JPH06286649A - キヤブの姿勢制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 停車時ドアを開いた時、キヤブを自動的に最
低位へ下降し、乗組員の乗降を容易にする。 【構成】 車枠２５の各車輪支持部とキヤブ３の前後左
右の各部を車枠２５に支持する油圧アクチユエータ１９
とに車高センサ３１，２８を配設する。通常は各車高セ
ンサ３１，２８により検出した各車輪に対するキヤブの
車高変化量から、相対変位量算出手段３５によりキヤブ
のロール・ピツチ・上下の各変位量Δφ＋Δφc ，Δθ
＋Δθc ，Δｘ＋Δｘc を求め、制御量算出手段３７に
よりキヤブのロール・ピツチ・上下の各変位を抑える制
御力Ｆ12，Ｆ22，Ｆ32を求め、該制御力に応じて各油量
制御弁１６を駆動し、各油圧アクチユエータ１９の油量
を加減する。停車中にドアを開けた時は、車速センサ４
１とドアセンサ４２の信号に基づきキヤブ３の車高変化
量を０に設定し、キヤブ３を最低位へ下降させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はキヤブが油圧アクチユエ
ータにより車枠に支持されるキヤブ懸架式車両における
キヤブの姿勢制御装置、詳しくは乗組員の乗降時キヤブ
が自動的に最低位へ下降するキヤブの姿勢制御装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】本出願人は車枠懸架機構とキヤブ懸架機
構にそれぞれ車高センサを設け、各車高センサから各車
輪に対するキヤブの相対変位量を求め、該相対変位量か
ら求めた路面入力に対するキヤブのロール・ピツチ・上
下の各変位を抑えるようにキヤブ懸架機構を駆動し、キ
ヤブを路面とほぼ平行に保つキヤブ懸架機構を提案して
いる。上述のキヤブ懸架機構によれば、キヤブは路面と
平行でほぼ一定の高さに維持されるので、特に運転席の
上下振動が抑えられ、視認性が向上する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のキヤブ
懸架式車両では、キヤブは車枠に油圧アクチユエータに
より支持されるので、普通の車両よりもキヤブが高くな
り、乗組員の乗降が厄介になる。

【０００４】実公昭63-40007号公報に開示される大型バ
スの空気ばね式懸架機構では、乗客の乗降を容易にする
ために、停留所で前輪懸架機構の空気ばねの空気を抜い
て車体前部の車高を低くしているが、大型トラツクでは
車体前部を低くすると、積荷か傾くなどして危険であ
る。

【０００５】本発明の目的は上述の問題に鑑み、停車時
ドアを開くと、キヤブが自動的に最低位へ下降し、乗組
員の乗降を容易にするキヤブの姿勢制御装置を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の構成は車枠の各車輪支持部とキヤブの前後
左右の各部を車枠に支持する油圧アクチユエータとに車
高センサを配設し、通常は各車高センサにより検出した
各車輪に対するキヤブの車高変化量から相対変位量算出
手段によりキヤブのロール・ピツチ・上下の各変位量を
求め、制御量算出手段によりキヤブのロール・ピツチ・
上下の各変位を抑える制御力を求め、該制御力に対応し
て各油量制御弁を駆動し、各油圧アクチユエータの油量
を加減し、停車中にドアを開けた時は、車速センサとド
アセンサとの信号に基づき各車輪に対するキヤブの車高
変化量を０に設定し、キヤブを最低位に保持するもので
ある。

【０００７】

【作用】乗降の際に車速センサが車両の停止状態を検出
し、ドアセンサがドアの開状態を検出すると、各車輪
（路面）に対するキヤブの車高変化量を電気的に０に設
定する。したがつて、キヤブを支持する油圧アクチユエ
ータが短縮し、キヤブが最低位へ下降し、乗員の乗降を
容易にする。

【０００８】

【実施例】図１は本発明に係るキヤブの姿勢制御装置の
油圧回路図である。機関により駆動される油圧ポンプ４
は、油槽２から油を吸い込み、管５から逆止弁６を経て
管７の蓄圧器８へ供給する。管７への油圧を所定値に保
つために、油圧保持手段Ａが備えられる。つまり、管５
の油圧を検出する油圧センサ９の検出値が所定値を超え
ると、油圧制御弁１２が切り換わり、管５の圧油の一部
が管１０、油圧制御弁１２、管１３、フイルタ２７を経
て油槽２へ戻される。また、油圧ポンプ４の吐出口の油
圧が異常に高くなると、管５の圧油の一部が公知の逃し
弁２６、管１３、フイルタ２７を経て油槽２へ戻され
る。

【０００９】管７の圧油は車枠２５にキヤブ３の前後左
右の各部を支持する各油圧アクチユエータ１９へそれぞ
れ供給される。油圧アクチユエータ１９はシリンダ２３
にピストン２２を嵌装し、ピストン２２から上方へ突出
するロツド２４をキヤブ３に球継手などにより連結する
一方、シリンダ２３を車枠２５に球面軸受などにより連
結してなる。ピストン２２により区画されるシリンダ２
３の上端室と下端室とは、ピストン２２に設けた絞り通
路により連通される。

【００１０】車枠２５は車輪２０を支持する車軸ないし
懸架部材３０を公知の油圧緩衝器２９により支持する。
油圧緩衝器２９はシリンダにピストンを嵌挿してなり、
シリンダが懸架部材３０に、ピストンから上方へ突出す
るロツドが車枠２５にそれぞれ連結される。シリンダと
車枠２５との間にコイルばね２１が介装される。コイル
ばね２１の代りに、公知の板ばねにより懸架部材３０を
車枠２５に支持してもよい。キヤブ３と車枠２５との相
対的上下変位量を検出する車高センサ２８と、車枠２５
と懸架部材３０との相対的上下変位量を検出する車高セ
ンサ３１がそれぞれ配設される。

【００１１】管７の圧油は逆止弁１４、一般的な中立位
置閉鎖型の電磁比例圧力制御弁からなる油量制御弁１
６、絞り１８ａを経て蓄圧器ないし空気ばね１８へ供給
され、さらに油圧アクチユエータ１９のシリンダ２３の
下端室へ供給される。シリンダ２３の下端室へ供給され
る油圧は、油圧センサ１７により検出される。油量制御
弁１６が切り換わると、シリンダ２３の下端室の油は油
量制御弁１６、逆止弁１５、管１３、フイルタ２７を経
て油槽２へ戻される。

【００１２】キヤブ３の前後・左右の各油圧アクチユエ
ータ１９は独立に、逆止弁１４，１５、油量制御弁１
６、絞り１８ａ、空気ばね１８、油圧センサ１７、車高
センサ２８を備えている。図示を省略しているが、車高
センサ３１も前後左右の各車枠懸架機構に備えられる。

【００１３】各油量制御弁１６はマイクロコンピユータ
からなる電子制御装置からの制御電圧に対応して、各油
圧アクチユエータ１９の油量をフイードバツク制御す
る。なお、前後左右の油圧アクチユエータ１９を特定す
る場合は、FL,FR,RL,RR の添字を付すことにする。

【００１４】いま、車枠２５の各車輪２０に対する相対
車高をｈFL〜ｈRR、キヤブ３の前後左右の各部の車枠２
５に対する相対車高をｈcFL 〜ｈcRR とすると、車枠２
５の上下変位量ｘFL〜ｘRR、キヤブ３の上下変位量ｘcF
L 〜ｘcRR は、次の式（１）で表される。

【００１５】 ｘFL＝ｈFL−ｈFL0 ， ｘFR＝ｈFR−ｈFR0 ｘRL＝ｈRL−ｈRL0 ， ｘRR＝ｈRR−ｈRR0 ｘcFL ＝ｈcFL −ｈcFL0， ｘcFR ＝ｈcFR −ｈcFR0 ｘcRL ＝ｈcRL −ｈcRL0， ｘcRR ＝ｈcRR −ｈcRR0 ……（１） ただし、ｈFL0 〜ｈRR0 ：車枠の各車輪支持部の標準車
高 ｈcFL0〜ｈcRR0：キヤブの前後左右の各部の標準車高 車枠２５の車輪に対する相対的なロール変位量Δφ、ピ
ツチ変位量Δθ、上下変位量Δｘ、キヤブ３の車枠２５
に対する相対的なロール変位量Δφc 、ピツチ変位量Δ
θc 、上下変位量Δｘc は、それぞれ次の式（２）で表
される。

【００１６】 Δφ＝ｋφ1 （ｘFL−ｘFR）＋ｋφ2 （ｘRL−ｘRR） Δθ＝ｋθ1 （ｘFL＋ｘFR）−ｋθ2 （ｘRL＋ｘRR） Δｘ＝ｋｘ1 （ｘFL＋ｘFR）＋ｋｘ2 （ｘRL＋ｘRR） Δφc ＝ｋc φ1 （ｘcFL −ｘcFR ）＋ｋc φ2 （ｘcRL −ｘcRR ） Δθc ＝ｋc θ1 （ｘcFL ＋ｘcFR ）−ｋc θ2 （ｘcRL ＋ｘcRR ） Δｘc ＝ｋc ｘ1 （ｘcFL ＋ｘcFR ）＋ｋc ｘ2 （ｘcRL ＋ｘcRR ） ……（２） ただし、ｋφ1 ，ｋθ1 ，ｋｘ1 ：車両諸元により決ま
る定数 ｋφ2 ，ｋθ2 ，ｋｘ2 ：車両諸元により決まる定数 ｋc φ1 ，ｋc θ1 ，ｋc ｘ1 ：車両諸元により決まる
定数 ｋc φ2 ，ｋc θ2 ，ｋc ｘ2 ：車両諸元により決まる
定数 路面入力による車枠２５のロール変位量をφ1 、ピツチ
変位量をθ1 、上下変位量をｘ1 とすると、キヤブ３の
ロール変位量φ2 、ピツチ変位量θ2 、上下変位量ｘ2
は、次の式（３）で表すことができる。

【００１７】 φ2 ＝φ1 ＋Δφ＋Δφc θ2 ＝θ1 ＋Δθ＋Δθc ｘ2 ＝ｘ1 ＋Δｘ＋Δｘc ……（３） そこで、キヤブ３をフラツト（路面と平行）に保つため
に、各油圧アクチユエータ１９によりキヤブ３に加える
べきロール制御力−Ｆ12、ピツチ制御力−Ｆ22、上下制
御力−Ｆ32は次の式（４）で表すことができる。

【００１８】 −F12 ＝−ｋ1 ［φ］−ｋ2 ｄ［φ］ｄｔ−ｋ7 Σ［φ］ｄｔ −F22 ＝−ｋ3 ［θ］−ｋ4 ｄ［θ］ｄｔ−ｋ8 Σ［θ］ｄｔ −F32 ＝−ｋ5 ［ｘ］−ｋ6 ｄ［ｘ］ｄｔ−ｋ9 Σ［ｘ］ｄｔ…（４） ただし、［φ］＝Δφ＋Δφc ［θ］＝Δθ＋Δθc ［ｘ］＝Δｘ＋Δｘc ｋ1 〜ｋ9 ：定数 Σ：都合により積分記号（▲◆▼）を表すものとする。

【００１９】図２に示すように、本発明は上述の原理に
より、車高センサ３１により車枠２５の車高ｈFL〜ｈRR
を、車高センサ２８によりキヤブ３の車高ｈcFL 〜ｈcR
R をそれぞれ検出し、相対変位量算出手段３５により車
枠２５の車高ｈFL〜ｈRRとキヤブ３の車高ｈcFL 〜ｈcR
R から、車枠２５の車高変化量ｘFL〜ｘRRとキヤブ３の
車高変化量ｘcFL 〜ｘcRR とを求め、さらに各車輪に対
する車枠２５の相対的なロール変位量Δφ、ピツチ変位
量Δθ、上下変位量Δｘと、車枠２５に対するキヤブ３
の相対的なロール変位量Δφc 、ピツチ変位量Δθc 、
上下変位量Δｘc とを求める。

【００２０】次いで、制御量算出手段３７により各車輪
に対する車枠２５の相対的なロール変位量Δφ、ピツチ
変位量Δθ、上下変位量Δｘと車枠２５に対するキヤブ
３の相対的なロール変位量Δφc 、ピツチ変位量Δθc
、上下変位量Δｘc とから、キヤブ３のロール制御力
Ｆ12、ピツチ制御力Ｆ22、上下制御力Ｆ32を求める。

【００２１】上述の結果から次の式（５）で表される各
油量制御弁１６の制御電圧ＶcFL 〜ＶcRR を求める。

【００２２】 ＶcFL ＝−KV1 Ｆ12−KV2 Ｆ22＋KV5 Ｆ32 ＶcFR ＝＋KV1 Ｆ12−KV2 Ｆ22＋KV5 Ｆ32 ＶcRL ＝−KV3 Ｆ12＋KV4 Ｆ22＋KV6 Ｆ32 ＶcRR ＝＋KV3 Ｆ12＋KV4 Ｆ22＋KV6 Ｆ32 ……（５） ただし、KV1 〜KV6 ：定数 次いで、制御電圧ＶcFL 〜ＶcRR と油圧センサ１７のフ
イードバツク電圧ＦsFL 〜ＦsRR とにより各油量制御弁
１６を駆動し、油圧アクチユエータ１９を制御すれば、
キヤブ３の姿勢をほぼフラツト（路面と平行）に保つこ
とができる。

【００２３】一方、乗組員の乗降時は、車速センサ４１
とドアセンサ４２の信号に基づき、キヤブ下降手段３４
によりキヤブ３の車高変化量を０に設定し、キヤブ３を
最低位へ下降し、乗組員の乗降を容易にする。

【００２４】図３〜６はマイクロコンピユータからなる
電子制御装置により、上述の制御を行う制御プログラム
の流れ図である。本制御プログラムは所定時間ごとに繰
り返し実行する。ｐ11〜ｐ23，ｐ41〜ｐ46，ｐ51〜ｐ5
6，ｐ61〜ｐ67は制御プログラムの各ステツプを表す。
ｐ11で制御プログラムを開始し、ｐ12で初期化を行い、
ｐ13で図４に示すメイン油圧保持ルーチンに移り、油圧
制御弁１２を駆動し、出力油圧ｐm を所定値ｐc に保
つ。

【００２５】ｐ14で車高センサ３１から車枠２５の車高
ｈFL〜ｈRRを、車高センサ２８からキヤブ３の車高ｈcF
L 〜ｈcRR をそれぞれ読み込む。ｐ15で車速センサ４１
の信号に基づき車速が０か否かを判別する。車速が０で
ない場合はｐ18へ進み、車速が０の場合はｐ16でドアセ
ンサ４２の信号に基づきキヤブ３のドアが開いている否
かを判別する。キヤブ３のドアが開いている場合は、ｐ
17で図５に示すキヤブ下降ルーチンに移り、キヤブ３を
最低位へ下降し、ｐ23へ進む。

【００２６】ｐ16でキヤブ３のドアが閉じている場合
は、ｐ18で車枠２５の車高ｈFL〜ｈRRから車枠２５の車
高変化量ｘFL〜ｘRRを、キヤブ３の車高ｈcFL 〜ｈcRR
からキヤブ３の車高変化量ｘcFL 〜ｘcRR をそれぞれ求
める。ｐ19で車枠２５の車高変化量ｘFL〜ｘRRから車枠
２５の相対変位量すなわちロール変位量Δφ、ピツチ変
位量Δθ、上下変位量Δｘを求め、キヤブ３の車高変化
量ｘcFL 〜ｘcRR からキヤブ３の相対変位量すなわちロ
ール変位量Δφc 、ピツチ変位量Δθc 、上下変位量Δ
ｘc を求める。

【００２７】ｐ20で車枠２５のロール変位量Δφ、ピツ
チ変位量Δθ、上下変位量Δｘとキヤブ３のロール変位
量Δφc 、ピツチ変位量Δθc 、上下変位量Δｘc とか
ら、キヤブ３の制御量すなわちロール制御力Ｆ12、ピツ
チ制御力Ｆ22、上下制御力Ｆ32を求める。ｐ21でキヤブ
３の制御量Ｆ12、Ｆ22、Ｆ32に対応する油量制御弁１６
の制御電圧ＶcFL 〜ＶcRR を求める。ｐ22で図６に示す
油圧アクチユエータ駆動ルーチンへ移り、各油量制御弁
１６により各油圧アクチユエータ１９の油量を加減し、
ｐ23で終了する。

【００２８】図４に示すように、油圧保持ルーチンはｐ
41で開始し、ｐ42で油圧監視手段Ａにより油圧ポンプ４
の出力油圧ｐm を読み込み、ｐ43で出力油圧ｐm が所定
値ｐc よりも大きい否かを判別し、出力油圧ｐm が所定
値ｐc よりも小さい場合は、ｐ44で油圧制御弁１２を閉
じてｐ46へ進み、出力油圧ｐm が所定値ｐc よりも大き
い場合は、ｐ45で油圧制御弁１２を開いて出力油圧ｐm
を下げ、所定値ｐc に保ち、ｐ46で本プログラムへ戻
る。

【００２９】図５に示すように、キヤブ下降ルーチンは
ｐ51で開始し、ｐ52でキヤブ３の車高が最低位になる時
のキヤブ３の相対変位量を求める。つまり、各車輪（路
面）に対するキヤブ３の車高変化量Δφ＋Δφc ，Δθ
＋Δθc ，Δｘ＋Δｘc を０に設定する。ｐ53でキヤブ
３のロール・ピツチ・上下変位の各制御力Ｆ12，Ｆ22，
Ｆ23を求める。ｐ54で各油量制御弁１６の制御電圧ＶcF
L 〜ＶcRR を求める。ｐ55で油圧アクチユエータ駆動ル
ーチンに移り、各油圧アクチユエータ１９の油量を減
じ、ｐ56で本プログラムへ戻る。

【００３０】図６に示すように、油圧アクチユエータ駆
動ルーチンはｐ61で開始し、ｐ62で各油圧センサ１７か
ら各油圧アクチユエータ１９の油圧ｐFL〜ｐRRを読み込
み、ｐ63で油圧ｐFL〜ｐRRを電圧ＶsFL 〜ＶsRR に変換
する。ｐ64で前述の制御電圧ＶcFL 〜ＶcRR と電圧ＶsF
L 〜ＶsRR から各油量制御弁１６の励磁電圧ＶeFL 〜Ｖ
eRR を求める。ｐ65で各油量制御弁１６を励磁し、各油
圧アクチユエータ１９へ供給しまたは排出する油量ＱFL
〜ＱRRを加減し、ｐ66により各油圧アクチユエータ１９
を駆動し、ｐ67で本プログラムへ戻る。

【００３１】図７に示すように、各油圧アクチユエータ
１９への油量ＱFL〜ＱRRは、各油量制御弁１６の励磁電
圧ＶeFL 〜ＶeRR により加減される。

【００３２】

【発明の効果】本発明は上述のように、車枠の各車輪支
持部とキヤブの前後左右の各部を車枠に支持する油圧ア
クチユエータとに車高センサを配設し、通常は各車高セ
ンサにより検出した各車輪に対するキヤブの車高変化量
から相対変位量算出手段によりキヤブのロール・ピツチ
・上下の各変位量を求め、制御量算出手段によりキヤブ
のロール・ピツチ・上下の各変位を抑える制御力を求
め、該制御力に対応して各油量制御弁を駆動し、各油圧
アクチユエータの油量を加減するものであるから、通常
はキヤブの姿勢が常にほぼフラツトに保たれ、乗り心地
が向上される。

【００３３】一方、停車中にドアを開けた時は、車速セ
ンサとドアセンサとの信号に基づきキヤブの車高変化量
を電気的に０に設定し、キヤブを最低位へ下降するもの
であるから、通常の場合と同様に、油量を加減する僅か
な動力でキヤブが低くなり、乗組員の乗降が容易にな
り、積荷が傾くなどの危険がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るキヤブの姿勢制御装置の油圧回路
図である。

【図２】同姿勢制御装置のブロツク図である。

【図３】同姿勢制御装置の制御プログラムの流れ図であ
る。

【図４】同姿勢制御装置の制御プログラムの流れ図であ
る。

【図５】同姿勢制御装置の制御プログラムの流れ図であ
る。

【図６】同姿勢制御装置の制御プログラムの流れ図であ
る。

【図７】油量制御弁の励磁電圧と油量との関係を表す線
図である。

【符号の説明】

３：キヤブ １６：油量制御弁 １９：油圧アクチユエ
ータ ２０：車輪 ２５：車枠 ２８，３１：車高セン
サ ３５：相対変位量算出手段 ３７：制御量算出手段
４１：車速センサ ４２：ドアセンサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車枠の各車輪支持部とキヤブの前後左右の
   各部を車枠に支持する油圧アクチユエータとに車高セン
   サを配設し、通常は各車高センサにより検出した各車輪
   に対するキヤブの車高変化量から相対変位量算出手段に
   よりキヤブのロール・ピツチ・上下の各変位量を求め、
   制御量算出手段によりキヤブのロール・ピツチ・上下の
   各変位を抑える制御力を求め、該制御力に対応して各油
   量制御弁を駆動し、各油圧アクチユエータの油量を加減
   し、停車中にドアを開けた時は、車速センサとドアセン
   サとの信号に基づき各車輪に対するキヤブの車高変化量
   を０に設定し、キヤブを最低位に保持することを特徴と
   する、キヤブの姿勢制御装置。