WO2019065434A1 - 鉄道車両用振動制御装置 - Google Patents

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WO2019065434A1
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axis
roll data
damper
control device
vehicle
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直樹 香田
友行 李
智博 木下
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日立オートモティブシステムズ株式会社
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    • F16F15/027—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using fluid means comprising control arrangements

Definitions

  • the present invention relates to, for example, a vibration control device for a railway vehicle that is suitably used to reduce vibrations and the like of the railway vehicle.
  • a total of four for detecting the sprung mass acceleration of the vehicle body at four corner positions spaced apart in the front, back and left and right directions of the vehicle body In general, in a railway vehicle having a long full length vehicle body, a total of four for detecting the sprung mass acceleration of the vehicle body at four corner positions spaced apart in the front, back and left and right directions of the vehicle body.
  • An acceleration sensor and a plurality of damping force variable dampers in which the generated damping force is variably adjusted are provided.
  • the control device variably controls the generated damping force of each damper based on the detection signal detected by each acceleration sensor (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
  • acceleration sensors are respectively provided on a plurality of bogies, and acceleration detection signals from these sensors are compared to determine the presence or absence of sensor abnormality.
  • the sensor abnormality is determined based on the output code of the three-axis acceleration sensor. That is, these conventional techniques only determine abnormality or failure of the acceleration sensor, and do not perform failure diagnosis (judgement of normality or not) about a plurality of damping force variable dampers (force generation mechanisms). .
  • An object of the present invention is to provide a vibration control device for a railway vehicle, which can perform failure diagnosis of a force generation mechanism and take quick measures.
  • a vibration control device for a railway vehicle includes a force generation mechanism which is provided between a bogie on which wheels are mounted and a vehicle body and generates an adjustable force in the vertical direction, and the force generation mechanism.
  • a vibration control device for a railway vehicle comprising: a control unit that controls the generation force of the motor; and an abnormality detection and estimation unit that detects and estimates an abnormality of the force generation mechanism, the abnormality detection Whether the force generation mechanism is broken by comparing a roll data output device that outputs roll data that changes depending on the roll data, the roll data output from the roll data output device, and a failure determination value under predetermined traveling conditions And a failure judging device for judging whether or not it is not.
  • an abnormality in a force generation mechanism can be detected, and a reduction in ride comfort associated with the abnormality can be minimized.
  • FIGS. 1 to 4 show a first embodiment of the present invention.
  • a railway vehicle 1 includes a vehicle body 2 on which, for example, passengers, passengers and the like get on, and front and rear bogies 3 provided below the vehicle body 2. These carriages 3 are disposed separately on the front side and the rear side of the vehicle body 2, and each of the carriages 3 is provided with four wheels 4.
  • the railcar 1 is driven to travel along the rail 5 in the direction of arrow A, for example, when it is advanced, as the wheels 4 roll (rotate) on the left and right rails 5 (only one is shown).
  • a damping force variable damper 7 (hereinafter referred to as the variable damper 7) is provided. These variable dampers 7 are provided between the carriage 3 and the vehicle body 2 and constitute a force generating mechanism that generates an adjustable force in the vertical direction.
  • variable damper 7 is disposed in two axes with respect to one carriage 3, that is, four axes in one vehicle.
  • these variable dampers 7 are single-axis dampers 7A and 2-axis dampers 7B disposed respectively on the left and right sides (FL and FR sides) of the front carriage 3 positioned on the front side of the vehicle body 2
  • the three-axis damper 7C and the four-axis damper 7D which are disposed on the left and right sides (RL and RR sides) of the rear truck 3 located on the rear side, are illustrated.
  • variable dampers 7 (1-axis to 4-axis dampers 7A to 7D) use cylinder units (for example, damping force adjustment type hydraulic shock absorbers called semi-active dampers) capable of individually adjusting their damping forces. It is configured.
  • Each variable damper 7 is provided with a damping force adjusting valve (not shown) composed of, for example, a proportional solenoid, and the damping force adjusting valve has damping characteristics of hard characteristics and soft characteristics to reduce vibration of the vehicle body 2. It has become the constitution which adjusts to the optional feature with.
  • each variable damper 7 buffers the vibration of the vehicle body 2 with respect to the front and rear bogies 3 separately in the left and right directions and reduces them according to control signals individually output from the control device 9 described later.
  • the damping force is variably controlled.
  • the variable damper 7 may be configured to continuously adjust the damping force characteristic between hard characteristics and soft characteristics, or may be adjustable in two or more steps.
  • the damping force characteristic of the variable damper 7 is variably adjusted from soft to hard according to the current value supplied (energized) from the controller 9 to the solenoid (not shown) of each variable damper 7.
  • the variable damper 7 cuts off the conduction current to the solenoid, and when the current value is 0 A (zero ampere), the damping of the middle equivalent (the generated damping force of the variable damper 7 is about halfway between hard and soft) as described later It is configured to be a force. For this reason, the variable damper 7 at the time of failure is fixed to the damping force characteristic equivalent to the middle by turning off (cut off) the current supplied from the control device 9.
  • the vehicle body 2 detects accelerations in the upper and lower directions of the vehicle body 2 as sprung accelerations at respective positions on four corner sides separated in the front and back directions and left and right directions.
  • a total of four acceleration sensors 8A, 8B, 8C, 8D are provided.
  • the acceleration sensors 8A to 8D are respectively mounted on a plurality of different places of the railcar 1 to constitute a plurality of sensors (behavior sensors) for detecting the behavior of the railcar 1.
  • an analog acceleration sensor such as a piezoelectric sensor or a piezoresistive sensor is used, and in particular, it is preferable to use an acceleration sensor excellent in water resistance and heat resistance.
  • the acceleration sensor 8A is disposed at a position near the FL single-axis damper 7A on the front left side of the vehicle body 2, and the acceleration sensor 8B is located at a front right side of the vehicle body 2 near the FR two-axis damper 7B. It is arranged.
  • the acceleration sensor 8C is disposed on the rear left side of the vehicle body 2 at a position close to the 3-axis damper 7C of RL, and the acceleration sensor 8D is disposed on the rear right side of the vehicle body 2 close to the 4-axis damper 7D of RR.
  • the acceleration sensors 8A to 8D output detection signals of acceleration detected at respective positions to the control device 9 described later as different detection signals.
  • the acceleration sensors 8A to 8D are not limited to the front left side, front right side, rear left side and rear right side of the vehicle body 2.
  • the sensor arrangement on the vehicle body 2 may be in any form, such as at the center of the rear and the right side of the vehicle.
  • the number of acceleration sensors 8 is not limited to four, and may be freely selected according to the purpose of measurement and control. However, it is desirable to arrange at least two.
  • the control device 9 as a control unit that variably controls the generated damping force of each variable damper 7 will be described.
  • the control device 9 is installed at a predetermined position of the railcar 1 (for example, a position substantially at the center of the vehicle body 2 as shown in FIG. 2).
  • the control device 9 is composed of, for example, a microcomputer, and the acceleration sensors 8A to 8D are connected to the input side of the control device 9 via cables 15A to 15D described later (as a whole referred to as the cable 15).
  • the front left side (FL) 1-axis damper 7A, front right side (FR) 2-axis damper 7B, rear left side (RL) 3-axis damper 7C, rear right RR) 4-axis dampers 7D are connected via cables 16A to 16D (generally referred to as cables 16).
  • control device 9 is connected to a control device (not shown) of another vehicle connected (connected) to the vehicle 2 shown in FIG. (For example, the traveling position of the vehicle, the traveling speed, etc.) are input / output via the communication line 10.
  • One control device 9 is disposed on one vehicle body 2, performs communication internally with the upper part of the vehicle via the communication line 10, and performs calculation internally based on a sensor signal, and gives a damping force command to each variable damper 7 And carries out failure diagnosis and abnormality detection of each of the variable dampers 7, for example.
  • the control device 9 has a memory 9A as a storage unit comprising, for example, a ROM, a RAM, a non-volatile memory, etc., in the memory 9A, for example for fault diagnosis processing of the variable damper 7 shown in FIG.
  • the program and the failure judgment value etc. are stored.
  • the failure determination value is a threshold value used to determine whether the operating state of the variable damper 7 (1-axis to 4-axis dampers 7A to 7D) is in the normal range.
  • the roll data storage unit 14C (see FIG. 3), which is a part of the memory 9A, can update the judgment value (that is, the failure judgment value) for making the normal judgment or the failure judgment of the variable damper 7 Stored.
  • the control device 9 determines whether or not roll data obtained from a roll data output device including an acceleration sensor 8 mounted on the vehicle body 2, a gyro sensor, a vehicle height sensor (not shown), etc. is within a normal range. Failure diagnosis of 7 (1-axis to 4-axis dampers 7A to 7D) can be performed.
  • the control device 9 includes a damper control device 11 as a control unit that variably controls the generated damping force of the 1-axis to 4-axis dampers 7A to 7D, and a force generation mechanism (1-axis to 4-axis dampers 7A to 7D) and includes an abnormality detection estimation unit 12 for detecting and estimating the abnormality.
  • the abnormality detection / estimation unit 12 outputs a roll data output unit that outputs roll data that changes according to the roll (left and right swings) of the vehicle body 2, and the roll data calculation unit 13 (roll data output (roll data output) Device) compares the roll data output from the device with the failure determination value (stored in the memory 9A) under a predetermined traveling condition to determine whether or not the one-axis to four-axis dampers 7A to 7D have a failure And an apparatus 14.
  • the damper control device 11 of the control device 9 detects detection signals from the acceleration sensors 8A to 8D every sampling time in order to reduce vibrations such as roll (rolling) and pitch (swinging in the front and rear directions) of the vehicle body 2. While reading the control signal (current value of control command) by calculation according to, for example, skyhook theory (skyhook control law), the control signal at this time is variable damper 7 (1-axis to 4-axis dampers 7A to 7D) , And variably control the damping force characteristics of each of the variable dampers 7.
  • the control law of the variable damper 7 is not limited to the skyhook control law. For example, an LQG control law or an H ⁇ control law may be used.
  • the failure determination device 14 of the control device 9 includes a vehicle position detection unit 14A that detects the traveling position of the railway vehicle 1, a vehicle speed detection unit 14B that detects the traveling velocity of the railway vehicle 1, and roll data under the predetermined traveling conditions.
  • a roll data storage unit 14C for storing the roll data output from the calculation unit 13; and a failure judgment value calculation unit 14D for calculating a failure judgment value as the threshold from the traveling position, the traveling speed and the roll data. It is comprised including.
  • the vehicle position detection unit 14A and the vehicle speed detection unit 14B may detect the traveling position and traveling speed of the railway vehicle 1 moving along the track (rail 5) based on the vehicle information via the communication line 10. it can.
  • the roll data storage unit 14C is configured of, for example, the memory 9A of the control device 9. With the failure judgment value calculated by the failure judgment value calculation unit 14D, the failure judgment device 14 judges (determines) whether or not the variable damper 7 (1-axis to 4-axis dampers 7A to 7D) is operating normally. It is also a judgment value to be updated, and is stored in the roll data storage unit 14C so as to be updated.
  • the failure judgment value which is also a normal / abnormal threshold, is sequentially output from the roll data calculation unit 13 by repeating the traveling test of the railway vehicle 1 when, for example, the variable damper 7 (1-axis to 4-axis dampers 7A-7D) is normal.
  • the roll data stored in the roll data storage unit 14C is determined based on the roll data in the normal state.
  • the failure determination value calculation unit 14D determines whether the roll data output from the roll data calculation unit 13 under a predetermined traveling condition (for example, a predetermined traveling position and traveling speed) is within the range of the normal roll data described above.
  • the failure judgment value as a threshold is calculated by using At this time, it is preferable to determine in advance an appropriate evaluation section and an evaluation speed based on the signal from the vehicle position detection unit 14A and the signal from the vehicle speed detection unit 14B.
  • the roll data of the vehicle body 2 is normal when the traveling speed of the railway vehicle 1 is within the range of the prescribed evaluation velocity.
  • the failure determination device 14 correctly determines whether the operation of each of the variable dampers 7 (1-axis to 4-axis dampers 7A to 7D) is normal or abnormal. be able to.
  • Failure determination value calculation unit 14D integrates and correlates the roll data stored in roll data storage unit 14C with the signals from vehicle position detection unit 14A and vehicle speed detection unit 14B, from the roll data at this time.
  • a failure judgment value is calculated as a threshold value for determining whether the range is normal.
  • each variable damper 7 by the failure determination device 14 may be performed by comparing roll data of one vehicle body 2 and another vehicle body 2 among the plurality of vehicle bodies 2 connected to each other.
  • the roll data of the vehicle body 2 traveling in the curve section becomes large, but the roll data of the vehicle body 2 traveling in the entrance side or the exit side of the curve section is low and erroneous detection There is a fear.
  • the weight of the vehicle body 2 and the number of passengers for each vehicle body 2 are different, it is preferable to set a threshold value for abnormality determination in consideration of them.
  • the roll data output device includes a plurality of sensors (acceleration sensor 8) for detecting a vehicle behavior provided in the vehicle body 2, and a roll data calculation unit 13 for calculating the roll data from values derived by the acceleration sensor 8. And is comprised.
  • the roll data output device is not limited to this.
  • the roll data output device may be configured by a roll sensor such as a gyro sensor.
  • a vehicle height sensor or the like may be used as a plurality of sensors for detecting the vehicle body behavior.
  • the control device 9 is connected on its input side to the acceleration sensors 8A to 8D via long cables 15A to 15D (generally referred to as the cables 15) as wires.
  • the output side of the control device 9 is connected to the variable damper 7 (1-axis to 4-axis dampers 7A to 7D) etc. via cables 16A to 16D (generally referred to as a cable 16).
  • the railway vehicle vibration control apparatus has the above-described configuration, and its operation will be described next.
  • the acceleration sensors 8A to 8D detect the vibrations in the upper and lower directions at this time. That is, the acceleration sensor 8A detects the vibration of the front left side (FL) of the vehicle body 2, and the acceleration sensor 8B detects the vibration of the front right side (FR) of the vehicle body 2. The acceleration sensor 8C detects the vibration of the rear left side (RL) of the vehicle body 2, and the acceleration sensor 8D detects the vibration of the rear right side (RR) of the vehicle body 2.
  • the damper control device 11 of the control device 9 discriminates the signals detected by the acceleration sensors 8A to 8D as individual acceleration detection signals, and suppresses the vibration of the railway vehicle 1, for example, FL, FR, RL, RR.
  • the target damping force to be generated by each of the variable dampers 7 (1-axis to 4-axis dampers 7A to 7D) on the side is calculated.
  • the one-axis to four-axis dampers 7A to 7D are variably controlled so that the generated damping forces have characteristics in accordance with the target damping forces, in accordance with control signals individually output from the damper control device 11.
  • failure diagnosis of the acceleration sensors 8A to 8D and the like is known, the failure diagnosis and abnormality detection of the variable damper 7 (1-axis to 4-axis dampers 7A to 7D) are always effective. Means not provided. Therefore, in the first embodiment, failure diagnosis of each variable damper 7 is performed, for example, in the failure judging device 14 of the control device 9 shown in FIG. 3 in accordance with the processing procedure shown in FIG.
  • step 1 the roll data output from the roll data calculation unit 13 is read.
  • step 2 the failure judgment value under predetermined traveling conditions (for example, stored in advance in the roll data storage unit 14C shown in FIG. 3) is compared with the roll data, and the roll data at this time is within the normal range. It is determined whether or not.
  • step 2 While the determination in step 2 is “YES”, the roll data is within the normal range, and the variable dampers 7 (1-axis to 4-axis dampers 7A to 7D) operate normally. As a result, it can be determined that the roll control of the railcar 1 is stable, so the processing returns to step 1 and the subsequent processing is executed. However, when the determination in step 2 is “NO”, the roll data is out of the normal range and becomes an abnormal value.
  • step 3 it can be determined that the variable damper 7 (1-axis to 4-axis dampers 7A to 7D) is malfunctioning and is broken.
  • the damping control may be stopped for each vehicle body 2 (i.e., the control device 9) to set the fail mode.
  • the railway vehicle 1 a plurality of vehicle bodies 2) connected to each other Control may be stopped.
  • each variable damper 7 of the railway vehicle 1 is determined to be at fault, and the current is cut off and fixed to the damping force characteristic equivalent to the middle, so that the damping action equivalent to the middle is secured.
  • the driver's seat (for example, the control device 9) indicates that the variable damper 7 (one of the 1-axis to 4-axis dampers 7A to 7D) is broken and an abnormality occurs in the present damping system. From the communication line 10) to the railway management system of the upper part may be notified. By notifying the upper part in this manner, it is possible to promptly carry out repair. Therefore, according to the present embodiment, the abnormality of the variable damper 7 can be properly determined. After the abnormality detection of the variable damper 7, for example, the control of the variable damper 7 may be turned off, and an appropriate response may be taken, such as setting the fail mode (that is, fixing the variable damper 7 to the damping force characteristics equivalent to middle).
  • the control of the variable damper 7 may be turned off, and an appropriate response may be taken, such as setting the fail mode (that is, fixing the variable damper 7 to the damping force characteristics equivalent to middle).
  • abnormality determination of roll data you may extract an appropriate evaluation area from the driving
  • the failure judgment value (threshold value) of the roll data is determined by the failure judgment value calculating unit 14D, the evaluation section is a large curve section traveling at high speed, and the failure judging device 14 performs only within the corresponding curve section. Perform fault diagnosis and abnormality detection. At this time, it is better to combine the traveling section and the traveling speed. In the railway vehicle 1, basically, the traveling place and the traveling speed are approximately determined, and it is more effective that the abnormality diagnosis is performed only when the traveling section and the traveling speed fall within the specified values. Abnormality detection can be realized.
  • the failure judgment device 14 determines the evaluation section and the traveling speed by a plurality of traveling tests, analyzes the traveling data in the case of simulating each abnormality, and uses this as a failure judgment value (threshold).
  • 9A roll data storage unit 14C
  • an appropriate threshold is set in the evaluation section and the corresponding speed, so that abnormality detection (that is, failure diagnosis of the variable damper 7) becomes possible without erroneous detection.
  • abnormality detection that is, failure diagnosis of the variable damper 7
  • the traveling conditions are different, the operation itself may not be properly performed, such as operation delay or failure of the vehicle, and the operation of the vehicle may need to be prioritized over abnormality detection.
  • abnormality determination of roll data that is, failure diagnosis of the variable damper 7
  • roll data of one vehicle body 2 and another vehicle body 2 may be compared.
  • the threshold value for abnormality determination of the target vehicle body 2 compares roll data between adjacent vehicle bodies 2 and determines that the target vehicle body 2 is abnormal if the roll data of the determination target vehicle body 2 is larger than a specified value.
  • the difference in roll data becomes large and it is determined as abnormal
  • FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention.
  • the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • the feature of the second embodiment is that when the variable damper 7 becomes abnormal and the roll data deviates from the normal range, the cause is miswiring, ie, the variable damper 7 (1-axis to 4-axis damper 7A
  • This embodiment is configured to determine whether or not the wiring (for example, the cables 16A to 16D) connecting the 7D to the control device 9 is a miswiring.
  • step 1 of FIG. 4 the roll data is read in step 11, and in the next step 12, the failure judgment value under a predetermined traveling condition (for example, the roll data is stored in the roll data storage unit 14C shown in FIG. 3 and the roll data, and it is determined whether the roll data at this time is within the normal range. Since it can be determined that the variable damper 7 (1-axis to 4-axis dampers 7A to 7D) is operating normally while “YES” is determined in step 12, the process returns to step 11 and the subsequent steps Execute the process
  • step 12 when it is determined “NO” in step 12, the roll data is out of the normal range and becomes an abnormal value, so that it proceeds to “abnormality diagnosis mode” in the next step 13.
  • this "abnormality diagnosis mode” first, in order to inspect the presence or absence of erroneous wiring of the variable damper 7, the one-axis and two-axis dampers 7A, 7B disposed on the left and right (FL, FR) of the same carriage 3 Swap the control (step 14).
  • the damping force command or current output from the controller 9 to the single-axis damper 7A can be replaced with the two-axis damper 7B and output.
  • the damping force command or current output from the control device 9 to the two-axis damper 7B can be replaced with the one-axis damper 7A and output.
  • step 14 when it is determined by the failure determination device 14 that the force generation mechanism (variable damper 7) is in failure, in step 14, the controller 9 controls the single-shaft damper 7A and the two-axis damper as the force generation mechanism.
  • the control exchange with 7B is performed as a reverse operation control that is operated in the reverse direction to that in the normal state (in fact, at the time of failure).
  • step 15 roll data in a state in which the control of the 1-axis and 2-axis dampers 7A and 7B is replaced is read from the roll data calculation unit 13 in a predetermined evaluation section (traveling section of the vehicle).
  • the failure determination value prestored in the roll data storage unit 14C under a predetermined traveling condition is compared with the roll data to determine whether the roll data at this time is within the normal range. . While the determination in step 16 is “YES”, the variable dampers 7 (1-axis to 4-axis dampers 7A to 7D) operate normally.
  • next step 17 it is determined that the wiring (cables 16A and 16B) of the 1-axis and 2-axis dampers 7A and 7B has been switched. Then, in the next step 18, the control of the one-axis and two-axis dampers 7A and 7B is stored while being replaced. As a result, the control of the one-axis and two-axis dampers 7A and 7B thereafter can continue the damping control of the vehicle body 2 in the state where the incorrect wiring of the cables 16A and 16B is repaired (corrected).
  • step 16 When it is determined “NO” in step 16, it is determined that the roll data has not returned to the normal range, and the control of the one-axis and two-axis dampers 7A and 7B is returned in the next step 19. As a result, the damping force command or current output from the controller 9 to the single-axis damper 7A is output and controlled as in the normal case. Similarly, the damping force command or current output from the control device 9 to the two-axis damper 7B is output and controlled as in the normal case. Then, in the next step 20, the control of the 3-axis and 4-axis dampers 7C and 7D disposed on the left and right (RL and RR) of the same carriage 3 is switched.
  • the damping force command or current output from the control device 9 to the three-axis damper 7C can be replaced with the four-axis damper 7D and output.
  • the damping force command or current output from the controller 9 to the 4-axis damper 7D can be replaced with the 3-axis damper 7C and output. If it is determined that there is no incorrect wiring between the 3-axis damper 7C and the 4-axis damper 7D, it is preferable to restore the control replacement between the 3-axis and 4-axis dampers 7C and 7D. .
  • the control device 9 when it is determined by the failure determination device 14 that the force generation mechanism (variable damper 7) is in failure, the control device 9 performs the three-axis damper 7C and the four-axis damper as the force generation mechanism in step 20.
  • the control exchange with 7D is performed as a reverse operation control that is operated in the opposite direction to that in the normal state (actually, in the failure state).
  • roll data in a state in which the control of the 3-axis and 4-axis dampers 7 C and 7 D is replaced is read from the roll data calculation unit 13.
  • the failure determination value (prestored in the roll data storage unit 14C) under a predetermined traveling condition is compared with the roll data to determine whether the roll data at this time is within the normal range. . While the determination at step 22 is “YES”, the variable dampers 7 (1-axis to 4-axis dampers 7A to 7D) operate normally.
  • next step 23 it is determined that the wiring (cables 16C and 16D) of the 3-axis and 4-axis dampers 7C and 7D has been switched. Then, in the next step 24, the control of the 3-axis and 4-axis dampers 7C and 7D is replaced and stored. As a result, the control of the subsequent 3-axis and 4-axis dampers 7C and 7D can continue damping control of the vehicle body 2 in a state in which the incorrect wiring of the cables 16C and 16D is repaired (corrected).
  • step 25 it is determined whether "wiring replacement” has occurred between the 1-axis damper 7A and the 2-axis damper 7B or between the 3-axis damper 7C and the 4-axis damper 7D.
  • step 25 the control is exchanged between the single-axis damper 7A and the two-axis damper 7B or between the three-axis damper 7C and the four-axis damper 7D.
  • step 26 the "normal control mode" is entered, and the processing after step 11 is continued.
  • step 25 it is determined in the next step 27 that the variable damper 7 (1-axis to 4-axis dampers 7A-7D) is malfunctioning and is broken. That is, the cause of the operation abnormality of the variable damper 7 is miswiring, that is, miswiring due to misplacement of the wiring (for example, cables 16A to 16D) connecting the variable damper 7 (1 axis to 4 axis dampers 7A
  • the damping control is stopped for each vehicle body 2 (i.e., the control device 9), and the failure mode is set. In this case, when each variable damper 7 of the railcar 1 is determined to be faulty, the supplied current is cut off and fixed to the damping force characteristic equivalent to that of the middle, and the damping action by this can be secured.
  • erroneous wiring is detected between the 1-axis damper 7A and the 2-axis damper 7B or between the 3-axis damper 7C and the 4-axis damper 7D.
  • the control is exchanged between the single-axis damper 7A and the two-axis damper 7B or between the three-axis damper 7C and the four-axis damper 7D.
  • the erroneous wiring of each variable damper 7 can be detected, and when the abnormality is detected, by changing the output to the correct axis for control, it is possible to secure an appropriate ride quality in the railway vehicle 1.
  • variable dampers 7 becomes possible. Then, when it is detected (judged) that there is a miswiring, control replacement of the left and right dampers is performed as reverse operation control that operates in the opposite direction to normal (in fact, at the time of failure) By performing the correction or the like, the damping control of the vehicle body 2 can be continued, and the operation of the railway vehicle 1 can be safely enhanced with reliability and maintained.
  • the present invention is not limited to this.
  • the presence or absence of miswiring between the 3-axis damper 7C and the 4-axis damper 7D is determined, and then the presence or absence of misconnection between the 1-axis damper 7A and the 2-axis damper 7B is determined. It may be configured to
  • FIGS. 6 and 7 show a third embodiment of the present invention.
  • the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • the feature of the third embodiment is that when the variable damper 7 becomes abnormal and the roll data deviates from the normal range, any one of the 1-axis to 4-axis dampers 7A to 7D is a damper It is in the configuration that the fault diagnosis and identification are made as to whether or not it is abnormal.
  • step 1 of FIG. 4 the roll data is read in step 31 and in the next step 32, the failure judgment value under a predetermined traveling condition ( For example, the roll data is stored in the roll data storage unit 14C shown in FIG. 3 and the roll data, and it is determined whether the roll data at this time is within the normal range. Since it can be determined that the variable damper 7 (1-axis to 4-axis dampers 7A to 7D) is operating normally while “YES” is determined in step 32, the process returns to step 31 and thereafter. Execute the process
  • step 34 the damper control device 11 of the control device 9 fixes the middle (intermediate) characteristic to all the axes (all the 1st to 4th axis dampers 7A to 7D) of the variable damper 7 It outputs a force command (ie, a current of zero).
  • the damping force command corresponding to the middle may be fixed, for example, so that the current value supplied to the solenoids of the 1-axis to 4-axis dampers 7A to 7D becomes a predetermined intermediate value.
  • the section used as the middle damping force command may be limited within, in front of, and behind the specific evaluation section determined in advance.
  • the roll data in this state is read from the roll data calculation unit 13 in a predetermined evaluation section (traveling section of the vehicle).
  • the roll data in this state is stored as a temporary "stored value" in the roll data storage unit 14C of the failure determination device 14.
  • the damper control device 11 of the control device 9 outputs a damping force command to the one-axis damper 7A so as to temporarily fix the one-axis damper 7A to the damping force characteristic equivalent to software.
  • the other variable dampers 7 (2-axis to 4-axis dampers 7B to 7D) are fixed to the above-described damping force characteristics equivalent to the middle.
  • the roll data under the setting condition of step 37 is read from the roll data calculation unit 13 (roll data output device) in a predetermined evaluation section (traveling section of the vehicle).
  • step 39 it is determined whether the roll data read in step 38 is a roll value equivalent to the above-mentioned temporary "stored value".
  • the roll data read in step 38 is a roll value equivalent to the above-mentioned temporary "stored value”.
  • step 39 it is equivalent to the “stored value” of all-axis middle fixed (refer to steps 34 to 36), and the single-axis damper 7A is equivalent to the software according to the damping force command from the controller 9. Not adjusted to the damping force characteristics of Therefore, in the next step 40, it is diagnosed that the one-axis damper 7A is broken.
  • step 41 for example, the damper control device 11 of the control device 9 performs 2-axis to temporarily fix the 2-axis damper 7B to the damping force characteristic equivalent to software. A damping force command is output to the damper 7B. At this time, the other variable dampers 7 (one-axis, three-axis, and four-axis dampers 7A, 7C, 7D) remain fixed to the above-described damping force characteristics equivalent to the middle.
  • the roll data under the setting condition of step 41 is read from the roll data calculation unit 13 in a predetermined evaluation section (traveling section of the vehicle).
  • step 43 it is determined whether the roll data read in step 42 is a roll value equivalent to the above-mentioned temporary "stored value".
  • step 43 it is equivalent to the “stored value” of all-axis middle fixed (refer to steps 34 to 36), and the 2-axis damper 7B is equivalent to the software according to the damping force command from the controller 9. Not adjusted to the damping force characteristics of Therefore, in the next step 44, it is diagnosed that the two-axis damper 7B is broken.
  • the damper control device 11 of the control device 9 is configured to temporarily fix, for example, the three-axis damper 7C to a damping force characteristic equivalent to software in the next step 45 shown in FIG. Output a damping force command to the three-axis damper 7C.
  • the other variable dampers 7 one-axis, two-axis, and four-axis dampers 7A, 7B, 7D
  • the roll data under the setting condition of step 45 is read from the roll data calculation unit 13 in a predetermined evaluation section (traveling section of the vehicle).
  • step 47 it is determined whether the roll data read in step 46 is a roll value equivalent to the above-mentioned temporary "stored value”.
  • step 47 it is equivalent to the “stored value” of all-axis middle fixed (refer to steps 34 to 36), and the 3-axis damper 7C is equivalent to the software according to the damping force command from the controller 9. Not adjusted to the damping force characteristics of Therefore, in the next step 48, it is diagnosed that the three-axis damper 7C is broken.
  • step 49 for example, the damper control device 11 of the control device 9 performs 4-axis to temporarily fix the 4-axis damper 7D to the damping force characteristic equivalent to software. A damping force command is output to the damper 7D. At this time, the other variable dampers 7 (1-axis to 3-axis dampers 7A to 7C) are fixed to the above-described damping force characteristics equivalent to the middle.
  • the roll data under the setting condition of step 49 is read from the roll data calculation unit 13 in a predetermined evaluation section (traveling section of the vehicle).
  • next step 51 it is determined whether or not the roll data read in step 50 is a roll value equivalent to the above-described temporary "stored value".
  • the 4-axis damper 7D is equivalent to the software according to the damping force command from the controller 9. Not adjusted to the damping force characteristics of Therefore, in the next step 52, it is diagnosed that the four-axis damper 7D is broken.
  • step 51 the process proceeds to the next step 53, and in the “abnormality diagnosis mode” after the step 33, is there any faulty axis among the 1 axis to 4 axis dampers 7A to 7D? It is determined whether or not.
  • step 53 it is determined in the next step 54 that at least one of the variable dampers 7 (1-axis to 4-axis dampers 7A-7D) is abnormal in operation and is broken. Informs early removal and replacement of the identified damper.
  • “NO” is determined in the step 53, the abnormal axis which has failed is not identified, so the process proceeds to the “normal control mode” in the next step 55, and the processing after the step 31 is continued.
  • any one of the 1-axis to 4-axis dampers 7A to 7D It is possible to diagnose and identify whether or not the variable damper 7 of the above is abnormal. For this reason, until now, the damper can be removed to identify the abnormal axis, and the operation of identifying the abnormal axis such as confirmation of the damping force characteristic can be simplified, and the damper can be quickly replaced when an abnormality occurs.
  • FIGS. 8 to 10 show a fourth embodiment of the present invention.
  • the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • the feature of the fourth embodiment is that, when the variable damper 7 malfunctions and the roll data deviates from the normal range, first, it is checked whether there is a miswiring abnormality in the left and right dampers, When no abnormality is confirmed, it is configured to specify which variable damper 7 among the one-axis to four-axis dampers 7A to 7D is a damper abnormality.
  • step 61 the roll data is read in step 61, and in the next step 62, the failure judgment value under a predetermined traveling condition (for example, the roll data is stored in the roll data storage unit 14C shown in FIG. 3 and the roll data, and it is determined whether the roll data at this time is within the normal range. Since it can be determined that the variable damper 7 (1-axis to 4-axis dampers 7A to 7D) is operating normally while “YES” is determined in step 62, the process returns to step 61, and the subsequent steps Execute the process
  • step 64 in order to inspect the presence or absence of miswiring of the variable damper 7, the 1-axis and 2-axis dampers 7A arranged on the left and right (FL, FR) of the same carriage 3 , 7B control is replaced.
  • the damping force command or current output from the controller 9 to the single-axis damper 7A can be replaced with the two-axis damper 7B and output.
  • the damping force command or current output from the control device 9 to the two-axis damper 7B can be replaced with the one-axis damper 7A and output.
  • step 64 when it is determined by the failure determination device 14 that the force generation mechanism (variable damper 7) is in failure, in step 64, the controller 9 determines the single-shaft damper 7A and the two-axis damper as the force generation mechanism.
  • the control exchange with 7B is performed as a reverse operation control that is operated in the reverse direction to that in the normal state (in fact, at the time of failure).
  • step 65 roll data in a state in which the control of the 1-axis and 2-axis dampers 7A and 7B is switched is read from the roll data calculation unit 13 in a predetermined evaluation section (traveling section of the vehicle).
  • the failure determination value prestored in the roll data storage unit 14C
  • the variable damper 7 (1-axis to 4-axis dampers 7A to 7D) operates normally.
  • next step 67 it is determined that the wiring (cables 16A and 16B) of the 1-axis and 2-axis dampers 7A and 7B has been switched.
  • the control of the one-axis and two-axis dampers 7A and 7B is stored while being replaced.
  • the control of the one-axis and two-axis dampers 7A and 7B thereafter can continue the damping control of the vehicle body 2 in the state where the incorrect wiring of the cables 16A and 16B is repaired (corrected).
  • step 66 When it is determined "NO" in step 66, it is determined that the roll data has not returned to the normal range, and the control of the 1-axis and 2-axis dampers 7A and 7B is returned in step 69. Then, in the next step 70, the control of the 3-axis and 4-axis dampers 7C and 7D disposed on the left and right (RL and RR) of the same carriage 3 is switched.
  • the damping force command or current output from the control device 9 to the three-axis damper 7C can be replaced with the four-axis damper 7D and output.
  • the damping force command or current output from the controller 9 to the 4-axis damper 7D can be replaced with the 3-axis damper 7C and output.
  • the control device 9 determines the three-axis damper 7C and the four-axis damper as the force generation mechanism in step 70.
  • the control exchange with 7D is performed as a reverse operation control that is operated in the opposite direction to that in the normal state (actually, in the failure state).
  • next step 71 roll data in a state in which the control of the 3-axis and 4-axis dampers 7C and 7D is replaced is read from the roll data calculation unit 13.
  • the failure determination value (prestored in the roll data storage unit 14C) under a predetermined traveling condition is compared with the roll data to determine whether the roll data at this time is within the normal range. . While the determination at step 72 is “YES”, the variable dampers 7 (1-axis to 4-axis dampers 7A to 7D) operate normally.
  • next step 73 it is determined that the wiring (cables 16C and 16D) of the 3-axis and 4-axis dampers 7C and 7D has been switched. Then, in the next step 74, the control of the 3-axis and 4-axis dampers 7C and 7D is replaced and stored. As a result, the control of the subsequent 3-axis and 4-axis dampers 7C and 7D can continue damping control of the vehicle body 2 in a state in which the incorrect wiring of the cables 16C and 16D is repaired (corrected).
  • next step 75 it is determined whether "wiring replacement” has occurred between the 1-axis damper 7A and the 2-axis damper 7B or between the 3-axis damper 7C and the 4-axis damper 7D.
  • the control is exchanged between the 1-axis damper 7A and the 2-axis damper 7B or between the 3-axis damper 7C and the 4-axis damper 7D.
  • the "normal control mode" is entered, and the process from step 61 onward is continued.
  • step 75 when "NO" is determined in the step 75, it is determined that the variable damper 7 (1-axis to 4-axis dampers 7A to 7D) is malfunctioning and is broken. Then, in step 77 shown in FIG. 9, it is determined which one of the 1st to 4th axis dampers 7A to 7D has a malfunction. That is, first, at step 77, the damping force fixed to the middle (intermediate) characteristic from the damper control device 11 of the control device 9 to all the axes of the variable damper 7 (all one-axis to four-axis dampers 7A to 7D) Output a command (ie, current value zero).
  • the current supplied from the control device 9 is cut off in all the variable dampers 7 of one vehicle, and the damping force characteristic equivalent to that of the middle is fixed.
  • the damping force command equivalent to the middle for example, the current value supplied to the solenoids of the 1-axis to 4-axis dampers 7A to 7D may be fixed at a predetermined intermediate value.
  • the section used as the middle damping force command may be limited within, in front of, and behind the specific evaluation section determined in advance.
  • the roll data in this state is read from the roll data calculation unit 13 in a predetermined evaluation section (traveling section of the vehicle).
  • the roll data in this state is stored as a temporary "stored value" in the roll data storage unit 14C of the failure determination device 14.
  • the damper control device 11 of the control device 9 outputs a damping force command to the one-axis damper 7A so as to temporarily fix the one-axis damper 7A to a damping force characteristic equivalent to software.
  • the other variable dampers 7 (2-axis to 4-axis dampers 7B to 7D) are fixed to the above-described damping force characteristics equivalent to the middle.
  • the roll data under the setting condition of step 80 is read from the roll data calculation unit 13 in a predetermined evaluation section (traveling section of the vehicle).
  • step 82 it is determined whether the roll data read in step 81 is a roll value equivalent to the above-mentioned temporary "stored value". If it is determined “YES” in step 82, it is equivalent to the "stored value" of all-axis middle fixed (see steps 77 to 79), and the single-axis damper 7A is not adjusted to the damping force characteristic equivalent to software. . Therefore, in the next step 83, it is diagnosed that the one-axis damper 7A is broken.
  • step 84 for example, from the damper control device 11 of the control device 9, the two-axis damper 7B is temporarily fixed to the damping force characteristic equivalent to software. A damping force command is output to the damper 7B. At this time, the other variable dampers 7 (one-axis, three-axis, and four-axis dampers 7A, 7C, 7D) remain fixed to the above-described damping force characteristics equivalent to the middle.
  • the roll data under the setting condition of step 84 is read from the roll data calculation unit 13 in a predetermined evaluation section (traveling section of the vehicle).
  • next step 86 it is determined whether the roll data read in step 85 is a roll value equivalent to the above-mentioned temporary "stored value”. If “YES” is determined in the step 86, it is equivalent to the “stored value” of all the axes middle fixed (refer to the steps 77 to 79), and the two-axis damper 7B is not adjusted to the damping force characteristic equivalent to the software. . Therefore, in the next step 87, it is diagnosed that the two-axis damper 7B is broken.
  • the damper control device 11 of the control device 9 is configured to temporarily fix, for example, the three-axis damper 7C to a damping force characteristic equivalent to software in the next step 88 shown in FIG. Output a damping force command to the three-axis damper 7C.
  • the other variable dampers 7 one-axis, two-axis, and four-axis dampers 7A, 7B, 7D
  • the roll data calculation unit 13 reads the roll data under the set conditions in step 88 in a predetermined evaluation section (traveling section of the vehicle).
  • step 90 it is determined whether the roll data read in step 89 is a roll value equivalent to the above-mentioned temporary "stored value". If it is determined “YES” in step 90, it is equivalent to the "stored value" of all-axis middle fixed (see steps 77 to 79), and the 3-axis damper 7C is not adjusted to the damping force characteristic equivalent to software. . Therefore, in the next step 91, it is diagnosed that the three-axis damper 7C is broken.
  • step 92 the damper control device 11 of the control device 9 performs 4-axis to temporarily fix the 4-axis damper 7D to the damping force characteristic equivalent to software.
  • a damping force command is output to the damper 7D.
  • the other variable dampers 7 (1-axis to 3-axis dampers 7A to 7C) are fixed to the above-described damping force characteristics equivalent to the middle.
  • the roll data under the set conditions in step 92 is read from the roll data calculation unit 13 in a predetermined evaluation section (traveling section of the vehicle).
  • step 94 it is determined whether the roll data read in step 93 is a roll value equivalent to the above-mentioned temporary "stored value”.
  • the roll data read in step 93 is a roll value equivalent to the above-mentioned temporary "stored value”.
  • step 94 it is determined in the next step 96 whether or not there is a broken axis among the 1-axis to 4-axis dampers 7A to 7D in the "abnormality diagnosis mode" after the step 33. Do. When it is determined “YES” in step 96, it is determined in the next step 97 that at least one of the variable dampers 7 (1-axis to 4-axis dampers 7A to 7D) is abnormal in operation and is broken. Informs early removal and replacement of the identified damper. On the other hand, when “NO” is determined in the step 96, since the faulty abnormal axis is not identified, the “normal control mode” is entered in the next step 98, and the process after the step 61 is continued again. Do.
  • variable damper 7 when the variable damper 7 operates abnormally and the roll data deviates from the normal range, first, erroneous wiring abnormality of the left and right dampers occurs. If no abnormality is confirmed, it is possible to diagnose and identify which variable damper 7 among the 1-axis to 4-axis dampers 7A to 7D is abnormal. For this reason, incorrect wiring abnormality of the left and right dampers and the specification of the abnormal axis can be comprehensively performed, and when abnormality occurs, the damper replacement can be performed promptly.
  • the force generating mechanism is constituted by the variable damper 7 formed of a hydraulic shock absorber of damping force adjustment type provided between the vehicle body 2 and each carriage 3 is exemplified.
  • the present invention is not limited to this, and, for example, an electromagnetic linear actuator, an electromagnetic damper, an air suspension, etc., is provided between the bogie and the vehicle body to configure a force generating mechanism that generates adjustable force in the vertical direction. May be This point is the same as in the second to fourth embodiments.
  • a force generating mechanism which is provided between a bogie on which a wheel is mounted and a vehicle body and generates an adjustable force in the vertical direction, and a control unit which controls the generated force of the force generating mechanism.
  • a vibration control device for a railway vehicle comprising: an abnormality detection estimation unit that detects and estimates an abnormality of the force generation mechanism, wherein the abnormality detection estimation unit outputs roll data that changes according to the roll of the vehicle body.
  • a data output device, and a failure determination device that determines whether or not the force generation mechanism is failure by comparing the roll data output from the roll data output device with a failure determination value under a predetermined traveling condition; , And is characterized by. Thereby, the failure of the force generation mechanism can be determined.
  • the roll data output device is derived from a sensor that detects one or more vehicle body behaviors provided on the vehicle body, and the sensor And a roll data calculation unit that calculates the roll data from the calculated value.
  • the failure determination device includes a vehicle position detection unit that detects a traveling position of the vehicle, a vehicle speed detection unit that detects a traveling speed of the vehicle, and A roll data storage unit for storing the roll data output from the roll data output device under a predetermined traveling condition, and a failure judgment value for calculating the failure judgment value from the traveling position, the traveling speed and the roll data And a calculating unit.
  • the abnormality detection estimation unit is provided to one or a plurality of other vehicle bodies connected to the vehicle body, and the failure determination value calculation unit includes the other The failure judgment value is calculated from the roll data of the vehicle body. This makes it possible to detect an abnormality in the force generation mechanism without erroneous detection.
  • the control unit when the failure determination device determines that the force generation mechanism is in failure, the control unit is configured to It is characterized by turning off the control. As a result, the operation of the railway vehicle can be safely and reliably maintained.
  • the control unit when the failure determination device determines that the force generation mechanism is in failure, causes the force generation mechanism to It is characterized in that it is reverse operation control that is operated in the reverse direction to the normal time.
  • the cause of the failure is a damper miswiring, it is possible to minimize the deterioration of the ride comfort caused by the abnormality by switching the control and performing the reverse operation control.
  • the control unit when the failure determination device determines that the force generation mechanism is in failure, the control unit is configured to It is characterized in that the generated power is middle control. Thereby, when a damper failure occurs, an abnormal axis can be identified in advance, and the total time from abnormal axis identification to damper replacement can be shortened.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, but includes various modifications.
  • the above-described embodiment is described in detail to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to one having all the described configurations.
  • part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment.

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Abstract

制御装置は、１軸～４軸ダンパの発生減衰力を可変に制御するダンパ制御装置と、１軸～４軸ダンパの異常を検出し推定する異常検出推定部とを含んで構成されている。異常検出推定部は、車体のロール（左，右方向の揺れ）によって変化するロールデータを出力するロールデータ算出部（ロールデータ出力装置）と、このロールデータ算出部から出力されたロールデータを、所定の走行条件における故障判断値と比較して１軸～４軸ダンパ７Ａ～７Ｄが故障であるか否かを判断する故障判断装置１４と、を備えている。

Description

鉄道車両用振動制御装置
　本発明は、例えば鉄道車両の振動等を低減するのに好適に用いられる鉄道車両用振動制御装置に関する。
　一般に、車体の全長寸法が長い鉄道車両には、車体の前，後方向と左，右方向に離間した４隅側の位置に、夫々の位置で車体のばね上加速度を検出する合計４個の加速度センサと、発生減衰力が可変に調整される複数の減衰力可変ダンパとが設けられている。制御装置は、各ダンパの発生減衰力を前記各加速度センサで検出した検出信号に基づいて可変に制御する（例えば、特許文献１，２参照）。
特開２０００－６８０７号公報 特許第５６５０４８３号公報
　特許文献１に記載の技術においては、複数の台車上に加速度センサをそれぞれ設け、これらのセンサからの加速度検出信号を比較しセンサ異常の有無を判定している。特許文献２に記載の技術においては、３軸の加速度センサの出力符号をもとに、センサ異常を判定している。即ち、これらの従来技術は、加速度センサの異常、故障を判定しているだけであり、複数の減衰力可変ダンパ（力発生機構）についての故障診断（正常か否かの判断）を行っていない。
　本発明の目的は、力発生機構の故障診断を行い、迅速な対策を施すことができるようにした鉄道車両用振動制御装置を提供することにある。
　本発明の一実施形態に係る鉄道車両用振動制御装置は、車輪が装着された台車と車体との間に設けられ、上下方向に調整可能な力を発生する力発生機構と、該力発生機構の発生力を制御する制御部と、前記力発生機構の異常を検出し推定する異常検出推定部と、を備える鉄道車両用振動制御装置であって、前記異常検出推定部は、前記車体のロールによって変化するロールデータを出力するロールデータ出力装置と、前記ロールデータ出力装置から出力された前記ロールデータと、所定の走行条件における故障判断値とを比較して前記力発生機構が故障であるか否かを判断する故障判断装置と、を備えることを特徴としている。
　本発明の一実施形態によれば、力発生機構の異常を検出し、この異常に伴う乗り心地の低下を最小限に抑えることができる。
本発明の実施の形態による鉄道車両用振動制御装置が適用された鉄道車両を示す正面図である。 図１中の各減衰力可変ダンパおよび各加速度センサの配置関係を説明するために鉄道車両の内部を上側からみた平面図である。 図２中の制御装置を示す制御ブロック図である。 第１の実施の形態による可変ダンパの故障診断処理を示す流れ図である。 第２の実施の形態による可変ダンパの故障診断処理を示す流れ図である。 第３の実施の形態による可変ダンパの故障診断処理を示す流れ図である。 図６に続く可変ダンパの故障診断処理を示す流れ図である。 第４の実施の形態による可変ダンパの故障診断処理を示す流れ図である。 図８に続く可変ダンパの故障診断処理を示す流れ図である。 図９に続く可変ダンパの故障診断処理を示す流れ図である。
　以下、本発明の実施の形態による鉄道車両用振動制御装置を、電車等の鉄道車両に搭載した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。
　ここで、図１ないし図４は本発明の第１の実施の形態を示している。図１において、鉄道車両１は、例えば乗客、乗員等が乗車する車体２と、該車体２の下側に設けられた前側，後側の台車３とを備えている。これらの台車３は、車体２の前部側と後部側とに離間して配置され、各台車３にはそれぞれ４個の車輪４が設けられている。鉄道車両１は、各車輪４が左，右のレール５（一方のみ図示）上を転動（回転）することによりレール５に沿って、例えば前進時に矢示Ａ方向に走行駆動される。
　車体２と各台車３との間には、それぞれの台車３上で車体２を弾性的に支持する複数の懸架ばね６と、該各懸架ばね６と並列関係をなすように配置された複数の減衰力可変ダンパ７（以下、可変ダンパ７という）とが設けられている。これらの可変ダンパ７は、台車３と車体２との間に設けられ、上下方向に調整可能な力を発生する力発生機構を構成している。
　可変ダンパ７は、１つの台車３に対して２軸、即ち１台の車両に４軸配置される。図２中では、これらの可変ダンパ７を、車体２の前部側に位置する前側の台車３の左，右両側（ＦＬ，ＦＲ側）にそれぞれ配置された１軸ダンパ７Ａ，２軸ダンパ７Ｂと、後部側に位置する後側の台車３の左，右両側（ＲＬ，ＲＲ側）にそれぞれ配置された３軸ダンパ７Ｃ，４軸ダンパ７Ｄとして例示している。
　これらの可変ダンパ７（１軸～４軸ダンパ７Ａ～７Ｄ）は、それぞれの減衰力を個別に調整可能なシリンダ装置（例えば、セミアクティブダンパと呼ばれる減衰力調整式の油圧緩衝器）を用いて構成されている。各可変ダンパ７は、例えば比例ソレノイド等からなる減衰力調整バルブ（図示せず）を備え、この減衰力調整バルブは、車体２の振動を低減するため減衰力特性をハードな特性とソフトな特性との間で任意な特性に調整する構成となっている。
　即ち、各可変ダンパ７は、前，後の台車３に対する車体２の振動を左，右方向でそれぞれ個別に緩衝して低減させるように、後述の制御装置９から個別に出力される制御信号に従って減衰力が可変に制御されるものである。この場合、可変ダンパ７は、ハードな特性とソフトな特性との間で減衰力特性を連続的に調整する構成でもよく、２段階または複数段階で調整可能な構成であってもよい。
　可変ダンパ７の減衰力特性は、制御装置９から各可変ダンパ７のソレノイド（図示せず）へと供給（通電）される電流値に応じてソフトからハードまで可変に調整される。可変ダンパ７は、前記ソレノイドへの通電電流を遮断し、電流値が０Ａ（零アンペア）の状態で後述の如くミドル相当（可変ダンパ７の発生減衰力がハードとソフトとの中間程度）の減衰力となるように構成されている。このために、故障時の可変ダンパ７は、制御装置９からの通電電流がオフ（遮断）されることによりミドル相当の減衰力特性に固定される。
　図２に示すように、車体２には、前，後方向と左，右方向に離間した４隅側の位置に、夫々の位置で車体２の上，下方向の加速度をばね上加速度として検出する合計４個の加速度センサ８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄが設けられている。これらの加速度センサ８Ａ～８Ｄは、鉄道車両１の異なる複数個所にそれぞれ搭載されて該鉄道車両１の挙動を検出する複数のセンサ（挙動センサ）を構成している。加速度センサ８Ａ～８Ｄとしては、例えば圧電式、ピエゾ抵抗式等のアナログ式加速度センサが用いられ、特に、耐水性、耐熱性に優れた加速度センサを用いるのがよい。
　ここで、加速度センサ８Ａは、車体２の前部左側でＦＬの１軸ダンパ７Ａに近い位置に配置され、加速度センサ８Ｂは、車体２の前部右側でＦＲの２軸ダンパ７Ｂに近い位置に配置されている。加速度センサ８Ｃは、車体２の後部左側でＲＬの３軸ダンパ７Ｃに近い位置に配置され、加速度センサ８Ｄは、車体２の後部右側でＲＲの４軸ダンパ７Ｄに近い位置に配置されている。加速度センサ８Ａ～８Ｄは、それぞれの位置で検出した加速度の検出信号を後述の制御装置９に互いに異なる検出信号として出力する。
　なお、加速度センサ８Ａ～８Ｄ（全体として加速度センサ８という）は、車体２の前部左側、前部右側、後部左側、後部右側に限らず、例えば車体２の前部中央、中央部左側、中央部右側、後部中央に配置する等、車体２上のセンサ配置はいかなる形をとっても良い。また、加速度センサ８の個数も４個に限らず、測定・制御の目的に合わせて自由に選んでよい。但し、少なくとも２個配置することが望ましい。
　次に、各可変ダンパ７の発生減衰力を可変に制御する制御部としての制御装置９について説明する。この制御装置９は、鉄道車両１の予め決められた位置（例えば、図２に示すように車体２のほぼ中央となる位置等）に設置されるものである。制御装置９は、例えばマイクロコンピュータ等により構成され、その入力側には加速度センサ８Ａ～８Ｄが後述のケーブル１５Ａ～１５Ｄ（全体としてをケーブル１５という）を介して接続されている。制御装置９の出力側には、車体２の前部左側（ＦＬ）の１軸ダンパ７Ａ、前部右側（ＦＲ）の２軸ダンパ７Ｂ、後部左側（ＲＬ）の３軸ダンパ７Ｃ、後部右側（ＲＲ）の４軸ダンパ７Ｄがそれぞれケーブル１６Ａ～１６Ｄ（全体としてをケーブル１６という）を介して接続されている。
　また、制御装置９は、例えば通信回線１０を介して図１に示す車体２に連接（連結）された他の車体の制御装置（図示せず）に接続されると共に、鉄道車両１の車両情報（例えば、車両の走行位置、走行速度等）が通信回線１０を介して入出力される。制御装置９は、１台の車体２に１個配置され、通信回線１０を介した車両の上位部との通信や、センサ信号を元に内部で演算を行い、各可変ダンパ７に減衰力指令に基づいた電流を通電すると共に、例えば各可変ダンパ７の故障診断、異常検知等を行う。
　ここで、制御装置９は、例えばＲＯＭ，ＲＡＭ，不揮発性メモリ等からなる記憶部としてのメモリ９Ａを有し、このメモリ９Ａ内には、例えば図４に示す可変ダンパ７の故障診断処理用のプログラムと故障判断値等とが格納されている。この故障判断値は、可変ダンパ７（１軸～４軸ダンパ７Ａ～７Ｄ）の動作状態が正常範囲か否かを判定するときの閾値である。具体的には、メモリ９Ａの一部をなすロールデータ記憶部１４Ｃ（図３参照）に、可変ダンパ７の正常判断または故障判断を行うための判断値（即ち、故障判断値）は更新可能に格納される。制御装置９は、車体２に取付けた加速度センサ８やジャイロセンサ、車高センサ（図示せず）等を含むロールデータ出力装置から得られたロールデータが正常範囲か否かを判定し、可変ダンパ７（１軸～４軸ダンパ７Ａ～７Ｄ）の故障診断を行うことができる。
　図３に示すように、制御装置９は、１軸～４軸ダンパ７Ａ～７Ｄの発生減衰力を可変に制御する制御部としてのダンパ制御装置１１と、力発生機構（１軸～４軸ダンパ７Ａ～７Ｄ）の異常を検出し推定する異常検出推定部１２とを含んで構成されている。異常検出推定部１２は、車体２のロール（左，右方向の揺れ）によって変化するロールデータを出力するロールデータ出力装置としてのロールデータ算出部１３と、このロールデータ算出部１３（ロールデータ出力装置）から出力されたロールデータを、所定の走行条件における前記故障判断値（メモリ９Ａに格納）と比較して１軸～４軸ダンパ７Ａ～７Ｄが故障であるか否かを判断する故障判断装置１４と、を備えている。
　制御装置９のダンパ制御装置１１は、車体２のロール（横揺れ）、ピッチ（前，後方向の揺れ）等の振動を低減すべく、サンプリング時間毎に加速度センサ８Ａ～８Ｄからの検出信号等を読込みつつ、例えばスカイフック理論（スカイフック制御則）に従って制御信号（制御指令の電流値）を演算により求めると共に、このときの制御信号を可変ダンパ７（１軸～４軸ダンパ７Ａ～７Ｄ）に個別に出力し、可変ダンパ７毎の減衰力特性を可変に制御するものである。なお、可変ダンパ７の制御則としては、スカイフック制御則に限るものではなく、例えばＬＱＧ制御則またはＨ∞制御則等を用いる構成でもよい。
　制御装置９の故障判断装置１４は、鉄道車両１の走行位置を検出する車両位置検出部１４Ａと、鉄道車両１の走行速度を検出する車両速度検出部１４Ｂと、前記所定の走行条件においてロールデータ算出部１３から出力された前記ロールデータを記憶するロールデータ記憶部１４Ｃと、前記走行位置、前記走行速度および前記ロールデータから前記閾値としての故障判断値を算出する故障判断値算出部１４Ｄとを含んで構成されている。
　車両位置検出部１４Ａと車両速度検出部１４Ｂとは、前記通信回線１０を介した車両情報により、軌道（レール５）に沿って移動する鉄道車両１の走行位置と走行速度とを検出することができる。ロールデータ記憶部１４Ｃは、例えば制御装置９のメモリ９Ａにより構成されている。故障判断値算出部１４Ｄで算出される故障判断値とは、故障判断装置１４が、可変ダンパ７（１軸～４軸ダンパ７Ａ～７Ｄ）が正常に動作しているか否かを判定（判断）する判断値でもあり、ロールデータ記憶部１４Ｃに更新可能に記憶される。
　正常，異常の閾値でもある故障判断値は、例えば可変ダンパ７（１軸～４軸ダンパ７Ａ～７Ｄ）の正常時に鉄道車両１の走行試験を繰返すことにより、ロールデータ算出部１３から逐次出力されるロールデータをロールデータ記憶部１４Ｃで蓄積し、これらの正常時のロールデータに基づいて決められる。故障判断値算出部１４Ｄは、所定の走行条件（例えば、所定の走行位置と走行速度）においてロールデータ算出部１３から出力されるロールデータが、前述した正常なロールデータの範囲内にあるか否かにより閾値としての故障判断値を算出する。このとき、車両位置検出部１４Ａからの信号と車両速度検出部１４Ｂからの信号とにより、適切な評価区間と評価速度を予め決めておくのがよい。
　具体的には、鉄道車両１が予め定められた評価区間を走行しているときに、鉄道車両１の走行速度が規定の評価速度の範囲内において、車体２のロールデータが正常時のロールデータの範囲内であるか否かを判定することにより、故障判断装置１４は各可変ダンパ７（１軸～４軸ダンパ７Ａ～７Ｄ）の作動が正常であるか、異常であるかを正しく判断することができる。故障判断値算出部１４Ｄは、ロールデータ記憶部１４Ｃに記憶されるロールデータと、車両位置検出部１４Ａおよび車両速度検出部１４Ｂからの信号とを統合して関連付けして、このときのロールデータから正常範囲か否かの閾値としての故障判断値を算出する。
　また、故障判断装置１４による各可変ダンパ７の故障診断は、互いに連結された複数台の車体２のうち一の車体２と他の車体２とのロールデータを比較して行ってもよい。比較する際は、リアルタイムで比較した場合、曲線区間を走行中の車体２はロールデータが大きくなるが、曲線区間の入口側または出口側を走行中の車体２はロールデータが低く、誤検知する虞れがある。そこで、予め決められた軌道（レール５）上を走行する鉄道車両１の位置情報を基準に比較を行うのが好ましい。さらには、車体２毎に車体２の重量や乗車人員が異なるため、それらを考慮した異常判定の閾値とするのが好ましい。
　前記ロールデータ出力装置は、車体２に設けられた車体挙動を検出する複数のセンサ（加速度センサ８）と、該加速度センサ８により導出された値から前記ロールデータを算出するロールデータ算出部１３と、を含んで構成されている。しかし、ロールデータ出力装置はこれに限るものではなく、例えばジャイロセンサ等からロール検出器によりロールデータ出力装置を構成してもよい。また、車体挙動を検出する複数のセンサとして、例えば車高センサ等を用いてもよい。
　図２に示すように、制御装置９は、その入力側が配線としての長尺なケーブル１５Ａ～１５Ｄ（全体としてケーブル１５という）を介して加速度センサ８Ａ～８Ｄに接続されている。制御装置９の出力側は、ケーブル１６Ａ～１６Ｄ（全体としてケーブル１６という）を介して可変ダンパ７（１軸～４軸ダンパ７Ａ～７Ｄ）等に接続されている。
　第１の実施の形態による鉄道車両用振動制御装置は、上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。
　鉄道車両１がレール５に沿って図１、図２中の矢示Ａ方向に走行しているときに、例えばロール（横揺れ）またはピッチ（前，後方向の揺れ）等の振動が発生すると、このときの上，下方向の振動を加速度センサ８Ａ～８Ｄによって検出する。即ち、加速度センサ８Ａは車体２の前部左側（ＦＬ）の振動を検出し、加速度センサ８Ｂは車体２の前部右側（ＦＲ）の振動を検出する。加速度センサ８Ｃは車体２の後部左側（ＲＬ）の振動を検出し、加速度センサ８Ｄは車体２の後部右側（ＲＲ）の振動を検出する。
　制御装置９のダンパ制御装置１１は、加速度センサ８Ａ～８Ｄで検出した信号をそれぞれ個別な加速度の検出信号として判別しつつ、鉄道車両１の振動を抑えるために、例えばＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ側の各可変ダンパ７（１軸～４軸ダンパ７Ａ～７Ｄ）で発生すべき目標減衰力を演算する。そして、１軸～４軸ダンパ７Ａ～７Ｄは、ダンパ制御装置１１から個別に出力される制御信号に従って、それぞれの発生減衰力が目標減衰力に沿った特性となるように可変に制御される。
　ところで、鉄道車両１においては、加速度センサ８Ａ～８Ｄ等の故障診断は知られているが、可変ダンパ７（１軸～４軸ダンパ７Ａ～７Ｄ）の故障診断、異常検知については、必ずしも有効な手段が提供されていない。そこで、第１の実施の形態では、例えば図３に示す制御装置９の故障判断装置１４において各可変ダンパ７の故障診断を、図４に示す処理手順に沿って行うようにしている。
　図４の処理が開始されると、ステップ１ではロールデータ算出部１３から出力されるロールデータを読込む。次のステップ２では、所定の走行条件における故障判断値（例えば、図３に示すロールデータ記憶部１４Ｃに予め格納）と前記ロールデータとを比較し、このときのロールデータが正常範囲内にあるか否かを判定する。
　ステップ２で「ＹＥＳ」と判定される間は、ロールデータが正常範囲内であり、可変ダンパ７（１軸～４軸ダンパ７Ａ～７Ｄ）は正常に動作している。これにより、鉄道車両１のロール制御は安定していると判断できるので、ステップ１の処理に戻って、これ以降の処理を実行する。しかし、ステップ２で「ＮＯ」と判定したときには、ロールデータが正常範囲から外れて異常値となっている。
　そこで、次のステップ３では、可変ダンパ７（１軸～４軸ダンパ７Ａ～７Ｄ）が動作異常であり、故障していると判断することができる。ステップ３で異常と判断した後は、例えば１台の車体２（即ち、制御装置９）毎に制振制御を中止し、フェールモードとしてもよい。また、１台の車体２のみ異常としたことにより、他の車両（車体２）との乗り心地に大きな差が発生するような場合は、互いに連結された鉄道車両１（複数の車体２）の制御を停止してもよい。この場合、鉄道車両１の各可変ダンパ７は故障と判断されることにより、通電電流が遮断されてミドル相当の減衰力特性に固定されるので、これによるミドル相当の制振作用を確保することができる。
　また、この場合には、本制振システムにおいて可変ダンパ７（１軸～４軸ダンパ７Ａ～７Ｄのいずれか）が故障して異常が発生していることを、運転席（例えば、制御装置９から通信回線１０）を経由して上位部の鉄道管理システムに通知してもよい。このように上位部に通知することにより、迅速に修理対応を行うことが可能となる。従って、本実施の形態によれば、可変ダンパ７の異常を適切に判定することができる。可変ダンパ７の異常検知後は、例えば可変ダンパ７の制御をオフとし、フェールモードに（即ち、可変ダンパ７をミドル相当の減衰力特性に固定）する等の適切な対応をとることができる。
　なお、ロールデータの異常判定に関しては、車両の走行区間及び走行速度、軌道の条件から適切な評価区間を抽出してもよい。本実施の形態では、例えばロールデータの故障判断値（閾値）を故障判断値算出部１４Ｄで求めるため、評価区間を高速走行する大きな曲線区間とし、故障判断装置１４は該当する曲線区間内でのみ故障診断、異常検知を行うようにする。このとき、走行区間及び、走行速度も併せた方がよい。鉄道車両１においては、基本的に走行場所と走行速度はおよそ定められており、走行区間と走行速度が規定値に入っている場合にのみ異常判定をした方が、より効果的な故障診断、異常検知を実現することができる。
　故障判断装置１４は、例えば複数回の走行試験により評価区間、走行速度を定めておき、各異常を模擬した場合の走行データを解析し、これを故障判断値（閾値）として制御装置９のメモリ９Ａ（ロールデータ記憶部１４Ｃ）に更新可能に記憶させる。これにより、該当する異常が発生した場合、評価区間及び該当速度においては適切な閾値が設定されているため、誤検知なく異常検知（即ち、可変ダンパ７の故障診断）が可能となる。ここで、同じ評価区間内においても、走行速度が異なる場合は異常を検知しないようにする設定も可能である。１つの例として、走行条件が異なることは、運行遅延や車両の故障等、運行そのものが適切に行われていない場合もあり、異常検知よりも車両の運行を優先する必要があることもある。
　ロールデータの異常判定（即ち、可変ダンパ７の故障診断）に関する別の態様として、一の車体２と他の車体２とのロールデータを比較してもよい。例えば、対象とする車体２の異常判定の閾値は、隣接する車体２間のロールデータを比較し、判定対象の車体２におけるロールデータが規定値以上に大きい場合、異常と判定する。但し、リアルタイム上で比較した場合、例えば曲線区間に入ったロール中の車体２と、曲線区間入口にいる他の車体２との間で比較してしまうとロールデータの差分が大きくなり異常と判定される可能性があるので、例えば車両位置データ等による走行位置を基準としてから比較するのが好ましい。
　次に、図５は本発明の第２の実施の形態を示している。本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。しかし、第２の実施の形態の特徴は、可変ダンパ７が動作異常となってロールデータが正常範囲から外れた場合に、その原因が誤配線、即ち可変ダンパ７（１軸～４軸ダンパ７Ａ～７Ｄ）を制御装置９に接続する配線（例えば、ケーブル１６Ａ～１６Ｄ）の入れ違いによる誤配線であった否かを判別する構成としたことにある。
　図５の処理が開始されると、前記第１の実施の形態による図４のステップ１と同様に、ステップ１１ではロールデータを読込み、次のステップ１２では、所定の走行条件における故障判断値（例えば、図３に示すロールデータ記憶部１４Ｃに格納）と前記ロールデータとを比較し、このときのロールデータが正常範囲内にあるか否かを判定する。ステップ１２で「ＹＥＳ」と判定される間は、可変ダンパ７（１軸～４軸ダンパ７Ａ～７Ｄ）は正常に動作していると判断できるので、ステップ１１の処理に戻って、これ以降の処理を実行する。
　しかし、ステップ１２で「ＮＯ」と判定したときには、ロールデータが正常範囲から外れて異常値となっているので、次のステップ１３で「異常診断モード」に移行する。この「異常診断モード」においては、まず、可変ダンパ７の誤配線の有無を検査するため、同じ台車３の左，右（ＦＬ，ＦＲ）に配置された１軸，２軸ダンパ７Ａ，７Ｂの制御を入れ替える（ステップ１４）。これにより、制御装置９から１軸ダンパ７Ａに出力していた減衰力指令または電流を２軸ダンパ７Ｂへと入れ替えて出力することができる。同じく、制御装置９から２軸ダンパ７Ｂに出力していた減衰力指令または電流を１軸ダンパ７Ａへと入れ替えて出力することができる。
　換言すると、制御装置９は、故障判断装置１４により力発生機構（可変ダンパ７）が故障であると判断された際に、ステップ１４において、前記力発生機構としての１軸ダンパ７Ａと２軸ダンパ７Ｂとの制御入れ替えを、正常時（実際は故障時）とは逆向きに作動させる反転作動制御として行う構成としている。
　次のステップ１５では、１軸，２軸ダンパ７Ａ，７Ｂの制御を入れ替えた状態でのロールデータを、予め決められた評価区間（車両の走行区間）内においてロールデータ算出部１３から読込む。次のステップ１６では、所定の走行条件における故障判断値（ロールデータ記憶部１４Ｃに予め格納）と前記ロールデータとを比較し、このときのロールデータが正常範囲内にあるか否かを判定する。ステップ１６で「ＹＥＳ」と判定される間は、可変ダンパ７（１軸～４軸ダンパ７Ａ～７Ｄ）は正常に動作している。
　そこで、次のステップ１７では、１軸，２軸ダンパ７Ａ，７Ｂの配線（ケーブル１６Ａ，１６Ｂ）が入れ替っていたと判断する。そして、次のステップ１８においては、１軸，２軸ダンパ７Ａ，７Ｂの制御を入れ替えた状態で保存する。これにより、これ以降の１軸，２軸ダンパ７Ａ，７Ｂの制御は、ケーブル１６Ａ，１６Ｂの誤配線を修復（修正）した状態で、車体２の制振制御を続けることができる。
　また、ステップ１６で「ＮＯ」と判定するときには、ロールデータが正常範囲に戻らなかったと判定し、次のステップ１９で１軸，２軸ダンパ７Ａ，７Ｂの制御を元に戻す。これにより、制御装置９から１軸ダンパ７Ａに出力していた減衰力指令または電流を通常のときのように出力し、制御する。同じく、制御装置９から２軸ダンパ７Ｂに出力していた減衰力指令または電流を通常のときのように出力し、制御する。そして、次のステップ２０では、同じ台車３の左，右（ＲＬ，ＲＲ）に配置された３軸，４軸ダンパ７Ｃ，７Ｄの制御を入れ替える。これにより、制御装置９から３軸ダンパ７Ｃに出力していた減衰力指令または電流を４軸ダンパ７Ｄへと入れ替えて出力することができる。同じく、制御装置９から４軸ダンパ７Ｄに出力していた減衰力指令または電流を３軸ダンパ７Ｃへと入れ替えて出力することができる。なお、３軸ダンパ７Ｃと４軸ダンパ７Ｄとの間で誤配線がないと判断された場合は、３軸，４軸ダンパ７Ｃ，７Ｄ間の制御の入れ替えを元に戻すようにするのがよい。
　換言すると、制御装置９は、故障判断装置１４により力発生機構（可変ダンパ７）が故障であると判断された際に、ステップ２０において、前記力発生機構としての３軸ダンパ７Ｃと４軸ダンパ７Ｄとの制御入れ替えを、正常時（実際は故障時）とは逆向きに作動させる反転作動制御として行う構成としている。
　次のステップ２１では、３軸，４軸ダンパ７Ｃ，７Ｄの制御を入れ替えた状態でのロールデータを、ロールデータ算出部１３から読込む。次のステップ２２では、所定の走行条件における故障判断値（ロールデータ記憶部１４Ｃに予め格納）と前記ロールデータとを比較し、このときのロールデータが正常範囲内にあるか否かを判定する。ステップ２２で「ＹＥＳ」と判定される間は、可変ダンパ７（１軸～４軸ダンパ７Ａ～７Ｄ）は正常に動作している。
　そこで、次のステップ２３では、３軸，４軸ダンパ７Ｃ，７Ｄの配線（ケーブル１６Ｃ，１６Ｄ）が入れ替っていたと判断する。そして、次のステップ２４では、３軸，４軸ダンパ７Ｃ，７Ｄの制御を入れ替えた状態で保存する。これにより、これ以降の３軸，４軸ダンパ７Ｃ，７Ｄの制御は、ケーブル１６Ｃ，１６Ｄの誤配線を修復（修正）した状態で、車体２の制振制御を続けることができる。
　次のステップ２５では、１軸ダンパ７Ａと２軸ダンパ７Ｂとの間または３軸ダンパ７Ｃと４軸ダンパ７Ｄとの間で「配線の入れ替わり」は発生していたか否かを判定する。ステップ２５で「ＹＥＳ」と判定したときには、１軸ダンパ７Ａと２軸ダンパ７Ｂとの間または３軸ダンパ７Ｃと４軸ダンパ７Ｄとの間で制御を入れ替えているので、本来あるべき状態に戻ったと判断して次のステップ２６で「通常制御モード」に移行し、ステップ１１以降の処理を続ける。
　一方、ステップ２５で「ＮＯ」と判定するときには、次のステップ２７で可変ダンパ７（１軸～４軸ダンパ７Ａ～７Ｄ）が動作異常であり、故障していると判断する。即ち、可変ダンパ７の動作異常の原因が誤配線、即ち可変ダンパ７（１軸～４軸ダンパ７Ａ～７Ｄ）を制御装置９に接続する配線（例えば、ケーブル１６Ａ～１６Ｄ）の入れ違いによる誤配線ではないと判断し、例えば１台の車体２（即ち、制御装置９）毎に制振制御を中止し、フェールモードとする。この場合、鉄道車両１の各可変ダンパ７は故障と判断されることにより、通電電流が遮断されてミドル相当の減衰力特性に固定し、これによる制振作用を確保することができる。
　かくして、このように構成される第２の実施の形態によれば、１軸ダンパ７Ａと２軸ダンパ７Ｂとの間、または３軸ダンパ７Ｃと４軸ダンパ７Ｄとの間での誤配線を検知し、配線の入れ替わりがあった場合は、１軸ダンパ７Ａと２軸ダンパ７Ｂとの間、または３軸ダンパ７Ｃと４軸ダンパ７Ｄとの間で制御を入れ替えている。これにより、各可変ダンパ７の誤配線を検出でき、異常検知時は制御的に出力を正しい軸に変えることで、鉄道車両１における適切な乗り心地を確保することができる。
　従って、第２の実施の形態によれば、各可変ダンパ７間の誤配線検知が可能となる。そして、誤配線と検知（判断）した場合には、左，右ダンパの制御入れ替えを、正常時（実際は故障時）とは逆向きに作動させる反転作動制御として行ったり、制御的に誤配線を修正したりすることにより、車体２の制振制御を続けることができ、鉄道車両１の運行を安全に信頼性を高めて維持することができる。
　なお、前記第２の実施の形態では、図５に示す処理手順に従って、先に１軸ダンパ７Ａと２軸ダンパ７Ｂとの誤配線の有無を判定する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、先に３軸ダンパ７Ｃと４軸ダンパ７Ｄとの誤配線の有無を判定し、その後に１軸ダンパ７Ａと２軸ダンパ７Ｂとの誤配線の有無を判定する構成としてもよい。
　次に、図６および図７は本発明の第３の実施の形態を示している。本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。しかし、第３の実施の形態の特徴は、可変ダンパ７が動作異常となってロールデータが正常範囲から外れた場合に、１軸～４軸ダンパ７Ａ～７Ｄのうちいずれの可変ダンパ７がダンパ異常であるかを故障診断して特定する構成としたことにある。
　図６の処理が開始されると、前記第１の実施の形態による図４のステップ１と同様に、ステップ３１ではロールデータを読込み、次のステップ３２では、所定の走行条件における故障判断値（例えば、図３に示すロールデータ記憶部１４Ｃに格納）と前記ロールデータとを比較し、このときのロールデータが正常範囲内にあるか否かを判定する。ステップ３２で「ＹＥＳ」と判定される間は、可変ダンパ７（１軸～４軸ダンパ７Ａ～７Ｄ）は正常に動作していると判断できるので、ステップ３１の処理に戻って、これ以降の処理を実行する。
　しかし、ステップ３２で「ＮＯ」と判定したときには、ロールデータが正常範囲から外れて異常値となっているので、次のステップ３３で「異常診断モード」に移行する。この「異常診断モード」においては、１軸～４軸ダンパ７Ａ～７Ｄのうちいずれの可変ダンパ７がダンパ異常であるかを特定する。このために、まずはステップ３４において、制御装置９のダンパ制御装置１１から可変ダンパ７の全軸（１軸～４軸ダンパ７Ａ～７Ｄの全て）に対して、ミドル(中間)特性に固定する減衰力指令（即ち、電流値零）を出力する。
　これにより、１車両の全ての可変ダンパ７は制御装置９からの通電電流が遮断され、ミドル相当の減衰力特性に固定される。この場合、ミドル相当の減衰力指令は、例えば１軸～４軸ダンパ７Ａ～７Ｄのソレノイドに供給する電流値をある規定の中間値になるように固定してもよい。ここで、ミドルの減衰力指令とする区間は、予め決められた特定の評価区間内およびその前，後に限ってもよい。
　次のステップ３５では、この状態でのロールデータを、予め決められた評価区間（車両の走行区間）内においてロールデータ算出部１３から読込む。次のステップ３６では、この状態でのロールデータを一時的な「記憶値」として、故障判断装置１４のロールデータ記憶部１４Ｃにおいて記憶させる。
　次のステップ３７では、例えば１軸ダンパ７Ａを一時的にソフト相当の減衰力特性に固定するように、制御装置９のダンパ制御装置１１から１軸ダンパ７Ａに対して減衰力指令を出力する。このとき、他の可変ダンパ７（２軸～４軸ダンパ７Ｂ～７Ｄ）は、前述したミドル相当の減衰力特性に固定したままとする。次のステップ３８では、ステップ３７の設定条件下でのロールデータを、予め決められた評価区間（車両の走行区間）内においてロールデータ算出部１３（ロールデータ出力装置）から読込む。
　次のステップ３９では、ステップ３８で読込んだロールデータが前述した一時的な「記憶値」と同等なロール値であるか否かを判定する。ステップ３９で「ＹＥＳ」と判定したときには、全軸ミドル固定（ステップ３４～３６参照）の「記憶値」と同等であり、１軸ダンパ７Ａは、制御装置９からの減衰力指令通りにソフト相当の減衰力特性に調整されていない。このため、次のステップ４０では、１軸ダンパ７Ａが故障していると診断する。
　一方、ステップ３９で「ＮＯ」と判定するときには、次のステップ４１において、例えば２軸ダンパ７Ｂを一時的にソフト相当の減衰力特性に固定すべく、制御装置９のダンパ制御装置１１から２軸ダンパ７Ｂに対して減衰力指令を出力する。このとき、他の可変ダンパ７（１軸，３軸，４軸ダンパ７Ａ，７Ｃ，７Ｄ）は、前述したミドル相当の減衰力特性に固定したままとする。次のステップ４２では、ステップ４１の設定条件下でのロールデータを、予め決められた評価区間（車両の走行区間）内においてロールデータ算出部１３から読込む。
　次のステップ４３では、ステップ４２で読込んだロールデータが前述した一時的な「記憶値」と同等なロール値であるか否かを判定する。ステップ４３で「ＹＥＳ」と判定したときには、全軸ミドル固定（ステップ３４～３６参照）の「記憶値」と同等であり、２軸ダンパ７Ｂは、制御装置９からの減衰力指令通りにソフト相当の減衰力特性に調整されていない。このため、次のステップ４４では、２軸ダンパ７Ｂが故障していると診断する。
　ステップ４３で「ＮＯ」と判定するときには、図７に示す次のステップ４５において、例えば３軸ダンパ７Ｃを一時的にソフト相当の減衰力特性に固定するように、制御装置９のダンパ制御装置１１から３軸ダンパ７Ｃに対して減衰力指令を出力する。このとき、他の可変ダンパ７（１軸，２軸，４軸ダンパ７Ａ，７Ｂ，７Ｄ）は、前述したミドル相当の減衰力特性に固定したままとする。次のステップ４６では、ステップ４５の設定条件下でのロールデータを、予め決められた評価区間（車両の走行区間）内においてロールデータ算出部１３から読込む。
　次のステップ４７では、ステップ４６で読込んだロールデータが前述した一時的な「記憶値」と同等なロール値であるか否かを判定する。ステップ４７で「ＹＥＳ」と判定したときには、全軸ミドル固定（ステップ３４～３６参照）の「記憶値」と同等であり、３軸ダンパ７Ｃは、制御装置９からの減衰力指令通りにソフト相当の減衰力特性に調整されていない。このため、次のステップ４８では、３軸ダンパ７Ｃが故障していると診断する。
　一方、ステップ４７で「ＮＯ」と判定するときには、次のステップ４９において、例えば４軸ダンパ７Ｄを一時的にソフト相当の減衰力特性に固定すべく、制御装置９のダンパ制御装置１１から４軸ダンパ７Ｄに対して減衰力指令を出力する。このとき、他の可変ダンパ７（１軸～３軸ダンパ７Ａ～７Ｃ）は、前述したミドル相当の減衰力特性に固定したままとする。次のステップ５０では、ステップ４９の設定条件下でのロールデータを、予め決められた評価区間（車両の走行区間）内においてロールデータ算出部１３から読込む。
　次のステップ５１では、ステップ５０で読込んだロールデータが前述した一時的な「記憶値」と同等なロール値であるか否かを判定する。ステップ５１で「ＹＥＳ」と判定したときには、全軸ミドル固定（ステップ３４～３６参照）の「記憶値」と同等であり、４軸ダンパ７Ｄは、制御装置９からの減衰力指令通りにソフト相当の減衰力特性に調整されていない。このため、次のステップ５２では、４軸ダンパ７Ｄが故障していると診断する。
　一方、ステップ５１で「ＮＯ」と判定したときは、次のステップ５３に移り、ステップ３３以降の「異常診断モード」において、１軸～４軸ダンパ７Ａ～７Ｄのうち故障している軸はあったか否かを判定する。ステップ５３で「ＹＥＳ」と判定するときには、次のステップ５４で可変ダンパ７（１軸～４軸ダンパ７Ａ～７Ｄ）のうち少なくとも１つは動作異常であり、故障していると判断し、故障が特定されたダンパの取外し、交換を早期に行うように報知する。一方、ステップ５３で「ＮＯ」と判定したときには、故障している異常軸は特定されていないので、次のステップ５５で「通常制御モード」に移行し、ステップ３１以降の処理を続ける。
　かくして、このように構成される第３の実施の形態によれば、可変ダンパ７が動作異常となってロールデータが正常範囲から外れた場合に、１軸～４軸ダンパ７Ａ～７Ｄのうちいずれの可変ダンパ７がダンパ異常であるかを故障診断して特定することができる。このため、これまでは異常軸特定のためにダンパを取外し、減衰力特性の確認等といった異常軸の特定作業を簡略化することができ、異常発生時は速やかなダンパ交換が可能となる。
　次に、図８ないし図１０は本発明の第４の実施の形態を示している。本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。しかし、第４の実施の形態の特徴は、可変ダンパ７が動作異常となってロールデータが正常範囲から外れた場合に、まず、左，右のダンパの誤配線異常がないかを確認し、異常が確認されなかった場合は、１軸～４軸ダンパ７Ａ～７Ｄのうちいずれの可変ダンパ７がダンパ異常であるかを特定する構成としたことにある。
　図８の処理が開始されると、前記第１の実施の形態による図４のステップ１と同様に、ステップ６１ではロールデータを読込み、次のステップ６２では、所定の走行条件における故障判断値（例えば、図３に示すロールデータ記憶部１４Ｃに格納）と前記ロールデータとを比較し、このときのロールデータが正常範囲内にあるか否かを判定する。ステップ６２で「ＹＥＳ」と判定される間は、可変ダンパ７（１軸～４軸ダンパ７Ａ～７Ｄ）は正常に動作していると判断できるので、ステップ６１の処理に戻って、これ以降の処理を実行する。
　しかし、ステップ６２で「ＮＯ」と判定したときには、次のステップ６３で「異常診断モード」に移行する。この「異常診断モード」においては、まずステップ６４で、可変ダンパ７の誤配線の有無を検査するため、同じ台車３の左，右（ＦＬ，ＦＲ）に配置された１軸，２軸ダンパ７Ａ，７Ｂの制御を入れ替える。これにより、制御装置９から１軸ダンパ７Ａに出力していた減衰力指令または電流を２軸ダンパ７Ｂへと入れ替えて出力することができる。同じく、制御装置９から２軸ダンパ７Ｂに出力していた減衰力指令または電流を１軸ダンパ７Ａへと入れ替えて出力することができる。
　換言すると、制御装置９は、故障判断装置１４により力発生機構（可変ダンパ７）が故障であると判断された際に、ステップ６４において、前記力発生機構としての１軸ダンパ７Ａと２軸ダンパ７Ｂとの制御入れ替えを、正常時（実際は故障時）とは逆向きに作動させる反転作動制御として行う構成としている。
　次のステップ６５では、１軸，２軸ダンパ７Ａ，７Ｂの制御を入れ替えた状態でのロールデータを、予め決められた評価区間（車両の走行区間）内においてロールデータ算出部１３から読込む。次のステップ６６では、所定の走行条件における故障判断値（ロールデータ記憶部１４Ｃに予め格納）と前記ロールデータとを比較し、このときのロールデータが正常範囲内にあるか否かを判定する。ステップ６６で「ＹＥＳ」と判定される間は、可変ダンパ７（１軸～４軸ダンパ７Ａ～７Ｄ）は正常に動作している。
　そこで、次のステップ６７では、１軸，２軸ダンパ７Ａ，７Ｂの配線（ケーブル１６Ａ，１６Ｂ）が入れ替っていたと判断する。そして、次のステップ６８においては、１軸，２軸ダンパ７Ａ，７Ｂの制御を入れ替えた状態で保存する。これにより、これ以降の１軸，２軸ダンパ７Ａ，７Ｂの制御は、ケーブル１６Ａ，１６Ｂの誤配線を修復（修正）した状態で、車体２の制振制御を続けることができる。
　また、ステップ６６で「ＮＯ」と判定するときには、ロールデータが正常範囲に戻らなかったと判定し、次のステップ６９で１軸，２軸ダンパ７Ａ，７Ｂの制御を元に戻す。そして、次のステップ７０では、同じ台車３の左，右（ＲＬ，ＲＲ）に配置された３軸，４軸ダンパ７Ｃ，７Ｄの制御を入れ替える。これにより、制御装置９から３軸ダンパ７Ｃに出力していた減衰力指令または電流を４軸ダンパ７Ｄへと入れ替えて出力することができる。同じく、制御装置９から４軸ダンパ７Ｄに出力していた減衰力指令または電流を３軸ダンパ７Ｃへと入れ替えて出力することができる。
　換言すると、制御装置９は、故障判断装置１４により力発生機構（可変ダンパ７）が故障であると判断された際に、ステップ７０において、前記力発生機構としての３軸ダンパ７Ｃと４軸ダンパ７Ｄとの制御入れ替えを、正常時（実際は故障時）とは逆向きに作動させる反転作動制御として行う構成としている。
　次のステップ７１では、３軸，４軸ダンパ７Ｃ，７Ｄの制御を入れ替えた状態でのロールデータを、ロールデータ算出部１３から読込む。次のステップ７２では、所定の走行条件における故障判断値（ロールデータ記憶部１４Ｃに予め格納）と前記ロールデータとを比較し、このときのロールデータが正常範囲内にあるか否かを判定する。ステップ７２で「ＹＥＳ」と判定される間は、可変ダンパ７（１軸～４軸ダンパ７Ａ～７Ｄ）は正常に動作している。
　そこで、次のステップ７３では、３軸，４軸ダンパ７Ｃ，７Ｄの配線（ケーブル１６Ｃ，１６Ｄ）が入れ替っていたと判断する。そして、次のステップ７４では、３軸，４軸ダンパ７Ｃ，７Ｄの制御を入れ替えた状態で保存する。これにより、これ以降の３軸，４軸ダンパ７Ｃ，７Ｄの制御は、ケーブル１６Ｃ，１６Ｄの誤配線を修復（修正）した状態で、車体２の制振制御を続けることができる。
　次のステップ７５では、１軸ダンパ７Ａと２軸ダンパ７Ｂとの間または３軸ダンパ７Ｃと４軸ダンパ７Ｄとの間で「配線の入れ替わり」は発生していたか否かを判定する。ステップ７５で「ＹＥＳ」と判定したときには、１軸ダンパ７Ａと２軸ダンパ７Ｂとの間または３軸ダンパ７Ｃと４軸ダンパ７Ｄとの間で制御を入れ替えているので、本来あるべき状態に戻ったと判断し、次のステップ７６で「通常制御モード」に移行し、ステップ６１以降の処理を続ける。
　一方、ステップ７５で「ＮＯ」と判定するときには、可変ダンパ７（１軸～４軸ダンパ７Ａ～７Ｄ）が動作異常であり、故障していると判断される。この上で、図９に示すステップ７７に移って、１軸～４軸ダンパ７Ａ～７Ｄのうちいずれの可変ダンパ７がダンパ異常であるかを特定する。即ち、まず、ステップ７７において、制御装置９のダンパ制御装置１１から可変ダンパ７の全軸（１軸～４軸ダンパ７Ａ～７Ｄの全て）に対して、ミドル(中間)特性に固定する減衰力指令（即ち、電流値零）を出力する。
　これにより、１車両の全ての可変ダンパ７は制御装置９からの通電電流が遮断され、ミドル相当の減衰力特性に固定される。この場合、ミドル相当の減衰力指令は、例えば１軸～４軸ダンパ７Ａ～７Ｄのソレノイドに供給する電流値をある規定の中間値に固定してもよい。ここで、ミドルの減衰力指令とする区間は、予め決められた特定の評価区間内およびその前，後に限ってもよい。
　次のステップ７８では、この状態でのロールデータを、予め決められた評価区間（車両の走行区間）内においてロールデータ算出部１３から読込む。次のステップ７９では、この状態でのロールデータを一時的な「記憶値」として、故障判断装置１４のロールデータ記憶部１４Ｃにおいて記憶させる。
　次のステップ８０では、例えば１軸ダンパ７Ａを一時的にソフト相当の減衰力特性に固定するように、制御装置９のダンパ制御装置１１から１軸ダンパ７Ａに対して減衰力指令を出力する。このとき、他の可変ダンパ７（２軸～４軸ダンパ７Ｂ～７Ｄ）は、前述したミドル相当の減衰力特性に固定したままとする。次のステップ８１では、ステップ８０の設定条件下でのロールデータを、予め決められた評価区間（車両の走行区間）内においてロールデータ算出部１３から読込む。
　次のステップ８２では、ステップ８１で読込んだロールデータが前述した一時的な「記憶値」と同等なロール値であるか否かを判定する。ステップ８２で「ＹＥＳ」と判定したときには、全軸ミドル固定（ステップ７７～７９参照）の「記憶値」と同等であり、１軸ダンパ７Ａは、ソフト相当の減衰力特性に調整されてはいない。このため、次のステップ８３では、１軸ダンパ７Ａが故障していると診断する。
　一方、ステップ８２で「ＮＯ」と判定するときには、次のステップ８４において、例えば２軸ダンパ７Ｂを一時的にソフト相当の減衰力特性に固定すべく、制御装置９のダンパ制御装置１１から２軸ダンパ７Ｂに対して減衰力指令を出力する。このとき、他の可変ダンパ７（１軸，３軸，４軸ダンパ７Ａ，７Ｃ，７Ｄ）は、前述したミドル相当の減衰力特性に固定したままとする。次のステップ８５では、ステップ８４の設定条件下でのロールデータを、予め決められた評価区間（車両の走行区間）内においてロールデータ算出部１３から読込む。
　次のステップ８６では、ステップ８５で読込んだロールデータが前述した一時的な「記憶値」と同等なロール値であるか否かを判定する。ステップ８６で「ＹＥＳ」と判定したときには、全軸ミドル固定（ステップ７７～７９参照）の「記憶値」と同等であり、２軸ダンパ７Ｂは、ソフト相当の減衰力特性に調整されてはいない。このため、次のステップ８７では、２軸ダンパ７Ｂが故障していると診断する。
　ステップ８６で「ＮＯ」と判定するときには、図１０に示す次のステップ８８において、例えば３軸ダンパ７Ｃを一時的にソフト相当の減衰力特性に固定するように、制御装置９のダンパ制御装置１１から３軸ダンパ７Ｃに対して減衰力指令を出力する。このとき、他の可変ダンパ７（１軸，２軸，４軸ダンパ７Ａ，７Ｂ，７Ｄ）は、前述したミドル相当の減衰力特性に固定したままとする。次のステップ８９では、ロールデータ算出部１３からステップ８８の設定条件下でのロールデータを、予め決められた評価区間（車両の走行区間）内において読込む。
　次のステップ９０では、ステップ８９で読込んだロールデータが前述した一時的な「記憶値」と同等なロール値であるか否かを判定する。ステップ９０で「ＹＥＳ」と判定したときには、全軸ミドル固定（ステップ７７～７９参照）の「記憶値」と同等であり、３軸ダンパ７Ｃは、ソフト相当の減衰力特性に調整されてはいない。このため、次のステップ９１では、３軸ダンパ７Ｃが故障していると診断する。
　一方、ステップ９０で「ＮＯ」と判定するときには、次のステップ９２において、例えば４軸ダンパ７Ｄを一時的にソフト相当の減衰力特性に固定すべく、制御装置９のダンパ制御装置１１から４軸ダンパ７Ｄに対して減衰力指令を出力する。このとき、他の可変ダンパ７（１軸～３軸ダンパ７Ａ～７Ｃ）は、前述したミドル相当の減衰力特性に固定したままとする。次のステップ９３では、ステップ９２の設定条件下でのロールデータを、予め決められた評価区間（車両の走行区間）内においてロールデータ算出部１３から読込む。
　次のステップ９４では、ステップ９３で読込んだロールデータが前述した一時的な「記憶値」と同等なロール値であるか否かを判定する。ステップ９４で「ＹＥＳ」と判定したときには、全軸ミドル固定（ステップ７７～７９参照）の「記憶値」と同等であり、４軸ダンパ７Ｄは、ソフト相当の減衰力特性に調整されてはいない。このため、次のステップ９５では、４軸ダンパ７Ｄが故障していると診断する。
　ステップ９４で「ＮＯ」と判定したときには、次のステップ９６で、ステップ３３以降の「異常診断モード」において、１軸～４軸ダンパ７Ａ～７Ｄのうち故障している軸はあったか否かを判定する。ステップ９６で「ＹＥＳ」と判定するときには、次のステップ９７で可変ダンパ７（１軸～４軸ダンパ７Ａ～７Ｄ）のうち少なくとも１つは動作異常であり、故障していると判断し、故障が特定されたダンパの取外し、交換を早期に行うように報知する。一方、ステップ９６で「ＮＯ」と判定したときには、故障している異常軸は特定されていないので、次のステップ９８で「通常制御モード」に移行し、ステップ６１以降の処理を再び続けるようにする。
　かくして、このように構成される第４の実施の形態によれば、可変ダンパ７が動作異常となってロールデータが正常範囲から外れた場合に、まず、左，右のダンパの誤配線異常がないかを確認し、異常が確認されなかった場合は、１軸～４軸ダンパ７Ａ～７Ｄのうちいずれの可変ダンパ７がダンパ異常であるかを故障診断して特定することができる。このため、左，右のダンパの誤配線異常、異常軸の特定を網羅的に行うことができ、異常発生時は速やかなダンパ交換が可能となる。
　なお、前記第１の実施の形態では、車体２と各台車３との間に設けられた減衰力調整式の油圧緩衝器からなる可変ダンパ７によって、力発生機構を構成する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば電磁式のリニアアクチュエータ、電磁ダンパまたはエアサスペンション等により、台車と車体との間に設けられ上下方向に調整可能な力を発生する力発生機構を構成してもよい。この点は、第２～第４の実施の形態においても同様である。
　以上説明した実施形態に基づく鉄道車両用振動制御装置として、例えば、以下に述べる態様のものが考えられる。第１の態様としては、車輪が装着された台車と車体との間に設けられ、上下方向に調整可能な力を発生する力発生機構と、該力発生機構の発生力を制御する制御部と、前記力発生機構の異常を検出し推定する異常検出推定部と、を備える鉄道車両用振動制御装置であって、前記異常検出推定部は、前記車体のロールによって変化するロールデータを出力するロールデータ出力装置と、前記ロールデータ出力装置から出力された前記ロールデータと、所定の走行条件における故障判断値とを比較して前記力発生機構が故障であるか否かを判断する故障判断装置と、を備えることを特徴としている。これにより、力発生機構の故障を判断することができる。
　鉄道車両用振動制御装置の第２の態様としては、前記第１の態様において、前記ロールデータ出力装置は、前記車体に一または複数設けられた車体挙動を検出するセンサと、該センサにより導出された値から前記ロールデータを算出するロールデータ算出部と、を有することを特徴としている。これにより、より効果的な故障診断、異常検知を実現することができる。第３の態様としては、前記第１または第２の態様において、前記故障判断装置は、車両の走行位置を検出する車両位置検出部と、車両の走行速度を検出する車両速度検出部と、前記所定の走行条件において前記ロールデータ出力装置から出力された前記ロールデータを記憶するロールデータ記憶部と、前記走行位置と前記走行速度と前記ロールデータとから、前記故障判断値を算出する故障判断値算出部と、を有することを特徴としている。これにより、誤検知なく力発生機構の異常検知が可能となる。
　第４の態様としては、前記第３の態様において、前記異常検出推定部は、前記車体に連接された一または複数の他の車体にそれぞれ設けられ、前記故障判断値算出部は、前記他の車体の前記ロールデータから前記故障判断値を算出することを特徴としている。これにより、より誤検知なく力発生機構の異常検知が可能となる。第５の態様としては、前記第１ないし第４の態様の何れかにおいて、前記故障判断装置により前記力発生機構が故障であると判断された際に、前記制御部は、前記力発生機構の制御をオフとすることを特徴としている。これにより、鉄道車両の運行を安全に信頼性を高めて維持することができる。
　第６の態様としては、前記第１ないし第４の態様の何れかにおいて、前記故障判断装置により前記力発生機構が故障であると判断された際に、前記制御部は、前記力発生機構に正常時とは逆向きに作動させる反転作動制御とすることを特徴としている。この場合には、故障原因がダンパ誤配線とするならば、制御を入れ替えて反転作動制御とすることにより、異常に伴う乗り心地の悪化を最小限に抑えることができる。
　第７の態様としては、前記第１ないし第４の態様の何れかにおいて、前記故障判断装置により前記力発生機構が故障であると判断された際に、前記制御部は、前記力発生機構の発生力をミドル制御とすることを特徴としている。これにより、ダンパ故障発生時に、事前に異常軸を特定することができ、異常軸特定からダンパ交換までの合計時間を短縮することができる。
　尚、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
　本願は、２０１７年９月２７日付出願の日本国特許出願第２０１７－１８６２８３号に基づく優先権を主張する。２０１７年９月２７日付出願の日本国特許出願第２０１７－１８６２８３号の明細書、特許請求の範囲、図面、及び要約書を含む全開示内容は、参照により本願に全体として組み込まれる。
　１　鉄道車両　２　車体　３　台車　４　車輪　５　レール　６　懸架ばね　７　減衰力可変ダンパ（力発生機構）　７Ａ　１軸ダンパ　７Ｂ　２軸ダンパ　７Ｃ　３軸ダンパ　７Ｄ　４軸ダンパ　８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ　加速度センサ（車体挙動を検出するセンサ）　９　制御装置（制御回路）　１１　ダンパ制御装置（制御部）　１２　異常検出推定部　１３　ロールデータ算出部（ロールデータ出力装置）　１４　故障判断装置　１４Ａ　車両位置検出部　１４Ｂ　車両速度検出部　１４Ｃ　ロールデータ記憶部　１４Ｄ　故障判断値算出部

Claims (7)

  1. 　鉄道車両用振動制御装置であって、該鉄道車両用振動制御装置は、
    　車輪が装着された台車と車体との間に設けられ、上下方向に調整可能な力を発生する力発生機構と、
    　該力発生機構の発生力を制御する制御部と、
    　前記力発生機構の異常を検出し推定する異常検出推定部と、
    　を備え、
    　前記異常検出推定部は、前記車体のロールによって変化するロールデータを出力するロールデータ出力装置と、
    　前記ロールデータ出力装置から出力された前記ロールデータと、所定の走行条件における故障判断値とを比較して前記力発生機構が故障であるか否かを判断する故障判断装置と、を備えることを特徴とする鉄道車両用振動制御装置。
  2. 　請求項１に記載の鉄道車両用振動制御装置において、
    　前記ロールデータ出力装置は、前記車体に一または複数設けられた車体挙動を検出するセンサと、該センサにより導出された値から前記ロールデータを算出するロールデータ算出部と、を有することを特徴とする鉄道車両用振動制御装置。
  3. 　請求項１または２に記載の鉄道車両用振動制御装置において、
    　前記故障判断装置は、
    　車両の走行位置を検出する車両位置検出部と、
    　車両の走行速度を検出する車両速度検出部と、
    　前記所定の走行条件において前記ロールデータ出力装置から出力された前記ロールデータを記憶するロールデータ記憶部と、
    　前記走行位置と前記走行速度と前記ロールデータとから、前記故障判断値を算出する故障判断値算出部と、
    を有することを特徴とする鉄道車両用振動制御装置。
  4. 　請求項３に記載の鉄道車両用振動制御装置において、
    　前記異常検出推定部は、前記車体に連接された一または複数の他の車体にそれぞれ設けられ、前記故障判断値算出部は、前記他の車体の前記ロールデータから前記故障判断値を算出することを特徴とする鉄道車両用振動制御装置。
  5. 　請求項１乃至４の何れか１項に記載の鉄道車両用振動制御装置において、
    　前記故障判断装置により前記力発生機構が故障であると判断された際に、前記制御部は、前記力発生機構の制御をオフとすることを特徴とする鉄道車両用振動制御装置。
  6. 　請求項１乃至４の何れか１項に記載の鉄道車両用振動制御装置において、
    　前記故障判断装置により前記力発生機構が故障であると判断された際に、前記制御部は、前記力発生機構に正常時とは逆向きに作動させる反転作動制御とすることを特徴とする鉄道車両用振動制御装置。
  7. 　請求項１乃至４の何れか１項に記載の鉄道車両用振動制御装置において、
    　前記故障判断装置により前記力発生機構が故障であると判断された際に、前記制御部は、前記力発生機構の発生力をミドル制御とすることを特徴とするに記載の鉄道車両用振動制御装置。
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