JPH02258461A - アンチスキツド制御装置 - Google Patents

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、凹凸の多い道や砂利道などの悪路においても
、確実にアンチスキッド制御を行うことができるアンチ
スキッド制御装置に関する。

従来の技術 アンチスキッド制御装置は、車輪と路面との間の摩擦係
数が大きくなるように車輪の制動力を制御して、該車輪
のスリップ率を制御する装置である。車輪の回転速度（
以下ｒ車輪速」という、）をＶＷ、自動車の走行速度（
以下「車体速」という。）をＶＳとすると、スリップ率
Ｓは第１式によって定義される。

ｓ−ｖｗ Ｓ−■ｓ ・・・　（１） 自動車の走行方向の加速度を検出する加速度センサがア
ンデスキッド制御に用いられる場き、加速度センサの出
力を積分することによって前記車体速■Ｓを求めること
ができる。また車輪速は、車輪軸に取けけられている車
輪速センサの出力から求めることができる。したがって
、スリップ率Ｓは、加速度センサおよび車輪速センサの
出力に基づいて算出される。さらに、制動距離をより短
くするために、路面の状態によってアンチスキッド制御
を変更する必要があり、そのために車輪と路面との間の
摩擦係数を求めることが必要となる。

したがって典型的な従来技術では、たとえばブレーキペ
ダルが踏込まれ、車輪速か低下するときの減速度（負の
加速度）を加速度センナによって検出し、その減速度が
小さい場合は低摩擦係数路であり、その減速度が大きい
場きは高摩擦係数路であり、こうして摩擦係数を求めて
いる。

このように、従来技術のアンチスキッド制御装置におい
ては、より正確な車体速、および車輪と路面との間の摩
擦係数を求めるために、加速度センサの出力がアンチス
キッド制御に用いられている。これによってアンチスキ
ッド制御をより滑らかに行うことができ、かつ、制動距
離の短縮に寄与させることができる。

発明が解決しようとする課題 上述のような従来技術では、舗装路のような通常路では
なく、凹凸の多い道や砂利道などの悪路を走行中にアン
チスキッド制御を行うと、車体振動による余分な加速度
が加速度センサの出力に雑音となって現れる。このため
加速度センサの出力から車体速を求めると、このような
車体振動に起因する雑音成分までも積分してしまうため
、誤差が生じる。また、摩擦係数の判定に用いると、誤
った判定を行ってしまう。

したがって、たとえば低摩擦係数路であると誤判断した
場合、制動油圧が減圧され、これによる減速度の減少に
よってさらに低摩擦係数路であると誤判断してしまい、
減圧ル制御が繰返えされるという悪循環が生じる。この
ように、アンチスキッド制陣が正確に行えないという問
題がある。、本発明の目的は、凹凸の多い道や砂利道な
どの悪路走行中においても、確実にアンチスキッドｆｆ
、ＩＩ（卸を行うことができるアシ・チスキ・ソドＭ　
ｎ装置を提供することである。

課題を解決するための手段 本発明は、車体の走行方向の加速度を検出する加速度検
出手段と、 前記加速度検出手段の出力に応答し、車輪と路面との摩
擦係数を演算する演算手段と、前記路面が悪路であるか
どうかを判定する悪路判定手段と、 悪路判定手段の出力に応答し、悪路でないときには前記
演算手段で演算された摩擦係数を用いてアンチスキッド
制御を行い、悪路であるときには予め定める摩擦係数を
用いてアンチスキッドＸＪＩ　ｆｆを行う手段とを含む
ことを特徴とするアンチスキッド制御装置である。

また本発明は、前記悪路判定手段は、 車輪速を検出する車輪速検出手段と、 車輪速検出手段の出力に応答して車輪加速度を演算し、
予め定める一定期間中に、そのＴｆｉ輪加速度が予め定
める値を超える回数が予め定める値以上となったときに
悪路であることを判定する判定手段とを備えることを特
徴とするアンチスキッド制御装置である。

さらにまた本発明は、前記悪路判定手段は、前記加速度
検出手段の出力に応答して、予め定める一定期間中に、
検出された加速度が予め定める値を超える回数が予め定
める値以上となったときに悪路であることを判定するこ
とを特徴とするアンチスキッド制御１１装置である。

作　　用 本発明に従えば、加速度検出手段で検出された車体の走
行方向の加速度に応答して、演算手段は車輪と路面との
摩擦係数を７ｉｊ算する、一方、悪路判定手段によって
、走行している路面が凹凸の多い道や砂利道などの悪路
であるかどうかが判定される。この悪路判定手段は、た
とえば車輪速検出手段と、該車輪速検出手段の出力に応
答して車輪加速度を演算し、その車輪加速度が、予め定
める一定期間中に、予め定める値を超える回数が予め定
める値以上となったときに悪路であることを判定する判
定手段とを備えて構成されてもよい。また前記悪路判定
手段は、前記加速度検出手段の出力に応答して、予め定
める一定期間中に、検出された加速度が、予め定める値
を超える回数が予め定める値以上となったときに悪路で
あることを判定するように構成されてもよい。

このように構成される悪路判定手段の判定結果に基づい
て、悪路でないときには前記演算手段で演算された摩擦
係数を用いてアンチスキッド制御ｎが行われ、悪路であ
るときには予め定める摩擦係数を用いてアンチスキッド
制御が行われる。

実施例 第１図は本発明の一実施例の原理を説明するための機能
ブロック図であり、アンチスキッド制御に用いられる路
面の摩擦係数の設定動作を示す。

加速度センサ３からの出力は、入力部４２を介して、串
擦係数判定部４３に与えられて車体の走行方向の加速度
が検出され、切換部４４の一方の入力に与えられる。ま
た車輪速センサ１ａ〜１（１がらの出力は、演算部４５
で車輪速および車輪加速度に演算されて、悪路判定部４
６に与えられる。

この悪路判定部４６は、入力された車輪加速度１３号か
ら一定周波数以上の振動を検出しなとき、すなわち該車
輪加速度信号が、予め定める一定期間内に、予め定める
値を超える回数が、予め定める値以上であるときに悪路
であると判定し、その判定結果を前記切換部４４の他方
の入力に与える。

切換部４４は、悪路判定部４６の判定結果に基づいて、
悪路でないときには前記窄擦係数判定部４３からの出力
をアンチスキッド制御に用い、悪路であるときには悪路
判定部４６内において予め設定されている中程度の摩ｍ
係数がアンチスキッド制御に用いられる。車輪速センサ
１ａ〜１　ｄと、演算部４５と、悪路判定部４６とは、
悪路判定手段を構成する。

第２図は本発明の池の実施例の原理を説明するための機
能ブロック図であり、この実施例は前述の実施例に類似
し、対応する部分には同一の参照符を付す、この実施例
では、悪路判定部４６ａには、入力部４２を介して、加
速度センサ３からの出力が入力される。悪路判定部４６
ａは、加速度センサ３からの出力が、予め定める一定期
間内に、予め定める値を超える回数が、予め定める値以
上となったときに悪路であると判定する。

すなわち、前記第１［２１で示される実施例では、車輪
速センサ１ａ〜１ｄの出力から演算される車輪加速度を
用いて悪路判定が行われたのに対して、この実施例では
、加速度センサ３の出力に基づいてＮｆＡ路判定が行わ
れる。

これら第１１２１および第２図で示される中擦係数の設
定動１トにおいて、悪路判定動作は第３図および第４図
で示されるようにして行われる。すなわち、悪路判定部
４６に入力される車輪加速度信号、または悪路判定部４
６ａに入力される加速度センサ３の出力信号は、第３図
（１）で示されるように変化する。

これらの入力信号レベルが、予め定めるたとえば０．２
５ｓｅｃ程度の一定期間Ｋ　Ｔ内において、たとえば２
Ｇ（Ｇは重力加速度）程度の、予め定める加速度レベル
ＫＧを超える回数が、第３図（２）で示されるようにカ
ウントされ、そのカラン）・値が、たとえば２程度の予
め定める値以上であるときには悪路走行中であると判断
して、切換部４４からは悪路判定部４６．４．６ａで予
め設定されている中程度の摩ｆＩＩｒｅ数が、アンチス
キッド制御に用いられる。また、前記カウント値が予め
定める値未満であるときには、串擦係数判定部４３で判
定された摩擦係数が、アンチスキッド制御に用いられる
。

すなわち、第４図を参照して、ステップｒ＋　１で悪路
判定部４６．４６ａには、前記車輪加速度信号または加
速度センサ３からの出力信号が入力される。ステップｎ
２では、この入力信号に基づいて悪路判定が行われ、悪
路であるときにはステ、ツブｎ３で、アンチスキッド制
御に用いる摩擦係数の判定結果を中程度に設定し、動作
を終了する。

また前記ステップｎ２において悪路と判定されないとき
にはステップｎ４で、加速度センサ３からの出力に基づ
く摩擦係数が設定される。

前記摩擦係数は、たとえば減速度が０．６Ｇ以上である
ときには高摩擦係数と判断され、また０゜３〜０．６Ｇ
では中摩擦係数であると判断され、０．３Ｇ以下では低
摩擦係数であると判断され、その判断結果が設定されて
動作を終了する。このような摩擦係数の判定動作は、ブ
レーキペダルが踏込まれている期間中に常時行われる。

第５図は、本発明が実施されるアンチスキッド制御装置
の電気的構成を示すブロック図である。

各車輪に設けられている車輪速センサ１ａ〜１ｄは、車
輪の回転速度をそれぞれ検出する。これらの車輪速セン
サ１ａ〜１ｄは、たとえば車輪軸に固定された強磁性の
検出板の周方向に、等間隔で多数の切欠きと突起とを設
け、その検出板の周近傍に設けられた電磁ピックアップ
、または光センサなどによって車輪の回転速度に比例し
た周波数の車輪速信号を導出するように構成されている
。

これら車輪速センサ１ａ〜１ｄからの車輪速信号は、ア
ンチスキッド制御回路４内の波形整形回路５ａ〜５ｄに
与えられ、パルス信号に波形整形された後、処理回路２
に入力される。

前記加速度センサ３は、たとえば歪みゲージ形加速度セ
ンナであり、車体に固定されている。この加速度センサ
３からの出力電圧は、アナログ／デジタル変換回路６に
与えられ、デジタル値に変換された後、演算手段である
処理回路２に与えられ、不要成分を除去するためのデジ
タルフィルタ処理が行われる。処理回路２は、この加速
度センサ３からの出力に基づいて演算動作を行い、前記
第１図〜第４図で示される路面の摩擦係数の判定を行う
。

処理回路２にはまた、ブレーキペダルが踏込まれたこと
を検出するスイッチ７からの出力が、レベル変換回路８
によって該アンチスキッド制御回路４内において適合す
る電圧レベルに変換された後、入力される。このアンチ
スキッド制御回路４内の各回路には、電源スィッチ１０
を介して入力されるバッテリ１１からの電圧が、電源回
路９で安定化された後、供給される。

処理回路２は、上述のようにして入力された入力結果に
基づいて、後述する三位置電磁制御弁３２ａ〜３２ｄお
よびホイールシリダ３３ａ〜３３ｄによって構成される
アクチュエータ１３ａ〜１３ｄを駆動制御し、アンチス
キッド制御動作を行う、すなわち、ソレノイドリレー駆
動回路１４を介してリレー１５のリレーコイル１５ａを
励磁し、これによってリレースイッチ１５ｂが導通する
。

このリレースイッチ１５ｂを介して、前記各アクチュエ
ータ１３ａ〜１３ｄの一方の入力には、共通にハイレベ
ルの電圧が印加される。これらのアクチュエータ１３ａ
〜１３ｄの他方の入力には、それぞれソレノイド駆動回
路１２ａ〜１２ｄを介して、処理回路２からの制御出力
が与えらる。これによって三位置電磁制御弁３２ａ〜３
２ｄは、後述するように制動油圧を増圧または減圧、も
しくは保持のいずれかの状態に制御する。

また処理回路２は、モータリレー駆動回路１８を介して
、リレー１６のリレーコイル１６ａに出力を導出し、こ
れによってこのリレー１６のリレースイッチ１６ｂに接
続される制動油圧発生のためのモータ１７が駆動制御さ
れる。さらにまた処理回路２は、アンチスキッド制御に
異常が発生したときには、ランプ駆動回路２０を介して
警告灯１９を点灯する。

第６図は、上述のアンチスキッド訓導装置の制動油圧の
配管経路を説明するためのブロック図である。ブレーキ
ペダル３０が踏込まれると、マスターシリンダ３１内に
制動油圧が発生し、該制動油圧は、管路Ｐ１〜Ｐ４を経
由して前記三位置電磁制御弁３２ａ〜３２ｄに供給され
、さらに管路Ｐ５〜Ｐ８を介してホイールシリンダ３３
ａ〜３３ｄに供給される。これによって、車輪３４ａ〜
３４ｄは制動され、車速は低下する。

車輪３４ａ〜３４ｄの回転速度は、車輪速センサ１ａ〜
１ｄによってそれぞれ検出され、前記アンチスキッド制
御回路４に入力される。また、車体に固定されている加
速度センサ３によって検出された車体加速度信号も、ア
ンチスキッド制御回路４に入力される。

アンチスキッド制御回路４は、アンチスキッド制御を開
始すべき条件を満たしていると判断すると、モータ１７
によって発生された制動油圧を、管路Ｐ９を介してマス
ターシリンダ３１に与えるとともに、前記三位置電磁制
御弁３２ａ〜３２ｄを増圧、減圧、または保持のいずれ
かに制御し、ホイールシリンダ３３ａ〜３３ｄの制動油
圧を制御する。これによって、車輪３４ａ〜３４ｄのス
リップ率Ｓは、高い摩擦制動力が路面に対して作用する
値、たとえば１０〜２０％に制御される。

第７図は、上述のように構成されるアンチスキッド制御
装置の制御動作を説明するためのフローチャートである
。処理回路２がアンチスキッド制御を開始すると、ステ
ップＳ１において、現在アンチスキッド制御が実行され
ているか否かが判断され、そうでないときにはステップ
ｓ２で、アンチスキッド制御を開始すべき条件を満足し
ているか否かが判断される。この制御開始条件とは、た
とえば車輪３４ａ〜３４ｄがロックした場合、あるいは
車輪速が予め定める値より低くなり、さらに車輪減速度
が予め定める減速度より大きくなっている場合などであ
る。

前記アンチスキッド制御開始条件が満足されているとき
にはステップｓ３に移り、処理回路２の予め定めるメモ
リ領域に、ホイールシリンダ３３ａ〜３３ｄに減圧動作
を行わせるための減圧フラグがセットされ、ステップｓ
４に移る。前記ステップｓ１において、すでにアンチス
キッド制御が行われているときには、直接ステップｓ４
に移る。

ステップｓ４では、アンチスキッド制御を終了すべき条
件が満足されているか否かが判断される。

この制御終了条件とは、たとえばブレーキペダル３０の
操作が解除された場合、あるいは車体速が５　Ｋ　ｍ　
／　ｈ以下となった場合などである。

ステップｓ４においでアンチスキッド制御終了条件が満
足されているとき、および前記ステップｓ２においてア
ンチスキッド制御開始条件が満足されていないときには
ステップｓ１８に移り、アクチュエータ１３ａ〜１３ｄ
の三位置電磁制御弁３２ａ〜３２ｄが増圧位置に設定さ
れる。これによって、ブレーキペダル３０の踏込みによ
ってマスターシリンダ３１内に生じた制動油圧が、ホイ
ールシリンダ３３ａ〜３３ｄに伝達される。

前記ステップｓ４において、アンチスキッド制御終了条
件が満足されていないときにはステップｓ５に移り、ホ
イールシリンダ３３ａ〜３３ｄの制動油圧の増減を制御
するフラグの判定が行われる。アンチスキッド制御の開
始時には、前記ステップｓ３で示されるように、減圧フ
ラグがセットされているため、ステップｓ６に移り、減
圧制御を終了すべきか否かが判断され、そうでないとき
にはステップｓ７で、後述する減圧パルスのパルス幅制
御が行われ、動作を終了する。

また、ステップｓ６において減圧制御を終了する必要の
ないとき、すなわち車輪速が上昇し始めた時点ではステ
ップＳ８に移り、ホイールシリンダ３３ａ〜３３ｄの制
動油圧を一定に保つための保持フラグがセットされ、ス
テップＳ９に移る。

このようなアンチスキッド制御が繰返し行われ、前記ス
テップｓ５においてすでに保持フラグがセットされてい
るときにも、このステップｓ９に移る。ステップｓ９で
は保持終了条件が満足されたかどうかが判断され、そう
でないときにはステップｓｌＯで、三位置電磁制御弁３
２ａ〜３２ｄが保持位置に設定されて保持制御が行われ
た後、動作を終了する。

ステップｓ９において、車輪速が回復したと判定される
保持終了条件が満足されていると、ステップａｌｌでホ
イールシリンダ３３ａ〜３３　（］の制動油圧を増圧さ
せるための増圧フラグがセラｌ−され、ステップｓ１２
に移る。また前記ステップｓ５においてすてに増圧フラ
グがセットされているときには、直接ステップ５１２に
移る。このステップｓ１２では増圧終了条件が満足され
たか否かが判断され、そうでないときには、ステップＳ
１３で前記三位置電磁制御弁３２ａ〜３２ｄが増圧位置
に設定されて増圧訓導が行われた後、動作を終了する。

前記増圧終了条件とは、たとえば車輪速回復時に得られ
た車輪加速度によって決定される増圧時間が経過した場
合などである。

前記ステップｓ１２において増圧終了条件が満足されて
いるときにはステップｓ１４に移り、ホイールシリンダ
３３ａ〜３３ｄ内の制動油圧を緩やかに増圧するだめの
パルス増圧フラグがセットされてステップｓ１５に移る
。また前記ステップｓ５においてパルス増圧フラグがす
でにセットされているときには、直接ステップｓ１５に
移る。

このステップｓ１５では、パルス増圧制御の終了条件が
満足されているか否かが判断され、そうでないときには
、ステップｓ１６で前記三位置電磁制（１弁３２ａ〜３
２ｄのパルス増圧制御が継続されて動作と終了する。ス
テップｓ　１．５においてパルス増圧制御の終了条件が
満足されているときには、ステップｓ１７で減圧フラグ
がセットされた後、前記ステップＳ７に移り減圧制御が
行われる。

この第７図で示される制動油圧の出力制御動作において
、本発明に従う制動油圧の制御動作は、前記ステップＳ
７における減圧制（１時に用いられる。ステップＳ７で
は、前述のようにして判定されたｒ９１擦係数を用いて
、第８図で示されるパルス減圧出力が導出される。すな
わち、高Ｉ１１！係数路であるときには、第８図（１）
で示されるように保持出力に対して減圧出力の割合が小
さく、第８図（２〉で示される中摩擦係数路である場合
を経て、第８図（３）で示されるように低摩擦係数路と
なるに従って、保持出力より減圧出力の割合が多くなる
。すなわち、単位期間Ｗ１当たりの減圧期間Ｗ２が大き
くされる。

また、上述のように摩擦係数の判定結果を、この第８１
２１で示されるような制動油圧のパルス減圧制御に用い
ることができるとともに、たとえば第９図で示されるよ
うに車体速ＶＳの推定に用いることもできる。すなわち
、今回の車体速の検出値Ｖ　Ｓ　、、に基づいて、次回
の検出時における車体速■Ｓ、、を推定することができ
る。このように車体速■Ｓの推定が可能となることによ
って、さらにアンチスキッド制御の精度を向上すること
ができる。

このように本発明に従うアンチスキッド制御装置では、
通常路の走行時には、加速度センサ３の検出結果に基づ
いて求められる摩擦係数の判定結果を用いてアンチスキ
ッド制御が行われ、これによって路面の摩擦係数に対応
した最適な制動力を得ることができる。

また、悪路走行時には、車体振動による誤差成分の含ま
れる前記加速度センサ３からの出力によることなく、路
面の摩擦係数を予め定める一定値としてアンチスキッド
制御を行うようにしたので、従来技術の項で述べたよう
な制動油圧の減圧制御を行うことによる減速度の低下に
よって、さらに減圧制御が行われてしまうような不具合
が解消され、悪路走行時においても確実なアンチスキッ
ド制＋３１を行うことができる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、走行している路面が凹凸
の多い道や砂利道などの悪路でないときには、加速度検
出手段によって検出される車体の走行方向の加速度に基
づいて演算された摩擦係数を用いる高精度なアンチスキ
ッド制（卸を行い、悪路であるときには、予め定めるた
とえば中程度の摩擦係数を用いてアンチスキッド制御を
行うようにしたので、悪路においても、前記加速度検出
手段の出力を用いたｊ９ｊ会のように、誤差成分による
アンチスキッド制御の精度を低下することなく、確実な
アンチスキッド制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の原理を説明するだめの機能
ブロック図、第２［２１は本発明の他の実施例の原理を
説明するための機能ブロック図、第３図は悪路判定動作
を説明するための波形図、第４図は悪路判定動作を説明
するだめのフローナヤー１〜、第５図は本発明が実施さ
れるアンチスキッド制御装置の電気的構成を示すブロッ
ク図、第６図はアンチスキッド制御装置の制動油圧の配
管経路を説明するためのブロック口、第７［２１はアン
チスキッド制御動作を説明するためのフローチャート、
第８図は制動油圧のパルス減圧動作を説明するための波
形図、第９図は本発明に従う阜擦係数判定方法を用いた
車体速の予測動作を説明するためのグラフである。 １ａ〜１ｄ・・・車輪速センサ、２・・・処理回路、３
・・加速度センサ、４・・・アンチスキッド制御回路、
１３ａ〜１３ｄ・・・アクチュエータ、４２・・・入力
部、４３・・・窄擦傷数判定部、４４・・・切換部、４
５・・・演算部、４６．４６ａ・・・悪路判定部 代理人　　弁理士　西教　圭一部 第 図 にＴ 第 図 詩　、■

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）車体の走行方向の加速度を検出する加速度検出手
   段と、 前記加速度検出手段の出力に応答し、車輪と路面との摩
   擦係数を演算する演算手段と、 前記路面が悪路であるかどうかを判定する悪路判定手段
   と、 悪路判定手段の出力に応答し、悪路でないときには前記
   演算手段で演算された摩擦係数を用いてアンチスキッド
   制御を行い、悪路であるときには予め定める摩擦係数を
   用いてアンチスキッド制御を行う手段とを含むことを特
   徴とするアンチスキッド制御装置。
2. （２）前記悪路判定手段は、 車輪速を検出する車輪速検出手段と、 車輪速検出手段の出力に応答して車輪加速度を演算し、
   予め定める一定期間中に、その車輪加速度が予め定める
   値を超える回数が予め定める値以上となつたときに悪路
   であることを判定する判定手段とを備えることを特徴と
   する請求項第１項記載のアンチスキッド制御装置。
3. （３）前記悪路判定手段は、前記加速度検出手段の出力
   に応答して、予め定める一定期間中に、検出された加速
   度が予め定める値を超える回数が予め定める値以上とな
   つたときに悪路であることを判定することを特徴とする
   請求項第１項記載のアンチスキッド制御装置。