JP4386970B2 - 車両用装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の移動の正常な方向に基本的に一致した長手方向に延在しているフレームと、車両の速度を低減させるのを可能にするようにされた手段とを組み込んでいる車両用の装置に関するものである。
技術の状態
特に、短距離と長距離用トラックやバスのような長くて背の高い車両においては、傾く危険性、すなわち車両が転覆する危険性がある。この危険性は、コーナリングの際、その速度が余りにも早いと生じることがある。もちろん、かように傾くことは、車両内で走行している人々のみならず、傾いている車両の近くの他の車両にとっても重大な走行危険性である。問題となっている車両が危険な、例えば火災の危険を起こし易い商品を運んでいる場合、その問題は尚大きい。
様々な理由で、車両がそのコースから逸脱してしまう危険性、すなわちその実際の移動方向が、かじ取りハンドルの方向によって決定されるような計画された方向から逸脱してしまう危険性も往々にしてある。米国特許第４８９８４３１号は、車両がこのようにそのコースから逸脱するのを防止するブレーキ制御システムに関する。この周知のシステムは車両の計画された偏揺れ速度を検出する第１のセンサとその実際の偏揺れ速度を検出する第２のセンサとを含む。システムは検出された実際の偏揺れ速度を、計画された偏揺れ速度と比較することにより、コースからの逸脱の状態を識別する制御ユニットも含む。車両が想像上のコースから逸脱するのを防止するために、その比較に応じて様々なホイールブレーキを作動させ、すなわち、その時の状態に従って各々のホイールブレーキに適用される制動力を調節する制御ユニットも配設されている。かくて、この周知の技術は計画されたコースと実際のコースとの間の逸脱を与え、如何にして上述した傾きの危険性を低減させたらよいかの指示を与えていない。
傾きの危険性とコースからの逸脱の危険性との間には関連があることも注意すべきであり、例えば、傾きを阻止する試みが車両を、そのコースから逸脱する状態にしてしまうことがあることにも注意すべきである。
発明の目的
本発明の目的は、車両の傾きを妨げることができる装置を提供することである。別の目的は、装置が車両を計画されたコースに維持させておく可能性を高めることである。
この目的は、車両の移動の正常な方向に基本的に一致した長手方向に延在しているフレームと、車両の速度を低減させるのを可能にするようにされた手段とを組み込んでいる車両用の装置であって、該装置は、長手方向に対し実質的に横切るフレームの垂直方向に対する傾斜角を示すパラメータをモニターするようにされた検出装置と、モニターされるパラメータの値に応じて前記手段を作動するようにされた制御ユニットとを有し、検出装置が、パラメータとして、各々が車両の各側に備えられ同じ車軸に配設された２つの車輪に作用する接地圧の差を検出するようにされており、検出装置が、車両の最後尾の車軸の各サスペンション要素における圧力を検知するようにされている２つの圧力検知器を組み入れており、車両は少なくとも２つの車軸を組み込み、各車軸は２つの車輪を備えており、制御ユニットは、第１の実質的に等しい速度低減力がモニターされるパラメータの値に応じて車軸上の各車輪に適用されるように、前記速度低減手段を作動するようにされており、車両がコースからの逸脱の状態にあるかどうかを識別するようにされた手段を備えており、制御ユニットが、識別されたコースからの逸脱の状態に応じて速度低減手段を作動するようにされている装置において、制御ユニットは、識別されたコースからの逸脱の状態に応じて車軸上の車輪に第２の速度低減力が非均一的に適用されるように、速度低減手段を作動するようにされていることを特徴とする装置により達成される。
かかる装置では、車両が傾斜しようとしているかどうか、また例えば、そのホイールブレーキ、車両に配設された排気ブレーキ、いわゆるリターダ、車両のエンジンブレーキ等を作動することにより車両の速度をその際、自動的に低減しようとしているかどうか検出することが可能である。
また、傾きの危険性の故に、適用されるブレーキ力は車両のコースにそれ自体影響しない。
また、制御ユニットが傾斜の危険性とコースからの逸脱の危険性の双方を考慮に入れる信号を車両の速度低減手段に発するのを可能にする。
本発明の別な実施例によると、制御ユニットは、モニターされているパラメータが所定の値を越えた場合、識別されたコースからの逸脱の状態に応じて第２の速度低減力が非均一に適用されるように前記速度低減手段を作動するように配設されている。このことは、モニターされているパラメータが低い値を有し、すなわち車両が僅かにだけあるいは全く傾斜しない場合、モニターされているパラメータが高い値を有し、かつ車両がかなり傾斜する場合よりもコースからのより大きな逸脱が許容し得るように車両を制御することを可能にする。車両がかなり傾斜する場合、コースから逸脱する極く僅かな傾向のある際に、車両にブレーキを非均一にかけることができることは重要であり、一方、同時に車両が傾斜しない場合、コースからのごくわずかな逸脱の際、非均一な制動を回避することが望ましいのは勿論である。
本発明の別な実施例によると、前記モニターされているパラメータの値および識別されたコースからの逸脱の状態に応じて第２の速度低減力が第１の速度低減力に重畳されるように、制御ユニットが前記速度低減手段を作動するように配設されている。実際に、かかる非均一な速度低減力は、コースからの逸脱の検出された状態が結果として一側のみで車両にブレーキが掛けられることを意味していてもよい。
本発明の別な実施例によると、コースからの逸脱の状態を識別する手段は、車両の計画されたコースを検出する第１のセンサと、実際のコースを検出する第２のセンサとを含み、そして制御ユニットは、検出された車両の実際のコースを計画されたコースと比較することにより、コースからの逸脱の状態を識別するように配設されている。第１のセンサは、例えばかじ取りハンドルのかたよりを検出するように配設され、一方、第２のセンサは、例えば車両の偏揺れ速度即ち横方向加速度を検出するように配設されていていもよい。
本発明の別な実施例によると、制御ユニットは、モニターされているパラメータの値があるレベルを越えた場合、前記速度低減手段を作動するように配設されている。かかる速度低減手段は、各車輪用の制動装置を含むのが有利である。このことは、車両が所定の傾斜角度より更に傾斜する場合、車両を自動的に、好ましくは両側で均一に制動するのを可能にする。
本発明の別な実施例によると、制御ユニットは、第１の力に応じて第１の信号を、第２の力に応じて第２の信号を発するようにされたプロセッサユニットと、これら第１と第２の信号に応答して各制動装置を作動するようにされた分配ユニットとを組み込んでいる。この場合、該分配ユニットは、第１の力に第２の力の半分を加えた力で車両の一方の側にある車軸の制動装置を作動し、また第１の力から第２の力の半分を減じた力で車両の他方の側にある同じ車軸の他方の制動装置を作動するように配設されていてもよい。
本発明の別な実施例によると、検出装置は、前記長手方向に対して横切る方向と車軸の中心線との間の角度をパラメータとして決定するようにされている距離測定素子を組み入れることができる。かかる角度の決定は、例えばサスペンション位置即ち車軸とフレームとの間の距離の測定によって行われてもよい。検出装置は車両の最後尾の車軸に対して前記パラメータを検出するようにされるのも有利である。
本発明の一つの有利な適用例においては、車両はトラクタ車両とトレーラとを組み込んでおり、この場合、検出装置は、トラクタ車両の最後尾の車軸に対して前記パラメータを検出するようにされていてもよい。このように、本発明による装置の必要な構成部品の全てはトラクタ車両に配設することができ、それによりその時トラクタ車両に連結された特定のトレーラに関係なく装置を用いることを可能にする。
【図面の簡単な説明】
さて、添付図面を参照して、例として述べる様々な実施例に基づいて本発明をより詳細に説明する。その図面において、
図１は、本発明の第１の実施例による装置を備えた車両の上からの概略図を示している。
図２は、本発明の第２の実施例による装置を備えた車両の上からの概略図を示している。
図３は、図２の車両の後方からの図を示している。
図４は、本発明による装置の制御ユニットの構造を概略的に示している。
様々な実施例の説明
図１はトラックの形をした車両を示しており、該車両はトラクタ車両１とトレーラ２を含み、該トレーラ２は車両接続体３によりトラクタ車両１に接続され、該車両接続体３は、車両１，２を実質的に水平の面内で互いに対して旋回させる形式のものである。トラクタ車両１は、第１の車輪４’が車両１の左側に、第２の車輪４”が車両１の右側にある状態で、前輪車軸４を組み込む。トラクタ車両１は、左車輪５’と右車輪５”を備えた後輪車軸５も組み込んでいる。トラクタ車両１は別の後輪車軸も備えていてもよい。トレーラ２は車軸６を組み込み、該車軸６はトレーラ２の後端に配設され、かつ左車輪６’と右車輪６”を組み込んでいる。トレーラ２は別の車軸を備えていてもよい。車両１，２の駆動は、図１に示されているごとく、車軸５を介して、すなわち、トラクタ車両１のリヤホイール５’と５”を介してなされている。車両１と２は速度低減手段も組み込んでおり、該速度低減手段は、図示された例では各車輪に配設された制動装置７を含む。車両１と２は、後輪車軸５，６の各々に配設されたガススプリングの形態の２つのサスペンション要素８を更に組み込んでいる。注意されるべきは、前述したガススプリング８以外の、例えばコイルばねあるいは板ばねのごとき他の型式のサスペンション装置も用いることもでき、また車両１，２の前輪車軸も図面に示されていないがサスペンション要素を備えていてもよい。車両１，２のサスペンション要素８はトラクタ車両１とトレーラ２のフレーム９に懸架されている。フレーム９は真っ直ぐに移動する際、車両１，２の通常のコースに基本的に一致している長手方向ｘに延在している。
本発明によると、トラクタ車両１は、かじ取りハンドルのたわみを検出し、それ故、計画されたコースの、即ち車両の移動方向の基準を与えることができるかじ取り角度センサ１０を組み込んでいる。トラクタ車両１は偏揺れ速度センサ１１あるいは車両の横方向加速度を検出するセンサも組み込んでいる。かくして、偏揺れ速度センサ１１は、実際のコースあるいは車両１，２の移動方向の基準を有することを可能にしている。トラクタ車両１は２つの圧力検出器１２も組み入れており、それらの各々は車軸５上の各ガスサスペンション要素８に配置され、それら２つの圧力検出器１２は、これらの要素の圧力を検出するようにされ、したがって２つの車輪５’と５”に掛かる接地圧の基準を与えている。センサ１０，１１，１２は、全てそれ自体は別個の接続体により制動装置７の各々に接続されている制御ユニット１３に接続されている。
図２は、トラック、バス等の形態の本発明の別の実施例による車両１４を示している。該車両１４は、トレーラ車両を含んでいないという点で第１の実施例による車両とは異なっている。他の点では、該車両１４は、第１の実施例と同じ構成要素を組み込んでいる。図３は、図２の車両の後部からの図を示している。図３は、車両本体とフレーム９とがどのように垂直軸線ｙに対し角度αで傾斜しているかを図示している。
図４は制御ユニット１３の構造を概略的に示している。該制御ユニット１３は、プロセッサユニット１５と、いわゆる分配マトリックスを含む分配ユニット１６とを組み込んでいる。プロセッサユニット１５はかじ取り角度センサ１０のための第１の入力部１０’と、偏揺れ速度センサ１１のための第２の入力部１１’と、２つの圧力センサ１２のための第３と第４の入力部１２’，１２”とを含む４つの入力部を有し、２つの接地圧間の差を決定することができ、それにより車両の傾斜角の指示を与えている。プロセッサユニット１５は２つの出力部１５’と１５”も有し、該出力部１５’と１５”は分配ユニット１６の入力部に接続され、かつ以下により詳細に述べる通り、分配ユニットに均一と非均一の制動信号をそれぞれ発するようにされている。分配ユニット１６は６個の出力部ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４，ｐ５，ｐ６を有する。車両が３本の図示された車軸以上を有する場合、出力部の数は各車軸に対して２個増加される。これらの出力部の各々は制動装置７のうちの１つに接続されブレーキ圧信号を該制動装置７の各々へ発するようになっている。
本発明による装置は以下の通り機能する。車両１，２，１４が角度αに傾斜している場合、接地圧は、それらが傾斜しているやり方に依存してそれらの左側および右側では異なる。これらの接地圧間の差が所定の値を越えた場合、即ち、傾斜角αもある値を越えた場合、プロセッサユニット１５は、均一である第１の制動信号を出力部１５’を介して分配ユニット１６に発することによりモニターされるパラメータの値に応答し、すなわち分配ユニットは、各車軸上の各車輪に対して実質上等しい第１のブレーキ圧信号を発する。それにもかかわらず、制動力は、もちろん通常の技術に従って、様々な車軸間で異なっていてもよい。同時に、プロセッサユニット１５は、かじ取り角度センサ１０により検出されたかじ取り角度信号に基づいて計算された計画された偏揺れ速度と、偏揺れ速度センサ１１より検出された実際の偏揺れ速度との間の差に応じて出力部１５”を介して分配ユニット１６に片側だけの第２の制動信号を発する。この第２の制動信号は第１のものに重畳される。好ましくは、この重畳は、車両１，２，１４の一方の側に作用する制動力が第１の制動信号のみから生ずる制動力、プラス第２の制動信号のみにより生ずる制動力の半分に一致し、一方、車両の他方の側に掛かる制動力は第１の制動信号のみから生ずる制動力、マイナス第２の制動信号のみから生じる制動力の半分に一致している。かくして、車両１，２，１４の速度は低減され、検出された接地圧の差、すなわち傾斜の角度が傾斜に導く危険は低減され、一方、同時に車両の計画されたコースを維持する。かじ取り角度センサ１０により検出されたかじ取り角度信号に基づいて計算された計画された偏揺れ速度が偏揺れ速度センサ１１により検出された偏揺れ速度からの所定のしきい値以上に逸脱するが故に、コースからの逸脱の状態が識別される場合、プロセッサユニット１５は出力部１５”を介して分配ユニット１６に片側だけの制動信号を発するだけである。その際、分配ユニット１６は車両を計画されたコースに戻すように車両１，２，１４の片側にブレーキ圧信号を発する。
本発明は上述した実施例に限定されず、以下に述べる請求の範囲内で変化及び修正され得る。
傾きの角度αは多くの異なるやり方で、例えばサスペンション位置、あるいは関連する車軸５とフレーム９との間の距離を測定する距離測定素子により決定しうることを留意すべきである。別の型式の検出器、例えば車両が板ばね要素を備えている場合、延長検出器も含まれていてもよい。
トレーラを備えた車両では、それらの傾斜角を決定するための検出器がトレーラ車両２の車軸６上に配設されることも可能である。
本発明は他の型式の車両組合体、例えば２つのトレーラを備えたトラクタ車両、トレーラ車両を備えたトラック、いわゆる蛇腹型バス、等にも適用可能である。

Claims (11)

1. 車両（１〜３）の移動の正常な方向に基本的に一致した長手方向（ｘ）に延在しているフレーム（９）と、車両の速度を低減させるのを可能にするようにされた手段（７）とを組み込んでいる前記車両（１〜３）用の装置であって、
   該装置は、前記長手方向（ｘ）に対し実質的に横切る前記フレーム（９）の垂直方向に対する傾斜角を示すパラメータをモニターするようにされた検出装置（１２）と、モニターされるパラメータの値に応じて前記手段（７）を作動するようにされた制御ユニット（１３）とを有し、
   前記検出装置（１２）が、前記パラメータとして、各々が前記車両の各側に備えられ同じ車軸（４〜６）に配設された２つの車輪に作用する接地圧の差を検出するようにされており、
   前記検出装置（１２）が、車両の最後尾の車軸の各サスペンション要素（８）における圧力を検知するようにされている２つの圧力検知器を組み入れており、
   前記車両（１〜３）は少なくとも２つの車軸（４〜６）を組み込み、各車軸は２つの車輪を備えており、前記制御ユニット（１３）は、第１の実質的に等しい速度低減力がモニターされるパラメータの値に応じて車軸上の各車輪に適用されるように、前記手段（７）を作動するようにされており、
   前記車両がコースからの逸脱の状態にあるかどうかを識別するようにされた手段（１０，１１）を備えており、前記制御ユニット（１３）が、識別されたコースからの逸脱の状態に応じて前記速度低減手段（７）を作動するようにされている装置において、
   前記制御ユニットは、識別されたコースからの逸脱の状態に応じて車軸（４〜６）上の前記車輪に第２の速度低減力が非均一的に適用されるように、前記速度低減手段（７）を作動するようにされていることを特徴とする、装置。
2. 前記制御ユニットは、モニターされているパラメータが所定の値を越えた場合、識別されたコースからの逸脱の状態に応じて前記第２の速度低減力が非均一的に適用されるように、前記速度低減手段（７）を作動するようにされていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記制御ユニット（１３）は、前記モニターされているパラメータの値および識別されたコースからの逸脱の状態に応じて前記第２の速度低減力が第１の速度低減力に重畳されるように、前記速度低減手段（７）を作動するようにされていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の装置。
4. コースからの逸脱の状態を識別するための前記手段（１０，１１）は、前記車両の計画されたコースを検出するようにされた第１のセンサ（１０）と、前記車両の実際のコースを検出するようにされた第２のセンサ（１１）とを含み、前記制御ユニット（１３）は、前記車両の検出された実際のコースを前記計画されたコースと比較することによりコースからの逸脱の状態を識別するようにされていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の装置。
5. 前記制御ユニット（１３）は、モニターされているパラメータの値がある値を越えた場合、前記速度低減手段（７）を作動するようにされていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の装置。
6. 前記速度低減手段は各車輪用の制動装置（７）を含むことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の装置。
7. 前記速度低減手段は各車輪用の制動装置（７）を含み、前記制御ユニット（１３）は、前記第１の力に対応する第１の信号と、前記第２の力に対応する第２の信号とを発するようにされたプロセッサユニット（１５）と、前記第１および第２の信号に応じて各制動装置（７）を作動するようにされた分配ユニット（１６）とを組み入れていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
8. 前記分配ユニット（１６）は、前記車両の一方の側で、前記第１の力に前記第２の力の半分を加えた力により車軸（４〜６）の前記制動装置（７）を作動させるようにされ、前記車両の他方の側で、前記第１の力から前記第２の力の半分を減じた力により同じ車軸（４〜６）上の他方の制動装置（７）を作動させるようにされていることを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. 前記検出装置は、前記長手方向（ｘ）に対して横切る方向と車軸（４〜６）の中心線との間の角度を前記パラメータとして決定するようにされている距離測定素子を組み入れていることを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の装置。
10. 前記検出装置（１２）は、車両の最後尾の車軸（５，６）に対して前記パラメータを検出するようにされていることを特徴とする請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の装置。
11. 前記車両はトラクタ車両（１）およびトレーラ車両（２）を含み、前記検出装置（１２）は、前記トラクタ車両（１）の前記最後尾車軸（５）に対して前記パラメータを検出するようにされていることを特徴とする請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載の装置。

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