JP2001001877A - ダンプトラックのブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 停止させる際に車輪のロックが発生しないダ
ンプトラックのブレーキ装置を提供する。 【解決手段】 ダンプトラックの前後輪３，４をそれぞ
れブレーキングする前後ブレーキ１，２を備え、ブレー
キ操作手段８，９の操作量θ１，θ２に基づいて総ブレ
ーキング力ＢＮを決定し、この総ブレーキング力ＢＮを
所定の配分比に従って前後ブレーキ１，２に配分するダ
ンプトラックのブレーキ装置において、ダンプトラック
が停止直前状態であることを検知する停止検出器５を備
え、車両が停止直前状態になった際に、前ブレーキング
力ＢＦを減少させ、かつ後ブレーキング力ＢＲを増加さ
せることを特徴とするダンプトラックのブレーキ装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ダンプトラックの
ブレーキ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ブレーキをかけている最中の車両は、ブ
レーキング力によって前のめりになるため、前輪の接地
荷重が増加し、逆に後輪の接地荷重は減少する。この接
地荷重が減少した後輪のロックを防止するため、車両の
減速度Ｃ（速度の時間微分）に応じて後輪にかけるブレ
ーキング力を前輪に比べて減少させる技術が知られてお
り、例えば特開平３−５７７５５号公報に記載されてい
る。同公報に記載された技術によれば、ブレーキの操作
量に基づいて車両を減速させる総ブレーキング力を定め
ている。そして、この総ブレーキング力を、車両の減速
度Ｃの変化に伴って前ブレーキに多く、後ブレーキに少
なく配分するようにしている。またこのとき、配分の度
合いは車両の前後方向の傾きに応じて、予め得られた前
後ブレーキの理想配分関数に従って定めている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来技術には、次に述べるような問題点がある。即ち、前
述したようにブレーキング中に前のめりになっていた車
両は、停止直前状態になって減速度Ｃが減少すると、前
のめりの反動で前輪接地荷重が減少し、逆に後輪の接地
荷重が増加する。その結果、前輪にかかっていた荷重が
急激に減少し、後輪にかかる荷重が増大する。この前輪
の荷重の減少にも拘らず、前輪には大きな前ブレーキン
グ力が与えられ続けているので、停止直前状態に前輪が
ロックされ、スリップを引き起こすことがある。さら
に、このスリップにより、路面から車両に伝わる力のバ
ランスが前後で崩れ、車両のピッチングが引き起こされ
ることがある。また、後輪のブレーキング力は小さいま
まであるために、車両に充分なブレーキング力が加えら
れず、停止距離が長くなるという問題がある。

【０００４】本発明は、上記の問題点に着目してなされ
たものであり、停止させる際に車輪のロックが発生しな
いダンプトラックのブレーキ装置を提供することを目的
としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段、作用及び効果】上記の目
的を達成するために、第１発明は、ダンプトラックの前
後輪をそれぞれブレーキングする前後ブレーキと、前後
ブレーキを操作するブレーキ操作手段の操作量を検出す
る操作量検出器と、この前後ブレーキの総ブレーキング
力及び前後ブレーキング力を制御するブレーキコントロ
ーラとを備え、ブレーキコントローラは、検出されたブ
レーキ操作手段の操作量に基づいて総ブレーキング力を
決定し、この総ブレーキング力を、所定の配分比に従っ
て前後ブレーキに配分するダンプトラックのブレーキ装
置において、ダンプトラックが停止直前状態であること
を検出する停止検出器を備え、ブレーキコントローラ
は、車両が停止直前状態になった際に、前ブレーキング
力を減少させ、かつ後ブレーキング力を増加させるよう
にしている。

【０００６】第１発明によれば、ダンプトラックの停止
直前状態に、前ブレーキング力を減少させ、かつ後ブレ
ーキング力を増加させている。即ち、ブレーキング中に
前のめりになっていたダンプトラックの前輪は、停止直
前状態にはその反動で浮き上がり、前輪の荷重が急激に
軽くなる。これに伴い、前輪のブレーキング力を減少さ
せているので、前輪のロックを防止することができる。
従って、スリップがなく、ピッチングも起きないので、
乗り心地が良く安定な運転が可能となる。

【０００７】また、第２発明は、第１発明記載のダンプ
トラックのブレーキ装置において、ブレーキコントロー
ラは、ダンプトラックが停止直前状態となった際に、総
ブレーキング力を略一定とした状態で、前ブレーキング
力を減少させ、後ブレーキング力を増加させている。

【０００８】第２発明によれば、ブレーキ操作手段の操
作量に基づいて決定した総ブレーキング力を略一定とし
た状態で、停止直前状態に前ブレーキング力を減少さ
せ、後ブレーキング力を増加させるようにしている。従
って、停止直前状態にも総ブレーキング力が変化しない
ので、車両が停止予定位置をオーバーしたり、予定位置
の手前で停止するようなことがなく、所望の停止距離を
得ることができる。

【０００９】また、第３発明は第２発明記載のダンプト
ラックのブレーキ装置において、停止検出器は、前輪の
単位時間当たり回転数を検出し、これに基づいてダンプ
トラックが停止直前状態であると検知している。

【００１０】第３発明によれば、前輪の単位時間当たり
回転数に基づいてダンプトラックが停止直前状態である
ことを検知し、前後ブレーキング力を増減するタイミン
グを決定している。前輪が浮き上がって荷重が減少した
際には、前輪にかかる前ブレーキング力が強くなり、前
輪がロック寸前となる。このような際には、前輪の回転
数が大きく変化するので、この回転数を検出することに
より、前輪がロックしそうなタイミングを正確に捉える
ことが可能である。そして、このタイミングに合わせて
前後ブレーキング力を増減するタイミングを決定すれ
ば、確実にロックを防止できる。また、ブレーキをかけ
られた車両は、しだいに減速度Ｃを増し、しばらく一定
の減速度Ｃで減速する。そして、車両が停止する直前
に、この減速度Ｃが大きく減少し、そして停止する。こ
の減速度Ｃが大きく減少するタイミングで前後ブレーキ
ング力を増減すれば、前輪のロックを防止できる。即
ち、例えば前輪の回転数を検出し、その回転数の微分値
が大きく減少したタイミングに基づいて、車両が停止直
前状態となったことを容易にかつ正確に把握可能であ
る。従って、このタイミングに合わせて前後ブレーキン
グ力の配分を変化させることで、ロックを確実に防止可
能である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図を参照しながら、本発明
に関わる実施形態を詳細に説明する。図１は、実施形態
に関わるダンプトラックの構成図を示している。

【００１２】同図において、ダンプトラックのブレーキ
装置は、前輪３及び後輪４をそれぞれブレーキングする
前ブレーキ１及び後ブレーキ２と、これらの前後ブレー
キ１，２の前後油圧シリンダ（図示せず）にブレーキ油
を供給する油圧源７と、リターダブレーキを操作するリ
ターダレバー８と、サービスブレーキを操作するブレー
キペダル９と、ブレーキ装置をコントロールするブレー
キコントローラ１３とを備えている。リターダレバー８
及びブレーキペダル９には、操作角度θ１，θ２を検出
する角度検出器１７，１７が接続され、これらの角度検
出器１７，１７はブレーキコントローラ１３に電気的に
接続されている。また、前輪３近傍には、その単位時間
当たり回転数（以下、回転数と言う）を検出する回転数
検出器５が設けられている。この回転数検出器５は、ブ
レーキコントローラ１３に電気的に接続されている。

【００１３】また、油圧源７と前後ブレーキ１，２との
間は、それぞれ前後ブレーキ配管１４，１５によって接
続されている。前後ブレーキ配管１４，１５はいずれも
二叉に分かれ、それぞれ前後リターダ比例操作弁１０，
１１及び前後サービス比例制御弁２２，２３を経てシャ
トルバルブ１６で合流し、前後ブレーキ１，２の前後油
圧シリンダに達している。前後リターダ比例制御弁１
０，１１及び前後サービス比例制御弁２２，２３は、ブ
レーキコントローラ１３に電気的に接続されている。前
後リターダ比例制御弁１０，１１は、ブレーキコントロ
ーラ１３から出力された前後リターダ電流ｉＦ，ｉＲに
略比例する前後リターダブレーキ圧のブレーキ油を出力
する。また、前後サービス比例制御弁２２，２３は、ブ
レーキコントローラ１３から出力された前後サービス電
流ＪＦ，ＪＲに略比例した前後サービスブレーキ圧のブ
レーキ油を出力する。前後リターダ比例制御弁１０，１
１及び前後サービス比例制御弁２２，２３から出力した
ブレーキ油は、それぞれ前後ブレーキ配管１４，１５を
通って、シャトルバルブ１６，１６で合流する。そし
て、シャトルバルブ１６，１６によって、前後リターダ
ブレーキ圧と前後サービスブレーキ圧とのうち、大きな
方のブレーキ圧のブレーキ油が、前後ブレーキ１，２に
印加される。

【００１４】このとき、前後ブレーキ配管１４，１５に
は、それぞれ油圧検出器２１，２１が設けられて前後ブ
レーキ圧をモニタリングしており、その検出信号はブレ
ーキコントローラ１３に入力している。従って、ブレー
キコントローラ１３は、この油圧検出器２１，２１の検
出信号に基づいて前後リターダ電流ｉＦ，ｉＲを制御す
ることにより、前後ブレーキにかかる前後ブレーキ圧を
制御することが可能である。前後ブレーキ１，２にかけ
られるブレーキング力ＢＦ，ＢＲは、この前後ブレーキ
圧にそれぞれ比例するので、ブレーキコントローラ１３
は、前後ブレーキにかかる前後ブレーキング力ＢＦ，Ｂ
Ｒをほぼ所望の値に制御することが可能である。

【００１５】以下、ブレーキコントローラ１３が、前後
ブレーキング力ＢＦ，ＢＲを決定する際の手順につい
て、図２に示したフローチャートを用いて説明する。な
お、以下、フローチャートでは各ステップ番号にＳを付
して表す。尚、以下の説明では簡単のために、運転者が
ブレーキペダル９を操作せず、リターダレバー８のみを
操作する場合について説明する。即ち、前後ブレーキ圧
は、前後リターダブレーキ圧と一致するものとする。

【００１６】運転者がブレーキをかけると、まずブレー
キコントローラ１３は、角度検出器１７の検出信号に基
づいて、運転者がリターダレバー８を操作した操作角度
θ１を検出する（Ｓ１）。そして、この操作角度θ１に
基づき、所定の演算に基づいて総ブレーキング力ＢＮを
決定する（Ｓ２）。次にブレーキコントローラ１３は、
この総ブレーキング力ＢＮを所定の割合に基づいて、前
後ブレーキ１，２に配分する（Ｓ３）。このときの前後
ブレーキ１，２の前後ブレーキング力ＢＦ，ＢＲを、前
後ブレーキング力ＢＦ１，ＢＲ１とする。

【００１７】図３に、回転数検出器５が検出した前輪の
回転数に基づいてブレーキコントローラ１３が算出し
た、車両の減速度Ｃの変化のグラフを示す。縦軸が車両
の減速度Ｃ、横軸が時刻ｔである。同図に示すように、
時刻ｔ０で減速を開始した車両は、時刻ｔ１までその減
速度を増し、時刻ｔ１から略一定の減速度Ｃ１で減速す
る。そして、停止直前状態の時刻ｔ２において、減速度
Ｃが急激に減少し、停止直前状態状態となる。このと
き、減速時に前のめりになっていた反動で、車両の前方
が持ち上がる。この停止直前状態となる時刻ｔ２に、前
後ブレーキング力の配分を変化させることで、ロックを
確実に防止可能である。そして、時刻ｔ３において車両
が停止する。

【００１８】ブレーキコントローラ１３は、回転数検出
器５の出力信号に基づいて車両の減速度Ｃを時間で微分
し、この減速度の時間微分値（ｄＣ／ｄｔ）を、所定の
値ΔＣと比較する（Ｓ４）。即ち、図３に示したよう
に、停止直前状態に至ると減速度Ｃが急激に減少するの
で、ブレーキコントローラ１３は、減速度の時間微分値
（ｄＣ／ｄｔ）が所定の値ΔＣよりも小さくなると、車
両が停止直前状態状態にあると判断する。そして、前ブ
レーキング力ＢＦをＨ％減少させ、前ブレーキング力Ｂ
Ｆ２とするとともに、ほぼ同時に後ブレーキング力ＢＲ
をｈ％増加させ、後ブレーキング力ＢＲ２とする（Ｓ
５）。図４、図５に、前後ブレーキング力ＢＦ，ＢＲの
強さのグラフを示す。同図において、縦軸が前後ブレー
キング力ＢＦ，ＢＲ、横軸が経過時刻である。時刻ｔ１
において、前後ブレーキング力ＢＦ，ＢＲは、前後ブレ
ーキング力ＢＦ１，ＢＲ１となっている。

【００１９】このときの、前後ブレーキング力ＢＮ，Ｂ
Ｒの増減Ｈ％，ｈ％は、減速度Ｃに基づいて決定され
る。一例として、停止直前状態時（時刻ｔ２）における
減速度Ｃ１と前後ブレーキング力ＢＮ，ＢＲの増減Ｈ
％，ｈ％との関係の一例を、図６、図７に示す。同図に
おいて、横軸が減速度Ｃ１、縦軸が前後ブレーキング力
ＢＮ，ＢＲの増減である。同図に示すように、減速度の
変化が大きい場合は前後ブレーキング力の増減Ｈ％，ｈ
％を大きくし、減速度の変化が小さい場合は前後ブレー
キング力の増減Ｈ％，ｈ％を小さくするようにしてい
る。またこのとき、ブレーキング力の増減Ｈ％，ｈ％の
間には、次の数式１で表されるような関係があり、総ブ
レーキング力ＢＮが略一定であるようにしている。 ＢＮ＝ＢＦ１＋ＢＲ１＝ＢＦ２＋ＢＲ２＝ＢＦ（１−Ｈ／１００）＋ＢＮ（１＋ ｈ／１００）……(1)

【００２０】以上説明したように実施形態によれば、ブ
レーキコントローラ１３は、リターダレバー８の操作角
度θ１に基づいて総ブレーキング力ＢＮを決定し、この
総ブレーキング力ＢＮを、所定の配分比に従って前後ブ
レーキ１，２に配分している。そして、車両が停止直前
状態であることを検知した時に、前ブレーキング力ＢＦ
を減少させ、後ブレーキング力ＢＲを増加させている。
即ち、ブレーキング中に前のめりになっていた反動で、
停止直前状態に浮き上がって荷重が軽くなった前輪３に
対し、前輪３の前ブレーキング力ＢＦを減少させてい
る。従って、前輪３のロックを防止することができるの
で、スリップがなく、乗り心地が向上する。しかも、リ
ターダレバー８の操作角度θ１に基づいて決定した総ブ
レーキング力ＢＮを略一定にして、この増減を行なって
いるので、常に所望のブレーキング力が得られる。従っ
て、スピードオーバーになったり停止予定位置を行き過
ぎてしまったりするということがなく、意図した通りに
車両を停止させることができる。

【００２１】また、前輪３の回転数を検出し、その回転
数に基づいて停止直前状態であることを検知している。
従って、前輪３のロックを防止するために前後ブレーキ
ング力ＢＦ，ＢＲの配分を変化させるタイミングを正確
に捉えることが可能であり、ロックを確実に防止可能で
ある。さらに、前輪３の回転数から車両の減速度Ｃを検
出し、この減速度Ｃの時間微分（ｄＣ／ｄｔ）の変化に
基づいて、停止直前状態であることを検知している。車
両が停止直前状態になると、減速度Ｃが減少し、その時
間微分（ｄＣ／ｄｔ）が大きく変化するので、前後ブレ
ーキング力ＢＦ，ＢＲの配分を変化させるタイミングを
捉えやすく、確実に前輪３のロックを防止可能である。

【００２２】尚、本実施形態では、リターダブレーキの
みをかける場合について説明した。これは、リターダブ
レーキは、ダンプトラックが下り坂を走行する際にその
速度を減速させるために長時間にわたってかけ続けるも
ので使用頻度が多く、この使用時に車輪のロックが起き
ることが多いためである。即ち、本発明は、リターダブ
レーキに対して特に有効である。

【００２３】しかしながら、本発明の作用効果は、サー
ビスブレーキをかける場合についても同様に有効であ
る。また、リターダブレーキ及びサービスブレーキの双
方をかける場合にも同様である。この場合、前述したよ
うに前後リターダブレーキ圧と前後サービスブレーキ圧
とのうち、大きな方のブレーキ圧のブレーキ油が、前後
ブレーキ１，２に印加される。従って、リターダブレー
キ及びサービスブレーキのうち、大きな総ブレーキング
力を生成するほうのブレーキについて、上述したように
前後ブレーキ力ＢＦ，ＢＲが配分され、ロックが防止さ
れる。

【００２４】また、ブレーキ装置の構成として、リター
ダブレーキ又はサービスブレーキのうち、いずれか一方
の操作のみに対し、総ブレーキング力の配分を行なうよ
うなブレーキ装置に対しても同様である。

【００２５】また、実施形態ではリターダブレーキの操
作手段として、リターダレバーによって回転操作するよ
うに説明し、そのブレーキ操作量を操作角度であるよう
に説明したが、これに限られるものではない。例えば、
リターダレバーを直線的に引くように操作したり、ボタ
ンを押すことによって操作するようなブレーキに対して
も有効であり、操作量に応じた総ブレーキング力を得る
ようにすればよい。

【００２６】また、実施形態で説明したように、前後ブ
レーキング力ＢＦ，ＢＲの配分を変化させるタイミング
を検知する停止検出器は、前輪３の回転数を検出する回
転数検出器５が最も効果的であるが、後輪４の回転数を
検出してもよい。或いは、車体に取り付けたＧセンサ
（加速度センサ）により、車両の減速度Ｃを検出し、こ
の減速度Ｃに基づいて車両が停止直前状態であることを
検出して、前後ブレーキング力ＢＦ，ＢＲの配分を変更
するようにしてもよい。また、このＧセンサにより、前
のめりになっていた車体の前方が、停止直前状態に浮き
上がるのを検出し、これに基づいて車両が停止直前状態
であることを検出して、ブレーキング力の配分を変更す
るようにしてもよい。また、速度センサ等によって車両
の速度を算出して、この速度が所定の値よりも低くなっ
たことに基づき、車両が停止直前状態であると判断して
もよい。さらには、前後輪と車体との間を接続するサス
ペンションの圧力を検出するセンサを設けて、このセン
サの出力が変動したことに基づいて車両が停止直前状態
であることを検知し、ブレーキング力の配分を変更する
ようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】第実施形態に関わるダンプトラックの構成図。

【図２】前後ブレーキング力を決定する手順のフローチ
ャート。

【図３】減速度の変化のグラフを示すグラフ。

【図４】前ブレーキング力の強さのグラフ。

【図５】後ブレーキング力の強さのグラフ。

【図６】減速度と前ブレーキング力の増減との関係のグ
ラフ。

【図７】減速度と後ブレーキング力の増減との関係のグ
ラフ。

【符号の説明】

１：前ブレーキ、２：後ブレーキ、３：前輪、４：後
輪、５：回転数検出器、７：油圧源、８：リターダレバ
ー、９：ブレーキペダル、１０：前リターダ制御弁、１
１：後リターダ制御弁、１３：ブレーキコントローラ、
１４：前ブレーキ配管、１５：後ブレーキ配管、１６：
シャトルバルブ、１７：角度検出器、１８：角速度検出
器、１９：前サービスバルブ、２０：後サービスバル
ブ、２１：油圧検出器、２２：前サービス比例制御弁、
２３：後サービス比例制御弁。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダンプトラックの前後輪(3,4)をそれぞ
   れブレーキングする前後ブレーキ(1,2)と、 前後ブレーキ(1,2)を操作するブレーキ操作手段(8,9)の
   操作量(θ1,θ2)を検出する操作量検出器(17,17)と、 この前後ブレーキ(1,2)の総ブレーキング力(BN)及び前
   後ブレーキング力(BF,BR)を制御するブレーキコントロ
   ーラ(13)とを備え、 ブレーキコントローラ(13)は、検出されたブレーキ操作
   手段(8,9)の操作量(θ1,θ2)に基づいて総ブレーキング
   力(BN)を決定し、この総ブレーキング力(BN)を所定の配
   分比に従って前後ブレーキ(1,2)に配分するダンプトラ
   ックのブレーキ装置において、 ダンプトラックが停止直前状態であることを検知する停
   止検出器(5)を備え、 ブレーキコントローラ(13)は、車両が停止直前状態にな
   った際に、前ブレーキング力(BF)を減少させ、かつ後ブ
   レーキング力(BR)を増加させることを特徴とするダンプ
   トラックのブレーキ装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のダンプトラックのブレー
   キ装置において、 ブレーキコントローラ(13)は、ダンプトラックが停止直
   前状態となった際に、総ブレーキング力(BN)を略一定と
   した状態で、前ブレーキング力(BF)を減少させ、かつ後
   ブレーキング力(BR)を増加させることを特徴とするダン
   プトラックのブレーキ装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載のダンプトラックのブレー
   キ装置において、 停止検出器(5)は、前輪(3)の単位時間当たり回転数を検
   出し、これに基づいてダンプトラックが停止直前状態で
   あると検知することを特徴とするダンプトラックのブレ
   ーキ装置。