JP2725332B2

JP2725332B2 - アンチロック制御装置

Info

Publication number: JP2725332B2
Application number: JP63327424A
Authority: JP
Inventors: 一隆桑名; 強吉田; 憲司十津; 坂根　　伸介
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1988-12-24
Filing date: 1988-12-24
Publication date: 1998-03-11
Anticipated expiration: 2013-03-11
Also published as: US5015041A; JPH02171376A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、車両制動時に車輪に対する制動力を制御し
車輪のロックを防止するアンチロック制御装置に関す
る。

［従来の技術］車両の急制動時に車輪がロックすると路面状況によっ
ては走行が不安定となったり操舵性が損なわれる場合が
あることはよく知られている。このため、急制動時に車
輪がロックしないように、ホイールシリンダに対するブ
レーキ液圧を減圧、増圧あるいは圧力保持することによ
り制動力を制御するアンチロック制御装置が用いられて
おり、アンチスキッド装置とも呼ばれている。車輪のア
ンチロック制御には後輪制御と前後輪即ち四輪制御があ
る。前者により後輪のロックが防止され走行安定性の確
保と制動距離の短縮が可能となり、後者によれば更に前
輪のロックも防止もできるので操舵性を維持することが
できる。

アンチロック制御装置においては、ホイールシリンダ
へのブレーキ液圧を増加させたとき車輪に対する摩擦係
数μが最大となる直前に車輪速度が急激に低下すること
に鑑み、加速度（減速度を含む。以下同じ）に応じてブ
レーキ液圧を制御し結果的に車輪のスリップ率が20％前
後となるように、即ち最大摩擦係数が得られるように制
動力を制御することとしている。このような各車輪に対
する制動力の制御に関し、特に後二輪に対しては両輪同
時に制動力を付与すると共に、二つの車輪の内、先にロ
ック傾向を示す低速側車輪の状態に応じてこの車輪がロ
ックしないように制動力を制御する低速側車輪による同
時制御、所謂ローセレクト同時制御が行なわれている。
これにより、例えば後二輪の一方が高摩擦係数の路面上
にあって他方が低摩擦係数の路面上にあるというような
場合にも走行安定性を確保し得る。而して、前輪側は各
車輪に対する制動力を夫々独立して制御する各輪独立制
御モード、後輪側は低速側車輪に対する制動力にて同時
制御する両輪同時制御モードにより制動力の制御が行な
われている。

また、特公昭56−28741号公報には、二つの異なる車
輪群を同一の圧力制御器によって制御するにあたり制御
モードを切替える技術が開示されている。即ち、最初に
ロック傾向を示す車輪の状態に基づいて圧力制御器を制
御する低速選択モードと、後にロック傾向を示す車輪の
状態に基づいて圧力制御器を制御する高速選択モードの
二つの制御モードを制動状態に応じて切替えるというも
のである。

［発明が解決しようとする課題］前述の後二輪の両輪同時制御によると、例えば車輪が
高摩擦係数の路面上を旋回する場合、周知のように車両
旋回時には車輪速度に内外輪差が生ずるので、高摩擦係
数の路面であるのに拘らず、ローセレクトにより低速側
の内輪の制動力が選択され、外輪の制動力が十分得られ
ず制動距離が延びるおそれがある。あるいは、低摩擦係
数の路面上を低速で走行する車両に対し後二輪の両輪同
時制御を行なうと、制動時に後輪側にもかなりの荷重が
加わるため車体の上下振動が大となる傾向にある。上記
公報に記載の装置にあっては、高速選択モード時には当
然乍ら最初にロック傾向を示す車輪はロック傾向が大と
なり、あるいはロックに至り、走行が不安定となるおそ
れがある。

そこで、本発明は上記の後二輪のような一対の車輪に
対し両輪同時制御モードと各輪独立制御モードとを適宜
切替えることにより、走行安定性を確保すると共に制動
距離の短縮を図ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］上記の目的を達成するため、本発明は第１図に構成の
概要を示したように、車両の各車輪FR,FL,RR,RLに対す
る制動力を制御し車輪のロックを防止するアンチロック
制御装置において、少くとも車両の制動時の運転状態を
検出し運転状態に応じた信号を出力する制動状態検出手
段101と、車両の所定の運転状態を示す基準値を設定す
る基準値設定手段102と、基準値設定手段102の基準値と
制動状態検出手段101の出力とを比較して比較結果を出
力する制動状態判定手段103と、制動状態判定手段103の
出力に応じて一対の車輪RR,RLの各車輪の制動力を同時
に制御する両輪同時制御モードと各車輪の制動力を独立
して制御する各輪独立制御モードを切替える制御モード
切替手段104と、制御モード切替手段104の出力に応じて
各車輪の制動力を制御する制動力制御手段105とを備え
たものである。

上記制動状態検出手段101は少くとも制動時の車両の
速度を検出する車両速度検出手段とし、前記基準値設定
手段102は所定の車両速度を基準値として設定する基準
速度設定手段とし、前記制動状態判定手段103は前記車
両速度検出手段の出力と前記基準速度設定手段の基準値
とを大小比較して比較結果を出力する車両速度判定手段
とするとよい。

また、上記制動状態検出手段101は少くとも制動時の
車両の横方向加速度を検出する横方向加速度検出手段と
し、前記基準値設定手段102は所定の横方向加速度を基
準値として設定する基準横方向加速度設定手段とし、前
記制動状態判定手段103は前記横方向加速度設定手段の
出力と前記基準横方向加速度設定手段の基準値とを大小
比較して比較結果を出力する横方向加速度判定手段とし
てもよい。

［作用］上記の構成になるアンチロック制御装置においては、
基準値設定手段102により、例えば車両の走行安定性を
重視した運転状態と制動距離短縮を重視した運転状態と
を区別する所定の運転状態を示す基準値が設定される。
車両の制動時、制動状態検出手段101によりその時の運
転状態が検出され制動状態判定手段103に入力される。
制動状態判定手段103においては前記基準値と制動状態
検出手段101の出力とが比較され比較結果が制御モード
切替手段104に出力される。これに応じ、制御モード切
替手段104により両輪同時制御モードと各輪独立制御モ
ードとが切替えられる。そして、制動力制御手段105に
より前者の制御モードでは、車輪RR,RLに対する制動力
が同時に制御され、後者の制御モードでは車輪RR,RLに
対する制動力が各輪独立して制御される。

制動状態判定手段103を車輪速度判定手段により構成
したものにあっては、制動状態検出手段101で検出され
る車両速度が例えば所定の車両速度以上では車輪RR,RL
を両輪同時制御とし、所定の車両速度を下回るときには
各輪独立制御とすることにより、高速走行時には走行安
定性が確保され、低速走行時には制動距離の短縮、振動
の防止が可能となる。

また、制動状態判定手段103を車両の横方向加速度判
定手段によって構成したものにあっては、例えば所定の
横方向加速度以上では各輪独立制御とし、所定の横方向
加速度を下回るときには両輪同時制御とすることによ
り、例えば車両旋回時に車輪速度に内外輪差が生じたと
きには、各車輪RR,RLが独立して制御されるため所定の
制動力が確保され、あるいは直線走行のように横方向加
速度が小さいときには両輪同時制御により安定した走行
が確保される。

［実施例］以下、本発明の実施例として、上記アンチロック制御
装置を備えた車両を具体的に説明する。

第２図は本発明の一実施例のアンチロック制御装置を
示すもので、マスタシリンダ2a及びブースタ2bから成
り、ブレーキペダル３によって駆動される液圧制御装置
２と、車輪FR,FL,RR及びRLに配設されたホイールシリン
ダ51乃至54とが接続される液圧路に、ポンプ21,22、リ
ザーバ23,24及び電磁弁31乃至34が介装されている。
尚、車輪FRは運転席からみて前方右側の車輪を示し、以
下車輪FLは前方左側、車輪RRは後方右側、車輪RLは後方
左側の車輪を示しており、第２図に明らかなように所謂
ダイアゴナル配管が構成されている。

マスタシリンダ2aの一方の出力ポートとホイールシリ
ンダ51,54を接続する液圧路に夫々電磁弁31,34が介装さ
れ、両者間にポンプ21が介装されている。同様に、マス
タシリンダ2aの他方の出力ポートとホイールシリンダ5
2,53を接続する液圧路に夫々電磁弁32,33が介装され、
両者間にポンプ22が介装されている。ポンプ21,22は電
動モータ20によって駆動され、これらの液圧路に所定の
圧力に昇圧されたブレーキ液が供給される。而して、こ
れらの液圧路が電磁弁31乃至34に対するブレーキ液圧の
供給側となっている。電磁弁31,34の排出側液圧路はリ
ザーバ23を介してポンプ21に接続され、電磁弁32,33の
排出側液圧路はリザーバ24を介してポンプ22に接続され
ている。リザーバ23,24は夫々ピストンとスプリングを
備えており、電磁弁31乃至34から排出側液圧路を介して
還流されるブレーキ液を収容し、ポンプ21,22作動時に
これらに対しブレーキ液を供給するものである。

電磁弁31乃至34は３ポート２位置電磁切替弁であり、
夫々ソレノイドコイル非通電時には第２図に示す第１位
置にあって、各ホイールシリンダ51乃至54は液圧制御装
置２及びポンプ21あるいは22と連通している。ソレノイ
ドコイル通電時には第２位置となり、各ホイールシリン
ダ51乃至54は液圧制御装置２及びポンプ21,22とは遮断
され、リザーバ23あるいは24と連通する。尚、第２図中
のチェックバルブはホイールシリンダ51乃至54及びリザ
ーバ23,24側から液圧制御装置２側への還流を許容し、
逆方向の流れを遮断するものである。

而して、これらの電磁弁31乃至34のソレノイドコイル
に対する通電、非通電を制御することによりホイールシ
リンダ51乃至54内のブレーキ液圧を増減することができ
る。即ち、ソレノイドコイル非通電時にはホイールシリ
ンダ51乃至54に液圧制御装置２及びポンプ21あるいは22
からブレーキ液圧が供給されて増圧し、通電時にはリザ
ーバ23あるいは24側に連通し減圧する。尚、電磁弁31乃
至34としては３ポート３位置電磁切替弁を用い、減圧、
増圧及び圧力保持の三状態の切替を行なうように構成し
てもよく、あるいは出力液圧が通電電流にリニアに比例
する比例圧力制御電磁弁を用いて同様の制御を行なうこ
ととしてもよい。

上記電磁弁31乃至34は電子制御装置10に接続され、各
々のソレノイドコイルに対する通電、非通電が制御され
る。電動モータ20も電子制御装置10に接続され、これに
より駆動制御される。また、車輪FR,FL,RR,RLには夫々
車輪速度センサ41乃至44が配設され、これらが電子制御
装置10に接続されており、各車輪の回転速度、即ち車輪
速度信号が電子制御装置10に入力するように構成されて
いる。車輪速度センサ41乃至44は各車輪の回転に伴なっ
て回転する歯付ロータと、このロータの歯部に対向して
設けられたピックアップから成る周知の電磁誘導方式の
センサであり、各車輪の回転速度に比例した周波数の電
圧を出力するものである。尚、これに替えホールIC、光
センサ等を用いることとしてもよい。

電子制御装置10は、第３図に示すように、CPU14、ROM
15及びRAM16等を有しコモンバスを介して入力ポート12
及び出力ポート13に接続されて外部との入出力を行なう
ワンチップマイクロコンピュータ11を備えている。上記
車輪速度センサ41乃至44の検出信号は増巾回路17a乃至1
7dを介して夫々入力ポート12からCPU14に入力される。
また出力ポート13から駆動回路18aを介して電動モータ2
0に制御信号が出力されると共に、駆動回路18b乃至18e
を介して夫々電磁弁31乃至34に制御信号が出力される。

更に、マイクロコンピュータ11には後述する他の実施
例で用いられる縦方向加速度センサ45及び横方向加速度
センサ46の検出信号も夫々増幅回路17e,17fを介して入
力ポート12からCPU14に入力されるように構成される。
縦方向加速度センサ45は車輪の前後方向の加速度、即ち
縦方向加速度が設定値以下、即ち減速度が設定値以上と
なったときにスイッチが閉成あるいは開放する周知の加
速度スイッチが用いられる。同様に横方向加速度センサ
46は車両の左右方向を含む横方向加速度が設定値以上と
なるとスイッチが閉成あるいは開放する加速度スイッチ
が用いられる。

上記電子制御装置10においてはアンチロック制御のた
めの一連の処理が行なわれるが、以下これを第４図に基
いて説明する。第４図は本発明のアンチロック制御装置
の一実施例の制御を示すフローチャートであり、所定時
間毎に繰り返し実行される。尚、本実施例では第３図の
縦方向加速度センサ45及び横方向加速度センサ46の検出
信号は必要としない。

ステップ110において電源オンとなりルーチンが開始
されると、まずステップ111にて初期化され、推定車体
速度Vs及び各車輪の車輪速度Vwが０とされる。ステップ
112において車輪速度センサ41乃至44で検出された各車
輪の車輪速度Vwが読み込まれる。尚、上記推定車体速度
Vsは制動時の車輪速度を基準に所定の減速度で減速した
と仮定したときの値を車体速度として設定し、四つの車
輪の内一つでもこの値を超えたときにはその値から再度
所定の減素度で減速したときの値を車体速度と設定する
もので、後述のステップ123にて演算される。

次に、ステップ113,114にて前輪の車輪FR,FLに関し、
各車輪毎に順にアンチロック制御の制御モードが演算さ
れる。尚、アンチロック制御は上記推定車体速度Vsと車
輪速度Vwから求めたスリップ率Ｓと各車輪FR,FLの車輪
加速度に応じて各電磁弁31,32が制御され、スリップ率
Ｓが路面の摩擦係数μ及び横抗力に対し最適となる領域
に入るように制御されるものであり、周知であるので説
明は省略する。

前輪の車輪FR,FLの制御モードの演算が終了すると、
ステップ115にて推定車体速度Vsが基準値と比較され
る。この基準値は後述する後輪の車輪RR,RLに対する制
御モードの所望の選択条件に応じて設定される。推定車
体速度Vsが基準値を下回るときにはステップ116,117に
進み、車輪RR,RLに関し順次各輪独立に制御モードが演
算される。

一方、ステップ115にて推定車体速度Vsが基準値以上
となった場合にはステップ118に進み後輪右側の車輪RR
の車輪速度VwRRと左側の車輪RLの車輪速度VwRLの値が比
較され、前者が後者以上であれば、ステップ119にて後
者即ち低速側の車輪速度VwRLに基いて両車輪RR,RLの制
御モードが演算される。また、右側の車輪RRの車輪速度
VwRRが左側の車輪速度VwRLを下回るときには、ステップ
120にて前者即ち低速側の車輪速度VwRRに基いて両車輪R
R,RLの制御モードが演算される。即ち、推定車体速度Vs
が基準値を下回るときには低速側両輪同時制御モードに
設定されることになる。

而して、ステップ121にて車輪FR,FL,RR,RLの各制御モ
ードに応じて各車輪の電磁弁31乃至34に対し駆動信号が
出力され、ソレノイドコイルの通電、非通電が制御され
る。即ち、車輪FR,FLについては各輪独立、車輪RR,RLに
ついては各輪独立又は両輪同時の制御モードに従ってホ
イールシリンダ51乃至54に供給されるブレーキ液圧が制
御される。そしてステップ122に進み、所定時間、例え
ば10msec経過していると、ステップ123にて推定車体速
度Vsが演算され、経過していなければそのまま、ステッ
プ112に戻り先の動作が繰り返される。尚、この所定時
間はマイクロコンピュータ11の機能に鑑み車体速度の分
解能に応じて設定される。

以上のように、本実施例によれば推定車体速度Vsが基
準値の車体速度以上では後輪たる車輪RR,RLがローセレ
クトによる両輪同時制御モードとされ、基準値を下回る
ときは各輪独立制御モードとされるので、高速走行時に
は走行安定性が確保され、低速走行時には制動距離が短
縮されると共に、特に低摩擦係数の路面における振動の
発生が抑えられる。尚、本実施例における推定車体速度
Vsが本発明にいう制動時の車両速度に相当し、本発明に
いう車両速度検出手段等は車輪速度センサ41乃至44及び
電子制御装置10によって構成されている。上記車両速度
として推定車体速度Vsに替えて車輪速度Vwをそのまま用
いることとしてもよく、あるいは風力等を利用し直接車
両速度を検出する手段を用いてもよい。また、本実施例
ではローセレクトとして車輪RR,RLの内、低速側車輪速
度による同輪同時制御を行なうこととしたが、これを左
右の車輪RR,RLの平均車輪速度に基く同時制御としても
上述と同様の効果が得られる。

第５図は本発明の他の実施例における電子制御装置10
の処理のフローチャートを示すもので、第４図の実施例
のフローチャートに比しステップ215が異なるほかは同
一である。本実施例においては第３図に示した縦方向加
速度センサ45の検出信号が入力ポート12からCPU14に入
力され所定の処理が行なわれる。即ち、第５図におい
て、ステップ215にて車両の縦方向加速度（第３図及び
第５図中では「縦Ｇ」として示す）が所定の基準値以
下、即ち減速度でみた場合基準値以上であれば後輪たる
車輪RR,RLは各輪独立の制御モードとなるが（ステップ1
16,117）、縦方向加速度が基準値を上回る場合、即ち所
定減速度を下回る場合には低速側車輪速度に基づく両輪
同時制御モードとなる（ステップ118乃至120）。

ところで、最大の摩擦係数が得られるのは車両が停止
寸前の時であり、このとき縦方向加速度は最小、即ち減
速度が最大となる。これにより、制動時の縦方向加速度
が路面の摩擦係数μの指標となり、縦方向加速度が小さ
いとき即ち減速度が大であるとき高摩擦係数、縦方向加
速度が大きいとき即ち減速度が小であるとき低摩擦係数
を示すことになる。従って、上記ステップ215において
縦方向加速度が基準値以下のときは高摩擦係数の路面で
の制動を意味し、この場合は各輪独立制御モードにより
制動距離が短縮される。また、縦方向加速度が基準値を
上回るときは低摩擦係数の路面での制動を意味し、この
場合は走行安定性が重視され両輪同時性御モードとされ
るものである。尚、摩擦係数μの判定手段としては本実
施例の縦方向加速度センサ45のほかに、制動力制御中の
車輪速度の変化割合、あるいはブレーキ圧制御信号のパ
ターンにより路面の摩擦係数μを判定する手段が知られ
ており、本実施例における縦方向加速度センサ45に替え
てこれらの手段を用いることとしてもよい。

第６図は本発明の更に他の実施例における電子制御装
置10の処理のフローチャートを示すもので、第４図の実
施例のフローチャートに比しステップ315が異なるほか
は同一である。本実施例においては、第３図に示した横
方向加速度センサ46の検出信号が入力ポート12からCPU1
4に入力され所定の処理が行なわれる。即ち、第６図に
おいて、ステップ315にて車両の横方向加速度（第３図
及び第６図中では「横Ｇ」として示す）が所定の基準値
以上であれば後輪たる車輪RR,RLは各輪独立の制御モー
ドとなるが（ステップ116,117）、基準値を下回る場合
には低速側車輪速度に基づく両輪同時制御モードとなる
（ステップ118乃至120）。

上記の車両の横方向加速度が大である場合には車輪R
R,RLが左右で動荷重の左が大きくなっていることを意味
する。例えば車輪RR,RLの内、車両旋回時の内輪側の車
輪速度が小さくなっており、これを基準にアンチロック
制御を行なうと制動距離が長くなってしまうことにな
る。これは、特に高摩擦係数の路面で著しい。

そこで、本実施例においてはこのような場合に各輪独
立制御モードとされ（ステップ116,117）、制動距離が
短縮される。横方向加速度が小さい場合には両輪同時制
御とされ、ヨーレートが小さく抑えられる。尚、本実施
例では横方向加速度センサ46を用いているが、これに替
えステアリングの操舵角を検出する手段等を用いること
としてもよい。

以上、第３図乃至第６図に本発明にいう制動状態判定
手段に包含される種々の手段を有する実施例を示した
が、これらを組み合せて所定の制動状態を判定し、これ
に応じ制動力制御モードを切替えることとしてもよい。
例えば、後輪たる車輪RR,RLに関し以下のような条件を
設定し、これに応じてアンチロック制御を行なうことが
できる。

［発明の効果］本発明は上述のように構成したので以下の効果を奏す
る。

即ち、本発明のアンチロック制御装置において、車両
速度判定手段を用いたものにあっては、車両後方の一対
の車輪に対し、車両速度に応じて両輪同時制御モードと
各輪独立制御モードに切替えられるため、車両の走行安
定性の確保が必要な高速走行時に両輪同時制御モードが
選択され、良好な走行安定性が確保される。低速走行時
には、各輪独立制御モードとなり有効な制動力が確保さ
れ従来技術に比し制動距離の短縮が可能となり、低摩擦
係数の路面上の走行時の振動の発生も抑えることができ
る。

また、車両の横方向加速度判定手段を用いたものにあ
っては、一対の車輪に対し、車両の横方向加速度に応じ
て両輪同時制御モードと各輪独立制御モードに切替えら
れるため、制動時の状況に応じて走行安定性の確保と制
動距離の短縮を調和させ、安定した制動作動を確保する
ことができると共に、車両旋回時の車輪速度の内外輪差
による影響を防止することができ、特に高摩擦係数の路
面上での急旋回時にも十分な制動力を確保することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のアンチロック制御装置の概要を示すブ
ロック図、第２図は本発明のアンチロック制御装置の実
施例の全体構成図、第３図は第２図の電子制御装置の構
成を示すブロック図、第４図は本発明の一実施例の制動
力制御のための処理を示すフローチャート、第５図は本
発明の他の実施例の制動力制御のための処理を示すフロ
ーチャート、第６図は本発明の更に他の実施例の制動力
制御のための処理を示すフローチャートである。２……液圧制御装置,2a……マスタシリンダ， 2b……ブースタ,3……ブレーキペダル， 10……電子制御装置， 17a〜17f……増幅回路， 18a〜18e……駆動回路， 20……電動モータ,21,22……ポンプ， 23,24……リザーバ,31〜34……電磁弁， 41〜44……車輪速度センサ， 45……縦方向加速度センサ， 46……横方向加速度センサ， 51〜54……ホイールシリンダ， FR,FL,RR,RL……車輪

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者坂根伸介愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地アイシン精機株式会社内 (56)参考文献特開昭63−87356（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−275870（ＪＰ，Ａ) 特開平１−182156（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の各車輪に対する制動力を制御し車輪
のロックを防止するアンチロック制御装置において、少
くとも制動時の前記車両の速度を検出し車両速度信号を
出力する車両速度検出手段と、所定の車両速度を基準値
として設定する基準値設定手段と、該基準値設定手段の
基準値と前記車両速度検出手段の出力とを大小比較して
比較結果を出力する車両速度判定手段と、該車両速度判
定手段の出力に応じて前記車両後方の一対の車輪の制動
力を同時に制御する両輪同時制御モードと前記車両後方
の各車輪の制動力を独立して制御する各輪独立制御モー
ドを切替える制御モード切替手段と、該制御モード切替
手段の出力に応じて前記各車輪の制動力を制御する制動
力制御手段とを備えたことを特徴とするアンチロック制
御装置。
【請求項２】車両の各車輪に対する制動力を制御し車輪
のロックを防止するアンチロック制御装置において、少
くとも制動時の前記車両の横方向加速度を検出し横方向
加速度信号を出力する横方向加速度検出手段と、所定の
横方向加速度を基準値として設定する基準値設定手段
と、該基準値設定手段の基準値と前記横方向加速度検出
手段の出力とを大小比較して比較結果を出力する横方向
加速度判定手段と、該横方向加速度判定手段の出力に応
じて一対の車輪の制動力を同時に制御する両輪同時制御
モードと各車輪の制動力を独立して制御する各輪独立制
御モードを切替える制御モード切替手段と、該制御モー
ド切替手段の出力に応じて前記各車輪の制動力を制御す
る制動力制御手段とを備えたことを特徴とするアンチロ
ック制御装置。