JP2003320931A - Railcar vibration restraining device - Google Patents
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Abstract
Description
【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.
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)
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.
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.
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.
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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