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公開番号2023059526
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-04-27
出願番号2021169587
出願日2021-10-15
発明の名称鉄道車両用制振装置
出願人KYB株式会社
代理人個人
主分類B61F 5/24 20060101AFI20230420BHJP(鉄道)
要約【課題】アクチュエータに外乱が入力されてもアクチュエータに目標推力と誤差の少ない推力を発揮させ得る鉄道車両用制振装置を提供する。
【解決手段】鉄道車両用制振装置1は、シリンダ2と、シリンダ2内に移動可能に挿入されるピストン3と、シリンダ2内に移動可能に挿入されるとともにピストン3に連結されるロッド4と、シリンダ2内に流体を供給可能なポンプ12と、ポンプを駆動するモータ15と、圧力オーバーライド特性を具備するとともに供給される電流量に応じてシリンダ2内の圧力を調整する圧力制御弁22とを有するアクチュエータAと、圧力制御弁22の開弁圧を調整してアクチュエータAが発生する推力を制御するコントローラCとを備え、コントローラCは、アクチュエータAに発生させる目標推力Frefと、ポンプ12の回転数Rpとに基づいて、圧力制御弁22へ与える目標電流量Irefを求める。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
シリンダと、前記シリンダ内に前記シリンダの軸方向へ移動可能に挿入されるピストンと、前記シリンダ内に前記シリンダの軸方向へ移動可能に挿入されるとともに前記ピストンに連結されるロッドと、前記シリンダ内に流体を供給可能なポンプと、前記ポンプを駆動するモータと、圧力オーバーライド特性を具備するとともに供給される電流量に応じて開弁圧を変更可能であって前記シリンダ内の圧力を調整する圧力制御弁とを有するアクチュエータと、
前記圧力制御弁の開弁圧を調整して前記アクチュエータが発生する推力を制御するコントローラとを備え、
前記コントローラは、前記アクチュエータに発生させる目標推力と、前記ポンプの回転数とに基づいて、前記圧力制御弁へ与える目標電流量を求める
ことを特徴とする鉄道車両用制振装置。
続きを表示（約 520 文字）【請求項２】
前記コントローラは、前記モータが有する回転位置センサが検知する前記モータのロータの回転位置から前記ポンプの回転数を把握する
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】
前記コントローラは、
前記ポンプを基準回転数で駆動しつつ、前記圧力制御弁へ与える電流量を調整して、前記アクチュエータの前記推力を制御するとともに、
前記基準回転数を含んだ回転数帯域における複数の異なる指定回転数に対して、それぞれ設定された複数の関数を有し、
前記関数は、前記目標推力をパラメータとして前記目標電流量を求める関数であって、
前記コントローラは、前記圧力制御弁が供給される電流量の増加に伴い開弁圧を減少させる場合、前記ポンプの回転数以上であって値が最も近い指定回転数に対応する関数を利用して前記目標電流量を求め、前記圧力制御弁が供給される電流量の増加に伴い開弁圧を増加させる場合、前記ポンプの回転数以下であって値が最も近い指定回転数に対応する関数を利用して前記目標電流量を求める
ことを特徴とする請求項１または２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の改良に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、鉄道車両の制振用途に利用される鉄道車両用制振装置は、鉄道車両の車体と台車との間に水平に介装されて、車体の進行方向に対して左右方向の振動を抑制する目的で使用されている。そして、鉄道車両用制振装置は、アクチュエータとアクチュエータを制御するコントローラとを備えており、アクチュエータが発生する推力で車体の振動を抑制する。
【０００３】
このような鉄道車両用制振装置におけるアクチュエータは、たとえば、シリンダと、シリンダ内に移動自在に挿入されるロッドと、シリンダ内に移動可能に挿入されるとともにロッドに連結されるとともにシリンダ内を作動油が充填されたロッド側室とピストン側室とに区画するピストンと、作動油を貯留するタンクと、ロッド側室とピストン側室とを連通する第１通路に設けた第１開閉弁と、ピストン側室とタンクとを連通する第２通路に設けた第２開閉弁と、ロッド側室へ作動油を供給するポンプと、ポンプを駆動するモータと、ロッド側室とタンクとを連通する排出通路と、排出通路に設けた開弁圧を変更可能な比例電磁リリーフ弁と、ピストン側室からロッド側室へ向かう作動油の流れのみを許容する整流通路と、タンクからピストン側室へ向かう作動油の流れのみを許容する吸込通路とを備えている（たとえば、特許文献１参照）。第１開閉弁と第２開閉弁とはアクチュエータの推力の方向の切り換えのために使用され、比例電磁リリーフ弁はアクチュエータの推力の調整のために使用される。
【０００４】
比例電磁リリーフ弁は、コントローラからの通電量に比例して開弁圧を変化させてシリンダ内の圧力を調整できる。そして、アクチュエータの推力がシリンダ内の圧力に比例して変化するため、コントローラは、比例電磁リリーフ弁へ供給する電流量の適切に制御することで、アクチュエータの推力を制御している。
【０００５】
詳細には、コントローラは、車体の加速度を検知して、当該加速度からアクチュエータに発揮させる目標推力を求め、ポンプを一定の回転数（回転速度）で回転させるようにモータを制御しつつ、第１開閉弁、第２開閉弁および比例電磁リリーフ弁を制御して、アクチュエータに目標推力通りの推力を発揮させようにしている。
【０００６】
ここで、比例電磁リリーフ弁は、作動油の通過流量の増加に伴って抵抗が増える圧力オーバーライド特性を有しているため、通過流量に変動があると、シリンダ内の圧力が変動してアクチュエータの推力も変動する。
【０００７】
そこで、従来の鉄道車両用制振装置では、コントローラは、アクチュエータの伸縮速度を検知して、伸縮速度からシリンダから排出される作動油流量を把握して、ポンプから吐出される作動油の流量とシリンダ内から排出される作動油の流量との合計流量が一定となるようにポンプの回転数を調節し、シリンダ内の圧力変動を低減させてアクチュエータに目標推力通りの推力を発揮させるようにしている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２０１１－２０２６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の鉄道車両用制振装置では、コントローラは、アクチュエータの伸縮速度に応じてポンプの回転数を都度調節することで、アクチュエータに作用する外乱による流量変動の影響を取り除き、比例電磁リリーフ弁を通過する作動油量を一定に保つことで、アクチュエータの推力を目標推力となるように制御する。
【００１０】
よって、従来の鉄道車両用制振装置では、コントローラは、加速度から求めた目標推力のみをパラメータとして比例電磁リリーフ弁の電流量を求める関数に、目標推力を代入して当該電流量を求めて、比例電磁リリーフ弁に求めた電流量の電流を供給している。
（【００１１】以降は省略されています）

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