铁路车辆用减震装置.pdf

本发明的铁路车辆用减震装置(1)具备：罐体(7)，其贮存向致动器的缸体(2)供给及从缸体(2)排出的液体；第一开闭阀(9)，其设置在使由插入到缸体(2)内的活塞(3)所划分的杆侧室(5)与活塞侧室(6)连通的第一通路(8)，能够打开和关闭该第一通路(8)；第二开闭阀(11)，其设置在使上述活塞侧室(6)与上述罐体(7)连通的第二通路(10)，能够打开和关闭该第二通路(10)；泵(12)，其被驱动以预定的普通转速进行旋转，从上述罐体(7)向上述杆侧室(5)供给液体；以及温度判断部(44c)，其判断向上述致动器供给的液体的温度，其中，在由上述温度判断部(44c)判断为液体的温度比预定的规定温度低的情况下，上述泵(12)的转速比上述普通转速低。

权利要求书
1.  一种铁路车辆用减震装置，控制致动器来抑制车体的震动，
上述致动器具备：
缸体，其与铁路车辆的转向架和车体中的一方连结；
活塞，其滑动自如地插入到上述缸体内；
杆，其插入到上述缸体内，并与上述转向架和上述车体中的另一方以及上述活塞连结；以及
杆侧室和活塞侧室，其通过上述活塞在上述缸体内划分而得到，
该铁路车辆用减震装置具备：
罐体，其贮存向上述缸体供给及从上述缸体排出的液体；
第一开闭阀，其设置在使上述杆侧室与上述活塞侧室连通的第一通路，能够打开和关闭该第一通路；
第二开闭阀，其设置在使上述活塞侧室与上述罐体连通的第二通路，能够打开和关闭该第二通路；
泵，其被驱动以预定的普通转速进行旋转，从上述罐体向上述杆侧室供给液体；以及
温度判断部，其判断向上述致动器供给的液体的温度，
其中，在由上述温度判断部判断为液体的温度比预定的规定温度低的情况下，上述泵的转速比上述普通转速低。

2.  根据权利要求1所述的铁路车辆用减震装置，其特征在于，
上述温度判断部根据日期信息判断液体的温度是否低于上述规定温度。

3.  根据权利要求1所述的铁路车辆用减震装置，其特征在于，
上述温度判断部根据铁路车辆的行驶地区的气温信息判断 液体的温度是否低于上述规定温度。

4.  根据权利要求1所述的铁路车辆用减震装置，其特征在于，
上述温度判断部根据铁路车辆的行驶位置判断液体的温度是否低于上述规定温度。

5.  根据权利要求1所述的铁路车辆用减震装置，其特征在于，
上述温度判断部根据时刻信息判断液体的温度是否低于上述规定温度。

6.  根据权利要求1所述的铁路车辆用减震装置，其特征在于，
上述温度判断部根据运转时间判断液体的温度是否低于规定温度。

7.  根据权利要求1所述的铁路车辆用减震装置，其特征在于，还具备：
排出通路，其将上述杆侧室与上述罐体连接；以及
可变溢流阀，其设置在上述排出通路的中途，能够变更开阀压力。

8.  根据权利要求7所述的铁路车辆用减震装置，其特征在于，
通过调节上述可变溢流阀的开阀压力，来控制上述致动器的推力。

9.  根据权利要求1所述的铁路车辆用减震装置，其特征在于，
在使上述致动器进行伸长动作时，通过打开上述第一开闭阀并且使上述第二开闭阀开闭来控制推力，在使上述致动器进行收缩动作时，通过打开上述第二开闭阀并且使上述第一开闭 阀开闭来控制推力。

10.  根据权利要求1所述的铁路车辆用减震装置，其特征在于，还具备：
吸入通路，其只允许液体从上述罐体流向上述活塞侧室；以及
整流通路，其只允许液体从上述活塞侧室流向上述杆侧室。

说明书铁路车辆用减震装置
技术领域
本发明涉及一种铁路车辆用减震装置的改进。
背景技术
一直以来，作为铁路车辆用减震装置，例如已知为了抑制相对于铁路车辆的行进方向的左右方向的震动而安装在车体与转向架之间使用的装置。
在JP2010-65797A中公开了一种铁路车辆用减震装置，其具备：缸体，其与铁路车辆的转向架和车体中的一方连结；活塞，其滑动自如地插入到缸体内；杆，其插入到缸体内，并与转向架和车体中的另一方以及活塞连结；杆侧室和活塞侧室，其通过活塞在缸体内划分而得到；罐体，其贮存向缸体供给的液体；第一开闭阀，其设置在使杆侧室与活塞侧室连通的第一通路的中途；第二开闭阀，其设置在使活塞侧室与罐体连通的第二通路的中途；泵，其向杆侧室供给动作油；排出通路，其将杆侧室与罐体连接；以及可变溢流阀，其设置在排出通路的中途，能够变更开阀压力。通过对该泵、第一开闭阀、第二开闭阀以及可变溢流阀进行驱动，致动器能够向伸缩双方发挥推力，通过该推力来抑制车体的震动。
发明内容
但是，在铁路车辆用减震装置中，以规定的转速(每单位时间的转数)对泵进行旋转驱动，根据车体的震动状况适当地驱动第一开闭阀、第二开闭阀以及可变溢流阀。这样，利用油压得到抑制车体的震动的推力，抑制铁路车辆的震动。
但是，在致动器内的动作油的油温低时，动作油的粘度高，因此特别在使致动器发挥比较小的推力的情况下，由于可变溢流阀、管路阻抗等而压力损失变大。因此，缸体内的压力变得过高，有可能成为推力过剩。
另外，在想要反馈致动器的推力来进行反馈控制的情况下，在推力过剩时，控制指令和实际的推力之间的偏差变大，致动器的推力产生成为振荡的共振。由此，有可能使车体震动恶化。
本发明就是鉴于上述的问题点而提出的，其目的在于，提供一种铁路车辆用减震装置，即使动作油的油温低也能够发挥稳定的推力而高效地抑制车体震动。
根据本发明的某个方式，是一种铁路车辆用减震装置，控制致动器来抑制车体的震动，上述致动器具备：缸体，其与铁路车辆的转向架和车体中的一方连结；活塞，其滑动自如地插入到上述缸体内；杆，其插入到上述缸体内，并与上述转向架和上述车体中的另一方以及上述活塞连结；以及杆侧室和活塞侧室，其通过上述活塞在上述缸体内划分而得到，该铁路车辆用减震装置具备：罐体，其贮存向上述缸体供给及从上述缸体排出的液体；第一开闭阀，其设置在使上述杆侧室与上述活塞侧室连通的第一通路，能够打开和关闭该第一通路；第二开闭阀，其设置在使上述活塞侧室与上述罐体连通的第二通路，能够打开和关闭该第二通路；泵，其被驱动以预定的普通转速进行旋转，从上述罐体向上述杆侧室供给液体；以及温度判断部，其判断向上述致动器供给的液体的温度，其中，在由上述温度判断部判断为液体的温度比预定的规定温度低的情况下，上述泵的转速比上述普通转速低。
以下参照附图详细说明本发明的实施方式、本发明的优点。
附图说明
图1是表示以平面视图观察安装有本发明的实施方式的铁路车辆用减震装置的铁路车辆的状态的结构图。
图2是本发明的实施方式的铁路车辆用减震装置的详细图。
图3是本发明的实施方式的铁路车辆用减震装置的控制器的控制框图。
图4是本发明的实施方式的铁路车辆用减震装置的控制器的指令运算部的控制框图。
具体实施方式
以下，参照附图，说明本发明的实施方式的铁路车辆用减震装置1。
铁路车辆用减震装置1被用作铁路车辆的车体B的减震装置。铁路车辆用减震装置1如图1所示，具备：前侧的致动器Af，其安装在前侧的转向架Tf与车体B之间；后侧的致动器Ar，其安装在后侧的转向架Tr与车体B之间；以及控制器C，其对这些致动器Af、Ar进行主动控制。铁路车辆用减震装置1求出要使致动器Af、Ar输出的推力作为推力指令值，控制致动器Af、Ar来抑制车体B的震动。
致动器Af、致动器Ar分别各设置一对。前后的致动器Af、Ar与向铁路车辆的车体B的下方垂下的销P连结，在车体B和前后的转向架Tf、Tr之间成对地并列安装。
前后的致动器Af、Ar基本上通过主动控制来抑制相对于车体B的车辆行进方向的水平横向的震动。在该情况下，控制器C控制前后的致动器Af、Ar，来进行主动控制使得抑制车体B的横向的震动。
具体地说，控制器C在进行抑制车体B的震动的控制时，检 测相对于车体B的前部Bf的车辆行进方向的水平横向的横向加速度αf和相对于车体B的后部Br的车辆行进方向的水平横向的横向加速度αr。控制器C根据检测出的横向加速度αf和横向加速度αr，计算前后的转向架Tf、Tr的正上方的围绕车体中心G的角加速度即摇摆加速度ω。另外，控制器C根据检测出的横向加速度αf和横向加速度αr，计算车体中心G的水平横向的加速度即晃动加速度β。另外，控制器C根据计算出的摇摆加速度ω和晃动加速度β，计算要通过前后的致动器Af、Ar分别产生的推力即推力指令值Ff、Fr。控制器C进行反馈控制使得前后的致动器Af、Ar产生如这些推力指令值Ff、Fr那样的推力，由此抑制车体B的横向的震动。
另外，在图1中，致动器Af和致动器Ar分别设置两个，通过单一的控制器C控制它们，但也可以代替它，而对各个致动器Af、Ar逐一地设置控制器C。
接着，参照图2说明铁路车辆用减震装置1的具体结构。
使前后的致动器Af、Ar伸缩的铁路车辆用减震装置1具有相同的结构。以下，为了避免说明的重复，而只说明具备前侧致动器Af的铁路车辆用减震装置1的结构，省略对具备后侧的致动器Ar的铁路车辆用减震装置1的具体说明。
致动器Af具备：缸体2，其与铁路车辆的转向架Tf和车体B中的一方连结；活塞3，其滑动自如地插入到缸体2内；杆4，其插入到缸体2内，并与转向架Tf和车体B中的另一方以及活塞3连结；以及杆侧室5和活塞侧室6，其通过活塞3在缸体2内划分而得到。致动器Af构成为单杆型的致动器。另外，铁路车辆用减震装置1还具备：罐体7，其贮存向缸体2供给及从缸体2排出的作为液体的动作油；第一开闭阀9，其设置在使杆侧室5与活塞侧室6连通的第一通路8，能够打开和关闭第一通路8；第二开 闭阀11，其设置在使活塞侧室6与罐体7连通的第二通路10，能够打开和关闭第二通路10；以及泵12，其被驱动以预定的普通转速进行旋转，从罐体7向杆侧室5供给动作油。在杆侧室5和活塞侧室6中填充有动作油，并且在罐体7中除了填充有动作油以外还填充有气体。另外，在罐体7内，不需要特别通过压缩地填充气体而成为加压状态。
致动器Af在由第一开闭阀9使第一通路8成为连通状态并且将第二开闭阀11关闭的状态下驱动泵12，由此进行伸长动作。另外，致动器Af在由第二开闭阀11使第二通路10成为连通状态并且将第一开闭阀9关闭的状态下驱动泵12，由此进行收缩动作。
以下，详细说明致动器Af的各部。
缸体2形成为筒状，其一端(在图2中为右端)被盖子13闭塞，其另一端(在图2中为左端)安装有环状的杆导轨14。另外，在杆导轨14内，滑动自如地插入有移动自如地插入到缸体2内的杆4。该杆4的一端向缸体2外突出，另一端与滑动自如地插入到缸体2内的活塞3连结。
杆4的外周与杆导轨14之间被未图示的密封构件密封。由此，在缸体2内维持密闭状态。另外，通过活塞3在缸体2内划分出的杆侧室5和活塞侧室6中如上述那样填充有动作油。在缸体2内填充的液体除了动作油以外，还能够使用适合于致动器的液体。
在致动器Af中，形成为杆4的截面积为活塞3的截面积的二分之一。即，杆侧室5侧的活塞3的受压面积为活塞侧室6侧的活塞3的受压面积的二分之一。由此，在伸长动作时和收缩动作时，杆侧室5的压力相同的情况下，在伸缩双方产生的推力也相同。另外，向杆侧室5供给及从杆侧室5排出的动作油量在伸缩两侧 相对于致动器Af的位移量也相同。
具体地说，在使致动器Af进行伸长动作的情况下，成为杆侧室5和活塞侧室6经由第一通路8连通的状态，杆侧室5和活塞侧室6内的动作油的压力相等。由此，产生活塞3的杆侧室5侧和活塞侧室6侧之间的受压面积差乘以动作油的压力所得的推力。另一方面，在使致动器Af进行收缩动作的情况下，杆侧室5与活塞侧室6的连通被切断，成为活塞侧室6经由第二通路10与罐体7连通的状态。由此，产生活塞3的杆侧室5侧的受压面积乘以杆侧室5内的动作油的压力所得的推力。这样，致动器Af所产生的推力在伸缩双方时为活塞3的截面积的二分之一乘以杆侧室5内的动作油的压力所得的值。因此，在控制致动器Af的推力的情况下，在伸长动作、收缩动作时都只要控制杆侧室5的压力即可。
这时，在致动器Af中，活塞3的杆侧室5侧的受压面积被设定为活塞侧室6侧的受压面积的二分之一。因此，在使伸缩两侧产生相同的推力的情况下，杆侧室5的压力在伸长侧和收缩侧相同，因此控制简单。另外，向杆侧室5供给及从杆侧室5排出的动作油量相对于位移量也相同，因此在伸缩两侧响应性相同。
另外，在不将活塞3的杆侧室5侧的受压面积设定为活塞侧室6侧的受压面积的二分之一的情况下，也能够按照杆侧室5的压力对致动器Af的伸缩两侧的推力进行控制。
在杆4的自由端(在图2中左端)和闭塞缸体2的一端的盖子13设置有未图示的安装部。通过这些安装部，能够将致动器Af安装在铁路车辆的车体B与转向架Tf之间。
杆侧室5和活塞侧室6通过第一通路8连通。在第一通路8的中途设置有第一开闭阀9。该第一通路8在缸体2的外部使杆侧室5与活塞侧室6连通，但也可以代替它，在活塞3内设置使杆侧室 5与活塞侧室6连通的通路。
第一开闭阀9是电磁开闭阀，具备：具有连通位置9b和切断位置9c的阀9a；弹簧9d，其对阀9a施压使得切换到切断位置9c；以及螺线管9e，其在通电时使阀9a与弹簧9d相对而切换到连通位置9b。第一开闭阀9在切换到连通位置9b时，打开第一通路8而使杆侧室5与活塞侧室6连通。第一开闭阀9在切换到切断位置9c时，切断杆侧室5与活塞侧室6的连通。
活塞侧室6和罐体7通过第二通路10连通。在第二通路10的中途设置有第二开闭阀11。第二开闭阀11是电磁开闭阀，具备：阀11a，其具有连通位置11b和切断位置11c；弹簧11d，其对阀11a施压使得切换到切断位置11c；以及螺线管11e，其在通电时使阀11a与弹簧11d相对而切换到连通位置11b。第二开闭阀11在切换到连通位置11b时，打开第二通路10而使活塞侧室6与罐体7连通。第二开闭阀11在切换到切断位置11c时，切断活塞侧室6与罐体7的连通。
泵12被电动机15驱动。泵12是只向一个方向喷出动作油的泵。泵12的喷出口经由供给通路16与杆侧室5连通，泵12的吸入口与罐体7连通。泵12在被电动机15驱动时，从罐体7吸入动作油，向杆侧室5供给动作油。
这样，泵12只向一个方向喷出动作油，不需要旋转方向的切换动作。因此，完全没有在切换旋转方向时喷出量变化之类的问题。由此，能够将廉价的齿轮泵等应用于泵12。进而，泵12的旋转方向始终是同一方向，因此，驱动泵12的驱动源即电动机15也不要求对旋转切换的高响应性。由此，也能够将廉价的电动机应用于电动机15。另外，在供给通路16设置有阻止动作油从杆侧室5向泵12的逆流的逆止阀17。
在铁路车辆用减震装置1中，从泵12向杆侧室5供给规定的 喷出流量。在铁路车辆用减震装置1中，在使致动器Af进行伸长动作时，打开第一开闭阀9，并且打开和关闭第二开闭阀11，由此调节杆侧室5内的压力。另一方面，在铁路车辆用减震装置1中，在使致动器Af进行收缩动作时，打开第二开闭阀11，并且打开和关闭第一开闭阀9，由此调节杆侧室5内的压力。由此，能够得到如上述的推力指令值Ff所指示那样的推力。
在伸长动作时，杆侧室5和活塞侧室6成为连通状态，活塞侧室6内的压力与杆侧室5的压力相同。因此，在铁路车辆用减震装置1中，在伸长动作时和收缩动作时，都对杆侧室5的压力进行控制，由此能够控制致动器Af的推力。
另外，第一开闭阀9和第二开闭阀11也可以是能够调节开阀压力并具备开闭功能的可变溢流阀。在该情况下，不是在伸缩动作时使第一开闭阀9或第二开闭阀11进行开闭动作，而是调节开阀压力，由此能够调节致动器Af的推力。
另外，通过调节泵12的喷出流量，也同样能够得到推力指令值Ff所指示那样的推力。在该情况下，如果设置用于检测杆侧室5的压力的压力传感器、或者设置检测作用于电动机15或泵12的旋转轴的转矩的转矩传感器、或者设置检测作用于杆4的负荷的负荷单元传感器、检测失真的失真传感器，则能够测量致动器Af所输出的推力。
如上述那样，能够调节致动器Af的推力，但为了能够更简单地进行推力调节，在铁路车辆用减震装置1中设置有：排出通路21，其使杆侧室5与罐体7连接；以及可变溢流阀22，其设置在该排出通路21的中途并能够变更开阀压力。
可变溢流阀22是比例电磁溢流阀，具备：阀体22a，其设置在排出通路21；弹簧22b，其对阀体22a施压使得切断排出通路21；以及比例螺线管22c，其在通电时产生与弹簧22b相对的推 力。可变溢流阀22通过调节流过比例螺线管22c的电流量，能够调节开阀压力。
在可变溢流阀22中，处于排出通路21的上游的杆侧室5的动作油的压力作为引导压力而作用于阀体22a。在可变溢流阀22中，在作用于阀体22a的动作油的压力超过溢流压力(开阀压力)时，因杆侧室5的动作油的压力造成的推力和因比例螺线管22c产生的推力的合力克服向切断排出通路21的方向对阀体22a施压的弹簧22b的施压力，使阀体22a后退，由此打开排出通路21。
在可变溢流阀22中，在使向比例螺线管22c供给的电流量增大时，比例螺线管22c所产生的推力增大。因此，在使向比例螺线管22c供给的电流量成为最大时，开阀压力成为最小，相反，在完全不向比例螺线管22c供给电流时，开阀压力成为最大。
因此，通过设置排出通路21和可变溢流阀22，在使致动器Af进行伸缩动作时，杆侧室5内的压力与可变溢流阀22的开阀压力变得相同。由此，通过调节可变溢流阀22的开阀压力，能够容易地调节杆侧室5的压力。
这样，通过调节可变溢流阀22的开阀压力，来控制致动器Af的推力。由此，不需要调节致动器Af的推力所需要的传感器类，也不需要高速地打开和关闭第一开闭阀9和第二开闭阀11，或将第一开闭阀9和第二开闭阀11设为带有开闭功能的可变溢流阀，或者为了调节泵12的喷出量而高度地控制电动机15。因此，能够廉价地构成铁路车辆用减震装置1，通过硬件和通过软件都能够构筑稳固的系统。
另外，通过使用能够根据所施加的电流量使开阀压力比例性地变化的比例电磁溢流阀来作为可变溢流阀22，由此开阀压力的控制变得容易。但是，可变溢流阀22只要是能够调节开阀压力的溢流阀即可，因此并不限于比例电磁溢流阀。
可变溢流阀22在与第一开闭阀9和第二开闭阀11的开闭状态无关地对致动器Af具有伸缩方向的过大输入而成为杆侧室5的压力超过开阀压力的状态时，打开排出通路21，将杆侧室5与罐体7连通。由此，杆侧室5内的压力向罐体7释放，能够保护铁路车辆用减震装置1的系统整体。这样，通过设置排出通路21和可变溢流阀22，还能够保护系统。
铁路车辆用减震装置1具备减震器回路D。该减震器回路D用于在第一开闭阀9和第二开闭阀11都闭阀的情况下，使致动器Af作为减震器发挥功能。减震器回路D具备：整流通路18，其形成在活塞3内，只允许动作油从活塞侧室6流向杆侧室5；以及吸入通路19，其只允许动作油从罐体7流向活塞侧室6。另外，铁路车辆用减震装置1具备排出通路21和可变溢流阀22，因此在致动器Af作为减震器发挥功能时，可变溢流阀22作为衰减阀而发挥功能。
具体地说，整流通路18使活塞侧室6与杆侧室5连通，在其中途具备逆止阀18a。通过该逆止阀18a，整流通路18成为只允许动作油从活塞侧室6流向杆侧室5的单向通行的通路。另一方面，吸入通路19使罐体7与活塞侧室6连通，在其中途具备逆止阀19a。通过该逆止阀19a，吸入通路19成为只允许动作油从罐体7流向活塞侧室6的单向通行的通路。
另外，通过在第一开闭阀9的切断位置9c安装只允许动作油从活塞侧室6流向杆侧室5的逆止阀，还能够将第一通路8用作整流通路18。另外，通过在第二开闭阀11的切断位置11c安装只允许动作油从罐体7流向活塞侧室6的逆止阀，还能够将第二通路10用作吸入通路19。
通过设置上述那样构成的减震器回路D，在铁路车辆用减震装置1的第一开闭阀9和第二开闭阀11分别切换到切断位置 9c、11c的情况下，通过整流通路18、吸入通路19以及排出通路21，将杆侧室5、活塞侧室6以及罐体7连通为一串。另外，整流通路18、吸入通路19以及排出通路21是动作油只向一个方向流动的通路，因此，在致动器Af由于外力而伸缩时，从缸体2排出的动作油经由排出通路21返回到罐体7，从罐体7经由吸入通路19向缸体2内供给在缸体2中变得不足的动作油。
这时，针对动作油的流动，可变溢流阀22成为阻抗而作为将缸体2内的压力调节为开阀压力的压力控制阀发挥功能。由此，致动器Af作为无源单向流动型的减震器发挥功能。
在发生无法向铁路车辆用减震装置1的各设备通电那样的失效时，第一开闭阀9和第二开闭阀11的各个阀9a、11a被弹簧9d、11d按压，分别切换到切断位置9c、11c。这时，可变溢流阀22作为开阀压力被固定为最大的状态的压力控制阀发挥功能。因此，致动器Af在失效时，自动作为无源减震器发挥功能。
另外，也可以代替设置有可变溢流阀22和排出通路21的结构，而设为由将杆侧室5与罐体7连接的通路和设置在该通路的中途的衰减阀构成减震器回路D。
在使致动器Af、Ar发挥希望的伸长方向的推力的情况下，控制器C使电动机15旋转而从泵12向缸体2内供给动作油，并且将各第一开闭阀9切换到连通位置9b，将第二开闭阀11切换到切断位置11c。这样，杆侧室5和活塞侧室6成为连通状态，从泵12向两者供给动作油，向伸长方向(在图2中为左方)按压活塞3。由此，致动器Af、Ar发挥伸长方向的推力。这时，致动器Af、Ar发挥活塞3的活塞侧室6侧与杆侧室5侧的受压面积差乘以杆侧室5和活塞侧室6的压力所得的大小的向伸长方向的推力。
在杆侧室5和活塞侧室6的压力高于可变溢流阀22的开阀压力时，可变溢流阀22开阀，从泵12供给的动作油的一部分经由 排出通路21向罐体7释放。由此，根据由对可变溢流阀22施加的电流量所决定的可变溢流阀22的开阀压力，来控制杆侧室5和活塞侧室6的压力。
另一方面，在使致动器Af发挥希望的收缩方向的推力的情况下，控制器C使电动机15旋转而从泵12向杆侧室5内供给动作油，并且将各第一开闭阀9切换到切断位置9c，将第二开闭阀11切换到连通位置11b。这样，活塞侧室6和罐体7成为连通状态，从泵12向杆侧室5供给动作油，由此向收缩方向(在图2中为右方)按压活塞3。由此，致动器Af、Ar发挥收缩方向的推力。这时，致动器Af、Ar发挥活塞3的杆侧室5侧的受压面积乘以杆侧室5的压力所得的大小的向收缩方向的推力。
这时，与使得发挥伸长方向的推力的情况同样地，根据由对可变溢流阀22施加的电流量所决定的可变溢流阀22的开阀压力，来控制杆侧室5内的压力。
另外，该致动器Af、Ar不只作为致动器发挥功能，还能够与电动机15的驱动状况无关地，只通过第一开闭阀9和第二开闭阀11的开闭切换而作为减震器发挥功能。由此，不会伴随有麻烦并且急剧的阀的切换动作，由此能够提供响应性和可靠性高的系统。
另外，该致动器Af、Ar是单杆型，与双杆型的致动器相比，容易确保冲程长度。由此，致动器Af、Ar的全长变短，由此向铁路车辆的安装性提高。
另外，关于从泵12的动作油的供给和因伸缩动作产生的动作油的流动，依次地通过致动器Af、Ar的杆侧室5和活塞侧室6，最终回流到罐体7。由此，即使气体混入到杆侧室5或活塞侧室6，也由于致动器Af、Ar的伸缩动作而自动地向罐体7排出。因此，能够防止因气体混入到动作油中造成的产生推进力时的响应性 的恶化。
因此，在制造铁路车辆用减震装置1时，不会强迫进行麻烦的油中的组装、真空环境下的组装。另外，也不需要动作油的高度的脱气。由此，铁路车辆用减震装置1的生产性提高，并且能够降低制造成本。
进而，即使在杆侧室5或活塞侧室6中混入气体，气体通过致动器Af、Ar的伸缩动作，也自动地向罐体7排出。因此，不需要频繁地进行用于性能恢复的维护。由此，能够减轻维护方面的劳力和成本负担。
接着，主要参照图3和图4，说明控制器C的结构。
控制器C如图所示，具备：前侧加速度传感器40，其针对作为车体的前侧的车体前部Bf的车辆行进方向，检测水平横向的横向加速度αf；以及后侧加速度传感器41，其针对作为车体的后侧的车体后部Br的车辆行进方向，检测水平横向的横向加速度αr。另外，控制器C如图2和图3所示，具备：带通滤波器42、43，其从横向加速度αf、αr中除去曲线行驶时的恒定加速度、漂移成分以及噪声；以及控制部44，其根据通过带通滤波器42、43进行滤波所得的横向加速度αf、αr，计算控制指令并向电动机15、第一开闭阀9的螺线管9e、第二开闭阀11的螺线管11e以及可变溢流阀22的比例螺线管22c输出。由此，控制器C控制各致动器Af、Ar的推力。
此外，由于通过带通滤波器42、43除去包含在横向加速度αf和横向加速度αr中的曲线行驶时的恒定加速度，因此控制器C能够只抑制使乘坐舒适性恶化的震动。
控制部44如图3所示，具备：摇摆加速度计算部44a，其根据横向加速度αf和横向加速度αr，计算前后的转向架Tf、Tr正上方的围绕车体中心G的摇摆加速度ω；晃动加速度计算部 44b，其根据横向加速度αf和横向加速度αr，计算车体B的车体中心G的晃动加速度β；作为温度判断部的油温判断部44c，其判断致动器Af、Ar内的动作油的温度(油温)是否比预先设定的规定温度低；指令计算部44d，其根据摇摆加速度ω和晃动加速度β，计算要通过前后的致动器Af、Ar分别产生的推力即推力指令值Ff、Fr；以及驱动部44e，其根据推力指令值Ff、Fr，驱动电动机15、第一开闭阀9的螺线管9e、第二开闭阀11的螺线管11e以及可变溢流阀22的比例螺线管22c。
驱动部44e在油温判断部44c判断为致动器Af内的动作油的油温为规定温度以上的情况下，驱动电动机15使得泵12以预先决定的普通转速旋转。另一方面，驱动部44e在油温判断部44c判断为致动器Af内的动作油的油温比规定温度低的情况下，驱动电动机15使得泵12降低为比普通转速低的转速。
在本实施方式的情况下，驱动部44e对前后的致动器Af、Ar进行驱动，因此对后侧的致动器Ar的油温也进行同样的判断。另外，驱动部44e使向后侧的致动器Ar供给动作油的泵12以转速为普通转速或比其低的转速进行旋转。
将普通转速设定得满足以下两者：在发挥致动器Af、Ar所要求的最大推力上所需要的压力；对驱动部44e的第一开闭阀9、第二开闭阀11以及可变溢流阀22的驱动发挥推力所要求的响应速度。
作为硬件，控制器C构成为例如具备：A/D转换器，其用于将前侧加速度传感器40和后侧加速度传感器41输出的信号转换为数字信号而取入；上述的带通滤波器42、43；ROM(Read Only Memory：只读存储器)等存储装置，其存储在控制铁路车辆用减震装置1所需要的处理中使用的程序；CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)等运算装置，其执行基于程序的处理；以 及RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)等存储装置，其向CPU提供存储区域。能够通过由CPU执行用于进行上述处理的程序，来实现控制器C的控制部44的各部。另外，关于带通滤波器42、43，也可以代替设置为硬件，而由CPU执行程序从而在软件上实现。
横向加速度αf、αr例如设定为：以在行进方向(在图1中为左右方向)上通过车体B的中央的轴为基准，在成为朝向右侧(在图1中为上方侧)的方向的情况下为正的加速度，在成为朝向左侧(在图1中为下方侧)的方向的情况下为负的加速度。摇摆加速度计算部44a将前侧的横向加速度αf与后侧的横向加速度αr之差除以2，从而计算前侧的转向架Tf和后侧的转向架Tr各自的正上方的围绕车体中心G的摇摆加速度ω。晃动加速度计算部44b将横向加速度αf与横向加速度αr之和除以2，从而计算车体中心G的晃动加速度β。
为了计算摇摆加速度ω，前侧加速度传感器40可以配置在沿着包含车体B的车体中心G的前后方向或对角方向的线上并且前侧致动器Af附近。另外，后侧加速度传感器41也同样可以配置在沿着包含车体B的车体中心G的前后方向或对角方向的线上并且后侧致动器Ar附近。
另外，能够根据加速度传感器40、41相对于车体中心G的距离、它们之间的位置关系以及横向加速度αf、αr，来计算摇摆加速度ω。因此，也能够任意地设定加速度传感器40、41的安装位置。在该情况下，摇摆加速度ω不是将横向加速度αf与横向加速度αr之差除以2而求出的，而是根据横向加速度αf与横向加速度αr之差、加速度传感器40、41相对于车体中心G的距离以及它们之间的位置关系来计算。
具体地说，在设前侧加速度传感器40与车体中心G之间的 前后方向距离为Lf、后侧加速度传感器41与车体中心G之间的前后方向距离为Lr时，通过ω=(αf-αr)/(Lf+Lr)来计算摇摆加速度ω。另外，也可以代替根据由前侧加速度传感器40和后侧加速度传感器41检测出的加速度计算摇摆加速度ω，而使用摇摆加速度传感器来检测摇摆加速度ω。
油温判断部44c判断向致动器Af、Ar供给的动作油的油温是否低于规定温度，将该判断结果输出到驱动部44e。油温判断部44c例如根据日期信息判断油温是否低于规定温度。具体地说，油温判断部44c在根据日期信息得到的日期属于冬季期间的情况下，判断为油温低于规定温度。在冬季期间油温低，因此，能够如上述那样根据日期信息判断油温。
对于冬季期间，例如既能够如从11月到2月那样仅用日期的月份来指定该期间，但也能够如11月16日到2月20日那样用日来指定该期间。能够从控制部44的CPU所具备的实时时钟得到日期信息，但也可以从设置在控制器C外的外部设备得到日期信息。在该情况下，例如可以从监视铁路车辆的各种信息的车辆监视器得到日期信息。在从外部设备得到日期信息的情况下，与有线无线无关地通过通信从外部设备得到日期信息即可。
根据在铁路车辆用减震装置1中使用的动作油的温度特性，来设定规定温度。在此，在动作油的油温低而动作油的粘度变高的情况下，在驱动泵12以普通转速进行旋转时，铁路车辆用减震装置1的油压回路中的基础压力损失也会与粘度变高的量对应地变大。由此，缸体2内的动作油的压力也变高。这样，在动作油的油温降低时，缸体2内的压力下限变高，因此致动器Af、Ar所产生的推力的下限也变大。
能够任意地设定规定温度，但在使泵12以预先决定的普通转速旋转的情况下，设定为无法输出致动器Af、Ar所要求的下 限推力的动作油的临界温度即可。另外，当然将规定温度设定得根据致动器Af、Ar所使用的动作油的温度粘度特性而不同。
另外，油温判断部44c也能够根据铁路车辆的行驶地区的气温信息，判断油温是否低于规定温度。在该情况下，如果铁路车辆的行驶地区是寒冷地带，则能够判断为致动器Af、Ar内的动作油的油温低于规定温度。具体地说，气温信息是能够由油温判断部44c判断油温有可能低于规定温度的情况和油温不可能低于规定温度的情况的信息即可。例如能够根据行驶地区的平均气温、最低气温决定该气温信息。也可以将该气温信息设定为即使是相同地区也根据日期而不同。即，可以使用使气温信息和日期信息关联起来的图表、表，来判断油温是否低于规定温度。
另外，油温判断部44c也能够根据铁路车辆的行驶位置，判断油温是否低于规定温度。具体地说，油温判断部44c从车辆监视器、GPS(Global Positioning System：全球定位系统)、或能够监视行驶位置的其它装置监视行驶位置，参照位于行驶位置的地区的气温信息。然后，根据该气温信息，判断油温是否低于规定温度。通过这样进行判断，在铁路车辆在从温暖地区跨到寒冷地区那样的路线上行驶的情况下，能够根据行驶位置判断油温。另外，加入日期信息，从而行驶位置所属的地区的气温信息还可以根据日期而不同。在该情况下，也可以使用使气温信息和日期信息关联起来的图表、表，参照行驶位置所属的地区的图表、表，来判断油温是否低于规定温度。
如上述那样，油温判断部44c能够根据日期信息、气温信息、行驶位置中的任意一个或它们的任意组合，判断油温是否低于规定温度。
另外，油温判断部44c也能够根据时刻信息判断油温是否低 于规定温度。例如，能够根据从日期信息得到的日期和从时刻信息得到的时刻，由油温判断部44c进行不同的判断。由此，即使从日期信息得到的日期是相同的日期，也能够如果是白天则判断为油温不比规定温度低，如果是早晨、夜间则判断为油温比规定温度低。由此，能够进行更细致的油温的判断。另外，通过将气温信息和时刻信息关联起来，由此在根据气温信息、行驶位置判断油温的情况下，也还同样地能够进行更细致的油温的判断。
另外，油温判断部44c也能够根据从铁路车辆用减震装置1启动起的运转时间，判断油温是否低于规定温度。在启动铁路车辆用减震装置1后不久的情况下，向致动器Af、Ar供给的动作油的油温低。因此，在油温上升之前，能够判断为油温低于规定温度。由此，在运转时间短的情况下，判断为油温低于规定温度即可。将该运转时间设定为向致动器Af、Ar供给的动作油的油温被充分加温而动作油的粘度充分小的程度。另外，基于该运转时间的油温判断也能够与基于上述的日期信息、气温信息、行驶位置以及时刻信息的油温判断一起使用。
另外，也可以通过油温传感器直接检测向致动器Af、Ar供给的动作油的油温，由油温判断部44c对检测出的油温和规定温度进行比较，判断检测出的油温是否低于规定温度。在该情况下，将油温传感器设置在致动器Af、Ar的缸体2、罐体7、或各通路中检测油温即可。但是，能够如上述那样，使用日期信息、时刻信息以及气温信息而不使用油温传感器来估计油温。由此，能够降低铁路车辆用减震装置1的成本。
指令计算部44d如图4所示，构成为包含H∞控制器44d1、44d2。指令计算部44d具备：H∞控制器44d1，其根据由摇摆加速度计算部44a计算出的摇摆加速度ω，计算抑制车体B的摇摆 震动的推力Fω(摇摆指令值)；H∞控制器44d2，其根据由晃动加速度计算部44b计算出的晃动加速度β，计算抑制车体B的晃动震动的推力Fβ(晃动指令值)；加法器44d3，其将推力Fω与推力Fβ相加，来计算指示前侧的致动器Af所要输出的推力的推力指令值Ff；以及减法器44d4，其将推力Fβ减去推力Fω，来计算指示后侧的致动器Ar所要输出的推力的推力指令值Fr。
在指令计算部44d中，执行H∞控制，因此能够与输入到车体B的震动的频率无关地得到高的减震效果，能够得到高耐用性。另外，这并不否定使用H∞控制以外的控制。因此，例如也可以使用根据横向加速度αf、αr得到横向速度并将横向速度乘以高空气球衰减系数求出推力指令值的高空气球控制，来控制前后的致动器Af、Ar。另外，也可以代替根据摇摆加速度ω和晃动加速度β使前后的致动器Af、Ar关联地控制其推力，而分别独立地控制前侧的致动器Af和后侧的致动器Ar。
驱动部44e如图3所示，为了使各致动器Af、Ar按照推力指令值Ff、Fr发挥推力，而输出控制指令。具体地说，驱动部44e根据推力指令值Ff、Fr，计算要向电动机15、第一开闭阀9的螺线管9e、第二开闭阀11的螺线管11e以及可变溢流阀22的比例螺线管22c输出的控制指令，输出该控制指令。另外，在根据推力指令值Ff、Fr计算控制指令时，反馈这时致动器Af、Ar输出的推力，进行反馈控制而计算控制指令。
具体地说，驱动部44e如上述那样，根据推力指令值Ff、Fr计算要对第一开闭阀9的螺线管9e、第二开闭阀11的螺线管11e以及可变溢流阀22的比例螺线管22c施加的控制指令，输出该控制指令。另外，除此以外，驱动部44e根据油温判断部44c的判断结果，控制泵12的转速。
驱动部44e在由油温判断部44c判断为油温为规定温度以上 的情况下，驱动电动机15使得泵12以普通转速旋转。在本实施方式中，在油温为规定温度以上的情况下，能够驱动泵12以普通转速进行旋转，通过可变溢流阀22进行致动器Af、Ar的推力调节。由此，不改变泵12的转速即可，由此能够防止伴随着泵12的转速的变动而产生噪声，并且能够使致动器Af、Ar的控制响应性良好。另外，也能够与基于可变溢流阀22的压力调节一起，对电动机15的转速进行调节来调节致动器Af、Ar的产生推力。
另一方面，驱动部44e在由油温判断部44c判断为油温低于规定温度的情况下，降低泵12的转速。即，驱动部44e驱动电动机15使得泵12以预先设定为比普通转速低的低温时转速旋转。
将低温时转速设定为固定的转速并且在动作油的油温低于规定温度的情况下能够输出致动器Af、Ar所要求的下限推力那样的转速。另外，对于电动机15的转速的控制，能够使用一般的速度循环的反馈控制，但也可以使用其它控制方法。
通过以上那样构成，根据本实施方式的铁路车辆用减震装置1，在判断为油温低的情况下，将泵12的转速降低到比普通转速低的低温时转速，由此在动作油的粘度高的状态下使致动器Af、Ar发挥比较小的推力的情况下，推力也不会过剩。
另外，根据本实施方式的铁路车辆用减震装置1，在对致动器Af、Ar的推力进行反馈控制的情况下，即使动作油的油温低而粘度高，也不会推力过剩。由此，控制力指令值Ff、Fr和实际输出的推力之间的偏差不大。因此，不产生致动器Af、Ar的推力成为振荡的共振。由此，不会使铁路车辆的车体B起振而使震动状况恶化。
因此，根据本实施方式的铁路车辆用减震装置1，即使油温低也能够发挥稳定的推力而有效地抑制车体震动。
另外，不产生共振，因此既不频繁地进行第一开闭阀9和第二开闭阀11的切换动作，也不产生缩短它们的寿命而损害经济性之类的问题。
另外，在油温判断部44c根据日期信息、行驶地区的气温信息、时刻信息、行驶位置以及从启动起的运转时间中的任意一个、或它们的组合判断油温是否低于规定温度的情况下，不需要检测油温的油温传感器，因此铁路车辆用减震装置1的成本相应地降低。
另外，油温判断部44c综合地使用日期信息、行驶地区的气温信息、时刻信息、行驶位置以及从启动起的运转时间，来判断油温是否低于规定温度，由此即使不使用油温传感器，也能够细致地估计油温。
以上说明了本发明的实施方式，但上述实施方式只不过表示了本发明的应用例子的一部分，并不是要将本发明的保护范围限定于上述实施方式的具体结构。
本申请基于在2011年6月20日向日本专利局申请的特愿2011-136162要求优先权，通过参照而将该申请的全部内容组合到本说明书中。
本发明的实施例所包含的排他性或特征如以下那样做出权利要求。