JP2000344076A - ダンプトラックのブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステアリング操作時に、前輪がスリップを起
こさないようなダンプトラックのブレーキ装置を提供す
る。 【解決手段】 ダンプトラックの前後輪３，４をそれぞ
れブレーキングする前後ブレーキ１，２と、この前後ブ
レーキ１，２の前後ブレーキング力ＢＦ，ＢＲを制御す
るブレーキコントローラ１３とを備えたダンプトラック
のブレーキ装置において、ハンドル５を操作する角速度
ωを検出する旋回角速度検出器６を備え、ブレーキコン
トローラ１３は、この角速度ωが所定の角速度ω1以上
である場合に前ブレーキング力ＢＦを減少させ、角速度
ωが大きいほどその減少量を大きくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ダンプトラックの
ブレーキ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、車両がブレーキをかけている
ときに旋回操作を行なうと、車輪がスリップすることが
知られている。これを防止するための技術の一例が、例
えば特開平１０−２０３３３３号公報に示されている。
同公報によれば、急旋回時に制動を行なうと、車両の自
転モーメントに対して支配的な内側の後輪の横力の減少
が生じる。そして、この横力の減少が大きく自転モーメ
ントに影響してオーバーステアリングが生じる。これを
防ぐために、同公報では車輪のスリップ率を測定し、そ
のスリップ率に基づいて後輪にかかるブレーキ圧力を低
下させている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記公
報に開示された従来技術には、次に述べるような問題点
がある。

【０００４】車輪の摩擦能力を表すものとして、車輪と
路面の状況とで決定される摩擦円という概念が知られて
いる。図４に、前輪の摩擦円１８の一例を示す。尚、摩
擦円１８は一般的に真円とは限らないが、ここでは説明
のために真円で表すものとする。このとき、摩擦円１８
の中心から摩擦円１８の外周１９までの距離を、摩擦円
１８の半径ｍと表す。ダンプトラックの運転において
は、下り坂を走行する際にその速度を減速させるため
に、長時間にわたってリターダブレーキをかける。その
結果、前輪には、図中に矢印で示す前ブレーキング力Ｂ
Ｆがかけられる。このブレーキング中にハンドルを操作
して車両を旋回させると、前輪にステアリングによる旋
回力Ｓが加わり、この旋回力Ｓと前ブレーキング力ＢＦ
との合力Ｔが前輪にかかる。この合力Ｔが摩擦円１８の
半径ｍよりも大きくなって、合力Ｔの先端が外周１９を
越えた場合、摩擦性能を越えた力が前輪に働くことにな
り、前輪がスリップする。従って、後輪のブレーキ圧力
を低下させてもスリップを防止することができないとい
う問題がある。

【０００５】また、リターダブレーキをかけているとき
に後輪のブレーキ圧力を低下させると、車両にかかる総
ブレーキング力（前ブレーキング力と後ブレーキング力
との和）が減少するため、ダンプトラックの速度が上昇
する。そして、かえってスリップを起こしやすくなると
いう問題がある。

【０００６】本発明は、上記の問題点に着目してなされ
たものであり、ステアリング操作時に、前輪がスリップ
を起こさないようなダンプトラックのブレーキ装置を提
供することを目的としている。

【０００７】

【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発明は、ダンプトラックの前
後輪をそれぞれブレーキングする前後ブレーキと、この
前後ブレーキの前後ブレーキング力を制御するブレーキ
コントローラとを備えたダンプトラックのブレーキ装置
において、ハンドルを操作する際の角速度を検出する旋
回角速度検出器を備えブレーキコントローラは、この角
速度が所定の角速度以上である場合に前ブレーキング力
を減少させている。

【０００８】第１発明によれば、角速度が所定の角速度
以上である場合に前ブレーキング力を減少させている。
ある角速度よりも大きな（即ち、急な）ステアリング操
作をすると、前ブレーキング力の大きさに対して旋回力
の大きさが無視できないものになり、合成力が摩擦円の
半径よりも大きくなってスリップが起こりやすくなる。
従って、所定の角速度よりも大きなステアリング操作時
に前ブレーキング力を減少させることにより、合成力を
摩擦円の半径よりも小さくしてスリップを防止すること
が可能である。

【０００９】また、第２発明は第１発明記載のダンプト
ラックのブレーキ装置において、ブレーキコントローラ
は、角速度ωが大きいほど前ブレーキング力の減少量を
大きくしている。

【００１０】第２発明によれば、角速度が大きいほど前
ブレーキング力の減少量を大きくしている。即ち、運転
者がステアリング操作を急に行なうほど、前輪にかかる
旋回力は大きくなり、合成力も大きくなる。従って、こ
のときの合成力を摩擦円の半径よりも小さくしてスリッ
プを防止するためには、前ブレーキング力の減少量を大
きくしなければならない。これにより、前輪のスリップ
を確実に防ぐことができる。

【００１１】また、第３発明は第１又は第２発明記載の
ダンプトラックのブレーキ装置において、前後ブレーキ
を操作するブレーキ操作手段の操作量を検出する操作量
検出器を備え、ブレーキコントローラは、検出された操
作量に基づいて総ブレーキング力を決定し、前ブレーキ
ング力の減少に伴い、前後ブレーキング力の和が常に総
ブレーキング力となるように、後ブレーキング力を増大
させている。

【００１２】第３発明によれば、ブレーキの操作量（例
えばリターダレバーの操作角度）に基づいて総ブレーキ
ング力を決定し、前後ブレーキング力の和がこの総ブレ
ーキング力となるように、前後ブレーキング力を決定し
ている。即ち、前ブレーキング力を減少させた分を、後
ブレーキング力を増大させて総ブレーキング力が一定と
なるようにしているので、常に運転者の意図した減速を
行ないながらスリップを防止でき、車両の運転が安定性
を増す。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は、実施形態に関わるダンプ
トラックの構成図を示している。同図において、ダンプ
トラックは、所定の範囲で旋回自在な前輪３と、駆動さ
れる後輪４と、前輪３を旋回させるハンドル５と、ハン
ドル５の操作角速度を検出する旋回角速度検出器６と、
ブレーキ装置とを備えている。そして、ダンプトラック
のブレーキ装置は、前輪３及び後輪４をそれぞれブレー
キングする前ブレーキ１及び後ブレーキ２と、これらの
前後ブレーキ１，２の前後油圧シリンダ（図示せず）に
ブレーキ油を供給する油圧源７と、リターダブレーキを
操作するリターダレバー８と、サービスブレーキを操作
するブレーキペダル９と、ブレーキ装置をコントロール
するブレーキコントローラ１３とを備えている。

【００１４】リターダレバー８及びブレーキペダル９に
は、その操作角度θｒ，θｓをそれぞれ検出する角度検
出器１７，１７が接続され、これらの角度検出器１７，
１７はブレーキコントローラ１３に電気的に接続されて
いる。また、旋回角速度検出器６も、ブレーキコントロ
ーラ１３に電気的に接続されているまた、油圧源７と前
後ブレーキ１，２との間は、それぞれ前後ブレーキ配管
１４，１５によって接続されている。前後ブレーキ配管
１４，１５はいずれも二叉に分かれ、それぞれ前後リタ
ーダ比例操作弁１０，１１及び前後サービス比例制御弁
２２，２３を経てシャトルバルブ１６で合流し、前後ブ
レーキ１，２の前後油圧シリンダに達している。

【００１５】前後リターダ比例制御弁１０，１１及び前
後サービス比例制御弁２２，２３は、ブレーキコントロ
ーラ１３に電気的に接続されている。前後リターダ比例
制御弁１０，１１は、ブレーキコントローラ１３から出
力された前後リターダ電流ｉＦ，ｉＲに略比例する前後
リターダブレーキ圧のブレーキ油を出力する。また、前
後サービス比例制御弁２２，２３は、ブレーキコントロ
ーラ１３から出力された前後サービス電流ＪＦ，ＪＲに
略比例した前後サービスブレーキ圧のブレーキ油を出力
する。前後リターダ比例制御弁１０，１１及び前後サー
ビス比例制御弁２２，２３から出力したブレーキ油は、
それぞれ前後ブレーキ配管１４，１５を通って、シャト
ルバルブ１６，１６で合流する。そして、シャトルバル
ブ１６，１６によって、前後リターダブレーキ圧と前後
サービスブレーキ圧とのうち、大きな方のブレーキ圧の
ブレーキ油が、前後ブレーキ１，２に印加される。

【００１６】このとき、前後ブレーキ配管１４，１５に
は、それぞれ油圧検出器２１，２１が設けられて前後ブ
レーキ圧をモニタリングしており、その検出信号はブレ
ーキコントローラ１３に入力している。従って、ブレー
キコントローラ１３は、この油圧検出器２１，２１の検
出信号に基づいて前後リターダ電流ｉＦ，ｉＲを制御す
ることにより、前後ブレーキにかかる前後ブレーキ圧を
制御することが可能である。前後ブレーキ１，２にかけ
られるブレーキング力ＢＦ，ＢＲはこの前後ブレーキ圧
にそれぞれ比例するので、ブレーキコントローラ１３
は、前後ブレーキにかかる前後ブレーキング力ＢＦ，Ｂ
Ｒをほぼ所望の値に制御することが可能である。

【００１７】以下、リターダレバー８を操作しながら減
速している状態でステアリング操作を行なう際に、ブレ
ーキコントローラ１３が前後ブレーキング力ＢＦ，ＢＲ
を制御する際の手順について、図２に示したフローチャ
ートを用いて説明する。以下、フローチャートでは各ス
テップ番号にＳを付して表す。尚、以下の説明では簡単
のために、運転者がブレーキペダル９を操作せず、リタ
ーダレバー８のみを操作する場合について説明する。即
ち、前後ブレーキ圧は、前後リターダブレーキ圧と一致
するものとする。

【００１８】まず、ブレーキコントローラ１３は、角度
検出器１７の検出信号に基づいて、運転者がリターダレ
バー８を操作した操作角度θｒを検出する（Ｓ１）。そ
して、この操作角度θｒに基づき、所定の演算によって
総ブレーキング力ＢＮを決定し（Ｓ２）、この総ブレー
キング力ＢＮを所定の配分比に基づいて、前後ブレーキ
ング力ＢＦ，ＢＲとなるよう前後ブレーキ１，２に配分
する（Ｓ３）。次にブレーキコントローラ１３は、旋回
角速度検出器６の出力信号に基づいて、ハンドル５が操
作されているか否かを判断し（Ｓ４）、操作されていな
い場合にはＳ１に戻る。

【００１９】また、Ｓ４においてハンドル５が操作され
ていた場合、ブレーキコントローラ１３は旋回角速度検
出器６の出力信号に基づいて、このハンドル５を操作す
る角速度ωを算出する（Ｓ５）。そして、この角速度ω
に基づいて、前後ブレーキング力ＢＦ，ＢＲに乗じる所
定の前後旋回係数ＫＦ，ＫＲを決定する（Ｓ６）。そし
て、前後ブレーキング力ＢＦ，ＢＲを、それぞれ旋回時
前ブレーキング力（ＫＦ・ＢＦ）、旋回時後ブレーキン
グ力（ＫＲ・ＢＲ）となるように変更し、これを前後ブ
レーキ１，２に配分する（Ｓ７）。そして、Ｓ１に戻
る。

【００２０】この旋回時前後ブレーキング力（ＫＦ・Ｂ
Ｆ），（ＫＲ・ＢＲ）を導くための前後旋回係数ＫＦ，
ＫＲは、例えば次のようにして決定される。図３に、角
速度ωと、前後旋回係数ＫＦ，ＫＲとの関係のグラフの
一例を示す。同図において、縦軸が前後旋回係数ＫＦ，
ＫＲ、横軸が角速度ωである。同図に示すように、角速
度ωが第１の所定角速度ω１以下の場合は、前後旋回係
数ＫＦ，ＫＲはともに１である。そして、角速度ωが第
１の所定角速度ω１以上になった場合、角速度ωに対
し、後旋回係数ＫＲをほぼ直線的に増加させ、前旋回係
数ＫＦをほぼ直線的に減少させる。そして、角速度ωが
第２の所定角速度以上になると、後旋回係数ＫＲ＝ＫＲ
１（一定）、前旋回係数ＫＦ＝ＫＦ１（一定）となる。

【００２１】そして、前旋回係数ＫＦ及び後旋回係数Ｋ
Ｒを決定する際には、常に次の数式１に示すような関係
を満たすようにしている。 ＢＮ＝ＢＦ＋ＢＲ＝ＫＦ・ＢＦ＋ＫＲ・ＢＲ ………… （１） 即ち、リターダレバー８の操作量θｒに基づいて決定し
た総ブレーキング力ＢＮを変化させないようにして、所
定の総ブレーキング力ＢＮが常に得られるようにしてい
る。尚、このときＫＦ１＝０である場合もある。即ち、
旋回時前ブレーキング力（ＫＦ・ＢＦ）を０とし、旋回
時後ブレーキング力（ＫＲ・ＢＲ）＝総ブレーキング力
ＢＮとしてもよい。

【００２２】以上説明したように本実施形態によれば、
ブレーキング中に第１の所定角速度ω１以上の角速度で
ハンドル５を操作した場合に、前ブレーキング力ＢＦを
減少させ、後ブレーキング力ＢＲを増大させている。こ
れにより、旋回時に前輪３にかかる旋回力Ｓと前ブレー
キング力ＢＦとの合力Ｔが、前輪３の摩擦円１８の半径
ｍよりも小さくなるので、前輪３のスリップを防止可能
である。また、ハンドル５の角速度ωに基づいて前後ブ
レーキング力ＢＦ，ＢＲの旋回時配分比を決定し、角速
度ωが大きいほど、前ブレーキング力ＢＦを減少させて
いる。即ち、運転者が急なステアリング操作を行なうほ
ど、前輪３に大きな旋回力がかかり、前輪３がスリップ
する可能性が大きくなる。従ってこのような場合には、
合力Ｔが前輪３の摩擦円１８の半径ｍを越えないよう
に、前ブレーキング力ＢＦをより小さくしているので、
確実にスリップを防止できる。

【００２３】また、リターダレバーの操作角に基づいて
決定した総ブレーキング力ＢＮを変えずに、旋回時配分
比を決定している。従って、総ブレーキング力ＢＮが常
に確保されるので、運転者の意図したブレーキング力が
得られ、所要の減速度が得られることになる。

【００２４】尚、上記の説明においては、リターダブレ
ーキの操作について説明したが、本発明はサービスブレ
ーキに対しても同様に有効である。また、駆動輪を後輪
としたが、前輪駆動や四輪駆動の車両に対しても同様に
有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に関わるダンプトラックの構成図。

【図２】前後ブレーキング力を制御する手順のフローチ
ャート。

【図３】角速度と前後旋回係数との関係のグラフ。

【図４】前輪の摩擦円の一例を示す説明図。

【符号の説明】

１：前ブレーキ、２：後ブレーキ、３：前輪、４：後
輪、５：ハンドル、６：旋回角速度検出器、７：油圧
源、８：リターダレバー、９：ブレーキペダル、１０：
前リターダ制御弁、１１：後リターダ制御弁、１２：車
体、１３：ブレーキコントローラ、１４：前ブレーキ配
管、１５：後ブレーキ配管、１６：シャトルバルブ、１
７：角度検出器、１８：摩擦円、１９：外周、２１：油
圧検出器、２２：前サービス比例制御弁、２３：後サー
ビス比例制御弁。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダンプトラックの前後輪(3,4)をそれぞ
   れブレーキングする前後ブレーキ(1,2)と、 この前後ブレーキ(1,2)の前後ブレーキング力(BF,BR)を
   制御するブレーキコントローラ(13)とを備えたダンプト
   ラックのブレーキ装置において、 ハンドル(5)を操作する角速度(ω)を検出する旋回角速
   度検出器(6)を備え、 ブレーキコントローラ(13)は、この角速度(ω)が所定の
   角速度(ω1)以上である場合に前ブレーキング力(BF)を
   減少させることを特徴とするダンプトラックのブレーキ
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のダンプトラックのブレー
   キ装置において、 ブレーキコントローラ(13)は、角速度(ω)が大きいほど
   前ブレーキング力(BF)の減少量を大きくすることを特徴
   とするダンプトラックのブレーキ装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載のダンプトラックの
   ブレーキ装置において、 前後ブレーキ(1,2)を操作するブレーキ操作手段(8)の操
   作量(θr,θs)を検出する操作量検出器(17,17)を備え、 ブレーキコントローラ(13)は、検出された操作量(θr,
   θs)に基づいて総ブレーキング力(BN)を決定し、前ブレ
   ーキング力(BF)の減少に伴い、前後ブレーキング力(BF,
   BR)の和が常に総ブレーキング力(BN)となるように、後
   ブレーキング力(BR)を増大させることを特徴とするダン
   プトラックのブレーキ装置。