JPH0443027B2 - - Google Patents
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- JPH0443027B2 JPH0443027B2 JP60116420A JP11642085A JPH0443027B2 JP H0443027 B2 JPH0443027 B2 JP H0443027B2 JP 60116420 A JP60116420 A JP 60116420A JP 11642085 A JP11642085 A JP 11642085A JP H0443027 B2 JPH0443027 B2 JP H0443027B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vehicle
- vehicle body
- control
- displacement
- control device
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Links
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 34
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 22
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 20
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
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
- B61F5/04—Bolster supports or mountings
- B61F5/10—Bolster supports or mountings incorporating fluid springs
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、車体の振動を低減する振動制御装置
に係り、特に曲線路を高速で走行するものに好適
な車両の信号制御装置に関するものである。
に係り、特に曲線路を高速で走行するものに好適
な車両の信号制御装置に関するものである。
従来の車両における振動制御装置は、例えば特
開昭55−11954号公報等によつて知られているよ
うに、車体の振動動加速度を検知して、該検知結
果を車体の振動を低減するように補償し、該補償
結果により車体と台車間に設けた流体圧作動機構
を制御する構成となつている。該流体圧作動機構
としては、一般的に複動型エアシリンダが用いら
れる。ところで、前記複動型エアシリンダの制御
力の出力特性は、前記加速度検知および各種補償
手段の誤動作による異常信号出力時の安全性ある
いは各種制御機器による制御性を考慮して飽和特
性を持たせたものとなつている。このため、車体
の左右方向における振動について、該振動を低減
すべく設置すると、車両が曲線路を高速で走行し
て車体に超過遠心力が作用した場合、その加速度
を検知するために車体に設けた加速度計はその作
動原理上、向心加速度を検知する。したがつて、
該加速度計の検知結果によつて制御される前記複
動型エアシリンダは、車体を外軌側に移動させる
ように動作する。この時の左右定常加速度は、直
線走行時の振動成分に比べて大きいため、前記複
動型エアシリンダはその飽和特性限度まで車体を
外軌側へ移動させるように動作する。このため、
車体は複動型エアシリンダの制御力と超過遠心力
により、外軌側へ移動して該車体の台車に対する
左右動を所定範囲内で規制する左右動ストツパに
押し付けられることになる。この状態において、
前記複動型エアシリンダは飽和領域に入つてお
り、その振動緩衝機能は働かず、なおかつ、車体
が前記左右動ストツパゴムに押し付けられている
ため、左右振動緩衝機能が低下し、軌道から台車
を介して伝わつてくる加振による衝撃的な左右加
速度によつて乗心地を損なう恐れがあつた。
開昭55−11954号公報等によつて知られているよ
うに、車体の振動動加速度を検知して、該検知結
果を車体の振動を低減するように補償し、該補償
結果により車体と台車間に設けた流体圧作動機構
を制御する構成となつている。該流体圧作動機構
としては、一般的に複動型エアシリンダが用いら
れる。ところで、前記複動型エアシリンダの制御
力の出力特性は、前記加速度検知および各種補償
手段の誤動作による異常信号出力時の安全性ある
いは各種制御機器による制御性を考慮して飽和特
性を持たせたものとなつている。このため、車体
の左右方向における振動について、該振動を低減
すべく設置すると、車両が曲線路を高速で走行し
て車体に超過遠心力が作用した場合、その加速度
を検知するために車体に設けた加速度計はその作
動原理上、向心加速度を検知する。したがつて、
該加速度計の検知結果によつて制御される前記複
動型エアシリンダは、車体を外軌側に移動させる
ように動作する。この時の左右定常加速度は、直
線走行時の振動成分に比べて大きいため、前記複
動型エアシリンダはその飽和特性限度まで車体を
外軌側へ移動させるように動作する。このため、
車体は複動型エアシリンダの制御力と超過遠心力
により、外軌側へ移動して該車体の台車に対する
左右動を所定範囲内で規制する左右動ストツパに
押し付けられることになる。この状態において、
前記複動型エアシリンダは飽和領域に入つてお
り、その振動緩衝機能は働かず、なおかつ、車体
が前記左右動ストツパゴムに押し付けられている
ため、左右振動緩衝機能が低下し、軌道から台車
を介して伝わつてくる加振による衝撃的な左右加
速度によつて乗心地を損なう恐れがあつた。
なお、前述の不具合を解消するものとして、前
記車体の加速度検知結果をハイパスフイルタを通
した後制御に用いる等の対策が考えられるが、実
際の制御状態は定常的ではなく、必ずしも良好な
結果が得られないのが現状である。
記車体の加速度検知結果をハイパスフイルタを通
した後制御に用いる等の対策が考えられるが、実
際の制御状態は定常的ではなく、必ずしも良好な
結果が得られないのが現状である。
本発明の目的とするところは、車体に作用する
加速度を制御入力として振動を抑制する車両の振
動制御装置において、車両の高速化に伴つて曲線
走行時に車体に作用する超過遠心力の影響をなく
して乗心地の向上を図り得る車両の振動制御装置
を提供することにある。
加速度を制御入力として振動を抑制する車両の振
動制御装置において、車両の高速化に伴つて曲線
走行時に車体に作用する超過遠心力の影響をなく
して乗心地の向上を図り得る車両の振動制御装置
を提供することにある。
本発明は、台車と該台車上ばね手段を介して弾
性支持される車体との相対的な変位を制御する流
体作動機構と、前記車体に設置され車体左右方向
の加速度を検知する加速度計と、該加速度計の検
知結果を制御入力とし位相およびゲインについて
補償して制御出力を得て前記流体作動機構を制御
するコントローラからなる車両の振動制御装置に
おいて、前記コントローラは、曲線走行時に車体
に作用する超過遠心力により該車体に生じる変位
に相当する値を求め、前記制御出力より前記変位
に相当する値を差し引いて制御出力とする機能を
備えていることを特徴とするものである。
性支持される車体との相対的な変位を制御する流
体作動機構と、前記車体に設置され車体左右方向
の加速度を検知する加速度計と、該加速度計の検
知結果を制御入力とし位相およびゲインについて
補償して制御出力を得て前記流体作動機構を制御
するコントローラからなる車両の振動制御装置に
おいて、前記コントローラは、曲線走行時に車体
に作用する超過遠心力により該車体に生じる変位
に相当する値を求め、前記制御出力より前記変位
に相当する値を差し引いて制御出力とする機能を
備えていることを特徴とするものである。
以下、本発明による振動制御装置の一実施例を
第１図および第２図によつて説明する。同図にお
いて、１は車体で、空気ばね２を介して台車枠３
上に支持されている。５は前記車体１と台車枠３
との間に車体左右方向に設けられた複動型エアシ
リンダで、一方を車体１、他方を台車枠３に連結
し該車体１および台車枠３の間の相対変位を直接
制御することにより該車体１における振動を低減
させるものである。７は前記複動型エアシリンダ
５に並設された変位計で、車体１および台車枠３
間の相対変位を検知するものである。６は従来の
振動制御装置と同様に車体１に設けられ、該車体
１の振動加速度を検知する加速度計である。４は
前記加速度計６、変位計７からの検知結果を制御
入力として前記複動型エアシリンダ５を制御する
コントローラである。該コントローラ４の構成を
詳述すると、前記加速度計６および変位計７の検
知結果を補償し前記複動型エアシリンダ５の制御
出力として最適制御信号を演算し出力する制御信
号演算部４ａ、前記変位計７の検知結果を設定値
すなわち車体１と台車枠３との間の左右方向許容
変位値と比較判定を行なう判定器４ｂ、前記制御
信号演算部４ａの出力した制御信号を増幅するア
ンプ４ｃおよび該アンプ４ｃらの制御信号により
前記複動型エアシリンダ５の動作を直接制御する
空気サーボ弁４ｄとから構成されている。なお、
前記制御信号演算部４ａは前記判定器４ｂの判定
結果に基づいて、車体１と台車枠３との相対変位
が設定値を超えた場合、変位計７の検知結果を制
御信号としてアンプ４ｃに出力される制御出力か
ら差し引いて出力する。したがつて、前記変位計
７の検知結果が加速度検出結果から得られる制御
指令値より大きい場合には、該変位計７の検出結
果のみを用いて制御出力とする変位フイードバツ
クを行なうこととなる。
第１図および第２図によつて説明する。同図にお
いて、１は車体で、空気ばね２を介して台車枠３
上に支持されている。５は前記車体１と台車枠３
との間に車体左右方向に設けられた複動型エアシ
リンダで、一方を車体１、他方を台車枠３に連結
し該車体１および台車枠３の間の相対変位を直接
制御することにより該車体１における振動を低減
させるものである。７は前記複動型エアシリンダ
５に並設された変位計で、車体１および台車枠３
間の相対変位を検知するものである。６は従来の
振動制御装置と同様に車体１に設けられ、該車体
１の振動加速度を検知する加速度計である。４は
前記加速度計６、変位計７からの検知結果を制御
入力として前記複動型エアシリンダ５を制御する
コントローラである。該コントローラ４の構成を
詳述すると、前記加速度計６および変位計７の検
知結果を補償し前記複動型エアシリンダ５の制御
出力として最適制御信号を演算し出力する制御信
号演算部４ａ、前記変位計７の検知結果を設定値
すなわち車体１と台車枠３との間の左右方向許容
変位値と比較判定を行なう判定器４ｂ、前記制御
信号演算部４ａの出力した制御信号を増幅するア
ンプ４ｃおよび該アンプ４ｃらの制御信号により
前記複動型エアシリンダ５の動作を直接制御する
空気サーボ弁４ｄとから構成されている。なお、
前記制御信号演算部４ａは前記判定器４ｂの判定
結果に基づいて、車体１と台車枠３との相対変位
が設定値を超えた場合、変位計７の検知結果を制
御信号としてアンプ４ｃに出力される制御出力か
ら差し引いて出力する。したがつて、前記変位計
７の検知結果が加速度検出結果から得られる制御
指令値より大きい場合には、該変位計７の検出結
果のみを用いて制御出力とする変位フイードバツ
クを行なうこととなる。
このような構成において、車両が直線路を走行
している場合は、車体１と台車枠３との左右方向
相対変位が設定値以下であり、加速度計６の検知
結果のみによつて制御信号演算部４ａは制御信号
を演算しアンプ４ｃ、空気サーボ弁４ｄを介して
複動型エアシリンダ５を制御する通常の制御動作
を実行する。一方、車両が曲線路を高速で走行す
る場合は、車体１と台車枠３との左右方向相対変
位が設定値を超える。したがつて、判定器４ｂか
ら出力によつて制御信号演算部４ａでは変位計７
からの検知結果を用い車体１と台車枠３との変位
を抑制する方向へ制御する変位フイードバツク制
御を実行する。したがつて、前記曲線路通過時に
おいては、車体１の振動を十分抑制することはで
きないが、車体１が左右方向に揺動して左右動ス
トツパに接触することがなくなるので、該左右動
ストツパと車体１との干渉による不具合を完全に
防止できる。
している場合は、車体１と台車枠３との左右方向
相対変位が設定値以下であり、加速度計６の検知
結果のみによつて制御信号演算部４ａは制御信号
を演算しアンプ４ｃ、空気サーボ弁４ｄを介して
複動型エアシリンダ５を制御する通常の制御動作
を実行する。一方、車両が曲線路を高速で走行す
る場合は、車体１と台車枠３との左右方向相対変
位が設定値を超える。したがつて、判定器４ｂか
ら出力によつて制御信号演算部４ａでは変位計７
からの検知結果を用い車体１と台車枠３との変位
を抑制する方向へ制御する変位フイードバツク制
御を実行する。したがつて、前記曲線路通過時に
おいては、車体１の振動を十分抑制することはで
きないが、車体１が左右方向に揺動して左右動ス
トツパに接触することがなくなるので、該左右動
ストツパと車体１との干渉による不具合を完全に
防止できる。
ところで、前記制御信号演算部４ａでは判定器
４ｂからの判定結果によつて変位フイードバツク
制御を行なうものとなつているが、この制御をマ
イクロコンピユータを用いることにより加速度計
６および変位計７の各検知結果を制御入力として
車体１が左右動ストツパに接触しない状態で加速
度フイードバツク制御を行なわせることもでき
る。すなわち、変位計７からの検知結果が設定値
を超えた場合、車体１の揺動方向を判定して該車
体１を揺動本体と反対方向へ移動させるごとく複
動型エアシリンダ５を伸縮させ、かつ、その状態
で加速度フイードバツク制御を行なう。このよう
に、制御信号演算部４ａで車体１の振動加速度お
よび車体１と台車枠３間の相対変位の両方を制御
入力として用い、前記変位フイードバツク制御よ
りもさらに良好な制御が行なえる。
４ｂからの判定結果によつて変位フイードバツク
制御を行なうものとなつているが、この制御をマ
イクロコンピユータを用いることにより加速度計
６および変位計７の各検知結果を制御入力として
車体１が左右動ストツパに接触しない状態で加速
度フイードバツク制御を行なわせることもでき
る。すなわち、変位計７からの検知結果が設定値
を超えた場合、車体１の揺動方向を判定して該車
体１を揺動本体と反対方向へ移動させるごとく複
動型エアシリンダ５を伸縮させ、かつ、その状態
で加速度フイードバツク制御を行なう。このよう
に、制御信号演算部４ａで車体１の振動加速度お
よび車体１と台車枠３間の相対変位の両方を制御
入力として用い、前記変位フイードバツク制御よ
りもさらに良好な制御が行なえる。
次に、本発明の他の実施例を第３図によつて説
明する。同図において、前記一実施例と同一符号
は同一部材を示すものである。本実施例におい
て、前記一実施例と異なる点は、軌道に設けた地
上子８と該地上子８の位置を車上で検知する車上
子９および車両の走行速度を検知する速度検知器
１０から成る地上検知装置１１を設け、さらに、
軌道の不整および曲線路における曲率、曲線路の
長さ等の各種情報を記憶させた曲線情報記憶部１
２を設けた点である。前記地点検知装置１１にお
いては、地上子８および車上子９との対応により
軌道の位置を線路情報記憶部１２内の情報との突
合せによつて検知し、かつ、該軌道の位置におけ
る曲率等の各種情報および走行速度を制御信号演
算部４ａに送る。該制御信号演算部４ａでは、前
記軌道の各種情報および走行速度から車体１に作
用する超過遠心加速度を演算し、加速度計６の検
知結果から前記超過遠心加速度分を除去して偏差
分だけとして制御信号を演算する。このように、
曲線路走行時における該曲線路の各種情報によつ
て超過遠心加速度が算出できるため、振動を制御
するために必要な制御入力が容易に得られ、理想
的な制御ができる。したがつて、車体１が左右動
ストツパに干渉して乗心地を損うという不具合を
防止でき、曲線路走行時および直線路走行時のい
ずれの場合においても車体１の振動を低減でき
る。
明する。同図において、前記一実施例と同一符号
は同一部材を示すものである。本実施例におい
て、前記一実施例と異なる点は、軌道に設けた地
上子８と該地上子８の位置を車上で検知する車上
子９および車両の走行速度を検知する速度検知器
１０から成る地上検知装置１１を設け、さらに、
軌道の不整および曲線路における曲率、曲線路の
長さ等の各種情報を記憶させた曲線情報記憶部１
２を設けた点である。前記地点検知装置１１にお
いては、地上子８および車上子９との対応により
軌道の位置を線路情報記憶部１２内の情報との突
合せによつて検知し、かつ、該軌道の位置におけ
る曲率等の各種情報および走行速度を制御信号演
算部４ａに送る。該制御信号演算部４ａでは、前
記軌道の各種情報および走行速度から車体１に作
用する超過遠心加速度を演算し、加速度計６の検
知結果から前記超過遠心加速度分を除去して偏差
分だけとして制御信号を演算する。このように、
曲線路走行時における該曲線路の各種情報によつ
て超過遠心加速度が算出できるため、振動を制御
するために必要な制御入力が容易に得られ、理想
的な制御ができる。したがつて、車体１が左右動
ストツパに干渉して乗心地を損うという不具合を
防止でき、曲線路走行時および直線路走行時のい
ずれの場合においても車体１の振動を低減でき
る。
以上説明したように本発明によれば、車体に作
用する加速度を制御入力として振動を抑制する車
両の振動制御装置において、車体に作用する超過
遠心力によつて生じる車体の変位を制御計によつ
て差し引いて制御することにより、車両の高速化
に伴つて曲線走行時に車体に作用する超過遠心力
の影響をなくして乗心地の向上を図ることができ
る。
用する加速度を制御入力として振動を抑制する車
両の振動制御装置において、車体に作用する超過
遠心力によつて生じる車体の変位を制御計によつ
て差し引いて制御することにより、車両の高速化
に伴つて曲線走行時に車体に作用する超過遠心力
の影響をなくして乗心地の向上を図ることができ
る。
第１図は本発明による車両の振動制御装置の一
実施例を示す車両の正面図、第２図は第１図の振
動制御装置の回路を示すブロツク図、第３図は本
発明による車両の振動制御装置の他の実施例を示
すブロツク図である。 １……車体、２……空気ばね、３……台車枠、
４……コントローラ、５……複動型コントロー
ラ、６……加速度計、７……変位計。
実施例を示す車両の正面図、第２図は第１図の振
動制御装置の回路を示すブロツク図、第３図は本
発明による車両の振動制御装置の他の実施例を示
すブロツク図である。 １……車体、２……空気ばね、３……台車枠、
４……コントローラ、５……複動型コントロー
ラ、６……加速度計、７……変位計。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 台車と該台車上ばね手段を介して弾性支持さ
れる車体との相対的な変位を制御する流体作動機
構と、前記車体に設置され車体左右方向の加速度
を検知する加速度計と、該加速度計の検知結果を
制御入力とし位相およびゲインについて補償して
制御出力を得て前記流体作動機構を制御するコン
トローラからなる車両の振動制御装置において、
前記コントローラは、曲線走行時に車体に作用す
る超過遠心力により該車体に生じる変位に相当す
る値を求め、前記制御出力より前記変位に相当す
る値を差し引いて制御出力とする機能を備えてい
ることを特徴とした車両の振動制御装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の車両の振動制
御装置において、前記コントローラは、車体と台
車との相対的な変位を検出する変位計を有してお
り、該変位計によつて検出された検出結果を制御
出力に対しフイードバツクして流体圧作動機構を
制御することを特徴とした車両の振動制御装置。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載の車両の振動制
御装置において、コントローラは、車両の走行路
線における曲線部分を検知する地点検知手段およ
び前記走行路線の曲線の情報を記憶した線路情報
記憶手段を有しており、車両が走行する曲線路に
おける超過遠心力を求め制御出力から差し引いて
前記流体圧作動機構を制御することを特徴とした
車両の振動制御装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60116420A JPS61275053A (ja) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | 車両の振動制御装置 |
| GB08612091A GB2176162B (en) | 1985-05-31 | 1986-05-19 | Apparatus for controlling vibration of a vehicle |
| KR1019860004085A KR910006828B1 (ko) | 1985-05-31 | 1986-05-24 | 차량의 진동 제어장치 |
| US06/868,025 US4715289A (en) | 1985-05-31 | 1986-05-29 | Apparatus for controlling vibration of vehicle |
| ZA864063A ZA864063B (en) | 1985-05-31 | 1986-05-30 | Apparatus for controlling vibration of vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60116420A JPS61275053A (ja) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | 車両の振動制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61275053A JPS61275053A (ja) | 1986-12-05 |
| JPH0443027B2 true JPH0443027B2 (ja) | 1992-07-15 |
Family
ID=14686639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60116420A Granted JPS61275053A (ja) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | 車両の振動制御装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4715289A (ja) |
| JP (1) | JPS61275053A (ja) |
| KR (1) | KR910006828B1 (ja) |
| GB (1) | GB2176162B (ja) |
| ZA (1) | ZA864063B (ja) |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE509153C2 (sv) * | 1995-11-07 | 1998-12-07 | Const Y Aux Ferrocarriles Sa | Lutningssystem för järnvägsvagnar |
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