JP2014227118A - トレーラロール状態報知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トレーラのロールに起因する車両の横転危険性についての情報を運転者に確実に認識させることが可能なトレーラロール状態報知装置の提供。【解決手段】シャシフレーム５の前部上方に配置されたキャブ８を有するトラクタ２にトレーラ３が連結される。相対ロール角推定部２２は、トラクタロール角検出部２１が算出したトラクタロール角φｈと、トレーラ３のロールモーメントの釣り合い状態とに基づいてトレーラロール角φｔを推定し、トラクタ２に対するトレーラ３の相対的なロール方向の傾きである相対ロール角Δφを推定する。キャブ支持制御部２３は、シャシフレーム５に対してキャブ８を支持するキャブサスペンション１０を制御し、キャブ８をシャシフレーム５に対して推定された相対ロール角Δφの発生方向に傾ける。【選択図】図３

Description

本発明は、連結車両のトレーラロール状態報知装置に関する。

特開２００８−１８４１４２号公報には、トラクタに取付けられたカプラー（連結部）によりトレーラの前部の垂直荷重を受けるセミトレーラ型の連結車両に搭載される横転防止装置が記載されている。この横転防止装置では、トラクタのリアサスペンションに取付けたストロークセンサによって左右のばね上とばね下の相対変位を計測し、その計測値からトラクタのロール角を求める。また、連結部―トレーラ重心間距離を検出し、予め実験などで求めたマップを用いて連結部―トレーラ重心間距離からロール補正係数を求め、上記トラクタロール角にロール補正係数を乗ずることによってトレーラロール角を推定する。更に、推定したトレーラロール角が横転危険判定しきい値よりも大きい場合、横転危険性が高いと判断し、運転者に警報ランプ、警報音などで警告する。

特開２００８−１８４１４２号公報

上記特許文献１に記載の装置では、連結車両の横転危険性が高いと判断したとき、運転者に警報ランプや警報音を用いて警告する。しかし、警報ランプのような運転者の視覚を介した警告は、車両前方を注視して車両を運転している運転者には認識され難いおそれがある。また、警報音のような運転者の聴覚を介した警告は、騒音の激しい運転環境等においては運転者に知覚され難いおそれがある。このように、運転者の視覚や聴覚を介した警告では、車両の運転状況によっては運転者に対して情報が確実に伝達されない可能性がある。

そこで本発明は、トレーラのロールに起因する車両の横転危険性についての情報を運転者に確実に認識させることが可能なトレーラロール状態報知装置の提供を目的とする。

上記目的を達成すべく、本発明のトレーラロール状態報知装置は、車体フレームの前部上方に配置されたキャブを有するトラクタにトレーラが連結されて牽引される連結車両のトラクタに設けられるトレーラロール状態報知装置であって、トレーラロール角報知装置は、トラクタロール角検出手段と、相対ロール角推定手段と、キャブ支持手段と、キャブ傾き制御手段とを備える。トラクタロール角検出手段は、車体フレームのロール方向の傾きであるトラクタロール角を検出する。相対ロール角推定手段は、トラクタロール角検出手段が検出したトラクタロール角と、トレーラのロールモーメントの釣り合い状態とに基づいて、トラクタに対するトレーラの相対的なロール方向の傾きである相対ロール角を推定する。キャブ支持手段は、車体フレームに対するキャブのロール方向の傾きを変更可能に車体フレームに対してキャブを支持する。キャブ傾き制御手段は、キャブ支持手段を制御し、相対ロール角推定手段が推定した相対ロール角の発生方向にキャブを傾けるキャブ傾動制御を実行する。

上記構成では、連結車両の旋回走行時等にトラクタがロール方向に傾くと、トラクタに連結されて走行するトレーラもロール方向に傾き、トレーラがトラクタよりもロール方向に傾くと、トラクタに対するトレーラの相対ロール角が発生し、連結車両の横転の危険性が増大する。このとき、相対ロール角はトラクタロール角等に基づいて相対ロール角推定手段によって推定され、キャブはキャブ傾き制御手段の制御によってトラクタのロール方向に傾けられる。このため、運転者は、キャブの傾きを体感することによってトレーラのロール状態を確実に認識して車両の横転危険性を判断することができ、連結車両の横転回避のための的確な運転操作を実行することができる。

また、トレーラの相対ロール角は、トラクタロール角と、トレーラのロールモーメントの釣り合い状態とに基づいて相対ロール角推定手段によって推定されるので、トレーラのロール角を検出するセンサ等をトレーラ側に新たに設ける必要がない。このため、トラクタに既存のトレーラを連結すればよく、簡易に実施することができる。

また、上記キャブ傾き制御手段は、相対ロール角の増減に応じてキャブの傾きが増減するようにキャブ傾動制御を実行してもよい。

上記構成では、相対ロール角の増減に応じてキャブの傾きが増減するので、運転者はトレーラの相対ロール角を発生段階から認識するとともに、発生している相対ロール角の大きさをキャブの傾きの増減によって体感することができ、キャブの傾きの増減に応じて的確な運転操作を実行してより確実に連結車両の横転を回避することができる。

また、上記キャブ傾き制御手段は、相対ロール角が所定の判定ロール角を超えている場合に、キャブ傾動制御を実行してもよい。

上記構成では、相対ロール角が所定の判定ロール角を超えている場合に、キャブが相対ロール角の発生方向に傾く。このため、例えば連結車両の横転危険判定しきい値を所定の判定ロール角として設定することにより、相対ロール角が横転危険判定しきい値を超えたことを運転者にキャブの傾きを体感させることによって確実に認識させ、横転回避のための運転操作の的確な実行を促すことができる。

また、上記トレーラロール状態報知装置は、車高調整前トラクタロール角推定手段を備えてもよい。車高調整前トラクタロール角推定手段は、トラクタロール角を水平状態に調整する車高調整が実行された際に、車高調整後にトラクタロール角検出手段が検出したトラクタロール角と、連結車両のロールモーメントの釣り合い状態とに基づいて車高調整前のトラクタロール角を推定する。また、相対ロール角推定手段は、車高調整前トラクタロール角推定手段が推定した車高調整前のトラクタロール角と、トレーラのロールモーメントの釣り合い状態とに基づいて相対ロール角を推定する。

トレーラに貨物を積載する際に車幅方向の偏荷重等があると、トレーラ及びトラクタがロール方向に傾き連結車両の横転危険性が増大する。その後トラクタの車高調整が実行されトラクタの傾きが水平状態に調整されると、トラクタのロール方向の傾きが車高調整前よりも小さくなり、トラクタロール角に基づいて相対ロール角推定手段が推定する相対ロール角も小さく推定されてしまう可能性がある。

この点に関し、上記構成では、トラクタの車高調整が実行された場合、車高調整前トラクタロール角推定手段が、車高調整後のトラクタロール角に基づいて車高調整前のトラクタロール角を推定し、相対ロール角推定手段が、推定された車高調整前のトラクタロール角に基づいて相対ロール角を推定する。このため、運転者は、車高調整前のトラクタロール角に基づいて推定された相対ロール角をキャブの傾きを体感して確実に認識することができ、トラクタの車高調整が行なわれた場合であっても横転回避のための運転操作を的確に実行することができる。

本発明によれば、トレーラのロールに起因する車両の横転危険性についての情報を運転者に確実に認識させることが可能となる。

トラクタ及びトレーラから成る連結車両の側面図である。 トラクタの後面図である。 第１の実施形態に係わるトレーラロール状態報知装置を備えたトラクタの要部を示すブロック図である。 キャブ支持制御の構成図である。 相対ロール角とキャブ傾き角との関係を示す第１マップである。 相対ロール角とキャブ傾き角との関係を示す第２マップである。 第１の実施形態のキャブ支持制御処理のフローチャートである。 第２の実施形態に係わるトレーラロール状態報知装置を備えたトラクタの要部を示すブロック図である。 第２の実施形態のキャブ支持制御処理のフローチャートである。

以下、本発明の第１の実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、図中ＦＲは車両前方を、図中ＵＰは車両上方をそれぞれ示している。また、以下の説明における前後方向は、車両の前後方向を意味し、左右方向は、車両前方を向いた状態での左右方向を意味する。

図１に示すように、本実施形態に係わる連結車両１は、トラクタ２と、トラクタ２に牽引されるトレーラ３とを備える。トレーラ３は、トレーラ３の前部下面の車幅方向中央部に突設されたキングピン（図示省略）が、トラクタ２の後部上面の車幅方向中央部に設けられたカプラ４に解除可能に結合することによってトラクタ２に連結する。トラクタ２は、シャシフレーム（車体フレーム）５と、キャブ８と、キャブサスペンション（キャブ支持手段）１０と、シャシサスペンション１６と、ＥＣＵ２０とを有している。

シャシフレーム５は、車両前後方向に沿って略平行に延びる左右１対のサイドフレーム（以下、符号６で総称することがある）６Ｌ及び６Ｒと、車両前後方向に所定間隔をおいて配置されて車幅方向に延びる複数の直線状のクロスフレーム７とを有する。各クロスフレーム７は、サイドフレーム６に対して略直交し、クロスフレーム７の両端は、サイドフレーム６に結合される。

キャブ８は、キャブ８の底部を形成するキャブ底枠９を有し、シャシフレーム５の前部上方に配置される。

キャブサスペンション１０は、図４に示すようにキャブ８前部の左右１対のキャブサスペンション１０ＦＬ及び１０ＦＲと、キャブ８後部の左右１対のキャブサスペンション１０ＢＬ及び１０ＢＲとから構成され、シャシフレーム５に対するキャブ８のロール方向の傾きが変更可能となるようにシャシフレーム５に対してキャブ８を支持する。キャブサスペンション１０ＦＬ及び１０ＦＲは、キャブ底枠９の前部左右の角隅部とサイドフレーム６との間に設けられ、キャブサスペンション１０ＢＬ及び１０ＢＲは、キャブ底枠９の後部左右の角隅部とサイドフレーム６との間に設けられる。

キャブサスペンション１０は、エアスプリングによって形成されキャブサスペンション１０ＦＬ，１０ＦＲ及び１０ＢＬ，１０ＢＲへはそれぞれ給気用電磁弁（以下、符号１２で総称することがある）１２ＦＬ、１２ＦＲ、及び１２ＢＬ、１２ＢＲを経由しエアタンク１４から圧縮空気が供給される。また、キャブサスペンション１０ＦＬ，１０ＦＲ及び１０ＢＬ，１０ＢＲの圧縮空気はそれぞれ排気用電磁弁（以下、符号１３で総称することがある）１３ＦＬ、１３ＦＲ、及び１３ＢＬ、１３ＢＲを経由して排気される。

給気用電磁弁１２の入力ポートは空気配管１５を介してエアタンク１４に連通し、給気用電磁弁１２の出力ポートは、空気配管１５を介してキャブサスペンション１０に連通している。また、排気用電磁弁１３の入力ポートは空気配管１５を介してキャブサスペンション１０と連通し、排気用電磁弁１３の出力ポートは大気に開放されている。給気用電磁弁１２及び排気用電磁弁１３は、いずれも２方向ノーマルクローズ型電磁弁であり、電磁弁が非励磁状態では、給気用電磁弁１２及び排気用電磁弁１３のいずれの電磁弁においても入力ポートと出力ポートとは非連通状態にある。すなわち、キャブサスペンション１０への圧縮空気の供給及びキャブサスペンション１０からの圧縮空気の排気はともに遮断された状態となる。給気用電磁弁１２が励磁されると給気用電磁弁１２の入力ポートと出力ポートとが連通状態となり、それぞれの電磁弁が励磁されている時間だけエアタンク１４から圧縮空気がキャブサスペンション１０に供給され、励磁時間に応じてキャブサスペンション１０の空気圧力が上昇し、シャシフレーム５に対するキャブ８の上下方向の距離が増大する。排気用電磁弁１３が励磁されると排気用電磁弁１３の入力ポートと出力ポートとが連通状態となり、それぞれの電磁弁が励磁されている時間だけキャブサスペンション１０の圧縮空気が大気中に排気され、励磁時間に応じてキャブサスペンション１０の空気圧力が低下し、シャシフレーム５に対するキャブ８の上下方向の距離が減少する。このため、例えば左右いずれか一側のキャブサスペンション１０に圧縮空気を供給し、他側のキャブサスペンション１０から圧縮空気を排出するように給気用電磁弁１２及び排気用電磁弁１３を制御することによって、シャシフレーム５に対するキャブ８のロール方向の傾きを変更することが可能となる。

図４に示すように、キャブサスペンション１０ＦＬ，１０ＦＲ，１０ＢＬ，１０ＢＲの近傍のキャブ底枠９底部には変位センサ１１ＦＬ，１１ＦＲ，１１ＢＬ，１１ＢＲが設けられ、キャブ底枠９とサイドフレーム６との間の上下方向の距離を検出する。

シャシサスペンション１６は、図２に示すように左右１対のシャシサスペンション１６Ｌ及び１６Ｒによって構成される。シャシサスペンション１６Ｌ及び１６Ｒは、トラクタ２の後部車輪１９の車軸１８と左右のサイドフレーム６Ｌ及び６Ｒとの間にそれぞれ設けられ、車軸１８に対してシャシフレーム５を支持する。

シャシサスペンション１６は、エアスプリングによって形成され、サイドフレーム６からシャシサスペンション１６に対して作用する荷重が増大すると、シャシサスペンション１６が圧縮されてシャシサスペンション１６内の空気圧が上昇し、荷重の大きさに応じて車軸１８に対するサイドフレーム６の上下方向の高さが減少する。サイドフレーム６からシャシサスペンション１６に対して作用する荷重が減少すると、シャシサスペンション１６内の空気圧によってシャシサスペンション１６が上下方向に伸長し、荷重の大きさに応じて車軸１８に対するサイドフレーム６の上下方向の高さが増大する。このため、左サイドフレーム６Ｌから左シャシサスペンション１６Ｌに作用する荷重と右サイドフレーム６Ｒから右シャシサスペンション１６Ｒに作用する荷重とに差があると、左サイドフレーム６Ｌと右サイドフレーム６Ｒとの高さに差が生じ、トラクタ２にロール方向の傾きが生じる。

なお、車軸１８に対してシャシフレーム５を支持するシャシサスペンションは、本実施形態のエアスプリングにより形成されるものに限定されず、例えばコイルスプリング等によって形成されてもよい。

シャシサスペンション１６Ｌ及び１６Ｒの近傍のサイドフレーム６には車高センサ１７Ｌ及び１７Ｒが設けられ、それぞれトラクタ２の後部車輪１９の車軸１８とサイドフレーム６との間の上下方向の距離を検出する。

ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）とＲＯＭ(Read Only Memory)とＲＡＭ(Random Access Memory)とを備える。ＣＰＵはＲＯＭに格納されたキャブ支持制御処理プログラムを読み出して、キャブ支持制御処理を実行することによって、図３に示すように、トラクタロール角検出部２１、相対ロール角推定部２２、キャブ支持制御部２３として機能する。ＲＡＭは、車高センサ１７、変位センサ１１がそれぞれ検出した検出値、ＣＰＵ演算結果の一時記憶領域、各種マップ等の設定領域として機能する。

トラクタロール角検出部２１は、車高センサ１７が検出した車軸１８とサイドフレーム６との距離を取得し、トラクタ２のロール方向の傾きであるトラクタロール角φｈを算出する。すなわち、トラクタロール角検出部２１はトラクタロール角検出手段を構成する。

相対ロール角推定部２２は、トレーラ３のロール方向の傾きであるトレーラロール角φｔを推定し、推定したトレーラロール角φｔからトラクタロール角検出部２１が算出したトラクタロール角φｈを減算することによって、トラクタ２に対するトレーラ３の相対的なロール方向の傾きである相対ロール角Δφを推定する。トレーラロール角φｔの推定には、トラクタロール角φｈと、トレーラ３の重心位置と、トレーラ３のロールモーメントの釣り合い状態とに基づいてトレーラロール角φｔを推定する公知の方法（例えば、特開２００８−３０２８６５に記載の方法）が用いられる。すなわち相対ロール角推定部２２は、相対ロール角推定手段を構成する。

キャブ支持制御部２３は、給気用電磁弁１２及び排気用電磁弁１３を制御し、相対ロール角推定部２２が推定した相対ロール角Δφが発生していない通常の走行状態では、シャシフレーム５に対するキャブ８の傾きをゼロとする通常のキャブ支持制御を実行する。また、相対ロール角Δφが発生した場合には、シャシフレーム５に対してキャブ８を相対ロール角Δφの発生方向に傾けるキャブ傾動制御を実行する。すなわち、キャブ支持制御部２３はキャブ傾き制御手段を構成する。

次に、ＥＣＵ２０が実行するキャブ支持制御処理を図７に示すフローチャートに基づいて説明する。本処理は、連結車両１の始動時（例えばエンジン・オン時）に開始され、所定時間毎に繰り返して実行される。ＥＣＵ２０は、まず車高センサ１７及び変位センサ１１の検出値を取得する（ステップＳ１）。次に、取得した車高センサ１７の検出値を用いてトラクタロール角φｈを算出する（ステップＳ２）。トラクタロール角φｈは、近似的に式（１）によって表される。

φｈ≒（Ｈｈｌ−Ｈｈｒ）／Ｌｈ ．．．（１）
但し、
Ｈｈｌ：車軸１８と左サイドフレーム６Ｌとの間の上下方向の距離
Ｈｈｒ：車軸１８と右サイドフレーム６Ｒとの間の上下方向の距離
Ｌｈ：車高センサ１７Ｌと１７Ｒとの間の車幅方向の距離
なお、トラクタ２が右方向に傾いたときは、Ｈｈｌ＞Ｈｈｒとなるのでトラクタロール角φｈの符号はプラスとなり、トラクタ２が左方向に傾いたときは、Ｈｈｌ＜Ｈｈｒとなるのでトラクタロール角φｈの符号はマイナスとなる。

次にＥＣＵ２０は、トレーラロール角φｔを推定し、推定したトレーラロール角φｔからステップＳ２で算出したトラクタロール角φｈを減算することによって相対ロール角Δφを算出する（ステップＳ３）。

次にＥＣＵ２０は、相対ロール角Δφとキャブ傾き角φｃとの関係を示す第１マップを参照し、推定された相対ロール角Δφに対応するキャブ傾き角φｃを算出する（ステップＳ４）。なお、キャブ傾き角φｃは、トラクタ２のシャシフレーム５に対するキャブ８のロール方向の相対的な傾きを表す。第１マップでは、図５に示すように、相対ロール角Δφの増減に応じてキャブ傾き角φｃが増減するように設定されている。例えばトレーラ３がトラクタ２よりも右側に傾いた場合は、相対ロール角Δφはプラス方向に増大し、キャブ傾き角φｃもトラクタ２のシャシフレーム５に対して右方向に増大するように設定されている（図５第１象限）。また、トレーラ３がトラクタ２よりも左側に傾いた場合は、相対ロール角Δφはマイナス方向に増大しキャブ傾き角φｃもトラクタ２のシャシフレーム５に対して左方向に増大ように設定されている（図５第３象限）。

また、ＥＣＵ２０は、第２マップを用いて相対ロール角Δφに対応するキャブ傾き角φｃを算出してもよい。第２マップでは図６に示すように、連結車両１の横転危険性が高い相対ロール角である横転危険判定値Δφｓ（所定の判定ロール角）を設定し、相対ロール角Δφが横転危険判定値Δφｓ超えた場合に相対ロール角Δφの増減に応じてキャブ傾き角φｃが増減する。なお、第１マップ又は第２マップは、ＥＣＵ２０の一時記憶領域に予め設定される。

次に、ＥＣＵ２０は、キャブ傾動制御を含むキャブ支持制御を実行する（ステップＳ５）。キャブ８前部の傾き角φｃｆ、及びキャブ８後部の傾き角φｃｂは、それぞれ近似的に式（２）、及び式（３）によって表される。

φｃｆ≒（Ｈｃｆｌ−Ｈｃｆｒ）／Ｌｃｆ ．．．（２）
但し、
Ｈｃｆｌ：キャブ底枠９の前部左側と左サイドフレーム６Ｌとの間の上下方向の距離
Ｈｃｆｒ：キャブ底枠９の前部右側と右サイドフレーム６Ｒとの間の上下方向の距離
Ｌｃｆ：変位センサ１１ＦＬと変位センサ１１ＦＲとの間の車幅方向の距離
φｃｂ≒（Ｈｃｂｌ−Ｈｃｂｒ）／Ｌｃｂ ．．．（３）
但し、
Ｈｃｂｌ：キャブ底枠９の後部左側と左サイドフレーム６Ｌとの間の上下方向の距離
Ｈｃｂｒ：キャブ底枠９の後部右側と右サイドフレーム６Ｒとの間の上下方向の距離
Ｌｃｂ：変位センサ１１ＢＬと変位センサ１１ＢＲとの間の車幅方向の距離
なお、キャブ８が右方向に傾いたときは、キャブ８前部の傾き角φｃｆ及びキャブ８後部の傾き角φｃｂの符号はともにプラスとなり、キャブ８が左方向に傾いたときは、前部傾き角φｃｆ及び後部傾き角φｃｂの符号はともにマイナスとなる。

ＥＣＵ２０は、相対ロール角Δφが発生していない連結車両１の通常走行状態においては通常のキャブ支持制御を実行し、シャシフレーム５に対するキャブ８のロール方向の傾きがゼロとなるようにＨｃｆｌ及びＨｃｆｒをそれぞれ所定の距離ｈｃｆ０に制御し、Ｈｃｂｌ及びＨｃｂｒをそれぞれ所定の距離ｈｃｂ０に制御する。

具体的には、例えばＨｃｆｌがｈｃｆ０よりも増大した場合は、排気用電磁弁１３ＦＬを所定時間励磁してキャブサスペンション１０ＦＬの空気圧を低下させてＨｃｆｌを減少させ、Ｈｃｆｌがｈｃｆ０よりも減少した場合は、給気用電磁弁１２ＦＬを所定時間励磁してキャブサスペンション１０ＦＬの空気圧を上昇させてＨｃｆｌを増大させて、Ｈｃｆｌを所定の距離ｈｃｆ０となるように制御する。Ｈｃｆｒ及びＨｃｂｌ，Ｈｃｂｒについても同様にそれぞれ所定の距離ｈｃｆ０及び所定の距離ｈｃｂ０となるように制御する。

これに対して、相対ロール角Δφが発生し、第１マップ又は第２マップを参照してキャブ傾き角φｃが算出されたときは、ＥＣＵ２０は通常のキャブ支持制御に代えて、シャシフレーム５に対するキャブ８のロール方向の傾きをキャブ傾き角φｃとするキャブ傾動制御を実行する。

具体的には、例えばトレーラ３がトラクタ２よりも右側に傾き、算出されたキャブ傾き角φｃがプラス方向（図５第１象限）に増大した場合、ＥＣＵ２０は、給気用電磁弁１２ＦＬを所定時間励磁してキャブサスペンション１０ＦＬの空気圧を上昇させてＨｃｆｌをｈｃｆ０よりも増大させ、排気用電磁弁１３ＦＲを所定時間励磁してキャブサスペンション１０ＦＲの空気圧を低下させてＨｃｆｒをｈｃｆ０よりも減少させることによって、キャブ８前部の傾き角φｃｆがキャブ傾き角φｃとなるように制御する。同時に、給気用電磁弁１２ＢＬを所定時間励磁してキャブサスペンション１０ＢＬの空気圧を上昇させてＨｃｂｌをｈｃｂ０よりも増大させ、排気用電磁弁１３ＢＲを所定時間励磁してキャブサスペンション１０ＢＲの空気圧を低下させてＨｃｂｒをｈｃｂ０よりも減少させることによって、キャブ８後部の傾き角φｃｂもキャブ傾き角φｃとなるように制御する。

反対に、トレーラ３がトラクタ２よりも左側に傾き、算出されたキャブ傾き角φｃがマイナス方向（図５第３象限）に増大した場合、ＥＣＵ２０は、排気用電磁弁１３ＦＬを所定時間励磁してキャブサスペンション１０ＦＬの空気圧を低下させてＨｃｆｌをｈｃｆ０よりも減少させ、給気用電磁弁１２ＦＲを所定時間励磁してキャブサスペンション１０ＦＲの空気圧を上昇させてＨｃｆｒをｈｃｆ０よりも増大させることによって、キャブ８前部の傾き角φｃｆがキャブ傾き角φｃとなるように制御する。同時に、排気用電磁弁１３ＢＬを所定時間励磁してキャブサスペンション１０ＢＬの空気圧を低下させてＨｃｂｌをｈｃｂ０よりも減少させ、給気用電磁弁１２ＢＲを所定時間励磁してキャブサスペンション１０ＢＲの空気圧を上昇させてＨｃｂｒをｈｃｂ０よりも増大させることによって、キャブ８後部の傾き角φｃｂもキャブ傾き角φｃとなるように制御する。

なお、本実施形態において、キャブ傾動制御は、キャブ８の左右何れか一側のキャブ底枠９とサイドフレーム６との上下方向の距離を増大させ、他側のキャブ底枠９とサイドフレーム６との上下方向の距離を減少させることに限定されず、例えば左右何れか一側のキャブ底枠９とサイドフレーム６との間を所定の距離に保持し、他側の前部及び後部のキャブサスペンション１０の空気圧を制御してキャブ底枠９とサイドフレーム６との間の距離を変更してキャブ８の傾きを制御してもよい。この場合、一側のキャブ８の支持はエアスプリングに限定されず、例えばコイルスプリング等によって支持されてもよい。

本実施形態では、連結車両１の旋回走行時等にトラクタ２がロール方向に傾くと、トラクタ２に連結されて走行するトレーラ３もロール方向に傾き、トレーラ３がトラクタ２よりもロール方向に傾くと、相対ロール角Δφが発生し、連結車両１の横転の危険性が増大する。このとき、相対ロール角推定部２２が、発生した相対ロール角Δφを推定し、キャブ支持制御部２３が、第１マップ（図５）を参照して相対ロール角Δφに対応するキャブ傾き角φｃを算出して、キャブ８のトラクタ２のシャシフレーム５に対する傾きがφｃとなるようにキャブ８を相対ロール角Δφの発生方向に傾ける。このため、運転者は、連結車両１の運転中にキャブ８の傾きを体感することによってトレーラ３のロール状態を確実に認識して連結車両１の横転危険性を判断することができ、横転回避のための的確な運転操作を実行することができる。

また、相対ロール角Δφの増減に応じてキャブ８の傾きが増減するので、運転者はトレーラ３の相対ロール角Δφを発生段階から認識するとともに、発生している相対ロール角Δφの大きさをキャブ８の傾きの増減によって体感することができ、キャブ８の傾きの増減に応じて的確な運転操作を実行してより確実に連結車両の横転を回避することができる。

また、キャブ支持制御部２３が第２マップ（図６）を参照する場合は、発生した相対ロール角Δφが横転危険判定値Δφｓを超えると相対ロール角Δφの発生方向にキャブ８が傾けられる。この結果、相対ロール角Δφが横転危険判定値Δφｓを超えたことを運転者にキャブの傾きを体感させることによって確実に認識させ、横転回避のための運転操作の実行を的確に促すことができる。

また、相対ロール角推定部２２は、トラクタロール角φｈと、トレーラ３のロールモーメントの釣り合い状態とに基づいて相対ロール角Δφを推定するので、トレーラ３のロール角φｔを検出するセンサ等をトレーラ３側に新たに設ける必要がない。このため、トラクタ２に既存のトレーラを連結すればよく、簡易に実施することができる。

次に、本発明の第２の実施形態を、図面に基づいて説明する。本実施形態に係わる連結車両１は、第１の実施形態と同様に、トラクタ２と、トラクタ２に牽引されるトレーラ３とを備える（図１参照）。トラクタ２は、シャシフレーム５と、キャブ８と、キャブサスペンション１０と、シャシサスペンション１６と、ＥＣＵ２４とを有している。なお、ＥＣＵ２４以外は第１の実施形態と同様であるので、同一の符号を付してその説明を省略する。

ＥＣＵ２４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）とＲＯＭ(Read Only Memory)とＲＡＭ(Random Access Memory)とを備える。ＣＰＵはＲＯＭに格納されたキャブ支持制御処理プログラムを読み出して、キャブ支持制御処理を実行することによって、図８に示すように、トラクタロール角検出部２１、車高調整前トラクタロール角推定部２５、相対ロール角推定部２２、キャブ支持制御部２３として機能する。ＲＡＭは、車高センサ１７、変位センサ１１がそれぞれ検出した検出値、ＣＰＵ演算結果の一時記憶領域、フラグ及び各種マップ等の設定領域として機能する。なお、車高調整前トラクタロール角推定部２５以外は、第１の実施形態と同様であるので、同一の符号を付してその説明を省略する。

トレーラ３に貨物を積載する際の車幅方向の偏荷重等によってトレーラ３及びトラクタ２がロール方向に傾いた場合、ロール方向に傾いたトレーラ２を水平状態に戻す車高調整が実行される場合がある。車高調整前トラクタロール角推定部２５は、トラクタ２の車高調整が実行された際に、車高調整後のトラクタロール角と、連結車両１のロールモーメントの釣り合い状態から算出した車両固有のロール剛性係数とに基づいて車高調整前のトラクタロール角を推定する公知の方法（例えば、特開２００９−２２７２６５号公報に記載された方法）を用いて、車高調整前のトラクタロール角φｈｅを推定する。すなわち、車高調整前トラクタロール角推定部２５は、車高調整前トラクタロール角推定手段を構成する。なお、ロール方向に傾いたトラクタ２は、例えばシャシサスペンション１６にエアタンク１４から圧縮空気を供給し、シャシサスペンション１６に対する圧縮空気の給気又は排気によりシャシサスペンション１６の空気圧を上昇又は低下させ、車軸１８に対して左右のサイドフレーム６Ｌ，６Ｒを上昇又は下降させてトラクタ２のロール方向の傾きを変更することによって水平状態となるように車高調整することができる。

次に、ＥＣＵ２４が実行するキャブ支持制御処理を図９に示すフローチャートに基づいて説明する。本処理は、連結車両１の始動時（例えばエンジン・オン時）に開始され、所定時間毎に繰り返して実行される。ＥＣＵ２４は、まず車高センサ１７及び変位センサ１１の検出値を取得する（ステップＳ１０）。次に、取得した車高センサ１７の検出値を用いて、式（１）によりトラクタロール角φｈを算出する（ステップＳ１１）。

次にＥＣＵ２４は、フラグＦがＯＮか否かを判定する(ステップＳ１２)。フラグＦは車高調整の実施状況を示し、フラグＦがＯＦＦの時は車高調整が実施されておらず、ＯＮの時は車高調整が実施された状態を表す。フラグＦがＯＦＦのときは、ステップＳ１３に進み車高調整が実施されたか否かを判定する。車高調整が実施された場合は、フラグＦをＯＮにし（ステップＳ１４）、ステップＳ１６に進む。車高調整が実施されていない場合は、フラグＦをＯＦＦにし（ステップＳ１５）ステップＳ１８に進む。ステップＳ１６では、ステップＳ１１で算出したトラクタロール角φｈに基づいて車高調整前トラクタロール角φｈｅを推定しステップＳ１７に進む。ステップＳ１７では、ステップＳ１１で算出したトラクタロール角φｈを車高調整前トラクタロール角φｈｅによって置き換える。

次にＥＣＵ２４は、車高調整前トラクタロール角φｈｅに基づいてトレーラロール角φｔを推定し、推定したトレーラロール角φｔからステップＳ１１で推定したトラクタロール角φｈを減算することによって相対ロール角Δφを算出する（ステップＳ１８）。

次にＥＣＵ２４は、第１マップ（図５）を参照し、推定された相対ロール角Δφに対応するキャブ傾き角φｃを算出する（ステップＳ１９）。また、ＥＣＵ２４は、ステップＳ１９において第２マップ（図６）を参照して相対ロール角Δφに対応するキャブ傾き角φｃを算出してもよい。

次に、ＥＣＵ２４はキャブ傾動制御を含むキャブ支持制御を実行し、キャブ８のシャシフレーム５に対する傾き角が算出されたキャブ傾き角φｃとなるように、相対ロール角Δφの発生方向へキャブ８を傾ける（ステップＳ２０）。

トラクタ２のロール方向の傾きを水平状態に戻す車高調整が実行されると、トラクタ２のロール方向の傾きが車高調整前よりも小さくなり、トラクタロール角φｈに基づいて相対ロール角推定部２２が推定する相対ロール角Δφも小さく推定されてしまう可能性がある。この点に関し、本実施形態では、トラクタ２の車高調整が実行された場合、車高調整前トラクタロール角推定部２５が、トラクタロール角検出部２１が算出した車高調整後のトラクタロール角φｈに基づいて車高調整前トラクタロール角φｈｅを推定し、相対ロール角推定部２２が、推定された車高調整前トラクタロール角φｈｅに基づいて相対ロール角Δφを推定する。このため、運転者は、車高調整前のトラクタロール角φｈｅに基づいて推定された相対ロール角Δφを、キャブ８の傾きを体感して確実に認識することができ、トラクタ２の車高調整が行なわれた場合であっても横転回避のための運転操作を的確に実行することができる。

なお、第１の実施形態及び第２の実施形態において、トラクタロール角φｈは、車高センサ１７の検出値を用いて算出されることに限定されず、例えばトラクタ２のロール角速度を計測するロールレートセンサをシャシフレーム５に設置し、ロールレートセンサが検出したトラクタのロール角速度を積分すること等によって算出されてもよい。

また、第１の実施形態及び第２の実施形態において、キャブサスペンション１０は、エアスプリングによって形成されるものに限定されず、例えば油圧シリンダ等によって形成されてもよい。この場合、キャブ支持制御は、油圧シリンダのピストンの伸縮を制御して実行される。

また、第１の実施形態及び第２の実施形態において、ＥＣＵ２０及びＥＣＵ２４は、キャブサスペンション１０の給気用電磁弁１２及び排気用電磁弁１３を直接的に制御してキャブ支持制御を実行しているが、シャシフレームに対するキャブの姿勢を制御するキャブ姿勢制御装置等を備えた車両に対しては、ＥＣＵからキャブ姿勢制御装置に対してキャブ傾き角φｃをキャブ姿勢制御の目標値として設定してもよい。この場合は、キャブ姿勢制御装置を備えた既存の車両に対して本発明を容易に適用することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論である。

本発明は、連結車両のトレーラロール状態報知装置として広く適用可能である。

１ 連結車両
２ トラクタ
３ トレーラ
４ シャシフレーム（車体フレーム）
８ キャブ
１０ キャブサスペンション（キャブ支持手段）
１７ 車高センサ（トラクタロール角検出手段）
２０ ＥＣＵ
２１ トラクタロール角検出部（トラクタロール角検出手段）
２２ 相対ロール角推定部（相対ロール角推定手段）
２３ キャブ支持制御部（キャブ傾き制御手段）
２４ ＥＣＵ
２５ 車高調整前トラクタロール角推定部（車高調整前トラクタロール角推定手段）

Claims (4)

1. 車体フレームの前部上方に配置されたキャブを有するトラクタにトレーラが連結されて牽引される連結車両の前記トラクタに設けられるトレーラロール状態報知装置であって、
   前記車体フレームのロール方向の傾きであるトラクタロール角を検出するトラクタロール角検出手段と、
   前記トラクタロール角検出手段が検出したトラクタロール角と、前記トレーラのロールモーメントの釣り合い状態とに基づいて、前記トラクタに対する前記トレーラの相対的なロール方向の傾きである相対ロール角を推定する相対ロール角推定手段と、
   前記車体フレームに対する前記キャブのロール方向の傾きを変更可能に前記車体フレームに対して前記キャブを支持するキャブ支持手段と、
   前記キャブ支持手段を制御し、前記相対ロール角推定手段が推定した相対ロール角の発生方向に前記キャブを傾けるキャブ傾動制御を実行するキャブ傾き制御手段と、を備える
   ことを特徴とするトレーラロール状態報知装置。
2. 請求項１に記載のトレーラロール状態報知装置であって、
   前記キャブ傾き制御手段は、前記相対ロール角の増減に応じて前記キャブの傾きが増減するように前記キャブ傾動制御を実行する
   ことを特徴とするトレーラロール状態報知装置。
3. 請求項１に記載のトレーラロール状態報知装置であって、
   前記キャブ傾き制御手段は、前記相対ロール角が所定の判定ロール角を超えている場合に前記キャブ傾動制御を実行する
   ことを特徴とするトレーラロール状態報知装置。
4. 請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のトレーラロール状態報知装置であって、
   前記トラクタロール角を水平状態に調整する車高調整が実行された際に、前記車高調整後に前記トラクタロール角検出手段が検出したトラクタロール角と、前記連結車両のロールモーメントの釣り合い状態とに基づいて前記車高調整前のトラクタロール角を推定する車高調整前トラクタロール角推定手段を備え、
   前記相対ロール角推定手段は、前記車高調整前トラクタロール角推定手段が推定した車高調整前のトラクタロール角と、前記トレーラのロールモーメントの釣り合い状態とに基づいて前記相対ロール角を推定する
   ことを特徴とするトレーラロール状態報知装置。

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