JP2542574Y2 - 連結車両の操舵装置 - Google Patents
連結車両の操舵装置Info
- Publication number
- JP2542574Y2 JP2542574Y2 JP1990107914U JP10791490U JP2542574Y2 JP 2542574 Y2 JP2542574 Y2 JP 2542574Y2 JP 1990107914 U JP1990107914 U JP 1990107914U JP 10791490 U JP10791490 U JP 10791490U JP 2542574 Y2 JP2542574 Y2 JP 2542574Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- trailer
- angle
- steering
- rear wheel
- point
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- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、連結車両すなわちセミトレーラの操舵装置
に関する。
に関する。
［従来の技術］ 連結車両の操舵装置に関し、特開昭61−60379号公報
には、フルトレーラの操舵装置が示され、本出願人は実
願平１−20202号において、セミトレーラの操舵装置を
提案している。
には、フルトレーラの操舵装置が示され、本出願人は実
願平１−20202号において、セミトレーラの操舵装置を
提案している。
上記提案自体は、有効なものであるが、しかし、トラ
クタ前端の走行軌跡をトレーラ後端が追従するように後
輪舵角を制御するようにしているので、複雑な演算によ
る制御を必要とし、また、トレーラの諸元（カプラ〜後
端、カプラ〜後輪軸、後輪軸〜後端の各距離）が演算式
に含まれているので、連結できるトレーラが限定される
不具合がある。
クタ前端の走行軌跡をトレーラ後端が追従するように後
輪舵角を制御するようにしているので、複雑な演算によ
る制御を必要とし、また、トレーラの諸元（カプラ〜後
端、カプラ〜後輪軸、後輪軸〜後端の各距離）が演算式
に含まれているので、連結できるトレーラが限定される
不具合がある。
また、実開昭58−102385号公報に、トレーラ後輪を操
舵する技術が開示されている。しかし、この技術は、第
２軸及び第３軸を旋回可能とし、第２軸の旋回を第３軸
に伝えて旋回させる拘束手段を有するものであり、トラ
クタとトレーラの組み合わせを任意に選ぶことができな
い。
舵する技術が開示されている。しかし、この技術は、第
２軸及び第３軸を旋回可能とし、第２軸の旋回を第３軸
に伝えて旋回させる拘束手段を有するものであり、トラ
クタとトレーラの組み合わせを任意に選ぶことができな
い。
［考案が解決しようとする課題］ したがって、本考案は、制御が簡単で、トレーラがト
ラクタの走行軌跡を追従し、連結されるトレーラの諸元
による制約のない連結車両の操舵装置を提供することを
目的としている。
ラクタの走行軌跡を追従し、連結されるトレーラの諸元
による制約のない連結車両の操舵装置を提供することを
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、トレーラ後輪の操舵機構を有し、操
舵装置を制御するコントローラを設けた連結車両の操舵
装置において、カプラに連結角センサを設け、前記コン
トローラは前記連結角センサが検出した連結角を記憶
し、その連結角検出地点にトレーラ後端が達した時に前
記記憶した連結角の方向にトレーラ後輪が進行するよう
にトレー後輪舵角を制御する機能を有している。
舵装置を制御するコントローラを設けた連結車両の操舵
装置において、カプラに連結角センサを設け、前記コン
トローラは前記連結角センサが検出した連結角を記憶
し、その連結角検出地点にトレーラ後端が達した時に前
記記憶した連結角の方向にトレーラ後輪が進行するよう
にトレー後輪舵角を制御する機能を有している。
［作用効果の説明］ 上記のように構成された連結車両の操舵装置において
は、コントローラはカプラに設けられた連結角センサが
検出した連結角を記憶し、その連結角検出地点にトレー
ラ後端が達した時に記憶した連結角の方向にトレーラ後
輪が進行するようにトレーラ後輪舵角を制御する。
は、コントローラはカプラに設けられた連結角センサが
検出した連結角を記憶し、その連結角検出地点にトレー
ラ後端が達した時に記憶した連結角の方向にトレーラ後
輪が進行するようにトレーラ後輪舵角を制御する。
連結点の進行方向は、正確には横すべり角を考慮に入
れなければならないが、トラクタ後軸と連結点との距離
が近いので、横すべり角をゼロとしてた簡単な演算によ
る制御で、トレーラ後端が連結点の走行軌跡を追従する
ように制御することができる。
れなければならないが、トラクタ後軸と連結点との距離
が近いので、横すべり角をゼロとしてた簡単な演算によ
る制御で、トレーラ後端が連結点の走行軌跡を追従する
ように制御することができる。
したがって、連結車両の機動性が向上し、しかも、こ
の制御には、トレーラ個々の諸元値が演算式に含まれて
いないので、トラクタに連結するトレーラを選択する制
約がない。
の制御には、トレーラ個々の諸元値が演算式に含まれて
いないので、トラクタに連結するトレーラを選択する制
約がない。
［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１には、ステアリング11
と、そのステアリング11に連動して前輪12を操舵するリ
ンク機構13とが設けられている。また、ステアリング11
の回転数を検出して前輪12の転舵角を検出する前輪舵角
センサ14と、カプラ16に取付けられ、その連結角を検出
する連結角センサ17とが設けられている。なお、符号18
はトラクタ１の後輪である。
と、そのステアリング11に連動して前輪12を操舵するリ
ンク機構13とが設けられている。また、ステアリング11
の回転数を検出して前輪12の転舵角を検出する前輪舵角
センサ14と、カプラ16に取付けられ、その連結角を検出
する連結角センサ17とが設けられている。なお、符号18
はトラクタ１の後輪である。
他方、トレーラ２には、後輪の回転数に比例した周波
数のパルス信号を出力する車速センサ15と、後輪21を操
舵するリンク機構22と、そのリンク機構22を駆動する油
圧アクチュエータ23とが設けられている。そのアクチュ
エータ23は、サーボバルブ26を介してオイルポンプ24と
オイルタンク25とに接続され、これらの部材22〜26によ
り操舵機構が構成されている。また、後輪21の転舵角を
検出する後輪舵角センサ27が設けられている。そして、
これらの部材14、15、17、26及び27は、それぞれ全体を
符号31で示すコントローラに接続されている。
数のパルス信号を出力する車速センサ15と、後輪21を操
舵するリンク機構22と、そのリンク機構22を駆動する油
圧アクチュエータ23とが設けられている。そのアクチュ
エータ23は、サーボバルブ26を介してオイルポンプ24と
オイルタンク25とに接続され、これらの部材22〜26によ
り操舵機構が構成されている。また、後輪21の転舵角を
検出する後輪舵角センサ27が設けられている。そして、
これらの部材14、15、17、26及び27は、それぞれ全体を
符号31で示すコントローラに接続されている。
そのコントローラ31は、マイクロコンピュータで構成
され、中央処理部（CPU）34には前輪舵角センサ14と連
結角センサ17とが接続されたA/D変換器32と、車速セン
サ15が接続されたパルス入力インタフェース33とがそれ
ぞれ接続され、また、ロム36とラム37とが接続されてい
る。そして、中央処理部34には、D/A変換器38及びサー
ボアンプ35を介してサーボバルブ26が接続され、そのサ
ーボアンプ35には、後輪舵角センサ27が接続されてい
る。
され、中央処理部（CPU）34には前輪舵角センサ14と連
結角センサ17とが接続されたA/D変換器32と、車速セン
サ15が接続されたパルス入力インタフェース33とがそれ
ぞれ接続され、また、ロム36とラム37とが接続されてい
る。そして、中央処理部34には、D/A変換器38及びサー
ボアンプ35を介してサーボバルブ26が接続され、そのサ
ーボアンプ35には、後輪舵角センサ27が接続されてい
る。
次に、第２図について計算の態様を説明する。
図において、 H:連結点なすわちカプラ16のセンタ φ：連結角 C:トレーラ２の後端 C.G.:トレーラ２の重心点 とすると、ヨーレイト1は、1＝（φ−δｔ）V/Lt ・・・（１） 重心点C.G.の横すべり角β1は、 β1＝（Ltr・φ/Lt）＋（Ltf・δt/Lt） ・・・（２） 点Ｃの横すべりの角βｃは、 βｃ＝β1−（Lc・1/V） ・・・（３） 式（３）は式（１）及び（２）から βｃ＝｛（Ltr−Lc）φ/Lt｝＋｛（Ltf＋Lc）δt/Lt｝ 連結点すなわち点Ｈのトレーラからみた横すべり角βｈ
は、トラクタ１の後軸と連結点Ｈとの距離をLhとする
と、 βｈ（Lh/L）・df＋φ ここで、Ｌはトラクタ１のホイールベースで、LhはＬに
対して極めて小さいので、Lh/Lは無視することができ、 βｈ≒φ ・・・（４） 点Ｈの進行方向γｈは、 γｈ＝φ＋ψ1 ・・・（５） 点Ｃの進行方向γｃは、 γｃ＝βｃ＋ψ1＝｛（Ltr−Lc）φ/Lt｝＋｛（Ltr＋L
c）δt/Lt｝＋ψ1 ・・・（６） 点Ｈの走行軌跡を点Ｃが追従するためには、単位走行距
離Δｘ（第３図）で離散化すると、 γｃ（Ｘ）＝γｈ（ｘ−ｎ・Δｘ） ・・・（７） ここで、ｎ＝（Ltf＋Lc）／Δｘ ・・・（８） 式（５）、（６）より ｛（Ltr−Lc）φ（ｘ）/Lt｝＋｛（Ltf＋Lc）δｔ
（ｘ）/Lt｝＋ψ1（ｘ）＝γｈ（ｘ−ｎ・Δｘ） ・・・（９） ヨー角ψ1（ｘ）は、ψ1（ｘ）＝ψ1（ｘ−ｎ・Δｘ）
＋｛（φ（ｘ）＋δｔ（ｘ）Δx/Lt｝ ・・・（10） と表わされる。
は、トラクタ１の後軸と連結点Ｈとの距離をLhとする
と、 βｈ（Lh/L）・df＋φ ここで、Ｌはトラクタ１のホイールベースで、LhはＬに
対して極めて小さいので、Lh/Lは無視することができ、 βｈ≒φ ・・・（４） 点Ｈの進行方向γｈは、 γｈ＝φ＋ψ1 ・・・（５） 点Ｃの進行方向γｃは、 γｃ＝βｃ＋ψ1＝｛（Ltr−Lc）φ/Lt｝＋｛（Ltr＋L
c）δt/Lt｝＋ψ1 ・・・（６） 点Ｈの走行軌跡を点Ｃが追従するためには、単位走行距
離Δｘ（第３図）で離散化すると、 γｃ（Ｘ）＝γｈ（ｘ−ｎ・Δｘ） ・・・（７） ここで、ｎ＝（Ltf＋Lc）／Δｘ ・・・（８） 式（５）、（６）より ｛（Ltr−Lc）φ（ｘ）/Lt｝＋｛（Ltf＋Lc）δｔ
（ｘ）/Lt｝＋ψ1（ｘ）＝γｈ（ｘ−ｎ・Δｘ） ・・・（９） ヨー角ψ1（ｘ）は、ψ1（ｘ）＝ψ1（ｘ−ｎ・Δｘ）
＋｛（φ（ｘ）＋δｔ（ｘ）Δx/Lt｝ ・・・（10） と表わされる。
式（９）は、また、 δｔ（ｘ）＝γｈ（ｘ−ｎ・Δｘ）−｛（Ltr−Lc）φ
（ｘ）／（Ltf＋Lc）｝−Lt・φ（ｘ）／（ltf＋Lc） ・・・（11） と変形できる。
（ｘ）／（Ltf＋Lc）｝−Lt・φ（ｘ）／（ltf＋Lc） ・・・（11） と変形できる。
したがって、単位走行距離Δｘ毎に、点Ｈの進行方向
を式（５）により演算しラム37に記憶しておき、点Ｃが
その地点に達したとき、同じ進行方向となるように、ト
レーラ２の後輪21の目標蛇角を式（11）により制御す
る。
を式（５）により演算しラム37に記憶しておき、点Ｃが
その地点に達したとき、同じ進行方向となるように、ト
レーラ２の後輪21の目標蛇角を式（11）により制御す
る。
次に、第４図ないし第６図について制御の態様を説明
する。
する。
第４図において、図示しないキースイッチをONする
と、コントローラ31は、記憶している前回のヨー角ψ1
を帰零し（ステップS1）、単位走行距離Δｘのカウンタ
を１にする（ステップS2）。次いで、進行方向γｈ
（ｉ）を帰零し（ステップS3）、カウントを１つ進める
（ステップS4）。そして、カウントが所定カウントｎに
達したら（ステップS5がYES）、リターンする。すなわ
ち、電源ON時にＣ点の目標進行方向は、Ｈ点に達するま
で直進するという条件にイニシャライズしている。
と、コントローラ31は、記憶している前回のヨー角ψ1
を帰零し（ステップS1）、単位走行距離Δｘのカウンタ
を１にする（ステップS2）。次いで、進行方向γｈ
（ｉ）を帰零し（ステップS3）、カウントを１つ進める
（ステップS4）。そして、カウントが所定カウントｎに
達したら（ステップS5がYES）、リターンする。すなわ
ち、電源ON時にＣ点の目標進行方向は、Ｈ点に達するま
で直進するという条件にイニシャライズしている。
第５図において、単位時間Δｔ毎に、コントローラ31
は、連結角センサ17からの信号に基づき、連結角φを検
出し（ステップS10）、ノイズを消し（ステップS11）、
ラム37に格納して（ステップS12）、リターンする。
は、連結角センサ17からの信号に基づき、連結角φを検
出し（ステップS10）、ノイズを消し（ステップS11）、
ラム37に格納して（ステップS12）、リターンする。
第６図において、単位走行距離Δｘ毎に、コントロー
ラ31は、連結角φ、ヨー角ψ、点Ｃの現在点に点Ｈがあ
ったときの点Ｈの進行方向γｈ（１）、トレーラ２の諸
元（重量及び量Lc、Ltr、Ltf、Ltなど）を読み込む（ス
テップS20、S21、S22、S23）。次いで、式（11）により
後輪21の目標舵角δｔを計算し（ステップS24）、カウ
ントを１にする（ステップS25）。そこで、進行方向γ
ｈ（ｉ）のデータを１つづつ進め（ステップS26）、カ
ウントを１つ進めて（ステップS27）、カウントが所定
カウントｎに達したか否かを判定する（ステップS2
8）。NOの場合は、ステップS26に戻り、YESだったら、
点Ｈの進行方向を式（５）で計算して（ステップS2
9）、ラム37に格納する（ステップS30）。次いで、式
（１）によりヨーレイト1を計算して（ステップS3
1）、式（10）によりヨー角ψ1（ｘ）を計算し（ステッ
プS32）、目標舵角δｔの信号をサーボアンプ35を出力
して（ステップS32）、リターンする。
ラ31は、連結角φ、ヨー角ψ、点Ｃの現在点に点Ｈがあ
ったときの点Ｈの進行方向γｈ（１）、トレーラ２の諸
元（重量及び量Lc、Ltr、Ltf、Ltなど）を読み込む（ス
テップS20、S21、S22、S23）。次いで、式（11）により
後輪21の目標舵角δｔを計算し（ステップS24）、カウ
ントを１にする（ステップS25）。そこで、進行方向γ
ｈ（ｉ）のデータを１つづつ進め（ステップS26）、カ
ウントを１つ進めて（ステップS27）、カウントが所定
カウントｎに達したか否かを判定する（ステップS2
8）。NOの場合は、ステップS26に戻り、YESだったら、
点Ｈの進行方向を式（５）で計算して（ステップS2
9）、ラム37に格納する（ステップS30）。次いで、式
（１）によりヨーレイト1を計算して（ステップS3
1）、式（10）によりヨー角ψ1（ｘ）を計算し（ステッ
プS32）、目標舵角δｔの信号をサーボアンプ35を出力
して（ステップS32）、リターンする。
［考案の効果］ 本考案は、以上説明したように構成されているので、
以下の効果を奏する。
以下の効果を奏する。
（ａ）簡単な制御でトレーラ後輪を操舵し、トレーラ後
端が連結点の走行軌跡を追従するよう制御でき、連結車
両の機動性を向上させることができる。
端が連結点の走行軌跡を追従するよう制御でき、連結車
両の機動性を向上させることができる。
（ｂ）制御に用いる演算式にはトレーラの諸元値が含ま
れていないので、連結するトレーラを選択する制約がな
い。
れていないので、連結するトレーラを選択する制約がな
い。
第１図は本考案の一実施例を示す全体構成図、第２図及
び第３図は計算態様を示す平面図、第４図はキースイッ
チON時の制御フローチャート図、第５図は連結角検出・
格納の制御フローチャート図、第６図は後輪目標舵角計
算の制御フローチャート図である。 ２……トレーラ、16……カプラ、17……連結角センサ、
22……リンク機構、23……油圧アクチュエータ、26……
サーボバルブ、31……コントローラ
び第３図は計算態様を示す平面図、第４図はキースイッ
チON時の制御フローチャート図、第５図は連結角検出・
格納の制御フローチャート図、第６図は後輪目標舵角計
算の制御フローチャート図である。 ２……トレーラ、16……カプラ、17……連結角センサ、
22……リンク機構、23……油圧アクチュエータ、26……
サーボバルブ、31……コントローラ
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６２Ｄ 113:00 115:00
Claims (1)
- 【請求項１】トレーラ後輪（21）の操舵機構を有し、操
舵装置を制御するコントローラ（31）を設けた連結車両
の操舵装置において、カプラ（16）に連結角センサ（1
7）を設け、前記コントローラ（31）は前記連結角セン
サ（17）が検出した連結角（φ）を記憶し、その連結角
検出地点にトレーラ後端（Ｃ）が達した時に前記記憶し
た連結角（φ）の方向にトレーラ後輪（21）が進行する
ようにトレーラ後輪舵角（δｔ）を制御する機能を有す
ることを特徴とする連結車両の操舵装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990107914U JP2542574Y2 (ja) | 1990-10-17 | 1990-10-17 | 連結車両の操舵装置 |
| US07/764,304 US5289892A (en) | 1990-09-26 | 1991-09-24 | 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. |
| EP91116330A EP0484668B1 (en) | 1990-09-26 | 1991-09-25 | Steerable trailer and steering apparatus of combination vehicle |
| 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 |
|---|---|---|---|
| JP1990107914U JP2542574Y2 (ja) | 1990-10-17 | 1990-10-17 | 連結車両の操舵装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0467182U JPH0467182U (ja) | 1992-06-15 |
| JP2542574Y2 true JP2542574Y2 (ja) | 1997-07-30 |
Family
ID=31854642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1990107914U Expired - Lifetime JP2542574Y2 (ja) | 1990-09-26 | 1990-10-17 | 連結車両の操舵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2542574Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58102385U (ja) * | 1982-01-05 | 1983-07-12 | トヨタ自動車株式会社 | セミトレ−ラ |
-
1990
- 1990-10-17 JP JP1990107914U patent/JP2542574Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0467182U (ja) | 1992-06-15 |
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