JPH07104188B2 - 自動車用アンチハイドロプレーニング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車のタイヤの水面
上の浮き上がりのような、路面接触の欠如（スリップ）
による道路でのハイドロプレーニング作用を電子的に検
出する、自動車用アンチハイドロプレーニング装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】いわゆるアンチスリップコントロール装
置ＡＳＲは既に知られている（ドイツ連邦共和国特許出
願公開第３７４０４３３号明細書参照）。この装置は路
面状態に応じたタイヤの路面保持性を検出し、それに依
存してその都度のスリップ閾値を定める。

【０００３】例えばタイヤの前に達するガス噴流によっ
て水フィルムを分割するために、道路の水溜まりによっ
て引き起こされるハイドロプレーニングを除去するため
の装置は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第２６００７
８７ Ａ１号明細書および同第３４１７０４８ Ａ１号
明細書によって知られている。この場合特に、装置は圧
縮空気噴流で作動する。

【０００４】特公平１−２２６４０３号公報の日本特許
要約、セクションＭ、１９８９年第１３巻、第５５２
（Ｍ−９０３）号により、タイヤの路面保持性を改善す
るための装置が知られている。この装置の場合には、タ
イヤの良好な路面保持性を得るための摩擦を大きくする
媒体が、車両の車輪の前で、コンピュータによって時間
を制御されて放出され、そして車輪回転数を検出するセ
ンサと、他のセンサ（例えば走行速度のセンサ、ブレー
キ操作のセンサ、エンジン回転数のセンサ）と、個々の
センサからコンピュータの評価装置に供給されそこで処
理される信号を分析および評価するための電子的な手段
とを用いて、センサ信号を知的に組み合わせることによ
り、滑りが認識される。

【０００５】最近の自動車、特に乗用車は次の機器を備
えている。すなわち、コンピュータ、固有の電源供給部
を有する搭載電子機器、液圧装置およびその制御手段、
特に電子機器による制御手段、アンチロック装置、アン
チスリップコントロール装置。このアンチロック装置と
アンチスリップコントロール装置は、車輪回転数を検出
するための少なくとも一つ、特に複数のセンサを備えて
いる。

【０００６】エンジン／燃料制御のため、あるいは車両
室内の空調のために、周囲温度を検出する少なくとも一
つの温度センサが組み込まれている。更に、本発明の基
礎となる装置は、車両の車輪の前へ噴流を向ける公知の
装置を含んでいる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の根底をなす課
題は、一般的な事故の危険を少なくすることと、特に電
子的な検出手段によって前述のハイドロプレーニングを
知的方法で確実に検知して認識することができ、かつそ
の抑制および除去の手段を講じることができるアンチハ
イドロプレーニング装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、タイヤの良好な路面保持性を得るための媒体がコン
ピュータによって時間的に制御されて車両の車輪の前側
から放出され、この媒体が水層を機械的に押しのけ、媒
体が気体、液体、粒子またはこれらの少なくとも二つの
混合物からなる噴流を形成し、個々のセンサからコンピ
ュータの評価装置に供給され処理された信号を分析およ
び評価するための電子的な手段を備えている、特に道路
の水溜まりにもかかわらずタイヤの路面保持性を改善す
るための自動車用アンチハイドロプレーニング装置は、
ハイドロプレーニングを検出するために、車両の周囲温
度を感知するための温度センサ、走行装置の振動状態を
感知するためのセンサ、道路から吹きつけられる水によ
って影響を受けやすい車体の少なくとも一部の振動状態
を感知するためのセンサおよび車輪のスリップを検出す
るために車輪の回転数を感知するセンサの信号を知的に
組み合わせる（結びつける）ことを特徴とする。

【０００９】請求項２〜９、実施例の説明および実施例
を示す図には、本発明の他の特徴が記載されている。こ
の特徴の相互の組み合わせと、実施例の変形も本発明に
含まれる。

【００１０】本発明の重要な効果は次の点にある。これ
までのアンチロック装置ＡＢＳやアンチスリップコント
ロール装置の場合には車輪回転数だけが主信号として評
価されたが、本発明はいろいろなセンサの値を結びつ
け、ハイドロプレーニングの危険、すなわち水面からの
タイヤの浮き上がりがあるかどうかを一義的に認識し、
警報を発するかまたは水層を分割するための対応手段を
講じる。

【００１１】本発明による道路走行車両は、走行装置の
振動状態の測定装置を備えている。その際、音響式セン
サ、特に軸（前車軸）に取りつけた音響式センサが有利
であり、例えば振動数分析装置を介して、乾燥道路にお
ける振動状態とハイドロプレーニング時の振動状態の違
いを迅速に検出する。

【００１２】更に、本発明の道路走行車両は、車体の振
動状態のための音響式センサを備え、これによって濡れ
た路面からの水の吹きつけを検知する。路面が濡れてい
るときの車輪のスリップは車両の車輪回転数センサを介
して検出される。これにより、特にハイドロプレーニン
グの発生時にブレーキをかけると、危険な状況が迅速に
検出される。なぜなら、この走行状態では、小さな摩擦
係数が、浮き上がる車輪の回転数を直ちに低下させるこ
とになるからである。加速時は、逆のスリップが危険な
状態の尺度になる。車両の停止時に、ハイドロプレーニ
ングが同様にスリップによって検出される。なぜなら、
浮き上がる車輪が同様に制動されるからである。

【００１３】浮き上がるタイヤは、路面との接触面での
その曲率が典型的な態様で変化する。これによっても、
ハイドロプレーニングの発生を検出することができる。
氷結面との区別は温度センサによって行われる。この温
度センサは車両周囲の温度を測定し、それによってハイ
ドロプレーニングが概して発生し得るかどうかを確実に
認識する。なぜなら、或る温度（例えば０℃）以下では
このハイドロプレーニングは発生しないからである。

【００１４】本発明による手段は、少なくとも第一義的
には、つるつるに凍った路面の場合の保護を講じるもの
ではない。この凍った路面については本発明者は他の手
段や方策を提案した。

【００１５】センサによって検出された測定値を車両搭
載コンピュータで組み合わせ、そして記憶振動曲線との
比較によって評価することにより、ハイドロプレーニン
グの発生が検出される。その際、少なくとも、請求項１
記載のセンサの測定情報を利用することができる。更
に、他の測定情報を利用すると有利である。コンピュー
タの出力信号“ハイドロプレーニング発生中”がイエス
であるかノーであるかまたは出力信号“所定の閾値を有
する範囲内にある”によって、警報信号を発することが
でき、また次のような対応策を講じることができる。 −ガス、液体または粒子からなる噴流によって、タイヤ
の前の水層が破壊される。 −パワーステアリング／サーボステアリングを停止する
ことにより、危険な操向が充分に回避される。 −燃料供給を絞ることにより、中庸の車両減速、ひいて
は危険因子の低減が行われる。 −機械的な装置によって、水層が押しのけられる。

【００１６】上記の異なる対応策を同時に実施すること
も意義がある。

【００１７】

【実施例】次に、図に基づいて本発明を詳しく説明す
る。自動車を下から見た図である図１から判るように、
車輪のスリップを検出するために、各車輪に、毎分当た
りの回転数を検知する少なくとも１個の車輪回転数用セ
ンサ８〜１０が付設されている。この電子的な検出は、
ハイドロプレーニング作用を引き起こす車輪前方の水層
３を除去または少なくとも分割するために、コンピュー
タ１により、図３に示した特性曲線範囲２に基づいて行
われる。

【００１８】走行装置の振動状態を検出するために、音
響式センサ４が、このセンサの信号を分析するための装
置と共に、アンチハイドロプレーニング装置の一部とし
てンピュータ１に付設されている。

【００１９】車体の振動状態を検出するための手段は同
様に、音響式センサ６であり、例えば水晶共振子のよう
な圧電要素である。このセンサは、水の吹きつけを検出
するために、センサ６の信号を分析するための装置７に
接続されている。８，９，１０は回転数センサであり、
１１は温度センサである。この温度センサは例えば前側
のバンパーの範囲に組み込まれている。１２はタイヤの
接触面の車輪曲率を検出するために設けられたセンサで
ある。このセンサは光学式センサ、例えばレーザセン
サ、レーダー測定装置または超音波測定装置等とするこ
とができる。

【００２０】測定値はセンサからその信号処理装置へ導
かれる。この信号処理装置自体はコンピュータに接続さ
れている。このコンピュータでは、分析、例えば振動数
分析、振幅分析または位相分析等を行うことができ、そ
して公知のごとく、コンピュータの記憶装置に記憶され
た特性曲線と比較することができ、そして図２に示すよ
うな特性曲線範囲２での評価に基づいて上述のイエス／
ノー報告を行うことができる。図３にはハイドロプレー
ニング範囲が閾値で明確に表示されている。Ｙ軸には車
体の振動数と振動が記入され、Ｘ軸には走行装置の振動
が記入され、そしてＺ軸には温度が記入されている。

【００２１】信号を評価および出力した後、３のところ
で所定の媒体が、ハイドロプレーニングを引き起こした
水層に作用する。励起振動が図３に示した範囲（ハイド
ロプレーニング範囲）にあるときにのみ、水しぶきが車
体の音響式センサを励起することになる。このハイドロ
プレーニング範囲は計算によってあるいは経験によって
定めることができる。

【００２２】Ｘ軸においては、車輪の浮上（ハイドロプ
レーニング現象）によって引き起こされた走行装置の振
動が他の音響式センサによって検出される。この振動は
軸を振動させることになり、そして軸の中央に設けたセ
ンサ４（図１参照）に作用する。

【００２３】図３の特性曲線範囲においてＺ軸に記入し
た測定値は温度センサによって検出され、そして温度が
次のような範囲内にあるときにのみ、コンピュータ１で
分析または評価される。すなわち、氷結や降雪と異な
り、すなわち図３の例では約±４℃の範囲と異なり、雨
が降る範囲内にあるとき、コンピュータ１で分析または
評価される。

【００２４】水層３を分割または破壊するための手段
は、図２に略示してあり、図１に従って配置される。こ
の手段は、押しのけによって水層を機械的に除去する噴
流を発生する装置である。公知のごとく時間、空気圧、
液圧、電気的に制御されて貯蔵容器から出る噴流は、ガ
ス噴流、液体噴流または微粒子噴流からなっている。コ
ンピュータが特性曲線範囲２を評価した後出力信号を出
力し、この信号が“イエス”（ハイドロプレーニングが
存在する）ときに、この噴流はノズル１３から車輪の前
側に向けられる。そして、装置１４、特に電子的な装置
１４によって、パワーステアリング装置１５のパワー補
助が停止させられる。これは例えば、ステアリング装置
の圧力を低下させる電磁弁によって行われる。それによ
って、ハイドロプレーニングの発生時の、非常に危険な
ハンドルの切り損ねを回避することができる。

【００２５】車両の穏やかな制動を保証するために、ハ
イドロプレーニングが発生したときに、装置１６はエン
ジンへの燃料の供給を中断するかまたは絞る。これは、
アンチスリップコントロール装置または液圧式アンチロ
ック装置を備えた車両の場合に普通であるように、電磁
弁によって行われる。１７は水層を機械的に押しのける
装置を示している。これは、車両の前側バンパーの範囲
に設けられた、例えばゴムからなる弾性的な泥除けであ
る。この泥除けは走行方向と反対方向に変向できるよう
に車輪の前側でバンパーに設けられている。

【００２６】実施例で前述した手段の変形およびその使
用の変形が当業者によって可能である。噴流を放出する
手段以外の手段は、例えばアンチスキッド手段またはア
ンチスリップ手段のように講じることができる。走行状
態を改善するための他の手段、特にスキッドを回避する
ための手段を使用可能であり、同様に他のセンサ、特に
速度、加速度またはこれらのパラメータの変化を感知す
るためのセンサを使用可能である。同じことが圧力の感
知または液圧装置内の圧力の変化の感知にも当てはま
り、更に、車輪と路面の摩擦付着、特に摩擦付着係数お
よびその状態を定めるために、公知の手段を使用するこ
とについても同じことが当てはまる。更に、タイヤの特
性曲線およびコンピュータに記憶された特性曲線と共に
場合によっては行われるタイヤの特性曲線の変更につい
ても同じことが当てはまる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によるアンチ
ハイドロプレーニング装置は、一般的な事故の危険を少
なくすることができ、特に電子的な検出手段によってハ
イドロプレーニングを知的方法で確実に検知して認識す
ることができ、かつその抑制および除去の手段を講じる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】アンチハイドロプレーニング装置を備えた自動
車の原理図である。

【図２】概略的な論理回路図である。

【図３】特性を示す図である。

【符号の説明】

１ コンピュータ ２ 特性曲線範囲 ４ 走行装置振動センサ ６ 車体振動センサ ８，９，１０ 回転数センサ １１ 温度センサ １３ 水層分割手段 １７ 水層押しのけ手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−265172（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−119462（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−102759（ＪＰ，Ｕ)

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タイヤの良好な路面保持性を得るための
   媒体がコンピュータによって時間的に制御されて車両の
   車輪の前側から放出され、この媒体が水層を機械的に押
   しのけ、媒体が気体、液体、粒子またはこれらの少なく
   とも二つの混合物からなる噴流を形成し、個々のセンサ
   からコンピュータの評価装置に供給され処理された信号
   を分析および評価するための電子的な手段を備えてい
   る、特に道路の水溜まりにもかかわらずタイヤの路面保
   持性を改善するための自動車用アンチハイドロプレーニ
   ング装置において、ハイドロプレーニングを検出するた
   めに、次のセンサａ）〜ｄ） ａ）車両の周囲温度を感知するための温度センサ ｂ）走行装置の振動状態を感知するためのセンサ ｃ）道路から吹きつけられる水によって影響を受けやす
   い車体の少なくとも一部の振動状態を感知するためのセ
   ンサ ｄ）車輪のスリップを検出するために車輪の回転数を感
   知するセンサ の信号を知的に組み合わせることを特徴とするアンチハ
   イドロプレーニング装置。
2. 【請求項２】 コンピュータが、所定のデータと比較し
   そして信号が特性曲線図のハイドロプレーニング範囲内
   にあるかどうかを認識した後で、車両の運転者に光学式
   または音響式警報を発するかあるいはハイドロプレーニ
   ングを弱めるかまたは除去するための手段を講じること
   を特徴とする請求項１のアンチハイドロプレーニング装
   置。
3. 【請求項３】 アンチハイドロプレーニング装置がハイ
   ドロプレーニングを除去するための手段を講じるだけで
   なく、特に駆動機械の燃料供給を絞ることによって制御
   された制動を行うことを特徴とする請求項１または２の
   アンチハイドロプレーニング装置。
4. 【請求項４】 アンチハイドロプレーニング装置がハイ
   ドロプレーニングを除去するための手段を講じると同時
   に、パワーステアリングまたはサーボステアリングの動
   力を停止することを特徴とする請求項１から３までのい
   ずれか一つのアンチハイドロプレーニング装置。
5. 【請求項５】 車体の少なくとも一部に吹きつけられる
   水を検出するセンサが音響式センサとして形成されてい
   ることを特徴とする請求項１から４までのいずれか一つ
   のアンチハイドロプレーニング装置。
6. 【請求項６】 センサが、ハイドロプレーニング時のタ
   イヤの浮上を検出するための手段と共に、走行装置の振
   動状態を電子的に検出するよう形成されていることを特
   徴とする請求項１から５までのいずれか一つのアンチハ
   イドロプレーニング装置。
7. 【請求項７】 手段が音響式センサとして形成され、こ
   のセンサが車両の軸に付設され、かつ振動数分析装置に
   接続されていることを特徴とする請求項６のアンチハイ
   ドロプレーニング装置。
8. 【請求項８】 タイヤの路面接触面の曲率を検出するた
   めに、手段が光学式センサ、特にレーザセンサからなっ
   ていることを特徴とする請求項６のアンチハイドロプレ
   ーニング装置。
9. 【請求項９】 振動数分析装置が振動状態を評価するよ
   う、およびその都度の所定の時間における振幅と位相の
   変化を検出するよう形成されていることを特徴とする請
   求項１から８までのいずれか一つのアンチハイドロプレ
   ーニング装置。