WO2010087022A1 - 連結車両の挙動制御装置 - Google Patents

連結車両の挙動制御装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2010087022A1
WO2010087022A1 PCT/JP2009/051722 JP2009051722W WO2010087022A1 WO 2010087022 A1 WO2010087022 A1 WO 2010087022A1 JP 2009051722 W JP2009051722 W JP 2009051722W WO 2010087022 A1 WO2010087022 A1 WO 2010087022A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
trailer
tractor
braking
vehicle
driving force
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2009/051722
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
須田理央
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2010548348A priority Critical patent/JP5201219B2/ja
Priority to PCT/JP2009/051722 priority patent/WO2010087022A1/ja
Priority to US13/147,350 priority patent/US9043105B2/en
Publication of WO2010087022A1 publication Critical patent/WO2010087022A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T7/00Brake-action initiating means
    • B60T7/12Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger
    • B60T7/20Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger specially for trailers, e.g. in case of uncoupling of or overrunning by trailer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/1701Braking or traction control means specially adapted for particular types of vehicles
    • B60T8/1708Braking or traction control means specially adapted for particular types of vehicles for lorries or tractor-trailer combinations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/1755Brake regulation specially adapted to control the stability of the vehicle, e.g. taking into account yaw rate or transverse acceleration in a curve
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/24Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to vehicle inclination or change of direction, e.g. negotiating bends
    • B60T8/246Change of direction
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/24Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to vehicle inclination or change of direction, e.g. negotiating bends
    • B60T8/248Trailer sway, e.g. for preventing jackknifing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2230/00Monitoring, detecting special vehicle behaviour; Counteracting thereof
    • B60T2230/06Tractor-trailer swaying
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D53/00Tractor-trailer combinations; Road trains
    • B62D53/04Tractor-trailer combinations; Road trains comprising a vehicle carrying an essential part of the other vehicle's load by having supporting means for the front or rear part of the other vehicle
    • B62D53/08Fifth wheel traction couplings
    • B62D53/0871Fifth wheel traction couplings with stabilising means, e.g. to prevent jack-knifing, pitching, rolling, buck jumping

Definitions

  • the present invention relates to a behavior control device for a vehicle such as an automobile, and more particularly to a behavior control device for avoiding or suppressing a jackknife phenomenon in a connected vehicle in which a tractor pulls a trailer.
  • a trailer to be pulled by a tractor is pivotally connected by a pin or a coupler provided at a rear portion of the tractor.
  • the connection angle (hitch angle) between the tractor and trailer increases suddenly when the vehicle is suddenly braked, suddenly steered or retreated, and the vehicle is not connected to the pin or coupler. It is known that the “jackknife phenomenon” that results in an unstable behavior bent in a V shape is likely to occur.
  • Patent Document 1 proposes a tractor-trailer coupler that incorporates a braking control mechanism that generates a braking force difference between left and right wheels so that a yaw moment is generated in a direction that reduces the hitch angle in the trailer.
  • Patent Document 2 discloses that an electronically controlled braking control device independently controls the braking force of the left and right wheels of a vehicle when the danger of a jackknife phenomenon is detected.
  • Patent Documents 3 to 5 in order to prevent the jackknife phenomenon due to the pushing of the tractor by the trailer at the start of the yaw moment control of the tractor, at the start of the automatic deceleration control or at the time of braking while running downhill, It has been proposed to brake the trailer early.
  • Patent Document 6 proposes avoiding the jackknife phenomenon by providing driving means such as an electric motor on the trailer wheel and adjusting the driving force of the left and right wheels of the trailer so as to control the traveling track of the trailer. ing.
  • the jackknife phenomenon of a connected vehicle as described above is such that when the yaw rate of the tractor and trailer is reversed and the difference between them increases, the tire lateral force suppresses the rotational approach between the trailer and the tractor. It is caused by not being able to finish. Then, the rotational kinetic energy or rotational force (rotational action) when the trailer and the tractor approach while rotating relatively around the connecting pin increases with the vehicle speed and deceleration. On the other hand, there is a limit to the rotational force or energy that can be suppressed by braking control or yaw rate control of the tractor or trailer.
  • the yaw rate difference between the tractor and trailer is reduced early before the relative rotational action of the trailer and tractor becomes excessive.
  • the relative rotational action between the trailer and the tractor can be increased by the vehicle speed or the deceleration.
  • one object of the present invention is to provide a behavior control device for preventing a jackknife phenomenon of a connected vehicle considering that the relative rotational action of a trailer and a tractor can increase due to an increase in vehicle speed or deceleration. It is to be.
  • Another object of the present invention is a behavior control apparatus as described above, which performs early control of the yaw rate of the trailer or tractor when the vehicle speed or deceleration is high, and the relative rotation between the trailer and the tractor.
  • An object of the present invention is to provide a device that can suppress an action before the action becomes large.
  • a behavior control apparatus for a coupled vehicle including a tractor and a trailer that is pivotally coupled to and pulled by a coupling pin provided at the rear of the tractor includes: a yaw rate of the tractor; A braking / driving force control unit that controls the braking / driving force of the tractor or trailer so as to reduce a deviation from the trailer yaw rate, and a determination unit that determines whether the braking / driving force control of the tractor or trailer by the braking / driving force control unit is necessary. And when the determination unit determines that the braking / driving force control is necessary, the braking / driving force control unit executes the braking / driving force control.
  • the determination as to whether driving force control is necessary is configured to be changed based on the vehicle speed or deceleration of the vehicle.
  • the magnitude of the relative rotational action of the trailer around the connecting pin with respect to the tractor varies depending on the vehicle speed or deceleration of the vehicle. Therefore, according to the above configuration, behavior control for reducing the deviation between the tractor yaw rate and the trailer yaw rate corresponding to the magnitude of the relative rotational action between the trailer and the tractor, that is, the jackknife phenomenon is prevented.
  • Whether or not to execute the control is determined, and the execution of the control for preventing the jackknife phenomenon can be started at a more appropriate time.
  • the determination unit determines that the braking / driving force control is necessary when the vehicle speed or deceleration of the vehicle is high compared to when the vehicle speed or deceleration of the vehicle is low. It may be easy to do.
  • the determination unit may be configured to easily determine that the braking / driving force control is necessary as the vehicle deceleration is higher or the vehicle speed is higher.
  • the determination unit needs the braking / driving force control when the magnitude of the deviation between the tractor yaw rate and the trailer yaw rate exceeds a predetermined control threshold. May be configured to determine. In this case, when the vehicle speed or deceleration of the vehicle is high, as one easy configuration for making it easier to determine that the braking / driving force control is necessary than when the vehicle speed or deceleration of the vehicle is low, The threshold value may be reduced when the vehicle speed or deceleration of the vehicle is high compared to when the vehicle speed or deceleration of the vehicle is low.
  • control threshold ⁇ _th is determined using the control threshold initial value ⁇ _o, the vehicle speed dependent gain ⁇ v, and the deceleration dependent gain ⁇ g.
  • ⁇ _th ⁇ _o ⁇ ⁇ v ⁇ ⁇ g (1)
  • the vehicle speed dependent gain ⁇ v may be set so as to decrease as the vehicle speed increases, and the deceleration dependent gain ⁇ g may be set to decrease as the deceleration increases.
  • the control threshold when at least one of the vehicle speed or deceleration of the vehicle is high, the control threshold is low (when both the vehicle speed and deceleration are high, the control threshold is low), and therefore to prevent the jackknife phenomenon Therefore, it is expected that the conversion of the kinetic energy or the inertial force to the effect of the rotational approach of the trailer can be prevented more surely.
  • the behavior control for preventing the jackknife phenomenon that is, the braking / driving force control for reducing the deviation between the tractor yaw rate and the trailer yaw rate may be performed by an arbitrary method.
  • the braking / driving force control unit causes the yaw moment to be generated in the direction in which the magnitude of the yaw rate deviation between the tractor and the trailer is reduced in at least one of the tractor and the trailer. This may be done by controlling the braking / driving force of at least one wheel of the tractor and trailer. It should be understood that such yaw moment generation is most preferably achieved by applying a braking force left / right difference in both the tractor and trailer, but is not limited thereto.
  • the braking / driving force control that reduces the deviation between the tractor yaw rate and the trailer yaw rate is, for example, a sign that a jackknife may be generated, or a sign that the kinetic energy or inertial force is converted to the effect of the rotational approach of the trailer. If there is none, it may not be executed.
  • An indication of the conversion of such kinetic energy or inertial force into the effect of a trailer's rotational approach can be captured by referring to, for example, the magnitude of the connecting angle or hitch angle between the tractor and trailer. Therefore, in the embodiment, for example, the determination unit is configured to determine whether or not the braking / driving force control of the tractor or trailer is necessary when the connection angle or hitch angle between the tractor and the trailer exceeds a predetermined angle. May have been.
  • the rotational action when the vehicle speed and / or deceleration of the vehicle is referred to, that is, when the conversion of the kinetic energy or inertial force to the effect of the rotational approach of the trailer occurs.
  • the behavior control for preventing the jackknife phenomenon. Therefore, it is expected that such behavior control is executed at a more appropriate time than before, and it is possible to prevent the occurrence of relative rotational approaching motion between the tractor and the trailer that may cause the jackknife phenomenon.
  • the vehicle speed and / or deceleration of the vehicle is high, it is easier to determine that the braking / driving force control is necessary.
  • FIG. 1A is a schematic side view of a vehicle on which a behavior control device for preventing a jackknife phenomenon, which is a preferred embodiment of the present invention, is mounted.
  • FIG. 1B is a schematic plan view of the vehicle showing the signal flow of the vehicle braking system and the electronic control unit that controls the braking system.
  • FIG. 1C shows the internal configuration of the behavior control apparatus according to a preferred embodiment of the present invention in the form of a control block.
  • FIG. 2A is a schematic plan view of a vehicle for explaining parameters referred to in the determination unit of the behavior control apparatus of the present invention.
  • 2B and 2C are schematic plan views of the vehicle showing an example of each wheel braking drive force control during execution of jackknife suppression control.
  • FIG. 3A shows the flow of processing of the behavior control apparatus of the present invention in the form of a flowchart.
  • FIG. 3B is a graph showing the change of the vehicle speed dependent gain ⁇ v of the control threshold with respect to the vehicle speed V.
  • FIG. 3C shows the change of the control threshold with respect to the deceleration dependent gain ⁇ g with respect to the deceleration
  • the vehicle 10 is, for example, a known semi-trailer type connected vehicle of any type, that is, a tractor 10a having a pair of front wheels 12f and a pair of rear wheels 12r, and a connecting pin 14 provided at the rear of the tractor 10a. It may be a coupled vehicle comprising a trailer 10b having a pair of wheels 12t that are pivotably coupled in the direction of the arrow inside.
  • the vehicle is illustrated as a semi-trailer type truck as an example, but the behavior control device of the present invention is configured such that the tractor and the trailer are pivotably connected to each other, and therefore, the jackknife phenomenon. It should be understood that the invention may be applied to any type of truck (which may be a full trailer type), bus or the like, and such cases are also within the scope of the present invention. .
  • the braking of each wheel of the connected vehicle 10 is performed by a braking system device 40 capable of independently controlling the braking force of each wheel, as schematically shown in FIG.
  • the braking system device 40 is typically an electronically controlled pneumatic braking system device, an air / hydraulic (combined) braking system device or a hydraulic braking system device, and the front wheel of the tractor 10a.
  • the wheel cylinder 42tl equipped with the wheel 12tl, tr, and the fluid pressure circuit 46t for adjusting the brake pressure in the tr, that is, the braking force of each trailer wheel, are included.
  • the wheel cylinder of each wheel is selectively transferred to an air compressor, an air tank, a braking force booster, an oil pump, an oil reservoir, etc. (not shown) in a normal manner.
  • valves (a modulator, a fluid pressure holding valve, a pressure reducing valve, etc.) communicating with each other and a brake pipe for transmitting the fluid pressure to the fluid pressure circuit 46t of the trailer 10b are provided.
  • the fluid pressure circuit 46t of the trailer 10b includes Various valves (a modulator, a fluid pressure holding valve, a pressure reducing valve, etc.) for selectively applying the fluid pressure from the fluid pressure circuit 46 of the tractor 10a to the wheel cylinder of the trailer wheel are provided.
  • the brake valve (or master cylinder) 45 is operated in response to the depression of the brake pedal 44 by the driver, and the pressure of the air tank, the brake booster, or the master cylinder is changed to each wheel.
  • the electronic control unit 50 may include a microcomputer having a CPU, a ROM, a RAM, and an input / output port unit connected to each other by a bidirectional common bus and a driving circuit.
  • Brake pedal depression amount ⁇ b from a given depression amount sensor (not shown), wheel speed Vwi from a wheel speed sensor (not shown) provided for each wheel, and in the wheel cylinder of each wheel from a wheel cylinder pressure sensor Pressure Pbi, longitudinal G sensor provided on the tractor and acceleration / deceleration Gx from the yaw rate sensor 60, tractor yaw rate ⁇ , trailer yaw rate ⁇ t from the yaw rate sensor 60t provided on the trailer, angle sensor provided on the connecting pin (FIG.
  • Detected value such as hitch angle (connection angle between tractor and trailer) ⁇ from not shown It is (others depicted, various detection signals representative of the values of various parameters required for various controls to be performed at the vehicle of the present embodiment, such as lateral acceleration may be entered.).
  • FIG. 1C shows the behavior control device of the present invention incorporated in the electronic control device 50 in the form of a block diagram.
  • a determination unit 50a for determining whether or not jackknife suppression control is necessary, and each jackknife suppression control to execute jackknife suppression control according to the control request of the determination unit 50a.
  • a braking / driving force control unit 50b for controlling the braking / driving force of the wheel is configured.
  • the determination unit 50a performs an arbitrary method from the hitch angle ⁇ of the connecting pin, the tractor yaw rate ⁇ , the trailer yaw rate ⁇ t, the longitudinal acceleration / deceleration Gx of the vehicle, and the wheel speed value Vwi of each wheel according to the processing operation described later.
  • the determined vehicle speed V is read to determine whether to start the jackknife suppression control and whether to stop the jackknife suppression control, and transmit the determination result (control request) to the braking / driving force control unit 50b. .
  • the braking / driving force control unit 50b reduces the magnitude of the deviation between the tractor yaw rate ⁇ and the trailer yaw rate ⁇ t, or increases the tractor yaw rate ⁇ or the trailer yaw rate ⁇ t.
  • a target value of brake pressure or braking force to be applied to each wheel is determined, and a control command is issued to each part of the fluid pressure circuits 46 and 46t so that the target value is achieved.
  • the determination unit 50a and the braking / driving force control unit 50b are realized by processing operations of the CPU and other elements according to a program stored in advance in a storage device such as a memory in the electronic control unit 50. Should be.
  • the jackknife phenomenon in which the hitch angle ⁇ of the connecting pin 14 of the connected vehicle is excessive is abrupt when braking the vehicle.
  • the yaw rate ⁇ around the center of gravity G of the tractor 10a and the yaw rate ⁇ t around the center of gravity Gt of the trailer 10b are opposite and the difference
  • the vehicle speed is high, the kinetic energy of the vehicle is large.
  • jackknife suppression control that is, control for generating a yaw moment on the tractor and / or trailer in a direction that reduces the magnitude of the yaw rate difference between the tractor and the trailer.
  • FIG. 3A shows, in the form of a flowchart, the processing operation of the determination unit 50a for executing jackknife suppression control earlier when the vehicle speed and / or deceleration is high as described above. .
  • the control threshold for determining the magnitude of the yaw rate difference between the tractor and the trailer is changed depending on the vehicle speed and the deceleration.
  • the illustrated control process is repeatedly executed in a predetermined cycle while the vehicle is traveling.
  • the magnitude (absolute value) of hitch angle ⁇ is a predetermined angle ⁇ th. Whether it is larger than
  • ⁇ _th ⁇ _o ⁇ ⁇ v ⁇ ⁇ g (3)
  • ⁇ _o is an initial value of the control threshold (this value may be arbitrarily set experimentally or theoretically).
  • ⁇ v is a control gain that depends on the vehicle speed, and is set so as to decrease as the vehicle speed V increases as illustrated in FIG.
  • ⁇ g is a deceleration-dependent control gain.
  • ⁇ g is a deceleration (the absolute value of the acceleration / deceleration value Gx during braking while the vehicle is moving forward).
  • the acceleration / deceleration value Gx during driving is set to decrease as the value increases (absolute value). Therefore, the control threshold value ⁇ _th is set to decrease as the vehicle speed V and / or the deceleration Gx increases.
  • control threshold ⁇ _th when the control threshold ⁇ _th is set, whether or not the magnitude of the yaw rate difference
  • the condition (4) when the condition (4) is satisfied, the jack knife phenomenon is likely to occur, and a request for execution of jack knife suppression control is given to the braking / driving force control unit 50b (step). 50). Then, the braking / driving force control unit 50b starts correcting the behavior of the tractor and / or trailer according to some of the modes described below.
  • control threshold ⁇ _th is set so as to decrease as the vehicle speed V and / or the deceleration Gx increases, so that the vehicle speed V and / or the deceleration Gx increases, that is,
  • the higher the vehicle speed V and / or the deceleration Gx the more easily the execution of the jackknife suppression control is started.
  • the behavior of the tractor / trailer is corrected at an early stage, which is more reliable than before.
  • the jackknife suppression control executed by the braking / driving force control unit 50b may be executed by any method. For example, when braking is performed during forward travel of the vehicle, as illustrated in FIG. 2B, in the tractor, the braking force of the wheel on the side opposite to the direction of the yaw rate (in the drawing) Fb_fl) is increased relative to the braking force of the other wheels, and in the trailer, the braking force of the wheel on the same side as the yaw rate direction (Fbtr in the figure) is higher than the braking force of the other wheels.
  • the yaw moment Mc and the yaw moment Mct may be generated in the direction of decreasing the hitch angle of the connecting pin in the tractor or trailer, respectively.
  • the braking force of the wheel on the same side as the yaw rate direction (Fb_fr in the figure) is controlled by other wheels.
  • the braking force of the wheel on the side opposite to the yaw rate direction (Fbtl in the figure) is increased relative to the braking force of the other wheels.
  • the yaw moment Mc and the yaw moment Mct may be generated in the direction in which the hitch angle of the connecting pin is reduced.
  • the control yaw moment in the direction to reduce the hitch angle of the connecting pin is preferably generated in both the tractor and the trailer, but is generated only in either the tractor or the trailer. Good.
  • the yaw moment is generated in the vehicle body by the difference in braking force between the left and right wheels, but when the driving force distribution between the wheels is possible, the same as above due to the difference in driving force between the left and right wheels.
  • the yaw moment may be generated. (The yaw moment applied to the vehicle body or the magnitude of the braking / driving force of each wheel may be determined in the same manner as with any VSC.)
  • the jackknife suppression control that is once executed may be ended when the yaw rate difference
  • the braking / driving force control unit 50b is instructed to stop the jackknife suppression control (step 70).
  • the end threshold value ⁇ _end of the jackknife suppression control may be changed along with an increase in the vehicle speed or deceleration similarly to the control threshold value ⁇ _th (may be the same as the control threshold value ⁇ _th). .
  • the criterion for determining whether or not the execution of the jackknife suppression control is necessary is changed according to the vehicle speed or the deceleration, whereby the vehicle speed or the deceleration is determined.
  • the speed is high, it is easy to execute the jackknife suppression control, and it is expected that the jackknife phenomenon can be more reliably prevented by correcting the behavior of the tractor or trailer at an early stage.
  • the differential value of the connecting pin hitch angle ⁇ corresponds to the yaw rate difference ⁇ t between the tractor and the trailer, the determination in steps 40 and 60 in FIG.
  • the absolute value of the differential value of the connecting pin hitch angle ⁇ may be determined based on whether the absolute value is larger than the control threshold value or the end threshold value. (In other words, the jackknife suppression control is executed such that the absolute value of the differential value of the connecting pin hitch angle ⁇ is small.) In that case, the angle sensor that detects the hitch angle of the connecting pin may not be used.
  • the dependence of the control gain on the vehicle speed or deceleration is arbitrarily determined experimentally or theoretically so as to match the actual configuration and characteristics of the vehicle. It should be understood that the present invention is not limited to the illustrated example.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)

Abstract

トラクタと該トラクタに枢動可能に連結されるトレーラとを含む連結車両に於いて、車速や減速度の大きさに応じてトレーラとトラクタとの相対的な回転作用が変化することを考慮したジャックナイフ現象防止のための挙動制御装置が提供される。本発明の挙動制御装置は、トラクタのヨーレートとトレーラのヨーレートとの偏差を低減するようトラクタ又はトレーラの制駆動力を制御する制駆動力制御部と、制駆動力制御部によるトラクタ又はトレーラの制駆動力制御の要否を判定する判定部とを含み、判定部が制駆動力制御の要否の判定を車両の車速又は減速度に基づいて変更する。

Description

連結車両の挙動制御装置
 本発明は、自動車等の車両の挙動制御装置に係り、より詳細には、トラクタがトレーラを牽引する形式の連結車両に於けるジャックナイフ現象を回避又は抑制するための挙動制御装置に係る。
 セミトレーラ又はフルトレーラの形式の連結車両に於いて、一般に、トラクタに牽引されるトレーラは、トラクタの後部に設けられたピン又はカプラにより枢動可能に連結されている。このような形式の連結車両に於いては、車両の急制動時、急操舵時或いは後退時に、トラクタとトレーラとの連結角(ヒッチ角)が急激に増大し、車両がピン又はカプラに於いてV状に屈曲した挙動不安定な状態となる「ジャックナイフ現象」が発生しやすいことが知られている。そこで、従来より、ABS等の制動制御装置を利用してトラクタ及び/又はトレーラの車輪に於ける制駆動力を制御することによって、連結車両に於けるジャックナイフ現象を防止するための対策が種々提案されている。例えば、特許文献1では、トレーラに於いてヒッチ角を低減する方向にヨーモーメントが発生するよう左右輪の制動力差を発生させる制動制御機構が組み込まれたトラクタとトレーラとの連結器が提案されている。また、特許文献2は、電子制御式の制動制御装置により、ジャックナイフ現象の危険性が検出された際に車両の左右輪の制動力を独立に制御することを開示している。更に、特許文献3~5に於いては、トラクタのヨーモーメント制御の開始時、自動減速制御の開始時或いは降坂走行中の制動時にトレーラによるトラクタの突き押しによるジャックナイフ現象を防止するべく、トレーラを早期に制動することが提案されている。或いは、特許文献6では、トレーラの車輪に電動機などの駆動手段を設け、トレーラの走行軌道を制御するようトレーラの左右輪の駆動力を調節することによって、ジャックナイフ現象を回避することが提案されている。
特開昭51-108419号公報 特開平10-1037号公報 特開2000-43695 特開2000-43705 特開2001-278019 特開平10-157652
 上記の如き連結車両のジャックナイフ現象は、端的に述べれば、トラクタとトレーラのヨーレートが逆向きとなり、且つ、その差が大きくなったとき、タイヤ横力がトレーラとトラクタとの回転接近を抑制しきれないことによって惹起される。そして、トレーラとトラクタとが連結ピン周りに相対的に回転しながら接近するときの回転運動エネルギー若しくは回転力(回転作用)は、車速や減速度と伴に大きくなる。一方、トラクタ又はトレーラの制動制御又はヨーレート制御にて抑制可能な回転力又はエネルギーには限界がある。従って、車速や減速度が高い場合に、より確実にジャックナイフ現象を防止するには、トレーラとトラクタとの相対的な回転作用が過大になる前に早期にトラクタとトレーラとのヨーレート差の低減或いはヒッチ角の増大抑制を実行しておくことが好ましい。しかしながら、従来のジャックナイフ現象防止のための挙動制御技術に於いて、車速や減速度によってトレーラとトラクタとの相対的な回転作用が増大し得ることはあまり考慮されていないようである。
 かくして、本発明の一つの課題は、車速や減速度の増大によりトレーラとトラクタとの相対的な回転作用が増大し得ることを考慮した連結車両のジャックナイフ現象防止のための挙動制御装置を提供することである。
 また、本発明のもう一つの課題は、上記の如き挙動制御装置であって、車速や減速度が高いときには、早期にトレーラ又はトラクタのヨーレート制御を実行し、トレーラとトラクタとの相対的な回転作用が大きくなる前にその作用を抑制できるようにする装置を提供することである。
 上記に触れたように、走行中の連結車両に於いて、トレーラがトラクタへ相対的に回転接近するとき、車速が高いときには、トレーラの運動エネルギーが大きくなっているので、トレーラの回転作用も大きくなり、減速度が高いときには、トレーラの慣性力が大きくなるので、やはり、トレーラの回転作用が大きくなる。即ち、ジャックナイフ現象を惹起し得るトレーラの回転作用の発生のし易さは、車速と減速度の大きさに依存して変化する。従って、連結車両のジャックナイフ現象をより確実に防止するためには、車両の車速又は減速度を考慮して挙動制御を開始できるようにすることが好ましい。
 かくして、本発明の一つの態様に於いて、トラクタと該トラクタの後部に設けられた連結ピンに枢動可能に連結され牽引されるトレーラとを含む連結車両の挙動制御装置は、トラクタのヨーレートとトレーラのヨーレートとの偏差を低減するようトラクタ又はトレーラの制駆動力を制御する制駆動力制御部と、該制駆動力制御部によるトラクタ又はトレーラの制駆動力制御の要否を判定する判定部とを含み、かかる判定部が前記の制駆動力制御が必要であると判定したときに制駆動力制御部がかかる制駆動力制御を実行するようになった構成に於いて、判定部が制駆動力制御の要否の判定を車両の車速又は減速度に基づいて変更するよう構成される。既に述べた如く、トレーラの、トラクタに対する連結ピン周りの相対的回転作用の大きさは、車両の車速又は減速度に依存して変化する。従って、上記の構成によれば、トレーラとトラクタとの相対的回転作用の大きさに対応して、トラクタのヨーレートとトレーラのヨーレートとの偏差を低減する挙動制御、即ち、ジャックナイフ現象を防止する制御の実行の要否が判定されるようになり、より的確な時期にジャックナイフ現象を防止する制御の実行が開始できるようになる。
 また、上記の如く、ジャックナイフ現象を惹起し得る大きなトレーラの回転作用は、車速又は減速度が高いときに発生し易くなる。従って、車速又は減速度が高いときには、運動エネルギー又は慣性力がトレーラの回転接近の作用に転化される前に、より早期にトラクタとトレーラとの間のヨーレート差を抑制させることが好ましい。そこで、上記の本発明の装置に於いて、判定部は、車両の車速又は減速度が高いとき、車両の車速又は減速度が低いときに比して、制駆動力制御が必要であると判定し易くなっていてよい。これにより、車両の車速又は減速度が高いときには、より早期にヨーレート制御が実行され、より確実にジャックナイフ現象を防止できるようになることが期待される。なお、かかる構成に於いて、判定部は、車両の減速度が高いほど、或いは、車両の車速が高いほど、制駆動力制御が必要であると判定し易くなるよう構成されていてよい。
 上記の本発明の装置の実施の形態に於いては、判定部は、トラクタのヨーレートとトレーラのヨーレートとの偏差の大きさが所定の制御閾値を超えたときに制駆動力制御が必要であると判定するよう構成されていてよい。この場合、車両の車速又は減速度が高いとき、車両の車速又は減速度が低いときに比して、制駆動力制御が必要であると判定し易くするための一つの容易な構成として、制御閾値が、車両の車速又は減速度が高いとき、車両の車速又は減速度が低いときに比して、低減されるようになっていてよい。また、より具体的には、制御閾値γ_thが、制御閾値初期値γ_oと、車速依存ゲインαvと、減速度依存ゲインαgとを用いて、
  γ_th=γ_o・αv・αg   …(1)
により与えられ、車速依存ゲインαvが車速の増大と伴に低減し、減速度依存ゲインαgが減速度の増大と伴に低減するよう設定されるようになっていてよい。かかる構成によって、車両の車速又は減速度の少なくとも一方が高いときには、制御閾値が低くなり(車速と減速度との双方が高いときには更に制御閾値が低くなり)、従って、ジャックナイフ現象を防止するための挙動制御が実行され易くなるので、より確実に、運動エネルギー又は慣性力のトレーラの回転接近の作用への転化を未然に防止できるようになることが期待される。
 上記の本発明の装置に於いて、ジャックナイフ現象を防止するための挙動制御、即ち、トラクタのヨーレートとトレーラのヨーレートとの偏差を低減する制駆動力制御は、任意の手法で実行されてよい。典型的には、制駆動力制御は、制駆動力制御部がトラクタ及びトレーラのうちの少なくとも一方に於いて、トラクタとトレーラとのヨーレート偏差の大きさが低減する方向にヨーモーメントが発生するようトラクタ及びトレーラのうちの少なくとも一方の車輪の制駆動力を制御することにより為されてよい。かかるヨーモーメント発生は、最も好適には、トラクタとトレーラの双方に於いて制動力左右差を付けることにより達成されるが、これに限定されないことは理解されるべきである。
 なお、トラクタのヨーレートとトレーラのヨーレートとの偏差を低減する制駆動力制御は、例えば、ジャックナイフが生じ得る兆候、若しくは、運動エネルギー又は慣性力のトレーラの回転接近の作用への転化の兆候が全くない場合には、実行されなくてもよい。かかる運動エネルギー又は慣性力のトレーラの回転接近の作用への転化の兆候は、例えば、トラクタとトレーラとの連結角若しくはヒッチ角の大きさを参照することで捉えることが可能である。そこで、実施の形態に於いて、判定部は、例えば、トラクタとトレーラとの連結角若しくはヒッチ角が所定角度を上回ったときに、トラクタ又はトレーラの制駆動力制御の要否を判定するよう構成されていてよい。
 かくして、上記の本発明の装置によれば、車両の車速及び/又は減速度を参照しながら、即ち、運動エネルギー又は慣性力のトレーラの回転接近の作用への転化が生じた場合の回転作用の強さを参照しながら、ジャックナイフ現象を防止するための挙動制御の実行の要否の判定が為されるようになる。従って、かかる挙動制御が、従前に比してより的確な時期に実行され、ジャックナイフ現象を惹起し得るトラクタとトレーラの相対的な回転接近運動の発生を未然に防止できることが期待される。また、特に、車両の車速及び/又は減速度が高いときに、制駆動力制御が必要であると判定し易くする態様によれば、車両の車速及び/又は減速度が高いときには、より早期に、運動エネルギー又は慣性力のトレーラの回転接近の作用への転化が過度に進む前に制駆動力制御によるトラクタ及び/又はトレーラの挙動の修正が開始されるので、抑えるべき回転作用が小さくなり、制駆動力制御だけでジャックナイフ現象を防止できるようになることが期待される。
 本発明のその他の目的及び利点は、以下に於いて、部分的に明らかになり、指摘される。
図1(A)は、本発明の好ましい実施形態であるジャックナイフ現象を防止するための挙動制御装置が搭載される車両の模式的な側面図である。図1(B)は、車両の制動系装置とその制御を行う電子制御装置の信号の流れを表す車両の模式的な平面図である。図1(C)は、本発明の好ましい実施形態である挙動制御装置の内部構成を制御ブロックの形式で表したものである。 図2(A)は、本発明の挙動制御装置の判定部に於いて参照するパラメータを説明する車両の模式的な平面図である。図2(B)、(C)は、ジャックナイフ抑制制御実行中の各輪制駆動力制御の例を表す車両の模式的な平面図である。図中、矢印Fb…は、ジャックナイフ抑制制御時に各輪に於いて発生される制動力を示している。 図3(A)は、本発明の挙動制御装置の処理の流れをフローチャートの形式で表したものである。図3(B)は、制御閾値の車速依存ゲインαvの車速Vに対する変化をグラフ形式で表したものである。図3(C)は、制御閾値の減速度依存ゲインαgの減速度|Gx|(加減速度の絶対値)に対する変化をグラフ形式で表したものである。
符号の説明
10…車両
10a…トラクタ
10b…トレーラ
12fl、fr…トラクタ前輪
12rl、rr…トラクタ後輪
12tl、tr…トレーラ車輪
14…連結ピン
40…制動系装置
42fl、fr、rl、rr、tl、tr…ホイールシリンダ
44…ブレーキペダル
45…ブレーキバルブ又はマスタシリンダ
46…流体圧回路(トラクタ)
46t…流体圧回路(トレーラ)
50…電子制御装置
60…加減速度センサ、ヨーレートセンサ(トラクタ)
60t…ヨーレートセンサ(トレーラ)
 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。図中、同一の符号は、同一の部位を示す。
装置の構成
 図1(A)は、本発明によるジャックナイフ現象を抑制するための挙動制御装置の好ましい実施形態が搭載される車両10を概略的に示している。車両10は、例えば、公知の任意の形式のセミトレーラ型の連結車両、即ち、一対の前輪12f及び一対の後輪12rを有するトラクタ10aと、トラクタ10aの後部に設けられた連結ピン14にて図中の矢印の方向に枢動可能に連結された一対の車輪12tを有するトレーラ10bとから成る連結車両であってよい。なお、図では、車両は、一つの例として、セミトレーラ型のトラックとして描かれているが、本発明の挙動制御装置は、トラクタとトレーラとが互い枢動可能に連結され、従って、ジャックナイフ現象が発生し得る任意の形式のトラック(フルトレーラ型であってもよい。)、バス等の車両に適用されてよく、そのような場合も本発明の範囲に属することは理解されるべきである。
 連結車両10の各輪の制動は、図1(B)に模式的に示されている如き、各輪の制動力を独立に制御することのできる制動系装置40により行われる。端的に述べれば、制動系装置40は、典型的には、電子制御式の空気圧式制動系装置、空気・油圧式(複合式)制動系装置又は油圧式制動系装置であり、トラクタ10aの前輪12fl、fr及び後輪12rl、rrに装備をされたホイールシリンダ42fl、fr、rl、rr内のブレーキ圧、即ち、トラクタ各輪の制動力、を調節する流体圧回路46と、トレーラ10bのトレーラ車輪12tl、trに装備をされたホイールシリンダ42tl、tr内のブレーキ圧、即ち、トレーラ各輪の制動力、を調節する流体圧回路46tとを含む。トラクタ10aの流体圧回路46には、通常の態様にて、各輪のホイールシリンダを、選択的に、エアコンプレッサ、エアタンク、制動力倍力装置、オイルポンプ、オイルリザーバ等(図示せず)へ連通する種々の弁(モジュレータ、流体圧保持弁、減圧弁等)と、トレーラ10bの流体圧回路46tへ流体圧を伝達するブレーキ管とが設けられ、トレーラ10bの流体圧回路46tには、そのトラクタ10aの流体圧回路46からの流体圧を選択的にトレーラ車輪のホイールシリンダへ与える種々の弁(モジュレータ、流体圧保持弁、減圧弁等)が設けられている。そして、通常の制動作動に於いては、運転者によるブレーキペダル44の踏込みに応答してブレーキバルブ(又はマスタシリンダ)45が作動し、エアタンク、制動倍力装置又はマスタシリンダの圧力がそれぞれのホイールシリンダ42i(i=fl、fr、rl、rr、tl、tr 以下同様)へ供給され、各輪に一斉に制動力が発生される。しかしながら、ABS制御、VSC等の運動制御、本発明の挙動制御装置によるジャックナイフ現象を防止又は回避するための制御(ジャックナイフ抑制制御)又はその他の任意の制動力配分制御を実行するべく、各輪の制動力を個別に又は独立に調節する場合には、電子制御装置50の指令に基づいて、前記の種々の弁が作動され、各輪のホイールシリンダ内のブレーキ圧が、対応する圧力センサの検出値に基づいて、それぞれの目標圧に合致するよう個別に制御される。
 電子制御装置50は、通常の形式の、双方向コモン・バスにより相互に連結されたCPU、ROM、RAM及び入出力ポート装置を有するマイクロコンピュータ及び駆動回路を含んでいてよく、ブレーキペダル44に設けられた踏込量センサ(図示せず)からのブレーキペダル踏込量θb、各輪に設けられた車輪速センサ(図示せず)からの車輪速度Vwi、ホイールシリンダ圧力センサからの各輪のホイールシリンダ内の圧力Pbi、トラクタに設けられた前後Gセンサ及びヨーレートセンサ60からの加減速度Gx、トラクタヨーレートγ、トレーラに設けられたヨーレートセンサ60tからのトレーラヨーレートγt、連結ピンに設けられた角度センサ(図示せず)からのヒッチ角(トラクタとトレーラとの連結角)φ等の検出値が入力される(図示されているものの他、横加速度等の本実施形態の車両に於いて実行されるべき各種制御に必要な種々のパラメータの値を表す各種検出信号が入力されてよい。)。
 図1(C)は、電子制御装置50に組み込まれる本発明の挙動制御装置をブロック図の形式にて表したものである。同図を参照して、本発明の挙動制御装置に於いては、ジャックナイフ抑制制御の要否を判定する判定部50aと、かかる判定部50aの制御要求に従ってジャックナイフ抑制制御を実行するべく各輪の制駆動力を制御する制駆動力制御部50bとが構成される。より詳細には、判定部50aは、後述の処理作動に従って、連結ピンのヒッチ角φ、トラクタヨーレートγ、トレーラヨーレートγt、車両の前後加減速度Gx、各輪の車輪速値Vwiから任意の手法により決定される車速Vを読み込み、ジャックナイフ抑制制御を開始するか否か及びジャックナイフ抑制制御を停止するか否かを判定し、その判定結果(制御要求)を制駆動力制御部50bへ送信する。制駆動力制御部50bは、ジャックナイフ抑制制御の実行が指示されると、トラクタヨーレートγとトレーラヨーレートγtとの偏差の大きさが低減する方向に、或いは、トラクタヨーレートγ又はトレーラヨーレートγtの大きさが低減する方向に、トラクタ及びトレーラのうちの一方に又は双方に於いてヨーモーメントを発生するよう、任意の態様にて、例えば、各輪ブレーキ圧Pbi、車輪速度Vwi等の情報に基づいて、各輪に付与されるべきブレーキ圧又は制動力の目標値を決定し、それらの目標値が達成されるよう流体圧回路46、46tの各部に制御指令を発する。なお、判定部50aと制駆動力制御部50bは、電子制御装置50内のメモリ等の記憶装置に予め記憶されたプログラムに従ったCPU及びその他の要素の処理作動により実現されることは理解されるべきである。
装置の作動
 図2(A)を参照して、「発明の開示」に於いて触れた如く、連結車両の連結ピン14のヒッチ角φが過大となるジャックナイフ現象は、車両の制動時、急操舵時又は後退時に於いて、トラクタ10aの重心G周りのヨーレートγとトレーラ10bの重心Gt周りのヨーレートγtが逆向きとなり、且つ、その差|γ-γt|が大きくなったとき、タイヤ横力がトレーラとトラクタとの回転接近を抑制しきれないことによって惹起される。特に、車速が高いときには、車両の運動エネルギーが大きくなっているので、その大きな運動エネルギーがトラクタとトレーラとの相対的な回転接近のエネルギーに転化すると、その回転作用は大きくなる。また、車両の減速度が高いときにも、車両にかかる慣性力が大きくなるので、その大きな慣性力がトラクタとトレーラとの相対的な回転接近の力に転化すると、その回転作用は大きくなる。本発明の装置に於いては、かかる知見に基づいて、ジャックナイフ抑制制御、即ち、トラクタとトレーラとのヨーレート差の大きさを低減する方向にトラクタ及び/又はトレーラ上にヨーモーメントを発生させる制御(図2(B)、(C)参照)を、車速及び/又は減速度が高いときには、より早期に実行できるようにし、これにより、車両の大きな運動エネルギー又は大きな慣性力がトラクタとトレーラとの相対的な回転接近の回転作用に転化することを予防又は抑制することが試みられる。
 図3(A)は、上記の如く、車速及び/又は減速度が高いときには、より早期にジャックナイフ抑制制御を実行させるための判定部50aの処理作動をフローチャートの形式にて表したものである。判定部50aの制御処理に於いては、端的に述べれば、ヒッチ角φの大きさと、トラクタとトレーラのヨーレート差の大きさ|γ-γt|とが、それぞれ、所定の閾値角度、制御閾値を超えたときに、ジャックナイフ抑制制御の実行が要求される。そして、かかるジャックナイフ抑制制御の実行要求の判定に於いて、トラクタとトレーラのヨーレート差の大きさを判定するための制御閾値が、車速及び減速度に依存して変更される。なお、図示の制御処理は、車両の走行中、所定のサイクルにて繰り返し実行される。
 具体的には、図3(A)を参照して、ジャックナイフ抑制制御がまだ実行されていないとき(ステップ10)には、まず、ヒッチ角φの大きさ(絶対値)が所定の角度φthよりも大きくなっているか否か、即ち、
  |φ|>φth   …(2)
が成立しているか否かが判定される(ステップ20)。もしここで条件(2)が成立している場合には、トラクタとトレーラの向きにずれが生じており、トレーラ又はトラクタの運動エネルギー又は慣性力がトレーラとトラクタとの相対回転作用に転化する可能性又は兆候が存在することとなる(条件(2)が成立していないときには、何の処理も実行せずに制御サイクルが繰り返される。)。そこで、その場合には、ジャックナイフ抑制制御の実行の要否を判定するための制御閾値γ_thが下記の式にて設定される(ステップ30)。
  γ_th=γ_o・αv・αg   …(3)
ここで、γ_oは、制御閾値の初期値である(かかる値は、実験的に又は理論的に任意に設定されてよい。)。αvは、車速依存の制御ゲインであり、図3(B)に例示されている如く、車速Vの大きさの増大と伴に低減するよう設定される。また、αgは、減速度依存の制御ゲインであり、図3(C)に例示されている如く、減速度(車両の前進中では、制動時の加減速度値Gxの絶対値であり、車両の後退中では、駆動時の加減速度値Gxの絶対値)の増大と伴に低減するよう設定される。従って、制御閾値γ_thは、車速V及び/又は減速度Gxが高くなると、低くなるよう設定されることとなる。
 かくして、制御閾値γ_thが設定されると、トラクタとトレーラのヨーレート差の大きさ|γ-γt|が、制御閾値γ_thを超えているか否か、即ち、
  |γ-γt|>γ_th   …(4)
が成立しているか否かが判定される(ステップ40)。ここで、条件(4)が成立している場合には、ジャックナイフ現象が発生し易い状態となっていることとなり、ジャックナイフ抑制制御の実行要求が制駆動力制御部50bへ与えられる(ステップ50)。そして、制駆動力制御部50bは、後述の態様のいくつかにより、トラクタ及び/又はトレーラの挙動の修正を開始する。
 なお、ここで、理解されるべきことは、制御閾値γ_thが車速V及び/又は減速度Gxが高くなるほど低くなるよう設定されているので、車速V及び/又は減速度Gxが高くなるほど、即ち、ジャックナイフ現象を惹起し得る回転作用が大きくなる可能性が高くなるほど、小さいヨーレート差|γ-γt|のときにジャックナイフ抑制制御の実行要求が出されることとなることである。換言すれば、車速V及び/又は減速度Gxが高くなるほど、ジャックナイフ抑制制御の実行が開始され易くなり、これより、早期にトラクタ/トレーラの挙動が修正され、従前に比して、より確実に、ジャックナイフ現象を未然に防ぐことが可能となる。(ステップ40に於いて、条件(4)が成立していないときには、何の処理も実行せずに制御サイクルが繰り返される。)
 制駆動力制御部50bによって実行されるジャックナイフ抑制制御は、任意の手法で実行されてよい。例えば、車両の前進走行中に制動が実行された場合には、図2(B)に例示されている如く、トラクタに於いては、ヨーレートの向きと逆の側の車輪の制動力(図中、Fb_fl)がその他の車輪の制動力よりも相対的に増大され、トレーラに於いては、ヨーレートの向きと同じ側の車輪の制動力(図中、Fbtr)がその他の車輪の制動力よりも相対的に増大され、これにより、トラクタ又はトレーラに於いて、それぞれ、連結ピンのヒッチ角を低減する方向にヨーモーメントMc、ヨーモーメントMctが発生されるようになっていてよい。また、車両の後退走行中に於いては、図2(C)に例示されている如く、トラクタでは、ヨーレートの向きと同じ側の車輪の制動力(図中、Fb_fr)がその他の車輪の制動力よりも相対的に増大され、トレーラでは、ヨーレートの向きと逆の側の車輪の制動力(図中、Fbtl)がその他の車輪の制動力よりも相対的に増大され、やはり、トラクタ又はトレーラに於いて、それぞれ、連結ピンのヒッチ角を低減する方向にヨーモーメントMc、ヨーモーメントMctが発生されるようになっていてよい。なお、連結ピンのヒッチ角を低減する方向の制御ヨーモーメントは、好ましくは、トラクタ及びトレーラの双方に於いて生成されるが、トラクタ又はトレーラのいずれか一方のみに生成されるようになっていてよい。また、図示の例では、結局、左右輪の制動力差によって車体にヨーモーメントを発生させているが、各輪の駆動力配分が可能な場合には、左右輪の駆動力差によって上記と同様のヨーモーメントが発生されるようになっていてよい。(車体に付与されるヨーモーメント又は各輪の制駆動力の大きさは、任意のVSCと同様の態様にて決定されてよい。)
 上記の如く、一旦実行が開始されたジャックナイフ抑制制御は、ヨーレート差|γ-γt|が、終了閾値γ_endよりも小さくなったときに終了されるようになっていてよい。図示の制御処理に於いては、ジャックナイフ抑制制御開始後には、ステップ10に於いて、ジャックナイフ抑制制御実行中と判定され、次いで、ステップ60に於いて、
  |γ-γt|<γ_end   …(5)
が成立すると、ジャックナイフ抑制制御の停止が、制駆動力制御部50bに指示される(ステップ70)。なお、ジャックナイフ抑制制御の終了閾値γ_endも、制御閾値γ_thと同様に車速又は減速度の増大と伴に変更されるようになっていてもよい(制御閾値γ_thと同じであってもよい。)。
 かくして、上記の本発明の装置によれば、ジャックナイフ抑制制御の実行が必要であるか否かを決定するための判定基準が、車速又は減速度に応じて変更され、これにより、車速又は減速度に高いときには、ジャックナイフ抑制制御が実行され易くなり、早期のトラクタ又はトレーラの挙動の修正によってジャックナイフ現象の防止がより確実に可能となることが期待される。
 以上に於いては本発明を特定の実施例について詳細に説明したが、本発明は上述の実施例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例が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
 例えば、トラクタとトレーラの各々のヨーレートは、それぞれの左右輪の車輪速を用いて、
  ヨーレート=左右車輪速差/トレッド   …(6)
により与えられてよい。その場合、ヨーレートセンサは用いられなくてよい。また、連結ピンヒッチ角φの微分値は、トラクタとトレーラのヨーレート差γ-γtに相当するので、図3(A)のステップ40、60の判定、即ち、ジャックナイフ抑制制御の要否の判定は、連結ピンヒッチ角φの微分値の絶対値が制御閾値又は終了閾値より大きいか否かにより為されてよい。(換言すれば、ジャックナイフ抑制制御は、連結ピンヒッチ角φの微分値の絶対値が小さくなるよう実行される。)その場合、連結ピンのヒッチ角を検出する角度センサは用いられなくてよい。
 更に、図3(B)、(C)の例示されている如き、制御ゲインの車速又は減速度の依存性は、実際の車両の構成・特性に適合するよう、実験的に又は理論的に任意に設定されてよく、図示の例に限定されないことは理解されるべきである。

Claims (8)

  1.  トラクタと該トラクタの後部に設けられた連結ピンに枢動可能に連結され牽引されるトレーラとを含む連結車両の挙動制御装置であって、前記トラクタのヨーレートと前記トレーラのヨーレートとの偏差を低減するよう前記トラクタ又は前記トレーラの制駆動力を制御する制駆動力制御部と、該制駆動力制御部による前記トラクタ又は前記トレーラの制駆動力制御の要否を判定する判定部とを含み、前記判定部が前記制駆動力制御が必要であると判定したときに前記制駆動力制御部が前記制駆動力制御を実行し、前記判定部が前記制駆動力制御の要否の判定を前記車両の車速又は減速度に基づいて変更する装置。
  2.  請求項1の装置であって、前記判定部が、前記車両の車速又は減速度が高いとき、前記車両の車速又は減速度が低いときに比して、前記制駆動力制御が必要であると判定し易くなっている装置。
  3.  請求項1又は2の装置であって、前記判定部が、前記トラクタのヨーレートと前記トレーラのヨーレートとの偏差の大きさが所定の制御閾値を超えたときに前記制駆動力制御が必要であると判定する装置。
  4.  請求項3の装置であって、前記制御閾値が、前記車両の車速又は減速度が高いとき、前記車両の車速又は減速度が低いときに比して、低減される装置。
  5.  請求項1乃至4のいずれかの装置であって、前記判定部が、前記車両の減速度が高いほど、前記制駆動力制御が必要であると判定し易くなっている装置。
  6.  請求項1乃至5のいずれかの装置であって、前記判定部が、前記車両の車速が高いほど、前記制駆動力制御が必要であると判定し易くなっている装置。
  7.  請求項3又は請求項3を引用する請求項4乃至6のいずれかの装置であって、前記制御閾値γ_thが、制御閾値初期値γ_oと、車速依存ゲインαvと、減速度依存ゲインαgとを用いて、
      γ_th=γ_o・αv・αg
    により与えられ、前記車速依存ゲインαvが前記車速の増大と伴に低減し、前記減速度依存ゲインαgが前記減速度の増大と伴に低減する装置。
  8.  請求項1乃至7のいずれかの装置であって、前記制駆動力制御の実行時、前記制駆動力制御部が前記トラクタ及び前記トレーラのうちの少なくとも一方に於いて前記トラクタと前記トレーラとのヨーレート偏差の大きさが低減する方向にヨーモーメントが発生するよう前記トラクタ及び前記トレーラのうちの少なくとも一方の車輪の制駆動力を制御する装置。
PCT/JP2009/051722 2009-02-02 2009-02-02 連結車両の挙動制御装置 Ceased WO2010087022A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010548348A JP5201219B2 (ja) 2009-02-02 2009-02-02 連結車両の挙動制御装置
PCT/JP2009/051722 WO2010087022A1 (ja) 2009-02-02 2009-02-02 連結車両の挙動制御装置
US13/147,350 US9043105B2 (en) 2009-02-02 2009-02-02 Behavior control device for a combination vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2009/051722 WO2010087022A1 (ja) 2009-02-02 2009-02-02 連結車両の挙動制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010087022A1 true WO2010087022A1 (ja) 2010-08-05

Family

ID=42395293

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2009/051722 Ceased WO2010087022A1 (ja) 2009-02-02 2009-02-02 連結車両の挙動制御装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9043105B2 (ja)
JP (1) JP5201219B2 (ja)
WO (1) WO2010087022A1 (ja)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015041042A1 (ja) * 2013-09-19 2015-03-26 日立オートモティブシステムズ株式会社 車両制御装置
JP2017502867A (ja) * 2013-11-18 2017-01-26 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングRobert Bosch Gmbh 牽引車両のためのベクトルベースのドライバアシスタンス
JP2018134945A (ja) * 2017-02-21 2018-08-30 トヨタ自動車株式会社 ブレーキ制御装置
JP2019217802A (ja) * 2018-06-15 2019-12-26 トヨタ自動車株式会社 連結車両の制動制御装置
JP2020037301A (ja) * 2018-09-03 2020-03-12 日立オートモティブシステムズ株式会社 操舵制御装置、操舵制御方法、及び操舵制御システム
DE102018122273A1 (de) * 2018-09-12 2020-03-12 Wabco Gmbh Verfahren zum Ermitteln eines instabilen Verhaltens eines Anhängers und Verfahren zum Stabilisieren eines Anhängers sowie Auswerteeinheit und Fahrzeug-Gespann
KR20210052561A (ko) * 2018-09-21 2021-05-10 페이몬빌 디스트리뷰션 에이쥐 이동될 화물을 운송하기 위한 세미 트레일러
CN113911087A (zh) * 2021-11-15 2022-01-11 吉林大学 一种半挂汽车防折叠控制系统
JP2023101979A (ja) * 2022-01-11 2023-07-24 トヨタ自動車株式会社 車両運転支援装置
JP2023180977A (ja) * 2022-06-10 2023-12-21 トヨタ自動車株式会社 減速旋回補助装置、被牽引車両および連結車両

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9108598B2 (en) * 2011-01-13 2015-08-18 Continental Automotive Systems, Inc. System and method for maneuvering a vehicle-trailer unit in reverse travel
DE102013003853A1 (de) * 2013-03-06 2014-09-25 Wabco Gmbh Verfahren, Steuersystem und Bremssystem zur Steuerung des Rückwärtsrangierens eines Gespannfahrzeugs
DE102015215802B4 (de) 2015-08-19 2024-06-06 Zf Friedrichshafen Ag Stabilisierung einer Fahrzeugkombination
DE102016117438A1 (de) 2016-09-16 2018-03-22 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer Bewegung eines Fahrzeugs und Fahrzeugbewegungssteuersystem
WO2019037870A1 (en) * 2017-08-25 2019-02-28 Volvo Truck Corporation METHOD FOR DIRECTING AN ARTICULATED VEHICLE
US11740622B2 (en) * 2019-06-12 2023-08-29 Ford Global Technologies, Llc Remote trailer maneuver-assist
US11548573B1 (en) * 2021-08-20 2023-01-10 David M Regen Jackknife prevention apparatus
KR20250062997A (ko) * 2023-10-31 2025-05-08 현대자동차주식회사 전동화 차량 및 그의 피견인 중 제어 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09136634A (ja) * 1995-11-16 1997-05-27 Akebono Brake Ind Co Ltd 制動力制御装置
JPH10129461A (ja) * 1996-10-25 1998-05-19 J K C Toratsuku Brake Syst:Kk トラクタ・トレーラのブレーキ制御装置
JPH10236289A (ja) * 1997-02-25 1998-09-08 Toyota Motor Corp 連結車のトレーラブレーキ制御装置
JP2001206211A (ja) * 2000-01-27 2001-07-31 Nissan Diesel Motor Co Ltd 車両挙動制御装置
JP2001219832A (ja) * 1999-12-30 2001-08-14 Robert Bosch Gmbh トラクタおよび少なくとも1つのセミトレーラないしトレーラからなる連結車の安定化装置および方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3948544A (en) * 1975-02-24 1976-04-06 The Bendix Corporation Surge brake combination vehicle stabilizer
US5522652A (en) * 1995-06-07 1996-06-04 Kelsey-Hayes Company Method and system for controlling an anti-lock brake system
EP0798615B1 (en) 1996-02-27 2002-01-02 KNORR-BREMSE SYSTEME FÜR NUTZFAHRZEUGE GmbH Procedure for drive stability enhancement
JPH10157652A (ja) 1996-12-03 1998-06-16 Honda Motor Co Ltd トレーラの操縦装置
JP4117425B2 (ja) 1998-07-29 2008-07-16 三菱ふそうトラック・バス株式会社 連結車両の制動制御装置
JP4083881B2 (ja) 1998-07-29 2008-04-30 三菱ふそうトラック・バス株式会社 連結車両の自動減速制御装置
JP4105363B2 (ja) 2000-03-29 2008-06-25 日産ディーゼル工業株式会社 制動力制御装置
US20020107627A1 (en) * 2000-11-29 2002-08-08 Visteon Global Technologies, Inc. Trailer and simulator
US6668225B2 (en) * 2000-11-29 2003-12-23 Visteon Global Technologies, Inc. Trailer control system
JP3989201B2 (ja) * 2001-07-31 2007-10-10 日野自動車株式会社 連結車両の制動装置
SE533870C2 (sv) * 2005-07-11 2011-02-15 Volvo Lastvagnar Ab System och förfarande för stabilisering av en fordonskombination
JP2007069907A (ja) * 2006-12-18 2007-03-22 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp 連結車両の制動制御装置
US20080208424A1 (en) * 2007-02-22 2008-08-28 Honeywell International Inc. Electronic protection for articulated vehicles

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09136634A (ja) * 1995-11-16 1997-05-27 Akebono Brake Ind Co Ltd 制動力制御装置
JPH10129461A (ja) * 1996-10-25 1998-05-19 J K C Toratsuku Brake Syst:Kk トラクタ・トレーラのブレーキ制御装置
JPH10236289A (ja) * 1997-02-25 1998-09-08 Toyota Motor Corp 連結車のトレーラブレーキ制御装置
JP2001219832A (ja) * 1999-12-30 2001-08-14 Robert Bosch Gmbh トラクタおよび少なくとも1つのセミトレーラないしトレーラからなる連結車の安定化装置および方法
JP2001206211A (ja) * 2000-01-27 2001-07-31 Nissan Diesel Motor Co Ltd 車両挙動制御装置

Cited By (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015041042A1 (ja) * 2013-09-19 2015-03-26 日立オートモティブシステムズ株式会社 車両制御装置
JP2015058832A (ja) * 2013-09-19 2015-03-30 日立オートモティブシステムズ株式会社 車両制御装置
CN105492288A (zh) * 2013-09-19 2016-04-13 日立汽车系统株式会社 车辆控制装置
CN105492288B (zh) * 2013-09-19 2018-01-23 日立汽车系统株式会社 车辆控制装置
JP2017502867A (ja) * 2013-11-18 2017-01-26 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングRobert Bosch Gmbh 牽引車両のためのベクトルベースのドライバアシスタンス
US9956909B2 (en) 2013-11-18 2018-05-01 Robert Bosch Gmbh Vector-based driver assistance for towing vehicle
JP2018134945A (ja) * 2017-02-21 2018-08-30 トヨタ自動車株式会社 ブレーキ制御装置
JP2019217802A (ja) * 2018-06-15 2019-12-26 トヨタ自動車株式会社 連結車両の制動制御装置
JP7031506B2 (ja) 2018-06-15 2022-03-08 トヨタ自動車株式会社 連結車両の制動制御装置
US11225233B2 (en) 2018-06-15 2022-01-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Braking control apparatus for a combination vehicle
JP2020037301A (ja) * 2018-09-03 2020-03-12 日立オートモティブシステムズ株式会社 操舵制御装置、操舵制御方法、及び操舵制御システム
JP7152906B2 (ja) 2018-09-03 2022-10-13 日立Astemo株式会社 操舵制御装置、操舵制御方法、及び操舵制御システム
WO2020049919A1 (ja) * 2018-09-03 2020-03-12 日立オートモティブシステムズ株式会社 操舵制御装置、操舵制御方法、及び操舵制御システム
WO2020052904A1 (de) 2018-09-12 2020-03-19 Wabco Gmbh Verfahren zum ermitteln eines instabilen verhaltens eines anhängers und verfahren zum stabilisieren eines anhängers sowie auswerteeinheit und fahrzeug-gespann
US11919498B2 (en) 2018-09-12 2024-03-05 Zf Cv Systems Europe Bv Method for determining unstable behavior of a trailer and method for stabilizing a trailer, and evaluation unit and vehicle combination
DE102018122273A1 (de) * 2018-09-12 2020-03-12 Wabco Gmbh Verfahren zum Ermitteln eines instabilen Verhaltens eines Anhängers und Verfahren zum Stabilisieren eines Anhängers sowie Auswerteeinheit und Fahrzeug-Gespann
JP2022503743A (ja) * 2018-09-21 2022-01-12 フェイモンビル ディストリビューション アーゲー 移動される荷重を輸送するためのセミトレーラ
JP7342110B2 (ja) 2018-09-21 2023-09-11 フェイモンビル ディストリビューション アーゲー 移動される荷重を輸送するためのセミトレーラ
KR20210052561A (ko) * 2018-09-21 2021-05-10 페이몬빌 디스트리뷰션 에이쥐 이동될 화물을 운송하기 위한 세미 트레일러
KR102675733B1 (ko) 2018-09-21 2024-06-17 페이몬빌 디스트리뷰션 에이쥐 이동될 화물을 운송하기 위한 세미 트레일러
CN113911087B (zh) * 2021-11-15 2022-06-17 吉林大学 一种半挂汽车防折叠控制系统
CN113911087A (zh) * 2021-11-15 2022-01-11 吉林大学 一种半挂汽车防折叠控制系统
JP2023101979A (ja) * 2022-01-11 2023-07-24 トヨタ自動車株式会社 車両運転支援装置
JP7505509B2 (ja) 2022-01-11 2024-06-25 トヨタ自動車株式会社 車両運転支援装置
US12330636B2 (en) 2022-01-11 2025-06-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle driving assistance apparatus
JP2023180977A (ja) * 2022-06-10 2023-12-21 トヨタ自動車株式会社 減速旋回補助装置、被牽引車両および連結車両
JP7687279B2 (ja) 2022-06-10 2025-06-03 トヨタ自動車株式会社 減速旋回補助装置、被牽引車両および連結車両
US12606135B2 (en) 2022-06-10 2026-04-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Deceleration turning assistance device, towed vehicle and coupled vehicles

Also Published As

Publication number Publication date
US9043105B2 (en) 2015-05-26
US20120029782A1 (en) 2012-02-02
JP5201219B2 (ja) 2013-06-05
JPWO2010087022A1 (ja) 2012-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5201219B2 (ja) 連結車両の挙動制御装置
Palkovics et al. Roll-over prevention system for commercial vehicles–additional sensorless function of the electronic brake system
US7260464B2 (en) Vehicle braking control device
US20180029585A1 (en) Vehicle controller, vehicle, and control system
CN109927700B (zh) 一种纯线控汽车制动系统
US7118184B2 (en) Roll-over suppressing control apparatus for a vehicle
JPH0585330A (ja) トレーラブレーキ制御装置および制御方法
JPH09142272A (ja) 車両の制動力制御装置
US7571043B2 (en) Roll-over suppressing control apparatus and method for a vehicle
US20050102084A1 (en) Roll-over suppressing control apparatus for a vehicle
WO2014122786A1 (ja) 車両重心状態判定装置および車両挙動制御システム
US20220355789A1 (en) Method and device for stabilising a traction vehicle-trailer combination, and control unit
JP2011079470A (ja) 連結車両の挙動制御装置
JP2000043705A (ja) 連結車両の自動減速制御装置
CN110606068B (zh) 连结车辆的制动控制装置
JP3841048B2 (ja) 車両の統合制御装置
JP4028950B2 (ja) 車両挙動制御装置
WO2010106643A1 (ja) 車両運動制御システム
JP5333245B2 (ja) 車両挙動制御装置
JP3517954B2 (ja) 車両のアンチスキッド制御装置
JP3214163B2 (ja) アンチスキッド制御装置
JP3405387B2 (ja) 車両の制動力制御装置
JP3851049B2 (ja) 車両挙動制御装置
JP4877593B2 (ja) 車両制御装置
JP3839920B2 (ja) 車両姿勢制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09839212

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010548348

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13147350

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09839212

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1