JPS58160439A - 車両の安定化装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は動力伝達装置、特に車輪を備える車両の安定
化装置に関する。

大型移動構造設備において、車両は空気を充填されたタ
イヤを除いて非弾性状態にあシ、平担でない地形上で作
業ステーション又は現場間を移動する時、ピッチング運
動（縦揺れ）により不安定な状態になる。ピッチングに
よる不安定状態は非常に激しくて、運転手が車両の地上
速度を減じることになり、そのために生産性に悪影響を
もたらす。

従って、この発明の目的は、運転手が車両を減速する必
要がないような、車両安定化方法及び装置を提供するこ
とである０ この発明によれば車輪付き車両用安定化装置は下記の項
目を備えている、即ち車両上の可動質量と、車両に取付
けられると共に、前記質量に連結されてその質量を移動
させる作動装置と、車両に取付けられると共に、安定化
されるべき細心の回りに関する車両の運動を検知する検
知装置と、前記検知装置に応答して前記作動装置を制御
して、前記検知装置が検知した車両そしてつぎに前記質
量の運動方向と同一方向に、前記可動質量を安定化され
るべき軸心の回シに運動させる制御装置から構成されて
いる。

第１図に、移動構造車両１０が概略的に示さ　５− れており、この車両１０は非弾性構造、即ち概略的に１
１　、１２で示される空気タイヤを除いてサスペンショ
ン装置は利用していない。この車両は地上を移動するよ
うになっていると共に、パケット１３のような質量Ｍを
画定するフレームに対して可動であり、このパケットは
ブームｔ　＊ハ７−ム１４にピボット止めされると共に
、こ＼では線型液圧シリンダーとして示される作動装置
１５により移動されるようになっている。

シリンダーの作動は通常、サーボバルブ１６により制御
され、サーボバルブ１６　ハ、　：Ｉイル１９によシ作
動されるフラッパー型１８のような電気サーボ制御バル
ブ１７により、電気的に制御される。

車両が作業ステーション間又は現場間を地上を移動する
時、重心０．Ｇ、の回りのピッチ不安定状態を生じる傾
向があり、これは激しくて、運転手が車両を減速させな
ければならなくなｐ１生産性に悪影響をもたらす０ このような構造における車両の応答状態が、−６＝ 第２図に示されている。明らかなように、ピッチ挙動θ
は波形運動となっている。パケット位置即ち質量位置２
も、非常に広範にわたる垂直運動を示しており、車両の
中心又は運転台位置は小さい垂直運動Ｙを示している。

同線ＳＶＯハサーボバルブの開度を示す。

この発明においては、一つ又はそれ以上の検知装置Ｓ（
第１，８図）が重心に設けられて、信号を発するように
なっている。好ましい構成においては、角速度検知装置
及び加速度計が設けられている。重心は移動及び積載荷
重によりいくらか移動するから、近似重心位置が利用さ
れる。

更に、この発明においては、検知装置からの信号は制御
装置によｐ１可動質量１０に追加運動を生じさせるよう
になっており、この運動方向は、検知装置が運動を検知
したのと同じ方向で、安定化されるべき軸心の回りに行
なわれるもので、これが安定化作用をもたらす。同特に
追加運動は、車両のピッチング運動による運動方向の同
一の方向に、パケット即ち質７７（ｕに対して継続的に
与えられる。安定化作用は第３図に概略的に示されてお
り明らかなように、ピッチ運動θが安定し、パケット即
ち質量位置２も安定し、かつ垂直運動Ｙ即ち車両の中心
または運転台位置が安定する。

コイル１９を作動する信号制御装置は、アナログ回路又
はデジタル回路による。一つを越える検知装置が利用さ
れる場合は、信号は総和又は加算されて、バルブ１６を
制御する複合信号を発するようにされる。加算器は、サ
ーボバルブへ送られる信号の大きさを調整するゲイン制
御装置を含み、これにより、過制御つまりオーバーシュ
ートを防止するべく信号を適切に制御できると共に、適
切な制御のために十分な信号を送ることができる。

第１図には、単に増幅器（ＡＭＰ）を包含するアナログ
装置が示されでいる。

二つの検知器からの信号が加算される状態が第５図に示
されており、こ＼では検知器２１゜２２はその信号を増
幅器２５　、２４により増幅され、次いで加算器２５に
おいて代数和されて、サーボバルブ８ｖの電気制御装置
への信号が発せられる。加算器２５は前述の理由により
、ゲイン制御装置を包含している。

第４図に示される好ましい液圧回路装置において、第２
電気液圧サーボバルブ５０が安定化の機能のために利用
され、通常のサーボバルブ５１と並列に設けられて、車
両に対する質量の垂直傾斜を制御する。第２サーボバル
ブ５０は通常のバルブ５１に並列に接続されており、バ
ルブ３１は通常ブームを制御する。バ化プ３１は手動で
、又は電気的あるいは他の手段で制御される。サーボバ
ルブ５１は安定化装置から信号を受信して、質量に付加
運動を行なわせる方向にブームを移動して、所望の安定
化作用を行なわせる。スイッチ５２が設けられて、運転
者が所望によシ安定化装置を遮断できるようになってい
る。

第６図のデジタル型制御装置において、検知＝　９− 器からの信号はアナログ−デジタル変換器３５により、
アナログ信号からデジタル信号に変換されて、比較器３
６へ送られ、そこでは基準値。

通常は零に対するパルスの比較が行なわれ、ゲイン制御
装置３８を介してサーボバルブ１７のコイルへ信号が送
られる。

第７図に示されるように、アナログ信号Ａ８はアナログ
−デジタル変換器によｐ複数のパルスのデジタル信号Ｄ
Ｂに変換され、そのデューテイザイクル又は期間は固定
されるが、各サイクルにおける低電圧に対する正又は高
電圧の比率は、検知器の信号の大きさによシ変化する。

これらのデジタル信号がサーボバルブのコイルに適用さ
れると、サーボバルブはエラー信号の大きさに比例して
作動される。サーボバルブのソレノイドコイル・インダ
クタンスは、デユーティサイクル時間信号を積分して、
平均コイル電流を平均デユーティサイクルに比例するよ
うにしている。液圧流体流動は、正確にアナログ電圧誘
導電流又はデジタルデユーティサイクル１０− 誘導電流と同様に挙動を行ない、前記両誘導電流は作動
範囲において、継続的に比例関係にある〇 二つの検知器が利用される場合、各検知器からの信号は
デジタル信号に変換され、この信号はサーボバルブへ送
られる前に、加算器により加算される。ゲイン制御装置
３８が、装置の感度を制御するために設けられている０ 第８図に示されるこの発明の形態においては車両の後部
に追加質量Ｍ′が設けられ、これはサーボバルブ４１に
より制御される線型液圧作動装置により、垂直に移動で
きるようになっている。第２検知器Ｓ′は同一軸心の回
りの運動を検知して、検知器が車両の運動を検知した方
向と同一方向で、質ｉＭ′に安定化されるべき軸心の回
りに追加運動を行なわせる。二つの検知器Ｓ。

Ｓ′からの信号は加算されて、シリンダー１６．４０へ
の各サーボバルブ１７　、４０のための一つの制御信号
を発するか、又は各シリンダーは、感度及び運動の程度
を制御する別のゲイン制御装置を備える、それ自体の回
路を有することができる０

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の車両の概略図、第２図はこの発明を
利用しない場合の装置における、車両応答に対する垂直
運動グラフ、第５図はこの発明を利用した場合の装置に
おける、車両応答に対する垂直運動グラフ、第４図は安
定化装置に利用される液圧回路図、第５図はアナログ型
安定化装置のブロック図、第６図は修正形態の安定化装
置に利用されるデジタル電気装置の概略図、第７図はデ
ジタル回路により得られる信号のグラフ、第８図は修正
形態の装置の概略グラフである。 １０・・・車両、１５・・・作動装置、１６・・・検知
器に応答する装置、Ｍ・・・物体、Ｓ・・・検知器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　車輪を有する非弾性車両、前記車両上に設けられた
   可動質量、前記車両に取付けられると共に、前記質量を
   移動すべく前記質量に連結された作動装置、前記車両に
   取付けられて安定化されるべき軸心の回シにおける、前
   記車両の運動を検知する検知装置、及び前記検知装置に
   応答する装置であって、前記作動装置を制御して、前記
   検知装置により検知された前記車両そして前記質量の運
   動方向と同一の方向に、前記可動質量を運動させる前記
   装置、からなる車輪を有する車両の安定化装置Ｗ０２　
   前記検知装置が角速度検知器である、特許請求の範囲第
   １項に記載の安定化装置０３　加速度計からなる第２検
   知装置を含む、特許請求の範囲第１又は２項に記載の安
   定化装置。 ４　前記作動装置が液圧モータからなる、特許請求の範
   囲第１項に記載の安定化装置。 ５、　前記作動装置が電気的に制御され、かつ前記検知
   装置に応答する前記装置がアナログ回路を含む、特許請
   求の範囲第１〜４項のいずれか１項に記載の安定化装置
   。 ６　前記作動装置が電気的に制御され、かつ前記検知装
   置に応答する前記装置がデジタル回路を含む、特許請求
   の範囲第１〜５項に記載の安定化装置。 ７　前記作動装置を制御するサーボバルブ、前記車両に
   取付けられると共に、安定化されるべき軸心の回りにお
   ける前記車両の運動を検知する検知装置、及び前記検知
   装置に応答する電気回路であって、前記サーボバルブに
   信号を送り、前記検知装置が前記車両そして前記質量の
   運動を検知できるようにした前記電気回路を特徴する特
   許請求の範囲第１〜６項のいずれか１項に記載の安定化
   装置。 ８　前記車両上の第２可動質量、前記車両に取付けられ
   ると共に、前記質量を運動させるべく前記質量に連結さ
   れた第２作動装置、前記車輌に取付けられると共に、安
   定化されるべき細心の回りにおける前記車両の運動を検
   知する追加検知器、前記追加検知装置に応答する第２装
   置であって、前記第２サーボノくルブに電気信号を送り
   、前記第２検知装置により検知される前記車両、そして
   前記質量の運動方向と同一の方向に、前記可動質量を運
   動させる前記第２装置を包含する、特許請求の範囲第１
   〜７項のいずれか１項に記載の安定化装置。 ９　前記可動質量がブームを含んでなり、前記ブームが
   前記車両にピボット止めされてい石特許請求の範囲第１
   〜８項のいずれか１項に記載の安定化装置。 １０　　可動質量と、前記可動質量を運動させる作動装
   置を備えた車輪を有する車両の、所定軸心の回りの運動
   を安定化させる方法であって、前記車両の前記所定軸心
   の回りの運動を検知し、前記運動に応答する信号を発し
   、前記信号によｐ１前前記側が前記軸心の回シに運動す
   るのと同様の方向に、前記質量を運動させることからな
   る前記安定化方法。 １１　　前記継続的な検知が、前記軸心の回りに関する
   前記車両の角速度を検知するようにした％許請求の範囲
   第１０項に記載の方法。 １２　　前記軸心の回シの運動の加速度の検知すること
   を特徴する特許請求の範囲第１０項又は１１項に記載の
   方法。 １５　　角速度及び加速度信号を線型加算し、前記信号
   の線型加算値に関連して、前記車両に相対的に前記質量
   を運動させることから々る、特許請求の範囲第１２項に
   記載の方法。