JP2924065B2 - アンチスキッド制御装置 - Google Patents

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スキッド制御装置に関す
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スキッド制御装置が知られて
いる。

アンチスキッド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（特に規定しない限り減速度を含む。
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。
このような制動力の制御においては、車輪のロック状態
が検出されるとホイールシリンダのブレーキ液圧が減圧
されるように制御されるが、路面に凹凸がある悪路を走
行するとき路面状態によっては恰も車輪がロック傾向を
示したように判定され、これに応じホイールシリンダの
ブレーキ液圧が減圧され制動距離が延びることがあり得
る。これを解決するため、例えば特開昭60−22548号公
報には路面の凹凸レベルに応じて、例えば凹凸が緩かな
良路、凹凸が激しい悪路というような路面状態に応じ
て、減圧出力感度を落とし増圧出力感度を高めるように
したアンチスキッド制御装置が提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ 然し乍ら、上記従来装置においては車輪加速度が一定
の凹凸レベル判定基準加速度を超えた回数を計数するこ
とを前提としている。このため車両が一定の速度で走行
している状態で上記基準加速度を設定すると、例えば車
両が減速状態にある場合、車体速度の変化割合即ち減速
度によっては相対的に基準加速度のレベルが高過ぎるこ
ととなり、これを超える回数が減少しあるいは皆無とな
り、正確な悪路判定ができなくなる。

そこで本発明は車両が減速状態にあるときにも路面状
態に応じて的確にアンチスキッド制御を行ない得るよう
にす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、本発明のアンチスキッド
制御装置は第１図に構成の概要を示したように、車輪FR
に装着し制動力を付与するホイールシリンダ51と、車輪
FRの車輪速度を検出する車輪速度検出手段M1と、該車輪
速度に基き推定車体速度を演算する推定車体速度演算手
段M2と、車輪速度から車輪加速度を演算する車輪加速度
演算手段M3と、車輪加速度が所定時間内に所定の基準値
を超えた回数に応じて走行路面の状態を判定する路面状
態判定手段M4と、路面状態判定手段M4の判定結果並びに
車輪速度検出手段M1、車輪加速度演算手段M3及び推定車
体速度演算手段M2の出力に応じてホイールシリンダ51に
供給するブレーキ液圧を制御する圧力制御手段M5とを備
えている。そして、路面状態判定手段M4は、推定車体速
度の一定時間内の変化割合を演算する車体速度変化割合
演算手段M41と、車輪加速度及び所定の基準値の何れか
一方の値を推定車体速度の変化割合に応じて補正して比
較する比較手段M42とを備え、この比較手段42により、
車輪加速度に推定車体速度の変化割合を加算した値と所
定の基準値を比較し、もしくは所定の基準値から推定車
体速度の変化割合を減算した値と車輪加速度とを比較
し、所定時間内の比較結果に応じて走行路面の状態を判
定するものである。

［作用］ 上記の構成になるアンチスキッド制御装置において、
車輪FRの回転速度即ち車輪速度が車輪速度検出手段M1に
よって検出される。この車輪速度に基き、推定車体速度
演算手段M2において推定車体速度が演算され、車輪加速
度演算弾M3において車輪加速度が演算される。

車輪加速度演算手段M3の演算結果は路面状態判定手段
M4に供給され、所定の基準値と比較され、これを超えた
回数に応じて走行路面の状態が判定される。そして、こ
の判定結果である路面状態、並びに車輪速度検出手段M
1、推定車体速度演算手段M2及び車輪加速度演算手段M3
の出力に基づいて判定される車輪FRのロック状態に応じ
て、圧力制御手段M5によりホイールシリンダ51に供給す
るブレーキ液圧が制御される。例えば、圧力制御手段M5
によってホイールシリンダ51のブレーキ液圧が減少さ
れ、車輪FRがロック状態となることが防止される。

上記路面状態判定手段M4においては、車体速度変化割
合演算手段M41によって、推定車体速度演算手段M2の出
力に基き車体速度の変化割合に対応する推定車体速度の
変化割合、例えば車体減速度が演算される。この推定車
体速度の変化割合に応じて車輪加速度と基準値の何れか
一方の値が補正される。そして、この補正された値に基
き両者が比較され、所定時間内の比較結果が路面状態の
判定結果として圧力制御手段に出力される。具体的に
は、比較手段M42により、車輪加速度に推定車体速度の
変化割合を加算した値と所定の基準値が比較され、もし
くは所定の基準値から推定車体速度の変化割合を減算し
た値と車輪加速度が比較される。例えば後者の比較時に
は、基準値から上記変化割合（例えば車体減速度）が減
じられた値が新たな基準値として設定されるので、車輪
加速度がこの値を超える回数は車両が一定速度で走行し
ているときと同様の条件で計算されることになる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例として、上記アンチスキッド制
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スキッド制御装置
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発生装置
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38が介装されている。
尚、車輪RR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FR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の各々を接続する液圧路に夫々電磁弁31,32及
び電磁弁33,34が介装され、これらとマスタシリンダ2a
との間にポンプ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52,53
の各々を接続する液圧路に夫々電磁弁35,36及び電磁弁3
7,38が介装され、これらとマスタシリンダ2aとの間にポ
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
路が常開の電磁弁31,33,35,37に対するブレーキ液圧の
供給側となっている。常閉の電磁弁32,34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、同じく常
閉の電磁弁36,38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32,34,36,38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38は２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は液圧発生装
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は液圧発生装置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側から液圧発生装置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38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、電磁弁31乃至38の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に液圧発生装置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。

上記電磁弁31乃至38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。車輪FR,FL,RR,RLには夫々本発明
にいう車輪速度検出手段たる車輪速度センサ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
に入力され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の出力信号は増巾回路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18i
を介して夫々電磁弁31乃至38に制御信号が出力される。

上記電子制御装置10においてはアンチスキッド制御の
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。同図は本発明のアンチスキッド制御装
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。

電源オンとなりルーチンが開始されると、先ずステッ
プ100にて初期化され、車速を表す推定車体速度Vs、各
車輪の車輪速度Vw及び車輪加速度DVwが０とされる。そ
して、ステップ102において車輪速度センサ41乃至44の
出力信号から各車輪の車輪速度Vwが演算され、ステップ
104に進みこの値から車輪加速度DVwが演算される。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速として設定
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速度で減速したときの値を車速と
設定するものである。

次に、ステップ106にて、先ず例えば車輪FRについて
アンチスキッド制御中か否かが判定され、制御中であれ
ばステップ110にジャンプし、そうでなければステップ1
08にてアンチスキッド制御が開始したか否かが判定さ
れ、開始していればステップ110に進む。アンチスキッ
ド制御が開始していなければそのままステップ120にジ
ャンプする。ステップ110においては後述する回数バッ
ファに記憶された値BNbに応じて良路、悪路等の路面状
態が判定される。尚、路面状態の判定方法は従来と同様
であるので説明は省略する。そして、ステップ112に進
み、上記車輪速度Vw、車輪加速度DVw及び推定車体速度V
sに基いて判定される制動状況及び上記ステップ110の判
定結果である路面状態に応じて少くとも減圧及び増圧の
何れの制御モードに設定される。ステップ114にて制御
モードが増圧モードが減圧モードの何れかが判定され、
増圧モードであればステップ116に進み増圧信号が出力
され、減圧モードであればステップ118に進み減圧信号
が出力される。尚、増圧モードを更に急増圧モードと緩
増圧モードに分ける等種々の制御モードがあるが、何れ
かの制御モードを組み合せることとしてもよい。

上記制御モードの設定及び増、減圧信号の出力はその
余の車輪FL,RR,RLのホイールシリンダ52乃至54の各々に
ついても同様に行なわれ、ステップ120にて四つの車輪F
R,FL,RR,RLの全てに関し処理が行なわれたか否かが判定
され、四輪全てについて処理が完了するまで上記ルーチ
ンが繰り返される。これが完了するとステップ122にて
新たに推定車体速度Vsが演算され、更にステップ124に
て車体減速度の絶対値DVsoが演算された後ステップ102
に戻る。尚、車体減速度の絶対値DVsoは減速状態におけ
る推定車体速度Vsの一定時間内の変化割合で、前回の推
定車体速度Vs_(n-1)と今回の推定車体速度VS_nの差の微分
値として求められる。

第５図は第４図のステップ110における路面判定処理
内容の一部を示すもので、先ずステップ200においてタ
イマ値Ｔがインクリメントされ、ステップ202にて基準
時間Tbを超えたか否かが判定される。この基準時間Tb
は、後述する悪路判定用車輪加速度基準値GB（以下、単
に基準値GBという）を車輪加速度DVwが超える回数をカ
ウントするための基準時間で、0.3乃至0.5秒に設定され
る。タイマ値が基準時間Tbを超えていると判定されたと
きには、ステップ204にて車輪加速度DVwが基準値GBを超
える回数を計数する回数カウンタの値Nbが回数バッファ
の値BNbとして記憶され、ステップ206にタイマ値Ｔがリ
セットされる。ステップ202においてタイマ値Ｔが基準
時間Tb以下であると判定されたときにはそのままステッ
プ208に進む。

ステップ208においてはカウント許容フラグFNbがセッ
トされているか否かが判定される。カウント許可フラグ
FNbは回数カウンタに対しカウントの許容又は禁止を設
定するもので、セットされているときに「許可」、リセ
ットされると「禁止」となり、後述するステップ216の
判定結果に応じてセットされる。カウント許可フラグFN
bがセットされていればステップ210に進み、セットされ
ていなければステップ216にジャップする。ステップ210
においては、車輪加速度DVwに車体減速度の絶対値DVso
を加算した値が基準値GBと比較される。この値が基準値
GB以下であればステップ216にジャンプする。基準値GB
より大であればステップ212に進み回数カウンタの値Nb
がインクリメントされステップ214にてカウント許可フ
ラグFNbがリセットされた後ステップ216に進む。そして
ステップ216において、（DVw＋DVso）の値が0G即ち加速
度０レベルを下回ったか否かが判定され、下回ればカウ
ント許可フラグFNbがセットされ、次の演算周期で（DVw
＋DVso）の値が基準値GBを超えるか否かが判定される。
車輪加速度DVwが0G以上であればカウント許可フラグFNb
がセットされず、そのまま路面判定の処理に戻る。

而して、ステップ208乃至218において基準時間Tbの間
に（DVw＋DVso）の値が基準値GBを超えた回数が計数さ
れる。即ち、車輪加速度DVwは車体減速度の絶対値DVso
だけ加算されて基準値GBと比較されるので、推定車体速
度Vsとして演算される車体速度が減少傾向にあるとき
も、車輪加速度DVwはこれに影響されることなく所定の
基準値GBと正しく比較される。尚、ステップ210におい
て車体減速度の絶対値DVsoは車輪加速度DVwに加算して
基準値GBと比較することとしたが、基準値GBから車体減
速度の絶対値DVsoを減算した値と車輪加速度DVwを比較
するようにしてもよい。

第６図は上記路面判定の処理における動作を示すタイ
ムチャートであり、タイマ値（Ｔ）に基準時間Tbが設定
されている。第６図において破線で示す車輪加速度DVw
に対し車体減速度の絶対値DVsoが加算された値が実線で
示されている。前述のように車両が減速中であるときに
は車体減速度分のバイアスがかかるため、一点鎖線で示
す基準値GBに対し破線で示すように車輪加速度DVwが基
準値GBを超えない場合があり、このままでは悪路である
にも拘らずその旨の判定が行なわれないことになる。こ
れに対し、実線で示す（DVw＋DVso）の値は基準値GBを
超え、定速走行時の車輪加速度DVwと基準値GBとの関係
と同様の関係となる。そして、基準値GBを超えた後車輪
加速度DVwの0Gレベルを下回るまでの間カウント許可フ
ラグFNbがリセットされ（即ち“0"とされ）、0Gを下回
った後基準値GBに到達するまでセットされている（即ち
“1"とされている）。換言すれば、通常はカウント許可
となっており（DVw＋DVso）の値が一回基準値GBを超え
ると禁止となり、0Gを下回ると再度許可となる。そし
て、カウント許可フラグFNbがセットされているときに
基準値GBを超える毎に回数カウンタの値Nbが１づつイン
クリメントされ、基準時間Tb内における回数カウンタの
値Nbが回数バッファの値BNbとして記憶される（第６図
の例では“3"となっている）。而して、このカウント結
果が路面判定に供される。

尚、上記の実施例では推定車体速度Vsの一定時間内の
変化割合として車体減速度DVsoを用いたが、車体加速度
を用い加速時に同様の制御を行なうこととしてもよい。

［発明の効果］ 本発明は上述のように構成したので以上の効果を奏す
る。

即ち、本発明のアンチスキッド制御装置によれば、路
面状態判定手段は、車体速度変化割合演算手段の演算結
果に応じて比較手段における基準値及び車輪加速度の何
れか一方の値が補正されるように構成されているので、
例えば車両が減速状態にあるときにおいても、路面の凹
凸が異なる種々の路面状態に応じて的確なアンチスキッ
ド制御を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のアンチスキッド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スキッド制御装置
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
は本発明の一実施例における路面判定の処理を示すフロ
ーチャート、第６図は同、路面判定に係る動作を説明す
るためのタイムチャートである。 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〜17d……増幅回路， 18a〜18i……駆動回路， 20……電動モータ,21,22……ポンプ， 23,24……リザーバ,31〜38……電磁弁， 41〜44……車輪速度センサ（車輪速度検出手段）,51〜5
4……ホイールシリンダ， FR,FL,RR,RL……車輪

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−279065（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−247256（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−22548（ＪＰ，Ａ) 特表 平１−501929（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60T 8/66

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車輪に装着し制動力を付与するホイールシ
   リンダと、前記車輪の車輪速度を検出する車輪速度検出
   手段と、該車輪速度に基き推定車体速度を演算する推定
   車体速度演算手段と、前記車輪速度から車輪加速度を演
   算する車輪加速度演算手段と、該車輪加速度が所定時間
   内に所定の基準値を超えた回数に応じて走行路面の状態
   を判定する路面状態判定手段と、該路面状態判定手段の
   判定結果並びに前記車輪速度検出手段、前記車輪加速度
   演算手段及び前記推定車体速度演算手段の出力に応じて
   前記ホイールシリンダに供給するブレーキ液圧を制御す
   る圧力制御手段とを備えたアンチスキッド制御装置にお
   いて、前記路面状態判定手段が、前記推定車体速度の一
   定時間内の変化割合を演算する車体速度変化割合演算手
   段と、前記車輪加速度及び前記所定の基準値の何れか一
   方の値を前記推定車体速度の変化割合に応じて補正して
   比較する比較手段とを備え、該比較手段により、前記車
   輪加速度に前記推定車体速度の変化割合を加算した値と
   前記所定の基準値とを比較し、もしくは前記所定の基準
   値から前記推定車体速度の変化割合を減算した値と前記
   車輪加速度とを比較し、所定時間内の比較結果に応じて
   走行路面の状態を判定することを特徴とするアンチスキ
   ッド制御装置。