JP6444120B2

JP6444120B2 - Body tilt control device

Info

Publication number: JP6444120B2
Application number: JP2014201130A
Authority: JP
Inventors: 泰史梶谷; 健岩波; 山田　博之; 博之山田
Original assignee: East Japan Railway Co
Current assignee: East Japan Railway Co
Priority date: 2014-09-30
Filing date: 2014-09-30
Publication date: 2018-12-26
Anticipated expiration: 2034-09-30
Also published as: JP2016068812A

Description

本発明は、鉄道車両の車体傾斜制御装置に関する。具体的には、空気ばね式車体傾斜機能を搭載した車体傾斜制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle body tilt control device for a railway vehicle. Specifically, the present invention relates to a vehicle body tilt control device equipped with an air spring type vehicle body tilt function.

速度向上のために曲線路を走行する鉄道車両を当該曲線路のカント量に釣り合う速度よりも高速で走行させた場合、乗客に遠心力が作用して乗り心地が悪化する。この遠心力を相殺するように車体を内軌側へ傾斜させる車体傾斜機能を鉄道車両に搭載することで、速度の向上と曲線路での乗り心地の向上とを両立することが可能となる。
鉄道車両の車体傾斜方法としては数種の方法があるが、その一つとして、車体と台車との間に配置された空気ばねの高さを制御することで、車体を内軌側に傾斜させる方法がある（例えば、特許文献１参照）。 When a railway vehicle traveling on a curved road is driven at a speed higher than the speed that matches the cant amount of the curved road in order to improve speed, centrifugal force acts on passengers and the riding comfort deteriorates. By mounting a vehicle body tilting function that tilts the vehicle body toward the inner track so as to cancel out this centrifugal force, it is possible to achieve both an improvement in speed and an improvement in riding comfort on curved roads.
There are several methods for tilting the vehicle body of a railway vehicle, and one of them is to tilt the vehicle body toward the inner rail by controlling the height of the air spring disposed between the vehicle body and the carriage. There exists a method (for example, refer patent document 1).

特開平１０−２９７４８３号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-297483

しかしながら、空気ばね式車体傾斜は、リンク機構や振り子梁などを装備することなく空気ばねを使用した簡易な構成で車体傾斜を実現できる一方で、空気ばねの応答性が低いため、軌道変位や線路形状の影響を受けて目標傾斜角度以上に車体が傾くオーバーシュートが発生してしまうことがある。急曲線路を走行する際、特に緩和曲線が短い場合には、車体傾斜角速度が大きくなるため、応答性の低い空気ばねではオーバーシュートを抑制できず、オーバーシュート量（すなわち、目標傾斜角度と実際の傾斜角度との差分）が大きくなりやすい。車体傾斜のオーバーシュート量が大きくなりすぎると、最悪の場合、パンタグラフが架線から外れて運行に大きな影響を及ぼすことがある。 However, the air spring type body tilt can be realized with a simple configuration using an air spring without equipping a link mechanism or a pendulum beam. Due to the shape, an overshoot may occur in which the vehicle body tilts beyond the target tilt angle. When driving on a sharp curve, especially when the relaxation curve is short, the vehicle body inclination angular velocity increases. Therefore, an overshoot cannot be suppressed with an air spring with low responsiveness. (Difference from the inclination angle) tends to be large. If the overshoot amount of the vehicle body inclination becomes too large, in the worst case, the pantograph may come off the overhead line, and the operation may be greatly affected.

車体傾斜のオーバーシュート量を低減するために、車体と台車との間をねじりばねを介してつないだアンチローリング装置を装備する場合があるが、この場合、アンチローリング装置が空気ばね式車体傾斜の抵抗となり空気消費量が増えるという問題がある。
また、車体傾斜時にパンタグラフが架線から外れないようにするために、台車とパンタグラフとを車体内を貫通する構造物で接続したり、台車とパンタグラフとを車体の周りに配されたワイヤーで接続したりする場合がある。この場合、車体が傾斜してもパンタグラフと架線との位置関係を保持できるが、台車とパンタグラフとを接続する構造物が車体内を貫通しているため客室空間を圧迫してしまう、台車とパンタグラフとを接続するワイヤーが車体傾斜に伴い車体にこすれるためワイヤーの保守に手間がかかる等の問題がある。 In order to reduce the amount of overshoot of the vehicle body tilt, an anti-rolling device that connects the vehicle body and the cart via a torsion spring may be provided. There is a problem that air consumption increases due to resistance.
Also, to prevent the pantograph from coming off the overhead line when the vehicle is tilted, the cart and the pantograph are connected by a structure that penetrates the inside of the vehicle, or the cart and the pantograph are connected by a wire arranged around the vehicle body. Sometimes. In this case, the positional relationship between the pantograph and the overhead line can be maintained even when the vehicle body is tilted, but the structure that connects the vehicle and the pantograph penetrates the vehicle body, and this compresses the cabin space. There is a problem that, for example, it takes time to maintain the wire because the wire connecting the wire is rubbed against the vehicle body as the vehicle body tilts.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、空気ばね式車体傾斜機能を搭載した車体傾斜制御装置であって、空気ばね式車体傾斜を妨げることや、客室空間を圧迫すること、保守に手間がかかることがなく、車体傾斜のオーバーシュート量を低減することが可能な車体傾斜制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a vehicle body tilt control device equipped with an air spring type vehicle body tilt function, which prevents the air spring type vehicle body tilt and presses the cabin space. Therefore, an object of the present invention is to provide a vehicle body tilt control device that can reduce the amount of overshoot of the vehicle body tilt without requiring labor for maintenance.

上記目的を達成するため本発明は、車体傾斜制御装置であって、
台車の左右に設けられ、車体を支持する空気ばねと、
曲線路走行時に、車体の傾斜角度が目標傾斜角度となるよう前記空気ばねに空気を供給する供給手段と、
前記台車の左右に設けられ、当該台車と前記車体とを接続するダンパと、を備え、
前記ダンパは、前記車体の傾斜角度が許容傾斜角度範囲外の角度である場合に、当該車体の傾斜に対する減衰力を発生するよう構成されており、
前記許容傾斜角度範囲は、前記目標傾斜角度を含む範囲である。 To achieve the above object, the present invention provides a vehicle body tilt control device,
Air springs provided on the left and right sides of the carriage and supporting the vehicle body,
Supply means for supplying air to the air spring so that the inclination angle of the vehicle body becomes a target inclination angle when traveling on a curved road;
Provided on the left and right of the carriage, and a damper connecting the carriage and the vehicle body,
The damper is configured to generate a damping force with respect to the inclination of the vehicle body when the inclination angle of the vehicle body is an angle outside an allowable inclination angle range,
The allowable tilt angle range is a range including the target tilt angle.

したがって、ダンパは、車体の傾斜角度が許容傾斜角度範囲外の角度である場合に、当該車体の傾斜に対する減衰力を発生するよう構成されており、許容傾斜角度範囲は、空気ばね式車体傾斜の目標傾斜角度を含む範囲であるため、空気ばね式車体傾斜を妨げることなく、車体傾斜のオーバーシュート量を低減することができる。
また、ダンパは、台車と車体とを接続可能な位置に設けられていればよく、車体内に設ける必要も、車体とこすれる位置に設ける必要もないため、客室空間を圧迫することも、保守に手間がかかることもない。
よって、空気ばね式車体傾斜を妨げることや、客室空間を圧迫すること、保守に手間がかかることがなく、車体傾斜のオーバーシュート量を低減することができる。 Therefore, the damper is configured to generate a damping force for the inclination of the vehicle body when the inclination angle of the vehicle body is an angle outside the allowable inclination angle range. Since the range includes the target inclination angle, the overshoot amount of the vehicle body inclination can be reduced without hindering the air spring type vehicle body inclination.
In addition, the damper need only be provided at a position where the carriage and the vehicle body can be connected, and does not need to be provided in the vehicle body or at a position that rubs against the vehicle body. It does not take time and effort.
Therefore, it is possible to reduce the amount of overshoot of the vehicle body tilt without obstructing the air spring type vehicle body tilt, pressing the cabin space, and taking no trouble in maintenance.

また、望ましくは、曲線路走行時に前記ダンパに減衰力を発生させ、直線路走行時に前記ダンパによる減衰力発生を抑制する切替手段を備えるように構成する。 Desirably, a switching means is provided that generates a damping force in the damper during traveling on a curved road and suppresses the generation of the damping force by the damper during traveling on a straight road.

このように構成することで、曲線路走行時には、車体傾斜のオーバーシュート量を低減することができ、直線路走行時には、台車の振動がダンパを介して車体に伝わることを抑制することができるため、空気ばね式車体傾斜機能によって車体傾斜制御が行われているときの安全性と、空気ばね式車体傾斜機能によって車体傾斜制御が行われていないときの乗り心地と、の双方を確保することができる。 By configuring in this way, the amount of overshoot of the vehicle body inclination can be reduced when traveling on a curved road, and the vibration of the carriage can be suppressed from being transmitted to the vehicle body via the damper when traveling on a straight road. It is possible to secure both the safety when the vehicle body tilt control is performed by the air spring type vehicle body tilt function and the riding comfort when the vehicle body tilt control is not performed by the air spring type vehicle body tilt function. it can.

また、望ましくは、前記ダンパは、
シリンダと、
前記シリンダ内を往復動するピストンと、を備え、
前記シリンダの内部は、
前記車体の傾斜角度が前記許容傾斜角度範囲内の角度である場合に、前記ピストンが位置する第１領域と、
前記車体の傾斜角度が前記許容傾斜角度範囲外の角度である場合に、前記ピストンの少なくとも一部が位置する第２領域と、に区分けされ、
前記車体の傾斜角度が前記許容傾斜角度範囲外の角度である場合に前記ダンパが当該車体の傾斜に対する減衰力を発生するように、前記シリンダの内面のうちの前記第１領域の内面の形態と前記第２領域の内面の形態とを異ならせているように構成する。 Preferably, the damper is
A cylinder,
A piston that reciprocates in the cylinder,
The inside of the cylinder is
A first region in which the piston is located when the tilt angle of the vehicle body is an angle within the allowable tilt angle range;
When the inclination angle of the vehicle body is an angle outside the allowable inclination angle range, the vehicle body is divided into a second region where at least a part of the piston is located;
The form of the inner surface of the first region of the inner surface of the cylinder so that the damper generates a damping force against the tilt of the vehicle body when the vehicle body tilt angle is outside the allowable tilt angle range. The inner surface of the second region is configured to be different.

このように構成することで、電気的な制御を行わなくても、ダンパは、車体の傾斜角度が許容傾斜角度範囲外の角度である場合に、当該車体の傾斜に対する減衰力を発生することが可能となる。 With this configuration, the damper can generate a damping force for the inclination of the vehicle body when the inclination angle of the vehicle body is outside the allowable inclination angle range without performing electrical control. It becomes possible.

また、望ましくは、前記車体の傾斜角度が前記許容傾斜角度範囲外の角度である場合における前記ダンパの減衰特性が所望の特性となるように、前記シリンダの内面のうちの前記第２領域の内面には所定の加工が施されているように構成する。 Desirably, the inner surface of the second region of the inner surface of the cylinder is set so that the damping characteristic of the damper becomes a desired characteristic when the tilt angle of the vehicle body is an angle outside the allowable tilt angle range. Is configured to be subjected to predetermined processing.

このように構成することで、電気的な制御を行わなくても、車体の傾斜角度が許容傾斜角度範囲外の角度である場合におけるダンパの減衰特性が所望の特性となる。 With this configuration, the damping characteristic of the damper when the vehicle body inclination angle is outside the allowable inclination angle range is a desired characteristic without electrical control.

本発明によれば、ダンパは、車体の傾斜角度が許容傾斜角度範囲外の角度である場合に、当該車体の傾斜に対する減衰力を発生するよう構成されており、許容傾斜角度範囲は、空気ばね式車体傾斜の目標傾斜角度を含む範囲であるため、空気ばね式車体傾斜を妨げることなく、車体傾斜のオーバーシュート量を低減することができる。
また、ダンパは、台車と車体とを接続可能な位置に設けられていればよく、車体内に設ける必要も、車体とこすれる位置に設ける必要もないため、客室空間を圧迫することも、保守に手間がかかることもない。
よって、空気ばね式車体傾斜を妨げることや、客室空間を圧迫すること、保守に手間がかかることがなく、車体傾斜のオーバーシュート量を低減することができる。 According to the present invention, the damper is configured to generate a damping force with respect to the inclination of the vehicle body when the inclination angle of the vehicle body is an angle outside the allowable inclination angle range. Since the range includes the target inclination angle of the vehicle body inclination, the overshoot amount of the vehicle body inclination can be reduced without hindering the air spring body inclination.
In addition, the damper need only be provided at a position where the carriage and the vehicle body can be connected, and does not need to be provided in the vehicle body or at a position that rubs against the vehicle body. It does not take time and effort.
Therefore, it is possible to reduce the amount of overshoot of the vehicle body tilt without obstructing the air spring type vehicle body tilt, pressing the cabin space, and taking no trouble in maintenance.

本実施形態の車体傾斜制御装置の概略構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows schematic structure of the vehicle body tilt control apparatus of this embodiment. 本実施形態の車体傾斜制御装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the vehicle body tilt control apparatus of this embodiment. 本実施形態における空気ばね式車体傾斜機能による車体傾斜制御の方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the method of the vehicle body tilt control by the air spring type vehicle body tilt function in this embodiment. 本実施形態の車体傾斜制御装置が備えるダンパを説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the damper with which the vehicle body tilt control apparatus of this embodiment is provided. 本実施形態におけるダンパが発生する高減衰力の変化態様を説明する図である。It is a figure explaining the change aspect of the high damping force which the damper in this embodiment generate | occur | produces. 本実施形態の車体傾斜制御装置が備えるダンパの油圧回路を示す図である。It is a figure which shows the hydraulic circuit of the damper with which the vehicle body tilt control apparatus of this embodiment is provided. 本実施形態の車体傾斜制御装置が備えるダンパの変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the damper with which the vehicle body tilt control apparatus of this embodiment is provided. 図７に示すダンパが発生する力を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the force which the damper shown in FIG. 7 generate | occur | produces.

図面を参照しつつ、本発明にかかる車体傾斜制御装置の実施形態について説明する。なお、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態および図示例に限定するものではない。 An embodiment of a vehicle body tilt control apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. The embodiments described below are given various technically preferable limitations for carrying out the present invention, but the scope of the present invention is not limited to the following embodiments and illustrated examples.

図１は、本実施形態の車体傾斜制御装置の概略構成を示す模式図であり、図２は、本実施形態の車体傾斜制御装置の概略構成を示すブロック図である。
本実施形態の車体傾斜制御装置１は、空気ばね式車体傾斜機能を搭載した車体傾斜制御装置であり、列車を構成する複数の車両（鉄道車両）Ｔのそれぞれに設置されている。具体的には、車体傾斜制御装置１は、図１および図２に示すように、車両Ｔを構成する車体Ｔ１と台車Ｔ２との間に設けられた左右の空気ばね１０と、空気タンク２０と、空気ばね１０と空気タンク２０とをつなぐ配管の途中に設けられた左右の制御弁３０と、車体Ｔ１と台車Ｔ２との間に空気ばね１０と並列するように設けられた左右のダンパ４０と、制御装置５０と、を主に備えて構成される。
空気ばね１０と、空気タンク２０と、制御弁３０と、制御装置５０とが、空気ばね式車体傾斜機能を構成する。
また、ダンパ４０と、制御装置５０とが、オーバーシュート量低減機能を構成する。 FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a vehicle body tilt control apparatus according to the present embodiment, and FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the vehicle body tilt control apparatus according to the present embodiment.
The vehicle body tilt control device 1 of the present embodiment is a vehicle body tilt control device equipped with an air spring type vehicle body tilt function, and is installed in each of a plurality of vehicles (railway vehicles) T constituting a train. Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the vehicle body tilt control device 1 includes left and right air springs 10 provided between a vehicle body T1 and a carriage T2 constituting the vehicle T, an air tank 20, and the like. Left and right control valves 30 provided in the middle of the pipe connecting the air spring 10 and the air tank 20, and left and right dampers 40 provided in parallel with the air spring 10 between the vehicle body T1 and the carriage T2. The control device 50 is mainly provided.
The air spring 10, the air tank 20, the control valve 30, and the control device 50 constitute an air spring type vehicle body tilt function.
In addition, the damper 40 and the control device 50 constitute an overshoot amount reduction function.

制御装置５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有する制御部５１と、曲線データ等を記憶する記憶部５２と、当該制御装置５０が設置されている車両Ｔの現在位置を把握するために必要な情報を取得する位置情報取得部５３と、空気ばね１０の高さを検出する左右の空気ばね高さセンサ５４と、を主に備えて構成される。
記憶部５２に記憶されている曲線データは、例えば、曲線路の位置、当該曲線路の曲率半径、当該曲線路のカント量（あるいはカント角度）等に関するデータである。 The control device 50 is necessary for grasping the current position of the vehicle T in which the control unit 51 having a CPU, ROM, RAM, and the like, the storage unit 52 that stores the curve data, and the control device 50 is installed. The position information acquisition unit 53 that acquires information and the left and right air spring height sensors 54 that detect the height of the air spring 10 are mainly provided.
The curve data stored in the storage unit 52 is, for example, data relating to the position of a curved road, the radius of curvature of the curved road, the cant amount (or cant angle) of the curved road, and the like.

位置情報取得部５３は、例えば、車両Ｔの速度や距離程などの情報を取得する列車情報管理システム（ＴＩＭＳ等）である。制御部５１は、位置情報取得部５３によって取得された情報に基づいて、車両Ｔの現在位置を把握する。
なお、位置情報取得部５３は、列車情報管理システムに限ることはなく、適宜任意に変更可能であり、例えば、ＧＰＳ装置であってもよい。 The position information acquisition unit 53 is, for example, a train information management system (such as TIMS) that acquires information such as the speed and distance of the vehicle T. The control unit 51 grasps the current position of the vehicle T based on the information acquired by the position information acquisition unit 53.
The position information acquisition unit 53 is not limited to the train information management system, and can be arbitrarily changed as appropriate. For example, the position information acquisition unit 53 may be a GPS device.

ここで、図３を参照して、本実施形態における空気ばね式車体傾斜機能による車体傾斜制御の方法を説明する。
車両Ｔが直線路を走行している際、当該車両Ｔに設置されている左右の制御弁３０は閉鎖状態になっており、当該車両Ｔに設置されている左右の空気ばね１０は一定量の空気が導入された状態になっている。したがって、直線路を走行する際、台車Ｔ２に対する車体Ｔ１の傾斜角度は０°であり、直線路にはカントが設けられていないため、車体Ｔ１は、水平状態になっている。 Here, with reference to FIG. 3, the method of the vehicle body inclination control by the air spring type vehicle body inclination function in this embodiment is demonstrated.
When the vehicle T is traveling on a straight road, the left and right control valves 30 installed in the vehicle T are in a closed state, and the left and right air springs 10 installed in the vehicle T have a certain amount. Air is introduced. Therefore, when traveling on a straight road, the inclination angle of the vehicle body T1 with respect to the carriage T2 is 0 °, and no cant is provided on the straight road, so the vehicle body T1 is in a horizontal state.

まず、制御部５１は、空気ばね式車体傾斜機能による車体傾斜を開始するか否か判定する（ステップＳ１）。
具体的には、例えば、位置情報取得部５３によって取得された情報に基づいて車両Ｔの現在位置を把握し、当該把握した車両Ｔの現在位置と、記憶部５２に記憶されている曲線データ（曲線路の位置等）と、に基づいて、車両Ｔが曲線路に進入するか否か判定する。
曲線路に進入すると判定した場合には、当該曲線路が車体傾斜対象の曲線路であるか否か判定する。曲線路には、空気ばね式車体傾斜機能等の車体傾斜機能による車体傾斜制御の対象になる「車体傾斜対象の曲線路」と、車体傾斜機能による車体傾斜制御の対象にならない「車体傾斜非対象の曲線路」と、がある。「車体傾斜対象の曲線路」は、例えば、車体傾斜機能による車体傾斜制御を行わないと乗り心地が悪化してしまう曲線路、具体的には曲率半径が小さい曲線路等であり、「車体傾斜非対象の曲線路」は、例えば、車体傾斜機能による車体傾斜制御を行わなくても乗り心地が悪化しない曲線路、具体的には曲率半径が大きい曲線路等である。制御部５１は、記憶部５２に記憶されている曲線データ（曲線路の曲率半径やカント量など）に基づいて、当該曲線路が車体傾斜対象の曲線路であるか否か判定する。
そして、当該曲線路が車体傾斜対象の曲線路であると判定した場合に、空気ばね式車体傾斜機能による車体傾斜を開始すると判定する。 First, the control unit 51 determines whether or not to start the vehicle body tilt by the air spring type vehicle body tilt function (step S1).
Specifically, for example, the current position of the vehicle T is grasped based on the information obtained by the position information obtaining unit 53, and the grasped current position of the vehicle T and the curve data ( Whether the vehicle T enters the curved road or not.
When it is determined that the vehicle enters a curved road, it is determined whether or not the curved road is a curved road subject to vehicle body tilt. On the curved road, there is a “curve road subject to vehicle body tilt control” by the vehicle body tilt function such as the air spring type vehicle body tilt function, and “vehicle body tilt non-target that is not subject to vehicle body tilt control by the vehicle body tilt function. ”Curve road”. The “curve road subject to vehicle body tilt” is, for example, a curve road where the ride comfort deteriorates unless vehicle body tilt control is performed by the vehicle body tilt function, specifically, a curved road with a small radius of curvature. The “non-target curved road” is, for example, a curved road that does not deteriorate the riding comfort without performing the vehicle body tilt control by the vehicle body tilt function, specifically, a curved road having a large curvature radius. Based on the curve data stored in the storage unit 52 (such as the radius of curvature of the curved road and the cant amount), the control unit 51 determines whether or not the curved road is a curved road subject to vehicle body tilt.
Then, when it is determined that the curved road is a curved road subject to vehicle body inclination, it is determined that the vehicle body inclination by the air spring type vehicle body inclination function is started.

ステップＳ１で、空気ばね式車体傾斜機能による車体傾斜を開始しないと判定した場合（ステップＳ１；Ｎｏ）、すなわち車両Ｔが車体傾斜対象の曲線路に進入しないと判定した場合には、ステップＳ１の処理を繰り返して行う。
一方、ステップＳ１で、空気ばね式車体傾斜機能による車体傾斜を開始すると判定した場合（ステップＳ１；Ｙｅｓ）、すなわち車両Ｔが車体傾斜対象の曲線路に進入すると判定した場合には、記憶部５２に記憶されている曲線データ（当該曲線路の曲率半径やカント量など）や車両Ｔの走行速度などに基づいて、目標傾斜角度を算出する（ステップＳ２）。
次いで、制御部５１は、車体Ｔ１の傾斜角度を算出した目標傾斜角度にするために、算出した目標傾斜角度に基づいて、外軌側（曲線路の外側）の空気ばね１０の目標高さを算出する（ステップＳ３）。なお、本説明で「傾斜角度」とは、台車Ｔ２に対する車体Ｔ１の傾斜角の大きさのことを指す。 When it is determined in step S1 that the vehicle body tilting by the air spring type vehicle body tilting function is not started (step S1; No), that is, when it is determined that the vehicle T does not enter the curved road subject to the vehicle body tilting, Repeat the process.
On the other hand, when it is determined in step S1 that the vehicle body tilting by the air spring type vehicle body tilt function is started (step S1; Yes), that is, when it is determined that the vehicle T enters the curved road to be tilted, the storage unit 52 is stored. The target inclination angle is calculated based on the curve data (the radius of curvature of the curve road, the cant amount, etc.) stored in the vehicle, the traveling speed of the vehicle T, and the like (step S2).
Next, the control unit 51 sets the target height of the air spring 10 on the outer gauge side (outside the curved road) based on the calculated target inclination angle in order to obtain the calculated target inclination angle of the vehicle body T1. Calculate (step S3). In this description, “inclination angle” refers to the size of the inclination angle of the vehicle body T1 with respect to the carriage T2.

次いで、制御部５１は、外軌側の空気ばね１０の高さを算出した目標高さにするために、外軌側の制御弁３０を開放して、空気タンク２０内の空気を外軌側の空気ばね１０に供給する（ステップＳ４）。
そして、制御部５１は、外軌側の空気ばね１０の高さが算出した目標高さで維持されるよう、外軌側の空気ばね高さセンサ５４で外軌側の空気ばね１０の実際の高さを監視しながら、外軌側の制御弁３０を制御（開閉）する。
すなわち、本実施形態では、空気ばね式車体傾斜機能による車体傾斜が開始してから終了するまでの間、外軌側の制御弁３０のみが制御されて開閉し、内軌側（曲線路の内側）の制御弁３０は閉鎖したままとなる。したがって、空気ばね式車体傾斜機能による車体傾斜が開始してから終了するまでの間、外軌側の空気ばね１０に導入されている空気の量は、前記一定量よりも多くなるが、内軌側の空気ばね１０に導入されている空気の量は、前記一定量のままとなる。 Subsequently, the control unit 51 opens the control valve 30 on the outer gauge side in order to set the height of the air spring 10 on the outer gauge side to the calculated target height, so that the air in the air tank 20 is transferred to the outer gauge side. To the air spring 10 (step S4).
Then, the control unit 51 uses the outer gauge side air spring height sensor 54 to maintain the actual height of the outer gauge side air spring 10 so that the height of the outer gauge side air spring 10 is maintained at the calculated target height. While monitoring the height, the control valve 30 on the outer gauge side is controlled (opened / closed).
In other words, in this embodiment, only the control valve 30 on the outer gauge side is controlled to open and close and the inner gauge side (the inner side of the curved road) from the start to the end of the vehicle body tilt by the air spring type vehicle body tilt function. ) Control valve 30 remains closed. Therefore, the amount of air introduced into the air spring 10 on the outer gauge side from the start to the end of the vehicle body tilting by the air spring type vehicle body tilting function is larger than the predetermined amount. The amount of air introduced into the side air spring 10 remains the constant amount.

次いで、制御部５１は、空気ばね式車体傾斜機能による車体傾斜を終了する（ステップＳ５）。
具体的には、例えば、記憶部５２に記憶されている曲線データと、位置情報取得部５３によって取得された情報と、に基づいて、通過中の車体傾斜対象の曲線路が終了するか否か（すなわち、車両Ｔが直線路または車体傾斜非対象の曲線路に進入するか否か）判定する。そして、通過中の車体傾斜対象の曲線路が終了すると判定した場合に、空気ばね式車体傾斜機能による車体傾斜を終了する。 Next, the control unit 51 ends the vehicle body tilt by the air spring type vehicle body tilt function (step S5).
Specifically, for example, based on the curve data stored in the storage unit 52 and the information acquired by the position information acquisition unit 53, whether or not the curved road of the vehicle body inclination target that is passing is to be terminated. That is, it is determined whether or not the vehicle T enters a straight road or a curved road not subject to vehicle body inclination. And when it determines with the curved road of the vehicle body inclination object passing passing ending, vehicle body inclination by an air spring type vehicle body inclination function is ended.

次いで、制御部５１は、外軌側の空気ばね１０に導入されている空気の量を前記一定量に戻すために、外軌側の制御弁３０を開放して、外軌側の空気ばね１０内の空気を空気タンク２０へと排気させ（ステップＳ６）、ステップＳ１の処理に移行する。これにより、傾斜角度が０°に戻る。
なお、空気ばね式車体傾斜機能による車体傾斜制御の方法は、本実施形態の方法に限ることはなく、適宜任意に変更可能である。 Next, the control unit 51 opens the outer gauge-side control valve 30 to return the amount of air introduced into the outer gauge-side air spring 10 to the predetermined amount, and the outer-gauge-side air spring 10. The air inside is exhausted to the air tank 20 (step S6), and the process proceeds to step S1. As a result, the inclination angle returns to 0 °.
Note that the method of vehicle body tilt control by the air spring type vehicle body tilt function is not limited to the method of the present embodiment, and can be arbitrarily changed as appropriate.

前述したように、制御部５１は、曲線路（具体的には、車体傾斜対象の曲線路）通過中には、外軌側の空気ばね１０の高さが算出した目標高さで維持されるよう、外軌側の空気ばね高さセンサ５４で外軌側の空気ばね１０の実際の高さを監視しながら、外軌側の制御弁３０を制御するよう構成されている。しかし、空気ばね１０は、応答性が低いため、目標傾斜角度以上に車体が傾くオーバーシュートが発生してしまうことがある。
車体傾斜のオーバーシュート量（すなわち、目標傾斜角度と実際の傾斜角度との差分）が大きくなりすぎると、パンタグラフＴ３が架線Ｋから外れてしまう虞がある。よって、本実施形態の車体傾斜制御装置１は、車体傾斜のオーバーシュート量を低減するために、車体Ｔ１の傾斜に対する減衰力を発生するダンパ４０を備えている。 As described above, the control unit 51 maintains the height of the air spring 10 on the outer gauge side at the calculated target height while passing through a curved road (specifically, a curved road subject to vehicle body inclination). Thus, the control valve 30 on the outer gauge side is controlled while the actual height of the air spring 10 on the outer gauge side is monitored by the air spring height sensor 54 on the outer gauge side. However, since the air spring 10 has low responsiveness, an overshoot in which the vehicle body tilts beyond the target tilt angle may occur.
If the overshoot amount of the vehicle body inclination (that is, the difference between the target inclination angle and the actual inclination angle) becomes too large, the pantograph T3 may be detached from the overhead line K. Therefore, the vehicle body tilt control device 1 of the present embodiment includes the damper 40 that generates a damping force with respect to the tilt of the vehicle body T1 in order to reduce the overshoot amount of the vehicle body tilt.

ダンパ４０は、油液が封入されたシリンダ４１と、シリンダ４１内に摺動自在に設けられたピストン４２と、一端側がピストン４２に連結され他端側がシリンダ４１外に延出するピストンロッド４３と、からなる往復式の油圧ダンパである。
ダンパ４０は、例えば、シリンダ４１の蓋部側（すなわち、ピストンロッド４３を差し込む孔が設けられた側）を上に向けて、シリンダ４１の底部側を下に向けた状態で配設され、ピストンロッド４３の他端側（上端側）が車体Ｔ１と接続し、シリンダ４１の底部側が台車Ｔ２と接続している。なお、図４および図６において、ピストンロッド４３の上端に接する○は、車体Ｔ１、あるいは車体Ｔ１とピストンロッド４３とを接続する構造物を簡略して示すものであり、シリンダ４１の底部に接する○は、台車Ｔ２、あるいは台車Ｔ２とシリンダ４１とを接続する構造物を簡略して示すものである。 The damper 40 includes a cylinder 41 in which oil is sealed, a piston 42 slidably provided in the cylinder 41, a piston rod 43 having one end connected to the piston 42 and the other end extending out of the cylinder 41. Is a reciprocating hydraulic damper.
The damper 40 is disposed, for example, with the lid side of the cylinder 41 (that is, the side where the piston rod 43 is inserted) facing upward and the bottom side of the cylinder 41 facing downward, The other end side (upper end side) of the rod 43 is connected to the vehicle body T1, and the bottom side of the cylinder 41 is connected to the carriage T2. In FIGS. 4 and 6, a circle that touches the upper end of the piston rod 43 simply shows the vehicle body T 1 or a structure that connects the vehicle body T 1 and the piston rod 43, and touches the bottom of the cylinder 41. A circle indicates the structure connecting the truck T2 or the truck T2 and the cylinder 41 in a simplified manner.

本実施形態において、ダンパ４０は、車体Ｔ１の傾斜角度が許容傾斜角度範囲外の角度である場合に、当該車体Ｔ１の傾斜に対する減衰力を発生するよう構成されている。
ここで、「許容傾斜角度範囲」とは、例えば、下限が直線路走行時の傾斜角度（０°）であり上限が最大目標傾斜角度である範囲のことである。また、「最大目標傾斜角度」とは、制御部５１によって算出される目標傾斜角度の最大値のことである。したがって、制御部５１によって算出される目標傾斜角度は、曲線路の曲率半径やカント量、車両Ｔの走行速度等に応じて異なるため一律（一定）ではないが、許容傾斜角度範囲に含まれる角度（すなわち、直線路走行時の傾斜角度（０°）≦目標傾斜角度≦最大目標傾斜角度）である。 In the present embodiment, the damper 40 is configured to generate a damping force for the inclination of the vehicle body T1 when the inclination angle of the vehicle body T1 is outside the allowable inclination angle range.
Here, the “allowable inclination angle range” is, for example, a range in which the lower limit is an inclination angle (0 °) when traveling on a straight road and the upper limit is a maximum target inclination angle. Further, the “maximum target inclination angle” is the maximum value of the target inclination angle calculated by the control unit 51. Accordingly, the target inclination angle calculated by the control unit 51 is not uniform (constant) because it varies depending on the curvature radius of the curved road, the cant amount, the traveling speed of the vehicle T, etc., but the angle included in the allowable inclination angle range. (That is, the inclination angle (0 °) ≦ target inclination angle ≦ maximum target inclination angle when traveling on a straight road).

図４（ａ）に示すように、シリンダ４１の内部は、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とに区分けされており、第２領域Ｒ２は、第１領域Ｒ１を挟んで二つに分かれている。
第１領域Ｒ１の内面には、スリットやオリフィスなどが設けられており、ピストン４２が第１領域Ｒ１のみに位置している場合、ダンパ４０は、空気ばね式車体傾斜を妨げない程度の力、すなわち車体Ｔ１の傾斜を減衰できない大きさの力を発生するよう構成されている。以下、ピストン４２が第１領域Ｒ１のみに位置している際にダンパ４０が発生する力を「低減衰力」という。 As shown in FIG. 4A, the inside of the cylinder 41 is divided into a first region R1 and a second region R2, and the second region R2 is divided into two parts with the first region R1 in between. Yes.
When the inner surface of the first region R1 is provided with a slit, an orifice, or the like, and the piston 42 is located only in the first region R1, the damper 40 has a force that does not hinder the air spring type vehicle body inclination, That is, it is configured to generate a force having a magnitude that cannot attenuate the inclination of the vehicle body T1. Hereinafter, the force generated by the damper 40 when the piston 42 is located only in the first region R <b> 1 is referred to as “low damping force”.

一方、第２領域Ｒ２の内面には、スリットやオリフィスなどが設けられておらず、ピストン４２の少なくとも一部が第２領域Ｒ２に位置している場合、ダンパ４０は、車体Ｔ１の傾斜に対する減衰力、すなわち車体Ｔ１の傾斜を減衰できる大きさの力を発生するよう構成されている。無論、ピストン４２の少なくとも一部が第２領域Ｒ２に位置している場合に、ダンパ４０が車体Ｔ１の傾斜に対する減衰力を発生できるのであれば、第２領域Ｒ２にスリットやオリフィスなどを設けてもよい。以下、ピストン４２の少なくとも一部が第２領域Ｒ２に位置している際にダンパ４０が発生する力を「高減衰力」という。
すなわち、本実施形態では、車体Ｔ１の傾斜角度が許容傾斜角度範囲外の角度である場合にダンパ４０が当該車体Ｔ１の傾斜に対する減衰力（高減衰力）を発生し、車体Ｔ１の傾斜角度が許容傾斜角度範囲内の角度である場合にダンパ４０が当該車体Ｔ１の傾斜に対する減衰力（高減衰力）を発生しないように、シリンダ４１の内面のうちの第１領域Ｒ１の内面の形態と第２領域Ｒ２の内面の形態とを異ならせている。 On the other hand, when no slits or orifices are provided on the inner surface of the second region R2, and at least a part of the piston 42 is located in the second region R2, the damper 40 attenuates against the inclination of the vehicle body T1. It is configured to generate a force, that is, a force that can attenuate the inclination of the vehicle body T1. Of course, if the damper 40 can generate a damping force against the inclination of the vehicle body T1 when at least a part of the piston 42 is located in the second region R2, a slit or an orifice is provided in the second region R2. Also good. Hereinafter, the force generated by the damper 40 when at least a part of the piston 42 is located in the second region R2 is referred to as “high damping force”.
That is, in this embodiment, when the inclination angle of the vehicle body T1 is outside the allowable inclination angle range, the damper 40 generates a damping force (high damping force) with respect to the inclination of the vehicle body T1, and the inclination angle of the vehicle body T1 is In order to prevent the damper 40 from generating a damping force (high damping force) against the tilt of the vehicle body T1 when the angle is within the allowable tilt angle range, the configuration of the inner surface of the first region R1 of the inner surface of the cylinder 41 and the first The shape of the inner surface of the two regions R2 is different.

車体Ｔ１の傾斜角度が０°である場合、すなわち車体Ｔ１が台車Ｔ２に対して傾斜していない場合には、ピストン４２は、図４（ａ）に示すように、第１領域Ｒ１の下部に位置する。
空気ばね式車体傾斜機能による車体傾斜制御によって外軌側の空気ばね１０が膨らんで車体Ｔ１が内軌側に傾斜した場合、車体Ｔ１の傾斜角度が許容傾斜角度範囲内であれば、外軌側のダンパ４０を構成するピストン４２は、図４（ｂ）に示すように、第１領域Ｒ１に位置する。これにより、ダンパ４０によって妨げられることなく空気ばね式車体傾斜を行うことが可能となる。
車体Ｔ１の内軌側への傾斜が大きく、車体Ｔ１の傾斜角度が許容傾斜角度範囲外になると、外軌側のダンパ４０を構成するピストン４２の少なくとも一部が、図４（ｃ）に示すように、上側の第２領域Ｒ２に位置する。これにより、外軌側のダンパ４０が高減衰力を発生するため、車体Ｔ１がそれ以上内軌側へと傾くことを抑制することができる。 When the inclination angle of the vehicle body T1 is 0 °, that is, when the vehicle body T1 is not inclined with respect to the carriage T2, the piston 42 is located below the first region R1, as shown in FIG. To position.
When the outer spring side air spring 10 is expanded by the vehicle body tilt control by the air spring type vehicle body tilt function and the vehicle body T1 is tilted toward the inner track side, if the tilt angle of the vehicle body T1 is within the allowable tilt angle range, the outer track side As shown in FIG. 4B, the piston 42 constituting the damper 40 is positioned in the first region R1. As a result, the air spring type vehicle body can be tilted without being disturbed by the damper 40.
When the inclination of the vehicle body T1 toward the inner gauge side is large and the inclination angle of the vehicle body T1 is outside the allowable inclination angle range, at least a part of the piston 42 constituting the damper 40 on the outer gauge side is shown in FIG. Thus, it is located in the upper second region R2. Thereby, since the damper 40 on the outer track side generates a high damping force, the vehicle body T1 can be prevented from further tilting toward the inner track side.

ダンパ４０が発生した高減衰力によって車体Ｔ１の内軌側への傾斜を抑制できず、車体Ｔ１の傾斜角度が最大許容傾斜角度になると、外軌側のダンパ４０を構成するピストン４２が、図４（ｄ）に示すように、シリンダ４１の蓋部にぶつかって、ダンパ４０の伸長が止まる。ここで、「最大許容傾斜角度」とは、最大目標傾斜角度よりも大きい角度であり、かつ、パンタグラフＴ３が架線Ｋから外れることのない傾斜角度の範囲（安全保障角度範囲）に含まれる角度である。
すなわち、ダンパ４０の最大長さＬｍａｘは、車体Ｔ１の傾斜角度が、パンタグラフＴ３が架線Ｋから外れることのない傾斜角度の範囲（安全保障角度範囲）の上限を上回ることのない長さに設定されている。したがって、万が一、ダンパ４０が発生した高減衰力によって車体Ｔ１の内軌側への傾斜を抑制できないような事態が発生しても、ダンパ４０自身によって、車体Ｔ１の傾斜角度が、パンタグラフＴ３が架線Ｋから外れることのない傾斜角度の範囲（安全保障角度範囲）外の角度になること、すなわち、車体Ｔ１の傾斜角度が、パンタグラフＴ３が架線Ｋから外れる傾斜角度に達することを防止できるようになっている。これにより、ダンパ４０が壊れたり外れたりしない限り、車体Ｔ１の傾斜角度が、パンタグラフＴ３が架線Ｋから外れる傾斜角度に達することがないため、車体傾斜のオーバーシュートが発生してもパンタグラフＴ３が架線Ｋから外れてしまうことがない。 If the inclination of the vehicle body T1 to the inner gauge side cannot be suppressed by the high damping force generated by the damper 40 and the inclination angle of the vehicle body T1 reaches the maximum allowable inclination angle, the piston 42 constituting the damper 40 on the outer gauge side is As shown in FIG. 4 (d), the bumper 40 hits the lid of the cylinder 41 and the extension of the damper 40 stops. Here, the “maximum allowable inclination angle” is an angle that is larger than the maximum target inclination angle and that is included in an inclination angle range (security angle range) in which the pantograph T3 does not deviate from the overhead line K. is there.
That is, the maximum length Lmax of the damper 40 is set such that the inclination angle of the vehicle body T1 does not exceed the upper limit of the inclination angle range (security angle range) in which the pantograph T3 does not deviate from the overhead line K. ing. Therefore, even if a situation occurs in which the inclination of the vehicle body T1 toward the inner rail side cannot be suppressed by the high damping force generated by the damper 40, the inclination angle of the vehicle body T1 is set by the damper 40 itself so that the pantograph T3 is wired. It becomes possible to prevent the inclination angle of the vehicle body T1 from reaching an inclination angle that deviates from the overhead line K, that is, the inclination angle of the vehicle body T1 is outside the range of the inclination angle that does not deviate from K (security angle range). ing. Thus, unless the damper 40 is broken or detached, the inclination angle of the vehicle body T1 does not reach the inclination angle at which the pantograph T3 deviates from the overhead line K. It will not come off K.

また、車体Ｔ１が空気ばね式車体傾斜の向きとは逆向きに傾斜して車体Ｔ１の傾斜角度が許容傾斜角度範囲外の角度になった場合には、外軌側のダンパ４０を構成するピストン４２の少なくとも一部が、図４（ｅ）に示すように、下側の第２領域Ｒ２に位置する。
車体Ｔ１が空気ばね式車体傾斜の向きとは逆向きに傾斜した場合、すなわち車体Ｔ１が外軌側に傾斜した場合には、車体Ｔ１の傾斜の向きと遠心力の向きとが同一になるため、空気ばね１０のみでは傾斜を抑えることができず、車体Ｔ１が外軌側へと大きく傾斜してしまう場合がある。車体Ｔ１が外軌側へと大きく傾斜すると、内軌側の輪重が減少するため、内軌側の車輪が浮き上がって脱線する虞がある。
そこで、本実施形態では、許容傾斜角度範囲の下限を直線路走行時の傾斜角度（０°）に設定して、車体Ｔ１の傾斜角度が直線路走行時の傾斜角度（０°）を下回った場合、すなわち車体Ｔ１が空気ばね式車体傾斜の向きとは逆向きに傾斜した場合にも、外軌側のダンパ４０が高減衰力を発生するよう構成している。これにより、当該高減衰力によって、車体Ｔ１がそれ以上外軌側へと傾くことを抑制することができる。
なお、車体Ｔ１が空気ばね式車体傾斜の向きとは逆向きに傾斜した場合には、ダンパ４０が発生した高減衰力で車体Ｔ１がそれ以上外軌側へと傾くことを抑制しつつ、空気ばね式車体傾斜機能による車体傾斜制御を停止して空気ばね１０を通常の状態（前記一定量の空気が導入された状態）に戻すことで、より安全性を確保することができる。 Further, when the vehicle body T1 is inclined in the direction opposite to the direction of the air spring type vehicle body inclination, and the inclination angle of the vehicle body T1 is outside the allowable inclination angle range, the piston constituting the outer gauge side damper 40 At least a portion of 42 is located in the lower second region R2 as shown in FIG.
When the vehicle body T1 is inclined in the direction opposite to the direction of the air spring type vehicle body inclination, that is, when the vehicle body T1 is inclined toward the outer gauge, the inclination direction of the vehicle body T1 and the direction of centrifugal force are the same. The air spring 10 alone cannot suppress the inclination, and the vehicle body T1 may be greatly inclined toward the outer gauge side. When the vehicle body T1 is largely inclined toward the outer track side, the wheel load on the inner track side is reduced, so that the wheel on the inner track side may be lifted and derailed.
Therefore, in the present embodiment, the lower limit of the allowable inclination angle range is set to the inclination angle (0 °) when traveling on a straight road, and the inclination angle of the vehicle body T1 falls below the inclination angle (0 °) when traveling on a straight road. In other words, even when the vehicle body T1 is inclined in the direction opposite to the direction of the air spring type vehicle body inclination, the damper 40 on the outer gauge side is configured to generate a high damping force. Thereby, it can suppress that the vehicle body T1 inclines further to the outer track side by the said high damping force.
In addition, when the vehicle body T1 is inclined in the direction opposite to the direction of the air spring type vehicle body inclination, the vehicle body T1 is prevented from further inclining to the outer gauge side by the high damping force generated by the damper 40, and the air By stopping the vehicle body tilt control by the spring-type vehicle body tilt function and returning the air spring 10 to the normal state (the state in which the constant amount of air is introduced), it is possible to secure more safety.

このように、外軌側のダンパ４０においては、車体Ｔ１の傾斜角度が許容傾斜角度範囲内の角度である場合は、低減衰力を発生する第１領域Ｒ１のみにピストン４２が位置し、車体Ｔ１の傾斜角度が許容傾斜角度範囲外の角度である場合は、高減衰力を発生する第２領域Ｒ２にピストン４２の少なくとも一部が位置するよう構成されている。 Thus, in the damper 40 on the outer track side, when the inclination angle of the vehicle body T1 is within the allowable inclination angle range, the piston 42 is positioned only in the first region R1 that generates a low damping force. When the tilt angle of T1 is outside the allowable tilt angle range, at least a part of the piston 42 is positioned in the second region R2 that generates a high damping force.

なお、車体Ｔ１の傾斜角度が許容傾斜角度範囲外の角度である場合におけるダンパ４０の減衰特性（減衰係数）は、車体Ｔ１の傾斜角度が許容傾斜角度範囲外であっても良好な乗り心地を維持しつつ、かつ、車体傾斜のオーバーシュートを好適に抑制することができる特性（係数）であれば、適宜任意に設定可能である。
すなわち、ダンパ４０が発生する高減衰力の変化態様（変化の仕方）は、適宜任意に選択可能であり、例えば、図５に実線で示すように、車体Ｔ１の傾斜角度にかかわらず高減衰力の大きさが一定となるような変化態様であってもよいし、車体Ｔ１の傾斜角度が許容傾斜角度範囲から離れるにつれて高減衰力の大きさが徐々に大きくなるよう、図５に点線で示すように、直線状に変化する変化態様であってもよいし、図５に一点鎖線で示すように、上に凸状に変化する変化態様であってもよいし、図５に二点鎖線で示すように、下に凸状に変化する変化態様であってもよい。 Note that the damping characteristic (attenuation coefficient) of the damper 40 when the inclination angle of the vehicle body T1 is outside the allowable inclination angle range provides good riding comfort even when the inclination angle of the vehicle body T1 is outside the allowable inclination angle range. Any characteristic (coefficient) can be appropriately set as long as the characteristic (coefficient) can be suitably suppressed while maintaining the overshoot of the vehicle body inclination.
That is, the mode of change (how to change) of the high damping force generated by the damper 40 can be arbitrarily arbitrarily selected. For example, as shown by the solid line in FIG. 5, the high damping force is high regardless of the inclination angle of the vehicle body T1. 5 may be changed so that the magnitude of the high damping force gradually increases as the inclination angle of the vehicle body T1 moves away from the allowable inclination angle range. Thus, it may be a change mode that changes linearly, or it may be a change mode that changes in a convex shape upward as shown by a one-dot chain line in FIG. 5, or a two-dot chain line in FIG. As shown, it may be a change mode that changes downward.

本実施形態では、車体Ｔ１の傾斜角度が許容傾斜角度範囲外の角度である場合におけるダンパ４０の減衰特性が所望の特性となるよう、すなわちダンパ４０が発生する高減衰力が選択した変化態様で変化するように、シリンダ４１の内面のうちの第２領域Ｒ２の内面に加工を施す、具体的には、例えば、第２領域Ｒ２の内面にスリットやオリフィスなどを設けたり、第２領域Ｒ２の径が徐々に小さくなるように第２領域Ｒ２の内面に傾斜を付けたりすることとする。これにより、制御部５１による制御等の電気的な制御を行わなくても、ダンパ４０の減衰特性が所望の特性になる。無論、制御部５１による制御（具体的には、例えば、絞り弁４７（後述）を可変絞り弁に変更して、制御部５１に可変絞り弁の開度を調整させること）等の電気的な制御によって、ダンパ４０の減衰特性を所望の特性にさせるよう構成することも可能である。 In the present embodiment, the damping characteristic of the damper 40 when the inclination angle of the vehicle body T1 is outside the allowable inclination angle range becomes a desired characteristic, that is, in a change mode in which the high damping force generated by the damper 40 is selected. In order to change, the inner surface of the second region R2 of the inner surface of the cylinder 41 is processed. Specifically, for example, a slit or an orifice is provided on the inner surface of the second region R2, or the second region R2 The inner surface of the second region R2 is inclined so that the diameter gradually decreases. Thereby, even if it does not perform electrical control, such as control by the control part 51, the damping characteristic of the damper 40 turns into a desired characteristic. Of course, electrical control such as control by the control unit 51 (specifically, for example, changing the throttle valve 47 (described later) to a variable throttle valve and causing the control unit 51 to adjust the opening of the variable throttle valve) or the like. It is also possible to configure the damper 40 to have a desired damping characteristic by the control.

ところで、ダンパ４０が高減衰力を発生可能な状態である場合、台車Ｔ２の振動がダンパ４０を介して車体Ｔ１に伝わり、乗り心地が悪化することがある。したがって、本実施形態では、ダンパ４０が発生する高減衰力が不要なとき、すなわち直線路走行時や車体傾斜非対象の曲線路走行時には、ダンパ４０による高減衰力の発生を抑制するよう構成されている。
具体的には、ダンパ４０は、例えば図６に示すように、シリンダ４１内の下室と上室とを油液タンク４６を介してつなぐ配管の途中に設けられた絞り弁４７に並列して、切替弁４８を備えている。 By the way, when the damper 40 is in a state capable of generating a high damping force, the vibration of the carriage T2 may be transmitted to the vehicle body T1 via the damper 40, and the riding comfort may be deteriorated. Therefore, the present embodiment is configured to suppress the generation of the high damping force by the damper 40 when the high damping force generated by the damper 40 is unnecessary, that is, when traveling on a straight road or on a curved road not subject to vehicle body inclination. ing.
Specifically, for example, as shown in FIG. 6, the damper 40 is arranged in parallel with a throttle valve 47 provided in the middle of a pipe connecting the lower chamber and the upper chamber in the cylinder 41 via an oil liquid tank 46. , A switching valve 48 is provided.

切替弁４８は、例えば、２ポート２位置方向の電磁弁であり、消磁（非通電）時にはスプリングによって弁が開いた状態となり、励磁（通電）時には弁が閉じた状態になる。
したがって、切替弁４８を通電状態にして切替弁４８を閉じることで、シリンダ４１内の下室と上室との間を移動する油液が絞り弁４７を通ることになる。絞り弁４７は、油液の移動に抵抗を与えるため、ダンパ４０は、高減衰力を発生可能な状態になる。
一方、切替弁４８を非通電状態にして切替弁４８を開くことで、シリンダ４１内の下室と上室との間を移動する油液が主に切替弁４８を通ることになる。弁が開いた状態の切替弁４８が油液の移動に与える抵抗は、絞り弁４７が油液の移動に与える抵抗に比べて無視できるほど小さいため、ダンパ４０は、高減衰力を発生困難な状態になる。 The switching valve 48 is, for example, a two-port, two-position electromagnetic valve. When the demagnetization (non-energization) is performed, the valve is opened by a spring, and when the excitation (energization) is performed, the valve is closed.
Therefore, when the switching valve 48 is energized and the switching valve 48 is closed, the oil liquid that moves between the lower chamber and the upper chamber in the cylinder 41 passes through the throttle valve 47. Since the throttle valve 47 provides resistance to the movement of the oil, the damper 40 is in a state where it can generate a high damping force.
On the other hand, when the switching valve 48 is de-energized and the switching valve 48 is opened, the oil liquid that moves between the lower chamber and the upper chamber in the cylinder 41 mainly passes through the switching valve 48. Since the resistance that the switching valve 48 in the opened state gives to the movement of the oil liquid is negligibly small compared to the resistance that the throttle valve 47 gives to the movement of the oil liquid, the damper 40 is difficult to generate a high damping force. It becomes a state.

具体的には、制御部５１は、例えば、空気タンク２０内の空気を外軌側の空気ばね１０に供給する際（図３におけるステップＳ４）に、切替弁４８を通電状態にして、外軌側の空気ばね１０内の空気を空気タンク２０へと排気させる際（図３におけるステップＳ６）に、切替弁４８を非通電状態にする。これにより、車体傾斜対象の曲線路を走行するときには、切替弁４８が通電状態になって、ダンパ４０は、高減衰力を発生可能な状態になる。一方、直線路や車体傾斜非対象の曲線路を走行するときには、切替弁４８が非通電状態になって、ダンパ４０は、高減衰力を発生困難な状態になるため、台車Ｔ２の振動がダンパ４０を介して車体Ｔ１に伝わりにくくなる。 Specifically, for example, when the air in the air tank 20 is supplied to the air spring 10 on the outer gauge side (step S4 in FIG. 3), the control unit 51 energizes the switching valve 48 to turn on the outer gauge. When the air in the side air spring 10 is exhausted to the air tank 20 (step S6 in FIG. 3), the switching valve 48 is turned off. As a result, when the vehicle travels on a curved road subject to leaning on the vehicle body, the switching valve 48 is energized and the damper 40 can generate a high damping force. On the other hand, when traveling on a straight road or a curved road that is not subject to vehicle body inclination, the switching valve 48 is in a non-energized state and the damper 40 is in a state in which it is difficult to generate a high damping force. It becomes difficult to be transmitted to the vehicle body T1 via 40.

なお、ダンパ４０は、往復式の油圧ダンパに限定されるものではない。ダンパ４０は、例えば図７に示すように、油液が封入された本体ケース４１Ａと、本体ケース４１Ａ内に摺動自在に設けられたロータ４２Ａと、からなる回転式の油圧ダンパであってもよい。
ロータ４２Ａは、回転軸４２Ａ１と、回転軸４２Ａ１から放射状に延出する２枚の羽根４２Ａ２と、から構成されている。ロータ４２Ａは、一方の羽根４２Ａ２が車体Ｔ１と接続し、他方の羽根４２Ａ２が台車Ｔ２と接続しており、車体Ｔ１と台車Ｔ２との間の距離の変化に応じて、回転軸４２Ａ１を中心に回転するよう構成されている。 The damper 40 is not limited to a reciprocating hydraulic damper. For example, as shown in FIG. 7, the damper 40 may be a rotary hydraulic damper including a main body case 41A in which oil is sealed and a rotor 42A that is slidably provided in the main body case 41A. Good.
The rotor 42A includes a rotation shaft 42A1 and two blades 42A2 extending radially from the rotation shaft 42A1. In the rotor 42A, one blade 42A2 is connected to the vehicle body T1, and the other blade 42A2 is connected to the carriage T2, and the rotation shaft 42A1 is centered according to a change in the distance between the vehicle body T1 and the carriage T2. It is configured to rotate.

本体ケース４１Ａの内部も、シリンダ４１の内部と同様、車体Ｔ１の傾斜を減衰できない大きさの力（低減衰力）を発生する第１領域Ｒ１と、車体Ｔ１の傾斜を減衰できる大きさの力（高減衰力）を発生する第２領域Ｒ２と、に区分けされている。
そして、外軌側のダンパ４０においては、車体Ｔ１の傾斜角度が許容傾斜角度範囲内の角度である場合は、図８（ａ）に示すように、低減衰力を発生する第１領域Ｒ１のみに羽根４２Ａ２が位置し、車体Ｔ１の傾斜角度が許容傾斜角度範囲外の角度である場合は、図８（ｂ）に示すように、高減衰力を発生する第２領域Ｒ２に羽根４２Ａ２の少なくとも一部が位置するよう構成されている。 Similarly to the inside of the cylinder 41, the inside of the main body case 41A has a first region R1 that generates a force (low damping force) that cannot attenuate the inclination of the vehicle body T1, and a force that can attenuate the inclination of the vehicle body T1. And a second region R2 that generates (high damping force).
In the outer-rail damper 40, when the inclination angle of the vehicle body T1 is within the allowable inclination angle range, as shown in FIG. 8A, only the first region R1 that generates a low damping force is provided. If the blade 42A2 is positioned at the position where the inclination angle of the vehicle body T1 is outside the allowable inclination angle range, as shown in FIG. 8B, at least the blade 42A2 in the second region R2 that generates a high damping force. Part is configured to be located.

以上説明した車体傾斜制御装置１によれば、台車Ｔ２の左右に設けられ、車体Ｔ１を支持する空気ばね１０と、曲線路（本実施形態の場合、車体傾斜対象の曲線路）走行時に、車体Ｔ１の傾斜角度が目標傾斜角度となるよう空気ばね１０に空気を供給する供給手段（空気タンク２０、制御弁３０、および制御部５１）と、台車Ｔ２の左右に設けられ、当該台車Ｔ２と車体Ｔ１とを接続するダンパ４０と、を備え、ダンパ４０（本実施形態の場合、外軌側のダンパ４０）は、車体Ｔ１の傾斜角度が許容傾斜角度範囲外の角度である場合に、当該車体Ｔ１の傾斜に対する減衰力（高減衰力）を発生するよう構成されており、許容傾斜角度範囲は、目標傾斜角度を含む範囲である。 According to the vehicle body tilt control device 1 described above, the air spring 10 provided on the left and right of the carriage T2 and supporting the vehicle body T1 and the vehicle body during traveling on a curved road (in this embodiment, a curved road subject to vehicle body inclination). Supply means (air tank 20, control valve 30, and control unit 51) for supplying air to the air spring 10 so that the inclination angle of T1 becomes the target inclination angle, and provided on the left and right of the carriage T2, the carriage T2 and the vehicle body The damper 40 (in this embodiment, the damper 40 on the outer gauge side) is connected to the vehicle body T1 when the inclination angle of the vehicle body T1 is outside the allowable inclination angle range. It is configured to generate a damping force (high damping force) with respect to the tilt of T1, and the allowable tilt angle range is a range including the target tilt angle.

したがって、ダンパ４０は、車体Ｔ１の傾斜角度が許容傾斜角度範囲外の角度である場合に、当該車体Ｔ１の傾斜に対する減衰力（高減衰力）を発生するよう構成されており、許容傾斜角度範囲は、空気ばね式車体傾斜の目標傾斜角度を含む範囲であるため、空気ばね式車体傾斜を妨げることなく、車体傾斜のオーバーシュート量を低減することができる。
また、ダンパ４０は、台車Ｔ２と車体Ｔ１とを接続可能な位置に設けられていればよく、車体Ｔ１内に設ける必要も、車体Ｔ１とこすれる位置に設ける必要もないため、客室空間を圧迫することも、保守に手間がかかることもない。
よって、空気ばね式車体傾斜を妨げることや、客室空間を圧迫すること、保守に手間がかかることがなく、車体傾斜のオーバーシュート量を低減することができる。 Therefore, the damper 40 is configured to generate a damping force (high damping force) with respect to the inclination of the vehicle body T1 when the inclination angle of the vehicle body T1 is outside the allowable inclination angle range. Since this is a range including the target inclination angle of the air spring type vehicle body inclination, the overshoot amount of the vehicle body inclination can be reduced without hindering the air spring type vehicle body inclination.
Further, the damper 40 only needs to be provided at a position where the carriage T2 and the vehicle body T1 can be connected, and does not need to be provided within the vehicle body T1 or at a position where the vehicle body T1 rubs, so that the cabin space is compressed. There is no need for maintenance.
Therefore, it is possible to reduce the amount of overshoot of the vehicle body tilt without obstructing the air spring type vehicle body tilt, pressing the cabin space, and taking no trouble in maintenance.

なお、許容傾斜角度範囲は、下限が直線路走行時の傾斜角度（０°）であり上限が最大目標傾斜角度である範囲に限られるものではなく、少なくとも制御部５１によって算出される目標傾斜角度を含む範囲であれば、適宜任意に変更可能である。
また、ダンパ４０は、油圧ダンパに限られるものではなく、適宜任意に変更可能である。 The allowable inclination angle range is not limited to a range where the lower limit is an inclination angle (0 °) when traveling on a straight road and the upper limit is a maximum target inclination angle, and at least a target inclination angle calculated by the control unit 51. If it is the range containing, it can change arbitrarily arbitrarily.
The damper 40 is not limited to a hydraulic damper and can be arbitrarily changed as appropriate.

また、以上説明した車体傾斜制御装置１によれば、曲線路（本実施形態の場合、車体傾斜対象の曲線路）走行時にダンパ４０に減衰力（高減衰力）を発生させ、直線路（本実施形態の場合、車体傾斜非対象の曲線路も含む）走行時にダンパ４０による減衰力（高減衰力）発生を抑制する切替手段（切替弁４８および制御部５１）を備えるように構成することも可能である。 Further, according to the vehicle body tilt control device 1 described above, a damping force (high damping force) is generated in the damper 40 during traveling on a curved road (in the case of the present embodiment, a curved road subject to vehicle body tilting), and a straight road (main In the case of the embodiment, it may be configured to include switching means (a switching valve 48 and a control unit 51) that suppresses the generation of damping force (high damping force) by the damper 40 during traveling (including curved roads that are not subject to vehicle body tilt). Is possible.

このように構成することで、曲線路走行時には、車体傾斜のオーバーシュート量を低減することができ、直線路走行時には、台車Ｔ２の振動がダンパ４０を介して車体Ｔ１に伝わることを抑制することができるため、空気ばね式車体傾斜機能によって車体傾斜制御が行われているときの安全性と、空気ばね式車体傾斜機能によって車体傾斜制御が行われていないときの乗り心地と、の双方を確保することができる。 With this configuration, the amount of overshoot of the vehicle body inclination can be reduced when traveling on a curved road, and the vibration of the carriage T2 is suppressed from being transmitted to the vehicle body T1 via the damper 40 when traveling on a straight road. This ensures both safety when the vehicle body tilt control is performed by the air spring type vehicle body tilt function, and riding comfort when the vehicle body tilt control is not performed by the air spring type vehicle body tilt function. can do.

また、以上説明した車体傾斜制御装置１によれば、ダンパ４０は、シリンダ４１と、シリンダ４１内を往復動するピストン４２と、を備え、シリンダ４１の内部は、車体Ｔ１の傾斜角度が許容傾斜角度範囲内の角度である場合に、ピストン４２が位置する第１領域Ｒ１と、車体Ｔ１の傾斜角度が許容傾斜角度範囲外の角度である場合に、ピストン４２の少なくとも一部が位置する第２領域Ｒ２と、に区分けされ、車体Ｔ１の傾斜角度が許容傾斜角度範囲外の角度である場合にダンパ４０が当該車体Ｔ１の傾斜に対する減衰力（高減衰力）を発生するように、シリンダ４１の内面のうちの第１領域Ｒ１の内面の形態と第２領域Ｒ２の内面の形態とを異ならせているように構成することも可能である。 In addition, according to the vehicle body tilt control device 1 described above, the damper 40 includes the cylinder 41 and the piston 42 that reciprocates within the cylinder 41, and the inside of the cylinder 41 has an allowable inclination of the vehicle body T <b> 1. When the angle is within the angle range, the second region where at least a part of the piston 42 is located when the inclination angle of the first region R1 where the piston 42 is located and the inclination angle of the vehicle body T1 is outside the allowable inclination angle range. When the inclination angle of the vehicle body T1 is outside the allowable inclination angle range, the damper 40 generates a damping force (high damping force) against the inclination of the vehicle body T1. Of the inner surfaces, the inner surface of the first region R1 may be configured differently from the inner surface of the second region R2.

このように構成することで、電気的な制御を行わなくても、ダンパ４０は、車体Ｔ１の傾斜角度が許容傾斜角度範囲外の角度である場合に、当該車体Ｔ１の傾斜に対する減衰力（高減衰力）を発生することが可能となる。 With this configuration, the damper 40 has a damping force against the inclination of the vehicle body T1 (high) when the inclination angle of the vehicle body T1 is outside the allowable inclination angle range without performing electrical control. (Damping force) can be generated.

また、以上説明した車体傾斜制御装置１によれば、車体Ｔ１の傾斜角度が許容傾斜角度範囲外の角度である場合におけるダンパ４０の減衰特性が所望の特性となるように、シリンダ４１の内面のうちの第２領域Ｒ２の内面には所定の加工が施されているように構成することも可能である。 Further, according to the vehicle body tilt control device 1 described above, the inner surface of the cylinder 41 is adjusted so that the damping characteristic of the damper 40 becomes a desired characteristic when the tilt angle of the vehicle body T1 is outside the allowable tilt angle range. It is also possible to configure the inner surface of the second region R2 so that predetermined processing is performed.

このように構成することで、電気的な制御を行わなくても、車体Ｔ１の傾斜角度が許容傾斜角度範囲外の角度である場合におけるダンパ４０の減衰特性が所望の特性となる。 With this configuration, the damping characteristic of the damper 40 becomes a desired characteristic when the inclination angle of the vehicle body T1 is outside the allowable inclination angle range without performing electrical control.

なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。また、前述の実施形態及び変形例の各構成を組み合わせて適用しても良い。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. Moreover, you may apply combining each structure of the above-mentioned embodiment and modification. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

１車体傾斜制御装置
１０空気ばね
２０空気タンク（供給手段）
３０制御弁（供給手段）
４０ダンパ
４１シリンダ
４２ピストン
４８切替弁（切替手段）
６１制御部（供給手段、切替手段）
Ｒ１第１領域
Ｒ２第２領域
Ｔ１車体
Ｔ２台車 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Car body inclination control apparatus 10 Air spring 20 Air tank (supply means)
30 Control valve (supply means)
40 damper 41 cylinder 42 piston 48 switching valve (switching means)
61 Control unit (supplying means, switching means)
R1 1st field R2 2nd field T1 Car body T2 Carriage

Claims

Air springs provided on the left and right sides of the carriage and supporting the vehicle body,
Supply means for supplying air to the air spring so that the inclination angle of the vehicle body becomes a target inclination angle when traveling on a curved road;
Provided on the left and right of the carriage, and a damper connecting the carriage and the vehicle body,
The damper is configured to generate a damping force with respect to the inclination of the vehicle body when the inclination angle of the vehicle body is an angle outside an allowable inclination angle range,
The vehicle body tilt control device according to claim 1, wherein the allowable tilt angle range is a range including the target tilt angle.

The vehicle body tilt control device according to claim 1, further comprising switching means for generating a damping force in the damper during traveling on a curved road and suppressing generation of the damping force by the damper during traveling on a straight road.

The damper is
A cylinder,
A piston that reciprocates in the cylinder,
The inside of the cylinder is
A first region in which the piston is located when the tilt angle of the vehicle body is an angle within the allowable tilt angle range;
When the inclination angle of the vehicle body is an angle outside the allowable inclination angle range, the vehicle body is divided into a second region where at least a part of the piston is located;
The form of the inner surface of the first region of the inner surface of the cylinder so that the damper generates a damping force against the tilt of the vehicle body when the vehicle body tilt angle is outside the allowable tilt angle range. The vehicle body tilt control device according to claim 1 or 2, wherein a shape of an inner surface of the second region is different.

The inner surface of the second region of the inner surface of the cylinder is subjected to a predetermined processing so that the damping characteristic of the damper becomes a desired characteristic when the tilt angle of the vehicle body is an angle outside the allowable tilt angle range. The vehicle body tilt control device according to claim 3, wherein: