WO2017010181A1 - アクチュエータ制御装置およびアクチュエータユニット - Google Patents

アクチュエータ制御装置およびアクチュエータユニット Download PDF

Info

Publication number
WO2017010181A1
WO2017010181A1 PCT/JP2016/066379 JP2016066379W WO2017010181A1 WO 2017010181 A1 WO2017010181 A1 WO 2017010181A1 JP 2016066379 W JP2016066379 W JP 2016066379W WO 2017010181 A1 WO2017010181 A1 WO 2017010181A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
actuator
side chamber
voltage
piston
motor
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/066379
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
貴之 小川
Original Assignee
Ｋｙｂ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ｋｙｂ株式会社 filed Critical Ｋｙｂ株式会社
Priority to KR1020177028265A priority Critical patent/KR20170128420A/ko
Priority to CN201680028364.8A priority patent/CN107735940A/zh
Priority to EP16824161.0A priority patent/EP3324537A4/en
Priority to US15/570,479 priority patent/US20180148074A1/en
Publication of WO2017010181A1 publication Critical patent/WO2017010181A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL 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
    • B61F5/00—Constructional 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
    • B61F5/02—Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
    • B61F5/22—Guiding of the vehicle underframes with respect to the bogies
    • B61F5/24—Means for damping or minimising the canting, skewing, pitching, or plunging movements of the underframes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • B60L1/003—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to auxiliary motors, e.g. for pumps, compressors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/24—Other details, e.g. assembly with regulating devices for restricting the stroke
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B20/00—Safety arrangements for fluid actuator systems; Applications of safety devices in fluid actuator systems; Emergency measures for fluid actuator systems
    • F15B20/002—Electrical failure
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/282—Testing of electronic circuits specially adapted for particular applications not provided for elsewhere
    • G01R31/2829—Testing of circuits in sensor or actuator systems
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
    • H02K33/02—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with armatures moved one way by energisation of a single coil system and returned by mechanical force, e.g. by springs
    • H02K33/04—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with armatures moved one way by energisation of a single coil system and returned by mechanical force, e.g. by springs wherein the frequency of operation is determined by the frequency of uninterrupted AC energisation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
    • H02P29/025—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load the fault being a power interruption
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P3/00—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
    • H02P3/06—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter
    • H02P3/18—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an ac motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/26—Rail vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/30—Trolleys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/30—AC to DC converters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B2015/206—Combined actuation, e.g. electric and fluid actuated
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility

Definitions

  • the present invention relates to an actuator control device and an actuator unit.
  • the rail vehicle is interposed between the vehicle body and the carriage. What is used by being mounted is known.
  • the actuator is provided with a motor for driving the pump, and this motor is controlled by an actuator control device so that the thrust generated by the actuator can be adjusted to suppress the vibration of the vehicle body.
  • the railway vehicle is driven by receiving power supply from the trolley line, but the power source for supplying power to the trolley line is an AC power source, and power sources having different phases are directly connected to the trolley line. There will be inconveniences such as excessive current flowing through the gap.
  • a feeding switching section is provided at the feeding switching point to prevent the above-mentioned contact, but the feeding switching section is provided with a dead section that does not supply power, and the railway vehicle passes through the dead section.
  • the feeding switching section is provided with a dead section that does not supply power, and the railway vehicle passes through the dead section.
  • a relatively high voltage is required to drive the actuator of the railcar vibration damping device.
  • the dead section power cannot be supplied to the actuator, and the actuator cannot be driven.
  • the actuator control device holds the position information of the feeder switching section, grasps the power failure position from the travel position of the railway vehicle obtained from the vehicle monitor, and before the power failure The rotation of the motor is stopped to suppress the deterioration of riding comfort.
  • the actuator control device if a deviation occurs in the current position information of the railway vehicle, the power failure position cannot be accurately grasped, and there is a possibility that the power failure occurs during the control of the actuator. Further, when the pantograph is separated from the trolley line, the actuator cannot be controlled. However, it is difficult to grasp the position where the separation occurs, and in this case, the actuator cannot be controlled.
  • a drive circuit that drives an actuator motor is provided with a converter that converts an alternating current obtained from a trolley wire into a direct current, and a capacitor that smoothes the direct current output from the converter.
  • the motor continues to be controlled despite the power failure, the motor consumes the electric charge of the capacitor.
  • a surge in which an inrush current flows into the capacitor occurs.
  • the breaker that protects the drive circuit and the like trips, shuts off the drive circuit from the power supply side, and cannot return to the control of the actuator.
  • the present invention was devised in order to improve the above problems, and an object thereof is to provide an actuator control device and an actuator unit that can return to the control of the actuator even if a power failure occurs.
  • the actuator control device includes a voltage detection unit that detects a voltage input to a drive circuit that controls a motor that drives the actuator, and stops the motor when the voltage detected by the voltage detection unit is equal to or lower than a predetermined voltage threshold. And a controller.
  • the actuator unit 1 in one embodiment includes an actuator A and an actuator control device C that controls the actuator A.
  • the actuator control device C includes a voltage sensor 40 as a voltage detection unit that detects a voltage of a current input to the drive circuit D that drives the motor 15, and a controller 41 that controls the drive circuit D.
  • a voltage sensor 40 as a voltage detection unit that detects a voltage of a current input to the drive circuit D that drives the motor 15, and a controller 41 that controls the drive circuit D.
  • two actuators A are arranged in parallel between a vehicle body B and a carriage W of the railway vehicle T in pairs.
  • the actuator unit 1 is configured to suppress horizontal and horizontal vibrations relative to the vehicle traveling direction of the vehicle body B by active control. For example, the actuator unit 1 performs skyhook control to Vibration is suppressed. Specifically, the actuator unit 1 uses the actuator control device C to determine the thrust to be generated by the actuator A from the horizontal and horizontal speed of the vehicle body B relative to the vehicle traveling direction and the relative speed of the vehicle body B and the carriage W. . Then, the controller 41 in the actuator control device C controls the thrust of the actuator A according to the obtained thrust, and suppresses the lateral vibration of the vehicle body B.
  • the actuator A that is the control target of the actuator control device C will be described.
  • the actuator A includes a cylinder 2, a piston 3 that is slidably inserted into the cylinder 2, a rod 4 that is inserted into the cylinder 2 and connected to the piston 3, and the cylinder 2
  • a second on-off valve 11 provided in the middle of the second passage 10 communicating with the tank 7, a pump 12 for supplying liquid to the rod side chamber 5, a motor 15 for driving the pump 12, the rod side chamber 5 and the tank 7,
  • a discharge passage 21 that communicates with each other, a variable relief valve 22 that can change the valve opening pressure provided in the discharge passage 21, a rectifying passage 18 that allows only a flow of liquid from the piston side chamber 6 to the rod side chamber 5, and a tank And a suction passage 19 for allowing only flow of liquid directed to
  • the rod side chamber 5 and the piston side chamber 6 are filled with a liquid such as hydraulic oil, and the tank 7 is filled with a gas in addition to the liquid.
  • the inside of the tank 7 does not need to be in a pressurized state by compressing and filling the gas.
  • the actuator A configured as described above can be driven to extend by driving the pump 12 with the first opening / closing valve 9 communicating the first passage 8 and the second opening / closing valve 11 closed.
  • the actuator A can be contracted by driving the pump 12 with the second opening / closing valve 11 in the communication state of the second passage 10 and the first opening / closing valve 9 closed.
  • the cylinder 2 has a cylindrical shape, the right end in FIG. 2 is closed by a lid 13, and an annular rod guide 14 is attached to the left end in FIG.
  • a rod 4 that is movably inserted into the cylinder 2 is slidably inserted into the rod guide 14.
  • One end of the rod 4 protrudes outside the cylinder 2, and the other end in the cylinder 2 is connected to a piston 3 that is also slidably inserted into the cylinder 2.
  • the rod 4 has a cross-sectional area that is 1 ⁇ 2 of the cross-sectional area of the piston 3, and the pressure-receiving area of the piston 3 on the rod-side chamber 5 side is 1 ⁇ 2 of the pressure-receiving area on the piston-side chamber 6 side. It is like that. Therefore, if the pressure in the rod side chamber 5 is the same during the extension drive and the contraction drive, the thrust generated in both expansion and contraction is equal, and the flow rate relative to the displacement amount of the actuator A is the same on both expansion and contraction sides.
  • the actuator A when the actuator A is driven to extend, the rod side chamber 5 and the piston side chamber 6 communicate with each other, so that the pressure in the rod side chamber 5 and the piston side chamber 6 become equal. Therefore, when the actuator A is driven to extend, the actuator A generates a thrust obtained by multiplying the pressure receiving area difference between the rod side chamber 5 side and the piston side chamber 6 side of the piston 3 by the pressure.
  • the actuator A when the actuator A is driven to contract, the communication between the rod side chamber 5 and the piston side chamber 6 is cut off, and the piston side chamber 6 is communicated with the tank 7. Therefore, the actuator A generates a thrust obtained by multiplying the pressure in the rod side chamber 5 by the pressure receiving area of the piston 3 on the rod side chamber 5 side. From the above, the thrust generated by the actuator A is a value obtained by multiplying one half of the cross-sectional area of the piston 3 by the pressure in the rod side chamber 5 in both expansion and contraction. Therefore, when the thrust of the actuator A is controlled, the pressure in the rod side chamber 5 may be controlled for both extension driving and contraction driving.
  • the pressure receiving area on the rod side chamber 5 side of the piston 3 is set to one half of the pressure receiving area on the piston side chamber 6 side, the rod side chamber 5 on the expansion side and the contraction side when the same thrust is generated on both expansion and contraction sides. Since the pressures are the same, the control is simplified. Furthermore, since the flow rate with respect to the displacement amount of the piston 3 is also the same, there is an advantage that the responsiveness on both the expansion and contraction sides of the actuator A is the same. In addition, even when the pressure receiving area on the rod side chamber 5 side of the piston 3 is not set to 1 ⁇ 2 of the pressure receiving area on the piston side chamber 6 side, the thrust on both sides of the actuator A can be controlled by the pressure of the rod side chamber 5. Will not change.
  • the lid 13 for closing the left end of the rod 4 in FIG. 2 and the right end of the cylinder 2 is provided with a mounting portion (not shown), and this actuator A is interposed between the vehicle body B and the carriage W in the railway vehicle T. Can be disguised.
  • the rod side chamber 5 and the piston side chamber 6 communicate with each other through a first passage 8, and a first opening / closing valve 9 is provided in the middle of the first passage 8.
  • the first passage 8 communicates the rod side chamber 5 and the piston side chamber 6 outside the cylinder 2, but may be provided in the piston 3.
  • the first on-off valve 9 is an electromagnetic on-off valve.
  • the first on-off valve 9 opens the first passage 8 to connect the rod side chamber 5 and the piston side chamber 6, and the rod side chamber 5
  • a valve 9a having a blocking position 9c for blocking communication with the piston side chamber 6, a spring 9d for biasing the valve 9a so as to take the blocking position 9c, and a valve 9a opposed to the spring 9d when energized
  • a solenoid 9e for switching to 9b.
  • the second on-off valve 11 is an electromagnetic on-off valve.
  • the second on-off valve 10 is opened to communicate the piston side chamber 6 and the tank 7 with each other, and the piston side chamber 6 and the tank.
  • a valve 11a having a blocking position 11c for blocking communication with the valve 7, a spring 11d for urging the valve 11a to take the blocking position 11c, and the valve 11a against the spring 11d when energized to the communication position 11b.
  • a solenoid 11e for switching.
  • the pump 12 is driven by a motor 15.
  • the pump 12 is a pump that discharges liquid in only one direction.
  • the discharge port is communicated with the rod side chamber 5 through a supply passage 16.
  • the suction port is a tank. Leading to 7. Therefore, when the pump 12 is driven by the motor 15, the pump 12 sucks liquid from the tank 7 and supplies the liquid to the rod side chamber 5.
  • the motor 15 is driven by receiving a current supply from a drive circuit D provided in the actuator control device C. As shown in FIG. 1, the power supply to the drive circuit D is obtained by converting a single-phase or three-phase alternating current obtained by stepping down the voltage of the trolley line by a transformer outside the figure installed in the railway vehicle T. At 30, it is converted into a direct current and supplied.
  • the feeder switching section K will be described.
  • the trolley line L1 connected to the power source X on the front side in the traveling direction of the railway vehicle T and the trolley line L2 connected to the power source Y on the front side in the traveling direction of the railway vehicle T. are provided with an intermediate trolley line L3 connected to the trolley lines L1 and L2 via switches S1 and S2.
  • the intermediate trolley line L3 is basically connected to the power source X on the front side in the traveling direction by the switch S1, and when the railway vehicle T enters the section of the intermediate trolley line L3, one end of both After cutting off the connection between the power sources X and Y and the intermediate trolley wire, the power source Y on the front side in the traveling direction is connected to the intermediate trolley wire L3 to switch feeding.
  • the intermediate trolley wire L3 is disconnected from both the power sources X and Y, so that power can be supplied instantaneously as a power failure.
  • An impossible time occurs.
  • the current supply to the motor 15 is obtained directly from the trolley lines L1 and L2, if a power failure occurs during traveling of the intermediate trolley line L3 corresponding to the dead section, the current supply to the motor 15 becomes impossible. In this way, the current supply to the motor 15 is momentarily cut off by the feed switching operation as described above while the railway vehicle travels in the section of the intermediate trolley line L3 in the feed switching section K shown in FIG. .
  • the pump 12 only discharges the liquid in one direction and does not change the rotation direction, so there is no problem of changing the discharge amount at the time of rotation switching, and an inexpensive gear pump or the like is used. it can. Further, since the rotation direction of the pump 12 is always the same direction, even the motor 15 that is a drive source for driving the pump 12 does not require high responsiveness to rotation switching, and the motor 15 is also inexpensive. Can be used. In the middle of the supply passage 16, a check valve 17 is provided to prevent the back flow of liquid from the rod side chamber 5 to the pump 12.
  • the rod side chamber 5 and the tank 7 are connected through a discharge passage 21, and a variable relief valve 22 capable of changing the valve opening pressure is provided in the middle of the discharge passage 21.
  • the variable relief valve 22 is proportional to generate a valve body 22 a provided in the middle of the discharge passage 21, a spring 22 b that biases the valve body 22 a so as to block the discharge passage 21, and a thrust that opposes the spring 22 b when energized.
  • a solenoid 22c The variable relief valve 22 can adjust the valve opening pressure by adjusting the amount of current flowing through the proportional solenoid 22c.
  • valve opening pressure When the pressure in the rod side chamber 5 upstream of the discharge passage 21 acting on the valve body 22a exceeds the relief pressure (valve opening pressure), the pressure and the force by which the proportional solenoid 22c pushes the valve body 22a counteracts this force. Thus, the force of the spring 22b that biases the valve body 22a is overcome. Then, the valve body 22a moves backward, and the variable relief valve 22 opens the discharge passage 21.
  • variable relief valve 22 when the amount of current supplied to the proportional solenoid 22c is increased, the thrust generated by the proportional solenoid 22c can be increased. Therefore, if the amount of current supplied to the proportional solenoid 22c is maximized, the valve opening pressure of the variable relief valve 22 is minimized, and conversely, if no current is supplied to the proportional solenoid 22c, the valve opening pressure of the variable relief valve 22 is maximized. Become.
  • variable relief valve 22 has an excessive input in the expansion / contraction direction to the actuator A regardless of the open / closed state of the first open / close valve 9 and the second open / close valve 11, and the pressure in the rod side chamber 5 exceeds the open valve pressure.
  • the discharge passage 21 is opened and the rod side chamber 5 is communicated with the tank 7. In this way, the variable relief valve 22 releases the pressure in the rod side chamber 5 to the tank 7 and protects the entire system of the actuator A against an excessive input to the actuator A.
  • the piston 3 is provided with a rectifying passage 18 that communicates the piston side chamber 6 and the rod side chamber 5, and the rectifying passage 18 is provided with a check valve 18a. Therefore, the rectifying passage 18 is set as a one-way passage that allows only the flow of liquid from the piston side chamber 6 toward the rod side chamber 5.
  • the lid 13 is provided with a suction passage 19 for communicating the tank 7 and the piston side chamber 6, and the suction passage 19 is provided with a check valve 19 a. Therefore, the suction passage 19 is set as a one-way passage that allows only a liquid flow from the tank 7 toward the piston side chamber 6.
  • the rectifying passage 18 can be integrated into the first passage 8 if the shut-off position 9c of the first on-off valve 9 is a check valve, and the shut-off position 11c of the second on-off valve 11 is also check-off in the suction passage 19 as well. If it is a valve, it can be concentrated in the second passage 10.
  • the pump 12 When the actuator A configured as described above exerts a thrust in a desired extension direction, the pump 12 is moved from the pump 12 to the cylinder while the motor 15 is rotated with the first opening / closing valve 9 as the communication position 9b and the second opening / closing valve 11 as the cutoff position 11c. 2. Supply liquid into 2. By doing so, the rod side chamber 5 and the piston side chamber 6 are in communication with each other, and liquid is supplied to both from the pump 12, the piston 3 is pushed leftward in FIG. 2, and the actuator A is thrust in the extension direction. To demonstrate.
  • variable relief valve 22 When the pressure in the rod side chamber 5 and the piston side chamber 6 exceeds the valve opening pressure of the variable relief valve 22, the variable relief valve 22 opens and the liquid escapes to the tank 7 via the discharge passage 21, and the rod side chamber 5
  • the pressure in the inner and piston side chambers 6 is equal to the valve opening pressure of the variable relief valve 22. That is, by adjusting the valve opening pressure of the variable relief valve 22, the thrust in the extension direction obtained by multiplying the pressure receiving area difference between the piston side chamber 6 side and the rod side chamber 5 side of the piston 3 by the valve opening pressure of the variable relief valve 22 is applied to the actuator A. Can be demonstrated. Even if the actuator A is forcibly contracted by an external force, the pressure in the rod side chamber 5 and the piston side chamber 6 is controlled by the valve opening pressure of the variable relief valve 22, so that the thrust in the extension direction that suppresses the contraction To demonstrate.
  • the first on-off valve 9 is set to the shut-off position 9c
  • the second on-off valve 11 is set to the communication position 11b
  • the pump 12 is connected to the rod while the motor 15 is rotated.
  • a liquid is supplied into the side chamber 5.
  • adjustment of the valve opening pressure of the variable relief valve 22 exerts on the actuator A a thrust in the contraction direction obtained by multiplying the pressure receiving area of the piston 3 on the rod side chamber 5 side and the valve opening pressure of the variable relief valve 22. It can be made. Even if the actuator A is forcibly extended by an external force, the pressure in the rod side chamber 5 is controlled by the valve opening pressure of the variable relief valve 22, so that a thrust in the contraction direction that suppresses the extension is exerted.
  • variable relief valve 22 functions as a pressure control valve whose valve opening pressure is fixed to the maximum. Therefore, the actuator A can automatically function as a passive damper when the power supply is cut off or when a failure occurs.
  • the actuator A only needs to have a configuration that can be expanded and contracted by a motor. However, if the actuator A having the above-described configuration is used, there is an advantage that it can automatically function as a passive damper when power cannot be supplied.
  • the actuator A uses a liquid as a working medium.
  • the actuator A may use a gas as a working medium, or may be an electromagnetic actuator that uses the motor torque as a thrust as it is. Also good.
  • the actuator control device C controls the thrust of the actuator A, and as shown in FIG. 1, an acceleration sensor 43 that detects the horizontal and lateral acceleration of the vehicle body B and a stroke sensor 44 that detects the displacement of the actuator A.
  • the controller 41 that controls the actuator A based on the information obtained from these, the drive circuit D that supplies current to the motor 15 according to the command from the controller 41, A driver 42 for supplying current to the solenoids 9e, 11e, and 22c of the first on-off valve 9, the second on-off valve 11, and the variable relief valve 22 to adjust the magnitude of the thrust, and an input to the drive circuit D that drives the motor 15 And a voltage sensor 40 for detecting the voltage of the current to be generated.
  • the power supply to the drive circuit D that supplies current to the motor 15 is a single-phase or three-phase obtained by stepping down the voltage of the trolley wire by a transformer (not shown) installed in the railway vehicle T.
  • the alternating voltage is converted into a direct voltage by the converter 30 and supplied.
  • a breaker 32 is provided on the power supply side of the converter 30 to open the wiring between the converter 30 and the power supply and prevent the overcurrent from flowing to the drive circuit D side when an overcurrent is detected.
  • a smoothing capacitor 31 is provided as a smoothing circuit.
  • a capacitor input type smoothing circuit or a choke input type smoothing circuit configured by combining a smoothing capacitor and a coil may be used in addition to a capacitor only.
  • the converter 30 performs full-wave rectification to convert an AC voltage into a DC voltage.
  • the converter 30 that performs half-wave rectification can be used, it is more efficient to use a converter that can perform full-wave rectification.
  • the voltage sensor 40 detects the voltage of the smoothing capacitor 31 and inputs it to the controller 41.
  • the voltage sensor 40 may detect the voltage in the wiring between the converter 30 and the smoothing capacitor 31.
  • the motor 15 is a three-phase brushless motor
  • the drive circuit D includes three arms including a pair of switching elements in order to supply current to the three-phase winding of the motor 15. It is an inverter circuit.
  • the motor 15 may be a motor other than a brushless motor, and the drive circuit D may be a circuit suitable for driving the motor 15.
  • the driver 42 may be one suitable for driving the solenoids 9e, 11e, and 22c.
  • the solenoids 9e, 11e, and 22c may be supplied and stopped so that current can be supplied to the solenoids 9e, 11e, and 22c.
  • Three switching elements are provided corresponding to 22c.
  • the controller 41 obtains the lateral speed of the vehicle body B and the lateral relative speed of the vehicle body B and the carriage W from the acceleration sensor 43 and the stroke sensor 44, and determines the thrust to be generated by the actuator A according to the Skyhook control law. Find the size and direction.
  • the controller 41 can perform on / off control of the switching elements of the drive circuit D and the driver 42 in order to cause the actuator A to generate the thrust obtained as described above.
  • the controller 41 stops the supply of current to the motor 15 when the voltage detected by the voltage sensor 40 becomes a voltage that makes it difficult to drive the motor 15. Specifically, the controller 41 opens all the switching elements of the drive circuit D when the voltage detected by the voltage sensor 40 is equal to or lower than a predetermined voltage threshold, and cuts off the current supply to the motor 15 from the power supply side. It has become.
  • the voltage threshold is set according to the rating of the motor 15, but is set to such a voltage that the torque and the rotational speed necessary for driving the actuator A cannot be obtained.
  • the actuator control device C specifically includes, for example, an A / D converter for capturing signals output from the voltage sensor 40, the acceleration sensor 43, and the stroke sensor 44; A D / A converter that outputs signals to the switching elements in the drive circuit D and the driver 42; a storage device such as a ROM (Read Only Memory) in which a program used for processing necessary for controlling the actuator A is stored; A CPU (Central Processing Unit) that executes processing based on the program and a storage device such as a RAM (Random Access Memory) that provide a storage area for the CPU may be included. Executes the program Control operation of the actuator controller C is realized by.
  • an A / D converter for capturing signals output from the voltage sensor 40, the acceleration sensor 43, and the stroke sensor 44
  • a D / A converter that outputs signals to the switching elements in the drive circuit D and the driver 42
  • a storage device such as a ROM (Read Only Memory) in which a program used for processing necessary for controlling the actuator A is stored
  • a CPU Central Processing Unit
  • the actuator unit 1 is configured as described above, and the operation will be described below. First, the case where the railway vehicle T travels in a section other than the feeder switching section K will be described. In this case, the actuator control device C actively controls the actuator A to suppress vibrations acting on the vehicle body B of the railway vehicle T.
  • the actuator control device C obtains the thrust necessary for suppressing the vibration of the vehicle body B, and causes the actuator 15 to exert the obtained thrust through the drive circuit D and the driver 42 through the motor 15 and the first on-off valve 9.
  • the second on-off valve 11 and the variable relief valve 22 are controlled.
  • the pump 12 is moved from the pump 12 into the cylinder 2 while rotating the motor 15 with the first opening / closing valve 9 as the communication position 9b and the second opening / closing valve 11 as the cutoff position 11c.
  • Supply liquid to
  • the first on-off valve 9 is set to the shut-off position 9c
  • the second on-off valve 11 is set to the communication position 11b
  • the motor 15 is rotated while the motor 12 is rotated from the rod side chamber 5 Supply liquid into it.
  • the actuator control device C normally obtains a thrust to be generated by the actuator A, except for control when the railway vehicle T passes through the dead section, and rotates the motor 15 to apply this thrust to the actuator A. Continue to exercise control. Thereby, the thrust of the actuator A is actively controlled by the actuator control device C, and the vibration of the vehicle body B is effectively suppressed.
  • the stop determination of the motor 15 is made as follows, and the current supply to the motor 15 is stopped.
  • the motor 15 When the railcar T passes through the intermediate trolley line L3, which is a dead section in the feeder switching section K, and a power failure occurs, the motor 15 is energized and the thrust of the actuator A is continuously controlled.
  • the voltage detected by the sensor 40 decreases.
  • the controller 41 stops the current supply from the drive circuit D to the motor 15. Then, the discharge from the smoothing capacitor 31 is also stopped, and the voltage of the smoothing capacitor 31 becomes a voltage close to the predetermined voltage threshold although it is lower than the predetermined voltage threshold, and is not stepped down further.
  • the predetermined voltage threshold is set by the torque and the number of rotations required for the motor 15 to drive the actuator A, the current supply to the motor 15 can be stopped when the motor 15 becomes difficult to drive, and the smoothing capacitor 31 is wasted. Can avoid excessive voltage drop.
  • the trolley lines L1 and L2 are connected to a power source (not shown), and an AC voltage is applied.
  • the voltage of the trolley lines L1 and L2 varies with the variation of the voltage output from the power source.
  • the predetermined voltage threshold is set to a value lower than the voltage fluctuation value of the same trolley line L1 (L2)
  • the voltage detected by the voltage sensor 40 is less than or equal to the predetermined voltage threshold depending on the voltage fluctuation of the trolley line L1 (L2). You do n’t have to. Therefore, if the predetermined voltage threshold is set to a value lower than the voltage fluctuation value of the same trolley line L1 (L2), the current supply to the motor 15 is stopped due to the voltage fluctuation of the trolley line L1 (L2).
  • the predetermined voltage threshold is set to a value lower than the voltage fluctuation value of the same trolley line L1 (L2), it is possible to avoid stopping the current supply to the motor 15 due to erroneous detection of a power failure.
  • the actuator control device C since the actuator control device C does not need to know whether or not the travel position of the railway vehicle T is within the dead section, it is possible not only to cope with a power outage due to disconnection, but also accurate travel position information. It can also be applied to railway vehicles for which it is not possible to obtain travel location information. In addition, since it is not necessary to know whether or not the traveling position of the railway vehicle T is in the dead section, the calculation processing load of the controller 41 is reduced, and a processor with a low calculation processing capability can be used, resulting in cost. Can be reduced.
  • the current supply to the solenoid 9e of the first on-off valve 9, the solenoid 11e of the second on-off valve 11 and the proportional solenoid 22c of the variable relief valve 22 via the driver 42 is a separate system from the current supply to the motor 15. ing. Therefore, even during a power failure when passing through the feeder switching section K, it is possible to receive a current supply from the electric storage device in the railway vehicle T, and the actuator control device C can provide the motor 15 of the actuator A. It is designed to be able to control equipment except for.
  • the actuator control device C obtains a thrust necessary for suppressing vibration of the vehicle body B from the lateral acceleration of the vehicle body B and the displacement of the actuator A that are sequentially sampled. Then, the actuator control device C controls the first on-off valve 9, the second on-off valve 11 and the variable relief valve 22 on the basis of the obtained thrust, and causes the actuator A to function as a semi-active damper by skyhook control. .
  • the calculation of the thrust is obtained by performing the same calculation as that in the normal control in which the motor 15 is rotating. In this way, even when passing through the power switching section K where no liquid is supplied from the pump 12, the actuator A functions as a semi-active damper, so that vibration suppression of the vehicle body B can be continued without interruption.
  • the actuator A in the actuator unit 1 in this example functions as a semi-active damper by energizing the first on-off valve 9, the second on-off valve 11, and the variable relief valve 22 even when the motor 15 is stopped. Therefore, even if the voltage detected by the voltage sensor 40 is equal to or lower than the predetermined voltage threshold and the driving of the motor 15 is stopped, the actuator A functions as a semi-active damper, and vibration suppression of the vehicle body B continues even during a power failure. Done. Moreover, since the function of the actuator A can be exhibited as an actuator that can generate thrust actively from the semi-active damper at the time of return, the vibration suppression function is exhibited seamlessly when passing through the dead section. You can improve your comfort. Further, even if power cannot be supplied to the actuator A at all, the actuator A automatically functions as a passive damper, so that the vibration suppression effect is not lost and the deterioration of the riding comfort of the railway vehicle T can be suppressed.
  • the voltage sensor 40 does not detect the voltage on the AC power supply side, but detects the voltage between the converter 30 that converts AC current into DC current and the drive circuit D.
  • the determination to stop the current supply to the motor 15 can be made in a timely manner only by comparison with.
  • the determination of the stop of the current supply to the motor 15 only needs to be able to detect that the power supply from the trolley wire is lost. Therefore, the voltage sensor 40 is provided on the power supply side of the converter 30, and the power failure can be detected by a method in which the voltage sensor 40 detects and compares the maximum peak value of the voltage with the voltage threshold. However, if this is done, it takes time to stop the motor and a device for signal processing is required. Therefore, it is better to detect the voltage between the converter 30 and the drive circuit D with the voltage sensor 40. It is advantageous.
  • the voltage sensor 40 detects the smoothed voltage by the smoothing capacitor 31 provided between the converter 30 and the drive circuit D.
  • the voltage detected by the voltage sensor 40 is a voltage from which the ripple has been removed and is a voltage applied to the drive circuit D, so that the motor stop determination can be made more accurately.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)

Abstract

【課題】停電状態となってもアクチュエータの制御に復帰可能なアクチュエータ制御装置およびアクチュエータユニットの提供である。 【解決手段】本発明のアクチュエータ制御装置（Ｃ）は、アクチュエータ（Ａ）を駆動するモータ（１５）を制御する駆動回路（Ｄ）へ入力される電圧を検知する電圧センサ（４０）と、電圧センサ（４０）で検知する電圧が所定の電圧閾値以下となるとモータ（１５）を停止させるコントローラ（４１）とを備えている。

Description

アクチュエータ制御装置およびアクチュエータユニット
　本発明は、アクチュエータ制御装置およびアクチュエータユニットに関する。
　従来、この種の鉄道車両の制振用途に利用されるアクチュエータにあっては、たとえば、鉄道車両に車体の進行方向に対して左右方向の振動を抑制すべく、車体と台車との間に介装されて使用されるものが知られている。そして、アクチュエータはポンプを駆動するモータを備えていて、このモータをアクチュエータ制御装置で制御して、アクチュエータが発生する推力を調節して車体の振動を抑制できるようになっている。
　ところで、鉄道車両はトロリ線から電力供給を受けて駆動するようになっているが、トロリ線へ電力供給する電源は交流電源であって、位相が異なる電源同士をトロリ線にそのまま繋ぐと、電源間が混触して過大電流が流れるなどの不都合が生じる。
　そのため、き電の切換箇所にき電切換セクションを設けて、前記混触を防止しているが、き電切換セクションには電力供給をしないデッドセクションが設けられており、鉄道車両がデッドセクションを通過する際には、電力供給を受けられない。鉄道車両用制振装置のアクチュエータを駆動のためには比較的高圧の電圧が必要であり、デッドセクション内では、アクチュエータへ電力供給ができない停電状態となって、アクチュエータの駆動を行えない。
　そこで、アクチュエータ制御装置は、ＪＰ２０１１－２０１１３３２Ａに開示されているように、き電切換セクションの位置情報を保有しており、車両モニタから得る鉄道車両の走行位置から停電位置を把握し、停電前にモータの回転を停止して乗り心地の悪化を抑制するようにしている。
　しかしながら、前記アクチュエータ制御装置では、鉄道車両の現在位置情報にずれが生じると停電位置を正確に把握できず、アクチュエータの制御中に停電する可能性がある。また、パンタグラフがトロリ線から離線する場合、アクチュエータの制御ができない状況となるが、離線が生じる位置は把握するのは困難であり、このような場合もアクチュエータの制御ができない状態に陥る。
　通常、アクチュエータのモータを駆動する駆動回路には、トロリ線から得られる交流電流を直流電流に変換するコンバータと、コンバータが出力する直流電流を平滑化するコンデンサが設けられている。
　そして、停電状態にもかかわらずモータを制御し続けると、モータがコンデンサの電荷を消費するが、電力供給が可能な状態となると、コンデンサに突入電流が流れ込むサージが発生する。このようなサージが発生する状態となると、駆動回路等を保護するブレーカがトリップして電源側から駆動回路を遮断し、アクチュエータの制御を復帰できない事態となる。
　つまり、デッドセクションの通過や離線による停電は、鉄道車両の運行上避けられない事象であるが、その際に生じるサージをブレーカがシステム異常として駆動回路を遮断してしまいアクチュエータの制御に復帰できない問題がある。
　そこで、本発明は前記問題を改善するために創案されたものであって、その目的は、停電状態となってもアクチュエータの制御に復帰可能なアクチュエータ制御装置およびアクチュエータユニットの提供である。
　本発明のアクチュエータ制御装置は、アクチュエータを駆動するモータを制御する駆動回路へ入力される電圧を検知する電圧検知部と、電圧検知部で検知する電圧が所定の電圧閾値以下となるとモータを停止させるコントローラとを備えている。
一実施の形態におけるアクチュエータユニットの概略図である。 一実施の形態におけるアクチュエータの概略図である。 一実施の形態におけるアクチュエータを鉄道車両の車体と台車との間に介装した状態を示す図である。 き電切換セクションにおけるき電切換の説明図である。
　以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。一実施の形態におけるアクチュエータユニット１は、図１および図２に示すように、アクチュエータＡと、アクチュエータＡを制御するアクチュエータ制御装置Ｃを備えている。また、アクチュエータ制御装置Ｃは、モータ１５を駆動する駆動回路Ｄに入力される電流の電圧を検知する電圧検知部としての電圧センサ４０と、駆動回路Ｄを制御するコントローラ４１とを備えて構成されている。アクチュエータＡは、たとえば、図３に示すように、二本が対を成して鉄道車両Ｔの車体Ｂと台車Ｗとの間に並列して介装されている。
　そして、このアクチュエータユニット１は、アクティブ制御で車体Ｂの車両進行方向に対して水平横方向の振動を抑制するようになっており、たとえば、スカイフック制御を行って、前記車体Ｂの横方向の振動を抑制するようになっている。具体的には、アクチュエータユニット１は、車体Ｂの車両進行方向に対して水平横方向の速度と、車体Ｂと台車Ｗの相対速度とからアクチュエータＡで発生すべき推力をアクチュエータ制御装置Ｃで求める。そして、アクチュエータ制御装置Ｃにおけるコントローラ４１は、求めた推力通りにアクチュエータＡの推力を制御して、車体Ｂの前記横方向の振動を抑制する。
　まず、アクチュエータ制御装置Ｃの制御対象であるアクチュエータＡについて説明する。アクチュエータＡは、図２に示すように、シリンダ２と、シリンダ２内に摺動自在に挿入されるピストン３と、シリンダ２内に挿入されてピストン３に連結されるロッド４と、シリンダ２内にピストン３で区画したロッド側室５とピストン側室６と、タンク７と、ロッド側室５とピストン側室６とを連通する第一通路８の途中に設けた第一開閉弁９と、ピストン側室６とタンク７とを連通する第二通路１０の途中に設けた第二開閉弁１１と、ロッド側室５へ液体を供給するポンプ１２と、ポンプ１２を駆動するモータ１５と、ロッド側室５とタンク７とを連通する排出通路２１と、排出通路２１に設けた開弁圧を変更可能な可変リリーフ弁２２と、ピストン側室６からロッド側室５へ向かう液体の流れのみを許容する整流通路１８と、タンク７からピストン側室６へ向かう液体の流れのみを許容する吸込通路１９とを備えており、片ロッド型液圧式のアクチュエータとして構成されている。また、前記ロッド側室５とピストン側室６には作動油等の液体が充填されるとともに、タンク７には、液体のほかに気体が充填されている。なお、タンク７内は、特に、気体を圧縮して充填することによって加圧状態とする必要は無い。
　そして、このように構成されたアクチュエータＡは、第一開閉弁９で第一通路８を連通状態とするとともに第二開閉弁１１を閉じた状態でポンプ１２を駆動すると伸長駆動できる。また、アクチュエータＡは、第二開閉弁１１で第二通路１０を連通状態とするとともに第一開閉弁９を閉じた状態でポンプ１２を駆動すると収縮駆動できる。
　アクチュエータＡの各部について詳細に説明する。シリンダ２は筒状であって、その図２中右端は蓋１３によって閉塞され、図２中左端には環状のロッドガイド１４が取り付けられている。また、前記ロッドガイド１４内には、シリンダ２内に移動自在に挿入されるロッド４が摺動自在に挿入されている。このロッド４は、一端をシリンダ２外へ突出させており、シリンダ２内の他端を同じくシリンダ２内に摺動自在に挿入されているピストン３に連結してある。
　なお、ロッド４の外周とロッドガイド１４の内周との間は図示を省略したシール部材によってシールされており、これによりシリンダ２内は密閉状態に維持されている。そして、シリンダ２内にピストン３によって区画されるロッド側室５とピストン側室６には、前述のように液体として作動油が充填されている。
　また、このアクチュエータＡの場合、ロッド４の断面積をピストン３の断面積の二分の一にして、ピストン３のロッド側室５側の受圧面積がピストン側室６側の受圧面積の二分の一となるようにしてある。よって、伸長駆動時と収縮駆動時とでロッド側室５の圧力を同じくすると、伸縮の双方で発生される推力が等しくなり、アクチュエータＡの変位量に対する流量も伸縮両側で同じとなる。
　詳しくは、アクチュエータＡを伸長駆動させる場合、ロッド側室５とピストン側室６を連通させるため、ロッド側室５内とピストン側室６内の圧力が等しくなる。よって、アクチュエータＡは、伸長駆動される場合、ピストン３におけるロッド側室５側とピストン側室６側の受圧面積差に前記圧力を乗じた推力を発生する。
　反対に、アクチュエータＡを収縮駆動させる場合、ロッド側室５とピストン側室６との連通が断たれてピストン側室６をタンク７に連通させる。そのため、アクチュエータＡは、ロッド側室５内の圧力とピストン３におけるロッド側室５側の受圧面積を乗じた推力を発生する。以上より、アクチュエータＡの発生推力は伸縮の双方でピストン３の断面積の二分の一にロッド側室５の圧力を乗じた値となるのである。したがって、このアクチュエータＡの推力を制御する場合、伸長駆動、収縮駆動共に、ロッド側室５の圧力を制御すればよい。また、ピストン３のロッド側室５側の受圧面積をピストン側室６側の受圧面積の二分の一に設定しているので、伸縮両側で同じ推力を発生する場合に伸長側と収縮側でロッド側室５の圧力が同じとなるので制御が簡素となる。さらに、ピストン３の変位量に対する流量も同じとなるのでアクチュエータＡの伸縮両側の応答性が同じとなる利点もある。なお、ピストン３のロッド側室５側の受圧面積をピストン側室６側の受圧面積の二分の一に設定しない場合にあっても、ロッド側室５の圧力でアクチュエータＡの伸縮両側の推力の制御できる点は変わらない。
　戻って、ロッド４の図２中左端とシリンダ２の右端を閉塞する蓋１３には、図示しない取付部を備えており、このアクチュエータＡを鉄道車両Ｔにおける車体Ｂと台車Ｗとの間に介装できるようになっている。
　そして、ロッド側室５とピストン側室６とは、第一通路８によって連通されており、この第一通路８の途中には、第一開閉弁９が設けられている。この第一通路８は、シリンダ２外でロッド側室５とピストン側室６とを連通しているが、ピストン３に設けられてもよい。
　第一開閉弁９は、この実施の形態の場合、電磁開閉弁とされており、第一通路８を開放してロッド側室５とピストン側室６とを連通する連通ポジション９ｂと、ロッド側室５とピストン側室６との連通を遮断する遮断ポジション９ｃとを備えたバルブ９ａと、遮断ポジション９ｃを採るようにバルブ９ａを附勢するバネ９ｄと、通電時にバルブ９ａをバネ９ｄに対抗して連通ポジション９ｂに切換えるソレノイド９ｅとを備えて構成されている。
　つづいて、ピストン側室６とタンク７とは、第二通路１０によって連通されており、この第二通路１０の途中には、第二開閉弁１１が設けられている。第二開閉弁１１は、この実施の形態の場合、電磁開閉弁とされており、第二通路１０を開放してピストン側室６とタンク７とを連通する連通ポジション１１ｂと、ピストン側室６とタンク７との連通を遮断する遮断ポジション１１ｃとを備えたバルブ１１ａと、遮断ポジション１１ｃを採るようにバルブ１１ａを附勢するバネ１１ｄと、通電時にバルブ１１ａをバネ１１ｄに対抗して連通ポジション１１ｂに切換えるソレノイド１１ｅとを備えて構成されている。
　ポンプ１２は、モータ１５によって駆動されるようになっており、ポンプ１２は、一方向のみに液体を吐出するポンプとされ、吐出口は供給通路１６によってロッド側室５へ連通され、吸込口はタンク７に通じている。よって、ポンプ１２は、モータ１５によって駆動されると、タンク７から液体を吸込んでロッド側室５へ液体を供給する。モータ１５は、アクチュエータ制御装置Ｃに設けた駆動回路Ｄから電流供給を受けて駆動される。駆動回路Ｄへの電力供給は、図１に示すように、鉄道車両Ｔ内に設置された図外の変圧器によってトロリ線の電圧を降圧して得た単相あるいは三相の交流電流をコンバータ３０で直流電流に変換して供給される。
　ここで、き電切換セクションＫについて説明する。図４に示すように、鉄道車両Ｔの進行方向手前側にある電源Ｘに接続されるトロリ線Ｌ１と、鉄道車両Ｔの進行方向先側にある電源Ｙに接続されるトロリ線Ｌ２との間に各トロリ線Ｌ１，Ｌ２にスイッチＳ１，Ｓ２を介して接続される中間トロリ線Ｌ３が設けてある。そして、中間トロリ線Ｌ３は、基本的には、前記スイッチＳ１にて進行方向手前側にある電源Ｘに接続されていて、鉄道車両Ｔが中間トロリ線Ｌ３の区間に入ると、一端、双方の電源Ｘ，Ｙと中間トロリ線との接続を断った後、中間トロリ線Ｌ３に進行方向先側にある電源Ｙを接続して、き電を切換えるようにしている。すなわち、鉄道車両Ｔがこのき電切換セクションＫを通過する際には、中間トロリ線Ｌ３は双方の電源Ｘ，Ｙとの接続が断たれるので、一瞬停電となって電力供給を受けることができない時間が生じる。前述したように、モータ１５への電流供給は、トロリ線Ｌ１，Ｌ２から直接得ているため、デッドセクションに当たる中間トロリ線Ｌ３を走行時に停電すると、モータ１５へ電流供給ができなくなるのである。このように、モータ１５への電流供給は、鉄道車両が図４に示したき電切換セクションＫにおける中間トロリ線Ｌ３の区間を走行中に、前述したようなき電切換動作によって瞬間的に断たれる。
　戻って、前述のようにポンプ１２は、一方向のみに液体を吐出するのみで回転方向の切換動作がないので、回転切換時に吐出量変化するといった問題は皆無であり、安価なギアポンプ等を使用できる。さらに、ポンプ１２の回転方向が常に同一方向であるので、ポンプ１２を駆動する駆動源であるモータ１５にあっても回転切換に対する高い応答性が要求されず、その分、モータ１５も安価なものを使用できる。なお、供給通路１６の途中には、ロッド側室５からポンプ１２への液体の逆流を阻止する逆止弁１７を設けてある。
　また、本例では、ロッド側室５とタンク７とが排出通路２１を通じて接続されており、この排出通路２１の途中に開弁圧を変更可能な可変リリーフ弁２２を設けている。可変リリーフ弁２２は、排出通路２１の途中に設けた弁体２２ａと、排出通路２１を遮断するように弁体２２ａを附勢するバネ２２ｂと、通電時にバネ２２ｂに対抗する推力を発生する比例ソレノイド２２ｃとを備えて構成されている。そして、可変リリーフ弁２２は、比例ソレノイド２２ｃに流れる電流量の調節により開弁圧の調節が可能となっている。
　そして、弁体２２ａに作用する排出通路２１の上流のロッド側室５の圧力がリリーフ圧（開弁圧）を超えると、この圧力と比例ソレノイド２２ｃが弁体２２ａを押す力が、この力に対抗して弁体２２ａを附勢するバネ２２ｂの力に打ち勝つようになる。すると、弁体２２ａが後退し、可変リリーフ弁２２は、排出通路２１を開放する。
　また、可変リリーフ弁２２にあっては、比例ソレノイド２２ｃに供給する電流量を増大させると、比例ソレノイド２２ｃが発生する推力を増大できるようになっている。よって、比例ソレノイド２２ｃに供給する電流量を最大とすると可変リリーフ弁２２の開弁圧が最小となり、反対に、比例ソレノイド２２ｃに全く電流を供給しないと可変リリーフ弁２２の開弁圧が最大となる。
　そして、可変リリーフ弁２２は、第一開閉弁９および第二開閉弁１１の開閉状態に関わらず、アクチュエータＡに伸縮方向の過大な入力がありロッド側室５の圧力が開弁圧を超えると、排出通路２１を開放してロッド側室５をタンク７へ連通する。このように、アクチュエータＡへの過大入力に対し、可変リリーフ弁２２は、ロッド側室５内の圧力をタンク７へ逃がして、アクチュエータＡのシステム全体を保護する。
　また、ピストン３には、ピストン側室６とロッド側室５とを連通する整流通路１８が設けられており、整流通路１８には逆止弁１８ａが設けられている。よって、整流通路１８は、ピストン側室６からロッド側室５へ向かう液体の流れのみを許容する一方通行の通路に設定されている。さらに、蓋１３には、タンク７とピストン側室６とを連通する吸込通路１９が設けられており、この吸込通路１９には逆止弁１９ａが設けられている。よって、吸込通路１９は、タンク７からピストン側室６へ向かう液体の流れのみを許容する一方通行の通路に設定されている。なお、整流通路１８は、第一開閉弁９の遮断ポジション９ｃを逆止弁とすれば、第一通路８に集約でき、吸込通路１９についても、第二開閉弁１１の遮断ポジション１１ｃを逆止弁とすれば第二通路１０に集約できる。
　このように構成されたアクチュエータＡに所望の伸長方向の推力を発揮させる場合、第一開閉弁９を連通ポジション９ｂとし第二開閉弁１１を遮断ポジション１１ｃとしてモータ１５を回転させつつポンプ１２からシリンダ２内へ液体を供給する。このようにすることで、ロッド側室５とピストン側室６とが連通状態におかれて両者にポンプ１２から液体が供給され、ピストン３が図２中左方へ押されアクチュエータＡは伸長方向の推力を発揮する。ロッド側室５内およびピストン側室６内の圧力が可変リリーフ弁２２の開弁圧を上回ると、可変リリーフ弁２２が開弁して液体が排出通路２１を介してタンク７へ逃げて、ロッド側室５内およびピストン側室６内の圧力は、可変リリーフ弁２２の開弁圧に等しくなる。すなわち、可変リリーフ弁２２の開弁圧の調節で、ピストン３におけるピストン側室６側とロッド側室５側の受圧面積差に可変リリーフ弁２２の開弁圧を乗じた伸長方向の推力をアクチュエータＡに発揮させうる。なお、アクチュエータＡが外力によって強制的に収縮させられても、ロッド側室５内およびピストン側室６内の圧力が可変リリーフ弁２２の開弁圧に制御されるので、収縮を抑制する伸長方向の推力を発揮する。
　これに対して、アクチュエータＡに所望の収縮方向の推力を発揮させる場合、第一開閉弁９を遮断ポジション９ｃとし第二開閉弁１１を連通ポジション１１ｂとし、モータ１５を回転させつつポンプ１２からロッド側室５内へ液体を供給する。このようにすることで、ピストン側室６とタンク７が連通状態におかれるとともにロッド側室５にポンプ１２から液体が供給され、ピストン３が図２中右方へ押されアクチュエータＡは収縮方向の推力を発揮する。前述したところと同様に、可変リリーフ弁２２の開弁圧の調節で、ピストン３におけるロッド側室５側の受圧面積と可変リリーフ弁２２の開弁圧を乗じた収縮方向の推力をアクチュエータＡに発揮させうる。なお、アクチュエータＡが外力によって強制的に伸長させられても、ロッド側室５内の圧力が可変リリーフ弁２２の開弁圧に制御されるので、伸長を抑制する収縮方向の推力を発揮する。
　また、このアクチュエータＡにあっては、第一開閉弁９と第二開閉弁１１がともに遮断ポジション９ｃ，１１ｃを採ると、整流通路１８および吸込通路１９と排出通路２１で、ロッド側室５、ピストン側室６およびタンク７が数珠繋ぎに連通される。この状態では、ポンプ１２の駆動の有無に関わらず、アクチュエータＡが外力により伸縮させられると、ロッド側室５内の圧力が可変リリーフ弁２２の開弁圧に制御されるため、アクチュエータＡは伸縮を抑制する推力を発揮するパッシブダンパとして機能する。そして、モータ１５、第一開閉弁９、第二開閉弁１１および可変リリーフ弁２２への電流供給が絶たれると、第一開閉弁９と第二開閉弁１１が遮断ポジション９ｃ，１１ｃを採り、可変リリーフ弁２２が開弁圧が最大に固定された圧力制御弁として機能する。よって、アクチュエータＡは、電力供給が絶たれる状態や失陥時には自動的に、パッシブダンパとして機能できる。
　なお、アクチュエータＡは、モータによって伸縮可能な構成となっていればよいが、前述した構成のアクチュエータＡを用いれば、電力供給ができない状態となると自動的にパッシブダンパとして機能できる利点がある。また、アクチュエータＡは、この例では、液体を作動媒体として利用しているが、気体を作動媒体として利用するものであってもよいし、モータのトルクをそのまま推力として利用する電磁アクチュエータとされてもよい。
　他方、アクチュエータ制御装置Ｃは、アクチュエータＡの推力を制御するため、図１に示すように、車体Ｂの水平横方向の加速度を検知する加速度センサ４３と、アクチュエータＡの変位を検知するストロークセンサ４４と、これらから得られる情報に基づいてアクチュエータＡを制御するコントローラ４１と、コントローラ４１の指令通りにモータ１５へ電流供給する駆動回路Ｄと、コントローラ４１からの指令によりアクチュエータＡにおける推力の発揮方向と推力の大きさを調節するため第一開閉弁９、第二開閉弁１１および可変リリーフ弁２２の各ソレノイド９ｅ，１１ｅ，２２ｃへ電流供給するドライバ４２と、モータ１５を駆動する駆動回路Ｄに入力される電流の電圧を検知する電圧センサ４０とを備えて構成されている。
　モータ１５へ電流供給する駆動回路Ｄへの電力供給は、前述したように、鉄道車両Ｔ内に設置された図外の変圧器によってトロリ線の電圧を降圧して得た単相あるいは三相の交流電圧をコンバータ３０で直流電圧に変換して供給される。
　なお、コンバータ３０より電源側には、過電流を検知すると、コンバータ３０と電源との間の配線を開いて、駆動回路Ｄ側へ過電流が流れるのを防止するブレーカ３２が設けられている。
　また、コンバータ３０と駆動回路Ｄとを接続する回路中には、平滑回路として平滑コンデンサ３１が設けられている。平滑回路としては、コンデンサのみを備えるもののほか、平滑コンデンサとコイルを組み合わせて構成したコンデンサ入力型の平滑回路やチョーク入力型の平滑回路を用いてもよい。
　コンバータ３０は、この場合、全波整流を行って、交流電圧を直流電圧に変換するようになっている。コンバータ３０は、半波整流を行うものの使用も可能ではあるが、全波整流可能なものを使用する方が効率的である。
　電圧センサ４０は、平滑コンデンサ３１の電圧を検知してコントローラ４１へ入力するようになっている。電圧センサ４０は、コンバータ３０と平滑コンデンサ３１との間の配線における電圧を検知してもよい。
　モータ１５は、本例では三相のブラシレスモータとされており、駆動回路Ｄは、モータ１５の三相の巻線へ電流を供給するために、一対のスイッチング素子を備えた三つのアームを備えるインバータ回路とされている。なお、モータ１５は、ブラシレスモータ以外のモータであってもよく、駆動回路Ｄは、モータ１５の駆動に適した回路を用いればよい。
　また、ドライバ４２は、各ソレノイド９ｅ，１１ｅ，２２ｃの駆動に適したものを使用すればよく、各ソレノイド９ｅ，１１ｅ，２２ｃへの電流の供給と停止を行えるように、各ソレノイド９ｅ，１１ｅ，２２ｃに対応して三つのスイッチング素子を備える。
　コントローラ４１は、加速度センサ４３と、ストロークセンサ４４から車体Ｂの横方向の速度と、車体Ｂと台車Ｗの横方向の相対速度を求め、スカイフック制御則に則りアクチュエータＡが発生すべき推力の大きさ、方向を求める。そして、コントローラ４１は、アクチュエータＡに前述のようにして求めた推力を発生させるべく、駆動回路Ｄとドライバ４２のスイッチング素子のオンオフ制御ができるようになっている。
　そして、コントローラ４１は、電圧センサ４０で検知する電圧がモータ１５の駆動が困難となる電圧となると、モータ１５への電流供給を停止させるようになっている。具体的には、コントローラ４１は、電圧センサ４０で検知した電圧が所定の電圧閾値以下となると、駆動回路Ｄのスイッチング素子をすべて開いて、電源側からのモータ１５への電流供給を絶つようになっている。電圧閾値は、モータ１５の定格に応じて設定されるが、アクチュエータＡの駆動に必要なトルクと回転数が得られなくなる程度の電圧に設定される。
　なお、アクチュエータ制御装置Ｃは、ハードウェア資源としては、図示はしないが具体的にはたとえば、電圧センサ４０、加速度センサ４３およびストロークセンサ４４が出力する信号を取り込むためのＡ／Ｄ変換器と、駆動回路Ｄとドライバ４２におけるスイッチング素子へ信号を出力するＤ／Ａ変換器と、アクチュエータＡの制御に必要な処理に使用されるプログラムが格納されるＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶装置と、前記プログラムに基づいた処理を実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）等の演算装置と、前記ＣＰＵに記憶領域を提供するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶装置とを備えて構成されればよく、ＣＰＵが前記プログラムを実行することでアクチュエータ制御装置Ｃの制御動作が実現される。
　アクチュエータユニット１は、前述のように構成され、以下に作動を説明する。まず、鉄道車両Ｔがき電切換セクションＫ以外の区間を走行する場合について説明する。この場合、アクチュエータ制御装置Ｃは、アクチュエータＡをアクティブ制御して鉄道車両Ｔの車体Ｂに作用する振動を抑制する。
　前述したように、アクチュエータ制御装置Ｃは、車体Ｂの振動抑制に必要な推力を求め、アクチュエータＡに求めた推力を発揮させるべく、駆動回路Ｄおよびドライバ４２を通じて、モータ１５、第一開閉弁９、第二開閉弁１１および可変リリーフ弁２２を制御する。
　前述の通り、アクチュエータＡに伸長方向の推力を発揮させる場合には、第一開閉弁９を連通ポジション９ｂとし第二開閉弁１１を遮断ポジション１１ｃとしてモータ１５を回転させつつポンプ１２からシリンダ２内へ液体を供給する。反対に、アクチュエータＡに収縮方向の推力を発揮させる場合には、第一開閉弁９を遮断ポジション９ｃとし第二開閉弁１１を連通ポジション１１ｂとし、モータ１５を回転させつつポンプ１２からロッド側室５内へ液体を供給する。
　このように、アクチュエータ制御装置Ｃは、鉄道車両Ｔがデッドセクションを通過する際の制御を除き、通常は、アクチュエータＡが発生すべき推力を求め、モータ１５を回転させてアクチュエータＡにこの推力を発揮させる制御を継続して行う。これにより、アクチュエータ制御装置ＣによってアクチュエータＡの推力がアクティブ制御され、車体Ｂの振動が効果的に抑制される。
　他方、鉄道車両Ｔがき電切換セクションＫ中のデッドセクションを通過する際には、以下のようにモータ１５の停止判断がなされ、モータ１５への電流供給を停止する。
　鉄道車両Ｔがき電切換セクションＫ内におけるデッドセクションである中間トロリ線Ｌ３を通過し停電した際に、モータ１５へ通電してアクチュエータＡの推力を制御しつづけると、平滑コンデンサ３１の放電によって、電圧センサ４０が検知する電圧が低下する。この電圧低下によって、電圧センサ４０が検知する電圧が所定の電圧閾値以下となると、コントローラ４１が駆動回路Ｄからのモータ１５への電流供給を停止する。すると、平滑コンデンサ３１からの放電も停止して、平滑コンデンサ３１の電圧が所定の電圧閾値以下ではあるが所定の電圧閾値に近い電圧となって、それ以上に降圧されない。この状況で、鉄道車両Ｔが電源Ｙに接続されたトロリ線Ｌ２に接続されて電力供給が再開されても、平滑コンデンサ３１の電圧と電源側の電圧との電位差が小さいので、サージが発生せず、ブレーカ３２はトリップしない。よって、本アクチュエータ制御装置Ｃによれば、鉄道車両Ｔがデッドセクションを通過するか、或いは、トロリ線Ｌ１－Ｌ３から離線して停電状態となっても、サージの発生が抑制されて、ブレーカ３２のトリップが防止されるので、停電から電力供給可能な状態に復帰した際にアクチュエータＡが制御不能に陥らない。つまり、デッドセクションの通過や離線に起因する停電によって、ブレーカ３２がシステム異常を誤検知するのを防止できるのである。
　また、所定の電圧閾値をモータ１５がアクチュエータＡの駆動に必要なトルクと回転数により設定するとモータ１５でアクチュエータＡの駆動が困難となるとモータ１５への電流供給を停止でき、平滑コンデンサ３１の無駄な電圧降下を避け得る。
　なお、トロリ線Ｌ１，Ｌ２には、図外の電源に接続されており、交流電圧が印加されているが、電源が出力する電圧の変動に伴って、トロリ線Ｌ１，Ｌ２の電圧が変動する場合がある。同一のトロリ線Ｌ１（Ｌ２）の電圧変動値よりも所定の電圧閾値を低い値に設定すると、トロリ線Ｌ１（Ｌ２）の電圧変動によっては電圧センサ４０が検知する電圧が所定の電圧閾値以下とならずに済む。よって、同一のトロリ線Ｌ１（Ｌ２）の電圧変動値よりも所定の電圧閾値を低い値に設定すると、トロリ線Ｌ１（Ｌ２）の電圧変動でモータ１５への電流供給が停止されてしまうのを防止できる。つまり、同一のトロリ線Ｌ１（Ｌ２）の電圧変動値よりも所定の電圧閾値を低い値に設定すると、停電の誤検知によるモータ１５への電流供給停止を回避できる。
　また、アクチュエータ制御装置Ｃは、鉄道車両Ｔの走行位置がデッドセクション内であるか否かを把握する必要がないので、離線による停電にも対処が可能となるだけでなく、正確な走行位置情報の入手や走行位置情報そのものの入手ができない鉄道車両へも適用できる。加えて、鉄道車両Ｔの走行位置がデッドセクション内であるか否かを把握する必要がないので、コントローラ４１の演算処理負荷が少なくなり、演算処理能力の低いプロセッサの利用が可能となってコストを削減できる。
　なお、ドライバ４２を介しての第一開閉弁９のソレノイド９ｅ、第二開閉弁１１のソレノイド１１ｅおよび可変リリーフ弁２２の比例ソレノイド２２ｃへの電流供給は、モータ１５に対する電流供給と別系統とされている。よって、き電切換セクションＫ通過の際の停電中にあっても、鉄道車両Ｔ内の蓄電器からの電流供給を受けることができるようになっていて、アクチュエータ制御装置Ｃは、アクチュエータＡのモータ１５を除く機器を制御することができるようになっている。
　そして、モータ１５の停止中は、アクチュエータ制御装置Ｃは、順次サンプリングされる車体Ｂの横加速度およびアクチュエータＡの変位から車体Ｂの振動抑制に必要な推力を求める。そして、アクチュエータ制御装置Ｃは、求めた推力に基づいて、第一開閉弁９、第二開閉弁１１および可変リリーフ弁２２を制御して、アクチュエータＡをスカイフック制御してセミアクティブダンパとして機能させる。推力の演算は、特に、モータ１５が回転している通常制御時と同様の演算を行うことで得る。このように、ポンプ１２からの液体供給が無いき電切換セクションＫの通過時においても、アクチュエータＡをセミアクティブダンパとして機能させるので、車体Ｂの振動抑制を切れ目なく継続できる。
　このように、本例におけるアクチュエータユニット１におけるアクチュエータＡは、モータ１５が停止しても、第一開閉弁９、第二開閉弁１１および可変リリーフ弁２２への通電によりセミアクティブダンパとして機能する。よって、電圧センサ４０が検知する電圧が所定の電圧閾値以下となって、モータ１５の駆動が停止されても、アクチュエータＡをセミアクティブダンパとして機能させて、車体Ｂの振動抑制が停電中も継続的に行われる。また、復帰時には、アクチュエータＡをセミアクティブダンパから積極的に推力の発生が可能なアクチュエータとして機能を発揮できるので、デッドセクションの通過の際に振動抑制機能が切れ目なく発揮され、鉄道車両Ｔにおける乗心地を向上できる。また、アクチュエータＡに電力供給が全くできなくなっても、アクチュエータＡは自動的にパッシブダンパとして機能するので、振動抑制効果を失わず、鉄道車両Ｔの乗心地の悪化を抑制できる。
　また、電圧センサ４０は、交流電源側の電圧を検知するのではなく、交流電流を直流電流に変換するコンバータ３０と駆動回路Ｄとの間の電圧を検知するようになっているので、電圧閾値との比較のみでモータ１５への電流供給を停止させる判断をタイムリーに行える。モータ１５への電流供給の停止の判断は、トロリ線からの電力供給が無くなったことを検知できればよい。したがって、電圧センサ４０はコンバータ３０よりも電源側に設け、電圧センサ４０で検知して電圧の最大波高値と電圧閾値とを比較するような方法でも停電を検知できる。しかし、このようにすると、モータ停止までの判断に時間がかかるほか、信号処理のための装置が必要となるので、電圧センサ４０でコンバータ３０と駆動回路Ｄとの間の電圧を検知する方が有利である。
　また、本例では、電圧センサ４０がコンバータ３０と駆動回路Ｄとの間に設けられた平滑コンデンサ３１により、平滑化された電圧を検知するようになっている。このように、電圧センサ４０が検知する電圧は、リップルが取り除かれた電圧であって駆動回路Ｄに印加される電圧となるので、より正確にモータ停止判断を行える。
　本願は、２０１５年７月１５日に日本国特許庁に出願された特願２０１５－１４０９６９に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (6)

  1. 　アクチュエータ制御装置であって、
    　鉄道車両の台車と車体との間に介装されるアクチュエータを駆動するモータを制御する駆動回路と、
    　前記駆動回路へ入力される電圧を検知する電圧検知部と、
    　前記電圧検知部で検知する前記電圧が所定の電圧閾値以下となると前記モータを停止させるコントローラと、
    　を備えたことを特徴とするアクチュエータ制御装置。
  2. 　請求項１に記載のアクチュエータ制御装置であって、
    　前記電圧閾値は、前記モータが前記アクチュエータを駆動するのに必要なトルクと回転数により設定される
    　ことを特徴とするアクチュエータ制御装置。
  3. 　請求項１に記載のアクチュエータ制御装置であって、
    　前記鉄道車両は、トロリ線から電力供給され、
    　前記電圧閾値は、同一の前記トロリ線の電圧変動値よりも低い値に設定される
    　ことを特徴とするアクチュエータ制御装置。
  4. 　請求項１に記載のアクチュエータ制御装置であって、
    　前記電圧検知部は、交流電流を直流電流に変換するコンバータと前記駆動回路との間の電圧を検知する
    　ことを特徴とするアクチュエータ制御装置。
  5. 　請求項４に記載のアクチュエータ制御装置であって、
    　前記電圧検知部は、前記コンバータと前記駆動回路との間に設けられた平滑回路により、平滑化された電圧を検知する
    　ことを特徴とするアクチュエータ制御装置。
  6. 　アクチュエータユニットであって、
    　請求項１に記載のアクチュエータ制御装置と、
    　シリンダと、前記シリンダ内に摺動自在に挿入されるピストンと、前記シリンダ内に挿入されて前記ピストンに連結されるロッドと、前記シリンダ内に前記ピストンで区画したロッド側室およびピストン側室と、タンクと、前記ロッド側室と前記ピストン側室とを連通する第一通路に設けた第一開閉弁と、前記ピストン側室と前記タンクとを連通する第二通路に設けた第二開閉弁と、前記ロッド側室へ液体を供給するポンプと、前記ポンプを駆動する前記モータと、前記ロッド側室と前記タンクとを連通する排出通路と、前記排出通路に設けた開弁圧を変更可能な可変リリーフ弁と、前記ピストン側室から前記ロッド側室へ向かう液体の流れのみを許容する整流通路と、前記タンクから前記ピストン側室へ向かう液体の流れのみを許容する吸込通路とを有するアクチュエータとを備えた
    　ことを特徴とするアクチュエータユニット。
PCT/JP2016/066379 2015-07-15 2016-06-02 アクチュエータ制御装置およびアクチュエータユニット WO2017010181A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020177028265A KR20170128420A (ko) 2015-07-15 2016-06-02 액추에이터 제어 장치 및 액추에이터 유닛
CN201680028364.8A CN107735940A (zh) 2015-07-15 2016-06-02 致动器控制装置和致动器单元
EP16824161.0A EP3324537A4 (en) 2015-07-15 2016-06-02 ACTUATOR CONTROL DEVICE AND ACTUATOR UNIT
US15/570,479 US20180148074A1 (en) 2015-07-15 2016-06-02 Actuator control device and actuator unit

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015140969A JP6588756B2 (ja) 2015-07-15 2015-07-15 アクチュエータ制御装置およびアクチュエータユニット
JP2015-140969 2015-07-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017010181A1 true WO2017010181A1 (ja) 2017-01-19

Family

ID=57756927

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/066379 WO2017010181A1 (ja) 2015-07-15 2016-06-02 アクチュエータ制御装置およびアクチュエータユニット

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20180148074A1 (ja)
EP (1) EP3324537A4 (ja)
JP (1) JP6588756B2 (ja)
KR (1) KR20170128420A (ja)
CN (1) CN107735940A (ja)
WO (1) WO2017010181A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018147047A1 (ja) * 2017-02-10 2018-08-16 本田技研工業株式会社 制御システム、移動体及び制御方法
CN110040039A (zh) * 2019-05-21 2019-07-23 西南交通大学 一种光伏储能分布式发电的交流牵引供电系统及方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6879695B2 (ja) * 2016-08-30 2021-06-02 Ｋｙｂ株式会社 セミアクティブダンパ
WO2018155329A1 (ja) * 2017-02-22 2018-08-30 日立オートモティブシステムズ株式会社 アクチュエータ装置
JP6924043B2 (ja) * 2017-03-03 2021-08-25 Ｋｙｂ株式会社 鉄道車両用制振装置
JP2019091868A (ja) * 2017-11-17 2019-06-13 Ｋｙｂ株式会社 制御装置および鉄道車両用制振装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51121732A (en) * 1975-04-18 1976-10-25 Hitachi Ltd Controller for electric motor with non- conmmutator type power converter
JPH07194145A (ja) * 1993-12-28 1995-07-28 Meidensha Corp 電源回生型インバータ
JP2001211682A (ja) * 2000-01-25 2001-08-03 Toshiba Corp ブラシレスモータの制御装置
JP2009148065A (ja) * 2007-12-13 2009-07-02 Hitachi Appliances Inc 電動機制御装置及びこれを搭載した空気調和機
JP2011201332A (ja) * 2010-03-24 2011-10-13 Kyb Co Ltd 鉄道車両用制振装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6281902A (ja) * 1985-10-07 1987-04-15 Toshiba Corp 電気車の走行制御装置
US7568537B2 (en) * 2006-01-09 2009-08-04 General Electric Company Vehicle propulsion system
JP5822335B2 (ja) * 2011-05-30 2015-11-24 Ｋｙｂ株式会社 鉄道車両用制振装置
CN103353570B (zh) * 2013-06-09 2017-02-15 福州大学 负载端电压检测的电弧故障辨识方法及系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51121732A (en) * 1975-04-18 1976-10-25 Hitachi Ltd Controller for electric motor with non- conmmutator type power converter
JPH07194145A (ja) * 1993-12-28 1995-07-28 Meidensha Corp 電源回生型インバータ
JP2001211682A (ja) * 2000-01-25 2001-08-03 Toshiba Corp ブラシレスモータの制御装置
JP2009148065A (ja) * 2007-12-13 2009-07-02 Hitachi Appliances Inc 電動機制御装置及びこれを搭載した空気調和機
JP2011201332A (ja) * 2010-03-24 2011-10-13 Kyb Co Ltd 鉄道車両用制振装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3324537A4 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018147047A1 (ja) * 2017-02-10 2018-08-16 本田技研工業株式会社 制御システム、移動体及び制御方法
CN110234531A (zh) * 2017-02-10 2019-09-13 本田技研工业株式会社 控制系统、移动体及控制方法
CN110234531B (zh) * 2017-02-10 2022-08-26 本田技研工业株式会社 控制系统、移动体及控制方法
CN110040039A (zh) * 2019-05-21 2019-07-23 西南交通大学 一种光伏储能分布式发电的交流牵引供电系统及方法
CN110040039B (zh) * 2019-05-21 2023-06-09 西南交通大学 一种光伏储能分布式发电的交流牵引供电系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP6588756B2 (ja) 2019-10-09
EP3324537A4 (en) 2019-03-13
EP3324537A1 (en) 2018-05-23
US20180148074A1 (en) 2018-05-31
CN107735940A (zh) 2018-02-23
JP2017022948A (ja) 2017-01-26
KR20170128420A (ko) 2017-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017010181A1 (ja) アクチュエータ制御装置およびアクチュエータユニット
KR102450051B1 (ko) 수요 공급식 에너지를 갖는 액티브 현가장치
KR101923843B1 (ko) 서스펜션 장치 및 서스펜션 제어 장치
EP3216633A1 (en) Suspension device
KR101916612B1 (ko) 철도용 제진 장치
US9168713B2 (en) Machine press
WO2006075488A1 (ja) 可動盤の駆動装置及びプレス機械のスライド駆動装置
KR20130016196A (ko) 액추에이터의 제어 장치 및 이것을 구비한 작업 기계
WO2017086014A1 (ja) サスペンション装置
JP5427081B2 (ja) 鉄道車両用制振装置
JP6231630B1 (ja) 鉄道車両用制振装置
WO2018139227A1 (ja) 定常加速度検知装置および鉄道車両用制振装置
JP6675923B2 (ja) サスペンション装置
JP6951372B2 (ja) 鉄道車両用制振装置
CN102263534B (zh) 马达总线电压换向方法
JP2012132482A (ja) 流体圧ユニット
JP2005061347A (ja) 電動サーボモータ式調速装置
JP2017094808A (ja) サスペンション装置
JP2017196921A (ja) サスペンション装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16824161

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20177028265

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15570479

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2017142549

Country of ref document: RU

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2016824161

Country of ref document: EP