リターダの制御装置、車両およびリターダ制御方法、並びにプログラム
【課題】走行条件に係らず補助ブレーキとしての機能を充分に発揮させ、ＥＣＵの共通化を図ること。
【解決手段】リターダの動作中に生じる自車両の減速度を計算する補助ブレーキ力計算部７１および減速度計算部７２を有し、補助ブレーキ力計算部７１および減速度計算部７２が計算した減速度が取得した加速度情報よりも小さいときには、所定の閾値を、放熱手段（ドラム）の回転速度の変化に対応させて可変的に設定し、補助ブレーキ力計算部７１および減速度計算部７２が計算した減速度が取得した加速度情報よりも大きいときには、所定の閾値を、一定値に設定し、温度検出手段によって検出された放熱手段（ドラム）の温度が、回転速度検出手段によって検出された放熱手段（ドラム）の回転速度に対応する所定の閾値を超える温度であるときに、電気エネルギの発生を低減させる制御を行うリターダの制御装置を構成する。
【解決手段】リターダの動作中に生じる自車両の減速度を計算する補助ブレーキ力計算部７１および減速度計算部７２を有し、補助ブレーキ力計算部７１および減速度計算部７２が計算した減速度が取得した加速度情報よりも小さいときには、所定の閾値を、放熱手段（ドラム）の回転速度の変化に対応させて可変的に設定し、補助ブレーキ力計算部７１および減速度計算部７２が計算した減速度が取得した加速度情報よりも大きいときには、所定の閾値を、一定値に設定し、温度検出手段によって検出された放熱手段（ドラム）の温度が、回転速度検出手段によって検出された放熱手段（ドラム）の回転速度に対応する所定の閾値を超える温度であるときに、電気エネルギの発生を低減させる制御を行うリターダの制御装置を構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リターダの制御装置、車両およびリターダ制御方法、並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
トラックやバスなどの大型車両の減速装置として、主ブレーキであるサービスブレーキの他に、長い下り坂の走行時などで安定した減速を行い、かつサービスブレーキの焼損を防止するために補助ブレーキが使用されている。
【０００３】
補助ブレーキには、一般的に、エンジンブレーキと、このエンジンブレーキの効きを増大させるための排気ブレーキまたはエンジンリターダと、トランスミッションの出力軸であるプロペラシャフトに備えられ、プロペラシャフトにフリクションを与えて制動力とするトランスミッションリターダとがある。以下では、トランスミッションリターダを単にリターダと称する。
【０００４】
リターダは、トランスミッションの出力軸であるプロペラシャフトの回転エネルギを電気エネルギに変換し、この電気エネルギを熱エネルギに変換して放熱するため、連続的に使用すると過熱するおそれがある。したがって、この過熱を防止するために、熱エネルギを放熱する放熱手段に温度センサを設け、この温度センサによって検出された温度が所定温度以上に達したときに、リターダの動作を停止させるような制御がなされている（たとえば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１３６６３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示されているリターダは、所定の温度に到達すると、その動作を停止してしまうため、補助ブレーキとしての機能を充分に発揮できなくなってしまう。
【０００７】
また、リターダは、車種等の仕様毎に複数の異なる型式が用意され、あるいは同じ型式のリターダであっても、リターダの動作を停止させる所定の温度は車種等の仕様毎に異なってくるため、仕様毎に所定温度を設け、ＥＣＵ(Electric Control Unit)の品番を複数設ける必要が生じてしまう。
【０００８】
本発明は、このような背景の下に行われたものであって、走行条件に係らず補助ブレーキとしての機能を充分に発揮でき、ＥＣＵの共通化を図ることができるリターダの制御装置、車両およびリターダ制御方法、並びにプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の１つの観点は、リターダの制御装置としての観点である。本発明のリターダの制御装置は、回転エネルギを電気エネルギに変換するエネルギ変換手段と、この電気エネルギを熱エネルギに変換して放熱する放熱手段と、を有するリターダを備える車両に搭載され、放熱手段の温度を検出する温度検出手段と、放熱手段の回転速度を検出する回転速度検出手段と、温度検出手段によって検出された温度が所定の閾値を超える温度を示すときに、電気エネルギの発生を低減させるように制御する制御手段と、を有するリターダの制御装置において、制御手段は、自車両の加速度を計算する加速度計算手段と、リターダの動作中に生じる自車両の減速度を計算する減速度計算手段と、を有し、減速度計算手段が計算した減速度が加速度計算手段が計算した加速度よりも小さいときには、所定の閾値を、放熱手段の回転速度の変化に対応させて可変的に設定し、減速度計算手段が計算した減速度が加速度計算手段が計算した加速度よりも大きいときには、所定の閾値を、一定値に設定し、温度検出手段によって検出された放熱手段の温度が、回転速度検出手段によって検出された放熱手段の回転速度に対応する所定の閾値を超える温度であるときに、電気エネルギの発生を低減させる制御を行うものである。たとえば、一定値は、所定の閾値が可変に設定されたときの最大値に相当する値であるとする。
【００１０】
本発明の他の観点は、車両としての観点である。本発明の車両は、本発明のリターダの制御装置を有するものである。
【００１１】
本発明のさらに他の観点は、回転エネルギを電気エネルギに変換するエネルギ変換手段と、この電気エネルギを熱エネルギに変換して放熱する放熱手段と、を有するリターダを備える車両に搭載され、放熱手段の温度を検出する温度検出手段と、放熱手段の回転速度を検出する回転速度検出手段と、温度検出手段によって検出された温度が所定の閾値を超える温度を示すときに、電気エネルギの発生を低減させるように制御する制御手段と、を有するリターダの制御装置のリターダ制御方法において、制御手段の処理として、自車両の加速度を計算する加速度計算ステップと、リターダの動作中に生じる自車両の減速度を計算する減速度計算ステップと、減速度計算ステップで計算した減速度が加速度計算ステップで計算した加速度よりも小さいときには、所定の閾値を、放熱手段の回転速度の変化に対応させて可変的に設定するステップと、減速度計算ステップで計算した減速度が加速度計算ステップで計算した加速度よりも大きいときには、所定の閾値を、一定値に設定するステップと、温度検出手段によって検出された放熱手段の温度が、回転速度検出手段によって検出された放熱手段の回転速度に対応する所定の閾値を超える温度であるときに、電気エネルギの発生を低減させる制御を行うステップとを有するものである。
【００１２】
本発明のさらに他の観点は、プログラムとしての観点である。本発明のプログラムは、情報処理装置に、本発明のリターダの制御装置の機能を実現させるものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、走行条件に係らず補助ブレーキとしての機能を充分に発揮でき、ＥＣＵの共通化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第一の実施の形態に係る制御装置およびリターダの車両における配置位置を示す図である。
【図２】図１の制御装置およびリターダの構成を示す概略図である。
【図３】図２の制御部のブロック構成図である。
【図４】図１または図２中のエネルギ変換手段の構成を部分的に示す斜視図である。
【図５】図２中の回転ヨーク体の構成を示す斜視図である。
【図６】図２中のリターダがＨＩＧＨの状態にあるときの回転ヨーク体とポールピースの位置関係を示す図である。
【図７】図２中のリターダがＯＦＦの状態にあるときの回転ヨーク体とポールピースの位置関係を示す図である。
【図８】図２中のリターダがＬＯＷの状態にあるときの回転ヨーク体とポールピースの位置関係を示す図である。
【図９】図２のリターダ操作部の操作に伴う図２の電磁弁の開閉状態を示す図である。
【図１０】図２のリターダ操作部の操作に伴う図２のシリンダのエアの状態を示す図である。
【図１１】図３の切換温度閾値決定部の動作を示すフローチャートである。
【図１２】リターダをＨＩＧＨからＬＯＷもしくはＬＯＷからＯＦＦに切り換える際に用いられるドラムの温度の可変閾値（Ｌ１）、ドラムの回転速度に関係なく一定の値を有する従来の一定閾値（Ｌ２）、およびドラムの回転速度に関係なく一定の値を有する一定閾値（Ｌ３）を示す図である。
【図１３】図１０に示す可変閾値（Ｌ１）を利用した場合の制動開始からの車両の減速度の推移（Ｌ１１）と、従来の可変閾値（Ｌ２）を利用した場合の制動開始からの車両の減速度の推移（Ｌ１２）を示す図である。
【図１４】本発明の第二の実施の形態の勾配保持性能判定部の判定結果を示す図である。
【図１５】本発明の第二の実施の形態の切換温度閾値決定部の動作を示すフローチャートである。
【図１６】リターダをＨＩＧＨからＬＯＷもしくはＬＯＷからＯＦＦに切り換える際に用いられるドラムの温度の第１の可変閾値（Ｌ１）、ドラムの回転速度に関係なく一定の値を有する従来の一定閾値（Ｌ２）、ドラムの回転速度に関係なく一定の値を有する一定閾値（Ｌ３）、およびドラムの温度の第２の可変閾値（Ｌ４）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第一の実施の形態）
以下、本発明の第一の実施の形態に係るリターダ２の制御装置１について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、リターダ２により大きな制動力が発揮される状態をＨＩＧＨと表記し、リターダ２によりＨＩＧＨの状態よりも小さな制動力が発揮される状態をＬＯＷと表記する。また、リターダ２により制動力が発揮されない状態をＯＦＦと表記する。
【００１６】
図１は、本発明の第一の実施の形態に係る制御装置１およびリターダ２の車両５０における配置位置を示す図である。図２は、図１の制御装置１およびリターダ２の構成を示す概略図である。図３は、制御装置１の制御部７（請求項でいう制御手段）のブロック構成図である。図４は、図１または図２中のエネルギ変換手段３の構成を部分的に示す斜視図である。図５は、図２中の回転ヨーク体１０の構成を示す斜視図である。図６は、図２中のリターダ２がＨＩＧＨの状態にあるときの回転ヨーク体１０とポールピース１１の位置関係を示す図である。図７は、図２中のリターダ２がＯＦＦの状態にあるときの回転ヨーク体１０とポールピース１１の位置関係を示す図である。図８は、図２中のリターダ２がＬＯＷの状態にあるときの回転ヨーク体１０とポールピース１１の位置関係を示す図である。図９は、リターダ操作部９の操作に伴う電磁弁１６，１７の開閉状態を示す図である。図１０は、リターダ操作部９の操作に伴うシリンダ１４，１５のエアの状態を示す図である。
【００１７】
図１に示すように、車両５０では、エンジン４０の出力がトランスミッション４１で適宜変速され、トランスミッション４１の出力がプロペラシャフト４２およびデファレンシャルギア（デフと図示）４３を介して車輪４４に伝達される。
【００１８】
リターダ２は、回転エネルギを電気エネルギに変換するためのエネルギ変換手段３と、この電気エネルギを熱エネルギに変換して放熱する放熱手段の一例となるドラム４とを備える。図１に示すように、エネルギ変換手段３がトランスミッション４１の後部に固定されており、ドラム４がプロペラシャフト４２に取り付けられている。ドラム４は、プロペラシャフト４２が回転するのに伴って回転する。制御装置１は、リターダ２の制動力を充分に発揮させるために、リターダ２の動作の制御を行うための装置である。
【００１９】
図２に示すように、制御装置１は、ドラム４の温度を検出する温度検出手段の一例となる温度センサ５と、ドラム４の回転速度を検出する回転速度検出手段６と、ドラム４の温度とドラム４の回転速度の検出値に基づいてリターダ２による制動力の制御を行う制御部７と、操作者の操作によってリターダ２の状態を切り換えるためのリターダ操作部９と、を有する。なお、温度検出手段として、たとえば、ドラム４の温度を直接検知する温度センサ５の代わりに、リターダ２によって吸収したエネルギからドラム４の温度を推定する手段を採用するようにしてもよい。また、回転速度検出手段６には、ドラム４の回転速度を直接検知することができるセンサを用いてもよいが、エンジン回転速度とトランスミッション４１の変速比からプロペラシャフト４２の回転速度を推定する手段を採用するようにしてもよい。あるいは、プロペラシャフト４２の回転速度を、車速とデファレンシャルギアのギア比（以下では、デフレシオと称する）と車輪４４の半径から推定することもできる。この場合、デフレシオと車輪４４の半径は予め固定値としてわかっているので、回転速度検出手段６は、デフレシオと車輪４４の半径は不図示のメモリなどに記憶しておき、車速の情報だけを不図示の車速センサなどから取得すればよい。さらに、制御装置１は、車両質量推定装置３０から加速度情報、車両質量推定情報、および下り勾配情報を取得する。
【００２０】
上述した車両質量推定装置３０は、特開２００８−２０１４０１号公報に記載されているものであり、その動作原理を簡単に説明すると、変速操作開始前の車両加速度と、変速操作中の車両加速度と、から推定される車両推定質量（変速時車両推定質量）を得て、得られた変速時車両推定質量を平均化し、この平均化された変速時車両推定質量に基づいて車両走行路面の勾配を推定し、推定された勾配を加速式の質量公式に代入して車両推定質量を得て、これを平均化して平均値を得ることにより、車両推定質量を真値に近づけていくものである。なお、車両加速度は、プロペラシャフト４２の回転速度情報から車速を計算し、この車速を時間微分することにより得ることができる。すなわち車両質量推定装置３０によれば、制御装置１は、車両５０の加速度情報、車両質量推定情報、および下り勾配情報を取得することができる（車両質量推定装置３０は、請求項でいう加速度計算手段であり制御手段の一部に相当する）。
【００２１】
図３に示すように、制御部７は、情報収集部７０（請求項でいう制御手段の一部）、補助ブレーキ力計算部７１（請求項でいう減速度計算手段の一部）、減速度計算部７２（請求項でいう減速度計算手段）、勾配保持性能判定部７３（請求項でいう制御手段の一部）、および切換温度閾値決定部７４（請求項でいう制御手段の一部）を有する。
【００２２】
情報収集部７０は、主に補助ブレーキ力計算部７１に必要な各種の情報（以下、各種情報と称する）を取り込むための通信手段であり、たとえば情報収集の対象となる車両の各部とＣＡＮ(Control Area Network)により接続されて通信を行い情報を収集する。情報収集部７０が収集する各種情報として、たとえば車両５０の車速、トランスミッション４１に設定されているギア段のギアレシオ、車両５０の補助ブレーキ全体で発生する制動トルク、車両５０の周囲の気圧、車両５０のデフレシオ、車両５０のタイヤ径、車両５０の走行抵抗を計算するために予め定められた抵抗係数、車両５０の前面投影面積などの情報がある。
【００２３】
たとえば車速の情報は、不図示の車速センサから取得してもよいし、車両質量推定装置３０から取得してもよい。ギアレシオの情報は、不図示のギア位置センサから通知されるギア位置情報に基づき取得することができる。制動トルクの情報は、リターダ２については、リターダ操作部９の操作情報（ＨＩＧＨ、ＬＯＷ、またはＯＦＦのいずれであるか）に基づき取得することができる。また、エンジンブレーキの制動トルクの情報については、上述のギア位置センサから通知されるギア位置情報および不図示のアクセル開度センサから通知されるアクセル開度情報に基づき取得することができる。すなわちエンジンブレーキは、エンジン４０への燃料の供給を停止（すなわちアクセル開度ゼロ）させることにより動作を開始するが、この際、いずれのギア段でエンジンブレーキを動作させるかによって、制動トルクは異なる。たとえばギア段が３速でのエンジンブレーキによる制動力は、ギア段が４速でのエンジンブレーキによる制動力よりも大きい。よって、アクセル開度情報からエンジンブレーキのＯＮ／ＯＦＦの状態を検出し、ギア位置情報からエンジンブレーキの制動トルクの情報を取得する。さらに、気圧の情報は、不図示の気圧センサから取得することができる。取得した気圧の情報は、後述する走行抵抗の計算において「空気の密度」に換算されて用いられる。なお、上述した各種情報のうち、デフレシオ、タイヤ径、抵抗係数、および前面投影面積の情報については車種毎に予め決まっているので、制御部７のメモリＭに予め記憶させておくことができる。
【００２４】
また、既に説明したように、エンジンブレーキの効きを増大させるために、排気ブレーキとエンジンリターダをさらに備える場合がある。排気ブレーキは、エンジン４０の排気抵抗を増すことによって、エンジン４０のフリクションを増加させ、エンジンブレーキの効きを増大させる。エンジンリターダは、エンジン４０の吸気行程終期から圧縮行程開始期に排気弁を開き、排気管の高圧排気を気筒に逆流させ、気筒内の圧縮圧力を高めて排気ブレーキの効果を増大させる。以下では、説明を分かり易くするために、これらのエンジンブレーキの効きを増大させるための補助ブレーキについては説明を省略し、一括してエンジンブレーキと称することとする。
【００２５】
補助ブレーキ力計算部７１は、情報収集部７０が収集した各種情報に基づいて補助ブレーキによる制動力（以下では、補助ブレーキ力と称する）および車両５０の走行抵抗を計算する。
【００２６】
減速度計算部７２は、補助ブレーキ力計算部７１が計算した補助ブレーキ力および走行抵抗と車両重量推定装置３０が推定した車両質量推定情報とに基づいて運転者がリターダ２を含む補助ブレーキを動作させた際の車両５０の減速度を計算する。
【００２７】
勾配保持性能判定部７３は、減速度計算部７２が計算した車両５０の減速度と車両質量推定装置３０が計算した車両５０の加速度とを比較し、その比較結果に基づいて車両５０の勾配保持性能を判定する。ここで車両５０の勾配保持性能とは、下り勾配を走行中の車両５０がサービスブレーキの制動力によらず補助ブレーキ力のみで減速可能か否かの性能である。なお、勾配保持性能判定部７３は、車両５０が下り勾配を走行中であるか否かの情報についても車両質量推定装置３０から取得することができる。
【００２８】
切換温度閾値決定部７４は、勾配保持性能判定部７３の判定結果に応じてリターダ２の能力を切り換える温度の閾値を決定する。
【００２９】
次に、リターダ２の詳細な構成および動作について説明する。図２に示すように、ドラム４はリング状の形態を有しており、このドラム４はエネルギ変換手段３の外側にプロペラシャフト４２の回転に伴って回転可能な形態で配置されている。図２および図４に示すように、エネルギ変換手段３は、略リング状の形態を有する回転ヨーク体１０と、この回転ヨーク体１０の外周側に配置されるポールピース１１とを有する。回転ヨーク体１０は、ポールピース１１に対して相対回転可能な形態で配置されている。図４および図５に示すように、回転ヨーク体１０は、リング状の形態を有するヨーク１２の外周に複数（たとえば、１２個）のＮ極およびＳ極の永久磁石１３を交互に配置させることにより構成される。
【００３０】
図４に示すように、ポールピース１１が永久磁石１３と対向する位置に存在するときは、図４中の矢示に示すように、Ｎ極の永久磁石１３から発生する磁束は、対向するポールピース１１およびドラム４（図４では不図示）を通過し、さらに、隣接するポールピース１１を通過してＳ極の永久磁石１３に入る。すなわち、Ｎ極の永久磁石１３、ドラム４およびＳ極の永久磁石１３を通過する渦状の磁力線が形成される。
【００３１】
図２に示すように、リターダ２には、回転ヨーク体１０を周方向に駆動させるための２つのシリンダ１４，１５が備えられている。このシリンダ１４，１５には、２つの電磁弁１６，１７の開閉に基づいて、エアタンク１８からの空気が供給される。具体的には、図２に示すように、電磁弁１６，１７は、三方弁２０を介してエアタンク１８に接続されている。このため、エアタンク１８から送出される空気は、三方弁２０を介して電磁弁１６，１７を通過し、シリンダ１４，１５に供給される（黒塗りの矢印で示す）。
【００３２】
一方、シリンダ１４の底部１４ａ側には弁２１が配設されており、この弁２１はチューブを介してシリンダ１５の底部１５ａ側に設けられる接続部１５ｃに接続されている。また、シリンダ１４におけるロッド１４ｂが突出する側には弁２２が配設されている。この弁２２はチューブを介してシリンダ１５においてロッド１５ｂが突出する側に設けられる接続部１５ｄに接続されている。そして、電磁弁１６と弁２２とはチューブを介して接続されており、電磁弁１７と弁２１とはチューブを介して接続されている。
【００３３】
なお、以下の説明では、電磁弁１６，１７が「開状態」において、エアタンク１８から三方弁２０、電磁弁１６，１７、弁２１，２２、および接続部１５ｃ，１５ｄを経由するシリンダ１４，１５までの空気の流路が形成される。一方、電磁弁１６，１７が「閉状態」では、大気から電磁弁１６，１７、弁２１，２２、および接続部１５ｃ，１５ｄを経由するシリンダ１４，１５までの空気の流路が形成される。したがって、電磁弁１６，１７が「開状態」では、大気よりも高い圧力であるエアタンク１８内の空気圧とシリンダ１４，１５内の空気圧とがほぼ等しくなり、電磁弁１６，１７が「閉状態」では、大気圧とシリンダ１４，１５内の空気圧とがほぼ等しくなる（白抜き矢印で示す）。
【００３４】
また、シリンダ１４，１５のロッド１４ｂ，１５ｂの先端は、それぞれ回転ヨーク体１０に連結されている。エアタンク１８の空気が電磁弁１７を通過し、弁２１に供給されると、弁２１に送り込まれた空気は底部１４ａ側から第１のシリンダ１４の内部空間Ａ１に供給されるとともに、この弁２１を介して接続部１５ｃに供給される。そして、接続部１５ｃに供給された空気は底部１５ａ側から第２のシリンダ１５の内部空間Ａ２に供給される。すると、ピストン１４ｅ，１５ｅがロッド１４ｂ，１５ｂをシリンダ内部から押し出す方向へ移動し、回転ヨーク体１０が図２における時計回り方向に移動する。
【００３５】
一方、エアタンク１８の空気が電磁弁１６を通過し、弁２２に供給されると、弁２２に送り込まれた空気はロッド１４ｂ側からシリンダ１４の内部空間Ｂ１に供給されるとともに、弁２２を介して接続部１５ｄに供給される。そして、接続部１５ｄに供給された空気はシリンダ１５の内部空間Ｂ２に供給される。すると、ピストン１４ｅ，１５ｅがロッド１４ｂ，１５ｂをシリンダ内部に引き込む方向に移動し、回転ヨーク体１０が図２における反時計回り方向に移動する。
【００３６】
ここで、リターダ２の回転ヨーク体１０は、周方向に向かって、永久磁石１３の周方向に沿う寸法の１／２に相当する回転角をもって回転可能に構成されている。回転ヨーク体１０をこのような回転角をもって周方向に移動させることで、ドラム４を通過する磁束の強弱を切り換えたり、磁束がドラム４を通過しないように切り換えることが可能となる。このような磁束の切り換えにより、補助ブレーキとなるリターダ２は、第１の状態の一例となるＨＩＧＨ、第２の状態の一例となるＬＯＷおよび第３の状態の一例となるＯＦＦの３つの状態に切り換えられる。リターダ２のＨＩＧＨ、ＬＯＷおよびＯＦＦの状態への切り換えは、操作者によるリターダ操作部９の操作により行うことが可能であると共に、制御部７の制御により行うことが可能である。
【００３７】
ここで、リターダ２により制動力が発生する原理について説明する。回転ヨーク体１０が上述した所定の回転角だけ回動し、図６に示すように、永久磁石１３がポールピース１１と全面対向するような位置に保持されると、永久磁石１３が発生する磁界は広がり、ドラム４に及ぶ。このような状態で、ドラム４が回転すると、ドラム４は磁界を通過することになり、ドラム４に渦電流（誘導電流）が生じる。ドラム４に生じた渦電流と永久磁石が発生する磁界の作用によって電磁力が生じる。この電磁力がドラム４の回転を妨げる力（制動力）となる。この制動エネルギは熱エネルギに変換されて空気中に放出される。
【００３８】
また、回転ヨーク体１０が所定の回転角だけ回動し、図７に示すように、永久磁石１３が、ポールピース１１をまたぐ位置に保持されると、永久磁石１３から発生する磁界は、ポールピース１１でシールドされる。すなわちこの状態においてドラム４が回転しても、ドラム４に渦電流（誘導電流）が生じないことから、ドラム４の回転を妨げる力（制動力）は発生しない。
【００３９】
また、回転ヨーク体１０が所定の回転角だけ回動し、図８に示すように、永久磁石１３の一端がポールピース１１に架かるが、他の端がポールピース１１に架からない位置に保持されると、図６の例の場合に比べ、永久磁石１３が発生する磁界は広がらない。その結果、図６の例の場合に比べ、ドラム４が回転することによりドラム４に発生する渦電流（誘導電流）が小さくなるので、ドラム４の回転を妨げる力（制動力）が小さくなる。一方、図７の例の場合に比べ、ドラム４に渦電流（誘導電流）が発生する分、ドラム４の回転を妨げる力（制動力）が発生する。
【００４０】
ドラム４の回転を妨げる力（制動力）が最も大きくなる図６に示す状態が、ＨＩＧＨの状態となり、ＨＩＧＨの状態に比べ弱い制動力が発生する図８に示す状態が、ＬＯＷの状態であり、制動力が発生しない図７に示す状態がＯＦＦの状態となる。
【００４１】
上述したように、リターダ２のＨＩＧＨ、ＬＯＷおよびＯＦＦの３つの状態は、リターダ操作部９の操作および制御部７の制御によって切り換えられる。
【００４２】
リターダ操作部９によるリターダ２の切り換えについて説明する。リターダ操作部９によるリターダ２の切り換えは、操作者が車両に備えられているリターダ操作部９を手動でＨＩＧＨ、ＬＯＷおよびＯＦＦのうちのいずれかに切り換えることによりなされる。ここで、操作者によりリターダ操作部９の切り換えがなされると、その信号が制御部７に送信され、制御部７がリターダ操作部９から受信した信号に基づいて、第１の電磁弁１６および第２の電磁弁１７を開閉させる。第１の電磁弁１６もしくは第２の電磁弁１７の開閉により、第１のシリンダ１４および第２のシリンダ１５に空気が供給され、この空気の供給に基づいてロッド１４ｂ，１５ｂがシリンダ内部から押し出される、またはシリンダ内部に引き込まれる。さらに、このロッド１４ｂ，１５ｂの移動に伴って、回転ヨーク体１０が周方向に移動し、リターダ２の切り換えがなされる。
【００４３】
具体的には、たとえば、図９に示すように、リターダがＯＦＦの状態であるとき、電磁弁１６は開状態であり、電磁弁１７は閉状態である。これにより、エアタンク１８から三方弁２０、電磁弁１６、弁２２、および接続部１５ｄを経由する空気の流路によりシリンダ１４，１５の内部空間Ｂ１，Ｂ２は、エアタンク１８内とほぼ同じ空気圧になる。エアタンク１８内の空気圧は、大気圧に比べると高い圧力になっている。よって、この状態を、図１０に示すように、「エア有り」の状態と称することにする。一方、シリンダ１４，１５の内部空間Ａ１，Ａ２は、大気から電磁弁１７、弁２１、および接続部１５ｃを経由する空気の流路により大気圧とほぼ同じ空気圧になる。この状態を、図１０に示すように、「エア無し」の状態と称することにする。このように、シリンダ１４，１５の内部空間Ｂ１，Ｂ２が「エア有り」の状態であるため、ピストン１４ｅ，１５ｅがロッド１４ｅ，１５ｅをシリンダ内部に引き込む方向に力を加えられており、図２で示す回転ヨーク体１０は、最も反時計周りに移動された位置になる。
【００４４】
ここで、操作者がリターダ操作部９をＬＯＷに設定すると、制御部７はリターダ操作部９から信号を受信し、図９に示すように、電磁弁１６，１７を共に開状態に動作させる。これにより、エアタンク１８から三方弁２０、電磁弁１６、弁２２、および接続部１５ｄを経由する空気の流路、およびエアタンク１８から三方弁２０、電磁弁１７、弁２１、および接続部１５ｃを経由する空気の流路によりシリンダ１４，１５の内部空間Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２は、エアタンク１８内とほぼ同じ空気圧になる。これにより、シリンダ１４，１５の内部空間Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２の空気圧は互いに均衡を保った状態になり、図１０に示すように、全て「エア有り」の状態になる。これにより、ＯＦＦ状態では「エア無し」であった内部空間Ａ１，Ａ２にエアタンク１８から空気が供給されると共に、ＯＦＦ状態でも「エア有り」であった内部空間Ｂ１，Ｂ２からは内部空間Ａ１，Ａ２に供給された分とほぼ同じ量の空気が追い出され、回転ヨーク体１０が時計回り方向に移動し、リターダ２は図７に示すＯＦＦの状態から図８に示すＬＯＷの状態となる。
【００４５】
続いて、操作者がリターダ操作部９をＨＩＧＨに設定すると、図９に示すように、電磁弁１６は閉状態であり、電磁弁１７は開状態になる。これにより、エアタンク１８から三方弁２０、電磁弁１７、弁２１、および接続部１５ｃを経由する空気の流路によりシリンダ１４，１５の内部空間Ａ１，Ａ２は、エアタンク１８内とほぼ同じ空気圧になる。一方、シリンダ１４，１５の内部空間Ｂ１，Ｂ２は、大気から電磁弁１６、弁２２、および接続部１５ｄを経由する空気の流路により大気圧とほぼ同じ空気圧になる。このようにして、図１０に示すように、シリンダ１４，１５の内部空間Ａ１，Ａ２は、「エア有り」の状態になり、シリンダ１４，１５の内部空間Ｂ１，Ｂ２は「エア無し」の状態になる。これによれば、ＬＯＷ状態でも「エア有り」であった内部空間Ａ１，Ａ２にエアタンク１８からさらに空気が供給されると共に、ＬＯＷ状態では「エア有り」であった内部空間Ｂ１，Ｂ２から空気が追い出され、図２で示す回転ヨーク体１０は、最も時計周りに移動された位置になる。その結果、回転ヨーク体１０が時計回り方向に移動し、リターダ２は図６に示すＨＩＧＨの状態となる。
【００４６】
これに対し、たとえば、リターダ２がＨＩＧＨの状態において、操作者がリターダ操作部９をＬＯＷに設定すると、制御部７はリターダ操作部９から信号を受信し、図９に示すように、電磁弁１６，１７を共に開状態に動作させる。これにより、エアタンク１８から三方弁２０、電磁弁１６、弁２２、および接続部１５ｄを経由する空気の流路、およびエアタンク１８から三方弁２０、電磁弁１７、弁２１、および接続部１５ｃを経由する空気の流路によりシリンダ１４，１５の内部空間Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２は、エアタンク１８内とほぼ同じ空気圧になる。これにより、シリンダ１４，１５の内部空間Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２の空気圧は互いに均衡を保ち、図１０に示すように、全て「エア有り」の状態になる。これにより、ＨＩＧＨ状態では「エア無し」であった内部空間Ｂ１，Ｂ２にエアタンク１８から空気が供給されると共に、ＨＩＧＨ状態でも「エア有り」であった内部空間Ａ１，Ａ２からは内部空間Ｂ１，Ｂ２に供給された分とほぼ同じ量の空気が追い出され、回転ヨーク体１０が反時計回り方向に移動し、リターダ２は図６に示すＨＩＧＨの状態から図８に示すＬＯＷの状態となる。
【００４７】
さらに、リターダ２がＬＯＷの状態において操作者がリターダ操作部をＯＦＦに設定すると、図９に示すように、電磁弁１６は開状態であり、電磁弁１７は閉状態になる。これにより、エアタンク１８から三方弁２０、電磁弁１６、弁２２、および接続部１５ｄを経由する空気の流路によりシリンダ１４，１５の内部空間Ｂ１，Ｂ２は、エアタンク１８内とほぼ同じ空気圧になる。一方、シリンダ１４，１５の内部空間Ａ１，Ａ２は、大気から電磁弁１７、弁２１、および接続部１５ｃを経由する空気の流路により大気圧とほぼ同じ空気圧になる。これにより、図１０に示すように、シリンダ１４，１５の内部空間Ａ１，Ａ２は「エア無し」の状態になり、シリンダ１４，１５の内部空間Ｂ１，Ｂ２は「エア有り」の状態になる。これによれば、ＬＯＷ状態でも「エア有り」であった内部空間Ｂ１，Ｂ２にエアタンク１８からさらに空気が供給されると共に、ＬＯＷ状態では「エア有り」であった内部空間Ａ１，Ａ２から空気が追い出され、図２で示す回転ヨーク体１０は、最も反時計周りに移動された位置になる。これにより、リターダ２は図７に示すＯＦＦの状態となる。
【００４８】
次に、制御部７におけるリターダ２の切り換え制御について説明する。
【００４９】
制御部７におけるリターダ２の切り換え制御は、温度センサ５によって検出されるドラム４の温度情報、回転速度検出手段６によって検出されるドラム４の回転速度情報、車両質量推定装置３０によって推定された車両質量推定情報、および同じく車両質量推定装置３０によって計算された車両の加速度情報、および情報収集部７０が収集するその他の各種情報（車速、ギアレシオ、制動トルク、気圧、デフレシオ、タイヤ径、抵抗係数、前面投影面積）に基づいて行われる。
【００５０】
情報収集部７０が車両の情報収集対象となる各部から必要な各種情報をＣＡＮ通信などにより収集して補助ブレーキ力計算部７１に入力すると、補助ブレーキ力計算部７１は、以下に説明する方法により、車両の補助ブレーキ力および走行抵抗を計算する。以下に、計算式の一例を示す。なお、走行抵抗の計算式は、「空気抵抗の計算式」として一般的に良く知られている計算式（０．５×空気の密度×車速2×前面投影面積）に抵抗係数の乗算の項を加えた計算式（抵抗係数×０．５×空気の密度×車速2×前面投影面積）の解を、車両５０の車両質量で除算したものである。すなわち空気抵抗に抵抗係数を乗じることにより、車両５０の空気抵抗に加えて車両５０が走行する際に路面との間に生じる摩擦抵抗なども加味して走行抵抗を計算することができる。なお、抵抗係数は、車両５０のテスト走行時などに収集したデータから適宜設定することができる。
【００５１】
リターダ２の減速度＝
（リターダ２の制動トルク×デフレシオ）／（車両質量×タイヤ半径）
エンジンブレーキの減速度＝
（エンジンブレーキの制動トルク×デフレシオ×ギアレシオ）／（車両質量×タイヤ半径）
走行抵抗＝
（抵抗係数×０．５×空気の密度×車速2×前面投影面積）／車両質量
【００５２】
これにより減速度計算部７２は、車両の減速度として、走行抵抗による減速度とリターダ２による減速度とエンジンブレーキによる減速度とを加算した値を計算する。
【００５３】
勾配保持性能判定部７３は、減速度計算部７２が計算した車両５０の減速度と車両質量推定装置３０が推定した車両５０の加速度の比較結果により車両５０の勾配保持性能を判定する。具体的には、車両５０の減速度が加速度よりも大きければ、車両５０は補助ブレーキ力のみにより下り勾配で減速可能であると判定される。反対に、車両５０の減速度が加速度よりも小さければ、車両５０はサービスブレーキと補助ブレーキとを併用しなければ下り勾配で減速不可能であると判定される。
【００５４】
切換温度閾値決定部７４は、勾配保持性能判定部７３の判定結果に従って切換温度閾値を決定する。なお、切換温度閾値とは、リターダ２の能力（ＨＩＧＨ、ＬＯＷ、ＯＦＦ）を、切り換えるための閾値である。たとえばリターダ２がＨＩＧＨで動作中に、リターダ２の温度が上昇し、切換温度閾値に達すると、ＬＯＷに切り換えられる（ただし、リターダ操作部９の設定はＨＩＧＨのままである）。また、リターダ２がＬＯＷで動作中に、リターダ２の温度が上昇し、切換温度閾値に達すると、ＯＦＦに切り換えられる（ただし、リターダ操作部９の設定はＬＯＷのままである）。反対に、たとえばリターダ２がＯＦＦであるとき（ただし、リターダ操作部９の設定はＬＯＷになっている）、リターダ２の温度が下降し、切換温度閾値に達すると、ＬＯＷに切り換えられる。また、リターダ２がＬＯＷで動作中に（ただし、リターダ操作部９の設定はＨＩＧＨになっている）、リターダ２の温度が下降し、切換温度閾値に達すると、ＨＩＧＨに切換えられる。
【００５５】
ここで図１１のフローチャートを参照して切換温度閾値決定部７４の動作を説明する。切換温度閾値決定部７４は、勾配保持性能判定部７３からの判定結果を受け取ると処理を開始（ＳＴＡＲＴ）する。
【００５６】
ステップＳ１において、切換温度閾値決定部７４は、勾配保持性能判定部７３の判定結果が補助ブレーキ力のみで減速可能か否かを判定する。ステップＳ１において、補助ブレーキ力のみで減速可能と判定されると手続きはステップＳ２に進む。一方、ステップＳ１において、補助ブレーキ力のみでは減速不可能と判定されると手続きはステップＳ３に進む。
【００５７】
ステップＳ２において、切換温度閾値決定部７４は、後述する一定閾値を選択することを決定して処理を終了する。
【００５８】
ステップＳ３において、切換温度閾値決定部７４は、後述する可変閾値を選択することを決定して処理を終了する。
【００５９】
このようにして制御部７には、切換温度閾値が設定される。これにより、検出されたドラム４の温度が、検出されたドラム４の回転速度に対して設定される所定の温度（閾値）を超えると、リターダ２をＨＩＧＨからＬＯＷもしくはＬＯＷからＯＦＦに切り換える。すなわち、温度センサ５によって検出されたドラム４の温度が回転速度検出手段６によって検出されたドラム４の回転速度に対応する所定の閾値を超えた場合に、このドラム４に発生する制動力を１段下げるような切り換えがなされる。
【００６０】
図１２は、リターダ２をＨＩＧＨからＬＯＷもしくはＬＯＷからＯＦＦに切り換える際に用いられるドラム温度の可変閾値（Ｌ１：Ｓ３で設定される可変閾値）、ドラム４の回転速度に関係なく一定の値を有する従来の一定閾値（Ｌ２）、およびドラム４の回転速度に関係なく一定の値を有する一定閾値（Ｌ３：Ｓ２で設定される一定閾値）を示す図である。
【００６１】
勾配保持性能判定部７３が補助ブレーキ力のみで車両５０を減速不可能であると判定した場合、路面の下り勾配は急であり、補助ブレーキ力のみでは、運転者がサービスブレーキを踏まない限り、車両５０は加速を続ける状態である。したがって、リターダ２は、下り勾配を脱するまでの区間で長時間にわたり使われ続けられる可能性が大きく、リターダ２の制動力は、長い時間にわたって持続することが要求される。この場合、切換温度閾値決定部７４は、従来の一定閾値（Ｌ２）と比較してリターダ２の制動力を長い時間持続させることができる可変閾値（Ｌ１）を選択する。
【００６２】
すなわちドラム温度の可変閾値（Ｌ１）は、ドラム４の回転速度に応じたものとなっている。図１２の例では、ドラム４の回転速度が比較的低速の範囲では、閾値は高い温度に設定され、さらに、ドラム４の回転速度が大きくなるにつれて閾値が減少するように設定されている。たとえばドラム４の回転速度が比較的高速の範囲では、閾値は低い温度に設定されている。ドラム４の回転速度が大きいときには急激にドラム４の温度が上昇するため、切り換えがなされた後にも温度が上昇し続ける。このため、ドラム４の回転速度が大きい範囲ではドラム４が高温になるのを防止するために、比較的低い温度に設定されている。
【００６３】
たとえば、リターダ２の状態がＨＩＧＨの状態になっている場合において、ドラム４の回転速度が比較的低速のときの閾値は高い温度となる。すなわちドラム４の回転速度が比較的低速の場合において、ドラム４の温度が閾値である高い温度に達したとき、制御部７の制御により、リターダ２の状態をＨＩＧＨからＬＯＷに切り換えさせる。
【００６４】
これらの制御は、温度センサ５および回転速度検出手段６からそれぞれの検出値を受信した制御部７が、受信したドラム４の温度およびドラム４の回転速度の検出値と、図１０に示すドラム４の回転速度に対する温度の閾値とを比較することによりなされる。具体的には、制御部７が、温度センサ５から受信した検出値と、回転速度検出手段６により検出されたドラム４の回転速度に対応する閾値とを比較した結果、検出された温度が検出されたドラム４の回転速度に対応する閾値を超えている場合に、制御部７からリターダ２（電磁弁１６，１７）に向かって、リターダ２に発生する制動力を１段下げるように切り換える制御信号が送信される。すなわち、リターダ２をＨＩＧＨからＬＯＷもしくはＬＯＷからＯＦＦに切り換えるような制御信号が送信される。具体的には、制御部７から電磁弁１６，１７に対し、図９に示すように、電磁弁１６，１７を開状態または閉状態とする制御信号が送信される。これにより、リターダ２に発生する制動力が１段下がるような切り換えが行われる。
【００６５】
なお、リターダ２がＬＯＷからＯＦＦに切り換えられるように制御されると、制動力はいったん途切れる。しかしながら、たとえばドラム４の回転速度が高い領域では、従来の一定閾値（Ｌ２）と比較して低いドラム４の温度でＬＯＷからＯＦＦに切り換えられるため、ドラム４は短時間で冷却され、リターダ２は再びＯＦＦからＬＯＷに切り換えられるように制御される。特に、ドラム４の周囲には不図示の冷却フィンが多数配設されており、ドラム４の冷却を促進させているが、ドラム４が高速で回転することによって、冷却フィンによる冷却効率は高くなる。これに加えて、リターダ２がいったんＯＦＦに制御されると、これにより車両５０の全体の制動力は小さくなり車速が上がるので、ドラム４は、さらに高速で回転し、ドラム４は効率良く冷却されることになる。これによりいったん途切れた制動力は短時間で復活するので、実質的に、リターダ２の補助ブレーキ力は、長い時間にわたって持続することと同じになる。すなわち、ここでいう「リターダ２の補助ブレーキ力が持続する」状態とは、リターダ２の制動力が弱まったり強まったり、あるいはいったん途切れたりしながらも所定の期間（たとえば数十秒間〜数分間）で制動力を平均化した場合、制動力が持続している状態である。
【００６６】
以上のように構成された制御装置１では、リターダ２を切り換えるドラム４の温度（閾値）をドラム４の回転速度に対して可変にするようにしたので、各走行条件に対してリターダ２を適切に制御することが可能となる。
【００６７】
ドラム４の回転速度が低速の場合には、ドラム４の温度の上昇速度が遅いので、閾値を、その上昇速度を考慮して高い温度に設定し、ドラム４の温度がその閾値に達したときにリターダ２の状態をＬＯＷもしくはＯＦＦに下げるようにしても、ドラム４が限界温度に達しない。そこで、図１２に示す閾値（Ｌ１）のように、ドラム４の回転速度が比較的低速の場合には、閾値を高い温度に設定することにより、安全に、かつ、強い制動力を長い時間かけることができる。その結果、リターダ２の減速性能を向上させることができる。
【００６８】
図１３は、図１２に示す可変閾値（Ｌ１）を利用した場合の制動開始からの車両の減速度の推移（Ｌ１１）と、従来の一定閾値（Ｌ２）を利用した場合の制動開始からの車両の減速度の推移（Ｌ１２）を示す図である。
【００６９】
ドラム４の回転速度が低速の場合、ドラム４の温度が閾値に達した時点で、リターダ４の状態をＬＯＷもしくはＯＦＦに下げても限界温度に達しないのに対し、従来の一定閾値（Ｌ２）を利用した場合、比較的低い温度に達した時点でＬＯＷもしくはＯＦＦの状態に切り換えられる。すなわち図１３に示すように、従来の一定閾値（Ｌ２）を利用した場合、可変閾値（Ｌ１）を利用した場合に比べ、リターダ２の減速性能が劣る。図１３の例では、減速推移（Ｌ１２）において、制動が開始されてから比較的短時間経過した後に、リターダ４の状態がＬＯＷもしくはＯＦＦに切り換えられている。一方、減速推移（Ｌ１１）においては、制動が開始されてから比較的長時間経過するまで、リターダ４の状態がＨＩＧＨもしくはＬＯＷに保持されている。
【００７０】
ドラム４の回転速度が比較的高速の場合には、ドラム４の温度の上昇速度が早いので、閾値を、その上昇速度を考慮して低い温度に設定することによりドラム４が限界温度に達することを防止することができる。そこで、図１２に示す可変閾値（Ｌ１）のように、ドラム４の回転速度が比較的高速の場合には、閾値を低い温度に設定することにより、ドラム４が高温になるのを防止できる。その結果、リターダ２の制動力を長く持続させることが可能となる。
【００７１】
一方、勾配保持性能判定部７３が補助ブレーキ力のみで車両５０を減速可能であると判定した場合、路面の下り勾配は緩く、あるいは平坦路であり、補助ブレーキ力のみで車両５０は減速する状態である。したがって、リターダ２は、減速のために、ごく短時間ずつ複数回にわたって使用される可能性が大きく、リターダ２の制動力を長い時間にわたって持続させる必要はない。その代わりに、サービスブレーキを使用しなくてもリターダ２を動作させることによって車両５０を充分減速させられるように、リターダ２は、ドラム４の回転速度の広い範囲にわたり強い制動力を発生することが要求される。この場合、切換温度閾値決定部７４は、従来の一定閾値（Ｌ２）と比較してリターダ２の制動力をドラム４の回転速度が高い状況下でもドラム４の温度が高くなるまで長い時間発生させることができる一定閾値（Ｌ３）を選択する。図１２の例では、一定閾値（Ｌ３）は、可変閾値（Ｌ１）の最大値に設定されている。なお、一定閾値（Ｌ３）は、図１２の例に限定されることなく様々に設定可能である。
【００７２】
なお、実際の車両５０の走行においては、路面の状況（平坦路、下り勾配、上り勾配など）および運転者による補助ブレーキ（リターダ２、エンジンブレーキ）の操作状況（リターダ２のＨＩＧＨ、ＬＯＷ、ＯＦＦ、エンジンブレーキのギア段など）は、時々刻々変化する。したがって、図１２に示した閾値（Ｌ１、Ｌ３）についても時々刻々設定が変更されながら運用されることになる。
【００７３】
（効果について）
従来の一定閾値（Ｌ２）を利用した場合、回転速度が比較的高速のとき、ドラム４がより高温になるので、制動力が減少したり、リターダ２が損傷しやすくなる。これに対し、可変閾値（Ｌ１）を利用すれば、ドラム４の回転速度が比較的低速の場合に、制動時間を長く確保することにより、効果的に制動エネルギを熱エネルギに変換することが可能となる。このため、リターダ２からの吸収エネルギの向上を図ることが可能となる。また、ドラム４の回転速度が比較的高速の場合には、ドラム４が高温になるのを防止できる。その結果、リターダ２の制動力を長く持続させることが可能となる。また、リターダ２の寿命を延ばし、ひいてはサービスブレーキの消耗を軽減させることができる。
【００７４】
また、可変閾値（Ｌ１）は、切り換え温度が一定値である従来の一定閾値（Ｌ２）の場合のように、車種等の仕様毎に切り換え温度を設定する必要がなく、ＥＣＵの共通化を図ることができ、その結果、ＥＣＵの設定品番を削減することが可能となる。
【００７５】
また、従来の一定閾値（Ｌ２）を利用した場合、回転速度が比較的高速のとき、リターダ２は、ドラム４の温度がさほど高くなくても制動力を低減させられてしまう。これにより、リターダ２は、運転者が要求する制動力を満足させられない場合がある。これに対し、一定閾値（Ｌ３）を利用すれば、リターダ２は、ドラム４の温度が高くなっても大きな制動力を発生させられる。これにより、リターダ２は、運転者が要求する制動力を満足させることができる。また、このようにリターダ２のドラム４が高温になるまで使用しても良い走行条件か否かを制御部７が車両５０の加速度と減速度とを比較して適切に判定しているのでリターダ２を損傷するようなことはない。また、これにより、リターダ２の寿命を延ばし、ひいてはサービスブレーキの消耗を軽減させることができる。
【００７６】
また、制御装置１では、一定閾値（Ｌ３）は、全ての車種に対して同じ閾値としても、制御部７が車両５０の加速度と減速度とを比較して必要に応じて可変閾値（Ｌ１）に閾値を切り換えるように制御する。このため、従来の一定閾値（Ｌ２）の場合のように、車種等の仕様毎に切り換え温度を設定する必要がなくなる。したがって、ＥＣＵの共通化を図ることができ、その結果、ＥＣＵの設定品番を削減することが可能となる。
【００７７】
（第二の実施の形態）
本発明の第二の実施の形態の制御装置１Ａについて説明する。制御装置１Ａの構成は、図３に示す第一の実施の形態の制御装置１の構成と共通であるが、区別のために勾配保持性能判定部７３Ａ、切換温度閾値決定部７４Ａとして説明する。
【００７８】
制御装置１Ａは、勾配保持性能判定部７３の判定種別をさらに細分化した勾配保持性能判定部７３Ａを設け、切換温度閾値決定部７４Ａが決定する温度閾値を複数設ける。図１４は、勾配保持性能判定部７３Ａの判定種別を３とおりとした例を示している。図１４の例では、判定種別♯１で「補助ブレーキ力＋αで減速可能」、判定種別♯２で「補助ブレーキ力＋β（＜α）で減速可能」、判定種別♯３で「補助ブレーキ力のみで減速可能」という３種類の判定種別を有する。これらの判定種別♯１、♯２、♯３に対応してそれぞれ温度閾値Ｌ１，Ｌ４，Ｌ３が設定されている。なお、α、βは、補助ブレーキ力以外のサービスブレーキによる制動力であり、αは、βよりも大きな制動力である。
【００７９】
すなわち補助ブレーキ力と強いサービスブレーキ力とを併用しなければ車両を減速させられない勾配保持性能を判定種別♯１とし、補助ブレーキ力と若干のサービスブレーキ力とを併用するだけで車両を減速させられる勾配保持性能を判定種別♯２とし、補助ブレーキ力のみで車両を減速させられる勾配保持性能を判定種別♯３とする。
【００８０】
図１５は、切換温度閾値決定部７４Ａの動作を示すフローチャートである。切換温度閾値決定部７４Ａは、勾配保持性能判定部７３Ａの判定結果に従って切換温度閾値を決定する。切換温度閾値決定部７４Ａは、勾配保持性能判定部７３Ａからの判定結果を受け取ると処理を開始（ＳＴＡＲＴ）する。
【００８１】
ステップＳ１０において、切換温度閾値決定部７４Ａは、勾配保持性能判定部７３Ａの判定結果がいずれの判定種別♯１、♯２、♯３であるかを判定する。ステップＳ１０において、判定種別♯１と判定されると手続きはステップＳ１１に進む。ステップＳ１０において、判定種別♯２と判定されると手続きはステップＳ１２に進む。ステップＳ１０において、判定種別♯３と判定されると手続きはステップＳ１３に進む。
【００８２】
ステップＳ１１において、切換温度閾値決定部７４Ａは、第１の可変閾値（Ｌ１）を選択することを決定して処理を終了する。
【００８３】
ステップＳ１２において、切換温度閾値決定部７４Ａは、第２の可変閾値（Ｌ４）を選択することを決定して処理を終了する。
【００８４】
ステップＳ１３において、切換温度閾値決定部７４Ａは、一定閾値（Ｌ３）を選択することを決定して処理を終了する。
【００８５】
図１６は、リターダ２をＨＩＧＨからＬＯＷもしくはＬＯＷからＯＦＦに切り換える際に用いられるドラム４の温度の第１の可変閾値（Ｌ１：ステップＳ１１で設定される可変閾値）、ドラム４の温度の第２の可変閾値（Ｌ４：ステップＳ１２で設定される可変閾値）、ドラム４の回転速度に関係なく一定の値を有する従来の一定閾値（Ｌ２）、およびドラム４の回転速度に関係なく一定の値を有する一定閾値（Ｌ３：ステップＳ１３で設定される一定閾値）を示す図である。
【００８６】
図１６の第１の可変閾値（Ｌ１）は、図１２の可変閾値（Ｌ１）と同じである。第２の可変閾値（Ｌ４）は、第１の可変閾値（Ｌ１）と比較してドラム４の回転速度が大きな領域における温度閾値が高く設定されている。この第２の可変閾値（Ｌ４）によれば、第１の可変閾値（Ｌ１）を用いた場合よりもリターダ２の動作の持続時間は短くなるが、ドラム４の高い回転速度の領域において第１の可変閾値（Ｌ１）よりもドラム４の温度が高くなるまでリターダ２が使用可能になる。これにより、第１の可変閾値（Ｌ１）よりも長い時間、ドラム４の高い回転速度の領域で強い制動力を発生させることができる。なお、可変閾値（Ｌ４）は、図１４の例に限定されることなく様々に設定可能である。
【００８７】
（効果について）
このように、複数の可変閾値（Ｌ１、Ｌ４）を設定することにより、さらに木目細かく車両５０の勾配保持性能の複数の段階に応じてリターダ２を適切に利用できる状況を拡張することができる。また、これにより、リターダ２の寿命を延ばし、ひいてはサービスブレーキの消耗を軽減させることができる。
【００８８】
また、可変閾値（Ｌ１、Ｌ４）は、切り換え温度が一定値である従来の一定閾値（Ｌ２）の場合のように、車種等の仕様毎に切り換え温度を設定する必要がなく、ＥＣＵの共通化を図ることができ、その結果、ＥＣＵの設定品番を削減することが可能となる。
【００８９】
（その他の実施の形態）
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されることなく、種々変形した形態にて実施可能である。
【００９０】
上述の実施の形態では、回転ヨーク体１０が時計回り方向に移動したときにリターダ２の制動力が１段上がるような切り換えが行われ、回転ヨーク体１０が反時計回り方向に移動したときにリターダ２の制動力が１段下がるような切り換えが行われるように構成されているが、このような構成に限定されるものではなく、たとえば、回転ヨーク体１０が反時計回り方向に移動したときにリターダ２の制動力が１段上がるように切り換わり、回転ヨーク体１０が時計回り方向に移動したときにリターダ２の制動力が１段下がるように切り換わるような構成としてもよい。また、回転ヨーク体１０を時計回り方向に移動させることで、ＨＩＧＨ、ＬＯＷおよびＯＦＦの３つ状態の間で切り換えを行うようにしてもよい。
【００９１】
また、上述の実施の形態では、回転速度に対するリターダ２の切り換え温度（閾値）は図１２または図１６に示すような形態とされているが、閾値の形態はこれに限定されるものではなく、異なる形態としてもよい。
【００９２】
また、上述の実施の形態では、電磁弁１６，１７は、共にシリンダ１４，１５に向かって空気を圧送のみする構成とされているが、電磁弁１６，１７が、シリンダ１４，１５に空気を圧送するとともに、シリンダ１４，１５から空気を吸引し、この空気をエアタンク１８に戻すような構成としてもよい。
【００９３】
また、制御装置１では、制御部７の処理はハードウェアによって実行されているが、制御部７の処理をソフトウェアによって実行するようにしてもよい。具体的には、制御部７をコンピュータ装置（請求項でいう情報処理装置）によって構成し、リターダ２の制御をこのコンピュータ装置に所定のプログラムを実行させることにより行う構成とすることが挙げられる。すなわち、このコンピュータ装置が所定のプログラムを実行すると、このコンピュータ装置に、情報収集部７０、補助ブレーキ力計算部７１、減速度計算部７２、勾配保持性能判定部７３、および切換温度閾値決定部７４に相当する機能が実現される。
【００９４】
また、可変閾値（Ｌ１，Ｌ４）は、ＨＩＧＨからＬＯＷおよびＬＯＷからＯＦＦの双方の切り換えに利用されているが、可変閾値（Ｌ１，Ｌ４）をＨＩＧＨからＬＯＷおよびＬＯＷからＯＦＦの内の一方の切り換えにのみ利用し、残りの他方の切り換えに関して別の閾値を利用するようにしてもよい。
【００９５】
また、設定をＨＩＧＨ、ＬＯＷ、ＯＦＦ３段階に限定せず、さらに多数の段階（ＯＦＦ、レベル１、レベル２、…、レベルｎなど）を設けてもよい。反対に、ＯＮ、ＯＦＦだけの２段階としてもよい。
【００９６】
また、リターダ設定部９の設定はＨＩＧＨのままで、能力がＨＩＧＨからＬＯＷさらにＯＦＦへと切換えられるようにしてもよい。たとえばリターダ設定部９の設定がＨＩＧＨであるときに、ドラム４の温度が切換温度閾値に達するとＬＯＷに切り換えられるが、比較的短い時間内に頻繁にＨＩＧＨとＬＯＷとの間の切換が繰り返されるような場合には、リターダ設定部９の設定はＨＩＧＨのままであっても、自動的に、ＬＯＷとＯＦＦとの間で切り換えが行われるように制御してもよい。
【００９７】
また、上述の実施の形態では、リターダ２として永久磁石式のリターダが採用されているが、リターダ２として電磁式リターダもしくは流体式リターダ等、他の駆動形式のリターダを採用してもよい。
【００９８】
また、下り勾配の程度や距離、または車速などの情報については、車両５０に搭載されているカーナビゲーション装置の地図情報、または移動情報から制御装置１が取得するようにしてもよい。
【００９９】
また、空気の密度の情報については、気圧センサが検出した気圧情報から換算すると説明したが、その日の天気の情報（晴天、曇天、雨天、台風などの情報）を運転者が制御装置１に入力するなどして大まかな気圧情報を取得するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１００】
１…制御装置、２…リターダ、３…エネルギ変換手段、４…ドラム（放熱手段）、５…温度センサ（温度検出手段）、６…回転速度検出手段、７…制御部（制御手段）、３０…車両質量推定装置（加速度計算手段）、７１…補助ブレーキ力計算部（減速度計算手段の一部）、７２…減速度計算部（減速度計算手段）、７３…勾配保持性能判定部（制御手段の一部）、７４…切換温度閾値決定部（制御手段の一部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リターダの制御装置、車両およびリターダ制御方法、並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
トラックやバスなどの大型車両の減速装置として、主ブレーキであるサービスブレーキの他に、長い下り坂の走行時などで安定した減速を行い、かつサービスブレーキの焼損を防止するために補助ブレーキが使用されている。
【０００３】
補助ブレーキには、一般的に、エンジンブレーキと、このエンジンブレーキの効きを増大させるための排気ブレーキまたはエンジンリターダと、トランスミッションの出力軸であるプロペラシャフトに備えられ、プロペラシャフトにフリクションを与えて制動力とするトランスミッションリターダとがある。以下では、トランスミッションリターダを単にリターダと称する。
【０００４】
リターダは、トランスミッションの出力軸であるプロペラシャフトの回転エネルギを電気エネルギに変換し、この電気エネルギを熱エネルギに変換して放熱するため、連続的に使用すると過熱するおそれがある。したがって、この過熱を防止するために、熱エネルギを放熱する放熱手段に温度センサを設け、この温度センサによって検出された温度が所定温度以上に達したときに、リターダの動作を停止させるような制御がなされている（たとえば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１３６６３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示されているリターダは、所定の温度に到達すると、その動作を停止してしまうため、補助ブレーキとしての機能を充分に発揮できなくなってしまう。
【０００７】
また、リターダは、車種等の仕様毎に複数の異なる型式が用意され、あるいは同じ型式のリターダであっても、リターダの動作を停止させる所定の温度は車種等の仕様毎に異なってくるため、仕様毎に所定温度を設け、ＥＣＵ(Electric Control Unit)の品番を複数設ける必要が生じてしまう。
【０００８】
本発明は、このような背景の下に行われたものであって、走行条件に係らず補助ブレーキとしての機能を充分に発揮でき、ＥＣＵの共通化を図ることができるリターダの制御装置、車両およびリターダ制御方法、並びにプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の１つの観点は、リターダの制御装置としての観点である。本発明のリターダの制御装置は、回転エネルギを電気エネルギに変換するエネルギ変換手段と、この電気エネルギを熱エネルギに変換して放熱する放熱手段と、を有するリターダを備える車両に搭載され、放熱手段の温度を検出する温度検出手段と、放熱手段の回転速度を検出する回転速度検出手段と、温度検出手段によって検出された温度が所定の閾値を超える温度を示すときに、電気エネルギの発生を低減させるように制御する制御手段と、を有するリターダの制御装置において、制御手段は、自車両の加速度を計算する加速度計算手段と、リターダの動作中に生じる自車両の減速度を計算する減速度計算手段と、を有し、減速度計算手段が計算した減速度が加速度計算手段が計算した加速度よりも小さいときには、所定の閾値を、放熱手段の回転速度の変化に対応させて可変的に設定し、減速度計算手段が計算した減速度が加速度計算手段が計算した加速度よりも大きいときには、所定の閾値を、一定値に設定し、温度検出手段によって検出された放熱手段の温度が、回転速度検出手段によって検出された放熱手段の回転速度に対応する所定の閾値を超える温度であるときに、電気エネルギの発生を低減させる制御を行うものである。たとえば、一定値は、所定の閾値が可変に設定されたときの最大値に相当する値であるとする。
【００１０】
本発明の他の観点は、車両としての観点である。本発明の車両は、本発明のリターダの制御装置を有するものである。
【００１１】
本発明のさらに他の観点は、回転エネルギを電気エネルギに変換するエネルギ変換手段と、この電気エネルギを熱エネルギに変換して放熱する放熱手段と、を有するリターダを備える車両に搭載され、放熱手段の温度を検出する温度検出手段と、放熱手段の回転速度を検出する回転速度検出手段と、温度検出手段によって検出された温度が所定の閾値を超える温度を示すときに、電気エネルギの発生を低減させるように制御する制御手段と、を有するリターダの制御装置のリターダ制御方法において、制御手段の処理として、自車両の加速度を計算する加速度計算ステップと、リターダの動作中に生じる自車両の減速度を計算する減速度計算ステップと、減速度計算ステップで計算した減速度が加速度計算ステップで計算した加速度よりも小さいときには、所定の閾値を、放熱手段の回転速度の変化に対応させて可変的に設定するステップと、減速度計算ステップで計算した減速度が加速度計算ステップで計算した加速度よりも大きいときには、所定の閾値を、一定値に設定するステップと、温度検出手段によって検出された放熱手段の温度が、回転速度検出手段によって検出された放熱手段の回転速度に対応する所定の閾値を超える温度であるときに、電気エネルギの発生を低減させる制御を行うステップとを有するものである。
【００１２】
本発明のさらに他の観点は、プログラムとしての観点である。本発明のプログラムは、情報処理装置に、本発明のリターダの制御装置の機能を実現させるものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、走行条件に係らず補助ブレーキとしての機能を充分に発揮でき、ＥＣＵの共通化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第一の実施の形態に係る制御装置およびリターダの車両における配置位置を示す図である。
【図２】図１の制御装置およびリターダの構成を示す概略図である。
【図３】図２の制御部のブロック構成図である。
【図４】図１または図２中のエネルギ変換手段の構成を部分的に示す斜視図である。
【図５】図２中の回転ヨーク体の構成を示す斜視図である。
【図６】図２中のリターダがＨＩＧＨの状態にあるときの回転ヨーク体とポールピースの位置関係を示す図である。
【図７】図２中のリターダがＯＦＦの状態にあるときの回転ヨーク体とポールピースの位置関係を示す図である。
【図８】図２中のリターダがＬＯＷの状態にあるときの回転ヨーク体とポールピースの位置関係を示す図である。
【図９】図２のリターダ操作部の操作に伴う図２の電磁弁の開閉状態を示す図である。
【図１０】図２のリターダ操作部の操作に伴う図２のシリンダのエアの状態を示す図である。
【図１１】図３の切換温度閾値決定部の動作を示すフローチャートである。
【図１２】リターダをＨＩＧＨからＬＯＷもしくはＬＯＷからＯＦＦに切り換える際に用いられるドラムの温度の可変閾値（Ｌ１）、ドラムの回転速度に関係なく一定の値を有する従来の一定閾値（Ｌ２）、およびドラムの回転速度に関係なく一定の値を有する一定閾値（Ｌ３）を示す図である。
【図１３】図１０に示す可変閾値（Ｌ１）を利用した場合の制動開始からの車両の減速度の推移（Ｌ１１）と、従来の可変閾値（Ｌ２）を利用した場合の制動開始からの車両の減速度の推移（Ｌ１２）を示す図である。
【図１４】本発明の第二の実施の形態の勾配保持性能判定部の判定結果を示す図である。
【図１５】本発明の第二の実施の形態の切換温度閾値決定部の動作を示すフローチャートである。
【図１６】リターダをＨＩＧＨからＬＯＷもしくはＬＯＷからＯＦＦに切り換える際に用いられるドラムの温度の第１の可変閾値（Ｌ１）、ドラムの回転速度に関係なく一定の値を有する従来の一定閾値（Ｌ２）、ドラムの回転速度に関係なく一定の値を有する一定閾値（Ｌ３）、およびドラムの温度の第２の可変閾値（Ｌ４）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第一の実施の形態）
以下、本発明の第一の実施の形態に係るリターダ２の制御装置１について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、リターダ２により大きな制動力が発揮される状態をＨＩＧＨと表記し、リターダ２によりＨＩＧＨの状態よりも小さな制動力が発揮される状態をＬＯＷと表記する。また、リターダ２により制動力が発揮されない状態をＯＦＦと表記する。
【００１６】
図１は、本発明の第一の実施の形態に係る制御装置１およびリターダ２の車両５０における配置位置を示す図である。図２は、図１の制御装置１およびリターダ２の構成を示す概略図である。図３は、制御装置１の制御部７（請求項でいう制御手段）のブロック構成図である。図４は、図１または図２中のエネルギ変換手段３の構成を部分的に示す斜視図である。図５は、図２中の回転ヨーク体１０の構成を示す斜視図である。図６は、図２中のリターダ２がＨＩＧＨの状態にあるときの回転ヨーク体１０とポールピース１１の位置関係を示す図である。図７は、図２中のリターダ２がＯＦＦの状態にあるときの回転ヨーク体１０とポールピース１１の位置関係を示す図である。図８は、図２中のリターダ２がＬＯＷの状態にあるときの回転ヨーク体１０とポールピース１１の位置関係を示す図である。図９は、リターダ操作部９の操作に伴う電磁弁１６，１７の開閉状態を示す図である。図１０は、リターダ操作部９の操作に伴うシリンダ１４，１５のエアの状態を示す図である。
【００１７】
図１に示すように、車両５０では、エンジン４０の出力がトランスミッション４１で適宜変速され、トランスミッション４１の出力がプロペラシャフト４２およびデファレンシャルギア（デフと図示）４３を介して車輪４４に伝達される。
【００１８】
リターダ２は、回転エネルギを電気エネルギに変換するためのエネルギ変換手段３と、この電気エネルギを熱エネルギに変換して放熱する放熱手段の一例となるドラム４とを備える。図１に示すように、エネルギ変換手段３がトランスミッション４１の後部に固定されており、ドラム４がプロペラシャフト４２に取り付けられている。ドラム４は、プロペラシャフト４２が回転するのに伴って回転する。制御装置１は、リターダ２の制動力を充分に発揮させるために、リターダ２の動作の制御を行うための装置である。
【００１９】
図２に示すように、制御装置１は、ドラム４の温度を検出する温度検出手段の一例となる温度センサ５と、ドラム４の回転速度を検出する回転速度検出手段６と、ドラム４の温度とドラム４の回転速度の検出値に基づいてリターダ２による制動力の制御を行う制御部７と、操作者の操作によってリターダ２の状態を切り換えるためのリターダ操作部９と、を有する。なお、温度検出手段として、たとえば、ドラム４の温度を直接検知する温度センサ５の代わりに、リターダ２によって吸収したエネルギからドラム４の温度を推定する手段を採用するようにしてもよい。また、回転速度検出手段６には、ドラム４の回転速度を直接検知することができるセンサを用いてもよいが、エンジン回転速度とトランスミッション４１の変速比からプロペラシャフト４２の回転速度を推定する手段を採用するようにしてもよい。あるいは、プロペラシャフト４２の回転速度を、車速とデファレンシャルギアのギア比（以下では、デフレシオと称する）と車輪４４の半径から推定することもできる。この場合、デフレシオと車輪４４の半径は予め固定値としてわかっているので、回転速度検出手段６は、デフレシオと車輪４４の半径は不図示のメモリなどに記憶しておき、車速の情報だけを不図示の車速センサなどから取得すればよい。さらに、制御装置１は、車両質量推定装置３０から加速度情報、車両質量推定情報、および下り勾配情報を取得する。
【００２０】
上述した車両質量推定装置３０は、特開２００８−２０１４０１号公報に記載されているものであり、その動作原理を簡単に説明すると、変速操作開始前の車両加速度と、変速操作中の車両加速度と、から推定される車両推定質量（変速時車両推定質量）を得て、得られた変速時車両推定質量を平均化し、この平均化された変速時車両推定質量に基づいて車両走行路面の勾配を推定し、推定された勾配を加速式の質量公式に代入して車両推定質量を得て、これを平均化して平均値を得ることにより、車両推定質量を真値に近づけていくものである。なお、車両加速度は、プロペラシャフト４２の回転速度情報から車速を計算し、この車速を時間微分することにより得ることができる。すなわち車両質量推定装置３０によれば、制御装置１は、車両５０の加速度情報、車両質量推定情報、および下り勾配情報を取得することができる（車両質量推定装置３０は、請求項でいう加速度計算手段であり制御手段の一部に相当する）。
【００２１】
図３に示すように、制御部７は、情報収集部７０（請求項でいう制御手段の一部）、補助ブレーキ力計算部７１（請求項でいう減速度計算手段の一部）、減速度計算部７２（請求項でいう減速度計算手段）、勾配保持性能判定部７３（請求項でいう制御手段の一部）、および切換温度閾値決定部７４（請求項でいう制御手段の一部）を有する。
【００２２】
情報収集部７０は、主に補助ブレーキ力計算部７１に必要な各種の情報（以下、各種情報と称する）を取り込むための通信手段であり、たとえば情報収集の対象となる車両の各部とＣＡＮ(Control Area Network)により接続されて通信を行い情報を収集する。情報収集部７０が収集する各種情報として、たとえば車両５０の車速、トランスミッション４１に設定されているギア段のギアレシオ、車両５０の補助ブレーキ全体で発生する制動トルク、車両５０の周囲の気圧、車両５０のデフレシオ、車両５０のタイヤ径、車両５０の走行抵抗を計算するために予め定められた抵抗係数、車両５０の前面投影面積などの情報がある。
【００２３】
たとえば車速の情報は、不図示の車速センサから取得してもよいし、車両質量推定装置３０から取得してもよい。ギアレシオの情報は、不図示のギア位置センサから通知されるギア位置情報に基づき取得することができる。制動トルクの情報は、リターダ２については、リターダ操作部９の操作情報（ＨＩＧＨ、ＬＯＷ、またはＯＦＦのいずれであるか）に基づき取得することができる。また、エンジンブレーキの制動トルクの情報については、上述のギア位置センサから通知されるギア位置情報および不図示のアクセル開度センサから通知されるアクセル開度情報に基づき取得することができる。すなわちエンジンブレーキは、エンジン４０への燃料の供給を停止（すなわちアクセル開度ゼロ）させることにより動作を開始するが、この際、いずれのギア段でエンジンブレーキを動作させるかによって、制動トルクは異なる。たとえばギア段が３速でのエンジンブレーキによる制動力は、ギア段が４速でのエンジンブレーキによる制動力よりも大きい。よって、アクセル開度情報からエンジンブレーキのＯＮ／ＯＦＦの状態を検出し、ギア位置情報からエンジンブレーキの制動トルクの情報を取得する。さらに、気圧の情報は、不図示の気圧センサから取得することができる。取得した気圧の情報は、後述する走行抵抗の計算において「空気の密度」に換算されて用いられる。なお、上述した各種情報のうち、デフレシオ、タイヤ径、抵抗係数、および前面投影面積の情報については車種毎に予め決まっているので、制御部７のメモリＭに予め記憶させておくことができる。
【００２４】
また、既に説明したように、エンジンブレーキの効きを増大させるために、排気ブレーキとエンジンリターダをさらに備える場合がある。排気ブレーキは、エンジン４０の排気抵抗を増すことによって、エンジン４０のフリクションを増加させ、エンジンブレーキの効きを増大させる。エンジンリターダは、エンジン４０の吸気行程終期から圧縮行程開始期に排気弁を開き、排気管の高圧排気を気筒に逆流させ、気筒内の圧縮圧力を高めて排気ブレーキの効果を増大させる。以下では、説明を分かり易くするために、これらのエンジンブレーキの効きを増大させるための補助ブレーキについては説明を省略し、一括してエンジンブレーキと称することとする。
【００２５】
補助ブレーキ力計算部７１は、情報収集部７０が収集した各種情報に基づいて補助ブレーキによる制動力（以下では、補助ブレーキ力と称する）および車両５０の走行抵抗を計算する。
【００２６】
減速度計算部７２は、補助ブレーキ力計算部７１が計算した補助ブレーキ力および走行抵抗と車両重量推定装置３０が推定した車両質量推定情報とに基づいて運転者がリターダ２を含む補助ブレーキを動作させた際の車両５０の減速度を計算する。
【００２７】
勾配保持性能判定部７３は、減速度計算部７２が計算した車両５０の減速度と車両質量推定装置３０が計算した車両５０の加速度とを比較し、その比較結果に基づいて車両５０の勾配保持性能を判定する。ここで車両５０の勾配保持性能とは、下り勾配を走行中の車両５０がサービスブレーキの制動力によらず補助ブレーキ力のみで減速可能か否かの性能である。なお、勾配保持性能判定部７３は、車両５０が下り勾配を走行中であるか否かの情報についても車両質量推定装置３０から取得することができる。
【００２８】
切換温度閾値決定部７４は、勾配保持性能判定部７３の判定結果に応じてリターダ２の能力を切り換える温度の閾値を決定する。
【００２９】
次に、リターダ２の詳細な構成および動作について説明する。図２に示すように、ドラム４はリング状の形態を有しており、このドラム４はエネルギ変換手段３の外側にプロペラシャフト４２の回転に伴って回転可能な形態で配置されている。図２および図４に示すように、エネルギ変換手段３は、略リング状の形態を有する回転ヨーク体１０と、この回転ヨーク体１０の外周側に配置されるポールピース１１とを有する。回転ヨーク体１０は、ポールピース１１に対して相対回転可能な形態で配置されている。図４および図５に示すように、回転ヨーク体１０は、リング状の形態を有するヨーク１２の外周に複数（たとえば、１２個）のＮ極およびＳ極の永久磁石１３を交互に配置させることにより構成される。
【００３０】
図４に示すように、ポールピース１１が永久磁石１３と対向する位置に存在するときは、図４中の矢示に示すように、Ｎ極の永久磁石１３から発生する磁束は、対向するポールピース１１およびドラム４（図４では不図示）を通過し、さらに、隣接するポールピース１１を通過してＳ極の永久磁石１３に入る。すなわち、Ｎ極の永久磁石１３、ドラム４およびＳ極の永久磁石１３を通過する渦状の磁力線が形成される。
【００３１】
図２に示すように、リターダ２には、回転ヨーク体１０を周方向に駆動させるための２つのシリンダ１４，１５が備えられている。このシリンダ１４，１５には、２つの電磁弁１６，１７の開閉に基づいて、エアタンク１８からの空気が供給される。具体的には、図２に示すように、電磁弁１６，１７は、三方弁２０を介してエアタンク１８に接続されている。このため、エアタンク１８から送出される空気は、三方弁２０を介して電磁弁１６，１７を通過し、シリンダ１４，１５に供給される（黒塗りの矢印で示す）。
【００３２】
一方、シリンダ１４の底部１４ａ側には弁２１が配設されており、この弁２１はチューブを介してシリンダ１５の底部１５ａ側に設けられる接続部１５ｃに接続されている。また、シリンダ１４におけるロッド１４ｂが突出する側には弁２２が配設されている。この弁２２はチューブを介してシリンダ１５においてロッド１５ｂが突出する側に設けられる接続部１５ｄに接続されている。そして、電磁弁１６と弁２２とはチューブを介して接続されており、電磁弁１７と弁２１とはチューブを介して接続されている。
【００３３】
なお、以下の説明では、電磁弁１６，１７が「開状態」において、エアタンク１８から三方弁２０、電磁弁１６，１７、弁２１，２２、および接続部１５ｃ，１５ｄを経由するシリンダ１４，１５までの空気の流路が形成される。一方、電磁弁１６，１７が「閉状態」では、大気から電磁弁１６，１７、弁２１，２２、および接続部１５ｃ，１５ｄを経由するシリンダ１４，１５までの空気の流路が形成される。したがって、電磁弁１６，１７が「開状態」では、大気よりも高い圧力であるエアタンク１８内の空気圧とシリンダ１４，１５内の空気圧とがほぼ等しくなり、電磁弁１６，１７が「閉状態」では、大気圧とシリンダ１４，１５内の空気圧とがほぼ等しくなる（白抜き矢印で示す）。
【００３４】
また、シリンダ１４，１５のロッド１４ｂ，１５ｂの先端は、それぞれ回転ヨーク体１０に連結されている。エアタンク１８の空気が電磁弁１７を通過し、弁２１に供給されると、弁２１に送り込まれた空気は底部１４ａ側から第１のシリンダ１４の内部空間Ａ１に供給されるとともに、この弁２１を介して接続部１５ｃに供給される。そして、接続部１５ｃに供給された空気は底部１５ａ側から第２のシリンダ１５の内部空間Ａ２に供給される。すると、ピストン１４ｅ，１５ｅがロッド１４ｂ，１５ｂをシリンダ内部から押し出す方向へ移動し、回転ヨーク体１０が図２における時計回り方向に移動する。
【００３５】
一方、エアタンク１８の空気が電磁弁１６を通過し、弁２２に供給されると、弁２２に送り込まれた空気はロッド１４ｂ側からシリンダ１４の内部空間Ｂ１に供給されるとともに、弁２２を介して接続部１５ｄに供給される。そして、接続部１５ｄに供給された空気はシリンダ１５の内部空間Ｂ２に供給される。すると、ピストン１４ｅ，１５ｅがロッド１４ｂ，１５ｂをシリンダ内部に引き込む方向に移動し、回転ヨーク体１０が図２における反時計回り方向に移動する。
【００３６】
ここで、リターダ２の回転ヨーク体１０は、周方向に向かって、永久磁石１３の周方向に沿う寸法の１／２に相当する回転角をもって回転可能に構成されている。回転ヨーク体１０をこのような回転角をもって周方向に移動させることで、ドラム４を通過する磁束の強弱を切り換えたり、磁束がドラム４を通過しないように切り換えることが可能となる。このような磁束の切り換えにより、補助ブレーキとなるリターダ２は、第１の状態の一例となるＨＩＧＨ、第２の状態の一例となるＬＯＷおよび第３の状態の一例となるＯＦＦの３つの状態に切り換えられる。リターダ２のＨＩＧＨ、ＬＯＷおよびＯＦＦの状態への切り換えは、操作者によるリターダ操作部９の操作により行うことが可能であると共に、制御部７の制御により行うことが可能である。
【００３７】
ここで、リターダ２により制動力が発生する原理について説明する。回転ヨーク体１０が上述した所定の回転角だけ回動し、図６に示すように、永久磁石１３がポールピース１１と全面対向するような位置に保持されると、永久磁石１３が発生する磁界は広がり、ドラム４に及ぶ。このような状態で、ドラム４が回転すると、ドラム４は磁界を通過することになり、ドラム４に渦電流（誘導電流）が生じる。ドラム４に生じた渦電流と永久磁石が発生する磁界の作用によって電磁力が生じる。この電磁力がドラム４の回転を妨げる力（制動力）となる。この制動エネルギは熱エネルギに変換されて空気中に放出される。
【００３８】
また、回転ヨーク体１０が所定の回転角だけ回動し、図７に示すように、永久磁石１３が、ポールピース１１をまたぐ位置に保持されると、永久磁石１３から発生する磁界は、ポールピース１１でシールドされる。すなわちこの状態においてドラム４が回転しても、ドラム４に渦電流（誘導電流）が生じないことから、ドラム４の回転を妨げる力（制動力）は発生しない。
【００３９】
また、回転ヨーク体１０が所定の回転角だけ回動し、図８に示すように、永久磁石１３の一端がポールピース１１に架かるが、他の端がポールピース１１に架からない位置に保持されると、図６の例の場合に比べ、永久磁石１３が発生する磁界は広がらない。その結果、図６の例の場合に比べ、ドラム４が回転することによりドラム４に発生する渦電流（誘導電流）が小さくなるので、ドラム４の回転を妨げる力（制動力）が小さくなる。一方、図７の例の場合に比べ、ドラム４に渦電流（誘導電流）が発生する分、ドラム４の回転を妨げる力（制動力）が発生する。
【００４０】
ドラム４の回転を妨げる力（制動力）が最も大きくなる図６に示す状態が、ＨＩＧＨの状態となり、ＨＩＧＨの状態に比べ弱い制動力が発生する図８に示す状態が、ＬＯＷの状態であり、制動力が発生しない図７に示す状態がＯＦＦの状態となる。
【００４１】
上述したように、リターダ２のＨＩＧＨ、ＬＯＷおよびＯＦＦの３つの状態は、リターダ操作部９の操作および制御部７の制御によって切り換えられる。
【００４２】
リターダ操作部９によるリターダ２の切り換えについて説明する。リターダ操作部９によるリターダ２の切り換えは、操作者が車両に備えられているリターダ操作部９を手動でＨＩＧＨ、ＬＯＷおよびＯＦＦのうちのいずれかに切り換えることによりなされる。ここで、操作者によりリターダ操作部９の切り換えがなされると、その信号が制御部７に送信され、制御部７がリターダ操作部９から受信した信号に基づいて、第１の電磁弁１６および第２の電磁弁１７を開閉させる。第１の電磁弁１６もしくは第２の電磁弁１７の開閉により、第１のシリンダ１４および第２のシリンダ１５に空気が供給され、この空気の供給に基づいてロッド１４ｂ，１５ｂがシリンダ内部から押し出される、またはシリンダ内部に引き込まれる。さらに、このロッド１４ｂ，１５ｂの移動に伴って、回転ヨーク体１０が周方向に移動し、リターダ２の切り換えがなされる。
【００４３】
具体的には、たとえば、図９に示すように、リターダがＯＦＦの状態であるとき、電磁弁１６は開状態であり、電磁弁１７は閉状態である。これにより、エアタンク１８から三方弁２０、電磁弁１６、弁２２、および接続部１５ｄを経由する空気の流路によりシリンダ１４，１５の内部空間Ｂ１，Ｂ２は、エアタンク１８内とほぼ同じ空気圧になる。エアタンク１８内の空気圧は、大気圧に比べると高い圧力になっている。よって、この状態を、図１０に示すように、「エア有り」の状態と称することにする。一方、シリンダ１４，１５の内部空間Ａ１，Ａ２は、大気から電磁弁１７、弁２１、および接続部１５ｃを経由する空気の流路により大気圧とほぼ同じ空気圧になる。この状態を、図１０に示すように、「エア無し」の状態と称することにする。このように、シリンダ１４，１５の内部空間Ｂ１，Ｂ２が「エア有り」の状態であるため、ピストン１４ｅ，１５ｅがロッド１４ｅ，１５ｅをシリンダ内部に引き込む方向に力を加えられており、図２で示す回転ヨーク体１０は、最も反時計周りに移動された位置になる。
【００４４】
ここで、操作者がリターダ操作部９をＬＯＷに設定すると、制御部７はリターダ操作部９から信号を受信し、図９に示すように、電磁弁１６，１７を共に開状態に動作させる。これにより、エアタンク１８から三方弁２０、電磁弁１６、弁２２、および接続部１５ｄを経由する空気の流路、およびエアタンク１８から三方弁２０、電磁弁１７、弁２１、および接続部１５ｃを経由する空気の流路によりシリンダ１４，１５の内部空間Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２は、エアタンク１８内とほぼ同じ空気圧になる。これにより、シリンダ１４，１５の内部空間Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２の空気圧は互いに均衡を保った状態になり、図１０に示すように、全て「エア有り」の状態になる。これにより、ＯＦＦ状態では「エア無し」であった内部空間Ａ１，Ａ２にエアタンク１８から空気が供給されると共に、ＯＦＦ状態でも「エア有り」であった内部空間Ｂ１，Ｂ２からは内部空間Ａ１，Ａ２に供給された分とほぼ同じ量の空気が追い出され、回転ヨーク体１０が時計回り方向に移動し、リターダ２は図７に示すＯＦＦの状態から図８に示すＬＯＷの状態となる。
【００４５】
続いて、操作者がリターダ操作部９をＨＩＧＨに設定すると、図９に示すように、電磁弁１６は閉状態であり、電磁弁１７は開状態になる。これにより、エアタンク１８から三方弁２０、電磁弁１７、弁２１、および接続部１５ｃを経由する空気の流路によりシリンダ１４，１５の内部空間Ａ１，Ａ２は、エアタンク１８内とほぼ同じ空気圧になる。一方、シリンダ１４，１５の内部空間Ｂ１，Ｂ２は、大気から電磁弁１６、弁２２、および接続部１５ｄを経由する空気の流路により大気圧とほぼ同じ空気圧になる。このようにして、図１０に示すように、シリンダ１４，１５の内部空間Ａ１，Ａ２は、「エア有り」の状態になり、シリンダ１４，１５の内部空間Ｂ１，Ｂ２は「エア無し」の状態になる。これによれば、ＬＯＷ状態でも「エア有り」であった内部空間Ａ１，Ａ２にエアタンク１８からさらに空気が供給されると共に、ＬＯＷ状態では「エア有り」であった内部空間Ｂ１，Ｂ２から空気が追い出され、図２で示す回転ヨーク体１０は、最も時計周りに移動された位置になる。その結果、回転ヨーク体１０が時計回り方向に移動し、リターダ２は図６に示すＨＩＧＨの状態となる。
【００４６】
これに対し、たとえば、リターダ２がＨＩＧＨの状態において、操作者がリターダ操作部９をＬＯＷに設定すると、制御部７はリターダ操作部９から信号を受信し、図９に示すように、電磁弁１６，１７を共に開状態に動作させる。これにより、エアタンク１８から三方弁２０、電磁弁１６、弁２２、および接続部１５ｄを経由する空気の流路、およびエアタンク１８から三方弁２０、電磁弁１７、弁２１、および接続部１５ｃを経由する空気の流路によりシリンダ１４，１５の内部空間Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２は、エアタンク１８内とほぼ同じ空気圧になる。これにより、シリンダ１４，１５の内部空間Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２の空気圧は互いに均衡を保ち、図１０に示すように、全て「エア有り」の状態になる。これにより、ＨＩＧＨ状態では「エア無し」であった内部空間Ｂ１，Ｂ２にエアタンク１８から空気が供給されると共に、ＨＩＧＨ状態でも「エア有り」であった内部空間Ａ１，Ａ２からは内部空間Ｂ１，Ｂ２に供給された分とほぼ同じ量の空気が追い出され、回転ヨーク体１０が反時計回り方向に移動し、リターダ２は図６に示すＨＩＧＨの状態から図８に示すＬＯＷの状態となる。
【００４７】
さらに、リターダ２がＬＯＷの状態において操作者がリターダ操作部をＯＦＦに設定すると、図９に示すように、電磁弁１６は開状態であり、電磁弁１７は閉状態になる。これにより、エアタンク１８から三方弁２０、電磁弁１６、弁２２、および接続部１５ｄを経由する空気の流路によりシリンダ１４，１５の内部空間Ｂ１，Ｂ２は、エアタンク１８内とほぼ同じ空気圧になる。一方、シリンダ１４，１５の内部空間Ａ１，Ａ２は、大気から電磁弁１７、弁２１、および接続部１５ｃを経由する空気の流路により大気圧とほぼ同じ空気圧になる。これにより、図１０に示すように、シリンダ１４，１５の内部空間Ａ１，Ａ２は「エア無し」の状態になり、シリンダ１４，１５の内部空間Ｂ１，Ｂ２は「エア有り」の状態になる。これによれば、ＬＯＷ状態でも「エア有り」であった内部空間Ｂ１，Ｂ２にエアタンク１８からさらに空気が供給されると共に、ＬＯＷ状態では「エア有り」であった内部空間Ａ１，Ａ２から空気が追い出され、図２で示す回転ヨーク体１０は、最も反時計周りに移動された位置になる。これにより、リターダ２は図７に示すＯＦＦの状態となる。
【００４８】
次に、制御部７におけるリターダ２の切り換え制御について説明する。
【００４９】
制御部７におけるリターダ２の切り換え制御は、温度センサ５によって検出されるドラム４の温度情報、回転速度検出手段６によって検出されるドラム４の回転速度情報、車両質量推定装置３０によって推定された車両質量推定情報、および同じく車両質量推定装置３０によって計算された車両の加速度情報、および情報収集部７０が収集するその他の各種情報（車速、ギアレシオ、制動トルク、気圧、デフレシオ、タイヤ径、抵抗係数、前面投影面積）に基づいて行われる。
【００５０】
情報収集部７０が車両の情報収集対象となる各部から必要な各種情報をＣＡＮ通信などにより収集して補助ブレーキ力計算部７１に入力すると、補助ブレーキ力計算部７１は、以下に説明する方法により、車両の補助ブレーキ力および走行抵抗を計算する。以下に、計算式の一例を示す。なお、走行抵抗の計算式は、「空気抵抗の計算式」として一般的に良く知られている計算式（０．５×空気の密度×車速2×前面投影面積）に抵抗係数の乗算の項を加えた計算式（抵抗係数×０．５×空気の密度×車速2×前面投影面積）の解を、車両５０の車両質量で除算したものである。すなわち空気抵抗に抵抗係数を乗じることにより、車両５０の空気抵抗に加えて車両５０が走行する際に路面との間に生じる摩擦抵抗なども加味して走行抵抗を計算することができる。なお、抵抗係数は、車両５０のテスト走行時などに収集したデータから適宜設定することができる。
【００５１】
リターダ２の減速度＝
（リターダ２の制動トルク×デフレシオ）／（車両質量×タイヤ半径）
エンジンブレーキの減速度＝
（エンジンブレーキの制動トルク×デフレシオ×ギアレシオ）／（車両質量×タイヤ半径）
走行抵抗＝
（抵抗係数×０．５×空気の密度×車速2×前面投影面積）／車両質量
【００５２】
これにより減速度計算部７２は、車両の減速度として、走行抵抗による減速度とリターダ２による減速度とエンジンブレーキによる減速度とを加算した値を計算する。
【００５３】
勾配保持性能判定部７３は、減速度計算部７２が計算した車両５０の減速度と車両質量推定装置３０が推定した車両５０の加速度の比較結果により車両５０の勾配保持性能を判定する。具体的には、車両５０の減速度が加速度よりも大きければ、車両５０は補助ブレーキ力のみにより下り勾配で減速可能であると判定される。反対に、車両５０の減速度が加速度よりも小さければ、車両５０はサービスブレーキと補助ブレーキとを併用しなければ下り勾配で減速不可能であると判定される。
【００５４】
切換温度閾値決定部７４は、勾配保持性能判定部７３の判定結果に従って切換温度閾値を決定する。なお、切換温度閾値とは、リターダ２の能力（ＨＩＧＨ、ＬＯＷ、ＯＦＦ）を、切り換えるための閾値である。たとえばリターダ２がＨＩＧＨで動作中に、リターダ２の温度が上昇し、切換温度閾値に達すると、ＬＯＷに切り換えられる（ただし、リターダ操作部９の設定はＨＩＧＨのままである）。また、リターダ２がＬＯＷで動作中に、リターダ２の温度が上昇し、切換温度閾値に達すると、ＯＦＦに切り換えられる（ただし、リターダ操作部９の設定はＬＯＷのままである）。反対に、たとえばリターダ２がＯＦＦであるとき（ただし、リターダ操作部９の設定はＬＯＷになっている）、リターダ２の温度が下降し、切換温度閾値に達すると、ＬＯＷに切り換えられる。また、リターダ２がＬＯＷで動作中に（ただし、リターダ操作部９の設定はＨＩＧＨになっている）、リターダ２の温度が下降し、切換温度閾値に達すると、ＨＩＧＨに切換えられる。
【００５５】
ここで図１１のフローチャートを参照して切換温度閾値決定部７４の動作を説明する。切換温度閾値決定部７４は、勾配保持性能判定部７３からの判定結果を受け取ると処理を開始（ＳＴＡＲＴ）する。
【００５６】
ステップＳ１において、切換温度閾値決定部７４は、勾配保持性能判定部７３の判定結果が補助ブレーキ力のみで減速可能か否かを判定する。ステップＳ１において、補助ブレーキ力のみで減速可能と判定されると手続きはステップＳ２に進む。一方、ステップＳ１において、補助ブレーキ力のみでは減速不可能と判定されると手続きはステップＳ３に進む。
【００５７】
ステップＳ２において、切換温度閾値決定部７４は、後述する一定閾値を選択することを決定して処理を終了する。
【００５８】
ステップＳ３において、切換温度閾値決定部７４は、後述する可変閾値を選択することを決定して処理を終了する。
【００５９】
このようにして制御部７には、切換温度閾値が設定される。これにより、検出されたドラム４の温度が、検出されたドラム４の回転速度に対して設定される所定の温度（閾値）を超えると、リターダ２をＨＩＧＨからＬＯＷもしくはＬＯＷからＯＦＦに切り換える。すなわち、温度センサ５によって検出されたドラム４の温度が回転速度検出手段６によって検出されたドラム４の回転速度に対応する所定の閾値を超えた場合に、このドラム４に発生する制動力を１段下げるような切り換えがなされる。
【００６０】
図１２は、リターダ２をＨＩＧＨからＬＯＷもしくはＬＯＷからＯＦＦに切り換える際に用いられるドラム温度の可変閾値（Ｌ１：Ｓ３で設定される可変閾値）、ドラム４の回転速度に関係なく一定の値を有する従来の一定閾値（Ｌ２）、およびドラム４の回転速度に関係なく一定の値を有する一定閾値（Ｌ３：Ｓ２で設定される一定閾値）を示す図である。
【００６１】
勾配保持性能判定部７３が補助ブレーキ力のみで車両５０を減速不可能であると判定した場合、路面の下り勾配は急であり、補助ブレーキ力のみでは、運転者がサービスブレーキを踏まない限り、車両５０は加速を続ける状態である。したがって、リターダ２は、下り勾配を脱するまでの区間で長時間にわたり使われ続けられる可能性が大きく、リターダ２の制動力は、長い時間にわたって持続することが要求される。この場合、切換温度閾値決定部７４は、従来の一定閾値（Ｌ２）と比較してリターダ２の制動力を長い時間持続させることができる可変閾値（Ｌ１）を選択する。
【００６２】
すなわちドラム温度の可変閾値（Ｌ１）は、ドラム４の回転速度に応じたものとなっている。図１２の例では、ドラム４の回転速度が比較的低速の範囲では、閾値は高い温度に設定され、さらに、ドラム４の回転速度が大きくなるにつれて閾値が減少するように設定されている。たとえばドラム４の回転速度が比較的高速の範囲では、閾値は低い温度に設定されている。ドラム４の回転速度が大きいときには急激にドラム４の温度が上昇するため、切り換えがなされた後にも温度が上昇し続ける。このため、ドラム４の回転速度が大きい範囲ではドラム４が高温になるのを防止するために、比較的低い温度に設定されている。
【００６３】
たとえば、リターダ２の状態がＨＩＧＨの状態になっている場合において、ドラム４の回転速度が比較的低速のときの閾値は高い温度となる。すなわちドラム４の回転速度が比較的低速の場合において、ドラム４の温度が閾値である高い温度に達したとき、制御部７の制御により、リターダ２の状態をＨＩＧＨからＬＯＷに切り換えさせる。
【００６４】
これらの制御は、温度センサ５および回転速度検出手段６からそれぞれの検出値を受信した制御部７が、受信したドラム４の温度およびドラム４の回転速度の検出値と、図１０に示すドラム４の回転速度に対する温度の閾値とを比較することによりなされる。具体的には、制御部７が、温度センサ５から受信した検出値と、回転速度検出手段６により検出されたドラム４の回転速度に対応する閾値とを比較した結果、検出された温度が検出されたドラム４の回転速度に対応する閾値を超えている場合に、制御部７からリターダ２（電磁弁１６，１７）に向かって、リターダ２に発生する制動力を１段下げるように切り換える制御信号が送信される。すなわち、リターダ２をＨＩＧＨからＬＯＷもしくはＬＯＷからＯＦＦに切り換えるような制御信号が送信される。具体的には、制御部７から電磁弁１６，１７に対し、図９に示すように、電磁弁１６，１７を開状態または閉状態とする制御信号が送信される。これにより、リターダ２に発生する制動力が１段下がるような切り換えが行われる。
【００６５】
なお、リターダ２がＬＯＷからＯＦＦに切り換えられるように制御されると、制動力はいったん途切れる。しかしながら、たとえばドラム４の回転速度が高い領域では、従来の一定閾値（Ｌ２）と比較して低いドラム４の温度でＬＯＷからＯＦＦに切り換えられるため、ドラム４は短時間で冷却され、リターダ２は再びＯＦＦからＬＯＷに切り換えられるように制御される。特に、ドラム４の周囲には不図示の冷却フィンが多数配設されており、ドラム４の冷却を促進させているが、ドラム４が高速で回転することによって、冷却フィンによる冷却効率は高くなる。これに加えて、リターダ２がいったんＯＦＦに制御されると、これにより車両５０の全体の制動力は小さくなり車速が上がるので、ドラム４は、さらに高速で回転し、ドラム４は効率良く冷却されることになる。これによりいったん途切れた制動力は短時間で復活するので、実質的に、リターダ２の補助ブレーキ力は、長い時間にわたって持続することと同じになる。すなわち、ここでいう「リターダ２の補助ブレーキ力が持続する」状態とは、リターダ２の制動力が弱まったり強まったり、あるいはいったん途切れたりしながらも所定の期間（たとえば数十秒間〜数分間）で制動力を平均化した場合、制動力が持続している状態である。
【００６６】
以上のように構成された制御装置１では、リターダ２を切り換えるドラム４の温度（閾値）をドラム４の回転速度に対して可変にするようにしたので、各走行条件に対してリターダ２を適切に制御することが可能となる。
【００６７】
ドラム４の回転速度が低速の場合には、ドラム４の温度の上昇速度が遅いので、閾値を、その上昇速度を考慮して高い温度に設定し、ドラム４の温度がその閾値に達したときにリターダ２の状態をＬＯＷもしくはＯＦＦに下げるようにしても、ドラム４が限界温度に達しない。そこで、図１２に示す閾値（Ｌ１）のように、ドラム４の回転速度が比較的低速の場合には、閾値を高い温度に設定することにより、安全に、かつ、強い制動力を長い時間かけることができる。その結果、リターダ２の減速性能を向上させることができる。
【００６８】
図１３は、図１２に示す可変閾値（Ｌ１）を利用した場合の制動開始からの車両の減速度の推移（Ｌ１１）と、従来の一定閾値（Ｌ２）を利用した場合の制動開始からの車両の減速度の推移（Ｌ１２）を示す図である。
【００６９】
ドラム４の回転速度が低速の場合、ドラム４の温度が閾値に達した時点で、リターダ４の状態をＬＯＷもしくはＯＦＦに下げても限界温度に達しないのに対し、従来の一定閾値（Ｌ２）を利用した場合、比較的低い温度に達した時点でＬＯＷもしくはＯＦＦの状態に切り換えられる。すなわち図１３に示すように、従来の一定閾値（Ｌ２）を利用した場合、可変閾値（Ｌ１）を利用した場合に比べ、リターダ２の減速性能が劣る。図１３の例では、減速推移（Ｌ１２）において、制動が開始されてから比較的短時間経過した後に、リターダ４の状態がＬＯＷもしくはＯＦＦに切り換えられている。一方、減速推移（Ｌ１１）においては、制動が開始されてから比較的長時間経過するまで、リターダ４の状態がＨＩＧＨもしくはＬＯＷに保持されている。
【００７０】
ドラム４の回転速度が比較的高速の場合には、ドラム４の温度の上昇速度が早いので、閾値を、その上昇速度を考慮して低い温度に設定することによりドラム４が限界温度に達することを防止することができる。そこで、図１２に示す可変閾値（Ｌ１）のように、ドラム４の回転速度が比較的高速の場合には、閾値を低い温度に設定することにより、ドラム４が高温になるのを防止できる。その結果、リターダ２の制動力を長く持続させることが可能となる。
【００７１】
一方、勾配保持性能判定部７３が補助ブレーキ力のみで車両５０を減速可能であると判定した場合、路面の下り勾配は緩く、あるいは平坦路であり、補助ブレーキ力のみで車両５０は減速する状態である。したがって、リターダ２は、減速のために、ごく短時間ずつ複数回にわたって使用される可能性が大きく、リターダ２の制動力を長い時間にわたって持続させる必要はない。その代わりに、サービスブレーキを使用しなくてもリターダ２を動作させることによって車両５０を充分減速させられるように、リターダ２は、ドラム４の回転速度の広い範囲にわたり強い制動力を発生することが要求される。この場合、切換温度閾値決定部７４は、従来の一定閾値（Ｌ２）と比較してリターダ２の制動力をドラム４の回転速度が高い状況下でもドラム４の温度が高くなるまで長い時間発生させることができる一定閾値（Ｌ３）を選択する。図１２の例では、一定閾値（Ｌ３）は、可変閾値（Ｌ１）の最大値に設定されている。なお、一定閾値（Ｌ３）は、図１２の例に限定されることなく様々に設定可能である。
【００７２】
なお、実際の車両５０の走行においては、路面の状況（平坦路、下り勾配、上り勾配など）および運転者による補助ブレーキ（リターダ２、エンジンブレーキ）の操作状況（リターダ２のＨＩＧＨ、ＬＯＷ、ＯＦＦ、エンジンブレーキのギア段など）は、時々刻々変化する。したがって、図１２に示した閾値（Ｌ１、Ｌ３）についても時々刻々設定が変更されながら運用されることになる。
【００７３】
（効果について）
従来の一定閾値（Ｌ２）を利用した場合、回転速度が比較的高速のとき、ドラム４がより高温になるので、制動力が減少したり、リターダ２が損傷しやすくなる。これに対し、可変閾値（Ｌ１）を利用すれば、ドラム４の回転速度が比較的低速の場合に、制動時間を長く確保することにより、効果的に制動エネルギを熱エネルギに変換することが可能となる。このため、リターダ２からの吸収エネルギの向上を図ることが可能となる。また、ドラム４の回転速度が比較的高速の場合には、ドラム４が高温になるのを防止できる。その結果、リターダ２の制動力を長く持続させることが可能となる。また、リターダ２の寿命を延ばし、ひいてはサービスブレーキの消耗を軽減させることができる。
【００７４】
また、可変閾値（Ｌ１）は、切り換え温度が一定値である従来の一定閾値（Ｌ２）の場合のように、車種等の仕様毎に切り換え温度を設定する必要がなく、ＥＣＵの共通化を図ることができ、その結果、ＥＣＵの設定品番を削減することが可能となる。
【００７５】
また、従来の一定閾値（Ｌ２）を利用した場合、回転速度が比較的高速のとき、リターダ２は、ドラム４の温度がさほど高くなくても制動力を低減させられてしまう。これにより、リターダ２は、運転者が要求する制動力を満足させられない場合がある。これに対し、一定閾値（Ｌ３）を利用すれば、リターダ２は、ドラム４の温度が高くなっても大きな制動力を発生させられる。これにより、リターダ２は、運転者が要求する制動力を満足させることができる。また、このようにリターダ２のドラム４が高温になるまで使用しても良い走行条件か否かを制御部７が車両５０の加速度と減速度とを比較して適切に判定しているのでリターダ２を損傷するようなことはない。また、これにより、リターダ２の寿命を延ばし、ひいてはサービスブレーキの消耗を軽減させることができる。
【００７６】
また、制御装置１では、一定閾値（Ｌ３）は、全ての車種に対して同じ閾値としても、制御部７が車両５０の加速度と減速度とを比較して必要に応じて可変閾値（Ｌ１）に閾値を切り換えるように制御する。このため、従来の一定閾値（Ｌ２）の場合のように、車種等の仕様毎に切り換え温度を設定する必要がなくなる。したがって、ＥＣＵの共通化を図ることができ、その結果、ＥＣＵの設定品番を削減することが可能となる。
【００７７】
（第二の実施の形態）
本発明の第二の実施の形態の制御装置１Ａについて説明する。制御装置１Ａの構成は、図３に示す第一の実施の形態の制御装置１の構成と共通であるが、区別のために勾配保持性能判定部７３Ａ、切換温度閾値決定部７４Ａとして説明する。
【００７８】
制御装置１Ａは、勾配保持性能判定部７３の判定種別をさらに細分化した勾配保持性能判定部７３Ａを設け、切換温度閾値決定部７４Ａが決定する温度閾値を複数設ける。図１４は、勾配保持性能判定部７３Ａの判定種別を３とおりとした例を示している。図１４の例では、判定種別♯１で「補助ブレーキ力＋αで減速可能」、判定種別♯２で「補助ブレーキ力＋β（＜α）で減速可能」、判定種別♯３で「補助ブレーキ力のみで減速可能」という３種類の判定種別を有する。これらの判定種別♯１、♯２、♯３に対応してそれぞれ温度閾値Ｌ１，Ｌ４，Ｌ３が設定されている。なお、α、βは、補助ブレーキ力以外のサービスブレーキによる制動力であり、αは、βよりも大きな制動力である。
【００７９】
すなわち補助ブレーキ力と強いサービスブレーキ力とを併用しなければ車両を減速させられない勾配保持性能を判定種別♯１とし、補助ブレーキ力と若干のサービスブレーキ力とを併用するだけで車両を減速させられる勾配保持性能を判定種別♯２とし、補助ブレーキ力のみで車両を減速させられる勾配保持性能を判定種別♯３とする。
【００８０】
図１５は、切換温度閾値決定部７４Ａの動作を示すフローチャートである。切換温度閾値決定部７４Ａは、勾配保持性能判定部７３Ａの判定結果に従って切換温度閾値を決定する。切換温度閾値決定部７４Ａは、勾配保持性能判定部７３Ａからの判定結果を受け取ると処理を開始（ＳＴＡＲＴ）する。
【００８１】
ステップＳ１０において、切換温度閾値決定部７４Ａは、勾配保持性能判定部７３Ａの判定結果がいずれの判定種別♯１、♯２、♯３であるかを判定する。ステップＳ１０において、判定種別♯１と判定されると手続きはステップＳ１１に進む。ステップＳ１０において、判定種別♯２と判定されると手続きはステップＳ１２に進む。ステップＳ１０において、判定種別♯３と判定されると手続きはステップＳ１３に進む。
【００８２】
ステップＳ１１において、切換温度閾値決定部７４Ａは、第１の可変閾値（Ｌ１）を選択することを決定して処理を終了する。
【００８３】
ステップＳ１２において、切換温度閾値決定部７４Ａは、第２の可変閾値（Ｌ４）を選択することを決定して処理を終了する。
【００８４】
ステップＳ１３において、切換温度閾値決定部７４Ａは、一定閾値（Ｌ３）を選択することを決定して処理を終了する。
【００８５】
図１６は、リターダ２をＨＩＧＨからＬＯＷもしくはＬＯＷからＯＦＦに切り換える際に用いられるドラム４の温度の第１の可変閾値（Ｌ１：ステップＳ１１で設定される可変閾値）、ドラム４の温度の第２の可変閾値（Ｌ４：ステップＳ１２で設定される可変閾値）、ドラム４の回転速度に関係なく一定の値を有する従来の一定閾値（Ｌ２）、およびドラム４の回転速度に関係なく一定の値を有する一定閾値（Ｌ３：ステップＳ１３で設定される一定閾値）を示す図である。
【００８６】
図１６の第１の可変閾値（Ｌ１）は、図１２の可変閾値（Ｌ１）と同じである。第２の可変閾値（Ｌ４）は、第１の可変閾値（Ｌ１）と比較してドラム４の回転速度が大きな領域における温度閾値が高く設定されている。この第２の可変閾値（Ｌ４）によれば、第１の可変閾値（Ｌ１）を用いた場合よりもリターダ２の動作の持続時間は短くなるが、ドラム４の高い回転速度の領域において第１の可変閾値（Ｌ１）よりもドラム４の温度が高くなるまでリターダ２が使用可能になる。これにより、第１の可変閾値（Ｌ１）よりも長い時間、ドラム４の高い回転速度の領域で強い制動力を発生させることができる。なお、可変閾値（Ｌ４）は、図１４の例に限定されることなく様々に設定可能である。
【００８７】
（効果について）
このように、複数の可変閾値（Ｌ１、Ｌ４）を設定することにより、さらに木目細かく車両５０の勾配保持性能の複数の段階に応じてリターダ２を適切に利用できる状況を拡張することができる。また、これにより、リターダ２の寿命を延ばし、ひいてはサービスブレーキの消耗を軽減させることができる。
【００８８】
また、可変閾値（Ｌ１、Ｌ４）は、切り換え温度が一定値である従来の一定閾値（Ｌ２）の場合のように、車種等の仕様毎に切り換え温度を設定する必要がなく、ＥＣＵの共通化を図ることができ、その結果、ＥＣＵの設定品番を削減することが可能となる。
【００８９】
（その他の実施の形態）
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されることなく、種々変形した形態にて実施可能である。
【００９０】
上述の実施の形態では、回転ヨーク体１０が時計回り方向に移動したときにリターダ２の制動力が１段上がるような切り換えが行われ、回転ヨーク体１０が反時計回り方向に移動したときにリターダ２の制動力が１段下がるような切り換えが行われるように構成されているが、このような構成に限定されるものではなく、たとえば、回転ヨーク体１０が反時計回り方向に移動したときにリターダ２の制動力が１段上がるように切り換わり、回転ヨーク体１０が時計回り方向に移動したときにリターダ２の制動力が１段下がるように切り換わるような構成としてもよい。また、回転ヨーク体１０を時計回り方向に移動させることで、ＨＩＧＨ、ＬＯＷおよびＯＦＦの３つ状態の間で切り換えを行うようにしてもよい。
【００９１】
また、上述の実施の形態では、回転速度に対するリターダ２の切り換え温度（閾値）は図１２または図１６に示すような形態とされているが、閾値の形態はこれに限定されるものではなく、異なる形態としてもよい。
【００９２】
また、上述の実施の形態では、電磁弁１６，１７は、共にシリンダ１４，１５に向かって空気を圧送のみする構成とされているが、電磁弁１６，１７が、シリンダ１４，１５に空気を圧送するとともに、シリンダ１４，１５から空気を吸引し、この空気をエアタンク１８に戻すような構成としてもよい。
【００９３】
また、制御装置１では、制御部７の処理はハードウェアによって実行されているが、制御部７の処理をソフトウェアによって実行するようにしてもよい。具体的には、制御部７をコンピュータ装置（請求項でいう情報処理装置）によって構成し、リターダ２の制御をこのコンピュータ装置に所定のプログラムを実行させることにより行う構成とすることが挙げられる。すなわち、このコンピュータ装置が所定のプログラムを実行すると、このコンピュータ装置に、情報収集部７０、補助ブレーキ力計算部７１、減速度計算部７２、勾配保持性能判定部７３、および切換温度閾値決定部７４に相当する機能が実現される。
【００９４】
また、可変閾値（Ｌ１，Ｌ４）は、ＨＩＧＨからＬＯＷおよびＬＯＷからＯＦＦの双方の切り換えに利用されているが、可変閾値（Ｌ１，Ｌ４）をＨＩＧＨからＬＯＷおよびＬＯＷからＯＦＦの内の一方の切り換えにのみ利用し、残りの他方の切り換えに関して別の閾値を利用するようにしてもよい。
【００９５】
また、設定をＨＩＧＨ、ＬＯＷ、ＯＦＦ３段階に限定せず、さらに多数の段階（ＯＦＦ、レベル１、レベル２、…、レベルｎなど）を設けてもよい。反対に、ＯＮ、ＯＦＦだけの２段階としてもよい。
【００９６】
また、リターダ設定部９の設定はＨＩＧＨのままで、能力がＨＩＧＨからＬＯＷさらにＯＦＦへと切換えられるようにしてもよい。たとえばリターダ設定部９の設定がＨＩＧＨであるときに、ドラム４の温度が切換温度閾値に達するとＬＯＷに切り換えられるが、比較的短い時間内に頻繁にＨＩＧＨとＬＯＷとの間の切換が繰り返されるような場合には、リターダ設定部９の設定はＨＩＧＨのままであっても、自動的に、ＬＯＷとＯＦＦとの間で切り換えが行われるように制御してもよい。
【００９７】
また、上述の実施の形態では、リターダ２として永久磁石式のリターダが採用されているが、リターダ２として電磁式リターダもしくは流体式リターダ等、他の駆動形式のリターダを採用してもよい。
【００９８】
また、下り勾配の程度や距離、または車速などの情報については、車両５０に搭載されているカーナビゲーション装置の地図情報、または移動情報から制御装置１が取得するようにしてもよい。
【００９９】
また、空気の密度の情報については、気圧センサが検出した気圧情報から換算すると説明したが、その日の天気の情報（晴天、曇天、雨天、台風などの情報）を運転者が制御装置１に入力するなどして大まかな気圧情報を取得するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１００】
１…制御装置、２…リターダ、３…エネルギ変換手段、４…ドラム（放熱手段）、５…温度センサ（温度検出手段）、６…回転速度検出手段、７…制御部（制御手段）、３０…車両質量推定装置（加速度計算手段）、７１…補助ブレーキ力計算部（減速度計算手段の一部）、７２…減速度計算部（減速度計算手段）、７３…勾配保持性能判定部（制御手段の一部）、７４…切換温度閾値決定部（制御手段の一部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転エネルギを電気エネルギに変換するエネルギ変換手段と、この電気エネルギを熱エネルギに変換して放熱する放熱手段と、を有するリターダを備える車両に搭載され、
前記放熱手段の温度を検出する温度検出手段と、
前記放熱手段の回転速度を検出する回転速度検出手段と、
前記温度検出手段によって検出された温度が所定の閾値を超える温度を示すときに、前記電気エネルギの発生を低減させるように制御する制御手段と、
を有するリターダの制御装置において、
前記制御手段は、
自車両の加速度を計算する加速度計算手段と、
前記リターダの動作中に生じる自車両の減速度を計算する減速度計算手段と、
を有し、
前記減速度計算手段が計算した減速度が前記加速度計算手段が計算した加速度よりも小さいときには、前記所定の閾値を、前記放熱手段の回転速度の変化に対応させて可変的に設定し、
前記減速度計算手段が計算した減速度が前記加速度計算手段が計算した加速度よりも大きいときには、前記所定の閾値を、一定値に設定し、
前記温度検出手段によって検出された前記放熱手段の温度が、前記回転速度検出手段によって検出された前記放熱手段の回転速度に対応する前記所定の閾値を超える温度であるときに、前記電気エネルギの発生を低減させる制御を行う、
ことを特徴とするリターダの制御装置。
【請求項２】
請求項１記載のリターダの制御装置であって、
前記一定値は、前記所定の閾値が可変に設定されたときの最大値に相当する値である、
ことを特徴とするリターダの制御装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のリターダの制御装置を有することを特徴とする車両。
【請求項４】
回転エネルギを電気エネルギに変換するエネルギ変換手段と、この電気エネルギを熱エネルギに変換して放熱する放熱手段と、を有するリターダを備える車両に搭載され、
前記放熱手段の温度を検出する温度検出手段と、
前記放熱手段の回転速度を検出する回転速度検出手段と、
前記温度検出手段によって検出された温度が所定の閾値を超える温度を示すときに、前記電気エネルギの発生を低減させるように制御する制御手段と、
を有するリターダの制御装置のリターダ制御方法において、
前記制御手段の処理として、
自車両の加速度を計算する加速度計算ステップと、
前記リターダの動作中に生じる自車両の減速度を計算する減速度計算ステップと、
前記減速度計算ステップで計算した減速度が前記加速度計算ステップで計算した加速度よりも小さいときには、前記所定の閾値を、前記放熱手段の回転速度の変化に対応させて可変的に設定するステップと、
前記減速度計算ステップで計算した減速度が前記加速度計算ステップで計算した加速度よりも大きいときには、前記所定の閾値を、一定値に設定するステップと、
前記温度検出手段によって検出された前記放熱手段の温度が、前記回転速度検出手段によって検出された前記放熱手段の回転速度に対応する前記所定の閾値を超える温度であるときに、前記電気エネルギの発生を低減させる制御を行うステップと、
を有する、
ことを特徴とするリターダの制御方法。
【請求項５】
情報処理装置に、請求項１または２記載のリターダの制御装置の機能を実現させることを特徴とするプログラム。
【請求項１】
回転エネルギを電気エネルギに変換するエネルギ変換手段と、この電気エネルギを熱エネルギに変換して放熱する放熱手段と、を有するリターダを備える車両に搭載され、
前記放熱手段の温度を検出する温度検出手段と、
前記放熱手段の回転速度を検出する回転速度検出手段と、
前記温度検出手段によって検出された温度が所定の閾値を超える温度を示すときに、前記電気エネルギの発生を低減させるように制御する制御手段と、
を有するリターダの制御装置において、
前記制御手段は、
自車両の加速度を計算する加速度計算手段と、
前記リターダの動作中に生じる自車両の減速度を計算する減速度計算手段と、
を有し、
前記減速度計算手段が計算した減速度が前記加速度計算手段が計算した加速度よりも小さいときには、前記所定の閾値を、前記放熱手段の回転速度の変化に対応させて可変的に設定し、
前記減速度計算手段が計算した減速度が前記加速度計算手段が計算した加速度よりも大きいときには、前記所定の閾値を、一定値に設定し、
前記温度検出手段によって検出された前記放熱手段の温度が、前記回転速度検出手段によって検出された前記放熱手段の回転速度に対応する前記所定の閾値を超える温度であるときに、前記電気エネルギの発生を低減させる制御を行う、
ことを特徴とするリターダの制御装置。
【請求項２】
請求項１記載のリターダの制御装置であって、
前記一定値は、前記所定の閾値が可変に設定されたときの最大値に相当する値である、
ことを特徴とするリターダの制御装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のリターダの制御装置を有することを特徴とする車両。
【請求項４】
回転エネルギを電気エネルギに変換するエネルギ変換手段と、この電気エネルギを熱エネルギに変換して放熱する放熱手段と、を有するリターダを備える車両に搭載され、
前記放熱手段の温度を検出する温度検出手段と、
前記放熱手段の回転速度を検出する回転速度検出手段と、
前記温度検出手段によって検出された温度が所定の閾値を超える温度を示すときに、前記電気エネルギの発生を低減させるように制御する制御手段と、
を有するリターダの制御装置のリターダ制御方法において、
前記制御手段の処理として、
自車両の加速度を計算する加速度計算ステップと、
前記リターダの動作中に生じる自車両の減速度を計算する減速度計算ステップと、
前記減速度計算ステップで計算した減速度が前記加速度計算ステップで計算した加速度よりも小さいときには、前記所定の閾値を、前記放熱手段の回転速度の変化に対応させて可変的に設定するステップと、
前記減速度計算ステップで計算した減速度が前記加速度計算ステップで計算した加速度よりも大きいときには、前記所定の閾値を、一定値に設定するステップと、
前記温度検出手段によって検出された前記放熱手段の温度が、前記回転速度検出手段によって検出された前記放熱手段の回転速度に対応する前記所定の閾値を超える温度であるときに、前記電気エネルギの発生を低減させる制御を行うステップと、
を有する、
ことを特徴とするリターダの制御方法。
【請求項５】
情報処理装置に、請求項１または２記載のリターダの制御装置の機能を実現させることを特徴とするプログラム。
【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２０１２−１０６６６１（Ｐ２０１２−１０６６６１Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５７７５３（Ｐ２０１０−２５７７５３）
【出願日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【出願人】（０００００５４６３）日野自動車株式会社 (1,484)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【出願人】（０００００５４６３）日野自動車株式会社 (1,484)
【Ｆターム（参考）】
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