JP3284620B2

JP3284620B2 - アンチスキッド制御装置

Info

Publication number: JP3284620B2
Application number: JP30486992A
Authority: JP
Inventors: 司朗門崎; 英之相沢
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1992-10-16
Filing date: 1992-10-16
Publication date: 2002-05-20
Anticipated expiration: 2017-05-20
Also published as: JPH06127365A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電動モータを備えたア
ンチスキッド制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より電動モータを備えたアンチスキ
ッド制御装置が知られている。例えば、特開平４─１６
６４６３号公報には、(1) 正・逆両方向に回転可能な電
動モータと、(2) その電動モータの正方向および逆方向
の回転によって後退および前進させられる可動部材と、
(3) その可動部材の後退および前進により容積が減少お
よび増大させられ、車輪の回転を抑制するブレーキシリ
ンダに連通させられた液室と、(4) 前記電動モータを正
方向に回転させてブレーキシリンダの液圧を増大させ、
あるいは逆方向に回転させてブレーキシリンダの液圧を
減少させるモータ制御装置とを備え、ブレーキシリンダ
圧を車輪のスリップ量，スリップ率等が適正範囲内にな
るよう制御するアンチスキッド制御装置が記載されてい
る。

【０００３】また、特開平３─５００５９号公報には、
増圧位置，保持位置，減圧位置に切り換え可能な３位置
電磁弁を制御する電磁弁制御装置を備えたアンチスキッ
ド制御装置が記載されている。この公報に記載のアンチ
スキッド制御装置においては、電磁弁制御装置が３位置
電磁弁を、図８に示すグラフに基づいてスリップ状態量
に応じた大きさ（デューティ比）の電流を供給すること
によって制御するのである。スリップ状態量は、後述す
るようにブレーキシリンダ圧変更要求量であり、正の場
合には増圧制御の要求があることを、負の場合には減圧
制御の要求があることを示している。また、スリップ状
態量が正で、増加傾向にある場合には制動力不足の程度
が増していて、ブレーキシリンダ圧の増圧勾配を増す要
求があり、減少傾向にある場合には増圧勾配を緩める要
求があることを示している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の発明者等は、
特開平４─１６６４６３号公報に記載の電動モータに特
開平３─５００５９号公報に記載の電磁弁制御と同じ制
御を適用することを試みた。その結果、電動モータを電
磁弁と同様に制御する場合には増圧し過ぎが生じること
が明らかになった。電磁弁制御装置においては、スリッ
プ状態量が極大値から減少中であって、ブレーキシリン
ダの増圧勾配を緩める要求がある場合には、図８のテー
ブルに示すように、供給電流が徐々に小さくされるので
あるが、電動モータの回転速度はこの供給電流の減少に
対応しては小さくはならないのである。すなわち、電動
モータの回転速度は、電動モータの有する慣性のため、
電流の大きさの漸減に伴って直ちには小さくならず、遅
れて減少するのである。また、スリップ状態量が大きい
ほど多くの電流が供給されるため、電動モータの回転速
度が大きくなるとともに慣性が大きくなり、より減速し
難くなるのである。

【０００５】本発明は、以上の事情を背景として、電動
モータによりブレーキシリンダ圧が制御されるアンチス
キッド制御装置において、増圧し過ぎを回避し、液圧制
御精度を向上させることを課題としてなされたものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、図１１
に示すように、前記(1) 電動モータ１と、(2) 可動部材
２と、(3) 液室３と、(4) モータ制御装置４とを備えた
アンチスキッド制御装置において、モータ制御装置４
に、ブレーキシリンダの液圧の変更要求量であるブレー
キシリンダ圧変更要求量の極大値に予め定められた係数
を掛けたしきい値を決定するしきい値決定手段５と、電
動モータが正方向に回転中であって、かつ、前記ブレー
キシリンダ圧変更要求量が前記極大値から前記しきい値
決定手段によって決定されたしきい値まで減少した場合
に、前記電動モータの電気的な回転抑制を開始する回転
抑制手段６とを設けたことにある。

【０００７】

【作用】本発明のアンチスキッド制御装置においては、
電動モータが正方向に回転中であって、かつ、スリップ
状態量が極大値からその極大値と予め定められた係数と
の積だけ減少した場合に、電動モータの電気的な回転抑
制が回転抑制手段によって開始される。回転抑制手段と
しては、電動モータにそれまでとは反対の逆方向に回転
させる電圧を印加する所謂逆相制動手段や、電動モータ
を発電機として作用させる所謂発電制動手段等が採用可
能である。すなわち、電動モータの回転は、電磁弁のよ
うに供給電流を漸減させてもそれに対応して直ちには減
速せず、遅れて減速するのであるが、本発明のモータ制
御装置のように回転を積極的に抑制すれば、その遅れを
小さくし、あるいは無くすことができる。

【０００８】「スリップ状態量が極大値からその極大値
と予め定められた係数との積だけ減少した場合」は、例
えば、スリップ状態量が極大値からその極大値の６０％
の大きさだけ減少した場合である。言い換えれば、スリ
ップ状態量が増加傾向から減少傾向に転じ、その極大値
の４０％の大きさ（以下、しきい値と称する）まで減少
した場合である。したがって、上記しきい値は、スリッ
プ状態量の極大値が大きい場合には大きく、小さい場合
には小さくなる。例えば、スリップ状態量が前述のよう
なブレーキシリンダ圧変更要求量であり、スリップ状態
量と供給電流の大きさとの間に図８に示すような関係が
ある場合には、スリップ状態量が正でその絶対値が大き
いほど電動モータに供給される電流が大きくされるた
め、電動モータの正方向の回転速度が大きくなり、慣性
が大きくなる。したがって、しきい値は、慣性が大きい
場合には大きく、慣性が小さい場合には小さくされるの
である。

【０００９】

【発明の効果】本発明のアンチスキッド制御装置によれ
ば、電動モータの正方向の回転が良好に減速されるた
め、増圧勾配を適正に緩やかにすることができ、増圧し
過ぎを回避することができる。また、しきい値が慣性に
応じて決められるため、慣性に応じて減速を行うことが
でき、液圧制御精度を向上させることができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例のアンチスキッド制
御装置を車両に搭載した場合を図面に基づいて詳細に説
明する。図５において１０はマスタシリンダであり、こ
のマスタシリンダ１０にバキュームブースタ（以下、単
にブースタという）１２を介してブレーキペダル１４が
連結されている。マスタシリンダ１０は２個の加圧ピス
トン１８，２０を直列に備えたタンデム型であり、ブレ
ーキペダル１４の踏込みに応じて２個の独立した加圧室
２２，２４にほぼ同じ高さの液圧を発生させる。符号２
６はブレーキ液を大気圧で収容するリザーバである。ブ
ースタ１２はブレーキペダル１４に加えられる踏力を倍
力し、その倍力した踏力をプッシュロッド２８を介して
加圧ピストン２０に伝達するものである。

【００１１】マスタシリンダ１０の一方の加圧室２２に
発生した液圧は主液通路３０，３１，３２および３４に
より右前輪３６，左後輪３８の各ブレーキのブレーキシ
リンダ４０，４２に伝達され、他方の加圧室２４に発生
した液圧は主液通路４６，４７，４８および５０により
左前輪５２，右後輪５４の各ブレーキのブレーキシリン
ダ５６，５８に伝達される。主液通路３２と３４との
間、４８と５０との間にはそれぞれプロポーショニング
バルブ６０，６２が設けられている。本ブレーキシステ
ムはＸ配管式なのである。

【００１２】前記液通路３０と液通路３１との間には液
圧制御装置８８が設けられており、液通路４６と液通路
４７との間には液圧制御装置９０が設けられている。液
圧制御装置８８と液圧制御装置９０とは同じものである
ため、ここでは液圧制御装置９０について説明する。図
６に示すように、液圧制御装置９０のハウジング９２内
には有底のシリンダボア９４が形成されている。シリン
ダボア９４には液圧制御ピストン９６が液密かつ軸方向
に摺動可能に嵌合され、その液圧制御ピストン９６の後
方に液室９８が形成されている。液室９８は、ポート１
００によって液通路４６に接続されるとともにポート１
０６によって液通路４７に接続されている。上記ポート
１００と液室９８との間には開閉弁１１０が設けられて
いる。開閉弁１１０は弁子１１２，弁座１１４，スプリ
ング１１６等を備えており、弁子１１２はスプリング１
１６により弁座１１４に着座する方向に付勢されてい
る。

【００１３】液圧制御ピストン９６が後退端に位置する
場合には、制御ピストン９６の端面に設けられた突部１
２０が弁子１１２をスプリング１１６の弾性力に抗して
弁座１１４から離間させることによって、液通路４６と
液通路４７とを連通させる。液圧制御ピストン９６が僅
かに前進すれば、突部１２０が弁子１１２から離れ、開
閉弁１１０が閉じて液通路４６と液通路４７とを遮断す
る。

【００１４】一方、ハウジング９２には、スプライン孔
１３０が同心に形成され、ナット１３２がその外周面に
形成されたスプライン１３４において軸方向に移動可能
かつ回転不能に嵌合されている。このナット１３２には
ボールねじ１３６が螺合されている。

【００１５】ボールねじ１３６の液圧制御ピストン９６
側とは反対側の端部１４０は軸受１４２，１４４を介し
てハウジング９２により回転可能かつ軸方向に移動不能
に支持されている。この端部１４０の軸受１４２と１４
４との間の部分にはギヤ１４６が相対回転不能に取り付
けられるとともに、ピニオン１４８に噛み合わされてい
る。ピニオン１４８の軸部１５０はクラッチ１５２を介
して直流サーボモータ（以下、単にモータと称する）１
６０に接続されている。クラッチ１５２は、モータ１６
０の正・逆両方向の回転のピニオン１４８への伝達は許
容するが、ピニオン１４８の正，逆両方向の回転のモー
タ１６０への伝達は阻止するクラッチである。

【００１６】ボールねじ１３６はギヤ１４６，ピニオン
１４８を介してモータ１６０により回転させられ、それ
によりナット１３２が前進，後退させられる。また、ナ
ット１３２が前進させられれば、それに伴って、液圧制
御ピストン９６も液室９８の液圧の作用によって前進さ
せられ、開閉弁１１０は閉じる。その後、液室９８の容
積が増大し、液室９８の液圧が減少させられるとともに
ホイールシリンダ５６，５８の液圧が減少させられる。
この場合には、ボールねじ１３６は、液圧制御ピストン
９６に形成された有底孔１６２に収容される。ナット１
３２が後退させられれば、液圧制御ピストン９６もナッ
ト１３２の端面に押されて後退させられる。液室９８の
容積が減少し、液室９８の液圧が増大する。液圧制御ピ
ストン９６が後退端に達すれば、開閉弁１１０が開かれ
る。

【００１７】また、シリンダボア９４の開口部に設けら
れた皿ばねから成るストッパ１６４と、ベアリング１４
２と段部１６６との間に配設された皿ばねおよびワッシ
ャから成るストッパ１６８とによってナット１３２の後
退端および前進端がそれぞれ規定されており、ナット１
３２が、これらストッパ１６４あるいは１６８に当接す
れば、モータ１６０の回転が強制的に阻止される。

【００１８】モータ１６０は、図６に示すように、アン
チスキッド制御ユニット（以下、単にユニットという）
１７０により制御される。ユニット１７０は、図示しな
いＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，入力部，出力部およびそれ
らを接続するバスを有するコンピュータを主体とするも
のである。ユニット１７０の入力部には、左右前輪５
２，３６の回転速度をそれぞれ検出する回転速度センサ
１７２，１７４の出力信号，左右後輪３８，５４の回転
速度を検出する回転速度センサ１７６，１７７の出力信
号，ブレーキペダル１４が踏み込まれているか否かを検
出するブレーキスイッチ１７９の検出結果が供給されて
いる。また、ＲＯＭには推定車体速度，スリップ率等を
演算するプログラム、図１〜４にフローチャートで示す
プログラム，図８，９に示すテーブル等が格納されてい
る。

【００１９】ユニット１７０の出力部には、モータ制御
回路１８０を介してモータ１６０が、モータ制御回路１
８１を介して図示しないモータがそれぞれ接続されてい
る。上記プログラムの演算結果に基づいてモータ１６０
等が制御され、車輪３６，３８，５２，５４のスリップ
率ができる限り適正値に近い値に制御される。

【００２０】モータ制御回路１８０は図７に示すよう
に、主回路１８２，デューティ制御回路１８４，フィー
ドバック回路１８６等を備えている。モータ制御回路１
８１はモータ制御回路１８０と同様の構造であるため、
図示および説明を省略する。主回路１８２は電流供給方
向切換用のＭＯＳ型ＦＥＴ１８８および電流量制御用の
ＭＯＳ型ＦＥＴ１９０を直列に有する逆転用回路１９２
と、電流供給方向切換用のＭＯＳ型ＦＥＴ１９４および
電流量制御用のＭＯＳ型ＦＥＴ１９６を直列に有する正
転用回路１９８とを備えている。逆転用回路１９２およ
び正転用回路１９８は直流電源２００，直流サーボモー
タ１６０，抵抗器２０２を共通に含む閉回路となってい
る。

【００２１】逆転用回路１９２のＦＥＴ１８８は、ユニ
ット１７０から出力された逆転指令信号ＬINが増幅器に
よって増幅された信号がハイレベル（以下、ユニット１
７０が逆転指令信号Ｈ−ＬINを出力したと略記する）の
とき導通し、モータ１６０を逆方向に回転させる向きＰ
に電流が流れることを許容する。また、同様に、正転用
回路１９８のＦＥＴ１９４は、正転指令信号ＲINが増幅
された信号がハイレベル（以下、ユニット１７０が正転
指令信号Ｈ−ＲINを出力したときと略記する）のとき導
通し、モータ１６０を正方向に回転させる方向Ｑに電流
が流れることを許容する。

【００２２】デューティ制御回路１８４は、差動増幅器
２０４，ＰＷＭ発生回路２０６，ＡＮＤ回路，増幅器等
を含んでおり、ユニット１７０から出力される電流値指
令信号ＲPWM ，ＬPWM が差動増幅器２０４，ＰＷＭ発生
回路２０６，ＡＮＤ回路，増幅器等を経て電流量制御用
のＭＯＳ型ＦＥＴ１９０，１９６に供給される。直流電
源２００の電流は、電流量制御用のＭＯＳ型ＦＥＴ１９
０あるいは１９６を介してモータ１６０に供給され、そ
の回転速度が制御されるのである。

【００２３】また、フィードバック回路１８６は抵抗器
２０２の両端子間の電圧差を検出する検出回路，差動増
幅器２０８等を備えており、検出回路によって検出され
た信号が差動増幅器２０８により増幅されて差動増幅器
２０４にフィードバック信号として供給されるようにな
っている。差動増幅器２０４はユニット１７０から出力
された電流値指令信号ＲPWM あるいはＬPWM とフィード
バック信号との差に応じた信号をＰＷＭ発生回路２０６
に供給する。したがって、ＦＥＴ１９０，１９６には出
力信号ＲPWM ，ＬPWM がフィードバック信号により補正
された信号が供給されるのである。

【００２４】ユニット１７０から出力される電流値指令
信号ＲPWM ，ＬPWM 、すなわち、デューティ制御比Ｄpw
m は図８に示すテーブルに基づいて求められる。図から
明らかなように、スリップ状態量Ｗs が０近傍の値であ
る場合には、デューティ制御比Ｄpwm は０であるが、ス
リップ状態量Ｗs が正あるいは負でその絶対値が大きく
なればデューティ制御比Ｄpwm は正あるいは負でその絶
対値が大きくなることがわかる。ここで、正のデューテ
ィ制御比Ｄpwm は増圧制御を示し、負のデューティ制御
比Ｄpwm は減圧制御を示しており、負の場合には、符号
を反転させて正の信号として出力するようになってい
る。

【００２５】本実施例におけるスリップ状態量Ｗs は、
特開平３─５００５９号公報に記載の発明におけると同
様に次式から求められ、車輪のスリップ量と、車輪加速
度と推定車体加速度との差とによって決まる。Ｗs ＝Ｋa ・（Ｖw −Ｖs ）＋Ｋb ・（Ｇw −Ｇs ）ただし、Ｖw は車輪速度，Ｖs は目標車輪速度，Ｇw は
車輪加速度，Ｇs は推定車体加速度，Ｋa ，Ｋb は定数
であって加速度１Ｇが速度差２ｋｍ／ｈに相当するよう
に決定されている。制動時には、通常、推定車体速度Ｖ
soは一般的に直線的に減少するため推定車体加速度Ｇs
はほぼ一定の負の値となり、第２項のかっこ内は車輪加
速度Ｇw にほぼ一定値を加えた大きさとなる。そのた
め、スリップ状態量Ｗs は第１項のかっこ内のスリップ
量に車輪加速度を加味した値であると考えることがで
き、スリップ状態量の時間に対する減少，増加等変化は
第１項のそれとほぼ同じであるが、第１項より早い時点
で生じる。

【００２６】スリップ状態量Ｗs が正であるということ
は、スリップ量あるいはスリップ率（目標車輪速度Ｖs
の決め方で変わる）自体とそれの増大の兆候との和が小
さいということで、ブレーキシリンダ圧が不足している
ことを示しており、負であるということは、上記和が大
きく、ブレーキシリンダ圧が過大であることを示してい
る。また、正負いずれの場合においてもスリップ状態量
Ｗs の絶対値が大きければ、ブレーキシリンダ圧を急激
に制御して変化速度を大きくする必要があることを示し
ている。また、スリップ状態量Ｗs が正で増加傾向にあ
るということは、ブレーキシリンダ圧の不足傾向が増し
つつあることを示しているため、増圧勾配を増す必要が
あり、減少傾向にあるということはブレーキシリンダ圧
の不足傾向が減少しつつあることを示しているため、増
圧勾配を減少させる必要がある。それに対して、スリッ
プ状態量Ｗs が負でその絶対値が増加傾向にあるという
ことは、ブレーキシリンダ圧の過大傾向が増しつつある
ことを示しているため、減圧勾配を増す必要があり、減
少傾向にあるということはブレーキシリンダ圧の過大傾
向が減少しつつあることを示しているため、減圧勾配を
減少させる必要がある。つまり、スリップ状態量Ｗs は
ブレーキシリンダ圧変更要求量であり、ブレーキシリン
ダ圧をスリップ状態量Ｗs の要求通りに制御できれば、
制動性能を向上させることができるのである。

【００２７】モータ制御回路１８０におけるユニット１
７０の制御は表１に基づいて行われる。

【００２８】

【表１】

【００２９】スリップ状態量Ｗs が正で絶対値が大きい
場合には、増圧モードが設定される。ユニット１７０が
正転指令信号Ｈ−ＲINを出力するとともに、図８のテー
ブルから求められたデューティ制御比Ｄpwm の絶対値
（この場合は、もともと正の値であるから求められたま
まの値）を電流値指令信号ＲPWM として出力する。その
結果、正転用回路１９８によって矢印Ｑの方向に電流が
流れさせられ、モータ１６０はＦＥＴ１９６に制御され
た回転速度で正方向に回転させられる。液圧制御ピスト
ン９６が後退させられて液室９８の容積が減少させら
れ、ホイールシリンダ５６，５８の液圧が増加させられ
る。

【００３０】スリップ状態量Ｗs が正で、減少中であっ
て、後述するしきい値Ｗsdになった場合には、増圧制動
保持モードが設定される。ユニット１７０によって、逆
転指令信号Ｈ−ＬINとデューティ制御比０％の電流値指
令信号ＬPWM とが出力されることによって発電制動が行
われ、モータ１６０の正方向の回転が抑制される。増圧
制動保持モードが設定されることによって、モータ１６
０が電源２００から切り離されて閉回路２１０が形成さ
れる。その結果、モータ１６０は発電機として作用する
ことになるため、閉回路２１０にはその逆起電力によっ
て矢印Ｒの方向に電流が流れさせられる。この方向Ｒ
は、モータ１６０を逆方向に回転させる場合に流れる電
流の方向Ｐと同じであり、発電によるエネルギは閉回路
２１０内で消費されて、モータ１６０の回転が抑制され
る。このように、モータ１６０の正方向の回転が抑制さ
れることによってホイールシリンダ５６，５８の増圧勾
配が緩やかにされる。いいかえれば、増圧勾配を緩やか
にするためには、電流値指令信号ＲPWM の値を小さくし
ても、モータ１６０の慣性のため、一旦速くなった回転
速度を小さくすることは直ちにはできないため、回転を
抑制することによって回転速度を小さくし、増圧勾配を
緩やかにするのである。

【００３１】スリップ状態量Ｗs が負で、絶対値が大き
い場合には、ユニット１７０は逆転指令信号Ｈ−ＬINを
出力するとともに、図８のテーブルに基づいたデューテ
ィ制御比Ｄpwm の絶対値（負の符号を除いた値）を電流
値指令信号ＬPWM として出力する。その結果、逆転用回
路１９２には矢印Ｐの方向の電流が流れさせられ、モー
タ１６０は逆方向にＦＥＴ１９０に制御された速度で回
転させられる。これにより液圧制御ピストン９６が前進
させられてホイールシリンダ５６，５８の液圧は減少さ
せられる。

【００３２】スリップ状態量Ｗs が負で、かつ、減少傾
向から増加傾向に転じた場合には、減圧制動モードが設
定され、それまでとは逆方向、すなわち正方向に回転さ
せる方向の電圧がモータ１６０に与えられる。ユニット
１７０は正転指令信号Ｈ−ＲIN，デューティ制御比１０
０％の電流値指令信号ＲPWM を出力する。その結果、正
転用回路１９８に矢印Ｑの方向に電流を流れさせる向き
に電圧が印加され、モータ１６０の回転は抑制される。
すなわち、減圧勾配が緩められるのである。

【００３３】減圧制動モードが設定されてから設定時間
経過後に、減圧制動保持モードが設定される。ユニット
１７０によって、正転指令信号Ｈ−ＲINとデューティ制
御比０％の電流値指令信号ＲPWM とが出力される。減圧
制動保持モードが設定されることによって閉回路２１０
が形成され、前述のように、モータ１６０の回転が抑制
される。

【００３４】上記減圧制動モードの実行時間は、図９に
示すように、それまでモータ１６０が逆方向に連続して
回転していた時間に応じて設定される。図から明らかな
ように、減圧時間が長くモータ１６０が定常状態に達し
ていた場合には、減圧制動モードの実行時間が長く設定
され、減圧時間が短く定常状態に達していなかった場合
には短く設定される。

【００３５】本実施例においては、モータ１６０が停止
したことを確認してから減圧制動モードから減圧制動保
持モードに切り換えるのではなく、上記設定時間経過後
に、モータ１６０の回転が停止していなくても減圧制動
保持モードに切り換えるのである。設定時間が長すぎる
とモータ１６０が正方向に回転してしまう恐れがあるた
め、設定時間は、モータ１６０の回転を停止させるのに
必要な時間よりやや短めに設定される。

【００３６】アンチスキッド制御が終了した場合には、
制御終了モードが設定される。すなわち、液圧制御ピス
トン９６を後退端位置に移動させる処理である。この際
には速度制御を行う必要はないが、液圧制御ピストン９
６のストッパ１６４への衝突を緩和するために、デュー
ティ制御比４０％とした場合の増圧モードとされてい
る。アンチスキッド制御終了処理完了後、すなわち、制
御が終了し、上記液圧制御ピストン９６が後退端位置に
戻された後には、非制御モードが設定され、ユニット１
７０から信号は出力されない状態となる。

【００３７】以上のように構成された液圧ブレーキ装置
においては、通常は、ブレーキペダル１４が踏み込まれ
れば、加圧ピストン１８，２０が前進させられて加圧室
２２，２４に液圧が発生し、その液圧がそのままホイー
ルシリンダ４０，４２，５６，５８に伝達されて車輪の
回転が抑制される。

【００３８】ブレーキペダル１４の踏込み力が路面の摩
擦係数との関係で過大となり、車輪のスリップ率が適正
範囲を超えた場合には、アンチスキッド制御が行われ
る。ユニット１７０はモータ１６０を制御することによ
って液圧制御装置８８，９０の液圧制御ピストンを作動
させ、ブレーキシリンダ圧を適正なスリップ率が得られ
るように制御するのである。アンチスキッド制御は液圧
制御装置８８，９０それぞれに対して独立に行われる
が、以下、液圧制御装置９０における制御について、図
１ないし４のフローチャートに基づいて説明する。液圧
制御装置８８における制御についての説明は液圧制御装
置９０における制御と同様であるため省略する。

【００３９】図２のフローチャートに示すメインルーチ
ンは常時繰り返し実行される。このメインルーチンは液
圧制御装置８８，９０に共通のルーチンである。まず、
ステップ１（以下、Ｓ１と略称する。他のステップにつ
いても同じ）において、ユニット１７０のＲＡＭに設け
られている各フラグ，カウンタ等をクリアする等の初期
化が行われる。Ｓ２において、回転速度センサ１７２〜
１７７の出力値Ｖｗ＊＊（＊＊：FL,FR,RL,RR ）が読み
込まれ、推定車体速度Ｖsoが演算される。通常は最大車
輪速度が車体速度を表すとし、その最大車輪速度の減速
度が１．２Ｇを越えた場合は減速度を１．２Ｇに固定し
て車体速度を演算することが行われるのである。

【００４０】Ｓ３において、式Ｖs ＝Ｖso−Ｋso・ΔＶ
から目標車輪速度Ｖs が求められ、Ｓ４において、推定
車体加速度Ｇs が式Ｇs ＝Ｋso（Ｖso(n) −Ｖso(n-1)
）／ΔＴから求められ、車輪加速度Ｇw が式Ｇw ＝Ｋw
（Ｖw(n)−Ｖw(n-1)）／ΔＴから求められる。ここ
で、Ｋso，ΔＶ，Ｋw ，Ｋsoは定数，添字ｎ，ｎ−１は
今回演算値，前回演算値をそれぞれ示している。

【００４１】Ｓ５において、予めＲＯＭに記憶されてい
る値Ｖso，Ｖs ，Ｇw ，Ｇs の妥当範囲が読み込まれ、
Ｓ６において、Ｓ２〜Ｓ４で求められたこれらの値Ｖs
o，Ｖs ，Ｇw ，Ｇs とＳ５において読み込まれた範囲
とが比較され、求められた値が妥当であるか否かが判定
される。異常であると判定された場合には、Ｓ７におい
て異常フラグがセットされ、運転者に警告が発せられ
る。Ｓ８において、液圧制御ピストン９６を後退端に移
動させることによって、マスタシリンダ１２の加圧室２
４とホイールシリンダ５６，５８とが連通させられ、非
制御モードが設定され、Ｓ２に戻される。異常であると
判定された場合には、割り込み信号が発せられても、割
り込みルーチンが実行されないようになっている。ま
た、異常でないと判定されれば、そのままＳ２に戻され
る。

【００４２】メインルーチンの実行中に割り込み信号が
発せられれば、図３のフローチャートに示す割り込みル
ーチンが実行される。割り込み信号は、例えば５ｍｓ毎
に発せられ、１回の実行が終わる毎にメインルーチンに
戻される。液圧制御装置９０は、左前輪５２，右後輪５
４のスリップ率が適正範囲内になるよう制御されるもの
であるが、ここでは、左前輪５２に対して制御される場
合について説明する。

【００４３】Ｓ２０において、スリップ状態量Ｗs が、
左前輪５２の車輪速度ＶwFL ，目標車輪速度Ｖs ，車輪
加速度ＧwFL ，車体加速度Ｇs から前述の式Ｗs ＝Ｋa
・（ＶwFL −Ｖs ）＋Ｋb ・（ＧwFL −Ｇs ）に基づい
て演算される。Ｓ２１において、アンチスキッド制御フ
ラグＦsta が１か否かが判定される。

【００４４】本ルーチンが最初に実行される場合には、
アンチスキッド制御フラグＦsta は０であるため、ＮＯ
と判定され、Ｓ２２，２３においてアンチスキッド制御
開始条件が満たされたか否かが判定される。Ｓ２２にお
いて、ブレーキスイッチ１７９の出力信号が読み込ま
れ、Ｓ２３において、ブレーキスイッチ１７９の出力信
号がＯＮで、かつ、Ｓ２０で演算されたスリップ状態量
Ｗs が負の値であってその絶対値が設定値より大きいか
否かが判定されるのである。上記条件が満たされる場合
には、アンチスキッド制御が開始され、Ｓ２４において
アンチスキッド制御フラグＦsta が１にセットされ、Ｓ
２５以降が実行される。上記条件が満たされない場合に
は、アンチスキッド制御は開始されず、そのままメイン
ルーチンに戻される。

【００４５】アンチスキッド制御中であり、Ｓ２１にお
いてＹＥＳと判定された場合には、Ｓ２６，２７におい
て、アンチスキッド制御終了条件を満たすか否かが判定
される。Ｓ２６において、ブレーキスイッチ１７９の出
力信号が読み込まれ、Ｓ２７において、ブレーキスイッ
チ１７９の出力信号がＯＦＦであるか否か、Ｓ２で演算
された推定車体速度Ｖsoが５ｋｍ／ｈ以下であるか否か
が判定されるのである。上記２条件の少なくとも一方が
満たされる場合には、Ｓ２９以降が実行され、アンキス
キッド制御が終了させられる。いずれの条件も満たさな
い場合には、アンチスキッド制御が続けられ、Ｓ２８に
おいて終了カウンタＴend がクリアされ、Ｓ２５以降が
実行される。

【００４６】このように、本ルーチンの制御は上記非ア
ンチスキッド制御時，アンチスキッド制御終了時，アン
チスキッド制御中に分けられており、まず、アンチスキ
ッド制御終了時における制御について説明する。Ｓ２９
において、制御終了モードが設定され、液圧制御ピスト
ン９６が後退端位置に向かって移動させられる。モータ
１６０が正回転させられることによって、ナット１３２
が後退させられ、液圧制御ピストン９６が液室９８の液
圧に抗して後退させられるのである。Ｓ３０において終
了カウンタのカウント値Ｔend がカウントアップされ、
Ｓ３１において終了カウンタのカウント値Ｔend が設定
カウント値Ｔend0以上であるか否かが判定される。

【００４７】最初にＳ３１が実行される場合には、終了
カウンタのカウント値Ｔend は１であるためＮＯと判定
され、メインルーチンに戻される。終了カウンタのカウ
ント値Ｔend が設定カウント値Ｔend0以上になりＹＥＳ
と判定されれば、Ｓ３２，Ｓ３３においてアンチスキッ
ド制御フラグＦsta が０とされるとともに終了カウン
タ，増圧カウンタ，減圧カウンタ等すべてのカウンタの
カウント値が０にされる。Ｓ３４において、非制御モー
ドに設定され、メインルーチンに戻される。

【００４８】上記設定カウント値Ｔend0は制御ピストン
９６が前進端位置から後退端位置に移動するまでに必要
なカウント数であり、５０〜１００ｍｓｅｃに相当する
カウント数である。終了カウンタのカウント値Ｔend が
設定カウント値Ｔend0に達したときには、制御終了時に
液圧制御ピストン９６がどの位置にあっても後退端への
復帰が保証される。制御終了時には、通常、液圧制御ピ
ストンが前進端と後退端との途中にあるため、終了カウ
ンタのカウント値Ｔend が設定カウント値Ｔend0に達す
る以前に液圧制御ピストン９６が後退端に達し、ナット
１３２がストッパ１６４に当接することによって、モー
タ１６０の回転が強制的に停止させられる。液圧制御ピ
ストン９６が後退端に戻されることによって液通路４６
と液通路４７とが連通させられ、通常の液圧ブレーキに
なる。

【００４９】次に、アンチスキッド制御中あるいはアン
チスキッド制御開始時における制御について説明する。
Ｓ２５において、スリップ状態量Ｗｓに基づいて図８の
テーブルからデューティ制御比Ｄpwm が求められ、Ｓ３
５において、デューティ制御比Ｄpwm が負であるか否か
が判定される。デューティ制御比Ｄpwm が負であり、Ｙ
ＥＳと判定された場合には、Ｓ３６において減圧処理が
行われ、０以上であり、ＮＯと判定された場合にはＳ３
７において増圧処理が行われる。

【００５０】アンチスキッド制御開始時には、スリップ
状態量Ｗs は負でその絶対値が大きいため、デューティ
制御比Ｄpwm が負の値となり、Ｓ３５においてＹＥＳと
判定され、Ｓ３６において減圧処理が行われる。この減
圧処理について図４のフローチャートに基づいて説明す
る。Ｓ５０において、今回のスリップ状態量Ｗs(n)が前
回のスリップ状態量Ｗs(n-1)に設定値Ｖupを加えた大き
さより大きいか否かが判定される。設定値Ｖupは０．５
ｋｍ／ｈ以下の正の値である。振動等によってスリップ
状態量Ｗs が変化するため、単純にスリップ状態量Ｗs
(n)が前回のスリップ状態量Ｗs(n-1)より大きいか否か
を判定すると、判定を誤ってしまうことがある。これを
回避するために設定値Ｖupが加えられるのである。今回
のスリップ状態量Ｗs(n)が前回のスリップ状態量Ｗs(n-
1)より小さくて減少傾向にあるか、あるいはほぼ等しい
場合にはＮＯと判定され、Ｓ５１以降において減圧制御
が実行される。今回のスリップ状態量Ｗs(n)が前回のス
リップ状態量Ｗs(n-1)より設定値Ｖup以上大きく、増加
傾向にある場合にはＹＥＳと判定され、Ｓ５５以降にお
いて、制動制御が行われる。

【００５１】アンチスキッド制御の開始時には、スリッ
プ状態量Ｗs が減少中であり、最初は前回のスリップ状
態量Ｗs(n-1)は０で、今回のスリップ状態量Ｗs(n)は負
である。そのため、Ｓ５０の判定はＮＯとなり、Ｓ５１
において、減圧モードが設定され、モータ１６０がＦＥ
Ｔ１９０に制御された回転速度で逆方向に回転させられ
る。ナット１３２が前進させられ、液圧制御ピストン９
６が液室９８の液圧によって前進させられる。開閉弁１
１０が閉状態となり、液室９８の容積の増大に伴って、
ホイールシリンダ５６，５８の液圧が低下させられる。
Ｓ５２において減圧カウンタのカウント値Ｔdwn がアッ
プされ、Ｓ５３において、減圧カウンタＴdwn のカウン
ト値から図９に基づいて制動時間Ｔstp が求められる。
Ｓ５４において、増圧カウンタ, 制動カウンタがクリア
され、メインルーチンに戻される。

【００５２】スリップ状態量Ｗs が減少傾向にあるか、
あるいは変動しない間はＳ５０の判定がＮＯとなって減
圧処理が行われるが、スリップ状態量Ｗs が増加傾向に
転じ、Ｓ５０においてＹＥＳと判定された場合には、Ｓ
５５において制動カウンタのカウント値Ｔhld が制動時
間Ｔstp に相当する値より大きいか否かが判定される。
最初にこのステップが実行される場合には、制動カウン
タのカウント値Ｔhldは０であるためＮＯと判定され、
Ｓ５６において減圧制動モードが設定され、逆方向に回
転していたモータ１６０に正方向回転の電圧が印加され
る。Ｓ５７，５８において制動カウンタがカウントアッ
プされ、減圧カウンタがクリアされ、メインルーチンに
戻される。

【００５３】制動カウンタのカウント値Ｔhld が制動時
間Ｔstp に相当する値に達すれば、Ｓ５５においてＹＥ
Ｓと判定され、Ｓ５９において減圧制動保持モードが設
定される。その結果、図７における破線に示す回路２１
０が形成される。Ｓ５６〜５８の実行によってモータ１
６０が停止させられれば、減圧制動保持モードが設定さ
れることによってモータ１６０は保持状態に保たれる。
モータ１６０が停止させられなければ、逆起電力によっ
て停止させられ、その後は保持状態に保たれる。Ｓ６０
において制動カウンタがカウントアップされ、メインル
ーチンに戻される。

【００５４】次に、図８によるデューティ制御比Ｄpwm
が０以上で、Ｓ３７において増圧処理が行われる場合に
ついて、図１のフローチャートに基づいて説明する。通
常のアンチスキッド制御においては、減圧処理が行われ
ることによってスリップ状態量Ｗs が増加傾向に転じ、
負の設定値Ａに達した時点において、デューティ制御比
Ｄpwm が０以上となり増圧処理が開始されるのである。

【００５５】Ｓ７０において、今回のスリップ状態量Ｗ
s(n)が前回のスリップ状態量Ｗs(n-1)に設定値Ｖdwn を
加えた大きさより大きいか否かが判定される。設定値Ｖ
dwnは０．５ｋｍ／ｈ以下の正の値であり、Ｓ５０にお
ける設定値Ｖupと同様に、振動等によるスリップ状態量
Ｗs の変化による誤判定を回避するために加えられる値
である。今回のスリップ状態量Ｗs(n)が前回のスリップ
状態量Ｗs(n-1)より設定値Ｖdwn 以上大きく、増加傾向
にある場合にはＹＥＳと判定され、Ｓ７１以降が実行さ
れる。今回のスリップ状態量Ｗs(n)が前回のスリップ状
態量Ｗs(n-1)より小さく減少傾向に転じたか、あるいは
ほぼ等しい場合にはＮＯと判定され、Ｓ７６以降が実行
される。

【００５６】最初にＳ７０が実行される場合にはＹＥＳ
と判定され、Ｓ７１において増圧モードが設定される。
モータ１６０が正方向に回転させられ、ナット１３２が
後退させられ、液圧制御ピストン９６が液室９８の液圧
に抗して後退させられる。液室９８の容積が減少させら
れ、ホイールシリンダ５６，５８の液圧が高められるの
である。前述のように、増圧処理は減圧処理が行われた
後に行われるのであるが、Ｓ３６における減圧処理の終
了時には、モータ１６０の回転が抑制されているため、
Ｓ７１において減圧制動保持モードから増圧モードに切
り換えられた際、モータ１６０が速やかにかつ常に同じ
傾向で正方向の回転を開始する。次に、Ｓ７２，Ｓ７３
において、増圧カウンタのカウント値Ｔupがアップさ
れ、減圧カウンタのカウント値Ｔdwn がクリアされる。
その後、Ｓ７４において今回のスリップ状態量Ｗs が最
大スリップ状態量Ｗspとされ、Ｓ７５において最大スリ
ップ状態量Ｗspに係数Ｋd を掛けることによってしきい
値Ｗsdが求められ、メインルーチンに戻される。本実施
例において、係数Ｋd は０．４である。

【００５７】スリップ状態量Ｗs の増加中においては、
今回のスリップ状態量が順次、最大スリップ状態量Ｗsp
とされ、しきい値Ｗsdが順次求められる。したがって、
しきい値Ｗsdはスリップ状態量Ｗs の増加に伴って増加
することになる。一方、最大スリップ状態量Ｗspが大き
ければ、モータ１６０の正方向の回転速度も大きくされ
るため、しきい値Ｗsdは、モータ１６０の最大回転速
度、すなわち慣性が大きいほど大きい値とされるのであ
る。

【００５８】スリップ状態量Ｗs が増加傾向から減少傾
向に転じれば、Ｓ７０においてＮＯと判定され、Ｓ７６
において今回のスリップ状態量Ｗｓが前回Ｓ７５におい
て求められたしきい値Ｗsdより大きいか否かが判定され
る。ここで、しきい値Ｗsdは、スリップ状態量Ｗs の極
大値Ｗspの４０％の大きさとされている。Ｓ７６が最初
に実行される場合には、ＹＥＳと判定され、Ｓ７７，Ｓ
７８において引き続き増圧モードが設定され、増圧カウ
ンタのカウント値Ｔupがアップされる。

【００５９】スリップ状態量Ｗs がしきい値Ｗsd以下と
なり、Ｓ７６においてＮＯと判定されれば、Ｓ７９にお
いて増圧制動保持モードが設定される。ユニット１７０
は信号Ｈ−ＬINを出力するのみとなり、モータ１６０に
は、正方向に回転させる電圧も、逆方向に回転させる電
圧も印加させられず、閉回路２１０が形成される。モー
タ１６０は発電機として作用することになるため、発電
制動によってモータ１６０の回転が抑制される。その
後、Ｓ８０において増圧カウンタのカウント値Ｔupがア
ップされる。

【００６０】スリップ状態量Ｗs がしきい値Ｗsd以下に
なったということは、近い将来にモータ１６０の正方向
の回転を停止させ、あるいは逆方向の回転を開始させる
必要が生じるということであるため、本実施例において
は、スリップ状態量Ｗs がしきい値Ｗsd以下になった時
点においてモータ１６０の回転が抑制されることによっ
て増圧勾配が積極的に緩められるのである。

【００６１】一方、デューティ制御比Ｄpwm が０％の場
合には、Ｓ３５においてＮＯと判定され、増圧モードが
設定されるが、その場合には、デューティ制御比０％の
電流値指令信号ＲPWM が出力されるため、モータ１６０
は保持状態に保たれることになる。本実施例において
は、デューティ制御比０％の場合も増圧モードに含まれ
る。

【００６２】以下、実際の制御の一例を図１０に基づい
て説明する。時間ｔ₀ において、アンチスキッド制御が
開始され、減圧モードが設定される。スリップ状態量Ｗ
s が減少傾向から増加傾向に転じると（時間ｔ₁ ）、減
圧モードから減圧制動モードに切り換えられ、さらに設
定時間Ｔstp 経過後に減圧制動保持モードに切り換えら
れる。次に、スリップ状態量が負の設定値Ａ以上になる
と（時間ｔ₂ ）、増圧モードが設定される。スリップ状
態量Ｗs が増加傾向にあるため、スリップ状態量Ｗsが
順次最大スリップ状態量Ｗspとされ、しきい値Ｗsdが順
次求められ、極大値Ｗsp1 の４０％の大きさがしきい値
Ｗsd1 とされる。スリップ状態量Ｗs が減少傾向に転
じ、スリップ状態量Ｗs がしきい値Ｗsd1まで低下する
と（時間ｔ₃ ）、増圧制動保持モードに切り換えられ
る。さらに、スリップ状態量Ｗs が減少し、負の設定値
Ａ以下になると（時間ｔ₄ ）、減圧モードに切り換えら
れる。

【００６３】すなわち、モータ１６０の正方向の回転が
時間ｔ₃ において抑制され、その後、時間ｔ₄ において
モータ１６０が逆方向に回転するように制御される。時
間ｔ₃ から増圧勾配が緩やかにされ、時間ｔ₄ において
モータ１６０が逆方向に回転させられるのである。時間
ｔ₃ から時間ｔ₄ までの間にモータ１６０の回転が十分
に抑制されるため、モータ１６０を速やかに逆方向に回
転させることができる。

【００６４】以下、同様の制御が行われるのであるが、
時間ｔ₆ において増圧モードから増圧制動保持モードに
切り換えられるのであるが、時間ｔ₇ 付近のように、ス
リップ状態量Ｗs が負の設定値Ａ以下にならない場合に
は、減圧モードに切り換えられることなく、再び、増圧
モードに切り換えられる。その場合においても、モータ
１６０の回転が抑制されているため、速やかに正方向に
回転させることができる。また、時間ｔ₉ 付近のよう
に、スリップ状態量Ｗs が減少中であっても、しきい値
Ｗsd以下にならない場合には、増圧制動保持モードに切
り換えられない。

【００６５】以上のように、スリップ状態量Ｗs が減少
中であって、しきい値Ｗsdまで低下した時点において増
圧モードから増圧制動保持モードに切り換えられるた
め、モータ１６０の正方向の回転の減速遅れを小さくす
ることができる。そのため、増圧勾配を緩やかにするこ
とができるとともに増圧し過ぎを良好に回避することが
できる。また、しきい値Ｗsdの大きさは、極大値Ｗspの
大きさに基づいて決められるため極大値Ｗspが大きく、
モータ１６０の最大回転速度が大きいほど大きくなる。
したがって、モータ１６０の回転を慣性に応じて良好に
抑制することができる。さらに、その後、減圧モード，
増圧モードのいずれが選択されても、モータ１６０を次
の制御指令に迅速に応答させることができる。制御指令
に忠実に追従した液圧波形が得られるのであり、それに
よってブレーキ液圧の制御精度、つまりアンチスキッド
制御精度が向上する効果が得られる。

【００６６】なお、上記実施例において、増圧制動保持
モードが設定された場合には、モータ１６０を正方向に
回転させる電圧も逆方向に回転させる電圧も印加しない
非印加状態に保つことによって回転が抑制されるように
されていたが、モータ１６０に逆方向に回転させる電圧
を印加すること等によって回転が抑制されるようにして
もよい。

【００６７】また、上記実施例においては、しきい値Ｗ
sdを求める場合の係数Ｋd の値が常に一定の０．４とさ
れていたが、この値に限ったことではなく、別の値とし
てもよい。さらに、常に一定ではなく、スリップ状態量
Ｗs の極大値の大きさ、増圧カウンタのカウント値Ｔup
の大きさ、スリップ状態量Ｗs の変化勾配等を加味して
決定されるようにしてもよい。

【００６８】その他、いちいち例示することはしない
が、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】本発明の一実施例であるアンチスキッド制御装
置のユニットに格納された増圧処理サブルーチンを示す
フローチャートである。

【図２】上記ユニットに格納されたメインプログラムを
示すフローチャートである。

【図３】上記ユニットに格納されたメインプログラムの
割り込みルーチンを示すフローチャートである。

【図４】上記ユニットに格納された減圧処理サブルーチ
ンを示すフローチャートである。

【図５】上記実施例のアンチスキッド制御装置の全体図
である。

【図６】上記実施例の液圧制御装置の断面図である。

【図７】上記実施例のモータ駆動回路の回路図である。

【図８】上記ユニットに記憶されているスリップ状態量
とデューティ制御比との関係を示すグラフである。

【図９】上記ユニットに格納されている減圧カウンタの
カウント値と制動時間との関係を示すグラフである。

【図１０】上記実施例のアンチスキッド制御装置の制御
例を示すグラフである。

【図１１】本発明の構成を概念的に示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１０マスタシリンダ３０，３１，４６，４７液通路３６，３８，５２，５４車輪４０，４２，５６，５８ホイールシリンダ８８，９０液圧制御装置９６液圧制御ピストン１６０モータ（直流サーボモータ）１７０アンチスキッド制御ユニット１８０モータ制御回路１８８，１９０，１９４，１９６ＦＥＴ２００電源２０４ＰＷＭ発生回路

フロントページの続き (56)参考文献特開平６−72312（ＪＰ，Ａ) 特開平６−72311（ＪＰ，Ａ) 特開平６−64520（ＪＰ，Ａ) 特開平５−213173（ＪＰ，Ａ) 特開平４−231243（ＪＰ，Ａ) 特開平２−231257（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−85863（ＪＰ，Ａ) 特開平６−64517（ＪＰ，Ａ) 特開平４−271945（ＪＰ，Ａ) 特開平３−50059（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60T 8/00 B60T 8/32 - 8/96

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】正・逆両方向に回転可能な電動モータ
と、その電動モータの正方向および逆方向の回転によっ
て後退および前進させられる可動部材と、その可動部材
の後退および前進により容積が減少および増大させら
れ、車輪の回転を抑制するブレーキシリンダに連通させ
られた液室と、前記電動モータを正方向に回転させて前
記ブレーキシリンダの液圧を増大させ、あるいは前記逆
方向に回転させてブレーキシリンダの液圧を減少させる
モータ制御装置とを備えたアンチスキッド制御装置にお
いて、前記モータ制御装置に、前記ブレーキシリンダの液圧の変更要求量であるブレー
キシリンダ圧変更要求量の極大値に予め定められた係数
を掛けたしきい値を決定するしきい値決定手段と、前記電動モータが正方向に回転中であって、かつ、前記
ブレーキシリンダ圧変更要求量が前記極大値から前記し
きい値決定手段によって決定されたしきい値まで減少し
た場合に、前記電動モータの電気的な回転抑制を開始す
る回転抑制手段とを設けたことを特徴とするアンチスキ
ッド制御装置。