JP6057783B2 - Trailer vehicle slope start assist device - Google Patents
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Description
本発明はトレーラ車両の坂道発進補助装置に係り、詳しくは登坂路での一時的な停車時に制動装置を作動させて車両を制動状態に保持し、その後の発進時に適切なタイミングで制動装置の制動を解除して車両を発進可能とするトレーラ車両の坂道発進補助装置に関する。 The present invention relates to a trail start vehicle slope assisting device, and more specifically, the brake device is operated when temporarily stopping on an uphill road to hold the vehicle in a braking state, and the brake device is braked at an appropriate timing at the subsequent start. It is related with the slope start assistance apparatus of the trailer vehicle which cancels | releases and can start a vehicle.
従来、坂道発進時のブレーキ操作の煩わしさを解消するために、登坂路での一時的な停車時に車両の制動装置を自動的に作動及び停止させる坂道発進補助装置を備えた車両が実用化されている。この種の坂道発進補助装置は、例えば車両の停車時にブレーキ系の油圧ラインを遮断することにより、運転者のブレーキ操作の中止後も油圧ラインを高圧に保持して制動を継続させ、その後の発進時には油圧ラインを開放して制動を解除するように構成されている(例えば、特許文献1参照)。
登坂路で車両を円滑に発進させるには制動解除のタイミングが重要であり、制動解除のタイミングが早過ぎると車両が後ずさりし、逆に制動解除のタイミングが遅過ぎると、駆動力と制動力との拮抗が生じて無駄な燃料消費の要因になる。上記特許文献1の技術では、路面勾配及びエアスペンションの空気圧変化に基づき制動解除のタイミングを判定している。路面勾配に関しては、急勾配では車両の後ずさりが発生し易くなることを鑑みて、路面勾配が急であるほど制動解除のタイミングを遅らせることにより、駆動力が十分に増加するまで制動を継続させている。例えば路面勾配は、車両に搭載した加速度センサの検出情報などに基づき車両が停車するまでの走行中に推定している。
Conventionally, in order to eliminate the troublesome braking operation when starting a hill, a vehicle equipped with a hill starting assistance device that automatically activates and stops the braking device of the vehicle when temporarily stopping on an uphill road has been put into practical use. ing. This type of slope start assist device, for example, by shutting off the brake hydraulic line when the vehicle is stopped, keeps the hydraulic line at a high pressure even after the driver's braking operation is stopped, and then starts the braking. The hydraulic line is sometimes opened to release the braking (see, for example, Patent Document 1).
The brake release timing is important for smoothly starting the vehicle on an uphill road.If the brake release timing is too early, the vehicle will move backward, and conversely if the brake release timing is too late, the driving force and braking force This causes a wasteful fuel consumption. In the technique of
ところで、車両が停車する登坂路は単一の路面勾配のものばかりでなく、例えば図8に示すように異なる2種の路面勾配にまたがって停車する場合もある。一般的な車両ではこれらの2種の路面勾配を平均化した姿勢で停車することから、例えば上記加速度センサの検出情報から推定した路面勾配に基づき適切な制動解除のタイミングを判定可能であり、何ら問題は生じない。
ところが、トレーラ車両では、牽引側のトラクタAと被牽引側のトレーラBとがピッチング方向、ヨーイング方向及びローリング方向に角度変更可能に連結されている。このため、異なる2種の路面勾配にまたがって車両が停車した場合には、トラクタA側とトレーラB側とがピッチング方向において異なる姿勢とり、相互の路面勾配が相違することになる。そして、この種のトレーラ車両は、輸送依頼されたトレーラBをトラクタAに連結して牽引・走行する稼働形態を採っているため、主体となるトラクタA側に上記加速度センサが装備されている。
By the way, the uphill road on which the vehicle stops is not limited to a single road surface gradient, but may stop over two different road surface gradients as shown in FIG. 8, for example. Since a general vehicle stops with an attitude obtained by averaging these two kinds of road surface gradients, for example, it is possible to determine an appropriate brake release timing based on the road surface gradient estimated from the detection information of the acceleration sensor. There is no problem.
However, in the trailer vehicle, the tractor A on the towing side and the trailer B on the towed side are connected so that the angle can be changed in the pitching direction, the yawing direction, and the rolling direction. For this reason, when the vehicle stops over two different road surface gradients, the tractor A side and the trailer B side take different postures in the pitching direction, and the road surface gradients are different from each other. Since this type of trailer vehicle employs an operation mode in which the trailer B requested to be transported is connected to the tractor A to pull and travel, the acceleration sensor is provided on the tractor A side as a main body.
このため、トラクタA側のピッチング方向の姿勢に基づきトラクタA側が位置する路面の勾配がトレーラ車両全体の路面勾配として推定され、トレーラB側が位置する路面勾配については一切考慮されない。よって、上記特許文献1の技術では、不適切な路面勾配の推定に起因して誤ったタイミングで制動解除されてしまうという問題を引き起こす。
例えば、図8に示すようにトラクタA側を平坦路に位置させた姿勢で停車すると、加速度センサの検出情報から緩やかな路面勾配(ほぼ0)が推定されるものの、車両全体が受ける路面勾配は急であるため、制動解除のタイミングが早過ぎてしまう。
For this reason, the gradient of the road surface on which the tractor A side is located is estimated as the road surface gradient of the entire trailer vehicle based on the attitude in the pitching direction on the tractor A side, and no consideration is given to the road surface gradient on which the trailer B side is located. Therefore, the technique of
For example, as shown in FIG. 8, when the vehicle is stopped with the tractor A side positioned on a flat road, a gentle road surface gradient (approximately 0) is estimated from the detection information of the acceleration sensor. Since it is sudden, the timing of releasing the brake is too early.
このように特許文献1の技術では、トレーラ車両の特殊な事情を配慮していないため、適切な路面勾配の推定、ひいては適切なタイミングでの制動解除を実現できないという問題があった。
その対策として、トレーラB側にも加速度センサを設けることが考えられる。しかし、トレーラ車両は上記のような稼働形態であるため、トラクタAに連結されるトレーラBを特定できず、また市場の全てのトレーラBに加速度センサを装備することも現実的に不可能である。よって、従来から抜本的な対策が要望されていた。
As described above, the technique of
As a countermeasure, it is conceivable to provide an acceleration sensor on the trailer B side. However, since the trailer vehicle is in the operation mode as described above, the trailer B connected to the tractor A cannot be specified, and it is practically impossible to equip all the trailers B on the market with an acceleration sensor. . Therefore, a drastic measure has been demanded from the past.
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、トレーラ側に加速度センサなどの検出手段を設けることなく、トラクタ側に装備した検出手段により推定した路面勾配に基づき常に適切なタイミングで制動解除することができるトレーラ車両の坂道発進補助装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve such problems. The object of the present invention is to provide a road surface estimated by detection means provided on the tractor side without providing detection means such as an acceleration sensor on the trailer side. It is an object of the present invention to provide a trailer vehicle start assist device that can always release braking at an appropriate timing based on a slope.
上記目的を達成するため、本発明は、走行用動力源を搭載した牽引側のトラクタと荷物を搭載する被牽引側のトレーラとを任意に角度変更し得るように連結してなるトレーラ車両において、トラクタ側に設けられた検出手段の検出情報に基づきトラクタが位置している路面の勾配を推定する路面勾配推定手段と、トレーラ車両の走行中にトレーラ車両の移動距離を計測する計測手段と、トレーラ車を発進させる際の発進段を選択する発進段選択手段と、トレーラ車両の重量を推定する車両重量推定手段と、トレーラ車両の停車時に制動装置を作動させてトレーラ車両を制動状態に保持し、その後の発進時に制動装置の制動を解除する坂道発進補助手段と、トレーラ車両の走行中において路面勾配推定手段による推定路面勾配が予め設定された勾配判定値以上になったときに、予め設定されたマップに基づき発進段選択手段により選択されている発進段に対応して坂道発進補助手段の制動解除タイミングを設定し、その後に推定路面勾配が勾配判定値未満まで低下してから計測手段の計測に基づきトレーラ車両の移動距離が予め設定された移動判定値に達したときに、路面勾配推定手段による推定路面勾配及び車両重量推定手段による推定車両重量に基づき坂道発進補助手段の制動解除タイミングを設定する制動解除タイミング設定手段とを備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a trailer vehicle in which a tractor on a towing side equipped with a power source for traveling and a trailer on a towed side on which a load is loaded are connected so that the angle can be arbitrarily changed. A road surface gradient estimating means for estimating the gradient of the road surface on which the tractor is located based on detection information of the detecting means provided on the tractor side, a measuring means for measuring the travel distance of the trailer vehicle during travel of the trailer vehicle, and a trailer Starting stage selecting means for selecting a starting stage when starting the vehicle, vehicle weight estimating means for estimating the weight of the trailer vehicle, and operating the braking device when the trailer vehicle stops to hold the trailer vehicle in a braking state; The slope start assisting means for releasing the braking of the braking device at the time of the subsequent start, and the estimated road surface gradient by the road surface slope estimating means during the traveling of the trailer vehicle are preset. When the value is equal to or greater than the road determination value, the braking release timing of the slope start assisting means is set corresponding to the starting stage selected by the starting stage selecting means based on a preset map, and then the estimated road surface gradient is When the travel distance of the trailer vehicle reaches a preset movement judgment value based on the measurement by the measuring means after decreasing to less than the slope judgment value, the estimated road surface gradient by the road surface slope estimation means and the estimated vehicle by the vehicle weight estimation means And a brake release timing setting means for setting a brake release timing of the slope start assisting means based on the weight.
トラクタ側が登坂路に侵入してから登坂路を脱して移動判定値だけ走行するまでの期間中には、トラクタ側またはトレーラ側の少なくとも一方が登坂路に位置して路面勾配の影響を受けているため、トラクタ側で推定される路面勾配が必ずしも適切ではなくなる。一方でトレーラ車両の停車時には、その後の発進のために運転者により発進段が選択される。このときの発進段は車両重量や路面勾配を考慮して選択されているため、発進段に対応する制動解除タイミングに基づき制動装置の制動を適切に解除可能となる。 During the period from the time when the tractor side enters the uphill road to the time when the vehicle exits the uphill road and travels by the movement judgment value, at least one of the tractor side or the trailer side is located on the uphill road and is affected by the road slope Therefore, the road surface gradient estimated on the tractor side is not always appropriate. On the other hand, when the trailer vehicle stops, the start stage is selected by the driver for the subsequent start. Since the starting stage at this time is selected in consideration of the vehicle weight and the road surface gradient, the braking of the braking device can be appropriately released based on the braking releasing timing corresponding to the starting stage.
また、上記した期間の前後では、トラクタ側で推定される路面勾配が適切なものと見なせる。このため、推定路面勾配及び推定車両重量から設定された制動解除タイミングに基づき制動装置の制動を適切に解除可能となる。結果として、トレーラ側に加速度センサなどの検出手段を設けることなく、トラクタ側に装備した検出手段により推定した路面勾配に基づき常に適切なタイミングで制動解除することができる。 Further, the road surface gradient estimated on the tractor side can be regarded as appropriate before and after the above period. For this reason, the braking of the braking device can be appropriately released based on the braking release timing set from the estimated road surface gradient and the estimated vehicle weight. As a result, it is possible to always release the brake at an appropriate timing based on the road surface gradient estimated by the detecting means provided on the tractor side without providing a detecting means such as an acceleration sensor on the trailer side.
その他の態様として、移動判定値をトレーラ車両のホイールベースとして設定し、移動判定値に基づき制動解除タイミング設定手段がトレーラ車両の移動距離を判定するようにしてもよい。
トラクタ側が登坂路から脱してからホイールベース相当分だけ走行すれば、トラクタに追従してトレーラ側も登坂路から脱したものと推測できる。よって、制動解除タイミングを設定する手法をより的確に切換可能となる。
As another aspect, the movement determination value may be set as the wheel base of the trailer vehicle, and the brake release timing setting means may determine the movement distance of the trailer vehicle based on the movement determination value.
If the tractor side runs away from the uphill road and travels as much as the wheelbase, it can be assumed that the trailer side has also left the uphill road following the tractor. Therefore, the method for setting the brake release timing can be switched more accurately.
また他の態様として、トレーラ車両の移動距離の計測中にトレーラ車両が後退したときに、計測手段が後退距離を移動距離から減算し、減算後の移動距離に基づき制動解除タイミング設定手段がトレーラ車両の移動距離を判定するようにしてもよい。
トラクタが登坂路を脱した後に一時的に後退した場合であっても適切な移動距離を算出できるため、制動解除タイミングを設定する手法をより的確に切換可能となる。
As another aspect, when the trailer vehicle moves backward during measurement of the movement distance of the trailer vehicle, the measuring means subtracts the backward distance from the movement distance, and the brake release timing setting means is based on the movement distance after the subtraction. The movement distance may be determined.
Even when the tractor is temporarily retracted after leaving the uphill road, an appropriate movement distance can be calculated, so that the method for setting the brake release timing can be switched more accurately.
また他の態様として、発進段選択手段が運転者の操作に応じて発進段を選択するようにしてもよい。運転者により発進段を選択する場合でも、適切なタイミングで制動解除することができる。
また他の態様として、発進段選択手段が推定路面勾配及び推定車両重量に基づき発進段を選択するようにしてもよい。推定路面勾配及び推定車両重量から自動的に発進段を選択する場合でも、適切なタイミングで制動解除することができる。
As another aspect, the start stage selection means may select the start stage according to the operation of the driver. Even when the driver selects the starting stage, braking can be released at an appropriate timing.
As another aspect, the start stage selection means may select the start stage based on the estimated road surface gradient and the estimated vehicle weight. Even when the starting stage is automatically selected from the estimated road surface gradient and the estimated vehicle weight, the braking can be released at an appropriate timing.
本発明によれば、トレーラ側に加速度センサなどの検出手段を設けることなく、トラクタ側に装備した検出手段により推定した路面勾配に基づき常に適切なタイミングで制動解除することができる。 According to the present invention, it is possible to always release the brake at an appropriate timing based on the road surface gradient estimated by the detecting means provided on the tractor side without providing a detecting means such as an acceleration sensor on the trailer side.
以下、本発明を具体化したトレーラ車両の坂道発進補助装置の一実施形態を説明する。
図1は本実施形態の坂道発進補助装置が適用されたトレーラ車両の駆動系を示す全体構成図、図2はトレーラ車両の外観を示す正面図である。
Hereinafter, an embodiment of a trail start assist device for a trailer vehicle embodying the present invention will be described.
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a drive system of a trailer vehicle to which a slope start assist device of the present embodiment is applied, and FIG. 2 is a front view showing an appearance of the trailer vehicle.
図2に示すようにトレーラ車両(以下、単に車両ということもある)は、全体として牽引側のトラクタAと被牽引側のトレーラBとをヨーイング方向、ピッチング方向及びローリング方向に任意に角度変更し得るように連結して構成されている。走行用動力源であるディーゼルエンジン(以下、エンジンという)1はトラクタA側に搭載され、以下に説明する駆動系を介してエンジン駆動力をトラクタAの後輪Aaに伝達して回転駆動することにより、トラクタA単体でも走行可能となっている。これに対してトレーラBは積載コンテナを搭載した自走不能な車両であり、このトレーラBの輸送がトラクタAの役割である。このためトレーラ車両は、輸送依頼されたトレーラBをトラクタAに連結して牽引・走行する稼働形態を採っている。 As shown in FIG. 2, the trailer vehicle (hereinafter sometimes referred to simply as a vehicle) changes the angle of the tractor A on the towing side and the trailer B on the towed side arbitrarily in the yawing direction, the pitching direction, and the rolling direction as a whole. It is configured to be connected so as to obtain. A diesel engine (hereinafter referred to as an engine) 1 that is a power source for traveling is mounted on the tractor A side, and the engine driving force is transmitted to the rear wheel Aa of the tractor A through a drive system described below for rotational driving. Thus, the tractor A alone can travel. On the other hand, the trailer B is a vehicle that is not self-propelled with a loaded container, and the transportation of the trailer B is the role of the tractor A. For this reason, the trailer vehicle employs an operation mode in which the trailer B requested to be transported is connected to the tractor A to pull and travel.
次に、トラクタA側の上記エンジン1を含めた駆動系の構成を説明する。図1に示すように、エンジン1の出力軸1bにはクラッチ装置2を介して自動変速機(以下、単に変速機という)3の入力軸3aが接続され、クラッチ装置2の接続時にエンジン1の回転が変速機3に伝達されるようになっている。当該変速機3は、前進6段及び後退1段を備えた手動式変速機をベースとしたものであり、以下に述べるように、その変速操作及び変速に伴うクラッチ装置2の断接操作を自動化している。
Next, the configuration of the drive system including the
クラッチ装置2は、フライホイール4にクラッチ板5をプレッシャスプリング6により圧接させて接続される一方、フライホイール4からクラッチ板5を離間させることにより切断される摩擦式クラッチとして構成されている。クラッチ板5にはアウタレバー7を介してエアシリンダ8が連結され、エアシリンダ8には電磁弁9が介装されたエア通路10を介して圧縮エアを充填したエアタンク11が接続されている。
The clutch device 2 is configured as a friction clutch that is connected to the
電磁弁9の開弁時にはエアタンク11からエア通路10を介してエアシリンダ8に圧縮エアが供給され、エアシリンダ8が作動してアウタレバー7を介してクラッチ板5をフライホイール4から離間させ、これによりクラッチ装置2が接続状態から切断状態に切り換えられる。一方、電磁弁9が閉弁すると、圧縮エアの供給中止によりエアシリンダ8が作動しなくなることから、クラッチ板5はプレッシャスプリング6によりフライホイール4に圧接され、これによりクラッチ装置2は切断状態から接続状態に切り換えられる。
When the
変速機3には変速段を切り換えるためのギヤシフトユニット14が設けられ、図示はしないがギヤシフトユニット14は、変速機3内の各変速段に対応するシフトフォークを作動させる複数のエアシリンダ、及び各エアシリンダを作動させる複数の電磁弁を内蔵している。
ギヤシフトユニット14はエア通路12を介して上記したエアタンク11と接続されている。各電磁弁の開閉に応じてエアタンク11からの圧縮エアが対応するエアシリンダに供給され、そのエアシリンダが作動して対応するシフトフォークを切換操作すると、切換操作に応じて変速機3の変速段が切り換えられる。
The
The
車室内には、図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置(ROM,RAMなど)、中央処理装置(CPU)、タイマカウンタなどを備えたECU(制御ユニット)21が設置されており、エンジン1、クラッチ装置2、変速機3の総合的な制御を行う。
In the passenger compartment, an input / output device (not shown), a storage device (ROM, RAM, etc.) for storing control programs and control maps, an ECU (control unit) equipped with a central processing unit (CPU), a timer counter, etc. 21 is installed, and comprehensive control of the
ECU21の入力側には、エンジン1の回転速度Neを検出するエンジン回転速度センサ22、変速機3の入力軸3aの回転速度(クラッチ回転速度Nc)を検出するクラッチ回転速度センサ23、運転席に設けられたチェンジレバー13の切換位置を検出するレバー位置センサ24、変速機3のギヤ位置を検出するギヤ位置センサ25、アクセルペダル26の操作量θaccを検出するアクセルセンサ27、変速機3の出力軸3bに設けられて出力軸回転速度Vss(車速Vと相関する)を検出する車速センサ28、フットブレーキ29の操作を検出するブレーキスイッチ30、クラッチ装置2のクラッチストロークSTを検出するストロークセンサ31、トラクタAに搭載されて前後加速度Gsを検出する加速度センサ33(検出手段)、及び登坂路などでの停車時に運転者が発進段を選択するための発進段選択スイッチ35などのセンサ類が接続されている。
本実施形態では予め変速機3の第1〜3速が発進段として設定され、それらの変速段の何れかが発進段選択スイッチ35により選択される(発進段選択手段)。
On the input side of the
In the present embodiment, the first to third speeds of the
また、ECU21の出力側には、上記したクラッチ装置2の電磁弁9、ギヤシフトユニット14の各電磁弁、制動装置34などが接続されると共に、図示はしないが、エンジン1の燃料噴射弁なども接続されている。
Further, the
例えばECU21は、エンジン回転速度センサ22により検出されたエンジン回転速度Ne及びアクセルセンサ27により検出されたアクセル操作量θaccに基づき、図示しないマップからエンジン1の各気筒への燃料噴射量を算出すると共に、エンジン回転速度Ne及び燃料噴射量に基づき図示しないマップから燃料噴射時期を算出する。そして、これらの算出値に基づき各気筒の燃料噴射弁を駆動制御しながらエンジン1を運転する。
For example, the
また、ECU21は、レバー位置センサ24によりチェンジレバー13のDレンジへの切換が検出されているときには自動変速モードを実行し、アクセル操作量θacc及び車速センサ28により検出された車速Vに基づき、図示しないシフトマップから目標変速段を算出する。そして、クラッチ装置2の電磁弁9を開閉してエアシリンダ8によりクラッチ装置2を断接操作させながら、ギヤシフトユニット14の所定の電磁弁を開閉してエアシリンダにより対応するシフトフォークを切換操作して変速段を目標変速段に切り換え、これにより常に適切な変速段をもって車両を走行させる。
The
一方、ECU21は、後述するようにトレーラ車両の走行中に路面の勾配θを推定する路面勾配推定処理、及びトレーラ車両の重量を推定する車両重量推定処理を実行し、推定した路面勾配θ及び車両重量を坂道発進補助装置に利用している。
路面勾配θの推定処理は、例えば特開2003−097945号公報などに開示されている。このため概略説明にとどめるが、例えば車速センサ28により検出された車速Vから実際に車両に発生している前後加速度Gvを求め、この前後加速度Gvと加速度センサ33により検出された前後加速度Gsとに基づき路面勾配θを推定する(路面勾配推定手段)。
On the other hand, the
The road surface gradient θ estimation processing is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-097945. Therefore, only a brief description will be given. For example, the longitudinal acceleration Gv actually generated in the vehicle is obtained from the vehicle speed V detected by the
また、車両重量推定処理は、例えば特開2002−340165号公報などに開示されており、例えば車両の駆動トルクと車両加速度から車両重量(トラクタA+トレーラBの重量)を推定している(車両重量推定手段)。
また、坂道発進補助装置は、登坂路での車両の一時停止時に制動装置34を作動させて車両を制動状態に保持し、アクセル踏込みによる車両発進時に制動装置34を停止させて制動状態を解除するものであり(坂道発進補助手段)、登坂路での発進時のブレーキ操作の煩わしさを解消する機能である。
Further, the vehicle weight estimation process is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-340165, and the vehicle weight (the weight of the tractor A + the trailer B) is estimated from the vehicle driving torque and the vehicle acceleration, for example (vehicle weight). Estimation means).
The slope start assist device operates the
具体的には坂道発進補助装置は、トレーラ車両の一時停止時に制動装置34の油圧ラインを遮断することにより、運転者のブレーキ操作が中止された後もブレーキ操作で増圧した油圧を保持して制動を継続し、その後の発進時には油圧ラインを開放して制動を解除するように構成されている。車両が停止中の路面勾配に応じて制動解除の最適なタイミングが相違するため、例えば特許文献1に技術では、路面勾配を考慮して制動解除のタイミングを設定している。
Specifically, the slope start assist device keeps the hydraulic pressure increased by the brake operation even after the driver's brake operation is stopped by cutting off the hydraulic line of the
しかしながら、[発明が解決しようとする課題]で述べたように、トレーラ車両が異なる2種の路面勾配θにまたがって停車した場合、それぞれの路面勾配θを考慮する必要があるにも拘わらず、加速度センサ33を搭載したトラクタA側の路面勾配θがトレーラ車両全体の路面勾配θとして推定されてしまう。結果として不適切な路面勾配θに基づき、坂道発進補助制御では制動解除タイミングを適切に設定できないという問題があった。
ここで本発明者は、このような不適切な路面勾配θの推定が登坂路を走行する際のある期間に限って発生する点に着目した。
即ち、トレーラ車両の走行中には、トラクタAの牽引によりトレーラBは常にトラクタAに追従して走行している。そして、登坂路の走行時には、トラクタA側が登坂路に侵入してから登坂路を脱して移動判定値L0だけ走行するまでの期間中に、トラクタA側またはトレーラB側の少なくとも一方が登坂路に位置して路面勾配θの影響を受ける。このため、この期間中に限ってトラクタA側で推定される路面勾配θが不適切になる。
However, as described in [Problems to be Solved by the Invention], when a trailer vehicle stops across two different road gradients θ, each road gradient θ needs to be considered, The road surface gradient θ on the tractor A side on which the acceleration sensor 33 is mounted is estimated as the road surface gradient θ of the entire trailer vehicle. As a result, there is a problem in that the braking release timing cannot be set appropriately in the slope start assist control based on the inappropriate road surface gradient θ.
Here, the present inventor has paid attention to the fact that such an inappropriate estimation of the road surface gradient θ occurs only during a certain period when traveling on an uphill road.
That is, when the trailer vehicle is traveling, the trailer B always follows the tractor A by traction of the tractor A. At the time of traveling on the uphill road, at least one of the tractor A side or the trailer B side is on the uphill road during the period from the time when the tractor A side enters the uphill road to the time when the tractor A leaves the uphill road and travels by the movement determination value L0. Positioned and affected by road surface gradient θ. For this reason, the road surface gradient θ estimated on the tractor A side is inappropriate only during this period.
一方、トレーラ車両の発進時には運転者により発進段選択スイッチ35を用いて発進段が選択され、この発進段により発進が行われる。このときの発進段は路面勾配θや車両重量を考慮した上で選択されるため、不適切な推定路面勾配θに代えて制動解除タイミングを設定するための指標として利用可能である。結果として、トレーラB側の路面勾配θを具体的に推定しなくても、トラクタA側の路面勾配θに基づき制動解除タイミングを適切に設定できる。
このような知見に基づき、本実施形態では上記した路面勾配θが不適切な期間中であるか否かを判別し、それに応じて制動解除タイミングの設定モードを切り換えており、以下、当該制御について詳述する。
On the other hand, when the trailer vehicle starts, the driver selects a start stage using the start
Based on such knowledge, in the present embodiment, it is determined whether or not the road surface gradient θ is in an inappropriate period, and the setting mode of the brake release timing is switched accordingly. Detailed description.
まず、実際の制御内容の説明に先立ち、路面勾配θから制動解除タイミングの設定モードを切り換えるためのマップについて述べる。
図3は制動解除タイミングの設定モードを切り換えるためのマップを示す説明図である。横軸は路面勾配θであり、路面勾配θと予め設定された判定値との比較に基づき、路面勾配θが小さく緩勾配のときには第3設定モードが選択され、路面勾配θが増加して急勾配になるに従って、第2設定モード、第1設定モードの順に切り換えられる。なお、図示されていないが、路面勾配θが負の値となる降坂路では第3設定モードが選択される。
First, before explaining the actual control contents, a map for switching the setting mode of the brake release timing from the road surface gradient θ will be described.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a map for switching the setting mode of the brake release timing. The horizontal axis is the road surface gradient θ. Based on a comparison between the road surface gradient θ and a preset judgment value, the third setting mode is selected when the road surface gradient θ is small and the vehicle is gentle, and the road surface gradient θ increases and suddenly increases. As the gradient is reached, the second setting mode and the first setting mode are switched in this order. Although not shown, the third setting mode is selected on a downhill road where the road surface gradient θ is a negative value.
各設定モードの切換にヒステリシスが生じるように、シフトアップ側とシフトダウン側とで別の判定値が適用される。詳しくは、第3設定モードと第2設定モードとの間には、急勾配側のダウン側判定値θ32(勾配判定値)及び緩勾配側のアップ側判定値θ23(勾配判定値)が設定されている。また、第2設定モードと第1設定モード第2速との間には、急勾配側のダウン側判定値θ21及び緩勾配側のアップ側判定値θ12が設定されている。 Different judgment values are applied on the shift-up side and the shift-down side so that hysteresis occurs in switching between the setting modes. Specifically, between the third setting mode and the second setting mode, a steep slope-side determination value θ32 (gradient determination value) and a gentle gradient-side determination value θ23 (gradient determination value) are set. ing. In addition, between the second setting mode and the first setting mode second speed, a steep slope-side down determination value θ21 and a gentle slope-side up determination value θ12 are set.
例えば、路面勾配θが平坦路に相当する0から増加してダウン側判定値θ32を超えると、第3設定モードから第2設定モードに切り換えられ、さらに路面勾配θが増加してダウン側判定値θ21を超えると第2設定モードから第1設定モードに切り換えられる。また、路面勾配θが低下してアップ側判定値θ12を下回ると第1設定モードから第2設定モードに切り換えられ、さらに路面勾配θが低下してアップ側判定値θ23を下回ると第2設定モードから第3設定モードに切り換えられる。 For example, when the road surface gradient θ increases from 0 corresponding to a flat road and exceeds the down-side determination value θ32, the mode is switched from the third setting mode to the second setting mode, and the road surface gradient θ increases and the down-side determination value is increased. When θ21 is exceeded, the second setting mode is switched to the first setting mode. Further, when the road surface gradient θ decreases and falls below the up-side determination value θ12, the first setting mode is switched to the second setting mode, and when the road surface gradient θ decreases and falls below the up-side determination value θ23, the second setting mode. To the third setting mode.
次に、各設定モードによる制動解除タイミングの設定内容について述べる。
第3設定モードでは、路面勾配θ及び車両重量を指標として制動解除タイミングを設定している。その内容は従来からの手法と同様であるため詳細は説明しないが、路面勾配θが大であるほど或いは車両重量が大であるほど車両の発進時に後ずさりが発生し易くなるため、それに応じて制動解除タイミングが遅延側に設定される。
Next, the setting contents of the brake release timing in each setting mode will be described.
In the third setting mode, the brake release timing is set using the road surface gradient θ and the vehicle weight as indices. Since the details are the same as the conventional method, the details will not be explained. However, the greater the road gradient θ or the greater the vehicle weight, the more likely the backlash will occur at the start of the vehicle. The release timing is set to the delay side.
また第1及び第2設定モードでは、発進段選択スイッチ35により選択されている発進段を指標として制動解除タイミングを設定している。そのために第1及び第2設定モード毎に、各発進段(第1〜3速)に対応して制動解除タイミングを設定するためのマップがそれぞれ設定されている。何れの設定モードのマップにおいても、低ギヤ側(第1速側)の変速段ほど制動解除タイミングが遅延側に設定される。また、第1設定モードと第2設定モードとを比較すると、何れの発進段についても第1設定モードの方が第2設定モードよりも遅延側の制動解除タイミングが設定される。
In the first and second setting modes, the brake release timing is set using the start stage selected by the start
ECU21は車両のイグニションスイッチがオンされているときに、図4に示す制動解除タイミング設定ルーチンを所定の制御インターバルで実行している。
ECU21は図4のルーチンを開始すると、まずステップS4で、図3のマップに基づき路面勾配推定処理により推定された路面勾配θがダウン側判定値θ21以上であるか否かを判定する。判定がYesのときにはステップS6で第1設定モードを選択し、第1設定モードに基づき発進段選択スイッチ35で選択されている発進段に対応して制動解除タイミングを設定し(制動解除タイミング設定手段)、その後にルーチンを終了する。また、ステップS4の判定がNoのときには、ステップS8で路面勾配θがアップ側判定値θ12未満であるか否かを判定し、判定がNoのときには上記ステップS6に移行する。
The
When the
上記ステップS8の判定がYesのときにはステップS10で路面勾配θがダウン側判定値θ32以上であるか否かを判定し、判定がYesのときにはステップS12に移行する。ステップS12では第2設定モードを選択し、第2設定モードに基づき発進段に対応して制動解除タイミングを設定し(制動解除タイミング設定手段)、その後にルーチンを終了する。また、ステップS12の判定がNoのときには、ステップS14で路面勾配θがアップ側判定値θ23未満であるか否かを判定し、判定がNoのときには上記ステップS12に移行する。 When the determination in step S8 is Yes, it is determined in step S10 whether the road surface gradient θ is equal to or greater than the down-side determination value θ32, and when the determination is Yes, the process proceeds to step S12. In step S12, the second setting mode is selected, the braking release timing is set corresponding to the start stage based on the second setting mode (braking release timing setting means), and then the routine is ended. When the determination in step S12 is No, it is determined in step S14 whether or not the road surface gradient θ is less than the up-side determination value θ23. If the determination is No, the process proceeds to step S12.
また、上記ステップS14の判定がYesのときにはステップS16に移行してトレーラ車両の移動距離Lをリセットする。続くステップS18では次式(1)に従って移動距離Lを更新する。
L=L+V×DT……(1)
ここに、Vはトレーラ車両の車速、DTは制動解除タイミング設定ルーチンの制御インターバルである。車速Vはトレーラ車両の前進時には正の値として取り扱われ、後退時には負の値として取り扱われる。このためV×DTは、制御インターバル間にトレーラ車両が前進または後退により移動した距離を意味する。
If the determination in step S14 is Yes, the process proceeds to step S16, and the moving distance L of the trailer vehicle is reset. In the following step S18, the movement distance L is updated according to the following equation (1).
L = L + V × DT (1)
Here, V is the vehicle speed of the trailer vehicle, and DT is the control interval of the brake release timing setting routine. The vehicle speed V is treated as a positive value when the trailer vehicle moves forward, and is treated as a negative value when the trailer vehicle moves backward. For this reason, V × DT means the distance that the trailer vehicle has moved forward or backward during the control interval.
さらにECU21は、ステップS20で再び路面勾配θがアップ側判定値θ23未満であるか否かを判定する。判定がYesのときにはステップS22に移行して移動距離Lが予め設定された移動判定値L0以上になったか否かを判定し、NoのときにはステップS18に戻る。
従って、制御インターバル毎に移動距離Lは、トレーラ車両の前進時にはV×DTに基づき増加方向に更新され、後退時にはV×DTに基づき減少方向に更新されることになる。結果として移動距離Lは、常にステップS14の条件が成立した時点(後述するようにトラクタAが登坂路より平坦路に侵入した時点)からトレーラ車両が移動した距離となるように更新され続ける(計測手段)。
In step S20, the
Therefore, the movement distance L is updated in the increasing direction based on V × DT when the trailer vehicle moves forward, and updated in the decreasing direction based on V × DT when moving backward, at each control interval. As a result, the moving distance L is constantly updated to be the distance the trailer vehicle has moved from the time when the condition of step S14 is satisfied (when tractor A enters the flat road from the uphill road as described later) (measurement). means).
移動判定値L0は、トラクタAの平坦路への侵入後に、これに追従してトレーラBが平坦路に侵入したか否かを見極めるための判定値である。種々の全長のトレーラBが存在し、トレーラBの全長が長いほど、平坦路へのトラクタAの侵入からトレーラBの侵入までに必要なトレーラ車両の移動距離Lが長くなる。トレーラBの全長に対応してトレーラ車両のホイールベース(図2に示すようにトラクタAの後輪AaからトレーラBの後輪までの距離)は相違し、平坦路へのトラクタAの侵入後にホイールベース相当分だけトレーラ車両が走行した地点で、トレーラB側も登坂路から脱して平坦路に侵入したものと推測できる。 The movement determination value L0 is a determination value for determining whether or not the trailer B has entered the flat road following this after the tractor A has entered the flat road. There are various lengths of trailer B, and the longer the overall length of trailer B, the longer the travel distance L of the trailer vehicle required from the intrusion of tractor A to the flat road until the trailer B enters. The wheelbase of the trailer vehicle (the distance from the rear wheel Aa of the tractor A to the rear wheel of the trailer B as shown in FIG. 2) differs depending on the total length of the trailer B, and the wheel after the tractor A enters the flat road. It can be inferred that the trailer B side has also escaped from the uphill road and entered the flat road at the point where the trailer vehicle has traveled for the base equivalent.
そこで、トレーラ車両のホイールベースを移動判定値L0として設定してステップS22の判定に適用することにより、後述する第1速や第2速から第3速への発進段の切換を適切なタイミングで実行可能としている。但し、トラクタAに連結されるトレーラBは輸送依頼に応じて変わることから、トレーラ車両のホイールベースを特定できないことが多い。そこで、この場合にはトレーラ車両の用途や仕様などに応じて、安全性や操作性を考慮して妥当な値を移動判定値L0として予め設定しておけばよい。 Therefore, by setting the wheel base of the trailer vehicle as the movement determination value L0 and applying it to the determination in step S22, switching of the starting stage from the first speed or the second speed to the third speed, which will be described later, at an appropriate timing. It can be executed. However, since the trailer B connected to the tractor A changes according to the transportation request, it is often impossible to specify the wheel base of the trailer vehicle. Therefore, in this case, an appropriate value may be set in advance as the movement determination value L0 in consideration of safety and operability in accordance with the use and specifications of the trailer vehicle.
このようにしてステップS22の判定がYesになると、ECU21はステップS24に移行して第3設定モードを選択し、第3設定モードに基づき路面勾配θ及び車両重量に基づき制動解除タイミングを設定し(制動解除タイミング設定手段)、その後にルーチンを終了する。
一方、上記のようにステップS20でNoの判定を下すと一旦ルーチンを終了している。この処理は、ステップS18〜22の処理を繰り返している間に路面勾配θがアップ側判定閾値θ23未満の条件を満たさなくなったときの対策である。この場合には、次の制御インターバルで直ちに第1設定モードまたは第2設定モードに切り換えられ、その設定モードに基づき適切な制動解除のタイミングが設定される。
Thus, when the determination in step S22 is Yes, the
On the other hand, once the determination of No is made in step S20 as described above, the routine is finished once. This process is a countermeasure when the road surface gradient θ does not satisfy the condition less than the up-side determination threshold value θ23 while the processes in steps S18 to S22 are repeated. In this case, at the next control interval, the mode is immediately switched to the first setting mode or the second setting mode, and an appropriate braking release timing is set based on the setting mode.
次に、以上のECU21の処理による制動解除タイミングの設定状況を説明する。
今、走行中のトレーラ車両が平坦路から登坂路を走行して再び平坦路に移行した場合を想定する。平坦路でトレーラ車両を停車させた場合には第3速により円滑に発進可能であり、登坂路でトレーラ車両を停車させた場合には第3速では円滑な発進が望めず、発進段として第2速または第1速を選択する必要があるものとする。また、何れかの地点で車両が停車した場合、その地点の路面勾配θに対して適切な発進段となるように運転者により選択スイッチ35が切り換えられるものとする。
Next, the setting state of the brake release timing by the above-described processing of the
It is assumed that the trailer vehicle that is currently traveling travels on an uphill road from a flat road and shifts to a flat road again. When the trailer vehicle is stopped on a flat road, it is possible to start smoothly at the third speed. When the trailer vehicle is stopped on an uphill road, a smooth start cannot be expected at the third speed, and the start stage is It is assumed that the second speed or the first speed needs to be selected. In addition, when the vehicle stops at any point, the
図5に示すようにトレーラ車両が平坦路を走行しているときには、路面勾配推定処理によりほぼ0の路面勾配θ、即ち平坦路に対応する適切な路面勾配θが推定され続ける。
そして、図6に示すようにトレーラ車両が登坂路に差し掛かると、トラクタA側が登坂路に侵入して登坂路に倣った姿勢となり、路面勾配θとしてダウン側判定値θ32以上の値、特に急勾配ではダウン側判定値θ21以上の値が推定される。ところが、トレーラB側は未だ平坦路に位置しているため、このときの路面勾配θは適切でないと見なせる。
As shown in FIG. 5, when the trailer vehicle is traveling on a flat road, the road surface gradient estimation process continues to estimate a substantially zero road surface gradient θ, that is, an appropriate road surface gradient θ corresponding to the flat road.
Then, as shown in FIG. 6, when the trailer vehicle reaches the uphill road, the tractor A side enters the uphill road and follows the uphill road, and the road surface gradient θ is a value greater than the down-side determination value θ32, particularly a steep road. For the gradient, a value equal to or greater than the down-side determination value θ21 is estimated. However, since the trailer B side is still located on a flat road, the road surface gradient θ at this time can be regarded as inappropriate.
図7に示すようにトレーラ車両がさらに走行するとトレーラB側も登坂路に倣った姿勢になり、一時的に登坂路に対応する適切な路面勾配θが推定される。しかしながら、図8に示すようにトレーラ車両が平坦路に侵入するとほぼ0の路面勾配θが推定されるものの、トレーラB側は未だ登坂路に位置しているため、このときの路面勾配θは適切ではなくなる。
そして、図9に示すようにトレーラ車両が移動判定値L0だけ走行した時点で、トレーラB側も登坂路から脱して平坦路に倣った姿勢となるため、推定されているほぼ0の路面勾配θが適切な値となる。
As shown in FIG. 7, when the trailer vehicle further travels, the trailer B side also assumes a posture following the uphill road, and an appropriate road gradient θ corresponding to the uphill road is temporarily estimated. However, as shown in FIG. 8, when the trailer vehicle enters the flat road, a road surface gradient θ of approximately 0 is estimated. However, since the trailer B side is still located on the uphill road, the road surface gradient θ at this time is appropriate. Is not.
Then, as shown in FIG. 9, when the trailer vehicle has traveled by the movement determination value L0, the trailer B side also takes the posture that follows the flat road and follows the flat road. Is an appropriate value.
従って、図6に示すトラクタA側が登坂路に侵入した時点から図9に示す登坂路を脱して移動判定値L0だけ走行するまでの期間中には、トラクタA側またはトレーラB側の少なくとも一方が登坂路に位置して路面勾配θの影響を受けるため、トラクタA側で推定される路面勾配θが必ずしも適切ではなくなる。
そして、この期間中には、ECU21により図4のステップS6の第1設定モードまたはステップS12の第2設定モードが選択され続ける。一方でトレーラ車両の停車時には、その後の発進のために運転者により発進段が選択されるが、このときの発進段は上記したように車両重量や路面勾配θを考慮して選択されている。このような発進段に基づき、第1設定モードまたは第2設定モードでは制動解除タイミングが設定されるため、制動装置34の制動を適切に解除することができる。
Accordingly, during the period from when the tractor A side shown in FIG. 6 enters the uphill road to the time when the tractor A side leaves the uphill road and travels by the movement determination value L0, at least one of the tractor A side or the trailer B side is Since it is located on the uphill road and is affected by the road surface gradient θ, the road surface gradient θ estimated on the tractor A side is not necessarily appropriate.
During this period, the
一方、上記した期間の前後(トラクタA側の登坂路への侵入前、及び移動判定値L0の走行後)では、トラクタA側で推定される路面勾配θが適切なものと見なせる。この期間中にはECU21により図4のステップS24の第3設定モードが選択され、路面勾配θ及び車両重量に基づき制動解除タイミングが設定されるため、制動装置34の制動を適切に解除することができる。
結果として、本実施形態のトレーラ車両の坂道発進補助装置によれば、トレーラB側に加速度センサなどの検出手段を設けることなく、トラクタA側に装備した加速度センサ33による推定路面勾配θと運転者が選択する発進段とを指標として適宜使い分けることにより、常に適切な制動解除タイミングを設定でき、もって登坂路での停車に伴う制動保持を適切なタイミングで解除することができる。
On the other hand, the road surface gradient θ estimated on the tractor A side can be regarded as appropriate before and after the above period (before entering the uphill road on the tractor A side and after traveling on the movement determination value L0). During this period, the
As a result, according to the trail start assist device for a trailer vehicle of the present embodiment, the estimated road surface gradient θ and the driver by the acceleration sensor 33 provided on the tractor A side without providing a detection means such as an acceleration sensor on the trailer B side. By appropriately using the starting stage selected by the vehicle as an index, it is possible to always set an appropriate braking release timing, so that it is possible to release braking holding accompanying stopping on an uphill road at an appropriate timing.
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、運転者が発進段選択スイッチ35により発進段を選択するようにしたが、これに限ることはない。例えばDレンジの自動変速モードとは別に、任意の変速段を維持可能なホールドレンジが備えられている車両では、ホールドレンジを利用して発進段を選択するように構成してもよい。
具体的には、例えばトレーラ車両の停車時に発進段として第2速が選択されるようにし、第2速が不適切であると運転者が判断したときには、チェンジレバー13をホールドレンジから+レンジまたは−レンジに傾動操作することにより第3速または第1速に変更できるようにすればよい。
This is the end of the description of the embodiment, but the aspect of the present invention is not limited to this embodiment. For example, in the above embodiment, the driver selects the starting stage by the starting
Specifically, for example, the second speed is selected as the starting stage when the trailer vehicle stops, and when the driver determines that the second speed is inappropriate, the
また、運転者が手動で発進段を選択する代わりに、ECU21の処理により発進段を自動的に選択するようにしてもよい。この発進段の自動選択制御は周知であるため、詳細は説明しないが、まず車両重量推定処理により現在の車両重量(トラクタA+トレーラBの重量)を推定し、その車両重量と路面勾配θに基づき発進段を選択すればよい(発進段選択手段)。
一方、上記実施形態では、各設定モードの切換にヒステリシスが生じるように、判定値としてダウン側判定値θ32,θ21及びアップ側判定値θ23,12を適用したが、これに限ることはなく、単一の判定値を適用してもよい。
Further, instead of manually selecting the start stage by the driver, the start stage may be automatically selected by the processing of the
On the other hand, in the above embodiment, the down-side determination values θ32, θ21 and the up-side determination values θ23, 12 are applied as determination values so that hysteresis occurs in switching between the setting modes. However, the present invention is not limited to this. One determination value may be applied.
1 エンジン(走行用動力源)
21 ECU
(路面勾配推定手段、計測手段、車両重量推定手段、坂道発進補助手段、
制動解除タイミング設定手段、発進段選択手段)
33 加速度センサ(検出手段)
34 制動装置
35 発進段選択スイッチ(発進段選択手段)
A トラクタ
B トレーラ
1 Engine (Power source for running)
21 ECU
(Road slope estimation means, measurement means, vehicle weight estimation means, slope start assist means,
(Braking release timing setting means, starting stage selection means)
33 Acceleration sensor (detection means)
34
A Tractor B Trailer
Claims (5)
上記トラクタ側に設けられた検出手段の検出情報に基づき該トラクタが位置している路面の勾配を推定する路面勾配推定手段と、
上記トレーラ車両の走行中に該トレーラ車両の移動距離を計測する計測手段と、
上記トレーラ車を発進させる際の発進段を選択する発進段選択手段と、
上記トレーラ車両の重量を推定する車両重量推定手段と、
上記トレーラ車両の停車時に制動装置を作動させて該トレーラ車両を制動状態に保持し、その後の発進時に上記制動装置の制動を解除する坂道発進補助手段と、
上記トレーラ車両の走行中において上記路面勾配推定手段による推定路面勾配が予め設定された勾配判定値以上になったときに、予め設定されたマップに基づき上記発進段選択手段により選択されている発進段に対応して上記坂道発進補助手段の制動解除タイミングを設定し、その後に上記推定路面勾配が上記勾配判定値未満まで低下してから上記計測手段の計測に基づき上記トレーラ車両の移動距離が予め設定された移動判定値に達したときに、上記路面勾配推定手段による推定路面勾配及び上記車両重量推定手段による推定車両重量に基づき上記坂道発進補助手段の制動解除タイミングを設定する制動解除タイミング設定手段と
を備えたことを特徴とするトレーラ車両の坂道発進補助装置。 In a trailer vehicle in which a tractor on a towing side equipped with a power source for traveling and a trailer on a towed side loaded with a load are connected so that the angle can be arbitrarily changed,
Road surface gradient estimation means for estimating the gradient of the road surface on which the tractor is located based on detection information of the detection means provided on the tractor side;
Measuring means for measuring the travel distance of the trailer vehicle during travel of the trailer vehicle;
Start stage selection means for selecting a start stage when starting the trailer vehicle;
Vehicle weight estimation means for estimating the weight of the trailer vehicle;
A slope start assisting means for operating the braking device when the trailer vehicle is stopped to hold the trailer vehicle in a braking state, and releasing the braking of the braking device at the subsequent start;
The starting stage selected by the starting stage selecting means based on a preset map when the estimated road slope by the road slope estimating means becomes greater than or equal to a preset slope judgment value during travel of the trailer vehicle. The braking start timing of the slope start assisting means is set correspondingly, and then the travel distance of the trailer vehicle is set in advance based on the measurement of the measuring means after the estimated road surface slope is lowered to less than the slope judgment value. Braking release timing setting means for setting the braking release timing of the slope start assisting means based on the estimated road surface gradient by the road surface gradient estimating means and the estimated vehicle weight by the vehicle weight estimating means when the determined movement determination value is reached. A trail start assisting device for a trailer vehicle.
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