JP2934371B2 - 車体角度の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車に利用する。本発
明はバス、特に路線バス用の自動車に利用するに適す
る。本発明は自動車の床面の傾斜を重力加速度の方向に
垂直になるように自動制御する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車台と車体との間の取付け構造に空気圧
バネ手段を設け、この空気圧バネ手段の空気圧を走行状
態に応じて加減して自動車の乗り心地を改善する技術は
広く知られている。この従来技術は、主として走行路面
に凹凸があった場合にその凹凸の上を走行することによ
り生じる振動が長い時間にわたって継続することがない
ように、車体の振動を抑制するように制御するものであ
る。すなわち、空気圧バネ手段の伸びを検出し、この伸
びが変化したときになるべく短い時間でその伸びが基準
値になるように空気圧をこまかく制御するものである。

【０００３】また油圧緩衝器を用いその油圧を走行状態
により制御して車体の振動を小さくするものも知られて
いる（特開平３−１４３７１７号公報、特開平３−２５
３４７６号公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】路線用バスでは乗客の
全員が着席できない場合があり、特に市街地を走行する
路線用バスではひんぱんに走行停止が繰り返されるにも
かかわらず、乗客の多くは車体床面に立った状態で乗ら
なければならない。すなわち、バスが発車するときには
立った状態の乗客にはその体重の重心に後方に向かう加
速度がかかる。このとき車体は実質的に前が高くなり後
ろが低くなる。逆にバスが停車するときには乗客にはそ
の体重の重心に前方に向かう加速度がかかる。このとき
には車体は前が低くなり後ろが高くなる。この床面の傾
斜方向は乗客の望む方向とは逆方向である。

【０００５】つまり、乗客はその体重の大部分を自分の
足で受けとめているのであるから、バスが停車している
ときには重力加速度の方向は鉛直方向であるが、走行を
はじめるとその重力加速度に加えて後向きの加速度がか
かり合成加速度は鉛直よりいくぶん後ろ向きになる。こ
のとき、床面の傾斜がその合成加速度に垂直な方向に変
化する。すなわち車両の前が下がり後ろが上がるように
制御されることが最も自然であり、このときに最も疲れ
が少ないものと考えられる。逆に自動車が停車する場合
には、床面の傾斜が前下がりにならず前上がりになる方
が足で体重を受けとめやすいことになる。これは車体そ
のものが加速度を受けて傾斜する状態とは逆方向であ
る。

【０００６】これは発車および停車の場合だけでなく、
自動車がカーブする場合も同様である。自動車が右にカ
ーブするときには車体は遠心力により左に傾斜するが、
乗客にとっては車体が右に傾斜して合成加速度の方向が
床面に垂直になることが快適である。

【０００７】本発明はこのような背景に行われたもので
あって、床面の傾斜を乗客の乗り心地がよいように自動
制御する装置を提供することを目的とする。本発明は、
特に床面に立っている乗客の乗り心地を改善することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、車台と車体と
の間に少なくとも４個の流体圧バネ手段を備えた自動車
の車体角度の制御装置において、前記車体に固定的に取
付けられた重力センサと、前記流体圧バネ手段の流体圧
を個別に加減する制御弁と、前記重力センサが検出する
重力方向が前記車体の床面と垂直になるように前記制御
弁を開閉制御する制御手段とを備えたことを特徴とす
る。

【０００９】前記重力センサは、車両の上下方向に平行
なピッチング角度および車両の進行方向に垂直なローリ
ング角度をそれぞれ検出する手段を含み、さらに、前記
制御手段は、それぞれ前記ピッチング角度または前記ロ
ーリング角度が所定の角度、例えば３°を越えたとき
に、車両の床面が発進時には前下がり後ろ上がりの状
態、停車時には前上がり後ろ下がりの状態、右カーブは
左上がりの状態、左カーブは右上がりの状態になるよう
に制御するプログラム制御手段を含むことが望ましく、
前記流体圧は油圧あるいは空気圧を用いることができ
る。

【００１０】

【作用】車両が停止しているときは重力の加速度の方向
は鉛直方向にある。走行をはじめると後向きの加速度が
重力の加速度に加えられてその合成加速度は鉛直よりい
くぶん後向きになる。また、停車する場合には前向きの
加速度が重力の加速度に加えられてその合成加速度は鉛
直よりいくぶん前向きになる。カーブする場合も同様に
車体は左あるいは右に傾斜する。このような車体の変化
時に重力センサの検出出力を取り込み、検出された重力
方向が車体の床面と垂直になるように、制御弁を開閉制
御して流体圧バネ手段の流体圧を個別に加減して、発進
時には車両を前下がり後ろ上がりに、停車時には前上が
り後ろ下がりに、右カーブのときには左上がりに傾斜さ
せ、左カーブのときには右上がりに傾斜させる。

【００１１】これにより、床面の傾斜を乗客の乗り心地
がよいように自動的に制御することができる。

【００１２】

【実施例】次に、本発明実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は本発明実施例の要部の構成を示す図である。

【００１３】本発明実施例は、車台１と車体２との間に
少なくとも４個の油圧シリンダ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ
により構成された流体圧バネ手段を備え、車体２に固定
的に取付けられた重力センサ４と、油圧シリンダ３ａ、
３ｂ、３ｃ、３ｄの流体圧を個別に加減する制御弁５
ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄと、重力センサ４が検出する重力
方向が車体２の床面と垂直になるように制御弁５ａ、５
ｂ、５ｃ、５ｄを開閉制御する制御手段６とを備える。

【００１４】重力センサ４には、車両の進行方向に平行
なピッチング角度および車両の進行方向に垂直なローリ
ング角度をそれぞれ検出する手段を含み、制御手段６に
は、それぞれ前記ピッチング角度および前記ローリング
角度の水平に対する角度誤差が零になるように制御する
プログラム制御手段を含む。

【００１５】本実施例では流体圧として油圧を用いたが
空気圧を用いることもできる。

【００１６】次に、このように構成された本発明実施例
の動作について説明する。図２は本発明実施例における
制御動作の流れを示す流れ図である。

【００１７】制御手段６は、まず、車両の進行方向に平
行なピッチング角度αおよび車両の進行方向に垂直なロ
ーリング角度βの角度変化の基準となるゼロ設定を行
う。本発明実施例では、ピッチング角度αおよびローリ
ング角度βが設定値ゼロを基準にして上下方向に３°を
越えた場合に制御動作が行われるものとして説明する。

【００１８】制御手段６は重力センサ４からの出力を取
り込み、まず、ピッチング角度αを検出し３°以内にあ
るか否かを判定する。３°以内であればローリング角度
βを検出し、同様に３°以内にあるか否かを判定する。
３°以内であれば制御の対象外としてピッチング角度α
の検出に制御動作を戻す。３°を越えていればそのロー
リング角度βの方向が車両の進行方向に対し左上がり
（−）であるか、左下がり（＋）であるかを判定する。
左下がり（＋）であれば、制御弁５ｂおよび５ｃをｔ₁
秒間（例えば２秒間）開状態にし、オイルポンプ８を動
作させてオイルタンク９内のオイルを油圧シリンダ３ｂ
および３ｃに供給する。油圧シリンダ３ｂおよび３ｃは
このオイルの供給により車体２の進行方向に対し左側を
上方に押し上げる。続いて制御手段６は床面が設定しよ
うとする角度になるように、ｔ₁ 秒より短いｔ₂ 秒間制
御弁５ｂおよび５ｃを開状態にしてオイルポンプ８によ
り油圧シリンダ３ｂおよび３ｃにオイルを供給して上昇
させ、ローリング角度βに対する所定の床面角度を正確
に設定する。

【００１９】ローリング角度βの方向が車両の進行方向
に対し左上がり（−）であれば、同様に床面が正常状態
となる方向に戻すために、制御弁５ａおよび５ｄをｔ₁
秒間開状態にし、油圧シリンダ３ａおよび３ｄにオイル
を供給する。油圧シリンダ３ａおよび３ｄはこのオイル
の供給を受け、車体２の進行方向に開始右側を上方に押
し上げる。続いて制御手段６は床面が設定しようとする
角度になるように制御弁５ａおよび５ｄをｔ₂ 秒間開状
態にし、油圧シリンダ３ａおよび３ｄを動作させてロー
リング角度βに対する所定の床面角度の設定を正確に行
う。

【００２０】ピッチング角度αが３°を越えている場合
には、制御回路６はその角度が車両の進行方向に対して
前上がり（−）であるか、前下がり（＋）であるかを判
定する。前下がり（＋）であれば制御弁５ａおよび５ｂ
をｔ₁ 秒間開状態にするとともに、オイルポンプ８を駆
動して油圧シリンダ３ａおよび３ｂにオイルを供給す
る。油圧シリンダ３ａおよび３ｂはこのオイルの供給に
より車体２の前方を上方に押し上げる。この状態でロー
リング角度βを検出し、そのローリング角度βが３°以
内であるか否かを判定する。ローリング角度βが３°以
内であれば、さらに制御弁５ａおよび５ｂをｔ₂ 秒間開
状態にして油圧シリンダ３ａおよび３ｂにオイルを供給
して上昇させ、ピッチング角度αに対する所定の床面角
度に設定を確実に行う。

【００２１】ピッチング角度αが前下がり（＋）に３°
を越え、かつローリング角度βが３°を越えていれば、
そのローリング角度βの方向を検出し、車両の進行方向
に対し左下がり（＋）か、左上がり（−）かを判定す
る。左下がり（＋）であれば、この左下がり（＋）のロ
ーリングおよび前下がり（＋）のピッチングによる床面
の傾きを修正するために、制御弁５ｂをｔ₂ 秒間開状態
にするとともに、オイルポンプ８を駆動して油圧シリン
ダ３ｂを上昇させる。

【００２２】また、ピッチング角度αが前下がり（＋）
に３°を越えている状態で、ローリング角度が車両の進
行方向に対し左上がり（−）であれば、制御手段６は制
御弁５ａをｔ₂ 秒間開状態にし、オイルポンプ８により
油圧シリンダ３ａにオイルを供給する。油圧シリンダ３
ａはこのオイル供給により上昇し、前下がり（＋）およ
び左上がり（−）の床面の傾きを修正する。

【００２３】ピッチング角度αが前上がり（−）の状態
で３°を越えていれば、制御装置６はまず制御弁５ｃお
よび５ｄをｔ₁ 秒間開状態にし、油圧シリンダ３ｃおよ
び３ｄにオイルを供給してその状態を修正しておき、ロ
ーリング角度βを検出する。そのローリング角度βが３
°以内か否かを判定し、３°以内であれば再度制御弁５
ｃおよび５ｄをｔ₂ 秒間開状態にして油圧シリンダ３ｃ
および３ｄにオイルを供給する。オイルの供給を受けた
油圧シリンダ３ｃおよび３ｄは上昇し、ピッチングによ
る前上がり（−）の床面の傾きを正確に修正する。

【００２４】ピッチング角度αが車両の進行方向に対し
て前上がり（−）に３°を越えている状態で、ローリン
グ角度βが車両の進行方向に対し左下がり（＋）の状態
にあれば、制御手段６は制御弁５ｃをｔ₂ 秒間開状態に
し、油圧シリンダ３ｃにオイルを供給して前上がり
（−）および左下がり（＋）の状態を正確に修正する。

【００２５】また、ピッチング角度αが車両の進行方向
に対して前上がり（−）に３°越えている状態で、ロー
リング角度βが車両の進行方向に対し左上がり（−）の
状態にある場合には、制御手段６は制御弁５ｄをｔ₂ 秒
間開状態にし、油圧シリンダ３ｄにオイルを供給して前
上がり（−）および左上がり（−）の状態を正確に修正
する。

【００２６】各油圧シリンダ３ａ、３ｂ、３ｃ、および
３ｄを個別に下降させてもとの位置に戻すときは、オイ
ルポンプ８の駆動を停止し、各制御弁５ａ、５ｂ、５
ｃ、および５ｄを個別に開状態にしてリリース弁７ａお
よび７ｂを個別に開状態にすることにより、油圧シリン
ダ３ａ、３ｂ、３ｃ、および３ｄそれぞれに供給されて
いたオイルはオイルタンク９に戻されもとの位置に戻す
ことができる。

【００２７】各油圧シリンダ３ａ、３ｂ、３ｃ、および
３ｄへのオイル供給時にはリリース弁７ａおよび７ｂは
閉状態に設定される。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、自
動車の発進、停車、あるいはカーブ時に生じる床面の傾
斜を重力の加速度の方向に垂直になるように自動的に制
御することができ、乗客の乗り心地をよくすることがで
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の要部の構成を示す図。

【図２】本発明実施例における制御動作の流れを示す流
れ図。

【符号の説明】

１ 車台 ２ 車体 ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ 油圧シリンダ ４ 重力センサ ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ 制御弁 ６ 制御手段 ７ａ、７ｂ リリース弁 ８ オイルポンプ ９ オイルタンク

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車台と車体との間に少なくとも４個の流
   体圧バネ手段を備えた自動車の車体角度の制御装置にお
   いて、 前記車体に固定的に取付けられた重力センサと、前記流
   体圧バネ手段の流体圧を個別に加減する制御弁と、前記
   重力センサが検出する重力方向が前記車体の床面と垂直
   になるように前記制御弁を開閉制御する制御手段とを備
   え、 前記重力センサは、車両の上下方向に平行なピッチング
   角度および車両の進行方向に垂直なローリング角度をそ
   れぞれ検出する手段を含み、 前記制御手段は、それぞれ前記ピッチング角度または前
   記ローリング角度が所定の角度を越えたときに、車両の
   床面が発進時には前下がり後ろ上がりの状態、停車時に
   は前上がり後ろ下がりの状態、右カーブは左上がりの状
   態、左カーブは右上がりの状態 になるように制御するプ
   ログラム制御手段を含むことを特徴とする車体角度の制
   御装置。
2. 【請求項２】 前記流体圧は空気圧である請求項１記載
   の車体角度の制御装置。