CN108093631B - 自卸卡车的纵摇控制系统 - Google Patents

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Abstract

提供一种能够提高行驶时的车身的乘坐舒适性和操纵稳定性的自卸卡车的纵摇控制系统。本发明包括：纵摇状态量检测部(194)，其检测车身(10)的纵摇运动的状态量；弹性特性运算部(197)，其基于行程传感器(306)、压力传感器(307)及温度传感器(308)的检测结果，对悬架缸(30)的弹性特性进行运算；纵摇目标量运算部(192)，其根据由弹性特性运算部(197)运算出的弹性特性，对车身(10)的纵摇运动的目标量进行运算；以及转矩修正值运算部(193)，其根据由弹性特性运算部(197)运算出的弹性特性，对纵摇量的修正所需的转矩修正值进行运算。

Description

自卸卡车的纵摇控制系统
技术领域
本发明涉及对自卸卡车的纵摇(pitching)运动进行控制的自卸卡车的纵摇控制系统。
背景技术
通常，将在矿山等中开采出的矿物或砂土等作为载货进行运输的自卸卡车具备：车架；前轮，其以能够旋转的方式设在该车架的前部；后轮，其以能够旋转的方式设在车架的后部；货斗，其以能够相对于车架起伏的方式设置，用于装载载货；以及左右一对的悬架缸，其分别夹装在车架与前轮和车架与后轮之间，在保持车身的同时吸收行驶时来自路面的振动，以缓和对车身的冲击。
另外，自卸卡车具备：货斗，其以能够起伏的方式设在车架上，装载砂土或碎石等载货；铰链销，其设在车架的后部；以及举升缸(hoist cylinder)，其在车架上与铰链销相比配置在前方，连结车架和货斗。并且，自卸卡车通过举升缸伸长将货斗推举来使该货斗立起，从而将载货从货斗卸下。
在这样构成的自卸卡车中，由于车重在空载时和装载时差别两倍以上，因此若使用具有线性弹性特性的悬架缸，则车高在空载和装载时变化很大。因此，要求自卸卡车的悬架缸具有越来越硬的非线性弹性特性。而且，由于自卸卡车的自重和货斗的装载载荷非常大，因此还要求能够保持这些载荷的保持力特性。
基于以上理由，为了具有非线性弹性特性并发挥较大保持力，在自卸卡车中使用不隔开地封入气体和油的悬架缸。这样构成的悬架缸是通过受到外力而使气体和油压缩的双重弹性构造，作为这种弹性构造的现有技术之一，已知流体压力式主动悬架(例如参照专利文献1)。
但是，自卸卡车在加减速时或越过障碍物时，悬架缸收缩，由此产生车身沿前后摆动的运动即所谓纵摇运动，存在行驶时车身姿态发生变化的问题。因此，作为用于解决该问题的现有技术之一，提出一种车身姿态控制装置，通过将与横向加速度成正比例的下拉力分配施加于前后轴的车轮的液压式悬架机构，来防止转弯行驶时车身抬起(例如参照专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平5-77629号公报
专利文献2：日本专利第3006088号公报
发明内容
如前所述，自卸卡车中使用的悬架缸的内部以不隔开的方式封入有气体和油。因此，如专利文献1所记载那样，存在由于悬架内部的气体溶解于油而导致悬架缸的弹性特性变化的情况。已知该气体向油的溶解在气体开始被充入悬架缸之后发生，随着悬架缸的反复伸缩，在某个恒定压力下饱和。另外，已知悬架缸的弹性特性变化除了气体溶解于油以外，还会因悬架缸内部的温度变化而发生。
但是，专利文献2的现有技术并没有考虑上述的悬架缸的弹性特性，而是使用预先设定的弹性特性来控制车身的姿态。因此，在将专利文献2的现有技术应用于自卸卡车的情况下，与在悬架缸的内部发生气体向油的溶解或温度变化相伴随地，无法准确地求出悬架缸的控制油量，因此无法实现如所意图那样对车身姿态进行的控制，担心无法充分获得行驶时的车身的乘坐舒适性及操纵稳定性。
本发明是基于这样的现有技术的状况而提出的，其目的在于提供一种能够提高行驶时的车身的乘坐舒适性及操纵稳定性的自卸卡车的纵摇控制系统。
为了实现上述目的，本发明的自卸卡车的纵摇控制系统适用于具有包含马达的后轮驱动装置和由四个悬架缸构成的四个悬架的自卸卡车，控制上述车身的纵摇运动，其中，四个悬架缸中均封入有气体和油，并将前后左右的车轮和车身连结起来，缓和行驶时对车身的冲击，该自卸卡车的纵摇控制系统的特征在于，构成为包括：纵摇状态量检测部，其检测上述车身的纵摇运动的状态量；行程检测部，其检测上述悬架缸的行程；压力检测部，其检测上述悬架缸的内部的压力；温度检测部，其检测上述悬架缸的内部的温度；弹性特性运算部，其基于这些行程检测部、压力检测部及温度检测部的检测结果，对上述悬架缸的弹性特性进行运算；纵摇目标量运算部，其根据由上述弹性特性运算部运算出的上述弹性特性，对上述车身的纵摇运动的目标量进行运算；以及转矩修正值运算部，其根据由上述弹性特性运算部运算出的上述弹性特性，对纵摇量的修正所需的转矩修正值进行运算，上述转矩修正值运算部根据由上述纵摇状态量检测部检测到的上述车身的纵摇运动的状态量与由上述纵摇目标量运算部运算出的上述车身的纵摇运动的目标量之间的差值，对上述转矩修正值进行运算并输出，上述后轮驱动装置接受来自上述转矩修正值运算部的输出而使驱动转矩增减。
发明效果
根据本发明的自卸卡车的纵摇控制系统，能够提高行驶时的车身的乘坐舒适性和操纵稳定性。此外，上述以外的课题、结构及效果通过以下实施方式的说明得以明确。
附图说明
图1是表示适用了本发明的第1实施方式的纵摇控制系统的自卸卡车的结构的侧视图。
图2是表示图1所示的悬架缸的结构的图。
图3是表示图1所示的控制器的主要功能的功能框图。
图4是表示本发明的第1实施方式的纵摇控制系统的结构的整体图。
图5是示意性地表示图1所示的车身的纵摇运动的图。
图6是表示图1所示的悬架缸的弹性特性的图。
图7是表示由图1所示的控制器对车身的纵摇运动的控制处理的流程的流程图。
图8是表示本发明的第2实施方式的控制器的主要功能的功能框图。
图9是表示本发明的第2实施方式的纵摇控制系统的结构的整体图。
图10是表示由图8所示的关系获取部获取的充气压力与行驶累积时间的关系的图。
具体实施方式
以下基于附图说明用于实施本发明的自卸卡车的纵摇控制系统的方式。
[第1实施方式]
本发明的第1实施方式的纵摇控制系统例如适用于图1所示的自卸卡车101。该自卸卡车101具备：车架11，其形成车身10的下部骨架；前轮12F，其在该车架11的前部的左右两端各配置有一个；以及后轮12R，其在车架11的后部的左右两端以能够旋转的方式各配置两个。
前轮12F是根据经由后述的操作手柄等输入的转向角度进行转向的转向轮，并且是借助自卸卡车101所行驶的行驶道路的路面而跟随后轮12R动作的从动轮。在该前轮12F附近设有检测前轮12F的转速即车身10的速度的车速传感器12A(参照图3)，该车速传感器12A的检测值被向后述的控制器19输出。
另一方面，后轮12R是将搭载于车身10内部的发动机(未图示)的驱动力转换为旋转运动来进行驱动的驱动轮。在这样的后轮12R的旋转轴上安装有包含用于驱动该后轮12R的马达(未图示)的后轮驱动装置13(参照图3)。
另外，自卸卡车101具有：货斗14，其以能够相对于车架11起伏的方式设置，装载砂土、矿石等载货；铰链销16，其借助托架15设在车架11的后部；举升缸17，其在车架11上与铰链销16相比配置在前方，将车架11和货斗14连结起来；驾驶室18，其配置在货斗14的前方，设置在车架11上的前轮12F侧；以及控制器19，其设置在驾驶室18的侧方，控制车身10的动作。
在驾驶室18内设置有：变速杆(未图示)，其与控制器19连接，能够切换为车身10的行驶状态中的前进(F)、中立(N)和后退(R)中的任一个；操作手柄(未图示)，其通过切换前轮12F的转向而将车身10的前进方向变更为左方或右方；加速踏板21(参照图3)，其使车身10加速；以及制动踏板22(参照图3)，其对后轮12R赋予制动力。
在此，自卸卡车101与汽车等普通乘用车不同，在货斗14上装载有载货的装载时的车身10的重量与货斗14上没有装载载货的空载时的车身10的重量相比变为两倍以上。因此，为了避免装载时的自卸卡车101的车高相对于空载时的车高变化很大，在自卸卡车101上通常搭载有两个前轮悬架和两个后轮悬架，其中两个前轮悬架由以不隔开的方式封入有气体301(参照图2)和油302(参照图2)的前轮悬架缸31L、31R(在图1中仅图示出左侧的前轮悬架缸31L)构成，两个后轮悬架由以不隔开的方式封入有气体301(参照图2)和油302(参照图2)的后轮悬架缸32L、32R(在图1中仅图示出左侧的后轮悬架缸32L)构成。
一对前轮悬架缸31L、31R分别配置在车身10的宽度方向的左右，并且夹装在车架11与前轮12F之间，具有支承驾驶室18、货斗14和货斗14上的载货等重物并缓和行驶时对车身的冲击的功能。
同样地，一对后轮悬架缸32L、32R分别配置在车身10的宽度方向的左右，并且夹装在车架11与后轮12R之间，具有支承驾驶室18、货斗14和货斗14上的载货等重物并缓和行驶时对车身10的冲击的功能。在以下说明中，在不特别区分前轮悬架缸31L、31R和后轮悬架缸32L、32R的情况下，记为悬架缸30。
接下来，参照图2对本发明的第1实施方式的悬架缸30的结构进行详细说明。
如图2所示，悬架缸30具有：缸筒303，其在位于里侧的流体室303A中封入有气体301和油302；活塞杆304，其以能够滑动的方式插入于该缸筒303中，在内部形成有与缸筒303的流体室303A相连的油302的流路304A；以及活塞305，其以能够滑动的方式插入于缸筒303中，且安装在活塞杆304的基端部。
这样构成的悬架缸30为通过受到外力而使气体301和油302压缩的双重弹性构造。并且，在活塞杆304上沿着垂直于其轴线的方向贯穿设有节流孔304B，利用油302流过该节流孔340B时的压力损失来使悬架缸30的振动衰减。
另外，悬架缸30具有：作为行程检测部的行程传感器306，其安装在缸筒303的开口端部的外侧，检测活塞305和活塞杆304相对于缸筒303的行程；作为压力检测部的压力传感器307，其安装在缸筒303的流体室303A侧，检测缸筒303的内部的压力；以及作为温度检测部的温度传感器308，其安装在缸筒303的流体室303A侧，检测缸筒303的内部的温度。
虽未图示，但控制器19例如由以下硬件构成，包括：进行用于控制车身10的全部动作的各种运算的CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)；保存用于执行CPU的运算的程序的ROM(Read Only Memory：只读存储器)、HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)等存储装置；以及成为CPU执行程序时的作业区域的RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)。
在这样的硬件结构中，保存于ROM、HDD或未图示的光盘等记录介质中的程序被读出至RAM，通过按照CPU的控制进行动作而使得程序(软件)和硬件协同动作，如图3所示，构成实现控制器19的功能的功能框。
具体来说，控制器19从其功能上来说构成为包括驱动转矩指令值运算部191、纵摇目标量运算部192、转矩修正值运算部193、纵摇状态量检测部194、车身重量判定部195、控制增益可变部196以及弹性特性运算部197。以下参照图4对包含这些各构成要素的纵摇控制系统的具体结构进行详细说明。
加速踏板21和制动踏板22是用于输入操作员的加速要求和减速要求的操作部，与驱动转矩指令值运算部191连接。驱动转矩指令值运算部191根据操作员的加减速要求，对所需的驱动转矩指令值进行运算。由驱动转矩指令值运算部191运算出的驱动转矩指令值被输入到后轮驱动装置13，并且被输入到纵摇目标量运算部192。
纵摇目标量运算部192根据所输入的驱动转矩指令值来推定车身10的加速度，并基于车身10的加速度和车身10的重量、惯性矩、重心高度及悬架缸30的纵摇刚性等与车身10的行驶状态有关的车身参数，对纵摇目标量进行运算。对求出的纵摇目标量与测量到的实际纵摇状态量取差值并输入到转矩修正值运算部193。
在转矩修正值运算部193中，与纵摇目标量运算部192相反地，根据所输入的纵摇目标量的偏差并基于车身参数，对纵摇量修正所需的驱动转矩修正值进行运算。对于由转矩修正值运算部193运算出的转矩修正值，在对由驱动转矩指令值运算部191运算出的驱动转矩指令值进行修正后被输入到后轮驱动装置13。该后轮驱动装置13通过接收到修正后的驱动转矩指令值的控制器19来驱动与作为驱动轮的后轮12R连接的马达。
图4所示的车身10示出了实际的对纵摇运动的响应，而实际的车身10的实际纵摇状态量由纵摇状态量检测部194检测，并转换为控制器19能够利用的例如纵摇角位移或纵摇率(纵摇角速度)的物理量。关于纵摇状态量检测部194，例如考虑使用车身10的悬架缸30的行程检测部306，根据高度差来检测车身10的姿态；或者根据对悬架缸30作用的载荷，推定位移而计算出车身10的姿态的方法；或者根据对悬架缸30的弹簧上作用的加速度，推定输入到车身10的力而计算出车身10的姿态变化速度的方法等。
车身重量判定部195例如构成为，与前述的纵摇量同样地，能够以如下方法等判定装载于车身10的包含驾驶室18内的操作员和载货等在内的车身10的总重量，即，使用车身10的悬架缸30的行程传感器306等，通过取悬架位移与已知的悬架缸30的弹性常数之积来计算各车轮的车轮载荷，并对其进行合计。
该情况下，准确来说，是检测悬架缸30所支承的车身10侧的重量，即不包含与悬架缸30相比位于下方的前轮12F、后轮12R及马达等的重量。另外，还可以测量车身10与地面之间的距离、或者使用安装在车身10或悬架缸30的载荷支承部分上的应变传感器等，对于其重量判定的方法并无限制。
基于由该车身重量判定部195获得的车身重量信息，在控制增益可变部196中，通过适当地变更、调整用于在既已说明的纵摇目标量运算部192和转矩修正值运算部193对纵摇目标量和转矩修正值进行运算的算式的系数，而能够求出与车身10的重量变化的情况相对应的纵摇目标量和转矩修正值。
弹性特性运算部197基于由行程传感器306检测到的悬架缸30的行程、由压力传感器307检测到的悬架缸30的内部的压力、及由温度传感器308检测到的悬架缸30的内部的温度，对悬架缸30的弹性特性进行运算。并且，在弹性特性运算部197中，通过适当变更、调整用于在纵摇目标量运算部192和转矩修正值运算部193中对纵摇目标量和转矩修正值进行运算的算式的系数，而能够求出与悬架缸30的气体301向油302的溶解相对应的纵摇目标量及转矩修正值。
以上对本发明的第1实施方式的自卸卡车101的纵摇控制系统的结构进行了说明，以下对具体的纵摇运动的定性化和纵摇目标量运算部192及转矩修正值运算部193中的处理内容进行详细说明。
图5是示意性地表示车身10的纵摇运动的图。在图5中，车身10通过前轮悬架缸31L、31R和后轮悬架缸32L、32R而与前轮12F和后轮12F支承结合，从而支承车身10。在此，将车身10的重量设为m，将纵摇运动的惯性矩设为I，将纵摇运动的力矩设为M，将纵摇量设为θ。此外，将车身10的重心点501的地面高度设为h，将重心点501与前轮12F及后轮12R的距离分别设为If、Ir。
将由驱动转矩指令值运算部191输出的驱动转矩指令值设为Ta，将后轮12R的车轮半径设为rt，则假设后轮12R没有发生打滑时，车身10的加速度ax如下式(1)所示。
[式1]
Figure BDA0001583284640000091
在此，考虑由车身10的加速运动引起的前轮12F和后轮12R的载荷移动量Ff、Fr。由于距离地面高度h的重心点501的前后方向的加速运动在沿前后离开距离If、Ir的点处被地面支承，因此，此时对地面作用的力即载荷移动量Ff、Fr以向下为正，并由下式(2)、(3)表示。
[式2]
Figure BDA0001583284640000092
[式3]
Figure BDA0001583284640000093
若由该载荷移动引起的重心点周围的力矩M在图5中以顺时针为正，则由下式(4)表示。
[式4]
M＝-Fflf+Frlr (4)
将前面的式(2)、(3)代入该式(4)，则重心点周围的力矩M由下式(5)表示。
[式5]
M＝2mh·ax (5)
若考虑静态上的力平衡，则此时的纵摇量θs为下式(6)。因此，基于纵摇目标量运算部192的纵摇目标量只要使用式(6)求出即可。
[式6]
Figure BDA0001583284640000101
在此，式(6)中使用的K是纵摇刚性，若将前轮悬架缸31L、31R的刚性设为kf，将后轮悬架缸32L、32R的刚性设为kr，且在图5中以顺时针方向为正，则K由下式(7)表示。
[式7]
Figure BDA0001583284640000102
在上述方法中，纵摇目标量运算部192运算纵摇目标量，并取得与由纵摇状态量检测部194检测到的实际纵摇状态量之间的差值，由此能够运算出通过控制进行修正所需的纵摇目标量。
转矩修正值运算部193只要根据该纵摇目标量的偏差Δθ运算所需的加减速度ac、确定所需的转矩修正值即可。在此，纵摇运动的修正所需的加减速度的运算简单来说逆向使用式(6)即可。具体来说，能够通过使用根据加速度ax求出纵摇量θs的式(6)对加速度ax求解而得到。即，下式(8)所表示的加减速度ac为控制所需的物理量。
[式8]
Figure BDA0001583284640000103
在此，Gk是纵摇量的比例控制增益。而且，除了该分析以外，只要能够将纵摇运动控制的目标处理为纵摇率即纵摇角速度减小(纵摇率的目标值＝0)，则能够利用下式(9)表示的加减速度ad相对于系统动态特性独立地控制纵摇运动的衰减。在此θ′为纵摇角速度，Gd为纵摇量的微分控制增益。
[式9]
ad＝Gd·θ′ (9)
根据以上，进行使用式(8)、(9)求出的纵摇控制的情况下的驱动转矩值基于下式(10)运算。
[式10]
acont＝ax-ac-ad (10)
转矩修正值运算部193只要设计具有在满足加减速度acont的基础上考虑了系统整体的闭环系统的动态特性的传递函数的控制器即可。
接下来，对弹性特性运算部197中的处理内容进行详细说明。
悬架缸30的弹性特性如下式(11)所示，通过计算被封入在悬架缸30内部的气体301和油302的压缩性来求出。具体来说，悬架缸30的弹性特性使用行程传感器306、压力传感器307和温度传感器308的检测结果来进行运算，而除此以外的其他参数需要预先设定。下式(11)表示悬架缸30的行程与气体301及油302的容积之间的关系。
[式11]
Figure BDA0001583284640000111
在此，由于气体301和油302的容积根据悬架缸30的压力而变化，因此如Vg(P)、Vo(P)那样表示为压力P的函数。另外，在式(11)中，St表示悬架缸30的行程(行程传感器306的检测值)，P表示悬架缸30的内部的压力(压力传感器307的检测值)，C0表示悬架缸30的全部容积，Vg(P)表示气体301的容积，Vo(P)表示油302的容积，A表示活塞305的受压面积。
另一方面，气体301的容积Vg(P)与悬架缸30的内部的压力P及温度t之间的关系式、以及油302的容积Vo(P)与悬架缸30的内部的压力P及温度t之间的关系式分别为下式(12)、(13)。即，气体301的容积Vg(P)通过求解气体301的状态方程式而求出，油302的容积Vo(P)通过根据预先设定的油302的压缩率、热膨胀率计算出容积而求出。
[式12]
Figure BDA0001583284640000121
[式13]
Figure BDA0001583284640000122
在此，Pc是表示悬架缸30的最大伸长状态下的气体301的压力的充气压力，即悬架缸30没有作用压缩载荷的状态时的气体301的压力，Patm表示大气压力，Vgc表示充气容积(悬架缸30的全部容积-注油容积)，Voc表示注油容积，β表示油302的压缩率，γ表示油302的热膨胀率，t表示悬架缸30的内部的温度(温度传感器308的检测值)，tc表示充注时的悬架缸30的内部的温度(充注时的温度传感器308的检测值)。悬架缸30的行程St与压力P的关系式能够通过将上述式(12)、(13)代入式(11)而求出。
但是，在要使用压力传感器307直接测量充气压力Pc的情况下，由于需要将车身10顶起等使悬架缸30成为最大伸长状态，因此相当费事。在产生了气体301向油302溶解的现象的情况下，该充气压力Pc从初始充注到悬架缸30的压力降低。
因此，充气压力Pc发生变化，从而悬架缸30的弹性特性发生变化。因此，在本发明的第1实施方式中，为了计算出悬架缸30的弹性特性，首先，弹性特性运算部197从行程传感器306、压力传感器307、和温度传感器308获取车身10的静止状态下的行程St、压力P和温度t，然后代入下式(14)，使用在车身10的静止状态下成立的该式(14)对充气压力Pc进行运算。
[式14]
Figure BDA0001583284640000131
接着，弹性特性运算部197将这样运算出的充气压力Pc代入式(12)，进一步将该式(12)和式(13)代入式(11)，由此对气体301溶解于油302的情况下的悬架缸30的行程St与压力P之间的关系进行运算。然后，如图6所示，弹性特性运算部197根据该关系，求出悬架缸30的保持力与行程St的关系，即，求出悬架缸30的弹性特性。
悬架缸30的弹性特性为图6所示的负荷点处的切线的斜率，因此弹性特性运算部197能够通过对所获得的悬架缸30的弹性特性所示的保持力曲线上的、行程传感器306的检测值处的切线的斜率进行运算，求出悬架缸30的弹性常数。像这样，弹性特性运算部197分别对前轮悬架缸31L、31R的弹性常数kfl、kfr及后轮悬架缸32L、32R的弹性常数krl、krr进行运算，并将各弹性常数之和kf(＝kfl+kfr)、kr(＝krl+krr)代入式(7)，由此计算出纵摇刚性K。
接下来，参照图7的流程图，对本发明的第1实施方式的由控制器19对车身10的纵摇运动的控制处理进行详细说明。
如图7所示，首先，控制器19根据由车速传感器12A检测到的车身10的速度判断车身10是否已停止(步骤(以下记为S)701)。此时，若判断为车身10没有停止(S701：否)，则控制器19进行后述的S703的处理。
另一方面，若在S701中控制器19判断为车身10已停止(S701：是)，则控制器19的弹性特性运算部197根据行程传感器306、压力传感器307和温度传感器308的检测结果计算出悬架缸30的弹性常数，并根据该弹性常数求出纵摇刚性K，由此，将纵摇刚性K输入到纵摇目标量运算部192和转矩修正值运算部193，并更新为最新值(S702)。
接着，控制器19的车身重量判定部195判定车身10的重量是否发生了变化(S703)。此时，若车身重量判定部195判定为车身10的重量没有变化(S703：否)，则进行后述的S705的处理。另一方面，若在S703中车身重量判定部195判定为例如由于货斗14的装载状态发生变化而导致车身10的重量发生了变化(S703：是)，则控制器19的控制增益可变部196进行控制增益的变更(S704)。
接着，控制器19的纵摇目标量运算部192基于由驱动转矩指令值运算部191根据加速踏板21和制动踏板22的操作量运算出的驱动转矩指令值，对纵摇目标量进行运算(S705)。另外，控制器19的纵摇状态量检测部194检测车身10的实际纵摇状态量(S706)。
然后，控制器19的转矩修正值运算部193根据由纵摇目标量运算部192运算出的纵摇目标量与由纵摇状态量检测部194检测到的实际纵摇状态量之间的差值，对转矩修正值进行运算(S707)。最后，控制器19将从由驱动转矩指令值运算部191运算出的驱动转矩指令值中减去由转矩修正值运算部193运算出的转矩修正值而得到的值，输出到后轮驱动装置13(S708)，结束由控制器19对车身10的纵摇运动的控制处理。
根据这样构成的本发明的第1实施方式的自卸卡车101的纵摇控制系统，控制器19根据安装于悬架缸30的行程传感器306、压力传感器307及温度传感器308的检测结果求出悬架缸30内部的气体301和油302的状态量，从而对悬架缸30的弹性特性进行运算。
然后，控制器19根据运算出的弹性特性计算出纵摇刚性K，使用该纵摇刚性K对纵摇目标量进行运算，由此，即使气体301溶解于油302或悬架缸30内部的温度发生了变化，也能够实现如所意图那样对车身10的姿态进行的控制。由此，能够提高行驶时的车身10的乘坐舒适性和操纵稳定性。而且，由于车身10的减振性也得到提高，因此能够提高车架11及周边设备的寿命。
[第2实施方式]
如图8、9所示，关于本发明的第2实施方式的自卸卡车101的纵摇控制系统，在上述第1实施方式的结构之外，控制器19还具有：关系获取部198，其获取充气压力Pc与行驶累积时间之间的关系，其中，该行驶累积时间表示在向悬架缸30中充注了气体301和油302之后车身10所行驶的时间的累积；计时部399，其对行驶累积时间进行计时；以及充气压力运算部200，其对关系获取部198获取到的充气压力Pc与行驶累积时间之间的关系，适用由计时部199计时得到的行驶累积时间，由此对充气压力Pc进行运算。
并且，弹性特性运算部197除了行程传感器306、压力传感器307及温度传感器308的检测结果之外，还基于充气压力运算部200的运算结果，对悬架缸30的弹性特性进行运算。第2实施方式的其他构成与第1实施方式相同，对与第1实施方式重复或对应的部分标记相同的附图标记，省略重复说明。
在本发明的第2实施方式中，关系获取部198由存储有充气压力Pc与行驶累积时间之间的关系的数据库构成，其中，充气压力Pc在悬架缸30的内部由于气体301溶解于油302而如图10所示那样随时间经过而降低。
计时部199在将气体301和油302充注到悬架缸30中之后车身10所行驶的期间内，计测时间并累积显示，计时部199例如由表示行驶累积时间的计时仪构成。充气压力运算部200根据由关系获取部198获得的充气压力Pc与行驶累积时间的关系、和由计时部199计时得到的行驶累积时间来对充气压力Pc进行运算。
弹性特性运算部197通过取代式(14)而使用由充气压力运算部200运算出的充气压力Pc，能够与第1实施方式同样地求出悬架缸30的弹性特性。此外，图7所示的饱和完毕时间Te表示从气体301和油302被充注到悬架缸30中起到气体301向油302的溶解饱和为止的时间，饱和压力Pe表示气体301向油302的溶解饱和之后的充气压力Pc。
根据这样构成的本发明的第2实施方式的自卸卡车101的纵摇控制系统，除了能够获得与上述第1实施方式同样的作用效果之外，弹性特性运算部197通过取代式(14)而使用由充气压力运算部200运算出的充气压力Pc，能够容易运算出悬架缸30的弹性特性，因此，能够减轻控制器19的运算负荷。由此能够由控制器19高效地进行对车身10的纵摇运动的控制处理。
[第3实施方式]
在上述的本发明的第1实施方式中，对于弹性特性运算部197根据图6所示的悬架缸30的弹性特性分别运算前轮悬架缸31L、31R的弹性常数kfl、kfr及后轮悬架缸32L、32R的弹性常数krl、krr、从而计算出纵摇刚性K的情况进行了说明。
与此相对，在本发明的第3实施方式中，弹性特性运算部197根据图6所示的悬架缸30的弹性特性分别运算前轮悬架缸31L、31R的弹性常数kfl、kfr，并使用这些前轮悬架缸31L、31R的弹性常数kfl、kfr和预先通过试验等设定的后轮悬架缸32L、32R的弹性常数krl、krr，来计算出纵摇刚性K。在这样构成的本发明的第3实施方式的自卸卡车101的纵摇控制系统中，也能够获得与上述第1实施方式同样的作用效果。
此外，上述的实施方式为了使本发明说明起来清楚易懂而做了详细说明，但本发明并不限定于一定具有所说明的全部结构。另外，能够将某个实施方式的结构的一部分置换为其他实施方式的结构，另外，也能够在某个实施方式的结构中增加其他实施方式的结构。
附图标记说明
10…车身，11…车架，12A…车速传感器，12F…前轮，12R…后轮，13…后轮驱动装置，14…货斗，19…控制器，21…加速踏板，22…制动踏板，30…悬架缸，31L、31R…前轮悬架缸(前轮悬架)，32L、32R…后轮悬架缸(后轮悬架)
101…自卸卡车，191…驱动转矩指令值运算部，192…纵摇目标量运算部，193…转矩修正值运算部，194…纵摇状态量检测部，195…车身重量判定部，196…控制增益可变部，197…弹性特性运算部，198…关系获取部，199…计时部，200…充气压力运算部
301…气体，302…油、306…行程传感器(行程检测部)，307…压力传感器(压力检测部)，308…温度传感器(温度检测部)。

Claims (2)

1.一种自卸卡车的纵摇控制系统，其适用于具有包含马达的后轮驱动装置和由四个悬架缸构成的四个悬架的自卸卡车，控制车身的纵摇运动，其中，在所述四个悬架缸中均封入有气体和油，并将前后左右的车轮和所述车身连结起来，缓和行驶时对所述车身的冲击，
该自卸卡车的纵摇控制系统的特征在于，构成为具有：
纵摇状态量检测部，其检测所述车身的纵摇运动的状态量；
行程检测部，其检测所述悬架缸的行程；
压力检测部，其检测所述悬架缸的内部的压力；
温度检测部，其检测所述悬架缸的内部的温度；
弹性特性运算部，其基于这些行程检测部、压力检测部及温度检测部的检测结果，对所述悬架缸的弹性特性进行运算；
纵摇目标量运算部，其根据由所述弹性特性运算部运算出的所述弹性特性，对所述车身的纵摇运动的目标量进行运算；以及
转矩修正值运算部，其根据由所述弹性特性运算部运算出的所述弹性特性，对纵摇量的修正所需的转矩修正值进行运算，
所述转矩修正值运算部根据由所述纵摇状态量检测部检测到的所述车身的纵摇运动的状态量与由所述纵摇目标量运算部运算出的所述车身的纵摇运动的目标量之间的差值，对所述转矩修正值进行计算并输出，所述后轮驱动装置接受来自所述转矩修正值运算部的输出而使驱动转矩增减，
所述自卸卡车的纵摇控制系统还具有：
关系获取部，其获取充气压力与行驶累积时间的关系，其中，该充气压力表示所述悬架缸的最大伸长状态下的所述气体的压力，该行驶累积时间表示在所述气体和所述油被充注到所述悬架缸中之后所述车身所行驶的时间的累积；
计时部，其对所述行驶累积时间进行计时；以及
充气压力运算部，其通过对所述关系获取部获取到的所述关系适用由所述计时部计时得到的所述行驶累积时间，而对所述充气压力进行运算，
所述弹性特性运算部除了所述行程检测部、所述压力检测部及所述温度检测部的检测结果之外，还基于所述充气压力运算部的运算结果对所述弹性特性进行运算。
2.根据权利要求1所述的自卸卡车的纵摇控制系统，其特征在于，
所述四个悬架中的连结前轮和所述车身的两个前轮悬架由配置于所述车身的前侧的两个前轮悬架缸构成，
所述弹性特性运算部使用所述行程检测部、所述压力检测部及所述温度检测部对所述前轮悬架缸的检测结果，对所述弹性特性进行运算。
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