JP2515731Y2 - ステアブルトレーラ - Google Patents
ステアブルトレーラInfo
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- JP2515731Y2 JP2515731Y2 JP1990099741U JP9974190U JP2515731Y2 JP 2515731 Y2 JP2515731 Y2 JP 2515731Y2 JP 1990099741 U JP1990099741 U JP 1990099741U JP 9974190 U JP9974190 U JP 9974190U JP 2515731 Y2 JP2515731 Y2 JP 2515731Y2
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- Japan
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- trailer
- wheel
- tractor
- rear wheel
- steering angle
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- Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、後輪を操舵するアクチェータを備えて前輪
及び後輪が操舵可能なトラクタに牽引された、トレーラ
輪を操舵するアクチュエータを備えてトレーラ輪が操舵
可能なステアブルトレーラに関する。
及び後輪が操舵可能なトラクタに牽引された、トレーラ
輪を操舵するアクチュエータを備えてトレーラ輪が操舵
可能なステアブルトレーラに関する。
［従来の技術］ ステアブルトレーラに関し、特開昭61-60379号公報に
は、フルトレーラに関する技術が示され、特開昭56-163
968号公報には、セミトレーラに関する技術が示されて
いる。
は、フルトレーラに関する技術が示され、特開昭56-163
968号公報には、セミトレーラに関する技術が示されて
いる。
後者の技術は、前輪の操舵状態を表わす電気信号と走
行車輪の回転の状態を表す電気信号とを入力信号とする
マイクロコンピュータを含む制御回路に備えられたフィ
ードバック回路からの出力信号によりトレーラ輪の操舵
機構を制御し、トレーラの走行軌跡をトラクタの走行軌
跡に近づくようにして幅員の狭い道路を曲折し、また、
左折時のまわり込みを少なくして障害物の巻き込み事故
を防止するものである。
行車輪の回転の状態を表す電気信号とを入力信号とする
マイクロコンピュータを含む制御回路に備えられたフィ
ードバック回路からの出力信号によりトレーラ輪の操舵
機構を制御し、トレーラの走行軌跡をトラクタの走行軌
跡に近づくようにして幅員の狭い道路を曲折し、また、
左折時のまわり込みを少なくして障害物の巻き込み事故
を防止するものである。
しかし、トレーラの進行方向は、トラクタの前輪舵角
だけでなく、トレーラとトラクタとの連結角がわからな
くては正確に制御することはできず、上記技術では、ト
ラクタの後輪は操舵輪でなく、また、フィードバック制
御によっているので、トレーラおよびびトラクタの走行
軌跡を正確に一致させるのが困難で、機動性が低い。
だけでなく、トレーラとトラクタとの連結角がわからな
くては正確に制御することはできず、上記技術では、ト
ラクタの後輪は操舵輪でなく、また、フィードバック制
御によっているので、トレーラおよびびトラクタの走行
軌跡を正確に一致させるのが困難で、機動性が低い。
また、実願昭60-32212号のマイクロフィルムには、後
後軸が操舵可能な３軸車において、後前軸の左右輪の回
転比から後後軸の操舵角を算出し、アクチュエータを駆
動制御して操舵する技術が開示されている。しかし、こ
の技術はステアブルトレーラに関するものではない。
後軸が操舵可能な３軸車において、後前軸の左右輪の回
転比から後後軸の操舵角を算出し、アクチュエータを駆
動制御して操舵する技術が開示されている。しかし、こ
の技術はステアブルトレーラに関するものではない。
［考案が解決しようとする課題］ 本考案は、トラクタの前輪、連結点及びトレーラの後
端の走行軌跡を一致させて機道性を向上するステアブル
トレーラを提供することを目的としている。
端の走行軌跡を一致させて機道性を向上するステアブル
トレーラを提供することを目的としている。
［課題を解決するための手段］ 本考案によれば、後輪を操舵するアクチェータを備え
て前輪及び後輪が操舵可能なトラクタに牽引された、ト
レーラ輪を操舵するアクチュエータを備えてトレーラ輪
が操舵可能なステアブルトレーラにおいて、トラクタの
前輪の舵角を検出する前輪舵角検出手段、トラクタの後
輪の舵角を検出する後輪舵角検出手段、トレーラのトレ
ーラ輪の舵角を検出するトレーラ輪舵角検出手段、及
び、カプラに設けられてトラクタとトレーラのそれぞれ
の中心線の相対角度を検出する連結角検出手段を設け、
前記前輪舵角検出手段、後輪舵角検出手段、トレーラ輪
舵角検出手段、及び、連結角検出手段からの信号に基づ
いてトラクタ前端の任意の地点での進行方向を演算して
記憶し、連結点及びトレーラ後端が前記任意の地点に到
達したときに該連結点及びトレーラ後端の進行方向が前
記記憶された進行方向と一致するように前記後輪及びト
レーラ輪をそれぞれ操舵するアクチュエータに出力信号
を出力する制御手段を設けている。
て前輪及び後輪が操舵可能なトラクタに牽引された、ト
レーラ輪を操舵するアクチュエータを備えてトレーラ輪
が操舵可能なステアブルトレーラにおいて、トラクタの
前輪の舵角を検出する前輪舵角検出手段、トラクタの後
輪の舵角を検出する後輪舵角検出手段、トレーラのトレ
ーラ輪の舵角を検出するトレーラ輪舵角検出手段、及
び、カプラに設けられてトラクタとトレーラのそれぞれ
の中心線の相対角度を検出する連結角検出手段を設け、
前記前輪舵角検出手段、後輪舵角検出手段、トレーラ輪
舵角検出手段、及び、連結角検出手段からの信号に基づ
いてトラクタ前端の任意の地点での進行方向を演算して
記憶し、連結点及びトレーラ後端が前記任意の地点に到
達したときに該連結点及びトレーラ後端の進行方向が前
記記憶された進行方向と一致するように前記後輪及びト
レーラ輪をそれぞれ操舵するアクチュエータに出力信号
を出力する制御手段を設けている。
上記制御手段は、マイクロコンピュータを含むコント
ローラで構成するのが好ましい。
ローラで構成するのが好ましい。
［作用］ 上記のように構成されたステブルトレーラにおいて、
コントローラは、前輪舵角からトラクタ前端の任意の地
点（点Ａとする）での進行方向を計算記憶し、連結点
（点Ｂとする）が点Ａに到達したときに同じ進行方向と
なるような後輪舵角を求め、後輪アクチュエータを制御
する。
コントローラは、前輪舵角からトラクタ前端の任意の地
点（点Ａとする）での進行方向を計算記憶し、連結点
（点Ｂとする）が点Ａに到達したときに同じ進行方向と
なるような後輪舵角を求め、後輪アクチュエータを制御
する。
更に、トレーラ後端の点（点Ｃとする）が点Ａに到達
したときに同じ進行方向となるようなトレーラ輪舵角を
求め、トレーラ輪アクチュエータを制御する。
したときに同じ進行方向となるようなトレーラ輪舵角を
求め、トレーラ輪アクチュエータを制御する。
このように、後輪及びトレーラ輪の舵角を予測して両
アクチュエータを制御することにより、点Ａ、点Ｂ及び
点Ｃの走行軌跡を一致させる。
アクチュエータを制御することにより、点Ａ、点Ｂ及び
点Ｃの走行軌跡を一致させる。
［実施例］ 以下図面を参照して本考案の実施例を説明する。
第１図において、トラクタＴの前輪１を操舵する操舵
機構２には、前輪舵角検出手段である前輪舵角センサ３
が設けられている。後輪４には、後輪油圧シリンダ５
と、後輪舵角検出手段である後輪舵角センサ７とが設け
られ、また、トラクタＴには、車速センサ８が設けられ
ている。
機構２には、前輪舵角検出手段である前輪舵角センサ３
が設けられている。後輪４には、後輪油圧シリンダ５
と、後輪舵角検出手段である後輪舵角センサ７とが設け
られ、また、トラクタＴには、車速センサ８が設けられ
ている。
トラクタＴとトレーラＲとの連結点であるカプラ９に
は、連結角検出手段である両者Ｔ、Ｒの中心線の相対角
度を検出する連結角センサ10が設けられている。
は、連結角検出手段である両者Ｔ、Ｒの中心線の相対角
度を検出する連結角センサ10が設けられている。
トレーラ輪11には、トレーラ輪油圧シリンダ12と、ト
レーラ輪舵角検出手段であるトレーラ輪舵角センサ16と
が設けられている。そして、各アクチュエータ５、12は
それぞれサーボバルブ６、13を介して選択的に油圧ポン
プ14又は油タンク15に接続されるようになっており、ま
た、各センサ３、７、８、10、16及び各サーボバルブ
６、13は、それぞれコントローラ20に接続されている。
レーラ輪舵角検出手段であるトレーラ輪舵角センサ16と
が設けられている。そして、各アクチュエータ５、12は
それぞれサーボバルブ６、13を介して選択的に油圧ポン
プ14又は油タンク15に接続されるようになっており、ま
た、各センサ３、７、８、10、16及び各サーボバルブ
６、13は、それぞれコントローラ20に接続されている。
第２図において、コントローラ20は、マイクロコンピ
ュータを含む回路で構成されており、中央処理部（CP
U）21が設けられ、入力インタフェース24を介して前輪
舵角センサ３、車速センサ８、連結角センサ10と接続さ
れている。したがって、これらセンサ３、８、10からの
信号が入力インタフェース24を介して中央処理部21に入
力され、中央処理部21からの信号が出力インタフェース
25を介してD/A変換器26、28を介して後輪サーボアンプ2
7、トレーラ輪サーボアンプ29に伝えられるようになっ
ている。また、コントローラ20には、中央処理部21の他
に、プログラム及び演算式を記憶するロム（ROM）22
と、中央処理部21で演算されるトラクタ前端の任意の地
点での進行方向を記憶するラム（RAM）23とが設けられ
ている。前記後輪サーボアンプ27には、サーボバルブ６
を介して後輪油圧シリンダ５が接続され、後輪舵角セン
サ７はサーボアンプ27に接続されている。同様に、トレ
ーラ輪、サーボアンプ29には、サーボバルブ13を介して
トレーラ輪油圧シリンダ12が接続され、トレーラ輪舵角
センサ16はサーボアンプ29に接続されている。
ュータを含む回路で構成されており、中央処理部（CP
U）21が設けられ、入力インタフェース24を介して前輪
舵角センサ３、車速センサ８、連結角センサ10と接続さ
れている。したがって、これらセンサ３、８、10からの
信号が入力インタフェース24を介して中央処理部21に入
力され、中央処理部21からの信号が出力インタフェース
25を介してD/A変換器26、28を介して後輪サーボアンプ2
7、トレーラ輪サーボアンプ29に伝えられるようになっ
ている。また、コントローラ20には、中央処理部21の他
に、プログラム及び演算式を記憶するロム（ROM）22
と、中央処理部21で演算されるトラクタ前端の任意の地
点での進行方向を記憶するラム（RAM）23とが設けられ
ている。前記後輪サーボアンプ27には、サーボバルブ６
を介して後輪油圧シリンダ５が接続され、後輪舵角セン
サ７はサーボアンプ27に接続されている。同様に、トレ
ーラ輪、サーボアンプ29には、サーボバルブ13を介して
トレーラ輪油圧シリンダ12が接続され、トレーラ輪舵角
センサ16はサーボアンプ29に接続されている。
制御に際し第３図に示すように、コントローラ20は車
速センサ８からの信号に基づき第４図に示すように所定
の単位距離ΔＤ走行毎に（ステップS1がYES）、前輪舵
角センサ３、連結角センサ10からの信号に基づき、前輪
舵角、連結角を検出する（ステップS2、S3）。次いで、
後輪舵角、トレーラ輪舵角、トラクタヨー角、トレーラ
ヨー角を計算する（ステップS4、S5、S6、S7）。次い
で、トラクタＡの前端の任意の地点での進行方向を計算
し（ステップS8）、その計算結果に基づいて、後輪油圧
シリンダ12、トレーラ輪油圧シリンダ12への制御信号を
出力して（ステップS9）、ステップS1にリターンする。
速センサ８からの信号に基づき第４図に示すように所定
の単位距離ΔＤ走行毎に（ステップS1がYES）、前輪舵
角センサ３、連結角センサ10からの信号に基づき、前輪
舵角、連結角を検出する（ステップS2、S3）。次いで、
後輪舵角、トレーラ輪舵角、トラクタヨー角、トレーラ
ヨー角を計算する（ステップS4、S5、S6、S7）。次い
で、トラクタＡの前端の任意の地点での進行方向を計算
し（ステップS8）、その計算結果に基づいて、後輪油圧
シリンダ12、トレーラ輪油圧シリンダ12への制御信号を
出力して（ステップS9）、ステップS1にリターンする。
次に、第５図について計算の態様を計算する。なお、
図において、符号ＡはトラクタＴの前端の点、Ｂは連結
点、ＣはトレーラＲの後端の点、ＰはトラクタＴのホイ
ールベースＬの重心点であり、また、符号δｆ、δｒ、
δｔはそれぞれ前輪１、後輪４、トレーラ輪11の舵角で
あり、角度はすべてラジアンで表されている。
図において、符号ＡはトラクタＴの前端の点、Ｂは連結
点、ＣはトレーラＲの後端の点、ＰはトラクタＴのホイ
ールベースＬの重心点であり、また、符号δｆ、δｒ、
δｔはそれぞれ前輪１、後輪４、トレーラ輪11の舵角で
あり、角度はすべてラジアンで表されている。
点Ａの横すべり角βＡは、 βＡ＝｛（Ｂ＋Lf）/L｝δｆ ＋｛（A-Lf）/L｝δｒ 連結点Ｂの横すべり角βＢは、 βＢ＝Sh（ｉ）−ψ１ ＝｛（Ｂ−Ｈ）/L｝δｆ ＋｛（Ａ＋Ｈ）/L｝δｒ ここで、Sh（ｉ）は連結点Ｂの進むべき方向を表して
いる。
いる。
これにより連結点Ｂが、Sh（ｉ）方向に進むための後
輪舵角δｒは、 δｒ＝｛L/（Ａ＋Ｈ）｝｛Sh（ｉ）−ψ１｝ −｛（Ｂ−Ｈ）／（Ａ＋Ｈ）｝δｆ トレーラＲから見た連結点Ｂの横すべり角βB1は、 βB1＝Sh（ｉ）−ψ２ 後端の点Ｃの横すべり角BCは、 βＣ＝Sh（１）−ψ２ ここで、Sh（１）は点Ｃの進むべき方向を表している。
輪舵角δｒは、 δｒ＝｛L/（Ａ＋Ｈ）｝｛Sh（ｉ）−ψ１｝ −｛（Ｂ−Ｈ）／（Ａ＋Ｈ）｝δｆ トレーラＲから見た連結点Ｂの横すべり角βB1は、 βB1＝Sh（ｉ）−ψ２ 後端の点Ｃの横すべり角BCは、 βＣ＝Sh（１）−ψ２ ここで、Sh（１）は点Ｃの進むべき方向を表している。
また、 βＣ＝｛（L1-LR）/L1｝βB1 ＋（LR/L1）δｔ これにより、点Ｃがヨー角Sh（１）に進むためのトレー
ラ輪舵角δｔは、 δｔ＝（L1/LR）｛Sh（１）−ψ２｝ −｛（L1-LR）/LR｝ ｛Sh（ｉ）−ψ２｝ トラクタＴのヨーレイト は、 単位時刻の車両の角度すなわちヨー角ψ１は、 トレーラＲのヨーレイト は、 ヨー角ψ２は、 または、連結角をφとすると、 ψ２＝ψ１−φ 上記のように、前輪舵角δｆから、点Ａの進行方向を
表すSh（ｎ）を計算してラム23に記憶し、連結点Ｂが、
点Ａに到達したときに同じ方向となるように、後輪舵角
δｒを計算して後軸油圧アクチュエータ５を制御する。
ラ輪舵角δｔは、 δｔ＝（L1/LR）｛Sh（１）−ψ２｝ −｛（L1-LR）/LR｝ ｛Sh（ｉ）−ψ２｝ トラクタＴのヨーレイト は、 単位時刻の車両の角度すなわちヨー角ψ１は、 トレーラＲのヨーレイト は、 ヨー角ψ２は、 または、連結角をφとすると、 ψ２＝ψ１−φ 上記のように、前輪舵角δｆから、点Ａの進行方向を
表すSh（ｎ）を計算してラム23に記憶し、連結点Ｂが、
点Ａに到達したときに同じ方向となるように、後輪舵角
δｒを計算して後軸油圧アクチュエータ５を制御する。
更に、点Ｃが点Ａに到達したときに同じ方向となるよ
うにトレーラ輪舵角を計算してトレーラ輪油圧アクチュ
エータを制御する。
うにトレーラ輪舵角を計算してトレーラ輪油圧アクチュ
エータを制御する。
これにより、トラクタ前端と、連結点Ｂ及びトレーラ
後端の点Ｃの走行軌跡を一致させることができる。
後端の点Ｃの走行軌跡を一致させることができる。
［考案の効果］ 本発明は、以上説明したように構成されているので、
予測制御によりトラクタ後輪及びステアブルトレーラの
トレーラ輪の舵角を制御し、トラクタ前端の走行軌跡に
連結点及びトレーラ後端を正確に追従させ、トレーラの
張り出しのない旋回を可能にして機動性を向上させるこ
とができる。
予測制御によりトラクタ後輪及びステアブルトレーラの
トレーラ輪の舵角を制御し、トラクタ前端の走行軌跡に
連結点及びトレーラ後端を正確に追従させ、トレーラの
張り出しのない旋回を可能にして機動性を向上させるこ
とができる。
第１図は本考案の一実施例を示す全体構成図、第２図は
制御ブロック図、第３図は制御フローチャート図、第４
図は単位距離を説明する図面、第５図は計算の態様を説
明する図面である。 Ｔ……トラクタ、Ｒ……トレーラ、３……前輪舵角セン
サ、５……後輪油圧シリンダ、７……後輪舵角センサ、
10……連結角センサ、12……トレーラ輪油圧シリンダ、
16……トレーラ輪舵角センサ、20……コントローラ
制御ブロック図、第３図は制御フローチャート図、第４
図は単位距離を説明する図面、第５図は計算の態様を説
明する図面である。 Ｔ……トラクタ、Ｒ……トレーラ、３……前輪舵角セン
サ、５……後輪油圧シリンダ、７……後輪舵角センサ、
10……連結角センサ、12……トレーラ輪油圧シリンダ、
16……トレーラ輪舵角センサ、20……コントローラ
Claims (1)
- 【請求項１】後輪（４）を操舵するアクチェータ（５）
を備えて前輪（１）及び後輪（４）が操舵可能なトラク
タ（Ｔ）に牽引された、トレーラ輪（11）を操舵するア
クチュエータ（12）を備えてトレーラ輪（11）が操舵可
能なステアブルトレーラにおいて、トラクタ（Ｔ）の前
輪（１）の舵角を検出する前輪舵角検出手段（３）、ト
ラクタ（Ｔ）の後輪（４）の舵角を検出する後輪舵角検
出手段（７）、トレーラ（Ｒ）のトレーラ輪（11）の舵
角を検出するトレーラ輪舵角検出手段（16）、及び、カ
プラ（７）に設けられてトラクタ（Ｔ）とトレーラ
（Ｒ）のそれぞれの中心線の相対角度を検出する連結角
検出手段（10）を設け、前記前輪舵角検出手段（３）、
後輪舵角検出手段（７）、トレーラ輪舵角舵角検出手段
（16）、及び、連結角検出手段（10）からの信号に基づ
いてトラクタ前端の任意の地点での進行方向を演算して
記憶し、連結点及びトレーラ後端が前記任意の地点に到
達したときに該連結点及びトレーラ後端の進行方向が前
記記憶された進行方向と一致するように前記後輪及びト
レーラ輪をそれぞれ操舵するアクチュエータ（５、12）
に出力信号を出力する制御手段（20）を設けたことを特
徴とするステアブルトレーラ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990099741U JP2515731Y2 (ja) | 1990-09-26 | 1990-09-26 | ステアブルトレーラ |
| US07/764,304 US5289892A (en) | 1990-09-26 | 1991-09-24 | Steerable trailer and steering apparatus of combination vehicle |
| EP91116330A EP0484668B1 (en) | 1990-09-26 | 1991-09-25 | Steerable trailer and steering apparatus of combination vehicle |
| DE69105460T DE69105460T2 (de) | 1990-09-26 | 1991-09-25 | Anhänger mit lenkbaren Rädern und Lenkvorrichtung für eine Zugmaschine-Anhänger-Kombination. |
| US08/073,500 US5329451A (en) | 1990-09-26 | 1993-06-09 | Steerable trailer and steering apparatus of combination vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990099741U JP2515731Y2 (ja) | 1990-09-26 | 1990-09-26 | ステアブルトレーラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0456580U JPH0456580U (ja) | 1992-05-14 |
| JP2515731Y2 true JP2515731Y2 (ja) | 1996-10-30 |
Family
ID=31841874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1990099741U Expired - Lifetime JP2515731Y2 (ja) | 1990-09-26 | 1990-09-26 | ステアブルトレーラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2515731Y2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10647348B2 (en) | 2015-03-04 | 2020-05-12 | Zhengzhou Research Institute Of Mechanical Engineering Co., Ltd | Vehicle, single-wheelset/double-wheelset trackless train, and tracking and steering control method therefor |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105857394B (zh) * | 2016-04-12 | 2018-11-20 | 西南交通大学 | 一种无轨列车转向控制装置及其控制方法 |
| US20220001921A1 (en) * | 2018-11-07 | 2022-01-06 | Hitachi Astemo, Ltd. | Steering Control Device, Steering Control Method, and Steering Control System |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56163968A (en) * | 1980-05-19 | 1981-12-16 | Hino Motors Ltd | Automatic followup steering device for trailer |
| JPH0348937Y2 (ja) * | 1985-03-08 | 1991-10-18 |
-
1990
- 1990-09-26 JP JP1990099741U patent/JP2515731Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10647348B2 (en) | 2015-03-04 | 2020-05-12 | Zhengzhou Research Institute Of Mechanical Engineering Co., Ltd | Vehicle, single-wheelset/double-wheelset trackless train, and tracking and steering control method therefor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0456580U (ja) | 1992-05-14 |
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