[发明专利]铁路车辆用减震装置有效
申请号: | 201380003916.6 | 申请日: | 2013-03-13 |
公开(公告)号: | CN103946095A | 公开(公告)日: | 2014-07-23 |
发明(设计)人: | 小川贵之 | 申请(专利权)人: | 萱场工业株式会社 |
主分类号: | B61F5/24 | 分类号: | B61F5/24 |
代理公司: | 北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙) 11277 | 代理人: | 刘新宇 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 日本;JP |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 铁路车辆 减震 装置 | ||
技术领域
本发明涉及一种铁路车辆用的曲线行驶中的震动抑制。
背景技术
相对于铁路车辆的行进方向抑制左右方向的车体的震动的铁路车辆用减震装置例如具备安装在车体与台车之间的衰减力可变减震器。根据车体中心处的车体的摇摆方向的角速度和车体的晃动方向的速度求出抑制车体震动所需要的衰减力,调整衰减力可变减震器的衰减力使得能够发挥所求出的衰减力。
更具体地说,将从车辆中心到台车中心的距离和控制增益乘以摇摆角速度来计算抑制摇摆方向的震动所需要的衰减力。另外,将控制增益乘以晃动方向的速度来计算抑制晃动方向的震动所需要的衰减力。将摇摆方向震动抑制用的衰减力和晃动方向震动抑制用的衰减力相加来计算衰减力可变减震器所要产生的衰减力。
日本专利局发行的JP2003-320931A提出了以下的方案,即在铁路车辆的车体与支承车体前部的台车之间、以及车体与支承车体后部的台车之间分别设置抑制摇摆方向以及晃动方向的震动的衰减力可变减震器。
发明内容
铁路车辆的车体的共振频带是0.5赫兹(Hz)~2Hz。另外,在铁路车辆正在曲线区段行驶时,离心加速度作用于车体,但该离心加速度的频率与车体的共振频率非常接近。
为了得到车体的摇摆角速度、晃动方向的速度,通常使用设置在车体的前后的加速度传感器。根据由加速度传感器得到的加速度的差求出晃动角速度。根据将由加速度传感器得到的两个加速度相加所得的值求出晃动方向的速度。
对于摇摆角速度,取加速度的差,因此除去了在铁路车辆正在曲线区段行驶时作用于车体的离心加速度的影响。另一方面,对于晃动方向的速度,将加速度相加而求出,因此离心加速度与震动的加速度叠加,无法除去离心加速度。
由于铁路车辆的高速化,无法忽视离心加速度。因此,当在离心加速度与晃动方向的速度叠加的状态下求取衰减力时,衰减力大到需要以上,反而损害了车辆的乘坐舒适性。
即使利用带通滤波器、高通滤波器对晃动方向的车辆的速度进行滤波并只提取车体的共振频带的震动,也由于如上述那样离心加速度的频率与车体的共振频率接近,因此难以除去离心加速度。另一方面,考虑通过在曲线区段中降低车体的共振频带的增益,使得不受到离心加速度的影响。在该情况下,抑制车体的共振频带的震动的衰减力不足,仍然损害了车辆的乘坐舒适性。
本发明的目的在于提高曲线区段中的铁路车辆的乘坐舒适性。
为了达到以上的目的,本发明的铁路车辆用减震装置具备:两个以上的震动抑制力产生源,其安装在铁路车辆的台车与车体之间;传感器,其检测车体的横向的速度;以及可编程控制器,其控制震动抑制力产生源。
可编程控制器被编程为:根据车体的横向速度提取铁路车辆正在曲线区段行驶时作用于车体的离心加速度的频率以上的频率成分,根据提取的横向速度的频率成分计算高频震动抑制力,在铁路车辆正在曲线区段行驶时,使震动抑制力产生源的至少一部分输出高频震动抑制力,使震动抑制力产生源的剩余部分的全部作为无源减震器而发挥功能。
本发明的详情以及其它特征、优点在说明书的以下记载中说明,并且在附图中表示。
附图说明
图1是安装了本发明的实施方式的铁路车辆用减震装置的铁路车辆主要部分的概要平面图。
图2是铁路车辆用减震装置所具备的致动器的油压回路图。
图3是表示铁路车辆用减震装置所具备的控制装置的控制功能的一部分的框图。
图4是表示控制装置的控制功能的剩余部分的框图。
具体实施方式
参照附图的图1时,本发明的实施方式的铁路车辆用减震装置1作为铁路车辆的车体B的减震装置来进行使用。
铁路车辆用减震装置1具备安装在铁路车辆的台车T与车体B之间的油压式的致动器A1和A2、以及对致动器A1和A2进行有源控制的控制装置C。各致动器A1和A2的一端与从车体B向前后方向突出的销P连结,另一端与台车T连结。
控制装置C对致动器A1和A2进行有源控制,换一种说法使致动器A1和A2作为有源减震器而发挥功能,从而抑制车体B的车辆横穿方向的水平震动。
控制装置C检测车体B的车辆横穿方向的水平加速度α,根据水平加速度α计算抑制车体B的震动所需要的低频震动抑制力FL和高频震动抑制力FH。
控制装置C判断铁路车辆正在行驶的区段是曲线区段还是曲线区段以外的区段。
另外,当正在曲线区段以外的区段行驶时,控制装置C使致动器A1发挥高频震动抑制力FH,使致动器A2发挥低频震动抑制力FS。
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