JPH09301164A - 振動抑制装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 左右動ダンパを制御して、走行線区、天候な
どの条件に左右されることなく適切に振動を抑制して車
両の乗り心地を向上させる。 【解決手段】 振動抑制装置は、その制御ゲインKAが大
きいほど、ダンパに対し、高いダンパ定数を呈するよ
う、指令を発生する。そしてゲイン調整処理では、Ｓ１
００にて、ダンパ定数がP4になるまで待機し、P4になる
とＳ１１０に進んで時間ＰT4を積算する。続いてＳ１２
０では時間ＰT4が0.2secより長いか否かを判定し、長け
れば制御ゲインKAを 0.9倍する（Ｓ１３０）。続くＳ１
４０ではダンパ定数がP4か否かを判定し、P4でなければ
Ｓ１５０に進み、時間ＰT4をリセットしＳ１００に戻
る。一方、P4のままであれば、Ｓ１１０に戻り、時間Ｐ
T4を更に積算する。このようにして算出されるP4の継続
時間ＰT4が、0.2sec以下に保たれるので、ダンパ定数が
きめ細かく設定され、適切に振動を抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道車両において
車体の台車に対する左右方向の変位、ヨーイングといっ
た横方向の挙動を抑制し、乗り心地を向上させるための
振動抑制装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄道車両において、車体は台車によって
支持されており、この両者間には、空気ばね（若しくは
コイルばね）が介装され、車体が台車から受ける衝撃を
吸収していた。すなわち、路線の不整による振動や、曲
線区間を走行する際に受ける遠心力による外周方向への
移動を、空気ばねによって防いでいる。こうすることに
より衝撃は吸収され、乗り心地は向上するが、空気ばね
自体の振動が発生して車体が振動し、乗客に不快感を与
えてしまう。この空気ばねの横方向振動を減衰させるの
が左右動ダンパである。

【０００３】左右動ダンパは通常、オイルを充満させた
シリンダ内にてピストンを摺動可能に配置したもので、
オイルがシリンダに設けられた流路を介してシリンダ内
を移動することにより、シリンダに対するピストンの移
動速度に略比例した減衰力を発生させるものである。こ
の比例定数は、減衰係数あるいはダンパ定数と呼ばれ
る。

【０００４】近年、ダンパ定数を変動可能にしたダンパ
（いわゆるセミアクティブダンパ）を用いて、更に車両
の乗り心地を向上させることが試みられている。この一
例の概要を図１１に示す。図１１は、車体の左右の挙動
に基づき、セミアクティブダンパ（以下、左右動ダンパ
ともいう）のダンパ定数を変化させる制御系を表すブロ
ック図である。左右動ダンパは、台車と車体との間に介
装され、左右動ダンパの備えるシリンダ内に充満された
流体の流動抵抗を利用して、台車の車両に対する横方向
振動を減衰させる。この流動抵抗を変化させるのがダン
パ定数変更手段で、これはシリンダと連通する油圧回路
と、この油圧回路の所定箇所を外部信号に応じて閉塞す
る複数の電磁弁とを主として構成されている。これら電
磁弁を適宜開閉させることにより、油圧回路の流路抵抗
を変更する訳である。どの電磁弁を開閉させるか、すな
わちダンパ定数を如何程にするかを決定するのがダンパ
定数設定部である。目標となるダンパ定数は、ピストン
のシリンダに対する速度（以下、ピストン速度ともい
う）と、目標減衰力とに基づいて設定される。ピストン
速度は、速度検出手段によって検出され、目標減衰力
は、加速度検出手段によって検出された車体の横方向加
速度に基づいて制御手段が発生させる。

【０００５】こうすることにより、左右動ダンパは、そ
のときに車体に掛かっている横方向加速度に基づき適切
な減衰力を発生することができ、ひいては横方向振動の
抑制が期待できる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このようにセミアクテ
ィブダンパを用いる際には、様々に変化する走行線区の
状態にどのように対応するかが課題となる。すなわち、
ダンパ定数を例えば４段階に変更可能にしておいても、
車体の横方向の速度が大きくなる走行線区を基準にして
制御系を設計すると、横方向の速度の小さな線区では常
に最低のダンパ定数になってしまう。逆に横方向の速度
の小さな線区にて４段階のダンパ定数を有効に選択する
ように設計すると、横速度が大きくなる線区では、最大
のダンパ定数しか選ばない。

【０００７】また、走行線区の曲率だけでなく、トンネ
ルを通過する際、天候、乗客数、乗客が着席した位置に
よっても車体の挙動が変化し、適切に振動が抑制できな
い場合がある。本発明はかかる課題に鑑みなされたもの
で、左右動ダンパを用いて鉄道車両の横方向の振動抑制
を行なう装置において、走行線区、天候等の条件に左右
されることなく適切に振動を抑制して乗り心地を向上さ
せることを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めになされた本発明の請求項１に記載の振動抑制装置
は、車輪を軸支する台車と、該台車に支持される車体
と、シリンダ内にピストンを摺動可能に配置し且つ該ピ
ストン及び該シリンダの内の一方を上記台車に、他方を
上記車体に支持され、該ピストンによって上記シリンダ
内を分割してなる２室に充満された流体を上記２室を連
通する流路を介してやりとりすることにより上記車体の
上記台車に対する左右振動を減衰させる左右動ダンパと
を有する車両に用いられ、上記２室を連通する上記流路
の流路抵抗を変化させることにより上記左右動ダンパの
ダンパ定数を変化させるダンパ定数変更手段と、上記左
右動ダンパのシリンダに対するピストンの速度を検出す
る速度検出手段と、上記車体の左右方向の加速度を検出
する加速度検出手段と、上記車体の左右方向の挙動に基
づき、制御ゲインを設定するゲイン設定手段と、該ゲイ
ン設定手段により設定された制御ゲインが大きいほど、
また上記加速度検出手段により検出された左右方向の加
速度が大きいほど、大きな減衰力を上記左右動ダンパに
発生させる制御信号を出力する制御手段と、少なくとも
上記制御手段の出力した制御信号、及び上記速度検出手
段の検出結果に基づいて、上記左右動ダンパの発生すべ
きダンパ定数を求め、該ダンパ定数に基づいて上記ダン
パ定数変更手段に対して指令信号を発生するダンパ定数
設定手段と、を備えたことを特徴とする。

【０００９】また、請求項２に記載の本発明は、図１に
例示するように、請求項１に記載の振動抑制装置におい
て、上記ゲイン設定手段が、上記左右動ダンパのダンパ
定数が最大となっている継続時間を算出する継続時間算
出手段と、上記継続時間が、予め設定された所定時間よ
りも長いときには、上記制御ゲインを小さくするゲイン
調整手段と、を備えたことを特徴とする。

【００１０】また、請求項３に記載の本発明は、請求項
１に記載の振動抑制装置において、上記ゲイン設定手段
が、上記左右動ダンパのダンパ定数が最小となっている
継続時間を算出する最小時間算出手段と、上記継続時間
が、予め設定された所定時間よりも長いときには、上記
制御ゲインを大きくするゲイン上昇手段と、を備えたこ
とを特徴とする。

【００１１】請求項４に記載の発明は、図２に例示する
ように、請求項１に記載の振動抑制装置において、上記
ゲイン設定手段が、上記左右動ダンパのピストンの中立
位置からの変位を求める変位検出手段と、上記左右動ダ
ンパのピストンの移動方向を求める移動方向判定手段
と、上記変位検出手段の検出した上記変位の方向と上記
移動方向判定手段の検出した上記移動方向とが、同じで
ある場合に上記制御ゲインを大きくし、異なる場合に上
記制御ゲインを小さくするゲイン修正手段と、を備えた
ことを特徴とする。

【００１２】更に、請求項５に記載の発明は、図３に例
示するように、車輪を軸支する２台の台車と、該台車に
前後２ヶ所を支持される車体と、を有する車両の各台車
に対応して、シリンダ内にピストンを摺動可能に配置し
且つ該ピストン及び該シリンダの内の一方を当該台車
に、他方を上記車体に支持され、該ピストンによって上
記シリンダ内を分割してなる２室に充満された流体を上
記２室を連通する流路を介してやりとりすることにより
上記車体の上記台車に対する左右振動を減衰させる左右
動ダンパを各１体設け、更に、該左右動ダンパ毎に請求
項１に記載の振動抑制装置を設け、しかも進行方向に対
して後方の台車の左右動ダンパに対応する上記ゲイン設
定手段は、上記制御ゲインとして、他方の台車の左右動
ダンパに対応する上記ゲイン設定手段により設定された
上記制御ゲイン、よりも小さな値を設定することを特徴
とする。

【００１３】請求項６に記載の本発明は、車輪を軸支す
る台車と、該台車に支持される車体と、を備え且つ、該
車体の前記台車による支持位置の前後に各一体、シリン
ダ内にピストンを摺動可能に配置し且つ該ピストン及び
該シリンダの内の一方を前記台車に、他方を上記車体に
支持され、該ピストンによって上記シリンダ内を分割し
てなる２室に充満された流体を上記２室を連通する流路
を介してやりとりすることにより上記車体の上記台車に
対する左右振動を減衰させる左右動ダンパ、を備えた車
両の、該左右動ダンパ毎に、請求項１に記載の振動抑制
装置を設け、しかも進行方向に対して後方の左右動ダン
パに対応する上記ゲイン設定手段は、上記制御ゲインと
して、他方の左右動ダンパに対応する上記ゲイン設定手
段により設定された上記制御ゲイン、よりも小さな値を
設定することを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の振動抑制装置
は、車体が台車に支持された鉄道車両に用いられるもの
で、車体と台車との間に介装されて両者の左右方向の相
対振動を減衰させるダンパの、減衰係数（いわゆるダン
パ定数）を制御することにより、車体の左右方向の挙動
（台車に対する左右のずれ、ヨーイング等）を抑制する
ものである。その基本構成は、［従来の技術］の欄に記
載したものと変わらない。

【００１５】しかし、この基本構成のみでは、必ずしも
有効にダンパ定数を設定することができない。例えばダ
ンパ定数を４段階に変更可能にしておいても、走行線区
の状態等により、専ら激しい振動を引き起こすような外
力が加わり、最大のダンパ定数しか選ばない、という場
合がある。これでは、この激しい振動が一時的におさま
って発生する比較的ゆるやかな振動に対し、適切なダン
パ定数にならない場合がある。また乗客に不快感を与え
るような、ゆったりとした振動が発生しても、ダンパ定
数が大きすぎるために、車体が台車とほぼ一体となって
揺れてしまうということも起こりうる。

【００１６】そこで請求項１に記載の振動抑制装置にお
いては、ゲイン設定手段を設けており、このゲイン設定
手段が、車体の左右方向の挙動に基づき、制御ゲインを
設定する。車体の左右方向の挙動とは、車体の左右方向
の加速度でも良いし、また挙動の結果、生じる左右動ダ
ンパのピストン速度でも良い。車体の横方向加速度なら
ば加速度検出手段の検出結果を用いればよく、また、左
右動ダンパのピストン速度ならば、速度検出手段の検出
結果を用いればよい。

【００１７】こうして車体の左右方向の挙動に基づき、
制御ゲインを設定するので、走行線区の違い等によって
生じる横方向の挙動の変化を、ダンパ定数の変化に反映
させることができ、ひいては良好な乗り心地を得ること
ができる。請求項２に記載の発明においては、ゲイン設
定手段が、継続時間算出手段と、ゲイン調整手段とを備
えている。継続時間算出手段は、最大のダンパ定数が継
続して選択される時間を算出するもので、ゲイン調整手
段は、その算出結果が、予め設定された所定時間よりも
長いときには、制御ゲインを小さくするものである。

【００１８】従い、請求項２に記載の振動抑制装置によ
れば、制御ゲインが大きくなり過ぎ、最大のダンパ定数
ばかり選ばれる、という事態が避けられ、走行線区、天
候、乗客数等の影響を受けず、適切に振動抑制を行なう
ことができる。このように請求項２の振動抑制装置で
は、ゲイン設定手段において制御ゲインを下げる処理を
行なうようにしたのに対し、請求項３に記載の発明にお
いては、逆に制御ゲインを上げる手段として、最小時間
算出手段と、ゲイン上昇手段とを備えている。最小時間
算出手段は、ダンパ定数が最小になっている継続時間を
算出するものであり、その算出結果が、予め設定された
所定時間よりも長いときには、ゲイン上昇手段が制御ゲ
インを大きくする。

【００１９】もし設定された制御ゲインが小さ過ぎる
と、最小のダンパ定数が選ばれるケースが大きくなる。
この状態では、突発的に起こる車体の激しい振動を効果
的に減衰させることができない。上記のように、最小時
間算出手段による算出結果に基づき、継続時間が所定時
間よりも長いときには、ゲイン上昇手段がゲインを上げ
ることにより、他のダンパ定数も選ばれるようになる。

【００２０】従い、請求項３に記載の振動抑制装置によ
れば、制御ゲインが小さくなり過ぎるのを防止でき、走
行線区、天候、乗客数等の影響を受けず、適切に振動抑
制を行なうことができる。また、請求項４に記載の発明
においては、請求項３の発明では最小のダンパ定数の継
続時間に基づいて行なった制御ゲインの調整を、ピスト
ンの挙動に基づいて行なう。このためにゲイン設定手段
は、変位検出手段と、移動方向判定手段と、ゲイン修正
手段とを備えている。

【００２１】変位検出手段は、左右動ダンパにおけるピ
ストンの中立位置からの変位を求め、移動方向判定手段
は、ピストンの移動方向を求める。そしてゲイン修正手
段が、変位検出手段のピストン変位の方向と移動方向判
定手段の検出したピストンの移動方向とが、同じである
場合に制御ゲインを大きくし、異なる場合に上記制御ゲ
インを小さくする。

【００２２】例えば、ピストンがシリンダに対して中立
位置から左方向にずれている場合には、ピストンが左に
移動しているときに制御ゲインが大きく、右に移動して
いるときに制御ゲインが小さくなる。つまり、中立から
のずれが大きくなるときにはダンパ定数が大きくなり、
中立位置へ戻ろうとするときにはダンパ定数が小さくな
る。これにより、ピストンは右方向に移動されて中立位
置に戻る。ひいては車体と台車との相対位置も、ピスト
ンが中立位置にあるときに対応する所定位置に維持され
る。

【００２３】従い請求項４に記載の振動抑制装置によれ
ば、車体変位補正用のアクチュエータを用いることな
く、車体を上記所定位置に保つことができる。請求項５
に記載の本発明においては、２台の台車が車体をその前
後位置にて支持し、その各台車に夫々左右動ダンパが設
けられている。この各左右動ダンパに請求項１に記載の
振動抑制装置を設けている。そしてゲイン設定手段によ
って、車両の進行方向に対して後方の台車のダンパに対
応する制御ゲインの方が、前方の台車のダンパに対応す
る制御ゲインよりも小さく設定される。

【００２４】こうすることにより、車体は、その前方に
配設された左右動ダンパのダンパ定数の方が後方のもの
よりも大きくされることが多くなり、この結果、車体は
台車に対して自己操舵性を発揮することとなる。しか
も、制御ゲインには車両の進行方向が反映されるため、
車両が前後どちらに進行しても同様の状態を維持する。

【００２５】従って、請求項５に記載の振動抑制装置に
よれば、車体は台車に対して自己操舵性を有することに
なり、車体が台車に対してヨーイングを起こしても特別
な制御入力をしたり補償動作を行なったりすることな
く、正常な姿勢に戻すことができる。また、車両の進行
方向に関わらず、この効果を奏することができる。

【００２６】請求項６に記載の本発明においては、台車
が車体を支持する位置の前後に各１体、計２体左右動ダ
ンパが設けられている。そしてゲイン設定手段によっ
て、車両の進行方向に対して後方のダンパに対応する制
御ゲインの方が、前方のダンパに対応する制御ゲインよ
りも小さく設定される。これは、ダンパが、台車の前方
にずらされたのと同じ様な効果を奏する。また、制御ゲ
インには車両の進行方向が反映されるため、車両が前後
どちらに進行しても同様の状態を維持する。

【００２７】従って、請求項６に記載の振動抑制装置に
よれば、台車は自己操舵性を有することになり、台車が
車体に対してヨーイングを起こしても特別な制御入力を
したり補償動作を行なったりすることなく、正常な姿勢
に戻る。また、車両の進行方向に関わらず、この効果を
奏することができる。

【００２８】そして請求項１から請求項６に記載の振動
抑制装置は、次のような共通の特徴を有している。例え
ば、車体を台車に対して能動的に移動させるアクチュエ
ータを設け、これを制御対象にした場合に、ノイズ等の
予期せぬ外乱によって制御不能に陥ると、安定した走行
が得られない場合がある。この点、請求項１から請求項
５に記載の振動抑制装置が夫々備える制御手段は、いず
れも、制御対象がダンパ定数変更手段であるために、制
御手段が誤動作を起こしても、左右動ダンパのダンパ定
数が不適切な値になるのみであり、振動抑制の性能が劣
化するだけで済む。

【００２９】

【実施例】以下に本発明に関する３種類の実施例を図面
と共に説明する。 （第１実施例）まず、図４は本発明の振動抑制装置が適
用される車両２を示す概略図であり、図４（ａ）が側面
図、図４（ｂ）が図４（ａ）の下平面図である。

【００３０】本図に示すように、車両２は、車体４と、
車体４の前後を支持する台車６ａ，６ｂと、各台車６
ａ，６ｂに懸架された車輪１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１
０ｄとを主に構成されている。車体４と台車６ａ，６ｂ
とは、台車６ａ，６ｂの略中央位置１２ａ，１２ｂにて
前後左右方向には所定量、相対移動可能に支持されてお
り、また同じく中央位置１２ａ，１２ｂにて矢印Ｂ方向
（図４（ｂ）参照）に互いに回動可能にされている。

【００３１】そして更に、進行方向Ａに関して中央位置
１２ａ，１２ｂの前後には、左右動ダンパ１４ａ，１４
ｂ，１４ｃ，１４ｄが配置されている。これら左右動ダ
ンパ（以下、単にダンパともいう）１４ａ〜１４ｄは、
シリンダ内にて摺動可能に配置されたピストンにてシリ
ンダ内を２室に分割し、その２室に充満されたオイル
を、ピストンに設けられた流路を介してやりとりするこ
とにより、ピストンのシリンダに対する振動を減衰させ
るもので、ピストンの摺動方向を車体の左右方向に平行
にしてシリンダは車体４側に、ピストンはロッドを介し
て台車６ａ，６ｂに夫々固定されている。すなわち、ダ
ンパ１４ａ〜１４ｄは、車体４と台車６ａ，６ｂとの左
右方向の相対振動を減衰させるものである。

【００３２】なお各左右動ダンパ１４ａ〜１４ｄには、
上記２室を連絡する油圧回路が外部に設けられており、
この油圧回路の有する複数のソレノイドバルブ（後述）
をＯＮ／ＯＦＦすることにより、減衰性能を変化可能に
されている。振動抑制装置１６ａ〜１６ｄは、上記ソレ
ノイドバルブに指令信号を発するもので、ダンパ１４ａ
〜１４ｄ毎に設けられている。つまり、振動抑制装置１
６ａ〜１６ｄからの指令信号に基づいた減衰性能を、ダ
ンパ１４ａ〜１４ｄは発揮することになる。なお、図４
（ａ）において振動抑制装置１６ａ〜１６ｄは、対応す
る左右動ダンパ１４ａ〜１４ｄの上方に配置されている
が、これは図示の便宜上、この位置に示したものであ
り、実際には車体４の端部に集中配置されている。

【００３３】車体４において、左右動ダンパ１４ａ，１
４ｂの間及び左右動ダンパ１４ａ，１４ｂの間に対応す
る箇所には、夫々の位置における車体４の左右方向の加
速度を検知するＧセンサ１８ａ及びＧセンサ１８ｂが設
けられている。次に、振動抑制装置１６ａ〜１６ｄの構
成について、図５を用いて説明する。なお、４体の振動
抑制装置１６ａ〜１６ｄは、互いに同じ構成からなり、
同じ作用をするため、振動抑制装置１６ａにて代表させ
て説明する。

【００３４】図５は、振動抑制装置１６ａの構成をブロ
ック線図にて表したものである。すなわち、振動抑制装
置１６ａは、Ｇセンサ１８ａから出力された加速度信号
を増幅して所定の電圧値として出力するＧアンプ２０
と、Ｇアンプ２０の出力した電圧値（アナログ信号）を
デジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２２と、Ａ／Ｄ変
換器２２の出力したデジタル信号の高周波成分をカット
する波形フィルタ処理部２４と、波形フィルタ処理部２
４が出力した信号に重力加速度ｇを乗して実加速度にす
る補正部２６と、この実加速度を積分して車体４の左右
方向の速度を算出する積分部２８と、積分部２８により
算出された速度に所定の制御ゲインＫＡ（負符号付き）
を乗して制御入力信号ｕを発生させる制御部３０と、制
御部３０にて用いられる制御ゲインＫＡを設定するゲイ
ン設定部３２と、ダンパ１４ａのシリンダに対するピス
トンの速度Ｖｂｔｆに対応する信号を発生させる速度検
出部３４と、制御入力信号ｕとピストン速度Ｖｂｔｆと
からダンパ１４ａの発生すべきダンパ定数を設定するダ
ンパ定数設定部３６と、ダンパ１４ａをアンロードにす
べきかオンロードにすべきかを制御入力信号ｕ及びピス
トン速度ｖから判定するアンロード・オンロード判定部
３８と、ダンパ定数設定部３６及びアンロード・オンロ
ード判定部３８からの信号入力に基づいて、ダンパ１４
ａに設けられた油圧回路（図示せず）の有する複数のソ
レノイドバルブ４０を駆動するソレノイドドライバ４２
と、から構成されている。

【００３５】なお、本図において２点鎖線にて囲まれた
各構成の行なう処理はソフトウェアにて実現されてい
る。すなわち、２点鎖線にて囲まれた部分は、ハードウ
ェア的には、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、水晶発振子、及
びこれらを連絡するバスライン（何れも図示せず）とか
らなる周知のコンピュータシステムとして構成されてい
る。そして、上記作用を実現する処理がプログラムとし
てＲＯＭ内に予め格納されており、ＣＰＵが、このプロ
グラムに従って、演算処理を行なったり、Ｇセンサ１８
ａからの出力信号をＲＡＭに格納したりすることによ
り、ソレノイドドライバ４２に出力する指令信号を発生
させる。

【００３６】次に、以上の振動抑制装置１６ａを構成す
る各部の内、特に重要な構成について補足説明を行な
う。まず、制御部３０は、上記したように積分部２８に
より算出された速度に、所定の制御ゲインＫＡを乗した
結果を制御入力信号ｕとして発生させるものである。制
御入力信号ｕは、ダンパ１４ａが発生すべき減衰力の目
標値に相当するもので、制御部３０において制御ゲイン
ＫＡに負符号を付けた上で、車体４の横方向速度ｖに乗
されるので、制御入力信号ｕは横方向速度ｖと逆方向を
向いた力を表す信号となる。つまり、振動抑制装置１６
ａは所謂スカイフック制御を行なうようにされている。
なお、この制御部３０に、波形フィルタ処理部２４、補
正部２６、及び積分部２８を加えたものが本発明の制御
手段に相当する。

【００３７】アンロード・オンロード判定部３８は、制
御入力信号ｕの方向とダンパ１４ａのピストン速度Ｖｂ
ｔｆの方向とから、ダンパ１４ａに減衰力を発生させる
か否かを判断する部分である。制御部３０は、車体４の
横方向速度に抗する方向の減衰力をダンパ１４ａに発生
させる指令を出すものであるが、ダンパ１４ａはその性
質上、ピストンの移動方向と同じ方向には減衰力を発生
できない。このため、制御入力信号ｕの方向（符号）と
ピストン速度Ｖｂｔｆの方向（符号）が等しい場合に
は、ダンパ１４ａに減衰力を発生させない（アンロー
ド）ようにソレノイドドライバ４２に指令信号を発生す
る。一方、符号が異なる場合には、制御入力信号ｕに基
づき、ダンパ定数設定部３６の発生するソレノイドバル
ブ４０のＯＮ／ＯＦＦパターンに従って、減衰力を発生
する（オンロード）ようにする。なお、実際にはアンロ
ード状態においても、ダンパ１４ａはわずかな減衰力を
発生させる。

【００３８】ダンパ定数設定部３６は、ソレノイドドラ
イバ４２に対してどのソレノイドバルブ４０をＯＮし、
どのソレノイドバルブ４０をＯＦＦするかを、指令する
ものであるが、実際にダンパ定数設定部３６からの指令
によりＯＮ／ＯＦＦされるのは、ダンパ１４ａの油圧回
路が有する複数のソレノイドバルブ４０の内、２つのみ
である（以下、この２つのソレノイドバルブ４０をＳＯ
Ｌ１、ＳＯＬ３という）。これらＳＯＬ１、ＳＯＬ３を
ＯＮ／ＯＦＦすることにより、ダンパ１４ａは以下の
［表１］に示すような減衰係数、所謂ダンパ定数を発生
させる。

【００３９】

【表１】

【００４０】このダンパ定数に、ピストン速度Ｖｂｔｆ
を乗したものが減衰力となるが、減衰力はピストン速度
Ｖｂｔｆに比例せず、図６に示したような曲線となる。
図６は、ダンパ定数がＰ１〜Ｐ４である各場合において
ピストン速度Ｖｂｔｆに応じて発揮される減衰力Ｆを一
点鎖線にて表し、更にこれら各１点鎖線を略中心として
全量域をダンパ定数Ｐ１〜Ｐ４に対応する４つの領域に
区分したものであり、バルブパターンＭＡＰと呼ばれ
る。

【００４１】このバルブパターンＭＡＰは、テーブル化
されて上記コンピュータシステムのＲＯＭ内に予め格納
されており、ダンパ定数設定部３６は、バルブパターン
ＭＡＰを参照し、制御入力信号ｕとピストン速度Ｖｂｔ
ｆとからダンパ定数を設定し、ソレノイドドライバ４２
に対して信号を出力する。例えば、ダンパ定数設定部３
６が、減衰力として４００ｋｇｆを発生させる旨の制御
入力信号ｕを制御部３０から受け取り、またそのときの
ピストン速度Ｖｂｔｆが１０ｃｍ／ｓｅｃである旨の信
号を速度検出部３４から受け取った場合には、ダンパ定
数をＰ２にするために、ソレノイドドライバ４２に対し
てＳＯＬ１をＯＦＦ、ＳＯＬ３をＯＮするような指令を
出力する。

【００４２】ここで、ＳＯＬ１、ＳＯＬ３を有する油圧
回路、速度検出部３４、及びダンパ１４ａについて図７
を用いて説明する。図７は、これら三者が一体に構成さ
れたセミアクティブダンパ装置５０の概略構成図であ
る。まず、ダンパ１４ａは上記したように、シリンダ５
２と、シリンダ５２内にて摺動可能に配置されたピスト
ン５４と、ピストン５４に固定されたロッド５６とを主
に構成され、ロッド５６の末端５６ａは台車６ａに固定
され、シリンダ５２のヘッド５２ａは、車体４に固定さ
れている。そしてピストン５４によって２室５８，６０
に分割されたシリンダ５２内部にはオイルが充満されて
いる。また、この２室５８，６０（以下、５８をロッド
側、６０をヘッド側という）は、ピストンに設けられた
チェック弁６２を介して連通されている。

【００４３】油圧回路は、ヘッド側６０に接続されたヘ
ッド経路６４と、ロッド側５８に接続されたロッド経路
６６と、ロッド経路６６に接続され主オリフィス６８を
介してヘッド経路６４へとオイルを還流させる主流路７
０と、主流路７０に並列に配置された支流路でありＳＯ
Ｌ１及び第１オリフィス７２を介してヘッド経路６４へ
とオイルを還流させる第１支流路７４と、同じく主流路
７０に並列に配置された支流路でありＳＯＬ３及び第２
オリフィス７６を介してヘッド経路６４へとオイルを還
流させる第２支流路７８とを備えている。また、ヘッド
経路６４にはベースチェック弁７９が介装されており、
オイルの逆流を防いでいる。なお、第２オリフィス７６
の流路径は、第１オリフィス７２の流路径よりも大きく
されている。

【００４４】また、この油圧回路は、上記の主流路７
０、第１支流路７４、第２支流路７８の他にも、ＳＯＬ
２を介してヘッド経路６４へとオイルを還流させるアン
ロード用経路８０や、無通電状態（フェイル時ともい
う）において三方弁ＳＯＬ４及び第３オリフィス８２を
介してヘッド経路６４へとオイルを還流させるフェイル
用経路８４を備えている。なお、三方弁ＳＯＬ４は、オ
ンロード状態においてＯＮされ、三方弁ＳＯＬ４側にオ
イルが流れこまないようにされる。

【００４５】この油圧回路において、ＳＯＬ１，ＳＯＬ
３を共にＯＦＦにしておくと、オイルはロッド経路６６
から主流路７０の主オリフィス６８のみを通ってヘッド
経路６４へと還流するため、流路抵抗が大きく、ダンパ
１４ａのダンパ定数も大きくなる。これがＰ４の状態で
ある。また、ＳＯＬ１をＯＮ、ＳＯＬ３をＯＦＦにして
おくとオイルは、ロッド経路６６から主流路７０の主オ
リフィス６８及び第１支流路７４の第１オリフィス７２
を通ってヘッド経路６４へと還流するため、ダンパ定数
はＰ４よりもやや小さくなる。これがＰ３の状態であ
る。これとは逆に、ＳＯＬ１をＯＦＦ、ＳＯＬ３をＯＮ
にすると、オイルは、ロッド経路６６から主流路７０の
主オリフィス６８及び第２支流路７８の第２オリフィス
７６を通ってヘッド経路６４へと還流する。第２オリフ
ィス７６の流路径は第１オリフィス７２の流路径よりも
大きくされているため、ダンパ定数はＰ３よりもやや小
さくなる。これがＰ２の状態である。そして、ＳＯＬ
１，ＳＯＬ３を共にＯＮにしておくと、オイルは、ロッ
ド経路６６から主流路７０の主オリフィス６８、第１支
流路７４の第１オリフィス７２、及び第２支流路７８の
第２オリフィス７６の計３個のオリフィスを通ってヘッ
ド経路６４へと還流するため、ダンパ定数はＰ２よりも
更に小さくなる。これがＰ１の状態である。なお、当該
第１実施例においては、これら４つのダンパ定数Ｐ１〜
Ｐ４の内、Ｐ４のみ、上記コンピュータシステムの有す
る水晶発振子の発生するクロックに基づいて、選択され
た期間が測定されているものとする。

【００４６】アンロード用経路８０は、既述したアンロ
ード・オンロード判定部３８によって、アンロード状態
にすべきであるという信号が発せられたときに、ＳＯＬ
２がＯＮされることによりオイルが流れる経路である。
このアンロード用経路８０にはオリフィスがないため、
流路抵抗は極めて小さく、ＳＯＬ２がＯＮされるとＳＯ
Ｌ１、ＳＯＬ３の状態に関わらず、ダンパ１４ａは極め
て小さなダンパ定数を呈する。一方、フェイル用経路８
４には、第３オリフィス８２があるので、アンロード状
態におけるダンパ定数よりも大きくなる。これらアンロ
ード状態及びフェイル時における減衰力とピストン速度
Ｖｂｔｆとの関係は、図６のバルブパターンＭＡＰに併
記したようになる。

【００４７】以上のように、油圧回路は、ＳＯＬ１、Ｓ
ＯＬ３がＯＮ／ＯＦＦされることにより、ダンパ１４ａ
のダンパ定数を４段階に切り替える他、アンロード状
態、フェイル時におけるダンパ定数を図６に示した所定
値に保つようにしている。速度検出部３４は、ロッド５
６の側面に、軸方向に等間隔にて埋めこまれた磁性体ビ
ット９０と、磁性体ビット９０に対向して配置された磁
気センサ９２と、磁気センサ９２からの電気信号を増幅
する増幅装置９４とを備えている。

【００４８】そしてピストン５４（ひいてはロッド５
６）がシリンダ５２に対して移動すると、磁気センサ９
２が磁性体ビット９０をカウントし、所定サンプリング
時間内のカウント値からピストン速度Ｖｂｔｆを出力す
るようにされている。なお、速度検出部３４は、ピスト
ン速度Ｖｂｔｆだけでなく、ピストン５４の中立位置か
らの変位Ｙｂｔｆも出力する。

【００４９】ここで図５に戻り、ゲイン設定部３２につ
いて説明する。既に説明したようにゲイン設定部３２
は、制御部３０にて用いられる制御ゲインＫＡを設定す
るものである。そして、当該第１実施例においては、本
図において１点鎖線の矢印にて示したように、ダンパ定
数設定部３６によるダンパ定数の設定結果、より詳しく
は最大のダンパ定数Ｐ４が選択された継続時間に応じて
制御ゲインＫＡを設定する。このゲイン設定部３２の処
理内容について図８を用いて説明する。

【００５０】図８は、ゲイン設定部３２にて行なわれる
ゲイン調整処理を表すフローチャートである。まず、ス
テップ（以下、単にＳと記す）１００にて、その時点に
おいて設定されているダンパ定数がＰ４か否かを判定す
る。Ｐ４でなければ、Ｐ４になるまで待機し、Ｐ４でれ
ば、Ｓ１１０に進んでＰ４になった時間ＰT4を積算す
る。この時間ＰT4は、起動時においてはゼロであり、こ
の後、説明する処理の結果、継続的にダンパ定数がＰ４
になっている時間を積算していく。続いてＳ１２０では
時間ＰT4が所定時間（ここでは０．２ｓｅｃ）より長い
か否かを判定する。もし長ければ、Ｓ１３０に進み、制
御ゲインＫＡを小さく（ここではそれまでの値を０．９
倍した値に更新する）し、Ｓ１４０に移行する。長くな
ければＳ１３０を跳ばしてそのままＳ１４０に進む。

【００５１】Ｓ１４０では、再度、ダンパ定数がＰ４で
なくなったか否かを判定し、Ｐ１〜Ｐ３になっていれ
ば、Ｓ１５０に進んで、時間ＰT4をリセットし、Ｓ１０
０に戻る。一方、Ｐ４のままであれば、Ｓ１１０に進
み、時間ＰT4を更に積算する。Ｓ１１０〜Ｓ１４０の処
理により、ダンパ定数が継続的にＰ４になっていた時間
ＰT4が求められ、この時間ＰT4が０．２ｓｅｃを越える
と、制御ゲインＫＡが下げられ、以降、ダンパ定数が下
がるまで、制御ゲインＫＡは下げられる。つまり、当該
処理は、本発明の継続時間算出手段とゲイン調整手段と
を兼ねた処理を行なう。

【００５２】ダンパ定数は、図６から判るように制御部
３０からの制御入力信号ｕが大きいほど大きくなり易
く、制御入力信号ｕは制御ゲインＫＡが大きいほど、ま
た車体４の横方向速度が大きくなるほど大きくなる。図
７に示したセミアクティブダンパ装置５０は、Ｐ１〜Ｐ
４の４つのダンパ定数を、ダンパ定数設定部３６からの
指令によって発揮できるが、車体４の横方向速度が大き
すぎる場合にはＰ４しか選ばれないという事態が起こ
る。こうした事態においてはＰT4が大きくなり、Ｓ１３
０にて制御ゲインＫＡの値が小さくされ、Ｐ４以外のダ
ンパ定数も使用されるようになる。

【００５３】以上により、最大のダンパ定数Ｐ４が継続
的に選ばれた時間ＰT4は、ほぼ０．２ｓｅｃ以内に保た
れ、適切にダンパ定数を切り換えることができる。なお
本処理は、ダンパ定数がＰ４に設定されたことに対する
割り込みにて起動し、以下、一定時間毎にＳ１２０〜Ｓ
１５０の処理を行なうようにしても良い。

【００５４】以上説明してきた第１実施例の振動抑制装
置１６ａによれば、車体４に大きな横速度が掛かる走行
区間では、制御ゲインを小さくするので、ダンパ定数を
４段階に切り替えられるセミアクティブダンパ装置５０
の性能を十分にいかし、走行区間の状態、天候等に適応
したきめ細かな減衰力の切り替えを行なうことができ
る。 （第２実施例）次に、本発明の第２実施例の振動抑制装
置について説明する。なお、第２実施例の振動抑制装置
は、第１実施例の振動抑制装置に比べて、ゲイン設定部
３２において行なわれる処理が異なる点と、これに対応
してダンパ定数としてＰ４が設定された期間を測定しな
い点のみに差があり、他の構成・作用についてはまった
く同じであるため、これらについての説明は省略し、ゲ
イン設定部３２の行なう処理のみについて図９を用いて
説明する。なお、この違いを図５において表すと、第１
実施例は、一点鎖線の矢印のようにゲイン設定部３２が
ダンパ定数設定部３６による設定結果を用いるのに対
し、当該第２実施例は破線の矢印のように、速度検出部
３４による検出結果を用いる。そして各構成要素の名称
及び符号は、第１実施例のものを流用する。

【００５５】図９は、ゲイン設定部３２にて行なわれる
ゲイン修正処理を表すフローチャートである。本処理
は、ピストン５４の挙動に応じて、制御ゲインＫＡの値
を大小２種類の値の内の何れかに設定する処理であり、
ゲイン調整処理と同様、制御部３０が制御入力信号ｕを
発生させるタイミング毎に起動されるものとする。ま
ず、Ｓ２００にて、速度検出部３４から出力されるピス
トン変位Ｙｂｔｆのうち低周波の成分Ｙｌを算出する。
ここで低周波の成分とは、ピストン振動の内の２Ｈｚ以
下の成分とする。続くＳ２１０では、速度検出部３４か
ら出力されるピストン速度Ｖｂｔｆのうち高周波の成分
Ｖｈを算出する。ここで高周波の成分とは、ピストン速
度Ｖｂｔｆの振動成分の内、２Ｈｚを越える成分とす
る。そしてＳ２２０にてＹｌの符号を判定し、Ｙｌがプ
ラスであれば、Ｓ２４０に進み、Ｖｈの符号を判定す
る。そしてＶｈがプラスであれば、Ｓ２５０に進んで制
御ゲインＫＡを大きい方の値（例としてここでは３．
０）に設定し、Ｖｈがマイナスであれば、Ｓ２６０に進
んで制御ゲインＫＡを小さい方の値（例としてここでは
２．７）に設定して、本処理を終了する。一方、Ｓ２２
０における判定においてＹｌがゼロ若しくはマイナスと
判定されれば、Ｓ２７０に進み、Ｖｈの符号を判定す
る。そしてＶｈがプラスであれば、Ｓ２６０に進んで制
御ゲインＫＡを２．７に設定し、Ｖｈがマイナスであれ
ば、Ｓ２５０に進んで制御ゲインＫＡを３．０に設定し
て、本処理を終了する。

【００５６】つまり、ゲイン修正処理においては、制御
ゲインＫＡを３．０若しくは２．７に設定する。そして
どちらの値にするかの判定は、ピストン５４の中立位置
からの変位方向と、同じくピストン５４の速度の方向と
を用いて次のように行なう。すなわち、変位方向と速度
の方向とが同じである場合には制御ゲインＫＡを２．７
と設定し、異なる場合には制御ゲインＫＡを３．０と設
定する。

【００５７】上記のような処理を行なうと、ピストン５
４はその中立位置に近付く様な挙動を示す。つまり、制
御ゲインＫＡを大きくすると、第１実施例にて述べたよ
うにダンパ１４ａのダンパ定数はＰ４が選ばれる割合が
増加し、発生する減衰力も制御ゲインＫＡが小さい場合
に比べて大きくなる（一定のピストン速度Ｖｂｔｆにて
比較した場合）。また、ダンパ１４ａの振動は通常のダ
ンパにおける振動と同様に、振幅の大きな低周波振動成
分に、振幅の小さな高周波振動成分が重畳された波形を
している。なお、周知のように速度の符号は、ピストン
５４の移動方向を表す。

【００５８】このような条件下にて本図のゲイン修正処
理をおこなうと、例えば、ピストン５４がプラス側に変
位している（高周波成分を除く）ときには、移動方向が
プラス方向であるときには減衰力が大きくなり、逆に移
動方向がマイナス方向であるときには減衰力が小さくな
る。これを換言すると、ダンパ１４ａにて発生される減
衰力は、ピストン５４が中立位置から遠ざかろうとして
いるときには大きくなって移動をはばみ、一方、ピスト
ン５４が中立位置へ接近しようとしているときには小さ
くなってその接近を妨害しないようにする。

【００５９】よって本第２実施例の振動抑制装置によれ
ば、ピストン５４は、上記のゲイン修正処理を行なわな
い場合に比べ、中立位置の近傍にて振動するようにな
る。台車６ａの車体４に対する左右方向の相対位置が車
体４の中央（以下、正規の位置という）になったときに
ピストン５４がシリンダ５２に対して中立の位置になる
ようにしておけば、車体４と台車６ａもゲイン修正処理
によって正規の位置の近傍に維持される。通常、台車６
ａには車体４の左右方向の相対移動量を規制するための
ストッパが設けられており、車体４が左右に大きく移動
すると、車体４側に設けられたストッパ受けが当接し
て、不快な振動が発生することがある。しかし、ゲイン
修正処理を行なうことによって車体４は台車６ａに対し
て正規の位置の近傍に維持されるので、ストッパにスト
ッパ受けが当接することがなく、乗り心地が向上する。 （第３実施例）次に、本発明の第３実施例の振動抑制装
置について説明する。上記第１実施例の振動抑制装置及
び第２実施例の振動抑制装置が、図４に示した振動抑制
装置１６ａ〜１６ｄについて各々独立に行なわれるもの
であったのに対し、第３実施例の振動抑制装置は、振動
抑制装置１６ａと振動抑制装置１６ｃとの２つの振動抑
制装置間の相互作用がある点が大きく異なる。但し、こ
の相互作用の部分を除くと、第２実施例の振動抑制装置
に比べて、ゲイン設定部３２において行なわれる処理が
異なるのみであり、他の構成・作用についてはまったく
同じであるため、他の構成については説明及び図示を省
略し、ゲイン設定部３２の行なう処理について図１０を
用いて説明する。なお、この違いを図５において表す
と、第２実施例は破線の矢印のように、ゲイン設定部３
２が速度検出部３４による検出結果を用いるのに対し、
当該第３実施例は二重線の矢印のように、他のゲイン設
定部３２’（ここでは振動抑制装置１６ｃのゲイン設定
部）により設定された制御ゲインＫＡを用いることを示
すなる。また、各構成要素の名称及び符号は、第１実施
例のものを流用する。

【００６０】図１０は、ゲイン設定部３２にて行なわれ
る後方ゲイン設定処理を表すフローチャートである。本
処理は、第２実施例におけるゲイン修正処理と同様、制
御部３０が制御入力信号ｕを発生させるタイミング毎に
起動されるものとする。そして振動抑制装置１６ｃにお
いても対応する箇所を補正したのみ（すなわち、添字ａ
と添字ｃとを入れ換えたのみ）の同様の処理が行なわれ
る。

【００６１】まず、Ｓ３００にて、前後進ハンドルが前
進側に設定されているかどうかを判定する。ここで、前
後進ハンドルとは、車両の運転席にある主幹制御器と呼
ばれる操作器に備えられているもので、これを操作する
ことにより車両を前進させるか後退させるかを設定する
ことができる。

【００６２】前後進ハンドルが後退（図４で言うと矢印
Ａの逆方向）側に設定されていると判定されたときに
は、Ｓ３１０に進み、振動抑制装置１６ｃの制御ゲイン
ＫＡｃを受け取る。そしてＳ３２０にて制御ゲインＫＡ
ａを制御ゲインＫＡｃよりも小さな値に設定する。例と
してここでは制御ゲインＫＡｃに０．７を乗した値を、
当該振動抑制装置１６ａの制御ゲインＫＡａとして設定
する。こうして制御ゲインＫＡａが設定されると当該処
理を終了する。

【００６３】一方、Ｓ３００にて前後進ハンドルが前進
側に設定されていると判定されたときには、Ｓ３３０に
進み、制御ゲインＫＡａを設定する。この設定は、予め
実験走行にて定められた適切な一定値（以下、規定値と
いう）が設定されるものとする。こうして制御ゲインＫ
Ａａが設定されると当該処理を終了する。

【００６４】つまり、後方ゲイン設定処理においては、
振動抑制装置１６ａによってダンパ定数が切り替えられ
るダンパ１４ａと、振動抑制装置１６ｃに対応するダン
パ１４ｃとの内、進行方向に対して後方にあるダンパに
対応する制御ゲインの方が小さくされる。

【００６５】一般に鉄道車両について、進行方向に対し
て後方にある左右動ダンパの減衰力を、前方にある左右
動ダンパの減衰力に対して小さくすると、車体の台車に
対するヨーイングを抑える効果があることが知られてい
る。しかし、周知のように、鉄道車両は前後両方向に走
行されるため、進行方向が変わる都度、後方のダンパの
方が、減衰力が小さくなるよう制御ゲイン等を設定し直
す必要があり、実用化されていなかった。

【００６６】後方ゲイン設定処理のように、後方のダン
パに対応する制御ゲインＫＡを小さくすると、後方のダ
ンパから発生される減衰力が、前方のダンパから発生さ
れる減衰力に比べて小さくなるという現象が発生し、車
体４の台車６ａ，６ｂに対するヨーイングを抑える。し
かも、後方ゲイン調整処理においては、Ｓ３００にて車
両２の進行方向を判定して、後方にあるときのみ、制御
ゲインを小さくするので、車両２の進行方向によらず、
車体４のヨーイングを抑える。

【００６７】従い、第３実施例の振動抑制装置１６ａ、
１６ｃによれば、車体４の台車６ａ，６ｂに対するヨー
イングを抑えることができ、しかも車両２の進行方向が
変わる都度、設定値を修正する必要がない。これによ
り、車両２の乗り心地を向上させることができ、車両２
自体の長寿命化も期待できる。

【００６８】ところで、上記３つの実施例のようにする
のではなく、例えば、車体を台車に対して能動的に変位
させて振動を抑制するアクチュエータを設け、これに対
し所定の制御を行なうと、ノイズ等の予期せぬ外乱やそ
の他の原因により制御不能に陥いった場合に、安定した
走行が得られないことがある。この点、上記の振動抑制
装置１６ａ〜１６ｄが誤動作を起こしても、左右動ダン
パ１４ａ〜１４ｄのダンパ定数が不適切な値になるのみ
であり、振動抑制性能が劣化するだけで済む。

【００６９】以上、本発明の第１実施例、第２実施例、
及び第３実施例について説明してきたが、本発明はこう
した実施例に何等限定されるものではなく様々な態様で
実施しうる。例えば、第１実施例のゲイン調整処理で
は、時間ＰT4の継続時間として０．２を用いたが、この
値は制御装置の設計の仕方や、車両の動特性等により最
適値が決定されるもので、０．２に限定されるものでは
ない。同様のことは、第２実施例のゲイン修正処理にて
設定される３．０及び２．７という制御ゲインの値や、
第３実施例の後方ゲイン設定処理にて用いられる０．７
という比率についても言え、上記の値に限定されるもの
ではない。

【００７０】同じく第１実施例において、ゲイン調整処
理と逆方向にゲインを調整する処理を加えても良い。す
なわち、ダンパ定数が最小つまりＰ１が継続的に選ばれ
る時間を測定し、この時間が例えば０．２ｓｅｃを超え
ている場合には、制御ゲインＫＡを上げる処理を加えて
も良い。こうすれば、制御ゲインＫＡが小さ過ぎてＰ１
やＰ２ばかり選ばれる、という事態を回避できる。また
同様のことを、他のダンパ定数においても行ない、全て
のダンパ定数が均等に選ばれるようにしても良い。

【００７１】また第１〜第３実施例において、ダンパ定
数を段階的（ダンパ１４ａ〜１４ｄでは４段階）に変え
られるダンパではなく、連続的にダンパ定数を変化可能
なロータリーバルブを用いたものに替えても良い。こう
すると、走行経路に応じたダンパ定数の設定を更にきめ
細かく行なうことが可能となる。更にこれらの方法に限
らず、所望のダンパ定数に設定可能なものであれば、ど
のような形式のダンパでも良い。

【００７２】そのダンパが、セミアクティブダンパ装置
５０のように、ピストンの変位量を出力可能なダンパで
なければ、適宜、ポテンショメータ等の変位検出装置を
設けて検出すれば良い。第３実施例の振動抑制装置にお
いては、振動抑制装置１６ａの有するゲイン設定部３２
と振動抑制装置１６ｃの有するゲイン設定部３２とをペ
アにして、後方にあるダンパに対応する方の制御ゲイン
ＫＡを小さくするようにしたが、同じことを振動抑制装
置１６ｂの有するゲイン設定部３２と振動抑制装置１６
ｄの有するゲイン設定部３２とをペアにして行なっても
よい。このようにしても上記と同様の効果が得られるこ
とは、車両２が略前後対称の形状をしていることから明
らかである。また、この双方のペアを用いた制御を同時
に行なってもよい。

【００７３】更に、ペアの組み方を変えてもよい。すな
わち、振動抑制装置１６ａの有するゲイン設定部３２と
振動抑制装置１６ｂの有するゲイン設定部３２とをペア
にして、後方にあるダンパに対応する方の制御ゲインＫ
Ａを小さくするようにする。こうすると、１台の台車６
ａにおいて、前方のダンパの減衰力よりも後方のダンパ
の減衰力の方が小さくなるという事態が起こる。この場
合には、第３実施例では車体４の台車６ａ，６ｂに対す
るヨーイングが抑えられたのに対して、台車６ａ自身の
対地ヨーイングが抑えられる。これに加えて同じ制御
を、振動抑制装置１６ｃの有するゲイン設定部３２と振
動抑制装置１６ｄの有するゲイン設定部３２とをペアに
して行なえば、台車６ｂの対地ヨーイングが抑えられ、
この結果、車体４の対地ヨーイングも小さくなることが
期待される。

【００７４】また更に、第３実施例の後方ダンパ設定処
理においてＳ３３０の制御ゲインＫＡａの設定の部分
を、第１実施例のゲイン調整処理に代えても良い。こう
すると、前方のダンパは、走行区間の状況等に応じ、減
衰力をきめ細かく変化させることができ、また、後方の
ダンパも前方のダンパにほぼ同期して減衰力が変化さ
れ、しかも車体４の台車６ａ，６ｂに対するヨーイング
を抑えることができるという、第１実施例による効果
と、第３実施例による効果とを兼ね備えた振動抑制装置
とすることができる。同様に、Ｓ３３０の制御ゲインＫ
Ａａの設定の部分を、第２実施例のゲイン修正処理に代
えても良い。こうすると、第２実施例による効果と、第
３実施例による効果とを兼ね備えた振動抑制装置とする
ことができる。

【００７５】また、第１実施例〜第３実施例では振動抑
制装置を、セミアクティブダンパ装置５０に適用した
が、アクティブダンパにおいて同様の制御を行なっても
良い。アクティブダンパとは自ら油圧源を持ち、ここか
ら発生される油圧により、積極的にピストンを駆動する
ことができるダンパである。このダンパによれば、減衰
力とは異なり、ピストンの移動方向と同じ方向の力が発
揮できるため、更に効率よく、左右方向の振動を抑制し
たり、或は車体の台車に対する変位を防止したりでき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の請求項１に記載の振動抑制装置を例
示するブロック図である。

【図２】 本発明の請求項３に記載の振動抑制装置を例
示するブロック図である。

【図３】 本発明の請求項４に記載の振動抑制装置を例
示するブロック図である。

【図４】 本発明の振動抑制装置が適用される車両の概
略説明図である。

【図５】 本発明の振動抑制装置の構成を示すブロック
図である。

【図６】 左右動ダンパがピストン速度に応じて発生さ
せる減衰力を、ダンパ定数毎に示したグラフである。

【図７】 外部からの指令を受けてダンパ定数を変更可
能にされたセミアクティブダンパ装置の概略構成図であ
る。

【図８】 本発明の第１実施例のゲイン設定部において
行なわれるゲイン調整処理を示すフローチャートであ
る。

【図９】 本発明の第２実施例のゲイン設定部において
行なわれるゲイン修正処理を示すフローチャートであ
る。

【図１０】 本発明の第３実施例のゲイン設定部にて行
なわれる後方ゲイン設定処理を示すフローチャートであ
る。

【図１１】 従来の振動抑制装置を例示するブロック図
である。

【符号の説明】

２…車両 ４…車体 ６ａ，６ｂ…台車 １０ａ〜１０ｄ…車輪 １４ａ〜１４ｄ…左右動ダン
パ １６ａ〜１６ｄ…振動抑制装置 １８ａ，１８ｂ…Ｇ
センサ ２８…積分部 ３０…制御部 ３２，３２’…
ゲイン設定部 ３４…速度検出部 ３６…ダンパ定数設定部 ４０，ＳＯＬ１〜ＳＯＬ４…ソレノイドバルブ ４２…ソレノイドドライバ ５０…セミアクティブダ
ンパ装置 ５２…シリンダ ５４…ピストン ５６…ロッド ６８…主オリフィス ７０…主流路 ７２…第１オリフィス ７４…第１支流路 ７６…第２オリフィス ７８…第２支流路 ８０…アンロード用経路 ８２…第３オリフィス ８４…フェイル用経路 ９０…磁性体ビット ９２…磁気センサ ９４…増
幅装置 Ｐ１〜Ｐ４…ダンパ定数

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上林 賢治郎 愛知県名古屋市中村区名駅一丁目１番４号 東海旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 臼井 俊一 愛知県名古屋市中村区名駅一丁目１番４号 東海旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 大石 達哉 愛知県名古屋市中村区名駅一丁目１番４号 東海旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 露木 保男 東京都港区浜松町二丁目４番１号 カヤバ 工業株式会社内 (72)発明者 渡辺 幸博 愛知県名古屋市熱田区三本松町１番１号 日本車輌製造株式会社内 (72)発明者 新村 浩 愛知県名古屋市熱田区三本松町１番１号 日本車輌製造株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車輪を軸支する台車と、該台車に支持さ
   れる車体と、シリンダ内にピストンを摺動可能に配置し
   且つ該ピストン及び該シリンダの内の一方を上記台車
   に、他方を上記車体に支持され、該ピストンによって上
   記シリンダ内を分割してなる２室に充満された流体を上
   記２室を連通する流路を介してやりとりすることにより
   上記車体の上記台車に対する左右振動を減衰させる左右
   動ダンパとを有する車両に用いられ、 上記２室を連通する上記流路の流路抵抗を変化させるこ
   とにより上記左右動ダンパのダンパ定数を変化させるダ
   ンパ定数変更手段と、 上記左右動ダンパのシリンダに対するピストンの速度を
   検出する速度検出手段と、 上記車体の左右方向の加速度を検出する加速度検出手段
   と、 上記車体の左右方向の挙動に基づき、制御ゲインを設定
   するゲイン設定手段と、 該ゲイン設定手段により設定された制御ゲインが大きい
   ほど、また上記加速度検出手段により検出された左右方
   向の加速度が大きいほど、大きな減衰力を上記左右動ダ
   ンパに発生させる制御信号を出力する制御手段と、 少なくとも上記制御手段の出力した制御信号、及び上記
   速度検出手段の検出結果に基づいて、上記左右動ダンパ
   の発生すべきダンパ定数を求め、該ダンパ定数に基づい
   て上記ダンパ定数変更手段に対して指令信号を発生する
   ダンパ定数設定手段と、 を備えたことを特徴とする振動抑制装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の振動抑制装置におい
   て、 上記ゲイン設定手段が、 上記左右動ダンパのダンパ定数が最大となっている継続
   時間を算出する継続時間算出手段と、 上記継続時間が、予め設定された所定時間よりも長いと
   きには、上記制御ゲインを小さくするゲイン調整手段
   と、 を備えたことを特徴とする振動抑制装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の振動抑制装置におい
   て、 上記ゲイン設定手段が、 上記左右動ダンパのダンパ定数が最小となっている継続
   時間を算出する最小時間算出手段と、 上記継続時間が、予め設定された所定時間よりも長いと
   きには、上記制御ゲインを大きくするゲイン上昇手段
   と、 を備えたことを特徴とする振動抑制装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の振動抑制装置におい
   て、 上記ゲイン設定手段が、 上記左右動ダンパのピストンの中立位置からの変位を求
   める変位検出手段と、 上記左右動ダンパのピストンの移動方向を求める移動方
   向判定手段と、 上記変位検出手段の検出した上記変位の方向と上記移動
   方向判定手段の検出した上記移動方向とが、同じである
   場合に上記制御ゲインを大きくし、異なる場合に上記制
   御ゲインを小さくするゲイン修正手段と、 を備えたことを特徴とする振動制御装置。
5. 【請求項５】 車輪を軸支する２台の台車と、該台車に
   前後２ヶ所を支持される車体と、を有する車両の各台車
   に対応して、シリンダ内にピストンを摺動可能に配置し
   且つ該ピストン及び該シリンダの内の一方を当該台車
   に、他方を上記車体に支持され、該ピストンによって上
   記シリンダ内を分割してなる２室に充満された流体を上
   記２室を連通する流路を介してやりとりすることにより
   上記車体の上記台車に対する左右振動を減衰させる左右
   動ダンパを各１体設け、更に、 該左右動ダンパ毎に請求項１に記載の振動抑制装置を設
   け、しかも進行方向に対して後方の台車の左右動ダンパ
   に対応する上記ゲイン設定手段は、上記制御ゲインとし
   て、他方の台車の左右動ダンパに対応する上記ゲイン設
   定手段により設定された上記制御ゲイン、よりも小さな
   値を設定することを特徴とする振動抑制装置。
6. 【請求項６】 車輪を軸支する台車と、該台車に支持さ
   れる車体と、を備え且つ、該車体の前記台車による支持
   位置の前後に各一体、シリンダ内にピストンを摺動可能
   に配置し且つ該ピストン及び該シリンダの内の一方を前
   記台車に、他方を上記車体に支持され、該ピストンによ
   って上記シリンダ内を分割してなる２室に充満された流
   体を上記２室を連通する流路を介してやりとりすること
   により上記車体の上記台車に対する左右振動を減衰させ
   る左右動ダンパ、を備えた車両の、 該左右動ダンパ毎に、請求項１に記載の振動抑制装置を
   設け、しかも進行方向に対して後方の左右動ダンパに対
   応する上記ゲイン設定手段は、上記制御ゲインとして、
   他方の左右動ダンパに対応する上記ゲイン設定手段によ
   り設定された上記制御ゲイン、よりも小さな値を設定す
   ることを特徴とする振動抑制装置。