本發(fā)明涉及一種使鐵道車輛的車體傾斜的車體傾斜控制裝置的異常檢測方法。

背景技術(shù)：
作為改善正在通過軌道的曲線區(qū)間的鐵道車輛的乘坐舒適性的裝置，已知有車體傾斜控制裝置。車體傾斜控制裝置通過控制針對配置在車輛所具有的車體與一對轉(zhuǎn)向架之間的四個(gè)空氣彈簧的供排氣來使車體傾斜。具體地說，在車輛正在通過軌道的曲線區(qū)間時(shí)，車體傾斜控制裝置對外軌側(cè)配置的空氣彈簧供氣來升高該空氣彈簧的高度、且使內(nèi)軌側(cè)配置的空氣彈簧排氣來降低該空氣彈簧的高度。由此，使車體朝向曲線區(qū)間的內(nèi)側(cè)傾斜。例如，專利文獻(xiàn)1(專利第5182239號公報(bào))提出了一種車體傾斜控制裝置，該車體傾斜控制裝置在各空氣彈簧中具備滑閥型流量比例閥、供氣側(cè)斷流閥(電磁閥)以及排氣側(cè)斷流閥(電磁閥)?；y型流量比例閥使滑閥滑動(dòng)來改變其停止位置，由此控制針對各空氣彈簧的供排氣流量。供氣側(cè)斷流閥被設(shè)置在將滑閥型流量比例閥和氣壓源(初壓箱)連接的配管，控制向滑閥型流量比例閥的供氣。排氣側(cè)斷流閥被設(shè)置在將滑閥型流量比例閥和排氣口連接的配管，控制從滑閥型流量比例閥的排氣。在此，關(guān)于專利文獻(xiàn)1所記載的車體傾斜控制裝置所進(jìn)行的空氣彈簧的供排氣的異常，特別成問題的是成為排氣側(cè)斷流閥保持關(guān)閉的狀態(tài)。如上所述，在車輛正在通過軌道的曲線區(qū)間時(shí)，車體傾斜控制裝置對外軌側(cè)配置的空氣彈簧供氣來提高該空氣彈簧的高度，由此使車體傾斜。因而，當(dāng)產(chǎn)生了排氣側(cè)斷流閥保持關(guān)閉的狀態(tài)時(shí)，無法從外軌側(cè)配置的空氣彈簧排氣，從而空氣彈簧的高度無法復(fù)原。其結(jié)果，在車輛通過軌道的曲線區(qū)間之后，無法使車體恢復(fù)為水平。關(guān)于車體傾斜控制裝置的異常檢測，例如提出了一種專利文獻(xiàn)2(專利第5038615號公報(bào))所記載的方法。在專利文獻(xiàn)2所記載的方法中，在使用四個(gè)空氣彈簧的高度表示的規(guī)定的式的值超過規(guī)定的閾值時(shí)，判定為發(fā)生了異常。根據(jù)專利文獻(xiàn)2所記載的方法，能夠檢測車體傾斜控制裝置發(fā)生了異常本身，但是無法檢測四個(gè)空氣彈簧中的哪個(gè)空氣彈簧的供排氣發(fā)生了異常。因此，只有通過切換為使用了車體傾斜控制裝置通常具備的差壓閥、LV閥的供排氣控制來使車體恢復(fù)為水平。然而，這些閥一般流量小，因此使車體復(fù)原的動(dòng)作非常慢。因此，乘客在左右的方向上感覺重力的時(shí)間變長，乘坐舒適性大為損失。另外，由于無法檢測哪個(gè)空氣彈簧的供排氣發(fā)生了異常，因此實(shí)施修理時(shí)的作業(yè)變得煩雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠檢測哪個(gè)空氣彈簧的供排氣發(fā)生了異常的車體傾斜控制裝置的異常檢測方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明人進(jìn)行了專門的研究。其結(jié)果，著眼于考慮一種狀態(tài)估計(jì)模型，該狀態(tài)估計(jì)模型是創(chuàng)建模擬車體傾斜運(yùn)動(dòng)的車體傾斜運(yùn)動(dòng)模型、將作為檢測對象的各空氣彈簧的供排氣的異常表現(xiàn)為虛擬增益、并將該虛擬增益作為狀態(tài)變量而附加到車體傾斜運(yùn)動(dòng)模型而得到的數(shù)學(xué)模型。而且發(fā)現(xiàn)到，如果在該狀態(tài)估計(jì)模型中應(yīng)用擴(kuò)展卡爾門濾波等狀態(tài)估計(jì)方法來估計(jì)虛擬增益，則能夠判定為與使其估計(jì)值小于規(guī)定的閾值的虛擬增益對應(yīng)的空氣彈簧的供排氣發(fā)生了異常。此外，在針對空氣彈簧的供排氣發(fā)生了異常的情況下，與車體相對于轉(zhuǎn)向架的傾斜相比，車體相對于轉(zhuǎn)向架的高度(上下方向上的位置)更容易受到影響。這是因?yàn)?，車體相對于各轉(zhuǎn)向架的傾斜的動(dòng)作受到作用于車體的扭力矩的影響，對于各轉(zhuǎn)向架來說是不獨(dú)立的，但是車體的高度的動(dòng)作對于各轉(zhuǎn)向架來說是獨(dú)立的。根據(jù)該觀點(diǎn)，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)到，作為用于檢測各空氣彈簧的供排氣的異常的車體傾斜運(yùn)動(dòng)模型，考慮以下一種模型即可：針對將車輛沿前后進(jìn)行二分割所得到的各半車輛(各轉(zhuǎn)向架)，將針對在各轉(zhuǎn)向架配置的各空氣彈簧的供排氣的流量指令值的平均值(即，針對車體的上下指令)作為輸入，將各空氣彈簧的高度的平均值(即，車體的從轉(zhuǎn)向架起的高度)作為輸出。而且發(fā)現(xiàn)到，如果將針對該車體傾斜運(yùn)動(dòng)模型中的各空氣彈簧的供排氣的流量指令值乘以上述虛擬增益、并將乘以虛擬增益后的針對各空氣彈簧的供排氣的流量指令值的平均值作為車體傾斜運(yùn)動(dòng)模型的輸入，則假設(shè)在一個(gè)虛擬增益的估計(jì)值小于規(guī)定的閾值的情況下，乘以該虛擬增益后的供排氣的流量指令值對車體運(yùn)動(dòng)模型的輸入幾乎沒有貢獻(xiàn)，即能夠判定為與該虛擬增益對應(yīng)的空氣彈簧的供排氣發(fā)生了異常。本發(fā)明是基于上述見解而完成的。本發(fā)明的實(shí)施方式的異常檢測方法是一種車體傾斜控制裝置的異常檢測方法，該車體傾斜控制裝置被設(shè)置在具有車體、在車體的前后方配置的一對轉(zhuǎn)向架以及在各轉(zhuǎn)向架的左右方配置并支承車體的一對空氣彈簧的車輛，控制針對各空氣彈簧的供排氣來使車體傾斜。該異常檢測方法包括以下步驟：針對一對轉(zhuǎn)向架分別創(chuàng)建狀態(tài)估計(jì)模型；以及異常檢測步驟，使用狀態(tài)估計(jì)模型來檢測針對哪個(gè)空氣彈簧的供排氣發(fā)生了異常。狀態(tài)估計(jì)模型是如下一種數(shù)學(xué)模型：在被輸入了用于指示針對一個(gè)空氣彈簧的供排氣的流量的第一流量指令值的情況下，將第一流量指令值乘以作為狀態(tài)變量的第一虛擬增益，在被輸入了用于指示針對另一個(gè)空氣彈簧的供排氣的流量的第二流量指令值的情況下，將第二流量指令值乘以作為狀態(tài)變量的第二虛擬增益，與將乘以第一虛擬增益后的第一流量指令值和乘以第二虛擬增益后的第二流量指令值進(jìn)行平均而得到的值對應(yīng)地輸出一對空氣彈簧的高度的平均值。異常檢測步驟包括以下步驟：估計(jì)步驟，將對基于第一流量指令值控制了供排氣時(shí)的一個(gè)空氣彈簧的高度進(jìn)行觀測所得到的值和對基于第二流量指令值控制了供排氣時(shí)的另一個(gè)空氣彈簧的高度進(jìn)行觀測所得到的值的平均值用作狀態(tài)估計(jì)模型所輸出的值，來估計(jì)第一虛擬增益的值以及第二虛擬增益的值；以及判定步驟，在估計(jì)出的第一虛擬增益的值小于規(guī)定的閾值的情況下，判定為一個(gè)空氣彈簧的供排氣發(fā)生了異常，在估計(jì)出的第二虛擬增益的值小于規(guī)定的閾值的情況下，判定為另一個(gè)空氣彈簧的供排氣發(fā)生了異常。根據(jù)上述的異常檢測方法，估計(jì)與針對各空氣彈簧的供排氣的流量指令值相乘的各虛擬增益的值，在存在其估計(jì)值小于規(guī)定的閾值的虛擬增益的情況下，判定為與該虛擬增益對應(yīng)的空氣彈簧的供排氣發(fā)生了異常。即，在一個(gè)虛擬增益的估計(jì)值小于規(guī)定的閾值的情況下，乘以該虛擬增益后的供排氣的流量指令值對空氣彈簧的高度控制的貢獻(xiàn)少，能夠判定為與該虛擬增益對應(yīng)的空氣彈簧的供排氣發(fā)生了異常。這樣，根據(jù)上述的異常檢測方法，能夠檢測哪個(gè)空氣彈簧的供排氣發(fā)生了異常，因此能夠提早進(jìn)行使傾斜的車體恢復(fù)到水平的動(dòng)作，并且還能夠容易地實(shí)施修理。在判定步驟中，優(yōu)選的是，在估計(jì)出的第一虛擬增益的值在規(guī)定的期間內(nèi)持續(xù)小于規(guī)定的閾值的情況下，判定為一個(gè)空氣彈簧的供排氣發(fā)生了異常，在估計(jì)出的第二虛擬增益的值在規(guī)定的期間內(nèi)持續(xù)小于規(guī)定的閾值的情況下，判定為另一個(gè)空氣彈簧的供排氣發(fā)生了異常。在該情況下，能夠防止誤檢測空氣彈簧的供排氣的異常。其結(jié)果，能夠使檢測哪個(gè)空氣彈簧的供排氣發(fā)生了異常的精度提高。優(yōu)選的是，車體傾斜控制裝置包括：第一流量比例閥，其控制向一個(gè)空氣彈簧的供氣的流量以及從一個(gè)空氣彈簧的排氣的流量；第一供氣斷流閥，其將向一個(gè)空氣彈簧的供氣開啟或關(guān)閉；第一排氣斷流閥，其將從一個(gè)空氣彈簧的排氣開啟或關(guān)閉；第二流量比例閥，其控制向另一個(gè)空氣彈簧的供氣的流量以及從另一個(gè)空氣彈簧的排氣的流量；第二供氣斷流閥，其將向另一個(gè)空氣彈簧的供氣開啟或關(guān)閉；以及第二排氣斷流閥，其將從另一個(gè)空氣彈簧的排氣開啟或關(guān)閉。第一流量指令值包括：第一供氣流量指令值，其用于指示向一個(gè)空氣彈簧的供氣的流量；以及第一排氣流量指令值，其用于指示從一個(gè)空氣彈簧的排氣的流量。第二流量指令值包括：第二供氣流量指令值，其用于指示向另一個(gè)空氣彈簧的供氣的流量；以及第二排氣流量指令值，其用于指示從另一個(gè)空氣彈簧的排氣的流量。第一虛擬增益包括：第一供氣虛擬增益，其用于在被輸入了第一供氣流量指令值的情況下與第一供氣流量指令值相乘；以及第一排氣虛擬增益，其用于在被輸入了第一排氣流量指令值的情況下與第一排氣流量指令值相乘。第二虛擬增益包括：第二供氣虛擬增益，其用于在被輸入了第二供氣流量指令值的情況下與第二供氣流量指令值相乘；以及第二排氣虛擬增益，其用于在被輸入了第二排氣流量指令值的情況下與第二排氣流量指令值相乘。在狀態(tài)估計(jì)模型中，與乘以第一供氣虛擬增益后的第一供氣流量指令值和乘以第一排氣虛擬增益后的第一排氣流量指令值中的一方、以及乘以第二供氣虛擬增益后的第二供氣流量指令值和乘以第二排氣虛擬增益后的第二排氣流量指令值中的一方的平均值對應(yīng)地輸出一對空氣彈簧的高度的平均值。在估計(jì)步驟中，將對基于第一供氣流量指令值或第一排氣流量指令值進(jìn)行了控制時(shí)的一個(gè)空氣彈簧的高度進(jìn)行觀測所得到的值和對基于第二供氣流量指令值或第二排氣流量指令值進(jìn)行了控制時(shí)的另一個(gè)空氣彈簧的高度進(jìn)行觀測所得到的值的平均值用作狀態(tài)估計(jì)模型所輸出的值，來估計(jì)第一供氣虛擬增益的值、第一排氣虛擬增益的值、第二供氣虛擬增益的值以及第二排氣虛擬增益的值。在判定步驟中，在估計(jì)出的第一供氣虛擬增益的值小于規(guī)定的閾值的情況下，判定為第一供氣斷流閥發(fā)生了異常，在估計(jì)出的第一排氣虛擬增益的值小于規(guī)定的閾值的情況下，判定為第一排氣斷流閥發(fā)生了異常，在估計(jì)出的第二供氣虛擬增益的值小于規(guī)定的閾值的情況下，判定為第二供氣斷流閥發(fā)生了異常，在估計(jì)出的第二排氣虛擬增益的值小于規(guī)定的閾值的情況下，判定為第二排氣斷流閥發(fā)生了異常。根據(jù)上述的方式，不僅能夠檢測哪個(gè)空氣彈簧的供排氣發(fā)生了異常，還能夠檢測供氣和排氣中的哪個(gè)發(fā)生了異常，具體地說，連供氣側(cè)斷流閥和排氣側(cè)斷流閥中的哪個(gè)發(fā)生了異常都能夠檢測。因而，能夠提早進(jìn)行使傾斜的車體復(fù)原的動(dòng)作，并且還能夠容易地實(shí)施修理。例如，假定判定為一個(gè)半車輛的外軌側(cè)配置的一個(gè)空氣彈簧所對應(yīng)的排氣側(cè)斷流閥發(fā)生了異常的情況。在該情況下，通過調(diào)整該半車輛的內(nèi)軌側(cè)配置的空氣彈簧所對應(yīng)的流量比例閥的滑閥的停止位置來將內(nèi)軌側(cè)的空氣彈簧的高度調(diào)整為與外軌側(cè)配置的空氣彈簧的高度相等即可。流量比例閥與差壓閥、LV閥相比一般流量大，因此能夠迅速進(jìn)行使車體復(fù)原的動(dòng)作。在判定步驟中，優(yōu)選的是，在估計(jì)出的第一供氣虛擬增益的值在規(guī)定的期間內(nèi)持續(xù)小于規(guī)定的閾值的情況下，判定為第一供氣斷流閥發(fā)生了異常，在估計(jì)出的第一排氣虛擬增益的值在規(guī)定的期間內(nèi)持續(xù)小于規(guī)定的閾值的情況下，判定為第一排氣斷流閥發(fā)生了異常，在估計(jì)出的第二供氣虛擬增益的值在規(guī)定的期間內(nèi)持續(xù)小于規(guī)定的閾值的情況下，判定為第二供氣斷流閥發(fā)生了異常，在估計(jì)出的第二排氣虛擬增益的值在規(guī)定的期間內(nèi)持續(xù)小于規(guī)定的閾值的情況下，判定為第二排氣斷流閥發(fā)生了異常。在該情況下，能夠防止誤檢測空氣彈簧的異常。其結(jié)果，能夠使檢測哪個(gè)空氣彈簧的供排氣發(fā)生了異常的精度提高。在該情況下，能夠防止誤檢測異常。其結(jié)果，能夠使檢測供氣側(cè)斷流閥和排氣側(cè)斷流閥中的哪個(gè)發(fā)生了異常的精度提高。附圖說明圖1A是表示車輛的概要結(jié)構(gòu)的示意圖。圖1B是表示轉(zhuǎn)向架與車體之間的關(guān)系的示意圖。圖2A是表示車體傾斜控制裝置的概要結(jié)構(gòu)的示意圖。圖2B是表示車體傾斜控制裝置所具有的控制裝置的概要結(jié)構(gòu)的框圖。圖3是表示車體傾斜控制裝置所具有的控制閥的概要結(jié)構(gòu)的示意圖。圖4是表示狀態(tài)估計(jì)模型的示意圖。圖5A是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的車輛傾斜控制裝置的異常檢測方法的流程圖。圖5B是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的車輛傾斜控制裝置的異常檢測方法中的異常檢測步驟的流程圖。圖6是空氣彈簧的模型。圖7A是表示對利用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的車體傾斜控制裝置的異常檢測方法進(jìn)行的異常檢測進(jìn)行仿真所得到的結(jié)果的一例的圖表，是表示車體的從轉(zhuǎn)向架起的高度的變化的圖表。圖7B是表示對利用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的車體傾斜控制裝置的異常檢測方法進(jìn)行的異常檢測進(jìn)行仿真所得到的結(jié)果的一例的圖表，是表示流量指令值的變化的圖表。圖7C是表示對利用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的車體傾斜控制裝置的異常檢測方法進(jìn)行的異常檢測進(jìn)行仿真所得到的結(jié)果的一例的圖表，是表示虛擬增益的變化的圖表。具體實(shí)施方式以下，適當(dāng)參照附圖來說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的車體傾斜控制裝置的異常檢測方法。圖1A是車輛的概要結(jié)構(gòu)圖。圖1B是表示轉(zhuǎn)向架與車體之間的關(guān)系的圖。圖2A是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的車體傾斜控制裝置的概要結(jié)構(gòu)的圖。圖2B是表示車體傾斜控制裝置對車體的傾斜控制所涉及的結(jié)構(gòu)的框圖。圖3是表示車體傾斜控制裝置所具有的控制閥的概要結(jié)構(gòu)的圖。圖4是表示狀態(tài)估計(jì)模型的示意圖。如圖2A所示，車體傾斜控制裝置10被設(shè)置在車輛11。如圖1A所示，車輛11具有車體1、一對轉(zhuǎn)向架2、2以及一對空氣彈簧3、3。一對轉(zhuǎn)向架2、2被配置在車體1的前后方。一對空氣彈簧3、3被配置在各轉(zhuǎn)向架2的左右方，支承車體1。車體傾斜控制裝置10通過控制針對各空氣彈簧3的供排氣來使車體1傾斜。此外，在各轉(zhuǎn)向架2的前后方配置有一對輪軸4、4。如圖2A所示，車體傾斜控制裝置10具備控制裝置12、一對控制閥14、14、氣壓源(初壓箱)16以及一對傳感器18、18?？刂蒲b置12控制一對控制閥14、14的動(dòng)作。一對控制閥14、14中的一個(gè)控制閥14(以下稱為一個(gè)控制閥14A)控制針對一對空氣彈簧3、3中的一個(gè)空氣彈簧3(以下稱為一個(gè)空氣彈簧3A)的供排氣。一對控制閥14、14的另一個(gè)控制閥14(以下稱為另一個(gè)控制閥14B)控制針對一對空氣彈簧3、3中的另一個(gè)空氣彈簧3(以下稱為另一個(gè)空氣彈簧3B)的供排氣。一對傳感器18、18中的一個(gè)傳感器18(以下稱為一個(gè)傳感器18A)測定一個(gè)空氣彈簧3A的高度。一對傳感器18、18的另一個(gè)傳感器18(以下稱為另一個(gè)傳感器18B)測定另一個(gè)空氣彈簧3B的高度。在此，空氣彈簧3的高度例如是從轉(zhuǎn)向架2的上表面到車體1的下表面之間的距離。傳感器18例如是通過編碼器和連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的。如圖3所示，控制閥14具備流量比例閥14A、供氣側(cè)斷流閥14B以及排氣側(cè)斷流閥14C。流量比例閥14A包括施力彈簧20、滑閥22以及電動(dòng)機(jī)24。當(dāng)將電動(dòng)機(jī)24的驅(qū)動(dòng)力傳遞到滑閥22時(shí)，滑閥22對抗施力彈簧20的作用力地移動(dòng)。流量比例閥14A通過改變滑閥22的停止位置來控制向空氣彈簧3的供氣的流量和從空氣彈簧3的排氣的流量。供氣側(cè)斷流閥14B控制向流量比例閥14A的供氣。排氣側(cè)斷流閥14C控制從流量比例閥14A的排氣。供氣側(cè)斷流閥14B和排氣側(cè)斷流閥14C是電磁閥，采取關(guān)閉狀態(tài)和打開狀態(tài)中的某一個(gè)。在向空氣彈簧3供氣時(shí)，滑閥22通過電動(dòng)機(jī)24向圖3的紙面左側(cè)移動(dòng)。在從空氣彈簧3排氣時(shí)，滑閥22向右側(cè)移動(dòng)。電動(dòng)機(jī)24基于供排氣指令來無級地進(jìn)行動(dòng)作。因此，能夠進(jìn)行高精度的針對空氣彈簧3的供排氣的控制。參照圖2B，控制裝置12具備目標(biāo)設(shè)定部12A、傾斜角控制部12B、第一高度控制部12C、第二高度控制部12D以及數(shù)據(jù)庫12E。目標(biāo)設(shè)定部12A設(shè)定車體1相對于轉(zhuǎn)向架2的傾斜角度的目標(biāo)值以及車體1的從轉(zhuǎn)向架2起的高度的目標(biāo)值。此時(shí)，目標(biāo)設(shè)定部12A參照與車輛11從地面設(shè)備26(參照圖2A)獲取的地點(diǎn)信息對應(yīng)的曲線信息。曲線信息被保存在數(shù)據(jù)庫12E中。傾斜角控制部12B控制一對空氣彈簧3、3的高度，以使車體1相對于轉(zhuǎn)向架2的傾斜角度成為目標(biāo)傾斜角度。在此，能夠從設(shè)置于車輛11的傳感器(未圖示)獲取車體1相對于轉(zhuǎn)向架2的傾斜角度。第一高度控制部12C控制一對空氣彈簧3、3的高度，以使從一對轉(zhuǎn)向架2、2中的在車輛11的行進(jìn)方向上位于前方的轉(zhuǎn)向架2(以下稱為轉(zhuǎn)向架2A)到車體1的高度成為目標(biāo)高度。在此，從轉(zhuǎn)向架2A到車體1的高度是從一對傳感器18、18獲取到的高度的平均值。第二高度控制部12D控制一對空氣彈簧3、3的高度，以使從一對轉(zhuǎn)向架2、2中的在車輛11的行進(jìn)方向上位于后方的轉(zhuǎn)向架2(以下稱為轉(zhuǎn)向架2B)到車體1的高度成為目標(biāo)高度。在此，從轉(zhuǎn)向架2B到車體1的高度是從一對傳感器18、18獲取到的高度的平均值。為了提供一種能夠檢測車輛11所具有的四個(gè)空氣彈簧3中的哪個(gè)空氣彈簧3的供排氣發(fā)生了異常的異常檢測方法，本發(fā)明人進(jìn)行了專門的研究。其結(jié)果，著眼于考慮以下的狀態(tài)估計(jì)模型：創(chuàng)建模擬車體傾斜運(yùn)動(dòng)的車體傾斜運(yùn)動(dòng)模型，將設(shè)為檢測對象的各空氣彈簧3的供排氣的異常表現(xiàn)為虛擬增益，將該虛擬增益作為狀態(tài)變量來附加到車體傾斜運(yùn)動(dòng)模型。而且發(fā)現(xiàn)到，如果在該狀態(tài)估計(jì)模型中應(yīng)用擴(kuò)展卡爾門濾波等狀態(tài)估計(jì)方法來估計(jì)虛擬增益，則能夠判定為與使其估計(jì)值小于規(guī)定的閾值的虛擬增益對應(yīng)的空氣彈簧3的供排氣發(fā)生了異常。在針對空氣彈簧3的供排氣發(fā)生了異常的情況下，與圖1B所示的車體1相對于轉(zhuǎn)向架2的傾斜相比，車體1相對于轉(zhuǎn)向架2的高度更容易受到影響。這是因?yàn)檐圀w1相對于轉(zhuǎn)向架2的傾斜受到車體1的扭力矩的影響。另外，車體1的高度的控制是針對在車體1的前后方配置的各轉(zhuǎn)向架2獨(dú)立的控制，針對空氣彈簧3的供排氣的指令也是按每個(gè)轉(zhuǎn)向架2進(jìn)行。根據(jù)這些觀點(diǎn)，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)到，作為用于檢測各空氣彈簧3的供排氣的異常的車體傾斜運(yùn)動(dòng)模型，考慮以下模型(半車輛上下模型)即可：針對將車輛1沿前后進(jìn)行二分割所得到的各半車輛10(各轉(zhuǎn)向架2)，如圖4所示，將針對在各轉(zhuǎn)向架2配置的各空氣彈簧3的供排氣的流量指令值的平均值(即，針對車體1的上下指令)作為輸入，將各空氣彈簧3的高度的平均值(即，車體1的從轉(zhuǎn)向架2起的高度)作為輸出。通過根據(jù)車體1、轉(zhuǎn)向架2以及插入安裝于車體1與轉(zhuǎn)向架2之間的空氣彈簧3的線性的運(yùn)動(dòng)方程式針對車體1的上下運(yùn)動(dòng)提取出相關(guān)的部分，來導(dǎo)出該半車輛上下模型。而且，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)到，如果將該半車輛上下模型中的針對各空氣彈簧3的供排氣的流量指令值乘以虛擬增益、并將乘以虛擬增益后的針對各空氣彈簧3的供排氣的流量指令值的平均值作為半車輛上下模型的輸入，則假設(shè)在一個(gè)虛擬增益的估計(jì)值小于規(guī)定的閾值的情況下，乘以該虛擬增益后的供排氣的流量指令值對半車輛上下模型的輸入幾乎沒有貢獻(xiàn)，即能夠判定為與該虛擬增益對應(yīng)的空氣彈簧3的供排氣發(fā)生了異常?；谝陨系囊娊?，本實(shí)施方式所涉及的異常檢測方法如圖5A所示，包括以下步驟：模型創(chuàng)建步驟(步驟S1)，針對將車輛沿前后進(jìn)行二分割所得到的各半車輛10創(chuàng)建狀態(tài)估計(jì)模型；以及異常檢測步驟(步驟S2)，通過在狀態(tài)估計(jì)模型中應(yīng)用狀態(tài)估計(jì)方法，來檢測針對哪個(gè)空氣彈簧3的供排氣發(fā)生了異常。以下，對各步驟依次進(jìn)行說明。<模型創(chuàng)建步驟>參照圖4，在模型創(chuàng)建步驟中創(chuàng)建的狀態(tài)估計(jì)模型30是以下的數(shù)學(xué)模型：在被輸入了針對各半車輛10所具有的各空氣彈簧3的供排氣的流量指令值的情況下，將被輸入的該針對各空氣彈簧3的供排氣的流量指令值分別乘以虛擬增益后進(jìn)行平均，將進(jìn)行該平均所得到的值(針對車體1的上下指令)輸入到半車輛上下模型，由此輸出各空氣彈簧3的高度的平均值(車體1的從轉(zhuǎn)向架2起的高度)，狀態(tài)估計(jì)模型30包含各虛擬增益來作為狀態(tài)變量。更具體地說，狀態(tài)估計(jì)模型30在被輸入了針對各半車輛10所具有的一個(gè)空氣彈簧3的供氣的流量指令值(第一供氣指令)的情況下，將該供氣的流量指令值乘以第一供氣用虛擬增益(第一供氣指令虛擬增益)g1in。在被輸入了針對各半車輛10所具有的一個(gè)空氣彈簧3的排氣的流量指令值(第一排氣指令)的情況下，將該排氣的流量指令值乘以第一排氣用虛擬增益(第一排氣指令虛擬增益)g1out。在被輸入了針對各半車輛10所具有的另一個(gè)空氣彈簧3的供氣的流量指令值(第二供氣指令)的情況下，將該供氣的流量指令值乘以第二供氣用虛擬增益(第二供氣指令虛擬增益)g2in。在被輸入了針對各半車輛10所具有的另一個(gè)空氣彈簧3的排氣的流量指令值(第二排氣指令)的情況下，將該排氣的流量指令值乘以第二排氣用虛擬增益(第二排氣指令虛擬增益)g2out。將乘以第一供氣用虛擬增益g1in后的流量指令值或乘以第一排氣用虛擬增益g1out后的流量指令值、以及乘以第二供氣用虛擬增益g2in后的流量指令值或乘以第二排氣用虛擬增益g2out后的流量指令值平均。與進(jìn)行該平均所得到的值(針對車體1的上下指令)對應(yīng)地輸出一個(gè)或另一個(gè)空氣彈簧3的高度的平均值(車體1的從轉(zhuǎn)向架2起的高度)。包含第一供氣用虛擬增益g1in、第一排氣用虛擬增益g1out、第二供氣用虛擬增益g2in以及第二排氣用虛擬增益g2out來作為狀態(tài)變量。使用以下的狀態(tài)方程式來表示狀態(tài)估計(jì)模型30。[式1]Y＝CX在此，A、B、C、X以及U如下。[式2][式3][式4]C＝(10000000)[式5][式6]在此，A所包含的a21、a23、a24、a31、a32以及a33如下。[式7][式8][式9][式10][式11]在此，k2是空氣彈簧的主體的上下方向上的剛性。k3是針對空氣彈簧的受壓面積的變化率的剛性。c2是空氣彈簧的阻尼系數(shù)。A0是空氣彈簧的有効受壓面積。ρ是氣壓源的空氣的密度。m是半車體的重量。N是空氣彈簧的主體的輔助空氣室的容積比。kV是供排氣流量除以電壓所得到的變換系數(shù)。構(gòu)成輸入矢量U的第一供氣指令(u1in)、第一排氣指令(u1out)、第二供氣指令(u2in)以及第二排氣指令(u2out)如下。[式12][式13][式14][式15]狀態(tài)變量矢量X除了包括四個(gè)虛擬增益g1in、g1out、g2in以及g2out之外，還包括高度(x1)、速度(x2)、第一空氣彈簧變量(x3)以及第二空氣彈簧變量(x4)。高度(x1)是車體的從轉(zhuǎn)向架起的高度。速度(x2)是車體的上下方向的速度。第一空氣彈簧變量(x3)是空氣彈簧中的圖6示出的部分的變量。第二空氣彈簧變量(x4)是空氣彈簧中的圖6示出的部分的變量。<異常檢測步驟>每經(jīng)過規(guī)定的時(shí)間就執(zhí)行異常檢測步驟。在異常檢測步驟中，使用根據(jù)被輸入到狀態(tài)估計(jì)模型30的針對各空氣彈簧3的供排氣的流量指令值觀測到的各空氣彈簧3的高度的平均值來應(yīng)用狀態(tài)估計(jì)方法，由此估計(jì)作為狀態(tài)變量的各虛擬增益的值，并且在存在該估計(jì)值小于規(guī)定的閾值的虛擬增益的情況下，判定為與該虛擬增益對應(yīng)的空氣彈簧3的供排氣發(fā)生了異常。更具體地說，在異常檢測步驟中，使用根據(jù)被輸入到狀態(tài)估計(jì)模型30的針對一個(gè)空氣彈簧3和另一個(gè)空氣彈簧3的供氣或排氣的流量指令值(第一供氣指令、第一排氣指令、第二供氣指令以及第二排氣指令)觀測到的一個(gè)空氣彈簧3和另一個(gè)空氣彈簧3的高度的平均值(車體1的從轉(zhuǎn)向架2起的高度)來應(yīng)用狀態(tài)估計(jì)方法，由此估計(jì)作為狀態(tài)變量的第一供氣用虛擬增益g1in、第一排氣用虛擬增益g1out、第二供氣用虛擬增益g2in以及第二排氣用虛擬增益g2out的值，并且在存在該估計(jì)值小于規(guī)定的閾值的虛擬增益的情況下，判定為與該虛擬增益對應(yīng)的空氣彈簧3所對應(yīng)的供氣側(cè)斷流閥或排氣側(cè)斷流閥(參照圖3)發(fā)生了異常。如上所述，在用于表現(xiàn)狀態(tài)估計(jì)模型30的狀態(tài)方程式的狀態(tài)變量矢量X中，包括各虛擬增益g1in、g1out、g2in以及g2out(x5＝g1in、x6＝g1out、x7＝g2in、x8＝g2out)作為狀態(tài)變量。另外，可知觀測矢量Y是高度x1。并且，可知輸入矢量U是由第一供氣指令、第一排氣指令、第二供氣指令以及第二排氣指令構(gòu)成的。如上所述，用于表現(xiàn)狀態(tài)估計(jì)模型30的狀態(tài)方程式是輸入矢量U的系數(shù)矢量B包括狀態(tài)變量x5～x8的非線性狀態(tài)方程式，因此能夠應(yīng)用可支持非線性狀態(tài)方程式的擴(kuò)展卡爾門濾波來估計(jì)各虛擬增益。參照圖5B來進(jìn)一步具體地說明異常檢測步驟。首先，控制裝置12在步驟S11中獲取一個(gè)空氣彈簧3A的高度的觀測值、以及另一個(gè)空氣彈簧3B的高度的觀測值，使用這些觀測值的平均值來應(yīng)用擴(kuò)展卡爾門濾波，由此估計(jì)各虛擬增益的值。在應(yīng)用擴(kuò)展卡爾門濾波時(shí)，使用將利用上述狀態(tài)方程式的狀態(tài)空間表現(xiàn)進(jìn)行離散化所得到的式及其雅可比矩陣。這些式如下。[式16][式17]Yt＝h(Xt)＝x1t[式18][式19]在擴(kuò)展卡爾門濾波的算法中，每隔規(guī)定的周期求出(1)觀測雅可比矩陣、(2)擴(kuò)展卡爾門增益、(3)狀態(tài)估計(jì)值、(4)狀態(tài)估計(jì)誤差協(xié)方差矩陣、(5)一個(gè)周期前的狀態(tài)估計(jì)值、(6)狀態(tài)變換雅可比矩陣以及(7)預(yù)測誤差協(xié)方差矩陣。在求取上述(3)的狀態(tài)估計(jì)值(狀態(tài)變量矢量X)時(shí)，使用上述觀測值的平均值。接著，控制裝置12在步驟S12中判定各虛擬增益中是否存在具有小于規(guī)定的閾值的值的虛擬增益。閾值例如是0.5。在不存在具有小于規(guī)定的閾值的值的虛擬增益的情況下(步驟S12：“否”)，控制裝置12結(jié)束異常檢測步驟。另一方面，在存在具有小于規(guī)定的閾值的值的虛擬增益的情況下(步驟S12：“是”)，控制裝置12在步驟S13中判定該虛擬增益具有小于規(guī)定的閾值的值的狀態(tài)是否持續(xù)了規(guī)定的期間。在此，規(guī)定的期間例如是3秒。在沒有持續(xù)規(guī)定的期間的情況下(步驟S13：“否”)，控制裝置12結(jié)束異常檢測步驟。在持續(xù)了規(guī)定的期間的情況下(步驟S13：“是”)，控制裝置12在步驟S14中確定在規(guī)定的期間內(nèi)持續(xù)具有小于閾值的值的虛擬增益，從而判定為與該虛擬增益對應(yīng)的斷流閥發(fā)生了異常。之后，控制裝置12結(jié)束異常檢測步驟。根據(jù)以上所說明的本實(shí)施方式所涉及的異常檢測方法，估計(jì)與針對各空氣彈簧3的供排氣的流量指令值相乘的各虛擬增益的值，在存在該估計(jì)值小于規(guī)定的閾值的虛擬增益的情況下，判定為與該虛擬增益對應(yīng)的空氣彈簧3的供排氣發(fā)生了異常。即，在一個(gè)虛擬增益的估計(jì)值小于規(guī)定的閾值的情況下，乘以該虛擬增益后的供排氣的流量指令值對空氣彈簧3的高度的控制的貢獻(xiàn)少，即能夠判定為與該虛擬增益對應(yīng)的空氣彈簧3的供排氣發(fā)生了異常。這樣，根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的異常檢測方法，能夠檢測哪個(gè)空氣彈簧3的供排氣發(fā)生了異常，因此能夠提早進(jìn)行使傾斜的車體1復(fù)原的動(dòng)作，并且還能夠容易地實(shí)施修理。特別地，在本實(shí)施方式中，不僅能夠檢測哪個(gè)空氣彈簧3的供排氣發(fā)生了異常，還能夠檢測供氣和排氣中的哪個(gè)發(fā)生了異常，具體地說，連供氣側(cè)斷流閥和排氣側(cè)斷流閥中的哪個(gè)發(fā)生了異常都能夠檢測。因而，能夠提早進(jìn)行使車體1的傾斜恢復(fù)的動(dòng)作，并且能夠容易地實(shí)施修理。圖7A、圖7B以及圖7C示出對利用本實(shí)施方式所涉及的車體傾斜控制裝置的異常檢測方法進(jìn)行的異常檢測進(jìn)行仿真所得到的結(jié)果的一例。仿真的條件如下。(1)行駛速度：100[km/h](2)曲線半徑：400[m](3)緩和曲線長度：80[m](4)傾斜高度：105[mm](5)目標(biāo)傾斜角度：2[deg](6)假定的異常：外軌側(cè)空氣彈簧用的排氣側(cè)斷流閥保持關(guān)閉可知，當(dāng)施加圖7B所示的供排氣指令(第一供氣指令、第一排氣指令、第二供氣指令以及第二排氣指令)以得到為了使車輛在上述的條件下穩(wěn)定地行駛而設(shè)定的車體的從轉(zhuǎn)向架起的高度(在圖7A中是被示為“目標(biāo)”的虛線的圖表)時(shí)，觀測到如在圖7A中被示為“實(shí)績”的實(shí)線的圖表所示那樣的車輛的高度。當(dāng)使用車體的從轉(zhuǎn)向架起的高度的觀測值并應(yīng)用擴(kuò)展卡爾門濾波來估計(jì)各虛擬增益時(shí)，能夠得到圖7C所示的結(jié)果?？芍?，例如，當(dāng)將閾值設(shè)為0.5時(shí)，與外軌側(cè)空氣彈簧對應(yīng)的排氣用虛擬增益小于該閾值，能夠判定為外軌側(cè)空氣彈簧用的排氣側(cè)斷流閥發(fā)生了異常。以上對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了詳述，但是這些只不過是示例，本發(fā)明并不限定于上述的實(shí)施方式。例如，在上述實(shí)施方式中，對將排氣側(cè)的斷流閥保持關(guān)閉的狀態(tài)檢測為異常的情況進(jìn)行了說明。然而，關(guān)于將供氣側(cè)的斷流閥保持關(guān)閉的狀態(tài)檢測為異常的情況，也能夠應(yīng)用本發(fā)明。