JP2011025750A - Actuator - Google Patents
Actuator Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011025750A JP2011025750A JP2009171186A JP2009171186A JP2011025750A JP 2011025750 A JP2011025750 A JP 2011025750A JP 2009171186 A JP2009171186 A JP 2009171186A JP 2009171186 A JP2009171186 A JP 2009171186A JP 2011025750 A JP2011025750 A JP 2011025750A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- actuator
- cylinder
- traveling
- motor
- damper
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Fluid-Damping Devices (AREA)
Abstract
Description
本発明は、鉄道車両の車体と台車との間に介装されて車体を台車に対して傾斜させるアクチュエータの改良に関する。 The present invention relates to an improvement of an actuator that is interposed between a vehicle body and a carriage of a railway vehicle and tilts the vehicle body with respect to the carriage.
鉄道車両が曲線区間を走行する場合、車体には曲線区間の曲率中心とは反対側に向く遠心力が作用する。この遠心力は、車両の走行速度が高くなればなるほど大きくなる。そこで、鉄道車両の軌道では、曲率中心側の内側レールと反対側の外側レールにカントと呼ばれる高低差を設けて、上記遠心力を緩和し、曲線走行時の鉄道車両の速度向上を図っている。 When the railway vehicle travels in a curved section, a centrifugal force directed to the side opposite to the curvature center of the curved section acts on the vehicle body. This centrifugal force increases as the traveling speed of the vehicle increases. Therefore, in the railroad track, a height difference called Kant is provided on the inner rail on the opposite side of the center of curvature and the outer rail on the opposite side to alleviate the centrifugal force, thereby improving the speed of the railcar during curve driving. .
しかしながら、カント量(各レールの高低差量)は一端設定されると変更することができず、走行速度が異なる鉄道車両が走行する線区では、高速走行する鉄道車両になればなるほど、カント量が不足して超過遠心力が鉄道車両に作用して、乗心地が悪化してしまうといった問題がある。 However, the cant amount (the difference in height between the rails) cannot be changed once it is set. In a line area where a railway vehicle with a different traveling speed travels, the higher the railway vehicle travels, the greater the cant amount. There is a problem that the excessive centrifugal force acts on the railway vehicle and the ride comfort deteriorates.
そこで、近年では、振子式の車体傾斜装置や台車と車体との間に設けた気体バネを用いて車体を台車に対して傾斜させる車体傾斜装置を搭載するようにし、上記カント量不足による超過遠心力を緩和するため、鉄道車両が曲線区間を走行する際に、台車に対して車体を曲率中心側に傾けるようにして乗り心地の悪化を抑制することで、曲線区間での高速走行を実現している。 Therefore, in recent years, a pendulum type vehicle body tilting device or a vehicle body tilting device that tilts the vehicle body with respect to the cart using a gas spring provided between the cart and the vehicle body is mounted. In order to reduce the force, when the railway vehicle travels in a curved section, the body is tilted toward the center of curvature with respect to the carriage to suppress the deterioration of ride comfort, thereby realizing high-speed traveling in the curved section. ing.
このような車体傾斜装置にあっては、具体的にはたとえば、車体と台車との間に空気圧で駆動される直動型のアクチュエータを介装し、このアクチュエータを伸縮させることで車体を台車に対して傾斜させるようになっている(たとえば、特許文献1参照)。 In such a vehicle body tilting device, specifically, for example, a direct acting actuator driven by air pressure is interposed between the vehicle body and the carriage, and the actuator is extended and contracted to make the vehicle body a carriage. It is made to incline with respect to (for example, refer patent document 1).
しかしながら、上記アクチュエータは、その駆動を大きな圧縮性を持つ圧縮空気を利用して行うため、推力と応答性が不十分となって狙った車体傾斜角の確保が難しく、乗り心地を充分に向上することが難しいという問題があり、これを解消するには、アクチュエータには、空気圧ではなく、液圧で駆動するものを採用することが考えられる。 However, since the actuator is driven by using compressed air having a large compressibility, the thrust and the response are insufficient, and it is difficult to secure the target vehicle body inclination angle, and the riding comfort is sufficiently improved. In order to solve this problem, it is conceivable to employ an actuator that is driven not by air pressure but by hydraulic pressure.
ところが、アクチュエータの作動流体を液体とする場合、今度は、液体の圧縮性の小ささ故にアクチュエータの見掛け上の剛性が高くなって、この車体傾斜用に供されるアクチュエータを介して台車における車体進行方向に対する左右方向の振動が車体に伝達されてしまい、車両における乗り心地を悪化させてしまう虞がある。なお、アクチュエータの見掛け上の剛性とは、作動流体を含めたアクチュエータ全体の伸縮方向の剛性であり、作動流体の圧縮性が小さくなればなるほど上記の見掛け上の剛性は高くなる傾向を示すことになる。 However, when the working fluid of the actuator is a liquid, the apparent rigidity of the actuator is increased due to the low compressibility of the liquid, and the vehicle body travels in the carriage via the actuator provided for this body tilting. There is a risk that the vibration in the left-right direction with respect to the direction is transmitted to the vehicle body and the ride comfort in the vehicle is deteriorated. The apparent rigidity of the actuator is the rigidity in the expansion / contraction direction of the entire actuator including the working fluid, and the above-mentioned apparent rigidity tends to increase as the compressibility of the working fluid decreases. Become.
そこで、本発明は上記不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、液圧式であっても車両における乗り心地を向上することが可能なアクチュエータを提供することである。 Therefore, the present invention was devised in order to improve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an actuator that can improve riding comfort in a vehicle even if it is hydraulic. is there.
上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段におけるアクチュエータは、鉄道車両の車体と台車との間に介装されるシリンダとシリンダに液圧を供給するモータで駆動される液圧ポンプとを備え、車体を台車に対して傾斜させるアクチュエータにおいて、シリンダをダンパとして機能させるダンパ回路を設け、鉄道車両が直線走行中にはダンパ回路を有効とすることを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, an actuator in the problem solving means of the present invention includes a cylinder interposed between a vehicle body and a carriage of a railway vehicle, and a hydraulic pump driven by a motor that supplies hydraulic pressure to the cylinder. The actuator for tilting the vehicle body with respect to the carriage is provided with a damper circuit that causes the cylinder to function as a damper, and the damper circuit is made effective when the railway vehicle is traveling in a straight line.
本発明のアクチュエータによれば、鉄道車両における車体を積極的に傾斜させる必要のない状況においては、アクチュエータの見掛け上の剛性を低くするので、台車に入力された振動に対してアクチュエータが伸縮しやすくなり、車体側への振動伝播を抑制することができるようになる。 According to the actuator of the present invention, the apparent rigidity of the actuator is reduced in a situation where it is not necessary to positively tilt the vehicle body in the railway vehicle, so that the actuator can easily expand and contract with respect to vibration input to the carriage. Thus, vibration propagation to the vehicle body side can be suppressed.
それゆえ、液圧式のアクチュエータを車体傾斜に用いても車両における乗り心地を向上することができるのであり、また、換言すれば、車両における乗り心地を向上することができるので、アクチュエータの作動流体を液体とすることができ、乗り心地を損なうことなく推進力不足を解消し、車体傾斜の応答性を向上させることができるのである。 Therefore, even if a hydraulic actuator is used for tilting the vehicle body, the ride comfort in the vehicle can be improved. In other words, the ride comfort in the vehicle can be improved. The liquid can be made liquid, the lack of propulsive force can be resolved without impairing the ride comfort, and the response of the vehicle body tilt can be improved.
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Aは、図1および図2に示すように、鉄道車両の車体Bと台車Wとの間に介装されるシリンダCと、シリンダCに液圧を供給するモータMで駆動される液圧ポンプ1と、シリンダCをダンパとして機能させるダンパ回路13と、モータMを制御する制御部20とを備えて構成されている。
The present invention will be described below based on the embodiments shown in the drawings. As shown in FIGS. 1 and 2, the actuator A in one embodiment includes a cylinder C interposed between a vehicle body B and a carriage W of a railway vehicle, and a motor M that supplies hydraulic pressure to the cylinder C. The
なお、このアクチュエータAにあっては、シリンダCを液圧ポンプ1から供給する液圧で駆動することができるように、本実施の形態では、具体的には、液圧でシリンダCを駆動するためのアクチュエータ回路5を備えている。
In this actuator A, specifically, in the present embodiment, the cylinder C is driven by the hydraulic pressure so that the cylinder C can be driven by the hydraulic pressure supplied from the
以下、各部について詳細に説明すると、シリンダCは、容器2と、容器2内に摺動自在に挿入されて容器2内に一方室R1および他方室R2の二つの圧力室を区画するピストン3と、ピストン3に連結されて容器2内に移動自在に挿入されるロッド4とを備えて構成され、一方室R1および他方室R2内には作動油などの液体が充填され、この実施の形態の場合、いわゆる両ロッド型の液圧シリンダとされている。なお、本実施の形態にあっては、シリンダCの作動に使用される液体は、作動油のほかアクチュエータAの作動に適するものであればよい。
Hereinafter, each part will be described in detail. The cylinder C includes a
そして、液圧ポンプ1は、シリンダCをアクチュエータとして動作させるアクチュエータ回路5中に組み込まれ、アクチュエータ回路5は、ループ通路6と、ループ通路6中に設けた二つのソレノイド切換弁7,8と、ループ通路6から分岐する二つの分岐通路9,10と、分岐通路9,10のうち低圧側をアキュムレータ11に連通する低圧選択弁12とを備えて構成されている。
The
詳細には、液圧ポンプ1は、シリンダCの一方室R1と他方室R2とを連通するループ通路6の途中に設けられ、この場合、モータMによって駆動される双方向吐出型のポンプとして構成されている。なお、液圧ポンプ1で生じる漏れ液圧はアキュムレータ11で回収されるようになっている。
Specifically, the
また、ループ通路6の途中であって、液圧ポンプ1と一方室R1との間には、ノーマルクローズのソレノイド切換弁7が介装され、さらに、液圧ポンプ1と他方室R2との間にも、ノーマルクローズのソレノイド切換弁8が介装されている。
A normally closed
ソレノイド切換弁7は、液圧ポンプ1と一方室R1とを連通する連通ポジションと、液圧ポンプ1から一方室R1への流れのみを許容する遮断ポジションとを備えたバルブ7aと、遮断ポジションを採るようにバルブ7aを附勢するバネ7bと、通電時にバルブ7aをバネ7bに対向して連通ポジションに切換えるソレノイド7cとを備えて構成され、他方のソレノイド切換弁8は、液圧ポンプ1と他方室R2とを連通する連通ポジションと、液圧ポンプ1から他方室R2への流れのみを許容する遮断ポジションとを備えたバルブ8aと、遮断ポジションを採るようにバルブ8aを附勢するバネ8bと、通電時にバルブ8aをバネ8bに対向して連通ポジションに切換えるソレノイド8cとを備えて構成されている。
The
さらに、分岐通路9は、ループ通路6の途中であってソレノイド切換弁7と液圧ポンプ1との間から分岐し、他方の分岐通路10は、ループ通路6の途中であってソレノイド切換弁8と液圧ポンプ1との間から分岐しており、これら分岐通路9,10のうち、低圧側が低圧選択弁12によってアキュムレータ11へ連通される。
Further, the
低圧選択弁12は、分岐流路9をアキュムレータ11に連通する一方側連通ポジションと、分岐流路10をアキュムレータ11に連通する他方側連通ポジションと、分岐流路9,10の双方をアキュムレータ11に連通する双方連通ポジションとを備えたバルブ12aと、バルブ12aを他方側連通ポジションに切換えるように分岐流路9の圧力を作用させるパイロット通路12bと、バルブ12aを一方側連通ポジションに切換えるように分岐流路10の圧力を作用させるパイロット通路12cとを備え、中立位置では双方連通ポジションを採るように構成されている。
The low-
したがって、分岐流路9側の圧力が分岐流路10側の圧力を上回ると、低圧選択弁12は、他方側連通ポジションを採って分岐流路10をアキュムレータ11に連通し、反対に、分岐流路10側の圧力が分岐流路9側の圧力を上回ると、低圧選択弁12は、一方側連通ポジションを採って分岐流路9をアキュムレータ11に連通する。
Therefore, when the pressure on the
すなわち、ソレノイド切換弁7,8をそれぞれ連通ポジションとして、液圧ポンプ1を一方室R1へ液圧を供給するように駆動すると、一方室R1内に液圧が供給されてシリンダCにおけるロッド4が、図1および図2中、右方へ推進され、車体Bを反時計周りに傾斜させることができ、反対に、ソレノイド切換弁7,8をそれぞれ連通ポジションとして、液圧ポンプ1を他方室R2へ液圧を供給するように駆動すると、他方室R2内に液圧が供給されてシリンダCにおけるロッド4が、図1および図2中、左方へ推進され、車体Bを時計周りに傾斜させることができる。つまり、当該アクチュエータAを、車体を傾斜させるアクチュエータとして機能させることができる。
That is, when the
そして、液圧ポンプ1を一方室R1へ液圧を供給するように駆動する場合、液圧ポンプ1は、低圧側となる他方室R2から、あるいは、低圧選択弁12によって選択される分岐流路10を介してアキュムレータ11から、あるいは、その両方から液体を吸い込んで、一方室R1側へ液体を吐出する。反対に、液圧ポンプ1を他方室R2へ液圧を供給するように駆動する場合、液圧ポンプ1は、低圧側となる一方室R1から、あるいは、低圧選択弁12によって選択される分岐流路9を介してアキュムレータ11から、あるいは、その両方から液体を吸い込んで、他方室R2側へ液体を吐出する。
When the
したがって、液圧ポンプ1は、液体の圧縮等による体積減少が生じても、アキュムレータ11から液体の供給を受け、問題なく一方室R1および他方室R2のうち希望する圧力室へ液圧を供給することができる。
Therefore, the
また、シリンダCの推力発生方向が逆転する折には、一方室R1の圧力と他方室R2の圧力の高低が逆転するので、低圧選択弁12は、一端中立位置の双方連通ポジションを経由して切換わり、分岐流路9,10を一度アキュムレータ11に連通して一方室R1および他方室R2内の蓄圧を防止することができる。
Further, when the thrust generation direction of the cylinder C is reversed, the pressure in the one chamber R1 and the pressure in the other chamber R2 are reversed, so that the low
なお、低圧選択弁12は、液体の温度上昇による内圧増大の防止、液体の温度低下による負圧の防止、およびシリンダCの製作加工誤差による一方室R1と他方室R2の容積差によるアキュムレータからの液体の供給等のために設けられている。
Note that the low
また、この実施の形態の場合、シリンダCの変位(シリンダCにおける容器2に対するロッド4の変位)をセンシングするストロークセンサ30を備えており、ストロークセンサ30で検知するシリンダCの変位に基づいて、後述の制御部20によって、液圧ポンプ1を駆動するモータMが制御されるようになっている。
Further, in the case of this embodiment, a
転じて、本実施の形態におけるアクチュエータAは、ダンパ回路13を備えており、このダンパ回路13について説明する。ダンパ回路13は、制御部20によって死活が選択され、鉄道車両が直線走行中に有効とされるが、その他にも失陥時のほか鉄道車両の走行速度が低速である際にも有効とされてシリンダCをダンパとして機能させるようになっている。なお、ダンパ回路13が有効とされる低速の範囲は、任意に設定することができるが、たとえば、50km/h程度以下の範囲に設定される。また、実際には、図示しない抑止シリンダがアクチュエータAと併設されて鉄道車両の台車Wに設けられていて、鉄道車両の走行速度が低速である際には当該抑止シリンダが車体Bの傾斜を抑止するので、この車体傾斜抑止を邪魔しないようにシリンダCをダンパとして機能させる。
In turn, the actuator A in the present embodiment includes a
そして、ダンパ回路13は、シリンダC内の二つの圧力室R1,R2を連通する流路14を備えており、この流路14は、減衰力発生要素15とソレノイド切換弁16とが設けられるメイン流路14aと、一方室R1からメイン流路14aに向かう流れのみを許容する一方側上流路14bと、他方室R2からメイン流路14aに向かう流れのみを許容する他方側上流路14cと、メイン流路14aから一方室R1へ向かう流れのみを許容する一方側下流路14dと、メイン流路14aから他方室R2へ向かう流れのみを許容する他方側下流路14eとを備えて構成されている。
The
一方側上流路14bは、途中に一方室R1からメイン流路14aへ向かう液体の流れのみを許容する逆止弁17aを備え、この逆止弁17aによって一方側上流路14bを一方室R1からメイン流路14aへ向かう一方通行の通路としている。他の他方側上流路14c、一方側下流路14d、他方側下流路14eの途中にも同様に、それぞれ逆止弁17b,17c,17dが設けられ、それぞれ上記した通りの一方通行の通路となるように設定されている。
The one-side
本実施の形態にあっては、このように流路14が構成されることで、液体は、メイン流路14aを一方側上流路14bおよび他方側上流路14cに接続されている方を上流として、一方側下流路14dおよび他方側下流路14eに接続されている下流側へ流れることになり、メイン流路14aも一方通行とされている。
In the present embodiment, the
また、メイン流路14aの下流は、接続通路14fを介して上述のアキュムレータ11に接続され、メイン流路14aの下流の圧力はアキュムレータ11と同圧となるように設定されている。
The downstream of the
そして、メイン流路14aの途中に設けられる減衰力発生要素15は、自身の上流側の圧力に応じて流路面積を調節する減衰バルブ15aと、当該減衰バルブ15aに並列配置される固定絞り15bとで構成され、メイン流路14aの上流側の圧力が低いときには、減衰バルブ15aが開かず、液体に固定絞り15bを通過させ、流量が増加して固定絞り15bによる圧力損失が大きくなり上流側の圧力が減衰バルブ15aのクラッキング圧を上回るようになると、減衰バルブ15aが開いて液体は減衰バルブ15aをも介してメイン流路14aの下流側へ流れるようになる。
The damping
このように、減衰力発生要素15は、液体がメイン流路14aを流れる際に、この流れに減衰バルブ15aと固定絞り15bとで抵抗を与えて、シリンダCの伸縮を抑制する減衰力を発揮させる発生源として機能する。
Thus, when the liquid flows through the
さらに、ソレノイド切換弁16は、ノーマルオープンの切換弁とされ、メイン流路14aを開放する連通ポジションと、メイン流路14aを遮断する遮断ポジションとを備えたバルブ16aと、連通ポジションを採るようにバルブ16aを附勢するバネ16bと、通電時にバルブ16aをバネ16bに対向して遮断ポジションに切換えるソレノイド16cとを備えて構成されている。
Further, the
ここで、ソレノイド切換弁7,8が遮断ポジションであってアクチュエータ回路5側でシリンダCを駆動しない状態を考えると、ソレノイド切換弁16が遮断ポジションを採ると、メイン流路14aが遮断状態に維持されてダンパ回路13は機能せず、シリンダCの一方室R1と他方室R2との連通が断たれた状態となるので、シリンダCは伸縮不能なロック状態とされる。
Here, considering that the
他方、シリンダCをダンパとして機能させる場合、ソレノイド切換弁16を連通ポジションに切換えてメイン流路14aを開放状態としてダンパ回路13が有効となる。この状態でシリンダCに外力が作用すると、液体は流路14を介して、一方室R1から他方室R2へ、あるいは、他方室R2から一方室R1へと移動可能となり、また、上記移動に際して必ずメイン流路14aの減衰力発生要素15を通過するので、シリンダCは外力による強制伸縮に対して伸縮を抑制する減衰力を発揮し、シリンダCをダンパとして機能させることができるようになる。なお、ソレノイド切換弁16が連通ポジションを採る場合、ダンパ回路13は、アクチュエータ回路5の状態に関わらず有効となるが、ソレノイド切換弁7,8を遮断ポジションとするとアクチュエータ回路5が機能せずダンパ回路13のみが有効となり、ソレノイド切換弁7,8を連通ポジションとするとアクチュエータ回路5とダンパ回路13の双方が有効となる。
On the other hand, when the cylinder C is caused to function as a damper, the
すなわち、ソレノイド切換弁16によって、ダンパ回路13を有効と無効のいずれかの状態に選択的に切換えることができる。
That is, the
また、いわゆる失陥時にあってアクチュエータAへの電流供給が断たれると、バネ7b,8bによってソレノイド切換弁7,8が遮断ポジションとなり、ソレノイド切換弁16がバネ16bによって連通ポジションとなって、アクチュエータ回路5は機能せずにダンパ回路13のみが有効となって、シリンダCはダンパとして機能することになる。
Further, when the current supply to the actuator A is cut off at the time of so-called failure, the
戻って、このダンパ回路13では、一方室R1と他方室R2とを連通するリリーフ流路18と、リリーフ流路18の途中に設けたリリーフ弁19とを備えている。
Returning, the
リリーフ流路18は、具体的には、減衰力発生要素15およびソレノイド切換弁16を迂回してメイン流路14aの上流と下流を連通することによって、一方室R1と他方室R2とを連通している。
Specifically, the
そして、ソレノイド切換弁16の開閉に関わらず、シリンダCに伸縮方向の過大な入力があって、一方室R1あるいは他方室R2内の圧力が所定圧を超える異常高圧となると、リリーフ弁19が開放動作して、異常高圧となった一方室R1あるいは他方室R2の一方の圧力を低圧側の他方へ逃がして、アクチュエータAのシステム全体を保護するようになっている。また、液体の体積が減少する場合には、ソレノイド切換弁7,8が連通ポジション、遮断ポジションを問わずに一方室R1および他方室R2とアキュムレータ11との連通を許容するのでアキュムレータ11から一方室R1および他方室R2に液体が供給されることになる。このように、この実施の形態のアクチュエータAでは、上記回路構成を採用することで、温度変化による液体の体積補償される。このように、ソレノイド切換弁7,8における遮断ポジションにおいて、ループ通路6を遮断していても温度低下に伴う体積補償を行うことを可能とするためアキュムレータ11から一方室R1および他方室R2へ向かう流れを許容するようにしているが、当該体積補償をアクチュエータ回路5において行わない場合には、遮断ポジションにおいてループ通路6における双方向の流れを遮断するようにしてもよい。
Regardless of whether the
つづいて、アクチュエータAにおけるモータMを制御する制御部20は、図3に示すように、鉄道車両が走行中の区間が直線区間であるか曲線区間であるかを示す区間種別信号と、鉄道車両の走行速度を示す速度信号とを受け取ってシリンダCをアクチュエータとして機能させるかダンパとして機能させるかを判断する判断部21と、判断部21にてシリンダCをアクチュエータとして機能させる場合に、鉄道車両の走行状態から車体傾斜角度の目標値を決定する図外の上位装置から入力されるシリンダCの目標変位X*とストロークセンサ30が出力する実際の変位Xとに基づいてモータドライバ23へ与える速度指令V*を生成する速度指令生成部22と、速度指令生成部22から出力される速度指令V*を受け取ってアクチュエータAにおける液圧ポンプ1のモータMを駆動するモータドライバ23と、アクチュエータ回路5に設けたソレノイド切換弁7,8およびダンパ回路13に設けたソレノイド切換弁16を駆動するソレノイド駆動部24とを備えて構成されている。
Subsequently, as shown in FIG. 3, the
以下、各部について詳細に説明すると判断部21は、区間種別信号と速度信号から、鉄道車両が現在走行中の区間が直線区間であるか曲線区間であるかを把握し、鉄道車両の走行速度を把握する。この区間種別信号と速度信号は、たとえば、鉄道車両の走行状態を監視する図外の車両モニタから得ることができる。なお、区間種別と速度の情報を車両モニタ以外の装置から得てもよい。
Hereinafter, each part will be described in detail. The
そして、判断部21は、鉄道車両の走行速度が50km/h未満である場合、上述した図外の抑止シリンダの車体傾斜抑止を阻害しないようにシリンダCをダンパとして機能させる判断を行い、鉄道車両の走行速度が50km/h以上である場合には、鉄道車両が直線区間を走行中であるか曲線区間を走行中であるかによって、以下のように判断する。なお、上記したところでは、50km/hを判断基準としてシリンダCをダンパとして機能させるか否かを判断するようになっているが、判断基準における走行速度は、50km/h以外の速度を基準としてもよい。
Then, when the traveling speed of the railway vehicle is less than 50 km / h, the
戻って、判断部21は、鉄道車両の走行速度が50km/h以上であって、鉄道車両が直線区間を走行中である場合には、アクチュエータAの見かけ上の剛性が高いと乗り心地を損なう可能性があるのでシリンダCをダンパとして機能させる判断を行い、逆に、鉄道車両が曲線区間を走行中である場合には、車体Bを傾斜させて超過遠心力を緩和させる必要があるのでシリンダCをアクチュエータとして機能させる判断を行う。
Returning, the
判断部21は、判断した結果をダンパ/アクチュエータ切換信号として速度指令生成部22と、ソレノイド駆動部24とに送る。そして、シリンダCをダンパとして機能させる場合、速度指令生成部22は速度指令V*を生成せずに処理を停止し、ソレノイド駆動部24はシリンダCをダンパとして機能させるために、ソレノイド切換弁7,8への電流供給を停止してアクチュエータ回路5におけるループ通路6を遮断し、ソレノイド切換弁16にも電流供給せずダンパ回路13を有効とする。
The
他方、この判断部21の判断結果が、シリンダCをアクチュエータとして機能させる場合、速度指令生成部22は、速度指令V*を生成してモータ駆動部23へ入力する。ソレノイド駆動部24はシリンダCをアクチュエータとして機能させるために、ソレノイド切換弁7,8へ電流供給してアクチュエータ回路5におけるループ通路6を開放し、ソレノイド切換弁16へ通電して流路14を遮断しダンパ回路13を無効とする。モータ駆動部23は、モータMを速度指令V*通りに駆動する。
On the other hand, when the determination result of the
速度指令生成部22は、ストロークセンサ30が出力する実際の変位Xをフィードバックとして当該変位XとシリンダCの目標変位X*の偏差を採り、当該偏差に基づいてシリンダCを制御する速度指令V*を生成する。
The speed
また、変位フィードバック制御おいて実際の制御対象となるのは、モータMとなるので、速度指令生成部22は、具体的には、目標変位X*と実際の変位Xの偏差をとった後、この偏差に基づいて比例動作、比例積分動作あるいは比例積分微分動作によって速度指令V*を生成し、速度指令V*をモータドライバ23へ入力する。
In addition, since the actual control target in the displacement feedback control is the motor M, the
そして、モータドライバ23は、図示はしないが、速度ループと電流ループとモータMを駆動する駆動回路とを備え、上記の速度指令V*を受け取ると速度ループ処理および電流ループ処理を行って、モータMを実際に駆動するため駆動電流を示す制御指令を生成し、制御指令通りの電流量をモータMへ駆動回路を介して供給する。駆動回路は、たとえば、モータMをPWM駆動する場合には、図示しないPWM信号生成器と、PWM信号に対応したデューティ比および電圧方向でモータMのコイルへ通電する図示しないインバータ回路と備えて構成される。
Although not shown, the
具体的には、モータドライバ23は、速度指令V*を速度ループへ入力し、この速度ループにて速度指令V*とモータMの実際の速度との偏差である速度偏差を演算し、この速度偏差から電流指令を生成し、電流指令を電流ループに入力して最終的にはモータMを駆動する駆動電流としての制御指令を生成し、この制御指令にしたがって駆動電流をモータMへ出力することになる。
Specifically, the
このように速度指令生成部22とモータドライバ23が上記処理を実行することで、アクチュエータAの実際の変位Xを目標変位X*に精度よく追随させることができるが、目標変位X*と実際の変位Xの偏差εから比例動作、比例積分動作あるいは比例積分微分動作によって直接的に駆動電流でなる制御指令を生成することも可能である。
Thus the speed
また、ソレノイド駆動部24は、各ソレノイド切換弁7,8,16を駆動する図示しないソレノイドドライバを備えており、判断部21からダンパ/アクチュエータ切換信号を受け取ると、判断部21の判断どおりにシリンダCを機能させるべく、ソレノイド7c,8c,16cへ電流供給し或いは電流供給を停止して各ソレノイド切換弁7,8,16を駆動する。
The
なお、本実施の形態の制御部20は、ハードウェア資源としては、図示はしないが、ストロークセンサ30が出力するアナログの電圧でなる変位信号をデジタル信号に変換するA/D変換器と、変位信号と上位装置からの目標変位X*と、図外の車両モニタ等から区間種別信号および速度信号とを取り込み、上記各部の処理を実行するCPU(Central Processing Unit)と、上記CPUに記憶領域を提供するRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)と、上記各部の処理を行うためCPUが実行するアプリケーションやオペレーティングシステム等のプログラムを格納するROM(Read Only Memory)と、モータドライバ23における図外の駆動回路と、ソレノイド駆動部24とを備えて構成されており、制御部20における判断部21と速度指令生成部22およびモータドライバ23における駆動回路以外の構成は、CPUが各部の処理を行うためアプリケーションプログラムを実行することで実現することが可能である。
The
つづいて、上述の制御部20における処理を図4に示したフローチャートの一例に即して説明すると、ステップS1では、制御部20は、鉄道車両の走行速度が50km/h以上であるか否かを判断し、走行速度が50km/h以上である場合にはステップS2へ移行し、走行速度が50km/h未満である場合には、ステップS4へ移行する。
Next, the processing in the above-described
つづいて、ステップS2では、制御部20は、鉄道車両の走行区間が曲線区間であるか否か判断し、走行区間が曲線区間である場合にはステップS3へ移行し、走行区間が曲線区間でない場合にはステップS4へ移行する。
Subsequently, in step S2, the
ステップS3では、鉄道車両は50km/h以上の走行速度で曲線区間を走行中であるので、制御部20は、シリンダCをアクチュエータとして機能させるべく、ソレノイド切換弁7,8,16にそれぞれ通電し、実際の変位Xを目標変位X*に追随させるようモータMを制御して車体Bを傾斜させて超過遠心力を緩和する。
In step S3, since the railway vehicle is traveling in a curved section at a traveling speed of 50 km / h or more, the
他方、ステップS4では、鉄道車両は50km/h未満の走行速度で走行中であって上述の抑止シリンダが車体傾斜抑止を実行しているか、50km/h以上の走行速度で走行中であっても直線区間を走行中であり、この場合は、ソレノイド切換弁7,8,16への通電とモータMの制御とを停止して、シリンダCをダンパとして機能させるようにする。
On the other hand, in step S4, even if the railway vehicle is traveling at a traveling speed of less than 50 km / h and the above-described deterrence cylinder is executing the vehicle body tilt restraint or traveling at a traveling speed of 50 km / h or more. In this case, the energization of the
以上、一連の判断処理が終了すると、引き続き、同じ処理を繰り返して実行し、このようにして、制御部20による処理が継続して実施される。
As described above, when the series of determination processes is completed, the same process is continuously repeated, and thus the process by the
そして、シリンダCをダンパとして機能させる場合、シリンダCに外力が入力された場合に、当該外力によって伸縮せしめられ易くなるので、これにより、アクチュエータAの見掛け上の剛性を低くすることができる。 When the cylinder C functions as a damper, when an external force is input to the cylinder C, the cylinder C is easily expanded and contracted by the external force, so that the apparent rigidity of the actuator A can be reduced.
このように、本実施の形態のアクチュエータAによれば、50km/h以上の走行速度で走行中であっても直線区間を走行中であって、車体Bを積極的に傾斜させる必要のない状況においては、シリンダCをダンパとして機能させてアクチュエータAの見掛け上の剛性を低くするので、台車Wに入力された振動に対してアクチュエータAが伸縮しやすくなり、車体B側への振動伝播を抑制することができるようになる。また、車両鉄道が50km/h未満の走行速度で走行中であって上述の抑止シリンダが車体傾斜抑止を実行している場合には、シリンダCをダンパとして機能させるので、抑止シリンダによる車体傾斜の抑止を阻害することもない。 As described above, according to the actuator A of the present embodiment, even if the vehicle is traveling at a traveling speed of 50 km / h or more, the vehicle is traveling in a straight section and does not require the vehicle body B to be actively inclined. Since the apparent rigidity of the actuator A is lowered by functioning the cylinder C as a damper, the actuator A is easily expanded and contracted with respect to the vibration input to the carriage W, and vibration propagation to the vehicle body B side is suppressed. Will be able to. Further, when the vehicle railway is traveling at a traveling speed of less than 50 km / h and the above-described deterrence cylinder is executing the body tilt restraint, the cylinder C functions as a damper. It does not hinder deterrence.
それゆえ、液圧式のアクチュエータAを車体傾斜に用いても車両における乗り心地を向上することができるのであり、また、換言すれば、車両における乗り心地を向上することができるので、アクチュエータAの作動流体を液体、たとえば、作動油とすることができ、乗り心地を損なうことなく推進力不足を解消し、車体傾斜の応答性を向上させることができるのである。 Therefore, even when the hydraulic actuator A is used for tilting the vehicle body, the ride comfort in the vehicle can be improved. In other words, the ride comfort in the vehicle can be improved. The fluid can be a liquid, for example, hydraulic oil, so that the lack of propulsive force can be solved without impairing the ride comfort, and the response of the vehicle body tilt can be improved.
つづいて、他の実施の形態のアクチュエータについて説明する。この他の実施の形態のアクチュエータは、ハードウェアとしては、上記した一実施の形態のアクチュエータAと同様の構成を採用しており、シリンダCと、シリンダCに液圧を供給するモータMで駆動される液圧ポンプ1と、シリンダCをダンパとして機能させるダンパ回路13と、シリンダCをアクチュエータとして機能させるアクチュエータ回路5とを備えている。
Next, actuators according to other embodiments will be described. The actuator of the other embodiment adopts the same configuration as the actuator A of the above-described embodiment as hardware, and is driven by a cylinder C and a motor M that supplies hydraulic pressure to the cylinder C. The
そして、この他の実施の形態におけるアクチュエータにあっては、シリンダCをダンパとして機能させるダンパ回路13におけるソレノイド切換弁16と、アクチュエータ回路5におけるソレノイド切換弁7,8と、モータMを制御する制御部40における制御が上述のアクチュエータAと異なるのみであり、説明が重複するので、アクチュエータAと同様の部材については同じ符号を付するのみとしてその詳しい説明は省略することとする。
In the actuator according to another embodiment, the
つづいて、アクチュエータAにおけるモータMを制御する制御部40は、図5および図6に示すように、鉄道車両が走行中の区間が直線区間であるか曲線区間であるかを示す区間種別信号と、鉄道車両の走行速度を示す速度信号とを受け取ってシリンダCをアクチュエータのみとして機能させるか、シリンダCをダンパとしてのみ機能させるか、シリンダCをダンパとして機能させつつモータMを制御するかを判断する判断部41と、鉄道車両の走行状態から車体傾斜角度の目標値を決定する図外の上位装置から入力されるシリンダCの目標変位X*’とストロークセンサ30が出力する実際の変位Xとに基づいてモータドライバ43へ与える速度指令V*’を生成する速度指令生成部42と、速度指令生成部42から出力される速度指令V*’を受け取るとともに判断部41の判断結果に応じて内部で生成する電流指令I*’をリミット値にクランプするリミッタ48におけるリミット値を変更しつつアクチュエータAにおける液圧ポンプ1のモータMを駆動するモータドライバ43と、アクチュエータ回路5に設けたソレノイド切換弁7,8およびダンパ回路13に設けたソレノイド切換弁16を駆動するソレノイド駆動部44とを備えて構成されている。
Subsequently, as shown in FIGS. 5 and 6, the
以下、各部について詳細に説明すると判断部41は、区間種別信号と速度信号から、鉄道車両が現在走行中の区間が直線区間であるか曲線区間であるかを把握し、鉄道車両の走行速度を把握して、シリンダCをダンパとしてのみ機能させるか、アクチュエータとして機能させるか、あるいは、シリンダCをダンパとして機能させつつ、モータドライバ43におけるリミッタ値を低くしてモータMを制御するかを判断し、速度指令生成部42、モータドライバ43およびソレノイド駆動部44の各部に当該判断に応じた動作を行わせるべく、上記判断結果をダンパ/アクチュエータ切換信号として速度指令生成部42、モータドライバ43およびソレノイド駆動部44とに送るとともに、モータドライバ43のリミッタ48におけるリミット値の変更を指示するリミット値変更信号をモータドライバ43へ送る。
Hereinafter, each part will be described in detail. The
速度指令生成部42は、ストロークセンサ30が出力する実際の変位Xをフィードバックとして当該変位XとシリンダCの目標変位X*’の偏差を採り、当該偏差に基づいてシリンダCを制御する速度指令V*’を生成する。
The
そして、モータドライバ43は、図6に示すように、速度ループ46、電流ループ47、リミッタ48およびモータMを駆動する駆動回路49とを備え、上記の速度指令V*’を受け取ると速度ループ処理および電流ループ処理を行って、モータMを実際に駆動するため駆動電流を示す制御指令E*’を生成し、制御指令E*’通りの電流量をモータMへ駆動回路を介して供給する。
Then, as shown in FIG. 6, the
より詳細に各部の動作について説明すると、判断部41は、鉄道車両の走行速度が50km/h未満である場合、シリンダCをダンパとしてのみ機能させる判断を行い、鉄道車両の走行速度が50km/h以上である場合には、鉄道車両が直線区間を走行中であるか曲線区間を走行中であるかによって、以下のように判断する。なお、50km/hを判断基準としてシリンダCをダンパとして機能させるか否かを判断するようになっているが、一実施の形態の判断部21と同様に、判断基準における走行速度は、50km/h以外の速度を基準としてもよい。
The operation of each part will be described in more detail. When the traveling speed of the railway vehicle is less than 50 km / h, the
戻って、判断部41は、鉄道車両の走行速度が50km/h以上であって、鉄道車両が曲線区間を走行中である場合には、車体Bを傾斜させて超過遠心力を緩和させる必要があるのでシリンダCをアクチュエータとしてのみ機能させる判断を行い、他方、鉄道車両が直線区間を走行中である場合には、シリンダCの見かけ上の剛性が高いと乗り心地を損なう可能性があるのでシリンダCをダンパとして機能させつつ、電流指令I*’を制限するリミッタ48におけるリミット値を曲線区間走行時におけるリミット値より低くしてモータMを制御させる判断を行う。
Returning, when the traveling speed of the railway vehicle is 50 km / h or more and the railway vehicle is traveling in a curved section, the
判断部41は、判断した結果をダンパ/アクチュエータ切換信号として速度指令生成部42、モータドライバ43およびソレノイド駆動部44とに送るとともに、モータドライバ43のリミッタ48におけるリミット値の変更を指示するリミット値変更信号をモータドライバ43へ送る。
The
そして、シリンダCをダンパとしてのみ機能させる場合、速度指令生成部42は速度指令V*’を生成せずに処理を停止し、モータドライバ43にあっても処理を停止してモータMへの電流供給を停止し、ソレノイド駆動部44は、シリンダCをダンパとしてのみ機能させるために、ソレノイド切換弁7,8への電流供給を停止してアクチュエータ回路5におけるループ通路6を遮断し、ソレノイド切換弁16にも電流供給せずダンパ回路13を有効とする。
When the cylinder C is caused to function only as a damper, the
また、鉄道車両が50km/h以上の走行速度で曲線区間を走行中であって、上記判断部41の判断結果が、シリンダCをアクチュエータとしてのみ機能させる場合、モータドライバ43は、通常のリミット値を用いて電流指令I*’を制限しつつ、制御指令E*’を内部生成して、モータ駆動回路を介して制御指令E*’通りにモータMへ通電してこれを駆動する。ソレノイド駆動部44は、シリンダCをアクチュエータとしてのみ機能させるために、ソレノイド切換弁7,8へ電流供給してアクチュエータ回路5におけるループ通路6を開放し、ソレノイド切換弁16へ通電して流路14を遮断しダンパ回路13を無効とする。
In addition, when the railway vehicle is traveling in a curved section at a traveling speed of 50 km / h or more and the determination result of the
この場合、速度指令生成部42は、ストロークセンサ30が出力する実際の変位Xをフィードバックとして当該変位XとシリンダCの目標変位X*’の偏差を採り、当該偏差に基づいてシリンダCを制御する速度指令V*’を生成する。
In this case, the speed
さらに、鉄道車両が50km/h以上の走行速度で直線区間を走行中であって、上記判断部41の判断結果が、シリンダCをダンパとしても機能させつつ、モータMを制御することを要するとなった場合、制御指令生成部42は、通常通りに速度指令V*’を生成するが、モータドライバ43は、リミッタ48におけるリミッタ値を曲線区間走行時に使用される通常のリミッタ値よりも低い値に変更して内部生成される電流指令I*’を制限して制御指令E*’を生成し、駆動回路49を通じて制御指令E*’通りにモータMを駆動する。ソレノイド駆動部44はシリンダCをアクチュエータとしてもダンパとしても機能させるために、ソレノイド切換弁7,8へ電流供給してアクチュエータ回路5におけるループ通路6を開放してアクチュエータ回路5を有効とするとともに、ソレノイド切換弁16へは通電せずに流路14を開放してダンパ回路13を有効とする。
Furthermore, when the railway vehicle is traveling in a straight section at a traveling speed of 50 km / h or higher, the determination result of the
速度指令生成部42は、具体的には、図6に示すように、位置ループを備え、車体Bの走行状態から車体傾斜角度の目標値を決定する図外の上位装置から入力されるシリンダCの目標変位X*’とストロークセンサ30が出力する実際のシリンダ位置信号Xとの偏差を演算し偏差εXを生成する偏差演算部42aと、偏差εXの入力を受けて比例動作、比例積分動作或いは比例積分微分動作によって速度指令V*’を生成する速度指令演算部42bとを備えている。
Specifically, as shown in FIG. 6, the speed
また、モータドライバ43は、具体的には、図6に示すように、速度指令生成部42が生成出力する速度指令V*’が入力される速度ループ46と、速度ループ46が生成出力する電流指令I*’が入力される電流ループ47と、リミッタ48と、駆動回路49を備えて構成され、電流ループ47が生成出力する駆動電流となる制御指令E*’通りにアクチュエータAにおける液圧ポンプ1のモータMを駆動するようになっている。
Specifically, as shown in FIG. 6, the
また、速度ループ46は、位置ループ45から入力される速度指令V*’とモータM内に設けたロータ位置を検出する図示しない回転位置センサから得られるモータMの実際の速度Vとの偏差を演算し偏差εvを生成する偏差演算部46aと、偏差εvの入力を受けて比例動作、比例積分動作或いは比例積分微分動作によって電流指令I*’を生成する電流指令演算部46bとを備えている。
Further, the
電流ループ47は、速度ループ47から入力される電流指令I*’とモータM内に設けたコイルに流れる電流を検出する図示しない電流センサから得られるモータMに実際の電流Iとの偏差を演算し偏差εIを生成する偏差演算部47aと、偏差εIの入力を受けて、比例動作、或いは積分動作、或いは比例積分微分動作によってモータMを駆動する駆動電流を示す制御指令E*’を生成する制御指令演算部47bとを備えている。
The
また、リミッタ48は、速度ループ46が生成する電流指令I*’の絶対値を上限値であるリミッタ値に制限(クランプ)するようになっており、電流指令I*’が無制限に大きくなることを防止している。
Further, the
そして、モータドライバ43は、リミッタ48のリミッタ値を変更するリミッタ値変更部45を備えており、このリミッタ値変更部45は、鉄道車両が50km/h以上の走行速度で曲線区間を走行中であるときに判断部41が出力するリミッタ値変更信号を受け取ると、リミッタ48におけるリミッタ値を曲線区間走行用のリミッタ値に設定し、対して鉄道車両が50km/h以上の走行速度で直線区間を走行中であるときに判断部41が出力するリミッタ値変更信号を受け取ると、上記リミッタ値を曲線区間走行用のリミッタ値より低い値に設定する。なお、リミッタ値を曲線区間走行用のリミッタ値より低い値に設定する際、リミッタ値をある一定の値に変更するようにしてもよいし、リミッタ値変更部45にて走行速度をモニタしてマップ演算を利用するなどして走行速度に応じてリミッタ値を変更するようにしてもよい。
The
また、ソレノイド駆動部44は、各ソレノイド切換弁7,8,16を駆動する図示しないソレノイドドライバを備えており、判断部41からダンパ/アクチュエータ切換信号を受け取ると、判断部41の判断どおりにシリンダCを機能させるべく、各ソレノイド切換弁7,8,16を駆動する。
The
なお、本実施の形態の制御部40は、ハードウェア資源としては、図示はしないが、ストロークセンサ30が出力するアナログの電圧でなる変位信号をデジタル信号に変換するA/D変換器と、変位信号と上位装置からの目標変位X*’と、図外の車両モニタ等から区間種別信号および速度信号とを取り込み、上記各部の処理を実行するCPU(Central Processing Unit)と、上記CPUに記憶領域を提供するRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)と、上記各部の処理を行うためCPUが実行するアプリケーションやオペレーティングシステム等のプログラムを格納するROM(Read Only Memory)と、モータドライバ43における駆動回路49と、ソレノイド駆動部44とを備えて構成されており、制御部40における判断部41、速度指令生成部42およびモータドライバ43における駆動回路49以外の構成は、CPUが各部の処理を行うためアプリケーションプログラムを実行することで実現することが可能である。
The
つづいて、上述の制御部40における処理を図7に示したフローチャートの一例に即して説明すると、ステップS5では、制御部40は、鉄道車両の走行速度が50km/h以上であるか否かを判断し、走行速度が50km/h以上である場合にはステップS6へ移行し、走行速度が50km/h未満である場合には、ステップS9へ移行する。
Next, the processing in the
つづいて、ステップS6では、制御部40は、鉄道車両の走行区間が曲線区間であるか否か判断し、走行区間が曲線区間である場合にはステップS7へ移行し、走行区間が曲線区間でない場合にはステップS8へ移行する。
Subsequently, in step S6, the
ステップS7では、鉄道車両は50km/h以上の走行速度で曲線区間を走行中であるので、制御部40は、シリンダCをアクチュエータとして機能させるべく、ソレノイド切換弁7,8,16にそれぞれ通電し、実際の変位Xを目標変位X*’に追随させるようモータMを制御して車体Bを傾斜させて超過遠心力を緩和する。
In step S7, since the railway vehicle is traveling in a curved section at a traveling speed of 50 km / h or more, the
ステップS8では、鉄道車両は50km/h以上の走行速度で直線区間を走行中であるので、制御部40は、シリンダCをダンパとして機能させつつ電流指令I*’を曲線区間走行時のリミッタ値よりも低いリミッタ値で制限しつつモータMを制御する。このため、制御部40は、アクチュエータ回路5とダンパ回路13をともに有効とするべく、ソレノイド切換弁7,8に通電し,ソレノイド切換弁16には電流供給せず、シリンダCの一方室R1および他方室R2をダンパ回路13にてどう通させつつ、電流指令I*’を低いリミッタ値で制限することでモータMのトルクを弱めてアクチュエータAの見掛け上の剛性を低くする。
In step S8, since the railway vehicle is traveling in the straight section at a traveling speed of 50 km / h or more, the
また、ステップS9では、鉄道車両は50km/h未満の走行速度で走行中であって上述の抑止シリンダが車体傾斜抑止を実行しているので、この場合は、ソレノイド切換弁7,8,16への通電とモータMの制御とを停止して、シリンダCをダンパとしてのみ機能させるようにする。
In step S9, since the railway vehicle is traveling at a traveling speed of less than 50 km / h and the above-described suppression cylinder is executing the vehicle body tilt suppression, in this case, the
以上、一連の判断処理が終了すると、引き続き、同じ処理を繰り返して実行し、このようにして、制御部40による処理が継続して実施される。
As described above, when the series of determination processes is completed, the same process is continuously repeated, and thus the process by the
そして、シリンダCをダンパとして機能させる場合、シリンダCに外力が入力された場合に、当該外力によって伸縮せしめられ易くなるので、これにより、アクチュエータAの見掛け上の剛性を低くすることができる。また、この実施の形態では、50km/h以上の走行速度で直線区間を走行中には、シリンダCにおける一方室R1と他方室R2とをダンパ回路13で連通しつつ、電流指令I*’を低いリミッタ値で制限することでモータMのトルクを低くするので、車体Bの姿勢を安定させつつもアクチュエータAの見掛け上の剛性を低くすることができる。
When the cylinder C functions as a damper, when an external force is input to the cylinder C, the cylinder C is easily expanded and contracted by the external force, so that the apparent rigidity of the actuator A can be reduced. Further, in this embodiment, while traveling in a straight section at a traveling speed of 50 km / h or more, the current command I * ′ is set while the one chamber R1 and the other chamber R2 in the cylinder C are communicated by the
このように、本実施の形態のアクチュエータAによれば、50km/h以上の走行速度で走行中であっても直線区間を走行中であって、車体Bを積極的に傾斜させる必要のない状況においては、アクチュエータAの見掛け上の剛性を低くするので、台車Wに入力された振動に対してアクチュエータAが伸縮しやすくなり、車体B側への振動伝播を抑制することができるようになる。また、車両鉄道が50km/h未満の走行速度で走行中であって上述の抑止シリンダが車体傾斜抑止を実行している場合には、シリンダCをダンパとして機能させるので、抑止シリンダによる車体傾斜の抑止を阻害することもない。 As described above, according to the actuator A of the present embodiment, even if the vehicle is traveling at a traveling speed of 50 km / h or more, the vehicle is traveling in a straight section and does not require the vehicle body B to be actively inclined. Since the apparent rigidity of the actuator A is lowered, the actuator A is easily expanded and contracted with respect to the vibration input to the carriage W, and the vibration propagation to the vehicle body B side can be suppressed. Further, when the vehicle railway is traveling at a traveling speed of less than 50 km / h and the above-described deterrence cylinder is executing the body tilt restraint, the cylinder C functions as a damper. It does not hinder deterrence.
それゆえ、液圧式のアクチュエータAを車体傾斜に用いても車両における乗り心地を向上することができるのであり、また、換言すれば、車両における乗り心地を向上することができるので、アクチュエータAの作動流体を液体、たとえば、油とすることができ、乗り心地を損なうことなく推進力不足を解消し、車体傾斜の応答性を向上させることができるのである。 Therefore, even when the hydraulic actuator A is used for tilting the vehicle body, the ride comfort in the vehicle can be improved. In other words, the ride comfort in the vehicle can be improved. The fluid can be liquid, for example, oil, so that the lack of propulsive force can be solved without impairing the ride comfort, and the response of the vehicle body tilt can be improved.
さらに、鉄道車両の走行速度が高速となると、シリンダCをダンパとして機能させつつも、電流指令I*’を低いリミッタ値で制限することでモータMのトルクを低く抑えつつ車体Bの姿勢を制御するアクチュエータとしても機能させることができ、車体姿勢を安定させつつも車両における乗り心地を向上させることができる。 Further, when the running speed of the railway vehicle becomes high, the posture of the vehicle body B is controlled while keeping the torque of the motor M low by limiting the current command I * ′ with a low limiter value while allowing the cylinder C to function as a damper. It is also possible to function as an actuator that can improve the riding comfort of the vehicle while stabilizing the vehicle body posture.
なお、上述したところでは、リミッタ48の上限値であるリミット値を曲線区間走行時より低く変更するようにしているが、リミット値を低くする代わりに、あるいは、リミット値を低くすることに加えて、図8に示すように、速度指令生成部42の速度指令演算部45b、電流指令演算部46bおよび制御指令演算部47bにおける制御ゲインのうち一部或いは全部を曲線区間走行時より低く変更するゲイン変更部50を設けて、制御ゲインを低くすることによってモータMのトルクを低くするようにしてもよく、このようにしても、上記した他の実施の形態におけるアクチュエータの作用効果と同様の作用効果を奏することができる。具体的には、ゲイン変更部50は、アクチュエータAをダンパとして機能させる際に制御ゲインを低くすればよいので、判断部41が出力するダンパ/アクチュエータ切換信号を受け取って制御ゲインを変更すればよい。
In the above description, the limit value, which is the upper limit value of the
なお、上記したところでは、車体傾斜の手法として、いわゆる振子式といわれる手法を採用する鉄道車両に、本実施の形態のアクチュエータAを適用しているが、車体Aと台車Wの間の左右のそれぞれに、二つのアクチュエータを縦置きに設置して、各アクチュエータを駆動して車体Bを傾斜させるような場合にも、本発明のアクチュエータAを適用することが可能であるのは当然である。 In the above description, the actuator A according to the present embodiment is applied to a railway vehicle that employs a so-called pendulum method as a vehicle body tilting method. Naturally, the actuator A of the present invention can also be applied to a case where two actuators are installed vertically and the body B is tilted by driving each actuator.
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。 This is the end of the description of the embodiment of the present invention, but the scope of the present invention is of course not limited to the details shown or described.
1 液圧源たる液圧ポンプ
2 容器
3 ピストン
4 ロッド
5 アクチュエータ回路
6 ループ通路
7,8,16 ソレノイド切換弁
7a,8a,16a バルブ
7b,8b,16b バネ
7c,8c,16c ソレノイド
9,10 分岐通路
11 アキュムレータ
12 低圧選択弁
13 ダンパ回路
14 流路
14a メイン流路
14b 一方側上流路
14c 他方側上流路
14d 一方側下流路
14e 他方側下流路
14f 接続通路
15 減衰力発生要素
15a 減衰バルブ
15b 固定絞り
17a,17b,17c,17d 逆止弁
18 リリーフ流路
19 リリーフ弁
20,40 制御部
21,41 判断部
22,42 速度指令生成部
23,43 モータドライバ
24,44 ソレノイド駆動部
30 ストロークセンサ
42a 偏差演算部
42b 速度指令演算部
45 リミッタ値変更部
46 速度ループ
46a 偏差演算部
46b 電流指令演算部
47 電流ループ
47a 偏差演算部
47b 制御指令演算部
48 リミッタ
49 駆動回路
50 ゲイン変更部
A アクチュエータ
B 車体
C シリンダ
R1 圧力室たる一方室
R2 圧力室たる他方室
W 台車
DESCRIPTION OF
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009171186A JP2011025750A (en) | 2009-07-22 | 2009-07-22 | Actuator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009171186A JP2011025750A (en) | 2009-07-22 | 2009-07-22 | Actuator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2011025750A true JP2011025750A (en) | 2011-02-10 |
Family
ID=43635034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009171186A Pending JP2011025750A (en) | 2009-07-22 | 2009-07-22 | Actuator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2011025750A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011025751A (en) * | 2009-07-22 | 2011-02-10 | Kyb Co Ltd | Actuator |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04126663A (en) * | 1990-09-19 | 1992-04-27 | Hitachi Ltd | Railway vehicle bogie |
| JPH10236306A (en) * | 1997-02-28 | 1998-09-08 | Kayaba Ind Co Ltd | Damper device |
| JP2004291897A (en) * | 2003-03-28 | 2004-10-21 | Railway Technical Res Inst | Body tilt device and railway vehicle |
| JP2007176400A (en) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Hitachi Ltd | Railway vehicle vertical vibration control device |
| JP2007331413A (en) * | 2006-06-12 | 2007-12-27 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Railway vehicle |
| JP2008247335A (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Railway Technical Res Inst | Railway vehicle body tilt actuator |
| JP2009137423A (en) * | 2007-12-06 | 2009-06-25 | Kayaba Ind Co Ltd | Actuator |
| JP2009137425A (en) * | 2007-12-06 | 2009-06-25 | Kayaba Ind Co Ltd | Actuator |
| JP2009137421A (en) * | 2007-12-06 | 2009-06-25 | Kayaba Ind Co Ltd | Actuator |
| JP2009137422A (en) * | 2007-12-06 | 2009-06-25 | Kayaba Ind Co Ltd | Actuator |
| JP2009137424A (en) * | 2007-12-06 | 2009-06-25 | Kayaba Ind Co Ltd | Actuator |
| JP2011025751A (en) * | 2009-07-22 | 2011-02-10 | Kyb Co Ltd | Actuator |
-
2009
- 2009-07-22 JP JP2009171186A patent/JP2011025750A/en active Pending
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04126663A (en) * | 1990-09-19 | 1992-04-27 | Hitachi Ltd | Railway vehicle bogie |
| JPH10236306A (en) * | 1997-02-28 | 1998-09-08 | Kayaba Ind Co Ltd | Damper device |
| JP2004291897A (en) * | 2003-03-28 | 2004-10-21 | Railway Technical Res Inst | Body tilt device and railway vehicle |
| JP2007176400A (en) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Hitachi Ltd | Railway vehicle vertical vibration control device |
| JP2007331413A (en) * | 2006-06-12 | 2007-12-27 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Railway vehicle |
| JP2008247335A (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Railway Technical Res Inst | Railway vehicle body tilt actuator |
| JP2009137423A (en) * | 2007-12-06 | 2009-06-25 | Kayaba Ind Co Ltd | Actuator |
| JP2009137425A (en) * | 2007-12-06 | 2009-06-25 | Kayaba Ind Co Ltd | Actuator |
| JP2009137421A (en) * | 2007-12-06 | 2009-06-25 | Kayaba Ind Co Ltd | Actuator |
| JP2009137422A (en) * | 2007-12-06 | 2009-06-25 | Kayaba Ind Co Ltd | Actuator |
| JP2009137424A (en) * | 2007-12-06 | 2009-06-25 | Kayaba Ind Co Ltd | Actuator |
| JP2011025751A (en) * | 2009-07-22 | 2011-02-10 | Kyb Co Ltd | Actuator |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011025751A (en) * | 2009-07-22 | 2011-02-10 | Kyb Co Ltd | Actuator |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI475161B (en) | Hydraulic cylinder device | |
| JP5822335B2 (en) | Vibration control device for railway vehicles | |
| WO2016072510A1 (en) | Suspension device | |
| JP5326094B2 (en) | Actuator | |
| JP5756351B2 (en) | Vibration control device for railway vehicles | |
| WO2012176761A1 (en) | Railcar damping device | |
| JP5427082B2 (en) | Vibration control device for railway vehicles | |
| JP5160127B2 (en) | Railway vehicle body tilt actuator | |
| JP2019171890A (en) | Vibration control device for railway vehicle | |
| JP5190870B2 (en) | Actuator | |
| JP2015147502A (en) | Vibration control dumper for railway vehicle | |
| JP5268338B2 (en) | Actuator | |
| JP2009137422A (en) | Actuator | |
| JP5627096B2 (en) | Dampers for vibration control of railway vehicles | |
| JP2007176400A (en) | Railway vehicle vertical vibration control device | |
| JP5190871B2 (en) | Actuator | |
| JP2011025750A (en) | Actuator | |
| JP4478529B2 (en) | Railway vehicle | |
| JP2006137294A (en) | Railway vehicle vibration control device | |
| JP4997084B2 (en) | Actuator | |
| JP7446852B2 (en) | Railroad vehicle vibration damping device | |
| JP2019124312A (en) | Hydraulic shock absorber | |
| JP6833358B2 (en) | Vibration control device for railway vehicles | |
| JP2012179970A (en) | Suspension control device | |
| JP2010137795A (en) | Damping device for railway vehicle |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120119 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121109 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121127 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20130402 |