KR910008032B1 - An angle of inclination control apparatus for railroad train - Google Patents

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KR910008032B1
KR910008032B1 KR1019880007116A KR880007116A KR910008032B1 KR 910008032 B1 KR910008032 B1 KR 910008032B1 KR 1019880007116 A KR1019880007116 A KR 1019880007116A KR 880007116 A KR880007116 A KR 880007116A KR 910008032 B1 KR910008032 B1 KR 910008032B1
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성호경
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현대정공 주식회사
유기철
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    • B61RAILWAYS
    • B61FRAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/38Arrangements or devices for adjusting or allowing self- adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves, e.g. sliding axles, swinging axles

Abstract

The device provided with a resolver detecting circuit, a speed detecting circuit and a gyroscope detecting circuit, improves the ride comfortability when the car runs on the straight or curved rail. The device comprises a frame (1), a bogie (2) for supporting the frame, a frame supporter (15) for tilting the frame against the bogie, a hydraulic cylinder (3) for helping the frame tilt, servo valve (4) for controlling the flow rate from the oil reservoir (55) , servo amplifier (10) for operating the valve (4).

Description

철도차량의 경사각도 제어장치Tilt angle control device of railway vehicle

제1도는 종래의 철도차량의 경사각도 제어장치가 적용된 일예로 진자식철도차량의 가로방향단면도.1 is a horizontal cross-sectional view of a pendulum railway vehicle as an example to which the inclination angle control device of a conventional railway vehicle is applied.

제2도는 종래의 철도차량의 경사각도 제어장치가 적용된 다른 예로 볼스터레스(Bolsterless)방식의 철도 차량의 가로방향단면도.2 is a horizontal cross-sectional view of a railroad vehicle of a Bolsterless type as another example in which the inclination angle control device of a conventional railway vehicle is applied.

제3도는 제2도에 도시된 철도차량의 경사각도 제어장치의 회로블럭도.3 is a circuit block diagram of the inclination angle control apparatus of the railway vehicle shown in FIG.

제4도는 본 발명의 1실시예에 따른 철도차량의 경사각도 제어장치가 적용된 철도차량의 가로방향단면도.Figure 4 is a horizontal cross-sectional view of a railway vehicle to which the inclination angle control device of the railway vehicle according to an embodiment of the present invention is applied.

제5도는 제4도에 도시된 철도차량의 길이방향단면도.5 is a longitudinal sectional view of the railway vehicle shown in FIG.

제6도는 제4도 및 제5도에 도시된 철도차량에 적용된 경사각도 제어장치의 상세한 회로 블럭도.FIG. 6 is a detailed circuit block diagram of the inclination angle control device applied to the railway vehicle shown in FIGS. 4 and 5. FIG.

제7도는 제2도의 철도차량의 경사각도 제어장치에 포함되어 있는 원심력 보상회로의 주파수특성을 나타낸 보오드선도.7 is a board diagram showing the frequency characteristics of the centrifugal force compensation circuit included in the inclination angle control device of the railway vehicle of FIG.

제8도는 제2도의 철도차량의 경사각도 제어장치에 포함되어 있는 동요보상회로의 주파수특성을 나타낸 보오드선도이다.FIG. 8 is a board diagram showing the frequency characteristics of the fluctuation compensation circuit included in the tilt angle control device of the railway vehicle of FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 차체 2 : 대차1: body 2: bogie

3 : 유압실린더 4 : 서보밸브3: hydraulic cylinder 4: servo valve

5 : 가로방향가속도검출회로부 6 : 속도검출회로부5: horizontal acceleration detection circuit part 6: speed detection circuit part

7 : 자이로스코우프검출회로부 8 : 리졸버검출회로부7: gyroscope detection circuit unit 8: resolver detection circuit unit

9, 27 : 합산회로 10 : 서로앰프9, 27: summing circuit 10: mutual amplifier

11 : 자이로스코우프 12 : 리졸버11: gyroscope 12: resolver

13 : 속도검출기 14 : 가로방향가속도검출기13: speed detector 14: horizontal acceleration detector

15 : 볼스터 17, 19, 21 : 증폭회로15: bolster 17, 19, 21: amplification circuit

18, 22 : 복조회로 20 : 로우패스필터18, 22: demodulation circuit 20: low pass filter

23 : 적분/구형파발생회로 24 : 트리거회로23: integral / square wave generation circuit 24: trigger circuit

25 : 주파수/전압변환회로 26 : 사다리꼴 신호발생회로25: frequency / voltage conversion circuit 26: trapezoidal signal generating circuit

41 : 궤도 42 : 로울러41: Orbit 42: Roller

43 : 차체지지대 44 : 공기스프링43: body support 44: air spring

45 : 오일댐퍼 46 : 원심력45 oil damper 46 centrifugal force

47 : 외란 48 : 원심력보상회로47: disturbance 48: centrifugal force compensation circuit

49, 53 : 위상진행회로 50,54 : 이득조정기49, 53: phase progress circuit 50, 54: gain regulator

51 : 동요보상회로 52 : 적분회로51: fluctuation compensation circuit 52: integral circuit

55 : 유압원 56 : 제어회로부55: hydraulic source 56: control circuit

[산업상의 이용분야][Industrial use]

본 발명은 철도차량의 경사각도제어장치에 관한 것으로, 특히 리졸버검출회로부와 속도검출회로부 및 자이로스코우프검출회로부를 구비하여 차체의 경사각도를 제어해 줌으로써, 철도차량이 직선로 및 곡선로를 주행할 때에 탑승객의 승차감을 현저히 향상시킬 수 있도록 된 철도차량의 경사각도제어장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inclination angle control apparatus for a railway vehicle. In particular, the vehicle includes a resolver detection circuit portion, a speed detection circuit portion, and a gyroscope detection circuit portion to control the inclination angle of the vehicle body so that the railway vehicle travels on a straight line and a curved road. The present invention relates to an inclination angle control device for a railway vehicle that can significantly improve a passenger's riding comfort when doing so.

[종래의 기술 및 그 문제점][Traditional Technology and Problems]

일반적으로, 철도차량이 곡선로를 주행할 때에는 원심력때문에 탈선 위험이 있게 될 뿐만 아니라 승차감도 좋지 않게 된다고 하는 문제가 있기 때문에, 고속주행이 이루어지도록 하기 위해서는 곡선로를 주행할때 발생하게 되는 원심력을 상쇄시켜 주어야 하는 문제가 따르게 된다.In general, when a railroad vehicle runs on a curved road, there is a problem that it is not only a risk of derailment due to the centrifugal force but also a poor ride comfort. Therefore, in order to achieve high-speed driving, the centrifugal force generated when driving a curved road is used. There is a problem that must be offset.

그런데, 원심력은 궤도를 부설할 때에 궤도를 적당히 경사지도록 설계해 놓음으로써 어느 정도는 극복될수 있으나, 정속도 이상으로 고속주행할 때에 발생하게 되는 초과원심력에 대해서는 그것만으로 극복될 수 없기 때문에 여전히 차량이 전복될 위험을 완전히 배제할 수 없어, 곡선로주행시에 기관사 등의 운전자가 주행속도를 줄여야 되는 등 항상 예민한 주의를 요하게 됨은 물론 그 때의 감속으로 인해 운행시간상의 불리함이 따르게 된다고 하는 문제점이 있었다.However, the centrifugal force can be overcome to some extent by designing the track to be inclined appropriately when laying the track. However, the centrifugal force cannot be overcome by the excess centrifugal force generated when driving at a high speed over a constant speed. Since the risk of overturning cannot be completely excluded, there is a problem that a driver such as an engineer must reduce the driving speed when driving on a curved road, so that sensitive attention is always required, and disadvantages in running time are caused by deceleration at that time. .

이러한 문제점을 해결하기 위해 근래에 곡선로를 주행할 때에 차체가 기울어지도록 진자식 차량이 개발되어 있는데, 이를 제1도에 의거 설명하면 다음과 같다.In order to solve this problem, a pendulum-type vehicle has been developed such that the vehicle body is inclined when driving a curved road in recent years, which will be described based on FIG.

제1도는 종래의 철도차량의 경사각도제어장치가 적용된 일예로 진자식 차량의 가로방향(주행방향과 직각을 이루는 방향)단면도를 도시해 놓은 것으로, 이는 궤도(41)의 경사각도(cant)때문에 충분히 취할 수 없었던 초과원심력으로 인한 가로방향가속도를 소거해 주기 위해 차체(1)가 안쪽으로 기울어지도록 된 구조를 채택하고 있는 진자식 차량에 관한 것이다. 이 진자식 차량에서는 차체(1)가 로울러(42)상에서 자동적으로 기울어지도록 된 구조를 채택하고 있는 전자식 차량에 관한 것이다. 이 진자식 차량에서는 차체(1)가 로울러(42)상에서 자동적으로 기울어지도록 하되, 차체(1)의 회전중심이 무게중심보다 위에 위치되도록 설계되어 있다. 동도면에서의 참조부호 2는 대차이고, 43은 로울러상을 미끄러지면서 압축공기충격완충수단을 매개하여 상기 차체(1)를 지지해 주게 차체지지대이다.FIG. 1 is a cross-sectional view of a pendulum-type vehicle (a direction perpendicular to the driving direction), which is an example to which an inclination angle control device of a conventional railway vehicle is applied, which is because of the inclination angle (cant) of the track 41. The present invention relates to a pendulum-type vehicle adopting a structure in which the body 1 is inclined inward to eliminate lateral acceleration due to excess centrifugal force that cannot be sufficiently taken. This pendulum-type vehicle relates to an electric vehicle employing a structure in which the vehicle body 1 is automatically inclined on the roller 42. In this pendulum-type vehicle, the body 1 is automatically inclined on the roller 42, but the center of rotation of the body 1 is positioned above the center of gravity. Reference numeral 2 in the same figure is a bogie, and 43 is a body support for supporting the vehicle body 1 through the compressed air shock absorbing means while sliding on a roller.

이와 같이 구성된 종래의 진자식 차량은, 로울러(42)의 마찰때문에 차량이 궤도의 곡선로구간진입부에 들어가게 되더라도 마찰저항을 이길때까지 차체(1)가 기울어지지 않다가 마찰저항을 이기게 되면 급격히 기울어지기 때문에 승객에 대해 불쾌감을 야기시키게 된다고 하는 결점이 있고, 또 압축공기충격완충수단인 공기스프링(44)에 의한 진동작용 때문에 충분한 위치까지 경사지게 해줄 수 없다고 하는 결점을 지니고 있었다. 또한, 로울러(42)의 마찰이 진선로 및 곡선로에서의 동요에 대해서도 악영향을 미치게 될 뿐만 아니라 진동에 의해 승차감의 악화가 초래된다고 하는 결점도 있다.In the conventional pendulum-type vehicle configured as described above, even if the vehicle enters the section entry section of the track due to the friction of the roller 42, the vehicle body 1 does not tilt until the frictional resistance is overcome, and then suddenly overcomes the frictional resistance. There is a drawback of causing discomfort to the passengers due to tilting, and a drawback of not being able to tilt to a sufficient position due to the vibration action of the air spring 44, which is a compressed air shock absorbing means. In addition, the friction of the roller 42 not only adversely affects the fluctuations in the advanced track and the curved track, but also has the drawback that the vibration is deteriorated.

또, 이러한 진자식 차량은 경사각도를 이룸에 있어서 운전자가 수동조작으로 차체를 기울여 주도록 되어 있어, 원활한 제어가 이루어지지 못하게 될 뿐만 아니라 만일 부주위로 조작이 잘못되었을 경우에는 탈선의 위험이 배제될 수 없다고 하는 문제점이 여전히 남아 있는 실정이다.In addition, the pendulum-type vehicle is inclined to the driver by manual operation in the inclination angle, so that not only smooth control can be achieved, but also the risk of derailment can be eliminated in case of misoperation due to inadvertent operation. There is still a problem that no.

한편, 유압실린더 등의 유체작동기구를 차체와 대차간에 설치해 놓고, 차체의 가로방향가속도를 검출해서 제어해 주도록 된 유압실린더방식의 경사각도제어장치의 경우에는, 곡선주행시의 원심력에 대해서는 종래의 철도차량과 마찬가지로 별다른 해결책을 얻을 수 없어, 최근들어 철도차량의 고속운행추세에 따른 궤도상태의 상대적 악화로 차체경사를 보다 안정되게 제어해 주는 것이 더욱 요구되고 있는 실정에 있다.On the other hand, in the case of a hydraulic cylinder type tilt angle control device in which a fluid actuating mechanism such as a hydraulic cylinder is provided between the vehicle body and the bogie and detects and controls the horizontal acceleration of the vehicle body, the centrifugal force at the time of curve driving is known. Like a vehicle, no solution can be obtained, and in recent years, more stable control of the body slope is required due to the relative deterioration of the track condition caused by the high-speed driving trend of railroad cars.

이에 대해, 근자에 이르러 진동을 보다 효율적으로 제어해 줄 수 있도록 된 철도차량이 개발되고 있기는 하나, 그러한 철도차량은 진동을 제어해 주기 위한 장치가 동요에 대한 진동가속도를 작아지도록 해 주는 제어회로로만 되어 있을 뿐 원심력에 의한 경사를 제어해 주는 회로가 구비되어 있지 않기 때문에, 차체의 경사를 충분히 제어해 줄 수 없다고 하는 결점을 갖고 있다.On the other hand, railway vehicles are being developed that can control vibration more efficiently in the near term, but such railway vehicles have a control circuit that allows a device for controlling vibration to reduce vibration acceleration against agitation. Since the circuit is controlled only by the centrifugal force and does not include a circuit for controlling the inclination of the vehicle body, the inclination of the vehicle body cannot be sufficiently controlled.

그에 따라, 최근에는 볼스터레스방식의 철도차량에 적용하도록 된 철도차량의 경사각도제어장치가 개발되어 있는데 이를 제2도와 제3도에 도시된 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.Accordingly, in recent years, the inclination angle control apparatus for railroad cars to be applied to railroad cars of Bolsterless type has been developed, which will be described based on the drawings shown in FIGS. 2 and 3 as follows.

제2도는 종래의 철도차량의 경사각도제어장치가 적용된 볼스터레스 방식의 철도차량의 가로방향단면도로서, 차체(1) 가로방향가속도검출기(14)가 설치되고, 대차(2)와 차체(1)사이에는 유압실린더(3)와 공기스프링(44) 및 오일댐퍼(45)가 설치되어 있다.2 is a lateral cross-sectional view of a bolsterless railroad vehicle to which a conventional inclination angle control device of a railroad vehicle is applied. A body 1 transverse acceleration detector 14 is provided, and a bogie 2 and a body 1 are provided. The hydraulic cylinder 3, the air spring 44, and the oil damper 45 are provided in between.

여기서, 상기 유압실린더(3)는 유체작동기구로서 이 유압실린더(3)가 신장/압축됨에 따라 차체(1)가 좌우로 기울어지게 되고, 상기 오일댐퍼(45)는 가로방향의 진동에 대해 감쇠작용을 하며 상기 가로방향가속도 검출기(14)는 차체(1)의 가로방향의 진동을 검출하게 된다.Here, the hydraulic cylinder (3) is a fluid actuating mechanism as the hydraulic cylinder (3) is stretched / compressed, the vehicle body (1) is inclined left and right, the oil damper 45 is damped against the vibration in the horizontal direction The horizontal acceleration detector 14 detects the vibration of the vehicle body 1 in the lateral direction.

제3도는 제2도에 도시된 종래의 철도차량의 경사각도제어장치에 대한 상세한 회로블럭도로서, 참조부호46은 곡선과시에 차체(1)에 가해지는 원심력이고, 47은 차체(1)의 동요를 야기시키는 궤도로부터의 외란이며, 48은 가로방향가속도검출기(14)의 출력이 분기(分崎)되어 그 한쪽이 입력되는 원심력보상회로인데, 이 종래예에서는 이 원심력보상회로(48)가 로우패스필터(20)와 위상진행회로(49) 및 이득조정기(50)로 이루어져 있다.FIG. 3 is a detailed circuit block diagram of the inclination angle control device of the conventional railway vehicle shown in FIG. 2, where reference numeral 46 is a centrifugal force applied to the vehicle body 1 at the time of curve display, and 47 is the 48 is a centrifugal force compensating circuit in which the output of the lateral acceleration detector 14 is divided and one side thereof is input. In this conventional example, this centrifugal compensating circuit 48 The low pass filter 20, the phase advance circuit 49, and the gain regulator 50 are comprised.

이렇게 구성된 종래의 철도차량의 경사각도제어장치는, 가로방향가속도검출기(14)로부터 분기된 다른 한쪽의 출력이 동요보상회로(51)로 입력되도록 되어 있는 바, 이 동요보상회로(51)는 적분회로(52)와 위상 진행회로(53) 및 이득조정기(54)로 구성되어 있다. 또, 참조부호 10은 상기 원심력보상회로(48) 및 상기 동요보상회로(51)의 출력을 가산해서 증폭시켜 주는 서보앰프이고, 4는 상기 서보앰프(10)의 출력에 의해 유압실린더(3)를 제어해 주게 되는 서보밸브이며, 55는 상기 서보밸브(4)로 압력오일을 공급하는 유압원이다.In the conventional inclination angle control device of the conventional railway vehicle configured as described above, the other output branched from the horizontal acceleration detector 14 is input to the shaking compensation circuit 51, and the shaking compensation circuit 51 is integrated. It consists of a circuit 52, a phase advance circuit 53, and a gain adjuster 54. Reference numeral 10 denotes a servo amplifier which adds and amplifies the outputs of the centrifugal force compensating circuit 48 and the fluctuation compensating circuit 51, and 4 denotes the hydraulic cylinder 3 by the output of the servo amplifier 10. The servo valve is to control the control, 55 is a hydraulic pressure source for supplying the pressure oil to the servo valve (4).

상기와 같이 구성된 제2도의 종래의 철도차량의 경사각도제어장치는 철도차량이 곡선로를 주행하게 될 경우 다음과 같이 동작하게 된다.The inclination angle control apparatus of the conventional railway vehicle of FIG. 2 configured as described above is operated as follows when the railway vehicle travels on a curved road.

차체(1)가 받는 원심력에 의한 차체마루면가루방향가속도는 일반적으로 곡선로구간의 진입부와 곡선부 및 탈출부를 거치는 동안에는 가로방향가속도검출기(14)에 의해 예컨대 0.3Hz이하의 저주파수성분으로 검출되게 되는데, 이 저주파수성분의 가로방향가속도가 가로방향가속도검출기(14)에 의해 검출된 다음에 원심력보상회로(48)와 동요보상회로(51)양쪽으로 전달되게 되는 바, 이 때에는 원심력보상회로(48)의 이득이 동요보상회로(51)의 이득보다 훨씬 커지도록 각 이득조정기(50,54)가 조정되어 있기 때문에 결국 원심력에 의한 가로방향가속도는 원심력보상회로(48)의 출력이 주체가 되어 서보앰프(10)로 전달되게 된다. 여기서, 상기 로우패스필터(20)는 상기 가로방향가속도검출기(14)에서 검출된 가로방향가속도신호를 필터링하고, 상기 위상진행회로(49)는 상기 로우패스필터(20)에서 발생하는 시간지연을 강제적으로 보상해 주게 된다. 따라서, 이 시간지연이 보상된 가로방향가속도신호가 피드백되므로 유압실린더(3)는 원심력에 의한 차체마루면가로방향가속도가 작아지도록 차체(1)를 기울여 주게 된다. 그러나, 상기 위상진행회로(49)에서 고주파진동이 발생될 경우가 있는데, 이 고주파진동이 발생될 경우에는 제어시스템에 악영향을 미치게 된다. 따라서, 상기 고주파진동을 억제시키기 위해서는 제어시스템의 설계상 극히 주의를 요하는 등의 어려움이 있다.In general, the acceleration of the floor surface of the car body due to the centrifugal force received by the car body 1 is generally detected by the lateral acceleration detector 14 as a low frequency component of 0.3 Hz or less while passing through the entry part, the curve part, and the exit part of the curved path section. The horizontal acceleration of the low frequency component is detected by the horizontal acceleration detector 14 and then transferred to both the centrifugal force compensating circuit 48 and the fluctuation compensating circuit 51, in which case the centrifugal compensating circuit ( Since the gain adjusters 50 and 54 are adjusted so that the gain of 48) is much larger than the gain of the fluctuation compensating circuit 51, the lateral acceleration due to the centrifugal force is mainly the output of the centrifugal compensating circuit 48. The servo amplifier 10 is transferred to the servo amplifier 10. Here, the low pass filter 20 filters the horizontal acceleration signal detected by the horizontal acceleration detector 14, and the phase progress circuit 49 cancels the time delay occurring in the low pass filter 20. Compulsory compensation. Therefore, since the horizontal acceleration signal compensated for this time delay is fed back, the hydraulic cylinder 3 tilts the vehicle body 1 such that the acceleration in the horizontal direction of the body surface by the centrifugal force becomes small. However, there is a case where high frequency vibration is generated in the phase progress circuit 49, and this high frequency vibration adversely affects the control system. Therefore, in order to suppress the high frequency vibration, there is a difficulty in requiring extremely careful design of the control system.

한편, 궤도로부터의 외란에 의해 차체(1)가 요우잉(차체의 앞뒤가 수평방향에 각각 반대로 진동하는 진동모우드)되거나 로울링(차체의 전후측 주위의 회전진동)되는경우에 일어나는 진동가속도도 가로방향가속도검출기(14)에서 검출되게 되는데, 이들 진동의 고유진동수는 통상 요우잉에 대해서는 1.5Hz정도, 하심(下心) 로울링에 대해서는 0.8Hz정도, 상심(上心) 로울링에 대해서는 1.6Hz정도가 되도록 설게되어 있으므로, 차체(1)의 동요성분은 주로 0.5∼2Hz의 범위로 나타나게 된다. 따라서, 이와 같은 동요성분은 원심력보상회로(48)에서는 로우패스필터(20)에 의해 차단되게 되므로 동요보상회로(51)로만 통과되게 되어 그 출력이 서보앰프(10)로 전달되게 된다. 이때, 상기 동요성분에 의한 주파수성분이 적절한 이득과 위상을 가지고 피드백되게 되므로, 유압실린더(3)는 동요에 의한 차체마루면가로방향가속도가 작아지도록 동작되게 된다. 따라서, 곡선주행중에는 원심력제어와 진동제어가 동시에 이루어지게 되고, 직선주행중에는 진동제어만 이루어지게 된다.On the other hand, the vibration acceleration that occurs when the vehicle body 1 is yawing (vibration mode in which the front and rear of the body vibrates oppositely in the horizontal direction) or rolls (rotational vibration around the front and rear sides of the vehicle body) due to disturbance from the track. It is detected by the horizontal acceleration detector 14, and the natural frequency of these vibrations is usually about 1.5 Hz for yawing, about 0.8 Hz for lower heart rolling, and 1.6 Hz for upper heart rolling. Since it is designed so as to be accurate, the shaking component of the vehicle body 1 is mainly represented in the range of 0.5-2 Hz. Therefore, since the fluctuation component is blocked by the low pass filter 20 in the centrifugal force compensation circuit 48, the fluctuation component is passed only to the fluctuation compensation circuit 51 so that its output is transmitted to the servo amplifier 10. At this time, since the frequency component due to the fluctuation component is fed back with an appropriate gain and phase, the hydraulic cylinder 3 is operated so that the acceleration in the direction of the car body floor surface due to the fluctuation is reduced. Therefore, the centrifugal force control and the vibration control are performed at the same time during the curve driving, and only the vibration control is performed during the linear driving.

또, 제7도 및 제8도는 각각 상기 원심력보상회로(48) 및 상기 동요보상회로(51)의 주파수특성을 나타낸 보오드선도이다.7 and 8 are board diagrams showing frequency characteristics of the centrifugal force compensating circuit 48 and the fluctuation compensating circuit 51, respectively.

이상과 같이 제2도에 도시된 종래의 철도차량의 경사각도제어장치는, 제1도에 도시된 종래의 진자식 차량에서 문제로 되어 있던 로울러의 마찰로 인한 악영향을 유압실린더(3)로 강제적으로 해소시키고, 보상회로(48,51)를 제외한 제어기기가 각각 1개만으로 구성되어 곡선로주행시의 원심력제어 및 곡선로와 직선로주행시의 동요에 대한 진동제어가 이루어질 수 있도록 됨에 따라 어느 정도는 양호한 승차감이 얻어질 수 있게 된 잇점을 갖고 있다.As described above, the inclination angle control apparatus of the conventional railway vehicle shown in FIG. 2 forces the hydraulic cylinder 3 to adversely affect the friction of the roller which is a problem in the conventional pendulum-type vehicle shown in FIG. In order to solve the problem, the control circuit except for the compensation circuits 48 and 51 is composed of only one controller, so that the centrifugal force control when driving the curved road and the vibration control about the fluctuations when driving the curved road and the straight road can be performed to some extent. It has the advantage that a good ride comfort can be obtained.

그러나, 아직도 상기 제2도의 종래의 철도차량의 경사각도제어장치는 경사각도제어를 위한 센서가 가로방향 속도검출기(14)로만 이루어져 있는 때문에 응답의 정확도에 있어서 만족스럽지 못하고, 선로불규칙도가 크고 분기점 및 선로이음이 있는 철로에서는 경사각도제어가 난제로 되고 있다. 따라서, 보다 정확하게 응답하면서 응답속도도 빨라지도록 하여 철도차량의 경사각도의 제어가 보다 더 효율적으로 이루어지도록 함으로써, 더욱 더 안락한 승차감을 얻을 수 있는 철도차량의 경사각도제어장치가 요구되고 있는 실정이다.However, the inclination angle control device of the conventional railway vehicle of FIG. 2 is still unsatisfactory in the accuracy of the response because the sensor for the inclination angle control is composed only of the horizontal speed detector 14, and the line irregularity is large and the branch point is large. And incline angle control becomes a difficulty in the track with a track joint. Therefore, there is a demand for a tilt angle control device for a railroad car that can obtain a more comfortable ride by allowing the response speed to be more accurately and the response speed to be controlled more efficiently.

[발명의 목적][Purpose of invention]

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하여 철도차량의 경사각도가 만족스럽게 제어되도록 하기 위해 발명된 것으로, 가로방향가속도검출기이외에 리졸버와 속도검출기 및 자아로스코우프를 추가로 설치해 놓음으로써, 곡선궤도뿐만 아니라 선로불규칙도가 크고 분기점 및 선로이음이 있는 철도에서도 차체의 경사각도제어가 유효하게 이루어지게됨과 더불어 통상적인 철로에서도 철도차량의 경사각제어가 보다 정확하게 이루어지도록 철도차량의 경사각도제어장치를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is invented to solve the above problems to satisfactorily control the inclination angle of the railway vehicle, and by installing a resolver, a speed detector and a gyroscope in addition to the horizontal acceleration detector, as well as the curved track In addition, the inclination angle control of the vehicle body is effective even in the railway with a large track irregularity and the junction and track joint, and to provide a more accurate control of the inclination angle of the railway vehicle in a normal railway. The purpose is to.

[발명의 구성][Configuration of Invention]

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차체와, 이 차체를 지지해 주는 대차, 상기 차체와 대체간에 설치되어 대차에 대해 차체가 기울어질 수 있도록 지지해 주는 차체지지장치, 상기 차체를 기울여 상기 대차에 대해 경사지도록 해주는 유압실린더, 상기 유압실린더에 가해지는 유압원으로부터의 유량을 제어해 주는 서보밸브 및, 상기 서보밸브를 구동시켜 주는 서보앰프를 갖춘 철도차량의 경사각도제어장치에 있어서, 가로방향가속검출기를 구비하고서, 상기 대차의 가로방향가속도를 검출하는 가로방향가속도검출회로부와, 속도검출기를 구비하고서, 차량의 주행속도를 검출하여 자이로스코우프검출회로부에서 구형파신호가 발생되는 동안 사다리꼴신호를 발생시키는 속도검출회로부, 자이로스코우프를 구비하고서, 상기 대차의 경사각도를 검출하여 곡선로를 판별할 수 있는 구형파신호를 발생시키는 자이로스코우프검출회로부, 리졸버를 구비하고서, 상기 차체의 경사각도를 검출하는 리볼버검출회로부, 상기 가로방향가속도검출회로부의 출력과 상기 속도검출회로부의 출력을 대수적으로 합산하는 제1의 합산회로 및, 제2의 합산회로를 구비하고서, 상기 리졸버검출회로부의 출력과 상기 제1의 합산회로의 출력을 합산하고, 상기 차체의 기울어짐이 목표값에 도달하게 되면 상기 제2의 합산회로의 출력신호값을 0으로 하고 상기 차체의 기울어짐이 목표값에 도달하지 못하게 되면 상기 제2의 합산회로의 출력값을 상기 서보앰프에 의해 상기 서보밸브를 구동시킬 수 있을정도로 충분히 크게 증폭한 다음 서보밸브를 매개하여 상기 유압실린더를 작동시켜 줌으로써 상기 차체를 기울여 주도록 제어회로부로 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, the vehicle body, the bogie for supporting the body, the vehicle body support device is installed between the body and the substitute to support so that the body can be inclined with respect to the bogie, tilting the body An inclination angle control apparatus for a railway vehicle having a hydraulic cylinder that inclines a bogie, a servovalve that controls the flow rate from a hydraulic source applied to the hydraulic cylinder, and a servo amplifier that drives the servovalve. Trapezoidal signal is provided with a horizontal acceleration detection circuit unit for detecting the horizontal acceleration of the vehicle, and a speed detector, and a speed detector for detecting the traveling speed of the vehicle to generate a square wave signal from the gyroscope detection circuit unit. And a speed detection circuit section for generating a gyroscope, and the tilt angle of the bogie A revolver detection circuit section for detecting the inclination angle of the vehicle body, comprising a gyroscope detection circuit section and a resolver for generating a square wave signal capable of detecting a curve path, and outputting the horizontal acceleration detection circuit section and the speed detection circuit section. A first summation circuit and a second summation circuit for algebraically summing the outputs of the summation summation, the output of the resolver detection circuit portion and the output of the first summation circuit are summed, and the inclination of the vehicle body is a target value; When the output signal value of the second summation circuit is set to 0, and the inclination of the vehicle body does not reach the target value, the output value of the second summation circuit is driven by the servo amplifier. Amplify it large enough so that it can be tilted and then tilt the vehicle body by operating the hydraulic cylinder via the servovalve. Characterized in that configured in the lock control circuit.

[작용][Action]

상기와 같이 구성된 본 발명은, 가로방향가속도검출기와 자이로스코우프, 리졸버 및 속도검출기를 사용함으로서 차량의 경사각도에 대한 전기신호로의 변환이 보다 정확하게 이루어지게 되고, 또 곡선궤도의 시작점과 끝점에 대한 감지가 종래의 경사각도제어장치에서보다 빠르고 정확하게 이루어지게 되며, 그에 따라 탑승객에 대한 승차감을 현저히 향상시킬 수 있게 된다.According to the present invention configured as described above, by using the horizontal acceleration detector, the gyroscope, the resolver and the speed detector, the conversion of the vehicle to the electric signal with respect to the inclination angle is more accurately performed, and at the start and end points of the curved track. The detection is made faster and more accurately than in the conventional inclination angle control device, thereby significantly improving the riding comfort for the passengers.

[실시예]EXAMPLE

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 1실시예에 따른 철도차량의 경사각도제어장치를 상세히 설명한다.Hereinafter, an inclination angle control apparatus for a railway vehicle according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제4도 및 제5도에는 본 발명에 따른 경사각도제어장치가 적용된 차체의 가로방향단면도 및 길이방향단면도가 도시되어 있다.4 and 5 show a horizontal cross-sectional view and a longitudinal cross-sectional view of the vehicle body to which the tilt angle control device according to the present invention is applied.

제4도에 있어서, 대차(2)에 가로방향가속도검출기(14 : 제5도)가 설치되고, 차체(1)와 대차(2)간에는 볼스터(15)가 설치되어 차체(1)의 중심부를 지지해 주며, 차체(1)의 앞과 뒤의 좌우밑면중 한쪽의 공기스프링(44)내에는 리졸버(12)가 각각 1개씩 설치되어 차체(1)의 경사각도를 검출하게 되고, 차체(1)의 좌우밑면 양쪽에는 유압실린더(3)가 각각 1개씩 설치되어 대차(2)와 차체(1)간에서 신장/압축되어지면서 차체(1)를 좌우로 기울여 주도록 되어 있다.In FIG. 4, the horizontal acceleration detector 14 (FIG. 5) is provided in the trolley | bogie 2, and the bolster 15 is provided between the vehicle body 1 and the trolley | bogie 2, and the center part of the vehicle body 1 is provided. It supports, and each one of the resolver 12 is installed in the air spring 44 of one of the left and right bottom surfaces of the front and rear of the vehicle body 1 to detect the inclination angle of the vehicle body 1, the vehicle body 1 The hydraulic cylinders 3 are provided on both sides of the right and left bottom surfaces, respectively, so that the vehicle body 1 is inclined from side to side while being stretched / compressed between the trolley 2 and the body 1.

그리고, 제5도에 있어서 자이로스코우프(11)가 차체(1)의 앞쪽밑면에 부착되어 있는 대차(2)의 앞쪽끝과, 차체(1)의 뒤쪽밑면에 부착되어 있는 대차(2)의 뒤쪽끝에 각각 1개씩 부착설치되어 있고, 가로방향가속도검출기(14)가 앞뒤대차(2)에 각각 1개씩 설치되어 대차(2)에 가해지는 원심력을 검출해 내도록 되어 있으며, 또 차량바퀴중 1개에는 속도검출기(13)가 설치되어 철도차량의 주행속도에 따라 변화되는 전기신호를 발생시켜 주도록 되어 있다. 또, 상기 자이로스코우프는 대차의 앞쪽끝에만 1개 설치되어 있어도 좋다.In addition, in FIG. 5, the gyroscope 11 is attached to the front end of the trolley 2 attached to the front bottom surface of the vehicle body 1, and the bogie 2 attached to the rear bottom surface of the vehicle body 1. One at each rear end is attached and one horizontal acceleration detector 14 is installed at each front and rear bogie 2 to detect the centrifugal force applied to the bogie 2, and one of the wheels The speed detector 13 is installed in the vehicle so as to generate an electric signal that changes according to the traveling speed of the railway vehicle. In addition, one said gyroscope may be provided only in the front end of a trolley | bogie.

제6도는 제4도 및 제5도에 나타낸 본 발명의 철도차량의 경사각도제어장치를 보다 상세히 도시한 회로블록도로서, 본 발명의 구성요소간의 상호작용은 다음과 같이 이루어지게 된다.FIG. 6 is a circuit block diagram showing the inclination angle control device of the railway vehicle of the present invention shown in FIGS. 4 and 5 in more detail, and the interaction between the components of the present invention is performed as follows.

차체(1)의 기울임동작은 각 대차(2)와 차체(1)간에 설치된 2개의 유압실린더(3)에 의해 이루어지도록 되어 있는 바, 여기서 유압실린더(3)를 흐르는 유량은 서보밸브(4)에 의해 조절되면서 공급되게 된다. 차체(1)의 기울어진 경사각도는 차체(1)와 대차(2)간의 측면에 설치된 리졸버(12)에 의해 검출되어 합산회로(27)를 매개하여 서보앰프(10)로 전달되는데, 이 리졸버(12)에서 출력된 신호가 증폭회로(17)와 복조회로(18)를 거쳐 조정된 다음 합산회로(27)을 매개하여 서보앰프(10)로 입력되게 된다. 한편, 대차(2)의 가로방향가속도를 전기신호로 변환시켜 주기 위한 장치로서 대차(2)의 프레임중앙에 대차당 1개씩 가로방향가속도검출기(14)가 설치되어, 이 가로방향가속도검출기(14)에 의해 철도차량이 곡선로를 주행할 때에 대차(2)에서 발생하는 가로방향가속도가 검출되게 된다. 그런데, 이 가로방향가속도검출기(14)는 철도차량이 곡선구간을 주행할 때에 원심력에 의해 발생하게 되는 가로방향가속도와 차량이 통상적인 궤도를 주행할 때에 궤도의 불규칙정도에 따라 발생하게 되는 가속도(즉, 외란에 의한 가속도)를 함께 감지하게 되지만, 감지된 신호중 후자인 궤도의 불규칙상태로 인해 발생하게 되는 가속도는 차체(1)를 기울어지게 하는데는 필요한 것이 아니기 때문에 증폭회로(19)에서 증폭된 다음 로우패스필터(20)에서 제거되도록 설계되어 있다.The tilting operation of the vehicle body 1 is performed by two hydraulic cylinders 3 provided between the trolley 2 and the vehicle body 1, where the flow rate flowing through the hydraulic cylinder 3 is the servovalve 4. It is supplied by being controlled by. The inclined inclination angle of the vehicle body 1 is detected by the resolver 12 provided on the side surface between the vehicle body 1 and the bogie 2 and transmitted to the servo amplifier 10 via the summing circuit 27, which resolves. The signal output from (12) is adjusted via the amplifier circuit 17 and the demodulation circuit 18, and then input to the servo amplifier 10 via the summing circuit 27. On the other hand, as an apparatus for converting the horizontal acceleration of the trolley 2 into an electrical signal, a horizontal acceleration detector 14 is provided at the center of the frame of the trolley 2 one by one, and the horizontal acceleration detector 14 is provided. By virtue of this, when the railroad vehicle runs on a curved road, the lateral acceleration generated by the trolley 2 is detected. By the way, the horizontal acceleration detector 14 has an acceleration generated according to the horizontal acceleration generated by the centrifugal force when the railroad vehicle runs a curved section and the irregularity of the track when the vehicle travels a normal track. That is, the acceleration caused by the disturbance) is sensed together, but the acceleration caused by the irregular state of the latter orbit among the detected signals is not necessary to tilt the vehicle body 1, so it is amplified by the amplification circuit 19. Next, the low pass filter 20 is designed to be removed.

그리고, 이 로우패스필터(20)를 거친 신호는 일정시간동안(예컨대 0.75초) 지연되게 되는데, 본 발명에서는 자이로스코우프(11)를 설치해서 이와 같은 신호지연이 보상되도록 해 놓았다. 즉, 자이로스코우프(11)는 일반적으로 회전을 시작하게 되는 세차운동(歲差運動)이 일어나면서 외력에 대해 관성저항의 역할을 하는 복원력을 갖게 되는데, 본 발명에서 자이로스코우프(11)는 대차(2)의 경사각도를 전기신호로 변환시켜 주는 장치로 주파수가 예컨대 400Hz인 5V와 26V의 두가지 신호가 입력되어 대차(2)의 경사각도에 따라 신호를 출력시켜 주게 된다.The signal passing through the low pass filter 20 is delayed for a predetermined time (for example, 0.75 seconds). In the present invention, a gyroscope 11 is provided to compensate for such a signal delay. That is, the gyroscope 11 generally has a restoring force that plays a role of inertia resistance to external forces while precession motions that start to rotate occur. In the present invention, the gyroscope 11 is a bogie. It is a device for converting the inclination angle of (2) into an electrical signal, and two signals of 5V and 26V having a frequency of, for example, 400 Hz are input to output a signal according to the inclination angle of the bogie 2.

그리고, 상기 자이로스코우프(11)는 차량이 주행방향에서 볼 때 좌방향곡선으로 진입하게 될 경우에는 그 자이로스코우프(11)에 입력되는 신호와의 위상차가 0°인 신호를 출력하게 되고, 우방향곡선으로 진입하게 될 경우에는 상기 자이로스코우프(11)에 입력되는 신호와의 위상차가 180°인 신호를 출력하게 된다. 이렇게 출력된 신호가 증폭회로(21)에서 증폭된 다음 복조회로(22)로 입력되도록 되어 있는데, 이 복조회로(22)에서는 좌방향곡선일 경우에 정(+)의 신호를 출력하고, 우방향곡선일 경우에 부(-)의 신호를 출력하게 된다. 이어, 적분/구형파발행회로(23)에서는 상기 복조회로(22)의 출력신호가 적분되게 되는 바, 그 적분된 양이 궤도의 불규칙에 의해 발생될 수 있는 최대허용치를 초과하는 경우에는 곡선출입상태를 판별할 수 있는 구형파신호를 발생시켜 주게 되어 곡선의 시작점과 끝점을 확인할 수가 있게 된다.And, when the gyroscope 11 enters the left curve when the vehicle is viewed in the driving direction, the gyroscope 11 outputs a signal having a phase difference of 0 ° from the signal input to the gyroscope 11, When entering the right direction curve, the phase difference with the signal input to the gyroscope 11 outputs a signal having a 180 °. The output signal is amplified by the amplification circuit 21 and then input to the demodulation circuit 22. The demodulation circuit 22 outputs a positive signal in the case of a left curve, In case of right curve, negative signal is output. Then, in the integral / square wave issuing circuit 23, the output signal of the demodulation circuit 22 is integrated. When the integrated amount exceeds the maximum allowable value that can be generated by the irregularity of the track, the curve entry and exit is performed. It generates a square wave signal that can determine the state, so it is possible to check the starting point and the end point of the curve.

한편, 속도검출기(13)에서는 차량의 주행속도에 따라 주파수가 다른 전기신호가 발생되게 되는데, 주행속도가 예컨대 1m/s일 경우에는 33.5Hz의 신호가 발생되게 된다. 이러한 속도검출기(13)의 출력은 트리거회로(24)로 입력되고, 이 트리거회로(24)에서는 사인함수의 영점교차시에 구형파펄스신호가 발생되며, 이 구형파펄스신호는 주파수/전압변환회로(25)에 입력되어 전압신호로 변환되는데, 예컨대 10m/s의 속도일경우에 1V의 전압신호로 출력되게 된다.On the other hand, the speed detector 13 generates an electric signal having a different frequency according to the running speed of the vehicle. When the running speed is, for example, 1 m / s, a signal of 33.5 Hz is generated. The output of the speed detector 13 is input to the trigger circuit 24. The trigger circuit 24 generates a square wave pulse signal at zero crossing of the sine function, and the square wave pulse signal is a frequency / voltage conversion circuit ( 25) is converted into a voltage signal, for example, when the speed of 10m / s is output as a voltage signal of 1V.

또, 사다리꼴신호발생회로(26)에서는 상기 자이로스코우프검출회로부(7)에서 구형파신호가 발생되는 동안에 사다리꼴신호가 발생되게 되는바, 이는 구형파의 상승엣지로부터 최대치까지 상승해서 구형파하강엣지까지 계속 진행된 다음에 상승시와 같은 속도로 감소하면서 하강하게 된다. 이때, 사다리꼴신호발생회로(26)에서 출력되는 신호의 최대값은 곡선에서의 경사량이나 곡선반경 등에 의해 결정되게 되나, 이와 같은 모든 변수가 고려되는 것이 실제로는 불가능하므로 일반적으로는 주행속도에 비례해서 결정되게 된다.In addition, in the trapezoidal signal generating circuit 26, trapezoidal signals are generated while the square wave signal is generated in the gyroscopic detection circuit unit 7, which rises from the rising edge of the square wave to the maximum and continues to the square wave falling edge. It then descends while decreasing at the same rate as it ascended. At this time, the maximum value of the signal output from the trapezoidal signal generating circuit 26 is determined by the amount of inclination or the radius of the curve, etc., but it is generally impossible to consider all such variables, so it is generally proportional to the traveling speed. Will be determined.

계속해서, 합산회로(9)에서는 상기 로우패스필터(20)에서 출력되는 가로방향가속도신호와 상기 사다리꼴신호발생회로(26)에서 출력되는 속도신호를 대수적으로 합산해서 경사제어신호를 발생시켜 주게 된다.Subsequently, the summation circuit 9 adds the horizontal acceleration signal output from the low pass filter 20 and the speed signal output from the trapezoidal signal generation circuit 26 to generate a slope control signal. .

또, 이 합산회로(9)는 자이로스코우프검출회로부(7)의 적분/구형파회로(23)에서 예컨대 12Hz이상의 신호가 출력되거나 또는 상기 적분/구형파발생회로(23)의 적분값이 예컨대 ±1.1V미만일 경우, 차량이 현재주행하는 선로가 불규칙선로이거나 분기점 및 선로이음부분인 것으로 판단해서 그에 따른 신호를 무시하도록 해 주는 작용을 한다.In addition, the summation circuit 9 outputs a signal of, for example, 12 Hz or more from the integration / square wave circuit 23 of the gyroscope detection circuit section 7, or the integral value of the integration / square wave generation circuit 23 is, for example, ± 1.1. If it is less than V, it determines that the track currently running by the vehicle is an irregular track, or a branch point and track joint, and ignores the signal.

한편, 리졸버(12)에서는 실제로 차량의 기울어진 각도에 비례해서 전기신호를 발생시켜 주는 바, 이 신호는 증폭회로(17)와 복조회롭(18)를 통과하면서 예컨대 차체의 1°경사에 따라 2V의 전기신호를 출력해 주도록 되어 있다.Meanwhile, the resolver 12 actually generates an electric signal in proportion to the inclination angle of the vehicle. The signal passes through the amplifying circuit 17 and the demodulation circuit 18, for example, according to a 1 ° inclination of the vehicle body. It is to output 2V electric signal.

또, 상기 합산회로(9)의 출력신호와 상기 복조회로(18)의 출력신호는 다른 합산회로(27)에서 대수적으로 합산되게 되는 바, 상기 차체(1)의 기울어짐이 목표값에 도달하게 되면 상기 합산회로(27)의 출력신호값이 0으로 되고, 차체(1)의 경사량이 목표값에 도달하지 못하게 되면 상기 합산회로(27)의 출력값이 서보앰프(10)에 의해 상기 서보밸브(4)를 구동시킬 수 있을 정도로 충분히 크게 증폭된 다음 상기 서보밸브(4)를 매개하여 상기 유압실린더(3)를 작동시켜 줌으로써 차체(1)를 목표값까지 기울여 주게 된다.In addition, the output signal of the summing circuit 9 and the output signal of the demodulation circuit 18 are summed logarithmically in another summing circuit 27, so that the inclination of the vehicle body 1 reaches a target value. When the output signal value of the summing circuit 27 becomes 0, and when the inclination amount of the vehicle body 1 does not reach the target value, the output value of the summing circuit 27 is changed by the servo amplifier 10 to the servo valve. Amplified large enough to drive (4), the vehicle body 1 is tilted to a target value by operating the hydraulic cylinder 3 via the servovalve 4.

상기 제어회로부(56)의 구동에 따른 차체(1)의 경사각도제어를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다. 상기합산회로(27)의 출력신호가 서보앰프(10)에 입력되어 서보밸브(4)를 구동시켜 줄 수 있을 정도로 충분히 증폭되게 되면, 상기 서보밸브(4)가 상기 서보앰프(10)으로부터의 출력신호에 따라 통과하는 유체의 양을 조절해 주게 되고, 그에 따라 유압실린더(3)가 신장/압축되어지면서 차체(1)의 경사각도를 제어해 주게 된다. 또 차체의 기울어짐이 불충분한 경우에는 이를 리졸버에서 검출하여 차체의 기울어짐이 충분해질 때까지 반복적으로 피드백하도록 되어 있다.Hereinafter, the inclination angle control of the vehicle body 1 according to the driving of the control circuit unit 56 will be described in detail. When the output signal of the summing circuit 27 is input to the servo amplifier 10 and sufficiently amplified to drive the servo valve 4, the servo valve 4 is removed from the servo amplifier 10. The amount of fluid passing through the output signal is adjusted, and accordingly, the hydraulic cylinder 3 is extended / compressed to control the inclination angle of the vehicle body 1. If the inclination of the vehicle body is insufficient, it is detected by the resolver and fed back repeatedly until the inclination of the vehicle body is sufficient.

[발명의 효과][Effects of the Invention]

상기한 바와 같이 본 발명에 의하면, 리졸버검출회로부(8)와 속도검출회로부(6), 자이로스코우프검출회로부(7) 및 가로방향가속도검출회로부(5)가 사용되어 철도차량의 경사각도가 제어되게 되므로, 곡선궤도뿐만 아니라 선로불규칙도가 크고 분기점 및 선로이음이 있는 궤도에서도 차체의 경사각도제어가 유효하게 이루어지게 됨과 더불어 통상적인 궤도에서도 차체의 경사각도제어가 보다 정확하고 빠르게 이루어질 수 있게 되고, 또 곡선궤도의 시작점과 끝점에 대한 감지가 보다 빠르고 정확하게 이루어지게 되며, 그에 따라 탑승객의 승차감을 현저히 향상시킬 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, the inclination angle of the railway vehicle is controlled by using the resolver detection circuit section 8, the speed detection circuit section 6, the gyroscope detection circuit section 7, and the horizontal acceleration detection circuit section 5, respectively. As a result, not only the curved track but also the track irregularities are large, and the inclination angle control of the vehicle body becomes effective even in a track having branch points and track joints, and the inclination angle control of the vehicle body can be more accurately and quickly performed in a normal track. In addition, the detection of the starting point and the end point of the curved track can be made more quickly and accurately, thereby significantly improving the passenger comfort.

Claims (1)

차체(1)와 이 차체(1)를 지지해 주는 대차(2), 상기 차체(1)와 상기 대차(2)간에 설치되어 대차(2)에 대해 차체(1)가 기울어질 수 있도록 지지해 주는 차체지지장치(15), 상기 차체(1)를 기울여 상기 대차(2)에 대해 경사지도록 해 주는 유압실린더(3), 상기 유압실린더(3)에 가해지는 유압원(55)으로부터의 유량을 제어해 주는 서보밸브(4) 및, 상기 서보밸브(4)를 구동시켜 주는 서보앰프(10)를 갖춘 철도차량의 경사각도제어장치에 있어서, 가로방향가속도검출기(14)를 구비하고서, 상기 대차(2)의 가로방향가속도를 검출하는 가로방향가속도검출회로부(5)와, 속도검출기(13)를 구비하고서, 차량의 주행속도를 검출하여 자이로스코우프검출회로부(7)에서 구형파신호가 발생되는 동안 사다리꼴신호를 발생시키는 속도검출회로부(6), 자이로스코우프(11)를 구비하고서, 상기 대차(2)의 경사각도를 검출하여 곡선로를 판별할 수 있는 구형파신호를 발생시키는 자이로스코우프검출회로부(7), 리졸버(12)를 구비하고서, 상기 차체(1)의 경사각도를 검출하는 리졸버검출회로부(8), 상기 가로방향가속도검출회로부(5)의 출력과 상기 속도검출회로부(6)의 출력을 대수적으로 합산하는 제1의 합산회로(9) 및, 제2의 합산회로(27)를 구비하고서, 사기 리졸버검출회로부(8)의 출력과 상기 제1의 합산회로(9)의 출력을 합산하고, 상기 차체(1)의 기울어짐이 목표값에 도달하게 되면 상기 제2의 합산회로(27)의 출력신호값을 0으로 하고 상기 차체(1)의 기울어짐이 목표값에 도달하지 못하게 되면 상기 제2의 합산회로(27)의 출력값을 상기 서보앰프(10)에 의해 상기 서보밸브(4)를 구동시킬 수 있을 정도로 충분히 크게 증폭한 다음 상기 서보밸브(4)를 매개하여 상기 유압실린더(3)를 작동시켜 줌으로써 상기 차체(1)를 기울여 주도록 된 제어회로부(56)로 구성된 것을 특징으로 하는 철도차량의 경사각도제어장치.It is installed between the vehicle body 1 and the bogie 2 supporting the vehicle body 1, and the vehicle body 1 and the bogie 2 so that the vehicle body 1 can be inclined with respect to the bogie 2. The main body support device 15, the hydraulic cylinder (3) for tilting the vehicle body (1) to be inclined with respect to the trolley (2), and the flow rate from the hydraulic source (55) applied to the hydraulic cylinder (3) An inclination angle control device for a railway vehicle having a servo valve 4 for controlling and a servo amplifier 10 for driving the servo valve 4, the horizontal vehicle acceleration detector 14 being provided. A horizontal acceleration detection circuit section 5 for detecting the horizontal acceleration of (2) and a speed detector 13 are provided to detect the traveling speed of the vehicle to generate a square wave signal from the gyroscope detection circuit section 7. And a gyroscope 11 and a speed detection circuit section 6 for generating a trapezoidal signal during A gyroscope detection circuit section 7 and a resolver 12 for detecting the inclination angle of the expected vehicle 2 and generating a square wave signal capable of determining a curved path are detected, and the inclination angle of the vehicle body 1 is detected. A first summation circuit 9 and a second summation circuit for algebraically adding up the resolver detection circuit section 8, the output of the horizontal acceleration detection circuit section 5, and the output of the speed detection circuit section 6. 27), the output of the fraud resolver detection circuit unit 8 and the output of the first summing circuit 9 are summed, and when the inclination of the vehicle body 1 reaches a target value, When the output signal value of the summing circuit 27 is 0 and the inclination of the vehicle body 1 does not reach the target value, the output value of the second summing circuit 27 is changed by the servo amplifier 10. Amplify large enough to drive the servovalve 4, and then Tilt angle control device for a railway vehicle, characterized in that consisting of a control circuit portion 56 to tilt the vehicle body (1) by operating the hydraulic cylinder (3).
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101306276B1 (en) * 2011-10-13 2013-09-09 한국철도기술연구원 Synchronization system and method for Hydraulic tilting actuator
KR101306311B1 (en) * 2011-09-16 2013-09-09 한국철도기술연구원 Measurement system for hydraulic tilting load
KR101402770B1 (en) * 2012-11-13 2014-06-03 한국철도기술연구원 shock absorption strutcure for body of railway vehicle

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