JP3697722B2 - アンチスキッド制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【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し、特に駆動輪に対する制動力を適切に制御するアンチスキッド制御装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
車両の急制動時に車輪がロックしないように、各車輪の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普及している。このアンチスキッド制御装置としては車両の各車輪の車輪速度を検出し、検出結果に応じて各車輪のホイールシリンダに対する減圧、増圧もしくは保持の何れかの制御モードを決定し、この制御モードに応じてブレーキ液圧を制御し、最大摩擦係数が得られるように制動力を制御する装置が知られている。
【０００３】
また、特開昭６３−２２２９６２号公報には、アンチスキッド制御あるいはトラクション制御を行なう際に、制御が振動状態に陥ってスリップを適正量に保ち得なくなることを防止するため、スリップ検出手段からの出力信号がブレーキ液圧を増圧すべきことを示す値に達した際と減圧すべきことを示す値に達した際とのうち少くとも一方において、ブレーキ液圧制御手段の増圧制御開始または減圧制御開始を１制御サイクル中に少くとも１回、一定時間遅延させる遅延手段を設けた装置が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般的な乗用車両の車輪は前後各二輪であり、前輪駆動車又は後輪駆動車では、前輪又は後輪の何れかが内燃機関に連結され直接駆動される駆動輪となっており、他方が内燃機関に連結されない従動輪となっている。そして、前後輪の全てが駆動輪の車両が四輪駆動車（４ＷＤ）と称呼される。何れにおいても、連結する駆動輪間の回転数の差を吸収し円滑な転がり走行ができるように差動装置（ディファレンシャルギヤ）が設けられている。即ち、差動装置によって両駆動輪に等しいトルクが伝達されるように制御される。
【０００５】
また、駆動輪の一方のみがスリップするような場合の不具合を防止すべく、差動装置内に摩擦トルクを発生する機構や機械的なクラッチ機構を設け、差動作用の制限と駆動力の増大を図った差動制限装置（ＬＳＤ）も採用されている。四輪駆動車においては前方の車輪と後方の車輪も差動装置（所謂センタディファレンシャル）等を介して連結されており、更に差動制限装置、ビスカスカップリング等を具備したものも普及している。このような差動制限装置装着車や四輪駆動車においては、アンチスキッド制御が開始し一方側の駆動輪に大きなスリップが生じたときには、トルク干渉により駆動輪間で交互に大きなスリップが生じ、振動を惹起することがあり、制動作動時のフィーリングが損なわれる。特に、路面反力の小さい低摩擦係数路面ではシャフトのねじれ振動が発生し易い。また、ホイールシリンダ液圧の減圧制御後に行なうパルス増圧制御において、車輪速度の回復時のピーク近傍で大きく増圧されることによって振動が助長される。
【０００６】
図７は、従来の四輪駆動車のアンチスキッド制御装置における車両制動時の制御状態を示すもので、前方の駆動輪（以下、前輪という）の車輪速度Ｖｗｆと後方の駆動輪（以下、後輪という）の車輪速度Ｖｗｒの変化と、両車輪のホイールシリンダ液圧Ｐｗｆ，Ｐｗｒの変化を示している。先ず、前輪にスリップが生じ制御が開始してホイールシリンダ液圧Ｐｗｆが減圧されたとき、後輪には差動装置を介して大きな駆動トルクが伝達されるのでスリップが抑制され、後輪のホイールシリンダ液圧Ｐｗｒは増加を続ける。ｔ１時点において前輪のホイールシリンダ液圧Ｐｗｆが減圧され、車輪速度Ｖｗｆが回復することによって差動装置が作用したとき、後輪のホイールシリンダ液圧Ｐｗｒが高いので、後輪の車輪速度Ｖｗｒは急激に大きなスリップを生じｔ２時点で減圧作動を開始することになる。そして、後輪の車輪速度Ｖｗｒが回復し始めると、差動装置の作用により前輪の車輪速度Ｖｗｆが低下し、ホイールシリンダ液圧Ｐｗｆが減圧作動を開始する。而して、前後の車輪に対し交互に大きなスリップが生じ、車輪速度Ｖｗｆ，Ｖｗｒは図７に示すように振動することとなる。
【０００７】
上記のようにして発生する振動を防止する手段としては、例えば電磁クラッチ機構を付設し、アンチスキッド制御開始時にニュートラルにする手段があるが、別途電磁クラッチ機構等を必要としコストアップとなる。また、上記特開昭６３−２２２９６２号公報に記載の装置は差動制限装置装着車や四輪駆動車に対しては十分に機能を発揮し得ない。
【０００８】
そこで、本発明は、全ての車輪が駆動輪の車両において、トルク干渉に伴う振動を惹起することなく適切にスリップを防止し得るアンチスキッド制御装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【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図１に構成の概要を示したように、差動装置ＤＦを介して連結する駆動輪ＦＷ，ＲＷを含む全ての車輪の各々に装着し制動力を付与するホイールシリンダＷｆ，Ｗｒ等と、これらホイールシリンダＷｆ，Ｗｒ等にブレーキ液圧を供給する液圧発生装置ＰＧと、この液圧発生装置ＰＧとホイールシリンダＷｆ，Ｗｒ等との間に介装しホイールシリンダＷｆ，Ｗｒ等のブレーキ液圧を制御する液圧制御装置ＦＶと、各車輪の車輪速度を検出する車輪速度検出手段Ｓｆ，Ｓｒ等と、車輪速度検出手段Ｓｆ，Ｓｒ等の出力信号に応じて各車輪のスリップ状態を検出するスリップ検出手段ＳＬと、スリップ検出手段ＳＬの検出結果に基づき少くとも減圧モード、保持モード及びパルス増圧モードの何れかの制御モードを設定し、この制御モードに応じて液圧制御装置ＦＶを駆動して制動力を制御する制動力制御手段ＢＣを備えたアンチスキッド制御装置において、制御対象（例えば駆動輪ＦＷ）以外の全ての他の駆動輪に対し、前記制御モードのうち何れが設定されているかを判定する制御モード判定手段ＣＭと、全ての他の駆動輪に対し減圧モードが設定されなくなるまで、制御対象の駆動輪ＦＷに対するパルス増圧モードの制御開始を遅延する増圧遅延手段ＰＤとを備えることとしたものである。尚、パルス増圧モードとは、ホイールシリンダ液圧に対し増圧と保持を繰り返し、増圧時間を適宜変化させる制御モードを言い、増圧時間制御モードあるいはステップ増圧モードとも呼ばれる。
【００１１】
【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、液圧発生装置ＰＧを駆動すると液圧制御装置ＦＶを介してホイールシリンダＷｆ，Ｗｒ等の各々にブレーキ液圧が供給され、差動装置ＤＦを介して連結された駆動輪ＦＷ，ＲＷを含む全ての車輪の各々に対し制動力が付与される。一方、車輪速度検出手段Ｓｆ，Ｓｒによって駆動輪ＦＷ，ＲＷを含む車輪の回転速度即ち車輪速度が検出され、これらの車輪速度に応じてスリップ検出手段ＳＬによって各車輪のスリップ状態が検出される。そして、スリップ検出手段ＳＬの検出結果に基づき少くとも減圧モード、保持モード及びパルス増圧モードの何れかの制御モードが設定され、この制御モードに応じて制動力制御手段ＢＣにより液圧制御装置ＦＶが駆動され、ホイールシリンダＷｆ，Ｗｒ等へのブレーキ液圧が制御される。
【００１３】
そして、制御対象の駆動輪以外の全ての他の駆動輪に関し、制御モード判定手段ＣＭによって制御モードが判定されると共に、全ての他の駆動輪に対し減圧モードが設定されなくなるまで、増圧遅延手段ＰＤによって制御対象の駆動輪に対するパルス増圧モードの制御開始が遅延される。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
図２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，ＲＬに配設されたホイールシリンダ５１乃至５４の各々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、本実施例では差動制限装置を備えたセンタディファレンシャル（図示せず）で連結され、全輪が駆動輪となる四輪駆動車が構成されている。ブレーキシステムについては、図２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。
【００１５】
液圧発生装置２とホイールシリンダ５１乃至５４との間には本発明にいう液圧制御装置たるアクチュエータ３０が介装されている。このアクチュエータ３０は、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が介装されて成る。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３７，３８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。従って、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。
【００１６】
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。
【００１７】
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図２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、図２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。
【００１８】
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圧、減圧、又は保持することができる。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。また、電磁弁３１，３３，３５，３７のソレノイドコイルに通電しその余の電磁弁のソレノイドコイルを非通電とすれば、ホイールシリンダ５１乃至５４内のブレーキ液圧が保持される。従って、通電、非通電の時間間隔を調整することにより所謂パルス増圧（ステップ増圧）又はパルス減圧を行ない、緩やかに増圧又は減圧するように制御することができる。
【００１９】
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。また、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としては、例えば各車輪の回転に伴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が用いられるが、他の方式のものでもよい。更に、ブレーキペダル３が踏み込まれたときオンとなるブレーキスイッチ４５が電子制御装置１０に接続されている。
【００２０】
電子制御装置１０は、図３に示すように、バスを介して相互に接続されたＣＰＵ１４、ＲＯＭ１５、ＲＡＭ１６、タイマ１７、入力ポート１２及び出力ポート１３から成るマイクロコンピュータ１１を備えており、後述する増圧タイミングカウンタが構成され、増圧遅延フラグ等が格納されている。上記車輪速度センサ４１乃至４４及びブレーキスイッチ４５の出力信号は増幅回路１８ａ乃至１８ｅを介して夫々入力ポート１２からＣＰＵ１４に入力されるように構成されている。また、出力ポート１３からは駆動回路１９ａを介して電動モータ２０に制御信号が出力されると共に、駆動回路１９ｂ乃至１９ｉを介して夫々電磁弁３１乃至３８に制御信号が出力されるように構成されている。マイクロコンピュータ１１においては、ＲＯＭ１５は図４及び図５に示した各フローチャートに対応したプログラムを記憶し、ＣＰＵ１４は図示しないイグニッションスイッチが閉成されている間当該プログラムを実行し、ＲＡＭ１６は当該プログラムの実行に必要な変数データを一時的に記憶する。
【００２１】
上記のように構成された本実施例においては、イグニッションスイッチ（図示せず）が閉成されると図４及び図５のフローチャートに対応したプログラムの実行が開始する。プログラムの実行が開始すると、まず図４のステップ１０１にてマイクロコンピュータ１１が初期化され、各種の演算値、後述する推定車体速度Ｖｓｏ、各車輪の車輪速度Ｖｗ及び車輪加速度ＤＶｗ等がクリアされる。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１０３に進みこれらの値から車輪加速度ＤＶｗが演算される。次に、ステップ１０４にて、先ず各車輪についてアンチスキッド制御中（図４においてはＡＢＳ制御中として表す）か否かが判定され、制御中であればステップ１０６に進み、そうでなければステップ１０５にて各車輪に関しアンチスキッド制御開始条件が成立したか否かが判定され、開始と判定されればステップ１０６に進む。アンチスキッド制御開始条件を充足していなければそのままステップ１１５にジャンプする。
【００２２】
ステップ１０６においては、例えば推定車体速度Ｖｓｏの変化率に基づき走行路面の摩擦係数が求められ、路面状態が推定される。続いてステップ１０７に進み、上記車輪速度Ｖｗ、車輪加速度ＤＶｗ及び後述の推定車体速度Ｖｓｏに基づいて判定される車輪のスリップ状態、並びに上記ステップ１０６の推定結果である路面状態に応じて減圧、保持及びパルス増圧の何れかの制御モードに設定される。
【００２３】
そして、ステップ１０８にて制御モードが減圧モードか否かが判定され、減圧モードであればステップ１０９に進み減圧信号が出力され、そうでなければステップ１１０に進みパルス増圧モードか否かが判定される。パルス増圧モードでなければステップ１１３に進み保持信号が出力され、パルス増圧モードと判定されるとステップ１１１に進み、増圧遅延制御が行なわれる。この増圧遅延制御については図５を参照して後述するが、増圧遅延フラグＦＤがセット（１）もしくはリセット（０）される。而して、ステップ１１２において増圧遅延フラグＦＤの状態が判定され、セットされておればステップ１１３に進み保持信号が出力され、ホイールシリンダ液圧が保持される。増圧遅延フラグＦＤがセットされていなければステップ１１４に進み、増圧と保持を交互に繰り返すパルス増圧信号が出力され、ホイールシリンダ５１乃至５４の何れかが徐々に増圧される。
【００２４】
上記制御モードの設定及び増減圧信号の出力は各車輪のホイールシリンダについて同様に行なわれ、ステップ１１５にて四つの車輪ＦＲ，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１１６にて推定車体速度Ｖｓｏが演算されステップ１０２に戻る。尚、推定車体速度Ｖｓｏは、例えば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演算し、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体速度として演算することができる。
【００２５】
図５は増圧遅延制御の処理を示すもので、先ずステップ２０１において通常の増圧タイミングか否かが判定され、そうでなければステップ２０２にて増圧タイミングカウンタ（カウント値をＣｔとする）がクリアされた後、増圧遅延フラグＦＤがリセット（０）される。通常の増圧タイミングであれば、ステップ２０４に進み増圧タイミングカウンタがカウントアップされる。そして、ステップ２０５において、カウント値Ｃｔに対応する時間ＴCtが振動周期Ｔｂの１／２に達したか否かが判定され、Ｔｂ／２以上であればステップ２０６に進み、何れか一の車輪が減圧モードであるか否かが判定される。尚、振動周期Ｔｂは車両毎に異なり、実験結果に基づいて設定されるが、例えば１２０ｍｓに設定される。従って、Ｔｂ／２として６０ｍｓが設定され、５ｍｓの制御サイクルの場合で増圧タイミングカウンタのカウント値Ｃｔが１２となったときにステップ２０６に進むことになる。
【００２６】
而して、ステップ２０５にて時間ＴCtが振動周期Ｔｂの１／２以上と判定され、且つ何れの車輪も減圧モードでなければステップ２０３にて増圧遅延フラグＦＤがリセットされるが、少くとも一つの車輪が減圧モードであるとき、及びステップ２０５にて時間ＴCtが振動周期Ｔｂの１／２未満と判定されたときにはステップ２０７にて増圧遅延フラグＦＤがセット（１）される。即ち、各車輪間でトルク干渉がなくなるとき、換言すれば全車輪の車輪速度が回復したときに、増圧遅延フラグＦＤがリセットされ、一つの車輪でも減圧状態にあって車輪速度が落ち込んでいるときにはトルク干渉のおそれがあるとして、増圧遅延フラグＦＤがセットされる。尚、増圧遅延フラグＦＤがセットされれば、図４のフローチャートのステップ１１３にてホイールシリンダ液圧の保持信号が出力され、増圧遅延フラグＦＤがセットされていなければ図４のステップ１１４にてパルス増圧信号が遅延されることなく出力される。
【００２７】
上記の増圧遅延制御における作動を図６を参照して説明する。図６において、前輪の例えば車輪ＦＲに関しアンチスキッド制御が開始し、ｔ１時点にて前輪側のホイールシリンダ液圧Ｐｗｆが減圧される。その後、ｔ２時点で車輪ＦＲと差動制限装置を介して連結された後輪の例えば車輪ＲＲに関しアンチスキッド制御に移行し減圧モードとなる。そして、従来技術では前輪側のホイールシリンダ液圧Ｐｗｆはｔ３時点でパルス増圧に転ずることになるのに対し、本実施例では後輪側のホイールシリンダ液圧Ｐｗｒが減圧モードから脱していないと判定されると、パルス増圧モードへの移行が遅延され、ｔ４時点ではじめてパルス増圧モードとなる。而して、車輪ＦＲ，ＲＲの車輪速度Ｖｗｆ，Ｖｗｒは図６に示すように相互に干渉することなく適切に制御され、上側の破線で示す実車体速度に漸近する。
【００２８】
以上のように、本実施例によれば図７の従来技術の場合と対比すれば明らかなように，アンチスキッド制御時に車輪ＦＲ，ＲＲに対し従来技術のような大きなスリップが交互に発生するといったことはなく、図６に示すようにトルク干渉による振動の発生が防止され、安定した制動作動が確保される。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。
即ち、本発明のアンチスキッド制御装置によれば、制御対象の駆動輪以外の全ての他の駆動輪に関し、制御モード判定手段によって制御モードが判定されると共に、全ての他の駆動輪に対し減圧モードが設定されなくなるまで、増圧遅延手段によって制御対象の駆動輪に対するパルス増圧モードの制御開始が遅延されるように構成されているので、たとえ差動制限装置を具備していても、全車輪についてトルク干渉による振動の発生を防止することができ、安定した制動作動を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】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である。
【図２】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である。
【図３】図２の電子制御装置の構成を示すブロック図である。
【図４】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である。
【図５】本発明の一実施例の制動力制御における増圧遅延制御の処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施例における車輪速度及びホイールシリンダ液圧の制御状況を示すグラフである。
【図７】従来の四輪駆動車のアンチスキッド制御装置における車輪速度及びホイールシリンダ液圧の制御状況を示すグラフである。
【符号の説明】
２ 液圧発生装置
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
２０ 電動モータ
２１，２２ ポンプ
２３，２４ リザーバ
３１〜３８ 電磁弁（液圧制御装置）
４１〜４４ 車輪速度センサ（車輪速度検出手段）
５１〜５４ ホイールシリンダ
ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬ 車輪

Claims (1)

1. 差動装置を介して連結する駆動輪から成る全ての車輪の各々に装着し制動力を付与するホイールシリンダと、該ホイールシリンダにブレーキ液圧を供給する液圧発生装置と、該液圧発生装置と前記ホイールシリンダとの間に介装し前記ホイールシリンダのブレーキ液圧を制御する液圧制御装置と、前記車輪の各々の車輪速度を検出する車輪速度検出手段と、該車輪速度検出手段の出力信号に応じて前記車輪の各々のスリップ状態を検出するスリップ検出手段と、該スリップ検出手段の検出結果に基づき少くとも減圧モード、保持モード及びパルス増圧モードの何れかの制御モードを設定し、該制御モードに応じて前記液圧制御装置を駆動して制動力を制御する制動力制御手段を備えたアンチスキッド制御装置において、制御対象以外の全ての他の駆動輪に対し、前記制御モードのうち何れが設定されているかを判定する制御モード判定手段と、前記全ての他の駆動輪に対し減圧モードが設定されなくなるまで、前記制御対象の駆動輪に対するパルス増圧モードの制御開始を遅延する増圧遅延手段とを備えたことを特徴とするアンチスキッド制御装置。

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