JPS63503134A - 車両のタイヤが滑るのを防ぐために、自動的にブレーキを作動させる方法 - 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】 車両のタイヤが滑るのを防ぐために、自動的にブレーキを作動させる方法 本発明は、自動車の制動及び加速の際にタイヤが滑るのを防ぐために、自動的に ブレーキを作動させる方法及びその装置に関するものであり、この目的のために 、タイヤの瞬間回転速度を検知し、これから、絶対速度の瞬間変化量を計算し。

制動中、すなわち、タイヤの絶対速度の変化量が設定値より大きくなるようにタ イヤの回転速度が低下するか、もしくは、自動車はまだ動いているが、タイヤの 回転速度がＯに近づき、加速中において、ブレーキが作動した後で、タイヤの回 転速度が設定値まで低下すると、ブレーキは自動的に解除され。

制動中において、ブレーキが解除されると、タイヤの回転速度が設定値まで上昇 し、 加速中において、タイヤの絶対速度の変化量が設定値より大きくなるようにタイ ヤの回転速度が上昇すると、ブレーキが自動的に作動し、 タイヤの回転速度の絶対変化量が設定値より小さいと、ブレーキは自動的に作動 することはないが、ブレーキが解除され作動された後で設定期間が経過すると、 作動中にはブレーキが作動し、加速中にはブレーキは解除されるようにしである 。

本発明は、本発明の方法により作動される装置にも関する。

米国特許第３，９１７，３５３号明細書には、前述の方法及びこの方法で作動す る装置について記載されており、制動に関連する問題点に対して考察がなされて いる。

制動及び加速の際の類似の問題を解決するための装置が、米国特許第３，５８４ ，９２１号明細書に記載されている。

米国特許第３，９５８，８３４号明細書に、ブレーキが作動していない状態のタ イヤが、加速閾値に達することなく、ブレーキが自動的に解除されてから設定期 間が経過した場合の制動中のブレーキの再作動が開示されている。

前述の装置は、完全に満足のいく状態で作動するが、もし路面とタイヤの間の摩 擦が、一定すなわち路面が滑りやすいか、もしくは粗いときには、制動距離を長 くする必要はない。

というのは、装置は、各種路面状況を考慮に入れて効果的な制動を行なうことが できないからである。

本発明の目的は、制動及び加速中に、自動車のタイヤが滑るのを防ぐ方法を提供 することであり、この目的は、制動中の自動解除から起算された自動作動、及び 加速中の自動作動から起算された自動解除用の期間を、加速中の作動及び解除の 間の期間に付加される時間当たりの増加率として計算することによって達成され る。

次に、添付図面を参照して、本発明の詳細な説明する。

第１図は１本発明の方法を示すフローチャートである。

第２図は、本発明の装置の構造を概略的に示すブロック図である。

第３ａ図及び第３ｂ図は、制動及び加速の際の各種路面に対する時間の関数とし てのタイヤの回転速度を示す。

第１図のフローチャートにおける符号（１）　（２）　（３）は、自動車のタイ ヤの瞬間回転速度の感知と計算、及びタイヤの回転速度の瞬間絶対変化量の計算 を示すブロックである。

ブロック（４）は、タイヤの瞬間回転速度に対する回転速度の最大許容絶対変化 量の計算を示す、ブロック（５）において、回転速度の絶対変化量に対する前述 の値を互いに比較すると。

回転速度の瞬間絶対変化量が許容される（ＹＥＳ）値かそうでないか（Ｎｏ）が わかる、絶対回転速度の非容認変化址は、制動もしくは加速の際にのみ発生し、 その結果、タイヤは、滑るかスピンする。

タイヤの絶対回転速度の変化量が、最大許容値より小さいときには、ブロック（ ６）に示すように測定するべき手段がない、最大許容値より大きい変化量がある 場合の測定は、絶対回転速度の非許容変化が、ブロック（７）の制動中に発生す るのか、あるいはブロック（８）の加速中に発生するのかによって変わってくる 。

ブロック（７）の制動中に、第１のブロック（５）に二者択一のＮｏで示すよう に、タイヤの絶対回転速度の変化量が、最大許容変化量より大きいか、もしくは タイヤの回転速度が０に近づいている時、すなわち自動車はまだ動いているが、 ブロック（１０）に示すようにタイヤが停止しつつあるときには、ブロック（９ ）に示すように、ブレーキは自動的に解除される。

ブロック（７）の制動中に、ブレーキが解除された後で、タイヤの回転速度が設 定値まで上昇すると、ブロック（１１）に示すように、ブレーキは自動的に作動 する。

ブロック（１２）において、ブロック（２）のタイヤの瞬間回転速度と、ブレー キが作動した時点でのタイヤの回転速度とを比較すると、タイヤの回転速度が設 定値に到達した（ＹＥＳ）か、もしくは到達していない（Ｎｏ）かがわかる、到 達していない場合には、到達する（ＹＥＳ）まで比較を続ける。

本発明によると、期間（ブロック（１４）　’）は、制動中（ブロック（７）） に、自動解除（ブロック（９））の時間から起算された自動作動（ブロック（１ １）　）及び加速中（ブロック（８））に、自動作動（ブロック（１１）　）か ら起算されたブレーキの自動解除（ブロック（９））のために、制動中の解除／ 作動と加速中の作動／解除との間の期間に加算するための増加率として計算され る。

ブレーキが解除されて（ブロック（９））から推定期間が経過すると、ブレーキ は自動的に作動する（ブロック（１１））。

ブロック（１３）において、ブレーキが解除されて（ブロック（９））から経過 した期間と、推定期間（ブロック（１４））とを比較すると、推定期間が経過し た（ＹＥＳ）か、もしくは経過していない（ＮＯ）かがわかる。

経過していない場合には、測定すべき手段がないことになる（ブロック（６）） 。ＹＥＳの場合は、ブレーキが自動的に作動する。

加速中（ブロック（８））に、タイヤの推定回転速度（ブロック（２））が上昇 し、その結果、タイヤの絶対回転速度（ブロック（３））の変化量が最大許容変 化量（ブロック（４））より大きくなると、ブレーキが自動的に作動する（ブロ ック（１１））。

この状況は、ブロック（５）のＮｏに相当し、タイヤがスピンしていることを示 している。その結果、前述のように、自動的にブレーキが作動する。ブロック（ ５）のＹＥＳは、前述のように測定するべき手段がない（ブロック（６））。

加速中（ブロック（８））に、タイヤの回転速度（ブロック（２））が、自動的 にブレーキが作動した時点（ブロック（１１））におけるタイヤの回転速度と同 一の設定値まで低下すると、ブレーキが自動的に作動する（ブロック（９）　） 。

この比較は、ブロック（１２）で示されている。ブロック（１２）ブレーキが自 動的に作動する（ブロック（９））。

ブレーキが解除され（ブロック（９））、またブレーキが作動して（ブロック（ １１））から、推定時間（ブロック（１４））が経過すると、ブレーキが自動的 に作動しくブロック（１１））、ついで解除される（ブロック（９））。

前述の手段をとるかどうかを決定する要因は、ブロック（１３）のＹＥＳ／ＮＯ 選択であり、それに関する条件は既に略述されている。

第１図に関連して説明した方法で作動する装置のレイアウトを、第２図に示す。

符号（１５）は、タイヤの回転速度用の伝送器、望ましくは自動車のタイヤに設 けられたパルス発生器を示すブロックであり、パルス発生器の瞬間パルス周波数 は、タイヤの瞬間回転速度と一致する。タイヤの回転速度用の伝送器（］５）は 、２つのアウトレット（１７）　（１８）を有する計算装置（１６）に接続され ている。アウトレット（１７）　（１８）には、タイヤのブレーキ装置の解除及 び作動用のバルブ（１９）（２０）が接続されている。

計算装置（１６）は、伝送器（１５）から送られてくるパルス信号で回転速度の 瞬間絶対変化量を計算するため、及び第１図に関連して説明したように、ブレー キ（２１）を作動させたり解除したりするために、制動及び加速に対するタイヤ の反応に応じてバルブ（１９）　（２０）を作動させるための計算回路（ｚ２） を有する。

本発明によると、計算回路（２２）は、２つのアウトプットを有する時間回路（ ２３）と接続している。各アウトプットは、　ＯＲゲート（２４）　（２５）に 接続されている。計算回路（２２）から伸びるゲートワイヤ（２６）　（２７） が、ブレーキ装置（２１）を解除したり作動させたりするために、　ＯＲゲート （２４）　（２５）に接続されている。

タイヤの回転速度用の伝送器（１５）及び計算回路（２２）が、冒頭部分で述べ られている特許公報に記載されている方法で、ブレーキ装置を解除したり作動さ せたりする。

時間回路（２３）は、計算回路（２２）により制御されるブレーキ（２１）の解 除及び作動から始まり、第１図に関連して言及した期間を計算し、制動及び加速 中にブレーキを作動させ、ついで前述の期間が経過したら加速中にブレーキを解 除するようになっている。

自動車の制動及び加速に関連してタイヤが滑るのを防ぐためのブレーキを作動さ せる本発明の方法は、第３ａ図及び第３ｂ図を参照して詳細に説明される。

制動 第１図のブロック（７）の制動は、点（Ｂ）から始まる。これは、タイヤの回転 速度が急速に低下することを意味する。タイヤの絶対回転速度の変化！（ブロッ ク（３））は１点（Ｆｌ）において、絶対回転速度の最大許容変化量（ブロック （４））より大きくなる。これは、自動的にブレーキが解除される（ブロック（ ９））ことを意味する。

タイヤには質量慣性モーメントがあるので、タイヤの回転速度は、路面の摩擦モ ーメントがタイヤの買電慣性モーメントと同一となり、ついでタイヤの質景慣性 モーメントより大きくなるまで、減少を続ける。そこから、再びタイヤの回転速 度は上昇し始める。

前述のタイヤの設定回転速度の計算は、点（Ｆｌ）におけるブレーキの解除に応 じて始まる。この計算は多くの方法でなしうる。この計算は、起点が時間の単位 毎にある一定の割合で減少する点（Ｆｌ）におけるタイヤの回転速度値となるよ うな方法で行なわれる。

タイヤの回転速度の減少値を傾線（２８）で示す、傾線（２８）が、タイヤの回 転速度のカーブと交差する点（Ａ１）から、タイヤの回転速度は設定値まで上昇 する。というのは、ブレーキの解除及び作動が自動的に行なわれるからである。

点（Ｆｌ）と点（Ａ１）の間の期間は、タイヤにブレーキをかける路面の特徴を 示す、この期間は、増加率を加え、設定期間（ブロック（１４）　）の単位とし て使用される。この設定期間は、第２図の時間回路（２３）によって産み出され 、かつ本発明によると、もしブレーキが作動していなかったら、タイヤの回転速 度が設定値まで上昇して、自動的にブレーキが作動する。

前述の期間は、第３図において、点（Ｆｌ）と垂線（２９）の間の距離として示 されている。この期間は、必要ならば、将来使用するために、点（Ｆ２）に保存 される。

点（Ａ１）でブレーキがかかると、タイヤの回転数は、最初は、タイヤの質量慣 性モーメントによって増加し続ける。しかし。

タイヤの回転が停止する前には、回転数は徐々に減少する。

路面は、以前より滑らかになったものとみなされる。その結果、回転速度は、以 前よりもっと急速に低下する。言い換えると、タイヤの回転速度は、以前よりわ ずかに急なカーブを描く、前述のように、タイヤの回転速度の変化量は、回転速 度の最大許容変化量より大きくなる。その結果、点（Ｆ２）で自動的にブレーキ が解除される。

点（Ｆｌ）に関連して説明したように、タイヤの回転速度、すなわち、タイヤの 瞬間回転速度用の設定値の計算は、再びブレーキを作動させるために行なわれ、 またもし、第１の規準の結果、ブレーキが作動しなかった場合に自動的にブレー キが作動してからの時間の経過である記憶時間の計算は、ブレーキが解除された 瞬間に開始される。

前述のように、タイヤの回転速度の計算は、点（Ｆ２）のタイヤの回転速度を基 準にしており、タイヤの回転速度のカーブと傾線（２８）と同一の勾配を有する 傾線（３１）との交点（３３）を産み出す、垂線（３２）は、点（Ｆｌ）から記 憶された期間の終端を示す、この期間は、点（Ｆ２）から始まり１点（Ｆｌ）と 垂線（２９）の間の期間と同じ長さである。

路面の粗さが低下した結果、すなわち点（Ｆ２）以降のタイヤの回転速度のカー ブの平坦部は、最初に点（Ａ２）において垂線（３２）と交差し、ついで前述の 交点（３３）において傾線（３１）と交差する。その結果、本発明の特徴によっ て自動的にブレーキが作動する。すなわち、点（Ｆ２）でブレーキが解除されて から、前出の計算期間が経過している。従って、点（Ａ２）は交点（３３）より 先に起こるので、滑りやすい面でブレーキが作動すると、公知の方法でブレーキ を作動させるのよりも早く、ブレーキが自動的に作動する。

タイヤの絶対回転速度の瞬間変化斌が、タイヤの回転速度の最大許容変化量を越 えると、ブレーキが自動的に解除される。

点（Ａ２）は、交点（３３）より時間的に早く起こるので、前述の記憶期間は排 除される。ついで交点（３３）から垂線（４６）までの新しい期間が計算される 。この期間は、記憶装置の中で計算さね記憶される。

別の制動も、タイヤの回転速度のカーブによって示されており、（Ｆ３）　（Ｆ ４）　（Ｆ５）は、自動的にブレーキが解除される点を示す、また、（Ａ３）　 （Ａ４）（Ａ５）は、ブレーキが作動する点を示す。

従って、点（Ａ３）　（Ａ４）　（Ａ５）は、タイヤの回転速度のカーブと傾線 （３５）　（３６）　（３７）との交点である。傾線（３５）　（３６）　（３ ７）は、それぞれ（Ｆ３）　（Ｆ４）　（Ｆ５）より始まり、傾線（２ｇ）　（ ３１）と同一の勾配を有し、前述のように、各起点と終点間の距離は、路面の特 徴の単位となる。

（Ｆ３−Ａ３）部と（Ｆ５−Ａ５）部は、（Ｆｌ−ＡＩ）部と類似の行路を有し 、（Ｆ４−Ａ４−３４）部は、（Ｆ２−Ａ２−３３）部と類似している。

前述より、本発明の方法による制動の場合、滑りやすい路面を走行中は、ブレー キは、公知の自動制動よりも早く自動的に作動するが、絶対回転速度の変化量が 最大許容変化量を越えると、公知の方法で解除される。従って、本発明は、路面 の特徴に対して最も効果的な制動方法及び制動を行なう距離を最も短かくしうる 方法を提供するものである。

第１図の加速（ブロック（８））は、第３ｂ図の点（Ｇ）から始まる。

点（Ｇ）からタイヤが回転し始める。タイヤの回転速度は、自動車が動くにつれ て上昇する。もし、加速が路面の粗さに反応する加速よりも大きいと、タイヤは 路面をとらえられなくなり、スリップし始める。従って、タイヤの絶対回転速度 の変化量（ブロック（３））は増加し１点（ａｌ）において設定値（ブロック（ ４））より大きくなり（ブロック（５））、ブレーキは自動的に作動する（ブロ ック（１１））、それにも拘わらず、タイヤの回転速度は、制動モーメントが加 速モーメントより大きくなるまで上昇し続ける。ついでタイヤの回転速度は減少 する。

タイヤの瞬間回転速度（ブロック（２））は、前述の制動に関連する計算に相当 する類似の方法で計算されるタイヤの設定回転速度（ブロック（１２））と比較 される。計算の基準は、点（ａｌ）におけるタイヤの回転速度である１点（ａｌ ）には、特定の時間当たりの回転速度が付加される。タイヤの設定回転速度は、 第３ｂ図に傾線（３８）によって示されている。傾線（３８）がタイヤの回転速 度のカーブと交差する点（ｆｌ）において、タイヤの瞬間回転速度（ブロック（ ２））が設定値（ブロック（１２）　）まで減少すると、ブレーキは自動的に解 除される（ブロック（９）　）。

ブレーキが解除されると、回転速度は、加速モーメントがタイヤの買電慣性モー メントより大きくなるまで減少し続ける。

制動中の状況と同様に１期間（ａｌ−ｆｌ）は、路面の特徴の単位となっている 。この期間は、増加率を加え、推定時間（ブロック（１４）　）の単位となって おり、第２図の時間回路によって得られる。

本発明によると、もし、ブレーキが解除されていなかったら、点（ｆｌ）に関連 して説明したように、タイヤの回転速度が設定値まで低下すると、加速中に、前 述の期間の終点で自動的にブレーキが解除される６期間は、第３図に（ａｌ）と 垂線（３９）の間の距離として示されている。

ブレーキが点（ｆｌ）で解除されると、タイヤの回転速度は。

タイヤの質址慣性モーメントによって低下し続ける。しかし回転速度は、上昇に 転じるまで徐々に低下する。というのは、加速は持続するからである。路面は、 以前より粗くなったとみなされる。タイヤの回転速度のカーブは、やや浅い行路 を示している。言い換えると、タイヤは路面をしつかりとらえている。

もし、加速が激しすぎると、絶対回転速度の変化量は、最大許容値より大きくな る。その結果、点（ａｌ）でブレーキが自動的にかかる。

点（ａｌ）に関連して説明したように、タイヤの回転速度、す解除するために高 い値にしなければならない、また、もし第１の規準の結果、ブレーキが解除され なかった場合に、自動的にブレーキが解除されてからの時間の経過である記憶時 間の計算は、（ａｌ）の瞬間から始まる。

タイヤの回転速度の計算は、点（ａｌ）における回転速度を基準にしており、タ イヤの回転速度のカーブと傾線（３８）と同一の勾配を有する傾線（４１）との 交点（４０）を産み出す、垂線（４２）は、点（ａｌ）から計算された期間の終 端を示す、この期間は、点（ａｌ）から始まり、（ａｌ）と垂線（３９）の間の 期間と同じ長さである。

路面の粗さが増加した結果、タイヤの回転速度のカーブは。

最初に点（ｆｌ）において垂線（４２）と交差し、ついで点（４０）において傾 線（４１）と交差する。ブレーキが点（ａｌ）で作動してから、設定記憶時間が 経過すると、本発明の特徴によってブレーキが解除される。その結果、以前の記 憶時間は、排除され、点（４０）から垂線（４５）までの新しい期間が計算され 記憶される。

加速中の他の手続は、タイヤの回転速度のカーブによって示されており、点（ａ ３）及び点（ｆ３）でブレーキが自動的に作動し、かつ解除される０点（ｆ３） は、タイヤの回転速度のカーブと点（ａ３）より始まり、かつ傾線（３８）　（ ４１）と同一の勾配を有する傾線（４３）との交点となる０点（ａ３）と垂線（ ４４）の距離は、路面の特徴を考慮して計算され、かつ（ａｌ）と垂線（３９） の間の期間と類似の期間に相当する。

本発明は、請求の範囲内で各種変更が可能である０例えば、タイヤの回転速度の 設定値は、制動中にブレーキが解除された瞬間、及び加速中にブレーキが作動し た瞬間のタイヤの瞬間回転速度を基準として計算され、かつ時間単位当たりの減 少率及び増加率として用いられたが、別の方法で計算することも可能である。制 動中に自動的にブレーキが作動してから、また加速中に自動的にブレーキが解除 されてからの時間の経過に基づく前述の期間の計算についても同様である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．自動車の制動（７）及び加速（８）の際に、タイヤが滑るのを防ぐために自 動的にブレーキを作動させるための方法であって、タイヤの瞬間回転速度を検知 し（１）、これから、絶対速度の瞬間変化量（３）を計算し、制動中（７）、す なわちタイヤの絶対速度の変化量（３）が、設定値（４）より大きく（５）なる ように、タイヤの回転速度（２）が低下するか、あるいは、自動車はまだ動いて いるが、タイヤの回転速度は０に近づき（１０）、 加速中（８）にブレーキが作動した（１１）後で、タイヤの回転速度（２）が設 定値まで低下（１２）すると、ブレーキは自動的に解除され、 制動中（７）にブレーキが解除された（９）後で、タイヤの回転速度（２）が設 定値まで上昇し、 加速中（８）に、タイヤの絶対速度の変化量（３）が設定値より大きくなるよう に、タイヤの回転速度（２）が上昇すると、自動的にブレーキが作動し、 絶対速度の変化量（３）が、前述の設定値（４）より小さい（５）場合は、ブレ ーキは自動的に作動することはない（６）が、ブレーキが解除され（９）、作動 し（１１）てから設定期間（１４）が経過すると（１３）、制動中（７）はブレ ーキが作動し（１１）、加速中（８）はブレーキが解除される（９）ようになっ ている自動車の制動及び加速の際にタイヤが滑るのを防ぐために、ブレーキを自 動的に作動させるための方法であって、制動中に、以前の自動解除から起算され た自動作動及び加速中に以前の自動作動から起算された自動解除用の前述の期間 を、制動中の以前の解除と作動との間の期間、及び加速中の以前の作動と解除と の間の期間に付加するために、時間当たりの増加率として計算することを特徴と する自動車の制動及び加速の際に、タイヤが滑るのを防ぐために自動的にブレー キを作動させるための方法。
2. ２．タイヤの回転速度用の設定値が、以前にブレーキが作動した（１１）時点で のタイヤの回転速度の関数であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の自 動車の制動及び加速の際にタイヤが滑るのを防ぐために自動的にブレーキを作動 させるための方法。
3. ３．タイヤの回転速度の設定変化量（４）が、氷面上を制動して得られるタイヤ の回転速度の最大変化量とほぼ同じであることを特徴とする請求の範囲第１項に 記載の自動車の制動及び加速の際にタイヤが滑るのを防ぐために自動的にブレー キを作動させるための方法。
4. ４．ブレーキが制動中は自動的に作動し、加速中は自動的に解除されるタイヤの 設定回転速度が、解除及び作動の瞬間に増加率もしくは減少率を加えたり引いた りして、タイヤの瞬間回転速度とみなすことを特徴とする請求の範囲第１項に記 載の自動車の制動及び加速の際にタイヤが滑るのを防ぐために自動的にブレーキ が作動させるための方法。
5. ５．自動車のタイヤに設けたパルス発生器（１５）、タイヤの瞬間回転速度と一 致するパルス発生器の瞬間パルス周波数、パルス発生器（１５）とブレーキ（２ １）の間に接続された計算装置（１６）、設定期間（１４）が経過したら（１３ ）、信号を送るように設置された時間回路（２３）及びタイヤの回転速度の瞬間 変化量を計算し、かつタイヤの制動及び加速に対する反応に応じて、ブレーキ（ ２１）を作動させたり解除したりするバルブ（１９）（２０）を作動させるよう になっている回路（２２）よりなり、制動中、すなわちタイヤの回転速度の変化 量が設定値より大きくなるようにタイヤの回転速度が低下するか、もしくは自動 車はまだ動いているがタイヤの停止しつつある場合、及び 加速中に、ブレーキが作動した（１１）後で、ブレーキ（２１）が作動し、すな わち設定期間（１４）が経過（１３）してからタイヤの回転速度が設定値まで低 下したとき、計算装置はブレーキ（２１）を解除し、 制動中に、ブレーキ（２１）が解除された後でブレーキが解除されてから設置期 間が経過し、すなわちタイヤの回転速度が設定値まで上昇したとき、及び 加速中に、タイヤの回転速度が設定値より大きくなるように、タイヤの回転速度 が上昇したとき、計算装置は、ブレーキ（２１）を作動させ、 回転速度の変化量が設定値より小さい場合、計算装置は、ブレーキ（２１）が作 動しないようになっている自動車の制動及び加速の際に、タイヤが滑るのを防ぐ ために自動的にブレーキを作動させるための装置であって、時間回路（２３）が 、制動中の解除／作動及び加速中の作動／解除間の設定期間の計算をするように なっていることを特徴とする自動車の制動及び加速の際に、タイヤが滑るのを防 ぐために自動的にブレーキを作動させるための装置。