(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】
(24)【登録日】2022-12-13
(45)【発行日】2022-12-21
(54)【発明の名称】鉄道車両用制振装置
(51)【国際特許分類】
B61F 5/24 20060101AFI20221214BHJP
F16F 15/02 20060101ALI20221214BHJP
【ＦＩ】
B61F5/24 F
F16F15/02 B
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2018206449
(22)【出願日】2018-11-01
(65)【公開番号】P2019167079
(43)【公開日】2019-10-03
【審査請求日】2021-05-21
(31)【優先権主張番号】P 2018053982
(32)【優先日】2018-03-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000000929
【氏名又は名称】ＫＹＢ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100122323
【弁理士】
【氏名又は名称】石川 憲
(74)【代理人】
【識別番号】100067367
【弁理士】
【氏名又は名称】天野 泉
(72)【発明者】
【氏名】小川 貴之
(72)【発明者】
【氏名】小林 将之
【審査官】志水 裕司
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１８－０２６０３８（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１３／１３７２９４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００６－２８１９６３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６１Ｆ ５／００
Ｆ１６Ｆ １５／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
鉄道車両の車体と台車との間に介装されるアクチュエータと、前記アクチュエータを制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記鉄道車両の特定周波数帯の振動が所定振動以上となると前記アクチュエータの推力を小さくするように前記アクチュエータを制御する制御パラメータを変更する
ことを特徴とする鉄道車両用制振装置。
【請求項2】
前記特定周波数帯は、前記台車の共振周波数帯であることを特徴とする請求項１に記載の鉄道車両用制振装置。
【請求項3】
前記特定周波数帯は、前記車体自体の弾性振動における共振周波数帯であることを特徴とする請求項１に記載の鉄道車両用制振装置。
【請求項4】
前記制御部は、前記制御パラメータを所定回数変更しても前記特定周波数帯の振動が前記所定振動以上となる場合、前記アクチュエータを異常と判断することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の鉄道車両用制振装置。
【請求項5】
前記アクチュエータは、パッシブダンパとして機能するパッシブダンパモードを有し、前記制御部は、前記制御パラメータを所定回数変更しても前記特定周波数帯の振動が前記所定振動以上となる場合、前記アクチュエータをパッシブダンパとして機能させる
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の鉄道車両用制振装置。
【請求項6】
前記制御部は、前記アクチュエータをパッシブダンパとして機能させても前記特定周波数帯の振動が前記所定振動以上となる場合、前記台車を異常と判断することを特徴とする請求項５に記載の鉄道車両用制振装置。
【請求項7】
前記制御部は、前記特定周波数帯の振動が所定振動以上となった回数を記憶し、前記回数によって前記アクチュエータをアクチュエータとして機能させるかパッシブダンパとして機能させるかを判断することを特徴とする請求項５または６に記載の鉄道車両用制振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、鉄道車両用制振装置に関する。
【背景技術】
【0002】
鉄道車両には、車体と台車との間に介装された複動型のアクチュエータと、アクチュエータを制御する制御部を備えて、車体の進行方向に対して左右方向の振動を抑制する鉄道車両用制振装置が設けられる場合がある。
【0003】
このような鉄道車両用制振装置は、鉄道車両の車体のスエー加速度とヨー加速度を検知して、加速度フィードバックによりアクチュエータを制御し、車体の左右動を抑制する（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１３－１３０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
前述の鉄道車両用制振装置では、アクチュエータが正常且つ設計仕様通りに機能する場合、狙い通りの制振効果が得られる。しかしながら、アクチュエータの経年劣化やアクチュエータに設けられたバルブの初期設定不良、或いはアクチュエータ内の作動液体の温度が極低温となる等の理由によって、アクチュエータの推力が過剰となり、狙った制振効果が得られない可能性もある。このように、狙った制振効果が得られない場合、鉄道車両における乗心地が悪化してしまう。
【0006】
そこで、本発明は、アクチュエータの経年劣化や初期設定不良或いは作動液体の温度変化があっても鉄道車両における乗心地を向上できる鉄道車両用制振装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の鉄道車両用制振装置は、鉄道車両の車体と台車との間に介装されるアクチュエータと、アクチュエータを制御する制御部とを備え、制御部が鉄道車両の特定周波数帯の振動が所定振動以上となるとアクチュエータの推力を小さくするようにアクチュエータを制御する制御パラメータを変更する。
【0008】
よって、鉄道車両用制振装置は、鉄道車両の特定周波数帯の振動が所定振動以上となるとアクチュエータの推力を小さくするようにアクチュエータを制御する制御パラメータを変更するので、アクチュエータの経年劣化や初期設定不良或いは作動油の温度変化があってもアクチュエータの推力を低下させて特定周波数帯の振動の励起を抑制できる。
【0009】
また、鉄道車両用制振装置は、特定周波数帯を台車の振動の共振周波数帯として、制御部が台車の振動が所定振動以上となるとアクチュエータの推力を小さくするようにアクチュエータを制御する制御パラメータを変更してもよい。このように構成された鉄道車両用制振装置は、アクチュエータの経年劣化や初期設定不良或いは作動油の温度変化があってもアクチュエータの推力を低下させて台車の振動の励起を抑制できる。
【0010】
さらに、鉄道車両用制振装置は、特定周波数帯を車体自体の弾性振動の共振周波数帯として、制御部が車体自体の弾性振動が所定振動以上となるとアクチュエータの推力を小さくするようにアクチュエータを制御する制御パラメータを変更してもよい。このように構成された鉄道車両用制振装置によれば、アクチュエータの経年劣化や初期設定不良或いは作動油の温度変化があってもアクチュエータの推力を低下させて車体自体の弾性振動の励起を抑制できる。
【0011】
また、鉄道車両用制振装置は、制御部が制御パラメータを所定回数変更しても鉄道車両における特定周波数帯の振動が所定振動以上となる場合、アクチュエータを異常と判断してもよい。このように構成された鉄道車両用制振装置によれば、アクチュエータを制御するための制御パラメータを変更しても鉄道車両における特定周波数帯の振動状態が改善されない場合には、アクチュエータに何らかの異常があると判断するので、アクチュエータの異常を正確に判断できる。
【0012】
さらに、鉄道車両用制振装置は、アクチュエータがパッシブダンパとして機能するパッシブダンパモードを有し、制御部が制御パラメータを所定回数変更しても鉄道車両における特定周波数帯が所定振動以上となる場合アクチュエータをパッシブダンパとして機能させてもよい。このように構成された鉄道車両用制振装置によれば、アクチュエータが異常と判断されるとアクチュエータをパッシブダンパとして機能させるので、鉄道車両における特定周波数帯の振動を確実に抑制できる。
【0013】
また、鉄道車両用制振装置は、アクチュエータをパッシブダンパとして機能させても鉄道車両における特定周波数帯の振動が所定振動以上となる場合、台車を異常と判断してもよい。このように構成された鉄道車両用制振装置は、アクチュエータをパッシブダンパとすると鉄道車両における特定周波数帯の振動が小さくなる筈であるが、鉄道車両における特定周波数帯の振動が小さくならないことから台車の異常を判断できる。
【0014】
さらに、鉄道車両用制振装置は、制御部が鉄道車両における特定周波数帯の振動が所定振動以上となった回数を記憶し、前記回数によってアクチュエータをアクチュエータとして機能させるかパッシブダンパとして機能させるかを判断してもよい。このように構成された鉄道車両用制振装置によれば、アクチュエータに異常が認められる場合に、再起動した際にアクチュエータを正常であると誤認してアクチュエータとして機能させて鉄道車両における特定周波数帯の振動を励起してしまうのを回避できる。
【発明の効果】
【0015】
本発明の鉄道車両用制振装置によれば、アクチュエータの経年劣化や初期設定不良或いは作動液体の温度変化があっても鉄道車両における乗心地を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】鉄道車両用制振装置を搭載した鉄道車両の平面図である。
【図2】アクチュエータの詳細図である。
【図3】鉄道車両用制振装置における制御部の制御ブロック図である。
【図4】鉄道車両用制振装置における制御部の制御演算部の制御ブロック図である。
【図5】制御演算部におけるヨー抑制力演算部の制御ブロック図である。
【図6】制御演算部におけるにおけるスエー抑制力演算部の制御ブロック図である。
【図7】制御演算部における制御力演算部の制御ブロック図である。
【図8】鉄道車両用制振装置における制御部の異常診断部の制御ブロック図である。
【図9】鉄道車両用制振装置における制御部のアクチュエータの異常診断と制御パラメータの変更の処理のフローチャートの一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
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鉄道車両用制振装置１は、本例では、鉄道車両の車体Ｂの制振装置として使用され、図１に示すように、車両前後の台車Ｔ１，Ｔ２と車体Ｂとの間にそれぞれ設置されたアクチュエータＡ１，Ａ２と、制御部Ｃとを備えて構成されている。そして、本例の鉄道車両用制振装置１は、鉄道車両の前後にそれぞれ設置されるアクチュエータＡ１，Ａ２が発揮する推力で車体Ｂの車両進行方向に対して水平横方向の振動を抑制するようになっている。
【0018】
アクチュエータＡ１，Ａ２は、本例では図２に示すように、車体Ｂに連結されるシリンダ２と、シリンダ２内に摺動自在に挿入されるピストン３と、シリンダ２内に挿入されてピストン３と鉄道車両の台車Ｔ１，Ｔ２とに連結されるロッド４と、シリンダ２内にピストン３で区画したロッド側室５とピストン側室６とを備えるシリンダ本体Ｃｙに加え、作動油を貯留するタンク７と、タンク７から作動油を吸い上げてロッド側室５へ作動油を供給するポンプ１２と、ポンプ１２を駆動するモータ１５と、シリンダ本体Ｃｙの伸縮の切換と推力を制御するための流体圧回路ＨＣとを備えており、片ロッド型のアクチュエータとして構成されている。
【0019】
また、前記ロッド側室５とピストン側室６には、本例では、作動液体として作動油が充填されるとともに、タンク７には、作動油の他に気体が充填されている。なお、タンク７内は、特に、気体を圧縮して充填して加圧状態とする必要は無い。また、作動液体は、作動油以外にも他の液体を利用してもよい。
【0020】
流体圧回路ＨＣは、ロッド側室５とピストン側室６とを連通する第一通路８の途中に設けた第一開閉弁９と、ピストン側室６とタンク７とを連通する第二通路１０の途中に設けた第二開閉弁１１とを備えている。
【0021】
そして、基本的には、第一開閉弁９で第一通路８を連通状態とし、第二開閉弁１１を閉じてポンプ１２を駆動すると、シリンダ本体Ｃｙが伸長し、第二開閉弁１１で第二通路１０を連通状態とし、第一開閉弁９を閉じてポンプ１２を駆動すると、シリンダ本体Ｃｙが収縮する。
【0022】
以下、アクチュエータＡ１，Ａ２の各部について詳細に説明する。シリンダ２は筒状であって、その図２中右端は蓋１３によって閉塞され、図２中左端には環状のロッドガイド１４が取り付けられている。また、前記ロッドガイド１４内には、シリンダ２内に移動自在に挿入されるロッド４が摺動自在に挿入されている。このロッド４は、一端をシリンダ２外へ突出させており、シリンダ２内の他端をシリンダ２内に摺動自在に挿入されるピストン３に連結している。
【0023】
なお、ロッドガイド１４の外周とシリンダ２との間は図示を省略したシール部材によってシールされており、これによりシリンダ２内は密閉状態に維持されている。そして、シリンダ２内にピストン３によって区画されるロッド側室５とピストン側室６には、前述のように作動油が充填されている。
【0024】
また、このシリンダ本体Ｃｙの場合、ロッド４の断面積をピストン３の断面積の二分の一にして、ピストン３のロッド側室５側の受圧面積がピストン側室６側の受圧面積の二分の一となるようになっている。よって、伸長作動時と収縮作動時とでロッド側室５の圧力を同じにすると、伸縮の双方で発生される推力が等しくなり、シリンダ本体Ｃｙの変位量に対する作動油量も伸縮両側で同じとなる。
【0025】
詳しくは、シリンダ本体Ｃｙを伸長作動させる場合、ロッド側室５とピストン側室６を連通させた状態とする。すると、ロッド側室５内とピストン側室６内の圧力が等しくなり、アクチュエータＡ１，Ａ２は、ピストン３におけるロッド側室５側とピストン側室６側の受圧面積差に前記圧力を乗じた推力を発生する。反対に、シリンダ本体Ｃｙを収縮作動させる場合、ロッド側室５とピストン側室６との連通を断ちピストン側室６をタンク７に連通させた状態とする。すると、アクチュエータＡ１，Ａ２は、ロッド側室５内の圧力とピストン３におけるロッド側室５側の受圧面積を乗じた推力を発生する。
【0026】
要するに、アクチュエータＡ１，Ａ２の発生推力は伸縮の双方でピストン３の断面積の二分の一にロッド側室５の圧力を乗じた値となるのである。したがって、このアクチュエータＡ１，Ａ２の推力を制御する場合、伸長作動、収縮作動共に、ロッド側室５の圧力を制御すればよい。また、本例のアクチュエータＡ１，Ａ２では、ピストン３のロッド側室５側の受圧面積をピストン側室６側の受圧面積の二分の一に設定しているので、伸縮両側で同じ推力を発生する場合に伸長側と収縮側でロッド側室５の圧力が同じとなるので制御が簡素となる。加えて、変位量に対する作動油量も同じとなるので伸縮両側で応答性が同じとなる利点がある。なお、ピストン３のロッド側室５側の受圧面積をピストン側室６側の受圧面積の二分の一に設定しない場合にあっても、ロッド側室５の圧力でアクチュエータＡ１，Ａ２の伸縮両側の推力を制御できる点は変わらない。
【0027】
戻って、ロッド４の図２中左端とシリンダ２の右端を閉塞する蓋１３とには、図示しない取付部を備えており、このアクチュエータＡ１，Ａ２を鉄道車両における台車Ｔ１，Ｔ２と車体Ｂとの間に介装できるようになっている。
【0028】
そして、ロッド側室５とピストン側室６とは、第一通路８によって連通されており、この第一通路８の途中には、第一開閉弁９が設けられている。この第一通路８は、シリンダ２外でロッド側室５とピストン側室６とを連通しているが、ピストン３に設けられてもよい。
【0029】
第一開閉弁９は、電磁開閉弁とされており、第一通路８を開放してロッド側室５とピストン側室６とを連通する連通ポジションと、第一通路８を遮断してロッド側室５とピストン側室６との連通を断つ遮断ポジションとを備えている。そして、この第一開閉弁９は、通電時に連通ポジションを採り、非通電時に遮断ポジションを採るようになっている。
【0030】
つづいて、ピストン側室６とタンク７とは、第二通路１０によって連通されており、この第二通路１０の途中には、第二開閉弁１１が設けられている。第二開閉弁１１は、電磁開閉弁とされており、第二通路１０を開放してピストン側室６とタンク７とを連通する連通ポジションと、第二通路１０を遮断してピストン側室６とタンク７との連通を断つ遮断ポジションとを備えている。そして、この第二開閉弁１１は、通電時に連通ポジションを採り、非通電時に遮断ポジションを採るようになっている。
【0031】
ポンプ１２は、モータ１５によって駆動され、一方向のみに作動油を吐出するポンプとされている。そして、ポンプ１２の吐出口は供給通路１６によってロッド側室５へ連通されるとともに吸込口はタンク７に通じていて、ポンプ１２は、モータ１５によって駆動されるとタンク７から作動油を吸い上げてロッド側室５へ作動油を供給する。
【0032】
前述のようにポンプ１２は、一方向のみに作動油を吐出するのみで回転方向の切換動作がないので、回転切換時に吐出量が変化するといった問題は皆無であり、安価なギアポンプ等を使用できる。さらに、ポンプ１２の回転方向が常に同一方向であるので、ポンプ１２を駆動する駆動源であるモータ１５にあっても回転切換に対する高い応答性が要求されず、その分、モータ１５も安価なものを使用できる。なお、供給通路１６の途中には、ロッド側室５からポンプ１２への作動油の逆流を阻止する逆止弁１７が設けられている。
【0033】
さらに、本例の流体圧回路ＨＣは、前述の構成に加えて、ロッド側室５とタンク７とを接続する排出通路２１と、排出通路２１の途中に設けた開弁圧を変更可能な可変リリーフ弁２２を備えている。
【0034】
可変リリーフ弁２２は、本例では、比例電磁リリーフ弁とされており、供給する電流量に応じて開弁圧を調節でき、電流量を最大とすると開弁圧を最小とし、電流を供給しないと開弁圧を最大とするようになっている。
【0035】
このように、排出通路２１と可変リリーフ弁２２とを設けると、シリンダ本体Ｃｙを伸縮作動させる際に、ロッド側室５内の圧力を可変リリーフ弁２２の開弁圧に調節でき、アクチュエータＡ１，Ａ２の推力を可変リリーフ弁２２へ供給する電流量で制御できる。排出通路２１と可変リリーフ弁２２とを設けると、アクチュエータＡ１，Ａ２の推力を調節するために必要なセンサ類が不要となり、ポンプ１２の吐出流量の調節のためにモータ１５を高度に制御する必要もなくなる。よって、鉄道車両用制振装置１が安価となり、ハードウェア的にもソフトウェア的にも堅牢なシステムを構築できる。
【0036】
なお、第一開閉弁９を連通ポジションとし第二開閉弁１１を遮断ポジションとする場合或いは第一開閉弁９を遮断ポジションとし第二開閉弁１１を連通ポジションとする場合、ポンプ１２の駆動状況に関わらず、伸長或いは収縮のいずれか一方に対してのみアクチュエータＡ１，Ａ２が減衰力を発揮できる。よって、たとえば、減衰力を発揮する方向が鉄道車両の台車Ｔ１，Ｔ２の振動により車体Ｂを加振する方向である場合、そのような方向には減衰力を出さないようにアクチュエータＡ１，Ａ２を片効きのダンパとすることができる。よって、このアクチュエータＡ１，Ａ２は、カルノップ理論に基づくセミアクティブ制御を容易に実現できるため、セミアクティブダンパとしても機能できる。
【0037】
なお、可変リリーフ弁２２に与える電流量で開弁圧を比例的に変化させる比例電磁リリーフ弁を用いると開弁圧の制御が簡単となるが、可変リリーフ弁２２は、開弁圧を調節できる可変リリーフ弁であれば比例電磁リリーフ弁に限定されない。
【0038】
そして、可変リリーフ弁２２は、第一開閉弁９および第二開閉弁１１の開閉状態に関わらず、シリンダ本体Ｃｙに伸縮方向の過大な入力があって、ロッド側室５の圧力が開弁圧を超える状態となると、排出通路２１を開放する。このように、可変リリーフ弁２２は、ロッド側室５の圧力が開弁圧以上となると、ロッド側室５内の圧力をタンク７へ排出するので、シリンダ２内の圧力が過大となるのを防止してアクチュエータＡ１，Ａ２のシステム全体を保護する。よって、排出通路２１と可変リリーフ弁２２を設けると、システムの保護も可能となる。
【0039】
さらに、本例のアクチュエータＡ１，Ａ２における流体圧回路ＨＣは、ピストン側室６からロッド側室５へ向かう作動油の流れのみを許容する整流通路１８と、タンク７からピストン側室６へ向かう作動油の流れのみを許容する吸込通路１９を備えている。よって、本例のアクチュエータＡ１，Ａ２では、第一開閉弁９および第二開閉弁１１が閉弁する状態でシリンダ本体Ｃｙが伸縮すると、シリンダ２内から作動油が押し出される。シリンダ２内から排出された作動油の流れに対して可変リリーフ弁２２が抵抗を与えるので、第一開閉弁９および第二開閉弁１１が閉弁する状態では、本例のアクチュエータＡ１，Ａ２はユニフロー型のダンパとして機能する。
【0040】
より詳細には、整流通路１８は、ピストン側室６とロッド側室５とを連通しており、途中に逆止弁１８ａが設けられ、ピストン側室６からロッド側室５へ向かう作動油の流れのみを許容する一方通行の通路に設定されている。さらに、吸込通路１９は、タンク７とピストン側室６とを連通しており、途中に逆止弁１９ａが設けられ、タンク７からピストン側室６へ向かう作動油の流れのみを許容する一方通行の通路に設定されている。なお、整流通路１８は、第一開閉弁９の遮断ポジションを逆止弁とすると第一通路８に集約でき、吸込通路１９についても、第二開閉弁１１の遮断ポジションを逆止弁とすると第二通路１０に集約できる。
【0041】
このように構成されたアクチュエータＡ１，Ａ２では、第一開閉弁９と第二開閉弁１１がともに遮断ポジションを採っても、整流通路１８、吸込通路１９および排出通路２１で、ロッド側室５、ピストン側室６およびタンク７を数珠繋ぎに連通させる。また、整流通路１８、吸込通路１９および排出通路２１は、一方通行の通路に設定されている。よって、シリンダ本体Ｃｙが外力によって伸縮すると、シリンダ２から必ず作動油が排出されて排出通路２１を介してタンク７へ戻され、シリンダ２で足りなくなる作動油は吸込通路１９を介してタンク７からシリンダ２内へ供給される。この作動油の流れに対して前記可変リリーフ弁２２が抵抗となってシリンダ２内の圧力を開弁圧に調節するので、アクチュエータＡ１，Ａ２は、パッシブなユニフロー型のダンパとして機能する。
【0042】
また、アクチュエータＡ１，Ａ２の各機器への通電が不能となるようなフェール時には、第一開閉弁９と第二開閉弁１１のそれぞれが遮断ポジションを採り、可変リリーフ弁２２は、開弁圧が最大に固定された圧力制御弁として機能する。よって、このようなフェール時には、アクチュエータＡ１，Ａ２は、自動的に、パッシブダンパモードへ移行してパッシブダンパとして機能する。
【0043】
つづいて、アクチュエータＡ１，Ａ２に所望の伸長方向の推力を発揮させる場合、制御部Ｃは、基本的には、モータ１５を回転させてポンプ１２からシリンダ２内へ作動油を供給しつつ、第一開閉弁９を連通ポジションとし、第二開閉弁１１を遮断ポジションとする。このようにすると、ロッド側室５とピストン側室６とが連通状態におかれて両者にポンプ１２から作動油が供給され、ピストン３が図２中左方へ押されアクチュエータＡ１，Ａ２は伸長方向の推力を発揮する。ロッド側室５内およびピストン側室６内の圧力が可変リリーフ弁２２の開弁圧を上回ると、可変リリーフ弁２２が開弁して作動油が排出通路２１を介してタンク７へ排出される。よって、ロッド側室５内およびピストン側室６内の圧力は、可変リリーフ弁２２に与える電流量で決まる可変リリーフ弁２２の開弁圧にコントロールされる。そして、アクチュエータＡ１，Ａ２は、ピストン３におけるピストン側室６側とロッド側室５側の受圧面積差に可変リリーフ弁２２によってコントロールされるロッド側室５内およびピストン側室６内の圧力を乗じた値の伸長方向の推力を発揮する。
【0044】
これに対して、アクチュエータＡ１，Ａ２に所望の収縮方向の推力を発揮させる場合、制御部Ｃは、モータ１５を回転させてポンプ１２からロッド側室５内へ作動油を供給しつつ、第一開閉弁９を遮断ポジションとし、第二開閉弁１１を連通ポジションとする。このようにすると、ピストン側室６とタンク７が連通状態におかれるとともにロッド側室５にポンプ１２から作動油が供給されるので、ピストン３が図２中右方へ押されアクチュエータＡ１，Ａ２は収縮方向の推力を発揮する。そして、前述と同様に、可変リリーフ弁２２の電流量を調節すると、アクチュエータＡ１，Ａ２は、ピストン３におけるロッド側室５側の受圧面積と可変リリーフ弁２２にコントロールされるロッド側室５内の圧力を乗じた収縮方向の推力を発揮する。
【0045】
また、アクチュエータＡ１，Ａ２にあっては、アクチュエータとして機能するのみならず、モータ１５の駆動状況に関わらず、第一開閉弁９と第二開閉弁１１の開閉のみでダンパとしても機能できる。また、アクチュエータＡ１，Ａ２をアクチュエータからダンパへ切換る際に、面倒かつ急峻な第一開閉弁９と第二開閉弁１１の切換動作を伴わないので、応答性および信頼性が高いシステムを提供できる。
【0046】
なお、本例のアクチュエータＡ１，Ａ２にあっては、片ロッド型に設定されているので、両ロッド型のアクチュエータと比較してストローク長を確保しやすく、アクチュエータの全長が短くなって、鉄道車両への搭載性が向上する。
【0047】
また、本例のアクチュエータＡ１，Ａ２におけるポンプ１２からの作動油供給および伸縮作動による作動油の流れは、ロッド側室５、ピストン側室６を順に通過して最終的にタンク７へ還流するようになっている。そのため、ロッド側室５あるいはピストン側室６内に気体が混入しても、シリンダ本体Ｃｙの伸縮作動によって自立的にタンク７へ排出されるので、推進力発生の応答性の悪化を阻止できる。したがって、アクチュエータＡ１，Ａ２の製造にあたって、面倒な油中での組立や真空環境下での組立を強いられず、作動油の高度な脱気も不要となるので、生産性が向上するとともに製造コストを低減できる。さらに、ロッド側室５あるいはピストン側室６内に気体が混入しても、気体は、シリンダ本体Ｃｙの伸縮作動によって自立的にタンク７へ排出されるので、性能回復のためのメンテナンスを頻繁に行う必要もなくなり、保守面における労力とコスト負担を軽減できる。
【0048】
つづいて、制御部Ｃは、図３に示すように、車体前側としての車体前部Ｂｆの横方向加速度α１を検知する前側加速度センサ４１ｆと、車体後側としての車体後部Ｂｒの横方向加速度α２を検知する後側加速度センサ４１ｒと、前後のアクチュエータＡ１，Ａ２が出力すべき制御力Ｆ１，Ｆ２を求める制御演算部４４と、アクチュエータＡ１，Ａ２の異常を判断する異常診断部４５と、制御演算部４４が制御力Ｆ１，Ｆ２を求める際に使用する制御パラメータを変更する変更部４６と、制御力Ｆ１，Ｆ２に基づいてモータ１５、第一開閉弁９、第二開閉弁１１、可変リリーフ弁２２を駆動する駆動部４７とを備えている。
【0049】
前側加速度センサ４１ｆと後側加速度センサ４１ｒは、図１中車体Ｂの中央を左右に通る軸を基準として上方側へ向く方向となる場合に、横方向加速度α１，α２を正の値として検知し、反対に図１中下方側へ向く方向となる場合に負の値として検知する。
【0050】
以下、制御部Ｃの各部について詳細に説明する。制御演算部４４は、図４に示すように、車体Ｂのヨー方向の振動を抑制するヨー抑制力ｆωを求めるヨー抑制力演算部５０と、車体Ｂのスエー方向の振動を抑制するスエー抑制力ｆβを求めるスエー抑制力演算部５１と、各アクチュエータＡ１，Ａ２が発揮すべき制御力Ｆ１，Ｆ２を求める制御力演算部５５とを備えている。
【0051】
ヨー抑制力演算部５０は、図５に示すように、横方向加速度α１，α２からヨー加速度ωを求めるヨー加速度演算部５０１と、ヨー加速度ωを濾波する第一直線区間用バンドパスフィルタ５０２と、ヨー加速度ωを濾波する第一曲線区間用バンドパスフィルタ５０３と、直線区間用ヨー制御部５０４と、曲線区間用ヨー制御部５０５と、直線区間用ヨー制御部５０４が求めた直線区間用ヨー抑制力ｆωｓに直線区間用ゲインＧｓ１を乗じるゲイン乗算部５０６と、曲線区間用ヨー制御部５０５が求めた曲線区間用ヨー抑制力ｆωｃに曲線区間用ゲインＧｃ１を乗じるゲイン乗算部５０７と、最終的なヨー抑制力ｆωを求める選択部５０８とを備えている。
【0052】
ヨー加速度演算部５０１は、前側の横方向加速度α１と後側の横方向加速度α２の差を２で割って前側の台車Ｔ１と後側の台車Ｔ２のそれぞれの直上における車体中心Ｇ周りのヨー加速度ωを求める。ヨー加速度演算部５０１は、車体中心Ｇを中心として車体Ｂを時計回り方向へ回転させる方向のヨー加速度ωを正の値とし、これとは反対方向のヨー加速度ωを負の値として求める。前側加速度センサ４１ｆの設置箇所は、ヨー加速度ωを求める都合上、車体Ｂの車体中心Ｇを含む前後方向または対角方向に沿う線上であって前側アクチュエータＡ１の近傍に配置されるとよい。また、後側加速度センサ４１ｒの設置箇所は、車体Ｂの車体中心Ｇを含む前後方向または対角方向に沿う線上であって後側アクチュエータＡ２の近傍に配置されるとよい。しかしながら、車体中心Ｇと前側加速度センサ４１ｆとの距離および位置関係と、車体中心Ｇと後側加速度センサ４１ｒとの距離および位置関係と、横方向加速度α１，α２とからヨー加速度ωを求められるので前側加速度センサ４１ｆと後側加速度センサ４１ｒとの位置を任意に設定してよい。その場合、ヨー加速度ωは、横方向加速度α１と横方向加速度α２の差を２で割って求めるのではなく、前記横方向加速度α１と横方向加速度α２の差と、車体Ｂの車体中心Ｇと各加速度センサ４１ｆ，４１ｒとの距離、位置関係からヨー加速度ωを得るようにすればよい。具体的には、前側加速度センサ４１ｆと車体Ｂの車体中心Ｇとの前後方向距離Ｌｆと、後側加速度センサ４１ｒと車体Ｂの車体中心Ｇとの前後方向距離Ｌｒとすると、ヨー加速度ωは、ω＝（α１－α２）／（Ｌｆ＋Ｌｒ）で計算できる。本例では、ヨー加速度ωを前側加速度センサ４１ｆと後側加速度センサ４１ｒで加速度を検知して求めているが、ヨー加速度センサを用いて検知するようにしてもよい。
【0053】
第一直線区間用バンドパスフィルタ５０２は、ヨー加速度ωにおける鉄道車両が直線区間を走行する際の車体Ｂの共振周波数帯の成分を抽出する目的で設けられている。台車Ｔ１，Ｔ２によって弾性支持される車体Ｂは、直線区間走行時には車体Ｂの台車Ｔ１，Ｔ２に対する横方向の移動を制限範囲に規制するストッパ（図示せず）に通常接触しないので、車体Ｂの共振周波数は、１Ｈｚから１．５Ｈｚまでの間にある。よって、第一直線区間用バンドパスフィルタ５０２は、ヨー加速度演算部５０１が求めたヨー加速度ωを濾波してヨー加速度ωに含まれる１Ｈｚから１．５Ｈｚまでの周波数帯の成分を抽出する。
【0054】
第一曲線区間用バンドパスフィルタ５０３は、ヨー加速度ωにおける鉄道車両が曲線区間を走行する際の車体Ｂの共振周波数帯の成分を抽出する目的で設けられている。台車Ｔ１，Ｔ２によって弾性支持される車体Ｂは、曲線区間走行時には車体Ｂの図示しない前述のストッパへの接触が想定され、車体Ｂがストッパに接触する分、車体Ｂの共振周波数は、直線区間走行時よりも高くなり、２Ｈｚから３Ｈｚまでの間にある。よって、第一曲線区間用バンドパスフィルタ５０３は、ヨー加速度演算部５０１が求めたヨー加速度ωを濾波してヨー加速度ωに含まれる２Ｈｚから３Ｈｚまでの周波数帯の成分を抽出する。
【0055】
直線区間用ヨー制御部５０４は、Ｈ∞制御器とされており、第一直線区間用バンドパスフィルタ５０２が抽出したヨー加速度ωの共振周波数帯の成分から車体Ｂのヨー方向の振動を抑制する直線区間用ヨー抑制力ｆωｓを演算する。第一直線区間用バンドパスフィルタ５０２が抽出したヨー加速度ωの共振周波数帯の成分は、直線区間走行時における車体Ｂのヨー方向の共振周波数帯の振動加速度である。したがって、直線区間用ヨー制御部５０４が求める直線区間用ヨー抑制力ｆωｓは、直線区間走行時における車体Ｂのヨー方向の振動の抑制に適する抑制力となる。なお、直線区間用ヨー制御部５０４は、周波数に対する重みづけをする重み関数を利用したＨ∞制御を実行するが、本実施の形態では、複数パターンの重み関数を保有しており、後述する変更部４６によって選択されたパターンを使用して直線区間用ヨー抑制力ｆωｓを演算する。
【0056】
曲線区間用ヨー制御部５０５は、Ｈ∞制御器とされており、第一曲線区間用バンドパスフィルタ５０３が抽出したヨー加速度ωの共振周波数帯の成分から車体Ｂのヨー方向の振動を抑制する曲線区間用ヨー抑制力ｆωｃを演算する。第一曲線区間用バンドパスフィルタ５０３が抽出したヨー加速度ωの共振周波数帯の成分は、曲線区間走行時における車体Ｂのヨー方向の共振周波数帯の振動加速度である。したがって、曲線区間用ヨー制御部５０５が求める曲線区間用ヨー抑制力ｆωｃは、曲線区間走行時における車体Ｂのヨー方向の振動の抑制に適する抑制力となる。なお、曲線区間用ヨー制御部５０５は、周波数に対する重みづけをする重み関数を利用したＨ∞制御を実行するが、本実施の形態では、複数パターンの重み関数を保有しており、後述する変更部４６によって選択されたパターンを使用して曲線区間用ヨー抑制力ｆωｃを演算する。
【0057】
ゲイン乗算部５０６は、直線区間用ヨー制御部５０４が求めた直線区間用ヨー抑制力ｆωｓに直線区間用ゲインＧｓ１を乗じて出力する。ゲイン乗算部５０７は、曲線区間用ヨー制御部５０５が求めた曲線区間用ヨー抑制力ｆωｃに曲線区間用ゲインＧｃ１を乗じて出力する。なお、直線区間用ゲインＧｓ１および曲線区間用ゲインＧｃ１は、初期設定では１に設定されるが、この値は後述する変更部４６によって適宜変更されるようになっている。
【0058】
そして、選択部５０８は、鉄道車両が走行中の路線が直線区間であるか曲線区間であるかを判定して、直線区間用ゲインＧｓ１が乗じられた直線区間用ヨー抑制力ｆωｓと、曲線区間用ゲインＧｃ１が乗じられた曲線区間用ヨー抑制力ｆωｃの一方を最終的なヨー抑制力ｆωとして選択する。選択部５０８は、鉄道車両が走行中の路線が直線区間であると判定する場合には、直線区間用ゲインＧｓ１が乗じられた直線区間用ヨー抑制力ｆωｓを最終的なヨー抑制力ｆωとして選択する。他方、選択部５０８は、鉄道車両が走行中の路線が曲線区間であると判定する場合には、曲線区間用ゲインＧｃ１が乗じられた曲線区間用ヨー抑制力ｆωｃを最終的なヨー抑制力ｆωとして選択する。鉄道車両が曲線区間を走行中であるか否かの判定については、スエー加速度演算部５１１が横方向加速度α１，α２から求めたスエー加速度βに含まれる定常加速度の絶対値が所定の曲線判定閾値を超えると、選択部５０８は、鉄道車両が走行中の路線が曲線区間であると判定する。定常加速度は、鉄道車両が曲線区間を走行する際に車体Ｂに定常的に作用する超過遠心力であり、曲線区間走行時にはこの超過遠心力が大きくなるので、スエー加速度βに基づいて鉄道車両が曲線区間を走行中であるかを判断できる。なお、選択部５０８は、鉄道車両に設けられる車両モニタ装置から走行地点情報を入手して鉄道車両が曲線区間を走行中であるか否かを判定してもよい。
【0059】
スエー抑制力演算部５１は、図６に示すように、横方向加速度α１，α２からスエー加速度βを求めるスエー加速度演算部５１１と、スエー加速度βを濾波する第二直線区間用バンドパスフィルタ５１２と、スエー加速度βを濾波する第二曲線区間用バンドパスフィルタ５１３と、直線区間用スエー制御部５１４と、曲線区間用スエー制御部５１５と、直線区間用スエー制御部５１４が求めた直線区間用スエー抑制力ｆβｓに直線区間用ゲインＧｓ２を乗じるゲイン乗算部５１６と、曲線区間用スエー制御部５１５が求めた曲線区間用スエー抑制力ｆβｃに曲線区間用ゲインＧｃ２を乗じるゲイン乗算部５１７と、最終的なスエー抑制力ｆβを求める選択部５１８とを備えている。
【0060】
スエー加速度演算部５１１は、横方向加速度α１と横方向加速度α２の和を２で割って車体Ｂの車体中心Ｇのスエー加速度βを求める。なお、スエー加速度演算部５１１が求めたスエー加速度βは、選択部５０８，５１８にも入力される。スエー加速度演算部５１１は、図１中車体Ｂの中央を左右に通る軸を基準として上方側へ向く方向のスエー加速度βを正の値とし、反対方向のスエー加速度βを負の値として求める。
【0061】
第二直線区間用バンドパスフィルタ５１２は、スエー加速度βにおける鉄道車両が直線区間を走行する際の車体Ｂの共振周波数帯の成分を抽出する目的で設けられている。第二直線区間用バンドパスフィルタ５１２が通過を許容する周波数帯は、第一直線区間用バンドパスフィルタ５０２と同様に１Ｈｚから１．５Ｈｚまでの周波数帯に設定されている。よって、第二直線区間用バンドパスフィルタ５１２は、スエー加速度演算部５１１が求めたスエー加速度βを濾波してスエー加速度βに含まれる１Ｈｚから１．５Ｈｚまでの周波数帯の成分を抽出する。
【0062】
第二曲線区間用バンドパスフィルタ５１３は、スエー加速度βにおける鉄道車両が曲線区間を走行する際の車体Ｂの共振周波数帯の成分を抽出する目的で設けられている。第二曲線区間用バンドパスフィルタ５１３が通過を許容する周波数帯は、第一曲線区間用バンドパスフィルタ５０３と同様に２Ｈｚから３Ｈｚまでの周波数帯に設定されている。よって、第二曲線区間用バンドパスフィルタ５１３は、スエー加速度演算部５１１が求めたスエー加速度βを濾波してスエー加速度βに含まれる２Ｈｚから３Ｈｚまでの周波数帯の成分を抽出する。
【0063】
直線区間用スエー制御部５１４は、Ｈ∞制御器とされており、第二直線区間用バンドパスフィルタ５１２が抽出したスエー加速度βの共振周波数帯の成分から車体Ｂのスエー方向の振動を抑制する直線区間用スエー抑制力ｆβｓを演算する。第二直線区間用バンドパスフィルタ５１２が抽出したスエー加速度βの共振周波数帯の成分は、直線区間走行時における車体Ｂのスエー方向の共振周波数帯の振動加速度である。したがって、直線区間用スエー制御部５１４が求める直線区間用スエー抑制力ｆβｓは、直線区間走行時における車体Ｂのスエー方向の振動の抑制に適する抑制力となる。なお、直線区間用スエー制御部５１４は、周波数に対する重みづけをする重み関数を利用したＨ∞制御を実行するが、本実施の形態では、複数パターンの重み関数を保有しており、後述する変更部４６によって選択されたパターンを使用して直線区間用スエー抑制力ｆβｓを演算する。
【0064】
曲線区間用スエー制御部５１５は、Ｈ∞制御器とされており、第二曲線区間用バンドパスフィルタ５１３が抽出したスエー加速度βの共振周波数帯の成分から車体Ｂのスエー方向の振動を抑制する曲線区間用スエー抑制力ｆβｃを演算する。第二曲線区間用バンドパスフィルタ５１３が抽出したスエー加速度βの共振周波数帯の成分は、曲線区間走行時における車体Ｂのスエー方向の共振周波数帯の振動加速度である。したがって、曲線区間用スエー制御部５１５が求める曲線区間用スエー抑制力ｆβｃは、曲線区間走行時における車体Ｂのスエー方向の振動の抑制に適する抑制力となる。なお、曲線区間用スエー制御部５１５は、周波数に対する重みづけをする重み関数を利用したＨ∞制御を実行するが、本実施の形態では、複数パターンの重み関数を保有しており、後述する変更部４６によって選択されたパターンを使用して曲線区間用スエー抑制力ｆβｃを演算する。
【0065】
ゲイン乗算部５１６は、直線区間用スエー制御部５１４が求めた直線区間用スエー抑制力ｆβｓに直線区間用ゲインＧｓ２を乗じて出力する。ゲイン乗算部５１７は、曲線区間用スエー制御部５１５が求めた曲線区間用スエー抑制力ｆβｃに曲線区間用ゲインＧｃ２を乗じて出力する。なお、直線区間用ゲインＧｓ２および曲線区間用ゲインＧｃ２は、初期設定では１に設定されるが、この値は後述する変更部４６によって適宜変更されるようになっている。
【0066】
そして、選択部５１８は、鉄道車両が走行中の路線が直線区間であるか曲線区間であるかを判定して、直線区間用ゲインＧｓ２が乗じられた直線区間用スエー抑制力ｆβｓと、曲線区間用ゲインＧｃ２が乗じられた曲線区間用スエー抑制力ｆβｃの一方を最終的なヨー抑制力ｆωとして選択する。選択部５１８は、鉄道車両が走行中の路線が直線区間であると判定する場合には、直線区間用ゲインＧｓ２が乗じられた直線区間用スエー抑制力ｆβｓを最終的なスエー抑制力ｆβとして選択する。他方、選択部５１８は、鉄道車両が走行中の路線が曲線区間であると判定する場合には、曲線区間用ゲインＧｃ２が乗じられた曲線区間用スエー抑制力ｆβｃを最終的なスエー抑制力ｆβとして選択する。選択部５１８における鉄道車両が曲線区間を走行中であるか否かの判定については、選択部５０８と同様である。
【0067】
制御力演算部５５は、図７に示すように、ヨー抑制力ｆωおよびスエー抑制力ｆβとから前側のアクチュエータＡ１と後側のアクチュエータＡ２との制御力Ｆ１，Ｆ２を求める制御力算出部５５１と、不感帯処理部５５２と、リミッタ５５３とを備えている。
【0068】
制御力算出部５５１は、ヨー抑制力ｆωとスエー抑制力ｆβとを加算した値を２で割って前側のアクチュエータＡ１の制御力Ｆ１を求める。また、制御力算出部５５１は、スエー抑制力ｆβからヨー抑制力ｆωを差し引いた値を２で割って後側のアクチュエータＡ２の制御力Ｆ２を求める。さらに、制御力Ｆ１，Ｆ２は、不感帯処理部５５２によって、制御力Ｆ１，Ｆ２の絶対値が制御力下限値γを未満であると不感帯処理して制御力Ｆ１，Ｆ２を０とする。また、制御力Ｆ１，Ｆ２は、リミッタ５５３によって上限値を超える場合には上限値に制限されて、駆動部４７に入力される。なお、不感帯処理部５５２の処理で使用される制御力下限値γは、初期設定では０に設定されるが、この値は後述する変更部４６によって適宜変更されるようになっている。
【0069】
駆動部４７は、モータ１５、第一開閉弁９、第二開閉弁１１および可変リリーフ弁２２を駆動するドライバ回路を備えている。駆動部４７は、制御力Ｆ１，Ｆ２に応じて、各アクチュエータＡ１，Ａ２におけるモータ１５、第一開閉弁９、第二開閉弁１１および可変リリーフ弁２２へ供給する電流量を制御して、制御力Ｆ１，Ｆ２通りに各アクチュエータＡ１，Ａ２に推力を発揮させる。
【0070】
前述したように、アクチュエータＡ１，Ａ２の推力の調節は、可変リリーフ弁２２によって行われるので、駆動部４７は、制御力Ｆ１，Ｆ２が指示する推力の大きさによって、可変リリーフ弁２２に与える目標電流を求めて、可変リリーフ弁２２に流れる電流量を目標電流となるように調節する。駆動部４７は、制御力Ｆ１，Ｆ２から目標電流を求める際に制御力Ｆ１，Ｆ２が指示する推力に制御ゲインを乗じて目標電流を求める。本実施の形態の場合、可変リリーフ弁２２が非通電時に開弁圧を最大とするので、制御ゲインを大きくすればするほど可変リリーフ弁２２の開弁圧が低くなるように誘導される。なお、駆動部４７の処理で使用される制御ゲインは、初期設定では１に設定されるが、この値は後述する変更部４６によって適宜変更されるようになっている。
【0071】
このように鉄道車両用制振装置１では、鉄道車両の走行区間に最適な制御力Ｆ１，Ｆ２を求めるようになっており、アクチュエータＡ１，Ａ２が制御力Ｆ１，Ｆ２を発揮して車体Ｂの振動を抑制する。
【0072】
つづいて、異常診断部４５は、台車Ｔ１，Ｔ２の振動を監視してアクチュエータＡ１，Ａ２の異常の有無を診断する。異常診断部４５は、本実施の形態では、前側加速度センサ４１ｆが検知した横方向加速度α１と後側加速度センサ４１ｒが検知した横方向加速度α２を処理して特定周波数帯の振動を抽出する。具体的には、特定周波数帯を台車Ｔ１，Ｔ２の共振周波数帯と車体Ｂ自体の弾性振動の共振周波数帯として、異常診断部４５は、横方向加速度α１，α２を処理して、台車Ｔ１，Ｔ２の共振周波数帯の振動と車体Ｂの弾性振動の共振周波数帯の振動を抽出する。車体Ｂは、図示はしないが、台車Ｔ１，Ｔ２との間に介装されるばねによって弾性支持されていて台車Ｔ１，Ｔ２に対して左右方向へ振動する他に、箱形に形成された車体Ｂ自体が弾性を備えているので或る周波数の振動に対して共振する。本書では、外部入力によって自身が備える弾性によって車体Ｂ自体が振動するのを弾性振動としており、この弾性振動の共振周波数帯は、車体Ｂがばねで支持されることに起因する１Ｈｚ前後の車体Ｂの共振周波数帯よりも高周波域にある。なお、特定周波数帯は、本実施の形態では、車体Ｂが台車Ｔ１，Ｔ２に対してばねによって弾性支持されることによって車体Ｂが台車Ｔ１，Ｔ２に対して横方向へ振動する際の共振周波数帯である１Ｈｚ前後の周波数帯よりも高周波数の帯域に設定されているが、振動状況を監視したい周波数帯に設定すればよく、車体Ｂの左右方向の振動を監視したい場合、車体Ｂがばねによって支持されていることに起因する車体Ｂの共振周波数帯（１Ｈｚ周辺の周波数帯）に設定されてもよい。
【0073】
異常診断部４５は、図８に示すように、横方向加速度α１，α２から台車Ｔ１，Ｔ２の共振周波数帯の加速度を抽出するフィルタ４５１と、横方向加速度α１，α２から車体Ｂの弾性振動の共振周波数帯の加速度を抽出するフィルタ４５２と、台車Ｔ１，Ｔ２の共振周波数帯の加速度と車体Ｂの弾性振動の共振周波数帯の加速度の波高値を求める波高値演算部４５３と、波高値演算部４５３が求めた各加速度における波高値に基づいてアクチュエータＡ１，Ａ２の異常を診断する診断部４５４と、記憶部４５５とを備える。
【0074】
本実施の形態では、アクチュエータＡ１，Ａ２の制御を行うために、前側加速度センサ４１ｆと後側加速度センサ４１ｒとを備えているので、横方向加速度α１，α２から台車Ｔ１，Ｔ２の振動を求めるが、台車Ｔ１，Ｔ２の加速度を直接検知してもよいし、アクチュエータＡ１，Ａ２のストロークから台車Ｔ１，Ｔ２の振動を検知してもよい。異常診断部４５は、台車Ｔ１，Ｔ２の振動の大きさによってアクチュエータＡ１，Ａ２の異常を診断するので、台車Ｔ１，Ｔ２の振動の大きさを認識できる物理量を検知すればよい。
【0075】
フィルタ４５１は、横方向加速度α１，α２から台車Ｔ１，Ｔ２の共振周波数帯である１０Ｈｚから１５Ｈｚ程度の周波数帯の加速度を抽出するバンドパスフィルタとされている。前側加速度センサ４１ｆと後側加速度センサ４１ｒが検知する横方向加速度α１，α２は車体Ｂの横方向加速度であるが、台車Ｔ１，Ｔ２の振動が直上の車体Ｂに伝達されるので、横方向加速度α１，α２から台車Ｔ１，Ｔ２の共振周波数帯の振動を抽出すると、台車Ｔ１，Ｔ２の振動情報が得られる。
【0076】
本実施の形態では、車体Ｂ自体の弾性振動の共振周波数帯が２３Ｈｚの周辺であるので、フィルタ４５２は、横方向加速度α１，α２から車体Ｂの弾性振動の共振周波数帯である２３Ｈｚを中心として前後１Ｈｚ程度の周波数帯の加速度を抽出するバンドパスフィルタとされている。前側加速度センサ４１ｆと後側加速度センサ４１ｒが検知する横方向加速度α１，α２は車体Ｂの横方向加速度であるので、フィルタ４５２で処理すれば、車体Ｂ自体の弾性振動の共振周波数帯の加速度成分を抽出できる。
【0077】
波高値演算部４５３は、フィルタ４５１，４５２によってそれぞれ処理された横方向加速度α１，α２の波高値を求める。診断部４５４は、求められた波高値が波高値閾値以上であると数値異常として、数値異常が検知された回数が所定回数に達するとアクチュエータＡ１，Ａ２が異常であると判断する。波高値閾値は、台車Ｔ１，Ｔ２の共振周波数帯の振動の加速度に対して設定される台車振動に係る異常検知用の波高値閾値と、車体Ｂ自体の弾性振動の共振周波数帯の振動の加速度に対して設定される車体弾性振動に係る異常検知用の波高値閾値とがある。台車振動に係る波高値閾値と車体弾性振動に係る波高値閾値とは、別個独立に設定される。よって、診断部４５４は、数値異常の検知に際して、台車振動に係る波高値が台車振動に係る波高値閾値以上となった回数を数えるとともに、車体弾性振動に係る波高値が車体弾性振動に係る波高値閾値以上となった回数を数える。
そして、診断部４５４は、車振動に係る波高値が台車振動に係る波高値閾値以上となった回数を台車振動に係る数値異常の回数とし、車体弾性振動に係る波高値が車体弾性振動に係る波高値閾値以上となった回数を車体弾性振動に係る数値異常の回数として、各数値異常の回数のいずれか一方でも所定回数に達するとアクチュエータＡ１，Ａ２が異常であると判断する。
そして、診断部４５４は、車振動に係る波高値が台車振動に係る波高値閾値以上となった回数を台車振動に係る数値異常の回数とし、車体弾性振動に係る波高値が車体弾性振動に係る波高値閾値以上となった回数を車体弾性振動に係る数値異常の回数として、各数値異常の回数のいずれか一方でも所定回数に達するとアクチュエータＡ１，Ａ２が異常であると判断する。
【0078】
以上のように、診断部４５４は、特定周波数帯を台車Ｔ１，Ｔ２の共振周波数帯と車体Ｂ自体の弾性振動の共振周波数帯として、台車振動に係る波高値が台車振動に係る波高値閾値以上となったことをもってして台車Ｔ１，Ｔ２の振動が所定振動以上になったと判断し、車体弾性振動に係る波高値が車体弾性振動に係る波高値閾値以上となったことをもってして車体Ｂ自体の弾性振動が所定振動以上になったと判断する。
【0079】
また、診断部４５４は、数値異常の検知に際して、誤検知を防止するために、台車振動に係る波高値が予め決められた時間内に予め決められた回数以上、台車振動に係る波高値が波高値閾値以上となると、これをトリガとして台車振動に係る数値異常とし、車体弾性振動に係る波高値が予め決められた時間内に予め決められた回数以上、車体弾性振動に係る波高値が波高値閾値以上となると、これをのトリガとして車体弾性振動に係る数値異常としてもよい。
【0080】
異常診断部４５は、台車Ｔ１，Ｔ２の振動或いは車体Ｂ自体の弾性振動が所定振動以上になると数値異常として変更部４６へ数値異常信号を出力する。なお、異常診断部４５は、診断部４５５が数値異常を検知すると、検知した波高値と数値異常を検知した日時、走行線区、走行地点とを紐づけして記憶部４５５に記憶させるとともに、異常検知回数についても記憶部４５５へ記憶させる。診断部４５５は、記憶された異常検知回数が所定回数に達するとアクチュエータＡ１，Ａ２が異常であると判断する。なお、所定回数は、本実施の形態では、三回とされているが、任意に設定できる。このように鉄道車両用制振装置１にあっては、数値異常を検知した日時、走行線区、走行地点を紐づけして異常な数値を記憶するので、後の数値異常の解析に役立て得る。また、鉄道車両用制振装置１は、数値異常を検知すると都度、数値異常を検知した日時、走行線区、走行地点に紐づけされた異常な数値を車両モニタ装置に出力してもよい。
【0081】
台車Ｔ１，Ｔ２の振動或いは車体Ｂ自体の弾性振動が大きくなる理由としては、高周波数の振幅の小さな振動を抑制する際のアクチュエータＡ１，Ａ２の推力が過大となって台車Ｔ１，Ｔ２の振動や車体Ｂ自体の弾性振動を励起していると考えら得る。なお、アクチュエータＡ１，Ａ２の推力が過大となるのは、アクチュエータＡ１，Ａ２の経年劣化によるサスペンションパラメータ変化、可変リリーフ弁２２の弁体を附勢するばねの初期荷重が大きすぎる初期設定不良、アクチュエータＡ１，Ａ２内の作動油の温度低下による粘度増加に伴う推力過多といった理由が考えられる。このような場合、アクチュエータＡ１，Ａ２の推力を小さくするようにアクチュエータＡ１，Ａ２の制御パラメータを調整すると、アクチュエータＡ１，Ａ２の推力を低下させて台車Ｔ１，Ｔ２の振動を抑制できる。
【0082】
そこで、変更部４６は、台車Ｔ１，Ｔ２の振動が所定振動以上であることを検知した異常診断部４５から数値異常信号を受け取ると、制御演算部４４が制御力Ｆ１，Ｆ２を求める際に使用する制御パラメータを変更する。また、変更部４６は、台車Ｔ１，Ｔ２の振動に係る異常の診断に平行して、車体Ｂの弾性振動が所定振動以上であることを検知した異常診断部４５から数値異常信号を受け取ると、制御演算部４４が制御力Ｆ１，Ｆ２を求める際に使用する制御パラメータを変更する。以下、図９に示したフローチャートに即して異常診断部４５と変更部４６の処理について説明する。
【0083】
まず、異常診断部４５は、前述のように、台車振動に係る数値異常を検知すると（ステップＳ１）、変更部４６の制御パラメータの変更処理を実行する。変更部４６は、異常診断部４５から台車振動に係る数値異常信号を受け取ると駆動部４７にパッシブモード移行信号を出力してアクチュエータＡ１，Ａ２をパッシブダンパとして機能させる（ステップＳ２）。駆動部４７は、緊急指令を受け取ると、モータ１５を停止し、第一開閉弁９、第二開閉弁１１および可変リリーフ弁２２への通電を停止する。このように、モータ１５、第一開閉弁９、第二開閉弁１１および可変リリーフ弁２２への通電が停止されるとアクチュエータＡ１，Ａ２は前述のようにパッシブダンパとして機能する。なお、パッシブモード移行信号は、異常診断部４５から駆動部４７に入力されてもよい。アクチュエータＡ１，Ａ２がパッシブダンパとして機能すると、台車Ｔ１，Ｔ２が正常であれば、台車Ｔ１，Ｔ２の振動励起は収まって安定方向に向かうので台車Ｔ１，Ｔ２の振動は小さくなる。よって、この鉄道車両用制振装置１では、台車Ｔ１，Ｔ２の振動が大きくなると、一旦、アクチュエータＡ１，Ａ２をパッシブダンパとして機能させて台車Ｔ１、Ｔ２の振動を小さくする。
【0084】
変更部４６は、また、数値異常信号を受け取ると、制御パラメータである直線区間用ヨー制御部５０４、曲線区間用ヨー制御部５０５、直線区間用スエー制御部５１４および曲線区間用スエー制御部５１５で利用する各重み関数、ゲイン乗算部５０６，５０７，５１６，５１７で利用する各ゲインＧｓ１，Ｇｓ２，Ｇｃ１，Ｇｃ２、不感帯処理部５５２で利用する制御力下限値γを変更する（ステップＳ３）。変更部４６は、これら各制御パラメータの全部を変更してもよいが、本実施の形態では、段階に分けて、一部の制御パラメータを変更し、最終的に全部の制御パラメータを変更する。
【0085】
具体的には、本実施の形態では、異常診断部４５が第一回目に数値異常を検知すると、変更部４６は、不感帯を設定する制御力下限値γの現在値より大きな値に設定するとともに、可変リリーフ弁２２の制御ゲインを現在値より大きな値に設定する。アクチュエータＡ１，Ａ２内の作動油の温度が低下して粘度が増加する場合や可変リリーフ弁２２のばねの初期荷重が設計値よりも大きい場合、可変リリーフ弁２２における圧力損失が大きくなるので、アクチュエータＡ１，Ａ２に低推力を発揮させようとしても推力が大きくなって台車Ｔ１，Ｔ２の振動を励起する場合がある。このように、不感帯を設定する制御力下限値γの値を大きくすると、制御力Ｆ１，Ｆ２が低推力を指示する際に、アクチュエータＡ１，Ａ２の推力を０にする。また、可変リリーフ弁２２の制御ゲインを大きくすれば、可変リリーフ弁２２に供給される電流量が増加するように誘導されるので可変リリーフ弁２２の開弁圧が低下する。よって、変更部４６の制御力下限値γと可変リリーフ弁２２の制御ゲインを増加させる変更によって、制御演算部４４が求める制御力Ｆ１，Ｆ２が変化しなくとも可変リリーフ弁２２における圧力損失が低下してアクチュエータＡ１，Ａ２の推力が低下するとともに、制御力Ｆ１，Ｆ２が極低い力を指示する場合はアクチュエータＡ１，Ａ２が推力を発揮しないので台車Ｔ１，Ｔ２の振動の励起を抑制できる。
【0086】
変更部４６は、異常診断部４５による第一回目の数値異常の検知に対して制御パラメータを変更した後、駆動部４７に通常制御を行うための復帰信号を出力する。駆動部４７は、復帰信号を受け取ると、制御演算部４４が出力する制御力Ｆ１，Ｆ２に応じてモータ１５、第一開閉弁９、第二開閉弁１１および可変リリーフ弁２２へ通電する。よって、アクチュエータＡ１，Ａ２は、パッシブダンパとして機能するパッシブダンパモードからアクチュエータとして機能するアクチュエータモードへ復帰して車体Ｂの振動を抑制する推力を発揮する（ステップＳ４）。なお、制御演算部４４は、変更部４６によって変更された制御パラメータを利用して順次制御力Ｆ１，Ｆ２を求め、駆動部４７は、変更された制御パラメータを利用して可変リリーフ弁２２の電流を調節する。つまり、異常診断部４５によって数値異常が検知されると変更部４６によって制御パラメータが変更されて、制御部Ｃは、変更後の制御パラメータを利用してアクチュエータＡ１，Ａ２を制御する。また、この鉄道車両用制振装置１では、台車Ｔ１，Ｔ２の振動が大きくなると、一旦、アクチュエータＡ１，Ａ２をパッシブダンパとして機能させて台車Ｔ１、Ｔ２の振動を小さくしてからアクチュエータＡ１，Ａ２をアクチュエータとして機能させるので、台車Ｔ１，Ｔ２の振動を効果的に抑制できる。
【0087】
次に、本実施の形態では、変更部４６が前述のように制御パラメータを変更した後に異常診断部４５が第二回目の数値異常を検知する（ステップＳ５）と、変更部４６は、さらにアクチュエータＡ１，Ａ２の推力を小さくするように制御パラメータを変更する。また、変更部４６は、パッシブモード移行信号を駆動部４７へ出力してアクチュエータＡ１，Ａ２をパッシブダンパとして機能させる（ステップＳ６）。本実施の形態では、変更部４６は、不感帯を設定する制御力下限値γをさらに大きな値に設定し、可変リリーフ弁２２の制御ゲインをさらに大きな値に設定する。さらに、変更部４６は、ゲイン乗算部５０６，５０７，５１６，５１７で利用する各ゲインＧｓ１，Ｇｓ２，Ｇｃ１，Ｇｃ２を現在値より小さな値に変更する。また、変更部４６は、直線区間用ヨー制御部５０４、曲線区間用ヨー制御部５０５、直線区間用スエー制御部５１４および曲線区間用スエー制御部５１５で利用する各重み関数を、初期に利用していた重み関数からアクチュエータＡ１，Ａ２の推力が小さくなるような重み関数に変更する。この重み関数の変更に関しては、予め複数パターンの重み関数を制御部Ｃで記憶しており、変更部４６は、使用する重み関数を指定する形で変更する（ステップＳ７）。
【0088】
変更部４６は、異常診断部４５による第二回目の数値異常の検知に対して制御パラメータを変更した後、駆動部４７に通常制御を行うための復帰信号を出力する。駆動部４７は、復帰信号を受け取ると、制御演算部４４が出力する制御力Ｆ１，Ｆ２に応じてモータ１５、第一開閉弁９、第二開閉弁１１および可変リリーフ弁２２へ通電する。よって、アクチュエータＡ１，Ａ２は、パッシブダンパとして機能するパッシブダンパモードからアクチュエータとして機能するアクチュエータモードへ復帰して、車体Ｂの振動を抑制する推力を発揮する（ステップＳ８）。よって、変更部４６の制御パラメータの変更によって、制御演算部４４が求める制御力Ｆ１，Ｆ２が小さくなって、アクチュエータＡ１，Ａ２の推力が低下するので台車Ｔ１，Ｔ２の振動の励起を抑制できる。
【0089】
さらに、変更部４６が異常診断部４５の第二回目の数値異常の検知に対して、前述のように制御パラメータを変更した後にさらに異常診断部４５が第三回目の数値異常を検知する（ステップＳ９）と、異常診断部４５は、アクチュエータＡ１，Ａ２を異常と判断して、制御部ＣにおけるアクチュエータＡ１，Ａ２の制御を中止させてアクチュエータＡ１，Ａ２をパッシブダンパとして機能させる（ステップＳ１０）。異常診断部４５は、台車振動に係る数値異常の検知回数を記憶部４５４に記憶させており、異常を検知した回数が三回となると、台車Ｔ１，Ｔ２の振動が収束しないので、制御部ＣのアクチュエータＡ１，Ａ２の制御を中止させるとともに、アクチュエータＡ１，Ａ２が異常であると判断し（ステップＳ１１）、エラー信号を車両モニタ装置に出力する。
【0090】
なお、異常診断部４５は、エラー信号を出力した後も台車Ｔ１，Ｔ２の振動を監視し、アクチュエータＡ１，Ａ２をパッシブダンパとして機能させても台車Ｔ１，Ｔ２の振動の波高値が波高値閾値以上である場合、台車Ｔ１，Ｔ２の異常と診断する。
【0091】
また、鉄道車両用制振装置１を再起動しても、変更部４６が変更した制御パラメータは有効とされており、制御部Ｃは、変更後の制御パラメータによってアクチュエータＡ１，Ａ２を制御する。また、制御部Ｃは、再起動時に数値異常回数を読み込んで、台車Ｔ１，Ｔ２の振動の数値異常回数が三回以上であれば、アクチュエータＡ１，Ａ２の制御を行わずモータ１５、第一開閉弁９、第二開閉弁１１および可変リリーフ弁２２への通電を行わずにアクチュエータＡ１，Ａ２をパッシブダンパとして機能させる。
【0092】
このように、本発明の鉄道車両用制振装置１は、鉄道車両の車体Ｂと台車Ｔ１，Ｔ２との間に介装されるアクチュエータＡ１，Ａ２と、アクチュエータＡ１，Ａ２を制御する制御部Ｃとを備え、制御部Ｃが台車Ｔ１，Ｔ２の振動が所定振動以上となるとアクチュエータＡ１，Ａ２の推力を小さくするようにアクチュエータＡ１，Ａ２を制御する制御パラメータを変更する。
【0093】
よって、本発明の鉄道車両用制振装置１は、台車Ｔ１，Ｔ２の振動が所定振動以上となるとアクチュエータＡ１，Ａ２の推力を小さくするようにアクチュエータＡ１，Ａ２を制御する制御パラメータを変更するので、アクチュエータＡ１，Ａ２の経年劣化や初期設定不良或いは作動油の温度変化があってもアクチュエータＡ１，Ａ２の推力を低下させて台車Ｔ１，Ｔ２の振動の励起を抑制できる。以上より、本発明の鉄道車両用制振装置１によれば、アクチュエータＡ１，Ａ２の経年劣化や初期設定不良或いは作動油の温度変化があっても鉄道車両における乗心地を向上できる。
【0094】
なお、変更部４６は、台車振動に係る異常が発生すると前述した手順でアクチュエータＡ１，Ａ２をパッシブダンパとして機能させ、制御パラメータを変更するが、車体弾性振動に係る異常の発生に対しても、図９に示した前述の手順と同様の手順で前述の制御パラメータを変更する。つまり、変更部４６は、異常診断部４５が車体弾性振動に係る数値異常を検知すると（ステップＳ１）、変更部４６の制御パラメータの変更処理を実行する。そして、変更部４６は、異常診断部４５から車体弾性振動に係る数値異常信号を受け取ると駆動部４７にパッシブモード移行信号を出力してアクチュエータＡ１，Ａ２をパッシブダンパとして機能させる（ステップＳ２）。アクチュエータＡ１，Ａ２がパッシブダンパとして機能すると、アクチュエータＡ１，Ａ２で車体Ｂを加振することが無くなるので、車体Ｂ自体の弾性振動が励起されず、弾性振動は収まって安定方向に向かい、車体Ｂの弾性振動は小さくなる。よって、この鉄道車両用制振装置１では、車体Ｂ自体の弾性振動が大きくなると、一旦、アクチュエータＡ１，Ａ２をパッシブダンパとして機能させて車体Ｂ自体の弾性振動を小さくする。
【0095】
変更部４６は、また、車体弾性振動に係る数値異常信号を受け取ると、台車振動に係る数値異常信号を受け取った場合と同様に制御パラメータである直線区間用ヨー制御部５０４、曲線区間用ヨー制御部５０５、直線区間用スエー制御部５１４および曲線区間用スエー制御部５１５で利用する各重み関数、ゲイン乗算部５０６，５０７，５１６，５１７で利用する各ゲインＧｓ１，Ｇｓ２，Ｇｃ１，Ｇｃ２、不感帯処理部５５２で利用する制御力下限値γを変更する（ステップＳ３）。変更部４６は、これら各制御パラメータの全部を変更してもよいが、本実施の形態では、段階に分けて、一部の制御パラメータを変更し、最終的に全部の制御パラメータを変更する。
【0096】
変更部４６は、不感帯を設定する制御力下限値γを現在値より大きな値に設定するとともに、可変リリーフ弁２２の制御ゲインを現在値より大きくし（ステップＳ３）、その後、駆動部４７に復帰信号を出力して、アクチュエータＡ１，Ａ２をパッシブダンパモードからアクチュエータモードへ復帰させる（ステップＳ４）。さらに、変更部４６が前述のように制御パラメータを変更した後に、異常診断部４５が車体弾性振動に係る第二回目の数値異常を検知する（ステップＳ５）と、アクチュエータＡ１，Ａ２をパッシブダンパとして機能させ（ステップＳ６）、変更部４６は、台車振動に係る第二回目の数値異常を検知した場合と同様に、さらにアクチュエータＡ１，Ａ２の推力を小さくするように制御パラメータを変更する（ステップＳ７）。その後、変更部４６は、駆動部４７に復帰信号を出力して、アクチュエータＡ１，Ａ２をパッシブダンパモードからアクチュエータモードへ復帰させる（ステップＳ８）。
【0097】
さらに、変更部４６が異常診断部４５の車体弾性振動に係る第二回目の数値異常の検知に対して、前述のように制御パラメータを変更した後にさらに異常診断部４５が車体弾性振動に係る第三回目の数値異常を検知する（ステップＳ９）と、異常診断部４５は、アクチュエータＡ１，Ａ２を異常と判断して、制御部ＣにおけるアクチュエータＡ１，Ａ２の制御を中止させてアクチュエータＡ１，Ａ２をパッシブダンパとして機能させる（ステップＳ１０）。異常診断部４５は、数値異常の検知回数を記憶部４５４に記憶させており、異常を検知した回数が三回となると、車体弾性振動が収束しないので制御部ＣのアクチュエータＡ１，Ａ２の制御を中止させるとともに、アクチュエータＡ１，Ａ２が異常であると判断し（ステップＳ１１）、エラー信号を車両モニタ装置に出力する。
【0098】
なお、異常診断部４５は、エラー信号を出力した後も車体弾性振動を監視し、アクチュエータＡ１，Ａ２をパッシブダンパとして機能させても車体弾性振動の波高値が波高値閾値以上である場合、車体Ｂ自体に異常があると診断する。
【0099】
制御部Ｃは、車振動に係る波高値が台車振動に係る波高値閾値以上となった数値異常に対する処理と、車体弾性振動に係る波高値が車体弾性振動に係る波高値閾値以上となった数値異常に対する処理とを並列して行って、いずれか一方の数値異常の回数が三回に達すると、異常診断部４５がアクチュエータＡ１，Ａ２が異常であると判断して、エラー信号を車両モニタ装置に出力する。
【0100】
なお、異常診断部４５は、台車振動に係る波高値が台車振動に係る波高値閾値以上となった数値異常の回数と、車体弾性振動に係る波高値が車体弾性振動に係る波高値閾値以上となった数値異常の回数との合計回数が三回に達すると、異常診断部４５がアクチュエータＡ１，Ａ２が異常であると判断してアクチュエータＡ１，Ａ２をパッシブダンパとし、エラー信号を車両モニタ装置に出力してもよい。この場合、台車Ｔ１，Ｔ２の振動に係る数値異常の検知でも車体弾性振動に係る数値異常の検知でも、変更部４６は、制御パラメータの現在の値からアクチュエータＡ１，Ａ２の推力を小さくするように変更すればよい。さらに、アクチュエータＡ１，Ａ２をパッシブダンパとしてエラー信号を出力する条件である、数値異常の回数は三回よりも大きな回数に設定されてもよい。
【0101】
また、鉄道車両用制振装置１を再起動しても、変更部４６が変更した制御パラメータは有効とされており、制御部Ｃは、変更後の制御パラメータによってアクチュエータＡ１，Ａ２を制御する。また、制御部Ｃは、再起動時に数値異常回数を読み込んで、車体弾性振動に係る数値異常回数が三回以上であれば、アクチュエータＡ１，Ａ２の制御を行わずモータ１５、第一開閉弁９、第二開閉弁１１および可変リリーフ弁２２への通電を行わずにアクチュエータＡ１，Ａ２をパッシブダンパとして機能させる。
【0102】
このように、本実施の形態の鉄道車両用制振装置１は、車体Ｂと台車Ｔ１，Ｔ２との間に介装されるアクチュエータＡ１，Ａ２と、アクチュエータＡ１，Ａ２を制御する制御部Ｃとを備え、制御部Ｃが鉄道車両の特定周波数帯の振動が所定振動以上となるとアクチュエータＡ１，Ａ２の推力を小さくするようにアクチュエータＡ１，Ａ２を制御する制御パラメータを変更する。
【0103】
よって、本実施の形態の鉄道車両用制振装置１は、鉄道車両の特定周波数帯の振動が所定振動以上となるとアクチュエータＡ１，Ａ２の推力を小さくするようにアクチュエータＡ１，Ａ２を制御する制御パラメータを変更するので、アクチュエータＡ１，Ａ２の経年劣化や初期設定不良或いは作動油の温度変化があってもアクチュエータＡ１，Ａ２の推力を低下させて特定周波数帯の振動の励起を抑制できる。以上より、本実施の形態の鉄道車両用制振装置１によれば、アクチュエータＡ１，Ａ２の経年劣化や初期設定不良或いは作動油の温度変化があっても鉄道車両における乗心地を向上できる。
【0104】
また、本実施の形態の鉄道車両用制振装置１は、制御部Ｃが台車Ｔ１，Ｔ２の振動が所定振動以上となるとアクチュエータＡ１，Ａ２の推力を小さくするようにアクチュエータＡ１，Ａ２を制御する制御パラメータを変更する。よって、本実施の形態の鉄道車両用制振装置１は、アクチュエータＡ１，Ａ２の経年劣化や初期設定不良或いは作動油の温度変化があってもアクチュエータＡ１，Ａ２の推力を低下させて台車Ｔ１，Ｔ２の振動の励起を抑制できる。
【0105】
さらに、本実施の形態の鉄道車両用制振装置１は、制御部Ｃが車体Ｂ自体の弾性振動が所定振動以上となるとアクチュエータＡ１，Ａ２の推力を小さくするようにアクチュエータＡ１，Ａ２を制御する制御パラメータを変更する。よって、本発明の鉄道車両用制振装置１は、アクチュエータＡ１，Ａ２の経年劣化や初期設定不良或いは作動油の温度変化があってもアクチュエータＡ１，Ａ２の推力を低下させて車体Ｂ自体の弾性振動の励起を抑制できる。
【0106】
なお、本実施の形態の鉄道車両用制振装置１では、特定周波数帯を台車Ｔ１，Ｔ２の共振周波数帯および車体Ｂの弾性振動の共振周波数帯としているので、アクチュエータＡ１，Ａ２の制御パラメータの最適化を行いつつ、アクチュエータＡ１，Ａ２の異常の診断の他、台車Ｔ１，Ｔ２の異常および車体Ｂ自体の異常を診断できるが、異常を検知したい鉄道車両の部位の周波数帯に特定周波数帯に設定すれば鉄道車両の他の部位の異常を診断できる。
【0107】
また、制御パラメータの変更については、制御部ＣでアクチュエータＡ１，Ａ２の推力を制御するための制御パラメータの全てを変更してもよいし、一部のみを変更してアクチュエータＡ１，Ａ２の推力を低下させて台車Ｔ１，Ｔ２の振動或いは車体弾性振動を抑制してもよい。さらに、全制御パラメータのうち、一回目と二回目の数値異常の検知で変更の対象とする制御パラメータは、台車Ｔ１，Ｔ２の振動、車体Ｂ自体の弾性振動の励起を解消できるように選択されればよい。
【0108】
また、本実施の形態では、車体Ｂのヨー加速度ωとスエー加速度βを検知して車体Ｂの前後の台車Ｔ１，Ｔ２に設けたアクチュエータＡ１，Ａ２を制御しているが、制御部Ｃは、車体Ｂの横方向加速度から一つの台車Ｔ１（Ｔ２）のアクチュエータＡ１（Ａ２）の制御力を求めるものであってもよい。制御部Ｃは、アクチュエータＡ１（Ａ２）の推力を求めるうえで推力を調節できる制御パラメータを利用する制御を行うものであれば、車体Ｂの振動を参照してどのような制御側を用いてアクチュエータＡ１（Ａ２）を制御してもよく、本発明の効果を享受できる。
【0109】
さらに、本実施の形態では、台車Ｔ１，Ｔ２の振動の大きさおよび車体Ｂ自体の弾性振動を加速度の波高値で認識しているが、これは一例であって、振動の大きさを認識できるものであれば他の数値を利用してもよく、たとえば、加速度の絶対値の平均値や一定時間内の最大加速度で認識してもよい。
【0110】
また、本実施の形態の鉄道車両用制振装置１は、制御部Ｃが制御パラメータを所定回数変更しても台車Ｔ１，Ｔ２の振動および車体Ｂ自体の弾性振動が所定振動以上となる場合、アクチュエータＡ１，Ａ２を異常と判断する。このように構成された鉄道車両用制振装置１によれば、アクチュエータＡ１，Ａ２を制御するための制御パラメータを変更しても台車Ｔ１，Ｔ２の振動および車体Ｂ自体の弾性振動の状態が改善されない場合には、アクチュエータＡ１，Ａ２に何らかの異常があると判断するので、アクチュエータＡ１，Ａ２の異常を正確に判断できる。
【0111】
さらに、本実施の形態の鉄道車両用制振装置１は、アクチュエータＡ１，Ａ２がパッシブダンパとして機能するパッシブダンパモードを有し、制御部Ｃが制御パラメータを所定回数変更しても台車Ｔ１，Ｔ２の振動或いは車体Ｂ自体の弾性振動が所定振動以上となる場合、アクチュエータＡ１，Ａ２をパッシブダンパとして機能させる。このように構成された鉄道車両用制振装置１によれば、アクチュエータＡ１，Ａ２が異常と判断されるとアクチュエータＡ１，Ａ２をパッシブダンパとして機能させるので、台車Ｔ１，Ｔ２の振動および車体Ｂ自体の弾性振動を確実に抑制できる。
【0112】
また、本実施の形態の鉄道車両用制振装置１は、アクチュエータＡ１，Ａ２をパッシブダンパとして機能させても台車Ｔ１，Ｔ２の振動或いは車体Ｂ自体の弾性振動が所定振動以上となる場合、台車Ｔ１，Ｔ２或いは車体Ｂ自体を異常と判断する。このように構成された鉄道車両用制振装置１は、アクチュエータＡ１，Ａ２をパッシブダンパとすると台車Ｔ１，Ｔ２の振動および車体Ｂ自体の弾性振動が小さくなる筈であるが、台車Ｔ１，Ｔ２の振動或いは車体Ｂ自体の弾性振動が小さくならないことから台車Ｔ１，Ｔ２或いは車体Ｂ自体の弾性振動の異常を判断できる。
【0113】
さらに、本実施の形態の鉄道車両用制振装置１は、制御部Ｃが台車Ｔ１，Ｔ２の振動が所定振動以上となった回数を記憶し、前記回数によってアクチュエータＡ１，Ａ２をアクチュエータとして機能させるかパッシブダンパとして機能させるかを判断する。このように構成された鉄道車両用制振装置１によれば、アクチュエータＡ１，Ａ２に異常が認められる場合に、再起動した際にアクチュエータＡ１，Ａ２を正常であると誤認してアクチュエータとして機能させて台車Ｔ１，Ｔ２の振動および車体Ｂ自体の弾性振動を励起してしまうのを回避できる。
【0114】
以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱しない限り、改造、変形、および変更が可能である。
【符号の説明】
【0115】
１・・・鉄道車両用制振装置、Ａ１，Ａ２・・・アクチュエータ、Ｂ・・・車体、Ｃ・・・制御部、Ｔ１，Ｔ２・・・台車
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】