JPH09109644A - 車両の姿勢制御方法及び姿勢制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】傾斜地や不整地等においても車輪と路面との接
地圧を良好に確保して、不整地における車両の登坂力を
向上させ、斜面での旋回性能を向上させる。 【解決手段】エンジンが始動されたとき、ＣＰＵ62は傾
斜角センサ67p,67r 及びストロークセンサ19L 等の出力
信号に基づいて、基準状態からの車輪の上下方向の変位
量を演算し、その演算結果に基づいて車体を基準状態と
するようにサーボ弁29L 等を介して各油圧シリンダを制
御する。車体の姿勢が基準状態に制御された状態で、圧
力センサ42L 等により各車輪の荷重に相当する圧力が検
出され、その圧力がモード変換されてヒーブモード、ピ
ッチモード、ロールモード及びワープモードの各圧力が
演算される。ＣＰＵ62は走行開始後の姿勢制御時におけ
るワープモードの圧力の目標値を０に設定し、その他の
モードの圧力の目標値を基準状態における各モードの圧
力に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明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（車輪と車体との距離）
を制御している。車両には車体の傾きを検出する傾斜角
センサが設けられている。各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、所定の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】又、特開平３−１７８８１８号公報には、
車両の車高を検出する車高センサとバネ手段とを前後左
右の車輪近傍にそれぞれ設けるとともに、バネ手段の第
１室内に圧力センサをそれぞれ設け、少なくとも圧力セ
ンサによって荷重を算出し前後左右のバネ手段に作用す
る荷重をほぼ均一とすべく制御する制御部を設けた車高
調整装置が開示されている。この装置では前後左右のバ
ネ手段に作用する荷重をほぼ均一とすべく制御するとと
もに、前左輪車高と後右輪車高とを等しく、前右輪車高
と後左輪車高とを等しくするように制御する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の姿勢制御装置で
は車体を水平状態で目標平均車高とする姿勢制御の際、
各輪の荷重に対しては考慮がなされていなかった。平坦
な路面においては車体が水平状態に保持されれば、各車
輪にはほぼ均等に荷重が加わるため問題はない。しか
し、凹凸の多い不整地や傾斜地では、単に各車輪の懸架
装置の伸縮だけで姿勢制御を行うと、２組の対角に位置
する各一対の車輪の一方の対の車輪に作用する荷重が大
きく、他方の対の車輪に作用する荷重が小さくなるとい
う状況が生じる。このような状態では作用する荷重が小
さな車輪と路面との接地圧が不足して、登坂力や旋回時
の走行力が低下するという問題がある。

【０００５】特開平３−１７８８１８号公報の車高調整
装置では各車輪の荷重を考慮して車高を調整することは
開示されている。しかし、この装置では左右の車輪の荷
重をほぼ均等にした後、車体の傾斜を除去するため対角
線上の各車輪の車高（長さ）をほぼ均一となるように制
御しており、車体を傾斜地や不整地において水平状態に
保持することに関しては考慮されていない。

【０００６】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的は、車体を所定の基準姿勢に制御
する際に、傾斜地や凹凸の多い不整地等においても車輪
と路面との接地圧を良好に確保して、不整地における車
両の登坂力を向上させ、斜面での旋回性能を向上させる
ことができる車両の姿勢制御方法及び姿勢制御装置を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前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、傾斜角度検出手段により車体の傾斜角度を検
出して車体が所定の基準状態から傾斜すると、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
車体を所定の基準状態に戻すように車体の姿勢制御を行
う車両の姿勢制御装置において、エンジンが始動後、車
両の走行開始前に車体の姿勢を基準状態に制御し、その
状態における各車輪の荷重に対応する前記各流体圧アク
チュエータの圧力を測定し、その圧力をモード変換して
ヒーブモード、ピッチモード、ロールモード及びワープ
モードの各圧力を求め、車両の走行開始後ヒーブモー
ド、ピッチモード及びロールモードの各圧力の目標値に
ついては前記基準状態におけるヒーブモード、ピッチモ
ード及びロールモードの各圧力に設定し、ワープモード
の圧力の目標値については０に設定して姿勢制御を行う
ようにした。

【０００８】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、車体の水平状態に対する傾
斜角度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、エンジンが始動されたとき、前記傾斜角度
検出手段及び車輪位置検出手段の出力信号に基づいて基
準状態からの車輪の上下方向の変位量を演算する第１の
演算手段と、前記第１の演算手段の演算結果に基づいて
車体を基準状態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、車体の姿勢が基準状態に制御された状態
で、前記車輪荷重変動検出手段により検出した各車輪の
荷重に相当する圧力をモード変換してヒーブモード、ピ
ッチモード、ロールモード及びワープモードの各圧力を
演算する第２の演算手段と、車両の走行開始後の姿勢制
御時におけるヒーブモード、ピッチモード及びロールモ
ードの各圧力の目標値については前記基準状態における
ヒーブモード、ピッチモード及びロールモードの各圧力
に設定し、ワープモードの圧力の目標値については０に
設定する目標圧力設定手段とを備えた。

【０００９】請求項３に記載の発明では、請求項２に記
載の発明において、前記制御手段は、前記目標圧力設定
手段による目標圧力設定後、車両の走行開始前に車体を
基準状態に保持したまま、各流体圧アクチュエータの圧
力をヒーブモード、ピッチモード及びロールモードの各
圧力については前記基準状態におけるヒーブモード、ピ
ッチモード及びロールモードの各圧力に、ワープモード
の圧力については０となるように一定時間内に複数回の
制御動作ループを繰り返す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各流体圧アクチュエータを制
御する。

【００１０】請求項４に記載の発明では、請求項２又は
請求項３に記載の発明において、前記制御手段は、車両
の走行開始後の姿勢制御時に、各車輪荷重変動検出手段
により検出した各車輪の荷重に相当する圧力をモード変
換して求めたヒーブモード、ピッチモード、ロールモー
ド及びワープモードの各圧力が前記目標圧力設定手段に
より設定された目標圧力とな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各流体圧アクチュエータ
を制御する。

【００１１】請求項１に記載の発明では、エンジンが始
動後、車両の走行開始前に、傾斜角度検出手段により車
体の傾斜角度が検出される。車体が所定の基準状態から
傾斜していると、流体圧アクチュエータにより各車輪の
ストロークが制御され、車体が基準状態となるように車
体の姿勢制御が行われる。なお、基準状態とは車体の仮
想平面が水平面に対して所定角度をなす状態で所定の平
均車高にあることを意味し、所定角度が０°であれば基
準状態は水平状態となり、いわゆる車体の水平制御が行
われる。

【００１２】その後、基準状態における各車輪の荷重に
対応する前記各流体圧アクチュエータの圧力が測定され
る。そして、その圧力がモード変換されてヒーブモー
ド、ピッチモード、ロールモード及びワープモードの各
圧力が求められる。車両の走行開始後、車体の姿勢を基
準状態となるように姿勢制御する際、ヒーブモード、ピ
ッチモード及びロールモードの各圧力の目標値について
は前記基準状態におけるヒーブモード、ピッチモード及
びロールモードの各圧力となるように、ワープモードの
圧力の目標値については０となるように各流体圧アクチ
ュエータの圧力が調整される。その結果、車体が基準状
態に制御されたとき、２本の対角線上にある各一対の車
輪に作用する荷重の和が等しくなり、車輪と路面との接
地圧が良好な状態に確保される。そして、不整地におけ
る車両の登坂力が向上し、斜面での旋回性能も向上す
る。

【００１３】請求項２に記載の発明では、エンジンが始
動されたとき、第１の演算手段は傾斜角度検出手段及び
車輪位置検出手段の出力信号に基づいて、基準状態から
の車輪の上下方向の変位量を演算する。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基準状態とする
ように流体圧アクチュエータ制御手段を介して各流体圧
アクチュエータを制御する。車体の姿勢が基準状態に制
御された状態で、車輪荷重変動検出手段により各車輪の
荷重に相当する圧力が検出され、その圧力が第２の演算
手段でモード変換されてヒーブモード、ピッチモード、
ロールモード及びワープモードの各圧力が演算される。
目標圧力設定手段は、車両の走行開始後の姿勢制御時に
おけるヒーブモード、ピッチモード及びロールモードの
各圧力の目標値を前記基準状態におけるヒーブモード、
ピッチモード及びロールモードの各圧力に設定し、ワー
プモードの圧力の目標値を０に設定する。そして、車両
走行時の姿勢制御の際、各車輪と路面との接地圧が良好
な状態に確保され、不整地における車両の登坂力が向上
し、斜面での旋回性能も向上する。

【００１４】請求項３に記載の発明では、目標圧力設定
手段による目標圧力設定後、車両の走行開始前に車体を
基準状態に保持したまま、制御手段によりヒーブモー
ド、ピッチモード、ロールモード及びワープモードの圧
力を目標圧力となるように各流体圧アクチュエータの圧
力が制御される。このとき、制御手段は一定時間内に複
数回の制御動作ループを繰り返すように流体圧アクチュ
エータ制御手段を介して前記各流体圧アクチュエータを
制御する。従って、急激な車体の姿勢制御が行われるこ
とがなく、運転者に違和感を与えることがない。又、車
輪の各モードの圧力が目標圧力に調整された後、走行が
開始されるため、走行開始直後に急激な車体の姿勢制御
が行われることがない。

【００１５】請求項４に記載の発明では、車両の走行開
始後の姿勢制御時に、各車輪荷重変動検出手段により検
出された各車輪の荷重に相当する圧力がモード変換され
てヒーブモード、ピッチモード、ロールモード及びワー
プモードの各圧力が求められる。そして、この各モード
の圧力が前記目標圧力設定手段により設定された目標圧
力となるように、制御手段により流体圧アクチュエータ
制御手段を介して各流体圧アクチュエータが制御され
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】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、水平状態で目標平均車高とな
るように姿勢制御される車両に具体化した一実施の形態
を図１〜図１１に従って説明する。

【００１７】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。図４（ａ）に示すように、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。図４（ｂ）に示すように、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。

【００１８】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。

【００１９】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
もに上昇され、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とともに下降されるようになっ
ている。

【００２０】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，１９
Ｒ，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
出信号を出力するようになっている。

【００２１】又、両フロント懸架装置３の外筒５は操舵
リンク５ａ（図３及び図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。

【００２２】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２９Ｌ，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３
２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。

【００２３】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。

【００２４】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を介してアキュムレータ４１が接続されている。アキ
ュムレータ４１に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３７と
の間には車輪荷重変動検出手段としての圧力センサ４２
Ｌ，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３７
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。

【００２５】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は油圧モータ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。

【００２６】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）からなる記憶手段としてのプログラムメモリ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６４を備えている。ＣＰＵ６２は第１
の演算手段、第２の演算手段、制御手段及び目標圧力設
定手段を構成する。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６４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
ップや関係式、ストロークセンサ１９Ｌ，１９Ｒ，２０
Ｌ，２０Ｒの検出信号と油圧シリンダ７の長さとの関係
を示すマップや関係式がある。

【００２７】ＣＰＵ６２はバス６５及び入力回路６６ａ
を介して、傾斜角度検出手段としての傾斜角センサ６７
ｐ，６７ｒ、傾斜角速度センサ６８ｐ，６８ｒ、圧力セ
ンサ４２Ｌ，４２Ｒ，４３Ｌ，４３Ｒ、ストロークセン
サ１９Ｌ，１９Ｒ，２０Ｌ，２０Ｒ、車高設定器６９及
びイグニッションスイッチ７０に接続されている。又、
ＣＰＵ６２はバス６５及び駆動回路６６ｂを介して、サ
ーボ弁２９Ｌ，２９Ｒ，３０Ｌ，３０Ｒ及びカットオフ
弁３１に接続されている。

【００２８】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、すなわ
ち車体の仮想平面の水平面に対する前後方向の傾斜角
（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、すなわち車体の仮想平面の水平面
に対する左右方向の傾斜角（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。

【００２９】車高設定手段としての車高設定器６９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
６９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。車高設定器６９の設定車高をデジタル表示させ、
運転者が目標設定車高を簡単に認知可能としてもよい。

【００３０】イグニッションスイッチ７０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り、イグ
ニッションスイッチ７０から出力信号がＣＰＵ６２に出
力されると、ＣＰＵ６２はエンジン２１が始動したこと
を認知する。

【００３１】ＣＰＵ６２は車高設定器６９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，１９Ｒ，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。ＣＰＵ６２は傾斜角センサ６７
ｐ，６７ｒ、傾斜角速度センサ６８ｐ，６８ｒ及び圧力
センサ４２Ｌ，４２Ｒ，４３Ｌ，４３Ｒからの出力信号
に基づき水平状態からの変位量を演算する。ＣＰＵ６２
は車高設定器６９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、車体を水平にかつ当初設定された目標平
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，３０
Ｌ，３０Ｒへの指令電圧値を演算する。ＣＰＵ６２はそ
の指令電圧を各サーボ弁２９Ｌ，２９Ｒ，３０Ｌ，３０
Ｒに出力する。

【００３２】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。

【００３３】 ｈ₁ ＝−ｈ₄ ＝Ｌ sinθ＋Ｗ sinφ…（１） ｈ₂ ＝−ｈ₃ ＝Ｌ sinθ−Ｗ sinφ…（２） なお、ピッチ角θ及びロール角φが非常に小さい場合
は、 sinθ＝θ、 sinφ＝φとしてもよい。

【００３４】図８は車輪を支持する懸架装置の１個を模
式化したものである。アキュムレータ４１の圧力をＰg
、車体の変位をＺ₂ 、変位Ｚ₂ の微分量をｄＺ₂ する
と、状態方程式は次式で表される。なお、図８において
Ｚ₀ は外乱による変位である。

【００３５】（ｄｘ／ｄｔ）＝Ａｘ＋Ｂｕ…（３） 但し、ｘは状態ベクトルを表し、ｘ＝［Ｚ₂ ｄＺ₂ Ｐg
］^T となる。又、ｕは制御入力（ベクトル）を表し、
ｕ＝［Ｖ］＝−ｋｘとなる。Ｖはサーボ弁への指令電
圧、ｋはフィードバックゲインを表す。又、Ａ及びＢは
係数マトリックスを表す。そして、ｘに対するフィード
バックゲインｋ＝［ｋ1 ｋ2 ｋ3 ］を現代制御理論のＬ
Ｑ法（リニア・クォードラティック法）を利用して設計
して求めるようにした。

【００３６】次にこのフィードバック制御に使用される
制御系を図９のブロック図に従って説明する。なお、図
９は制御系を示すものであってハード的な構成を示すも
のではなく、プログラムメモリ６３に記憶されている一
連のプログラムの実行により実現される。又、図９は１
個の懸架装置に関するものであり、各懸架装置毎に同様
な制御が行われる。

【００３７】傾斜角速度センサ６８ｒ，６８ｐで検出さ
れたロール角速度ｄφ及びピッチ角速度ｄθはそれぞれ
ローパスフィルタからなるフィルタＡ８１ａ，８１ｂを
経てモード逆変換部８２に入力される。モード逆変換部
８２では式４及び式５を用いてロール角速度ｄφ及びピ
ッチ角速度ｄθを各車輪の成分に分配するモード逆変換
が行われる。

【００３８】 ｄｈ₁ ＝−ｄｈ₄ ＝Ｌｄθ＋Ｗｄφ…（４） ｄｈ₂ ＝−ｄｈ₃ ＝Ｌｄθ−Ｗｄφ…（５） モード逆変換部８２での演算結果が乗算部８３に入力さ
れ、乗算部８３でゲインｋ2 が乗算される。そして、サ
ーボ弁の操作量に相当する信号が乗算部８３から出力さ
れる。

【００３９】傾斜角センサ６７ｒで検出されたロール角
φは、ローパスフィルタからなるフィルタＢ８４ａを経
てモード逆変換部８５に入力される。傾斜角センサ６７
ｐで検出されたピッチ角θはローパスフィルタからなる
フィルタＣ８４ｂを経てモード逆変換部８５に入力され
る。モード逆変換部８５では式１及び式２によりロール
角φ及びピッチ角θを各車輪に分配するモード逆変換が
行われる。又、モード逆変換部８２の出力はハイパスフ
ィルタと積分回路からなるフィルタＣ８６に入力され、
変位速度ｄｈ₁ 〜ｄｈ₄ が変位量ｈ₁ 〜ｈ₄ に変換され
る。そして、フィルタＣ８６の出力とモード逆変換部８
５の出力とが加算部８７で加算されて乗算部８８に入力
され、乗算部８８でゲインｋ1 が乗算される。そして、
サーボ弁の操作量に相当する信号が乗算部８８から出力
される。

【００４０】各圧力センサ４２Ｌ，４２Ｒ，４３Ｌ，４
３Ｒで検出された各油圧シリンダ７の圧力Ｐi はモード
変換部８９に入力され、次式に従ってモード変換され
る。 Ｐｈ＝Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３＋Ｐ４ Ｐｐ＝Ｐ１＋Ｐ２−Ｐ３−Ｐ４ Ｐｒ＝Ｐ１−Ｐ２＋Ｐ３−Ｐ４ Ｐｗ＝Ｐ１−Ｐ２−Ｐ３＋Ｐ４ そして、モード変換部８９での演算結果であるヒーブモ
ード、ピッチモード、ロールモード及びワープモードの
各圧力Ｐｈ，Ｐｐ，Ｐｒ，Ｐｗに相当するモード変換部
８９の出力と、車両の走行開始前に設定されたモード別
目標シリンダ圧力Ｐｈｒ，Ｐｐｒ，Ｐｒｒ，Ｐｗｒとが
加算部９０に入力される。そして、加算部９０で両者の
差が次式のように演算される。

【００４１】ΔＰｈ＝Ｐｈ−Ｐｈｒ ΔＰｐ＝Ｐｐ−Ｐｐｒ ΔＰｒ＝Ｐｒ−Ｐｒｒ ΔＰｗ＝Ｐｗ−Ｐｗｒ そして、ローパスフィルタからなるフィルタＤ９１を経
てモード逆変換部９２に入力される。モード逆変換部９
２で各車輪の圧力偏差が次式から求められる。

【００４２】 ΔＰ１＝（ΔＰｈ＋ΔＰｐ＋ΔＰｒ＋ΔＰｗ）／４ ΔＰ２＝（ΔＰｈ＋ΔＰｐ−ΔＰｒ−ΔＰｗ）／４ ΔＰ３＝（ΔＰｈ−ΔＰｐ＋ΔＰｒ−ΔＰｗ）／４ ΔＰ４＝（ΔＰｈ−ΔＰｐ−ΔＰｒ＋ΔＰｗ）／４ モード逆変換部９２の出力は乗算部９３に入力され、乗
算部９３でゲインｋ３が乗算される。そして、乗算部９
３からサーボ弁の操作量に相当する信号が出力される。

【００４３】各ストロークセンサ１９Ｌ，１９Ｒ，２０
Ｌ，２０Ｒで検出された油圧シリンダ７の伸縮量（車輪
ストローク量）Ｚi はローパスフィルタからなるフィル
タＥ９４を経てモード変換部９５に入力される。そし
て、モード変換部９５で４個の値が単純平均され１個の
車輪に対する上下方向の変位が求められ、加算部９６に
入力される。又、車高設定器６９で設定された目標平均
車高ＯＺh はフィルタＥ９７を経て加算部９６に入力さ
れ、加算部９６でモード変換部９５の出力と加算されて
乗算部９８に入力される。そして、乗算部９８でゲイン
ｋ4 が乗算され、乗算部９８からサーボ弁の操作量に相
当する信号が出力される。

【００４４】そして、各乗算部８３，８８，９３，９８
の出力が加算部９９で加算され、対応する各サーボ弁２
９Ｌ，２９Ｒ，３０Ｌ，３０Ｒにそれに対応した指令電
圧が出力される。なお、ゲインｋ1 〜ｋ3 が前記状態方
程式３のベクトルｘに対するフィードバックゲインｋ＝
［ｋ1 ｋ2 ｋ3 ］の各ゲインｋ1 〜ｋ3 に相当する。そ
して、ゲインｋ4 は通常の比例制御のゲインである。な
お、ゲインｋ1 〜ｋ4はプログラムメモリ６３に記憶さ
れている。

【００４５】次に前記のように構成された姿勢制御装置
の作用を説明する。エンジン２１の駆動に伴い油圧ポン
プ２３が駆動され、油圧ポンプ２３から吐出された作動
油が主管路２４を経てメインマニホールド２５に供給さ
れる。エンジン２１の停止中、カットオフ弁３１はタン
クポートが管路３８と連通する状態に保持され、油圧シ
リンダ７は伸縮不能な状態に保持される。カットオフ弁
３１は車両１の走行中、供給ポートが管路３８と連通す
る状態に保持される。この状態では各パイロット操作チ
ェック弁３７はパイロット圧により、作動油がいずれの
方向にも通過可能な状態に保持される。すなわち、各油
圧シリンダ７の室１６ｂにアキュムレータ４１の作用が
常に働く状態となる。

【００４６】先ず、車両が不整地等のオフロードで停止
した状態から走行を開始する際、走行に先立って車体の
姿勢を目標平均車高で水平にする第１の準備動作につい
て図１０のフローチャートに従って説明する。車両１の
走行準備のため、イグニッションスイッチ７０を操作し
てエンジン１を始動させる（ステップＳ１）。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。ＣＰＵ６２にはイグニッショ
ンスイッチ７０からオン信号が出力される。すると、Ｃ
ＰＵ６２は傾斜角センサ６７ｐ，６７ｒからのピッチ角
θ及びロール角φの出力信号を読み込み（ステップＳ
２）、各ストロークセンサ１９Ｌ，１９Ｒ，２０Ｌ，２
０Ｒからの出力信号を読み込む（ステップＳ３）。次に
ＣＰＵ６２は各ストロークセンサ１９Ｌ，１９Ｒ，２０
Ｌ，２０Ｒ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Ｓ４）。又、ＣＰＵ６２は傾斜角センサ
６７ｐ，６７ｒ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Ｓ５）。次に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
Ｓ６）。

【００４７】次にＣＰＵ６２は車高設定器６９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Ｓ
７）。そして、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をス
テップＳ５によって求められた油圧シリンダ７の伸縮量
よりどれだけ伸縮させればよいかを演算して、各油圧シ
リンダ８の目標ストローク（長さ）を演算する（ステッ
プＳ８）。このときＣＰＵ６２は第１の演算手段として
機能する。次にＣＰＵ６２はステップＳ９に進んで各油
圧シリンダ７の現時点のストローク（長さ）を演算し、
そのストロークと目標ストロークとの差を０とする補正
制御量を演算する（ステップＳ１０）。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して、その指令電圧を各サーボ弁
２９Ｌ，２９Ｒ，３０Ｌ，３０Ｒに出力する（ステップ
Ｓ１１）。その結果、各油圧シリンダ７への作動油の供
給又は油圧シリンダ７内の作動油の排出が行われ、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が伸縮して車体が水平で、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。

【００４８】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Ｓ１２）。
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Ｓ９に移行し、上記と同様の制御を繰り返
し行う。ステップＳ１２の条件が満たされると、ＣＰＵ
６２は姿勢制御を終了する。

【００４９】次にＣＰＵ６２は走行時の姿勢制御のため
の第２の準備動作、即ち車両の走行開始後の姿勢制御の
際に使用するモード別のシリンダ圧力の目標値を設定す
る動作を図１１（ａ）のフローチャートに従って行う。
このときＣＰＵ６２は目標圧力設定手段として機能す
る。即ち、ＣＰＵ６２はステップＳ２１で各圧力センサ
４２Ｌ，４２Ｒ，４３Ｌ，４３Ｒからの出力信号を取り
込み、次にステップＳ２２で各シリンダ圧力Ｐ１，Ｐ
２，Ｐ３，Ｐ４に基づいてシリンダ圧モード変換を行っ
てヒーブモード、ピッチモード、ロールモード及びワー
プモードの各圧力を次式に従って演算する。このときＣ
ＰＵ６２は第２の演算手段として機能する。このモード
変換は車輪荷重のモード変換に相当する。

【００５０】Ｐｈ＝Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３＋Ｐ４ Ｐｐ＝Ｐ１＋Ｐ２−Ｐ３−Ｐ４ Ｐｒ＝Ｐ１−Ｐ２＋Ｐ３−Ｐ４ Ｐｗ＝Ｐ１−Ｐ２−Ｐ３＋Ｐ４ 次にＣＰＵ６２は車両の走行開始後の姿勢制御時におけ
るヒーブモード、ピッチモード及びロールモードの各圧
力の目標値を、前記ヒーブモード、ピッチモード及びロ
ールモードの各圧力に設定し、ワープモードの圧力の目
標値を０に設定する（ステップＳ２３）。即ち、各モー
ドの目標シリンダ圧Ｐｈｒ，Ｐｐｒ，Ｐｒｒ，Ｐｗｒは
次のように設定され、作業用メモリ６４に記憶される。

【００５１】Ｐｈｒ＝Ｐｈ Ｐｐｒ＝Ｐｐ Ｐｒｒ＝Ｐｒ Ｐｗｒ＝０ この状態では車体は目標平均車高において水平状態に保
持されているが、前記の姿勢制御では油圧シリンダ７の
伸縮のみで姿勢制御がおこなわれているため、ワープモ
ードの圧力Ｐｗが０、即ち２組の対角に位置する各一対
の車輪の荷重の和が等しいとは限らない。その状態で走
行を開始すると、路面の状態が同じであるにも拘らず、
直ちにワープモードの圧力Ｐｗを０とするための制御が
行われる。ワープモードの目標圧力Ｐｗｒと現時点の圧
力Ｐｗとの差が大きな場合は、走行開始と同時に大幅な
姿勢制御が行われて好ましくない。又、各車輪の路面に
対する接地圧が適正な状態にあるとは限らず、車両が円
滑にスタートできない虞もある。

【００５２】そこで、ＣＰＵ６２は走行時の姿勢制御の
ための第３の準備動作として、水平状態と目標平均車高
を保持した状態で、２組の対角に位置する各一対の車輪
の荷重の和が等しくなるように各油圧シリンダ７の圧力
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を調整する動作を行う。ＣＰＵ
６２は図１１（ｂ）のフローチャートに従って、一定時
間内に複数回の制御動作ループを繰り返して、ワープモ
ードの圧力Ｐｗを０とするように各サーボ弁２９Ｌ，２
９Ｒ，３０Ｌ，３０Ｒを制御する。即ち、現在の圧力Ｐ
ｗと最終目標圧力（Ｐｗｒ＝０）との差Ｐｗを１度で調
整するのではなく、各回の目標圧力Ｐｗ0 を次式に従っ
て所定量ずつ０に近づけるように設定して制御を行う。

【００５３】Ｐｗ0 ＝Ｐｗ−ｆ(t) ×Ｐｗ…（６） ここでｆ(t) は時間の関数であり、各回の目標圧力Ｐｗ
0 を制御前の圧力Ｐｗから所定量ずつ小さくし、最後の
目標圧力が０となるように設定されている。

【００５４】ステップＳ３１における各モードの目標圧
力は、ワープモードは式６の値であり、その他のモード
は前記第１の準備動作完了時の各圧力Ｐｈ，Ｐｐ，Ｐｒ
となる。ステップＳ３３のモード逆変換は前記モード逆
変換部９２の動作と同じである。即ち、ＣＰＵ６２はス
テップＳ３１で各モードの目標圧力を設定し、ステップ
Ｓ３２で目標値との差を算出し、ステップＳ３３でモー
ド逆変換を行って各油圧シリンダ７の目標値との圧力偏
差を演算する。そして、ステップＳ３４で各油圧シリン
ダ７の制御量を算出し、ステップＳ３５でその制御量に
相当する指令電圧を各サーボ弁２９Ｌ，２９Ｒ，３０
Ｌ，３０Ｒに出力する。次にＣＰＵ６２はステップＳ３
６で所定時間経過か否かを判断し、否の場合はステップ
Ｓ３１に戻って各ステップの動作を繰り返し、所定時間
経過後、制御を終了する。所定時間は制御終了後のワー
プモード圧力Ｐｗｅが最終目標圧力（０）となるのに充
分な時間に設定されており、制御開始時のワープモード
圧力Ｐｗによってはワープモード圧力Ｐｗｅが０となっ
ても、ステップＳ３１〜Ｓ３６の制御動作ループが繰り
返される場合もある。

【００５５】次に車両１の走行が開始され、ＣＰＵ６２
は図１１（ｃ）のフローチャートに示すように、各セン
サ及び車高設定器６９の出力信号を取り込み（ステップ
Ｓ４１）、次いで各油圧シリンダ７の制御量を算出し
（ステップＳ４２）、その制御量に相当する指令電圧を
各サーボ弁２９Ｌ，２９Ｒ，３０Ｌ，３０Ｒに出力する
（ステップＳ４３）動作を繰り返す。

【００５６】車体の仮想平面が水平状態で走行中に車輪
が傾斜面や凹凸部上に移動すると、各種センサが水平状
態からの変位量を検出し、その検出信号がＣＰＵ６２に
入力される。即ち、傾斜角速度センサ６８ｒ，６８ｐか
らは傾斜角速度検出信号が、傾斜角センサ６７ｐからは
ピッチ角θ検出信号が、傾斜角センサ６７ｒからはロー
ル角φ検出信号が、圧力センサ４２Ｌ，４２Ｒ，４３
Ｌ，４３Ｒからは車輪荷重に相当する検出信号がそれぞ
れ入力される。ＣＰＵ６２はこれらの検出信号に基づい
て各車輪の前記水平状態からの変位量を演算する。又、
ＣＰＵ６２はストロークセンサ１９Ｌ，１９Ｒ，２０
Ｌ，２０Ｒからの検出信号に基づいて車体の平均車高を
演算し、目標車高との差を演算する。そして、車体を水
平にかつ目標車高となるように各油圧シリンダ７を伸縮
させるため、各サーボ弁２９Ｌ，２９Ｒ，３０Ｌ，３０
Ｒに必要な開度と作動油移動方向を達成させる指令電圧
を演算する。これらの演算は図９の制御系に従って前記
のようにして行われる。

【００５７】懸架装置３，４すなわち油圧シリンダ７を
伸長させるときには各サーボ弁２９Ｌ，２９Ｒ，３０
Ｌ，３０Ｒの供給ポートが管路３３〜３６と連通する状
態に保持され、各油圧シリンダ７の室１６ｂへ作動油が
供給される。又、油圧シリンダ７を短縮させるときには
各サーボ弁２９Ｌ，２９Ｒ，３０Ｌ，３０Ｒのタンクポ
ートが管路３３〜３６と連通する状態に保持される。油
圧シリンダ７には常に車両１の自重の反力である車輪荷
重が油圧シリンダ７を短縮させる方向へ作用している。
従って、この状態では各油圧シリンダ７の室１６ｂの作
動油が各サーボ弁２９Ｌ，２９Ｒ，３０Ｌ，３０Ｒを通
って排出されて油圧シリンダ７が縮む。室１６ｂへの作
動油の供給量及び供給速度、室１６ｂからの作動油の排
出量及び排出速度は各サーボ弁２９Ｌ，２９Ｒ，３０
Ｌ，３０Ｒの開度により定められる。各サーボ弁２９
Ｌ，２９Ｒ，３０Ｌ，３０Ｒの開度調整と、サーボ弁の
各ポートと各管路３３〜３６との連通状態の切替えはＣ
ＰＵ６２からの指令電圧に基づいて行われる。

【００５８】この実施の形態では以下の効果を有する。 （イ） 車体を基準状態（水平状態で目標平均車高）に
姿勢制御するとき、２本の対角線上にある各一対の車輪
に作用する荷重の和が等しくなるように制御されるた
め、各車輪と路面との接地圧が良好な状態に確保され
る。その結果、不整地における車両の登坂力が向上し、
斜面での旋回性能も向上する。

【００５９】（ロ） 姿勢制御に使用するセンサによっ
ては、車両の積載条件（例えば、搭載荷物の荷重や位置
等）、温度条件等の変化に伴って、その基準が変化する
場合がある。しかし、走行時の姿勢制御の目標シリンダ
圧力を、エンジン始動後、走行前に車体を基準状態に制
御した時点のシリンダ圧力に基づいて設定し、走行前に
姿勢制御を行ったときの値を基準にすることにより、そ
の後の姿勢制御を行うため、姿勢制御を正確に行うこと
ができる。また、車両の積載条件に拘らず車両姿勢を水
平状態に維持することが可能となる。

【００６０】（ハ） 走行前に姿勢制御を行って車体を
基準状態にした後、走行開始前に各油圧シリンダ７の圧
力を、各モードの圧力Ｐｈ，Ｐｐ，Ｐｒ，Ｐｗの走行中
の目標圧力と対応するように調整するため、走行開始直
後に大幅な姿勢制御が行われることがなく、運転者に違
和感を与えることがない。

【００６１】（ニ） 走行開始前に各油圧シリンダ７の
圧力を、各モードの圧力Ｐｈ，Ｐｐ，Ｐｒ，Ｐｗの走行
中の目標圧力と対応するように調整する際、ＣＰＵ６２
（制御手段）は一定時間内に複数回の制御動作ループが
繰り返すように各油圧シリンダ７を制御する。その結
果、急激な車体の姿勢制御が行われることがなく、運転
者に違和感を与えることがない。

【００６２】（ホ） 車両の走行開始後の姿勢制御時
に、各車輪荷重変動検出手段により検出された各車輪の
荷重に相当する圧力から、モード変換によりヒーブモー
ド、ピッチモード、ロールモード及びワープモードの各
圧力を求め、その各モードの圧力が目標圧力となるよう
に各油圧シリンダ７の圧力を調整する。従って、各油圧
シリンダ７の圧力が基準圧力から変化している場合に、
その変化量に対応する値を直接補正する場合に比較し
て、車体の変動が小さな状態で姿勢制御を行うことがで
きる。

【００６３】（ヘ） 車高設定器６９により目標平均車
高を調整できるため、路面の状態に対応した平均車高の
設定が可能となる。例えば、路面の凸凹の少ない一般道
路を走行する際は、車高を低め（基準車高）に設定し、
凸凹の多い不整地や背丈の高い草の多い場所を走行する
際は、車高を高めに設定することにより、車体が障害物
と接触し難くなる。又、車両の走行時に障害物より平均
車高を一時的に高くして、障害物を跨いで走行すること
が可能となる。

【００６４】（ト） 車体の水平状態からの傾斜角度の
変動だけでなく、車輪荷重の変動とを組み合せてその変
動を０にするように姿勢制御を行うので、とくにオフロ
ード走行時における車体の水平維持性能が向上する。例
えば、走行中に１個の車輪のみが穴あるいは溝に入った
場合、車体の傾斜角度は変化しない場合があるが、その
場合でも車輪荷重は変化するため、当該車輪の懸架装置
は車輪荷重の変動を０とするように制御される。そし
て、１個の油圧シリンダ７だけが伸びて姿勢を水平に保
持するのではなく、平均車高が設定車高（目標車高）と
なるように他の油圧シリンダ７が縮み、全部の懸架装置
３，４が伸縮される。従って、その状態から穴あるいは
溝に入っていない他の車輪の状態が変化しても、車体の
姿勢変化は小さくなる。

【００６５】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、例えば次のように具体化してもよい。 （１） 走行時の姿勢制御のための第３の準備動作とし
て、各油圧シリンダ７の圧力を徐々に目標圧力に近づく
ように制御する代わりに、目標圧力と現時点の圧力の差
を求め、その差を０にするのに必要な油圧シリンダ７の
制御量を一度に作動させる指令電圧を出力してもよい。
又、各油圧シリンダ７を同時に伸縮作動させずに、それ
ぞれ独立して目標圧力に調整してもよい。

【００６６】（２） 走行時の姿勢制御のための第３の
準備動作を行わずに、第２の準備動作を完了した状態か
ら走行を開始してもよい。 （３） 各サーボ弁２９Ｌ，２９Ｒ，３０Ｌ，３０Ｒへ
の指令電圧の決定方法は前記実施の形態の制御系を使用
するものに限らず、傾斜角センサの傾斜角が０から変動
した場合、傾斜角の偏差を０で目標車高とするように各
車輪のストロークすなわち油圧シリンダ７の伸縮量を演
算し、かつ２本の対角線上にある各一対の車輪に作用す
る荷重の和が等しくなる値に対応する指令電圧を演算す
るものであればよい。

【００６７】（４） 水平制御に限らず、所定の平均車
高で水平面に対して所定の角度をなす状態を車体の基準
状態として、姿勢制御を行うようにしてもよい。例え
ば、車両が急な傾斜地を降坂する際に、いくぶん下降傾
斜した状態を基準状態として姿勢制御してもよい。この
制御を行う場合は、ピッチ角設定器を設けて、目標ピッ
チ角θを０から所定角度ずらすか、傾斜地の走行前に基
準状態を水平ではなく所定角度傾斜した状態として、目
標圧力を設定し、その目標圧力となるように基準状態に
姿勢制御する。この場合は、車体を水平にして走行する
場合に比較して、急な傾斜地を降坂する際に車両１の近
くにおける、前方の路面状況を運転者が確認し易くな
る。

【００６８】（５） 車高設定器６９を設けずに、目標
車高を一定としてもよい。 （６） 車体の水平状態からの傾斜角度の変動を検出す
る検出手段として傾斜角センサだけを装備するようにし
てもよい。そして、それに対応して制御系の処理を省略
してもよい。又、加速度センサを加え、加速度センサ、
傾斜角速度センサ及び傾斜角センサの３種で走行時の傾
斜角度の変動を検出する構成とし、制御系に加速度の影
響を考慮する信号処理部を設けてもよい。

【００６９】（７） 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。 （８） 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５−１
６４２４５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。

【００７０】（９） 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。 （１０） 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
制御装置を搭載してもよい。

【００７１】前記実施の形態及び変更例から把握できる
請求項記載以外の発明について、以下にその効果ととも
に記載する。 （１） 請求項２〜請求項４に記載の発明において、車
高設定器を設ける。この場合、路面の状態に対応した目
標平均車高の設定が可能となり、車両の走行時に障害物
より平均車高を一時的に高くして、障害物を跨いで走行
することが可能となる。

【００７２】（２） 請求項２に記載の発明において、
制御手段は各流体圧アクチュエータの圧力を各モードの
目標圧力に対応した圧力に１段階の制御で調整する。こ
の場合は制御が簡単となる。

【００７３】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１〜請求項４
に記載の発明では、車体を所定の基準姿勢に制御する際
に、傾斜地や凹凸の多い不整地等においても車輪と路面
との接地圧を良好に確保して、不整地における車両の登
坂力を向上させ、斜面での旋回性能を向上させることが
できる。

【００７４】請求項３に記載の発明では、車両の走行開
始前にヒーブモード、ピッチモード、ロールモード及び
ワープモードの圧力を走行開始後の目標圧力となるよう
に各流体圧アクチュエータの圧力が制御されるため、走
行開始直後に急激な車体の姿勢制御が行われることがな
く、運転者に違和感を与えることがない。又、制御手段
は一定時間内に複数回の制御動作ループを繰り返すよう
に流体圧アクチュエータ制御手段を介して前記各流体圧
アクチュエータを制御する。従って、急激な車体の姿勢
制御が行われることがなく、運転者に違和感を与えるこ
とがない。

【００７５】請求項４に記載の発明では、車両の走行開
始後の姿勢制御時に、各油圧シリンダ７の圧力が基準圧
力から変化している場合に、モード変換を行って各モー
ドの圧力が目標圧力となるように圧力調整を行うため、
その変化量に対応する値を直接補正する場合に比較し
て、車体の変動が小さな状態で姿勢制御を行うことがで
き乗り心地が良くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 一実施の形態の電気的構成を示すブロック回
路図。

【図２】 四輪油圧駆動車の概略斜視図。

【図３】 同じく懸架装置の配置を示す概略側面図。

【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、（ｂ）は右後車輪用の懸架装置を示
す概略背面図。

【図５】 懸架装置の油圧シリンダの模式図

【図６】 姿勢制御装置の油圧回路図。

【図７】 車体が仮想水平面から変位した状態を示す模
式図。

【図８】 車輪を支持する懸架装置の模式図。

【図９】 制御系のブロック図。

【図１０】走行前の姿勢制御時の作用を説明するフロー
チャート。

【図１１】（ａ）はモード別目標圧力の設定手順を示す
フローチャート、（ｂ）は各シリンダ圧力の目標圧力へ
の調整手順を示すフローチャート、（ｃ）は走行時の姿
勢制御の作用を説明するフローチャート。

【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…第１の演算手段、第２の演
算手段、制御手段、及び目標圧力設定手段を構成するＣ
ＰＵ（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、Ｂ…車体。

───────────────────────────────────────────────────── 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 (4)

【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、傾斜
   角度検出手段により車体の傾斜角度を検出して車体が所
   定の基準状態から傾斜すると、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を所定の基
   準状態に戻すように車体の姿勢制御を行う車両の姿勢制
   御装置において、 エンジンが始動後、車両の走行開始前に車体の姿勢を基
   準状態に制御し、その状態における各車輪の荷重に対応
   する前記各流体圧アクチュエータの圧力を測定し、その
   圧力をモード変換してヒーブモード、ピッチモード、ロ
   ールモード及びワープモードの各圧力を求め、車両の走
   行開始後ヒーブモード、ピッチモード及びロールモード
   の各圧力の目標値については前記基準状態におけるヒー
   ブモード、ピッチモード及びロールモードの各圧力に設
   定し、ワープモードの圧力の目標値については０に設定
   して姿勢制御を行うようにした車両の姿勢制御方法。
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、 車体の水平状態に対する傾斜角度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、 エンジンが始動されたとき、前記傾斜角度検出手段及び
   車輪位置検出手段の出力信号に基づいて基準状態からの
   車輪の上下方向の変位量を演算する第１の演算手段と、 前記第１の演算手段の演算結果に基づいて車体を基準状
   態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、 車体の姿勢が基準状態に制御された状態で、前記車輪荷
   重変動検出手段により検出した各車輪の荷重に相当する
   圧力をモード変換してヒーブモード、ピッチモード、ロ
   ールモード及びワープモードの各圧力を演算する第２の
   演算手段と、 車両の走行開始後の姿勢制御時におけるヒーブモード、
   ピッチモード及びロールモードの各圧力の目標値につい
   ては前記基準状態におけるヒーブモード、ピッチモード
   及びロールモードの各圧力に設定し、ワープモードの圧
   力の目標値については０に設定する目標圧力設定手段と
   を備えた車両の姿勢制御装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、前記目標圧力設定手段
   による目標圧力設定後、車両の走行開始前に車体を基準
   状態に保持したまま、各流体圧アクチュエータの圧力を
   ヒーブモード、ピッチモード及びロールモードの各圧力
   については前記基準状態におけるヒーブモード、ピッチ
   モード及びロールモードの各圧力に、ワープモードの圧
   力については０となるように一定時間内に複数回の制御
   動作ループを繰り返す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各流体圧アクチュエータを制御す
   る請求項２に記載の車両の姿勢制御装置。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、車両の走行開始後の姿
   勢制御時に、各車輪荷重変動検出手段により検出した各
   車輪の荷重に相当する圧力をモード変換して求めたヒー
   ブモード、ピッチモード、ロールモード及びワープモー
   ドの各圧力が前記目標圧力設定手段により設定された目
   標圧力となるように前記流体圧アクチュエータ制御手段
   を介して前記各流体圧アクチュエータを制御する請求項
   ２又は請求項３に記載の車両の姿勢制御装置。