特許 6710610 鉄道車両用制振制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6710610

(24)【登録日】2020年5月29日

(45)【発行日】2020年6月17日

(54)【発明の名称】鉄道車両用制振制御装置

(51)【国際特許分類】

   B61F 5/24 20060101AFI20200608BHJP

   B60G 99/00 20100101ALI20200608BHJP

   B60G 17/016 20060101ALI20200608BHJP

   B60L 3/00 20190101ALI20200608BHJP

【ＦＩ】

   B61F5/24 F

   B60G99/00

   B60G17/016

   B60L3/00 B

【請求項の数】5

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2016-173688(P2016-173688)

(22)【出願日】2016年9月6日

(65)【公開番号】特開2018-39323(P2018-39323A)

(43)【公開日】2018年3月15日

【審査請求日】2019年7月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004617

【氏名又は名称】日本車輌製造株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000291

【氏名又は名称】特許業務法人コスモス国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】岡田 信之

【審査官】 森本 哲也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−０１８６４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−０３８９１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０８６６７１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６１Ｆ ５／２４

Ｂ６０Ｇ １７／０１６

Ｂ６０Ｇ ９９／００

Ｂ６０Ｌ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

鉄道車両の横揺れを低減するための制振用のアクチュエータと、前記横揺れを計測する加速度センサと、前記加速度センサの出力に基づいて前記アクチュエータの推力を制御する制御装置とを有する鉄道車両用制振制御装置において、
前記制御装置は、
周波数を関数とする前記横揺れに関し、乗客が、乗り心地が良いと感じる振動パワー値を算出する振動パワー算出手段と、
前記加速度センサの計測値に基づいて、前記鉄道車両の前記横揺れを、前記振動パワー算出手段が算出した前記振動パワー値に近づくように、前記鉄道車両を加振する加振手段を有すること、
を特徴とする鉄道車両用制振制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載の鉄道車両用制振制御装置において、
前記振動パワー値が、１／ｆゆらぎに相当すること、
を特徴とする鉄道車両用制振制御装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の鉄道車両用制振制御装置において、
周波数を所定の区分に分割し、前記区分毎に、前記加速度センサと前記振動パワー値との差を算出し、前記差がマイナスの場合にのみ、加振制御を行うこと、
を特徴とする鉄道車両用制振制御装置。

【請求項4】

請求項３に記載する鉄道車両用制振制御装置において、
前記制御装置は、
乗客が感じやすい周波数領域の重みを低くすることにより、前記周波数領域で前記加振制御を消極的に行うこと、
を特徴とする鉄道車両用制振制御装置。

【請求項5】

請求項４に記載する鉄道車両用制振制御装置において、
前記制御装置は、
１／ｆゆらぎに相当する前記振動パワー値を、ＩＳＯ２６３１をもとにした乗り心地フィルタの二乗値の逆数で補正すること、
を特徴とする鉄道車両用制振制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鉄道車両の横揺れを低減するための制振用のアクチュエータと、横揺れを計測する加速度センサと、加速度センサの出力に基づいてアクチュエータの推力を制御する制御装置とを有する鉄道車両用制振制御装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、本特許出願人が提案した特許文献1には、鉄道車両の横揺れを低減するための制振用の油圧シリンダと、横揺れを検出する加速度センサと、加速度センサの出力に基づいて油圧シリンダに供給する油圧を制御する制御装置とを有する鉄道車両用制振制御装置が記載されている。
しかし、従来の鉄道車両用制振制御装置は全て、振動レベルを低減すること、すなわち振動を無くすことを課題としていた。

【0003】

一方、特許文献２には、自動車において、車両が停止しているときに、モータに１／ｆゆらぎに相当する回転力を与えることが記載されている。停止時には、モータの振動が車体を揺らすため、その振動を１／ｆゆらぎにしようとする提案である。
乗り心地に関する測定方法及び評価に関しては、非特許文献１が知られている。ＩＳＯ２６３１には、乗り心地に関する重みづけフィルタ（乗り心地フィルタ）が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第5627096号公報

【特許文献2】特開2015-198494号公報

【非特許文献】

【0005】

【非特許文献1】日本工業規格JIS B 7760-2：2004（ISO 2631-1:1997）全身振動-第2部 測定方法及び評価に関する基本的要求

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

近年、制振制御装置の導入により、例えば高速鉄道車両の振動は低減しているが、全体の振動が低減した結果、今まで気にならなかった周波数の振動が気になる場合がある。
乗客が快適と感じるかどうかは、振動の大きさだけではなく、周波数間の振動のバランスも重要であり、例えば、振動が大きくなっても振動を１／ｆゆらぎに合わせることで、むしろ乗客にとっては心地よいと感じることもある。

【0007】

一方、自動車の停止時においては、車両の振動がモータの振動に限定されるため、モータの振動を１／ｆゆらぎに合わせることが、大きな困難を伴わずに実施可能である。
しかし、動いている自動車や鉄道車両では、車両の振動（例えば、横揺れ）が複雑な要因の集積であるため、周波数間の振動のバランスを所定のバランスに合わせるように制御することは困難であった。

【0008】

本発明は、上記問題点を解決するためのものであり、鉄道車両において、車両を加振することにより、乗客が、乗り心地が良いと感じる振動に近い振動を、鉄道車両に与えることのできる鉄道車両用制振制御装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するために、本発明の鉄道車両用制振制御装置は、次のような構成を有している。
（１）鉄道車両の横揺れを低減するための制振用のアクチュエータと、横揺れを計測する加速度センサと、加速度センサの出力に基づいてアクチュエータの推力を制御する制御装置とを有する鉄道車両用制振制御装置において、制御装置は、周波数を関数とする横揺れに関し、乗客が、乗り心地が良いと感じる振動パワー値を算出する振動パワー算出手段と、加速度センサの計測値に基づいて、鉄道車両の横揺れを、振動パワー算出手段が算出した振動パワー値に近づくように、鉄道車両を加振する加振手段を有すること、を特徴とする。

【0010】

（２）（１）に記載の鉄道車両用制振制御装置において、前記振動パワー値が、１／ｆゆらぎに相当すること、を特徴とする。ここで、１／ｆゆらぎとは、パワースペクトル密度が周波数ｆ（ｆ＞０）に反比例するゆらぎのことをいう。
（３）（１）または（２）に記載の鉄道車両用制振制御装置において、周波数を所定の区分に分割し、前記区分毎に、前記加速度センサと前記振動パワー値との差を算出し、前記差がマイナスの場合にのみ、加振制御を行うこと、
を特徴とする。
（４）（３）に記載する鉄道車両用制振制御装置において、前記制御装置は、乗客が感じやすい周波数領域の重みを低くすることにより、前記周波数領域で前記加振制御を消極的に行うこと、を特徴とする。
（５）（４）に記載する鉄道車両用制振制御装置において、前記制御装置は、１／ｆゆらぎに相当する前記振動パワー値を、ＩＳＯ２６３１をもとにした乗り心地フィルタの二乗値の逆数で補正すること、を特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明の鉄道車両用制振制御装置は、次のような作用、効果を奏する。
（１）鉄道車両の横揺れを低減するための制振用のアクチュエータと、横揺れを計測する加速度センサと、加速度センサの出力に基づいてアクチュエータの推力を制御する制御装置とを有する鉄道車両用制振制御装置において、制御装置は、周波数を関数とする横揺れに関し、乗客が、乗り心地が良いと感じる振動パワー値を算出する振動パワー算出手段と、加速度センサの計測値に基づいて、鉄道車両の横揺れを、振動パワー算出手段が算出した振動パワー値に近づくように、鉄道車両を加振する加振手段を有すること、を特徴とするので、従来高速鉄道車両では、全体の振動が低減した結果、今まで気にならなかった周波数の振動が気になる場合があったが、振動レベルを低減するのではなく、周波数帯によっては、加振することにより、乗り心地が良いと感じる振動パワー値に近づけることができるため、高速鉄道車両の乗り心地をより向上させることができる。

【0012】

（２）（１）に記載の鉄道車両用制振制御装置において、前記振動パワー値が、１／ｆゆらぎに相当すること、を特徴とするので、鉄道車両の椅子席で乗客、特に幼児、子どもが心地よい睡眠を取ることができる。

【0013】

（３）（１）または（２）に記載の鉄道車両用制振制御装置において、周波数を所定の区分に分割し、前記区分毎に、前記加速度センサと前記振動パワー値との差を算出し、前記差がマイナスの場合にのみ、加振制御を行うこと、を特徴とするので、従来行われていなかった加振制御のみを行うため、鉄道車両の実際の振動を、効率的に乗り心地が良いと感じる振動パワー値に近づけることができる。
本発明者らの実験によると、例えば、軌道と速度を限定して考えれば、１Ｈｚ〜３Ｈｚの領域では、実際の振動が振動パワー値よりも小さく、３Ｈｚ〜６Ｈｚの領域では、実際の振動が振動パワー値よりも大きい。この場合に、１Ｈｚ〜３Ｈｚの領域と３Ｈｚ〜６Ｈｚの領域の振動のバランスを乗客が乗り心地が良いと感じる振動のバランスに近づけることが周波数領域の重みづけによりできるため、乗客の乗り心地を向上させることを効率的に行うことができる。

【0014】

（４）（３）に記載する鉄道車両用制振制御装置において、前記制御装置は、乗客が感じやすい周波数領域の重みを低くすることにより、前記周波数領域で前記加振制御を消極的に行うこと、を特徴とする。
本発明者らの実験によると、例えば、軌道と速度を限定して考えれば、１Ｈｚ〜３Ｈｚの領域では、実際の振動が振動パワー値よりも小さく、３Ｈｚ〜６Ｈｚの領域では、実際の振動が振動パワー値よりも大きい。この場合に、１Ｈｚ〜３Ｈｚの領域と３Ｈｚ〜６Ｈｚの領域の振動のバランスを乗客が乗り心地が良いと感じる振動のバランスに近づけることが周波数の重みづけによりできるため、乗客の乗り心地を向上させることを効率的に行うことができる。

【0015】

（５）（４）に記載する鉄道車両用制振制御装置において、前記制御装置は、１／ｆゆらぎに相当する前記振動パワー値を、ＩＳＯ２６３１をもとにした乗り心地フィルタの二乗値の逆数で補正すること、を特徴とする。
１／ｆゆらぎをそのまま適用すると、乗客が感じやすい周波数領域を加振する場合があり、かえって乗り心地が悪化してしまう。それを防止するために、１／ｆゆらぎに相当する振動パワー値をＩＳＯ２６３１をもとにした乗り心地フィルタの二乗値の逆数で補正している。
なお、乗り心地フィルタは加速度に対する重みのため、加振制御におけるパワー換算できるように、二乗値の逆数で補正している。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の鉄道車両用制振制御装置の構成を示すブロック図である。

【図2】振動パワー値算出部Ｓ２の作用を示す図である。

【図3】本発明の鉄道車両用制振制御装置を用いた場合の作用を示す図である。

【図4】鉄道車両に設けられた制振装置を概念的に示した図である。

【図5】第１実施形態の制振用ダンパ５を示した回路図である。

【図6】第２実施形態の乗り心地フィルタの二乗値の逆数で補正した場合の作用を示す図である。

【図7】ＩＳＯ２６３１をもとにした乗り心地フィルタの重みを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

本発明の鉄道車両用制振制御装置の実施形態について、図面を参照しながら以下に詳細に説明する。図４は、鉄道車両に設けられた制振装置を概念的に示した図であり、車体長手方向に見た図である。鉄道車両１は、前後２台の台車３に空気バネ４を介して車体２が載せられ、車体２の横揺れを防止するための制振装置８が設けられている。制振装置８には、車体２と台車３との間に制振用ダンパ５が連結され、車体２の横揺れに応じて制振用ダンパ５の制振荷重を変化させ、制振度合いの調節を可能にしている。
制振用ダンパ５は、シリンダ１０の作動油を制御する比例リリーフ弁等を備えた油圧回路によって構成され、制振装置８には、その比例リリーフ弁等の作動を制御する制御コントローラ６が設けられている。また、鉄道車両１には、車体２の左右方向の振動を計測する加速度センサ７が設けられ、それに制御コントローラ６が接続されている。

【0018】

図５は、第１実施形態の制振用ダンパ５を示した回路図である。シリンダ１０は、ピストン１５がヘッド側室１３とロッド側室１４とにシリンダチューブ１１内を仕切り、そのピストン１５には、ヘッド側室１３からロッド側室１４の方向にのみ作動油が流れるようにチェック弁１６を備えた連通路が形成されている。ヘッド側室１３の断面積はピストンロッド１２の断面積の２倍に設定され、伸縮のいずれの場合にでも、シリンダチューブ１１から吐出される作動油の量が同じになるように構成されている。
シリンダ１０には、ヘッド側室１３にチェック弁２５を介してオイルタンク１８が接続されている。一方、ロッド側室１４には流路４１が接続され、その流路４１から流路４２が分岐し、そこに第１比例リリーフ弁２１が設けられている。第１比例リリーフ弁２１の二次側には、流路４２から分岐した流路４３がオイルタンク１８へ接続されている。流路４３には、パッシブ用の低圧リリーフ弁２２と第２比例リリーフ弁２３が直列に設けられている。

【0019】

第１比例リリーフ弁２１及び第２比例リリーフ弁２３は、ノーマルオープンタイプの電磁比例リリーフ弁であり、図４に示す制御コントローラ６からの荷重制御信号に従い、リリーフ圧を調整したオンロード制御が行われ、通常の全開状態でアンロード制御を可能にしたものである。制振用ダンパ５には更に、各弁による作動油の流れが遮断したフェイル時にでもオイルを還流させることができるようにするため、ロッド側室１４とオイルタンク１８との間に、オリフィス２６とリリーフ弁２７とが設けられている。
シリンダ１０のヘッド側室１３に接続された流路４４は、低圧リリーフ弁２２と第２比例リリーフ弁２３との間で流路４３に接続され、その流路４４には第１比例リリーフ弁２１を設けた流路４２が接続され、ロッド側室１４側に連通している。流路４２，４４には、それぞれ開閉弁２８，２９が設けられている。開閉弁２８，２９は、両方向への作動油の流れを可能とする開弁状態と、一方向の流れのみを遮断する閉弁状態とが切り替えられるものである。ただし、閉弁状態での作動油の遮断方向は、ヘッド側室１３に対して逆向きになるように構成されている。

【0020】

制振用ダンパ５は、このように第１比例リリーフ弁２１や第２比例リリーフ弁２３などを備えた流路４１，４２，４３，４４によってセミアクティブ回路部が構成されている。そして、更に制振用ダンパ５には、モータ３２によって駆動するポンプ３１が接続され、シリンダ１０へ積極的に作動油を供給するフルアクティブ回路部が構成されている。フルアクティブ回路部は、ポンプ３１が接続された流路４５と、第３比例リリーフ弁３３が接続された戻り流路４６によって構成されている。
ポンプ３１は、流路４５によってオイルタンク１８に接続され、そのオイルタンク１８の作動油をシリンダ１０側へ供給するようにしたものであり、チェック弁３４を介して流路４１，４２に接続されている。ポンプ３１の二次側では戻り流路４６が分岐し、オイルタンク１８に接続されている。第３比例リリーフ弁３３は、ノーマルオープンタイプの電磁比例リリーフ弁であり、フルアクティブ作動時の制振荷重を調整するためのものである。制御コントローラ６からの荷重制御信号に従いリリーフ圧が調整される。

【0021】

次に、図１は、本発明の鉄道車両用制振制御装置の構成を示すブロック図であり、この回路は、制御コントローラ６に内蔵されている。
全体は、制御指令算出部Ｓ１、振動パワー値算出部Ｓ２、各周波数帯の加振前のパワーと振動パワー値との差を算出する加速度差算出部Ｓ３、加速度差算出部Ｓ３が算出した差が正の場合には、加振を不要として、差をゼロとするマイナス時加振部Ｓ４、各周波数帯の加振前のパワーと振動パワー値との差に相当する加速度を算出する加速度算出部Ｓ５、及び、各周波数帯の加振加速度の和に車体質量を乗じて加振荷重とし制御指令に加算する加振部Ｓ６より構成されている。

【0022】

従来の制振制御である制御指令算出部Ｓ１は、加速度センサ７の検出値に基づいて、シリンダ１０に与える荷重を算出する。算出された荷重は、加算部Ｍに入力される。
振動パワー値算出部Ｓ２は、周波数ｆ１Ｌから周波数ｆｎＨまでの間において、各周波数の車体加速度ａｆ（Ｎ）の二乗平均を算出する（Ｏ）。一方、周波数重みの積分値を算出する（Ｐ）。次に、車体加速度ａｆの二乗平均値を、周波数重みの積分値で除する（Ｑ）。次に、周波数重みを乗ずる。これにより、各周波数における乗客が乗り心地が良いと感じる振動パワー値が算出される。
図２に、振動パワー値算出部Ｓ２の作用を示す。横軸が周波数を対数表示したもので、０．１Ｈｚ、１．０Ｈｚ、１０Ｈｚを表示している。縦軸は、車体加速度ａｆの二乗平均値を示す。図２のグラフでは、（１）式、及び（２）式の周波数重みＧ（ｆ）を１／ｆゆらぎとした場合を示している。
Ｒ1の直線は、１／ｆゆらぎの基準を示すものであり、図２の（１）式のＰｗである。また、Ｒ２の直線は、算出された振動パワー値Ｐ（ｆｘ）を示し、（２）式の左辺を示している。

【0023】

次に、加速度差算出部Ｓ３について説明する。加速度差算出部Ｓ３は、各周波数帯の加振前のパワーと振動パワー値との差を算出するものである。
ｎ個のバンドパスフィルタＡ１〜Ａｎに、加速度センサ７の計測値ａが入力される。
バンドパスフィルタＡ１は、ｆ１Ｌ〜ｆ１Ｈの幅内にある周波数の振動信号を通過させる。本実施例では、ｆ１Ｌは、０．５Ｈｚにしている。また、ｆ１Ｈ＝０．５×２^1/3としている。最低周波数であるｆ１Ｌを０．５Ｈｚとしているのは、０．５Ｈｚ未満の周波数の横振動は、鉄道車両が直進するときに、乗客が横揺れを感じることが少なく、問題とならないからである。また、２^1/3としているのは、１／３オクターブフィルタを用いるためである。１／３オクターブフィルタを用いているのは、バンドの幅を一定にすると、高い周波数で細かすぎるので、それを回避するためである。

【0024】

バンドパスフィルタＡ２は、ｆ２Ｌ〜ｆ２Ｈの幅内にある周波数の振動信号を通過させる。ｆ２Ｌ＝０．５×２^1/3であり、ｆ２Ｈ＝０．５×２^1/3×２^1/3である。バンドパスフィルタＡ３は、ｆ３Ｌ〜ｆ３Ｈの幅内にある周波数の振動信号を通過させる。ｆ３Ｌ＝０．５×２^1/3×２^1/3であり、ｆ３Ｈ＝０．５×２^1/3×２^1/3×２^1/3＝０．５×２＝１である。以下、Ａｎまで同様である。本実施例では、ｆｎＬ＝５として演算を行っている。すなわち、本実施例では、ｎ＝１３として計算を行っている。ｎが小さいと修正が不十分となる恐れがあり、また、ｎが大きすぎると、計算に時間がかかり他の制御処理に支障をきたす恐れがあるからである。

【0025】

バンドパスフィルタＡ１〜Ａｎを通過した信号は、Ｂ１〜Ｂｎで二乗平均が算出される。そして、振動パワー値算出部Ｓ２からの出力を受けた値をＤ１〜Ｄｎで減算する。
これにより、各周波数帯の加振前のパワーと振動パワー値との差が算出される。

【0026】

次に、マイナス時加振部Ｓ４について説明する。
マイナス時加振部Ｓ４は、加速度差算出部Ｓ３が算出した差（Ｄ１〜Ｄｎの出力）が正の場合には、加振を不要として、差をゼロとしている。また、加速度差算出部Ｓ３が算出した差（Ｄ１〜Ｄｎの出力）が負の場合には、そのままの信号をＳ５へ送る。

【0027】

次に、加速度算出部Ｓ５について説明する。加速度算出部Ｓ５は、各周波数帯の加振前のパワーと振動パワー値との差に相当する加速度を算出するためのものである。
ランダムデータがバンドパスフィルタＦ１〜Ｆｎに入力される。バンドパスフィルタＦ１〜Ｆｎは、バンドパスフィルタＡ１〜Ａｎと同じフィルタであるので、説明を割愛する。ランダムデータを入力しているのは、追加する加振による横揺れが、乗客に意図的な揺れであると感じられないようにするためである。

【0028】

バンドパスフィルタＦ１〜Ｆｎを通過した信号は、Ｇ１〜Ｇｎで二乗平均が算出される。
次に、Ｓ４から入力された各周波数帯の加振前のパワーと振動パワー値との差について、Ｓ４で処理した信号を、Ｇ１〜Ｇｎで算出した二乗平均で除する（Ｈ1〜Ｈｎ）。これにより、加振すべき加速度の強さが求められる。
Ｈ１〜Ｈｎで算出された値の平方根を算出する（Ｉ１〜Ｉｎ）。算出した平方根にバンドパスフィルタＦ１〜Ｆｎを通過した信号を乗じる（Ｊ１〜Ｊｎ）。
Ｊ１〜Ｊｎから出力された信号は、各周波数帯の加振前のパワーと振動パワー値との差に相当する加速度である。

【0029】

次に、加振部Ｓ６について説明する。加振部Ｓ６は、各周波数帯の加振加速度の和に車体質量を乗じて加振荷重とし制御指令に加算するためのものである。
各周波数帯の加振前のパワーと振動パワー値との差に相当する加速度である、Ｊ１〜Ｊｎから出力されたすべての信号は、積分器Ｋに入力され積分され、加振すべき加速度として算出される。加振すべき加速度は、Ｌにおいて鉄道車両の質量が乗じられて加振すべき力として算出される。加振すべき力は、Ｍにおいて、通常の制振信号に加算される。

【0030】

次に、本発明の鉄道車両用制振制御装置の作用、効果について説明する。
図３に、本発明の鉄道車両用制振制御装置を用いた場合の作用を示す。図３の横軸は周波数を対数表示したもので、１Ｈｚ〜１０Ｈｚを表示している。縦軸は、車体加速度ａｆの二乗平均値を示す。
Ｔ３は、振動パワー値であり、Ｔ２は、加振を行わなかった場合のデータを示し、Ｔ１は、本発明の鉄道車両用制振制御装置を用いた場合のデータを示す。
図３に示すように、周波数１Ｈｚ〜３Ｈｚの周波数帯で、Ｔ１がＴ２と比較して、車体加速度が大きく、振動パワー値に近似していることがわかる。一方、３Ｈｚ〜５Ｈｚの周波数帯では、Ｔ２の車体加速度の二乗平均値が振動パワー値を上回っているため、加振を行っていない。

【0031】

近年、制振制御装置の導入により、例えば高速鉄道車両の振動は低減しているが、全体の振動が低減した結果、今まで気にならなかった周波数の振動が気になる場合がある。
乗客が快適と感じるかどうかは、振動の大きさだけではなく、周波数間の振動のバランスも重要であり、例えば、振動が大きくなっても振動を１／ｆゆらぎに合わせることで、むしろ乗客にとっては心地よいと感じることもある。
したがって、振動レベルを低減するのではなく、周波数帯によっては、加振することにより、振動パワー値に近づけることができるため、鉄道車両の乗り心地をより向上させることができる。

【0032】

次に、第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態は、全体概要は、第１の実施の形態と同じであるので、相違点のみ説明して、同じ点については、説明を省略する。
制御コントローラ６は、周波数を所定の区分にバンドパスフィルタを用いて分割している。１／ｆゆらぎに相当する振動パワー値を、バンドパスフィルタＡ１〜Ａｎの二乗値で補正している。
図６は、第２実施形態の乗り心地フィルタの二乗値の逆数で補正した場合の作用を示す図である。
図７は、ＩＳＯ２６３１をもとにした乗り心地フィルタの重みを示す図である。横軸が、左右乗り心地フィルタの周波数を示し、縦軸は、左右乗り心地フィルタの重みを示す。

【0033】

図７では、Ｕ２に示す部分で重みが大きくなる。すなわち、Ｕ２に示す周波数域は乗客が感じやすい周波数域であり、この周波数域を加振すると、かえって乗客の乗り心地を悪くしてしまう。
図６では、乗り心地フィルタの二乗値の逆数で補正しているので、Ｕ１に示す部分の重みが低減されるため、乗客が感じやすい周波数域で加振する度合いを小さくでき、加振によりかえって乗客の乗り心地を悪化することを防止できる。

【0034】

以上詳細に説明したように、本実施の形態の鉄道車両用制振制御装置によれば、（１）鉄道車両１の横揺れを低減するための制振用のアクチュエータであるシリンダ１０と、横揺れを計測する加速度センサ７と、加速度センサ７の出力に基づいてシリンダ１０の推力を制御する制御コントローラ６とを有する鉄道車両用制振制御装置において、制御コントローラ６は、周波数を関数とする横揺れに関し、乗客が、乗り心地が良いと感じる振動パワー値を算出する振動パワー算出手段と、加速度センサ７の計測値に基づいて、鉄道車両１の横揺れを、振動パワー算出手段が算出した振動パワー値に近づくように、鉄道車両１を加振する制振用ダンパ５を有すること、を特徴とするので、従来高速鉄道車両では、全体の振動が低減した結果、今まで気にならなかった周波数の振動が気になる場合があったが、振動レベルを低減するのではなく、周波数帯によっては、加振することにより、乗り心地が良いと感じる振動パワー値に近づけることができるため、鉄道車両の乗り心地をより向上させることができる。

【0035】

（２）（１）に記載の鉄道車両用制振制御装置において、振動パワー値が、１／ｆゆらぎに相当すること、を特徴とするので、鉄道車両の椅子席で乗客、特に幼児、子どもが心地よい睡眠を取ることができる。

【0036】

（３）（１）または（２）に記載の鉄道車両用制振制御装置において、周波数を所定の区分に分割し、区分毎に、加速度センサ７と振動パワー値との差を算出し、差がマイナスの場合にのみ（Ｓ４）、加振制御を行うこと、を特徴とするので、従来行われていなかった加振制御のみを行うため、鉄道車両１の実際の振動を、効率的に振動パワー値に近づけることができる。
本発明者らの実験によると、例えば、軌道と速度を限定して考えれば、１Ｈｚ〜３Ｈｚの領域では、実際の振動が振動パワー値よりも小さく、３Ｈｚ〜６Ｈｚの領域では、実際の振動が振動パワー値よりも大きい。この場合に、１Ｈｚ〜３Ｈｚの領域と３Ｈｚ〜６Ｈｚの領域の振動のバランスを乗客が乗り心地が良いと感じる振動のバランスに近づけることができるため、乗客の乗り心地を向上させることを効率的に行うことができる。

【0037】

（４）（３）に記載する鉄道車両用制振制御装置において、制御コントローラ６は、乗客が感じやすい周波数領域の重みを低くすることにより、周波数領域で加振制御を消極的に行うこと、を特徴とする。
本発明者らの実験によると、例えば、軌道と速度を限定して考えれば、１Ｈｚ〜３Ｈｚの領域では、実際の振動が振動パワー値よりも小さく、３Ｈｚ〜６Ｈｚの領域では、実際の振動が振動パワー値よりも大きい。この場合に、１Ｈｚ〜３Ｈｚの領域と３Ｈｚ〜６Ｈｚの領域の振動のバランスを乗客が乗り心地が良いと感じる振動のバランスに近づけることができるため、乗客の乗り心地を向上させることを効率的に行うことができる。

【0038】

（５）（４）に記載する鉄道車両用制振制御装置において、制御コントローラ６は、１／ｆゆらぎに相当する振動パワー値を、ＩＳＯ２６３１をもとにした乗り心地フィルタの二乗値の逆数で補正すること、を特徴とする。
１／ｆゆらぎをそのまま適用すると、乗客が感じやすい周波数領域を加振する場合があり、かえって乗り心地が悪化してしまう。それを防止するために、１／ｆゆらぎに相当する振動パワー値をＩＳＯ２６３１をもとにした乗り心地フィルタの二乗値の逆数で補正している。
なお、乗り心地フィルタは加速度に対する重みのため、加振制御におけるパワー換算できるように、二乗値の逆数で補正している。

【0039】

なお、本実施形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に、その要旨を逸脱しない範囲内で様々な改良、変形が可能である。
例えば、本実施の形態では、振動パワー値として、１／ｆゆらぎを用いているが、通勤用鉄道、高速鉄道等鉄道車両の用途に合わせて、別の基準パワー値を用いても良い。

【符号の説明】

【0040】

Ｓ１ 制御指令算出部
Ｓ２ 振動パワー値算出部
Ｓ３ 加速度差算出部
Ｓ４ マイナス時加振部
Ｓ５ 加速度算出部
Ｓ６ 加振部
６ 制御コントローラ
７ 加速度センサ
１０ シリンダ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】