JP5277336B2 - トラクションコントロール装置 - Google Patents
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Description
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。
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。
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。
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実スリップ率を算出し、算出された実スリップ率が一定の目標スリップ率に収束するように、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と、前記駆動力制御装置による駆動力制御と、のバランス状態の適否を、算出された実スリップ率と目標スリップ率との偏差に基づいて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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
〔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。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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。
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。
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)。
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。
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。
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)。
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。
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。
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)。
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。
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。
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)。
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)。
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)。
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)。
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。
Claims (3)
- 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実スリップ率を算出して、算出された実スリップ率が一定の目標スリップ率に収束するように、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と、前記駆動力制御装置による駆動力制御と、のバランス状態の適否を、算出された実スリップ率と目標スリップ率との偏差に基づいて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。
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