JPWO2007026496A1 - アンチロックブレーキシステム制御装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

ＡＢＳ制御と定速走行制御とを協働させて、精度良く定速走行制御を実現することのできるアンチロックブレーキシステム制御装置を提供する。各車輪をＡＢＳ制御するＡＢＳ制御用油圧回路と、降坂時に後輪ブレーキ１２に油圧を供給し定速走行制御をする手段２１３，２７１と、車輪の回転速度を検出する手段１３ＦＬ、１３ＦＲ、１３ＲＬ、１３ＲＲと、定速走行制御下で設定速度を監視する手段６７と、車両の実速度を監視する手段６１と、設定速度及び実速度に基づいて定速走行が維持されているか否かを判定する手段６８と、定速走行が維持されていないと判定されたらＡＢＳ制御による減圧を規制する手段６９とを備えている。

Description

本発明は、定速走行制御を行うリターダを備えた車両のブレーキ制動時に、車両の各車輪のロック状態を回避する車両用アンチロックブレーキシステムを制御するアンチロックブレーキシステム制御装置及び制御方法に関する。

従来、車両のアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）は、急ブレーキ制動時に各車輪のロック状態を回避して適正な走行安定性を確保するために、ＡＢＳ制御装置によって制御が行われている。
具体的には、車両の各車輪に車輪速センサを設け、電子制御装置によってこの車輪速センサからの出力を処理してＡＢＳを制御するにあたり、車輪速センサの出力値の最小のもの、最大のものを車速として選択したり、平均値を車速として選択したりして、車速と各車輪の車輪速からスリップ率を算出し、いずれかの車輪でスリップが生じていると判定されたら、ＡＢＳによる制御を開始する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、従来、ダンプトラック等の車両には、重量物を積載した状態で長い坂を降りる際、エンジンのオーバランを防止するために、リターダが設けられることがある。このリターダは、リターダ制御装置によって制御され、リターダ制御装置は、エンジン出力軸やトランスミッション（変速機）の入力軸の回転数をセンサ等で検出し、検出された軸の回転数が一定以上となった場合、リターダを作動させ、エンジンのオーバラン防止を実現している（例えば、特許文献２参照）。
そして、ＡＢＳ及びリターダが協働することにより、車両の定速走行維持と車輪のロック状態を回避して車両に最適な制動力を同時に実現することができる。

実開平７−１４１８０号公報（〔００１９〕、〔００２０〕） 特開平１０―１９８４１７号公報（図２、第２頁）

しかしながら、このようなＡＢＳ及びリターダが協働するような場合、リターダによる定速走行制御が行われた際に、ＡＢＳが作動してしまうと、ブレーキ開放により制動力が低下して、車両は降坂により加速してしまい、リターダ側で設定した設定速度による定速走行制御が実現できなくなってしまうという問題がある。

本発明の主な目的は、ＡＢＳ及びリターダを適切に協働させて、リターダで設定された速度に基づく定速走行制御を実現することのできるアンチロックブレーキシステム制御装置及び制御方法を提供することにある。

本発明のアンチロックブレーキシステム制御装置は、
定速走行制御を行うリターダを備えた車両のブレーキ制動時に、車両の各車輪のロック状態を回避する車両用アンチロックブレーキシステムを制御するアンチロックブレーキシステム制御装置であって、
前記各車輪の回転速度を検出する回転速度検出手段と、
この回転速度検出手段で検出された各車輪の回転速度に基づいて、各車輪の制動制御を行う制動制御手段と、
前記リターダによる定速走行制御が行われているか否かを判定するリターダ制御判定手段と、
このリターダ制御判定手段により前記リターダによる定速走行制御が行われていると判定されたときに、前記リターダにより設定された設定速度を監視する設定速度監視手段と、
前記回転速度検出手段による各車輪の回転速度に基づいて算出される前記車両の実速度を監視する実速度監視手段と、
前記設定速度監視手段及び実速度監視手段により、前記リターダにより設定された設定速度による定速走行が維持されているか否かを判定する定速走行維持判定手段と、
前記設定速度による定速走行が維持されていないと判定されたときに、前記制動制御手段による制動制御を規制するＡＢＳ制御規制手段とを備えていることを特徴とする。

このような本発明の制御装置によれば、リターダによる制動制御が行われている際、リターダ制御判定手段によりリターダによる定速走行制御が行われているか否かを判定し、定速走行制御が行われている場合には、設定速度及び実速度に基づいて、定速走行維持判定手段により定速走行が維持されているか否かを判定し、維持されていない場合には、ＡＢＳ制御規制手段によりアンチロックブレーキシステムによる制御を規制しているので、確実にリターダによる定速走行制御を維持することが可能となる。

本発明のアンチロックブレーキシステム制御方法は、
定速走行制御を行うリターダを備えた車両のブレーキ制動時に、車両の各車輪のロック状態を回避する車両用アンチロックブレーキシステムを制御するアンチロックブレーキシステム制御方法であって、
前記各車輪の回転速度を検出し、
前記検出された各車輪の回転速度に基づいて各車輪の制動制御を行うと共に、
前記リターダによる定速走行制御が行われているか否かを判定し、
前記リターダによる定速走行制御が行われていると判定されたときに、前記リターダにより設定された設定速度と、前記各車輪の回転速度に基づいて算出される前記車両の実速度とに基づいて、前記リターダにより設定された設定速度による定速走行が維持されているか否かを判定し、
前記設定速度による定速走行が維持されていないと判定されたときに、前記制動制御を規制することを特徴とする。

このような本発明の制御方法によれば、前述した本発明の制御装置による各効果と同様な効果を得ることができる。

本発明の実施形態に係る作業車両のブレーキ装置の構成を表す模式図。 本実施形態におけるコントローラの構成を表すブロック図。 本実施形態における作用を説明するためのフローチャート。

符号の説明

１０…車輪、１３ＦＬ、１３ＦＲ、１３ＲＬ、１３ＲＲ…回転速度検出手段、６１…実速度監視手段、６７…設定速度監視手段（リターダ制御判定手段）、６８…定速走行維持判定手段、６９…ＡＢＳ制御規制手段、７０〜７３…制動制御手段

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
１．ブレーキ装置１の全体構成
図１には、本発明の実施形態に係るブレーキ装置１が示されている。このブレーキ装置１は、作業車両としてのダンプトラックに装備されるものであり、図示を略したが、ダンプトラックを構成する車両本体は、エンジン、変速機、駆動軸、差動機を備え、エンジンの出力回転は、変速機で変速され、駆動軸が回転し、差動機を経て車輪１０を回転させ、路面に伝達される。このような車両本体の車輪１０の部分には、フロントブレーキ１１及びリアブレーキ１２が設けられている。
フロントブレーキ１１は、前輪用単板ブレーキ１１１を備えて構成される。リアブレーキ１２は、油冷多板ディスクブレーキとして構成され、後輪用多板ブレーキ１２１、スラックアジャスタ１２２、及びパーキングブレーキ１２３を備えて構成される。
また、詳しくは後述するが、各車輪１０には、車輪１０の回転速度を検出するための回転速度センサ１３ＦＬ、１３ＦＲ、１３ＲＬ、１３ＲＲが設けられ、各回転速度センサ１３ＦＬ、１３ＦＲ、１３ＲＬ、１３ＲＲで検出された回転速度信号は、ブレーキ装置１を制御するコントローラに電気信号として出力される。

２．ブレーキ油圧回路２の構造
フロントブレーキ１１及びリアブレーキ１２は、全て油圧によって制御され、制御を行うブレーキ油圧回路２から圧油が出力されると、ＡＢＳ制御用油圧回路３を介してフロントブレーキ１１及びリアブレーキ１２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。このブレーキ油圧回路２は、油圧供給系２１、フート式ブレーキ弁２２、駐車ブレーキ弁２３、緊急ブレーキ弁２４、リレー弁２５、フロントブレーキカット弁２６、電磁式比例減圧弁２７を備えて構成される。
また、詳しくは後述するが、ＡＢＳ制御用油圧回路３は、前輪用油圧回路３１及び後輪用油圧回路３２を備えて構成される。

油圧供給系２１は、油圧源として複数の油圧アキュムレータ２１１、２１２、２１３、油圧ポンプ２１４、及びタンク２１５を備え、これら油圧アキュムレータ２１１、２１２、２１３の圧油がフート式ブレーキ弁２２を経て、フロントブレーキ１１およびリアブレーキ１２に送られてそれぞれ車輪１０を制動している。
油圧アキュムレータ２１１、２１２、２１３は、駆動源となるエンジンによって駆動される油圧ポンプ２１４でタンク２１５内の作動油を昇圧し、この油圧ポンプ２１４の圧油を受けて所定の圧力で蓄圧し、かつ所定の圧力に到達すると、油圧ポンプ２１４及び油圧アキュムレータ２１３の間に設けられるアンロード装置２１６で油圧ポンプ２１４の圧油をアンロードする。

フート式ブレーキ弁２２は、前輪用ブレーキ弁２２１と後輪用ブレーキ弁２２２で構成され、ペダル２２３が操作されると、前輪用ブレーキ弁２２１がフロントブレーキ１１に、後輪用ブレーキ弁２２２がリアブレーキ１２に、それぞれ油圧アキュムレータ２１１、２１２の圧油を送って制動している。
具体的には、ペダル２２３が操作されて前輪用ブレーキ弁２２１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２１１の圧油が前輪用ブレーキ弁２２１から出力されると、この圧油は、フロントブレーキカット弁２６、シャトル弁２２５、及びＡＢＳ制御用油圧回路３の前輪用油圧回路３１を介してフロントブレーキ１１に供給され、フロントブレーキ１１による制動が行われる。
この際、後輪用ブレーキ弁２２２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２１２の圧油が後輪用ブレーキ弁２２２から出力され、圧油は、シャトル弁２２６及び後輪用油圧回路３２を介してリアブレーキ１２のスラックアジャスタ１２２に供給され、リアブレーキ１２による制動が行われる。

駐車ブレーキ弁２３は、前述したリアブレーキ１２のパーキングブレーキ１２３を操作する弁であり、ソレノイド２３１及びばね部２３２を備えて構成される。この駐車ブレーキ弁２３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換えられると、油圧アキュムレータ２１３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１２３内の後輪用シリンダ室１２３Ａの圧油を、油圧供給系２１のタンク２１５に戻して駐車制動圧を零にしている。
これにより駐車時には、リアブレーキ１２の後輪用多板ブレーキ１２１が、パーキングブレーキ１２３の後輪用ばねで押圧されて圧着し制動状態を保持させる。

走行時、この駐車ブレーキ弁２３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、ソレノイド２３１によってポジションが切換えられ、油圧アキュムレータ２１３の圧油を、パーキングブレーキ１２３の後輪用シリンダ室１２３Ａに供給し、駐車制動圧を高くしている。
これにより走行時には、後輪用シリンダ室１２３Ａ内の駐車制動圧は、パーキングブレーキ１２３の後輪用ばねを押し戻して、後輪用多板ブレーキ１２１を離間して開放し、車両は走行可能な状態となる。

緊急ブレーキ弁２４は、後輪用シリンダ室１２３Ａの緊急制動圧を制御して車両を緊急制動されるものであり、フート式ペダル２４１、ばね部２４２、及びパイロット圧室２４３を備えて構成される。
この緊急ブレーキ弁２４は、走行時、油圧アキュムレータ２１３からの圧油をパーキングブレーキ１２３の後輪用シリンダ室１２３Ａに供給するポジションとされ、後輪用シリンダ室１２３Ａに圧油を供給して後輪用多板ブレーキ１２１を離間して開放している。
オペレータがフート式ペダル２４１を操作すると、緊急ブレーキ弁２４がタンク２１５と連通するポジションとされ、油圧アキュムレータ２１３の圧油を減圧して緊急制動圧としてパーキングブレーキ１２３の後輪用シリンダ室１２３Ａに供給する。
これによりパーキングブレーキ１２３のばねで押圧されてリアブレーキ１２による制動が開始される。

リレー弁２５は、緊急ブレーキ弁２４を操作したときに、フロントブレーキ１１にも制動力を与え、緊急ブレーキ時の制動力を向上させるために設けられ、このリレー弁２５は、第１パイロット圧室２５１、第２パイロット圧室２５２、及びばね部２５３を備えて構成される。
第１パイロット圧室２５１には、走行時の緊急ブレーキ弁２４の出力圧が入力され、この状態でリレー弁２５は、タンク２１５と連通するポジションとされ、フロントブレーキ１１への供給ラインを減圧状態としてフロントブレーキ１１による制動を開放している。

緊急ブレーキ弁２４のフート式ペダル２４１が操作されると、緊急ブレーキ弁２４の出力圧が減圧され、これに応じて第１パイロット圧室２５１に供給される圧力が減圧され、ばね部２５３の付勢力によってリレー弁２５のポジションが変更され、油圧アキュムレータ２１１から圧油が供給されるようになり、フロントブレーキ１１に圧油が供給されてフロントブレーキ１１の制動が開始される。これにより、緊急ブレーキ弁２４の操作が行われると、リアブレーキ１２による制動に加えてフロントブレーキ１１による制動が開始されることとなる。

電磁式比例減圧弁２７は、作業車両が重量物を積載した状態で長い坂を降りる際、エンジンのオーバランを防止するために、ブレーキ装置１をリターダとして機能させるための制御弁であり、油圧アキュムレータ２１３からシャトル弁２２６に至る配管途中に設けられている。
この電磁式比例減圧弁２７は、前述した図１では不図示のコントローラによって制御され、作業車両が走行している坂道の勾配、積載重量、操縦者の設定車速等の情報がコントローラに入力され、コントローラは、これらの条件に基づいて、電磁式比例減圧弁２７のソレノイド２７１に電気信号を出力し、電磁式比例減圧弁２７の開度を調整して油圧アキュムレータ２１３からの圧油をシャトル弁２２６に出力する。

シャトル弁２２６では、後輪用ブレーキ弁２２２からの出力された圧油と電磁式比例減圧弁２７から出力された圧油のうち、高い圧力の圧油がリアブレーキ１２のスラックアジャスタ１２２に供給され、リアブレーキ１２による制動が実行される。
このようなリターダにより、操縦者がフート式ブレーキ弁２２のペダル２２３を操作することなく、作業車両に与えられた種々の負荷を考慮して、電磁式比例減圧弁２７の開度を調整して、作業車両の定速走行制御を実現している。
また、後輪用ブレーキ弁２２２からシャトル弁２２６に至る配管途中には、圧力スイッチ２２４が設けられ、フート式ブレーキ弁２２のオン、オフを検出している。また、電磁式比例減圧弁２７からシャトル弁２２６に至る配管途中にも、圧力スイッチ２７２が設けられ、電磁式比例減圧弁２７のオン、オフを検出している。

３．ＡＢＳ制御用油圧回路３の構造
図１に示されるように、ブレーキ油圧回路２からフロントブレーキ１１及びリアブレーキ１２に至る油圧回路途中には、ＡＢＳ制御用油圧回路３が設けられており、このＡＢＳ制御用油圧回路３は、前述したように、前輪用油圧回路３１及び後輪用油圧回路３２を備えて構成される。
前輪用油圧回路３１は、フロントブレーキ１１のＡＢＳ制御を行う油圧回路として構成され、２つの電磁式比例減圧弁３１１、３１２、２つのシャトル弁３１３、３１４、圧力センサ３１５、３１６、及び圧力スイッチ３１７を備えて構成される。

電磁式比例減圧弁３１１、３１２は、基端がフロントブレーキカット弁２６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、ＡＢＳを制御する制御弁である。尚、電磁式比例減圧弁３１１は、フロントブレーキ１１の左側への圧油供給の制御を行う弁であり、電磁式比例減圧弁３１２は、フロントブレーキ１１の右側への圧油供給の制御を行う弁である。
各電磁式比例減圧弁３１１、３１２は、ソレノイド３１１Ａ、３１２Ａ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２１のタンク２１５に戻される。尚、本実施形態では、フロントブレーキカット弁２６は、ＡＢＳを作動させるか否かを切り替えるＡＢＳカット弁としても機能し、フロントブレーキカット弁２６を構成するソレノイド２６１に、コントローラ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１１側のＡＢＳを作動させるか否かを切り替えることができる。

シャトル弁３１３、３１４は、電磁式比例減圧弁３１１、３１２の出力側に設けられ、一方の入力は、電磁式比例減圧弁３１１、３１２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３１３、３１４の入力同士を連絡する配管で接続され、この配管途中には、前輪用ブレーキ弁２２１の出力途中に設けられるシャトル弁２２５の出力配管が接続されている。
圧力センサ３１５、３１６は、電磁式比例減圧弁３１１、３１２の出力側にそれぞれ設けられ、電磁式比例減圧弁３１１、３１２の出力側の圧力を検出し、検出された圧力信号を電気信号として図１では不図示のコントローラに出力する。
圧力スイッチ３１７は、シャトル弁２２５からの出力配管途中に設けられ、シャトル弁２２５から出力された圧油の油圧に応じてオンオフ動作する。

後輪用油圧回路３２は、リアブレーキ１２のＡＢＳ制御を行う油圧回路として構成され、前輪用油圧回路３１と同様に、２つの電磁式比例減圧弁３２１、３２２、２つのシャトル弁３２３、３２４、圧力センサ３２５、３２６、及び圧力スイッチ３２７を備えている他、入力側配管中に設けられるＡＢＳカット弁３２８を備えている。
電磁式比例減圧弁３２１、３２２には、ソレノイド３２１Ａ、３２２Ａが設けられ、各電磁式比例減圧弁３２１、３２２は、コントローラから出力された電気信号に基づいて開度が調整される。
また、ＡＢＳカット弁３２８にもソレノイド３２８Ａが設けられており、ＡＢＳカット弁３２８は、同様にコントローラから出力された電気信号に基づいて、リアブレーキ１２側のＡＢＳの動作可否が切り替えられる。
そして、シャトル弁３２３の出力は、リアブレーキ１２の左側のスラックアジャスタ１２２に接続され、シャトル弁３２４の出力は、右側のスラックアジャスタ１２２に接続され、これにより左右のスラックアジャスタ１２２のそれぞれに圧油が供給される。

このようなＡＢＳ制御用油圧回路３は、前述した前輪用油圧回路３１、後輪用油圧回路３２を構成する各弁のポジションを変更することにより、ＡＢＳとして機能する。
図１において、前輪側のフロントブレーキカット弁２６のスプールが下側のポジションにある場合、及び、後輪側のＡＢＳカット弁３２８のスプールが下側のポジションにある場合には、ＡＢＳ機能は遮断されている。
この場合、フロント側では、フート式ブレーキ弁２２のペダル２２３操作により、前輪用ブレーキ弁２２１から出力された圧油は、シャトル弁２２５、３１３、３１４を経て、フロントブレーキ１１に供給され、ペダル２２３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。リア側も、後輪用ブレーキ弁２２２から出力された圧油が、シャトル弁２２６、３２３、３２４を経てリアブレーキ１２に供給され、同様に通常のブレーキとして機能する。

次に、図１において、前輪側のフロントブレーキカット弁２６のスプールが上側のポジションにある場合、及び、後輪側のＡＢＳカット弁３２８のスプールが上側のポジションにある場合には、ＡＢＳ機能が有効に作動する。
この場合、前輪用油圧回路３１では、操縦者がフート式ブレーキ弁２２のペダル２２３を操作すると、前輪用ブレーキ弁２２１から出力された圧油は、電磁式比例減圧弁３１１、３１２に供給され、コントローラからの電気信号に応じて電磁式比例減圧弁３１１、３１２の開度が調整され、電磁式比例減圧弁３１１、３１２から出力された圧油は、シャトル弁３１３、３１４を経由してフロントブレーキ１１に供給される。

一方、後輪用油圧回路３２では、操縦者のペダル２２３の操作により、後輪用ブレーキ弁２２２から出力された圧油は、電磁式比例減圧弁３２１、３２２に供給され、電磁式比例減圧弁３２１、３２２から出力された圧油は、シャトル弁３２３、３２４を経由してリアブレーキ１２に供給される。
この際、詳しくは後述するが、コントローラでは、回転速度センサ１３ＦＬ、１３ＦＲ、１３ＲＬ、１３ＲＲで検出される車輪１０の回転速度を監視し、各車輪１０のロック状態に応じて、ソレノイド３１１Ａ、３１２Ａ、３２１Ａ、３２２Ａへの電気信号を出力して、各電磁式比例減圧弁３１１、３１２、３２１、３２２の開度を調整し、フロントブレーキ１１及びリアブレーキ１２の制動力を調整し、制動距離が短く、かつ作業車両がスピンしないような制御を実行する。

４．コントローラ４の構成
図２には、前述したブレーキ装置１の制御を行うコントローラ４の構成が示されている。
コントローラ４は、演算処理装置４１及び記憶装置としてのメモリ４２を備えている。
この演算処理装置４１の入力側には、車両操縦席内に設けられたリターダ速度設定用の操作レバー４３、各車輪１０に設けられた回転速度センサ１３ＦＬ、１３ＦＲ、１３ＲＬ、１３ＲＲ、前述したリターダの電磁式比例減圧弁２７近傍の圧力スイッチ２２４、２７２、及びＡＢＳ制御用油圧回路３の圧力センサ３１５、３１６、３２５、３２６が電気的に接続されている。尚、回転速度センサ１３ＦＬ、１３ＦＲ、１３ＲＬ、１３ＲＲは、ＬＰＦ（Low Pass Filter）４４を介して演算処理装置４１に接続されており、回転速度センサ１３ＦＬ、１３ＦＲ、１３ＲＬ、１３ＲＲから出力された回転速度信号は、外乱等の高周波成分が取り除かれた状態で演算処理装置４１に入力する。

一方、演算処理装置４１の出力側には、電磁式比例減圧弁２７の開度調整用のソレノイド２７１、ＡＢＳ制御用油圧回路３の電磁式比例減圧弁３１１、３１２、３２１、３２２のソレノイド３１１Ａ、３１２Ａ、３２１Ａ、３２２Ａが電気的に接続されている。
また、メモリ４２には、演算処理装置４１上で動作するプログラムの他、リターダ制御用の閾値マップや、ＡＢＳスライディングコントロール用のマップ等が格納され、演算処理装置４１からの要求に応じて読み出されるようになっている。

演算処理装置４１は、リターダ制御手段５及びＡＢＳ制御手段６を備え、リターダ制御手段５は、出力側に接続された電磁式比例減圧弁２７のソレノイド２７１の制御を行い、ＡＢＳ制御手段６は、出力側に接続されたＡＢＳ制御用油圧回路３の電磁式比例減圧弁３１１、３１２、３２１、３２２のソレノイド３１１Ａ、３１２Ａ、３２１Ａ、３２２Ａの制御を行う。
リターダ制御手段５は、車速設定部５１、実速度監視部５２、リターダ制動制御部５３を備えて構成される。尚、図２では図示を略したが、このリターダ制御手段５には、作業車両のペイロード、勾配条件等の各種センサからの情報も入力され、これらの条件を加味しながら、定速走行制御を実現している。

車速設定部５１は、作業車両のキャブ内に設けられるリターダ設定操作用の操作レバー４３からの操作信号に基づいて、オペレータがどのような定速走行設定を行ったかを取得する部分である。
実速度監視部５２は、各車輪１０に設けられた回転速度センサ１３ＦＬ、１３ＦＲ、１３ＲＬ、１３ＲＲからの回転速度信号に基づいて、現在の車両走行速度がどの程度であるかを監視する部分であり、本実施形態では、車輪１０の回転速度、車輪１０の半径から各車輪１０における走行速度を算出し、これらの平均値をとって作業車両の実走行速度としている。

リターダ制動制御部５３は、車速設定部５１で取得された設定速度、及び実速度監視部５２で算出された作業車両の実走行速度に基づいて、前述したソレノイド２７１への制御信号を生成し、出力する部分である。具体的には、このリターダ制動制御部５３は、ファジー制御を用いて、設定速度に対して実速度が大きければ、制動力を増大させるようなソレノイド２７１への制御信号を生成・出力し、設定速度よりも実速度が小さければ制動力を減少させるようなソレノイド２７１への制御信号を生成・出力する。

ＡＢＳ制御手段６は、実速度監視部６１、車速予測部６２、ブレーキトルク算出部６３、ブレーキ力予測部６４、スリップ率算出部６５、ＡＢＳ判定部６６、設定速度監視部６７、定速走行維持判定部６８、ＡＢＳ制御規制部６９、及び制動量生成部７０〜７３を備えて構成される。
実速度監視部６１は、前述したリターダ制御手段５の実速度監視部５２と同様に、各車輪１０に設けられた回転速度センサ１３ＦＬ、１３ＦＲ、１３ＲＬ、１３ＲＲからの回転速度信号に基づいて、現在の車両走行速度がどの程度であるかを監視する部分であり、各車輪１０の接線速度として与えられる車速の平均値をとって作業車両の走行速度とする。
また、この実速度監視部６１は、各車輪１０の回転速度信号を車速予測部６２にも出力するように構成されている。

車速予測部６２は、実速度監視部６１から出力された回転速度信号に基づいて、ブレーキ制動中の任意の時刻における車速Ｖを予測する部分である。
具体的には、この車速予測部６２は、まず、各車輪１０の回転速度ωの時間当たりの変化量、すなわち回転速度の微分値dω／dtを算出し、続けて、算出された微分値dω／dt、車輪１０の半径ｒ、及び、メモリ４２内に予め格納された最も制動力を生じさせることのできるスリップ率λの値に基づいて、各車輪１０の減速度dＶ／dtを算出する。
そして、車速予測部６２は、算出された減速度dＶ／dtに基づいて、各車輪１０の回転速度から予測される車速の平均値をとって、車両の車速Ｖとしてスリップ率算出部６５及びＡＢＳ判定部６６に出力する。

ブレーキトルク算出部６３は、ＡＢＳ制御用油圧回路３に設けられた圧力センサ３１５、３１６、３２５、３２６で検出されるブレーキ圧に基づいて、ブレーキトルクを換算する部分である。具体的には、ブレーキトルクＴbがブレーキ圧Ｐに比例する点に着目して、Ｔb＝kＰ（k：比例定数）に基づいて、ブレーキトルクを算出する。
ブレーキ力予測部６４は、換算されたブレーキトルクに基づいて、ブレーキ力の予測を行う。このブレーキ力予測部６４によるブレーキ力の予測は、最小二乗法により求めており、具体的には、ブレーキ力をＦｘ、ホイールイナーシャをＪ、角速度変化率をdω／dt、車輪１０のタイヤ半径をrとすると、ブレーキ力予測部６４は、以下の式（１）に基づいて、ブレーキ力の予測を行う。

スリップ率算出部６５は、車速予測部６２で予測された車速Ｖと、車輪１０の半径、回転速度ωに基づいて、以下の式（２）によりスリップ率λを算出する。

ＡＢＳ判定部６６は、車速予測部６２で予測された車速Ｖ及びスリップ率算出部６５で算出されたスリップ率λから、ＡＢＳを開始させるか、解除するかを判定する部分である。具体的には、本実施形態では、ＡＢＳ作動開始条件としては、dω／dt＜−０．６g、ＡＢＳ解除条件としては、λ≦５％又はＶ≒０（例えば、３ｋｍ／ｈ以下）と設定されている。
設定速度監視部６７は、リターダ制御手段５の車速設定部５１で定速走行用の車速設定が行われ、その設定速度がどの程度の速度に設定されているかを監視する部分であり、本発明にいうリターダ制御判定手段及び設定速度監視手段を兼用している。すなわち、設定速度監視部６７は、設定速度の有無により、設定速度監視部６７は、リターダ制御が行われているか否かを認識し、速度設定が行われていれば、その際の設定速度を取得する。

定速走行維持判定部６８は、設定速度監視部６７で取得されたリターダにおける設定速度と、実速度監視部６１で算出された作業車両の実速度とに基づいて、リターダ制御中に定速走行が維持されているか否かを判定する部分である。定速走行が維持されているか否かを判定するには種々の方法が考えられるが、例えば、次のような方法が考えられる。
(a)設定速度に対して上限、下限の閾値（設定速度に対して１０％アップ、ダウン等）を設けておき、実速度がこれを外れた場合には、定速走行が維持されていないと判定する。(b)実速度を一定時間間隔で複数回取得し、平均値が設定速度に対して１〜２％程度を超えている場合には、定速走行が維持されていないと判定する。

ＡＢＳ制御規制部６９は、リターダ制御下で定速走行維持判定部６８によって定速走行が維持されていないと判定されたら、ＡＢＳ制御手段６による制動制御を中止させ、リターダ制御を優先させるような処理を行う部分であり、ＡＢＳ制御規制部６９は、後述する制動量生成部７０〜７３に対して、制御信号の出力を規制することで、ＡＢＳによる制御を中止させる。

制動量生成部７０〜７３は、ＡＢＳ制御用油圧回路３を構成する電磁式比例減圧弁３１１、３１２、３２１、３２２の開度調整制御を行う部分であり、各電磁式比例減圧弁３１１、３１２、３２１、３２２を構成するソレノイド３１１Ａ、３１２Ａ、３２１Ａ、３２２Ａに対して制御信号を出力することにより開度調整制御を行う。尚、本実施形態では、各車輪１０に応じて電磁式比例減圧弁３１１、３１２、３２１、３２２が設けられており、制動量生成部７０〜７３は、これらに対して独立に制御信号を出力できるように構成され、各車輪１０独立してＡＢＳ制御を実行できるようになっている。

具体的には、各制動量生成部７０〜７３は、前述した車速予測部６２で予測された車速Ｖ、各車輪１０の回転速度センサ１３ＦＬ、１３ＦＲ、１３ＲＬ、１３ＲＲで検出された各車輪１０の回転速度ωに基づいて、周知のスライディングコントロール制御により、各車輪１０に与えるべき制動量を生成し、これに応じた電気信号を、電磁式比例減圧弁３１１、３１２、３２１、３２２のソレノイド３１１Ａ、３１２Ａ、３２１Ａ、３２２Ａに出力する。

５．コントローラ４の作用及び効果
次に、前述したコントローラ４の作用を、図３に示されるフローチャートに基づいて説明する。
車両走行中、回転速度センサ１３ＦＬ、１３ＦＲ、１３ＲＬ、１３ＲＲは、予め設定された時間間隔で各車輪１０の回転速度を検出し、回転速度信号をコントローラ４に定期的に出力する（処理Ｓ１）。
実速度監視部６１は、回転速度センサ１３ＦＬ、１３ＦＲ、１３ＲＬ、１３ＲＲから出力された回転速度信号に基づいて、単位時間当たりの回転速度の変化量を演算し、各車輪１０の回転速度微分値dω／dtを算出する（処理Ｓ２）。
車速予測部６２は、算出された回転速度微分値dω／dtと前回算出された車速に基づいて、各車輪１０の減速度dV／dtを算出する（処理Ｓ３）。

ブレーキトルク算出部６３は、ＡＢＳ制御用油圧回路３内に設けられた圧力センサ３１５、３１６、３２５、３２６が検出した油圧回路内の圧力信号に基づいて、ブレーキ圧を検出し（処理Ｓ４）、検出されたブレーキ圧に基づいて、ブレーキトルクＴbを算出する（処理Ｓ５）。
車速予測部６２は、圧力スイッチ２２４からの信号から、操縦者がフート式ブレーキ弁２２のペダル２２３を踏み込んだか否かを監視し（処理Ｓ６）、ペダル２２３操作があったと判定されたら、減速度dＶ／dtに基づいて、各車輪１０から得られる車速を算出し、各車輪１０から算出された車速の平均値をとって車両の車速を予測する（処理Ｓ７）。
次に、スリップ率算出部６５は、前述した式（２）によってスリップ率λを算出し（処理Ｓ８）、続けて、ブレーキ力予測部６４は、ブレーキトルク算出部６３で算出されたブレーキトルクＴｂから、式（１）を用いて予測されるブレーキ力Ｆｘを算出する（処理Ｓ９）。

ＡＢＳ判定部６６は、算出されたスリップ率λ、車速Ｖ、及び角速度変化率dω／dtに基づいて、ＡＢＳ制御を開始するか否かを判定し（処理Ｓ１０）、ＡＢＳ制御を開始しない場合には、処理Ｓ１〜処理Ｓ９を繰り返す。
一方、ＡＢＳ判定部６６がＡＢＳ制御を開始すると判定したら、設定速度監視部６７は、リターダによる定速走行制御が行われているか否かを判定する（処理Ｓ１１）。リターダによる定速走行制御が行われていないと判定されたら、通常通り、ＡＢＳ制御による各車輪１０のロックを防止する制御を行う。
リターダによる定速走行制御が行われていると判定されたら、設定速度監視部６７は、リターダの車速設定部５１で設定された設定車速を取得し（処理Ｓ１２）、実速度監視部６１は、回転速度センサ１３ＦＬ、１３ＦＲ、１３ＲＬ、１３ＲＲからの回転速度信号に基づいて、現在の車両の実速度を算出する（処理Ｓ１３）。

定速走行維持判定部６８は、取得された設定車速及び算出された実速度に基づいて、リターダによる定速走行が維持されているか否かを判定する（処理Ｓ１４）。リターダにより設定速度による定速走行が維持されていないと判定されたら、ＡＢＳ制御規制部６９は、ＡＢＳ制御を規制し（処理Ｓ１５）、処理Ｓ１に復帰してこれを繰り返す。
一方、定速走行が維持されていると判定されたら、各制動量生成部７０〜７３は、それぞれの車輪１０に対する制動量を生成し（処理Ｓ１６）、電気信号としてソレノイド３１１Ａ、３１２Ａ、３２１Ａ、３２２Ａにし、各電磁式比例減圧弁３１１、３１２、３２１、３２２の開度調整を行って、ＡＢＳによる制動制御が実施される（処理Ｓ１７）。
ＡＢＳ判定部６６は、上述した一連の処理を予測される車速Ｖ≒０となるか、又はスリップ率λ≦５％になるまで繰り返し、いずれかの条件が満たされたらＡＢＳによる制御を終了する（処理Ｓ１８）。

このように、リターダによる制動制御が行われている際、リターダ制御判定手段としての設定速度監視部６７によりリターダによる定速走行制御が行われているか否かを判定し、定速走行制御が行われている場合には、設定速度監視部６７で取得された設定速度、及び実速度監視部６１で算出された実速度に基づいて、定速走行維持判定部６８により定速走行が維持されているか否かを判定し、維持されていない場合には、ＡＢＳ制御規制部６９によりアンチロックブレーキシステムによる制御を規制しているので、確実にリターダによる定速走行制御を維持することが可能となる。

６．実施形態の変形
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、ダンプトラック等の作業車両に本発明を用いていたが、これに限らず、ホイルローダ等の作業車両の他、通常の乗用車等に本発明を採用してもよい。
また、図３に示されるフローチャートに基づいて説明した上記処理においてＡＢＳ制御規制部６９が、制動量生成部７０〜７３に対する制御信号の出力を規制すると説明したが、ＡＢＳ制御規制部６９が、ＡＢＳカット弁３２８を切り替えることにより、ＡＢＳ制御を規制してもよい。
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。

本発明は、ダンプトラック等の作業車両に利用できる他、乗用車等にも利用することができる。

Claims (2)

1. 定速走行制御を行うリターダを備えた車両のブレーキ制動時に、車両の各車輪のロック状態を回避する車両用アンチロックブレーキシステムを制御するアンチロックブレーキシステム制御装置であって、
   前記各車輪の回転速度を検出する回転速度検出手段と、
   この回転速度検出手段で検出された各車輪の回転速度に基づいて、各車輪の制動制御を行う制動制御手段と、
   前記リターダによる定速走行制御が行われているか否かを判定するリターダ制御判定手段と、
   このリターダ制御判定手段により前記リターダによる定速走行制御が行われていると判定されたときに、前記リターダにより設定された設定速度を監視する設定速度監視手段と、
   前記回転速度検出手段による各車輪の回転速度に基づいて算出される前記車両の実速度を監視する実速度監視手段と、
   前記設定速度監視手段及び前記実速度監視手段により、前記リターダにより設定された設定速度による定速走行が維持されているか否かを判定する定速走行維持判定手段と、
   前記設定速度による定速走行が維持されていないと判定されたときに、前記制動制御手段による制動制御を規制するＡＢＳ制御規制手段とを備えていることを特徴とするアンチロックブレーキシステム制御装置。
2. 定速走行制御を行うリターダを備えた車両のブレーキ制動時に、車両の各車輪のロック状態を回避する車両用アンチロックブレーキシステムを制御するアンチロックブレーキシステム制御方法であって、
   前記各車輪の回転速度を検出し、
   前記検出された各車輪の回転速度に基づいて各車輪の制動制御を行うと共に、
   前記リターダによる定速走行制御が行われているか否かを判定し、
   前記リターダによる定速走行制御が行われていると判定されたときに、前記リターダにより設定された設定速度と、前記各車輪の回転速度に基づいて算出される前記車両の実速度とに基づいて、前記リターダにより設定された設定速度による定速走行が維持されているか否かを判定し、
   前記設定速度による定速走行が維持されていないと判定されたときに、前記制動制御を規制することを特徴とするアンチロックブレーキシステム制御方法。

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