悬挂控制装置 |
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| 申请号 | CN201410305443.1 | 申请日 | 2014-06-30 | 公开(公告)号 | CN104249743A | 公开(公告)日 | 2014-12-31 |
| 申请人 | 日立汽车系统株式会社; | 发明人 | 岩村力; 木下智博; 内海典之; | ||||
| 摘要 | 提供一种悬挂控制装置。车体(2i)与车体(2i+1)通过连结部(3i)而连结。在连结部(3i)的下侧设置 转向架 (4i)，且在转向架(4i)的左右方向的两侧设置与转向架(4i)和连结部(3i)连结的垂向 减振器 (7)。垂向减振器(7)通过 致动器 (7A)而被控制阻尼 力 。在转向架(4i)的正上方 位置 ，设置用于检测上下方向的振动的 加速 度 传感器 (9i)。控制装置(10)使用来自加速度传感器(9i-1、9i、9i+1)的检测 信号 ，检测车体(2i、2i+1)的振动，考虑全部车体(21～2n)的振动而运算对于各转向架(4i)的垂向减振器(7)的第i个转向架控制力指令(ui)。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种悬挂控制装置，连结至少两个车体而构成，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 悬挂控制装置技术领域背景技术[0002] 在编成节数的变更的必要性低的路线上行驶的铁道车辆中，有时采用在车辆的连结部分配置转向架，通过一个转向架来支撑相邻的两个车体的方式。将这样的转向架称为连接转向架，将采用了连接转向架的车辆称为连接列车。由于连接列车与非连接的列车相比，转向架的位置远离客舱，所以在减小客舱噪声、降低车体重心、提高枕簧支撑高度等的车辆运动方面具有容易进行有利的设计的优点。 [0003] 此外，已知在铁道车辆的车体与转向架之间设置阻尼力调整式缓冲器等的汽缸装置，根据控制信号(指令电流)而将汽缸装置的阻尼力特性进行可变控制的结构(例如，参照日本特开2012－76553号公报)。 [0004] 另外，在特开2012－76553号公报中记载的结构应用于车体间以能够沿着上下方向相互位移的状态柔性连结的非连接列车。在非连接列车中，相邻的车体的上下振动对自身的车体的上下振动带来的影响小，此外，前后的转向架的垂向减振器只连接到自身的车体。因此，若使垂向减振器产生抑制自身的车体的振动的阻尼力，则能够抑制车体的振动。 [0005] 相对于此，在连接列车中，通过连结部(连接部)，车体间以不能沿着上下方向相互位移的状态刚性连结，相邻的车体的上下振动对自身的车体的上下振动带来强烈的影响。因此，通过连接转向架而连接的全部车体具有联系，垂向减振器负责这些车体的振动吸收。其结果，如现有技术那样，存在仅仅使垂向减振器产生抑制自身的车体的振动的阻尼力，则不能充分抑制车体的振动的问题。 发明内容[0006] 本发明是鉴于上述的现有技术的问题而完成的，本发明的目的在于，提供能够抑制连接列车的振动的悬挂控制装置。 [0007] 为了解决上述的课题，本发明的特征在于，包括：第一车体；与所述第一车体邻接的第二车体；连结部，将所述第一车体与所述第二车体之间以能够传递驱动力的方式连结；连接转向架，至少在所述第一车体的所述第二车体侧，经由弹簧构件而支撑；汽缸装置，设置在所述连接转向架与所述第一车体之间，能够通过致动器而调整工作力；以及控制装置，控制所述致动器，所述控制装置基于检测所述第一车体的振动的第一振动检测部件的检测值和检测所述第二车体的振动的第二振动检测部件的检测值，计算所述致动器的指令值。 [0009] 图1是表示应用本发明的第一实施方式的悬挂控制装置的铁道车辆的主视图。 [0010] 图2是示意性地表示第一实施方式的铁道车辆的说明图。 [0011] 图3是表示图1中的连结部、转向架、垂向减振器等的配置关系的说明图。 [0012] 图4是表示第一实施方式的控制装置的框图。 [0013] 图5是表示车体的俯仰(pitching)模式的说明图。 [0014] 图6是表示车体的跳动(bouncing)模式的说明图。 [0015] 图7是表示车体的俯仰和跳动复合的模式的说明图。 [0016] 图8是为了模拟第一实施方式中的铁道车辆而制作的模型图。 [0017] 图9是表示第i个转向架与车体之间的结合力的说明图。 [0018] 图10是表示在i号车后方施加的牵引力的说明图。 [0019] 图11是表示向抑制第i个车体与第i+1个车体的相对旋转的方向动作的力的说明图。 [0020] 图12是表示通过第i个车体与第i+1个车体之间的相对旋转而产生的力的说明图。 [0021] 图13是示意性地表示第一变形例的铁道车辆的说明图。 [0022] 图14是示意性地表示第二实施方式的铁道车辆的说明图。 [0023] 图15是表示第二实施方式的控制装置的框图。 [0024] 图16是表示车体的跳动的PSD的特性线图。 [0025] 图17是表示车体的俯仰的PSD的特性线图。 [0026] 图18是表示第三实施方式的控制装置的框图。 [0027] 图19是表示第四实施方式的控制装置的框图。 [0028] 图20是表示第五实施方式的控制装置的框图。 [0029] 图21是表示第六实施方式的控制装置的框图。 [0030] 图22是表示在上坡路线的行驶中对客车施加的牵引力的说明图。 [0031] 图23是示意性地表示第七实施方式的铁道车辆的说明图。 [0032] 图24是示意性地表示第二变形例的铁道车辆的说明图。 [0033] 图25是示意性地表示第三变形例的铁道车辆的说明图。 [0034] 图26是示意性地表示第四变形例的铁道车辆的说明图。 [0035] 图27是示意性地表示第八实施方式的铁道车辆的说明图。 [0036] 图28是表示第八实施方式的控制装置的框图。 [0037] 图29是表示第九实施方式的控制装置的框图。 [0038] 图30是表示虚拟的铁道车辆的说明图。 [0039] 图31是示意性地表示第十实施方式的铁道车辆的说明图。 [0040] 图32是表示第十实施方式的控制装置的框图。 [0041] 图33是示意性地表示第十一实施方式的铁道车辆的说明图。 [0042] 图34是表示第十一实施方式的控制装置的框图。 [0043] 图35是示意性地表示第五变形例的铁道车辆的说明图。 [0044] 图36是表示第十二实施方式的控制装置的框图。 [0045] 图37是示意性地表示第六变形例的铁道车辆的说明图。 具体实施方式[0046] 以下，根据附图，详细说明本发明的实施方式的悬挂控制装置。 [0047] 图1至图4表示本发明的第一实施方式。在图1以及图2中，铁道车辆1具有车体2i、连结部3i、转向架4i、垂向减振器7、加速度传感器9i、控制装置10等。铁道车辆1是使用了例如n台车体21～2n连结的连接转向架的连接列车。这样的连结转向架使用于例如小田急电铁株式会社的50000型电车和江之岛电铁株式会社的300型电车。 [0048] 在车体2i上，乘坐例如乘客、乘务员等。此外，在车体2i的前侧，邻接而设置车体2i-1，在车体2i的后侧，邻接而设置车体2i+1。因此，在由n节编成的铁道车辆1(连接列车)中，最前头成为车体21，最末尾成为车体2n。以下，在将车体21～2n进行总称时，称为车体2i。 [0049] 连结部3i将车体2i与车体2i+1之间以能够传递驱动力的方式连结。连结部3i通过未图示的橡胶衬套(gum bush)或者机械连杆机构而连接车体2i与车体2i+1。由此，在轨道转弯的情况下，允许车体2i与车体2i+1间的相对于行驶方向的左右方向的折弯，此外，允许在轨道进入倾斜时的车辆1的上下方向的折弯。 [0050] 此外，在车体2i的后侧配置有连结部3i，在车体2i的前侧配置有连结部3i-1。因此，例如，在由n节编成的列车中，在1号车的车体21与2号车的车体22之间配置连结部31，在n－1号车的车体2n-1与成为最末尾的n号车的车体2n之间配置连结部3n-1。以下，在将连结部31～3n-1进行总称时，称为连结部3i。 [0051] 连结部3i将车体2i以及车体2i+1之间以它们沿着上下方向同相地大致同量进行位移的方式连结。即，车体2i以及车体2i+1中连结部3i成为基点，沿着上下方向刚性连结。因此，车体2i以及车体2i+1在连结部3i的位置沿着上下方向一起进行位移。另外，优选车体2i以及车体2i+1通过连结部3i而沿着上下方向刚性连结，即以不能进行沿着上下方向的相对位移的状态连结，但允许沿着上下方向的稍微的偏移。 [0052] 转向架4i设置在车体2i的下侧或者连结部3i的下侧。这里，转向架41～4n-1是支撑例如车体2i与车体2i+1那样2节量的连接转向架，分别设置在连结部31～3n-1的下侧。此外，转向架40设置在最前头的车体21的前部下侧，转向架4n设置在最末尾的车体2n的后部下侧。这些转向架40、4n只支撑如车体21、2n那样1节量。以下，在将转向架40～4n进行总称时，称为转向架4i。 [0053] 如图1以及图3所示，转向架4i具有空气弹簧5、车轮6、垂向减振器7、牵引连杆(未图示)等。转向架40、4n使用牵引连杆与车体21、2n连结。转向架41～4n-1使用牵引连杆与连结部31～3n-1连结。转向架4i通过具有例如在左、右两端设置了车轮6的2个车轴，安装共计4个车轮6。铁道车辆1通过各车轮6在左、右的车轨8(只图示一个)上旋转，沿着车轨8例如在前进时沿着箭头所示A方向行驶驱动。 [0054] 空气弹簧5是本发明的弹簧构件，构成在转向架4i上设置的枕簧。空气弹簧5分别设置在例如转向架4i的左右方向的两侧，相对于转向架4i将连结部31～3n-1和车体21、2n沿着上下方向弹性地支撑。该空气弹簧5降低转向架4i与连结部31～3n-1和车体 21、2n之间的上下方向的振动。 [0055] 此外，牵引连杆在转向架4i与连结部31～3n-1和车体21、2n之间传递沿着前后方向施加的牵引力和制动力。牵引连杆使用橡胶衬套等而构成，使得允许连结部31～3n-1和车体21、2n相对于转向架4i沿着上下方向、左右方向、偏轨(转向架回旋)方向以及俯仰方向进行相对位移(移动)。 [0056] 垂向减振器7分别位于转向架4i的右侧和左侧，设置在车体21、2n与转向架40、4n之间、或者连结部31～3n-1与转向架41～4n-1之间。垂向减振器7例如经由橡胶衬套等分别连结到连结部31～3n-1和车体21、2n与转向架4i。该垂向减振器7构成能够单独调整成为工作力的阻尼力的汽缸装置(例如，被称为半主动减振器的阻尼力调整式的油压缓冲器)，具有抑制汽缸装置内的工作流体的流动而产生阻尼力的阻尼力产生机构(未图示)。 [0057] 阻尼力产生机构由控制汽缸装置内的工作流体的流动而产生阻尼力的致动器7A构成。该致动器7A构成例如流量控制阀门，将产生阻尼力的特性(阻尼力特性)从硬性特性(硬特性)连续地调整为软性特性(软特性)。具体而言，致动器7A例如由电流控制型的比例电磁阀等构成。并且，垂向减振器7能够根据在致动器7A中流过的电流值而调节阻尼力特性。另外，阻尼力调整用的致动器7A也可以是能够将阻尼力特性2阶或者多阶地调整而不是连续调整的部件。 [0058] 并且，垂向减振器7为了降低车体2i的振动，将阻尼力特性调整为硬性特性和软性特性之间的任意的特性。具体而言，以能够降低车体2i的俯仰(pitching)或跳动(bouncing)的方式，通过后述的控制装置10对致动器7A提供与第i个转向架控制力指令ui对应的控制信号(指令电流)，根据控制信号而垂向减振器7的阻尼力进行可变控制。由此，垂向减振器7产生用于抑制车体2i的上下方向的振动的控制力。 [0059] 加速度传感器9i分别设置在连结部31～3n-1和车体21、2n中。具体而言，加速度传感器91～9n-1作为在从上方看时与转向架41～4n-1对应的位置而设置在连结部31～3n-1中，检测连结部31～3n-1的上下方向的加速度a1～an-1。加速度传感器90作为与台车40对应的位置而设置在车体21的前侧，在台车40的位置检测车体21的上下方向的加速度a0。加速度传感器9n作为与台车4n对应的位置而设置在车体2n的后侧，在台车4n的位置检测车体2n的上下方向的加速度an。这些加速度传感器90～9n在转向架 40～4n的正上方位置检测连结部31～3n-1和车体21、2n的上下方向的加速度a0～an，并输出与这些加速度a0～an对应的检测信号。以下，在将加速度传感器90～9n进行总称时，称为加速度传感器9i。 [0060] 例如将车体2i设为第一车体，将在车体2i的后方邻接的车体2i+1设为第二车体。此时，加速度传感器9i-1和加速度传感器9i与后述的控制装置10的第i个车体振动运算部12i一同构成检测车体2i的振动的第一振动检测部件。此外，加速度传感器9i和加速度传感器9i+1与控制装置10的第i+1个车体振动运算部12i+1一同构成检测车体2i+1的振动的第二振动检测部件。由此，加速度传感器9i构成第一、第二振动检测部件的一部分。另外，第二车体并不限定于配置在第一车体的后方的车体，也可以配置在第一车体的前方。 [0061] 控制装置10由例如微型计算机等构成，在其输入侧连接有加速度传感器9i。此外，在控制装置10的输出侧连接有各转向架4i的垂向减振器7的致动器7A。并且，控制装置10基于来自加速度传感器9i的检测信号，生成成为各转向架4i的垂向减振器7的阻尼力指令信号的第i个转向架控制力指令ui，将这些垂向减振器7的阻尼力进行可变控制。 [0062] 如图4所示，控制装置10包括由AD变换器、滤波器处理部等构成且从加速度传感器9i的检测信号取得加速度ai的前处理部(未图示)，且包括基于加速度ai而输出与致动器7A的指令值对应的第i个转向架控制力指令ui的振动控制部11。 [0063] 振动控制部11包括：第i个车体振动运算部12i，基于成为加速度传感器9i的检测值的加速度ai而运算车体2i的振动；以及控制力指令运算部13，基于由第i个车体振动运算部12i计算出的车体2i的振动，计算对于各转向架4i的垂向减振器7的第i个转向架控制力指令ui。此时，第i个车体振动运算部12i基于来自加速度传感器9i-1的检测信号和来自加速度传感器9i的检测信号，运算车体2i的振动。因此，振动控制部11对应于n节的车体21～2n而包括第1～n个车体振动运算部121～12n。以下，在将第1～n个车体振动运算部121～12n进行总称时，称为第i个车体振动运算部12i。 [0064] 控制力指令运算部13根据后述的控制规则，计算第i个转向架控制力指令ui。并且，通过控制力指令运算部13计算出的第i个转向架控制力指令ui输入到第i个转向架电流输出部14i，第i个转向架电流输出部14i将与第i个转向架控制力指令ui对应的指令电流提供给转向架4i的垂向减振器7的致动器7A。由此，车体2i的俯仰和跳动所引起的振动被衰减，能够提高车体2i的乘坐感。以下，在将第1～n个转向架电流输出部140～14n进行总称时，称为第i个转向架电流输出部14i。作为对于这样的控制的最简单的结构，考虑如下结构：在车体侧的连结部正上方配置加速度传感器，取得在连结部正上方的车体的上下方向的加速度，以该加速度变动减小的方式控制连结部正下方的垂向减振器。但是，由于在这样的结构中，没有考虑车体的俯仰和跳动等的运动模式，所以认为乘坐感的改善效果小。 [0065] 这里，说明铁道车辆1中的车体2i的振动模式的概念。图5是概念性地表示车体2i的俯仰模式的图。此外，图6是概念性地表示车体2i的跳动模式的图，图7是概念性地表示正在跳动的车体2i-1、2i+1与正在俯仰的车体2i进行复合的模式的图。在图5至图 7中，分别独立地图示了跳动和俯仰的模式，但在实际的车体2i中这些模式被合成。 [0066] 接着，说明在具有前述的结构的铁道车辆1中，基于加速度传感器9i的输出而控制各转向架4i的垂向减振器7的阻尼力时的控制规则。 [0067] 在控制装置10中的阻尼力指令(第i个转向架控制力指令ui)的计算时，将一个车体2i以跳动模式、俯仰模式的2个自由度进行模型化，作为编成节数n的车辆以2×n的自由度使用4×n次的状态方程式而导出控制规则。 [0068] 说明状态方程式的计算方法。图8是为了模拟本实施方式中的铁道车辆1而制作的模型图。图8中的左侧是本模型的行驶方向A，行驶方向A(前进方向)取X轴、车体2i的上下方向取Z轴、车体2i的左右方向取Y轴(参照图3)。在本模型中，不考虑车体2i的弹性振动，车体2i和转向架4i都被处理为刚体。 [0069] 在建模(modelling)中使用的主要的符号如表1所示。另外，只要没有特别注释，则i意味着车序号，此外，将i号车的后方的转向架4i的转向架序号设为i。即，1号车的后方的转向架41的转向架序号成为1，1号车的前方的转向架40的转向架序号成为0。 [0070] 此外，式中的点意味着时间t的一阶微分(d/dt)。若点为2个，则意味着二阶微分(d2/dt2)。此外，设为全部车体2i的车体长都相等(L1＝L2＝……＝Ln＝L)，设为空气弹簧5的刚性在全部转向架4i中相等(k1＝k2＝……＝kn＝k)。 [0071] 【表1】 [0072] [0073] 此外，第i个车体振动运算部12i基于以下的数1的式，求出作为车体2i的振动的在车体2i的中心位置的上下方向的加速度(d2zBi/dt2)，且基于数2的式而求出俯仰角加速度(d2θi/dt2)。 [0074] 【数1】 [0075] [0076] 【数2】 [0077] [0078] 全部第1～n个车体振动运算部121～12n进行同样的运算处理。例如，在将车体2i设为第一车体、将车体2i+1设为第二车体时，加速度(d2zBi/dt2)、俯仰角加速度(d2θi/dt2)相当于第一车体(车体2i)的振动，加速度(d2zBi+1/dt2)、俯仰角加速度(d2θi+1/dt2)相当于第二车体(车体2i+1)的振动。 [0079] 另外，第i个车体振动运算部12i通过进行积分运算等，能够基于加速度(d2zBi/dt2)而求出在车体2i的中心位置中的上下方向的速度(dzBi/dt)和位移zBi，基于俯仰角加速度(d2θi/dt2)而求出在车体2i的中心位置中的俯仰角速度(dθi/dt)和俯仰角度θi。 [0080] 接着，关于i号车，将结合力Fi、牵引力Ti、通过相对旋转而产生的力Fri如下作为算式。另外，结合力Fi是第i个转向架4i(第i个转向架)与车体2i之间的结合力。牵引力Ti是在i号车后方(第i个转向架4i的正上方)施加的牵引力。通过相对旋转而产生的力Fri是通过车体2i与车体2i+1之间的相对旋转而产生的力。 [0081] 第i个转向架4i与车体2i之间的结合力Fi如图9所示那样表示。此时，车体2i与转向架4i之间的上下方向的结合力Fi作为空气弹簧5的张力与垂向减振器7的阻尼力之和，如下式那样求出。 [0082] 【数3】 [0083] [0084] 这里，在i号车与i+1号车的连结部3i(连接部)施加的结合力Fi能够通过使用在i号车的车体2i的后端部施加的力fi(i)与在i+1号车的前端部施加的力fi(i+1)而如下那样表现。其中，fa(b)表示在转向架序号a的连结部3a施加的力中、在第b个车体2b侧施加的分力。 [0085] 【数4】 [0086] Fi＝fi(i)+fi(i+1) [0087] 其中，f0(0)＝0，fn(n+1)＝0 [0088] 接着，在i号车后方(第i个转向架4i的正上方)施加的牵引力Ti如图10那样表示。此时，在i号车的车体2i(第i个转向架4i的正上方)施加的牵引力Ti通过车体2i向前方加速时的车体2i+1的前后惯性力而如数5的式那样求出。另外，在数5的式中，滚动摩擦被忽略。 [0089] 【数5】 [0090] [0091] 其中，Tn＝0 [0092] 此时，若将牵引力Ti的Z方向分量设为Tzi，则Z方向分量Tzi能够通过以下的数6的式表示。 [0093] 【数6】 [0094] Tzi＝-Tisinθi+1 [0095] 另外，由于在分散动力式的车辆中各车体2i具有动力，在车体2i间不产生牵引力Ti，所以与上坡或加速无关而成为Tzi＝0。此外，在各转向架4i中搭载有刹车的情况下，能够与集中动力/分散动力无关地，在减速时假设为Tzi＝0。即，只有在集中动力式车辆的上坡中或加速中成为Tzi≠0。 [0096] 接着，通过车体2i与车体2i+1之间的相对旋转而产生的力Fri如图12那样表示。这里，如图11所示，在i号车以俯仰模式运动时，通过弹簧分量kr和衰减分量cr向抑制i号车与i+1号车的车体2i、2i+1的相对旋转的方向动作的力，成为在i号车与i+1号车之间的连结部3i的周围，对i号车的前端部(第i－1个转向架4i-1的连结部3i-1)与车体2i呈直角动作的力fri-1(i)与对i+1号车的后端部(第i+1个转向架4i+1的连结部 3i+1)与车体2i+1呈直角动作的力fri+1(i+1)之和表示。其中，fra(b)表示在转向架序号a的连结部3a的第b个车体2b侧施加的分力。此时，力fri-1(i)、fri+1(i+1)如下式那样表示。 [0097] 【数7】 [0098] [0099] 因此，通过车体的相对旋转而产生的力Fri如数8的式那样求出。 [0100] 【数8】 [0101] [0102] [0103] [0104] 其中， [0105] 这里，在铁道车辆1的车体2i中，由于俯仰角度θi充分小，所以如以下那样近似。 [0106] 【数9】 [0107] [0108] 此外，假设在平地匀速行驶。因此，设为在车体2i的中心不产生前后方向的加速度(d2xBi/dt2＝0)、且也不产生Z方向分量Tzi(Tzi＝0)。此时，车体2i的上下方向的运动方程式成为如数10的式那样。此外，车体2i的旋转方向的运动方程式成为如数11的式那样。 [0109] 【数10】 [0110] [0111] 【数11】 [0112] [0113] 并且，通过这些运动方程式，能够获得具有4×n个状态量、n+1个外部干扰输入和n+1个控制输入的如下的状态方程式。 [0114] 【数12】 [0115] [0116] 其中，状态矢量x、外部干扰输入w、控制输入u(第i个转向架控制力指令ui)如以下表示。 [0117] 【数13】 [0118] <状态矢量> [0119] [0120] 【数14】 [0121] <外部干扰输入> [0122] w＝[zT0 zT1 … zTn]T [0123] 【数15】 [0124] <控制输入> [0125] u＝[u0 u1 … un]T [0126] 接着，使用该状态方程式，举LQ控制为例导出控制规则。此时，例如，以将如下式表示的评价函数J设为最小的方式，对状态方程式提供状态反馈K即可。 [0127] 【数16】 [0128] [0129] 【数17】 [0130] u＝-Kx [0131] 此时获得的状态反馈K通过如下的n行4×n列的矩阵表示。此时，GA表示对于上下方向的速度(dzBi/dt)的控制增益矩阵，GB表示对于上下方向的位移zBi的控制增益矩阵，GC表示对于俯仰角速度(dθi/dt)的控制增益矩阵，GD表示对于俯仰角度θi的控制增益矩阵。 [0132] 【数18】 [0133] K＝[GA GB Gc GD] [0134] 【数19】 [0135] [0136] 【数20】 [0137] [0138] 【数21】 [0139] [0140] 【数22】 [0141] [0142] 通过以上的控制规则，由于将控制对象设为编成全体的多自由度振动，考虑车体2i之间的干扰而决定各垂向减振器7的控制力，所以能够提高铁道车辆1的编成全体的乘坐感。此时，状态反馈K并不限定于前述的LQ控制，也可以通过LQG控制和H∞等的各种控制理论求出。 [0143] 此外，在实现以上的系统时，使用通过加速度传感器9i而检测到的第i个转向架4i正上方的加速度ai，求出状态矢量x的加速度分量(d2zBi/dt2，d2θi/dt2)。但是，本发明并不限定于此，状态量也可以根据这些加速度传感器9i的检测结果(信息)而求出，也可以设计适当的状态观察器而估计。 [0144] 接着，说明本实施方式的乘坐感改善的效果。在铁道车辆1的乘坐感中，车体2i的偏轨(yaw)和摇摆(sway)等的左右方向的振动加速度、车体2i的横摇(roll)/俯仰/跳动等的上下方向的振动加速度、进而在曲线行驶中产生的左右稳定加速度或在加减速时产生的前后加速度那样的比较低的频率的加速度，对乘坐感产生影响。 [0145] 在高速进入窄的隧道的车辆、行驶轨道的侧向变形多的区间的车辆中，左右晃动的乘坐感尤其成为问题，但在这样的车辆中左右方向的主动悬挂(active suspension)广泛地普及，近年来改善了乘坐感。此外，横摇(rolling)和左右并进、偏轨的熟练也影响左右的乘坐感，但这些也通过左右方向的主动悬挂和车体俯仰装置(也包括振子装置)的并用而改善乘坐感。由此，提高了左右方向的乘坐感的结果，相对地，由上下方向的轨道变形所引起的上下的乘坐感的恶劣变得明显。 [0146] 此外，在隧道宽、隧道少、直线多、轨道的侧向变形少、或者轨道的高低变形大的区间行驶的车辆中，从以往开始上下的乘坐感的恶劣就已经明显。 [0147] 在作为连接列车的铁道车辆1中，车体2i间通过连结部3i在上下方向上刚性结合，相邻的车体2i-1、2i+1的上下振动对自身的车体2i的上下振动带来强烈的影响。由此，通过连接转向架41～4n-1而连接的全部车体21～2n具有联系。由于垂向减振器7负责这些车体21～2n的振动吸收，所以仅仅使垂向减振器7产生抑制自身的车体2i的振动的阻尼力，不能充分抑制车体2i的振动。 [0148] 相对于此，在本实施方式中，控制装置10基于全部车体21～2n的振动的检测值，计算成为转向架4i的致动器7A的指令值的第i个转向架控制力指令ui。因此，即使是在通过连接转向架41～4n-1而连接的全部车体21～2n具有联系时，也能够考虑车体21～2n的相互的振动的影响而控制转向架4i的垂向减振器7。其结果，在成为具有n节的车体 2i的连接列车的铁道车辆1全体中，能够抑制车体2i的振动，能够改善乘坐感。 [0149] 此外，铁道车辆1通过在连结部3i-1中设置的加速度传感器9i-1而检测车体2i-1的加速度ai-1，通过在连结部3i+1中设置的加速度传感器9i+1而检测车体2i+1的加速度ai+1，通过在连结部3i中设置的加速度传感器9i而检测连结部3i的加速度ai。因此，能够基于加速度传感器9i-1的加速度ai-1的检测值和加速度传感器9i的加速度ai的检测值而运算车体2i的振动，且能够基于加速度传感器9i+1的加速度ai+1的检测值和加速度传感器9i的加速度ai的检测值而运算车体2i+1的振动。 [0150] 另外，在第一实施方式中，在单一的控制装置10上连接了全部加速度传感器90～9n、全部转向架40～4n的垂向减振器7。但是，本发明并不限定于此，也可以是例如图13所示的第一变形例的铁道车辆21那样，将加速度信息和垂向减振器7的控制指令搭载在通信等的数字信号中而在车辆间共享。此时，控制装置22由n+1个子机230～23n和1个母机24构成。子机230～23n例如最接近各垂向减振器7，分别取得加速度传感器90～9n的检测信号，并将该信息搭载在通信线25上。此外，子机230～23n根据通信线25上的控制力信息(第i个转向架控制力指令ui)，对垂向减振器7的致动器7A输出作为阻尼力指令的指令电流。母机24从通信线25取得n号车的加速度信息，并根据前述的控制规则，运算各垂向减振器7所需的控制力(第i个转向架控制力指令ui)。母机24将该运算结果搭载在通信线25上传递到子机230～23n。 [0151] 接着，图14以及图15表示本发明的第二实施方式。第二实施方式的特征在于，控制装置基于2节量的车体的振动而运算连接转向架的控制力。另外，在第二实施方式中，对于与前述的第一实施方式相同的结构元素赋予相同的标号，并省略其说明。 [0152] 与第一实施方式的铁道车辆1大致相同地，第二实施方式的铁道车辆31包括车体2i、连结部3i、转向架4i、垂向减振器7、加速度传感器9i、控制装置32i等。 [0153] 控制装置32i使用例如微型计算机等而与第一实施方式的控制装置10相同地构成。但是，铁道车辆31对应于转向架4i的台数而具有共计n+1个控制装置320～32n。这些控制装置320～32n分别单独控制转向架40～4n的垂向减振器7。以下，在将控制装置321～32n进行总称时，称为控制装置32i。 [0154] 在控制装置32i的输出侧，连接有转向架4i的垂向减振器7的致动器7A。在控制装置32i的输入侧，连接有加速度传感器9i-1、9i、9i+1。并且，控制装置32i基于来自3个加速度传感器9i-1、9i、9i+1的检测信号，生成成为转向架4i的垂向减振器7的阻尼力指令信号的第i个转向架控制力指令ui，并将这些垂向减振器7的阻尼力进行可变控制。 [0155] 如图15所示，控制装置32i包括由AD变换器、滤波器处理部等构成且从加速度传感器9i-1、9i、9i+1的检测信号取得加速度ai-1、ai、ai+1的前处理部(未图示)，且包括基于加速度ai-1、ai、ai+1而输出与致动器7A的指令值对应的第i个转向架控制力指令ui的振动控制部33。 [0156] 振动控制部33包括：第i个车体振动运算部34i，基于成为加速度传感器9i-1、9i的检测值的加速度ai-1、ai而运算车体2i的振动；第i+1个车体振动运算部34i+1，基于成为加速度传感器9i、9i+1的检测值的加速度ai、ai+1而运算车体2i+1的振动；控制力指令运算部35，基于通过这些车体振动运算部34i、34i+1而计算出的车体2i、2i+1的振动而计算对于转向架4i的垂向减振器7的第i个转向架控制力指令ui。 [0157] 此时，车体振动运算部34i、34i+1与第一实施方式的第i个车体振动运算部12i大致相同地构成。因此，车体振动运算部34i、34i+1基于数1以及数2的式，运算车体2i、2i+1的振动。此外，控制力指令运算部35根据后述的控制规则，计算第i个转向架控制力指令ui。 [0158] 并且，通过控制力指令运算部35而计算出的第i个转向架控制力指令ui输入到第i个转向架电流输出部14i，第i个转向架电流输出部14i将与第i个转向架控制力指令ui对应的指令电流提供给转向架4i的垂向减振器7的致动器7A。由此，由车体2i的俯仰和跳动所引起的振动被衰减，能够提高车体2i的乘坐感。 [0159] 接着，说明在具有前述的结构的铁道车辆31中，基于加速度传感器9i-1、9i、9i+1的输出来控制各转向架4i的垂向减振器7的阻尼力时的控制规则。 [0160] 第二实施方式的控制规则基本上与第一实施方式相同。但是，与一实施方式不同点在于，如以下那样，将状态反馈K近似。 [0161] 在第一实施方式中，着眼于如数18至数22的式所示的通过各种控制理论而求出的状态反馈K。通过最佳反馈等的控制规则而求出的状态反馈K中，主要在矩阵的对角元素周边的增益大，非对角元素的增益离对角元素越远则越小。关注这一点，在非对角元素中，将远离对角元素的增益近似于0，例如将状态反馈K如下那样近似。 [0162] 【数23】 [0163] K＝[GA GB Gc GD] [0164] 【数24】 [0165] [0166] 【数25】 [0167] [0168] 【数26】 [0169] [0170] 【数27】 [0171] [0172] 此时，第i个转向架4i的垂向减振器7中产生的控制力通过如下的递推公式表现。 [0173] 【数28】 [0174] [0175] GA0，0，GB0，0，GC0，0，GD0，0=0 [0176] GAn，n+l，GBn，n+l，GCn，n+1，GDn，n+l=0 [0177] [0178] 其中， [0179] 若关注上述的递推公式，在第i个转向架4i的垂向减振器7中产生的控制力只根据i号车(车体2i)与i+1号车(车体2i+1)的运动而决定。即，将控制装置32i最接近各减振器7而配置，各控制装置32i根据所述递推公式，只根据自身的车辆(车体2i)与相邻的车辆(车体2i+1)的加速度信息而决定控制力。此时，除了在加速度传感器9i和垂向减振器7与控制装置32i之间走线的信号线的长度例如2节量左右那么短即可之外，各控制装置32i的运算量也减少。因此，能够通过简单的结构获得与第一实施方式同等的性能。 [0180] 接着，作为在上述控制规则中的振动控制效果，图16表示车体2i的跳动的PSD的模拟结果，图17表示车体2i的俯仰的PSD的模拟结果。在图16以及图17中，实线表示在应用了第二实施方式的情况下的PSD。作为第一比较例，虚线表示应用了不进行主动控制的被动的油压减振器的情况下的PSD。作为第二比较例，一点划线表示在取得连结部3i正上方的车体2i的上下方向的加速度，以其加速度变动减小的方式控制了连结部3i正下方的垂向减振器7的情况下的PSD。如图16以及图17所示，可知例如在人容易感觉到的1～2Hz周边的频带中，在第二实施方式中，与使用了被动减振器的情况和只基于连结部3i正上方的振动而控制了垂向减振器7的情况相比，能够降低跳动和俯仰的双方。 [0181] 这样，在第二实施方式中，也能够获得与第一实施方式相同的作用效果。 [0182] 此外，在第一实施方式中，对单一的控制装置10引入在n节的车体2i中配置的n+1个加速度传感器9i的布线和n+1个垂向减振器7的控制线。其结果，产生布线变得困难、布线中容易搭载噪声、不能保持模拟信号的精度等的各种课题。 [0183] 另一方面，在图13所示的第一变形例中，将加速度信息和垂向减振器7的控制指令搭载在通信等的数字信号中而在车辆间共享。在该结构的情况下，在子机230～23n中的加速度取得和在通信中的加速度信息发送、在母机24中的加速度信息接收和控制运算以及控制力指令发送、在子机230～23n中的控制力指令接收和对于垂向减振器7的电流输出中分别发生延迟。由于通信电缆(通信线25)需要在百米以上的噪声环境中传输，所以难以进行高速化。 [0184] 此外，若如第一实施方式那样，将编成全体作为控制对象，则由于控制对象的状态量多且运算量变得庞大，所以处理4×n个状态量的状态运算需要高性能的微型计算机。在这样的限制下，没有延迟地实现乘坐感控制运算的系统成为高价的系统。 [0185] 相对于此，在第二实施方式中，控制装置32i基于夹着转向架4i而在前方设置的车体2i的振动与在后方设置的车体2i+1的振动，运算成为转向架4i的垂向减振器7的致动器7A的指令值的第i个转向架控制力指令ui。因此，连接加速度传感器9i-1、9i、9i+1和垂向减振器7与控制装置32i之间的电缆的长度只要2节量左右即可，能够实现布线的简略化和噪声的降低。除此之外，由于能够将乘坐感控制运算简略化，能够实现制造成本的降低。 [0186] 接着，图18表示本发明的第三实施方式。第三实施方式的特征在于，控制装置去掉如路面坡度的变化这样的缓慢的加速度变化的分量，计算致动器的指令值。另外，在第三实施方式中，对与前述的第二实施方式相同的结构元素赋予相同的标号，省略其说明。 [0187] 第三实施方式的控制装置41i与第二实施方式的控制装置32i大致相同地构成。因此，控制装置41i具有由第i个车体振动运算部34i、第i+1个车体振动运算部34i+1以及控制力指令运算部35构成的振动控制部33。此外，控制装置41i包括从加速度传感器 9i的检测信号取得加速度ai的前处理部42。该前处理部42具有加速度取得部42A、低通滤波器42B(以下，称为LPF42B)、高通滤波器42C(以下，称为HPF42C)、相位补偿器42D。 [0188] 加速度取得部42A由AD变换器等构成，将加速度传感器9i的检测信号变换为数字信号而取得加速度ai。LPF42B的截止频率设定为例如采样频率的1/2以下的值，对重叠在加速度ai的输入的高频噪声进行除去。HPF42C的截止频率设定为比车体2i的跳动和俯仰的谐振频率中低的频率侧的频率还低的值，留下跳动和俯仰的频率分量，除去伴随路面状况的变化的缓慢的加速度变化的分量。 [0189] 车体2i的跳动和俯仰的谐振点例如在1～2Hz左右的频率中产生。另一方面，伴随上坡和下坡的偏移分量例如成为0.5Hz以下的频率。因此，HPF42C的截止频率作为跳动和俯仰的谐振频率与偏移分量的频率之间的值，设定为例如0.5Hz左右。另外，HPF42C的截止频率并不限定于上述的频率，也可以考虑在使车辆实际行驶时的振动等而通过实验决定。 [0190] 相位补偿器42D通过LPF42B以及HPF42C，在控制频率周边得不到期望的相位特性的情况下，改善相位特性。LPF42B、HPF42C、相位补偿器42D由基于数字信号处理的数字滤波器等构成。基于从以上的前处理部42输出的加速度ai的检测值，振动控制部33运算第i个转向架控制力指令ui，并输出到第i个转向架电流输出部14i。 [0191] 这样，在第三实施方式中，也能够获得与第二实施方式相同的作用效果。 [0192] 此外，在使用了加速度传感器9i的乘坐感控制中，控制装置41i以减小车体2i的俯仰角速度的变化和上下方向的速度的变化的方式生成控制力指令。因此，在第二实施方式的控制中，在铁道车辆31来到上坡路线的瞬间、脱离上坡路线的瞬间、来到下坡路线的瞬间、脱离下坡路线的瞬间、或者在由1节编成的一部分车辆处于上坡状态且一部分车辆处于下坡状态的瞬间，生成妨碍车体2i的活动(俯仰角速度的变化和上下方向的速度的变化)的控制力指令。 [0193] 该控制力指令是将车体2i翘起或者缩回、或者使其前倾或者后倾地倾斜的指令，通过该指令重叠在乘坐感控制指令上，作为结果，恶化来到坡道的瞬间的乘坐感。此外，在上坡中和下坡中的加减速、倾斜车体2i的曲线通过中，在车体2i的上下方向的加速度ai上出现偏移，对乘坐感带来影响。 [0194] 相对于此，在第三实施方式中，通过HPF42C，除去路面坡度的变化那样的缓慢的加速度变化的分量，所以能够只对俯仰和跳动所引起的加速度ai提供控制，能够改善上坡路线和下坡路线中的乘坐感。 [0195] 另外，对第三实施方式应用于第二实施方式的情况进行了说明，但其也能够应用于第一实施方式。 [0196] 接着，图19表示本发明的第四实施方式。第四实施方式的特征在于，控制装置根据相邻的两个车体的重量而切换控制增益。另外，在第四实施方式中，对与前述的第二实施方式相同的结构元素赋予相同的标号，省略其说明。 [0197] 第四实施方式的控制装置51i与第二实施方式的控制装置32i大致相同地构成。控制装置51i包括从加速度传感器9i的检测信号取得加速度ai的前处理部52。该前处理部52具有加速度取得部52A、低通滤波器52B(以下，称为LPF52B)、高通滤波器52C(以下，称为HPF52C)、相位补偿器52D。 [0198] 加速度取得部52A由AD变换器等构成，将加速度传感器9i的检测信号变换为数字信号而取得加速度ai。LPF52B除去比车体2i的跳动和俯仰的频率高的频率侧的噪声等。HPF52C除去比车体2i的跳动和俯仰的频率低的频率侧的噪声等和不需要的信号。相位补偿器52D通过LPF52B以及HPF52C，在控制频率周边得不到期望的相位特性的情况下，改善相位特性。 [0199] 此外，控制装置51i包括水箱(tank)水位取得部53、i号车重量平衡运算部54i、i+1号车重量平衡运算部54i+1。水箱水位取得部53由AD变换器等构成，且连接到i号车上水水箱水量计55i、i号车下水水箱水量计56i、i+1号车上水水箱水量计55i+1、i+1号车下水水箱水量计56i+1。水箱水位取得部53取得i号车的上水水箱的水量Qai和下水水箱的水量Qbi，且取得i+1号车的上水水箱的水量Qai+1和下水水箱的水量Qbi+1。 [0200] i号车重量平衡运算部54i基于i号车的水箱的水量Qai、Qbi而运算i号车重量平衡，输出与平衡惯性(balance inertia)和车体2i的重量对应的信号。 [0201] i+1号车重量平衡运算部54i+1基于i+1号车的水箱的水量Qai+1、Qbi+1而运算i+1号车重量平衡，输出与平衡惯性和车体2i+1的重量对应的信号。 [0202] 控制装置51i具有与第二实施方式的振动控制部33相同的振动控制部57。因此，振动控制部57具有与第二实施方式的第i个车体振动运算部34i、第i+1个车体振动运算部34i+1、控制力指令运算部35大致相同的第i个车体振动运算部58i、第i+1个车体振动运算部58i+1、控制力指令运算部59。除此之外，振动控制部57具有：存储器60，存储了多个种类(例如M个种类)的控制增益GAi,i(1)～GAi,i(M)、GAi,i+1(1)～GAi,i+1(M)、GCi,i(1)～GCi,i(M)、GCi,i+1(1)～GCi,i+1(M)；参数选择部61，基于从重量平衡运算部54i、54i+1输出的信号，从在存储器60内存储的控制增益GAi,i(1)～GAi,i(M)、GAi,i+1(1)～GAi,i+1(M)、GCi,i(1)～GCi,i(M)、GCi,i+1(1)～GCi,i+1(M)中选择1个种类。并且，参数选择部61将选择的1个种类的控制增益GAi,i(m)、GAi,i+1(m)、GCi,i(m)、GCi,i+1(m)作为控制增益GAi,i、GAi,i+1、GCi,i、GCi,i+1而提供给控制力指令运算部59。 [0203] 此时，参数选择部61在例如i号车与i+1号车中i号车更重时，增大重的车辆的控制增益GAi,i，减小轻的车辆的控制增益GAi,i+1。此外，参数选择部61在i号车与i+1号车中i号车的俯仰方向的惯性更大时，增大对于惯性大的车体2i的俯仰角度θi的控制增益GCi,i，减小对于惯性小的车体2i的俯仰角度θi的控制增益GCi,i+1。 [0204] 另外，重量和惯性与控制增益GAi,i、GAi,i+1、GCi,i、GCi,i+1的关系并不限定于此，基于在使车辆实际行驶时的车体2i的振动，决定能够降低车体2i的振动的最佳的关系。此外，对于上下方向的速度(dzBi/dt)的控制增益GAi,i、GAi,i+1的种类数和对于俯仰角速度(dθi/dt)的控制增益GCi,i、GCi,i+1的种类数不需要是相同数，也可以是相互不同的数。 [0205] 并且，控制力指令运算部59若从前处理部52输入加速度ai的检测值，则使用由参数选择部61所选择的控制增益，运算第i个转向架控制力指令ui，并输出到第i个转向架电流输出部14i。 [0206] 这样，在第四实施方式中，也能够获得与第二实施方式相同的作用效果。 [0207] 此外，若以车体2i的重量和车体2i间的结合刚性在行驶中不发生变化为前提，则第二实施方式中的控制增益GAi,j、GBi,j、GCi,j、GDi,j成为预先调谐(tuning)的固定值。但是，存在由于在内燃机车辆中的装载燃料的消耗、在卧铺列车中的干净水/污水的平衡变化、每个车辆的乘车率的差异等而重量平衡被破坏的可能性。 [0208] 相对于此，在第四实施方式中，准备考虑了车辆的重量平衡的变化的多个种类的控制增益GAi,j(1)～GAi,j(M)、GCi,j(1)～GCi,j(M)，例如根据i号车与i+1号车的车体重量的差异而切换控制增益GAi,i和控制增益GAi,i+1的比率，或者根据i号车与i+1号车的惯性的差异而切换控制增益GCi,i和控制增益GCi,i+1的比率。 [0209] 具体而言，在i号车与i+1号车的车体重量不同的情况下，增大在对于车辆的跳动的控制增益GAi,i、GAi,i+1中车重较重的一侧的控制增益。此外，在i号车与i+1号车的俯仰方向的惯性不同的情况下，在对于车辆的俯仰角度θi的控制增益GCi,i、GCi,i+1中，增大对于惯性大的车体2i、2i+1的俯仰角度θi的控制增益。由此，即使是在车体2i的重量和惯性发生变化时，也能够选择与该变化对应的控制增益GAi,j、GCi,j，抑制车体2i的振动。 [0210] 另外，也可以适当地变更跳动和俯仰的控制增益的平衡、即控制增益GAi,j～GDi,j的平衡。 [0211] 此外，在第四实施方式中，取得通过上水水箱水量计55i、55i+1以及下水水箱水量计56i、56i+1而测量的上水水箱的水量Qai、Qai+1和下水水箱的水量Qbi、Qbi+1，基于根据这些水量的干净水/污水的平衡，检测重量和惯性的变化作为车体2i的重量平衡的变化。但是，本发明并不限定于此，重量平衡的变化例如在基于燃料消耗的重量变化的情况下也可以通过行驶时间和燃料计而检测，乘车率的差异也可以通过枕簧的初始位移等而检测。此外，也可以直接测量车体2i的重量和惯性。 [0212] 此外，设为在第四实施方式中包括与第二实施方式的振动控制部33相同的振动控制部57的结构，但也可以应用第一实施方式的振动控制部11。此外，第四实施方式也可以与第三实施方式进行组合。 [0213] 接着，图20表示本发明的第五实施方式。第五实施方式的特征在于，控制装置根据车辆速度而切换控制增益。另外，在第五实施方式中，对与前述的第四实施方式相同的结构元素赋予相同的标号，省略其说明。 [0214] 第五实施方式的控制装置71i包括第四实施方式的前处理部52。除此之外，控制装置71i包括速度信息取得部72。速度信息取得部72连接到例如车辆内的通信线73，从通信线73取得车辆速度。另外，速度信息取得部72并不限定于来自通信线73的信号，也可以通过例如来自速度传感器等的信号而取得车辆速度。 [0215] 控制装置71i具有与第二实施方式的振动控制部33相同的振动控制部74。因此，振动控制部74具有与第二实施方式的第i个车体振动运算部34i、第i+1个车体振动运算部34i+1、控制力指令运算部35大致相同的第i个车体振动运算部75i、第i+1个车体振动运算部75i+1、控制力指令运算部76。除此之外，振动控制部74具有与第四实施方式的存储器60、参数选择部61大致相同的存储器77、参数选择部78。 [0216] 这里，在存储器77中，存储多个种类(例如M个种类)的控制增益GAi,i(1)～GAi,i(M)、GAi,i+1(1)～GAi,i+1(M)、GCi,i(1)～GCi,i(M)、GCi,i+1(1)～GCi,i+1(M)。参数选择部78基于从速度信息取得部72输出的信号，从在存储器77内存储的控制增益GAi,i(1)～GAi,i(M)、GAi,i+1(1)～GAi,i+1(M)、GCi,i(1)～GCi,i(M)、GCi,i+1(1)～GCi,i+1(M)中选择1个种类。并且，参数选择部78将所选择的1个种类的控制增益GAi,i(m)、GAi,i+1(m)、GCi,i(m)、GCi,i+1(m)作为控制增益GAi,i、GAi,i+1、GCi,i、GCi,i+1而提供给控制力指令运算部76。 [0217] 此时，参数选择部78例如在车辆速度快时，增大控制增益GAi,i、GAi,i+1、GCi,i、GCi,i+1，在车辆速度慢时，减小控制增益GAi,i、GAi,i+1、GCi,i、GCi,i+1。另外，对于上下方向的速度(dzBi/dt)的控制增益GAi,i、GAi,i+1的种类数和对于俯仰角速度(dθi/dt)的控制增益GCi,i、GCi,i+1的种类数不需要是相同数，也可以是相互不同的数。 [0218] 并且，控制力指令运算部76若从前处理部52输入加速度ai的检测值，则使用由参数选择部78所选择的控制增益，运算第i个转向架控制力指令ui，并输出到第i个转向架电流输出部14i。 [0219] 这样，在第五实施方式中，也能够获得与第二实施方式相同的作用效果。此外，在轨道的上下变形的空间频率不具有大的峰值的情况下，随着车辆的行驶速度变快而车辆的乘坐感降低。此时，在第五实施方式中，由于根据车辆速度而改变控制增益GAi,i、GCi,i，所以能够抑制随着车辆的速度变化的乘坐感的降低。 [0220] 另外，设为在第五实施方式中包括与第二实施方式的振动控制部33相同的振动控制部74的结构，但也可以应用第一实施方式的振动控制部11。此外，第五实施方式也可以与第三至第四实施方式进行组合。 [0221] 接着，图21表示本发明的第六实施方式。第六实施方式的特征在于，控制装置在车辆的上坡中或加速中切换控制增益。另外，在第六实施方式中，对与前述的第四实施方式相同的结构元素赋予相同的标号，省略其说明。 [0222] 第六实施方式的控制装置81i包括第四实施方式的前处理部52。除此之外，控制装置81i包括行驶方向取得部82、坡度角度取得部83、前后加速度取得部84。行驶方向取得部82例如连接到车辆内的通信线85，从通信线85取得车辆的行驶方向。坡度角度取得部83连接到例如检测车辆的坡度的角度计86，取得车辆的斜率。前后加速度取得部84连接到例如前后方向的加速度传感器87，取得前后方向的加速度。 [0223] 另外，行驶方向取得部82也可以通过车辆的速度传感器而取得行驶方向。坡度角度取得部83也可以基于GPS和车辆的运行管理中心等的车辆的地点信息，取得车辆的斜率。前后加速度取得部84也可以通过对车辆的速度信息进行微分处理，取得前后方向的加速度。 [0224] 控制装置81i具有与第二实施方式的振动控制部33相同的振动控制部88。因此，振动控制部88具有与第i个车体振动运算部34i、第i+1个车体振动运算部34i+1、控制力指令运算部35大致相同的第i个车体振动运算部89i、第i+1个车体振动运算部89i+1、控制力指令运算部90。除此之外，振动控制部88具有与第四实施方式的存储器60、参数选择部61大致相同的存储器91、参数选择部92。 [0225] 这里，在存储器91中，存储多个种类(例如M个种类)的控制增益GAi,i(1)～GAi,i(M)、GAi,i+1(1)～GAi,i+1(M)、GCi,i(1)～GCi,i(M)、GCi,i+1(1)～GCi,i+1(M)。参数选择部92基于从行驶方向取得部82、坡度角度取得部83以及前后加速度取得部 84输出的信号，从在存储器91内存储的控制增益GAi,i(1)～GAi,i(M)、GAi,i+1(1)～GAi,i+1(M)、GCi,i(1)～GCi,i(M)、GCi,i+1(1)～GCi,i+1(M)中选择1个种类。并且，参数选择部92将所选择的1个种类的控制增益GAi,i(m)、GAi,i+1(m)、GCi,i(m)、GCi,i+1(m)作为控制增益GAi,i、GAi,i+1、GCi,i、GCi,i+1而提供给控制力指令运算部90。 [0226] 这里，在第一实施方式中，假设在平地匀速行驶，设为加速度(d2xBi/dt2)＝0、即Tzi＝0而解运动方程式。但是，在如集中动力式车辆那样只通过行驶方向前方的机车的牵引而驱动的车辆中，在上坡中或加速中，牵引力如下式表示(参照图22)。 [0227] 【数29】 [0228] [0229] 其中，在数29的式中，g表示重力加速度，θr是路面的坡度且在下行坡度时设为正。如在第一实施方式中所叙述，牵引力Ti的z方向分量Tzi如前述的数6的式那样表示。 [0230] 即，意味着在上坡中或加速中越接近最前头转向架40则在俯仰时动作的垂直力Tzi越大。这个力在i号车与i+1号车反相俯仰时，沿着妨碍车体2i的俯仰的方向动作。因此，在上坡中或加速中，越接近最前头转向架40则俯仰振动越少。 [0231] 鉴于这一点，参数选择部92例如在车辆为上坡中或加速中时，越是接近最前头的连接转向架41～4n则越降低俯仰的控制增益GCi,i、GCi,i+1，将设为控制装置81i的目标的频带设定得高。同样地，参数选择部92例如根据车辆是否为上坡中或加速中，还切换跳动的控制增益GAi,i，GAi,i+1。 [0232] 另外，对于上下方向的速度(dzBi/dt)的控制增益GAi,i、GAi,i+1的种类数和对于俯仰角速度(dθi/dt)的控制增益GCi,i、GCi,i+1的种类数不需要是同数，也可以是相互不同的数。 [0233] 并且，控制力指令运算部90若从前处理部52输入加速度ai的检测值，则使用由参数选择部92所选择的控制增益，运算第i个转向架控制力指令ui，并输出到第i个转向架电流输出部14i。 [0234] 这样，在第六实施方式中，也能够获得与第二实施方式相同的作用效果。此外，由于在车辆为上坡中或加速中时，根据这些状态来切换控制增益GAi,i、GAi,i+1、GCi,i、GCi,i+1，所以即使是在上坡中或加速中，也能够实现最佳的乘坐感控制。 [0235] 另外，由于在分散动力式的车辆中各车体2i具有动力，在车体2i间不产生牵引力Ti，所以与上坡或加速无关而成为Tzi＝0。此外，在各转向架4i中搭载有刹车的情况下，能够与集中动力/分散动力无关地，在减速时假设为Tzi＝0。即，只有在集中动力式车辆的上坡中或加速中应用第六实施方式。 [0236] 此外，设为在第六实施方式中包括与第二实施方式的振动控制部33相同的振动控制部88的结构，但也可以应用第一实施方式的振动控制部11。此外，第六实施方式也可以与第三至第五实施方式进行组合。 [0237] 接着，图23表示本发明的第七实施方式。第七实施方式的特征在于，控制装置将最前头转向架的控制增益设定为与其他的连接转向架的控制增益不同的值。另外，在第七实施方式中，对与前述的第二实施方式相同的结构元素赋予相同的标号，省略其说明。 [0238] 在第七实施方式的铁道车辆101中，由连接转向架41～4n-1所连结的n节的车体21～2n通过机车102而被牵引。此时，由机车102和车体21～2n等构成的客车(1号车～n号车)能够断开。因此，1号车的最前头转向架40不成为连接转向架，不位于车体21的端部(前端部)。 [0239] 机车102和1号车在前后方向上刚性连接，但在上下方向上以能够进行相对位移的柔性的方式连接。此时，第0个转向架40支撑1号车的车重的1/2。另一方面，由于第1个转向架41成为连接转向架，所以支撑1号车的车重的1/2和2号车的车重的1/2之和。即，即使考虑第0个转向架40与第1个转向架41的安装点间的距离短的情况，在第0个转向架40上施加的垂直力也比其他的连接转向架41～4n-1小。 [0240] 因此，铁道车辆101包括与第二实施方式的控制装置32i大致相同的控制装置103i，但最前头转向架40用的控制装置1030将最前头转向架40用的控制增益与其他的连接转向架41～4n-1用的控制增益相比，设定得低。 [0241] 此外，与最前头转向架40相同地，在最末尾转向架4n上施加的垂直力也比其他的连接转向架41～4n-1小。因此，最末尾转向架4n用的控制装置103n与其他的连接转向架41～4n-1用的控制增益相比，将最末尾转向架4n用的控制增益设定得低。 [0242] 这样，在第七实施方式中，也能够获得与第二实施方式相同的作用效果。此外，由于将最前头转向架40和最末尾转向架4n的控制增益设定得比其他的连接转向架41～4n-1的控制增益低，所以控制装置1030、103n能够运算与在转向架40、4n上施加的垂直力对应的控制力指令u0、un，能够提高铁道车辆101的乘坐感。 [0243] 另外，在第七实施方式中，设为机车102与1号车柔性连接。但是，本发明并不限定于此，例如也可以如图24所示的第二变形例的铁道车辆111那样，机车112与1号车以在上下方向上不能进行相对位移的刚性的方式连接。 [0244] 此时，在第0个转向架40上，除了1号车的车体21的垂直力之外，还施加机车112的垂直力。一般，机车112的质量比客车大。因此，在第0个转向架40上施加的垂直力比其他的转向架41～4n大。考虑到这一点，第二变形例的铁道车辆111包括与第二实施方式的控制装置32i大致相同的控制装置113i。此时，最前头转向架40用的控制装置1130将最前头转向架40的控制增益比其他的转向架41～4n的控制增益设定得高。 [0245] 此外，在第七实施方式中，设为客车1号车连接到机车102。但是，本发明并不限于此，例如也可以如图25所示的第三变形例的铁道车辆121那样，应用于不被机车牵引的车辆。 [0246] 在由电动机等构成的动力装置122分散配置在各客车的铁道车辆121中，客车的最前头转向架40(第0个转向架)成为车辆的最前头转向架。此时，第0个转向架40只支撑1号车的车重的1/2，第1个转向架41支撑1号车的车重的1/2和2号车的车重的1/2之和。另一方面，由于最前头车辆(1号车)被配置驾驶台，所以车体重量和转向架间距离与其他的客车不同的可能性高。考虑到这一点，在第三变形例的铁道车辆121中，包括与第二实施方式的控制装置32i大致相同的控制装置123i。此时，最前头转向架40用的控制装置1230综合考虑这些影响，将最前头转向架40的控制增益设定为与其他的连接转向架41～4n-1的控制增益不同的值。 [0247] 例如，在第0个转向架40上施加的垂直力比其他的连接转向架41～4n-1小时，将最前头转向架40的控制增益设定得低。相反地，通过驾驶台等的影响，在第0个转向架40上施加的垂直力比其他的连接转向架41～4n-1大时，将最前头转向架40的控制增益设定得低。 [0248] 此外，在第七实施方式中，设为考虑到在最末尾转向架4n上施加的垂直力比其他的连接转向架41～4n-1小的情况，将最末尾转向架4n的控制增益设定得低。但是，本发明并不限定于此，例如也可以如图26所示的第四变形例的铁道车辆131那样，将最末尾转向架4n的控制增益设定为不同的值。 [0249] 在高速行驶的车辆的情况下，通过空气力外部干扰的影响，存在最末尾的车辆的乘坐感恶化的倾向。考虑到这一点，在第四变形例的铁道车辆131中，控制装置1320～132n中的控制装置132n也可以将最末尾转向架4n的控制增益设定为与其他的连接转向架 41～4n-1的控制增益不同的值(例如，高的值)。具体的控制增益的值基于使车辆实际行驶时的振动等的检测结果而适当设定。此时，铁道车辆131也可以是通过机车而被牵引的车辆，也可以是如第三变形例那样不被机车牵引的车辆。 [0250] 此外，说明了第七实施方式以及第二～第四变形例应用于第二实施方式的情况，但也可以应用于第一实施方式。此外，第七实施方式也可以与第三至第六实施方式进行组合。 [0251] 接着，图27以及图28表示本发明的第八实施方式。第八实施方式的特征在于，控制装置将相邻的两个车体的振动基于在一个车体的周围设置的传感器的检测值而运算。另外，在第八实施方式中，对于与前述的第二实施方式相同的结构元素赋予相同的标号，并省略其说明。 [0252] 与第二实施方式的铁道车辆31大致相同地，第八实施方式的铁道车辆141包括车体2i、连结部3i、转向架4i、垂向减振器7、加速度传感器9i、控制装置143i等。除此之外，包括检测相邻的车体2i与车体2i+1之间的前后方向的相对位移的车体间位移传感器142i。 [0253] 车体间位移传感器1420设置在1号车的车体21与2号车的车体22之间，检测它们之间的前后方向的相对位移xb1,2。车体间位移传感器142n-1设置在n－1号车的车体2n-1与n号车(最末尾车)的车体2n之间，检测它们之间的前后方向的相对位移xbn-1,n。 这些车体间位移传感器1420～142n-1输出与成为相邻的车体间距离的前后方向的相对位移xbi,i+1对应的检测信号。以下，在将车体间位移传感器1420～142n-1进行总称时，称为车体间位移传感器142i。车体间位移传感器142i安装在从i号车与i+1号车的连结部 3i向上方向离开距离h的位置。 [0254] 控制装置143i包括从加速度传感器9i-1、9i的检测信号取得加速度ai-1、ai且从车体间位移传感器142i的检测信号取得相对位移xbi,i+1的前处理部(未图示)。除此之外，控制装置143i包括基于加速度ai-1、ai以及相对位移xbi,i+1而输出与致动器7A的指令值对应的第i个转向架控制力指令ui的振动控制部144。 [0255] 振动控制部144包括：第i个车体振动运算部145i，基于成为加速度传感器9i-1、9i的检测值的加速度ai-1、ai，运算车体2i的振动；第i+1个车体振动运算部145i+1，基于第i个车体振动运算部145i的运算结果和成为车体间位移传感器142i的检测值的相对位移xbi,i+1，运算车体2i+1的振动；控制力指令运算部146，基于通过这些车体振动运算部145i、145i+1而计算出的车体2i、2i+1的振动，计算对于转向架4i的垂向减振器7的第i个转向架控制力指令ui。此时，控制力指令运算部146与第二实施方式的控制力指令运算部35大致相同地构成。 [0256] 并且，通过控制力指令运算部146而计算出的第i个转向架控制力指令ui输入到第i个转向架电流输出部14i，第i个转向架电流输出部14i将与第i个转向架控制力指令ui对应的指令电流提供给转向架4i的垂向减振器7的致动器7A。由此，车体2i的俯仰和跳动所引起的振动被衰减，能够提高车体2i的乘坐感。 [0257] 接着，说明通过第i个车体振动运算部145i和第i+1个车体振动运算部145i+1而运算车体2i、2i+1的振动的运算方法。 [0258] 使用车体间位移传感器142i和连结部3i之间的距离h，如下那样定义通过车体间位移传感器142i而检测到的相对位移xbi,i+1。此时，相对位移xbi,i+1在i号车和i+1号车的俯仰角度θi、θi+1相等的情况下成为0。 [0259] 【数30】 [0260] xbi，i+1＝sin(θi-θi+1)×h [0261] 由于俯仰角度θi、θi+1都小，所以能够如下那样近似。 [0262] 【数31】 [0263] sin(θi-θi+1)≈θi-θi+1 [0264] 因此，根据车体间位移传感器142i的输出(相对位移xbi，i+1)，通过如下的换算式求出i号车与i+1号车的相对角度(θi-θi+1)。 [0265] 【数32】 [0266] [0267] 在本实施方式中，i号车的俯仰角加速度(d2θi/dt2)通过数33的式求出。 [0268] 【数33】 [0269] [0270] 因此，i+1号车的俯仰角加速度(d2θi+1/dt2)如下那样求出。 [0271] 【数34】 [0272] [0273] 此外，i号车与i+1号车的垂直加速度(d2zBi/dt2)、(d2zBi+1/dt2)基于在加速度传感器9i-1中取得的加速度ai-1和在加速度传感器9i中取得的加速度ai，通过下式求出。 [0274] 【数35】 [0275] [0276] 【数36】 [0277] [0278] 通过以上的运算，在本实施方式中，仅根据i号车的加速度ai-1、ai和第i个转向架4i正上方的车体间位移xbi，i+1，就能够求出i号车与i+1号车的俯仰和跳动。此时，加速度ai能够通过i号车的垂直加速度(d2zBi/dt2)和俯仰角加速度(d2θi/dt2)表示。因此，i+1号车的俯仰和跳动能够通过i号车的俯仰以及跳动和车体间位移xbi，i+1求出。 [0279] 此时，加速度传感器9i-1和加速度传感器9i与控制装置143i的第i个车体振动运算部145i一同构成检测车体2i的振动的第一振动检测部件。此外，第一振动检测部件以及车体间位移传感器142i与控制装置143i的第i+1个车体振动运算部145i+1一同构成检测车体2i+1的振动的第二振动检测部件。 [0280] 另外，第i+1个车体振动运算部145i+1也可以不使用第一振动检测部件的检测值，而将作为加速度传感器9i-1、加速度传感器9i的检测值的加速度ai-1、ai和作为车体间位移传感器142i的检测值的车体间位移xbi，i+1代入数34以及数36的式，从而运算车体2i+1的振动。 [0281] 这样，在第八实施方式中，也能够获得与第二实施方式相同的作用效果。此外，在第八实施方式中，仅通过自己的车辆的布线，就能够与第二实施方式相同地进行抑制自己的车体2i与相邻的车体2i+1的振动的控制。因此，控制装置143i的运算量也少，能够通过更简单的结构获得接近第二实施方式的控制效果。 [0282] 另外，在第八实施方式中，设为车体间位移传感器142i检测前后方向的相对位移xbi，i+1，计算车体间的相对角度(θi-θi+1)。但是，本发明并不限定于此，车体间位移传感器也可以直接检测车体间的相对角度(θi-θi+1)。 [0283] 此外，在第八实施方式中，车体2i通过设置在前端部和后端部的加速度传感器9i-1、9i而检测俯仰或跳动等的车体2i的振动，但加速度传感器9i-1、9i的位置或加速度的检测方向并不限定于此，也可以适当变更。 [0284] 即，在第八实施方式中，若在相邻的车体2i和车体2i+1中能够检测它们之间的相对角度和一个车体2i的运动，就能够计算另一个车体2i+1的运动，能够应用前述的控制。 [0285] 此外，第八实施方式也可以与第三至第七实施方式进行组合。 [0286] 接着，图29表示本发明的第九实施方式。第九实施方式的特征在于，控制装置基于车体单独存在时的转向架的控制力而运算连接转向架的控制力。另外，在第九实施方式中，对于与前述的第二实施方式相同的结构元素赋予相同的标号，并省略其说明。 [0287] 第九实施方式的控制装置151i包括从加速度传感器9i-1、9i、9i+1的检测信号取得加速度ai-1、ai、ai+1的前处理部(未图示)。除此之外，控制装置151i包括基于加速度ai-1、ai、ai+1而输出与致动器7A的指令值对应的第i个转向架控制力指令ui的振动控制部152。 [0288] 振动控制部152具有第i个车体振动运算部153i、第i+1个车体振动运算部153i+1、控制力指令运算部154。 [0289] 第i个车体振动运算部153i与第二实施方式的第i个车体振动运算部34i大致相同地构成，基于成为加速度传感器9i-1、9i的检测值的加速度ai-1、ai而运算车体2i的振动。第i+1个车体振动运算部153i+1与第二实施方式的第i个车体振动运算部34i+1大致相同地构成，基于成为加速度传感器9i、9i+1的检测值的加速度ai、ai+1而运算车体2i+1的振动。 [0290] 控制力指令运算部154基于车体2i、2i+1的振动而运算第i个转向架控制力指令ui。该控制力指令运算部154具有i号车控制力指令运算部155i、i+1号车前侧控制力指令运算部155i+1、加算部156。 [0291] 在假设了在车体2i的前部和后部设置了转向架4iF、转向架4iR的非连接的独立的车辆时，i号车控制力指令运算部155i计算用于通过这些转向架4iF、转向架4iR而降低车体2i的振动的控制力指令uiF、uiR。具体而言，i号车控制力指令运算部155i基于车体2i的振动，计算对于在车体2i的前部虚拟地设置的转向架4iF的垂向减振器7的i号车前侧控制力指令uiF。同样地，i号车控制力指令运算部155i基于车体2i的振动，计算对于在车体2i的后部虚拟地设置的转向架4iR的垂向减振器7的i号车后侧控制力指令uiR。 [0292] 假设了在车体2i+1的前部和后部设置了转向架4i+1F、转向架4i+1R的非连接的独立的车辆时，i+1号车控制力指令运算部155i+1计算用于通过这些转向架4i+1F、转向架4i+1R而降低车体2i的振动的控制力指令ui+1F、ui+1R。具体而言，i+1号车控制力指令运算部155i+1基于车体2i+1的振动，计算对于在车体2i+1的前部虚拟地设置的转向架4i+1F的垂向减振器7的i+1号车前侧控制力指令ui+1F。同样地，i+1号车控制力指令运算部155i+1基于车体2i+1的振动，计算对于在车体2i+1的后部虚拟地设置的转向架4i+1R的垂向减振器7的i+1号车后侧控制力指令ui+1R。 [0293] 加算部156将i号车控制力指令运算部155i的i号车后侧控制力指令uiR和i+1号车控制力指令运算部155i+1的i+1号车前侧控制力指令ui+1F相加，计算对于在i号车与i+1号车之间设置的连接转向架4i的垂向减振器7的第i个转向架控制力指令ui。 [0294] 并且，通过控制力指令运算部154而计算出的第i个转向架控制力指令ui输入到第i个转向架电流输出部14i，第i个转向架电流输出部14i将与第i个转向架控制力指令ui对应的指令电流提供给转向架4i的垂向减振器7的致动器7A。由此，车体2i的俯仰和跳动所引起的振动被衰减，能够提高车体2i的乘坐感。 [0295] 接着，说明控制力指令运算部154的控制规则。 [0296] 首先，考虑i号车的车体2i的乘坐感控制。如图30所示，设为车体2i单独存在，且在车体2i的前部和后部虚拟地存在转向架4iF、4iR，在前部转向架4iF和后部转向架4iR中分别安装有垂向减振器7，将它们的控制力设为uiF、uiR。 [0297] 此时，i号车控制力指令运算部155i基于i号车的车体2i的上下位移zBi和俯仰角度θi，如下那样求出i号车的前部转向架4iF的垂向减振器7的控制力uiF、i号车的后部转向架4iR的垂向减振器7的控制力uiR。 [0298] 【数37】 [0299] [0300] 这里，增益AiF～DiF、AiR～DiR例如通过对于i号车车体2i的俯仰和跳动的天棚(skyhook)控制或LQG控制等而决定。 [0301] 同样地，i+1号车控制力指令运算部155i+1如下那样求出i+1号车的前部转向架4i+1F的垂向减振器7的控制力ui+1F、i+1号车的后部转向架4i+1R的垂向减振器7的控制力ui+1R。 [0302] 【数38】 [0303] [0304] 这里，在连接转向架4i中，兼作i号车的后部转向架4iR和i+1号车的前部转向架4i+1F。因此，如以下的数39的式所示，控制力指令运算部154的加算部156通过i号车的后部转向架4iR的控制力uiR与i+1号车的前部转向架4i+1F的控制力ui+1F之和，求出第i个转向架4i的控制力ui。 [0305] 【数39】 [0306] ui＝uiR+ui+1F [0307] 若总结以上的数37至数39的式的关系，则获得以下的数40的式。 [0308] 【数40】 [0309] [0310] 该数40的式是与第二实施方式的数28的递推公式相同的形式。即，第九实施方式与将第二实施方式的控制增益GAi，i、GAi，i+1、GBi，i、GBi，i+1、GCi，i、GCi，i+1、GDi，i、GDi，i+1如以下置换的方式相同。 [0311] 【数41】 [0312] GAi，i＝AiR，GAi，i+1＝Ai+1F [0313] GBi，i＝BiR，GBi，i+1＝Bi+1F [0314] GCi，i＝CiR，GCi，i+1＝Ci+1F [0315] GDi，i＝DiR，GDi，i+1＝Di+1F [0316] 因此，在第九实施方式中，通过数39的式而求出的控制力ui，能够获得接近第二实施方式的振动抑制效果。除此之外，在第九实施方式中，不需要进行前述的高阶的最佳反馈的计算，就能够决定控制参数。 [0317] 这样，在第九实施方式中，也能够获得与第二实施方式相同的作用效果。此外，在第九实施方式中，由于不需要进行高阶的最佳反馈的计算，所以能够降低控制装置151i的运算量。 [0318] 另外，第九实施方式也可以与第三至第八实施方式进行组合。 [0319] 接着，图31以及图32表示本发明的第十实施方式。第十实施方式的特征在于，控制装置基于4节量的车体的振动而运算连接转向架的控制力。另外，在第十实施方式中，对于与前述的第二实施方式相同的结构元素赋予相同的标号，并省略其说明。 [0320] 与第二实施方式的铁道车辆31大致相同地，第十实施方式的铁道车辆161包括车体2i、连结部3i、转向架4i、垂向减振器7、加速度传感器9i、控制装置162i等。 [0321] 控制装置162i包括从加速度传感器9i-2、9i-1、9i、9i+1、9i+2的检测信号取得加速度ai-2、ai-1、ai、ai+1、ai+2的前处理部(未图示)。除此之外，控制装置162i包括基于加速度ai-2、ai-1、ai、ai+1、ai+2而输出与致动器7A的指令值对应的第i个转向架控制力指令ui的振动控制部163。 [0322] 振动控制部163具有第i-1个车体振动运算部164i-1、第i个车体振动运算部164i、第i+1个车体振动运算部164i+1、第i+2个车体振动运算部164i+2、控制力指令运算部165。 [0323] 此时，车体振动运算部164i-1、164i、164i+1、164i+2与第一实施方式的第i个车体振动运算部12i大致相同地构成。因此，车体振动运算部164i-1、164i、164i+1、164i+2基于数1以及数2的式，运算车体2i-1、2i、2i+1、2i+2的振动。因此，第i个车体振动运算部164i-1基于成为加速度传感器9i-2、9i-1的检测值的加速度ai-2、ai-1而运算车体2i-1的振动。第i个车体振动运算部164i基于成为加速度传感器9i-1、9i的检测值的加速度ai-1、ai而运算车体2i的振动。第i+1个车体振动运算部164i+1基于成为加速度传感器 9i、9i+1的检测值的加速度ai、ai+1而运算车体2i+1的振动。第i+2个车体振动运算部 164i+2基于成为加速度传感器9i+1、9i+2的检测值的加速度ai+1、ai+2而运算车体2i+2的振动。 [0324] 控制力指令运算部165基于通过这些车体振动运算部164i-1、164i、164i+1、164i+2而计算出的车体2i-1、2i、2i+1、2i+2的振动，计算对于转向架4i的垂向减振器7的第i个转向架控制力指令ui。并且，通过控制力指令运算部165而计算出的第i个转向架控制力指令ui输入到第i个转向架电流输出部14i，第i个转向架电流输出部14i将与第i个转向架控制力指令ui对应的指令电流提供给转向架4i的垂向减振器7的致动器7A。 由此，车体2i的俯仰和跳动所引起的振动被衰减，能够提高车体2i的乘坐感。 [0325] 接着，说明在具有前述的结构的铁道车辆161中，基于加速度传感器9i-2、9i-1、9i、9i+1、9i+2的输出，控制各转向架4i的垂向减振器7的阻尼力时的控制规则。 [0326] 第十实施方式的控制规则基本上与第二实施方式相同。但是，与第二实施方式的不同点在于，如以下那样，将状态反馈K近似。 [0327] 【数42】 [0328] K＝[GA GB GC GD] [0329] 【数43】 [0330] [0331] 【数44】 [0332] [0333] 【数45】 [0334] [0335] 【数46】 [0336] [0337] 此时，在第i个转向架4i的垂向减振器7中产生的控制力ui如以下的递推公式表现。 [0338] 【数47】 [0339] [0340] 若关注上述的递推公式，则在第i个转向架4i的垂向减振器7中产生的控制力ui只通过i－1号车、i号车、i+1号车以及i+2号车的运动而决定。即，将控制装置162i最接近各减振器7而配置，控制装置162i根据前述的递推公式，根据自身的车辆(车体2i)和相邻的车辆(车体2i+1)、再与其相邻的两节车辆(车体2i-1，2i+2)的加速度信息，决定控制力ui。此时，在铁道车辆161上走线的布线的线长变长为4节量，但控制装置162i的性能如第一实施方式那样，成为接近在考虑了全部车辆(车体21～2n)的振动的情况下的性能。 [0341] 这样，在第十实施方式中，也能够获得与第二实施方式相同的作用效果。此外，在第十实施方式中，基于夹着转向架4i的前方和后方各2节的共计4节量的车体2i-1、2i、2i+1、2i+2的振动而运算转向架4i的控制力ui，所以能够获得接近在考虑了全部车辆(车体21～2n)的振动的情况下的振动抑制效果。 [0342] 另外，在第十实施方式中，基于4节量的车体2i-1、2i、2i+1、2i+2的振动而运算了转向架4i的控制力ui。但是，本发明并不限定于此，例如也可以基于6节量的车体的振动而运算转向架4i的控制力ui，也可以基于8节量以上的车体的振动而运算转向架4i的控制力ui。此外，并不限定于偶数车辆的振动，也可以基于3节以上的奇数车辆的振动而运算转向架4i的控制力ui。即，在n节的车体21～2n中省略远离成为控制对象的转向架4i的至少1节量的车体的振动，运算转向架4i的控制力ui即可。此时，在控制力ui的运算中被省略的车体作为转向架4i的控制力ui的影响少的车体，优先位于离转向架4i远的位置的车体。 [0343] 此外，第十实施方式也可以与第三至第九实施方式进行组合。 [0344] 接着，图33以及图34表示本发明的第十一实施方式。第十一实施方式的特征在于，在连接转向架中，在前方的车体与后方的车体之间单独设置垂向减振器。另外，在第十一实施方式中，对于与前述的第二实施方式相同的结构元素赋予相同的标号，并省略其说明。 [0345] 与第二实施方式的铁道车辆31大致相同地，第十一实施方式的铁道车辆171包括车体2i、连结部3i、转向架4i、垂向减振器172iF、172iR、加速度传感器9i、控制装置173i等。 [0346] 垂向减振器172iF构成汽缸装置，在转向架4i的前方分别位于右侧和左侧，设置在车体2i与转向架4i之间。垂向减振器172iF与垂向减振器7相同地构成，包括致动器7A。在垂向减振器172iF的致动器7A中，通过控制装置173i而提供与第i个转向架前侧控制力指令uiF对应的控制信号(指令电流)。由此，垂向减振器172iF的阻尼力通过控制信号而进行可变控制。 [0347] 垂向减振器172iR构成汽缸装置，在转向架4i的后方分别位于右侧和左侧，设置在车体2i+1与转向架4i之间。垂向减振器172iR与垂向减振器7相同地构成，包括致动器7A。在垂向减振器172iR的致动器7A中，通过控制装置173i而提供与第i个转向架后侧控制力指令uiR对应的控制信号(指令电流)。由此，垂向减振器172iF的阻尼力通过控制信号而进行可变控制。 [0348] 控制装置173i与第二实施方式的控制装置32i大致相同地构成，包括振动控制部33。但是，控制装置173i包括将从振动控制部33输出的第i个转向架控制力指令ui分离为第i个转向架前侧控制力指令uiF和第i个转向架后侧控制力指令uiR的分离部174。 [0349] 这里，在第十一实施方式中，转向架4i使用垂向减振器172iF、172iR，分别直接支撑转向架4i的前侧的车体2i和后侧的车体2i+1。此时，若垂向减振器172iF、172iR分别输出不同的控制力，则对转向架4i施加使转向架4i俯仰的力矩，有损转向架4i的着陆性，存在对制动距离产生影响的可能性。 [0350] 因此，优选对前侧和后侧的垂向减振器172iF、172iR提供均一的控制力指令。在连接列车中，由于车体间在上下方向上刚性连接，所以前侧和后侧的垂向减振器172iF、172iR的冲程(stroke)速度/量大致一致。由此，若以前侧和后侧的垂向减振器172iF、 172iR成为相同的衰减系数的方式提供指令，则各个减振器产生大致相同的阻尼力。 [0351] 考虑到以上的方面，分离部174将对前侧和后侧的垂向减振器172iF、172iR提供的控制力指令uiF、uiR分别设为第i个转向架控制力指令ui的1/2的值。第i个转向架前侧控制力指令uiF输入到第i个转向架前侧电流输出部175iF，第i个转向架后侧控制力指令uiR输入到第i个转向架后侧电流输出部175iR。这些电流输出部175iF、175iR将与控制力指令uiF、uiR对应的指令电流提供给转向架4i的垂向减振器172iF、172iR。 [0352] 这样，在第十一实施方式中，也能够获得与第二实施方式相同的作用效果。 [0353] 另外，在第十一实施方式中，设为在转向架4i与连结部3i之间设置空气弹簧5的结构，但也可以如图35所示的第五变形例的铁道车辆181那样，在转向架4i与车体2i、2i+1之间单独设置空气弹簧5。 [0354] 此外，第十一实施方式也可以应用于第一实施方式，也可以与第三至第十实施方式进行组合。 [0355] 接着，图36表示本发明的第十二实施方式。第十二实施方式的特征在于，控制装置对车体的横摇也进行振动抑制控制。另外，在第十二实施方式中，对于与前述的第二实施方式相同的结构元素赋予相同的标号，并省略其说明。 [0356] 第十二实施方式的控制装置191i与第二实施方式的控制装置32i大致相同地构成，包括振动控制部33。除此之外，控制装置191i包括：横摇振动控制部192，输出用于抑制车体2i、2i+1的横摇的控制力指令uirollL、uirollR；左侧控制力指令运算部193L，基于第i个转向架控制力指令ui和控制力指令uirollL而运算第i个转向架左侧控制力指令uimixL；右侧控制力指令运算部193R，基于第i个转向架控制力指令ui和控制力指令uirollR而运算第i个转向架右侧控制力指令uimixR。横摇振动控制部192通过例如在车体2i、2i+1的左右方向的两侧设置的加速度传感器(未图示)而检测车体2i、2i+1的横摇。 [0357] 这里，第i个转向架控制力指令ui是转向架4i的左侧与右侧的垂向减振器7的控制力的合计值。因此，控制力指令运算部193L、193R基于下式，分别求出对于第i个转向架4i的左侧的垂向减振器7的第i个转向架左侧控制力指令uimixL和对于第i个转向架4i的右侧的垂向减振器7的第i个转向架右侧控制力指令uimixR。 [0358] 【数48】 [0359] [0360] 【数49】 [0361] [0362] 第i个转向架左侧控制力指令uimixL输入到第i个转向架左侧电流输出部194iL，第i个转向架右侧控制力指令uimixR输入到第i个转向架右侧电流输出部194iR。 这些电流输出部194iL、194iR将与控制力指令uimixL、uimixR对应的指令电流分别提供给转向架4i的左侧的垂向减振器7和右侧的垂向减振器7。 [0363] 这样，在第十二实施方式中，也能够获得与第二实施方式相同的作用效果。在第十二实施方式中，除了车体2i的俯仰和跳动之外，还能够进行横摇的抑制。 [0364] 另外，在第十二实施方式中，在数48以及数49的式中将横摇和上下的权重设为大致相同，但这些加法的权重也可以适当地变更。 [0365] 此外，在第十二实施方式中，将控制对象设为在跳动和俯仰的2个自由度的振动上加上横摇的3个自由度，但本发明并不限定于此。例如，也可以对追加车体的横摇或偏轨、转向架的运动而将运动方程式进行高次化的控制对象构成控制装置，既可以抑制上下以外的振动模式，又可以应用本发明而控制乘坐感。 [0366] 此外，第十二实施方式也可以应用于第一实施方式，也可以与第三至第十一实施方式进行组合。 [0367] 此外，在所述各实施方式中，连接转向架4i设置在将2节的车体2i、2i+1进行连结的连结部3i中。但是，本发明并不限定于此，例如也可以如图37所示的第六变形例的铁道车辆201那样，在与连结部3i不同的位置上设置连接转向架202i。此时，连接转向架202i例如位于在车体2i中作为邻接的车体2i+1侧的车体2i的后端部，安装在其下侧，经由空气弹簧5等的弹簧构件而支撑车体2i等。此外，设为连接转向架4i具有4个车轮6，但也可以如连接转向架202i那样，具有2个车轮6。 [0368] 此外，在所述各实施方式中，举垂向减振器7为半主动减振器的情况为例进行了说明，但也可以取而代之，使用主动减振器(电致动器、油压致动器中的任一个)。在使用主动减振器的情况下，能够更有效地提高乘坐感。 [0369] 此外，在所述各实施方式中，设为控制装置10、22、32i、41i、51i、71i、81i、103i、113i、123i、132i、143i、151i、162i、173i、191i抑制如跳动和俯仰那样车体2i的上下方向的振动，但也可以抑制车体2i的左右方向的振动。 [0370] 接着，记载在所述各实施方式中包含的发明。根据本发明，控制装置基于检测第一车体的振动的第一振动检测部件的检测值和检测第二车体的振动的第二振动检测部件的检测值，计算致动器的指令值。因此，即使是在通过连接转向架而连接的多个车体具有联系时，也能够考虑车体的相互的振动的影响而控制转向架的垂向减振器。其结果，在具有多个车体的连接列车全体中，能够抑制车体的振动，能够改善乘坐感。 [0371] 根据本发明，在第一车体和/或第二车体上，进一步追加而连结1台或者多台车体，控制装置省去在被追加的车体中远离连结部的至少1台车体的振动而计算致动器的指令值。因此，例如，与基于全部车体的振动而进行振动的控制的情况相比，能够缩短对各种传感器或垂向减振器与控制装置之间进行连接的电缆的长度，能够实现布线的简略化和噪声的降低。除此之外，由于能够将乘坐感控制运算简略化，所以能够实现制造成本的降低。 [0372] 根据本发明，还包括在连接转向架与第二车体之间设置且能够通过其他的致动器而调整工作力的其他的汽缸装置，控制装置基于第一振动检测部件的检测值和第二振动检测部件的检测值而计算所述其他的致动器的指令值。由此，即使是在第一车体以及第二车体与连接转向架之间分别设置单独的汽缸装置时，控制装置也能够调整这些汽缸装置的工作力，提高连接列车的乘坐感。 [0373] 根据本发明，控制装置包括根据第一振动检测部件的检测值和第二振动检测部件的检测值而除去频率比第一、第二车体的跳动以及俯仰的谐振点低的分量的高通滤波器。因此，例如，能够从第一、第二振动检测部件的检测值除去路面坡度的变化那样的缓慢的加速度变化的分量，能够只对俯仰和跳动等的振动提供控制。其结果，在上坡路线和下坡路线中汽缸装置不会产生不需要的工作力，能够改善在上坡路线等中的乘坐感。 [0374] 根据本发明，还包括检测第一车体与第二车体之间的车体间位移的车体间位移传感器，第二振动检测部件基于第一振动检测部件的检测值和所述车体间位移传感器的检测值而运算所述第二车体的振动。因此，通过在第一车体的周围设置的第一振动检测部件以及车体间位移传感器，能够检测第一、第二车体的振动。 |
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