JPH01226403A

JPH01226403A - 車輌のスリップ防止装置

Info

Publication number: JPH01226403A
Application number: JP5294688A
Authority: JP
Inventors: Shinya Hirose; 広瀬　晋也; Kyoichi Oguri; 小栗　匡一; Tadashi Atono; 跡野　忠史; Nobuhide Miyazaki; 宮崎　信秀
Original assignee: Nittetsu Mining Co Ltd; Caterpillar Mitsubishi Ltd; Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd
Current assignee: Caterpillar Japan Ltd; Nittetsu Mining Co Ltd; Caterpillar Mitsubishi Ltd
Priority date: 1988-03-07
Filing date: 1988-03-07
Publication date: 1989-09-11

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】【産業上の利用分野】

この発明は摩擦増加剤を貯蔵した車載のタンクから車輪
の前方と後方とに各別に摩擦増加剤を撒布する撒布用ア
クチュエータと、これを制御するスリップ防止コントロ
ーラとからなる車輌のスリップ防止装置に関する。

【従来の技術】

タイヤを使用した車輌、特に建設機械においては、ブレ
ーキ能力及び牽引能力を限定するのはタイヤと路面との
摩擦係数である。この摩擦係数はタイヤ及び路面の種類、状態により異な
るが、いづれにせよ摩擦係数が低下した状態ではブレー
キ能力、牽引能力は低下する。そして凍結路面、圧雪路面やぬかるみ路面等では、タイ
ヤと路面との＊ｍ係数が低下し、上記した問題が発生す
る。この問題の解決策としては消極的対策と積極的対策に分
けられる。即ち、消極的対策例としては、■スリップを起こしてい
るタイヤを検出しそのタイヤに対するブレーキ力を弱め
、グリップ力を回復させて制動力を高める゛アンチスキ
ッドブレーキによる方法、■左右駆動輪の回転差を検出
し、回転差がある一定以上になった場合（片側がスリッ
プし空転などした場合）グリップ力を失った側に制動を
かけ、他方軸にトルクをつたえるトラクションエイドに
よる方法、■左右駆動輪の回転差がある一定以上になる
とデフ機構をロックし両輪に同じトルクを伝えるノース
ピンデフによる方法が知られている。しかし、上記各方法は摩擦係数が小さくなるのを防止し
ているもので摩擦力をより大きくするものではない。そこで積極的に摩擦力を大きくする積極的対策としては
■タイヤにチェーン及びスパイクを取付は路面との摩擦
係数を高めるタイヤチェーンまたはスパイクタイヤによ
る方法、■軌道車輛においてレール上に砂をまき、レー
ルと車輪間の摩擦係数を高める方法が知られている。しかし、前者の場合にはチェーンやスパイクタイヤの取
付、取外しが煩雑であり、大型タイヤでは高価となり、
装着ができないものもあり汎用性に欠ける。また後者については砂等を撒く量及び撒く時期がオペレ
ータのマニュアル操作に任されるので熟練を要する煩雑
な作業となっている。

【発明が解決しようとする問題点】

この発明は上記事情に鑑みて鋭意研究の結果案出された
ものであって、その主たる課題は、車輌の発進、制動お
よび牽引時に、路面と車輪とのスリップを判定し、スリ
ップする側の車輪と路面との間に摩擦増加剤を適量撒布
して効率的にスリップを防止するにある。

【問題点を解決するための手段及び作用】この発明は上
記問題点を解決するために、第１図の機能ブロック図に
示すように、（ａ）、摩擦増加剤を貯蔵した車載のタンク２から車輪
４の前方と後方とに各別に摩擦増加剤を撒布する撒布用
アクチュエータ３と、該撒布用アクチュエータ３を制御
するスリップ防止コントローラ５とからなる車輛１のス
リップ防止装置であって、上記スリップ防止コントロー
ラ５に、（ｂ）、スリップ判定手段５１を設けて、前後または左
右の駆動用車輪４のそれぞれの回転数を比較演算してス
リップを判定し、（ｃ）、姿勢判定手段５２を設けて車輛ｌの前後方向で
の傾斜角をもとに車輌の姿勢を判定し、（ｄ）、撒布量
決定手段５３を設けて車輌の重量をもとに摩擦増加剤の
撒布量を決定し、（ｅ）、撒布時検出手段６４を設けて車輌の車速、ブレ
ーキ作動、エンジン回転数、トランスミッションのシフ
ト位置をもとに車輌の発進、停止または牽引時などの要
撒布時を検出する、（ｆ）、そして、制御部５０にて、前記スリップ判定手
段５１でスリップ有りと判定され、また撒布時検出手段
５４で要撒布時が検出された場合に、姿勢判定手段５２
で判定された車輌の姿勢から摩擦増加剤の撒布方向を決
定し、撒布量決定手段５３で決定された撒布量の摩擦増
加剤を撒布するよう撒布用アクチュエータ３に制御信号
を出力する、という構成からなっている。これにより、スリップ防止コントローラ５から制御信号
を受けた撒布用アクチュエータ３は、指定された撒布方
向にタンクから供給される摩擦増加剤を指定された量だ
け散布し、車輪と路面とのスリップを効率的に防止する
。

【実施例】

以下にこの発明の車輌のスリップ防止装置の好適実施例
につき、第２図以降の図面を参照しつつ説明する。車輛１には摩擦増加剤を貯蔵したタンク２が車載されて
おり、該タンクｌはタイヤ４の前方と後方とで各別に摩
擦増加剤を撒布する撒布用アクチュエータ３Ａ及び３Ｂ
と接続されて摩擦増加剤を供給可能にしている。ここで摩擦増加剤とは、タイヤと路面との摩擦係数を増
大させる物質をいい、上記機能を有するものであればそ
の構成を問わず、例えば融雪剤や砂等が用いられる。この撒布用アクチュエータ３Ａ及び３Ｂは、それぞれ、
後述の撒布用コントローラ５と接続されている。上記撒布用アクチュエータ３Ａ及び３Ｂはそれぞれ撒布
用のノズル３’Ａ及び３’Ｂを有しており、前方の撒布
用アクチュエータ３Ａのノズル３′Ａはタイヤ４の前方
側に撒布口を向けており、後方の撒布用アクチュエータ
３Ｂのノズル３’Ｂはタイヤ４の後方側に撒布口を向け
ている。この撒布用アクチュエータ３Ａ及び３Ｂはエアタンク３
Ｃから供給される空気圧で所定量の摩擦増加剤をノズル
３’Ａ及び３’Ｂから撒布させるものである。上記エアタンク３Ｃにはエア圧検出センサ６８が設けら
れてエアタンク圧を検出し、撒布用コントローラ５に伝
えている。また、前記摩擦増加剤を貯蔵したタンク２には残量検出
センサ６９が設けられて摩擦増加剤の貯蔵残量を検出し
、撒布用コントローラ５に伝えている。この検出されたエアタンク圧や摩擦増加剤の残量は、撒
布用コントローラ６に設けられたＬ　Ｅ　Ｄ。Ｌ　ＣＤ等の外部表示装置８にリアルタイムで表示され
ており、オペレータに補充時期を指示することができる
。次に、車輛１には、左右のタイヤ４にそれぞれ車速セン
サ６１が設けられており、タイヤ回転数を検出する。この車速センサ６１で検出された各タイヤ４の回転数は
撒布用コントローラ５に送られる。該撒布用コントローラ５では、この入力された左右のタ
イヤ回転数をもとにスリップを判定する。ここで第３図に示す如く、Ｒｆｒを前輪布タイヤの回転
数、Ｒｆ　　を前輪左タイヤの回転数、Ｒｒ「を後輪布
タイヤの回転数、Ｒｒ　　を後輪左タイヤの回転数とす
る。また（Ｒｆｒ＋Ｒｆ　　）÷２”Ｒｐとし、　（Ｒｒｒ
＋Ｒｒ　　）÷２＝ＲＲとする。上記のもとてスリップ判定条件は、 ■通常（二輪駆動）の場合ＦＮは前後の車輪間での許容される回転数差異率を引いた
定数であって、本実施例の場合は回転数差異率を１０％
としたので０．　９となる。 ■独立四輪駆動の場合上記■の条件と次の条件のいづれかが溝たされればスリ
ップと判定する。Ｍは左右の車輪間での許容される回転数差異率を引いた
定数であって、本実施例の場合に０．　５となる。次に、車輛１には、車輛１の前後方向での傾斜角を検出
する傾斜角センサ６３が設けられている。この傾斜角センサ６３は、本実施例では、車輛１の進行
方向に対する勾配θが、プラス勾配かマイナス勾配かあ
るいは０（水平）かを検出乃至判定するものであればよ
い（第４図（ａ）参照）。そして、進行方向に対してプラス勾配（上り）であれば
、前後両方の撒布用アクチュエータ３Ａ。３Ｂの作動を決定する。また、進行方向に対して０またはマイナス勾配（下り）
の場合にはタイヤ前方側の撒布用アクチュエータ３Ａの
作動を決定する。これによって、登板時には両方のアクチュエータ３Ａ、
３Ｂの作動により前後両方のノズル３ＩＡ及び３’Ｂか
らタイヤ４の前後に摩擦増加剤が撒布され、また平面時
及び下り坂の場合には前方のアクチュエータ３Ａが作動
してタイヤ４の前方のノズル３’Ａからタイヤ４の前方
にのみ摩擦増加剤が撒布されるのでスリップを効果的に
防止することかできる（第４図（ｂ）参照）。また更に、車輛１に操舵角センサ６７を設けておき、所
定角度以上の回転時にｍ音用アクチュエータ３Ａ、３Ｂ
を作動させる構成を設けてもよい。次に、前記車輛ｌには、車輛重責を検出する車重センサ
６２が設けられている。この車重センサ６２は、本実施例ではサスペンションの
圧縮量（圧力または長さ）を検出して重量に換算するも
のである。そして、検出された重量を類別し、各重量パターン毎に
予め定めである効率的な摩擦増加剤の撒布量を決定して
いく。本実施例では、検出された重量から空荷状態か積荷状態
かに２分し、それぞれに対応した撒布量（空荷時には所
定の小量、積荷時には所定の大ｊｌ）を撒布量として決
定する。ここで撒布量は、本実施例では前記ノズルの径（一定〉
と後述のエアタンク３Ｃの開度の時間により決定される
から、上述の如く撒布量が決定するとエアタンク３Ｃの
弁開度の時間として制御が行われる。更に、前記車輛ｌのドライブ装置には、車輌状態を検出
するセンサとして前記車速センサ６１の他に、エンジン
６の回転数を検出するエンジン回転数センサ６６と、ト
ランスミッション７のシフト位置を検出するシフト位置
検出センサ６６と、ブレーキ装置８のブレーキ油圧を検
出するブレーキ圧センサ６４とが設けられている。そして前記車速センサ６１からの検出値（車速０からの
立ち上がり時）で車輛１の発進時が検出される。また、車速センサ６１とブレーキ油圧センサ６４からの
車速データ及びブレーキ油圧データとをもとに制動乃至
停止時が検出される。更に、車速センサ６１からの車速データとエンジン回転
数センサ６５からのエンジン回転数データ及びシフト位
置検出センサ６６からのトランスミッションのシフト位
置データをもとに牽引時が検出される。そして、上記発進、停止及び牽引時が検出されると、撒
布時検出手段５４で要撒布時と判定される。また、前述の如く、操舵角センサ６７を設けた場合には
、車輌回転開始を検出して同様に要撒布時と判定しても
よい。これら撒布コントローラ５の各手段で判定が行われると
制御部５０で撒布用アクチュエータ３Ａ。３Ｂに制御信号を出力する。即ち、制御部５０では、前記スリップ判定手段５１でス
リップ有りと判定され、撒布時検出手段５４で要撒布時
と判定されると、姿勢判定手段５２で決定された作動す
る撒布用アクチュエータ（説明上３Ａおよび３Ｂとする
）に、撒布量決定手段５３で決定された時間だけエアタ
ンク３Ｃの弁の開度な行うよう制御信号を出力する。これにより上記撒布用アクチュエータ３Ａ、３Ｂは所定
時間だけエアタンク３Ｃの弁を開き、タンク２から供給
された摩擦増加剤をそのノズル３’Ａ、３’Ｂから撒布
させる。上記作用を第５図に示すフローチャートをもとに説明す
る。− メインスイ・ンチ９の投入によりスリップ防止コントロ
ーラ５や各センサその他のコンポーネントが給電されシ
ステムがスタートする。ステップｌでシステムチエツクが行われ、エア圧検出セ
ンサ６８および摩擦増加剤の残量検出センサ６９から入
力された検出値が外部表示装置８に出力される。ステップ２で、前記車速センサ６１、傾斜角センサ６３
、操舵角センサ６７、車重センサ６２、エンジン回転数
センサ６５、シフト位置センサ６６、ブレーキ圧センサ
６４からそれぞれ検出された検知信号がスリップ防止コ
ントローラ５に入力され各データに換算される。次いでステップ３で、上記データをもとに、スリップ判
定手段５１でスリップの有無を判定し、撒布時検出手段
５４で要撒布時の有無を判定する。また、上記判定手段でスリップありとされ、且つ要撒布
時と判定された場合に８１１１増加剤を撒布できるよう
に、姿勢判定手段５２で車輌の姿勢な検出し作動させる
撒布用アクチュエータ（説明上３Ａと３Ｂ）を決定する
。更に、撒布量決定手段５３て車重に対応した撒布量■μ
ちエアタンク３Ｃの弁の開度時間を決定する。そして、ステップ４で、ステップ３の判定結果にもとづ
き摩擦増加剤の撒布が必要と判定されると、ステップ５
に進み、撒布が不要と判定されるとステップ１に戻る。ステップ５では、スリップ防止コントローラ５から姿勢
判定手段５２で決定された撒布用アクチュエータ３Ａ、
３Ｂに制御信号が出力される。これにより、撒布用アクチュエータ３Ａ、３Ｂは、エア
タンク３Ｃの弁を撒布量決定手段５３で決定された時間
だけ開き、そのエア圧でタンク２から摩擦増加剤を所定
量だけノズル３”Ａ、３′Ｂを介してタイヤ４と路面の
間に撒布することができる。また、スリップ防止コントローラ５は、上記制御信号の
出力と同時に作動ランプ７等のインジケータに信号を送
り、摩擦増加剤が撒布されていることをオペレータに知
らせる。この摩擦増加剤の撒布後には、再度前記ステップ１に戻
り、作２終了まで前記手順が繰り返される。なお、この発明で車輌の種類、用途は特に限定されるも
のではなく、複数の車輪で走行するものを全て含む。

【発明の効果】

この発明は上記構成からなっているので、スリップを判
定すると共に要撒布時を検出して車輌の重量に応じた′
摩擦増加剤を自動的に撒布することができるのでオペレ
ータの負担がなくなる。特に牽引時はもちろん、発進時や停止時にも摩擦増加剤
を撒布できるのでスリップしやすい路面での安定性のあ
る走行が可能となる。また、車輌の進行方向での傾斜角を撒布条件に入れて作
動する撒布用アクチュエータを決定しているので、効率
的に摩擦増加剤を撒布することができ好適である。そして、スリップの効率的な防止により、制動距離の短
縮、牽引力や作業力（−例として旧削力）の増大となり
、作業能力及び作業効率の向上が図られ一層の安全性の
向上へとつながることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の車輌のスリップ防止装置の機能ブロ
ック図、第２図は実施例を示すブロック図、第３図はス
リップ判定に際して車輪の回転を説明する図、第４図（
ａ）（ｂ）は傾斜角を説明する図、第５図は実施例の作
用を示すフローチャートである。ｌ・・・車輌２・争・タンク３・・・撒布用アクチュエータ４・・・車輪５・・・スリップ防止コントローラ６１−−φ車速センサ６２・・・車重センサ６３・・・傾斜角センサ６４・・・ブレーキ油圧センサ６５・・・エンジン回転数センサ６６・・・シフト位置センサ出願人　新キャタピラ−三菱株式会社Ｘ〒、ニジご第２図２ノロ７／Ｒｆｒ　　　　　　　　　　　　　　　ＲｒｒＲｆｌ　
　　　　　　　　　　　　　　ＲｒＱ四輪車輌

Claims

【特許請求の範囲】摩擦増加剤を貯蔵した車載のタンクから車輪の前方と後
方とに各別に摩擦増加剤を撒布する撒布用アクチュエー
タと、該撒布用アクチュエータを制御するスリップ防止
コントローラとからなる車輌のスリップ防止装置であっ
て、スリップ防止コントローラが、前後または左右の車輪のそれぞれの回転数を比較演算し
てスリップを判定するスリップ判定手段と、車輌の前後方向での傾斜角をもとに車輌の姿勢を判定す
る姿勢判定手段と、車輌の重量をもとに摩擦増加剤の撒布量を決定する撒布
量決定手段と、車輌の車速、ブレーキ作動、エンジン回転数、トランス
ミッションのシフト位置をもとに発進、停止または牽引
時等の要撒布時を検出する撒布時検出手段と、前記スリップ判定手段でスリップ有りと判定され且つ撒
布時検出手段で要撒布時が検出されると、姿勢判定手段
で判定された車輌の姿勢から摩擦増加剤の撒布方向を決
定し、撒布量決定手段で決定された撒布量の摩擦増加剤
を撒布するよう撒布用アクチュエータに制御信号を出力
する制御部とを有することを特徴とする車輌のスリップ
防止装置。