JP2009101994A - トレーラ牽引車両の制御方法、車両の揺動検出方法および車両 - Google Patents

Abstract

【課題】
本発明は、車両の揺動を検出し、必要に応じて適切に車両および／またはの揺動を低減させる車両の揺動検出・低減装置およびその方法を提供することを目的とする。
【解決手段】
トレーラの揺動力が車両に作用しているか否かを判定し、車両に当該揺動力が作用している場合には、車両のエンジントルクを減少させ、車両のそれぞれの車輪ＷＨｆｒ、ＷＨｆｌ、ＷＨｒｒ、ＷＨｒｌに独立した制動力を供給することによって、車両および／または揺動を低減させる。
【選択図】 図７

Description

本発明は車両の揺動あるいはふらつき（以下、揺動とする。）を検出し、揺動を低減させるトレーラ牽引車両の制御方法、車両の揺動検出方法および車両に関する。

車両の走行時、例えば、ボールとレシーバタイプのヒッチ構造、ピントルフックなどによって車両の後部にトレーラを固定して牽引する場合、車両に揺動が発生する場合がある。

そのような車両の揺動は、回避すべき様々な問題を引き起こす可能性がある。このトレーラの揺動を検出するものもある（以下、特許文献１参照）。
特開平１０−１２９５３９号公報

上述したトレーラの横方向の揺動力は、牽引ヒッチを介して、車両に伝達される。これによって車両が揺動するという問題がある。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、車両の揺動を検出し、必要に応じて適切に車両および／またはトレーラの揺動を低減するトレーラ牽引車両の制御方法、車両の揺動検出方法および車両を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、牽引しているトレーラによる揺動力が車両に作用しているか否かを判定し、車両に揺動力が作用している場合に、車両のエンジントルクを減少するとともに、車両のそれぞれの車輪に独立した制動力を供給することによって、車両および／またはトレーラの揺動を低減させる。

請求項２に記載の発明では、車両の車両速度、車両ヨーレートおよび車両操舵角を示す信号を発生させて各信号をフィルター処理し、一定時間における当該フィルター処理された各信号の振動数と振幅値に基づいて車両の揺動方向を判定し、車両速度が一定速度よりも高いか否かを判定し、車両操舵角が前記判定した揺動方向と反対か否かを判定し、フィルター処理された各信号の値、および前記フィルター処理された各信号の値の偏差が、閾値よりも大きいか否かの判定に基づいて揺動力が車両に作用しているか否かを判定する。

請求項３に記載の発明では、車両速度が一定の車両速度よりも低い場合、車両ヨーレートが一定のヨーレートよりも低い場合、車両ヨーレートの偏差が一定の車両ヨーレート偏差よりも低い場合、車両操舵角が一定の操舵角よりも大きい場合、車両のブレーキペダルが一定の制動力より大きい制動力を発生するのに十分な量で踏込まれた場合、の少なくともいずれか１つの場合においてエンジントルクの減少および独立した制動力の供給を停止する。

請求項４に記載の発明では、揺動力が前記車両に作用していないとされた場合に、エンジントルクの減少および独立した制動力の供給を停止する。

請求項５に記載の発明では、閾値を調整可能とする。

請求項６に記載の発明では、車両のヨーレートを検出し、検出されたヨーレートの振動幅を検出し、検出されたヨーレートを第１閾値と比較し、検出された振動幅を第２閾値と比較し、車両の運転者によるステアリング入力を判定し、検出されたヨーレートが第１閾値よりも大きいか否か、振動幅が前記第２閾値よりも大きいか否か、運転者によるステアリング入力が一方の方向であり、かつ直前の揺動方向が前記一方の方向であるか否かに基づいて車両が他方の方向に揺動しているか否かを判定するとともに、揺動低減制御を実行するか否かを判定する。

請求項７に記載の発明では、車両の車両速度を許容車両速度と比較し、当該車両速度が許容車両速度よりも低い場合には、車両が揺動していると判定されても、揺動低減制御の実行が必要ないと判定する。

請求項８に記載の発明では、エンジンと、複数の車輪と、それぞれの車輪に独立に制動力を供給できるように構成された制動システムと、エンジンと制動システムを制御するように構成された制御部と、を備える車両であって、制御部は、車両が揺動しているか否かを判定し、車両が揺動していると判定された場合には、エンジンのトルクを減少させ、かつそれぞれの車輪に独立に制動力を供給する。

請求項９に記載の発明では、制御部は、車両速度、車両ヨーレート、操舵角を示す信号を受信し、各信号をフィルター処理し、一定時間における、フィルター処理された各信号の振動数と振幅値および車両の揺動方向を判定し、車両速度が一定速度より高いか判定し、操舵角が揺動方向と反対か判定し、フィルター処理された各信号の値およびフィルター処理された各信号の値の偏差が閾値よりも大きいか判定することによって車両が揺動しているか否かを判定する。

請求項１０に記載の発明では、制御部は、車両速度が前記一定の車両速度よりも低い場合、車両ヨーレートが一定のヨーレートよりも低い場合、車両ヨーレートの偏差が一定の車両ヨーレート偏差よりも低い場合、操舵角が一定の操舵角よりも大きい場合、車両のブレーキペダルが一定の制動力よりも大きい制動力を発生するのに十分な量で踏込まれた場合、のいずれかにおいて、エンジントルクの減少と制動力の独立的な供給を停止する。

請求項１１に記載の発明では、制御部は、車両に揺動力が作用していないと判定した場合に、エンジントルクの減少と制動力の独立的な供給を停止する。

請求項１２に記載の発明では、閾値を調整可能とする。

本発明によれば、車両および／またはトレーラの揺動を検出し、必要に応じて適切に車両および／またはトレーラの揺動を低減させることができる。

図１は、本発明に係る揺動検出方法および揺動を低減させるシステムが搭載された車両１０１の全体構造を表す概略図である。本発明に係る車両の揺動検出および低減システムは、トレーラ自体が揺動し、それがさらに牽引する車両（牽引車両）の揺動を誘発することから、牽引車両に対して応用するのに有効である。従って、本実施例では、牽引車両に対して車両の揺動検出および低減システムが適用された場合を以下に説明する。しかし、本発明に係る車両の揺動検出および低減システムは以下に限定されず、トレーラ以外の揺動を誘発するものによって引き起こされる車両の揺動の検出および低減にも適用可能である。例えば、比較的長いホイールベースをもった平床式トラックの場合、あるいは、車両に対するその他の揺動を誘発する作用などによって、車両が他の車両を牽引している際に望ましくない車両の揺動が発生する場合に適用可能である。

車両１０１は、制動システム電子制御装置ＥＣＵ１、エンジンシステム電子制御装置ＥＣＵ２、および車両の揺動検出・低減電子制御装置ＥＣＵ３が、それぞれ通信バスを介して接続されており、それぞれの電子制御装置における情報が互いに供給されるようになっている。ステアリング角センサＳＡはステアリングホイールＳＷの操舵角δｓｗを検出し、縦加速度センサＧＸは車両の縦加速度Ｇｘを検出し、横加速度センサＧＹは車両の横加速度Ｇｙを検出し、そしてヨーレートセンサＹＲは車両のヨーレートＹｒを検出する。車輪速度センサＷＳｆｒ、ＷＳｆｌ、ＷＳｒｒ、ＷＳｒｌが、それぞれ対応する車輪ＷＨｆｒ、ＷＨｆｌ、ＷＨｒｒ、ＷＨｒｌに備えられている。これらの車輪速度センサは、センサ信号を供給できるように、通信バスを介して、それぞれが電気的に電子制御装置ＥＣＵ１、ＥＣＵ２、ＥＣＵ３に接続されている。ブレーキアクチュエータＢＲＫは、ブレーキペダル操作に応じて、あるいはブレーキペダル操作と独立に制動システム電子制御装置ＥＣＵ１によって作動させられる。ブレーキアクチュエータＢＲＫは、通常、ブレーキペダルの踏込み量に応じて、あるいはブレーキペダル操作とは独立して、制動システム電子制御装置ＥＣＵ１からの信号に応じて、それぞれの車輪に供給される制動力を制御する。車両の運転者によるブレーキペダルＢＰの操作量を検出するための圧力センサＰＳが、検出された圧力Ｐｍｃを制動システム電子制御装置ＥＣＵ１に供給するために、ブレーキアクチュエータＢＲＫに備えられる。車両の揺動を低減させるための制動力制御は、運転者がブレーキペダルＢＰの操作をしない場合においても（つまり、ブレーキペダル作動・操作に関係なく）、実行される。車両１０１は、エンジンシステム電子制御装置ＥＣＵ２に情報を伝達でき、またエンジンシステム電子制御装置ＥＣＵ２から指令を受け取ることができるエンジン１０を備える。エンジン１０は、内燃エンジン、電気モータ、あるいは内燃エンジンと電気モータによるハイブリッドシステムでもよく特に限定されない。

図１に示すように、それぞれの車輪速度センサＷＳｆｒ、ＷＳｆｌ、ＷＳｒｒ、ＷＳｒｌは、各車輪の回転速度に比例するパルス信号Ｖｗｆｒ、Ｖｗｆｌ、Ｖｗｒｒ、Ｖｗｒｌを供給し（つまり車輪速度信号が制動システム電子制御装置ＥＣＵ１に供給され）、車輪速度センサＷＳｆｒ、ＷＳｆｌ、ＷＳｒｒ、ＷＳｒｌから供給された車輪速度信号に基づいて、車両の縦方向の車両速度が算出される。アクセルペダルセンサＡＰによって検出されるアクセルペダル（図示せず）の操作量は、エンジンシステム電子制御装置ＥＣＵ２に供給され、さらに通信バスを介して、制動システム電子制御装置ＥＣＵ１および車両の揺動検出・低減電子制御装置ＥＣＵ３に供給される。

図２を参照すると、車両速度、車両ヨーレート、操舵角、横加速度および縦加速度が車両の揺動検出・低減電子制御装置ＥＣＵ３に入力されている。そして、車両の揺動検出・低減電子制御装置ＥＣＵ３は、エンジントルク要求をエンジンシステム電子制御装置ＥＣＵ２に、制動要求を制動システム電子制御装置ＥＣＵ１に出力する。後述するように、車両の揺動検出および低減は、車両速度、車両ヨーレート、車両縦加速度、車両横加速度および操舵角を車両の揺動検出・低減電子制御装置ＥＣＵ３への入力信号として利用することで、実行可能である。しかし、例えば、縦加速度センサＧＸ、横加速度センサＧＹなどのうち少なくとも１つ以上が省かれる場合は、上記すべての入力信号を使用する必要はない。

図３を参照すると、車両の揺動検出および低減処理がＳ１１０で開始され、そこにおいて、車両速度、車両ヨーレート、操舵角、車両縦加速度および車両横加速度が入力信号として車両の揺動検出・低減電子制御装置ＥＣＵ３に入力される。そして、Ｓ１２０に進み、そこで各入力信号に対してフィルター処理が実行される。

次に、Ｓ１３０において、ステアリング角センサＳＡからの入力に基づいて、運転者の操舵意図が判定される。ここで、例えば、もし運転者が揺動が発生する方向にステアリングホイールＳＷを操作しようとした場合に、運転者の操舵操作の方向が判定される。そして、Ｓ１４０に進み、車両の揺動検出が実行される。車両の揺動検出に関しては、図４を参照に、以下に詳細を述べる。

図３に示した処理はＳ１５０に進み、トレーラを牽引する車両を含んだ本実施例において、車両の揺動低減制御開始・終了ロジック処理が実行される。車両の揺動低減制御開始・終了ロジック処理は、以下、図６を参照して詳細に述べる。Ｓ１５０に続いてＳ１６０に進み、ブレーキおよびエンジントルクの制御が行われる。その後、Ｓ１１０に戻り、信号を入力する。

図４は、図３のＳ１４０における車両の揺動検出を詳細に示したものである。図４に示されるように、処理ルーチンはＳ２１０で、フィルター処理された入力信号をもって開始される。ここで言うフィルター処理された入力信号は、ヨーレートセンサＹＲからのヨーレートＹｒ、横加速度センサＧＹからの車両横加速度あるいはヨーレートＧｙ、およびヨーレート偏差を含む。ヨーレート偏差あるいはヨーレート変化は、ステアリングによるヨーレート（当業者に既知の車両速度、ホイールベースの長さ、およびステアリングに基づく関数によって算出される）と、ヨーレートセンサＹＲによって検出された実際のヨーレートとの差を示す。実際には、図示されたルーチンはフィルター処理された入力信号それぞれに対して行われる。Ｓ２２０において、最大値および最小値の判定のために、フィルター処理された入力信号が確認される。以下に詳細に述べるように、最大値および最小値は、振動幅を判定するために使われ、さらにそれが閾値（Ｎ２）と比較される。一周期における最大値と最小値は、車両の揺動検出・低減電子制御装置ＥＣＵ３のメモリーに記憶されてもよい。処理は、その後Ｓ２３０に進み、振動タイマがインクリメントされる。本システムにおいて、フィルター処理された３つの入力信号それぞれに振動タイマを備えるのが好ましい。そして、Ｓ２３０において、それぞれのフィルター処理された入力信号の振動タイマがインクリメントされる。本実施例においては、車両が始動したときに振動タイマも開始される。そして、以下に詳細に述べるように、条件１あるいは条件２が満たされたときに、振動タイマはクリアされる。

次に、Ｓ２４０にて、条件１に当てはまるかどうか判定される。つまり、図４の左上に示すように、そこに記載の４つの条件すべてが満たされたときに、条件１に当てはまると判定される（Ｓ２４０のＹＥＳ）。具体的には、以下の４つの条件、１）フィルター処理された入力信号がヨー閾値よりも大きい（つまり、フィルター処理された入力信号がヨー閾値を越える）、２）振動幅が調整可能な閾値よりも大きい、３）運転者によるステアリング入力が左方向ではない、４）前の（直前の）トレーラの揺動方向が左ではない、が満たされたときに、条件１に当てはまると判定される。

それぞれのフィルター処理された入力信号の測定基準となるヨー閾値は可変であり、またアクティブ制御による揺動低減が必要とされているかどうか判定するという観点から、ヨー閾値は、発生する揺動あるいはヨーが更なる検討を必要とするレベルにあることを示す値に設定されるのが好ましい。本実施例では、それぞれのフィルター処理された入力信号のヨー閾値Ｎ１は＋５度に設定される（本実施例では左側への揺動を正の角度、右側への揺動を負の角度とする）。

前回の揺動の振幅幅に対する現在の揺動の振動幅を考慮して、調整可能な閾値と比較される振動幅が決定される。例えば、揺動の存在が最初に検出されたときに、この揺動を０と比較して、車両が左側に８度、揺動している場合、振動幅も８度である。そして、右に８度の揺動が続いた場合、前の揺動＋８度に対して現在の揺動が−８度であることから、振動幅は１６度と決定される。この振動幅は、例えば、特定の車あるいは製造者の希望や要求に基づいて適正なレベルに設定され得る調整可能な閾値と比較される。本実施例では、それぞれのフィルター処理された入力信号に対して、１０度の調整可能な閾値Ｎ２が適用される。

運転者によるステアリング入力は、ステアリング角センサＳＡの出力に基づいて判定することができる。運転者によるステアリング入力（つまり、運転者のステアリング入力が左方向かどうか）を考慮に入れるのは、検出された揺動が運転者によって引き起こされた揺動かどうか（つまり、検出された左側への揺動が運転者による左方向へのステアリング入力の結果なのか）を特定するためである。 前回の揺動が左方向かどうかを確認するための車両の揺動方向判定は、横加速度センサＧＹ，ヨーレートセンサＹＲの出力そしてヨーレート偏差に基づいて行われる。

Ｓ２４０にて条件１に当てはまると判定されると（つまり、４つの条件が満たされると判定されると）、Ｓ２５０に進み、そこで揺動方向が左であると設定され、振動カウンターが必要に応じてインクリメントされ、そして振動タイマ（振動の継続期間を計るもの）がクリアされる。本実施例においては、それぞれのフィルター処理された入力信号に対して振動カウンターが設けられ、分析されるフィルター処理された入力信号に対応した振動カウンターがインクリメントされるのが好ましい。具体的には、ヨー（Ｙｒ）振動カウンターはヨーレートセンサＹＲによって検出されフィルター処理されたヨーレートに関する揺動をカウントし、ヨー（Ｇｙ）振動カウンターは横加速度センサＧＹによって検出されフィルター処理されたヨーレートに関する揺動をカウントし、そして、ヨー偏差振動カウンターはフィルター処理されたヨーレート偏差に関する揺動をカウントする。処理はＳ２５０に続いて、Ｓ２８０に進む。

一方で、Ｓ２４０にて条件１に当てはまらないと判定されると（つまり、条件１の４つの条件のうち少なくとも１つが満たされない場合）、処理はＳ２６０に進み、そこで条件２が満たされるかどうか判定される。つまり、図４の左中央に示すように、そこに記載の４つの条件すべてが満たされたときに、条件２に当てはまると判定される（Ｓ２６０のＹＥＳ）。具体的には、以下の４つの条件、１）フィルター処理された入力信号がヨー閾値よりも小さい（つまり、フィルター処理された入力信号がヨー閾値を越えない）、２）振動幅が調整可能な閾値よりも大きい、３）運転者によるステアリング入力が右方向ではない、４）前の（直前の）トレーラの揺動方向が右ではない、が満たされたときに、条件２に当てはまると判定される。

条件２において、それぞれのフィルター処理された入力信号の判定基準となるヨー閾値は可変であり、またアクティブ制御による揺動低減が必要とされているかどうか判定するという観点から、ヨー閾値は、発生する揺動あるいはヨーが更なる検討を必要とするレベルにあることを示す値に設定されるのが好ましい。本実施例では、条件２のヨー閾値Ｎ５は＋５度に設定される。

また、条件１に矛盾しない範囲において前回の揺動の振幅幅と比較して分析されるフィルター処理された信号の現在の揺動における振動幅を考慮し、調整可能な閾値と比較される振動幅が決定される。この振動幅は、適切なレベルに設定され得る調整可能な閾値と比較される。本実施例では、それぞれのフィルター処理された入力信号に対して、１０度の調整可能な閾値Ｎ２が適用される。

検出された揺動が運転者によって引き起こされた揺動かどうか（つまり、検出された右側への揺動が運転者による右方向へのステアリング入力の結果なのか）を特定するために、ステアリング角センサＳＡからの出力に基づいて、条件２における運転者によるステアリング入力が判定される。

また、条件１において説明したのと同様に、前回の揺動が右方向かどうか確認するための車両の揺動方向判定は、横加速度センサＧＹ，ヨーレートセンサＹＲの出力そしてヨーレート偏差に基づいて実行される。

Ｓ２６０において、条件２に当てはまると判定された場合（つまり、４つの条件すべてが満たされると判定された場合）、処理はＳ２７０に進み、そこで揺動方向が右であると設定され、振動カウンターが必要に応じてインクリメントされ、そして振動タイマがクリアされる。その後、Ｓ２８０に進む。

Ｓ２６０において、条件２に当てはまらないと判定された場合（つまり、条件２の４つの条件のうち少なくとも１つ満たされない場合）は、Ｓ２８０に進む。 Ｓ２８０において、条件３に当てはまるかどうか判定される。つまり、図４の左下に示すように、そこに記載の２つの条件のうち少なくとも１つが満たされたときに、条件３に当てはまると判定される。具体的には、以下の２つの条件、１）車両速度が許可車両速度あるいは許容車両速度よりも低い、２）振動タイマが調整可能な時間よりも大きい、のうち少なくとも１つが満たされた場合に、条件３に当てはまると判定される。車両が比較的低い速度で走行しているときには、発生し得る揺動は深刻な問題ではない。許可車両速度あるいは許容車両速度は、例えば、任意の閾値あるいは処理すべき揺動の度合いに応じて、任意の値に設定することができる。本実施例では、許可車両速度あるいは許容車両速度Ｎ３は５０Ｋｍ／ｈｒに設定される。

検討されるべきフィルター処理された入力信号の振動タイマが、Ｓ２８０にて調整タイムアウト閾値Ｎ４（本実施例では５秒に設定）よりも大きいと判定されると、条件１と２は調整可能タイムアウト時間を満たさないと判定される。

Ｓ２８０において条件３に当てはまると判定された場合（つまり、条件３の２つの条件のうち少なくともどちらか一方が満たされた場合）は、Ｓ２９０に進み、そこで揺動方向が右でも左でもないと判定され、振動カウンターがクリアされる。そして、Ｓ２９０から図５に詳細に述べる車両の揺動低減制御開始・終了ロジックＳ３００に進む。一方で、Ｓ２８０で条件３の２つの条件のどちらも満たされないと判定された場合（つまり、車両速度が許可車両速度もしくは許容車両速度Ｎ３よりも大きく、かつ振動タイマが調整タイムアウト閾値Ｎ４よりも小さい場合）、Ｓ２８０からＳ３００へ進む。

したがって、Ｓ２４０の条件１、Ｓ２６０の条件２のそれぞれによって、ヨーあるいは揺動が検出された状態は、アクティブ制御による揺動低減が必要か判定する観点から、揺動あるいはヨーが更なる検討を必要とするレベルにあることを示す値であるという状態と特定される。したがって、Ｓ２４０の条件１およびＳ２６０の条件２は、ヨーまたは揺動が検知された状況、およびアクティブ制御によって揺動の低減が必要とされるか否かを判断する観点から一層の考察を保証するレベルでヨーおよび揺動をそれぞれ識別する。このＳ２４０の条件１は、揺動を低減させる制御が必要な左方向へのヨーあるいは揺動を判定し、Ｓ２６０の条件２は、揺動を低減させる制御が必要な右方向へのヨーあるいは揺動を判定する。条件１あるいは条件２が満たされた場合、Ｓ２８０にて車両速度が許可車両速度もしくは許容車両速度よりも低いかどうか判定される。もしＳ２８０にて、車両速度が許可車両速度もしくは許容車両速度Ｎ３よりも低いと判定されると、車両速度が低いことから、発生している揺動やヨーは深刻な問題ではないと見なされ、揺動方向は０（右方向でも左方向でも無い）に設定される。一方で、条件１も条件２も満たされない場合であって、Ｓ２８０において車両速度が許可車両速度もしくは許容車両速度Ｎ３よりも低い、あるいは振動タイマが調整タイムアウト閾値Ｎ４よりも大きいと判定された場合も、揺動方向は０に設定される。

図５を参照すると、車両の揺動低減制御開始・終了ロジックはＳ３１０において、条件４に当てはまるかどうかの判定から開始される。つまり、図５の左上に示すように、そこに記載の６つの条件すべてが満たされたときに、条件４に当てはまると判定される（Ｓ３１０のＹＥＳ）。具体的には、１）車両速度が許可車両あるいは許容車両速度Ｎ３よりも大きい、２）ヨー（Ｙｒ）振動カウンターが開始値Ｘ１よりも大きい、３）ヨー（Ｇｙ）振動カウンターが開始値Ｘ１よりも大きい、４）ヨー偏差振動カウンターが開始値Ｘ１よりも大きい、５）運転者によるステアリング入力が開始値Ｘ２よりも小さい、６）ブレーキがＯＦＦ状態である（運転者がブレーキペダルを踏込んでいない）、の６つの条件が満たされた場合に、条件４に当てはまると判定される。

本実施例では、ヨー（Ｙｒ）振動カウンター、ヨー（Ｇｙ）振動カウンター、ヨー偏差カウンター、と比較される開始値Ｘ１は、それぞれ同じ値に設定される、３つのカウントを示す。本実施例においては、１つの値が１つの振動に対応する。したがって、３つのカウントは３つの揺動に対応している。つまり、それぞれ、一方向への揺動（例えば左）、一方向の反対の方向（例えば右）への揺動、そして該一方向に戻る（例えば左）揺動を示す。他の開始値が使用されてもよいし、振動カウンター（ヨー（Ｙｒ）振動カウンター、ヨー（Ｇｙ）振動カウンター、ヨー偏差振動カウンター）がそれぞれ違う値に設定された開始値と比較されても良い。

本実施例では、運転者のステアリング入力は、５０度に設定された開始値Ｘ２に対して測定されるが、５０度以外の値も必要に応じて用いることができる。また、ブレーキがＯＦＦ状態かどうか（運転者がブレーキペダルを踏込んでいるかどうか）の判定は、周知の方法、例えばブレーキペダルの操作を検出するセンサなどによって可能である。

Ｓ３１０において条件４に当てはまると判定されると（つまり、６つの条件がすべて満たされる場合）、例えばトレーラによる揺動を低減させるように、揺動低減制御が要求されると判定される。揺動低減制御は車両の揺動を低減させるので、ひいては、トレーラの揺動をも低減することになる。したがって、処理はＳ３２０に進み、揺動低減フラグ（本実施例では、揺動低減フラグＴＳＲ）がＯＮにされる。その後、Ｓ３３０に進む。Ｓ３３０の処理は図６を参照に以下に詳細に述べる。このＳ３３０では揺動低減制動制御およびエンジン制御が実施される。

Ｓ３１０において条件４に当てはまらないと判定された場合（つまり、６つの条件のうち少なくとも１つの条件が満たされない場合）は、Ｓ３４０に進み、条件５に当てはまるかどうか判定される。つまり、図５の左下に記載の５つの条件のうち、少なくとも１つの条件が満たされた場合に、条件５に当てはまると判定される（Ｓ３４０のＹＥＳ）。具体的には、１）車両速度が許可車両速度あるいは許容車両速度Ｎ３よりも低い、２）ヨー（Ｙｒ）振動タイマが揺動タイムアウト閾値Ｎ４よりも大きい、３）ヨー（Ｇｙ）振動タイマが揺動タイムアウト閾値Ｎ４よりも大きい、４）運転者によるステアリング入力が開始値Ｘ２よりも大きい、５）ブレーキがＯＮ状態である（運転者がブレーキペダルを踏込んでいる）、の５つの条件の少なくとも１つ満たされたときに、条件５に当てはまると判定される。

本実施例では、ヨー（Ｙｒ）振動タイマおよびヨー（Ｇｙ）振動タイマがそれぞれ比較される揺動タイムアウト閾値（Ｎ４）は、同じ値（例えば５秒）に設定される。他の揺動タイムアウト閾値が設定されてもよいし、同じタイムアウト値と比較するのではなく、ヨー（Ｙｒ）振動タイマとヨー（Ｇｙ）振動タイマがそれぞれ違う値に設定された揺動タイムアウト閾値と比較されてもよい。

Ｓ３４０にて条件５に当てはまると判定された場合（つまり、５つの条件のうち少なくとも１つの条件が満たされた場合）は、Ｓ３５０に進み、揺動低減フラグ（ＴＳＲ）をＯＦＦにする。その後、Ｓ３３０に進む。また、Ｓ３４０における条件５に当てはまらないという判定された場合（つまり、５つの条件のうち１つも満たさない場合）は、Ｓ３３０に進む。

図５のＳ３３０における車両の揺動低減制動制御およびエンジン制御の処理内容を図６に示す。この車両の揺動低減制動制御およびエンジン制御処理はＳ４００から始まり、そこにおいて揺動低減フラグ（ＴＳＲ）がＯＮかどうか判定される。揺動低減フラグ（ＴＳＲ）がＯＮではない場合、Ｓ４１０とＳ４２０にあるように、制動制御要求もエンジントルク制御要求も出力されない。

一方で、揺動低減フラグ（ＴＳＲ）がＯＮの場合は、Ｓ４３０に進み、車両速度に基づいて目標車輪圧力が算出される。例えば、車両が１００ｋｍ／ｈｒで走行している場合、車両が６０ｋｍ／ｈｒで走行している場合と比較して、比較的大きな目標車輪圧力が算出される。次に、Ｓ４４０において、前輪と後輪との間の適切な制動圧力配分が算出され、それに続き、Ｓ４５０において、揺動方向内側車輪と揺動方向外側車輪との間の圧力配分が計算される。前輪と後輪への制動圧力配分および揺動方向内側車輪と揺動方向外側車輪への圧力配分は、ヨー緩和のための自動安定制御システムなどに使用される方法と同じような方法によって算出することができる。

次にＳ４６０において、ヨーレートと路面摩擦係数（μ）に基づいて、制動圧力が補償される。この補償もまた、ヨー緩和のための自動安定制御システムなどに使用される方法などによって実行可能である。その後、Ｓ４７０において、車両速度とトレーラの揺動を低減する算出された圧力に従って、各ホイールブレーキが作動させられる。つまり、算出された制動圧力に基づいて、車両の揺動検出・低減電子制御装置ＥＣＵ３から制動システム電子制御装置ＥＣＵ１に、車両１０１の各車輪に制動が加えられるように、要求が送信される。その後、Ｓ４８０において、ヨーレートと路面摩擦係数（μ）に基づいて、エンジントルクの減少が算出される。エンジントルクの減少も、ヨー緩和のための自動安定制御システムなどに使用される方法などによって算出することができる。Ｓ４８０に続いて、Ｓ４９０で算出されたエンジントルクの減少が実行される。つまり、車両の揺動検出・低減電子制御装置ＥＣＵ３からエンジンシステム電子制御装置ＥＣＵ２に要求を送り、算出されたエンジントルクの減少に従って、トルク減少が実行される。

上述した揺動検出および低減処理は、連結されたトレーラの揺動によって引き起こされる横方向の周期的な揺動が発生している状態の牽引車両に適用するのに有効である。車両には当該車両が横方向の揺動状態であるか検出するために、ヨーレートセンサ、横加速度センサ、縦加速度センサが備えられる。

本実施例に係るトレーラの揺動低減処理は、トレーラの揺動による牽引車両の揺動を防止し、あるいはその度合いを低減させるために、エンジントルクを減少させ、制動圧力を供給する。牽引車両の横揺動が検出され、処理するように要求された場合、車両の揺動検出・低減電子制御装置ＥＣＵ３は、エンジンシステム電子制御装置ＥＣＵ２にエンジントルクを減少するように指示を送り、また車両の揺動検出・低減電子制御装置ＥＣＵ３は、牽引車両の４つの車輪にそれぞれ供給される制動圧力を独立して制御するように、制動システム電子制御装置ＥＣＵ１に指令を送る。

例えばトレーラの揺動に起因する車両の揺動の誤検出は、ステアリングセンサによる操舵角入力値に示される運転者の操舵意図を監視することによって回避できる。振動幅は記憶されるとともに、振動数は、車両の揺動検出・低減電子制御装置ＥＣＵ３に格納されたソフトウェアタイマによってチェックされる。振動幅と振動数の調整可能な閾値が、正確に揺動を検出するのに用いられる。つまり、揺動が発生した頻度（揺動が発生した回数）とそのような揺動が発生した時間が、正確に揺動を検出するために使用される。

揺動検出の実行の際に、車両１０１の４つすべての車輪に対して、車両速度、路面摩擦および車両のヨーに基づいて決定された制動圧力ＢＰｆｒ、ＢＰｆｌ、ＢＰｒｒ、ＢＰｒｌがそれぞれ供給されることが好ましい。車両のヨーモーメント発生方向における外側車輪において、より大きな制動圧力が供給される。例えば、図７に示すように、外側前輪ＷＨｆｒにおける制動圧力ＢＰｆｒが最大となり、制動圧力により車両に発生する荷重ＶＦが、トレーラ１０２によって発生された揺動力（揺動モーメント）ＳＦを相殺し、車両１０１とトレーラ１０２の揺動を低減させる。制動圧力によって車両に発生する荷重ＶＦはまた、車両１０１を減速させ、それがさらに揺動を低減させる。したがって、車両からの制動入力が、トレーラによって発生する揺動モーメントを相殺し、車両とトレーラの揺動を低減する。また、制動圧力は、揺動を低減させている車両を減速させる。

以下の状況、１）車両の揺動が通常レベルに戻ったとき、２）車両速度が許可車両速度あるいは許容車両速度（例えば５０ｋｍ／ｈｒ（ｋｐｈ））よりも低くなった場合、３）車両のカウンターステアリングが数回に渡って開始値（例えば５０度）よりも大きい場合、４）運転者が十分な力でブレーキペダルを踏込んだ場合、のうち１つあるいは複数が発生した場合に、揺動低減制御処理が終了されることが好ましい。

上記処理は、車両の始動と同時に自動に起動されてもよいし、スイッチ（運転者に操作されるスイッチ、あるいは牽引車両にトレーラを作動可能に連結する際に起動されるスイッチなど）の操作によって手動に起動されてもよい。

本実施例では４つの車輪を持った車両を例にとって述べたが、車輪の数に影響されることなく、本発明は実施可能である。また、本実施例ではトレーラに関して述べたが、第１の車両が第２の車両を牽引する場合、あるいは車両の揺動検出に続いて、必要に応じて揺動の制御および低減が望まれるような場合にも、本発明は適用可能である。

発明を実施するための最良の形態を本実施例に沿って説明してきたが、本発明の請求項の範囲と技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者により様々な変更が実施可能である。

本発明の揺動検出・低減装置およびシステムが搭載された車両の一例を示す概略図である。 牽引車両とトレーラの揺動を低減する装置およびシステムの一実施例を模式的に表した図である。 車両の揺動を検出する処理の一例を表す図である。 図３に示した車両の揺動検出処理の一部を形成する、車両の揺動検出処理を表す図である。 図４に示した車両の揺動検出処理の一部を形成する、車両の揺動低減制御開始・終了ロジックを表す図である。 図３に示した車両の揺動検出処理の一部を形成する、車両の揺動検出および低減処理を表す図である。 牽引車両に作用する制動力を表す概略図である。

符号の説明

１０…エンジン、１０１…車両、１０２…トレーラ、ＡＰ…アクセルペダルセンサ、ＳＡ…ステアリング角センサ、ＢＲＫ…ブレーキアクチュエータ、ＢＰ…ブレーキペダル、ＥＣＵ１…制動システム電子制御装置、ＥＣＵ２…エンジンシステム電子制御装置、ＥＣＵ３…車両の揺動検出・低減電子制御装置

Claims (12)

1. 牽引しているトレーラによる揺動力が車両に作用しているか否かを判定し、
   前記車両に前記揺動力が作用している場合に、前記車両のエンジントルクを減少するとともに、前記車両のそれぞれの車輪に独立した制動力を供給することによって、前記車両および／または前記トレーラの揺動を低減させるトレーラ牽引車両の制御方法。
2. 前記車両の車両速度、車両ヨーレートおよび車両操舵角を示す信号を発生させて前記各信号をフィルター処理し、一定時間における当該フィルター処理された各信号の振動数と振幅値に基づいて前記車両の揺動方向を判定し、前記車両速度が一定速度よりも高いか否かを判定し、前記車両操舵角が前記判定した揺動方向と反対か否かを判定し、前記フィルター処理された各信号の値、および前記フィルター処理された各信号の前記値の偏差が、閾値よりも大きいか否かの判定に基づいて前記揺動力が前記車両に作用しているか否かを判定することを特徴とする前記請求項１に記載のトレーラ牽引車両の制御方法。
3. 前記車両速度が一定の車両速度よりも低い場合、前記車両ヨーレートが一定のヨーレートよりも低い場合、前記車両ヨーレートの前記偏差が一定の車両ヨーレート偏差よりも低い場合、前記車両操舵角が一定の操舵角よりも大きい場合、前記車両のブレーキペダルが一定の制動力より大きい制動力を発生するのに十分な量で踏込まれた場合、の少なくともいずれか１つの場合において前記エンジントルクの減少および前記独立した制動力の供給を停止することを特徴とする前記請求項２に記載のトレーラ牽引車両の制御方法。
4. 前記揺動力が前記車両に作用していないとされた場合に、前記エンジントルクの減少および前記独立した制動力の供給を停止することを特徴とする前記請求項２に記載のトレーラ牽引車両の制御方法。
5. 前記閾値は調整可能であることを特徴とする前記請求項２に記載のトレーラ牽引車両の制御方法。
6. 車両のヨーレートを検出し、
   前記検出されたヨーレートの振動幅を検出し、
   前記検出されたヨーレートを第１閾値と比較し、
   前記検出された振動幅を第２閾値と比較し、
   前記車両の運転者によるステアリング入力を判定し、
   前記検出されたヨーレートが前記第１閾値よりも大きいか否か、前記振動幅が前記第２閾値よりも大きいか否か、前記運転者による前記ステアリング入力が一方の方向であり、かつ直前の揺動方向が前記一方の方向であるか否かに基づいて前記車両が他方の方向に揺動しているか否かを判定するとともに、揺動低減制御を実行するか否かを判定する車両の揺動検出方法。
7. 前記車両の車両速度を許容車両速度と比較し、当該車両速度が前記許容車両速度よりも低い場合には、車両が揺動していると判定されても、前記揺動低減制御の実行が必要ないと判定することを特徴とする前記請求項６に記載の車両の揺動検出方法。
8. エンジンと、
   複数の車輪と、
   それぞれの前記車輪に独立に制動力を供給できるように構成された制動システムと、
   前記エンジンと前記制動システムを制御するように構成された制御部と、を備える車両であって、
   前記制御部は、前記車両が揺動しているか否かを判定し、前記車両が揺動していると判定された場合には、前記エンジンのトルクを減少させ、かつそれぞれの前記車輪に独立に前記制動力を供給するように構成されたことを特徴とする車両。
9. 前記制御部は、
   車両速度、車両ヨーレート、操舵角を示す信号を受信して前記各信号をフィルター処理し、
   一定時間における、前記フィルター処理された各信号の振動数と振幅値および前記車両の揺動方向を判定し、
   前記車両速度が一定速度より高いか判定し、
   前記操舵角が前記揺動方向と反対か判定し、
   前記フィルター処理された各信号の値および前記フィルター処理された各信号の前記値の偏差が閾値よりも大きいか判定することによって前記車両が揺動しているか否かを判定することを特徴とする前記請求項８に記載の車両。
10. 前記制御部は、
    前記車両速度が前記一定の車両速度よりも低い場合、前記車両ヨーレートが一定のヨーレートよりも低い場合、前記車両ヨーレートの前記偏差が一定の車両ヨーレート偏差よりも低い場合、前記操舵角が一定の操舵角よりも大きい場合、前記車両のブレーキペダルが一定の制動力よりも大きい制動力を発生するのに十分な量で踏込まれた場合、のいずれかにおいて、エンジントルクの減少と前記制動力の独立的な供給を停止することを特徴とする前記請求項９に記載の車両。
11. 前記制御部は、
    前記車両に揺動力が作用していないと判定した場合に、エンジントルクの減少と前記制動力の独立的な供給を停止することを特徴とする前記請求項９に記載の車両。
12. 前記閾値は調整可能であることを特徴とする前記請求項９に記載の車両。