JP2001115870A - タイヤスリップ制御装置 - Google Patents
タイヤスリップ制御装置Info
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 特別なセンサを配設する必要なく、スリップ
を検知してスリップ制御しうるタイヤスリップ制御装置
を提供すること。 【解決手段】 所定のエンジン高速回転域において、ト
ランスミッション３の出力回転数が所定値以下である初
期状態から、トランスミッション３の出力回転数のエン
ジン回転数に対する比の単位時間当たり変化率が所定値
を超えたとき、スリップ制御器１１が、エンジンガバナ
６に対して、エンジンＥの出力特性を第一特性より低ト
ルクである第二特性に切り換えることにより、走行駆動
力を制限するように構成されている。
を検知してスリップ制御しうるタイヤスリップ制御装置
を提供すること。 【解決手段】 所定のエンジン高速回転域において、ト
ランスミッション３の出力回転数が所定値以下である初
期状態から、トランスミッション３の出力回転数のエン
ジン回転数に対する比の単位時間当たり変化率が所定値
を超えたとき、スリップ制御器１１が、エンジンガバナ
６に対して、エンジンＥの出力特性を第一特性より低ト
ルクである第二特性に切り換えることにより、走行駆動
力を制限するように構成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は積み込み車両など
の、車両のタイヤスリップ制御装置に関する。さらに詳
しくは、たとえばトルクコンバータのストール状態（ト
ルクコンバータの出力側が拘束されてトルクコンバータ
の滑り率が１００％となって伝達するトルクが最大とな
ったとき）、およびそれに近い状態においてタイヤがス
リップしたとき、このスリップを抑制するためのタイヤ
スリップ制御装置に関する。
の、車両のタイヤスリップ制御装置に関する。さらに詳
しくは、たとえばトルクコンバータのストール状態（ト
ルクコンバータの出力側が拘束されてトルクコンバータ
の滑り率が１００％となって伝達するトルクが最大とな
ったとき）、およびそれに近い状態においてタイヤがス
リップしたとき、このスリップを抑制するためのタイヤ
スリップ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】たとえば図５に示す積み込み作業を行う
ためのホイールローダ５１などは、土砂や岩石などを掘
削してすくい上げるためにそのバケット５２をその対象
物に突っ込むとき、一般にエンジンＥを最高回転数まで
上昇させる。このとき、トルクコンバータＴＣがストー
ル状態になるが、駆動力が接地力より大きいと駆動輪Ｗ
がスリップしてしまう。かかるスリップに起因してタイ
ヤが短期間で摩耗したり、瓦礫の上でスリップしたりす
るとタイヤを損傷することがある。とくに、ホイールロ
ーダなどの建設機械ではタイヤの消耗は維持費用の増大
に繋がる。なお、符号ＴＭはトランスミッションを示
す。
ためのホイールローダ５１などは、土砂や岩石などを掘
削してすくい上げるためにそのバケット５２をその対象
物に突っ込むとき、一般にエンジンＥを最高回転数まで
上昇させる。このとき、トルクコンバータＴＣがストー
ル状態になるが、駆動力が接地力より大きいと駆動輪Ｗ
がスリップしてしまう。かかるスリップに起因してタイ
ヤが短期間で摩耗したり、瓦礫の上でスリップしたりす
るとタイヤを損傷することがある。とくに、ホイールロ
ーダなどの建設機械ではタイヤの消耗は維持費用の増大
に繋がる。なお、符号ＴＭはトランスミッションを示
す。
【０００３】そこで、従来ではこのようなスリップが生
じた場合、これを検知したうえで車輪に伝達される駆動
力を制限してスリップを抑制することがなされている。
特開平４−２５６０号公報、特開平６−５８３４５号公
報、特公平７−１０９２４０号公報および特許第２５２
８４５６号公報に開示された技術が知られている。
じた場合、これを検知したうえで車輪に伝達される駆動
力を制限してスリップを抑制することがなされている。
特開平４−２５６０号公報、特開平６−５８３４５号公
報、特公平７−１０９２４０号公報および特許第２５２
８４５６号公報に開示された技術が知られている。
【０００４】これら従来技術におけるタイヤスリップの
判定方法は、左右の駆動輪の回転数差を検知してスリッ
プと判定したり、左右の駆動輪の加速度差を検知してス
リップと判定したり、駆動輪と従動輪との回転数差から
スリップを判定するものである。
判定方法は、左右の駆動輪の回転数差を検知してスリッ
プと判定したり、左右の駆動輪の加速度差を検知してス
リップと判定したり、駆動輪と従動輪との回転数差から
スリップを判定するものである。
【０００５】また、スリップを確認すると駆動輪の回転
駆動力を制御してスリップを抑制している。具体的に
は、ブレーキをかけることによって駆動輪の回転駆動力
を抑制すること、クラッチを半滑り状態にして駆動輪の
回転駆動力を抑制すること、エンジンへの燃料供給を低
減してエンジンの出力トルクおよび回転を低下させるこ
とによって駆動輪の回転駆動力を抑制すること、などに
よってスリップを抑制している。
駆動力を制御してスリップを抑制している。具体的に
は、ブレーキをかけることによって駆動輪の回転駆動力
を抑制すること、クラッチを半滑り状態にして駆動輪の
回転駆動力を抑制すること、エンジンへの燃料供給を低
減してエンジンの出力トルクおよび回転を低下させるこ
とによって駆動輪の回転駆動力を抑制すること、などに
よってスリップを抑制している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スリッ
プ検出において左右の駆動輪の回転数差を検知してスリ
ップ判定を行う場合には駆動輪の左右の車軸に回転検出
器を配設する必要がある。また、車体旋回中に発生する
内外輪の回転数差による誤差がある場合や両輪ともにス
リップした場合には判別ができないという問題がある。
左右の駆動輪の加速度差を検知する場合も同様の問題が
ある。駆動輪と従動輪との回転数差を検知する場合には
駆動軸と従動軸とに回転検出器を追加配設する必要があ
り、ホイールローダなどの四輪駆動の車両には適用でき
ない。
プ検出において左右の駆動輪の回転数差を検知してスリ
ップ判定を行う場合には駆動輪の左右の車軸に回転検出
器を配設する必要がある。また、車体旋回中に発生する
内外輪の回転数差による誤差がある場合や両輪ともにス
リップした場合には判別ができないという問題がある。
左右の駆動輪の加速度差を検知する場合も同様の問題が
ある。駆動輪と従動輪との回転数差を検知する場合には
駆動軸と従動軸とに回転検出器を追加配設する必要があ
り、ホイールローダなどの四輪駆動の車両には適用でき
ない。
【０００７】本発明は、かかる課題を解決するためにな
されたものであり、新たに特別なセンサを配設する必要
がなく、しかも、両駆動輪ともにスリップしてもこれを
正確に検知してスリップ制御しうる安価で信頼性の高い
タイヤスリップ制御装置を提供することを目的としてい
る。
されたものであり、新たに特別なセンサを配設する必要
がなく、しかも、両駆動輪ともにスリップしてもこれを
正確に検知してスリップ制御しうる安価で信頼性の高い
タイヤスリップ制御装置を提供することを目的としてい
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】通常の車両の駆動力は、
低速走行から高速走行という変化に対して高駆動力から
低駆動力へと変化する。ここで、駆動力が接地力を超え
てタイヤスリップが発生すると、時間当たりの駆動力変
化が通常加速走行時の駆動力変化より大きくなる。ま
た、駆動力の大きさは、トルクコンバータによる動力伝
達の場合、その入力回転数と、そのときの入力回転数と
出力回転数との比とで表すことができる。
低速走行から高速走行という変化に対して高駆動力から
低駆動力へと変化する。ここで、駆動力が接地力を超え
てタイヤスリップが発生すると、時間当たりの駆動力変
化が通常加速走行時の駆動力変化より大きくなる。ま
た、駆動力の大きさは、トルクコンバータによる動力伝
達の場合、その入力回転数と、そのときの入力回転数と
出力回転数との比とで表すことができる。
【０００９】本発明のタイヤスリップ制御装置はかかる
特性を利用したものであり、エンジンと、エンジン出力
軸に連結されたトルクコンバータと、該トルクコンバー
タから車軸へ走行駆動力を伝達する変速機と、エンジン
回転検出器と、上記変速機の出力回転検出器と、走行駆
動力制限手段とを備えており、上記走行駆動力制限手段
が、所定のエンジン回転数以上である高速回転域におい
て変速機の出力回転数が所定値以下である初期状態か
ら、変速機の出力回転数のエンジン回転数に対する比の
単位時間当たり変化率が所定値を超えたときにスリップ
が発生したと判断して走行駆動力を制限するように構成
されている。
特性を利用したものであり、エンジンと、エンジン出力
軸に連結されたトルクコンバータと、該トルクコンバー
タから車軸へ走行駆動力を伝達する変速機と、エンジン
回転検出器と、上記変速機の出力回転検出器と、走行駆
動力制限手段とを備えており、上記走行駆動力制限手段
が、所定のエンジン回転数以上である高速回転域におい
て変速機の出力回転数が所定値以下である初期状態か
ら、変速機の出力回転数のエンジン回転数に対する比の
単位時間当たり変化率が所定値を超えたときにスリップ
が発生したと判断して走行駆動力を制限するように構成
されている。
【００１０】かかる構成により、駆動輪のスリップ、す
なわち、エンジンが高速回転状態、且つ、車両が停止ま
たはそれに近い状態のとき、駆動軸の回転が通常の車両
加速変化よりも大きく変化したことを検出することがで
きる。このスリップ検出のために特別な検出器を新たに
設ける必要はない。また、左右の両駆動輪がスリップし
てもこれを検出することができる。そして、スリップが
検出されると走行駆動力を制限してスリップを終了させ
ることができる。
なわち、エンジンが高速回転状態、且つ、車両が停止ま
たはそれに近い状態のとき、駆動軸の回転が通常の車両
加速変化よりも大きく変化したことを検出することがで
きる。このスリップ検出のために特別な検出器を新たに
設ける必要はない。また、左右の両駆動輪がスリップし
てもこれを検出することができる。そして、スリップが
検出されると走行駆動力を制限してスリップを終了させ
ることができる。
【００１１】なお、上記変速機の出力回転検出器は、変
速機の出力軸はもとより、この出力軸から例えばデファ
レンシャルギヤに至るまでの伝動軸などに取り付けても
よい。また、変速機内部の機構における変速ギヤから出
力側に配設されている伝動軸やギヤなどに配設すること
も可能である。
速機の出力軸はもとより、この出力軸から例えばデファ
レンシャルギヤに至るまでの伝動軸などに取り付けても
よい。また、変速機内部の機構における変速ギヤから出
力側に配設されている伝動軸やギヤなどに配設すること
も可能である。
【００１２】本発明の他のタイヤスリップ制御装置は、
エンジンと、エンジン出力軸に連結されたトルクコンバ
ータと、該トルクコンバータから車軸へ走行駆動力を伝
達する変速機と、エンジン回転検出器と、上記変速機の
出力回転検出器と、走行駆動力制限手段とを備えてお
り、上記走行駆動力制限手段が、所定のエンジン回転数
以上である高速回転域において変速機の出力回転数が所
定値以下である初期状態から、変速機の出力回転数の単
位時間当たり増加率が所定値を超えたときにスリップが
発生したと判断して走行駆動力を制限するように構成さ
れている。
エンジンと、エンジン出力軸に連結されたトルクコンバ
ータと、該トルクコンバータから車軸へ走行駆動力を伝
達する変速機と、エンジン回転検出器と、上記変速機の
出力回転検出器と、走行駆動力制限手段とを備えてお
り、上記走行駆動力制限手段が、所定のエンジン回転数
以上である高速回転域において変速機の出力回転数が所
定値以下である初期状態から、変速機の出力回転数の単
位時間当たり増加率が所定値を超えたときにスリップが
発生したと判断して走行駆動力を制限するように構成さ
れている。
【００１３】かかる構成により、前述した回転数比の単
位時間当たり変化率によってスリップ判定をする制御装
置と同様の作用効果を奏することができる。なお、上記
変速機の出力回転検出器については前述のとおりであ
る。
位時間当たり変化率によってスリップ判定をする制御装
置と同様の作用効果を奏することができる。なお、上記
変速機の出力回転検出器については前述のとおりであ
る。
【００１４】本発明のさらに他のタイヤスリップ制御装
置は、以上のタイヤスリップ制御装置における変速機の
出力回転検出器に代えて、変速機の入力回転検出器を備
えたものである。変速機の入力側の回転であっても各伝
動軸を介して車輪と連結しているため、タイヤスリップ
を検知することができる。
置は、以上のタイヤスリップ制御装置における変速機の
出力回転検出器に代えて、変速機の入力回転検出器を備
えたものである。変速機の入力側の回転であっても各伝
動軸を介して車輪と連結しているため、タイヤスリップ
を検知することができる。
【００１５】そして、上記走行駆動力制限手段が、エン
ジン回転数をスリップが発生したと判断したときの回転
数より低い回転数に低下させるようにエンジン出力を切
り換え、変速機への入力トルクを低下させることによ
り、走行駆動力を制限するように構成されたタイヤスリ
ップ制御装置にあっては、駆動輪への伝達トルクが低下
するので、駆動輪の回転数が低下し、スリップを効果的
に終了させることができる。
ジン回転数をスリップが発生したと判断したときの回転
数より低い回転数に低下させるようにエンジン出力を切
り換え、変速機への入力トルクを低下させることによ
り、走行駆動力を制限するように構成されたタイヤスリ
ップ制御装置にあっては、駆動輪への伝達トルクが低下
するので、駆動輪の回転数が低下し、スリップを効果的
に終了させることができる。
【００１６】また、上記走行駆動力制限手段に、エンジ
ンの出力特性を変化させる機能を有するエンジンガバナ
を備え、このエンジンガバナを、エンジンの出力特性を
高回転域での出力トルクがより小さい低トルク特性に切
り換えることによって走行駆動力を制限するように構成
することにより、ブレーキによる制限に較べて圧力制御
弁などの追加の装置を必要とせず、また、クラッチを意
図的に滑らせるクラッチ係合力制御に較べても、クラッ
チ板の負荷を増大させることがなく、制御の信頼性が高
い。また、入力動力が制限されるため、エネルギーロス
を小さくすることができる。
ンの出力特性を変化させる機能を有するエンジンガバナ
を備え、このエンジンガバナを、エンジンの出力特性を
高回転域での出力トルクがより小さい低トルク特性に切
り換えることによって走行駆動力を制限するように構成
することにより、ブレーキによる制限に較べて圧力制御
弁などの追加の装置を必要とせず、また、クラッチを意
図的に滑らせるクラッチ係合力制御に較べても、クラッ
チ板の負荷を増大させることがなく、制御の信頼性が高
い。また、入力動力が制限されるため、エネルギーロス
を小さくすることができる。
【００１７】さらに、上記エンジンガバナによってエン
ジンの出力特性を上記低トルク特性に切り換えることに
より、エンジン回転数をスリップが発生したと判断した
ときの回転数より低い回転数に低下させ、且つ、変速機
の出力回転数または入力回転数の駆動力を低下させたの
ち、再度、もとのエンジンの出力特性に切り換える得よ
うに構成することにより、信頼性の高いスリップ制御が
可能となる。
ジンの出力特性を上記低トルク特性に切り換えることに
より、エンジン回転数をスリップが発生したと判断した
ときの回転数より低い回転数に低下させ、且つ、変速機
の出力回転数または入力回転数の駆動力を低下させたの
ち、再度、もとのエンジンの出力特性に切り換える得よ
うに構成することにより、信頼性の高いスリップ制御が
可能となる。
【００１８】また、上記エンジンガバナを、エンジンの
出力特性を低トルク特性に切り換えておき、設定された
時間が経過したのちに、再度、もとのエンジンの出力特
性に切り換え得るように構成することにより、車両の安
定した運転が可能となる。
出力特性を低トルク特性に切り換えておき、設定された
時間が経過したのちに、再度、もとのエンジンの出力特
性に切り換え得るように構成することにより、車両の安
定した運転が可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しつつ本発
明の積み込み車両およびその出力制御方法の実施形態を
説明する。
明の積み込み車両およびその出力制御方法の実施形態を
説明する。
【００２０】図１は積み込み車両などに装備された本発
明のタイヤスリップ制御装置（以下、単に制御装置とい
う）の一実施形態１を示す構成図である。
明のタイヤスリップ制御装置（以下、単に制御装置とい
う）の一実施形態１を示す構成図である。
【００２１】図中、エンジンＥによって発生した駆動力
はトルクコンバータ２とトランスミッション３とを通し
て前後の駆動輪４に伝達され、それによって車両は前進
・後進させられる。符号１２は車軸であり、符号５はデ
ファレンシャルギヤである。エンジンＥにはその出力特
性を切り換える機能を有したエンジンガバナ６が配設さ
れている。さらに、エンジンＥの出力軸７の回転数（以
下、エンジン回転数という）およびトランスミッション
３の出力軸８の回転数（以下、出力回転数という）を検
出するための回転数検出計９、１０が配設されている。
いずれの回転数検出計９、１０も変速装置の制御や運転
状態の表示用として車両に通常配設されているものであ
る。また、本制御装置１では、スリップ制御器１１に後
述する第二特性調整器１３を備えている。しかし、第二
特性調整器１３はスリップ制御器１１ではなくエンジン
ガバナ６に備えてもよい。第二特性とはエンジンのトル
ク特性のうちの一つであり、図３（ａ）、図３（ｂ）に
おいて符号Ｒ２で示すものである。
はトルクコンバータ２とトランスミッション３とを通し
て前後の駆動輪４に伝達され、それによって車両は前進
・後進させられる。符号１２は車軸であり、符号５はデ
ファレンシャルギヤである。エンジンＥにはその出力特
性を切り換える機能を有したエンジンガバナ６が配設さ
れている。さらに、エンジンＥの出力軸７の回転数（以
下、エンジン回転数という）およびトランスミッション
３の出力軸８の回転数（以下、出力回転数という）を検
出するための回転数検出計９、１０が配設されている。
いずれの回転数検出計９、１０も変速装置の制御や運転
状態の表示用として車両に通常配設されているものであ
る。また、本制御装置１では、スリップ制御器１１に後
述する第二特性調整器１３を備えている。しかし、第二
特性調整器１３はスリップ制御器１１ではなくエンジン
ガバナ６に備えてもよい。第二特性とはエンジンのトル
ク特性のうちの一つであり、図３（ａ）、図３（ｂ）に
おいて符号Ｒ２で示すものである。
【００２２】本実施形態では回転数検出計１０をトラン
スミッション３の出力軸８の回転を検出するように配置
されているが、出力軸８に限定されることはない。たと
えば、この出力軸からデファレンシャルギヤ５に至るま
でのいずれの伝動軸の回転を検出するものであってもよ
い。また、トランスミッション３の内部機構における変
速ギヤから出力側に配置された各種ギヤや伝動軸の回転
を検出するようにしてもよい。
スミッション３の出力軸８の回転を検出するように配置
されているが、出力軸８に限定されることはない。たと
えば、この出力軸からデファレンシャルギヤ５に至るま
でのいずれの伝動軸の回転を検出するものであってもよ
い。また、トランスミッション３の内部機構における変
速ギヤから出力側に配置された各種ギヤや伝動軸の回転
を検出するようにしてもよい。
【００２３】これら回転数検出計９、１０によって検出
された上記各回転数の信号はスリップ制御器１１に送ら
れる。スリップ制御器１１では各回転数信号に基づいて
スリップの発生の有無を判定する（以下、スリップ判定
という）。スリップ制御器１１がスリップ発生と判定し
たら、エンジンガバナ６に対して上記第二特性調整器１
３が選定したエンジンＥの出力特性にを切り換えるよう
に指示信号を発する。
された上記各回転数の信号はスリップ制御器１１に送ら
れる。スリップ制御器１１では各回転数信号に基づいて
スリップの発生の有無を判定する（以下、スリップ判定
という）。スリップ制御器１１がスリップ発生と判定し
たら、エンジンガバナ６に対して上記第二特性調整器１
３が選定したエンジンＥの出力特性にを切り換えるよう
に指示信号を発する。
【００２４】スリップ制御器１１には、スリップ判定動
作の開始条件として図２に示すように所定のエンジン回
転数値ＥＮ以上で且つ所定の出力回転数値ＳＮ以下の領
域Ｃが設定されている。図２は、横軸に回転数検出計９
によって検出されるエンジン回転数をとり、縦軸に回転
数検出計１０によって検出される出力回転数を取った特
性図である。上記領域Ｃはエンジンが高速回転している
にもかかわらず駆動輪４は外部から拘束されている（ト
ルクコンバータのストール状態）かまたはそれに近い状
態を示している。すなわち、図２中の右下のほうでは車
両の駆動力が大きく、スリップが生じやすい状態にある
ことを意味している。具体的には、車両が土砂や岩石な
どを掘削しすくい上げるためにそのバケットをその対象
物に突っ込むとき、または、急発進するためにエンジン
出力を全開にするときなどである。上記所定のエンジン
回転数値ＥＮおよび所定の出力回転数値ＳＮについて、
たとえば、ＥＮは、エンジンストール回転を基準として
約２０００ｒｐｍであり、ＳＮは、ＴＣすべり率０．２
を基準として約４００ｒｐｍである。
作の開始条件として図２に示すように所定のエンジン回
転数値ＥＮ以上で且つ所定の出力回転数値ＳＮ以下の領
域Ｃが設定されている。図２は、横軸に回転数検出計９
によって検出されるエンジン回転数をとり、縦軸に回転
数検出計１０によって検出される出力回転数を取った特
性図である。上記領域Ｃはエンジンが高速回転している
にもかかわらず駆動輪４は外部から拘束されている（ト
ルクコンバータのストール状態）かまたはそれに近い状
態を示している。すなわち、図２中の右下のほうでは車
両の駆動力が大きく、スリップが生じやすい状態にある
ことを意味している。具体的には、車両が土砂や岩石な
どを掘削しすくい上げるためにそのバケットをその対象
物に突っ込むとき、または、急発進するためにエンジン
出力を全開にするときなどである。上記所定のエンジン
回転数値ＥＮおよび所定の出力回転数値ＳＮについて、
たとえば、ＥＮは、エンジンストール回転を基準として
約２０００ｒｐｍであり、ＳＮは、ＴＣすべり率０．２
を基準として約４００ｒｐｍである。
【００２５】そして、領域Ｃをスリップ判定の初期値と
し、出力回転数の単位時間当たりの増加率が所定値を超
えたときにスリップが発生したと判定するか、または、
出力回転数のエンジン回転数に対する比の単位時間当た
りの増加率が所定値を超えたときにスリップが発生した
と判定することによって行う。すなわち、領域Ｃにおい
て、今まで駆動輪が停止していたか、または、低速回転
していたところ、急に駆動輪が回転しだしたらスリップ
が発生したと判定するのである。かかる動作は、図２に
基づけば、領域Ｃ内のある点から出力回転数が急増した
ことを示す矢印Ａによって例示される。なお、図２中の
直線Ｌは出力回転の最大値を示す直線である。
し、出力回転数の単位時間当たりの増加率が所定値を超
えたときにスリップが発生したと判定するか、または、
出力回転数のエンジン回転数に対する比の単位時間当た
りの増加率が所定値を超えたときにスリップが発生した
と判定することによって行う。すなわち、領域Ｃにおい
て、今まで駆動輪が停止していたか、または、低速回転
していたところ、急に駆動輪が回転しだしたらスリップ
が発生したと判定するのである。かかる動作は、図２に
基づけば、領域Ｃ内のある点から出力回転数が急増した
ことを示す矢印Ａによって例示される。なお、図２中の
直線Ｌは出力回転の最大値を示す直線である。
【００２６】そして本制御装置１では、前述のごとくそ
のスリップ制御器１１においてスリップが発生したと判
定されれば、スリップ制御器１１はエンジンガバナ６に
対して上記第二特性調整器１３が選定したエンジン出力
特性に切り換えるように指示信号を発する。エンジンガ
バナとは燃料噴射量を制御してエンジンＥの回転数に対
する出力トルクを制御するものである。制御方式として
は電気式と機械式とのいずれも採用可能であるが、本エ
ンジンガバナ６は電気式のものである。
のスリップ制御器１１においてスリップが発生したと判
定されれば、スリップ制御器１１はエンジンガバナ６に
対して上記第二特性調整器１３が選定したエンジン出力
特性に切り換えるように指示信号を発する。エンジンガ
バナとは燃料噴射量を制御してエンジンＥの回転数に対
する出力トルクを制御するものである。制御方式として
は電気式と機械式とのいずれも採用可能であるが、本エ
ンジンガバナ６は電気式のものである。
【００２７】エンジンＥの出力トルク特性とトルクコン
バータの吸収トルク特性との関係が図３（ａ）に示され
ている。図３（ａ）はその横軸にエンジン回転数をと
り、縦軸にエンジンの出力トルクをとった特性図であ
る。このエンジンガバナ６は上記指示信号に基づいてエ
ンジンＥの出力特性を図３（ａ）に示す第一特性Ｒ１と
第二特性Ｒ２との二段階に切り換える機能を有してい
る。これはちょうどアクセルペダルを戻す操作と同等の
制御となる。第二特性Ｒ２は第一特性Ｒ１に比較して高
速回転時の出力トルクが小さい。図３（ａ）中、符号Ｇ
で示す曲線はトルクコンバータ２によって回転が伝達さ
れない（トルクコンバータの入力回転数と出力回転数と
の比が１：０）ストール状態の吸収トルク特性を表して
おり、符号Ｈで示す曲線はトルクコンバータ２によって
回転が１００％伝達される（トルクコンバータの入力回
転数と出力回転数との比が１：１）、いわば高速走行状
態の吸収トルク特性を表している。また、Ｒ２の設定は
図３（ｂ）に示すようにすることも可能である。すなわ
ち、エンジンの最大トルクをＲ２のように低下させるこ
とにより、交点Ｍを低速、低トルク側の交点Ｐへ変化さ
せることができる。
バータの吸収トルク特性との関係が図３（ａ）に示され
ている。図３（ａ）はその横軸にエンジン回転数をと
り、縦軸にエンジンの出力トルクをとった特性図であ
る。このエンジンガバナ６は上記指示信号に基づいてエ
ンジンＥの出力特性を図３（ａ）に示す第一特性Ｒ１と
第二特性Ｒ２との二段階に切り換える機能を有してい
る。これはちょうどアクセルペダルを戻す操作と同等の
制御となる。第二特性Ｒ２は第一特性Ｒ１に比較して高
速回転時の出力トルクが小さい。図３（ａ）中、符号Ｇ
で示す曲線はトルクコンバータ２によって回転が伝達さ
れない（トルクコンバータの入力回転数と出力回転数と
の比が１：０）ストール状態の吸収トルク特性を表して
おり、符号Ｈで示す曲線はトルクコンバータ２によって
回転が１００％伝達される（トルクコンバータの入力回
転数と出力回転数との比が１：１）、いわば高速走行状
態の吸収トルク特性を表している。また、Ｒ２の設定は
図３（ｂ）に示すようにすることも可能である。すなわ
ち、エンジンの最大トルクをＲ２のように低下させるこ
とにより、交点Ｍを低速、低トルク側の交点Ｐへ変化さ
せることができる。
【００２８】本制御装置１では通常運転時にはエンジン
Ｅは第一特性Ｒ１に設定されており、スリップ発生と判
定されると第二特性Ｒ２に切り換えられる。その結果、
本制御装置１においては、図２において矢印Ｂによって
示されるようにエンジン回転数が低下させられ、出力ト
ルクを低減しつつ低すべり率状態から高すべり率状態
（ストール状態）へと状態が変化する。それにつれて出
力回転数が低下するため、スリップが制止される。そし
て、スリップが止まったと判定されると通常運転時の第
一特性Ｒ１に切り換えられる。
Ｅは第一特性Ｒ１に設定されており、スリップ発生と判
定されると第二特性Ｒ２に切り換えられる。その結果、
本制御装置１においては、図２において矢印Ｂによって
示されるようにエンジン回転数が低下させられ、出力ト
ルクを低減しつつ低すべり率状態から高すべり率状態
（ストール状態）へと状態が変化する。それにつれて出
力回転数が低下するため、スリップが制止される。そし
て、スリップが止まったと判定されると通常運転時の第
一特性Ｒ１に切り換えられる。
【００２９】図３（ａ）における典型的なスリップ制御
は、第一特性曲線Ｒ１とストール時の曲線Ｇとの交点Ｍ
に於いてスリップが発生し、第一特性曲線Ｒ１と高速走
行曲線Ｈとの交点Ｎに移行する（矢印Ａａ）。走行駆動
力制限手段たるスリップ制御器１１とエンジンガバナ６
との制御により、第一特性曲線Ｒ１から第二特性曲線Ｒ
２に出力特性が切り換えられ、第二特性曲線Ｒ２とスト
ール曲線Ｇとの交点Ｐに於いてスリップが解消される
（矢印Ｂａ）。
は、第一特性曲線Ｒ１とストール時の曲線Ｇとの交点Ｍ
に於いてスリップが発生し、第一特性曲線Ｒ１と高速走
行曲線Ｈとの交点Ｎに移行する（矢印Ａａ）。走行駆動
力制限手段たるスリップ制御器１１とエンジンガバナ６
との制御により、第一特性曲線Ｒ１から第二特性曲線Ｒ
２に出力特性が切り換えられ、第二特性曲線Ｒ２とスト
ール曲線Ｇとの交点Ｐに於いてスリップが解消される
（矢印Ｂａ）。
【００３０】ここで、第二特性Ｒ２の設定値は、エンジ
ンＥの応答特性および路面の状況などによって選定され
る。この設定値の範囲は、図２において符号Ｂで示すよ
うに、スリップ発生と判定したときのエンジン回転数を
上限値とし、アイドリング回転数を下限値とする範囲か
ら選定される。もちろん、実際に第二特性Ｒ２の設定値
を選定する場合、スリップ発生と判定したときのエンジ
ン回転数を上限値とし、図２中のＥＮで示す回転数を下
限値としてもよく、また、ＥＮで示す回転数を上限値と
し、アイドリング回転数を下限値としてもよい。本実施
形態では上記範囲での設定を第二特性調整器１３によっ
て自動的に行うものである。しかし、自動に限定される
ことはなく、運転者が手動によって第二特性調整器１３
を操作することにより行ってもよい。手動による場合に
は第二特性調整器１３は運転者にとって操作しやすい部
分に露出される。
ンＥの応答特性および路面の状況などによって選定され
る。この設定値の範囲は、図２において符号Ｂで示すよ
うに、スリップ発生と判定したときのエンジン回転数を
上限値とし、アイドリング回転数を下限値とする範囲か
ら選定される。もちろん、実際に第二特性Ｒ２の設定値
を選定する場合、スリップ発生と判定したときのエンジ
ン回転数を上限値とし、図２中のＥＮで示す回転数を下
限値としてもよく、また、ＥＮで示す回転数を上限値と
し、アイドリング回転数を下限値としてもよい。本実施
形態では上記範囲での設定を第二特性調整器１３によっ
て自動的に行うものである。しかし、自動に限定される
ことはなく、運転者が手動によって第二特性調整器１３
を操作することにより行ってもよい。手動による場合に
は第二特性調整器１３は運転者にとって操作しやすい部
分に露出される。
【００３１】スリップ解消の判定手法は種々選択するこ
とができる。
とができる。
【００３２】たとえば、第一特性曲線Ｒ１から第二特性
曲線Ｒ２に出力特性が切り換えられたのち、所定時間経
過すればスリップは解消されるとの確認に基づいて第二
特性Ｒ２の継続時間をタイマーにより上記所定時間に設
定することができる。
曲線Ｒ２に出力特性が切り換えられたのち、所定時間経
過すればスリップは解消されるとの確認に基づいて第二
特性Ｒ２の継続時間をタイマーにより上記所定時間に設
定することができる。
【００３３】または、第二特性Ｒ２への切り換えによっ
て出力回転数が所定位置以下に低下したときにはスリッ
プが解消するとの確認に基づき、上記所定回転数値以下
になったとき（たとえば、図２中に符号Ｓで示された領
域である）に第一特性Ｒ１に戻すこともできる。
て出力回転数が所定位置以下に低下したときにはスリッ
プが解消するとの確認に基づき、上記所定回転数値以下
になったとき（たとえば、図２中に符号Ｓで示された領
域である）に第一特性Ｒ１に戻すこともできる。
【００３４】または、出力回転数のエンジン回転数に対
する比が所定位置以下に低下したときにはスリップが解
消するとの確認に基づき、比が上記所定位置以下に低下
したときに第一特性Ｒ１に戻すこともできる。
する比が所定位置以下に低下したときにはスリップが解
消するとの確認に基づき、比が上記所定位置以下に低下
したときに第一特性Ｒ１に戻すこともできる。
【００３５】如上の作動の流れを図４に示す。
【００３６】図４における（Ｉ）においてスリップ制御
切り換えスイッチ（Ｓ／Ｃ・Ｓｗ）によってスリップ制
御を行うか否かを選択する。必ずしもスリップ制御が必
要でない走行時などはＯＦＦにしておいてもよい。
切り換えスイッチ（Ｓ／Ｃ・Ｓｗ）によってスリップ制
御を行うか否かを選択する。必ずしもスリップ制御が必
要でない走行時などはＯＦＦにしておいてもよい。
【００３７】（Ｉ）においてＯＮにすると、まず、（Ｉ
Ｉ）において変速段が判定される。本図では掘削作業を
行うために選択される前進一段（Ｆ１）のときのみスリ
ップ制御を行うこととしている。
Ｉ）において変速段が判定される。本図では掘削作業を
行うために選択される前進一段（Ｆ１）のときのみスリ
ップ制御を行うこととしている。
【００３８】（ＩＩＩ）においてその時点で変速中であ
るか否か判定される。変速中はクラッチの係合状態が変
動しているため、通常の動力伝達状態になく、回転変化
が不安定となり、スリップ判定の信頼性が低くなること
があるためである。後述のごとく回転数検出器１０をト
ランスミッションの入力側の回転数を検出するように配
置する場合にはなおさらである。そして、変速中ではな
いと判定されると、（ＩＶ）において、エンジン回転数
および出力回転数の各値から上記領域Ｃに在るか否かが
判定され、領域Ｃにないときにはスリップ判定は行わな
い。領域Ｃに在ると判定されると、（Ｖ）において前述
のスリップ判定がなされる。スリップが発生したと判定
されると、（ＶＩ）において、前述のとおりエンジンＥ
の出力特性の切り換え（Ｅ／Ｇ出力制御、たとえば第一
特性Ｒ１から第二特性Ｒ２への切り換え）がなされる。
るか否か判定される。変速中はクラッチの係合状態が変
動しているため、通常の動力伝達状態になく、回転変化
が不安定となり、スリップ判定の信頼性が低くなること
があるためである。後述のごとく回転数検出器１０をト
ランスミッションの入力側の回転数を検出するように配
置する場合にはなおさらである。そして、変速中ではな
いと判定されると、（ＩＶ）において、エンジン回転数
および出力回転数の各値から上記領域Ｃに在るか否かが
判定され、領域Ｃにないときにはスリップ判定は行わな
い。領域Ｃに在ると判定されると、（Ｖ）において前述
のスリップ判定がなされる。スリップが発生したと判定
されると、（ＶＩ）において、前述のとおりエンジンＥ
の出力特性の切り換え（Ｅ／Ｇ出力制御、たとえば第一
特性Ｒ１から第二特性Ｒ２への切り換え）がなされる。
【００３９】そして、（ＶＩＩ）において前述のとおり
タイマー設定や回転数判定によってスリップ終了判定が
なされ、（ＶＩＩＩ）においてＥ／Ｇ出力制御が停止さ
れる（たとえば、エンジンＥの出力特性が第二特性Ｒ２
から第一特性Ｒ１に戻される）。
タイマー設定や回転数判定によってスリップ終了判定が
なされ、（ＶＩＩＩ）においてＥ／Ｇ出力制御が停止さ
れる（たとえば、エンジンＥの出力特性が第二特性Ｒ２
から第一特性Ｒ１に戻される）。
【００４０】なお、エンジンの出力特性の切り換えに代
えて、機械的にアクセルを戻して、燃料噴射装置の噴射
量を絞るなどの制御も可能である。
えて、機械的にアクセルを戻して、燃料噴射装置の噴射
量を絞るなどの制御も可能である。
【００４１】以上説明した実施形態におけるスリップ判
定では、エンジンＥの出力側の回転数とトランスミッシ
ョンの出力側の回転数をスリップ判断材料として用い
た。しかし、エンジンＥの出力側の回転数とトランスミ
ッションの入力側の回転数をスリップ判断材料として用
いてもよい。すなわち、上記回転数検出器１０を図１に
破線で示すように、トルクコンバータ２の出力軸、トラ
ンスミッションの入力軸、または、トランスミッション
３の内部機構における変速ギヤから入力側に配置された
各種ギヤや伝動軸の回転を検出できる位置に配設しても
よい。
定では、エンジンＥの出力側の回転数とトランスミッシ
ョンの出力側の回転数をスリップ判断材料として用い
た。しかし、エンジンＥの出力側の回転数とトランスミ
ッションの入力側の回転数をスリップ判断材料として用
いてもよい。すなわち、上記回転数検出器１０を図１に
破線で示すように、トルクコンバータ２の出力軸、トラ
ンスミッションの入力軸、または、トランスミッション
３の内部機構における変速ギヤから入力側に配置された
各種ギヤや伝動軸の回転を検出できる位置に配設しても
よい。
【００４２】
【発明の効果】本発明によれば、駆動輪のスリップを安
価な構成で検出することができる。このスリップ検出の
ために特別な検出器を新たに設ける必要はない。また、
左右の両駆動輪がスリップしてもこれを検出することが
できる。そして、スリップが検出されると走行駆動力を
制限してスリップを終了させることができる。
価な構成で検出することができる。このスリップ検出の
ために特別な検出器を新たに設ける必要はない。また、
左右の両駆動輪がスリップしてもこれを検出することが
できる。そして、スリップが検出されると走行駆動力を
制限してスリップを終了させることができる。
【図１】本発明のタイヤスリップ制御装置の一実施形態
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図２】横軸にエンジン回転数をとり、縦軸に出力回転
数を取った特性図である。
数を取った特性図である。
【図３】図３（ａ）および図３（ｂ）はそれぞれ、横軸
にエンジン回転数をとり、縦軸にエンジンの出力トルク
をとった特性図である。
にエンジン回転数をとり、縦軸にエンジンの出力トルク
をとった特性図である。
【図４】本発明のタイヤスリップ制御装置の動作の一例
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
【図５】本発明のタイヤスリップ制御装置が適用されう
る積み込み車両の一例を示す側面図である。
る積み込み車両の一例を示す側面図である。
１・・・・制御装置 ２・・・・トルクコンバータ ３・・・・トランスミッション ４・・・・駆動輪 ５・・・・デファレンシャルギヤ ６・・・・エンジンガバナ ７・・・・エンジン出力軸 ８・・・・トランスミッション出力軸 ９・・・・回転数検出計 １０・・・・回転数検出計 １１・・・・スリップ制御器 １２・・・・車軸 １３・・・・第二特性調整器
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 45/00 ３２２ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３２２Ｃ ３２２Ｅ Ｆターム(参考） 3G084 AA07 BA02 BA03 BA05 BA13 DA17 EA07 EB09 EB12 EB22 EC01 FA06 FA33 FA34 3G093 AA05 AA08 BA01 DA01 DB01 DB17 DB23 EA02 EA03 EA05 EA09 EC01 FA04 FA10 FB02 3G301 HA28 JA38 LA03 MA11 NA08 NC04 ND02 NE23 PE01Z PF08Z
Claims (8)
- 【請求項１】 エンジンと、エンジン出力軸に連結され
たトルクコンバータと、該トルクコンバータから車軸へ
走行駆動力を伝達する変速機と、エンジン回転検出器
と、上記変速機の出力回転検出器と、走行駆動力制限手
段とを備えており、 上記走行駆動力制限手段が、所定のエンジン回転数以上
である高速回転域において変速機の出力回転数が所定値
以下である初期状態から、変速機の出力回転数のエンジ
ン回転数に対する比の単位時間当たり変化率が所定値を
超えたときにスリップが発生したと判断して走行駆動力
を制限するように構成されてなるタイヤスリップ制御装
置。 - 【請求項２】 エンジンと、エンジン出力軸に連結され
たトルクコンバータと、該トルクコンバータから車軸へ
走行駆動力を伝達する変速機と、エンジン回転検出器
と、上記変速機の出力回転検出器と、走行駆動力制限手
段とを備えており、 上記走行駆動力制限手段が、所定のエンジン回転数以上
である高速回転域において変速機の出力回転数が所定値
以下である初期状態から、変速機の出力回転数の単位時
間当たり増加率が所定値を超えたときにスリップが発生
したと判断して走行駆動力を制限するように構成されて
なるタイヤスリップ制御装置。 - 【請求項３】 エンジンと、エンジン出力軸に連結され
たトルクコンバータと、該トルクコンバータから車軸へ
走行駆動力を伝達する変速機と、エンジン回転検出器
と、上記変速機の入力回転検出器と、走行駆動力制限手
段とを備えており、 上記走行駆動力制限手段が、所定のエンジン回転数以上
である高速回転域において変速機の入力回転数が所定値
以下である初期状態から、変速機の入力回転数のエンジ
ン回転数に対する比の単位時間当たり変化率が所定値を
超えたときにスリップが発生したと判断して走行駆動力
を制限するように構成されてなるタイヤスリップ制御装
置。 - 【請求項４】 エンジンと、エンジン出力軸に連結され
たトルクコンバータと、該トルクコンバータから車軸へ
走行駆動力を伝達する変速機と、エンジン回転検出器
と、上記変速機の入力回転検出器と、走行駆動力制限手
段とを備えており、 上記走行駆動力制限手段が、所定のエンジン回転数以上
である高速回転域において変速機の入力回転数が所定値
以下である初期状態から、変速機の入力回転数の単位時
間当たり増加率が所定値を超えたときにスリップが発生
したと判断して走行駆動力を制限するように構成されて
なるタイヤスリップ制御装置。 - 【請求項５】 上記走行駆動力制限手段が、エンジン回
転数を、スリップが発生したと判断したときの回転数よ
り低い回転数に低下させるようにエンジン出力を切り換
え、変速機への入力トルクを低下させることにより、走
行駆動力を制限するように構成されてなる請求項１〜４
のうちのいずれか一の項記載のタイヤスリップ制御装
置。 - 【請求項６】 上記走行駆動力制限手段が、エンジンの
出力特性を変化させる機能を有するエンジンガバナを備
えており、該エンジンガバナが、エンジンの出力特性を
高回転域での出力トルクがより小さい低トルク特性に切
り換えることにより、走行駆動力を制限するように構成
されてなる請求項５記載のタイヤスリップ制御装置。 - 【請求項７】 上記エンジンガバナが、エンジンの出力
特性を上記低トルク特性に切り換えることにより、エン
ジン回転数が、スリップが発生したと判断したときの回
転数より低い回転数に低下し、且つ、変速機の出力回転
数または入力回転数を上記所定値より低い回転数に低下
したのち、再度、もとのエンジンの出力特性に切り換え
るように構成されてなる請求項６記載のタイヤスリップ
制御装置。 - 【請求項８】 上記エンジンガバナが、エンジンの出力
特性を低トルク特性に切り換えておき、設定された時間
が経過したのちに、再度、もとのエンジンの出力特性に
切り換えるように構成されてなる請求項６記載のタイヤ
スリップ制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000191493A JP3171251B2 (ja) | 1999-08-09 | 2000-06-26 | タイヤスリップ制御装置 |
| US09/633,464 US6330927B1 (en) | 1999-08-09 | 2000-08-07 | Tire slip control device |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22543999 | 1999-08-09 | ||
| JP11-225439 | 1999-08-09 | ||
| JP2000191493A JP3171251B2 (ja) | 1999-08-09 | 2000-06-26 | タイヤスリップ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001115870A true JP2001115870A (ja) | 2001-04-24 |
| JP3171251B2 JP3171251B2 (ja) | 2001-05-28 |
Family
ID=26526644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000191493A Expired - Fee Related JP3171251B2 (ja) | 1999-08-09 | 2000-06-26 | タイヤスリップ制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6330927B1 (ja) |
| JP (1) | JP3171251B2 (ja) |
Cited By (5)
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| JP2006007891A (ja) * | 2004-06-24 | 2006-01-12 | Fuji Heavy Ind Ltd | スリップ判定装置、スリップ判定方法ならびにそれを用いた車両運動制御装置 |
| JP2006217846A (ja) * | 2005-02-09 | 2006-08-24 | Yanmar Co Ltd | 作業車両の制御装置 |
| WO2008146846A1 (ja) | 2007-05-30 | 2008-12-04 | Komatsu Ltd. | 作業車両の駆動力制御装置および駆動力制御方法 |
| JP2010173340A (ja) * | 2009-01-27 | 2010-08-12 | Honda Motor Co Ltd | 車両の駆動力制御装置 |
| JP2012026286A (ja) * | 2010-07-20 | 2012-02-09 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 車両の制御装置 |
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|---|---|---|---|---|
| DE10210343A1 (de) * | 2002-03-08 | 2003-09-25 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Verfahren zur Anpassung eines Antriebsmotors an einen hydrodynamischen Drehmomentwandler für ein Kraftfahrzeug |
| WO2007046736A1 (en) * | 2005-10-21 | 2007-04-26 | Volvo Ce Holding Sweden Ab | An anti spinning device, a vehicle comprising the device and a method for reducing slip during advancing of a vehicle |
| JP5401999B2 (ja) * | 2008-03-03 | 2014-01-29 | 日産自動車株式会社 | 車両のトラクション制御装置 |
| US7957880B2 (en) * | 2008-03-05 | 2011-06-07 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Slip detection and traction control for a vehicle |
| CN102037225B (zh) * | 2008-03-21 | 2014-05-07 | 株式会社小松制作所 | 发动机驱动机械、发动机驱动机械的控制装置及发动机的最大输出特性的控制方法 |
| FR2980150A3 (fr) * | 2011-09-21 | 2013-03-22 | Renault Sa | Procede et systeme de commande d'un groupe motopropulseur lors d'une perte d'adherence |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2535905B2 (ja) | 1987-04-20 | 1996-09-18 | 三菱自動車工業株式会社 | 自動変速機の変速制御装置 |
| US5018595A (en) * | 1989-07-11 | 1991-05-28 | Nippondenso Co., Ltd. | Traction control system |
| JPH042560A (ja) | 1990-04-17 | 1992-01-07 | Komatsu Ltd | 装輪車両のスリップ防止装置およびその方法 |
| JPH0436031A (ja) | 1990-05-31 | 1992-02-06 | Japan Electron Control Syst Co Ltd | 車両用駆動力制御装置 |
| DE4019058A1 (de) | 1990-06-15 | 1991-12-19 | Bosch Gmbh Robert | Einrichtung zur uebertragung der stellposition eines steuergliedes sowie verfahren zur leistungsverminderung eines dieselmotorantriebs |
| JPH0658345A (ja) | 1991-07-08 | 1994-03-01 | Komatsu Ltd | ４輪駆動車両のスリップ防止方法 |
| JP2661437B2 (ja) | 1991-10-21 | 1997-10-08 | 日本電気株式会社 | 画像表示方式 |
| JP3220310B2 (ja) | 1993-10-08 | 2001-10-22 | 長谷川香料株式会社 | クリサンテノール化合物 |
| JPH082294A (ja) | 1994-06-22 | 1996-01-09 | Mazda Motor Corp | 車両のトラクションコントロール装置 |
| JPH0828687A (ja) * | 1994-07-21 | 1996-02-02 | Toyota Motor Corp | 車両用ロックアップクラッチのスリップ制御装置 |
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-
2000
- 2000-06-26 JP JP2000191493A patent/JP3171251B2/ja not_active Expired - Fee Related
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