JPH07215239A - 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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- JPH07215239A JPH07215239A JP6024833A JP2483394A JPH07215239A JP H07215239 A JPH07215239 A JP H07215239A JP 6024833 A JP6024833 A JP 6024833A JP 2483394 A JP2483394 A JP 2483394A JP H07215239 A JPH07215239 A JP H07215239A
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- NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N (2s)-2-[[4-[2-(2,4-diaminoquinazolin-6-yl)ethyl]benzoyl]amino]-4-methylidenepentanedioic acid Chemical compound C1=CC2=NC(N)=NC(N)=C2C=C1CCC1=CC=C(C(=O)N[C@@H](CC(=C)C(O)=O)C(O)=O)C=C1 NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N 0.000 description 1
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
- B60G99/008—Other suspension arrangements with fluid springs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
- B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
- B60G17/0152—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the action on a particular type of suspension unit
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D33/00—Superstructures for load-carrying vehicles
- B62D33/06—Drivers' cabs
- B62D33/0604—Cabs insulated against vibrations or noise, e.g. with elastic suspension
- B62D33/0608—Cabs insulated against vibrations or noise, e.g. with elastic suspension pneumatic or hydraulic suspension
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 キヤブの前後変位量に基づき、キヤブの前後
移動を規制する油圧アクチユエータを制御し、乗員の快
適性と乗り心地を高める。 【構成】 車枠25とキヤブ3の間に左右1対の前後方
向の油圧アクチユエータ49を連結する。キヤブ3の左
右各部の前後位置センサ52から車枠25に対するキヤ
ブ重心Oの前後変位量とヨー変位量を求める。キヤブ3
の前後変位量とヨー変位量からキヤブ3の前後変位制御
量とヨー制御量とピツチ制御量を求める。前後変位制御
量とヨー制御量とピツチ制御量に対応して左右1対の油
圧アクチユエータ49の両端室の油量を各別に加減す
る。
移動を規制する油圧アクチユエータを制御し、乗員の快
適性と乗り心地を高める。 【構成】 車枠25とキヤブ3の間に左右1対の前後方
向の油圧アクチユエータ49を連結する。キヤブ3の左
右各部の前後位置センサ52から車枠25に対するキヤ
ブ重心Oの前後変位量とヨー変位量を求める。キヤブ3
の前後変位量とヨー変位量からキヤブ3の前後変位制御
量とヨー制御量とピツチ制御量を求める。前後変位制御
量とヨー制御量とピツチ制御量に対応して左右1対の油
圧アクチユエータ49の両端室の油量を各別に加減す
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
衝器により車輪を懸架する車枠に、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するキヤ
ブの姿勢制御装置、特に前後方向の入力に対してキヤブ
の姿勢変化を抑え、快適な乗り心地を得る、キヤブの姿
勢制御装置に関するものである。
衝器により車輪を懸架する車枠に、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するキヤ
ブの姿勢制御装置、特に前後方向の入力に対してキヤブ
の姿勢変化を抑え、快適な乗り心地を得る、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】本出願人の出願に係る特願平4-285002号
のキヤブの姿勢制御装置によれば、乗員からの指令があ
ると、その時の路面入力状況から最適な制御パラメータ
を計算し、新たな制御パラメータを用いてキヤブの姿勢
を制御することにより、乗員の快適性、乗り心地を得る
ことができる。しかし、上述のキヤブの姿勢制御装置で
は、路面からの上下方向の入力に起因するキヤブのピツ
チ、ロール、バウンスの各モードの姿勢を制御するにと
どまり、前後方向の入力に起因するキヤブの挙動に関し
ては制御できない。特にトレーラを牽引するトラクタで
は、加減速に伴うトレーラからの前後方向の入力を緩和
し、キヤブの姿勢変化を抑え、乗員の快適性、乗り心地
を得ることが望まれる。
のキヤブの姿勢制御装置によれば、乗員からの指令があ
ると、その時の路面入力状況から最適な制御パラメータ
を計算し、新たな制御パラメータを用いてキヤブの姿勢
を制御することにより、乗員の快適性、乗り心地を得る
ことができる。しかし、上述のキヤブの姿勢制御装置で
は、路面からの上下方向の入力に起因するキヤブのピツ
チ、ロール、バウンスの各モードの姿勢を制御するにと
どまり、前後方向の入力に起因するキヤブの挙動に関し
ては制御できない。特にトレーラを牽引するトラクタで
は、加減速に伴うトレーラからの前後方向の入力を緩和
し、キヤブの姿勢変化を抑え、乗員の快適性、乗り心地
を得ることが望まれる。
【0003】
【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、車枠に対するキヤブの前後移動を規制する
左右2本のロツドの代りに左右1対の油圧アクチユエー
タを装着し、キヤブの左右各部の前後位置変化に基づき
油圧アクチユエータを制御し、前後方向の入力に対する
キヤブの姿勢変化を抑え、乗員の快適性と乗り心地を高
めるようにした、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、車枠に対するキヤブの前後移動を規制する
左右2本のロツドの代りに左右1対の油圧アクチユエー
タを装着し、キヤブの左右各部の前後位置変化に基づき
油圧アクチユエータを制御し、前後方向の入力に対する
キヤブの姿勢変化を抑え、乗員の快適性と乗り心地を高
めるようにした、キヤブの姿勢制御装置を提供すること
にある。
【0004】
【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とキヤブの間に左右1対の前後
方向の油圧アクチユエータを連結し、キヤブの左右各部
の前後位置変化からキヤブ重心の前後変位量とヨー変位
量を求め、キヤブ重心の前後変位量とヨー変位量からキ
ヤブの前後変位制御量とヨー変位制御量とピツチ制御量
を求め、前後変位制御量とヨー変位制御量とピツチ制御
量に対応して1対の油圧アクチユエータの両端室の油量
を各別に加減するものである。
に、本発明の構成は車枠とキヤブの間に左右1対の前後
方向の油圧アクチユエータを連結し、キヤブの左右各部
の前後位置変化からキヤブ重心の前後変位量とヨー変位
量を求め、キヤブ重心の前後変位量とヨー変位量からキ
ヤブの前後変位制御量とヨー変位制御量とピツチ制御量
を求め、前後変位制御量とヨー変位制御量とピツチ制御
量に対応して1対の油圧アクチユエータの両端室の油量
を各別に加減するものである。
【0005】
【作用】本発明によれば、例えばトレーラなどからの前
後方向の入力に対して、キヤブの左右各部の前後位置セ
ンサの信号から、キヤブ重心の前後変位量とヨー変位量
を求め、前後変位量とヨー変位量に対応して、車枠とキ
ヤブの間に装着した1対の前後方向の油圧アクチユエー
タの油量を各別に加減し、キヤブの前後振動と姿勢変化
を抑える。
後方向の入力に対して、キヤブの左右各部の前後位置セ
ンサの信号から、キヤブ重心の前後変位量とヨー変位量
を求め、前後変位量とヨー変位量に対応して、車枠とキ
ヤブの間に装着した1対の前後方向の油圧アクチユエー
タの油量を各別に加減し、キヤブの前後振動と姿勢変化
を抑える。
【0006】
【実施例】図1は本発明に係る姿勢制御装置を備えたキ
ヤブの側面図、図2は同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21はシリンダと車枠25の間に介装され
る。
ヤブの側面図、図2は同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21はシリンダと車枠25の間に介装され
る。
【0007】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18
(図2には空気ばねの場合を示す)により車枠25に支
持される。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18は底枠
3aと後述する油圧アクチユエータ49の壁部との間に
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の架台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18は
底枠3aとシリンダの間に介装される。
前後左右の4点を、油圧アクチユエータ19とばね18
(図2には空気ばねの場合を示す)により車枠25に支
持される。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18は底枠
3aと後述する油圧アクチユエータ49の壁部との間に
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の架台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18は
底枠3aとシリンダの間に介装される。
【0008】キヤブ3の前後左右の移動を抑えるため
に、車枠25の左右1対の支板40と底枠3aの支板4
2との間に、1対の前後方向の油圧アクチユエータ49
がピンにより連結される。油圧アクチユエータ49は油
圧アクチユエータ19と同様の構成のものである。
に、車枠25の左右1対の支板40と底枠3aの支板4
2との間に、1対の前後方向の油圧アクチユエータ49
がピンにより連結される。油圧アクチユエータ49は油
圧アクチユエータ19と同様の構成のものである。
【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の各板ばね式懸架
機構に配設される。図示してないが、好ましくは、車両
の旋回、加減速走行時のキヤブ3の姿勢制御を行うため
に、キヤブ重心付近に横加速度センサ32と前後加速度
センサ33が配設される(図4参照)。
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の各板ばね式懸架
機構に配設される。図示してないが、好ましくは、車両
の旋回、加減速走行時のキヤブ3の姿勢制御を行うため
に、キヤブ重心付近に横加速度センサ32と前後加速度
センサ33が配設される(図4参照)。
【0010】図2に示すように、キヤブ3の各油圧アク
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。各油圧アクチユエータ19は車枠25に対して所
定範囲で前後に傾動可能に支持される。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。
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。各油圧アクチユエータ19は車枠25に対して所
定範囲で前後に傾動可能に支持される。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。
【0011】図示の実施例では、油圧アクチユエータ1
9はキヤブ3の前後左右の4点に配設されるが、例えば
キヤブ3の前部の左右2点と後部の中央1点に配設され
るようにしてもよい。
9はキヤブ3の前後左右の4点に配設されるが、例えば
キヤブ3の前部の左右2点と後部の中央1点に配設され
るようにしてもよい。
【0012】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。
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。
【0013】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。
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。
【0014】また、管7の圧油は逆止弁44、絞り48
aを経て空気ばね48へ供給され、さらに油量制御弁4
6を経て油圧アクチユエータ49のシリンダ23の前後
端室の一方へ供給される。シリンダ23へ供給される油
圧は油圧センサ47により検出される。シリンダ23の
前後端室の他方の油は油量制御弁46、逆止弁45、管
13、フイルタ27を経て油槽2へ戻される。
aを経て空気ばね48へ供給され、さらに油量制御弁4
6を経て油圧アクチユエータ49のシリンダ23の前後
端室の一方へ供給される。シリンダ23へ供給される油
圧は油圧センサ47により検出される。シリンダ23の
前後端室の他方の油は油量制御弁46、逆止弁45、管
13、フイルタ27を経て油槽2へ戻される。
【0015】各油量制御弁16,46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19,49の油圧ないし油量
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、左右の油圧アクチユエータ49を特定する場合は、
FAL ,FAR の添字をそれぞれ付すことにする。
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19,49の油圧ないし油量
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、左右の油圧アクチユエータ49を特定する場合は、
FAL ,FAR の添字をそれぞれ付すことにする。
【0016】次に、上下方向の路面入力に対するキヤブ
の姿勢制御について述べる。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h
cFL 〜hcRR とすると、車枠25の各点の車高変化量x
FL〜xRR、キヤブ3の各点の車高変化量xcFL 〜xcRR
は、次の式(1)で表される。
の姿勢制御について述べる。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h
cFL 〜hcRR とすると、車枠25の各点の車高変化量x
FL〜xRR、キヤブ3の各点の車高変化量xcFL 〜xcRR
は、次の式(1)で表される。
【0017】 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Δφ、ピ
ツチ変位量Δθ、バウンス変位量Δxと、キヤブ3の車
枠25に対する相対的なロール変位量Δφc 、ピツチ変
位量Δθc 、バウンス変位量Δxc は、それぞれ次の式
(2)で表される。
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Δφ、ピ
ツチ変位量Δθ、バウンス変位量Δxと、キヤブ3の車
枠25に対する相対的なロール変位量Δφc 、ピツチ変
位量Δθc 、バウンス変位量Δxc は、それぞれ次の式
(2)で表される。
【0018】 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 路面が車枠25に与えるロール変位量をφ、ピツチ変位
量をθ、バウンス変位量をxとすると、キヤブ3のロー
ル変位量φc 、ピツチ変位量θc 、バウンス変位量xc
は、次の式(3)で表すことができる。
量をθ、バウンス変位量をxとすると、キヤブ3のロー
ル変位量φc 、ピツチ変位量θc 、バウンス変位量xc
は、次の式(3)で表すことができる。
【0019】 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、バウンスの各モードの振動は、次の運動方
程式(4)により表すことができる。
ル、ピツチ、バウンスの各モードの振動は、次の運動方
程式(4)により表すことができる。
【0020】 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RO(図3)とキヤブ重心0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Oに作用する重力の加速度(g)が、キヤブ
3をロール(ピツチ)させるモーメント即ちMc gとh
r sin φc の積(Mc gとhp sin θc の積)である。
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Oに作用する重力の加速度(g)が、キヤブ
3をロール(ピツチ)させるモーメント即ちMc gとh
r sin φc の積(Mc gとhp sin θc の積)である。
【0021】そこで、キヤブ3の振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
べきロール制御量F12、ピツチ制御量F22、バウンス制
御量F32を、次の式(5)のように決定する。
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
べきロール制御量F12、ピツチ制御量F22、バウンス制
御量F32を、次の式(5)のように決定する。
【0022】 F12=K1(Δφ+Δφc)+K2・d(Δφ+Δφc)/ dt +K7Σ(Δφ+Δφc) dt F22=K3(Δθ+Δθc)+K4・d(Δθ+Δθc)/ dt +K8Σ(Δθ+Δθc) dt F32=K5(Δx+Δxc)+K6・d(Δx+Δxc)/ dt +K9Σ(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 ここで、[φ]=Δφ+Δφc [θ]=Δθ+Δθc [x]=Δx+Δxc とすると、式(5)は次の式(5a)で表される。
【0023】 F12=K1[φ]+K2d[φ]/dt +K7Σ[φ]dt F22=K3[θ]+K4d[θ]/dt +K8Σ[θ]dt F32=K5[x]+K6d[x]/dt +K9Σ[x]dt ……(5a) 上述の振動制御量F12,F22,F32は路面変化によるキ
ヤブ3の姿勢変化(ロール、ピツチ、バウンス)に対応
するものであり、車両の旋回走行時の遠心力と加減速走
行時の慣性力によるキヤブ3の姿勢変化に対応した慣性
制御量を加算すれば、制御精度と応答性を一層向上でき
る。
ヤブ3の姿勢変化(ロール、ピツチ、バウンス)に対応
するものであり、車両の旋回走行時の遠心力と加減速走
行時の慣性力によるキヤブ3の姿勢変化に対応した慣性
制御量を加算すれば、制御精度と応答性を一層向上でき
る。
【0024】車両が平坦路を旋回走行する時のキヤブ3
のロールと、平坦路を加減速走行する時のキヤブ3のピ
ツチとの各モードの振動は、次の運動方程式(6)によ
り表すことができる。
のロールと、平坦路を加減速走行する時のキヤブ3のピ
ツチとの各モードの振動は、次の運動方程式(6)によ
り表すことができる。
【0025】 IX(d2φc/dt2)=Mc ・g1 ・hR −Mc ・g・hR(Δφ+Δφc) −TF ・KF(xcFL −xcFR)−TR ・KR(xcRL −xcRR)−F11 IY(d2θc/dt2)=Mc ・g2 ・hP −Mc ・g・hP(Δθ+Δθc) −LF ・KF(xcFL +xcFR)+LR ・KR(xcRL +xcRR)−F21 ……(6) ただし、g1 :横加速度 g2 :前後加速度 TF :キヤブ重心と前ばねとの左右間隔 TR :キヤブ重心と後ばねとの左右間隔 LF :キヤブ重心と前ばねとの前後間隔 LR :キヤブ重心と後ばねとの前後間隔 KF,KR:前ばね,後ばねのばね定数 図3に示すように、式(6)において、右辺の第1項は
キヤブ重心Oに作用する横加速度(前後加速度)が、キ
ヤブ3をロール(ピツチ)させるモーメント即ちMc g
1 とhR の積(Mc g2 とhP の積)であり、第2項は
キヤブ重心Oに作用する重力の加速度gが、キヤブ3を
ロール(ピツチ)させるモーメント即ちMc gとhR si
n(Δφ+Δφc)の積[Mc gとhP sin(Δθ+Δθc)の
積]であり、第3,4項はばね18の反力がキヤブ3に
及ぼすロール復元力(ピツチ復元力)である。
キヤブ重心Oに作用する横加速度(前後加速度)が、キ
ヤブ3をロール(ピツチ)させるモーメント即ちMc g
1 とhR の積(Mc g2 とhP の積)であり、第2項は
キヤブ重心Oに作用する重力の加速度gが、キヤブ3を
ロール(ピツチ)させるモーメント即ちMc gとhR si
n(Δφ+Δφc)の積[Mc gとhP sin(Δθ+Δθc)の
積]であり、第3,4項はばね18の反力がキヤブ3に
及ぼすロール復元力(ピツチ復元力)である。
【0026】したがつて、車両の旋回走行時と加減速走
行時、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
べき慣性制御量、すなわちロール制御量F11、ピツチ制
御量F21は、次の式(7)で表される。
行時、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
べき慣性制御量、すなわちロール制御量F11、ピツチ制
御量F21は、次の式(7)で表される。
【0027】 F11=Mc ・g1 ・hR −Mc ・g・hR(Δφ+Δφc) −TF ・KF (xcFL −xcFR)−TR ・KR (xcRL −xcRR) F21=Mc ・g2 ・hP −Mc ・g・hP(Δθ+Δθc) −LF ・KF (xcFL +xcFR)+LR ・KR (xcRL +xcRR)……(7) 次に、前後方向の入力に対するキヤブの姿勢制御につい
て述べる。車枠25に対するキヤブ3の前後位置をzL
,zR とし、目標とする標準の位置をzLO,zROとお
くと、車枠25に対するキヤブ3の左右各部の前後位置
変化zcL,zcR、キヤブ重心Oの前後変位量Δzc 、ヨ
ー変位量Δψc は、次の式(8)で表される。
て述べる。車枠25に対するキヤブ3の前後位置をzL
,zR とし、目標とする標準の位置をzLO,zROとお
くと、車枠25に対するキヤブ3の左右各部の前後位置
変化zcL,zcR、キヤブ重心Oの前後変位量Δzc 、ヨ
ー変位量Δψc は、次の式(8)で表される。
【0028】 zcL=zL −zLO zcR=zR −zRO Δzc =(zcL+zcR)/ 2 Δψc =(zcL−zcR)/Kψ ……(8) ただし、 Kψ:定数 上の式(8)を用いて、前後方向の入力に対するキヤブ
3の振動制御量、すなわち前後変位制御量F42とヨー制
御量F52は、次の式(9)で表される。
3の振動制御量、すなわち前後変位制御量F42とヨー制
御量F52は、次の式(9)で表される。
【0029】 F42=K13 Δzc +K14 dΔzc/dt+K15 ΣΔzc/dt F52=K16 Δψc +K17 dΔψc/dt+K18 ΣΔψc/dt ……(9) ただし、K13 〜K18 :定数 なお、式(5a)のピツチ制御量F22には、前後変位制
御量F42に基づくキヤブ重心Oに関するモーメントLcg
F42が加わるので、次の式(10)になる。
御量F42に基づくキヤブ重心Oに関するモーメントLcg
F42が加わるので、次の式(10)になる。
【0030】 F22=K3[Δθ]+K4 d[Δθ]/ dt+K8Σ[Δθ]dt−LcgF42 ……(10) ただし、Lcg:キヤブ重心Oと油圧アクチユエータ49
との上下間隔 図4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に配設した各加速度センサ32,3
3により、キヤブ重心Oの横・前後の各加速度g1 ,g
2 を検出する。前後位置センサ52によりキヤブ3の前
後位置zL ,zR を検出し、油圧センサ17,47によ
り各油圧アクチユエータ19,49の油圧pFL〜pRR,
pzFAL〜pzFARを検出する。
との上下間隔 図4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に配設した各加速度センサ32,3
3により、キヤブ重心Oの横・前後の各加速度g1 ,g
2 を検出する。前後位置センサ52によりキヤブ3の前
後位置zL ,zR を検出し、油圧センサ17,47によ
り各油圧アクチユエータ19,49の油圧pFL〜pRR,
pzFAL〜pzFARを検出する。
【0031】キヤブ上下振動量算出手段36により、車
軸に対する車枠25のロール・ピツチ・バウンスの各モ
ードの相対変位量Δφ,Δθ,Δxと、車枠25に対す
るキヤブ3のロール・ピツチ・バウンスの各モードの相
対変位量Δφc ,Δθc ,Δxc とを求める。キヤブ前
後振動量算出手段56により、車枠25に対するキヤブ
重心の前後変位量Δzc とヨー変位量Δψc を求める。
軸に対する車枠25のロール・ピツチ・バウンスの各モ
ードの相対変位量Δφ,Δθ,Δxと、車枠25に対す
るキヤブ3のロール・ピツチ・バウンスの各モードの相
対変位量Δφc ,Δθc ,Δxc とを求める。キヤブ前
後振動量算出手段56により、車枠25に対するキヤブ
重心の前後変位量Δzc とヨー変位量Δψc を求める。
【0032】キヤブ制御量算出手段38により、車軸に
対する車枠25のロール・ピツチ・バウンスの各モード
の相対変位量Δφ,Δθ,Δxと、車枠25に対するキ
ヤブ3のロール・ピツチ・バウンスの各モードの相対変
位量Δφc ,Δθc ,Δxcと、各加速度センサ32,
33により検出した横加速度g1 ,前後加速度g2 とか
ら、キヤブ3のロール・ピツチ・バウンスの各モードの
振動制御量F11,F21、F12,F22、F32を求め、キヤ
ブ3の前後変位量Δzc とヨー変位量Δψc から、キヤ
ブ3の前後変位制御量F42とヨー変位制御量F52を求め
る。
対する車枠25のロール・ピツチ・バウンスの各モード
の相対変位量Δφ,Δθ,Δxと、車枠25に対するキ
ヤブ3のロール・ピツチ・バウンスの各モードの相対変
位量Δφc ,Δθc ,Δxcと、各加速度センサ32,
33により検出した横加速度g1 ,前後加速度g2 とか
ら、キヤブ3のロール・ピツチ・バウンスの各モードの
振動制御量F11,F21、F12,F22、F32を求め、キヤ
ブ3の前後変位量Δzc とヨー変位量Δψc から、キヤ
ブ3の前後変位制御量F42とヨー変位制御量F52を求め
る。
【0033】次いで、油量制御手段39により各制御量
F11,F21、F12,F22、F32、F42、F52に対応し
た、次の式(11)で表される各油量制御弁16,46の
制御電圧VcFL 〜VcRR ,VcFAL,VcFARを求める。
F11,F21、F12,F22、F32、F42、F52に対応し
た、次の式(11)で表される各油量制御弁16,46の
制御電圧VcFL 〜VcRR ,VcFAL,VcFARを求める。
【0034】 VcFL =−KV1 F12−KV2 F22+KV5 F32−KV7 F11−KV9 F21 VcFR =+KV1 F12−KV2 F22+KV5 F32+KV7 F11−KV9 F21 VcRL =−KV3 F12+KV4 F22+KV6 F32−KV8 F11+KV0 F21 VcRR =+KV3 F12+KV4 F22+KV6 F32+KV8 F11+KV0 F21 VcFAL=KV11F42−KV12F52 VcFAR=KV13F42+KV14F52 ……(11) ただし、KV0 〜KV9 ,KV11〜KV14:定数 最後に、制御電圧VcFL 〜VcRR ,VcFAL,VcFARと油
圧センサ17,47のフイードバツク信号電圧とに基づ
き各油量制御弁16,46を駆動し、各油圧アクチユエ
ータ19,49を制御すれば、キヤブ3の上下・前後の
振動を抑え、姿勢をほぼフラツト(路面と平行)に維持
できる。
圧センサ17,47のフイードバツク信号電圧とに基づ
き各油量制御弁16,46を駆動し、各油圧アクチユエ
ータ19,49を制御すれば、キヤブ3の上下・前後の
振動を抑え、姿勢をほぼフラツト(路面と平行)に維持
できる。
【0035】図5〜8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〜p24,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7に示
す油圧保持ルーチンへ移り、油圧保持手段Aの切換弁1
2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〜p24,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7に示
す油圧保持ルーチンへ移り、油圧保持手段Aの切換弁1
2を駆動し、出力油圧pm を所定値pc に保つ。
【0036】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、前後位置センサ52からキヤブ3の前後
位置zL ,zR を、油圧センサ17,47から各油圧ア
クチユエータ19,49の油圧pFL〜pRR,pzFAL,p
zFARをそれぞれ読み込む。p15で各加速度センサ32,
33から、キヤブ重心に働く横加速度g1 、前後加速度
g2 を読み込む。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h
cFL 〜hcRR からキヤブ3の車高変化量xcFL 〜xcRR
を、キヤブ3の前後位置zL ,zR からキヤブ3の左右
各部の前後変位量zcL,zcRをそれぞれ求める。
hFL〜hRRを、車高センサ28からキヤブ3の車高hcF
L 〜hcRR を、前後位置センサ52からキヤブ3の前後
位置zL ,zR を、油圧センサ17,47から各油圧ア
クチユエータ19,49の油圧pFL〜pRR,pzFAL,p
zFARをそれぞれ読み込む。p15で各加速度センサ32,
33から、キヤブ重心に働く横加速度g1 、前後加速度
g2 を読み込む。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h
cFL 〜hcRR からキヤブ3の車高変化量xcFL 〜xcRR
を、キヤブ3の前後位置zL ,zR からキヤブ3の左右
各部の前後変位量zcL,zcRをそれぞれ求める。
【0037】p17で車枠25の車高変化量xFL〜xRRか
ら車枠25のロール変位量Δφ、ピツチ変位量Δθ、バ
ウンス変位量Δxを、キヤブ3の車高変化量xcFL 〜x
cRRからキヤブ3のロール変位量Δφc 、ピツチ変位量
Δθc 、バウンス変位量Δxc をそれぞれ求める。
ら車枠25のロール変位量Δφ、ピツチ変位量Δθ、バ
ウンス変位量Δxを、キヤブ3の車高変化量xcFL 〜x
cRRからキヤブ3のロール変位量Δφc 、ピツチ変位量
Δθc 、バウンス変位量Δxc をそれぞれ求める。
【0038】p18でキヤブ3の左右各部の前後変位量z
cL,zcRからキヤブ重心の前後変位量Δzc とヨー変位
量Δψc を求める。p19でキヤブ重心の前後変位量Δz
c とヨー変位量Δψc から、キヤブ3の前後変位制御量
F42とヨー変位制御量F52を求める。
cL,zcRからキヤブ重心の前後変位量Δzc とヨー変位
量Δψc を求める。p19でキヤブ重心の前後変位量Δz
c とヨー変位量Δψc から、キヤブ3の前後変位制御量
F42とヨー変位制御量F52を求める。
【0039】p20でキヤブ重心の横加速度g1 、前後加
速度g2 と、車枠25のロール変位量Δφ、ピツチ変位
量Δθと、キヤブ3のロール変位量Δφc 、ピツチ変位
量Δθc と、キヤブ3の各点の車高変化量xcFL 〜xcR
R とから、旋回走行時のキヤブ3のロール制御量F11
と、加減速走行時のキヤブ3のピツチ制御量F21を求め
る。
速度g2 と、車枠25のロール変位量Δφ、ピツチ変位
量Δθと、キヤブ3のロール変位量Δφc 、ピツチ変位
量Δθc と、キヤブ3の各点の車高変化量xcFL 〜xcR
R とから、旋回走行時のキヤブ3のロール制御量F11
と、加減速走行時のキヤブ3のピツチ制御量F21を求め
る。
【0040】p21で車軸に対するキヤブ3のロール変位
量Δφ+Δφc 、ピツチ変位量Δθ+Δθc 、バウンス
変位量Δx+Δxc と、これらの微分値d(Δφ+Δφ
c)/dt、d(Δθ+Δθc)/ dt、d(Δx+Δxc)/ dt
と、積分値Σ(Δφ+Δφc)dt 、Σ(Δθ+Δθc) dt
、Σ(Δx+Δxc) dt とから、キヤブ3のロール制
御量F12、ピツチ制御量F22、バウンス制御量F32を求
める。p22でキヤブ3の各振動制御量F11,F21、F1
2,F22、F32に対応する各油量制御弁16,46の制
御電圧VcFL 〜VcRR VcFAL,VcFARを求める。p23で
図8に示す油圧アクチユエータ駆動ルーチンへ移り、各
油量制御弁16,46により各油圧アクチユエータ1
9,49の油量を加減し、p24で終了する。
量Δφ+Δφc 、ピツチ変位量Δθ+Δθc 、バウンス
変位量Δx+Δxc と、これらの微分値d(Δφ+Δφ
c)/dt、d(Δθ+Δθc)/ dt、d(Δx+Δxc)/ dt
と、積分値Σ(Δφ+Δφc)dt 、Σ(Δθ+Δθc) dt
、Σ(Δx+Δxc) dt とから、キヤブ3のロール制
御量F12、ピツチ制御量F22、バウンス制御量F32を求
める。p22でキヤブ3の各振動制御量F11,F21、F1
2,F22、F32に対応する各油量制御弁16,46の制
御電圧VcFL 〜VcRR VcFAL,VcFARを求める。p23で
図8に示す油圧アクチユエータ駆動ルーチンへ移り、各
油量制御弁16,46により各油圧アクチユエータ1
9,49の油量を加減し、p24で終了する。
【0041】図7に示すように、油圧保持ルーチンはp
41で開始し、p42で油圧保持手段Aにより油圧ポンプ4
の出力油圧pm を読み込む。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を閉じて
出力油圧pm を上げ、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で油圧保持手段Aにより油圧ポンプ4
の出力油圧pm を読み込む。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を閉じて
出力油圧pm を上げ、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。
【0042】図8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,
47から各油圧アクチユエータ19,49の油圧pFL〜
pRR,pzFAL,pzFARを読み込み、p53で油圧pFL〜p
RR,pzFAL,pzFARを電圧VsFL 〜VsRR ,VsFAL,V
sFARに変換する。p54で前述の制御電圧VcFL 〜VcRR
,VcFAL,VcFARと電圧VsFL 〜VsRR ,VsFAL,Vs
FARから各油量制御弁16,46の励磁電圧VeFL 〜Ve
RR ,VeFAL,VeFARを求める。p55で各油量制御弁1
6,46を励磁し、各油圧アクチユエータ19,49へ
供給しまたは排出する油量QFL〜QRR,QFAL ,QFAR
を加減し、p56で各油圧アクチユエータ19,49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,
47から各油圧アクチユエータ19,49の油圧pFL〜
pRR,pzFAL,pzFARを読み込み、p53で油圧pFL〜p
RR,pzFAL,pzFARを電圧VsFL 〜VsRR ,VsFAL,V
sFARに変換する。p54で前述の制御電圧VcFL 〜VcRR
,VcFAL,VcFARと電圧VsFL 〜VsRR ,VsFAL,Vs
FARから各油量制御弁16,46の励磁電圧VeFL 〜Ve
RR ,VeFAL,VeFARを求める。p55で各油量制御弁1
6,46を励磁し、各油圧アクチユエータ19,49へ
供給しまたは排出する油量QFL〜QRR,QFAL ,QFAR
を加減し、p56で各油圧アクチユエータ19,49を駆
動し、p57で本プログラムへ戻る。
【0043】図9に示すように、各油圧アクチユエータ
19,49への油量QFL〜QRR,QFAL ,QFAR は、各
油量制御弁16,46の励磁電圧VeFL 〜VeRR ,VeF
AL,VeFARにより加減される。
19,49への油量QFL〜QRR,QFAL ,QFAR は、各
油量制御弁16,46の励磁電圧VeFL 〜VeRR ,VeF
AL,VeFARにより加減される。
【0044】以上により、キヤブ3のロール、ピツチ、
バウンスの各モードの振動だけでなく、前後方向の振動
をも低減でき、乗員の快適性、乗り心地を向上できる。
バウンスの各モードの振動だけでなく、前後方向の振動
をも低減でき、乗員の快適性、乗り心地を向上できる。
【0045】
【発明の効果】本発明は上述のように、車枠とキヤブの
間に左右1対の前後方向の油圧アクチユエータを連結
し、キヤブの左右各部の前後位置変化からキヤブ重心の
前後変位量とヨー変位量を求め、キヤブ重心の前後変位
量とヨー変位量からキヤブの前後変位制御量とヨー変位
制御量とピツチ制御量を求め、前後変位制御量とヨー変
位制御量とピツチ制御量に対応して油圧アクチユエータ
の両端室の油量を加減するものであるから、例えばトレ
ーラなどからの前後方向の入力に対し、キヤブの前後変
位量に対応して、1対の前後方向の油圧アクチユエータ
の両端室の油量が加減され、キヤブの前後振動が抑えら
れ、乗員の快適性、乗り心地が得られる。
間に左右1対の前後方向の油圧アクチユエータを連結
し、キヤブの左右各部の前後位置変化からキヤブ重心の
前後変位量とヨー変位量を求め、キヤブ重心の前後変位
量とヨー変位量からキヤブの前後変位制御量とヨー変位
制御量とピツチ制御量を求め、前後変位制御量とヨー変
位制御量とピツチ制御量に対応して油圧アクチユエータ
の両端室の油量を加減するものであるから、例えばトレ
ーラなどからの前後方向の入力に対し、キヤブの前後変
位量に対応して、1対の前後方向の油圧アクチユエータ
の両端室の油量が加減され、キヤブの前後振動が抑えら
れ、乗員の快適性、乗り心地が得られる。
【図1】本発明に係る姿勢制御装置を備えたキヤブの側
面図である。
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】車両の旋回走行時キヤブに働く力を示す背面図
である。
である。
【図4】同キヤブの姿勢制御装置のブロツク図である。
【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】同キヤブの姿勢制御プログラムの流れ図であ
る。
る。
【図8】同キヤブの姿勢制御プログラムの流れ図であ
る。
る。
【図9】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 16,46:油量制御弁 17,47:油
圧センサ 18:ばね 19,49:油圧アクチユエータ 20:車輪 25:
車枠 28,31:車高センサ 36:キヤブ上下振動
量算出手段 39:油量制御手段 52:前後位置セン
サ 56:キヤブ前後振動量算出手段
圧センサ 18:ばね 19,49:油圧アクチユエータ 20:車輪 25:
車枠 28,31:車高センサ 36:キヤブ上下振動
量算出手段 39:油量制御手段 52:前後位置セン
サ 56:キヤブ前後振動量算出手段
Claims (5)
- 【請求項1】車枠とキヤブの間に左右1対の前後方向の
油圧アクチユエータを連結し、キヤブの左右各部の前後
位置変化からキヤブ重心の前後変位量とヨー変位量を求
め、キヤブ重心の前後変位量とヨー変位量からキヤブの
前後変位制御量とヨー変位制御量とピツチ制御量を求
め、前後変位制御量とヨー変位制御量とピツチ制御量に
対応して1対の油圧アクチユエータの両端室の油量を各
別に加減することを特徴とする、キヤブの姿勢制御装
置。 - 【請求項2】キヤブの左右各部の前後変位量は1対の油
圧アクチユエータのストロークである、請求項1に記載
のキヤブの姿勢制御装置。 - 【請求項3】キヤブの前後変位制御量はキヤブ重心の前
後変位量と前後変位量の微分値および積分値とにそれぞ
れ比例する各値の和で表される、請求項1に記載のキヤ
ブの姿勢制御装置。 - 【請求項4】キヤブの前後変位制御量F42は次式 F42=K13 Δzc +K14 dΔzc/ dt +K15 ΣΔzc/ d
t (但し、Δzc :キヤブ重心の前後変位量、K13 〜K15
:定数)で表される、請求項1に記載のキヤブの姿勢
制御装置。 - 【請求項5】キヤブのピツチ制御量は前後変位制御量F
42とキヤブ重心と1対の油圧アクチユエータとの上下間
隔Lcgとの積である、請求項1に記載のキヤブの姿勢制
御装置。
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