JPH10507145A - 車輪自動車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 電子制御ユニット２２と液圧制御システム２０とによって制御される制動装置１４、１６、１７を備えた車輪自動車。制御装置を、斜面下降モードにするには、スイッチ３２を用いる。このモードでは、運転者が制動操作することなしに、制御された斜面下降が可能になるように、電子制御ユニット２２が、車速を制御し、車速を、しきい値に、又はしきい値以下に維持する。

Description

【発明の詳細な説明】 車輪自動車 本発明は、制動装置を有する車輪自動車に関し、特に、自動車による丘陵等の 斜面の下り走行を制御する制動装置の使用に関するものである。この制動装置は 、特にオフロード車に適している。 車輪自動車、例えば乗用車が、急斜面を下るさいには、通常、ギヤをローに入 れ、エンジンブレーキを利用して、車両を減速させる。この車両速度は、選択し たギヤと傾斜面の勾配とに応じて決められる。この結果、傾斜面が特に急な場合 には、ブレーキの使用が必要になることもある。著しい急斜面の場合には、エン ジンブレーキだけでは、下り走行を制御するには不十分である。オフロード環境 では、通常経験するよりも、傾斜が急なことが多く、特に雨等で濡れたり、ぬか るみの状態では、牽引力も乏しくなる。 本発明により提供される車輪自動車は、複数の車輪と、これら車輪のそれぞれ を制動する複数の制動装置と、車輪のいずれかのロックを検出する車輪ロック検 出装置と、作動状態及び非作動状態を有する制御装置と備えている。作動状態の 場合、この制御装置は、しきい値を超える車速が検出され、かつ車輪のロックが 検出されない場合には、各制動装置を起動させ、車両を車速しきい値まで減速さ せ、他方、いずれかの車輪のロックが検出され、前記しきい値を超える車速が検 出された場合には、いずれかの制動装置を解除するように、構成されている。 各制動装置の解除は、全体的にも個別的にも実施できる。 このように、下り勾配での車速を制御し、この制御が車輪のロックなしに可能 であれば、確実に車速が一定のしきい値を超えないようにすることができる。 この制御装置は、エンジンがローギヤ、例えば第１速又は後退の場合にのみ、 作動状態を選択できるように構成されている。 作動状態での制御装置は、好ましくは次のように作動するように構成する。す なわち、車輪のロックが検出されない場合には、運転者が、車両の制動デマンド 装置を操作することによって、制動量をオーバーライドして、制御装置から得ら れる制動量以上に制動量を増大させ、速度しきい値以下に車両を減速できるよう にするのである。したがって、制御装置が作動中に、制動が必要になっても、全 制動効果を得るために、制御装置を解除する必要はない。 制御装置は、その作動状態のさいに、車両が速度しきい値を超えてた場合、制 動装置を起動させて、約０．２〜０．３ｇの所定値以下の減速度で車速をしきい 値まで減速するようにするのが好ましい。 また、制御装置は、作動状態で、運転者が加速ペダル操作によって、速度しき い値を超えて加速できるように構成するのが好ましい。また、加速ペダルを、そ の動程の少なくとも初めの部分にわたって操作することにより、制御装置によっ て達せられる目標車速が設定されるようにするのが、好ましい。この目標車速は 、加速ペダルの動程が増すにつれて、しきい値から増大するようにするのが好ま しい。これにより、加速ペダルを踏み込むことによって、目標車速が増すことに なる。目標車速が、車速実際値より高くなる場合は、制動圧が逃がされ、車両は 、エンジン出力又は重力の作用下で、自由に加速される。このように、加速が要 求される場合も、加速ペダルを使用するために、制御装置を解除する必要はない 。このことは、制御装置が作動状態のさいに、危険な状態が発生し、加速が必要 となるような場合に、重要である。 制御装置は、その作動状態のさいに、車速しきい値以下の車速が検出された場 合、少なくとも部分的に制動装置を解除するように構成しておくのが好ましい。 制御装置は、また、車速しきい値以下の車速が検出された場合、車両の加速度を 限界値以下にする必要があれば、制動装置を起動するように構成しておくのが好 ましい。こうすることによって、車速しきい値を超えることなしに、穏やかな加 速の後に車速しきい値に到達でき、斜面を安全かつ適度に迅速に下ることができ る。 車速は、好ましくは、少なくとも１つの車輪速度の検出により得られるように する。また、すべての車輪の速度を検出して車速を得るようにすることも好まし い。しかし、車速は、各車輪の個別の速度を得るようにしてもよい。車輪速度の 検出器を備えることは、アンチロック制動装置により公知である。この制動装置 の場合、各車輪ごとに車輪速度を検出できる。したがって、車輪の１個がロック したことを検出するにも利用できる。 この制御装置は、手動操作式のスイッチによって起動できる。 好ましくは、制御装置には、車両のトラクション・コントロールを備えること ができる。本発明によって得られる制御装置は、既に、トラクション・コントロ ールおよびアンチロック制動装置のために用いられている制動力源を有するシス テム内に、極めて簡単に設けることができる。 制御装置が作動状態に入った場合、それを運転者に知らせる可視または可聴の 信号を発生するようにするのが好ましい。 以下で、本発明の一実施例を、添付図面につき説明する。 第１図は、実施例の車両の略示図である。 第２図は、実施例の液圧システムの図である。 第１図に示したように、車両は４個の車輪を有している。各車輪１２は、共に 回転する制動ディスク１４を備えている。制動ディスク１４には、制動キャリパ １６が作用する。制動キャリパ１６は液圧操作式であり、液圧ライン１８は、各 制動キャリパ１６から、液圧制動制御装置２０へ通じている。液圧制動制御装置 ２０は、電子制御ユニット２２によって制御される。 各車輪は、また、共に回転する歯車２４を有している。各歯車２４には、隣接 して誘導センサ２６が備えられ、規則的な波形電圧の形式で、電子制御ユニット ２２に対し信号を発信する。この波形電圧の周波数が、車輪速度の指標となる。 また、シフトレバー２８が備えられ、センサが、シフトレバー２８と組合わさ れ、電子制御ユニット２２に接続され、車両が第１速または後退ギヤの場合に、 電子制御ユニット２２に信号を送る。 加速ペダル３０は、これと組合わされたポテンショメータ形式の連続的に可変 のセンサを有している。このポテンショメータは、加速ペダルの位置または角度 によって決まるアナログ信号を、電子制御ユニット２２へ送る。 手動操作式のスイッチ３２も、電子制御ユニット２２に接続されている。 第２図には、液圧式制動装置が示されている。ブレーキペダル３４は、液圧式 の主シリンダ３６に接続されている。主シリンダ３６は、リザーブタンク３８か らブレーキ液を供給される。主シリンダ３６内の弁３７から出ている出口ライン ４０は、後部と前部との圧力供給ライン４２、４４に分岐する。後部圧力供給ラ イン４２は、再度、左右の後部ブレーキの制動キャリパ１６への供給のため分岐 し、前部圧力供給ライン４４も、分岐して、左右の前部制動キャリパ１７へブレ ーキ液を供給する。また静液圧回路４６が備えられており、この回路４６が、前 部ブレーキ１６からのラインを有し、このラインは、分岐して、主シリンダ３６ の両側に接続されている。主シリンダ３６へ通じる各分岐管内には、ソレノイド 弁４８が配置されている。 各後部ブレーキ１６も、供給／戻しライン５０を介して、主シリンダ３６に接 続されている。供給／戻しライン５０は、単一のラインに集められて、主シリン ダ３６へ接続されている。ソレノイド弁５２は、各供給及び戻しライン４２、４ ４、５０に配置されている。これら８個のソレノイド弁は、液圧制御装置２０の 一部を形成し、電子制御ユニット２２によって制御され、アンチロック制動機能 を発揮する。このアンチロック制動機能は、常時、作動可能に構成されている。 したがって、どの車輪に対しても制動圧を減じることができ、それによって、常 時、車輪のロックを防止できる。 この液圧制御装置２０は、更に、ブレーキ液を、主シリンダ弁３７と圧力供給 ライン５６とに圧送するポンプ５４を有している。圧力供給ライン５６は、前部 と後部の供給ライン５８、６０に分岐する。前部供給ライン５８は、前部供給弁 ６２を介して前部供給ライン４４に接続されている。後部供給ライン６０は、後 部供給弁６４を介して、後部供給ライン４２に接続されている。 前部供給ライン４２は、供給／戻し弁６２を有し、後部供給ライン６０は、供 給／戻し弁６８を有している。これらの弁によって、圧力が、主シリンダ弁３７ から制動キャリパへの送ることができ、あるいは又、液圧を制動キャリパから主 シリンダ弁３７を介して、逃がすことができる。これらの弁６２、６４、６６、 ６８のすべてが、液圧制御装置２０の一部をなしており、電子制御ユニット２２ によって制御されている。これらの弁によって、電子制御ユニットが、主シリン ダ弁３７の運動とは無関係に、ポンプ５４から車輪へ供給される制動圧を制御で きるようになる。これらの弁により、したがって、後述するように、トラクショ ン・コントロールと斜面下降コントロールが可能になる。 使用時、車両は、通常、スイッチ３２をオフにして運転される。この条件下で は、電子制御ユニット２２は、運転者がブレーキペダル３４を踏み込んで制動し た場合、アンチロック弁５２を作動させて、車輪のロックを防止する。また、ト ラクション・コントロールも、弁６２、６４、６６、６８を用いて、電子制御ユ ニット２２が行なう。この２つの機能は、公知の形式で、各車輪の速度及び加速 と、すべての車輪の速度から計算された検出車速とをモニタすることによって実 現される。検出車速は、すべての車輪の速度の平均値を用いて計算するが、ロッ ク又はスピンと検出された車輪の速度は、無視される。ロックされた車輪は、ア ンチロック弁５２を用いて制動圧を逃がすことで、ロックを解除され、スピンし た車輪は、弁６２、６４を介してポンプ５４から制動圧を加えることで減速され る。 運転者が起動スイッチ３２を入れて、傾斜面下降モードを選択すると、電子制 御ユニット２２が、シフトレバー２８と組合わされたセンサを介して、エンジン が第１速、後退のいずれかか否かをチェックする。エンジンが第１速又は後退で はない場合には、動作は行われず、傾斜面下降コントロールは保留される。エン ジンが、第１速又は後退の場合は、傾斜面下降コントロールが作動する。 検出車速が所定しきい値を超えると、電子制御ユニット２２が、弁６２、６４ 、６６、６８を制御し、ブレーキ１６、１７による制動を適宜に制御し、検出車 速をしきい値まで引下げ、その値に維持する。この操作は、検出車速が、しきい 値を超えた場合、超えた値に応じて変化する率で制動力を増すという形式で行わ れる。同じように、検出車速が、しきい値以下であれば、制動力は、車速しきい 値を下回るにつれて変化する率で、制動力が減じられる。したがって、車両が、 一定勾配の斜面を下る場合には、制動力は、車速が、しきい値をコンスタントに 維持するに要する値にされる。勾配が変化する場合には、制動力は、それに応じ て増減され、車速しきい値を維持するようにされる。勾配が十分にゆるやかにな れば、制動力は、車速の制限は不要であるため、円滑にゼロに減少する。 斜面下降コントロールによって得られる車両総減速度は、約０．２５ｇの所定 レベルに制限される。このため、車両が、しきい値よりかなり高い速度で走行し ている場合には、斜面下降モードを選択した直後から、しきい値への穏やかな、 かつまた制御された減速が行われる。同じように、重力下での車速しきい値への 加速は、電子制御ユニット２２によるブレーキ１６、１７の解除によって可能に なり、所定値に制限される。 車速が、しきい値に減速されているさい、又はしきい値に維持されているさい に、車輪がロックした場合は、そのことが、既述のように、電子制御ユニット２ ２によって検出される。それにより、弁５２が開かれ、電子制御ユニット２２の 制御下で、ロックされた車輪への制動力が低減される。これにより、公知に形式 でアンチロック機能が得られる。著しく滑りやすい地面上でのすべての車輪のロ ックを防止するため、アンチロック機能が、斜面降下コントロール機能にオーバ ーライドされるので、ロックされた車輪は、常時、解除される。 車速しきい値は、エンジンのアイドル速度に対応する車速を上回る速度とし、 約１０ｋｐｈとすることができる。 車両が、斜面降下モードのさい、ブレーキペダルを踏み込んで、電子制御ユニ ット２２が与えている以上の大きい制動量を要求した場合、液圧制御装置が働い て、より大きい圧力がブレーキに与えられ、したがって、ブレーキペダルの動作 に、電子制御ユニット２２の操作がオーバーライドし得ないため、制動力が、ブ レーキペダルによって得られる制動量より低い制動量に減じられることはない。 車両が、斜面下降モードにあるさいに、加速ペダル３０が踏み込まれ、加速又 はそのときに電子制御ユニット２２が与えている以上の車速が要求されたことが 検出された場合には、制動装置が、次のように制御される。すなわち、加速ペダ ルの踏込み量の最初の部分、すなわち全踏み込み量の約４分の１から３分の１に わたって、電子制御ユニットが、加速ペダル３０の踏み込み量に比例する目標車 速を設定するのである。電子制御ユニットは、その場合、ブレーキ１６、１７を 制御することによって、車速を目標車速に維持する。加速ペダルが十分に踏み込 まれた場合には、目標車速が、車両の巡航（travelling）速度を十分に超える速 度に高まる。したがって、斜面下降コントロールは、ブレーキになんら影響を及 ぼさず、通常運転への円滑な変更が行われる。このようにして、制動制御は、加 速ペダルが踏み込まれた場合のも、急激には解除されない。 こうして、車両１０は、ゆっくり、かつ安全に、運転者が、ペダル３０、３４ を用いる必要なしに、急傾斜面を切り抜けることができる。斜面を降り終ったと ころで、手動操作式スイッチ３２を切ることによって、通常運転に戻ることがで きる。 車両１０には、また、ラウドスピーカー７０が備えられており、このラウドス ピーカーが、電子制御ユニット２２の制御のもとに、運転者に可聴信号を発する 。この可聴信号は、手動操作式スイッチ３２が入れられ、車両が、第２速以上の ギヤから第１速又は後退ギヤに入れられ、車速が設定しきい値より高くなった場 合に、ラウドスピーカー７０から発せられる。制動装置は、その場合、オーバー ライド操作がなされなければ、車両を自動的に減速させ、ラウドスピーカー７０ からの音は、車両が自動的に制動されたことを通報する。 車両１０には、更に、運転者用の起動ライト７２が備えられている。この起動 ライトは、異なる信号で、運転者に次の状態を表示する。すなわち、システム・ オン（enable）、システム能動（active）、システム故障、システムオンだが保 留（すなわち、第１速又は後退以外の場合）の各状態である。 斜面下降時に、ＡＢＳ弁５２の代わりに、弁６６、６８を用いて減圧すること により、斜面下降モードの場合に、制動圧を、運転者がブレーキペダルを踏み込 むことによって得られる制動圧以下に減圧することが不可能になる。 電子制御ユニットには、付加的なセンサ、例えば、１軸から３軸の加速計（図 示せず）、又は傾斜計７４を含むようにすることができる。これらの計器は、斜 面の勾配を決定するために用いることができ、それに基づいて、車両は、例えば 、車速センサによって検出された加速を、傾斜計によって検出された全加速から 差し引くことによって走行できる。その情報は、斜面下降コントロールの機能を 変更するのに利用できる。例えば、車両が、著しい急斜面を下る場合に、最大可 能な減速をされるようにすることができる。また、車速のしきい値を、斜面の勾 配に応じて変化させ、勾配が増すにつれて、しきい値を引下げるようにすること もできる。 斜面の、制御された下降は、通常、トラクションコントロール・システムやア ンチロック制動システムに必要とされる類の、制動圧を増すための装置を備えた どのようなシステムでも、既述の形式と類似の形式で実施できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 パーソンズ，ケイス ゲイリー レジナル ド イギリス国 ビー45 ８ピーイー ワスタ ーシャー，コフトン ハケット，テン ア シュズ レーン 30，ザ クロフト (72)発明者 ギャラリー，マイケル ジョン イギリス国 ビー45 ９エィチイー バー ミンガム，ルベリィ，パインウッド クロ ース 20

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 複数の車輪を有する車輪自動車において、 車輪のそれぞれを制動する複数の制動装置と、車輪のいずれかのロックを検出 する車輪ロック検出装置と、作動状態及び非作動状態を有する制御装置とが備え られており、作動状態にされた場合、制御装置は、しきい値を超える車速が検出 され、かつ車輪のロックが検出されない場合には、各制動装置を起動させて、車 両を減速させるが、いずれかの車輪のロックが検出される一方、前記しきい値を 超える車速が検出された場合には、制動装置のいずれかを解除するように構成さ れていることを特徴とする、複数の車輪を有する車輪自動車。 ２． 請求項１記載の車輪自動車において、エンジンが第１速又は後退ギヤの 場合にのみ、制御装置の作動状態を選択可能であることを特徴とする、車輪自動 車。 ３． 請求項１又は２記載の車輪自動車において、作動状態の制御装置が、運 転者による車両の制動デマンド装置の操作によりオーバーライドされた場合、前 記制御装置が与えている制動量以上に制動量を増すように構成されており、それ により、車両が、車輪のロックが検出されない場合は、しきい値以下に減速され ることを特徴とする、車輪自動車。 ４． 請求項１から３までのいずれか１項記載の車輪自動車において、制御装 置が、作動状態時に、しきい値を超える速度が検出された場合、制動装置を作動 させるように構成されており、それによって、車速が、所定値より低い減速度で 、しきい値に減速されることを特徴とする、車輪自動車。 ５． 請求項４記載の車輪自動車において、前記所定値が、０．２〜０．３ｇ の範囲であることを特徴とする、車輪自動車。 ６． 請求項１から５までのいずれか１項記載の車輪自動車において、制動装 置が、作動状態時に、運転者による車両加速ペダルの操作により、しきい値を超 える速度に車両を加速できるように構成されていることを特徴とする、車輪自動 車。 ７． 請求項６記載の車輪自動車において、踏込み量の少なくとも最初の部分 にわたる加速ペダルの操作によって、制御装置によって達成できる目標車速を設 定でき、この目標車速が、車速のしきい値より高い値であることを特徴とする、 車輪自動車。 ８． 請求項７記載の車輪自動車において、前記目標車速が、加速ペダルの踏 込み量が増すにつれて、増大することを特徴とする、車輪自動車。 ９． 請求項１から８までのいずれか１項記載の車輪自動車において、前記制 御装置が、作動状態時に、しきい値を下回る車速が検出された場合、少なくとも 部分的に制動装置を解除するように構成されていることを特徴とする、車輪自動 車。 １０． 請求項９記載の車輪自動車において、前記制御装置が、作動状態時に 、しきい値を下回る車速が検出された場合、制動装置を作動させ、それによって 、しきい値への車両の加速度を、限界値以下に押さえるように構成されているこ とを特徴とする、車輪自動車。 １１． 請求項１から１０までのいずれか１項記載の車輪自動車において、検 出車速が、少なくとも１つの車輪の検出速度から導き出されることを特徴とする 、車輪自動車。 １２． 請求項１１記載の車輪自動車において、検出車速が、すべての車輪の 検出速度から導き出される事を特徴とする、車輪自動車。 １３． 請求項１から１２までのいずれか１項記載の車輪自動車において、前 記制動装置が、手動操作式スイッチによって起動されることを特徴とする、車輪 自動車。 １４． 請求項１から１３までのいずれか１項記載の車輪自動車において、前 記制御装置が、車両に対しトラクションコントロールを行うように構成されてい ることを特徴とする、車輪自動車。 １５． 請求項１から１４までのいずれか１項記載の車輪自動車において、前 記制御装置が作動状態に入ると、運転者に対し、可視又は可聴の信号が発せられ ることを特徴とする、車輪自動車。 １６． 添付図面につき、本明細書で、事実上説明したような車輪自動車。