JPH0354043A - 車両走行状熊検出装置 - 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＋ｉＶｉｉ輪と後輪の差動を許すセンタデフを
有する４輪駆動車に用いられ、ハイドロプレーニング現
象を検出するようにした車両走行状態検出装置に関する
． （従来の技術） 車両が水たまりのある路上を一定速度　（以下、限界速
度ｖｃｔという）以上で走行するとき、車輪が水たまり
に浮き上がり路面に力を伝えられなくなってしまう｛い
わゆるハイドロプレーニングを生じる｝ことがある。

このようなハイドロプレーニングが発生すると、後輪は
前輪の水のはね除けによって接地状態となるものの、前
輪がスリップ状態となるためハンドルが効かなくなった
りあるいは適切な制動効果が得られなくなったりして車
両が制御不能になり重大な事故を招くおそれがあった。

このようなハイドロプレーニングの発生を避けるために
、前記限界速度Ｖ　ｅ　ｒ以上の速度で、水たまりがあ
ると予想されるような路上を走行するような場合、運転
者が路面状態を監視しながら車両走行し，水たまりがあ
った場合、これを避けたり、あるいは速度を落したりす
る必要があるというのが実状であった． （発明が解決しようとする課題） しかしながら、ハイドロプレーニングが発生するかどう
か路面状況を監視しながら走行するのは運転者にとって
大きな負担であった。また、ハイドロプレーニングが発
生した場合、発生に応じた運転制御を即座には行なえな
いばかりか，発生に気付かず不用意な運転操作を行なっ
て車両の安定性を悪くし、取り返しのつかない状態にな
ってしまうことさえ起こりえた．本発明は上記問題点に
鑑みて成されたもので、ハイドロプレーニングの発生を
即座に検出し、ひいては水たまりがあると予想されるよ
うな路上を走行する場合であっても運転者が余り気を使
うことなく安心して車両を運転できるようにした車両走
行状態検出装置を提供することを目的とする． （課題を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するために、前輪と後輪の回転
差を許す差動装置を有する４輪駆動車において、前記前
輪、後輪それぞれに車輪回転速度検出器を設け，これら
車輪回転速度検出器に、該検出器がそれぞれ出力する前
・後輪回転速度信号に基づいて前・後輪相対速度の大き
さを算出し、この前・後輪相対速度の大きさとあらかじ
め設定した相対速度しきい値とを比較してハイドロプレ
ーニングの発生の有無を判定する演算装置を接続したこ
とを特徴とする。

（作用） 本発明は上記のように構成したので、ハイドロプレーニ
ングが生じ路面との接触状態の相違によって前輪、後輪
それぞれの速度が異なってきたような場合、車輪回転速
度検出器が検出する前輪、後輪の回転速度に基づいて演
算装置が前・後輪の相対速度を算出し，これを相対速度
しきい値と比較してハイドロブレーイングの発生の有無
を判定する．この結果、ハイドロプレーニングの発生を
即座に検出できる。

（実施例） 以下に、本発明の一実施例を図面に基いて説明する． 第１図において、１はエンジンで、このエンジンｌで発
生したトルクは図示しないミッションおよびフロントデ
フを介し、前輪２に伝達されると同時に、ミッションか
ら差動制限装置付きセンタデフ３（差動装置）と、リャ
デフ４を介して後輸５に６伝達される．前記センタデフ
３に設けた差動制限装置は例えばビシヵスカップリング
で構成されており、第２図に示すような特性でトルクＴ
を前・後輪２．５に伝達するようになっている．　前・
後輪２．５にはそれぞれの回転速度を検出する車輪回転
速度検出器としてのセンサ６を設けてある．センサ６は
そのセンサローク７の歯部が、ビックアップ８の磁界を
通過することにより、コイル（図示せず）にＡＣ電圧を
発生し、これをそれぞれ前・後輪回転速度４８号として
出力する． センサ６にはマイコンで構成した演算装置９を接続して
あり、この演算装置９には警告灯１０を接続してある。

？算装置９は制御プログラムを格納しており、この制御
プログラムを実行して演算処理を行なう．この演算機能
を第３．４図に基づいて説明する。

まず、センサ６から左右の前・後輪回転速度信号Ｖ　＊
ｒｒ＋　Ｖ　ｗｒ　＋　＋　Ｖ　ｗｒｒ＋　Ｖ　ｗｒ　
＋を入力し　（ステップＡｌｌ．左右前輪２の平均速度
Ｖ■、左右後輪５の平均速度Ｖ■を算出する（ステップ
Ａ２）．なお、ステップＡ２において後輪５の平均速度
Ｖ　ｗｒを車両の速度Ｖとして用い、前輪２の平均速度
ｖ１と比較出来るようにしている．次に，ハイドロプレ
ーニングサブルーチンを実行する｛ステップＡ３｝． このサブルーチンでは、第４図に示すように、まず車両
の速度Ｖがあらかじめ設定してある速度しきい値ＶＬｈ
より大きいか否かを比較・判定する（ステップＳｌｌ．
なお、上述したｌｌｆｆ界速度Ｖ　ｃ（はタイヤの空気
圧Ｐ　ｆｋｇ／ｃｍ”ｌと例えば次式で示すような関係
があり、かつ水深が深くなる程小さい値になることが知
られている．？Ｃ，＝６：ｌ，／’−子　　　（ｋｍ／
ｈ）そして、前記速度しきい値Ｖ　ｔｒ＋ほこのように
して定まる限界速度ｙ　ｃｒより小さい値に設定してあ
る。

ステップＳｌでＹｅｓと判定するとステップＡ２で算出
したデータに基づいて前輪速度変化率の大きさＩＶ■１
、後輪速度変化率の大きさＶ＝，ｌをそれぞれ算出する
．なお、ハイドロプレーニングが発生した場合、フロン
ト側のトルク，リャ側のトルクは （駆動・制動トルク）一摩擦トルク１７。２，〉１（駆
動・制動トルク）一摩擦トルク１．，ヤという関係を有
し、これらフロント側のトルク，リャ側のトルクがそれ
ぞれ前・後輪速度変化率Ｖ■，Ｖｗｒに比例することに
基づきこの大きさＩ　ｖｗｒｌ　．　　ｌｖ．ｉを比較
し、ＩＶ，１≧Ｖ＝，＋　どなっているかどうかを比較
・判定する（ステップＳ２）． ステップ２でＹｅｓと判定すると、ステップＡ２で算出
したデータに基づいて前・後輪２．５の速度差（相対速
度）の大きさＩ　Ｖ　ｗｒ−　Ｖ　，１を算出し、これ
があらかじめ設定してある相対速度しきい値ΔＶ，ｈよ
り大きいが否かを比較・判定する　｛ステップＳ３１　
　ステップＳ３でＹｅｓと判定すると、ハイドロプレー
ニングが発生と判定されたことになり、このことを示す
検出信号を警告灯ＩＯに出力して警告灯１０を点灯させ
る｛ステップＳ４｝． ステップＳｌ，２．３のいずれかにおいてＮｏと判定す
ると警告灯１０を消灯させる為の信号を出力する（ステ
ップＳ５）。

以上のように構成された車両走行状態検出装置の動作を
第５図（ａｌ〜（ｃｌおよび第６図ｆａ）〜ｌｃ）　も
参照して説明する。

車両が走行しているときセンサ６は前・後輪２．５の回
転速度を検出しこのデータを演算装置９に出力する．そ
して，演算装置９は上述したような演算処理を行なう。

ここで、車両が限界速度Ｖ　ｅｒを越える一定の速度Ｖ
ｗで走行していて（第５図｛ａｌ参照）、水たまりのあ
る路上に大リハイドロプレーニングを生じる（ハイドロ
プレーニングを生じた時点を一点鎖綿で示す．以下同様
）と、前輪２は水たまりに浮き上がって急速に回転速度
を増すことになる．これと同時に前輪２は水を両側には
ね除ける．．前輪２が水をはね除けることにより，後輪
５はほとんど接地した状態となり駆動力を路面に伝える
ことになる．この結果，前・後輪２．５の相対速度は大
きくなる．この相対速度は演算装置９で上述したように
算出されて、この大きさが相対速度しきい値ΔＶＬｈを
越えるような値に達すると、演算装置９は警告灯１０に
検出信号を出力してこれを点灯させる．この点灯によっ
て，運転者はハイドロプレーニングに即座に対処でき水
たまりのある路上であっても安心して走行できるように
なる． また、第５図ｔｅｌに示すように車両が加速中に限界速
度Ｖ　ｅ　ｒを越える速度Ｖｗで、水たまりのある路上
に大リハイドロプレーニングを生じると、この場合も上
述した場合と同様に、前・後輪２．５の相対速度は大き
くなり、この大きさが相対速度しきい値ΔＶ　ｔｒ＋を
越えるような値に達すると、警告灯１０に検出信号を出
力してこれを点灯させる。この点灯によって、運転者は
ハイドロプレーニングに即座に対処できるようになる． また、第５図ｌｂ）に示すように車両が減速中に限界速
度Ｖ　ｅ　ｒを越える速度Ｖｗで，水たまりのある路上
に大リハイドロプレーニングを生じると、前輸２は水た
まりに浮き上がり路面との摩擦係数が小さくなって、ロ
ックし易くなる．これと同時に前輪２は水を両側にはね
除けるようになる．そして，上述した場合と同様にして
、後輪５はほとんど接地した状態となる．この結果，前
輸２は急速に減速し前・後輪２．５の相対速度は大きく
なり、この大きさが相対速度しきい値ΔＶ　ｔｈを越え
るような値に達すると、上述した場合と同様に警告灯１
０に検出信号を出力してこれを点灯させることになる。

なお、路面がハイドロプレーニングを生しる時の状態と
似ているような場合があるが、このような場合にはハイ
ドロプレーニングと誤って検出するようなことがない．
すなわち，積雪あるいは凍結したりして摩擦係数が小さ
くなっているような路面は、車輪がスリップ状態になる
ということでハイドロプレーニングを生じる路面と似て
いるといえる．しかし、積雪あるいは凍結している路面
を．加速中、減速中あるいは一定速度で走行していると
き（それぞれ第６図（ｃｌ　．　（ｂ）　．　（ａｌ参
照．なお、路面μが変化した時点を図中二点鎖緋で示す
）には，上述した場合に見られたような前輸２によるは
ね除けは生ずることが無く，このため前・後輪２．５の
路面に対する摩擦係数はほとんど変わらずその速度差は
余り大きくはならない．この結果、このような路面での
走行においては演算装置９はステップＳ３における判定
結果をＮｏとするので，ハイドロプレーニングを発生し
たと誤って判定するようなことが無い． また、本実廁例では前・後輪速度変化率の大きさｌ　ｖ
ｗｔ１．　　ｌＶ．．，ｌをステップＳ２で比較し、１
ｖ１１≧　Ｉ　Ｖ．，ｌであることを条件に次のステッ
プに処理を進めるようにしている。

このため、下り坂でブレーキを掛けて減速したときにも
、これをハイドロプレーニングが発生したとするような
ことがない．すなわち、上述した状況では後輪５がロッ
クし易くなり、その速度変化率が大きくなるため　ｌｖ
．ｒｌ　＜ｌＶ．，ｌとなる．この結果、ステップＳ２
においてＮｏと判定するので，この状態をハイドロプレ
ーニングが発生したと誤って検出するようなことがない
。

本実施例では，ステップＡ２において前・後輪２．５に
ついてそれぞれ平均速度を算出しこれを比較・判定に用
いているが、平均速度を用いることにより、左右の車輪
におけるタイヤ摩耗の違い、荷重アンバランス、ブレー
キ系特性など外乱の影響を小さくしている． また，前・後輪間にはセンタデフなどの差動装置があれ
ばよく，この差動装置には差動制限装置を必ずしも設け
なくてよい． また，本実施例では警告灯ｌＯを点灯することによりハ
イドロプレーニングが発生したことを知らせる場合を例
にしたが，スビーカなどを用意し，これに検出信号を入
力して警報音を発するようにしてもよいし、検出信号を
ブレーキ、サスペンションあるいはエンジン制御用コン
トローラに人力してこれらを制御するようにしてもよい
． （発明の効果） 本発明は以上説明したように、ハイドロブレーニングが
生じ路面との接触状態の相違によって前輪、後輪それぞ
れの速度が異なってきたような場合、車輪回転速度検出
器が検出する前輪，後輪の回転速度に基づいて演算装置
が前・後輪の相対速度を算出し，これを相対速度しきい
値と比較してハイドロプレーニングの発生の有無を判定
するので、検出に手間取ることがないという効果を有す
る．また、検出信号を警告灯などに用いて運転者に報知
でき，このような報知を行なうことによって、ドライバ
は走行中にハイドロプレーニングが発生したかどうか気
を付けなくても済むようになり安心して運転できるよう
になる．

【図面の簡単な説明】

第ｌ図は本発明の一実施例の車両走行状態検出装置を模
式的に示す平面図， 第２図は車両の前・後輪の相対速度と前・後輪間伝達ト
ルクの関係を示す特性図， 第３図は第１図の演算装置の処理機能を示すフローチャ
ート， 第４図は同フローチャートにおけるサブルーチンを示す
フローチャート、 第５図は走行中にハイドロプレーニングを生じた場合の
前・後輪の速度変化を示し、同図ｌａ）は車速一定、同
図　１ｂ）は減速中，同図　１ｃ）は加速中における速
度変化をそれぞれ示す特性図， 第６図は走行中に摩擦の小さい路面に侵入した場合の前
・後輪の速度変化を示し，同図　（ａ）は車速一定、同
図　ｔｂ＋は減速中、同図　（ｃｌは加速中における速
度変化をそれぞれ示す特性図である。 ２・・・前輪 ３−・・センタデフ（差動装置） ５・・・後輪 ６・・・センサ（車輪回転速度検出器）９・・・演算装
置 第１ 図 ２・．前輪 ３・・セ〉タデフ ５　一後輪 ６　センサ ９　清算装置 １０・・警告奸 第２ 図 第３ 図 第４ 図 具５ 図 第６ （Ｃ） 図 時間ｔ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）前輪と後輪の回転差を許す差動装置を有する４輪
   駆動車において、 前記前輪、後輪それぞれに車輪回転速度検出器を設け、 これら車輪回転速度検出器に、該検出器がそれぞれ出力
   する前・後輪回転速度信号に基づいて前・後輪相対速度
   の大きさを算出し、この前・後輪相対速度の大きさとあ
   らかじめ設定した相対速度しきい値とを比較してハイド
   ロプレーニングの発生の有無を判定する演算装置を接続
   したことを特徴とする車両走行状態検出装置。