JPH09207746A - 連結車両のブレーキ制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】被連結車両の車輪速度が自走車両の車輪速度に
対して一定のスリップ率となるようにブレーキ力を制御
し、積載量の変化に適正に対応したブレーキ力配分での
ブレーキ制御を可能にする。 【解決手段】アンチロック制御装置を備えた自走車両と
アンチロック制御装置を備えた被連結車両とを連結した
連結車両であって自走車両が非アンチロック制御時に、
自走車両の車体速度と被連結車両側の車輪速度とを比較
し、その結果にもとづいて被連結車両の車輪のブレーキ
力を制御するようにしたことを特徴とする連結車両のブ
レーキ制御方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自走車両（トラッ
ク／トラクタ）と被連結車両（トレーラ／セミトレー
ラ）の牽引状態でのブレーキ力を制御する連結車両のブ
レーキ制御方法およびその装置に関するものであり、さ
らに詳細には、連結車両における積載荷重の偏り、路面
の傾斜および突起等によって生じる車両の傾きによる軸
重センサの検出誤差を防止するために、被連結車両の車
輪速度が自走車両の車輪速度に対して一定のスリップ率
となるように被連結車両側のブレーキ力を制御し、これ
によって積載量の変化に適正に対応したブレーキ力配分
でブレーキ力制御を行うことができる連結車両のブレー
キ制御方法およびその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自走車両と被連結車両とからなる連結車
両は、自走車両（トラクタ）と被連結車両（セミトレー
ラ）とが連結装置（カプラ）によって連結されており、
走行中にブレーキを掛ける必要が生じた場合には、運転
席（トラクタ側）にあるブレーキぺダルを操作すると、
トラクタ側とトレーラ側には同一のエア圧源から同じエ
ア圧が伝達され、これによってブレーキがかかるように
構成されている。

【０００３】しかし、このようなブレーキシステムの場
合、運転者がブレーキぺダルを操作してから被連結車両
側のブレーキ装置にエア圧が到達するまでに若干時間が
かかるためサービスブレーキ（主ブレーキ）の応答遅れ
が生じ、車両の安定性が悪化するという問題がある。こ
のため、最近では、こうした不都合を解消するために、
従来のエア圧伝達によるサービスブレーキ機構を、ブレ
ーキバルブの踏み込み量に応じた電気信号に代えて、各
車輪近傍に設置されたモジュレータにより電気信号に応
じた圧力値となるようにブレーキシリンダの圧力を制御
する電子制御ブレーキが提案されている。なお、この形
式のブレーキには一般的にアンチロック／トラクション
コントロールシステムの機能も搭載されている。

【０００４】上記電子制御ブレーキの構成の概要につい
て、図３を参照しながら説明する。図において、１はブ
レーキぺダルのストロークに応じた信号を出力するブレ
ーキバルブであり、この中にはブレーキぺダルのストロ
ークセンサが内蔵されている。２はサブＥＣＵと圧力セ
ンサを内蔵したモジュレータ、３はブレーキチャンバで
あり、このブレーキチャンバ３は従来のホイールシリン
ダに相当する機能を有している。４は入力圧力に応じて
比例的に圧力を制御するデュアルリレーバルブ、５はパ
ーキングブレーキバルブ、６はホイールスピードセンサ
（車速センサ）、７はトラクタ側に搭載した電子制御装
置（ＥＣＵ）、８は入出力信号を変換する信号変換器
（ＣＡＮアダプタ）、９はトラクタ側の積載荷重を検出
する車高センサ、１１は付加センサー（温度センサな
ど）、１２はトラクションコントロール用サーボモー
タ、１３は燃料制御を実行する電子タイマ付ガバナ、１
４は主に手動にて操作する排気ブレーキバルブ、１５は
リターダコントローラ（流体式リターダスイッチ）、１
６はリターダ本体、１７は主に手動にて操作するエマー
ジェンシバルブ、１８はトレーラ側に搭載した電子制御
装置（ＥＣＵ）、１９は積載荷重を検出するためのトレ
ーラ側車高センサ（ロードセンサ）である。

【０００５】上記構成からなる電子制御ブレーキでは、
ブレーキぺダルが操作されるとブレーキぺダルの踏み込
み量に応じた信号がブレーキバルブ１から出力され、自
走車両（トラクタ）側の電子制御装置（ＥＣＵ）７に入
力される。電子制御装置７では、入力された信号と積載
荷重等の信号に応じて制動圧力の演算を実行し、その結
果を、トラクタ側のサブＥＣＵと圧力センサを内蔵した
モジュレータ２に出力する。モジュレータ２では内蔵さ
れた圧力センサの監視によりトラクタ側のブレーキチャ
ンバ３に所定圧力を供給して制動を実行する。また被連
結車両（トレーラ）側では電子制御装置７からの信号と
トレーラ車高センサ１９等の信号に基づきトレーラ側電
子制御装置１８で所定の演算を実行し、その結果を、サ
ブＥＣＵと圧力センサを内蔵したモジュレータ２に出力
してトラクタ側と同様にブレーキチャンバ３に所定圧力
を供給して制動を実行する。

【０００６】上記通常のブレーキ制御を行う中で電子制
御装置では当然のことながらホイールスピードセンサ等
からの信号に基づき従来から公知のアンチロック制御プ
ログラムにしたがってアンチロック制御を行うととも
に、トラクション制御プログラムにしたがってトラクシ
ョンコントロールを行っている。トラクション制御は、
ホイールスピードセンサ６等によって車輪のスリップ状
態を検知し各モジュレータ２からの信号によってブレー
キチャンバ３に所定圧力を供給するとともに、必要に応
じて電子制御装置７からの信号により信号変換器８を介
してトラクション制御用サーボモータ１２または電子タ
イマ付ガバナ１３を制御しエンジンの出力状態をコント
ロールする。

【０００７】さらに、上述したものとは別系統で、主に
手動スイッチを操作し、あるいはエンジンブレーキ等と
併用して電子制御装置７からの指令により自走車両側に
設けてある補助減速手段、例えば、排気ブレーキ１４、
流体式リターダ１５、１６を働かせ、自走車両に制動力
を付与することもできる。この場合、ブレーキぺダルの
操作によって作動するサービスブレーキ（主ブレーキ）
とは別に自走車両側には制動力が働らく。なお、上記ア
ンチロック制御、トラクション制御を実行するプログラ
ムおよび排気ブレーキ、流体式リターダの構造は従来か
ら良く知られているためここではそれらの詳細な説明は
省略する。また、電子制御装置とモジュレータ内に内蔵
しているＥＣＵは必要に応じて一つにすることも可能で
ある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の構
成の電子制御ブレーキでは、次のような問題点が明らか
になってきた。即ち、上記電子制御ブレーキを搭載した
連結車両では、自走車両および被連結車両夫々において
電子制御装置７、１８において各車両毎の圧力センサや
車高センサ９、１９等からの信号に基づき各電子制御装
置７、１８で所定の演算を実行し、その結果を、サブＥ
ＣＵと圧力センサを内蔵したモジュレータ２に出力して
ブレーキチャンバ３に所定圧力を供給して制動を実行す
るようにしているため、たとえば、前述の車高センサ
が、車軸に設置したロードセンサを利用し軸荷重を検出
する形式のものであった場合には、連結車両において、
積載荷重の偏り、あるいは、路面の傾斜や突起等による
車体の傾斜があると、これらの影響によって、ロードセ
ンサによる荷重の検出誤差が大きくなり、積載量に対応
した適正なブレーキ力配分を得ることが困難となる。さ
らに連結車両での制動時には車両の安定性を確保するた
めに、被連結車両の制動力を自走車両の制動力よりも多
少高めに制御することがジャックナイフ現象を防止する
上で効果的であるが、このようなブレーキ力配分制御を
実行することも難しい。

【０００９】そこで、本発明では、被連結車両のブレー
キシリンダ圧力を、検出誤差の大きい積載量（軸荷重）
を基に算出して制御するのではなく、被連結車両の車輪
速度が自走車両の車輪速度に対して一定のスリップ率と
なるようにブレーキ力を制御し、積載量の変化に適正に
対応したブレーキ力配分でのブレーキ制御を可能にす
る。より具体的には、自走車両の疑似車体速度を基に少
なくとも一つ以上のしきい値を決め、このしきい値と被
連結車両の車輪速度とを比較し、被連結車両側のブレー
キ力制御を実行する。

【００１０】本発明によれば、被連結車両側では通常制
動時には常に自走車両側の平均車輪速度を基準にしてブ
レーキ制御を実行できるため、積載荷重の偏りなどによ
るセンサの検出誤差が解消され、いかなる状況において
も自走車両側よりも僅かに高い制動力を発生させること
が可能となりジャックナイフ現象をも確実に回避するこ
とができる。なお、本発明に係わる被連結車両のブレー
キ力制御は自走車両がアンチロック制御を開始した時に
は解除され、この場合には被連結車両側のブレーキ力制
御は、被連結車両の疑似車体速度を基準に通常のアンチ
ロック制御を行うようにしている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このため、本発明が採用
した技術解決手段は、アンチロック制御装置を備えた自
走車両とアンチロック制御装置を備えた被連結車両とを
連結した連結車両であって自走車両が非アンチロック制
御時に、自走車両の車体速度と被連結車両側の車輪速度
とを比較し、その結果にもとづいて被連結車両の車輪の
ブレーキ力を制御するようにしたことを特徴とする連結
車両のブレーキ制御方法である。

【００１２】

【実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実施の形
態を説明すると、本形態は、被連結車両の制御装置内
に、アンチロック制御手段とは別に、被連結車両の車輪
速度が自走車両の車輪速度に対して一定のスリップ率と
なるようにブレーキ力を制御するブレーキ制御手段を設
けたことを特徴としており、このブレーキ制御手段を以
下説明する。

【００１３】図１は、本発明を採用した被連結車両側の
車輪速度とブレーキ圧力の関係図であり、図２は、被連
結車両の車輪速度が自走車両の車輪速度に対して一定の
スリップ率となるようにブレーキ圧力を制御するための
フローチャートである。なお、自走車両および被連結車
両は従来通りそれぞれ独立したアンチロック制御を実行
することができるアンチロック制御装置を備えており、
さらに連結車両の電子制御ブレーキの全体構成は従来例
で説明した電子制御ブレーキと同様のものを使用するた
め、ここではそれらの全体構成の説明は省略する。

【００１４】先ず図１を参照して本発明に係わる被連結
車両側のブレーキ力制御の概要を説明する。図中、ＶＶ
ｗは自走車両の疑似車体速度、Ｖｗ：ｓｌｉｐ１、Ｖ
ｗ：ｓｌｉｐ２、Ｖｗ：ｓｌｉｐ３はそれぞれ車輪速度
の第１、第２、第３しきい値、Ｖｗ：ｓｌｉｐは被連結
車両の車輪速度（スリップ率）であり、前述のしきい値
はいづれも、自走車両の車体速度ＶＶｗをもとに設定さ
れている。ところで、通常、ブレーキ力制御を実行する
際に使用する上述の各しきい値は、制御すべき車輪を備
えた車両の疑似車体速度を基準にして（たとえば自走車
両側のブレーキ力制御を実行する際には自走車両の疑似
車体速度を基準にして、また、被連結車両側のブレーキ
力制御を実行する際には被連結車両の疑似車体速度を基
準にして）設定されるのが普通であるが、本発明では、
被連結車両側のブレーキ力制御を行うために自走車両側
の疑似車体速度を基準にして求めたしきい値を使用して
ブレーキ力制御を実行するようにした点が極めて特徴的
である。

【００１５】図１を参照してブレーキ制御の様子を説明
すると、制動開始時の被連結車両のブレーキ圧は、本装
置が作動するまではブレーキバルブの踏み込み量に関係
無く一定勾配で加圧されるようになっており、このため
図示の如く被連結車両側の車輪速度Ｖｗ：ｓｌｉｐが低
下しはじめる。車輪速度Ｖｗ：ｓｌｉｐが第１しきい値
Ｖｗ：ｓｌｉｐ１を下回ると（即ちＶｗ：ｓｌｉｐ＞第
１しきい値Ｖｗ：ｓｌｉｐ１となると）ブレーキ圧力は
保持状態に移行し、さらに車輪速度Ｖｗ：ｓｌｉｐが低
下し、第２しきい値Ｖｗ：ｓｌｉｐ２を下回ると（即ち
Ｖｗ：ｓｌｉｐ＞第２しきい値Ｖｗ：ｓｌｉｐ２となる
と）減圧が開始される。その後、車輪速度Ｖｗ：ｓｌｉ
ｐが回復し被連結車両側の車輪減加速度Ｖｗ：ｇが車輪
減加速度の第２しきい値Ｖｗ：ｇ２よりも小さくなると
ブレーキ圧力は保持状態に入り、さらに車輪速度Ｖｗ：
ｓｌｉｐが回復して車輪速度の第２しきい値Ｖｗ：ｓｌ
ｉｐ３を上回ると（即ちＶｗ：ｓｌｉｐ＜第３しきい値
Ｖｗ：ｓｌｉｐ３となると）、ブレーキ圧力の加圧が開
示される。

【００１６】上述のように本例では、被連結車両側のブ
レーキ力制御を行うために自走車両側の疑似車体速度を
基準にして求めたしきい値を使用してブレーキ力制御を
実行するようにしているため、ブレーキ力制御を実行す
る際に積載位置の偏り、路面の傾斜及び突起等の影響が
排除され、いかなる状況においても自走車両側よりも僅
かに高い制動力を発生させることが可能となりジャック
ナイフ現象をも確実に回避することができる。

【００１７】つづいて、本例の制御を実行するフローチ
ャートについて図２を参照して説明する。本プログラム
が開始されると、まずステップＳ０において自走車両が
アンチロック制御条件が成立しているか否かを判断し、
アンチロック制御条件が成立していない時には、ステッ
プＳ１において自走車両の疑似車体速度ＶＶｗ〔自走車
両の複数の車輪速度のうち最も高速の車輪速度であっ
て、その減・加速度が一定値（例えば１Ｇ）に制限され
た速度〕及び被連結車両の車輪速度Ｖｗ：ｓｌｉｐを演
算し、ステップＳ２に進んで自走車両が減速しているか
否かを判断する。自走車両が減速している場合にはステ
ップＳ３において被連結車両がブレーキ力制御を実行し
ているか否かを判断し、ブレーキ力制御を実行していな
い場合にはステップＳ４に進んで被連結車両のブレーキ
圧の加圧を開始する。さらにステップＳ５において自走
車両の疑似車体速度ＶＶｗに対する被連結車両の各車輪
のスリップ率（Ｖｗ：ｓｌｉｐ）を演算し、ステップＳ
６において被連結車両の各車輪速度の減加速度（Ｖｗ：
ｇ）を演算する。

【００１８】ついで、ステップＳ７では被連結車両のブ
レーキ圧が減圧中であるか否かを判断し（ステップＳ４
で加圧開始がされている場合にはこのステップでは当然
のことながらＮｏの判断となる）、被連結車両のブレー
キ圧が減圧されていない場合にはステップＳ８におい
て、先に求めたＶｗ：ｓｌｉｐが第１しきい値Ｖｗ：ｓ
ｌｉｐ１よりも大きいか否かを判断し、大きい場合には
ステップＳ９に進んで被連結車両の車輪のブレーキ圧を
保持する。即ち図１を参照して説明すると、ステップＳ
７からステップＳ９までの一連の判断は、図１中のＡ点
を判断していることになる。

【００１９】ステップＳ１０では、被連結車両の車輪速
度が加速中であるか否かを判断し、加速中でない場合に
はステップＳ１１に進んで車輪減加速度Ｖｗ：ｇが車輪
減加速度の第１しきい値Ｖｗ：ｇ１よりも大きいか否か
を判断する。即ちこのステップでは急ブレーキを掛けた
か否かを判断するために急減速時の減圧条件を判断して
いる。ステップＳ１１で急減速を行っていると判断され
るとステップＳ１２に進み被連結車両の減圧を開始す
る。

【００２０】そしてステップＳ１３において被連結車両
の車輪減加速度Ｖｗ：ｇと車輪減加速度の第２しきい値
Ｖｗ：ｇ２とを比較し、車輪減加速度Ｖｗ：ｇが第２し
きい値Ｖｗ：ｇ２よりも大きい場合にはステップＳ１４
に進み車輪速度Ｖｗ：ｓｌｉｐが第３しきい値Ｖｗ：ｓ
ｌｉｐ３よりも小さいか否かを判断する。即ちステップ
Ｓ１３、ステップＳ１４では車輪減加速度Ｖｗ：ｇが第
２しきい値Ｖｗ：ｇ２よりも大きい状態（具体的には図
１中の点線の状態）であり、この状態においてさらに車
輪速度Ｖｗ：ｓｌｉｐが第３しきい値Ｖｗ：ｓｌｉｐ３
を上回ったかどうかを判断（図中Ｄ点を越えたか否かを
判断）している。

【００２１】ステップＳ１４において車輪速度Ｖｗ：ｓ
ｌｉｐが第３しきい値Ｖｗ：ｓｌｉｐ３よりも小さいと
判断すると（図中Ｄ点を上回ると）、ステップＳ１５に
進み被連結車両のブレーキ圧を加圧し、さらにステップ
Ｓ１６に進んで判定終了またはリターンとなる。ステッ
プＳ１１において被連結車両の車輪速度が加速中でな
く、被連結車両側の車輪減加速度Ｖｗ：ｇが車輪減加速
度のしきい値Ｖｗ：ｇ１より小さい（即ち急制動ではな
い）と判断されると、ステップＳ１８に進み、被連結車
両の車輪速度Ｖｗ：ｓｌｉｐが第２しきい値Ｖｗ：ｓｌ
ｉｐ２よりも大きいか否かが判断さる。車輪速度Ｖｗ：
ｓｌｉｐが第２しきい値Ｖｗ：ｓｌｉｐ２よりも大きい
場合にはステップＳ１２に進み被連結車両のブレーキ圧
の減圧が開始され、ステップＳ１３以降の制御が実行さ
れる。またステップＳ１８で車輪速度Ｖｗ：ｓｌｉｐが
第２しきい値Ｖｗ：ｓｌｉｐ２よりも小さい場合には、
ステップＳ１４に進みブレーキ加圧のタイミングを判断
する。

【００２２】また、ステップＳ１４において、車輪速度
Ｖｗ：ｓｌｉｐが第３しきい値Ｖｗ：ｓｌｉｐ３よりも
小さいと判断すると（図中Ｄ点をまだ上回っていない
と）、ステップＳ１６に進み再びこのプログラムを繰り
返す。一方、ステップＳ２において自走車両が減速して
いない場合（即ち、連結車両が非制動状態であると判断
している場合）には、当然のことながらステップＳ１７
で被連結車両のブレーキ圧制御を終了し、つづいてステ
ップＳ１６に進み判定終了またはリターンとなる。

【００２３】ステップＳ３において、自走車両が減速状
態において被連結車両がブレーキ圧制御を実行している
場合には、被連結車両のブレーキ圧を加圧する必要がな
いため、そのままステップＳ５に進み、ステップＳ５以
降の制御を実行する。ステップＳ７において、被連結車
両のブレーキ圧が減圧中である場合にはステップＳ１３
に進み、このステップＳ１３で被連結車両側の車輪減加
速度Ｖｗ：ｇが車輪減加速度の第２しきい値Ｖｗ：ｇ２
よりも小さい場合にはステップＳ９に進みステップＳ９
以降の制御を実行し、また大きい場合には前述したステ
ップＳ１４以降の制御を実行する。ステップＳ１０にお
いて、被連結車両の車輪速度が加速中である場合には、
ステップＳ１４以降の制御を実行する。即ちブレーキ加
圧のタイミングをステップＳ１４で判断する。

【００２４】以上のように、本プログラムでは、先ず自
走車両がアンチロック制御条件を満たしているか否かを
判断し、その後被連結車両側のブレーキ力制御を、自走
車両側の疑似車体速度を基準にして求めたしきい値を使
用して実行するようにしていため、ブレーキ力制御を実
行する際に積載位置の偏り、路面の傾斜及び突起等の影
響が排除され、いかなる状況においても自走車両側より
も僅かに高い制動力を発生させることが可能となりジャ
ックナイフ現象をも確実に回避することができる。

【００２５】なお、上記被連結車両側のブレーキ力制御
が実行されている間の、自走車両側のブレーキ力制御
は、従来通りのブレーキバルブの踏み込み量と軸荷重の
検出によりブレーキ圧力を算出して実行する。さらに本
実施の形態では上記のように連結車両のジャックナイフ
現象を確実に回避することができるが、本実施の形態は
所謂電子制御装置を使用して連結車両の制動を各車両毎
に独立して制御を行う方式のものであれば、どのような
タイプのものにも適用することができることは当然であ
る。また、自走車両の車体速度を直接検出し、それと連
結車両の車輪速度とを比較して連結車両のブレーキを制
御してもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上詳細に述べた如く、従来ではブレー
キ力制御を実行する際には制御すべき車輪を備えた車両
の疑似車体速度を基準にして求めたしきい値を利用する
ようにいているのに対して、本発明では、被連結車両側
のブレーキ力制御は、自走車両側の疑似車体速度を基準
にして求めたしきい値を使用して実行するようにしてい
るため、積載位置の偏り、路面の傾斜及び突起等の影響
が排除され、精度の高いブレーキ制御が実行できるとと
もに、いかなる状況においても自走車両側よりも僅かに
高い制動力を発生させることが可能となり、いわゆるジ
ャックナイフ現象も確実に回避することができる、とい
う優れた効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係わるブレーキ制御の車
輪速度およびブレーキ圧力の関係図である。

【図２】本発明の実施の形態に係わる、制御フローチャ
ート図である。

【図３】連結車両の制動力制御装置の全体構成図であ
る。

【符号の説明】

１ ブレーキバルブ ２ サブＥＣＵと圧力センサを内蔵したモジュレ
ータ ３ ブレーキチャンバ ４ デュアルリレーバルブ ５ パーキングブレーキバルブ ６ ホイールスピードセンサ（車速センサ） ７ トラクタ側に搭載した電子制御装置（ＥＣ
Ｕ） ８ 入出力信号を変換する信号変換器（ＣＡＮア
ダプタ） ９ トラクタ側の積載荷重を検出する車高センサ １１ 付加センサー（温度センサなど） １２ トラクションコントロール用サーボモータ １３ 燃料制御を実行する電子タイマ付ガバナ １４ 主に手動にて操作する排気ブレーキバルブ １５ リターダコントローラ（流体式リターダスイ
ッチ） １６ リターダ本体 １７ エマージェンシバルブ １８ トレーラ側に搭載した電子制御装置（ＥＣ
Ｕ） １９ トレーラ側車高センサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アンチロック制御装置を備えた自走車両と
   アンチロック制御装置を備えた被連結車両とを連結した
   連結車両であって自走車両が非アンチロック制御時に、
   自走車両の車体速度と被連結車両側の車輪速度とを比較
   し、その結果にもとづいて被連結車両の車輪のブレーキ
   力を制御するようにしたことを特徴とする連結車両のブ
   レーキ制御方法。
2. 【請求項２】前記車体速度は、自走車両の複数の車輪速
   度より算出された擬似車体速度であることを特徴とする
   請求項１に記載の連結車両のブレーキ制御方法。