JP3150832B2 - 車両用制動制御装置 - Google Patents
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Description
トなどの車両の挙動異常時に、各輪に車両の運動状態に
応じた制動力を付与して車両の挙動を立て直すようにし
た車両用制動制御装置に関する。
−257756号公報に示されているように、車両の運
動状態に応じて車輪の目標スリップ率を決定するととも
に、同車輪の実スリップ率を検出し、目標スリップ率と
実スリップ率との差に応じたフィードバック制御信号
を、ホイールシリンダに対するブレーキ油の給排を制御
する油圧制御装置に出力して、同油圧制御装置を車輪の
スリップ率が前記目標スリップ率になるようにフィード
バック制御している。
置にあっては、フイードバック制御を行っているために
制御応答性が速くないとともに、路面の状況に応じた充
分な制御を行っていないために、車両の挙動異常を迅速
かつ高精度に立て直すことができないという問題があっ
た。
たもので、その目的は、この種の制御にフィードフォワ
ード制御を導入することにより、車両の挙動異常を迅速
かつ高精度に立て直すことができる車両用制動制御装置
を提供することにある。
に、上記請求項1に係る発明の構成上の特徴は、複数の
車輪に制動力を独立して付与する複数のホイールシリン
ダに対してブレーキ油の給排をそれぞれ制御する油圧制
御装置と、車両の運動状態に応じて複数の車輪の各目標
スリップ率をそれぞれ決定する目標スリップ率決定手段
と、同複数の車輪の各実スリップ率をそれぞれ検出する
スリップ率検出手段と、前記決定された各目標スリップ
率と前記検出された各実スリップ率との各差にそれぞれ
応じた各フィードバック制御信号を油圧制御装置にそれ
ぞれ出力して同油圧制御装置を複数の車輪の各スリップ
率が各目標スリップ率になるようにそれぞれフィードバ
ック制御するフィードバック制御手段とを備えた車両用
制動制御装置において、前記決定された各目標スリップ
率にそれぞれ応じた各フィードフォワード制御信号をそ
れぞれ出力するフィードフォワード制御手段と、前記出
力された各フィードバック制御信号に前記出力された各
フィードフォワード制御信号をそれぞれ合成して油圧制
御装置に出力する合成出力手段とを設けたことにある。
特徴は、前記請求項1に係る発明のフィードバック制御
手段における各フィードバック制御信号を路面状態に応
じてそれぞれ修正するようにしたことにある。
特徴は、前記請求項1に係る発明のフィードフォワード
制御手段における各フィードフォワード制御信号を路面
状態に応じてそれぞれ修正するようにしたことにある。
特徴は、前記請求項1に係る発明のフィードバック制御
手段による各フィードバック制御のゲインを各目標スリ
ップ率又は各実スリップが低いときそれぞれ小さくしか
つ各目標スリップ率又は各実スリップが高いときそれぞ
れ大きくするようにしたことにある。
特徴は、前記請求項1に記載の車両用制動制御装置にお
いて、各目標スリップ率又は各実スリップが低いときフ
ィードフォワード制御手段による油圧制御装置の各フィ
ードフォワード制御をそれぞれ主に行うようにしたこと
にある。
の特徴は、前記請求項1に記載の車両用制動制御装置に
おいて、フィードバック制御手段は各フィードバック制
御量が大きくなるにしたがって短くなるインターバルの
各パルス信号をそれぞれ発生するパルス発生器を含み、
かつフィードフォワード制御手段は各フィードフォワー
ド量の変化が速くなるにしたがって短くなるインターバ
ルの各パルス信号をそれぞれ発生するパルス変換器を含
み、パルス変換器からの各出力パルスによってパルス発
生器の各パルス信号の発生タイミングをそれぞれ変更し
て両各パルス信号の発生タイミングがそれぞれ一致しな
いようにしたことにある。
係る発明においては、フィードフォワード制御手段が目
標スリップ率決定手段にて決定された各目標スリップ率
に応じた各フィードフォワード制御信号をそれぞれ出力
し、合成手段がフイードバック制御手段から出力された
各フィードバック制御信号に前記出力された各フィード
フォワード制御信号を合成して油圧制御装置に出力し、
同合成された各制御信号により油圧制御装置が制御され
る。したがって、この請求項1に係る発明によれば、各
車輪の各スリップ率は各フィードバック制御に加えた各
フィードフォワード制御により各目標スリップ率に迅速
にそれぞれ一致するようになり、車両の挙動異常を迅速
かつ高精度に立て直すことができる。
は、各フィードバック制御信号を路面状態に応じてそれ
ぞれ修正するようにしたので、路面状態が変化しても、
フィードバック制御系の安定性を確保できる。
は、各フィードフォワード制御信号を路面状態に応じて
修正するようにしたので、路面状態が変化しても、フィ
ードフォワード制御系の安定性を確保できる。
は、各目標スリップ率又は各実スリップが低いときフィ
ードバック制御ゲインをそれぞれ小さくしたので、各目
標スリップ率及び各実スリップ率が低くて各フィードフ
ォワード制御の線形性がそれぞれ保たれている状態で
は、各フィードフォワード制御が有効に作用して、各車
輪の各スリップ率が迅速かつ正確に目標値にそれぞれ制
御される。一方、各目標スリップ率又は各実スリップが
高いとき各フィードバック制御ゲインをそれぞれ大きく
するようにしたので、各目標スリップ率及び各実スリッ
プ率が高くて各フィードフォワード制御の線形性がそれ
ぞれ保たれない状態では、各フィードバック制御がそれ
ぞれ有効に作用して、各車輪の各スリップ率がそれぞれ
安定して目標値に制御される。
も、各目標スリップ率及び各実スリップ率が低くて各フ
ィードフォワード制御の線形性がそれぞれ保たれている
状態では、各フィードフォワード制御がそれぞれ有効か
つ主に作用して、各車輪の各スリップ率が迅速かつ正確
にそれぞれ目標値に制御されるので、各車輪の各スリッ
プ率がそれぞれ迅速に目標値に制御される。
は、パルス変換器からの各出力パルスによってパルス発
生器の各パルス信号の発生タイミングをそれぞれ変更し
て両各パルス列信号のパルス発生タイミングがそれぞれ
一致しないようにしたので、合成出力手段の構成を簡単
にできる。
ると、図1は同実施例に係る車両用制動装置を概略的に
示すとともに同装置を制御する電気制御装置をブロック
図により示している。
踏み込み操作に応答して、ブレーキ油を第1及び第2ポ
ートから圧送するマスタシリンダ12を備えている。マ
スタシリンダ12の第1ポートは、電磁バルブ31,4
1が図示状態にあるとき、両バルブ31,41を介して
左右前輪用のホイールシリンダ32,42にそれぞれ連
通する。また、マスタシリンダ12の第2ポートは、電
磁バルブ51,61が図示状態にあるとき、プロポーシ
ョナルバルブ13及び電磁バルブ51,61を介して左
右後輪用のホイールシリンダ52,62にそれぞれ連通
する。
4を備え、同ポンプ14はリザーバ15から汲み上げた
油を高圧油路L1に供給する。高圧油路L1には高圧油を蓄
えるアキュムレータ16が接続されている。この高圧油
路L1とリザーバ15に接続した低圧油路L2との間には、
左右前輪及び左右後輪用の各ブレーキ油圧制御装置装置
30,40,50,60が接続されている。左前輪用の
ブレーキ油圧制御装置30は、前述した電磁バルブ31
及びホイールシリンダ32の他に、増圧用の電磁バルブ
33及び減圧用の電磁バルブ34を備えている。電磁バ
ルブ33は、電磁バルブ31が図示状態から切り換えら
れているとき、図示状態にて高圧油路L1をホイールシリ
ンダ32に連通させ、かつ図示状態から切り換えられた
状態にて前記連通を禁止する。電磁バルブ34は、電磁
バルブ31,33が図示状態から切り換えられていると
き、図示状態から切り換えられた状態にてホイールシリ
ンダ32を低圧油路L2に連通させ、かつ図示状態にて前
記連通を禁止する。
前述した電磁バルブ41及びホイールシリンダ42の他
に、左前輪用のブレーキ油圧制御装置30の場合と同様
に機能する電磁バルブ43,44を備えている。左後輪
用のブレーキ油圧制御装置50も、前述した電磁バルブ
51及びホイールシリンダ52の他に、左前輪用のブレ
ーキ油圧制御装置30の場合と同様に機能する電磁バル
ブ53,54を備えている。右後輪用のブレーキ油圧制
御装置60も、前述した電磁バルブ61及びホイールシ
リンダ62の他に、左前輪用のブレーキ油圧制御装置3
0の場合と同様に機能する電磁バルブ63,64を備え
ている。なお、前述した各電磁バルブは非通電時にそれ
ぞれ図示状態に保たれ、通電により図示状態から切り換
えられる。
制御装置について説明する。電気制御装置は、ハンドル
操舵角θh、前後速度Ux、横速度Uy、前後加速度Gx、
横加速度Gy、ヨーレートYr、左右前輪及び左右後輪の
各回転角速度ωfl,ωfr,ωrl,ωrr、スロットル開度θs
、ブレーキペダル操作の有無Brなどをそれぞれ検出す
る複数のセンサからなるセンサ群71を備えている。セ
ンサ群71には状態量演算部72が接続されており、同
演算部72は前記各センサにより検出された車両の運動
状態量及び運転状態量を表す信号を必要に応じてそのま
ま出力するとともに、これらの状態量に基づいて左右前
輪の実舵角Stafl,Stafr、進行方向速度Us、左右前
輪及び左右後輪の各車輪速Usfl,Usfr,Usrl,Usrr、
左右前輪及び左右後輪のスリップ角βfl,βfr,βrl,βr
r、重心点スリップ角βg、路面摩擦係数μなどの必要な
車両の運動状態量及び路面状態量を推定して同推定した
状態量を表す信号を出力する。
算部73、挙動異常検知部74及び実スリップ率演算部
75が接続されている。目標スリップ率演算部73は、
状態量演算部72から出力されるハンドル操舵角θh、
前後加速度Gx、横加速度Gy、スロットル開度θs 、ブ
レーキペダル操作の有無Br、左右前輪及び左右後輪の
スリップ角βfl,βfr,βrl,βrr、重心点スリップ角βg
などに基づいて、車両の挙動異常を是正して車両走行を
安定させる左右前輪及び左右後輪のための目標スリップ
率Sfl*,Sfr*,Srl*,Srr* をそれぞれ決定する。な
お、これらの目標スリップ率Sfl*,Sfr*,Srl*,Srr*
の詳しい計算方法は本発明に直接関係しないので詳しく
述べないが、必要に応じて前記従来技術の項で説明した
特開平4−257756号公報の内容を参照することが
できる。挙動異常検知部74は状態量演算部72からの
各検出信号に基づいて車両の挙動(車両の総合的な運動
状態)を推定し、同挙動に異常が発生したとき同異常を
表す信号を出力する。実スリップ率演算部75は、状態
量演算部72からの左右前輪及び左右後輪の各回転角速
度ωfl,ωfr,ωrl,ωrr、左右前輪及び左右後輪の各車
輪速Usfl,Usfr,Usrl,Usrr及び各輪の荷重半径R
(固定値)に基づいて、下記数1の演算の実行により、
各輪の実スリップ率Sfl,Sfr,Srl,Srrを計算する。
す信号、車両の挙動異常を表す信号及び実スリップ率S
fl,Sfr,Srl,Srr を表す信号は、スリップ率制御部1
00に供給される。
表す信号を入力したとき、目標スリップ率Sfl*,Sfr*,
Srl*,Srr*及び実スリップ率Sfl,Sfr,Srl,Srrに基
づいて各輪用のブレーキ油圧制御装置30,40,5
0,60内の各電磁バルブを制御して各輪の実スリップ
率Sfl,Sfr,Srl,Srrを目標スリップ率Sfl*,Sfr*,
Srl*,Srr*に等しく制御する。このスリップ率制御部
100は、図2に示すように、各輪毎にそれぞれフィー
ドバック制御部100A、フィードフォワード制御部1
00B及び合成出力部100Cを備えているが、各輪の
ための各部100A,100B,100Cはそれぞれ同
じであるので、以降の説明においては、左前輪のブレー
キ制御を例にするとともに目標スリップ率Sfl* 及び実
スリップ率Sflを各スリップ率S*,Sと表して、各部1
00A,100B,100Cを詳細に説明する。
ップS* と実スリップ率Sとの偏差S*−S を計算する
減算器101を備えている。減算器101の出力はそれ
ぞれ並列に接続された微分制御項演算器102、比例制
御項演算器103及び積分制御項演算器104に接続さ
れている。これらの各演算器102,103,104は
公知のPID(比例、微分、積分)フィードバック制御
を実現するもので、それぞれ下記数2の演算を実行して
演算結果CALd,CALp,CALiを表す信号を出力する。
定数である。
算結果CALd,CALp,CALiを表す信号は加算器105に供給
され、同加算器105はこれらの演算結果CALd,CALp,CA
Liを加算して同加算結果をフィードバック制御信号Cfb
としてインターバル時間変換器106に出力する。イン
ターバル時間変換器106は図3に示すような特性のテ
ーブルを有しており、フィードバック制御信号Cfbをパ
ルス周期(時間間隔)を表すインターバル信号Tfbに変
換してパルス発生器107に出力する。パルス発生器1
07はカウンタ、比較器、ワンショット回路などを含ん
でおり、インターバル信号Tfbにより表された時間間隔
毎に一定パルス幅の制御パルス信号P1を出力する。こ
のパルス発生器107についてさらに説明しておくと、
図4に示すように、インターバル信号Tfbが正であれ
ば、同信号Tfbにより表された時間をカウンタが計測し
たとき、比較器及びワンショット回路により一定幅の正
の制御パルス信号が出力される。また、インターバル信
号Tfbが負であれば、同信号Tfbの絶対値|Tfb|によ
り表された時間をカウンタが計測したとき、比較器及び
ワンショット回路により一定幅の負のパルス信号が出力
される。したがって、フィードバック制御部100A
は、目標スリップ率S*と実スリップ率Sとの偏差S*−
Sの絶対値|S*−S|に反比例した間隔を有し、かつ
偏差S*−Sの正負の符号に対応した正負の一定幅のフ
ィードバック用の制御パルス信号P1を出力することに
なる。
標スリップ率S*、路面摩擦係数μ、タイヤスリップ角
β(前述のスリップ角βflに等しい)及びタイヤ接地荷
重Fz(本件では定数として扱っている)をそれぞれ表
す信号を入力して、左前輪に必要な制動力Fx を決定す
る制動力演算回路111を備えている。制動力演算回路
111は演算器及び4次元マップの形で図5に示すよう
な各変数S*,μ・Fzμ,β,Fxの関係を表すテーブル
からなり、路面摩擦係数μとタイヤ接地荷重Fzの乗算
値μ・Fzを計算し、同計算した乗算値μ・Fz、目標スリ
ップ率S*及びタイヤスリップ角βに基づいてテーブル
を参照することにより制動力Fx を導出するとともに、
この導出制動力Fxを補間演算して最終的な制動力Fxを
決定する。なお、本件実施例ではテーブルを用いて制動
力Fxを決定するようにしたが、各変数S*,μ・Fzμ,
βを入力するニューラルネットワーク演算によって制動
力Fxを決定するようにしてもよい。
に供給され、減算器112は前記制動力Fxから損失分
演算器113にて計算される車輪回転モーメントによる
損失分ΔFxを減算することにより同制動力Fxを補正す
る。損失分演算器113は状態量演算部72から左前輪
の回転角速度ω(前述の車輪回転角速度ωflに等しい)
を入力して、同回転角速度ωと予め決められた定数とし
てのタイヤ回転慣性モーメントI及びタイヤの動荷重半
径Rとを用いた下記数3の演算の実行により損失分ΔF
xを計算して、同損失分ΔFxを表す信号を減算器112
に出力する。
キ油圧変換器114に供給される。制動力−ブレーキ油
圧変換器114は制動力Fxにブレーキ油圧−制動力比
を表す係数Kfpを乗算することにより必要なブレーキ油
圧Pbを計算して、同油圧Pbを表す信号を圧力−油量変
換器115に出力する。圧力−油量変換器115はブレ
ーキ油圧Pbと同油圧Pbを得るために必要なブレーキ油
量V(図6参照)との関係を示すテーブルを備えてお
り、同テーブルを参照することにより前記ブレーキ油圧
Pbに対応したブレーキ油量Vを導出して同油量Vを表
す信号をパルス変換器116に出力する。
器などからなり、図7に示すように、ブレーキ油量Vが
所定の基準値V1,V2を越えたことを比較器が検出した
とき、パルス発生器が所定幅のフィードフォワード用の
制御パルス信号P2を発生する。この場合、ブレーキ油
量Vが上昇しているときには正のパルス信号が出力さ
れ、同油量Vが下降しているときには負の制御パルス信
号P2が出力される。なお、図7においては、簡単のた
めに2つの基準値V1,V2のみを示したが、実際には多
数の基準値が存在する。
御部100Aからの制御パルス信号P1とフィードフォ
ワード制御部100Bからの制御パルス信号P2を入力
するパルス合成回路121を備えている。このパルス合
成回路121は次の〜のようにして両制御パルス信
号P1,P2を論理合成して制御パルス信号P3として
出力する。
一方のみが入力された場合には、図8の時刻t1,t4に示
すように、入力された制御パルス信号がそのまま制御パ
ルス信号P3となる。
力され、かつ両制御パルス信号P1,P2の正負の符号
が等しいときには、図8の時刻t2,t5に示すように、制
御パルス信号P3は両制御パルス信号P1,P2の符号
が同じでオン時間を加算したものとなる。
力され、かつ両制御パルス信号P1,P2の正負の符号
が異なるときには、図8の時刻t3,t6に示すように、制
御パルス信号P3は両制御パルス信号P1,P2の重な
った部分のみを消したものとなる。
が接続されている。駆動回路122は、挙動異常検知部
74から車両の挙動異常を表す信号の到来時に動作して
電磁バルブ31に通電し、この通電状態にて、制御パル
ス信号P3に応じて電磁バルブ33,34の通電及び非
通電を制御する。この電磁バルブ31の通電状態で、制
御パルス信号P3が到来しなければ、電磁バルブ33を
通電して同バルブ33を図示状態から切り換え、かつ電
磁バルブ34の通電を解除して同バルブ34を図示状態
に保つ。正の制御パルス信号P3が到来したときには、
両電磁バルブ33,34の通電を解除して両バルブ3
3,34を図示状態に保つ。負の制御パルス信号P3が
到来したときには、両電磁バルブ33,34に通電して
両バルブ33,34を図示状態から切り換える。なお、
挙動異常を表す信号が到来しなければ、全電磁バルブ3
1,33,34の通電を解除して全バルブ31,33,
34を図示状態に保つ。
を説明する。ドライバが車両走行中にブレーキペダル1
1を踏み込み操作すると、マスタシリンダ12の第1及
び第2ポートからブレーキ油が吐出される。車両の挙動
が正常であって挙動異常を表す信号が出力されていなけ
れば、全ての電磁バルブは図示状態にある。したがっ
て、この場合には、第1ポートからのブレーキ油は電磁
バルブ31,41を介してホイールシリンダ32,42
に供給されるとともに、第2ポートからのブレーキ油は
プロポーショナルバルブ14及び電磁バルブ51,62
を介してホイールシリンダ52,62に供給される。こ
れにより、この場合には、ブレーキペダル11の踏み込
み操作に応じた制動力が各輪に付与されて、車両は制動
される。
異常検知部74が同異常を検知してスリップ率制御部1
00に挙動異常を表す信号を出力する。スリップ率制御
部100においては、駆動回路122がこの挙動異常を
表す信号に応答して電磁バルブ31,41,51,61
に通電する。これにより、電磁バルブ31,41,5
1,61が図示状態から切り換えられるので、マスタシ
リンダ12からホイールシリンダ32,42,52,6
2へのブレーキ油の供給路は閉ざされて、同シリンダ3
2,42,52,62に対するブレーキ油の給排は電磁
バルブ33,34,43,44,53,54,63,6
4の制御下におかれる。
部73及び実スリップ率演算部75からスリップ率制御
部100に目標スリップ率S* 及び実スリップ率Sをそ
れぞれ表す信号が供給されると、フィードバック制御部
100Aは両スリップ率S*,Sの偏差S*−S に応じた
制御パルス信号P1をパルス合成回路121を介して駆
動回路122に制御パルス信号P3として出力する。こ
の場合、偏差S*−Sが正であれば、制御パルス信号P
1(制御パルス信号P3)は一定幅の複数の正のパルス
からなる信号になり、そのパルスのインターバル時間
(周期)は偏差S*−S の絶対値|S*−S| が大きく
なるにしたがって短くなる。駆動回路122は、前記正
のパルスからなる制御パルス信号P1(制御パルス信号
P3)の発生時に電磁バルブ33,34を図示状態に設
定し、同正のパルスの非発生時には電磁バルブ33を図
示状態から切り換えるとともに電磁バルブ34を図示状
態に設定するので、ホイールシリンダ32内のブレーキ
油圧は前記絶対値|S*−S|に比例した速度で上昇す
る。一方、前記偏差S*−Sが負であれば、制御パルス
信号P1(制御パルス信号P3)は一定幅の複数の負の
パルスからなる信号になり、そのパルスのインターバル
時間(周期)は偏差S*− Sの絶対値|S*−S| が大
きくなるにしたがって短くなる。駆動回路122は、前
記負のパルスからなる制御パルス信号P1(制御パルス
信号P3)の発生時に電磁バルブ33,34を共に図示
状態から切り換え、同負のパルスの非発生時には電磁バ
ルブ33を図示状態から切り換えるとともに電磁バルブ
34を図示状態に設定するので、ホイールシリンダ32
内のブレーキ油圧は前記絶対値|S*−S| に比例した
速度で下降する。したがって、左前輪のスリップ率は目
標スリップ率S* に向かって制御されて同スリップ率S
* に収束する。
100Bは目標スリップ率S* に応じた制御パルス信号
P2をパルス合成回路121に出力する。この場合、目
標スリップ率S* に対応したブレーキ油量Vが計算さ
れ、同ブレーキ油量Vが上昇していれば、制御パルス信
号P2は一定幅の複数の正のパルスからなる信号にな
り、そのパルスのインターバル時間(周期)はブレーキ
油量Vの上昇速度が大きくなるにしたがって短くなる。
また、ブレーキ油量Vが下降していれば、制御パルス信
号P2は一定幅の複数の負のパルスからなる信号にな
り、そのパルスのインターバル時間(周期)はブレーキ
油量Vの下降速度が大きくなるにしたがって短くなる。
そして、この制御パルス信号P2はパルス合成回路12
1にて制御パルス信号P1に合成される。
御パルス信号P2が制御パルス信号P1に重ならなけれ
ば、同制御パルス信号P2は駆動回路122にそのまま
制御パルス信号P3として出力される。また、制御パル
ス信号P2が正負の符号の同じ制御パルス信号P1と重
なれば、制御パルス信号P1又は制御パルス信号P2の
パルス幅に前記重なり部分の時間幅が加算されたパルス
幅の制御パルス信号P3が出力される。さらに、制御パ
ルス信号P2が正負の符号の逆な制御パルス信号P1と
重なれば、重なり部分を除いた制御パルス信号P1又は
制御パルス信号P2が制御パルス信号P3として出力さ
れる。そして、駆動回路122はこの制御パルス信号P
3に応じて電磁バルブ33,34の通電及び非通電を前
述のように制御するので、ホイールシリンダ32内のブ
レーキ油圧はフィードバック制御にフィードフォワード
制御が加算された状態で制御される。なお、その他の車
輪についても前述と同様に目標スリップ率S*に制御さ
れる。
ドバック制御にフィードフォワード制御を加算して、車
輪のスリップ率を目標スリップ率S* に制御するように
したので、各輪を目標スリップ率S* に迅速に一致させ
ることができ、車両の挙動異常を迅速かつ高精度に立て
直すことができる。
について説明する。 a.第1変形例 上記実施例の微分制御項演算器102、比例制御項演算
器103及び積分制御項演算器104の部分を変形した
第1変形例を図9に示してある。この第1変形例は、図
10に示すように、検出した路面摩擦係数μ、予め与え
られている接地荷重Fz 及びタイヤのスリップ角βに応
じて変化する係数Kp,Kd,Ki を3次元マップの形で記
憶した係数テーブル回路130を備えている。なお、こ
の係数テーブル回路130は、前述した制動力演算回路
111の場合と同様に、路面摩擦係数μと接地荷重Fz
を乗算する演算器及びテーブル出力を補間する補間器も
備えていて、テーブルから読み出された値は適宜補間さ
れるようになっている。この係数テーブル回路130か
ら出力される係数Kp,Kd,Ki は乗算器102a,10
3a,104aにそれぞれ供給される。乗算器102a
は、微分器102bにて計算された目標スリップ率S*
と実スリップ率Sの偏差S*−Sの微分値d(S*−S)/dt
に係数Kdを乗算して、加算器105に出力する。乗算
器103aは、前記偏差S*−S に係数Kp を乗算して
加算器105に出力する。乗算器104aは、積分器1
04bにて計算された前記偏差S*−S の積分値∫(S*
−S)dtに係数Kiを乗算して加算器105に出力する。
ィードバック制御におけるPID補償系の各係数Kp,K
d,Ki を路面環境に応じて変更することができ、路面環
境が変化してもフィードバック制御を安定させることが
できる。
器103及び積分制御項演算器104の部分をさらに変
形した第2変形例を図11に示してある。この第2変形
例は、図12に示すように、実スリップ率Sに応じて変
化するフィードバックゲインαを2次元マップの形で記
憶したゲインテーブル回路140を備えている。なお、
このゲインテーブル回路140も前述した制動力演算回
路111の場合と同様に補間器を備え、テーブルから読
み出された値は適宜補間されるようになっている。この
ゲインテーブル回路140から出力されるゲインαは乗
算器141,142,143にそれぞれ供給され、各乗
算器141,142,143は係数テーブル回路144
から出力される各係数Kp,Kd,Ki にゲインαを乗算し
て前記第1変形例と同様な乗算器102a,103a,
104aに出力する。係数テーブル回路144は前記第
1変形例のような路面摩擦係数μ、接地荷重Fz 及びス
リップ角βに応じて変化する係数Kp,Kd,Kiを出力す
るものが望ましいが、上記実施例のように予め決められ
た係数Kp,Kd,Kiを出力するものでもよい。他の部分
は前記第1変形例と同様に動作する。
うに、フィードフォワード制御にて利用される制動力が
線形に変化する実スリップ率Sが小さい範囲内では、ゲ
インαが小さく設定される。これにより、フィードフォ
ワード制御により精度よく制御されるスリップ率の低い
線形領域では、同フィードフォワード制御が主に利用さ
れてフィードバック制御と干渉することがなく、各輪の
スリップ率をより迅速かつ精度よく目標スリップ率S*
に制御することが可能になる。また、フィードフォワー
ド制御の精度があまり良好でないスリップ率の高い非線
形領域では、同フィードバック制御が主に利用されるの
で、各輪のスリップ率を目標スリップ率S* に常に安定
して制御することが可能になる。
ーブル回路140から出力されたゲインαを乗算器14
1〜143にて係数テーブル回路144から出力された
各係数Kp,Kd,Ki とそれぞれ乗算するようにしたが、
その代わりに、ゲインαを乗算器102a,103a,
104aの出力に乗算したり、加算器105の出力に乗
算するようにしてもよい。また、この第2変形例におい
ては、実スリップ率Sに基づいてゲインαを決めるよう
にしたが、目標スリップ率S* も実スリップ率Sとほぼ
同じように変化するので、同変形例において実スリップ
率Sに代えて目標スリップ率S* に応じてゲインαを決
めるようにしてもよい。
発生器107の部分を変形した第3変形例を図13に示
してある。この第3変形例は、検出した路面摩擦係数
μ、予め与えられている接地荷重Fz 及びタイヤのスリ
ップ角βに応じて変化するパルスオン時間(パルス幅)
Tpul (図14参照)を3次元マップの形で記憶したオ
ン時間テーブル回路150を備えている。なお、このオ
ン時間テーブル回路150は、前述した制動力演算回路
111の場合と同様に路面摩擦係数μと接地荷重Fz を
乗算する演算器及びテーブル出力を補間する補間器も備
えていて、テーブルから読み出された値は適宜補間され
るようになっている。このオン時間テーブル回路150
から出力されたパルスオン時間Tpul は乗算器151及
びパルス発生器152に供給される。乗算器151は、
上記実施例と同じインターバル時間変換器106からの
インターバル時間Tfbにパルスオン時間Tpulを乗算し
て、補正したインターバル時間Tfbをパルス発生器15
2に出力する。パルス発生器152は、前記補正された
インターバル時間Tfbに対応したインターバル時間(パ
ルス周期)及びパルス時間Tpul を有するフィードバッ
ク制御用の制御パルス信号P1を出力する。
用の制御パルス信号P1のインターバル時間及びパルス
オン時間が、路面環境に応じて変更制御される。これに
より、例えば、路面環境が良好でホイールシリンダ3
2,42,52,62内のブレーキ油圧を高くできる場
合、路面環境が悪く前記各シリンダ内のブレーキ油圧を
高くできない場合などのように、路面環境に応じてブレ
ーキ油圧の有効ダイナミックレンジが変化する場合に、
フィードバック制御におけるダイナミックレンジを路面
環境に併せて変更できるとともに、同ダイナミックレン
ジを変化させても制御精度を良好に保つことができる。
変形例を図15に示してある。この第4変形例は、検出
した路面摩擦係数μ、予め与えられている接地荷重Fz
及びタイヤのスリップ角βに応じて変化する基準値幅VL
SB(図16参照)を3次元マップの形で記憶した基準値
幅テーブル回路160を備えている。なお、この基準値
幅テーブル回路160も、前記第3変形例のオン時間テ
ーブル回路150と同様に構成され、路面摩擦係数μと
接地荷重Fz の乗算結果μ・Fz及びスリップ角βに応じ
てテーブルから読み出された値は適宜補間されるように
なっている。この基準値幅テーブル回路120から出力
された基準値幅VLSBはパルス変換器116aに供給され
る。このパルス変換器116aにおいては、図17に示
すように、ブレーキ油量Vと比較される基準値V1,V2,
V3 …間の幅が前記供給される基準値幅VLSBに比例して
変更されるようになっている点で上記実施例のパルス変
換器116とは異なるが、他の点は同じである。このパ
ルス変換器116aからの制御パルス信号P2はパルス
幅変更回路162に供給され、同回路162は制御パル
ス信号P2のパルス幅をパルス幅計算回路161から供
給されるパルス幅Twid に比例変化させて上記実施例の
パルス合成回路121に制御パルス信号P2’として出
力する。パルス幅計算回路161はブレーキ油圧Pb 及
びパルス幅Twid を表す信号をそれぞれ入力して、ブレ
ーキ油圧Pb の増加時には下記数4の演算の実行によっ
てパルス幅Twid を計算し、同油圧Pb の減少時には下
記数5の演算の実行によってパルス幅Twid を計算す
る。
Kは予め決められた定数である。一方、ブレーキ油圧P
b の増加時にはホイールシリンダ32内のブレーキ油量
は高圧油路L1の油圧とホイールシリンダ32内の油圧の
差の平方根に比例して増加し、またブレーキ油圧Pb の
減少時にはホイールシリンダ32内のブレーキ油量はホ
イールシリンダ32内の油圧と低圧油路L2の油圧の差の
平方根に比例して減少するので、前記数4,5により基
準値幅VLSBの変化に対応してホイールシリンダ32の必
要な油量変化を得るためのパルスオン時間が計算され
る。
ード用の制御パルス信号P2の油量変化に対するパルス
間隔及びパルスオン時間が、路面環境に応じて変更制御
される。これにより、第3変形例と同様に、例えば、路
面環境が良好でホイールシリンダ32,42,52,6
2内のブレーキ油圧を高くできる場合、路面環境が悪く
前記各シリンダ内のブレーキ油圧を高くできない場合な
どのように、路面環境に応じてブレーキ油圧の有効ダイ
ナミックレンジが変化する場合に、フィードフォワード
制御におけるダイナミックレンジを路面環境に併せて変
更できるとともに、同ダイナミックレンジを変化させて
も制御精度を良好に保つことができる。
及びパルス合成回路121の部分を変形した第5変形例
を図18に示してある。この第5変形例は、上記実施例
のパルス変換器116からの制御パルス信号P2をパル
ス発生器107にも導いて、同発生器107内のカウン
タを前記制御パルス信号P2でリセットするようになっ
ている。そして、制御パルス信号P1,P2の供給され
るパルス合成回路170は上記実施例のパルス合成回路
121とは異なり、前述した機能「両制御パルス信号
P1,P2のいずれか一方のみが入力された場合には、
図8の時刻t1,t4に示すように、入力された制御パルス
信号がそのまま制御パルス信号P3となる。」のみを有
している。
変換器116からの制御パルス信号P2でパルス発生器
107内のカウンタをリセットするようにしたので、両
制御パルス信号P1,P2が同時に出力されることがな
くなる。これにより、パルス合成回路170は両制御パ
ルスを単純に合成することができるようになり、同回路
170を簡単に構成することができる。また、この第5
変形例によれば、両制御パルス信号P1,P2の同時入
力がなくなり、合成した制御パルスP3の数が減るの
で、アクチュエータとしての電磁バルブ33,34の切
り換え頻度が減って同バルブ33,34の耐久性を向上
させることができる。
72、目標スリップ率演算部73、挙動異常検知部7
4、実スリップ率演算部75及びスリップ率制御部10
0の各回路をハード回路で構成するように示したが、こ
れらの各回路は適宜マイクロコンピュータなどのソフト
処理によっても同一機能を実現できる。
置のための電気制御装置を概略的に示す図である。
ク図である。
時間Tfbとの関係を示すグラフである。
タイムチャートである。
z、スリップ率S、スリップ角β及び必要制動力Fxとの
関係を示すグラフである。
ラフである。
タイムチャートである。
ィードフォワード用の制御パルス信号P2及びこれらを
合成した制御パルス信号P3のタイムチャートである。
ク制御部のPID制御部分のブロック図である。
z、スリップ角β及び前記PID制御における各係数K
p,Kd,Kiの関係を示すグラフである。
ック制御部のPID制御部分のブロック図である。
に対するゲインαの特性を示すグラフである。
ック制御部の制御パルス発生部分のブロック図である。
z、スリップ角β及び前記制御パルスのパルスオン時間
Tpulの関係を示すグラフである。
ォワード制御部の制御パルス発生部分のブロック図であ
る。
z、スリップ角β及びパルスの発生を制御するための油
量Vの基準値幅VLSBの関係を示すグラフである。
めのタイムチャートである。
発生部分のブロック図である。
生態様を示すタイムチャートである。
油圧ポンプ、30,40,50,60…各輪用のブレー
キ油圧制御装置、32,42,52,62…ホイールシ
リンダ、71…センサ群、72…状態量演算部、73…
目標スリップ率演算部、74…挙動異常検知部、75…
実スリップ率演算部、100…スリップ率制御部、10
0A…フイードバック制御部、100B…フィードフォ
ワード制御部、100C…合成出力部、101,112
…減算器、102…微分制御項演算器、102a,10
3a,104a…乗算器、102b…微分器、103…
比例制御項演算器、104…積分制御項演算器、104
b…積分器、105…加算器、106…インターバル時
間変換器、107…パルス発生器、111…制動力演算
回路、114…制動力−ブレーキ油圧変換器、115…
圧力−油量変換器、116,116a…パルス変換器、
121…パルス合成回路、122…駆動回路、130…
係数テーブル回路、140…ゲインテーブル回路、14
1〜143…乗算器、144…係数テーブル回路、15
0…オン時間テーブル回路、151…乗算器、152…
パルス発生器、160…基準値幅テーブル回路、161
…パルス幅計算回路、170…パルス合成回路。
Claims (6)
- 【請求項1】 複数の車輪に制動力を独立して付与する
複数のホイールシリンダに対してブレーキ油の給排をそ
れぞれ制御する油圧制御装置と、車両の運動状態に応じ
て前記複数の車輪の各目標スリップ率をそれぞれ決定す
る目標スリップ率決定手段と、同複数の車輪の各実スリ
ップ率をそれぞれ検出するスリップ率検出手段と、前記
決定された各目標スリップ率と前記検出された各実スリ
ップ率との各差にそれぞれ応じた各フィードバック制御
信号を前記油圧制御装置にそれぞれ出力して同油圧制御
装置を前記複数の車輪の各スリップ率が前記各目標スリ
ップ率になるようにそれぞれフィードバック制御するフ
ィードバック制御手段とを備えた車両用制動制御装置に
おいて、前記決定された各目標スリップ率にそれぞれ応
じた各フィードフォワード制御信号をそれぞれ出力する
フィードフォワード制御手段と、前記出力された各フィ
ードバック制御信号に前記出力された各フィードフォワ
ード制御信号をそれぞれ合成して前記油圧制御装置に出
力する合成出力手段とを設けたことを特徴とする車両用
制動制御装置。 - 【請求項2】 前記請求項1に記載の車両用制動制御装
置において、前記フィードバック制御手段における各フ
ィードバック制御信号を路面状態に応じてそれぞれ修正
するようにしたことを特徴とする車両用制動制御装置。 - 【請求項3】 前記請求項1に記載の車両用制動制御装
置において、前記フィードフォワード制御手段における
各フィードフォワード制御信号を路面状態に応じてそれ
ぞれ修正するようにしたことを特徴とする車両用制動制
御装置。 - 【請求項4】 前記請求項1に記載の車両用制動制御装
置において、前記フィードバック制御手段による各フィ
ードバック制御のゲインを各目標スリップ率又は各実ス
リップが低いときそれぞれ小さくしかつ各目標スリップ
率又は各実スリップが高いときそれぞれ大きくするよう
にしたことを特徴とする車両用制動制御装置。 - 【請求項5】 前記請求項1に記載の車両用制動制御装
置において、各目標スリップ率又は各実スリップが低い
とき前記フィードフォワード制御手段による前記油圧制
御装置の各フィードフォワード制御をそれぞれ主に行う
ようにしたことを特徴とする車両用制動制御装置。 - 【請求項6】 前記請求項1に記載の車両用制動制御装
置において、前記フィードバック制御手段は各フィード
バック制御量が大きくなるにしたがって短くなるインタ
ーバルの各パルス信号をそれぞれ発生するパルス発生器
を含み、かつ前記フィードフォワード制御手段は各フィ
ードフォワード量の変化が速くなるにしたがって短くな
るインターバルの各パルス信号をそれぞれ発生するパル
ス変換器を含み、前記パルス変換器からの各出力パルス
によって前記パルス発生器の各パルス信号の発生タイミ
ングをそれぞれ変更して前記両各パルス信号の発生タイ
ミングがそれぞれ一致しないようにしたことを特徴とす
る車両用制動制御装置。
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