JP2015160466A - 鉄道車両の車体傾斜制御システム及び車体傾斜制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】軌道情報データに基づいて軌道の曲線を検出する第1の曲線検出部23と、第1の曲線検出部23で検出の曲線を走行時に車体が目標の傾斜角となるような第1の傾斜角指令値を算出する第1の指令値算出部24と、鉄道車両の走行速度と旋回角速度とに基づいて軌道の曲線を検出する第2の曲線検出部25と、第2の曲線検出部25で検出の曲線を走行時に車体の左右加速度が零に近づくような第2の傾斜角指令値を算出する第2の指令値算出部26と、第1の曲線検出部23による曲線未検出区間において第2の曲線検出部25で曲線が検出された場合、第1の曲線検出部23による検出結果が誤りと判定する判定部27と、判定部27で上記検出結果が誤りと判定された場合、第2の傾斜角指令値に基づいて車体を傾斜させるよう空気ばねを制御する傾斜制御部28とを備える。
【選択図】 図2
Description
図1は、本発明の実施形態における鉄道車両の車体傾斜制御システムの一例を簡略化して示したブロック図である。
ここで、Lsは乗り心地が許容できる走行位置誤差(所定値)、Tfはローパスフィルタ15の処理による所定の遅れ時間、Vは走行速度、Rcは曲率半径、Leは入口側緩和曲線の長さ、Rdは前述のように曲率の閾値に対応する所定の曲率半径である。Ls、Tf、Rdは、それぞれ予め記憶された所定の値である。また、Rcは軌道情報データに曲線ごとに記憶された値である。Leは、軌道情報データに曲線ごとに記憶された円曲線の開始位置から入口側緩和曲線の開始位置を減算することにより算出できる。
次に、本実施形態の一例(実施例)における車体傾斜制御方法と、比較例として、マップ方式による車体傾斜制御方法と、センサ方式による車体傾斜制御方法とによるそれぞれの場合についてシミュレーションを行った。このシミュレーションでは車両の走行位置の検出誤差はないものとする。
ここで、ypは左右加速度の最大値、yjは左右ジャーク(左右加速度の時間変化率)の最大値、θpはロール角速度(ローリングの角速度)の最大値、θjはロール角加速度(ローリングの角加速度)の最大値である。TCT値における乗り心地の評価は、2未満が大変良い、2以上3未満が良い、3以上が許容できない(悪い)となる。
2 車体
3 台車
4 空気ばね
11 車速センサ
12 ヨーレートセンサ
13 加速度センサ
14〜16 ローパスフィルタ
17 車高検出装置
18 レール
20 制御装置
21 メモリ
22 事前指令値算出部
23 第1の曲線検出部
24 第1の指令値算出部
25 第2の曲線検出部
26 第2の指令値算出部
27 判定部
28 傾斜制御部
Claims (9)
- 鉄道車両の車幅方向の左右それぞれに配置される空気ばねを備え、前記空気ばねの給排気によって前記鉄道車両の車体傾斜を制御する車体傾斜制御システムであって、
前記鉄道車両の走行位置と軌道の曲線区間の情報を含む軌道情報データとに基づいて軌道の曲線を検出する第1の曲線検出手段と、
前記鉄道車両が前記第1の曲線検出手段で検出される曲線を走行する際に前記車体が目標の傾斜角となるような第1の傾斜角指令値を算出する第1の指令値算出手段と、
前記鉄道車両の走行速度と前記鉄道車両の旋回角速度とに基づいて前記軌道の曲線を検出する第2の曲線検出手段と、
前記鉄道車両が前記第2の曲線検出手段により検出される曲線を走行する際に前記車体の左右加速度が零に近づくような第2の傾斜角指令値を算出する第2の指令値算出手段と、
前記第1の曲線検出手段による曲線未検出区間において前記第2の曲線検出手段によって曲線が検出された場合、前記第1の曲線検出手段による検出結果が誤りと判定する判定手段と、
前記第1の傾斜角指令値に基づいて前記車体を傾斜させる一方、前記判定手段によって前記第1の曲線検出手段による検出結果が誤りと判定された場合、前記第2の傾斜角指令値に基づいて前記車体を傾斜させるよう前記空気ばねを制御する傾斜制御手段と
を備えている、鉄道車両の車体傾斜制御システム。 - 鉄道車両の車幅方向の左右それぞれに配置される空気ばねを備え、前記空気ばねの給排気によって前記鉄道車両の車体傾斜を制御する車体傾斜制御システムであって、
前記鉄道車両の走行位置と軌道の曲線区間の情報を含む軌道情報データとに基づいて軌道の曲線を検出する第1の曲線検出手段と、
前記鉄道車両が前記第1の曲線検出手段で検出される曲線を走行する際に前記車体が目標の傾斜角となるような第1の傾斜角指令値を算出する第1の指令値算出手段と、
前記鉄道車両の走行速度と前記鉄道車両の旋回角速度とに基づいて前記軌道の曲線を検出する第2の曲線検出手段と、
前記鉄道車両が前記第2の曲線検出手段により検出される曲線を走行する際に前記車体の左右加速度が零に近づくような第2の傾斜角指令値を算出する第2の指令値算出手段と、
前記第1の曲線検出手段による曲線検出区間において前記第1の曲線検出手段によって検出された曲線の曲がり方向と前記第2の曲線検出手段によって検出された曲線の曲がり方向とが異なる場合、前記第1の曲線検出手段による検出結果が誤りと判定する判定手段と、
前記第1の傾斜角指令値に基づいて前記車体を傾斜させる一方、前記判定手段によって前記第1の曲線検出手段による検出結果が誤りと判定された場合、前記第2の傾斜角指令値に基づいて前記車体を傾斜させるよう前記空気ばねを制御する傾斜制御手段と
を備えている、鉄道車両の車体傾斜制御システム。 - 鉄道車両の車幅方向の左右それぞれに配置される空気ばねを備え、前記空気ばねの給排気によって前記鉄道車両の車体傾斜を制御する車体傾斜制御システムであって、
前記鉄道車両の走行位置と軌道の曲線区間の情報を含む軌道情報データとに基づいて軌道の曲線を検出する第1の曲線検出手段と、
前記鉄道車両が前記第1の曲線検出手段で検出される曲線を走行する際に前記車体が目標の傾斜角となるような第1の傾斜角指令値を算出する第1の指令値算出手段と、
前記鉄道車両の走行速度と前記鉄道車両の旋回角速度とに基づいて前記軌道の曲線を検出する第2の曲線検出手段と、
前記鉄道車両が前記第2の曲線検出手段により検出される曲線を走行する際に前記車体の左右加速度が零に近づくような第2の傾斜角指令値を算出する第2の指令値算出手段と、
前記第1の曲線検出手段による曲線検出区間の入口地点から所定距離走行する間に前記第2の曲線検出手段によって曲線が検出されなかった場合、前記第1の曲線検出手段による検出結果が誤りと判定する判定手段と、
前記第1の傾斜角指令値に基づいて前記車体を傾斜させる一方、前記判定手段によって前記第1の曲線検出手段による検出結果が誤りと判定された場合、前記第2の傾斜角指令値に基づいて前記車体を傾斜させるよう前記空気ばねを制御する傾斜制御手段と
を備えている、鉄道車両の車体傾斜制御システム。 - 前記傾斜制御手段は、前記第1の傾斜角指令値に基づく車体傾斜において、前記第1の傾斜角指令値よりも前記第2の傾斜角指令値が小さい場合、該第2の傾斜角指令値に基づいて前記車体を傾斜させるように構成されている、
請求項1〜3の何れか一つに記載の鉄道車両の車体傾斜制御システム。 - 前記軌道情報データに基づく曲線の入口地点の手前において、前記第1の傾斜角指令値よりも小さい事前傾斜角指令値を算出する事前指令値算出手段をさらに備え、
前記傾斜制御手段は、前記軌道情報データに基づく曲線の入口地点の手前から前記事前傾斜角指令値に基づいて前記車体を事前傾斜させるように構成されている、
請求項1〜4の何れか一つに記載の鉄道車両の車体傾斜制御システム。 - 前記傾斜制御手段は、前記第1の曲線検出手段により検出される曲線の入口地点以降も前記事前傾斜を継続するよう構成されるとともに、前記判定手段が前記第1の曲線検出手段による検出結果を誤りと判定した場合、前記事前傾斜を中止させるように構成されている、
請求項5に記載の鉄道車両の車体傾斜制御システム。 - 車幅方向の左右それぞれに配置される空気ばねを備えた鉄道車両の車体傾斜を、前記空気ばねの給排気によって制御する車体傾斜制御方法であって、
前記鉄道車両の走行位置と軌道の曲線区間の情報を含む軌道情報データとに基づいて軌道の曲線を検出する第1の曲線検出ステップと、
前記鉄道車両が前記第1の曲線検出ステップにより検出される曲線を走行する際に前記車体が目標の傾斜角となるような第1の傾斜角指令値を算出する第1の指令値算出ステップと、
前記鉄道車両の走行速度と前記鉄道車両の旋回角速度とに基づいて前記軌道の曲線を検出する第2の曲線検出ステップと、
前記鉄道車両が前記第2の曲線検出ステップにより検出される曲線を走行する際に前記車体の左右加速度が零に近づくような第2の傾斜角指令値を算出する第2の指令値算出ステップと、
前記第1の曲線検出ステップによる曲線未検出区間において前記第2の曲線検出ステップによって曲線が検出された場合、前記第1の曲線検出ステップによる検出結果が誤りと判定する判定ステップと、
前記第1の傾斜角指令値に基づいて前記車体を傾斜させる一方、前記判定ステップによって前記第1の曲線検出ステップによる検出結果が誤りと判定された場合、前記第2の傾斜角指令値に基づいて前記車体を傾斜させるよう前記空気ばねを制御する傾斜制御ステップと
を有する、鉄道車両の車体傾斜制御方法。 - 車幅方向の左右それぞれに配置される空気ばねを備えた鉄道車両の車体傾斜を、前記空気ばねの給排気によって制御する車体傾斜制御方法であって、
前記鉄道車両の走行位置と軌道の曲線区間の情報を含む軌道情報データとに基づいて軌道の曲線を検出する第1の曲線検出ステップと、
前記鉄道車両が前記第1の曲線検出ステップにより検出される曲線を走行する際に前記車体が目標の傾斜角となるような第1の傾斜角指令値を算出する第1の指令値算出ステップと、
前記鉄道車両の走行速度と前記鉄道車両の旋回角速度とに基づいて前記軌道の曲線を検出する第2の曲線検出ステップと、
前記鉄道車両が前記第2の曲線検出ステップにより検出される曲線を走行する際に前記車体の左右加速度が零に近づくような第2の傾斜角指令値を算出する第2の指令値算出ステップと、
前記第1の曲線検出ステップによる曲線検出区間において前記第1の曲線検出ステップによって検出された曲線の曲がり方向と前記第2の曲線検出ステップによって検出された曲線の曲がり方向とが異なる場合、前記第1の曲線検出ステップによる検出結果が誤りと判定する判定ステップと、
前記第1の傾斜角指令値に基づいて前記車体を傾斜させる一方、前記判定ステップによって前記第1の曲線検出ステップによる検出結果が誤りと判定された場合、前記第2の傾斜角指令値に基づいて前記車体を傾斜させるよう前記空気ばねを制御する傾斜制御ステップと
を有する、鉄道車両の車体傾斜制御方法。 - 車幅方向の左右それぞれに配置される空気ばねを備えた鉄道車両の車体傾斜を、前記空気ばねの給排気によって制御する車体傾斜制御方法であって、
前記鉄道車両の走行位置と軌道の曲線区間の情報を含む軌道情報データとに基づいて軌道の曲線を検出する第1の曲線検出ステップと、
前記鉄道車両が前記第1の曲線検出ステップにより検出される曲線を走行する際に前記車体が目標の傾斜角となるような第1の傾斜角指令値を算出する第1の指令値算出ステップと、
前記鉄道車両の走行速度と前記鉄道車両の旋回角速度とに基づいて前記軌道の曲線を検出する第2の曲線検出ステップと、
前記鉄道車両が前記第2の曲線検出ステップにより検出される曲線を走行する際に前記車体の左右加速度が零に近づくような第2の傾斜角指令値を算出する第2の指令値算出ステップと、
前記第1の曲線検出ステップによる曲線検出区間の入口地点から所定距離走行する間に前記第2の曲線検出ステップによって曲線が検出されなかった場合、前記第1の曲線検出ステップによる検出結果が誤りと判定する判定ステップと、
前記第1の傾斜角指令値に基づいて前記車体を傾斜させる一方、前記判定ステップによって前記第1の曲線検出ステップによる検出結果が誤りと判定された場合、前記第2の傾斜角指令値に基づいて前記車体を傾斜させるよう前記空気ばねを制御する傾斜制御ステップと
を有する、鉄道車両の車体傾斜制御方法。
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