JP7434551B2 - 軌道車両傾斜システム、傾斜制御方法、及び軌道車両 - Google Patents

軌道車両傾斜システム、傾斜制御方法、及び軌道車両 Download PDF

Info

Publication number
JP7434551B2
JP7434551B2 JP2022532647A JP2022532647A JP7434551B2 JP 7434551 B2 JP7434551 B2 JP 7434551B2 JP 2022532647 A JP2022532647 A JP 2022532647A JP 2022532647 A JP2022532647 A JP 2022532647A JP 7434551 B2 JP7434551 B2 JP 7434551B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
air spring
real
height
time
proportional flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2022532647A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2023503698A (ja
Inventor
振先 ▲張▼
旭 王
欣 ▲楊▼
▲貴▼宇 李
洪勇 曹
Original Assignee
中車青島四方机車車輛股▲フン▼有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 中車青島四方机車車輛股▲フン▼有限公司 filed Critical 中車青島四方机車車輛股▲フン▼有限公司
Publication of JP2023503698A publication Critical patent/JP2023503698A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7434551B2 publication Critical patent/JP7434551B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/02—Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
    • B61F5/22—Guiding of the vehicle underframes with respect to the bogies
    • B61F5/24—Means for damping or minimising the canting, skewing, pitching, or plunging movements of the underframes
    • B61F5/245—Means for damping or minimising the canting, skewing, pitching, or plunging movements of the underframes by active damping, i.e. with means to vary the damping characteristics in accordance with track or vehicle induced reactions, especially in high speed mode
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/02—Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
    • B61F5/04—Bolster supports or mountings
    • B61F5/10—Bolster supports or mountings incorporating fluid springs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/04—Automatic systems, e.g. controlled by train; Change-over to manual control

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Description

［相互参照］
本願は、２０２０年０９月１８日に提出された、出願番号が２０２０１０９９０３４３２であり、発明の名称が「軌道車両傾斜システム、傾斜制御方法及び軌道車両」である中国特許出願を引用し、その全体が参照により本願に組み込まれる。
本願は、鉄道交通の技術分野に関し、特に、軌道車両傾斜システム、傾斜制御方法、及び軌道車両に関する。
軌道車両が曲線区間を走行する際に発生する遠心力は、乗客に不快感を与え、ひどい場合には転覆事故に至ることもある。
このため、従来技術では、外側レールをある程度持ち上げ、車体重力による向心分力（向心力）を利用して遠心力をバランスさせるのが一般的である。これは「レールのカント（superelevation of outer rail）」とも呼ばれる。
しかしながら、鉄道は敷設時に自然条件の制約を受け、一部の困難な区間では、「レールのカント」は不十分な場合が多く、鉄道車両曲線通過速度が制限され、輸送効率が低下する。また、既存線路での速度アップ運転も同様に「レールのカント」が不十分であるという問題に直面している。これにより、曲線通過時に発生する遠心力のバランスが完全に取れていない場合は多く、不平衡遠心力による遠心加速度は乗員の乗り心地に悪影響を及ぼす。
振り子式車両は、車体を軌道平面に対して一定の角度でスイングさせることができ、不平衡遠心加速度をある程度抑え、乗り心地を向上させる。既存の振り子式車両は、一般に二段サスペンションに複雑な傾斜システムを設置する必要があり、信頼性が低く、コストが高い。
本願の実施形態は、従来技術に存在する課題に対して、軌道車両傾斜システム、傾斜制御方法、及び軌道車両を提供する。
本願の第一態様の実施形態は、軌道車両傾斜システムを提供し、該軌道車両傾斜システムは、
コントローラ１０１と、高圧エアリザーバー１０２と、左側空気ばね１０５と、右側空気ばね１０７と、左側副気室１０６と、右側副気室１０８と、第１の３位置電磁比例流量弁１０９と、第２の３位置電磁比例流量弁１１０と、センサと、差圧弁１０４と、２位置開閉弁１１１と、を備え、
前記左側空気ばね１０５は前記左側副気室１０６に連通し、前記右側空気ばね１０７は前記右側副気室１０８に連通し、
前記センサは、軌道車両の走行時のデータを収集し、収集したデータをコントローラ１０１に送信するためのものであり、前記コントローラ１０１は、前記高圧エアリザーバー１０２内の高圧気体がそれぞれ前記第１の３位置電磁比例流量弁１０９及び第２の３位置電磁比例流量弁１１０を介して前記左側空気ばね１０５及び右側空気ばね１０７に充填されるように、又は、前記左側空気ばね１０５及び右側空気ばね１０７内の気体がそれぞれ前記第１の３位置電磁比例流量弁１０９及び第２の３位置電磁比例流量弁１１０を介して大気中に放出されるように、センサが収集したデータに基づいて、第１の３位置電磁比例流量弁１０９及び第２の３位置電磁比例流量弁１１０を制御し、
前記差圧弁１０４は、前記左側副気室１０６と右側副気室１０８とを連通するためのものであり、前記２位置開閉弁１１１は、管路を介して前記左側副気室１０６と前記右側副気室１０８とにそれぞれ連通している。
上記の技術案において、前記センサは、加速度センサと空気ばね高さ検出センサとを含み、
前記加速度センサは、軌道車両のフレームのサイドビームに取り付けられ、
前記空気ばね高さ検出センサは、前記左側空気ばね１０５及び前記右側空気ばね１０７の近傍位置に取り付けられる。
上記の技術案において、第３の３位置電磁弁１１２と第４の３位置電磁弁１１３とを更に含み、
前記第３の３位置電磁弁１１２は、それぞれ前記高圧エアリザーバー１０２、左側空気ばね１０５及び大気と連通し、前記第４の３位置電磁弁１１３は、それぞれ前記高圧エアリザーバー１０２、右側空気ばね１０７及び大気と連通し、
前記第３の３位置電磁弁１１２と第４の３位置電磁弁１１３との開閉は、いずれも前記コントローラ１０１によって制御される。
上記の技術案において、前記第３の３位置電磁弁１１２は、３位置電磁開閉弁、又は３位置電磁比例流量弁であり、或いは
前記第４の３位置電磁弁１１３は、３位置電磁開閉弁、又は３位置電磁比例流量弁である。
本願の第二態様の実施形態は、本願の第一態様の実施形態に記載の軌道車両傾斜システムによる傾斜制御方法を提供し、該傾斜制御方法は、
前記コントローラ１０１は、前記加速度センサが収集したフレームのリアルタイム不平衡遠心加速度を受信し、前記フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度を事前設定された不平衡遠心加速度閾値と比較するステップＳ１１と、
前記フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度が事前設定された不平衡遠心加速度閾値を上回ると、前記フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度、左側空気ばね１０５のリアルタイム高さ値、及び右側空気ばね１０７のリアルタイム高さ値に基づいて、第１の３位置電磁比例流量弁１０９と第２の３位置電磁比例流量弁１１０との制御指令を生成することで、傾斜動作を完了するように、左側空気ばね１０５及び右側空気ばね１０７に対する空気充填又は空気排出の操作を実現するステップＳ１２と、を含む。
上記の技術案において、前記フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度、左側空気ばね１０５のリアルタイム高さ値、及び右側空気ばね１０７のリアルタイム高さ値に基づいて、第１の３位置電磁比例流量弁１０９と第２の３位置電磁比例流量弁１１０との制御指令を生成することは、具体的に、
前記フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度に基づいて、軌道車両の車体の傾斜角度を算出することと、
前記軌道車両の車体の傾斜角度に基づいて、左側空気ばねと右側空気ばねとの高さ差目標値を算出することと、
前記左側空気ばねと右側空気ばねとの高さ差目標値に基づいて、左側空気ばねの高さ変化目標値、右側空気ばねの高さ変化目標値、及び左側空気ばねの高さ変化速度値、右側空気ばねの高さ変化速度値を算出することと、
受信した左側空気ばね１０５のリアルタイム高さ値及び右側空気ばね１０７のリアルタイム高さ値に基づいて、左側空気ばねの高さ変化目標値、右側空気ばねの高さ変化目標値、及び左側空気ばねの高さ変化速度値、右側空気ばねの高さ変化速度値を合わせて、第１の３位置電磁比例流量弁１０９と第２の３位置電磁比例流量弁１１０との制御指令を生成することと、を含む。
上記の技術案において、前記フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度、左側空気ばね１０５のリアルタイム高さ値、及び右側空気ばね１０７のリアルタイム高さ値に基づいて、第１の３位置電磁比例流量弁１０９と第２の３位置電磁比例流量弁１１０との制御指令を生成することは、具体的に、
前記フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度に基づいて、フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度の変化率を算出し、前記フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度の変化率に基づいて、左側空気ばね１０５のフィードフォワード制御量及び右側空気ばね１０７のフィードフォワード制御量を得ることと、
前記フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度に基づいて、左側空気ばね１０５の高さ目標値及び右側空気ばね１０７の高さ目標値を算出することと、
左側空気ばね１０５のリアルタイム高さ値と左側空気ばね１０５の高さ目標値とに基づいて、左側空気ばね１０５のフィードバック制御量を決定し、右側空気ばね１０７のリアルタイム高さ値と右側空気ばね１０７の高さ目標値とに基づいて、右側空気ばね１０７のフィードバック制御量を決定することと、
前記左側空気ばね１０５のフィードバック制御量と前記左側空気ばね１０５のフィードフォワード制御量とに基づいて、第１の３位置電磁比例流量弁１０９の制御指令を生成し、前記右側空気ばね１０７のフィードバック制御量と前記右側空気ばね１０７のフィードフォワード制御量とに基づいて、第２の３位置電磁比例流量弁１１０の制御指令を生成することと、を含む。
上記の技術案において、軌道車両が曲線区間を離れた後、左右両側の空気ばねのバランスを取るステップを更に含み、当該ステップは、具体的に、
軌道車両が緩和曲線を出るとき、フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度が徐々に減少し、外側空気ばねが空気排出され下降し始め、両側の空気ばねの高さ偏差値が等しいとき、外側空気ばね内の空気を内側空気ばねに流入させて、左右両側の空気ばねがバランスの取れた状態に戻るように、２位置制御開閉弁を開くことを含み、
その中で、前記外側空気ばねは、左側空気ばね１０５と右側空気ばね１０７とのうち高さが相対的に高い空気ばねであり、前記内側空気ばねは、左側空気ばね１０５と右側空気ばね１０７とのうち高さが相対的に低い空気ばねであり、前記空気ばね高さ偏差値は、空気ばねリアルタイム高さ値と空気ばね高さ目標値との差である。
上記の技術案において、前記フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度が事前設定された不平衡遠心加速度閾値以下である場合、前記コントローラ１０１は、前記左側空気ばね１０５のリアルタイム高さ値及び前記右側空気ばね１０７のリアルタイム高さ値を受信し、前記左側空気ばね１０５のリアルタイム高さ値に基づいて第１の高さ偏差値を算出し、前記右側空気ばね１０７のリアルタイム高さ値に基づいて第２の高さ偏差値を算出するステップＳ２１と、
前記第１の高さ偏差値を事前設定された第１の区間と比較し、前記第１の高さ偏差値が前記第１の区間の範囲を超えた場合、前記左側空気ばね１０５の高さを調節するように、前記第１の３位置電磁比例流量弁１０９を制御し、前記第２の高さ偏差値を事前設定された第２の区間と比較し、前記第２の高さ偏差値が前記第２の区間の範囲を超えた場合、前記右側空気ばね１０７の高さを調節するように、前記第２の３位置電磁比例流量弁１１０を制御するステップＳ２２と、を更に含む。
本願の第三態様の実施形態は、本願の第一態様の実施形態に記載の軌道車両傾斜システムを備える軌道車両を提供する。
本願の実施形態に係る軌道車両傾斜システム、傾斜制御方法、及び軌道車両によれば、軌道車両の運行時の状態に応じて、左右両側の空気ばねの高さ差を調節することにより、傾斜角度を調節することができ、軌道車両が曲線区間を運行する際に発生する遠心力をバランスさせることに寄与する。
本願の実施形態又は従来技術における技術案をより明確に説明するために、以下、実施形態又は従来技術の説明に必要な図面を簡単に説明する。勿論、以下に説明する図面は、本願のいくつかの実施形態であり、当業者にとって、創造的な労働を要しない前提で、更にこれらの図面に基づいてその他の図面を得ることができる。
本願の実施形態に係る軌道車両の傾斜システムの構造の模式図である。 加速度センサの取付け模式図である。 本願の別の実施形態に係る軌道車両傾斜システムの模式図である。 本願の実施形態に係る傾斜制御方法のフローチャートである。 本願の実施形態に係る軌道車両の傾斜制御方法におけるフィードフォワード制御とフィードバック制御とを組み合わせた制御方式の模式図である。
以下、本願の実施形態の目的、技術案及び利点をより明確にするために、本願の実施形態における図面を参照しながら、本願の実施形態における技術案を明確かつ完全に説明する。明らかなように、説明する実施形態は、本願の実施形態の一部であり、すべての実施形態ではない。本願の実施形態に基づいて、当業者が創造的な労働を要しない前提で得られた他のすべての実施形態は、本願の保護の範囲内に含まれる。
図１は本願の実施形態が提供する軌道車両の傾斜システムの構造の模式図であり、図１に示すように、本願の実施形態が提供する軌道車両の傾斜システムは、コントローラ１０１、高圧エアリザーバー１０２、空気圧縮機（図１において図示せず）、空気ばね、３位置電磁比例流量弁、センサ、差圧弁１０４、副気室、及び２位置開閉弁１１１を備え、その中で、前記空気ばねは、左側空気ばね１０５と右側空気ばね１０７とを含み、前記副気室は、左側副気室１０６と右側副気室１０８とを含み、前記３位置電磁比例流量弁は、第１の３位置電磁比例流量弁１０９と第２の３位置電磁比例流量弁１１０とを含み、前記空気圧縮機は、前記高圧エアリザーバー１０２に高圧気体を提供し、前記高圧エアリザーバー１０２は、それぞれ第１の３位置電磁比例流量弁１０９及び第２の３位置電磁比例流量弁１１０を介して、前記左側空気ばね１０５と右側空気ばね１０７とに高圧気体を充填し、前記左側空気ばね１０５と右側空気ばね１０７とは、それぞれ第１の３位置電磁比例流量弁１０９と第２の３位置電磁比例流量弁１１０とを介して、大気中に内部の気体を放出し、左側空気ばね１０５は左側副気室１０６に連通し、前記右側空気ばね１０７は右側副気室１０８に連通し、差圧弁１０４は、左側副気室１０６と右側副気室１０８とを連通し、必要に応じて左側副気室１０６と右側副気室１０８との内部の気圧のバランスをとるためのものである。２位置開閉弁１１１は、それぞれ左側副気室１０６と右側副気室１０８とに管路を介して連通している。前記センサは、軌道車両の走行時のデータを収集し、収集したデータをコントローラ１０１に送信するためのものである。前記コントローラ１０１は、センサが収集したデータに基づいて、第１の３位置電磁比例流量弁１０９及び第２の３位置電磁比例流量弁１１０を制御する。
次に、軌道車両傾斜システムの各構成要素を更に説明する。
前記左側空気ばね１０５は、軌道車両の車体の左側下方に取り付けられている。左側空気ばね１０５と左側副気室１０６とは連通しており、気体は左側副気室１０６と左側空気ばね１０５との間を流れることができる。
前記右側空気ばね１０７は、軌道車両の車体の右側下方に取り付けられている。右側空気ばね１０７と右側副気室１０８とは連通しており、気体は右側副気室１０８と右側空気ばね１０７との間を流れることができる。
前記左側空気ばね１０５と前記右側空気ばね１０７とはそれぞれ、複数設けられている。例えば、１つの軌道車両の車室には４つの空気ばねが備えられ、その中で、２つの左側空気ばね１０５と２つの右側空気ばね１０７とが含まれている。
前記第１の３位置電磁比例流量弁１０９及び第２の３位置電磁比例流量弁１１０は、それぞれコントローラ１０１に電気的に接続されており、前記第１の３位置電磁比例流量弁１０９及び／又は第２の３位置電磁比例流量弁１１０は、コントローラ１０１の制御によって、気体の流れ方向（空気ばねへの空気の充填又は排出）及び気体流量を調節する。
具体的には、前記第１の３位置電磁比例流量弁１０９は、３つの気体出入口を有し、その中で、第１の気体出入口は高圧エアリザーバー１０２に連通し、第２の気体出入口は空気排出管を介して大気に連通し、第３の気体出入口は管路を介して左側空気ばね１０５に連通している。左側空気ばねへの気体の充填が必要な場合には、コントローラ１０１の制御によって、第１の気体出入口と第３の気体出入口とは連通する。高圧エアリザーバー１０２内の気圧がより大きくなるため、気体は高圧エアリザーバー１０２から左側空気ばね１０５へ流れるようになり、左側空気ばね１０５への気体の充填が実現される。左側空気ばねを密封する必要がある場合には、コントローラ１０１の制御によって、３つの気体出入口はいずれも連通せず、左側空気ばね内の気体を安定に維持する。左側空気ばねからの気体の排出が必要な場合には、コントローラ１０１の制御によって、第２の気体出入口と第３の気体出入口とは連通し、左側空気ばね内の気圧がより大きくなるため、気体は左側空気ばね１０５から大気へ流れるようになり、左側空気ばね１０５からの気体排出が実現される。
前記第２の３位置電磁比例流量弁１１０は、３つの気体出入口を有し、その中で、第１の気体出入口は高圧エアリザーバー１０２に連通し、第２の気体出入口は空気排出管を介して大気に連通し、第３の気体出入口は管路を介して右側空気ばね１０７に連通している。第２の３位置電磁比例流量弁１１０により、右側空気ばねに対する空気充填、空気排出、及び密封が実現される。具体的な実施手順は、左側空気ばねに対する第１の３位置電磁比例流量弁１０９の実施手順と同様であり、ここで説明は省略する。
前記第１の３位置電磁比例流量弁１０９の数は、前記左側空気ばね１０５の数に対応し、前記第２の３位置電磁比例流量弁１１０の数は、前記右側空気ばね１０７の数に対応する。
前記センサは、加速度センサと、空気ばね高さ検出センサと、を含む。
図２は加速度センサの取付け模式図であり、図２に示すように、加速度センサは、軌道車両のフレームのサイドビームに取り付けられ、フレームの不平衡遠心加速度を検出するためのものである。
前記空気ばね高さ検出センサは、空気ばね高さを検出するためのものである。各空気ばねの高さが異なることがあるため、空気ばねごとに高さ検出センサを設ける必要がある。好ましい一形態として、摩耗を低減して信頼性を高めるように、空気ばね高さ検出センサとして非接触式の角度センサが採用される。
差圧弁１０４は、管路を介して、それぞれ左側副気室１０６と右側副気室１０８とに連通している。本願の実施形態では、差圧弁１０４は、システム全体の安全部品として、その開弁圧力が高い値（例えば２５０±２０ｋＰａ）に設定されており、正常状態では、軌道車両が最大傾斜状態にあっても、差圧弁１０４は閉弁状態にあるが、故障状態では、片側の空気ばねが完全に空気抜けされると、両側の空気ばねの差圧が差圧弁１０４の開弁閾値に達し、差圧弁１０４は自動的に開弁し、両側の空気ばねの高さ差をある程度減少させ、列車の安全運行を確保する。
差圧弁１０４は、システム全体の安全部品として、最も悪い故障状態でのみ開弁され、左側副気室１０６と右側副気室１０８との間の気圧の差を緊急バランスさせる。一方、２位置開閉弁１１１は、通常の部品であり、軌道車両が緩和曲線の区間と円曲線の区間とに進入したとき（軌道車両が曲線区間を走行しているとき、区間の変化は、直線－緩和曲線進入－円曲線－緩和曲線離れ－直線）に、２位置開閉弁１１１が閉弁して両側のエアバッグに高さ差を持たせ、軌道車両が緩和曲線の区間を離れたとき、２位置開閉弁１１１が開弁し、両側のエアバッグを速やかに同じ高さに回復させる。直線運転時にも、２位置開閉弁１１１が閉弁している。
本願の実施形態に係る軌道車両傾斜システムは、軌道車両の走行時の状態に応じて、左右両側の空気ばねの高さ差を調節することにより、傾斜角度を調節することができ、軌道車両が曲線区間を走行する際に発生する遠心力をバランスさせることに寄与する。
上記のいずれかの実施形態に基づいて、図３は、本願の他の実施形態に係る軌道車両傾斜システムの模式図であり、本願の他の実施形態に係る軌道車両傾斜システムは、図３に示すように、第３の３位置電磁弁１１２と第４の３位置電磁弁１１３とを更に備え、
第３の３位置電磁弁１１２は、それぞれ高圧エアリザーバー１０２、左側空気ばね１０５、及び大気に連通し、前記第４の３位置電磁弁１１３は、それぞれ高圧エアリザーバー１０２、右側空気ばね１０７及び大気に連通し、前記第３の３位置電磁弁１１２と第４の３位置電磁弁１１３との開閉は、いずれも前記コントローラ１０１によって制御される。
本願の実施形態では、軌道車両傾斜システムに第３の３位置電磁弁１１２と第４の３位置電磁弁１１３とを追加している。第３の３位置電磁弁１１２は、第１の３位置電磁比例流量弁１０９と並列に接続されており、第１の３位置電磁比例流量弁１０９との協働により、左側空気ばね１０５の空気充填又は空気排出の速度を速めることができる。第４の３位置電磁弁１１３は、第２の３位置電磁比例流量弁１１０と並列に接続されており、第２の３位置電磁比例流量弁１１０との協働により、右側空気ばね１０７の空気充填又は空気排出の速度を速めることができる。
第３の３位置電磁弁１１２及び第４の３位置電磁弁１１３は、３位置電磁開閉弁を採用してもよいし、３位置電磁比例流量弁を採用してもよい。具体的には、実際のニーズに応じて選択することができる。
本願の実施形態に係る軌道車両傾斜システムは、電磁弁を追加することによって、空気ばねの空気充填と空気排出の速度とを速めることができ、軌道車両の状態を素早く調節することに有利で、遠心力による乗客の快適さへの影響を低減する。
上記のいずれかの実施形態に基づいて、図４は本願の実施形態に係る傾斜制御方法のフローチャートであり、図４に示すように、本願の実施形態に係る傾斜制御方法は、
コントローラ１０１は、フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度を受信し、前記フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度を事前設定された不平衡遠心加速度閾値と比較するステップ４０１を含む。
このステップでは、フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度は、軌道車両のフレームのサイドビームに設けられた加速度センサにより収集され、コントローラ１０１に送信される。
不平衡遠心加速度閾値は、軌道車両の許容される最大不平衡遠心加速度を反映する。フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度がこの閾値を下回る場合、軌道車両は直線又はレールのカントが十分である曲線上を走行していると考えられ、システムは高さ調節モードに入る。フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度がこの閾値以上である場合、軌道車両の遠心加速度をバランスさせる必要があると考えられ、システムはアクティブ傾斜モードに入る。本願の実施形態では、アクティブ傾斜モードの実現の過程を更に説明する。
ステップ４０２では、前記フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度が事前設定された不平衡遠心加速度閾値を上回る場合、前記フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度、左側空気ばね１０５のリアルタイム高さ値、及び右側空気ばね１０７のリアルタイム高さ値に基づいて、第１の３位置電磁比例流量弁１０９及び第２の３位置電磁比例流量弁１１０の制御指令を生成することで、傾斜動作を完了するように、左側空気ばね１０５及び右側空気ばね１０７の空気充填又は空気排出の動作を実現する。
前記フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度が事前設定された不平衡遠心加速度閾値を上回る場合、軌道車両はアクティブ傾斜モードに入る。
アクティブ傾斜モードでは、前記フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度、左側空気ばね１０５のリアルタイム高さ値、及び右側空気ばね１０７のリアルタイム高さ値に基づいて、第１の３位置電磁比例流量弁１０９及び第２の３位置電磁比例流量弁１１０の制御指令を生成することで、傾斜動作を完了するように、左側空気ばね１０５及び右側空気ばね１０７の空気充填又は空気排出の動作を実現することができる。本願の他の実施形態では、制御指令の具体的な生成過程を更に説明する。
本願の実施形態の軌道車両の傾斜制御方法は、軌道車両の走行時の状態に応じて、左右両側の空気ばねの高さ差を調節することにより、傾斜角度を調節することができ、軌道車両が曲線区間を走行する際に発生する遠心力をバランスさせることに寄与する。
上記のいずれかの実施形態に基づき、本願の実施形態において、前記フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度、左側空気ばね１０５のリアルタイム高さ値、及び右側空気ばね１０７のリアルタイム高さ値に基づいて、第１の３位置電磁比例流量弁１０９及び第２の３位置電磁比例流量弁１１０の制御指令を生成することは、具体的に、
前記フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度に基づいて、軌道車両の車体の傾斜角度を算出することと、
前記軌道車両の車体の傾斜角度に基づいて、左側空気ばねと右側空気ばねとの高さ差目標値を算出することと、
前記左側空気ばねと右側空気ばねとの高さ差目標値に基づいて、左側空気ばねの高さ変化目標値、右側空気ばねの高さ変化目標値、及び左側空気ばねの高さ変化速度値、右側空気ばねの高さ変化速度値を算出することと、
受信した左側空気ばね１０５のリアルタイム高さ値及び右側空気ばね１０７のリアルタイム高さ値に基づいて、左側空気ばね１０５の高さ変化目標値、右側空気ばね１０７の高さ変化目標値、及び左側空気ばね１０５の高さ変化速度値、右側空気ばね１０７の高さ変化速度値を合わせて、第１の３位置電磁比例流量弁１０９と第２の３位置電磁比例流量弁１１０との制御指令を生成することと、を含む。
具体的には、本願の実施形態では、フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度に基づいて、下記の式を用いて軌道車両の車体の傾斜角度を算出することができる。
Figure 0007434551000001
 ここで、θｒｅｆは軌道車両の車体の傾斜角度、ａｎｃはフレームのリアルタイムの不平衡遠心加速度、ａｎｃ０は許容最大不平衡遠心加速度、ｇは重力加速度である。
軌道車両の車体の傾斜角度に基づいて、左側空気ばねと右側空気ばねとの高さ差目標値を更に算出することができる。関連する算出式は下記の通りである。
Figure 0007434551000002
 ここで、△ｚは左側空気ばねと右側空気ばねとの高さ差目標値を示し、２ｂは左側空気ばねと右側空気ばねとの横方向スパンであり、この値が実測可能な値である。
左側空気ばねと右側空気ばねとの現在の高さ値がいずれも同じ基準値であると仮定する。左側空気ばねと右側空気ばねとの高さ差目標値は、更に、左側空気ばねの高さ変化目標値と右側空気ばねの高さ変化目標値とに分解することができる。
左側空気ばねが上昇し、右側空気ばねが下降する場合を例として、
Figure 0007434551000003
 ここで、△ｚＬは左側空気ばねの上昇高さ目標値を示し、△ｚＲは右側空気ばねの下降高さ目標値を示す。
△ｚＲの具体的な算出式は下記通りである。
Figure 0007434551000004
 ここで、△ｚＲ、ｍａｘは右側空気ばねの許容最大下降高さを示し、この値が予知値である。
△ｚＬの具体的な算出式は下記通りである。
Figure 0007434551000005
 ここで、△ｚＬ、ｍａｘは、左側空気ばねの許容最大上昇高さを示し、この値が予知値である。
左側空気ばねと右側空気ばねとの高さ変化目標値を得た後、高さ変化目標値を微分して高さ変化速度値を得ることができる。
左側空気ばねの高さ変化目標値、右側空気ばねの高さ変化目標値、及び左側空気ばねの高さ変化速度値、右側空気ばねの高さ変化速度値を得た後、これらの値に基づいて、左側空気ばねのリアルタイム高さ値及び右側空気ばねのリアルタイム高さ値を合わせて、第１の３位置電磁比例流量弁１０９及び第２の３位置電磁比例流量弁１１０に対して対応する制御指令をそれぞれ生成することができる。
本願の実施形態に係る軌道車両の傾斜制御方法は、軌道車両のフレームのリアルタイム不平衡遠心加速度に基づいて、軌道車両の車体の傾斜角度を算出し、更に空気ばねの高さ変化目標値、高さ変化速度値を算出し、最終的に、３位置電磁比例流量弁に対して制御指令を生成することで、軌道車両の傾斜に対する正確な制御に寄与し、軌道車両が曲線区間を走行する際に発生する遠心力をバランスさせることに寄与する。
上記のいずれかの実施形態に基づき、本願の実施形態では、前記フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度、左側空気ばね１０５のリアルタイム高さ値、及び右側空気ばね１０７のリアルタイム高さ値に基づいて、第１の３位置電磁比例流量弁１０９及び第２の３位置電磁比例流量弁１１０の制御指令を生成することは、具体的に
前記フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度に基づいて、フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度の変化率を算出し、前記フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度の変化率に基づいて、フィードフォワード制御量を得ることと、
前記フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度に基づいて、左側空気ばね１０５の高さ目標値及び右側空気ばね１０７の高さ目標値を算出することと、
左側空気ばね１０５のリアルタイム高さ値と左側空気ばね１０５の高さ目標値とに基づいて、左側空気ばね１０５のフィードバック制御量を決定し、右側空気ばね１０７のリアルタイム高さ値と右側空気ばね１０７の高さ目標値とに基づいて、右側空気ばね１０７のフィードバック制御量を決定することと、
前記左側空気ばね１０５のフィードバック制御量と前記フィードフォワード制御量とに基づいて第１の３位置電磁比例流量弁１０９の制御指令を生成し、前記右側空気ばね１０７のフィードバック制御量と前記フィードフォワード制御量とに基づいて第２の３位置電磁比例流量弁１１０の制御指令を生成することと、を含む。
本願の前の実施形態では、軌道車両のフレームのリアルタイム不平衡遠心加速度に基づいて軌道車両の車体の傾斜角度を算出し、更に空気ばねの高さ変化目標値、高さ変化速度値を算出し、最終的に、３位置電磁比例流量弁に対して制御指令を生成する方法を理論的に説明した。しかしながら、実際の操作では、外乱やデータ処理における時間遅延のため、制御精度やリアルタイム性は大きな影響を受ける。そこで、本願の実施形態では、電磁比例流量弁に対して制御指令を生成する過程において、フィードフォワード制御量とフィードバック制御量とを組み合わせた態様を採用することができる。
図５は、本願の実施形態に係る軌道車両の傾斜制御方法におけるフィードフォワード制御とフィードバック制御とを組み合わせた制御方式の模式図である。図５に示すように、フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度ａｎｃに基づいて、フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度の変化率ａ’ｎｃ（即ち、リアルタイム不平衡遠心加速度の微分値）を算出し、フィードフォワードコントローラは、フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度の変化率ａ’ｎｃに基づいて、左（右）側空気ばねのフィードフォワード制御量ｓｆｆ（例えば、リアルタイム不平衡遠心加速度の変化率ａ’ｎｃに実験で測定された比例係数を乗算して、フィードフォワード制御量ｓｆｆ）を得ると共に、左（右）側空気ばねの実際の高さ値ｚｆと左（右）側空気ばねの高さ目標値ｚｒｅｆ（高さ変化目標値と空気ばねの高さ基準値とから得られる）とを比較し、両者の差ｅが事前設定された区間範囲（閾値）を超えた場合、フィードバックコントローラは、閾値判定後の差ｅｃに基づいて、フィードバック制御量ｓｆｂ（例えば、ＰＩＤアルゴリズムを用いて得られる）を生成し、前記フィードバック制御量ｓｆｂとフィードフォワード制御量ｓｆｆとから最終的な制御量ｓ（ｓ＝ｓｆｂ＋ｓｆｆ）を得る。前記制御量ｓに基づいて、左（右）側空気ばねの実際の高さ値と左（右）側空気ばねの高さ目標値との差が事前設定された区間範囲内となるまで、左（右）側空気ばねの空気充填又は空気排出の動作を制御することにより、軌道車両の傾斜動作が実現される。
フィードフォワード制御は、予測制御の方法であり、観測量の変化の傾向に応じて、次の時刻の制御信号を補償し、実際の制御信号をより理想値に近づけることができる。
本願の実施形態に係る軌道車両の傾斜制御方法は、フィードフォワード制御とフィードバック制御とを合わせて、電磁比例流量弁の制御指令を生成する。これにより、応答速度の向上に寄与できる。
上記のいずれかの実施形態に基づいて、本願の実施形態において、前記方法は、
軌道車両が曲線区間を離れた後、左右両側の空気ばねのバランスを取るステップを更に含む。
軌道車両が緩和曲線を出ると、フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度が徐々に減少し、外側空気ばねが空気排出され下降し始める。両側の空気ばねの高さ偏差値が等しいとき、外側空気ばね内の空気を内側空気ばねに流入させて、左右両側の空気ばねがバランスの取れた状態に戻るように、２位置制御開閉弁を開く。
当業者にとって容易に理解されるように、本願の実施形態に記載の外側空気ばねは、左側空気ばね１０５と右側空気ばね１０７とのうち高さが相対的に高い空気ばねであり、前記内側空気ばねは、左側空気ばね１０５と右側空気ばね１０７とのうち高さが相対的に低い空気ばねである。空気ばね高さ偏差値は、空気ばねリアルタイム高さ値と空気ばね高さ目標値との差である。
本願の実施形態に係る軌道車両の傾斜制御方法は、軌道車両の走行時の状態に応じて、左右両側の空気ばねの高さ差を調節することにより、傾斜角度を調節することができ、軌道車両が曲線区間を走行する際に発生する遠心力をバランスさせることに寄与する。
上記のいずれかの実施形態に基づいて、本願の実施形態において、該方法は、
前記フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度が事前設定された不平衡遠心加速度閾値以下である場合、前記コントローラ１０１は、前記左側空気ばね１０５のリアルタイム高さ値及び前記右側空気ばね１０７のリアルタイム高さ値を受信し、前記左側空気ばね１０５のリアルタイム高さ値に基づいて第１の高さ偏差値を算出し、前記右側空気ばね１０７のリアルタイム高さ値に基づいて第２の高さ偏差値を算出することと、
前記第１の高さ偏差値を事前設定された第１の区間と比較し、前記第１の高さ偏差値が前記第１の区間の範囲を超えた場合、前記左側空気ばね１０５の高さを調節するように、前記第１の３位置電磁比例流量弁１０９を制御し、前記第２の高さ偏差値を事前設定された第２の区間と比較し、前記第２の高さ偏差値が前記第２の区間の範囲を超えた場合、前記右側空気ばね１０７の高さを調節するように、前記第２の３位置電磁比例流量弁１１０を制御することと、を更に含む。
本願の実施形態では、前記フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度が事前設定された不平衡遠心加速度閾値以下である場合に、軌道車両は、高さ調節モードに入る。
具体的には、左側空気ばね１０５に設けられた高さ検出センサによって、左側空気ばね１０５のリアルタイム高さ値を得ることができ、右側空気ばね１０７に設けられた高さ検出センサによって、右側空気ばね１０７のリアルタイム高さ値を得ることができる。
コントローラ１０１は、対応するセンサから左側空気ばね１０５のリアルタイム高さ値と右側空気ばね１０７のリアルタイム高さ値とを取得した後、左側空気ばね１０５のリアルタイム高さ値と事前設定された第１の高さ目標値とを比較して左側空気ばね１０５の第１の高さ偏差値を取得し、右側空気ばね１０７のリアルタイム高さ値と事前設定された第２の高さ目標値とを比較して右側空気ばね１０７の第２の高さ偏差値を取得する。そのうち、第１の高さ目標値と第２の高さ目標値とは実際の必要に応じて設定され、両者の大きさは、同じであっても異なっていてもよい。
左右両側の空気ばねの高さの調節が必要であるか否か、及びどのように調節するかについてそれぞれ制御する。左側空気ばね１０５を例として、まず、第１の高さ偏差値が事前設定された第１の区間範囲内にあるか否かを判定し、第１の区間範囲内にある場合には、左側空気ばね１０５の高さ偏差値が許容範囲内にあると考えられ、左側空気ばね１０５の高さを調節する必要がない。第１の高さ偏差値が第１の区間範囲を超えた場合には、左側空気ばね１０５の高さの調節が必要となる。調節の時には、第１の高さ偏差値の正負の値に基づいて、左側空気ばね１０５の高さを高くするか低くするかを決定する。左側空気ばね１０５の高さを高くする必要があれば、第１の３位置電磁比例流量弁１０９に対して制御指令を生成し、第１の３位置電磁比例流量弁１０９によって左側空気ばね１０５に空気充填を行い、左側空気ばね１０５の高さを低くする必要があれば、第１の３位置電磁比例流量弁１０９に対して制御指令を生成し、第１の３位置電磁比例流量弁１０９によって左側空気ばね１０５に空気排出を行う。左側空気ばね１０５のリアルタイム高さ値は、空気充填又は空気排出の過程において常に測定され、第１の高さ偏差値の大きさが事前設定された第１の区間範囲内に達すると、左側空気ばね１０５に対する空気充填又は空気排出の動作を停止する。
右側空気ばね１０７に対する動作は、左側空気ばね１０５に対する上記動作と同様である。
なお、前記第１の区間範囲と前記第２の区間範囲との大きさは、同じであっても異なっていてもよく、具体的には実際状況に応じて決定される。
本願の実施形態に係る軌道車両の傾斜制御方法は、軌道車両のフレームのリアルタイム不平衡遠心加速度が事前設定された不平衡遠心加速度閾値以下である場合に、空気ばねの高さを調節して、軌道車両の状態を調節し、遠心力による乗客の快適性への影響を低減する。
上記のいずれかの実施形態に基づいて、本願の別の実施形態は、軌道車両を提供し、前記軌道車両は、上記の軌道車両傾斜システムを備える。
本願の実施形態に係る軌道車両は、運行時の状態に応じて、左右両側の空気ばねの高さ差を調節することにより、傾斜角度を調節することができ、軌道車両が曲線区間を運行する際に発生する遠心力をバランスさせることに寄与する。
以上説明した装置の実施形態は単なる例示であって、分離手段として説明したユニットは、物理的に分離されているものであってもよいし、物理的に分離されているものでなくてもよく、ユニットとして示したユニットは、物理的なユニットであってもよいし、物理的なユニットでなくてもよく、１つの箇所に位置していてもよく、又は複数のネットワークユニットに分散していてもよい。本実施形態の技術案の目的は、実際のニーズに応じて、その一部又は全部のモジュールを採用することにより達成することができる。当業者は、創造的な労働を要しない前提で、それを理解し、実施することができる。
以上の実施形態の説明により、当業者であれば、各実施形態がソフトウェアと必要な汎用ハードウェアプラットフォームとを組み合わせた形態で実現可能であることは明らかであり、勿論、ハードウェアによって実現可能である。上記の技術案は、コンピュータソフトウェア製品の形態で具現化することができ、当該コンピュータソフトウェア製品は、例えば、ＲＯＭ／ＲＡＭ、磁気ディスク、光ディスクなどのコンピュータ読取可能な記憶媒体に記憶可能であり、コンピュータ装置（パーソナルコンピュータ、サーバ、又はネットワーク装置などであってもよい）に各実施形態又は実施形態の一部に記載された方法を実行させるための命令を含む。
なお、上記の実施形態は、本願の技術案を説明するためのものに過ぎず、本発明の技術案を限定するものではない。前述の実施形態を参照して本願を詳細に説明したが、当業者であれば、前述の各実施形態に記載された技術案を修正し、又はその一部の技術的特徴を等価的に置き換えることができ、これらの修正又は置き換えが、対応する技術案の本質を本願の各実施形態の技術案の趣旨及び範囲から逸脱させるものではないことを理解できるはずである。

Claims (9)

  1. コントローラ（１０１）と、高圧エアリザーバー（１０２）と、左側空気ばね（１０５）と、右側空気ばね（１０７）と、左側副気室（１０６）と、右側副気室（１０８）と、第１の３位置電磁比例流量弁（１０９）と、第２の３位置電磁比例流量弁（１１０）と、センサと、差圧弁（１０４）と、２位置開閉弁（１１１）と、を備え、
    前記左側空気ばね（１０５）は前記左側副気室（１０６）に連通し、前記右側空気ばね（１０７）は前記右側副気室（１０８）に連通し、
    前記センサは、軌道車両の走行時のデータを収集し、収集したデータを前記コントローラ（１０１）に送信するためのものであり、前記コントローラ（１０１）は、前記高圧エアリザーバー（１０２）内の高圧気体がそれぞれ前記第１の３位置電磁比例流量弁（１０９）及び第２の３位置電磁比例流量弁（１１０）を介して前記左側空気ばね（１０５）及び前記右側空気ばね（１０７）に充填されるように、又は、前記左側空気ばね（１０５）及び前記右側空気ばね（１０７）内の気体がそれぞれ前記第１の３位置電磁比例流量弁（１０９）及び前記第２の３位置電磁比例流量弁（１１０）を介して大気中に放出されるように、前記センサが収集したデータに基づいて、前記左側空気ばね（１０５）のフィードフォワード制御量及びフィードバック制御量、前記右側空気ばね（１０７）のフィードフォワード制御量及びフィードバック制御量を得て、前記第１の３位置電磁比例流量弁（１０９）の制御指令及び前記第２の３位置電磁比例流量弁（１１０）の制御指令を生成し、前記第１の３位置電磁比例流量弁（１０９）及び前記第２の３位置電磁比例流量弁（１１０）を制御し、
    前記差圧弁（１０４）は、前記左側副気室（１０６）と前記右側副気室（１０８）とを連通するためのものであり、前記２位置開閉弁（１１１）は、管路を介して前記左側副気室（１０６）と前記右側副気室（１０８）とにそれぞれ連通しており、
    前記センサは、加速度センサと空気ばね高さ検出センサとを含み、
    前記コントローラ（１０１）は、前記加速度センサが収集したフレームのリアルタイム不平衡遠心加速度を受信し、前記フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度を事前設定された不平衡遠心加速度閾値と比較し、
    前記フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度が事前設定された不平衡遠心加速度閾値を上回ると、前記フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度、左側空気ばね（１０５）のリアルタイム高さ値、及び右側空気ばね（１０７）のリアルタイム高さ値に基づいて、第１の３位置電磁比例流量弁（１０９）と第２の３位置電磁比例流量弁（１１０）との制御指令を生成することで、傾斜動作を完了するように、左側空気ばね（１０５）及び右側空気ばね（１０７）に対する空気充填又は空気排出の操作を実現し、
    前記した、前記フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度、左側空気ばね（１０５）のリアルタイム高さ値、及び右側空気ばね（１０７）のリアルタイム高さ値に基づいて、第１の３位置電磁比例流量弁（１０９）と第２の３位置電磁比例流量弁（１１０）との制御指令を生成することは、具体的に、
    前記フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度に基づいて、フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度の変化率を算出し、前記フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度の変化率に基づいて、左側空気ばね（１０５）のフィードフォワード制御量及び右側空気ばね（１０７）のフィードフォワード制御量を得ることと、
    前記フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度に基づいて、左側空気ばね（１０５）の高さ目標値及び右側空気ばね（１０７）の高さ目標値を算出することと、
    前記左側空気ばね（１０５）のリアルタイム高さ値と前記左側空気ばね（１０５）の高さ目標値とに基づいて、左側空気ばね（１０５）のフィードバック制御量を決定し、前記右側空気ばね（１０７）のリアルタイム高さ値と前記右側空気ばね（１０７）の高さ目標値とに基づいて、右側空気ばね（１０７）のフィードバック制御量を決定することと、
    前記左側空気ばね（１０５）のフィードバック制御量と前記左側空気ばね（１０５）のフィードフォワード制御量とに基づいて、第１の３位置電磁比例流量弁（１０９）の制御指令を生成し、前記右側空気ばね（１０７）のフィードバック制御量と前記右側空気ばね（１０７）のフィードフォワード制御量とに基づいて、第２の３位置電磁比例流量弁（１１０）の制御指令を生成することと、を含むことを特徴とする軌道車両傾斜システム。
  2. 前記加速度センサは、軌道車両のフレームのサイドビームに取り付けられ、
    前記空気ばね高さ検出センサは、前記左側空気ばね（１０５）及び前記右側空気ばね（１０７）の近傍位置に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の軌道車両傾斜システム。
  3. 第３の３位置電磁弁（１１２）と第４の３位置電磁弁（１１３）とを更に含み、
    前記第３の３位置電磁弁（１１２）は、それぞれ前記高圧エアリザーバー（１０２）、前記左側空気ばね（１０５）及び大気と連通し、前記第４の３位置電磁弁（１１３）は、それぞれ前記高圧エアリザーバー（１０２）、前記右側空気ばね（１０７）及び大気と連通し、
    前記第３の３位置電磁弁（１１２）と前記第４の３位置電磁弁（１１３）との開閉は、いずれも前記コントローラ（１０１）によって制御されることを特徴とする請求項１又は２に記載の軌道車両傾斜システム。
  4. 前記第３の３位置電磁弁（１１２）は、３位置電磁開閉弁、又は３位置電磁比例流量弁であり、或いは
    前記第４の３位置電磁弁（１１３）は、３位置電磁開閉弁、又は３位置電磁比例流量弁であることを特徴とする請求項３に記載の軌道車両傾斜システム。
  5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の軌道車両傾斜システムによる傾斜制御方法であって、
    前記コントローラ（１０１）は、前記加速度センサが収集したフレームのリアルタイム不平衡遠心加速度を受信し、前記フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度を事前設定された不平衡遠心加速度閾値と比較するステップＳ１１と、
    前記フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度が事前設定された不平衡遠心加速度閾値を上回ると、前記フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度、左側空気ばね（１０５）のリアルタイム高さ値、及び右側空気ばね（１０７）のリアルタイム高さ値に基づいて、第１の３位置電磁比例流量弁（１０９）と第２の３位置電磁比例流量弁（１１０）との制御指令を生成することで、傾斜動作を完了するように、左側空気ばね（１０５）及び右側空気ばね（１０７）に対する空気充填又は空気排出の操作を実現するステップＳ１２と、を含むことを特徴とする傾斜制御方法。
  6. 前記した、前記フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度、左側空気ばね（１０５）のリアルタイム高さ値、及び右側空気ばね（１０７）のリアルタイム高さ値に基づいて、第１の３位置電磁比例流量弁（１０９）と第２の３位置電磁比例流量弁（１１０）との制御指令を生成することは、具体的に、
    前記フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度に基づいて、フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度の変化率を算出し、前記フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度の変化率に基づいて、左側空気ばね（１０５）のフィードフォワード制御量及び右側空気ばね（１０７）のフィードフォワード制御量を得ることと、
    前記フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度に基づいて、左側空気ばね（１０５）の高さ目標値及び右側空気ばね（１０７）の高さ目標値を算出することと、
    前記左側空気ばね（１０５）のリアルタイム高さ値と前記左側空気ばね（１０５）の高さ目標値とに基づいて、左側空気ばね（１０５）のフィードバック制御量を決定し、前記右側空気ばね（１０７）のリアルタイム高さ値と前記右側空気ばね（１０７）の高さ目標値とに基づいて、右側空気ばね（１０７）のフィードバック制御量を決定することと、
    前記左側空気ばね（１０５）のフィードバック制御量と前記左側空気ばね（１０５）のフィードフォワード制御量とに基づいて、第１の３位置電磁比例流量弁（１０９）の制御指令を生成し、前記右側空気ばね（１０７）のフィードバック制御量と前記右側空気ばね（１０７）のフィードフォワード制御量とに基づいて、第２の３位置電磁比例流量弁（１１０）の制御指令を生成することと、を含むことを特徴とする請求項５に記載の傾斜制御方法。
  7. 軌道車両が曲線区間を離れた後、左右両側の空気ばねのバランスを取るステップを更に含み、当該ステップは、具体的に、
    軌道車両が緩和曲線を出るとき、前記フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度が徐々に減少し、外側空気ばねが空気排出され下降し始め、両側の空気ばね高さ偏差値が等しいとき、外側空気ばね内の空気を内側空気ばねに流入させて、左右両側の空気ばねがバランスの取れた状態に戻るように、２位置制御開閉弁を開くことを含み、
    その中で、前記外側空気ばねは、前記左側空気ばね（１０５）と前記右側空気ばね（１０７）とのうち高さが相対的に高い空気ばねであり、前記内側空気ばねは、前記左側空気ばね（１０５）と前記右側空気ばね（１０７）とのうち高さが相対的に低い空気ばねであり、前記空気ばね高さ偏差値は、空気ばねリアルタイム高さ値と空気ばね高さ目標値との差であることを特徴とする請求項５に記載の傾斜制御方法。
  8. 前記フレームのリアルタイム不平衡遠心加速度が事前設定された不平衡遠心加速度閾値以下である場合、前記コントローラ（１０１）は、前記左側空気ばね（１０５）のリアルタイム高さ値及び前記右側空気ばね（１０７）のリアルタイム高さ値を受信し、前記左側空気ばね（１０５）のリアルタイム高さ値に基づいて第１の高さ偏差値を算出し、前記右側空気ばね（１０７）のリアルタイム高さ値に基づいて第２の高さ偏差値を算出するステップＳ２１と、
    前記第１の高さ偏差値を事前設定された第１の区間と比較し、前記第１の高さ偏差値が前記第１の区間の範囲を超えた場合、前記左側空気ばね（１０５）の高さを調節するように、前記第１の３位置電磁比例流量弁（１０９）を制御し、前記第２の高さ偏差値を事前設定された第２の区間と比較し、前記第２の高さ偏差値が前記第２の区間の範囲を超えた場合、前記右側空気ばね（１０７）の高さを調節するように、前記第２の３位置電磁比例流量弁（１１０）を制御するステップＳ２２と、を更に含むことを特徴とする請求項５に記載の傾斜制御方法。
  9. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の軌道車両傾斜システムを備える軌道車両。
JP2022532647A 2020-09-18 2021-02-23 軌道車両傾斜システム、傾斜制御方法、及び軌道車両 Active JP7434551B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010990343.2 2020-09-18
CN202010990343.2A CN112046533B (zh) 2020-09-18 2020-09-18 轨道车辆倾摆系统、倾摆控制方法及轨道车辆
PCT/CN2021/077341 WO2022057202A1 (zh) 2020-09-18 2021-02-23 轨道车辆倾摆系统、倾摆控制方法及轨道车辆

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023503698A JP2023503698A (ja) 2023-01-31
JP7434551B2 true JP7434551B2 (ja) 2024-02-20

Family

ID=73603427

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022532647A Active JP7434551B2 (ja) 2020-09-18 2021-02-23 軌道車両傾斜システム、傾斜制御方法、及び軌道車両

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220410946A1 (ja)
EP (1) EP4056446A4 (ja)
JP (1) JP7434551B2 (ja)
CN (1) CN112046533B (ja)
WO (1) WO2022057202A1 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112046533B (zh) * 2020-09-18 2021-11-30 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 轨道车辆倾摆系统、倾摆控制方法及轨道车辆
CN112810651B (zh) * 2021-01-14 2022-05-31 中车长春轨道客车股份有限公司 一种轨道车辆抗侧滚装置的控制方法
CN112793610B (zh) * 2021-01-30 2022-08-16 上海工程技术大学 一种地铁列车坡道行驶防倾斜稳定系统
WO2023050095A1 (zh) * 2021-09-28 2023-04-06 华为技术有限公司 电磁阀总成、空气悬架系统、车辆、控制方法及相关设备
CN114771594B (zh) * 2022-04-29 2024-03-12 株洲时代新材料科技股份有限公司 一种轨道车辆小幅倾摆调节系统及其控制方法
CN114771595B (zh) * 2022-04-29 2024-03-12 株洲时代新材料科技股份有限公司 一种轨道车辆小幅倾摆快速调节系统及其控制方法
CN114802332B (zh) * 2022-04-29 2024-05-07 株洲时代新材料科技股份有限公司 一种提高轨道车辆曲线行驶速度的方法及小幅倾摆系统
CN115195801B (zh) * 2022-08-11 2023-12-26 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 转向架主动径向系统、控制方法、转向架及轨道车辆
CN118289051B (zh) * 2024-06-05 2024-10-11 比亚迪股份有限公司 轨道车辆及控制方法、电子设备和存储介质

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008100614A (ja) 2006-10-19 2008-05-01 Railway Technical Res Inst 鉄道車両の車体傾斜装置及び車体傾斜方法
JP2011016441A (ja) 2009-07-08 2011-01-27 Sumitomo Metal Ind Ltd 鉄道車両の車体傾斜制御装置
JP2014141244A (ja) 2012-12-27 2014-08-07 Psc Kk 車体傾斜装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1379059A (en) * 1972-05-12 1975-01-02 Sumitomo Metal Ind Railway car having a fail safe suspension system for controlling car body roll
JP4197857B2 (ja) * 2000-08-11 2008-12-17 カヤバ工業株式会社 車両の空気バネ式懸架装置および差圧弁
CN2446002Y (zh) * 2000-09-19 2001-09-05 胡起凤 一种铁路车辆主动控振转向架
CN1704297A (zh) * 2004-05-28 2005-12-07 西南交通大学 一种摆式列车线路状态测报及车体倾摆控制装置
JP2010228694A (ja) * 2009-03-30 2010-10-14 Hitachi Ltd 鉄道車両の制御装置及び制御方法
AT508044A1 (de) * 2009-04-07 2010-10-15 Siemens Ag Oesterreich Verfahren zur steuerung einer luftfederanordnung eines fahrzeuges
JP5513175B2 (ja) * 2010-03-05 2014-06-04 川崎重工業株式会社 鉄道車両の車体傾斜装置
US8667900B2 (en) * 2010-10-15 2014-03-11 Nippon Sharyo, Ltd. Vehicle body tilting device and vehicle body tilting method for rail vehicle
JP5813992B2 (ja) * 2011-05-09 2015-11-17 ピー・エス・シー株式会社 車体傾斜装置
WO2014128889A1 (ja) * 2013-02-21 2014-08-28 三菱重工業株式会社 軌道式車両、および、その車体傾斜制御方法
CN204871044U (zh) * 2013-08-22 2015-12-16 奥地利西门子公司 用于轨道车辆的水平可调的弹性机构和轨道车辆
CN204955994U (zh) * 2015-09-25 2016-01-13 南京瑞发机械设备有限责任公司 智能空气弹簧控制装置
CN108545093A (zh) * 2018-04-11 2018-09-18 中车株洲电力机车有限公司 一种轨道列车及其液压悬挂系统
FR3085932B1 (fr) * 2018-09-14 2021-07-23 Speedinnov Suspension pneumatique pour vehicule ferroviaire
CN209079902U (zh) * 2018-11-08 2019-07-09 中车株洲电力机车有限公司 一种轨道车辆的主动二系悬挂系统及轨道车辆
CN210760748U (zh) * 2019-02-27 2020-06-16 河南中平晟佳科技有限公司 一种横向、竖向自适应自稳定无级超高系统
CN110641502B (zh) * 2019-11-06 2020-12-11 中车株洲电力机车有限公司 列车转向架悬挂系统动态调节方法
CN112046533B (zh) * 2020-09-18 2021-11-30 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 轨道车辆倾摆系统、倾摆控制方法及轨道车辆
CN213168083U (zh) * 2020-09-18 2021-05-11 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 轨道车辆倾摆装置及轨道车辆

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008100614A (ja) 2006-10-19 2008-05-01 Railway Technical Res Inst 鉄道車両の車体傾斜装置及び車体傾斜方法
JP2011016441A (ja) 2009-07-08 2011-01-27 Sumitomo Metal Ind Ltd 鉄道車両の車体傾斜制御装置
JP2014141244A (ja) 2012-12-27 2014-08-07 Psc Kk 車体傾斜装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022057202A1 (zh) 2022-03-24
JP2023503698A (ja) 2023-01-31
EP4056446A1 (en) 2022-09-14
EP4056446A4 (en) 2023-07-12
CN112046533A (zh) 2020-12-08
CN112046533B (zh) 2021-11-30
US20220410946A1 (en) 2022-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7434551B2 (ja) 軌道車両傾斜システム、傾斜制御方法、及び軌道車両
JP2653317B2 (ja) 空気ばね付き鉄道車両の車体傾斜制御方法
Alfi et al. Active control of airspring secondary suspension to improve ride quality and safety against crosswinds
US6397129B1 (en) Comfort monitoring system and method for tilting trains
JP5513175B2 (ja) 鉄道車両の車体傾斜装置
JP6833477B2 (ja) 鉄道車両の高さ調整装置
JP2002316641A (ja) 鉄道車両の車体傾斜制御装置
JPH10287241A (ja) 鉄道車両用車体傾斜制御装置及びその車体傾斜制御方法
CN213168083U (zh) 轨道车辆倾摆装置及轨道车辆
JPH0781558A (ja) 車両の傾斜制御方法および傾斜制御装置
JPS5940667B2 (ja) 揺動懸架装置
US10549766B2 (en) Railcar including car-body tilting system and train set
CZ20013442A3 (cs) Způsob regulace pneumatické pružiny a pneumatické pružení pro kolejové vozidlo
EP3228518B1 (en) Railway vehicle
RU2800617C1 (ru) Система наклона и способ управления наклоном для железнодорожного транспортного средства и железнодорожное транспортное средство
JP4478529B2 (ja) 鉄道車両
JPH05116627A (ja) 鉄道車両の車体制御方法
JP6999076B2 (ja) 鉄道車両の車体制御装置
JP4676783B2 (ja) 鉄道車両
JPH0674041B2 (ja) 鉄道車両用空気ばねの電子制御方法
US10981584B2 (en) Wheel load adjusting apparatus of railcar
JP2003137091A (ja) 鉄道車両の車体傾斜装置
JPH0737231B2 (ja) 鉄道車両用空気ばねの電子制御方法
JP4348410B2 (ja) 鉄道車両用空気ばね高さ調整機構の制御方法
JPH07117666A (ja) 鉄道車両の車高制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220531

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230426

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230515

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230815

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230919

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231129

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240115

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240207

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7434551

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150