JP2007062520A - アンチロックブレーキシステム制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ４輪独立制御下においても、安定した制動制御を行うことのできる、アンチロックブレーキシステム制御装置を提供すること。
【解決手段】アンチロックブレーキシステム制御装置は、各車輪の回転速度を検出する手段１３ＦＬ、１３ＦＲ、１３ＲＬ、１３ＲＬと、検出された各車輪の回転速度に基づいて、車速を演算する手段４４１と、算出された車速、回転速度、車輪の半径に基づいてスリップ率を算出する手段４４４と、演算された車速に基づいて、アンチロックブレーキシステムによる制動制御を行う手段４５とを備え、制動制御手段４５は、左右の算出されたスリップ率が所定の閾値範囲を超えたときに、左右の車輪の連動調整を行う調整指令生成部４５５と、調整指令生成部４５５で生成された調整指令に基づいて、各車輪の制動制御指令を出力する制動制御指令出力部４５１〜４５４とを備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、ブレーキ制動時に車両の各車輪のロック状態を回避する車両用アンチロックブレーキシステムを制御するアンチロックブレーキシステム制御装置に関する。

従来、車両のアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）は、急ブレーキ制動時に各車輪のロック状態を回避して適性な走行安定性を確保するために、ＡＢＳ制御装置によって制御が行われている。
このようなＡＢＳ制御では、後輪をセレクトロー制御したり、４輪全輪を独立に制御する等の種々の方法が考えられているが、セレクトロー制御の場合、制動力を十分に確保できない等の問題があり、４輪独立制御の場合、車両の安定性を十分に得ることができないという問題がある。

これを解決すべく、少なくとも１つの前輪のスリップ率を測定し、前輪のスリップ率が所定の値よりも大きい場合には、４輪独立制御を行い、所定の値よりも小さい場合には、セレクトロー制御を行うことにより、車両の制動力と安定性を高める技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
このようなＡＢＳ制御によれば、車両の安定性が要求される場合にはセレクトロー制御による安定性重視の制御、制動力が要求される場合には４輪独立制御による制動力重視の制御を行うことができるという利点がある。

特開平９−９９８２８号公報

しかしながら、車両の左右の駆動輪は差動機を介して連結されているため、前記特許文献１記載の技術における４輪独立制御を行った場合、一方の車輪が急減速されると他方の車輪が急加速してしまうといういわゆるハンチング現象が生じる可能性があり、安定した制動制御を行うことができないという問題がある。

本発明の目的は、４輪独立制御下においても、安定した制動制御を行うことのできる、アンチロックブレーキシステム制御装置を提供することにある。

第１発明に係るアンチロックブレーキシステム制御装置は、
ブレーキ制動時に車両の各車輪のロック状態を回避する車両用アンチロックブレーキシステムを制御するアンチロックブレーキシステム制御装置であって、
前記アンチロックブレーキシステムは、各車輪に独立して制動力を与えられるシステムとして構成され、
前記各車輪の回転速度を検出する回転速度検出手段と、
前記回転速度検出手段で検出された前記各車輪の回転速度に基づいて、車速を演算する車速演算手段と、
この車速演算手段で演算された車速、前記回転速度検出手段により検出された回転速度、及び前記各車輪の半径に基づいてスリップ率を算出するスリップ率算出手段と、
前記車速演算手段で演算された車速に基づいて、前記アンチロックブレーキシステムによる制動制御を行う制動制御手段とを備え、
前記制動制御手段は、
前記スリップ率算出手段により算出された左右の車輪のスリップ率がそれぞれ所定の閾値範囲を超えたときに、前記左右の車輪の制動力を連動調整する調整指令を生成する調整指令生成部と、
この調整指令生成部で生成された調整指令に基づいて、各車輪の制動制御指令を出力する制動制御指令出力部とを備えていることを特徴とする。

第２発明に係るアンチロックブレーキシステム制御装置は、第１発明において、
前記調整指令生成部は、前記回転速度検出手段で検出された回転速度の大きい側の車輪の制動力の増加を抑制する調整指令を生成することを特徴とする。
第３発明に係るアンチロックブレーキシステム制御装置は、第１発明又は第２発明において、
前記制動制御手段は、
算出されたスリップ率が前記所定の閾値以内となったときに、前記調整指令生成部による調整指令の生成を規制する指令生成規制部を備えていることを特徴とする。

第１発明によれば、スリップ率算出手段により算出された、前側又は後ろ側の左右の車輪のスリップ率が所定の閾値を超えたときに、調整指令生成部により、左右の車輪の制動力を連動調整する調整指令が生成され、この調整指令に基づいて、制動制御が行われることとなるので、左右の車輪の回転速度差に基づくハンチング現象が生じることを防止でき、ＡＢＳによる安定した制動動作を確保することができる。

第２発明によれば、調整指令生成部が回転速度の大きい側の車輪の制動力の増加を抑制する調整指令を生成するように構成されているので、ＡＢＳによりロック傾向にあり制動力が緩められた状態の車輪に応じて、通常のＡＢＳ制御では制動力が増加するはずの回転速度の大きい側の車輪の制動力が増加することなく、左右の車輪の制動状態のバランスが確保され、ハンチング現象が生じることを防止できる。
第３発明によれば、指令生成規制部を備えていることにより、算出されたスリップ率が所定の閾値以内となったら、左右連動調整をすることなく、各車輪独立に制動制御が行われることとなるので、各車輪の回転速度に応じて確実な制動制御を行って、十分な制動力によるＡＢＳ制御を行うことができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
■１．ブレーキ装置１の全体構成
図１には、本発明の実施形態に係るブレーキ装置１が示されている。このブレーキ装置１は、作業車両としてのダンプトラックに装備されるものであり、図示を略したが、ダンプトラックを構成する車両本体は、エンジン、変速機、駆動軸、差動機を備え、エンジンの出力回転は、変速機で変速され、駆動軸が回転し、差動機を経て車輪１０を回転させ、路面に伝達される。このような車両本体の車輪１０の部分には、フロントブレーキ１１及びリアブレーキ１２が設けられている。
フロントブレーキ１１は、前輪用単板ブレーキ１１１を備えて構成される。リアブレーキ１２は、油冷多板ディスクブレーキとして構成され、後輪用多板ブレーキ１２１、スラックアジャスタ１２２、及びパーキングブレーキ１２３を備えて構成される。
また、詳しくは後述するが、各車輪１０には、車輪１０の回転速度を検出するための回転速度センサ１３ＦＬ、１３ＦＲ、１３ＲＬ、１３ＲＲが設けられ、各回転速度センサ１３ＦＬ、１３ＦＲ、１３ＲＬ、１３ＲＲで検出された回転速度信号は、ブレーキ装置１を制御するコントローラに電気信号として出力される。

■２．ブレーキ油圧回路２の構造
フロントブレーキ１１及びリアブレーキ１２は、全て油圧によって制御され、制御を行うブレーキ油圧回路２から圧油が出力されると、ＡＢＳ制御用油圧回路３を介してフロントブレーキ１１及びリアブレーキ１２の各部位に圧油が供給され、各部位は油圧によって動作する。このブレーキ油圧回路２は、油圧供給系２１、フート式ブレーキ弁２２、駐車ブレーキ弁２３、緊急ブレーキ弁２４、リレー弁２５、フロントブレーキカット弁２６、電磁式比例減圧弁２７を備えて構成される。
また、詳しくは後述するが、ＡＢＳ制御用油圧回路３は、前輪用油圧回路３１及び後輪用油圧回路３２を備えて構成される。

油圧供給系２１は、油圧源として複数の油圧アキュムレータ２１１、２１２、２１３、油圧ポンプ２１４、及びタンク２１５を備え、これら油圧アキュムレータ２１１、２１２、２１３の圧油がフート式ブレーキ弁２２を経て、フロントブレーキ１１およびリアブレーキ１２に送られてそれぞれ車輪１０を制動している。
油圧アキュムレータ２１１、２１２、２１３は、駆動源となるエンジンによって駆動される油圧ポンプ２１４でタンク２１５内の作動油を昇圧し、この油圧ポンプ２１４の圧油を受けて所定の圧力で蓄圧し、かつ所定の圧力に到達すると、油圧ポンプ２１４及び油圧アキュムレータ２１３の間に設けられるアンロード装置２１６で油圧ポンプ２１４の圧油をアンロードする。

フート式ブレーキ弁２２は、前輪用ブレーキ弁２２１と後輪用ブレーキ弁２２２で構成され、ペダル２２３が操作されると、前輪用ブレーキ弁２２１がフロントブレーキ１１に、後輪用ブレーキ弁２２２がリアブレーキ１２に、それぞれ油圧アキュムレータ２１１、２１２の圧油を送って制動している。
具体的には、ペダル２２３が操作されて前輪用ブレーキ弁２２１のスプールのポジションが変更され、油圧アキュムレータ２１１の圧油が前輪用ブレーキ弁２２１から出力されると、この圧油は、フロントブレーキカット弁２６、シャトル弁２２５、及びＡＢＳ制御用油圧回路３の前輪用油圧回路３１を介してフロントブレーキ１１に供給され、フロントブレーキ１１による制動が行われる。
この際、後輪用ブレーキ弁２２２のスプールのポジションも同時に変更され、油圧アキュムレータ２１２の圧油が後輪用ブレーキ弁２２２から出力され、圧油は、シャトル弁２２６及び後輪用油圧回路３２を介してリアブレーキ１２のスラックアジャスタ１２２に供給され、リアブレーキ１２による制動が行われる。

駐車ブレーキ弁２３は、前述したリアブレーキ１２のパーキングブレーキ１２３を操作する弁であり、ソレノイド２３１及びばね部２３２を備えて構成される。この駐車ブレーキ弁２３は、図示を略した運転室内の駐車用スイッチが駐車位置に切換えられると、油圧アキュムレータ２１３からの圧油を遮断するポジションに移動し、パーキングブレーキ１２３内の後輪用シリンダ室１２３Ａの圧油を、油圧供給系２１のタンク２１５に戻して駐車制動圧を零にしている。
これにより駐車時には、リアブレーキ１２の後輪用多板ブレーキ１２１が、パーキングブレーキ１２３の後輪用ばねで押圧されて圧着し制動状態を保持させる。

走行時、この駐車ブレーキ弁２３は、図示しない駐車用スイッチが走行位置に切換えられることにより、ソレノイド２３１によってポジションが切換えられ、油圧アキュムレータ２１３の圧油を、パーキングブレーキ１２３の後輪用シリンダ室１２３Ａに供給し、駐車制動圧を高くしている。
これにより走行時には、後輪用シリンダ室１２３Ａ内の駐車制動圧は、パーキングブレーキ１２３の後輪用ばねを押し戻して、後輪用多板ブレーキ１２１を離間して開放し、車両は走行可能な状態となる。

緊急ブレーキ弁２４は、後輪用シリンダ室１２３Ａの緊急制動圧を制御して車両を緊急制動されるものであり、フート式ペダル２４１、ばね部２４２、及びパイロット圧室２４３を備えて構成される。
この緊急ブレーキ弁２４は、走行時、油圧アキュムレータ２１３からの圧油をパーキングブレーキ１２３の後輪用シリンダ室１２３Ａに供給するポジションとされ、後輪用シリンダ室１２３Ａに圧油を供給して後輪用多板ブレーキ１２１を離間して開放している。
オペレータがフート式ペダル２４１を操作すると、緊急ブレーキ弁２４がタンク２１５と連通するポジションとされ、油圧アキュムレータ２１３の圧油を減圧して緊急制動圧としてパーキングブレーキ１２３の後輪用シリンダ室１２３Ａに供給する。
これによりパーキングブレーキ１２３のばねで押圧されてリアブレーキ１２による制動が開始される。

リレー弁２５は、緊急ブレーキ弁２４を操作したときに、フロントブレーキ１１にも制動力を与え、緊急ブレーキ時の制動力を向上させるために設けられ、このリレー弁２５は、第１パイロット圧室２５１、第２パイロット圧室２５２、及びばね部２５３を備えて構成される。
第１パイロット圧室２５１には、走行時の緊急ブレーキ弁２４の出力圧が入力され、この状態でリレー弁２５は、タンク２１５と連通するポジションとされ、フロントブレーキ１１への供給ラインを減圧状態としてフロントブレーキ１１による制動を開放している。

緊急ブレーキ弁２４のフート式ペダル２４１が操作されると、緊急ブレーキ弁２４の出力圧が減圧され、これに応じて第１パイロット圧室２５１に供給される圧力が減圧され、ばね部２５３の付勢力によってリレー弁２５のポジションが変更され、油圧アキュムレータ２１１から圧油が供給されるようになり、フロントブレーキ１１に圧油が供給されてフロントブレーキ１１の制動が開始される。これにより、緊急ブレーキ弁２４の操作が行われると、リアブレーキ１２による制動に加えてフロントブレーキ１１による制動が開始されることとなる。

電磁式比例減圧弁２７は、作業車両が重量物を積載した状態で長い坂を降りる際、エンジンのオーバランを防止するために、ブレーキ装置１をリターダとして機能させるための制御弁であり、油圧アキュムレータ２１３からシャトル弁２２６に至る配管途中に設けられている。
この電磁式比例減圧弁２７は、前述した図１では不図示のコントローラによって制御され、作業車両が走行している坂道の勾配、積載重量、操縦者の設定車速等の情報がコントローラに入力され、コントローラは、これらの条件に基づいて、電磁式比例減圧弁２７のソレノイド２７１に電気信号を出力し、電磁式比例減圧弁２７の開度を調整して油圧アキュムレータ２１３からの圧油をシャトル弁２２６に出力する。

シャトル弁２２６では、後輪用ブレーキ弁２２２からの出力された圧油と電磁式比例減圧弁２７から出力された圧油のうち、高い圧力の圧油がリアブレーキ１２のスラックアジャスタ１２２に供給され、リアブレーキ１２による制動が実行される。
このようなリターダにより、操縦者がフート式ブレーキ弁２２のペダル２２３を操作することなく、作業車両に与えられた種々の負荷を考慮して、電磁式比例減圧弁２７の開度を調整し、エンジンのオーバラン防止を実現してエンジンへの負荷を軽減することが可能となる。
後輪用ブレーキ弁２２２からシャトル弁２２６に至る配管途中には、圧力スイッチ２２４が設けられ、フート式ブレーキ弁２２のオン、オフを検出している。また、リターダ２７からシャトル弁２２６に至る配管途中にも、圧力スイッチ２７２が設けられ、リターダ２７のオン、オフを検出している。

■３．ＡＢＳ制御用油圧回路３の構造
図１に示されるように、ブレーキ油圧回路２からフロントブレーキ１１及びリアブレーキ１２に至る油圧回路途中には、ＡＢＳ制御用油圧回路３が設けられており、このＡＢＳ制御用油圧回路３は、前述したように、前輪用油圧回路３１及び後輪用油圧回路３２を備えて構成される。
前輪用油圧回路３１は、フロントブレーキ１１のＡＢＳ制御を行う油圧回路として構成され、２つの電磁式比例減圧弁３１１、３１２、２つのシャトル弁３１３、３１４、圧力センサ３１５、３１６、及び圧力スイッチ３１７を備えて構成される。

電磁式比例減圧弁３１１、３１２は、基端がフロントブレーキカット弁２６の出力側に接続される配管ライン途中で分岐した配管ラインにそれぞれ設けられ、ＡＢＳを制御する制御弁である。尚、電磁式比例減圧弁３１１は、フロントブレーキ１１の左側への圧油供給の制御を行う弁であり、電磁式比例減圧弁３１２は、フロントブレーキ１１の右側への圧油供給の制御を行う弁である。
各電磁式比例減圧弁３１１、３１２は、ソレノイド３１１Ａ、３１２Ａによって開度調整され、減圧されて排出された作動油の一部は、前述した油圧供給系２１のタンク２１５に戻される。尚、本実施形態では、フロントブレーキカット弁２６は、ＡＢＳを作動させるか否かを切り替えるＡＢＳカット弁としても機能し、フロントブレーキカット弁２６を構成するソレノイド２６１に、コントローラからの電気信号を出力することにより、フロントブレーキ１１側のＡＢＳを作動させるか否かを切り替えることができる。

シャトル弁３１３、３１４は、電磁式比例減圧弁３１１、３１２の出力側に設けられ、一方の入力は、電磁式比例減圧弁３１１、３１２の出力に接続されているが、他方の入力は、お互いのシャトル弁３１３、３１４の入力同士を連絡する配管で接続され、この配管途中には、前輪用ブレーキ弁２２１の出力途中に設けられるシャトル弁２２５の出力配管が接続されている。
圧力センサ３１５、３１６は、電磁式比例減圧弁３１１、３１２の出力側にそれぞれ設けられ、電磁式比例減圧弁３１１、３１２の出力側の圧力を検出し、検出された圧力信号を電気信号として図１では不図示のコントローラに出力する。
圧力スイッチ３１７は、シャトル弁２２５からの出力配管途中に設けられ、シャトル弁２２５から出力された圧油の油圧に応じてオンオフ動作する。

後輪用油圧回路３２は、リアブレーキ１２のＡＢＳ制御を行う油圧回路として構成され、前輪用油圧回路３１と同様に、２つの電磁式比例減圧弁３２１、３２２、２つのシャトル弁３２３、３２４、圧力センサ３２５、３２６、及び圧力スイッチ３２７を備えている他、入力側配管中に設けられるＡＢＳカット弁３２８を備えている。
電磁式比例減圧弁３２１、３２２には、ソレノイド３２１Ａ、３２２Ａが設けられ、各電磁式比例減圧弁３２１、３２２は、コントローラから出力された電気信号に基づいて開度が調整される。
また、ＡＢＳカット弁３２８にもソレノイド３２８Ａが設けられており、ＡＢＳカット弁３２８は、同様にコントローラから出力された電気信号に基づいて、リアブレーキ１２側のＡＢＳの動作可否が切り替えられる。
そして、シャトル弁３２３の出力は、リアブレーキ１２の左側のスラックアジャスタ１２２に接続され、シャトル弁３２４の出力は、右側のスラックアジャスタ１２２に接続され、これにより左右のスラックアジャスタ１２２のそれぞれに圧油が供給される。

このようなＡＢＳ制御用油圧回路３は、前述した前輪用油圧回路３１、後輪用油圧回路３２を構成する各弁のポジションを変更することにより、ＡＢＳとして機能する。
図１において、前輪側のフロントブレーキカット弁２６のスプールが下側のポジションにある場合、及び、後輪側のＡＢＳカット弁３２８のスプールが下側のポジションにある場合には、ＡＢＳ機能は遮断されている。
この場合、フロント側では、フート式ブレーキ弁２２のペダル２２３操作により、前輪用ブレーキ弁２２１から出力された圧油は、シャトル弁２２５、３１３、３１４を経て、フロントブレーキ１１に供給され、ペダル２２３の踏み込み量に応じて制動力が増す通常のブレーキとして動作する。リア側も、後輪用ブレーキ弁２２２から出力された圧油が、シャトル弁２２６、３２３、３２４を経てリアブレーキ１２に供給され、同様に通常のブレーキとして機能する。

次に、図１において、前輪側のフロントブレーキカット弁２６のスプールが上側のポジションにある場合、及び、後輪側のＡＢＳカット弁３２８のスプールが上側のポジションにある場合には、ＡＢＳ機能が有効に作動する。
この場合、前輪用油圧回路３１では、操縦者がフート式ブレーキ弁２２のペダル２２３を操作すると、前輪用ブレーキ弁２２１から出力された圧油は、電磁式比例減圧弁３１１、３１２に供給され、コントローラからの電気信号に応じて電磁式比例減圧弁３１１、３１２の開度が調整され、電磁式比例減圧弁３１１、３１２から出力された圧油は、シャトル弁３１３、３１４を経由してフロントブレーキ１１に供給される。

一方、後輪用油圧回路３２では、操縦者のペダル２２３の操作により、後輪用ブレーキ弁２２２から出力された圧油は、電磁式比例減圧弁３２１、３２２に供給され、電磁式比例減圧弁３２１、３２２から出力された圧油は、シャトル弁３２３、３２４を経由してリアブレーキ１２に供給される。
この際、詳しくは後述するが、コントローラでは、回転速度センサ１３ＦＬ、１３ＦＲ、１３ＲＬ、１３ＲＲで検出される車輪１０の回転速度を監視し、各車輪１０のロック状態に応じて、ソレノイド３１１Ａ、３１２Ａ、３２１Ａ、３２２Ａへの電気信号を出力して、各電磁式比例減圧弁３１１、３１２、３２１、３２２の開度を調整し、フロントブレーキ１１及びリアブレーキ１２の制動力を調整し、制動距離が短く、かつ作業車両がスピンしないような制御を実行する。

■４．コントローラ４の構成
図２には、前述したブレーキ装置１の制御を行うコントローラ４の構成が示されている。
コントローラ４は、演算処理装置４１及びメモリ４２を備え、演算処理装置４１の入力側には、ＬＰＦ（Low Pass Filter）４３が設けられ、演算処理装置４１の出力側には、ＡＢＳ制御用油圧回路３に設けられた電磁式比例減圧弁３１１、３１２、３２１、３２２の開度調整用のソレノイド３１１Ａ、３１２Ａ、３２１Ａ、３２２Ａが接続されている。
ＬＰＦ４３は、入力された電気信号の外乱等による高周波成分をフィルタ処理によって除去する部分であり、このＬＰＦ４３には、各車輪１０に設けられた回転速度センサ１３ＦＬ、１３ＦＲ、１３ＲＬ、１３ＲＲから出力される各車輪１０の回転速度信号が入力され、フィルタ処理後の各車輪１０の回転速度信号を演算処理装置４１に出力する。

演算処理装置４１は、ＬＰＦ４３を介して入力された各車輪１０の回転速度に基づいて、車速を予測し、これに基づいて制動制御信号を生成し、ソレノイド３１１Ａ、３１２Ａ、３２１Ａ、３２２Ａに生成した制動制御信号を出力する部分であり、車速演算手段４４及び制動制御手段４５を備えて構成される。
車速演算手段４４は、回転速度センサ１３ＦＬ、１３ＦＲ、１３ＲＬ、１３ＲＲで検出された各車輪１０の回転速度に基づいて、作業車両の車速を予測演算する部分であり、車速予測部４４１、ブレーキトルク算出部４４２、ブレーキ力予測部４４３、スリップ率算出部４４４、及びＡＢＳ判定部４４５を備えて構成される。

車速予測部４４１は、回転速度センサ１３ＦＬ、１３ＦＲ、１３ＲＬ、１３ＲＲから出力された回転速度信号に基づいて、ブレーキ制動中の任意の時刻における車速Ｖを予測する部分である。
具体的には、この車速予測部４４１は、まず、各車輪１０の回転速度ωの時間当たりの変化量、すなわち回転速度の微分値dω／dtを算出し、続けて、算出された微分値dω／dt、車輪１０の半径ｒ、及び、メモリ４２内に予め格納された最も制動力を生じさせることのできるスリップ率λの値に基づいて、各車輪１０の減速度dＶ／dtを算出する。
そして、車速予測部４４１は、算出された減速度dＶ／dtに基づいて、各車輪１０の回転速度から予測される車速の平均値をとって、制動制御手段４５、スリップ率算出部４４４、及びＡＢＳ判定部４４５に出力する。

ブレーキトルク算出部４４２は、ＡＢＳ制御用油圧回路３に設けられた圧力センサ３１５、３１６、３２５、３２６で検出されるブレーキ圧に基づいて、ブレーキトルクを換算する部分である。具体的には、ブレーキトルクＴbがブレーキ圧Ｐに比例する点に着目して、Ｔb＝kＰに基づいて、ブレーキトルクを算出する。
ブレーキ力予測部４４３は、換算されたブレーキトルクに基づいて、ブレーキ力の予測を行う。このブレーキ力予測部４４３によるブレーキ力の予測は、最小二乗法により求めており、具体的には、ブレーキ力をＦｘ、ホイールイナーシャをＪ、角速度変化率をdω／dt、車輪１０のタイヤ半径をrとすると、ブレーキ力予測部４４３は、以下の式（１）に基づいて、ブレーキ力の予測を行う。

スリップ率算出部４４４は、車速予測部４４１で予測された車速Ｖと、各車輪１０の半径ｒ、回転速度ωに基づいて、以下の式（２）によりスリップ率λを算出する。このスリップ率算出部４４４で算出されたスリップ率λは、後述する制動制御手段４５の調整指令生成部４５５に出力される。

ＡＢＳ判定部４４５は、車速予測部４４１で予測された車速Ｖ及びスリップ率算出部４４４で算出されたスリップ率λから、ＡＢＳを開始させるか、解除するかを判定する部分である。具体的には、本実施形態では、ＡＢＳ作動開始条件としては、dω／dt＜−０．６g、ＡＢＳ解除条件としては、λ≦５％又はＶ≒０（例えば、３ｋｍ／ｈ以下）と設定されている。

制動制御手段４５は、ＡＢＳ制御用油圧回路３を構成する電磁式比例減圧弁３１１、３１２、３２１、３２２の開度調整制御を行う部分であり、本発明にいう制動制御指令出力部としての左前輪制動量生成部４５１、右前輪制動量生成部４５２、左後輪制動量生成部４５３、右後輪制動量生成部４５４を備えて構成され、本実施形態では、各車輪１０独立してＡＢＳ制御が実行される。
各制動量生成部４５１〜４５４は、前述した車速予測部４４３で予測された車速Ｖ、各車輪１０の回転速度センサ１３ＦＬ、１３ＦＲ、１３ＲＬ、１３ＲＲで検出された各車輪１０の回転速度ωに基づいて、周知のスライディングコントロール制御により、各車輪１０に与えるべき制動量を生成し、これに応じた電気信号を、電磁式比例減圧弁３１１、３１２、３２１、３２２のソレノイド３１１Ａ、３１２Ａ、３２１Ａ、３２２Ａに出力する。

そして、この制動制御手段４５は、各制動量生成部４５１〜４５４の他、調整指令生成部４５５及び指令生成規制部４５６を備えている。
調整指令生成部４５５は、前述したスリップ率算出部４４４で算出された左右の車輪１０のスリップ率λに基づいて、制動量生成部４５１〜４５５で生成される制動量の調整を図り、左右の制動量を連動調整する部分である。

この調整指令生成部４５５は、例えば、後ろ側の左の車輪１０のスリップ率λrlと、右の車輪のスリップ率λrrに基づいて、それぞれのスリップ率λrl、λrrが予めメモリ４２内に格納された所定の閾値を超えた場合、左後輪制動量生成部４５３又は右後輪制動量生成部４５４のうち、回転速度が大きい側の制動量生成部に対して、制動力が増加するのを抑制する調整指令を出力する。
本実施形態では、この調整指令生成部４５５による調整指令が生成される閾値としては、λrl＜２０％かつλrr＞５０％、又は、λrl＞５０％かつλrr＜２０％として設定されている。そして、この調整指令生成部４５５により生成する調整指令としては、左後輪制動量生成部４５３、右後輪制動量生成部４５４のうち、ＡＢＳの作動中に、車輪１０の回転速度大きい側については、ＡＢＳによって制動力を増加させる制御が通常実施されるが、これを抑制するようなものとして生成することができる。

指令生成規制部４５６は、調整指令生成部４５５による左右の車輪１０の連動調整の結果、左右の車輪のそれぞれのスリップ率λrl、λrrのいずれかが所定の閾値以内となったら、調整指令生成部４５５による連動調整を規制し、各制動量生成部４５１〜４５４による独立した制動制御に復帰させる部分である。

■５．コントローラ４の作用及び効果
次に、前述した構成のコントローラ４の作用を、図３及び図４に示されるフローチャートに基づいて説明する。尚、以下の説明では、左後輪制動量生成部４５３を主体とし制動制御を行っているが、右側の車輪１０を主体として制動制御するように構成しても、同様の制御方法となる。
(1)図３に示されるように、車両走行中、回転速度センサ１３ＦＬ、１３ＦＲ、１３ＲＬ、１３ＲＲは、予め設定された時間間隔で各車輪１０の回転速度を検出し、回転速度信号をコントローラ４に定期的に出力する（処理Ｓ１）。
(2)車速予測部４４１は、回転速度センサ１３ＦＬ、１３ＦＲ、１３ＲＬ、１３ＲＲから出力された回転速度信号に基づいて、単位時間当たりの回転速度の変化量を演算し、各車輪１０の回転速度微分値dω／dtを算出する（処理Ｓ２）。
(3)車速予測部４４１は、算出された回転速度微分値dω／dtと前回算出された車速に基づいて、各車輪１０の減速度dV／dtを算出する（処理Ｓ３）。

(4)ブレーキトルク算出部４４２は、ＡＢＳ制御用油圧回路３内に設けられた圧力センサ３１５、３１６、３２５、３２６が検出した油圧回路内の圧力信号に基づいて、ブレーキ圧を検出し（処理Ｓ４）、検出されたブレーキ圧に基づいて、ブレーキトルクＴbを算出する（処理Ｓ５）。
(5)車速予測部４４１は、圧力スイッチ２２４からの信号から、操縦者がフート式ブレーキ弁２２のペダル２２３を踏み込んだか否かを監視し（処理Ｓ６）、ペダル２２３操作があったと判定されたら、減速度dＶ／dtに基づいて、各車輪１０から得られる車速を算出し、各車輪１０から算出された車速の平均値をとって車両の車速を予測する（処理Ｓ７）。
(6)次に、スリップ率算出部４４４は、前述した式（２）によってスリップ率λを算出し（処理Ｓ８）、続けて、ブレーキ力予測部４４３は、ブレーキトルク算出部４４２で算出されたブレーキトルクＴｂから、式（１）を用いて予測されるブレーキ力Ｆｘを算出する（処理Ｓ９）。

(7)ＡＢＳ判定部４４５は、算出されたスリップ率λ、車速Ｖ、及び角速度変化率dω／dtに基づいて、ＡＢＳ制御を開始するか否かを判定し（処理Ｓ１０）、ＡＢＳ制御を開始しない場合には、処理Ｓ１〜処理Ｓ９を繰り返す。
(8)一方、ＡＢＳ判定部４４６がＡＢＳ制御を開始すると判定したら、図４に示されるように、調整指令生成部４５５は、スリップ率算出部４４４で算出されたスリップ率λrlが２０％未満であるか否かを判定する（処理Ｓ１１）。

(9)スリップ率λrlが２０％未満である場合には、調整指令生成部４５５は、左後ろの車輪１０は車速に近づいていると判定し、さらに、右後ろの車輪１０のスリップ率λrrが５０％を超えているか否かを判定する（処理Ｓ１２）。
(10)スリップ率λrrが５０％を超えている場合には、調整指令生成部４５５は、右後ろの車輪１０がロック傾向にあると判定し、左後輪制動量生成部４５３から出力されるブレーキ圧を増加する制動量を抑制する調整指令を左後輪制動量生成部４５３に出力し、左後輪制動量生成部４５３による制動制御を実施する（処理Ｓ１３）。
(11)一方、スリップ率λrrが５０％以下であると判定された場合には、指令生成規制部４５６は、調整指令生成部４５５による指令生成を規制し、右後ろの車輪１０がロック傾向にはないと判定し、左後輪制動量生成部４５３からの制動量（ブレーキ圧）に応じた制御信号をそのままソレノイド３２１Ａに出力させ、左後ろの車輪１０の制動制御を実施する（処理Ｓ１４）。

(12)処理Ｓ１１において、スリップ率λrlが２０％以上であると判定された場合、調整指令生成部４５５は、さらに左後ろの車輪１０のスリップ率λrlが５０％を超えるか否かを判定する（処理Ｓ１５）。
(13)スリップ率λrlが５０％を超えていると判定された場合には、調整指令生成部４５５は、左後ろの車輪１０がロック傾向にあると判定し、左後輪制動量生成部４５３からの制動量（ブレーキ圧）に応じた制御信号を減少させる調整指令を左後輪制動量生成部４５３に出力し、左後輪制動量生成部４５３によるブレーキ圧を減少させた左後ろの車輪１０の制動制御を実施する（処理Ｓ１６）。

(14)スリップ率λrlが５０％以下であると判定された場合には、指令生成規制部４５６は、左後ろの車輪１０がまだロック傾向にはなっていないと判定し、調整指令生成部４５５による調整指令の生成を規制し、左後輪制動量生成部４５３からの制動量（ブレーキ圧）に応じた制御信号をソレノイド３２１Ａに出力し、ブレーキ圧を保持する（処理Ｓ１７）。
(15)ＡＢＳ判定部４４７は、上述した一連の処理を予測される車速Ｖ≒０となるか、又はスリップ率λ≦５％になるまで繰り返し、いずれかの条件が満たされたらＡＢＳによる制御を終了する（処理Ｓ１８）。

このようなＡＢＳ制御装置によれば、調整指令生成部４５５により左右の車輪１０のスリップ率λrl、λrrを監視しながら、左後輪制動量生成部４５３の調整制御を行っているので、車両にハンチング動作が生じることを防止することができる。
具体的には、図５に示されるように、左右の車輪１０が独立でＡＢＳ制御されている際、グラフＢＬ、ＢＲのように左後ろの車輪１０への制動量グラフＢＬと右後ろの車輪１０への制動量グラフＢＲにタイムラグが生じたときに、従来のＡＢＳ制御では、各々を独立に制御しているため、左後ろの車輪１０の制動量グラフＢＬ’が生成され、この結果、グラフＧＬ’のように左右の車輪１０のスピードが交互に入れ替わるような制動制御となってしまい、車両のハンチングとして認識される限界ラインＨに近づく可能性が高い。

一方、本実施形態のように調整指令生成部４５５による調整制御を行うと、左後ろの車輪１０への制動量グラフＢＬのように、右後ろの車輪１０への制動量グラフＢＲが小さい値を取っている、すなわち、右後ろの車輪１０がロック傾向にあり制動力を緩めている状態では、左後ろの車輪１０への制動量が増加しないような調整制御が行われる。これにより、グラフＧＬのように、右後ろの車輪１０のスピードに左後ろの車輪１０のスピードを同期させることが可能となるので、ハンチングが生じることを抑制することができる。

■６．実施形態の変形
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、ダンプトラック等の作業車両に本発明を用いていたが、これに限らず、ホイルローダ等の作業車両の他、通常の乗用車等に本発明を採用してもよい。
その他、本発明の実施の際の具体的な構造及び形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。

本発明は、ダンプトラック等の作業車両に利用できる他、乗用車等にも利用することができる。

本発明の実施形態に係る作業車両のブレーキ装置の構成を表す模式図。 本実施形態におけるコントローラの構成を表すブロック図。 本実施形態における作用を説明するためのフローチャート。 本実施形態における作用を説明するためのフローチャート。 本実施形態における効果を説明するためのグラフ。

符号の説明

１０…車輪、１３ＦＬ、１３ＦＲ、１３ＲＬ、１３ＲＲ…回転速度センサ（回転速度検出手段）、４４１…車速予測部（車速演算手段）、４４４…スリップ率算出部（スリップ率算出手段）、４４５…調整指令生成部、４５６…指令生成規制部

Claims (3)

1. ブレーキ制動時に車両の各車輪のロック状態を回避する車両用アンチロックブレーキシステムを制御するアンチロックブレーキシステム制御装置であって、
   前記アンチロックブレーキシステムは、各車輪に独立して制動力を与えられるシステムとして構成され、
   前記各車輪の回転速度を一定時間間隔で検出する回転速度検出手段と、
   前記回転速度検出手段で検出された前記各車輪の回転速度に基づいて、車速を演算する車速演算手段と、
   この車速演算手段で演算された車速、前記回転速度検出手段により検出された回転速度、及び前記各車輪の半径に基づいてスリップ率を算出するスリップ率算出手段と、
   前記車速演算手段により演算された車速に基づいて、前記アンチロックブレーキシステムによる制動制御を行う制動制御手段とを備え、
   前記制動制御手段は、
   前記スリップ率算出手段により算出された左右の車輪のスリップ率がそれぞれ所定の閾値範囲を超えたときに、前記左右の車輪の制動力を連動調整する調整指令を生成する調整指令生成部と、
   この調整指令生成部で生成された調整指令に基づいて、各車輪への制動制御指令を出力する制動制御指令出力部とを備えていることを特徴とするアンチロックブレーキシステム制御装置。
2. 請求項１に記載のアンチロックブレーキシステム制御装置において、
   前記調整指令生成部は、前記回転速度検出手段で検出された回転速度の大きい側の車輪の制動力の増加を抑制する調整指令を生成することを特徴とするアンチロックブレーキシステム制御装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載のアンチロックブレーキシステム制御装置において、
   前記制動制御手段は、
   算出されたスリップ率が前記所定の閾値以内となったときに、前記調整指令生成部による調整指令の生成を規制する指令生成規制部を備えていることを特徴とするアンチロックブレーキシステム制御装置。

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