JP6399590B2 - Damping force adjustable shock absorber and vehicle system using the same - Google Patents
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本発明は、互いに相対移動する第1移動体及び第2移動体の間に配置される減衰力調整式緩衝器及び該減衰力調整式緩衝器を用いる車両システムに関する。 The present invention relates to a damping force adjusting shock absorber disposed between a first moving body and a second moving body that move relative to each other, and a vehicle system using the damping force adjusting shock absorber.
鉄道車両には、例えば、特許文献1に記載されているように、車体の振動軽減や台車の安定性向上を図る為に、減衰力を制御することで振動を抑制する減衰力可変ダンパが設けられているものが知られている。ここで、特許文献1に記載されている減衰力可変ダンパは、シリンダ内の作動流体の流れを制御して減衰力を発生させる制御バルブと、制御バルブを駆動させるソレノイドと、減衰力可変ダンパとが一体的に設けられた構成となっている。
For example, as described in
ところで、特許文献1にあるような減衰力可変ダンパに、アクチュエータとしてソレノイド制御を行う制御部を取り付け、その制御部に車体に作用する振動加速度を検出する加速度センサが設けられるものが考えられる。
By the way, it is conceivable that a control unit that performs solenoid control as an actuator is attached to a variable damping force damper as disclosed in
このように減衰力可変ダンパと加速度センサが一体化すると、減衰力可変ダンパの取り付け状態によって加速度センサの取り付け向きが変わるので、適切な制御が行われない可能性がある。 If the damping force variable damper and the acceleration sensor are integrated as described above, the mounting direction of the acceleration sensor changes depending on the mounting state of the damping force variable damper, and thus there is a possibility that appropriate control may not be performed.
上記した課題を解決する為、本発明は、互いに相対移動する第1移動体及び第2移動体の間に配置され、減衰力を調整可能な減衰力調整式緩衝器において、緩衝器本体と、該緩衝器本体の減衰力を調整するアクチュエータと、該アクチュエータに接続され前記アクチュエータへの指令値を演算する制御部と、前記第1移動体及び前記第2移動体が受ける少なくとも1つの加速度を計測する加速度センサと、を構成し、前記制御部には、前記加速度センサの計測値から前記加速度センサの取り付け向きを算出し、該取り付け向きに応じて補正された補正加速度を算出する向き算出手段と、該向き算出手段の算出結果に基づいて前記アクチュエータの前記指令値を決める指令値算出手段と、を有し、前記アクチュエータ及び前記加速度センサは、前記緩衝器本体の外周側に一体的に設けた。 In order to solve the above-mentioned problem, the present invention is arranged between a first moving body and a second moving body that move relative to each other, and in a damping force adjustment type shock absorber capable of adjusting a damping force, An actuator that adjusts the damping force of the shock absorber main body, a control unit that is connected to the actuator and calculates a command value to the actuator, and measures at least one acceleration received by the first moving body and the second moving body an acceleration sensor for, configure and to the control unit, the calculated from the measured values of the acceleration sensor mounting direction of the acceleration sensor, the direction calculating means for calculating a corrected corrected acceleration in response to the mounting direction includes a command value calculation means for determining the command value of the actuator based on the calculation result of the calculating means-out 該向, wherein the actuator and the acceleration sensor, Integrally provided on the outer peripheral side of the serial buffer body.
本発明によれば、加速度センサの取り付け向きによらず、適切な制御を行うことが出来る。 According to the present invention, appropriate control can be performed regardless of the mounting direction of the acceleration sensor.
以下、本発明の第1実施形態としての減衰力調整式緩衝器を、車両としての鉄道車両に搭載した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。図1及び図2において、鉄道の車両1は、本発明の第1移動体としての車体2と、車体2の下側であって、車両1の進行方向前部側と後部側とに離間して配置される第2移動体としての台車3とを備えている。各台車3には、それぞれ4個の車輪4が取り付けられている。
Hereinafter, a case where the damping force adjusting type shock absorber according to the first embodiment of the present invention is mounted on a railway vehicle as a vehicle will be described as an example and described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 and 2, a
台車3は、車体2に対して鉛直軸回りに回動可能、且つ、車両1の上下方向及び左右方向に一定の変位が可能なように連結されている。車体2の前後方向には、変位不能となっている。車体2と台車3との間には、台車3上で車体2を弾性的に支持する空気ばねからなる枕ばね5と、枕ばね5と並列関係をなすように配置される複数の減衰力調整式緩衝器6(以下、緩衝器6)とが設けられている。台車3と各車輪4との間には、それぞれコイルスプリングからなる複数の懸架ばね7と、緩衝器6Aが設けられている。尚、緩衝器6Aを緩衝器6と同様の本発明の減衰力調整式緩衝器としてもよく、この場合、台車3が第1移動体となり、車輪4が第2移動体となる。
The
図3及び図4に示すように、緩衝器6は、緩衝器本体8と、アクチュエータとしての比例ソレノイド9A、9Bと、3軸加速度センサ10と、制御部11からなる。緩衝器本体8は、作動流体としての油液が封入された円筒状のシリンダ12と、シリンダ12内部に摺動変位可能に設けられ、シリンダ12内部を上室12Aと下室12Bとに画成するピストン13と、一端がシリンダ12から外部に延出されると共に他端がピストン13に連結されたピストンロッド14と、シリンダ12の外周にあってシリンダ12と同心に設けられた外筒15とから大略構成されている。シリンダ12と外筒15との間にはリザーバ16が形成されており、リザーバ16内には、油液及び窒素や空気等のガス(図示なし)が封入されている。尚、本実施形態においては、3軸加速度センサ10が制御部11の基板上に設けられた実施形態を示しているが、制御部11と別体に設けてもよい。又、制御に必要な車両1にかかる加速度を検出出来ればよく、例えば、車体2と緩衝器6の接点近傍に取り付ける、又は、台車3に設けてもよい。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
ピストン13には、上室12A及び下室12B間を連通させる油路13Aが設けられている。この油路13Aには、下室12B側から上室12A側への油液の流通のみを許容するピストン逆止弁13Bが設けられている。又、シリンダ12のボトム側には、下室12Bとリザーバ16とを連通させる連通路16Aが設けられている。この連通路16Aには、リザーバ16側から下室12B側への油液の流通のみを許容するボトム逆止弁16Bが設けられている。
The
ピストンロッド14は、軌道からの微振動が車体2に直接伝わらないようにする車体側ゴムブッシュ17と、ピストンロッド14の延出端に形成されたおねじを締結する車体側ロックナット18により車体2に対して鉛直軸回りの回動を締付け力のみで規制するように取り付けられている。外筒15も同様に、台車側ゴムブッシュ19と、外筒15に形成されたおねじを締結する台車側ロックナット20により台車3に対して鉛直軸回りの回動を締付け力のみで規制するように取り付けられている。尚、緩衝器6の外周をカバー(図示なし)で覆うことで、軌道からの飛び石等による破損を防ぐことが出来る。
The
緩衝器6には、その緩衝器本体8の側部にシリンダ12内のピストン13の摺動によって生じる油液の流れを制御して減衰力を発生させる減衰力発生機構21が設けられている。減衰力発生機構21には、上室12Aと下室12Bとを連通させる伸び側通路21Aと、下室12Bとリザーバ16とを連通させる縮み側通路21Bが設けられている。この伸び側通路21Aには、伸び側の減衰力を発生させるパイロットタイプの制御バルブ22Aが設けられており、縮み側通路21Bには、縮み側の減衰力を発生させるパイロットタイプの制御バルブ22Bが設けられている。この制御バルブ22A、22Bには、それぞれ比例ソレノイド9A、9Bが設けられている。伸び側比例ソレノイド9Aには、制御部11から、後述する減衰力指令値に基づいた駆動するのに必要な電流(以下、駆動電流)が供給され、この駆動電流に応じて伸び側制御バルブ22Aの開弁圧を、緩衝器6の減衰力特性を減衰力が高い状態を示す特性(硬特性)から硬特性と比較して減衰力が低い状態を示す特性(軟特性)に制御する。より具体的には、伸び側比例ソレノイド9Aは、ソレノイドコイル(図示なし)に流れる電流値に比例した推力を、その内蔵するプランジャ(図示なし)に発生させる。このプランジャに発生させた推力とパイロット圧との差により、伸び側制御バルブ22Aの開弁圧が制御される。又、縮み側比例ソレノイド9Bは、伸び側比例ソレノイド9Aとほぼ同様に構成されている。このように構成された減衰力発生機構21は、一面が開口した直方体形状に形成されたバルブケース23に収納されて、外筒15の外周側に一体的に設けられている。
The
バルブケース23の側面には、一面が開口した直方体形状に形成された制御部ケース24が設けられており、制御部ケース24には、3軸加速度センサ10と制御部11が収納されている。制御部11は、演算回路25と、車体2や3軸加速度センサ10と通信する通信部11Aと、車体2から電流を受け取り、演算回路25に電流を供給する電源部11Bとを有している。より具体的には、制御部ケース24には、演算回路25及び通信部11Aと3軸加速度センサ10を基板化したものと、ローパスフィルタ等からなるノイズ除去部(図示なし)を含んだ電源部11Bが設けられている。
A
図2及び図4に示すように、制御部ケース24には、制御部11を作動させる為の電流を車体2から受ける電源ケーブル26と、車体2と通信を行う通信ケーブル27が引き込まれており、電源ケーブル26と通信ケーブル27は、複数の車両に亘って延設されている。電源ケーブル26、通信ケーブル27は、振動等の外力で抜け落ちないように、電源ケーブル26及び通信ケーブル27を束ねた状態で制御部ケース24に引き込まれている。束ねられた電源ケーブル26及び通信ケーブル27は、制御部ケース24のケーブル引き込み口(図示なし)付近でゴム等からなる固定部材24Aによって、制御部ケース24に固定されており、制御部ケース24の内部で互いに分離され、電源ケーブル26は電源部11Bに接続し、通信ケーブル27は通信部11Aに接続している。尚、制御部ケース24は、バルブケース23と離間していてもよく、外筒15の外周側に直接固定してもよい。少なくとも、制御部11が減衰力発生機構21と電気的に接続していれば、制御部ケース24は、車体2に設けられてもよい。
As shown in FIGS. 2 and 4, a
3軸加速度センサ10は、XYZの3方向の振動加速度を計測するものであり、X軸加速度a1、Y軸加速度a2、Z軸加速度a3を検出し、その検出信号を制御部11に出力する。尚、3軸加速度センサ10を1つ設けたが、複数の1軸加速度センサを用いて3軸を計測してもよい。
The three-
図5において、演算回路25は、その入力側が通信部11A及び電源部11Bに接続され、出力側が比例ソレノイド9A、9Bに接続されている。演算回路25は、3軸加速度センサ10の取り付け向きを算出する向き算出手段28と、算出結果に基づいて補正した加速度(以下、補正加速度)ax、ay、azから比例ソレノイド9A、9Bへの減衰力指令値をスカイフック等の制御ロジックに基づき演算する指令値算出手段29と、減衰力指令値に基づき対応する駆動電流を比例ソレノイド9A、9Bに供給する供給部30を有している。向き算出手段28は、3軸加速度センサ10からの検出加速度a1、a2、a3に基づき、3軸加速度センサ10の取り付け向きを推定し、推定した取り付け向きから補正前後方向加速度ax、補正左右方向加速度ay、補正上下方向加速度azを計算する。指令値算出手段29は、向き算出手段28からの補正加速度ax、ay、azより、スカイフック制御理論等に基づいて、緩衝器6に発生させる比例ソレノイド9A、9Bへの減衰力指令値として演算する。供給部30は、減衰力指令値に基づいて比例ソレノイド9A、9Bに駆動電流を供給する。尚、3軸加速度センサ10は、通信部11Aを介さずに演算回路25と通信してもよい。又、本発明に用いられる減衰力指令値の演算に用いる制御則は、最適制御やH∞制御等のフィードバック制御又はフィードフォワード制御を用いることが出来る。
In FIG. 5, the
上記の構成にすることにより、ピストンロッド14の伸び行程時には、上室12A側の圧力が高まるが、ピストン逆止弁13Bにより下室12Bへの油液の流通が妨げられる為、上室12Aから伸び側通路21Aに油液が流入する。そして、伸び側通路21Aに設けられた伸び側制御バルブ22Aが、上室12A側から伸び側通路21Aを介して下室12Bへの油液の流通を制御することで減衰力を発生させることが出来る。伸び側減衰力発生時には、ボトム逆止弁16Bによりリザーバ16から下室12Bに油液が流入することで下室12Bとリザーバ16が略同圧となる。ピストンロッド14の縮み行程時には、下室12B側の圧力が高まるが、ボトム逆止弁16Bによりリザーバ16への油液の流通が妨げられる為、下室12Bから縮み側通路21Bに油液が流入する。そして、縮み側通路21Bに設けられた縮み側制御バルブ22Bが、下室12B側から縮み側通路21Bを介してリザーバ16への油液の流通を制御することで減衰力を発生させることが出来る。縮み側減衰力発生時には、ピストン逆止弁13Bにより下室12Bから上室12Aに油液が流入することで下室12Bと上室12Aが略同圧となるので、伸び側通路21Aには、ほとんど流れが生じない。尚、伸び側通路21Aの伸び側制御バルブ22Aの下流側(下室12Bへの流路)と縮み側通路21Bの縮み側制御バルブ22Bの上流側(下室12Bからの流路)は、共有してもよい。
With the above configuration, the pressure on the
緩衝器6は、その軸方向が車体2と台車3に締結され固定されているが、その鉛直軸回りについては、車両1の振動等により回動してしまうことが考えられる。緩衝器6が、鉛直軸回りに回動してしまうと、3軸加速度センサ10の各検出軸と車体2が受ける加速度の方向にずれが生じる。次に、緩衝器6をバルブケース23が車両1の左右方向になるように車両1に取り付けた時に、3軸加速度センサ10が検出するX軸(図5中a1)が前後方向を示し、Y軸(図5中a2)は左右方向、Z軸(図5中a3)は上下方向を示す場合における、3軸加速度センサ10の取り付け向きの推定から比例ソレノイド9A、9Bへの駆動電流の演算までについて説明する。
Although the
図6から図8に3軸加速度センサ10が正しい向きに取り付けられた時の出力を示す。3軸加速度センサ10から得られた3つの検出加速度a1、a2、a3が、前後、左右、上下方向の何れを示しているのか、3軸加速度センサ10の取り付け向きを推定する。前後方向(X軸、a1)は、車両1が有する車両1の速度情報Vxを通信ケーブル27により得る速度情報Vxの微分値Axと、近似又は一致している加速度を検出している軸を前後方向として推定し、加速時に+側を進行方向に対して前方向と推定する。上下方向(Z軸、a3)は、図8に示すように、速度情報Vxを通信ケーブル27により得て車両1が停止状態にある時に、その軸の検出値に重力加速度が付加された振動加速度が検出されていることで推定し、重力加速度が+側を重力方向において下方向と推定する。そして、2軸が推定されたことで、残りの軸を左右方向(Y軸、a2)として推定する。尚、図6に示すように、前後方向(X軸、a1)は、緩衝器6が取り付けられた車両1が、次の駅までの走行区間が短い路線においては、ある駅を発車後、一定時間加速した後、一定速度で軌道上を進み、次の駅に入る前に減速するという走行を繰り返す場合、自動車等と比較し、路面外乱の影響が少ないので、前後方向の加速及び減速が、ある駅を発車後、次の駅に到着するまでに振動加速度が短周期で大きく変化することはないことから、加速度センサ10の検出値をハイパスフィルタに通した値が所定値より大きな値を示さない軸を前後方向としてもよい。又、上下方向(Z軸、a3)については、速度情報Vxより、走行中であることを判断し、走行中は、車両の積載荷重が変化しないことから、検出加速度をローパスフィルタに通した値が、重力加速度に相当する所定値と近似又は一致していることにより、上下方向(Z軸、a3)であることが判断してもよい。更に、左右方向(Y軸、a2)については、速度情報Vxより、走行中であることを判断し、又、走行中の検出加速度をローパスフィルタに通した値が、0に近似又は一致していることにより判断してもよい。以上により、加速度センサ10や緩衝器6の取り付け段階で、おおよその取り付け方向を検出することができる。よって、上下方向や前後方向の取り付け向きを180度間違えたとしても、正しい加速度の向きを求めることが出来る。
6 to 8 show outputs when the
次に、取り付け向きを推定した各軸の検出加速度a1、a2、a3から、微小角度のずれ分も補正した補正加速度ax、ay、azを求める。この補正加速度ax、ay、azは、次の計算式から求めることが出来る。尚、計算式中のa1、a2、a3は、3軸加速度センサ10のXYZ方向の検出加速度を示しており、ax、ay、azは算出した前後方向(ax)、左右方向(ay)、上下方向(az)の補正加速度を示している。i=x,y,z、j=1,2,3である。検出したX軸の加速度をa1、Y軸の加速度をa2、Z軸の加速度をa3として、図9の関係にあるとすると、上下方向(本実施形態においてはZ軸)が、3軸加速度センサ10が計測する3つの検出加速度a1、a2、a3のうちの1つと同じ向きになる。又、車両1が有する車体情報から得られる速度情報Vxの微分値Axにおいて、ax≒Axが成り立つことから、次の計算式が成立する。
Next, corrected accelerations ax, ay, and az in which minute angle deviations are corrected are obtained from the detected accelerations a1, a2, and a3 of the respective axes whose mounting directions are estimated. The corrected accelerations ax, ay, and az can be obtained from the following calculation formula. Note that a1, a2, and a3 in the calculation formula indicate detected accelerations in the XYZ directions of the
上記計算式を用いることで、3軸加速度センサ10の取り付け向きを加味した車両1にかかる各方向の補正加速度ax、ay、azを求めることが出来る。尚、向き算出手段28における3軸加速度センサ10の取り付け向きを算出するタイミングは、減衰力指令値の演算時に常に算出してもよく、又、所定の条件で算出してもよい。この所定の条件としては、任意走行区間の走行時、任意時間毎に走行条件が所定の走行条件となった時、車両の電源投入後所定の速度に達した時等、決められた条件でもよい。又、運転席等にスイッチを設け、手動で命令を出して行ってもよい。
By using the above formula, the corrected accelerations ax, ay, and az in each direction applied to the
向き算出手段28が3軸加速度センサ10の取り付け向きを算出後、その算出結果に基づいて3軸加速度センサ10の検出加速度a1、a2、a3を補正し、前後方向、左右方向、上下方向の補正加速度ax、ay、azを指令値算出手段29に出力する。指令値算出手段29は、この補正加速度ax、ay、azから所定の制御則に基づき減衰力指令値を演算し、演算した減衰力指令値に基づき比例ソレノイド9A、9Bに駆動電流を供給することで、緩衝器6に所定の減衰力を発生させることが出来る。
After the orientation calculation means 28 calculates the mounting direction of the
本実施形態においては、補正加速度ax、ay、azを用いることで、従来、減衰力調整式緩衝器を取り付ける際に鉛直軸回りに回転する等で正しい向きに取り付けることが困難であった3軸加速度センサ10をおおよそ正しい向きに取り付ければよいので、緩衝器6を容易に取り付けることが出来る。又、正しく緩衝器6を取り付けた場合であっても、その後の走行条件等で、緩衝器6の向きや、加速度センサ10の向きが変わっても、正しい制御を行うことが出来るので、安全性や走行性能を高めることが出来る。
In the present embodiment, by using the corrected accelerations ax, ay, and az, conventionally, when attaching the damping force adjustment type shock absorber, it has been difficult to attach in the correct direction by rotating around the vertical axis, etc. Since the
本実施形態においては、比例ソレノイド9A、9Bを収納したバルブケース23を緩衝器6の外筒15の外周側に一体的に固定すると共に、3軸加速度センサ10と制御部11を外筒15の外周側にある制御部ケース24に設けたので、配線などの取り回しを簡易にすることが出来る。
In this embodiment, the
次に、第2実施形態について主に図10及び図11を用いて説明する。上記第1実施形態と、同様の部分には同じ符号を用いて、異なる部分についてのみ詳細に説明する。第2実施形態では、本発明の減衰力調整式緩衝器を車両1の進行方向に対して左右方向の振動を調整する緩衝器60として用いた場合、すなわち、車体2と台車3との間に左右方向に向けて緩衝器60が取り付けられる、所謂、左右動ダンパに本発明の緩衝器60を用いた場合について述べる。緩衝器60を制御部ケース24が進行方向に対して前方向になるように車両1に取り付け時に、3軸加速度センサ10が検出するX軸(a1)が、本実施形態においては、前後方向(進行方向)を検出し、Y軸(a2)が上下方向、Z軸(a3)が左右方向を検出する場合における、3軸加速度センサ10の取り付け向きの推定から比例ソレノイド9A、9Bへの駆動電流の演算までについて説明する。
Next, a second embodiment will be described mainly with reference to FIGS. The same reference numerals are used for the same parts as in the first embodiment, and only different parts will be described in detail. In the second embodiment, when the damping force adjustment type shock absorber of the present invention is used as the
始めに、車両1の停止時に、緩衝器60の取り付け方向を判定する。緩衝器60では、3軸加速度センサ10が検出する加速度のうち、Z軸(a3)が緩衝器60の軸方向加速度と設定されている。3軸加速度センサ10が検出した緩衝器60の軸方向加速度と、重力加速度gが一致するか否かを確認する。第2実施形態では、緩衝器60は、その軸方向が車両1の左右方向に一致するように取り付けられている為、緩衝器60の軸方向加速度であるZ軸(a3)の停車中の加速度の値は、殆ど0であり、重力加速度gとは一致しないことから、緩衝器60が水平方向に取り付けられていると判断する。次に、3軸加速度センサ10から得られた3つの検出加速度a1、a2、a3が、どの方向を示しているのか、すなわち、3軸加速度センサ10の取り付け向きを推定する。図10に示すように、第2実施形態では、車両1の停止時に、重力加速度が検出される軸(Y軸、a2)を上下方向と推定する。第2実施形態では、前後方向(図11中手前奥方向)に対して、ある駅を発車後、次の駅に到着するまでに振動加速度が短周期で大きく変化することはないことから、ハイパスフィルタを通した値が所定値より大きな値を示さない軸(X軸、a1)を前後方向とする。そして、2軸が推定されたことで、残りの軸(Z軸、a3)を左右方向として推定することが出来る。補正加速度ax、ay、azは、次の計算式により算出する。
First, when the
上記計算式を用いることで、第1実施形態と同様に、3軸加速度センサ10の取り付け向きを加味した補正加速度ax、ay、azを求めることが出来る。
By using the above calculation formula, the corrected accelerations ax, ay, and az that take into account the mounting direction of the
第2実施形態においては、第1実施形態に適用される緩衝器6を第2実施形態に適用する場合であっても、演算回路25の制御則を左右方向用にするだけでよく、新たに専用の3軸加速度センサを設ける必要がないので、生産性を向上させることが出来る。
In the second embodiment, even when the
第2実施形態においては、第1実施形態と同様に緩衝器60は、通信ケーブル27により、車両1と接続した状態を示しているが、電源ケーブル26のみであってもよい。この場合、各緩衝器60は各自の3軸加速度センサ10に基づき、車両1の状態を推定して減衰力を制御することが出来る。
In the second embodiment, the
以上、本発明にかかる減衰力調整式緩衝器及び該減衰力調整式緩衝器を用いる車両システムについて説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その主旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。 The damping force adjusting shock absorber and the vehicle system using the damping force adjusting shock absorber according to the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. It can be changed.
尚、本発明に用いられる制御バルブは、例えば、オンオフバルブとして構成してもよく、複数の可変絞り弁、圧力制御弁及び流量制御弁等を組み合わせて構成してもよい。又、アクチュエータは比例ソレノイドを使用したが、ポンプでもよく、減衰力調整式緩衝器は、複筒式に限るものでなく、単筒式でもよい。 The control valve used in the present invention may be configured as an on / off valve, for example, or may be configured by combining a plurality of variable throttle valves, pressure control valves, flow control valves, and the like. Further, although a proportional solenoid is used as the actuator, a pump may be used, and the damping force adjustment type shock absorber is not limited to the double cylinder type, and may be a single cylinder type.
尚、本発明は、図1に示すように、上下方向用減衰力調整式緩衝器及び左右方向用減衰力調整式緩衝器に限らず、車体間に用いられる車両間の衝撃や動揺を緩和する減衰力調整式緩衝器6Bに用いられてもよい。例えば、車体間に用いられる場合、3軸加速度センサ10により車体間の状態を検知出来ることにより、軌道曲線部通過時に車体2が、連結する他の車体につられて動くことを適切に制御することで、車体2を安定させることが出来る。又、車体2の上部に取り付けられる車端ダンパとして用いられる場合、車体2の傾転方向の揺れを適切に制御することが可能になり、乗員の乗り心地を向上することが出来る。
As shown in FIG. 1, the present invention is not limited to the damping force adjustment type shock absorber for the up and down direction and the damping force adjustment type shock absorber for the left and right direction. It may be used for the damping force adjustment
尚、本発明に用いられる車両は、ボギー車として説明したが、台車を省略した2本の車軸で構成される二軸車でもよいし、2つの車体の間に台車を設けた連接車でもよい。 Although the vehicle used in the present invention has been described as a bogie vehicle, it may be a two-shaft vehicle constituted by two axles in which a carriage is omitted, or a connected vehicle in which a carriage is provided between two vehicle bodies.
尚、本発明は、鉄道車両に限るものではなく、相対移動する2つの移動体であればよく、自動車等の減衰力調整式緩衝器及び該減衰力調整式緩衝器を用いる車両システムに用いられてもよい。例えば、全地球方位システム等から進行方向を推定してもよく、全地球方位システムから受信する進行方向から前後方向を推定することで、3軸加速度センサ10で得た3方向の検出値を前後方向、左右方向、上下方向の加速度に変換を行い、減衰力指令値を演算することが出来る。
The present invention is not limited to a railway vehicle, and may be any two movable bodies that move relative to each other, and is used in a damping force adjusting shock absorber of an automobile or the like and a vehicle system using the damping force adjusting shock absorber. May be. For example, the traveling direction may be estimated from a global orientation system or the like, and by detecting the longitudinal direction from the traveling direction received from the global orientation system, the detected values in the three directions obtained by the
1 車両
2 車体
3 台車
4 車輪
6、60、6A、6B 減衰力調整式緩衝器
8 緩衝器本体
9A、9B 比例ソレノイド
10 3軸加速度センサ
11 制御部
28 向き算出手段
29 指令値算出手段
DESCRIPTION OF
Claims (3)
緩衝器本体と、
該緩衝器本体の減衰力を調整するアクチュエータと、
該アクチュエータに接続され前記アクチュエータへの指令値を演算する制御部と、
前記第1移動体及び前記第2移動体が受ける少なくとも1つの加速度を計測する加速度センサと、
を構成し、
前記制御部は、
前記加速度センサの計測値から前記加速度センサの取り付け向きを算出し、該取り付け向きに応じて補正された補正加速度を算出する向き算出手段と、
該向き算出手段の算出結果に基づいて前記アクチュエータの前記指令値を決める指令値算出手段と、
を有し、
前記アクチュエータ及び前記加速度センサは、前記緩衝器本体の外周側に一体的に設けられていることを特徴とする減衰力調整式緩衝器。 In the damping force adjustment type shock absorber that is disposed between the first moving body and the second moving body that move relative to each other and can adjust the damping force,
The shock absorber body,
An actuator for adjusting the damping force of the shock absorber body;
A controller that is connected to the actuator and calculates a command value to the actuator;
An acceleration sensor for measuring at least one acceleration received by the first moving body and the second moving body;
Configure
The controller is
Direction calculating means for calculating the mounting direction of the acceleration sensor from the measurement value of the acceleration sensor, and calculating the corrected acceleration corrected according to the mounting direction;
Command value calculating means for determining the command value of the actuator based on the calculation result of the direction calculating means;
Have
The said actuator and the said acceleration sensor are integrally provided in the outer peripheral side of the said buffer body, The damping force adjustment type shock absorber characterized by the above-mentioned .
緩衝器本体と、
該緩衝器本体の減衰力を調整するアクチュエータと、
該アクチュエータに接続され前記アクチュエータへの指令値を演算する制御部と、
前記第1移動体及び前記第2移動体が受ける少なくとも1つの加速度を計測する加速度センサと、
から構成し、
前記制御部は、
前記加速度センサの計測値から前記加速度センサの取り付け向きを算出し、該取り付け向きに応じて補正された補正加速度を算出する向き算出手段と、
該向き算出手段の算出結果に基づいて補正された補正加速度から前記アクチュエータの前記指令値を決める指令値算出手段と、を有し、
前記アクチュエータ及び前記加速度センサは、前記緩衝器本体の外周側に一体的に設けられていることを特徴とする車両システム。 A damping force adjusting type shock absorber disposed between a first moving body and a second moving body that move relative to each other of the vehicle and capable of adjusting a damping force;
The shock absorber body,
An actuator for adjusting the damping force of the shock absorber body;
A controller that is connected to the actuator and calculates a command value to the actuator;
An acceleration sensor for measuring at least one acceleration received by the first moving body and the second moving body ;
Consisting of
The controller is
Direction calculating means for calculating the mounting direction of the acceleration sensor from the measurement value of the acceleration sensor, and calculating the corrected acceleration corrected according to the mounting direction;
Command value calculation means for determining the command value of the actuator from the corrected acceleration corrected based on the calculation result of the direction calculation means ,
The actuator system and the acceleration sensor are integrally provided on an outer peripheral side of the shock absorber body .
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JP2014223135A JP6399590B2 (en) | 2014-10-31 | 2014-10-31 | Damping force adjustable shock absorber and vehicle system using the same |
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- 2014-10-31 JP JP2014223135A patent/JP6399590B2/en active Active
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