KR101380400B1 - 궤도 차량의 능동 주행 기어 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 2개의 차륜을 구비하는 적어도 하나의 제1 차륜 유닛(105)을 포함하는 궤도 차량의 능동 주행 기어(103)를 제어하기 위한 방법에 관한 것으로, 제1 차륜 유닛(105)과 그 위에 제1 일차 스프링 기구(107)에 의해 지지된 차량 구조체(102) 사이에 작용하는 적어도 하나의 제1 액추에이터(109)에 의하여, 차량 구조체(102)에 대하여 수직 주행 기어 축선을 중심으로 한 제1 차륜 유닛(105)의 선회 각도는 제1 주파수 범위 내에서 트랙의 실제 곡률의 함수로서 조정되고, 그리고/또는 차량 구조체(102)에 대하여 수직 주행 기어 축선을 중심으로 한 제1 차륜 유닛(105)의 선회 각도는, 트랙 배치 변동 또는 굴곡형 주로에 기인한 제1 차륜 유닛(105)의 적어도 횡방향 운동이 반작용을 받도록, 제2 주파수 범위 내에서 조정되며, 제1 차륜 유닛(105)의 선회 각도는, 미리 설정된 제1 보정 인자(K1)를 곱한 제1 이상 목표치에 해당하는 제1 목표치를 사용하여 제1 주파수 범위 내에서 조정되고, 제1 이상 목표치는, 제1 목표치가 트랙의 실제 곡률에서의 제1 이상 목표치와 일치(즉, K1 = 1)하면, 제1 차륜 유닛(105)이 대략 곡률 반경 방향으로 조정되도록 선정되고, 그리고/또는 제1 차륜 유닛(105)의 선회 각도는, 미리 설정된 제2 보정 인자(K2)를 곱한 제2 이상 목표치에 해당하는 제2 목표치를 사용하여 제2 주파수 범위 내에서 조정되고, 제2 이상 목표치는, 제2 목표치가 트랙의 제2 이상 목표치와 일치(즉, K2 = 1)하면, 트랙 배치 변동 또는 굴곡형 주로에 기인한 제1 차륜 유 닛(105)의 적어도 횡방향 운동이 본질적으로 보상되도록 선정된다.

Description

궤도 차량의 능동 주행 기어 제어 방법{METHOD FOR REGULATING AN ACTIVE CHASSIS OF A TRACKED VEHICLE}
본 발명은, 2개의 차륜을 구비하는 적어도 하나의 제1 차륜 유닛을 포함하는 궤도 차량(rail vehicle)의 능동 주행 기어(active running gear)를 제어하기 위하여, 제1 차륜 유닛과 그 위에 제1 일차 스프링 기구에 의해 지지된 차량 구조체 사이에 작용하는 적어도 하나의 제1 액추에이터에 의하여, 차량 구조체에 대하여 수직 주행 기어 축선을 중심으로 제1 차륜 유닛의 선회 각도를 제1 주파수 범위 내에서 트랙의 실제 곡률의 함수로서 조정하고, 그리고/또는 트랙 배치 변동(track outlay disturbance) 또는 굴곡형 주로(sinusoidal course)에 기인한 제1 차륜 유닛의 적어도 횡방향 운동이 반작용을 받도록, 차량 구조체에 대하여 수직 주행 기어 축선을 중심으로 제1 차륜 유닛의 선회 각도를 조정하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 궤도 차량의 능동 주행 기어를 제어하기 위한 장치와 본 발명에 따른 장치를 갖춘 궤도 차량에 관한 것이다.
궤도 차량의 주행 기어는 일반적으로 대립하는 두 가지 목표인 직선로 구간에서 고속 주행 속도에서의 트랙 안정성과 곡선로 구간에서 양호한 곡선로 순응(curve compliance) 특성을 목표로 한다. 직선로 구간에서의 고속 주행 속도에서 의 트랙 안정성은 차륜 유닛(차륜 세트 또는 한 쌍의 차륜)의 강성의 종방향 안내(rigid longitudinal guidance)를 필요로 하지만, 양호한 곡선로 순응 특성은 차륜 유닛의 곡률 반경의 조정과 그에 따른 연성의 종방향 안내를 필요로 한다. 표준형 치수의 선로(railway)에 있어서 공지의 해결책과 관련하여, 곡선로 순응 특성이 양호한 궤도 차량은 안정성이 제어된 최대 속도를 가지며, 이 최대 속도는 곡선로가 적거나 곡률 반경이 매우 큰 거리용으로 설계된 고속 열차의 경우보다 실질적으로 작다. 또한 고속 열차의 주행 기어는 곡선로 적합성이 상당히 양호하지 못하다. 수동적인 해결책은 항상 전술한 대립 요건들 사이의 절충안에 도달할 뿐이다.
또한, 예를 들어 전차 선로망(tram network)에서 발생하는 매우 엄격한 트랙 곡선로의 경우에, 차륜 유닛은 물리적인 이유로 곡률 반경에 자동적으로 조정되지 못한다. 이러한 단점을 해결하기 위하여, 독일 공개특허공보 제198 61 086 A1호는 예를 들면 곡률 반경에 의해 차륜 세트를 조정하기 위한 능동 시스템을 제안하지만, 이 능동 시스템은 고속 주행 시의 안정성에는 어떠한 기여도 하지 못하며 전차 선로 운행에 있어서 전혀 안정적이지 못하다.
이와는 대조적으로, 전술한 목표들의 대립을 해소하는 해결안이 독일 공개특허공보 제101 37 443 A1호에 의해 공지되어 있다. 보기 프레임(bogie frame)에 안내 가능하게 부착된 차륜 세트를 구비하는 주행 기어에 대하여, 양 목적이 최적화된 운행 특성을 달성하는 능동 제어 방법과 이에 대응하는 장치가 기재되어 있다. 따라서, 제1 주파수 범위 바람직하게는 저주파수 범위에서의 제어에 의해, 곡선로에 존재하는 트랙의 곡률에 따라서 차륜 세트의 조정이 이루어지고, 제2 주파수 범 위 바람직하게는 고주파수 범위에서, 트랙 배치 변동에 대한 반응이 보상되고 불안정성의 개시(onset)가 방지된다.
제어를 위해 사용된 입력 양과 차륜 세트를 조정하는 액추에이터의 제어뿐만 아니라 궤도 차량의 주행 기어의 작동 원리와 배치와 관련하여, 독일 공개특허공보 제101 37 443 A1호에는 이루고자 하는 목적을 달성하는 다수의 대안적 실시 형태가 기재되어 있다.
그러나, 이러한 제어의 단점에 의하면, 트랙 상의 주행 시에 이상적인 라인만을 따르게 되어, 차륜에는 상당히 뚜렷하게 한정된 마모 패턴이 비교적 신속하게 발달할 수 있고, 그 결과 차륜의 사용 수명이 실질적으로 감소한다.
따라서 본 발명의 목적은, 전술한 단점을 가지지 않거나 적어도 단점을 감소시키고 특히 간단하고 신뢰적으로 차륜의 마모 거동이 개선될 수 있도록 하는 서두에 기재된 유형의 방법과 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 방법에 기초하여 청구항 1의 특징부에 기재된 특징에 의해 전술한 목적을 달성한다. 또한, 본 발명은 청구항 25의 전제부에 따른 장치에 기초하여 청구항 25의 특징부에 기재된 특징에 의해 전술한 목적을 달성한다.
본 발명에서 기초로 하는 기술적 개시 내용에 의하면, 제어를 위한 각 주파수 범위 내에서 이상적인 목표치(ideal target value)와 소정의 보정 인자(correction factor)의 곱에 해당하는 목표치가 사용될 경우, 차륜의 마모 거동의 개선이 간단하고 신뢰적으로 달성될 수 있다. 보정 인자에 의하여, 차륜에 국부적인 마모를 일으키기 용이한 이상적인 제어에 대하여, 제어된 방식으로 이상적인 제어의 장점을 손상시킬 필요 없이 제어를 조절(detuning)하는 것이 가능하다. 이상적인 제어로부터의 소정의 작은 편차일지라도, 양호한 곡선으로 순응 특성과 직선로 구간에서의 양호한 안정성이 계속 유지되면서, 실질적으로 개선된 차륜 접촉면의 마모 분포가 달성될 수 있고 그에 따라 마모 패턴이 더욱 상당히 양호해지고 사용 수명이 더욱 길어진다는 점이 밝혀졌다.
이 경우에, 더욱 장거리에 걸쳐서 이상 제어가 실시될 수 있고, 즉 관련 보정 인자가 1이 되도록 선정되고, 단지 수시로 이상적인 제어로부터 변경되도록 제어가 실시, 즉 관련 보정 인자가 1과 같지 않도록 선정되는 구성이 제공된다. 또한, 보정 인자에 의한 이상 제어로부터의 제어 조절은 미리 설정된 시간 계획에 따라, 예를 들면 일정하게 변경될 수 있는 구성이 제공된다. 그 결과, 소정의 마모 분포가 달성될 수 있다.
2개의 주파수 범위에서의 조정 동작은 공지의 방식으로 중첩될 수 있고, 단일 액추에이터에 의해 각 차륜 유닛에 적용되는 것이 가능하다.
따라서, 본 발명에 따라 제공되는 바에 의하면, 제1 차륜 유닛의 선회 각도(turning angle)는 미리 설정된 제1 보정 인자(K1)를 곱한 제1 이상 목표치에 해당하는 제1 목표치의 사용에 의해 제1 주파수 범위에서 조정되며, 제1 목표치가 트랙의 실제 곡률에 대응하는 제1 이상 목표치와 일치(즉, K1 = 1)하면 제1 차륜 유닛이 적어도 대략 곡률 반경 방향으로(curve-radially) 조정되도록, 제1 이상 목표치가 선정된다. 부가적으로 또는 대안적으로, 제1 차륜 유닛의 선회 각도는 미리 설정된 제2 보정 인자(K2)를 곱한 제2 이상 목표치에 해당하는 제2 목표치의 사용에 의해 제2 주파수 범위에서 조정되며, 제1 목표치가 제1 이상 목표치와 일치(즉, K1 = 1)하면 트랙 배치 변동에 의해 또는 굴곡형 주로에 의해 발생하는 적어도 제1 차륜 유닛의 횡방향 운동이 본질적으로 보상되도록, 제1 이상 목표치가 선정된다.
바람직하게는, 트랙의 실제 곡률의 경우에 제1 목표치가 원하는 제1 이상 목표치와 일치하면, 제1 차륜 유닛은 정확히 곡률 반경 방향으로 조정되고 제1 일차 스프링 기구의 재설정(resetting) 선회 운동은 차륜-궤도 쌍(wheel rail pairing)에 기인하는 선회 운동과 평형을 이루며, 따라서 적어도 하나의 제1 액추에이터는 순간적으로(momentarily) 어떠한 선회 운동도 본질적으로 부여하지 않아야 한다.
다시 말하자면, 곡선로를 통과할 때에, 제1 주파수 범위에서 액추에이터가 트랙 곡률에 의한 차륜 유닛의 편위(excursion) 운동을 따른 후에, 수동형의 곡선로-적합성(curve-friendly) 주행 기어의 경우에서와 같이, 차륜 유닛이 적어도 대략 곡률 반경에 위치하도록 조정될 수 있는 것이 바람직하다. 그 결과, 실제 트랙 곡률의 측정 또는 기타 연산은 생략될 수 있고, 따라서 차륜 유닛은 제1 주파수 범위에서 액추에이터에 존재하는 부하에만 기초하여 곡률 반경 방향으로 조정되는 구성이 성립될 수 있거나, 주행 기어와 실제 주행 상태(속도, 횡방향 가속도 등)의 파라미터에 기초하여 정확한 곡률 반경 조정에 필요한 선회 각도에 관한 결론이 도출될 수 있다. 이러한 구성의 장점은, 일반적으로 다소 복잡한 트랙의 실제 곡률 연산에 비하여, 조정에 있어서 실질적으로 더욱 짧은 시간 지연이 달성될 수 있다는 점이다.
여기서, 이러한 차륜 유닛의 수동 편위 운동의 가능성 또는 추종성(following)은 보정 인자의 사용과는 무관하게 독립적으로 특허성 있는 본 발명의 개념을 나타낸다는 점에 주목하여야 한다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시예에서 제공되는 바에 의하면, 제1 목표치가 트랙의 실제 곡률에 대응하는 제1 이상 목표치와 일치하면, 적어도 하나의 제1 액추에이터가 제1 주파수 범위에서 순간적으로 어떠한 선회 운동도 본질적으로 부여하지 않도록, 적어도 하나의 제1 액추에이터는 제1 주파수 범위에서 조정되어 트랙의 곡률 변화에 의해 발생하는 제1 차륜 유닛의 선회 운동을 따른다.
제1 주파수 범위에 있어서는, 즉 곡선로 통과(curve negotiation)에 대한 선회 각도의 조정에 있어서, 제어 개념은 차륜 유닛의 곡률 반경 조정 시에 수직의 주행 기어 축선을 중심으로 각 차륜 유닛에 작용하는 선회 운동(또는 우력(force couple))들의 균형에 기초한다. 이는 아래와 같이 연산된다.
MTx + Mcxp + MAkt = 0 (1)
여기서, MTx: 차륜 접촉의 두 지점에서 차륜-궤도 쌍에 기인하는 우력(예를 들면, 종방향 활주력(slip force)의 우력)으로부터의 선회 모멘트.
Mcxp: 일차 스프링 기구의 재설정력으로부터의 선회 모멘트.
MAkt: 제1 주파수 범위에서 액추에이터의 조정력(adjusting force)의 성분으로부터의 선회 모멘트.
부하가 없는 상태(MAkt= 0)에서 제1 이상 목표치로 제1 액추에이터를 조정하는 경우, 전술한 바와 같이, 식 (1)은 아래와 같이 된다.
MTx = -Mcxp (2)
본 발명에 따른 제어의 이러한 실시예가 의미하는 바에 의하면, 일차 스프링 기구의 재설정력으로부터의 선회 모멘트는, (액추에이터를 구비하지 않는) 수동형 곡선로-적합성 주행 기어의 경우에서와 같이, 차륜-궤도 쌍에 기인하는 선회 모멘트를 보상한다. 다시 말하자면, 수동형 곡선로-적합성 주행 기어와 유사한 거동을 하며, 트랙 곡률의 함수로서의 선회 각도의 능동 조정에 관한 방법과는 달리, 바람직한 방식으로, 가능하다면 각 위치로부터의 편위에 대하여 액추에이터에서 최소 에너지 소비만을 필요로 한다. 필요하다면, 액추에이터는 부하가 거의 없는 각 위치만을 따라 선택될 수 있다. 그러나, 수동형 곡선로-적합성 주행 기어는 차륜 세트 안내부의 감소된 종방향 강성으로 인하여 제한된 안정성만을 갖추고 있으며, 이러한 단점은 본 발명에 따른 능동 제어에 의해 해소될 수 있다.
제어에 사용된 제1 목표치는 제1 보정 인자(K1)에 의해 제1 이상 목표치에 대하여 조절될 수 있다. 따라서, 전술한 바와 같이, 과대 또는 과소 보상(under-compensation)이 이루어질 수도 있으나, 이는 에너지 소비와 관련된 것이고 따라서 MAkt ≠ 0이 된다. 예를 들어 K1 = 0이면, 종래의 수동 차량의 경우에서와 같이 강성 차륜 세트 안내가 이루어질 수도 있다.
이 경우에, 발생하는 부하로부터의 해제(freedom)에 이르게 하는 편위를 위하여 액추에이터에는 새로운 목표치가 단속적 또는 연속적으로 제공된다. 즉, 이상 목표치는 편위 운동과 그에 따른 실제 트랙 곡률을 따르도록 단속적 또는 연속적으로 조정될 수 있다. 액추에이터의 부하로부터의 해제를 나타내는 어떠한 임의의 양이라도 이상 목표치를 조정하기 위한 기준 양으로 사용될 수 있다. 따라서, 이 양은 바람직하게는 액추에이터의 부하가 결정되는 측정 원리의 함수로서 선정된다.
제1 이상 목표치는 임의의 적절한 방식으로 트랙의 곡률에 따라 조정될 수 있다. 바람직하게는, 제1 차륜 유닛의 선회 각도와 액추에이터의 부하를 나타내는 양이 검출된다(예를 들면, 힘의 값, 모멘트 값, 압력 값, 전류 값 등). 액추에이터의 부하가 0으로부터 벗어나면, 이에 대응하는 새로운 제1 이상 목표치가 미리 설정된다. 이는 단속적 또는 연속적으로 실시될 수 있고, 예를 들면 액추에이터의 부하를 나타내는 양의 시간 적분(temporary integration)에 의하여, 제1 주파수 범위에서 액추에이터의 부하 상황만이 검출되는 것이 보장될 수 있다.
제1 이상 목표치는 차륜 유닛의 원하는 조정이 이루어질 수 있도록 하는 적절한 소정의 양일 수 있다. 특히 액추에이터의 부하로부터의 해제를 나타내는 양은 경우에 따라서는 직접 사용될 수도 있다. 바람직하게는, 제1 이상 목표치는 트랙의 곡률에 조정되는 제1 이상 목표 선회 각도(φz1si)이다.
전술한 바와 같이, 차륜 접촉 표면에서의 마모의 분포를 달성하기 위하여, 제1 보정 인자(K1)는 1과 같지 않도록 적어도 수시로 선정되는 구성이 제공될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 이 시간 중에 적어도 대략 이상적 라인을 따르는 주행성(travel performance)이 달성되도록, 제1 보정 인자(K1)는 1과 같도록 적어도 수시로 선정되는 구성이 제공될 수 있다. 마찬가지로, 제1 보정 인자(K1)는 미리 설정된 계획에 따라 변경되는 구성이 부수적으로 또는 대안적으로 제공될 수 있고, 특히 바람직한 마모 분포가 이루어지도록 연속 변경이 가능하다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 제1 실시예에서, 전술한 제어는 주행 기어의 모든 차륜 유닛에 대하여 실시될 수 있고, 따라서, 모든 차륜 유닛에 대하여, 곡선로 통과 특성은 궁극적으로는 수동형 곡선로-적합성 주행 기어의 경우와 같이 시뮬레이션될 수 있다. 특히 식 (1)로부터 명백한 바와 같이, 이러한 제어에 있어서는, MTx = 0이고(즉, 차륜-궤도 쌍에 기인하는 선회 모멘트가 없고) 곡률 반경 횡방향 트랙 힘이 균형을 이루는 곡선로 순응성의 이상적 개념에는 이르지 않으나, 매우 양호한 곡선로 순응성과 마모 특성이 달성될 수 있고 그와 더불어 상당한 트랙 안정성과 매우 적은 에너지 소비가 달성될 수 있다.
예를 들면, 이차 스프링 기구에 의해 2개의 차륜 유닛을 각각 구비하는 2개의 주행 기어에 지지되는 차량 본체를 구비하는 전형적인 궤도 차량의 경우, 곡률 반경 측방으로의 횡방향 트랙 힘의 합은 주행 방향으로 선행하는(leading) 주행 기어에 대해서는 다음과 같이 연산될 수 있다.
Figure 112008087623367-pct00001
(3)
Figure 112008087623367-pct00002
(4)
또한, 주행 방향으로 후행하는(trailing) 주행 기어에 대해서는 다음과 같이 연산될 수 있다.
Figure 112008087623367-pct00003
(5)
Figure 112008087623367-pct00004
(6)
여기서, ΣY1: 이동 방향으로 선행하는 각 차륜 유닛 상의 측방향 트랙 힘의 합,
ΣY2: 이동 방향으로 후행하는 각 차륜 유닛 상의 측방향 트랙 힘의 합,
Faq: 궤도 차량에 작용하는 원심력,
MTx1: 이동 방향으로 선행하는 각 차륜 유닛에서의 차륜-궤도 쌍으로부터의 선회 모멘트,
MTx2: 이동 방향으로 후행하는 각 차륜 유닛에서의 차륜 궤도 쌍으로부터의 선회 모멘트,
Mcxs: 각 이차 스프링 기구의 재설정력으로부터의 선회 모멘트,
2a: 각 주행 기어에서의 차륜 유닛의 축 거리.
수동적으로 반경 방향으로 조정 가능한 곡선로 통과(MAkt = 0 및 MTx = -Mcxp)에 대한 개선은, 이상적 곡선로 통과(MTX = 0 및 ΣY1 = ΣY2)의 개념에 근접시키기 위해서는, 액추에이터에서의 상당한 에너지 소비(MAkt >> 0)에 의해서만 가능하다는 점이 밝혀졌다. 그러나, 후술할 본 발명에 다른 방법의 실시예에서는, 그에 비하여 감소된 에너지 소비에 의해, 이상적인 곡선 통과로의 양호한 접근을 달성할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 방법의 바람직한 제2 실시예에서, 주행 기어는 제1 차륜 유닛에 후행하는 2개의 차륜을 구비하는 제2 차륜 유닛을 포함하고, 차량 구조체는 제2 차륜 유닛 상에 제2 일차 스프링 기구에 의해 지지되는 구성이 제공된다. 제2 차륜 유닛의 선회 각도는 제2 차륜 유닛과 차량 구조체 사이에 작용하는 적어도 하나의 제2 액추에이터에 의해 조정된다. 제1 차륜 유닛의 선회 각도는 전술한 제1 실시예(즉, MAkt = 0)에 따라 조정되지만, 제2 차륜 유닛의 선회 각도는 미리 설정된 제3 보정 인자(K3)를 곱한 제3 이상 목표치에 해당하는 제3 목표치의 사용에 의해 제1 주파수 범위 내에서 조정된다. 이 경우에, 제3 목표치가 제3 이상 목표치와 일치(즉, K3 = 1)하면, 트랙의 실제 곡률에서 차륜-궤도 쌍에 기인하는 제1 차륜 유닛 상의 선회 모멘트는 트랙의 실제 곡률에서 제2 차륜-궤도 쌍에 기인하는 제2 차륜 유닛 상의 선회 모멘트와 부호가 반대이고 크기가 동일(즉, MTx1 = -MTx2)하도록, 제3 이상 목표치가 선정된다.
식 (3) 내지 식 (6)으로부터 다음 식이 적용된다.
Figure 112008087623367-pct00005
(7)
Figure 112008087623367-pct00006
(8)
다시 말하자면, 그에 따라 달성되는 바에 의하면, 측방향 트랙 힘의 합 ΣY1과 ΣY2는 각 이차 스프링 기구의 재설정력의 성분과는 별도로 균형을 이룬다.
또한, 제3 이상 목표치는 원하는 차륜 유닛의 조정이 달성될 수 있도록 하는 임의의 양일 수 있다. 바람직하게는 제3 이상 목표치는, 트랙의 실제 곡률 반경에서, 제1 차륜 유닛에서의 차륜-레일 쌍, 제2 차륜 유닛의 선회 각도(φz3)에 대하여 주행 기어에 특정된 제2 일차 스프링 기구의 선회 모멘트(Mcxp2)의 의존성, 그리고 제2 차륜 유닛의 선회 각도(φz3)에 대하여 주행 기어에 특정된 제2 액추에이터의 선회 모멘트(MAkt2)의 의존성에 기인한 선회 모멘트(MTx1)로부터 연산되는 것이 바람직한 제3 이상 목표 선회 각도(φz3si)이다. 제2 차륜 유닛의 선회 각도(φz3)에 대한 제2 액추에이터의 선회 모멘트(MAkt2)의 의존성은 임의의 방식으로 예를 들어 차량에 대해 미리 결정되어 있는 소정의 수식, 특성 라인 또는 특성 도해(map) 등에 의해 미리 설정될 수 있다.
여기서 또한, 사용된 제3 목표치의 임의의 조절로서 가능하다면 시간-의존성 조절이 제3 이상 목표치와 관련하여 제3 보정 인자(K3)에 의해 달성될 수 있다. 따라서, 제3 보정 인자(K3)는, 제1 보정 인자(K1)와 유사하게, 1과 같지 않도록 적어도 수시로 선정될 수 있고 그리고/또는 1과 같도록 적어도 수시로 선정될 수 있고 그리고/또는 미리 설정된 순차에 따라 변경될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 제3 실시예에서, 제1 목표치가 트랙의 실제 곡률에서 제1 이상 목표치와 일치하면, 적어도 하나의 제1 액추에이터는 제1 주파수 범위에서 제1 일차 스프링 기구의 선회 모멘트와 크기가 같고 부호가 반대인 선회 모멘트(MAkt1 = -Mcxp1)를 순간적으로 인가하도록 제1 주파수 범위에서 조정되어 트랙의 곡률 변화에 기인하는 제1 차륜 유닛의 선회 운동을 따른다.
본 발명에 따른 방법의 제3 실시예의 더욱 바람직한 다른 실시 형태에서, 주행 기어는 제1 차륜 유닛에 후행하는 2개의 차륜을 구비하는 제2 차륜 유닛을 포함하며, 제2 차륜 유닛에는 제2 일차 스프링 기구에 의해 차량 구조체가 지지되고, 제2 차륜 유닛의 선회 각도는 제2 차륜 유닛과 차량 구조체 사이에 작용하는 적어도 하나의 제2 액추에이터에 의해 조정된다. 여기서, 제2 차륜 유닛도 이러한 제3 실시예에 따라 제어되는 구성이 제공된다. 따라서, 제2 차륜 유닛의 선회 각도는 제1 주파수 범위 내에서, 미리 설정된 제3 보정 인자(K3)를 곱한 제3 이상 목표치에 해당하는 제3 목표치의 사용에 의해 조정된다. 또한, 제3 목표치가 제3 이상 목표치와 일치(즉, K3 = 1)할 때에, 적어도 하나의 제2 액추에이터는 트랙의 실제 곡률에서 제2 일차 스프링 기구의 선회 모멘트와 크기가 같고 부호가 반대인 선회 모멘트(즉, MAkt2 = -Mcxp2)를 제1 주파수 범위 내에서 순간적으로 인가하도록 제1 주파수 범위 내에서 조정되어 트랙의 곡률 변화에 기인한 제2 차륜 유닛의 선회 운동을 따르도록, 제3 이상 목표치가 다시 선정된다.
따라서, 여기서 다시 제1 차륜 유닛의 곡률 반경 조정 시에, 식 (1)과 식 (3) 내지 식 (6)에서 차륜-궤도 쌍으로부터의 선회 모멘트가 사라지게 된다(즉, MTx2 = 0).
Figure 112008087623367-pct00007
(7)
Figure 112008087623367-pct00008
(8)
다시 말하자면, 이에 따라 또한 달성되는 바에 의하면, 측방향 트랙 힘의 합 ΣY1과 ΣY2는 각 이차 스프링 기구의 재설정력의 성분과는 별도로 균형을 이룬다.
또한, 제1 및/또는 제3 이상 목표치는 관련된 차륜 유닛의 원하는 조정이 이루어질 수 있게 하는 적절한 양일 수 있다. 여기서 또한 바람직하게는, 제1 및/또는 제3 이상 목표치는 트랙의 곡률을 따르도록 조정된 제1 및/또는 제3 이상 목표 선회 각도(φz1si, φz3si)이다.
제1 이상 목표치 또는 제1 이상 목표 선회 각도(φz1i)는 임의의 적절한 방식으로 트랙의 곡률을 따르도록 조정될 수 있다. 바람직하게는, 제1 차륜 유닛과 액추에이터에서의 부하를 나타내는 양(예를 들면, 힘의 값, 모멘트 값, 압력 값, 전류 값 등)이 검출된다. 이 선회 각도에서 일차 스프링 기구의 재설정 모멘트에 기인하여 액추에이터에서의 부하가 0으로부터 벗어나면, 새로운 제1 이상 목표치 또는 이상 목표 선회 각도(φz1i)가 미리 설정된다.
여기서 또한, 제1 이상 목표치와 관련하여, 사용된 제1 목표치의 임의의 조절로서, 가능하다면 시간-의존성, 주행-상황-의존성 및/또는 트랙-상황-의존성 조절이 전술한 바와 같이 제1 보정 인자(K1)에 의해 이루어질 수 있다. 따라서, 제1 보정 인자(K1)는 적어도 수시로 1과 같지 않도록 선정될 수 있고 그리고/또는 적어도 수시로 1과 같도록 선정될 수 있고 그리고/또는 미리 설정된 계획에 따라 변경될 수 있다.
본 발명에 따른 바람직한 제4 또는 제5 실시예에서, 주행 기어는 제1 차륜 유닛에 후행하는 2개의 차륜을 구비한 제2 차륜 유닛을 포함하고, 제2 차륜 유닛 상에는 제2 일차 스프링 기구에 의해 차량 구조체가 지지되고, 제2 차륜 유닛의 선회 각도는 제2 차륜 유닛과 차량 구조체 사이에 작용하는 적어도 하나의 제2 액추에이터에 의해 조정된다. 또한, 차량 구조체는 이차 스프링 기구에 의해 제1 차륜 유닛과 제2 차륜 유닛 상에 지지된다. 여기서, 제1 차륜 유닛은 전술한 제1 실시예(MAkt = 0) 또는 제3 실시예(MAkt1 = -Mcxp1)에 따라 제어되고, 제2 차륜 유닛의 선회 각도는 미리 설정된 보정 인자(K3)를 곱한 제3 이상 목표치에 해당하는 제3 목표치의 사용에 의해 제1 주파수 범위 내에서 조정된다. 이 경우에, 제3 목표치가 제3 이상 목표치와 일치(즉, K3 = 1)하면, 차륜-궤도 쌍으로부터 트랙의 실제 곡률에서 발생하는 제2 차륜 유닛의 선회 모멘트가, 이차 스프링 기구로부터 존재하는 실제 재설정 선회 모멘트와 주행 방향 인자(L)의 곱 및 제1 차륜 유닛에서 트랙의 실제 곡률에서의 차륜-궤도 쌍에 기인하는 선회 모멘트의 양으로부터 얻어지는 선회 모멘트 차이에 상응하도록, 제3 이상 목표치가 설정되는데, 주행 방향 인자(L)는 선행하는 주행 기어에 대해서는 1과 같고 후행하는 주행 기어에 대해서는 -1과 같다(즉, 선행 주행 기어에 대해서는 MTx2 = Mcxs - MTx1 또는 후행 주행 기어에 대해서는 MTx2 = -Mcxs - MTx1).
제4 실시예(MAkt1 = 0 및 MTx2 = ±Mcxs - MTx1)의 경우와 제5 실시예(MAkt1 = -Mcxp1 및 MTx2 = ±Mcxs - MTx1)의 경우에, 식 (3) 내지 식 (6)으로부터 각 경우에 아래의 식이 얻어진다.
Figure 112008087623367-pct00009
(9)
Figure 112008087623367-pct00010
(10)
다시 말하자면, 이에 따라 달성되는 바에 의하면, 측방향 트랙 힘의 합 ΣY1과 ΣY2는 균형을 이룬다(즉, ΣY1 = ΣY2).
바람직하게는, 이 경우에 주행 기어는 제1 차륜 유닛과 제2 차륜 유닛 상에 각각의 일차 스프링 기구에 의해 지지되는 주행 기어 프레임을 포함하고, 차량 구조체는 이차 스프링 기구에 의해 주행 기어 상에 지지된다. 이차 스프링 기구로부터의 재설정 선회 모멘트를 결정하기 위하여, 주행 기어 프레임과 차량 구조체 사이의 선회 각도가 측정된다.
또한, 제3 이상 목표치는 제2 차륜 유닛의 원하는 조정이 달성될 수 있게 하는 임의의 양일 수 있다. 바람직하게는, 여기에서도, 제3 이상 목표치는 트랙의 곡률을 따르도록 조정된 제3 이상 목표 선회 각도(φz3si)이다.
여기서 또한, 제3 이상 목표치에 대해 사용된 제3 목표치의 임의 조절로서 가능하다면 시간-의존성 조절이 전술한 바와 같이 제3 보정 인자(K3)에 의해 이루어질 수 있다. 따라서, 제3 보정 인자(K3)는 적어도 수시로 1과 같지 않게 선정될 수 있고 그리고/또는 적어도 수시로 1과 같게 선정될 수 있고 그리고/또는 미리 설정된 순차에 따라 변경될 수 있다.
제1 주파수 범위는 원론적으로 차륜 유닛의 곡률 반경 조정을 위하여 적절하게 낮은 임의의 수준으로 존재할 수 있다. 바람직하게는, 제1 주파수 범위는 0Hz 내지 1Hz, 특히 0Hz 내지 0.5Hz를 포함한다.
제2 주파수 범위는 원론적으로 직선로 구간뿐만 아니라 곡선로 구간에서도 차륜 유닛의 안정성 제어에 적합한 임의의 수준으로 존재할 수 있다. 바람직하게는, 제2 주파수 범위는, 두 주파수 범위의 간단한 분리가 가능하도록, 적어도 부분적으로 제1 주파수 범위를 초과하여 존재한다. 바람직하게는, 제2 주파수 범위는 4Hz 내지 8Hz를 포함한다.
직선로 구간뿐만 아니라 곡선로 구간에서도 차륜 유닛의 안정을 제어하기 위하여, 바람직하게는, 제1 차륜 유닛의 순간 횡방향 속도 및 궤도 차량의 순간 주행 속도가 결정되는 구성이 제공된다. 제2 이상 목표 선회 각도(φz2s)는 결정된 제1 차륜 유닛의 순간 횡방향 속도와 궤도 차량의 순간 주행 속도로부터 제2 이상 목표치로서 제2 주파수 범위에 대하여 연산된다. 이 경우에, 제2 목표치를 나타내는 제2 목표 선회 각도가 제2 이상 목표 선회 각도와 일치(즉, K2 = 1)하면, 연산된 제1 차륜 유닛의 횡방향 속도와 크기가 같고 부호가 반대인 제1 차륜 유닛의 횡방향 속도가 생성되도록, 제2 이상 목표 선회 각도가 선정된다. 따라서, 다시 말하자면, 얻어진 차륜 유닛의 횡방향 속도는 0이 되도록 제어될 수 있다.
바람직하게는, 이 경우에, 제1 차륜 유닛의 순간 횡방향 속도가 속도 센서에 의해 검출되거나, 차륜 세트의 순간 횡방향 속도를 얻기 위하여 가속도 센서에 의해 검출된 제1 차륜 유닛의 순간 횡방향 가속도가 적분된다. 부수적으로 또는 대안적으로, 상위(superordinate) 열차 제어 시스템으로부터 이용 가능한 주행 속도가 궤도 차량의 순간 주행 속도로서 사용된다. 부수적으로 또는 대안적으로, 궤도 차량의 순간 주행 속도는 궤도 차량의 적어도 하나의 차륜의 회전 속도를 측정함으로써 결정된다.
여기서 또한, 안정성 제어에 있어서도, 제2 이상 목표치에 대하여 사용된 제2 목표치의 임의의 조절로서 가능하다면 시간-의존성 조절이, 곡률 반경 조정에 관해 전술한 바와 같이, 제2 보정 인자(K2)에 의해 이루어질 수 있다. 따라서, 제2 보정 인자(K2)는 적어도 수시로 1과 같지 않도록 선정될 수 있고 그리고/또는 적어도 수시로 1과 같도록 선정될 수 있고 그리고/또는 미리 설정된 순차에 따라 변경될 수 있다.
또한 본 발명은 2개의 차륜을 구비한 적어도 하나의 제1 차륜 유닛을 포함하는 궤도 차량의 능동 주행 기어를 제어하기 위한 장치로서, 제어 유닛과, 제어 유닛에 의해 제어되고 제1 차륜 유닛과 그 위에 제1 일차 스프링 기구에 의해 지지되는 차량 구조체 사이에 작용하는 적어도 하나의 제1 액추에이터를 포함하는 장치에 관한 것이다. 이 경우에 제어 유닛은, 적어도 하나의 제1 액추에이터에 의해 제1 주파수 범위 내에서, 차량 구조체에 대하여 수직 주행 기어 축선을 중심으로 한 제1 차륜의 선회 각도를 실제 트랙의 곡률의 함수로서 조정한다. 부수적으로 또는 대안적으로, 제어 유닛은 적어도 하나의 제1 액추에이터에 의해 제2 주파수 범위 내에서 트랙 배치 변동 또는 굴곡형 주로에 의해 발생한 제1 차륜 유닛의 횡방향 운동에 적어도 반작용을 가한다. 본 발명에 따라, 제어 유닛은 미리 설정된 제1 보정 인자(K1)를 곱한 제1 이상 목표치에 해당하는 제1 목표치에 의해 제1 차륜 유닛의 선회 각도가 제1 주파수 범위 내에서 조정되도록 구성되며, 제1 목표치가 트랙의 실제 곡률에서 제1 이상 목표치와 일치(즉, K1 = 1)하면 제1 차륜 유닛이 적어도 대략 곡률 반경 방향으로 조정되도록, 제1 이상 목표치가 선정된다. 부수적으로 또는 대안적으로, 본 발명에 따라, 제어 유닛은 미리 설정된 제2 보정 인자(K2)를 곱한 제2 이상 목표치에 해당하는 제2 목표치에 의해 제1 차륜 유닛의 선회 각도가 제2 주파수 범위 내에서 조정되도록 구성되며, 제2 목표치가 제2 이상 목표치와 일치(즉, K2 = 1)하면 트랙 배치 변동 또는 굴곡형 주로에 의해 발생한 제1 차륜 유닛의 적어도 횡방향 운동이 본질적으로 보상되도록, 제2 이상 목표치가 선정된다.
본 발명에 따른 장치는 본 발명에 따른 방법을 실시하기에 적합하다. 본 발명에 따른 장치에 있어서, 전술한 본 발명에 따른 방법의 장점과 실시예가 동일한 정도로 실시될 수 있으므로, 여기에서는 전술한 설명을 참조하기로 한다.
또한, 본 발명은, 2개의 차륜을 구비한 적어도 하나의 제1 차륜 유닛을 포함하는 능동 주행 기어와, 능동 주행 기어를 제어하기 위한 본 발명에 따른 장치를 포함하는 궤도 차량에 관한 것이다. 본 발명에 따른 궤도 차량에 있어서도, 전술한 본 발명에 따른 방법의 장점과 실시예가 동일한 정도로 실시될 수 있으므로, 마찬가지로 전술한 설명을 참조하기로 한다.
본 발명의 더욱 바람직한 실시 형태는, 청구범위의 종속항 및 첨부 도면을 참조한 바람직한 예시적 실시 형태에 대한 이하의 설명에 기초한다.
도 1은 본 발명의 따른 궤도 차량의 바람직한 실시 형태의 저면 일부 개략도를 나타낸다.
도 2는 제1 주파수 범위에서 곡선로 통과 제어를 설명하기 위한 도 1의 궤도 차량의 세부 개략도를 나타낸다.
도 3은 제2 주파수 범위에서 안정성 제어를 설명하기 위한 궤도 차량의 세부 개략도를 나타낸다.
각 경우에 도 1 내지 도 3의 궤도 차량에 사용될 수 있는 본 발명에 따른 방법의 여러 예시적 실시 형태에 기초하여, 이하에서 본 발명을 설명하기로 한다.
도 1은 차체(102)를 구비하는 본 발명에 따른 궤도 차량(101)의 일부를 아래에서 즉 트랙으로부터의 방향에서 본 도면이며, 차체는 보기(bogie)(103) 형태의 능동 주행 기어 상에 지지된다. 보기(103)는 보기 프레임(104), 제1 차륜 세트(105) 형태의 제1 차륜 유닛, 및 제2 차륜 세트(106) 형태의 제2 차륜 유닛을 포함한다. 이 경우에 보기 프레임(104)은 제1 일차 스프링 기구(107)에 의해 제1 차륜 세트(105) 상에 그리고 제2 일차 스프링 기구(108)에 의해 제2 차륜 세트(106) 상에 지지된다.
보기(103)의 구동 성능에 능동적으로 영향을 주기 위하여, 제1 액추에이터(109)가 제1 차륜 세트(105)와 보기 프레임(104) 사이에서 작동하고, 제2 액추에이터(110)가 제2 차륜 세트(106)와 보기 프레임(104) 사이에서 작동한다. 이 목적으로 각 액추에이터(109, 110)는, 한편으로는 보기 프레임(104)에 연결되고, 다른 한편으로는 관련된 차륜 세트(105, 106)의 차륜 베어링 하우징들 중 하나에 연결된다.
2개의 액추에이터(109, 110)는 도 1의 지면에 수직 방향으로 향한 궤도 차량(101)의 수직 축선을 중심으로 관련 차륜 세트(105, 106)의 선회 운동을 능동적으로 생성한다. 즉, 2개의 액추에이터(109, 110)는 지면에 수직 방향으로 향한 궤도 차량(101)의 수직 축선을 중심으로 관련 차륜 세트(105, 106)의 선회 각도에 능동적으로 영향을 미친다.
이 목적으로, 각 액추에이터(109, 110)는 관련 차륜 세트(105, 106)에 궤도 차량(101)의 수직 축선을 중심으로 선회 운동을 생성한다. 각 차륜 세트(105, 106)에 대해 하나의 액추에이터(109, 110)를 구비하는 것으로 도시된 예에서, 각 차륜 세트(105, 106) 상의 우력의 제2 성분은, 보기 프레임(104) 상의 대향 차륜 베어링 하우징들 각각의 대응 연결 지점(정지부(stop) 등)에 작용하는 지지력에 의해 인가된다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서는, 도 1에 파선(111, 112)으로 도시된 바와 같이, 각 차륜 세트에 대하여 여러 액추에이터가 물론 제공될 수도 있다. 액추에이터(109, 110)는 간략화를 위하여 도 1에 선형 액추에이터로 도시되어 있다. 그러나, 다른 소정의 선형 또는 회전 액추에이터뿐만 아니라 다른 소정의 링크 장치(linkage) 또는 전동 장치(transmission)가 차륜 세트와 보기 프레임 사이에 물론 제공될 수도 있다. 이에 대한 다수의 가능한 예가 예를 들면 서두에 언급된 독일 공개특허공보 제101 37 443 A1호에 기재되어 있다. 또한, 액추에이터(109, 110) 는 어떠한 작동 원리라도 기초로 할 수 있다. 따라서, 유체역학적, 전기기계적 작동 원리 또는 이들의 소정의 조합이 제공될 수 있다.
보기는 제어 유닛(113)에 의해 제어되며, 제어 유닛은 각 액추에이터(109, 110)에 연결되고 그에 따라 각 경우에 액추에이터를 제어한다. 본 발명에 따른 제어의 여러 실시예가 실시될 수 있는데, 이에 대하여 예를 들어 이하에서 설명하기로 한다.
일반적으로 이러한 모든 실시예에 대하여, 제1 주파수 범위에서 트랙의 실제 곡률의 함수로서 각 차륜 세트(105, 106)의 선회 각도의 조정이 제공되고, 제2 주파수 영역에서 각 차륜 세트(105, 106)의 선회 각도의 중첩된 조정이 제공되어 트랙 배치 변동 또는 굴곡형 주로에 기인한 횡방향 운동은 반작용을 받는다.
따라서, 다시 말하자면, 제1 주파수 영역에서 곡선로 통과 제어가 실시되고, 제2 주파수 영역에서 중첩된 안정성 제어가 실시된다. 이 경우에 제1 주파수 범위는 0Hz 내지 0.5Hz의 범위이고, 제2 주파수 범위는 4Hz 내지 8Hz의 범위이다. 그에 따라, 곡선로 구간에서 그리고 직선로 구간에서 고속으로 보기의 성능과 그에 따른 궤도 차량의 성능을 최적화하는 것이 가능하다.
<제1 예시적 실시 형태>
본 발명에 따른 바람직한 제어 실시예에서, 곡선로 통과 제어 즉 제1 주파수 범위에서의 제1 차륜 세트(105)의 선회 각도의 조정은, 소정의 제1 보정 인자(K1)를 곱한 제1 이상 목표 선회 각도(φz1si)에 해당하는 제1 목표 선회 각도(φz1s)를 이용 하여, 즉 아래의 식을 적용하여, 제어 유닛(113)을 통해 실시된다.
φz1s = K1·φz1si (11)
제1 이상 목표 선회 각도(φz1si)는, K1 = 1일 때, 즉 제1 목표 선회 각도(φz1s)가 트랙의 실제 곡률에서 제1 이상 목표 선회 각도(φz1si)와 동일할 때에, 제1 차륜 세트(105)가 곡률 반경 방향으로 조정되도록 선정된다.
또한, 제1 주파수 범위에서 제1 액추에이터(109)가 순간적으로 그리고 본질적으로 어떠한 선회 운동도 부여하지 않도록, 즉 MAkt1 = 0이 적용되도록, 제어가 실시된다. 식 (1)에 따른 모멘트 균형의 결과, 도 2에 도시된 제1 차륜 세트(105)에서의 선회 운동에 있어서는, 수동형 곡선로-적합성 주행 기어의 경우와 같이, 제1 일차 스프링 기구(107)의 재설정 선회 운동(Mcxp1)은 제1 차륜 세트(105)에서의 차륜-궤도 쌍에 기인하는 선회 모멘트(MTx1)와 실질적으로 평형을 이루는 관계가 적용, 즉 아래의 식이 적용된다.
MTx1 = -Mcxp1 (2)
다시 말하자면, 본 실시예에 있어서, 곡선로 통과 시에 제1 주파수 영역에서, 수동형 곡선로-적합성 주행 기어의 경우에서와 같이 제1 차륜 세트(105)가 적어도 대략 곡률 반경 방향으로 조정될 때까지, 제1 액추에이터는 트랙 곡률에 의해 발생하는 제1 차륜 세트(105)의 편위 운동을 따르는 것이 가능하다.
제1 차륜 세트(105)가 실제 위치로부터 선회하면, 단속적으로 또는 연속적으 로, 제1 액추에이터(109) 상의 실제 부하의 관점에서 부하로부터의 해제(freedom)가 달성될 것으로 예상되는 새로운 제1 이상 목표 선회 각도(φz1si)가 제1 액추에이터(109)에 대하여 미리 설정된다. 즉, 제1 이상 목표 선회 각도(φz1si)는 단속적으로 또는 연속적으로 조정되어 편위 운동을 따르고 실제 트랙 곡률을 따를 수 있다. 액추에이터의 부하로부터의 해제를 나타내는 어떠한 양이라도 제1 이상 목표 선회 각도(φz1si)를 조정하기 위한 안내 양으로서 사용될 수 있다. 따라서, 이러한 양은 액추에이터 부하가 결정되는 측정 원리의 함수로서 선정되는 것이 바람직하다.
바람직하게는 제1 차륜 세트(105)의 실제 선회 각도와 제1 액추에이터(109)의 실제 부하를 나타내는 양(예를 들면, 힘의 값, 모멘트 값, 압력 값, 전류 값 등)은 적절한 센서에 의해 검출된다. 그 후, 제1 액추에이터(109)의 부하가 0으로부터 벗어나면, 대응하는 새로운 제1 이상 목표 선회 각도(φz1si)가 미리 설정된다. 이는 단속적으로 또는 연속적으로 실시될 수 있고, 예를 들어 가능하다면, 제1 주파수 범위 내에서 액추에이터(109)의 부하 상태만이 검출되는 것이 보장되도록, 액추에이터(109)의 부하를 나타내는 양의 시간 적분에 의해 실시될 수 있다.
그 결과, 실제 트랙 곡률의 측정 또는 기타 결정이 생략될 수 있으나, 가능하다면 제1 주파수 범위 내에서 존재하는 제1 액추에이터(109) 상의 부하에 기초하여, 차륜 세트가 곡률 반경 방향으로 조정될 수 있거나, 보기(103)와 실제 주행 상태의 파라미터(속도, 횡방향 가속도 등)에 기초하여 정확한 곡률 반경 조정에 필요한 선회 각도에 관하여 결론이 도출될 수 있다. 이러한 구성이 갖는 장점에 의하 면, 통상적으로 다소 복잡한 실제 트랙 곡률의 연산에 비하여, 조정에 있어서 실질적으로 시간 지연이 더욱 단축될 수 있다.
제1 보정 인자(K1)에 의하여, 규정된 방식의 제어와 함께 사용되는 제1 목표 선회 각도(φz1s)는 제1 이상 목표 선회 각도(φz1si)에 대하여 변경될 수 있다. 그 결과, 과대 보상 또는 과소 보상이 이루어질 수도 있으나, 이는 에너지 소비와 관련되고 MAkt ≠ 0이 된다. 예를 들어, K1 = 0이 적용된 경우에, 종래의 수동형 차량의 경우에서와 같이 강성 차륜 세트 안내가 이루어질 수도 있다.
이에 따라, 차륜의 국부 마모가 상당히 일어나기 쉬운 제1 이상 목표 선회 각도(φz1si)를 사용하는 이상 제어에 대하여, 이상 제어의 장점을 손상시킬 필요 없이 규정된 방식으로 제어를 변경하는 것이 가능하다. 이상 제어로부터 약간의 소정의 편차에 의하여, 양호한 곡선로 통과 특성과 직선로 구간에서의 양호한 안정성이 계속 유지되면서, 실질적으로 더욱 양호한 차륜 접촉면의 마모 분포가 이루어질 수 있고, 그 결과 마모 패턴이 실질적으로 더욱 바람직해지고 따라서 사용 수명이 더욱 길어진다.
이 경우에, 가능하다면 더욱 장거리에 걸쳐서 이상 제어가 실시되고, 즉 보정 인자 K1 = 1이 되도록 선정되고, 수시로만 규정된 방식의 제어가 이상 제어에 대하여 조절되는, 즉 보정 인자 K1 ≠ 1이 되도록 선정되는 구성이 제공될 수 있다. 또한, 이상 제어에 대하여 보정 인자(K1)에 의한 제어의 조절이 미리 설정된 시간 계획에 따라, 예를 들면 연속적으로 변경될 수도 있는 구성이 제공될 수도 있다. 마찬가지로, 교정 인자(K1)도 실제 또는 예상 주행 상태(속도 등)의 함수 또는 실제 또는 예상 트랙 상태(트랙 프로파일 등)의 함수로서 변경될 수 있다. 그 결과, 임의의 마모 분포가 이루어질 수 있다.
전술한 제어는 제1 제어 실시예에서 보기(103)의 제2 차륜 세트(106)에 대해서도 실시됨으로써, 모든 차륜 세트에 의하여, 수동형 곡선로-적합성 주행 기어의 경우와 같이 궁극적으로 곡선 통과 특성이 시뮬레이션될 수 있다. 특히 상기 식(1)으로부터 명백한 바와 같이, MTx = 0이고(즉, 차륜-궤도 쌍에 기인하는 선회 모멘트가 존재하지 않고) 곡률 반경 트랙 횡방향 힘이 균등화된 곡선로 순응성의 이상적인 개념은 이러한 제어에 의해 달성되지는 않으나, 상당히 달성 가능한 트랙 안정성과 매우 적은 에너지 소비와 더불어, 매우 양호한 곡선로 통과 및 마모 특성이 달성될 수 있다.
측방향 변동이 있는 트랙을 주행하는 경우에, 주행 궤도 차량(101)의 제1 차륜 세트(105)는 중심이 중앙 트랙 위치로부터 측방향으로 다소 편위되고 이에 기인하는 측방향 가속도를 받게 되며, 그에 따라 트랙에 대하여 제1 차륜 세트(105)의 횡방향 속도가 발생한다. 차륜과 궤도의 상응하는 프로파일 조합의 경우에, 축방향 샤프트에 강성적으로 장착되어 연결되고 제진력이 약한 2개의 차륜의 회전 속도 결합(rotational speed coupling)의 결과에 의하여, 차륜 세트(105)의 반복 변동성의(sinusoidal) 횡방향 및 선회 운동이 중앙 위치 주위에서 일어난다(여기에서 보 기(103)에 사용된 차륜 세트(105)와 마찬가지로, 주행 기어 전체의 차륜 세트(105, 106)의 경우에도 그와 같은 운동이 일어난다). 이러한 횡방향 및 선회 운동은 안정성 한계를 상회하는 속도에서는 더욱 촉진되어 불안정 상태에 이르게 된다. 동시에 발생하는 측방향 초기 편위에 기인하여 점증하는 굴곡형 주로에 대하여 동일한 사항이 적용되어 불안정한 지그재그형 주행으로 악화된다. 그러한 현상은 차륜과 궤도 사이의 측방향 힘을 증가시키고 심한 마모를 일으킬 수 있으며, 심지어 도상(track bed)을 변형시키거나 탈선의 위험에 이르게 한다.
이러한 제1 제어 실시예를 피하기 위하여, 직선로 구간뿐만 아니라 곡선로 구간에서도 제1 차륜 세트(105)가 제어되고, 따라서 소정의 제2 보정 인자(K2)를 곱한 제2 이상 목표 선회 각도(φz2si)에 해당하는 제2 목표 선회 각도(φz2s)를 사용하여, 즉 아래의 식이 적용되어, 제어 유닛(113)에 의해 제2 주파수 범위에서 제1 차륜 세트(105)의 선회 각도가 조정된다.
φz2s = K2·φz2si (12)
이 경우에 K2 = 1이면, 즉 제2 목표 선회 각도(φz2s)가 제2 이상 목표 선회 각도(φz2si)와 일치하면, 트랙 배치 변동 또는 굴곡형 주로에 의해 발생한 제1 차륜 세트(105)의 횡방향 이동이 본질적으로 보상되도록 제2 이상 목표 선회 각도(φz2si)가 선정된다.
이러한 목적으로, 제1 차륜 세트(105)의 순간적인 횡방향 속도와 궤도 차 량(101)의 순간적인 주행 속도가 결정되는 구성이 제공된다. 결정된 제1 차륜 세트(105)의 순간 횡방향 속도와 궤도 차량의 순간 주행 속도로부터, 제2 이상 목표치로서 제2 이상 목표 선회 각도(φz2si)가 제2 주파수 범위에 대하여 연산된다. 이 경우에, 제2 목표치를 나타내는 원하는 제2 목표 선회 각도가 제2 이상 목표 선회 각도와 일치(즉, K2 = 1)하면, 제1 차륜 유닛의 제1 차륜 세트(105)의 결정된 횡방향 속도와 크기가 같고 부호가 반대인 제1 차륜 유닛의 제1 차륜 세트(105)의 횡방향 속도가 생성되도록, 제2 이상 목표 선회 각도(φz2si)가 선정된다. 따라서, 다시 말하자면, 차륜 유닛의 제1 차륜 세트(105)의 얻어진 횡방향 속도는 0이 되도록 제어될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 방법에서, 차륜 세트의 순간 횡방향 속도(vy)는 예를 들면 축 베어링(axle bearing)에 부착된 적절한 센서에 의해 검출된다. 센서는 예를 들면 신호가 시간에 따라 적분되고 측방으로 작용하는 가속도 센서일 수 있다. 또한, 예를 들어 상위 열차 제어 시스템으로부터 또는 공지의 속도 기록 장비에 의해 수신된 궤도 차량의 순간 주행 속도(v)가 제어에 제공된다.
전술한 이상 제어(K2 = 1)의 목적은, 변동 또는 굴곡형 주로에 기인한 횡방향 속도(vy)를 가진 제1 차륜 세트(105)에 크기가 같고 부호가 반대인 횡방향 속도를 제1 액추에이터(109)에 의해 부여하는 것이다. 이는 안내 양으로서 계속 연산되고 있는 순간적인 제2 이상 목표 선회 각도(φz2si)를 통해 실시되며, 이에 따라 예 를 들어 주행 기어 프레임으로의 실제 링크 장치에 대한 제1 차륜 세트(105)의 대응 조정 중에, 크기가 같고 부호가 반대인 원하는 횡방향 속도(Vyc)가 얻어지게 된다(도 3 참조).
이와 같이 계산된 이상 목표 선회 각도(φz2si)의 값은, 충분히 높은 동력(dynamics)이 가능하고 위상 변이(phase shift)가 충분히 낮은 제1 액추에이터(109)의 제어 유닛(113)으로 전송된다. 그 작용의 결과, 트랙 배치 변동 또는 굴곡형 주로에 기인한 횡방향 운동이 발생 시에 이미 제거되므로, 제1 차륜 세트(105)는 종방향 연성 안내에도 불구하고 측방향으로 그리고 선회 운동에 대하여 안정적으로 유지된다.
보기(103)의 제2 차륜 세트(106)도 마찬가지로 안정성 제어 방법에 따라 제어되어, 종방향 연성 안내에도 불구하고 측방향으로 그리고 선회 운동에 대하여 안정적으로 유지된다.
또한 안정성 제어 중에, 곡률 반경 조정을 위한 전술한 제2 보정 인자(K2)에 의하여, 제2 이상 목표치에 대하여 사용된 제2 목표치의 임의의 시간-의존성 변경이 가능하다면 다시 이루어질 수 있다. 따라서, 규정된 방식의 안정성 제어에 있어서, 차륜의 국부 마모가 상당히 용이하게 일어날 수 있는 제2 이상 목표 선회 각도(φz2si)에 의한 이상 제어에 대하여, 이상 제어의 장점을 손상시킬 필요 없이, 제어를 변경하는 것이 가능하다. 이상 제어로부터의 약간의 소정 편차에 의하여, 양호한 곡선로 통과 특성과 직선로 구간에서의 양호한 안정성이 계속 유지되면서, 차 륜 접촉면의 더욱 양호한 마모 분포가 달성될 수 있으므로 마모 패턴이 실질적으로 더욱 바람직하게 되고, 따라서 사용 수명이 증가한다는 점이 밝혀졌다.
가능하다면 더욱 장거리에 걸쳐서 이상 제어가 실시되고, 즉 제2 보정 인자가 K2 = 1이 되도록 선정되고, 이상 제어에 대하여 수시로만 규정된 방식으로 제어가 조절되는, 즉 K2 ≠ 1이 되도록 선정되는 구성이 제공될 수 있다. 또한, 보정 인자 K2에 의하여 이상 제어에 대한 제어의 조절이 미리 설정된 시간 계획에 따라, 예를 들면 연속적으로 변경되는 구성이 제공될 수 있다. 마찬가지로, 보정 인자 K2는 실제 또는 예상 주행 상태(속도 등)의 함수 또는 실제 또는 예상 트랙 조건(트랙 프로파일 등)의 함수로 물론 변경될 수도 있다. 그 결과, 임의의 마모 분포가 달성될 수 있다.
따라서, 트랙의 특성이 양호하지 않은 경우, 즉 트랙 배치 변동의 진폭이 크고 집중도가 큰 경우에, 또는 주행 속도의 함수로서, 제어 규칙(control rule)의 파라미터화(parameterization)가 채용될 수 있다. 자동 제어기(113)는, 예를 들면 트랙 특성이 양호하지 않은 경우에 더욱 신속히 반응하도록 "더욱 급속히(more sharply)" 조정되거나, 예를 들면 낮은 주행 속도에서 각 액추에이터(109, 110)의 과도한 부하를 방지하기 위하여 "더욱 완만히(more softly)" 조정될 수 있다.
안정성 제어 방법은 상당한 단순화의 장점이 있으며, 그 이유는 어떠한 시간 이력도 기록될 필요가 없고 시간 경과에 따른 각 시점에서 제1 차륜 세트(105)의 순간적인 이동 상태만이 관찰되기 때문이다.
또한, 각 차륜 세트(105, 106)는 동일 주행 기어(103) 또는 차량(101)의 다른 차륜 세트와는 독립적으로 제어될 수 있다. 트랙의 변위에 대한 반응과 불안정 가능성은 제어에 의해서 차륜 세트(105, 106)에서 즉시 제거된다. 차륜 세트(105, 106)는 종방향 연성 차륜 세트 안내에도 불구하고 안정적으로 유지되는데, 다시 말하자면, 횡방향으로의 운동과 수직 축선을 중심으로 한 운동에 대하여 안정적이다. 따라서, 차륜 세트(105, 106)와 주행 기어(103) 사이, 또는 주행 기어(103)와 차체(102) 사이, 또는 차륜 세트(105, 106)와 차체 사이의 수직 축선을 중심으로 한 회전 운동에 대한 감쇠 수단(damping means)이 전혀 필요하지 않다. 불안정성은 감쇠되는 것이 아니라 발생조차 하지 않으므로, 차체는 종래의 해결책의 경우보다도 실질적으로 더욱 안정적으로 거동한다.
수동적으로 반경 반향으로 조정 가능한 곡선 통과(MAkt = 0 및 MTx = -Mcxp)에 대한 개선은, 전술한 제1 제어 실시예에서 달성될 수 있는 바와 같이 곡선 통과의 이상적 개념(이 경우에, MTx = 0 및 ΣY1 = ΣY2)으로 근사시키기 위하여, 각 액추에이터(119, 110)에서의 상당한 에너지 소비(MAkt >> 0)에 의해 가능할 뿐이라는 점이 밝혀졌다. 그러나, 후술할 본 발명에 따른 방법의 실시예에서, 대응하여 감소된 에너지 소비를 통해 이상적인 곡선 통과에 양호하게 근사시키는 것이 가능하다.
<제2 예시적 실시 형태>
따라서, 바람직한 제2 제어 실시예에서, 제1 차륜 세트(105)의 선회 각도가 전술한 제1 제어 실시예에 따라 유사하게 조정(즉, MAkt1 = 0)되지만, 제2 차륜 세트(106)의 선회 각도는 소정의 제3 보정 인자(K3)를 곱한 제3 이상 목표 선회 각도(φz3si)에 해당하는 제3 목표 선회 각도(φz3s)의 사용에 의해 제1 주파수 범위에서 조정된다. K3 = 1이 적용될 경우, 즉 제3 목표 선회 각도(φz3s)가 제3 이상 목표 선회 각도(φz3si)와 일치하는 경우에, 트랙의 실제 곡률에서 차륜-궤도 쌍으로부터 발생하는 제1 차륜 세트(105) 상의 선회 모멘트(MTx1)는 트랙의 실제 곡률에서 차륜-궤도 쌍으로부터 발생하는 제2 차륜 유닛 상의 선회 모멘트와 크기가 같고 부호가 반대(즉, MTx1 = -MTx2)가 되도록, 제3 이상 목표 선회 각도(φz3si)가 설정된다.
상기 식 (3) 내지 식 (6)으로부터, 전술한 관계는 아래와 같이 된다.
Figure 112008087623367-pct00011
(7)
Figure 112008087623367-pct00012
(8)
다시 말하자면, 제1 차륜 세트(105) 상의 측방향 트랙 힘의 합(ΣY1)과 제2 차륜 세트(106) 상의 측방향 트랙 힘의 합(ΣY2)은, 차체(102)가 보기 프레임(104)에 지지되도록 하는 이차 스프링 기구(114)의 재설정 선회 모멘트(Mcxs)의 성분과는 별도로 균등화된다.
제어 유닛(113)은, 바람직하게는 차량-궤도 쌍으로부터 트랙의 실제 곡률에 서 발생하는 제1 차륜 세트(105) 상의 선회 모멘트(MTx1), 제2 차륜 세트(106)의 선회 각도(φz3)에 따라 보기(103)에 특정되어 있는 제2 일차 스프링 기구(108)의 선회 모멘트(Mcxp2)의 의존성, 및 제2 차륜 세트(106)의 선회 각도(φz3)에 따라 보기(103)에 특정되어 있는 제2 액추에이터(110)의 선회 모멘트(MAkt2)의 의존성으로부터, 제3 이상 목표 선회 각도(φz3si)를 연산한다. 제2 차륜 세트(106)의 선회 각도(φz3)에 대한 제2 액추에이터(110)의 선회 모멘트(MAkt2)의 그러한 의존성은, 임의의 방식으로, 예를 들면 보기(103) 또는 차량(101)에 대하여 사전에 결정되어 있는 수식, 특성 라인 또는 특성 도해 등에 의해 미리 정의될 수 있다.
여기서 또한, 제3 이상 목표 선회 각도(φz3si)에 대하여 사용된 제3 목표 선회 각도(φz3s)의 임의의 조절로서, 가능하다면 시간-의존성, 주행-상황-의존성 및/또는 트랙-상황-의존성 조절이, 제1 보정 인자(K1)와 관련하여 전술한 바와 동일한 방식으로, 제3 보정 인자(K3)에 의해 달성될 수 있다. 따라서, 제3 보정 인자(K3)는 제1 보정 인자(K1)와 마찬가지로 적어도 수시로 1과 같지 않도록 선정 그리고/또는 적어도 수시로 1이 되도록 선정 그리고/또는 미리 결정된 계획에 따라 변경될 수 있다.
불안정 주행 상태를 피하기 위하여, 제1 제어 실시예의 경우에서와 같이, 직선로 구간뿐만 아니라 곡선로 구간에서도 안정성 제어가 실시되는데, 다시 말하자 면, 제1 및 제2 차륜 세트(105, 106)의 선회 각도는 제2 주파수 범위에서 조정된다. 여기에서 제어 유닛(113)은 제1 제어 실시예와 관련하여 전술한 바와 같은 기능을 하는데, 다시 말하자면, 소정의 제2 보정 인자(K2)를 곱한 제2 이상 목표 선회 각도(φz2si)에 해당하는 제2 목표 선회 각도(φz2s)를 사용한다. 따라서, 여기에서는 전술한 설명을 참조하기로 한다.
<제3 예시적 실시 형태>
바람직한 제3 제어 실시예에서, 곡선로 통과 제어는, 즉 제1 주파수 범위에서 제1 차륜 세트(105)의 선회 각도의 조정은, 소정의 제1 보정 인자(K1)를 곱한 제1 이상 목표 선회 각도(φz1si)에 해당하는 제1 목표 선회 각도(φz1s)를 사용하여, 즉 아래의 식을 또한 적용하여, 제어 유닛(113)을 통해 실시된다.
φz1s = K1·φz1si (11)
이 경우에, 제1 액추에이터(109)는 제1 주파수 범위 내에서, 트랙의 곡률 변화에 기인하는 제1 차륜 유닛의 선회 운동을 따르도록 조정되며, K1 = 1인 경우, 즉 제1 목표 선회 각도(φz1s)가 트랙의 실제 곡률에서 제1 이상 목표 선회 각도(φz1si)와 일치하는 경우에, 제1 액추에이터(109)는 제1 주파수 범위 내에서 제1 일차 스프링 기구(107)의 선회 모멘트(Mcxp1)와 크기가 같고 부호가 반대인 선회 모멘트(MAkt1)를 인가(즉, MAkt1 = -Mcxp1)하도록 조정된다.
제2 차륜 세트(106)는 마찬가지로 본 방법에 따라 제어된다. 따라서, 제2 차륜 세트(106)의 선회 각도는, 제1 주파수 범위 내에서, 소정의 제3 보정 인자(K3)를 곱한 제3 이상 목표 선회 각도(φz3si)에 해당하는 제3 목표 선회 각도(φz3s)의 사용에 의해 제어된다. 또한, 제3 이상 목표 선회 각도(φz3si)를 선정함에 있어서는, K3 = 1인 경우, 즉 제3 목표 선회 각도(φz3s)가 제3 이상 목표 선회 각도(φz3si)와 일치하는 경우에, 제2 액추에이터(110)가 제1 주파수 범위 내에서 조정되어 트랙의 곡률 변화에 기인한 제2 차륜 유닛의 선회 운동을 따르도록 하고, 이를 위하여 제1 액추에이터(110)는 제1 주파수 범위 내에서 트랙의 실제 곡률에서 제1 일차 스프링 기구(108)의 선회 모멘트(Mcxp2)와 크기가 같고 부호가 반대인 선회 모멘트(MAkt2)를 순간적으로 인가(즉, MAkt2 = -Mcxp2)한다.
여기서, 차륜-궤도 쌍으로부터의 선회 모멘트의 소멸(즉, MTx1 = MTx2 = 0)은 식 (1)에 기인하는데, 다시 말하자면, 제1 차륜 세트(105)와 제2 차륜 세트(106)가 곡률 반경 방향으로 조정되면, 그에 따라 식(3) 내지 식(6)으로부터 아래의 식이 성립한다.
Figure 112008087623367-pct00013
(7)
Figure 112008087623367-pct00014
(8)
다시 말하자면, 이에 따라 또한 달성되는 바에 의하면, 제2 제어 실시예에서와 같이, 제1 차륜 세트(105) 상의 측방향 트랙 힘(ΣY1)과 제2 차륜 세트(106) 상의 측방향 트랙 힘(ΣY2)은 이차 스프링 기구(114)의 재설정 선회 모멘트(Mcxs)의 성분과는 별도로 균등화된다.
제1 이상 목표 선회 각도(φz1si) 또는 제3 이상 목표 선회 각도(φz3si)는 임의의 적절한 방식으로 트랙의 곡률에 조정될 수 있다. 바람직하게는, 제1 차륜 세트(105)의 실제 선회 각도(φz1) 또는 제2 차륜 세트(106)의 실제 선회 각도(φz3) 및 각 액추에이터(109, 110)에서의 부하를 나타내는 양(예를 들면, 힘의 값, 모멘트 값, 압력 값, 전류 값 등)이 검출될 수 있다. 이 선회 각도(φz1 또는 φz3)의 경우에, 관련 액추에이터(109, 110)에서의 부하가 일차 스프링 기구(107 또는 108)의 재설정 모멘트로부터 발생하게 될 부하와 차이가 있으면, 새로운 제1 이상 목표 선회 각도(φz1si) 또는 새로운 제3 이상 목표 선회 각도(φz3si)가 설정된다.
여기서 또한, 제1 또는 제3 이상 목표치에 대하여 사용된 제1 및 제3 목표치의 임의의 조절로서, 가능하다면 시간-의존성, 주행-상황-의존성 및/또는 트랙-상황-의존성 조절이, 전술한 제1 보정 인자(K1) 또는 제3 보정 인자(K3)에 의해 달성될 수 있다. 따라서, 제1 보정 인자(K1) 또는 제3 보정 인자(K3) 각각은 적어도 수시로 1과 같지 않도록 선정 그리고/또는 적어도 수시로 1이 되도록 선정 그리고/또는 미리 설정된 계획에 따라 변경될 수 있다.
불안정 주행 상태를 피하기 위하여, 제1 제어 실시예의 경우에서와 같이, 차륜 세트(105, 106)의 안정성은 직선로 구간뿐만 아니라 곡선로 구간에서도 제어되는데, 다시 말하자면, 제1 및 제2 차륜 세트(105, 106)의 선회 각도는 제2 주파수 범위 내에서 조정된다. 여기에서 제어 유닛(113)은 제1 제어 실시예와 관련하여 전술한 바와 같은 기능을 하는데, 다시 말하자면, 미리 설정된 제2 보정 인자(K2)를 곱한 제2 이상 목표 선회 각도(φz2si)에 해당하는 제2 목표 선회 각도(φz2s)를 이용한다. 따라서, 여기에서는 전술한 설명을 참조하기로 한다.
<제4 예시적 실시 형태>
바람직한 제4 제어 실시예에서, 곡선로 통과 제어, 즉 제1 주파수 범위에서의 제1 차륜 세트(105)의 선회 각도의 조정은 제1 제어 실시예와 같이 실시된다(즉, MAkt1 = 0). 그러나, 제2 차륜 세트(106)의 선회 각도는 미리 설정된 제3 보정 인자(K3)를 곱한 제3 이상 목표 선회 각도(φz3si)에 해당하는 제3 목표 선회 각도(φz3s)의 사용에 의해 제1 주파수 범위 내에서 조정된다. K3 = 1이 적용된 경우에, 즉 제3 목표 선회 각도(φz3s)가 제3 이상 목표 선회 각도(φz3si)와 일치하는 경우에, 차륜-궤도 쌍으로부터 트랙의 실제 곡률 반경에서 기인하는 제2 차륜 세트(106) 상의 선회 모멘트(MTx2)는 주행 방향 인자(L)와 이차 스프링 기구(108)로부터 존재하는 실제 재설정 선회 모멘트(Mcxs)의 곱 및 차륜-궤도 쌍으로부터 트랙의 실제 곡률에서 발생하는 제1 차륜 세트(105) 상의 선회 모멘트(MTx1)에 기인하는 선회 모멘트 차이에 대응하도록, 제3 이상 목표 선회 각도(φz3si)가 선정된다. 주행 방향으로 선행하는 보기(103)에 대해서는 주행 방향 인자(L)가 1이고, 후행하는 보기(103)에 대해서는 주행 방향 인자가 -1이다(즉, 선행하는 보기(103)에 대해서는 MTx2 = Mcxs - MTx1 및/또는 후행하는 보기(103)에 대해서는 MTx2 = -Mcxs - MTx1).
제4 제어 실시예의 경우(MAkt1 = 0 및 MTx2 = ±Mcxs - MTx1), 식 (3) 내지 식 (6)으로부터 아래의 관계식이 도출된다.
Figure 112008087623367-pct00015
(9)
Figure 112008087623367-pct00016
(10)
다시 말하자면, 이에 따라 달성되는 바에 의하면, 제1 차륜 세트(105) 상의 측방향 트랙 힘의 합(ΣY1)과 제2 차륜 세트(106) 상의 측방향 트랙 힘의 합(ΣY2)은 평형을 이룬다(즉, ΣY1 = ΣY2).
이차 스프링 기구(108)로부터의 재설정 선회 모멘트(Mcxs)를 결정하기 위하여, 보기 프레임(104)과 차체(102) 사이의 선회 각도는 제어 유닛(113)에 접속된 센서(115)에 의해 결정된다.
여기서 또한, 제1 또는 제3 이상 목표치에 대하여 각각 사용된 제1 또는 제3 목표치의 임의의 조절로서, 가능하다면 시간-의존성, 주행-상황-의존성 및/또는 트랙-상황-의존성 조절이, 전술한 제1 보정 인자(K1) 또는 제3 보정 인자(K3) 각각에 의해 달성될 수 있다. 따라서, 제1 보정 인자(K1) 또는 제3 보정 인자(K3)는 적어도 수시로 1과 같지 않도록 선정 그리고/또는 적어도 수시로 1이 되도록 선정 그리고/또는 미리 설정된 계획에 따라 변경될 수 있다.
불안정한 주행 상태를 피하기 위하여, 제1 제어 실시예의 경우에서와 같이, 차륜 세트(105, 106)의 안정성은 직선로 구간뿐만 아니라 곡선로 구간에서도 제어되는데, 다시 말하자면, 제1 및 제2 차륜 세트(105, 106)의 선회 각도는 제2 주파수 범위 내에서 조정된다. 여기에서 제어 유닛(113)은 제1 제어 실시예와 관련하여 전술한 바와 같은 기능을 하는데, 다시 말하자면, 미리 설정된 제2 보정 인자(K2)를 곱한 제2 이상 목표 선회 각도(φz2si)에 해당하는 제2 목표 선회 각도(φz2s)를 이용한다. 따라서, 여기에서는 전술한 설명을 참조하기로 한다.
<제5 예시적 실시 형태>
바람직한 제5 제어 실시예에서, 곡선로 통과 제어, 즉 제1 주파수 범위에서의 제1 차륜 세트(105)의 선회 각도 조정은, 제3 제어 실시예의 경우와 같이 실시된다(즉, MAkt1 = -Mcxp1). 그러나, 제2 차륜 세트(106)의 선회 각도는 제4 제어 실시예의 경우와 같이 제1 주파수 범위 내에서 조정된다(즉, 선행하는 보기(103)에 대해서는 MTx2 = Mcxs - MTx1, 또는 후행하는 보기(103)에 대해서는 MTx2 = -Mcxs - MTx1). 따라서, 이와 관련하여 전술한 설명을 참조하기로 한다.
제5 제어 실시예의 경우와 제5 실시예의 경우(MAkt1 = -Mcxp1 및 MTx2 = ±Mcxs - MTx1), 식 (3) 내지 식(6)으로부터 아래의 관계식이 도출된다.
Figure 112008087623367-pct00017
(9)
Figure 112008087623367-pct00018
(10)
다시 말하자면, 이에 따라 또한 달성되는 바에 의하면, 제1 차륜 세트(105) 상의 측방향 트랙 힘의 합(ΣY1)과 제2 차륜 세트(106) 상의 측방향 트랙 힘의 합(ΣY2)은 평형을 이룬다(즉, ΣY1 = ΣY2).
여기서 또한, 제1 또는 제3 이상 목표치 각각에 대하여 사용된 제1 또는 제3 목표치의 임의의 조절로서, 가능하다면 시간-의존성, 주행-상황-의존성 및/또는 트랙-상황-의존성 조절이, 전술한 바와 같이 제1 보정 인자(K1) 또는 제3 보정 인자(K3)에 의해 달성될 수 있다. 따라서, 제1 보정 인자(K1) 및/또는 제3 보정 인자(K3)는 적어도 수시로 1과 같지 않도록 선정 그리고/또는 적어도 수시로 1이 되도록 선정 그리고/또는 미리 설정된 계획에 따라 변경될 수 있다.
불안정 주행 상태를 피하기 위하여, 제1 제어 실시예의 경우에서와 같이, 차륜 세트(105, 106)의 안정성은 직선로 구간뿐만 아니라 곡선로 구간에서도 제어되 는데, 다시 말하자면, 제1 및 제2 차륜 세트(105, 106)의 선회 각도는 제2 주파수 범위 내에서 조정된다. 여기에서 제어 유닛(113)은 제1 제어 실시예와 관련하여 전술한 바와 같은 기능을 하는데, 다시 말하자면, 미리 설정된 제2 보정 인자(K2)를 곱한 제2 이상 목표 선회 각도(φz2si)에 해당하는 제2 목표 선회 각도(φz2s)를 이용한다. 따라서, 여기에서는 전술한 설명을 단지 참조하기로 한다.
전술한 제어 실시예에 있어서 특히 도 1에 예시된 비대칭적 해결안의 경우에 구동 및 제동 모멘트는 곡률 제어의 작용에 물론 영향을 미친다. 이들은 통과 곡선로에 상당하게 각 차륜 세트를 선회시키는 각 액추에이터 로드(rod)에 힘을 생성한다. 그러나, 구동 및 제동 모멘트는 제어기 루프(loop) 상에 중첩될 수 있고 따라서 적절한 측정(예를 들면, 액추에이터가 존재하지 않는 쪽의 로드 힘 측정)을 통해 또는 열차 제어 시스템으로부터의 전동 장치에 의해 균등화될 수 있다.
본 발명은 이상 목표 선회 각도를 이상 목표치로 하는 실시예에만 기초하여 설명되었다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예에서, 관련 차륜 세트의 원하는 조정이 이루어질 수 있게 하는 다른 적절한 양이 이상 목표치로서 물론 사용될 수도 있다.
본 발명은 보기가 2개의 차륜 세트를 구비하는 실시예에만 기초하여 설명되었다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예에서, 다른 유형의 임의의 주행 기어가 사용될 수도 있다.

Claims (29)

  1. 2개의 차륜을 구비하는 적어도 하나의 제1 차륜 유닛(105)을 포함하는 궤도 차량의 능동 주행 기어(103)를 제어하기 위하여,
    제1 차륜 유닛(105)과 그 위에 제1 일차 스프링 기구(107)에 의해 지지된 차량 구조체(102) 사이에 작용하는 적어도 하나의 제1 액추에이터(109)에 의하여,
    - 차량 구조체(102)에 대하여 수직 주행 기어 축선을 중심으로 제1 차륜 유닛(105)의 선회 각도를 제1 주파수 범위 내에서 트랙의 실제 곡률의 함수로서 조정,
    - 트랙 배치 변동 또는 굴곡형 주로에 기인한 제1 차륜 유닛(105)의 적어도 횡방향 운동이 반작용을 받도록, 차량 구조체(102)에 대하여 수직 주행 기어 축선을 중심으로 제1 차륜 유닛(105)의 선회 각도를 제2 주파수 범위 내에서 조정하는 것 중 적어도 어느 하나에 의해 조정되는 궤도 차량의 능동 주행 기어 제어 방법에 있어서,
    - 이상적인 제어에 대하여 제어된 방식으로 제어를 조절하기 위하여 미리 설정된 제1 보정 인자(K1)를 곱한 제1 이상 목표치에 해당하는 제1 목표치를 사용하여, 제1 차륜 유닛(105)의 선회 각도를 제1 주파수 범위 내에서 조정하고, 제1 목표치가 트랙의 실제 곡률에서의 제1 이상 목표치와 일치(즉, K1 = 1)하면, 제1 차륜 유닛(105)이 곡률 반경 방향으로 조정되도록 제1 이상 목표치를 선정,
    - 이상적인 제어에 대하여 제어된 방식으로 제어를 조절하기 위하여 미리 설정된 제2 보정 인자(K2)를 곱한 제2 이상 목표치에 해당하는 제2 목표치를 사용하여, 제1 차륜 유닛(105)의 선회 각도를 제2 주파수 범위 내에서 조정하고, 제2 목표치가 트랙의 제2 이상 목표치와 일치(즉, K2 = 1)하면, 트랙 배치 변동 또는 굴곡형 주로에 기인한 제1 차륜 유닛(105)의 적어도 횡방향 운동이 보상되도록, 제2 이상 목표치를 선정하는 것 중 적어도 어느 하나에 의해 선정되는 것을 특징으로 하는 궤도 차량의 능동 주행 기어 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    제1 목표치가 트랙의 실제 곡률에서의 제1 이상 목표치와 일치하는 경우에,
    - 제1 차륜 유닛(105)은 정확히 곡률 반경 방향으로 조정되고,
    - 적어도 하나의 제1 액추에이터(109)가 순간적으로 선회 모멘트를 본질적으로 인가하지 않아야 하도록, 제1 일차 스프링 기구(107)의 재설정 선회 모멘트는 차륜-궤도 쌍으로부터 발생하는 선회 모멘트와 평형 상태에 있는 것을 특징으로 하는 궤도 차량의 능동 주행 기어 제어 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    제1 목표치가 트랙의 실제 곡률에서의 제1 이상 목표치와 일치하는 경우에, 적어도 하나의 제1 액추에이터(109)가 제1 주파수 범위 내에서 순간적으로 선회 모멘트를 인가하지 않도록, 적어도 하나의 제1 액추에이터(109)는 제1 주파수 범위 내에서 조정되어 트랙의 곡률 변화에 기인한 제1 차륜 유닛(105)의 선회 모멘트를 따르는 것을 특징으로 하는 궤도 차량의 능동 주행 기어 제어 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    제1 이상 목표치는 트랙의 곡률을 따르도록 조정된 제1 이상 목표 선회 각도(φz1i)인 것을 특징으로 하는 궤도 차량의 능동 주행 기어 제어 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    제1 보정 인자(K1)는,
    - 1과 같지 않도록 적어도 수시로 선정되고,
    - 1과 같도록 적어도 수시로 선정되고,
    - 미리 설정된 계획에 따라 변경되는 것 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 궤도 차량의 능동 주행 기어 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    - 주행 기어(103)는 제1 차륜 유닛(105)에 후행하는 2개의 차륜을 구비한 제2 차륜 유닛(106)을 포함하고, 제2 차륜 유닛(106) 상에는 제2 일차 스프링 기구(108)에 의해 차량 구조체(102)가 지지되며,
    - 제2 차륜 유닛(106)의 선회 각도는 제2 차륜 유닛(106)과 차량 구조체(102) 사이에 작용하는 적어도 하나의 제2 액추에이터(110)에 의해 조정되고,
    - 제2 차륜 유닛(106)의 선회 각도는 미리 설정된 제3 보정 인자(K3)를 곱한 제3 이상 목표치에 해당하는 제3 목표치의 사용에 의하여 제1 주파수 범위 내에서 조정되고,
    - 제3 목표치가 트랙의 실제 곡률에서의 제3 이상 목표치와 일치(즉, K3 = 1)하면, 차륜-궤도 쌍으로부터 발생하는 제1 차륜 유닛(105) 상의 선회 모멘트가 차륜-궤도 쌍으로부터 트랙의 실제 곡률에서 발생하는 제2 차륜 유닛(106) 상의 선회 모멘트와 크기가 같고 부호가 반대가 되도록, 제3 이상 목표치가 선정되는 것을 특징으로 하는 궤도 차량의 능동 주행 기어 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    제3 이상 목표치는,
    - 차륜-궤도 쌍으로부터 트랙의 실제 곡률에서 발생하는 제1 차륜 유닛(105) 상의 선회 모멘트(MTx1),
    - 제2 차륜 유닛(106)의 선회 각도(φz3)에 대한 제2 일차 스프링 기구(108)의 선회 모멘트(MCx2)의 의존성으로서, 주행 기어(103)에 미리 설정된 의존성, 및
    - 제2 차륜 유닛(106)의 선회 각도(φz3)에 대한 제2 액추에이터(110)의 선 회 모멘트의 의존성으로서, 주행 기어(103)에 미리 설정된 의존성으로부터
    연산된 제3 이상 목표 선회 각도(φz3si)인 것을 특징으로 하는 궤도 차량의 능동 주행 기어 제어 방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    제3 보정 인자(K3)는,
    - 1과 같지 않도록 적어도 수시로 선정되고,
    - 1과 같도록 적어도 수시로 선정되고,
    - 미리 설정된 계획에 따라 변경되는 것 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 궤도 차량의 능동 주행 기어 제어 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    제1 목표치가 트랙의 실제 곡률에서의 제1 이상 목표치와 일치하면, 적어도 하나의 액추에이터(109)가 제1 주파수 범위 내에서 제1 일차 스프링 기구(107)의 선회 모멘트와 크기가 같고 부호가 반대인 선회 모멘트를 순간적으로 인가하도록, 적어도 하나의 제1 액추에이터(109)는 제1주파수 범위 내에서 조정되어 트랙의 곡률 변화에 기인한 제1 차륜 유닛(105)의 선회 운동을 따르는 것을 특징으로 하는 궤도 차량의 능동 주행 기어 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    제1 이상 목표치는 트랙의 곡률에 조정된 제1 이상 목표 선회 각도(φz1si)인 것을 특징으로 하는 궤도 차량의 능동 주행 기어 제어 방법.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    제1 보정 인자(K1)는,
    - 1과 같지 않도록 적어도 수시로 선정되고,
    - 1과 같도록 적어도 수시로 선정되고,
    - 미리 설정된 계획에 따라 변경되는 것 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 궤도 차량의 능동 주행 기어 제어 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    - 주행 기어(103)는 제1 차륜 유닛(105)에 후행하는 2개의 차륜을 구비한 제2 차륜 유닛(106)을 포함하고, 제2 차륜 유닛(106) 상에는 제2 일차 스프링 기구(108)에 의해 차량 구조체(102)가 지지되며,
    - 제2 차륜 유닛(106)의 선회 각도는 제2 차륜 유닛(106)과 차량 구조체(102) 사이에 작용하는 적어도 하나의 제2 액추에이터(110)에 의해 조정되고,
    - 제2 차륜 유닛(106)의 선회 각도는 미리 설정된 제3 보정 인자(K3)를 곱한 제3 이상 목표치에 해당하는 제3 목표치의 사용에 의해 제1 주파수 범위 내에서 조정되고,
    - 제3 목표치가 제3 이상 목표치와 일치(즉, K3 = 1)하면, 적어도 하나의 제2 액추에이터(110)가 제1 주파수 범위 내에서 조정되어 트랙의 곡률 변화에 기인한 제2 차륜 유닛(106)의 선회 모멘트를 따르도록, 제3 이상 목표치가 선정되되, 적어도 하나의 제2 액추에이터(110)는 트랙의 실제 곡률에서 제2 일차 스프링 기구(108)의 선회 모멘트와 크기가 같고 방향이 반대인 선회 모멘트를 제1 주파수 범위 내에서 순간적으로 인가하도록 조정되는 것을 특징으로 하는 궤도 차량의 능동 주행 기어 제어 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    제3 이상 목표치는 트랙의 곡률을 따르도록 조정된 제3 이상 목표 선회 각도(φz3si)인 것을 특징으로 하는 궤도 차량의 능동 주행 기어 제어 방법.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    제1 보정 인자(K1)는,
    - 1과 같지 않도록 적어도 수시로 선정되고,
    - 1과 같도록 적어도 수시로 선정되고,
    - 미리 설정된 계획에 따라 변경되는 것 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 궤도 차량의 능동 주행 기어 제어 방법.
  15. 제1항에 있어서,
    - 주행 기어(103)는 제1 차륜 유닛(105)에 후행하는 2개의 차륜을 구비한 제2 차륜 유닛(106)을 포함하고, 제2 차륜 유닛(106) 상에는 제2 일차 스프링 기구(108)에 의해 차량 구조체(102)가 지지되며,
    - 제2 차륜 유닛(106)의 선회 각도는 제2 차륜 유닛(106)과 차량 구조체(102) 사이에 작용하는 적어도 하나의 제2 액추에이터(110)에 의해 조정되고,
    -차량 구조체(102)는 제1 차륜 유닛(105)과 제2 차륜 유닛(106) 상의 일차 스프링 기구(107, 108)와 이차 스프링 기구(114)에 의해 지지되고,
    - 제2 차륜 유닛(106)의 선회 각도는 미리 설정된 제3 보정 인자(K3)를 곱한 제3 이상 목표치에 해당하는 제2 목표치의 사용에 의해 제1 주파수 범위 내에서 조정되고,
    - 제3 목표치가 제3 이상 목표치와 일치(즉, K3 = 1)하면, 차륜-궤도 쌍으로부터 트랙의 실제 곡률에서 발생하는 제2 차륜 유닛(106) 상의 선회 모멘트가 주행 방향 인자(L)와 이차 스프링 기구(114)로부터 존재하는 실제 재설정 선회 모멘트의 곱 및 차륜-레일 쌍으로부터 트랙의 실제 곡률에서 발생하는 제1 차륜 유닛(105) 상의 회전 모멘트의 양에 기인하는 선회 모멘트 차이에 상응하도록, 제3 이상 목표치가 선정되고,
    - 주행 방향 인자(L)는 선행하는 주행 기어(103)에 대해서는 1과 같고, 후행하는 주행 기어(103)에 대해서는 -1과 같은 것을 특징으로 하는 궤도 차량의 능동 주행 기어 제어 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    - 주행 기어(103)는, 각각의 일차 스프링 기구(107, 108)에 의해 제1 차륜 유닛(105)과 제2 차륜 유닛(106) 상에 지지된 주행 기어 프레임(104)을 포함하고,
    - 차량 구조체(102)는 이차 스프링 기구(114)에 의해 주행 기어 프레임(104) 상에 지지되고,
    - 이차 스프링 기구(114)로부터의 재설정 선회 모멘트를 결정하기 위하여, 주행 기어 프레임(104)과 차량 구조체(102) 사이의 선회 각도가 측정되는 것을 특징으로 하는 궤도 차량의 능동 주행 기어 제어 방법.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    제3 이상 목표치는 트랙의 곡률을 따르도록 조정된 제3 이상 목표 선회 각도(φz3si)인 것을 특징으로 하는 궤도 차량의 능동 주행 기어 제어 방법.
  18. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    제3 보정 인자(K3)는,
    - 1과 같지 않도록 적어도 수시로 선정되고,
    - 1과 같도록 적어도 수시로 선정되고,
    - 미리 설정된 계획에 따라 변경되는 것 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 궤도 차량의 능동 주행 기어 제어 방법.
  19. 제1항에 있어서,
    제1 주파수 범위는 0Hz 내지 1Hz를 범위인 것을 특징으로 하는 궤도 차량의 능동 주행 기어 제어 방법.
  20. 제1항에 있어서,
    제2 주파수 범위는 적어도 부분적으로 제1 주파수 범위보다 큰 것을 특징으로 하는 궤도 차량의 능동 주행 기어 제어 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    제2 주파수 범위는 4Hz 내지 8Hz를 범위인 것을 특징으로 하는 궤도 차량의 능동 주행 기어 제어 방법.
  22. 제1항에 있어서,
    - 제1 차륜 유닛(105)의 순간 횡방향 속도와 궤도 차량(101)의 순간 주행 속도가 측정되고,
    - 측정된 제1 차륜 유닛(105)의 순간 횡방향 속도와 궤도 차량(101)의 순간 주행 속도(101)로부터, 제2 이상 목표치로서 제2 이상 목표 선회 각도(φz2si)가 제2 주파수 범위에 대하여 연산되고,
    - 제2 목표치를 나타내는 제2 목표 선회 각도가 제2 이상 목표 선회 각도와 일치(즉, K2 = 1)하면, 연산된 제1 차륜 유닛(105)의 횡방향 속도와 크기가 같고 부호가 반대인 제1 차륜 유닛의 횡방향 속도가 생성되도록, 제2 이상 목표 선회 각도(φz2si)가 선정되는 것을 특징으로 하는 궤도 차량의 능동 주행 기어 제어 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    - 제1 차륜 유닛(105)의 순간 횡방향 속도는 속도 센서에 의해 검출되거나, 가속도 센서에 의해 검출된 제1 차륜 유닛(105)의 순간 횡방향 가속도가 적분되어 제1 차륜 유닛(105)의 순간 횡방향 속도를 제공하고,
    - 궤도 차량(101)의 순간 주행 속도로서 상위 열차 제어 시스템에 의해 제공된 주행 속도가 사용되고,
    - 궤도 차량(101)의 순간 주행 속도는 궤도 차량(101)의 적어도 하나의 차륜의 회전 속도를 측정함으로써 결정되는 것 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 궤도 차량의 능동 주행 기어 제어 방법.
  24. 제1항, 제2항, 제6항, 제7항, 제9항, 제10항, 제12항, 제13항, 제15항, 제16항, 제19항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    제2 보정 인자(K2)는,
    - 1과 같지 않도록 적어도 수시로 선정되고,
    - 1과 같도록 적어도 수시로 선정되고,
    - 미리 설정된 계획에 따라 변경되는 것 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 궤도 차량의 능동 주행 기어 제어 방법.
  25. 2개의 차륜을 구비한 적어도 하나의 제1 차륜 유닛(105)을 포함하는 궤도 차량(101)의 능동 주행 기어(103)를 제어하기 위한 장치로서,
    - 제어 유닛(113)과,
    - 제어 유닛(113)에 의해 제어되고, 제1 차륜 유닛(105)과 그 위에 제1 일차 스프링 기구(107)에 의해 지지된 차량 구조체(102) 사이에 작용하는 적어도 하나의 제1 액추에이터(109)를 포함하며,
    - 제어 유닛(113)은, 적어도 하나의 제1 액추에이터(109)에 의해 제1 주파수 범위에서, 차량 구조체(102)에 대하여 수직 주행 기어 축선을 중심으로 제1 차륜 유닛(105)의 선회 각도를 트랙의 실제 곡률의 함수로서 조정하고,
    - 제어 유닛(113)은, 적어도 하나의 제1 액추에이터(109)에 의해 제2 주파수 범위에서, 트랙 배치 변동 또는 굴곡형 주로에 기인하는 제1 차륜 유닛(105)의 적어도 횡방향 운동에 반작용을 인가하는 것 중 적어도 어느 하나에 의해 궤도 차량의 능동 주행 기어 제어 장치에 있어서,
    - 이상적인 제어에 대하여 제어된 방식으로 제어를 조절하기 위하여 제어 유닛(113)은, 미리 설정된 제1 보정 인자(K1)를 곱한 제1 이상 목표치에 해당하는 제1 목표치의 사용에 의하여, 제1 차륜 유닛(105)의 선회 각도가 제1 주파수 범위 내에서 조정되도록 구성되고, 제1 이상 목표치는, 제1 목표치가 트랙의 실제 곡률에서 제1 이상 목표치와 일치(즉, K1 = 1)하면, 제1 차륜 유닛(105)이 적어도 곡률 반경 방향으로 조정되도록 선정되고,
    - 이상적인 제어에 대하여 제어된 방식으로 제어를 조절하기 위하여 제어 유닛(113)은, 미리 설정된 제2 보정 인자(K2)를 곱한 제2 이상 목표치에 해당하는 제2 목표치의 사용에 의하여, 제1 차륜 유닛(105)의 선회 각도가 제2 주파수 범위 내에서 조정되도록 구성되고, 제2 이상 목표치는, 제2 목표치가 제2 이상 목표치와 일치(즉, K2 = 1)하는 경우에, 트랙 배치 변동 또는 굴곡형 주로에 기인하는 적어도 제1 차륜 유닛(105)의 횡방향 운동이 보상되도록 선정되는 것 중 적어도 어느 하나에 의해 선정되는 것을 특징으로 하는 궤도 차량의 능동 주행 기어 제어 장치.
  26. 제25항에 있어서,
    - 제1 이상 목표치는 제1 이상 목표 선회 각도(φz1si)이고,
    - 제어 유닛(113)은 트랙의 곡률을 따르도록 제1 이상 목표 선회 각도(φz1si)를 조정하고,
    - 제2 이상 목표치는 제2 이상 목표 선회 각도(φz2si)인 것 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 궤도 차량의 능동 주행 기어 제어 장치.
  27. 제26항에 있어서,
    제2 주파수 범위는 적어도 부분적으로 제1 주파수 범위보다 큰 것을 특징으로 하는 궤도 차량의 능동 주행 기어 제어 장치.
  28. 능동 주행 기어(103)를 구비하는 궤도 차량으로서,
    2개의 차륜을 구비하는 적어도 하나의 제1 차륜 유닛과,
    제25항 내지 제27항 중 어느 한 항에 기재된 능동 주행 기어 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 궤도 차량.
  29. 제19항에 있어서,
    제1 주파수 범위는 0Hz 내지 0.5Hz를 범위인 것을 특징으로 하는 궤도 차량의 능동 주행 기어 제어 방법.
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