(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サービスブレーキペダル及びリターダブレーキレバーの操作量に応じて前輪及び後輪のブレーキ力を制御する作業車両のブレーキ制御装置において、
ペダル指令に応じて前輪及び後輪のサービスブレーキのブレーキ力を制御するペダル指令ブレーキ力設定手段と、
レバー指令に応じて前輪及び後輪のリターダブレーキのブレーキ力を制御するレバー指令ブレーキ力設定手段と、
サービスブレーキペダル操作時はペダル操作量に応じて前輪ブレーキ力を後輪ブレーキ力より大きくするペダル指令としてのペダル前軸信号及びペダル後軸信号を演算し、ペダル指令ブレーキ力設定手段へ出力するペダル指令コントローラと、
リターダブレーキレバー操作時はレバー操作量に応じて前輪のロックが後輪のロックより後に生じるようなレバー指令としてのレバー前軸信号及びレバー後軸信号を演算し、レバー指令ブレーキ力設定手段へ出力するレバー指令コントローラと
を備えたことを特徴とする作業車両のブレーキ制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の作業車両のブレーキ制御装置において、
ペダル指令コントローラ及びペダル指令ブレーキ力設定手段がペダル操作量に応じて前輪ブレーキ力を後輪ブレーキ力より大きくするペダル指令を演算、及びこの演算結果に基づくサービスブレーキのブレーキ力の制御を機械的に行う機械弁であることを特徴とする作業車両のブレーキ制御装置。
【請求項３】
請求項１記載の作業車両のブレーキ制御装置において、
レバー指令コントローラ及びレバー指令ブレーキ力設定手段がレバー操作量に応じて前輪のロックが後輪のロックより後に生じるようなレバー指令を演算、及びこの演算結果に基づくリターダブレーキのブレーキ力の制御を機械的に行う機械弁であることを特徴とする作業車両のブレーキ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、作業車両のブレーキ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
作業車両としてのダンプトラックは左右一対の前タイヤで操舵し、左右一対の後タイヤで駆動する。ブレーキ指令装置は、オペレータがペダルを足で操作してその操作量でブレーキ力を制御するブレーキ指令装置と、オペレータがレバーを手で操作してその操作量でブレーキ力を制御するブレーキ指令装置の二つが設けられている。ペダルによるブレーキ指令装置は通常車体を停止させるときに一時的に使用し、レバーによるブレーキ指令装置は降坂時に連続してブレーキ力を得るときに使用する。ブレーキ力を生み出すブレーキ力発生装置はペダルによる指令時もレバーによる指令時も共通の装置を使用する場合もある。ダンプトラックの空荷時には前タイヤを主構成部品とする前軸と後タイヤを主構成部品とする後軸への軸荷重とは略等しいが、荷の満載時には後軸の軸荷重が前軸の軸荷重よりも大きくなるため、後軸のブレーキ容量は前軸のブレーキ容量より大きく設計されている。ブレーキ力発生装置に油圧を利用している場合、ペダルまたはレバーの操作量に応じた油圧がブレーキ力発生装置に供給されるが、前軸ブレーキと後軸ブレーキへの油圧は同一の値の油圧が供給されているため、常に後軸ブレーキ力が前軸ブレーキ力よりも大きい。このとき、ブレーキ力が、軸荷重に路面摩擦係数を掛けた値のロック力より大きくなると、タイヤの回転がロックしスリップする。
【０００３】
以上説明したブレーキ装置をもつダンプトラックの前進時にサービスブレーキにより車体を停止させるとき、ペダル操作量を急激に大きくすると車体が前進しているにも拘らず必ず先に後軸のタイヤの回転がロックする。後軸のタイヤがロックすると車体後部が左右に振れる尻振りと呼ばれる現象が起き、車体停止性能が安定しない。ペダルによる車体停止時には略直進状態の車体姿勢で停止したいために、前軸のタイヤがロックして操舵が困難になるよりも、尻振り現象を起さないで車体姿勢を維持することの方が重要である。
また、積荷の状態でリターダブレーキにより連続的にブレーキ力を効かせながら降坂しているときに、リターダレバーの操作量を急激に大きくした場合、前軸の軸荷重が後軸の軸荷重よりも小さいため、前軸のブレーキ力が後軸のブレーキ力より小さいにも拘らず先に前軸のタイヤがロックすることがある。前軸のタイヤがロックすると操舵が困難となり降坂性能が安定しない。リターダブレーキレバーによる降坂時には、後軸のタイヤがロックして尻振り現象が起きることよりも操舵性能を確保する方が重要である。
このため、オペレータは積荷の多少、降坂登坂状況に常に注意し、以上説明した状況が起きないようサービスブレーキ力とリターダブレーキ力を制御している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記方法においては、以下のような問題がある。
オペレータが大きな注意を払ってブレーキ操作していても、サービスブレーキとリターダブレーキはブレーキ装置であるため、緊急時には急激な操作を避けられない。このため、サービスブレーキによる停止ブレーキ時の後軸のタイヤロックとリターダブレーキによる降坂ブレーキ時の前軸のタイヤロックを全て回避することは困難である。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に着目してなされたものであり、サービスブレーキによるブレーキ時の後軸のタイヤロックとリターダブレーキによるブレーキ時の前軸のタイヤロックとを回避する作業車両のブレーキ制御装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【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発明に記載の発明は、サービスブレーキペダル及びリターダブレーキレバーの操作量に応じて前輪及び後輪のブレーキ力を制御する作業車両のブレーキ制御装置において、ペダル指令に応じて前輪及び後輪のサービスブレーキのブレーキ力を制御するペダル指令ブレーキ力設定手段と、レバー指令に応じて前輪及び後輪のリターダブレーキのブレーキ力を制御するレバー指令ブレーキ力設定手段と、サービスブレーキペダル操作時はペダル操作量に応じて前輪ブレーキ力を後輪ブレーキ力より大きくするペダル指令としてのペダル前軸信号及びペダル後軸信号を演算し、ペダル指令ブレーキ力設定手段へ出力するペダル指令コントローラと、リターダブレーキレバー操作時はレバー操作量に応じて前輪のロックが後輪のロックより後に生じるようなレバー指令としてのレバー前軸信号及びレバー後軸信号を演算し、レバー指令ブレーキ力設定手段へ出力するレバー指令コントローラとを備えた構成としている。
【０００７】
第１発明に記載の発明によると、ペダル操作により車体を停止させる場合の空荷時においては、空荷時前軸ロックペダル操作量にて最初に前軸がロックし、ペダル操作量をより増加させると空荷時後軸ロックペダル操作量にて後軸がロックする。また、積荷時にペダル操作量を増加させると、積荷時前軸ロックペダル操作量で前軸がロックし、ペダル操作量をより増加させると積荷時後軸ロックペダル操作量で後軸がロックする。これにより、空荷時と積荷時に拘らず、後軸が前軸より必ず後にロックする。これにより尻振り現象が起きることを回避でき、安定した停止性能を得ることができる。
レバー操作により車体を制動させる場合の空荷時においては、空荷時後軸ロックレバー操作量にて後軸がロックし、レバー操作量を増加させると空荷時前軸ロックレバー操作量で前軸がロックする。また、積荷時にはまず積荷時後軸ロックレバー操作量で後軸がロックし、後に積荷時前軸ロックレバー操作量で前軸がロックする。これにより、空荷時と積荷時に拘らず、前軸が先にロックすることが回避でき、安定した操舵と降坂性能を得ることができる。
【０００８】
第２発明に記載の発明は、第１発明に基づいて、ペダル指令コントローラ及びペダル指令ブレーキ力設定手段がペダル操作量に応じて前輪ブレーキ力を後輪ブレーキ力より大きくするペダル指令を演算、及びこの演算結果に基づくサービスブレーキのブレーキ力の制御を機械的に行う機械弁である構成としている。
【０００９】
第２発明に記載の発明によると、第１発明と同様に、ペダル操作時において、空荷時と積荷時に拘らず、尻振り現象を回避することが機械弁により可能となり、安定した停止性能を得ることができる。また、ペダル指令コントローラが不要になり、部品点数が減少して、コンパクトで信頼性のより高いブレーキ制御装置を得ることができる。
【００１０】
第３発明に記載の発明は、第１発明に基づいて、レバー指令コントローラ及びレバー指令ブレーキ力設定手段がレバー操作量に応じて前軸のロックが後軸のロックより後に生じるようなレバー指令を演算、及びこの演算結果に基づくリターダブレーキのブレーキ力の制御を機械的に行う機械弁である構成としている。
【００１１】
第３発明に記載の発明によると、第１実施形態と同様に、レバー操作時において、空荷時と積荷時に拘らず、前軸のロックを回避することが機械弁により可能となり、安定した操舵と降坂性能を得ることができる。また、レバー指令コントローラが不要になり、部品点数が減少して、コンパクトで信頼性のより高いブレーキ制御装置を得ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。
まず、第１実施形態を説明する。図１によりハード構成を説明する。
作業車両としてのダンプトラックは、左右一対のタイヤ半径Ｒｔをもった前輪２３ａ，２３ｂ（以下、前軸２３と呼ぶ）の所定の位置に前輪を制動するための左右一対の前輪ブレーキ２５ａ，２５ｂ（以下、前軸ブレーキ２５と呼ぶ）と左右一対のタイヤ半径Ｒｔをもった後輪２４ａ，２４ｂ（以下、後軸２４と呼ぶ）の所定の位置に後輪を制動するための左右一対の後輪ブレーキ２６ａ，２６ｂ（以下、後軸ブレーキ２６と呼ぶ）が設けられていて、前軸ブレーキ２５、後軸ブレーキ２６ともに油圧をかけてブレーキ力を生み出す複数のブレーキ板をもった湿式多板ブレーキで構成されている。
【００１３】
図１において、オペレータの足元に足で制動指令操作するサービスブレーキペダル２１（以下、ペダル２１と呼ぶ）が、手元には手で制動指令操作するリターダブレーキレバー２２（以下、レバー２２と呼ぶ）が設けられていて、ペダル２１の下方にはペダル操作量Ｐを検出するペダル操作量検出器１１が、レバー２２の回動中心にはレバー操作量Ｑを検出するレバー操作量検出器１２がそれぞれ取着されている。ペダル操作量検出器１１からのペダル操作量Ｐは、前軸２３と後軸２４のそれぞれのペダル指令ブレーキ力を設定する手段としてのペダル指令前軸電磁弁１７とペダル指令後軸電磁弁１８への信号を出力するペダル指令コントローラ１３に入力回路（図示せず）を介して入力されている。同様に、レバー操作量検出器１２からのレバーの操作量Ｑは、前軸２３と後軸２４のそれぞれレバー指令ブレーキ力を設定する手段としてのレバー指令前軸電磁弁１９とレバー指令後軸電磁弁２０への信号を出力するレバー指令コントローラ１４に入力回路（図示せず）を介して入力されている。
【００１４】
ペダル指令コントローラ１３でペダル操作量Ｐの大きさに正比例の関係で演算されたペダル前軸信号Ｄｐｆとペダル後軸信号Ｄｐｒは出力駆動回路（図示せず）を介してペダル指令コントローラ１３からの指令信号の大きさに正比例した油圧を生み出すペダル指令前軸電磁弁１７とペダル指令後軸電磁弁１８にそれぞれ出力されている。ペダル指令前軸電磁弁１７から出力された油圧Ｈｐｆが油圧配管により、ふたつの入力油圧のいずれか高い油圧を出力する前軸シャトル弁１５の前軸用ペダル側入力ポートＦｐに供給されている。また、ペダル指令後軸電磁弁１８から出力された油圧Ｈｐｒが油圧配管により、ふたつの入力油圧のいずれか高い油圧を出力する後軸シャトル弁１６の後軸用ペダル側入力ポートポートＲｐに供給されている。
【００１５】
レバー指令コントローラ１４でレバー操作量Ｑの大きさに正比例の関係で演算されたレバー指令前軸電磁弁信号Ｄｑｆとペダル指令後軸電磁弁信号Ｄｑｒは出力駆動回路（図示せず）を介してレバー指令コントローラ１４からの指令信号の大きさに正比例した油圧を生み出すレバー指令前軸電磁弁１９とレバー指令後軸電磁弁２０にそれぞれ出力されている。レバー指令前軸用電磁弁１９から出力された油圧Ｈｑｆが油圧配管により、前軸シャトル弁１５の前軸用レバー側入力ポートＦｑに供給されている。また、レバー指令後軸用電磁弁２０から出力された油圧Ｈｑｒが油圧配管により後軸シャトル弁１６の後軸用レバー側入力ポートＲｑに供給されている。
【００１６】
前軸用ペダル側入力ポートＦｐと前軸用レバー側入力ポートＦｑの大きい方の圧力を前軸油圧Ｈｆとして前軸用出力ポートＦｏに出力する前軸シャトル弁１５の前軸用出力用ポートＦｏからの油圧配管は前軸ブレーキ２５に接続されている。また、後軸用ペダル側入力ポートＲｐと後軸用レバー側入力ポートＲｑの大きい方の圧力を後軸油圧Ｈｒとして後軸用出力ポートＲｏに出力する後軸シャトル弁１６の後軸用出力用ポートＲｏからの油圧配管は後軸ブレーキ２６に接続されている。
【００１７】
前軸ブレーキ２５は油圧をかけてブレーキ力を生み出すブレーキ面積Ａｆと前軸ブレーキ代表半径Ｒｆの諸元をもつブレーキである。また、後軸ブレーキは後軸ブレーキ面積Ａｒと後軸ブレーキ代表半径Ｒｒの諸元をもったブレーキである。後軸ブレーキ面積Ａｒは前軸ブレーキ面積Ａｆの２倍で、前軸ブレーキ代表半径Ｒｆと後軸ブレーキ代表半径Ｒｒは等しい。それぞれのブレーキ力はブレーキに加わる油圧と、ブレーキ面積と、ブレーキ代表半径とを掛けあわせてタイヤ半径Ｒｔで割った値である。
【００１８】
図２により、前軸２３への軸荷重（以下、軸重と呼ぶ）と後軸２４への軸重を説明する。図２（ａ）に示すように、空荷時の空荷時前軸軸重Ｗｋｆと空荷時後軸軸重Ｗｋｒは略等しく、図２（ｂ）に示すようにダンプトラックが許容最大の荷を積載している積荷時の積荷時後軸軸重Ｗｔｒは積荷時前軸軸重Ｗｔｆの略２倍である。なお、積荷時車体重量Ｗｔは空荷時車体重量Ｗｋの略２倍である。これにより、空荷時前軸軸重Ｗｋｆを１とすると、空荷時後軸軸重Ｗｋｒは１、積荷時前軸軸重Ｗｔｆは１．３３、積荷時の積荷時後軸軸重Ｗｔｒは２．６６になる。
軸重に路面摩擦係数μを掛けた値をロック力と定義し、空荷時前軸ロック力ＢＬｋｆ、空荷時後軸ロック力ＢＬｋｒ、積荷時前軸ロック力ＢＬｔｆ、積荷時後軸ロック力ＢＬｔｒはそれぞれ式（１）〜（４）で示す。ブレーキ力がロック力より大きくなるとタイヤがスリップする。
ＢＬｋｆ＝μ×Ｗｋｆ…………（１）
ＢＬｋｒ＝μ×Ｗｋｒ…………（２）
ＢＬｔｆ＝μ×Ｗｔｆ…………（３）
ＢＬｔｒ＝μ×Ｗｔｒ…………（４）
【００１９】
図３にペダル操作量Ｐを入力としてペダル指令前軸ブレーキ力Ｂｐｆとペダル指令後軸ブレーキ力Ｂｐｒが決定するまでの演算フローを示す。ペダル指令コントローラ１３では、ペダル指令前軸電磁弁１７へ出力するペダル指令前軸電磁弁信号Ｄｐｆ（以下、ペダル前軸信号Ｄｐｆと呼ぶ）を演算するためのペダル指令前軸電磁弁信号演算用比例定数Ｍｐｆ（以下、ペダル前軸定数Ｍｐｆと呼ぶ）と、ペダル指令後軸電磁弁１８へ出力するペダル指令後軸電磁弁信号Ｄｐｒ（以下、ペダル後軸信号Ｄｐｒと呼ぶ）を演算するためのペダル指令後軸電磁弁信号演算用比例定数Ｍｐｒ（以下、ペダル後軸定数Ｍｐｒと呼ぶ）とが設定されている。また、電磁弁信号を油圧に変換するための電磁弁比例定数Ｋをもつ同一の電磁弁を全ての電磁弁として使用する。ペダル指令前軸電磁弁１７からのペダル指令前軸油圧Ｈｐｆが前軸ブレーキ２５に入力されペダル指令前軸ブレーキ力Ｂｐｆとなる。また、ペダル指令後軸電磁弁１８からのペダル指令後軸油圧Ｈｐｒが後軸ブレーキ２６に入力されペダル指令後軸ブレーキ力Ｂｐｒとなる。
【００２０】
ここで、ペダル指令コントローラ１３に設定するペダル前軸定数Ｍｐｆ及びペダル後軸定数Ｍｐｒの求め方を説明する。
ペダル指令前軸ブレーキ力Ｂｐｆ及びペダル指令後軸ブレーキ力Ｂｐｒは式（５）及び式（６）で示せる。
0004211903.tif 000002
ここでＫｐｆはペダル指令前軸ブレーキ力勾配と定義する。
0004211903.tif 000003
ここでＫｐｒはペダル指令後軸ブレーキ力勾配と定義する。
積荷時に後軸をロックさせたいと所望するペダル操作量を積荷時後軸ロックペダル操作量Ｐｔｒ（以下、積荷後軸ペダル量Ｐｔｒと呼ぶ）とすると、式（４）と式（６）からペダル後軸定数Ｍｐｒは式（７）で示せ、またペダル指令後軸ブレーキ力Ｂｐｒは式（８）で示せる。
Ｍｐｒ＝μ×Ｗｔｒ×Ｒｔ／（Ｋ×Ａｒ×Ｒｒ×Ｐｔｒ）…………（７）
Ｂｐｒ＝（μ×Ｗｔｒ／Ｐｔｒ）×Ｐ…………（８）
ペダル指令前軸勾配Ｋｐｆはペダル指令後軸勾配Ｋｐｒに所望するペダル指令前軸ブレーキ力倍率α（αは１より大きい値とする）を掛けた値とし、式（９）で定義すると、ペダル前軸定数Ｍｐｆは式（１０）で決定される。また、ペダル指令前軸ブレーキ力Ｂｐｆは式（１１）で示すようにペダル指令後軸ブレーキ力Ｂｐｒのα倍になる。
Ｋｐｆ＝α×Ｋｐｒ…………（９）
Ｍｐｆ＝α×μ×Ｗｔｒ×Ｒｔ／（Ｋ×Ａｆ×Ｒｆ×Ｐｔｒ）………（１０）
Ｂｐｆ＝α×Ｂｐｒ…………（１１）
ペダル操作量コントローラ１３には、所望する積荷後軸ペダル量Ｐｔｒとペダル指令前軸ブレーキ力倍率αに基づいて式（７）と式（１０）でそれぞれ演算されたペダル後軸定数Ｍｐｒとペダル前軸定数Ｍｐｆが設定されている。
【００２１】
図４にレバー操作量Ｑを入力としてレバー指令前軸ブレーキ力Ｂｑｆとレバー指令後軸ブレーキ力Ｂｑｒが決定するまでの演算フローを示す。レバー指令コントローラで１４では、レバー指令前軸電磁弁１９へ出力するレバー指令前軸電磁弁信号Ｄｑｆ（以下、レバー前軸信号Ｄｑｆと呼ぶ）を演算するためのレバー指令前軸電磁弁信号演算用比例定数Ｍｑｆ（以下、レバー前軸定数Ｍｑｆと呼ぶ）と、レバー指令後軸電磁弁２０へ出力するレバー指令後軸電磁弁信号Ｄｑｒ（以下、レバー後軸信号Ｄｑｒと呼ぶ）を演算するためのレバー指令後軸電磁弁信号演算用比例定数Ｍｑｒ（以下、レバー後軸定数Ｍｑｒと呼ぶ）とが設定されている。レバー指令前軸電磁弁１９からのレバー指令前軸油圧Ｈｑｆが前軸ブレーキ２５に入力されレバー指令前軸ブレーキ力Ｂｑｆとなる。また、レバー指令後軸電磁弁２０からのレバー指令後軸油圧Ｈｑｒが後軸ブレーキ２６に入力されレバー指令後軸ブレーキ力Ｂｑｒとなる。
【００２２】
ここで、レバー指令コントローラ１４に設定するレバー前軸定数Ｍｑｆとレバー後軸定数Ｍｑｒの求め方を説明する。
レバー指令前軸ブレーキ力Ｂｑｆ及びレバー指令後軸ブレーキ力Ｂｑｒは式（１２）及び式（１３）で示せる。
0004211903.tif 000004
ここでＫｑｆはレバー指令前軸ブレーキ力勾配と定義する。
0004211903.tif 000005
ここでＫｑｒはレバー指令後軸ブレーキ力勾配と定義する。
積荷時に前軸をロックさせたいと所望するレバー操作量を積荷時前軸ロックレバー操作量Ｑｔｆ（以下、積荷前軸レバー量Ｑｔｆと呼ぶ）とすると、式（３）と式（９）からレバー前軸定数Ｍｑｆは式（１４）で示せる。また、レバー指令前軸ブレーキ力Ｂｑｆは式（１５）で示せる。
Ｍｑｆ＝μ×Ｗｔｆ×Ｒｔ／（Ｋ×Ａｒ×Ｒｒ×Ｑｔｆ）…………（１４）
Ｂｑｆ＝μ×Ｗｔｆ×Ａｆ×Ｒｆ×Ｑ／（Ａｒ×Ｒｒ×Ｑｔｆ）…（１５）
レバー指令後軸勾配Ｋｑｒはレバー指令前軸勾配Ｋｑｆに所望するレバー指令後軸ブレーキ力倍率β（βは１より大きい値とする）を掛けた値とし、式（１６）で定義すると、レバー後軸定数Ｍｑｒは式（１７）で決定される。また、レバー指令後軸ブレーキ力Ｂｑｒは式（１８）で示すようにレバー指令前軸ブレーキＢｑｆのβ倍になる。
Ｋｑｒ＝β×Ｋｑｆ…………（１６）
Ｍｑｒ＝β×μ×Ｗｔｒ×Ｒｔ／（Ｋ×Ａｆ×Ｒｆ×Ｐｔｒ）………（１７）
Ｂｑｒ＝β×Ｂｑｆ…………（１８）
レバー操作量コントローラ１４には、所望するＱｔｆとβに基づいて式（１４）と式（１７）でそれぞれ演算されたレバー後軸定数Ｍｑｆとレバー前軸定数Ｍｑｒが設定されている。
【００２３】
図５にペダル前軸定数Ｍｐｆとペダル後軸定数Ｍｐｒに基づいて発生するペダル指令前軸ブレーキ力Ｂｐｆとペダル指令後軸ブレーキ力Ｂｐｒのペダル操作量Ｐに対する関係を示す。また、式（１）〜式（４）で表した空荷時前軸ロック力ＢＬｋｆ、空荷時後軸ロック力ＢＬｋｒ、積荷時前軸ロック力ＢＬｔｆ、積荷時後軸ロック力ＢＬｔｒを併せて同図に示す。αを２に設定するとペダル指令前軸ブレーキ力Ｂｐｆはペダル指令後軸ブレーキ力Ｂｐｒの２倍となる。
実線で示すペダル指令前軸ブレーキ力Ｂｐｆと、空荷時前軸ロック力ＢＬｋｆ及び積荷時前軸ロック力ＢＬｔｆとの交点のペダル操作量Ｐをそれぞれ空荷時前軸ロックペダル操作量Ｐｋｆ（以下、空荷前軸ペダル量Ｐｋｆと呼ぶ）
及び積荷時前軸ロックペダル操作量Ｐｔｆ（以下、積荷前軸ペダル量Ｐｔｆと呼ぶ）とする。点線で示すペダル指令後軸ブレーキ力Ｂｐｒと空荷時後軸ロック力ＢＬｋｒとの交点のペダル操作量Ｐを空荷時後軸ロックペダル操作量Ｐｋｒ（以下、空荷後軸ペダル量Ｐｋｒと呼ぶ）とする。
【００２４】
図６にレバー前軸定数Ｍｑｆとレバー後軸定数Ｍｑｒに基づいて発生するレバー指令前軸ブレーキ力Ｂｑｆとレバー指令後軸ブレーキ力Ｂｑｒのレバー操作量Ｑに対する関係を示す。また、式（１）〜式（４）で表した空荷時前軸ロック力ＢＬｋｆ、空荷時後軸ロック力ＢＬｋｒ、積荷時前軸ロック力ＢＬｔｆ、積荷時後軸ロック力ＢＬｔｒを併せて同図に示す。βを２．２に設定するとレバー指令後軸ブレーキ力Ｂｑｒはレバー指令前軸ブレーキ力Ｂｑｆの２．２倍となる。
実線で示すレバー指令前軸ブレーキ力Ｂｑｆと空荷時前軸ロック力ＢＬｋｆとの交点のレバー操作量Ｐを空荷時前軸ロックレバー操作量Ｑｋｆ（以下、空荷前軸レバー量Ｑｋｆと呼ぶ）とする。点線で示すレバー指令後軸ブレーキ力Ｂｑｒと、空荷時後軸ロック力ＢＬｋｒ及び積荷時後軸ロック力ＢＬｔｒとの交点のレバー操作量Ｐをそれぞれ空荷時後軸ロックレバー操作量Ｑｋｒ（以下、空荷後軸レバー量Ｑｋｒと呼ぶ）及び積荷時後軸ロックレバー操作量Ｑｔｒ（以下、積荷後軸レバー量Ｑｔｒと呼ぶ）とする。
【００２５】
本実施形態によると、ペダル操作量コントローラ１３に、前軸ブレーキ力が後軸ブレーキ力より大きくなるように演算されたペダル前軸定数Ｍｐｆとペダル後軸定数Ｍｐｒを予め設定しておく。ペダル前軸定数Ｍｐｆとペダル後軸定数Ｍｐｒに基づいて、ペダル指令前軸電磁弁１７とペダル指令後軸電磁弁１８がペダル操作量に応じた油圧を発生し、前軸ブレーキ２５と後軸ブレーキ２６によって、ペダル指令前軸ブレーキ力Ｂｐｆとペダル指令後軸ブレーキ力Ｂｐｒが生み出される。
レバー操作がないときに、ペダル操作量Ｐを増加させてゆくと、レバー指令前軸油圧Ｈｑｆとレバー指令後軸油圧Ｈｑｒはともにゼロであるため、ペダル指令前軸用電磁弁１７からのペダル指令前軸油圧Ｈｐｆとペダル指令後軸用電磁弁１８からのペダル指令後軸油圧Ｈｐｒはそれぞれ前軸シャトル弁１５と後軸シャトル弁１６の働きにより、そのまま前軸油圧Ｈｆと後軸油圧Ｈｒとしてそれぞれ前軸ブレーキ２５と後軸ブレーキ２６に供給され、ペダル指令前軸ブレーキ力Ｂｐｆとペダル指令後軸ブレーキ力Ｂｐｒとなる。
ペダル操作により車体を停止させる場合の空荷時においては、空荷前軸ペダル量Ｐｋｆにて最初に前軸２３がロックし、ペダル操作量Ｐを増加させると空荷後軸ペダル量Ｐｋｒにて後軸２４がロックする。また、積荷時にペダル操作量Ｐを増加させると、積荷前軸ペダル量Ｐｔｆで前軸２３がロックし、ペダル操作量Ｐを増加させると積荷後軸ペダル量Ｐｔｒで後軸２４がロックする。これにより、空荷時と積荷時に拘らず、前軸２３が後軸２４より必ず先にロックする。これにより尻振り現象が起きることを回避でき、安定した停止性能を得ることができる。
【００２６】
また、レバー操作量コントローラ１４には、後軸ブレーキ力が前軸ブレーキ力より大きくなるように演算されたレバー後軸定数Ｍｑｆとレバー前軸定数Ｍｑｒを予め設定しておく。レバー後軸定数Ｍｑｆとレバー前軸定数Ｍｑｒに基づいて、レバー指令前軸電磁弁１９とレバー指令後軸電磁弁２０がレバー操作量に応じた油圧を発生し、前軸ブレーキ２５と後軸ブレーキ２６によって、レバー指令前軸ブレーキ力Ｂｑｆとレバー指令後軸ブレーキ力Ｂｑｒが生み出される。
ペダル操作がないとき、レバー操作量Ｑを増加させてゆくと、ペダル指令前軸油圧Ｈｐｆとペダル指令後軸油圧Ｈｐｒはともにゼロであるため、レバー指令前軸用電磁弁１９からのレバー指令前軸油圧Ｈｑｆとレバー指令後軸用電磁弁２０からのレバー指令後軸油圧Ｈｑｒはそれぞれ前軸シャトル弁１５と後軸シャトル弁１６の働きにより、そのまま前軸油圧Ｈｆと後軸油圧Ｈｒとしてそれぞれ前軸ブレーキ２５と後軸ブレーキ２６に供給され、レバー指令前軸ブレーキ力Ｂｑｆとレバー指令後軸ブレーキ力Ｂｑｒとなる。
レバー操作により車体を制動させる場合の空荷時においては、空荷後軸レバー量Ｑｋｒにて後軸２４がロックし、レバー操作量Ｑを増加させると空荷前軸レバー量Ｑｋｆで前軸２３がロックする。また、積荷時にはまず積荷後軸レバー量Ｑｔｒで後軸２４がロックし、後に積荷前軸レバー量Ｑｔｆで前軸２３がロックする。これにより、空荷時と積荷時に拘らず、前軸２３が後軸２４より先にロックすることが回避でき、安定した操舵と降坂性能を得ることができる。
【００２７】
なお、本実施形態では、ペダル操作量の大きさに正比例の関係でペダル前軸信号とペダル後軸信号が演算されるとしたが、ペダル操作量の全域で、前軸ブレーキ力が後軸ブレーキ力より大きいならば、正比例の関係になくても差し支えない。また、レバー操作量の大きさに正比例の関係でレバー前軸信号とレバー後軸信号が演算されるとしたが、レバー操作量の全域で、前軸のロックが後軸のロックより後に生じれば、正比例の関係になくても差し支えない。
本実施形態では油圧湿式多板ブレーキを例として説明したが、電気式ブレーキ、流体式ブレーキにおいても、以上説明した前軸と後軸へのブレーキ力の配分制御方法は適用可能である。またこの場合、ブレーキ力設定手段としてはブレーキ特性に合った、電磁弁以外の他のブレーキ力設定手段を利用してもよい。
【００２８】
次に、第２実施形態を説明する。図７にハード構成を示す。同図では図１と同一構成には同一符号を付け、以下では第１実施形態のハード構成と異なる箇所のみ説明する。
ペダル２１の後端に、ペダル操作量を伝達するペダル操作量連結リンク７５の一端が取着され、他端はペダル指令前軸機械弁７１の油圧設定用スプール７２及びペダル指令後軸機械弁７３の油圧設定用スプール７４にそれぞれ取着されている。ペダル指令前軸機械弁７１は図３で説明したペダル前軸定数Ｍｐｆと電磁弁比例定数Ｋとの積値をその比例定数Ｖｐｆに有するように設定されている。また、ペダル指令後軸機械弁７３はペダル後軸定数Ｍｐｒと電磁弁比例定数Ｋとの積値をその比例定数Ｖｐｒに有するように設定されている。これにより、ペダル指令前軸機械弁７１とペダル指令後軸機械弁７３はペダル操作量Ｐを入力として、ペダル指令前軸油圧Ｈｐｆとペダル指令後軸油圧Ｈｐｒを出力する。
【００２９】
本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、ペダル操作時において、空荷時と積荷時に拘らず、尻振り現象を回避することがペダル指令前軸機械弁７１とペダル指令後軸機械弁７３により可能となり、安定した停止性能を得ることができる。また、ペダル指令コントローラが不要になり、部品点数が減少して、コンパクトで信頼性のより高いブレーキ制御装置を得ることができる。
【００３０】
次に、第３実施形態を説明する。図８にハード構成を示す。同図では図１と同一構成には同一符号を付け、以下では第１実施形態のハード構成と異なる箇所のみ説明する。
レバー２２の一端に、レバー操作量を伝達するレバー操作量連結リンク８５の一端が取着され、レバー操作量連結リンク８５の他端がレバー指令前軸機械弁８１の油圧設定用スプール８２及びレバー指令後軸機械弁８３の油圧設定用スプール８４へそれぞれ取着されている。レバー指令前軸機械弁８１は図４で説明したレバー前軸定数Ｍｑｆと電磁弁比例定数Ｋとの積値をその比例定数Ｖｑｆに有するように設定されている。また、レバー指令後軸機械弁８３はレバー後軸定数Ｍｑｒと電磁弁比例定数Ｋとの積値をその比例定数Ｖｑｒに有するように設定されている。これにより、レバー指令前軸機械弁８１とレバー指令後軸機械弁８３はレバー操作量を入力として、レバー指令前軸油圧Ｈｑｆとレバー指令後軸油圧Ｈｑｒを出力する。
【００３１】
本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、レバー操作時において、空荷時と積荷時に拘らず、前軸のロックを回避することがレバー指令前軸機械弁８１とレバー指令後軸機械弁８３により可能となり、安定した操舵と降坂性能を得ることができる。また、レバー指令コントローラが不要になり、部品点数が減少して、コンパクトで信頼性のより高いブレーキ制御装置を得ることができる。
【００３２】
以上、本発明によると、ペダル操作により車体を停止させる場合の空荷時においては、空荷時と積荷時に拘らず、後軸が先にロックすることによる尻振り現象を回避でき、安定した停止性能を得ることができる。また、レバー操作により車体を制動させる場合には、空荷時と積荷時に拘らず、前軸が先にロックすることが回避でき、安定した操舵と降坂性能を得ることができる。
また、ペダル指令ブレーキ力設定手段としての電磁弁あるいはレバー指令ブレーキ力設定手段としての電磁弁のいずれか一方を機械弁にすることにより、ペダル指令コントローラ又はレバー指令コントローラが不要になり、部品点数が減少して、信頼性の高いブレーキ制御装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のハード構成図である。
【図２】軸重の説明図である。
【図３】第１実施形態のペダル操作量によるブレーキ力の演算フローである。
【図４】第１実施形態のレバー操作量によるブレーキ力の演算フローである。
【図５】第１実施形態のブレーキ力とペダル操作量の関係の説明図である。
【図６】第１実施形態のブレーキ力とレバー操作量の関係の説明図である。
【図７】第２実施形態のハード構成である。
【図８】第３実施形態のハード構成である。
【符号の説明】
１１…ペダル操作量検出器、１２…レバー操作量検出器、１３…ペダル指令コントローラ、１４…レバー指令コントローラ、１５…前軸シャトル弁、１６…後軸シャトル弁、１７…ペダル指令前軸用電磁弁、１８…ペダル指令後軸用電磁弁、１９…レバー指令前軸用電磁弁、２０…レバー指令後軸用電磁弁、２１…ペダル、２２…レバー、２３…前軸、２４…後軸、２５…前軸ブレーキ、２６…後軸ブレーキ。７１…ペダル指令前軸機械弁、７３…ペダル指令後軸機械弁、８１…レバー指令前軸機械弁、８３…レバー指令後軸機械弁。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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