JP2679559B2

JP2679559B2 - アンチロック制御装置

Info

Publication number: JP2679559B2
Application number: JP4321288A
Authority: JP
Inventors: 英之相沢; 彬中村; 司朗門崎; 雅利米山
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1992-11-05
Filing date: 1992-11-05
Publication date: 1997-11-19
Anticipated expiration: 2012-11-19
Also published as: US5405183A; DE69307831T2; DE69307831D1; EP0596506A1; JPH06144192A; EP0596506B1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両制動時に車輪がロ
ック状態に陥らないように車輪のブレーキ圧を制御する
アンチロック制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両制動時における制動距離の短縮と走
行安定性の向上とを図るために車両にアンチロック制御
装置を搭載することが既に行われている。このアンチロ
ック制御装置は一般に、特開平１−１８２１５５号公報
にも記載されているように、(a) 車輪の実車輪速を検出
する車輪速センサと、(b) その車輪のブレーキ圧を電気
的に制御する電磁バルブと、(c) 車輪速センサにより検
出された実車輪速と車両の走行速度との関係に基づき、
車両制動時に車輪がロック状態に陥らないように電磁バ
ルブを制御するコントローラとを含むように構成され
る。

【０００３】このアンチロック制御装置は従来、車両の
複数の車輪のうち実車輪速が最大である車輪の実車輪速
が車速に精度よく一致するとの事実を利用し、複数の実
車輪速から車速を推定し、その推定車速と実車輪速との
関係に基づいてアンチロック制御を行う。しかし、車速
の推定精度を高めるにも限界があり、ひいてはアンチロ
ック制御の精度を高めるにも限界があった。

【０００４】このような事情に鑑み、本出願人は先に次
のようなアンチロック制御装置を提案した。これは、本
出願人の特願平３−２７３３１７号明細書に記載されて
いるアンチロック制御装置であって、車両の路面に対す
る走行速度である対地車速を検出する対地車速センサを
有し、かつ、前記コントローラが、電磁バルブをデュー
ティ制御することによってブレーキ圧を制御し、電磁バ
ルブのデューティ比を、少なくとも、実車輪速センサに
より検出された実車輪速の対地車速センサにより検出さ
れた対地車速に基づく目標車輪速からの偏差である速度
偏差と、実車輪速の時間微分値である実車輪加速度の目
標車輪速の時間微分値である目標車輪加速度からの偏差
である加速度偏差とに基づいて変化させるアンチロック
制御装置である。

【０００５】そして、本出願人はこの提案を次のような
アンチロック制御装置として実現した。すなわち、コン
トローラがデューティ比を常に、速度偏差と加速度偏差
との双方に基づいて変化させるアンチロック制御装置と
して実現したのである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、デューティ比
が常に、速度偏差と加速度偏差との双方に基づいて変化
させられると、例えばブレーキ圧の減圧時にブレーキ圧
が必要以上に減圧される傾向が生じてしまい、アンチロ
ック制御を十分には高い精度で行うことができない。

【０００７】すなわち、デューティ比を決定する規則は
常に同じにするのではなく、車輪のスリップ状態に応じ
て適宜変化させることが理想的なアンチロック制御を実
現するために望ましいのである。

【０００８】これらの事情を背景として、本発明は、デ
ューティ比の決定規則を可変にすることにより、上記の
要望を満たすことを課題としてなされたものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、請求項１の発明は、図１に示されているように、
(a) 車輪の実車輪速を検出する車輪速センサ１と、(b)
その車輪のブレーキ圧を電気的に制御する電磁バルブ２
と、(c) 前記車輪速センサ１により検出された実車輪速
と車両の走行速度との関係に基づき、車両制動時に前記
車輪がロック状態に陥らないように前記電磁バルブ２を
制御するコントローラ３とを含むアンチロック制御装置
において、前記車両の路面に対する走行速度である対地
車速を検出する対地車速センサ４を設けるとともに、前
記コントローラ３を、前記電磁バルブ２をデューティ制
御することにより前記ブレーキ圧を制御するデューティ
制御式とし、かつ、そのコントローラ３に、前記ブ
レーキ圧の制御モードを減圧モードと急増圧モードと緩
増圧モードと保持モードとのいずれかに決定するモード
決定手段５と、前記減圧モードの決定時には、前記
車輪速センサ１により検出された実車輪速の前記対地車
速センサ４により検出された対地車速に基づく目標車輪
速からの偏差である速度偏差と、前記実車輪速の時間微
分値である実車輪加速度の前記目標車輪速の時間微分値
である目標車輪加速度からの偏差である加速度偏差との
いずれかに基づいて前記電磁バルブのデューティ比を決
定し、急増圧モードの決定時には、速度偏差と加速度偏
差との双方に基づいてデューティ比を決定するデューテ
ィ比決定手段６とを設けたことを特徴とする。

【００１０】なお、ここにおける「デューティ比決定手
段５」は例えば、速度偏差そのものと加速度偏差そのも
のとを用いてデューティ比を決定する態様とすることが
できるが、速度偏差については、それを対地車速で割っ
た値であるいわゆるスリップ比で代用し、また、加速度
偏差については、そのスリップ比の時間微分値で代用し
てデューティ比を決定する態様とすることもできる。

【００１１】また、請求項２の発明は、請求項１記載の
アンチロック制御装置において、前記デューティ比決定
手段を、前記減圧モードの決定時には、前記加速度偏差
に基づいて前記デューティ比を決定し、前記緩増圧モー
ドの決定時には、前記速度偏差に基づいてデューティ比
を決定するものとしたことを特徴とする。

【００１２】

【作用】請求項１の発明に係るアンチロック制御装置に
おいては、対地車速センサ４により、車両の路面に対す
る走行速度である対地車速が検出され、コントローラ３
により、車両制動時に車輪がロック状態に陥らないよう
にその車輪の電磁バルブ２がデューティ制御される。さ
らに、モード決定手段５により、ブレーキ圧の制御モー
ドが減圧モードと急増圧モードと緩増圧モードと保持モ
ードとのいずれかに決定され、デューティ比決定手段６
により、電磁バルブ２のデューティ比が、減圧モードの
決定時には、車輪の速度偏差と加速度偏差とのいずれか
に基づいて決定され、急増圧モードの決定時には、速度
偏差と加速度偏差との双方に基づいて決定される。ま
た、請求項２の発明に係るアンチロック制御装置におい
ては、デューティ比決定手段６により、減圧モードの決
定時には、加速度偏差に基づいてデューティ比が決定さ
れ、緩増圧モードの決定時には、速度偏差に基づいてデ
ューティ比が決定される。

【００１３】

【発明の効果】そのため、請求項１の発明によれば、減
圧モードの決定時には、速度偏差と加速度偏差とのいず
れかに基づいてデューティ比が決定されるため、速度偏
差と加速度偏差との双方に基づいてデューティ比が決定
される場合のように、ブレーキ圧の減圧量が過大となる
ことが防止されるという効果が得られる。また、請求項
２の発明によれば、減圧モードの決定時には、速度偏差
ではなく加速度偏差に基づいてデューティ比が決定され
るため、ブレーキ圧を車輪のスリップ状態の変化により
迅速に対応可能となるとともに、緩増圧モードの決定時
には、速度偏差と加速度偏差との双方ではなく速度偏差
に基づいてデューティ比が決定されるため、ブレーキ圧
の増圧速度が過大となることが防止されるという効果が
得られる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例であるアンチロック
制御装置を含むアンチロック型ブレーキ装置を図面に基
づいて詳細に説明する。

【００１５】図２において符号１０はブレーキ操作部材
としてのブレーキペダルを示している。このブレーキペ
ダル１０はブースタ１２を介してマスタシリンダ１４に
連携させられている。マスタシリンダ１４は２個の加圧
室が互いに直列に並んで成るタンデム式であり、その一
方の加圧室は各電磁バルブ２０を経て、左右前輪のブレ
ーキを作動させるホイールシリンダ２２に接続され、他
方の加圧室も各電磁バルブ２４を経て、左右後輪のホイ
ールシリンダ２６に接続されている。

【００１６】電磁バルブ２０，２４は、常には、ホイー
ルシリンダ２２，２６をマスタシリンダ１４に連通させ
るとともにリザーバ３０，３２から遮断する増圧状態に
あるが、ソレノイドの励磁状態如何により、ホイールシ
リンダ２２，２６をマスタシリンダ１４からもリザーバ
３０，３２からも遮断する保持状態と、ホイールシリン
ダ２２，２６をリザーバ３０，３２に連通させるととも
にマスタシリンダ１４から遮断する減圧状態とのいずれ
かに切り換わる。

【００１７】電磁バルブ２０，２４は図において３位置
弁として描かれているが、これは便宜上そのようにした
だけであって実際には、ノーマルオープン型の電磁開閉
弁である増圧弁とノーマルクローズド型の電磁開閉弁で
ある減圧弁との組合せとして構成されている。このよう
に構成された電磁バルブ２０，２４においては、増圧弁
も減圧弁も非通電状態とすることによって増圧状態が実
現され、増圧弁のみを通電状態とすることによって保持
状態が実現され、増圧弁も減圧弁も通電状態とすること
によって減圧状態が実現される。すなわち、各輪のブレ
ーキ圧は２個の電磁開閉弁の組合せによって、増圧状
態，保持状態および減圧状態が択一的に実現されるので
あり、以下、説明を簡単にするために、増圧状態，保持
状態および減圧状態をそれぞれ実現するために電磁バル
ブ２０，２４のソレノイドに供給される信号を増圧信
号，保持信号および減圧信号ということにする。

【００１８】前記リザーバ３０，３２はそれぞれ、ポン
プ３４，３６を経てマスタシリンダ１４に接続されてお
り、リザーバ３０，３２内の作動液がポンプ３４，３６
により汲み上げられてマスタシリンダ１４に回収される
ようになっている。それらポンプ３４，３６は共通のモ
ータ４０により駆動される。すなわち、このアンチロッ
ク型ブレーキ装置は還流式なのである。

【００１９】前記電磁バルブ２０，２４はコントローラ
５０により制御される。コントローラ５０は、ＣＰＵ，
ＲＯＭ，ＲＡＭ，入力インターフェースおよび出力イン
ターフェースを含むコンピュータを主体として構成され
ており、その出力インターフェースに電磁バルブ２０，
２４のソレノイドがそれぞれ接続されているのである。
入力インターフェースには、ブレーキスイッチ５４と４
個の車輪速センサ５６と対地車速センサ５８とがそれぞ
れ接続されている。ブレーキスイッチ５４は、常にはＯ
ＦＦ状態にあり、ブレーキペダル１０が踏み込まれれば
ＯＮ状態となるものである。車輪速センサ５６は、各輪
と共に回転する回転体の回転速度を検出することによ
り、左右前輪および左右後輪のそれぞれの実車輪速Ｖ_W
を検出するものである。対地車速センサ５８は、例えば
超音波ドップラ式や空間フィルタ式により対地車速Ｖ_GS
を検出するものである。

【００２０】コントローラ５０はそれのＲＯＭにおいて
図３に示されているように、アンチロック制御ルーチ
ン，ブレーキ圧制御ルーチン等を予め記憶させられてお
り、それらをＣＰＵが実行することにより、電磁バルブ
２０，２４がデューティ制御され、これにより各輪につ
いてアンチロック制御が実行される。

【００２１】以下、コントローラ５０により実行される
アンチロック制御の内容を説明するが、まず、概略的に
説明する。

【００２２】まず、制御開始判定規則について説明す
る。実車輪速Ｖ_Wが目標車輪速Ｖ_Rより落ち込むんだと
きにアンチロック制御を開始すべきと判定する。ここに
おいて「目標車輪速Ｖ_R」は、対地車速Ｖ_GSに適正スリ
ップ係数Ｋ（例えば、０．８５〜０．９）を掛け算する
ことによって取得される。なお、本実施例においては、
この適正スリップ係数Ｋが前輪と後輪とで共通とされて
いるが、車両制動時における車両旋回特性などを考慮し
て、前輪と後輪とで互いに異ならせることができる。

【００２３】ただし、実車輪速Ｖ_Wが目標車輪速Ｖ_Rよ
り落ち込みはしないが、実車輪加速度Ｇ_Wが負の基準加
速度Ｇ₁（例えば、−１．５Ｇ）より落ち込んだときに
は、本来のアンチロック制御に先立ち（すなわち、初回
の減圧に先立ち）、ブレーキ圧を保持する。その理由は
以下の通りである。

【００２４】特に急制動時には車輪のロック傾向の増加
に対して実車輪速Ｖ_Wが実車輪加速度Ｇ_Wほどには迅速
に応答しないため、実車輪速Ｖ_Wの変化のみから車輪の
ロック傾向の増加を判定することとすると、減圧開始の
タイミングが遅れ気味となってしまい、実車輪速Ｖ_Wが
やや大きく落ち込んでしまう可能性がある。そこで、実
車輪速Ｖ_Wが目標車輪速Ｖ_Wまで落ち込んでいなくても
実車輪加速度Ｇ_Wが基準加速度Ｇ₁まで落ち込んだとき
には、将来車輪がロック状態に陥る可能性があると判定
してブレーキ圧を事前に保持するのである。

【００２５】また、急制動がドライアスファルト路等の
高μ路上で行われる場合には、このような事前保持を行
うことにより次のような効果も得られる。

【００２６】車両制動時には車体が前傾し、車両前方へ
の荷重移動が発生して、前輪の車輪荷重が増加すること
になるが、急制動時には車体の姿勢がブレーキ圧の増加
に対して迅速には応答しない。したがって、アンチロッ
ク制御に先立って事前保持を行い、車体の前傾を待ち、
前輪の車輪荷重の増加を待つようにすれば、前輪と路面
との間の摩擦係数μが増加し、実車輪加速度Ｇ _Wの減少
が抑制され、実車輪速Ｖ_Wの落ち込みも抑制される。そ
の結果、この事前保持に後続すべき減圧モードの実行量
が少なくて済み、高いブレーキ圧が確保され、減圧過剰
となる事態から回避される。

【００２７】次にアンチロック制御中におけるブレーキ
圧制御モードの決定規則につき、図４の表を参照しつつ
説明する。

【００２８】実車輪速Ｖ_Wが目標車輪速Ｖ_Rより落ち込
んだ状態では、減圧モードを実行し、その結果実車輪速
Ｖ_Wが目標車輪速Ｖ_Rより大きくなり、車体速度Ｖ_GSに
近くなり過ぎてしまった状態では、増圧モードを実行す
る。すなわち、実車輪速Ｖ_Wの目標車輪速Ｖ_Rからの偏
差である速度偏差ΔＶを基準として、モードが決定され
るのである。ただし、実車輪速Ｖ_Wが目標車輪速Ｖ_Rよ
り落ち込んでいる状態でも、実車輪加速度Ｇ_Wが目標車
輪速Ｖ_Rの時間微分値である目標車輪加速度Ｇ_R以上と
なった後には、減圧モードを中止して保持モードを実行
する。その理由は以下のとおりである。

【００２９】すなわち、減圧の効果により実車輪加速度
Ｇ_Wが目標車輪加速度Ｇ_Rと等しくなり、車輪の運動の
動的安定性が成立した後には、もはやこれ以上ブレーキ
圧を減圧する必要がなく、減圧過剰を防止するためであ
る。

【００３０】なお付言すれば、複数の実車輪速Ｖ_Wから
車速を推定し、その推定車速を用いてアンチロック制御
を行う装置は一般に、減圧の効果により実車輪加速度Ｇ
_Wが目標車輪加速度Ｇ_Rまで増加しただけでは足りず、
正の基準加速度Ｇ₂まで増加するまで、減圧モードを継
続するように設計される。このように減圧をやや過剰気
味に行うのは、複数の車輪のいずれかでも実車輪速Ｖ_W
が真の車速にできる限り近づく状態を実現し、これによ
り車速の推定精度をできる限り向上させることが一理由
である。しかし、本実施例においては、車速は実車輪速
Ｖ_Wを用いた推定によって取得されるのではなく、対地
車速センサ５８によって車輪のスリップ状態とは無関係
に精度よく取得されるものであるため、そのような過剰
減圧をあえて行う必要はなく、制動力を無駄に低下させ
なくて済むことになる。

【００３１】コントローラ５０は電磁バルブ２０，２４
をデューティ制御することによってアンチロック制御を
実行する。ここに「デューティ制御」とは、本実施例に
おいては、図５に示されているように、電磁バルブ２
０，２４のソレノイドに対して増圧信号または減圧信号
（以下、それらを「変圧信号」と総称する）と保持信号
とをそれぞれ１回ずつそれらの順に出力することを一回
のデューティサイクルとし、かつ、その一回のデューテ
ィサイクルにおける変圧信号の継続時間を可変の変圧時
間（以下、これを「デューティ時間DUTY」という）、保
持信号の継続信号を不変の保持時間とすることにより、
一回のデューティサイクルの時間において変圧信号の継
続時間が占有する比率であるデューティ比を制御するこ
とをいう。すなわち、本実施例においては、デューティ
時間DUTYが本発明における「デューティ比」の一態様な
のである。デューティ時間DUTYは速度偏差または加速度
偏差が大きいほど長くなるように決定され、その結果、
速度偏差または加速度偏差が大きいほどブレーキ圧の増
減圧勾配が急になる。

【００３２】なお、上記の説明から明らかなように、増
圧モードおよび減圧モードについては、一回のデューテ
ィサイクルの終期がデューティ時間DUTYと保持時間との
和によって決定される。これに対し、保持モードについ
ては、それの終期がそれ自身によっては決定されず、後
続する増圧モードまたは減圧モードが開始することによ
って決定される。

【００３３】次に減圧モードおよび増圧モードそれぞれ
におけるデューティ時間DUTYの決定規則につき、図６の
表を参照しつつ説明する。

【００３４】減圧モードについては、デューティ時間DU
TYが、Ａ・（Ｇ_R−Ｇ_W）なる式を用いて決定される。このように加速度偏差ΔＧ
のみを用い、速度偏差ΔＶを用いないのは、双方を用い
ると、ブレーキ圧の減圧勾配が車輪のロック傾向との関
係において急過ぎてしまい、減圧がやや過剰気味となっ
てしまうおそれがあるからである。

【００３５】具体的に説明すれば、図１１にグラフで示
されている一制御例においては、時刻ｔ₂〜ｔ₃におい
て減圧モードが実行されるが、この間、加速度偏差ΔＧ
のみならず速度偏差ΔＶも車輪がロック傾向を示す事実
を示しており、このような状況下でそれら加速度偏差Δ
Ｇおよび速度偏差ΔＶ双方を用いてデューティ時間DUTY
を決定したのでは、デューティ時間DUTYが大きくなり過
ぎて減圧がやや過剰気味となってしまうおそれがある。
そこで、本実施例においては、加速度偏差ΔＧのみに基
づいてデューティ時間DUTYを決定することとしたのであ
る。

【００３６】なお、この減圧モードにおいては、加速度
偏差ΔＧではなく速度偏差ΔＶを用いてデューティ時間
DUTYを決定しても同様の効果が得られるが、加速度偏差
ΔＧを選んだのは、このようにした方が、車輪のスリッ
プ状態の変化により迅速に対応することができると推定
されるからである。

【００３７】一方、増圧モードについては、実車輪加速
度Ｇ_Wが目標車輪加速度Ｇ_Rより大きく、実車輪速Ｖ_W
が車体速度Ｖ_GSに接近し過ぎる傾向がある場合と、増圧
の効果により実車輪加速度Ｇ_Wが目標車輪加速度Ｇ_R以
下となった場合とで、決定規則が異なっている。具体的
には、増圧の効果が十分ではなく、実車輪加速度Ｇ_Wが
目標車輪加速度Ｇ_Rより大きい状態では、Ｂ・（Ｇ_W−Ｇ_R）＋Ｃ・（Ｖ_W−Ｖ_R）なる式を用いて決定され、一方、増圧の効果がほぼ十分
となり、実車輪加速度Ｇ_Wが目標車輪加速度Ｇ_R以下と
なった状態では、Ｄ・（Ｖ_W−Ｖ_R）なる式を用いて決定される。

【００３８】この理由は以下の通りである。例えば図１
１の制御例においては、時刻ｔ₄ 〜ｔ₅ における車輪ス
リップ状態が、実車輪加速度Ｇ_Wが目標車輪加速度Ｇ_R
より大きい状態に該当しているが、この時刻ｔ₄ 〜ｔ₅
においては、加速度偏差ΔＧのみならず速度偏差ΔＶも
車輪のブレーキ圧が増圧不足気味である事実を示してお
り、このような状況下では、過剰な減圧を素早く解消し
て実車輪速Ｖ_Wを目標車輪速Ｖ_Rまで減少させることが
必要であるため、加速度偏差ΔＧおよび速度偏差ΔＶの
双方を考慮してブレーキ圧を急増圧することが必要であ
る。これに対し、実車輪加速度Ｇ_Wが目標車輪加速度Ｇ
_R以下となった状態では、車輪の運動の動的安定性が成
立した後であるから、素早く増圧して実車輪速Ｖ_Wを目
標車輪速Ｖ_Rまで素早く減少させる必要はなく、速度偏
差ΔＶのみを考慮してブレーキ圧を緩増圧すれば足りる
からである。

【００３９】なお、実車輪加速度Ｇ_Wが目標車輪加速度
Ｇ_R以下となった状態では、車輪のブレーキ圧がやや増
圧不足気味である事実は速度偏差ΔＶにのみ反映され、
加速度偏差ΔＧには反映されていないため（図１１にお
いて時刻ｔ₅ 〜ｔ₆ 参照）、速度偏差ΔＶを用いてデュ
ーティ時間DUTYが決定されるようになっているのであ
る。

【００４０】実車輪加速度Ｇ_Wが目標車輪加速度Ｇ_R以
下となった状態では、そのときの実車輪速Ｖ_Wの目標車
輪速Ｖ_Rへの収束性が良好であるか否かによって前記制
御係数Ｄの値が異なる。すなわち、実車輪速Ｖ_Wの
目標車輪速Ｖ_Rへの収束性が良好ではない場合には、制
御係数ＤがＤ₁とされ、収束性が良好である場合に
は、制御係数ＤがＤ₂（＜Ｄ₁）とされるのである。こ
れにより、収束性が良好である場合には、デューティ時
間DUTYが速度偏差ΔＶに対して鈍感に決定され、収束性
が良好ではない場合には、敏感に決定されることとな
る。

【００４１】なお、本実施例においては、（Ｖ_W−Ｖ_R）＜（Ｖ_GS−Ｖ_R）／ａ（ただし、ａは例
えば２）なる式が成立したときに、実車輪速Ｖ_Wの目標車輪速Ｖ
_Rへの収束性が良好であると判定され、成立しないとき
に、収束性が良好ではないと判定されるようになってい
る。具体的には、例えば図１１に示されているように、
対地車速Ｖ_GSを表す直線と目標車輪速Ｖ_Rを表す直線と
の間に引かれる直線（以下、「収束性判定直線」とい
う。図においても同じとする）の下側に実車輪速Ｖ_Wが
位置する場合には、収束性が良好であると判定され、そ
の収束性判定直線の上側に実車輪速Ｖ_Wが位置する場合
には、収束性が良好ではないと判定される。

【００４２】以上の説明から明らかなように、本実施例
においては、車輪のスリップ状態が実車輪速Ｖ_Wと目標
車輪速Ｖ_Rとの双方により推定されるようになってい
て、実車輪速Ｖ_Wが目標車輪速Ｖ_R以上であり、か
つ、実車輪加速度Ｇ_Wが目標車輪加速度Ｇ_R以上である
場合（急増圧）には、デューティ時間DUTYが、速度偏差
ΔＶと加速度偏差ΔＧとの双方によって決定され、ま
た、実車輪速Ｖ_Wが目標車輪速Ｖ_R以下であり、か
つ、実車輪加速度Ｇ_Wが目標車輪加速度Ｇ_R以下である
場合（減圧）には、デューティ時間DUTYが加速度偏差Δ
Ｇのみによって決定され、また、実車輪速Ｖ_Wが目
標車輪速Ｖ_R以上であり、かつ、実車輪加速度Ｇ_Wが目
標車輪加速度Ｇ_R以下である場合（緩増圧）には、デュ
ーティ時間DUTYが速度偏差ΔＶのみによって決定される
のである。

【００４３】以上、本実施例におけるアンチロック制御
の内容を概略的に説明したが、それを実行するためにＲ
ＯＭに記憶させられているのが前記アンチロック制御ル
ーチンであり、図７にフローチャートで表されている。
なお、ＲＯＭにはこの他にブレーキ圧制御ルーチンも記
憶させられている。これについては図示を省略されてい
るが、このブレーキ圧制御ルーチンは、アンチロック制
御ルーチンにより決定された指令（フラグの形で発令さ
れる）およびデューティ時間DUTYをＲＡＭ（図１２参
照）を介して逐次監視することにより、それら指令およ
びデューティ時間DUTYが実現されるように電磁バルブ２
０，２４のソレノイドに対して信号を出力するものであ
る。

【００４４】次に上記アンチロック制御ルーチンを図７
に基づき、図１１の一制御例を参照しつつ具体的に説明
する。

【００４５】図７の説明に入る前に、このアンチロック
制御ルーチンにおいて使用される各種フラグについて説
明する。

【００４６】図１２に示されているように、通常状態フ
ラグ等の各種フラグがＲＡＭに設けられている。それら
フラグは各輪ごとに設けられている。個々に説明すれ
ば、通常状態フラグは、各輪のブレーキ圧の高さがブレ
ーキペダル１０の踏力に応じて忠実に変化させられる通
常状態を実現するためのものであって、セットされてい
る状態で電磁バルブ２０，２４を非通電状態すなわち増
圧状態とする指令を表すフラグである。事前保持フラグ
は、アンチロック制御に先立って各輪のブレーキ圧を保
持するためのものであって、セットされている状態で電
磁バルブ２０，２４を保持状態とする指令を表すフラグ
である。制御中フラグは、アンチロック制御（事前保持
を除く）の実行中であるか否かを示すものであって、セ
ットされている状態で制御中であることを示すものであ
る。保持モードフラグ，減圧モードフラグおよび増圧モ
ードフラグはいずれも、アンチロック制御中に使用され
るものであって、それぞれセットされている状態で電磁
バルブ２０，２４について保持モード，減圧モードおよ
び増圧モードを実行する指令を表すものである。

【００４７】それらフラグはいずれもコンピュータの電
源投入に伴ってリセットされる。また、通常状態フラ
グ，事前保持フラグ，減圧モードフラグおよび増圧モー
ドフラグは、前記ブレーキ圧制御ルーチンにより一回監
視されるごとにもリセットされる。また、保持モードフ
ラグは、減圧モードフラグおよび増圧モードフラグがセ
ットされるのに伴ってリセットされる。また、減圧モー
ドフラグ，保持モードフラグおよび増圧モードフラグは
いずれも、制御中フラグがリセットされるのに伴っても
リセットされる。

【００４８】次に図７に基づいてアンチロック制御ルー
チンを具体的に説明する。このアンチロック制御ルーチ
ンは繰り返し実行される。各回の実行時にはまず、ステ
ップＳ１（以下、単に「Ｓ１」で表す。他のステップに
ついても同じとする）において、ＲＡＭの各種数値デー
タ（デューティ時間DUTY等）のクリア，各種フラグのリ
セット等のイニシャル処理が行われ、続いて、Ｓ２にお
いて、対地車速センサ５８からの出力信号に基づいて現
在の対地車速Ｖ_GSが演算され、ＲＡＭに記憶される（図
１２参照）。その後、Ｓ３において、その対地車速Ｖ_GS
に前記適正スリップ係数Ｋを乗じることによって目標車
輪速Ｖ_Rが演算され、これもＲＡＭに記憶される。続い
て、Ｓ４において、その目標車輪速Ｖ_Rを時間に関して
微分することにより、目標車輪加速度Ｇ_Rが演算され
る。目標車輪加速度Ｇ_Rは具体的には、目標車輪速Ｖ_R
の今回値から前回値（予めＲＡＭに記憶されている）を
差し引くことによって演算される。これもＲＡＭに記憶
される。

【００４９】その後、Ｓ５〜１１が実行されることにな
るが、それらＳ５〜１１は、右前輪，左前輪，右後輪お
よび左後輪の順に一回ずつ実行されるため、まず、Ｓ５
においては、それら４輪のうち今回の実行対象車輪が決
定される。続いて、Ｓ６において、その実行対象車輪に
対応する車輪速センサ５６からの出力信号に基づき、実
行対象車輪の実車輪速Ｖ_Wが演算され、ＲＡＭに記憶さ
れる。その後、Ｓ７において、その実車輪速Ｖ_Wを時間
に関して微分することにより、実車輪加速度Ｇ_Wが演算
される。実車輪加速度Ｇ _Wは具体的には、実車輪速Ｖ_W
の今回値から前回値（予めＲＡＭに記憶されている）を
差し引くことによって演算される。これもＲＡＭに記憶
される。

【００５０】続いて、Ｓ８において、今回の実行対象車
輪として左右後輪が選択されているか否かが判定され
る。デューティ時間DUTYの決定規則が左右後輪と左右前
輪とで異なっているため、左右後輪が選択されている場
合には、Ｓ９において、左右後輪専用の処理が実行さ
れ、一方、左右前輪が選択されている場合には、Ｓ１０
において、左右前輪専用の処理が実行されるようになっ
ているのである。それらステップの内容については後に
詳しく説明する。

【００５１】Ｓ９または１０の実行が終了すれば、Ｓ１
１において、Ｓ５〜１０が車両の全輪について一回ずつ
実行されたか否かが判定される。今回は未だ全輪につい
て終了してはいないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、
Ｓ５に戻り、前回とは異なる車輪が今回の実行対象車輪
とされ、Ｓ６〜１０が同様にして実行される。そして、
Ｓ５〜１０の実行が全輪について終了すれば、Ｓ１１の
判定がＹＥＳとなり、Ｓ１２において、アンチロック制
御装置からの自己診断信号に基づき、それに異常が発生
したか否かが判定される。異常が発生していない場合に
は、判定がＮＯとなり、直ちにＳ２に戻るが、異常が発
生している場合には、判定がＹＥＳとなり、Ｓ１３にお
いて、その事実が警報器を介して運転者に警報され、Ｓ
１４において、フェールセーフ処理が実行された後、Ｓ
２に戻る。

【００５２】ここで、Ｓ９および１０の内容について詳
しく説明する。まず、概略的に説明すれば、Ｓ９は、左
右後輪についてローセレクト制御を実行するためのもの
であり、これに対して、Ｓ１０は、左右前輪について左
右輪独立制御を実行するためのものである。このよう
に、両ステップは制御方式の点で互いに異なっている
が、各輪についての実行内容は基本的には共通するた
め、左右輪独立制御のみを図８〜図１０に基づいて代表
的に説明し、ローセレクト制御については説明を省略す
る。なお、それら図に記載されたステップ群をサブルー
チンということにし、また、車両の４輪のうちいずれか
にのみ着目して時間の経過をおって説明することにす
る。

【００５３】まず、図８のＳ１０１において、ＲＡＭの
制御中フラグの現在の状態に基づき、今回の実行対象車
輪について現在アンチロック制御が実行中でないか否
か、すなわち非制御中であるか否かが判定される。今回
は初回の実行であって、制御中フラグがリセットされて
いるから、判定がＹＥＳとなる。

【００５４】このＳ１０１の判定がＹＥＳとなれば、Ｓ
１０２において、ブレーキスイッチ５４がＯＮ状態にあ
るか否か、すなわち、車両制動状態にあるか否かが判定
される。今回は車両制動状態にはないと仮定すれば判定
がＮＯとなり、Ｓ１０３において、ＲＡＭの通常状態フ
ラグがセットされる。その結果、前記ブレーキ圧制御ル
ーチンの実行により、実行対象車輪のブレーキ圧がブレ
ーキペダル１０の踏力に応じて変化させられ得る通常状
態とされる。以上で本サブルーチンの一回の実行が終了
する。

【００５５】これに対して、今回は車両制動状態にある
ためにブレーキスイッチ５４がＯＮ状態にあると仮定す
れば、Ｓ１０２の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１０４におい
て、実行対象車輪の実車輪速Ｖ_Wが目標車輪速Ｖ_R以下
となったか否かが判定される。実行対象車輪に過大なス
リップが生じたか否かが判定されるのである。今回はそ
うではないと仮定すれば（図１１において時刻ｔ₀〜ｔ
₁参照）、判定がＮＯとなり、Ｓ１０５において、実行
対象車輪の実車輪加速度Ｇ_Wが前記基準加速度Ｇ₁より
小さくなったか否かが判定される。実行対象車輪にロッ
ク傾向が生じたか否かが判定されるのであり、今回はそ
うではないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ１０６
において、ＲＡＭの通常状態フラグがセットされる。一
方、実車輪加速度Ｇ_Wが基準加速度Ｇ₁より小さくなっ
たと仮定すれば（図１１において時刻ｔ₁参照）、Ｓ１
０５の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１０７において、ＲＡＭ
の事前保持フラグがセットされる。その結果、前記ブレ
ーキ圧制御サブルーチンの実行により、ブレーキペダル
１０の踏力増加に反して実行対象車輪のブレーキ圧が保
持される。いずれの場合にも、以上で本サブルーチンの
一回の実行が終了する。

【００５６】その後、Ｓ１０１，１０２，１０４，１０
５および１０６または１０７の実行が繰り返されるうち
に、ブレーキペダル１０の踏力が路面の摩擦係数μとの
関係において過大となり、実行対象車輪に過大なスリッ
プが生じて、実行対象車輪の実車輪速Ｖ_Wが目標車輪速
Ｖ_R以下となったと仮定すれば（図１１において時刻ｔ
₂ 参照）、Ｓ１０４の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１０８に
おいて前記制御中フラグがセットされた後、図９および
図１０のＳ１１１以下のステップにより、本来のアンチ
ロック制御が開始されることになる。

【００５７】Ｓ１１１においては、もはやアンチロック
制御を実行する必要がないか否か、すなわち、アンチロ
ック制御を終了させるべきか否かが判定される。具体的
には、運転者によるブレーキペダル１０の踏込みが解除
されてブレーキスイッチ５４がＯＦＦ状態となったか否
かの判定や、対地車速Ｖ_GSが制御終了車速（例えば、５
km/h）以下に低下したか否かの判定などが行われ、それ
らの判定結果に基づいてアンチロック制御を終了させる
べきか否かが判定される。今回はアンチロック制御が必
要であると判定された直後であるため、判定がＮＯとな
り、Ｓ１１２以下に移行する。

【００５８】Ｓ１１２においては、実行対象車輪の実車
輪速Ｖ_Wが目標車輪速Ｖ_R以下であるか否かが判定され
る。なお、このステップは、図８のＳ１０４の判定がＹ
ＥＳとなった直後においては、Ｓ１０４と重複したステ
ップとなってしまうが、Ｓ１０４の判定がＹＥＳとなっ
た後に再び本サブルーチンが実行される際には、Ｓ１０
４がスキップされるため、このステップの存在に意義が
ある。今回は、実行対象車輪の実車輪速Ｖ_Wが目標車輪
速Ｖ_R以下であると仮定されているから、判定がＹＥＳ
となり、Ｓ１１３において、現在保持モードが継続中で
あるか否かが判定される。ＲＡＭの保持モードフラグが
セットされているか否かが判定されるのであるが、今回
はリセットされているため、判定がＮＯとなる。

【００５９】その後、Ｓ１１４において、前回実行され
たモードが減圧モードであるか否か（この情報も予めＲ
ＡＭに記憶されている）が判定される。今回はそうでは
ないから、判定がＮＯとなり、Ｓ１１５において減圧モ
ードフラグがセットされ、続いて、Ｓ１１６において、
減圧モード用のデューティ時間DUTYが演算される。具体
的には、前述のように、 DUTY＝Ａ・（Ｇ_R−Ｇ_W）なる式を用いて演算される。演算されたデューティ時間
DUTYはＲＡＭに記憶される。その結果、前記ブレーキ圧
制御ルーチンの実行により、減圧モードの実行が開始さ
れることになる（図１１において時刻ｔ₂〜ｔ₃参
照）。以上で本サブルーチンの一回の実行が終了する。

【００６０】その後、図８のＳ１０１が実行されれば、
今回は制御中フラグがセットされているため、判定がＮ
Ｏとなり、Ｓ１０２，１０４および１０７がスキップさ
れ、図９のＳ１１１に移行する。今回は未だアンチロッ
ク制御を継続させる必要があると仮定すれば、このＳ１
１１の判定がＮＯとなり、Ｓ１１２において、依然とし
て実車輪速Ｖ_Wが目標車輪速Ｖ_R以下であるか否かが判
定される。今回はそうであると仮定すれば、判定がＹＥ
Ｓとなり、Ｓ１１３において、現在保持モードの実行中
であるか否かが判定されれば、判定がＮＯとなり、Ｓ１
１４において、前回減圧モードが実行されたか否かが判
定されれば、判定がＹＥＳとなる。その後、Ｓ１１７に
おいて、実行対象車輪の実車輪加速度Ｇ_Wが目標車輪加
速度Ｇ_Rより大きくなったか否かが判定される。実行対
象車輪にロック傾向の減少傾向が生じたか否かが判定さ
れるのである。今回は未だ減少傾向が生じてはいないと
仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ１１５に移行し、再
び減圧モードが実行されるが、今回は減少傾向が生じ、
実行対象車輪の実車輪加速度Ｇ_Wが目標車輪加速度Ｇ_R
より大きくなったと仮定すれば（図１１において時刻ｔ
₃ 参照）、Ｓ１１７の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１１８に
おいて保持モードフラグがセットされる。減圧モードか
ら保持モードに移行させられるのである。以上で本サブ
ルーチンの一回の実行が終了する。

【００６１】その後、再び本サブルーチンが実行されれ
ば、Ｓ１１３において、現在保持モードの実行中である
と判定され、Ｓ１１９において、実行対象車輪の実車輪
加速度Ｇ_Wが目標車輪加速度Ｇ_Rより小さくなったか否
かが判定される。減圧モードの実行時間が不足していた
ため保持モードの実行により実行対象車輪にロック傾向
の増加傾向が生じてしまったか否かが判定されるのであ
る。今回はそうではないと仮定すれば、判定がＮＯとな
り、以上で本サブルーチンの一回の実行が終了する。し
たがって、今回は、依然として保持モードが継続される
ことになる。

【００６２】これに対して、今回は、実車輪加速度Ｇ_W
が目標車輪加速度Ｇ_Rより小さくなったと仮定すれば、
Ｓ１１９の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１２０において、減
圧モードフラグがセットされ、Ｓ１２１において、前記
Ｓ１１６におけると同様にして、減圧モード用のデュー
ティ時間DUTYが演算され、ＲＡＭに記憶される。保持モ
ードから再び減圧モードに移行させられて、実行対象車
輪のロック傾向が確実に抑制されるのである。以上で本
サブルーチンの一回の実行が終了する。

【００６３】以上のようにして減圧モードおよび保持モ
ードが実行されるうち、実行対象車輪のロック傾向が十
分に減少し、その結果、実車輪速Ｖ_Wが目標車輪速Ｖ_R
より大きくなったと仮定すれば（図１１において時刻ｔ
₄参照）、Ｓ１１２の判定がＮＯとなり、図１０のＳ１
３１以下のステップに移行する。

【００６４】Ｓ１３１においては、増圧モードフラグが
セットされ、続いて、Ｓ１３２において、実車輪加速度
Ｇ_Wが目標車輪加速度Ｇ_Rより大きいか否かが判定され
る。今回はそうであると仮定すれば、判定がＹＥＳとな
り、Ｓ１３３において、増圧モード用のデューティ時間
DUTYが演算される。今回は急増圧のためのデューティ時
間DUTYが演算されるのであり、具体的には、前述のよう
に、 DUTY＝Ｂ・（Ｇ_W−Ｇ_R）＋Ｃ・（Ｖ_W−Ｖ_R）なる式を用いて演算される。以上で本サブルーチンの一
回の実行が終了する。

【００６５】その後、この急増圧が継続されるうちに、
実車輪加速度Ｇ_Wが目標車輪加速度Ｇ_R以下となったと
仮定すれば（図１１において時刻ｔ₅参照）、Ｓ１３２
の判定がＮＯとなり、Ｓ１３４において、実行対象車輪
の実車輪速Ｖ_Wの目標車輪速Ｖ_Rへの収束性が良好であ
るか否かが判定される。具体的には、前述のように、（Ｖ_W−Ｖ_R）＜（Ｖ_GS−Ｖ_R）／ａなる式が成立するか否かが判定される。今回は収束性が
良好であると仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ１３
５において、前述のように、 DUTY＝Ｄ₁・（Ｖ_W−Ｖ_R）なる式を用いて、緩増圧のためのデューティ時間DUTYが
演算され、一方、今回は収束性が良好ではないと仮定す
れば、Ｓ１３４の判定がＮＯとなり、Ｓ１３６におい
て、前述のように、 DUTY＝Ｄ₂・（Ｖ_W−Ｖ_R）なる式を用いて、緩増圧のためのデューティ時間DUTYが
演算される。いずれの場合にも、以上で本サブルーチン
の一回の実行が終了する。

【００６６】以上のようにして減圧モード，保持モード
および増圧モードがそれらの順に実行される単位制御を
基本とし、その単位制御が何回も繰り返されれば、実行
対象車輪の実車輪速Ｖ_Wが目標車輪速Ｖ_Rに精度よく追
従することとなり、路面の摩擦係数μを有効に利用しつ
つ車両が制動されることになる。

【００６７】なお、この状態でブレーキペダル１０の踏
込みが解除されるか、または、対地車速Ｖ_GSが十分に小
さくなった場合などには、図９のＳ１１１の判定がＹＥ
Ｓとなり、一回のアンチロック制御を終了させるべく、
Ｓ１２２において制御中フラグがリセットされ、Ｓ１２
３において通常状態フラグがセットされ、以上で本サブ
ルーチンの一回の実行が終了する。

【００６８】以上の説明から明らかなように、本実施例
においては、車両制動時における車輪のスリップ状態が
推定され、その推定されたスリップ状態に応じてデュー
ティ比の決定規則が変化させられるため、デューティ比
が車輪のスリップ状態との関係において十分に適正に決
定され、ブレーキ圧の必要以上の変化が抑制され、その
結果、アンチロック制御が十分に高い精度で行われると
いう効果が得られる。

【００６９】また、本実施例においては、コントローラ
５０の、図９のＳ１１２〜Ｓ１１５，Ｓ１１７，Ｓ１１
９およびＳ１２０と、図１０のＳ１３１およびＳ１３２
とを実行する部分が、本発明における「モード決定手段
５」の一態様を構成し、コントローラ５０の、図９のＳ
１１６およびＳ１２１と、図１０のＳ１３３，Ｓ１３５
およびＳ１３６とを実行する部分が、本発明における
「デューティ比決定手段６」の一態様を構成している。

【００７０】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
詳細に説明したが、この他の態様で本発明を実施するこ
とができる。

【００７１】例えば、上記実施例においては、一回のデ
ューティサイクルにおいて、保持時間を固定する一方、
変圧時間を可変にすることによってデューティ比を可変
にしていたが、例えば、変圧時間を固定する一方、保持
時間を可変にすることによってデューティ比を可変にす
るようにして本発明を実施することができる。

【００７２】また、前記実施例においては、対地車速Ｖ
_GSに適正スリップ係数Ｋが乗じられることによって目標
車輪速Ｖ_Rが決定されるようになっていたが、例えば、
対地車速Ｖ_GWから一定値Δを差し引くことによって目標
車輪速Ｖ_Rが決定されるようにして本発明を実施するこ
とができる。

【００７３】また、前記実施例においては、電磁バルブ
２０，２４が、２個の２位置弁の組合せから成るものと
されていたが、例えば、１個の３位置弁から成るものと
することができる。また、それらはいずれも、液圧源と
ホイールシリンダとリザーバとの間の作動液の流通状態
を複数の状態に切り換える状態切換式であるが、例え
ば、スプールに互いに逆向きに作用する磁気力と液圧と
をスプール自身によってバランスさせることにより液圧
の高さを磁気力に対してリニアに変化させるリニア制御
式とすることができる。

【００７４】これらの他にも特許請求の範囲を逸脱する
ことなく、当業者の知識に基づいて種々の変形，改良を
施した態様で本発明を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を概念的に示すブロック図であ
る。

【図２】本発明の一実施例であるアンチロック制御装置
を含むアンチロック型ブレーキ装置を示すシステム図で
ある。

【図３】図２におけるコントローラのコンピュータのＲ
ＯＭの構成を概念的に示す図である。

【図４】上記アンチロック制御装置におけるモード決定
規則を説明するための表である。

【図５】そのアンチロック制御装置がデューティ制御を
実行するための電気信号の構成を示す図である。

【図６】そのアンチロック制御装置におけるDUTY演算式
を各モードごとに示す表である。

【図７】上記コンピュータにより実行されるアンチロッ
ク制御ルーチンを示すフローチャートである。

【図８】図７におけるＳ９および１０であるサブルーチ
ンの一部を示すフローチャートである。

【図９】そのサブルーチンの別の一部を示すフローチャ
ートである。

【図１０】そのサブルーチンのさらに別の一部を示すフ
ローチャートである。

【図１１】上記アンチロック制御装置による一制御例を
示すグラフである。

【図１２】上記コンピュータのＲＡＭの構成を概念的に
示す図である。

【符号の説明】

１４マスタシリンダ２０，２４電磁バルブ２２，２６ホイールシリンダ５０コントローラ５６車輪速センサ５８対地車速センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者米山雅利愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (56)参考文献特開平１−182155（ＪＰ，Ａ) 特開平４−31158（ＪＰ，Ａ) 特開平１−282061（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】車輪の実車輪速を検出する車輪速センサ
と、その車輪のブレーキ圧を電気的に制御する電磁バルブ
と、前記車輪速センサにより検出された実車輪速と車両の走
行速度との関係に基づき、車両制動時に前記車輪がロッ
ク状態に陥らないように前記電磁バルブを制御するコン
トローラとを含むアンチロック制御装置において、前記車両の路面に対する走行速度である対地車速を検出
する対地車速センサを設けるとともに、前記コントロー
ラを、前記電磁バルブをデューティ制御することにより
前記ブレーキ圧を制御するデューティ制御式とし、か
つ、そのコントローラに、(a) 前記ブレーキ圧の制御モ
ードを減圧モードと急増圧モードと緩増圧モードと保持
モードとのいずれかに決定するモード決定手段と、(b)
減圧モードの決定時には、前記車輪速センサにより検出
された実車輪速の前記対地車速センサにより検出された
対地車速に基づく目標車輪速からの偏差である速度偏差
と、前記実車輪速の時間微分値である実車輪加速度の前
記目標車輪速の時間微分値である目標車輪加速度からの
偏差である加速度偏差とのいずれかに基づいて前記電磁
バルブのデューティ比を決定し、急増圧モードの決定時
には、速度偏差と加速度偏差との双方に基づいてデュー
ティ比を決定するデューティ比決定手段とを設けたこと
を特徴とするアンチロック制御装置。
【請求項２】前記デューティ比決定手段が、前記減圧モ
ードの決定時には、前記加速度偏差に基づいて前記デュ
ーティ比を決定し、前記緩増圧モードの決定時には、前
記速度偏差に基づいてデューティ比を決定するものであ
る請求項１記載のアンチロック制御装置。