JPH06107241A - キヤブの姿勢制御装置 - Google Patents
キヤブの姿勢制御装置Info
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- JPH06107241A JPH06107241A JP4283674A JP28367492A JPH06107241A JP H06107241 A JPH06107241 A JP H06107241A JP 4283674 A JP4283674 A JP 4283674A JP 28367492 A JP28367492 A JP 28367492A JP H06107241 A JPH06107241 A JP H06107241A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 車枠の車高変化とキヤブの車高変化から、振
動系の過渡特性に基づき油圧アクチユエータの油量を加
減し、キヤブを路面とほぼ平行な姿勢に保つ。 【構成】 車枠25の各懸架機構に車高センサ31を、
キヤブ3の前記各点に車高センサ28を、キヤブ3の重
心付近にジヤイロセンサ32と上下加速度センサ34を
それぞれ配設し、キヤブ変位量算出手段37により各車
高センサ31,28の検出値からキヤブ3のロール変位
量、ピツチ変位量、上下変位量を求め、キヤブ変位速度
算出手段36によりジヤイロセンサ32と上下加速度セ
ンサ34の検出値からキヤブ3のロール変位速度、ピツ
チ変位速度、上下変位速度を求め、制御力算出手段38
により各変位量と各変位速度からキヤブ3のロール、ピ
ツチ、上下変位を抑える制御力を求め、該制御力に対応
して油量制御弁16を駆動し、キヤブ3を支持する各油
圧アクチユエータ19の油量を加減する。
動系の過渡特性に基づき油圧アクチユエータの油量を加
減し、キヤブを路面とほぼ平行な姿勢に保つ。 【構成】 車枠25の各懸架機構に車高センサ31を、
キヤブ3の前記各点に車高センサ28を、キヤブ3の重
心付近にジヤイロセンサ32と上下加速度センサ34を
それぞれ配設し、キヤブ変位量算出手段37により各車
高センサ31,28の検出値からキヤブ3のロール変位
量、ピツチ変位量、上下変位量を求め、キヤブ変位速度
算出手段36によりジヤイロセンサ32と上下加速度セ
ンサ34の検出値からキヤブ3のロール変位速度、ピツ
チ変位速度、上下変位速度を求め、制御力算出手段38
により各変位量と各変位速度からキヤブ3のロール、ピ
ツチ、上下変位を抑える制御力を求め、該制御力に対応
して油量制御弁16を駆動し、キヤブ3を支持する各油
圧アクチユエータ19の油量を加減する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は普通の金属ばねと油圧緩
衝器を備えた車枠(フレーム)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、詳しくは前後左右4輪に対する車枠
の車高変化と、車枠に対するキヤブの前後左右各点の車
高変化とに対して、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。
衝器を備えた車枠(フレーム)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、詳しくは前後左右4輪に対する車枠
の車高変化と、車枠に対するキヤブの前後左右各点の車
高変化とに対して、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
変位が所定範囲を超えると、相対変位を解消する方向へ
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。
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
変位が所定範囲を超えると、相対変位を解消する方向へ
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、車枠とキヤブとの両方の上下
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。
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、車枠とキヤブとの両方の上下
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】
【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か
ら、振動系の過渡特性に基づきキヤブの油圧アクチユエ
ータの油量を制御し、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。
問題に鑑み、車枠の車高変化とキヤブの車高変化とか
ら、振動系の過渡特性に基づきキヤブの油圧アクチユエ
ータの油量を制御し、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。
【0005】
【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上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、車枠の各懸
架機構に車高センサを、キヤブの前記各点に車高センサ
を、キヤブ重心付近にジヤイロセンサと上下加速度セン
サをそれぞれ配設し、キヤブ変位量算出手段により各車
高センサの検出値からキヤブのロール変位量、ピツチ変
位量、上下変位量を求め、キヤブ変位速度算出手段によ
りジヤイロセンサと上下加速度センサの各検出値からキ
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、制御力算出手段によりキヤブ変位量算出手段と
キヤブ変位速度算出手段で求めた各変位量と各変位速度
からキヤブのロール、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各油圧アクチユエータの油
量を加減する油量制御弁を駆動するものである。
に、本発明の構成は車枠の上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、車枠の各懸
架機構に車高センサを、キヤブの前記各点に車高センサ
を、キヤブ重心付近にジヤイロセンサと上下加速度セン
サをそれぞれ配設し、キヤブ変位量算出手段により各車
高センサの検出値からキヤブのロール変位量、ピツチ変
位量、上下変位量を求め、キヤブ変位速度算出手段によ
りジヤイロセンサと上下加速度センサの各検出値からキ
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、制御力算出手段によりキヤブ変位量算出手段と
キヤブ変位速度算出手段で求めた各変位量と各変位速度
からキヤブのロール、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各油圧アクチユエータの油
量を加減する油量制御弁を駆動するものである。
【0006】
【作用】本発明によれば、車枠に対しキヤブの前後左右
4点を油圧アクチユエータとばねにより支持し、車枠の
各車輪支持部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4点の上下変位を検出する車
高センサと、キヤブ重心の上下加速度を検出する上下加
速度センサと、ジヤイロセンサとの各検出値から、予め
推定した路面入力に対するキヤブ姿勢の過渡特性に基づ
き、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、如何なる条件でも路面変化に対するキヤブの
振動を抑え、かつキヤブをほぼ路面と平行に維持し、車
両の乗り心地と操縦安定性を高める。
4点を油圧アクチユエータとばねにより支持し、車枠の
各車輪支持部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4点の上下変位を検出する車
高センサと、キヤブ重心の上下加速度を検出する上下加
速度センサと、ジヤイロセンサとの各検出値から、予め
推定した路面入力に対するキヤブ姿勢の過渡特性に基づ
き、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、如何なる条件でも路面変化に対するキヤブの
振動を抑え、かつキヤブをほぼ路面と平行に維持し、車
両の乗り心地と操縦安定性を高める。
【0007】
【実施例】図1は本発明に係るキヤブの側面図、図2は
キヤブの姿勢制御装置の油圧回路図である。車枠25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2
1はシリンダと車枠25との間に介装される。
キヤブの姿勢制御装置の油圧回路図である。車枠25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2
1はシリンダと車枠25との間に介装される。
【0008】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により車枠25に支持される。キヤブ3の前後左右の
移動を抑えるために、車枠25の支板40と底枠3aの
支板42との間に、前後方向のリンク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と支板25a
との間に介装される。
前後左右の4点を、油圧アクチユエータ19とばね21
aにより車枠25に支持される。キヤブ3の前後左右の
移動を抑えるために、車枠25の支板40と底枠3aの
支板42との間に、前後方向のリンク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と支板25a
との間に介装される。
【0009】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、上下変位速度を検出
するために、キヤブ3のロール中心とピツチ中心の付近
にジヤイロセンサ32(図3参照)が配設され、キヤブ
重心付近に上下加速度センサ34(図3参照)が配設さ
れる。キヤブ重心の上下変位速度は上下加速度センサ3
4により検出した上下加速度を積分して求める。
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、上下変位速度を検出
するために、キヤブ3のロール中心とピツチ中心の付近
にジヤイロセンサ32(図3参照)が配設され、キヤブ
重心付近に上下加速度センサ34(図3参照)が配設さ
れる。キヤブ重心の上下変位速度は上下加速度センサ3
4により検出した上下加速度を積分して求める。
【0010】図2に示すように、キヤブ3の油圧アクチ
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2
2から上外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。
上述の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。
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2
2から上外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。
上述の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。
【0011】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、油圧監視手段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。
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、油圧監視手段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。
【0012】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。
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。
【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。
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。
【0014】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,hFR,hRL,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hcF
L ,hcFR ,hcRL ,hcRR とすると、車枠25の上下
変位量x、キヤブ3の上下変位量xc は、次の式(1)
で表される。
面に対する相対車高をhFL,hFR,hRL,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hcF
L ,hcFR ,hcRL ,hcRR とすると、車枠25の上下
変位量x、キヤブ3の上下変位量xc 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 ,hFR0 ,hRL0 ,hRR0 :車枠の各車
輪支持部の標準車高 hcFL0,hcFR0,hcRL0,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0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。
輪支持部の標準車高 hcFL0,hcFR0,hcRL0,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0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。
【0016】 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 路面の横方向の傾きを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(角)φc 、キ
ヤブ3のピツチ変位量(角)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。
をxとすると、キヤブ3のロール変位量(角)φc 、キ
ヤブ3のピツチ変位量(角)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。
【0017】 φc =φ+Δφ+Δφc θc =θ+Δθ+Δθc xc =x+Δx+Δxc ……(3) キヤブ3のロール、ピツチ、上下変位の各運動につい
て、次の運動方程式(4)が成り立つ。
て、次の運動方程式(4)が成り立つ。
【0018】 IX (d2φc /dt2)=Mc ・g・hR ・φc −F12 IY (d2θc /dt2)=Mc ・g・hP ・θc −F22 Mc (d2xc /dt2)=−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(5)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 si
n φc の積、Mc gとhP sin θc の積)である。
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 si
n φc の積、Mc gとhP sin θc の積)である。
【0019】したがつて、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)で表される。
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)で表される。
【0020】 F12=k1 (Δφ+Δφc )+k2 {d(Δφ+Δφc )/dt} +k7 Σ(Δφ+Δφc )dt F22=k3 (Δθ+Δθc )+k4 {d(Δθ+Δθc )/dt} +k8 Σ(Δθ+Δθc )dt F32=k5 (Δx+Δxc )+k6 {d(Δx+Δxc )/dt} +k9 Σ(Δx+Δxc )dt ……(5) ただし、k1 〜k9 :定数 Σ:都合により積分記号(▲◆▼)を表すものとする 式(5)の右辺の第2項はジヤイロセンサ32により検
出されるキヤブ3のロール変位速度φc'、ピツチ変位速
度θc'、上下加速度センサ34により検出される上下加
速度gc を積分して求まるキヤブ3の上下変位速度xc'
である。したがつて、式(5)は次の式(6)で表すこ
とができる。
出されるキヤブ3のロール変位速度φc'、ピツチ変位速
度θc'、上下加速度センサ34により検出される上下加
速度gc を積分して求まるキヤブ3の上下変位速度xc'
である。したがつて、式(5)は次の式(6)で表すこ
とができる。
【0021】 F12=k1 (Δφ+Δφc )+k2 φc'+k7 Σ(Δφ+Δφc )dt F22=k3 (Δθ+Δθc )+k4 θc'+k8 Σ(Δθ+Δθc )dt F32=k5 (Δx+Δxc )+k6 xc'+k9 Σ(Δx+Δxc )dt ……(6) ただし、xc'=Σgc dt 図3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,hFR,hRL,hRR
を、車高センサ28によりキヤブ3の車高hcFL ,hcF
R ,hcRL ,hcRR をそれぞれ検出し、キヤブ3に配設
した上下加速度センサ34によりキヤブ重心の上下加速
度gc を検出し、ジヤイロセンサ32によりキヤブ3の
ロール変位速度φc'、ピツチ変位速度θc'を検出する。
ンサ31により車枠25の車高hFL,hFR,hRL,hRR
を、車高センサ28によりキヤブ3の車高hcFL ,hcF
R ,hcRL ,hcRR をそれぞれ検出し、キヤブ3に配設
した上下加速度センサ34によりキヤブ重心の上下加速
度gc を検出し、ジヤイロセンサ32によりキヤブ3の
ロール変位速度φc'、ピツチ変位速度θc'を検出する。
【0022】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、キヤブ3の上下変位速度xc'を求め
る。
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、キヤブ3の上下変位速度xc'を求め
る。
【0023】キヤブ制御力算出手段38により、ロール
変位量Δφ、ピツチ変位量Δθ、上下変位量Δxと、ロ
ール変位量Δφc 、ピツチ変位量Δθc 、上下変位量Δ
xcと、ロール変位速度φc'、ピツチ変位速度θc'、上
下変位速度xc'とから、キヤブ3のロール制御力(トル
ク)F12、ピツチ制御力(トルク)F22、上下制御力F
32を求める。
変位量Δφ、ピツチ変位量Δθ、上下変位量Δxと、ロ
ール変位量Δφc 、ピツチ変位量Δθc 、上下変位量Δ
xcと、ロール変位速度φc'、ピツチ変位速度θc'、上
下変位速度xc'とから、キヤブ3のロール制御力(トル
ク)F12、ピツチ制御力(トルク)F22、上下制御力F
32を求める。
【0024】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、
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 ,VcRL ,V
cRR を求める。
により、上述のロール制御力F12、ピツチ制御力F22、
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 ,VcRL ,V
cRR を求める。
【0025】 VcFL =−kV1F12−kV2F22+kV5F32 VcFR =+kV1F12−kV2F22+kV5F32 VcRL =−kV3F12+kV4F22+kV6F32 VcRR =+kV3F12+kV4F22+kV6F32 ……(7) ただし、kV1〜kV6:定数 最後に、制御電圧VcFL ,VcFR ,VcRL ,VcRR と油
圧センサ17のフイードバツク信号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)に維
持できる。
圧センサ17のフイードバツク信号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)に維
持できる。
【0026】図4〜6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〜p21,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5の油
圧監視ルーチンに移り、油圧監視手段Aの切換弁12を
駆動し、出力油圧pmを所定値pc に保つ。
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〜p21,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5の油
圧監視ルーチンに移り、油圧監視手段Aの切換弁12を
駆動し、出力油圧pmを所定値pc に保つ。
【0027】p14で車高センサ31から車枠25の車高
hFL,hFR,hRL,hRRを、車高センサ28からキヤブ
3の車高hcFL ,hcFR ,hcRL ,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,pFR,pRL,pRRをそれぞれ読み込む。p15で上
下加速度センサ34からキヤブ3の上下加速度gc を読
み込む。p16で車枠25の車高hFL,hFR,hRL,hRR
から車枠25の車高変化量xFL,xFR,xRL,xRRを、
キヤブ3の車高hcFL ,hcFR ,hcRL ,hcRR からキ
ヤブ3の車高変化量xcFL ,xcFR ,xcRL ,xcRR を
それぞれ求める。
hFL,hFR,hRL,hRRを、車高センサ28からキヤブ
3の車高hcFL ,hcFR ,hcRL ,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,pFR,pRL,pRRをそれぞれ読み込む。p15で上
下加速度センサ34からキヤブ3の上下加速度gc を読
み込む。p16で車枠25の車高hFL,hFR,hRL,hRR
から車枠25の車高変化量xFL,xFR,xRL,xRRを、
キヤブ3の車高hcFL ,hcFR ,hcRL ,hcRR からキ
ヤブ3の車高変化量xcFL ,xcFR ,xcRL ,xcRR を
それぞれ求める。
【0028】p17で車枠25の車高変化量xFL,xFR,
xRL,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 ,xcFR ,xcRL ,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。
xRL,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 ,xcFR ,xcRL ,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。
【0029】p18でキヤブ3の上下加速度gc からキヤ
ブ重心の上下変位速度xc'を求めたうえ、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Δθ
c 、上下変位量Δxc と、キヤブ3のロール変位速度φ
c'、ピツチ変位速度θc'、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。P19でキヤブ3の各制御量F12、F22、F32に対応
する油量制御弁16の制御電圧VcFL ,VcFR ,VcRL
,VcRR を求める。p20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、p21で終了す
る。
ブ重心の上下変位速度xc'を求めたうえ、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Δθ
c 、上下変位量Δxc と、キヤブ3のロール変位速度φ
c'、ピツチ変位速度θc'、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。P19でキヤブ3の各制御量F12、F22、F32に対応
する油量制御弁16の制御電圧VcFL ,VcFR ,VcRL
,VcRR を求める。p20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、p21で終了す
る。
【0030】図5に示すように、油圧監視ルーチンは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。
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。
【0031】図6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により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。
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により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。
【0032】図7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。
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。
【0033】
【発明の効果】本発明は上述のように、車枠の上にキヤ
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、車枠の各懸架機構に車高センサを、キヤブの前
記各点に車高センサを、キヤブ重心付近にジヤイロセン
サと上下加速度センサをそれぞれ配設し、キヤブ変位量
算出手段により各車高センサの検出値からキヤブのロー
ル変位量、ピツチ変位量、上下変位量を求め、キヤブ変
位速度算出手段によりジヤイロセンサと上下加速度セン
サの各検出値から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、制御力算出手段によりキヤ
ブ変位量算出手段とキヤブ変位速度算出手段で求めた各
変位量と各変位速度からキヤブのロール、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各油圧
アクチユエータの油量を加減する油量制御弁を駆動する
ものであるから、キヤブの姿勢が常にほぼフラツトに保
たれ、乗り心地が向上し、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。
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、車枠の各懸架機構に車高センサを、キヤブの前
記各点に車高センサを、キヤブ重心付近にジヤイロセン
サと上下加速度センサをそれぞれ配設し、キヤブ変位量
算出手段により各車高センサの検出値からキヤブのロー
ル変位量、ピツチ変位量、上下変位量を求め、キヤブ変
位速度算出手段によりジヤイロセンサと上下加速度セン
サの各検出値から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、制御力算出手段によりキヤ
ブ変位量算出手段とキヤブ変位速度算出手段で求めた各
変位量と各変位速度からキヤブのロール、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各油圧
アクチユエータの油量を加減する油量制御弁を駆動する
ものであるから、キヤブの姿勢が常にほぼフラツトに保
たれ、乗り心地が向上し、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。
【図1】本発明に係るキヤブの側面図である。
【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】同キヤブの姿勢制御プログラムの流れ図であ
る。
る。
【図5】同キヤブの姿勢制御プログラムの流れ図であ
る。
る。
【図6】同キヤブの姿勢制御プログラムの流れ図であ
る。
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。
図である。
3:キヤブ 16:油量制御弁 17:油圧センサ 1
8:空気ばね 19:油圧アクチユエータ 20:車輪
25:車枠 28,31:車高センサ 32:ジヤイ
ロセンサ 34:上下加速度センサ 36:キヤブ変位
速度算出手段 37:キヤブ変位量算出手段 38:制
御力算出手段
8:空気ばね 19:油圧アクチユエータ 20:車輪
25:車枠 28,31:車高センサ 32:ジヤイ
ロセンサ 34:上下加速度センサ 36:キヤブ変位
速度算出手段 37:キヤブ変位量算出手段 38:制
御力算出手段
Claims (1)
- 【請求項1】車枠の上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、車枠の各懸架機構
に車高センサを、キヤブの前記各点に車高センサを、キ
ヤブ重心付近にジヤイロセンサと上下加速度センサをそ
れぞれ配設し、キヤブ変位量算出手段により各車高セン
サの検出値からキヤブのロール変位量、ピツチ変位量、
上下変位量を求め、キヤブ変位速度算出手段によりジヤ
イロセンサと上下加速度センサの各検出値からキヤブの
ロール変位速度、ピツチ変位速度、上下変位速度を求
め、制御力算出手段によりキヤブ変位量算出手段とキヤ
ブ変位速度算出手段で求めた各変位量と各変位速度から
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各油圧アクチユエータの油量を
加減する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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4283674A JPH06107241A (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | キヤブの姿勢制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4283674A JPH06107241A (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | キヤブの姿勢制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06107241A true JPH06107241A (ja) | 1994-04-19 |
Family
ID=17668600
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4283674A Pending JPH06107241A (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | キヤブの姿勢制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06107241A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999024312A1 (en) * | 1997-11-12 | 1999-05-20 | Case Corporation | Coordinated control of an active suspension system |
US6898501B2 (en) | 1999-07-15 | 2005-05-24 | Cnh America Llc | Apparatus for facilitating reduction of vibration in a work vehicle having an active CAB suspension system |
EP1702772A1 (de) * | 2005-03-18 | 2006-09-20 | MAN Nutzfahrzeuge Aktiengesellschaft | Anordnung und Verfahren zur Niveausteuerung bzw. -regelung eines Fahrzeugaufbaus |
-
1992
- 1992-09-29 JP JP4283674A patent/JPH06107241A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999024312A1 (en) * | 1997-11-12 | 1999-05-20 | Case Corporation | Coordinated control of an active suspension system |
US6029764A (en) * | 1997-11-12 | 2000-02-29 | Case Corporation | Coordinated control of an active suspension system for a work vehicle |
US6898501B2 (en) | 1999-07-15 | 2005-05-24 | Cnh America Llc | Apparatus for facilitating reduction of vibration in a work vehicle having an active CAB suspension system |
EP1702772A1 (de) * | 2005-03-18 | 2006-09-20 | MAN Nutzfahrzeuge Aktiengesellschaft | Anordnung und Verfahren zur Niveausteuerung bzw. -regelung eines Fahrzeugaufbaus |
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