JP3714699B2 - Variable damping force damper - Google Patents

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Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、鉄道車両の車体に発生する横振れや地震発生時のビルディングの横揺れ等を制振するのに適する減衰力可変ダンパに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車等にあっては、車体に生じる上下振動を単に減衰して吸収するだけでは充分な乗心地を得られないとの理由から、より一層の乗心地の向上を図るために車体の挙動を検出して積極的に正しい姿勢に補正する所謂アクティブ制御の減衰力可変ダンパが用いられるようになってきた。
【０００３】
しかし、このようなアクティブ制御の減衰力可変ダンパは、パワー源であるポンプや特殊の制御バルブ類を必要とし、しかも、それらを制御するコントローラ自体も複雑となるので高価につくばかりか、パワー源をもっているがために誤動作を起こした場合に却って乗心地を害することになる。
【０００４】
そこで、昨今にあっては、パワー源を用いることなく車体振動の振幅や周波数に応動して減衰力制御を行う所謂セミアクティブ制御の減衰力可変ダンパが注目されるようになってきた。
【０００５】
このセミアクティブ制御の減衰力可変ダンパは、ハード面およびソフト面の両面でシンプルなかたちになるので、運行上およびメンテナンスの上で使い易いという利点を有する。
【０００６】
そこで、特許出願人は、先に、平成６年特許願第２４２２２５号および平成６年特許願第３３３０８７号として単独で、また、平成６年特許願第２６１１７３号および整理番号＝Ｈ６−Ｐ−１０６の特許出願（平成７年３月３日出願）として財団法人鉄道技術総合研究所と共同でセミアクティブ制御の減衰力可変ダンパをそれぞれ提案した。
【０００７】
すなわち、これらの減衰力可変ダンパにあっては、ダンパ本体として一方向流れのストロークセンシングシリンダを用い、当該ストロークセンシングシリンダからリザーバに向って押し出されてくる作動流体の回路中に絞りと開閉バルブ或いは比例バルブを介装している。
【０００８】
そして、これら開閉バルブ或いは比例バルブを発生振動の振幅や周波数および振動発生側体と制振側体の振動方向に応じて切換制御し、絞りと協同して当該回路中を流れる作動流体の流動抵抗を変えることで減衰力を可変制御しつつ適切に制振作用を行い得るようにしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これとても、例えば、作動流体中のダストによって減衰力発生用の絞りに目詰りを生じたり、または、制御系の異常や減衰力制御用の各バルブ類自体の故障によってこれらバルブ類の切換動作が不能になったときにそれを検知することができず、定期点検時になってはじめてそれに気付くことになる。
【００１０】
そのために、これらの異常事態の発生から定期点検時の間において振動発生側体に大きな横振れが生じると、所期の制振作用を行い得ないことになって制振側体が大きく横に振れ、鉄道車両にあっては脱線や転覆をまたビルディングにあっては傾倒や崩壊等のあってはならない危険が発生する恐れを有する。
【００１１】
したがって、この発明の目的は、定期点検を待つことなく上記したような異常事態の発生を自己診断して、直ちに外部に知らせることのできる減衰力可変ダンパを提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記した目的は、この発明において、ダンパ本体として一方向流れのストロークセンシングシリンダを用い、当該ストロークセンシングシリンダからリザーバに向う減衰力制御回路中に介装した合成絞りの抵抗値を、制振側体における両方向への速度信号とストロークセンシングシリンダの伸縮速度信号および変位信号に基いてコンピュータで制御しつつ、減衰力制御回路をアンロード状態とするアンロードバルブと併せて振動発生側体と制振側体間に生じた相対振動を制振するようにした減衰力可変ダンパにおいて、上記減衰力制御回路における絞りの上流側に圧力センサを設けて当該部分の作動流体圧力を実測値である作動流体圧力信号として検出し、この作動流体圧力信号に基づく作動流体圧力の実測値を、コンピュータで制御した減衰力制御回路の合成絞り抵抗値とストロークセンシングシリンダの伸縮速度信号に基いてコンピュータで算出した作動流体圧力の計算値と比較し、これら作動流体圧力の実測値と計算値の差が所定値を越えたときにコンピュータが異常と判断してエマージェンシ信号を発信することにより達成される。
【００１３】
【作 用】
すなわち、上記した構成をとったことにより、ダンパ本体を構成するストロークセンシングシリンダは、伸長および圧縮動作の何れにあっても作動流体を減衰力制御回路からリザーバを通して循環させるところの一方向流れのダンパとして作用する。
【００１４】
そして、制振側体における両方向への速度信号とストロークセンシングシリンダの伸縮速度信号および変位信号に基いてコンピュータが減衰力制御回路の合成絞り抵抗値とアンロードバルブを適切に制御し、振動発生側体と制振側体間に生じた相対振動を効果的に制振する。
【００１５】
一方、上記した制御中において、減衰力制御回路の絞りの上流側に設けた圧力センサは、当該減衰力制御回路を流れる作動流体圧力を作動流体圧力信号として検出し、これを作動流体圧力の実測値としてコンピュータに入力する。
【００１６】
コンピュータでは、上記圧力センサからの作動流体圧力の実測値に基いてこれを合成絞りの抵抗値制御用として算出した作動流体圧力の計算値と比較し、これら作動流体圧力の実測値と計算値の差が所定値を越えたときに異常と判断し、コンピュータからエマージェンシ信号を発信して外部に知らせるのである。
【００１７】
【実施例】
以下、添付図面に基いてこの発明の実施例を説明するに当り、ここでは説明の便宜上から、当該発明を鉄道車両の横振れ制振用減衰力可変ダンパに適用した場合を例にとって説明することにする。
【００１８】
図１において、振動発生側体１である台車（以下、台車１という）と制振側体２である車体（以下、車体２という）との間には、この発明によるセミアクティブ制御用の減衰力可変ダンパ３と通常のダンパ４（これも、同じくセミアクティブ制御用の減衰力可変ダンパ３であってもよい）が互いに対向して水平に配置してある。
【００１９】
また、制振側体の車体２には、当該車体２の横振れ状態を検知する加速度計或いは速度計等からなる検知器５が設けてある。
【００２０】
上記減衰力可変ダンパ３は、図２に示すように、ストロークセンシングシリンダ６とリザーバ７および減衰力制御回路８とからなっている。
【００２１】
ストロークセンシングシリンダ６は、シリンダ９の内部を摺動自在のピストン１０でヘッド側室１１とロッド側室１２に区画し、かつ、ピストン１０からは外部に向ってピストンロッド１３が延びている。
【００２２】
ピスドンロッド１３には、多数のスケールメモリ１４が等間隔を保って一列に埋め込んであり、これらスケールメモリ１４と対向してシリンダ９に変位センサ１５を取り付けてある。
【００２３】
ヘッド側室１１は、サクションバルブ１６をもつ吸込流路１７を通してリザーバ７に通じており、また、ヘッド側室１１とロッド側室１２は、ピストン１０に設けたチェックバルブ１８をもつ流路１９で連通している。
【００２４】
上記チェックバルブ１８は、ヘッド側室１１からロッド側室１２に向う作動流体の流れのみを許容するように配設してあり、かつ、ロッド側室１２がフィルタ２０から減衰力制御回路８を通してリザーバ７に通じている。
【００２５】
減衰力制御回路８は、並列に接続した減衰力発生要素である高圧リリーフバルブ２１と絞り２２、開閉バルブ２３でオン・オフ制御される絞り２４と同じく開閉バルブ２５でオン・オフ制御される絞り２６、緊急時用の減衰力発生要素である低圧リリーフバルブ２７と絞り２８、および常閉のアンロードバルブ２９を有し、かつ、これらと併せて、ストロークセンシングシリンダ６におけるロッド側室１２の作動流体圧力を検知する圧力センサ３０をも備えている。
【００２６】
また、減衰力制御回路８には、上記低圧リリーフバルブ２７と絞り２８、およびアンロードバルブ２９の流路を選択的に断続する切換バルブ３１が直列に配置してあり、この切換バルブ３１を通して低圧リリーフバルブ２７と絞り２８およびアンロードバルブ２９を選択的に並列接続するようになっていると共に、当該切換バルブ３１は、使用開始と同時にオンの位置に切り換えられてアンロードバルブ２９を選択するように構成してある。
【００２７】
以上により、台車１の横振れによって車体２に横方向への振れが生じ、これら台車１と車体２の間に相対変位が生じたとすると、当該台車１と車体２の振れ方向に対応してこれら台車１と車体２との間に介装したストロークセンシングシリンダ６が伸縮動作する。
【００２８】
ストロークセンシングシリンダ６が伸長動作すると、リザーバ７内の作動流体をサクションバルブ１６から吸込流路１７を通してヘッド側室１１に吸い込みつつ、ピストン１０に設けたチェックバルブ１８を閉じてロッド側室１２内の作動流体を減衰力制御回路８に向いフィルタ２０を通して押し出す。
【００２９】
反対に、ストロークセンシングシリンダ６が圧縮動作した場合には、サクションバルブ１６が閉じてヘッド側室１１内の作動流体をピストン１０に設けた流路１９からチェックバルブ１８を開いてロッド側室１２に流し、ロッド側室１２からピストンロッド１３の侵入体積分に相当する量の作動流体をフィルタ２０を通して減衰力制御回路８に押し出す。
【００３０】
それ故に、減衰力制御回路８に向って押し出される作動流体の流量は、シリンダ９の断面積をＡ，ピストンロッド１３の断面積をａ，ストロークセンシングシリンダ６のストロークをＬとすると、伸長動作時には「（Ａ−ａ）×Ｌ」また圧縮動作時には「ａ×Ｌ」となる。
【００３１】
このことから、シリンダ９の断面積Ａとピストンロッド１３の断面積ａとの比を「Ａ：ａ＝２：１」に選ぶことによって、ストロークセンシングシリンダ６の伸長動作時と圧縮動作時に減衰力制御回路８に向って押し出される作動流体の流量を同じにもできるし、また、上記の比を変えることによって流量比を任意に選定することもできる。
【００３２】
上記と並行して、減衰力制御回路８におけるの切換バルブ３１は、使用開始と同時に電源オン或いは制御スタンバイ信号でコンピュータ３２からバルブドライバ回路３３を通して出力される切換信号Ｚでアンロードバルブ２９を選択するオンの位置に切り換えられる。
【００３３】
一方、ストロークセンシングシリンダ６に設けた変位センサ１５は、ピストンロッド１３のスケールメモリ１４と協同してシリンダ９とピストンロッド１３の相対変位をディジタルのダンパ信号Ｓとして検出する。
【００３４】
上記したダンパ信号Ｓは、コンピュータ信号変換用のセンサ信号処理回路３４でプラスのダンパ変位信号Ｗ１（伸長側）とマイナスのダンパ変位信号Ｗ２（圧縮側）、およびこれらダンパ変位信号Ｗ１，Ｗ２に基いて算出したプラスのダンパ速度信号Ｖ１（伸長側）とマイナスのダンパ速度信号Ｖ２（圧縮側）に処理されたのちコンピュータ３２に入力される。
【００３５】
また、車体２に設けた検知器５は、図１に示すように、当該車体２の横振れを車体信号Ｔとして検出し、この車体信号Ｔもまた、コンピュータ信号変換用の処理回路３５でプラスの車体速度信号Ｕ１（左方の振れ）とマイナスの車体速度信号Ｕ２（右方への振れ）に処理されたのちにコンピュータ３２に入力される。
【００３６】
なお、検知器５が速度計である場合には、上記のようにして処理回路３５によりプラスの車体速度信号Ｕ１とマイナスの車体速度信号Ｕ２に処理されるが、加速度計であった場合には、処理回路３５で加速度を一旦速度に変換してからプラスの車体速度信号Ｕ１とマイナスの車体速度信号Ｕ２に処理される。
【００３７】
再び図２に戻って、コンピュータ３２は、車体２側の検知器５から送られてくる車体速度信号Ｕ１，Ｕ２と、ストロークセンシングシリンダ６から送られてくるダンパ速度信号Ｖ１，Ｖ２とダンパ変位信号Ｗ１，Ｗ２とに基いて制御論理を演算する。
【００３８】
この場合、ダンパ速度信号Ｖ１，Ｖ２と車体速度信号Ｕ１，Ｕ２は、振動発生側体の台車１と制振側体の車体２のそれぞれの振れ方向と、併せて、それに伴うストロークセンシングシリンダ６の伸縮速度を表わす信号としてコンピュータ３２により判断され、また、ダンパ変位信号Ｗ１，Ｗ２は、ストロークセンシングシリンダ６の伸縮位置を表わす信号としてコンピュータ３２により判断される。
【００３９】
これにより、コンピュータ３２は、上記したそれぞれの信号に基いて制御論理を演算し、バルブドライバ回路３３を通してその結果を切換信号Ｘ１，Ｘ２，Ｙとして出力し、これら切換信号Ｘ１，Ｘ２，Ｙにより開閉バルブ２３，２５とアンロードバルブ２９をオン・オフ制御する。
【００４０】
また、上記の制御動作時において、圧力センサ３０は、ストロークセンシングシリンダ６のロッド側室１２に発生する作動流体圧力を常時検知し、これを作動流体圧力信号Ｐとしてコンピュータ３２に入力してその正常および異常を当該コンピュータ３２で常に監視する。
【００４１】
かくして、上記したセミアクティブ制御用の減衰力可変ダンパ３は以下のようにして動作する。
【００４２】
▲１▼［制御動作開始時］
電源或いは制御スタンバイのオン操作でコンピュータ３２から切換バルブ３１に切換信号Ｚが出力され、当該切換バルブ３１をオンの位置にしてアンロードバルブ２９を選択する側（図２で下側ポジション）に切り換える。
【００４３】
そして、この状態は、電源オフ或いは制御スタンバイをオフにしない限り、或いは、異常事態の発生によってそれらがオフにならない限りそのままの状態に保たれる。
【００４４】
▲２▼［車体２が左方に振れた時］
上記の状態において、走行中に車体２が左方に振れたとすると、検知器５から処理回路３５を通してプラスの車体速度信号Ｕ１がコンピュータ３２に入力される。
【００４５】
ここで、台車１が車体２よりも遅い速度で左方に振れているか、或いは、車体２とは逆に右方に振れたとすると、ストロークセンシングシリンダ６は伸長側に動作して内部の作動流体を減衰力制御回路８に押し出す。
【００４６】
そして、変位センサ１５からは、センサ信号処理回路３４を通してコンピュータ３２にプラスのダンパ速度信号Ｖ１と同じくプラスのダンパ変位信号Ｗ１が入力される。
【００４７】
これにより、コンピュータ３２は、これら検知器５からのプラスの車体速度信号Ｕ１と変位センサ１５からのプラスのダンパ変位信号Ｗ１とに基いて車体２が左方に振れ、かつ、ストロークセンシングシリンダ６が伸長側に動作していることを判断し、切換信号Ｙを発することなくアンロードバルブ２９をオフの位置に保つ。
【００４８】
また、上記と併せて、コンピュータ３２は、変位センサ１５からのプラスのダンパ速度信号Ｖ１と検知器５からのプラスの車体速度信号Ｕ１に基いてそのときのストロークセンシングシリンダ６の伸長速度を判定する。
【００４９】
そして、この伸長速度から最適値に最も近い減衰力値を演算してこれに合うように開閉バルブ２３，２５に対する切換信号Ｘ１，Ｘ２の出力をオン・オフ制御し、減衰力制御回路８の発生減衰力を制御して車体２の左方への横振れを効果的に抑える。
【００５０】
すなわち、高減衰力を必要としない場合には、コンピュータ３２から開閉バルブ２３，２５に切換信号Ｘ１，Ｘ２を送って当該開閉バルブ２３，２５を共にオンの位置（図２で下側ポジション）に切り換える。
【００５１】
これにより、ストロークセンシングシリンダ６から減衰力制御回路８に押し出された作動流体は絞り２２，２４，２６を通してリザーバ７に流れ、減衰力制御回路８は、これら絞り２２，２４，２６の合成絞り抵抗により低減衰力を発生して車体２の横振れを抑える。
【００５２】
それに対して、高減衰力を必要とする場合には、コンピュータ３２から切換信号Ｘ１，Ｘ２を出力することなく開閉バルブ２３，２５を共にオフの位置（図２で上側ポジション）に保つ。
【００５３】
したがって、この場合には、ストロークセンシングシリンダ６から減衰力制御回路８に押し出された作動流体が、高圧リリーフバルブ２１の制御下で絞り２２のみを通してリザーバ７に流れ、減衰力制御回路８は高減衰力を発生して車体２の横振れを抑える。
【００５４】
また、低減衰力と高減衰力の中間の減衰力を必要とする場合にあっては、コンピュータ３２から切換信号Ｘ１或いはＸ２を出力して開閉バルブ２３、２５を選択的に切り換え、絞り２４．２６の何れかを減衰力制御回路８に連通することにより中間の減衰力を段階的に発生して車体２の横振れを抑える。
【００５５】
しかも、上記の場合において、ストロークセンシングシリンダ６が伸長端に達するような事態が生じた場合には、変位センサ１５からのプラスのダンパ変位信号Ｗ１に基いてこれをコンピュータ３２が判断する。
【００５６】
そして、伸長端近傍に達した時点から切換信号Ｘ１，Ｘ２を出力することなく或いはそれを断って開閉バルブを２３，２５をオフの位置にし、減衰力制御回路８の発生減衰力を最大値に保って伸長端での衝撃を緩和する。
【００５７】
このようにして、減衰力制御回路８は、ストロークセンシングシリンダ６の伸長速度の大小に応じて低減衰力と高減衰力および中間の減衰力を段階的に発生しつつ車体２の振れを効果的に抑えて少なくするのである。
【００５８】
一方、車体２が左方に振れているときに、例えば、台車１がレールの狂い等によって車体２の左方への横振れ速度よりも速い速度で左方に振れたとすると、ストロークセンシングシリンダ６が圧縮動作して当該ストロークセンシングシリンダ６のヘッド側室１１にも減衰力制御回路８の発生減衰力に応じた作動流体圧力が発生する。
【００５９】
このヘッド側室１１に発生した作動流体圧力は、ピストンロッド１３の存在によって生じるヘッド側室１１とロッド側室１２の受圧面積差によりストロークセンシングシリンダ６を伸長方向に押す力として作用し、車体２をさらに大きく左方に振ることになるので当該作動流体圧力を生じないようにする必要がある。
【００６０】
そこで、この場合には、検知器５からコンピュータ３２に送られてくるプラスの車体速度信号Ｕ１とストロークセンシングシリンダ６の圧縮動作によって変位センサ１５から送られてくるマイナスのダンパ速度信号Ｖ２に基づき、これをコンピュータ３２が判断してアンロードバルブ２９に切換信号Ｙを出力する。
【００６１】
これにより、アンロードバルブ２９がオンの位置（図２で下側ポジション）に切り換えられて減衰力制御回路８がアンロード状態となり、ヘッド側室１１の作動流体がピストン１０のチェックバルブ１８からロッド側室１２およびアンロード状態となった減衰力制御回路８を通してリザーバ７に逃げる。
【００６２】
したがって、ストロークセンシングシリンダ６のヘッド側室１１には作動流体圧力が発生しないことになるので、当該ストロークセンシングシリンダ６が車体２をさらに大きく左方に振るのを阻止する。
【００６３】
▲３▼［車体２が右方に振れた時］
上記とは反対に車体２が右方に振れたとすると、検知器５からマイナスの車体速度信号Ｕ２がコンピュータ３２に入力される。
【００６４】
ここで、台車１が車体２よりも遅い速度で右方に振れているか、或いは、車体２とは逆に左方に振れたとすると、ストロークセンシングシリンダ６は吸込流路１７のサクションバルブ１６を閉じつつ圧縮側に動作し、ヘッド側室１１内の作動流体をピストン１０の流路１９からチェックバルブ１８を押し開きつつロッド側室１２を通して減衰力制御回路８に押し出す。
【００６５】
一方、変位センサ１５からは、マイナスのダンパ速度信号Ｖ２とマイナスのダンパ変位信号Ｗ２がコンピュータ３２に入力される。
【００６６】
コンピュータ３２は、検知器５から送られてくるマイナスの車体速度信号Ｕ２と変位センサ１５からのマイナスのダンパ速度信号Ｖ２とに基づき、車体２が右方に振れ、かつ、ストロークセンシングシリンダ６が圧縮側に動作していることを判断し、切換信号Ｙを出力することなくアンロードバルブ２９をオフの位置に保つ。
【００６７】
また、上記と併せて、コンピュータ３２は、先の車体２が左方に振れた場合と同様に、変位センサ１５からのマイナスのダンパ速度信号Ｖ２と検知器５からのマイナスの車体速度信号Ｕ２に基いて最適値に最も近い減衰力値を演算する。
【００６８】
そして、これに合うように開閉バルブ２３，２５に対する切換信号Ｘ１，Ｘ２の出力をオン・オフ制御して減衰力制御回路８の発生減衰力を制御し、車体２の右方への横振れを効果的に抑える。
【００６９】
すなわち、高減衰力を必要としない場合には、コンピュータ３２から開閉バルブ２３，２５に切換信号Ｘ１，Ｘ２を送って当該開閉バルブ２３，２５をオンの位置に切り換え、減衰力制御回路８に押し出されてきた作動流体を絞り２２と共に絞り２４，２６からもリザーバ７に流し、これら絞り２２，２４，２６の合成絞り抵抗により低減衰力を発生して車体２の横振れを抑える。
【００７０】
それに対して、高減衰力を必要とする場合には、コンピュータ３２から切換信号Ｘ１，Ｘ２を出力することなく開閉バルブ２３，２５をオフの位置に保ち、減衰力制御回路８に押し出されてきた作動流体を高圧リリーフバルブ２１の制御下で絞り２２のみを通してリザーバ７に流し、高減衰力を発生して車体２の横振れを抑える。
【００７１】
また、上記低減衰力と高減衰力の中間の減衰力を必要とする場合にあっては、コンピュータ３２から切換信号Ｘ１，Ｘ２を選択的に出力して絞り２４．２６の何れかを減衰力制御回路８に連通することにより、中間の減衰力を段階的に発生して車体２の横振れを抑える。
【００７２】
しかも、上記にあっても、ストロークセンシングシリンダ６が圧縮端に達するような事態が生じると、変位センサ１５からのナイナスのダンパ変位信号Ｗ２に基いてこれをコンピュータ３２が判断し、圧縮端近傍に達した時点から開閉バルブを２３，２５をオフの位置にして減衰力制御回路８の発生減衰力を最大値に保ち、ストロークセンシングシリンダ６の圧縮端での衝撃を緩和する。
【００７３】
このようにして、減衰力制御回路８は、ストロークセンシングシリンダ６の圧縮速度の大小に応じて低減衰力と中間の減衰力および高減衰力を段階的に発生しつつ車体２の振れを効果的に抑えて少なくする。
【００７４】
また、上記においても、台車１がレールの狂い等により車体２の右方への横振れ速度よりも速い速度で右方に振れたとすると、ストロークセンシングシリンダ６は伸長動作してロッド側室１２に減衰力制御回路８の発生減衰力に応じた作動流体圧力が発生する。
【００７５】
このロッド側室１２に発生した作動流体圧力は、ストロークセンシングシリンダ６を圧縮方向に押す力として作用し、車体２の右方への振れを増長することになるので当該作動流体圧力を生じないようにする必要がある。
【００７６】
しかし、この場合にあっても、車体２は右方に振れ動いているために、検知器５からコンピュータ３２に送られてくるマイナスの車体速度信号Ｕ２とストロークセンシングシリンダ６の伸長動作により変位センサ１５から送られてくるプラスのダンパ速度信号Ｖ１に基づき、コンピュータ３２がアンロードバルブ２９に切換信号Ｙを出力する。
【００７７】
そして、この切換信号Ｙによりアンロードバルブ２９をオンの位置に切り換えて減衰力制御回路８をアンロード状態にし、ロッド側室１２の作動流体をリザーバ７に逃がして車体２がさらに大きく右方に振られるのを阻止する。
【００７８】
▲４▼［電源のオフや異常事態の発生による制御不能時］
この場合にあっても、車体２の左右方向への振れに伴ってストロークセンシングシリンダ６が伸縮動作を繰り返すことになるので、当該ストロークセンシングシリンダ６から減衰力制御回路８に向って作動流体が押し出される。
【００７９】
しかし、電源のオフ時にあっては、それと同時にコンピュータ３２からの切換信号Ｘ１，Ｘ２，Ｙ，Ｚも断たれることになるので、開閉バルブ２３，２５とアンロードバルブ２９および切換バルブ３１が自動的に図２のオフの位置に切り換わる。
【００８０】
これにより、ストロークセンシングシリンダ６から減衰力制御回路８に押し出されてきた作動流体は絞り２２，２８を通してリザーバ７に流れ、絞り２８と低圧リリーフバルブ２７の働きによって所定の減衰力を発生しつつ通常のダンパとして動作し、車体２の左右方向への振れを制振する。
【００８１】
また、制御時において、例えば、制御系に異常事態が発生してアンロードバルブ２９がオンの状態に切り換わったり、或いはアンロードバルブ２９がオンの位置からオフの位置に復帰できなくなったとする。
【００８２】
しかし、この場合にあっても、アンロードバルブ２９は切換バルブ３１と直列状態を保って減衰力制御回路８に介装されおり、しかも、制御系の異常時には自動的に切換バルブ３１がオフの位置状態に戻る。
【００８３】
したがって、切換バルブ３１が低圧リリーフバルブ２７と絞り２８を選択することになるので、減衰力制御回路８がアンロード状態になることなく低圧リリーフバルブ２７と絞り２８で減衰力を確保する。
【００８４】
一方、制御時において、作動流体中のダストによって絞り２２，２４，２６，２８に目詰りを生じたり、または、制御系の異常や各バルブ類２３，２５，２９，３１自体の故障でこれらバルブ類の切換動作が不能になると、ストロークセンシングシリンダ６におけるロッド側室１２の作動流体圧力Ｐ１が異常値を示して効果的な制振作用ができないことになる。
【００８５】
しかし、このロッド側室１２に発生する作動流体圧力Ｐ１は、選択された絞り２２、２４、２６による絞り抵抗Ｒに基づき、ストロークセンシングシリンダ６の伸縮速度をＶ３，Ｖ４、シリンダ９の断面積Ａとピストンロッド１３の断面積ａの差をＡ１、比例定数をＫとすると、
【００８６】
【数１】

Figure 0003714699
となって、減衰力制御回路８の絞り抵抗Ｒによって一義的に決まる。
【００８７】
しかも、この作動流体圧力Ｐ１は、減衰力制御回路８に設けた圧力センサ３０によって常時監視されており、当該圧力センサ３０から作動流体圧力信号Ｐとして常にコンピュータ３２に入力されている。
【００８８】
一方、コンピュータ３２は、変位センサ１５からのダンパ速度信号Ｖ１，Ｖ２と検知器５からの車体速度信号Ｕ１，Ｕ２に基づく開閉バルブ２３，２５への切換信号Ｘ１，Ｘ２の出力状態に応じてそのときロッド側室１２に発生することになる作動流体圧力Ｐ１の計算値Ｐ２を算出する。
【００８９】
ここで、コンピュータ３２は、先の圧力センサ３０から送られてくる作動流体圧力信号Ｐに基づく実測値Ｐ３と上記コンピュータ３２で算出した計算値Ｐ２とを比較し、これら両者の差が所定値を越えたときに異常と判断してエマージェンシ信号Ｅを出力し、当該異常事態の発生を外部に対して知らせる。
【００９０】
なお、コンピュータ３２が切換信号Ｙを出力してアンロードバルブ２９をオン状態に切り換えているときは、減衰力制御回路８がアンロード状態にあってストロークセンシングシリンダ６のロッド側室１２の作動流体圧力Ｐ１が大きく低下する。
【００９１】
そのために、この場合にあっても計算値Ｐ２に対して実測値Ｐ３が大きく下回り、したがって、コンピュータ３２がエマージェンシ信号Ｅを出力してしまうことになる。
【００９２】
そこで、コンピュータ３２が切換信号Ｙを出力しているときには、上記エマージェンシ信号Ｅを出力しないように予め当該コンピュータ３２の論理を組み、それによって上記した誤動作を防止する。
【００９３】
図３は、この発明による減衰力可変ダンパ３の他の実施例を示すもので、当該実施例による減衰力可変ダンパ３は、これまで述べてきた先の第一の実施例のものとストロークセンシングシリンダ６の流路構成およびアロードバルブと減衰力制御回路の構成を異にしている。
【００９４】
すなわち、上記した図３による減衰力可変ダンパ３は、ストロークセンシングシリンダ６とリザーバ７および減衰力制御回路８とからなっている。
【００９５】
ストロークセンシングシリンダ６は、シリンダ９の内部を摺動自在のピストン１０でヘッド側室１１とロッド側室１２とに区画し、かつ、ピストン１０からは外部に向ってピストンロッド１３が延びている。
【００９６】
ピストンロッド１３には、多数のスケールメモリ１４が等間隔で一列に埋め込んであり、これらスケールメモリ１４と対向して変位センサ１５を固定して取り付けてある。
【００９７】
一方、上記した減衰力可変ダンパ３は、それぞれオフの位置においてチェックバルブ３６，３７をもつ位置を、また、オンの位置において導通位置を保つ圧側用と伸側用の二つのアンロードバルブ２９ａ，２９ｂを備えている。
【００９８】
圧側用のアンロードバルブ２９ａは、ストロークセンシングシリンダ６におけるヘッド側室１１とリザーバ７とを互いに連通する流路３８の途中に介装されており、かつ、オフの位置でヘッド側室１１からロッド側室１２に向う作動流体の流れをチェックバルブ３６で阻止すると共に、オンの位置でヘッド側室１１を流路３８でリザーバ７に連通するように配置してある。
【００９９】
それに対して、伸側用のアンロードバルブ２９ｂは、圧側用のアンロードバルブ２９ａの入口からロッド側室１２に向って延びる流路３９の途中に介装され、かつ、オフの位置でストロークセンシングシリンダ６のヘッド側室１１からロッド側室１２に向う作動流体の流れのみをチェックバルブ３７によって許容すると共に、オンの位置でロッド側室１２をヘッド側室１１に連通するように配設されている。
【０１００】
また、ヘッド側室１１は、先の第一の実施例と同様にサクションバルブ１６をもつ吸込流路１７によってザーバ７に通じており、かつ、ロッド側室１２がフィルタ２０から減衰力制御回路８を通してリザーバ７に通じている。
【０１０１】
減衰力制御回路８は、直列に接続した減衰力発生要素である三つの絞り２２，２４，２６と、これら三つの絞り２２，２４，２６の使用を選択する三個の開閉バルブ２３，２５，３１と、流路３８，３９の間に介装されてロッド側室１２をリザーバ７に連通する減衰力発生要素の高圧リリーフバルブ２１と、さらに、絞り２４，２６の間をリザーバ７に連通する流路４０の途中に介装した同じく減衰力発生要素である低圧リリーフバルブ２７とを備えている。
【０１０２】
この第二の実施例の場合、上記した開閉バルブ２３は、絞り２２，２４のバイパス流路４１を断続制御し、また、開閉バルブ２５，３１は、絞り２４，２６のバイパス流路４２，４３をそれぞれ断続制御すると共に、特に、開閉バルブ３１は、他の開閉バルブ２３，２５と相違してオフの位置でバイパス流路４３を遮断状態に保つように常閉のバルブで構成してある。
【０１０３】
これにより、図３の状態から開閉バルブ３１だけをオンの位置に切り換えてバイパス流路４３を開いてやると、バイパス流路４１が当該バイパス流路４３を通してリザーバ７に通じることから、減衰力制御回路８は、これらのバイパス流路４１，４３の流路抵抗に基づく最低の減衰力発生状態に保たれる。
【０１０４】
それに対して、開閉バルブ３１をオフの状態にしたまま開閉バルブ２３，２５をオンの位置に切り換えてバイパス流路４１，４２を閉じてやれば、全てのバイパス通路４１，４２，４３が閉じられた状態になって絞り２２，２４，２６が共に働くことから、減衰力制御回路８は、これら絞り２２，２４，２６の圧損が重畳されて高圧リリーフバルブ２１と協同しつつ最高の減衰力を発生する状態に切り換えられる。
【０１０５】
一方、開閉バルブ２３と開閉バルブ３１のみを共にオンの位置に切り換えてやると、絞り２４の入口側と絞り２６の出口側がバイパス流路４２，４３を通して同圧になることから絞り２２のみが働く。
【０１０６】
また、図示のように開閉バルブ２３，２５，３１の全てをオフの位置に保っておけば、絞り２２の入口側と絞り２４の出口側がバイパス流路４１を通して同圧になることから、低圧リリーフバルブ２７の制限下で絞り２６のみが働く。
【０１０７】
さらに、図示の状態から開閉バルブ２３，２５，３１の全てをオンの位置に切り換えてやれば、絞り２６の入口側と出口側がバイパス流路４３を通して同圧となり、絞り２２，２４が働いて絞り２２の圧損に絞り２４の圧損が加わることになる。
【０１０８】
さらに、開閉バルブ２３のみをオンの位置に切り換えてやると、絞り２４の入口側と出口側のみがバイパス流路４２を通して同圧の状態に保たれることから、絞り２２，２６が働いて絞り２２の圧損に絞り２６の圧損が加わる。
【０１０９】
かくして、減衰力制御回路８は、開閉バルブ２３，２５，３１を適宜に選択してオン・オフ操作することにより減衰力を六段階に制御し得ることになる。
【０１１０】
以上により、図１において、台車１の横振れにより車体２に横方向への振れが生じてこれら台車１と車体２の間に相対変位が生じたとすると、当該台車１と車体２の振れ方向に対応してこれら台車１と車体２との間に介装したストロークセンシングシリンダ６が伸縮動作する。
【０１１１】
ストロークセンシングシリンダ６が伸長動作すると、リザーバ７内の作動流体を吸込流路１７からサクションバルブ１６を開いてヘッド側室１１に吸い込みつつ、ロッド側室１２内の作動流体を減衰力制御回路８に向いフィルタ２０を通して押し出す。
【０１１２】
反対に、ストロークセンシングシリンダ６が圧縮動作した場合には、サクションバルブ１６が閉じてヘッド側室１１内の作動流体を流路３８から伸側用のアンロードバルブ２９ａのチェックバルブ３７を開いてロッド側室１２に流し、ロッド側室１２からピストンロッド１３の侵入体積分に相当する量の作動流体をフィルタ２０を通して減衰力制御回路８に押し出す。
【０１１３】
それ故に、減衰力制御回路８に向って押し出される作動流体の流量は、この第二の実施例においても先の第一の実施例の場合と同様に、シリンダ９の断面積Ａとピストンロッド１３の断面積ａとの比を「Ａ：ａ＝２：１」に選ぶことによって、伸長動作時と圧縮動作時に減衰力制御回路８に向って押し出される作動流体の流量を同じにもできるし、また、上記の比を変えることによって流量比を任意に選定することもできる。
【０１１４】
したがって、この第二の実施例による減衰力可変ダンパ３にあっても、先の第一の実施例の場合と同様に、コンピュータ３２とバルブドライバ回路３３およびセンサ信号処理回路３４，３５からなる制御系を用いて図１における台車１と車体２との間の相対変位に伴い所定の減衰力を発生して車体２の横振れを効果的に抑えることができる。
【０１１５】
また、減衰力制御回路８における絞り２２，２４，２６の上流側に圧力センサ３０を設け、この圧力センサ３０で当該部分における作動流体圧力Ｐ１を検知しつつこれを作動流体圧力信号Ｐとしてコンピュータ３２に入力することにより、絞り２２，２４，２６の目詰りや開閉バルブ２３，２５，３１の誤動作に伴う異常事態をコンピュータ３２で判断して外部に知らせることもできる。
【０１１６】
すなわち、ストロークセンシングシリンダ６に設けた変位センサ１５は、ピストンロッド１３のスケールメモリ１４と協同しつつシリンダ９とピストンロッド１３の相対変位をダンパ信号Ｓとして出力する。
【０１１７】
上記のダンパ信号Ｓは、コンピュータ信号変換用のセンサ信号処理回路３４でプラスのダンパ変位信号Ｗ１とマイナスのダンパ変位信号Ｗ２、および、これらダンパ変位信号Ｗ１，Ｗ２に基づいて算出したプラスのダンパ速度信号Ｖ１とマイナスのダンパ速度信号Ｖ２（伸長側）に処理されたのちコンピュータ３２に入力される。
【０１１８】
また、図１にみられるように、車体２に設けた検出器５は、当該車体２の横振れを車体信号Ｔとして検出し、この車体信号Ｔもまた、コンピュータ信号変換用の処理回路３５でプラスの車体速度信号Ｕ１とマイナスの車体速度信号Ｕ２に処理されたのちにコンピュータ３２に入力される。
【０１１９】
なお、検知器５が速度計である場合には、上記のようにして処理回路３５によりプラスの車体速度信号Ｕ１とマイナスの車体速度信号Ｕ２に処理されるが、加速度計であった場合には、処理回路３５で加速度を一旦速度に変換してからプラスの車体速度信号Ｕ１とマイナスの車体速度信号Ｕ２に処理される。
【０１２０】
コンピュータ３２は、一方では、車体２側の検知器５から送られてくる車体速度信号Ｕ１，Ｕ２によりそのときの車体２の振れ方向を判断し、バルブドライバ回路３３を通して圧側用或いは伸側用のアンロードバルブ２９ａ，２９ｂに切換信号Ｙ１またはＹ２を出力してそれらを選択的にオン・オフ制御する。
【０１２１】
また、他方では、上記車体速度信号Ｕ１，Ｕ２と共に、ストロークセンシングシリンダ６の変位センサ１５からセンサ信号処理回路３４を通して送られてくるダンパ速度信号Ｖ１，Ｖ２とダンパ変位信号Ｗ１，Ｗ２とに基づいて制御論理を演算する。
【０１２２】
そして、バルブドライバ回路３３を通してこの演算結果を切換信号Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３として出力し、これら切換信号Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３によって減衰力可変ダンパ３における減衰力制御回路８の開閉バルブ２３，２５，３１をオン・オフ制御する。
【０１２３】
また、上記の制御動作時において、圧力センサ３０は、ストロークセンシングシリンダ６のロッド側室１２に発生する作動流体圧力を検知し、これを作動流体圧力信号Ｐとしてコンピュータ３２に入力することにより、その正常および異常を当該コンピュータ３２で常に監視する。
【０１２４】
以上のようにして、ストロークセンシングシリンダ６の変位センサ１５と車体５に設けた検知器５とから送られてくるダンパ信号Ｓと車体信号Ｔとで開閉バルブ２３，２５，３１とアンロードバルブ２９ａ，２９ｂをオン・オフ操作すると共に、併せて、ストロークセンシングシリンダ６におけるロッド側室１２の作動流体圧力Ｐ１を圧力センサ３０で検知することにより、以下に述べるような制御の下で動作しつつ制振作用を行う。
【０１２５】
▲１▼［車体２が左方に振れた時］
走行中に車体２が左方に振れたとすると、検知器５から処理回路３５を通してプラスの車体速度信号Ｕ１がコンピュータ３２に入力される。
【０１２６】
コンピュータ３２は、このプラスの車体速度信号Ｕ１に基づいて車体２が左方に振れていることを判定し、圧側用のアンロードバルブ２９ａに切換信号Ｙ１を出力して当該アンロードバルブ２９ａをオンの位置に切り換える。
【０１２７】
ここで、台車１が車体２よりも遅い速度で左方に振れているか、或いは、車体２とは逆に右方に振れたとすると、ストロークセンシングシリンダ６は伸長側に動作して内部の作動流体を減衰力制御回路８に押し出す。
【０１２８】
一方、ストロークセンシングシリンダ６の変位センサ１５からは、センサ信号処理回路３４を通してコンピュータ３２にプラスのダンパ速度信号Ｖ１とプラスのダンパ変位信号Ｗ１が入力される。
【０１２９】
コンピュータ３２は、上記プラスのダンパ速度信号Ｖ１と先に述べたプラスの車体速度信号Ｕ１に基づいてそのときのストロークセンシングシリンダ６の伸長速度を判定し、この伸長速度から最適値に最も近い減衰力値を演算してこれに合うように切換信号Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３を選択的に出力して開閉バルブ２３，２５，３１をオン・オフ制御し、減衰力制御回路８の発生減衰力を適切に制御して車体２の左方への横振れを抑える。
【０１３０】
しかも、上記において、ストロークセンシングシリンダ６が伸長端に達するような事態が生じた場合には、変位センサ１５からのプラスのダンパ変位信号Ｗ１に基づいてこれをコンピュータ３２が判断する。
【０１３１】
そして、伸長端近傍に達した時点でコンピュータ３２が切換信号Ｘ１，Ｘ２を出力し、開閉バルブ３１をオフの位置に保ったまま開閉バルブ２３，２５をオンの位置に切り換え、減衰力制御回路８の発生減衰力を最大値に保って伸長端での衝撃を緩和する。
【０１３２】
このようにして、減衰力制御回路８は、ストロークセンシングシリンダ６の伸長速度の大小に応じた六段階の減衰力を発生しつつ車体２の振れを効果的に抑えるようにして制振作用を行うのである。
【０１３３】
また、車体２が左方に振れているときに、例えば、台車１がレールの狂い等により車体２の左方への横振れ速度よりも速い速度で左方に振れたとすると、ストロークセンシングシリンダ６が圧縮動作して当該ストロークセンシングシリンダ６のヘッド側室１１にも減衰力制御回路８の発生減衰力に応じた作動流体圧力が発生することになる。
【０１３４】
このヘッド側室１１に発生した作動流体圧力は、ピストンロッド１３の存在によって生じるヘッド側室１１とロッド側室１２の受圧面積差によりストロークセンシングシリンダ６を伸長方向に押す力として作用し、車体２をさらに大きく左方に振ることになるので当該作動流体圧力を生じないようにする必要がある。
【０１３５】
しかし、この場合にあっても車体２自体は左方に振れ動いているために、検知器５からのプラスの車体速度信号Ｕ１に基づいてコンピュータ３２は圧側用のアンロードバルブ２９ａに切換信号Ｙ１を出力し続け、当該圧側用のアンロードバルブ２９ａをオンの位置に保ち続ける。
【０１３６】
これにより、ヘッド側室１１の作動流体は、流路３８から圧側用のアンロードバルブ２９ａを通してリザーバ７に逃げる。
【０１３７】
その結果、ストロークセンシングシリンダ６のヘッド側室１１には作動流体圧力が発生しないことになり、当該ストロークセンシングシリンダ６が車体２をさらに大きく左方に振るのを阻止する。
【０１３８】
▲２▼［車体２が右方に振れた時］
上記とは反対に車体２が右方に振れたとすると、検知器５からマイナスの車体速度信号Ｕ２がコンピュータ３２に入力される。
【０１３９】
このマイナスの車体速度信号Ｕ２に基づいてコンピュータ３２は、今度は、伸側用のアンロードバルブ２９ｂに切換信号Ｙ２を出力してそれをオンの位置に切り換える。
【０１４０】
ここで、台車１が車体２よりも遅い速度で左方に振れているか、或いは、車体２とは逆に左方に振れたとすると、ストロークセンシングシリンダ６は圧縮側に動作して内部の作動流体を減衰力制御回路８に向けて押し出す。
【０１４１】
そして、このストロークセンシングシリンダ６の圧縮側への動作により、変位センサ１５からは、マイナスのダンパ速度信号Ｖ２とマイナスのダンパ変位信号Ｗ２がコンピュータ３２に入力される。
【０１４２】
コンピュータ３２は、先の車体２が左方に振れた場合と同様に、マイナスのダンパ速度信号Ｖ２とマイナスの車体速度信号Ｕ２に基づいてそのときのストロークセンシングシリンダ６の圧縮速度を判定し、この圧縮速度から最適値に最も近い減衰力値を演算してこれに合うように切換信号Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３を選択的に出力して開閉バルブ２３，２５，３１オン・オフ制御し、減衰力制御回路８の発生減衰力を適切に制御して車体２の左方への横振れを抑える。
【０１４３】
しかも、上記にあっても、ストロークセンシングシリンダ６が圧縮端に達するような事態が生じると、変位センサ１５からのマイナスのダンパ変位信号Ｗ２によってこれをコンピュータ３２が判断し、圧縮端近傍に達した時点でコンピュータ３２が切換信号Ｘ１，Ｘ２を出力して開閉バルブ３１をオフの位置に保ったまま開閉バルブ２３，２５をオンの位置に切り換え、減衰力制御回路８の発生減衰力を最大値に保って圧縮端での衝撃を緩和する。
【０１４４】
このようにして、減衰力制御回路８は、ストロークセンシングシリンダ６の圧縮速度の大小に応じた減衰力を発生しつつ車体２の振れを効果的に抑えて少なくするのである。
【０１４５】
また、上記においても、台車１がレールの狂い等により車体２の横振れ速度よりも速い速度で右方に振れたとすると、ストロークセンシングシリンダ６は伸長動作して当該ストロークセンシングシリンダ６のロッド側室１２に減衰力制御回路８の発生減衰力に応じた作動流体圧力が発生する。
【０１４６】
このロッド側室１２に発生した作動流体圧力は、ストロークセンシングシリンダ６を圧縮方向に押す力として作用し、車体２の右方への振れを増長することになるので当該作動流体圧力を生じないようにする必要がある。
【０１４７】
しかし、この場合にあっても車体２は右方に振れ続けているために、検知器５からのマイナスの車体速度信号Ｕ２基づいてコンピュータ３２は、伸側用のアンロードバルブ２９ｂに対して切換信号Ｙ２を出力し続け、当該伸側用のアンロードバルブ２９ｂをオンの位置に保ち続ける。
【０１４８】
これにより、ロッド側室１２の作動流体は、流路３９から伸側用のアンロードバルブ２９ｂおよび流路３８を通してストロークセンシングシリンダ６のヘッド側室１１に逃げ、その結果、ストロークセンシングシリンダ６のロッド側室１２には作動流体圧力が発生しないことになるので、当該ストロークセンシングシリンダ６が車体２をさらに大きく右方に振ることはない。
【０１４９】
▲３▼［電源のオフや異常事態の発生による制御不能時］
この場合にあっても、車体２の左右への横振れに伴ってストロークセンシングシリンダ６が伸縮動作を繰り返すことになるので、内部の作動流体は減衰力制御回路８に向って押し出される。
【０１５０】
しかし、電源のオフ時やスタンバイ信号の消滅時にあっては、それと同時にコンピュータ３２からの切換信号Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｙ１，Ｙ２が共に断たれることになるので、圧側および伸側用のアンロードバルブ２９ａ，２９ｂと開閉バルブ２３，２５，３１とは図３のオフの位置を保つ。
【０１５１】
これにより、ストロークセンシングシリンダ６から減衰力制御回路８に押し出されてきた作動流体は、低圧リリーフバルブ２７の制御下で絞り２６を通してリザーバ７に流れ、当該絞り２６の圧損で所定の減衰力を発生しつつ通常のダンパとして働き、車体２の左右方向への振れを制振することになる。
【０１５２】
また、制御時において、作動流体中のダストによって絞り２２，２４，２６に目詰りを生じたり、または、制御系の異常や開閉バルブ２３，２５，３１およびアンロードバルブ２９ａ，２９ｂ自体の故障によってこれらバルブ類の切換動作が不能になると、ストロークセンシングシリンダ６におけるロッド側室１２の作動流体圧力Ｐ１が異常値を示す。
【０１５３】
これにより、コンピュータ３２は、先の第一の実施例の場合と同様にしてそのときストロークセンシングシリンダ６のロッド側室１２に発生することになる作動流体圧力Ｐ１の計算値Ｐ２と圧力センサ３０で検知した作動流体圧力Ｐ１の実測値Ｐ３を比較し、両者の差が所定値を越えたときに異常と判断してエマージェンシ信号Ｅを出力し、当該異常事態の発生を外部に対して知らせる。
【０１５４】
なお、上記エマージェンシ信号Ｅは、この第二の実施例の場合にあっても、アンロードバルブ２９ａまたは２９ｂがアンロード作用を行っているとき、検知器５から送られてくるプラスの車体速度信号Ｕ１と変位センサ１５から送られてくるマイナスのダンパ速度信号Ｖ２、またはマイナスの車体速度信号Ｕ２とプラスの速度信号Ｖ１とに基づいてこれらをコンピュータ３が判断し、その間はエマージェンシ信号Ｅを出力しないように当該コンピュータ３２で制御する。
【０１５５】
図４は、図２における第一の実施例の変形例を、また、図５は、図３における第二の実施例の変形例をそれぞれ示すものである。
【０１５６】
これらの変形例は、比例バルブ２３ａの開度を制御しつつ絞り２２との合成絞り抵抗を変えて減衰力制御回路８の絞り抵抗を可変にすることにより、当該減衰力制御回路８を流れる作動流体の絞り抵抗を制御するようにした点でこれまで述べてきた第一，第二の実施例と異なっている。
【０１５７】
このことから、これらにあっても、車体速度信号Ｕ１，Ｕ２とダンパ速度信号Ｖ１，Ｖ２およびダンパ変位信号Ｗ１，Ｗ２に基づいてコンピュータ３２が演算した切換信号Ｘを用いて比例バルブ２３ａを動作させつつ減衰力を適切に制御して車体２の横振れを効果的に制振し得ることは、これまで述べてきた図２および図３の実施例の説明に基づいて容易に理解できよう。
【０１５８】
また、異常事態の発生に際しても安全サイドに動作し得るばかりか、圧力センサ３０を用いて絞り２６，２４，２８の目詰りや、制御系或いはバルブ類自体の異常によるアンロードバルブ２９，２９ａ，２９ｂおよび減衰力制御用のバルブ類２３ａ，３１の誤動作をリアルタイムで監視し、これをエマージェンシ信号Ｅとして外部に知らせ得ることになる。
【０１５９】
なお、これら図４および図５の各変形例にあっては、特に、絞り２６と比例バルブ２３ａによる合成絞り抵抗Ｒｘが当該比例バルブ２３ａに加えられる制御電流値Ｉに比例して制御される。
【０１６０】
そこで、この比例バルブ２３ａに加えられる制御電流値Ｉに基づき、比例定数をＫとしてコンピュータ３２によりそのときどきにロッド側室１２に発生する作動流体圧力Ｐ１の計算値Ｐ２を求めると、
【０１６１】
【数２】
Figure 0003714699
となって、シリンダ９の断面積Ａとピストンロッド１３の断面積ａの差Ａ１およびストロークセンシングシリンダ６の伸縮速度Ｖ３，Ｖ４とから、そのときロッド側室１２に発生する作動流体圧力Ｐ１の計算値Ｐ２をコンピュータ３２で算出することができる。
【０１６２】
このことから、コンピュータ３２で上記計算値Ｐ２と圧力センサ３０からの実測値Ｐ３を比較し、前述の判断アルゴリズムで絞り２２，２６，２８の目詰りや制御系或いは減衰力制御用の比例バルブ２３ａと開閉バルブ３１およびアンロードバルブバルブアンロードバルブ２９，２９ａ，２９ｂの誤動作をリアルタイムで監視し、これら異常事態の発生に際してコンピュータ３２からエマージェンシ信号Ｅを出力して外部に知らせることも可能である。
【０１６３】
また、これまでの各実施例および変形例にあっては、コンピュータ３２で作動流体圧力の計算値Ｐ２と実測値Ｐ３を直接比較するようにしたが、このよにする代わりに、当該コンピュータ３２でこれら計算値Ｐ２と実測値Ｐ３を或る有限時間に亙って積分してやる。
【０１６４】
そして、この積分結果を計算値Ｐ２＊と実測値Ｐ３＊としてコンピュータ３２で比較し、両者の差が所定値を越えたときに異常と判断してコンピュータ３２からエマージェンシ信号Ｅを出力するようにしてやれば、当該エマージェンシ信号Ｅの信頼性をさらに向上させることができる。
【０１６５】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１の発明によれば、制振側体からの横振れ信号とダンパ本体であるストロークセンシングシリンダからのダンパ信号とを用いてそのときどき発生減衰力を制御しつつ効果的に制振側体の横振れを抑えることができるばかりでなく、減衰力制御回路に圧力センサを設けるだけで減衰力可変ダンパの異常事態の発生をリアルタイムで自己診断し、定期点検を待たずに直ちにそれに対処することができる。
【０１６６】
また、請求項２の発明によっても同様に、制振側体からの横振れ信号とダンパ本体であるストロークセンシングシリンダからのダンパ信号とを用いてそのときどき発生減衰力を制御しつつ効果的に制振側体の横振れを抑えることができるばかりでなく、減衰力制御回路に圧力センサを設けるだけで減衰力可変ダンパの異常事態の発生をリアルタイムで自己診断し、定期点検を待たずに直ちにそれに対処することができる。
【０１６７】
さらに、請求項３の発明によれば、上記減衰力可変ダンパの異常事態の発生をより高い信頼性のもとで、かつ、リアルタイムで自己診断することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による減衰力可変ダンパを、鉄道車両の横振れ制振用ダンパとして適用した場合の例を示すブロック図である。
【図２】この発明による減衰力可変ダンパの構成例を示す回路図である。
【図３】同上、この発明による減衰力可変ダンパの他の構成例を示す回路図である。
【図４】図２における減衰力可変ダンパの変形例を示す回路図である。
【図５】同じく、図３における減衰力可変ダンパの変形例を示す回路図である。
【符号の説明】
１ 振動発生側体
２ 制振側体
３ 減衰力可変ダンパ
５ 車体側速度の検知手段である検知器
６ ストロークセンシングシリンダ
７ リザーバ
８ 減衰力制御回路
１１ ヘッド側室
１２ ロッド側室
１４ スケールメモリ
１５ 変位センサ
２１ 高圧リリーフバルブ
２２，２４，２６，２８ 減衰力制御用の絞り
２３，２５，３１ 絞り選択用の制御バルブ
２７ 低圧リリーフバルブ
２９，２９ａ，２９ｂ アンロードバルブ
３０ 圧力センサ
３２ コンピュータ
３３ バルブドライバ回路
３４，３５ センサ信号処理回路
Ｅ エマージェンシ信号
Ｐ 作動流体圧力信号
Ｐ１ 作動流体圧力
Ｐ２ 作動流体圧力の計算値
Ｐ２＊ 積分された作動流体圧力の計算値
Ｐ３ 作動流体圧力の実測値
Ｐ３＊ 積分された作動流体圧力の実測値
Ｒ 絞り抵抗
Ｓ ダンパ信号
Ｔ 車体信号
Ｕ１，Ｕ２ 車体速度信号
Ｖ１，Ｖ２ ダンパ速度信号
Ｖ３，Ｖ４ ダンパ伸縮速度
Ｗ１，Ｗ２ ダンパ変位信号
Ｘ，Ｘ１，Ｘ２，Ｚ 絞り選択用制御バルブに対する切換信号
Ｙ，Ｙ１，Ｙ２ アンロードバルブに対する切換信号[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a damping force variable damper that is suitable for controlling a lateral vibration that occurs in a vehicle body of a railway vehicle, a lateral vibration of a building when an earthquake occurs, and the like.
[0002]
[Prior art]
In general, for automobiles, etc., the behavior of the vehicle body is improved in order to further improve the ride comfort because it is not possible to obtain sufficient ride comfort simply by damping and absorbing the vertical vibration generated in the vehicle body. A so-called active control damping force variable damper that detects and positively corrects the position has been used.
[0003]
However, such a variable damping force damper for active control requires a pump and a special control valve as a power source, and the controller itself for controlling them is complicated, so it is not only expensive but also expensive. However, if the vehicle malfunctions due to the vehicle, the ride comfort will be adversely affected.
[0004]
Therefore, in recent years, a so-called semi-active control damping force variable damper that performs damping force control in response to the amplitude and frequency of vehicle body vibration without using a power source has been attracting attention.
[0005]
This semi-active control damping force variable damper is simple in both hardware and software, and has the advantage of being easy to use in operation and maintenance.
[0006]
  Therefore, the patent applicant must first apply for a patent in 1994.No. 242225And 1994 patent application No. 333087 alone, 1994 patent applicationNo. 261173In addition, as a patent application (filed on March 3, 1995) with a serial number = H6-P-106, a damping force variable damper with semi-active control was proposed in cooperation with the Railway Technical Research Institute.
[0007]
That is, in these damping force variable dampers, a stroke sensing cylinder with a one-way flow is used as the damper body, and a throttle and an open / close valve or a valve are provided in the circuit of the working fluid pushed out from the stroke sensing cylinder toward the reservoir. A proportional valve is installed.
[0008]
  These open / close valves or proportional valves are used to generate vibration amplitude and frequency andVibration generating side bodyWhenVibration control bodyIn accordance with the vibration direction, the switching control is performed, and the flow resistance of the working fluid flowing in the circuit is changed in cooperation with the throttle so that the damping force can be appropriately controlled while the damping force is variably controlled.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, for example, the dust in the working fluid clogs the throttle for generating damping force, or the valves are switched due to abnormality in the control system or failure of each valve for controlling damping force. When operation becomes impossible, it cannot be detected, and it will be noticed only at the time of regular inspection.
[0010]
  Therefore, during the period of regular inspections from the occurrence of these abnormal situationsVibration generating side bodyIf a large lateral vibration occurs, the desired vibration control action cannot be performed.Vibration control bodyThere is a risk that there will be a danger that railroad vehicles may not be derailed or overturned, and buildings should not be tilted or collapsed.
[0011]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a damping force variable damper that can self-diagnose the occurrence of an abnormal situation as described above and immediately notify the outside without waiting for periodic inspection.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
  In the present invention, the above-described object is to use a one-way flow stroke sensing cylinder as the damper body, and to determine the resistance value of the composite throttle interposed in the damping force control circuit from the stroke sensing cylinder toward the reservoir.Vibration control bodyWhile controlling with a computer based on the speed signal in both directions and the expansion / contraction speed signal and displacement signal of the stroke sensing cylinder,Unload valve that sets damping force control circuit to unload stateTogether withVibration generating side bodyWhenVibration control bodyIn a damping force variable damper that suppresses relative vibration generated between them, a pressure sensor is provided on the upstream side of the throttle in the damping force control circuit, and the working fluid pressure signal that is an actual measurement value of the working fluid pressure in the part is provided. And the actual value of the working fluid pressure based on this working fluid pressure signal is calculated by the computer based on the combined throttle resistance value of the damping force control circuit controlled by the computer and the expansion / contraction speed signal of the stroke sensing cylinder. When the difference between the actually measured value of the working fluid pressure and the calculated value exceeds a predetermined value, the computer determines that there is an abnormality and transmits an emergency signal.
[0013]
[Operation]
That is, by adopting the above-described configuration, the stroke sensing cylinder constituting the damper main body is a one-way flow damper that circulates the working fluid from the damping force control circuit through the reservoir in any of the expansion and compression operations. Acts as
[0014]
  AndVibration control bodyBased on the speed signal in both directions and the expansion / contraction speed signal and displacement signal of the stroke sensing cylinder, the computer appropriately controls the combined throttle resistance value and unload valve of the damping force control circuit,Vibration generating side bodyWhenVibration control bodyEffectively controls the relative vibration generated between them.
[0015]
On the other hand, during the above control, the pressure sensor provided on the upstream side of the throttle of the damping force control circuit detects the working fluid pressure flowing through the damping force control circuit as a working fluid pressure signal, and this is measured. Enter the value into the computer.
[0016]
In the computer, based on the actual measured value of the working fluid pressure from the pressure sensor, this is compared with the calculated value of the working fluid pressure calculated for controlling the resistance value of the composite throttle. When the difference exceeds a predetermined value, it is judged as abnormal, and an emergency signal is transmitted from the computer to notify the outside.
[0017]
【Example】
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the following, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Here, for convenience of description, the present invention will be described by taking as an example a case where the present invention is applied to a lateral vibration damping damping variable damper. To.
[0018]
  In FIG.Vibration generating side body1 is the dolly (hereinafter referred to as dolly 1)Vibration control body2 is a damping force variable damper 3 for semi-active control according to the present invention and a normal damper 4 (also a damping force variable damper 3 for semi-active control). May be horizontally disposed opposite to each other.
[0019]
  Also,Vibration control bodyThe vehicle body 2 is provided with a detector 5 comprising an accelerometer, a speedometer or the like that detects the lateral vibration state of the vehicle body 2.
[0020]
The damping force variable damper 3 includes a stroke sensing cylinder 6, a reservoir 7, and a damping force control circuit 8, as shown in FIG.
[0021]
The stroke sensing cylinder 6 divides the inside of the cylinder 9 into a head side chamber 11 and a rod side chamber 12 by a slidable piston 10, and a piston rod 13 extends from the piston 10 toward the outside.
[0022]
A large number of scale memories 14 are embedded in the pisdon rod 13 at regular intervals, and a displacement sensor 15 is attached to the cylinder 9 so as to face the scale memories 14.
[0023]
The head side chamber 11 communicates with the reservoir 7 through a suction channel 17 having a suction valve 16, and the head side chamber 11 and the rod side chamber 12 communicate with each other through a channel 19 having a check valve 18 provided in the piston 10. Yes.
[0024]
The check valve 18 is disposed so as to allow only the flow of the working fluid from the head side chamber 11 to the rod side chamber 12, and the rod side chamber 12 communicates from the filter 20 to the reservoir 7 through the damping force control circuit 8. ing.
[0025]
The damping force control circuit 8 includes a high-pressure relief valve 21 and a throttle 22 which are damping force generating elements connected in parallel, and a throttle which is controlled to be turned on / off by an opening / closing valve 25 as well as a throttle 24 which is turned on / off by an opening / closing valve 23. 26, a low pressure relief valve 27 and a throttle 28, which are damping force generating elements for emergency use, and a normally closed unload valve 29, together with the working fluid in the rod side chamber 12 of the stroke sensing cylinder 6 A pressure sensor 30 for detecting pressure is also provided.
[0026]
In addition, the damping force control circuit 8 is provided with a switching valve 31 that selectively connects / disconnects the flow path of the low pressure relief valve 27, the throttle 28, and the unload valve 29 in series. The relief valve 27, the throttle 28, and the unload valve 29 are selectively connected in parallel, and the switching valve 31 is switched to the ON position at the same time as the start of use to select the unload valve 29. It is configured.
[0027]
As described above, if the horizontal swing of the carriage 1 causes a lateral shake in the vehicle body 2 and a relative displacement occurs between the carriage 1 and the vehicle body 2, these correspond to the shake directions of the carriage 1 and the vehicle body 2. The stroke sensing cylinder 6 interposed between the cart 1 and the vehicle body 2 expands and contracts.
[0028]
When the stroke sensing cylinder 6 is extended, the working fluid in the reservoir 7 is sucked into the head side chamber 11 from the suction valve 16 through the suction passage 17, and the check valve 18 provided in the piston 10 is closed to close the working fluid in the rod side chamber 12. Is pushed through the filter 20 toward the damping force control circuit 8.
[0029]
On the other hand, when the stroke sensing cylinder 6 is compressed, the suction valve 16 is closed and the working fluid in the head side chamber 11 is opened from the flow path 19 provided in the piston 10 to flow into the rod side chamber 12. An amount of working fluid corresponding to the intrusion volume of the piston rod 13 is pushed out from the rod side chamber 12 to the damping force control circuit 8 through the filter 20.
[0030]
Therefore, the flow rate of the working fluid pushed out toward the damping force control circuit 8 is as follows when the cross-sectional area of the cylinder 9 is A, the cross-sectional area of the piston rod 13 is a, and the stroke of the stroke sensing cylinder 6 is L. “(A−a) × L” or “a × L” during the compression operation.
[0031]
Therefore, by selecting the ratio of the cross-sectional area A of the cylinder 9 and the cross-sectional area a of the piston rod 13 to “A: a = 2: 1”, the damping force is applied during the expansion operation and the compression operation of the stroke sensing cylinder 6. The flow rate of the working fluid pushed toward the control circuit 8 can be made the same, and the flow rate ratio can be arbitrarily selected by changing the above ratio.
[0032]
In parallel with the above, the switching valve 31 in the damping force control circuit 8 selects the unloading valve 29 by the switching signal Z output from the computer 32 through the valve driver circuit 33 in response to the power-on or control standby signal at the same time as the start of use. To the ON position.
[0033]
On the other hand, the displacement sensor 15 provided in the stroke sensing cylinder 6 detects the relative displacement between the cylinder 9 and the piston rod 13 as a digital damper signal S in cooperation with the scale memory 14 of the piston rod 13.
[0034]
The above-described damper signal S is generated based on the positive damper displacement signal W1 (extension side), the negative damper displacement signal W2 (compression side), and these damper displacement signals W1 and W2 by the sensor signal processing circuit 34 for computer signal conversion. Are processed into the positive damper speed signal V1 (expansion side) and the negative damper speed signal V2 (compression side) calculated in this way, and then input to the computer 32.
[0035]
Further, as shown in FIG. 1, the detector 5 provided in the vehicle body 2 detects a lateral shake of the vehicle body 2 as a vehicle body signal T, and this vehicle body signal T is also added by a processing circuit 35 for computer signal conversion. The vehicle body speed signal U1 (leftward shake) and the negative vehicle body speed signal U2 (rightward shake) are processed and then input to the computer 32.
[0036]
When the detector 5 is a speedometer, the processing circuit 35 processes the positive body speed signal U1 and the negative body speed signal U2 as described above. Then, the acceleration is once converted into a speed by the processing circuit 35 and then processed into a positive vehicle body speed signal U1 and a negative vehicle body speed signal U2.
[0037]
Returning to FIG. 2 again, the computer 32 detects vehicle body speed signals U1 and U2 sent from the detector 5 on the vehicle body 2 side, damper speed signals V1 and V2 and damper displacement signals sent from the stroke sensing cylinder 6. The control logic is calculated based on W1 and W2.
[0038]
  In this case, the damper speed signals V1, V2 and the vehicle body speed signals U1, U2 areVibration generating side bodyNo dolly 1Vibration control bodyIn addition, the computer 32 determines the direction of deflection of the vehicle body 2 as well as the signal representing the expansion / contraction speed of the stroke sensing cylinder 6 and the damper displacement signals W1, W2 indicate the expansion / contraction position of the stroke sensing cylinder 6. It is judged by the computer 32 as a signal to represent.
[0039]
As a result, the computer 32 calculates the control logic based on the respective signals described above, and outputs the result as the switching signals X1, X2, Y through the valve driver circuit 33, and is opened and closed by these switching signals X1, X2, Y. The valves 23 and 25 and the unload valve 29 are on / off controlled.
[0040]
Further, during the above control operation, the pressure sensor 30 constantly detects the working fluid pressure generated in the rod side chamber 12 of the stroke sensing cylinder 6 and inputs this to the computer 32 as the working fluid pressure signal P to normalize and Abnormality is constantly monitored by the computer 32.
[0041]
Thus, the damping force variable damper 3 for semi-active control described above operates as follows.
[0042]
▲ 1 ▼ [At the start of control operation]
A switching signal Z is output from the computer 32 to the switching valve 31 when the power supply or control standby is turned on, and the switching valve 31 is turned on to switch to the unloading valve 29 selection side (lower position in FIG. 2). .
[0043]
This state is maintained as it is unless the power is turned off or the control standby is turned off, or unless they are turned off due to the occurrence of an abnormal situation.
[0044]
▲ 2 ▼ [When body 2 swings to the left]
In the above state, if the vehicle body 2 swings to the left during traveling, a positive vehicle body speed signal U1 is input from the detector 5 to the computer 32 through the processing circuit 35.
[0045]
Here, if the cart 1 is swung to the left at a slower speed than the vehicle body 2 or if it is swung to the right as opposed to the vehicle body 2, the stroke sensing cylinder 6 operates to the extension side to operate the internal working fluid. Is pushed out to the damping force control circuit 8.
[0046]
Then, a positive damper displacement signal W1 is input from the displacement sensor 15 to the computer 32 through the sensor signal processing circuit 34 in the same manner as the positive damper speed signal V1.
[0047]
As a result, the computer 32 causes the vehicle body 2 to swing leftward based on the positive vehicle body speed signal U1 from the detector 5 and the positive damper displacement signal W1 from the displacement sensor 15, and the stroke sensing cylinder 6 It is determined that the actuator is operating on the extension side, and the unload valve 29 is kept in the OFF position without issuing the switching signal Y.
[0048]
In addition, the computer 32 determines the extension speed of the stroke sensing cylinder 6 at that time based on the positive damper speed signal V1 from the displacement sensor 15 and the positive vehicle body speed signal U1 from the detector 5. .
[0049]
Then, the damping force value closest to the optimum value is calculated from the extension speed, and the output of the switching signals X1 and X2 to the open / close valves 23 and 25 is controlled to be on / off so as to match it, and the damping force control circuit 8 is generated. The damping force is controlled to effectively suppress the lateral deflection of the vehicle body 2 to the left.
[0050]
That is, when a high damping force is not required, switching signals X1 and X2 are sent from the computer 32 to the on-off valves 23 and 25, and both the on-off valves 23 and 25 are turned on (lower position in FIG. 2). Switch.
[0051]
  As a result, the working fluid pushed out from the stroke sensing cylinder 6 to the damping force control circuit 8 flows to the reservoir 7 through the throttles 22, 24, 26, and the damping force control circuit 8 passes through the throttles 22, 24, 26.Synthetic aperture resistanceThus, a low damping force is generated to suppress the lateral shake of the vehicle body 2.
[0052]
On the other hand, when a high damping force is required, the switching valves X1 and X2 are not output from the computer 32, and the open / close valves 23 and 25 are both kept in the off position (upper position in FIG. 2).
[0053]
Therefore, in this case, the working fluid pushed out from the stroke sensing cylinder 6 to the damping force control circuit 8 flows into the reservoir 7 only through the throttle 22 under the control of the high-pressure relief valve 21, and the damping force control circuit 8 performs high damping. A force is generated to suppress the lateral shake of the vehicle body 2.
[0054]
When a damping force intermediate between a low damping force and a high damping force is required, a switching signal X1 or X2 is output from the computer 32 to selectively switch the open / close valves 23, 25, and the diaphragm 24. Any one of 26 is connected to the damping force control circuit 8 so that an intermediate damping force is generated in a stepwise manner to suppress the lateral shake of the vehicle body 2.
[0055]
In addition, in the above case, when a situation occurs in which the stroke sensing cylinder 6 reaches the extended end, the computer 32 determines this based on the positive damper displacement signal W1 from the displacement sensor 15.
[0056]
Then, the switching signals X1 and X2 are not output from the time when the vicinity of the extension end is reached or cut off, and the open / close valves 23 and 25 are turned off, and the generated damping force of the damping force control circuit 8 is maximized. Maintain and mitigate impact at the extended end.
[0057]
In this way, the damping force control circuit 8 effectively reduces the vibration of the vehicle body 2 while generating a low damping force, a high damping force, and an intermediate damping force in stages in accordance with the extension speed of the stroke sensing cylinder 6. Keep it down and reduce it.
[0058]
On the other hand, when the vehicle body 2 swings to the left, for example, if the carriage 1 swings to the left at a speed faster than the lateral swing speed of the vehicle body 2 to the left due to a rail misalignment or the like, the stroke sensing cylinder 6 As a result of the compression operation, the working fluid pressure corresponding to the generated damping force of the damping force control circuit 8 is also generated in the head side chamber 11 of the stroke sensing cylinder 6.
[0059]
The working fluid pressure generated in the head side chamber 11 acts as a force that pushes the stroke sensing cylinder 6 in the extending direction due to a pressure receiving area difference between the head side chamber 11 and the rod side chamber 12 caused by the presence of the piston rod 13, thereby further increasing the vehicle body 2. Since it is swung to the left, it is necessary to prevent the working fluid pressure from being generated.
[0060]
Therefore, in this case, based on the positive vehicle body speed signal U1 sent from the detector 5 to the computer 32 and the negative damper speed signal V2 sent from the displacement sensor 15 by the compression operation of the stroke sensing cylinder 6, The computer 32 judges this and outputs a switching signal Y to the unload valve 29.
[0061]
As a result, the unload valve 29 is switched to the ON position (lower position in FIG. 2), the damping force control circuit 8 is unloaded, and the working fluid in the head side chamber 11 is transferred from the check valve 18 of the piston 10 to the rod side chamber. 12 and escapes to the reservoir 7 through the damping force control circuit 8 in the unloaded state.
[0062]
Accordingly, no working fluid pressure is generated in the head side chamber 11 of the stroke sensing cylinder 6, so that the stroke sensing cylinder 6 is prevented from further swinging the vehicle body 2 to the left.
[0063]
▲ 3 ▼ [When body 2 swings to the right]
On the contrary, if the vehicle body 2 swings to the right, a negative vehicle body speed signal U 2 is input from the detector 5 to the computer 32.
[0064]
Here, if the carriage 1 is swung to the right at a slower speed than the vehicle body 2 or is swung to the left as opposed to the vehicle body 2, the stroke sensing cylinder 6 closes the suction valve 16 of the suction passage 17. While operating on the compression side, the working fluid in the head side chamber 11 is pushed out from the flow path 19 of the piston 10 to the damping force control circuit 8 through the rod side chamber 12 while pushing the check valve 18 open.
[0065]
On the other hand, a negative damper speed signal V 2 and a negative damper displacement signal W 2 are input from the displacement sensor 15 to the computer 32.
[0066]
Based on the negative vehicle body speed signal U2 sent from the detector 5 and the negative damper speed signal V2 from the displacement sensor 15, the computer 32 swings the vehicle body 2 to the right and the stroke sensing cylinder 6 is compressed. The unload valve 29 is kept in the OFF position without outputting the switching signal Y.
[0067]
In addition to the above, the computer 32 generates a negative damper speed signal V2 from the displacement sensor 15 and a negative vehicle speed signal U2 from the detector 5, as in the case where the preceding vehicle body 2 swings to the left. Based on this, the damping force value closest to the optimum value is calculated.
[0068]
Then, the output of the switching signals X1 and X2 to the opening and closing valves 23 and 25 is controlled to be on / off so as to match this, and the damping force generated by the damping force control circuit 8 is controlled, so Effectively suppress.
[0069]
That is, when a high damping force is not required, switching signals X1 and X2 are sent from the computer 32 to the opening and closing valves 23 and 25 to switch the opening and closing valves 23 and 25 to the ON position and pushed out to the damping force control circuit 8. The generated working fluid is caused to flow from the diaphragms 24 and 26 together with the diaphragm 22 to the reservoir 7, and a low damping force is generated by the combined diaphragm resistance of the diaphragms 22, 24 and 26 to suppress the lateral vibration of the vehicle body 2.
[0070]
On the other hand, when a high damping force is required, the switching valves X1 and X2 are not output from the computer 32, and the open / close valves 23 and 25 are kept in the off position and pushed out by the damping force control circuit 8. The working fluid is allowed to flow into the reservoir 7 through only the throttle 22 under the control of the high-pressure relief valve 21 to generate a high damping force and suppress the lateral vibration of the vehicle body 2.
[0071]
When a damping force intermediate between the low damping force and the high damping force is required, the switching signals X1 and X2 are selectively output from the computer 32 and any one of the diaphragms 24.26 is set as the damping force. By communicating with the control circuit 8, an intermediate damping force is generated in a stepwise manner to suppress the lateral shake of the vehicle body 2.
[0072]
In addition, even in the above case, when a situation occurs in which the stroke sensing cylinder 6 reaches the compression end, the computer 32 determines this based on the negative damper displacement signal W2 from the displacement sensor 15, and near the compression end. From that point on, the open / close valves 23 and 25 are turned off to keep the generated damping force of the damping force control circuit 8 at the maximum value, and the impact at the compression end of the stroke sensing cylinder 6 is mitigated.
[0073]
In this way, the damping force control circuit 8 effectively reduces the vibration of the vehicle body 2 while generating a low damping force, an intermediate damping force, and a high damping force in stages in accordance with the magnitude of the compression speed of the stroke sensing cylinder 6. Reduce to less.
[0074]
Also in the above description, if the carriage 1 is swung to the right at a speed higher than the lateral wobbling speed of the vehicle body 2 due to a deviation of the rail or the like, the stroke sensing cylinder 6 is extended and attenuated to the rod side chamber 12. A working fluid pressure corresponding to the generated damping force of the force control circuit 8 is generated.
[0075]
The working fluid pressure generated in the rod side chamber 12 acts as a force that pushes the stroke sensing cylinder 6 in the compression direction and increases the rightward deflection of the vehicle body 2, so that the working fluid pressure is not generated. There is a need to.
[0076]
However, even in this case, since the vehicle body 2 swings to the right, the displacement sensor is detected by the negative vehicle body speed signal U2 sent from the detector 5 to the computer 32 and the extension operation of the stroke sensing cylinder 6. The computer 32 outputs a switching signal Y to the unload valve 29 on the basis of the positive damper speed signal V 1 sent from 15.
[0077]
In response to this switching signal Y, the unload valve 29 is switched to the ON position so that the damping force control circuit 8 is unloaded, the working fluid in the rod side chamber 12 is released to the reservoir 7, and the vehicle body 2 is further swung to the right. To be prevented.
[0078]
▲ 4 ▼ [When control is not possible due to power off or abnormal situation]
Even in this case, the stroke sensing cylinder 6 repeatedly expands and contracts as the vehicle body 2 swings in the left-right direction, so that the working fluid is pushed out from the stroke sensing cylinder 6 toward the damping force control circuit 8. It is.
[0079]
However, when the power is turned off, the switching signals X1, X2, Y and Z from the computer 32 are also cut off at the same time, so that the open / close valves 23 and 25, the unload valve 29 and the switching valve 31 are automatically operated. Thus, the position is switched to the OFF position in FIG.
[0080]
As a result, the working fluid pushed out from the stroke sensing cylinder 6 to the damping force control circuit 8 flows to the reservoir 7 through the throttles 22 and 28, and normally generates a predetermined damping force by the action of the throttle 28 and the low pressure relief valve 27. The vibration of the vehicle body 2 in the left-right direction is suppressed.
[0081]
Further, at the time of control, for example, it is assumed that an abnormal situation occurs in the control system and the unload valve 29 is switched to the on state, or the unload valve 29 cannot return from the on position to the off position.
[0082]
However, even in this case, the unload valve 29 is interposed in the damping force control circuit 8 while maintaining a state in series with the switching valve 31, and the switching valve 31 is automatically turned off when the control system is abnormal. Return to position.
[0083]
Therefore, since the switching valve 31 selects the low pressure relief valve 27 and the throttle 28, the damping force control circuit 8 ensures a damping force with the low pressure relief valve 27 and the throttle 28 without being in an unloaded state.
[0084]
On the other hand, during control, the valves 22, 24, 26, 28 are clogged by dust in the working fluid, or these valves are malfunctioning due to abnormalities in the control system or the valves 23, 25, 29, 31 themselves. If this kind of switching operation is disabled, the working fluid pressure P1 in the rod-side chamber 12 of the stroke sensing cylinder 6 shows an abnormal value, so that an effective damping operation cannot be performed.
[0085]
However, the working fluid pressure P1 generated in the rod side chamber 12 is based on the throttle resistance R by the selected throttles 22, 24, 26, and the expansion / contraction speed of the stroke sensing cylinder 6 is V3, V4, and the sectional area A of the cylinder 9 is If the difference in the cross-sectional area a of the piston rod 13 is A1, and the proportionality constant is K,
[0086]
[Expression 1]
Figure 0003714699
Thus, it is uniquely determined by the diaphragm resistance R of the damping force control circuit 8.
[0087]
In addition, the working fluid pressure P1 is constantly monitored by the pressure sensor 30 provided in the damping force control circuit 8, and is always input to the computer 32 as the working fluid pressure signal P from the pressure sensor 30.
[0088]
On the other hand, the computer 32 responds to the output state of the switching signals X1, X2 to the on-off valves 23, 25 based on the damper speed signals V1, V2 from the displacement sensor 15 and the vehicle body speed signals U1, U2 from the detector 5. The calculated value P2 of the working fluid pressure P1 that will be generated in the rod side chamber 12 is calculated.
[0089]
Here, the computer 32 compares the actual measurement value P3 based on the working fluid pressure signal P sent from the previous pressure sensor 30 with the calculated value P2 calculated by the computer 32, and the difference between these values becomes a predetermined value. When it exceeds, it is determined that there is an abnormality and an emergency signal E is output to notify the outside of the occurrence of the abnormality.
[0090]
When the computer 32 outputs the switching signal Y to switch the unload valve 29 to the on state, the damping force control circuit 8 is in the unload state and the working fluid pressure in the rod side chamber 12 of the stroke sensing cylinder 6 P1 is greatly reduced.
[0091]
For this reason, even in this case, the actual measurement value P3 is significantly lower than the calculated value P2, and therefore the computer 32 outputs the emergency signal E.
[0092]
Therefore, when the computer 32 is outputting the switching signal Y, the logic of the computer 32 is set in advance so as not to output the emergency signal E, thereby preventing the malfunction described above.
[0093]
FIG. 3 shows another embodiment of the damping force variable damper 3 according to the present invention. The damping force variable damper 3 according to this embodiment is the same as that of the first embodiment described so far and stroke sensing. The flow path configuration of the cylinder 6 and the configurations of the load valve and the damping force control circuit are different.
[0094]
That is, the damping force variable damper 3 shown in FIG. 3 includes a stroke sensing cylinder 6, a reservoir 7, and a damping force control circuit 8.
[0095]
The stroke sensing cylinder 6 divides the inside of the cylinder 9 into a head side chamber 11 and a rod side chamber 12 by a slidable piston 10, and a piston rod 13 extends from the piston 10 toward the outside.
[0096]
A large number of scale memories 14 are embedded in the piston rod 13 in a line at equal intervals, and a displacement sensor 15 is fixedly attached to face the scale memories 14.
[0097]
On the other hand, the damping force variable damper 3 described above has two unload valves 29a for the compression side and the extension side for keeping the check valves 36 and 37 in the off position and maintaining the conduction position in the on position, respectively. 29b.
[0098]
The pressure-side unload valve 29a is interposed in the middle of a flow path 38 that connects the head side chamber 11 and the reservoir 7 in the stroke sensing cylinder 6 to each other, and from the head side chamber 11 to the rod side chamber 12 in the off position. The flow of the working fluid toward the head is blocked by the check valve 36 and the head side chamber 11 is arranged to communicate with the reservoir 7 through the flow path 38 at the ON position.
[0099]
On the other hand, the unloading valve 29b for the extension side is interposed in the middle of the flow path 39 extending from the inlet of the unloading valve 29a for the compression side toward the rod side chamber 12, and in the off position, the stroke sensing cylinder 6, only the flow of the working fluid from the head side chamber 11 toward the rod side chamber 12 is allowed by the check valve 37, and the rod side chamber 12 is communicated with the head side chamber 11 in the ON position.
[0100]
The head side chamber 11 is connected to the server 7 by a suction flow path 17 having a suction valve 16 as in the first embodiment, and the rod side chamber 12 is connected to the reservoir through the damping force control circuit 8 from the filter 20. Leading to 7.
[0101]
The damping force control circuit 8 includes three throttles 22, 24, 26 that are damping force generation elements connected in series, and three on-off valves 23, 25, which select use of the three throttles 22, 24, 26. 31 and a high-pressure relief valve 21 of a damping force generating element that is interposed between the flow paths 38 and 39 and communicates the rod side chamber 12 to the reservoir 7, and a flow that communicates between the throttles 24 and 26 to the reservoir 7. A low-pressure relief valve 27 that is also a damping force generating element interposed in the middle of the path 40 is provided.
[0102]
In the case of the second embodiment, the on-off valve 23 described above controls the bypass flow path 41 of the throttles 22 and 24 intermittently, and the on-off valves 25 and 31 have the bypass flow paths 42 and 43 of the throttles 24 and 26, respectively. In particular, the open / close valve 31 is configured as a normally closed valve so as to keep the bypass flow path 43 in the off state in the off position, unlike the other open / close valves 23 and 25.
[0103]
Accordingly, when only the opening / closing valve 31 is switched to the ON position from the state shown in FIG. 3 to open the bypass flow path 43, the bypass flow path 41 communicates with the reservoir 7 through the bypass flow path 43. The circuit 8 is kept in the lowest damping force generation state based on the flow path resistance of these bypass flow paths 41 and 43.
[0104]
On the other hand, if the on / off valves 23 and 25 are switched to the on position and the bypass passages 41 and 42 are closed with the on / off valve 31 turned off, all the bypass passages 41, 42 and 43 are closed. Since the throttles 22, 24, and 26 work together, the damping force control circuit 8 superimposes the pressure loss of these throttles 22, 24, and 26 and cooperates with the high-pressure relief valve 21 to obtain the highest damping force. Switch to the state that occurs.
[0105]
On the other hand, if only the opening / closing valve 23 and the opening / closing valve 31 are switched to the on position, the inlet side of the restrictor 24 and the outlet side of the restrictor 26 have the same pressure through the bypass channels 42 and 43, so that only the restrictor 22 works. .
[0106]
Further, if all the open / close valves 23, 25, 31 are kept in the off position as shown in the figure, the inlet side of the throttle 22 and the outlet side of the throttle 24 have the same pressure through the bypass flow path 41, so that the low pressure relief Only the restriction 26 works under the restriction of the valve 27.
[0107]
Furthermore, if all of the open / close valves 23, 25, 31 are switched to the ON position from the state shown in the drawing, the inlet side and the outlet side of the throttle 26 have the same pressure through the bypass flow path 43, and the throttles 22, 24 work. The pressure loss of the throttle 24 is added to the 22 pressure loss.
[0108]
Further, when only the opening / closing valve 23 is switched to the ON position, only the inlet side and the outlet side of the throttle 24 are kept at the same pressure through the bypass flow path 42, so that the throttles 22 and 26 are operated. The pressure loss of the throttle 26 is added to the 22 pressure loss.
[0109]
Thus, the damping force control circuit 8 can control the damping force in six steps by appropriately selecting the on-off valves 23, 25, and 31 and performing an on / off operation.
[0110]
As described above, in FIG. 1, assuming that the lateral movement of the vehicle body 2 occurs due to the lateral vibration of the carriage 1 and relative displacement occurs between the carriage 1 and the vehicle body 2, the movement direction of the carriage 1 and the vehicle body 2 is Correspondingly, the stroke sensing cylinder 6 interposed between the carriage 1 and the vehicle body 2 expands and contracts.
[0111]
When the stroke sensing cylinder 6 is extended, the working fluid in the reservoir 7 is sucked into the head side chamber 11 by opening the suction valve 16 from the suction flow path 17 and the working fluid in the rod side chamber 12 is directed to the damping force control circuit 8. Extrude through 20.
[0112]
On the contrary, when the stroke sensing cylinder 6 is compressed, the suction valve 16 is closed, and the working fluid in the head side chamber 11 is opened from the flow path 38 to open the check valve 37 of the unloading valve 29a for extending the rod side chamber. The working fluid in an amount corresponding to the intrusion volume integral of the piston rod 13 is pushed out from the rod side chamber 12 to the damping force control circuit 8 through the filter 20.
[0113]
Therefore, the flow rate of the working fluid pushed out toward the damping force control circuit 8 is the same as that in the first embodiment in the second embodiment as well as the cross-sectional area A of the cylinder 9 and the piston rod 13. By selecting the ratio of the cross-sectional area a to “A: a = 2: 1”, the flow rate of the working fluid pushed toward the damping force control circuit 8 during the extension operation and the compression operation can be made the same. Further, the flow rate ratio can be arbitrarily selected by changing the above ratio.
[0114]
Therefore, even in the damping force variable damper 3 according to the second embodiment, as in the case of the first embodiment, the control comprising the computer 32, the valve driver circuit 33, and the sensor signal processing circuits 34 and 35 is performed. The system can be used to generate a predetermined damping force in accordance with the relative displacement between the carriage 1 and the vehicle body 2 in FIG.
[0115]
In addition, a pressure sensor 30 is provided on the upstream side of the throttles 22, 24, and 26 in the damping force control circuit 8, and the computer 32 detects the working fluid pressure P <b> 1 at that portion by the pressure sensor 30 as a working fluid pressure signal P. , The computer 32 can determine the abnormal situation caused by the clogging of the diaphragms 22, 24, 26 and the malfunction of the opening / closing valves 23, 25, 31 and notify the outside.
[0116]
That is, the displacement sensor 15 provided in the stroke sensing cylinder 6 outputs the relative displacement between the cylinder 9 and the piston rod 13 as the damper signal S in cooperation with the scale memory 14 of the piston rod 13.
[0117]
The damper signal S is a positive damper speed calculated by the computer signal conversion sensor signal processing circuit 34 based on the positive damper displacement signal W1, the negative damper displacement signal W2, and the damper displacement signals W1 and W2. The signal V1 and the negative damper speed signal V2 (extension side) are processed and then input to the computer 32.
[0118]
Further, as seen in FIG. 1, the detector 5 provided in the vehicle body 2 detects the lateral shake of the vehicle body 2 as a vehicle body signal T, and this vehicle body signal T is also processed by a processing circuit 35 for computer signal conversion. After being processed into a positive vehicle body speed signal U1 and a negative vehicle body speed signal U2, it is input to the computer 32.
[0119]
When the detector 5 is a speedometer, the processing circuit 35 processes the positive body speed signal U1 and the negative body speed signal U2 as described above. Then, the acceleration is once converted into a speed by the processing circuit 35 and then processed into a positive vehicle body speed signal U1 and a negative vehicle body speed signal U2.
[0120]
On the other hand, the computer 32 determines the direction of deflection of the vehicle body 2 at that time from the vehicle body speed signals U1 and U2 sent from the detector 5 on the vehicle body 2 side, and uses the valve driver circuit 33 for the compression side or the extension side. A switching signal Y1 or Y2 is output to the unload valves 29a and 29b to selectively turn them on / off.
[0121]
On the other hand, based on the vehicle body speed signals U1 and U2, the damper speed signals V1 and V2 and the damper displacement signals W1 and W2 sent from the displacement sensor 15 of the stroke sensing cylinder 6 through the sensor signal processing circuit 34. Calculate control logic.
[0122]
The calculation result is output as switching signals X1, X2, and X3 through the valve driver circuit 33, and the switching signals X1, X2, and X3 are used to open and close the valves 23, 25, and 31 of the damping force control circuit 8 in the damping force variable damper 3. ON / OFF control.
[0123]
Further, during the above control operation, the pressure sensor 30 detects the working fluid pressure generated in the rod side chamber 12 of the stroke sensing cylinder 6 and inputs this to the computer 32 as the working fluid pressure signal P, so The computer 32 always monitors the abnormality.
[0124]
As described above, the opening / closing valves 23, 25, 31 and the unloading valve 29a are constituted by the damper signal S and the vehicle body signal T sent from the displacement sensor 15 of the stroke sensing cylinder 6 and the detector 5 provided in the vehicle body 5. 29b are turned on and off, and at the same time, the working fluid pressure P1 of the rod side chamber 12 in the stroke sensing cylinder 6 is detected by the pressure sensor 30, thereby controlling vibration while operating under the control described below. Perform the action.
[0125]
▲ 1 ▼ [When body 2 swings to the left]
If the vehicle body 2 swings to the left during traveling, a positive vehicle body speed signal U1 is input from the detector 5 through the processing circuit 35 to the computer 32.
[0126]
The computer 32 determines that the vehicle body 2 is swung to the left based on the positive vehicle body speed signal U1, and outputs the switching signal Y1 to the pressure side unload valve 29a to turn on the unload valve 29a. Switch to the position.
[0127]
Here, if the cart 1 is swung to the left at a slower speed than the vehicle body 2 or if it is swung to the right as opposed to the vehicle body 2, the stroke sensing cylinder 6 operates to the extension side to operate the internal working fluid. Is pushed out to the damping force control circuit 8.
[0128]
On the other hand, a positive damper speed signal V 1 and a positive damper displacement signal W 1 are input from the displacement sensor 15 of the stroke sensing cylinder 6 to the computer 32 through the sensor signal processing circuit 34.
[0129]
The computer 32 determines the extension speed of the stroke sensing cylinder 6 at that time based on the positive damper speed signal V1 and the positive vehicle body speed signal U1 described above, and the damping force closest to the optimum value from this extension speed. The switching signals X1, X2, and X3 are selectively output so as to match the values, and the on-off valves 23, 25, and 31 are controlled to be turned on / off, and the generated damping force of the damping force control circuit 8 is appropriately set. Control to suppress the lateral deflection of the vehicle body 2 to the left.
[0130]
In addition, in the above case, when a situation occurs in which the stroke sensing cylinder 6 reaches the extended end, the computer 32 determines this based on the positive damper displacement signal W1 from the displacement sensor 15.
[0131]
When the vicinity of the extension end is reached, the computer 32 outputs the switching signals X1 and X2, switches the on / off valves 23 and 25 to the on position while keeping the on / off valve 31 in the off position, and the damping force control circuit 8 Maintains the damping force generated at the maximum value to reduce the impact at the extension end.
[0132]
In this way, the damping force control circuit 8 performs a damping action so as to effectively suppress the shake of the vehicle body 2 while generating a six-stage damping force corresponding to the extension speed of the stroke sensing cylinder 6. It is.
[0133]
Further, when the vehicle body 2 swings to the left, for example, if the carriage 1 swings to the left at a speed faster than the lateral swing speed of the vehicle body 2 to the left due to a rail deviation or the like, the stroke sensing cylinder 6 As a result of the compression operation, the working fluid pressure corresponding to the generated damping force of the damping force control circuit 8 is also generated in the head side chamber 11 of the stroke sensing cylinder 6.
[0134]
The working fluid pressure generated in the head side chamber 11 acts as a force that pushes the stroke sensing cylinder 6 in the extending direction due to a pressure receiving area difference between the head side chamber 11 and the rod side chamber 12 caused by the presence of the piston rod 13, thereby further increasing the vehicle body 2. Since it is swung to the left, it is necessary to prevent the working fluid pressure from being generated.
[0135]
However, even in this case, since the vehicle body 2 is swinging to the left, based on the positive vehicle body speed signal U1 from the detector 5, the computer 32 sends the switching signal Y1 to the compression side unload valve 29a. And the pressure side unload valve 29a is kept in the ON position.
[0136]
As a result, the working fluid in the head side chamber 11 escapes from the flow path 38 to the reservoir 7 through the pressure side unload valve 29a.
[0137]
As a result, no working fluid pressure is generated in the head side chamber 11 of the stroke sensing cylinder 6, and the stroke sensing cylinder 6 is prevented from further shaking the vehicle body 2 to the left.
[0138]
▲ 2 ▼ [When body 2 swings to the right]
On the contrary, if the vehicle body 2 swings to the right, a negative vehicle body speed signal U 2 is input from the detector 5 to the computer 32.
[0139]
Based on the negative vehicle body speed signal U2, the computer 32 this time outputs a switching signal Y2 to the unloading valve 29b for expansion and switches it to the ON position.
[0140]
Here, if the cart 1 is swung to the left at a slower speed than the vehicle body 2 or if it is swung to the left as opposed to the vehicle body 2, the stroke sensing cylinder 6 operates to the compression side and the internal working fluid Is pushed out toward the damping force control circuit 8.
[0141]
Then, a negative damper speed signal V 2 and a negative damper displacement signal W 2 are input to the computer 32 from the displacement sensor 15 by the operation of the stroke sensing cylinder 6 toward the compression side.
[0142]
The computer 32 determines the compression speed of the stroke sensing cylinder 6 at that time based on the negative damper speed signal V2 and the negative vehicle speed signal U2, similarly to the case where the preceding vehicle body 2 swings to the left. A damping force value closest to the optimum value is calculated from the compression speed, and switching signals X1, X2, and X3 are selectively output so as to match them, and the on / off valves 23, 25, and 31 are turned on / off to control the damping force. The generated damping force of the circuit 8 is appropriately controlled to suppress the lateral deflection of the vehicle body 2 to the left.
[0143]
In addition, even in the case described above, when a situation occurs in which the stroke sensing cylinder 6 reaches the compression end, the computer 32 determines this by the negative damper displacement signal W2 from the displacement sensor 15, and reaches the vicinity of the compression end. At this time, the computer 32 outputs the switching signals X1 and X2 to switch the open / close valves 23 and 25 to the on position while keeping the open / close valve 31 in the off position, and the generated damping force of the damping force control circuit 8 is maximized. Maintain and mitigate impact at the compression end.
[0144]
In this way, the damping force control circuit 8 effectively suppresses and reduces the shake of the vehicle body 2 while generating a damping force according to the magnitude of the compression speed of the stroke sensing cylinder 6.
[0145]
Also in the above description, if the carriage 1 is swung to the right at a speed faster than the lateral shake speed of the vehicle body 2 due to a rail deviation or the like, the stroke sensing cylinder 6 extends and the rod side chamber 12 of the stroke sensing cylinder 6 extends. Then, a working fluid pressure corresponding to the generated damping force of the damping force control circuit 8 is generated.
[0146]
The working fluid pressure generated in the rod side chamber 12 acts as a force that pushes the stroke sensing cylinder 6 in the compression direction and increases the rightward deflection of the vehicle body 2, so that the working fluid pressure is not generated. There is a need to.
[0147]
However, since the vehicle body 2 continues to swing to the right even in this case, the computer 32 switches to the unload valve 29b for the extension side based on the negative vehicle body speed signal U2 from the detector 5. The signal Y2 is continuously output, and the unload valve 29b for extension side is kept in the ON position.
[0148]
As a result, the working fluid in the rod side chamber 12 escapes from the flow path 39 to the head side chamber 11 of the stroke sensing cylinder 6 through the unloading valve 29b for expansion side and the flow path 38. As a result, the rod side chamber 12 of the stroke sensing cylinder 6 In this case, no working fluid pressure is generated, so that the stroke sensing cylinder 6 does not swing the vehicle body 2 further to the right.
[0149]
(3) [When control is not possible due to power off or abnormal situation]
Even in this case, the stroke sensing cylinder 6 repeatedly expands and contracts as the vehicle body 2 laterally swings, so that the internal working fluid is pushed out toward the damping force control circuit 8.
[0150]
However, when the power is turned off or the standby signal is extinguished, the switching signals X1, X2, X3, Y1, Y2 from the computer 32 are simultaneously cut off. The load valves 29a and 29b and the open / close valves 23, 25, and 31 maintain the OFF position in FIG.
[0151]
As a result, the working fluid pushed out from the stroke sensing cylinder 6 to the damping force control circuit 8 flows into the reservoir 7 through the throttle 26 under the control of the low pressure relief valve 27 and generates a predetermined damping force due to the pressure loss of the throttle 26. However, it works as a normal damper and suppresses the shake of the vehicle body 2 in the left-right direction.
[0152]
Further, during control, the diaphragms 22, 24, and 26 are clogged by dust in the working fluid, or the control system is abnormal or the on-off valves 23, 25, and 31 and the unload valves 29a and 29b themselves are broken. When the switching operation of these valves becomes impossible, the working fluid pressure P1 in the rod side chamber 12 in the stroke sensing cylinder 6 shows an abnormal value.
[0153]
As a result, the computer 32 detects the calculated value P2 of the working fluid pressure P1 generated in the rod side chamber 12 of the stroke sensing cylinder 6 and the pressure sensor 30 in the same manner as in the first embodiment. The measured value P3 of the working fluid pressure P1 is compared, and when the difference between the two exceeds a predetermined value, it is determined that there is an abnormality, and an emergency signal E is output to notify the outside of the occurrence of the abnormal situation.
[0154]
The emergency signal E is a positive vehicle speed signal sent from the detector 5 when the unload valve 29a or 29b is performing an unloading action even in the case of the second embodiment. The computer 3 determines these based on the negative damper speed signal V2 sent from U1 and the displacement sensor 15, or the negative vehicle body speed signal U2 and the positive speed signal V1, and does not output the emergency signal E during that time. The computer 32 controls as described above.
[0155]
FIG. 4 shows a modification of the first embodiment in FIG. 2, and FIG. 5 shows a modification of the second embodiment in FIG.
[0156]
In these modified examples, the flow through the damping force control circuit 8 is controlled by changing the combined throttle resistance with the throttle 22 while changing the throttle resistance of the damping force control circuit 8 while controlling the opening degree of the proportional valve 23a. This is different from the first and second embodiments described so far in that the throttle resistance of the fluid is controlled.
[0157]
Therefore, even in these cases, the proportional valve 23a is operated using the switching signal X calculated by the computer 32 based on the vehicle body speed signals U1, U2, damper speed signals V1, V2, and damper displacement signals W1, W2. However, it can be easily understood based on the description of the embodiment of FIGS. 2 and 3 that has been described so far that the lateral vibration of the vehicle body 2 can be effectively controlled by appropriately controlling the damping force.
[0158]
In addition, in the event of an abnormal situation, not only can it operate on the safe side, but the pressure sensors 30 can be used to clog the throttles 26, 24, 28, and the unload valves 29, 29a, 29b and the malfunctions of the damping force control valves 23a and 31 can be monitored in real time, and this can be notified to the outside as an emergency signal E.
[0159]
4 and 5, the combined throttle resistance Rx by the throttle 26 and the proportional valve 23a is controlled in proportion to the control current value I applied to the proportional valve 23a.
[0160]
Therefore, based on the control current value I applied to the proportional valve 23a, the calculated constant P2 of the working fluid pressure P1 generated in the rod side chamber 12 at that time by the computer 32 with the proportionality constant K is obtained.
[0161]
[Expression 2]
Figure 0003714699
From the difference A1 between the cross-sectional area A of the cylinder 9 and the cross-sectional area a of the piston rod 13 and the expansion / contraction speeds V3 and V4 of the stroke sensing cylinder 6, the calculated value of the working fluid pressure P1 generated in the rod side chamber 12 at that time P2 can be calculated by the computer 32.
[0162]
Therefore, the computer 32 compares the calculated value P2 with the actually measured value P3 from the pressure sensor 30, and the proportional valve 23a for clogging the throttles 22, 26, 28, the control system or the damping force control by the above-described determination algorithm. It is also possible to monitor the malfunction of the opening / closing valve 31 and the unloading valve 29 and the unloading valves 29, 29a, 29b in real time, and output an emergency signal E from the computer 32 to notify the outside when these abnormal situations occur.
[0163]
Further, in each of the embodiments and the modified examples so far, the computer 32 directly compares the calculated value P2 of the working fluid pressure with the actually measured value P3. These calculated values P2 and measured values P3 are integrated over a certain finite time.
[0164]
The integration result is compared by the computer 32 as the calculated value P2 * and the actual measurement value P3 *, and when the difference between the two exceeds a predetermined value, it is determined that there is an abnormality, and the emergency signal E is output from the computer 32. For example, the reliability of the emergency signal E can be further improved.
[0165]
【The invention's effect】
  As described above, according to the invention of claim 1,Vibration control bodyEffective in controlling the damping force generated from time to time using the side shake signal from the cylinder and the damper signal from the stroke sensing cylinder that is the damper body.Vibration control bodyIn addition to being able to suppress lateral vibrations, it is possible to self-diagnose the occurrence of abnormal damping force dampers in real time simply by providing a pressure sensor in the damping force control circuit, and deal with it immediately without waiting for periodic inspections. Can do.
[0166]
  Similarly, according to the invention of claim 2,Vibration control bodyEffective in controlling the damping force generated from time to time using the side shake signal from the cylinder and the damper signal from the stroke sensing cylinder that is the damper body.Vibration control bodyIn addition to being able to suppress lateral vibrations, it is possible to self-diagnose the occurrence of abnormal damping force dampers in real time simply by providing a pressure sensor in the damping force control circuit, and deal with it immediately without waiting for periodic inspections. Can do.
[0167]
Furthermore, according to the invention of claim 3, it is possible to perform a self-diagnosis in real time with higher reliability in the occurrence of an abnormal state of the damping force variable damper.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an example in which a damping force variable damper according to the present invention is applied as a lateral vibration damping damper for a railway vehicle.
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of a damping force variable damper according to the present invention.
FIG. 3 is a circuit diagram showing another configuration example of the damping force variable damper according to the present invention.
4 is a circuit diagram showing a modification of the damping force variable damper in FIG. 2; FIG.
FIG. 5 is a circuit diagram showing a modification of the damping force variable damper in FIG. 3;
[Explanation of symbols]
1Vibration generating side body
2Vibration control body
3 Damping force variable damper
5 Detector that detects the vehicle body side speed
6 Stroke sensing cylinder
7 Reservoir
8 Damping force control circuit
11 Head side chamber
12 Rod side chamber
14 Scale memory
15 Displacement sensor
21 High pressure relief valve
22, 24, 26, 28 Diaphragm for damping force control
23, 25, 31 Control valve for aperture selection
27 Low pressure relief valve
29, 29a, 29b Unload valve
30 Pressure sensor
32 computers
33 Valve driver circuit
34, 35 sensor signal processing circuit
E Emergency signal
P Working fluid pressure signal
P1 Working fluid pressure
Calculated value of P2 working fluid pressure
P2 * Calculated value of integrated working fluid pressure
P3 Actual measured value of working fluid pressure
P3 * Actual value of integrated working fluid pressure
R Aperture resistance
S Damper signal
TBody signal
U1, U2 body speed signal
V1, V2 damper speed signal
V3, V4 damper expansion / contraction speed
W1, W2 damper displacement signal
X, X1, X2, Z Switching signal for throttle control valve
Y, Y1, Y2 Switching signal for unloading valve

Claims (3)

ダンパ本体として一方向流れのストロークセンシングシリンダを用い、当該ストロークセンシングシリンダからリザーバに向う減衰力制御回路中に介装した合成絞りの抵抗値を、制振側体における両方向への速度信号とストロークセンシングシリンダの伸縮速度信号および変位信号に基いてコンピュータで制御しつつ、減衰力制御回路をアンロード状態とするアンロードバルブと併せて振動発生側体と制振側体間に生じた相対振動を制振するようにした減衰力可変ダンパにおいて、上記減衰力制御回路における絞りの上流側に圧力センサを設けて当該部分の作動流体圧力を実測値である作動流体圧力信号として検出し、この作動流体圧力信号に基づく作動流体圧力の実測値をコンピュータで制御した減衰力制御回路の合成絞り抵抗値とストロークセンシングシリンダの伸縮速度信号に基いてコンピュータで算出した作動流体圧力の計算値と比較し、これら作動流体圧力の実測値と計算値の差が所定値を越えたときに異常と判断して、コンピュータからエマージェンシ信号を発信するようにしたことを特徴とする減衰力可変ダンパ。A stroke sensing cylinder with a unidirectional flow is used as the damper body, and the resistance value of the combined throttle installed in the damping force control circuit from the stroke sensing cylinder toward the reservoir is used as the velocity signal and stroke sensing in both directions on the damping side body . While controlling by the computer based on the cylinder expansion / contraction speed signal and displacement signal, the relative vibration generated between the vibration generating side body and the damping side body is controlled together with the unloading valve that sets the damping force control circuit to the unloaded state. In the damping force variable damper configured to vibrate, a pressure sensor is provided on the upstream side of the throttle in the damping force control circuit to detect the working fluid pressure of the portion as an actual working fluid pressure signal, and this working fluid pressure The combined diaphragm resistance value and the stroke of the damping force control circuit with computer-controlled actual fluid pressure values based on the signal Compared with the calculated value of the working fluid pressure calculated by the computer based on the expansion / contraction speed signal of the sensing cylinder, and when the difference between the measured value and the calculated value of the working fluid pressure exceeds the predetermined value, A damping force variable damper characterized in that an emergency signal is transmitted from a computer. ダンパ本体として一方向流れのストロークセンシングシリンダを用い、当該ストロークセンシングシリンダからリザーバに向う減衰力制御回路中に介装した合成絞りの抵抗値を、制振側体における両方向への速度信号とストロークセンシングシリンダの伸縮速度信号および変位信号に基いてコンピュータにより比例バルブを通して制御しつつ、減衰力制御回路をアンロード状態とするアンロードバルブと併せて振動発生側体と制振側体に生じた相対振動を制振するようにした減衰力可変ダンパにおいて、上記減衰力制御回路における絞りの上流側に圧力センサを設けて当該部分の作動流体圧力を実測値である作動流体圧力信号として検出し、この作動流体圧力信号に基づく作動流体圧力の実測値を比例バルブに流す電流値とストロークセンシングシリンダの伸縮速度信号に基いてコンピュータで算出した作動流体圧力の計算値と比較し、これら作動流体圧力の実測値と計算値の差が所定値を越えたときに異常と判断して、コンピュータからエマージェンシ信号を発信するようにしたことを特徴とする減衰力可変ダンパ。A stroke sensing cylinder with a unidirectional flow is used as the damper body, and the resistance value of the combined throttle installed in the damping force control circuit from the stroke sensing cylinder toward the reservoir is used as the velocity signal and stroke sensing in both directions on the damping side body . Relative vibration generated in the vibration generating side body and damping side body together with the unloading valve that sets the damping force control circuit to the unloaded state while controlling through the proportional valve by the computer based on the expansion / contraction speed signal and displacement signal of the cylinder In the damping force variable damper that controls the damping force, a pressure sensor is provided on the upstream side of the throttle in the damping force control circuit to detect the working fluid pressure of the part as a working fluid pressure signal that is an actual measurement value. Current value and stroke sensitivity for the actual value of the working fluid pressure based on the fluid pressure signal to flow through the proportional valve Compared with the calculated value of the working fluid pressure calculated by the computer based on the expansion / contraction speed signal of the cylinder, and when the difference between the measured value and the calculated value of the working fluid pressure exceeds the predetermined value, it is judged as abnormal. A damping force variable damper characterized by transmitting an emergency signal. 作動流体圧力の実測値とコンピュータで算出した計算値をそれぞれ或る有限時間に亙って積分し、その積分結果をコンピュータで比較して両者の差が所定値を越えたときに異常と判断するようにした請求項１または２の減衰力可変ダンパ。 The measured value of the working fluid pressure and the calculated value calculated by the computer are integrated over a certain finite time, and the result of the integration is compared by the computer. When the difference between the two exceeds a predetermined value, it is determined that there is an abnormality. The damping force variable damper according to claim 1 or 2, wherein the damping force variable damper is provided.
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