JP2003160044A - ブレーキ制御装置、ブレーキ制御方法および記録媒体 - Google Patents
ブレーキ制御装置、ブレーキ制御方法および記録媒体Info
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Abstract
出せずに制御時間を短くして車両の制動距離を短くした
ブレーキ制御装置、ブレーキ制御方法およびこのプログ
ラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を
提供する。 【解決手段】ブレーキ制御装置10には、車輪速度およ
び車両速度を検出する車輪速度・車両速度検出部12が
設けられる。車輪に装着されたタイヤの車両速度におけ
る最適スリップ率Sdと車両速度Vとの関係を示す特性
が記憶されたメモリ14に信号生成部16が接続されて
いる。ブレーキをかけたとき、信号生成部16において
車輪速度・車両速度検出部12の検出結果から求められ
たスリップ率と上記最適スリップ率とが比較されて制動
力の制御の要否が判定される。制御を行なう場合、上記
スリップ率と上記最適スリップ率との差分に応じて作成
された制御信号に基づいて車輪に付与する制動力が調整
される。
Description
自動車等の車両にブレーキをかけたとき、車輪に付与す
る制動力を制御して車輪のロックを抑制するブレーキ制
御装置、ブレーキ制御方法およびこのプログラムを記録
したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関し、特
に、ブレーキをかけたとき、制動力の制御時間を短縮し
て車両の制動距離を短くしたブレーキ制御装置、ブレー
キ制御方法および記録媒体に関する。
ム(以下、ABSという)の制御方法に関する技術が種
々提案されている。例えば、車輪の車輪速度を時々刻々
検出し、この車輪速度を車載している演算器で微分し、
車輪減速度を求める。求められた車輪減速度が予め設定
された所定値を下回った場合にブレーキの圧力を減圧し
てタイヤのロックを防止するものがある(従来技術
1)。
は、下記に示すアンチロックブレーキシステムが開示さ
れている(従来技術2)。
ブレーキシステムにおける制御開始時期判定装置を示す
ブロック図、図6は横軸にスリップ速度をとり、縦軸に
制動トルクをとってスリップ速度に対する制動トルクお
よび制動トルク勾配の変化を示すグラフ、図7は従来の
制御開始時期判定回路によるABSの制御開始判定を示
すフローチャートである。
100は、所定のサンプリング時間毎に車輪速度を検出
する車輪速度検出手段101と、検出された車輪速度の
時系列のデータから、スリップ速度に対する制動トルク
の勾配を推定するトルク勾配推定手段102と、この推
定された制動トルク勾配と基準値とを比較してABSの
制御手段104の制御開始時点または制御終了時点を判
定する判定手段103とを有する。そして、制動トルク
の勾配に基づいてABSの制御開始時点が判定される。
度に対する制動トルクの変化を示す曲線である。この曲
線Dにおいて、任意のスリップ速度での接線の傾きをと
ったものを制動トルク勾配とする。この制動トルク勾配
は、制動トルクを最大とするスリップ率であるピークμ
を境にして、正負が変わる。ピークμでは、制動トルク
の勾配が0であり、ピークμよりもスリップ速度が小さ
い領域では、制動トルクの勾配が正であり、ピークμよ
りもスリップ速度が大きい領域では、制動トルクの勾配
が負である。
判定について説明すると、図7に示すように、先ず、ト
ルク勾配推定手段102によって推定された制動トルク
勾配が基準値よりも大きいか、または小さいかを判断す
る(ステップS100)。ステップS100において、
制動トルク勾配が基準値よりも大きいと判断された場
合、非ABSモードに設定する(ステップS102)。
一方、制動トルク勾配が基準値よりも小さいと判断され
た場合、ABSモードに設定する(ステップS10
1)。次に、ABSモードになった後、ブレーキ力を弱
めて制動力を弱めることによりタイヤのロックを防止す
る(ステップS103)。
トルクの勾配を調べることによって、制御開始時期を判
断する。この判断には、制動トルクの勾配が0であると
き、ピークμであることを利用している。
術1においては、制動初期の状況に応じた最適スリップ
率または最適スリップ速度、すなわち、制動トルクが最
大となるスリップ率またはスリップ速度を把握するた
め、一度所望のスリップ率またはスリップ速度以上の状
態になるまで、制動力を加える必要があり、最適スリッ
プ率または最適スリップ速度を算出するので余分な時間
がかかり、制御時間が長くなる。このため、タイヤを所
望のスリップ率またはスリップ速度にするのに時間がか
かり、制動距離が長くなるという問題点がある。特に、
湿潤路面および氷雪路面等の滑りやすい路面において制
動距離を短くすることは極めて重要である。
断するのに、制動トルク勾配を用いるが、この制動トル
ク勾配は予め車輪速度の履歴を用いて算出されるので、
計算時間を必要とし、従って制御を行なうまでの時間が
長くなる。また、ABSモードにおいて制動力の調整を
制動トルク勾配の正負に応じて定性的に定めるだけなの
で、制動トルクを常に最大にしてブレーキをかけること
を保証していない。
解決することにあり、車両にブレーキをかけたときに、
スリップ率が最適スリップ率となるように制動力を定量
的に調整し、しかも調整に要する時間を短くして車両の
制動距離を短くできるブレーキ制御装置、ブレーキ制御
方法およびこのプログラムを記録したコンピュータ読み
取り可能な記録媒体を提供することを目的とする。
に、本発明の第1の態様は、タイヤを装着した車輪に制
動力を付与して車両を制動する車両のブレーキ制御装置
であって、車両の車両速度または車輪の車輪速度に対す
る前記タイヤの摩擦の特性を記憶した記憶装置と、車両
の車両速度および車輪の車輪速度を検出する検出手段
と、車両に制動力を付与した際、前記検出手段で検出さ
れた車両速度および車輪速度に基づいてスリップ率また
はスリップ速度を求めるとともに、前記検出手段で検出
された車両速度または車輪速度において、前記タイヤに
最大摩擦力が生じる最適スリップ率または最適スリップ
速度を、前記記憶装置から呼び出された前記特性を用い
て求め、前記スリップ率または前記スリップ速度から対
応する前記最適スリップ率または前記最適スリップ速度
を差し引いた差分が所定値以上である場合、前記差分に
応じて前記制動力を制御する制御信号を生成する信号生
成手段と、生成された制御信号に基づいて前記制動力を
制御して前記車輪速度を調整する制動手段とを有するこ
とを特徴とするブレーキ制御装置を提供するものであ
る。本発明において、スリップ速度とは、車両の走行速
度(車両速度)−車輪速度で定義される。また、スリッ
プ率は、(車両速度−車輪速度)/車両速度で定義され
る。車両速度とは、車両が走行する速度であり、車輪速
度とは車輪の転がり半径に車輪の回転速度を乗算した値
である。
いては、前記特性は、前記記憶装置に外部機器またはデ
ータ記録媒体から供給されることが好ましい。また、前
記特性は、例えば、車両速度または車輪速度に対する前
記最適スリップ速度または前記最適スリップ率の変化率
を含み、この変化率が負の値を有する。さらに、前記特
性は、前記最適スリップ速度または前記最適スリップ率
が車両速度または車輪速度に対して線形に変化する特性
であってもよい。
輪速度を速度V(km/時)とし、この速度Vに対する
前記最適スリップ率をSd(%)、前記最適スリップ速
度をSv(km/時)としたとき、下記式(1)または
(2)によって表される係数aおよびbを記憶すること
が好ましい。この場合、前記係数aは−0.2〜−0.
01の範囲の値であることが好ましい。
着した車輪に制動力を付与して車両を制動する車両のブ
レーキ制御方法であって、車両の車両速度および車輪の
車輪速度を検出する工程と、検出された車両速度および
車輪速度に基づいて、スリップ速度またはスリップ率を
求める工程と、車両に制動力を付与した際、検出された
車両速度または車輪速度において前記タイヤに最大摩擦
力が生じる最適スリップ率または最適スリップ速度を、
車両速度または車輪速度に対するタイヤの摩擦の特性を
用いて求める工程と、前記スリップ率または前記スリッ
プ速度から対応する前記最適スリップ率または前記最適
スリップ速度を差し引いた差分が所定値以上である場
合、前記差分に応じて前記制動力を制御する制御信号を
生成する工程と、生成された前記制御信号に基づいて前
記制動力を制御して前記車輪速度を調整する工程とを有
することを特徴とするブレーキ制御方法を提供するもの
である。
装着した車輪に制動力を付与して車両を制動する際、前
記制動力の調整をコンピュータに行なわせるコンピュー
タ読取可能なプログラムを記録した記録媒体であって、
前記プログラムが、車両の車両速度および車輪の車輪速
度に基づいてスリップ速度またはスリップ率を前記コン
ピュータの演算手段に算出させる手順と、前記コンピュ
ータの記憶手段に予め記憶された車両速度または車輪速
度に対する前記タイヤの摩擦の特性を呼び出し、走行中
の車両速度または走行中の車輪速度において前記タイヤ
に最大摩擦力が生じる最適スリップ率または最適スリッ
プ速度を、呼び出された前記特性を用いて前記演算手段
に算出させる手順と、前記スリップ率または前記スリッ
プ速度から対応する前記最適スリップ率または前記最適
スリップ速度を差し引いた差分が所定値以上である場
合、前記差分に応じて前記制動力を制御する制御信号を
前記演算手段に生成させる手順とを有することを特徴と
する記録媒体を提供するものである。
装置およびブレーキ制御方法について、添付の図面に示
される好適実施例を基に詳細に説明する。図1は横軸に
スリップ率Sをとり、縦軸に摩擦係数μをとって、車両
速度におけるタイヤのスリップ率Sと摩擦係数μとの関
係を示すμ−S特性のグラフである。なお、摩擦係数μ
は、車輪にかかる制動力を車輪にかかる荷重で除算した
値である。図1において、実線で示す曲線Aは車両速度
が40km/時におけるμ−S特性であり、破線で示す
曲線Bは車両速度が60km/時におけるμ−S特性で
あり、一点鎖線で示す曲線Cは車両速度が80km/時
におけるμ−S特性である。
めに鋭意検討を行なった結果、摩擦係数μを最大とする
最適スリップ率は、タイヤの走行速度(車両速度)およ
び車輪速度に依存せずに定まっている訳ではなく、車両
速度または車輪速度と共に最適スリップ率の値が変わる
こと、すなわち、タイヤの最適スリップ率は速度依存性
があることを見出した。つまり、図1に示すように、最
適スリップ率は、曲線A、B、Cにおいて車両速度が上
がると共に、最適スリップ率の値が徐々に小さくなる傾
向にあることを知見した。
μ−S特性の速度依存性を利用してなされたものであ
る。すなわち、予め、車両速度に対する最適スリップ率
の特性を記憶しておき、車両にブレーキをかけたときの
スリップ率の制御の目標値を、その時点における最適ス
リップ率とする。この場合、最適スリップ率を測定する
必要がなく、記憶された特性を用いて求めるだけで済む
ので制御時間を短縮できる。このため、車両の制動距離
を短くすることができる。しかも、最適スリップ率と現
在のスリップ率との差分に基づいて定量的に制動力を調
整するので、摩擦係数μがもっと高い最適スリップ率を
用いて車輪を制動させることができる。
予め記憶させておくことにより、従来のABSの制御装
置に設けられている最適スリップ率を検出するための検
出機構を排除することができる。このため、装置構成を
簡素化することができる。このように本発明において
は、制御をより速く確実に行うことができるので、特に
路面が濡れた湿潤路面および氷雪路面等のすべりやすい
路面におけるABSの制御に有効である。
施例であるブレーキ制御装置10の構成を示すブロック
図である。ブレーキ制御装置10は、車輪速度・車両速
度検出部12と、メモリ14と、信号生成部16と、制
動装置18とを有して構成され、車輪に制動力を付与し
て車両を制動する際、車輪速度を調整するブレーキ制御
装置である。車輪速度・車両速度検出部12は、本発明
(請求項1における発明)における検出手段に、メモリ
14は記憶装置に、信号生成部16は信号生成手段に、
制動装置18は制動手段に、それぞれ対応するものであ
る。
る車両の車両速度および車輪の車輪速度を検出する部位
であり、車両の各車輪に配された車輪速センサーから各
車輪のセンサー信号が供給される。車輪速度・車両速度
検出部12は、送られてくるセンサー信号に基づいて、
各車輪の回転角速度を求め、これに予め定められた各輪
の転がり半径を乗算することによって、各車輪における
車輪速度を算出する。また、算出された各車輪の車輪速
度のうち、最大の車輪速度を車両速度として算出する。
の回転と一体となって回転する回転部分、例えばブレー
キディスクのロータ近傍に配置され、車輪の回転速度に
よってパルス間隔が異なるパルス列のセンサー信号を出
力する。なお、本実施例では、各車輪の車輪速度のうち
最大の車輪速度を選択し、これに所定の補正を行なって
車両速度を推定して求めるが、本発明においてはこれに
限定されず、地面の凹凸の移動速さを光学式車速センサ
ー等を用いて検出して直接車両速度を求めてもよい。本
発明において、車輪速度および車両速度を求めるための
方法は、特に限定されず、公知の方法であればよい。
輪の転がり半径は、各輪にかかる荷重を荷重センサー等
によって計測し、この荷重の計測結果に基づいて、予め
用意されている装着タイヤの荷重−転がり半径の関係を
用いて、転がり半径を設定してもよい。荷重が大きくな
るほど車輪に装着されるタイヤのたわみは大きくなり、
転がり半径は小さくなるからである。なお、各輪にかか
る荷重を、車両に取り付けられた加速度センサーから加
速度を計測し、加速度の計測結果に基づいて、各輪にか
かる荷重配分を求め、この荷重配分から転がり半径を設
定してもよい。車輪速度・車両速度検出部12において
求められた車両速度および車輪速度は、信号生成部16
に送られる。
最大摩擦力が生じる最適スリップ率または最適スリップ
速度の、車両速度または車輪速度に対する特性を記憶し
た部位である。記憶される特性は、例えば、最適スリッ
プ率をSd(%)とし、車両速度をV(km/時)とし
たとき、上記式(1)に示すように、Sd(%)と車両
速度V(km/時)の関係を線形の関係で表した係数a
およびbである。このような係数aおよびbが各車輪毎
に記憶される。各車輪ともに同一の構造を有するタイヤ
サイズである場合、1組の係数aおよびbが記憶されて
もよい。なお、係数aは、車両速度に対する最適スリッ
プ速度の変化率である。また、乾燥路面、路面が濡れた
湿潤路面および氷雪路面などの種々の路面毎に上述のタ
イヤ特性が記憶されていることが好ましい。
配が0となるスリップ率を最適スリップ率Sdとする
が、この最適スリップ率Sdの値は、車両速度を速度V
とすると、速度Vに対して線形となる。すなわち、記憶
される係数aおよびbは、速度Vから線形で表される最
適スリップ率Sdを算出するための係数である。このよ
うな係数aは−0.2〜−0.01の範囲の値であり、
係数bは5〜25の範囲の値であるのが好ましく、より
好ましくは、係数aは−0.15〜−0.03の範囲の
値であり、係数bは10〜20の範囲の値であるとよ
い。
着した車輪を牽引式制動試験車を用いて計測することに
よって得ることができる。例えば、リムサイズ15×6
JJのホイールにタイヤサイズが205/60R15
91Hのタイヤを装着して空気圧を200kPaとした
車輪を牽引式制動試験車に装着し、水深2mmの一般試
験路面上を荷重4.0kN、速度(車両速度)を40k
m/時、60km/時および80km/時の条件で走行
させて各車両速度における種々のスリップ率における摩
擦係数μを測定する。この場合、上記式(1)に従って
求められる係数aは、例えば、−0.075であり、係
数bは14.8である。
れる特性は、上記係数aおよびbに限られず、最適スリ
ップ率Sdを車輪速度の線形関数であらわした2つの係
数であってもよい。また、最適スリップ率Sdの替わり
に最適スリップ速度Svを用いてもよく、この場合、最
適スリップ速度Svは、上記式(2)のように表され、
係数aおよびbがメモリ14に記憶される。なお、上記
例における記憶する特性は、すなわち、車輪に装着され
たタイヤの最大摩擦力が生じる最適スリップ速度または
最適スリップ率の、車両速度または車輪速度に対する特
性は、いずれも車両速度または車輪速度に対して最適ス
リップ率または最適スリップ速度を線形関係で表した係
数であるが、本発明においては、上記線形関係で表した
ものに限定されず、高次多項式等の非線形の関係で表し
た係数であってもよい。さらに、車両速度または車輪速
度の値と、最適スリップ率または最適速度の値とを組と
した複数組からなる参照テーブルを摩擦の特性として記
憶してもよい。また、車両速度または車輪速度を種々変
更して測定したタイヤの摩擦係数とスリップ率との関係
の数値データを摩擦の特性として記憶してもよい。メモ
リ14は、乾燥路面、湿潤路面および氷雪路面などの種
々の路面毎に、摩擦の特性を記憶しておき、車両によっ
て判定された路面状況に応じた摩擦特性が選択されて呼
び出されるように構成してもよい。路面状況の判定は、
例えばCCDなどの非接触式の光学センサなどにより判
定することができる。さらに、外気温またはワイパーの
作動状況などの種々の情報を考慮して総合的に路面状況
を判定することもできる。また、ドライバーが路面状況
を判定してもよい。
部機器またはデータ記録媒体から自在に供給されるのが
好ましい。タイヤが磨耗して摩擦の特性が変化しても、
必要に応じて変更された特性を供給することができる。
供給方法は、例えば、有線または無線による通信によっ
て特性がメモリ14に供給されてもよい。また、読取専
用のROMチップ等に予め装着される可能性のあるタイ
ヤの特性が、製品コードまたは個体識別番号別に記憶さ
れており、製品コードまたは個体識別番号を入力するこ
とによって、ROMチップ等に記憶されている複数のタ
イヤの特性の中から1つの特性が選択され、この選択さ
れた特性が信号生成部16から呼び出されるように構成
してもよい。メモリ14が取り替え可能なROMチップ
等によって構成される場合、タイヤ交換時等において同
時に新たに取り付けられるタイヤの特性を記録したRO
Mチップ等を交換してもよい。
された上記特性を用いて車両速度における最適スリップ
率を求めるとともに、車両速度および車輪速度に基づい
て車輪に制動力を付与した際のスリップ率を求め、スリ
ップ率から最適スリップ率を差し引いた差分が所定値以
上、例えば0以上である場合、車輪に付与する制動力を
制御するための制御信号を生成する部位である。なお、
上記所定値は、負の値であってもよい。すなわち、上記
係数aおよびbを用いて、車輪速度・車両速度検出部1
2から送られてきた車両速度から最適スリップ率Sdを
算出する。一方、各輪のスリップ率を求める。スリップ
率は、上述したように、車両速度から車輪速度を差し引
いて差分を求め、この差分を車両速度で除算した比率で
ある。こうして算出されたスリップ率と上記最適スリッ
プ率Sdとを比較し、スリップ率が最適スリップ率に比
べて大きい場合は、スリップ率と最適スリップ率との差
分を求め、この差分に応じて、車輪に付与する制動力を
制御する制御信号を作成するように構成される。作成さ
れた制御信号は、制動装置18に送られる。なお、信号
生成部16では、上記車両速度に替えて、車輪速度を用
いてもよいし、最適スリップ率に替えて最適スリップ速
度を用いてもよい。
生成部16は、電子制御ユニット(ECU)によって機
能が発揮される部位である。すなわち、車輪速度・車両
速度検出部12および信号生成部16は、マイコンにプ
ログラムを実行させることによって機能を発揮する部位
である。このようなプログラムは、ECUに接続された
ROMチップ等の記録媒体に記録され、ECUから呼び
出されて起動する。ROMチップ等の記録媒体は下記の
プログラムを記録する。すなわち、上記プログラムは、
車両の車両速度および車輪の車輪速度に基づいてスリッ
プ速度またはスリップ率をECUのマイコンに算出させ
る手順と、メモリ14に予め記憶された車両速度または
車輪速度に対するタイヤの摩擦の特性を呼び出し、走行
中の車両速度または走行中の車輪速度において前記タイ
ヤに最大摩擦力が生じる最適スリップ率または最適スリ
ップ速度を、呼び出された特性を用いてECUのマイコ
ンに算出させる手順と、前記スリップ率または前記スリ
ップ速度から対応する前記最適スリップ率または前記最
適スリップ速度を差し引いた差分が所定値以上である場
合、前記差分に応じて車輪に付与する制動力を制御する
制御信号をECUのマイコンに生成させる手順とを有す
る。
と、油圧ユニットから油圧配管により接続されたホイー
ルシリンダを有し、上記制御信号に基づいて、調整され
たブレーキ油圧をホイールシリンダに供給する部分であ
る。ホイールシリンダは、例えばパッドを介してディス
クブレーキを締めつける。なお、油圧ユニットおよびホ
イールシリンダは、公知の装置構成が用いられ、本発明
では特に制限されない。ブレーキ制御装置10は以上の
ように構成される。
ついて説明する。図3は本発明の実施例に係るブレーキ
制御方法を示すフローチャートである。先ず、車両を停
止させるために、所定以上の圧力でブレーキがかけられ
る(ステップS1)と、車輪速度・車両速度検出部12
で検出される車輪速度および車両速度に基づいてスリッ
プ率が算出され、さらに、車両速度における最適スリッ
プ率の特性、すなわち係数aおよびbがメモリ14から
呼び出され、最適スリップ率が算出される(ステップS
2)。算出されたスリップ率と最適スリップ率とを比較
して、制動力の制御が必要か否かが判定される(ステッ
プS3)。回転速度の調整が必要か否かは、ブレーキを
かけた時のスリップ率からブレーキをかけた時の車両速
度における最適スリップ率を差し引いた差分が所定値以
上であるか否かによって判断される。差分が所定値より
も小さい場合、車輪に付与される制動力の制御が不要と
判定される。
輪速度を低減してスリップ率が最適スリップ率となるよ
うに、制動力が制御される(ステップS4)。なお、所
定値は、例えば0である。あるいは、負の所定値であっ
てもよい。所定値が負であって、差分が負の場合、車輪
に付与する制動力が高められ、差分が正の場合、車輪に
付与する制動力が低減される。こうしてステップS2〜
ステップS4工程が繰り返し行なわれ、車両を停止させ
る。なお、車両速度が所定速度、例えば、10km/時
以下になった場合には、スリップ率が少なくとも最適ス
リップ率よりも大きくなるようにすることが好ましい。
この場合、スリップ率が1(スリップ率=100%)、
すなわち、車輪がロックした状態としてもよい。
の係数aおよびbが特性として記憶され、この係数a,
bを呼び出して最適スリップ率Sdを算出するが、摩擦
係数μとスリップ率またはスリップ速度との関係を表す
特性が、種々の車両速度について記憶されており、これ
に基づいて最適スリップ率Sdを求めてもよい。このよ
うなメモリ14がRAM等のように書き込み自在である
場合には、データ記録媒体または通信ネットワークを介
して、さらには、タイヤに設けられ、呼びかけ信号に対
して自ら記録している特性を無線で送信するトランスポ
ンダ等から、係数aおよびb等の特性が供給されてもよ
い。また、タイヤのサイドウォール部に上記特性を記録
したバーコードを設けておき、このバーコードをタイヤ
交換時にバーコード読取装置で上記特性を読み取り、こ
れをメモリ14に自動的に供給するものであってもよ
い。さらに、タイヤ商品としてタイヤトレッド部等に貼
り付けられたラベル等に記載された係数aおよびbの値
が、キーボード等の入力機器から入力されてもよい。
し、車輪速度を調整するために制動力を制御する必要が
ある場合、スリップ率が最適スリップ率となるように、
現在のスリップ率と最適スリップ率の差分に応じて制動
力を制御して車輪速度を調整するので、スリップ率を定
量的に制御することができるほか、最適スリップ率を測
定する時間を省略することができ、すなわち、制御時間
を短縮することができる。このため、制動距離を短くす
ることができる。また、本実施例においては、車両速度
と車輪速度とを検出する手段を設けるだけでよいので、
装置を簡素化することができる。
る。図4は本発明の他の実施例に係るブレーキ制御方法
を示すフローチャートである。本実施例においては、図
1乃至図3に示す実施例と同一構成物には同一符号を付
してその詳細な説明は省略する。本実施例は、上述の実
施例と比較して、メモリ14に予め装着されたタイヤに
おける係数aおよびbが記憶されておらず、係数aのみ
が記憶されている点が異なり、それ以外の構成は実施例
と同様である。
て説明する。図4に示すように、まず、車両に所定以上
の圧力でブレーキがかけられる(ステップS10)と、
この時の車両速度V0 と最適スリップ率Sd0 が検出さ
れる(ステップS11)。この場合、車両速度V0 にお
いて、想定される最適スリップ率Sd0 より大きなスリ
ップ率となるように車輪に制動力を瞬時に与え、公知の
方法で摩擦係数μを求める。これを複数回繰り返し、そ
の摩擦係数μのうち、最大値が得られたスリップ率の値
を最適スリップ率Sd0 とする。
される(ステップS12)。次に、この算出されたスリ
ップ率に基づいて制動力の制御が必要か否かが判定され
る(ステップS13)。最適スリップ率Sd0 を検出し
た時点では、スリップ率が最適スリップ率Sd0 より大
きなスリップ率となっているので、車輪に付与する制動
力の制御が必要と判定される。調整が必要と判定された
場合、ステップS11における車両速度V0 の変化分に
対応して、最適スリップ率を補正する(ステップS1
4)。この変化分は車両速度の変化(減速を正とする)
に上記係数aの絶対値を乗算した値である。すなわち、
現在の車両速度をV1 とすると、上記変化分は、|a|
×(V0 −V1 )である。この変化分が最適スリップ率
Sd0 に付加される。最適スリップ率Sd 0 を検出した
時点では、V0 −V1 =0なので、変化分はない。な
お、係数aは、上述したように、0.01〜0.2の範
囲内である。好ましくは、0.03〜0.15である。
次に、ステップS14で設定された最適スリップ率とス
テップS12で算出されたスリップ率との差分に応じ
て、スリップ率が最適スリップ率となるように制動力を
制御する制御信号が生成されて車輪に付与される制動力
が制御される(ステップS15)。
ップ率が算出され最適スリップ率になっているかを確認
する。この場合、スリップ率がステップS14において
先に求めた最適スリップ率の許容範囲内であれば、車輪
速度を調整する必要がない。これ以外の場合、ステップ
S13〜S15の工程を繰り返し行い、車両を停止させ
る。
スリップ率を検出し、その後、車両速度の低下に応じて
最初に検出された最適スリップ率の値を補正し、この補
正された最適スリップ率を制御目標として、車輪に制動
力を与えて車輪速度を調整することができる。このよう
に、最適スリップ率が不明の場合であっても、最適スリ
ップ率を一度検出すれば、以降、最適スリップ率の速度
依存性を用いて最適スリップ率の変化分を極めて短時間
に求めることができるので、制動距離を従来に比べて短
くすることができる。
キ制御方法および記録媒体について詳細に説明したが、
本発明は上記実施例に限定はされず、本発明の要旨を逸
脱しない範囲において、各種の改良および変更を行って
もよいのはもちろんである。
よれば、記憶装置に記憶された最適スリップ率の特性を
用いて極めて簡単に最適スリップ率を求めることができ
るので、ブレーキをかけたときに、制御時間を短縮する
ことができ車両の制動距離を短くすることができる。
におけるタイヤのμ−S特性の一例を示すグラフであ
る。
すブロック図である。
ーチャートである。
ローチャートである。
る制御開始時期判定装置を示すブロック図である。
よび制動トルク勾配の変化を示すグラフである。
るABSの制御開始判定方法を示すフローチャートであ
る。
Claims (8)
- 【請求項1】タイヤを装着した車輪に制動力を付与して
車両を制動する車両のブレーキ制御装置であって、 車両の車両速度または車輪の車輪速度に対する前記タイ
ヤの摩擦の特性を記憶した記憶装置と、 車両の車両速度および車輪の車輪速度を検出する検出手
段と、 車両に制動力を付与した際、前記検出手段で検出された
車両速度および車輪速度に基づいてスリップ率またはス
リップ速度を求めるとともに、前記検出手段で検出され
た車両速度または車輪速度において、前記タイヤに最大
摩擦力が生じる最適スリップ率または最適スリップ速度
を、前記記憶装置から呼び出された前記特性を用いて求
め、前記スリップ率または前記スリップ速度から対応す
る前記最適スリップ率または前記最適スリップ速度を差
し引いた差分が所定値以上である場合、前記差分に応じ
て前記制動力を制御する制御信号を生成する信号生成手
段と、 生成された制御信号に基づいて前記制動力を制御して前
記車輪速度を調整する制動手段とを有することを特徴と
するブレーキ制御装置。 - 【請求項2】前記特性は、前記記憶装置に外部機器また
はデータ記録媒体から供給されることを特徴とする請求
項1に記載のブレーキ制御装置。 - 【請求項3】前記特性は、車両速度または車輪速度に対
する前記最適スリップ速度または前記最適スリップ率の
変化率を含み、この変化率が負の値を有することを特徴
とする請求項1または2に記載のブレーキ制御装置。 - 【請求項4】前記特性は、前記最適スリップ速度または
前記最適スリップ率が車両速度または車輪速度に対して
線形に変化する特性であることを特徴とする請求項1〜
3のいずれか1項に記載のブレーキ制御装置。 - 【請求項5】前記記憶装置は、車両速度または車輪速度
を速度V(km/時)とし、この速度Vに対する前記最
適スリップ率をSd(%)、前記最適スリップ速度をS
v(km/時)としたとき、下記式(1)または(2)
によって表される係数aおよびbを記憶することを特徴
とする請求項4に記載のブレーキ制御装置。 Sd = a × V + b (1) Sv = (a × V + b) × V/100 (2) - 【請求項6】前記係数aは−0.2〜−0.01の範囲
の値であることを特徴とする請求項5に記載のブレーキ
制御装置。 - 【請求項7】タイヤを装着した車輪に制動力を付与して
車両を制動する車両のブレーキ制御方法であって、 車両の車両速度および車輪の車輪速度を検出する工程
と、 検出された車両速度および車輪速度に基づいて、スリッ
プ速度またはスリップ率を求める工程と、 車両に制動力を付与した際、検出された車両速度または
車輪速度において前記タイヤに最大摩擦力が生じる最適
スリップ率または最適スリップ速度を、車両速度または
車輪速度に対するタイヤの摩擦の特性を用いて求める工
程と、 前記スリップ率または前記スリップ速度から対応する前
記最適スリップ率または前記最適スリップ速度を差し引
いた差分が所定値以上である場合、前記差分に応じて前
記制動力を制御する制御信号を生成する工程と、 生成された前記制御信号に基づいて前記制動力を制御し
て前記車輪速度を調整する工程とを有することを特徴と
するブレーキ制御方法。 - 【請求項8】タイヤを装着した車輪に制動力を付与して
車両を制動する際、前記制動力の調整をコンピュータに
行なわせるコンピュータ読取可能なプログラムを記録し
た記録媒体であって、 前記プログラムが、 車両の車両速度および車輪の車輪速度に基づいてスリッ
プ速度またはスリップ率を前記コンピュータの演算手段
に算出させる手順と、 前記コンピュータの記憶手段に予め記憶された車両速度
または車輪速度に対する前記タイヤの摩擦の特性を呼び
出し、走行中の車両速度または走行中の車輪速度におい
て前記タイヤに最大摩擦力が生じる最適スリップ率また
は最適スリップ速度を、呼び出された前記特性を用いて
前記演算手段に算出させる手順と、 前記スリップ率または前記スリップ速度から対応する前
記最適スリップ率または前記最適スリップ速度を差し引
いた差分が所定値以上である場合、前記差分に応じて前
記制動力を制御する制御信号を前記演算手段に生成させ
る手順とを有することを特徴とする記録媒体。
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