JP2020032867A - Control device for pulled vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、牽引車両によって牽引される被牽引車両の走行を制御する被牽引車両の制御装置に関する。 The present invention relates to a towed vehicle control device that controls the running of a towed vehicle towed by the towed vehicle.
従来、牽引車両に被牽引車両を連結した連結車両の制御装置として、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。この連結車両では、自走可能な牽引車両の後端部に設けられた連結部に、トレーラ（被牽引車両）が連結されている。牽引車両は、動力源としてのエンジンや制御ユニットを備え、この制御ユニットには、連結部に作用する上下方向荷重や、牽引車両の走行状態（車速やアクセル開度、舵角）を表す検出信号が入力される。一方、トレーラには、車輪を駆動するモータや車輪を制動するブレーキが設けられている。これらのモータ及びブレーキは、牽引車両の制御ユニットに電気的に接続されている。
BACKGROUND ART Conventionally, as a control device for a connected vehicle in which a towed vehicle is connected to a towed vehicle, for example, a control device described in
この制御装置では、牽引車両によるトレーラの牽引中、検出された連結部の上下方向荷重及び牽引車両の走行状態に応じて、上下方向荷重の目標値（目標荷重）が設定され、この目標荷重が得られるようにトレーラのモータ及びブレーキが制御される。例えば、牽引車両が定常状態から加速状態に移行する走行状態では、より大きな目標荷重を設定し、それに応じてブレーキの制動力を増加側に制御することによって、牽引車両の後輪への荷重配分が増加し、牽引車両の前輪及び後輪への荷重配分が適正化される。 In this control device, during the towing of the trailer by the towing vehicle, a target value (target load) of the vertical load is set according to the detected vertical load of the connecting portion and the traveling state of the towing vehicle. The trailer motor and brakes are controlled as obtained. For example, in a traveling state in which the tow vehicle shifts from a steady state to an acceleration state, a larger target load is set, and the braking force of the brake is controlled to increase in accordance with the target load, thereby distributing the load to the rear wheels of the tow vehicle. And the load distribution to the front and rear wheels of the towing vehicle is optimized.
牽引車両による牽引は、通常、牽引車両の走行状態（発進、停止や走行中の直進・旋回など）に応じた被牽引車両の動きを随時、推定しながら、被牽引車両が良好に追随するように牽引車両を操作することが求められるため、容易には行えない。これに対し、上述した従来の制御装置は、牽引車両の走行状態に応じてトレーラの制駆動力を制御し、牽引車両の前後輪の荷重配分を適正化するにすぎないので、トレーラの追随性の向上や牽引の容易化には寄与しない。 Normally, towing by a tow vehicle is performed such that the tow vehicle follows well while estimating the movement of the tow vehicle according to the running state of the tow vehicle (start, stop, straight running / turning while running, etc.) at any time. It is not easy to operate the towing vehicle because it is required. On the other hand, the conventional control device described above only controls the braking / driving force of the trailer according to the traveling state of the towing vehicle, and only optimizes the load distribution between the front and rear wheels of the towing vehicle. It does not contribute to improvement of traction or facilitation of traction.
また、牽引車両側の制御ユニットでトレーラ側のモータ及びブレーキを制御するために、制御ユニットとモータなどを電気的に接続する接続手段や通信手段を、牽引車両とトレーラの間に設けることが必要になる。同じ理由から、例えば牽引の終了後に牽引車両から切り離されたトレーラを収納する際に、トレーラを手動で移動させることが必要になるため、トレーラの重量が大きい場合には特に、収納作業を容易に行えないという欠点もある。 Also, in order for the control unit on the towing vehicle to control the motor and brake on the trailer side, it is necessary to provide connection means and communication means for electrically connecting the control unit and the motor between the towing vehicle and the trailer. become. For the same reason, it is necessary to manually move the trailer, for example, when storing a trailer that has been separated from the towing vehicle after the end of towing, making it easier to store the work, especially when the trailer is heavy. There is also a disadvantage that it cannot be performed.
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、牽引車両との間に通信手段を必要とすることなく、また、牽引車両の牽引能力にかかわらず、牽引車両による牽引を適切にアシストすることによって、牽引車両による牽引を良好かつ容易に行うことができる被牽引車両の制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve such a problem, and does not require a communication means with a towing vehicle, and allows towing by a towing vehicle regardless of the towing ability of the towing vehicle. It is an object of the present invention to provide a control device for a towed vehicle that can favorably and easily perform towing by the towed vehicle by appropriately assisting.
この目的を達成するために、請求項１に係る発明は、左右の車輪５Ｌ、５Ｒと前端部の連結部２を有し、連結部２に連結される牽引車両３によって牽引される被牽引車両（実施形態における（以下、本項において同じ）トレーラ１）に設けられ、被牽引車両の走行を制御する被牽引車両の制御装置であって、左右の車輪５Ｌ、５Ｒを駆動又は制動する制駆動力を発生させる電動機（モータ８Ｌ、８Ｒ）と、牽引車両３が連結された状態で、連結部２に作用する荷重を連結部荷重（圧力センサ２１の検出値Ｐｔｎ）として検出する荷重検出手段（圧力センサ２１）と、検出された連結部荷重に応じて、電動機の制駆動力（目標モータトルクＴＭＬ、ＴＭＲ）を制御する制御手段（ＥＣＵ１０、図６のステップ１２〜１７）と、を備えることを特徴とする。
In order to achieve this object, an invention according to
この被牽引車両は、その前端部の連結部に連結された牽引車両によって牽引される。また、被牽引車両には、その制御装置として、左右の車輪を駆動又は制動する電動機と、連結部に作用する荷重を連結部荷重として検出する荷重検出手段と、電動機の制駆動力を制御する制御手段が設けられている。この制御装置では、連結部に牽引車両が連結された状態で、連結部荷重が検出されるとともに、検出された連結部荷重に応じて、電動機の制駆動力が制御される。 The towed vehicle is towed by the towed vehicle connected to the connecting portion at the front end. Further, the towed vehicle has, as its control devices, an electric motor for driving or braking the left and right wheels, a load detecting means for detecting a load acting on the connecting portion as a connecting portion load, and controlling a braking / driving force of the electric motor. Control means is provided. In this control device, the connection portion load is detected while the towing vehicle is connected to the connection portion, and the braking / driving force of the electric motor is controlled according to the detected connection portion load.
牽引車両と被牽引車両は連結部を介して連結されているため、検出された連結部荷重には、牽引車両と被牽引車両との相対的な動きの関係が、良好に反映される。したがって、検出された連結部荷重に応じて、電動機の制駆動力を制御することにより、被牽引車両を牽引車両に追随させ、牽引車両による牽引を適切にアシストすることが可能であり、それにより、牽引車両による牽引を良好かつ容易に行うことができる。また、牽引車両の変速機が手動変速機である場合、動力伝達系のバックラッシュの詰まりによる発進時のエンジンストールを防止できるという利点を得ることができる。 Since the towed vehicle and the towed vehicle are connected via the connecting portion, the relation of the relative movement between the towed vehicle and the towed vehicle is favorably reflected in the detected connection portion load. Therefore, by controlling the braking / driving force of the electric motor in accordance with the detected connection portion load, the towed vehicle can follow the towed vehicle, and the towing by the towed vehicle can be appropriately assisted. Thus, the towing by the towing vehicle can be performed well and easily. Further, when the transmission of the towing vehicle is a manual transmission, it is possible to obtain an advantage that engine stall at the time of starting due to clogging of backlash of the power transmission system can be prevented.
さらに、連結部荷重の検出、電動機の制駆動力の制御、及び左右の車輪の制駆動などが、被牽引車両の側だけで完結的に行われるので、牽引車両との間に通信手段を必要とすることなく、また、牽引車両の牽引能力にかかわらず、上述した動作と効果を得ることができる。 Furthermore, since the detection of the connection load, the control of the braking / driving force of the electric motor, and the braking / driving of the left and right wheels, etc., are completely performed only on the towed vehicle side, communication means is required between the towed vehicle. The above-described operation and effects can be obtained without using any of the above and regardless of the towing ability of the towing vehicle.
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の被牽引車両の制御装置において、荷重検出手段は、連結部荷重の大きさ及び向きを検出し、制御手段は、検出された連結部荷重の大きさ及び向きに応じて、連結部荷重が０になるように、電動機の制駆動力を制御すること（図６のステップ１４〜１７）を特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the control device for a towed vehicle according to the first aspect, the load detecting means detects a magnitude and a direction of the connecting part load, and the control means detects the magnitude of the detected connecting part load. It is characterized in that the braking / driving force of the electric motor is controlled according to the size and direction so that the connection portion load becomes zero (
牽引車両が旋回走行する場合には、その方向に応じて、連結部に作用する連結部荷重の向きが変化する。この構成によれば、連結部荷重の大きさ及び向きを検出するとともに、検出された連結部荷重の大きさ及び向きに応じて、連結部荷重が０になるように、電動機の制駆動力を制御する。これにより、牽引車両と被牽引車両との相対的な動き及び角度の関係に応じ、牽引車両が旋回走行する場合においても、被牽引車両を牽引車両に良好に追随させ、牽引車両による牽引を適切にアシストすることによって、牽引車両による牽引を良好かつ容易に行うことができる。 When the towing vehicle turns, the direction of the connecting portion load acting on the connecting portion changes according to the direction. According to this configuration, the magnitude and direction of the connecting portion load are detected, and the braking / driving force of the electric motor is reduced according to the detected magnitude and direction of the connecting portion load so that the connecting portion load becomes zero. Control. This allows the towed vehicle to follow the towed vehicle satisfactorily even when the towed vehicle turns, according to the relationship between the relative motion and the angle of the towed vehicle and the towed vehicle, so that the towed vehicle is appropriately towed. Assisting the vehicle in the traction makes it possible to satisfactorily and easily perform towing by the towing vehicle.
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の被牽引車両の制御装置において、電動機は、左右の車輪５Ｌ、５Ｒをそれぞれ駆動又は制動する制駆動力を発生させる左右の電動機（モータ８Ｌ、８Ｒ）を有し、制御手段は、検出された連結部荷重が０になるように、左右の電動機の制駆動力をそれぞれ制御すること（図６のステップ１６〜１７、図７）を特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the control device for a towed vehicle according to the second aspect, the electric motors include left and right electric motors (
この構成によれば、検出された連結部荷重が０になるように、左右の電動機の制駆動力をそれぞれ制御し、左右の車輪を個別に駆動又は制動するので、被牽引車両の制御を的確に精度良く行うことができる。 According to this configuration, the braking / driving force of the left and right electric motors is controlled so that the detected connection portion load becomes zero, and the left and right wheels are individually driven or braked, so that the control of the towed vehicle is accurately performed. Can be performed with high accuracy.
請求項４に係る発明は、請求項１から３のいずれかに記載の被牽引車両の制御装置において、被牽引車両を手動操作によって移動させるために、牽引車両３に代えて連結部２に連結される操作部材（ハンドル１３）をさらに備え、制御手段は、操作部材が連結された状態で検出された連結部荷重が０になるように、電動機の制駆動力を制御すること（図６のステップ１９〜２４）を特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the control device for a towed vehicle according to any one of the first to third aspects, the towed vehicle is connected to the connecting
この構成によれば、例えば牽引の終了後に被牽引車両を車庫などに収納する際に、被牽引車両を手動操作によって移動させるための操作部材が連結部に連結され、その状態で連結部荷重が検出される。この場合の連結部荷重は、手動操作される操作部材に対する負荷を表す。したがって、検出された連結部荷重が０になるように電動機の制駆動力を制御することにより、この負荷を軽減し、被牽引車両の移動を適切にアシストすることによって、被牽引車両の移動による収納作業などを容易に行うことができる。 According to this configuration, for example, when storing the towed vehicle in the garage or the like after the end of towing, the operating member for moving the towed vehicle by manual operation is connected to the connecting portion, and in this state, the connecting portion load is reduced. Is detected. The connection portion load in this case represents a load on the manually operated operation member. Therefore, by controlling the braking / driving force of the electric motor so that the detected connection portion load becomes 0, the load is reduced, and the movement of the towed vehicle is appropriately reduced by assisting the movement of the towed vehicle. Storage work and the like can be easily performed.
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１に示すように、被牽引車両としてのトレーラ１は、前端部に連結部２を有しており、連結部２に連結された牽引車両３によって牽引される。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, a
牽引車両３は、例えば、動力源としてエンジン（図示せず）を搭載した自走可能な乗用車タイプの四輪車両で構成されている。牽引車両３の後端部には、トレーラ１の連結部２に連結されるボール４が一体に設けられている（図２参照）。なお、牽引車両３は、自走可能である限り、動力源（内燃機関又は電動機など）や、乗用車／貨物自動車の別、四輪／二輪の別、牽引能力の大きさなどを問わず、任意の車両を用いることが可能である。
The towing
トレーラ１は、左右の車輪５Ｌ、５Ｒと、積荷（図示せず）が搭載される荷台６を有し、積荷の重量を連結部２及び車輪５Ｌ、５Ｒで支持するセミトレーラとして構成されている。連結部２は、球状の内面を有するカプラ７を備えている。このカプラ７に牽引車両３のボール４が嵌合するとともに、ロック機構（図示せず）によりロックされた状態で、牽引車両３が連結部２に連結される。
The
図２及び図３に示すように、カプラ７とボール４の間には、圧力センサ２１が設けられている。この圧力センサ２１は、図３に示す所定の複数の検出位置♯１〜♯１０において、ボール４とカプラ７の間に作用する圧力Ｐｔ１〜Ｐｔ１０をそれぞれ検出するように構成されており、その検出信号はＥＣＵ（電子制御ユニット）１０に入力される（図５参照）。図３に示すように、検出位置♯１〜♯５は、圧力センサ２１をその前側を上側にして平面的に視たときの１０時〜２時の位置にそれぞれ相当し、検出位置♯６〜♯１０は４時〜８時の位置にそれぞれ相当する。
As shown in FIGS. 2 and 3, a
以上の構成から、圧力センサ２１の検出値Ｐｔ１〜Ｐｔ１０に基づき、牽引荷重の大きさ及び向きと、牽引車両３によるトレーラ１の牽引状況を推定することが可能である。例えば、検出値Ｐｔ１〜Ｐｔ１０のうち、検出位置♯３の検出値Ｐｔ３が最大である場合は、牽引車両３が加速状態にあり、トレーラ１が牽引車両３によって直進方向に牽引されている状態を表す。また、検出位置♯５の検出値Ｐｔ５が最大である場合は、牽引車両３が右旋回・加速状態にあり、トレーラ１が牽引車両３によって右旋回方向に牽引されている状態を表す。
From the above configuration, it is possible to estimate the magnitude and direction of the towing load and the towing state of the
あるいは、検出位置♯８の検出値Ｐｔ８が最大である場合は、牽引車両３が減速状態にあり、トレーラ１が牽引車両３を直進方向に押圧している状態を表す。以下、牽引車両３に対するトレーラ１の状態として、トレーラ１が牽引車両３で牽引されている状態を「被牽引状態」、トレーラ１が牽引車両３を押圧している状態を「押圧状態」、これらのいずれでもない中立の状態を「中立状態」という。
Alternatively, when the detection value Pt8 at the
また、図２に示すように、トレーラ１には、左右の車輪５Ｌ、５Ｒをそれぞれ駆動又は制動するための左右の電動機（以下「モータ」という）８Ｌ、８Ｒと、充放電可能なバッテリ９と、上記ＥＣＵ１０が設けられている。
As shown in FIG. 2, the
モータ８Ｌ、８Ｒは、例えばブラシレスＤＣモータで構成され、ステータ及びロータ（いずれも図示せず）を有する。モータ８Ｌ、８Ｒのロータはそれぞれ、車輪５Ｌ、５Ｒに機械的に連結されている。モータ８Ｌ、８Ｒのステータは、ＰＤＵ（パワードライブユニット）１１Ｌ、１１Ｒをそれぞれ介して、バッテリ９に電気的に接続されている。ＰＤＵ１１Ｌ、１１Ｒは、インバータなどの電気回路で構成されており、ＰＤＵ１１Ｌ、１１ＲをＥＣＵ１０で制御することによって、モータ８Ｌ、８Ｒの動作が互いに独立して制御される。
Each of the
具体的には、ＥＣＵ１０によるＰＤＵ１１Ｌ、１１Ｒの制御により、バッテリ９からモータ８Ｌ、８Ｒのステータに電力が供給されると、その電力が動力に変換されることによって、ロータが回転し、車輪５Ｌ、５Ｒが駆動される（力行）。また、ステータへの電力供給が停止された状態で、動力の入力によりロータが回転すると、その動力が電力に変換されることによって、発電が行われ、発生した電力がバッテリ９に充電される（回生）とともに、車輪５Ｌ、５Ｒが制動される。
Specifically, when electric power is supplied from the
また、図４に示すように、牽引車両３による牽引が終了した後、トレーラ１を収納などのために移動させる際には、牽引車両３が連結部２から切り離され、連結部２に手動操作用のハンドル１３が取り付けられる。このハンドル１３は、牽引車両３のボール４と同様のボール（図示せず）を一体に有する。このボールがトレーラ１のカプラ７に嵌合するとともに、ロック機構（図示せず）によりロックされた状態で、ハンドル１３が連結部２に取り付けられる。このようにハンドル１３を取り付けた状態において、ボールとカプラ７の間に作用する圧力Ｐｔｎが、圧力センサ２１によって検出される。
As shown in FIG. 4, when the
また、トレーラ１の連結部２には、連結スイッチ２２及びハンドルスイッチ２３が設けられている。連結スイッチ２２は、連結部２に牽引車両３が連結されているときにオン信号を発生し、ハンドルスイッチ２３は、連結部２にハンドル１３が取り付けられているときにオン信号を発生する。これらの検出信号は、ＥＣＵ１０に入力される（図５参照）。
Further, a
ＥＣＵ１０は、Ｉ／Ｏインターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭ（いずれも図示せず）などから成るマイクロコンピュータで構成されている。ＥＣＵ１０は、上述したセンサ及びスイッチ２１〜２３の検出信号などに応じ、牽引車両３によるトレーラ１の牽引状況及びハンドル１３によるトレーラ１の移動状況を判別するとともに、その判別結果に応じて左右のモータ８Ｌ、８Ｒの動作を制御する。本実施形態では、ＥＣＵ１０が制御手段に相当する。
The
次に、図６を参照しながら、ＥＣＵ１０で実行されるモータ８Ｌ、８Ｒの制御処理について説明する。本処理は、所定の制御周期で繰り返し実行される。本処理では、まずステップ１１（「Ｓ１１」と図示。以下同じ）において、連結スイッチ２２の検出信号がオン状態であるか否かを判別する。その答えがＹＥＳのときには、トレーラ１に牽引車両３が連結された牽引モードにあるとして、以下のステップ１２〜１７において、牽引モードにおける制御処理を実行する。
Next, a control process of the
まずステップ１２では、圧力センサ２１の検出値Ｐｔ１〜Ｐｔ１０がいずれも、ほぼ０であるか否かを判別する。その答えがＹＥＳのときには、トレーラ１が牽引車両３に対して中立状態にあると判定して、左右のモータ８Ｌ、８Ｒの目標トルク（以下「目標モータトルク」という）ＴＭＬ、ＴＭＲをいずれも０に設定し（ステップ１３）、本処理を終了する。このように、トレーラ１が中立状態のときには、左右のモータ８Ｌ、８Ｒの作動が停止される。
First, in
前記ステップ１２の答えがＮＯのときには、圧力センサ２１の検出値Ｐｔ１〜Ｐｔ１０の最大値を、連結部荷重の大きさを表す圧力値Ｐｔとして算出する（ステップ１４）とともに、最大値が得られた検出位置の番号を、連結部荷重の作用位置（向き）を表す作用位置番号Ｎｔとして算出する（ステップ１５）。例えば、検出値Ｐｔ１〜Ｐｔ１０のうち、検出位置♯３で検出されたＰｔ３が最大のときには、圧力値Ｐｔ＝Ｐｔ３に設定され、作用位置番号Ｎｔ＝３に設定される。
When the answer to the
次に、算出された作用位置番号Ｎｔに応じ、図７に示すマップを検索することによって、牽引モード用の左右のマップ値ＭｐｖＬ、ＭｐｖＲを算出する（ステップ１６）。これらのマップ値ＭｐｖＬ、ＭｐｖＲの詳細については後述する。 Next, left and right map values MpvL and MpvR for the towing mode are calculated by searching the map shown in FIG. 7 according to the calculated action position number Nt (step 16). Details of these map values MpvL and MpvR will be described later.
次に、算出された圧力値Ｐｔ及びマップ値ＭｐｖＬ、ＭｐｖＲと所定の換算係数Ｋｖを用い、次式（１）及び（２）によって、左右の目標モータトルクＴＭＬ、ＴＭＲを算出し（ステップ１７）、本処理を終了する。
ＴＭＬ ＝ ＭｐｖＬ・Ｐｔ・Ｋｖ ・・・（１）
ＴＭＲ ＝ ＭｐｖＲ・Ｐｔ・Ｋｖ ・・・（２）
このように、目標モータトルクＴＭＬ、ＴＭＲは、圧力値Ｐｔに比例するとともに、それぞれマップ値ＭｐｖＬ、ＭｐｖＲに比例するように算出される。
Next, using the calculated pressure value Pt, map values MpvL, MpvR, and a predetermined conversion coefficient Kv, the left and right target motor torques TML, TMR are calculated by the following equations (1) and (2) (step 17). Then, the present process ends.
TML = MpvL · Pt · Kv (1)
TMR = MpvR · Pt · Kv (2)
As described above, the target motor torques TML and TMR are calculated so as to be proportional to the pressure value Pt and to the map values MpvL and MpvR, respectively.
次に、図７のマップにおけるマップ値ＭｐｖＬ、ＭｐｖＲについて、詳細に説明する。上記のように、マップ値ＭｐｖＬ、ＭｐｖＲは、目標モータトルクＴＭＬ、ＴＭＲを算出する際に乗算係数として用いられるものであり、連結部荷重を表す圧力値Ｐｔが０になるように、換言すれば、トレーラ１の被牽引状態又は押圧状態が解消され、中立状態になるように設定されている。なお、マップに示されるａ〜ｈはいずれも正値である。
Next, the map values MpvL and MpvR in the map of FIG. 7 will be described in detail. As described above, the map values MpvL and MpvR are used as multiplication coefficients when calculating the target motor torques TML and TMR. In other words, the map values MpvL and MpvR are set so that the pressure value Pt representing the connection portion load becomes 0. The
まず、作用位置番号Ｎｔ＝３のときには、トレーラ１が直進・被牽引状態にあると推定されるため、左右のマップ値ＭｐｖＬ、ＭｐｖＲは、互いに等しい正値＋ｄ、＋ｄに設定される。この設定により、目標モータトルクＴＭＬ、ＴＭＲが互いに等しい正値（駆動力）に設定される。これにより、左右の車輪５Ｌ、５Ｒは、牽引車両３による牽引をアシストする（トレーラ１の直進・被牽引状態を解消する）ように、互いに等しい駆動力で駆動される。
First, when the operation position number Nt = 3, the
作用位置番号Ｎｔ＝１のときには、トレーラ１が左旋回・被牽引状態にあると推定されるため、左マップ値ＭｐｖＬは負値−ａに設定され、右マップ値ＭｐｖＲは正値＋ｂ（ｂ＞ａ）に設定される。この設定により、左目標モータトルクＴＭＬが負値に、右目標モータトルクＴＭＲが正値に、両トルクＴＭＬ、ＴＭＲの和が正値に、それぞれ設定される。これにより、牽引車両３による牽引をアシストする（トレーラ１の左旋回・被牽引状態を解消する）ように、左車輪５Ｌが制動され、右車輪５Ｒが駆動される。
When the operation position number Nt = 1, the
作用位置番号Ｎｔ＝２のときには、トレーラ１が左微旋回・被牽引状態にあると推定されるため、左マップ値ＭｐｖＬは値０に設定され、右マップ値ＭｐｖＲは正値＋ｃに設定される。この設定により、左目標モータトルクＴＭＬが値０に、右目標モータトルクＴＭＲが正値に、両トルクＴＭＬ、ＴＭＲの和が正値に、それぞれ設定される。これにより、牽引車両３による牽引をアシストする（トレーラ１の左微旋回・被牽引状態を解消する）ように、左車輪５Ｌの制駆動が停止され、右車輪５Ｒが駆動される。
When the operation position number Nt is 2, the
作用位置番号Ｎｔ＝５及び４のときにはそれぞれ、トレーラ１が右旋回・被牽引状態及び右微旋回・被牽引状態にあると推定され、上述したＮｔ＝１及び２の場合に対して、左右対称の関係にあるため、マップ値ＭｐｖＬ、ＭｐｖＲは互いに逆の関係に設定される。この設定により、牽引車両３による牽引をアシストする（トレーラ１の右旋回及び右微旋回・被牽引状態を解消する）ように、左右の車輪５Ｌ、５Ｒが制駆動される。
When the operation position numbers Nt = 5 and 4, respectively, it is estimated that the
作用位置番号Ｎｔ＝６〜１０の場合には、トレーラ１は牽引車両３を押圧する押圧状態にある。Ｎｔ＝８のときには、トレーラ１が直進・押圧状態にあると推定されるため、マップ値ＭｐｖＬ、ＭｐｖＲは、互いに等しい負値−ｈ、−ｈに設定される。この設定により、左右の車輪５Ｌ、５Ｒは、トレーラ１の直進・押圧状態を解消するように、互いに等しい制動力で制動される。
When the operation position number Nt is 6 to 10, the
作用位置番号Ｎｔ＝６のときには、トレーラ１が左旋回・押圧状態にあると推定されるため、左マップ値ＭｐｖＬは負値−ｅに設定され、右マップ値ＭｐｖＲは正値＋ｆ（ｆ＜ｅ）に設定される。この設定により、トレーラ１の左旋回・押圧状態を解消するように、左車輪５Ｌが制動され、右車輪５Ｒが駆動される。
When the operation position number Nt = 6, the
作用位置番号Ｎｔ＝７のときには、トレーラ１が左微旋回・押圧状態にあると推定されるため、左マップ値ＭｐｖＬは負値−ｇに設定され、右マップ値ＭｐｖＲは値０に設定される。この設定により、トレーラ１の左微旋回・押圧状態を解消するように、左車輪５Ｌが制動され、右車輪５Ｒの制駆動が停止される。
When the operation position number Nt is 7, the
また、作用位置番号Ｎｔ＝１０及び９のときにはそれぞれ、トレーラ１が右旋回・押圧状態及び右微旋回・押圧状態にあと推定され、上述したＮｔ＝６及び７の場合に対して、左右対称の関係にあるため、マップ値ＭｐｖＬ、ＭｐｖＲは互いに逆の関係に設定される。この設定により、トレーラ１の右旋回及び右微旋回・押圧状態を解消するように、左右の車輪５Ｌ、５Ｒが制駆動される。
Further, when the operation position numbers Nt = 10 and 9, the
次に、図８を参照しながら、上述した牽引モードにおいて、図６の制御処理によって得られる動作例を説明する。この例は、牽引車両３とトレーラ１が、Ａのコーナー入口から右旋回しながらＢのコーナーを経て、Ｃのコーナー出口に抜け出る例である。
Next, an operation example obtained by the control processing of FIG. 6 in the above-described towing mode will be described with reference to FIG. In this example, the towing
この場合には、まずコーナー入口の直線部分において、牽引車両３が直進状態で減速されることにより、圧力センサ２１の検出値は、図８（ｂ）に星印（☆）で示される検出位置♯８において最大になる。それに応じて、その検出値Ｐｔ８が圧力値Ｐｔとして算出されるとともに、作用位置番号Ｎｔが８に設定される（図６のステップ１４、１５）。これにより、トレーラ１が直進・押圧状態にあると認定されるとともに、設定された作用位置番号Ｎ（＝８）に応じ、図７のマップによって、左右のマップ値ＭｐｖＬ、ＭｐｖＲがいずれも−ｈに設定される（ステップ１６）。
In this case, first, in the straight portion at the corner entrance, the towing
そして、算出された圧力値Ｐｔ及びマップ値ＭｐｖＬ、ＭｐｖＲを用い、前記式（１）及び（２）により、左右の目標モータトルクＴＭＬ、ＴＭＲが互いに等しい負値に設定される（ステップ１７）ことによって、左右の車輪５Ｌ、５Ｒが互いに等しい制動力で制動される。これにより、トレーラ１は、押圧状態を解消しながら、円滑に直進走行する。
Then, using the calculated pressure value Pt and map values MpvL and MpvR, the left and right target motor torques TML and TMR are set to the same negative value according to the equations (1) and (2) (step 17). Accordingly, the left and
その後、コーナーに差し掛かると、牽引車両３が大きく右旋回されるとともに緩やかに加速されることにより、圧力センサ２１の検出値は、検出位置♯５において最大になる。それに応じて、その検出値Ｐｔ５が圧力値Ｐｔとして算出されるとともに、作用位置番号Ｎｔが５に設定される。これにより、トレーラ１が右旋回・被牽引状態にあると認定されるとともに、設定された作用位置番号Ｎ（＝５）に応じて、左マップ値ＭｐｖＬが＋ｂに設定され、右マップ値ＭｐｖＲが−ａに設定される。
Thereafter, when approaching a corner, the towing
そして、これらの圧力値Ｐｔ及びマップ値ＭｐｖＬ、ＭｐｖＲに基づき、左目標モータトルクＴＭＬが正値に、右目標モータトルクＴＭＲが負値に、両トルクＴＭＬ、ＴＭＲの和が正値に、それぞれ設定されることによって、左車輪５Ｌが駆動されるとともに、右車輪５Ｒが制動される。これにより、トレーラ１は、牽引車両３による牽引をアシストしながら、円滑に右旋回走行する。
Then, based on the pressure value Pt and the map values MpvL and MpvR, the left target motor torque TML is set to a positive value, the right target motor torque TMR is set to a negative value, and the sum of both torques TML and TMR is set to a positive value. As a result, the
その後、コーナー出口に差し掛かると、牽引車両３が右微旋回されるとともにさらに加速されることにより、圧力センサ２１の検出値は、検出位置♯４において最大になる。それに応じて、その検出値Ｐｔ４が圧力値Ｐｔとして算出されるとともに、作用位置番号Ｎｔが４に設定される。これにより、トレーラ１が右微旋回・被牽引状態にあると認定されるとともに、設定された作用位置番号Ｎ（＝４）に応じて、左マップ値ＭｐｖＬが＋ｃに設定され、右マップ値ＭｐｖＲが０に設定される。
Thereafter, when approaching the corner exit, the towing
そして、これらの圧力値Ｐｔ及びマップ値ＭｐｖＬ、ＭｐｖＲに基づき、左目標モータトルクＴＭＬが正値に、右目標モータトルクＴＭＲが値０に、両トルクＴＭＬ、ＴＭＲの和が正値に、それぞれ設定されることによって、左車輪５Ｌが駆動されるとともに、右車輪５Ｒの制駆動が停止される。これにより、トレーラ１は、牽引車両３による牽引をアシストしながら、円滑に右微旋回走行する。
Then, based on the pressure value Pt and the map values MpvL and MpvR, the left target motor torque TML is set to a positive value, the right target motor torque TMR is set to a
図６の制御処理に戻り、前記ステップ１１の答えがＮＯで、連結スイッチ２２の検出信号がオン状態でないときには、ハンドルスイッチ２３の検出信号がオン状態であるか否かを判別する（ステップ１８）。その答えがＹＥＳのときには、連結部２に取り付けたハンドル１３の手動操作によりトレーラ１を移動させる手動操作モードにあるとして、以下のステップ１９〜２４において、手動操作モードにおける制御処理を実行する。
Returning to the control process of FIG. 6, when the answer to step 11 is NO and the detection signal of the
ステップ１９〜２２の実行内容は、牽引モードにおける前記ステップ１２〜１５とまったく同じである。すなわち、ステップ１９において、圧力センサ２１の検出値Ｐｔ１〜Ｐｔ１０がいずれも、ほぼ０であるか否かを判別し、その答えがＹＥＳのときには、ハンドル１３の手動操作に対する負荷がほぼ０である（トレーラ１がハンドル１３に対して中立状態にある）として、左右の目標モータトルクＴＭＬ、ＴＭＲをいずれも０に設定し（ステップ２０）、本処理を終了する。
The execution contents of
また、前記ステップ１９の答えがＮＯのときには、圧力センサ２１の検出値Ｐｔ１〜Ｐｔ１０の最大値を、ハンドル１３に対する負荷の大きさを表す圧力値Ｐｔとして算出する（ステップ２１）とともに、最大値が得られた検出位置の番号を、負荷の作用位置（向き）を表す作用位置番号Ｎｔとして算出する（ステップ２２）。
When the answer to step 19 is NO, the maximum value of the detection values Pt1 to Pt10 of the
次に、算出された作用位置番号Ｎｔに応じ、所定のマップを検索することによって、手動操作モード用の左右のマップ値ＭｐｈＬ、ＭｐｈＲを算出する（ステップ２３）。図示しないが、このマップでは、マップ値ＭｐｈＬ、ＭｐｈＲは、図７の牽引モード用のマップ値ＭｐｖＬ、ＭｐｖＲと同様、ハンドル１３の負荷を表す圧力値Ｐｔが０になるように設定されている。
Next, left and right map values MphL and MphR for the manual operation mode are calculated by searching a predetermined map according to the calculated action position number Nt (step 23). Although not shown, in this map, the map values MphL and MphR are set such that the pressure value Pt representing the load on the
次に、算出された圧力値Ｐｔ及びマップ値ＭｐｈＬ、ＭｐｈＲと所定の換算係数Ｋｈを用い、次式（３）及び（４）によって、左右の目標モータトルクＴＭＬ、ＴＭＲを算出し（ステップ２４）、本処理を終了する。
ＴＭＬ ＝ ＭｐｈＬ・Ｐｔ・Ｋｈ ・・・（３）
ＴＭＲ ＝ ＭｐｈＲ・Ｐｔ・Ｋｈ ・・・（４）
このように、目標モータトルクＴＭＬ、ＴＭＲは、圧力値Ｐｔに比例するとともに、それぞれマップ値ＭｐｈＬ、ＭｐｈＲに比例するように算出される。なお、手動操作モードでは、牽引モードと比較して圧力値Ｐｔが小さいので、上記の換算係数Ｋｈは、牽引モード用の換算係数Ｋｖよりも大きな値に設定される。
Next, using the calculated pressure value Pt, map values MphL and MphR, and a predetermined conversion coefficient Kh, the left and right target motor torques TML and TMR are calculated by the following equations (3) and (4) (step 24). Then, the present process ends.
TML = MphL · Pt · Kh (3)
TMR = MphR · Pt · Kh (4)
As described above, the target motor torques TML and TMR are calculated so as to be proportional to the pressure value Pt and to be proportional to the map values MphL and MphR, respectively. In the manual operation mode, since the pressure value Pt is smaller than in the traction mode, the above conversion coefficient Kh is set to a value larger than the conversion coefficient Kv for the traction mode.
また、前記ステップ１８の答えがＮＯのとき、すなわち牽引モード又は手動操作モードのいずれでもないときには、前記ステップ２０に進み、目標モータトルクＭＴＬ、ＭＴＲを０に設定し、本処理を終了する。
When the answer to the
以上のように、本実施形態によれば、連結部２に連結された牽引車両３でトレーラ１を牽引する牽引モードでは、圧力センサ２１により、所定の複数の検出位置＃１〜＃１０において検出された検出値Ｐｔ１〜Ｐｔ１０の最大値を圧力値Ｐｔとして算出するとともに、圧力値Ｐｔが得られる検出位置（作用位置番号Ｎｔ）を特定する。そして、圧力値Ｐｔ及び作用位置番号Ｎｔに応じ、圧力値Ｐｔが０になるように、目標モータトルクＴＭＬ、ＴＭＲを設定する。これにより、牽引車両３とトレーラ１との相対的な動き及び角度の関係に応じ、牽引車両３が旋回走行する場合においても、トレーラ１を牽引車両３に良好に追随させ、牽引車両３による牽引を適切にアシストすることによって、牽引車両３による牽引を良好かつ容易に行うことができる。
As described above, according to the present embodiment, in the towing mode in which the
また、左右のモータ８Ｌ、８Ｒを用い、目標モータトルクＴＭＬ、ＴＭＲをそれぞれ設定し、左右の車輪５Ｌ、５Ｒを個別に制駆動するので、トレーラ１の制御を的確に精度良く行うことができる。さらに、牽引車両３の変速機が手動変速機である場合、動力伝達系のバックラッシュの詰まりによる発進時のエンジンストールを防止できるという利点を得ることができる。
Further, since the left and
また、圧力センサ２１による圧力Ｐｔ１〜Ｐｔ１０の検出や、それに応じた目標モータトルクＴＭＬ、ＴＭＲの設定、それに基づく車輪５Ｌ、５Ｒの制駆動などを、トレーラ１の側だけで完結的に行うので、牽引車両３との間に通信手段を必要とすることなく、また、牽引車両３の牽引能力にかかわらず、上述した動作と効果を得ることができる。
Further, since the detection of the pressures Pt1 to Pt10 by the
さらに、連結部２に取り付けたハンドル１３の手動操作でトレーラ１を移動させる手動操作モードにおいても、牽引モードと同様、圧力センサ２１の検出値Ｐｔ１〜Ｐｔ１０に基づき、その最大値である圧力値Ｐｔとその検出位置に応じて、圧力値Ｐｔが０になるように、目標モータトルクＴＭＬ、ＴＭＲを設定する。これにより、手動操作される操作部材に対する負荷を軽減することによって、トレーラ１の移動を適切にアシストし、トレーラ１の移動による収納作業などを容易に行うことができる。
Further, also in the manual operation mode in which the
なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、目標モータトルクＴＭＬ、ＴＭＲの設定に用いられるマップ値ＭｐｖＬ、ＭｐｖＲを、図７のマップを用いて算出しているが、このマップは一例であり、適宜、変更することが可能である。例えば、このマップでは、左旋回と右旋回の間で、マップ値を互いに同じ値に設定しているが、異なる値に設定してもよい。逆に、トレーラ１の被牽引状態と押圧状態の間で、マップ値を互いに異なる値に設定しているが、同じ値に設定してもよい。
The present invention is not limited to the embodiments described above, but can be implemented in various modes. For example, in the embodiment, the map values MpvL and MpvR used for setting the target motor torques TML and TMR are calculated using the map of FIG. 7, but this map is an example, and may be changed as appropriate. It is possible. For example, in this map, the map values are set to the same value between the left turn and the right turn, but may be set to different values. Conversely, although the map values are set to different values between the towed state and the pressed state of the
また、実施形態では、トレーラ１の連結部２に作用する連結部荷重を検出する荷重検出手段として、圧力センサ２１を用い、所定の複数の検出位置＃１〜＃１０において検出された検出値Ｐｔ１〜Ｐｔ１０に基づき、連結部荷重の大きさを表す圧力値Ｐｔと連結部荷重の作用位置（向き）を表す作用位置番号Ｎｔを算出しているが、この構成に限らない。例えば、実施形態に示した検出位置の数及び配置は、例示であり、適宜、変更することが可能である。また、荷重検出手段は、連結部荷重の大きさと作用位置（向き）を検出できる限り、実施形態の圧力センサ２１に代えて、他の任意の構成を採用することができる。
Further, in the embodiment, the
また、実施形態では、左右の車輪５Ｌ、５Ｒを制駆動するモータとして、左右のモータ８Ｌ、８Ｒを用いているが、これに限らず、単一のモータを用い、その制駆動力を適宜、配分しながら、車輪５Ｌ、５Ｒに伝達するようにしてもよい。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。
In the embodiment, the left and
１ トレーラ（被牽引車両）
２ 連結部
３ 牽引車両
５Ｌ 左車輪（車輪）
５Ｒ 右車輪（車輪）
８Ｌ 左モータ（電動機）
８Ｒ 右モータ（電動機）
１０ ＥＣＵ（制御手段）
１３ ハンドル（操作部材）
２１ 圧力センサ（荷重検出手段）
Ｐｔｎ 圧力センサの検出値（連結部荷重）
ＴＭＬ 左目標モータトルク（電動機の制駆動力）
ＴＭＲ 右目標モータトルク（電動機の制駆動力）
1 trailer (towed vehicle)
2 Connecting
5R right wheel (wheel)
8L left motor (motor)
8R right motor (motor)
10 ECU (control means)
13 Handle (operation member)
21 Pressure sensor (load detecting means)
Ptn Pressure sensor detection value (connection part load)
TML Left target motor torque (braking / driving force of motor)
TMR right target motor torque (motor braking / driving force)
Claims (4)
前記左右の車輪を駆動又は制動する制駆動力を発生させる電動機と、
前記牽引車両が連結された状態で、前記連結部に作用する荷重を連結部荷重として検出する荷重検出手段と、
当該検出された連結部荷重に応じて、前記電動機の制駆動力を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする被牽引車両の制御装置。 A control device for a towed vehicle having a connecting portion between left and right wheels and a front end, provided on a towed vehicle towed by the towed vehicle connected to the connecting portion, and controlling traveling of the towed vehicle. hand,
An electric motor that generates a braking / driving force for driving or braking the left and right wheels,
In a state where the towing vehicle is connected, load detection means for detecting a load acting on the connection portion as a connection portion load,
Control means for controlling the braking / driving force of the electric motor according to the detected connection portion load;
A control device for a towed vehicle, comprising:
前記制御手段は、前記検出された連結部荷重の大きさ及び向きに応じて、当該連結部荷重が０になるように、前記電動機の制駆動力を制御することを特徴とする、請求項１に記載の被牽引車両の制御装置。 The load detecting means detects the magnitude and direction of the connection portion load,
2. The control unit controls the braking / driving force of the electric motor according to the magnitude and direction of the detected connection portion load such that the connection portion load becomes zero. 3. 3. The control device for a towed vehicle according to claim 1.
前記制御手段は、前記検出された連結部荷重が０になるように、前記左右の電動機の制駆動力をそれぞれ制御することを特徴とする、請求項２に記載の被牽引車両の制御装置。 The electric motor has left and right electric motors that generate braking / driving force for driving or braking the left and right wheels, respectively.
3. The control device for a towed vehicle according to claim 2, wherein the control unit controls the braking / driving forces of the left and right electric motors such that the detected connection portion load becomes zero. 4.
前記制御手段は、前記操作部材が連結された状態で検出された前記連結部荷重が０になるように、前記電動機の制駆動力を制御することを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の被牽引車両の制御装置。 In order to move the towed vehicle by a manual operation, the vehicle further includes an operation member connected to the connecting portion instead of the towed vehicle,
4. The control device according to claim 1, wherein the control unit controls the braking / driving force of the electric motor such that the load of the connection portion detected in a state where the operation member is connected becomes zero. 5. A control device for a towed vehicle according to any one of claims 1 to 4.
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