(57)【要約】【課題】  ジャックナイフ現象の発生の判断を、コストをかけずに行うことができる車両のトーイング用車両を提供することを目的とする。【解決手段】  操舵角検出センサ１０２により検出された操舵角が所定角度より大であり、かつ速度検出センサ１０３により検出された速度が所定速度より大であり、かつブレーキペダル検出センサ１０４によりブレーキがオンされたことが検出された場合で、さらにブレーキオン後の所定時間内におけるヨーレートの変化率が所定値以上である場合に、連結部１１０を用いて牽引されている被牽引車２００がジャックナイフ現象を起こしていることを、制御部１０５が判断する。そして、ブレーキ制御部１０６は、被牽引車２００に対して通常のブレーキ操作より大きい制動力でブレーキをオンするよう制御する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被牽引車を牽引可能なトーイング用車両において、
操舵角を検出する操舵角検出手段と、
速度を検出する車速検出手段と、
車両に作用するヨーレートを検出するヨーレート検出手段と、
制動がかけられたことを検出するブレーキ検出手段と、
前記操舵角検出手段により検出された操舵角が所定角度より大であり、前記車速検出手段により検出された速度が所定速度より大であり、前記ブレーキ検出手段によりブレーキがオンされたことが検出された場合で、かつブレーキオン後の所定時間内におけるヨーレートの変化率が所定値以上である場合、前記連結手段により連結されている被牽引車がジャックナイフ現象を起こしていることを判断する制御手段と、
を備えるトーイング用車両。
【請求項２】
前記制御手段により、前記被牽引車がジャックナイフ現象を起こしたと、判断された場合、被牽引車における制動力を増加させる制動制御手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のトーイング用車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャンピングトレーラーなどの被牽引車を牽引するトーイング用車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、キャンピングトレーラー、ボートトレーラーまたはホーストレーラー（以下、被牽引車と称する）などを牽引するトーイング用車両が知られている。このようなトーイング用車両は、特開平１０−１２９４６１号公報（特許文献１）に記載されているように、トーイング用車両と被牽引車との結合部分の角度を検出するための角度検出センサを用いることにより、ジャックナイフ現象（トーイング用車両がブレーキをかけたことによりトーイング用車両と被牽引車とが屈曲状態になる現象）を検出することができる。そして、このようなトーイング用車両は、角度検出センサが所定の角度を検出すると（つまり、ジャックナイフ現象を検出すると）、ブレーキオンによる制動制御を行い、車両の速度を減速させることができる。
【特許文献１】特開平１０−１２９４６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載されているトーイング用車両のように、ジャックナイフ現象を検出するための角度検出センサをトーイング用車両に備えることは、コスト増加の要因となる。
【０００４】
そこで、上述の課題を解決するため、本発明はジャックナイフ現象の発生の判断を、コストをかけずに行うことができるトーイング用車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の課題を解決するために、被牽引車と牽引可能なトーイング用車両において、操舵角を検出する操舵角検出手段と、速度を検出する車速検出手段と、車両に作用するヨーレートを検出するヨーレート検出手段と、制動がかけられたことを検出するブレーキ検出手段と、前記操舵角検出手段により検出された操舵角が所定角度より大であり、前記車速検出手段により検出された速度が所定速度より大であり、前記ブレーキ検出手段によりブレーキがオンされたことが検出された場合で、かつブレーキオン後の所定時間内におけるヨーレートの変化率が所定値以上である場合、前記連結手段により連結されている被牽引車がジャックナイフ現象を起こしていることを判断する制御手段と、を備えている。
【０００６】
この発明によれば、操舵角検出手段、車速検出手段、ヨーレート検出手段、およびブレーキ検出手段を用いて、ジャックナイフ現象が発生したことを判断することができる。すなわち、操舵角検出手段により検出された操舵角が所定角度より大であり、車速検出手段により検出された速度が所定速度より大であり、ブレーキ検出手段によりブレーキがオンされたことが検出された場合、制御手段が、ブレーキオン後の所定時間内におけるヨーレートの変化率が所定値以上であることを判断することにより、牽引されている被牽引車がジャックナイフ現象を起こしていることを判断することができる。
【０００７】
これにより、本発明のトーイング用車両は、被牽引車、または被牽引車と連結する連結部分に、ジャックナイフ現象が発生したことを検出するためのセンサを設けることなく、ジャックナイフ現象が発生したことを判断することが可能である。また、操舵角検出手段、車速検出手段、ヨーレート検出手段、およびブレーキ検出手段は、操舵性・安定性を向上させるための挙動制御システムなどで利用されるセンサであるため、これらセンサをジャックナイフ現象が発生したことを判断するためのセンサと共用することにより、ジャックナイフ現象が発生したことを判断するための特別な構成をとる必要はなく、構成を複雑にせず、低コストで、ジャックナイフ現象が発生したことを判断することができる。
【０００８】
また、本発明は、上記制御手段により、上記被牽引車がジャックナイフ現象を起こしたと、判断された場合、上記被牽引車における制動力を増加させる制動制御手段と、をさらに備えていることが好ましい。
【０００９】
この発明によれば、制動制御手段が、被牽引車がジャックナイフ現象を起こしたと判断した場合、被牽引車における制動力を増加させることにより、被牽引車の速度を牽引車である車両より遅くすることができ、ジャックナイフ現象の拡大を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、ジャックナイフ現象が発生したことを判断するための特別な構成をとる必要はなく、トーイング用車両の構成を複雑にせずに、低コストで、ジャックナイフ現象が発生したことを判断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、一実施の形態のために示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解することができる。引き続いて、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【００１２】
図１は、本実施形態における被牽引車２００を牽引することのできるトーイング用車両である牽引車１００の構成概要図である。牽引車１００は、ヨーレート検出センサ１０１、操舵角検出センサ１０２、速度検出センサ１０３、ブレーキペダル検出センサ１０４、制御部１０５、ブレーキ制御部１０６、およびエンジン制御部１０７を含んで構成されている。また、牽引車１００は、機械式のブレーキ機構（図示せず）を備え、ブレーキペダルからの踏み込みに基づいてブレーキをかけることができる。また、牽引車１００は、被牽引車２００と連結しており、この被牽引車２００は、牽引車１００からのブレーキ制御によりブレーキオン（制動処理）を行うことのできるブレーキシステム（例えば電気ブレーキ：図示せず）を備えている。以下、各構成要素について説明する。
【００１３】
ヨーレート検出センサ１０１は、車両に作用するヨーレートを検出するセンサであり、ヨーレート検出手段として機能する。このヨーレート検出センサ１０１は、検出したヨーレートを示す情報を制御部１０５に出力する。
【００１４】
操舵角検出センサ１０２は、ドライバにより操舵されたハンドルの角度（ＭＡ）を検出するセンサであり、操舵角検出手段として機能する。この操舵角検出センサ１０２は、検出した操舵角を示す情報を制御部１０５に出力する。
【００１５】
速度検出センサ１０３は、車体の速度（Ｖｘ）を検出するセンサであり、車速検出手段として機能する。この速度検出センサ１０３は、検出した速度を示す情報を制御部１０５に出力する。
【００１６】
ブレーキペダル検出センサ１０４は、ブレーキペダルの踏み込みを検出するセンサであり、ブレーキ検出手段として機能する。このブレーキペダル検出センサ１０４により検出された情報に基づいて、制御部１０５は、ブレーキランプ（図示せず）を点灯・消灯のいずれを行うかを判断したり、後述するジャックナイフ現象を判断したりすることができる。なお、ブレーキペダル検出センサ１０４は、ブレーキペダルが踏み込まれたことを機械式のスイッチにより検出したり、またはブレーキペダルからブレーキ部（例えば、ディスクブレーキ）の間に踏み込みを伝達するために配置されている油圧機構における油圧を検出したり、することにより検出することができる。
【００１７】
なお、上述したヨーレート検出センサ１０１、操舵角検出センサ１０２、速度検出センサ１０３、およびブレーキペダル検出センサ１０４は、車両の操縦性または安定性を確保するためのスタビリティコントロールの挙動制御システムとして用いられているセンサである。
【００１８】
制御部１０５は、ヨーレート検出センサ１０１、操舵角検出センサ１０２、速度検出センサ１０３、およびブレーキペダル検出センサ１０４から出力される各種情報を入力して、被牽引車２００がジャックナイフ現象を起こしたか、否かを判断する制御手段である。
【００１９】
本実施形態においては、牽引車１００においてブレーキペダルが踏まれたことに起因して、被牽引車２００が牽引車１００に突っ込むことにより、ジャックナイフ現象が生じるが、このジャックナイフ現象は牽引車１００に影響を及ぼすことが分かっている。よって、この制御部１０５は、牽引車１００に及ぼされた影響を検出することによって、牽引車１００および被牽引車２００にジャックナイフ現象が発生したことを検知しようとするものである。
【００２０】
具体的には、車速が所定速度より大であって、操舵角が所定角度より大であって、ドライバによりブレーキペダルが踏まれブレーキがオンされた場合、ブレーキオン後の所定時間内で最大ヨーレートを検出し、ブレーキオン時におけるヨーレートと上述最大ヨーレートとから算出される変化率に基づいて、ジャックナイフ現象が発生したか、否かが、制御部１０５により判断される。
【００２１】
ここで、車両に発生するヨーレートとブレーキオン時からの経過時間との関係について牽引時と非牽引時とを比較しながら説明する。図２は、車両に作用するヨーレートの波形例を示す説明図である。図２における破線で示すように、非牽引時では、ドライバによりブレーキペダルが踏まれた時点から、１秒経過しないうちに、ヨーレートが一旦上昇し、その後時間の経過とともに緩やかにヨーレートは減少していっている。これに対して、実線で示すように、牽引時で、かつジャックナイフ現象発生時では、ブレーキがオンした時点から、１秒を経過しないうちに急激にヨーレートが上昇し、ブレーキオン時から１秒を経過する前までにヨーレートは急激に減少している。そして、その後、ヨーレートは安定して発生している状態となり、さらに時間が経過すると、ヨーレートが減少する状態となっている。
【００２２】
つまり、牽引時で、かつジャックナイフ現象発生時には、ブレーキオンの直後（１秒を経過しないぐらいまでに）、ヨーレートが急激に上昇する傾向が見受けられる。本実施形態においては、ブレーキオン後に発生するヨーレートの急激な上昇を、ヨーレートの変化率というパラメータを用いて検出することにより、ジャックナイフ現象が発生したことを検出しようとするものである。この検出処理の詳細については後述する。
【００２３】
図１に戻り、ブレーキ制御部１０６は、ジャックナイフ現象が発生したことが、制御部１０５により判断されると、被牽引車２００に対して制動制御を行う制動制御手段である。なお、被牽引車２００は、例えば、ブレーキ制御部１０６から電気的な制御を受け付ける、いわゆる電気ブレーキを備えているものとし、この被牽引車２００は、ジャックナイフ現象による制動指示を受信した場合は、被牽引車２００内では通常（少なくともジャックナイフ現象が発生していない状態）のブレーキ操作による制動力より大きい制動力を発生するよう動作する。
【００２４】
エンジン制御部１０７は、ヨーレート検出センサ１０１、操舵角検出センサ１０２、速度検出センサ１０３、およびブレーキペダル検出センサ１０４から出力される情報に基づいて制御部１０５が車両の操縦性・安定性を向上させる必要があると判断する場合に、エンジン（図示せず）に対して制御を行うものであり、スタビリティコントロールを行うための挙動制御システムとして通常備えられているシステムである。例えば、制御部１０５が、車両に挙動変化が生じたと判断した場合、エンジン制御部１０７は、エンジン出力を下げて速度を落とす制御を行う。
【００２５】
連結部１１０は、牽引車１００が被牽引車２００を牽引するために物理的に連結する部分であり、連結手段として機能する。連結部１１０は、例えばヒッチボールを用いて牽引車１００と被牽引車２００とを揺動可能に連結する。
【００２６】
以上のとおり、自動車であれば通常備えている、スタビリティコントロールのための挙動制御システムが有しているセンサを流用して、被牽引車２００によるジャックナイフ現象が発生したことを判断することができる。そして、被牽引車２００または牽引車１００と被牽引車２００との連結部分に、被牽引車２００によるジャックナイフ現象が発生したことを検出するためのセンサを用いることなく、当該ジャックナイフ現象を牽引車１００に通常自動車に備えられているセンサを用いて判断することにより、コストを低減したトーイング用車両を実現することができる。
【００２７】
次に、本実施形態のトーイング用車両である牽引車１００の動作について説明する。図３は、牽引車１００の動作を示すフローチャートであり、制御部１０５により処理される。
【００２８】
まず、ヨーレート検出センサ１０１、操舵角検出センサ１０２、速度検出センサ１０３、およびブレーキペダル検出センサ１０４からの各種情報は、所定周期を持って定期的に制御部１０５に入力される（Ｓ１０１）。
【００２９】
入力された情報のうち、速度検出センサ１０３により検出された車両の速度が所定値より大であるか、否かが制御部１０５により判断される（Ｓ１０２）。車両の速度が所定値以下であると判断されると、Ｓ１０１に戻る。なお、上述所定値は、３０ｋｍ／ｈ〜５０ｋｍ／ｈの範囲内で設定されていることが好ましく、図３中では４０ｋｍ／ｈとしている。
【００３０】
Ｓ１０２で、制御部１０５により、車両の速度が所定値より大であると判断されると、操舵角検出センサ１０２により検出された操舵角が所定角度より大であるか、否かが判断される（Ｓ１０３）。操舵角が所定角度以下であると判断されると、Ｓ１０１に戻る。なお、上述の所定角度は、４０ｄｅｇ〜６０ｄｅｇの範囲に設定されていることが好ましく、図３中では５０ｄｅｇとしている。
【００３１】
Ｓ１０３で、操舵角検出センサ１０２により検出された操舵角が所定角度より大であると、制御部１０５により判断されると、ブレーキペダル検出センサ１０４によりブレーキがオンされたか、否かが、制御部１０５により判断される（Ｓ１０４）。ブレーキがオンされていない場合は、Ｓ１０１に戻る。
【００３２】
Ｓ１０４で、ブレーキがオンされたと制御部１０５により判断されると、ブレーキペダル検出センサ１０４によりブレーキがオンされた時点から所定時間（例えば１秒間）内における最大ヨーレートが検出される（Ｓ１０５）。この最大ヨーレートは、図２において説明したように、ブレーキオン後に急激に上昇したヨーレートのうちの最大値である。
【００３３】
ここで検出した最大ヨーレートとブレーキオン時に検出したヨーレートとに基づいてヨーレートの変化率が、制御部１０５により算出される。具体的には、以下の式（１）に基づいて変化率が算出される。
変化率＝（ＹＲ２−ＹＲ１）／ＹＲ１・・・（１）
ＹＲ１：ブレーキオン時のヨーレート
ＹＲ２：ブレーキオン後の所定時間内における最大ヨーレート
【００３４】
そして、この変化率が所定値以下であると、制御部１０５により判断されると（Ｓ１０６）、Ｓ１０１に戻る。また、この変化率が所定値より大であると、制御部１０５により判断されると（Ｓ１０６）、ブレーキ制御部１０６に被牽引車２００に対する制動力を増加させるよう指示信号が、制御部１０５から出力される。この指示信号を受信したブレーキ制御部１０６は、被牽引車２００に対して、通常（少なくともジャックナイフ現象が発生していない状態）のブレーキ操作による制動力を増加した制動力を行うよう、通常のブレーキ制御とは区別した指示信号を出力する（Ｓ１０７）。被牽引車２００では、電気ブレーキを備えているため、牽引車１００からこの指示信号を受信すると、ジャックナイフ現象が発生したことによるブレーキ制御であることを認識し、通常のブレーキ操作による制動力より大きな制動力による制動処理を行う。
【００３５】
以上説明したとおり、本実施形態における牽引車１００は、操舵性・安定性を向上させるための挙動制御システムなどで利用される、ヨーレート検出センサ１０１、操舵角検出センサ１０１、速度検出センサ１０３、およびブレーキペダル検出センサ１０４を予め備え、これらヨーレート検出センサ１０１、操舵角検出センサ１０１、車速検出センサ１０３、およびブレーキペダル検出センサ１０４を用いて、ジャックナイフ現象が発生したことを判断することができる。すなわち、操舵角検出センサ１０２により検出された操舵角が所定角度より大であり、かつ速度検出センサ１０３により検出された速度が所定速度より大であり、かつブレーキペダル検出センサ１０４によりブレーキがオンされたことが検出された場合、制御部１０５が、ブレーキオン後の所定時間内におけるヨーレートの変化率が所定値以上であることを判断することにより、連結部１１０により連結されている被牽引車２００がジャックナイフ現象を起こしていることを判断することができる。
【００３６】
そして、牽引車１００は、被牽引車２００、または被牽引車２００と連結する連結部１１０に、ジャックナイフ現象が発生したことを検出するためのセンサを設けることなく、ジャックナイフ現象が発生したことを判断することができる。また、ヨーレート検出センサ１０１、操舵角検出センサ１０１、速度検出センサ１０３、およびブレーキペダル検出センサ１０４は、操舵性・安定性を向上させるための挙動制御システムなどで利用されるためのセンサであって、上位機種の自動車であれば通常備え付けられているセンサであることから、ジャックナイフ現象が発生したことを判断するための特別な構成をとる必要はなく、構成を複雑にすることなく、低コストで、ジャックナイフ現象が発生したことを判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本実施形態における牽引車１００の構成概要図である。
【図２】ヨーレートの波形例を示す説明図である。
【図３】牽引車１００の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３８】
１００…牽引車、１０１…ヨーレート検出センサ、１０２…操舵角検出センサ、１０３…速度検出センサ、１０４…ブレーキペダル検出センサ、１０５…制御部、１０６…ブレーキ制御部、１０７…エンジン制御部、２００…被牽引車。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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