能够使用专利文献1的段落[0036]之后以及附图的图3所记载的铁道车辆模型(状态方程式)来推定车体2的上下加速度(计算车体上下加速度推定值Gc)。需要注意的是，加速度推定部35也可以使用专利文献1以外的铁道车辆模型(状态方程式)。例如，能够使用能够精度更高地求取车体2的上下加速度的推定值的车辆模型(状态方程式)，换言之，能够使用与车辆1的结构对应的车辆模型(状态方程式)。

由加速度传感器32A-32D测定的车体2的上下加速度的测定值，即实际上下加速度Gr向阻尼器异常判定部36输入。另外，车体上下加速度推定值Gc从加速度推定部35向阻尼器异常判定部36输入。阻尼器异常判定部36比较实际上下加速度Gr和车体上下加速度推定值Gc，判定阻尼器31A-31D是正常还是异常。即，阻尼器异常判定部36比较从加速度传感器32A-32D输出的作为车体2的上下加速度的测定值的实际上下加速度Gr、和从加速度推定部35输出的作为车体2的上下加速度的推定值的车体上下加速度推定值Gc，判定异常。阻尼器异常判定部36例如能够在实际上下加速度Gr和车体上下加速度推定值Gc的差值为预先设定的阀值G1以上的情况下，判定为阻尼器31A-31D异常。阀值G1通过计算、实验、模拟等预先求取以使能够精度更高地判定阻尼器31A-31D是正常还是异常。阻尼器异常判定部36将阻尼器31A-31D是否正常的判定结果，即上下动阻尼器异常检测结果作为控制装置34的诊断信息向上一级的控制装置输出。由此，上一级的控制装置能够取得上下动阻尼器异常检测结果(阻尼器31A-31D是否正常)。

图13的流程图示出在控制装置34进行的诊断处理(异常的判定处理)。图13的处理在控制装置34起动后，以规定的控制周期(例如，10msec)重复执行。需要注意的是，在图13中的各处理中，对于与前述的第一实施方式的图3所示的处理相同的处理，标以相同的步骤编号，省略其说明。

在图13的处理开始时，控制装置34在S11从上一级信号取得信息，即车辆1的位置信息(当前位置L)、车辆1的速度值(行驶速度V)和作为空气弹簧7A、7B的内压的压力值P。在S12中，根据在S11中取得的车辆信息(当前位置L、行驶速度V、压力值P)求取“前车轴位置的轨道的上下位移Sf(Sfl、Sfr)”、“后车轴位置的轨道的上下位移Sr(Srl、Srr)”和“质量变化量ΔM”，并基于铁道车辆模型计算车体上下加速度推定值Gc。在S13中，取得由加速度传感器32A-32D测定的实际上下加速度Gr。

在S14中，判定阻尼器31A-31D是否正常。在该情况下，在S14中，比较在S2计算的车体上下加速度推定值Gc和在S13取得的实际上下加速度Gr。即，在S14中，判定例如车体上下加速度推定值Gc和实际上下加速度Gr的差值是否为阀值G1以上。在S14判定为“NO”，即车体上下加速度推定值Gc和实际上下加速度Gr的差值比阀值G1小的情况下，进入S5。另一方面，在S14判定为“YES”，即，车体上下加速度推定值Gc和实际上下加速度Gr的差值为阀值G1以上的情况下，进入S7。

需要注意的是，S14的处理即在阻尼器异常判定部36比较车体上下加速度推定值Gc和实际上下加速度Gr时，可以一直实时比较，另外，也可以比较预先设定的时间(规定时间)内的平均值。另外，阻尼器异常判定部36可以在车体上下加速度推定值Gc和实际上下加速度Gr的差的累计值为规定值以上的情况下，判定为异常。即关于与异常判定(工作状态的诊断)相关的数值处理，不限于加速度值的平均化处理或有效值处理、差值的累计等上述的处理。另外，例如，可以在所有的阻尼器31A-31D(四个)同时判定为异常的情况下，由于这样的异常状态的可能性低，因此判定为车体2的轨道异常。另外，阻尼器异常判定部36在判定为车体上下加速度推定值Gc和实际上下加速度Gr的差值为阀值G1以上时，例如，可以将异常判定的区间设得长，仅在行驶路线中的特定区间(短的区间)为异常(差值为阀值G1以上)的情况下判定为轨道异常，在行驶路线中的整体上为异常(差值为阀值G1以上)的情况下判定为阻尼器异常。即，可以区分轨道异常和阻尼器异常。不管怎样，在第二实施方式中，能够基于在车辆1行驶时作为上一级信号在车辆1一直传递的信息和阻尼器31A-31D的减振控制用所需的加速度的信息，实时高精度地进行阻尼器31A-31D的异常判定(工作状态诊断)。

第二实施方式通过如上述的控制装置34来判定阻尼器31A-31D的异常，因此其基本的作用与第一实施方式没有特别差异。特别地，根据第二实施方式，比较“作为车体2的上下加速度的测定值的实际上下加速度Gr”和“作为车体2的上下加速度的推定值的车体上下加速度推定值Gc”，判定异常。在该情况下，车体2的上下加速度的测定值能够使用从已有的加速度传感器32A-32D输出的测定值。另外，加速度推定部35能够使用由已有的压力传感器9A、9B测定的压力值P和由已有的位置传感器11取得的位置信息来推定车体上下加速度推定值Gc。另外，加速度推定部35能够根据从位置信息得到的该位置的轨道的信息(轨道的上下位移Sf、Sr)并使用铁道车辆模型来推定车体上下加速度推定值Gc，因此能够提高该推定的精度。由此，能够抑制需要增加传感器这一情况且提高异常判定的精度。

根据第二实施方式，加速度推定部35根据“铁道车辆模型”和“根据从车速传感器10输出的速度值和由已有的位置传感器11取得的位置信息而得到的轨道的上下位移Sf、Sr”和“作为与压力值P相关的信息的车体2的质量变化量ΔM”来推定车体上下加速度推定值Gc。因此，加速度推定部35能够使用与行进方向前侧的车轴(前侧的底架3A)对应的位置的轨道的上下位移Sf(Sfl、Sfr)和与行进方向后侧的车轴(后侧的底架3B)对应的位置的轨道的上下位移Sr(Srl、Srr)推定车体上下加速度推定值Gc。由此，能够进一步提高加速度推定部35的推定精度。

需要注意的是，在第二实施方式中，以使用从车速传感器10输出的速度值(行驶速度V)，算出与行进方向后侧的车轴(后侧的底架3B)对应的位置的轨道的上下位移Sr(Srl、Srr)的结构为例进行说明。但是，不限于此，例如，也可以省略车速传感器10，使用从位置传感器11的位置信息(当前位置L)算出的速度值(行驶速度V)，算出与行进方向后侧的车轴(后侧的底架3B)对应的位置的轨道的上下位移Sr(Srl、Srr)。

即，车体加速度推定部也可以根据“铁道车辆模型”、“根据从位置信息算出的铁道车辆的速度值和位置信息而得到的轨道的上下位移”和“与压力值相关的信息”推定车体的上下加速度。另外，也可以不使用速度值地取得轨道的上下位移。

在第二实施方式中，以利用进行阻尼器31A-31D的阻尼力的控制的控制装置34来进行阻尼器31A-31D的异常判定的计算处理的结构为例进行说明。但是，不限于此，也可以将进行缓冲器的阻尼力的控制的计算处理的控制装置和进行缓冲器的异常判定的计算处理的控制装置分开设置。

另外，例如，如图14所示的第七变形例，在车辆1在预先设定的行驶区间(L1和L2之间)以预先设定的行驶速度(V1和V2之间)行驶时，进行异常判定(工作状态诊断)。即，在第七变形例中，控制装置34使用位置信息(当前位置L)为预先设定的范围内(L1＜L＜L2)，且速度值(行驶速度V)为预先设定的范围内(V1＜V＜V2)时的车体上下加速度推定值Gc来诊断阻尼器31A-31D的工作状态。为此，在第七变形例中，在第二实施方式的图13的S11和S12之间增加有S21以及S22的处理。关于S21以及S22的处理，与前述的第一变形例相同，因此省略进一步的说明。

另外，例如，如图15所示的第八变形例，可以在预先设定的时间(t1和t2之间)进行异常判定(工作状态诊断)。即，在第八变形例中，控制装置34使用当前时刻为预先设定的范围内(t1＜t＜t2)时的车体上下加速度推定值Gc来诊断阻尼器31A-31D的工作状态。为此，在第八变形例中，如图15所示，在第二实施方式的图13的S11和S12之间增加有S31以及S32的处理。关于S31以及S32的处理，与前述的第二变形例相同，省略进一步的说明。

另外，例如，如图16所示的第九变形例，可以组合第七变形例和第八变形例。另外，如图17所示的第十变形例，可以在空气弹簧7A、7B的压力为预先设定的范围(P1和P2之间)时，进行异常判定(工作状态诊断)。即在第十变形例中，控制装置34使用空气弹簧7A、7B的压力P为预先设定的范围内(P1＜P＜P2)时的车体上下加速度推定值Gc来诊断阻尼器31A-31D的工作状态。为此，在第十变形例中，在图16所示的第九变形例的S32的处理之后增加有S41的处理。关于S41的处理，与前述的第四变形例相同，因此省略进一步的说明。

另外，如图18所示的第十一变形例，可以在车辆1在上行线行驶时，进行异常判定(工作状态诊断)。在第十一变形例中，在图17所示的第十变形例的处理途中增加有S51的处理。关于S51的处理，与前述的第五变形例相同，因此省略进一步的说明。另外，如图19所示的第十二变形例，可以在车辆1在下行线行驶时，进行异常判定(工作状态诊断)。在第十二变形例中，将图18所示的第十一变形例的S21、S22、S32、S41、S51的处理变更为S61、S62、S63、S64、S65。由此，在第十二的变形例中，在上行线和下行线改变当前位置或行驶速度等阀值(L3、L4、V3、V4、t3、t4)，但是不需要改变全部，例如可以使时刻或速度等相同。

在第一实施方式中，以将阻尼器8A、8B在上下方向配置于车体2和底架3A、3B之间的情形，即阻尼器8A、8B为上下动阻尼器的情况为例进行说明。但是，不限于此，例如，缓冲器能够使用在车体和底架之间在左右方向上配置的左右动阻尼器、在车体和底架之间在前后方向(行进方向)上配置的偏航阻尼器等配置于车体和底架之间的各种缓冲器。该情形与第二实施方式以及第一变形例至第十二变形例相同。

在第一实施方式以及第二实施方式中，以设置于车体2和底架3A、3B之间的弹簧机构为空气弹簧7A-7D的情形为例进行说明。但是，不限于此，例如弹簧机构可以使用螺旋弹簧等、空气弹簧以外的弹簧机构(各种弹簧、弹性部件)。例如，在弹簧机构为螺旋弹簧的情况下，加载于弹簧机构的压力值(应力值)能够使用负载传感器(应变传感器、应变仪)等压力测定部。该情形与第一变形例至第十二变形例相同。

在第二实施方式中，以加速度传感器32A-32D设置于车体2的结构为例进行说明。但是，不限于此，例如，也可以将加速度传感器设置于底架。另外，也可以将加速度传感器设置于车体和底架双方。

在第二实施方式中，以使用车体2的上下加速度(实际上下加速度Gr、车体上下加速度推定值Gc)来判定异常的情形为例进行说明。但是，不限于此，例如也可以使用如第二实施方式那样的“车体的上下加速度(测定值、推定值)”和如第一实施方式那样的“空气弹簧的上下位移(算出值、推定值)”双方来判定异常。该情形与第七变形例至第十二变形例相同。另外，关于第一实施方式以及第一变形例至第六变形例，例如，可以通过在搭载有常规阻尼器的车辆设置车体加速度测定部(加速度传感器)，使用车体的上下加速度来判定异常，也可以使用车体的上下加速度和空气弹簧的上下位移双方来判定异常。

另外，各实施方式以及各变形例是示例，以不同的实施方式示出的结构当然能够部分替换或组合。

基于以上说明的实施方式的工作状态诊断装置，例如为以下所述的方式。

作为第一方式，其为配置于铁道车辆的车体和底架之间的缓冲器的工作状态诊断装置，其具有：位置检测部，其取得所述底架的位置信息并输出；压力测定部，其测定加载于弹簧机构的压力值并输出，所述弹簧机构设置于所述车体和所述底架之间；弹簧机构位移算出部，其使用从所述压力测定部输出的所述弹簧机构的所述压力值，算出所述弹簧机构的上下位移并输出；弹簧机构位移推定部，其配置于所述铁道车辆，并使用将所述铁道车辆模型化的铁道车辆模型、所述位置信息和所述弹簧机构的所述压力值，推定所述弹簧机构的上下位移并输出；缓冲器异常判定部，其比较从所述弹簧机构位移算出部输出的所述弹簧机构的上下位移的算出值和从所述弹簧机构位移推定部输出的所述弹簧机构的上下位移的推定值，判定所述缓冲器的异常。

根据该第一方式，缓冲器异常判定部比较从弹簧机构位移算出部输出的弹簧机构的上下位移的算出值和从弹簧机构位移推定部输出的弹簧机构的上下位移的推定值，判定异常。在该情况下，弹簧机构位移算出部能够使用由已有的压力测定部测定的压力值算出弹簧机构的上下位移。另外，弹簧机构位移推定部能够使用由已有的压力测定部测定的压力值和由已有的位置检测部取得的位置信息推定弹簧机构的上下位移。另外，弹簧机构位移推定部能够根据从位置信息得到的该位置的轨道的信息(轨道的上下位移)使用铁道车辆模型推定弹簧机构的上下位移，因此能够提高弹簧机构的上下位移的推定值的精度。由此，能够抑制测定机构(传感器)的增加且提高异常判定的精度。

作为第二方式，在第一方式中，所述弹簧机构位移推定部根据所述铁道车辆模型、根据从所述位置信息算出的所述铁道车辆的速度值和所述位置信息而得到的轨道的上下位移、和与所述压力值相关的信息，推定所述弹簧机构的上下位移。根据该第二方式，弹簧机构位移推定部能够根据从位置信息算出的速度值和位置信息，使用与行进方向前侧的车轴(前车轴)对应的位置的轨道的上下位移和与行进方向后侧的车轴(后车轴)对应的位置的轨道的上下位移来推定弹簧机构的上下位移。由此，能够进一步提高由弹簧机构位移推定部推定的弹簧机构的上下位移的推定值的精度。

作为第三方式，在第一方式中，还具有测定所述铁道车辆的速度值并输出的速度测定部，所述弹簧机构位移推定部根据所述铁道车辆模型、根据从所述速度测定部输出的所述速度值和所述位置信息而得到的轨道的上下位移、和与所述压力值相关的信息，推定所述弹簧机构的上下位移。根据该第三方式，弹簧机构位移推定部能够根据由已有的速度测定部测定的速度值和位置信息使用与行进方向前侧的车轴(前车轴)对应的位置的轨道的上下位移和与行进方向后侧的车轴(后车轴)对应的位置的轨道的上下位移，推定弹簧机构的上下位移。由此，能够进一步提高由弹簧机构位移推定部推定的弹簧机构的上下位移的推定值的精度。

作为第四方式，其为配置于铁道车辆的车体和底架之间的缓冲器的工作状态诊断装置，该工作状态诊断装置具有：车体加速度测定部，其测定所述车体的上下加速度并输出；位置检测部，其取得所述底架的位置信息并输出；压力测定部，其测定加载于弹簧机构的压力值并输出，所述弹簧机构设置于所述车体和所述底架之间；车体加速度推定部，其配置于所述铁道车辆，并使用将所述铁道车辆模型化的铁道车辆模型、所述位置信息和所述弹簧机构的所述压力值，推定所述弹簧机构的上下位移并输出；缓冲器异常判定部，其比较从所述车体加速度测定部输出的所述车体的上下加速度的测定值和从所述车体加速度推定部输出的所述车体的上下加速度的推定值，判定所述缓冲器的异常。

根据该第四方式，缓冲器异常判定部比较从车体加速度测定部输出的车体的上下加速度的测定值和从车体加速度推定部输出的车体的上下加速度的推定值，判定异常。在该情况下，车体的上下加速度的测定值能够使用从已有的车体加速度测定部输出的测定值。另外，车体加速度推定部能够使用由已有的压力测定部测定的压力值和由已有的位置检测部取得的位置信息来推定车体的上下加速度。另外，车体加速度推定部能够根据从位置信息得到的该位置的轨道的信息(轨道的上下位移)使用铁道车辆模型推定车体的上下加速度，因此能够提高车体的上下加速度的推定值的精度。由此，能够抑制测定机构(传感器)的增加且提高异常判定的精度。

作为第五方式，在第四方式中，所述车体加速度推定部根据所述铁道车辆模型、根据从所述位置信息算出的所述铁道车辆的速度值和所述位置信息而得到的轨道的上下位移、和与所述压力值相关的信息，推定所述车体的上下加速度。根据该第五方式，车体加速度推定部能够根据从位置信息算出的速度值和位置信息使用与行进方向前侧的车轴(前车轴)对应的位置的轨道的上下位移和与行进方向后侧的车轴(后车轴)对应的位置的轨道的上下位移来推定车体的上下加速度。由此，能够进一步提高由车体加速度推定部推定的车体的上下加速度的推定值的精度。

作为第六方式，在第四方式中，还具有测定所述铁道车辆的速度值并输出的速度测定部，所述车体加速度推定部根据所述铁道车辆模型、根据从所述速度测定部输出的所述速度值和所述位置信息而得到的轨道的上下位移、和与所述压力值相关的信息，推定所述车体的上下加速度。根据该第六方式，车体加速度推定部能够根据从已有的速度测定部测定的速度值和位置信息，使用与行进方向前侧的车轴(前车轴)对应的位置的轨道的上下位移和与行进方向后侧的车轴(后车轴)对应的位置的轨道的上下位移来推定车体的上下加速度。由此，能够进一步提高由车体加速度推定部推定的车体的上下加速度的推定值的精度。

作为第七方式，在第一至第六方式的任一项中，使用当前时刻为预先设定的范围内时的所述推定值，诊断所述缓冲器的工作状态。根据该第七方式，能够使用例如早上、深夜或者中午等铁道车辆的行驶条件比较恒定的时刻的推定值，诊断缓冲器的工作状态。由此，从这一方面也能够提高异常判定的精度。

作为第八方式，在第一至第六方式的任一项中，使用所述位置信息为预先设定的范围内时的所述推定值，诊断所述缓冲器的工作状态。根据该第八方式，能够使用直线区间等的轨道稳定的行驶区间的推定值来诊断缓冲器的工作状态。由此，从这一方面也能够提高异常判定的精度。

作为第九方式，在第一至第六方式的任一项中，使用从所述位置信息得到的与所述铁道车辆的行进方向对应的轨道信息来诊断所述缓冲器的工作状态。根据该第九方式，能够使用与铁道车辆的行进方向为上行、下行、绕外、或者绕内对应的轨道信息进行推定。由此，从这一方面也能够提高异常判定的精度。

需要注意的是，本发明不限于上述实施方式，包含各种各样的变形例。例如，上述的实施方式是为了使本发明易于理解而详细地说明，不限于一定具备所说明的全部的结构。另外，可以将某个实施方式的结构的一部分替换为其他实施方式的结构，另外，也可以在某个实施方式的结构上添加其他实施方式的结构。另外，关于各实施方式的结构的一部分，可以增加·删除·替换其他的结构。

本申请基于2020年2月10日申请的日本国专利第2020-020837号主张优先权。包含2020年2月10日申请的日本国专利申请第2020-020837号说明书、权利要求、附图、以及摘要在内的所有公开内容作为参考整体引入本申请。

附图标记说明

1：车辆(铁道车辆)；

2：车体；

3A、3B：底架；

7A-7D：空气弹簧(弹簧机构)；

8A、8B，31A-31D：阻尼器(缓冲器)；

9A-9D：压力传感器(压力测定部)；

10：车速传感器(速度测定部)；

11：位置传感器(位置检测部)；

12、33：工作状态诊断装置；

17：弹簧位移算出部(弹簧机构位移算出部)；

23：弹簧位移推定部(弹簧机构位移推定部)；

24、36：阻尼器异常判定部(缓冲器异常判定部)；

32A-32D：加速度传感器(车体加速度测定部)；

35：加速度推定部(车体加速度推定部)；

ΔF：空气弹簧反作用力(信息)；

Gc：车体上下加速度推定值(推定值)；

Gr：实际上下加速度(测定值)；

L：当前位置(位置信息)；

ΔM：质量变化量(信息)；

P：压力值；

V：行驶速度(速度值)；

ΔX空气弹簧位移(算出值)；

ΔXc空气弹簧位移推定值(推定值)。

Claims (9)

1.一种工作状态诊断装置，其为配置于铁道车辆的车体和底架之间的缓冲器的工作状态诊断装置，其具有：

位置检测部，其取得所述底架的位置信息并输出；

压力测定部，其测定加载于弹簧机构的压力值并输出，所述弹簧机构设置于所述车体和所述底架之间；

弹簧机构位移算出部，其使用从所述压力测定部输出的所述弹簧机构的所述压力值，算出所述弹簧机构的上下位移并输出；

弹簧机构位移推定部，其配置于所述铁道车辆，并使用将所述铁道车辆模型化的铁道车辆模型、所述位置信息以及所述弹簧机构的所述压力值，推定所述弹簧机构的上下位移并输出；

缓冲器异常判定部，其比较从所述弹簧机构位移算出部输出的所述弹簧机构的上下位移的算出值和从所述弹簧机构位移推定部输出的所述弹簧机构的上下位移的推定值，判定所述缓冲器的异常。

2.如权利要求1所述的工作状态诊断装置，其中，

所述弹簧机构位移推定部根据所述铁道车辆模型、根据从所述位置信息算出的所述铁道车辆的速度值和所述位置信息而得到的轨道的上下位移、以及与所述压力值相关的信息推定所述弹簧机构的上下位移。

3.如权利要求1所述的工作状态诊断装置，其中，

还具有测定所述铁道车辆的速度值并输出的速度测定部，

所述弹簧机构位移推定部根据所述铁道车辆模型、根据从所述速度测定部输出的所述速度值和所述位置信息而得到的轨道的上下位移、以及与所述压力值相关的信息推定所述弹簧机构的上下位移。

4.一种工作状态诊断装置，其为配置于铁道车辆的车体和底架之间的缓冲器的工作状态诊断装置，其具有：

车体加速度测定部，其测定所述车体的上下加速度并输出；

位置检测部，其取得所述底架的位置信息并输出；

压力测定部，其测定加载于弹簧机构的压力值并输出，所述弹簧机构设置于所述车体和所述底架之间；

车体加速度推定部，其配置于所述铁道车辆，并使用将所述铁道车辆模型化的铁道车辆模型、所述位置信息以及所述弹簧机构的所述压力值，推定所述车体的上下加速度并输出；

缓冲器异常判定部，其比较从所述车体加速度测定部输出的所述车体的上下加速度的测定值和从所述车体加速度推定部输出的所述车体的上下加速度的推定值，判定所述缓冲器的异常。

5.如权利要求4所述的工作状态诊断装置，其中，

所述车体加速度推定部根据所述铁道车辆模型、根据从所述位置信息算出的所述铁道车辆的速度值和所述位置信息而得到的轨道的上下位移、以及与所述压力值相关的信息推定所述车体的上下加速度。

6.如权利要求4所述的工作状态诊断装置，其中，

还具有测定所述铁道车辆的速度值并输出的速度测定部，

所述车体加速度推定部根据所述铁道车辆模型、根据从所述速度测定部的输出的所述速度值和所述位置信息而得到的轨道的上下位移、以及与所述压力值相关的信息推定所述车体的上下加速度。

7.如权利要求1～6中任一项所述的工作状态诊断装置，其中，

使用当前时刻为预先设定的范围内时的所述推定值，诊断所述缓冲器的工作状态。

8.如权利要求1～6中任一项所述的工作状态诊断装置，其中，

使用所述位置信息为预先设定的范围内时的所述推定值，诊断所述缓冲器的工作状态。

9.如权利要求1～6中任一项所述的工作状态诊断装置，其中，

使用从所述位置信息得到的与所述铁道车辆的行进方向对应的轨道的上下位移，诊断所述缓冲器的工作状态。

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