JP3934857B2 - アンチスキッド制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、制動時に車輪がロックするのを防止するべくブレーキ液圧を制御するいわゆるＡＢＳ制御を実行するアンチスキッド制御装置に関し、特に、２輪駆動状態か４輪駆動状態かの判定、ならびに車輪速センサの出力にノイズが重畳されたり取付不良などによる外乱が生じたりするなどの異常が発生したときの処理技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＡＢＳ制御を実行するブレーキ制御装置にあっては、各輪の車輪速から疑似車体速を推定し、この疑似車体速と各輪の車輪速とに基づいて、ブレーキ液圧の減圧・保持・増圧を行って、制動時に車輪がロックするのを防いで、操舵性および走行安定性の確保と、制動距離の短縮との両立を図るようにしている。
【０００３】
このようなブレーキ制御装置にあっては、上述のＡＢＳ制御を実行する上で車輪速の検出精度が重要であり、車輪速センサに異常が発生すると正常なＡＢＳ制御を実行するのが難しくなる。そこで、車輪速センサに異常が発生した場合、その異常を検出して異常に対応した制御を実行する装置が提案されている。
【０００４】
このような従来のブレーキ制御装置として、例えば、特開平１０−１４７２３２号公報に記載されているものが知られている。
この従来技術は、各輪の異常検出を行って、異常検出時に推定車体速算出手段に対して、異常が検出された車輪の車輪速を除く他の車輪の各車輪速から推定車体速を算出させる異常検出手段を備え、この異常検出手段は、同一車輪において今回の制御サイクルで算出された車輪速が、前回の制御サイクルで算出された車輪速よりも設定値αを越えて大きくなり、かつ推定車体速（疑似車体速）よりも設定値βを越えて大きくなると、この車輪における今回の制御サイクルで算出された車輪速を異常と判定するよう構成され、さらに、異常判定時には、異常判定輪を除いた車輪速から推定車体速を算出するよう構成されている。
【０００５】
したがって、この従来技術にあっては、車輪速センサの出力にノイズが重畳されてその出力が大きくなった場合、その車輪速が前回値よりもα以上大きく、かつ、推定車体速よりもβ以上大きい場合には、異常と判定して、この車輪速を車体速の推定に用いないものであり、推定車体速が実際の車体速よりも大きくなることがなく、これにより不要なＡＢＳ制御が実行されて不要な減圧が成される不具合や、大きなスキッドから車輪速が急激に復帰するときに異常と誤判断するのを防止でき、不要なＡＢＳ制御による減圧が成されることを防止できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように従来技術にあっては、車輪速センサにノイズが重畳されるなどの異常が発生した場合には、その異常発生輪を除いて車体速を推定し、これにより制御精度の向上を図ることができるものではあったが、車輪速センサの異常判定を、車輪速センサの出力値と疑似車体速との比較、および前回の出力値との比較で行っていたため、以下に述べるような問題が生じるおそれがあった。
すなわち、疑似車体速を形成するにあたって、ＡＢＳ制御を開始した制御１サイクル目にあっては、各車輪がロック傾向にあり正確な車輪速を得ることができない。このため、前後加速度センサを有した高価な装置は別として、前後加速度センサを有しない安価な装置では、前回の疑似車体速から固定値を差し引いて算出している。
よって、特に低摩擦係数路（以下、低μ路という）にあっては、車体速の減速度が低く、このように固定値を差し引いて求めた疑似車体速ＶＩが、実際の車体速よりも低くなる場合がある。それに対して、車輪のロックを回避するＡＢＳ制御を実行した場合には、車輪速は、減圧処理が成されることにより一旦実際の車体速とほぼ同じ値まで増速される結果、車輪速が疑似車体速よりも高くなるものであり、これが、上記βを上回った場合には、異常と誤判定が成されるおそれがあった。
あるいは、駆動輪がスリップして駆動輪の車輪速が疑似車体速よりも高くなった場合にも、同様に異常と誤判定されるおそれがあった。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題点に着目し、車輪速センサの出力にノイズが重畳されるなどの異常発生時にはその異常発生輪を除く車輪速で疑似車体速を形成する、ＡＢＳ制御を実行可能なブレーキ制御装置において、上述のような低μ路における誤判定や駆動輪スリップによる誤判定を防止して、異常判定精度を向上させて制御品質の向上を図ることを目的としている。
【０００８】
本願出願人は、研究の結果、上記目的を、ＡＢＳ制御の実行時に、疑似車体速が上昇したのに伴って減圧が実行されたときの減圧時間を計測し、この減圧時間が所定の時間を経過したときに異常があると判定する技術により達成できることを知見した。しかしながら、本願出願人によるさらなる研究により、この新たな技術にあっても下記のような新たな解決すべき課題を有していることを知見した。すなわち、いわゆるパートタイム式の四輪駆動車のように２輪駆動状態と４輪駆動状態に切り替わる四輪駆動車では、４輪駆動状態では、左右不均一路面摩擦係数路（以下、摩擦係数をμと称し、また、このような路面をスプリットμ路と称することにする）における制動時に、前後輪のそれぞれがディファレンシャルギヤによる影響を受けるとともに前後直結による拘束力の影響で、低μ路側の車輪が前後ともスリップしやすく、複数輪において連続減圧が発生して、減圧時間が長くなる。この場合、上述の新たな技術にあっては車輪速異常と誤検出するおそれがある。すなわち、図７は、上述の新たな技術である先行技術によりスプリットμ路においてリジッド４駆状態で制動を行った場合の一例を示しており、この図に示すように、低μ路側では、前輪・後輪ともに車輪速ＶｗＦ，ＶｗＲが減圧閾値λ１未満となり、この状態が例えば異常判断値である５００ｍｓｅｃを超えて、減圧され続けることがある。このような場合には、車輪速センサが正常であるのに異常と判定することになる。さらに、このような誤判定が成されたときには、値が高い正常輪を異常値とみなして低い方の値により疑似車体速を形成してしまい、この場合、疑似車体速と車輪速との差が、実際よりも低く判定されて増圧制御が行われる傾向が強くなり、これにより車輪のロック傾向が強くなって、安定性が劣化するという問題が生じる。
【０００９】
そこで、２輪駆動状態と４輪駆動状態に切り替わる車両において、４輪駆動状態を検出することが必要になる。
従来、このように２輪駆動状態と４輪駆動状態に切り替えることのできる車両にあっては、２駆状態と４駆状態とで何らかの制御を変更する場合、駆動状態を切り替える手段にスイッチを設け、このスイッチから信号を入力するのが一般的である。しかしながら、このような構成にすると、コントロールユニットに信号の入力端子やこの信号をＡＤ変換するインタフェースなどが必要となり、それだけコスト高を招く。
【００１０】
本発明は、上述の問題点に着目して成されたもので、第１には、２駆状態と４駆状態に切り替わる車両に搭載したアンチスキッド制御装置において、４駆状態を安価に検出可能とすることを目的とする。さらに、本発明は、車輪速センサの出力異常を検出して異常発生時にはその異常発生輪を除く車輪速で疑似車体速を形成する、ＡＢＳ制御を実行可能なアンチスキッド制御装置において、低μ路における誤判定や駆動輪スリップによる誤判定を防止して異常判定精度を向上させて制御品質の向上を図ることを、４駆状態であることを原因とした誤検出が生じることなく達成できるようにして、いっそうの制御品質の向上を図ることを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために本発明は、車両の各輪を制動するホイールシリンダからブレーキ液を排出させる減圧状態と、前記ホイールシリンダへブレーキ液を供給させる増圧状態とを形成可能に構成されたブレーキユニットと、各輪の回転速度である車輪速を検出する車輪速センサと、これら車輪速センサの出力に基づいて、必要に応じてブレーキユニットを減圧状態および増圧状態に切り替えて制動時に車輪がロックするのを防止しつつ制動距離の短縮を図るＡＢＳ制御を実行するＡＢＳ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ＡＢＳ制御時に、左右前輪の車輪速の平均値である前輪車輪速平均値と左右後輪の車輪速の平均値である後輪車輪速平均値とを比較し、両者の差が予め設定された４駆判定値未満であるときに前後拘束力の強い４駆状態であると判定する４駆判定手段と、前記車輪速に基づいて疑似車体速を形成する疑似車体速形成手段と、が設けられ、前記ＡＢＳ制御手段は、疑似車体速と車輪速とに基づいて前記ＡＢＳ制御を実行する構成であり、前記ＡＢＳ制御の実行時に、各輪について減圧が実行されている時間である減圧時間を減圧カウンタにより計測し、この減圧時間が予め設定された異常判定値を超えたときに該当輪の車輪速センサに異常があると判定する異常判定手段が設けられ、前記疑似車体速形成手段は、前記異常判定手段が異常判定を行ったときには、この異常判定輪を除いた車輪速センサの出力に基づいて疑似車体速を形成させるよう構成され、前記異常判定手段は、前記４駆判定手段が４駆状態と判定している時には、車輪速センサ異常判定を中止するよう構成され、前記４駆判定手段が４駆状態と判定した後に、両車輪速平均値のいずれかが疑似車体速以上の所定値を上回ったときに、４駆状態との判定ならびに異常判定手段の異常判定中止を解除することを特徴とする技術とした。
なお、請求項２に記載の発明のように、請求項１に記載のアンチスキッド制御装置において、前記異常判定手段は、４駆状態と判定しているときに車輪速センサ異常判定を中止するにあたり、減圧カウンタが計測している減圧時間を０にクリアすることとしてもよい。
また、請求項３に記載の発明のように、請求項１または２に記載のアンチスキッド制御装置において、前記４駆判定手段が４駆状態と判定した後に、前記前輪車輪速平均値と後輪車輪速平均値との差が前記４駆判定値以上となり、かつ、ＡＢＳ制御開始後の疑似車体速の最低値である最低メモリ値を、両車輪速平均値のいずれかが上回ったときを解除条件の成立として４駆状態との判定ならびに異常判定手段の異常判定中止を解除することとしてもよい。
また、請求項４に記載の発明のように、請求項３に記載のアンチスキッド制御装置において、前記解除条件の成立が、前記前輪車輪速平均値と後輪車輪速平均値との差が前記４駆判定値以上となり、かつ、両車輪速平均値のいずれかが前記最低メモリ値を上回った状態が所定時間を超えたときであることとしてもよい。
また、請求項５に記載の発明のように、請求項１ないし４に記載のアンチスキッド制御装置において、前記異常判定手段は、２輪以上において減圧時間が異常判定値を超えたときに車輪速センサ異常と判定し、前記疑似車体速形成手段は、車輪速センサ非異常判定時は、４輪の車輪速のうちで最も高い値であるセレクトハイ値を疑似車体速とし、一方、車輪速センサ異常判定時には、４輪の車輪速のうちで高い方から３番目の車輪速を疑似車体速とすることとしてもよい。
【００１２】
【発明の作用および効果】
４駆状態では、２駆状態に比べて前後車軸の拘束力が高くなり、前輪と後輪との車輪速の差が小さくなる。
そこで、本発明では、ＡＢＳ制御時に、４駆判定手段は、左右前輪の車輪速の平均値である前輪車輪速平均値と、左右後輪の車輪速の平均値である後輪車輪速平均値とを比較し、両者の差が予め設定された４駆判定値未満であるときに前後拘束力の強い４駆状態であると判定する。
【００１３】
このようにアンチスキッド制御装置において、もともと入力手段として有している車輪速センサからの入力に基づいて４駆判定を行うから、２駆と４駆との切り替え装置から信号を入力して判定するのに比べ、安価に判定を行うことができるという効果が得られる。
【００１４】
また、車輪速センサにノイズが重畳するなどの異常が発生してその出力値が高くなった場合、ＡＢＳ制御が実行されたときには、車輪速センサの出力値が高くなることで疑似車体速も高くなり、その結果、減圧を実行しても正常輪における車輪速が疑似車体速に復帰することが無く、減圧時間が長くなる。よって、減圧カウンタが計測する減圧時間が異常判定値を超えて、異常判定手段が車輪速センサに異常があると判定することになり、この場合、疑似車体速形成手段は、異常判定輪を除いた車輪速センサの出力に基づいて疑似車体速を形成する。
【００１５】
このように、本発明では、減圧時間に基づいて異常を判定するため、低μ路における制動時に、制御の１サイクル目において推定した疑似車体速に対して正常な車輪速の値が上回っていても、それだけでは減圧を行わないため、異常と判定されることはない。よって、異常判定精度を向上させて制御品質の向上を図ることができる。
【００１６】
また、４駆状態でかつスプリットμ路にて制動を行った場合、ディファレンシャルの拘束力により低μ路側の車輪速が低下して、減圧閾値を下回り続けるというように疑似車体速に対して低い値をとり続け、この減圧状態が異常判定値を超えて続くことがある。しかし、本発明では、４駆状態でＡＢＳ制御を実行した時点で、４駆判定手段が４駆状態と判定するのを受けて、異常判定手段が、車輪速センサ異常判定を中止するため、減圧制御を実行する状態が異常判定値を超えても、車輪速センサが異常と誤判定することがなく、いっそうの制御品質の向上を図ることができる。
一方、４駆判定手段が４駆状態と判定した後に、制動状態から加速状態に切り替わると、前輪車輪速平均値と後輪車輪速平均値とのいずれかが疑似車体速度以上の所定値を上回ることになり、４駆状態との判定ならびに異常判定手段の異常判定中止を解除する。
なお、請求項２に記載の発明では、４駆判定手段が４駆状態と判定している間は、減圧カウンタが計測している減圧時間を０にクリアする。したがって、減圧時間が異常判定値を超えることが無く、異常判定手段による車輪速センサ異常判定が中止されることになる。
【００１８】
請求項３に記載の発明では、４駆判定手段が４駆状態と判定した後に、４駆状態から２駆状態に切り替わったり、制動状態から加速状態に切り替わったり、車輪速センサに異常が発生して出力値が急増したりした場合には、前輪車輪速平均値と後輪車輪速平均値との差が４駆判定値以上となり、かつ、両車輪速平均値のいずれかがＡＢＳ制御開始後の疑似車体速の最低値である最低メモリ値を上回ることになり、解除条件が成立する。そこで、４駆状態との判定ならびに異常判定手段の異常判定中止を解除する。なお、請求項４に記載の発明では、前記解除条件が成立する状態が所定時間を超えた時点で、解除条件の成立とする。これにより、判定結果が切り替わるチャタリングの発生を防止して制御の安定化を図ることができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明では、２輪以上で異常が生じたときに車輪速センサ異常を判定し、この異常判定時は、４輪の車輪速のうちで高い方から３番目の車輪速を疑似車体速とし、一方、非異常判定時には、セレクトハイ値を疑似車体速とする。したがって、車輪速センサに異常が発生したり、あるいは前輪のみ後輪のみの２輪がロックしたりしているときでも、できる限り高い精度で疑似車体速を得ることができ、これにより制御品質の向上を図ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図２は実施の形態のアンチスキッド制御装置の要部を示す構成図であって、図中１はマスタシリンダである。このマスタシリンダ１は、運転者が図外のブレーキペダルを操作することにより液圧を発生するよう構成されている。
【００２１】
前記マスタシリンダ１は、ブレーキ配管２を介してホイールシリンダ３に接続されている。そして、ブレーキ配管２の途中には、ブレーキ配管２の上流（マスタシリンダ１側）と下流（ホイールシリンダ３側）とを連通させる増圧状態と、ホイールシリンダ３のブレーキ液をドレン回路４に逃がす減圧状態と、ブレーキ配管２を遮断してホイールシリンダ３のブレーキ液圧を保持する保持状態とに切替可能な制御弁５が設けられている。したがって、ホイールシリンダ３の液圧は、制御弁５の切り替えに基づいて任意に制御可能である。なお、この制御弁５は、ブレーキ配管２を連通状態と遮断状態に切り替える増圧弁と、ドレン回路４を連通状態と遮断状態とに切り替える減圧弁との２つの電磁弁で構成することもできる。
【００２２】
また、前記ドレン回路４には、ブレーキ液を貯留可能なリザーバ６が設けられている。そして、前記リザーバ６とブレーキ配管２の前記制御弁５よりも上流位置とを接続する還流回路８が設けられ、この還流回路８には、前記リザーバ６に貯留されているブレーキ液をブレーキ配管２に還流させるポンプ７が設けられている。
【００２３】
上述した図２において一点鎖線で囲まれた範囲の構成は、ブレーキユニット１１として１つにまとめられている。図２では１つの車輪について構成を説明しているが全体としては図１に示すように構成され、前記ブレーキユニット１１は、４つの車輪ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬの各ホイールシリンダ３（図１においては図示省略）のブレーキ液圧をそれぞれ制御することができるよう構成されている。ちなみに、実施の形態のアンチスキッド制御装置を適用した車両は、前輪ＦＲ，ＦＬと後輪ＲＲ，ＲＬとのいずれかを駆動させる２駆状態と、全輪ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬを駆動させる４駆状態とに切替可能な、いわゆるパートタイム式四輪駆動車であって、この２駆状態と４駆状態との切替は、運転席に設けられている図外の切替スイッチを操作することで行うことができる他、例えば、２駆状態のときの駆動輪のスリップ状態に応じて自動的に切り替えることも可能である。
【００２４】
前記ブレーキユニット１１の制御弁５およびポンプ７の作動は、コントロールユニット１２により制御される。このコントロールユニット１２は、特許請求の範囲のＡＢＳ制御手段に相当するもので、入力手段として、各車輪ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬの回転速度を検出す車輪速センサ１３，１３，１３，１３が設けられている。
【００２５】
次に、本実施の形態のブレーキ制御について説明する。
本実施の形態のブレーキ制御は、制動時の車輪ロックを防止すべく各輪に対してブレーキ液圧を制御するいわゆるＡＢＳ制御を実行するもので、図３にその全体の流れを示している。
【００２６】
本ブレーキ制御は、１０ｍｓｅｃ周期で行うものであり、まず、ステップＳ１では、１０ｍｓｅｃ毎に発生する各車輪速センサ１３のセンサパルス数と周期とからセンサ周波数を求め、車輪速Ｖｗならびに車輪加速度△Ｖｗを演算する。なお、以下の説明において、符号Ｖｗの後に、ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬ の符号を付けた場合は、その車輪の車輪速を示すものである。ステップＳ２では、車輪速Ｖｗに基づいて疑似車体速ＶＩを計算する。この疑似車体速ＶＩの計算については、後で詳細に説明する。ステップＳ３では、疑似車体速ＶＩの変化率に基づき車体加減速度△Ｖを計算する。
【００２７】
ステップＳ４では、減圧閾値λ１を求める演算を行う。この減圧閾値λ１は、車輪速Ｖｗがこの値λ１を下回ったら減圧を実行する値であって、例えば、疑似車体速ＶＩに基づいて下記式により求める。
λ１＝Ａ・ＶＩ−Ｂ
なお、上記式において、Ａ，Ｂは任意の係数であり、減圧閾値λ１が、疑似車体速ＶＩよりもある程度低い値であって、制動力を得るのに好適なスリップ率となるような値に設定されているもので、具体的には、例えば、Ａ＝０．９５，Ｂ＝８ｋｍ／ｈである。
【００２８】
ステップＳ５では、車輪速Ｖｗが減圧閾値λ１よりも低いか否かを判定し、減圧閾値λ１よりも低い場合には、ステップＳ７に進んで、制御弁５を減圧状態に切り替えてホイールシリンダ圧を減圧する減圧制御を実行する。この場合、さらにステップＳ１２に進んで、ＡＢＳ制御を実行中であることを示すタイマＡＳの出力を１５０にセットする。
【００２９】
また、ステップＳ５においてＮＯと判定された場合（Ｖｗ>λ１の場合）、ステップＳ６に進んで車輪加速度△Ｖｗが予め設定された保持閾値未満であるか否かを判定し、保持閾値よりも大きい場合には車輪速が復帰したとしてステップＳ８に進んで増圧制御（制御弁５を増圧状態に切り替える）を行い、一方、保持閾値未満の場合はステップＳ９に進んで保持制御（制御弁５を保持状態に切り替える）を行う。これらのステップＳ８，Ｓ９の増圧制御および保持制御における制御弁５への出力もステップＳ１０において成される。なお、ステップＳ７〜Ｓ９の各制御においては、各制御の指令時間、すなわち減圧の場合減圧制御指令カウンタＧＣＮＴ，増圧の場合増圧制御指令カウンタＺＣＮＴ，保持の場合保持制御指令カウンタＨＣＮＴが設定され、これらの制御カウント値に応じてステップＳ１０のバルブ出力処理において制御弁５に向けて制御信号が出力される。ステップＳ１１では、１０ｍｓが経過したか否かを判定し、１０msが経過したら、ステップＳ１３においてＡＢＳ制御中信号のタイマＡＳのカウントを１だけデクリメントする。また、ステップＳ８の増圧制御を実行した後に進む、ステップＳ１４では、減圧制御指令カウンタＧＣＮＴを０にリセットする。
【００３０】
次に、ステップＳ７の減圧制御における具体的な処理の流れを図４のフローチャートにより説明する。
最初のステップ１０１では、減圧時間ＡＷをＡＷ＝−Ｋ×△Ｖｗ／ＶＩＫの計算式により求める。
続くステップ１０２では、後述するリジッド４駆状態であることを示す４駆フラグ４ＷＤＦが１にセットされているか否か判定し、セットされている場合、すなわちリジッド４駆状態である場合はステップ１０３に進んで、後述する減圧カウンタＫＤＥＣＴを０とする。一方、ステップ１０２において４ＷＤＦ≠１の場合は、ステップ１０４に進んで、減圧カウンタＫＤＥＣＴを、ＫＤＥＣＴ＝ＫＤＥＣＴ＋ＡＷの計算式により求める。
【００３１】
続くステップ１０５では、減圧制御指令カウンタＧＣＮＴが、減圧時間ＡＷに達したか否か判定し、減圧時間ＡＷに達した場合はステップ１０６に進んで保持出力を行い、減圧時間ＡＷに達するまではステップ１０７に進んで減圧制御指令カウンタＧＣＮＴをインクリメントするとともに減圧出力を行う。
【００３２】
次に、ステップＳ２の疑似車体速計算における具体的処理の流れを、図５のフローチャートにより説明する。
ステップ２０１では、左右前輪の車輪速の平均値である前輪車輪速平均値（ＶｗＦＲ＋ＶｗＦＬ）／２と左右後輪の車輪速の平均値である後輪車輪速平均値（ＶｗＲＲ＋ＶｗＲＬ）／２との差の絶対値が、予め設定された４駆判定値ｘｋｍ／ｈ未満であるか否か判定し、４駆判定値ｘｋｍ／ｈ未満であれば４駆状態と判定してステップ２０２に進み、４駆判定値ｘｋｍ／ｈ以上であれば２駆状態と判定してステップ２０６に進む。このステップ２０１は、駆動状態が２駆状態か４駆状態か判定するステップであり、前記４駆判定値ｘｋｍ／ｈは、例えば５ｋｍ／ｈぐらいの低い値に設定されており、要は、２駆状態では生じ得る前後輪速に生じる差であり、４駆状態では生じ得ない差に設定されている。この値は、適用する車両の諸元に応じて適宜設定するものであり、車両諸元が異なればこの値も多少変化することもある。
【００３３】
４駆状態と判定したときに進むステップ２０２では、前輪車輪速平均値（ＶｗＦＲ＋ＶｗＦＬ）／２が減圧閾値λ１未満であるか否かを判定し、さらにステップ２０３では、後輪車輪速平均値（ＶｗＲＲ＋ＶｗＲＬ）／２が減圧閾値λ１未満であるか否か判定し、両ステップ２０２，２０３のいずれかで各平均値が減圧閾値λ１以上であればそのままステップ２０５に進むが、両ステップ２０２，２０３で平均値が減圧閾値λ１未満であればステップ２０４に進んで、４駆フラグ４ＷＤＦ＝１にセットする。すなわち、４駆状態と判定する。ステップ２０５では、アベレージカウンタＡＶＥＣＮＴを０にセットする。
【００３４】
一方、ステップ２０１において前後車輪速の差が４駆判定値ｘｋｍ／ｈ以上であり２駆状態と判定したときに進むステップ２０６では、前輪車輪速平均値（ＶｗＦＲ＋ＶｗＦＬ）／２が疑似車体速ＶＩの最低メモリ値ＶＩＭよりも大きいか否かを判定し、さらにステップ２０７では、後輪車輪速平均値（ＶｗＲＲ＋ＶｗＲＬ）／２が前記最低メモリ値ＶＩＭよりも大きいか否か判定し、両ステップ２０６，２０７のいずれかで平均値が最低メモリ値ＶＩＭよりも大きい場合にはステップ２０８に進むが、両ステップ２０６，２０７のいずれでも平均値が最低メモリ値ＶＩＭ以下であればステップ２０５に進む。
【００３５】
ステップ２０８では、アベレージカウンタＡＶＥＣＮＴが予め設定された値であるｙ（ｍｓ）を越えた（所定時間を超えた）か否か判定し、超えた場合にはステップ２０９に進んで４駆フラグ４ＷＤＦを０にリセットし、所定値ｙを超えない場合はアベレージカウンタＡＶＥＣＮＴをインクリメントする。なお、上述したステップ２０１〜２０４が、４駆状態であるか否かを判定し、２０６〜２１０が４駆判定を解除するか否かを判定する部分であり、特許請求の範囲の４駆判定手段に相当する部分である。
【００３６】
ステップ２０５，２０９，２１０のいずれかの処理を終えて進むステップ２１１では、タイマＡＳがセットされているか（０以外であるか）否かによりＡＢＳ制御中であるか否かを判定し、ＡＢＳ制御中である場合はステップ２１２に進み、非ＡＢＳ制御中はステップ２１３に進む。ステップ２１２では、疑似車体速ＶＩが最低メモリ値ＶＩＭ未満であるか否か判定し、ＶＩ<ＶＩＭの場合は、ステップ２１３に進んで、現在の疑似車体速ＶＩを最低メモリ値ＶＩＭとする。この処理により、ＡＢＳ制御の開始後の疑似車体速ＶＩの最低値が常にストックされる。
【００３７】
ステップ２１４では、２輪以上について、減圧カウンタＫＤＥＣＴが予め設定した時間である異常判定値ｘ（ｍｓ）を超えた否か判定し、すなわち減圧時間がｘ（ｍｓ）を超えた場合には、ステップ２１５に進んで車輪速センサ１３の出力が異常であるとして異常フラグＳＶＷ＿ＡＢをセットし、ＫＤＥＣＴ≦ｘ（ｍｓ）の場合は、そのままステップ２１６に進んで、異常フラグＳＶＷ＿ＡＢがセットされているか否か判定し、セットされている場合にはステップ２１７に進んで、４輪の車輪速Ｖｗのうち高い方から三番目の値Ｖｗ３ｒｄに基づいて疑似車体速ＶＩを形成し、一方、異常フラグＳＶＷ＿ＡＢがセットされていない正常時には、ステップ２１８に進んで、４輪の車輪速Ｖｗのうちで最も高い値であるセレクトハイ車輪速に基づいて疑似車体速ＶＩを演算する。なお、ステップ２１４および２１５が異常判定を行う部分であり、このステップを実行する部分ならびにステップ１０２〜１０４の減圧カウンタＫＤＥＣＴをカウントする部分が、特許請求の範囲の異常判定手段に相当する。
このように、本実施の形態では、車輪速センサ１３が正常と判定している間は、４輪の車輪速Ｖｗのセレクトハイ値を疑似車体速とし、車輪速センサ１３が異常と判定すると、４輪の車輪速Ｖｗのうち高い方から三番目の値Ｖｗ３ｒｄに基づいて疑似車体速ＶＩを形成する。
【００３８】
次に、実施の形態の作動を説明する。
イ）２駆状態時２駆状態で走行していて、ＡＢＳ制御を実行した場合、車輪速センサ１３に異常がないときには、前後の車輪速平均値の差の絶対値が４駆判定値ｘｋｍ／ｈを超え、さらに、前後車輪速平均値が疑似車体速の最低メモリ値ＶＩＭを超えた状態が所定時間ｙ（ｍｓ）を超えると、４駆フラグ４ＷＤＦが０にリセットされる（ステップ２０１→２０６→２０８→２０９の流れ）。この状態では、ＡＢＳ制御に基づいて減圧を行った場合、その減圧時間は正常な範囲であり、減圧カウンタＫＤＥＣＴが異常判定値ｘ（ｍｓ）を超えることはない。そこで、ステップ２１４→２１６→２１８の流れに基づいて４輪の車輪速Ｖｗのセレクトハイ値に基づいて疑似車体速ＶＩが形成される。
【００３９】
一方、或る車輪速センサ１３にノイズが重畳されるなどの異常が発生し、その出力値が実際よりも高い出力になった場合、異常と判定するまでは、上述のように、セレクトハイ値に基づいて疑似車体速ＶＩを演算するため、この異常が発生した車輪速センサ１３の出力値に基づいて疑似車体速ＶＩを形成し、この場合、疑似車体速ＶＩは、実際の車体速に比べて高い値となる。
よって、各輪の車輪速Ｖｗは、ロックしておらず正常なスリップ率の範囲であっても、上記高く形成された疑似車体速ＶＩにより減圧閾値λ１が適正値よりも高く形成される結果、減圧閾値λ１を下回る状態が続き、減圧制御が連続して実行されることになる。
そして、このように減圧制御が連続して実行されると、ステップ１０２→１０４の処理を繰り返し成されることになり、複数輪の減圧カウンタＫＤＥＣＴが異常判定値ｘ（ｍｓ）を超え、ステップ２１４→２１５の流れにより異常フラグＳＶＷ＿ＡＢがセットされ、ステップ２１６→２１７の流れにより車輪速Ｖｗの高い方から３番目の値に基づいて疑似車体速ＶＩが形成される。この場合、異常輪が３輪を超えるまでは、この疑似車体速ＶＩを形成する車輪速Ｖｗが正常であるから、疑似車体速ＶＩは、信頼度の高い値となり、以後、この疑似車体速ＶＩに基づいて制御されることにより、減圧制御がこれ以上持続されることが無くなり、制動距離が長くなることを防止できる。
また、上記のように車輪速センサ１３に異常が生じたことを検出して疑似車体速ＶＩの作成方法を切り替えるにあたり、前後Ｇセンサなどが不要であり、低コストの手段により上記車輪速センサ１３の異常に対応した制御を実行して制動距離が長くなる不具合を防止できる。
【００４０】
ロ）リジッド４駆状態次に、リジッド４駆状態で、左輪が低μ路、右輪が高μ路となったスプリットμ路を走行中に制動を行ってＡＢＳ制御を実行した場合の作動を、図６のタイムチャートに基づいて説明する。この場合、まず、４輪とも車輪速Ｖｗが低下するが、低μ路側の左前輪の車輪速ＶｗＦＬならびに左後輪の車輪速ＶｗＲＬは、センタデフによる拘束力により図示のように減圧閾値λ１よりも低い速度のまま留まることがある。このようなときには、最初は、減圧カウンタＫＤＥＣＴが積算されるが、左右前輪と左右後輪との車輪速平均値の差が小さくなった時点で、ステップ２０１→２０２→２０３→２０４の流れにより４駆フラグ４ＷＤＦがセットされ、これによりステップ１０２→１０３の流れに基づいて減圧カウンタＫＤＥＣＴ＝０に設定され、左側の前後輪の車輪速ＶｗＦＬおよびＶｗＲＬが減圧閾値λ１よりも低い値となっていても、減圧カウンタＫＤＥＣＴがカウントされず、この値が異常判定値ｘ（ｍｓ）を超えることが無く、よって、車輪速センサ１３が異常であると誤判断することはない。
【００４１】
また、その後、２駆状態に戻ると４駆フラグ４ＷＤＦがリセットされることになり、減圧カウンタＫＤＥＣＴがカウントされ、車輪速センサ１３の異常判定が再開されることになる。なお、本実施の形態では、この４駆フラグ４ＷＤＦのリセットは、前輪車輪速平均値と後輪車輪速平均値との差が４駆判定値以上となって、かつ、両車輪速平均値のいずれかが疑似車体速ＶＩの最低メモリ値ＶＩＭを上回り、さらに、この状態が所定時間ｙ（ｍｓ）を超えた場合に成される。
【００４２】
以上、図面により実施の形態について説明してきたが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。
例えば、実施の形態では、４駆状態と判定して４駆フラグ４ＷＤＦがセットされたときに減圧カウンタＫＤＥＣＴのカウント値をクリアするようにしたが、これに加えて、車輪速センサ１３の出力値が所定の低速以下となったときにもクリアするようにしても良い。この場合、高μ路から低μ路に路面μが変化したときに低速域で比較的長時間の減圧が成されることがあり、このような正常な作動を異常と判断することを排除して、制御品質の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態の全体図である。
【図２】実施の形態の要部を示す油圧回路図である。
【図３】実施の形態におけるＡＢＳ制御の流れを示すフローチャートである。
【図４】実施の形態における減圧制御の流れを示すフローチャートである。
【図５】実施の形態における疑似車体速計算の流れを示すフローチャートである。
【図６】実施の形態の作動例を示すタイムチャートである。
【図７】先行技術の作動例を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１ マスタシリンダ
２ ブレーキ配管
３ ホイールシリンダ
４ ドレン回路
５ 切替弁
６ リザーバ
７ ポンプ
８ 還流回路
１１ ブレーキユニット
１２ コントロールユニット
１３ 車輪速センサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、制動時に車輪がロックするのを防止するべくブレーキ液圧を制御するいわゆるＡＢＳ制御を実行するアンチスキッド制御装置に関し、特に、２輪駆動状態か４輪駆動状態かの判定、ならびに車輪速センサの出力にノイズが重畳されたり取付不良などによる外乱が生じたりするなどの異常が発生したときの処理技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＡＢＳ制御を実行するブレーキ制御装置にあっては、各輪の車輪速から疑似車体速を推定し、この疑似車体速と各輪の車輪速とに基づいて、ブレーキ液圧の減圧・保持・増圧を行って、制動時に車輪がロックするのを防いで、操舵性および走行安定性の確保と、制動距離の短縮との両立を図るようにしている。
【０００３】
このようなブレーキ制御装置にあっては、上述のＡＢＳ制御を実行する上で車輪速の検出精度が重要であり、車輪速センサに異常が発生すると正常なＡＢＳ制御を実行するのが難しくなる。そこで、車輪速センサに異常が発生した場合、その異常を検出して異常に対応した制御を実行する装置が提案されている。
【０００４】
このような従来のブレーキ制御装置として、例えば、特開平１０−１４７２３２号公報に記載されているものが知られている。
この従来技術は、各輪の異常検出を行って、異常検出時に推定車体速算出手段に対して、異常が検出された車輪の車輪速を除く他の車輪の各車輪速から推定車体速を算出させる異常検出手段を備え、この異常検出手段は、同一車輪において今回の制御サイクルで算出された車輪速が、前回の制御サイクルで算出された車輪速よりも設定値αを越えて大きくなり、かつ推定車体速（疑似車体速）よりも設定値βを越えて大きくなると、この車輪における今回の制御サイクルで算出された車輪速を異常と判定するよう構成され、さらに、異常判定時には、異常判定輪を除いた車輪速から推定車体速を算出するよう構成されている。
【０００５】
したがって、この従来技術にあっては、車輪速センサの出力にノイズが重畳されてその出力が大きくなった場合、その車輪速が前回値よりもα以上大きく、かつ、推定車体速よりもβ以上大きい場合には、異常と判定して、この車輪速を車体速の推定に用いないものであり、推定車体速が実際の車体速よりも大きくなることがなく、これにより不要なＡＢＳ制御が実行されて不要な減圧が成される不具合や、大きなスキッドから車輪速が急激に復帰するときに異常と誤判断するのを防止でき、不要なＡＢＳ制御による減圧が成されることを防止できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように従来技術にあっては、車輪速センサにノイズが重畳されるなどの異常が発生した場合には、その異常発生輪を除いて車体速を推定し、これにより制御精度の向上を図ることができるものではあったが、車輪速センサの異常判定を、車輪速センサの出力値と疑似車体速との比較、および前回の出力値との比較で行っていたため、以下に述べるような問題が生じるおそれがあった。
すなわち、疑似車体速を形成するにあたって、ＡＢＳ制御を開始した制御１サイクル目にあっては、各車輪がロック傾向にあり正確な車輪速を得ることができない。このため、前後加速度センサを有した高価な装置は別として、前後加速度センサを有しない安価な装置では、前回の疑似車体速から固定値を差し引いて算出している。
よって、特に低摩擦係数路（以下、低μ路という）にあっては、車体速の減速度が低く、このように固定値を差し引いて求めた疑似車体速ＶＩが、実際の車体速よりも低くなる場合がある。それに対して、車輪のロックを回避するＡＢＳ制御を実行した場合には、車輪速は、減圧処理が成されることにより一旦実際の車体速とほぼ同じ値まで増速される結果、車輪速が疑似車体速よりも高くなるものであり、これが、上記βを上回った場合には、異常と誤判定が成されるおそれがあった。
あるいは、駆動輪がスリップして駆動輪の車輪速が疑似車体速よりも高くなった場合にも、同様に異常と誤判定されるおそれがあった。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題点に着目し、車輪速センサの出力にノイズが重畳されるなどの異常発生時にはその異常発生輪を除く車輪速で疑似車体速を形成する、ＡＢＳ制御を実行可能なブレーキ制御装置において、上述のような低μ路における誤判定や駆動輪スリップによる誤判定を防止して、異常判定精度を向上させて制御品質の向上を図ることを目的としている。
【０００８】
本願出願人は、研究の結果、上記目的を、ＡＢＳ制御の実行時に、疑似車体速が上昇したのに伴って減圧が実行されたときの減圧時間を計測し、この減圧時間が所定の時間を経過したときに異常があると判定する技術により達成できることを知見した。しかしながら、本願出願人によるさらなる研究により、この新たな技術にあっても下記のような新たな解決すべき課題を有していることを知見した。すなわち、いわゆるパートタイム式の四輪駆動車のように２輪駆動状態と４輪駆動状態に切り替わる四輪駆動車では、４輪駆動状態では、左右不均一路面摩擦係数路（以下、摩擦係数をμと称し、また、このような路面をスプリットμ路と称することにする）における制動時に、前後輪のそれぞれがディファレンシャルギヤによる影響を受けるとともに前後直結による拘束力の影響で、低μ路側の車輪が前後ともスリップしやすく、複数輪において連続減圧が発生して、減圧時間が長くなる。この場合、上述の新たな技術にあっては車輪速異常と誤検出するおそれがある。すなわち、図７は、上述の新たな技術である先行技術によりスプリットμ路においてリジッド４駆状態で制動を行った場合の一例を示しており、この図に示すように、低μ路側では、前輪・後輪ともに車輪速ＶｗＦ，ＶｗＲが減圧閾値λ１未満となり、この状態が例えば異常判断値である５００ｍｓｅｃを超えて、減圧され続けることがある。このような場合には、車輪速センサが正常であるのに異常と判定することになる。さらに、このような誤判定が成されたときには、値が高い正常輪を異常値とみなして低い方の値により疑似車体速を形成してしまい、この場合、疑似車体速と車輪速との差が、実際よりも低く判定されて増圧制御が行われる傾向が強くなり、これにより車輪のロック傾向が強くなって、安定性が劣化するという問題が生じる。
【０００９】
そこで、２輪駆動状態と４輪駆動状態に切り替わる車両において、４輪駆動状態を検出することが必要になる。
従来、このように２輪駆動状態と４輪駆動状態に切り替えることのできる車両にあっては、２駆状態と４駆状態とで何らかの制御を変更する場合、駆動状態を切り替える手段にスイッチを設け、このスイッチから信号を入力するのが一般的である。しかしながら、このような構成にすると、コントロールユニットに信号の入力端子やこの信号をＡＤ変換するインタフェースなどが必要となり、それだけコスト高を招く。
【００１０】
本発明は、上述の問題点に着目して成されたもので、第１には、２駆状態と４駆状態に切り替わる車両に搭載したアンチスキッド制御装置において、４駆状態を安価に検出可能とすることを目的とする。さらに、本発明は、車輪速センサの出力異常を検出して異常発生時にはその異常発生輪を除く車輪速で疑似車体速を形成する、ＡＢＳ制御を実行可能なアンチスキッド制御装置において、低μ路における誤判定や駆動輪スリップによる誤判定を防止して異常判定精度を向上させて制御品質の向上を図ることを、４駆状態であることを原因とした誤検出が生じることなく達成できるようにして、いっそうの制御品質の向上を図ることを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために本発明は、車両の各輪を制動するホイールシリンダからブレーキ液を排出させる減圧状態と、前記ホイールシリンダへブレーキ液を供給させる増圧状態とを形成可能に構成されたブレーキユニットと、各輪の回転速度である車輪速を検出する車輪速センサと、これら車輪速センサの出力に基づいて、必要に応じてブレーキユニットを減圧状態および増圧状態に切り替えて制動時に車輪がロックするのを防止しつつ制動距離の短縮を図るＡＢＳ制御を実行するＡＢＳ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ＡＢＳ制御時に、左右前輪の車輪速の平均値である前輪車輪速平均値と左右後輪の車輪速の平均値である後輪車輪速平均値とを比較し、両者の差が予め設定された４駆判定値未満であるときに前後拘束力の強い４駆状態であると判定する４駆判定手段と、前記車輪速に基づいて疑似車体速を形成する疑似車体速形成手段と、が設けられ、前記ＡＢＳ制御手段は、疑似車体速と車輪速とに基づいて前記ＡＢＳ制御を実行する構成であり、前記ＡＢＳ制御の実行時に、各輪について減圧が実行されている時間である減圧時間を減圧カウンタにより計測し、この減圧時間が予め設定された異常判定値を超えたときに該当輪の車輪速センサに異常があると判定する異常判定手段が設けられ、前記疑似車体速形成手段は、前記異常判定手段が異常判定を行ったときには、この異常判定輪を除いた車輪速センサの出力に基づいて疑似車体速を形成させるよう構成され、前記異常判定手段は、前記４駆判定手段が４駆状態と判定している時には、車輪速センサ異常判定を中止するよう構成され、前記４駆判定手段が４駆状態と判定した後に、両車輪速平均値のいずれかが疑似車体速以上の所定値を上回ったときに、４駆状態との判定ならびに異常判定手段の異常判定中止を解除することを特徴とする技術とした。
なお、請求項２に記載の発明のように、請求項１に記載のアンチスキッド制御装置において、前記異常判定手段は、４駆状態と判定しているときに車輪速センサ異常判定を中止するにあたり、減圧カウンタが計測している減圧時間を０にクリアすることとしてもよい。
また、請求項３に記載の発明のように、請求項１または２に記載のアンチスキッド制御装置において、前記４駆判定手段が４駆状態と判定した後に、前記前輪車輪速平均値と後輪車輪速平均値との差が前記４駆判定値以上となり、かつ、ＡＢＳ制御開始後の疑似車体速の最低値である最低メモリ値を、両車輪速平均値のいずれかが上回ったときを解除条件の成立として４駆状態との判定ならびに異常判定手段の異常判定中止を解除することとしてもよい。
また、請求項４に記載の発明のように、請求項３に記載のアンチスキッド制御装置において、前記解除条件の成立が、前記前輪車輪速平均値と後輪車輪速平均値との差が前記４駆判定値以上となり、かつ、両車輪速平均値のいずれかが前記最低メモリ値を上回った状態が所定時間を超えたときであることとしてもよい。
また、請求項５に記載の発明のように、請求項１ないし４に記載のアンチスキッド制御装置において、前記異常判定手段は、２輪以上において減圧時間が異常判定値を超えたときに車輪速センサ異常と判定し、前記疑似車体速形成手段は、車輪速センサ非異常判定時は、４輪の車輪速のうちで最も高い値であるセレクトハイ値を疑似車体速とし、一方、車輪速センサ異常判定時には、４輪の車輪速のうちで高い方から３番目の車輪速を疑似車体速とすることとしてもよい。
【００１２】
【発明の作用および効果】
４駆状態では、２駆状態に比べて前後車軸の拘束力が高くなり、前輪と後輪との車輪速の差が小さくなる。
そこで、本発明では、ＡＢＳ制御時に、４駆判定手段は、左右前輪の車輪速の平均値である前輪車輪速平均値と、左右後輪の車輪速の平均値である後輪車輪速平均値とを比較し、両者の差が予め設定された４駆判定値未満であるときに前後拘束力の強い４駆状態であると判定する。
【００１３】
このようにアンチスキッド制御装置において、もともと入力手段として有している車輪速センサからの入力に基づいて４駆判定を行うから、２駆と４駆との切り替え装置から信号を入力して判定するのに比べ、安価に判定を行うことができるという効果が得られる。
【００１４】
また、車輪速センサにノイズが重畳するなどの異常が発生してその出力値が高くなった場合、ＡＢＳ制御が実行されたときには、車輪速センサの出力値が高くなることで疑似車体速も高くなり、その結果、減圧を実行しても正常輪における車輪速が疑似車体速に復帰することが無く、減圧時間が長くなる。よって、減圧カウンタが計測する減圧時間が異常判定値を超えて、異常判定手段が車輪速センサに異常があると判定することになり、この場合、疑似車体速形成手段は、異常判定輪を除いた車輪速センサの出力に基づいて疑似車体速を形成する。
【００１５】
このように、本発明では、減圧時間に基づいて異常を判定するため、低μ路における制動時に、制御の１サイクル目において推定した疑似車体速に対して正常な車輪速の値が上回っていても、それだけでは減圧を行わないため、異常と判定されることはない。よって、異常判定精度を向上させて制御品質の向上を図ることができる。
【００１６】
また、４駆状態でかつスプリットμ路にて制動を行った場合、ディファレンシャルの拘束力により低μ路側の車輪速が低下して、減圧閾値を下回り続けるというように疑似車体速に対して低い値をとり続け、この減圧状態が異常判定値を超えて続くことがある。しかし、本発明では、４駆状態でＡＢＳ制御を実行した時点で、４駆判定手段が４駆状態と判定するのを受けて、異常判定手段が、車輪速センサ異常判定を中止するため、減圧制御を実行する状態が異常判定値を超えても、車輪速センサが異常と誤判定することがなく、いっそうの制御品質の向上を図ることができる。
一方、４駆判定手段が４駆状態と判定した後に、制動状態から加速状態に切り替わると、前輪車輪速平均値と後輪車輪速平均値とのいずれかが疑似車体速度以上の所定値を上回ることになり、４駆状態との判定ならびに異常判定手段の異常判定中止を解除する。
なお、請求項２に記載の発明では、４駆判定手段が４駆状態と判定している間は、減圧カウンタが計測している減圧時間を０にクリアする。したがって、減圧時間が異常判定値を超えることが無く、異常判定手段による車輪速センサ異常判定が中止されることになる。
【００１８】
請求項３に記載の発明では、４駆判定手段が４駆状態と判定した後に、４駆状態から２駆状態に切り替わったり、制動状態から加速状態に切り替わったり、車輪速センサに異常が発生して出力値が急増したりした場合には、前輪車輪速平均値と後輪車輪速平均値との差が４駆判定値以上となり、かつ、両車輪速平均値のいずれかがＡＢＳ制御開始後の疑似車体速の最低値である最低メモリ値を上回ることになり、解除条件が成立する。そこで、４駆状態との判定ならびに異常判定手段の異常判定中止を解除する。なお、請求項４に記載の発明では、前記解除条件が成立する状態が所定時間を超えた時点で、解除条件の成立とする。これにより、判定結果が切り替わるチャタリングの発生を防止して制御の安定化を図ることができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明では、２輪以上で異常が生じたときに車輪速センサ異常を判定し、この異常判定時は、４輪の車輪速のうちで高い方から３番目の車輪速を疑似車体速とし、一方、非異常判定時には、セレクトハイ値を疑似車体速とする。したがって、車輪速センサに異常が発生したり、あるいは前輪のみ後輪のみの２輪がロックしたりしているときでも、できる限り高い精度で疑似車体速を得ることができ、これにより制御品質の向上を図ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図２は実施の形態のアンチスキッド制御装置の要部を示す構成図であって、図中１はマスタシリンダである。このマスタシリンダ１は、運転者が図外のブレーキペダルを操作することにより液圧を発生するよう構成されている。
【００２１】
前記マスタシリンダ１は、ブレーキ配管２を介してホイールシリンダ３に接続されている。そして、ブレーキ配管２の途中には、ブレーキ配管２の上流（マスタシリンダ１側）と下流（ホイールシリンダ３側）とを連通させる増圧状態と、ホイールシリンダ３のブレーキ液をドレン回路４に逃がす減圧状態と、ブレーキ配管２を遮断してホイールシリンダ３のブレーキ液圧を保持する保持状態とに切替可能な制御弁５が設けられている。したがって、ホイールシリンダ３の液圧は、制御弁５の切り替えに基づいて任意に制御可能である。なお、この制御弁５は、ブレーキ配管２を連通状態と遮断状態に切り替える増圧弁と、ドレン回路４を連通状態と遮断状態とに切り替える減圧弁との２つの電磁弁で構成することもできる。
【００２２】
また、前記ドレン回路４には、ブレーキ液を貯留可能なリザーバ６が設けられている。そして、前記リザーバ６とブレーキ配管２の前記制御弁５よりも上流位置とを接続する還流回路８が設けられ、この還流回路８には、前記リザーバ６に貯留されているブレーキ液をブレーキ配管２に還流させるポンプ７が設けられている。
【００２３】
上述した図２において一点鎖線で囲まれた範囲の構成は、ブレーキユニット１１として１つにまとめられている。図２では１つの車輪について構成を説明しているが全体としては図１に示すように構成され、前記ブレーキユニット１１は、４つの車輪ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬの各ホイールシリンダ３（図１においては図示省略）のブレーキ液圧をそれぞれ制御することができるよう構成されている。ちなみに、実施の形態のアンチスキッド制御装置を適用した車両は、前輪ＦＲ，ＦＬと後輪ＲＲ，ＲＬとのいずれかを駆動させる２駆状態と、全輪ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬを駆動させる４駆状態とに切替可能な、いわゆるパートタイム式四輪駆動車であって、この２駆状態と４駆状態との切替は、運転席に設けられている図外の切替スイッチを操作することで行うことができる他、例えば、２駆状態のときの駆動輪のスリップ状態に応じて自動的に切り替えることも可能である。
【００２４】
前記ブレーキユニット１１の制御弁５およびポンプ７の作動は、コントロールユニット１２により制御される。このコントロールユニット１２は、特許請求の範囲のＡＢＳ制御手段に相当するもので、入力手段として、各車輪ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬの回転速度を検出す車輪速センサ１３，１３，１３，１３が設けられている。
【００２５】
次に、本実施の形態のブレーキ制御について説明する。
本実施の形態のブレーキ制御は、制動時の車輪ロックを防止すべく各輪に対してブレーキ液圧を制御するいわゆるＡＢＳ制御を実行するもので、図３にその全体の流れを示している。
【００２６】
本ブレーキ制御は、１０ｍｓｅｃ周期で行うものであり、まず、ステップＳ１では、１０ｍｓｅｃ毎に発生する各車輪速センサ１３のセンサパルス数と周期とからセンサ周波数を求め、車輪速Ｖｗならびに車輪加速度△Ｖｗを演算する。なお、以下の説明において、符号Ｖｗの後に、ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬ の符号を付けた場合は、その車輪の車輪速を示すものである。ステップＳ２では、車輪速Ｖｗに基づいて疑似車体速ＶＩを計算する。この疑似車体速ＶＩの計算については、後で詳細に説明する。ステップＳ３では、疑似車体速ＶＩの変化率に基づき車体加減速度△Ｖを計算する。
【００２７】
ステップＳ４では、減圧閾値λ１を求める演算を行う。この減圧閾値λ１は、車輪速Ｖｗがこの値λ１を下回ったら減圧を実行する値であって、例えば、疑似車体速ＶＩに基づいて下記式により求める。
λ１＝Ａ・ＶＩ−Ｂ
なお、上記式において、Ａ，Ｂは任意の係数であり、減圧閾値λ１が、疑似車体速ＶＩよりもある程度低い値であって、制動力を得るのに好適なスリップ率となるような値に設定されているもので、具体的には、例えば、Ａ＝０．９５，Ｂ＝８ｋｍ／ｈである。
【００２８】
ステップＳ５では、車輪速Ｖｗが減圧閾値λ１よりも低いか否かを判定し、減圧閾値λ１よりも低い場合には、ステップＳ７に進んで、制御弁５を減圧状態に切り替えてホイールシリンダ圧を減圧する減圧制御を実行する。この場合、さらにステップＳ１２に進んで、ＡＢＳ制御を実行中であることを示すタイマＡＳの出力を１５０にセットする。
【００２９】
また、ステップＳ５においてＮＯと判定された場合（Ｖｗ>λ１の場合）、ステップＳ６に進んで車輪加速度△Ｖｗが予め設定された保持閾値未満であるか否かを判定し、保持閾値よりも大きい場合には車輪速が復帰したとしてステップＳ８に進んで増圧制御（制御弁５を増圧状態に切り替える）を行い、一方、保持閾値未満の場合はステップＳ９に進んで保持制御（制御弁５を保持状態に切り替える）を行う。これらのステップＳ８，Ｓ９の増圧制御および保持制御における制御弁５への出力もステップＳ１０において成される。なお、ステップＳ７〜Ｓ９の各制御においては、各制御の指令時間、すなわち減圧の場合減圧制御指令カウンタＧＣＮＴ，増圧の場合増圧制御指令カウンタＺＣＮＴ，保持の場合保持制御指令カウンタＨＣＮＴが設定され、これらの制御カウント値に応じてステップＳ１０のバルブ出力処理において制御弁５に向けて制御信号が出力される。ステップＳ１１では、１０ｍｓが経過したか否かを判定し、１０msが経過したら、ステップＳ１３においてＡＢＳ制御中信号のタイマＡＳのカウントを１だけデクリメントする。また、ステップＳ８の増圧制御を実行した後に進む、ステップＳ１４では、減圧制御指令カウンタＧＣＮＴを０にリセットする。
【００３０】
次に、ステップＳ７の減圧制御における具体的な処理の流れを図４のフローチャートにより説明する。
最初のステップ１０１では、減圧時間ＡＷをＡＷ＝−Ｋ×△Ｖｗ／ＶＩＫの計算式により求める。
続くステップ１０２では、後述するリジッド４駆状態であることを示す４駆フラグ４ＷＤＦが１にセットされているか否か判定し、セットされている場合、すなわちリジッド４駆状態である場合はステップ１０３に進んで、後述する減圧カウンタＫＤＥＣＴを０とする。一方、ステップ１０２において４ＷＤＦ≠１の場合は、ステップ１０４に進んで、減圧カウンタＫＤＥＣＴを、ＫＤＥＣＴ＝ＫＤＥＣＴ＋ＡＷの計算式により求める。
【００３１】
続くステップ１０５では、減圧制御指令カウンタＧＣＮＴが、減圧時間ＡＷに達したか否か判定し、減圧時間ＡＷに達した場合はステップ１０６に進んで保持出力を行い、減圧時間ＡＷに達するまではステップ１０７に進んで減圧制御指令カウンタＧＣＮＴをインクリメントするとともに減圧出力を行う。
【００３２】
次に、ステップＳ２の疑似車体速計算における具体的処理の流れを、図５のフローチャートにより説明する。
ステップ２０１では、左右前輪の車輪速の平均値である前輪車輪速平均値（ＶｗＦＲ＋ＶｗＦＬ）／２と左右後輪の車輪速の平均値である後輪車輪速平均値（ＶｗＲＲ＋ＶｗＲＬ）／２との差の絶対値が、予め設定された４駆判定値ｘｋｍ／ｈ未満であるか否か判定し、４駆判定値ｘｋｍ／ｈ未満であれば４駆状態と判定してステップ２０２に進み、４駆判定値ｘｋｍ／ｈ以上であれば２駆状態と判定してステップ２０６に進む。このステップ２０１は、駆動状態が２駆状態か４駆状態か判定するステップであり、前記４駆判定値ｘｋｍ／ｈは、例えば５ｋｍ／ｈぐらいの低い値に設定されており、要は、２駆状態では生じ得る前後輪速に生じる差であり、４駆状態では生じ得ない差に設定されている。この値は、適用する車両の諸元に応じて適宜設定するものであり、車両諸元が異なればこの値も多少変化することもある。
【００３３】
４駆状態と判定したときに進むステップ２０２では、前輪車輪速平均値（ＶｗＦＲ＋ＶｗＦＬ）／２が減圧閾値λ１未満であるか否かを判定し、さらにステップ２０３では、後輪車輪速平均値（ＶｗＲＲ＋ＶｗＲＬ）／２が減圧閾値λ１未満であるか否か判定し、両ステップ２０２，２０３のいずれかで各平均値が減圧閾値λ１以上であればそのままステップ２０５に進むが、両ステップ２０２，２０３で平均値が減圧閾値λ１未満であればステップ２０４に進んで、４駆フラグ４ＷＤＦ＝１にセットする。すなわち、４駆状態と判定する。ステップ２０５では、アベレージカウンタＡＶＥＣＮＴを０にセットする。
【００３４】
一方、ステップ２０１において前後車輪速の差が４駆判定値ｘｋｍ／ｈ以上であり２駆状態と判定したときに進むステップ２０６では、前輪車輪速平均値（ＶｗＦＲ＋ＶｗＦＬ）／２が疑似車体速ＶＩの最低メモリ値ＶＩＭよりも大きいか否かを判定し、さらにステップ２０７では、後輪車輪速平均値（ＶｗＲＲ＋ＶｗＲＬ）／２が前記最低メモリ値ＶＩＭよりも大きいか否か判定し、両ステップ２０６，２０７のいずれかで平均値が最低メモリ値ＶＩＭよりも大きい場合にはステップ２０８に進むが、両ステップ２０６，２０７のいずれでも平均値が最低メモリ値ＶＩＭ以下であればステップ２０５に進む。
【００３５】
ステップ２０８では、アベレージカウンタＡＶＥＣＮＴが予め設定された値であるｙ（ｍｓ）を越えた（所定時間を超えた）か否か判定し、超えた場合にはステップ２０９に進んで４駆フラグ４ＷＤＦを０にリセットし、所定値ｙを超えない場合はアベレージカウンタＡＶＥＣＮＴをインクリメントする。なお、上述したステップ２０１〜２０４が、４駆状態であるか否かを判定し、２０６〜２１０が４駆判定を解除するか否かを判定する部分であり、特許請求の範囲の４駆判定手段に相当する部分である。
【００３６】
ステップ２０５，２０９，２１０のいずれかの処理を終えて進むステップ２１１では、タイマＡＳがセットされているか（０以外であるか）否かによりＡＢＳ制御中であるか否かを判定し、ＡＢＳ制御中である場合はステップ２１２に進み、非ＡＢＳ制御中はステップ２１３に進む。ステップ２１２では、疑似車体速ＶＩが最低メモリ値ＶＩＭ未満であるか否か判定し、ＶＩ<ＶＩＭの場合は、ステップ２１３に進んで、現在の疑似車体速ＶＩを最低メモリ値ＶＩＭとする。この処理により、ＡＢＳ制御の開始後の疑似車体速ＶＩの最低値が常にストックされる。
【００３７】
ステップ２１４では、２輪以上について、減圧カウンタＫＤＥＣＴが予め設定した時間である異常判定値ｘ（ｍｓ）を超えた否か判定し、すなわち減圧時間がｘ（ｍｓ）を超えた場合には、ステップ２１５に進んで車輪速センサ１３の出力が異常であるとして異常フラグＳＶＷ＿ＡＢをセットし、ＫＤＥＣＴ≦ｘ（ｍｓ）の場合は、そのままステップ２１６に進んで、異常フラグＳＶＷ＿ＡＢがセットされているか否か判定し、セットされている場合にはステップ２１７に進んで、４輪の車輪速Ｖｗのうち高い方から三番目の値Ｖｗ３ｒｄに基づいて疑似車体速ＶＩを形成し、一方、異常フラグＳＶＷ＿ＡＢがセットされていない正常時には、ステップ２１８に進んで、４輪の車輪速Ｖｗのうちで最も高い値であるセレクトハイ車輪速に基づいて疑似車体速ＶＩを演算する。なお、ステップ２１４および２１５が異常判定を行う部分であり、このステップを実行する部分ならびにステップ１０２〜１０４の減圧カウンタＫＤＥＣＴをカウントする部分が、特許請求の範囲の異常判定手段に相当する。
このように、本実施の形態では、車輪速センサ１３が正常と判定している間は、４輪の車輪速Ｖｗのセレクトハイ値を疑似車体速とし、車輪速センサ１３が異常と判定すると、４輪の車輪速Ｖｗのうち高い方から三番目の値Ｖｗ３ｒｄに基づいて疑似車体速ＶＩを形成する。
【００３８】
次に、実施の形態の作動を説明する。
イ）２駆状態時２駆状態で走行していて、ＡＢＳ制御を実行した場合、車輪速センサ１３に異常がないときには、前後の車輪速平均値の差の絶対値が４駆判定値ｘｋｍ／ｈを超え、さらに、前後車輪速平均値が疑似車体速の最低メモリ値ＶＩＭを超えた状態が所定時間ｙ（ｍｓ）を超えると、４駆フラグ４ＷＤＦが０にリセットされる（ステップ２０１→２０６→２０８→２０９の流れ）。この状態では、ＡＢＳ制御に基づいて減圧を行った場合、その減圧時間は正常な範囲であり、減圧カウンタＫＤＥＣＴが異常判定値ｘ（ｍｓ）を超えることはない。そこで、ステップ２１４→２１６→２１８の流れに基づいて４輪の車輪速Ｖｗのセレクトハイ値に基づいて疑似車体速ＶＩが形成される。
【００３９】
一方、或る車輪速センサ１３にノイズが重畳されるなどの異常が発生し、その出力値が実際よりも高い出力になった場合、異常と判定するまでは、上述のように、セレクトハイ値に基づいて疑似車体速ＶＩを演算するため、この異常が発生した車輪速センサ１３の出力値に基づいて疑似車体速ＶＩを形成し、この場合、疑似車体速ＶＩは、実際の車体速に比べて高い値となる。
よって、各輪の車輪速Ｖｗは、ロックしておらず正常なスリップ率の範囲であっても、上記高く形成された疑似車体速ＶＩにより減圧閾値λ１が適正値よりも高く形成される結果、減圧閾値λ１を下回る状態が続き、減圧制御が連続して実行されることになる。
そして、このように減圧制御が連続して実行されると、ステップ１０２→１０４の処理を繰り返し成されることになり、複数輪の減圧カウンタＫＤＥＣＴが異常判定値ｘ（ｍｓ）を超え、ステップ２１４→２１５の流れにより異常フラグＳＶＷ＿ＡＢがセットされ、ステップ２１６→２１７の流れにより車輪速Ｖｗの高い方から３番目の値に基づいて疑似車体速ＶＩが形成される。この場合、異常輪が３輪を超えるまでは、この疑似車体速ＶＩを形成する車輪速Ｖｗが正常であるから、疑似車体速ＶＩは、信頼度の高い値となり、以後、この疑似車体速ＶＩに基づいて制御されることにより、減圧制御がこれ以上持続されることが無くなり、制動距離が長くなることを防止できる。
また、上記のように車輪速センサ１３に異常が生じたことを検出して疑似車体速ＶＩの作成方法を切り替えるにあたり、前後Ｇセンサなどが不要であり、低コストの手段により上記車輪速センサ１３の異常に対応した制御を実行して制動距離が長くなる不具合を防止できる。
【００４０】
ロ）リジッド４駆状態次に、リジッド４駆状態で、左輪が低μ路、右輪が高μ路となったスプリットμ路を走行中に制動を行ってＡＢＳ制御を実行した場合の作動を、図６のタイムチャートに基づいて説明する。この場合、まず、４輪とも車輪速Ｖｗが低下するが、低μ路側の左前輪の車輪速ＶｗＦＬならびに左後輪の車輪速ＶｗＲＬは、センタデフによる拘束力により図示のように減圧閾値λ１よりも低い速度のまま留まることがある。このようなときには、最初は、減圧カウンタＫＤＥＣＴが積算されるが、左右前輪と左右後輪との車輪速平均値の差が小さくなった時点で、ステップ２０１→２０２→２０３→２０４の流れにより４駆フラグ４ＷＤＦがセットされ、これによりステップ１０２→１０３の流れに基づいて減圧カウンタＫＤＥＣＴ＝０に設定され、左側の前後輪の車輪速ＶｗＦＬおよびＶｗＲＬが減圧閾値λ１よりも低い値となっていても、減圧カウンタＫＤＥＣＴがカウントされず、この値が異常判定値ｘ（ｍｓ）を超えることが無く、よって、車輪速センサ１３が異常であると誤判断することはない。
【００４１】
また、その後、２駆状態に戻ると４駆フラグ４ＷＤＦがリセットされることになり、減圧カウンタＫＤＥＣＴがカウントされ、車輪速センサ１３の異常判定が再開されることになる。なお、本実施の形態では、この４駆フラグ４ＷＤＦのリセットは、前輪車輪速平均値と後輪車輪速平均値との差が４駆判定値以上となって、かつ、両車輪速平均値のいずれかが疑似車体速ＶＩの最低メモリ値ＶＩＭを上回り、さらに、この状態が所定時間ｙ（ｍｓ）を超えた場合に成される。
【００４２】
以上、図面により実施の形態について説明してきたが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。
例えば、実施の形態では、４駆状態と判定して４駆フラグ４ＷＤＦがセットされたときに減圧カウンタＫＤＥＣＴのカウント値をクリアするようにしたが、これに加えて、車輪速センサ１３の出力値が所定の低速以下となったときにもクリアするようにしても良い。この場合、高μ路から低μ路に路面μが変化したときに低速域で比較的長時間の減圧が成されることがあり、このような正常な作動を異常と判断することを排除して、制御品質の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態の全体図である。
【図２】実施の形態の要部を示す油圧回路図である。
【図３】実施の形態におけるＡＢＳ制御の流れを示すフローチャートである。
【図４】実施の形態における減圧制御の流れを示すフローチャートである。
【図５】実施の形態における疑似車体速計算の流れを示すフローチャートである。
【図６】実施の形態の作動例を示すタイムチャートである。
【図７】先行技術の作動例を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１ マスタシリンダ
２ ブレーキ配管
３ ホイールシリンダ
４ ドレン回路
５ 切替弁
６ リザーバ
７ ポンプ
８ 還流回路
１１ ブレーキユニット
１２ コントロールユニット
１３ 車輪速センサ
Claims (5)
- 車両の各輪を制動するホイールシリンダからブレーキ液を排出させる減圧状態と、前記ホイールシリンダへブレーキ液を供給させる増圧状態とを形成可能に構成されたブレーキユニットと、
各輪の回転速度である車輪速を検出する車輪速センサと、
これら車輪速センサの出力に基づいて、必要に応じてブレーキユニットを減圧状態および増圧状態に切り替えて制動時に車輪がロックするのを防止しつつ制動距離の短縮を図るＡＢＳ制御を実行するＡＢＳ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ＡＢＳ制御時に、左右前輪の車輪速の平均値である前輪車輪速平均値と左右後輪の車輪速の平均値である後輪車輪速平均値とを比較し、両者の差が予め設定された４駆判定値未満であるときに前後拘束力の強い４駆状態であると判定する４駆判定手段と、
前記車輪速に基づいて疑似車体速を形成する疑似車体速形成手段と、が設けられ、
前記ＡＢＳ制御手段は、疑似車体速と車輪速とに基づいて前記ＡＢＳ制御を実行する構成であり、
前記ＡＢＳ制御の実行時に、各輪について減圧が実行されている時間である減圧時間を減圧カウンタにより計測し、この減圧時間が予め設定された異常判定値を超えたときに該当輪の車輪速センサに異常があると判定する異常判定手段が設けられ、
前記疑似車体速形成手段は、前記異常判定手段が異常判定を行ったときには、この異常判定輪を除いた車輪速センサの出力に基づいて疑似車体速を形成させるよう構成され、
前記異常判定手段は、前記４駆判定手段が４駆状態と判定している時には、車輪速センサ異常判定を中止するよう構成され、
前記４駆判定手段が４駆状態と判定した後に、両車輪速平均値のいずれかが疑似車体速以上の所定値を上回ったときに、４駆状態との判定ならびに異常判定手段の異常判定中止を解除することを特徴とするアンチスキッド制御装置。 - 前記異常判定手段は、４駆状態と判定しているときに車輪速センサ異常判定を中止するにあたり、減圧カウンタが計測している減圧時間を０にクリアすることを特徴とする請求項１に記載のアンチスキッド制御装置。
- 前記４駆判定手段が４駆状態と判定した後に、前記前輪車輪速平均値と後輪車輪速平均値との差が前記４駆判定値以上となり、かつ、ＡＢＳ制御開始後の疑似車体速の最低値である最低メモリ値を、両車輪速平均値のいずれかが上回ったときを解除条件の成立として４駆状態との判定ならびに異常判定手段の異常判定中止を解除することを特徴とする請求項１または２に記載のアンチスキッド制御装置。
- 前記解除条件の成立が、前記前輪車輪速平均値と後輪車輪速平均値との差が前記４駆判定値以上となり、かつ、両車輪速平均値のいずれかが前記最低メモリ値を上回った状態が所定時間を超えたときであることを特徴とする請求項３に記載のアンチスキッド制御装置。
- 前記異常判定手段は、２輪以上において減圧時間が異常判定値を超えたときに車輪速センサ異常と判定し、前記疑似車体速形成手段は、車輪速センサ非異常判定時は、４輪の車輪速のうちで最も高い値であるセレクトハイ値を疑似車体速とし、一方、車輪速センサ異常判定時には、４輪の車輪速のうちで高い方から３番目の車輪速を疑似車体速とすることを特徴とする請求項１ないし４に記載のアンチスキッド制御装置。
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