JPWO2010074225A1 - トラクションコントロール装置 - Google Patents

Abstract

トラクションコントロール装置は、車輪の回転速度検出手段４３ＦＬ〜４３ＣＲと、回転速度に基づき制動機構及び差動調整機構の制御を行うか否かを判定する制御開始判定手段８２と、制御開始判定手段８２の判定結果に基づき制動機構の制御を行う制動機構制御手段８４と、制動開始判定手段８２の判定結果に基づき差動調整機構の制御を行う差動調整機構制御手段８５とを備え、制御開始判定手段８２は、左右輪回転速度差算出部８２２と、前後輪回転速度差算出部８２３と、いずれかの回転速度差が所定の閾値以上となった場合に制動機構及び差動調整機構の少なくともいずれかの制御開始をするか否かを判定する制御開始判定部８２５とを備える。

Description

本発明は、走行車両の駆動力制御装置に係り、より具体的には、各車輪に設けられる制動機構と前後車輪間の差動を調整する差動調整機構とを制御する建設機械のトラクションコントロール装置に関する。

建設機械は、その性格上、一般の乗用車に比べ路面の状況が悪い場所で用いられることが多く、機種によっては、４輪駆動や６輪駆動の駆動方式が採用されている。このような機種であっても、例えば、鉱山や建設現場などにおける軟弱地では、各車輪の位置で路面の摩擦係数が異なることから、一部の駆動輪がスリップしてしまい、他の駆動輪に駆動トルクが伝達されなくなってしまう状況が発生する。このような場合、エンジン出力の多くは、スリップしている駆動輪の駆動に消費されてしまうため、路面に十分な駆動力が伝わらずに、加速性が低下してしまう。

一方、路面と車輪との摩擦力に対して車輪の駆動トルクが大き過ぎる場合には、スリップの発生によりその分だけ車輪のサイドフォースが低下してしまうため、旋回走行時のコーストレース性が低下してしまう。このため、路面状況に応じて各車輪の駆動トルクを制御して、車輪から路面に伝達される駆動力を路面に対して適切な大きさにすることが必要となる。
このような建設機械における車輪の駆動力を制御するものとして、各車輪のブレーキトルクを調整するトラクションコントロール（以下、ＴＣＳと称する）装置や（例えば、特許文献１参照）、差動機構における左右の駆動輪間の差動や前後輪間の差動をロックするデフロック制御装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特許文献１では、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の建設機械において、アーティキュレート角から算出される車両の公転速度を各車輪の平均速度に加算（旋回外輪）または減算（旋回内輪）した定常状態の速度成分と、アーティキュレート角の変化量から算出される一時的な屈折状態の変化に伴う速度成分とを、それぞれ車輪ごとに算出する。そして、定常状態の速度成分と一時的な屈折状態の変化に伴う速度成分とを加算して各車輪の位置における目標速度を算出し、目標速度と実際の車輪の速度との差が所定値を上回った場合に、該当車輪にブレーキを掛けるようにしている。

また、特許文献２では、エンジンの出力を前輪および後輪に分配する差動装置であるインタアクスルデフを備えた建設機械において、トランスミッション出力軸の回転数、インタアクスルデフの前側出力軸の回転数、およびインタアクスルデフの後側出力軸の回転数に基づいて、前輪のスリップの兆候を検知し、当該兆候を検知した際にインタアクスルデフのデフロック量を制御する。

特開２００４−１７５３４７号公報 特開２００１−２７７８９６号公報

しかし、特許文献１では、アーティキュレート角およびその変化量を考慮して各車輪の目標速度を算出するものの、目標速度のベースとなる速度は各車輪の速度平均値である。このため、例えば、アーティキュレート角が一定となっている状態で複数の車輪がスリップした場合には、各車輪の平均速度が上昇することで全車輪の目標速度が上昇し、結果的にＴＣＳ制御に入りづらくなってしまう。従って、エンジン出力が、スリップしている車輪の駆動に消費され、加速性が低下してしまうという問題がある。また、ＴＣＳの制御開始が遅れることで、旋回走行時のコーストレース性が低下してしまうという問題がある。
また、特許文献２では、インタアクスルデフ制御により前輪および後輪を直結するのみであり、例えば、前後輪ともに右側または左側の車輪が同時にスリップした場合には、スリップを抑制するすべがない。従って、やはり十分な加速性を確保できない状況が発生してしまう可能性がある。

本発明の目的は、駆動輪のスリップ状況に応じて各車輪の駆動力を適切に分配することができ、十分な加速性および旋回走行時のコーストレース性を確保できるトラクションコントロール装置を提供することである。

本発明に係るトラクションコントロール装置は、各車輪に設けられる制動機構と、前後の車輪間の差動を調整する差動調整機構とを備えた建設機械の前記制動機構及び前記差動調整機構を制御するトラクションコントロール装置であって、前記各車輪の回転速度を検出する回転速度検出手段と、検出された前記各車輪の回転速度に基づいて、前記制動機構及び前記差動調整機構の制御を行うか否かを判定する制御開始判定手段と、前記制御開始判定手段の判定結果に基づいて、前記制動機構の制御を行う制動機構制御手段と、前記制御開始判定手段の判定結果に基づいて、前記差動調整機構の制御を行う差動調整機構制御手段とを備え、前記制御開始判定手段は、左右輪の回転速度差を算出する左右輪回転速度差算出部と、前後輪の回転速度差を算出する前後輪回転速度差算出部と、左右輪及び前後輪の少なくともいずれかの回転速度差が、予め記憶された所定の閾値以上となった場合に、前記制動機構及び前記差動調整機構の少なくともいずれかの制御開始をするか否かを判定する制御開始判定部とを備えていることを特徴とする。

ここで、前後の車輪とは、相対的な前後関係を有する前側の車輪と後側の車輪とをいうものであり、必ずしも最前方に設けられた車輪および最後方に設けられた車輪に限られない。
また、左右輪の回転速度差とは、建設機械の前後方向に略直交する方向に対向する車輪間の回転速度差をいい、前後輪の回転速度差とは、建設機械の前後方向に沿って設けられた車輪間の回転速度差をいう。そして、本願においては左右輪の回転速度差および前後輪の回転速度差には、建設機械の前後方向に対して対角位置上にある車輪間の回転速度差は考慮しない。

このような本発明によれば、左右輪及び前後輪の少なくともいずれかの回転速度差が、予め記憶された所定の閾値以上となった場合に、制動機構及び差動調整機構の少なくともいずれかの制御を開始するため、複数の車輪がスリップして各車輪の平均速度が上昇したり、前後輪ともに右側または左側の車輪が同時にスリップしたりする場合でも、制動機構や差動調整機構の制御を確実に開始することができる。従って、車輪のスリップ状況に関わらず、十分な加速性およびコーストレース性を確保することができる。
また、検出された各車輪の回転速度に基づいて、制動機構及び差動調整機構の制御を行うか否かが判定されるため、制動機構及び差動調整機構の制御要否を、共通の指標を用いて一元的に判断することができる。このため、制動機構の制御と差動調整機構の制御との間の調整を図ることが可能となり、各車輪の駆動力を適切に分配することができる。

本発明のトラクションコントロール装置において、前後輪用の閾値及び左右輪用の閾値がそれぞれ設定され、前記制御開始判定部は、前記左右輪回転速度差が左右輪用の閾値以上となったときに、前記制動機構の制御を開始し、及び前記差動調整機構の制御を開始すると判定し、前記前後輪回転速度差が前後輪用の閾値以上となったときに、前記差動調整機構の制御を開始すると判定することが望ましい。

このような本発明によれば、左右輪の回転速度差および前後輪の回転速度差のうちのどの値が制御開始閾値を超えたかによって、制動機構および差動調整機構のうちの何れか一方または両方の制御を開始するか否かを判定する。このため、どの車輪がどの程度スリップしているかに応じて、制動機構による制動制御の要否及び制動制御の対象車輪、並びに差動調整機構の制御要否を選択的に設定できる。このため、車輪のスリップ状況に応じた、適切な制御を行うことができる。

本発明のトラクションコントロール装置において、前記制御開始判定手段は、左右輪の回転速度比を下記式（１）により算出する左右輪回転速度比算出部を備え、前記制御開始判定部は、左右輪の回転速度比が、予め記憶された所定の閾値以上となった場合に、前記制動機構及び前記差動調整機構の制御を開始すると判定することが望ましい。

［式１］
ωee＝｜（ωl−ωr）／（ωl＋ωr）｜ …（１）
ωee：回転速度比
ωl：左車輪回転速度
ωr：右車輪回転速度

このような本発明によれば、左右輪の回転速度比が所定の閾値以上となった場合に、制動機構及び差動調整機構の制御を開始すると判定する。ここで、左右輪の回転速度差は、旋回半径および車速に応じて変化するため、走行条件によっては、左右輪の回転速度差のみを用いて適切な制御開始タイミングを定めるのが難しいことがある。これに対し、本発明は、左右輪の回転速度差に比べて、走行条件ごとの変化が比較的小さい左右輪の回転速度比を用いているため、右輪の回転速度差による制御開始判定が難しい走行条件下であっても、適切な制御開始判定を行うことができる。従って、走行条件に応じて適切なタイミングでＴＣＳ制御を開始することができ、ＴＣＳの早期作動や制御開始遅れを防ぐことができる。

本発明のトラクションコントロール装置において、前記制御開始判定部は、トランスミッションのロックアップ状態に応じて、前記制動機構及び前記差動調整機構の少なくともいずれかの制御開始を判定することが望ましい。

このような本発明によれば、トランスミッションのロックアップ状態に応じて、制動機構及び差動調整機構の少なくともいずれかの制御開始を判定する。ここで、特に発進時には、エンジンの出力トルクがトルクコンバータにより大幅に増幅されることから、ロックアップの実施前後で、駆動輪のスリップの発生頻度や程度が大きく異なる。このため、制動機構及び差動調整機構の制御開始条件をロックアップ状態に応じて変更することにより、制動機構の制御と差動調整機構の制御との間の調整の切り替えを、より適切に図ることが可能となる。

本発明のトラクションコントロール装置において、前記建設機械は、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の建設機械であり、左右輪用の前記所定の閾値は、前後の車体フレームの屈折角に応じて変化することが望ましい。

このような本発明によれば、制動機構の制御開始閾値および差動調整機構の制御開始閾値が、前後の車体フレームの屈折角に応じて変化する。これによれば、旋回走行時の内外輪速度差により左右輪の回転速度差または左右輪の回転速度比が大きくなった場合でも、制御開始閾値がその分高く設定される。このため、内外輪速度差によりＴＣＳが開始することを防止することができ、不要なＴＣＳの早期作動を回避することができる。

本発明のトラクションコントロール装置において、前記建設機械の車速を取得する車速取得手段を備え、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いずれかの車輪の回転速度と、前記車速取得手段で取得された車速とに基づいて、当該車輪のスリップ率を算出するスリップ率算出部と、算出されたスリップ率が、予め設定された目標スリップ率となるように、前記制動機構を制御する制動機構制御部とを備えていることが望ましい。

このような本発明によれば、車輪のスリップ率が、車輪ごとに設定された目標スリップ率となるように制動機構を制御するため、エンジンからの駆動力を車輪ごとに調整することができる。また、車輪と路面との摩擦力はタイヤのスリップ率に応じて変化するため、スリップを監視して制動力を変化させることで、車輪の駆動力を適切に路面に伝達することが可能となる。従って、加速性を効果的に向上させることができる。

本発明のトラクションコントロール装置において、前記建設機械は、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の建設機械であり、前記目標スリップ率は、前後の車体フレームの屈折角に応じて変化することが望ましい。

このような本発明によれば、目標スリップ率は、前後の車体フレームの屈折角に応じて変化する。これによれば、旋回走行時の内外輪速度差により外輪のスリップ率が見かけ上大きくなった場合でも、当該車輪の目標スリップ率も高くなる。このため、旋回走行時の外輪の制動力が大きくなり過ぎるのを防ぐことができる。従って、過制動による加速性の低下を防止することができる。

本発明のトラクションコントロール装置において、前記制動機構制御手段は、スライディングモード制御則に基づいて、前記制動機構に与える制御量を演算することが望ましい。

このような本発明によれば、スライディングモード制御則に基づいて、制動機構に与える制御量を演算するため、制動制御におけるロバスト性および目標追従性を向上させることが可能となる。このため、外乱の影響を抑制しつつ、高精度かつ安定性の高い制御を実現できるトラクションコントロール装置が得られる。

本発明のトラクションコントロール装置において、前記差動調整機構制御手段は、前記制動機構の制御終了後の所定時間の間は前記差動調整機構の制御を継続し、前記所定時間経過後に前記差動調整機構の制御を終了することが望ましい。

このような本発明によれば、差動調整機構制御手段は、制動機構の制御終了後も差動調整機構の制御を継続し、制動機構の制御終了後の所定時間経過後に差動調整機構の制御を終了する。
ここで、制動機構の制御終了と同時に差動調整機構の制御を終了させると、各車輪間の差動拘束力が唐突になくなるため、他の車輪と比較して路面との摩擦係数が異なる車輪が、制動機構の制御終了後直ぐに突然大きなスリップを開始することがある。このような現象の発生は、急激な加速性の低下をもたらしたり、オペレータに違和感を与えたりする。
本発明によれば、制動機構の制御終了後も所定時間は差動調整機構の制御を継続するため、制動機構制の御終了直後に再度スリップが発生することを抑制できる。従って、加速性の低下を抑制でき、オペレータに違和感を与えることを防止できる。

本発明のトラクションコントロール装置において、前記制動機構制御手段により制御され、かつ前記各車輪の制動力を調整する電磁式比例制御弁を前記各車輪毎に備えていることが望ましい。

このような本発明によれば、制動機構制御手段により制御され、かつ各車輪の制動力を調整する電磁式比例制御弁を各車輪毎に備えているため、各車輪の制動力を連続的かつ独立に制御できる。従って、オペレータに違和感を与えることなく、効率的かつスムーズなトラクションコントロール制御を実施することができる。

本発明の一実施形態にかかる建設機械の構成を示す模式図。 前記実施形態に係る建設機械の油圧回路図。 前記実施形態に係るＴＣＳコントローラの機能ブロック図。 図３の一部構成を詳細に示す機能ブロック図。 前記実施形態に係るＴＣＳ制御の制御偏差とスライディングモード制御の制御ゲインとの関係を示す図。 前記実施形態に係るＴＣＳコントローラの作用を説明するためのフローチャート。 前記実施形態に係るＴＣＳコントローラの作用を説明するためのフローチャート。 前記実施形態に係るＴＣＳコントローラの作用を説明するためのフローチャート。 前記実施形態に係るＴＣＳコントローラの作用を説明するための図。 前記実施形態に係るＴＣＳコントローラの作用を説明するためのフローチャート。 前記実施形態に係る制動機構制御手段の作用を説明するための図。 前記実施形態に係る差動調整機構制御手段の作用を説明するためのフローチャート。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔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およびロックアップ機構を備えて構成され、変速機コントローラ３により、変速機１Ｂの変速制御やロックアップ制御が行われる。
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。

ここで、差動機構１Ｃは、差動調整機構１ＣＡを備えており、差動機構１Ｃにおける差動は、差動調整機構１ＣＡにより拘束できるようになっている。また、差動機構１Ｄ，１Ｅ，１Ｆは、左右輪の差動のみを許容するように構成されている。このため、差動機構１Ｅは、左右輪の差動のみを許容するように構成されており、前後輪の差動は許容されない、いわゆる直結状態となっている。

このような車両本体の車輪４の部分には、フロントブレーキ４１及びセンターブレーキ４２が設けられ、フロントブレーキ４１およびセンターブレーキ４２は、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。そして、本発明の制動機構は、フロントブレーキ４１、センターブレーキ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。

また、詳しくは後述するが、各車輪４には、車輪４の回転速度を検出するための回転速度センサ（回転速度検出手段）４３ＦＬ，４３ＦＲ，４３ＣＬ，４３ＣＲが設けられている。各回転速度センサ４３ＦＬ，４３ＦＲ，４３ＣＬ，４３ＣＲで検出された回転速度信号、およびアーティキュレート角センサ７Ａで検出された前後車体フレーム間のアーティキュレート角（屈折角）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。

ＴＣＳコントローラ７は、油圧回路５，６を介してフロントブレーキ４１およびセンターブレーキ４２のブレーキトルクを制御するＴＣＳブレーキ制御と、差動調整機構１ＣＡの差動拘束力を調整するインタアクスルデフ制御との両制御を、ＴＣＳ制御として行う。また、ＴＣＳコントローラ７は、リターダ制御用のコントローラも兼ねており、リターダ速度設定用のリターダ操作レバー７Ｃからの操作信号に基づいて、リターダ制御を行う。

〔２〕ブレーキ油圧回路５の構成
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およびセンターブレーキ４２は、多板ブレーキ４１１，４２１およびスラックアジャスタ４１２，４２２を備えて構成されている。スラックアジャスタ４１２，４２２は、フロントブレーキ４１およびセンターブレーキ４２の回転部分の磨耗による隙間を自動的に調整する装置であり、スラックアジャスタ４１２，４２２は、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及びセンターブレーキ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及びセンターブレーキ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。

このブレーキ油圧回路５は、油圧供給系５１、フート式ブレーキ弁５２、駐車ブレーキ弁５３を備えて構成される。
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およびセンターブレーキ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の圧油をアンロードする。

フート式ブレーキ弁５２は、前輪用ブレーキ弁５２１と中央輪用ブレーキ弁５２２で構成され、ブレーキペダル５２３が操作されると、前輪用ブレーキ弁５２１がフロントブレーキ４１に、中央輪用ブレーキ弁５２２がセンターブレーキ４２に、それぞれ油圧アキュムレータ５１１，５１２の圧油を送って制動している。

具体的には、ブレーキペダル５２３が操作されて前輪用ブレーキ弁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の圧油が前輪用ブレーキ弁５２１から出力される。この圧油は、ＴＣＳ制御用油圧回路６の前輪用油圧回路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。ここで、前輪用ブレーキ弁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にほぼ同じ圧力で作用することになる。このため、左右で同じ制動力での制動が行われる。

この際、中央輪用ブレーキ弁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の圧油が中央輪用ブレーキ弁５２２から出力さる。この圧油は、中央輪用油圧回路６２を介してセンターブレーキ４２に供給され、センターブレーキ４２による制動が行われる。そして、前輪の場合と同様に、中央輪用ブレーキ弁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ーブレーキ４２にほぼ同じ圧力で作用するため、左右で同じ制動力での制動が行われる。

駐車ブレーキ弁５３は、パーキングブレーキ５４を操作する弁であり、ソレノイド５３１及びばね部５３２を備えて構成される。この駐車ブレーキ弁５３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り替えられると、ソレノイド５３１によってポジションが切り替えられ、パーキングブレーキ５４のシリンダ室５４１の圧油を、油圧供給系５１のタンク５１５に戻して駐車制動圧をゼロにしている。これにより駐車時には、パーキングブレーキ５４のばね力によって制動状態を保持させる。

走行時、この駐車ブレーキ弁５３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、ポジションが切り替えられる。これにより、油圧アキュムレータ５１３の圧油をパーキングブレーキ５４のシリンダ室５４１に供給し、駐車制動圧を高くしている。このため、走行時には、パーキングブレーキ５４によるブレーキが解放されて、車両は走行可能な状態となる。なお、図２では簡易的に記載しているが、パーキングブレーキ５４は、フロントブレーキ４１またはセンターブレーキ４２と並列に設けられるか、または、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に設けられる。

〔３〕ＴＣＳ制御用油圧回路６の構造
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及びセンターブレーキ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、前輪用油圧回路６１及び中央輪用油圧回路６２を備えて構成される。

前輪用油圧回路６１は、フロントブレーキ４１のＴＣＳブレーキ制御を行う油圧回路として構成され、前輪用ＴＣＳ切替弁６１１、２つの電磁式比例制御弁６１２，６１３、２つのシャトル弁６１４，６１５および圧力センサ６１６，６１７を備えて構成される。
前輪用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。

電磁式比例制御弁６１２，６１３は、基端が前輪用ＴＣＳ切替弁６１１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、ＴＣＳブレーキ制御時にフロントブレーキ４１のブレーキ圧を制御する制御弁である。尚、電磁式比例制御弁６１２は、フロントブレーキ４１の左側への圧油供給の制御を行う弁であり、電磁式比例制御弁６１３は、フロントブレーキ４１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。

シャトル弁６１４，６１５は、電磁式比例制御弁６１２，６１３の出力側に設けられ、一方の入力は、電磁式比例制御弁６１２，６１３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６１４，６１５の入力同士を連絡する配管で接続されている。この配管途中には、前輪用ブレーキ弁５２１の出力配管が接続されている。
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。

中央輪用油圧回路６２は、センターブレーキ４２のＴＣＳブレーキ制御を行う油圧回路として構成され、前輪用油圧回路６１と同様に、中央輪用ＴＣＳ切替弁６２１、２つの電磁式比例制御弁６２２，６２３、２つのシャトル弁６２４，６２５、および圧力センサ６２６，６２７を備えている。なお、圧力センサ６１６，６１７は、シャトル弁６１４，６１５およびフロントブレーキ４１間の配管途中に、圧力センサ６２６，６２７は、シャトル弁６２４，６２５およびセンターブレーキ４２間の配管途中に、それぞれ設けても良い。
中央輪用ＴＣＳ切替弁６２１には、ソレノイド６２１Ａが設けられ、中央輪用ＴＣＳ切替弁６２１は、同様にＴＣＳコントローラ７から出力された電気信号に基づいて、センターブレーキ４２側のＴＣＳの動作可否を切り替える。

また、電磁式比例制御弁６２２，６２３にも、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。

このようなＴＣＳ制御用油圧回路６は、前述した前輪用油圧回路６１、中央輪用油圧回路６２を構成する各弁のポジションを変更することにより、ＴＣＳとして機能する。
図２において、前輪用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、中央輪用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。

一方、図２において、前輪用ＴＣＳ切替弁６１１のスプールが下側のポジションにある場合、及び、中央輪用ＴＣＳ切替弁６２１のスプールが下側のポジションにある場合には、ＴＣＳ機能が有効に作動する。
この場合、前輪用油圧回路６１では、前輪用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。

また、中央輪用油圧回路６２では、中央輪用ＴＣＳ切替弁６２１から出力された圧油は、電磁式比例制御弁６２２，６２３に供給され、電磁式比例制御弁６２２，６２３から出力された圧油は、シャトル弁６２４，６２５を経由してセンターブレーキ４２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及びセンターブレーキ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。

なお、ブレーキペダル５２３が操作された場合には、フロント側では、前輪用ブレーキ弁５２１から出力された圧油は、シャトル弁６１４，６１５を経て、フロントブレーキ４１に供給され、ブレーキペダル５２３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。また、リア側も、中央輪用ブレーキ弁５２２から出力された圧油が、シャトル弁６２４，６２５を経てセンターブレーキ４２に供給され、同様に通常のブレーキとして機能する。
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。

〔４〕ＴＣＳコントローラ７の構成
図３および図４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および演算処理装置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。

演算処理装置７２の入力側には、回転速度センサ４３ＦＬ，４３ＦＲ，４３ＣＬ，４３ＣＲ、アーティキュレート角センサ７Ａ、ＴＣＳシステムスイッチ７Ｂ、リターダ操作レバー７Ｃ、および圧力センサ６１６，６１７，６２６，６２７が電気的に接続されている。このうち、回転速度センサ４３ＦＬ，４３ＦＲ，４３ＣＬ，４３ＣＲは、ＬＰＦ（Low Pass Filter）７３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として演算処理装置７２に入力する。

一方、演算処理装置７２の出力側には、ＴＣＳ切替弁６１１，６２１のソレノイド６１１Ａ，６２１Ａ、およびＴＣＳ制御用油圧回路６の電磁式比例制御弁６１２，６１３，６２２，６２３のソレノイド６１２Ａ，６１３Ａ，６２２Ａ，６２３Ａが電気的に接続されている。
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。

このような演算処理装置７２は、車速取得手段（車速推定手段）８０、制御許可判定手段８１、制御開始判定手段８２、制御終了判定手段８３、制動機構制御手段８４、差動調整機構制御手段８５、およびリターダ制御手段８６を備えている。
車速取得手段８０は、建設機械の車速を取得する部分である。本実施形態において、車速取得手段８０は、回転速度センサ４３ＦＬ，４３ＦＲ，４３ＣＬ，４３ＣＲからの各車輪４の回転速度ωfl，ωfr，ωcl，ωcrに基づいて、任意の時刻における車速Ｖを推定する。

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のオンオフ状況、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。

制御開始判定手段８２は、ＴＣＳ制御の開始条件が満たされたか否かを判断する部分であり、以下の式（１）〜（３）により算出された左右輪の回転速度の比ωee、左右輪の回転速度の差ωlr、および前後輪の回転速度の差ωfcに基づいて、ＴＣＳブレーキ制御およびインタアクスルデフ制御を開始するか否かの判断を行う。

具体的に、制御開始判定手段８２は、左右輪回転速度比算出部８２１、左右輪回転速度差算出部８２２、前後輪回転速度差算出部８２３、制御閾値設定部８２４、および制御開始判定部８２５を備えている。
このうち、左右輪回転速度比算出部８２１は以下の式（１）により左右輪の回転速度の比ωeeを、左右輪回転速度差算出部８２２は以下の式（２）により左右輪の回転速度の差ωlrを、それぞれ前輪および中央輪について算出する。また、前後輪回転速度差算出部８２３は、前後輪の回転速度の差ωfcを以下の式（３）により算出する。

［式１］
ωee＝｜（ωl−ωr）／（ωl＋ωr）｜ …（１）
［式２］
ωlr＝｜（ωl−ωr）｜ …（２）
［式３］
ωfc＝｜（ωfl＋ωfr）／２−（ωcl＋ωcr）／２｜ …（３）

制御閾値設定部８２４は、アーティキュレート角およびアーティキュレート角の変化量に基づいて、メモリ７１に予め記憶されている所定の閾値を補正し、制御開始閾値を設定する。具体的に、制御閾値設定部８２４は、メモリ７１に記憶された左右輪回転速度比用の所定の閾値および左右輪回転速度差用の所定の閾値を、アーティキュレート角およびアーティキュレート角の変化量に応じて補正し、左右輪回転速度比用の制御開始閾値および左右輪回転速度差用の制御開始閾値を設定する。また、制御閾値設定部８２４は、車速に応じて、前後輪回転速度差用の制御開始閾値を設定する。

制御開始判定部８２５は、算出された左右輪の回転速度比ωee、左右輪の回転速度差ωlr、および前後輪の回転速度差ωfcの少なくとも何れかが、制御閾値設定部８２４で設定された閾値以上となったか否かを判定する。そして、制御開始判定部８２５は、判定結果に応じて、ＴＣＳブレーキ制御およびインタアクスルデフ制御を開始するか否かの判断を行う。

制御終了判定手段８３は、ＴＣＳ制御を終了するか否か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、後述する各車輪４の制御偏差Ｓを参照して、前輪のＴＣＳブレーキ制御、中央輪のＴＣＳ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。

制動機構制御手段８４は、ＴＣＳの制御指令の生成および出力を行う部分であり、実スリップ率算出部８４１、目標スリップ率設定部８４２、制御偏差算出部（制御偏差算出手段）８４３、トラクションフォース推定部（トラクションフォース推定手段）８４４、および制動機構制御部８４５を備えている。
実スリップ率算出部８４１は、車速取得手段８０で得られた車速Ｖ、車輪４の半径ｒ、および各車輪４の回転速度ωfl，ωfr，ωcl，ωcrに基づいて、各車輪４の実際のスリップ率λを以下の式（４）により算出する。

［式４］
λ＝（ｒ・ω−Ｖ）／（ｒ・ω） …（４）

目標スリップ率設定部８４２は、以下の式（５）により、車輪４ごとの目標スリップ率ηを算出する。ここで、ηｓは基準目標スリップ率であり、本実施形態では、メモリ７１に予め記憶されている所定値が用いられる。また、ηａは旋回走行時の外輪の目標スリップ率の設定に際し、基準目標スリップ率ηｓに加えられる補正目標スリップ率であり、アーティキュレート角に応じて設定される。これにより、アーティキュレート角が大きくなるに従って、補正目標スリップ率ηａの値も大きく設定されるようになっている。

［式５］
η＝ηｓ＋ηａ …（５）

制御偏差算出部８４３は、制御指令の生成にあたっての制御偏差Ｓ、つまり制御量に関する目標値と実際の値との偏差を算出する。本実施形態では、ＴＣＳ制御をスライディングモード制御で行っており、スリップ率λおよび目標スリップ率ηを用いて以下の式（６）で制御偏差Ｓを算出している。

［式６］
Ｓ＝λ−η …（６）

トラクションフォース推定部８４４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。また、トラクションフォース推定部８４４は、トラクションフォースの推定誤差が大きい場合でもＴＣＳ制御が安定するよう、制御偏差算出部８４３からの制御偏差Ｓに応じてトラクションフォースを修正する。

具体的に、トラクションフォース推定部８４４は、制御状態判定部８４４Ａ、トラクションフォース初期値設定部８４４Ｂ、およびトラクションフォース修正部８４４Ｃを備えている。
このうちの制御状態判定部８４４Ａは、制御開始判定手段８２の判定結果に基づいて、ＴＣＳ制御の制御状態を判定する。

トラクションフォース初期値設定部８４４Ｂは、制御状態判定部８４４Ａの判定結果に応じて、トラクションフォースの初期値を設定する。初期値設定にあたり、トラクションフォース初期値設定部８４４Ｂは、ＴＣＳブレーキ制御およびインタアクスルデフ制御とも行われていない場合は、以下の式（７）により得られる車輪４の入力駆動力Ｆin１を取得する。また、前輪４または中央輪４のみでＴＣＳブレーキ制御が行われている場合、トラクションフォース初期値設定部８４４Ｂは、ＴＣＳブレーキ制御が行われていない方に対し、以下の式（８）により得られる入力駆動力Ｆin２を継続して取得する。そして、トラクションフォース初期値設定部８４４Ｂは、入力駆動力Ｆin１または入力駆動力Ｆin２を用いて、トラクションフォースを初期化する。

［式７］
Ｆin１＝（Ｔs／２−Ｊ・（ｄω／ｄｔ））／ｒ …（７）
［式８］
Ｆin２＝（Ｆin１・ｒ−Ｊ・（ｄω／ｄｔ））／ｒ …（８）

ここで、Ｊは車輪４のイナーシャ、Ｔsは前輪４の差動機構１Ｄまたは中央輪４の差動機構１Ｅからの出力トルクであり、出力トルクＴsは、メモリ７１に予め記憶されている
差動機構１Ｃ〜１Ｆの減速比等のダンプトラック１の諸元データ、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、および変速機コントローラ３から送信される変速段情報に基づいて算出される。

トラクションフォース修正部８４４Ｃは、ＴＣＳ制御の制御偏差Ｓに基づいて、トラクションフォースを修正する。本実施形態では、ＴＣＳ制御をスライディングモード制御で行っているため、本実施形態のトラクションフォース修正部８４４Ｃは、制御偏差算出部８４３にて算出された制御偏差Ｓに基づいて、トラクションフォース初期値設定部８４４Ｂにてトラクションフォースが初期化された場合はその初期値をもとに、そうでない場合は前の演算サイクルのトラクションフォースをもとに、トラクションフォースを修正する。

制動機構制御部８４５は、ＴＣＳブレーキ制御の制御指令の生成および出力を行う。本実施形態において、制動機構制御手段８４は、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に対する制御指令の生成および出力を行う。
具体的に、制動機構制御部８４５は、目標ブレーキトルク算出部８４５Ａ、目標ブレーキトルク判定部８４５Ｂ、基準車輪判定部８４５Ｃ、目標ブレーキトルク低減部８４５Ｄ、および制御指令生成部８４５Ｅを備えている。

目標ブレーキトルク算出部８４５Ａは、ダンプトラック１の車両モデルに基づいて、ＴＣＳブレーキ制御における各車輪４の目標ブレーキトルクを算出する。ダンプトラック１の車両モデルは、車輪のイナーシャＪ、車輪の回転速度ω、差動機構１Ｃ，１Ｅから出力されて車輪に入力されるトルクＴin、トラクションフォースＦ、ブレーキトルクＴbを用いて、以下の式（９）で表現される。

［式９］
Ｊ・（ｄω／ｄｔ）＝Ｔin／２−ｒ・Ｆ−Ｔb …（９）

ここで、式（４）を用いて式（６）を変形してＳ’とし、Ｓ’に関して微分すると、以下の式（１０）が得られる。

［式１０］
ｄＳ’／ｄｔ＝（１−η）・ｒ・（ｄω／ｄｔ）−ｄＶ／ｄｔ …（１０）

また、スライディングモード制御の制御則より、以下の式（１１）が得られる。ここで、Ｋはスライディングモード制御の制御ゲインであり、例えば、図５に示されるような特性を有するように設定されている。

［式１１］
ｄＳ’／ｄｔ＝−Ｋ・Ｓ …（１１）

さらに、α＝（１−η）・ｒ／Ｊとした場合に、式（９）〜式（１１）から、以下の式（１２）が導かれる。

［式１２］
Ｔb＝Ｔin／２−ｒ・Ｆ−（ｄＶ／ｄｔ）／α＋（Ｋ／α）・Ｓ …（１２）

ここで、２輪モデルを考慮した場合、以下の関係式（１３）が成り立つ。

［式１３］
Ｔin＝ｒ・（Ｆr＋Ｆl）＋（Ｔbl＋Ｔbr）＋Ｊ・（（ｄωl／ｄｔ）＋（ｄωr／ｄｔ）） …（１３）

式（１２）および式（１３）より、以下の式（１４）および式（１５）が得られる。

［式１４］
Ｔbl＝Ｔin／２−ｒ・Ｆl−（ｄＶ／ｄｔ）／α＋（Ｋ／α）・Ｓ …（１４）
［式１５］
Ｔbr＝Ｔin／２−ｒ・Ｆr−（ｄＶ／ｄｔ）／α＋（Ｋ／α）・Ｓ …（１５）

従って、最終的に、以下の式（１６）および式（１７）によりブレーキトルクが得られる。目標ブレーキトルク算出部８４５Ａは、式（１６）および式（１７）を用いて、各車輪４の目標ブレーキトルクを算出する。

［式１６］
Ｔbl＝Ｊ・（ｄωl／ｄｔ＋ｄωr／ｄｔ）／２＋ｒ・（Ｆr−Ｆl）／２＋（Ｔbl＋Ｔbr）／２−（ｄＶ／ｄｔ）／α＋（Ｋ／α）・Ｓ …（１６）
［式１７］
Ｔbr＝Ｊ・（ｄωl／ｄｔ＋ｄωr／ｄｔ）／２＋ｒ・（Ｆl−Ｆr）／２＋（Ｔbl＋Ｔbr）／２−（ｄＶ／ｄｔ）／α＋（Ｋ／α）・Ｓ …（１７）

ここで、ブレーキトルクＴbは、ブレーキ圧Ｐに比例し、ブレーキトルクＴbとブレーキ圧Ｐとの間には以下の式（１８）の関係が成り立つ（ｋ：ブレーキトルク換算係数）。

［式１８］
Ｔb＝ｋ・Ｐ…（１８）

すなわち、ブレーキ圧Ｐは、ブレーキトルクＴbに対して一義的に定まる値であり、ブレーキトルクＴbおよびブレーキ圧Ｐは、ブレーキ量を調整するパラメータとして等価関係にある。そして、本実施形態の目標ブレーキトルク算出部８４５Ａは、式（１８）を用いて、各車輪４の目標ブレーキトルクをそれぞれ目標ブレーキ圧に換算している。

目標ブレーキトルク判定部８４５Ｂは、各車輪４の目標ブレーキトルクが、メモリ７１に予め記憶されている閾値以上となったか否かを判定する。すなわち、目標ブレーキトルク判定部８４５Ｂは、両前輪４および両中央輪４の目標ブレーキトルクが、それぞれ前輪用の閾値以上及び後輪用の閾値以上となったか否かを判定している。

ここで、前述したように、ブレーキトルクＴbおよびブレーキ圧Ｐは等価関係にあることから、本実施形態の目標ブレーキトルク判定部８４５Ｂは、目標ブレーキ圧を用いて判定を行う。これに伴い、目標ブレーキ圧に対する前輪用および後輪用の圧力閾値と、前輪用および後輪用のブレーキトルク換算係数とが、予めメモリ７１に記憶されている。すなわち、目標ブレーキトルクに対する閾値は、予め圧力閾値とブレーキトルク換算係数とに分けて記憶されており、圧力閾値にブレーキトルク換算係数を乗算した値が目標ブレーキトルクに対する閾値となる。

基準車輪判定部８４５Ｃは、各車輪４の目標ブレーキトルクに基づいて、ＴＣＳブレーキ制御の基準車輪を判定する。前述したように、目標ブレーキ圧が目標ブレーキトルクに対応することから、本実施形態の基準車輪判定部８４５Ｃは、目標ブレーキ圧を用いて基準車輪を判定する。

目標ブレーキトルク低減部８４５Ｄは、各車輪４の目標ブレーキトルクが閾値以上となった場合に、基準車輪の目標ブレーキトルクとその閾値との差分に応じて、各車輪４の目標ブレーキトルクを低減する。本実施形態の場合、目標ブレーキトルク低減部８４５Ｄは、目標ブレーキトルク判定部８４５Ｂや基準車輪判定部８４５Ｃの場合と同様に、その処理に当たっては目標ブレーキ圧を用いる。

制御指令生成部８４５Ｅは、車輪４の制動状態が目標ブレーキトルクに対応するブレーキ圧Ｐとなるような制御指令を、電磁式比例制御弁６１２，６１３，６２２，６２３のそれぞれに対して生成し、各電磁式比例制御弁６１２，６１３，６２２，６２３を構成するソレノイド６１２Ａ，６１３Ａ，６２２Ａ，６２３Ａに対して制御信号を出力する。これにより、電磁式比例制御弁６１２，６１３，６２２，６２３の開度が調整され、各車輪４の制動力が制御される。

差動調整機構制御手段８５は、差動機構１Ｃの差動拘束力を制御するための制御指令を生成し、生成した制御指令を差動調整機構１ＣＡに出力する。すなわち、差動調整機構制御手段８５は、制御開始判定手段８２によりインタアクスルデフ制御を行うと判定された場合は、差動機構１Ｃの差動を拘束する制御指令を生成し、差動調整機構１ＣＡに出力する。

リターダ制御手段８６は、リターダ操作レバー７Ｃからの操作信号に基づいて、リターダ制御を行う。すなわち、リターダ制御手段８６は、リターダ操作レバー７Ｃからの操作信号に基づいて、前述したソレノイド６１２Ａ，６１３Ａ，６２２Ａ，６２３Ａへの制御信号の生成および出力を行う。

〔５〕ＴＣＳコントローラ７の作用及び効果
〔５−１〕ＴＣＳコントローラ７の作用の概要
次に、前述した構成のＴＣＳコントローラ７の作用の概要を、図６に示されるフローチャートに基づいて説明する。
（１）ＴＣＳコントローラ７は、回転速度センサ４３ＦＬ，４３ＦＲ，４３ＣＬ，４３ＣＲから出力される各車輪４の回転速度ωfl，ωfr，ωcl，ωcr、アーティキュレート角センサ７Ａから出力されるアーティキュレート角、エンジンコントローラ２からのエンジントルク情報、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作動信号などの各種入力信号を取得する（処理Ｓ１）。

（２）車速取得手段８０は、各車輪４の回転速度ωfl，ωfr，ωcl，ωcrに基づいて、任意の時刻における車速Ｖを推定する（処理Ｓ２）。
（３）制動機構制御手段８４において、実スリップ率算出部８４１は、車速取得手段８０で得られた車速Ｖ、車輪４の半径ｒ、および各車輪４の回転速度ωfl，ωfr，ωcl，ωcrに基づいて、車輪４ごとの実際のスリップ率λを算出する。また、目標スリップ率設定部８４２は、メモリ７１に記憶されている基準目標スリップ率ηｓと、アーティキュレート角に応じて設定される補正目標スリップ率ηａとに基づき、車輪４ごとに目標スリップ率ηを算出する（処理Ｓ３）。

（４）制御偏差算出部８４３は、各車輪４について、スリップ率λおよび目標スリップ率ηから制御偏差Ｓを算出する（処理Ｓ４）。
（５）トラクションフォース推定部８４４は、エンジンコントローラ２から送信されるエンジン出力トルク、変速機コントローラ３から送信される変速段情報、およびダンプトラック１の諸元データに基づいて、前輪４および中央輪４のトラクションフォースを推定する（処理Ｓ５）。なお、トラクションフォースＦの推定は、後述する処理Ｓ１０の前に行われるのであれば、必ずしもこの段階で行われなくても良い。

（６）制御許可判定手段８１は、ＴＣＳ制御が許可され得る状態にあるか否かを判定するにあたり、先ずＴＣＳシステムスイッチ７Ｂのオンオフ状況を確認する（処理Ｓ６）。ＴＣＳシステムスイッチ７ＢがＴＣＳ制御キャンセル状態となっている場合、制御許可判定手段８１は、ＴＣＳ制御を許可しない。この場合は、ＴＣＳ制御が行われないため、エンジン１Ａから変速機１Ｂおよび差動機構１Ｃ〜１Ｆを介して伝わってきた駆動力が、そのまま車輪４に伝達される。

（７）一方、ＴＣＳシステムスイッチ７ＢがＴＣＳ制御キャンセル状態となっていない場合、制御許可判定手段８１は、リターダ制御の指令値、ブレーキペダルのオンオフ状況、変速機１Ｂの変速段の位置、およびアクセルペダルのオンオフ状況に基づいて、ＴＣＳ制御が許可される状況にあるか否かを判定する（処理Ｓ７）。具体的に、制御許可判定手段８１は、以下の表１に基づいて、ＴＣＳ制御が許可される状況にあるか否かを判定する。そして、処理Ｓ７でＴＣＳを許可し得ない状況にあると判断すればＴＣＳ制御を実施せず、許可し得る状況にあると判断すれば次の処理に進む。

（８）制御開始判定手段８２において、制御開始判定部８２５は、左右輪回転速度比算出部８２１、左右輪回転速度差算出部８２２、および前後輪回転速度差算出部８２３でそれぞれ算出された左右輪の回転速度比ωee、左右輪の回転速度差ωlr、および前後輪の回転速度差ωfcのすくなくとも何れかが、制御閾値設定部８２４で算出されたそれぞれの閾値を超えたか否かを判定する。すなわち、制御開始判定手段８２は、以下の表２に基づいて、ＴＣＳブレーキ制御およびインタアクスルデフ制御の開始の要否を判断する（処理Ｓ８）。

表２において、パターンＡの閾値ａおよびパターンＢの閾値ｂについては、左右輪回転速度比用の所定の閾値および左右輪回転速度差用の所定の閾値を、アーティキュレート角およびアーティキュレート角の変化量に応じて補正して設定する。このように、旋回走行時の制御開始閾値を高くすることで、内外輪速度差によるＴＣＳ制御の早期作動を防止している。

一方、パターンＤ１，Ｄ２の前後輪回転速度差に対する閾値ｄは、パターンＥの前後輪回転速度差に対する閾値ｅに比べ小さく設定されている。また、パターンＤ１，Ｄ２の変速機出力回転数に対する閾値ｄｍは、パターンＥの変速機出力回転数に対する閾値ｅｍに比べ小さく設定されている。これにより、車速が低い場合には、ＴＣＳ制御をより早いタイミングで開始することができる。このため、低速領域で特に必要とされる加速性を向上させることができる。

制御開始判定手段８２は、左右輪の回転速度比ωee、左右輪の回転速度差ωlr、および前後輪の回転速度差ωfcの少なくとも何れかが、それぞれの閾値を超えた場合にＴＣＳ制御開始タイマーをカウントアップし、当該カウンターが所定値を超えた場合に、予め記憶されている制御パターンのテーブルに従って、ＴＣＳブレーキ制御およびインタアクスルデフ制御のうち少なくとも一方の制御を開始する。そして、制御開始判定手段８２は、ＴＣＳブレーキ制御またはインタアクスルデフ制御の実施が必要な場合には、それぞれの制御フラグをセットし、不要な場合には、それぞれの制御フラグのリセットを行う。なお、ＴＣＳブレーキ制御フラグは、前輪４および中央輪４間で別個に設けられ、前輪ＴＣＳブレーキ制御フラグおよび中央輪ＴＣＳブレーキ制御フラグとして、それぞれ独立にセットまたはリセットされる。

（９）制御終了判定手段８３は、各車輪４の制御偏差Ｓを参照して、ＴＣＳ制御を終了すべきか否かを判定する。すなわち、制御終了判定手段８３は、制御偏差Ｓが制御終了閾値を下回った場合に、ＴＣＳブレーキ制御フラグをリセットすることで、制動機構制御手段８４にＴＣＳブレーキ制御を終了させる指令を行う。また、制御終了判定手段８３は、インタアクスルデフ制御フラグをリセットして、差動調整機構制御手段８５にインタアクスルデフ制御を終了させる指令を行う（処理Ｓ９）。

（１０）制動機構制御手段８４は、ＴＣＳブレーキ制御が実施されている場合には、前述した式（１６）および式（１７）により算出した目標ブレーキトルクに基づいて、各電磁式比例制御弁６１２，６１３，６２２，６２３のソレノイド６１２Ａ，６１３Ａ，６２２Ａ，６２３Ａに対する制御信号を生成し、かつ出力する（処理Ｓ１０）。これにより、電磁式比例制御弁６１２，６１３，６２２，６２３の開度が調整され、各車輪４の制動力が制御される。

一方、ＴＣＳブレーキ制御が実施されていない場合、制動機構制御手段８４は、ソレノイド６１２Ａ，６１３Ａ，６２２Ａ，６２３Ａに対し電流値がゼロとなるような信号を出力する。ここで、制動機構制御手段８４は、ＴＣＳブレーキ制御フラグの状態がセットからリセットへ切り換えられた直後は、ＴＣＳブレーキ制御によるブレーキトルクを徐々に小さくするような制御指令をソレノイド６１２Ａ，６１３Ａ，６２２Ａ，６２３Ａに出力する。すなわち、制動機構制御手段８４は、ソレノイド６１２Ａ，６１３Ａ，６２２Ａ，６２３Ａの電流値を、ＴＣＳブレーキ制御フラグがリセットされた際の値からゼロになるまで徐々に低下させる指令を行う。このようにすることで、制御終了直後の急激なスリップの発生を防ぎ、ＴＣＳ制御が短い周期で断続的に行われることを防止している。

（１１）差動調整機構制御手段８５は、制御開始判定手段８２および制御終了判定手段８３の判定結果に基づき、インタアクスルデフ制御を実施する（処理Ｓ１１）。具体的に、差動調整機構制御手段８５は、インタアクスルデフ制御フラグがセットされている場合、差動機構１Ｃの差動拘束力を最大の値とする制御指令（指令量１００％）を生成し、当該制御指令を差動調整機構１ＣＡに出力する。一方、インタアクスルデフ制御フラグがセットされていない場合、差動調整機構制御手段８５は、差動機構１Ｃの差動拘束力をゼロとする制御指令（指令量０％）を差動調整機構１ＣＡに出力する。

〔５−２〕トラクションフォース推定部８４４の作用の詳細
以下、図７〜図９に従って、ＴＣＳコントローラ７におけるトラクションフォース推定部８４４の作用について詳しく説明する。
図７において、トラクションフォース推定部８４４は、先ずアクセルペダルがオンになっているか否かを判定する（処理Ｓ７１）。

アクセルペダルがオンになっている場合、制御状態判定部８４４Ａは、ＴＣＳブレーキ制御の制御状態を判定する。すなわち、制御状態判定部８４４Ａは、前輪ＴＣＳブレーキ制御フラグがセットされているか否か、中央輪ＴＣＳブレーキ制御フラグがセットされているか否か、およびＴＣＳ制御開始タイマーがカウントを開始したか否かを判定する（処理Ｓ７２）。

処理Ｓ７２で、前輪４および中央輪４ともＴＣＳブレーキ制御フラグがセットされておらず、かつＴＣＳ制御開始タイマーがカウントを開始していないと判定された場合、制御状態判定部８４４Ａは、さらにインタアクスルデフ制御フラグがセットされているか否かを判定する（処理Ｓ７３）。そして、インタアクスルデフ制御フラグがセットされていない場合、トラクションフォース初期値設定部８４４Ｂは、式（７）により前輪４および中央輪４の入力駆動力Ｆin１を取得する（処理Ｓ７４）。

一方、処理Ｓ７２で、前輪４または中央輪４のＴＣＳブレーキ制御フラグがセットされているか、またはＴＣＳ制御開始タイマーがカウントを開始していると判定された場合、トラクションフォース推定部８４４は、前輪４のトラクションフォースＦの初期値を設定するとともに（処理Ｓ７５）、中央輪４のトラクションフォースＦの初期値を設定する（処理Ｓ７６）。

ここで、図８を参照して、前輪４および中央輪４のトラクションフォースＦの初期値の設定について、詳しく説明する。
前輪４のトラクションフォースＦの初期値の設定に際しては、先ず制御状態判定部８４４Ａが、前輪ＴＣＳブレーキ制御フラグがセットされているか否かを判定する（処理Ｓ７５１）。

処理Ｓ７５１で、前輪ＴＣＳブレーキ制御フラグがセットされていないと判定された場合、トラクションフォース初期値設定部８４４Ｂは、式（８）により前輪４の入力駆動力Ｆin２を取得する（処理Ｓ７５２）。
一方、処理Ｓ７５１で、前輪ＴＣＳブレーキ制御フラグがセットされていると判定された場合、制御状態判定部８４４Ａは、さらに前輪４のＴＣＳブレーキ制御が非制御状態から制御状態に切り換わったか否かを判定する（処理Ｓ７５３）。そして、前輪４のＴＣＳブレーキ制御が非制御状態から制御状態に切り換わったと判定された場合、トラクションフォース初期値設定部８４４Ｂは、当該車輪４の入力駆動力Ｆin２が算出されていればこの入力駆動力Ｆin２で、そうでなければ入力駆動力Ｆin１で、当該車輪４のトラクションフォースＦを初期化する（処理Ｓ７５４）。
なお、中央輪４のトラクションフォースＦの初期値の設定は、図８のＳ７６１〜Ｓ７６４に示すように、前輪４の場合と同じであるため、ここでの説明を省略する。

図７に戻り、処理Ｓ７５および処理Ｓ７６で、前輪４および中央輪４のトラクションフォースＦの初期値を設定した後、トラクションフォース修正部８４４Ｃは、制御偏差Ｓの大きさに応じて、前輪４および中央輪４のトラクションフォースＦを修正する（処理Ｓ７７）。
具体的に、トラクションフォース修正部８４４Ｃは、図９に示すように、制御偏差Ｓが、ゼロをその範囲に含む所定値Ｄ１〜Ｕ１の範囲内にある場合は、トラクションフォースＦを修正することなく、そのままの値を維持する。

また、トラクションフォース修正部８４４Ｃは、制御偏差Ｓが、Ｄ１よりも大きい所定値Ｄ１〜Ｄ２の範囲内にある場合は、演算サイクルごとに所定値ＫdづつトラクションフォースＦを小さくし、制御偏差Ｓが、Ｕ１よりも小さい所定値Ｕ１〜Ｕ２の範囲内にある場合は、所定値ＫdづつトラクションフォースＦを大きくする。これにより、トラクションフォースＦは、制御偏差Ｓの絶対値を小さくするように、すなわちＴＣＳ制御を収束させるように、徐々に修正される。

さらにトラクションフォース修正部８４４Ｃは、制御偏差Ｓが所定値Ｄ２を超えた場合は、演算サイクルよりも長い所定のインターバル時間の経過ごとにトラクションフォースＦを係数Ｇdで乗算し、制御偏差Ｓが所定値Ｕ２を下回った場合は、インターバル時間の経過ごとにトラクションフォースＦを係数Ｇuで乗算する。これにより、トラクションフォースＦは、制御偏差Ｓの絶対値が所定値Ｄ２以下またはＵ２以下の場合に比べて、急激に修正されることになる。

本実施形態では、基準目標スリップ率ηｓを３５％に設定しているため、制御偏差Ｓがゼロとは、スリップ率換算で３５％に相当する。ここで、実際のスリップ率λが４５％を超えると路面に伝達可能な駆動力や車輪のサイドフォースが減少し始め、さらに５５％を超えると両方とも著しく減少して加速性およびコーストレース性を低下させる。反対に、スリップ率λが２５％を下回ると、路面への伝達駆動力が減少し始め、さらに１５％を下回ると著しく減少して、路面の摩擦係数に見合った駆動力が得られずに加速不良を引き起こすことになる。ＴＣＳ制御を行っているにもかかわらず、スリップ率λの値がこれらの領域にある場合には、トラクションフォースＦの推定誤差が大きくなっている可能性があることを意味する。従って、本実施形態では、Ｕ２、Ｕ１、Ｄ１、およびＤ２を、スリップ率換算で、それぞれ１５％、２５％、４５％、５５％相当に設定し、トラクションフォースの修正速度を制御偏差Ｓの値に応じて変化させることで、トラクションフォースの推定誤差をスムーズかつ速やかに取り除くようにしている。

〔５−３〕制動機構制御手段８４の作用の詳細
以下、図１０に示されるフローチャートおよび図１１に従って、ＴＣＳブレーキ制御の詳細、特に制動機構制御手段８４の目標ブレーキトルク算出部８４５Ａ、目標ブレーキトルク判定部８４５Ｂ、基準車輪判定部８４５Ｃ、目標ブレーキトルク低減部８４５Ｄ、および制御指令生成部８４５Ｅの作用について詳しく説明する。
先ず、図１０において、目標ブレーキトルク算出部８４５Ａは、前述した式（１６）および式（１７）により、各車輪４の目標ブレーキトルクを算出する（処理Ｓ２０）。また、目標ブレーキトルク算出部８４５Ａは、式（１８）を用いて、各車輪４の目標ブレーキトルクをそれぞれ目標ブレーキ圧に換算する。

次に、目標ブレーキトルク判定部８４５Ｂは、各車輪４の目標ブレーキトルクが閾値以上となったか否かを判定する。ここで、ブレーキトルクおよびブレーキ圧Ｐは、前述のように、ブレーキ量を調整するパラメータとして等価関係にある。このため、本実施形態において、目標ブレーキトルク判定部８４５Ｂは、両前輪４の目標ブレーキ圧が前輪用の圧力閾値以上、かつ両中央輪４の目標ブレーキ圧が中央輪用の圧力閾値以上となったか否かを判定している（処理Ｓ２１）。

両前輪４および両中央輪４の目標ブレーキトルクが閾値以上となった場合、基準車輪判定部８４５Ｃは、基準車輪を判定する。本実施形態の場合、基準車輪判定部８４５Ｃは、各車輪４のうち目標ブレーキ圧が最も小さい車輪を基準車輪と判定する（処理Ｓ２２）。
例えば、前輪４および中央輪４の目標ブレーキ圧を示す図１１において、基準車輪判定部８４５Ｃは、前輪４の目標ブレーキ圧Ｐfが、中央輪４の目標ブレーキ圧Ｐcよりも小さいことを認識して、前輪４を基準車輪と判定する。なお、実際には、基準車輪の判定や後述する目標ブレーキトルクの低減は、全ての駆動輪４の目標ブレーキ圧Ｐf，Ｐcを参照して行われるが、簡略化のため、図１１では目標ブレーキ圧が最小となる前輪４と、何れか一方の中央輪４のみについて図示している。

図１０に戻り、目標ブレーキトルク低減部８４５Ｄは、基準車輪の目標ブレーキトルクとその閾値との差分に応じて、各車輪４の目標ブレーキトルクを低減する（処理Ｓ２３）。
ここで、図１１に示すように、本実施形態の目標ブレーキトルク低減部８４５Ｄは、基準車輪である一方の前輪４の目標ブレーキ圧Ｐfとその圧力閾値Ｐthとの差圧ΔＰfを算出する。そして、目標ブレーキトルク低減部８４５Ｄは、式（１８）を用いて差圧ΔＰfをブレーキトルクに換算し、基準車輪の目標ブレーキトルクとその閾値との差分に相当する値を算出する。ここで、ブレーキ圧に対するブレーキトルクのゲインは前後輪４で異なるので、これを調整するパラメータであるトルクカットゲインを用いて差圧ΔＰfからブレーキトルクへの変換を行う。すなわち、目標ブレーキトルク低減部８４５Ｄは、メモリ７１に記憶されているトルクカットゲインの値を差圧ΔＰfに乗じてトルク低減量ΔＴfに変換し、基準車輪の目標ブレーキトルクからトルク低減量ΔＴfを減ずる。また、目標ブレーキトルク低減部８４５Ｄは、基準車輪ではない他方の前輪４についても、基準車輪と同じトルク低減量ΔＴfを目標ブレーキトルクから減ずる。

また、中央輪４についても、前輪の場合と同様に、目標ブレーキトルクから基準車輪のトルク低減量ΔＴfを減ずる。すなわち、図１１に示すように、中央輪４は、トルク低減量ΔＴfを中央輪のブレーキトルク換算係数ｋで除算して得られるブレーキ圧ΔＰcの分だけ、目標ブレーキトルクが低減されることになる。

一方、図示は省略するが、中央輪４が基準車輪となった場合も、前輪４が基準車輪となった場合と同様に、基準車輪である一方の中央輪４の目標ブレーキ圧Ｐcとその圧力閾値との差圧をブレーキトルクに換算し、換算されたブレーキトルクにトルクカットゲインの値を乗じたトルク低減量ΔＴcを各車輪４の目標ブレーキトルクから減ずる。

図１０に戻り、処理Ｓ２１において、各車輪４のうちの何れかの目標ブレーキ圧が圧力閾値を下回った場合は、目標ブレーキトルクの低減は行われず、目標ブレーキトルク算出部８４５Ａで算出された目標ブレーキトルクがそのまま制御指令生成部８４５Ｅに渡される。
制御指令生成部８４５Ｅは、各車輪４の目標ブレーキトルクに基づいて、電磁式比例制御弁６１２，６１３，６２２，６２３への制御指令の生成および出力をおこなう（処理Ｓ２４）。これにより、電磁式比例制御弁６１２，６１３，６２２，６２３の開度が調整され、各車輪４の制動力が制御される。一方、ＴＣＳブレーキ制御が実施されていない場合、制御指令生成部８４５Ｅは、ソレノイド６１２Ａ，６１３Ａ，６２２Ａ，６２３Ａに対し電流値がゼロとなるような信号を出力する。

〔５−４〕差動調整機構制御手段８５の作用の詳細
以下、図１２に示されるフローチャートに従って、差動調整機構制御手段８５の作用について、さらに詳しく説明する。
先ず、差動調整機構制御手段８５は、インタアクスルデフ制御の実施要否を認識する（処理Ｓ３０）。具体的に、差動調整機構制御手段８５は、インタアクスルデフ制御フラグがオンか、または何れかの車輪でＴＣＳブレーキ制御指令がゼロでない場合は、インタアクスルデフ制御が必要であることを認識し、そうでない場合は、インタアクスルデフ制御が不要であることを認識する。インタアクスルデフ制御が必要であることを認識した場合、差動調整機構制御手段８５は、差動機構１Ｃの差動拘束力を最大の値とする制御指令（指令量１００％）を生成し、差動調整機構１ＣＡに出力する（処理Ｓ３１）。また、差動調整機構制御手段８５は、インタアクスルデフ制御終了カウンターをリセットする（処理Ｓ３２）。

一方、インタアクスルデフ制御が不要であることを認識した場合に、差動調整機構制御手段８５は、インタアクスルデフ制御終了カウンターをカウントアップした後（処理Ｓ３３）、当該カウンターが所定の時間を経過したか否かを判定する（処理Ｓ３４）。そして、差動調整機構制御手段８５は、カウンターが所定の時間を経過していないと判断した場合は、差動機構１Ｃの差動拘束力を最大の値とする制御指令（指令量１００％）を差動調整機構１ＣＡに出力し（処理Ｓ３１）、そうでない場合は、差動機構１Ｃの差動拘束力をゼロとする制御指令（指令量０％）を差動調整機構１ＣＡに出力する（処理Ｓ３５）。

ここで、ＴＣＳブレーキ制御の終了と同時にインタアクスルデフ制御を終了させると、車輪４間の差動拘束力が唐突になくなるため、他の車輪と比較して路面との摩擦係数が異なる車輪が突然大きなスリップを開始することがある。その際は、ＴＣＳ制御が再度開始されるため、当該車輪のスリップは解消され、やがて制御が終了するが、その後再度同じことを繰り返す可能性がある。このような現象の発生は、急激な加速性の低下をもたらしたり、オペレータに違和感を与えたりする。このため、ＴＣＳブレーキ制御が終了しても、一定時間はインタアクスルデフ制御を継続するようにすることで、このような現象が発生することを防止している。

以上のようなトラクションコントロール装置によれば、制御開始判定手段８２により、左右輪の回転速度比ωee、左右輪の回転速度差ωlr、および前後輪の回転速度差ωfcを監視しながら、ＴＣＳ制御を実施するか否かを判定しているので、車輪のスリップ状況に応じて、ＴＣＳブレーキ制御の要否およびその対象となる車輪、並びにインタアクスルデフ制御の制御要否を選択的に設定できる。このため、車輪４への駆動力を状況に応じて適切に分配することができるので、エンジン１Ａの出力を、車輪４のスリップにより無駄に消費することなく、有効に路面に伝達することができる。

また、制御開始閾値と制御目標値である目標スリップ率とを個別に算出しているため、ＴＣＳ制御中の制御指令値に影響を与えることなく、制御開始タイミングを変更することができる。このため、ＴＣＳの早期作動を防ぎつつ、ブレーキ量を大きくしてより加速性を高めるような設定をすることが可能となる。

さらに、前述したトラクションコントロール装置によれば、各車輪４の目標ブレーキトルクが予め記憶された閾値以上となった場合に、各目標ブレーキトルクが低減される。これにより、各車輪４に作用させるＴＣＳ制御のブレーキトルクが低減されるため、ブレーキのかけすぎで駆動力が低下するのを防止できる。従って、走行時の加速性の低下を防止することができる。

また、トラクションコントロール装置は、各車輪４とも同じ量だけ目標ブレーキトルクを低減している。この場合、車輪４間の駆動トルクのバランスが、目標ブレーキトルクの低減前後で変化しないので、何れかの車輪４の駆動トルクが突出して大きくなったり、または小さくなったりすることがない。従って、走行安定性やコーストレース性を確保しつつ、加速性の低下を防止することができる。

さらに、前述したトラクションコントロール装置によれば、車輪および路面間の摩擦力に相当するトラクションフォースＦを考慮して、ＴＣＳ制御のブレーキトルクを設定するため、車輪の駆動トルクが路面状況に応じた適切な値に調整される。また、トラクションフォースＦは、各車輪の制御偏差Ｓに基づいて修正されるため、差動調整機構に拘束トルクが作用して車輪間の差動が拘束された場合や、路面状況の変化により車輪４の摩擦力が変化した場合であっても、トラクションフォースＦが適切な値に維持される。従って、駆動系の種類や路面の状態にかかわらず、十分な加速性および旋回走行時のコーストレース性を確保することができる。

また、トラクションコントロール装置は、ＴＣＳ制御の制御状態を判定する制御状態判定部８４４Ａにおいて、ＴＣＳブレーキ制御フラグのセット状態の判定に加えて、ＴＣＳ制御開始タイマーのカウント開始の有無を判定している。ここで、ＴＣＳ制御開始タイマーは、車輪４の回転速度関係がＴＣＳ開始条件を満たすことでカウントを開始し、ＴＣＳブレーキ制御フラグは、ＴＣＳ制御開始タイマーのカウントが所定値を超えた場合にセットされる。すなわち、ＴＣＳ制御開始タイマーは、スリップの発生時にカウントを開始し、ＴＣＳブレーキ制御フラグは、スリップの発生後に一定のフィルタ時間が経過した後にセットされる。このため、ＴＣＳ制御開始タイマーのカウント開始の有無を判定条件に加えることで、スリップ発生時点をより適格に認識することができる。従って、スリップ発生時点のより正確な値でトラクションフォースＦを初期化することができるため、トラクションフォースＦの推定精度を高めることができる。

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、各車輪４の目標ブレーキトルクを目標ブレーキ圧に換算し、この目標ブレーキ圧を用いて、各目標ブレーキトルクが閾値以上となったか否かの判定、基準車輪の判定、および各目標ブレーキトルクの低減を行っていたがこれに限られず、例えば、目標ブレーキトルクそのものを用いて、これらの処理を行うようにしても良い。

具体的には、メモリ７１に前輪用および中央輪用のトルク閾値を予め記憶しておき、目標ブレーキトルク判定部８４５Ｂが、各車輪４の目標ブレーキトルクがトルク閾値以上となったか否かを判定するようにしても良い。
また、基準車輪判定部８４５Ｃは、目標ブレーキトルクが最も小さい車輪４を基準車輪と判定しても良い。
さらに、目標ブレーキトルク低減部８４５Ｄは、各車輪４の目標ブレーキトルクがトルク閾値以上となった場合に、基準車輪の目標ブレーキトルクとトルク閾値との差分に応じて、各車輪４の目標ブレーキトルクを低減するようにしても良い。

前記実施形態では、各目標ブレーキトルクが閾値以上となったか否かの判定、基準車輪の判定、および各目標ブレーキトルクの低減を、目標ブレーキ圧を用いて行っていたがこれに限られず、例えば、圧力センサ６１６，６１７，６２６，６２７で取得される各車輪４の測定ブレーキ圧を用いて、これらの処理を行っても良い。

前記実施形態では、前輪４および中央輪４間でトルクカットゲインを個別に記憶しておき、前輪４に対しては前輪用のトルクカットゲインを、後輪４に対しては後輪用のトルクカットゲインを、それぞれ用いるようにしていたがこれに限られない。例えば、全車輪で同一のトルクカットゲインの値を予め記憶しておき、このトルクカットゲインを前輪４および中央輪４に共通で用いて、目標ブレーキトルクの低減量を算出しても良い。さらには、前輪の左右、後輪の左右、または各車輪４で異なったトルクカットゲインを用いても良い。

前記実施形態では、ダンプトラック１の６つの駆動輪のうち、前輪４および中央輪４にＴＣＳブレーキ制御を行っていたがこれに限られない。すなわち、相対的に前後の車輪４を制御するものであれば良く、例えば、ダンプトラック１の前輪４および後輪４を制御したり、前輪４、中央輪４、および後輪４を制御したりしても良い。

また、前記実施形態では、制御対象車輪である前輪４および中央輪４の回転速度を検出していたがこれに限られず、全ての車輪４の回転速度を検出するようにしても良い。これにより、より多くの車輪４の回転速度が検出されるため、車速Ｖを推定する場合には、車速Ｖの精度を向上させることができる。また、車速Ｖの推定にあたっては、回転速度センサ４３ＦＬ，４３ＦＲ，４３ＣＬ，４３ＣＲの他に加速度センサを設け、回転速度センサ４３ＦＬ，４３ＦＲ，４３ＣＬ，４３ＣＲからの回転速度値と加速度センサからの加速度値に基づいて、車速Ｖを推定するようにしても良い。
さらに、前記実施形態では、車輪４の回転速度ωfl，ωfr，ωcl，ωcrに基づく推定車速を取得していたがこれに限られず、例えば、対地速度センサから車速を取得したり、ＧＰＳ情報から車速Ｖを算出したりしてもよい。

前記実施形態では、ＴＣＳ制御として、ＴＣＳブレーキ制御およびインタアクスルデフ制御を行っていたが、ＴＣＳブレーキ制御のみを行っても良い。また、これに加えてエンジンの出力制御を行ってもよい。この場合には、路面状況に対してそもそもエンジンの出力が高すぎるような場合に、エンジン出力を落とすことで車輪４のスリップ量を低減することができる。このため、よりスムーズな制御を実現できるとともに、ＴＣＳブレーキ制御中のブレーキの負荷を軽減することができる。

前記実施形態では、トラクションフォース修正部８４４Ｃは、制御偏差Ｓの大きさに応じて、前の演算サイクルの値をもとにトラクションフォースＦを修正していたがこれに限られず、例えば、式（７）や式（８）により得られる入力駆動力Ｆin１，Ｆin２をトラクションフォース初期値設定部８４４Ｂにて毎演算サイクル取得し、トラクションフォース修正部８４４Ｃにて、常時この入力駆動力Ｆin１または入力駆動力Ｆin２を元に、制御偏差Ｓに応じてトラクションフォースＦを修正するようにしても良い。このようなトラクションフォースＦの修正例としては、以下の式（１９）や式（２０）によるものがある（Ｇ１およびＧ２は係数）。

［式１９］
Ｆ＝Ｆin１＋Ｇ１・Ｓ …（１９）
［式２０］
Ｆ＝Ｆin２＋Ｇ２・Ｓ …（２０）

前記実施形態では、トラクションフォースＦの推定にあたり、トラクションフォース推定部８４４の制御状態判定部８４４Ａは、前輪ＴＣＳブレーキ制御フラグおよび中央輪ＴＣＳブレーキ制御フラグのセット状態や、ＴＣＳ制御開始タイマーがカウント状態からＴＣＳ制御の制御状態を判定していたがこれに限られない。例えば、前記実施形態では、ＴＣＳブレーキ制御フラグの状態がセットからリセットへ切り換えられた直後は、ＴＣＳブレーキ制御によるブレーキトルクを徐々に小さくしていたが、このような場合は、制御状態判定部８４４Ａでの制御状態の判定に、ＴＣＳブレーキ制御フラグやＴＣＳ制御開始タイマーの他に、制御終了時のブレーキトルク低減状態を加えることができる。これにより、ＴＣＳ制御終了判断後も継続して作用しているブレーキトルクの影響を排除することができるので、トラクションフォースＦをより正確に推定することができる。

前記実施形態では、ＴＣＳ制御として、差動調整機構制御手段８５が、差動調整機構１ＣＡを介して前後輪間の差動拘束力を制御していたがこれに限られず、例えば左右輪間の差動機構１Ｄ，１Ｅに差動調整機構を設け、差動調整機構制御手段８５が左右輪間の作動拘束力を制御するようにしても良い。この場合であっても、前述した本発明の効果を奏することができる。

前記実施形態では、インタアクスルデフ制御として、制御開始判定手段８２の判定結果に基づき、差動機構１Ｃの差動拘束力を最大（指令量１００％）またはゼロ（指令量０％）としていたがこれに限られず、例えば、制御偏差Ｓに応じて、差動拘束力をリニアに変化させるようにしても良い。

前記実施形態では、アーティキュレート式のダンプトラック１に適用されていたが、これに限られず、例えば、車輪操舵式のダンプトラックや他の建設機械に適用しても良い。この場合には、アーティキュレート角を考慮して制御開始閾値や目標スリップ率を設定することはできないものの、車輪操舵式の場合は、そもそもアーティキュレート式の場合に比べて内外輪速度差が小さいのが一般的である。このため、予め記憶されている制御開始閾値をやや高めに設定しておくことで、ＴＣＳの制御開始タイミングに与える影響を吸収することができる。

本発明は、車輪に設けられる制動機構と前後の駆動輪間の差動調整機構とを備えた建設機械に利用できる他、同様の構成を有する作業機械にも利用することができる。

１…ダンプトラック（建設機械）、１Ｃ…差動機構、４…車輪、５…ブレーキ油圧回路（制動機構）、６…ＴＣＳ制御用油圧回路（制動機構）、７…ＴＣＳコントローラ、４１…フロントブレーキ（制動機構）、４２…センターブレーキ（制動機構）、４３ＦＬ，４３ＦＲ，４３ＣＬ，４３ＣＲ…回転速度センサ（回転速度検出手段）、８０…車速取得手段（車速推定手段）、８２…制御開始判定手段、８４…制動機構制御手段、８５…差動調整機構制御手段、６１２，６１３，６２２，６２３…電磁式比例制御弁、８２１…左右輪回転速度比算出部、８２２…左右輪回転速度差算出部、８２３…前後輪回転速度差算出部、８２５…制御開始判定部、８４１…実スリップ率算出部、８４３…制御偏差算出部（制御偏差算出手段）、８４４…トラクションフォース推定部（トラクションフォース推定手段）、８４４Ａ…制御状態判定部、８４４Ｂ…トラクションフォース初期値設定部、８４４Ｃ…トラクションフォース修正部、８４５…制動機構制御部、８４５Ａ…目標ブレーキトルク算出部、８４５Ｂ…目標ブレーキトルク判定部、８４５Ｃ…基準車輪判定部、８４５Ｄ…目標ブレーキトルク低減部。

Claims (10)

1. 各車輪に設けられる制動機構と、前後の車輪間の差動を調整する差動調整機構とを備えた建設機械の前記制動機構及び前記差動調整機構を制御するトラクションコントロール装置であって、
   前記各車輪の回転速度を検出する回転速度検出手段と、
   検出された前記各車輪の回転速度に基づいて、前記制動機構及び前記差動調整機構の制御を行うか否かを判定する制御開始判定手段と、
   前記制御開始判定手段の判定結果に基づいて、前記制動機構の制御を行う制動機構制御手段と、
   前記制御開始判定手段の判定結果に基づいて、前記差動調整機構の制御を行う差動調整機構制御手段とを備え、
   前記制御開始判定手段は、
   左右輪の回転速度差を算出する左右輪回転速度差算出部と、
   前後輪の回転速度差を算出する前後輪回転速度差算出部と、
   左右輪及び前後輪の少なくともいずれかの回転速度差が、予め記憶された所定の閾値以上となった場合に、前記制動機構及び前記差動調整機構の少なくともいずれかの制御開始をするか否かを判定する制御開始判定部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。
2. 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、
   前後輪用の閾値及び左右輪用の閾値がそれぞれ設定され、
   前記制御開始判定部は、
   前記左右輪回転速度差が左右輪用の閾値以上となったときに、前記制動機構の制御を開始し、及び前記差動調整機構の制御を開始すると判定し、
   前記前後輪回転速度差が前後輪用の閾値以上となったときに、前記差動調整機構の制御を開始すると判定することを特徴とするトラクションコントロール装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のトラクションコントロール装置において、
   前記制御開始判定手段は、左右輪の回転速度比を下記式（１）により算出する左右輪回転速度比算出部を備え、
   前記制御開始判定部は、左右輪の回転速度比が、予め記憶された所定の閾値以上となった場合に、前記制動機構及び前記差動調整機構の制御を開始すると判定することを特徴とするトラクションコントロール装置。
   ［式１］
   ωee＝｜（ωl−ωr）／（ωl＋ωr）｜ …（１）
   ωee：回転速度比
   ωl：左車輪回転速度
   ωr：右車輪回転速度
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のトラクションコントロール装置において、
   前記制御開始判定部は、トランスミッションのロックアップ状態に応じて、前記制動機構及び前記差動調整機構の少なくともいずれかの制御開始を判定することを特徴とするトラクションコントロール装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のトラクションコントロール装置において、
   前記建設機械は、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の建設機械であり、
   左右輪用の前記所定の閾値は、前後の車体フレームの屈折角に応じて変化することを特徴とするトラクションコントロール装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のトラクションコントロール装置において、
   前記建設機械の車速を取得する車速取得手段を備え、
   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いずれかの車輪の回転速度と、前記車速取得手段で取得された車速とに基づいて、当該車輪のスリップ率を算出するスリップ率算出部と、
   算出されたスリップ率が、予め設定された目標スリップ率となるように、前記制動機構を制御する制動機構制御部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。
7. 請求項６に記載のトラクションコントロール装置において、
   前記建設機械は、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の建設機械であり、
   前記目標スリップ率は、前後の車体フレームの屈折角に応じて変化することを特徴とするトラクションコントロール装置。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のトラクションコントロール装置において、
   前記制動機構制御手段は、スライディングモード制御則に基づいて、前記制動機構に与える制御量を演算することを特徴とするトラクションコントロール装置。
9. 請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のトラクションコントロール装置において、
   前記差動調整機構制御手段は、前記制動機構の制御終了後の所定時間の間は前記差動調整機構の制御を継続し、前記所定時間経過後に前記差動調整機構の制御を終了することを特徴とするトラクションコントロール装置。
10. 請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のトラクションコントロール装置において、
    前記制動機構制御手段により制御され、かつ前記各車輪の制動力を調整する電磁式比例制御弁を前記各車輪毎に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。

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