JPH01164658A

JPH01164658A - ブレーキ液圧制御装置

Info

Publication number: JPH01164658A
Application number: JP32224587A
Authority: JP
Inventors: Kenji Shirai; 健次白井
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1987-12-18
Filing date: 1987-12-18
Publication date: 1989-06-28

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は自動車の前車輪および後車輪に対応する各ブレ
ーキシリンダ液圧を制御するブレーキ液圧制御装置に関
するものであり、特に、制動時、後車輪が前車輪より早
期にロックすることを防止するブレーキ液圧制御装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

自動車は、制動中後車輪がロッカすると、後車輪のコー
ナリングフォースの減少により走行安定性が低下する。

このような事態の発生を回避するための一対策として、
後車輪ロックを前車輪ロックと同時か、あるいはそれよ
り遅らせるべく、前車輪制動液圧と後車輪制動液圧との
配分の適正化を行って前車輪制動力と後車輪制動力とを
理想的に配分することが行われている。

上記のような液圧配分の適正化が行われるブレーキ液圧
制御装置においては、前車輪に対応するブレーキシリン
ダにはマスクシリンダの液圧をそのまま供給する一方、
後車輪に対応するブレーキシリンダにはマスクシリンダ
の液圧を設定値以上の液圧範囲では一定の比率で減圧す
ることが行われている。すなわち、後車輪制動液圧は第
５図に破線で示すように、設定圧に達するまでは前車輪
制動液圧と同じ比率で増大するが、設定圧以上の液圧範
囲では前車輪制動液圧より低い比率で増大するのであり
、この作用を為すバルブはプロボーショニングバルブと
称されている。

ブロボーショニングバルブには、特開昭５９−２９５５
１号公報に記載に記載されているように上記設定圧が一
定である単純なプロボーショニングバルブと、特開昭５
８−１１２８６３号公報に記載されているように、上記
設定圧が積載重量および重量バランス等の積載状態に応
じて自動的に変わる荷重感応式プロボーショニングバル
ブとがある。

しかし、プロボーショニングバルブによる液圧配分適正
化においては第５図に示すように、再制動液圧の液圧対
応線（破線で表す。）は再制動液圧の理想液圧配分曲線
（実線で表す。）を折れ線で近似するものであるため、
後車輪制動液圧の実際値が理想値に比べて相当低くなる
時期が発生することを避は得ず、その結果、理想値と実
際値との差６２分だけ後車輪の制動力が必要以上減殺さ
れてしまうという問題があった。

そこで、本発明者は先に、（ａ）車両の前車輪と後車輪
とのいずれか一方（以下、第１車輪という。

）に対応する第１ブレーキシリンダと操作部材との間に
設けられ、操作部材の操作力、操作ストローク等の操作
量に応じた高さの第１制動液圧を第１ブレーキシリンダ
に発生させる液圧発生装置と、（ｂ）前車輪と後車輪と
の他方（以下、第２車輪という。）に対応する第２ブレ
ーキシリンダと液圧源との間に設けられ、液圧源の液圧
を第１制動液圧の高さに基づいて、万一ロック状態に陥
る場合には後車輪が前車輪と同時かあるいは僅かに遅く
陥る高さに制御し、それを第２制動液圧として第２ブレ
ーキシリンダに供給する電磁液圧制御装置とを含むブレ
ーキ液圧制御装置を発明した。この発明に従えば、電磁
液圧制御装置の電気的な液圧制御により、制動液圧配分
、ひいては制動力配分をブロボーショニングパルブによ
る場合より理想状態により近づけることが可能であり、
前述のように、後車輪制動力が必要以上に減殺されて後
車輪制動力が十分に利用できない事態の発生を回避する
ことができるという効果が得られる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上記のように前車輪制動液圧と後車輪制動液圧
とが理想的に配分されても、ブレーキ操作量自体が路面
と車輪との摩擦力との関係において過大であれば、前車
輪および後車輪が共にロック状態に陥ることはあるとい
う問題がある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はこの問題を解決するために為されたものであり
、その要旨は、前記液圧発生装置および電磁液圧制御装
置を含むブレーキ液圧制御装置に、前記第２車輪のスリ
ップ状況を検出するスリップ検出手段を付加するととも
に、電磁液圧制御装置を、通常は前記液圧源の液圧を前
記第１制動液圧の高さに基づいて、万一ロック状態に陥
る場合には後車輪が前車輪と同時かあるいは僅かに遅く
陥る高さに制御するとともに、スリップ検出手段が過大
なスリップを検出した場合には、そのスリップが適正量
となる高さに制御して第２制動液圧とし、その第２制動
液圧を前記第２ブレーキシリンダに供給するものとした
ことにある。

〔作用〕

本発明に係るブレーキ液圧制御装置においては、第２車
輪（電磁液圧制御装置の制御対象たるブレーキシリンダ
に対応する車輪）に過大なスリップが検出されない通常
の場合には、第２制動液圧が第１制動液圧の高さに基づ
いて、万一ロック状態に陥る場合には後車輪が前車輪と
同時かあるいは僅かに遅く陥る高さに制御され、それに
よって、後車輪の早期ロックが良好に回避される。

そして、第２車輪に過大なスリップが検出された場合に
は、実際のスリップ状況に基づいて第２制動液圧の高さ
がそのスリップが適正量となる高さに制御されるアンチ
スキッド制御が行われ、それによって、第２車輪の過大
なスリップが解消される。

〔発明の効果〕

このように、本発明に従えば、先の発明の効果が得られ
る。すなわち、従来、理想液圧配分曲線に折れ線で近似
させるために、やむを得ず必要以上減殺されていた分の
後車輪の制動力が有効に利用でき、制動距離が短縮され
るとともに、前車輪に対する制動の負担が軽減されてブ
レーキ摩擦材の摩耗が前車輪に偏ることが防止されるの
である。

その上、液圧配分制御用の電磁液圧制御装置を利用して
、アンチスキッド制御もできる。

〔実施例〕

以下、本発明を、４輪自動車の液圧ブレーキ装置のブレ
ーキ液圧制御装置に適用した場合の一実施例を図面に基
づいて詳細に説明する。

第１図の符号１０は操作部材としてのブレーキペダルを
示す。ブレーキペダル１０は液圧ブースタ１２を介して
ブレーキマスクシリンダ１４（以下、単にマスクシリン
ダという。）に接続されており、マスクシリンダ１４に
ブレーキペダル１０の操作力にほぼ比例した高さのブレ
ーキ液圧が発生するようになっている。マスクシリンダ
１４には前車輪のフロントホイールシリンダ１８（第１
ブレーキシリンダ）がフロント主液通路２０によって接
続されている。液圧ブースタ１２は周知であり、本発明
を理解する上で不可欠なものではないため詳細な説明を
省略する。液圧ブースタ１２はアキエムレータ２２と第
１アキュムレータ通路２４を経て接続されるとともに、
リザーバ２６と第１リザーバ通路２８を経て接続されて
いる。本実施例においては、マスクシリンダ１４が液圧
発生装置を構成している。

符号３０はスプール式比例電磁液圧制’＋１１１弁（以
下、車に制御弁という。）を示す。これは、アキュムレ
ータ２２．リザーバ２６および後車輪のりャホイールシ
リンダ３２　（第２ブレーキシリンダ）とそれぞれ第２
アキユムレータ通路３４．第２リザーバ通路３６および
リヤ主液通路３８により接続されている。制御弁３０は
実願昭６１−１７０５８７号明細書に記載のものと同様
であり、ソレノイドの励磁電流の制御により、リヤホイ
ールシリンダ３２の液圧（以下、リヤ液圧という。）を
励磁電流の大きさに対応する高さに制御するものである
。

符号９２はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入力部。

出力部およびパスを含むコンピュータを示す。コンピュ
ータ９２の入力部には、ブレーキペダル１０の踏込みを
検出する踏込みセンサ９４．ブレーキペダルエ０の踏力
を検出する踏力センサ９６゜フロントホイールシリンダ
１８の液圧（以下、フロント液圧という。）を検出する
フロント液圧センサ９８．リヤ液圧を検出するリヤ液圧
センサ１００、後車輪に加えられる荷重を検出する後車
輪荷重センサ１０２．左右前車輪の回転を検出する回転
センサ１０４，１０６および左右後車輪の回転を検出す
る回転センサ１０８，１１０が接続され、一方、出力部
にはソレノイド制御回路１２４および警告灯１２８が接
続されている。コンピュータ９２はＲＯＭに格納されて
いる制御プログラム（第２図および第３図にフローチャ
ートで表されているプログラム）の実行により、各種入
力信号に基づいてリヤ液圧を適正な高さに制御するとと
もに、フロント系統の失陥状態を検出して警告灯１２８
を点灯させることにより、運転者に異常事態の発生を告
げるように構成されている。以上の制御は後に詳述する
。

アキュムレータ２２にはポンプ１３０によってリザーバ
２６の液が汲み上げられて一定範囲の液圧で蓄えられて
いる。ポンプ１３０を駆動するモータ１３２はモータ制
御回路１３４を経てコンピュータ９２の出力部に接続さ
れており、アキュムレータ液圧センサ１３６によって検
出されたアキュムレータ２２内の液圧に応じてポンプ１
３０の駆動状態が制御される。すなわち、本実施例にお
いては、アキュムレータ２２．ポンプ１３０等が制御弁
３０に対応する液圧源を構成しているのである。リザー
バ２６にはレベルスイッチ１４０が取り付けられて、コ
ンピュータ９２によってリザ−バ２６の液面が監視され
るようになっている。

次に作動を説明する。

電源投入と同時にコンピュータ９２が作動し、第２図お
よび第３図のフローチャートで表される液圧制御プログ
ラムが実行される。まず、第２図のステップＳｌ（以下
、単に８１で表す。以下のステップについても同じ。）
においてＣＰＵの初回フラグがリセツトされ、Ｓ２にお
いて、リヤ液圧がＯの値となるように制御弁３０に減圧
指令が出される。すなわち、ソレノイドの励磁電流を、
リヤホイールシリンダ３２がアキュムレータ２２から遮
断されてリザーバ２６に連通ずる状態に制御するのであ
る。そして、Ｓ３において、踏込みセンサ９４がブレー
キペダル１０の踏込みを検出したか否かが判定され、ブ
レーキペダル１０が操作されて判定結果がＹＥＳとなれ
ば、Ｓ４以降のステップが実行されてリヤ液圧が適正な
高さに制御されると同時に、ブレーキペダル１０の踏力
にほぼ比例した高さのブレーキ液圧がマスクシリンダ１
４に発生し、その結果、フロント液圧が上昇する。一方
、ブレーキペダル１０が操作されず、Ｓ３における判定
結果がＮｏであれば、Ｓｌの実行に戻る。

Ｓ４において初回フラグがセットされているか否かが判
定される。判定結果がＮｏ、すなわち、連続する１ブレ
一キ操作中において８４の実行が初回である場合には、
Ｓ５において後車輪荷重センサ１０２から後車輪荷重を
表す信号が取り込まれるが、ＹＥＳの場合、すなわち、
Ｓ４の実行が２回巨以降である場合には、Ｓ５の実行が
バイパスされる。本実施例においては、ブレーキ操作開
始直後の実際の後車輪荷重に基づいて連続する１ブレ一
キ操作に対応するブレーキ液圧制御が行われるのである
。Ｓ６において、初回フラグがセットされた後、Ｓ７に
おいて踏力センサ９６から踏力を表す信号が、Ｓ８にお
いてフロント液圧センサ９８からフロント液圧を表す信
号が取り込まれる。

Ｓ９においては、フロント系統、正確にはマスクシリン
ダ１４．　フロントホイールシリンダ１８およびフロン
ト主液通路２０が失陥しているか否かが判定される。す
なわち、実際のブレーキ踏力が、フロント液圧を０．５
ｋｇ／ｃＪに高めるべき値を越えているにもかかわらず
、フロント液圧が０に近い一定値以下であるか否かが判
定されるのである。判定結果がＮｏ、すなわち、フロン
ト系統が正常である場合にはＳ１０以降が実行され、判
定結果がＹＥＳ、すなわち、フロント系統が失陥してい
る場合にはＳ１５以降が実行される。

まず、フロント系統が正常である場合について説明する
。ＳＩＯにおいて、警告灯１２８に消灯指令が出された
後、Ｓｌｌにおいて、ＲＯＭの正常時液圧算出プログラ
ム（図示しない）の実行によってリヤ液圧の目標値が算
出される。ＲＯＭには後車輪荷重およびフロント液圧を
変数とし、万一ロック状態に陥る場合には後車輪が前車
輪より僅かに遅れて陥る高さとなるリヤ液圧を計算する
ための計算式が記憶されており、この計算式によってリ
ヤ液圧の目標値が算出されるのである。

ここで、リヤ液圧の目標値をフロント液圧および後車輪
荷重との関係において具体的に説明する。

第４図には横軸にフロント液圧を、縦軸にリヤ液圧をと
ったグラフが示されており、このグラフには後車輪荷重
（図には２つの場合のみを示す。）に応じたフロント液
圧とリヤ液圧との理想液圧配分曲線（実線）と、本実施
例に係る目標液圧配分曲線（二点鎖線）とが示されてい
る。図から明らかなように、リヤ液圧の目標値は、フロ
ント液圧および後車輪荷重に対応する理想値より僅かに
小さく設定されるのである。

そして、Ｓ１２においてリヤ液圧センサ１００から現在
のリヤ液圧を表す信号が取り込まれ、Ｓ１３において今
回制御すべきリヤ液圧の制御量が目標値から現在値を差
し引くことによって演算される。Ｓ１４においては演算
された制御量に基づいて制御弁３０が制御される。

その後、第３図の８１００において各回転センサ１０４
．’１０６，１０８，１１０からの信号に基づいて現在
の推定車速が算出されるとともに、左右後車輪の減速度
が演算され、両波速度のうち大きいほうが後車輪の減速
度を表すものとされる。

５１０１においてその減速度が予め設定された判定値α
より大きいか否かが判定されることにより、過大なスリ
ップが発生して、アンチスキッド制御を行う必要がある
か否かが判定される。判定結果がＹＥＳであれば５１０
２以降が実行されるが、ＮＯであれば第２図の８３に戻
る。

後車輪に過大なスリップが発生し、その結果、５１０１
における判定結果がＹＥＳと判定された場合には、５１
０２において、上記推定車速より一定値Δ■だけ低い値
が後車輪の基準速度ｖｄとされ、５１０３において、左
右後車輪の速度のうち小さい値が■、とされ、５１０４
において、その後車輪速度ｖ、が基準速度Ｖ、より小さ
いか否かが判定される。現段階において通常はこの判定
結果はＹＥＳとなり、過大なスリップを解消すべく、リ
ヤ液圧を低下させる必要があると判断され、５１０５に
おいて現在のリヤ液圧が記憶された後、５１０６におい
て制御弁３０に減圧指令が出される。これによってリヤ
液圧が低下し、後車輪のスリップ量が減少して、後車輪
速度が回復する。そして、５１０７において、５１０２
と同様に現在の推定車速に対応する基準速度Ｖ、が算出
され、８１０８において、５１０３と同様に現在の後車
輪速度ｖ７が検出され、５１０９において５ＩＯ４と同
様にその後車輪速度Ｖ、が基準速度ｖ、１より小さいか
否かが判定される。判定結果がＹＥＳであれば、引き続
いてリヤ液圧を低下させる必要があると判断されて５１
０７に戻るが、ブレーキペダル１０が既に解除されてい
る場合、あるいは車両がほぼ停止状態にある場合には５
Ｌｉｏによって第２図の８１に戻らさせられる。

５１０９における判定結果がＮｏ、すなわち、現在の後
車輪速度■、が基準速度７４以上である場合には、リヤ
液圧が減圧開始前の値に回復させられて、後車輪のスリ
ップ率が小さ過ぎて制動距離が延びてしまうことが回避
される。ただし、ここにおいては５１０５において記憶
されたリヤ液圧が目標値とされ、５ｉｌｌ、５１１２お
よび５１１３において、第２図の３１２，３１３および
Ｓ１４と同様に制御弁３０が制御される。そして、５１
１４においてブレーキペダル１０が解除されているか、
あるいは車速かほぼ停止状態にあるか否かが判定され、
この判定結果がＹＥＳの場合には第２図の８１の実行に
戻り、一連のブレーキ操作が完了するが、ＮＯの場合に
は５１０２の実行に戻る。後車輪速度ｖ、、が基準速度
７４以上である限り、５１０４．５１１４，５１０２お
よび５１０３の実行が繰り返される。

以上のようにして、実際の後車輪速度ｖ１が基準速度Ｖ
、に近づくように制御されることにより、後車輪のスリ
ップ率が適正な範囲に保たれるのである。

一方、フロント系統が失陥している場合には、Ｓ９にお
ける判定結果がＹＥＳとなり、３１５において警告灯１
２８が点灯された後、３１６において、ＲＯＭに格納さ
れている失陥時液圧算出プログラム（図示しない）の実
行により、リヤ液圧の目標値が算出される。ＲＯＭには
ブレーキ踏力および後車輪荷重を変数とし、フロント失
陥による車両全体としての制動能力の低下を補う高さで
あるリヤ液圧を計算するための計算式が格納されており
、この計算式によってリヤ液圧の目標値が算出されるの
である。その後、Ｓ１７．Ｓｌ、８およびＳ１９におい
て、Ｓ１２．Ｓｌ、３およびＳ１４と同様にリヤ液圧が
目標値となるように制御弁３０が制御され、そして、再
びＳ３の実行に戻る。

以上の説明から明らかなように、本実施例においては、
通常は制動力の前後配分が適正に配分されるから、摩擦
係数の高いアスファルト路等で後車輪がロック状態に陥
ることは殆どない。

ただ、凍結路などの摩擦係数の低い路面を走行したり、
ハイドロプレーニング現象が発生した結果、後車輪と路
面との摩擦係数が異常に低くなっている状態においてブ
レーキ操作が行われた場合には、後車輪のスリップが過
大となる可能性があるのであるが、この場合にはアンチ
スキ・ノド制御によりスリップが適正量に制御されて、
車両の安定性が確保され、制動距離が短縮される。

以上の説明から明らかなように、本実施例においては、
制御弁３０．フロント液圧センサ９８゜リヤ液圧センサ
１００．後車輪荷重センサ１０２゜ソレノイド制御回路
１２４ならびにコンピュータ９２の、第２図および第３
図のフローチャートの各ステップを記憶する部分および
それを実行する部分が電磁液圧制御装置を構成し、左右
後車輪に対応する回転センサ１０８，１１０がスリップ
検出手段を構成している。

なお、上記実施例において、制御弁３０の代わりに、リ
ヤホイールシリンダ３２をアキュムレータ２２から遮断
してリザーバ２６に連通させる減圧状態と、リザーバ２
６から遮断してアキュムレータ２２に連通させる増圧状
態とに少なくとも切換え可能な１個あるいは複数の電磁
切換制御弁を設けることも可能である。この場合、リヤ
ホイールシリンダ３２の液圧を所望の高さに高めるため
には、コンピュータ９２は、ソレノイドの励磁電流の大
きさを比例的に制御するのではなく、例えば、電磁切換
制御弁が増圧状態と減圧状態とを適当な時間ずつ繰り返
す指令を出すことが必要である。

その他、いちいち例示はしないが、当業者の知識に基づ
いて種々の変形、改良等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】

第１図は本発明の一実施例であるブレーキ液圧制御装置
を含む液圧ブレーキ装置の系統図であり、第２図および
第３図は上記実施例における液圧制御プログラムを表す
フローチャートである。第４図は上記実施例における後
車輪荷重とフロントホイールシリンダ液圧とりャホイー
ルシリンダ液圧との関係を表すグラフである。第５図は
制動液圧の前後理想配分曲線と、ブロポーショニングハ
ルプによって得られる液圧配分析れ線とを表すグラフで
ある。１０ニブレーキペダル　１２：液圧ブースタ１４ニブレ
ーキマスクシリンダ１８：フロントホイールシリンダ２２：アキュムレータ３０ニスプ一ル式比例電磁液圧制御弁３２：リヤホイールシリンダ９２：コンピュータ１０２：後車輪荷重センサ１０８、ｔｌｏ：回転センサ出願人　　トヨタ自動車株式会社代理人　　弁理士　神　戸　典　和（ほか２名）

Claims

【特許請求の範囲】　車両の前車輪と後車輪とのいずれか一方に対応する第
１ブレーキシリンダと操作部材との間に設けられ、操作
部材の操作力、操作ストローク等の操作量に応じた高さ
の第１制動液圧を第１ブレーキシリンダに発生させる液
圧発生装置と、前記前車輪と後車輪との他方のスリップ状況を検出する
スリップ検出手段と、前記他方の車輪に対応する第２ブレーキシリンダと液圧
源との間に設けられ、通常は液圧源の液圧を前記第１制
動液圧の高さに基づいて、万一ロック状態に陥る場合に
は後車輪が前車輪と同時かあるいは僅かに遅く陥る高さ
に制御するとともに、前記スリップ検出手段が過大なス
リップを検出した場合には、そのスリップが適正量とな
る高さに制御して第２制動液圧とし、その第２制動液圧
を前記第２ブレーキシリンダに供給する電磁液圧制御装
置とを含むブレーキ液圧制御装置。