CN114559912A - 制动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于多个车辆被连结成一列的连结车的实用的制动系统。一种连结车用制动系统，具备：多个制动装置(24)，设于多个车辆(10)的每一个；以及控制器(28、26)，控制该制动装置，将控制器配置为基于多个车辆的每一个的搭载量或者重量来控制赋予至所述多个车辆的每一个的制动力。此外，为了防止连结车的折刀状现象，配置为执行以下控制中的至少一方：(A)减速度调整控制，使得后方侧的车辆的减速度不低于前方侧的车辆的减速度；以及(B)制动力产生开始时调整控制，使得前方侧的车辆的制动力的产生不早于后方侧的车辆的制动力的产生。

Description

制动系统
技术领域
本发明涉及一种用于多个车辆被连结成一列的连结车的制动系统。
背景技术
在对多个车辆被连结成一列的连结车施加制动的情况下，需要特别的考虑。例如，在连结车中施加了制动时，恐怕会发生连结车在连结部处弯折的现象，即所谓的折刀状(Jack Knife)现象，为了防止该现象，在下述专利文献中对连结部进行固定。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007－210594号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本申请发明人得到如下见解：对于在多个车辆的每一个配备有制动装置的连结车而言，通过对由各制动装置产生的制动力的大小、定时等进行优化，例如能享受不进行连结部的固定就能防止上述折刀状现象等优点。本发明是基于该见解而完成的，其课题在于，提供一种用于连结车的实用的制动系统。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题，本发明的制动系统是用于多个车辆被连结成一列的连结车的制动系统，其特征分别在于，以具备分别设于所述多个车辆的多个制动装置和控制该多个制动装置的控制器为前提，在第一制动系统中，所述控制器被配置为基于所述多个车辆的每一个的搭载量或者重量来控制赋予至所述多个车辆的每一个的制动力，在第二制动系统中，所述控制器被配置为在对所述连结车赋予制动力时，进行以下控制中的至少一方：减速度调整控制，以对于任意两个车辆而言，后方侧的车辆的减速度都不低于前方侧的车辆的减速度的方式控制所述多个制动装置；以及制动力产生开始时调整控制，以对于任意两个车辆而言，前方侧的车辆的制动力的产生都不早于后方侧的车辆的制动力的产生的方式控制所述多个制动装置。
发明效果
根据本发明的制动系统，能对由配备于各车辆的制动装置产生的制动力进行优化，例如能有效地防止上述的折刀状现象。
[发明的方案]
以下，举例示出几个本申请发明的方案，并对它们进行说明。各方案与技术方案同样地按项划分，对各项标注编号，并根据需要以引用其他项的编号的形式进行记载。这只不过是为了便于本发明的理解，而不是意在将构成本发明的构成要素的组合限定于以下的各项中所记载的内容。就是说，本发明应该参考各项所附带的记载、实施例的记载等进行解释，只要遵循该解释，则对各项的方案进一步附加了其他构成要素而得到的方案或从各项的方案删除了某个构成要素而得到的方案也可以成为本发明的一个方案。
(1)一种制动系统，用于多个车辆被连结成一列的连结车，所述制动系统具备：多个制动装置，分别设于所述多个车辆；以及控制器，控制该多个制动装置。
本方案和接着本方案的几个方案是作为本发明的前提的方案。本方案的连结车也可以包括未配备制动装置的车辆。换言之，本发明也可以应用于不属于上述多个车辆的车辆被连结于该多个车辆的前、后、任意两个车辆之间而成的连结车。此外，关于制动装置的构造，不被特别限定，在本方案中，可以广泛地采用一般的构造的制动装置。
(2)根据(1)项所述的制动系统，所述连结车被配置为仅所述多个车辆中的排头车辆具备驱动装置，其他车辆的每一个搭载有搭载物并由所述排头车辆牵引。
本方案例如是与在工厂、事业所等中搬运货物这样的连结车相关的方案。在这样的连结车中，货物的量，即被牵引的车辆的搭载量会发生变化，因此基于多个车辆的每一个的搭载量或者重量来控制赋予至该多个车辆的每一个的制动力是有意义的。另外，关于驱动装置的构造不被特别限定，在本方案中，可以广泛地采用一般的构造的驱动装置。需要说明的是，虽然不属于本方案，但本发明也可以应用于多个车辆中的一个以上车辆具备驱动装置的连结车。
(3)根据(1)项或(2)项所述的制动系统，所述连结车被配置为通过自动驾驶在已设定的路线行驶，并在设定于该路线内的一个以上的停止地点处停止。
本方案是与自动驾驶的连结车相关的方案。本发明也可以应用于由人进行驾驶这样的连结车。在该情况下，能通过人的制动操作在某种程度上赋予适当的制动力。与之相对，如本方案这样，在自动驾驶的连结车中，由于不进行由人进行的制动操作，因此基于本发明的对各车辆的制动力的控制能有效地应用于该连结车。
(4)根据(1)项至(3)项中任一项所述的制动系统，所述控制器被配置为包括多个车辆配备单元，该多个车辆配备单元与所述多个制动装置对应地分别设于所述多个车辆，并分别控制对应的制动装置。
(5)根据(4)项所述的制动系统，所述控制器被配置为包括统括部，该统括部与所述多个车辆配备单元的每一个进行通信，并对由该车辆配备单元进行的控制进行统括。
简言之，上述两个方案是分散进行该连结车的制动控制的方案，能执行效率良好的制动控制。另外，统括部例如也可以配备于排头车辆，在该情况下，排头车辆的车辆配备单元也可以承担作为统括部的功能。
(6)根据(1)项至(5)项中任一项所述的制动系统，所述控制器被配置为基于所述多个车辆的每一个的搭载量或者重量来控制赋予至所述多个车辆的每一个的制动力。
本方案是本发明的一个方案，根据本方案，能对每个车辆赋予适当的制动力。详细而言，例如，能对车辆赋予用于实现作为所需的减速度的车辆所需减速度的制动力。本方案中的搭载量可以认为是货物、人等装载于车身的对象的重量。重量可以认为是车辆的整体重量，就是说车身的重量和搭载量的合计。在搭载量发生变化的情况下，只要事先掌握该搭载量，则不论该搭载量是何种情况都能对车辆赋予与车辆所需减速度相应的制动力。搭载量例如可以通过设于车辆的搭载量传感器来获取，也可以由管理者、操作员、驾驶员等输入至控制器。
(7)根据(1)项至(5)项中任一项所述的制动系统，所述控制器被配置为在对所述连结车赋予制动力时，进行以下控制中的至少一方：减速度调整控制，以对于任意两个车辆而言，后方侧的车辆的减速度都不低于前方侧的车辆的减速度的方式控制所述多个制动装置；以及制动力产生开始时调整控制，以对于任意两个车辆而言，前方侧的车辆的制动力的产生都不早于后方侧的车辆的制动力的产生的方式控制所述多个制动装置。
本方案是本发明的另一个方案，根据本方案，能有效地防止所谓的折刀状现象。本方案中的减速度调整控制中包括多个车辆均成为相同的减速度这样的控制，此外，本方案中的制动力产生开始时调整控制中包括在相同的定时对所有车辆赋予制动力这样的控制，但如果从折刀状现象的防止这一观点出发，则理想的是，至少最末尾的车辆的减速度高于排头车辆的减速度，此外，理想的是，至少对最末尾的车辆赋予制动力的定时早于对排头车辆赋予制动力的定时。需要说明的是，制动力产生开始时调整控制也可以称为制动力产生定时调整控制。
本方案的制动系统既可以是只执行减速度调整控制和制动力产生开始时调整控制中的一方这样的制动系统，也可以是能执行减速度调整控制和制动力产生开始时调整控制这两方的系统。在能执行两方的制动系统中，可以同时执行该减速度调整控制和制动力产生开始时调整控制，此外，例如也可以根据满足某些条件来选择性地执行该减速度调整控制和制动力产生开始时调整控制。可以是，在选择性地执行的情况下，例如在应该考虑赋予至连结车整体的制动力变得过大时，执行制动力产生开始时调整控制，反之，在应该考虑赋予至连结车整体的制动力变得过小时，执行减速度调整控制。
(8)根据(7)项所述的制动系统，所述控制器被配置为基于所述多个车辆的每一个的搭载量或者重量来控制赋予至所述多个车辆的每一个的制动力，并执行所述减速度调整控制。
根据本方案，即使在车辆的搭载量发生变化这样的情况下，也能执行适当的减速度调整控制。
(9)根据(7)项或(8)项所述的制动系统，所述控制器被配置为以所述多个车辆中的越是位于靠后方的车辆则减速度越高的方式执行所述减速度调整控制。
(10)根据(7)项至(9)项中任一项所述的制动系统，所述控制器被配置为以所述多个车辆的越是位于靠前方的车辆则越晚被赋予制动力的方式执行所述制动力产生开始时调整控制。
根据上述两个方案，能可靠地防止折刀状现象。
(11)根据(7)项至(10)项中任一项所述的制动系统，所述控制器被配置为：在作为所述连结车整体所要求的减速度的整体所需减速度高于设定减速度的情况下执行所述减速度调整控制，在该整体所需减速度为设定减速度以下的情况下执行所述制动力产生开始时调整控制。
本方案是涉及选择性地执行减速度调整控制和制动力产生开始时调整控制的情况下对它们的切换的方案，详细而言，是进行基于上述整体所需减速度的切换的方案。根据本方案，例如在需要施加所谓的急制动的情况下执行减速度调整控制，在无需施加急制动的情况下执行制动力产生开始时调整控制。
(12)根据(7)项至(11)项中任一项所述的制动系统，所述控制器被配置为：在特定的场所对所述连结车赋予制动力的情况下执行所述减速度调整控制，在并非所述特定的场所的场所对所述连结车赋予制动力的情况下执行所述制动力产生开始时调整控制。
(13)根据(12)项所述的制动系统，所述特定的场所被设定为成为下坡的场所。
上述两个方案是涉及选择性地执行减速度调整控制和制动力产生开始时调整控制的情况下对它们的切换的又一个方案，详细而言，是进行基于施加制动的场所的切换的方案。根据本方案，例如在需要大的制动力的场所中，具体而言，在下坡中施加制动的情况下执行减速度调整控制，在除此以外的场所施加制动的情况下执行制动力产生开始时调整控制。
在进行上述的基于整体所需减速度的切换和上述的基于施加制动的场所的切换这两方的情况下，在满足整体所需减速度高于设定减速度这一条件和施加制动的场所是上述特定的场所这一条件中的至少一方时执行减速度调整控制，在这两个条件中的哪一个都不满足时执行制动力产生开始时调整控制即可。
附图说明
图1是表示实施例的制动系统和具备该制动系统的连结车的整体构成的示意图。
图2是表示配备于各车辆的制动装置的图。
图3是制动装置所具有的制动致动器的剖视图。
图4是示意性地表示连结车的行驶路线的图。
图5是用于对连结车的折刀状现象进行说明的示意图。
图6是在实施例的制动系统中执行的制动统括程序的流程图。
图7是在实施例的制动系统中执行的车辆制动控制程序的流程图。
附图标记说明：
10：车辆，10a：牵引车，10b：台车，12：车轮，14：驱动装置，16：连结器，18：转舵装置，24：制动装置，26：电动制动电子控制单元〔控制器〕，28：制动统括电子控制单元〔控制器〕，32：制动踏板〔制动操作构件〕，36：自动驾驶电子控制单元，44：通信天线，50：盘形转子，52：制动钳，54a、54b：制动垫块，56：制动致动器，64：活塞，66：制动马达，80：制动操作量传感器，82：轴向力传感器，84：搭载量传感器，100：事业所(工厂等)，104：行驶路线，106：站点〔停止地点〕。
具体实施方式
以下，作为具体实施方式，参照图对作为本发明的实施例的制动系统详细地进行说明。需要说明的是，除了下述实施例之外，本发明还能以上述〔发明的方案〕的项所述的方式为首，以基于本领域技术人员的知识而实施了各种各样的变更、改良的各种各样的方式来实施。
[实施例]
[A]制动系统和具备该制动系统的连结车的整体构成
实施例的制动系统是在图1中示意性地示出的配备于连结车的制动系统。连结车是多个车辆被连结成一列的车辆，用于工厂、事业所内的货物的搬运。图的左侧为前方，多个车辆中包括作为排头车辆的牵引车10a和接着该牵引车10a的多个台车10b。在多个台车10b的每一个搭载有货物，即装载有货物。另外，以下，有时在无需对牵引车10a、台车10b进行区分的情况下，将它们统称为车辆10。
各车辆10是四轮车，在前后具有两对车轮，详细而言，具有一对前轮12f和一对后轮12r。在本连结车中，仅在牵引车10a配备有驱动装置14，在台车10b未配备驱动装置。各车辆10之间的连结由连结器16来进行。连结器16被设为容许由其连结的两个车辆10的相对转动(相对转向)，由此，使得连结车能容易地进行转弯、相对于坡的进入/退出等。
此外，连结器16使得两个车辆10的连结和连结的解除能容易地进行，由此该连结车能实现构成的变更，即连结于牵引车10a的台车10b的更换、数量的变更等。
除了上述的驱动装置14之外，牵引车10a还具备转舵装置18。在牵引车10a中，一对前轮12f被设为转舵轮，一对后轮12r被设为驱动轮，转舵装置18具有以转舵马达18a为驱动源的转舵致动器18b，对一对前轮12f进行转舵，驱动装置14具备驱动马达14a和具有差速器功能的减速器14b来对一对后轮12r进行驱动。需要说明的是，在以下的说明中，有时将前轮12f、后轮12r统称为车轮12。
转舵装置18由转舵电子控制单元(以下，有时称为“转舵ECU”，在图中表示为“ST－ECU”)20控制，该转舵电子控制单元20被配置为包括计算机、转舵马达18a的驱动器等。驱动装置14由驱动电子控制单元(以下，有时称为“驱动ECU”，在图中表示为“DR－ECU”)22控制，该驱动电子控制单元22被配置为包括计算机、驱动马达14a的驱动器等。
在各车辆10中，对于一对前轮12f设有一对制动装置24。关于制动装置24的构造在后文将详细地进行说明，但各制动装置24是以制动马达为驱动源的电动制动装置，为了控制一对制动装置24，在各车辆分别配备有一对电动制动电子控制单元(以下，有时称为“电动制动ECU”，在图中表示为“EB－ECU”)26，该一对电动制动电子控制单元26被配置为包括计算机、制动马达的驱动器等。为了对各车辆的一对制动装置24进行统括地控制，在牵引车10a配备有以计算机为主要构成要素的制动统括电子控制单元(以下，有时称为“制动统括ECU”，在图中表示为“BC－ECU”)28。
根据上述那样的构成，可以认为，在本连结车中，由作为配备于各车辆10的车辆配备单元的电动制动ECU26和作为对电动制动ECU26进行统括的统括部的制动统括ECU28构成一个控制器，并且可以认为本连结车中的制动系统，即实施例的制动系统由配备于各车辆的制动装置24和其控制器构成。
本连结车能供驾驶员乘坐牵引车10a，并且由该驾驶员进行操作。因此，在牵引车10a设有作为加速操作构件的加速踏板30、作为制动操作构件的制动踏板32、作为转向操作构件的方向盘34。另一方面，本连结车也能在驾驶员不乘坐牵引车10a的情况下被自动地操作，即进行自动驾驶。因此，在牵引车10a设有以计算机为主要构成要素的自动驾驶电子控制单元(以下，有时称为“自动驾驶ECU”，在图中表示为“AD－ECU”)36来作为用于自动驾驶的控制器，在牵引车10a还配备有激光雷达38、用于前方监视的摄像机40、用于接收GPS信号的GPS天线42。
在牵引车10a设有CAN(controllable area network or car area network：可控局域网或汽车局域网)，各ECU20、22、26、28、36经由该CAN相互进行信号、信息的交换。此外，在牵引车10a配备有通信天线44，制动统括ECU28与配备于各台车10b的电动制动ECU26通过无线相互进行信号、信息的交换。
[B]制动装置的构造
制动装置24的每一个是用于停止各车辆10的一个前轮12f的旋转的制动装置，通过作为驱动源的电动马达的力来进行工作。如果参照图2进行说明，则制动装置24被配置为包括：盘形转子50，是与前轮12f一起旋转的旋转体；以及制动钳(以下，有时仅称为“钳”)52，以跨越该盘形转子50的方式配设。钳52具有：作为摩擦构件的制动垫块54a、54b(以下，有时仅称为“垫块54a、54b”)；以及制动致动器(以下，有时仅称为“致动器”)56，具有作为电动马达的制动马达，用于通过该制动马达的力将垫块54a、54b按压至盘形转子50，由此停止前轮12f的旋转。
如果为了方便而将图中的左方作为前方，将右方作为后方进行说明，则前方侧的垫块54a支承于作为钳主体58的前端部的爪部60。致动器56以该致动器56的壳体62被固定于钳主体58的后方侧的部分的方式被保持于钳主体58的后方侧的部分。致动器56具有以能进退的方式保持于壳体62的活塞64，该活塞64通过前进而使顶端部与后方侧的垫块54b卡合。然后，活塞64在该状态下进一步前进，由此一对垫块54a、54b以夹住盘形转子50的方式被按压至盘形转子50。通过该按压，产生取决于盘形转子50与垫块54a、54b之间的摩擦力的对前轮12f的旋转的制动力，就是说，产生用于使车辆减速、停止的制动力。
关于致动器56，如果参照表示截面的图3简单地进行说明，则致动器56是电动制动致动器，被配置为除了包括上述的壳体62、活塞64之外，还包括制动马达66、减速机构70以及动作变换机构74等，所述制动马达66是作为驱动源的电动马达，所述减速机构70用于使制动马达66的旋转(详细而言，中空的马达轴68的旋转)减速，所述动作变换机构74具有由经过了该减速机构70后的制动马达66的旋转而进行旋转的旋转轴72，将该旋转轴72的旋转动作变换为活塞64的进退动作。
通过控制向制动马达66的供给电流，活塞64进行进退，垫块54a、54b向盘形转子50的按压力即制动力的大小与供给的电流的大小大致成比例。另外，减速机构70是包括串联配置的两个内接式行星齿轮机构的差动减速机构，动作变换机构74是螺旋机构。
[C]制动系统的控制
i)基本的控制
本连结车也能允许驾驶员乘坐牵引车10a并操纵该连结车，也能不依赖于驾驶员地被自动驾驶。如果对由驾驶员进行的驾驶的情况简单地进行说明，则驱动ECU22基于加速踏板30的操作量来决定驱动装置14应该产生的驱动力，并为了产生该驱动力而控制驱动马达14a。此外，转舵ECU20基于方向盘34的操作角来决定牵引车10a的前轮12f的转舵角，并以实现该转舵角的方式控制转舵致动器18b。
对于制动系统的控制而言，制动统括ECU28经由制动操作量传感器80(参照图1)检测制动踏板32的操作量δ，基于该操作量δ来决定连结车整体所需的整体所需减速度GT(在制动踏板32未被操作的情况下，整体所需减速度GT被决定为0)，并基于该整体所需减速度GT来决定作为各车辆10所需的减速度的车辆所需减速度G(n)。另外，虽然在后文将详细地进行说明，但n是表示是从前起第几个车辆的车辆编号。制动统括ECU28经由通信线向配备于作为成为n＝1的排头车辆的牵引车10a的电动制动ECU26发送针对配备有该电动制动ECU26的车辆10的关于车辆所需减速度G(n)的信息，制动统括ECU28通过无线向配备于作为成为n≥2的第二个之后的车辆的各台车10b的电动制动ECU26发送针对配备有该电动制动ECU26的车辆10的关于车辆所需减速度G(n)的信息。
各电动制动ECU26基于作为信息被发送来的车辆所需减速度G(n)来决定作为由自身控制的制动装置24应该产生的制动力的所需制动力F*，并决定为了产生该所需制动力F*所需的垫块54a、54b的按压力即目标轴向力S*，该目标轴向力S*是应该作用于致动器56的活塞64的轴向力(推力)S。电动制动ECU26通过轴向力传感器(参照图3)82来掌握作为实际的轴向力S的实际轴向力S，确定作为实际轴向力S相对于目标轴向力S*的差的轴向力偏差ΔS，并通过按照基于该轴向力偏差ΔS的反馈控制规则(PID控制规则)的方法，就是说，按照下述算式来决定应该供给至制动马达66的供给电流I。
I＝αP·ΔS+αI·∫ΔSdt+αD·dΔS/dt
另外，右边的第一项是比例项，第二项是积分项，第三项是微分项，αP、αI、αD分别是比例项增益、积分项增益、微分项增益。电动制动ECU26将如此决定出的电流I供给至制动马达66。
在本连结车中，制动统括ECU28将车辆构成作为与车辆编号n和车辆ID建立了关联的车辆主文件进行存储，详细而言，将通过牵引车10a牵引了几台什么样的台车10b、它们以怎样的顺序相连作为与车辆编号n和车辆ID建立了关联的车辆主文件进行存储。虽然省略详细说明，但每当车辆构成被变更时，例如以通过任一个连结器16进行了连结或者连结被解除了为触发，自动地制作该车辆主文件。制动统括ECU28基于该存储的车辆构成来与各电动制动ECU26进行通信。
如果对该连结车通过自动驾驶进行行驶的情况进行说明，则该连结车例如如图4所示，被设为在事业所(工厂等)100中，在设定于建筑物(生产设备等)102之间的行驶路线104单向地巡回。在行驶路线104设有几个停止地点(以下，有时称为“站点”)106。另外，在变更台车10b的连结的情况下，该连结车的保养检修等在行驶路线104外的等待场所108进行。
管理室(管理装置)110掌握在当前时间点的连结车的行驶位置、货物的种类、量，并通过无线向连结车发送关于连结车向站点106的停止、从站点106的起步的指令。接收到这些指令的自动驾驶ECU36基于该指令，向驱动ECU22给予指示，使得连结车从站点106起步，并以已设定的速度(以下，有时称为“车速”)在行驶路线104行驶。驱动ECU22基于该指示来决定驱动装置14应该产生的驱动力，并为了产生该驱动力而控制驱动马达14a。
自动驾驶ECU36通过GPS信号、由激光雷达38、摄像机40获取到的数据来掌握该连结车在当前时间点正在行驶路线104内的哪个位置(以下，有时称为“行驶位置”)行驶，在该连结车在行驶路线104中的弯道行驶的情况下，将转弯半径等与该弯道相关的信息指示给转舵ECU20。转舵ECU20基于该指示来决定牵引车10a的前轮12f的转舵角，并以实现该转舵角的方式控制转舵致动器18b。
另一方面，在为了使该连结车在站点106停止而施加制动的情况下，自动驾驶ECU36为了开始制动操作，基于连结车的行驶位置来将制动操作开始信号发送至制动统括ECU28。制动统括ECU28以该制动操作开始信号为触发，将整体所需减速度GT决定为预先设定的减速度。制动统括ECU28基于决定出的整体所需减速度GT来决定各车辆10的车辆所需减速度G(n)，并将关于该车辆所需减速度G(n)的信息发送至各电动制动ECU26。与由驾驶员进行的驾驶的情况同样地，各电动制动ECU26基于该车辆所需减速度G(n)来执行对应的制动装置24的控制，就是说执行该制动装置24应该产生的制动力的控制。
此外，虽然省略详细说明，但不论是自动驾驶还是由驾驶员进行的行驶，自动驾驶ECU36都基于由摄像机40、激光雷达38等进行的感测来在该连结车的前方识别障碍物的存在，在与该障碍物的碰撞的可能性提高的情况下，为了施加紧急的制动(以下，有时称为“急制动”)以避免与该障碍物的碰撞，将与该急制动相关的信息发送至制动统括ECU28。制动统括ECU28基于与该急制动相关的信息来决定作为急制动的整体所需减速度GT。然后，制动统括ECU28基于该作为急制动的整体所需减速度GT来决定各车辆10的车辆所需减速度G(n)，并将关于该车辆所需减速度G(n)的信息发送至各电动制动ECU26。各电动制动ECU26为了施加急制动，基于该车辆所需减速度G(n)来控制对应的制动装置24。
ii)基于车辆的搭载量的制动力的决定
如之前说明的那样，在本连结车中，台车10b是载置货物B的车辆，台车10b的重量根据该货物B的装载量而发生变化。此外，牵引车10a的重量也根据是自动驾驶还是供驾驶员搭乘并由该驾驶员进行驾驶而发生变化。如果将牵引车10a、台车10b的重量设为车辆总重量WT，则各车辆10的车辆总重量WT成为对车身重量WB加上车辆搭载量WS而得到的重量，即在牵引车10a的情况下加上驾驶员存在时的该驾驶员的体重，在台车10b的情况下加上装载的货物B的重量。
上述车辆总重量WT极大地影响制动的效果。因此，在本制动系统中，为了准确地实现由制动统括ECU28决定出的上述的车辆所需减速度G(n)，电动制动ECU26基于车辆搭载量WS，换言之，基于车辆总重量WT，具体而言，按照下述算式来决定制动装置24应该产生的所需制动力F*，并决定上述的目标轴向力S*。
F＊＝WT·G(n)
在本连结车中，在牵引车10a、台车10b的每一个设有搭载量传感器84，各车辆10的车辆搭载量WS由搭载量传感器84来检测。另外，驾驶员的体重、货物B的重量也可以由上述的管理室(管理装置)110来管理，并基于从该管理室(管理装置)110发送来的信息来认定各车辆10的车辆搭载量WS。另一方面，车身重量WB使用预先存储于电动制动ECU26的值。
iii)折刀状现象及该现象的防止
图5是从上方观察连结车的图。如图5的(a)所示，即使在牵引车10a牵引台车10b且连结车笔直地前进这样的情况下，由于施加制动，在成为靠前方侧的车辆10的减速度高于靠后方侧的车辆10的减速度的状态的情况下、靠前方侧的车辆10早于靠后方侧的车辆10地被赋予制动力的情况下，如图5的(b)所极端地示出的那样，由于靠后方的车辆10的惯性变大，因此也可能发生以连结器16为基点，该连结器16前后的车辆10的朝向不同的现象，换言之，也可能发生连结车弯折这样的现象。该现象是被称为所谓的折刀状现象的现象。在连结车正在转弯的情况下，该折刀状现象变得显著。
为了防止连结车的上述折刀状现象，还研究了限制连结器16对前后的车辆10的相对转动的容许，就是说，还研究了以禁止前后的车辆10的相对姿势的变化的方式固定连结器16。然而，由于连结器16的构造复杂，因此很难说是实用的。
因此，实施例的制动系统被设为关于向各车辆10的制动力的赋予，选择性地执行特别的两个控制。两个控制中的一方是“减速度调整控制”，该“减速度调整控制”是以对于任意两个车辆10而言，后方侧的车辆10的减速度都不低于前方侧的车辆10的减速度的方式控制分别设于各车辆10的多个制动装置24的控制，两个控制中的另一方是“制动力产生开始时调整控制”，该“制动力产生开始时调整控制”是以对于任意两个车辆10而言，前方侧的车辆10的制动力的产生都不早于后方侧的车辆的制动力的产生的方式控制分别设于各车辆10的多个制动装置24的控制。
减速度调整控制由制动统括ECU28执行，详细而言，根据减速度调整控制，以多个车辆10的越是位于靠后方的车辆则减速度越高的方式控制多个制动装置24。具体而言，基于如上述那样决定出的整体所需减速度GT，按照下述算式来决定关于各车辆10的车辆所需减速度G(n)。
G(n)＝GT·(1+(n-1)·ΔG)
上述算式中的ΔG是用于对针对通过一个连结器16连结的两个车辆10的车辆所需减速度G(n)设置差异的系数，即是减速度差异系数。
如上述那样决定关于各车辆10的车辆所需减速度G(n)，由此随着朝向后方的车辆10，车辆所需减速度G(n)按减速度差异逐渐变大。其结果是，在基于该车辆所需减速度G(n)而执行的电动制动ECU26的制动力的控制中，越是后方侧的车辆10，被赋予使减速度越高的制动力。容易理解地说，成为例如在所有车辆10的车辆总重量WT相等的情况下，越是靠后方的车辆10，被赋予越大的制动力。根据这样的将制动力被赋予至各车辆10的减速度调整控制，能有效地防止上述的折刀状现象。
制动力产生开始时调整控制也由制动统括ECU28执行，详细而言，根据制动力产生开始时调整控制，以多个车辆10的越是位于靠前方的车辆则越晚被赋予制动力的方式控制多个制动装置24。如果具体地进行说明，则制动统括ECU28以短的时间间距反复执行在后文详细地进行说明的制动统括程序，在执行制动力产生开始时调整控制时，设定下述表中示意性地示出这样的先进先出存储器。
[表1]
Figure BDA0003372048970000141
上述表的先进先出存储器是对包括作为排头车辆的牵引车10a和与该牵引车10a相连的五个台车10b的连结车，就是说对六个车辆10被连结成一列的连结车设定的先进先出存储器。设定为存储单元(cell)按每个车辆排列成纵向一列这样的存储区域，各存储单元中储存有如上述那样决定出的整体所需减速度GT。车辆编号越大，就是说，越是位于靠后方的车辆10，纵向排列的存储单元的数量越少。在制动统括程序的一次执行中，储存于各存储单元的整体所需减速度GT被移至下一个存储单元。就是说，先进先出存储器被更新。决定出的整体所需减速度GT储存于各列的最上方的存储单元，并且，从最下方的存储单元读出的整体所需减速度GT被决定为对应的列的车辆10的车辆所需减速度G(n)。
如之前说明的那样，在没有制动力的请求的情况下，整体所需减速度GT被决定为0，从产生了制动力的请求的时间点起，整体所需减速度GT变为0以外的值。越是前方的车辆10，排列的存储单元越多，因此越是前方的车辆10，从产生了制动力的请求的时间点起越晚地车辆所需减速度G(n)被决定为0以外的值。通过如此决定关于各车辆10的车辆所需减速度G(n)，成为随着朝向前方的车辆10，通过由电动制动ECU26进行的制动力的控制而产生的制动力的赋予按相当于纵向一列的存储单元的数量的差与制动统括程序的执行间距的积的时间逐渐延迟。根据如此调整制动力的产生时期的制动力产生开始时调整控制，能有效地防止上述的折刀状现象。
另外，在上述表的先进先出存储器中，各列的存储单元的差示意性地被设为两个，但根据将制动力产生的延迟设为何种程度来任意地设定各列的存储单元的差即可。此外，上述表的先进先出存储器是车辆10的数量为六个的情况下的存储器，但根据车辆10的数量来增减列数即可。
关于执行减速度调整控制和制动力产生开始时调整控制中的哪一个，简言之，制动统括ECU28被设为在比较大的制动力被请求的状况下执行减速度调整控制，在不执行减速度调整控制的情况下执行制动力产生开始时调整控制。具体而言，制动统括ECU28考虑急制动等，在整体所需减速度GT大于作为设定减速度的阈减速度GT0的情况下，执行减速度调整控制。此外，在特定的场所中，详细而言，在超过已设定的坡度的下坡中施加制动的情况下，考虑到需要比较大的制动力而执行减速度调整控制。并且，简言之，在既不是急制动，也不是下坡中的制动的情况下，就是说，在不需要比较大的制动力的状况下，制动统括ECU28执行制动力产生开始时调整控制。
关于下坡的判断，如果与自动驾驶关联地进行说明，则例如图4中的用虚线夹着并被施加了阴影的区域成为从图的左方朝向右方下降的倾斜面，在连结车在两个站点106’中的任一个停止时，该连结车就会在下坡中施加制动。就连结车而言，如图1所示，在牵引车10a中设有：前后加速度传感器86，用于检测前后加速度Gx；以及马达旋转角传感器88，用于检测驱动马达14a的转速dθ。制动统括ECU28从检测到的前后加速度Gx中排除基于驱动马达14a的转速dθ的变化而导出的该连结车的加减速度的影响，由此推定当前时间点正在行驶的路面的倾斜度。制动统括ECU28基于该推定出的倾斜度来判断是否在超过已设定的坡度的下坡中施加了制动。另外，也可以设为预先在管理室(管理装置)110中登记有行驶路线104中的哪个部分是下坡，制动统括ECU28通过基于该登记的信息的通信来识别该连结车正在超过已设定的坡度的下坡行驶。
iv)制动控制的流程
在该制动系统中，制动统括ECU28将在图6中由流程图示出的制动统括程序以短的时间间距(例如，几m～几十msec)反复执行，并且设于各车辆10的电动制动ECU26的每一个将在图7中由流程图示出的车辆制动控制程序以短的时间间距(例如，几m～几十msec)反复执行，由此进行制动控制，详细而言，进行对各车辆10赋予的制动力的控制。以下，参照这些流程图对本制动系统中的制动控制的处理的流程进行说明。
在按照制动统括程序的处理中，首先，在步骤1(以下，省略为“S1”。其他步骤也同样)中，通过上述那样的方法来认定该连结车的行驶场所(路面的倾斜度)。在接着的S2中，如上所述，在由驾驶员进行的行驶的情况下，基于制动踏板32的操作量δ来决定作为在该连结车中应该实现的减速度的整体所需减速度GT，在自动驾驶的情况下，基于来自管理室(管理装置)110的信息来决定作为在该连结车中应该实现的减速度的整体所需减速度GT。然后，在S3中，将决定出的整体所需减速度GT储存于之前说明的先进先出存储器。
S4之后的处理是用于决定每个车辆10的车辆所需减速度G(n)的处理，被执行与构成该连结车的车辆10的数量相当的次数，就是说，与总车辆数N相当的次数。因此，在S4中，对作为处理的对象的车辆10的车辆编号n进行增计数。
在接下来的S5中，判定整体所需减速度GT是否大于阈减速度GT0，在S6中，判定所认定的行驶场所是否是超过设定坡度的下坡。在整体所需减速度GT不大于阈减速度GT0并且行驶场所不是超过设定坡度的下坡的情况下，执行S7的处理。S7的处理是用于之前说明的制动力产生开始时调整控制的处理，即是制动力产生开始时调整处理(也可以称为“制动力产生定时调整处理”)，从先进先出存储器读出作为处理对象的车辆10的车辆编号n的存储单元的值，并将该车辆10的车辆所需减速度G(n)决定为该值。
另一方面，在整体所需减速度GT大于阈减速度GT0的情况下，或者行驶场所是超过设定坡度的下坡的情况下，执行S8的处理。S8的处理是用于之前说明的减速度调整控制的处理，即是减速度调整处理，按照之前说明的算式来决定作为处理的对象的车辆10的车辆所需减速度G(n)。
在S7或者S8之后，在S9中，将与在S7或者S8中决定出的车辆所需减速度G(n)相关的信息发送至作为处理对象的车辆10，就是说发送至车辆编号n的车辆10的两个电动制动ECU26的每一个。在接着的S10中，判定作为处理对象的车辆10的车辆编号n是否达到了总车辆数N，在未达到总车辆数N的情况下，反复进行S4以后的处理。
在S10中，在判定为车辆编号n达到了总车辆数N的情况下，在S11中，将作为处理对象的车辆10的车辆编号n重置为0，在S12中，更新先进先出存储器。在S12的执行之后，按照本制动统括程序的处理的一次执行结束。
在按照车辆制动控制程序的处理中，首先，在S21中，经由搭载量传感器84检测车辆搭载量WS，该车辆搭载量WS是配备有通过该程序的执行而被控制的制动装置24(以下，有时称为“对象制动装置24”)的车辆10(以下，有时称为“对象车辆10”)的搭载量。接着，在S22中，确定储存的对象车辆10的车身重量WB，在S23中，将车辆搭载量WS和车身重量WB合在一起来决定对象车辆10的车辆总重量WT。
在接下来的S24中，接收从制动统括ECU28发送来的关于对象车辆10的信息，由此确定关于对象车辆10的车辆所需减速度G(n)。然后，在S25中，如之前说明的那样，基于决定出的车辆总重量WT和确定出的车辆所需减速度G(n)来决定作为对象制动装置24应该产生的制动力的所需制动力F*，在S26中，决定上述目标轴向力S*来作为将制动垫块54a、54b向盘形转子50按压所需的按压力。
在接着的S27中，经由轴向力传感器82来检测实际轴向力S，在S28中，认定轴向力偏差ΔS。在接下来的S29中，按照上述的反馈控制的方法来决定应该供给至对象制动装置24的制动马达66的电流I，在S30中，将该电流I供给至该制动马达66。其结果是，由对象制动装置24产生基于车辆所需减速度G(n)的制动力。

Claims (12)

1.一种制动系统，用于多个车辆被连结成一列的连结车，所述制动系统具备：
多个制动装置，分别设于所述多个车辆；以及
控制器，控制该多个制动装置，
所述控制器被配置为基于所述多个车辆的每一个的搭载量或者重量来控制赋予至所述多个车辆的每一个的制动力。
2.一种制动系统，用于多个车辆被连结成一列的连结车，所述制动系统具备：
多个制动装置，分别设于所述多个车辆；以及
控制器，控制该多个制动装置，
所述控制器被配置为在对所述连结车赋予制动力时，进行以下控制中的至少一方：
减速度调整控制，以对于任意两个车辆而言，后方侧的车辆的减速度都不低于前方侧的车辆的减速度的方式控制所述多个制动装置；以及
制动力产生开始时调整控制，以对于任意两个车辆而言，前方侧的车辆的制动力的产生都不早于后方侧的车辆的制动力的产生的方式控制所述多个制动装置。
3.根据权利要求2所述的制动系统，其中，
所述控制器被配置为基于所述多个车辆的每一个的搭载量或者重量来控制赋予至所述多个车辆的每一个的制动力，并执行所述减速度调整控制。
4.根据权利要求2或3所述的制动系统，其中，
所述控制器被配置为以所述多个车辆中的越是位于靠后方的车辆则减速度越高的方式执行所述减速度调整控制。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的制动系统，其中，
所述控制器被配置为以所述多个车辆的越是位于靠前方的车辆则越晚被赋予制动力的方式执行所述制动力产生开始时调整控制。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的制动系统，其中，
所述控制器被配置为：在作为所述连结车整体所要求的减速度的整体所需减速度高于设定减速度的情况下执行所述减速度调整控制，在该整体所需减速度为设定减速度以下的情况下执行所述制动力产生开始时调整控制。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的制动系统，其中，
所述控制器被配置为：在特定的场所对所述连结车赋予制动力的情况下执行所述减速度调整控制，在并非所述特定的场所的场所对所述连结车赋予制动力的情况下执行所述制动力产生开始时调整控制。
8.根据权利要求7所述的制动系统，其中，
所述特定的场所被设定为成为下坡的场所。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的制动系统，其中，
所述连结车被配置为仅所述多个车辆中的排头车辆具备驱动装置，其他车辆的每一个搭载有搭载物并由所述排头车辆牵引。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的制动系统，其中，
所述连结车被配置为通过自动驾驶在已设定的路线行驶，并在设定于该路线内的一个以上的停止地点处停止。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的制动系统，其中，
所述控制器被配置为包括多个车辆配备单元，该多个车辆配备单元与所述多个制动装置对应地分别设于所述多个车辆，并分别控制对应的制动装置。
12.根据权利要求11所述的制动系统，其中，
所述控制器被配置为包括统括部，该统括部与所述多个车辆配备单元的每一个进行通信，并对由该车辆配备单元进行的控制进行统括。
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