JP2707806B2 - 4輪駆動用アンチスキッドブレーキ制御方法 - Google Patents

4輪駆動用アンチスキッドブレーキ制御方法

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、制動時、車輪のロックを防止するアンチ
スキッドブレーキ制御方法に係わり、特に、4輪駆動で
の走行時に好適する4輪駆動用アンチスキッドブレーキ
制御方法に関する。
(従来の技術) 近年、自動車には、アンチスキッドブレーキシステム
の採用が図られつつあり、このアンチスキッドブレーキ
システムによれば、制動時、車輪のスキッド、つまり、
そのロックを確実に防止して、その操安性を向上できる
ばかりでなく、制動距離を短縮する上でも大きな効果が
ある。
この種のアンチスキッドブレーキ制御システムには、
所謂、3チャンネル方式のものが知られており、この3
チャンネル方式のブレーキ制御システムは、制動時、左
右の前輪に関しては、その前輪の回転状態に応じて、各
前輪のブレーキ圧を独立して制御する一方、左右の後輪
に関しては、両後輪のブレーキ圧を一緒に制御するよう
になっている。即ち、左右の後輪に関しては、これら後
輪のうちで、よりロック傾向にある後輪の回転状態に応
じて、両後輪のブレーキ圧を制御するようにしている。
(発明が解決しようとする課題) ところで、上述の説明から明らかなように、3チャン
ネル方式のアンチスキッドブレーキ制御方法では、制動
時、前輪側と後輪側のブレーキ圧をも独立して制御して
いることから、この種のアンチスキッドブレーキ制御方
法を4輪駆動型の自動車に適用すると、前後の車輪の車
輪速に不所望な振動が発生してしまい、各車輪のブレー
キ圧を最適且つ安定にして制御することができない。即
ち、4輪駆動型の自動車にあっては、前輪側と後輪側と
が駆動系を介して直結されているから、前輪側及び後輪
側でのブレーキ圧が独立して制御されると、駆動系での
捩じりトルクが増大し、このため、前輪及び後輪の車輪
速が振動してしまうことになる。
従って、従来、4輪駆動型の自動車に3チャンネル方
式のアンチスキッドブレーキ制御方法を適用することが
困難であり、このため、パートタイムの4輪駆動型自動
車に3チャンネル方式のアンチスキッドブレーキ制御方
法を適用したものにあっては、4輪駆動での走行時、そ
のアンチスキッドブレーキ制御方法は使用しないように
なっている。
この発明は、上述した事情に基づいてなされたもの
で、その目的とするところは、4輪駆動型の自動車にあ
っても、制動時、3チャンネル方式でもって、車輪のブ
レーキ圧を安定して制御可能となる4輪駆動用アンチス
キッドブレーキ制御方法を提供することにある。
(課題を解決するための手段) この発明は、制動時、左右の前輪に関しては、その前
輪の回転状態に応じて、各前輪のブレーキ圧を独立に制
御する一方、左右の後輪に関しては、これら両後輪でみ
て、よりロック傾向にある後輪の回転状態に応じて、両
後輪のブレーキ圧を一緒に制御するようにしたアンチス
キッドブレーキ制御方法に於いて、4輪駆動走行中での
制動時に両後輪のブレーキ圧が減圧される際、ロック傾
向側にある後輪と同じ側の前輪のブレーキ圧を、ロック
傾向側にある後輪の車輪速及び車輪加速度に基づき求め
られた後輪の減圧量と同一の減圧量で減圧するようにし
ている。
(作用) 上述したアンチスキッドブレーキ制御方法によれば、
4輪駆動走行での制動時、両後輪でのブレーキ圧の減圧
と同時に、よりロック傾向側にある後輪と同じ側の前輪
のブレーキ圧をも後輪側の減圧量と同一の減圧量で減圧
することから、前輪側と後輪側との間に於いて、ブレー
キ圧は、実質的に同相的にして制御されることになる。
(実施例) 以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。
第1図を参照すると、4輪駆動の自動車に適用したア
ンチスキッドブレーキシステム(ABS)が概略的に示さ
れている。先ず、自動車のエンジン1の駆動力は、トラ
ンスミッション2及び前輪駆動軸3を介して、左右の前
輪4L、4Rに伝達され、また、左右の後輪5L、5Rには、ト
ランスミッション2、プロペラシャフト6、デファレン
シャル装置7及び後輪駆動軸8を介して伝達されるよう
になっている。ここで、トランスミッション2には、ト
ランスファーが含まれており、これにより、この実施例
の自動車は、パートタイムの4輪駆動車として構成され
ている。
前輪4及び後輪5の夫々には、ホイールブレーキ9が
装着されており、これらホイールブレーキ9は、液圧ブ
レーキ回路10に接続されている。
液圧ブレーキ回路10は、ブレーキペダル11によって作
動される真空ブレーキブースタ付タンデム型のマスタシ
リンダ12を備えており、このマスタシリンダ12の一方の
圧力室(図示しない)からは前輪ブレーキ管路13が延
び、また、その他方の圧力室(図示しない)からは、後
輪ブレーキ管路14が延びている。これら前輪及び後輪ブ
レーキ管路13、14は、制御弁装置15を貫通して延び、前
輪ブレーキ管路13は、その先端側が左右に分岐されて各
前輪4のホイールブレーキ9に接続されているととも
に、後輪ブレーキ管路14もまた、その先端側が左右に分
岐されて各後輪5のホイールブレーキ9に接続されてい
る。また、前輪ブレーキ管路13に於いて、対応する前輪
のホイールブレーキ9に向かって分岐された部位には、
アンチスキッド弁装置16が夫々介挿されており、これに
対し、後輪ブレーキ管路14に於いては、分岐される前の
部位に1個のアンチスキッド弁装置16が介挿されてい
る。
更に、前述した制御弁装置15には、液圧ポンプ17が接
続されており、この液圧ポンプ17は、圧液タンク18内の
圧液を所定圧まで加圧し、そして、アンチスキッドブレ
ーキ制御中、制御弁装置15を介して各車輪のホィールブ
レーキ9に圧液を供給可能となっている。
即ち、制動時にアンチスキッドブレーキ制御が開始さ
れた場合、各ホィールブレーキ9には、制御弁装置15の
働きにより、マスタシリンダ12からの静圧ではなく、液
圧ポンプ17からの動圧が供給されることになり、そし
て、各アンチスキッド弁装置16が作動されることで、そ
の内部の圧力、即ち、ブレーキ圧を制御可能となってい
る。
このようにアンチスキッドブレーキ制御時に於いて、
各アンチスキッド弁装置16の作動を制御するため、前輪
及び後輪4,5には、車輪速センサ19が夫々配置されてお
り、これら車輪速センサ19からの車輪速信号は、コント
ローラ20に供給されるようになっている。
従って、コントローラ20に於いては、制動時、車輪速
センサ19からの車輪速信号に基づいて、各車輪の回転状
態を検出し、そして、各アンチスキッド弁装置16に対
し、その作動を制御する制御信号を出力して、各前輪4
L,4R、後輪5L,5Rのブレーキ圧を適切に制御するように
なっている。
尚、第1図に於いて、各ホイールブレーキ9からの戻
り管路は、図面の簡略化を図るために省略されている。
次に、第2図のABS制御ルーチンに従い、コントロー
ラ20にて実行されるこの発明の制御方法を説明する。
制動時、ブレーキペダルの踏み込みにより、ABS制御
が開始されると、先ず、ステップS1では、各車輪速セン
サ19からの車輪速信号に基づき、左前輪4Lの車輪速VF
L、右前輪4Rの車輪速VFR、左後輪5Lの車輪速VRL、並
びに、右後輪5Rの車輪速VRRが読み込まれ、そして、次
のステップS2にて、各車輪速VFL、VFR、VRL、VRRに
基づき、その加速度GFL、GFR、GRL、GRRが夫々算出
される。ここで、加速度は、次式によって算出すること
ができる。
Gx=Vx n−Vx n−1 ここで、xは、車輪の配置を示す添字、つまり、FL、
FR、RL、RRを何れかを示し、また、nは、今回求めた車
輪速、n−1は前回求めた車輪速を示している。
次のステップS3では、左前輪4Lの車輪速VFLと加速度
GFLとに基づき、左前輪4Lのホイールブレーキ9のブレ
ーキ圧、即ち、その増減圧量ΔPFLが演算して求められ
る。ここで、増減圧量ΔPFLに関しては、車輪速から算
出した疑似車体速を考慮し、そして、前輪用に設定され
たABS制御時でのブレーキ圧制御マップ或いは閾値か
ら、その増減方向及びその大きさが算出されることにな
る。
そして、次のステップS4に於いては、右前輪4Rの車輪
速VFRとGFRとに基づき、右前輪4Rのホイールブレーキ
9のブレーキ圧、即ち、その増減圧量ΔPFRがステップ
S3での場合と同様に演算にて求められる。
この後、ステップS5では、左右の後輪5L,5Rに於ける
車輪速VRL,車輪速VRR間の大小関係が判別されるが、
この実施例では、車輪速VRRが車輪速VRL以下であるか
否かが判別される。ステップS5の判別が正(Yes)の場
合には、右後輪5Rの方が左後輪5Lに比べて、よりロック
傾向にあると判断して、次のステップS6が実施され、こ
のステップでは、右後輪5Rの車輪速VRRと加速度GRRと
に基づき、両後輪5のホイールブレーキ9のブレーキ
圧、即ち、その増減圧量ΔPRが演算して求められる。
ここでの増減圧量ΔPRに関しても、車輪速から算出し
た疑似車体速を考慮し、そして、この場合には、後輪用
に設定されたABS制御時でのブレーキ圧制御マップ或い
は閾値から、その増減方向及びその大きさが算出される
ことになる。
一方、ステップS5の判別が否(No)の場合には、ステ
ップS6の代わりにステップS7が実施され、ここでは、左
後輪5Lの方が右後輪5Rに比べて、よりロック傾向にある
と判断し、右後輪5Lの車輪速VRLと加速度GRLとに基づ
き、両後輪5のホイールブレーキ9のブレーキ圧、即
ち、その増減圧量ΔPRがステップS6の場合と同様にし
て演算にて求められる。
ここまでの説明から明らかなように、ABS制御にあた
り、左右の前輪4L,4Rのブレーキ圧は、その車輪速及び
加速度に基づいて制御されるようになっており、これに
対し、左右の後輪5L,5Rのブレーキ圧は、よりロック傾
向にある後輪の車輪速及び加速度に基づいて制御される
ことになる。即ち、左右の後輪5L,5Rに関しては、所
謂、セレクトローの原理に従って、そのブレーキ圧が一
緒に制御されることになる。
そして、ステップS6,S7の夫々からは、ステップS8,S9
に至ることになるが、これらステップS8,S9では、自動
車が4輪駆動(4WD)で走行状態にあるか否かが判断さ
れる。ここでの判別は、トランスファーの切換信号に基
づいてなすことができる。
ステップS8又はステップS9での判別が否である場合、
つまり、自動車が2WDで走行している場合には、ステッ
プS10に飛んで、このステップが実施される。ステップS
10では、既に求められているブレーキ圧の増減圧量ΔP
FL,ΔPFR,ΔPRに基づき、アンチスキッド弁装置16
の作動が制御されて、対応するホイールブレーキのブレ
ーキ圧の増減が実行されることになる。
しかしながら、ステップS8又はステップS9での判別が
正である場合、つまり、この場合、自動車が4WDで走行
している場合にあっては、ステップS10が実施される前
に、以下のようなステップの流れが実施されることにな
る。
即ち、ステップS6からステップS8に進んでこのステッ
プの判別が正となる場合には、ステップS8からステップ
S11が実施され、このステップでは、右後輪5Rの車輪速
VRRと加速度GRRとに基づき、後輪用のブレーキ圧制御
マップ或いは閾値から、前輪のホイールブレーキ9のブ
レーキ圧、即ち、その増減圧量ΔPFが演算して求めら
れる。次のステップS12では、増減圧量ΔPFが減圧量を
示すか否か、即ち、その値が負であるか否かが判別さ
れ、この判別が否の場合には、前述したステップS10に
進み、これに対し、ステップS12の判別が正の場合に
は、ステップS13にて、前述したブレーキ圧の増減圧量
ΔPFRの値は、増減圧量ΔPFに置き換えられた後、ス
テップS10が実施される。
従って、ステップS13を経てステップS10に至るような
場合、即ち、自動車が4WD走行中にあり、且つ、ステッ
プS11で求めた増減圧量ΔPFが負の値をとるとき、ステ
ップS10では、増減圧量ΔPFR,ΔPFL,ΔPR、即ち、
ΔPF,ΔPFL,ΔPRに基づいて、各車輪に於けるホイ
ールブレーキのブレーキ圧が制御されることになる。こ
こで、ステップS6とステップS11とでは、同一の基準に
て、その増減圧量が算出されることから、この場合、Δ
PFとΔPRとは、同一の負の値をとることになる。これ
を換言すれば、両後輪のブレーキ圧が減圧される場合に
は、よりロック傾向にある後輪5Rと同じ側の前輪4Rのブ
レーキ圧もまた同時に減圧されることになる。
一方、ステップS7からステップS9に進んでこのステッ
プの判別が正となる場合には、ステップS9からステップ
S14が実施され、このステップでは、左後輪5Lの車輪速
VRLと加速度GRLとに基づき、後輪用のブレーキ圧制御
マップ或いは閾値から、前輪のホイールブレーキ9のブ
レーキ圧、即ち、その増減圧量ΔPFが同様に演算して
求められ、そして、次のステップS15にて、増減圧量Δ
PFが負の値か否かが判別され、この判別が否の場合に
は、前述したステップS10に進み、これに対し、ステッ
プS15の判別が正の場合には、ステップS15にて、前述し
たブレーキ圧の増減圧量ΔPFLの値が増減圧量ΔPFに
置き換えられた後、ステップS10が実施されることとな
る。
従って、ステップS16を経てステップS10に至るような
場合、即ち、この場合、自動車が4WD走行中にあり、且
つ、ステップS15で求めた増減圧量ΔPFが負の値をとる
ときには、ステップS10にて、増減圧量ΔPFR,ΔPF,
ΔPRに基づいて、各車輪に於けるホイールブレーキの
ブレーキ圧が制御されることになる。ここでも、ステッ
プS7とステップS14とでは、同一の基準にて、その増減
圧量が算出されることから、この場合、ΔPFとΔPRと
は、同一の負の値をとることになり、両後輪のブレーキ
圧が減圧される場合には、よりロック傾向にある後輪5L
と同じ側の前輪4Lのブレーキ圧もまた同時に減圧される
ことになる。
上述した第2図のフローチャートをブロック図で示せ
ば、第3図のようになる。この第3図では、ABS制御
時、その時点での各増減圧量が全て減圧量である場合を
示しており、従って、各増減圧量ΔPxには、その負の値
を示す(−)記号を付して示してある。第3図中のブロ
ックB1は、第2図に於けるステップS5での判別の実施を
意味しており、また、ブロックB2,B3は、実質的、第2
図に於けるステップS13,S16での実施を意味している。
即ち、第2図のステップS11,S14では、後輪の車輪速V
R、その加速度GRに基づき、後輪用のブレーキ圧制御マ
ップ或いは閾値から、前輪に於けるブレーキ圧の増減量
ΔPFが算出されるが、この増減圧量ΔPFは、ステップ
S3,S4にて前輪用のブレーキ圧制御マップ或いは閾値か
ら算出された増減圧量ΔPFL,ΔPFRに比べると、前輪
側と後輪側とのブレーキ力配分の関係から、その減圧量
は必然的に大きな値となり、よって、第3図のブロック
B2,B3でのセレクトローが実質的に実施されることにな
る。
上述したアンチスキッドブレーキ制御方法によれば、
ABS制御中、後輪5Rが後輪5Lに比べてよりロック傾向に
あって、そのブレーキ圧が減圧される場合には、後輪5R
と同じ側の前輪4Rにも、ブレーキ圧の減圧信号Dpが供給
されることにより、この前輪4Rのブレーキ圧は、両後輪
5のブレーキ圧と同時に減圧されることになる。従っ
て、この場合、第4図に破線領域Aで示してあるよう
に、一方の前輪4Rと両後輪5とは、同期して、そのブレ
ーキ圧が減圧されることになる。尚、他方の前輪4Lのブ
レーキ圧は、破線領域Bで示してあるように独立して制
御されることは勿論である。
一方、第4図の場合とは異なり、ABS制御中、後輪5L
が後輪5Rに比べてよりロック傾向にあって、そのブレー
キ圧が減圧される場合には、第5図の破線領域Aで示さ
れるように、前輪4Lのブレーキ圧が両後輪5のブレーキ
圧と同時に減圧されることになり、そして、破線領域B
で示されるように、他方の前輪4Lのブレーキ圧は独立し
て制御されることになる。
従って、この発明によれば、4WDでの走行時、3チャ
ンネル方式でのABS制御が実施されると、即ち、各前輪
のブレーキ圧と両後輪のブレーキ圧とが完全に独立して
制御されると、前輪及び後輪のブレーキ力配分の関係か
ら、ブレーキ圧の増大に伴い、前輪4の車輪速VFが減
少してから、後輪5の車輪速VRが減少し始めることに
なる。即ち、前輪4と後輪5の車輪速VF,VRは、位相差
を存して減少されることになるから、第6図に示される
ように、前輪4に対し、この前輪4を回転駆動する方向
に作用する捩じりトルクTRが発生することになる。従っ
て、このような場合には、各車輪のブレーキ圧を適切に
制御することが困難となって、前輪4の車輪速VFと後
輪5の車輪速VRの双方に、第6図に示す如く、振動が
生じてしまうことになる。
しかしながら、この発明の制御方法が実施されれば、
第7図中、実線で示されているように車輪速Vwの振動は
効果的に抑制されており、しかも、車輪速Vwは実車体速
Vaに対しても最適にて追従することが分かる。尚、破線
で示した車輪速Vwは、この発明を実施しない場合の例を
示しており、この例からも明らかなように車輪速の振動
の発生をみることができる。また、第7図中の車輪速Vw
は、前輪及び後輪の車輪速を代表して示してある。
この発明の制御方法によって達成される車輪速の振動
の防止機能は、第8図を参照すればより明らかとなる。
即ち、第8図は、ABS制御開始直後に於ける前輪4及び
後輪5の車輪速VF,VRを、前輪のブレーキ圧変化ととも
に示したもので、この第8図に示されているように、ブ
レーキペダルの踏み込みによって、ABS制御が開始され
ると、前述したように前輪4の車輪速VFと後輪5の車
輪速VRとは、位相差を存して減少されることになる。
この場合、前輪4に対し、その回転駆動側に作用する捩
じりトルクTRは、車輪速VFの減少に伴い、前輪4のブ
レーキ圧の減圧が開始され、その車輪速VFが回復期に
至っても、増加され続けることになる。従って、このよ
うな状態では、車輪速VFの不所望な上昇を避けるため
に、前輪4のブレーキ圧は、第8図に示されるように一
定値に保持されるが、しかしながら、捩じりトルクTR
は、車輪速VFと車輪速VRとの交点の時点まで増加し続
けることから、前輪4の車輪速VFは更に急速に上昇し
て回復され、このため、ABS制御に於いては、第8図中
X部内の破線で示すように、前輪4のブレーキ圧を再度
立上げて、車輪速VFを減少させようとする。このよう
な車輪速VF,VRの位相差及びABS制御中での上述した位
相差を有するブレーキ圧制御が繰り返されることによ
り、前輪4に於ける車輪速VFの増減つまり振動が生起
され、また、これに伴い、後輪5の車輪速VRもまた振
動することになる。
しかしながら、この発明の制御方法では、後輪5の車
輪速VRが減少され、そして、この車輪速VRを回復させ
るために、そのブレーキ圧が減圧されるときには、第8
図中X部に実線で示されているように、前述したように
セレクトロー側の後輪5と同じ側の前輪4のブレーキ圧
をも同時に減少させるようにしたから、前輪側と後輪側
との間でのブレーキ圧制御、即ち、その減圧が実質的に
同相的に制御されることになる。従って、この発明の場
合には、第8図中斜線を施して示すように、車輪速の振
動を招く前輪のブレーキ圧の増加領域をなくすことがで
きるから、その捩じりトルクTRを一旦0としてから、次
のブレーキ圧制御が開始でき、この結果、前輪4及び後
輪5に於ける車輪速VF,VRの振動を効果的に防止するこ
とができる。
尚、第8図中、破線は、従来の場合での車輪速Vw及び
その捩じりトルクTRを示している。
この発明は、上述した一実施例が制約されるものでは
なく、種々の変形が可能である。例えば、実施例では、
第2図のフローチャートに於いて、ステップS5では、左
右の後輪5のセレクトローの実施を車輪速で判別するよ
うにしたが、このセレクトローの実施を第3図に示すよ
うに、増減圧量ΔPRL、増減圧量ΔPRRの大小で判別す
るようにしてもよい。
(発明の効果) 以上説明したように、この発明のアンチスキッドブレ
ーキ制御方法によれば、4輪駆動型自動車の前輪及び後
輪のブレーキ圧を3チャンネル方式でもって制御する
際、両後輪のブレーキ圧がよりロック傾向にある後輪後
輪の回転状態に基づき求められた減圧量で減圧されると
き、この後輪側のブレーキ圧の減圧と同時に、ロック傾
向側の後輪と同じ側の前輪のブレーキ圧をも後輪側での
減圧量と同一の減圧量で減圧するようにしたから、アン
チスキッドブレーキ制御中、前輪側と後輪側とでブレー
キ圧の減圧制御を実質的に同相的に実施することがで
き、各車輪速の振動を効果的に抑制することができる。
この結果、4輪駆動の自動車に於いても、アンチスキッ
ドブレーキ制御を安定して実施可能となる等の優れた効
果を奏する。
【図面の簡単な説明】
図面は、この発明の一実施例を示し、第1図は、アンチ
スキッドブレーキシステムの概略構成図、第2図は、AB
S制御ルーチンを示すフローチャート、第3図は、第2
図のフローチャートの一部を説明するためのブロック
図、第4図及び第5図は、この発明の方法の実施によ
り、後輪のブレーキ圧が減圧される際、これら後輪と同
期して、そのブレーキ圧が減圧される前輪を概略的に夫
々示す模式図、第6図は、この発明を実施しない場合で
の車輪速の振動及び捩じりトルクの変動を示すグラフ、
第7図は、この発明を実施した場合の車輪速の変動を示
すグラフ、第8図は、この発明の作用を説明するための
グラフである。 4L,4R……前輪、5L,5R……後輪、9……ホイールブレー
キ、12……マスタシリンダ、16……アンチスキッド弁装
置、19……車輪速センサ、20……コントローラ。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】制動時、左右の前輪に関しては、その前輪
    の回転状態に応じて、各前輪のブレーキ圧を独立に制御
    する一方、左右の後輪に関しては、これら両後輪でみ
    て、よりロック傾向にある後輪の回転状態に応じて、両
    後輪のブレーキ圧を一緒に制御するようにしたアンチス
    キッドブレーキ制御方法に於いて、 4輪駆動走行中での制動時に両後輪のブレーキ圧が減圧
    される際、ロック傾向側にある後輪と同じ側の前輪のブ
    レーキ圧を、ロック傾向側にある後輪の車輪速及び車輪
    加速度に基づき求められた後輪の減圧量と同一の減圧量
    で減圧することを特徴とする4輪駆動用アンチスキッド
    ブレーキ制御方法。
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