JPH0268254A - 車両の制動状態表示装置及び、運転制御装置 - Google Patents

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」 本発明は、雪路その他の路面とタイヤの最大摩擦係数の
小さい路面を走行する車両の制動状態表示装置に係り、
特にタイヤがロック状態に至る事なく効果的に車両の制
動を行えるようにした雪路等における制動状態表示装置
とアンチロック制動装置を利用した制動制御装置に関す
る。

「従来の技術」 従来より第６図に示される車両における制動力は、下記
第１式の関係を有する事が知られており、この内タイヤ
の半径Ｒ１車輪に印加される荷！ＴｆＷは運転時点に予
め定数として決定されるものである為に、結果として制
動力Ｂは制動トルクＴ又は摩擦係数体に基づいて比例的
に変化する市が理解される。

Ｂ＝　（Ｔ／Ｒ）＝　（ル・Ｗ）　・・・・・・■Ｂ：
制動力、 Ｔ：制動トルク、 Ｒ：タイヤの有効半径 ト：タイヤと路面との摩擦係数、 Ｗ：車輪に印加される荷重 一方雪路のタイヤと路面との摩擦係数用は、第５図に示
す様に、濡れた舗装路面の半分以下であり住つ乾燥した
コンクリート路面に対してはＩ／４以下の数値を示して
おり、従って、雪路では車両の制動力が大幅に低下する
為に、前記ｆ！ｌ擦係数と対応する限界制動力（トルク
）以上の油圧力を例え付与したとしても、前記制動力を
超えた残余の制動油圧力は単にタイヤをロックする力と
して働くのみで、該ロックにより、タイヤのスリップ又
は制動力の低下をまねき、最悪の場合には車両が不規旋
転運動を発生し操縦不能となる場合かある。

この為、雪路での制動方法は油圧力を前記限界制動力の
範囲内に維持する為に、タイヤがロック状態となる前に
制動力を緩めながらこれを断続的に繰り返す、ポンピン
グ制動方式を採用しているが、前記のように雪路は路面
との摩擦係数ルが極めて低くなる為に、ロック状態とな
る前に制動力を緩めるのは極めて困難であり、而も限界
制動力に達したか否かは従来の車両の制動装置において
は、タイヤがスリップした後始めて分るものであり、従
って前記のような制動方式は結果として運転者の習熟に
頼らざるを得す、雪路の走行に未熟な者は、タイヤがか
なりスリップしたリロックしても制動力を加え続けるこ
ともありたいへん危険である。

而も例え熟練している運転者であっても、前記制動力は
タイヤの半径Ｒや車輪に印加される荷重Ｗによっても変
化するものである為に、車両を変える事により前記限界
制動力（に対応する油圧力）が変化し、その加減調整が
むずかしい。

この為前記限界制動力レベルを上げる為に、雪路での路
面とタイヤとの摩擦係数を向上させたスパイクタイヤや
スタッドレスタイヤ等が開発されており、又車両の制動
装置側において、車輪がロック状態に入る前に自動的に
制動油圧力を緩める、いわゆるアンチロック制動装置（
以下ＡＢＳという）が開発されており、そして該ＡＢＳ
は、制御手段としてマイクロコンピュータなどの判断回
路を備え、該判断回路が車輪がロック状態にあるかどう
かを実際の車輪減速度と通常の路面走行中の制動により
車輪のロックが発生する事のない基準車輪減速度との比
較によって判断し、その判断結果に基づいて、制動用油
圧バルブの開閉弁を開閉作動させて、制動油圧を緩め車
輪がロックしそうになるのを防止するよう構成されてい
る。

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら前記ＡＢＳにおける車輪のロックが発生す
る事のない基準車輪減速度の設定は、前記したように路
面との摩擦係数が各路面状態において大幅に異なる為に
、これを−律には規定出来ず例えば特開昭８Ｏ−２５５
５５ｆ３号において前記基準値の設定を通常路面走行状
態で制動時に発生する車輪減速度の範囲内に設定した事
を特徴とするＡＢＳが提案されているが、かかる技術に
おいては前記基準値を正確に制御する事が極めて困難で
あり、特に雪路などでは車輪がロックしているにも拘ら
ず制動油圧を緩める信号が判断回路から出力されなかっ
たり、又油圧パルプを開閉作動させる為の判断回路の判
断となるべき実際の車両減速度を正確に測定する事も困
難であり、必ずしも精度よい制御を行う事が出来ない。

本発明はかかる従来技術に鑑み、前記車両の限界制動力
区域を目視にて且つ容易に把握可能に構成し、これによ
り、運転者が制動時の制動状態を容易に認識し、タイヤ
がロック状態に至る事なく効果的に車両の制動を行える
ようにした雪路等における制動状態表示装置とアンチロ
ー２り制動装置を利用した制動制御装置を提供する事を
目的とする。

「課題を解決する為の手段」 先ず本発明に至った過程を第４図に基づいて説明する。

第４図は縦軸に制動力と対応する制動トルク値又は制動
時減加速度値、横軸にブレーキペダル・ストローク値（
上段）とスリップ比（％）を取った。アイスバーン状態
における雪路におけるスタッドレスタイヤとスパイクタ
イヤ制動性能グラフ図である。即ち第４図より理解され
る如く、前記ブレーキの遊びの部分を経過して制動開始
後（この地点をストローク量θ％とする）、ブレーキス
トローク量に比例して上昇し続けた制動トルク値は、ス
トローク量がｌＯ〜４ｏｚの地点でタイヤの初期飽和制
動トルク値（Ａポイント）に到達した後、ストローク量
を増大させても制動トルク値はほぼ変化せずほぼ最大制
動トルク近傍値を示したままとなり、スリップ比が上昇
するのみで、制動力エネルギーはタイヤのスリップとい
う形で消費されることとなる。そして更にストローク量
を増大し続けると、ストローク量が７０〜３０前後で制
動トルク値が減少し始め（以下終期飽和トルク値という
Ｂポイント）、結果としてタイヤのロック状態でのスリ
ップや横滑り等が激しくなり、危険域に達する。

このような傾向は、タイヤの種類によって異なるがいず
れのタイヤも雪路ではブレーキペダルの最大ストローク
値に達するまでの間にタイヤがロック状態のま・まスリ
ップしてしまう部分が存在する事が理解される。

而もＢポイントを超える危険域は近年多用されているス
タットレスタイヤの方が多く、その分事故の確率も大に
なる。

そこで本発明は、前記ストローク量を検知する検知手段
を設け、該検知手段の信号に基づいて、前記ブレーキの
遊びの部分から制動開始点（Ｐ）までを１域、制動開始
点より初期飽和制動トルク値（Ｐ−Ａ）までを■域、初
期飽和制動トルク値より終期飽和トルク値（Ａ−Ｂ）ま
でを■域、終期飽和トルク値（Ｂ〜）以降を区域として
、各域毎を、例えば色分は表示ランプ等を用いて視覚的
に区別した点を特徴とする。

この場合前記各域の区分けは色分は表示を用いて視覚的
に表現するのが好ましいが、運転者に適格に伝達出来る
手段であれば、制動力値を数値表示したり、アナログ表
示１文字表示、又は音声などで知らせてもよい。

尚、前記ストローク量はブレーキペダルに印加される踏
力とも比例関係を有する為に、ロードセル等を用いて踏
・力を検知可能に構成してもよく、又制動油圧力自体を
検知可能に構成してもよい。

又前記検知信号を用いてＡＢＳ自体の検知信号として用
いてもよい。

「作用」 かかる技術手段によれば例えば、ブレーキペダルのスト
ロークが制動力として作用しない■域に対応する表示ラ
ンプを無色表示、ストローク量に比例して制動トルクが
増加する■城に対応する表示ランプをグリーン表示、ス
トローク量を増大させても制動トルクがほぼ一定となる
■域に対応する表示ランプをイエロー表示、及びストロ
ーク量に反比例して制動トルクが減少する■域に対応す
る表示ランプをレッド表示する表示ランプ群を設け、前
記ブレーキストロークを検知する検知信号に基づいて前
記いずれかのランプを表示可能に構成する事により、現
時点のブレーキペダルの踏み込み量が車両の限界制動力
区域を超えているのか否か（グリーンランプかイエロー
ランプか）、又超えていた場合においても横滑り等が生
じ易い区域にまで達しているのか否か（イエローランプ
かレーアトランプか）が目視にて且つ容易に把握する事
が出来、これにより、運転者が制動時の制動状態を容易
に認識し、タイヤがロック状態に至る事なく効果的に車
両の制動を行う事が出来る。

従って該装置によって、雪路走行する上で今まで運転者
の感だけに頼っていた制動操作を制動状態を適格に知り
えるので、運転者の感の誤差がなく精度よく確実に所望
の制動動作を得る事が出来る。即ち前記表示を運転者が
認知することで運転者自身が現時点での運転者の制動力
の加え方の良否を判断出来ることによって、運転者自身
が制動力の加減を行い、タイヤがロック状態となる１Ｊ
Ｇを未然に防止する事が出来る。

又、前記制動状態表示装置を制動装置と連動させ、雪路
上での前記制動状態表示装置作動時には、制動装置にタ
イヤがロック状態になるまでの制動力が加わらないよう
に設定する水も出来１例えばＡＢＳにおいては、ブレー
キペダルの踏み込み清に対応して比例する数値を検出す
る検出手段よりの検出出力をＡＢＳに入力させ、該ＡＢ
Ｓを利用して車両の制動油圧力を前記ブレーキペダルの
踏み込み量に比例して制動トルクが増加する範囲内に維
持されるように構成する事も可能である。

「実施例」 以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に
詳しく説明する。ただしこの実施例に記載されている構
成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特
定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみに
限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

第１図は本発明の第１実施例に係る制動状態表示装置を
示し、ｌは表示装置本体、２はブレーキペダル３のスト
ローク量を検出する検出手段でその検出出力は表示装置
本体ｌとともにＡＢＳの制御回路６１の検出入力として
利用可能に構成されている。

態表示装置本体ｌは、その前面側に、前記各制動状態を
示す表示ランプ群１０ａ・・・、制動状態セ。

ト釦群１３ａ・・・、スピーカー１４、電源スィッチＩ
ｆ、及び電源ランプ１２を備え、ブレーキストロークを
検知する検知する検知手段２よりの検知信号に基づいて
前記表示ランプ群の内選択されて一の表示ランプを点灯
可能に構成している。

即ち表示ランプ群１０ａ・・・はブレーキストローク量
に対応して１０％刻みで表示ランプ群１０ａ・・・が選
択的に点灯可能に構成し、そして制動状態セット釦１３
ａ・・・による浮動調整により、各タイヤの種類に応じ
て表示ランプ群１０ａ・・・の色分は位置を調整するも
のである。

例えばスタットレスタイヤにおいては前記制動開始点（
Ｐ）が０％、初期飽和制動トルク値（Ａ　）　カ１０％
　、終期飽和トルク値ＣＢ）　；６＜７０％　（７）位
置にある為に、前記各セット釦１３ａ・・・による浮動
調整により、ランプｌｏａをストローク量０％の時に無
色点灯、ストローク量〜１０％の時ランプ１０ｂで青色
に、ストローク［１０〜７０％の時ランプ１０ｃ　〜］
Ｏｈで黄色に、ストローク量７０−１００％の時で赤色
表示されるようにセットしておく、ただし、前記表示ラ
ンプのセットは、タイヤ交換時にするか、表示装置本体
ｌに記憶装置を組込み数種類のタイヤの制動状態を記憶
させれば、ランプセットの操作は簡単に済む。

かかる実施例によれば、雪路走行を始める前に電源スィ
ッチ１１を入れ表示装置本体ｌを作動させる。そして制
動時に、ブレーキペダル３を踏む事によりそのストロー
ク変位が検知手段２を介して電気信号に変換され、表示
装置本体ｌの検出装置信号入力端子１８へ入力され、そ
して、検出装置信号入力端子１６から入力した電気信号
からブレーキペダル３の制動力値が判断され、前記した
第４図のスタットレスタイヤの制動トルク−ストローク
着との関係からストローク量と制動トルク値を判断し、
制動状態表示ランプ１０ａ・・・の該当ランプを点灯さ
せて、運転者に現時点での制動状態を知らせる。

又、制動状態表示ランプ１０ｉが点灯する時には危険域
■に入った為にスピーカー１４より警告音を発生させる
ことで運転者により一層の注意を与える。

そして、本実施例では制動状態表示を一連に並んだラン
プの点灯によって運転者に知らせる例を示したが、運転
者に適格に伝達出来る手段であれば、制動力値を数値表
示したり、アナログ表示、文字表示、又は音声などで知
らせてもよい。

尚前記検出出力をＡＢＳの制御回路６１に又ブレーキペ
ダル３よりの制動油圧力を油圧制御回路６２に入力させ
、これらの信号に基づいて該ＡＢＳを利用して車両の制
動油圧力が前記ブレーキペダル３の踏み込み量に比例し
て制動トルクが増加する範囲内に維持されるように構成
する事も可能である。

第２図はブレーキペダル３の油圧シリンダーの油圧を検
出した場合の概略図で、を作動させる。

そして制動時に、ブレーキペダル３を踏む事によりマス
クシリンダ２０に伝達された油圧力が、タイヤの制動装
置に油圧力となって伝達されるので、その油圧力を油圧
検出装置１２Ａによって検出し、該油圧力値を電気信号
に変換して、制動状態表示装置本体ｌの検出装置信号入
力端子１６へ入力可能に構成されている。

第３図は踏力検出装置を取付けたブレーキペダル３と該
ペダルの拡大図を示し、ブレーキペダル３の表面に踏力
検出装置２Ｂとしてロードセル等を取付けた場合であり
、運転者５の踏力の荷重変位をロードセルによって検知
し、図示しない制動状態表示装置によって、制動状態を
表示するものである。

「発明の効果」 以上記載した如く本発明によれば、前記車両の限界制動
力区域を目視にて且つ容易に把握可能に構成し、これに
より、運転者が制動時の制動状態を容易に認識し、タイ
ヤがロック状態に至る事なく効果的に車両の制動を行え
るようにした雪路等における制動状態表示装置とアンチ
ロック制動装置を利用した制動制御装置を提供する市が
可能となり、その実用価値は極めて大である。

又近年スパイクタイヤを装着した車両走行における公害
問題が発生し、スパイクタイヤの使用禁止に向いつつあ
り、スタットレスタイヤが使用される傾向となっている
が、第４図に示すようにスタットレスタイヤはスパイク
タイヤより少ないブレーキ踏込み量で、踏込み量を増大
させても制動トルクがほぼ一定となるｍ域、更には踏込
み量に反比例して制動トルクが減少する■域に達してし
まう為に、雪道走行の危険度が数段増すが、本発明によ
りこのような欠点を解消する事が出来、運転者に制動時
の制動状態を容易に且つ認識させることが可能となり極
めて実用的である。

等の種々の著効を有す。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例に係る雪路等における制動状態
表示装置とアンチロック制動装置を示し検出手段として
ブレーキペダルのストローク量検出装置を用いている。 第２図はブレーキペダルの油圧シリンダーから油圧を検
出手段として用いた実施例を示す概略図、第３図は他の
実施例で踏力検出装置を取付けたブレーキペダルとペダ
ルの拡大図を示す。 第４図は縦軸に制動力と対応する制動トルク値又は制動
時減加速度値、横軸にブレーキペダル・ストローク値（
上段）とスリップ比（％）を取った、アイスバーン状態
における雪路におけるスタッドレスタイヤとスパイクタ
イヤ制動性能グラフ図である。 第５図は、タイヤと路面の摩擦係数とスリップ率との関
係のグラフ図、第６図は制動時に車両に作用する力の作
用図である。 ＼穴七−殊旧ε斐萱廿都

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）雪路その他の路面とタイヤの最大摩擦係数の小さい
   路面を走行する車両の制動状態表示装置において、ブレ
   ーキペダルの踏み込み量に対応するストロークが制動力
   として作用しない区域、ストローク量に比例して制動ト
   ルクが増加する区域、ストローク量を増大させても制動
   トルクがほぼ一定となる区域、及びストローク量に反比
   例して制動トルクが減少する区域を夫々区分け表示した
   表示群と、前記ブレーキストロークを検知する検知手段
   を設け、該検知手段よりの検知信号に基づいて前記表示
   群の内選択されて一の表示部を表示可能に構成した事を
   特徴とする制動状態表示装置 ２）雪路その他の路面とタイヤの最大摩擦係数の小さい
   路面を走行する車両の制動状態表示装置において、ブレ
   ーキペダルのの踏み込み量に対応して変化する踏力が制
   動力として作用しない区域、踏力量に比例して制動トル
   クが増加する区域、踏力量を増大させても制動トルクが
   ほぼ一定となる区域、及び踏力量に反比例して制動トル
   クが減少する区域を夫々区分け表示した表示群と、前記
   ブレーキの踏力を検知する検知手段を設け、該検知手段
   よりの検知信号に基づいて前記表示群の内選択されて一
   の表示部を表示可能に構成した事を特徴とする制動状態
   表示装置 ３）雪路その他の路面とタイヤの最大摩擦係数の小さい
   路面を走行する車両の制動状態表示装置において、ブレ
   ーキペダルの踏み込み量に基づいて変化する制動油圧力
   が制動力として作用しない区域、制動油圧力に比例して
   制動トルクが増加する区域、制動油圧力を増大させても
   制動トルクがほぼ一定となる区域、及び制動油圧力に反
   比例して制動トルクが減少する区域を夫々区分け表示し
   た表示群と、前記ブレーキの制動油圧力を検知する検知
   手段を設け、該検知手段よりの検知信号に基づいて前記
   表示群の内選択されて一の表示部を表示可能に構成した
   事を特徴とする制動状態表示装置。 ４）ブレーキペダルの踏み込み量に対応して比例する数
   値を検出する検出手段よりの検出出力をアンチロック制
   動装置に入力させ、該アンチロック制動装置を利用して
   車両の制動油圧力を前記ブレーキペダルの踏み込み量に
   比例して制動トルクが増加する範囲内に維持されるよう
   に構成した制動制御装置