JP2003320931A - Railcar vibration restraining device - Google Patents

Railcar vibration restraining device

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JP2003320931A
JP2003320931A JP2002131148A JP2002131148A JP2003320931A JP 2003320931 A JP2003320931 A JP 2003320931A JP 2002131148 A JP2002131148 A JP 2002131148A JP 2002131148 A JP2002131148 A JP 2002131148A JP 2003320931 A JP2003320931 A JP 2003320931A
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vehicle body
center point
damping force
speed
horizontal
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Pending
Application number
JP2002131148A
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Japanese (ja)
Inventor
Junichi Arai
順一 荒井
Mitsuru Murata
充 村田
Yoshihiro Ogawa
義博 小川
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KYB Corp
Original Assignee
Kayaba Industry Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a railcar vibration restraining device capable of effectively restraining yawing or the like of the whole car body by detecting the yawing and swaying in a center point of the car body, realizing further ride comfort than before, and being installed on the car regardless of an existing car or a new car. <P>SOLUTION: This device comprises one or both of front or rear side damping force variable damper(s) which is (are) respectively intervened between the car body of the railcar and a pair of carriages supporting fore and aft of the car body, and restrains motion of the car body in a horizontal/transverse direction to a car body advance direction, a speed detecting means which is disposed at two fore/aft arbitral positions along a car body longitudinal direction to the car body, and detects the speed in the horizontal/transverse direction to the car body advance direction, a controller which carries out correction computation of the horizontal/transverse direction speed to the car body advance direction of the car body center point and a yawing angle speed based on respective detected results of the respective horizontal/transverse direction speeds at the two positions, and computes a control force which restrains the yawing and swaging motion of the car body based on the corrected computation result, and a damping force adjusting means which adjusts the damping force of the damping force variable damper(s) based on the computation result of the controller. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、鉄道車両の走行
時において発生する車体のヨーイング及びスエーを抑制
して、鉄道車両の乗心地を向上し、併せて、減衰力可変
ダンパ制御用検出器を鉄道車両の車体に当該車体の中心
点から、前後左右にオフセットして設置しても使用でき
る鉄道車両振動抑制装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention suppresses yawing and swaying of a vehicle body when a railroad vehicle is running to improve the riding comfort of the railroad vehicle and, at the same time, to provide a damping force control damper control detector. The present invention relates to a railway vehicle vibration suppressing device that can be used even if it is installed on a vehicle body of a railway vehicle offset from the center point of the vehicle body to the front, rear, left and right.

【0002】[0002]

【従来の技術】鉄道車両の走行時には、車体のヨーイン
グ及びスエーといった現象が、レール設置面の傾斜、横
風、曲線走行時に車両に負荷される遠心力等を原因とし
て発生するが、これらヨーイングやスエーは車両の乗り
心地を左右する大きな原因となっている。
2. Description of the Related Art When a railroad vehicle is running, phenomena such as yawing and swaying of the vehicle body are caused by the inclination of the rail installation surface, side wind, centrifugal force applied to the vehicle when traveling on a curved line, etc. Is a major factor that affects the riding comfort of the vehicle.

【0003】したがって、鉄道車両の車両の乗り心地を
向上するためには、これらヨーイングやスエーを抑制す
ることが必要となるが、従来、上記ヨーイングやスエー
を抑制する手段としては、車体と台車の間に空気バネや
コイルバネ等を介装して車体が台車から受ける衝撃を吸
収すると共に、該バネの振動を抑制するべくダンパーを
配在させている。
Therefore, in order to improve the riding comfort of a railroad vehicle, it is necessary to suppress the yawing and the swiveling. Conventionally, as means for suppressing the yawing and the swiveling, the body and the bogie have been used. An air spring, a coil spring, or the like is interposed therebetween to absorb a shock that the vehicle body receives from the bogie, and a damper is arranged to suppress the vibration of the spring.

【0004】さらに、上記ヨーイングやスエーをより一
層効果的に抑制するために、近年は、特開平08−09
9634号公報や特開平10−297485号公報に開
示されているように、所謂セミアクティブ制御の減衰力
可変ダンパーを用いる手段がとられるようになっている
が、この一例を図6(特開平10−297485号公報
の図2)、図7に示す。
Further, in order to suppress the yawing and the sway even more effectively, in recent years, Japanese Patent Laid-Open No. 08-098 has been proposed.
As disclosed in Japanese Patent No. 9634 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-297485, a means using a so-called semi-active control damping force variable damper has been adopted. An example of this is shown in FIG. It is shown in FIG. 2) of FIG.

【0005】図6は、鉄道車両を側面から見た図である
が、同図に示す通り、鉄道車両は、車体Bと、車体Bの
前後を支持する台車C、Cと、各台車に懸架された複数
の車輪Wとを有して構成されている。
FIG. 6 is a side view of the railway vehicle. As shown in FIG. 6, the railway vehicle has a vehicle body B, carriages C and C for supporting the front and rear of the vehicle body B, and suspensions on the carriages. And a plurality of wheels W that have been formed.

【0006】さらに、車体Bと台車Cの間に複数の減衰
力可変ダンパDが配在され、該複数の減衰力可変ダンパ
Dの減衰力を制御する振動制御装置Aが車体Bに取付け
られ、車体Bの進行方向Qに対し水平横方向の速度を検
出する速度検出器Sが車体Bの前後の台車C、Cの略真
上又は近接する位置に取付けられ、台車Cと車輪Wの間
には衝撃吸収用のバネが介装されている。
Further, a plurality of damping force variable dampers D are provided between the vehicle body B and the carriage C, and a vibration control device A for controlling the damping force of the plurality of damping force variable dampers D is attached to the vehicle body B. A speed detector S for detecting a speed in the horizontal direction with respect to the traveling direction Q of the vehicle body B is attached at a position substantially directly above or close to the trucks C, C in front of and behind the vehicle body B, and between the truck C and the wheels W. Is provided with a shock absorbing spring.

【0007】制御システムについて簡単に説明すると、
制御システムは、図7に示す通り、台車Cと車体Bと台
車Cと車体Bとの間に介装された減衰力可変ダンパDた
るセミアクティブダンパと車体進行方向に対し水平横方
向の加速度又は速度を検出する検出器Sと処理ユニット
A1とコントローラA2とバルブドライバA3とからな
り、前述の制御処理を行うこととしている。尚、以上の
説明は前側の台車に介装された減衰力可変ダンパDの制
御であって、別途後側にも、上記同様のシステムが構築
されており処理ユニットA4とバルブドライバA5がコ
ントローラA2及び後側セミアクティブダンパに接続さ
れている。
The control system will be briefly described below.
As shown in FIG. 7, the control system includes a semi-active damper, which is a damping force variable damper D interposed between the bogie C, the vehicle body B, the bogie C, and the vehicle body B, and acceleration in the lateral direction horizontal to the traveling direction of the vehicle or It is composed of a detector S for detecting the speed, a processing unit A1, a controller A2, and a valve driver A3, and performs the above-mentioned control processing. The above description is for the control of the damping force variable damper D mounted on the front truck, and a system similar to the above is separately constructed on the rear side, and the processing unit A4 and the valve driver A5 are connected to the controller A2. And connected to the rear semi-active damper.

【0008】また、上記の制御システムは、前後の台車
Cごとに構築されていることから、セミアクティブダン
パの制御は、車両を前後で二分割し、前後独立に制御す
るものである。ただし、コントローラA2は、前後の台
車C、Cで共通して使用することができるものである。
Further, since the above-mentioned control system is constructed for each of the front and rear bogies C, the control of the semi-active damper is to divide the vehicle into front and rear and control the front and rear independently. However, the controller A2 can be commonly used by the front and rear carriages C, C.

【0009】そして、図7において、検出器Sが鉄道車
両の進行方向Qに対し水平横方向の速度を検出すると、
検出された速度信号U1を処理ユニットA1を介してコ
ントローラA2に送り、コントローラA2がその信号を
基に振動を抑制するために適切な減衰力可変ダンパDの
減衰力を演算し、その算出結果に基づいた減衰力可変ダ
ンパDの減衰力をバルブドライバA3を介して調節する
ことにより、車体Bを前後に分けて独立して上記ヨーイ
ングやスエーを抑制している。
Then, in FIG. 7, when the detector S detects the speed in the horizontal direction with respect to the traveling direction Q of the railway vehicle,
The detected speed signal U1 is sent to the controller A2 via the processing unit A1, and the controller A2 calculates an appropriate damping force of the damping force variable damper D based on the signal to suppress the vibration, By adjusting the damping force of the variable damping force damper D based on the valve driver A3, the vehicle body B is divided into the front and the rear to independently suppress the yawing and the sway.

【0010】このとき、振動制御装置は、減衰力の制御
にあたり、スカイフック制御則を適用することにより、
より一層効果的な振動抑制を実現している。
At this time, the vibration control device applies the skyhook control law to control the damping force,
It realizes even more effective vibration suppression.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
鉄道車両振動抑制装置にあっては、車体前後の各台車付
近の加速度もしくは速度を計測して、上記各台車と車体
に介装させたセミアクティブダンパを車両前後で独立し
た制御を行っていたため、以下の不具合があった。
However, in the conventional railway vehicle vibration suppression device, the acceleration or velocity in the vicinity of each bogie in front of and behind the vehicle body is measured, and the semi-active vehicle is interposed between the bogie and the vehicle body. Since the damper was controlled independently before and after the vehicle, there were the following problems.

【0012】即ち、(1)車体のヨーイング等が多く発
生する軌道の狂いの多い線区においては、上述の前後独
立した制御では、車体の前部及び後部のそれぞれで制御
が行われているため、特に鉄道車両は長尺であることも
あり、車体全体のヨーイング等に対し効果的な制御がで
きず、車体全体のヨーイング等を抑制するには不十分で
ある。
That is, (1) In a line section where a lot of yawing or the like of the vehicle body occurs and the trajectory is often distorted, the above-described independent front and rear control is performed at the front portion and the rear portion of the vehicle body, respectively. In particular, since the railroad vehicle may be long, it is not possible to effectively control the yawing or the like of the entire vehicle body, which is insufficient to suppress the yawing or the like of the entire vehicle body.

【0013】したがって、車体全体のヨーイング等の抑
制が不十分であることから、車体ヨーイング等により発
生する車体左右加速度を抑制することができず、乗り心
地の改善が不十分となってしまう。
Therefore, since the yawing of the entire vehicle body is not sufficiently suppressed, the lateral acceleration of the vehicle body caused by the yawing of the vehicle body cannot be suppressed, and the improvement of the riding comfort becomes insufficient.

【0014】(2)車体前後の各台車付近に加速度又は
速度の検出器を設置し、且つ、該前後の各台車付近の加
速度又は速度を検出して、その各前後の検出結果を各々
何ら関連させること無く独立して制御用データとして用
いていたため、各前後台車付近の車体の運動を独立して
制御することはできたが、車体全体のヨーイング等を把
握した制御を行うことができなかった。
(2) An acceleration or speed detector is installed near each bogie before and after the vehicle body, and the acceleration or speed near each bogie before and after the car is detected, and the detection results before and after each are associated with each other. Since it was independently used as the control data without being controlled, it was possible to independently control the movement of the car body near each front and rear bogie, but it was not possible to perform control that grasped yawing etc. of the whole car body. .

【0015】(3)従来の方式では、十分なヨーイング
等の抑制を行うには、車体前後の各台車付近の加速度又
は速度を検出することが必要となるが、上記検出器を既
存車両に取付ける際には既存車両各部のレイアウト上の
問題から、あるいは、新造車両に取付ける際には設計上
の都合から、車体の中心点や台車の中央付近等の最適な
位置に取り付けることが困難な場合があり、必然的に車
体の中心点若しくは台車の中央付近からオフセットされ
た位置に設置することになる。この為、車体中心点位置
で車体進行方向に対し水平横方向の速度及びヨー角速度
を正確に検出することができないという不具合があっ
た。
(3) In the conventional method, it is necessary to detect the acceleration or the velocity in the vicinity of each bogie in front of and behind the vehicle body in order to sufficiently suppress yawing and the like, but the above detector is attached to the existing vehicle. In some cases, it may be difficult to install it at the optimal position such as the center point of the vehicle body or the center of the bogie due to layout problems of existing vehicle parts or design considerations when installing the new vehicle. Therefore, it is inevitably installed at a position offset from the center point of the vehicle body or the center of the carriage. For this reason, there is a problem in that the horizontal lateral velocity and the yaw angular velocity with respect to the vehicle body traveling direction cannot be accurately detected at the vehicle body center point position.

【0016】そこで、本発明は、上記不具合を解決する
ためになされたものであり、その目的とするところは、
車体の中心点におけるヨーイング及びスエーを検出する
ことにより車体全体のヨーイング等を効果的に抑制し、
従来より一層の乗り心地のよさを実現すると共に、既存
車両、新造車両を問わずに車両に設置することを可能と
する鉄道車両振動抑制装置を提供することである。
Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and the purpose thereof is to:
By detecting yawing and sway at the center point of the vehicle body, the yawing of the entire vehicle body is effectively suppressed,
It is an object of the present invention to provide a railway vehicle vibration suppressing device that realizes a better riding comfort than ever and can be installed in a vehicle regardless of existing vehicles or new vehicles.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、請求項1の発明にかかる鉄道車両振動抑制装置
は、鉄道車両の車体と前記車体前後を支持する一対の台
車との間にそれぞれ介装されて該車体の進行方向に対し
水平横方向の車体の運動を抑制する前、後側の一方又は
両方の減衰力可変ダンパと、車体の中心点近傍に設置さ
れ、車体進行方向に対し水平横方向の車体の中心点速度
を検出する速度検出手段と、車体の中心点近傍に設置さ
れ、車体の中心点周りのヨー角速度を検出するヨー角速
度検出手段と、前記水平横方向速度とヨー角速度の各検
出結果に基づき前記車体のヨー及びスエー運動を抑制す
る制御力を演算するコントローラと、前記コントローラ
の演算結果に基づき前記減衰力可変ダンパの減衰力を調
節する減衰力調節手段と、を備えたことを特徴とするも
のである。
In order to achieve the above object, a railway vehicle vibration suppressing device according to the invention of claim 1 is provided between a vehicle body of a railway vehicle and a pair of bogies supporting the front and rear of the vehicle body. One or both damping force variable dampers, which are interposed respectively before and after suppressing the movement of the vehicle body in the horizontal direction with respect to the traveling direction of the vehicle body, and are installed in the vicinity of the center point of the vehicle body. On the other hand, a speed detecting means for detecting the center point speed of the vehicle body in the horizontal lateral direction, a yaw angular speed detecting means installed near the center point of the vehicle body for detecting a yaw angular speed around the center point of the vehicle body, and the horizontal lateral direction speed. A controller that calculates a control force that suppresses the yaw and sway motions of the vehicle body based on each detection result of the yaw angular velocity, and a damping force adjusting hand that adjusts the damping force of the damping force variable damper based on the calculation result of the controller. When, it is characterized in that it comprises a.

【0018】また、請求項2にかかる鉄道車両振動抑制
装置は、鉄道車両の車体と前記車体前後を支持する一対
の台車との間にそれぞれ介装されて該車体の進行方向に
対し水平横方向の車体の運動を抑制する前、後側の一方
又は両方の減衰力可変ダンパと、前記車体に対し車体の
長手方向に沿って前後の任意の位置2箇所に設置され、
かつ車体進行方向に対し水平横方向の速度を検出する速
度検出手段と、前記2箇所の各水平横方向速度の各検出
結果に基づき車体中心点の車体進行方向に対する水平横
方向速度とヨー角速度の補正演算を行い、且つ、この補
正演算結果に基づき、前記車体のヨー及びスエー運動を
抑制する制御力を演算するコントローラと、前記コント
ローラの演算結果に基づき前記減衰力可変ダンパの減衰
力を調節する減衰力調節手段を備えたことを特徴とする
ものである。
A railcar vibration suppressing device according to a second aspect of the invention is interposed between a vehicle body of a railway vehicle and a pair of bogies that support the front and rear of the vehicle body, and is laterally transverse to the traveling direction of the vehicle body. Before or after suppressing the movement of the vehicle body, one or both damping force variable dampers are installed, and the damper body is installed at two arbitrary front and rear positions along the longitudinal direction of the vehicle body,
In addition, the speed detecting means for detecting the speed in the horizontal direction with respect to the traveling direction of the vehicle body, and the horizontal lateral speed and the yaw angular velocity of the center point of the vehicle body with respect to the traveling direction of the vehicle body based on the detection results of the horizontal velocity in each of the two locations A controller that performs a correction calculation and calculates a control force that suppresses the yaw and sway motions of the vehicle body based on the correction calculation result, and adjusts the damping force of the damping force variable damper based on the calculation result of the controller. It is characterized in that a damping force adjusting means is provided.

【0019】更に、請求項3にかかる鉄道車両振動抑制
装置は、前記2箇所の各水平横方向の各検出結果に加え
て車体中心点から台車中央位置までの距離と、台車中央
位置から検出器取付位置までの車体長手方向に沿う水平
距離と、を用いて、車体中心点の車体進行方向に対する
水平横方向速度、及び車体中心点周りのヨー角速度を補
正演算することを特徴とするものである。
Further, in the railway vehicle vibration suppressing device according to a third aspect of the present invention, in addition to the detection results in the horizontal and lateral directions at the two locations, the distance from the vehicle body center point to the bogie center position and the bogie center position to the detector. Using the horizontal distance along the longitudinal direction of the vehicle body to the mounting position, the horizontal lateral velocity of the vehicle body center point with respect to the vehicle body traveling direction and the yaw angular velocity around the vehicle body center point are corrected and calculated. .

【0020】そして、更に請求項4にかかる鉄道車両振
動抑制装置は、車体中心点の車体進行方向に対し水平横
方向の速度と、車体中心点周りのヨー角速度と、車体中
心点から台車中央位置までの距離と、前記車体中心点の
速度に対する制御ゲインと、前記車体中心点周りのヨー
角速度に対する制御ゲインを用いて、前、後側の最適な
制御力を演算することを特徴とするものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a railway vehicle vibration suppressing device, wherein the vehicle body center point has a speed in a horizontal direction with respect to the vehicle body traveling direction, a yaw angular velocity around the vehicle body center point, and a bogie center position from the vehicle body center point. And a control gain for the velocity of the vehicle body center point and a control gain for the yaw angular velocity around the vehicle body center point are used to calculate the optimum front and rear control forces. is there.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示した実施
の形態に基づいて説明する。本発明にかかる鉄道車両振
動抑制装置は、図1に示す第1の実施の形態と図2、図
3に示す第2の実施の形態がある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described below based on the embodiments shown in the drawings. The railway vehicle vibration suppression device according to the present invention has a first embodiment shown in FIG. 1 and a second embodiment shown in FIGS. 2 and 3.

【0022】図1は、第1の実施の形態である鉄道車両
振動抑制装置が適用される鉄道車両を示す平面図であ
る。鉄道車両振動抑制装置の基本的な構成は、同図に示
す通り、車体1と前後の台車2、3との間に車体1の進
行方向Qに対して水平横方向の車体1の運動を抑制する
様に介装された前後側減衰力可変ダンパ7、7、8、8
と、車体1の中心点Oの進行方向Qに対し水平横方向の
速度を検出する速度検出器5と、車体1の中心点Oのヨ
ー角速度を検出するヨー角速度検出器6と、車体1の任
意の位置に設けたコントローラ4と各減衰力可変ダンパ
7、7、8、8に設けた減衰力調整手段10からなるも
のである。
FIG. 1 is a plan view showing a railway vehicle to which the railway vehicle vibration suppressing device of the first embodiment is applied. As shown in the figure, the basic configuration of the railway vehicle vibration suppression device is to suppress the movement of the vehicle body 1 between the vehicle body 1 and the front and rear bogies 2 and 3 in the horizontal and lateral direction with respect to the traveling direction Q of the vehicle body 1. Front and rear damping force variable dampers 7, 7, 8, 8
A velocity detector 5 for detecting a velocity in the horizontal direction with respect to the traveling direction Q of the center point O of the vehicle body 1, a yaw angular velocity detector 6 for detecting a yaw angular velocity of the center point O of the vehicle body 1, It comprises a controller 4 provided at an arbitrary position and damping force adjusting means 10 provided on each damping force variable damper 7, 7, 8, 8.

【0023】車体1は、当該車体1の前後において台車
2、3の略中央位置9a、9bで所定量に相対移動可能
に支持されいる。
The vehicle body 1 is supported in front and rear of the vehicle body 1 so as to be relatively movable by a predetermined amount at substantially central positions 9a and 9b of the bogies 2 and 3.

【0024】減衰力可変ダンパ7、8は、車体1の進行
方向Qに対して水平横向きに一端を車体1側に固定し、
他端を台車2、3に固定されており、ヨーイングやスエ
ーといった車体1の運動を抑制することができるもので
ある。また、図1に示す実施の形態では、各前後の台車
ごとに2本ずつ減衰力可変ダンパを使用しているが、必
要な減衰力を得られれば、減衰力可変ダンパの使用本数
は何本でも良い。
The damping force variable dampers 7 and 8 have one end fixed to the vehicle body 1 side in a horizontal direction with respect to the traveling direction Q of the vehicle body 1.
The other end is fixed to the carriages 2 and 3, and movements of the vehicle body 1 such as yawing and swaying can be suppressed. Further, in the embodiment shown in FIG. 1, two damping force variable dampers are used for each of the front and rear bogies, but if the required damping force is obtained, how many damping force variable dampers can be used? But good.

【0025】上記の前後の減衰力可変ダンパ7、8は、
車体1のヨーイング及びスエーを抑制できる減衰力を発
生することができるものであれば、油圧式でも、空圧式
でもよい。
The front and rear damping force variable dampers 7 and 8 are
A hydraulic type or a pneumatic type may be used as long as it can generate a damping force capable of suppressing yawing and swaying of the vehicle body 1.

【0026】また、減衰力調節手段10としては、コン
トローラ4からの制御信号により減衰力を調節可能なも
のであれば良く、例えば、従来例同様にバルブドライバ
等により、ダンパの減衰力を任意の方法で変化させるこ
とができるものとする。
The damping force adjusting means 10 may be any one that can adjust the damping force by a control signal from the controller 4. For example, as in the conventional example, the damping force of the damper can be arbitrarily adjusted by a valve driver or the like. Can be changed in any way.

【0027】速度検出手段として、速度検出器5が、車
体の中心点Oの車体進行方向Qに対し水平横方向の速度
を検出するため、中心点O近傍に設置されている。ま
た、ヨー角速度検出手段として、車体中心点O周りのヨ
ー角速度を検出するヨー角速度検出器6も、速度検出器
5と同様の理由から中心点O近傍に設置される。尚、速
度検出手段としては、速度検出器以外に、加速度検出器
を使用するものとし、コントローラ4で加速度を積分す
る演算を行うようにすることとしても良い。
As a speed detecting means, a speed detector 5 is installed in the vicinity of the center point O in order to detect the speed of the center point O of the vehicle body in the horizontal direction with respect to the traveling direction Q of the vehicle body. Further, as a yaw angular velocity detecting means, a yaw angular velocity detector 6 that detects a yaw angular velocity around the vehicle body center point O is also installed near the center point O for the same reason as the speed detector 5. As the speed detecting means, an acceleration detector may be used in addition to the speed detector, and the controller 4 may be configured to perform an operation of integrating the acceleration.

【0028】コントローラ4は、ハードウェアとして
は、図示しないが、速度検出器5及びヨー角速度検出器
6が検出した速度及びヨー加速度の各信号を受け取り、
前記各信号に基づいてスカイフック制御則を用いて制御
力を演算し、前記制御力を制御信号として、出力できる
ものであれば良く、例えば、前記各信号増幅するための
アンプと、アナログ信号をデジタル信号に変換する変換
器と低周波及び高周波成分をカットするバンドパスフィ
ルタと、CPU、ROM、RAM、水晶発振子及びこれ
らを連絡するバスラインからなるコンピュータシステム
とにより構成され、制御力の演算に使用される後述する
制御ゲインCa、Cbと、車体中心点Oから各台車中央
9a、9b間での距離Ltと、図2に示す各台車9a、
9bから各速度検出器5a、5bまでの距離a、bの各
数値及び制御力の演算処理手順と制御信号出力手順は、
プログラムとしてROMに予め格納させておくとする周
知なシステムで良い。
Although not shown as hardware, the controller 4 receives each signal of the speed and the yaw acceleration detected by the speed detector 5 and the yaw angular velocity detector 6,
A control force may be calculated based on each of the signals using a skyhook control law, and the control force may be output as a control signal. For example, an amplifier for amplifying each signal and an analog signal may be used. Computation of control force, which is composed of a converter for converting to a digital signal, a bandpass filter for cutting low-frequency and high-frequency components, and a computer system including a CPU, a ROM, a RAM, a crystal oscillator, and a bus line connecting them 2, the control gains Ca and Cb described later, the distance Lt from the vehicle body center point O to the trolley centers 9a and 9b, and the trolleys 9a shown in FIG.
The calculation processing procedure of each numerical value of the distances a and b and the control force and the control signal output procedure from 9b to each speed detector 5a, 5b are as follows.
A well-known system in which the program is stored in the ROM in advance may be used.

【0029】また、コントローラ4は、速度検出器5及
びヨー角速度検出器6からの信号を受け取ることが可能
なように各検出器5、6に接続されており、また、減衰
力を調節する信号を減衰力可変ダンパ7、8に伝達可能
なように接続されている。
Further, the controller 4 is connected to each of the detectors 5 and 6 so as to be able to receive the signals from the velocity detector 5 and the yaw angular velocity detector 6, and a signal for adjusting the damping force. Is connected to the damping force variable dampers 7 and 8 so as to be transmitted.

【0030】尚、コントローラ4は、図1で、図示する
便宜上、車体1の略中央に設置されているものとしてい
るが、各検出器5、6及び減衰力可変ダンパ7、8と接
続可能であれば、車体のどこに設置されても良い。
Although the controller 4 is installed in the center of the vehicle body 1 for convenience of illustration in FIG. 1, it can be connected to the detectors 5 and 6 and the damping force variable dampers 7 and 8. If it exists, it may be installed anywhere on the vehicle body.

【0031】次に、鉄道車両振動車両の動作について説
明する。図1に示す通り、鉄道車両の走行時に、車体の
ヨーイング及びスエーが発生すると、まず速度検出器5
及びヨー角速度検出器6が、車体中心点O近傍の車体進
行方向Qに対し水平横方向の速度Yb及び車体中心点O
近傍のヨー角速度Psibを検出する。
Next, the operation of the railroad vehicle vibration vehicle will be described. As shown in FIG. 1, when yawing and swaying of the vehicle body occur during traveling of the railway vehicle, first the speed detector 5
The yaw angular velocity detector 6 detects the speed Yb in the horizontal direction with respect to the vehicle body traveling direction Q near the vehicle body center point O and the vehicle body center point O.
The nearby yaw angular velocity Psib is detected.

【0032】次に、前記速度Ybとヨー角速度Psib
を信号として、コントローラ4に入力される。ここで、
速度Ybは、車体進行方向Qに対し右方向に向かう速度
を正の値とし、左に向かう速度を負の値とする。ヨー角
速度Psibは、図1の平面図に向かって時計回り方向
の角速度を正の値とし、反時計回り方向の速度を負の値
とする。
Next, the speed Yb and the yaw angular speed Psib
Is input to the controller 4. here,
The speed Yb has a positive value when moving to the right with respect to the vehicle body traveling direction Q and a negative value when moving to the left. As for the yaw angular velocity Psib, the angular velocity in the clockwise direction toward the plan view of FIG. 1 has a positive value, and the velocity in the counterclockwise direction has a negative value.

【0033】そして、コントローラ4は、前記速度Yb
とヨー角速度Psibに基づき、制御力を演算するが、
以下、図5に示す制御のフローチャートを用いて演算処
理を説明する。
The controller 4 then controls the speed Yb.
And the control force is calculated based on the yaw angular velocity Psib,
The calculation process will be described below with reference to the control flowchart shown in FIG.

【0034】図4中のステップF1は、すでに上述した
が、速度Ybおよびヨー角速度Psibがコントローラ
4に入力されるステップである。
The step F1 in FIG. 4 is a step in which the speed Yb and the yaw angular speed Psib are input to the controller 4 as described above.

【0035】次に、図4のステップF2に示すように、
コントローラ4に取り込まれた速度Ybと、ヨー角速度
Psibと、車体中心点Oから台車中央位置9a、9b
までの距離Ltと、速度Ybに対する制御ゲインCa
と、ヨー角速度Psibに対する制御ゲインCbを用い
て、前、後側の最適な制御力Ff、Frを演算する。
Next, as shown in step F2 of FIG.
The speed Yb taken into the controller 4, the yaw angular speed Psib, and the vehicle body center point O to the bogie center positions 9a and 9b.
To the distance Lt to the speed Yb and the control gain Ca
Using the control gain Cb for the yaw angular velocity Psib, the optimum control forces Ff and Fr on the front and rear sides are calculated.

【0036】演算にあたっては、スカイフック制御則を
用いて、前記前、後側制御力を算出するが、演算式は以
下の通りである。
In the calculation, the skyhook control law is used to calculate the front and rear control forces, and the calculation formula is as follows.

【0037】 前側制御力Ff=Ca・Yb+Cb・Lt・Psib 後側制御力Fr=Ca・Yb−Cb・Lt・Psib そして、図4のステップF3に示すように、上記演算の
結果得られた各制御力Ff、Frを実現する減衰力可変
ダンパ7、8の最適な減衰力を発生させるべく、減衰力
を制御する信号を減衰力調節手段10に出力する。
Front side control force Ff = Ca.Yb + Cb.Lt.Psib Rear side control force Fr = Ca.Yb-Cb.Lt.Psib Then, as shown in step F3 of FIG. 4, each obtained as a result of the above calculation. In order to generate the optimum damping force of the damping force variable dampers 7 and 8 that realize the control forces Ff and Fr, a signal for controlling the damping force is output to the damping force adjusting means 10.

【0038】さらに、減衰力調整手段10は、コントロ
ーラ4から受け取った制御信号に基づき前、後側減衰力
可変ダンパ7、8の減衰力を制御する。
Further, the damping force adjusting means 10 controls the damping force of the front and rear damping force variable dampers 7 and 8 based on the control signal received from the controller 4.

【0039】例えば、車体1が矢印X方向にスエーした
場合、減衰力可変ダンパ7、8は伸び側減衰力を高くし
て車体1のX方向の動きを抑制し、逆に矢印Y方向にス
エーする場合には、圧側減衰力を高くして同方向への車
体1の動きを抑制する。
For example, when the vehicle body 1 swears in the arrow X direction, the damping force variable dampers 7 and 8 increase the extension side damping force to suppress the movement of the vehicle body 1 in the X direction, and vice versa. In this case, the compression side damping force is increased to suppress the movement of the vehicle body 1 in the same direction.

【0040】以上の一連の動作により、車体1全体のヨ
ーイング及びスエーを検出することができるため、車体
1全体のヨーイング及びスエーを抑制することが可能で
あるから、従来より一層乗り心地が向上することにな
る。
By the series of operations described above, since the yawing and the sway of the entire vehicle body 1 can be detected, the yawing and the sway of the entire vehicle body 1 can be suppressed, so that the riding comfort is further improved as compared with the conventional case. It will be.

【0041】尚、上記までの説明では、この鉄道車両振
動抑制装置の前後側の各減衰力可変ダンパの減衰力を制
御する一例を示したが、前後側減衰力可変ダンパのどち
らか一方のみを使用しても実施可能である。
In the above description, an example in which the damping force of each damping force variable damper on the front and rear sides of this railcar vibration suppressing device is controlled is shown, but only one of the front and rear damping force variable dampers is controlled. It can be carried out even if used.

【0042】この場合、減衰力を調整する場合には、各
前後側制御力の演算で使用する上記速度Ybに対する制
御ゲインCaと上記ヨー角速度Psibに対する制御ゲ
インCbを上記一方の減衰力可変ダンパの最適な制御力
演算できる値にして、上述の一方の減衰力可変ダンパの
減衰力を調整するようにすればよい。
In this case, when the damping force is adjusted, the control gain Ca for the speed Yb and the control gain Cb for the yaw angular velocity Psib used in the calculation of the front and rear side control forces are set by the one damping force variable damper. The optimum control force can be calculated to adjust the damping force of the one damping force variable damper described above.

【0043】図2に示す鉄道車両振動抑制装置は、第2
の実施の形態である。ここで、第1の実施の形態と、重
複する部分については、煩雑となるのことを考慮し説明
を省くこととする。
The railway vehicle vibration suppressing device shown in FIG.
It is an embodiment of. Here, the description of the same parts as those of the first embodiment will be omitted in consideration of the complexity.

【0044】図2は、第2の実施の形態である鉄道車両
振動抑制装置が適用される鉄道車両を示す平面図であ
る。鉄道車両振動抑制装置の基本的な構成は、同図に示
す通り、車体1と前後の台車2、3との間に車体1の進
行方向Qに対して水平横方向の車体1の運動を抑制する
様に介装された前後側減衰力可変ダンパ7、7、8、8
と、車体1の進行方向Qに対し水平横方向の速度を検出
する速度検出器5a、5bと、車体1の任意の位置に設
けたコントローラ4と、各減衰力可変ダンパ7、7、
8、8に設けた減衰力調整手段10とからなるものであ
る。
FIG. 2 is a plan view showing a railway vehicle to which the railway vehicle vibration suppressing device of the second embodiment is applied. As shown in the figure, the basic configuration of the railway vehicle vibration suppression device is to suppress the movement of the vehicle body 1 between the vehicle body 1 and the front and rear bogies 2 and 3 in the horizontal and lateral direction with respect to the traveling direction Q of the vehicle body 1. Front and rear damping force variable dampers 7, 7, 8, 8
A speed detector 5a, 5b for detecting a speed in a horizontal direction with respect to the traveling direction Q of the vehicle body 1, a controller 4 provided at an arbitrary position of the vehicle body 1, and damping force variable dampers 7, 7,
8, 8 and the damping force adjusting means 10 provided in 8.

【0045】ここで、車体1、台車2、3、減衰力可変
ダンパ7、8、コントローラ4、減衰力調節手段10の
構成は、図1に示す第1の実施の形態と同様である。
Here, the structures of the vehicle body 1, the bogies 2, 3, the damping force variable dampers 7, 8, the controller 4, and the damping force adjusting means 10 are the same as those of the first embodiment shown in FIG.

【0046】速度検出手段として、速度検出器5a、5
bが、車体1の長手方向に沿って前後の任意の2箇所に
設置され、且つ、車両進行方向Qに対し水平横方向の速
度を検出可能するように設置される。設置場所は、上記
の条件を満たせば、車体1の任意の位置に設置すること
が可能である。
Speed detectors 5a, 5 are used as speed detecting means.
b are installed at arbitrary two positions in the front and rear along the longitudinal direction of the vehicle body 1, and are installed so as to be able to detect the speed in the horizontal lateral direction with respect to the vehicle traveling direction Q. The installation place can be installed at any position on the vehicle body 1 as long as the above conditions are satisfied.

【0047】例えば、図2に示すように、前側速度検出
器5aは車体1の中心点Oから前側にLt+aの距離だ
けオフセットされ、後側速度検出器5bはLt+bの距
離だけ中心点Oより後側にオフセットされている。
For example, as shown in FIG. 2, the front speed detector 5a is offset from the center point O of the vehicle body 1 to the front by a distance of Lt + a, and the rear speed detector 5b is moved from the center point O by a distance of Lt + b. Offset to the side.

【0048】同様に、例えば、図3に示すように、中心
点Oから前後方向にオフセットされると同時に、車体の
中心線から横方向にオフセットされた位置に各検出器を
設置することも可能となる。
Similarly, for example, as shown in FIG. 3, each detector can be installed at a position offset from the center point O in the front-rear direction and at the same time laterally offset from the center line of the vehicle body. Becomes

【0049】上記のように、各速度検出器5a、5bを
任意の位置に設置可能なため、鉄道車両振動抑制装置を
車両に適用するに際し、車両のレイアウト等に左右され
ないので、従来より柔軟な適用が可能である。
As described above, since the speed detectors 5a and 5b can be installed at arbitrary positions, when the railway vehicle vibration suppressing device is applied to a vehicle, it does not depend on the layout of the vehicle, so that it is more flexible than before. Applicable.

【0050】ここで、速度検出手段としては、速度検出
器以外に、加速度検出器を使用しても良いことは、第1
の実施の形態と同様である。
Here, as the speed detecting means, an acceleration detector may be used in addition to the speed detector.
This is the same as the embodiment.

【0051】次に、鉄道車両振動車両の動作について説
明する。図2に示す通り、鉄道車両の走行時に、車体の
ヨーイング及びスエーが発生すると、まず速度検出器5
a、5bが、車体1の車体進行方向Qに対し水平横方向
の速度Ybf及び速度Ybrを検出する。便宜上、車体
進行方向Qに対し前側の前記速度をYbfとし、後側の
速度をYbrとしている。各速度Ybf、Ybrの符号
は第1の実施の形態と同様である。
Next, the operation of the railcar vibrating vehicle will be described. As shown in FIG. 2, when yawing and swirling of the vehicle body occur during traveling of the railway vehicle, first the speed detector 5
a and 5b detect the speed Ybf and the speed Ybr in the horizontal direction with respect to the vehicle body traveling direction Q of the vehicle body 1. For convenience, the speed on the front side with respect to the vehicle body traveling direction Q is Ybf, and the speed on the rear side is Ybr. The signs of the speeds Ybf and Ybr are the same as those in the first embodiment.

【0052】次に、前記速度Ybfと速度Ybrを信号
として、コントローラ4に入力される。
Next, the speed Ybf and the speed Ybr are input to the controller 4 as signals.

【0053】そして、コントローラ4は、前記速度Yb
fと速度Ybrに基づき、制御力を演算するが、以下、
図5に示す制御のフローチャートを用いて演算処理を説
明する。
The controller 4 then controls the speed Yb.
The control force is calculated based on f and the speed Ybr.
The arithmetic processing will be described with reference to the control flowchart shown in FIG.

【0054】図5中のステップF4は、すでに上述した
が、速度Ybfおよび速度Ybrがコントローラ4に入
力されるステップである。
The step F4 in FIG. 5 is a step in which the speed Ybf and the speed Ybr are input to the controller 4 as described above.

【0055】次に、図5のステップF5に示すように、
コントローラ4に取り込まれた速度Ybfと、速度Yb
rと、車体中心点Oから台車中央位置9a、9bまでの
距離Ltと、前側台車中央9aから速度検出器5aまで
の車体長手方向に沿う水平距離aと、後側台車中央9b
から速度検出器5bまでの車体長手方向に沿う水平距離
bを用いて、車体1の中心点Oにおける車体進行方向Q
に対し水平横方向の速度Ybと車体1の中心点O周りの
ヨー角速度Psibを補正演算する。ここで、上記水平
距離aは、速度検出器5aが台車中央9aより前側に位
置するときは正の値として、速度検出器5aが台車中央
9aより後側に位置するときは負の値として計算し、上
記水平距離bは、速度検出器5bが台車中央9bより前
側に位置するときは負の値として、速度検出器5bが台
車中央9bより後側に位置するときは正の値をとるもの
とする。
Next, as shown in step F5 of FIG.
The speed Ybf taken in by the controller 4 and the speed Yb
r, the distance Lt from the vehicle body center point O to the bogie center positions 9a and 9b, the horizontal distance a along the longitudinal direction of the vehicle from the front bogie center 9a to the speed detector 5a, and the rear bogie center 9b.
Using the horizontal distance b from the vehicle to the speed detector 5b along the longitudinal direction of the vehicle body, the vehicle body traveling direction Q at the center point O of the vehicle body 1
On the other hand, the horizontal lateral velocity Yb and the yaw angular velocity Psib around the center point O of the vehicle body 1 are corrected and calculated. Here, the horizontal distance a is calculated as a positive value when the speed detector 5a is located in front of the truck center 9a and as a negative value when the speed detector 5a is located behind the truck center 9a. However, the horizontal distance b has a negative value when the speed detector 5b is located in front of the carriage center 9b, and a positive value when the speed detector 5b is located behind the carriage center 9b. And

【0056】速度補正演算式は、以下の通りである。The speed correction calculation formula is as follows.

【0057】Yb={(Lt+b)Ybf+(Lt+
a)Ybr}/(2Lt+a+b) ヨー角速度補正演算式は、以下の通りである。
Yb = {(Lt + b) Ybf + (Lt +
a) Ybr} / (2Lt + a + b) The yaw angular velocity correction calculation formula is as follows.

【0058】 Psib=(Ybf−Ybr)/(2Lt+a+b) 上記補正演算により、車体1の中心点O付近に各検出器
5a、5bを設置することなく、中心点Oの速度及び角
速度を得ることができる。
Psib = (Ybf−Ybr) / (2Lt + a + b) By the correction calculation described above, the velocity and angular velocity of the center point O can be obtained without installing the detectors 5 a and 5 b near the center point O of the vehicle body 1. it can.

【0059】更に、図5のステップF6に示すように、
上記の補正演算結果である速度Yb及びヨー角速度Ps
ibと、車体中心点Oの速度Ybに対する制御ゲインC
aと、ヨー角速度Psibに対する制御ゲインCbを用
いて、前、後側の最適な制御力Ff、Frを演算する。
Further, as shown in step F6 of FIG.
The speed Yb and the yaw angular speed Ps which are the above-mentioned correction calculation results.
ib and the control gain C with respect to the speed Yb of the vehicle body center point O
The optimum control forces Ff and Fr on the front and rear sides are calculated using a and the control gain Cb for the yaw angular velocity Psib.

【0060】演算にあたっては、スカイフック制御則を
用いて、前記前、後側制御力を算出するが、演算式は第
1の実施の形態同様、以下の通りである。
In the calculation, the skyhook control law is used to calculate the front and rear control forces. The calculation formula is as follows, as in the first embodiment.

【0061】 前側制御力Ff=Ca・Yb+Cb・Lt・Psib 後側制御力Fr=Ca・Yb−Cb・Lt・Psib そして、図5のステップF7に示すように、上記演算の
結果得られた各制御力Ff、Frを実現する減衰力可変
ダンパ7、8の最適な減衰力を発生させるべく、減衰力
を制御する信号を減衰力調節手段10に出力する。
Front side control force Ff = Ca.Yb + Cb.Lt.Psib Rear side control force Fr = Ca.Yb-Cb.Lt.Psib Then, as shown in step F7 of FIG. 5, each obtained as a result of the above calculation. In order to generate the optimum damping force of the damping force variable dampers 7 and 8 that realize the control forces Ff and Fr, a signal for controlling the damping force is output to the damping force adjusting means 10.

【0062】さらに、減衰力調整手段10は、コントロ
ーラ4から受け取った制御信号に基づき前、後側減衰力
可変ダンパ7、8の減衰力を制御する。
Further, the damping force adjusting means 10 controls the damping force of the front and rear damping force variable dampers 7, 8 based on the control signal received from the controller 4.

【0063】以上の一連の動作により、車体1全体のヨ
ーイング及びスエーを検出することができるため、車体
1全体のヨーイング及びスエーを抑制することができ、
従来より一層乗り心地が向上することになることは、第
1の実施の形態ですでに説明した通りである また、第1の実施の形態で説明したが、前、後側の減衰
力可変ダンパのうち一方のみを使用しても良いことは第
1の実施の形態同様である。この場合には、上述したと
おり各制御ゲインCa、Cbを最適な制御力演算が出来
る値とするようにすればよい。
With the series of operations described above, since the yawing and swaying of the entire vehicle body 1 can be detected, the yawing and swaying of the entire vehicle body 1 can be suppressed,
It is as already described in the first embodiment that the riding comfort is further improved as compared with the conventional one. Further, as described in the first embodiment, the damping force variable dampers on the front and rear sides are provided. Similar to the first embodiment, only one of them may be used. In this case, as described above, the control gains Ca and Cb may be set to values that enable optimum control force calculation.

【0064】[0064]

【発明の効果】以上のように、請求項1の発明によれ
ば、 (1)速度検出器とヨー角速度検出器を車体中心点近傍
に設置しているから、車体中心点の車体進行方向に対す
る水平横方向の速度及び車体中心点周りのヨー角速度を
正確に検出することが出来る。
As described above, according to the invention of claim 1, (1) since the speed detector and the yaw angular velocity detector are installed near the vehicle body center point, the vehicle body center point with respect to the vehicle body traveling direction. It is possible to accurately detect the horizontal lateral speed and the yaw angular speed around the vehicle body center point.

【0065】(2)更に、上記横方向速度およびヨー角
速度を検出できるので、車体全体の運動を把握すること
が可能である。
(2) Further, since the lateral velocity and the yaw angular velocity can be detected, it is possible to grasp the motion of the entire vehicle body.

【0066】(3)そして、上記各検出結果に基づいて
制御力を演算するコントローラを備えているので、車体
全体の運動に対応した前後側の減衰力可変ダンパの制御
力を演算可能である。
(3) Since the controller for calculating the control force based on the above detection results is provided, it is possible to calculate the control force of the front and rear damping force variable dampers corresponding to the movement of the entire vehicle body.

【0067】(4)そしてまた、上記制御力演算の結果
に基づき減衰力可変ダンパの減衰力調整をする減衰力調
整手段を備えているので、車体のスエーやヨー運動を抑
制するために必要な制御力を得ることが出来る。
(4) Further, since the damping force adjusting means for adjusting the damping force of the damping force variable damper is provided on the basis of the result of the control force calculation, it is necessary to suppress the sway and yaw motions of the vehicle body. You can get control.

【0068】(5)また、前、後側の減衰力可変ダンパ
を同時に制御可能であるのでより効果的な車体のスエー
及びヨー運動を抑制することが可能である。
(5) Further, since the front and rear damping force variable dampers can be controlled at the same time, it is possible to more effectively suppress the sway and yaw motions of the vehicle body.

【0069】(6)従って、従来の車体振動抑制装置よ
り鉄道車両の乗り心地が向上するという効果がある。
(6) Therefore, there is an effect that the riding comfort of the railway vehicle is improved as compared with the conventional vehicle body vibration suppressing device.

【0070】また、請求項2の発明によれば、 (7)車体中心点の車体進行方向に対する水平横方向速
度とヨー角速度の補正演算を行うので、各速度検出器が
車体に対し車体の長手方向に沿って前後の任意の位置2
箇所に設置されても、車体中心点の車体進行方向に対す
る水平横方向の速度及び車体中心点周りのヨー角速度を
正確に検出することが出来る。
According to the second aspect of the present invention, (7) the horizontal lateral velocity of the vehicle body center point and the yaw angular velocity with respect to the traveling direction of the vehicle body are corrected and calculated. Arbitrary position 2 along the direction
Even if the vehicle is installed at a location, it is possible to accurately detect the horizontal lateral velocity of the vehicle body center point with respect to the vehicle body traveling direction and the yaw angular velocity around the vehicle body center point.

【0071】(8)また、上述の車体中心点の車体進行
方向に対する水平横方向速度とヨー角速度の補正演算を
行うことによって、各速度検出器が車体に対し車体の長
手方向に沿って前後の任意の位置2箇所に設置すること
が可能となる。
(8) Further, by performing the correction calculation of the horizontal lateral velocity and yaw angular velocity with respect to the vehicle body traveling direction of the vehicle body center point described above, each velocity detector moves forward and backward with respect to the vehicle body along the longitudinal direction of the vehicle body. It is possible to install at two arbitrary positions.

【0072】(9)従って、各速度検出器が車体に対し
車体の長手方向に沿って前後の任意の位置2箇所に設置
することが可能となるから、既存車両のレイアウトや新
造車両の設計上の都合により、鉄道車両振動抑制装置の
既存車両及び新造車両への適用が妨げられることが無い
という極めて有利な効果を奏する。
(9) Therefore, it becomes possible to install each speed detector at any two positions in the front and rear of the vehicle body along the longitudinal direction of the vehicle body. Therefore, in consideration of the layout of the existing vehicle and the design of the new vehicle. Due to the above reason, there is an extremely advantageous effect that the application of the railway vehicle vibration suppression device to existing vehicles and new vehicles is not hindered.

【0073】(10)車両中心点の進行方向に対し水平
横方向の速度及び上記中心点周りのヨー角速度を正確に
把握することができるため、鉄道車両全体のヨーイング
およびスエーを効果的に抑制することができ、従来より
鉄道車両の乗り心地が向上するという効果があること
は、勿論である。
(10) Since the velocity in the horizontal direction with respect to the traveling direction of the vehicle center point and the yaw angular velocity around the center point can be accurately grasped, the yawing and sway of the entire railway vehicle can be effectively suppressed. It goes without saying that there is an effect that the riding comfort of the railway vehicle can be improved as compared with the conventional case.

【0074】そして、請求項3の発明によれば、 (11)2箇所の各水平横方向の各検出結果に加えて車
体中心点から台車中央位置までの距離と、台車中央位置
から検出器取付位置までの車体長手方向に沿う水平距離
と、を用いて、車体中心点の車体進行方向に対する水平
横方向速度、及び車体中心点周りのヨー角速度を補正演
算することから、簡単な補正演算で車体中心点の正確な
車体進行方向に対する水平横方向速度及び車体中心点周
りのヨー角速度を得ることが出来る。
According to the invention of claim 3, (11) in addition to the respective detection results in the two horizontal directions in the two locations, the distance from the vehicle body center point to the bogie center position and the detector mounting position from the bogie center position. Using the horizontal distance to the position along the longitudinal direction of the vehicle body, the horizontal lateral velocity of the vehicle body center point with respect to the vehicle body traveling direction and the yaw angular velocity around the vehicle body center point are corrected and calculated. It is possible to obtain an accurate horizontal lateral velocity of the center point with respect to the traveling direction of the vehicle body and a yaw angular velocity around the vehicle body center point.

【0075】そしてまた、請求項4の発明によれば、 (12)車体中心点の車体進行方向に対し水平横方向の
速度と、車体中心点周りのヨー角速度と、車体中心点か
ら台車中央位置までの距離と、前記車体中心点の速度に
対する制御ゲインと、前記車体中心点周りのヨー角速度
に対する制御ゲインを用いて、前、後側の最適な制御力
を演算することにより、スカイフック制御則を用いた制
御を可能とし、鉄道車両のヨーイング及びスエーをより
効果的に抑制することができる効果がある。
Further, according to the invention of claim 4, (12) the speed of the vehicle body center point in the horizontal direction with respect to the traveling direction of the vehicle body, the yaw angular velocity around the vehicle body center point, and the bogie center position from the vehicle body center point. To the front and rear sides using the control gain for the speed of the vehicle body center point and the control gain for the yaw angular velocity around the vehicle body center point. It is possible to effectively control the yaw and the sway of the railcar by using the control method.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の第1の実施の形態における鉄道車両
振動抑制装置を鉄道車両に適用した平面図である。
FIG. 1 is a plan view in which a railway vehicle vibration suppressing device according to a first embodiment of the present invention is applied to a railway vehicle.

【図2】この発明の第2の実施の形態における鉄道車両
振動抑制装置を鉄道車両に適用した平面図である。
FIG. 2 is a plan view in which a railway vehicle vibration suppressing device according to a second embodiment of the present invention is applied to a railway vehicle.

【図3】この発明の第2の実施の形態における鉄道車両
振動抑制装置を鉄道車両に適用した平面図である。
FIG. 3 is a plan view in which a railway vehicle vibration suppressing device according to a second embodiment of the present invention is applied to a railway vehicle.

【図4】この発明の第1の実施の形態における鉄道車両
振動抑制装置の制御の流れを示すフローチャートであ
る。
FIG. 4 is a flowchart showing a control flow of the railway vehicle vibration suppressing device according to the first embodiment of the present invention.

【図5】この発明の第2に実施の形態における鉄道車両
振動抑制装置の制御の流れを示すフローチャートであ
る。
FIG. 5 is a flow chart showing a control flow of the railway vehicle vibration suppressing device according to the second embodiment of the present invention.

【図6】従来の鉄道車両振動抑制装置を示す概念図であ
る。
FIG. 6 is a conceptual diagram showing a conventional railway vehicle vibration suppression device.

【図7】従来の鉄道車両振動抑制装置を示す概念図であ
る。
FIG. 7 is a conceptual diagram showing a conventional railway vehicle vibration suppression device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 車体 2 前台車 3 後台車 7、8 減衰力可変ダンパ 6 ヨー角速度検出器 5、5a、5b 速度検出器 4 コントローラ 10 減衰力調節手段 1 car body 2 front bogie 3 rear trolley 7, 8 Damping force variable damper 6 Yaw angular velocity detector 5, 5a, 5b Speed detector 4 controller 10 Damping force adjusting means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 義博 東京都港区浜松町2丁目4番1号 世界貿 易センタービル カヤバ工業株式会社内   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Yoshihiro Ogawa             2-4-1 Hamamatsucho, Minato-ku, Tokyo World Trade             Yasu Center Building Kayaba Industry Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 鉄道車両の車体と前記車体前後を支持す
る一対の台車との間にそれぞれ介装されて該車体の進行
方向に対し水平横方向の車体の運動を抑制する前、後側
の一方又は両方の減衰力可変ダンパと、車体の中心点近
傍に設置され、車体進行方向に対し水平横方向の車体の
中心点速度を検出する速度検出手段と、車体の中心点近
傍に設置され、車体の中心点周りのヨー角速度を検出す
るヨー角速度検出手段と、前記水平横方向速度とヨー角
速度の各検出結果に基づき前記車体のヨー及びスエー運
動を抑制する制御力を演算するコントローラと、前記コ
ントローラの演算結果に基づき前記減衰力可変ダンパの
減衰力を調節する減衰力調節手段と、を備えたことを特
徴とする鉄道車両振動抑制装置。
1. A front vehicle and a rear vehicle, which are respectively interposed between a vehicle body of a railway vehicle and a pair of bogies that support the front and rear of the vehicle body to suppress movement of the vehicle body in a lateral direction horizontal to a traveling direction of the vehicle body. One or both damping force variable dampers, speed detection means installed near the center point of the vehicle body, for detecting the speed of the center point of the vehicle body in a horizontal direction with respect to the traveling direction of the vehicle body, and installed near the center point of the vehicle body, A yaw angular velocity detecting means for detecting a yaw angular velocity around a center point of the vehicle body; a controller for calculating a control force for restraining the yaw and sway motions of the vehicle body based on the detection results of the horizontal lateral velocity and the yaw angular velocity; And a damping force adjusting means for adjusting the damping force of the damping force variable damper based on the calculation result of the controller.
【請求項2】 鉄道車両の車体と前記車体前後を支持す
る一対の台車との間にそれぞれ介装されて該車体の進行
方向に対し水平横方向の車体の運動を抑制する前、後側
の一方又は両方の減衰力可変ダンパと、前記車体に対し
車体の長手方向に沿って前後の任意の位置2箇所に設置
され、かつ車体進行方向に対し水平横方向の速度を検出
する速度検出手段と、前記2箇所の各水平横方向速度の
各検出結果に基づき車体中心点の車体進行方向に対する
水平横方向速度とヨー角速度の補正演算を行い、且つ、
この補正演算結果に基づき、前記車体のヨー及びスエー
運動を抑制する制御力を演算するコントローラと、前記
コントローラの演算結果に基づき前記減衰力可変ダンパ
の減衰力を調節する減衰力調節手段を備えたことを特徴
とする鉄道車両振動抑制装置。
2. A front body and a rear side, which are respectively interposed between a car body of a railroad car and a pair of bogies supporting the front and rear of the car body to suppress movement of the car body in a lateral direction horizontal to a traveling direction of the car body. One or both damping force variable dampers, and speed detection means installed at two front and rear arbitrary positions with respect to the vehicle body along the longitudinal direction of the vehicle body, and for detecting a speed in a horizontal lateral direction with respect to the traveling direction of the vehicle body. Correction calculation of the horizontal lateral velocity and yaw angular velocity with respect to the vehicle body traveling direction of the vehicle body center point based on the detection results of the respective horizontal lateral velocity at the two locations, and
A controller for calculating a control force for suppressing the yaw and sway motions of the vehicle body based on the correction calculation result, and a damping force adjusting means for adjusting the damping force of the damping force variable damper based on the calculation result of the controller are provided. A railway vehicle vibration suppression device characterized by the above.
【請求項3】 前記2箇所の各水平横方向の各検出結果
に加えて車体中心点から台車中央位置までの距離と、台
車中央位置から検出器取付位置までの車体長手方向に沿
う水平距離と、を用いて、車体中心点の車体進行方向に
対する水平横方向速度、及び車体中心点周りのヨー角速
度を補正演算することを特徴とする請求項2記載の鉄道
車両振動抑制装置。
3. In addition to the detection results in each of the horizontal and lateral directions at the two locations, the distance from the vehicle body center point to the bogie center position, and the horizontal distance along the vehicle body longitudinal direction from the bogie center position to the detector mounting position. 3. The railway vehicle vibration suppression device according to claim 2, wherein the horizontal lateral velocity of the vehicle body center point with respect to the traveling direction of the vehicle body and the yaw angular velocity around the vehicle body center point are corrected and calculated using.
【請求項4】 車体中心点の車体進行方向に対し水平横
方向の速度と、車体中心点周りのヨー角速度と、車体中
心点から台車中央位置までの距離と、前記車体中心点の
速度に対する制御ゲインと、前記車体中心点周りのヨー
角速度に対する制御ゲインを用いて、前、後側の最適な
制御力を演算することを特徴とする請求項1、2または
3に記載の鉄道車両振動抑制装置。
4. A control for the speed of the vehicle body center point in the horizontal direction with respect to the traveling direction of the vehicle body, the yaw angular velocity around the vehicle body center point, the distance from the vehicle body center point to the bogie center position, and the vehicle body center point speed. The railway vehicle vibration suppression device according to claim 1, 2 or 3, wherein an optimal control force for the front and rear sides is calculated using a gain and a control gain for the yaw angular velocity around the vehicle body center point. .
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