JPH1024844A

JPH1024844A - 車両用振動制御装置

Info

Publication number: JPH1024844A
Application number: JP19845896A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Uchiyama; 正明内山
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1996-07-09
Filing date: 1996-07-09
Publication date: 1998-01-27
Anticipated expiration: 2016-07-09
Also published as: JP4192259B2

Abstract

(57)【要約】【課題】車体が低周波数で振動するような場合におい
て、制振効果を損ねることなく、高周波数側の乗り心地
の向上をも図ることができる車両用振動制御装置を提供
する。【解決手段】車体の横速度に基づいて補正前目標減衰
力ＰＤ及びこの補正前目標減衰力ＰＤに対応する補正後
目標減衰力Ｄを求め、この補正後目標減衰力Ｄが補償最
低減衰力Ｄmin より小さい場合、補正後目標減衰力Ｄを
補償最低減衰力Ｄmin （またはＤmin ×〔−１〕）にす
る。このため、車体の横方向の速度が小さくても、補正
後目標減衰力Ｄとして所望の大きさが得られ、ひいては
ダンパが所望の大きさの減衰力を発生し制振力の向上が
図れる。補正前目標減衰力ＰＤの値が目標減衰力基準領
域Ｇ内で、かつ不感帯Ｑに入っている場合、補正後目標
減衰力Ｄを「０」に設定して不感帯処理する。このた
め、高周波数側領域での頻繁な振動がなくなって乗り心
地の向上を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道車両及び自動
車等に用いられる車両用振動制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄道車両及び自動車では、左右方向の揺
れや上下振動を抑え、快適な乗り心地を確保する等のた
めに、車両用振動制御装置が用いられている。そこで、
本出願人は、自動車に用いられる車両用振動制御装置の
一例として特開平５−３３０３２５号公報に示された自
動車用振動制御装置を、また、鉄道車両に用いられる車
両用振動制御装置の一例として特願平７−３４７９１１
号に示された鉄道車両用振動制御装置等を出願してい
る。

【０００３】前記自動車用振動制御装置及び鉄道車両用
振動制御装置は、アクチュエータの作動により減衰力調
整可能な、いわゆるセミアクティブダンパと、車体の絶
対座標に対する速度（以下、適宜、絶対速度という。）
を検出する速度検出手段と、この速度検出手段の検出結
果に基づいてアクチュエータを駆動するコントローラと
を有し、速度検出手段が検出する速度に比例して目標と
する減衰力または減衰係数を決定し、この決定したデー
タ（減衰力または減衰係数）に基づいてアクチュエータ
を作動することにより、減衰力が、例えば、伸びソフト
／縮みソフト（以下、Ｓ／Ｓという。図４の電流Ｉ₂ 近
傍部分）、伸びハード／縮みソフト（以下、Ｈ／Ｓとい
う。図４の電流Ｉ₁ 側部分）、伸びソフト／縮みハード
（以下、Ｓ／Ｈという。図４の電流Ｉ₃ 側部分）の状態
となるようにセミアクティブダンパを制御し、車体の絶
対速度に応じて精度の高い振動制御を行えるようにして
いる。

【０００４】すなわち、パッシブダンパ（例えばオリフ
ィス通路面積を変更して減衰力を調整するような減衰力
調整機構を有していないタイプのダンパ）を用いた車両
用振動制御装置では、速度検出手段で検出される速度に
応じた振動制御を行えないが、これに比して、セミアク
ティブダンパを用いた上述した車両用振動制御装置で
は、車体の絶対速度に応じて精度の高い振動制御を行え
ることになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記自動車
用振動制御装置では、（１）振動遮断性を向上し高周波
数側（２〜３Ｈｚ以上）の乗り心地の向上を図り、
（２）うねり路面の乗り越し初期時のばね下入力の吸収
性を向上し、車体加振を最低限に抑える等の機能を発揮
させるために、前記Ｓ／Ｓの減衰力を、パッシブダンパ
に比して小さい値に設定し、上記（１）、（２）に対す
る乗り心地の向上を図っている。しかしながら、セミア
クティブダンパのＳ／Ｓの減衰力は、パッシブダンパに
比して小さい値に設定されていることから、車体が低周
波数で振動するような場合には、制振効果がパッシブダ
ンパに比して劣ったものになっていた。

【０００６】なお、前記鉄道車両用振動制御装置におい
ても、上記自動車用振動制御装置と同様に、車体が低周
波数で振動するような場合には、制振効果がパッシブダ
ンパに比して劣ったものになっている。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、車体が低周波数で振動するような場合においても、
制振効果を損ねることなく、かつ、上記（１）、（２）
に対する乗り心地の向上を図ることができる車両用振動
制御装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
車両の車体と該車体用の支持部との間に介装され、縮み
側の減衰力が小さい値のとき、伸び側の減衰力を小さい
値と大きい値の間で可変とする伸び側減衰力可変領域
と、伸び側の減衰力が小さい値のとき、縮み側の減衰力
を小さい値と大きい値の間で可変とする縮み側減衰力可
変領域と、を有する減衰力可変型ダンパと、減衰力可変
型ダンパの減衰力を調整するアクチュエータと、前記車
体の所定方向の絶対速度を検出する速度検出手段と、該
速度検出手段の検出結果に基づいて前記減衰力可変型ダ
ンパの減衰力を制御するコントローラと、からなる車両
用振動制御装置において、前記減衰力可変型ダンパの減
衰力が、前記伸び側減衰力可変領域内にあるときは伸び
側減衰力が、また、前記縮み側減衰力可変領域内にある
ときは縮み側減衰力が、あらかじめ設定された基準減衰
力よりも小さくなるときは、減衰力を所定の値とする減
衰力補正手段を設けたことを特徴とする。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の構
成において、減衰力が前記基準減衰力よりも小さいあら
かじめ設定された第２の基準減衰力以下となるときは、
減衰力を伸び側および縮み側ともに最小値となるように
する第２の減衰力補正手段を設けたことを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態の車
両用振動制御装置を図１ないし図１０に基づいて説明す
る。

【００１１】図１、図２において、鉄道車両１は、車輪
２を介して２本のレール３，３に案内される、前（図１
紙面裏面側）、後（図１紙面表面側）一対の台車（支持
部）４Ｆ，４Ｒと、この前、後台車４Ｆ，４Ｒにばね部
材５を介して上下方向及び水平方向に揺動可能に支持さ
れる車体６と、前、後台車４Ｆ，４Ｒと車体６との間
に、車体６の前、後台車４Ｆ，４Ｒに対する左右方向
（横方向）の移動に対して減衰力を発生するようにそれ
ぞれ介装された減衰力可変型の前、後側のセミアクティ
ブダンパ（減衰力可変型ダンパ）７Ｆ，７Ｒと、減衰力
可変型ダンパ７Ｆ，７Ｒのバルブ機構８を、後述する目
標減衰力指示値Ｄに応じて駆動し減衰力可変型ダンパ７
Ｆ，７Ｒの減衰力を調整する比例ソレノイド（アクチュ
エータ）９と、前、後台車４Ｆ，４Ｒに対応して車体６
にそれぞれ設けられて車体６の絶対横加速度αを検出す
る前側、後側の絶対横加速度センサ（速度検出手段）１
０Ｆ，１０Ｒと、絶対横加速度センサ１０Ｆ，１０Ｒの
検出結果に基づいて減衰力可変型ダンパ７Ｆ，７Ｒの減
衰力を調整するコントローラ１１とから大略構成されて
いる。

【００１２】ここで、本実施の形態では、絶対横加速度
センサ１０Ｆ，１０Ｒの検出結果に対応する前側、後側
の絶対横加速度α₁ ，α₂ に基づいて比例ソレノイド９
の制御を行うが、比例ソレノイド９の制御について、主
に、車体６の前側を対象にし（すなわち、前側の絶対横
加速度センサ１０Ｆの絶対横加速度信号α₁ に対応する
前側横速度Ｖ₁ を用い）、図１を参照して以下に説明す
る。

【００１３】前記前、後台車４Ｆ，４Ｒの進行方向に対
して右側（図１右側）には、前、後側の台車側ブラケッ
ト１２Ｆ，１２Ｒがそれぞれ取り付けられている。前、
後側の台車側ブラケット１２Ｆ，１２Ｒに対向するよう
に車体６の進行方向左側部分には、前、後側の車体側ブ
ラケット１３Ｆ，１３Ｒが取り付けられている。

【００１４】前側の台車側ブラケット１２Ｆと前側の車
体側ブラケット１３Ｆとの間、後側の台車側ブラケット
１２Ｒと後側の車体側ブラケット１３Ｒとの間に、車体
６の前、後台車４Ｆ，４Ｒに対する左右方向の移動に対
して減衰力を発生する前記前、後側の減衰力可変型ダン
パ７Ｆ，７Ｒがそれぞれ介装されている。ここで、前、
後側の減衰力可変型ダンパ７Ｆ，７Ｒは、図３に示すよ
うに、油液が封入された筒状のダンパ本体１４と、ダン
パ本体１４内に変位可能に収納されたピストン（図示省
略）と、ピストンに固定され一端部がダンパ本体１４か
ら突出するシャフト１５と、ピストンを含むダンパ本体
１４内に設けられ、油液流路（図示省略）の調整により
減衰力を発生する減衰力発生機構（図示省略）と、この
減衰力発生機構を作動して減衰力を調整するバルブ機構
８とからなり、バルブ機構８が比例ソレノイド９に駆動
されて目標減衰力指示値Ｄに応じた大きさの減衰力を発
生するようになっている。

【００１５】そして、この場合、前、後側の車体側ブラ
ケット１３Ｆ，１３Ｒにダンパ本体１４が保持され前、
後側の台車側ブラケット１２Ｆ，１２Ｒにシャフト１５
の一端側（ダンパ本体１４の外側部分）が保持されてお
り、車体６の進行方向に対して左右方向の運動を規制す
るようになっている。

【００１６】前、後側の減衰力可変型ダンパ７Ｆ，７Ｒ
は、図４、図５に示す減衰力特性を有している。ここ
で、図４は、比例ソレノイド９に供給される供給電流Ｉ
に対するピストンスピードが一定（例えば１０cm／s ）
のときの減衰力を示したものである。前、後側の減衰力
可変型ダンパ７Ｆ，７Ｒは、供給電流ＩがＩ₂ のときで
は減衰力は、伸び側、縮み側共に小さい値（ソフト）に
なっている。ここで、減衰力可変型ダンパ７Ｆ，７Ｒ
は、車体６が前、後台車４Ｆ，４Ｒに対して相対的に左
方へ移動したときに伸び、右方へ移動したときに縮むよ
うになっている。そして、供給電流ＩをＩ₂ からＩ₁ へ
と徐々に小さくすると、減衰力特性は、縮み側減衰力を
小さい（ソフト）状態のままで伸び側の減衰力が徐々に
大きく（ハードに）なる（伸び側減衰力可変領域）。こ
れに対して、供給電流ＩをＩ₂ からＩ₃ へと徐々に大き
くしていくと、伸び側減衰力を小さい（ソフト）状態の
ままで縮み側の減衰力が徐々に大きく（ハードに）なる
（縮み側減衰力可変領域）。

【００１７】また、図５は、ピストンのスピードに対す
る減衰力を示している。供給電流ＩがＩ₁ からＩ₂ の間
では、縮み側は実線Ａに示すように略一定値の状態で、
伸び側が実線Ｂから点線Ｃの間の減衰力を得ることにな
る。また、供給電流ＩがＩ₂からＩ₃ の間では、伸び側
減衰力は点線Ｃに示すように略一定の状態で、縮み側減
衰力が実線Ａから点線Ｄの間で可変になる。

【００１８】前側、後側の絶対横加速度センサ１０Ｆ，
１０Ｒ及び前、後側の減衰力可変型ダンパ７Ｆ，７Ｒの
各比例ソレノイド９に接続してコントローラ１１が車体
６に設けられている。

【００１９】コントローラ１１は、図６に示すように電
力供給を受ける（ステップS1）と、まず初期設定を行な
って（ステップS2）制御周期に達したか否かを判定する
（ステップS3）。ステップS3では、制御周期に達したと
判定するまで繰り返して制御周期に達したか否かを判定
する。

【００２０】ステップS3で制御周期に達したと判定する
と、前制御周期の目標減衰力指示値Ｄから得られる供給
電流Ｉに基づいて比例ソレノイド９（アクチュエータ）
を駆動し、目標減衰力指示値Ｄに対応した減衰力を得る
（ステップS4）。ここで、比例ソレノイド９に供給され
る供給電流Ｉは、前制御周期の目標減衰力指示値Ｄを図
４に示す「供給電流−減衰力特性図」を用いて逆変換す
ることにより得られる。すなわち、図４（Ｆ＝ｆ
（Ｉ））を逆変換したものが図７（Ｉ＝ｆ（Ｆ））であ
り、この図７により、目標減衰力指示値Ｄに基づく供給
電流Ｉが求められる。続いてステップS5で比例ソレノイ
ド９以外の機器（例えばＬＥＤ）に信号を出力して制御
する。次に絶対横加速度センサ１０Ｆ，１０Ｒから絶対
横加速度信号αを読み込む（ステップS6）。続いて、ス
テップS7の目標減衰力決定サブルーチンで、絶対横加速
度信号αに基づいて図９に示す演算処理を行って、補正
後目標減衰力指示値（以下、補正後目標減衰力とい
う。）Ｄを決定し（ステップS7）、次の制御周期のステ
ップS4で補正後目標減衰力Ｄに基づいて供給電流Ｉを決
定し、比例ソレノイド９を駆動して所望の減衰力を得
る。

【００２１】ここで、上記ステップS7の演算処理内容を
図９に基づいて説明する。ブロックＢ１で前側の絶対横
加速度センサ１０Ｆが検出した前台車側車体６の横加速
度α₁ を積分して速度Ｖ₁ を求め、この速度Ｖ₁ に対し
てブロックＢ２でハイパスフィルタをかけ、ブロックＢ
３でローパスフィルタをかけ、続くブロックＢ４で制御
ゲインＫ₁ を乗算し、補正前目標減衰力指示値（以下、
補正前目標減衰力という。）ＰＤを算出する。

【００２２】ここで、便宜上、図１０に示すように、補
正前及び補正後の目標減衰力指示値（以下、目標減衰力
という。）ＰＤ，Ｄは縮み側の場合に負の値で、伸び側
の場合には正の値で示す。ブロックＢ４で算出した補正
前目標減衰力ＰＤに対して、ブロックＢ５で、減衰力補
償処理（減衰力補正手段）及び不感帯処理（第２の補正
手段）を含む演算処理を行って補正後目標減衰力指示値
（以下、補正後目標減衰力という。）Ｄを算出する。ブ
ロックＢ５は、図１０に示す、補正前目標減衰力ＰＤと
補正後目標減衰力Ｄとの対応データを格納しており、こ
の格納データを用いて次のような演算処理を行う。この
ブロックＢ５の演算処理内容を、図１０に基づいて説明
する。なお、図９のブロックＢ５内に示す図は図１０を
簡略して示したものである。

【００２３】ここで、補正後目標減衰力Ｄと補正前目標
減衰力ＰＤとは全体として比例関係にあり、（正）の領
域（図中右側）、すなわち伸び側（伸び側減衰力可変領
域）の補正前目標減衰力ＰＤに対して略同等値（または
所定倍の大きさ）の伸び側（正）の補正後目標減衰力Ｄ
を算出し、負の領域（図中左側）、すなわち縮み側（縮
み側減衰力可変領域）の補正前目標減衰力ＰＤに対して
略同等（または所定倍）の大きさの縮み側（負）の補正
後目標減衰力Ｄを算出する一方、補正前目標減衰力ＰＤ
の値が小さい領域（値Ｍ，−Ｍの間の領域、以下、目標
減衰力基準領域という。）Ｇに入っている場合、以下の
演算を行う。

【００２４】すなわち、補正前目標減衰力ＰＤの値が目
標減衰力基準領域Ｇに入っている際、補正後目標減衰力
Ｄの大きさがあらかじめ設定した目標減衰力基準値（基
準減衰力）の大きさに比して小さい場合、補正前目標減
衰力ＰＤに対応して上述したように算出される補正後目
標減衰力Ｄを、あらかじめ設定した補償最低減衰力（所
定の減衰力）Ｄmin と比較し、補正後目標減衰力Ｄが補
償最低減衰力Ｄmin より小さい場合、補正後目標減衰力
Ｄとして補償最低減衰力Ｄmin より小さい場合、補正後
目標減衰力Ｄとして補償最低減衰力Ｄmin （またはＤmi
n ×〔−１〕）の値を選択して出力する（ステップS16
，S13 ）。なお、ここでは、補償最低減衰力（所定の
減衰力）Ｄmin を目標減衰力基準値（基準減衰力）と同
じ値で示しているが、補償最低減衰力Ｄmin は目標減衰
力基準値以下の値であっても車両の振動を好適に抑える
ことができる値であればよい。

【００２５】また、補正前目標減衰力ＰＤの値が目標減
衰力基準領域Ｇ内で、かつゼロに近い領域（以下、不感
帯という。）Ｑに入っている場合（第２の基準減衰力以
下となっている場合）、補正後目標減衰力Ｄを「０」
（最小値）に設定する（ステップS18 ）。なお、後側台
車４Ｒに対しても上述したのと同様に演算処理が行われ
る。

【００２６】上述した図９の制御内容をフローチャート
（目標減衰力決定サブルーチン）で示したのが図８であ
る。図８において、図９のブロックＢ５で補正前目標減
衰力ＰＤより得た目標減衰力の絶対値が目標減衰力基準
値（基準減衰力）より小さいか否かを判定し（ステップ
S10 ）、NOと判定すると目標減衰力が負であるか（０よ
り小さいか）否かを判定する（ステップS11 ）。ステッ
プS11 でYES と判定すると目標減衰力の絶対値が補償最
低減衰力Ｄmin より小さいか否かを判定する（ステップ
S12 ）。

【００２７】ステップS12 でYES と判定すると、補償最
低減衰力Ｄmin に（−１）をかけた値を補正後目標減衰
力Ｄの値とし（ステップS13 ）、メインルーチンに戻
る。ステップS12 でNOと判定すると、目標減衰力を補正
後目標減衰力Ｄの値とし（ステップS14 ）、メインルー
チンに戻る（縮み側減衰力補正処理）。ステップS11 で
NOと判定すると、目標減衰力が補償最低減衰力Ｄmin よ
り小さいか否かを判定する（ステップS15 ）。ステップ
S15 でYES と判定すると、補償最低減衰力Ｄmin を補正
後目標減衰力Ｄの値とし（ステップS16 ）、メインルー
チンに戻る。ステップS15 でNOと判定すると、目標減衰
力を補正後目標減衰力Ｄの値とし（ステップS17 ）、メ
インルーチンに戻る（伸び側減衰力補正処理）。ステッ
プS10 でYES と判定すると、補正後目標減衰力Ｄの値を
「０」に設定する（ステップS18 ）（不感帯処理）。こ
こで、ステップS10 ，S11 ，S12 ，S13 ，S14 ，S15 ，
S16 及びS17 の処理が減衰力補正手段を構成し、ステッ
プS10 及びS18 の処理が第２の減衰力補正手段を構成し
ている。

【００２８】上述したように構成した車両用振動制御装
置では、横加速度センサ１０Ｆ，１０Ｒ及びブロックＢ
１で得られる車体６の横速度Ｖ₁ に基づいて補正前目標
減衰力ＰＤ及びこの補正前目標減衰力ＰＤに対応する補
正後目標減衰力Ｄを求め、この補正後目標減衰力Ｄが補
償最低減衰力Ｄmin より小さい場合、補正後目標減衰力
Ｄを補償最低減衰力Ｄmin （またはＤmin ×〔−１〕）
にする（ステップS16，S13 ）。このため、車体６の横
方向の速度が小さくても、補正後目標減衰力Ｄとして所
望の大きさ（補償最低減衰力Ｄmin ）が得られ、ひいて
はダンパ７Ｆ，７Ｒが所望の大きさの減衰力を発生し制
振力の向上が図れる。

【００２９】すなわち、補償最低減衰力Ｄmin を設けな
ければ、目標減衰力は、図１０に点線Ｒで示すように算
出されることになり、斜線部分（同図中三角形部分）の
減衰力が不足し、制振効果が得にくいものになるが、こ
れに比して、補償最低減衰力Ｄmin を設けたことにより
良好な制振効果を発揮できることになる。さらに、この
ように良好な制振効果を発揮できることにより、自動車
走行路におけるうねりに相当する横方向の凹凸によって
車体６に加わる小さな振動（低周波数）を良好に抑える
ことができる。

【００３０】また、補正前目標減衰力ＰＤの値が不感帯
Ｑに入っている場合、補正後目標減衰力Ｄを「０」に設
定する（ステップS18 ）ので、高周波数側での乗り心地
の向上が図れる。

【００３１】上述した減衰力補償処理及び不感帯処理
は、車体６のヨー、スエー（ロール）運動を抑制する場
合にも、用いることができる。このことを、図１１に基
づいて、説明する。図１１は、コントローラ１１が、車
体６のヨー、スエー（ロール）運動に対して分離制御を
行う車両用振動制御装置のコントローラ１１の制御内容
を示すブロック図である。

【００３２】図１１において、まず、前側の絶対横加速
度センサ１０Ｆで検出された前側横加速度α₁ はブロッ
クＢ９で積分処理され、これにより前側横速度Ｖ₁ が得
られ、この前側横速度Ｖ₁ がブロックＢ１０に送られ
る。ブロックＢ１０ではハイパスフィルタ処理を実行し
ブロックＢ９の積分誤差を除去する。同様にして、後側
の横加速度信号α₂ についてブロックＢ１５で積分処理
されて後側横速度Ｖ₂ が得られこの後側横速度Ｖ₂ は、
ブロックＢ１６でハイパスフィルタ処理されてブロック
Ｂ１５の積分誤差が除去される。

【００３３】ブロックＢ９，Ｂ１５にて算出された前、
後側横速度Ｖ₁ ，Ｖ₂ は合成部Ｂ３１にて加算され、車
体６全体が横方向に推移するスエー状態を検出し、この
ことを示すスエー信号Ｔ_W を出力する。前記スエー信号
Ｔ_W はブロックＢ１１でスエー低減に最適な値になるよ
うにゲインＫ₃ が乗算されてブロックＢ１２に出力さ
れ、ブロックＢ１２でローパスフィルタ処理が行われ、
スエー分補正前減衰力ＰＤが求められ、スエー分補正前
減衰力ＰＤが前記ブロックＢ５に相当するブロックＢ５
１に入力される。る。

【００３４】同様にして、ブロックＢ９，Ｂ１５から出
力される前、後側横速度Ｖ₁ ，Ｖ₂は減算処理部Ｂ３２
にてその差が取られ、車体６の鉛直軸（図示省略）周り
の回転運動状態を検出し、そのことを示すヨー信号Ｔ_Y
を出力する。ヨー信号Ｔ_Y は、ブロックＢ１７でゲイン
Ｋ₄ を乗算されヨー低減に最適な値にされた後に、ブロ
ックＢ１８でローパスフィルタ処理され、ヨー分補正前
減衰力ＰＤが求められ、ヨー分補正前減衰力ＰＤが前記
ブロックＢ５に相当するブロックＢ５２に入力される。

【００３５】ブロックＢ５１ではスエー分補正前減衰力
ＰＤに対応するスエー分補正後減衰力Ｄを算出し、ブロ
ックＢ５２ではヨー分補正前減衰力ＰＤに対応するヨー
分補正後減衰力Ｄを算出する。

【００３６】合成部Ｂ３３では、ブロックＢ５１からの
スエー分補正後減衰力Ｄ及びブロックＢ５２からのヨー
分補正後減衰力Ｄを加算して前側の目標減衰力として前
側の減衰力可変型ダンパ７Ｆに出力する。合成部Ｂ３４
では、ブロックＢ５１からのスエー分補正後減衰力Ｄか
らブロックＢ５２からのヨー分補正後減衰力Ｄを減算し
て後側の目標減衰力として後側の減衰力可変型ダンパ７
Ｒに出力する。

【００３７】このように構成した車両用振動制御装置で
は、上述した図１ないし図１０に示すものと同様に、補
正後目標減衰力Ｄを「０」に設定する（不感帯処理を行
う）ので、ヨー、スエーの各モードに対して高周波数側
での乗り心地の向上が図れる。また、補償最低減衰力Ｄ
min を設けており、補正前目標減衰力ＰＤの値が小さく
ても、補正後目標減衰力Ｄが所望の大きさ（補償最低減
衰力Ｄmin ）とされるので、減衰力が確保され、車体の
小さな振動（低い周波数）に対する制振効果のの向上を
図ることができる。

【００３８】上述した実施の形態では、ブロックＢ４で
算出した補正前目標減衰力ＰＤと補正後目標減衰力Ｄと
を対応させて、減衰力補償処理及び不感帯処理を行う場
合を例にしたが、これに代えて、図１２及び図１３に示
すように制御ゲインを非線形に設定して減衰力補償処理
及び不感帯処理を行うようにしてもよい。

【００３９】すなわち、図１２のブロックＢ４は、あら
かじめ図１３のデータ（フィルタ処理後絶対速度信号Ｅ
−制御ゲインＫ₅ ）を格納し、この格納データに基づい
て演算処理を行って制御ゲインＫ₅ を設定する。

【００４０】ここで、フィルタ処理速度信号Ｅはブロッ
クＢ２でハイパスフィルタをかけ、また、ブロックＢ３
でローパスフィルタをかけて得られるデータである。図
１３のデータでは、信号Ｅが正の領域（図中右側）、す
なわち、伸び側減衰力可変領域でその大きさがあらかじ
め設定したゲイン選択用基準値Ｊａ（伸び側の基準減衰
力が得られるゲインを選択する値）よりも小さいとき
は、信号Ｅが小さくなるに従って制御ゲインＫ₅ の値は
大きな値に選択される。ここで選択された制御ゲインＫ
₅ によって伸び側の減衰力が所定値に設定される。ま
た、信号が負の領域（図中左側）、すなわち、縮み側減
衰力可変領域でその大きさがあらかじめ設定したゲイン
選択用基準値−Ｊａ（縮み側の基準減衰力が得られるゲ
インを選択する値）よりも大きいときは、信号Ｅが大き
くなるに従って制御ゲインＫ₅ の値は大きな値に選択さ
れる。ここで選択された制御ゲインＫ₅ によって縮み側
の減衰力が所定値に設定される。

【００４１】さらに、信号Ｅの大きさがゲイン選択用基
準値Ｊａよりも小さく（または、ゲイン選択用基準値−
Ｊａよりも大きく）ゼロに近い領域（以下、不感帯Ｑと
いう。）内にある場合（第２の基準減衰力以下となって
いる場合）、制御ゲインＫ₅は「０」に設定され、これ
により、伸び側及び縮み側の減衰力がともに最小値とな
る。

【００４２】このように構成することにより、信号Ｅの
大きさがゲイン選択用基準値Ｊａよりも小さいとき（ま
たは、ゲイン選択用基準値−Ｊａよりも大きいとき）
は、大きい値の制御ゲインＫ₅ を選択し、これに伴い、
補正後目標減衰力Ｄが大きい値となって所望の大きさの
減衰力が確保され、横振動が小さい低周波数振動の場合
に車体６に加わる振動を最低限に抑えることができる
（減衰力補正手段）。また、信号Ｅが不感帯Ｑに入って
いる場合、すなわち、振動変化が極めて小さい場合に
は、制御ゲインＫ₅ が「０」に設定され、これに伴い、
補正前目標減衰力ＰＤが「０」、ひいては補正後目標減
衰力Ｄが「０」になる。このため、高周波数側での乗り
心地の向上が図れる（第２の減衰力補正手段）。

【００４３】図１３に代えて、信号Ｅと制御ゲインＫ₅
との対応関係が図１４に示すように示されるものであっ
てもよい。すなわち、図１４では、信号Ｅの大きさがゲ
イン選択用基準値Ｊａよりも大きいとき（または、ゲイ
ン選択用基準値−Ｊａよりも小さいとき）は、信号Ｅの
大きさが大きくなるに従って制御ゲインＫ₅ の値が逓減
する。なお、図１２に示す減衰力補償処理（減衰力補正
手段）及び不感帯処理（第２の補正手段）を含む演算処
理（ブロックＢ４）は、ローパスフィルタ処理後の信号
Ｅ（ブロックＢ３処理後の信号）に基づき制御ゲインＫ
₅ を選択するようにしているが、ハイパスフィルタ処理
後の信号（ブロックＢ２処理後）、積分処理後の速度Ｖ
₁ （ブロックＢ１処理後）または、横加速度α₁ に基づ
き制御ゲインＫ₅ を選択するようにしてもよい。

【００４４】また、上記実施の形態では、２本のレール
３上を走行するタイプの鉄道車両１を例にしたが、これ
に代えて図１５に示すようにモノレールタイプの鉄道車
両１に本発明の車両用振動制御装置を適用してもよい。
なお、図１５に示す鉄道車両１は、図１に示すものに比
して、２本のレール３に代えてコンクリートの軌道から
なるモノレール２０を設け、車輪２に代えてタイヤ２１
を介して前、後台車４Ｆ，４Ｒをモノレール２０に支持
させることが異なっている。

【００４５】また、上記実施の形態では、車両が鉄道車
両１である場合を例にしたが、これに代えて、図１６に
示すように、車両が自動車３０（一輪分のみを示してい
る。）で、車体用の支持部が、台車に代えて車軸３１で
あり、絶対横加速度センサ１０Ｆ，１０Ｒに代えて上下
方向の車体６の絶対速度を検出する上下方向絶対加速度
センサ３２を設け、前、後側の減衰力可変型ダンパ７
Ｆ，７Ｒに代えて車体６と車軸３１との間に減衰力可変
型ショックアブソーバ３３を介装し、図９に代わる図１
７の制御内容を有するコントローラ１１を備えて車両用
振動制御装置を構成してもよい。この場合、鉄道車両１
の絶対横加速度α（横速度Ｖ₁ ）に代えて自動車３０の
上下方向絶対加速度β（上下方向速度Ｖ′）が対象とさ
れ、上述した実施の形態と同様にして、不感帯を設ける
ことで高周波数側での乗り心地の向上が図れ、かつ上下
振動が小さい場合にも所望の大きさの減衰力の発生を可
能とし、良好な制振性を得ることができる。

【００４６】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によると、車
体の所定方向の絶対速度から減衰力可変型ダンパの減衰
力を求め、この減衰力可変型ダンパの減衰力が、伸び側
減衰力可変領域内にあるときは伸び側減衰力が、また、
縮み側減衰力可変領域内にあるときは縮み側減衰力が、
あらかじめ設定された基準減衰力よりも小さくなるとき
は、減衰力を所定の値とする減衰力補正手段を設けたの
で、車体の所定方向の速度が小さくても、減衰力可変型
ダンパが発生する伸び側及び縮み側の減衰力を所定の値
の大きさの減衰力に調整することができるので、車体が
低周波数で振動するような場合における制振効果の向上
を図ることができる。

【００４７】また、減衰力可変型ダンパの減衰力が、基
準減衰力よりも小さいあらかじめ設定された第２の基準
減衰力以下となるときは、減衰力を伸び側および縮み側
ともに最小値となるようにする第２の減衰力補正手段を
設けたので、振動遮断性を向上し高周波数側の乗り心地
の向上を図り、うねり路面の乗り越し初期時のばね下入
力の吸収性を向上し、車体加振を最低限に抑えることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の車両用振動制御装置を
模式的に示す図である。

【図２】同車両用振動制御装置を用いる鉄道車両を模式
的に示す側面図である。

【図３】図１の車両用振動制御装置のダンパを模式的に
示す図である。

【図４】同ダンパの比例ソレノイドの供給電流−減衰力
特性を示す図である。

【図５】同ダンパのピストンのスピード−減衰力特性を
示す図である。

【図６】同車両用振動制御装置のコントローラの制御内
容の一部を示すフローチャートである。

【図７】図４を逆変換した目標減衰力指示値−供給電流
特性を示す図である。

【図８】同コントローラにおける図６のステップS7のサ
ブルーチンの制御内容を示すフローチャートである。

【図９】同ステップS7の処理内容を模式的に示すブロッ
ク線図である。

【図１０】図９のブロックＢ５の処理内容を示す図であ
る。

【図１１】スエー、ヨー運動制御を行うコントローラの
他の処理内容を模式的に示すブロック線図である。

【図１２】図９に代わるコントローラの他の処理内容を
模式的に示すブロック線図である。

【図１３】図１２のブロックＢ５の処理内容を示すフィ
ルタ処理速度信号−制御ゲイン特性図である。

【図１４】図１３に代わる他のフィルタ処理速度信号−
制御ゲイン特性図である。

【図１５】図１の鉄道車両用の振動制御装置に代わるモ
ノレールタイプの鉄道車両用の振動制御装置の一例を示
す図である。

【図１６】本発明の自動車用の振動制御装置の一例を示
す模式図である。

【図１７】同振動制御装置のコントローラの制御内容を
示すブロック図である。

【符号の説明】

１鉄道車両４Ｆ，４Ｒ前、後台車（支持部）６車体７Ｆ，７Ｒ前、後側の減衰力可変型ダンパ９比例ソレノイド（アクチュエータ）１０Ｆ，１０Ｒ前側、後側の絶対横加速度センサ１１コントローラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の車体と該車体用の支持部との間に
介装され、縮み側の減衰力が小さい値のとき、伸び側の
減衰力を小さい値と大きい値の間で可変とする伸び側減
衰力可変領域と、伸び側の減衰力が小さい値のとき、縮
み側の減衰力を小さい値と大きい値の間で可変とする縮
み側減衰力可変領域と、を有する減衰力可変型ダンパ
と、減衰力可変型ダンパの減衰力を調整するアクチュエータ
と、前記車体の所定方向の絶対速度を検出する速度検出
手段と、該速度検出手段の検出結果に基づいて前記減衰力可変型
ダンパの減衰力を制御するコントローラと、からなる車
両用振動制御装置において、前記減衰力可変型ダンパの減衰力が、前記伸び側減衰力
可変領域内にあるときは伸び側減衰力が、また、前記縮
み側減衰力可変領域内にあるときは縮み側減衰力が、あ
らかじめ設定された基準減衰力よりも小さくなるとき
は、減衰力を所定の値とする減衰力補正手段を設けたこ
とを特徴とする車両用振動制御装置。
【請求項２】減衰力が前記基準減衰力よりも小さいあ
らかじめ設定された第２の基準減衰力以下となるとき
は、減衰力を伸び側および縮み側ともに最小値となるよ
うにする第２の減衰力補正手段を設けたことを特徴とす
る請求項１に記載の車両用振動制御装置。