JPH07276957A - 車両の姿勢制御装置 - Google Patents

車両の姿勢制御装置

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JPH07276957A
JPH07276957A JP7757794A JP7757794A JPH07276957A JP H07276957 A JPH07276957 A JP H07276957A JP 7757794 A JP7757794 A JP 7757794A JP 7757794 A JP7757794 A JP 7757794A JP H07276957 A JPH07276957 A JP H07276957A
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JP
Japan
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vehicle height
average vehicle
target average
wheel
vehicle body
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Pending
Application number
JP7757794A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazufumi Fujii
一史 藤井
Yoshitaka Koketsu
嘉孝 纐纈
Shunichi Shibazaki
俊一 柴崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Industries Corp
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】車両を発進させるとき、各検出手段が持つ基準
を正確に補正し、車両の姿勢制御を正確に行う。 【構成】エンジンが始動されたとき、CPU62 は傾斜角セ
ンサ76p,76r からの出力信号に基づいて目標平均車高に
おける水平状態からの車輪の上下方向の変位量を演算す
る。CPU62 は演算結果に基づいてサーボ弁29L,29R,30R,
30L を介して油圧シリンダ7 を伸縮制御して車体を水平
にし、かつ、ストロークセンサ19L,19R,20L,20R からの
出力信号に基づいて求められる平均車高と目標平均車高
との差を0とする。CPU62 は傾斜角センサ76p,76r から
の出力信号に基づいて車体が水平となったことを判断
し、ストロークセンサ19L,19R,20L,20R からの出力信号
に基づいて求められる平均車高と目標平均車高との差が
0となったことを判断すると、加速度センサ69L,69R,70
L,70R 及び圧力センサ42L,42R,43L,43R から出力される
出力信号を基準信号として補正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は車両が山地、荒れ地、不
整地、川原、河川等のオフロードを走行する際に車体を
水平状態に維持する車両の姿勢制御装置に係り、詳しく
は各車輪を流体圧アクチュエータにより伸縮可能な懸架
装置を介してそれぞれ車体に支持し、前記流体圧アクチ
ュエータにより各車輪のストロークを制御して車体の姿
勢制御を行う車両の姿勢制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、車両が山地、荒れ地、不整地、川
原、河川等のオフロードを走行するとき、車体を予め定
めた平均車高にし、かつ、車体を水平状態に姿勢制御す
る車両が考えられている。この車体と車輪との間には油
圧シリンダにより伸縮可能な懸架装置が配設され、懸架
装置により各車輪のストロークを制御している。又、車
両にはその車体を水平状態を維持した状態での平均車高
をどれだけにするかを設定する目標平均車高設定器が設
けられている。又、車両には車体の傾きを検出する検出
手段としての傾斜角センサが、懸架装置にはストローク
量を検出する検出手段としてのストロークセンサがそれ
ぞれ設けられている。そして、車両が水平状態に維持さ
れ、かつ、目標平均車高と一致した平均車高となってい
る状態で、車高変動が生じると、その変動によるピッチ
量、ロール量及びリフト量を各センサからの出力信号に
基づいてそれぞれ検出し、各検出値とその目標量との偏
差をゼロにする方向に懸架装置をフィードバック制御し
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、車体が水平
状態で維持され、かつ、平均車高が目標平均車高となっ
ている状態で車両のエンジンが停止することにより油圧
ポンプが停止してもチェック弁により懸架装置が収縮し
ないようになっている。そのため、車体は水平状態で維
持され、かつ、平均車高が目標平均車高となったままを
維持する。しかしながら、エンジンが停止した状態で車
両を長時間放置したり、数日間乗らないと、どうしても
油圧シリンダ内の作動油が漏れてしまい、車体を水平状
態に維持できず、平均車高も変化してしまう。この状態
で、車両のエンジンを始動して走行をしたとき、走行路
面が平坦である場合問題ないが、車体下部の走行路面に
障害物が存在することもある。障害物がある場合、この
障害物に車両が干渉してしまい、正常に車両を発進させ
ることができないという問題がある。
【0004】又、車体が水平で、かつ、平均車高が目標
平均車高と一致している状態での各センサの出力を基準
とするとともに、各センサが検出する車両走行中の前記
基準からの変動量に基づいて車体の姿勢制御を行ってい
る。しかし、エンジンを始動したとき、車両の積載条
件、温度条件等の変化に伴って各センサの基準が変化し
ていることがあり、そのまま車両を発進させると、姿勢
制御を正確に行うことができないという問題がある。
【0005】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その第1の目的は、エンジンを始動させて
車両を発進させるとき、各検出手段が持つ基準を正確に
補正(設定)し、車両の姿勢制御を正確に行うことがで
きる車両の姿勢制御装置を提供することにある。
【0006】第2の目的は、エンジンを始動させて車両
を発進させるとき、車体下面の走行路面に障害物が存在
しても確実に車両を発進させることができる車両の姿勢
制御装置を提供することにある。
【0007】第3の目的は、第1又は第2の目的に加
え、車両の姿勢をより正確に制御することができる車両
の姿勢制御装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め請求項1に記載の発明では、流体圧アクチュエータに
より伸縮可能な懸架装置を介して各車輪をそれぞれ車体
に支持し、前記流体圧アクチュエータにより各車輪のス
トロークを制御して車体の姿勢制御を行う車両の姿勢制
御装置において、車体の目標平均車高を任意に設定する
目標平均車高設定手段と、車体の水平状態からの傾斜角
度の変化を検出する傾斜角度検出手段と、各車輪の車体
に対する上下方向の相対位置を検出する車輪位置検出手
段と、前記流体圧アクチュエータに供給される作動流体
の流量及び方向を制御する流体圧アクチュエータ制御手
段と、各車輪の荷重変動をそれぞれ検出する車輪荷重変
動手段と、前記車両が始動されたとき、前記傾斜角度検
出手段に基づいて目標平均車高設定手段によって設定さ
れた目標平均車高における水平状態からの車輪の上下方
向の変位量を演算するとともに、車輪位置検出手段の出
力信号に基づいて平均車高を演算する演算手段と、前記
演算手段の演算結果に基づいて車体を水平にし、かつ、
その平均車高と前記目標平均車高設定手段によって設定
された目標平均車高との差を0とするように前記流体圧
アクチュエータ制御手段を介して前記流体圧アクチュエ
ータを制御する制御手段と、前記制御手段により車体が
水平となり、目標平均車高と平均車高との差が0となっ
たとき、前記傾斜角度検出手段又は車輪荷重変動手段の
うち少なくとも一方から出力される出力信号を基準信号
とする補正手段とを備えたことをその要旨とする。
【0009】請求項2に記載の発明では、流体圧アクチ
ュエータにより伸縮可能な懸架装置を介して各車輪をそ
れぞれ車体に支持し、前記流体圧アクチュエータにより
各車輪のストロークを制御して車体の姿勢制御を行う車
両の姿勢制御装置において、車体の目標平均車高を任意
に設定する目標平均車高設定手段と、車体の水平状態か
らの傾斜角度の変化を検出する傾斜角度検出手段と、各
車輪の車体に対する上下方向の相対位置を検出する車輪
位置検出手段と、車両が停止したとき、それまで目標平
均車高設定手段によって設定されていた目標平均車高を
始動前目標平均車高として記憶する平均車高記憶手段
と、前記流体圧アクチュエータに供給される作動流体の
流量及び方向を制御する流体圧アクチュエータ制御手段
と、車両が始動されたとき、目標平均車高設定手段によ
って設定された目標平均車高が平均車高記憶手段に記憶
された始動前目標平均車高以下であるか否かを判断する
車高判断手段と、前記目標平均車高が始動前目標平均車
高以下であると車高判断手段が判断した場合、前記傾斜
角度検出手段の出力信号に基づいて始動前目標平均車高
における水平状態からの車輪の上下方向の変位量を演算
するとともに、車輪位置検出手段の出力信号に基づいて
平均車高を演算する第1の演算手段と、前記目標平均車
高が始動前目標平均車高以上であると車高判断手段が判
断した場合、前記傾斜角度検出手段の出力信号に基づい
て目標平均車高における水平状態からの車輪の上下方向
の変位量を演算するとともに、車輪位置検出手段の出力
信号に基づいて平均車高を演算する第2の演算手段と、
前記目標平均車高が始動前目標平均車高以下であると車
高判断手段が判断した場合、前記第1の演算手段の演算
結果に基づいて車体を水平にし、かつ、その平均車高
と、平均車高記憶手段に記憶された始動前目標平均車高
との差を0とするように前記流体圧アクチュエータ制御
手段を介して前記流体圧アクチュエータを制御し、前記
目標平均車高が始動前目標平均車高以上であると車高判
断手段が判断した場合、前記第2の演算手段の演算結果
に基づいて車体を水平にし、かつ、その平均車高と前記
平均車高設定手段によって設定された目標平均車高との
差を0とするように前記流体圧アクチュエータ制御手段
を介して前記流体圧アクチュエータを制御する制御手段
とを備えたことをその要旨とする。
【0010】
【作用】請求項1に記載の発明では、車両が始動された
とき、演算手段は傾斜角度検出手段からの出力信号に基
づいて目標平均車高における水平状態からの車輪の上下
方向の変位量を演算するとともに、車輪位置検出手段か
らの出力信号に基づいて平均車高を演算する。制御手段
は、前記演算手段からの演算結果に基づいて車体を水平
にし、かつ、平均車高と目標平均車高との差を0にする
ように流体圧アクチュエータ制御手段を制御して流体圧
アクチュエータを制御する。そして、車体が水平とな
り、かつ、平均車高が目標平均車高となると、補正手段
はそのときに傾斜角検出手段又は車輪荷重変動検出手段
のうち少なくとも一方から出力される出力信号を基準信
号にする。
【0011】その後、車体の姿勢が変化して傾斜角検出
手段又は車輪荷重変動手段のうち少なくとも一方から出
力される出力信号が変化しても基準信号がどれだけ変化
したかを演算すれば、車体の姿勢を正確に水平姿勢制御
することが可能となる。
【0012】請求項2に記載の発明では、車両が始動さ
れたとき、車高判断手段は目標平均車高設定手段により
設定された目標平均車高が平均車高記憶手段に記憶され
た始動前目標平均車高以下であるか否かを判断する。そ
して、目標平均車高が始動前目標平均車高以下と判断し
たとき、第1の演算手段が、傾斜角度検出手段の出力信
号に基づいて始動前目標平均車高における水平状態から
の車輪の上下方向の変位量を演算するとともに、車輪位
置検出手段からの出力信号に基づいて平均車高を演算す
る。制御手段は、前記第1の演算手段からの演算結果に
基づいて車体を水平にし、かつ、平均車高と始動前目標
平均車高との差を0とするように流体圧アクチュエータ
制御手段を制御して流体圧アクチュエータを制御する。
又、目標平均車高が始動前目標平均車高以上と判断した
とき、第2の演算手段が、傾斜角度検出手段の出力信号
に基づいて目標平均車高における水平状態からの車輪の
上下方向の変位量を演算するとともに、車輪位置検出手
段からの出力信号に基づいて平均車高を演算する。制御
手段は、前記第2の演算手段からの演算結果に基づいて
車体を水平にし、かつ、平均車高と目標平均車高との差
を0とするように流体圧アクチュエータ制御手段を制御
して流体圧アクチュエータを制御する。
【0013】始動前目標平均車高は走行路面に障害物が
あっても車体が干渉しない位置に設定されている。従っ
て、目標平均車高が始動前目標平均車高と等しいか又は
それ以上のときは車体を水平状態にして平均車高を目標
平均車高とする。そのため、車体の下面に障害物が存在
しても車体と干渉せず、車体を正常に発進させることが
できる。又、目標平均車高が始動前目標平均車高以下の
ときは車体が該車体の下面に存在する障害物と干渉する
のを回避するため、車体を水平状態にして平均車高を始
動前目標平均車高とする。そのため、車体の下面に障害
物が存在しても車体と干渉せず、車体を正常に発進させ
ることができる。
【0014】
【実施例】
(実施例1)以下、本発明を前後四輪がそれぞれ油圧モ
ータで駆動される車両に具体化した第1実施例を図1〜
図8に従って説明する。尚、本明細書において、車両
(車体)が始動したとはエンジンが始動したこを言い、
車両(車体)が停止したとはエンジンが停止したことを
言う。
【0015】図2及び図3に示すように、車両1の車体
フレーム2の前側には一対のフロント懸架装置3が、後
側には一対のリヤ懸架装置4が配設されている。各懸架
装置3,4は外筒5、内筒6及び流体圧アクチュエータ
としての油圧シリンダ7(図5に図示)とからなり、内
筒6が例えばボールスプライン(図示せず)を介して、
外筒5に対して回転不能かつ軸方向に移動可能に構成さ
れている。そして、外筒5が車体フレーム2に支持さ
れ、各内筒6の下端に支持ブラケット8,9が固定され
ている。フロント懸架装置3の外筒5は軸受10,11
を介して車体フレーム2に回動可能に支持されている。
リヤ懸架装置4の外筒5は車体フレーム2に回動不能に
支持されている。
【0016】支持ブラケット8には前輪12L,12R
と前輪12L,12Rを駆動する油圧モータ13とが支
持されている。支持ブラケット9には後輪14L,14
Rと後輪14L,14Rを駆動する油圧モータ15とが
支持されている。図4(a)に示すように、油圧モータ
13は前輪12L,12Rのホイール内に位置するよう
に配置されている(図4(a)には片側(12R)のみ
図示)。図4(b)に示すように、油圧モータ15は後
輪14L,14Rのホイール内に位置するように配置さ
れている(図4(b)には片側(14R)のみ図示)。
又、前輪12L,12R及び後輪14L,14Rはそれ
ぞれ油圧モータ13,15の駆動軸に一体回転可能に連
結されている。
【0017】図5は油圧シリンダ7の構成を示す模式図
である。図5に示すように、油圧シリンダ7を構成する
シリンダ本体16は内筒6内に固定され、油圧シリンダ
7を構成するピストンロッド17の先端が外筒5に固定
されている。ピストンロッド17は二重管構造に形成さ
れ、外管17aの内部はピストン7aより上側の室16
aと連通され、内管17bの内部はピストン7aより下
側の室16bと連通されている。そして、外管17a側
に作動油が供給されると内筒6がシリンダ本体16とと
もに伸長され、内管17b側に作動油が供給されると内
筒6がシリンダ本体16とともに収縮されるようになっ
ている。各懸架装置3,4には前輪12L,12R及び
後輪14L,14Rの上下方向の位置を検出する車輪位
置検出手段としてのストロークセンサ19L,19R,
20L,20R(図6に図示)が設けられている。スト
ロークセンサ19L,19R,20L,20Rは油圧シ
リンダ7に内蔵され、油圧シリンダ7の長さすなわち各
車輪の車体フレーム2からの相対位置に対応した検出信
号(出力信号)を出力するようになっている。
【0018】又、両フロント懸架装置3の外筒5は操舵
リンク5a(図4(a)に図示)を介してパワーステア
リング装置(図示せず)に連結され、ハンドル18の操
作により前輪12L,12Rの切れ角が変更されるよう
になっている。
【0019】次に油圧回路を図6に従って説明する。エ
ンジン21の出力軸22には姿勢制御用の油圧ポンプ2
3が駆動連結されている。又、前記各油圧モータ13,
15の駆動用油圧回路に作動油を供給する可変容量ポン
プとチャージポンプ及びパワーステアリング用の油圧ポ
ンプ(いずれも図示せず)がそれぞれ出力軸22に駆動
連結されている。油圧ポンプ23には斜板式可変容量型
油圧ポンプが使用されている。油圧ポンプ23は主管路
24を介してメインマニホールド25に接続されてい
る。主管路24にはメインチェック弁26及びラインフ
ィルタ27が設けられ、メインチェック弁26とライン
フィルタ27の中間部にメインアキュームレータ28が
接続されている。メインマニホールド25には各懸架装
置3,4の油圧シリンダ7を駆動制御する4個の流体圧
アクチュエータ制御手段としてのサーボ弁29L,29
R,30L,30R及び1個のカットオフ弁31を備え
ている。サーボ弁29L,29R,30L,30Rは指
令電圧に比例してその開度が制御され、作動油の流量を
連続的に調整可能に構成されている。各サーボ弁29
L,29R,30L,30Rの供給ポートは主管路24
に、タンクポートはドレーン管路32にそれぞれ接続さ
れている。ドレーン管路32にはオイルクーラ32aが
設けられている。
【0020】サーボ弁29Lは管路33を介して左前輪
12Lの油圧シリンダ7の室16bに、サーボ弁30L
は管路34を介して左後輪14Lの油圧シリンダ7の室
16bに接続されている。サーボ弁29Rは管路35を
介して右前輪12Rの油圧シリンダ7の室16bに、サ
ーボ弁30Rは管路36を介して右後輪14Rの油圧シ
リンダ7の室16bに接続されている。各管路33〜3
6には常には油圧シリンダ7側への作動油の通過を許容
するパイロット操作チェック弁37がそれぞれ設けられ
ている。カットオフ弁31には4ポート2位置切替えの
電磁弁が使用されいる。カットオフ弁31は管路38を
介してパイロット操作チェック弁37のパイロットポー
トに接続され、管路39を介してドレーン管路32に接
続されている。
【0021】各サーボ弁29L,29R,30L,30
Rと各パイロット操作チェック弁37との間に絞り弁4
0を介してアキュームレータ41が接続されている。ア
キュームレータ41はダイアフラム形が使用されてい
る。各油圧シリンダ7と各パイロット操作チェック弁3
7との間には車輪荷重変動検出手段としての圧力センサ
42L,42R,43L,43Rがそれぞれ接続されて
いる。圧力センサ42L,42R,43L,43Rは各
油圧シリンダ7の室16bの圧力すなわち、各車輪から
油圧シリンダ7に作用する荷重に対応する値を検出し、
その値に対応する検出信号を出力する。左車輪を昇降さ
せる油圧シリンダ7用の両パイロット操作チェック弁3
7と両絞り弁40が1個のサブマニホールド44を構成
し、右車輪を昇降させる油圧シリンダ7用の両パイロッ
ト操作チェック弁37と両絞り弁40が1個のサブマニ
ホールド45を構成している。
【0022】左前輪12Lの油圧シリンダ7の室16a
は管路46を介して、左後輪14Lの油圧シリンダ7の
室16aは管路47を介してそれぞれドレーン管路32
に接続されている。右前輪12Rの油圧シリンダ7の室
16aは管路48を介して、右後輪14Rの油圧シリン
ダ7の室16aは管路49を介してそれぞれドレーン管
路32に接続されている。なお、主管路24とドレーン
管路32との間にリリーフ弁50が接続されている。リ
リーフ弁50は油圧ポンプ23から吐出される作動油の
圧力が所定の圧力より大きくなったとき、主管路24と
ドレーン管路32とを連通させるようになっている。
【0023】次に電気的構成を図1に従って説明する。
制御手段としての制御装置61はマイクロコンピュータ
で構成されている。制御装置61は中央処理装置(以
下、CPUという)62と、読み出し専用メモリ(RO
M)からなるプログラムメモリ63と、読み出し及び書
き替え可能なメモリ(RAM)からなる作業用メモリ6
4を備えている。又、作動用メモリ64は図示しないバ
ックアップ電源によりバックアップされており、車両1
のエンジン21が停止してもデータが消去されないよう
になっている。CPU62は演算手段、第1及び第2の
演算手段、制御手段、車高判断手段及び補正手段を構成
する。CPU62はバス65を介してプログラムメモリ
63及び作業用メモリ64に接続され、プログラムメモ
リ63に記憶された所定のプログラムデータに従って各
種の処理を実行するようになっている。作業用メモリ6
4にはCPU62の各種演算結果が一時記憶される。プ
ログラムメモリ63にはCPU62が実行する前記プロ
グラムデータと、その実行に必要な各種データとが記憶
されている。各種データとしてサーボ弁への指令電圧と
油圧シリンダ7の伸縮量との関係を示すマップや、スト
ロークセンサ19L,19R,20L,20Rの検出信
号と油圧シリンダ7の長さとの関係を示すマップ等があ
る。
【0024】CPU62にはバス65及び入力回路66
aを介して、傾斜角度検出手段としての傾斜角センサ6
7p,67r、傾斜角度検出手段としての傾斜角速度セ
ンサ68p,68r、車輪荷重変動検出手段としての圧
力センサ42L,42R,43L,43R、車輪位置検
出手段としてのストロークセンサ19L,19R,20
L,20R、傾斜角度検出手段としての車輪上下加速度
センサ(以下、単に加速度センサという)69L,69
R,70L,70R、目標平均車高設定手段としての目
標平均車高設定器73及びイグニッションスイッチ74
が接続されている。又、CPU62にはバス65及び駆
動回路66bを介して、サーボ弁29L,29R,30
L,30R及びカットオフ弁31が接続されている。
【0025】傾斜角センサ67p,67r及び傾斜角速
度センサ68p,68rは運転席の下で車両重心位置近
辺にそれぞれ1個ずつ配設されている。傾斜角センサ6
7pは水平面に対する車両1の前後方向の傾き(ピッチ
角θ)を検出し、その角度に対応した検出信号を出力す
る。傾斜角センサ67rは水平面に対する車両1の左右
方向の傾き(ロール角φ)を検出し、その角度に対応し
た検出信号を出力する。傾斜角速度センサ68pはピッ
チ角の変化速度を検出し、傾斜角速度センサ68rはロ
ール角の変化速度を検出し、それぞれその変化速度に対
応した検出信号を出力する。加速度センサ69L,69
R,70L,70Rは各懸架装置3,4の近傍における
車体フレーム2の上部に配設され、上下方向の加速度を
検出してその検出信号を出力する。
【0026】目標平均車高設定器73は運転席から操作
し易い位置に配設されている。車高設定器73は回動可
能な調整つまみを備え、調整つまみの回動量に比例して
出力電圧が連続的に変更可能に構成されている。目標平
均車高設定器73をデジタル表示させ、そのときのデジ
タル表示の数値を変更して平均車高を変更するように構
成してもよい。この場合、そのときの走行路面からの平
均車高を数値にて認識することができる。又、障害物を
跨ぐ場合、その障害物の高さを目測にて計測し、その障
害物を跨ぐことができる平均車高の数値を入力すれば、
障害物を確実に跨ぐようにすることができる。この結
果、迅速に適切な平均車高に設定して障害物を跨げるよ
うにすることができる。
【0027】イグニッションスイッチ74はエンジン2
1の始動や停止を検出するためのスイッチである。イグ
ニッションスイッチ74から出力信号がCPU62に出
力されると、該CPU62はエンジン21が始動したこ
とを検出する。このとき、CPU62は目標平均車高設
定器73からの出力信号を入力し、その信号に基づいて
目標平均車高を演算するようになっている。平均車高
(車高)は4個の懸架装置3,4の長さの平均値として
求められる。CPU62はストロークセンサ19L,1
9R,20L,20Rからの出力信号に基づいて基準位
置からの油圧シリンダ7の伸縮量を演算する。CPU6
2は傾斜角センサ67p,67r及び圧力センサ42
L,42R,43L,43Rからの出力信号に基づき水
平状態からの変位量及び変動量を演算する。そして、C
PU62は目標平均車高設定器73により設定された目
標平均車高における水平状態(基準状態)からの各セン
サの変位量を演算する。そして、車体を水平にかつ目標
平均車高にするために必要な各油圧シリンダ7の伸縮量
を求め、それに対応する各サーボ弁29L,29R,3
0L,30Rへの指令電圧値を演算する。そして、CP
U62はその指令電圧を各サーボ弁29L,29R,3
0L,30Rに出力する。このとき、車体の姿勢制御を
ゆっくり行うため、指令電圧は低電圧で一定となってい
る。
【0028】そして、車体が水平にかつ目標平均車高に
なったとき、CPU62は各サーボ弁29L,29R,
30L,30Rの制御を停止し、そのとき加速度センサ
69L,69R,70L,70Rから出力される出力信
号、圧力センサ42L,42R,43L,43Rから出
力される出力信号を基準信号に補正する。
【0029】その後、車体の姿勢が変化して傾斜角速度
センサ68p,68r、加速度センサ69L,69R,
70L,70R及び圧力センサ42L,42R,43
L,43Rから出力信号が変化したとき、基準信号から
出力信号がどれだけ変化及び変動したかを演算して車体
の姿勢が補正される。
【0030】次に車体の水平制御の考え方を説明する。
図7は車体B(実線で示す四辺形)が鎖線で示す仮想水
平面Hpから変位した状態を示す模式図である。車両の
トレッドを2W、ホイールベースを2L、ピッチ角をθ
(ラジアン)、ロール角をφ(ラジアン)とすると、左
前輪12Lの変位量h1 、右前輪12Rの変位量h2
左後輪14Lの変位量h3 、右後輪14Rの変位量h4
は次式で近似される。
【0031】h1 =−h4 =L sinθ+W sinφ… h2 =−h3 =L sinθ−W sinφ… なお、ピッチ角θ及びロール角φが非常に小さい場合、
sinθ=θ、 sinφ=φとしてもよい。
【0032】次に上記のように構成された姿勢制御装置
61の作用を図8のフローチャートに基づいて説明す
る。車両1が山地、荒れ地、不整地、川原、河川等のオ
フロードを走行するため、イグニッションスイッチ74
を動作させてエンジン1を始動させる(ステップ1)。
このとき、パイロット操作チェック弁37は閉じている
ため、車体の姿勢は変化しない。又、CPU62にはイ
グニッションスイッチ74から出力信号が出力される。
すると、CPU62は傾斜角センサ67p,67rから
のピッチ角θ及びロール角φ出力信号を読み込む(ステ
ップ2)。そして、CPU62はストロークセンサ19
L,19R,20L,20Rからの出力信号に基づいて
車体の平均車高を演算する(ステップ3)。又、CPU
62は目標平均車高設定器73からの出力信号に基づい
て目標平均車高を演算する(ステップ4)。
【0033】CPU62は傾斜角センサ67p,67r
からの出力信号に基づいて車体の傾きを水平にするため
の各油圧シリンダ7の伸縮量を演算する(ステップ
5)。その後、CPU62はカットオフ弁31を制御し
てパイロット操作チェック弁37を開く(ステップ
6)。そして、ステップ5によって求められた各油圧シ
リンダ7の伸縮量に対応したサーボ弁29L,29R,
30L,30Rに対する指令電圧値を演算する。そし
て、CPU62はその指令電圧をサーボ弁29L,29
R,30L,30Rに出力する。従って、油圧シリンダ
7には作動油が供給又は油圧シリンダ7内の作動油が排
出され、油圧シリンダ7が伸縮、即ち、フロント及びリ
ア懸架装置3,4は伸縮して車体が水平に制御される。
【0034】又、CPU62は車体が水平で、かつ、平
均車高を目標平均車高とするため、各油圧シリンダ7を
さらにどれだけ伸縮(目標伸縮量)させればよいかを演
算する(ステップ7)。そして、CPU62は各油圧シ
リンダ7の伸縮量をストロークセンサ19L,19R,
20L,20Rからの出力信号に基づいて演算する(ス
テップ8)。CPU62はステップ8にて求められた各
伸縮量とステップ7にて求められた各目標伸縮量との差
が0、つまり、等しくするための補正制御量を演算する
(ステップ9)。CPU62は補正制御量に対応したサ
ーボ弁29L,29R,30L,30Rに対する指令電
圧値を演算する。そして、CPU62はその指令電圧を
サーボ弁29L,29R,30L,30Rに出力する
(ステップ10)。従って、車体が水平状態で、かつ、
平均車高が目標平均車高となるように姿勢制御される。
【0035】次に、CPU62は傾斜角センサ67p,
67rからの出力信号に基づいて車体が水平状態とな
り、かつ、ストロークセンサ19L,19R,20L,
20Rからの出力信号に基づいて平均車高が目標平均車
高となっているか否かを判断する(ステップ11)。そ
して、上記の条件が満たされない場合、CPU62は再
びステップ7に移行し、上記と同様の制御を繰り返し行
う。
【0036】又、ステップ11の条件が満たされると、
CPU62は姿勢制御を終了するとともに、CPU62
はそのとき加速度センサ69L,69R,70L,70
R及び圧力センサ42L,42R,43L,43Rから
出力される出力信号を基準信号として作業用メモリ64
に記憶する(ステップ12)。
【0037】以後、作業用メモリ64に記憶された傾斜
角速度センサ68p,68r、加速度センサ69L,6
9R,70L,70Rの基準信号と傾斜角速度センサ6
8p,68r、加速度センサ69L,69R,70L,
70Rから出力される出力信号とを比較した変位量やR
AM64に記憶された圧力センサ42L,42R,43
L,43Rの基準信号と圧力センサ42L,42R,4
3L,43R出力される出力信号とを比較した変動量に
基づいて車体の姿勢制御が行われる。
【0038】従って、エンジン21を始動すると、姿勢
制御装置61は車体が水平で、かつ、平均車高が目標平
均車高設定器73によって設定されている目標平均車高
と等しくすることができる。このとき、傾斜角速度セン
サ68p,68r、加速度センサ69L,69R,70
L,70R及び圧力センサ42L,42R,43L,4
3Rから出力される出力信号を基準信号として設定して
いる。そのため、以後、車両1を走行させたりして車体
の姿勢が変化し、傾斜角速度センサ68p,68r、加
速度センサ69L,69R,70L,70Rから出力さ
れる出力信号が変化したとき、基準信号と出力信号との
差となる変位量に基づいて車体の姿勢を制御することが
できる。同様に、車両1を走行させたりして車体の姿勢
が変化し、圧力センサ42L,42R,43L,43R
から出力される出力信号が変化したとき、基準信号と出
力信号との差となる変動量に基づいて車体の姿勢を制御
することができる。しかも、この第1実施例において
は、傾斜角速度センサ68p,68r、加速度センサ6
9L,69R,70L,70R及び圧力センサ42L,
42R,43L,43Rの全ての出力信号を基準信号と
して補正(設定)しているため、車体の姿勢をより正確
に制御することができる。更に、車両1の始動時に、車
両1が傾いた状態となっていても、車両1を水平となる
ように確実に姿勢制御することができる。
【0039】又、本実施例においては、傾斜角速度セン
サ68p,68r、加速度センサ69L,69R,70
L,70R及び圧力センサ42L,42R,43L,4
3Rの全ての出力信号を基準信号と補正しているが、各
センサの基準信号の補正は必要に応じて選択してもよ
い。更に、必要に応じては圧力センサ42L,42R,
43L,43Rを無くした姿勢制御装置61とすること
も可能である。
【0040】(実施例2)次に第2実施例を説明する。
尚、前記第1実施例の構成と基本的に同一であり、姿勢
制御装置61が持つ機能構成が若干異なるだけなので、
第1実施例の図面を基に異なる部分のみを説明し、その
他の構成は同一番号を付してその詳細な説明を省略す
る。
【0041】図1に示すように、イグニンションスイッ
チ74によりエンジン21が停止すると、姿勢制御装置
61のCPU62には出力信号が出力されなくなる。こ
れに基づいてCPU62はそのとき目標平均車高設定器
73から出力されている出力信号に基づいた目標平均車
高を始動前目標平均車高として作業メモリ64に記憶す
るようになっている。
【0042】そして、エンジン21が始動したとき、そ
のとき目標平均車高設定器73から出力されている出力
信号に基づいて演算した目標平均車高が作業メモリ64
に記憶されている始動前目標平均車高以下であるか否か
を判断するようになっている。そして、CPU62は目
標平均車高が始動前目標平均車高以下であると判断した
場合、該CPU62は始動前目標平均車高に基づいて車
体を姿勢制御するようになっている。又、CPU62は
目標平均車高が始動前目標平均車高と等しいか又はそれ
以上であると判断した場合、該CPU62は目標平均車
高に基づいて車体を姿勢制御するようになっている。
【0043】次に、上記のように構成された姿勢制御装
置61の作用を図9のフローチャート図に基づいて説明
する。車両1が山地、荒れ地、不整地、川原、河川等の
オフロードを走行するため、イグニッションスイッチ7
4を動作させてエンジン1を始動させる(ステップ2
1)。このとき、パイロット操作チェック弁37は閉じ
ているため、車体の姿勢は変化しない。又、CPU62
にはイグニッションスイッチ74から出力信号が出力さ
れる。すると、CPU62は傾斜角センサ67p,67
rからのピッチ角θ及びロール角φ出力信号を読み込む
(ステップ22)。そして、CPU62はストロークセ
ンサ19L,19R,20L,20Rからの出力信号を
読み込み、この出力信号に基づいて車体の平均車高を演
算する(ステップ23)。
【0044】CPU62は傾斜角センサ67p,67r
からの出力信号に基づいて車体の傾きを水平にするため
の各油圧シリンダ7の伸縮量を演算する(ステップ2
4)。その後、CPU62はカットオフ弁31を制御し
てパイロット操作チェック弁37を開く(ステップ2
5)。そして、ステップ24によって求められた各油圧
シリンダ7の伸縮量に対応したサーボ弁29L,29
R,30L,30Rに対する指令電圧値を演算する。そ
して、CPU62はその指令電圧をサーボ弁29L,2
9R,30L,30Rに出力する。従って、油圧シリン
ダ7には作動油が供給又は油圧シリンダ7内の作動油が
排出され、油圧シリンダ7が伸縮、即ち、フロント及び
リア懸架装置3,4は伸縮して車体が水平に制御され
る。
【0045】一方、CPU62は目標平均車高設定器7
3からの出力信号に基づいて目標平均車高を演算する
(ステップ26)。そして、CPU62は作業メモリ6
4に記憶された始動前目標平均車高を読み出し、目標平
均車高が始動前目標平均車高以下であるか否かを判断す
る(ステップ27)。CPU62は目標平均車高が始動
前目標平均車高と等しいか又はそれ以上であると判断し
た場合ステップ28に移行する。
【0046】又、CPU62は車体が水平で、かつ、平
均車高を目標平均車高とするため、各油圧シリンダ7を
さらにどれだけ伸縮(目標伸縮量)させればよいかを演
算する(ステップ28)。そして、CPU62は各油圧
シリンダ7の伸縮量をストロークセンサ19L,19
R,20L,20Rからの出力信号に基づいて演算する
(ステップ29)。CPU62はステップ29にて求め
られた各伸縮量とステップ28にて求められた各目標伸
縮量との差が0、つまり等しくするための補正制御量を
演算する(ステップ30)。CPU62は各補正制御量
に対応したサーボ弁29L,29R,30L,30Rに
対する指令電圧値を演算する。そして、CPU62はそ
の指令電圧をサーボ弁29L,29R,30L,30R
に出力する(ステップ31)。従って、車体が水平状態
で、かつ、平均車高が目標平均車高となるように姿勢制
御される。
【0047】次に、CPU62は傾斜角センサ67p,
67rからの出力信号に基づいて車体が水平状態とな
り、かつ、ストロークセンサ19L,19R,20L,
20Rからの出力信号に基づいて平均車高が目標平均車
高となっているか否かを判断する(ステップ32)。そ
して、上記の条件が満たされない場合、CPU62は再
びステップ26に移行し、上記と同様の制御を繰り返し
行う。
【0048】又、ステップ32の条件が満たされると、
CPU62は姿勢制御を終了するとともに、そのとき加
速度センサ69L,69R,70L,70R及び圧力セ
ンサ42L,42R,43L,43Rから出力される出
力信号を基準信号として作業用メモリ64に記憶する
(ステップ33)。
【0049】以後、作業用メモリ64に記憶された加速
度センサ69L,69R,70L,70Rの基準信号と
傾斜角速度センサ68p,68r、加速度センサ69
L,69R,70L,70Rから出力される出力信号と
を比較した変位量やRAM64に記憶された圧力センサ
42L,42R,43L,43Rの基準信号と圧力セン
サ42L,42R,43L,43Rから出力される出力
信号とを比較した変動量に基づいて車体の姿勢制御が行
われる。
【0050】一方、ステップ27において、CPU62
は目標平均車高が始動前目標平均車高以下であると判断
した場合ステップ34に移行する。そして、CPU62
は始動前目標平均車高を目標平均車高とし、ステップ2
8に移行して上記と同様の処理を行う。つまり、CPU
62は目標平均車高が始動前目標平均車高以下であると
判断した場合、車体を水平にし、かつ、平均車高が始動
前目標平均車高となるように姿勢制御する。従って、始
動前平均車高は走行路面の障害物を跨ぐことができる値
に設定されている。その結果、目標平均車高設定器73
によって設定された目標平均車高が、始動前目標平均車
高と等しいか又はそれ以上に設定されていれば、車両1
の発進時に車体の下面に仮に障害物が存在したとしても
その障害物と干渉せず、確実に跨いで車両1を発進させ
ることができる。又、車両1の停止中に目標平均車高設
定器73が不用意に操作され、車両1が停止したときの
平均車高より低く設定されたとしても、車両1が停止し
たときの目標平均車高設定器73の平均車高は既に記憶
されている。この結果、車両1の始動時には、確実に車
両1が停止する前の平均車高以上に制御することがで
き、車両1が走行路面に存在する障害物に確実に干渉し
ないようにして安全に発進することができる。
【0051】又、目標平均車高設定器73の目標平均車
高が始動前目標平均車高以下となっている場合は、車体
の平均車高が始動前目標平均車高に設定されるため、車
両1の発進時に車体の下面に仮に障害物が存在したとし
てもその障害物と干渉せず、確実に跨いで車両1を発進
させることができる。
【0052】更に、エンジン21を始動すると、姿勢制
御装置61は車体が水平で、かつ、平均車高が目標平均
車高又は始動前目標平均車高と等しくすることができ
る。このとき、加速度センサ69L,69R,70L,
70R及び圧力センサ42L,42R,43L,43R
から出力される出力信号を基準信号として設定してい
る。この結果、以後、車両1を走行させたりして車体の
姿勢が変化し、加速度センサ69L,69Rから出力さ
れる出力信号が変化したとき、この基準信号と出力信号
との差となる変位量に基づいて車体の姿勢を制御するこ
とができる。同様に、車両1を走行させたりして車体の
姿勢が変化し、圧力センサ42L,42R,43L,4
3Rから出力される出力信号が変化したとき、この基準
信号と出力信号との差となる変動量に基づいて車体の姿
勢を制御することができる。又、この第2実施例におい
ては、車両1の発進時に車体下面に存在する障害物と干
渉しないようにして車両1を確実に発進させることがで
きるとともに、圧力センサ42L,42R,43L,4
3Rの出力信号も基準信号として補正しているため、車
体の姿勢をより一層正確に制御することができる。
【0053】本第2実施例においては、エンジン21が
停止したとき、目標平均車高設定器73によって設定さ
れた目標平均車高を作業メモリ64に記憶した。この他
に、エンジン21が停止したとき、各ストロークセンサ
19L,19R,20L,20Rからの出力信号に基づ
いて平均車高をCPU62によって演算し、この平均車
高を始動前目標平均車高として作業メモリ64に記憶
し、この始動前目標平均車高と目標平均車高とに基づい
て車両1の平均車高を設定するように構成することも可
能である。
【0054】尚、必要に応じては圧力センサ42L,4
2R,43L,43Rを無くした姿勢制御装置61とす
ることも可能である。この第2実施例においては、エン
ジン21が停止したとき、イグニッションスイッチ74
からの出力信号に基づいて目標平均車高設定器73によ
って設定されている目標平均車高を始動前目標平均車高
として作業メモリ64に記憶している。そして、エンジ
ン21が始動したとき、目標平均車高設定器73によっ
て設定された目標平均車高が始動前目標平均車高以下で
あるか否かに基づいて車両1を水平状態で、かつ、平均
車高を目標平均車高又は始動前目標平均車高にしてい
る。
【0055】この他に姿勢制御装置61を次のように構
成してもよい。エンジン21が始動され、パイロット操
作チェック弁37が開く前までに、CPU62は各スト
ロークセンサ19L,19R,20L,20Rからの出
力信号に基づいて制御前平均車高を演算する。そして、
車体を水平にするための各油圧シリンダ7の伸縮量を演
算する。その後、姿勢制御装置61のCPU62はカッ
トオフ弁31を制御してパイロット操作チェック弁37
を開放して車体を水平に姿勢制御する。次に、CPU6
2は目標平均車高設定器73からの出力信号に基づいた
目標平均車高を演算する。そして、CPU62は目標平
均車高が制御前平均車高以下であるか否かを判断する。
目標平均車高が制御前平均車高と等しいか又はそれ以上
のとき、CPU62は車体が水平状態で、かつ、目標平
均車高となるように各油圧シリンダ7を伸縮制御する。
又、目標平均車高が制御前平均車高以下のとき、CPU
62は車体が水平状態で、かつ、制御前平均車高となる
ように各油圧シリンダ7を伸縮制御する。そして、車体
が水平状態となり、目標平均車高又は制御前平均車高と
なったとき、CPU62は加速度センサ69L,69
R,70L,70R及び圧力センサ42L,42R,4
3L,43Rからの出力信号を基準信号と補正する。
【0056】従って、以後、車両1を走行させたりして
車体の姿勢が変化し、加速度センサ69L,69R,7
0L,70Rから出力される出力信号が変化したとき、
基準信号と出力信号との差となる変位量に基づいて車体
の姿勢を制御することができる。この結果、始動前に車
体が傾いた状態にあっても、水平状態となるように姿勢
制御を正確に行うことができる。
【0057】又、この別例の場合、エンジン21が始動
してパイロット操作チェック弁37が開く前までに制御
前平均車高を演算し、この制御前平均車高と目標平均車
高との比較に基づいて車体の平均車高を設定している。
この結果、エンジン21が停止したとき、目標平均車高
設定器73によって設定されている目標平均車高をわざ
わざ作業メモリ64に記憶する必要が無くなる。しか
も、データ記憶保持用のバックアップ電源を設ける必要
が無くなり、姿勢制御装置61のシステム構成を簡単に
することができる。
【0058】又、第2実施例においても、ステップ33
において加速度センサ69L,69R,70L,70R
及び圧力センサ42L,42R,43L,43Rからの
出力信号を基準信号と補正したが、単にエンジン始動時
に車体をエンジン始動前の平均車高にし、かつ、水平状
態にして車両1を発進させるだけならば、ステップ33
を省いた構成にすることも可能である。つまり、ステッ
プ32において条件が成立した場合、直ちに処理を終了
する。
【0059】ここで、加速度センサ69L,69R,7
0L,70Rからの出力は積分回路を経て各車輪の変位
速度を求めるのに用いられている。しかし、外気温等の
温度条件が変化すると、加速度センサ69L,69R,
70L,70Rからの出力にも変化が生じることがあ
り、これが誤差分となって正確な姿勢制御に支障を来す
ことがある。そこで、本実施例では、エンジン始動後車
体を水平、かつ、目標平均車高に立ち上げたところで、
加速度センサ69L,69R,70L,70Rからの出
力を基準信号として記憶しているため、これが基準とな
って以後の姿勢制御を正確に行うことができる。
【0060】又、圧力センサ42L,42R,43L,
43Rは各車輪の荷重に対応する信号を出力し、この検
出信号の基準信号から変動量が0となるように車両が姿
勢制御されている。エンジン始動前後では、車両の積載
条件(例えば、搭載荷物の荷重等)が変わる場合があ
る。しかし、本実施例ではエンジン始動後車体を水平、
かつ、目標平均車高に立ち上げたところで、圧力センサ
42L,42R,43L,43Rの出力を基準信号とし
て記憶しているため、積載条件が変わっても姿勢制御は
正確に行われる。
【0061】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、例えば、次のように具体化してもよい。 (1)懸架装置3,4を伸縮させる油圧シリンダ7を懸
架装置3,4に内蔵する代わりに、懸架装置3,4と平
行に配設してもよい。
【0062】(2)油圧ポンプ23として斜板式可変容
量油圧ポンプに代えて、斜軸式可変容量油圧ポンプ、特
開平5−164245号公報に開示されたラジアルシリ
ンダ形可変容量ポンプ等他の形式のものを使用してもよ
い。又、油圧ポンプ23として容量が一定の油圧ポンプ
を使用してもよい。又、油圧ポンプの駆動源としてエン
ジンに代えてバッテリで駆動されるモータを使用しても
よい。
【0063】(3)前輪12L,12R及び後輪14
L,14Rを油圧モータに代えてバッテリで駆動される
モータで駆動する構成としてもよい。 (4)本実施例では、四輪駆動方式の車両に姿勢制御装
置を搭載したが、前輪駆動方式の車両や後輪駆動方式の
車両に姿勢制御装置を搭載することも可能である。
【0064】次に、上記実施例から把握される請求項以
外の技術思想を、その効果とともに以下に記載する。 (1)流体圧アクチュエータにより伸縮可能な懸架装置
を介して各車輪をそれぞれ車体に支持し、前記流体圧ア
クチュエータにより各車輪のストロークを制御して車体
の姿勢制御を行う車両の姿勢制御装置において、車体の
目標平均車高を任意に設定する目標平均車高設定手段
と、車体の水平状態からの傾斜角度の変化を検出する傾
斜角度検出手段と、各車輪の車体に対する上下方向の相
対位置を検出する車輪位置検出手段と、前記流体圧アク
チュエータに供給される作動流体の流量及び方向を制御
する流体圧アクチュエータ制御手段と、車両が始動さ
れ、流体圧アクチュエータが伸縮制御される前の制御前
平均車高を各車輪位置検出手段からの出力信号に基づい
て演算する制御前平均車高演算手段と、車両が始動され
るときに、目標平均車高設定手段によって設定された目
標平均車高が前記制御前平均車高演算手段に基づいて演
算された制御前平均車高以下であるか否かを判断する車
高判断手段と、前記目標平均車高が制御前平均車高以下
であると車高判断手段が判断した場合、前記傾斜角度検
出手段の出力信号に基づいて制御前平均車高における水
平状態からの車輪の上下方向の変位量を演算するととも
に、車輪位置検出手段の出力信号に基づいて平均車高を
演算する第1の演算手段と、前記目標平均車高が制御前
平均車高以上であると車高判断手段が判断した場合、前
記傾斜角度検出手段の出力信号に基づいて目標平均車高
における水平状態からの車輪の上下方向の変位量を演算
するとともに、車輪位置検出手段の出力信号に基づいて
平均車高を演算する第2の演算手段と、前記目標平均車
高が制御前平均車高以下であると車高判断手段が判断し
た場合、前記第1の演算手段の演算結果に基づいて車体
を水平にし、かつ、その平均車高と、目標平均車高との
差を0とするように前記流体圧アクチュエータ制御手段
を介して前記流体圧アクチュエータを制御し、前記目標
平均車高が制御前平均車高以上であると車高判断手段が
判断した場合、前記第2の演算手段の演算結果に基づい
て車体を水平にし、かつ、その平均車高と目標平均車高
との差を0とするように前記流体圧アクチュエータ制御
手段を介して前記流体圧アクチュエータを制御する制御
手段とを備えた車両の姿勢制御装置としてもよい。
【0065】この構成の作用は、車両が始動して流体ア
クチュエータが伸縮制御される前に制御前平均車高演算
手段は各車輪位置検出手段からの出力信号に基づいて始
動前平均車高を演算する。そして、車高判断手段は目標
平均車高設定手段によって設定された目標平均車高が制
御前平均車高以下であるか否かを判断する。目標平均車
高が制御前平均車高以下であると車高判断手段が判断し
た場合、制御手段は第1の演算手段の演算結果に基づい
て車体を水平にし、かつ、その平均車高と制御前目標平
均車高との差を0とするように流体圧アクチュエータ制
御手段を介して流体圧アクチュエータを制御する。又、
目標平均車高が制御前平均車高以上であると車高判断手
段が判断した場合、制御手段は第2の演算手段の演算結
果に基づいて車体を水平にし、かつ、その平均車高と目
標平均車高との差を0とするように流体圧アクチュエー
タ制御手段を介して流体圧アクチュエータを制御する。
【0066】従って、目標平均車高が制御前平均車高と
等しいかそれ以上に設定されている場合、車体は目標平
均車高となり、かつ、水平となるように姿勢制御され
る。又、目標平均車高が制御前平均車高以下に設定され
ている場合、車体は制御前平均車高となり、かつ、水平
となるように姿勢制御される。この結果、車体の下面の
走行路面に障害物が存在しても、その障害物と干渉する
ことは発進することができる。しかも、上記実施例のよ
うに、エンジンが停止したとき、目標平均車高設定手段
によって設定されていた目標平均車高を記憶しておく必
要がなくなるため、データ記憶保持用のバックアップ電
源を構成する必要が無くなり、姿勢制御装置のシステム
構成を簡単にすることができる。
【0067】(2)流体圧アクチュエータにより伸縮可
能な懸架装置を介して各車輪をそれぞれ車体に支持し、
前記流体圧アクチュエータにより各車輪のストロークを
制御して車体の姿勢制御を行う車両の姿勢制御装置にお
いて、車体の目標平均車高を任意に設定する目標平均車
高設定手段と、車体の水平状態からの傾斜角度の変化を
検出する傾斜角度検出手段と、各車輪の車体に対する上
下方向の相対位置を検出する車輪位置検出手段と、前記
流体圧アクチュエータに供給される作動流体の流量及び
方向を制御する流体圧アクチュエータ制御手段と、各車
輪の荷重変動をそれぞれ検出する車輪荷重変動検出手段
と、車両が始動され、流体圧アクチュエータが伸縮制御
される前の制御前平均車高を各車輪位置検出手段からの
出力信号に基づいて演算する制御前平均車高演算手段
と、車両が始動されるときに、目標平均車高設定手段に
よって設定された目標平均車高が前記制御前平均車高演
算手段に基づいて演算された制御前平均車高以下である
か否かを判断する車高判断手段と、前記目標平均車高が
制御前平均車高以下であると車高判断手段が判断した場
合、前記傾斜角度検出手段の出力信号に基づいて制御前
平均車高における水平状態からの車輪の上下方向の変位
量を演算するとともに、車輪位置検出手段の出力信号に
基づいて平均車高を演算する第1の演算手段と、前記目
標平均車高が制御前平均車高以上であると車高判断手段
が判断した場合、前記傾斜角度検出手段の出力信号に基
づいて目標平均車高における水平状態からの車輪の上下
方向の変位量を演算するとともに、車輪位置検出手段の
出力信号に基づいて平均車高を演算する第2の演算手段
と、前記目標平均車高が制御前平均車高以下であると車
高判断手段が判断した場合、前記第1の演算手段の演算
結果に基づいて車体を水平にし、かつ、その平均車高
と、目標平均車高との差を0とするように前記流体圧ア
クチュエータ制御手段を介して前記流体圧アクチュエー
タを制御し、前記目標平均車高が制御前平均車高以上で
あると車高判断手段が判断した場合、前記第2の演算手
段の演算結果に基づいて車体を水平にし、かつ、その平
均車高と目標平均車高との差を0とするように前記流体
圧アクチュエータ制御手段を介して前記流体圧アクチュ
エータを制御する制御手段と、前記制御手段により車体
が水平となり、目標平均車高又は制御前平均車高と平均
車高との差が0となったとき、各傾斜角度検出手段又は
車輪荷重変動手段のうち少なくとも一方から出力される
出力信号を基準信号とする補正手段とを備えた車両の姿
勢制御装置としてもよい。
【0068】従って、上記請求項以外の技術思想(1)
と同様に、目標平均車高が制御前平均車高と等しいかそ
れ以上に設定されている場合、車体は目標平均車高とな
り、かつ、水平となるように姿勢制御される。又、目標
平均車高が制御前平均車高以下に設定されている場合、
車体は制御前平均車高となり、かつ、水平となるように
姿勢制御される。この結果、車体の下面の走行路面に障
害物が存在しても、その障害物と干渉することは発進す
ることができる。しかも、上記実施例のように、エンジ
ンが停止したとき、目標平均車高設定手段によって設定
されていた目標平均車高を記憶しておく必要がなくなる
ため、データ記憶保持用のバックアップ電源を構成する
必要が無くなり、姿勢制御装置のシステム構成を簡単に
することができる。更に、車体が水平で、かつ、平均車
高となったとき傾斜角度検出手段や車輪荷重変動手段か
ら出力される出力信号を基準信号と補正するため、始動
時に車体が傾いていても車体を正確に水平姿勢制御する
ことができる。
【0069】更に、車体が水平となり、目標平均車高又
は制御前平均車高と平均車高との差が0となったとき、
補正手段が各車輪位置検出手段及び車輪荷重変動手段か
ら出力される出力信号を基準信号する。このときの基準
信号とその後変化する出力信号との変位量を求めてより
正確に姿勢制御することができる。この結果、車両の始
動時に車体の姿勢が傾いていても姿勢制御を正確に行う
ことができる。
【0070】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項1に記載の
発明では、車両のエンジンを始動したとき、目標平均車
高設定手段により設定された目標平均車高にし、かつ、
車体を水平に維持する。このとき、傾斜角度検出手段又
は車輪荷重検出手段のうち少なくとも一方から出力され
る出力信号を基準信号とし、その後の出力信号との変位
量や変動量を求めて姿勢制御をすることができる。この
結果、始動時に車体の姿勢が傾いてもより正確な水平姿
勢制御を行うことができる。
【0071】請求項請求項2に記載の発明では、車両の
エンジンを始動したとき、目標平均車高が始動前平均車
高より小さい場合、平均車高を始動平均車高とし、か
つ、車体が水平状態となるように制御する。目標平均車
高が始動前平均車高と等しいかそれより大きい場合、平
均車高を目標平均車高とし、かつ、車体が水平状態とな
るように制御する。この結果、車体の下面における走行
路面に障害物が存在しても、その障害物に車体が干渉す
ることなく正常に車両を発進させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を具体化した第1実施例の電気的構成を
示すブロック回路図である。
【図2】四輪油圧駆動車の斜視図である。
【図3】四輪駆動車の概略側面図である。
【図4】(a)は右前車輪用の懸架装置の取付け状態を
示す概略正面図であり、(b)は右後車輪用の懸架装置
を示す概略背面図である。
【図5】懸架装置の油圧シリンダの模式図である。
【図6】姿勢制御装置の油圧回路図である。
【図7】車体が仮想水平面から変位した状態を示す模式
図である。
【図8】姿勢制御装置が姿勢制御を行う第1実施例のフ
ローチャート図である。
【図9】姿勢制御装置が姿勢制御を行う第2実施例のフ
ローチャート図である。
【符号の説明】
1…車両、3…フロント懸架装置、4…リヤ懸架装置、
7…流体圧アクチュエータとしての油圧シリンダ、12
L,12R…車輪としての前輪、14L,14R…車輪
としての後輪、19L,19R,20L,20R…車輪
位置検出手段としてのストロークセンサ、29L,29
R,30L,30R…流体圧アクチュエータ制御手段と
してのサーボ弁、42L,42R,43L,43R…車
輪荷重変動検出手段としての圧力センサ、61…制御手
段としての制御装置、62…演算手段、第1及び第2の
演算手段、車高判断手段及び補正手段としてのCPU
(中央処理装置)、67p,67r…傾斜角度検出手段
としての傾斜角センサ、68p,68r…傾斜角度検出
手段としての傾斜角速度センサ、69L,69R,70
L,70R…傾斜角度検出手段としての加速度センサ、
73…目標平均車高設定器としての目標平均車高設定器
フロントページの続き (72)発明者 柴崎 俊一 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車 株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 流体圧アクチュエータにより伸縮可能な
    懸架装置を介して各車輪をそれぞれ車体に支持し、前記
    流体圧アクチュエータにより各車輪のストロークを制御
    して車体の姿勢制御を行う車両の姿勢制御装置におい
    て、 車体の目標平均車高を任意に設定する目標平均車高設定
    手段と、 車体の水平状態からの傾斜角度の変化を検出する傾斜角
    度検出手段と、 各車輪の車体に対する上下方向の相対位置を検出する車
    輪位置検出手段と、 前記流体圧アクチュエータに供給される作動流体の流量
    及び方向を制御する流体圧アクチュエータ制御手段と、 各車輪の荷重変動をそれぞれ検出する車輪荷重変動手段
    と、 前記車両が始動されたとき、前記傾斜角度検出手段に基
    づいて目標平均車高設定手段によって設定された目標平
    均車高における水平状態からの車輪の上下方向の変位量
    を演算するとともに、車輪位置検出手段の出力信号に基
    づいて平均車高を演算する演算手段と、 前記演算手段の演算結果に基づいて車体を水平にし、か
    つ、その平均車高と前記目標平均車高設定手段によって
    設定された目標平均車高との差を0とするように前記流
    体圧アクチュエータ制御手段を介して前記流体圧アクチ
    ュエータを制御する制御手段と、 前記制御手段により車体が水平となり、目標平均車高と
    平均車高との差が0となったとき、前記傾斜角度検出手
    段又は車輪荷重検出手段のうち少なくとも一方から出力
    される出力信号を基準信号とする補正手段とを備えた車
    両の姿勢制御装置。
  2. 【請求項2】 流体圧アクチュエータにより伸縮可能な
    懸架装置を介して各車輪をそれぞれ車体に支持し、前記
    流体圧アクチュエータにより各車輪のストロークを制御
    して車体の姿勢制御を行う車両の姿勢制御装置におい
    て、 車体の目標平均車高を任意に設定する目標平均車高設定
    手段と、 車体の水平状態からの傾斜角度の変化を検出する傾斜角
    度検出手段と、 各車輪の車体に対する上下方向の相対位置を検出する車
    輪位置検出手段と、 車両が停止したとき、それまで目標平均車高設定手段に
    よって設定されていた目標平均車高を始動前目標平均車
    高として記憶する平均車高記憶手段と、 前記流体圧アクチュエータに供給される作動流体の流量
    及び方向を制御する流体圧アクチュエータ制御手段と、 車両が始動されたとき、目標平均車高設定手段によって
    設定された目標平均車高が平均車高記憶手段に記憶され
    た始動前目標平均車高以下であるか否かを判断する車高
    判断手段と、 前記目標平均車高が始動前目標平均車高以下であると車
    高判断手段が判断した場合、前記傾斜角度検出手段の出
    力信号に基づいて始動前目標平均車高における水平状態
    からの車輪の上下方向の変位量を演算するとともに、車
    輪位置検出手段の出力信号に基づいて平均車高を演算す
    る第1の演算手段と、 前記目標平均車高が始動前目標平均車高以上であると車
    高判断手段が判断した場合、前記傾斜角度検出手段の出
    力信号に基づいて目標平均車高における水平状態からの
    車輪の上下方向の変位量を演算するとともに、車輪位置
    検出手段の出力信号に基づいて平均車高を演算する第2
    の演算手段と、 前記目標平均車高が始動前目標平均車高以下であると車
    高判断手段が判断した場合、前記第1の演算手段の演算
    結果に基づいて車体を水平にし、かつ、その平均車高
    と、平均車高記憶手段に記憶された始動前目標平均車高
    との差を0とするように前記流体圧アクチュエータ制御
    手段を介して前記流体圧アクチュエータを制御し、前記
    目標平均車高が始動前目標平均車高以上であると車高判
    断手段が判断した場合、前記第2の演算手段の演算結果
    に基づいて車体を水平にし、かつ、その平均車高と前記
    平均車高設定手段によって設定された目標平均車高との
    差を0とするように前記流体圧アクチュエータ制御手段
    を介して前記流体圧アクチュエータを制御する制御手段
    とを備えた車両の姿勢制御装置。
JP7757794A 1994-04-15 1994-04-15 車両の姿勢制御装置 Pending JPH07276957A (ja)

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