JP2017226339A - 鉄道車両の制振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ポンプやモータなどの構成部品の寿命の延伸を図ることができる鉄道車両の制振装置を提供する。【解決手段】本発明の一態様は、車体２に生じる振動を抑えるために当該車体２と台車３との間に設けられた制振用ダンパ５を有し、制振用ダンパ５は、シリンダ１０を備えるセミアクティブダンパと、シリンダ１０へ作動油を供給するポンプ３１と、ポンプ３１を駆動させるモータ３２と、を備える鉄道車両１の制振装置８において、鉄道車両１の走行時における特定の条件下にて、モータ３２の回転数を必要最大の回転数よりも低く制御する制振コントローラ６を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、鉄道車両の車体に生じる振動を制振する鉄道車両の制振装置に関するものである。

鉄道車両の制振装置に関するものとして、特許文献１においては、セミアクティブダンパに油圧ポンプとモータを取り付けることによりフルアクティブアクチュエータとした制振用ダンパを有する鉄道車両の制振装置が開示されている。

特許第５６２７０９６号公報

特許文献１に開示された装置においては、制振用ダンパがフルアクティブ作動によって制振を実行している場合に、モータにより油圧ポンプを常時駆動させているので、油圧ポンプやモータなどの構成部品の寿命が短くなるおそれがある。

そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、ポンプやモータなどの構成部品の寿命の延伸を図ることができる鉄道車両の制振装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた本発明の一形態は、車体に生じる振動を抑えるために当該車体と台車との間に設けられた制振用ダンパを有し、前記制振用ダンパは、シリンダを備えるセミアクティブダンパと、前記シリンダへ流体を供給するポンプと、前記ポンプを駆動させるモータと、を備える鉄道車両の制振装置において、前記鉄道車両の走行時における特定の条件下にて、前記モータの回転数を必要最大の回転数よりも低く制御する制御部を有すること、を特徴とする。

この態様によれば、所定期間内のモータの累積回転数を少なくすることができる。そのため、所定期間内におけるポンプやモータの駆動量を少なくすることができるので、ポンプやモータなどの制振用ダンパの構成部品の寿命の延伸を図ることができる。

上記の態様においては、前記制御部は、所定期間内の前記モータの累積回転数を、前記モータの回転数を前記必要最大の回転数で一定として前記モータを回転させた場合における前記累積回転数である最大累積回転数の半分以下に制御すること、が好ましい。

この態様によれば、より効果的に、所定期間内におけるポンプやモータの駆動量を少なくすることができるので、ポンプやモータなどの制振用ダンパの構成部品の寿命の延伸を図ることができる。

上記の態様においては、前記制御部は、前記特定の条件下において、前記モータを停止させること、が好ましい。

この態様によれば、鉄道車両の走行時における乗り心地の良い特定の条件下においてモータを停止させることにより、乗り心地の良さを確保しながら、所定期間内のモータの累積回転数を少なくできる。そのため、乗り心地の良さを確保しながら、ポンプやモータなどの制振用ダンパの構成部品の寿命の延伸を図ることができる。

上記の態様においては、前記特定の条件下には、前記鉄道車両が特定区間を走行する条件下と、前記鉄道車両が規定速度以下で走行する条件下と、規定の乗り心地以下の状態となる条件下と、前記制振用ダンパが設けられる鉄道車両が特定号車となる条件下のうちの少なくとも１つが含まれること、が好ましい。

この態様によれば、鉄道車両の走行区間や速度や乗り心地や号車に応じて乗り心地の良さを確保しながら、ポンプやモータなどの制振用ダンパの構成部品の寿命の延伸を図ることができる。

上記の態様においては、前記制振用ダンパは１つの前記台車につき２つ搭載されており、前記制御部は、前記特定の条件下において、２つの前記制振用ダンパのうちの一方の前記制振用ダンパの前記モータのみを停止させること、が好ましい。

この態様によれば、フルアクティブアクチュエータの制振効果とセミアクティブダンパの制振効果との中間の制振効果を得ることができる。

上記の態様においては、前記制御部は、前記モータを停止させたときにおける前記制振用ダンパへの制御指令ゲインを、前記モータを駆動させたときにおける前記制御指令ゲインより高くすること、が好ましい。

この態様によれば、制振効果の向上を図ることができるので、さらに乗り心地を良くすることができる。

本発明に係る鉄道車両の制振装置によれば、ポンプやモータなどの構成部品の寿命の延伸を図ることができる。

鉄道車両の制振装置を概念的に示した図であり、車体長手方向に見た図である。 本実施形態の制振用ダンパを示した回路図である。 本実施形態の制振用ダンパについて伸びオンロードの場合の作動油の流れを示した回路図である。 本実施形態の制振用ダンパについて縮みオンロードの場合の作動油の流れを示した回路図である。 制振用ダンパについて、フルアクティブアクチュエータとしてのみ機能させる場合と、セミアクティブダンパとしてのみ機能させる場合と、特定の条件下でセミアクティブダンパとして機能させながら特定の条件下以外の条件下でフルアクティブアクチュエータとして機能させる場合の、各々の場合における振動加速度（車体の揺れ）を模式的に示したイメージ図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。

本実施形態において、図１に示すように、鉄道車両１は、前後２台の台車３に空気バネ４を介して車体２が載せられ、車体２の横揺れを防止するための制振装置８が設けられている。制振装置８には、車体２と台車３との間に制振用ダンパ５が連結され、車体２の横揺れに応じて制振用ダンパ５の制振荷重を変化させ、制振度合いの調節を可能にしている。

制振用ダンパ５は、シリンダ１０の作動油を制御する比例リリーフ弁等を備えた油圧回路によって構成され、制振装置８には、その比例リリーフ弁等の作動を制御する制振コントローラ６（本発明の「制御部」の一例）が設けられている。また、鉄道車両１には、車体２の左右方向の振動を検出する加速度センサ７が設けられ、それに制振コントローラ６が接続されている。

図２に示すように、シリンダ１０は、ピストン１５がヘッド側室１３とロッド側室１４とにシリンダチューブ１１内を仕切り、そのピストン１５には、ヘッド側室１３からロッド側室１４の方向にのみ作動油が流れるようにチェック弁１６を備えた連通路が形成されている。ヘッド側室１３の断面積はピストンロッド１２の断面積の２倍に設定され、伸縮のいずれの場合においても、シリンダチューブ１１から吐出される作動油の量が同じになるように構成されている。

シリンダ１０には、ヘッド側室１３にチェック弁２５を介してオイルタンク１８が接続されている。一方、ロッド側室１４には流路４１が接続され、その流路４１から流路４２が分岐し、そこに第１比例リリーフ弁２１が設けられている。第１比例リリーフ弁２１の二次側には、流路４２から分岐した流路４３がオイルタンク１８へ接続されている。流路４３には、パッシブ用の低圧リリーフ弁２２と第２比例リリーフ弁２３が直列に設けられている。

第１比例リリーフ弁２１及び第２比例リリーフ弁２３は、ノーマルオープンタイプの電磁比例リリーフ弁であり、図１に示す制振コントローラ６からの荷重制御信号に従い、リリーフ圧を調整したオンロード制御が行われ、通常の全開状態でアンロード制御を可能にしたものである。制振用ダンパ５には更に、各弁による作動油の流れが遮断したフェイル時においてもオイルを還流させることができるようにするため、ロッド側室１４とオイルタンク１８との間に、オリフィス２６とリリーフ弁２７とが設けられている。

シリンダ１０のヘッド側室１３に接続された流路４４は、低圧リリーフ弁２２と第２比例リリーフ弁２３との間で流路４３に接続され、その流路４４には第１比例リリーフ弁２１を設けた流路４２が接続され、ロッド側室１４側に連通している。流路４２，４４には、それぞれ開閉弁２８，２９が設けられている。開閉弁２８，２９は、両方向への作動油の流れを可能とする開弁状態と、一方向の流れのみを遮断する閉弁状態とが切り替えられるものである。ただし、閉弁状態での作動油の遮断方向は、ヘッド側室１３に対して逆向きになるように構成されている。

制振用ダンパ５は、このように第１比例リリーフ弁２１や第２比例リリーフ弁２３などを備えた流路４１，４２，４３，４４によってセミアクティブ回路部が構成されている。そして、更に制振用ダンパ５には、モータ３２によって駆動するポンプ３１が接続され、シリンダ１０へ積極的に作動油を供給するフルアクティブ回路部が構成されている。フルアクティブ回路部は、ポンプ３１が接続された流路４５と、第３比例リリーフ弁３３が接続された戻り流路４６によって構成されている。

ポンプ３１は、流路４５によってオイルタンク１８に接続され、そのオイルタンク１８の作動油をシリンダ１０側へ供給するようにしたものであり、チェック弁３４を介して流路４１，４２に接続されている。ポンプ３１の二次側では戻り流路４６が分岐し、オイルタンク１８に接続されている。第３比例リリーフ弁３３は、ノーマルオープンタイプの電磁比例リリーフ弁であり、フルアクティブ作動時の制振荷重を調整するためのものである。制振コントローラ６からの荷重制御信号に従いリリーフ圧が調整される。

次に、図３及び図４は、制振用ダンパ５の制振時における作動油の流れを示した回路図である。図面上、セミアクティブ作動における作動油の流れを太線で示し、ポンプ３１から送られるフルアクティブ作動における作動油の流れを破線で示している。また、セミアクティブ作動の制振用ダンパ５は、シリンダ１０が伸び又は縮みの際に制振荷重を発生させるオンロード（以下、それぞれを「伸びオンロード」又は「縮みオンロード」とする）と、逆の縮み方向や伸び方向に抵抗を与えないようにするアンロード（以下、それぞれを「縮みアンロード」又は「伸びアンロード」とする）とが切り替えられる。例えば、伸びオンロードは、図１に示す車体２が左側に揺れるのを抑えるため、シリンダ１０が伸びに対して制振荷重を発生させる。

制振用ダンパ５は、図１に示す加速度センサ７からの検出信号に基づき、制振コントローラ６が車体横方向の揺れを判断し、第１比例リリーフ弁２１及び第２比例リリーフ弁２３の制御が行われる。また、制振時には両方向に作動油が流れるように開閉弁２８，２９が切り替えられる。そこで、図３の伸びオンロードの場合には、制振コントローラ６により第１比例リリーフ弁２１及び第３比例リリーフ弁３３のリリーフ圧が設定され、第２比例リリーフ弁２３が全開状態に切り替えられる。

図３（ａ）に示す伸びオンロード時には、シリンダ１０の伸長によりロッド側室１４内の作動油が流路４１へ押し出され、流路４２の第１比例リリーフ弁２１及び開閉弁２８を通り、流路４４を流れてヘッド側室１３へと戻る。このときは、第１比例リリーフ弁２１のリリーフ圧によって制振荷重が発生する。

一方、この伸びオンロード時に、軌道狂いなどにより台車３が車体２と同方向に振れる場合がある。このとき、台車３の振れが速いと、シリンダ１０が収縮してヘッド側室１３内の圧力が高くなる。ヘッド側室１３内の作動油は、図３（ｂ）に示すように流路４４に押し出され、開閉弁２９を通って流路４３へと流れ、更に全開状態の第２比例リリーフ弁２３を通ってオイルタンク１８へと流れる。こうして制振用ダンパ５は縮みアンロードに切り替わり、台車３の振れによって車体２の揺れが大きくなることを防止している。

次に、図４の縮みオンロードの場合、制振用ダンパ５は、図１に示す車体２が右側に揺れてシリンダ１０が収縮し、その収縮作動に対して制振荷重を発生させる。このとき、第２比例リリーフ弁２３のリリーフ圧が設定され、第１比例リリーフ弁２１は全開状態に切り替えられる。制振用ダンパ５は、シリンダ１０が収縮することにより、図４（ａ）に示すように、ヘッド側室１３内の作動油が流路４４へ押し出され、負圧になったロッド側室１４へチェック弁１６を介して一部が流れる。

このとき第１比例リリーフ弁２１が全開状態であるため、流路４１，４２，４４が等圧になっている。流路４４へ押し出された作動油は開閉弁２９を通り、第２比例リリーフ弁２３を介してオイルタンク１８へと流れる。従って、第２比例リリーフ弁２３のリリーフ圧によって制振荷重が発生する。

一方、こうした縮みオンロード時に、軌道狂いなどにより台車３が車体２と同方向に振れた場合、台車３の方が速いと、シリンダ１０が伸びてロッド側室１４内の圧力が高くなる。ロッド側室１４内の作動油は、図４（ｂ）に示すように流路４１に押し出され、全開状態の第１比例リリーフ弁２１を通り、開閉弁２８を通ってヘッド側室１３へ流れる。また、容積の大きいヘッド側室１３には、負圧によってオイルタンク１８からの作動油も流れ込む。従って、この時には制振用ダンパ５が伸びアンロードに切り替わり、台車３の振れによって車体２の揺れが大きくなることを防止している。

ところで、制振用ダンパ５は、こうしたセミアクティブ作動によって制振を実行している場合に、ポンプ３１から作動油がシリンダ１０側へ送り出されている。従って、制振用ダンパ５では、前述したようにセミアクティブダンパとして機能するが、更にポンプ３１から送り出される作動油によって能動的な制振が行われる。すなわち、制振用ダンパ５は、フルアクティブアクチュエータであり、シリンダ１０とセミアクティブ回路部などを備えるセミアクティブダンパと、ポンプ３１と、モータ３２などを備える。なお、本実施形態ではポンプ３１を常時駆動して油圧回路に作動油を流すことが可能である。これは、制振に対する応答性を良くし、それによってポンプ３１やモータ３２の小型化を図るためである。そして、ポンプ３１の常時駆動を可能にするため、本実施形態では、第３比例リリーフ弁３３を有する戻り流路４６を設けた構成となっている。

仮に、この戻り流路４６が存在しないとすると、ポンプ３１から供給され続ける作動油によってヘッド側室１３やロッド側室１４内の圧力が過剰に高くなり、却って制振機能を損なうことになる。例えば、図３（ａ）に示す伸びオンロードの場合、ヘッド側室１３側に過剰な圧力が作用することになり車体２の揺れを大きくしてしまうからである。こうした課題を解消するには、セミアクティブダンパとしてシリンダ１０が受ける荷重方向を検出し、ポンプ３１の回転数をその都度制御することが考えられる。しかし、それにはシリンダ１０の伸縮速度を測定する必要が生じ、そのための構成が複雑になって制振用ダンパのコストを上げてしまうことになる。

また、モータ３２をその都度制御する構成では、ポンプ３１やモータ３２の応答性が良くない点にも問題がある。すなわち、制振応答が高ければ、車体２の揺れを初期段階で防止するため、制振荷重も小さくすることができ、それに応じてポンプ３１やモータ３２を小型化することができる。しかし、シリンダ１０の伸縮状態を検出しながら作動油の供給を制御したのでは、制振応答が遅れる分だけ必要な制振荷重が大きくなり、それに比例してポンプ３１やモータ３２を大型にしなければならない。それでも小型のものを使用すれば、ポンプ３１やモータ３２が最大トルクで使用される頻度が高くなり、次に制振用ダンパ５について耐久性が問題になる。

そこで、本実施形態では、こうした様々な問題を考慮し、ポンプ３１の二次側に第３比例リリーフ弁３３を設けた戻り流路４６をオイルタンク１８に接続し、常にポンプ３１からシリンダ１０側へ作動油を供給できるようにした。そのため、制振用ダンパ５では、必要に応じて作動油がシリンダ１０へ送り込まれ、シリンダ１０に対し車体２の揺れに対応した応答性の良い制振が行われる。その一方で過剰な圧力を与えないように圧力調整が行われる。そして、応答性が良いことから、制振荷重が大きくなる前に車体２の揺れを抑えるため、ポンプ３１及びモータ３２を小型のもので構成することが可能となる。

続いて、フルアクティブ回路部を含めた制振用ダンパ５の制振について、図３及び図４を参照して説明する。先ず、前述した図３（ａ）に示す伸びオンロードの場合、制振開始後の初期段階でシリンダ１０の伸縮速度が遅ければ、第１比例リリーフ弁２１の設定圧に達するのに時間を要する。そうした場合でも、ポンプ３１からの作動油が流路４１側へ送り出され、流路４１及びロッド側室１４内の圧力が設定圧に高められることにより、短時間で第１比例リリーフ弁２１による制振荷重を発生させ、車体２に対する制振状態とすることができる。なお、ポンプ３１から第１比例リリーフ弁２１を通った作動油は、流路４２の開閉弁２８を通り、流路４４からヘッド側室１３へ送られる。

第３比例リリーフ弁３３は、フルアクティブ作動時の制振荷重に設定されており、流路４１の流体圧がその設定圧に達すると、ポンプ３１からの作動油は第３比例リリーフ弁３３側へ流れが切り替わり、戻り流路４６を流れてオイルタンク１８へ送り込まれる。その間、ロッド側室１４から送り出された作動油は、前述したように流路４１，４２，４４を通ってヘッド側室１３へ流れ、第１比例リリーフ弁２１によって制振荷重を発生させた伸びオンロードが実行される。

図３（ａ）の伸びオンロード時に、図３（ｂ）の縮みアンロードに切り替わった場合に
は、ポンプ３１からの作動油は負圧になったシリンダ１０のロッド側室１４へ流れ込む。これにより、縮みアンロード時にでもロッド側室１４側の圧力を高め、シリンダ１０の伸び方向（図面左側）に対する制振荷重を発生させて車体２の制振が可能になる。そして、ロッド側室１４内の圧力が高くなれば、ポンプ３１からの作動油は流路４２から流路４４，４３を通ってオイルタンク１８へと送られる。更に圧力が高まった場合には、第３比例リリーフ弁３３が開き、ポンプ３１による作動油の流れは戻り流路４６に切り替わる。

次に、図４（ａ）に示す縮みオンロードの場合、ポンプ３１からの作動油は負圧になったロッド側室１４へ流れる。その後、第１比例リリーフ弁２１の設定圧が低いため、作動油の流れが流路４２へ切り替わり、流路４４，４３を通ってオイルタンク１８へ流れる。更に太線で示す流れの圧力が高くなることで第３比例リリーフ弁３３が開き、ポンプ３１からの作動油は戻り流路４６に流れ、オイルタンク１８へと送られる。その間、ヘッド側室１３から送り出された作動油は、前述したように流路４４，４３を通ってオイルタンク１８へ流れ、第２比例リリーフ弁２３によって制振荷重を発生させた縮みオンロードが実行される。

縮みオンロードに切り替わった際、制振開始後の初期段階でシリンダ１０の伸縮速度が遅ければ、流路４１，４２側の圧力が低くヘッド側室１３からの作動油が第２比例リリーフ弁２３の設定圧に達しないため、制振荷重を発生させるのに時間を要する。この点、ポンプ３１から作動油が供給され、流路４１，４２及び流路４４を第２比例リリーフ弁２３の設定圧にすることにより、短時間で制振荷重を発生させて車体２に対する制振が可能となる。

図４（ａ）の縮みオンロード時に、図４（ｂ）の伸びアンロードに切り替わった場合に
は、ポンプ３１からの作動油は負圧になったヘッド側室１３へ流れ込む。これにより、伸びアンロード時にでもヘッド側室１３側の圧力を高め、シリンダ１０の縮み方向（図面右側）に対する制振荷重を発生させ、車体２の制振が可能になる。そして、ヘッド側室１３内の圧力が高くなれば、第３比例リリーフ弁３３が開き、ポンプ３１からの作動油は戻り流路４６からオイルタンク１８へ流れ、また、流路４４へ流れた作動油は、ヘッド側室１３の流れが制限された後は、流路４３の第２比例リリーフ弁２３を通ってオイルタンク１８へ流れる。

このような制振用ダンパ５によれば、伸び又は縮みオンロードの際に生じるアンロードへの切り替えを、第１及び第２比例リリーフ弁２１，２３などによるセミアクティブ回路部の簡易な構成によって可能とすることができた。更に、フルアクティブ回路部では、第３比例リリーフ弁３３を設けることで、ポンプ３１やモータ３２に小型のものを使用することを可能にした。そのため、部品点数を少なくしたり構成部品を小型化することによって制振用ダンパ５をコンパクトにして設置スペースを小さくすることを可能にし、また、コストの低下やメンテナンス作業の軽減も可能になった。

ところで、本実施形態において、制振コントローラ６は、所定期間（例えば、１ヵ月間）内のモータ３２の総回転数（累積回転数）（所定期間内においてモータ３２の回転軸が回転した総数）が少なくなるように制御する。詳しくは、モータ３２の単位時間当たりの回転数を必要最大の回転数で一定としてモータ３２を回転させた場合における所定期間内のモータ３２の累積回転数を「最大累積回転数」と定義したときに、制振コントローラ６は、所定期間内のモータ３２の累積回転数を、前記の最大累積回転数の半分以下になるように制御する。なお、「必要最大の回転数」とは、例えば、ポンプ３１（油圧ポンプ）から吐出される作動油の流量を最大にしてシリンダ１０の伸縮速度を最大にするときのモータ３２の単位時間当たりの回転数である。また、本実施形態のモータ３２は、例えば、サーボモータである。

そこで、具体的には、制振コントローラ６は、鉄道車両１の走行時における乗り心地が良い特定の条件下において、モータ３２を停止させてポンプ３１を停止させることにより、制振用ダンパ５がフルアクティブ作動ではなくセミアクティブ作動によって制振を実行するように制御する。すなわち、制振コントローラ６は、乗り心地が良いときに、モータ３２の回転数を０にして、制振用ダンパ５を、フルアクティブアクチュエータとして機能させないで、セミアクティブダンパとして機能させるように制御する。

このようにして、本実施形態では、所定期間内のモータ３２の総回転数を少なくすることができるので、所定期間内におけるポンプ３１やモータ３２の駆動量（作動時間）を少なくすることができる。そのため、例えばモータ３２におけるロータの回転軸を支持する軸受などが所定期間内に受ける負荷を減らすことができる。また、例えばポンプ３１がギヤポンプである場合に、ギヤや当該ギヤに連結する回転軸を支持する軸受などが所定期間内に受ける負荷を減らすことができる。したがって、ギヤや軸受等の性能をより長い期間で維持させることができる。ゆえに、ポンプ３１やモータ３２などの制振用ダンパ５の構成部品の寿命を延伸させることができる。

また、前記のように、制振コントローラ６は、特定の条件下において、制振用ダンパ５を、フルアクティブアクチュエータとしては機能させないが、セミアクティブダンパとして機能させるように制御する。そのため、特定の条件下においても、鉄道車両１の車体２に生じる振動の制振効果を維持できるので、特定の条件下であるか否かに関わらず乗り心地の良さが確保される。

ここで、前記の特定の条件下としては、鉄道車両１が特定区間を走行する条件下や、鉄道車両１が規定速度以下で走行する条件下や、規定の乗り心地以下である条件下や、制振用ダンパ５が設けられる鉄道車両１が特定号車となる条件下などが考えられる。なお、「特定区間」とは、例えば、トンネルや橋梁やカーブ区間等の乗り心地が良くない区間以外の乗り心地が良い区間である。また、「規定の乗り心地以下である条件下」とは、車体２の揺れ（車体横方向の揺れ）の大きさが規定値以下であって乗り心地が良い条件下ということである。また、「特定号車」とは、例えば、車体２の揺れが少なく乗り心地が良い進行方向の前位車両（進行方向の前方車両）である。なお、制振コントローラ６は、加速度センサ７の検出結果より車体２の揺れの大きさを判断する。

なお、制振コントローラ６は、特定の条件下に関するデータを記憶しておき、特定の条件下になると予測されるタイミングでモータ３２を停止させてもよい。これにより、ポンプ３１とモータ３２を停止させる際の時間遅れの発生を抑制できる。

また、制振コントローラ６は、特定の条件下において、１つの台車３に搭載される２つの制振用ダンパ５の両方のポンプ３１とモータ３２を停止させてもよく、また、１つの台車３に搭載される２つの制振用ダンパ５のうちの一方の制振用ダンパ５のポンプ３１とモータ３２のみを停止させるとしてもよい。例えば、制振コントローラ６は、鉄道車両１の進行方向が上りか下りか、あるいは、日付等の各要素を考慮しつつ、進行方向の前側の制振用ダンパ５についてポンプ３１とモータ３２を停止させてセミアクティブダンパとして機能させ、進行方向の後ろ側の制振用ダンパ５についてポンプ３１とモータ３２を駆動させてフルアクティブアクチュエータとして機能させてもよい。このように、１つの台車３に搭載される２つの制振用ダンパ５のうちの一方の制振用ダンパ５のポンプ３１とモータ３２を停止させて、他方の制振用ダンパ５のポンプ３１とモータ３２を駆動させることにより、制振用ダンパ５をフルアクティブアクチュエータとして機能させた場合の制振効果と制振用ダンパ５をセミアクティブダンパとして機能させた場合の制振効果の中間の制振効果を得ることができる。

なお、制振用ダンパ５について、進行方向の前側の号車においては１つの台車３に搭載される２つの制振用ダンパ５のポンプ３１とモータ３２をともに停止させる一方で、進行方向の後ろ側の号車においては一方の制振用ダンパ５のポンプ３１とモータ３２を停止させながら他方の制振用ダンパ５のポンプ３１とモータ３２を駆動させるとしてもよい。

また、制振コントローラ６は、特定の条件下において、モータ３２を停止させないで、モータ３２の回転数を必要最大の回転数よりも低くすることにより、所定期間内のモータ３２の累積回転数を、前記の最大累積回転数の半分以下に制御するとしてもよい。

また、通常、フルアクティブアクチュエータはセミアクティブダンパより小さい荷重指令（制振荷重の指令）で制振効果が得られることや、モータ３２の容量等の制約があることなどから、フルアクティブアクチュエータは、セミアクティブダンパよりも制御指令ゲイン（振動を制振する制御指令値（荷重指令値）のゲイン）を、低くしている。そこで、制振コントローラ６は、モータ３２を停止させて制振用ダンパ５をセミアクティブダンパとして機能させるときの制振用ダンパ５への制御指令ゲインを、モータ３２を駆動させて制振用ダンパ５をフルアクティブアクチュエータとして機能させるときの前記の制御指令ゲインより高くすることが考えられる。これにより、制御指令ゲインを等しくする場合に対して制振効果の向上を図ることができる。

本実施形態によれば、制振コントローラ６は、所定期間内のモータ３２の累積回転数を、前記の最大累積回転数の半分以下に制御する。これにより、所定期間内においてモータ３２の回転軸が回転する総数を少なくすることができる。そのため、所定期間内におけるポンプ３１やモータ３２の駆動量を少なくすることができるので、ポンプ３１やモータ３２などの制振用ダンパ５の構成部品の寿命の延伸を図ることができる。

また、本実施形態によれば、制振コントローラ６は、鉄道車両１の走行時における特定の条件下において、モータ３２を停止させる。これにより、鉄道車両１の走行時における乗り心地の良い特定の条件下においてモータ３２を停止させることにより、乗り心地の良さを確保しながら、所定期間内のモータ３２の累積回転数を少なくできる。そのため、乗り心地の良さを確保しながら、ポンプ３１やモータ３２などの制振用ダンパ５の構成部品の寿命の延伸を図ることができる。

また、このように、鉄道車両１の走行時において、特定の条件下では制振用ダンパ５をセミアクティブダンパとして機能させながら、特定の条件下以外の条件下では制振用ダンパ５をフルアクティブアクチュエータとして機能させるので、例えば図５（ｃ）に示すように、全体的に車体２の揺れ（振動加速度）の大きさに差が生じ難いようにすることができる。すなわち、図５（ｃ）に示すように、特定の条件下と、特定の条件下以外の条件下との間の境界部分（図中の一点鎖線で示す部分）における車体２の揺れの大きさ（振動加速度の振幅）の変化量について、制振用ダンパ５をフルアクティブアクチュエータとしてのみ機能させた場合（図５（ａ））や制振用ダンパ５をセミアクティブダンパとしてのみ機能させた場合（図５（ｂ））よりも、少なくすることができる。そのため、乗り心地が向上する。

また、本実施形態によれば、特定の条件下には、鉄道車両１が特定区間を走行する条件下と、鉄道車両１が規定速度以下で走行する条件下と、規定の乗り心地以下である条件下と、制振用ダンパ５が設けられる鉄道車両１が特定号車となる条件下のうちの少なくとも１つが含まれる。これにより、鉄道車両１の走行区間や速度や乗り心地や号車に応じて乗り心地の良さを確保しながら、ポンプ３１やモータ３２などの制振用ダンパ５の構成部品の寿命の延伸を図ることができる。

また、制振用ダンパ５は１つの台車３につき２つ搭載されており、制振コントローラ６は、特定の条件下において、２つの制振用ダンパ５のうちの一方の制振用ダンパ５のモータ３２のみを停止させてもよい。これにより、制振用ダンパ５をフルアクティブアクチュエータとして機能させた場合の制振効果と制振用ダンパ５をセミアクティブダンパとして機能させた場合の制振効果の中間の制振効果を得ることができる。

なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。

１ 鉄道車両
２ 車体
３ 台車
５ 制振用ダンパ
６ 制振コントローラ
７ 加速度センサ
８ 制振装置
１０ シリンダ
１１ シリンダチューブ
１３ ヘッド側室
１４ ロッド側室
１５ ピストン
１６ チェック弁
１８ オイルタンク
３１ ポンプ
３２ モータ
４１ 流路
４２ 流路
４３ 流路
４４ 流路
４５ 流路
４６ 戻り流路

Claims (6)

1. 車体に生じる振動を抑えるために当該車体と台車との間に設けられた制振用ダンパを有し、前記制振用ダンパは、シリンダを備えるセミアクティブダンパと、前記シリンダへ流体を供給するポンプと、前記ポンプを駆動させるモータと、を備える鉄道車両の制振装置において、
   前記鉄道車両の走行時における特定の条件下にて、前記モータの回転数を必要最大の回転数よりも低く制御する制御部を有すること、
   を特徴とする鉄道車両の制振装置。
2. 請求項１の鉄道車両の制振装置において、
   前記制御部は、所定期間内の前記モータの累積回転数を、前記モータの回転数を前記必要最大の回転数で一定として前記モータを回転させた場合における前記累積回転数である最大累積回転数の半分以下に制御すること、
   を特徴とする鉄道車両の制振装置。
3. 請求項１または２の鉄道車両の制振装置において、
   前記制御部は、前記特定の条件下において、前記モータを停止させること、
   を特徴とする鉄道車両の制振装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１つの鉄道車両の制振装置において、
   前記特定の条件下には、前記鉄道車両が特定区間を走行する条件下と、前記鉄道車両が規定速度以下で走行する条件下と、規定の乗り心地以下の状態となる条件下と、前記制振用ダンパが設けられる鉄道車両が特定号車となる条件下のうちの少なくとも１つが含まれること、
   を特徴とする鉄道車両の制振装置。
5. 請求項３の鉄道車両の制振装置において、
   前記制振用ダンパは１つの前記台車につき２つ搭載されており、
   前記制御部は、前記特定の条件下において、２つの前記制振用ダンパのうちの一方の前記制振用ダンパの前記モータのみを停止させること、
   を特徴とする鉄道車両の制振装置。
6. 請求項３または５の鉄道車両の制振装置において、
   前記制御部は、前記モータを停止させたときにおける前記制振用ダンパへの制御指令ゲインを、前記モータを駆動させたときにおける前記制御指令ゲインより高くすること、
   を特徴とする鉄道車両の制振装置。

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