JPH0557943B2 - - Google Patents
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- JPH0557943B2 JPH0557943B2 JP59227778A JP22777884A JPH0557943B2 JP H0557943 B2 JPH0557943 B2 JP H0557943B2 JP 59227778 A JP59227778 A JP 59227778A JP 22777884 A JP22777884 A JP 22777884A JP H0557943 B2 JPH0557943 B2 JP H0557943B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- curve
- value
- control command
- vehicle body
- command value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
- B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
- B61F5/02—Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
- B61F5/22—Guiding of the vehicle underframes with respect to the bogies
- B61F5/24—Means for damping or minimising the canting, skewing, pitching, or plunging movements of the underframes
- B61F5/245—Means for damping or minimising the canting, skewing, pitching, or plunging movements of the underframes by active damping, i.e. with means to vary the damping characteristics in accordance with track or vehicle induced reactions, especially in high speed mode
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L25/00—Recording or indicating positions or identities of vehicles or trains or setting of track apparatus
- B61L25/02—Indicating or recording positions or identities of vehicles or trains
- B61L25/021—Measuring and recording of train speed
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
- G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、車体傾斜装置に係り、特に車両が高
速で曲線を通過する際に大幅な乗心地の向上を図
るに好適な車体傾斜装置に関するものである。
速で曲線を通過する際に大幅な乗心地の向上を図
るに好適な車体傾斜装置に関するものである。
従来の車体傾斜装置（例えば特開昭58−78858
号公報）では、指令制御にフイードバツク制御を
加えて振子制御する場合、制御指令値としては曲
線カントに比例した値を曲線開始点より一定距離
手前から与えている。しかし、前記制御では制御
指令値が微増するように与えられるので、一定距
離手前から与えていても制御信号の立上りが十分
でない。また、制御指令値が円曲線入口手前で一
定最大値に達するようにしてあり、特に速度の早
い場合は短時間後にこれが行われることになる。
このことにより車体傾斜角の変化、すなわち車体
傾斜角速度が大きくなり、かつ、前記車体傾斜角
速度を線図化した場合に前後位置で対象でなく後
ぶくれの形状となり乗心地向上の点から問題とな
つていた。
号公報）では、指令制御にフイードバツク制御を
加えて振子制御する場合、制御指令値としては曲
線カントに比例した値を曲線開始点より一定距離
手前から与えている。しかし、前記制御では制御
指令値が微増するように与えられるので、一定距
離手前から与えていても制御信号の立上りが十分
でない。また、制御指令値が円曲線入口手前で一
定最大値に達するようにしてあり、特に速度の早
い場合は短時間後にこれが行われることになる。
このことにより車体傾斜角の変化、すなわち車体
傾斜角速度が大きくなり、かつ、前記車体傾斜角
速度を線図化した場合に前後位置で対象でなく後
ぶくれの形状となり乗心地向上の点から問題とな
つていた。
本発明の目的とするところは車体傾斜角の変
化、すなわち車体傾斜角速度を小さくするように
制御して曲線出入口における乗心地を向上し得る
車体傾斜装置を提供することにある。
化、すなわち車体傾斜角速度を小さくするように
制御して曲線出入口における乗心地を向上し得る
車体傾斜装置を提供することにある。
車両の曲線走行時においては、超過遠心加速度
が乗心地上ある限度以下になる必要がある。しか
し、そのために車体を短時間のうちに余り速く傾
けると車体傾斜角速度が大きくなり乗心地の悪い
ことがわかつた。したがつて、車体傾斜角速度も
ある限度以下に抑える必要がある。また、同じ最
大車体傾斜角速度を生じる場合においては、傾斜
角加速度が小さい方がよく、したがつて傾斜角速
度が滑らかな波状である方がよいこともわかつ
た。そのためには、車体傾斜が曲線開始点より遅
れず、滑らかに立上げられ、超過遠心加速度が限
度を超えない範囲で車体傾斜が出来るだけ遅く最
大となるようにする必要がある。そこで、本発明
は、入口緩和曲線部において徐々に車体の傾斜量
を増加させ、中央部の円曲線部で傾斜量を最大値
とし、そして出口緩和曲線部に向けて従々に傾斜
量を少なし、該出口緩和曲線においても徐々に傾
斜量が小さくするようにし、曲線出入口における
車体の傾斜角速度が小さく、かつ滑らかにするよ
うにしたものである。
が乗心地上ある限度以下になる必要がある。しか
し、そのために車体を短時間のうちに余り速く傾
けると車体傾斜角速度が大きくなり乗心地の悪い
ことがわかつた。したがつて、車体傾斜角速度も
ある限度以下に抑える必要がある。また、同じ最
大車体傾斜角速度を生じる場合においては、傾斜
角加速度が小さい方がよく、したがつて傾斜角速
度が滑らかな波状である方がよいこともわかつ
た。そのためには、車体傾斜が曲線開始点より遅
れず、滑らかに立上げられ、超過遠心加速度が限
度を超えない範囲で車体傾斜が出来るだけ遅く最
大となるようにする必要がある。そこで、本発明
は、入口緩和曲線部において徐々に車体の傾斜量
を増加させ、中央部の円曲線部で傾斜量を最大値
とし、そして出口緩和曲線部に向けて従々に傾斜
量を少なし、該出口緩和曲線においても徐々に傾
斜量が小さくするようにし、曲線出入口における
車体の傾斜角速度が小さく、かつ滑らかにするよ
うにしたものである。
以下、本発明の一実施例を第１図および第２図
により説明する。同図において、１は台車、２は
台車１上にあつてころ、リンク等からなる振子装
置、３は振子装置２に支持される車体である。４
は振子装置２と併設された流体圧作動機構、５は
走行速度を検出する走行速度検出器である。６は
地上の特定点を検知しそこからの走行距離を走行
速度検出器５の出力すなわち走行速度Ｖから計算
し、かつ曲線入口位置距離Ｘ、円曲線半径Rc、
入口緩和曲線長li、円曲線長lc、出口緩和曲線長
lo円曲線のカントCC（カント角θ0C）など曲線情報
を記憶しておいて必要に応じて適切なタイミング
で曲線情報を出力する曲線情報出力装置である。
７は走行速度検出器５の出力と曲線情報出力装置
６の出力を用いて制御指令値ｉを演算する演算
器、８は振子装置２の傾斜角θbを検出する傾斜
角検出器８の出力に適切なゲインを与えて演算器
７の出力へフイードバツクするフイードバツク回
路、１０は演算器７とフイードバツク回路９の出
力差すなわち制御信号ｊに応じて流体圧作動機構
４に流体を給排する増巾器、流体源および制御弁
などからなる制御機器である。このような構成に
おいて、走行速度検出器５からの走行速度Ｖを用
いて、曲線情報出力装置６において検知した地上
の特定点からの走行距離Ｙを求め、記憶している
曲線入口位置距離Ｘの手前Ｖ・Ti0すなわちＸ−
Ｖ・Ti0に一致した時点からRc，li，lc，l0，C0な
どの曲線情報が演算器７に出力される。ここに
Ti0は曲線入口手前Ti0 secを表わす。演算器１
０においては、走行速度検出器５からの走行速度
Ｖと曲線情報出力装置からの曲線情報Rc，li，
lc，l0，C0を用いて制御指令値ｉを演算する。第
２図イで説明すると、Ti，Tc，T0は夫々入口緩
和曲線、円曲線、出口緩和曲線における車両通過
時間を示し、ｉは制御指令値、ibはフイードバツ
ク信号である。制御指令値ｉの最大値icは円曲線
上で生ぜしめるが、その値icは次の如く対軌道超
過遠心加速度αtに応じて与える。
により説明する。同図において、１は台車、２は
台車１上にあつてころ、リンク等からなる振子装
置、３は振子装置２に支持される車体である。４
は振子装置２と併設された流体圧作動機構、５は
走行速度を検出する走行速度検出器である。６は
地上の特定点を検知しそこからの走行距離を走行
速度検出器５の出力すなわち走行速度Ｖから計算
し、かつ曲線入口位置距離Ｘ、円曲線半径Rc、
入口緩和曲線長li、円曲線長lc、出口緩和曲線長
lo円曲線のカントCC（カント角θ0C）など曲線情報
を記憶しておいて必要に応じて適切なタイミング
で曲線情報を出力する曲線情報出力装置である。
７は走行速度検出器５の出力と曲線情報出力装置
６の出力を用いて制御指令値ｉを演算する演算
器、８は振子装置２の傾斜角θbを検出する傾斜
角検出器８の出力に適切なゲインを与えて演算器
７の出力へフイードバツクするフイードバツク回
路、１０は演算器７とフイードバツク回路９の出
力差すなわち制御信号ｊに応じて流体圧作動機構
４に流体を給排する増巾器、流体源および制御弁
などからなる制御機器である。このような構成に
おいて、走行速度検出器５からの走行速度Ｖを用
いて、曲線情報出力装置６において検知した地上
の特定点からの走行距離Ｙを求め、記憶している
曲線入口位置距離Ｘの手前Ｖ・Ti0すなわちＸ−
Ｖ・Ti0に一致した時点からRc，li，lc，l0，C0な
どの曲線情報が演算器７に出力される。ここに
Ti0は曲線入口手前Ti0 secを表わす。演算器１
０においては、走行速度検出器５からの走行速度
Ｖと曲線情報出力装置からの曲線情報Rc，li，
lc，l0，C0を用いて制御指令値ｉを演算する。第
２図イで説明すると、Ti，Tc，T0は夫々入口緩
和曲線、円曲線、出口緩和曲線における車両通過
時間を示し、ｉは制御指令値、ibはフイードバツ
ク信号である。制御指令値ｉの最大値icは円曲線
上で生ぜしめるが、その値icは次の如く対軌道超
過遠心加速度αtに応じて与える。
αt＝V2／gRc−Cc／Ｇ ……(1)
ここにｇ：重力加速度、Ｇ：軌間
＝k1αc ……(2)
ここにk1：ばね撓みも考慮した比例定数
αc＝αt，αt0.04
αc＝θ02＋αt／２，0.04αt0.12
αc0.08，αt0.12
制御指令値ｉは曲線入口より手前Ti0 sec早目
に与え始めるが、Ti0としては流体圧作動機構４
の遅れにほぼ等しい0.2〜0.5secの範囲の一定値が
よい。制御指令値ｉの初期値ii0は次式の範囲で一
定値を ii0＝β・ic ……(3) β＝0.2〜0.6 与えるがβ＝0.3程度が最も良い。その後制御指
令値ｉはTil秒間に亘つて最大値icに向つて直線
的に与える。Til＝2.5〜5secの値、距離に直すと
li〜2liの値がよい。
に与え始めるが、Ti0としては流体圧作動機構４
の遅れにほぼ等しい0.2〜0.5secの範囲の一定値が
よい。制御指令値ｉの初期値ii0は次式の範囲で一
定値を ii0＝β・ic ……(3) β＝0.2〜0.6 与えるがβ＝0.3程度が最も良い。その後制御指
令値ｉはTil秒間に亘つて最大値icに向つて直線
的に与える。Til＝2.5〜5secの値、距離に直すと
li〜2liの値がよい。
一方、出口緩和曲線に対しては、最大値icを基
準として負側に上記と同様な形をもたせる。すな
わち、出口緩和曲線の手前T00秒手前で初期値i00
を式(3)と同じくBicで与え、（ic−i00）からT0l秒
に亘つて零値に向つて直線的に減少させる。
準として負側に上記と同様な形をもたせる。すな
わち、出口緩和曲線の手前T00秒手前で初期値i00
を式(3)と同じくBicで与え、（ic−i00）からT0l秒
に亘つて零値に向つて直線的に減少させる。
T0lは2.5〜5sec、距離にしてl0〜2l0がよい。
フイードバツク信号ibは次式で与えられ、
ib＝k2・θb ……(4)
振子装置の傾斜角θbとフイードバツク定数k2の
積である。そうすると制御信号ｊは第２図ロの如
く制御指令値とフイードバツク信号ibの差で示さ
れる。
積である。そうすると制御信号ｊは第２図ロの如
く制御指令値とフイードバツク信号ibの差で示さ
れる。
ｊ＝ｉ−ib ……(5)
緩和曲線入口部で初期値ii0又はi00に近い値を有
し、これにより車体傾斜角制御の立上げが良くな
る。また、円曲線の入口部では逆に制御信号ｊが
負の値を有するようになるので車体傾斜角θは最
大値にゆつくりと滑らかに接近させることが出来
る。すなわち、第２図ハに示すように、θ0は軌道
の傾き角いわゆるカント角であるが、ここにばね
系の撓みを引きた実質の振子装置２の傾斜角が加
わつたものが車体３の傾斜角θである。θは緩和
曲線入口部での立上りが早く、その後は比較的ゆ
るやかに増加し、円曲線入口部では徐々に一定値
に近づく。この（θ−θ0）に比例した値が前述の
第２図イにおけるフイードバツク信号ibである。
振子折置２には通常ストツパを設けるため、人体
に対する左右加速度が０となる平衡傾斜角αまで
は車体３は傾かない。車体傾斜角速度θより車体
傾斜角速度θ・は第２図ニとなり、非常に滑らかな
吊鐘状を示す。従来技術については上記におい
て′をつけて示してあるが、車体傾斜速度車θ・は
従来のθ・′よりも小さくかつ、のこ歯型から滑ら
かなベル型に変化し、乗心地が著しく向上する。
一方、人体が感ずる左右加速度αuは平衡傾斜面
αと車体傾斜角θの差であるから第２図ホの如く
なる。左右加速度αuは車体傾斜角速度θ・を滑ら
かにすることから従来のα′uよりもやや大きめと
なる傾向があるが、許容値0.08ｇに対しては問題
となるることはない。
し、これにより車体傾斜角制御の立上げが良くな
る。また、円曲線の入口部では逆に制御信号ｊが
負の値を有するようになるので車体傾斜角θは最
大値にゆつくりと滑らかに接近させることが出来
る。すなわち、第２図ハに示すように、θ0は軌道
の傾き角いわゆるカント角であるが、ここにばね
系の撓みを引きた実質の振子装置２の傾斜角が加
わつたものが車体３の傾斜角θである。θは緩和
曲線入口部での立上りが早く、その後は比較的ゆ
るやかに増加し、円曲線入口部では徐々に一定値
に近づく。この（θ−θ0）に比例した値が前述の
第２図イにおけるフイードバツク信号ibである。
振子折置２には通常ストツパを設けるため、人体
に対する左右加速度が０となる平衡傾斜角αまで
は車体３は傾かない。車体傾斜角速度θより車体
傾斜角速度θ・は第２図ニとなり、非常に滑らかな
吊鐘状を示す。従来技術については上記におい
て′をつけて示してあるが、車体傾斜速度車θ・は
従来のθ・′よりも小さくかつ、のこ歯型から滑ら
かなベル型に変化し、乗心地が著しく向上する。
一方、人体が感ずる左右加速度αuは平衡傾斜面
αと車体傾斜角θの差であるから第２図ホの如く
なる。左右加速度αuは車体傾斜角速度θ・を滑ら
かにすることから従来のα′uよりもやや大きめと
なる傾向があるが、許容値0.08ｇに対しては問題
となるることはない。
以上説明したように本発明は、入口緩和曲線始
点の手前から制御指令値を出力し、該制御指令値
の初期値を対軌道超過遠心加速度の最大値よりも
低い値とし、その後、前記制御指令値を増加させ
て円曲線に入つた後に最大値とし、かつ、出口緩
和曲線においてその始点手前から前記制御指令値
を最大値よりも低い値とし、出口緩和曲線通過時
にさらに減少させてその終点通過後に出力を断つ
制御を行うようにしている。すなわち、入口緩和
曲線部において徐々に車体の傾斜量を増加させ、
中央部の円曲線部で傾斜量を最大値とし、そして
出口緩和曲線部に向けて徐々に傾斜量を少なし、
該出口緩和曲線においても徐々に傾斜量が小さく
しているので、曲線出入口における車体の傾斜角
速度が小さく、かつ滑らかになり、曲線における
乗り心地を著しく向上させることができるもので
ある。
点の手前から制御指令値を出力し、該制御指令値
の初期値を対軌道超過遠心加速度の最大値よりも
低い値とし、その後、前記制御指令値を増加させ
て円曲線に入つた後に最大値とし、かつ、出口緩
和曲線においてその始点手前から前記制御指令値
を最大値よりも低い値とし、出口緩和曲線通過時
にさらに減少させてその終点通過後に出力を断つ
制御を行うようにしている。すなわち、入口緩和
曲線部において徐々に車体の傾斜量を増加させ、
中央部の円曲線部で傾斜量を最大値とし、そして
出口緩和曲線部に向けて徐々に傾斜量を少なし、
該出口緩和曲線においても徐々に傾斜量が小さく
しているので、曲線出入口における車体の傾斜角
速度が小さく、かつ滑らかになり、曲線における
乗り心地を著しく向上させることができるもので
ある。
第１図は本発明による車体傾斜装置の一実施例
を示す回路図、第２図は横軸に時間経過、縦軸に
制御指令値、制御信号、車体傾斜角、車体傾斜角
速度、左右加速度の時間経過に伴う変化を示した
図である。 １……台車、２……振子装置、３……車体、４
……流体圧作動機構、５……走行速度検出器、６
……曲線情報出力装置、７……演算器、８……傾
斜角検出器、９……フイードバツク回路。
を示す回路図、第２図は横軸に時間経過、縦軸に
制御指令値、制御信号、車体傾斜角、車体傾斜角
速度、左右加速度の時間経過に伴う変化を示した
図である。 １……台車、２……振子装置、３……車体、４
……流体圧作動機構、５……走行速度検出器、６
……曲線情報出力装置、７……演算器、８……傾
斜角検出器、９……フイードバツク回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 台車上に振子装置を介して支持された車体
と、前記振子装置の振子動作部に設けられた流体
圧作動機構と、走行速度を検出する走行速度検出
器と、曲線情報を出力する曲線情報出力装置と、
前記走行速度検出器の検出結果および曲線情報出
力装置が出力する曲線情報を入力とし制御指令値
を演算出力する演算器と、車体の台車に対する傾
斜角度を検出する傾斜角検出器と、該傾斜角検出
器の検出結果を前記演算器制御指令値にフイード
バツクするフイードバツク回路と、前記演算器制
御指令値とフイードバツク回路のフイードバツク
値との差によつて前記流体圧作動機構を制御する
制御機器とから成る車体傾斜装置において、 前記演算器は、入口緩和曲線始点の手前から制
御指令値を出力し、該制御指令値の初期値を対軌
道超過遠心過速度の最大値よりも低い値とし、そ
の後、前記制御指令値を増加させて円曲線に入つ
た後に最大値とし、かつ、出口緩和曲線において
その始点手前から前記制御指令値を最大値よりも
低い値とし、出口緩和曲線通過時にさらに減少さ
せてその終点通過後に出力を断つ制御を行うもの
であることを特徴とする車体傾斜装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59227778A JPS61108053A (ja) | 1984-10-31 | 1984-10-31 | 車体傾斜装置 |
| KR85008023A KR960001882B1 (en) | 1984-10-31 | 1985-10-30 | Car body tilting apparatus |
| ZA858375A ZA858375B (en) | 1984-10-31 | 1985-10-31 | Car body tilting apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59227778A JPS61108053A (ja) | 1984-10-31 | 1984-10-31 | 車体傾斜装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61108053A JPS61108053A (ja) | 1986-05-26 |
| JPH0557943B2 true JPH0557943B2 (ja) | 1993-08-25 |
Family
ID=16866233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59227778A Granted JPS61108053A (ja) | 1984-10-31 | 1984-10-31 | 車体傾斜装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61108053A (ja) |
| KR (1) | KR960001882B1 (ja) |
| ZA (1) | ZA858375B (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002067944A (ja) * | 2000-08-25 | 2002-03-08 | Central Japan Railway Co | 車体傾斜制御装置 |
| JP2006136962A (ja) * | 2004-11-11 | 2006-06-01 | Hitachi Ltd | 移動ロボット |
| JP7420669B2 (ja) * | 2020-07-06 | 2024-01-23 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | 線路形状データ推定方法及び線路形状データ推定システム |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6052018B2 (ja) * | 1981-11-06 | 1985-11-16 | 日本国有鉄道 | 車体傾斜装置 |
| JPS59199364A (ja) * | 1983-04-27 | 1984-11-12 | 株式会社日立製作所 | 振子台車制御装置 |
-
1984
- 1984-10-31 JP JP59227778A patent/JPS61108053A/ja active Granted
-
1985
- 1985-10-30 KR KR85008023A patent/KR960001882B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1985-10-31 ZA ZA858375A patent/ZA858375B/xx unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61108053A (ja) | 1986-05-26 |
| ZA858375B (en) | 1986-07-30 |
| KR960001882B1 (en) | 1996-02-06 |
| KR860003131A (ko) | 1986-05-21 |
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