JP4233945B2 - 車両および自動二輪車のアンチロックブレーキ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車輪速度センサの検出値に基づいて路面の摩擦係数を推定し、車輪速度センサの検出値および推定摩擦係数に基づいて車輪ブレーキのブレーキ液圧を制御するようにした車両および自動二輪車のアンチロックブレーキ制御装置に関する。

前回の制御サイクルでの非駆動輪の車輪速度と、今回の制御サイクルでの非駆動輪の車輪速度との差に基づいて、路面の摩擦係数を推定した結果をブレーキ制御量に反映させるようにした車両のアンチロックブレーキ制御装置が既に知られている（たとえば特許文献１参照。）。
特開昭５６−３４５５１号公報

上記従来のような摩擦係数の推定手法では、非駆動輪の接地路面が前回の制御サイクルでは低摩擦係数であったのに、今回の制御サイクルでは高摩擦係数であるときには、非駆動輪の車輪速度の変化量が実際の車体速度の変化量よりも小さく演算されることになり、今回の制御サイクルでも接地路面が低摩擦係数であると推定される可能性がある。しかるにアンチロックブレーキ制御時に制動距離を短縮させるためには、路面の摩擦係数を高く推定するのが望ましい。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、車輪の接地路面が低摩擦係数から高摩擦係数に変化するときでも、推定摩擦係数が不所望に低くなることを回避し得るようにした車両および自動二輪車のアンチロックブレーキ制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、非駆動輪および駆動輪の車輪速度をそれぞれ検出する非駆動輪用および駆動輪用車輪速度センサと、それらの車輪速度センサの検出値に基づいて路面の摩擦係数を推定する摩擦係数推定手段と、前記非駆動輪用および駆動輪用車輪速度センサの検出値および前記摩擦係数推定手段の推定結果に基づいて非駆動輪用および駆動輪用車輪ブレーキのブレーキ液圧を制御可能なブレーキ制御部とを備える車両のアンチロックブレーキ制御装置において、前記摩擦係数推定手段は、今回の制御サイクルの車体速度として今回の制御サイクルで非駆動輪用車輪速度センサによって検出される非駆動輪の車輪速度ならびに該車輪速度に基づいて推定される非駆動輪基準推定車体速度のうち低い方の速度を選択し、前回の制御サイクルの車体速度として、前回の制御サイクルで非駆動輪用車輪速度センサによって検出された非駆動輪の車輪速度、当該非駆動輪の車輪速度に基づいて推定される非駆動輪基準推定車体速度、前回の制御サイクルで駆動輪用車輪速度センサによって検出された駆動輪の車輪速度、ならびに当該駆動輪の車輪速度に基づいて推定される駆動輪基準推定車体速度のうち最も高い速度を選択し、選択された前回の制御サイクルの車体速度ならびに今回の制御サイクルの車体速度間の偏差に基づいて、路面の摩擦係数を推定することを特徴とする。

また請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、前記非駆動輪が前輪であることを特徴とする。

さらに上記目的を達成するために、請求項３記載の発明は、前輪および後輪の車輪速度をそれぞれ検出する前輪用および後輪用車輪速度センサと、それらの車輪速度センサの検出値に基づいて路面の摩擦係数を推定する摩擦係数推定手段と、前記前輪用および後輪用車輪速度センサの検出値および前記摩擦係数推定手段の推定結果に基づいて前輪用および後輪用車輪ブレーキのブレーキ液圧を制御可能なブレーキ制御部とを備える自動二輪車のアンチロックブレーキ制御装置において、前記摩擦係数推定手段は、今回の制御サイクルの車体速度として、今回の制御サイクルで前輪用車輪速度センサによって検出される前輪の車輪速度ならびに該車輪速度に基づいて推定される前輪基準推定車体速度のうち低い方の速度を選択し、前回の制御サイクルの車体速度として、前回の制御サイクルで前輪用車輪速度センサによって検出された前輪の車輪速度、当該前輪の車輪速度に基づいて推定される前輪基準推定車体速度、前回の制御サイクルで後輪用車輪速度センサによって検出された後輪の車輪速度、ならびに当該後輪の車輪速度に基づいて推定される後輪基準推定車体速度のうち最も高い速度を選択し、選択された前回の制御サイクルの車体速度ならびに今回の制御サイクルの車体速度間の偏差に基づいて、路面の摩擦係数を推定することを特徴とする。

上記請求項１または２記載の発明によれば、前回の制御サイクルの車体速度として、非駆動輪および駆動輪の車輪速度、ならびにそれらの車輪速度にそれぞれ基づく非駆動輪および駆動輪基準推定車体速度のうち最も高い速度を選択するようにしているので、接地路面が低摩擦係数から高摩擦係数に変化するときでも、摩擦係数を得るための車体速度の変化量を比較的大きい値として演算することができ、推定摩擦係数が不所望に低くなることを回避して制動距離の短縮化を図ることができる。

また上記請求項３記載の発明によれば、前回の制御サイクルの車体速度として、前輪および後輪の車輪速度、ならびにそれらの車輪速度にそれぞれ基づく前輪および後輪基準推定車体速度のうち最も高い速度を選択するようにしているので、接地路面が低摩擦係数から高摩擦係数に変化するときでも、摩擦係数を得るための車体速度の変化量を比較的大きい値として演算することができ、推定摩擦係数が不所望に低くなることを回避して制動距離の短縮化を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。

図１〜図３は本発明の一実施例を示すものであり、図１は自動二輪車用ブレーキ装置の液圧回路図、図２は制御ユニットの構成を示すブロック図、図３はアンチロックブレーキ制御時における実車体速度、前輪および後輪の車輪速度、ならびに前輪および後輪基準推定車体速度の経時変化の一例を示す図である。

先ず図１において、スクータ型である自動二輪車には、乗員が右手で操作する右ブレーキレバー１の操作に応じて液圧を出力する第１マスタシリンダＭＡと、乗員が左手で操作する左ブレーキレバー２の操作に応じて液圧を出力する第２マスタシリンダＭＢとが搭載される。一方、非駆動輪である前輪には、一対のポッド３，４を有する前輪用車輪ブレーキＢＦが搭載されており、この前輪用車輪ブレーキＢＦには、第１マスタシリンダＭＡが制御弁手段６Ａを介して接続されるとともに第２マスタシリンダＭＢが制御弁手段６Ｂ１および遅延弁５を介して接続される。また駆動輪である後輪に装着された後輪用車輪ブレーキＢＲには第２マスタシリンダＭＢが制御弁手段６Ｂ２を介して接続される。

制御弁手段６Ａは、前輪用車輪ブレーキＢＦのポッド３および第１マスタシリンダＭＡ間に設けられる常開型電磁弁７と、該常開型電磁弁７に並列に接続されるチェック弁８と、前輪用車輪ブレーキＢＦのポッド３およびリザーバ１０Ａ間に設けられる常閉型電磁弁９とで構成されるものであり、第１マスタシリンダＭＡおよび前輪用車輪ブレーキＢＦのポッド３間の連通・遮断と、前輪用車輪ブレーキＢＦのポッド３およびリザーバ１０Ａ間の連通・遮断とを切換え可能である。

リザーバ１０Ａには、該リザーバ１０Ａのブレーキ液を汲上げて第１マスタシリンダＭＡ側に圧送する戻しポンプ１１Ａの吸入側が吸入弁１２Ａを介して接続されており、この戻しポンプ１１Ａの吐出側は、吐出弁１３Ａ、ダンパ１４Ａおよびオリフィス１５Ａを介して第１マスタシリンダＭＡに接続される。

制御弁手段６Ｂ１は、上記制御弁手段６Ａと同様に常開型電磁弁７、チェック弁８および常閉型電磁弁９で構成されるものであり、前輪用車輪ブレーキＢＦのポッド４に接続される遅延弁５および第２マスタシリンダＭＢ間の連通・遮断と、前記遅延弁５およびリザーバ１０Ｂ間の連通・遮断とを切換え可能である。

また制御弁手段６Ｂ２は、上記制御弁手段６Ａ，６Ｂ１と同様に常開型電磁弁７、チェック弁８および常閉型電磁弁９で構成されるものであり、後輪用車輪ブレーキＢＲおよび第２マスタシリンダＭＢ間の連通・遮断と、後輪用車輪ブレーキＢＲおよびリザーバ１０Ｂ間の連通・遮断とを切換え可能である。

リザーバ１０Ｂには、該リザーバ１０Ｂのブレーキ液を汲上げて第２マスタシリンダＭＢ側に圧送する戻しポンプ１１Ｂの吸入側が吸入弁１２Ｂを介して接続されており、この戻しポンプ１１Ｂの吐出側は、吐出弁１３Ｂ、ダンパ１４Ｂおよびオリフィス１５Ｂを介して第２マスタシリンダＭＢに接続される。

前記両戻しポンプ１１Ａ，１１Ｂには共通な単一のモータ１６が連結されており、該モータ１６により両戻しポンプ１１Ａ，１１Ｂが駆動される。

図２において、各制御弁手段６Ａ，６Ｂ１，６Ｂ２における常開型電磁弁７…および常閉型電磁弁９…の非通電・通電、ならびにモータ１６の作動は、前輪および後輪の車輪速度を個別に検出する前輪用および後輪用車輪速度センサ１９Ｆ，１９Ｒの検出信号が入力される制御ユニット１８により制御されるものであり、制御ユニット１８は、前記前輪用および後輪用車輪速度センサ１９Ｆ，１９Ｒの検出値に基づいて路面の摩擦係数を推定する摩擦係数推定手段２０と、前記前輪用および後輪用車輪速度センサ１９Ｆ，１９Ｒの検出値および前記摩擦係数推定手段２０の推定結果に基づいて各制御弁手段６Ａ，６Ｂ１，６Ｂ２における常開型電磁弁７…および常閉型電磁弁９…の非通電・通電およびモータ１６の作動を制御することで前輪用および後輪用車輪ブレーキＢＦ，ＢＲのブレーキ液圧を制御するブレーキ制御部２１とを備える。

前記摩擦係数推定手段２０は、前回の制御サイクルから今回の制御サイクルまでの間での車体の減速度が大きくなるほど摩擦係数が高い値となるとして摩擦係数を推定するものであり、今回の制御サイクルで非駆動輪用である前輪用車輪速度センサ１９Ｆによって検出される前輪の車輪速度ならびに該車輪速度に基づいて推定される前輪基準推定車体速度のうち低い方の速度と、前回の制御サイクルで前輪用車輪速度センサ１９Ｆで検出された前輪の車輪速度、駆動輪用である後輪用車輪速度センサ１９Ｒによって検出された後輪の車輪速度ならびにそれらの車輪速度に基づいてそれぞれ推定される前輪および後輪基準推定車体速度のうち最も高い速度との間の偏差を制御サイクル間の時間で除した値を、前記車体減速度として用いるようにしている。すなわち摩擦係数推定手段２０は、車体減速度を得るための車体速度の変化量を演算するにあたり、前回の制御サイクルの車体速度として、非駆動輪である前輪の車輪速度、駆動輪である後輪の車輪速度ならびに非駆動輪および駆動輪基準推定車体速度である前輪および後輪基準推定車体速度のうち最も高い速度を選択するようにしている。

而して制御ユニット１８は、前輪用および後輪用車輪速度センサ１９Ｆ，１９Ｒの検出値および前記摩擦係数推定手段２０の推定結果に基づいて車輪がロック状態に入りそうであると判断したときには、ブレーキ液圧の減・増圧サイクルを繰返すように各制御弁手段６Ａ，６Ｂ１，６Ｂ２の作動を制御することで、前輪用および後輪用車輪ブレーキＢＦ，ＢＲのアンチロックブレーキ制御を実行するものであり、そのアンチロックブレーキ制御時にブレーキ液圧を減圧するときには、制御ユニット１８は、常開型電磁弁７…のうちロック状態に入りそうである車輪に対応する常開型電磁弁を通電により閉弁するとともに常閉型電磁弁９…のうち上記車輪に対応する常閉型電磁弁を通電により開弁する。そうすると、ブレーキ液圧の一部がリザーバ１０Ａあるいは１０Ｂに逃がされて減圧されることになる。またブレーキ液圧を保持する際に制御ユニット１８は、常開型電磁弁７…を通電により閉弁するとともに常閉型電磁弁９…を非通電により閉弁状態に保持することになり、さらにブレーキ液圧を増圧する際には、常開型電磁弁７…を非通電により開弁するとともに常閉型電磁弁９…を非通電により閉弁状態に保持する。

一対の戻しポンプ１１Ａ，１１Ｂを共通に駆動するモータ１６は、上記アンチロックブレーキ制御の開始に応じて作動を開始するものであり、リザーバ１０Ａ，１０Ｂに逃がされたブレーキ液が戻しポンプ１１Ａ，１１Ｂから第１および第２マスタシリンダＭＡ，ＭＢ側に戻される。したがってリザーバ１０Ａ，１０Ｂに逃がした分だけ第１および第２マスタシリンダＭＡ，ＭＢにおけるブレーキレバー１，２の操作量が増加することはない。

また制御ユニット１８は、前記各制御弁手段６Ａ，６Ｂ１，６Ｂ２のいずれか１つによるアンチロックブレーキ制御の開始に伴ってモータ１６の作動を開始する。

次にこの実施例の作用について説明すると、摩擦係数推定手段２０は、今回の制御サイクルで前輪用車輪速度センサ１９Ｆによって検出される前輪すなわち非駆動輪の車輪速度ならびに該前輪の車輪速度に基づいて推定される前輪基準推定車体速度のうち低い方の速度と、前回の制御サイクルで前輪用および後輪用車輪速度センサ１９Ｆ，１９Ｒによってそれぞれ検出された前輪すなわち非駆動輪の車輪速度、後輪すなわち駆動輪の車輪速度ならびにそれらの車輪速度に基づいてそれぞれ推定される非駆動輪および駆動輪基準推定車体速度である前輪および後輪基準推定車体速度のうち最も高い速度との間の偏差に基づいて、路面の摩擦係数を推定している。

このような摩擦係数推定手段２０によれば、前回の制御サイクルの車体速度として前輪および後輪の車輪速度ならびに前輪および後輪基準推定車体速度のうち最も高い速度を選択するようにしているので、接地路面が低摩擦係数から高摩擦係数に変化するときでも、摩擦係数を得るための車体速度の変化量を比較的大きい値として演算することができ、推定摩擦係数が不所望に低くなることを回避して制動距離の短縮化を図ることができる。

ここで、接地路面の摩擦係数が低摩擦係数から高摩擦係数に変化した状態でのアンチロックブレーキ制御時の実車体速度、前輪すなわち非駆動輪の車輪速度および後輪すなわち駆動輪の車輪速度、ならびに前輪および後輪基準推定車体速度すなわち非駆動輪および駆動輪基準推定車体速度が、図３で示すように変化した場合を想定すると、接地路面が高摩擦係数である今回の制御サイクルの時刻ｔ２での車体減速度を得るために今回の制御サイクルの車体速度として前輪の車輪速度よりも低い前輪基準推定車体速度ＶＢを得たときに、接地路面が低摩擦係数である前回の制御サイクルの時刻ｔ１での車体速度は、本発明に従えば後輪の車輪速度ＶＡが選択されるものであり、車体減速度は（ＶＡ−ＶＢ）／（ｔ２−ｔ１）として演算されるものである。それに対し、時刻ｔ１での前回の制御サイクルで非駆動輪すなわち前輪の車輪速度ＶＡ′を選択するようにしたときには、車体減速度は（ＶＡ′−ＶＢ）／（ｔ２−ｔ１）として演算されるものであり、｛（ＶＡ−ＶＢ）／（ｔ２−ｔ１）＞（ＶＡ′−ＶＢ）／（ｔ２−ｔ１）｝となる。すなわち摩擦係数を得るための車体速度の変化量を比較的大きい値として演算することができ、それにより推定摩擦係数が不所望に低くなることを回避することができるのである。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

たとえば上記実施例では、自動二輪車のアンチロックブレーキ制御装置に本発明を適用した場合について説明したが、本発明は、四輪車両のアンチロックブレーキ制御装置に適用することも可能である。

自動二輪車用ブレーキ装置の液圧回路図である。 制御ユニットの構成を示すブロック図である。 アンチロックブレーキ制御時における実車体速度、前輪および後輪の車輪速度、ならびに前輪および後輪基準推定車体速度の経時変化の一例を示す図である。

符号の説明

１９Ｆ，１９Ｒ・・・車輪速度センサ
２０・・・摩擦係数推定手段
２１・・・ブレーキ制御部
ＢＦ，ＢＲ・・・車輪ブレーキ

Claims (3)

1. 非駆動輪および駆動輪の車輪速度をそれぞれ検出する非駆動輪用および駆動輪用車輪速度センサ（１９Ｆ，１９Ｒ）と、それらの車輪速度センサ（１９Ｆ，１９Ｒ）の検出値に基づいて路面の摩擦係数を推定する摩擦係数推定手段（２０）と、前記非駆動輪用および駆動輪用車輪速度センサ（１９Ｆ，１９Ｒ）の検出値および前記摩擦係数推定手段（２０）の推定結果に基づいて非駆動輪用および駆動輪用車輪ブレーキ（ＢＦ，ＢＲ）のブレーキ液圧を制御可能なブレーキ制御部（２１）とを備える車両のアンチロックブレーキ制御装置において、前記摩擦係数推定手段（２０）は、今回の制御サイクルの車体速度として今回の制御サイクルで非駆動輪用車輪速度センサ（１９Ｆ）によって検出される非駆動輪の車輪速度ならびに該車輪速度に基づいて推定される非駆動輪基準推定車体速度のうち低い方の速度を選択し、前回の制御サイクルの車体速度として、前回の制御サイクルで非駆動輪用車輪速度センサ（１９Ｆ）によって検出された非駆動輪の車輪速度、当該非駆動輪の車輪速度に基づいて推定される非駆動輪基準推定車体速度、前回の制御サイクルで駆動輪用車輪速度センサ（１９Ｒ）によって検出された駆動輪の車輪速度、ならびに当該駆動輪の車輪速度に基づいて推定される駆動輪基準推定車体速度のうち最も高い速度を選択し、選択された前回の制御サイクルの車体速度ならびに今回の制御サイクルの車体速度間の偏差に基づいて、路面の摩擦係数を推定することを特徴とする車両のアンチロックブレーキ制御装置。
2. 前記非駆動輪が前輪であることを特徴とする請求項１記載の車両のアンチロックブレーキ制御装置。
3. 前輪および後輪の車輪速度をそれぞれ検出する前輪用および後輪用車輪速度センサ（１９Ｆ，１９Ｒ）と、それらの車輪速度センサ（１９Ｆ，１９Ｒ）の検出値に基づいて路面の摩擦係数を推定する摩擦係数推定手段（２０）と、前記前輪用および後輪用車輪速度センサ（１９Ｆ，１９Ｒ）の検出値および前記摩擦係数推定手段（２０）の推定結果に基づいて前輪用および後輪用車輪ブレーキ（ＢＦ，ＢＲ）のブレーキ液圧を制御可能なブレーキ制御部（２１）とを備える自動二輪車のアンチロックブレーキ制御装置において、前記摩擦係数推定手段（２０）は、今回の制御サイクルの車体速度として、今回の制御サイクルで前輪用車輪速度センサ（１９Ｆ）によって検出される前輪の車輪速度ならびに該車輪速度に基づいて推定される前輪基準推定車体速度のうち低い方の速度を選択し、前回の制御サイクルの車体速度として、前回の制御サイクルで前輪用車輪速度センサ（１９Ｆ）によって検出された前輪の車輪速度、当該前輪の車輪速度に基づいて推定される前輪基準推定車体速度、前回の制御サイクルで後輪用車輪速度センサ（１９Ｒ）によって検出された後輪の車輪速度、ならびに当該後輪の車輪速度に基づいて推定される後輪基準推定車体速度のうち最も高い速度を選択し、選択された前回の制御サイクルの車体速度ならびに今回の制御サイクルの車体速度間の偏差に基づいて、路面の摩擦係数を推定することを特徴とする自動二輪車のアンチロックブレーキ制御装置。

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