JPH11310129A - Car body inclination controller of organized train - Google Patents
Car body inclination controller of organized trainInfo
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- JPH11310129A JPH11310129A JP11947298A JP11947298A JPH11310129A JP H11310129 A JPH11310129 A JP H11310129A JP 11947298 A JP11947298 A JP 11947298A JP 11947298 A JP11947298 A JP 11947298A JP H11310129 A JPH11310129 A JP H11310129A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道車両の編成列
車における車体傾斜制御装置に関し、曲線走行時に車体
を傾斜して、たとえば乗客に作用する遠心力に起因した
床面平行成分である横方向の力を感じさせないようにし
て乗り心地を向上することができる編成列車の車体傾斜
制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle body inclination control apparatus for a train train of a railway car, and more particularly to a vehicle body inclination control apparatus which inclines a vehicle body during a curve running and, for example, a horizontal direction which is a floor parallel component caused by a centrifugal force acting on a passenger. The present invention relates to a vehicle body inclination control device for a train set capable of improving ride comfort by not feeling the power of the train.
【0002】[0002]
【従来の技術】鉄道車両が線路の曲線を走行していると
きには、遠心力が作用するので、車体内の乗客は、横方
向加速度、したがって横方向の力を感じることになる。
遠心力は、曲率半径1/ρに反比例し、車体速度vの2
乗に比例するので、急曲線を高速度で走行する車両で
は、乗り心地が非常に悪くなる。2. Description of the Related Art When a railway vehicle is traveling on a curve of a railway track, a centrifugal force acts thereon, so that passengers in the vehicle body feel lateral acceleration, and therefore lateral force.
The centrifugal force is inversely proportional to the radius of curvature 1 / ρ.
Since it is proportional to the power, a vehicle running on a sharp curve at a high speed has a very poor ride quality.
【0003】従来から、曲線ではカントを付け、車体を
傾斜させることによって、重力の床面平行成分と遠心力
の床面平行成分とを釣り合わせており、体感される横方
向加速度を打ち消そうとしている。車体を傾斜すると、
遠心力と重力の床面に対する成分が上述のように釣り合
い、床面には、横方向加速度は作用しない。このとき、
乗客は体重が増加したと感じるだけであって、横方向の
力を感じないので、乗り心地が向上する。ところが遠心
力は車体速度に依存する。したがって全ての運転速度に
対して、横方向加速度を適切に打ち消すことはできな
い。特に高速走行を行う鉄道車両では、カントが不足す
る。Conventionally, a curve is provided with a cant and the vehicle body is tilted to balance the gravity-parallel surface component of the gravity and the centrifugal force-parallel surface component, thereby canceling the perceived lateral acceleration. And When you lean the body,
The components of the centrifugal force and gravity with respect to the floor are balanced as described above, and no lateral acceleration acts on the floor. At this time,
Since the passenger only feels weight gain and does not feel any lateral force, the ride comfort is improved. However, the centrifugal force depends on the vehicle speed. Therefore, the lateral acceleration cannot be properly canceled for all driving speeds. In particular, a railway vehicle running at high speed runs short of cants.
【0004】典型的な先行技術は、特開平8−1753
85である。この先行技術は、編成車両で構成される鉄
道車両の車体傾斜を制御する装置において、走行地点を
検出する親局と、車体傾斜の操作量を演算して出力する
子局と、車両状態を諸センサで検出し車高サーボを実施
する孫局との合計3つの構成要素を含む。親局と孫局と
は、一編成中の複数の車両毎に設けられる。孫局は各車
両毎に設けられる。孫局への子局からの操作量出力は、
通信ラインによって伝送される。こうして親局は、速度
発電機からの信号をカウンタで計数し、列車の走行位置
を検出し、その地点データを各子局に伝送し、子局は、
孫局から伝送される諸センサ値と親局から伝送される地
点データとから、各車両の制御出力を演算し、各孫局に
制御指令を伝達する。孫局は、子局からの制御指令によ
って、各車両の車体を傾斜させる。[0004] A typical prior art is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-1753.
85. This prior art is an apparatus for controlling a vehicle body inclination of a railroad vehicle composed of trains, which includes a master station for detecting a traveling point, a slave station for calculating and outputting an operation amount of the body inclination, and various states of the vehicle. It includes a total of three components with the grandchild station that detects the sensor and performs the vehicle height servo. The parent station and the grandchild station are provided for each of a plurality of vehicles in one formation. The grandchild bureau is provided for each vehicle. The manipulated variable output from the slave station to the grandchild station is
It is transmitted by a communication line. In this way, the master station counts the signal from the speed generator with the counter, detects the running position of the train, transmits the point data to each slave station,
The control output of each vehicle is calculated from the various sensor values transmitted from the grandchild station and the spot data transmitted from the parent station, and a control command is transmitted to each grandchild station. The grandchild station tilts the vehicle body of each vehicle according to a control command from the child station.
【0005】この構成によって、編成列車全体における
構成を簡略化することができ、設備費および施工費の節
減が可能になる。[0005] With this configuration, the configuration of the entire train set can be simplified, and equipment and construction costs can be reduced.
【0006】またこの先行技術では、親局では、列車の
走行位置を検出し、その地点データを上述のように子局
に伝送するので、その地点データを、大容量のメモリに
予めストアしておく必要がある。さらに列車の走行位置
を検出するので、走行距離が長くなるほど、走行位置の
累積誤差が大きくなる。In this prior art, the master station detects the running position of the train and transmits the point data to the slave station as described above. Therefore, the point data is stored in a large-capacity memory in advance. Need to be kept. Furthermore, since the traveling position of the train is detected, the cumulative error of the traveling position increases as the traveling distance increases.
【0007】前述のメモリが大容量になるという問題を
解決するとともに、走行位置の誤差が大きくなることに
よって地点データを正確に得ることができないという問
題を解決するために、本件出願人は先に、鉄道車両の車
体傾斜制御のための装置を提案した(特願平8−212
67)。この提案された構成では、ヨーレート情報から
線路の曲線を検出し、その曲線において遠心力をフィー
ドバックすることによって車体の傾斜角を算出し、空気
ばねの強制的な急排気を行うことによって、車体を左右
に傾斜制御する。In order to solve the above-mentioned problem that the memory has a large capacity, and to solve the problem that point data cannot be accurately obtained due to a large error in the traveling position, the applicant of the present application has previously described Proposed a device for controlling the body inclination of a railway vehicle (Japanese Patent Application No. 8-212).
67). In the proposed configuration, the curve of the track is detected from the yaw rate information, the inclination angle of the vehicle body is calculated by feeding back the centrifugal force in the curve, and the vehicle body is forcibly exhausted by forcibly exhausting the air spring. Left and right tilt control.
【0008】しかし、この提案された技術では、本質的
に、ヨーレートセンサの検出遅れに起因する曲線検知遅
れは補償できず、したがって曲線部への高速突入時に、
たとえば外軌側空気ばねの底づき現象が発生してしま
い、車高制御性能の低下を招いている。However, the proposed technique cannot essentially compensate for the curve detection delay caused by the detection delay of the yaw rate sensor.
For example, a bottoming phenomenon of the outer rail side air spring occurs, leading to a reduction in vehicle height control performance.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、編成
列車の後続車両における乗客などに、遠心力に起因した
横方向の力を感じさせないようにして乗り心地を向上す
る編成列車の車体傾斜制御装置を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to improve the riding comfort by preventing passengers and the like in vehicles following the train from feeling the lateral force caused by the centrifugal force. It is to provide a control device.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、先頭車両に搭
載され、線路の曲線を検出する曲線検出手段と、後続車
両の車体を左右に傾斜するように駆動する車体傾斜駆動
手段と、曲線検出手段の出力に応答し、その曲線検出手
段の出力を、線路上の同一位置を先頭車両が通過した時
点から後続車両が通過する時点までの時間Tdよりも曲
線検出手段による曲線検出の検出遅れ時間に曲線情報先
取り時間を加えた曲線予見時間Tpだけ短い時間(Td
−Tp)、遅延して車体傾斜駆動手段を制御し、重力の
床面平行成分と遠心力の床面平行成分とが釣り合うよう
にする制御手段とを含むことを特徴とする編成列車の車
体傾斜制御装置である。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention comprises a curve detecting means mounted on a leading vehicle for detecting a curve of a track, a vehicle body inclination driving means for driving a vehicle body of a following vehicle to tilt left and right, In response to the output of the detecting means, the output of the curve detecting means is used to detect the delay of the curve detection by the curve detecting means from the time Td from the time when the leading vehicle passes the same position on the track to the time when the following vehicle passes. A time (Td) shorter by the curve preview time Tp obtained by adding the curve information prefetch time to the time (Td
-Tp) control means for controlling the vehicle body inclination driving means with a delay so as to balance the floor parallel component of gravity with the floor parallel component of centrifugal force. It is a control device.
【0011】本発明に従えば、先頭車両に搭載された曲
線検出手段によって曲線が検出された出力を、遅延時間
(Td−Tp)、遅延して車体傾斜駆動手段を制御する
ようにしたので、1または複数の後続する各車両毎に、
乗客などの重力の床面平行成分と遠心力の床面平行成分
とが釣り合うようにして、乗客などに横方向の力を感じ
させないようにすることができる。これによって後続の
各車両における乗り心地が向上される。According to the present invention, the output of which the curve is detected by the curve detecting means mounted on the leading vehicle is delayed by a delay time (Td-Tp) to control the vehicle body inclination driving means. For each one or more subsequent vehicles,
The parallel component of the floor of gravity of the passenger and the like and the parallel component of the centrifugal force of the floor can be balanced so that the passenger and the like do not feel the lateral force. Thereby, the riding comfort of each subsequent vehicle is improved.
【0012】こうして先頭車両で検出した曲線に関する
情報を基に、後続車両では、曲線の開始を事前に予見す
ることが可能となる。したがって後続車両では、事前に
車体傾斜制御を行うことができる。したがって車高制御
性能を向上することができる。[0012] Based on the information on the curve detected by the leading vehicle, the start of the curve can be foreseen in advance by the following vehicle. Therefore, in the following vehicle, the vehicle body inclination control can be performed in advance. Therefore, the vehicle height control performance can be improved.
【0013】さらに曲線検出手段は、先頭車両にのみ設
けておけばよく、後続車両に設ける必要はないので、設
備費および施工費の低減が図られる。Further, the curve detecting means may be provided only in the leading vehicle and is not required to be provided in the following vehicle, so that the equipment cost and the construction cost can be reduced.
【0014】また本発明に従えば、曲線検出手段によっ
て線路の曲線が検出されたときにのみ、車体傾斜駆動手
段による後続車両の傾斜駆動を行うようにしたので、後
述のようにたとえば外軌側の空気ばねの底づき現象が回
避されるとともに、先頭車両および後続車両における車
体のヨーイング方向の固有周波数成分およびノイズに起
因して、車体傾斜駆動手段が不所望に頻繁に傾斜駆動を
繰返す動作を防止することができ、動作の安定性を向上
するとともに、たとえば空気ばねに圧縮空気を給気し、
または排気する電磁弁の開閉動作が頻繁に行われず、寿
命を長くすることができる。Further, according to the present invention, only when the curve of the line is detected by the curve detecting means, the following vehicle is driven to be inclined by the vehicle body inclination driving means. In addition, the bottoming phenomenon of the air spring is avoided, and the vehicle body tilt drive unit repeatedly performs the tilt drive undesirably and frequently due to the natural frequency component and noise in the yaw direction of the vehicle body in the leading vehicle and the following vehicle. Can be prevented, improving the stability of operation and supplying compressed air to the air spring, for example,
Alternatively, the opening and closing operation of the exhausting electromagnetic valve is not performed frequently, and the life can be extended.
【0015】また本発明は、曲線検出手段は、車体のヨ
ーイング方向の角速度ωを検出するヨーレートセンサ
と、車両の走行速度vを検出する速度センサと、ヨーレ
ートセンサと速度センサとからの出力に応答し、線路の
曲線を判別して制御手段に与える曲線判別手段とを有す
ることを特徴とする。Further, according to the present invention, the curve detecting means responds to outputs from a yaw rate sensor for detecting an angular velocity ω of the vehicle body in the yawing direction, a speed sensor for detecting a running speed v of the vehicle, and yaw rate sensors and speed sensors. And a curve discriminating means for discriminating the curve of the line and giving it to the control means.
【0016】本発明に従えば、線路の曲線を検出するた
めに、ヨーレートセンサによって走行している車両のヨ
ーイング方向の角速度ωを検出するとともに、速度発電
機などの速度センサによって車両の走行速度vを検出
し、こうして得られた角速度ωおよび走行速度vによっ
て予め定める演算式、たとえば曲率ρ=角速度ω/走行
速度vに代入することによって、線路の曲率ρを算出す
ることができる。こうして得られた曲率ρを、たとえば
予め定める弁別レベル±th1,±th2でレベル弁別
することによって、走行中の線路が曲線かまたは直線か
を判別することができる。According to the present invention, in order to detect the curve of the track, the yaw rate sensor detects the angular velocity ω in the yawing direction of the traveling vehicle, and the traveling speed v of the vehicle is detected by a speed sensor such as a speed generator. Can be calculated by substituting into an arithmetic expression determined in advance by the angular velocity ω and the traveling speed v thus obtained, for example, curvature ρ = angular velocity ω / traveling speed v. By determining the curvature ρ thus obtained at, for example, predetermined discrimination levels ± th1 and ± th2, it is possible to determine whether the traveling line is a curve or a straight line.
【0017】こうして走行速度の大小に依存しないでリ
アルタイムで精度よく線路曲率ρを検出することができ
る。したがって先行技術のように膨大な線路データを収
集してメモリにストアする必要がなく、線路データを収
集する作業が不要となり、また大容量のメモリが不要と
なる。またノイズなどに起因した誤動作を防ぐことがで
きる。Thus, the line curvature ρ can be accurately detected in real time without depending on the traveling speed. Therefore, unlike the prior art, it is not necessary to collect a large amount of line data and store it in a memory, so that the operation of collecting line data is not required, and a large-capacity memory is not required. In addition, malfunction due to noise or the like can be prevented.
【0018】さらにヨーレートセンサによる角速度ωの
検出のために検出遅れ時間が比較的大きい値、たとえば
0.5〜1.0secであっても、後続車両の車体の傾
斜駆動を、実際の線路の曲線走行に正確に対応させて駆
動制御することができる。Further, even if the detection delay time for detecting the angular velocity ω by the yaw rate sensor is a relatively large value, for example, 0.5 to 1.0 sec, the inclination driving of the vehicle body of the following vehicle is performed by using the actual track curve. Driving control can be performed so as to accurately correspond to traveling.
【0019】また本発明は、曲線検出手段はさらに、ヨ
ーレートセンサと制御手段との間に介在され、ヨーレー
トセンサの出力に含まれるノイズを除去するフィルタを
含むことを特徴とする。Further, the present invention is characterized in that the curve detecting means further includes a filter interposed between the yaw rate sensor and the control means for removing noise contained in the output of the yaw rate sensor.
【0020】本発明では、フィルタが用いられ、これに
よってヨーレートセンサからの出力のノイズを除去す
る。ヨーレートセンサの出力は、線路の曲線形状と走行
速度vとによって異なるけれども、一般的には、たとえ
ば走行速度v=100km/hでは約0.1Hzであ
る。このヨーレートセンサの出力には、そのヨーレート
センサが設けてある先頭車両のヨーイング方向の固有周
波数の成分が混入し、またノイズが混入する。前記固有
周波数は、たとえば約1Hzである。ノイズは10Hz
以上の範囲である。ヨーレートセンサの出力をフィルタ
に与えることによって、前記ノイズを除去することがで
きる。このフィルタは、ローパフィルタであってもよ
く、またはバンドパスフィルタなどであってもよい。た
とえばフィルタは、線路の形状と走行速度とによって得
られる線路の曲線に対応したたとえば約0.1Hzのヨ
ーレートセンサからの出力を導出し、車体のヨーイング
方向の固有周波数成分約1Hz付近および約10Hz以
上のノイズを遮断するローパス+バンドストップフィル
タなどであってもよい。In the present invention, a filter is used to remove noise from the output from the yaw rate sensor. Although the output of the yaw rate sensor differs depending on the curve shape of the track and the traveling speed v, it is generally about 0.1 Hz at the traveling speed v = 100 km / h, for example. In the output of the yaw rate sensor, a component of a natural frequency in the yawing direction of the leading vehicle provided with the yaw rate sensor is mixed, and noise is mixed. The natural frequency is, for example, about 1 Hz. Noise is 10Hz
This is the above range. The noise can be removed by providing the output of the yaw rate sensor to the filter. This filter may be a low-pass filter or a band-pass filter or the like. For example, the filter derives an output from a yaw rate sensor of, for example, about 0.1 Hz corresponding to a curve of the line obtained by the shape of the line and the traveling speed, and obtains a natural frequency component in the yawing direction of the vehicle body at about 1 Hz and about 10 Hz or more. Or a low-pass + band-stop filter that blocks the noise.
【0021】フィルタを用いることによって、その時定
数に起因してヨーレートセンサの出力が遅延されて制御
手段に与えられることになるけれども、このようなフィ
ルタの時定数に対応して、曲線予見時間Tpを設定する
ことによって、後続車両の傾斜駆動を、最適に行うこと
ができる。By using a filter, the output of the yaw rate sensor is delayed and given to the control means due to the time constant. However, the curve preview time Tp is set in accordance with the time constant of such a filter. By setting, tilt driving of the following vehicle can be optimally performed.
【0022】また本発明は、フィルタは、複数次のフィ
ルタであることを特徴とする。Further, the present invention is characterized in that the filter is a multi-order filter.
【0023】本発明に従えば、フィルタの次数は、複数
であり、これによって次数が大きいほど、減衰量(単位
dB/oct)を大きくして、急峻な周波数特性を得る
ことができる。フィルタの次数が大きくなると、その時
定数が大きくなり、これに応じて、前記曲線予見時間T
pを大きく設定する。これによって後続車両の傾斜駆動
を最適に行うことができる。According to the present invention, the order of the filter is plural, so that the larger the order, the larger the attenuation (unit: dB / oct) and the more steep the frequency characteristic can be obtained. As the order of the filter increases, the time constant increases, and accordingly, the curve preview time T
Set p large. As a result, the following vehicle can be optimally tilted.
【0024】また本発明は、車体傾斜駆動手段は、台車
の左右で車体を昇降駆動する空気ばねと、空気ばねに圧
縮空気を供給/排気する電磁弁とを有し、制御手段は、
後続車両に設けられ、車体の床面に平行な加速度を検出
する加速度センサと、加速度センサの出力に応答し、そ
の検出加速度がほぼ零となるための車体の左右の傾斜角
γを算出する傾斜角算出手段と、傾斜角算出手段の出力
に応答し、電磁弁を制御する車高制御手段とを有し、車
高制御手段は、曲線検出手段による曲線検出時にのみ能
動化されることを特徴とする。Further, according to the present invention, the vehicle body tilt drive means has an air spring for driving the vehicle body up and down on the left and right sides of the bogie, and an electromagnetic valve for supplying / exhausting compressed air to the air spring.
An acceleration sensor provided on the following vehicle and detecting an acceleration parallel to the floor of the vehicle body, and an inclination responsive to an output of the acceleration sensor and calculating a left and right inclination angle γ of the vehicle body so that the detected acceleration becomes almost zero. The vehicle has a vehicle height control means for controlling an electromagnetic valve in response to an output of the angle calculation means and the inclination angle calculation means, wherein the vehicle height control means is activated only when a curve is detected by the curve detection means. And
【0025】本発明に従えば、後続車両を左右に傾斜駆
動する車体傾斜駆動手段は、空気ばねと、その空気ばね
に圧縮空気を供給しまたは排気する電磁弁とを備え、後
続の各車両には、車体の床面に平行な加速度を検出する
加速度センサが設けられ、その床面に平行な加速度が零
となるように車体を傾斜角γを算出し、車高制御手段に
よって電磁弁を開閉制御する。こうして後続の各車両の
構成が異なっていても、また乗客などの荷重が後続の各
車両毎に異なっていても、各後続車両の乗客は、横方向
の力を感じないようにして、乗り心地を向上することが
できる。According to the present invention, the vehicle body tilt drive means for tilting the following vehicle left and right includes an air spring and an electromagnetic valve for supplying or exhausting compressed air to the air spring. Is provided with an acceleration sensor that detects acceleration parallel to the floor of the vehicle body, calculates the inclination angle γ of the vehicle body so that the acceleration parallel to the floor becomes zero, and opens and closes the solenoid valve by vehicle height control means Control. Thus, even if the configuration of each succeeding vehicle is different, and even if the load of passengers is different for each subsequent vehicle, the passengers of each succeeding vehicle do not feel the lateral force, and the ride comfort is reduced. Can be improved.
【0026】さらに本発明に従えば、車高制御手段は、
曲線検出時にのみ能動化され、すなわち曲線が検出され
ているときにのみ、電磁弁が開閉制御される。したがっ
て直線走行時などに、電磁弁が不所望に開閉制御される
おそれがなく、動作が安定し、また電磁弁の寿命を長く
することができる。Further according to the invention, the vehicle height control means comprises:
The solenoid valve is activated only when a curve is detected, that is, the solenoid valve is opened and closed only when a curve is detected. Therefore, there is no possibility that the solenoid valve is undesirably controlled to open and close during straight running, so that the operation is stabilized and the life of the solenoid valve can be extended.
【0027】[0027]
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の一形態の
全体の構成を簡略化して示すブロック図である。1つの
編成列車4は、先頭車両5である1号車と複数(たとえ
ば2)の後続車両である2号車6と3号車7とが連結さ
れる。後続車両は、3以上であってもよい。先頭車両5
および後続車両6,7は、類似の構造を有し、後続車両
の構成要素には先頭車両5の対応する部分の数字に添え
字a,bを付して示し、総括的には、これらの添え字
a,bを省略して示すことがある。先頭車両5および後
続車両6,7は、台車50上に車体8が旋回することが
できるように支持されて構成される。台車50は、左右
の車輪17,18と、それらを支持する台車枠9と、台
車枠9上で車体8を支持する左右の空気ばね19,20
とを備える。車体8は、空気ばね19,20によって緩
衝されて台車50に支持されるとともに、車体8を左右
に傾斜するように車高を制御することができる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a simplified block diagram showing the overall configuration of an embodiment of the present invention. In one train 4, a first car 5 as a leading car 5 and a second car 6 and a third car 7 as a plurality of (for example, two) subsequent cars are connected. The number of following vehicles may be three or more. Leading vehicle 5
And the following vehicles 6 and 7 have a similar structure, and the components of the following vehicle are indicated by adding suffixes a and b to the numbers of the corresponding parts of the leading vehicle 5. Subscripts a and b may be omitted. The leading vehicle 5 and the following vehicles 6, 7 are supported and configured such that the vehicle body 8 can turn on the bogie 50. The bogie 50 includes left and right wheels 17 and 18, a bogie frame 9 for supporting them, and left and right air springs 19 and 20 for supporting the vehicle body 8 on the bogie frame 9.
And The vehicle body 8 is buffered by the air springs 19 and 20 and is supported by the carriage 50, and can control the vehicle height so that the vehicle body 8 is inclined left and right.
【0028】図2は、先頭車両5に関連する構成を示す
ブロック図である。一対のレール27は、線路28の曲
線でカントC1(次の図3参照)を有し、水平面に対す
るレール面傾斜角は図2において参照符αで示されてい
る。レール27によって台車50の車輪17,18が案
内される。車輪17,18の回転速度に対応した電圧を
導出する速度発電機などの速度センサ11は、ライン2
9を介して車両の速度を表す信号を導出して曲線検出回
路12に与える。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration related to the leading vehicle 5. As shown in FIG. The pair of rails 27 has a cant C1 (see the following FIG. 3) in the curve of the line 28, and the rail surface inclination angle with respect to the horizontal plane is indicated by a reference numeral α in FIG. The wheels 17 and 18 of the carriage 50 are guided by the rail 27. The speed sensor 11 such as a speed generator for deriving a voltage corresponding to the rotation speed of the wheels 17 and 18 is connected to a line 2.
9, a signal representing the speed of the vehicle is derived and supplied to the curve detection circuit 12.
【0029】車体8には、その車体8のヨーイング方向
の角速度ωを検出するヨーレートジャイロなどのヨーレ
ートセンサ10が備えられる。ヨーレートセンサ10か
らの出力は、ライン30を介して曲線検出回路12に与
えられる。ライン30には、フィルタ31が設けられ
る。このフィルタ31は、複数次、たとえば5次ないし
6次のローパス+バンドストップフィルタであり、その
遮断周波数はたとえば1Hz付近および10Hz以上で
ある。このフィルタ31によって、ヨーレートセンサ1
0からの線路28の形状および走行速度v、たとえば1
00km/hに依存するたとえば約0.1Hzの角速度
ωを表す信号だけが曲線検出回路12に与えられ、車体
8のヨーイング方向のたとえば約1Hzの固有周波数の
成分を除去するとともに、約10Hz以上のノイズを除
去することができる。The vehicle body 8 is provided with a yaw rate sensor 10 such as a yaw rate gyro for detecting the angular velocity ω of the vehicle body 8 in the yawing direction. The output from the yaw rate sensor 10 is provided to the curve detection circuit 12 via a line 30. The line 30 is provided with a filter 31. The filter 31 is a multiple-order, for example, fifth- or sixth-order, low-pass + band stop filter, and its cutoff frequency is, for example, around 1 Hz and 10 Hz or more. This filter 31 allows the yaw rate sensor 1
The shape of the track 28 from 0 and the running speed v, for example 1
Only a signal representing an angular velocity ω of, for example, about 0.1 Hz that depends on 00 km / h is supplied to the curve detection circuit 12 to remove a component of a natural frequency of, for example, about 1 Hz in the yawing direction of the vehicle body 8, and to remove a component of about 10 Hz or more. Noise can be removed.
【0030】曲線検出回路12は、線路28の曲率ρ
(=ω/v)を演算するとともに、さらにその曲率ρの
時間変化率である微分値dρ/dtを演算して、後述の
図6に関連して述べるようにレベル弁別し、曲線を検出
して、その出力をライン32に導出する。The curve detection circuit 12 calculates the curvature ρ of the line 28
(= Ω / v), and further, a differential value dρ / dt, which is a time change rate of the curvature ρ, is calculated, and the level is discriminated as described later with reference to FIG. The output is derived on line 32.
【0031】制御手段33において、車体8の床面34
には、加速度センサ35が設けられる。この加速度セン
サ35は、車体8の幅方向(すなわち走行方向に垂直方
向、図2の左右方向)の床面34に平行な加速度成分
を、検出する。この加速度センサ35の出力は、ライン
36を介してフィルタ37に与えられ、ノイズなどが除
去され、傾斜角算出手段38に与えられる。この傾斜角
算出手段38には、加速度指令値設定手段39からの加
速度指令値を表す信号が与えられる。この加速度指令値
は、加速度の車体8の床面34に平行な左右方向の成分
がほぼ零となるための値である。傾斜角算出手段38
は、加速度センサ35によって検出される加速度がほぼ
零となるための車体8の左右の傾斜角γを算出してライ
ン40に与える。In the control means 33, the floor surface 34 of the vehicle body 8
Is provided with an acceleration sensor 35. The acceleration sensor 35 detects an acceleration component parallel to the floor surface 34 in the width direction of the vehicle body 8 (that is, the direction perpendicular to the traveling direction, the left-right direction in FIG. 2). The output of the acceleration sensor 35 is supplied to a filter 37 via a line 36 to remove noise and the like, and to a tilt angle calculating means 38. A signal representing the acceleration command value from the acceleration command value setting means 39 is given to the inclination angle calculating means 38. The acceleration command value is a value for making the component of the acceleration in the left-right direction parallel to the floor surface 34 of the vehicle body 8 substantially zero. Inclination angle calculation means 38
Calculates the left and right inclination angles γ of the vehicle body 8 so that the acceleration detected by the acceleration sensor 35 becomes substantially zero, and gives it to the line 40.
【0032】台車枠9と車体8との間に、後述の図7に
示されるように、車高検出手段42,43が設けられ、
車体8の左右の車高情報が得られる。この車高情報は、
ライン44を介して、前述のライン40からの傾斜角γ
を表す信号とともに、車高制御手段41に与えられる。
車高制御手段41は、傾斜角γが達成されるように、空
気ばね19,20の空気圧を供給/排出するための左右
の電磁弁制御信号をライン45,46にそれぞれ導出す
る。Vehicle height detecting means 42 and 43 are provided between the bogie frame 9 and the vehicle body 8 as shown in FIG.
Height information on the left and right sides of the vehicle body 8 is obtained. This vehicle height information
The inclination angle γ from the aforementioned line 40 via the line 44
Is given to the vehicle height control means 41 together with a signal indicating
The vehicle height control means 41 derives left and right solenoid valve control signals for supplying / discharging the air pressure of the air springs 19 and 20 to the lines 45 and 46 so that the inclination angle γ is achieved.
【0033】ライン45,46には、スイッチング手段
であるゲート14が設けられる。ゲート14は、ライン
32からの曲線検出信号に応答し、曲線が検出されたと
きにのみ、導通状態となり、これによって空気ばね1
9,20の膨張収縮が制御されることになる。The lines 45 and 46 are provided with gates 14 as switching means. Gate 14 is responsive to the curve detection signal from line 32 and becomes conductive only when a curve is detected, thereby causing air spring 1
The expansion and contraction of 9, 20 will be controlled.
【0034】図3は、先頭車両5の曲線走行状態を示す
簡略化した断面図である。線路28のカントは参照符C
1で示されている。図3の参照符8で示される車体の姿
勢は、傾斜制御が行われた状態を示しており、床面34
上の乗客には、遠心力Fの床面平行成分Fcosβが作用
する。その乗客には、重力をmとするとき、重力の床面
平行成分mg・sinβが作用する。ここでgは重力加速
度である。参照符48は、車体の傾斜制御が行われず、
床面34が水平面に対してレール面傾斜角αと同一であ
る状態を示している。FIG. 3 is a simplified cross-sectional view showing a curved traveling state of the leading vehicle 5. The cant of the track 28 is C
It is indicated by 1. The posture of the vehicle body indicated by reference numeral 8 in FIG.
A floor parallel component Fcosβ of the centrifugal force F acts on the upper passenger. When the gravity is m, the passenger has a floor-parallel component of gravity mg · sin β acting on the passenger. Here, g is the gravitational acceleration. Reference numeral 48 indicates that the tilt control of the vehicle body is not performed,
The state where the floor surface 34 is the same as the rail surface inclination angle α with respect to the horizontal plane is shown.
【0035】乗客が、横方向の力を感じないようにして
乗り心地を向上するには、 mg・sinβ = F・cosβ …(1) が成立する必要がある。ここで β = α+γ …(2) である。傾斜角γは、乗客の重力mgの鉛直方向が床面
34に垂直な直線47と成す角度である。カントC1に
対応したレール面傾斜角αを、角度βから差し引いた傾
斜角γ(β−α)は、乗客に横方向の力を感じさせない
ために必要な空気ばね19,20によって達成されるべ
き傾斜角である。In order to prevent the passenger from feeling lateral force and to improve the riding comfort, it is necessary to satisfy the following expression: mg · sin β = F · cos β (1) Here, β = α + γ (2). The inclination angle γ is an angle formed between the vertical direction of the gravity mg of the passenger and a straight line 47 perpendicular to the floor surface 34. The inclination angle γ (β-α) obtained by subtracting the rail inclination angle α corresponding to the cant C1 from the angle β should be achieved by the air springs 19 and 20 necessary to prevent the passenger from feeling the lateral force. The inclination angle.
【0036】図4(a)は鉄道線路の平面形状の一例を
示す平面図であり、図4(b)は図4(a)に対応する
曲率ρを示すグラフ、図4(c)は図4(a)に対応す
る曲率微分dρ/dtを示すグラフである。図4(a)
において、鉄道車両1が鉄道線路5を地点A〜地点Dの
順番で通過しており、鉄道線路28は、図4(b)に示
すように、1)地点Aから手前は曲率ρ=0である直線
部分、2)地点A〜地点Bの範囲は曲率ρが0から徐々
に変化する入口緩和曲線部分、3)地点B〜地点Cの範
囲は一定の曲率ρを持つ本曲線部分、4)地点C〜地点
Dの範囲は曲率ρが一定値から0に向けて徐々に変化す
る出口緩和曲線部分、5)地点Dから以降は曲率ρ=0
である直線部分、となる形状を例示している。FIG. 4A is a plan view showing an example of a plane shape of a railway line, FIG. 4B is a graph showing a curvature ρ corresponding to FIG. 4A, and FIG. 4 is a graph showing a curvature derivative dρ / dt corresponding to FIG. 4 (a). FIG. 4 (a)
In FIG. 4, the railway vehicle 1 passes through the railway line 5 in the order of points A to D, and the railway line 28 has, as shown in FIG. A certain straight line portion, 2) a range from a point A to a point B, an entrance transition curve portion where the curvature ρ gradually changes from 0, 3) a range from a point B to a point C, a main curve portion having a constant curvature ρ, 4) The range from the point C to the point D is a portion of the exit transition curve where the curvature ρ gradually changes from a constant value toward 0. 5) From the point D, the curvature ρ = 0
The shape which becomes a straight line part which is is illustrated.
【0037】図4(b)に示すように、線路状態に応じ
た区間を特定するために、入口緩和曲線部分で閾値th
1が設定され、出口緩和曲線部分で閾値th2が設定さ
れている。As shown in FIG. 4B, in order to specify a section corresponding to the track state, a threshold value th is set at the entrance relaxation curve.
1 is set, and the threshold value th2 is set in the exit relaxation curve portion.
【0038】図4(c)は、図4(b)のグラフを微分
したものであり、曲率ρが時間変化しない範囲、すなわ
ち地点Aの手前、地点B〜地点C、および地点D以降に
おいて曲率微分dρ/dt=0となる。また、地点A〜
地点Bにおいて上に凸のピークが現われ、地点C〜地点
Dにおいて下に凸のピークが現われる。FIG. 4 (c) is a derivative of the graph of FIG. 4 (b), and shows the curvature in a range where the curvature ρ does not change with time, that is, before point A, points B to C, and after point D. The derivative dρ / dt = 0. In addition, point A ~
An upward convex peak appears at the point B, and downward convex peaks appear at the points C to D.
【0039】図4(c)においても同様に、線路状態に
応じた区間を特定するために、入口緩和曲線部分で閾値
th3が設定され、出口緩和曲線部分で閾値th4が設
定されている。Similarly, in FIG. 4 (c), a threshold value th3 is set at the entrance transition curve portion and a threshold value th4 is set at the exit transition curve portion in order to specify a section corresponding to the track condition.
【0040】図5は、横軸に曲率ρ、縦軸に曲率微分d
ρ/dtをとって2次元表示したグラフである。曲率ρ
に関して、正および負の閾値th1、th2がそれぞれ
設定されており、閾値th1、th2は必ずしも一致し
ていなくてもよい。また、曲率微分dρ/dtに関し
て、閾値Th3、th4が設定されている。FIG. 5 shows the curvature ρ on the horizontal axis and the curvature differential d on the vertical axis.
5 is a graph two-dimensionally displayed by taking ρ / dt. Curvature ρ
, Positive and negative thresholds th1 and th2 are set, respectively, and the thresholds th1 and th2 do not necessarily have to match. Further, thresholds Th3 and th4 are set for the curvature derivative dρ / dt.
【0041】このグラフにおいて、1)−th1<ρ<
th1、または−th2<ρ<th2の領域は直線、
2)ρ≧th1、およびdρ/dt≧th3の領域は右
入口緩和曲線、3)ρ≧th1、ρ≧th2およびth
3<dρ/dt<th4の領域は右本曲線、4)ρ≧t
h2、およびdρ/dt≦th4の領域は右出口緩和曲
線、5)ρ≦−th1、およびdρ/dt≧th3の領
域は左入口緩和曲線、6)ρ≦−th1、ρ≦−th
2、およびth3<dρ/dt<th4の領域は左本曲
線、7)ρ≦−th2、およびdρ/dt≦th4の領
域は左出口緩和曲線、にそれぞれ分類することができ
る。In this graph, 1) -th1 <ρ <
The region of th1 or -th2 <ρ <th2 is a straight line,
2) The regions where ρ ≧ th1 and dρ / dt ≧ th3 are right entrance transition curves; 3) ρ ≧ th1, ρ ≧ th2 and th
The region of 3 <dρ / dt <th4 is the right main curve, 4) ρ ≧ t
h2 and the region of dρ / dt ≦ th4 are right exit relaxation curves, 5) ρ ≦ −th1, and the region of dρ / dt ≧ th3 are left entrance relaxation curves, 6) ρ ≦ −th1, ρ ≦ −th
2, and the region of th3 <dρ / dt <th4 can be classified into a left main curve, and the region of 7) ρ ≦ −th2 and dρ / dt ≦ th4 can be classified into a left exit relaxation curve.
【0042】たとえば、図4(a)の線路上を鉄道車両
1が走行する場合、線路状態を示す座標(ρ、dρ/d
t)は地点Aから手前でρ=0、dρ/dt=0の原点
に位置しており、地点Aに進入すると次第に右斜め上方
に移動して、閾値th1と交差する点aで右入口緩和曲
線の領域に入って右回りに回転して、次に閾値th3と
交差する点bで右本曲線の領域に入る。さらに、鉄道車
両1が右本曲線を走行している間は、座標(ρ、dρ/
dt)は曲率ρ=一定値で、曲率微分dρ/dt=0に
留まり、地点Cにさしかかると閾値th4と交差する点
cで右出口緩和曲線の領域に入って右回りに回転し、次
に閾値th2と交差する点dで直線領域に入ってから地
点Dを通過する時点で、原点に戻る。こうして線路状態
を示す座標(ρ、dρ/dt)の軌跡を調べることによ
って、線路の状態を認識することが可能になる。For example, when the railway vehicle 1 runs on the track shown in FIG. 4A, the coordinates (ρ, dρ / d) indicating the state of the track are used.
t) is located at the origin of ρ = 0, dρ / dt = 0 in front of the point A, and gradually moves upward and diagonally right when entering the point A, and relaxes the right entrance at the point a which intersects the threshold th1. After entering the area of the curve and rotating clockwise, it then enters the area of the right main curve at the point b intersecting the threshold value th3. Further, while the railway vehicle 1 is traveling on the right main curve, the coordinates (ρ, dρ /
dt) is a curvature ρ = constant value, stays at a curvature derivative dρ / dt = 0, and when approaching a point C, enters a region of a right exit relaxation curve at a point c intersecting a threshold th4 and rotates clockwise. When the vehicle passes through the point D after entering the linear region at the point d intersecting with the threshold th2, it returns to the origin. Thus, by examining the trajectory of the coordinates (ρ, dρ / dt) indicating the state of the line, the state of the line can be recognized.
【0043】図6は、曲線検出回路12の動作を示すフ
ローチャートである。ヨーレートセンサ10からの角速
度ωおよび車速センサ11からの走行速度vに基づいて
線路の曲率ρを算出し、その時間微分である曲率微分d
ρ/dtも演算した後、まずステップs1において曲率
ρ≧0か否かを判定し、すなわち線路が右カーブか左カ
ーブかを判別する。なお、ここでは右カーブのとき曲率
ρが正の値となる例を説明している。FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the curve detection circuit 12. The curvature ρ of the track is calculated based on the angular velocity ω from the yaw rate sensor 10 and the traveling speed v from the vehicle speed sensor 11, and a curvature derivative d that is a time derivative thereof is calculated.
After calculating ρ / dt, it is first determined in step s1 whether the curvature ρ ≧ 0, that is, whether the line is a right curve or a left curve. Here, an example is described in which the curvature ρ has a positive value in the case of a right curve.
【0044】ρ≧0であれば、ステップs2に移行して
曲率微分dρ/dt≧0か否かを判定し、すなわち線路
が緩和曲線であるかを判別する。dρ/dt≧0であれ
ば、ステップs3に移行して曲率ρ≧th1か否かを判
定し、曲率ρが閾値th1より小さければ現在位置の線
路は直線部分であると判断した後、次の測定のためにス
タートへ戻る。ステップs3において、曲率ρが閾値t
h1以上であれば、次のステップs4で曲率微分dρ/
dt≧th3か否かを判定し、曲率微分dρ/dtが閾
値th3より小さければ現在位置の線路が右本曲線であ
ると判断した後、スタートへ戻る。また、曲率微分dρ
/dtが閾値th3以上であれば、右入口緩和曲線であ
ると判断してスタートへ戻る。If ρ ≧ 0, the process proceeds to step s2 to determine whether or not the curvature differential dρ / dt ≧ 0, that is, determine whether or not the line has a transition curve. If dρ / dt ≧ 0, the process proceeds to step s3, where it is determined whether or not the curvature ρ ≧ th1, and if the curvature ρ is smaller than the threshold th1, the line at the current position is determined to be a straight line portion. Return to start for measurement. In step s3, the curvature ρ is equal to the threshold value t.
If not less than h1, in the next step s4, the curvature differential dρ /
It is determined whether or not dt ≧ th3, and if the curvature derivative dρ / dt is smaller than the threshold th3, it is determined that the line at the current position has the right main curve, and the process returns to the start. Also, the curvature derivative dρ
If / dt is equal to or greater than the threshold th3, it is determined that the curve is a right entrance transition curve, and the process returns to the start.
【0045】ステップs2において曲率微分dρ/dt
が負の値であればステップs5へ移行して、曲率ρ≧t
h2か否かを判定し、曲率ρが閾値th2より小さけれ
ば現在位置の線路は直線部分であると判断した後、スタ
ートへ戻る。また、曲率ρが閾値th2以上であれば、
次のステップs6で曲率微分dρ/dt≦th4か否か
を判定し、曲率微分dρ/dtが閾値th4より大きけ
れば現在位置の線路が右本曲線であると判断した後、ス
タートへ戻る。また、曲率微分dρ/dtが閾値th4
以下であれば、右出口緩和曲線であると判断してスター
トへ戻る。In step s2, the curvature differential dρ / dt
Is a negative value, the process proceeds to step s5, where the curvature ρ ≧ t
h2 is determined, and if the curvature ρ is smaller than the threshold th2, the line at the current position is determined to be a straight line portion, and then the process returns to the start. If the curvature ρ is equal to or larger than the threshold th2,
In the next step s6, it is determined whether or not the curvature derivative dρ / dt ≦ th4. If the curvature derivative dρ / dt is larger than the threshold value th4, it is determined that the line at the current position has the right main curve, and the process returns to the start. Further, the curvature derivative dρ / dt is equal to the threshold th4.
If it is below, it is determined that the curve is a right exit transition curve, and the process returns to the start.
【0046】左カーブについても同様に、ステップs1
においてρ≧0でなければ(すなわちρ<0であれ
ば)、ステップs7に移行して曲率微分dρ/dt≦0
か否かを判定し、すなわち線路が緩和曲線であるかを判
別する。dρ/dt≦0であれば、ステップs8に移行
して曲率ρ≦−th2か否かを判定し、曲率ρが閾値−
th2より大きければ現在位置の線路は直線部分である
と判断した後、次の測定のためにスタートへ戻る。ステ
ップs8において、曲率ρが閾値−th2以下であれ
ば、次のステップs9で曲率微分dρ/dt≦th4か
否かを判定し、曲率微分dρ/dtが閾値th3より大
きければ現在位置の線路が左本曲線であると判断した
後、スタートへ戻る。また、曲率微分dρ/dtが閾値
th4以下であれば、左入口緩和曲線であると判断して
スタートへ戻る。Similarly, for the left curve, step s1
If ρ ≧ 0 is not satisfied (ie, if ρ <0), the process proceeds to step s7 and the curvature differential dρ / dt ≦ 0
It is determined whether or not the line is a transition curve. If dρ / dt ≦ 0, the process proceeds to step s8, where it is determined whether or not the curvature ρ ≦ −th2.
If it is larger than th2, it is determined that the line at the current position is a straight line portion, and the process returns to the start for the next measurement. In step s8, if the curvature ρ is equal to or smaller than the threshold value -th2, it is determined in the next step s9 whether the curvature derivative dρ / dt ≦ th4. If the curvature derivative dρ / dt is larger than the threshold value th3, the line at the current position is determined. After judging that it is the left main curve, return to the start. If the curvature differential dρ / dt is equal to or smaller than the threshold th4, it is determined that the curve is a left entrance transition curve, and the process returns to the start.
【0047】ステップs7において曲率微分dρ/dt
が0より大きければステップs10へ移行して、曲率ρ
≦−th1か否かを判定し、曲率ρが閾値−th1より
大きければ現在位置の線路は直線部分であると判断した
後、スタートへ戻る。また、曲率ρが閾値−th1以下
であれば、次のステップs11で曲率微分dρ/dt≦
th3か否かを判定し、曲率微分dρ/dtが閾値th
3より小さければ現在位置の線路が左本曲線であると判
断した後、スタートへ戻る。また、曲率微分dρ/dt
が閾値th3以上であれば、左出口緩和曲線であると判
断してスタートへ戻る。In step s7, the curvature differential dρ / dt
Is greater than 0, the process proceeds to step s10, where the curvature ρ
It is determined whether .ltoreq.-th1. If the curvature .rho. Is larger than the threshold value -th1, it is determined that the line at the current position is a straight line portion, and then the process returns to the start. If the curvature ρ is equal to or smaller than the threshold value −th1, the curvature differential dρ / dt ≦ at the next step s11.
th3 is determined, and the curvature differential dρ / dt is set to the threshold th.
If it is smaller than 3, it is determined that the track at the current position has the left main curve, and then the process returns to the start. Also, the curvature derivative dρ / dt
Is greater than or equal to the threshold th3, it is determined that the curve is a left exit relaxation curve, and the process returns to the start.
【0048】こうして曲率ρおよび曲率微分dρ/dt
の値を各閾値と比較することによって、座標(ρ、dρ
/dt)が図5のどの領域に位置するかを判断すること
ができる。Thus, the curvature ρ and the curvature differential dρ / dt
Is compared with each threshold to obtain the coordinates (ρ, dρ
/ Dt) can be determined in which region of FIG.
【0049】図7は、先頭車両5における空気ばね1
9,20に関連する構成を簡略化して示す断面図であ
る。コンプレッサ21からの圧縮空気は、空気溜22に
貯留された後、分岐して給気弁23,24を経由して空
気ばね19,20に送られる。余分な圧力は、排気弁2
5,26を経由して大気に放出される。給気弁23,2
4および排気弁25,26は、電磁弁から構成される。
車高検出手段42,43が設置され、先頭車両5が曲線
を走行する際に発生する超過遠心力によって空気ばね1
9,20が過度に変形して車体8の下部と台車50の台
車枠9との接触によるいわゆる底づき現象が発生するこ
とを防ぐために、本発明では、これらの空気ばね19,
20が潰れてしまわないように、車高フィードバック制
御が車高制御手段41によって行われる。FIG. 7 shows the air spring 1 in the leading vehicle 5.
It is sectional drawing which shows the structure relevant to 9,20 in simplified form. Compressed air from the compressor 21 is stored in an air reservoir 22 and then branched and sent to air springs 19 and 20 via air supply valves 23 and 24. Excess pressure is applied to the exhaust valve 2
It is released to the atmosphere via 5,26. Air supply valve 23,2
4 and the exhaust valves 25 and 26 are composed of solenoid valves.
Vehicle height detecting means 42 and 43 are provided, and the air spring 1 is driven by excess centrifugal force generated when the leading vehicle 5 runs on a curve.
In order to prevent the so-called bottoming phenomenon due to the contact between the lower part of the vehicle body 8 and the bogie frame 9 of the bogie 50 due to excessive deformation of the air springs 9, 20, the present invention uses these air springs 19,
The vehicle height feedback means 41 performs vehicle height feedback control so that the vehicle 20 does not collapse.
【0050】再び図1を参照して、後続車両6,7に
は、先頭車両5と同様な構成要素が搭載されている。た
だし後続車両6,7では、ヨーレートセンサ10と速度
センサ11と曲線検出回路12とは省略されている。後
続車両6,7には、遅延回路48,49がそれぞれ設け
られ、ライン32を介する曲線検出回路12からの曲線
検出信号が与えられて、遅延されて、ゲート14a,1
4bにそれぞれ与えられる。Referring to FIG. 1 again, components similar to the leading vehicle 5 are mounted on the following vehicles 6 and 7. However, in the following vehicles 6 and 7, the yaw rate sensor 10, the speed sensor 11, and the curve detection circuit 12 are omitted. The following vehicles 6 and 7 are provided with delay circuits 48 and 49, respectively, and are provided with a curve detection signal from the curve detection circuit 12 via the line 32, are delayed, and are gated 14a, 1
4b.
【0051】先頭車両5と後続車両6との間の線路に沿
う対応する2つの部分(たとえば走行方向下流側(すな
わち前方)の台車50,50a間の心皿)間の距離をL
1とするとき、編成列車の走行時に、線路上の同一位置
を先頭車両5が通過した時点から後続車両6が通過する
までの時間Td1は、 Td1 = L1/v …(3) である。また同様に後続車両6,7間の対応する部分間
の走行方向に沿う距離をL2とするとき、線路上の同一
位置を後続車両6が通過した時点から、後続車両7が通
過するまでの時間Td2は、 Td2 = L2/v …(4) である。本発明に従えば、一般的に言えば、先頭車両5
と後続車両6,7との車両の総数をnとし、2号車6を
第1の後続車両とし、3号車7を第2の後続車両とし、
第(i+1)号車を第i番目の後続車両とするとき、そ
の第i番目の後続車両が先頭車両5から時間Tdだけ遅
れる。The distance between two corresponding portions along the track between the leading vehicle 5 and the following vehicle 6 (for example, the center plate between the bogies 50 and 50a on the downstream side (ie, the front side) in the traveling direction) is L.
When it is set to 1, the time Td1 from the time when the leading vehicle 5 passes the same position on the track to the time when the following vehicle 6 passes when the train is running is Td1 = L1 / v (3). Similarly, assuming that the distance along the traveling direction between the corresponding portions between the following vehicles 6 and 7 is L2, the time from the time when the following vehicle 6 passes the same position on the track to the time when the following vehicle 7 passes. Td2 is as follows: Td2 = L2 / v (4) According to the invention, generally speaking, the leading vehicle 5
, The total number of vehicles including the following vehicles 6 and 7 is n, the second car 6 is the first following vehicle, the third car 7 is the second following vehicle,
When the (i + 1) th car is the i-th following vehicle, the i-th following vehicle is delayed from the leading vehicle 5 by the time Td.
【0052】[0052]
【数1】 (Equation 1)
【0053】ここでLiは、第i番目の後続車両6,7
が、その走行方向下流側、すなわち前方に隣接する車両
5,6の対応する部分間の走行方向に沿う距離を表す。Here, Li is the i-th following vehicle 6, 7
Represents the distance along the traveling direction downstream of the traveling direction, that is, the corresponding portion of the vehicles 5 and 6 adjacent to the front.
【0054】ヨーレートセンサ10、フィルタ31およ
び速度センサ11からの各出力によって曲線検出回路1
2で曲線を検出する検出遅れ時間Tpは、たとえば前述
のように0.5〜1.0secである。遅延回路48,
49は、時間Tdよりも曲線予見時間Tpだけ短い時間
(Td−Tp)、遅延して、ライン32の曲線検出信号
をゲート14a,14bにそれぞれ与える。遅延回路4
8は、ライン32の曲線検出信号を、時間(Td1−T
p)、遅延する。また遅延回路49は、ライン32の曲
線検出信号を、時間(Td1+Td2−Tp)、遅延す
る。遅延回路48,49では、車両の速度vに関するデ
ータは、速度センサ11からライン32を介して、伝送
することができる。本発明の実施の他の形態では、速度
センサを、各後続車両6,7にそれぞれ設けて、遅延回
路48,49に与えるようにしてもよい。距離Liが等
しいときには、第i番目の後続車両では、Td=i・T
d1である。The output of the yaw rate sensor 10, the filter 31, and the speed sensor 11 causes the curve detection circuit 1
The detection delay time Tp for detecting the curve at 2 is, for example, 0.5 to 1.0 sec as described above. Delay circuit 48,
The signal 49 is delayed by a time (Td-Tp) shorter than the time Td by the curve preview time Tp, and supplies the curve detection signal of the line 32 to the gates 14a and 14b, respectively. Delay circuit 4
8 represents the curve detection signal of the line 32 at the time (Td1-T
p) Delay. Further, the delay circuit 49 delays the curve detection signal on the line 32 by a time (Td1 + Td2-Tp). In the delay circuits 48 and 49, data relating to the speed v of the vehicle can be transmitted from the speed sensor 11 via the line 32. In another embodiment of the present invention, a speed sensor may be provided in each of the following vehicles 6 and 7, and may be provided to the delay circuits 48 and 49. When the distances Li are equal, for the i-th following vehicle, Td = i · T
d1.
【0055】このようにして先頭車両5における曲線検
出信号を、後続車両6,7の路線状態予見情報として時
間(Td−Tp)だけ早めて使用することによって、曲
線突入時以前に車高制御を行うことが可能になる。こう
して曲線開始前に事前にある程度車体傾斜を行っておく
ことによって、曲線突入時の線路カント変化に伴う外軌
側空気ばね20a,20bの底づき現象を防ぐことがで
きるとともに、前述のように乗客に横方向の力を感じさ
せることなく、乗り心地を向上させることができる。In this way, by using the curve detection signal of the leading vehicle 5 earlier as time (Td-Tp) as route condition prediction information of the succeeding vehicles 6 and 7, vehicle height control can be performed before entering the curve. It is possible to do. By inclining the vehicle body to some extent before the start of the curve in this way, it is possible to prevent the outer rail side air springs 20a and 20b from bottoming out due to a change in the track cant at the time of entering the curve, and as described above, The ride comfort can be improved without causing the driver to feel any lateral force.
【0056】図8は、編成列車4が曲線を走行するとき
の状態を示す図である。先頭車両5は、図8(a)に示
されるように、その先頭車両5の予め定める部分が、時
刻t1〜t6の時間にわたって曲線を走行する。第2号
車である後続車両6は、図8(b)に示されるように、
先頭車両5の前記部分に対応する部分が、遅延時間Td
1だけ遅延して時刻t3以降に通過する。3号車である
後続車両7は、図8(c)に示されるように、先頭車両
5の前記部分に対応する部分が時間(Td1+Td2)
だけ遅れた時刻t5に曲線に到達する。本発明に従え
ば、後続車両6の遅延回路48は、図8(d)に示され
るように、時間Td1よりも曲線予見時間Tpだけ短い
時間(Td1−Tp)、遅延してライン32からの曲線
検出信号をゲート14aに与える。FIG. 8 is a diagram showing a state in which the train set 4 runs on a curved line. As shown in FIG. 8 (a), the predetermined portion of the leading vehicle 5 runs on the curve over the time from t1 to t6. As shown in FIG. 8B, the following vehicle 6, which is the second car,
A portion corresponding to the above-described portion of the leading vehicle 5 is a delay time Td.
It passes after time t3 with a delay of one. As shown in FIG. 8C, the following vehicle 7, which is the third car, has a portion corresponding to the above-described portion of the leading vehicle 5 in time (Td1 + Td2).
The curve arrives at a time t5 which is delayed by only a time. According to the present invention, as shown in FIG. 8D, the delay circuit 48 of the following vehicle 6 delays from the line 32 by a time (Td1-Tp) shorter than the time Td1 by the curve preview time Tp. The curve detection signal is given to the gate 14a.
【0057】後続車両7の遅延回路49は、時間(Td
1+Td2)よりも曲線予見時間Tpだけ短い時間(T
d1+Td2−Tp)、遅延してゲート14bにライン
32からの曲線検出信号を与える。こうして後続車両
6,7では、時刻t2,t4で線路の曲線に到達したも
のと仮定して、車体8a,8bの傾斜駆動をする。ここ
で先頭車両5および後続車両6,7の走行方向の長さが
等しいとき、時間t6−t1=t7−t3=t8−t5
=t9−t2=t10−t4である。The delay circuit 49 of the following vehicle 7 sets the time (Td
1 + Td2) which is shorter by the curve preview time Tp (T
d1 + Td2-Tp), the delay is applied to the gate 14b with the curve detection signal from line 32. In this way, the following vehicles 6 and 7 perform the tilt driving of the vehicle bodies 8a and 8b on the assumption that the vehicle has reached the track curve at times t2 and t4. Here, when the leading vehicle 5 and the following vehicles 6, 7 have the same length in the traveling direction, time t6-t1 = t7-t3 = t8-t5.
= T9-t2 = t10-t4.
【0058】図9は、後続車両6の外軌側空気ばね20
aが本発明に従って底づき現象を防ぐことができること
を説明するための図である。図9(a)では、先頭車両
5が時刻t11において線路の実際の曲線開始点である
始端に到達し、その後の時間Tpa経過した時刻t14
において、曲率ρを表す信号が曲線検出回路12におい
て算出され、ヨーレートセンサ10およびフィルタ31
などの動作遅れに起因して、その曲線の検出が遅れる。
したがって本発明の予見処理をしない先行技術では、図
9(b)に示されるように、先頭車両5の車体8を支持
する外軌側空気ばね20は、時刻t12〜t13の時間
において、底づき現象を生じ、乗客の横方向の力を打ち
消すことができない。FIG. 9 shows an outer rail side air spring 20 of the following vehicle 6.
FIG. 4A is a diagram for explaining that a can prevent a bottoming phenomenon according to the present invention. In FIG. 9A, the leading vehicle 5 arrives at the starting point which is the actual curve start point of the track at time t11, and at time t14 when the time Tpa elapses thereafter.
, A signal representing the curvature ρ is calculated in the curve detection circuit 12, and the yaw rate sensor 10 and the filter 31
Due to such an operation delay, the detection of the curve is delayed.
Therefore, in the prior art that does not perform the foreseeing process of the present invention, as shown in FIG. 9B, the outer rail-side air spring 20 that supports the vehicle body 8 of the leading vehicle 5 bottoms out during the time t12 to t13. The phenomenon occurs, and the passenger's lateral force cannot be canceled.
【0059】本発明では、後続車両6,7における外軌
側の空気ばね20a,20bの底づき現象を防ぐため
に、遅延回路48では、ゲート14aに与えるライン3
2からの曲線検出信号を、図9(c)のように時間Tp
だけ時刻t14から速い時刻t15において与える。こ
れによって後続車両6では、外軌側の空気ばね20aが
図9(d)に示されるように変位し、その空気ばね20
aの底づき現象を避けることができる。In the present invention, in order to prevent the outer rail side air springs 20a, 20b from bottoming out in the following vehicles 6, 7, the delay circuit 48 uses the line 3 provided to the gate 14a.
2 is converted to a time Tp as shown in FIG.
Only at time t15, which is earlier than time t14. As a result, in the following vehicle 6, the air spring 20a on the outer rail side is displaced as shown in FIG.
The bottoming phenomenon of a can be avoided.
【0060】[0060]
【発明の効果】請求項1の本発明によれば、先頭車両に
搭載された曲線検出手段によって線路の曲線を検出し、
後続の各車両には、曲線開始を事前に予見し、その後続
の車両の車体傾斜制御を事前に行うことが可能になり、
動作遅れが生じることはない。これによって車高制御性
能を向上することができ、後続の車両の乗客は、横方向
の力を感じないようにして、乗り心地を向上することが
できる。According to the first aspect of the present invention, the curve of the track is detected by the curve detecting means mounted on the leading vehicle,
For each succeeding vehicle, it is possible to foresee the start of the curve in advance, and to perform body tilt control of the subsequent vehicle in advance,
There is no operation delay. As a result, the vehicle height control performance can be improved, and the passenger of the following vehicle does not feel the lateral force, so that the riding comfort can be improved.
【0061】また本発明によれば、曲線検出手段は、先
頭車両にのみ設けられればよく、これによって設備費お
よび施工費を低減することができる。Further, according to the present invention, the curve detecting means may be provided only in the leading vehicle, so that equipment costs and construction costs can be reduced.
【0062】請求項2の本発明によれば、曲線を検出す
るために、ヨーレートセンサおよび速度センサを用いる
ので、従来のように膨大な線路データを収集してメモリ
にストアする必要がなく、大容量のメモリを必要としな
い。また車両の走行位置を検出する必要がなく、後続車
両の傾斜駆動の誤動作を生じるおそれはない。According to the second aspect of the present invention, since a yaw rate sensor and a speed sensor are used to detect a curve, it is not necessary to collect a large amount of line data and store it in a memory as in the related art. Does not require a large amount of memory. Further, there is no need to detect the traveling position of the vehicle, and there is no possibility that a malfunction of the tilt drive of the following vehicle occurs.
【0063】請求項3の本発明によれば、ヨーレートセ
ンサの出力に含まれるノイズを除去するためのフィルタ
が備えられ、したがってそのフィルタの時定数を考慮し
て前記曲線予見時間Tpを設定することによって、後続
車両の車体の傾斜駆動を正確に行うことができる。According to the third aspect of the present invention, a filter for removing noise contained in the output of the yaw rate sensor is provided. Therefore, the curve preview time Tp is set in consideration of the time constant of the filter. Accordingly, it is possible to accurately perform the tilt drive of the vehicle body of the following vehicle.
【0064】請求項4の本発明によれば、フィルタの周
波数特性を急峻にするために複数次とし、たとえば5〜
6次のフィルタとし、これによってノイズの混入を防ぐ
とともに、先頭車両および後続車両のヨーイングの固有
周波数の成分を除去して、車体傾斜駆動手段を制御する
ことができ、しかもその複数次のフィルタの時定数は大
きいけれども、前記曲線予見時間Tpをそのフィルタの
時定数に対応して大きく設定することによって、後続車
両の車体傾斜を正確に駆動することができる。According to the present invention, the filter has a plurality of orders to sharpen the frequency characteristic.
A sixth-order filter is used to prevent noise from being mixed in and to control the vehicle body tilt drive means by removing the component of the natural frequency of yawing of the leading vehicle and the following vehicle. Although the time constant is large, by setting the curve preview time Tp to be large according to the time constant of the filter, the vehicle body inclination of the following vehicle can be accurately driven.
【0065】請求項5の本発明によれば、後続車両の車
体の緩衝をするための空気ばねを用いて、後続車両の床
面に平行な加速度が零またはほぼ零となるように、車体
の左右の傾斜角γを算出して電磁弁を開閉制御し、車高
制御を行うようにしたので、前述のように後続車両の乗
客に体感される横方向加速度を打ち消すことができる。According to the fifth aspect of the present invention, an air spring for cushioning the vehicle body of the following vehicle is used so that the acceleration parallel to the floor surface of the following vehicle becomes zero or almost zero. Since the left and right inclination angles γ are calculated to control the opening and closing of the solenoid valve to control the vehicle height, the lateral acceleration perceived by the passengers of the following vehicle can be canceled out as described above.
【0066】しかも本発明によれば、曲線検出時にのみ
車高制御手段によって電磁弁が開閉制御されるので、た
とえば直線走行時などにおいて電磁弁が不所望に頻繁に
開閉制御されることはなく、これによって電磁弁などの
構成要素の寿命を長くすることができる。Further, according to the present invention, the solenoid valve is controlled to be opened and closed by the vehicle height control means only when a curve is detected, so that the solenoid valve is not undesirably frequently opened and closed during, for example, straight running. As a result, the life of components such as the solenoid valve can be extended.
【図1】本発明の実施の一形態の全体の構成を簡略化し
て示すブロック図である。FIG. 1 is a simplified block diagram showing the overall configuration of an embodiment of the present invention.
【図2】先頭車両5に関連する構成を示すブロック図で
ある。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration related to a leading vehicle 5.
【図3】先頭車両5の曲線走行状態を示す簡略化した断
面図である。FIG. 3 is a simplified sectional view showing a curved traveling state of a leading vehicle 5.
【図4】図4(a)は鉄道線路の平面形状の一例を示す
平面図であり、図4(b)は図4(a)に対応する曲率
ρを示すグラフ、図4(c)は図4(a)に対応する曲
率微分dρ/dtを示すグラフである。4 (a) is a plan view showing an example of a plane shape of a railway line, FIG. 4 (b) is a graph showing a curvature ρ corresponding to FIG. 4 (a), and FIG. 4 (c) is 5 is a graph showing a curvature derivative dρ / dt corresponding to FIG.
【図5】横軸に曲率ρ、縦軸に曲率微分dρ/dtをと
って2次元表示したグラフである。FIG. 5 is a graph displayed two-dimensionally with the horizontal axis representing the curvature ρ and the vertical axis representing the curvature differential dρ / dt.
【図6】曲線検出回路12の動作を示すフローチャート
である。FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the curve detection circuit 12.
【図7】先頭車両5における空気ばね19,20に関連
する構成を簡略化して示す断面図である。FIG. 7 is a simplified cross-sectional view showing a configuration related to air springs 19 and 20 in the leading vehicle 5.
【図8】編成列車4が曲線を走行するときの状態を示す
図である。FIG. 8 is a diagram showing a state when the train set 4 runs on a curved line.
【図9】後続車両6の外軌側空気ばね20aが本発明に
従って底づき現象を防ぐことができることを説明するた
めの図である。FIG. 9 is a view for explaining that the outer rail-side air spring 20a of the following vehicle 6 can prevent the bottoming phenomenon according to the present invention.
4 編成列車 5 先頭車両 6,7 後続車両 8 車体 9 台車枠 10 ヨーレートセンサ 11 速度センサ 12 曲線検出回路 14 ゲート 17,18 車輪 19,20 空気ばね 21 コンプレッサ 22 空気溜 23,24 給気弁 25,26 排気弁 27 レール 28 線路 31,37 フィルタ 33 制御手段 34 床面 35 加速度センサ 38 傾斜角算出手段 39 加速度指令値設定手段 41 車高制御手段 42,43 車高検出手段 47 直線 48,49 遅延回路 50 台車 Reference Signs List 4 formation train 5 leading car 6,7 trailing car 8 body 9 bogie frame 10 yaw rate sensor 11 speed sensor 12 curve detection circuit 14 gate 17,18 wheel 19,20 air spring 21 compressor 22 air reservoir 23,24 air supply valve 25, Reference Signs List 26 exhaust valve 27 rail 28 line 31, 37 filter 33 control means 34 floor 35 acceleration sensor 38 inclination angle calculating means 39 acceleration command value setting means 41 vehicle height control means 42, 43 vehicle height detection means 47 straight line 48, 49 delay circuit 50 bogies
─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成11年5月17日[Submission date] May 17, 1999
【手続補正1】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【特許請求の範囲】[Claims]
【数1】 であり、 時間Tpは、曲線検出手段による曲線検出遅れ時間であ
ることを特徴とする編成列車の車体傾斜制御装置。(Equation 1) Wherein the time Tp is a curve detection delay time by the curve detection means.
【手続補正2】[Procedure amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0010[Correction target item name] 0010
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、(a)先頭車
両と、その先頭車両に後続する複数の後続車両とを有
し、これらの各車両は、台車50と、台車50上に旋回
可能に設けられる車体80と、台車50の台車枠9上で
車体80を昇降する左右の空気ばね19,20と、各空
気ばね19,20に圧縮空気を供給または排気して車体
8を左右に傾斜する電磁弁23〜26とを有する編成列
車の車体傾斜制御装置において、(b)先頭車両に搭載
され、線路の曲線を検出する曲線検出手段であって、先
頭車両の車体のヨーイング方向の角速度ωを検出するヨ
ーレートセンサ10と、先頭車両の走行速度vを検出す
る速度センサ11と、ヨーレートセンサ10の出力に応
答し、約1Hz付近および約10Hz以上の範囲の周波
数を遮断する複数次のフィルタ31と、速度センサ11
とフィルタ31との出力に応答し、線路の曲率ρ(=ω
/v)を演算するとともに、さらにその曲率ρの時間変
化率dρ/dtを演算して、その時間変化率dρ/dt
をレベル弁別し、時間変化率dρ/dtが予め定める弁
別レベルth1以上であるとき、曲線検出信号を導出す
る曲線検出回路12とを有する曲線検出手段が設けら
れ、(c)各車両毎に、制御手段33がそれぞれ設けら
れ、各制御手段は、車体8の幅方向の床面34に平行な
加速度成分を検出する加速度センサ35と、加速度セン
サ35の出力に応答し、加速度の車体8の床面34に平
行な左右方向の成分がほぼ零となるための車体8の左右
の傾斜角γを算出する傾斜角算出手段38,39と、傾
斜角算出手段38,39の出力に応答し、傾斜角γが達
成されるように、前記電磁弁23〜26を制御する電磁
弁制御信号45,46を導出する車高制御手段41と、
車高制御手段41と前記電磁弁23〜26との間に介在
され、曲線検出信号が与えられて導通するゲート14と
を有し、(d)曲線検出回路12からの曲線検出信号
は、先頭車両のゲート14に直接に与えられ、(e)各
後続車両6,7に遅延回路48,49がそれぞれ設けら
れ、各遅延回路48,49は、曲線検出回路12と速度
センサ11とからの出力に応答し、曲線検出信号を、時
間(Td−Tp)だけ、遅延して、その遅延回路に対応
するゲート14にそれぞれ与え、第i番目の後続車両の
時間Tdは、車両の総数nとし、速度センサ11によっ
て検出される走行速度をvとし、Liを、第i番目の後
続車両6,7が走行方向下流側に隣接する車両5,6の
対応する台車50,50a間の心皿間の走行方向に沿う
距離とするとき、The present invention comprises (a) a leading vehicle, and a plurality of succeeding vehicles following the leading vehicle. Each of these vehicles has a bogie 50 and a turn on the bogie 50. A vehicle body 80 that can be provided, left and right air springs 19 and 20 that move up and down the vehicle body 80 on the bogie frame 9 of the bogie 50, and supply or exhaust compressed air to the air springs 19 and 20 to move the vehicle body 8 to the left and right. (B) Curve detecting means mounted on the leading vehicle and detecting the curve of the track, wherein the angular velocity of the vehicle body of the leading vehicle in the yawing direction is provided. a yaw rate sensor 10 for detecting ω, a speed sensor 11 for detecting the traveling speed v of the leading vehicle, and a multi-order sensor that responds to the output of the yaw rate sensor 10 to cut off frequencies in the vicinity of about 1 Hz and in the range of about 10 Hz or more. A filter 31, speed sensor 11
And the output of the filter 31 and the line curvature ρ (= ω
/ V), and further calculates the time change rate dρ / dt of the curvature ρ, and calculates the time change rate dρ / dt.
Curve detection means having a curve detection circuit 12 for deriving a curve detection signal when the time change rate dρ / dt is equal to or greater than a predetermined discrimination level th1; (c) for each vehicle, Each of the control means 33 includes an acceleration sensor 35 for detecting an acceleration component parallel to the floor surface 34 in the width direction of the vehicle body 8, and an acceleration sensor 35 which responds to an output of the acceleration sensor 35 to detect acceleration of the floor of the vehicle body 8. Tilt angle calculating means 38 and 39 for calculating the left and right tilt angles γ of the vehicle body 8 so that the component in the left and right direction parallel to the surface 34 becomes substantially zero; Vehicle height control means 41 for deriving solenoid valve control signals 45 and 46 for controlling the solenoid valves 23 to 26 so that the angle γ is achieved;
It has a gate 14 interposed between the vehicle height control means 41 and the solenoid valves 23 to 26, to which a curve detection signal is given and which is turned on. (D) The curve detection signal from the curve detection circuit 12 (E) Delay circuits 48 and 49 are provided in each of the following vehicles 6 and 7, and each of the delay circuits 48 and 49 provides an output from the curve detection circuit 12 and the speed sensor 11. , The curve detection signal is delayed by a time (Td−Tp), and given to the gate 14 corresponding to the delay circuit, and the time Td of the ith subsequent vehicle is set to the total number n of vehicles, Let v be the traveling speed detected by the speed sensor 11, and let Li be the distance between the center plates between the corresponding bogies 50 and 50a of the vehicles 5 and 6 in which the i-th following vehicle 6 and 7 is adjacent downstream in the traveling direction. When the distance along the running direction is
【数1】 であり、時間Tpは、曲線検出手段による曲線検出遅れ
時間であることを特徴とする編成列車の車体傾斜制御装
置である。(Equation 1) And the time Tp is a curve detection delay time of the curve detection means by the curve detection means.
【手続補正3】[Procedure amendment 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0011[Correction target item name] 0011
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0011】後述の実施の形態では、後続車両6,7の
構成要素には、先頭車両5の構成要素の参照符に、添え
字a,bを付して表してあるけれども、請求項および上
述の説明では、添え字a,bを省略して数字だけで総括
的に表してある。本発明に従えば、先頭車両に搭載され
た曲線検出手段によって曲線が検出された出力を、遅延
時間(Td−Tp)、遅延して電磁弁を制御するように
したので、複数の後続する各車両毎に、乗客などの重力
の床面平行成分と遠心力の床面平行成分とが釣り合うよ
うにして、乗客などに横方向の力を感じさせないように
することができる。これによって後続の各車両における
乗り心地が向上される。In the embodiments described later, the components of the following vehicles 6 and 7 are denoted by the reference numerals of the components of the leading vehicle 5 with suffixes a and b. In the description above, the subscripts a and b are omitted, and they are collectively represented by only numbers. According to the present invention, the output of which the curve is detected by the curve detecting means mounted on the leading vehicle is delayed by a delay time (Td-Tp) to control the solenoid valve. For each vehicle, the floor parallel component of the gravity of the passenger and the like and the floor parallel component of the centrifugal force are balanced, so that the passenger and the like do not feel the lateral force. Thereby, the riding comfort of each subsequent vehicle is improved.
【手続補正4】[Procedure amendment 4]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0014[Correction target item name] 0014
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0014】また本発明に従えば、曲線検出手段によっ
て線路の曲線が検出されたときにのみ、電磁弁による後
続車両の傾斜駆動を行うようにしたので、後述のように
たとえば外軌側の空気ばねの底づき現象が回避されると
ともに、先頭車両および後続車両における車体のヨーイ
ング方向の固有周波数成分およびノイズに起因して、車
体傾斜駆動手段が不所望に頻繁に傾斜駆動を繰返す動作
を防止することができ、動作の安定性を向上するととも
に、空気ばねに圧縮空気を給気し、または排気する電磁
弁の開閉動作が頻繁に行われず、寿命を長くすることが
できる。Further, according to the present invention, only when the curve of the track is detected by the curve detecting means, the following vehicle is tilted and driven by the solenoid valve. The spring bottoming phenomenon is avoided, and the vehicle body tilt drive means is prevented from undesirably frequently repeating the tilt drive due to the natural frequency components and noise in the yaw direction of the vehicle body in the leading vehicle and the following vehicle. As a result, the operation stability is improved, and the opening and closing operation of the electromagnetic valve that supplies or exhausts compressed air to or from the air spring is not performed frequently, and the life can be extended.
【手続補正5】[Procedure amendment 5]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0015[Correction target item name] 0015
【補正方法】削除[Correction method] Deleted
【手続補正6】[Procedure amendment 6]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0016[Correction target item name] 0016
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0016】本発明に従えば、線路の曲線を検出するた
めに、ヨーレートセンサによって走行している車両のヨ
ーイング方向の角速度ωを検出するとともに、速度発電
機などの速度センサによって車両の走行速度vを検出
し、こうして得られた角速度ωおよび走行速度vによっ
て予め定める演算式である曲率ρ=角速度ω/走行速度
vに代入することによって、線路の曲率ρを算出するこ
とができる。こうして得られた曲率ρを、予め定める弁
別レベルth1でレベル弁別することによって、走行中
の線路が曲線かまたは直線かを判別することができる。According to the present invention, in order to detect the curve of the track, the yaw rate sensor detects the angular velocity ω in the yawing direction of the traveling vehicle, and the traveling speed v of the vehicle is detected by a speed sensor such as a speed generator. Can be calculated and substituted into the curvature ρ = angular velocity ω / traveling velocity v, which is an arithmetic expression determined in advance by the angular velocity ω and traveling velocity v thus obtained, to calculate the curvature ρ of the line. By performing the level discrimination of the curvature ρ thus obtained at a predetermined discrimination level th1, it is possible to determine whether the running track is a curve or a straight line.
【手続補正7】[Procedure amendment 7]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0019[Correction target item name] 0019
【補正方法】削除[Correction method] Deleted
【手続補正8】[Procedure amendment 8]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0020[Correction target item name] 0020
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0020】本発明では、フィルタが用いられ、これに
よってヨーレートセンサからの出力のノイズを除去す
る。ヨーレートセンサの出力は、線路の曲線形状と走行
速度vとによって異なるけれども、一般的には、たとえ
ば走行速度v=100km/hでは約0.1Hzであ
る。このヨーレートセンサの出力には、そのヨーレート
センサが設けてある先頭車両のヨーイング方向の固有周
波数の成分が混入し、またノイズが混入する。前記固有
周波数は、約1Hzである。ノイズは約10Hz以上の
範囲である。ヨーレートセンサの出力をフィルタに与え
ることによって、前記ノイズを除去することができる。
このフィルタは、線路の形状と走行速度とによって得ら
れる線路の曲線に対応したたとえば約0.1Hzのヨー
レートセンサからの出力を導出し、先頭車両の車体のヨ
ーイング方向の固有周波数成分約1Hz付近および約1
0Hz以上のノイズを遮断するローパス+バンドストッ
プフィルタである。In the present invention, a filter is used to remove noise from the output from the yaw rate sensor. Although the output of the yaw rate sensor differs depending on the curve shape of the track and the traveling speed v, it is generally about 0.1 Hz at the traveling speed v = 100 km / h, for example. In the output of the yaw rate sensor, a component of a natural frequency in the yawing direction of the leading vehicle provided with the yaw rate sensor is mixed, and noise is mixed. The natural frequency is about 1 Hz. Noise is in the range above about 10 Hz. The noise can be removed by providing the output of the yaw rate sensor to the filter.
This filter derives an output from a yaw rate sensor of, for example, about 0.1 Hz corresponding to the curve of the line obtained by the shape of the line and the traveling speed, and obtains a natural frequency component of about 1 Hz in the yawing direction of the body of the leading vehicle, and About 1
This is a low-pass + band stop filter that blocks noise of 0 Hz or more.
【手続補正9】[Procedure amendment 9]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0021[Correction target item name] 0021
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0021】フィルタを用いることによって、その時定
数に起因して曲線検出信号が遅延されて各後続車両の制
御手段に与えられることになるけれども、このようなフ
ィルタの時定数に対応して、曲線検出遅れ時間Tpを設
定することによって、後続車両の傾斜駆動を、最適に行
うことができる。The use of the filter causes the curve detection signal to be delayed and given to the control means of each succeeding vehicle due to the time constant. By setting the delay time Tp, the inclination driving of the following vehicle can be optimally performed.
【手続補正10】[Procedure amendment 10]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0022[Correction target item name] 0022
【補正方法】削除[Correction method] Deleted
【手続補正11】[Procedure amendment 11]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0023[Correction target item name] 0023
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0023】本発明に従えば、フィルタの次数は、複数
であり、これによって次数が大きいほど、減衰量(単位
dB/oct)を大きくして、急峻な周波数特性を得る
ことができる。フィルタの次数が大きくなると、その時
定数が大きくなり、これに応じて、前記曲線検出遅れ時
間Tpを大きく設定する。これによって後続車両の傾斜
駆動を最適に行うことができる。According to the present invention, the order of the filter is plural, so that the larger the order, the larger the attenuation (unit: dB / oct) and the more steep the frequency characteristic can be obtained. As the order of the filter increases, the time constant increases, and accordingly, the curve detection delay time Tp is set to be large. As a result, the following vehicle can be optimally tilted.
【手続補正12】[Procedure amendment 12]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0024[Correction target item name] 0024
【補正方法】削除[Correction method] Deleted
【手続補正13】[Procedure amendment 13]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0025[Correction target item name] 0025
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0025】本発明に従えば、各後続車両を左右に傾斜
駆動するために、空気ばねと、その空気ばねに圧縮空気
を供給しまたは排気する電磁弁とが設けられ、各後続車
両には、車体の床面に平行な加速度を検出する加速度セ
ンサが設けられ、その床面に平行な加速度が零となるよ
うに車体を傾斜角γを算出し、車高制御手段によって電
磁弁を開閉制御する。こうして各後続車両の構成が異な
っていても、また乗客などの荷重が後続の各車両毎に異
なっていても、各後続車両の乗客は、横方向の力を感じ
ないようにして、乗り心地を向上することができる。According to the present invention, an air spring and a solenoid valve for supplying or exhausting compressed air to the air spring are provided in order to tilt and drive each succeeding vehicle to the left and right. An acceleration sensor for detecting acceleration parallel to the floor of the vehicle body is provided, and the vehicle body is inclined at an angle γ so that the acceleration parallel to the floor becomes zero, and the solenoid valve is opened and closed by vehicle height control means. . Thus, even if the configuration of each succeeding vehicle is different, and even if the load of passengers is different for each succeeding vehicle, the passengers of each succeeding vehicle do not feel the lateral force, and the ride comfort is improved. Can be improved.
【手続補正14】[Procedure amendment 14]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0026[Correction target item name] 0026
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0026】さらに本発明に従えば、ゲート14は、曲
線検出時にのみ導通され、すなわち曲線が検出されてい
るときにのみ、電磁弁が開閉制御される。したがって直
線走行時などに、電磁弁が不所望に開閉制御されるおそ
れがなく、動作が安定し、また電磁弁の寿命を長くする
ことができる。また本発明は、フィルタは、5次または
6次のフィルタであることを特徴とする。本発明に従え
ば、フィルタは5次または6次の高次のフィルタであ
り、したがって減衰量を大きくして、急峻な周波数特性
を得ることができて好ましく、したがって先頭車両のヨ
ーイング方向の固有周波数の成分である約1Hzが除去
され、またノイズである約10Hz以上の範囲の成分が
除去されて好ましい。このような高次のフィルタでは、
曲線検出遅れ時間Tpが大きくなるけれども、本発明で
は、このような曲線検出遅れ時間Tpに拘わらず、後続
車両の乗客が横方向の力を感じないようにして、乗り心
地を向上することが確実に可能になる。また本発明は、
各後続車両の前記距離Liが等しく、第i番目の後続車
両の前記時間Tdを、Td1とするとき、各遅延回路4
8,49における第i番目の後続車両の前記時間Td
は、Td=i・Td1に定められることを特徴とする。
本発明に従えば、第i番目の後続車両の前記時間Tdの
演算が容易に定められ、構成の簡略化を図ることができ
る。Furthermore, according to the present invention, the gate 14 is turned on only when a curve is detected, that is, the solenoid valve is opened and closed only when a curve is detected. Therefore, there is no possibility that the solenoid valve is undesirably controlled to open and close during straight running, so that the operation is stabilized and the life of the solenoid valve can be extended. Further, the present invention is characterized in that the filter is a fifth-order or sixth-order filter. According to the present invention, the filter is a fifth-order or sixth-order high-order filter, so that it is preferable to increase the amount of attenuation and obtain a steep frequency characteristic. Therefore, the natural frequency of the leading vehicle in the yawing direction is preferable. It is preferable that about 1 Hz, which is a component of the above, is removed, and a component of about 10 Hz or more, which is a noise, is removed. In such higher order filters,
Although the curve detection delay time Tp increases, the present invention ensures that passengers of the following vehicle do not feel any lateral force regardless of the curve detection delay time Tp, thereby improving ride comfort. Becomes possible. The present invention also provides
When the distance Li of each subsequent vehicle is equal and the time Td of the i-th subsequent vehicle is Td1, each delay circuit 4
The time Td of the ith following vehicle at 8,49
Is defined as Td = i · Td1.
According to the present invention, the calculation of the time Td of the i-th following vehicle can be easily determined, and the configuration can be simplified.
【手続補正15】[Procedure amendment 15]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0029[Correction target item name] 0029
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0029】車体8には、その車体8のヨーイング方向
の角速度ωを検出するヨーレートジャイロなどのヨーレ
ートセンサ10が備えられる。ヨーレートセンサ10か
らの出力は、ライン30を介して曲線検出回路12に与
えられる。ライン30には、フィルタ31が設けられ
る。このフィルタ31は、複数次、たとえば5次ないし
6次のローパス+バンドストップフィルタであり、その
遮断周波数は約1Hz付近および約10Hz以上であ
る。このフィルタ31によって、ヨーレートセンサ10
からの線路28の形状および走行速度v、たとえば10
0km/hに依存するたとえば約0.1Hzの角速度ω
を表す信号だけが曲線検出回路12に与えられ、車体8
のヨーイング方向のたとえば約1Hzの固有周波数の成
分を除去するとともに、約10Hz以上のノイズを除去
することができる。The vehicle body 8 is provided with a yaw rate sensor 10 such as a yaw rate gyro for detecting the angular velocity ω of the vehicle body 8 in the yawing direction. The output from the yaw rate sensor 10 is provided to the curve detection circuit 12 via a line 30. The line 30 is provided with a filter 31. The filter 31 is a multiple-order, for example, fifth- or sixth-order low-pass + band stop filter, and its cutoff frequency is around 1 Hz and about 10 Hz or more. This filter 31 allows the yaw rate sensor 10
Of the track 28 and the traveling speed v, e.g.
0 km / h, eg about 0.1 Hz angular velocity ω
Is given to the curve detection circuit 12 and the vehicle body 8
In the yawing direction, for example, a natural frequency component of about 1 Hz can be removed, and noise of about 10 Hz or more can be removed.
【手続補正16】[Procedure amendment 16]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0035[Correction target item name] 0035
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0035】乗客が、横方向の力を感じないようにして
乗り心地を向上するには、 mg・sinβ = F・cosβ …(1) が成立する必要がある。ここで β = α+γ …(2) である。傾斜角γは、乗客の重力mgの鉛直方向が床面
34に垂直な直線47と成す角度である。カントC1に
対応したレール面傾斜角αを、角度βから差し引いた傾
斜角γ(=β−α)は、乗客に横方向の力を感じさせな
いために必要な空気ばね19,20によって達成される
べき傾斜角である。In order to prevent the passenger from feeling lateral force and to improve the riding comfort, it is necessary to satisfy the following expression: mg · sin β = F · cos β (1) Here, β = α + γ (2). The inclination angle γ is an angle formed between the vertical direction of the gravity mg of the passenger and a straight line 47 perpendicular to the floor surface 34. The inclination angle γ (= β−α) obtained by subtracting the rail surface inclination angle α corresponding to the cant C1 from the angle β is achieved by the air springs 19 and 20 necessary to prevent the passenger from feeling the lateral force. It should be the inclination angle.
【手続補正17】[Procedure amendment 17]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0053[Correction target item name] 0053
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0053】ここでLiは、第i番目の後続車両6,7
が、その走行方向下流側、すなわち前方に隣接する車両
5,6の対応する部分間、すなわち台車50,50a間
の心皿間の走行方向に沿う距離を表す。Here, Li is the i-th following vehicle 6, 7
Represents the distance along the traveling direction downstream of the traveling direction, that is, between the corresponding portions of the vehicles 5 and 6 adjacent in front, that is, between the heart dishes between the carts 50 and 50a.
【手続補正18】[Procedure amendment 18]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0054[Correction target item name] 0054
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0054】ヨーレートセンサ10、フィルタ31およ
び速度センサ11からの各出力によって曲線検出回路1
2で曲線を検出する曲線検出遅れ時間Tpは、たとえば
前述のように0.5〜1.0secである。遅延回路4
8,49は、時間Tdよりも曲線検出遅れ時間Tpだけ
短い時間(Td−Tp)、後続の図8(a)の時刻t1
から遅延して、ライン32の曲線検出信号をゲート14
a,14bにそれぞれ与える。遅延回路48は、ライン
32の曲線検出信号を、時間(Td1−Tp)、遅延す
る。また遅延回路49は、ライン32の曲線検出信号
を、時間(Td1+Td2−Tp)、遅延する。遅延回
路48,49では、車両の速度vに関するデータは、速
度センサ11からライン32を介して、伝送する。距離
Liが等しいときには、第i番目の後続車両では、Td
=i・Td1である。The output of the yaw rate sensor 10, the filter 31, and the speed sensor 11 causes the curve detection circuit 1
The curve detection delay time Tp for detecting the curve in 2 is, for example, 0.5 to 1.0 sec as described above. Delay circuit 4
8, 49 is a time (Td-Tp) shorter than the time Td by the curve detection delay time Tp, and the subsequent time t1 in FIG.
From the gate 14, the curve detection signal of the line 32 is
a and 14b, respectively. The delay circuit 48 delays the curve detection signal on the line 32 by a time (Td1-Tp). Further, the delay circuit 49 delays the curve detection signal on the line 32 by a time (Td1 + Td2-Tp). In the delay circuits 48 and 49, data relating to the speed v of the vehicle is transmitted from the speed sensor 11 via the line 32. When the distances Li are equal, in the i-th following vehicle, Td
= I · Td1.
【手続補正19】[Procedure amendment 19]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0055[Correction target item name] 0055
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0055】このようにして先頭車両5における曲線検
出信号を、後続車両6,7の路線状態予見情報として時
間Tpだけ早めて使用することによって、曲線突入時以
前に車高制御を行うことが可能になる。こうして曲線開
始前に事前にある程度車体傾斜を行っておくことによっ
て、曲線突入時の線路カント変化に伴う外軌側空気ばね
20a,20bの底づき現象を防ぐことができるととも
に、前述のように乗客に横方向の力を感じさせることな
く、乗り心地を向上させることができる。In this way, by using the curve detection signal of the leading vehicle 5 as the route condition prediction information of the following vehicles 6 and 7 earlier by the time Tp, it is possible to control the vehicle height before entering the curve. become. By inclining the vehicle body to some extent before the start of the curve in this way, it is possible to prevent the outer rail side air springs 20a and 20b from bottoming out due to a change in the track cant at the time of entering the curve, and as described above, The ride comfort can be improved without causing the driver to feel any lateral force.
【手続補正20】[Procedure amendment 20]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0056[Correction target item name] 0056
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0056】図8は、編成列車4が曲線を走行するとき
の状態を示す図である。先頭車両5は、図8(a)に示
されるように、その先頭車両5の予め定める部分が、時
刻t1〜t6の時間にわたって曲線を走行する。第2号
車である後続車両6は、図8(b)に示されるように、
先頭車両5の前記部分に対応する部分が、遅延時間Td
1だけ遅延して時刻t3以降に通過する。3号車である
後続車両7は、図8(c)に示されるように、先頭車両
5の前記部分に対応する部分が時間(Td1+Td2)
だけ遅れた時刻t5に曲線に到達する。本発明に従え
ば、後続車両6の遅延回路48は、図8(d)に示され
るように、時間Td1よりも曲線検出遅れ時間Tpだけ
短い時間(Td1−Tp)、遅延してライン32からの
曲線検出信号をゲート14aに与える。FIG. 8 is a diagram showing a state in which the train set 4 runs on a curved line. As shown in FIG. 8 (a), the predetermined portion of the leading vehicle 5 runs on the curve over the time from t1 to t6. As shown in FIG. 8B, the following vehicle 6, which is the second car,
A portion corresponding to the above-described portion of the leading vehicle 5 is a delay time Td.
It passes after time t3 with a delay of one. As shown in FIG. 8C, the following vehicle 7, which is the third car, has a portion corresponding to the above-described portion of the leading vehicle 5 in time (Td1 + Td2).
The curve arrives at a time t5 which is delayed by only a time. According to the present invention, as shown in FIG. 8D, the delay circuit 48 of the following vehicle 6 delays from the line 32 by a time (Td1-Tp) shorter than the time Td1 by the curve detection delay time Tp. To the gate 14a.
【手続補正21】[Procedure amendment 21]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0057[Correction target item name] 0057
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0057】後続車両7の遅延回路49は、時間(Td
1+Td2)よりも曲線検出遅れ時間Tpだけ短い時間
(Td1+Td2−Tp)、遅延してゲート14bにラ
イン32からの曲線検出信号を与える。こうして後続車
両6,7では、時刻t2,t4で線路の曲線に到達した
ものと仮定して、車体8a,8bの傾斜駆動をする。こ
こで先頭車両5および後続車両6,7の走行方向の長さ
が等しいとき、時間t6−t1=t7−t3=t8−t
5=t9−t2=t10−t4である。The delay circuit 49 of the following vehicle 7 sets the time (Td
A curve detection signal from the line 32 is supplied to the gate 14b with a delay (Td1 + Td2-Tp) shorter than the curve detection delay time Tp (1 + Td2). In this way, the following vehicles 6 and 7 perform the tilt driving of the vehicle bodies 8a and 8b on the assumption that the vehicle has reached the track curve at times t2 and t4. Here, when the lengths of the leading vehicle 5 and the following vehicles 6, 7 in the traveling direction are equal, the time t6−t1 = t7−t3 = t8−t
5 = t9−t2 = t10−t4.
【手続補正22】[Procedure amendment 22]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0060[Correction target item name] 0060
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0060】[0060]
【発明の効果】請求項1の本発明によれば、先頭車両に
搭載された曲線検出手段によって線路の曲線を検出し、
各後続車両には、曲線開始を事前に予見し、その後続車
両の車体傾斜制御を事前に行うことが可能になり、動作
遅れが生じることはない。これによって車高制御性能を
向上することができ、後続車両の乗客は、横方向の力を
感じないようにして、乗り心地を向上することができ
る。According to the first aspect of the present invention, the curve of the track is detected by the curve detecting means mounted on the leading vehicle,
For each subsequent vehicle, the start of the curve can be foreseen in advance, and the vehicle body inclination control of the subsequent vehicle can be performed in advance, so that there is no operation delay. As a result, the vehicle height control performance can be improved, and the passenger of the following vehicle does not feel the lateral force, so that the riding comfort can be improved.
【手続補正23】[Procedure amendment 23]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0062[Correction target item name] 0062
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0062】曲線を検出するために、ヨーレートセンサ
および速度センサを用いるので、従来のように膨大な線
路データを収集してメモリにストアする必要がなく、大
容量のメモリを必要としない。また車両の走行位置を検
出する必要がなく、後続車両の傾斜駆動の誤動作を生じ
るおそれはない。Since the yaw rate sensor and the speed sensor are used to detect the curve, it is not necessary to collect a huge amount of line data and store it in a memory unlike the related art, and a large-capacity memory is not required. Further, there is no need to detect the traveling position of the vehicle, and there is no possibility that a malfunction of the tilt drive of the following vehicle occurs.
【手続補正24】[Procedure amendment 24]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0063[Correction target item name] 0063
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0063】ヨーレートセンサの出力に含まれるノイズ
を除去するためのフィルタが備えられ、したがってその
フィルタの時定数を考慮して前記曲線検出遅れ時間Tp
を設定することによって、後続車両の車体の傾斜駆動を
正確に行うことができる。A filter for removing noise included in the output of the yaw rate sensor is provided. Therefore, the curve detection delay time Tp is considered in consideration of the time constant of the filter.
Is set, it is possible to accurately perform the tilt drive of the vehicle body of the following vehicle.
【手続補正25】[Procedure amendment 25]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0064[Correction target item name] 0064
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0064】フィルタの周波数特性を急峻にするために
複数次とし、たとえば5〜6次のフィルタとし、これに
よってノイズの混入を防ぐとともに、先頭車両および後
続車両のヨーイングの固有周波数の成分を除去して、電
磁弁を制御することができ、しかもその複数次のフィル
タの時定数は大きいけれども、前記曲線検出遅れ時間T
pをそのフィルタの時定数に対応して大きく設定するこ
とによって、後続車両の車体傾斜を正確に駆動すること
ができる。In order to steepen the frequency characteristic of the filter, the filter is made to have a plurality of orders, for example, a 5th to 6th order filter, thereby preventing noise from being mixed in and removing a natural frequency component of yaw of the leading vehicle and the following vehicle. Thus, although the solenoid valve can be controlled, and the time constant of the multi-order filter is large, the curve detection delay time T
By setting p large according to the time constant of the filter, it is possible to accurately drive the body inclination of the following vehicle.
【手続補正26】[Procedure amendment 26]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0065[Correction target item name] 0065
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0065】後続車両の車体の緩衝をするための空気ば
ねを用いて、後続車両の床面に平行な加速度が零または
ほぼ零となるように、車体の左右の傾斜角γを算出して
電磁弁を開閉制御し、車高制御を行うようにしたので、
前述のように後続車両の乗客に体感される横方向加速度
を打ち消すことができる。An air spring for cushioning the body of the following vehicle is used to calculate the left and right inclination angles γ of the vehicle so that the acceleration parallel to the floor of the following vehicle becomes zero or almost zero. The valve is controlled to open and close, and the vehicle height is controlled.
As described above, the lateral acceleration perceived by the passengers of the following vehicle can be canceled.
【手続補正27】[Procedure amendment 27]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0066[Correction target item name] 0066
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0066】曲線検出時にのみ車高制御手段によって電
磁弁が開閉制御されるので、たとえば直線走行時などに
おいて電磁弁が不所望に頻繁に開閉制御されることはな
く、これによって電磁弁などの構成要素の寿命を長くす
ることができる。請求項2の本発明によれば、フィルタ
は5次または6次であり、急峻な周波数特性を得ること
ができ、先頭車体のヨーイング方向の固有周波数成分約
1Hz付近を除去することができるとともに、約10H
z以上のノイズを除去することができる。しかもこのよ
うな高次のフィルタであっても、後続車両の横方向の加
速度を0として、乗客の乗り心地を向上することができ
る。請求項3の本発明によれば、遅延回路48,49に
おけるi番目の後続車両の時間Tdの演算を容易に行う
ことができ、構成の簡略化を図ることができる。Since the solenoid valve is controlled to be opened and closed by the vehicle height control means only when a curve is detected, the solenoid valve is not undesirably frequently opened and closed during, for example, straight running. The life of the element can be extended. According to the second aspect of the present invention, the filter is of the fifth or sixth order, can obtain a steep frequency characteristic, can remove a natural frequency component of about 1 Hz in the yawing direction of the leading vehicle body, and About 10H
Noise of z or more can be removed. Moreover, even with such a high-order filter, it is possible to improve the ride comfort of passengers by setting the lateral acceleration of the following vehicle to zero. According to the third aspect of the present invention, the calculation of the time Td of the i-th following vehicle in the delay circuits 48 and 49 can be easily performed, and the configuration can be simplified.
【手続補正28】[Procedure amendment 28]
【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing
【補正対象項目名】図1[Correction target item name] Fig. 1
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【図1】 FIG.
【手続補正29】[Procedure amendment 29]
【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing
【補正対象項目名】図9[Correction target item name] Fig. 9
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【図9】 ─────────────────────────────────────────────────────
FIG. 9 ────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成11年7月23日[Submission date] July 23, 1999
【手続補正1】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0051[Correction target item name] 0051
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0051】先頭車両5と後続車両6との間の線路に沿
う対応する2つの部分(走行方向下流側(すなわち前
方)の台車50,50a間の心皿)間の距離をL1とす
るとき、編成列車の走行時に、線路上の同一位置を先頭
車両5が通過した時点から後続車両6が通過するまでの
時間Td1は、 Td1 = L1/v …(3) である。また同様に後続車両6,7間の対応する部分間
の走行方向に沿う距離をL2とするとき、線路上の同一
位置を後続車両6が通過した時点から、後続車両7が通
過するまでの時間Td2は、 Td2 = L2/v …(4) である。本発明に従えば、一般的に言えば、先頭車両5
と後続車両6,7との車両の総数をnとし、2号車6を
第1の後続車両とし、3号車7を第2の後続車両とし、
第(i+1)号車を第i番目の後続車両とするとき、そ
の第i番目の後続車両が先頭車両5から時間Tdだけ遅
れる。When the distance between two corresponding portions along the track between the leading vehicle 5 and the following vehicle 6 (the center plate between the bogies 50 and 50a on the downstream side (ie, the front side) in the traveling direction) is L1, The time Td1 from the time when the leading vehicle 5 passes through the same position on the track to the time when the following vehicle 6 passes when the train is running is Td1 = L1 / v (3). Similarly, assuming that the distance along the traveling direction between the corresponding portions between the following vehicles 6 and 7 is L2, the time from the time when the following vehicle 6 passes the same position on the track to the time when the following vehicle 7 passes. Td2 is as follows: Td2 = L2 / v (4) According to the invention, generally speaking, the leading vehicle 5
, The total number of vehicles including the following vehicles 6 and 7 is n, the second car 6 is the first following vehicle, the third car 7 is the second following vehicle,
When the (i + 1) th car is the i-th following vehicle, the i-th following vehicle is delayed from the leading vehicle 5 by the time Td.
フロントページの続き (72)発明者 宇野 知之 兵庫県明石市川崎町1番1号 川崎重工業 株式会社明石工場内 (72)発明者 村上 清 兵庫県神戸市兵庫区和田山通2丁目1番18 号 川崎重工業株式会社兵庫工場内 (72)発明者 山田 忠 兵庫県神戸市兵庫区和田山通2丁目1番18 号 川崎重工業株式会社兵庫工場内 (72)発明者 柿沼 博彦 北海道札幌市中央区宮ノ森4条13丁目7− 12 (72)発明者 野田 勝美 北海道札幌市手稲区稲穂4条3丁目117− 186 (72)発明者 後藤 昭祐 北海道札幌市東区北7条18丁目1−11− 302 (72)発明者 佐藤 頼光 北海道江別市文京台南町30番の11Continued on the front page (72) Inventor Tomoyuki Uno 1-1-1, Kawasaki-cho, Akashi-shi, Hyogo Kawasaki Heavy Industries, Ltd. Inside Akashi Factory (72) Inventor Kiyoshi Murakami 2-1-1-18 Wadayama-dori, Hyogo-ku, Kobe-shi, Hyogo Prefecture Kawasaki Heavy Industries, Ltd. Hyogo Plant (72) Inventor Tadashi Yamada 2-1-1-18, Wadayama-dori, Hyogo-ku, Kobe City, Hyogo Prefecture Kawasaki Heavy Industries, Ltd. Hyogo Plant (72) Inventor Hirohiko Kakinuma 4 Miyanomori, Chuo-ku, Sapporo, Hokkaido Article 13-7-12 (72) Inventor Katsumi Noda 4-3-117 Ina, Teine-ku, Sapporo-city, Hokkaido (72) Inventor Shosuke Goto 7-1-16-1-302, Kita 7-18-11, Higashi-ku, Sapporo, Hokkaido (72) Inventor Yoritsu Sato 30-11, Bunkyodaiminamicho, Ebetsu-shi, Hokkaido
Claims (5)
する曲線検出手段と、後続車両の車体を左右に傾斜する
ように駆動する車体傾斜駆動手段と、 曲線検出手段の出力に応答し、その曲線検出手段の出力
を、線路上の同一位置を先頭車両が通過した時点から後
続車両が通過する時点までの時間Tdよりも曲線検出手
段による曲線検出の検出遅れ時間に曲線情報先取り時間
を加えた曲線予見時間Tpだけ短い時間(Td−T
p)、遅延して車体傾斜駆動手段を制御し、重力の床面
平行成分と遠心力の床面平行成分とが釣り合うようにす
る制御手段とを含むことを特徴とする編成列車の車体傾
斜制御装置。1. A curve detecting means mounted on a leading vehicle and detecting a curve of a track, a vehicle body tilt driving means for driving a vehicle body of a following vehicle to tilt left and right, and responsive to an output of the curve detecting means, The output of the curve detecting means is obtained by adding the curve information prefetch time to the detection delay time of the curve detection by the curve detecting means from the time Td from the time when the leading vehicle passes the same position on the track to the time when the following vehicle passes. (Td-T)
p), control means for controlling the vehicle body tilt drive means with a delay so as to balance the floor parallel component of gravity with the floor parallel component of centrifugal force, and controlling the body tilt of the train set. apparatus.
センサと、 車両の走行速度vを検出する速度センサと、 ヨーレートセンサと速度センサとからの出力に応答し、
線路の曲線を判別して制御手段に与える曲線判別手段と
を有することを特徴とする請求項1記載の編成列車の車
体傾斜制御装置。2. A curve detecting means responsive to outputs from a yaw rate sensor for detecting an angular velocity ω of the vehicle body in a yawing direction, a speed sensor for detecting a running speed v of the vehicle, a yaw rate sensor and a speed sensor,
The vehicle body inclination control device for a train set according to claim 1, further comprising a curve discriminating means for discriminating a curve of the track and giving the curve to the control means.
ートセンサの出力に含まれるノイズを除去するフィルタ
を含むことを特徴とする請求項2記載の編成列車の車体
傾斜制御装置。3. The train according to claim 2, wherein the curve detecting means further includes a filter interposed between the yaw rate sensor and the control means for removing noise included in an output of the yaw rate sensor. Body tilt control device.
とを特徴とする請求項3記載の編成列車の車体傾斜制御
装置。4. The apparatus according to claim 3, wherein the filter is a multi-order filter.
する加速度センサと、加速度センサの出力に応答し、そ
の検出加速度がほぼ零となるための車体の左右の傾斜角
γを算出する傾斜角算出手段と、 傾斜角算出手段の出力に応答し、電磁弁を制御する車高
制御手段とを有し、 車高制御手段は、曲線検出手段による曲線検出時にのみ
能動化されることを特徴とする請求項1〜4のうちの1
つに記載の編成列車の車体傾斜制御装置。5. The vehicle body tilt drive means includes an air spring for driving the vehicle body up and down on the left and right sides of the bogie, and an electromagnetic valve for supplying / exhausting compressed air to the air spring. The control means is provided in a following vehicle. An acceleration sensor that detects acceleration parallel to the floor of the vehicle body, and inclination angle calculation means that responds to the output of the acceleration sensor and calculates the left and right inclination angles γ of the vehicle body so that the detected acceleration becomes substantially zero. 2. A vehicle height control means for controlling an electromagnetic valve in response to an output of the inclination angle calculation means, wherein the vehicle height control means is activated only when a curve is detected by the curve detection means. 1 out of 4
The vehicle body tilt control device for a train set according to any one of the above.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1998
- 1998-04-28 JP JP10119472A patent/JP2983516B2/en not_active Expired - Lifetime
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