(57)【要約】【課題】  車両挙動が不安定になった場合、例えば、後輪がロック状態になった場合に車両の姿勢を復元することを可能にした車両制動挙動安定装置を提供する。【解決手段】  前輪２と後輪３を備えた車両１の制動時の挙動を安定させる装置であって、車両１の後部に回転自在に支持された補助輪５と、該補助輪５を制動時に路面に対して押圧する押圧機構４とを設ける。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪と後輪を備えた車両の制動時の挙動を安定させる装置であって、前記車両の後部に回転自在に支持された補助輪と、該補助輪を制動時に路面に対して押圧する押圧機構とを備えた車両制動挙動安定装置。
【請求項２】
前記車両の重心回りに発生するヨーを測定するヨーセンサと、該ヨーセンサの測定結果に基づいて前記押圧機構を作動させる制御回路とを備えた請求項１に記載の車両制動挙動安定装置。
【請求項３】
前記後輪のロックを検知するロック検知機構と、該ロック検知機構の検知結果に基づいて前記押圧機構を作動させる制御回路とを備えた請求項１に記載の車両制動挙動安定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前輪と後輪を備えた車両の制動時の挙動を安定させる装置に関し、更に詳しくは、車両挙動が不安定になった場合、例えば、後輪がロック状態になった場合に車両の姿勢を復元することを可能にした車両制動挙動安定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、車両の制動評価試験において後輪がロック状態となった場合、車両の姿勢が不安定となりスピン状態に陥ることがある。車両の姿勢が不安定になった場合、現状ではドライバーの運転技量により車両の姿勢を復元するようにしている。しかしながら、広い走路を確保できない状況で制動評価試験を実施する場合、車両の姿勢を復元しようとしても、周囲のガードレール等の構築物に車両が接触したり衝突することがある。そのため、後輪がロック状態になった場合に車両の姿勢を復元する装置の開発が求められている。
【０００３】
ところで、車両の制動時の挙動を安定させる装置として、トラクタとトレーラとを有する連結車両において、トレーラ車輪に発生する制動力を周期的に取り除くことでトレーラ車輪のロックを防止するようにした制動制御装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、上記制動制御装置はＡＢＳ（アンチロック・ブレーキ・システム）の代用装置であって、トレーラ車輪がロック状態に陥ることを未然に防止しようとするものであるが、トレーラ車輪がロック状態に陥ってしまった場合には車両の姿勢を復元することができない。
【特許文献１】特開２０００−４３７０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、車両挙動が不安定になった場合、例えば、後輪がロック状態になった場合に車両の姿勢を復元することを可能にした車両制動挙動安定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための本発明の車両制動挙動安定装置は、前輪と後輪を備えた車両の制動時の挙動を安定させる装置であって、前記車両の後部に回転自在に支持された補助輪と、該補助輪を制動時に路面に対して押圧する押圧機構とを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明においては、車両の後部に補助輪を配置し、該補助輪を制動時に後輪がロックしたとき路面に対して押圧する。そのため、車両挙動が不安定になった場合、例えば、後輪がロック状態になった場合に車両の姿勢を復元し、車両の制動時の挙動を安定した状態に保つことができる。
【０００７】
本発明の車両制動挙動安定装置は、車両の重心回りに発生するヨーを測定するヨーセンサと、該ヨーセンサの測定結果に基づいて押圧機構を作動させる制御回路とを備えることが好ましい。この場合、ヨーセンサで測定されるヨーが所定の閾値を超えた場合、即ち、後輪がロックした判断される場合に押圧機構を作動させる。これにより、後輪がロック状態になった際に車両の姿勢を自動的に復元することができる。
【０００８】
また、本発明の車両制動挙動安定装置は、後輪のロックを検知するロック検知機構と、該ロック検知機構の検知結果に基づいて押圧機構を作動させる制御回路とを備えることが好ましい。この場合、ロック検知機構が後輪のロックを検知した場合に押圧機構を作動させる。これにより、後輪がロック状態になった際に車両の姿勢を自動的に復元することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１０】
図１は本発明の実施形態からなる車両制動挙動安定装置を備えた車両を示し、図２は車両制動挙動安定装置の要部を示し、図３は車両制動挙動安定装置の制御系統を示すものである。
【００１１】
図１において、車両１は一対の前輪２及び一対の後輪３を備えており、これら前輪２と後輪３との間に重心Ｇが存在している。車両１の後部には、押圧機構４を介して、タイヤとホイールとの組立体からなる補助輪５が回転自在に支持されている。この補助輪５は、車両１の後方側へ突出するように配置されているが、少なくとも接地面が重心Ｇよりも後方側に配置されていれば良い。
【００１２】
押圧機構４は、図１及び図２に示すように、車両１の後部に装着されて補助輪５の両側に延在する固定フレーム４１と、補助輪５の両側でその回転軸５ａを回転自在に支持する可動フレーム４２と、該可動フレーム４２を固定フレーム４１に対して昇降させるシリンダ式の昇降装置４３とを備えている。固定フレーム４１には、補助輪５の両側部分にそれぞれ長円形状のガイド穴４１ａが形成されており、これらガイド穴４１ａに補助輪５の回転軸５ａが昇降自在に挿入されている。そのため、昇降装置４３が伸縮すると補助輪５が前後方向の変位を制限された状態で上下動し、補助輪５が路面に対して押し付けられる。昇降装置４３としては、空気圧や油圧を用いたシリンダ式のほか、バネ式、荷重式のものを採用することが可能である。
【００１３】
車両１は、図３に示すように、車両１の重心回りに発生するヨー（運動面に垂直な軸回りの揺動）を測定するヨーセンサ６と、該ヨーセンサ６の測定結果に基づいて押圧機構４を作動させる制御回路７とを備えている。つまり、後輪３がロック状態になるとヨー変化を生じるので、そのヨー変化を監視するのである。より具体的には、ロック状態を判定するためのヨーの閾値が予め設定され、ヨーセンサ６で測定されるヨーが所定の閾値を超えた場合、制御回路７が押圧機構４を作動させるのである。
【００１４】
このように構成される車両制動挙動安定装置を搭載した車両においては、後輪３がロック状態に陥ると、制御回路７がヨーセンサ６の測定結果に基づいて押圧機構４を作動させて補助輪５を路面に押し付ける。これにより、後輪がロック状態になった際に車両の姿勢を自動的に復元することができる。特に、上記車両制動挙動安定装置では、補助輪５の動作が上下動だけに制限されているので、車両１の方向安定性が良好である。
【００１５】
制動評価試験においては、前輪２や後輪３の制動能力を評価するので、補助輪５の影響を少なくすることが望ましいので、後輪３にロックを生じていない状態では補助輪５を路面から離間させておき、後輪３のロックにより車両１の挙動が不安定になった時だけ補助輪５を路面に押し付けると良い。但し、補助輪５の昇降量は可及的に小さくし、場合によっては補助輪５を実質的に路面と接した状態で保持するようにしても良い。
【００１６】
図４は本発明に係る車両制動挙動安定装置の制御系統の変形例を示すものである。図４において、車両１は、後輪３のロックを検知するロック検知機構８と、該ロック検知機構８の検知結果に基づいて押圧機構４を作動させる制御回路９とを備えている。つまり、ロック検知機構８が後輪３のロックを検知した場合、制御回路９が押圧機構４を作動させるのである。なお、後輪３の回転状態を監視することでロックを検知することが可能であるが、この後輪３の回転状態を検出するにあたって、ＡＢＳ制御用の信号を用いたり、或いは、パルス検出器等の専用装置を付加することができる。
【００１７】
この場合、後輪３がロック状態に陥ると、制御回路９がロック検知機構８の検知結果に基づいて押圧機構４を作動させて補助輪５を路面に押し付ける。これにより、後輪がロック状態になった際に車両の姿勢を自動的に復元することができる。
【００１８】
次に、車両の挙動を安定させる物理的なメカニズムについて図５〜図７を用いて説明する。但し、ここでは理解を容易にするために車両の挙動を二輪モデルにて示す。図５〜図７において、ｌはホイールベース、ｌｆは重心と前輪の回転軸との距離、ｌｒは重心と後輪の回転軸との距離、ｌｒｒは重心と補助輪の回転軸との距離、Δｌは重心とニュ─トラル・ステア・ポイント（Ｎ．Ｓ．Ｐ．）との距離である。また、Ｆｆは前輪に生じる横力、Ｆｒは後輪に生じる横力、Ｆｒｒは補助輪に生じる横力、Ｆｘは各車輪に生じる制動力である。スタティック・マージン（Ｓ．Ｍ．）は、距離Δｌをホイールベースｌで割った無次元量である。
【００１９】
図５に示すように、後輪非ロック状態においては、（Ｆｒ×ｌｒ）−（Ｆｆ×ｌｆ）≧０となるため、スタティック・マージンは正の値となり、ニュ─トラル・ステア・ポイントが重心Ｇより後方側になる。そのため、重心Ｇの回りには車両の向きを進行方向Ｒへ復元させる回転モーメントＭｇ＋が発生する。
【００２０】
図６に示すように、後輪ロック状態においては、Ｆｒ＝０となり、（Ｆｒ×ｌｒ）−（Ｆｆ×ｌｆ）＜０となるため、スタティック・マージンは負の値となり、ニュ─トラル・ステア・ポイントが重心Ｇより前方側になる。そのため、重心Ｇの回りには車両をスピンさせる回転モーメントＭｇ−が発生する。
【００２１】
一方、図７に示すように、後輪ロック状態において、補助輪５を路面に押圧すると、その補助輪５に横力Ｆｒｒが生じる。これにより、Ｆｒ＝０であっても、（Ｆｒ×ｌｒ）−（Ｆｒｒ×ｌｒｒ）−（Ｆｆ×ｌｆ）≧０となるため、スタティック・マージンは正の値となり、ニュ─トラル・ステア・ポイントが重心Ｇより後方側になる。そのため、重心Ｇの回りには車両の向きを進行方向Ｒへ復元させる回転モーメントＭｇ＋が発生する。
【００２２】
このように後輪ロック状態において補助輪５を路面に押圧することで、重心Ｇの回りに発生する回転モーメントＭｇを車両の復元力に転換することができる。
【００２３】
上述した実施形態では主として制動評価試験を実施するための車両に車両制動挙動安定装置を搭載した場合について説明したが、本発明の車両制動挙動安定装置は公道を走行する一般車両に搭載することも可能である。その場合、車両制動挙動安定装置を小型化して車両の下部に取り付けることが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態からなる車両制動挙動安定装置を備えた車両を示す側面図である。
【図２】図１の車両制動挙動安定装置の要部を示す正面図である。
【図３】図１の車両制動挙動安定装置の制御系統を示すブロック図である。
【図４】本発明に係る車両制動挙動安定装置の制御系統の変形例を示すブロック図である。
【図５】後輪非ロック状態の車両を示すモデル図である。
【図６】後輪ロック状態の車両を示すモデル図である。
【図７】後輪ロック状態で補助輪を路面に押圧した状態の車両を示すモデル図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  車両
２  前輪
３  後輪
４  押圧機構
５  補助輪
５ａ  回転軸
６  ヨーセンサ
７，９  制御回路
８  ロック検知機構
４１  固定フレーム
４１ａ  ガイド穴
４２  可動フレーム
４３  昇降装置
Ｇ  重心
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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