CN110214277B - 恒定加速度检测装置和铁路车辆用减震装置 - Google Patents

Abstract

本发明的恒定加速度检测装置(D)，根据低通滤波处理后的滤波后偏摆加速度(ω’)和滤波后摇摆加速度(β’)求出恒定加速度(αc)。此外，铁路车辆用减震装置(V)在恒定加速度检测装置(D)检测出的恒定加速度(αc)在定心阈值(α1)以上时，根据基于恒定加速度(αc)求出的定心力(fn)和抑制力(ff、fr)求出控制力(Ff、Fr)。

Description

恒定加速度检测装置和铁路车辆用减震装置

技术领域

本发明涉及恒定加速度检测装置和铁路车辆用减震装置的改良。

背景技术

铁路车辆中有时会设有铁路车辆用减震装置，该铁路车辆用减震装置具有安装于车身与转向架之间的双动型的致动器和对致动器进行控制的控制器，并相对于车身的前进方向而抑制左右方向的振动。

例如日本专利JP2014-46714A中公开那样，这种铁路车辆用减震装置检测铁路车辆的车身的摇摆加速度(sway acceleration)和偏摆加速度(yaw acceleration)，并根据加速度反馈控制致动器，从而抑制车身的左右动作。

此外，在铁路车辆用减震装置中，对摇摆加速度进行低通滤波处理并检测恒定加速度，从而判定铁路车辆是否正在曲线区间行驶，并切换适于直线区间行驶的减震控制和适于曲线区间行驶的减震控制，从而提高减震效果。另外，恒定加速度是指铁路车辆在曲线区间行驶时稳定作用于车身的离心加速度。

发明内容

然而，上述铁路车辆用减震装置中，由于对摇摆加速度进行低通滤波处理，因而得到的恒定加速度相比于实际的恒定加速度相位延迟，因此，无法高精度地得到恒定加速度。

因此，呈在曲线区间的入口处判定为行驶于直线区间，在曲线区间的出口处仍判定为曲线区间的倾向，存在无法准确地判定曲线区间这一问题。

因而，本发明的目的在于，提供能够高精度地检测恒定加速度的恒定加速度检测装置、以及提供能够提高行驶于曲线区间时的乘坐舒适性的铁路车辆减震装置。

本发明的恒定加速度检测装置根据利用摇摆加速度用低通滤波器对摇摆加速度处理后的滤波后摇摆加速度、和利用偏摆加速度用低通滤波器对偏摆加速度处理后的滤波后偏摆加速度求出恒定加速度。

附图说明

图1是搭载有铁路车辆用减震装置的铁路车辆的俯视图。

图2是致动器的详图。

图3是铁路车辆用减震装置中的控制器的控制框图。

图4是铁路车辆用减震装置中的控制器的控制运算部的控制框图。

图5是控制运算部中的偏摆抑制力运算部的控制框图。

图6是表示直线区间用增益和曲线区间用增益的图。

图7是控制运算部中的摇摆抑制力运算部的控制框图。

图8是控制运算部中的定心力运算部的控制框图。

图9是控制运算部中的控制力运算部的控制框图。

图10是表示控制运算部中的处理顺序的流程图。

具体实施方式

以下，根据附图所示的实施方式对本发明进行说明。一实施方式中的恒定加速度检测装置D适用于铁路车辆用减震装置V，并被利用于铁路车辆的车身B的减震。如图1所示，铁路车辆用减震装置V的构成包括：安装于前侧的转向架Tf与车身B之间的前侧的致动器Af、安装于后侧的转向架Tr与车身B之间的后侧的致动器Ar、以及对该致动器Af、Ar进行主动控制的控制器C。而且，恒定加速度检测装置D构成控制器C的一部分。

详细而言，在铁路车辆的情况下，致动器Af、Ar与朝向车身B的下方垂下的销P连接，并且成对地并列安装于车身B与前后的转向架Tf、Tr之间。转向架Tf、Tr将车轮旋转自如地加以保持，通过在车身B与转向架Tf、Tr之间安装未图示的悬架弹簧，从下方弹性支撑车身B，从而允许车身B相对于转向架T横向移动。

而且，这些前后的致动器Af、Ar基本上通过主动控制相对于车身B的车辆前进方向而抑制水平横向的振动。控制器C对前后的致动器Af、Ar进行控制，从而抑制所述车身B的横向振动。

在本例中，控制器C在进行抑制车身B振动的控制时，检测车身B的车身前部Bf相对于车辆前进方向的水平横向的横向加速度αf、以及车身B的车身后部Br相对于车辆前进方向的水平横向的横向加速度αr。控制器C根据横向加速度αf、αr求出前后转向架Tf、Tr正上方的车身中心G周围的角加速度即偏摆加速度ω，并且求出车身B的中心G的水平横向上的加速度即摇摆加速度β和恒定加速度αc。然后，控制器C根据偏摆加速度ω、摇摆加速度β以及恒定加速度αc求出各致动器Af、Ar各自应产生的控制力Ff、Fr。进而，控制器C使各致动器Af、Ar产生如控制力Ff、Fr那样的推力，从而抑制车身B的所述横向上的振动。恒定加速度检测装置D根据偏摆加速度ω和摇摆加速度β检测恒定加速度αc。

接下来，对致动器Af、Ar的具体构成进行说明。该致动器Af、Ar的构成相同。需要说明的是，在图示内容中，致动器Af、Ar相对于转向架Tf、Tr各设有两个，但也可以仅设有一个。此外，也可以针对各致动器Af、Ar各设有一个控制器C。

本例中，如图2所示，除了能够伸缩的气缸装置Cy之外，致动器Af、Ar还具有箱体7、泵12、电动机15以及液压回路HC，并被构成为单杆式的致动器，其中，气缸装置Cy具有与铁路车辆的车身B和转向架T中的一方连接的缸体2、滑动自如地插入缸体2内的活塞3、插入缸体2内并与活塞3及车身B和转向架Tf、Tr中的另一方连接的杆4、以及在缸体2内由活塞3划分出的杆侧室5和活塞侧室6，箱体7用于存储工作油，泵12能够从箱体7中抽出工作油并向杆侧室5供给工作油，电动机15用于驱动泵12，液压回路HC控制气缸装置Cy的伸缩的切换和推力。

此外，在本例中，在所述杆侧室5和活塞侧室6中填充有工作油作为工作液体，并且，箱体7中除了工作油以外还填充有气体。另外，并不需要特别将气体压缩后填充而使箱体7内变为加压状态。此外，工作液体除了工作油以外还可以利用其他液体。

液压回路HC具有设置于连通杆侧室5和活塞侧室6的第一通道8的中途的第一开关阀9、和设置于连通活塞侧室6和箱体7的第二通道10的中途的第二开关阀11。

而且，基本而言，当通过第一开关阀9使第一通道8变为连通状态，关闭第二开关阀11并驱动泵12时，气缸装置Cy伸长，当通过第二开关阀11使第二通道10变为连通状态，关闭第一开关阀9并驱动泵12时，气缸装置Cy收缩。

以下，对致动器Af、Ar的各部分详细进行说明。缸体2呈筒状，其图2中的右端被盖13封闭，图2中的左端安装有环状的杆引导件14。此外，移动自如地插入缸体2内的杆4滑动自如地插入上述杆引导件14内。该杆4的一端朝向缸体2外部突出，缸体2内的另一端连接于滑动自如地插入缸体2内的活塞3上。

另外，杆引导件14的外周与缸体2之间被省略图示的密封部材密封，由此使缸体2内维持为密闭状态。而且，在缸体2内通过活塞3划分出的杆侧室5和活塞侧室6中，如上所述填充有工作油。

此外，在该气缸装置Cy的情况下，将杆4的截面积设为活塞3的截面积的二分之一，从而使活塞3的杆侧室5侧的受压面积为活塞侧室6侧的受压面积的二分之一。因此，若在伸长动作时和收缩动作时使杆侧室5的压力相同，则伸缩双方产生的推力相等，相对于气缸装置Cy的位移量的工作油量在伸缩两侧也相同。

详细而言，在使气缸装置Cy进行伸长动作时，变为杆侧室5和活塞侧室6连通的状态。于是，杆侧室5内和活塞侧室6内的压力相等，致动器Af、Ar产生活塞3中的杆侧室5侧和活塞侧室6侧的受压面积差乘以所述压力而得到的推力。反之，在使气缸装置Cy进行收缩动作时，切断杆侧室5和活塞侧室6的连通，变为活塞侧室6与箱体7连通的状态。于是，致动器Af、Ar产生杆侧室5内的压力乘以活塞3中的杆侧室5侧的受压面积而得到的推力。

总之，致动器Af、Ar所产生的推力在伸缩双方均为活塞3的截面积的二分之一乘以杆侧室5的压力而得到的值。因此，在控制该致动器Af、Ar的推力的情况下，在伸长动作和收缩动作中均只要控制杆侧室5的压力即可。此外，在本例的致动器Af、Ar中，由于将活塞3的杆侧室5侧的受压面积设定为活塞侧室6侧的受压面积的二分之一，因此，在伸缩两侧产生相同推力时，杆侧室5的压力在伸长侧和收缩侧相同，因而控制变简单。此外，由于相对于位移量的工作油量也相同，因此，具有响应性在伸缩两侧相同这一优点。另外，即使在未将活塞3的杆侧室5侧的受压面积设定为在活塞侧室6侧的受压面积的二分之一的情况下，能够利用杆侧室5的压力来控制致动器Af、Ar的伸缩两侧的推力这一点也不变。

回到前面，杆4的图2中的左端和将缸体2的右端封闭的盖13上具有未图示的安装部，从而能够将该致动器Af、Ar安装于铁路车辆的车身B与转向架Tf、Tr之间。

而且，杆侧室5和活塞侧室6通过第一通道8而被连通，而且该第一通道8的中途设有第一开关阀9。该第一通道8在缸体2外部将杆侧室5和活塞侧室6连通，但也可以设置于活塞3上。

第一开关阀9采用电磁开关阀，并具有将第一通道8打开而使杆侧室5和活塞侧室6连通的连通位置、和将第一通道8切断而使杆侧室5和活塞侧室6的连通断开的切断位置。而且，该第一开关阀9在通电时位于连通位置，不通电时位于切断位置。

接下来，活塞侧室6和箱体7通过第二通道10而被连通，而且该第二通道10的中途设有第二开关阀11。第二开关阀11采用电磁开关阀，并具有将第二通道10打开而使活塞侧室6和箱体7连通的连通位置、和将第二通道10切断而使活塞侧室6和箱体7的连通断开的切断位置。而且，该第二开关阀11在通电时位于连通位置，不通电时位于切断位置。

泵12是通过在控制器C的控制下以规定的转速旋转的电动机15进行驱动，且仅向一个方向喷出工作油的泵。而且，泵12的喷出口通过供给通道16与杆侧室5连通，并且吸入口与箱体7连通，从而在通过电动机15驱动时，泵12从箱体7吸入工作油，并向杆侧室5供给工作油。

如上所述，泵12仅向一个方向喷出工作油，故不存在旋转方向的切换动作，因此，完全不存在旋转切换时喷出量发生变化这样的问题，从而能够使用廉价的齿轮泵等。进而，由于泵12的旋转方向始终为同一方向，因此，对于作为驱动泵12的驱动源的电动机15而言，也不要求其相对于旋转切换的响应性要高，与此相对应地，电动机15也可以使用廉价的电动机。另外，供给通道16的中途设有防止工作油从杆侧室5向泵12倒流的止回阀17。

进而，本例的液压回路HC除了上述构成之外，还具有连接杆侧室5和箱体7的排出通道21、和设置于排出通道21的中途且能够改变开阀压力的可变溢流阀22。

在本例中，可变溢流阀22采用比例电磁溢流阀，可以根据所供给的电流量调节开阀压力，在所述电流量变为最大时，将开阀压力设为最小，在没有供给电流时，将开阀压力设为最大。

这样，在设有排出通道21和可变溢流阀22的情况下，当使气缸装置Cy进行伸缩动作时，可以将杆侧室5内的压力调节为可变溢流阀22的开阀压力，从而可以根据向可变溢流阀22供给的电流量来控制致动器Af、Ar的推力。在设有排出通道21和可变溢流阀22的情况下，不需要调节致动器Af、Ar的推力所需的传感器类，也不需要为了调节泵12的喷出流量而高精度地控制电动机15。因此，铁路车辆用减震装置V变得廉价，无论是硬件方面还是软件方面均可构建牢固的系统。

另外，在打开第一开关阀9、关闭第二开关阀11的情况下，或者关闭第一开关阀9、打开第二开关阀11的情况下，不管泵12的驱动状况如何，均可以相对于来自外力的振动输入而仅在伸长或收缩的任一侧由致动器Af、Ar发挥阻尼力。因此，例如发挥阻尼力的方向是通过铁路车辆的转向架Tf、Tr的振动使车身B振动的方向的情况下，能够使致动器Af、Ar作为单向作用的阻尼器发挥作用，以防朝向这一方向输出阻尼力。因此，该致动器Af、Ar能够容易地实现基于卡诺普(Karnopp)的天棚理论的半主动控制，因此，也可以作为半主动阻尼器发挥作用。

另外，在可变溢流阀22使用根据向可变溢流阀22供给的电流量使开阀压力成比例地变化的比例电磁溢流阀时，开阀压力的控制变得简单，但只要是能够调节开阀压力的可变溢流阀，便不限于比例电磁溢流阀。

而且，不管第一开关阀9和第二开关阀11的开关状态如何，在气缸装置Cy中存在伸缩方向的过大输入，成为杆侧室5的压力超过开阀压力的状态时，可变溢流阀22将排出通道21打开。这样，当杆侧室5的压力达到开阀压力以上时，可变溢流阀22将杆侧室5内的压力向箱体7排出，因而能够防止缸体2内的压力变得过大，从而保护致动器Af、Ar的系统整体。因此，在设有排出通道21和可变溢流阀22的情况下，也能够保护系统。

进而，本例的致动器Af、Ar中的液压回路HC具有：仅允许工作油从活塞侧室6向杆侧室5流动的整流通道18、和仅允许工作油从箱体7向活塞侧室6流动的吸入通道19。因此，在本例的致动器Af、Ar中，当以第一开关阀9和第二开关阀11关闭的状态使气缸装置Cy伸缩时，工作油从缸体2内被挤出。由于可变溢流阀22对于从缸体2内排出的工作油的流动施加阻力，因此，在第一开关阀9和第二开关阀11关闭的状态下，本例的致动器Af、Ar作为单向流动型的阻尼器发挥作用。

更为详细而言，整流通道18将活塞侧室6和杆侧室5连通，且中途设有止回阀18a，从而被设定为仅允许工作油从活塞侧室6向杆侧室5流动的单向通道。进而，吸入通道19将箱体7和活塞侧室6连通，且中途设有止回阀19a，从而被设定为仅允许工作油从箱体7向活塞侧室6流动的单向通道。另外，整流通道18在将第一开关阀9的切断位置设为止回阀时可以与第一通道8合并，吸入通道19在将第二开关阀11的切断位置设为止回阀也可以与第二通道10合并。

在如此构成的致动器Af、Ar中，即使第一开关阀9和第二开关阀11都位于切断位置，也通过整流通道18、吸入通道19以及排出通道21将杆侧室5、活塞侧室6以及箱体7成串连通。此外，整流通道18、吸入通道19以及排出通道21都被设定为单向通道。因此，当气缸装置Cy因外力而伸缩时，工作油必然从缸体2排出并经由排出通道21返回箱体7，缸体2中缺少的工作油经由吸入通道19从箱体7向缸体2内供给。由于上述可变溢流阀22相对于该工作油的流动变为阻尼，将缸体2内的压力调节为开阀压力，因此，致动器Af、Ar作为被动的单向流动型的阻尼器发挥作用。

此外，在不能向致动器Af、Ar的各设备通电这样的故障时，第一开关阀9和第二开关阀11分别位于切断位置，可变溢流阀22作为开阀压力固定为最大的压力控制阀发挥作用。因此，在这样的故障时，致动器Af、Ar自动地作为被动阻尼器发挥作用。

接下来，在使致动器Af、Ar发挥所期望的的伸长方向的推力的情况下，控制器C基本上使电动机15旋转而从泵12向缸体2内供给工作油，同时使第一开关阀9位于连通位置，使第二开关阀11位于切断位置。由此，杆侧室5和活塞侧室6处于连通状态，从泵12向两者供给工作油，从而朝向图2中的左侧推动活塞3，致动器Af、Ar发挥伸长方向的推力。当杆侧室5内和活塞侧室6内的压力超过可变溢流阀22的开阀压力时，可变溢流阀22打开，工作油经由排出通道21向箱体7排出。因此，杆侧室5内和活塞侧室6内的压力被控制为根据向可变溢流阀22供给的电流量确定的可变溢流阀22的开阀压力。而且，致动器Af、Ar发挥活塞3中的活塞侧室6侧与杆侧室5侧的受压面积差乘以通过可变溢流阀22控制的杆侧室5内和活塞侧室6内的压力所得值的伸长方向的推力。

相对于此，在使致动器Af、Ar发挥所期望的收缩方向的推力的情况下，控制器C使电动机15旋转而从泵12向杆侧室5内供给工作油，同时使第一开关阀9位于切断位置，使第二开关阀11位于连通位置。由此，活塞侧室6和箱体7处于连通状态，且从泵12向杆侧室5供给工作油，因此，朝向图2中的右侧推动活塞3，致动器Af、Ar发挥收缩方向的推力。而且，与上述同样地，当调节可变溢流阀22的电流量时，致动器Af、Ar发挥活塞3中的杆侧室5侧的受压面积乘以通过可变溢流阀22控制的杆侧室5内的压力的收缩方向的推力。

在此，在致动器Af、Ar自动伸缩而非因为外力进行伸缩时，杆侧室5的压力的上限被限制为电动机15所驱动的泵12的喷出压力。即，在致动器Af、Ar自动伸缩而非因为外力进行伸缩时，杆侧室5的压力的上限被限制为电动机15能够输出的最大扭矩。

此外，致动器Af、Ar不仅作为致动器发挥作用，而且不管电动机15的驱动状况如何，都能够仅通过第一开关阀9和第二开关阀11的开关而作为阻尼器发挥作用。此外，在将致动器Af、Ar从致动器切换为阻尼器时，无需进行复杂且剧烈的第一开关阀9和第二开关阀11的切换动作，因而能够提供响应性和可靠性高的系统。

另外，对于本例的致动器Af、Ar而言，由于被设定为单杆型，因而与双杆型的致动器相比，容易确保行程长度，致动器的全长变短，在铁路车辆上的搭载性提高。

此外，本例的致动器Af、Ar中来自泵12的工作油供给以及基于伸缩动作的工作油的流动，依次通过杆侧室5、活塞侧室6最终返回箱体7。因此，即使杆侧室5或者活塞侧室6内混入气体，也通过气缸装置Cy的伸缩动作自动排出至箱体7，因而能够阻止产生推力的响应性变差。因此，在制造致动器Af、Ar时，不强迫采用麻烦的油中组装或者真空环境下的组装，也不需要工作油的高精度脱气，因而能够提高生产率且降低制造成本。进而，即使杆侧室5或者活塞侧室6内混入气体，气体也通过气缸装置Cy的伸缩动作自动排出至箱体7，因而不需要频繁地进行用于恢复性能的维护，从而能够减轻保养方面的劳力和成本负担。

接下来，如图3所示，控制器C具有：检测作为车身前侧的车身前部Bf的横向加速度αf的前侧加速度传感器41f、检测作为车身后侧的车身后部Br的横向加速度αr的后侧加速度传感器41r、求出前后的致动器Af、Ar应输出的控制力Ff、Fr的控制运算部44、以及根据控制力Ff、Fr驱动电动机15、第一开关阀9、第二开关阀11、可变溢流阀22的驱动部45。

前侧加速度传感器41f和后侧加速度传感器41r在以图1中左右贯穿车身B中央的轴为基准而为朝向上方侧的方向时，将横向加速度αf、αr检测为正值，反之，在为朝向图1中下方侧的方向时检测为负值。

以下，对控制器C的各部详细进行说明。如图4所示，控制运算部44具有：求出抑制车身B的偏摆的偏摆抑制力fω的偏摆抑制力运算部50、求出抑制车身B的摇摆的摇摆抑制力fβ的摇摆抑制力运算部51、求出使车身B返回中立位置的方向的定心力fn的定心力运算部52、定心力增益变更部53、抑制力增益变更部54、以及求出各致动器Af、Ar应发挥的控制力Ff、Fr的控制力运算部55。

如图5所示，偏摆抑制力运算部50具有：根据横向加速度αf、αr求出偏摆加速度ω的偏摆加速度运算部501、对偏摆加速度ω进行滤波的第一直线区间用带通滤波器502、对偏摆加速度ω进行滤波的第一曲线区间用带通滤波器503、求出直线区间用偏摆抑制力fωs的直线区间用偏摆控制部504、求出曲线区间用偏摆抑制力fωc的曲线区间用偏摆控制部505、向直线区间用偏摆控制部504求出的直线区间用偏摆抑制力fωs乘以直线区间用增益Gs的增益乘算部506、向曲线区间用偏摆控制部505求出的曲线区间用偏摆抑制力fωc乘以曲线区间用增益Gc的增益乘算部507、以及求出最终的偏摆抑制力fω的加算部508。

偏摆加速度运算部501将前侧的横向加速度αf和后侧的横向加速度αr之差除以2，从而求出前侧的转向架Tf和后侧的转向架Tr各自正上方的车身中心G周围的偏摆加速度ω。偏摆加速度运算部501将使车身B以车身中心G为中心向顺时针方向旋转的方向的偏摆加速度ω作为正值求出，将与之相反方向的偏摆加速度ω作为负值求出。为了便于求出偏摆加速度ω，前侧加速度传感器41f的设置位置优选配置在包含车身B的中心G的沿前后方向或对角方向的线上且前侧致动器Af的附近。此外，后侧加速度传感器41r的设置位置优选配置在包含车身B的中心G的沿前后方向或对角方向的线上且后侧致动器Ar的附近。但是，由于是根据中心G与前侧加速度传感器41f及后侧加速度传感器41r的距离、位置关系以及横向加速度αf、αr求出偏摆加速度ω，因而也可以任意地设定前侧加速度传感器41f和后侧加速度传感器41r。在该情况下，偏摆加速度ω并非将横向加速度αf和横向加速度αr之差除以2而求出，只要是根据所述横向加速度αf与横向加速度αr之差、车身B的中心G与各加速度传感器41f、41r之间的距离、位置关系得到偏摆加速度ω即可。具体而言，当将前侧加速度传感器41f与车身B的中心G之间的前后方向距离设为Lf、将前侧加速度传感器41f与车身B的中心G之间的前后方向距离设为Lr时，偏摆加速度ω可以通过ω＝(αf-αr)/(Lf+Lr)进行计算。在本例中，利用前侧加速度传感器41f和后侧加速度传感器41r检测加速度而求出偏摆加速度ω，但是，也可以使用偏摆加速度传感器进行检测。另外，偏摆加速度运算部501求出的偏摆加速度ω也被输入定心力运算部52。

第一直线区间用带通滤波器502是为了提取出偏摆加速度ω中铁路车辆行驶于直线区间时的车身B的谐振频段的分量这一目的而设置的。通过转向架Tf、Tr弹性支撑的车身B在直线区间行驶时通常不与将车身B相对于转向架Tf、Tr的横向移动限制在限制范围内的止挡件(未图示)接触，因而车身B的谐振频率在1Hz～1.5Hz之间。因此，第一直线区间用带通滤波器502对偏摆加速度运算部501求出的偏摆加速度ω进行滤波，从而提取出偏摆加速度ω所含的1Hz～1.5Hz频段的分量。

第一曲线区间用带通滤波器503是为了提取出偏摆加速度ω中铁路车辆行驶于曲线区间时的车身B的谐振频段的分量这一目的而设置的。设想通过转向架Tf、Tr弹性支撑的车身B在曲线区间行驶时与车身B的未图示的上述止挡件接触，与车身B和止挡件接触相应地，车身B的谐振频率相比直线区间行驶时变高，位于2Hz～3Hz之间。因此，第一曲线区间用带通滤波器503对偏摆加速度运算部501求出的偏摆加速度ω进行滤波，从而提取出偏摆加速度ω所含的2Hz～3Hz频段的分量。

直线区间用偏摆控制部504采用H∞控制器，根据第一直线区间用带通滤波器502提取出的偏摆加速度ω的谐振频段的分量，运算出抑制车身B的偏摆的直线区间用偏摆抑制力fωs。第一直线区间用带通滤波器502提取出的偏摆加速度ω的谐振频段的分量是在直线区间行驶时车身B的偏摆方向上的谐振频段的振动加速度。因此，直线区间用偏摆控制部504求出的直线区间用偏摆抑制力fωs成为适于抑制直线区间行驶时的车身B的偏摆方向的振动的抑制力。

曲线区间用偏摆控制部505采用H∞控制器，根据第一曲线区间用带通滤波器503提取出的偏摆加速度ω的谐振频段的分量，运算出抑制车身B的偏摆的曲线区间用偏摆抑制力fωc。第一曲线区间用带通滤波器503提取出的偏摆加速度ω的谐振频段的分量是在曲线区间行驶时车身B的偏摆方向上的谐振频段的振动加速度。因此，曲线区间用偏摆控制部505求出的曲线区间用偏摆抑制力fωc成为适于抑制曲线区间行驶时的车身B的偏摆方向的振动的抑制力。

增益乘算部506对直线区间用偏摆控制部504求出的直线区间用偏摆抑制力fωs乘以直线区间用增益Gs并输出。增益乘算部507对曲线区间用偏摆控制部505求出的曲线区间用偏摆抑制力fωc乘以曲线区间用增益Gc并输出。

如图6所示，直线区间用增益Gs和曲线区间用增益Gc的值由抑制力增益变更部54根据铁路车辆的行驶区间的判定结果在0～1之间变更。直线区间用增益Gs的值在铁路车辆行驶于直线区间时取1，在行驶于曲线区间时取0。另一方面，曲线区间用增益Gc的值在铁路车辆行驶于直线区间时取0，在行驶于曲线区间时取1。此外，直线区间用增益Gs和曲线区间用增益Gc以其值从0慢慢变为1或者从1慢慢变为0的方式变更，两者的值的总和始终为1，即使在从0向1或从1向0变化的中途，两者的总值也被设定为1。对于各增益Gs、Gc的变更，与后述的抑制力增益变更部54的说明一起详细说明。

然后，加算部508对被乘以直线区间用增益Gs的直线区间用偏摆抑制力fωs和被乘以曲线区间用增益Gc的曲线区间用偏摆抑制力fωc进行加算，求出最终的偏摆抑制力fω。因此，基本而言，偏摆抑制力fω在铁路车辆行驶于直线区间时成为直线区间用偏摆抑制力fωs，在铁路车辆行驶于曲线区间时成为曲线区间用偏摆抑制力fωc。即，直线区间用增益Gs和曲线区间用增益Gc是用于选择适于直线区间的直线区间用偏摆抑制力fωs和适于曲线区间的曲线区间用偏摆抑制力fωc中的任一者作为偏摆抑制力fω的系数。此外，在切换直线区间用偏摆抑制力fωs和曲线区间用偏摆抑制力fωc时，直线区间用增益Gs和曲线区间用增益Gc的值的总和始终为1，因而只要偏摆抑制力fω未变得过小或过大，则控制便不会变得不稳定。在如此求出偏摆抑制力fω的情况下，当铁路车辆的行驶区间从直线区间向曲线区间转移时，根据增益Gs、Gc的变化，直线区间用偏摆抑制力fωs渐减，同时曲线区间用偏摆抑制力fωc渐增，从而两者发生切换。此外，在如此求出偏摆抑制力fω的情况下，当铁路车辆的行驶区间从曲线区间向直线区间转移时，根据增益Gs、Gc的变化，曲线区间用偏摆抑制力fωc渐减，同时直线区间用偏摆抑制力fωs渐增，从而两者发生切换。

如图7所示，摇摆抑制力运算部51具有：根据横向加速度αf、αr求出摇摆加速度β的摇摆加速度运算部511、对摇摆加速度β进行滤波的第二直线区间用带通滤波器512、对摇摆加速度β进行滤波的第二曲线区间用带通滤波器513、求出直线区间用摇摆抑制力fβs的直线区间用摇摆控制部514、求出曲线区间用摇摆抑制力fβc的曲线区间用摇摆控制部515、向直线区间用摇摆控制部514求出的直线区间用摇摆抑制力fβs乘以直线区间用增益Gs的增益乘算部516、向曲线区间用摇摆控制部515求出的曲线区间用摇摆抑制力fβc乘以曲线区间用增益Gc的增益乘算部517、以及求出最终的摇摆抑制力fβ的加算部518。

摇摆加速度运算部511将横向加速度αf和横向加速度αr之和除以2，求出车身B的中心G的摇摆加速度β。另外，摇摆加速度运算部511求出的摇摆加速度β也被输入定心力运算部52。摇摆加速度运算部511将以图1中左右贯穿车身B中央的轴为基准而朝向上方侧的方向的摇摆加速度β设为正值，将相反方向的摇摆加速度β设为负值而求出。

第二直线区间用带通滤波器512是为了提取摇摆加速度β中铁路车辆行驶于直线区间时的车身B的谐振频段的分量这一目的而设置的。第二直线区间用带通滤波器512允许通过的频段与第一直线区间用带通滤波器502同样设定为1Hz～1.5Hz的频段。因此，第二直线区间用带通滤波器512对摇摆加速度运算部511求出的摇摆加速度β进行滤波，从而提取摇摆加速度β所含的1Hz～1.5Hz频段的分量。

第二曲线区间用带通滤波器513是为了提取摇摆加速度β中铁路车辆行驶于曲线区间时的车身B的谐振频段的分量这一目的而设置的。第二曲线区间用带通滤波器513允许通过的频段与第一曲线区间用带通滤波器503同样设定为2Hz～3Hz的频段。因此，第二曲线区间用带通滤波器513对摇摆加速度运算部511求出的摇摆加速度β进行滤波，从而提取摇摆加速度β所含的2Hz～3Hz频段的分量。

直线区间用摇摆控制部514采用H∞控制器，根据第二直线区间用带通滤波器512提取出的摇摆加速度β的谐振频段的分量，运算出抑制车身B的摇摆的直线区间用摇摆抑制力fβs。第二直线区间用带通滤波器512提取出的摇摆加速度β的谐振频段的分量是在直线区间行驶时车身B的摇摆方向的谐振频段的振动加速度。因此，直线区间用摇摆控制部514求出的直线区间用摇摆抑制力fβs成为适于抑制直线区间行驶时车身B的摇摆方向的振动的抑制力。

曲线区间用摇摆控制部515采用H∞控制器，根据第二曲线区间用带通滤波器513提取出的摇摆加速度β的谐振频段的分量，运算出抑制车身B的摇摆的曲线区间用摇摆抑制力fβc。第二曲线区间用带通滤波器513提取出的摇摆加速度β的谐振频段的分量是在曲线区间行驶时车身B的摇摆方向的谐振频段的振动加速度。因此，曲线区间用摇摆控制部515求出的曲线区间用摇摆抑制力fβc成为适于抑制曲线区间行驶时的车身B的摇摆方向的振动的的抑制力。

增益乘算部516对直线区间用摇摆控制部514求出的直线区间用摇摆抑制力fβs乘以直线区间用增益Gs并输出。增益乘算部517对曲线区间用摇摆控制部515求出的曲线区间用摇摆抑制力fβc乘以曲线区间用增益Gc并输出。直线区间用增益Gs和曲线区间用增益Gc是上述增益，且是与上述同样地值在0～1之间变化的增益。

而且，加算部518对被乘以直线区间用增益Gs的直线区间用摇摆抑制力fβs和被乘以曲线区间用增益Gc的曲线区间用摇摆抑制力fβc进行加算，求出最终的摇摆抑制力fβ。因此，基本而言，摇摆抑制力fβ在铁路车辆行驶于直线区间时成为直线区间用摇摆抑制力fβs，在铁路车辆行驶于曲线区间时成为曲线区间用摇摆抑制力fβc。即，在摇摆抑制力运算部51中，直线区间用增益Gs和曲线区间用增益Gc是用于选择适于直线区间的直线区间用摇摆抑制力fβs和适于曲线区间的曲线区间用摇摆抑制力fβc中的任一者作为摇摆抑制力fβ的系数。此外，在切换直线区间用摇摆抑制力fβs和曲线区间用摇摆抑制力fβc时，直线区间用增益Gs和曲线区间用增益Gc的值的总和始终为1，因而只要摇摆抑制力fβ未变得过小或过大，则控制便不会变得不稳定。在如此求出摇摆抑制力fβ的情况下，当铁路车辆的行驶区间从直线区间向曲线区间转移时，根据增益Gs、Gc的变化，直线区间用摇摆抑制力fβs渐减，同时曲线区间用摇摆抑制力fβc渐增，从而两者发生切换。此外，在如此求出摇摆抑制力fβ的情况下，当铁路车辆的行驶区间从曲线区间向直线区间转移时，根据增益Gs、Gc的变化，曲线区间用摇摆抑制力fβc渐减，同时直线区间用摇摆抑制力fβs渐增，从而两者发生切换。

如图8所示，定心力运算部52具有：对偏摆加速度运算部501输出的偏摆加速度ω进行滤波的偏摆加速度用低通滤波器521、对摇摆加速度运算部511输出的摇摆加速度β进行滤波的摇摆加速度用低通滤波器522、对利用偏摆加速度用低通滤波器521滤波后的偏摆加速度ω进行滤波的偏摆加速度用高通滤波器523、对利用摇摆加速度用低通滤波器522滤波后的摇摆加速度β进行滤波的摇摆加速度用高通滤波器524、从滤波处理后的滤波后摇摆加速度β’中减去滤波后偏摆加速度ω’而求出恒定加速度αc的恒定加速度运算部525、根据所求得的恒定加速度αc求出定心力fn的定心力计算部526、以及向定心力fn乘以定心力增益Gn的增益乘算部527。

偏摆加速度用低通滤波器521对偏摆加速度运算部501求出的偏摆加速度ω进行滤波，从而提取出偏摆加速度ω的低频分量。具体而言，偏摆加速度用低通滤波器521的截止频率设定为0.3Hz左右，能够提取偏摆加速度ω所含的0.3Hz以下的低频分量。被偏摆加速度用低通滤波器521滤波的滤波后偏摆加速度ω’被偏摆加速度用高通滤波器523滤波，从而从滤波后偏摆加速度ω’中除去各加速度传感器41f、41r的漂移分量。偏摆加速度用高通滤波器523的截止频率设定为远低于偏摆加速度用低通滤波器521的截止频率的值，且被设定为不会对得到恒定加速度αc形成影响的程度的频率。

摇摆加速度用低通滤波器522对摇摆加速度运算部511求出的摇摆加速度β进行滤波，从而提取出摇摆加速度β所含的低频分量。具体而言，摇摆加速度用低通滤波器522的截止频率设定为0.3Hz左右，能够提取摇摆加速度β所含的0.3Hz以下的分量。被摇摆加速度用低通滤波器522滤波的滤波后摇摆加速度β’被摇摆加速度用高通滤波器524滤波，从而从滤波后摇摆加速度β’中除去各加速度传感器41f、41r的漂移分量。摇摆加速度用高通滤波器524的截止频率设定为远低于摇摆加速度用低通滤波器522的截止频率的值，且被设定为不会对得到恒定加速度αc形成影响的程度的频率。

恒定加速度运算部525求出恒定加速度αc。基本而言，为了提取摇摆加速度β所含的恒定加速度分量而使用摇摆加速度用低通滤波器522，但是，若用低通滤波器对摇摆加速度β进行滤波，则滤波后摇摆加速度β’的相位相对于摇摆加速度β的相位发生延迟。因此，低通滤波处理过的滤波后摇摆加速度β’相比于实际的恒定加速度αc而言相位延迟，因此，若简单地将低通滤波处理过的滤波后摇摆加速度β’作为恒定加速度，则不能高精度地得到恒定加速度。

若着眼于偏摆加速度ω，则存在以下性质。当铁路车辆从直线区间进入曲线区间(包含设置于曲线区间之前的缓冲曲线区间。下同)时，前侧的转向架Tf相对于车身B向曲率中心侧移动。因此，在铁路车辆从直线区间进入曲线区间时，因前侧的转向架Tf的转向架移动而使悬架弹簧弯曲，从而产生将车身B的前侧向曲率中心侧推动的偏摆加速度ω。当铁路车辆从曲线区间进入直线区间时，前侧的转向架Tf相对于车身B向曲率中心相反侧移动。因此，在铁路车辆从曲线区间进入直线区间时，因前侧的转向架Tf的转向架移动而使悬架弹簧弯曲，从而产生将车身B的前侧向曲率中心相反侧推动的偏摆加速度ω。另一方面，利用摇摆加速度用低通滤波器522滤波过的滤波后摇摆加速度β’是相当于铁路车辆行驶于曲线区间时作用于车身B的恒定加速度的加速度，且是将车身B向曲率中心相反侧推动的方向的加速度，但是，如上所述，其相位相比于实际的恒定加速度αc发生延迟。在曲线区间的入口处，车身B的前侧的转向架Tf首先沿轨道移动，故在比摇摆加速度β更早的时刻产生与摇摆加速度β呈反方向的偏摆加速度ω。在曲线区间的出口处，车身B的前侧的转向架Tf首先沿轨道移动，故在比摇摆加速度β的值变小更早的时刻产生与摇摆加速度β同方向的偏摆加速度ω。

由此可知，若从被摇摆加速度用低通滤波器522滤波过的滤波后摇摆加速度β中减去滤波后偏摆加速度ω’而求出恒定加速度αc，则能够得到相对于实际的恒定加速度无相位延迟或者相位延迟小的恒定加速度αc。由于利用偏摆加速度用低通滤波器521对偏摆加速度ω进行滤波，因此，所得到的恒定加速度αc不会变为相对于实际的恒定加速度而言相位超前那样的波形。因此，恒定加速度运算部525从滤波后摇摆加速度β中减去滤波后偏摆加速度ω，从而求出恒定加速度αc。在如此求出恒定加速度αc的情况下，能够高精度地求得铁路车辆行驶于曲线区间时的恒定加速度。根据上述内容可知，在本例中，恒定加速度检测装置D包括：由前侧加速度传感器41f、后侧加速度传感器41r以及偏摆加速度运算部501构成的偏摆加速度检测部Y、由前侧加速度传感器41f、后侧加速度传感器41r以及摇摆加速度运算部510构成的摇摆加速度检测部S、对偏摆加速度ω进行滤波的偏摆加速度用低通滤波器521、对摇摆加速度运算部511输出的摇摆加速度β进行滤波的摇摆加速度用低通滤波器522、以及从滤波后摇摆加速度β’减去滤波后偏摆加速度ω’而求出恒定加速度αc的恒定加速度运算部525。另外，在不存在加速度传感器41f、41r的漂移问题的情况下，也可以不设置偏摆加速度用高通滤波器523和摇摆加速度用高通滤波器524。此外，检测偏摆加速度ω的偏摆加速度检测部，也可以采用检测车身B的偏摆加速度ω的偏摆加速度传感器。偏摆加速度检测部Y和摇摆加速度检测部S也可以组装于铁路车辆用减震装置V以外的外部装置。

定心力计算部526根据恒定加速度αc求出定心力fn。在此，将铁路车辆行驶于曲线区间时允许的恒定加速度αc的最大值设为αcmax，将电动机15以额定扭矩驱动泵12时致动器Af、Ar能够输出的力的最大值设为ftmax。于是，定心力计算部526根据恒定加速度αc对下式fn＝αc×ftmax/αcmax进行运算而求出定心力fn。另外，当恒定加速度αc超过αcmax时，将恒定加速度αc的值限制为αcmax。因此，定心力fn的上限为电动机15以额定扭矩驱动泵12驱动时致动器Af、Ar能够发挥的力的最大值。另外，恒定加速度αc的最大值αcmax是预先决定的值。

增益乘算部527对定心力fn乘以定心力增益Gn并输出。定心力增益Gn的值通过定心力增益变更部53从0变更为1。

定心力增益变更部53根据恒定加速度检测装置D检测到的恒定加速度αc变更定心力增益Gn。具体而言，定心力增益变更部53对恒定加速度运算部525输出的恒定加速度αc进行绝对值处理，并对恒定加速度αc的绝对值和定心阈值α1进行比较。而且，定心力增益变更部53在所述比较的结果是恒定加速度αc的绝对值在定心阈值α1以上时将定心力增益Gn设为1，在恒定加速度αc的绝对值小于定心阈值α1时将定心力增益Gn设为0。

另外，定心力增益变更部53在恒定加速度αc的绝对值跨越定心阈值α1的值而上升的情况下，随着时间的经过而使定心力增益Gn从0开始慢慢增加变更为1。此外，定心力增益变更部53在恒定加速度αc的绝对值跨越定心阈值α1的值而下降的情况下，随着时间的经过而使定心力增益Gn从1开始慢慢减小变更为0。这样，由于定心力增益变更部53如上述那样改变定心力增益Gn的值，因此，在需要定心力fn时，能够使定心力fn渐增为最终的控制力Ff、Fr。此外，在不需要定心力fn时，能够使定心力fn从最终的控制力Ff、Fr开始渐减。

抑制力增益变更部54根据恒定加速度检测装置D检测到的恒定加速度αc变更上述直线区间用增益Gs和曲线区间用增益Gc的值。具体而言，抑制力增益变更部54对恒定加速度运算部525输出的恒定加速度αc进行绝对值处理，并对恒定加速度αc的绝对值与曲线判定阈值α2进行比较。抑制力增益变更部54在所述比较的结果是恒定加速度αc的绝对值在曲线判定阈值α2以上时，将铁路车辆的行驶区间判定为曲线区间。反之，抑制力增益变更部54在恒定加速度αc的绝对值小于曲线判定阈值α2时，将铁路车辆的行驶区间判定为直线区间。这样，抑制力增益变更部54还作为判定铁路车辆行驶中的区间是否为曲线区间的曲线区间判定部发挥作用。

如图6所示，抑制力增益变更部54在判定铁路车辆行驶于直线区间时，将直线区间用增益Gs的值设为1，在判定铁路车辆行驶于曲线区间时，将直线区间用增益Gs的值设为0。此外，如图6所示，抑制力增益变更部54在判定铁路车辆行驶于直线区间时，将曲线区间用增益Gc的值设为0，在判定铁路车辆行驶于曲线区间时，将曲线区间用增益Gc的值设为1。在铁路车辆的行驶区间从直线区间向曲线区间切换时，随着时间的经过，直线区间用增益Gs的值从1开始慢慢降低变更为0。虽未图示，但在铁路车辆的行驶区间从曲线区间向直线区间切换时，随着时间的经过，直线区间用增益Gs的值从0开始慢慢増加变更为1。在铁路车辆的行驶区间从直线区间向曲线区间切换时，随着时间的经过，曲线区间用增益Gc的值从0开始慢慢増加变更为1。虽未图示，但在铁路车辆的行驶区间从曲线区间向直线区间切换时，随着时间的经过，曲线区间用增益Gc的值从1开始慢慢下降变更为0。另外，曲线判定阈值α2设定为大于定心阈值α1的值。此外，直线区间用增益Gs和曲线区间用增益Gc的值的总和始终为1，即使在从0向1或者从1向0变化的中途，两者的总值也设定为1。另外，两个增益Gs、Gc的值的上述变化所需要的时间能够任意地设定。

如上所述，偏摆抑制力运算部50中的加算部508，将对直线区间用偏摆抑制力fωs乘以直线区间用增益Gs所得的值与对曲线区间用偏摆抑制力fωc乘以曲线区间用增益Gc所得的值加算，从而求出最终的偏摆抑制力fω。因此，在铁路车辆的行驶区间从直线区间向曲线区间转移的情况下，根据增益Gs、Gc的变化，直线区间用偏摆抑制力fωs渐减，同时曲线区间用偏摆抑制力fωc渐增，从而两者发生切换。此外，在铁路车辆的行驶区间从曲线区间向直线区间转移的情况下，根据增益Gs、Gc的变化，曲线区间用偏摆抑制力fωc渐减，同时直线区间用偏摆抑制力fωs渐增，从而两者发生切换。

如上所述，摇摆抑制力运算部51中的加算部518，将对直线区间用摇摆抑制力fβs乘以直线区间用增益Gs所得的值与对曲线区间用摇摆抑制力fβc乘以曲线区间用增益Gc所得的值进行加算，从而求出最终的摇摆抑制力fβ。因此，在铁路车辆的行驶区间从直线区间向曲线区间转移的情况下，根据增益Gs、Gc的变化，直线区间用摇摆抑制力fβs渐减，同时曲线区间用摇摆抑制力fβc渐增，从而两者发生切换。此外，铁路车辆的行驶区间从曲线区间向直线区间转移的情况下，根据增益Gs、Gc的变化，曲线区间用摇摆抑制力fβc渐减，同时直线区间用摇摆抑制力fβs渐增，从而两者发生切换。

如图9所示，控制力运算部55具有控制力计算部551和限制器552，其中，控制力计算部551根据偏摆抑制力fω、摇摆抑制力fβ以及对定心力fn乘以定心力增益Gn所得的值fn·Gn，求出前侧的致动器Af和后侧的致动器Ar的控制力Ff、Fr。

控制力计算部551将偏摆抑制力fω与摇摆抑制力fβ相加所得的值除以2，从而求出前侧的致动器Af的抑制力ff，将该抑制力ff与对定心力fn乘以定心力增益Gn所得的值fn·Gn相加，从而求出前侧的致动器Af的控制力Ff。此外，控制力计算部551将从摇摆抑制力fβ中减去偏摆抑制力fω所得的值除以2，从而求出后侧的致动器Ar的抑制力fr，将该抑制力fr与对定心力fn乘以定心力增益Gn所得的值fn·Gn相加，从而求出后侧的致动器Ar的控制力Fr。进而，控制力Ff、Fr在超过上限时通过限制器552被限制为上限值，并被输入驱动部45。

在如此求出控制力Ff、Fr的情况下，当铁路车辆的行驶区间从直线区间向曲线区间转移时，定心力fn渐增为控制力Ff、Fr。此外，关于控制力Ff、Fr所含的抑制力ff、fr，也从适于直线区间的直线区间用的偏摆抑制力fωs和摇摆抑制力fβs切换为适于曲线区间的曲线区间用的偏摆抑制力fωc和摇摆抑制力fβc。另外，由于曲线判定阈值α2被设定为大于定心阈值α1的值，因此，当铁路车辆的行驶区间从直线区间向曲线区间转移时，在抑制力ff、fr从适于直线区间的抑制力向适于曲线区间的抑制力切换之前，定心力fn渐增为控制力Ff、Fr。因此，若铁路车辆靠近曲线区间，则立即发挥定心力Fn，从而能够抑制车身B摇摆，能够有效地防止车身B最大程度压缩未图示的止挡件这一事态。此外，已知在曲线区间的入口处，致动器Af、Ar发挥直线区间用的偏摆抑制力fωs和摇摆抑制力fβs的情况下，乘坐舒适性变好。由于将曲线判定阈值α2设定为大于阈值α1从而能够判定为铁路车辆的行驶区间完全为曲线区间的值，因而在曲线区间的入口处能够发挥直线区间用的偏摆抑制力fωs和摇摆抑制力fβs，从而能够提高乘坐舒适性。

此外，在如上所述那样求出控制力Ff、Fr的情况下，当铁路车辆的行驶区间从曲线区间向直线区间转移时，定心力fn从控制力Ff、Fr开始渐减。此外，关于控制力Ff、Fr所含的抑制力ff、fr，也从适于曲线区间的曲线区间用的偏摆抑制力fωc和摇摆抑制力fβc切换为适于直线区间的直线区间用的偏摆抑制力fωs和摇摆抑制力fβs。如上所述，曲线判定阈值α2被设定为大于定心阈值α1的值，因此，当铁路车辆的行驶区间从曲线区间向直线区间转移时，在抑制力ff、fr从适于曲线区间的抑制力切换为适于直线区间的抑制力之后，定心力fn从控制力Ff、Fr开始渐减。因此，在铁路车辆完全进入直线区间之前，持续发挥定心力fn，从而能够抑制车身B的摇摆，能够有效地防止车身B压缩未图示的止挡件这一事态。此外，已知在曲线区间的出口处，致动器Af、Ar发挥直线区间用的偏摆抑制力fωs和摇摆抑制力fβs的情况下，乘坐舒适性变好。由于使曲线判定阈值α2大于定心阈值α1，因此，容易判定为铁路车辆的行驶区间脱离了曲线区间，从而能够在曲线区间的出口处发挥直线区间用的偏摆抑制力fωs和摇摆抑制力fβs。因此，不管在哪个行驶区间，都能够提高乘坐舒适性。

驱动部45具有驱动电动机15、第一开关阀9、第二开关阀11以及可变溢流阀22的驱动电路。驱动部45根据控制力Ff、Fr控制向各致动器Af、Ar中的电动机15、第一开关阀9、第二开关阀11以及可变溢流阀22供给的电流量，从而按照控制力Ff、Fr使各致动器Af、Ar发挥推力。

驱动部45在控制电动机15时，以使电动机15以规定的旋转速度恒速旋转的方式控制电动机15。而且，电动机15能够在不烧损的范围内输出超过额定扭矩的扭矩。因此，即使控制力Ff、Fr成为使电动机15输出超过额定扭矩的扭矩的值，电动机15也能够在不烧损的范围内输出超过额定扭矩的扭矩。

另外，作为硬件资源，虽未图示，但控制器C的构成只要具体具备例如：用于取得前侧加速度传感器41f和后侧加速度传感器41r输出的信号的A/D转换器；存储取得横向加速度αf和横向加速度αr并使用于控制致动器Af、Ar所需要的处理中的程序的ROM(Read OnlyMemory、只读存储器)等的存储装置；执行基于所述程序的处理的CPU(Central ProcessingUnit、中央处理器)等的运算装置；以及向所述CPU提供存储区域的RAM(Random AccessMemory、随机存取存储器)等的存储装置。而且，控制器C的各部分的构成能够通过由CPU执行用于进行所述处理的程序而实现。

使用图10所示的流程图对控制器C的处理进行说明。首先，控制器C取得横向加速度αf和横向加速度αr(步骤F1)。接下来，控制器C求出偏摆加速度ω和摇摆加速度β(步骤F2)。进而，控制器C根据偏摆加速度ω和摇摆加速度β求出直线区间用偏摆抑制力fωs、曲线区间用偏摆抑制力fωc、直线区间用摇摆抑制力fβs以及曲线区间用摇摆抑制力fβc(步骤F3)。接着，控制器C根据滤波后偏摆加速度ω’和滤波后摇摆加速度β’求出恒定加速度αc(步骤F4)。然后，控制器C根据恒定加速度αc求出定心力fn(步骤F5)。进而，控制器C对恒定加速度αc的绝对值和定心阈值α1进行比较而确定定心力增益Gn的值，进而，对恒定加速度αc的绝对值和曲线判定阈值α2进行比较，判定铁路车辆行驶于直线区间还是行驶于曲线区间，并确定直线区间用增益Gs和曲线区间用增益Gc的值(步骤F6)。然后，控制器C根据直线区间用增益Gs和曲线区间用增益Gc、直线区间用偏摆抑制力fωs、曲线区间用偏摆抑制力fωc、直线区间用摇摆抑制力fβs以及曲线区间用摇摆抑制力fβc，求出偏摆抑制力fω和摇摆抑制力fβ(步骤F7)。接者，控制器C求出对定心力fn乘以定心力增益Gn的值fn·Gn(步骤F8)。进而，控制器C根据偏摆抑制力fω、摇摆抑制力fβ以及对定心力fn乘以定心力增益Gn所得的值fn·Gn，求出前后的致动器Af、Ar的控制力Ff、Fr(步骤F9)。最后，控制器C根据控制力Ff、Fr驱动致动器Af、Ar的电动机15、第一开关阀9、第二开关阀11以及可变溢流阀22，使各致动器Af、Ar发挥推力(步骤F10)。

如上所述，铁路车辆用减震装置V具有：安装于铁路车辆的车身B与转向架Tf、Tr之间并能够发挥控制力的致动器Af、Ar、和根据车身B的偏摆加速度ω和摇摆加速度β求出抑制车身B的振动的控制力Ff、Fr的控制器C，并且，当恒定加速度αc的绝对值在定心阈值α1以上时，根据抑制力ff、fr和定心力fn求出控制力Ff、Fr，该抑制力ff、fr是根据偏摆加速度ω和摇摆加速度β求出的、抑制车身B的偏摆方向和摇摆方向的振动的力，定心力fn是根据恒定加速度αc求出的、使车身B返回中立位置的方向的力。

在如此构成的铁路车辆用减震装置V中，当恒定加速度检测装置D检测出的恒定加速度αc的绝对值在定心阈值α1以上时，根据基于恒定加速度αc求出的定心力fn和抑制力ff、fr求出控制力Ff、Fr。因此，在铁路车辆用减震装置V中，根据恒定加速度αc的值判定要不要发挥定心力fn，不需要位移传感器。而且，根据本发明的铁路车辆用减震装置V，由于在曲线区间行驶时，能够发挥抑制振动的抑制力ff、fr和定心力fn，从而能够抑制车身B与止挡件接触而使之最大程度压缩，因此，在曲线区间行驶时，能够抑制来自转向架Tf、Tr侧的振动传递给车身B。由此，根据本发明的铁路车辆用减震装置V，能够提高曲线区间行驶时的乘坐舒适性。

在此，作用于曲线区间行驶中的车身B的恒定加速度αc是摇摆加速度β所含的分量，但是，若想要通过提取摇摆加速度β的低频分量的低通滤波处理得到恒定加速度，则实际上相比于恒定加速度而相位延迟。相对于此，在本发明的恒定加速度检测装置D中，根据利用摇摆加速度用低通滤波器522对摇摆加速度β进行处理得到的滤波后摇摆加速度β’和利用偏摆加速度用低通滤波器521对偏摆加速度ω进行处理得到的滤波后偏摆加速度ω’求出恒定加速度αc。在曲线区间的入口和出口处，偏摆加速度ω在相比利用摇摆加速度用低通滤波器522滤波得到的摇摆加速度β的低频分量更早的时刻作用于车身B。因此，当不仅采用利用摇摆加速度用低通滤波器522滤波得到的摇摆加速度β，还采用偏摆加速度ω时，能够补偿相位延迟，从而能够得到相对于实际的恒定加速度而言不存在相位延迟、或者相位延迟非常少、即不存在时间延迟或者时间延迟非常少的恒定加速度αc。因此，根据本发明的恒定加速度检测装置D，能够高精度地检测恒定加速度αc。

此外，在恒定加速度检测装置D中，具体而言，从滤波后摇摆加速度β’中减去滤波后偏摆加速度ω’，从而求出恒定加速度αc。在曲线区间的入口处，偏摆加速度ω朝向与摇摆加速度β相反的方向作用于车身B的前侧，在曲线区间的出口处，偏摆加速度ω朝向与摇摆加速度β相同的方向作用于车身B的前侧。因此，若从摇摆加速度β减去偏摆加速度ω，则能够使用简单的运算消除所求得的恒定加速度αc相对于实际的恒定加速度的相位延迟。

另外，也可以从摇摆加速度β中减去对偏摆加速度ω乘以系数而得到的值。系数只要根据铁路车辆的规格、行动而设定为最佳系数即可。

此外，也可以取代从滤波后摇摆加速度β’中减去滤波后偏摆加速度ω’的运算，而对摇摆加速度β乘以根据偏摆加速度ω的值而变化的增益，从而求出相对于实际的恒定加速度无相位延迟的恒定加速度αc。由于在曲线区间的入口处摇摆加速度β比实际的恒定加速度小，而在曲线区间的出口处摇摆加速度β比实际的恒定加速度大，因此，即使对滤波后摇摆加速度β’乘以根据滤波后偏摆加速度ω’的值变化的增益，也能够求得消除了相位延迟的恒定加速度αc。在变更增益时，也可以预先对偏摆加速度ω的值和增益的值进行映射化，并根据映射运算求出增益的值。

此外，在铁路车辆用减震装置V中，利用由恒定加速度检测装置D检测出的恒定加速度αc判定铁路车辆行驶中的区间是否为曲线区间，因此，即使不使用从车辆监视器、GPS得到行驶地点信息、或者检测行驶位置的特別的传感器，也能够正确地进行曲线区间的判定。

此外，在铁路车辆用减震装置V中，根据无相位延迟或者相位延迟非常少的恒定加速度αc求出使车身B返回中立位置的定心力fn，因此，能够求出仅抑制因为恒定加速度αc的作用而使车身B偏离中立位置的定心力fn。因此，能够发挥适当的定心力fn，从而能够有效地抑制车身B的偏心。

此外，在铁路车辆用减震装置V中，没有进行位移反馈控制，不会干扰抑制车身B振动的控制，也能够抑制来自转向架Tf、Tr侧的振动传递至车身B。这样，在本发明的铁路车辆用减震装置V中，曲线区间的行驶的判定中不需要位移传感器，不进行损害乘坐舒适性的位移反馈控制，而且是根据恒定加速度αc求出定心力fn，因而能够提高曲线区间行驶时的乘坐舒适性。因此，根据本发明的铁路车辆用减震装置V，不需要位移传感器，从而能够降低成本，并且能够提高曲线区间行驶时的乘坐舒适性。

另外，能够根据可从搭载于铁路车辆的车辆监视器获得的地点信息来判定铁路车辆是否是在曲线区间行驶，但是，地点信息存在误差，从而有可能虽在非曲线区间但发挥定心力fn。相对于此，在本发明的铁路车辆用减震装置V中，对没有相位延迟或者相位延迟非常少的恒定加速度αc与定心阈值α1进行比较，并在恒定加速度αc在定心阈值α1以上时，输出定心力fn，因此，当铁路车辆靠近曲线区间时立即发挥定心力fn，因而能够有效地抑制止挡件最大程度收缩，从而能够进一步提高乘坐舒适性。另外，定心阈值α1只要采用铁路车辆靠近曲线区间时检测出的恒定加速度αc的值即可。

此外，在本例的铁路车辆用减震装置V中，将定心力fn的上限设为电动机15以额定扭矩驱动泵12时致动器Af、Ar能够发挥的力的最大值，并求出定心力fn。在如此构成的铁路车辆用减震装置V中，即使致动器Af、Ar仅输出定心力fn，距离电动机15能够输出的最大扭矩仍留有余力，因此，能够发挥定心力fn，同时还能够输出用于抑制车身B的振动的抑制力ff、fr。因此，根据本例的铁路车辆用减震装置V，能够在曲线区间行驶时发挥使车身B返回中立位置的定心力fn，并且发挥抑制车身B的振动的抑制力ff、fr，从而能够进一步提高曲线区间行驶期间的乘坐舒适性。

此外，在本例的铁路车辆用减震装置V中，为了求出抑制力ff、fr，具有直线区间用偏摆控制部504和直线区间用摇摆控制部514作为直线区间用控制部，且具有曲线区间用偏摆控制部505和曲线区间用摇摆控制部515作为曲线区间用控制部。而且，关于抑制力ff、fr，以值大于定心阈值α1的曲线判定阈值α2为基准，当恒定加速度αc的绝对值从小于曲线判定阈值α2变为曲线判定阈值α2以上时，从直线区间用控制部求出的抑制力ff、fr切换为曲线区间用控制部求出的抑制力ff、fr，当恒定加速度αc的绝对值从曲线判定阈值α2以上变为小于曲线判定阈值α2时，从曲线区间用控制部求出的抑制力ff、fr切换为直线区间用控制部求出的抑制力ff、fr。直线区间用控制部求出适于抑制直线区间行驶时的车身B的横向振动的抑制力ff、fr，曲线区间用控制部求出适于抑制曲线区间行驶时的车身B的横向振动的抑制力ff、fr。因此，根据本例的铁路车辆用减震装置V，能够根据铁路车辆的行驶区间发挥最佳的控制力Ff、Fr，因此，不管行驶区间为何，都能够得到高的振动抑制效果。此外，定心力fn的输出的可否以定心阈值α1为基准，直线区间用的控制与曲线区间用的控制的切换以大于定心阈值α1的曲线判定阈值α2为基准。因此，能够将曲线判定阈值α2设定为大于定心阈值α1且能够判定铁路车辆的行驶区间完全为曲线区间的值，从而能够在曲线区间的入口和出口处发挥直线区间用的偏摆抑制力fωs和摇摆抑制力fβs，由此能够提高乘坐舒适性。

虽然优选将曲线判定阈值α2设定为大于定心阈值α1的值，但是，也可以将两者设定为相同的值，在该情况下，在增益乘算部527中，也可以取代定心力增益Gn而对定心力fn乘以曲线区间用增益Gc，从而省略定心力增益变更部53。

此外，在本例的铁路车辆用减震装置V中，在切换直线区间用控制部求出的抑制力ff、fr和曲线区间用控制部求出的抑制力ff、fr时，使切换前选择的抑制力ff、fr渐减，并且使切换后选择的抑制力ff、fr渐增。根据这样构成的铁路车辆用减震装置V，在切换直线区间用的抑制力ff、fr和曲线区间用的抑制力ff、fr时，抑制力ff、fr的值不会剧变，因而控制上的稳定性提高。此外，当在直线区间用和曲线区间用的抑制力ff、fr的渐增、渐减时使用直线区间用增益Gs和曲线区间用增益Gc，使两者之和始终为1时，最终的抑制力ff、fr不会过小或过大，从而控制变得稳定。

以上，详细地说明了本发明的优选实施方式，但是只要不脱离权利要求书的范围，就能够进行改造、变形以及变更。

本申请要求2017年1月30日向日本国特许厅申请的特愿2017-014309作为优先权，并通过参照将该申请的全部内容引入本发明的说明书中。

Claims (6)

1.一种恒定加速度检测装置，其特征在于，具有：

摇摆加速度检测部，其检测铁路车辆的车身的摇摆加速度；

偏摆加速度检测部，其检测所述车身的偏摆加速度；

摇摆加速度用低通滤波器，其对所述摇摆加速度检测部检测到的所述摇摆加速度进行滤波；

偏摆加速度用低通滤波器，其对所述偏摆加速度检测部检测到的所述偏摆加速度进行滤波；以及

恒定加速度运算部，其根据利用所述摇摆加速度用低通滤波器处理后的滤波后摇摆加速度和利用所述偏摆加速度用低通滤波器处理后的滤波后偏摆加速度，求出所述铁路车辆行驶于曲线区间时的恒定加速度。

2.根据权利要求1所述的恒定加速度检测装置，其中，

所述恒定加速度运算部从所述滤波后摇摆加速度中减去所述滤波后偏摆加速度，从而求出所述恒定加速度。

3.一种铁路车辆用减震装置，其特征在于，具有：

致动器，其安装于铁路车辆的车身与转向架之间，并能够发挥控制力；

控制器，其根据所述车身的偏摆加速度和摇摆加速度，求出抑制所述车身的振动的所述控制力，并控制所述致动器；以及

权利要求1或2所述的恒定加速度检测装置；

当所述恒定加速度的绝对值在定心阈值以上时，所述控制器根据抑制力和定心力求出所述控制力，其中，所述抑制力是根据所述偏摆加速度和所述摇摆加速度求出的、抑制所述车身的偏摆方向和摇摆方向的振动的力，所述定心力是根据所述恒定加速度求出的、使所述车身返回中立位置的方向的力。

4.根据权利要求3所述的铁路车辆用减震装置，其中，

所述致动器具有能够伸缩的气缸装置、和通过电动机驱动并能够向所述气缸装置供给工作液体的泵，通过向所述气缸装置供给所述工作液体而发挥所述控制力；

所述控制器将所述定心力的上限设为所述电动机以额定扭矩驱动所述泵时所述致动器能够发挥的力的最大值，并求出所述定心力。

5.根据权利要求3所述的铁路车辆用减震装置，其中，

所述控制器具有求出所述抑制力的直线区间用控制部和曲线区间用控制部；

所述抑制力以大于所述定心阈值的曲线判定阈值为基准，当所述恒定加速度的绝对值从小于曲线判定阈值变为所述曲线判定阈值以上时，从所述直线区间用控制部求出的抑制力切换为所述曲线区间用控制部求出的抑制力；

所述抑制力以大于所述定心阈值的曲线判定阈值为基准，当所述恒定加速度的绝对值从所述曲线判定阈值以上变为小于所述曲线判定阈值时，从所述曲线区间用控制部求出的抑制力切换为所述直线区间用控制部求出的抑制力。

6.根据权利要求5所述的铁路车辆用减震装置，其中，

所述控制器在切换所述直线区间用控制部求出的抑制力和所述曲线区间用控制部求出的抑制力时，使切换前选择的抑制力渐减，并且使切换后应选择的抑制力渐增。

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