トラクションコントロール装置
【課題】車両速度の推定にあたり、実際の車両速度との誤差が生じた場合であっても、適切に制御することができるトラクションコントロール装置を提供すること。
【解決手段】車両速度推定装置及び駆動力制御装置を備えたトラクションコントロール装置は、駆動力制御装置を構成し、回転速度検出手段で検出された回転速度から各車輪のスリップ率を算出して、算出されたスリップ率が一定の目標値に収束するように、制動機構の制御を行う制動機構制御手段８４と、車両速度推定装置で推定された建設車両の車両速度、及び、制動機構制御手段８４で算出されたスリップ率に基づいて、駆動力制御装置による駆動力制御のバランス状態の適否を判定する車両状態判定手段８１５と、バランス状態が不適であると判定されたら、駆動力制御装置による駆動力制御の状態を変更する駆動力制御変更手段８１６とを備えている。
【解決手段】車両速度推定装置及び駆動力制御装置を備えたトラクションコントロール装置は、駆動力制御装置を構成し、回転速度検出手段で検出された回転速度から各車輪のスリップ率を算出して、算出されたスリップ率が一定の目標値に収束するように、制動機構の制御を行う制動機構制御手段８４と、車両速度推定装置で推定された建設車両の車両速度、及び、制動機構制御手段８４で算出されたスリップ率に基づいて、駆動力制御装置による駆動力制御のバランス状態の適否を判定する車両状態判定手段８１５と、バランス状態が不適であると判定されたら、駆動力制御装置による駆動力制御の状態を変更する駆動力制御変更手段８１６とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トラクションコントロール装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、駆動スリップを抑えるために、自動車等の車両には、トラクションコントロール装置等が搭載されることがあり、このトラクションコントロール装置によれば、加速操作や低μ路走行等で駆動スリップが生じると、ブレーキの制動制御やエンジンの駆動力制御を行って、車輪に適切なトラクションを生じさせてスリップが生じるのを防止できることが知られている。
ここで、二輪駆動の自動車にトラクションコントロール装置を搭載した場合には、駆動輪ではない従動輪の回転速度をセンサ等で検出することにより、容易に車両速度の推定を行うことができる。
しかし、四輪駆動車等の全輪駆動の車両では、すべての車輪が駆動輪とされているため、すべての車輪で駆動スリップが生じる場合があり、車輪の回転速度を検出するだけでは、車両速度の推定を正確に行うことが困難であるという問題がある。
【０００３】
そこで、このような全輪駆動の車両において、車輪の回転速度センサと、加速度センサとを搭載し、回転速度センサによる各車輪の回転速度に基づいて、参照すべきセレクト車輪を選択し、このセレクト車輪の回転速度と、加速度センサの出力に基づいて、車両速度の推定を行う技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−８２１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１に記載の技術は、スリップの収束を前提としており、その収束の条件は、目標とする車輪速度に各車輪の車輪速度が一定の偏差内に収まることとしている。しかしながら、ダンプトラックのような建設車両にあっては、不整地での走行を前提とし、路面状態は絶えず変化し、どの車輪が滑っている、又は滑りやすい状態にあるかも時々刻々と変化するため、外乱要素が大きく高精度に車両速度を推定することができない。
従って、スリップ状態が継続し、加速度を積分する状態が長時間継続すれば、加速度の誤差も時間とともに累積していき、その結果、推定される車両速度の誤差が大きくなってしまう。
【０００６】
車両速度が実際の車両速度よりも過大に推定されると、実際よりもスリップが小さいと判断され、トラクションコントロール装置によるブレーキの制御量は弱くなり、より大きなスリップが発生してしまうという問題がある。
一方、車両速度が実際の車両速度よりも過小に推定されると、実際よりもスリップが大きいと判断され、トラクションコントロール装置によるブレーキの制御量は強くなり、本来出し得る車両速度で走行することができないという問題がある。
すなわち、車両速度の推定が誤った状態で駆動力制御とのバランス状態が続くと適切な駆動力を得られなくなってしまう。
【０００７】
本発明の目的は、車両速度の推定にあたり、実際の車両速度との誤差が生じた場合であっても、適切に制御することのできるトラクションコントロール装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るトラクションコントロール装置は、
全輪駆動の建設車両の車両速度を推定するために、各車輪の回転速度を検出する回転速度検出手段、及び、前記回転速度検出手段で検出された回転速度から参照車輪速度を算出する参照車輪速度算出手段を有する車両速度推定装置と、
前記車両速度推定装置で推定された車両速度に基づいて、前記建設車両の駆動力の制御を行う駆動力制御装置とを備えたトラクションコントロール装置であって、
前記駆動力制御装置は、前記回転速度検出手段で検出された回転速度から各車輪のスリップ率を算出し、算出されたスリップ率が一定の目標値に収束するように、前記建設車両の制動機構を制御する制動機構制御手段を備え、
前記車両速度推定装置で推定された前記建設車両の車両速度、及び、前記制動機構制御手段で算出されたスリップ率に基づいて、前記駆動力制御装置による駆動力制御のバランス状態の適否を判定する車両状態判定手段と、
前記車両状態判定手段で判定されたバランス状態が不適であると判定されたら、前記駆動力制御装置による駆動力制御の状態を変更する駆動力制御変更手段とを備えていることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、車両状態判定手段により、車両速度推定装置によって推定される車両速度と、駆動力制御装置による駆動力制御のバランス状態が不適であると判定されると、駆動力制御変更手段により、駆動力制御の状態が変更されることとなるので、推定される車両速度の誤差の累積を防止することができ、トラクションコントロール装置による適切な制御状態に復帰することができる。
【００１０】
本発明では、
前記駆動力制御装置は、前記建設車両の制動機構を制御する制動機構制御手段を備え、
前記制動機構制御手段は、前記回転速度検出手段で検出された回転速度から各車輪のスリップ率を算出し、算出されたスリップ率が一定の目標値に収束するように、前記制動機構の制御を行い、
前記車両状態判定手段は、
前記制動機構制御手段で算出されたスリップ率が前記目標値よりも大きく、かつ一定の閾値以上の状態が一定時間経過しているときに、バランス状態が不適であると判定するのが好ましい。
【００１１】
この発明によれば、トラクションコントロール装置による制御中、制動機構制御手段による制動機構の制御を行い、スリップ率を目標値に収束させるようにしているので、スリップ率が一定の閾値以上の状態で一定時間経過しても変化していないとすれば、車両速度の推定が誤っており、推定された車両速度に基づく制動機構の制御が誤った状態でバランスしているものと判断される。このような場合、駆動力制御変更手段による駆動力制御状態の変更によって、誤ったバランス状態を回避して、トラクションコントロール装置を適切な制御状態に復帰させることができる。
【００１２】
本発明では、
前記車両状態判定手段は、
前記制動機構制御手段による前記制動機構の制動制御量が一定の閾値以上にあり、かつ一定の閾値以上の状態が一定時間以上経過しているときに、バランス状態が不適であると判定するのが好ましい。
【００１３】
この発明によれば、トラクションコントロール装置による制御中、制動機構の制動制御量が一定の閾値以上の状態にあり、その状態が一定時間以上経過しても復帰しないというのは、車両速度の推定が誤った状態であり、駆動力制御とのバランス状態が不適切であると考えられるため、駆動力制御変更手段による駆動力制御状態の変更によって、誤ったバランス状態を回避して、トラクションコントロール装置を適切な制御状態に復帰させることができる。
【００１４】
本発明では、
前記車両状態判定手段は、
前記制動機構制御手段で算出される左右の車輪のスリップ率がともに一定の閾値以下であり、かつ前記制動機構制御手段による前記制動機構の制動制御量が一定の閾値以上であり、その状態が一定時間経過しているときに、バランス状態が不適であると判定するのが好ましい。
【００１５】
この発明によれば、スリップ率が一定の閾値以下であり、かつ制動制御量が一定の閾値以上の状態が一定時間経過するということは、車速推定が誤っていると考えられるため、駆動力制御変更手段による駆動力制御状態の変更によって、誤ったバランス状態を回避して、トラクションコントロール装置を適切な制御状態に復帰させることができる。
【００１６】
本発明では、
前記建設車両は、アーティキュレート式のダンプトラックであり、
前記建設車両のアーティキュレート角を検出するアーティキュレート角検出手段を備え、
前記車両状態判定手段は、
検出されたアーティキュレート角に応じて、前記スリップ率の閾値、前記制動制御量の閾値、及び、判定のための経過時間のうち、少なくともいずれかを変更する第１閾値変更部を備えているのが好ましい。
【００１７】
この発明によれば、車両状態判定手段が第１閾値変更部を備えていることにより、アーティキュレート角として検出される建設車両のステアリングの切り角に応じて各種閾値、判定のための経過時間が変更されるため、車両状態判定手段は、運転状況に応じてバランス状態の判定を行うことができる。
【００１８】
本発明では、
前記建設車両は、アーティキュレート式のダンプトラックであり、
前記建設車両のアーティキュレート角を検出するアーティキュレート角検出手段を備え、
前記車両状態判定手段は、
検出されたアーティキュレート角の単位時間あたりの変化量に応じて、前記スリップ率の閾値、前記制動制御量の閾値、及び、判定のための経過時間のうち、少なくともいずれかを変更する第２閾値変更部を備えているのが好ましい。
【００１９】
この発明によれば、車両状態判定手段が第２閾値変更部を備えていることにより、アーティキュレート角の単位時間あたりの変化量として検出される建設車両のステアリング操作速度に応じて、各種閾値、判定のための経過時間が変更されるため、同様に、運転状態に応じたバランス状態の判定を行うことができる。
【００２０】
本発明では、
前記車両状態判定手段は、前記制動機構制御手段による制動制御量が、
左右の車輪ともに、一定の閾値以上であること、
左右の車輪の制御量の合計値が一定の閾値以上であること、
全輪全ての制御量の合計値が一定の閾値以上であること、
走行方向前方に配置されるフロント車輪の左右の車輪のうち、大きな方の制動制御量と、フロント車輪よりも後方側に配置され、制動機構により制動される車輪の左右の車輪のうち、大きな方の制動制御量との合計値が一定の閾値以上であること、
の少なくともいずれかを満たすことを条件として、バランス状態が不適であると判定するのが好ましい。
【００２１】
この発明によれば、前述した条件の場合には、制動機構制御手段による制動制御量が、過大であると判定できるため、駆動力制御変更手段による駆動力制御状態の変更によって、誤ったバランス状態を回避して、トラクションコントロール装置を適切な制御状態に復帰させることができる。
【００２２】
本発明では、
前記駆動力制御変更手段は、
前記車両速度推定装置により推定される車両速度を、前記参照車輪速度算出手段で算出された参照車輪速度に設定することにより、駆動力制御を変更するのが好ましい。
この発明によれば、車両状態判定手段でバランス状態が不適切であると判定されたら、駆動力制御変更手段が、推定される車両速度を、参照車輪速度算出手段で算出された参照車輪速度に設定することにより、推定される車両速度を上げることとなるので、計算上のスリップ率が減少し、制動機構制御手段による制動制御量を弱めることができる。
【００２３】
本発明では、
前記駆動力制御変更手段は、
前記駆動力制御装置による制御を解除することにより、駆動力制御を変更するのが好ましい。
この発明によれば、車両状態判定手段でバランス状態が不適切であると判定されたら、駆動力制御変更手段が、駆動力制御装置による制御を解除することとなるので、トラクションコントロール装置による不適切な制御を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係る建設車両の構成を示す模式図。
【図２】前記実施形態における建設車両の油圧回路図。
【図３】前記実施形態におけるＴＣＳコントローラの機能ブロック図
【図４】前記実施形態における車両速度推定装置の機能ブロック図。
【図５】前記実施形態における車両速度推定手段の機能ブロック図。
【図６】前記実施形態の作用を説明するためのフローチャート。
【図７】前記実施形態における車両状態判定処理を説明するためのフローチャート。
【図８】前記実施形態における車両状態判定処理を説明するためのフローチャート。
【図９】前記実施形態における車両状態判定処理を説明するためのフローチャート。
【図１０】前記実施形態における車両状態判定処理を説明するためのフローチャート。
【図１１】前記実施形態における車両状態判定処理を説明するためのフローチャート。
【図１２】前記実施形態における車両状態判定処理を説明するためのフローチャート。
【図１３】前記実施形態における車両状態判定処理を説明するためのフローチャート。
【図１４】前記実施形態における車両状態判定処理を説明するためのフローチャート。
【図１５】前記実施形態における加速度加減速成分の積分処理の手順を表すフローチャート。
【図１６】前記実施形態における車両速度推定手段による車両速度の推定の処理を説明するためのフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔１〕ダンプトラック１の構成
図１には、本発明の実施形態に係るダンプトラック１が示されている。ダンプトラック１は、前後に独立した車体フレームを有するアーティキュレート式であり、ダンプトラック１を構成する車両本体は、エンジン１Ａ、変速機１Ｂ、差動機構１Ｃ〜１Ｆ、および差動調整機構１ＣＡを備えている。エンジン１Ａの出力は、エンジンコントローラ２により制御され、変速機１Ｂに伝達される。変速機１Ｂは、図示しないトルクコンバータを備えて構成され、変速機コントローラ３により変速機１Ｂの変速制御が行われる。
そして、エンジン１Ａから変速機１Ｂに伝えられた回転駆動力は、差動機構１Ｃ〜１Ｆを経て全車輪４を回転させ、路面に伝達される。
【００２６】
ここで、差動機構１Ｃは、差動調整機構１ＣＡを備えており、差動機構１Ｃにおける差動は、差動調整機構１ＣＡにより拘束できるようになっている。また、差動機構１Ｄ、１Ｅは、左右輪の差動のみを許容するように構成されており、このため、差動機構１Ｅは、前後輪の差動は許容されないいわゆる直結状態となっている。
【００２７】
このような車両本体の車輪４の部分には、フロントブレーキ４１及びセンタブレーキ４２が設けられ、フロントブレーキ４１およびセンタブレーキ４２は、ブレーキ油圧回路５およびＴＣＳ制御用油圧回路６に油圧接続されている（図２参照）。
そして、制動機構は、フロントブレーキ４１、センタブレーキ４２、ブレーキ油圧回路５、およびＴＣＳ制御用油圧回路６を備えて構成される（図２参照）。
【００２８】
また、詳しくは後述するが、各車輪４には、車輪４の回転速度を検出するための回転速度センサ（回転速度検出手段）４３ＦＬ，４３ＦＲ，４３ＣＬ，４３ＣＲが設けられている。各回転速度センサ４３ＦＬ，４３ＦＲ，４３ＣＬ，４３ＣＲで検出された回転速度信号は、ＴＣＳコントローラ７に電気信号として出力される。
さらに、このＴＣＳコントローラ７には、ダンプトラック１のアーティキュレート角（屈折角）を検出するアーティキュレート角センサ７Ａと、ダンプトラック１の前後方向に作用する加速度を検出する加速度センサ（加速度検出手段）７Ｄが設けられており、アーティキュレート角センサ７Ａで検出されたアーティキュレート角、および加速度センサ７Ｄで検出された加速度は、ＴＣＳコントローラ７に電気信号として出力される。
また、ＴＣＳコントローラ７には、ＴＣＳ制御をキャンセルするためのＴＣＳシステムスイッチ７Ｂが電気的に接続されている。
【００２９】
ＴＣＳコントローラ７は、油圧回路５，６を介してフロントブレーキ４１およびセンタブレーキ４２のブレーキトルクを制御するとともに、差動調整機構１ＣＡの差動拘束力を調整するインタアクスルデフ制御を行う。また、ＴＣＳコントローラ７は、リターダ制御用のコントローラも兼ねており、リターダ速度設定用のリターダ操作レバー７Ｃからの操作信号に基づいて、リターダ制御を行う。
【００３０】
〔２〕ブレーキ油圧回路５の構成
図２には、ダンプトラック１のブレーキ油圧回路５が示されている。ここで、フロントブレーキ４１およびセンタブレーキ４２は、多板ブレーキ４１１，４２１およびスラックアジャスタ４１２，４２２を備えて構成され、スラックアジャスタ４１２，４２２が、ブレーキ油圧回路５およびＴＣＳ制御用油圧回路６に油圧接続されている。
フロントブレーキ４１及びセンタブレーキ４２は、全て油圧によって制御され、ブレーキ油圧回路５から圧油が出力されると、ＴＣＳ制御用油圧回路６を介してフロントブレーキ４１及びセンタブレーキ４２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。
また、スラックアジャスタ４１２，４２２は、フロントブレーキ４１及びセンタブレーキ４２の摩耗により生じた隙間を自動的に調整する装置である。
【００３１】
このブレーキ油圧回路５は、油圧供給系５１、フート式ブレーキ弁５２、駐車ブレーキ弁５３を備えて構成される。
油圧供給系５１は、油圧源として複数の油圧アキュムレータ５１１，５１２，５１３、油圧ポンプ５１４、及びタンク５１５を備え、これら油圧アキュムレータ５１１，５１２，５１３の圧油がＴＣＳ制御用油圧回路６を経て、フロントブレーキ４１およびセンタブレーキ４２に送られてそれぞれ車輪４を制動している。
油圧アキュムレータ５１１，５１２，５１３は、駆動源となるエンジン１Ａによって駆動される油圧ポンプ５１４でタンク５１５内の作動油を昇圧し、この油圧ポンプ５１４の圧油を受けて所定の圧力を蓄圧する。そして、所定の圧力に到達すると、油圧ポンプ５１４及び油圧アキュムレータ５１３の間に設けられるアンロード装置５１６で油圧ポンプ５１４からの圧油をアンロードする。
【００３２】
フート式ブレーキ弁５２は、フロント車輪用ブレーキ弁５２１とセンタ車輪用ブレーキ弁５２２で構成され、ブレーキペダル５２３が操作されると、フロント車輪用ブレーキ弁５２１がフロントブレーキ４１に、センタ車輪用ブレーキ弁５２２がセンタブレーキ４２に、それぞれ油圧アキュムレータ５１１，５１２の圧油を送って制動している。
具体的には、ブレーキペダル５２３が操作されてフロント車輪用ブレーキ弁５２１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５１１の圧油がフロント車輪用ブレーキ弁５２１から出力される。この圧油は、ＴＣＳ制御用油圧回路６のフロント車輪用油圧回路６１を介してフロントブレーキ４１に供給され、フロントブレーキ４１による制動が行われる。
さらに詳細には、フロント車輪用ブレーキ弁５２１から出力される圧油は、シャトル弁６１４，６１５を介して左右のフロントブレーキ４１にほぼ左右同じ圧力で作用することとなり、左右同じ制動を行う。
また、センタ車輪用ブレーキ弁５２２から出力される圧油は、シャトル弁６２４，６２５を介して左右のセンタブレーキ４２にほぼ左右同じ圧力で作用することとなり、左右同じ制動を行う。
この際、センタ車輪用ブレーキ弁５２２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５１２の圧油がセンタ車輪用ブレーキ弁５２２から出力さる。この圧油は、センタ車輪用油圧回路６２を介してセンタブレーキ４２に供給され、センタブレーキ４２による制動が行われる。
【００３３】
駐車ブレーキ弁５３は、パーキングブレーキ５４を操作する弁であり、ソレノイド５３１及びばね部５３２を備えて構成される。この駐車ブレーキ弁５３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り替えられると、ソレノイド５３１によってポジションが切り替えられ、油圧アキュムレータ５１３の圧油を、パーキングブレーキ５４のシリンダ室５４１に供給し、駐車制動圧を高くしている。これにより、駐車時には制動状態を保持させる。
尚、パーキングブレーキ５４は、図２において左上方に設けられているが、実際にはフロントブレーキ４１又はセンタブレーキ４２と並列に、又は駆動力を伝達するドライブシャフトに併設するブレーキ装置に設けられる。
【００３４】
走行時、この駐車ブレーキ弁５３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、油圧アキュムレータ５１３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５４内のシリンダ室５４１の圧油を、油圧供給系５１のタンク５１５に戻して駐車制動圧をゼロにしている。これにより走行時には、車両は走行可能な状態となる。
【００３５】
〔３〕ＴＣＳ制御用油圧回路６の構造
図２に示されるように、ブレーキ油圧回路５からフロントブレーキ４１及びセンタブレーキ４２に至る油圧回路途中には、ＴＣＳ制御用油圧回路６が設けられており、このＴＣＳ制御用油圧回路６は、フロント車輪用油圧回路６１及びセンタ車輪用油圧回路６２を備えて構成される。
【００３６】
フロント車輪用油圧回路６１は、フロントブレーキ４１のＴＣＳ制御を行う油圧回路として構成され、フロント車輪用ＴＣＳ切替弁６１１、２つの電磁式比例制御弁６１２，６１３、２つのシャトル弁６１４，６１５および圧力センサ６１６，６１７を備えて構成される。
フロント車輪用ＴＣＳ切替弁６１１は、当該切替弁６１１を構成するソレノイド６１１Ａに、ＴＣＳコントローラ７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４１側のＴＣＳブレーキ制御を実施するか否かを切り替えることができる。
【００３７】
電磁式比例制御弁６１２，６１３は、基端がフロント車輪用ＴＣＳ切替弁６１１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、ＴＣＳ制御時にフロントブレーキ４１のブレーキ圧を制御する制御弁である。尚、電磁式比例制御弁６１２は、フロントブレーキ４１の左側への圧油供給の制御を行う弁であり、電磁式比例制御弁６１３は、フロントブレーキ４１の右側への圧油供給の制御を行う弁である。
各電磁式比例制御弁６１２，６１３は、ソレノイド６１２Ａ，６１３Ａ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５１のタンク５１５に戻される。
【００３８】
シャトル弁６１４，６１５は、電磁式比例制御弁６１２，６１３の出力側に設けられ、一方の入力は、電磁式比例制御弁６１２，６１３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６１４，６１５の入力同士を連絡する配管で接続されている。この配管途中には、フロント車輪用ブレーキ弁５２１の出力配管が接続されている。
圧力センサ６１６，６１７は、シャトル弁６１４，６１５および電磁式比例制御弁６１２，６１３間の配管途中に設けられ、フロントブレーキ４１のブレーキ圧を検出し、検出された信号を電気信号としてＴＣＳコントローラ７に出力する。尚、圧力センサ６１６，６１７は、シャトル弁６１４，６１５，６２４，６２５及びスラックアジャスタ４１２、４２２間の配管途中に設けてもよい。
【００３９】
センタ車輪用油圧回路６２は、センタブレーキ４２のＴＣＳ制御を行う油圧回路として構成され、フロント車輪用油圧回路６１と同様に、センタ車輪用ＴＣＳ切替弁６２１、２つの電磁式比例制御弁６２２，６２３、２つのシャトル弁６２４，６２５、および圧力センサ６２６，６２７を備えている。
電磁式比例制御弁６２２，６２３には、ソレノイド６２２Ａ，６２３Ａが設けられ、各電磁式比例制御弁６２２，６２３は、ＴＣＳコントローラ７から出力された電気信号に基づいて開度が調整される。
【００４０】
また、センタ車輪用ＴＣＳ切替弁６２１にもソレノイド６２１Ａが設けられており、センタ車輪用ＴＣＳ切替弁６２１は、同様にＴＣＳコントローラ７から出力された電気信号に基づいて、センタブレーキ４２側のＴＣＳの動作可否を切り替える。
【００４１】
このようなＴＣＳ制御用油圧回路６は、前述したフロント車輪用油圧回路６１、センタ車輪用油圧回路６２を構成する各弁のポジションを変更することにより、ＴＣＳとして機能する。
図２において、フロント車輪用ＴＣＳ切替弁６１１のスプールが上側のポジションにある場合、及び、センタ車輪用ＴＣＳ切替弁６２１のスプールが上側のポジションにある場合には、ＴＣＳ機能は遮断されている。
【００４２】
一方、図２において、フロント車輪用ＴＣＳ切替弁６１１のスプールが下側のポジションにある場合、及び、センタ車輪用ＴＣＳ切替弁６２１のスプールが下側のポジションにある場合には、ＴＣＳ機能が有効に作動する。
この場合、フロント車輪用油圧回路６１では、フロント車輪用ＴＣＳ切替弁６１１から出力された圧油は、電磁式比例制御弁６１２，６１３に供給され、ＴＣＳコントローラ７からの電気信号に応じて電磁式比例制御弁６１２，６１３の開度が調整され、電磁式比例制御弁６１２，６１３から出力された圧油は、シャトル弁６１４，６１５を経由してフロントブレーキ４１に供給される。
【００４３】
また、センタ車輪用油圧回路６２では、センタ車輪用ＴＣＳ切替弁６２１から出力された圧油は、電磁式比例制御弁６２２，６２３に供給され、電磁式比例制御弁６２２，６２３から出力された圧油は、シャトル弁６２４，６２５を経由してセンタブレーキ４２に供給される。
この際、詳しくは後述するが、ＴＣＳコントローラ７では、回転速度センサ４３ＦＬ，４３ＦＲ，４３ＣＬ，４３ＣＲで検出される車輪４の回転速度を監視し、各車輪４のスリップ率の状態に応じて、ソレノイド６１２Ａ，６１３Ａ，６２２Ａ，６２３Ａへの電気信号を出力する。これにより、各電磁式比例制御弁６１２，６１３，６２２，６２３の開度を調整し、フロントブレーキ４１及びセンタブレーキ４２の制動力を調整する。このように、ＴＣＳコントローラ７は、各車輪４の駆動力を最適な値に調整し、かつ旋回走行時のコーストレース性も確保できるような制御を実行する。
【００４４】
なお、ブレーキペダル５２３が操作された場合には、フロント側では、フロント車輪用ブレーキ弁５２１から出力された圧油は、シャトル弁６１４，６１５を経て、フロントブレーキ４１に供給され、ブレーキペダル５２３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。また、リア側も、センタ車輪用ブレーキ弁５２２から出力された圧油が、シャトル弁６２４，６２５を経てセンタブレーキ４２に供給され、同様に通常のブレーキとして機能する。
そして、電磁式比例制御弁６１２，６１３，６２２，６２３は、リターダ制御用の制御弁としても用いられ、ＴＣＳコントローラ７からのリターダ指令信号に従って、各電磁式比例制御弁６１２，６１３，６２２，６２３の開度が調整される。
【００４５】
〔４〕ＴＣＳコントローラ７の構成
図３には、前述したＴＣＳ制御を行うＴＣＳコントローラ７の構成が示されている。
ＴＣＳコントローラ７は、記憶装置としてのメモリ７１及び演算処理装置７２を備えている。
メモリ７１には、演算処理装置７２上で動作するプログラムの他、ＴＣＳスライディングモード制御用のマップ等が格納され、演算処理装置７２からの要求に応じて読み出されるようになっている。
【００４６】
演算処理装置７２の入力側には、回転速度センサ４３ＦＬ，４３ＦＲ，４３ＣＬ，４３ＣＲ、アーティキュレート角センサ７Ａ、ＴＣＳシステムスイッチ７Ｂ、リターダ操作レバー７Ｃ、加速度センサ７Ｄ、および圧力センサ６１６，６１７，６２６，６２７が接続されている。
このうち、回転速度センサ４３ＦＬ，４３ＦＲ，４３ＣＬ，４３ＣＲおよび加速度センサ７Ｄは、ＬＰＦ（Low Pass Filter）７３、７４を介して演算処理装置７２に接続されており、回転速度センサ４３ＦＬ，４３ＦＲ，４３ＣＬ，４３ＣＲから出力された回転速度信号、および加速度センサ７Ｄから出力された加速度信号は、外乱等の高周波成分が取り除かれた状態で、各車輪４の回転速度ωfl，ωfr，ωcl，ωcr、ダンプトラック１の走行方向に作用する加速度として演算処理装置７２に入力する。
【００４７】
一方、演算処理装置７２の出力側には、ＴＣＳ切替弁６１１，６２１のソレノイド６１１Ａ，６２１Ａ、およびＴＣＳ制御用油圧回路６の電磁式比例制御弁６１２，６１３，６２２，６２３のソレノイド６１２Ａ，６１３Ａ，６２２Ａ，６２３Ａが電気的に接続されている。
また、演算処理装置７２は、エンジンコントローラ２および変速機コントローラ３と電気的に接続されており、それぞれが互いの間で情報を交換することができるように構成されている。これにより、演算処理装置７２は、エンジンコントローラ２からのエンジンの出力トルク値や、変速機コントローラ３からの変速段情報およびロックアップ情報など、ＴＣＳ制御やインタアクスルデフ制御に必要な各種情報をエンジンコントローラ２および変速機コントローラ３から取得することができる。
【００４８】
このような演算処理装置７２は、車両速度推定装置８０、制御許可判定手段８１、制御開始判定手段８２、制御終了判定手段８３、制動機構制御手段８４、差動調整機構制御手段８５、およびリターダ制御手段８６を備えている。
尚、制動機構制御手段８４及び差動調整機構制御手段８５は、本願の駆動制御装置を構成する。
制御許可判定手段８１は、ＴＣＳ制御が許可される状態にあるか否かを判定する。具体的に、制御許可判定手段８１は、ＴＣＳシステムスイッチ７Ｂの操作状況、ブレーキペダル５２３の操作状況、変速機１Ｂの変速段情報、リターダ制御の制御状況、および図示しないアクセルペダルの操作状況に基づいて、ＴＣＳ制御を許可できる状態にあるか否かを判定する。
【００４９】
制御開始判定手段８２は、ＴＣＳのブレーキ制御の開始条件が満たされたか否かを判断する部分であり、開始条件の判断は、回転速度センサ４３ＦＬ，４３ＦＲ，４３ＣＬ，４３ＣＲで検出された各車輪４の回転速度信号に基づいて行われる。具体的には、制御開始判定手段８２は、左右の車輪の回転速度差、前後の車輪の回転速度差が、メモリ７１内に記憶された所定の閾値以上となった場合に、ＴＣＳ制御およびインタアクスルデフ制御の少なくともいずれかを開始する判断を行う。
制御終了判定手段８３は、ＴＣＳ制御およびインタアクスルデフ制御の終了を判定する部分である。本実施形態において、制御終了判定手段８３は、制動機構制御手段８４で求められる各車輪４の制御偏差を参照して、フロント車輪４のブレーキ制御、センタ車輪４のブレーキ制御、およびインタアクスルデフ制御の終了判定を行う。
【００５０】
制動機構制御手段８４は、ＴＣＳの制御指令の生成および出力を行う部分である。制御指令の生成は、後述する車両速度推定装置８０で推定されたダンプトラック１の車両速度Ｖと、車輪４の半径ｒ、各車輪４の回転速度ωfl，ωfr，ωcl，ωcrに基づいて、以下の式（１）により、各車輪４の実スリップ率λを算出する。
λ＝（rω−Ｖ）／rω …（１）
次に、制動機構制御手段８４では、メモリ７１内に記憶された車輪４ごとの基準目標スリップ率ηsと、アーティキュレート角センサ７Ａで検出されるアーティキュレート角に応じて設定された補正目標スリップ率ηaを用いて、以下の式（２）に基づいて、目標スリップ率ηを算出する。
η＝ηs＋ηa …（２）
【００５１】
そして、制動機構制御手段８４は、算出された実スリップ率λ、目標スリップ率ηから、以下の式（３）に基づいて、制御偏差Ｓを算出する。
Ｓ＝λ−η …（３）
次に、制動機構制御手段８４は、エンジンコントローラ２から送信されるエンジンの出力トルク、変速機コントローラ３から送信される変速段情報、およびメモリ７１に予め記憶されているダンプトラック１の諸元データに基づいて、車輪４から路面に伝達される力であるトラクションフォースを推定する。
そして、制動機構制御手段８４は、算出される制御偏差Ｓと、推定されるトラクションフォースとから、ダンプトラック１の車両モデルに、スライディングモード制御の制御則を適用することで、ＴＣＳ制御用油圧回路６のソレノイド６１１Ａ，６１２Ａ，６１３Ａ，６２１Ａ，６２２Ａ，６２３Ａに対する制御信号を生成出力することにより、各車輪４の制動力の制御を行う。
【００５２】
差動調整機構制御手段８５は、差動機構１Ｃの差動拘束力を制御するための制御指令を生成し、生成した制御指令を差動調整機構１ＣＡに出力する。すなわち、差動調整機構制御手段８５は、制御開始判定手段８２によりインタアクスルデフ制御を行うと判定された場合は、差動機構１Ｃの差動を拘束する制御指令を生成し、差動調整機構１ＣＡに出力する。
リターダ制御手段８６は、ダンプトラック１のペイロード、加速度センサ７Ｄで検出される勾配条件等の情報に基づいて、定速走行制御を実現する部分であり、リターダ操作レバー７Ｃがオンになっている場合には、ソレノイド６１１Ａ，６１２Ａ，６１３Ａ，６２１Ａ，６２２Ａ，６２３Ａへの制御指令を生成出力し、フロントブレーキ４１及びセンタブレーキ４２の制動制御を行うことにより、定速走行制御を行う。
【００５３】
〔５〕車両速度推定装置８０の構成
図４には、車両速度推定装置８０の詳細構成が示されている。この車両速度推定装置８０は、参照車輪速度算出手段８０１と、参照速度算出手段８０２と、車両速度推定手段８０５とを備えている。
参照車輪速度算出手段８０１は、回転速度センサ４３ＦＬ，４３ＦＲ，４３ＣＬ，４３ＣＲで検出された各車輪４の回転速度ωfl，ωfr，ωcl，ωcrのうち、最も回転速度の小さな車輪４の回転速度ωminを選択し、選択された回転速度ωminの信号を、ＬＰＦ７３で高周波成分を除去した後、車輪４の半径ｒを用いて、下記式（４）に基づいて参照車輪速度Ｖre1を算出する。
Ｖre1＝ｒ×ωmin …（４）
最も回転速度の小さな車輪４の回転速度ωを選択するのは、当該車輪４がダンプトラック１のすべての車輪４の中で最もスリップの少ない状態にあると考えられるからである。
【００５４】
参照速度算出手段８０２は、ＬＰＦ７４を介して入力される加速度フィルタ値から、参照速度Ｖre2を算出する部分である。具体的には、参照速度算出手段８０２は、ダンプトラック１の走行中に入力される加速度フィルタ値を加速度加減速成分として算出し、ダンプトラック１の走行状態に応じて、前回の推定車両速度Ｖに加速度加減速成分の積分値を加え、新たな推定車両速度Ｖの候補となる参照速度Ｖre2を設定する。尚、詳しくは後述するが、参照速度算出手段８０２は、加速度加減速成分が０未満であり、変速機１Ｂがロックアップの解除状態にある条件では、ＴＣＳ制御によりブレーキ指令が増し、さらに減速することを防止するために、積分処理を行わず、前回の推定車両速度Ｖを参照速度Ｖre2として設定する。
【００５５】
車両速度推定手段８０５は、参照車輪速度算出手段８０１で算出された参照車輪速度Ｖre1、および参照速度算出手段８０２で算出された参照速度Ｖre2に基づいて、最終的に制動機構制御手段８４のＴＣＳ制御における式（１）で用いる車両速度Ｖを推定する部分である。
車両速度推定手段８０５は、図５に示されるように、車両速度設定手段８１４、車両状態判定手段８１５、及び駆動力制御変更手段８１６を備えて構成される。
車両速度設定手段８１４は、入力される参照速度Ｖre2、参照車輪速度Ｖre1に基づいて、最終的に車両速度Ｖを設定する部分である。
また、車両速度設定手段８１４は、参照速度算出手段８０２で算出された参照速度Ｖre2の過大、過小を判断し、参照速度Ｖre2が誤っていると判断される場合には、車両速度Ｖを参照車輪速度Ｖre1と推定する。詳しくは後述するが、ダンプトラック１の走行状態に応じて車両速度Ｖは、次の表１に示されるように推定される。
【００５６】
【表１】
【００５７】
車両状態判定手段８１５は、車両速度設定手段８１４で算出された推定車両速度Ｖと、制動機構制御手段８４による制動制御とのバランス状態を判定する部分であり、第１閾値変更部８１５Ａ及び第２閾値変更部８１５Ｂを備える。
車両状態判定手段８１５は、詳しくは後述するが、制動機構制御手段８４において、前述した式（１）乃至式（３）で算出された制御偏差Ｓが所定の範囲に収まっているか否か、制動機構制御手段８４から出力される制動制御量が所定の閾値以上となっているか否か、及びこれらが維持された状態が一定時間経過しているかに基づいて、車両速度設定手段８１４で推定された車両速度Ｖと、制動機構制御手段８４による制動制御のバランス状態が適切であるか否かを判定する部分である。
【００５８】
第１閾値変更部８１５Ａは、車両状態判定手段８１５におけるバランス状態の閾値判定に際して、アーティキュレート角センサ７Ａから出力されたアーティキュレート角の大きさが、例えば２０°を超えるか否かで、前述した制御偏差Ｓの閾値、制動制御量の閾値、及び判定のための経過時間設定を変更する部分である。
第２閾値変更部８１５Ｂは、車両状態判定手段８１５におけるバランス状態の閾値判定に際して、アーティキュレート角センサ７Ａから出力されたアーティキュレート角信号の単位時間あたりの変化量が、例えば１０°／secを超えるか否かで、前述した制御偏差Ｓの範囲、制動制御量の閾値、及び判定のための経過時間設定を変更する部分である。
【００５９】
駆動力制御変更手段８１６は、車両状態判定手段８１５における判定によって、推定される車両速度Ｖと、制動制御量とがバランスしておらず、不適切な状態が維持されていると判定されたら、制動機構制御手段８４による制動制御を変更する部分であり、詳しくは、バランス状態が不適切であった場合、ＴＣＳコントローラ７によるＴＣＳ制御を解除する解除信号を、制御終了判定手段８３に出力する。また、Ｖ＝Ｖre1信号を、制動機構制御手段８４又は車両速度設定手段８１４に出力する。
【００６０】
〔６〕車両速度推定装置８０の作用及び効果
次に、前述した車両速度推定装置８０の作用を図６乃至図１６に基づいて説明する。
前述した車両速度推定装置８０では、図６に示されるように、種々のデータを入力する入力処理Ｓ１、参照車輪速度算出処理Ｓ２、加速度信号フィルタ処理Ｓ３、車両状態判定処理Ｓ４、加速度加減速成分積分処理Ｓ６、及び参照速度修正処理Ｓ８を経て、ダンプトラック１の車両速度の推定を行っている。各処理Ｓ１〜Ｓ８について詳述する。尚、処理Ｓ１〜Ｓ８は、所定の周期で繰り返される。
【００６１】
(6-1)入力処理Ｓ１
車両速度推定装置８０で車両速度を推定するために、ダンプトラック１の種々の状態データを車両速度推定装置８０に入力する処理である。具体的には車両速度推定装置８０には、回転速度センサ４３ＦＬ，４３ＦＲ，４３ＣＬ，４３ＣＲからの回転速度、ＴＣＳ制御が制御中であるか否かのフラグ情報、ロックアップ切替がされているか否かのフラグ情報、アクセル操作がオンであるかオフであるかのフラグ情報、および左右輪の回転偏差が生じているか否かのフラグ情報が入力される。
【００６２】
(6-2)参照車輪速度算出処理Ｓ２
参照車輪速度算出処理Ｓ２は、参照車輪速度算出手段８０１により実施される。具体的には、まず、参照車輪速度算出手段８０１は、回転速度センサ４３ＦＬ，４３ＦＲ，４３ＣＬ，４３ＣＲから入力する各車輪４の回転速度ωfl，ωfr，ωcl，ωcrから、最大の回転速度ωmax、最小の回転速度ωminを選択し、前記式（４）に基づいて、最大の参照車輪速度、最小の参照車輪速度を算出する。
次に、参照車輪速度算出手段８０１は、最大の参照車輪速度から最小の参照車輪速度の差分をとって各車輪４の参照車輪速度のバラツキを算出する。
最後に、参照車輪速度算出手段８０１は、最小の参照車輪速度を参照車輪速度Ｖre1として選択する。
(6-3)加速度信号フィルタ処理Ｓ３
加速度信号フィルタ処理Ｓ３は、加速度センサ７Ｄから出力された加速度信号にＬＰＦ７４でフィルタ処理を行って、ノイズ、車両の揺れ成分等を取り除いた後、フィルタ処理がされた加速度フィルタ値を車両速度推定装置８０に出力する。
【００６３】
(6-4)車両状態判定処理Ｓ４
車両状態判定処理Ｓ４は、車両速度推定手段８０５における車両状態判定手段８１５によって行われ、図７に示されるように、ダンプトラック１の停車、後進時の判定処理Ｓ４１、車速誤推定第１判定処理Ｓ４２、車速誤推定第２判定処理Ｓ４３、ロックアップ判定処理Ｓ４４、制御キャンセル判定処理Ｓ４５、変速判定処理Ｓ４６、前後回転速度差判定処理Ｓ４７を行う。
停車、後進時の判定処理Ｓ４１では、最大の参照車輪速度が０以下で、アクセル操作がオフの場合停車であると判定し、本実施形態における車速推定がダンプトラック１の前進方向を正に設定しているため、ダンプトラック１の速度段がＲ１又はＲ２に設定されている場合には、後進であると判定し、加速度計フィルタ値の正負を逆転させる。
【００６４】
車速誤推定第１判定処理Ｓ４２は、図８のフローチャートに示されるように、処理Ｓ４２０〜処理Ｓ４２４において、制動機構制御手段８４で算出された制御偏差Ｓの値に応じてカウンタ１〜カウンタ５の値をインクリメントしたり、クリアすることによって、制御偏差Ｓの値が一定の範囲の状態で一定時間経過しているか否かを判定する。
具体的には、処理Ｓ４２０では、各車輪４の制御偏差Ｓが０．０５〜０．２の範囲内にあるか否かを判定する。判定は、図９のフローチャートに示されるように、前後、左右のいずれかの車輪４を選択し（処理Ｔ１）、選択された車輪４の制御偏差Ｓの値が、処理Ｓ４２０〜処理Ｓ４２４のそれぞれで設定された制御偏差Ｓの範囲に入っているか否かを判定する（処理Ｔ２）。
【００６５】
例えば、前方左側の車輪４の制御偏差Ｓの値が処理Ｓ４２０におけるＳ＝０．０５〜０．２の範囲に入っている場合には、カウンタ１をインクリメントし（処理Ｔ３）、入っていない場合には、カウンタ１をクリアし（処理Ｔ４）、全ての車輪４についての制御偏差Ｓの値の判定を終了するまで繰り返す（処理Ｔ５）。
以後、同様に、処理Ｓ４２１では、各車輪４の制御偏差Ｓの値が０．１２５〜０．２７５の範囲に入っている場合にはカウンタ２をインクリメントし、入っていない場合には、カウンタ２をクリアする。
さらに、処理Ｓ４２２では、各車輪４の制御偏差Ｓが０．２〜０．３５の範囲に入っているか否かでカウンタ３をインクリメント又はクリアし、処理Ｓ４２３では、各車輪４の制御偏差Ｓが０．２７５〜０．４２５の範囲に入っているか否かでカウンタ４をインクリメント又はクリアし、処理Ｓ４２４では、各車輪４の制御偏差Ｓが０．３５〜０．５の範囲に入っているか否かでカウンタ５をインクリメント又はクリアする。
【００６６】
以上の制御偏差Ｓの判定処理が終了したら、車両状態判定手段８１５は、各車輪４のカウンタ１〜カウンタ５の値のいずれかが、例えば４００（４秒）よりも大きいか否かを判定し（処理Ｓ４２５）、大きい場合には、スリップ率が本来の目標値よりも大きくかつ一定時間（４秒）以上その状態が続いており、車両速度設定手段８１４で設定された車両速度Ｖが実際の車両速度と異なっていると判定し、第１誤推定フラグをオン（ＯＮ）に設定し（処理Ｓ４２６）、処理を終了する。
【００６７】
一方、各車輪４のカウンタ１〜カウンタ５の値のいずれも４００以下であると判定されたら、車両状態判定手段８１５は、車両速度設定手段８１４で設定された車両速度Ｖは正しいものと判断して、第１誤推定フラグをオフ（ＯＦＦ）に設定し（処理Ｓ４２７）、処理を終了する。
【００６８】
図７に戻って、処理Ｓ４２における車両速度誤推定第１判定処理が終了したら、車両状態判定手段８１５は、車両速度誤推定第２判定処理を行う。
車両速度誤推定第２判定処理Ｓ４３は、図１０のフローチャートに示される処理が行われ、制御偏差が小さく、制動制御量が大きい状態で一定時間経過している場合には、車両速度設定手段８１４で設定された車両速度Ｖが誤っている可能性が高いので、これを判定する。
【００６９】
まず、車両状態判定手段８１５は、センタの左右の車輪４の双方の制動制御量が一定の閾値Ｋ１以上であり、かつセンタの左右の車輪４の制御偏差Ｓの値が０．１未満であるか、又はアーティキュレート角センサ７Ａで検出されたアーティキュレート角が２０°を超えているか否かを判定する（処理Ｓ４３０）。
上記条件に該当する場合、車両状態判定手段８１５は、センタ用カウンタをインクリメントし（処理Ｓ４３１）、該当しない場合、センタ用カウンタをクリアする（処理Ｓ４３２）。
続けて、車両状態判定手段８１５は、アーティキュレート角が２０°を超えるか否かを判定する（処理Ｓ４３３）。
【００７０】
アーティキュレート角が２０°を超えると判定されたら、車両状態判定手段８１５は、センタ用カウンタが、例えば１００（１秒）を超えるか否かを判定し（処理Ｓ４３４）、超えている場合には、アーティキュレート角が大きく旋回中であり、旋回による内外輪差が生じるために、車両速度Ｖの推定が誤り易いため、第２誤推定フラグをオンに設定し（処理Ｓ４３５）、超えていない場合には、第２誤推定フラグをオフに設定し（処理Ｓ４３６）、処理を終了する。
アーティキュレート角が２０°以下であると判定されたら、車両状態判定手段８１５は、センタ用カウンタが、例えば３００（３秒）を超えるか否かを判定し（処理Ｓ４３７）、超えている場合には、第２誤推定フラグをオンに設定し（処理Ｓ４３８）、超えていない場合には、第２誤推定フラグをオフに設定し（処理Ｓ４３９）、処理を終了する。
【００７１】
図７に戻り、以上の車両速度誤推定第２判定処理Ｓ４３が終了したら、車両状態判定手段８１５は、ロックアップ判定処理Ｓ４４を行う。ロックアップ判定処理Ｓ４４は、速度段指令がニュートラル以外の時に、ロックアップの状態を判定する処理であり、ロックアップの解除の指令が出力されてから一定時間は、切換フラグ情報をオンの状態とし、それ以外の場合をオフであると判定する。
【００７２】
ロックアップ判定処理Ｓ４４が終了したら、車両状態判定手段８１５は、ＴＣＳ制御をキャンセルするか否かを判定する制御キャンセル判定処理Ｓ４５を行う。
制御キャンセル判定処理Ｓ４５は、図１１のフローチャートに示されるように、フロント車輪４のカウンタ処理Ｓ４５０、センタ車輪４のカウンタ処理Ｓ４５１、フロント・センタの制動制御量合計値判定カウンタ処理Ｓ４５２、及び制御キャンセルフラグ・制御中判定キャンセルフラグの決定処理Ｓ４５３を順次実行していく。
【００７３】
フロント車輪４のカウンタ処理Ｓ４５０は、図１２のフローチャートに示される処理Ｔ６〜処理Ｔ１０を実行する。
まず、車両状態判定手段８１５は、左右のフロント車輪４の制動制御量が所定の閾値以上、左右のフロント車輪の制御偏差Ｓが０．１未満、又はアーティキュレート角が２０°を超えているか、及びアーティキュレート角の単位時間あたりの変化が１０°／secを超えるか否かを判定する（処理Ｔ６）。
すべての条件を満たしていると判定されたら、車両状態判定手段８１５は、フロントカウンタのインクリメントを行い、フロントディレイカウンタの値を０に設定する（処理Ｔ７）。
【００７４】
いずれかの条件が外れた場合、車両状態判定手段８１５は、フロントディレイカウンタをインクリメントし（処理Ｔ８）、フロントディレイカウンタが１００（１秒）を超すか否かを判定し（処理Ｔ９）、１００を超えていない場合は処理を終了する。
フロントディレイカウンタが１００を超えている場合には、車両状態判定手段８１５は、フロントカウンタを０に設定するとともに、フロントディレイカウンタを１０１に設定し（処理Ｔ１０）、処理を終了する。
センタ車輪４のカウンタ処理Ｓ４５１も上記と同様の手順でセンタカウンタの値、センタディレイカウンタの値を設定し、処理を終了する。
【００７５】
次に、車両状態判定手段８１５は、フロント・センタの制動制御量合計値判定カウンタ処理Ｓ４５２を実行するが、具体的には、図１３のフローチャートに示される処理を実行する。
車両状態判定手段８１５は、制動機構制御手段８４から出力される各車輪４の制動制御量を取得し、制動制御量の合計値を算出する（処理Ｔ１１）。算出は、フロント左右の車輪４の制動制御量のうち大きい方の制動制御量と、センタ左右の車輪４の制動制御量のうち大きい方の制動制御量とを合算することで行われる。
車両状態判定手段８１５は、制動制御量の合計値が所定の閾値以上であるか否かを判定し（処理Ｔ１２）、所定の閾値以上であると判定されたら、制動制御量合計カウンタのインクリメントを行い（処理Ｔ１３）、そうでない場合は、制動制御量合計カウンタを０に設定して（処理Ｔ１４）処理を終了する。
【００７６】
最後に、車両状態判定手段８１５は、制御キャンセルフラグ・制御中判定キャンセルフラグの決定処理Ｓ４５３を行う。具体的には図１４の処理を実行する。
車両状態判定手段８１５は、アーティキュレート角が２０°を超えるか否かを判定し（処理Ｔ１５）、アーティキュレート角が２０°を超えている場合、さらに、フロントカウンタ、センタカウンタが１００（１秒）を超えているか否か、制動制御量合計カウンタが２００（２秒）以上であるか否かのいずれかの条件を満たすかを判定し（処理Ｔ１６）、いずれかの条件を満たしている場合には、旋回中は車両速度Ｖの推定を誤り易く、ブレーキのかけ過ぎを防止するために、制御キャンセルフラグをオンとし（処理Ｔ１７）、満たしていない場合には制御キャンセルフラグをオフとする（処理Ｔ１８）。
【００７７】
アーティキュレート角が２０°以下であった場合、車両状態判定手段８１５は、さらに、フロントカウンタ、センタカウンタが３００（３秒）を超えているか否か、制動制御量合計カウンタが２００（２秒）以上であるか否かのいずれかの条件を満たすかを判定し（処理Ｔ１９）、いずれかの条件を満たしている場合には、旋回中は車両速度Ｖの推定を誤り易く、ブレーキのかけ過ぎを防止するために、制御キャンセルフラグをオンとし（処理Ｔ２０）、満たしていない場合には制御キャンセルフラグをオフとする（処理Ｔ２１）。
【００７８】
次に、車両状態判定手段８１５は、変速判定処理Ｓ４６を行う。変速判定処理Ｓ４６は、変速機１Ｂが変速中であるか否かを判定する処理であり、変速機コントローラ３の変速信号に基づいて、変速機１Ｂの変速状態を判定する。
最後に、車両状態判定手段８１５は、前後回転速度差判定処理Ｓ４７を行う。前後回転速度差判定処理Ｓ４７は、変速機１Ｂの出力軸の前後回転差が大きいか否かを判定する処理であり、前後回転速度差が一定の閾値以上である場合に前後回転差がある、と判定する。
【００７９】
以上のように、車両状態判定処理Ｓ４で設定された各種のフラグ情報に基づいて、制御終了判定手段８３は、ＴＣＳ制御をキャンセルするか否かの指令を制動機構制御手段８４に出力し、制動機構制御手段８４は、これに基づいて、ＴＣＳ制御を行ったり、キャンセルしたりする処理を行う。
【００８０】
(6-5)加速度加減速成分積分処理Ｓ６
図１５のフローチャートに示されるように、参照速度算出手段８０２は、まず、加速度フィルタ値を加速度加減速成分として算出する（処理Ｓ６１）。
次に、参照速度算出手段８０２は、算出された加速度加減速成分が０未満でかつロックアップ切換のフラグ情報がオンにあるか否かを判定する（処理Ｓ６２）。
参照速度算出手段８０２は、加速度加減速成分が０未満でかつロックアップ切換のフラグ情報がオンにあると判定したら、前回の推定車両速度Ｖを、参照速度Ｖre2と設定する（処理Ｓ６３）。
一方、処理Ｓ６２における条件のいずれかが当てはまらない場合、参照速度算出手段８０２は、前回の推定車両速度Ｖに加速度加減速成分の積分値を加える（処理Ｓ６４）。尚、加速度加減速成分の積分は、所定サンプリング周期で算出される加速度加減速成分の値にサンプリング時間を乗じれば算出することができる。
【００８１】
(6-6)参照速度修正処理Ｓ８
参照速度修正処理Ｓ８は、車両速度推定手段８０５により実施され、具体的には図１６のフローチャートに示されるように処理が行われる。
まず、車両速度推定手段８０５は、アクセルがオフとされているか、または参照車輪速度Ｖre1が０．３ｍ／sec未満であるかを判定する（処理Ｓ８１）。
処理Ｓ８１の条件を満たす場合、車両速度推定手段８０５は、スリップ状態にはないと判断し、推定車両速度Ｖを参照車輪速度Ｖre1に設定し、参照速度Ｖre2から参照車輪速度Ｖre1を減じた量を積分値修正量として設定する（処理Ｓ８２）。
処理Ｓ８１の条件を満たさない場合、車両速度推定手段８０５は、参照速度Ｖre2が参照車輪速度Ｖre1の所定値未満、例えば１／２未満であるかを判定する（処理Ｓ８３）。
【００８２】
処理Ｓ８３の条件を満たす場合、車両速度推定手段８０５は、推定車両速度Ｖが小さくなりすぎると、ＴＣＳによるブレーキ制御において、ブレーキをかけすぎる場合があると判断し、例えば、推定車両速度Ｖを参照車輪速度Ｖre1の１／２と設定し、参照速度Ｖre2から参照車輪速度Ｖre1の１／２を減じた量を積分値修正量として設定する（処理Ｓ８４）。
処理Ｓ８３の条件を満たさない場合、車両速度推定手段８０５は、参照速度Ｖre2が参照車輪速度Ｖre1よりも大きいかを判定する（処理Ｓ８５）。
【００８３】
処理Ｓ８５の条件を満たす場合は、車両速度推定手段８０５は、推定車両速度Ｖが参照車輪速度Ｖre1を超えることはないと判断し、推定車両速度ＶをＶre1に設定し、参照速度Ｖre2から参照車輪速度Ｖre1を減じた量を積分値修正量として設定する（処理Ｓ８６）。
処理Ｓ８５の条件を満たさない場合、車両速度推定手段８０５は、制動機構制御手段８４において式（３）で算出される全輪の制御偏差Ｓが０．１未満であり、かつ加速度加減速成分が−０．１ｍ／sec２未満であるかを判定する（処理Ｓ８７）。
【００８４】
処理Ｓ８７の条件を満たす場合、車両速度推定手段８０５は、制御偏差Ｓが適切な範囲にあるはずなのに減速していると、制御偏差Ｓはさらに大きくなって、制動機構の制御によるブレーキ力が大きくなり、減速がさらに大きくなってしまうと判断し、推定車両速度Ｖを前回の推定車両速度Ｖに設定し、参照速度Ｖre2から前回の推定車両速度Ｖを減じた量を積分値修正量として設定する（処理Ｓ８８）。
処理Ｓ８７の条件を満たさない場合、参照速度算出手段８０２で算出された参照速度Ｖre2をそのまま推定車両速度Ｖとして設定する（処理Ｓ８９）。
【００８５】
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、以下に示すような場合にも適用することができる。
すなわち、前述した車両速度推定装置８０は、アーティキュレート式のダンプトラック１に適用していたが本発明はこれに限られない。すなわち、リジッド式のダンプトラックにおいても本発明を適用することができるし、ダンプトラックに限らず、ホイールローダのような車輪を備えた建設車両にも適用することができる。
また、前記実施形態では、車両速度推定装置８０は、ＴＣＳ制御の車両速度の推定に用いていたが本発明はこれに限らず、全輪駆動の建設車両のＡＢＳ制御における車両速度の推定に用いてもよい。
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。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は、全輪駆動の建設車両のトラクションコントロール装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００８７】
１…建設車両（ダンプトラック）、４…車輪、７Ｄ…加速度検出手段（加速度センサ）、４３ＦＬ，４３ＦＲ，４３ＣＬ，４３ＣＲ…回転速度検出手段（回転速度センサ）、８０…車両速度推定装置、８０１…参照車輪速度算出手段、８０２…参照速度算出手段、８０５…車両速度推定手段、８１４…車両速度設定手段、８１５…車両状態判定手段、８１５Ａ…第１閾値変更部、８１５Ｂ…第２閾値変更部、８１６…駆動力制御変更手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トラクションコントロール装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、駆動スリップを抑えるために、自動車等の車両には、トラクションコントロール装置等が搭載されることがあり、このトラクションコントロール装置によれば、加速操作や低μ路走行等で駆動スリップが生じると、ブレーキの制動制御やエンジンの駆動力制御を行って、車輪に適切なトラクションを生じさせてスリップが生じるのを防止できることが知られている。
ここで、二輪駆動の自動車にトラクションコントロール装置を搭載した場合には、駆動輪ではない従動輪の回転速度をセンサ等で検出することにより、容易に車両速度の推定を行うことができる。
しかし、四輪駆動車等の全輪駆動の車両では、すべての車輪が駆動輪とされているため、すべての車輪で駆動スリップが生じる場合があり、車輪の回転速度を検出するだけでは、車両速度の推定を正確に行うことが困難であるという問題がある。
【０００３】
そこで、このような全輪駆動の車両において、車輪の回転速度センサと、加速度センサとを搭載し、回転速度センサによる各車輪の回転速度に基づいて、参照すべきセレクト車輪を選択し、このセレクト車輪の回転速度と、加速度センサの出力に基づいて、車両速度の推定を行う技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−８２１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１に記載の技術は、スリップの収束を前提としており、その収束の条件は、目標とする車輪速度に各車輪の車輪速度が一定の偏差内に収まることとしている。しかしながら、ダンプトラックのような建設車両にあっては、不整地での走行を前提とし、路面状態は絶えず変化し、どの車輪が滑っている、又は滑りやすい状態にあるかも時々刻々と変化するため、外乱要素が大きく高精度に車両速度を推定することができない。
従って、スリップ状態が継続し、加速度を積分する状態が長時間継続すれば、加速度の誤差も時間とともに累積していき、その結果、推定される車両速度の誤差が大きくなってしまう。
【０００６】
車両速度が実際の車両速度よりも過大に推定されると、実際よりもスリップが小さいと判断され、トラクションコントロール装置によるブレーキの制御量は弱くなり、より大きなスリップが発生してしまうという問題がある。
一方、車両速度が実際の車両速度よりも過小に推定されると、実際よりもスリップが大きいと判断され、トラクションコントロール装置によるブレーキの制御量は強くなり、本来出し得る車両速度で走行することができないという問題がある。
すなわち、車両速度の推定が誤った状態で駆動力制御とのバランス状態が続くと適切な駆動力を得られなくなってしまう。
【０００７】
本発明の目的は、車両速度の推定にあたり、実際の車両速度との誤差が生じた場合であっても、適切に制御することのできるトラクションコントロール装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るトラクションコントロール装置は、
全輪駆動の建設車両の車両速度を推定するために、各車輪の回転速度を検出する回転速度検出手段、及び、前記回転速度検出手段で検出された回転速度から参照車輪速度を算出する参照車輪速度算出手段を有する車両速度推定装置と、
前記車両速度推定装置で推定された車両速度に基づいて、前記建設車両の駆動力の制御を行う駆動力制御装置とを備えたトラクションコントロール装置であって、
前記駆動力制御装置は、前記回転速度検出手段で検出された回転速度から各車輪のスリップ率を算出し、算出されたスリップ率が一定の目標値に収束するように、前記建設車両の制動機構を制御する制動機構制御手段を備え、
前記車両速度推定装置で推定された前記建設車両の車両速度、及び、前記制動機構制御手段で算出されたスリップ率に基づいて、前記駆動力制御装置による駆動力制御のバランス状態の適否を判定する車両状態判定手段と、
前記車両状態判定手段で判定されたバランス状態が不適であると判定されたら、前記駆動力制御装置による駆動力制御の状態を変更する駆動力制御変更手段とを備えていることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、車両状態判定手段により、車両速度推定装置によって推定される車両速度と、駆動力制御装置による駆動力制御のバランス状態が不適であると判定されると、駆動力制御変更手段により、駆動力制御の状態が変更されることとなるので、推定される車両速度の誤差の累積を防止することができ、トラクションコントロール装置による適切な制御状態に復帰することができる。
【００１０】
本発明では、
前記駆動力制御装置は、前記建設車両の制動機構を制御する制動機構制御手段を備え、
前記制動機構制御手段は、前記回転速度検出手段で検出された回転速度から各車輪のスリップ率を算出し、算出されたスリップ率が一定の目標値に収束するように、前記制動機構の制御を行い、
前記車両状態判定手段は、
前記制動機構制御手段で算出されたスリップ率が前記目標値よりも大きく、かつ一定の閾値以上の状態が一定時間経過しているときに、バランス状態が不適であると判定するのが好ましい。
【００１１】
この発明によれば、トラクションコントロール装置による制御中、制動機構制御手段による制動機構の制御を行い、スリップ率を目標値に収束させるようにしているので、スリップ率が一定の閾値以上の状態で一定時間経過しても変化していないとすれば、車両速度の推定が誤っており、推定された車両速度に基づく制動機構の制御が誤った状態でバランスしているものと判断される。このような場合、駆動力制御変更手段による駆動力制御状態の変更によって、誤ったバランス状態を回避して、トラクションコントロール装置を適切な制御状態に復帰させることができる。
【００１２】
本発明では、
前記車両状態判定手段は、
前記制動機構制御手段による前記制動機構の制動制御量が一定の閾値以上にあり、かつ一定の閾値以上の状態が一定時間以上経過しているときに、バランス状態が不適であると判定するのが好ましい。
【００１３】
この発明によれば、トラクションコントロール装置による制御中、制動機構の制動制御量が一定の閾値以上の状態にあり、その状態が一定時間以上経過しても復帰しないというのは、車両速度の推定が誤った状態であり、駆動力制御とのバランス状態が不適切であると考えられるため、駆動力制御変更手段による駆動力制御状態の変更によって、誤ったバランス状態を回避して、トラクションコントロール装置を適切な制御状態に復帰させることができる。
【００１４】
本発明では、
前記車両状態判定手段は、
前記制動機構制御手段で算出される左右の車輪のスリップ率がともに一定の閾値以下であり、かつ前記制動機構制御手段による前記制動機構の制動制御量が一定の閾値以上であり、その状態が一定時間経過しているときに、バランス状態が不適であると判定するのが好ましい。
【００１５】
この発明によれば、スリップ率が一定の閾値以下であり、かつ制動制御量が一定の閾値以上の状態が一定時間経過するということは、車速推定が誤っていると考えられるため、駆動力制御変更手段による駆動力制御状態の変更によって、誤ったバランス状態を回避して、トラクションコントロール装置を適切な制御状態に復帰させることができる。
【００１６】
本発明では、
前記建設車両は、アーティキュレート式のダンプトラックであり、
前記建設車両のアーティキュレート角を検出するアーティキュレート角検出手段を備え、
前記車両状態判定手段は、
検出されたアーティキュレート角に応じて、前記スリップ率の閾値、前記制動制御量の閾値、及び、判定のための経過時間のうち、少なくともいずれかを変更する第１閾値変更部を備えているのが好ましい。
【００１７】
この発明によれば、車両状態判定手段が第１閾値変更部を備えていることにより、アーティキュレート角として検出される建設車両のステアリングの切り角に応じて各種閾値、判定のための経過時間が変更されるため、車両状態判定手段は、運転状況に応じてバランス状態の判定を行うことができる。
【００１８】
本発明では、
前記建設車両は、アーティキュレート式のダンプトラックであり、
前記建設車両のアーティキュレート角を検出するアーティキュレート角検出手段を備え、
前記車両状態判定手段は、
検出されたアーティキュレート角の単位時間あたりの変化量に応じて、前記スリップ率の閾値、前記制動制御量の閾値、及び、判定のための経過時間のうち、少なくともいずれかを変更する第２閾値変更部を備えているのが好ましい。
【００１９】
この発明によれば、車両状態判定手段が第２閾値変更部を備えていることにより、アーティキュレート角の単位時間あたりの変化量として検出される建設車両のステアリング操作速度に応じて、各種閾値、判定のための経過時間が変更されるため、同様に、運転状態に応じたバランス状態の判定を行うことができる。
【００２０】
本発明では、
前記車両状態判定手段は、前記制動機構制御手段による制動制御量が、
左右の車輪ともに、一定の閾値以上であること、
左右の車輪の制御量の合計値が一定の閾値以上であること、
全輪全ての制御量の合計値が一定の閾値以上であること、
走行方向前方に配置されるフロント車輪の左右の車輪のうち、大きな方の制動制御量と、フロント車輪よりも後方側に配置され、制動機構により制動される車輪の左右の車輪のうち、大きな方の制動制御量との合計値が一定の閾値以上であること、
の少なくともいずれかを満たすことを条件として、バランス状態が不適であると判定するのが好ましい。
【００２１】
この発明によれば、前述した条件の場合には、制動機構制御手段による制動制御量が、過大であると判定できるため、駆動力制御変更手段による駆動力制御状態の変更によって、誤ったバランス状態を回避して、トラクションコントロール装置を適切な制御状態に復帰させることができる。
【００２２】
本発明では、
前記駆動力制御変更手段は、
前記車両速度推定装置により推定される車両速度を、前記参照車輪速度算出手段で算出された参照車輪速度に設定することにより、駆動力制御を変更するのが好ましい。
この発明によれば、車両状態判定手段でバランス状態が不適切であると判定されたら、駆動力制御変更手段が、推定される車両速度を、参照車輪速度算出手段で算出された参照車輪速度に設定することにより、推定される車両速度を上げることとなるので、計算上のスリップ率が減少し、制動機構制御手段による制動制御量を弱めることができる。
【００２３】
本発明では、
前記駆動力制御変更手段は、
前記駆動力制御装置による制御を解除することにより、駆動力制御を変更するのが好ましい。
この発明によれば、車両状態判定手段でバランス状態が不適切であると判定されたら、駆動力制御変更手段が、駆動力制御装置による制御を解除することとなるので、トラクションコントロール装置による不適切な制御を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係る建設車両の構成を示す模式図。
【図２】前記実施形態における建設車両の油圧回路図。
【図３】前記実施形態におけるＴＣＳコントローラの機能ブロック図
【図４】前記実施形態における車両速度推定装置の機能ブロック図。
【図５】前記実施形態における車両速度推定手段の機能ブロック図。
【図６】前記実施形態の作用を説明するためのフローチャート。
【図７】前記実施形態における車両状態判定処理を説明するためのフローチャート。
【図８】前記実施形態における車両状態判定処理を説明するためのフローチャート。
【図９】前記実施形態における車両状態判定処理を説明するためのフローチャート。
【図１０】前記実施形態における車両状態判定処理を説明するためのフローチャート。
【図１１】前記実施形態における車両状態判定処理を説明するためのフローチャート。
【図１２】前記実施形態における車両状態判定処理を説明するためのフローチャート。
【図１３】前記実施形態における車両状態判定処理を説明するためのフローチャート。
【図１４】前記実施形態における車両状態判定処理を説明するためのフローチャート。
【図１５】前記実施形態における加速度加減速成分の積分処理の手順を表すフローチャート。
【図１６】前記実施形態における車両速度推定手段による車両速度の推定の処理を説明するためのフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔１〕ダンプトラック１の構成
図１には、本発明の実施形態に係るダンプトラック１が示されている。ダンプトラック１は、前後に独立した車体フレームを有するアーティキュレート式であり、ダンプトラック１を構成する車両本体は、エンジン１Ａ、変速機１Ｂ、差動機構１Ｃ〜１Ｆ、および差動調整機構１ＣＡを備えている。エンジン１Ａの出力は、エンジンコントローラ２により制御され、変速機１Ｂに伝達される。変速機１Ｂは、図示しないトルクコンバータを備えて構成され、変速機コントローラ３により変速機１Ｂの変速制御が行われる。
そして、エンジン１Ａから変速機１Ｂに伝えられた回転駆動力は、差動機構１Ｃ〜１Ｆを経て全車輪４を回転させ、路面に伝達される。
【００２６】
ここで、差動機構１Ｃは、差動調整機構１ＣＡを備えており、差動機構１Ｃにおける差動は、差動調整機構１ＣＡにより拘束できるようになっている。また、差動機構１Ｄ、１Ｅは、左右輪の差動のみを許容するように構成されており、このため、差動機構１Ｅは、前後輪の差動は許容されないいわゆる直結状態となっている。
【００２７】
このような車両本体の車輪４の部分には、フロントブレーキ４１及びセンタブレーキ４２が設けられ、フロントブレーキ４１およびセンタブレーキ４２は、ブレーキ油圧回路５およびＴＣＳ制御用油圧回路６に油圧接続されている（図２参照）。
そして、制動機構は、フロントブレーキ４１、センタブレーキ４２、ブレーキ油圧回路５、およびＴＣＳ制御用油圧回路６を備えて構成される（図２参照）。
【００２８】
また、詳しくは後述するが、各車輪４には、車輪４の回転速度を検出するための回転速度センサ（回転速度検出手段）４３ＦＬ，４３ＦＲ，４３ＣＬ，４３ＣＲが設けられている。各回転速度センサ４３ＦＬ，４３ＦＲ，４３ＣＬ，４３ＣＲで検出された回転速度信号は、ＴＣＳコントローラ７に電気信号として出力される。
さらに、このＴＣＳコントローラ７には、ダンプトラック１のアーティキュレート角（屈折角）を検出するアーティキュレート角センサ７Ａと、ダンプトラック１の前後方向に作用する加速度を検出する加速度センサ（加速度検出手段）７Ｄが設けられており、アーティキュレート角センサ７Ａで検出されたアーティキュレート角、および加速度センサ７Ｄで検出された加速度は、ＴＣＳコントローラ７に電気信号として出力される。
また、ＴＣＳコントローラ７には、ＴＣＳ制御をキャンセルするためのＴＣＳシステムスイッチ７Ｂが電気的に接続されている。
【００２９】
ＴＣＳコントローラ７は、油圧回路５，６を介してフロントブレーキ４１およびセンタブレーキ４２のブレーキトルクを制御するとともに、差動調整機構１ＣＡの差動拘束力を調整するインタアクスルデフ制御を行う。また、ＴＣＳコントローラ７は、リターダ制御用のコントローラも兼ねており、リターダ速度設定用のリターダ操作レバー７Ｃからの操作信号に基づいて、リターダ制御を行う。
【００３０】
〔２〕ブレーキ油圧回路５の構成
図２には、ダンプトラック１のブレーキ油圧回路５が示されている。ここで、フロントブレーキ４１およびセンタブレーキ４２は、多板ブレーキ４１１，４２１およびスラックアジャスタ４１２，４２２を備えて構成され、スラックアジャスタ４１２，４２２が、ブレーキ油圧回路５およびＴＣＳ制御用油圧回路６に油圧接続されている。
フロントブレーキ４１及びセンタブレーキ４２は、全て油圧によって制御され、ブレーキ油圧回路５から圧油が出力されると、ＴＣＳ制御用油圧回路６を介してフロントブレーキ４１及びセンタブレーキ４２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。
また、スラックアジャスタ４１２，４２２は、フロントブレーキ４１及びセンタブレーキ４２の摩耗により生じた隙間を自動的に調整する装置である。
【００３１】
このブレーキ油圧回路５は、油圧供給系５１、フート式ブレーキ弁５２、駐車ブレーキ弁５３を備えて構成される。
油圧供給系５１は、油圧源として複数の油圧アキュムレータ５１１，５１２，５１３、油圧ポンプ５１４、及びタンク５１５を備え、これら油圧アキュムレータ５１１，５１２，５１３の圧油がＴＣＳ制御用油圧回路６を経て、フロントブレーキ４１およびセンタブレーキ４２に送られてそれぞれ車輪４を制動している。
油圧アキュムレータ５１１，５１２，５１３は、駆動源となるエンジン１Ａによって駆動される油圧ポンプ５１４でタンク５１５内の作動油を昇圧し、この油圧ポンプ５１４の圧油を受けて所定の圧力を蓄圧する。そして、所定の圧力に到達すると、油圧ポンプ５１４及び油圧アキュムレータ５１３の間に設けられるアンロード装置５１６で油圧ポンプ５１４からの圧油をアンロードする。
【００３２】
フート式ブレーキ弁５２は、フロント車輪用ブレーキ弁５２１とセンタ車輪用ブレーキ弁５２２で構成され、ブレーキペダル５２３が操作されると、フロント車輪用ブレーキ弁５２１がフロントブレーキ４１に、センタ車輪用ブレーキ弁５２２がセンタブレーキ４２に、それぞれ油圧アキュムレータ５１１，５１２の圧油を送って制動している。
具体的には、ブレーキペダル５２３が操作されてフロント車輪用ブレーキ弁５２１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５１１の圧油がフロント車輪用ブレーキ弁５２１から出力される。この圧油は、ＴＣＳ制御用油圧回路６のフロント車輪用油圧回路６１を介してフロントブレーキ４１に供給され、フロントブレーキ４１による制動が行われる。
さらに詳細には、フロント車輪用ブレーキ弁５２１から出力される圧油は、シャトル弁６１４，６１５を介して左右のフロントブレーキ４１にほぼ左右同じ圧力で作用することとなり、左右同じ制動を行う。
また、センタ車輪用ブレーキ弁５２２から出力される圧油は、シャトル弁６２４，６２５を介して左右のセンタブレーキ４２にほぼ左右同じ圧力で作用することとなり、左右同じ制動を行う。
この際、センタ車輪用ブレーキ弁５２２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５１２の圧油がセンタ車輪用ブレーキ弁５２２から出力さる。この圧油は、センタ車輪用油圧回路６２を介してセンタブレーキ４２に供給され、センタブレーキ４２による制動が行われる。
【００３３】
駐車ブレーキ弁５３は、パーキングブレーキ５４を操作する弁であり、ソレノイド５３１及びばね部５３２を備えて構成される。この駐車ブレーキ弁５３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り替えられると、ソレノイド５３１によってポジションが切り替えられ、油圧アキュムレータ５１３の圧油を、パーキングブレーキ５４のシリンダ室５４１に供給し、駐車制動圧を高くしている。これにより、駐車時には制動状態を保持させる。
尚、パーキングブレーキ５４は、図２において左上方に設けられているが、実際にはフロントブレーキ４１又はセンタブレーキ４２と並列に、又は駆動力を伝達するドライブシャフトに併設するブレーキ装置に設けられる。
【００３４】
走行時、この駐車ブレーキ弁５３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、油圧アキュムレータ５１３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５４内のシリンダ室５４１の圧油を、油圧供給系５１のタンク５１５に戻して駐車制動圧をゼロにしている。これにより走行時には、車両は走行可能な状態となる。
【００３５】
〔３〕ＴＣＳ制御用油圧回路６の構造
図２に示されるように、ブレーキ油圧回路５からフロントブレーキ４１及びセンタブレーキ４２に至る油圧回路途中には、ＴＣＳ制御用油圧回路６が設けられており、このＴＣＳ制御用油圧回路６は、フロント車輪用油圧回路６１及びセンタ車輪用油圧回路６２を備えて構成される。
【００３６】
フロント車輪用油圧回路６１は、フロントブレーキ４１のＴＣＳ制御を行う油圧回路として構成され、フロント車輪用ＴＣＳ切替弁６１１、２つの電磁式比例制御弁６１２，６１３、２つのシャトル弁６１４，６１５および圧力センサ６１６，６１７を備えて構成される。
フロント車輪用ＴＣＳ切替弁６１１は、当該切替弁６１１を構成するソレノイド６１１Ａに、ＴＣＳコントローラ７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４１側のＴＣＳブレーキ制御を実施するか否かを切り替えることができる。
【００３７】
電磁式比例制御弁６１２，６１３は、基端がフロント車輪用ＴＣＳ切替弁６１１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、ＴＣＳ制御時にフロントブレーキ４１のブレーキ圧を制御する制御弁である。尚、電磁式比例制御弁６１２は、フロントブレーキ４１の左側への圧油供給の制御を行う弁であり、電磁式比例制御弁６１３は、フロントブレーキ４１の右側への圧油供給の制御を行う弁である。
各電磁式比例制御弁６１２，６１３は、ソレノイド６１２Ａ，６１３Ａ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５１のタンク５１５に戻される。
【００３８】
シャトル弁６１４，６１５は、電磁式比例制御弁６１２，６１３の出力側に設けられ、一方の入力は、電磁式比例制御弁６１２，６１３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６１４，６１５の入力同士を連絡する配管で接続されている。この配管途中には、フロント車輪用ブレーキ弁５２１の出力配管が接続されている。
圧力センサ６１６，６１７は、シャトル弁６１４，６１５および電磁式比例制御弁６１２，６１３間の配管途中に設けられ、フロントブレーキ４１のブレーキ圧を検出し、検出された信号を電気信号としてＴＣＳコントローラ７に出力する。尚、圧力センサ６１６，６１７は、シャトル弁６１４，６１５，６２４，６２５及びスラックアジャスタ４１２、４２２間の配管途中に設けてもよい。
【００３９】
センタ車輪用油圧回路６２は、センタブレーキ４２のＴＣＳ制御を行う油圧回路として構成され、フロント車輪用油圧回路６１と同様に、センタ車輪用ＴＣＳ切替弁６２１、２つの電磁式比例制御弁６２２，６２３、２つのシャトル弁６２４，６２５、および圧力センサ６２６，６２７を備えている。
電磁式比例制御弁６２２，６２３には、ソレノイド６２２Ａ，６２３Ａが設けられ、各電磁式比例制御弁６２２，６２３は、ＴＣＳコントローラ７から出力された電気信号に基づいて開度が調整される。
【００４０】
また、センタ車輪用ＴＣＳ切替弁６２１にもソレノイド６２１Ａが設けられており、センタ車輪用ＴＣＳ切替弁６２１は、同様にＴＣＳコントローラ７から出力された電気信号に基づいて、センタブレーキ４２側のＴＣＳの動作可否を切り替える。
【００４１】
このようなＴＣＳ制御用油圧回路６は、前述したフロント車輪用油圧回路６１、センタ車輪用油圧回路６２を構成する各弁のポジションを変更することにより、ＴＣＳとして機能する。
図２において、フロント車輪用ＴＣＳ切替弁６１１のスプールが上側のポジションにある場合、及び、センタ車輪用ＴＣＳ切替弁６２１のスプールが上側のポジションにある場合には、ＴＣＳ機能は遮断されている。
【００４２】
一方、図２において、フロント車輪用ＴＣＳ切替弁６１１のスプールが下側のポジションにある場合、及び、センタ車輪用ＴＣＳ切替弁６２１のスプールが下側のポジションにある場合には、ＴＣＳ機能が有効に作動する。
この場合、フロント車輪用油圧回路６１では、フロント車輪用ＴＣＳ切替弁６１１から出力された圧油は、電磁式比例制御弁６１２，６１３に供給され、ＴＣＳコントローラ７からの電気信号に応じて電磁式比例制御弁６１２，６１３の開度が調整され、電磁式比例制御弁６１２，６１３から出力された圧油は、シャトル弁６１４，６１５を経由してフロントブレーキ４１に供給される。
【００４３】
また、センタ車輪用油圧回路６２では、センタ車輪用ＴＣＳ切替弁６２１から出力された圧油は、電磁式比例制御弁６２２，６２３に供給され、電磁式比例制御弁６２２，６２３から出力された圧油は、シャトル弁６２４，６２５を経由してセンタブレーキ４２に供給される。
この際、詳しくは後述するが、ＴＣＳコントローラ７では、回転速度センサ４３ＦＬ，４３ＦＲ，４３ＣＬ，４３ＣＲで検出される車輪４の回転速度を監視し、各車輪４のスリップ率の状態に応じて、ソレノイド６１２Ａ，６１３Ａ，６２２Ａ，６２３Ａへの電気信号を出力する。これにより、各電磁式比例制御弁６１２，６１３，６２２，６２３の開度を調整し、フロントブレーキ４１及びセンタブレーキ４２の制動力を調整する。このように、ＴＣＳコントローラ７は、各車輪４の駆動力を最適な値に調整し、かつ旋回走行時のコーストレース性も確保できるような制御を実行する。
【００４４】
なお、ブレーキペダル５２３が操作された場合には、フロント側では、フロント車輪用ブレーキ弁５２１から出力された圧油は、シャトル弁６１４，６１５を経て、フロントブレーキ４１に供給され、ブレーキペダル５２３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。また、リア側も、センタ車輪用ブレーキ弁５２２から出力された圧油が、シャトル弁６２４，６２５を経てセンタブレーキ４２に供給され、同様に通常のブレーキとして機能する。
そして、電磁式比例制御弁６１２，６１３，６２２，６２３は、リターダ制御用の制御弁としても用いられ、ＴＣＳコントローラ７からのリターダ指令信号に従って、各電磁式比例制御弁６１２，６１３，６２２，６２３の開度が調整される。
【００４５】
〔４〕ＴＣＳコントローラ７の構成
図３には、前述したＴＣＳ制御を行うＴＣＳコントローラ７の構成が示されている。
ＴＣＳコントローラ７は、記憶装置としてのメモリ７１及び演算処理装置７２を備えている。
メモリ７１には、演算処理装置７２上で動作するプログラムの他、ＴＣＳスライディングモード制御用のマップ等が格納され、演算処理装置７２からの要求に応じて読み出されるようになっている。
【００４６】
演算処理装置７２の入力側には、回転速度センサ４３ＦＬ，４３ＦＲ，４３ＣＬ，４３ＣＲ、アーティキュレート角センサ７Ａ、ＴＣＳシステムスイッチ７Ｂ、リターダ操作レバー７Ｃ、加速度センサ７Ｄ、および圧力センサ６１６，６１７，６２６，６２７が接続されている。
このうち、回転速度センサ４３ＦＬ，４３ＦＲ，４３ＣＬ，４３ＣＲおよび加速度センサ７Ｄは、ＬＰＦ（Low Pass Filter）７３、７４を介して演算処理装置７２に接続されており、回転速度センサ４３ＦＬ，４３ＦＲ，４３ＣＬ，４３ＣＲから出力された回転速度信号、および加速度センサ７Ｄから出力された加速度信号は、外乱等の高周波成分が取り除かれた状態で、各車輪４の回転速度ωfl，ωfr，ωcl，ωcr、ダンプトラック１の走行方向に作用する加速度として演算処理装置７２に入力する。
【００４７】
一方、演算処理装置７２の出力側には、ＴＣＳ切替弁６１１，６２１のソレノイド６１１Ａ，６２１Ａ、およびＴＣＳ制御用油圧回路６の電磁式比例制御弁６１２，６１３，６２２，６２３のソレノイド６１２Ａ，６１３Ａ，６２２Ａ，６２３Ａが電気的に接続されている。
また、演算処理装置７２は、エンジンコントローラ２および変速機コントローラ３と電気的に接続されており、それぞれが互いの間で情報を交換することができるように構成されている。これにより、演算処理装置７２は、エンジンコントローラ２からのエンジンの出力トルク値や、変速機コントローラ３からの変速段情報およびロックアップ情報など、ＴＣＳ制御やインタアクスルデフ制御に必要な各種情報をエンジンコントローラ２および変速機コントローラ３から取得することができる。
【００４８】
このような演算処理装置７２は、車両速度推定装置８０、制御許可判定手段８１、制御開始判定手段８２、制御終了判定手段８３、制動機構制御手段８４、差動調整機構制御手段８５、およびリターダ制御手段８６を備えている。
尚、制動機構制御手段８４及び差動調整機構制御手段８５は、本願の駆動制御装置を構成する。
制御許可判定手段８１は、ＴＣＳ制御が許可される状態にあるか否かを判定する。具体的に、制御許可判定手段８１は、ＴＣＳシステムスイッチ７Ｂの操作状況、ブレーキペダル５２３の操作状況、変速機１Ｂの変速段情報、リターダ制御の制御状況、および図示しないアクセルペダルの操作状況に基づいて、ＴＣＳ制御を許可できる状態にあるか否かを判定する。
【００４９】
制御開始判定手段８２は、ＴＣＳのブレーキ制御の開始条件が満たされたか否かを判断する部分であり、開始条件の判断は、回転速度センサ４３ＦＬ，４３ＦＲ，４３ＣＬ，４３ＣＲで検出された各車輪４の回転速度信号に基づいて行われる。具体的には、制御開始判定手段８２は、左右の車輪の回転速度差、前後の車輪の回転速度差が、メモリ７１内に記憶された所定の閾値以上となった場合に、ＴＣＳ制御およびインタアクスルデフ制御の少なくともいずれかを開始する判断を行う。
制御終了判定手段８３は、ＴＣＳ制御およびインタアクスルデフ制御の終了を判定する部分である。本実施形態において、制御終了判定手段８３は、制動機構制御手段８４で求められる各車輪４の制御偏差を参照して、フロント車輪４のブレーキ制御、センタ車輪４のブレーキ制御、およびインタアクスルデフ制御の終了判定を行う。
【００５０】
制動機構制御手段８４は、ＴＣＳの制御指令の生成および出力を行う部分である。制御指令の生成は、後述する車両速度推定装置８０で推定されたダンプトラック１の車両速度Ｖと、車輪４の半径ｒ、各車輪４の回転速度ωfl，ωfr，ωcl，ωcrに基づいて、以下の式（１）により、各車輪４の実スリップ率λを算出する。
λ＝（rω−Ｖ）／rω …（１）
次に、制動機構制御手段８４では、メモリ７１内に記憶された車輪４ごとの基準目標スリップ率ηsと、アーティキュレート角センサ７Ａで検出されるアーティキュレート角に応じて設定された補正目標スリップ率ηaを用いて、以下の式（２）に基づいて、目標スリップ率ηを算出する。
η＝ηs＋ηa …（２）
【００５１】
そして、制動機構制御手段８４は、算出された実スリップ率λ、目標スリップ率ηから、以下の式（３）に基づいて、制御偏差Ｓを算出する。
Ｓ＝λ−η …（３）
次に、制動機構制御手段８４は、エンジンコントローラ２から送信されるエンジンの出力トルク、変速機コントローラ３から送信される変速段情報、およびメモリ７１に予め記憶されているダンプトラック１の諸元データに基づいて、車輪４から路面に伝達される力であるトラクションフォースを推定する。
そして、制動機構制御手段８４は、算出される制御偏差Ｓと、推定されるトラクションフォースとから、ダンプトラック１の車両モデルに、スライディングモード制御の制御則を適用することで、ＴＣＳ制御用油圧回路６のソレノイド６１１Ａ，６１２Ａ，６１３Ａ，６２１Ａ，６２２Ａ，６２３Ａに対する制御信号を生成出力することにより、各車輪４の制動力の制御を行う。
【００５２】
差動調整機構制御手段８５は、差動機構１Ｃの差動拘束力を制御するための制御指令を生成し、生成した制御指令を差動調整機構１ＣＡに出力する。すなわち、差動調整機構制御手段８５は、制御開始判定手段８２によりインタアクスルデフ制御を行うと判定された場合は、差動機構１Ｃの差動を拘束する制御指令を生成し、差動調整機構１ＣＡに出力する。
リターダ制御手段８６は、ダンプトラック１のペイロード、加速度センサ７Ｄで検出される勾配条件等の情報に基づいて、定速走行制御を実現する部分であり、リターダ操作レバー７Ｃがオンになっている場合には、ソレノイド６１１Ａ，６１２Ａ，６１３Ａ，６２１Ａ，６２２Ａ，６２３Ａへの制御指令を生成出力し、フロントブレーキ４１及びセンタブレーキ４２の制動制御を行うことにより、定速走行制御を行う。
【００５３】
〔５〕車両速度推定装置８０の構成
図４には、車両速度推定装置８０の詳細構成が示されている。この車両速度推定装置８０は、参照車輪速度算出手段８０１と、参照速度算出手段８０２と、車両速度推定手段８０５とを備えている。
参照車輪速度算出手段８０１は、回転速度センサ４３ＦＬ，４３ＦＲ，４３ＣＬ，４３ＣＲで検出された各車輪４の回転速度ωfl，ωfr，ωcl，ωcrのうち、最も回転速度の小さな車輪４の回転速度ωminを選択し、選択された回転速度ωminの信号を、ＬＰＦ７３で高周波成分を除去した後、車輪４の半径ｒを用いて、下記式（４）に基づいて参照車輪速度Ｖre1を算出する。
Ｖre1＝ｒ×ωmin …（４）
最も回転速度の小さな車輪４の回転速度ωを選択するのは、当該車輪４がダンプトラック１のすべての車輪４の中で最もスリップの少ない状態にあると考えられるからである。
【００５４】
参照速度算出手段８０２は、ＬＰＦ７４を介して入力される加速度フィルタ値から、参照速度Ｖre2を算出する部分である。具体的には、参照速度算出手段８０２は、ダンプトラック１の走行中に入力される加速度フィルタ値を加速度加減速成分として算出し、ダンプトラック１の走行状態に応じて、前回の推定車両速度Ｖに加速度加減速成分の積分値を加え、新たな推定車両速度Ｖの候補となる参照速度Ｖre2を設定する。尚、詳しくは後述するが、参照速度算出手段８０２は、加速度加減速成分が０未満であり、変速機１Ｂがロックアップの解除状態にある条件では、ＴＣＳ制御によりブレーキ指令が増し、さらに減速することを防止するために、積分処理を行わず、前回の推定車両速度Ｖを参照速度Ｖre2として設定する。
【００５５】
車両速度推定手段８０５は、参照車輪速度算出手段８０１で算出された参照車輪速度Ｖre1、および参照速度算出手段８０２で算出された参照速度Ｖre2に基づいて、最終的に制動機構制御手段８４のＴＣＳ制御における式（１）で用いる車両速度Ｖを推定する部分である。
車両速度推定手段８０５は、図５に示されるように、車両速度設定手段８１４、車両状態判定手段８１５、及び駆動力制御変更手段８１６を備えて構成される。
車両速度設定手段８１４は、入力される参照速度Ｖre2、参照車輪速度Ｖre1に基づいて、最終的に車両速度Ｖを設定する部分である。
また、車両速度設定手段８１４は、参照速度算出手段８０２で算出された参照速度Ｖre2の過大、過小を判断し、参照速度Ｖre2が誤っていると判断される場合には、車両速度Ｖを参照車輪速度Ｖre1と推定する。詳しくは後述するが、ダンプトラック１の走行状態に応じて車両速度Ｖは、次の表１に示されるように推定される。
【００５６】
【表１】
【００５７】
車両状態判定手段８１５は、車両速度設定手段８１４で算出された推定車両速度Ｖと、制動機構制御手段８４による制動制御とのバランス状態を判定する部分であり、第１閾値変更部８１５Ａ及び第２閾値変更部８１５Ｂを備える。
車両状態判定手段８１５は、詳しくは後述するが、制動機構制御手段８４において、前述した式（１）乃至式（３）で算出された制御偏差Ｓが所定の範囲に収まっているか否か、制動機構制御手段８４から出力される制動制御量が所定の閾値以上となっているか否か、及びこれらが維持された状態が一定時間経過しているかに基づいて、車両速度設定手段８１４で推定された車両速度Ｖと、制動機構制御手段８４による制動制御のバランス状態が適切であるか否かを判定する部分である。
【００５８】
第１閾値変更部８１５Ａは、車両状態判定手段８１５におけるバランス状態の閾値判定に際して、アーティキュレート角センサ７Ａから出力されたアーティキュレート角の大きさが、例えば２０°を超えるか否かで、前述した制御偏差Ｓの閾値、制動制御量の閾値、及び判定のための経過時間設定を変更する部分である。
第２閾値変更部８１５Ｂは、車両状態判定手段８１５におけるバランス状態の閾値判定に際して、アーティキュレート角センサ７Ａから出力されたアーティキュレート角信号の単位時間あたりの変化量が、例えば１０°／secを超えるか否かで、前述した制御偏差Ｓの範囲、制動制御量の閾値、及び判定のための経過時間設定を変更する部分である。
【００５９】
駆動力制御変更手段８１６は、車両状態判定手段８１５における判定によって、推定される車両速度Ｖと、制動制御量とがバランスしておらず、不適切な状態が維持されていると判定されたら、制動機構制御手段８４による制動制御を変更する部分であり、詳しくは、バランス状態が不適切であった場合、ＴＣＳコントローラ７によるＴＣＳ制御を解除する解除信号を、制御終了判定手段８３に出力する。また、Ｖ＝Ｖre1信号を、制動機構制御手段８４又は車両速度設定手段８１４に出力する。
【００６０】
〔６〕車両速度推定装置８０の作用及び効果
次に、前述した車両速度推定装置８０の作用を図６乃至図１６に基づいて説明する。
前述した車両速度推定装置８０では、図６に示されるように、種々のデータを入力する入力処理Ｓ１、参照車輪速度算出処理Ｓ２、加速度信号フィルタ処理Ｓ３、車両状態判定処理Ｓ４、加速度加減速成分積分処理Ｓ６、及び参照速度修正処理Ｓ８を経て、ダンプトラック１の車両速度の推定を行っている。各処理Ｓ１〜Ｓ８について詳述する。尚、処理Ｓ１〜Ｓ８は、所定の周期で繰り返される。
【００６１】
(6-1)入力処理Ｓ１
車両速度推定装置８０で車両速度を推定するために、ダンプトラック１の種々の状態データを車両速度推定装置８０に入力する処理である。具体的には車両速度推定装置８０には、回転速度センサ４３ＦＬ，４３ＦＲ，４３ＣＬ，４３ＣＲからの回転速度、ＴＣＳ制御が制御中であるか否かのフラグ情報、ロックアップ切替がされているか否かのフラグ情報、アクセル操作がオンであるかオフであるかのフラグ情報、および左右輪の回転偏差が生じているか否かのフラグ情報が入力される。
【００６２】
(6-2)参照車輪速度算出処理Ｓ２
参照車輪速度算出処理Ｓ２は、参照車輪速度算出手段８０１により実施される。具体的には、まず、参照車輪速度算出手段８０１は、回転速度センサ４３ＦＬ，４３ＦＲ，４３ＣＬ，４３ＣＲから入力する各車輪４の回転速度ωfl，ωfr，ωcl，ωcrから、最大の回転速度ωmax、最小の回転速度ωminを選択し、前記式（４）に基づいて、最大の参照車輪速度、最小の参照車輪速度を算出する。
次に、参照車輪速度算出手段８０１は、最大の参照車輪速度から最小の参照車輪速度の差分をとって各車輪４の参照車輪速度のバラツキを算出する。
最後に、参照車輪速度算出手段８０１は、最小の参照車輪速度を参照車輪速度Ｖre1として選択する。
(6-3)加速度信号フィルタ処理Ｓ３
加速度信号フィルタ処理Ｓ３は、加速度センサ７Ｄから出力された加速度信号にＬＰＦ７４でフィルタ処理を行って、ノイズ、車両の揺れ成分等を取り除いた後、フィルタ処理がされた加速度フィルタ値を車両速度推定装置８０に出力する。
【００６３】
(6-4)車両状態判定処理Ｓ４
車両状態判定処理Ｓ４は、車両速度推定手段８０５における車両状態判定手段８１５によって行われ、図７に示されるように、ダンプトラック１の停車、後進時の判定処理Ｓ４１、車速誤推定第１判定処理Ｓ４２、車速誤推定第２判定処理Ｓ４３、ロックアップ判定処理Ｓ４４、制御キャンセル判定処理Ｓ４５、変速判定処理Ｓ４６、前後回転速度差判定処理Ｓ４７を行う。
停車、後進時の判定処理Ｓ４１では、最大の参照車輪速度が０以下で、アクセル操作がオフの場合停車であると判定し、本実施形態における車速推定がダンプトラック１の前進方向を正に設定しているため、ダンプトラック１の速度段がＲ１又はＲ２に設定されている場合には、後進であると判定し、加速度計フィルタ値の正負を逆転させる。
【００６４】
車速誤推定第１判定処理Ｓ４２は、図８のフローチャートに示されるように、処理Ｓ４２０〜処理Ｓ４２４において、制動機構制御手段８４で算出された制御偏差Ｓの値に応じてカウンタ１〜カウンタ５の値をインクリメントしたり、クリアすることによって、制御偏差Ｓの値が一定の範囲の状態で一定時間経過しているか否かを判定する。
具体的には、処理Ｓ４２０では、各車輪４の制御偏差Ｓが０．０５〜０．２の範囲内にあるか否かを判定する。判定は、図９のフローチャートに示されるように、前後、左右のいずれかの車輪４を選択し（処理Ｔ１）、選択された車輪４の制御偏差Ｓの値が、処理Ｓ４２０〜処理Ｓ４２４のそれぞれで設定された制御偏差Ｓの範囲に入っているか否かを判定する（処理Ｔ２）。
【００６５】
例えば、前方左側の車輪４の制御偏差Ｓの値が処理Ｓ４２０におけるＳ＝０．０５〜０．２の範囲に入っている場合には、カウンタ１をインクリメントし（処理Ｔ３）、入っていない場合には、カウンタ１をクリアし（処理Ｔ４）、全ての車輪４についての制御偏差Ｓの値の判定を終了するまで繰り返す（処理Ｔ５）。
以後、同様に、処理Ｓ４２１では、各車輪４の制御偏差Ｓの値が０．１２５〜０．２７５の範囲に入っている場合にはカウンタ２をインクリメントし、入っていない場合には、カウンタ２をクリアする。
さらに、処理Ｓ４２２では、各車輪４の制御偏差Ｓが０．２〜０．３５の範囲に入っているか否かでカウンタ３をインクリメント又はクリアし、処理Ｓ４２３では、各車輪４の制御偏差Ｓが０．２７５〜０．４２５の範囲に入っているか否かでカウンタ４をインクリメント又はクリアし、処理Ｓ４２４では、各車輪４の制御偏差Ｓが０．３５〜０．５の範囲に入っているか否かでカウンタ５をインクリメント又はクリアする。
【００６６】
以上の制御偏差Ｓの判定処理が終了したら、車両状態判定手段８１５は、各車輪４のカウンタ１〜カウンタ５の値のいずれかが、例えば４００（４秒）よりも大きいか否かを判定し（処理Ｓ４２５）、大きい場合には、スリップ率が本来の目標値よりも大きくかつ一定時間（４秒）以上その状態が続いており、車両速度設定手段８１４で設定された車両速度Ｖが実際の車両速度と異なっていると判定し、第１誤推定フラグをオン（ＯＮ）に設定し（処理Ｓ４２６）、処理を終了する。
【００６７】
一方、各車輪４のカウンタ１〜カウンタ５の値のいずれも４００以下であると判定されたら、車両状態判定手段８１５は、車両速度設定手段８１４で設定された車両速度Ｖは正しいものと判断して、第１誤推定フラグをオフ（ＯＦＦ）に設定し（処理Ｓ４２７）、処理を終了する。
【００６８】
図７に戻って、処理Ｓ４２における車両速度誤推定第１判定処理が終了したら、車両状態判定手段８１５は、車両速度誤推定第２判定処理を行う。
車両速度誤推定第２判定処理Ｓ４３は、図１０のフローチャートに示される処理が行われ、制御偏差が小さく、制動制御量が大きい状態で一定時間経過している場合には、車両速度設定手段８１４で設定された車両速度Ｖが誤っている可能性が高いので、これを判定する。
【００６９】
まず、車両状態判定手段８１５は、センタの左右の車輪４の双方の制動制御量が一定の閾値Ｋ１以上であり、かつセンタの左右の車輪４の制御偏差Ｓの値が０．１未満であるか、又はアーティキュレート角センサ７Ａで検出されたアーティキュレート角が２０°を超えているか否かを判定する（処理Ｓ４３０）。
上記条件に該当する場合、車両状態判定手段８１５は、センタ用カウンタをインクリメントし（処理Ｓ４３１）、該当しない場合、センタ用カウンタをクリアする（処理Ｓ４３２）。
続けて、車両状態判定手段８１５は、アーティキュレート角が２０°を超えるか否かを判定する（処理Ｓ４３３）。
【００７０】
アーティキュレート角が２０°を超えると判定されたら、車両状態判定手段８１５は、センタ用カウンタが、例えば１００（１秒）を超えるか否かを判定し（処理Ｓ４３４）、超えている場合には、アーティキュレート角が大きく旋回中であり、旋回による内外輪差が生じるために、車両速度Ｖの推定が誤り易いため、第２誤推定フラグをオンに設定し（処理Ｓ４３５）、超えていない場合には、第２誤推定フラグをオフに設定し（処理Ｓ４３６）、処理を終了する。
アーティキュレート角が２０°以下であると判定されたら、車両状態判定手段８１５は、センタ用カウンタが、例えば３００（３秒）を超えるか否かを判定し（処理Ｓ４３７）、超えている場合には、第２誤推定フラグをオンに設定し（処理Ｓ４３８）、超えていない場合には、第２誤推定フラグをオフに設定し（処理Ｓ４３９）、処理を終了する。
【００７１】
図７に戻り、以上の車両速度誤推定第２判定処理Ｓ４３が終了したら、車両状態判定手段８１５は、ロックアップ判定処理Ｓ４４を行う。ロックアップ判定処理Ｓ４４は、速度段指令がニュートラル以外の時に、ロックアップの状態を判定する処理であり、ロックアップの解除の指令が出力されてから一定時間は、切換フラグ情報をオンの状態とし、それ以外の場合をオフであると判定する。
【００７２】
ロックアップ判定処理Ｓ４４が終了したら、車両状態判定手段８１５は、ＴＣＳ制御をキャンセルするか否かを判定する制御キャンセル判定処理Ｓ４５を行う。
制御キャンセル判定処理Ｓ４５は、図１１のフローチャートに示されるように、フロント車輪４のカウンタ処理Ｓ４５０、センタ車輪４のカウンタ処理Ｓ４５１、フロント・センタの制動制御量合計値判定カウンタ処理Ｓ４５２、及び制御キャンセルフラグ・制御中判定キャンセルフラグの決定処理Ｓ４５３を順次実行していく。
【００７３】
フロント車輪４のカウンタ処理Ｓ４５０は、図１２のフローチャートに示される処理Ｔ６〜処理Ｔ１０を実行する。
まず、車両状態判定手段８１５は、左右のフロント車輪４の制動制御量が所定の閾値以上、左右のフロント車輪の制御偏差Ｓが０．１未満、又はアーティキュレート角が２０°を超えているか、及びアーティキュレート角の単位時間あたりの変化が１０°／secを超えるか否かを判定する（処理Ｔ６）。
すべての条件を満たしていると判定されたら、車両状態判定手段８１５は、フロントカウンタのインクリメントを行い、フロントディレイカウンタの値を０に設定する（処理Ｔ７）。
【００７４】
いずれかの条件が外れた場合、車両状態判定手段８１５は、フロントディレイカウンタをインクリメントし（処理Ｔ８）、フロントディレイカウンタが１００（１秒）を超すか否かを判定し（処理Ｔ９）、１００を超えていない場合は処理を終了する。
フロントディレイカウンタが１００を超えている場合には、車両状態判定手段８１５は、フロントカウンタを０に設定するとともに、フロントディレイカウンタを１０１に設定し（処理Ｔ１０）、処理を終了する。
センタ車輪４のカウンタ処理Ｓ４５１も上記と同様の手順でセンタカウンタの値、センタディレイカウンタの値を設定し、処理を終了する。
【００７５】
次に、車両状態判定手段８１５は、フロント・センタの制動制御量合計値判定カウンタ処理Ｓ４５２を実行するが、具体的には、図１３のフローチャートに示される処理を実行する。
車両状態判定手段８１５は、制動機構制御手段８４から出力される各車輪４の制動制御量を取得し、制動制御量の合計値を算出する（処理Ｔ１１）。算出は、フロント左右の車輪４の制動制御量のうち大きい方の制動制御量と、センタ左右の車輪４の制動制御量のうち大きい方の制動制御量とを合算することで行われる。
車両状態判定手段８１５は、制動制御量の合計値が所定の閾値以上であるか否かを判定し（処理Ｔ１２）、所定の閾値以上であると判定されたら、制動制御量合計カウンタのインクリメントを行い（処理Ｔ１３）、そうでない場合は、制動制御量合計カウンタを０に設定して（処理Ｔ１４）処理を終了する。
【００７６】
最後に、車両状態判定手段８１５は、制御キャンセルフラグ・制御中判定キャンセルフラグの決定処理Ｓ４５３を行う。具体的には図１４の処理を実行する。
車両状態判定手段８１５は、アーティキュレート角が２０°を超えるか否かを判定し（処理Ｔ１５）、アーティキュレート角が２０°を超えている場合、さらに、フロントカウンタ、センタカウンタが１００（１秒）を超えているか否か、制動制御量合計カウンタが２００（２秒）以上であるか否かのいずれかの条件を満たすかを判定し（処理Ｔ１６）、いずれかの条件を満たしている場合には、旋回中は車両速度Ｖの推定を誤り易く、ブレーキのかけ過ぎを防止するために、制御キャンセルフラグをオンとし（処理Ｔ１７）、満たしていない場合には制御キャンセルフラグをオフとする（処理Ｔ１８）。
【００７７】
アーティキュレート角が２０°以下であった場合、車両状態判定手段８１５は、さらに、フロントカウンタ、センタカウンタが３００（３秒）を超えているか否か、制動制御量合計カウンタが２００（２秒）以上であるか否かのいずれかの条件を満たすかを判定し（処理Ｔ１９）、いずれかの条件を満たしている場合には、旋回中は車両速度Ｖの推定を誤り易く、ブレーキのかけ過ぎを防止するために、制御キャンセルフラグをオンとし（処理Ｔ２０）、満たしていない場合には制御キャンセルフラグをオフとする（処理Ｔ２１）。
【００７８】
次に、車両状態判定手段８１５は、変速判定処理Ｓ４６を行う。変速判定処理Ｓ４６は、変速機１Ｂが変速中であるか否かを判定する処理であり、変速機コントローラ３の変速信号に基づいて、変速機１Ｂの変速状態を判定する。
最後に、車両状態判定手段８１５は、前後回転速度差判定処理Ｓ４７を行う。前後回転速度差判定処理Ｓ４７は、変速機１Ｂの出力軸の前後回転差が大きいか否かを判定する処理であり、前後回転速度差が一定の閾値以上である場合に前後回転差がある、と判定する。
【００７９】
以上のように、車両状態判定処理Ｓ４で設定された各種のフラグ情報に基づいて、制御終了判定手段８３は、ＴＣＳ制御をキャンセルするか否かの指令を制動機構制御手段８４に出力し、制動機構制御手段８４は、これに基づいて、ＴＣＳ制御を行ったり、キャンセルしたりする処理を行う。
【００８０】
(6-5)加速度加減速成分積分処理Ｓ６
図１５のフローチャートに示されるように、参照速度算出手段８０２は、まず、加速度フィルタ値を加速度加減速成分として算出する（処理Ｓ６１）。
次に、参照速度算出手段８０２は、算出された加速度加減速成分が０未満でかつロックアップ切換のフラグ情報がオンにあるか否かを判定する（処理Ｓ６２）。
参照速度算出手段８０２は、加速度加減速成分が０未満でかつロックアップ切換のフラグ情報がオンにあると判定したら、前回の推定車両速度Ｖを、参照速度Ｖre2と設定する（処理Ｓ６３）。
一方、処理Ｓ６２における条件のいずれかが当てはまらない場合、参照速度算出手段８０２は、前回の推定車両速度Ｖに加速度加減速成分の積分値を加える（処理Ｓ６４）。尚、加速度加減速成分の積分は、所定サンプリング周期で算出される加速度加減速成分の値にサンプリング時間を乗じれば算出することができる。
【００８１】
(6-6)参照速度修正処理Ｓ８
参照速度修正処理Ｓ８は、車両速度推定手段８０５により実施され、具体的には図１６のフローチャートに示されるように処理が行われる。
まず、車両速度推定手段８０５は、アクセルがオフとされているか、または参照車輪速度Ｖre1が０．３ｍ／sec未満であるかを判定する（処理Ｓ８１）。
処理Ｓ８１の条件を満たす場合、車両速度推定手段８０５は、スリップ状態にはないと判断し、推定車両速度Ｖを参照車輪速度Ｖre1に設定し、参照速度Ｖre2から参照車輪速度Ｖre1を減じた量を積分値修正量として設定する（処理Ｓ８２）。
処理Ｓ８１の条件を満たさない場合、車両速度推定手段８０５は、参照速度Ｖre2が参照車輪速度Ｖre1の所定値未満、例えば１／２未満であるかを判定する（処理Ｓ８３）。
【００８２】
処理Ｓ８３の条件を満たす場合、車両速度推定手段８０５は、推定車両速度Ｖが小さくなりすぎると、ＴＣＳによるブレーキ制御において、ブレーキをかけすぎる場合があると判断し、例えば、推定車両速度Ｖを参照車輪速度Ｖre1の１／２と設定し、参照速度Ｖre2から参照車輪速度Ｖre1の１／２を減じた量を積分値修正量として設定する（処理Ｓ８４）。
処理Ｓ８３の条件を満たさない場合、車両速度推定手段８０５は、参照速度Ｖre2が参照車輪速度Ｖre1よりも大きいかを判定する（処理Ｓ８５）。
【００８３】
処理Ｓ８５の条件を満たす場合は、車両速度推定手段８０５は、推定車両速度Ｖが参照車輪速度Ｖre1を超えることはないと判断し、推定車両速度ＶをＶre1に設定し、参照速度Ｖre2から参照車輪速度Ｖre1を減じた量を積分値修正量として設定する（処理Ｓ８６）。
処理Ｓ８５の条件を満たさない場合、車両速度推定手段８０５は、制動機構制御手段８４において式（３）で算出される全輪の制御偏差Ｓが０．１未満であり、かつ加速度加減速成分が−０．１ｍ／sec２未満であるかを判定する（処理Ｓ８７）。
【００８４】
処理Ｓ８７の条件を満たす場合、車両速度推定手段８０５は、制御偏差Ｓが適切な範囲にあるはずなのに減速していると、制御偏差Ｓはさらに大きくなって、制動機構の制御によるブレーキ力が大きくなり、減速がさらに大きくなってしまうと判断し、推定車両速度Ｖを前回の推定車両速度Ｖに設定し、参照速度Ｖre2から前回の推定車両速度Ｖを減じた量を積分値修正量として設定する（処理Ｓ８８）。
処理Ｓ８７の条件を満たさない場合、参照速度算出手段８０２で算出された参照速度Ｖre2をそのまま推定車両速度Ｖとして設定する（処理Ｓ８９）。
【００８５】
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、以下に示すような場合にも適用することができる。
すなわち、前述した車両速度推定装置８０は、アーティキュレート式のダンプトラック１に適用していたが本発明はこれに限られない。すなわち、リジッド式のダンプトラックにおいても本発明を適用することができるし、ダンプトラックに限らず、ホイールローダのような車輪を備えた建設車両にも適用することができる。
また、前記実施形態では、車両速度推定装置８０は、ＴＣＳ制御の車両速度の推定に用いていたが本発明はこれに限らず、全輪駆動の建設車両のＡＢＳ制御における車両速度の推定に用いてもよい。
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。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は、全輪駆動の建設車両のトラクションコントロール装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００８７】
１…建設車両（ダンプトラック）、４…車輪、７Ｄ…加速度検出手段（加速度センサ）、４３ＦＬ，４３ＦＲ，４３ＣＬ，４３ＣＲ…回転速度検出手段（回転速度センサ）、８０…車両速度推定装置、８０１…参照車輪速度算出手段、８０２…参照速度算出手段、８０５…車両速度推定手段、８１４…車両速度設定手段、８１５…車両状態判定手段、８１５Ａ…第１閾値変更部、８１５Ｂ…第２閾値変更部、８１６…駆動力制御変更手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
全輪駆動の建設車両の車両速度を推定するために、各車輪の回転速度を検出する回転速度検出手段、及び、前記回転速度検出手段で検出された回転速度から参照車輪速度を算出する参照車輪速度算出手段を有する車両速度推定装置と、
前記車両速度推定装置で推定された車両速度に基づいて、前記建設車両の駆動力の制御を行う駆動力制御装置とを備えたトラクションコントロール装置であって、
前記駆動力制御装置は、前記回転速度検出手段で検出された回転速度から各車輪のスリップ率を算出して、算出されたスリップ率が一定の目標値に収束するように、前記建設車両の制動機構を制御する制動機構制御手段を備え、
前記車両速度推定装置で推定された前記建設車両の車両速度、及び、前記制動機構制御手段で算出されたスリップ率に基づいて、前記駆動力制御装置による駆動力制御のバランス状態の適否を判定する車両状態判定手段と、
前記車両状態判定手段で判定されたバランス状態が不適であると判定されたら、前記駆動力制御装置による駆動力制御の状態を変更する駆動力制御変更手段とを備えていることを特徴とするトラクションコントロール装置。
【請求項２】
請求項１に記載のトラクションコントロール装置において、
前記駆動力制御変更手段は、
前記車両速度推定装置により推定される車両速度を、前記参照車輪速度算出手段で算出された参照車輪速度に設定することにより、駆動力制御状態を変更することを特徴とするトラクションコントロール装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のトラクションコントロール装置において、
前記駆動力制御変更手段は、
前記駆動力制御装置による制御を解除することにより、駆動力制御を変更することを特徴とするトラクションコントロール装置。
【請求項１】
全輪駆動の建設車両の車両速度を推定するために、各車輪の回転速度を検出する回転速度検出手段、及び、前記回転速度検出手段で検出された回転速度から参照車輪速度を算出する参照車輪速度算出手段を有する車両速度推定装置と、
前記車両速度推定装置で推定された車両速度に基づいて、前記建設車両の駆動力の制御を行う駆動力制御装置とを備えたトラクションコントロール装置であって、
前記駆動力制御装置は、前記回転速度検出手段で検出された回転速度から各車輪のスリップ率を算出して、算出されたスリップ率が一定の目標値に収束するように、前記建設車両の制動機構を制御する制動機構制御手段を備え、
前記車両速度推定装置で推定された前記建設車両の車両速度、及び、前記制動機構制御手段で算出されたスリップ率に基づいて、前記駆動力制御装置による駆動力制御のバランス状態の適否を判定する車両状態判定手段と、
前記車両状態判定手段で判定されたバランス状態が不適であると判定されたら、前記駆動力制御装置による駆動力制御の状態を変更する駆動力制御変更手段とを備えていることを特徴とするトラクションコントロール装置。
【請求項２】
請求項１に記載のトラクションコントロール装置において、
前記駆動力制御変更手段は、
前記車両速度推定装置により推定される車両速度を、前記参照車輪速度算出手段で算出された参照車輪速度に設定することにより、駆動力制御状態を変更することを特徴とするトラクションコントロール装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のトラクションコントロール装置において、
前記駆動力制御変更手段は、
前記駆動力制御装置による制御を解除することにより、駆動力制御を変更することを特徴とするトラクションコントロール装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１２−１４４２５５（Ｐ２０１２−１４４２５５Ａ）
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１０９９９２（Ｐ２０１２−１０９９９２）
【出願日】平成２４年５月１１日（２０１２．５．１１）
【分割の表示】特願２０１０−５４５７２６（Ｐ２０１０−５４５７２６）の分割
【原出願日】平成２１年１２月２５日（２００９．１２．２５）
【出願人】（０００００１２３６）株式会社小松製作所 (1,686)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年５月１１日（２０１２．５．１１）
【分割の表示】特願２０１０−５４５７２６（Ｐ２０１０−５４５７２６）の分割
【原出願日】平成２１年１２月２５日（２００９．１２．２５）
【出願人】（０００００１２３６）株式会社小松製作所 (1,686)
【Ｆターム（参考）】
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