JP2005029143A - 車両用制動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 主制動手段による車両制動中に補助制動手段を付加する場合の車両の制動効果向上の有無を判断し、制動効果が向上する場合にのみ補助制動手段を作動させる。
【解決手段】 ディスクロータ３にキャリパ４内の摩擦材を押し付けることによりタイヤ２に主制動力を発生させているとき、加速度センサ１０からの前後加速度が所定値より小さく、且つ、外気温センサ１１からの外気温が氷点温度を含む所定の温度範囲であるときに、補助制動ＥＣＵ８は、凍結路面上に水または水と氷との混合状態にあると推定し補助制動装置の作動により路面μを向上させることができるものと判定して、粒状物散布装置６より砂を路面に散布する。これにより、完全な凍結路面上に砂を散布することにより路面μを低下させることを防止できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば油圧ブレーキ装置や電動ブレーキ装置あるいは回生ブレーキ装置など、通常のブレーキ装置である主制動手段に、この主制動手段以外の補助制動手段を併用して車輪−路面間の摩擦係数を増加させる車両用制動装置に関する。

従来、スイッチ操作により砂をタイヤに沿って路面に落下させてタイヤ−路面間の摩擦係数を上げる、自動車における砂撒き装置があった（例えば、特許文献１参照）。

しかし、乾燥路面（ドライ路面）や極低温での凍結路面上に補助制動装置としての砂撒き装置により砂などを散布すると、砂の散布前と比べてタイヤ−路面間の摩擦係数（路面μ）が低下し、逆に車輪がスリップしやすくなるという弊害がある。
実開昭５４−１７２４３９号公報

上記従来技術では、この補助制動装置の作動により制動効果が向上しない場合、あるいは低下する場合についての対策がなされていなかった。

本発明は上記点に鑑みて、主制動手段による車両制動中に補助制動手段を付加する場合の車両の制動効果向上の有無を判断し、制動効果が向上する場合にのみ補助制動手段を作動させることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、車両（１）における各車輪（２ＦＲ、２ＦＬ、２ＲＲ、２ＲＬ）に該車輪の回転を抑制する力を与えることにより制動力を発生させる主制動手段（３ＦＲ、３ＦＬ、３ＲＲ、３ＲＬ、４ＦＲ、４ＦＬ、４ＲＲ、４ＲＬ）と、車両に搭載され、駆動信号に応じて、車両と路面との間の接触状態を変化させる動作を行う補助制動手段（６ＦＲ、６ＦＬ、６ＲＲ、６ＲＬ、８）と、補助制動手段の動作により車輪が路面から受ける反力が増加するか否かを判定する補助制動効果判定手段（８）と、反力が増加すると判定された場合に補助制動手段に対して駆動信号を出力する駆動手段（８）と、を備えることを特徴としている。

この発明によれば、主制動手段とは別に、車両と路面との間の接触状態を変化させる補助制動手段を備える車両において、この補助制動手段の動作により車輪が路面から受ける反力が増加すると判定される場合に補助制動手段を動作させ、反力が増加しないと判定される場合には補助制動手段を動作させないようにすることができる。これにより、車両のスリップ状態の防止および車両のスリップ状態の悪化阻止を図ることができる。なお、ここでいう反力とは、Ｆ＝μＮにおける摩擦力Ｆに相当するものを示している。

また、補助制動効果判定手段は、車輪が路面から受ける反力の代わりに、車両と路面との間の摩擦係数が増加するか否かを判定してもよい。すなわち、請求項２に記載の発明は、車両（１）における各車輪（２ＦＲ、２ＦＬ、２ＲＲ、２ＲＬ）に車輪の回転を抑制する力を与えることにより制動力を発生させる主制動手段（３ＦＲ、３ＦＬ、３ＲＲ、３ＲＬ、４ＦＲ、４ＦＬ、４ＲＲ、４ＲＬ）と、車両に搭載され、駆動信号に応じて、車両と路面との間の接触状態を変化させる動作を行う補助制動手段（６ＦＲ、６ＦＬ、６ＲＲ、６ＲＬ、８）と、補助制動手段の動作により前記車両と路面との間の摩擦係数が増加するか否かを判定する補助制動効果判定手段（８）と、摩擦係数が増加すると判定された場合に前記補助制動手段に対して駆動信号を出力する駆動手段（８）と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、主制動手段とは別に、車両と路面との間の接触状態を変化させる補助制動手段を備える車両において、この補助制動手段の動作により車両と路面との間の摩擦係数が増加すると判定される場合に補助制動手段を動作させ、摩擦係数が増加しないと判定される場合には補助制動手段を動作させないようにすることができる。これにより、車両のスリップ状態の防止および車両のスリップ状態の悪化阻止を図ることができる。

なお、車両と路面との間とは、車両が備える車輪（タイヤ）と路面との接触部分や、車両の車輪以外の車体部分と路面との間も含む。

車両は、請求項３に記載のように、アンチロックブレーキ制御装置（７）を備え、補助制動効果判定手段は、アンチロックブレーキ制御装置の作動中に、補助制動手段の動作により摩擦係数が増加するか否かを判定することができる。

補助制動手段は、請求項４に記載のように、車輪と路面との間に粒状物質を撒く粒状物散布装置（６ＦＲ、６ＦＬ、６ＲＲ、６ＲＬ）とすることができる。

請求項５に記載の発明は、補助制動効果判定手段は、走行路面上に水が存在するか否かを推定し、推定結果により走行路面上に水が存在すると推定される場合に摩擦係数が増加すると判定することを特徴とする。

この発明においては、走行路面上に水が存在すると推定される場合には、補助制動手段を作動させることにより車輪と路面との間の摩擦係数が増加するものと判定する。すなわち、一般的に路面上に水が存在する場合は、水が存在しない場合と比べて摩擦係数が低いので、このような場合に補助制動手段を作動させると摩擦係数を増加させることができる。

請求項６に記載の発明は、車両の車体減速度を検出する車体減速度検出手段（１０）をさらに備え、補助制動効果判定手段は、車体減速度が予め設定された減速度しきい値よりも小さい場合に摩擦係数が増加すると判定することを特徴とする。

この発明によれば、車体減速度が減速度しきい値より小さい場合に、車両がスリップ状態にある、すなわち車輪−路面間の摩擦係数が小さいものとみなすことができ、補助制動手段の動作によりこの摩擦係数を増加させ得るものとみなすことができる。

請求項７に記載の発明は、車両は外気温を測定する外気温センサ（１１）をさらに備え、補助制動効果判定手段は、外気温が予め設定された氷点温度を含む温度範囲内にある場合に摩擦係数が増加すると判定することを特徴とする。

この発明によれば、外気温が予め設定された氷点温度を含む温度範囲内にあるときは、路面は凍結および非凍結の遷移状態にあり、この遷移状態では一部または全部の氷が解けて路面上に水が存在する状態になっているものと推定することができる。したがって、凍結および非凍結の遷移状態にある路面上の水の存在によって路面の摩擦係数が低くなっており、かつ、補助制動手段の作動により摩擦係数を増加させ得るものとみなすことができる。

請求項８に記載の発明は、車両は走行路面上の電気抵抗値を測定する電気抵抗測定器（１２）をさらに備え、補助制動効果判定手段は、電気抵抗値が予め設定された抵抗しきい値以下である場合に摩擦係数が増加すると判定することを特徴とする。

この発明によれば、走行路面上の電気抵抗値が予め設定された抵抗しきい値以下であるときには、走行路面上に水が存在しこの水により電気抵抗値が低下したものとみなすことができる。したがって、走行路面上の水の存在により摩擦係数が低くなっており、かつ、補助制動手段の作動により摩擦係数を増加させ得るものとみなすことができる。

請求項９に記載の発明は、車両はウインドシールドを拭うワイパ装置の作動状態を検知するワイパスイッチ（１３）をさらに備え、補助制動効果判定手段は、ワイパ装置が作動状態にある場合に摩擦係数が増加すると判定することを特徴とする。

この発明によれば、ワイパスイッチからの信号がオン状態、すなわちワイパ装置が作動している状態では、走行路面上に水分が存在しているものと推定することができ、したがって、走行路面上の水の存在により摩擦係数が低くなっており、かつ、補助制動手段の作動により摩擦係数を増加させ得るものとみなすことができる。

請求項１０に記載の発明は、補助制動手段は、車両における車輪の前方において、走行路面の表面の水を車輪の前方から除去する水除去手段（２０）であることを特徴としている。このように、補助制動手段を水除去手段とすることができる。

この場合、水除去手段は、例えば、請求項１１に示されるように、車両の下方に取り付けられると共に、その先端位置が走行路面と対向する位置と車両における車体側に収容される位置とに移動するように構成されたアーム手段（２１）と、アーム手段を走行路面側と対向する位置と車両における車体側に収容される位置とに移動する駆動手段（２２）と、アーム手段の先端位置に支持され、走行路面と対向するワイパ面を有するワイパ手段（２３）とを備えて構成される。

このような構成によれば、アーム手段が駆動手段によって走行路面側と対向する位置に移動させられた際に、ワイパ手段が走行路面に接近するか接触し、走行路面に存在する水を除去することが可能となる。これにより、路面の摩擦係数を増加させることができる。

また、請求項１２に記載の発明は、ワイパ手段は、走行路面上の水を吸収する水吸収部材を備えて構成されていることを特徴としている。

このように、ワイパ手段を走行路面上の水を吸収する水吸収部材を備えた構成とすれば、その水をワイパ手段によって吸収することが可能となる。これにより、ワイパ手段より、ワイパ機能だけでなく水を吸収することで走行路面に存在する水を除去することが可能となる。

請求項１３に記載の発明では、車両には、アーム手段が車体側に収容される位置に移動させられた際に、水吸収部材が吸収した水を水吸収部材から除去する水除去手段（３０）が備えられていることを特徴としている。

これにより、ワイパ手段の水を除去しておくことができる。したがって、一旦、水除去手段による路面μ増加が行われたのち、ワイパ手段が車体側に収容され、再度路面μ増加が必要になった場合に、ワイパ手段の水を除去しておくことで、再度の路面μ増加の際にもワイパ手段によって走行路面に存在する水を吸収することが可能となる。したがって、繰り返し路面μ増加が必要になっても、その都度、ワイパ手段に水を吸収させることが可能となる。

請求項１４に記載の発明では、ワイパ手段は、車輪の幅と同等以上の幅で構成されていると共に、アーム手段が走行路面と対向する位置とされた場合に、車両の進行方向に対して傾斜した状態となることを特徴としている。

このようにワイパ手段が車両進行方向に対して傾斜した状態となるようにすれば、例えば、ワイパ手段における車両外側の一端が車両内側の一端よりも車両前方に位置するようにすれば、ワイパ手段によって除去された水が車両内側に導かれ、車輪が接触する走行路面における路面μ増加を可能とすることができる。また、ワイパ手段における車両外側の一端が車両内側の一端よりも車両後方に位置するようにすれば、ワイパ手段によって除去された水が車両外側に導かれ、車輪が接触する走行路面における路面μ増加を可能とすることができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態にかかる車両用制動装置の全体構成を示す概略図である。本第１実施形態は、マイクロコンピュータにより構成されるＡＢＳ制御装置（以下、ＡＢＳ−ＥＣＵという）７を備え、各車輪の電気機械式ブレーキ装置（以下、ＥＭＢという）を作動させる。なお、車両１が備える４つの車輪は、それぞれ同一のＥＭＢを備えており、図１中、添え字ＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、ＲＬを付して示している。以下では右前輪（ＦＲ）について説明し、他の車輪の説明を省略する。また、以下では、タイヤ−路面間の摩擦係数である路面摩擦係数を路面μと言う。

車輪としてのタイヤ２ＦＲには、タイヤ２ＦＲと一体的に回転するディスクロータ３ＦＲが備えられている。ディスクロータ３ＦＲを挟むようにキャリパ４ＦＲが設置されている。キャリパ４ＦＲ内にはホイールシリンダ圧制御用のアクチュエータとして電動モータ（図示せず）が配置されている。この電動モータはＡＢＳ−ＥＣＵ７により駆動され、キャリパ４ＦＲに支持された摩擦材（図示せず）をディスクロータ３ＦＲに押し付ける。この摩擦材のディスクロータ３ＦＲへの押し付け力の大きさに応じた摩擦力でディスクロータ３ＦＲの回転力が抑制され、その結果、タイヤ２ＦＲに制動力が発生する。これら、ディスクロータ３ＦＲおよびキャリパ４ＦＲにより主制動手段としての電気機械式ブレーキ装置（ＥＭＢ）が構成される。

ＡＢＳ−ＥＣＵ７には、ディスクロータ３ＦＲの回転速度、すなわち車輪速度を検出する車輪速度センサ５ＦＲおよびブレーキペダル（図示せず）の踏み込みを検知するストップスイッチ（ＳＴＰ−ＳＷ）９が接続されている。そして、ＡＢＳ−ＥＣＵ７は、これら車輪速度センサ５ＦＲやＳＴＰ−ＳＷ９からの検知信号に基づき、通常ブレーキ作動時およびアンチロックブレーキ制御時における各車輪の目標制動力を算出し、この目標制動力を発生させるよう各電動モータを駆動する。

さらに、本第１実施形態には、補助制動手段として、粒状物散布装置６ＦＲおよび補助制動ＥＣＵ８を備えている。この粒状物散布装置６ＦＲは、粒状物質としての砂を貯留するタンクおよびこのタンクの下部に備えられたタンクを開閉するシャッターを有し、タイヤ２ＦＲの車両前方側の位置に配置されている。

補助制動ＥＣＵ８はマイクロコンピュータにより構成され、車両１の前後加速度ＤＡを検出する加速度センサ１０および外気温、特に路面付近の外気温Ｔを測定する外気温センサ１１が接続されている。また補助制動ＥＣＵ８には、ＡＢＳ−ＥＣＵ７より、ＡＢＳ制動が行われているとき立てられるフラグの状態を表す信号ＳＡ、ブレーキペダルの踏み込みの有無を示すストップスイッチ信号ＳＴＰおよびＡＢＳ−ＥＣＵ７がＡＢＳ制御に必要な量として算出している車体速度ＶＢを表す信号が供給されている。

この補助制動ＥＣＵ８は、入力されたフラグの状態を表す信号ＳＡ、ストップスイッチ信号ＳＴＰおよび車体速度ＶＢを表す信号に応じて、後述するように補助制動装置が作動した場合に路面μが増加するか否かを判定し、この判定結果に基づき粒状物散布装置６ＦＲのシャッターを開閉する駆動信号を出力する。すなわち、補助制動ＥＣＵ８は、本発明の補助制動効果判定手段および駆動手段を構成する。

粒状物散布装置６ＦＲのシャッターは補助制動ＥＣＵ８からの駆動信号により所定時間開放され、タンク内の砂をタイヤ２ＦＲと路面との間に落下するようになっている。

以上のように構成された第１実施形態の車両用制動装置における補助制動制御について、図２に示すフローチャートに基づき説明する。このフローチャートは、補助制動ＥＣＵ８が実行するプログラムの処理手順を示しており、イグニッションスイッチがオンされるとともに処理が開始され、所定時間τ（例えば、τ＝１０ｍｓ）毎に繰り返し実行される。

まずステップ１００で、補助制動ＥＣＵ８の初期化処理が行われる。この初期化処理により、補助制動ＥＣＵ８内のメモリクリア、フラグリセット等の初期化が行われた後、ステップ１０２で、時間τ経過したか判定される。

時間τ経過した後、ステップ１０４で、車両１が走行中か否かが判定される。この判定は、ＡＢＳ−ＥＣＵ７により演算される車体速度ＶＢに基づき行われる。車体速度ＶＢが０の場合、すなわち車両走行中ではない場合は、ステップ１２２へ移行し、補助制動装置としての粒状物散布装置６ＦＲ〜６ＲＬに対する駆動信号をＯＦＦとし、粒状物散布装置６ＦＲ〜６ＲＬのシャッターを閉状態とする。

ステップ１０４で、車体速度ＶＢが零でない場合、すなわち車両１が走行中と判定される場合は、次のステップ１０６でＳＴＰ−ＳＷ９がＯＮであるか否かがストップスイッチ信号ＳＴＰにより判定される。ストップスイッチ信号ＳＴＰがＯＦＦの場合はステップ１２２へ移行して粒状物散布装置６ＦＲ〜６ＲＬに対する駆動信号をＯＦＦとし、ストップスイッチ信号ＳＴＰがＯＮの場合にはステップ１０８へ移行する。

ステップ１０８では、補助制動装置としての粒状物散布装置６ＦＲ〜６ＲＬがＯＦＦ状態、すなわち各シャッターが閉じた状態か否か駆動信号に基づき判定し、粒状物散布装置６ＦＲ〜６ＲＬの駆動信号がＯＮ状態であるときはステップ１０２へ戻り、粒状物散布装置６ＦＲ〜６ＲＬの駆動信号がＯＦＦ状態であるときは次のステップ１１０へ移行する。すなわち、粒状物散布装置６ＦＲ〜６ＲＬが一旦ＯＮ状態、すなわち各シャッターが開状態となったら、上記ステップ１０４およびＳ１０６のいずれか一方での判定結果がＮＯとならない限り、粒状物散布装置６ＦＲ〜６ＲＬのＯＮ状態（シャッターの開状態）は維持される。

ステップ１１０では、ＡＢＳ制御が作動中か否かが判定される。この判定は、ＡＢＳ−ＥＣＵ７がＡＢＳ制御を実行中に立てるＡＢＳ制御フラグＳＡの状態により行われる。ＡＢＳ制御が行われていない場合とは、ＥＭＢが作動していない非制動状態または、ＥＭＢによる制動状態であっても車輪がグリップ状態であるような走行状態であるので、補助制動装置としての粒状物散布装置６ＦＲ〜６ＲＬにより路面μを向上させる必要がないためステップ１０２へ戻る。一方、ＡＢＳ制御が行われている場合には、ステップ１１２へ移行する。

ステップ１１２では、加速度センサ１０の検出信号ＤＡに基づき車体減速度ＤＡが予め設定されている減速度しきい値ＫＧ（例えばＫＧ＝０．１５（Ｇ）、Ｇ：重力加速度）よりも小さいか否かが判定される。判定結果がＮＯ、すなわち車体減速度ＤＡが減速度しきい値ＫＧ以上であれば、路面μは比較的大きく、必要な車両減速度が得られており、補助制動装置としての粒状物散布装置６ＦＲ〜６ＲＬによる路面μを向上させる必要がないものと判定し、ステップ１０２へ戻る。ステップ１１２での判定結果がＹＥＳ、すなわち車体減速度ＤＡが減速度しきい値ＫＧより小さければ、次のステップ１１４へ移行する。

ステップ１１４では、外気温センサ１１の検出信号に基づき路面付近の外気温Ｔが氷点温度を含む温度範囲ＴＬ＜Ｔ＜ＴＨ内にあるか否かを判定する。ここで、氷点温度として、水の氷点温度（通常、摂氏０度）を考慮し、下限値ＴＬ＝−５℃および上限値ＴＨ＝５℃と設定することができる。そして、外気温Ｔがこの温度範囲内にある場合は、路面が氷点温度近傍の温度となって凍結および非凍結の遷移状態にあり、路面上に水が存在しているものとみなすことができる。したがって、ステップ１１４の判定結果がＹＥＳ、すなわち路面μが比較的小さく（ステップ１１２の判定結果）、外気温Ｔがこの温度範囲内にある場合は、路面上に水が存在しているものと推定する。

このような凍結および非凍結の遷移状態の水が存在している路面上で走行中のタイヤを制動すると、タイヤと路面との間に水膜、および水と氷との混合状態（シャーベット状態）が存在することになってタイヤと路面との接触面積が小さくなり、完全な凍結状態にある路面よりも路面μが大きく低下することになる。さらに、この外気温Ｔが氷点温度近傍の温度にあるときの路面上の水および水と氷との混合状態に、砂などの粒状物質を撒くと、この粒状物質が路面とタイヤとの間の水膜を破って、路面とタイヤとの接触面積を増加させることができ、その結果路面μを増大させることができる。

なお、外気温Ｔが氷点温度よりもある程度の高い温度であっても、ＡＢＳ作動中の車体減速度が低い場合には、まだ路面の氷が完全に融けておらずに残っていると考えられるため、水膜に粒状物質である砂を散布することにより路面とタイヤとの接触面積を増加させることができ、その結果路面μを増大させることができる。

したがって、ステップ１１４での判定結果がＹＥＳである場合には、補助制動装置としての粒状物散布装置６ＦＲ〜６ＲＬを駆動して路面に粒状物質である砂を散布することにより路面μを増加させることができるものと判定することができ、ステップ１２０で粒状物散布装置６ＦＲ〜６ＲＬをＯＮとするよう駆動信号を出力する。

また、ステップ１１４での判定結果がＮＯである場合は、外気温Ｔが上限値ＴＨ以上の比較的高温状態、または、下限値ＴＬ以下の極低温状態にある。比較的高温状態では、路面は凍結状態ではなく、水が存在していても路面μは比較的高いので、粒状物質の散布による路面μの増大の効果は大きくないものと判定できる。また、外気温Ｔが極低温状態にある場合は、水分は完全な凍結状態になっており、このような状態に粒状物質を散布すると、逆に路面とタイヤとの接触面積が少なくなり路面μが低下する。したがって、ステップ１１４での判定結果がＮＯであるときには、補助制動装置としての粒状物散布装置６ＦＲ〜６ＲＬを駆動する必要がない、または粒状物散布装置６ＦＲ〜６ＲＬの駆動により逆に路面μが低下するものと判定できるので、粒状物散布装置６ＦＲ〜６ＲＬをＯＮ状態とせずステップ１０２へ戻る。

以上のように、本第１実施形態では、車両１が走行中にブレーキペダルが踏み込まれ、ＡＢＳ作動中である、すなわち路面μが低くためにタイヤロック傾向にあるとき、車体減速度ＤＡ＜ＫＧ、かつ、ＴＬ＜外気温Ｔ＜ＴＨであれば、補助制動装置の駆動による路面μ増加効果が見込めるものと判定して、補助制動装置としての粒状物散布装置６ＦＲ〜６ＲＬをＯＮ状態となるよう駆動する。これにより、路面の状態に応じて、粒状物散布装置６ＦＲ〜６ＲＬの作動により確実に路面μを増加させて車両スリップ状態に陥らないようにすることができるとともに、粒状物散布装置６ＦＲ〜６ＲＬの非作動により路面μの低下を招かないようにすることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図３は、本第２実施形態の車両用制動装置の全体構成を示す概略図、図４は第２実施形態の車両１を前方から見た図、および図５は第２実施形態における補助制動制御を実行するプログラムの処理を示すフローチャートである。なお、上記第１実施形態と同じ構成、および同じ処理ステップには、同一符号を付して説明を省略する。

本第２実施形態の車両用制動装置は、上記第１実施形態とは、加速度センサ１０および外気温センサ１１の代わりに電気抵抗測定器１２を備える点で異なっている。

電気抵抗測定器１２は、図４に示すように、左右前輪２ＦＲ、２ＦＬの間の車両１の下面に設けられており、その検出信号は補助制動ＥＣＵ８に供給される。電気抵抗測定器１２は、路面と接触するように設けられた１対の電極１２ａ、１２ｂを備え、この電極１２ａ、１２ｂ間の電気抵抗を測定する。この電気抵抗測定器１２により測定される電気抵抗値は、路面に導電体としての水が存在する場合には比較的低い値（例えば数ＭΩ以下）となり、路面に水が存在しないドライ路面や極低温での凍結路面では高い値（例えば、１０ＭΩ以上）となる。したがって、車両１が走行中に電気抵抗測定器１２により測定した走行路面上の電気抵抗値の大きさにより、走行路面に水（水膜）が存在するか否かが推定できる。

この第２実施形態における補助制動ＥＣＵ８の実行プログラムは、上記第１実施形態に対し、図２のステップ１１２および１１４の処理を図５のステップ１１６の処理に変更したものであり、他のステップについてはすべて同じである。

すなわち、車両１が走行中にブレーキペダルが踏み込まれ、ＡＢＳ作動中である、すなわち路面μが低いためにタイヤロック傾向にあるとき、ステップ１１６において、電気抵抗測定器１２による路面表面の電気抵抗値Ｒが予め設定された抵抗しきい値ＫＲ（例えば、ＫＲ＝１０ＭΩ）より小さいか否かを判定し、判定結果がＹＥＳ、すなわち電気抵抗値Ｒ＜ＫＲのときにはステップ１２０へ移行し、判定結果がＮＯの場合にはステップ１２２へ移行する。

本第２実施形態では路面表面の電気抵抗値Ｒが抵抗しきい値ＫＲより小さいときには、路面表面に水または水膜が存在するものと推定し、この路面に粒状物質としての砂を散布することにより路面とタイヤとの接触面積が増加し、その結果路面μが増加する効果が得られるものと判定する。そして、この粒状物質の散布により路面μが増加すると判定された場合に、実際に補助制動装置としての粒状物散布装置６ＦＲ〜６ＲＬを作動させて粒状物質を散布することができる。

路面に氷が存在しないような比較的高い外気温においても、路面に水膜が存在する場合にはこの水膜により路面とタイヤとの接触面積が小さくなり路面μが低下する。本第２実施形態ではこのような水膜がある路面において、粒状物散布装置６ＦＲ〜６ＲＬの作動による砂の散布により確実に路面μを増加させて車両スリップ状態に陥らないようにすることができるとともに、水膜のない路面では粒状物散布装置６ＦＲ〜６ＲＬを非作動とすることにより路面μの低下を招かないようにすることができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図６は、本第３実施形態の車両用制動装置の全体構成を示す概略図、および図７は第３実施形態における補助制動制御を実行するプログラムの処理を示すフローチャートである。なお、上記第１および第２実施形態と同じ構成、および同じ処理ステップには、同一符号を付して説明を省略する。

本第３実施形態の車両用制動装置は、上記第１実施形態とは、加速度センサ１０および外気温センサ１１の代わりにワイパスイッチ（ワイパＳＷ）１３を備える点で異なっている。ワイパＳＷ１３は、フロントウインドシールドの水滴をふき取るワイパ装置を自動操作または手動操作により作動させるためにＯＮになると、このＯＮ状態に対応したワイパ作動信号ＷＰを補助制動ＥＵＣ８へ供給する。すなわち、ワイパ作動信号ＷＰがＯＮ状態を示すときは、降雨時であって路面に水または水膜が存在しているものと推定することができる。

この第３実施形態における補助制動ＥＣＵ８の実行プログラムは、上記第１実施形態に対し、図２のステップ１１２および１１４の処理を図７のステップ１１８の処理に変更したものであり、他のステップはすべて同じである。

すなわち、車両１が走行中にブレーキペダルが踏み込まれ、ＡＢＳ作動中である、すなわち路面μが低いためにタイヤロック傾向にあるとき、ステップ１１８において、ワイパＳＷ１３からのワイパ作動信号ＷＰがＯＮ状態であるときにはステップ１２０へ移行し、ワイパ作動信号ＷＰがＯＦＦ状態の場合にはステップ１２２へ移行する。

本第３実施形態ではワイパ装置が作動している場合には、降雨時であって、路面表面に水または水膜が存在するものと推定し、この路面に粒状物質としての砂を散布することにより路面μが増加する効果が得られるものと判定する。そして、この粒状物質の散布により路面μが増加すると判定された場合に、実際に補助制動装置としての粒状物散布装置６ＦＲ〜６ＲＬを作動させて粒状物質を散布することができる。

このように、路面の状態に応じて、粒状物散布装置６ＦＲ〜６ＲＬの作動により確実に路面μを増加させて車両スリップ状態に陥らないようにすることができるとともに、粒状物散布装置６ＦＲ〜６ＲＬの非作動により路面μの低下を招かないようにすることができる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。図８、図９は、本第４実施形態の車両用制動装置における補助制動手段に相当する水除去装置２０を示した模式図である。図８は、水除去装置２０を取り付けた車両の側面図、図９は、水除去装置２０による水の除去時の様子を示したものである。

水除去装置２０は、車両における車輪の前方において、走行路面の表面の水を車輪の前方から除去するものである。この水除去装置２０は、図８、図９に示されるように、アーム部２１とモータ２２およびワイパ部２３によって構成されている。

アーム部２１は、アーム手段に相当するもので、車両の下方に取り付けられ、その先端位置が走行路面と対向する位置と車両における車体側に収容される位置とに移動するように構成されている。具体的には、アーム部２１の一端が車体側に回動可能に支持されており、この車体側に支持された一端を軸として他端が走行路面側に移動できるようになっている。

モータ２１は、アーム部２１を駆動する駆動手段となるものであり、アーム部２１における車体側に支持された一端を中心としてアーム部２１を回動させられるようになっている。このモータ２１は、上記各実施形態で説明した補助制動ＥＣＵ８によって駆動されるようになっている。

ワイパ部２３は、アーム部２１における他端に支持されるもので、アーム部２１の先端に取り付けられたばね部２３ａとばね部２３ａの両端によって支持される弾性体２３ｂとによって構成されている。このワイパ部２３における弾性体２３ｂは、走行路面と対向するワイパ面を有し、車輪の幅と同等以上の幅で構成されている。このため、ワイパ部２３における弾性体２３ｂが走行路面に接近するか接触することで走行路面に存在する水を除去できるようになっている。

このような構成の水除去装置２０では、例えば、第１実施形態で示したように、補助制動ＥＣＵ８によって走行路面に水が存在するということが検出された場合に、モータ２２が駆動されることでアーム部２１が回動され、ワイパ部２３が走行路面側に移動させられる。これにより、ワイパ部２３が走行路面に存在する水を除去し、走行路面における路面μを増加させることができる。

このように、本実施形態で示した水除去装置２０を用いても、路面μ増加効果を得ることが可能である。

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について説明する。図１０、図１１は、本第５実施形態の車両用制動装置における補助制動手段に相当する水除去装置２０を示した模式図である。図１０は、水除去装置２０を取り付けた車両の側面図、図１１は、水除去装置２０による水の除去時の様子を示したものである。

図１０、図１１に示されるように、本実施形態における水除去装置２０は、第４実施形態に対して、ワイパ部２３の構成を変更したものである。この図に示されるように、本実施形態のワイパ部２３は、例えばスポンジなどのような水吸収部材で構成されている。このため、アーム部２１がモータ２２によって回動され、ワイパ部２３が走行路面側に移動すると、走行路面に存在する水がワイパ部２３に吸収されるようになっている。

このような構成の水除去装置２０によれば、ワイパ部２３のワイパ面による水除去だけでなく、ワイパ部２３による水吸収による水除去も可能となる。これにより、ワイパ部２３が走行路面に存在する水をより効果的に除去し、走行路面における路面μを増加させることができる。

さらに、本実施形態では、水除去装置２０が備えられる車体側に、ワイパ部２３によって吸収された水をワイパ部２３から除去する水除去手段としての突起部３０が備えられている。この突起部３０は、ワイパ部２３が車体側に収容される際に、ワイパ部２３が接触することで、ワイパ部２３に吸収された水を搾り出すことができる。

これにより、一旦、水除去装置２０による路面μ増加が行われたのち、ワイパ部２３が車体側に収容され、再度路面μ増加が必要になった場合に、ワイパ部２３の水を除去しておくことで、再度の路面μ増加の際にもワイパ部２３によって走行路面に存在する水を吸収することが可能となる。したがって、繰り返し路面μ増加が必要になっても、その都度、ワイパ部２３に水を吸収させることが可能となる。

なお、ワイパ部２３から水を除去する際に、その水が再び走行路面上に落下することになる。このため、その落下点が路面μ増加が必要とされるエリアを越えた地点となるようにするのが好ましい。

（他の実施形態）
上記各実施形態では、補助制動装置としての粒状物散布装置６ＦＲ〜６ＲＬの作動により路面μが増加するか否かを、それぞれの判定条件に基づき判定し、路面μが増加すると判定される場合に補助制動装置を作動させるようにしている。この路面μが増加することは車輪が路面から受ける反力が増加することに相当するので、換言すれば、補助制動装置の作動により車輪が路面から受ける反力が増加するか否かを判定して、この反力が増加すると判定された場合に補助制動装置を作動させるものと言うことができる。

上記各実施形態では、補助制動装置として砂などの粒状物質を路面に散布する粒状物散布装置６ＦＲ〜６ＲＬを用いる例を示したが、これに限らない。例えば、補助制動装置として凍結路面上に温水または熱水を散布する装置を用いて、凍結路面を部分的に融かして凹凸を形成することにより路面μを増加させるようにしてもよい。

あるいは、補助制動装置として、車体の下面部に摩擦板を収納し、作動時、この摩擦板を路面と接触するように可動することにより、車体と路面との間の摩擦係数を増加させるようにした装置なども適用することができる。

また、補助制動効果の有無を判定するにあたり、第１実施形態では加速度センサ１０および外気温センサ１１を用い、第２実施形態では電気抵抗測定器１２を用い、あるいは第３実施形態ではワイパＳＷ１３を用いる例を示したが、これに限らず、これらを組み合わせて用いて、補助制動効果の判定の確実性をさらに向上するようにしてもよい。

上記第４、第５実施形態では、図９、図１１に示されるように、水除去装置２０におけるワイパ部２３が車幅方向に平行に延設されたものを例に挙げて説明したが、アーム部２１が走行路面と対向する位置とされた場合に、車両の進行方向に対して傾斜した状態となるようにしても良い。

例えば、図１２（ａ）に示されるように、ワイパ部２３における車両外側の一端が車両内側の一端よりも車両前方に位置するようにすれば、ワイパ部２３によって除去された水が車両内側に導かれ、車輪が接触する走行路面における路面μ増加を可能とすることができる。このようにすれば、除去された水が歩行者側に移動することを避けることが可能となる。

また、図１２（ｂ）に示されるように、ワイパ部２３における車両外側の一端が車両内側の一端よりも車両後方に位置するようにすれば、ワイパ部２３によって除去された水が車両外側に導かれ、車輪が接触する走行路面における路面μ増加を可能とすることができる。このようにすれば、除去された水が後輪側に移動することを避けることが可能となる。

なお、ここでは、ワイパ部２３の角度が一定のものを例に挙げているが、ワイパ部２３の角度が車輪の状態に応じて可変となる構成であっても良い。例えば、舵角センサなどの検出信号から車輪の角度を検出し、その角度に応じて車輪の前方にワイパ部２３が配置されるような構成とすることも可能である。

本発明の第１実施形態の車両用制動装置の全体構成を示す概略図である。 第１実施形態における補助制動制御の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態の車両用制動装置の全体構成を示す概略図である。 第２実施形態の車両を前方から見た図である。 第２実施形態における補助制動制御の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態の車両用制動装置の全体構成を示す概略図である。 第３実施形態における補助制動制御の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の第４実施形態における車両用制御装置を示すものであって、水除去装置を取り付けた車両の側面図である。 第４実施形態における水除去装置による水の除去時の様子を示した正面図である。 本発明の第５実施形態における車両用制御装置を示すものであって、水除去装置を取り付けた車両の側面図である。 第５実施形態における水除去装置による水の除去時の様子を示した正面図である。 他の実施形態で示す水除去装置におけるワイパ部を車両の進行方向に対して傾斜させた場合の水の移動を示した模式図である。

符号の説明

１…車両、２（２ＦＲ、２ＦＬ、２ＲＲ、２ＲＬ）…タイヤ、
３（３ＦＲ、３ＦＬ、３ＲＲ、３ＲＬ）…ディスクロータ、
４（４ＦＲ、４ＦＬ、４ＲＲ、４ＲＬ）…キャリパ、
５（５ＦＲ、５ＦＬ、５ＲＲ、５ＲＬ）…車輪速度センサ、
６（６ＦＲ、６ＦＬ、６ＲＲ、６ＲＬ）…粒状物散布装置（補助制動手段）、
７…ＡＢＳ−ＥＣＵ、８…補助制動ＥＣＵ、９…ストップスイッチ、
１０…加速度センサ、１１…外気温センサ、１２…電気抵抗測定器、
１３…ワイパスイッチ、２０…水除去装置（補助制動手段、水除去手段）、
２１…アーム部、２２…モータ、２３…ワイパ部、３０…突起部（水除去手段）。

Claims (14)

1. 車両（１）における各車輪（２ＦＲ、２ＦＬ、２ＲＲ、２ＲＬ）に該車輪の回転を抑制する力を与えることにより制動力を発生させる主制動手段（３ＦＲ、３ＦＬ、３ＲＲ、３ＲＬ、４ＦＲ、４ＦＬ、４ＲＲ、４ＲＬ）と、
   前記車両に搭載され、駆動信号に応じて、前記車両と路面との間の接触状態を変化させる動作を行う補助制動手段（６ＦＲ、６ＦＬ、６ＲＲ、６ＲＬ、８）と、
   前記補助制動手段の動作により前記車輪が路面から受ける反力が増加するか否かを判定する補助制動効果判定手段（８）と、
   前記反力が増加すると判定された場合に前記補助制動手段に対して前記駆動信号を出力する駆動手段（８）と、
   を備えることを特徴とする車両用制動装置。
2. 車両（１）における各車輪（２ＦＲ、２ＦＬ、２ＲＲ、２ＲＬ）に該車輪の回転を抑制する力を与えることにより制動力を発生させる主制動手段（３ＦＲ、３ＦＬ、３ＲＲ、３ＲＬ、４ＦＲ、４ＦＬ、４ＲＲ、４ＲＬ）と、
   前記車両に搭載され、駆動信号に応じて、前記車両と路面との間の接触状態を変化させる動作を行う補助制動手段（６ＦＲ、６ＦＬ、６ＲＲ、６ＲＬ、８）と、
   前記補助制動手段の動作により前記車両と路面との間の摩擦係数が増加するか否かを判定する補助制動効果判定手段（８）と、
   前記摩擦係数が増加すると判定された場合に前記補助制動手段に対して前記駆動信号を出力する駆動手段（８）と、
   を備えることを特徴とする車両用制動装置。
3. 前記車両はアンチロックブレーキ制御装置（７）を備え、
   前記補助制動効果判定手段は、前記アンチロックブレーキ制御装置の作動中に、前記補助制動手段の動作により前記摩擦係数が増加するか否かを判定することを特徴とする請求項２に記載の車両用制動装置。
4. 前記補助制動手段は、前記車輪と路面との間に粒状物質を撒く粒状物散布装置（６ＦＲ、６ＦＬ、６ＲＲ、６ＲＬ）であることを特徴とする請求項２または３に記載の車両用制動装置。
5. 前記補助制動効果判定手段は、走行路面上に水が存在するか否かを推定し、該推定結果により前記走行路面上に水が存在すると推定される場合に前記摩擦係数が増加すると判定することを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１つに記載の車両用制動装置。
6. 前記車両の車体減速度を検出する車体減速度検出手段（１０）をさらに備え、
   前記補助制動効果判定手段は、前記車体減速度が予め設定された減速度しきい値よりも小さい場合に前記摩擦係数が増加すると判定することを特徴とする請求項２ないし５のいずれか１つに記載の車両用制動装置。
7. 前記車両は外気温を測定する外気温センサ（１１）をさらに備え、
   前記補助制動効果判定手段は、前記外気温が予め設定された氷点温度を含む温度範囲内にある場合に前記摩擦係数が増加すると判定することを特徴とする請求項２ないし６のいずれか１つに記載の車両用制動装置。
8. 前記車両は走行路面上の電気抵抗値を測定する電気抵抗測定器（１２）をさらに備え、
   前記補助制動効果判定手段は、前記電気抵抗値が予め設定された抵抗しきい値以下である場合に前記摩擦係数が増加すると判定することを特徴とする請求項２ないし７のいずれか１つに記載の車両用制動装置。
9. 前記車両はウインドシールドを拭うワイパ装置の作動状態を検知するワイパスイッチ（１３）をさらに備え、
   前記補助制動効果判定手段は、前記ワイパ装置が作動状態にある場合に前記摩擦係数が増加すると判定することを特徴とする請求項２ないし７のいずれか１つに記載の車両用制動装置。
10. 前記補助制動手段は、前記車両における車輪の前方において、前記走行路面の表面の水を前記車輪の前方から除去する水除去手段（２０）であることを特徴とする請求項５に記載の車両用制動装置。
11. 前記水除去手段は、
    前記車両の下方に取り付けられると共に、その先端位置が前記走行路面と対向する位置と前記車両における車体側に収容される位置とに移動するように構成されたアーム手段（２１）と、
    前記アーム手段を前記走行路面側と対向する位置と前記車両における車体側に収容される位置とに移動する駆動手段（２２）と、
    前記アーム手段の先端位置に支持され、前記走行路面と対向するワイパ面を有するワイパ手段（２３）とを備えて構成されていることを特徴とする請求項１０に記載の車両用制動装置。
12. 前記ワイパ手段は、前記走行路面上の水を吸収する水吸収部材を備えて構成されていることを特徴とする請求項１１に記載の車両用制動装置。
13. 前記車両には、前記アーム手段が前記車体側に収容される位置に移動させられた際に、前記水吸収部材が吸収した水を前記水吸収部材から除去する水除去手段（３０）が備えられていることを特徴とする請求項１２に記載の車両用制動装置。
14. 前記ワイパ手段は、前記車輪の幅と同等以上の幅で構成されていると共に、前記アーム手段が前記走行路面と対向する位置とされた場合に、前記車両の進行方向に対して傾斜した状態となることを特徴とする請求項１１ないし１３のいずれか１つに記載の車両用制動装置。
    

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