JP3570145B2 - 連結車のトレーラブレーキ制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、互いに枢動自在に連結されたトラクタとトレーラとよりなる連結車に係り、更に詳細には連結車のトレーラブレーキ制御装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、互いに枢動自在に連結されたトラクタとトレーラとよりなる連結車に於いては、連結車が走行中に横風を受けたり運転者により急激なハンドル操作が行われたりすると、所謂スウェイ現象が生じ、ヒッチ角（車輌の上方より見たときのトラクタの長手方向中心線とトレーラの長手方向中心線とがなす角度）が過剰に大きくなる場合があることが知られている。スウェイ現象はトレーラがトラクタとの枢動連結部の周りに左右方向に振動し、その振動の反発力により振幅が次第に増大される現象である。一旦スウェイ現象が発生すると、そのままでは左右振動が治まらないため、スピンやジャックナイフ現象に至ることがある。
【０００３】
トラクタとトレーラとを連結する連結装置であって、スウェイ現象を抑制する機能を備えた連結装置の一つとして、例えば特開昭５１−１０８４１９号公報に記載されている如く、トラクタが制動されトレーラの慣性力によりトラクタとトレーラとの間に圧縮荷重が与えられると、トレーラブレーキの制動圧を増大させてトレーラの両輪に制動力を与え、トレーラがトラクタに対し相対的に左方又は右方へ枢動しヒッチ角の大きさが増大すると、トレーラの枢動方向の側の車輪の制動力を増大し反対側の車輪の制動力を低減するよう構成された連結装置が従来より知られている。
【０００４】
かかる連結装置によれば、例えばトレーラの左右振動によりヒッチ角の大きさが増大すると、トレーラの枢動方向の側の車輪の制動力が増大されると共に反対側の車輪の制動力が低減されることにより、トレーラにはヒッチ角の大きさを低減する方向のモーメントが与えられるので、スウェイ現象の発生を抑制することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上述の如き連結装置に於いては、トラクタとトレーラとの間に圧縮荷重が作用しないときには、トレーラの車輪に有効な制動力が与えられないので、トラクタが制動されな場合にはスウェイ現象の発生を効果的に抑制することができず、従って運転者の通常の制動操作による制動力がトラクタ及びトレーラの両者に与えられる連結車には上述の連結装置を適用することができない。またトラクタとトレーラとの間に圧縮荷重が作用しトレーラの車輪に制動力が与えられると、トレーラが制動されることによってトラクタとトレーラとの間に作用する圧縮荷重が漸次低下するので、トレーラに与えられる全体として制動力も漸次減少し、そのためトレーラの左右振動の振幅が比較的急激に増大するような場合にはスウェイ現象の発生を効果的に抑制することができない。
【０００６】
本発明は、連結車のスウェイ現象及びその抑制に関する上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、スウェイ現象が発生する虞れがあるときにはトレーラの車輪を所定時間制動することにより、トラクタのみの制動を要することなくスウェイ現象の発生を効果的に防止することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の如き主要な課題は、本発明によれば、請求項１の構成、即ち互いに枢動自在に連結されたトラクタとトレーラとよりなり、前記トレーラの車輪を制動するトレーラブレーキを備えた連結車のトレーラブレーキ制御装置に於いて、ヒッチ角を検出する手段と、前記ヒッチ角の大きさが基準値以上になると前記トレーラブレーキを所定の時間作動させる制御手段とを有し、前記所定の時間は前記ヒッチ角の大きさが前記基準値以上になったときの前記ヒッチ角の変化率の大きさが大きい程長くなるよう可変設定されることを特徴とするトレーラブレーキ制御装置によって達成される。
【０００８】
上記請求項１の構成によれば、ヒッチ角の大きさが基準値以上になるとトレーラブレーキが所定の時間作動され、これによりトレーラの車輪が所定の時間制動されるので、トレーラの車輪により発生される制動力によってトラクタとトレーラとの枢動連結部の周りにヒッチ角を低減する方向のモーメントが発生され、従ってトレーラの左右振動が低減されることによりスウェイ現象の発生が効果的に抑制される。
また一般にヒッチ角の大きさが基準値以上になったときのヒッチ角の変化率の大きさが大きい程トレーラの左右振動の程度が大きく、スウェイ現象が発生し易いので、ヒッチ角の大きさが基準値以上になったときのヒッチ角の変化率の大きさによりトレーラの左右振動の程度、従ってスウェイ現象発生の虞れの程度を知ることができる。
請求項１の構成によれば、制御手段によりトレーラブレーキが作動される所定の時間はヒッチ角の大きさが基準値以上になったときのヒッチ角の変化率の大きさが大きい程長くなるよう可変設定されるので、スウェイ現象が発生し易い程トレーラブレーキが長く作動され、従ってスウェイ現象発生の虞れが低い状況に於いてトレーラが過剰に長く制動されトラクタに過剰な牽引負荷が与えられることを防止しつつ、スウェイ現象発生の虞れが高い状況に於いてトレーラの左右振動を確実に低減することが可能になる。
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於て、車速検出手段を有し、車速検出手段を有し、前記ヒッチ角の基準値は車速が高い程低くなるよう車速に応じて可変設定されるよう構成される（請求項２の構成）。
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於て、前記トレーラブレーキの目標制動力は前記所定の時間内に於ける前記ヒッチ角の絶対値の最大値の変化に応じて増減されるよう構成される（請求項３の構成）。
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於て、前記所定の時間は前記ヒッチ角の大きさが前記基準値以上になった直後の前記ヒッチ角の絶対値の最大値が大きい程長くなるよう可変設定されるよう構成される（請求項４の構成）。
【００２０】
【課題解決手段の好ましい態様】
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１の構成に於いて、トレーラブレーキの目標制動力はヒッチ角の大きさが基準値以上になった直後のヒッチ角の絶対値の最大値が大きい程大きくなるよう可変設定されるよう構成される（好ましい態様１）。
【００２１】
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１の構成に於いて、車速検出手段及びトラクタの操舵輪の操舵角を検出する手段を有し、車速が所定値以下であり且つ操舵角の大きさが基準値以上であるときに制御手段によるトレーラブレーキの作動が禁止されるよう構成される（好ましい態様２）。
【００２２】
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様２の構成に於いて、操舵角の基準値は車速が高い程低くなるよう車速に応じて可変設定されるよう構成される（好ましい態様３）。
【００２３】
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様２の構成に於いて、車速が所定値以下であり且つ操舵角の大きさが基準値以上であり且つ操舵角の微分値の大きさが基準値以下であるときに制御手段によるトレーラブレーキの作動が禁止されるよう構成される（好ましい態様４）。
【００２４】
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１の構成に於いて、連結車は運転者の制動操作によりトラクタのみが制動される連結車であり、運転者による制動操作が行われているときには該制動操作によりトラクタの車輪に与えられる制動力と運転者による制動操作が行われていないときのトレーラの目標制動力との和に基づきトレーラブレーキが作動されるよう構成される（好ましい態様５）。
【００２５】
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１の構成に於いて、トレーラの左右振動の振幅が増大する側の車輪の目標制動力が反対側の車輪の目標制動力よりも高くなるよう、ヒッチ角の符号に応じてトレーラの左右の車輪の目標制動力に差が与えられるよう構成される（好ましい態様６）。
【００２６】
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１の構成に於いて、ヒッチ角とその微分値との積の符号が正のときにのみトレーラブレーキが作動されるよう構成される（好ましい態様７）。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を幾つかの好ましい実施形態について詳細に説明する。
【００２８】
第一の実施形態
図１はセミトレーラに適用された本発明によるトレーラブレーキ制御装置の第一の実施形態を示す概略構成図（Ａ）及びブロック線図（Ｂ）である。
【００２９】
図１（Ａ）に於いて、１０はトラクタ１２とトレーラ１４とよりなる連結車を示している。トラクタ１２及びトレーラ１４は、トラクタの後端に設けられたブラケット１６とトラクタの前端に設けられたブラケット１８とがヒッチボールを含むジョイント２０によって接続されることにより、ジョイント２０の中心の周りに互いに他に対し枢動自在に連結されている。ジョイント２０の中心は直進状態にある連結車１０を上方より見てトラクタ１２及びトレーラ１４の長手方向中心線１２Ａ及び１４Ａ上に位置している。
【００３０】
トラクタ１２の左右前輪２２ＦＬ及び２２ＦＲ、左右後輪２２ＲＬ及び２２ＲＲ、トレーラ１４の左右の車輪２４Ｌ 及び２４Ｒ は、ブレーキペダル２６が運転者により踏み込み操作されること応答してサービスブレーキ装置２８により制動される。周知の如く、サービスブレーキ装置２８は、油圧回路３０と各輪に設けられたホイールシリンダ３２ＦＬ、３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３４Ｌ 及び３４Ｒ とを含んでいる。
【００３１】
またトレーラ１４の左右の車輪２４Ｌ 及び２４Ｒ にはそれぞれトレーラブレーキ３６の電磁式のブレーキ装置３８Ｌ 及び３８Ｒ が設けられており、ブレーキ装置３８Ｌ 及び３８Ｒ は運転者により操作されるトレーラブレーキスイッチ（ＴＢＳＷ）４０に応答してサービスブレーキ装置２８とは独立に作動し、またトレーラブレーキ制御装置４２により制御される。尚トレーラブレーキ３６のブレーキ装置３８Ｌ 及び３８Ｒ は電磁式のものに限られるものではなく、当技術分野に於いて公知の任意の構成のものであってよい。
【００３２】
図１（Ｂ）に示されている如く、トレーラブレーキ制御装置４２にはジョイント２０に組み込まれた角度センサ４６よりヒッチ角θ、即ちトラクタ１２の長手方向中心線１２Ａとトレーラ１４の長手方向中心線１４Ａとのなす角度を示す信号が入力され、また車速センサ４８より車速Ｖを示す信号が入力される。尚図１には詳細に示されていないが、制御装置４２はそれ自身周知のマイクロコンピュータと駆動回路とよりなっており、マイクロコンピュータは例えばＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭと入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続された一般的な構成のものであってよい。
【００３３】
制御装置４２は角度センサ４６により検出されたヒッチ角θの大きさが基準値以上になると、トレーラブレーキ３６のブレーキ装置３８Ｌ 及び３８Ｒ を作動させてトレーラ１４の左右の車輪２４Ｌ 及び２４Ｒ を制動し、これによりトレーラ１４の左右振動を低減してスウェイ現象の発生を未然に防止する。尚ヒッチ角θは連結車１０の左旋回の方向を正として検出される。
【００３４】
次に図２に示されたフローチャートを参照して第一の実施形態のトレーラブレーキ制御ルーチンについて説明する。尚図２に示されたフローチャートによる制御は図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。このことは後述の他の実施形態についても同様である。
【００３５】
まずステップ１０に於いてはヒッチ角信号の読み込みが行われ、ステップ２０に於いてはトレーラブレーキスイッチ４０がオン状態にあるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１０へ戻り、肯定判別が行われたときにはステップ３０へ進む。ステップ３０に於いては車速Ｖに基づき図３に示されたグラフに対応するマップよりヒッチ角θの基準値θo が演算される。
【００３６】
ステップ４０に於いてはヒッチ角θの絶対値が基準値θｏ 以上であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ８０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ４２へ進む。ステップ４２に於いてはトレーラ１４の左右の車輪２４Ｌ 及び２４Ｒ の目標制動力Ｆａ が予め定められたＦａｏ（正の定数）に設定される。
【００３７】
ステップ４４に於いてはヒッチ角の微分値θｄ が演算され、ステップ４６に於いてはヒッチ角の微分値θｄ の現在値θｄｎと前回値θｄｎ−１との積が０以下であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ６０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ４８に於いてヒッチ角の絶対値の最大値θｍａｘ がヒッチ角の現在値θｎ の絶対値に設定される。ステップ５０に於いては最大値θｍａｘ に基づき図４に示されたグラフに対応するマップより目標制動力Ｆａ が演算される。
【００３８】
ステップ６０に於いてはブレーキ装置３８Ｌ 及び３８Ｒ へ目標制動力Ｆａ に対応する制御信号が出力されることによりトレーラブレーキ３６が作動されると共に、タイマのカウント値ＴがΔＴ（ステップ４４〜７０の繰返しルーチンのサイクルタイムに相当する）インクリメントされる。
【００３９】
ステップ７０に於いてはタイマのカウント値Ｔが基準値Ｔｃ （正の定数）以上であるか否かの判別、即ちトレーラブレーキ制御時間が経過したか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはヒッチ角信号が読み込まれた後ステップ４４へ戻り、肯定判別が行われたときにはステップ８０に於いてトレーラブレーキ３６の作動が停止されると共に、タイマのカウント値Ｔが０にリセットされ、しかる後ステップ１０へ戻る。
【００４０】
図５に示されている如く、図示の実施形態に於いてトレーラブレーキ３６が作動されることによってトレーラ１４の左右の車輪２４Ｌ 及び２４Ｒ に実質的に互いに等しい制動力Ｆｂ が付与されると、その状態は左右の車輪の中間点Ｏ（トレーラ１４の長手方向中心線１４Ａ上に位置する）に制動力Ｆｂ の２倍の制動力Ｆｔ が作用したことと等価である。制動力Ｆｔ の延長線とジョイント２０との間の距離をＬとすると、トレーラ１４にはジョイント２０の周りにＬ×Ｆｔ に等しいモーメントＭがヒッチ角を低減する方向に作用する。
【００４１】
例えば図６に示されている如く、時点ｔ０ に於いてトレーラ１４の実質的な左右振動が開始し、時点ｔ１ に於いてヒッチ角θの絶対値が基準値θｏ 以上になったとすると、時点ｔ１ よりＴｃ 時間が経過する時点ｔｃ までの間トレーラブレーキ３６が作動されることによってトレーラ１４にヒッチ角を低減するモーメントＭが与えられる。但し距離Ｌがヒッチ角θの大きさの増減に応じて増減するので、モーメントＭもヒッチ角の大きさの増減に応じて増減する。
【００４２】
従って図示の第一の実施形態によれば、トレーラブレーキ３６の制動力によるモーメントＭによりトレーラの左右振動の振幅が漸次低減されるので、スウェイ現象の発生を未然に防止することができる。尚図６（Ａ）に於いて仮想線は図示の実施形態によるトレーラブレーキの制御が行われない場合に於けるヒッチ角の変化の一例を示している。
【００４３】
特に図示の実施形態によれば、ステップ３０に於いて車速が高い程低くなるようヒッチ角θの基準値θｏ が演算され、その基準値θｏ に基づきステップ４０の判別が行われるので、車速が高くスウェイ現象の発生の虞れが高い程トレーラブレーキ３６の制動力によるモーメントＭを早めに発生させることができ、これにより基準値θｏ が車速に拘らず一定である場合に比してスウェイ現象の発生を確実に防止することができ、また低中速にてレーンチェンジ等が行われる際にトレーラ１４が不必要に制動される虞れを低減することができる。
【００４４】
また図示の実施形態によれば、ステップ４４〜４８に於いてヒッチ角θの絶対値の最大値θｍａｘ が演算され、ステップ５０及び６０に於いて最大値θｍａｘ に応じてトレーラブレーキ３６の目標制動力Ｆａ が演算されるので、図６（Ｂ）に於いて実線にて示されている如く、ヒッチ角θの絶対値の最大値に応じて目標制動力Ｆａ を増減し、従ってトレーラブレーキ作動時間Ｔｃ の間目標制動力が一定に設定される場合に比して、トレーラ１４が過剰に制動されトラクタ１２に不必要に過剰な牽引負荷が与えられることを防止しつつ、トレーラ１４の左右振動を的確に低減し、これによりスウェイ現象の発生を的確に防止することができる。
【００４５】
尚この第一の実施形態に於いて、ステップ４２〜５０が省略され、ステップ６０に於いてトレーラブレーキ３６が予め設定された一定の値Ｆａｏを目標制動力Ｆａ として作動されてもよい。この場合には目標制動力Ｆａ は図６（Ｂ）に於いて仮想線にて示されている如くトレーラブレーキ作動時間Ｔｃ の間一定である。
【００４６】
また図示の第一の実施形態に於いては、ステップ４６に於いて肯定判別が行われると、ステップ４８に於いてθｍａｘ がヒッチ角θの現在値の絶対値に設定されるようになっているが、ヒッチ角θの前回値の絶対値に設定されてもよく、またヒッチ角θの現在値の絶対値及び前回値の絶対値のうちの高い方の値に設定されてもよい。
【００４７】
第二の実施形態
図７はセミトレーラに適用された本発明によるトレーラブレーキ制御装置の第二の実施形態に於けるトレーラブレーキ制御ルーチンを示すフローチャートである。尚図７に於いて図２に示されたステップと同一のステップには図２に於いて付されたステップ番号と同一のステップ番号が付されている。
【００４８】
この実施形態に於いては、図１（Ｂ）に於いて仮想線にて示されている如く、トレーラブレーキ制御装置４２には角度センサ４６よりのヒッチ角θを示す信号及び車速センサ４８よりの車速Ｖを示す信号に加えて、操舵角センサ５０より操舵角δを示す信号が入力される。尚操舵角δも連結車１０の左旋回の操舵方向を正として検出される。
【００４９】
制御装置４２は第一の実施形態の場合と同様、ヒッチ角θの大きさが基準値以上になると、トレーラブレーキ３６を作動させ、これによりトレーラ１４の左右振動を低減してスウェイ現象の発生を未然に防止する。また制御装置４２は車速センサ４８及び操舵角センサ５０により検出された値に基づき、車輌が低車速にて旋回していると判定される場合には、ヒッチ角θの大きさが基準値以上になってもトレーラブレーキを作動させない。
【００５０】
また図７に示されている如く、この第二の実施形態に於いては、ステップ２０に於いて肯定判別が行われると、ステップ２１に於いて車速Ｖに基づき図８に示されたグラフに対応するマップより操舵角δの基準値δo が演算され、ステップ２２に於いて車速Ｖが基準値Ｖo （正の定数）以下であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ３０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ２３へ進む。ステップ２３に於いては操舵角δの絶対値が基準値δo 以上であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ３０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ２４へ進む。
【００５１】
ステップ２４に於いては例えば操舵角δの微分値として操舵角速度δｄ が演算され、ステップ２５に於いては操舵角速度δｄ の絶対値が基準値δｄｏ（正の定数）以上であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１０へ戻り、肯定判別が行われたときにはステップ３０へ進む。尚ステップ７０に於いて否定判別が行われたときにはステップ６０へ戻る。
【００５２】
かくして第二の実施形態によれば、第一の実施形態の場合と同様トレーラ１４の左右振動の振幅を漸次低減してスウェイ現象の発生を未然に防止することができることに加えて、車輌が低速にてゆっくりと旋回する場合にはステップ２２及び２３に於いてそれぞれ肯定判別が行われステップ２５に於いて否定判別が行われることにより、ステップ３０以降が実行されないので、車輌が比較的大きい操舵角にてゆっくりと旋回する場合にトレーラ１４に不必要な制動力が作用することを防止し、特に旋回終期に於ける連結車の加速性能の悪化を回避することができる。
【００５３】
特に図示の実施形態によれば、車輌が低速にて旋回する場合であっても、運転者により比較的急激な操舵が行われる場合にはステップ２５に於いて肯定判別が行われ、ステップ３０以降が実行されるので、運転者の急激な操舵に起因してスウェイ現象が発生するような状況に於いてもトレーラの左右振動を確実に低減することができる。
【００５４】
尚この第二の実施形態に於いて、ステップ２４及び２５が省略され、ステップ２３に於いて肯定判別が行われたときにはそのままステップ１０へ戻るよう修正されてもよい。またこの第二の実施形態に於いても第一の実施形態のステップ４２〜５０が実行されてもよい。
【００５５】
第三の実施形態
図９は本発明によるトレーラブレーキ制御装置の第三の実施形態に於けるトレーラブレーキ制御ルーチンを示すフローチャートである。尚図９に於いて図７に示されたステップと同一のステップには図７に於いて付されたステップ番号と同一のステップ番号が付されている。
【００５６】
この実施形態に於いては、ステップ２１〜２３が第二の実施形態の場合と同様に実行されることに加えて、ステップ４０に於いて肯定判別が行われると、ステップ５２に於いてヒッチ角θの微分値θｄ が演算される。またステップ５４に於いてヒッチ角の微分値θｄ の絶対値に基づき図１０に示されたグラフに対応するマップより制動時間Ｔｃ が演算され、ステップ５６に於いてヒッチ角の微分値θｄ の絶対値に基づき図１１に示されたグラフに対応するマップより目標制動力Ｆａ が演算される。更にステップ６０に於いてはトレーラ１４の左右の車輪２４Ｌ 及び２４Ｒ により目標制動力Ｆａ に対応する制動力が発生されるようトレーラブレーキ３６が作動される。
【００５７】
かくして第三の実施形態によれば、第一及び第二の実施形態の場合と同様トレーラ１４の左右振動の振幅を漸次低減してスウェイ現象の発生を未然に防止することができることに加えて、ヒッチ角θの大きさが基準値以上になった時点に於けるヒッチ角の微分値θｄ の大きさに応じて、換言すればトレーラ１４の左右振動の振幅増大の虞れに応じて制動時間Ｔｃ 及び目標制動力Ｆａ が演算されるので、制動時間及び目標制動力が一定に設定される場合に比して、トレーラ１４が過剰に制動されトラクタ１２に不必要に過剰な牽引負荷が与えられることを防止しつつ、トレーラ１４の左右振動を的確に低減し、これによりスウェイ現象の発生を的確に防止することができる。
【００５８】
例えば図１２に示されている如く、トレーラ１４の左右振動の増幅が比較的穏やかであるときには、トレーラの左右振動を抑制するに必要なモーメントＭの大きさ及び作用時間は小さくてよく、これに対応して制動時間Ｔｃ 及び目標制動力Ｆａ が比較的小さく設定され、従ってトレーラ１４に過剰な制動力が作用することが確実に回避される。
【００５９】
また図１３に示されている如く、トレーラ１４の左右振動の増幅が比較的急激であるときには、トレーラの左右振動を抑制するためには比較的大きいモーメントＭの大きさ及び作用時間が必要であり、これに対応して制動時間Ｔｃ 及び目標制動力Ｆａ が比較的大きく設定され、従ってトレーラ１４に与えられる制動力が不足することが確実に回避される。
【００６０】
第四の実施形態
図１４は本発明によるトレーラブレーキ制御装置の第四の実施形態に於けるトレーラブレーキ制御ルーチンの要部を示すフローチャートである。尚図１４に於いて図２に示されたステップと同一のステップには図２に於いて付されたステップ番号と同一のステップ番号が付されている。
【００６１】
この実施形態に於いては、ステップ４８の次ぎにステップ４９に於いてヒッチ角の絶対値の最大値θmax に基づき図１５に示されたグラフに対応するマップより制動時間Ｔc が演算され、しかる後ステップ５０に於いて最大値θmax に基づき図１６に示されたグラフに対応するマップより目標制動力Ｆa が演算される。またステップ７０に於いて否定判別が行われたときにはステップ４４へ戻るのではなく、ステップ６０へ戻る。
【００６２】
従ってこの実施形態によれば、ヒッチ角の絶対値が基準値θｏ 以上になった直後の最大値θｍａｘ に応じて、換言すればトレーラ１４の左右振動の程度に応じてトレーラブレーキ３６の制動時間Ｔｃ 及び目標制動力Ｆａ が設定されるので、第三の実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。
【００６３】
例えばトレーラ１４の左右振動の増幅が比較的穏やかであるときには、図１７に示されている如く、制動時間Ｔｃ 及び目標制動力Ｆａ が比較的小さく設定され、これによりトレーラ１４に過剰な制動力が作用することが確実に回避される。またトレーラ１４の左右振動の増幅が比較的急激であるときには、図１８に示されている如く、制動時間Ｔｃ 及び目標制動力Ｆａ が比較的大きく設定され、これによりトレーラ１４に与えられる制動力が不足することが確実に回避される。
【００６４】
第五の実施形態
図１９はセミトレーラに適用された本発明によるトレーラブレーキ制御装置の第五の実施形態を示す概略構成図（Ａ）及びブロック線図（Ｂ）であり、図２０は第五の実施形態に於けるトレーラブレーキ制御ルーチンを示すフローチャートである。尚図１４に於いて図１に示された部材と同一の部材には図１に於いて付された符号と同一の符号が付されており、図２０に於いて図２に示されたステップと同一のステップには図２に於いて付されたステップ番号と同一のステップ番号が付されている。
【００６５】
この実施形態に於いては、例えば乗用車によりトレーラを牽引する場合の如く、トレーラ１４のホイールシリンダ３４Ｌ 及び３４Ｒ が省略され、ブレーキ装置２８はトラクタ１２のみを制動するようになっている。またこの実施形態の油圧回路３０にはそのマスタシリンダ（図示せず）内の圧力Ｐｂ を検出する圧力センサ５２が設けられており、トレーラブレーキ制御装置４２には油圧センサ５２よりマスタシリンダ内の圧力Ｐｂ を示す信号が入力されるようになっている。
【００６６】
尚油圧センサ５２はトラクタ１２の何れかのホイールシリンダ３２ＦＬ、３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲの圧力を検出するようになっていてもよく、検出される状態量はトラクタの制動力に対応する状態量である限り、例えばブレーキペダル２６の踏み込み量等であってもよい。
【００６７】
またこの実施形態のトレーラブレーキ制御ルーチンに於いては、ステップ５０の次ぎにステップ５８に於いてマスタシリンダ内の圧力Ｐｂ を示す信号の読み込みが行われると共に、Ｋｐ を正の定数として下記の数１に従ってトレーラブレーキ３６の補正後の目標制動力Ｆｃ が演算される。そしてステップ６０に於いてはトレーラブレーキ３６が補正後の目標制動力Ｆｃ に基づき作動され、ステップ７０に於いて否定判別が行われたときにはステップ５８へ戻る。
【数１】
Ｆｃ ＝Ｆａ ＋Ｋｐ ・Ｐｂ
【００６８】
かくしてこの実施形態によれば、運転者により制動操作が行われ、トラクタ１２が制動される場合には、トレーラ１４が補正後の目標制動力Ｆｃ に基づき制動されることにより、トレーラはトラクタに対し相対的に目標制動力Ｆａ に基づき制動されることになるので、運転者により制動操作が行われる場合にも確実にトレーラの左右振動の振幅を漸次低減し、スウェイ現象の発生を未然に防止することができる。
【００６９】
尚図示の実施形態に於いては、目標制動力Ｆａ は第一の実施形態と同様に演算されるようになっているが、第二乃至第四の第一の実施形態と同様に演算されてもよく、それらの場合にはステップ５８と同一の工程が各実施形態のステップ６０の前に実行される。
【００７０】
以上に於ては本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【００７１】
例えば上述の各実施形態に於いては、トレーラブレーキ３６はトレーラ１４の左右の車輪２４Ｌ 及び２４Ｒ を実質的に同一の制動力にて制動するようになっているが、トラクタ１２に対するトレーラの枢動方向の側の車輪のみが制動され、これにより左右の車輪が実質的に同一の制動力にて制動される場合に比してトレーラに与えられるモーメントＭが高くなるよう、ヒッチ角θが正のときには左の車輪２４Ｌ のみが制動され、ヒッチ角が負のときには右の車輪２４Ｒ のみが制動されてもよい。
【００７２】
またヒッチ角の大きさが増大するときにのみトレーラブレーキ３６による制動が行われ、これによりモーメントＭによりトレーラの反対方向への加振力が低減されるよう、例えばヒッチ角θとその微分値θｄ との積θ・θｄ が正のときにのみトレーラの車輪が制動されてもよい。
【００７３】
また上述の第三の実施形態及び第四の実施形態に於いては、トレーラ１４の左右振動の程度に応じて制動時間Ｔｃ 及び目標制動力Ｆａ の両方が可変設定されるようになっているが、制動時間Ｔｃ 又は目標制動力Ｆａ の一方のみが可変設定されてもよい。
【００７４】
更に上述の各実施形態に於いては、連結車１０はセミトレーラの連結車であるが、本発明が適用される連結車はフルトレーラの連結車であってもよい。またトレーラブレーキ３６は電磁式のブレーキであるが、例えば油圧式や空気圧式の如き任意の型式のものであってよい。
【００７５】
【発明の効果】
以上の説明より明らかである如く、本発明の請求項１の構成によれば、トレーラの車輪が制動されることによってトラクタにトレーラとの枢動連結部の周りにヒッチ角を低減する方向のモーメントが与えられるので、トラクタが制動されるか否かに拘らずトレーラの左右振動を低減しスウェイ現象の発生を未然に防止することができる。
また請求項１の構成によれば、制御手段によりトレーラブレーキが作動される所定の時間はヒッチ角の大きさが基準値以上になったときのヒッチ角の変化率の大きさが大きい程長くなるよう可変設定されるので、スウェイ現象が発生し易い程トレーラブレーキが長く作動され、従ってスウェイ現象発生の虞れが低い状況に於いてトレーラが過剰に長く制動されトラクタに過剰な牽引負荷が与えられることを防止しつつ、スウェイ現象発生の虞れが高い状況に於いてトレーラの左右振動を確実に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】セミトレーラに適用された本発明によるトレーラブレーキ制御装置の第一の実施形態を示す概略構成図（Ａ）及びブロック線図（Ｂ）である。
【図２】第一の実施形態に於けるトレーラブレーキ制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】車速Ｖとヒッチ角の基準値θｄ との間の関係を示すグラフである。
【図４】ヒッチ角の絶対値の最大値θｍａｘ と目標制動力Ｆａ との間の関係を示すグラフである。
【図５】第一の実施形態の作動を示す説明図である。
【図６】トレーラの左右振動を示すグラフ（Ａ）及びトレーラブレーキの作動を示すタイムチャート（Ｂ）である。
【図７】セミトレーラに適用された本発明によるトレーラブレーキ制御装置の第二の実施形態に於けるトレーラブレーキ制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図８】車速Ｖと操舵角の基準値δｏ との間の関係を示すグラフである。
【図９】セミトレーラに適用された本発明によるトレーラブレーキ制御装置の第三の実施形態に於けるトレーラブレーキ制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】ヒッチ角の微分値θｄ の絶対値と制動時間Ｔｃ との間の関係を示すグラフである。
【図１１】ヒッチ角の微分値θｄ の絶対値と目標制動力Ｆａ との間の関係を示すグラフである。
【図１２】トレーラの比較的穏やかな左右振動を示すグラフ（Ａ）及びトレーラブレーキの作動を示すタイムチャート（Ｂ）である。
【図１３】トレーラの比較的急激な左右振動を示すグラフ（Ａ）及びトレーラブレーキの作動を示すタイムチャート（Ｂ）である。
【図１４】セミトレーラに適用された本発明によるトレーラブレーキ制御装置の第四の実施形態に於けるトレーラブレーキ制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１５】ヒッチ角の絶対値の最大値θｍａｘ と制動時間Ｔｃ との間の関係を示すグラフである。
【図１６】ヒッチ角の絶対値の最大値θｍａｘ と目標制動力Ｆａ との間の関係を示すグラフである。
【図１７】トレーラの比較的穏やかな左右振動を示すグラフ（Ａ）及びトレーラブレーキの作動を示すタイムチャート（Ｂ）である。
【図１８】トレーラの比較的急激な左右振動を示すグラフ（Ａ）及びトレーラブレーキの作動を示すタイムチャート（Ｂ）である。
【図１９】セミトレーラに適用された本発明によるトレーラブレーキ制御装置の第五の実施形態を示す概略構成図（Ａ）及びブロック線図（Ｂ）である。
【図２０】第五の実施形態に於けるトレーラブレーキ制御ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０…連結車
１２…トラクタ
１４…トレーラ
２０…ジョイント
２８…サービスブレーキ装置
３６…トレーラブレーキ
４２…トレーラブレーキ制御装置
４６…角度センサ
４８…車速センサ
５０…操舵角センサ
５２…油圧センサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、互いに枢動自在に連結されたトラクタとトレーラとよりなる連結車に係り、更に詳細には連結車のトレーラブレーキ制御装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、互いに枢動自在に連結されたトラクタとトレーラとよりなる連結車に於いては、連結車が走行中に横風を受けたり運転者により急激なハンドル操作が行われたりすると、所謂スウェイ現象が生じ、ヒッチ角（車輌の上方より見たときのトラクタの長手方向中心線とトレーラの長手方向中心線とがなす角度）が過剰に大きくなる場合があることが知られている。スウェイ現象はトレーラがトラクタとの枢動連結部の周りに左右方向に振動し、その振動の反発力により振幅が次第に増大される現象である。一旦スウェイ現象が発生すると、そのままでは左右振動が治まらないため、スピンやジャックナイフ現象に至ることがある。
【０００３】
トラクタとトレーラとを連結する連結装置であって、スウェイ現象を抑制する機能を備えた連結装置の一つとして、例えば特開昭５１−１０８４１９号公報に記載されている如く、トラクタが制動されトレーラの慣性力によりトラクタとトレーラとの間に圧縮荷重が与えられると、トレーラブレーキの制動圧を増大させてトレーラの両輪に制動力を与え、トレーラがトラクタに対し相対的に左方又は右方へ枢動しヒッチ角の大きさが増大すると、トレーラの枢動方向の側の車輪の制動力を増大し反対側の車輪の制動力を低減するよう構成された連結装置が従来より知られている。
【０００４】
かかる連結装置によれば、例えばトレーラの左右振動によりヒッチ角の大きさが増大すると、トレーラの枢動方向の側の車輪の制動力が増大されると共に反対側の車輪の制動力が低減されることにより、トレーラにはヒッチ角の大きさを低減する方向のモーメントが与えられるので、スウェイ現象の発生を抑制することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上述の如き連結装置に於いては、トラクタとトレーラとの間に圧縮荷重が作用しないときには、トレーラの車輪に有効な制動力が与えられないので、トラクタが制動されな場合にはスウェイ現象の発生を効果的に抑制することができず、従って運転者の通常の制動操作による制動力がトラクタ及びトレーラの両者に与えられる連結車には上述の連結装置を適用することができない。またトラクタとトレーラとの間に圧縮荷重が作用しトレーラの車輪に制動力が与えられると、トレーラが制動されることによってトラクタとトレーラとの間に作用する圧縮荷重が漸次低下するので、トレーラに与えられる全体として制動力も漸次減少し、そのためトレーラの左右振動の振幅が比較的急激に増大するような場合にはスウェイ現象の発生を効果的に抑制することができない。
【０００６】
本発明は、連結車のスウェイ現象及びその抑制に関する上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、スウェイ現象が発生する虞れがあるときにはトレーラの車輪を所定時間制動することにより、トラクタのみの制動を要することなくスウェイ現象の発生を効果的に防止することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の如き主要な課題は、本発明によれば、請求項１の構成、即ち互いに枢動自在に連結されたトラクタとトレーラとよりなり、前記トレーラの車輪を制動するトレーラブレーキを備えた連結車のトレーラブレーキ制御装置に於いて、ヒッチ角を検出する手段と、前記ヒッチ角の大きさが基準値以上になると前記トレーラブレーキを所定の時間作動させる制御手段とを有し、前記所定の時間は前記ヒッチ角の大きさが前記基準値以上になったときの前記ヒッチ角の変化率の大きさが大きい程長くなるよう可変設定されることを特徴とするトレーラブレーキ制御装置によって達成される。
【０００８】
上記請求項１の構成によれば、ヒッチ角の大きさが基準値以上になるとトレーラブレーキが所定の時間作動され、これによりトレーラの車輪が所定の時間制動されるので、トレーラの車輪により発生される制動力によってトラクタとトレーラとの枢動連結部の周りにヒッチ角を低減する方向のモーメントが発生され、従ってトレーラの左右振動が低減されることによりスウェイ現象の発生が効果的に抑制される。
また一般にヒッチ角の大きさが基準値以上になったときのヒッチ角の変化率の大きさが大きい程トレーラの左右振動の程度が大きく、スウェイ現象が発生し易いので、ヒッチ角の大きさが基準値以上になったときのヒッチ角の変化率の大きさによりトレーラの左右振動の程度、従ってスウェイ現象発生の虞れの程度を知ることができる。
請求項１の構成によれば、制御手段によりトレーラブレーキが作動される所定の時間はヒッチ角の大きさが基準値以上になったときのヒッチ角の変化率の大きさが大きい程長くなるよう可変設定されるので、スウェイ現象が発生し易い程トレーラブレーキが長く作動され、従ってスウェイ現象発生の虞れが低い状況に於いてトレーラが過剰に長く制動されトラクタに過剰な牽引負荷が与えられることを防止しつつ、スウェイ現象発生の虞れが高い状況に於いてトレーラの左右振動を確実に低減することが可能になる。
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於て、車速検出手段を有し、車速検出手段を有し、前記ヒッチ角の基準値は車速が高い程低くなるよう車速に応じて可変設定されるよう構成される（請求項２の構成）。
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於て、前記トレーラブレーキの目標制動力は前記所定の時間内に於ける前記ヒッチ角の絶対値の最大値の変化に応じて増減されるよう構成される（請求項３の構成）。
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於て、前記所定の時間は前記ヒッチ角の大きさが前記基準値以上になった直後の前記ヒッチ角の絶対値の最大値が大きい程長くなるよう可変設定されるよう構成される（請求項４の構成）。
【００２０】
【課題解決手段の好ましい態様】
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１の構成に於いて、トレーラブレーキの目標制動力はヒッチ角の大きさが基準値以上になった直後のヒッチ角の絶対値の最大値が大きい程大きくなるよう可変設定されるよう構成される（好ましい態様１）。
【００２１】
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１の構成に於いて、車速検出手段及びトラクタの操舵輪の操舵角を検出する手段を有し、車速が所定値以下であり且つ操舵角の大きさが基準値以上であるときに制御手段によるトレーラブレーキの作動が禁止されるよう構成される（好ましい態様２）。
【００２２】
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様２の構成に於いて、操舵角の基準値は車速が高い程低くなるよう車速に応じて可変設定されるよう構成される（好ましい態様３）。
【００２３】
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様２の構成に於いて、車速が所定値以下であり且つ操舵角の大きさが基準値以上であり且つ操舵角の微分値の大きさが基準値以下であるときに制御手段によるトレーラブレーキの作動が禁止されるよう構成される（好ましい態様４）。
【００２４】
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１の構成に於いて、連結車は運転者の制動操作によりトラクタのみが制動される連結車であり、運転者による制動操作が行われているときには該制動操作によりトラクタの車輪に与えられる制動力と運転者による制動操作が行われていないときのトレーラの目標制動力との和に基づきトレーラブレーキが作動されるよう構成される（好ましい態様５）。
【００２５】
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１の構成に於いて、トレーラの左右振動の振幅が増大する側の車輪の目標制動力が反対側の車輪の目標制動力よりも高くなるよう、ヒッチ角の符号に応じてトレーラの左右の車輪の目標制動力に差が与えられるよう構成される（好ましい態様６）。
【００２６】
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１の構成に於いて、ヒッチ角とその微分値との積の符号が正のときにのみトレーラブレーキが作動されるよう構成される（好ましい態様７）。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を幾つかの好ましい実施形態について詳細に説明する。
【００２８】
第一の実施形態
図１はセミトレーラに適用された本発明によるトレーラブレーキ制御装置の第一の実施形態を示す概略構成図（Ａ）及びブロック線図（Ｂ）である。
【００２９】
図１（Ａ）に於いて、１０はトラクタ１２とトレーラ１４とよりなる連結車を示している。トラクタ１２及びトレーラ１４は、トラクタの後端に設けられたブラケット１６とトラクタの前端に設けられたブラケット１８とがヒッチボールを含むジョイント２０によって接続されることにより、ジョイント２０の中心の周りに互いに他に対し枢動自在に連結されている。ジョイント２０の中心は直進状態にある連結車１０を上方より見てトラクタ１２及びトレーラ１４の長手方向中心線１２Ａ及び１４Ａ上に位置している。
【００３０】
トラクタ１２の左右前輪２２ＦＬ及び２２ＦＲ、左右後輪２２ＲＬ及び２２ＲＲ、トレーラ１４の左右の車輪２４Ｌ 及び２４Ｒ は、ブレーキペダル２６が運転者により踏み込み操作されること応答してサービスブレーキ装置２８により制動される。周知の如く、サービスブレーキ装置２８は、油圧回路３０と各輪に設けられたホイールシリンダ３２ＦＬ、３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３４Ｌ 及び３４Ｒ とを含んでいる。
【００３１】
またトレーラ１４の左右の車輪２４Ｌ 及び２４Ｒ にはそれぞれトレーラブレーキ３６の電磁式のブレーキ装置３８Ｌ 及び３８Ｒ が設けられており、ブレーキ装置３８Ｌ 及び３８Ｒ は運転者により操作されるトレーラブレーキスイッチ（ＴＢＳＷ）４０に応答してサービスブレーキ装置２８とは独立に作動し、またトレーラブレーキ制御装置４２により制御される。尚トレーラブレーキ３６のブレーキ装置３８Ｌ 及び３８Ｒ は電磁式のものに限られるものではなく、当技術分野に於いて公知の任意の構成のものであってよい。
【００３２】
図１（Ｂ）に示されている如く、トレーラブレーキ制御装置４２にはジョイント２０に組み込まれた角度センサ４６よりヒッチ角θ、即ちトラクタ１２の長手方向中心線１２Ａとトレーラ１４の長手方向中心線１４Ａとのなす角度を示す信号が入力され、また車速センサ４８より車速Ｖを示す信号が入力される。尚図１には詳細に示されていないが、制御装置４２はそれ自身周知のマイクロコンピュータと駆動回路とよりなっており、マイクロコンピュータは例えばＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭと入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続された一般的な構成のものであってよい。
【００３３】
制御装置４２は角度センサ４６により検出されたヒッチ角θの大きさが基準値以上になると、トレーラブレーキ３６のブレーキ装置３８Ｌ 及び３８Ｒ を作動させてトレーラ１４の左右の車輪２４Ｌ 及び２４Ｒ を制動し、これによりトレーラ１４の左右振動を低減してスウェイ現象の発生を未然に防止する。尚ヒッチ角θは連結車１０の左旋回の方向を正として検出される。
【００３４】
次に図２に示されたフローチャートを参照して第一の実施形態のトレーラブレーキ制御ルーチンについて説明する。尚図２に示されたフローチャートによる制御は図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。このことは後述の他の実施形態についても同様である。
【００３５】
まずステップ１０に於いてはヒッチ角信号の読み込みが行われ、ステップ２０に於いてはトレーラブレーキスイッチ４０がオン状態にあるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１０へ戻り、肯定判別が行われたときにはステップ３０へ進む。ステップ３０に於いては車速Ｖに基づき図３に示されたグラフに対応するマップよりヒッチ角θの基準値θo が演算される。
【００３６】
ステップ４０に於いてはヒッチ角θの絶対値が基準値θｏ 以上であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ８０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ４２へ進む。ステップ４２に於いてはトレーラ１４の左右の車輪２４Ｌ 及び２４Ｒ の目標制動力Ｆａ が予め定められたＦａｏ（正の定数）に設定される。
【００３７】
ステップ４４に於いてはヒッチ角の微分値θｄ が演算され、ステップ４６に於いてはヒッチ角の微分値θｄ の現在値θｄｎと前回値θｄｎ−１との積が０以下であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ６０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ４８に於いてヒッチ角の絶対値の最大値θｍａｘ がヒッチ角の現在値θｎ の絶対値に設定される。ステップ５０に於いては最大値θｍａｘ に基づき図４に示されたグラフに対応するマップより目標制動力Ｆａ が演算される。
【００３８】
ステップ６０に於いてはブレーキ装置３８Ｌ 及び３８Ｒ へ目標制動力Ｆａ に対応する制御信号が出力されることによりトレーラブレーキ３６が作動されると共に、タイマのカウント値ＴがΔＴ（ステップ４４〜７０の繰返しルーチンのサイクルタイムに相当する）インクリメントされる。
【００３９】
ステップ７０に於いてはタイマのカウント値Ｔが基準値Ｔｃ （正の定数）以上であるか否かの判別、即ちトレーラブレーキ制御時間が経過したか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはヒッチ角信号が読み込まれた後ステップ４４へ戻り、肯定判別が行われたときにはステップ８０に於いてトレーラブレーキ３６の作動が停止されると共に、タイマのカウント値Ｔが０にリセットされ、しかる後ステップ１０へ戻る。
【００４０】
図５に示されている如く、図示の実施形態に於いてトレーラブレーキ３６が作動されることによってトレーラ１４の左右の車輪２４Ｌ 及び２４Ｒ に実質的に互いに等しい制動力Ｆｂ が付与されると、その状態は左右の車輪の中間点Ｏ（トレーラ１４の長手方向中心線１４Ａ上に位置する）に制動力Ｆｂ の２倍の制動力Ｆｔ が作用したことと等価である。制動力Ｆｔ の延長線とジョイント２０との間の距離をＬとすると、トレーラ１４にはジョイント２０の周りにＬ×Ｆｔ に等しいモーメントＭがヒッチ角を低減する方向に作用する。
【００４１】
例えば図６に示されている如く、時点ｔ０ に於いてトレーラ１４の実質的な左右振動が開始し、時点ｔ１ に於いてヒッチ角θの絶対値が基準値θｏ 以上になったとすると、時点ｔ１ よりＴｃ 時間が経過する時点ｔｃ までの間トレーラブレーキ３６が作動されることによってトレーラ１４にヒッチ角を低減するモーメントＭが与えられる。但し距離Ｌがヒッチ角θの大きさの増減に応じて増減するので、モーメントＭもヒッチ角の大きさの増減に応じて増減する。
【００４２】
従って図示の第一の実施形態によれば、トレーラブレーキ３６の制動力によるモーメントＭによりトレーラの左右振動の振幅が漸次低減されるので、スウェイ現象の発生を未然に防止することができる。尚図６（Ａ）に於いて仮想線は図示の実施形態によるトレーラブレーキの制御が行われない場合に於けるヒッチ角の変化の一例を示している。
【００４３】
特に図示の実施形態によれば、ステップ３０に於いて車速が高い程低くなるようヒッチ角θの基準値θｏ が演算され、その基準値θｏ に基づきステップ４０の判別が行われるので、車速が高くスウェイ現象の発生の虞れが高い程トレーラブレーキ３６の制動力によるモーメントＭを早めに発生させることができ、これにより基準値θｏ が車速に拘らず一定である場合に比してスウェイ現象の発生を確実に防止することができ、また低中速にてレーンチェンジ等が行われる際にトレーラ１４が不必要に制動される虞れを低減することができる。
【００４４】
また図示の実施形態によれば、ステップ４４〜４８に於いてヒッチ角θの絶対値の最大値θｍａｘ が演算され、ステップ５０及び６０に於いて最大値θｍａｘ に応じてトレーラブレーキ３６の目標制動力Ｆａ が演算されるので、図６（Ｂ）に於いて実線にて示されている如く、ヒッチ角θの絶対値の最大値に応じて目標制動力Ｆａ を増減し、従ってトレーラブレーキ作動時間Ｔｃ の間目標制動力が一定に設定される場合に比して、トレーラ１４が過剰に制動されトラクタ１２に不必要に過剰な牽引負荷が与えられることを防止しつつ、トレーラ１４の左右振動を的確に低減し、これによりスウェイ現象の発生を的確に防止することができる。
【００４５】
尚この第一の実施形態に於いて、ステップ４２〜５０が省略され、ステップ６０に於いてトレーラブレーキ３６が予め設定された一定の値Ｆａｏを目標制動力Ｆａ として作動されてもよい。この場合には目標制動力Ｆａ は図６（Ｂ）に於いて仮想線にて示されている如くトレーラブレーキ作動時間Ｔｃ の間一定である。
【００４６】
また図示の第一の実施形態に於いては、ステップ４６に於いて肯定判別が行われると、ステップ４８に於いてθｍａｘ がヒッチ角θの現在値の絶対値に設定されるようになっているが、ヒッチ角θの前回値の絶対値に設定されてもよく、またヒッチ角θの現在値の絶対値及び前回値の絶対値のうちの高い方の値に設定されてもよい。
【００４７】
第二の実施形態
図７はセミトレーラに適用された本発明によるトレーラブレーキ制御装置の第二の実施形態に於けるトレーラブレーキ制御ルーチンを示すフローチャートである。尚図７に於いて図２に示されたステップと同一のステップには図２に於いて付されたステップ番号と同一のステップ番号が付されている。
【００４８】
この実施形態に於いては、図１（Ｂ）に於いて仮想線にて示されている如く、トレーラブレーキ制御装置４２には角度センサ４６よりのヒッチ角θを示す信号及び車速センサ４８よりの車速Ｖを示す信号に加えて、操舵角センサ５０より操舵角δを示す信号が入力される。尚操舵角δも連結車１０の左旋回の操舵方向を正として検出される。
【００４９】
制御装置４２は第一の実施形態の場合と同様、ヒッチ角θの大きさが基準値以上になると、トレーラブレーキ３６を作動させ、これによりトレーラ１４の左右振動を低減してスウェイ現象の発生を未然に防止する。また制御装置４２は車速センサ４８及び操舵角センサ５０により検出された値に基づき、車輌が低車速にて旋回していると判定される場合には、ヒッチ角θの大きさが基準値以上になってもトレーラブレーキを作動させない。
【００５０】
また図７に示されている如く、この第二の実施形態に於いては、ステップ２０に於いて肯定判別が行われると、ステップ２１に於いて車速Ｖに基づき図８に示されたグラフに対応するマップより操舵角δの基準値δo が演算され、ステップ２２に於いて車速Ｖが基準値Ｖo （正の定数）以下であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ３０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ２３へ進む。ステップ２３に於いては操舵角δの絶対値が基準値δo 以上であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ３０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ２４へ進む。
【００５１】
ステップ２４に於いては例えば操舵角δの微分値として操舵角速度δｄ が演算され、ステップ２５に於いては操舵角速度δｄ の絶対値が基準値δｄｏ（正の定数）以上であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１０へ戻り、肯定判別が行われたときにはステップ３０へ進む。尚ステップ７０に於いて否定判別が行われたときにはステップ６０へ戻る。
【００５２】
かくして第二の実施形態によれば、第一の実施形態の場合と同様トレーラ１４の左右振動の振幅を漸次低減してスウェイ現象の発生を未然に防止することができることに加えて、車輌が低速にてゆっくりと旋回する場合にはステップ２２及び２３に於いてそれぞれ肯定判別が行われステップ２５に於いて否定判別が行われることにより、ステップ３０以降が実行されないので、車輌が比較的大きい操舵角にてゆっくりと旋回する場合にトレーラ１４に不必要な制動力が作用することを防止し、特に旋回終期に於ける連結車の加速性能の悪化を回避することができる。
【００５３】
特に図示の実施形態によれば、車輌が低速にて旋回する場合であっても、運転者により比較的急激な操舵が行われる場合にはステップ２５に於いて肯定判別が行われ、ステップ３０以降が実行されるので、運転者の急激な操舵に起因してスウェイ現象が発生するような状況に於いてもトレーラの左右振動を確実に低減することができる。
【００５４】
尚この第二の実施形態に於いて、ステップ２４及び２５が省略され、ステップ２３に於いて肯定判別が行われたときにはそのままステップ１０へ戻るよう修正されてもよい。またこの第二の実施形態に於いても第一の実施形態のステップ４２〜５０が実行されてもよい。
【００５５】
第三の実施形態
図９は本発明によるトレーラブレーキ制御装置の第三の実施形態に於けるトレーラブレーキ制御ルーチンを示すフローチャートである。尚図９に於いて図７に示されたステップと同一のステップには図７に於いて付されたステップ番号と同一のステップ番号が付されている。
【００５６】
この実施形態に於いては、ステップ２１〜２３が第二の実施形態の場合と同様に実行されることに加えて、ステップ４０に於いて肯定判別が行われると、ステップ５２に於いてヒッチ角θの微分値θｄ が演算される。またステップ５４に於いてヒッチ角の微分値θｄ の絶対値に基づき図１０に示されたグラフに対応するマップより制動時間Ｔｃ が演算され、ステップ５６に於いてヒッチ角の微分値θｄ の絶対値に基づき図１１に示されたグラフに対応するマップより目標制動力Ｆａ が演算される。更にステップ６０に於いてはトレーラ１４の左右の車輪２４Ｌ 及び２４Ｒ により目標制動力Ｆａ に対応する制動力が発生されるようトレーラブレーキ３６が作動される。
【００５７】
かくして第三の実施形態によれば、第一及び第二の実施形態の場合と同様トレーラ１４の左右振動の振幅を漸次低減してスウェイ現象の発生を未然に防止することができることに加えて、ヒッチ角θの大きさが基準値以上になった時点に於けるヒッチ角の微分値θｄ の大きさに応じて、換言すればトレーラ１４の左右振動の振幅増大の虞れに応じて制動時間Ｔｃ 及び目標制動力Ｆａ が演算されるので、制動時間及び目標制動力が一定に設定される場合に比して、トレーラ１４が過剰に制動されトラクタ１２に不必要に過剰な牽引負荷が与えられることを防止しつつ、トレーラ１４の左右振動を的確に低減し、これによりスウェイ現象の発生を的確に防止することができる。
【００５８】
例えば図１２に示されている如く、トレーラ１４の左右振動の増幅が比較的穏やかであるときには、トレーラの左右振動を抑制するに必要なモーメントＭの大きさ及び作用時間は小さくてよく、これに対応して制動時間Ｔｃ 及び目標制動力Ｆａ が比較的小さく設定され、従ってトレーラ１４に過剰な制動力が作用することが確実に回避される。
【００５９】
また図１３に示されている如く、トレーラ１４の左右振動の増幅が比較的急激であるときには、トレーラの左右振動を抑制するためには比較的大きいモーメントＭの大きさ及び作用時間が必要であり、これに対応して制動時間Ｔｃ 及び目標制動力Ｆａ が比較的大きく設定され、従ってトレーラ１４に与えられる制動力が不足することが確実に回避される。
【００６０】
第四の実施形態
図１４は本発明によるトレーラブレーキ制御装置の第四の実施形態に於けるトレーラブレーキ制御ルーチンの要部を示すフローチャートである。尚図１４に於いて図２に示されたステップと同一のステップには図２に於いて付されたステップ番号と同一のステップ番号が付されている。
【００６１】
この実施形態に於いては、ステップ４８の次ぎにステップ４９に於いてヒッチ角の絶対値の最大値θmax に基づき図１５に示されたグラフに対応するマップより制動時間Ｔc が演算され、しかる後ステップ５０に於いて最大値θmax に基づき図１６に示されたグラフに対応するマップより目標制動力Ｆa が演算される。またステップ７０に於いて否定判別が行われたときにはステップ４４へ戻るのではなく、ステップ６０へ戻る。
【００６２】
従ってこの実施形態によれば、ヒッチ角の絶対値が基準値θｏ 以上になった直後の最大値θｍａｘ に応じて、換言すればトレーラ１４の左右振動の程度に応じてトレーラブレーキ３６の制動時間Ｔｃ 及び目標制動力Ｆａ が設定されるので、第三の実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。
【００６３】
例えばトレーラ１４の左右振動の増幅が比較的穏やかであるときには、図１７に示されている如く、制動時間Ｔｃ 及び目標制動力Ｆａ が比較的小さく設定され、これによりトレーラ１４に過剰な制動力が作用することが確実に回避される。またトレーラ１４の左右振動の増幅が比較的急激であるときには、図１８に示されている如く、制動時間Ｔｃ 及び目標制動力Ｆａ が比較的大きく設定され、これによりトレーラ１４に与えられる制動力が不足することが確実に回避される。
【００６４】
第五の実施形態
図１９はセミトレーラに適用された本発明によるトレーラブレーキ制御装置の第五の実施形態を示す概略構成図（Ａ）及びブロック線図（Ｂ）であり、図２０は第五の実施形態に於けるトレーラブレーキ制御ルーチンを示すフローチャートである。尚図１４に於いて図１に示された部材と同一の部材には図１に於いて付された符号と同一の符号が付されており、図２０に於いて図２に示されたステップと同一のステップには図２に於いて付されたステップ番号と同一のステップ番号が付されている。
【００６５】
この実施形態に於いては、例えば乗用車によりトレーラを牽引する場合の如く、トレーラ１４のホイールシリンダ３４Ｌ 及び３４Ｒ が省略され、ブレーキ装置２８はトラクタ１２のみを制動するようになっている。またこの実施形態の油圧回路３０にはそのマスタシリンダ（図示せず）内の圧力Ｐｂ を検出する圧力センサ５２が設けられており、トレーラブレーキ制御装置４２には油圧センサ５２よりマスタシリンダ内の圧力Ｐｂ を示す信号が入力されるようになっている。
【００６６】
尚油圧センサ５２はトラクタ１２の何れかのホイールシリンダ３２ＦＬ、３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲの圧力を検出するようになっていてもよく、検出される状態量はトラクタの制動力に対応する状態量である限り、例えばブレーキペダル２６の踏み込み量等であってもよい。
【００６７】
またこの実施形態のトレーラブレーキ制御ルーチンに於いては、ステップ５０の次ぎにステップ５８に於いてマスタシリンダ内の圧力Ｐｂ を示す信号の読み込みが行われると共に、Ｋｐ を正の定数として下記の数１に従ってトレーラブレーキ３６の補正後の目標制動力Ｆｃ が演算される。そしてステップ６０に於いてはトレーラブレーキ３６が補正後の目標制動力Ｆｃ に基づき作動され、ステップ７０に於いて否定判別が行われたときにはステップ５８へ戻る。
【数１】
Ｆｃ ＝Ｆａ ＋Ｋｐ ・Ｐｂ
【００６８】
かくしてこの実施形態によれば、運転者により制動操作が行われ、トラクタ１２が制動される場合には、トレーラ１４が補正後の目標制動力Ｆｃ に基づき制動されることにより、トレーラはトラクタに対し相対的に目標制動力Ｆａ に基づき制動されることになるので、運転者により制動操作が行われる場合にも確実にトレーラの左右振動の振幅を漸次低減し、スウェイ現象の発生を未然に防止することができる。
【００６９】
尚図示の実施形態に於いては、目標制動力Ｆａ は第一の実施形態と同様に演算されるようになっているが、第二乃至第四の第一の実施形態と同様に演算されてもよく、それらの場合にはステップ５８と同一の工程が各実施形態のステップ６０の前に実行される。
【００７０】
以上に於ては本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【００７１】
例えば上述の各実施形態に於いては、トレーラブレーキ３６はトレーラ１４の左右の車輪２４Ｌ 及び２４Ｒ を実質的に同一の制動力にて制動するようになっているが、トラクタ１２に対するトレーラの枢動方向の側の車輪のみが制動され、これにより左右の車輪が実質的に同一の制動力にて制動される場合に比してトレーラに与えられるモーメントＭが高くなるよう、ヒッチ角θが正のときには左の車輪２４Ｌ のみが制動され、ヒッチ角が負のときには右の車輪２４Ｒ のみが制動されてもよい。
【００７２】
またヒッチ角の大きさが増大するときにのみトレーラブレーキ３６による制動が行われ、これによりモーメントＭによりトレーラの反対方向への加振力が低減されるよう、例えばヒッチ角θとその微分値θｄ との積θ・θｄ が正のときにのみトレーラの車輪が制動されてもよい。
【００７３】
また上述の第三の実施形態及び第四の実施形態に於いては、トレーラ１４の左右振動の程度に応じて制動時間Ｔｃ 及び目標制動力Ｆａ の両方が可変設定されるようになっているが、制動時間Ｔｃ 又は目標制動力Ｆａ の一方のみが可変設定されてもよい。
【００７４】
更に上述の各実施形態に於いては、連結車１０はセミトレーラの連結車であるが、本発明が適用される連結車はフルトレーラの連結車であってもよい。またトレーラブレーキ３６は電磁式のブレーキであるが、例えば油圧式や空気圧式の如き任意の型式のものであってよい。
【００７５】
【発明の効果】
以上の説明より明らかである如く、本発明の請求項１の構成によれば、トレーラの車輪が制動されることによってトラクタにトレーラとの枢動連結部の周りにヒッチ角を低減する方向のモーメントが与えられるので、トラクタが制動されるか否かに拘らずトレーラの左右振動を低減しスウェイ現象の発生を未然に防止することができる。
また請求項１の構成によれば、制御手段によりトレーラブレーキが作動される所定の時間はヒッチ角の大きさが基準値以上になったときのヒッチ角の変化率の大きさが大きい程長くなるよう可変設定されるので、スウェイ現象が発生し易い程トレーラブレーキが長く作動され、従ってスウェイ現象発生の虞れが低い状況に於いてトレーラが過剰に長く制動されトラクタに過剰な牽引負荷が与えられることを防止しつつ、スウェイ現象発生の虞れが高い状況に於いてトレーラの左右振動を確実に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】セミトレーラに適用された本発明によるトレーラブレーキ制御装置の第一の実施形態を示す概略構成図（Ａ）及びブロック線図（Ｂ）である。
【図２】第一の実施形態に於けるトレーラブレーキ制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】車速Ｖとヒッチ角の基準値θｄ との間の関係を示すグラフである。
【図４】ヒッチ角の絶対値の最大値θｍａｘ と目標制動力Ｆａ との間の関係を示すグラフである。
【図５】第一の実施形態の作動を示す説明図である。
【図６】トレーラの左右振動を示すグラフ（Ａ）及びトレーラブレーキの作動を示すタイムチャート（Ｂ）である。
【図７】セミトレーラに適用された本発明によるトレーラブレーキ制御装置の第二の実施形態に於けるトレーラブレーキ制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図８】車速Ｖと操舵角の基準値δｏ との間の関係を示すグラフである。
【図９】セミトレーラに適用された本発明によるトレーラブレーキ制御装置の第三の実施形態に於けるトレーラブレーキ制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】ヒッチ角の微分値θｄ の絶対値と制動時間Ｔｃ との間の関係を示すグラフである。
【図１１】ヒッチ角の微分値θｄ の絶対値と目標制動力Ｆａ との間の関係を示すグラフである。
【図１２】トレーラの比較的穏やかな左右振動を示すグラフ（Ａ）及びトレーラブレーキの作動を示すタイムチャート（Ｂ）である。
【図１３】トレーラの比較的急激な左右振動を示すグラフ（Ａ）及びトレーラブレーキの作動を示すタイムチャート（Ｂ）である。
【図１４】セミトレーラに適用された本発明によるトレーラブレーキ制御装置の第四の実施形態に於けるトレーラブレーキ制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１５】ヒッチ角の絶対値の最大値θｍａｘ と制動時間Ｔｃ との間の関係を示すグラフである。
【図１６】ヒッチ角の絶対値の最大値θｍａｘ と目標制動力Ｆａ との間の関係を示すグラフである。
【図１７】トレーラの比較的穏やかな左右振動を示すグラフ（Ａ）及びトレーラブレーキの作動を示すタイムチャート（Ｂ）である。
【図１８】トレーラの比較的急激な左右振動を示すグラフ（Ａ）及びトレーラブレーキの作動を示すタイムチャート（Ｂ）である。
【図１９】セミトレーラに適用された本発明によるトレーラブレーキ制御装置の第五の実施形態を示す概略構成図（Ａ）及びブロック線図（Ｂ）である。
【図２０】第五の実施形態に於けるトレーラブレーキ制御ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０…連結車
１２…トラクタ
１４…トレーラ
２０…ジョイント
２８…サービスブレーキ装置
３６…トレーラブレーキ
４２…トレーラブレーキ制御装置
４６…角度センサ
４８…車速センサ
５０…操舵角センサ
５２…油圧センサ
Claims (4)
- 互いに枢動自在に連結されたトラクタとトレーラとよりなり、前記トレーラの車輪を制動するトレーラブレーキを備えた連結車のトレーラブレーキ制御装置に於いて、ヒッチ角を検出する手段と、前記ヒッチ角の大きさが基準値以上になると前記トレーラブレーキを所定の時間作動させる制御手段とを有し、前記所定の時間は前記ヒッチ角の大きさが前記基準値以上になったときの前記ヒッチ角の変化率の大きさが大きい程長くなるよう可変設定されることを特徴とするトレーラブレーキ制御装置。
- 車速検出手段を有し、車速検出手段を有し、前記ヒッチ角の基準値は車速が高い程低くなるよう車速に応じて可変設定されることを特徴とする請求項１に記載のトレーラブレーキ制御装置。
- 前記トレーラブレーキの目標制動力は前記所定の時間内に於ける前記ヒッチ角の絶対値の最大値の変化に応じて増減されることを特徴とする請求項１に記載のトレーラブレーキ制御装置。
- 前記所定の時間は前記ヒッチ角の大きさが前記基準値以上になった直後の前記ヒッチ角の絶対値の最大値が大きい程長くなるよう可変設定されることを特徴とする請求項１に記載のトレーラブレーキ制御装置。
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