JPH08295261A - トラクタヘツドのキヤブの姿勢制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車枠とキヤブの各車高変化と前後方向の加速
度とから、振動系の過渡特性に基づき油圧アクチユエー
タを駆動し、キヤブを路面とほぼ平行に保つ。 【構成】 キヤブ３の４点と車枠２５の車軸に設けた各
車高センサ２８，３１の信号からキヤブ変位量算出手段
３７によりキヤブのロール変位量、ピツチ変位量、上下
変位量を求め、キヤブ重心に設けた３軸方向の加速度セ
ンサ３２〜３４の各信号からキヤブ変位速度算出手段３
６によりキヤブのロール変位速度、ピツチ変位速度、上
下変位速度を求め、車高センサ３１と車枠２５のカプラ
部に設けた前後・上下加速度センサ３５の各信号からト
レーラ入力算出手段４５によりトレーラ入力を求め、キ
ヤブ３の各変位量と各変位速度とトレーラ入力から制御
力算出手段３８によりキヤブ３のロール、ピツチ、上下
変位を抑える制御力を求め、該制御力に応じてキヤブ３
を支持する各油圧アクチユエータ１９を駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は普通の金属ばねと油圧緩
衝器を備えたトラクタヘツドの車枠に、油圧アクチユエ
ータと金属ばねまたは空気ばねによりキヤブを支持した
キヤブの姿勢制御装置、特にトラクタヘツドのカプラ部
に働く加速度を考慮したうえで、キヤブの前後左右の４
点に加えるべき制御力を求め、該制御力を各油圧アクチ
ユエータに加え、キヤブを路面とほぼ平行に維持する、
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】特開昭５９−６７１８０号公報に開示さ
れるキヤブの姿勢制御装置では、通常の板ばね式懸架機
構を備えた車枠の上に、油・空圧懸架機構によりキヤブ
を支持し、油・空圧懸架機構のばね定数と減衰力を小さ
くすることにより乗り心地を向上し、車枠とキヤブの上
下相対変位量が所定範囲を超えると、相対変位量を解消
する方向へ油・空圧懸架機構を伸縮させてキヤブの振動
を抑えている。しかし、上述の姿勢制御装置は、キヤブ
の相対変位に対する油・空圧懸架機構の単なるON-OFF制
御であるから、キヤブの振動を効率的に抑え、キヤブを
水平に保つという制御動作は十分なものとは言い難い。

【０００３】特開平３−１０９１１３号公報に開示され
る車枠の流体懸架機構とキヤブの流体懸架機構とを組み
合せたキヤブの姿勢制御装置では、車枠の流体懸架機構
の圧力が低くなると、キヤブの流体懸架機構の圧力をも
低くするという単純な比例制御を行うだけで、制御系全
体の過渡特性を考慮していないので、乗り心地の改善は
特定の振動領域に限られる。また、キヤブと車枠の各上
下相対変位を検出していないので、キヤブの荷重（乗員
数など）によりキヤブの上下姿勢（高低）が変化し、こ
れに伴つて運転者の視界が変化するという不都合があ
る。

【０００４】実開昭６３−１４７３０６号公報に開示さ
れるトラクタヘツドのキヤブ姿勢制御装置は、キヤブに
作用する加速度が所定値を超えると、信号を発生するON
-OFF式加速度センサを用いて、車枠の懸架機構の油圧緩
衝器をロツクして車枠の懸架ばねの撓みを抑え、キヤブ
のピツチ運動を抑えるものである。上述のキヤブ姿勢制
御装置では、懸架ばねの撓みが抑えられるので、乗り心
地が極端に悪化するという問題がある。

【０００５】また、実開平４−１１５９０６号公報に開
示されるトラクタヘツドのキヤブ姿勢制御装置では、ト
レーラからトラクタへ作用する前後方向の入力をカプラ
部に配設した１対の上下方向の荷重計から演算し、荷重
が所定値を超えた時、キヤブ懸架機構の油圧緩衝器の減
衰力を切り換え、キヤブのピツチ運動を抑えるようにし
ている。しかし、精度と信頼性の高い荷重計（ロードセ
ル）は非常に高価であるなどの難点がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上述の
問題に鑑み、車枠の車高変化とキヤブの車高変化とキヤ
ブの３軸方向の加速度とカプラ部の加速度とから、振動
系の過渡特性に基づき通常走行時のキヤブの姿勢変化を
抑止する制御力を求め、油圧アクチユエータにより制御
力をキヤブに与え、キヤブを路面とほぼ平行な姿勢に保
つ、キヤブの姿勢制御装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の構成はトラクタヘツドの車枠にキヤブの前
後左右の各点を油圧アクチユエータとばねにより支持
し、車枠と各車軸の間に車高センサを、キヤブの各点に
車高センサを、キヤブ重心付近に左右・前後・上下方向
の加速度センサを、トラクタヘツドのカプラ部に前後方
向の加速度センサをそれぞれ配設し、各車高センサの信
号からキヤブ変位量算出手段によりキヤブのロール変位
量、ピツチ変位量、上下変位量を求め、キヤブの加速度
センサの信号からキヤブ変位速度算出手段によりキヤブ
のロール変位速度、ピツチ変位速度、上下変位速度を求
め、各車高センサとカプラ部の加速度センサの各信号か
らトレーラ入力算出手段によりトレーラ入力を求め、キ
ヤブの各変位量と各変位速度とトレーラ入力から制御力
算出手段によりキヤブのロール、ピツチ、上下変位を抑
える制御力を求め、該制御力に対応して前記油圧アクチ
ユエータの油量を加減する各油量制御弁を駆動するもの
である。

【０００８】

【作用】トレーラトラクタでは、ある走行条件で路面入
力によるトレーラのピツチ運動がカプラ部（トレーラの
連結部）を経てトラクタへ伝達され、トラクタの乗り心
地を悪くするものであるから、トレーラが路面から受け
る振動は、カプラ部を経て前後方向と上下方向の振動と
してトラクタへ伝達され、さらに前後方向と上下方向の
力の組合せとしてキヤブに伝達され、キヤブに前後振動
とピツチ振動を及ぼすものと考えられる。

【０００９】本発明によれば、トラクタの車枠に対しキ
ヤブの前後左右の４点を油圧アクチユエータとばねによ
り支持し、車枠の各車軸の上下変位を検出する車高セン
サと、車枠に対するキヤブの前後左右の４点の上下変位
を検出する車高センサと、キヤブ重心に働く３軸方向の
加速度を検出する加速度センサと、トラクタのカプラ部
の少なくとも前後方向の加速度を検出する加速度センサ
との各信号から予め推定した路面入力とトレーラの慣性
力とに対するキヤブの姿勢の過渡特性に基づき、制御力
算出手段によりキヤブの各点に加えるべき制御力を求
め、制御力に対応して各油圧アクチユユータの油量を各
別に制御する。

【００１０】特に、車両の走行時はトレーラ入力算出手
段により、各車軸を懸架するばねの上下変位量から軸荷
重を求め、軸荷重と前後または／および上下方向の加速
度とからトレーラ入力を求め、制御力算出手段によりト
レーラ入力に比例したキヤブのピツチ制御力を求め、制
御力に対応して各油圧アクチユユータの油量を各別に制
御する。これにより、いかなる条件でもトレーラ入力の
変化に対するキヤブの振動を抑え、かつキヤブを路面と
ほぼ平行に維持し、車両の乗り心地と操縦安定性を高め
る。

【００１１】

【実施例】図１は本発明に係るキヤブの姿勢制御装置を
備えたトレーラトラクタの概略図構成を示す側面図、図
２はキヤブの姿勢制御装置の油圧回路図である。車枠２
５は従来周知の板ばね式懸架機構により車輪２０を支持
する。図２に示すように、板ばね式懸架機構は油圧緩衝
器２９とばね２１（普通には板ばね）とからなる。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
ンダが車軸３０ないし懸架部材に、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。ばね
２１はシリンダと車枠２５との間に介装される。

【００１２】図１に示すように、キヤブ３の底枠３ａは
前後左右の４点を、油圧アクチユエータ１９とばね２１
ａ（図２には空気ばね１８の場合を示す）により車枠２
５に支持される。キヤブ３の前後左右の移動を抑えるた
めと、整備の際にキヤブ３を前傾するために、車枠２５
の支板４０と底枠３ａの支板４２との間に、左右１対の
リンク４１がピンにより連結される。前側の油圧アクチ
ユエータ１９はシリンダを車枠２５の支板４０に連結さ
れ、ピストンから突出するロツドを底枠３ａに連結され
る。前側のばね２１ａは底枠３ａとリンク４１との間に
介装される。後側の油圧アクチユエータ１９はシリンダ
を車枠２５の支板２５ａに連結され、ピストンから突出
するロツドを底枠３ａに連結される。後側のばね２１ａ
は底枠３ａとシリンダとの間に介装される。

【００１３】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が、キヤブ３の前後左右の各
点に配設され、車枠２５と車軸３０との相対的上下変位
量を検出する車高センサ３１が、車枠２５の各板ばね懸
架機構にそれぞれ配設される。図示してないが、キヤブ
３のロール変位速度、ピツチ変位速度、上下変位速度を
得るために、キヤブ重心付近に３軸方向の加速度セン
サ、すなわち横加速度センサ３２と前後加速度センサ３
３と上下加速度センサ３４とが配設される。キヤブ３の
ロール変位速度、ピツチ変位速度、上下変位速度は、各
加速度センサ３２〜３４により検出した横加速度、前後
加速度、上下加速度を積分して求める（図３参照）。

【００１４】図２に示すように、キヤブ３を支持する各
油圧アクチユエータ１９はシリンダ２３にピストン２２
を嵌挿してなり、シリンダ２３が車枠２５に連結され、
ピストン２２から上方へ突出するロツド２４がキヤブ３
に連結される。ピストン２２はシリンダ２３の下端室と
上端室を連通する絞り通路を備えられ、シリンダ２３の
下端室は圧油を供給・排出され、上端室は油槽２へ連通
される。図示の実施例では、油圧アクチユエータ１９は
キヤブ３の前後左右の４点を車枠２５に支持するが、キ
ヤブ３の前部を左右１対の油圧アクチユエータ１９によ
り、後側中央部を１つの油圧アクチユエータ１９により
それぞれ車枠２５に支持するようにしてもよい。

【００１５】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、油圧センサ
９の検出油圧が所定値を超えると、切換弁１２が切り換
わり、管５の圧油の一部が管１０、切換弁１２、管１
３、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。

【００１６】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。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１６、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。

【００１７】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の油圧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。

【００１８】いま、車枠２５の各点即ち車輪支持部の路
面に対する相対車高をｈFL〜ｈRR、キヤブ３の前後左右
の各点の車枠２５に対する相対車高をｈcFL 〜ｈcRR と
すると、車枠２５の各点の上下変位量ｘ、キヤブ３の各
点の上下変位量ｘc は、次の式（１）で表される。

【００１９】 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：キヤブの各点の標準車高 車枠２５の路面に対する相対的なロール変位量（角）Δ
φ、車枠２５の路面に対する相対的なピツチ変位量
（角）Δθ、車枠２５の重心の上下変位量Δｘ、キヤブ
３の車枠２５に対する相対的なロール変位量（角）Δφ
c 、キヤブ３の車枠２５に対する相対的なピツチ変位量
（角）Δθc 、キヤブ重心の車枠２５に対する相対的な
上下変位量Δｘc は、それぞれ次の式（２）で表され
る。

【００２０】 Δφ＝ｋ11（ｘFL−ｘFR）＋ｋ12（ｘRL−ｘRR） Δθ＝ｋ21（ｘFL＋ｘFR）−ｋ22（ｘRL＋ｘRR） Δｘ＝ｋ31（ｘFL＋ｘFR）＋ｋ32（ｘRL＋ｘRR） Δφc＝ｋc11（ｘcFL−ｘcFR）＋ｋc12（ｘcRL−ｘcRR） Δθc＝ｋc21（ｘcFL＋ｘcFR）−ｋc22（ｘcRL＋ｘcRR） Δｘc＝ｋc31（ｘcFL＋ｘcFR）＋ｋc32（ｘcRL＋ｘcRR ……（２） ただし、ｋ11，ｋ21，ｋ31：車両諸元により決まる定数 ｋ12，ｋ22，ｋ32：車両諸元により決まる定数 ｋc11，ｋc21，ｋc31：車両諸元により決まる定数 ｋc12，ｋc22，ｋc32：車両諸元により決まる定数 車両の進行方向に関して、路面の左右方向の傾きをφ、
前後方向の傾きをθ、凹凸量をｘとすると、キヤブ３の
ロール変位量φc 、キヤブ３のピツチ変位量θc 、キヤ
ブ重心の上下変位量ｘc は、次の式（３）で表すことが
できる。

【００２１】 φc＝φ＋Δφ＋Δφc θc＝θ＋Δθ＋Δθc ｘc＝ｘ＋Δｘ＋Δｘc ……（３） 車両の等速直進走行時の路面変化によるキヤブ３のロー
ル、ピツチ、上下変位の各運動は、次の運動方程式
（４）により表すことができる。

【００２２】 ＩX（ｄ^２φc/ｄｔ^２）＝Ｍc・ｇ・ｈR・φc−Ｆ12 ＩY（ｄ^２θc/ｄｔ^２）＝Ｍc・ｇ・ｈP・θc−Ｆ22 Ｍc（ｄ^２ｘc/ｄｔ^２）＝−Ｆ32 ……（４） ただし、ＩX：キヤブのロールに対する慣性モーメント ＩY：キヤブのピツチに対する慣性モーメント Ｍc：キヤブの質量 ｈR：キヤブのロール中心とキヤブ重心との高低差 ｈP：キヤブのピツチ中心とキヤブ重心との高低差 式（４）において、右辺の第１項はキヤブ３が傾いた時
キヤブ重心に作用する重力の加速度ｇが、キヤブ３をロ
ール（ピツチ）させるモーメント、Ｍc ｇとｈR sin φ
c の積（Ｍc ｇとｈP sin θc の積）である。

【００２３】そこで、キヤブ３の運動の過渡特性を考慮
して、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に与える
べきロール制御力（トルク）Ｆ12、ピツチ制御力（トル
ク）Ｆ22、上下制御力Ｆ32を、次の式（５）のように決
定する。

【００２４】 Ｆ12＝ｋ1（Δφ＋Δφc）＋ｋ2｛ｄ（Δφ＋Δφc）/ｄｔ｝ ＋ｋ7◆（Δφ＋Δφc）ｄｔ Ｆ22＝ｋ3（Δθ＋Δθc）＋ｋ4｛ｄ（Δθ＋Δθc）/ｄｔ｝ ＋ｋ8◆（Δθ＋Δθc）ｄｔ Ｆ32＝ｋ5（Δｘ＋Δｘc）＋ｋ6｛ｄ（Δｘ＋Δｘc)/ｄｔ｝ ＋ｋ9◆（Δｘ＋Δｘc）ｄｔ ……（５） ただし、ｋ1〜ｋ9：定数 式（５）の右辺の第１項はばね力に係るものであり、第
２項は各加速度センサ３２〜３４により検出されたキヤ
ブ３の横加速度ｇ1 、前後加速度ｇ2 、上下加速度ｇ3
を積分して求まるキヤブ３のロール変位速度φc'、ピツ
チ変位速度θc'、上下変位速度ｘc'に係るものであり、
第３項は定常偏差を取り除く積分項である。したがつ
て、式（５）は次の式（６）で表すことができる。

【００２５】 Ｆ12＝ｋ1（Δφ＋Δφc）＋ｋ2φc'＋ｋ7◆（Δφ＋Δφc）ｄｔ Ｆ22＝ｋ3（Δθ＋Δθc）＋ｋ4θc'＋ｋ8◆（Δθ＋Δθc）ｄｔ Ｆ32＝ｋ5（Δｘ＋Δｘc）＋ｋ6ｘc'＋ｋ9◆（Δｘ＋Δｘc）ｄｔ ……（６） ただし、φc'＝◆ｇ1 ｄｔ，θc'＝◆ｇ2 ｄｔ，ｘc'＝
◆ｇ3 ｄｔ 上述の制御力Ｆ12，Ｆ22，Ｆ32は路面変化によるキヤブ
の姿勢変化（ロール、ピツチ、上下動）に対応するもの
であり、車両のトレーラ入力の慣性力によるキヤブの姿
勢変化に対応したピツチ制御力（トルク）Ｆ23を加算す
ることにより、制御精度と応答性を向上できる。そこ
で、車両の制動時の各軸荷重を、各車軸を懸架するばね
の変位量すなわち車高変化量ｘFL〜ｘRRと、ばね定数ｋ
F ，ｋR との積から求め、トレーラ入力ＦB を軸荷重と
前後上下合成加速度ｇ21との積から求める。各油圧アク
チユエータ１９によりキヤブ３に加算すべき制動時のキ
ヤブ３のピツチ制御力Ｆ23を、次の式（７）で表すよう
に、トレーラ入力ＦB に基づき決定する。

【００２６】 ＦB＝{ｋF(ｘFL＋ｘFR）＋ｋR(ｘRL＋ｘRR)}ｇ21 Ｆ23＝ｋ23・ＦB ＝ｋ23{ｋF(ｘFL＋ｘFR）＋ｋR(ｘRL＋ｘRR)}ｇ21 ……（７） ただし、ＦB：トレーラ入力 ｋF：車枠の前ばねのばね定数 ｋR：車枠の後ばねのばね定数 ｇ21：制動時の前後上下加速度、ただし、ｇ21はベクト
ルで絶対値(ｇ21x²±ｇ21y²)^1/2 で符号±を有する情
報。

【００２７】ｋ23：定数 図３に示すように、本発明は上述の原理に基づき、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 〜ｈcRRをそれぞ
れ検出し、キヤブ３に配設した横加速度センサ３２と前
後加速度センサ３３と上下加速度センサ３４とにより、
キヤブ重心の横加速度ｇ1 、前後加速度ｇ2 、上下加速
度ｇ3 を、車枠２５に配設した前後加速度センサ３５と
上下加速度センサ３５ａにより、前後上下合成加速度ｇ
21をそれぞれ検出する。

【００２８】キヤブ変位量算出手段３７により、路面に
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。キヤブ変位速度算出
手段３６により、横加速度ｇ1 、前後加速度ｇ2 、上下
加速度ｇ3 を積分して、キヤブ３のロール変位速度φc
'、ピツチ変位速度θc'、上下変位速度ｘc'を求める。

【００２９】トレーラの入力算出手段４５により、車高
センサ３１により検出した各車軸を懸架するばねの変位
量に基づく軸荷重と、前後上下加速度センサ３５により
検出した前後上下合成加速度ｇ21との積からトレーラ入
力ＦB を求める。

【００３０】キヤブ制御力算出手段３８により、車枠２
５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、キヤブ３のロール変位速
度φc'、ピツチ変位速度θc'、上下変位速度ｘc'と、ト
レーラ入力ＦB とから、キヤブ３のロール制御力Ｆ12、
ピツチ制御力Ｆ22，Ｆ23、上下制御力Ｆ32を求める。

【００３１】次いで、油圧アクチユエータ駆動手段３９
により、上述のロール制御力Ｆ12、ピツチ制御力Ｆ22，
Ｆ23、上下制御力Ｆ32に対応した、次の式（７）で表さ
れる各油量制御弁１６の制御電圧ＶcFL ，ＶcFR ，ＶcR
L ，ＶcRR を求める。

【００３２】 ＶcFL＝−ｋV1Ｆ12−ｋV2Ｆ22＋ｋV5Ｆ32−ｋV9Ｆ23 ＶcFR＝＋ｋV1Ｆ12−ｋV2Ｆ22＋ｋV5Ｆ32−ｋV9Ｆ23 ＶcRL＝−ｋV3Ｆ12＋ｋV4Ｆ22＋ｋV6Ｆ32＋ｋV0Ｆ23 ＶcRR＝＋ｋV3Ｆ12＋ｋV4Ｆ22＋ｋV6Ｆ32＋ｋV0Ｆ23 ……（８） ただし、ｋV0〜ｋV6，ｋV9：定数 最後に、制御電圧ＶcFL 〜ＶcRR と油圧センサ１７のフ
イードバツク信号電圧とに基づき各油量制御弁１６を制
御し、油圧アクチユエータ１９を駆動し、キヤブ３の姿
勢をほぼフラツト（路面と平行）に保つ。

【００３３】図４〜７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〜ｐ57
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６の油
圧保持ルーチンに移り、油圧保持手段Ａの切換弁１２を
駆動し、出力油圧ｐmを所定値ｐc に保つ。

【００３４】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、油圧センサ１７からアクチユエータ１９
の支持荷重すなわち油圧ｐFL〜ｐRRをそれぞれ読み込
む。ｐ15で横加速度センサ３２、前後加速度センサ３
３、上下加速度センサ３４からキヤブ３に働く横加速度
ｇ1 、前後加速度ｇ2 、上下加速度ｇ3 を、前後加速度
センサ３５と上下加速度センサ３５ａから車枠２５に働
く前後・上下加速度ｇ21をそれぞれ読み込む。ｐ16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。

【００３５】ｐ17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、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
Δｘc をそれぞれ求める。

【００３６】ｐ18でキヤブ３の横加速度ｇ1 、前後加速
度ｇ2 、上下加速度ｇ3 からキヤブ重心のロール変位速
度φc'、ピツチ変位速度θc'、上下変位速度Δｘc'を求
める。ｐ19で車枠２５の各車軸の車高変化量ｘFL〜ｘRR
から求めた軸荷重と前後加速度ｇ21との積からトレーラ
入力ＦB を求め、トレーラ入力ＦB からトレーラ入力時
のキヤブ３のピツチ制御力Ｆ23を求める。

【００３７】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、キヤブ３のロール変位速度φc'、ピツチ変位速度θ
c'、上下変位速度ｘc'とから、キヤブ３の制御量すなわ
ちロール制御力（トルク）Ｆ12、ピツチ制御力（トル
ク）Ｆ22、上下制御力Ｆ32を求める。

【００３８】Ｐ21でキヤブ３の各制御量Ｆ12，Ｆ22，Ｆ
23，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
駆動ルーチンに移り、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。

【００３９】図６に示すように、油圧保持ルーチンはｐ
41で開始し、ｐ42で油圧センサ９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で切換弁１２を閉じ、出
力油圧ｐm が所定値ｐc よりも大きい場合は、ｐ45で切
換弁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。

【００４０】図７に示すように、油圧アクチユエータ駆
動ルーチンはｐ51で開始し、ｐ52で各油圧センサ１７か
ら各油圧アクチユエータ１９の油圧ｐを読み込み、ｐ53
で油圧ｐを電圧Ｖs に変換する。ｐ54で前述の制御電圧
Ｖc と電圧Ｖs から各油量制御弁１６の励磁電圧Ｖe を
求める。ｐ55で油量制御弁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Ｑを加減し、
ｐ56で油圧アクチユエータ１９を駆動し、ｐ57で本プロ
グラムへ戻る。

【００４１】図８に示すように、各油圧アクチユエータ
１９への油量Ｑは、各油量制御弁１６の励磁電圧Ｖe に
より加減される。

【００４２】なお、上述の実施例では、トレーラ入力Ｆ
B を車枠２５に配設した前後加速度センサ３５と上下加
速度センサ３５ａの合成信号から求めているが、単一の
前後・上下加速度センサ、前後加速度センサ３５または
上下加速度センサ３５ａの信号から求めてもよく、さら
にキヤブの前後加速度センサ３３の信号から求めてもよ
い。

【００４３】

【発明の効果】本発明は上述のように、トレーラからの
入力を加味してキヤブを懸架する油圧アクチユエータの
制御量を求めているので、トラクタの加減速時のキヤブ
の姿勢が安定であり、通常の走行中もキヤブの姿勢が常
にほぼフラツトに保たれ、乗り心地が良くなる。さら
に、キヤブの車高が常にほぼ一定に保たれるので、運転
者の視認性が向上する。

【００４４】本発明はトラクタのキヤブ懸架機構におけ
る油圧緩衝器の減衰力を可変にするのではなく、油圧ア
クチユエータによりキヤブを水平に保つように制御する
ものであり、トラクタのカプラ部の前後振動と上下振動
を検出する手段として加速度センサを用いているので、
荷重センサ（ロードセル）よりも安価であり、精度と信
頼性に優れる。

【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を備えたト
レーラトラクタの概略図構成を示す側面図である。

【図２】同キヤブの姿勢制御装置の油圧回路図である。

【図３】同キヤブの姿勢制御装置のブロツク図である。

【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】同姿勢制御装置の制御プログラムの流れ図であ
る。

【図８】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 １７：油圧センサ １
８，２１ａ：ばね １９：油圧アクチユエータ ２０：
車輪 ２５：車枠 ２８，３１：車高センサ ３２：キ
ヤブの横加速度センサ ３３：キヤブの前後加速度セン
サ ３４：キヤブの上下加速度センサ ３５：車枠の前
後加速度センサ ３５ａ：車枠の上下加速度センサ ３
６：キヤブ変位速度算出手段 ３７：キヤブ変位量算出
手段 ３８：キヤブ制御力算出手段 ４５：制動力算出
手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トラクタヘツドの車枠にキヤブの前後左右
   の各点を油圧アクチユエータとばねにより支持し、車枠
   と各車軸の間に車高センサを、キヤブの各点に車高セン
   サを、キヤブ重心付近に左右・前後・上下方向の加速度
   センサを、トラクタヘツドのカプラ部に前後方向の加速
   度センサをそれぞれ配設し、各車高センサの信号からキ
   ヤブ変位量算出手段によりキヤブのロール変位量、ピツ
   チ変位量、上下変位量を求め、キヤブの加速度センサの
   信号からキヤブ変位速度算出手段によりキヤブのロール
   変位速度、ピツチ変位速度、上下変位速度を求め、各車
   高センサとカプラ部の加速度センサの各信号からトレー
   ラ入力算出手段によりトレーラ入力を求め、キヤブの各
   変位量と各変位速度とトレーラ入力から制御力算出手段
   によりキヤブのロール、ピツチ、上下変位を抑える制御
   力を求め、該制御力に対応して前記油圧アクチユエータ
   の油量を加減する各油量制御弁を駆動することを特徴と
   する、キヤブの姿勢制御装置。