JPH04358955A - アンチスキッド制御システムの安全装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車等に使用されるア
ンチスキッド制御システムに係わり、特に制動時の安定
性向上に好適なアンチスキッド制御システムの安全装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のアンチスキッド制御システムは、
特に雪道や凍結路のような摩擦係数の低い路面において
、ブレーキの液圧を減少、または保持できるバルブ機構
を持つことにより、車輪のロックを防止し、かつ制動距
離を長くすることなく操縦安定性を確保することができ
た。

【０００３】しかし、すべての路面での操安性及び制動
力を確保できるわけでわない。特に車両の左右の車輪が
通過する路面間で摩擦係数の差がある場合、即ち、スプ
リットμ路の場合、左右の車輪のスリップ率を一定に制
御すれば、左右輪にかかる制動力の大きさに差が生じ、
この力のアンバランスが車両にヨーモーメントを発生さ
せ走行を不安定にしている。

【０００４】従来のアンチスキッド制御システムでは、
上記の様なスプリットμ路での安定性を向上するために
、ロックしやすい車輪のブレーキ液圧に他のブレーキ液
圧を一致させる、いわゆるセレクトロー制御を行ってい
るが、制動力は過少となり制動距離を犠牲にしていた。

【０００５】特開平１−２０８２５６号公報では一歩進
んで、車両のヨーレート（ヨー角速度）が大きい不安定
状態では後輪の目標スリップ率を低めてコーナリングフ
ォース（サイドフォース）を増加させ、車両の走行安定
性を向上する制御となっていた。

【０００６】一方、一般的なアンチスキッド制御システ
ムのフェールセーフ処理を行う安全装置としては、特開
昭６０−４５４５７号公報等に記載のように、車輪速セ
ンサの断線を検出すると、システムのリレーを切って制
御弁を動作不可能とし、アンチスキッド制御を行わない
ようにするもの、特開昭６３−４６９６１号公報、特開
平１−１９５１６８号公報に記載のように、対地センサ
又は加速度センサの故障を検出したときに、代わりのセ
ンサ、即ち車輪速センサの信号から推定車体速度を求め
、この推定車体速度を用いてアンチスキッド制御を行う
ものがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、特開平
１−２０８２５６号公報では、車両のヨーレートが大き
い不安定状態では後輪の目標スリップ率を低めてコーナ
リングフォースを向上させる制御となっていた。しかし
、ヨーレートを検出するセンサが故障したときのシステ
ムのフェールセーフについては考えられていなかった。 このため、ヨーレートを検出するセンサが故障して誤っ
た値を出力した場合、車両が不安定状態でもないのに低
い目標スリップ率で制御し続けて、その結果、制動距離
が長くなる恐れがあった。

【０００８】また、一般的なアンチスキッド制御システ
ムの安全装置として、特開昭６０−４５４５７号公報等
に記載のように、センサの故障を発見すると制御弁を動
作不可能としまう方法があるが、この方法をヨーセンサ
を故障した場合に適用すると、制御弁が正常でもヨーセ
ンサだけの故障でシステムダウンするのでアンチスキッ
ド制御システムとしての基本動作さえ行えなくなるとい
う問題があった。

【０００９】更に、特開昭６３−４６９６１号公報、特
開平１−１９５１６８号公報に記載の方法は、車体速度
を検出する手段として車輪速センサより精度の高い対地
センサ又は加速度センサを配置した場合を前提とし、そ
のセンサの故障を検出したときに元の精度の低いセンサ
を用いようとするもので、代替センサを用いない場合に
この考えを適用することはできない。

【００１０】本発明の目的は、ヨー運動を検出する手段
を備え、その検出値に応じて目標スリップ率を変化させ
てアンチスキッド制御を行うものにおいて、故障部位に
応じて最適のフェールセーフ処理を行うアンチスキッド
制御システムの安全装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、車両の複数の車輪の速度を検出する車輪速検出手段と
、前記車両のヨー運動を検出するヨー運動検出手段と、
前記ヨー運動により各車輪の目標スリップ率を変化させ
る演算手段と、各車輪のスリップ率を前記目標スリップ
率に追従させる制御信号を生成する制御手段と、前記制
御信号によりブレーキの液圧を増減または保持させる制
御弁とを備えたアンチスキッド制御システムの安全装置
において、前記ヨー運動検出手段の故障を検出する第１
の故障検出手段と、前記前記制御弁の故障を検出する第
２の故障検出手段と、前記ヨー運動検出手段の故障が検
出されたときに、各車輪の目標スリップ率をヨー運動に
よらず一定とする第１のフェールセーフモードを選択し
、前記制御弁の故障が検出されたときに前記制御弁を非
作動状態に置き、アンチスキッド制御そのものを行わな
い第２のフェールセーフモードを選択するフェールセー
フ手段とを備えることを特徴としている。

【００１２】好ましくは、前記ヨー運動検出手段はコン
トローラにハーネスを介して接続されており、前記第１
の故障検出手段は、前記ヨー運動検出手段の故障として
、該ヨー運動検出手段そのものの故障及び出力異常と、
前記ハーネスの断線の少なくとも１つを検出する。 また、好ましくは、前記制御手段は前記制御弁にハーネ
スを介して接続された制御弁駆動回路を有し、前記第２
の故障検出手段は、前記制御弁の故障として、制御弁そ
のものの故障と、前記制御弁駆動回路の故障と、前記ハ
ーネスの断線の少なくとも１つを検出する。更に好まし
くは、本発明の安全装置は前記車輪速検出手段の故障を
検出する第３の検出手段を更に有し、前記フェールセー
フ手段は、前記車輪速検出手段の故障が検出されたとき
に前記第２のフェールセーフモードを選択する。

【００１３】

【作用】以上のように構成した本発明では、車両が低い
μ路でブレーキをかけた場合には以下の作用が得られる
。まず、ヨー運動検出手段の故障があった場合には、フ
ェールセーフ手段は第１のフェールセーフモードを選択
し、ヨー運動量検出手段の出力に依存されないアンチス
キッド制御を行う。即ち、目標スリップ率を一定の値に
固定したアンチスキッド制御を行う。これにより、一般
的なアンチスキッド制御としての制動性と安定性が確保
される。次に、制御弁の故障があった場合には、フェー
ルセーフ手段は第２のフェールセーフモードを選択し、
アンチスキッド制御のない車両と同じ状態にする。 これにより、車両はロックし易くなるが、制御弁の故障
によるノーブレーキの状態は避けられ、最低限の安全性
は確保される。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図１１によ
り説明する。図１は本実施例のアンチスキッド制御シス
テムの構成図を示す。図１において、１ａ〜１ｄは本実
施例のアンチスキッド制御システムを搭載した自動車の
４つの車輪、即ち、前右輪、前左輪、後右輪、後左輪で
あり、これら車輪にはそれぞれ油圧によって制動を行う
ホイールシリンダ２ａ〜２ｄ及び各車輪の車輪速を検出
する車輪速センサ３ａ〜３ｄが設置されている。

【００１５】ホイールシリンダ２ａ〜２ｄに供給するブ
レーキ液圧は、ブレーキペダル１０の操作によってマス
ターシリンダ４と油圧ユニット５で作られる。即ち、ブ
レーキペダル１０の操作によりマスターシリンダ４内に
圧力が発生し、これが油圧ユニット５に伝達され、この
油圧ユニット５を介して各ホイールシリンダ２ａ〜２ｄ
へ油圧を伝える。

【００１６】油圧ユニット５には、各車輪１ａ〜１ｄへ
伝えるブレーキ液圧の増圧、保持、減圧（解放）を行う
電磁弁５ａ〜５ｄが配置され、コントローラ６からから
の信号（電流）を受け駆動される。油圧ユニット５には
油圧源として、モータ１２で駆動される油圧ポンプ１１
が連結されている。

【００１７】自動車の車体には、ハンドル９の回転位置
を検出する操舵角センサ８、車両のヨーレート（ヨー角
速度）を検出する角速度センサ７が設置されている。角
速度センサ７の代わりに、車両の前後方向の加速度を検
出する２つの加速度センサ１１ａ，１１ｂ又は車両の横
方向の加速度を検出する２つの加速度センサ１１ｃ．１
１ｄ（図４参照）を設置してもよい。コントローラ６に
は車輪速センサ３ａ〜３ｄからの信号、及びこれらセン
サ７，８又は８，１１ａ，１１ｂからの信号が入力され
る。

【００１８】次に、アンチスキッド制御システムの基本
動作について説明する。従来よりＡＢＳの動作について
は種々のシステムがあり報告されているが、基本となる
動作は以下のようである。各車輪速センサ３ａ〜３ｄに
よって得られる各車輪速値及びこれら車輪速値から得ら
れる車体推定速度を、それぞれ、 Ｖｆｒ：前右輪の車輪速値 Ｖｆｌ：前左輪の車輪速値 Ｖｒｒ：後右輪の車輪速値 Ｖｒｌ：後左輪の車輪速値 Ｖ　　：車体推定速度 とすると、各車輪のスリップ率は、

【００１９】

【数１】 Ｓｆｒ＝（Ｖ−Ｖｆｒ）／Ｖ：前右輪のスリップ率Ｓｆ
ｌ＝（Ｖ−Ｖｆｌ）／Ｖ：前左輪のスリップ率Ｓｒｒ＝
（Ｖ−Ｖｒｒ）／Ｖ：後右輪のスリップ率Ｓｒｌ＝（Ｖ
−Ｖｒｌ）／Ｖ：後左輪のスリップ率となる。

【００２０】スリップ率と摩擦係数μとの関係は図２に
示すようであり、スリップ率が０．２付近のとき摩擦係
数は最大となる。このことから、各車輪の目標スリップ
率を０．２付近に設定し、スリップ率がこれより大きな
時には電磁弁５ａ〜５ｄを動作させ、ホールシリンサ２
ａ〜２ｄの液圧を減圧（解放）する。この結果、車輪速
は車体の速度まで次第に引き上げられ、スリップ率は小
さくなる。また、スリップ率が０．２付近のきわめて小
さな値の時には、ホイールシリンダ２ａ〜２ｄの液圧を
増加させ、車輪の制動トルクを増加させ、スリップ率を
上昇させる。

【００２１】このように、ホイールシリンダ２ａ〜２ｄ
の液圧を変化させることを繰り返すことで、スリップ率
を所定の値に近づけ、制動力を最大とし、かつ走行時の
安定を寄与する横抗力をも低めることなく、安定に制動
することができる。

【００２２】しかしながら、上述の動作は、４つの車輪
が同じ路面であることを想定している。即ち、各々の車
輪から得られる制動力を、 Ｆｆｒ：前右輪の制動力 Ｆｆｌ：前左輪の制動力 Ｆｒｒ：後右輪の制動力 Ｆｒｌ：後左輪の制動力 とすると、車輪にかかる垂直荷重Ｗｆ　，Ｗｒ　に左右
の差がない時には、路面μが同じであるとすれば、

【０
０２３】

【数２】 Ｆｆｌ＝Ｆｆｒ＝μ・Ｗｆ Ｆｆｌ＝Ｆｒｒ＝μ・Ｗｒ となり、差を持たないので、車両に横方向に働く力が発
生せず、車両の走行安定性は得られる。

【００２４】路面μが左右輪で差がある場合、例えば右
側の路面μが高いμｒ＞μｌ　の場合には、図３に示す
ように、

【００２５】

【数３】 Ｆｆｒ＝μｒ　・Ｗｆ　＞Ｆｆｌ＝μｌ　・ＷｒＦｒｒ
＝μｒ　・Ｗｒ　＞Ｆｒｌ＝μｌ　・Ｗｒとなり、車両
の重心位置回りに以下のモーメントが発生する。

【００２６】

【数４】 Ｍｂ　＝Ｌｒ　（Ｆｆｒ＋Ｆｒｒ）−Ｌｌ　（Ｆｆｌ＋
Ｆｒｌ）−Ｌａ　（Ｃｆｒ＋Ｃｆｌ）−Ｌｂ　（Ｃｒｒ
＋Ｃｒｌ）ここで、Ｃｆｒ，Ｃｆｌ，Ｃｒｒ，Ｃｒｌは
前右、前左、後右、後左の車輪が発生するコーナリング
フォースで、その最大値は図２における横抗力の値以下
となっている。ここで、 Ｌｒ　（Ｆｆｒ＋Ｆｒｒ）−Ｌｌ　（Ｆｆｌ＋Ｆｒｒ）
＞Ｌａ　（Ｃｆｒ＋Ｃｆｌ）＋Ｌｂ　（Ｃｒｒ＋Ｃｒｌ
）のときには、左右輪の制動力差によるモーメントの発
生は、タイヤの横抗力によって打ち消され、実際に車両
にヨーモーメント、即ち、ヨーが発生することはない。

【００２７】しかし、左右の路面μの差が大きくなるに
従い、 Ｌｒ　（Ｆｆｒ＋Ｆｒｒ）−Ｌｌ　（Ｆｆｌ＋Ｆｒｒ）
＞Ｌａ　（Ｃｆｒ＋Ｃｆｌ）＋Ｌｂ　（Ｃｒｒ＋Ｃｒｌ
）となり、ヨーが発生する。このヨーは、運転者のハン
ドル操作によって発生したものではなく、路面の状態に
よって生じたものであるため、運転者の意志に反するも
のでもある。また、運転者にとって予期せぬことである
ので、突然のヨー発生により事故を引き起こすケースも
ある。

【００２８】この対策として、特開平１−２０８２５６
号公報では、前述したように車両のヨーレートが大きい
不安定状態では後輪の目標スリップ率を低めてコーナー
リングフォースを増大させる制御を行っている。しかし
、ヨーレートを検出するセンサが故障して誤った値を出
力した場合、車両が不安定状態でもないのに低い目標ス
リップ率で制御し続けて、その結果、制動距離が長くな
る恐れがあった。

【００２９】本発明では、上記の不具合を無くすために
、システムのフェールセーフのモードを次に示す２つに
分けて処理することを提案する。 （１）ヨー運動検出手段の故障時等に、各輪の目標スリ
ップ率はヨー運動量によらず一定とする第１のフェール
セーフモード。 （２）制御弁の故障時等に、アンチスキッド制御そのも
のを行わない第２のフェールセーフモード。以下、上記
概念を具体化した本実施例の内容を、 （１）ヨー角速度及びヨー角加速度の検出法（２）ヨー
運動量によるフィードバック制御（３）第１及び第２の
フェールセーフモードに分けて詳細を説明する。

【００３０】（１）ヨー角速度及びヨー角加速度の検出
法 本発明では、車両のヨーモーメントをヨー角速度又はヨ
ー角速度としてとらえ、左右の制動力のアンバランスを
、左右の車輪の目標スリップ率を変化させることにより
積極的に打ち消すものである。

【００３１】ヨー運動量を得る方法の１つには光ファイ
バージャイロ、振動ジャイロ等の角速度センサを用いる
方法があり、車体に設置した角速度センサ７はこの場合
の実施例であり、ヨー角速度ωを計測する。この方法で
は、計測したヨー角速度を微分すればヨー角加速度を得
ることができる。

【００３２】ヨー運動量を得る別の方法は加速度センサ
を使う方法で、車体に設置した加速度センサ１１ａ，１
１ｂはこの場合の実施例であり、図４（ａ）及び（ｂ）
に示すように車体に前後方向の加速度を検出する加速度
センサ１１ａ，１１ｂ又は横方向の加速度を検出する加
速度センサ１１ｃ，１１ｄをそれぞれペアで設置し、そ
の差信号からヨー角加速度を演算するものである。

【００３３】この方法を、加速度センサ１１ａ，１１ｂ
のペアを使った例で説明する。車体に図４（ａ）に示し
た方向の角加速度ωが発生すると、加速度センサ１１ａ
では正方向に、加速度センサ１１ｂでは負方向に加速度
が発生する。発生する加速度の絶対値は次式で表せる。

【００３４】

【数５】 Ｇ（φ）＝（Ｌ＊φ）／２ Ｇ（φ）・・・角速度ωにより発生する加速度Ｌ　　　
　　　・・・加速度センサ１１ａ，１１ｂ間の距離φ　
　　　　　・・・ヨー角加速度（ωの微分値）各々の加
速度センサで検出する加速度は、実際には重心点での前
後方向角速度Ｇｂ　を含んでいるので、次のようになる
。即ち、加速度センサ１１ａ出検出する加速度は次式と
なる。

【００３５】

【数６】 Ｇ１　＝Ｇｂ　＋（Ｌ＊φ）／２ Ｇ１　・・・加速度センサ１１ａで計測される加速度Ｇ
ｂ　・・・重心点での前後方向加速度また、加速度セン
サ１１ｂで検出する加速度は、第２項目の符号だけが反
対で次式となる。

【００３６】

【数７】Ｇ２　＝Ｇｂ　−（Ｌ＊φ）／２ここで、測定
したＧ１　，Ｇ２　を用いてヨー角加速度φは次のよう
に求められる。

【００３７】

【数８】φ＝（Ｇ１　−Ｇ２　）／Ｌ つまり、上式の演算を実行すれば加速度センサ１１ａ，
１１ｂの検出値Ｇ１　，Ｇ２　からヨー角加速度φは求
められる。この方法では、計測したヨー角加速度φを積
分すればヨー角速度ωを得ることが可能である。

【００３８】（２）ヨー運動量によるフィードバック制
御 左右の路面μに差があるときにヨーモーメントが発生す
ることの対策として、上記のように特開平１−２０８２
５６号公報では後輪の目標スリップ率を低めてコーナー
リングフォースを増大させる制御を行っていた。これに
対し本実施例では、左右の車輪で目標スリップ率を変化
させ、路面μの違いから生じるヨーモーメントを打ち消
すアンチスピン制御を行うものである。以下、この制御
を図５に示す制御ブロック図により説明する。

【００３９】まず、上記のようにして検出したヨー角加
速度φ、即ち、ヨー角速度ωの微分値は、ハンドル操舵
速度をもとにして作られた目標ヨー角加速度と比較され
る。一般に、ハンドル操舵速度の２次遅れ成分がヨー角
加速度に比例することが知られており、比例分をブロッ
ク４１で、２次遅れをブロック４２で発生させて、操舵
角センサ８で検出したハンドル操舵角度θの微分値から
規範ヨー角加速度φＲを生成する。規範ヨー角加速度φ
Ｒ　は、前節（１）の方法で計測されたヨー角加速度φ
と比較し、その偏差βを求める。

【００４０】次に、上記のようにして求めたヨー角加速
度偏差βにより各々の車輪の目標スリップ率Ｓｆｒｔ　
，Ｓｆｌｔ　，Ｓｒｒｔ　，Ｓｒｌｔ　をブロック４３
，４４，４５，４６により求める。これらのブロック４
３，４４，４５，４６には偏差βから目標スリップ率を
求めるテーブルがあり、図５の各ブロック内に示すよう
な関数関係になっている。この関数関係の本質的な意味
は車両に目標ヨー角加速度φＲ　よりも右回りのヨー角
加速度が発生したときには、右側の車輪の目標スリップ
率を下げることにある。この結果、図２に対応させると
、右側の車輪の目標スリップ率は０．２付近であったも
のが、０．１以下に下げられるもので、右側の車輪の摩
擦係数μは小さくなり、車両に左回りのヨーモーメント
を発生させる。

【００４１】次に、ブロック４７ａ〜４７ｄでは各車輪
速値Ｖｆｒ，Ｖｆｌ，Ｖｒｒ，Ｖｒｌから求めた推定車
体速度Ｖと、目標スリップ率Ｓｆｒｔ　，Ｓｆｌｔ　，
Ｓｒｒｔ　，Ｓｒｌｔ　から目標車輪速値を次式にて算
出する。

【００４２】

【数９】 Ｖｆｒｔ　＝Ｖ＊（１−Ｓｆｒｔ　） Ｖｆｌｔ　＝Ｖ＊（１−Ｓｆｌｔ　） Ｖｒｒｔ　＝Ｖ＊（１−Ｓｒｒｔ　） Ｖｆｌｔ　＝Ｖ＊（１−Ｓｆｌｔ　） そして、この目標車輪速値と実際の車輪速値との差によ
り電磁弁５ａ〜５ｄの増圧、保持、減圧を決定する。

【００４３】以下、ブロック４７ａ〜４７ｄで行われる
、各車輪を上記の目標スリップ率に制御する演算につい
て図６及び図７により説明する。図６には、上記〔数９
〕の第１番目の式に目標スリップ率Ｓｆｒｔ　を代入し
て得た目標車輪速Ｖｆｒｔ　を制御する動作を示す。図
６中のＡ〜Ｄは電磁弁の動作条件を示している。 Ａ条件・・・車輪の加速度Ｇｆｒ＜ＧＬ　で保持Ｂ条件
・・・車輪速Ｖｆｒ＜目標車輪速Ｖｆｒｔ　で減圧Ｃ条
件・・・車輪の加速度Ｇｆｒ＞ＧＨ　で保持Ｄ条件・・
・Ａ，Ｂ，Ｃ条件以外で増圧上記の条件をフローチャー
トにて示すと図７のようになる。なお、本ルーチンは例
えばΔＴ（＝１０ｍｓ）毎に演算される。

【００４４】図７において、ブロック７０１では目標車
輪速を演算する。ブロック７０２では車輪加速度を演算
するが、１回前に演算したＶｆｒとの差から求める。ブ
ロック７０３では図６中のＢ条件判定を行う。ブロック
７０４では図６中のＣ条件判定を行う。ブロック７０５
では図６中のＡ条件判定を行う。ブロック７０３〜７０
５でＡ〜Ｃ条件にあてはまらなかったときはＤ条件とな
り、ブロック７０６で電磁弁を増圧状態とする。ブロッ
ク７０３，７０４でＢ及びＣ条件のときは、ブロック７
０７で電磁弁を保持状態とする。ブロック７０５でＡ条
件のときは、ブロック７０８で電磁弁を減圧、即ち、解
放状態とする。

【００４５】以上、前右車輪を例にとり図５のブロック
４７ａについて説明したが、ブロック４７ｂ〜４７ｄに
ついても同様の処理を行い、車輪速を目標車輪速に追従
させる。また、これらの処理、演算はコントローラ６内
のマイクロコンピュータによって行われる。

【００４６】（３）第１及び第２のフェールセーフモー
ド 次に、アンチスキッド動作におけるフェールセーフ処理
について図８〜図１１を用いて説明する。

【００４７】図８はアンチスキッド制御システムのハー
ドウエア構成の特に安全装置に関する部分を示すもので
、図９は初期診断のフローチャートを示す。図１０と図
１１はフェールセーフ処理のフローチャートを示す。 図１０と図１１の違いは、図１０がフェールセーフ機能
をハードとソフトで行う場合のフローチャートであり、
図１１はフェールセーフ機能をフルソフトで行う場合の
フローチャートである。

【００４８】以下、図８のハードウエア上でのフェール
セーフ処理についてハードウエアとソフトウエアの両面
の観点から説明する。図８において、ＣＰＵ８００上で
は、図９及び図１０に示したソフトウエアの処理が実行
される。なお、ＣＰＵ８００はＤＳＰ　（Ｄｉｇｉｔａ
ｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）でもよい。Ｃ
ＰＵ８００はＡ／Ｄ変換器の端子８０１，８０２，８１
１，８１４，８３０入力ポート８０３，８０４，８０５
，８０６、出力ポート８０７，８０８，８０９，８１０
，８１２，８１３を備える。なお、これらは必ずしもＣ
ＰＵ８００と一体でなくてもよい。

【００４９】Ａ／Ｄ変換器の端子８０１，８０２，８１
１，８１４，８３０は入力電圧を受ける端子である。端
子８０１，８０２はハーネス５０ａ，５０ｂを介して加
速度センサ１１ａ，１１ｂの出力する電圧を入力し、そ
れが加速度に変換される。端子８１１，８１４は電磁弁
８１６，８１７に流れる電流を抵抗８２１，８２２にて
電圧に変換してから入力する。端子８３０はハーネス５
２を介して操舵角センサ８の出力する電圧を入力し、そ
れが操舵角に変換される。入力ポート８０３、８０４、
８０５、８０６はハーネス５１ａ〜５１ｄを介して車輪
速センサ３ａ〜３ｄのパルス信号を入力する。ただし、
図８ではセンサとポート間の波形整形回路の記述は省略
した。

【００５０】出力ポート８０７がＨＩになるとトランジ
スタ８１８がＯＮしてリレー８１５を導通状態にする。 このポートからリレーの役割は、電磁弁の故障が認めら
れた場合、出力ポート８０７の信号でリレー８１５を切
り、アンチスキッド制御システムの誤動作を防ぐことで
ある。

【００５１】本実施例では、電磁弁８１６，８１７は２
個１組でブレーキ液圧の増圧、保持、減圧が可能であり
、図１の電磁弁５ａに相当する。このうち電磁弁８１６
にはブレーキ液圧を保持する機能があり、電磁弁８１７
にはブレーキ液圧を減圧する機能があり、両電磁弁８１
６，８１７がＯＦＦのとき、ブレーキ液圧が増圧される
。電磁弁８１６，８１７はハーネス５３，５４を介して
各々トランジスタ８１９，８２０にて駆動され、駆動電
流を検出するため電流検出用抵抗８２１，８２２がこれ
らトランジスタに接続されている。

【００５２】トランジスタ８１９，８２０の駆動はＣＰ
Ｕ８００のポートから直接行われず、論理回路を介して
行われる。図８に示したこの論理回路はハード的にフェ
ールセーフ機能を持たせたものである。即ち、トランジ
スタ８１９，８２０のベースはＯＲ回路８２３，８２４
に接続され、ＯＲ回路８２３の入力は各々ＡＮＤ回路８
２５，８２６により与えられ、ＯＲ回路８２４の入力は
各々ＡＮＤ回路８２７，８２８により与えられる。

【００５３】ＡＮＤ回路８２５の入力の一方はＣＰＵ８
００が演算したヨーフィードバック制御が有る場合、即
ち、上記本実施例のヨーモーメントを打ち消すアンチス
ピン制御を行う場合の電磁弁保持の指令信号で、ポート
８０８から出力される。ＡＮＤ回路８２５のもう一方の
入力は、ポート８１０から出力されるヨーフィードバッ
ク制御の有無を選択する信号である。ＡＮＤ回路８２６
の入力の一方はＣＰＵ８００が演算したヨーフィードバ
ック制御が無い場合、即ち、上記本実施例のアンチスピ
ン制御を行わず、目標スリップ率を一定とした通常のア
ンチスキッド制御を行う場合の電磁弁保持の指令信号で
、ポート８０９から出力される。ＡＮＤ回路８２６のも
う一方の入力は、ポート８１０から出力されるヨーフィ
ードバック制御の有無を選択する信号をＮＯＴ回路８２
９にて反転させたものである。

【００５４】つまり、ポート８１０の出力がＨＩであれ
ば、ヨーフィードバック制御（アンチスピン制御）有り
の場合の電磁弁保持信号がＯＲ回路８２３を通してトラ
ンジスタ８１９に入力される。逆に、ポート８１０の出
力がＬＯであれば、ヨーフィードバック制御無し（通常
のアンチスキッド制御）の場合の電磁弁保持信号がＯＲ
回路８２３を通してトランジスタ８１９に入力される。

【００５５】図８のトランジスタ８２０はブレーキ液圧
の減圧用電磁弁８１７を駆動するためのものであり、こ
れに接続されるＯＲ回路８２４、ＡＮＤ回路８１７，８
１８は、上述のＯＲ回路８２３、ＡＮＤ回路８２５，８
２６に対応していて同様の動作をする。以上、安全装置
のハードウエアについて説明したが、図８は１車輪分の
電磁弁の駆動回路を記載したものであり、実際にはあと
３車輪分の駆動回路が付加されている。

【００５６】次に、ＣＰＵ８００内で行われる初期診断
を図９に示すフローチャートにより説明する。ここでい
う初期診断は、ＣＰＵ８００のパワーオンリセット時に
、つまり自動車のキースイッチオン時に一回実行される
。図９において、ブロック９０１はイニシャライズで、
フラグやカウンターの初期化を行う。ブロック９０２は
カウンターｉをインクリメントする。ここで、カウンタ
ーの数値は各電磁弁に対応した番号となる。ブロック９
０３ではカウンターｉの番号に対応した電磁弁、例えば
電磁弁５ａに通電する。図８に対応させるとトランジス
タ８１９，８２０を駆動して電磁弁８１６，８１７に通
電する。

【００５７】ブロック９０４では先のブロック９０３で
電磁弁に通電されているはずなので、電磁弁の導通チェ
ックを行う。導通チェックは図８の電流検出用抵抗８２
１，８２２に現れた電圧をＡ／Ｄ変換器の端子８１１又
は８１４に入力して検出する。これにより、電磁弁５ａ
（８１６，８１７）の故障、ハーネス５３，５４の断線
、トランジスタ８１９，８２０の故障がチェックできる
。ブロック９０５ではカウンターｉに対応した電磁弁へ
の通電を止める。なおブロック９０３からブロック９０
５の間の通電時間は１ｍｓｅｃ以下の短い時間であり、
しかも各車輪いっせいに行わないので、停止している車
両が動いてしまうような不具合はない。

【００５８】ブロック９０７では前述した故障の判定を
行い、電磁弁等の故障が確認された場合はブロック９０
７で故障モードＢフラグに１をたてる。ブロック９０８
は全ての電磁弁のチェックが終わったかどうか判定する
。電磁弁のチェックが全て終わったたらブロック９０９
に進む。ブロック９０９からブロック９１３ではヨーセ
ンサ関係のチェックが行われる。ブロック９０９では全
ての車輪速が０であることを確認する。ブロック９１０
では片方の加速度センサの電圧が所定の範囲に入ってい
るかどうかを確認する。ブロック９１１ではもう一方の
加速度センサの電圧が所定の範囲に入っているかどうか
を確認する。これにより、加速度センサ１１ａ，１１ｂ
ａの故障、ハーネス５０ａ，５０ｂの断線がチェックで
きる。

【００５９】ブロック９１２では２つの加速度センサの
電圧の差が所定の範囲に入っているかどうかを確認する
。これは、ブロック９０９の判定により車両が止まって
いることが既に確認されているので、２つの加速度セン
サの出力が異なっていることは、車両が回転運動してい
ることになり矛盾するのでセンサ故障と判定する。以上
、ブロック９１０，９１１，９１２のどれか１つでも条
件を満足しない場合はセンサ異常と判定され、ブロック
９１３にて故障モードＡフラグに１をたてる。

【００６０】なお、上記では、電磁弁の故障と、トラン
ジスタの故障と、ハーネスの断線が確認されたときに故
障モードＢフラグに１を立てたが、車輪速センサ３ａ〜
３ｄの故障及びそのハーネス５１ａ〜５１ｄの断線も電
磁弁の故障と同様にアンチスキッド制御に重大な影響を
持つことから、これらの故障をもチェックし、その故障
が確認されたときに故障モードＢフラグに１を立てるよ
うにしてもよい。同様に、上記では加速度センサ１１ａ
，１１ｂの故障及び出力異常と、ハーネス５０ａ，５０
ｂの断線が確認されたときに故障モードＡフラグに１を
立てたが、操舵角センサ８の故障及びそのハーネス５２
の断線もヨー運動量によるフィードバック制御（アンチ
スピン制御）に関して重大な影響を持つことから、これ
らの故障をもチェックし、その故障が確認されたときに
故障モードＡフラグに１を立てるようにしてもよい。

【００６１】次に、走行中にブレーキがかれられたとき
のフェールセーフ処理について図１０のフローチャート
を用いて説明する。ブロック１００からブロック１１０
に示した処理は一定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）毎の割
り込みによるタスクにて実行される。ブロック１００で
は故障モードＢフラグが１かどうかがチェックされ、フ
ラグ１がたっている場合はブロック１０４にてポート８
０７をＬＯにしてリレー８１５を切る。ブロック１０１
では故障モードＡフラグが１かどうかがチェックされ、
フラグ１がたっている場合はブロック１０３にでポート
８１０をＬＯにしてハード的にヨーフィードバック制御
無しの保持指令信号、減圧指令信号を選択する。フラグ
に１がたっていない場合はシステムは正常とみなされ、
ブロック１０３にてポート８１０をＨＩにしてハード的
にヨーフィードバック制御有りの保持指令信号、減圧指
令信号を選択する。

【００６２】このあとブロック１０５からブロック１１
０ではアンチスキッド制御の演算が行われるが、ヨーフ
ィードバック制御有りと無しの両方について指令信号決
定までの演算が行われる。ブロック１０５では目標スリ
ップ率テーブル４３〜４６（図５参照）の検索を行う。 ついでブロック１０６では、検索した結果の目標スリッ
プ率に対して、図７に示した目標スリップ率追従ルーチ
ンの演算を行う。その結果としてブロック１０７では、
電磁弁の保持指令信号、減圧指令信号をポート８０３，
８１３に出力する。

【００６３】ブロック１０８では目標スリップ率を０．
２に固定し、ついでブロック１０９では、目標スリップ
率に対して、図７に示した目標スリップ率追従ルーチン
の演算を行う。その結果としてブロック１１０では、電
磁弁の保持指令信号、減圧指令信号をポート８０９，８
１２に出力する。

【００６４】以上、ハードウエアとソフトウエアを組み
合わせたフェールセーフ処理について述べたが、次にフ
ルソフトウエアの例についても説明する。図１１に、フ
ルソフトウエアの場合のフェールセーフ処理のフローチ
ャートを示す。ブロック１１１では故障モードＢのフラ
グが１かどうか判定する。１であった場合にはブロック
１１８で故障モードＢと判定し、つづいてブロック１１
９にてリレー８１５を切る。ブロック１１２では故障モ
ードＡのフラグが１かどうか判定する。１であった場合
にはブロック１１６で故障モードＡと判定し、続いてブ
ロック１１７にて目標スリップ率を０．２に固定する。 ブロック１１２で故障モードＡのフラグが１でなかった
場合は、ブロック１１３で正常動作モードと判定し、続
いてブロック１１４では目標スリップ率のテーブル検索
を行う。ブロック１１４とブロック１１７からはブロッ
ク１１５に進み、図７に示した目標スリップ率追従ルー
チンが実行される。

【００６５】

【発明の効果】本発明によれば、ヨー運動検出手段の故
障があった場合には、第１のフェールセーフモードが選
択され、ヨー運動量検出手段の出力に依存されない、目
標スリップ率を一定の値に固定したアンチスキッド制御
が行われるので、一般的なアンチスキッド制御としての
制動性と安定性が確保される。また、制御弁の故障があ
った場合には、第２のフェールセーフモードが選択され
、アンチスキッド制御のない車両と同じ状態となるので
、車両はロックし易くなるが、制御弁の故障によるノー
ブレーキの状態は避けられ、最低限の安全性が確保され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるアンチスキッド制御シ
ステムの全体構成図である。

【図２】スリップ率と摩擦係数及び横抗力係数との関係
を示す図である。

【図３】車体に作用するモーメントの釣り合いを説明す
るための図である。

【図４】自動車における加速度センサの配置を示す図で
ある。

【図５】ヨー運動のフィードバック制御を実施する処理
機能の制御ブロック図である。

【図６】図５の制御ブロックの動作を経過時間と共に示
すタイムチャートである。

【図７】図５の制御ブロックにおける車輪速制御のフロ
ーチャートである。

【図８】フェールセーフ処理をセミハードウエアにて実
施する安全装置の回路図である。

【図９】図８のフェールセーフ処理の初期診断を示すフ
ローチャートである。

【図１０】図８のフェールセーフ処理の初期診断以外の
ソフト部分を示すフローチャートである。

【図１１】フェールセーフ処理をフルソフトにて実施す
る安全装置のフローチャートである。

【符号の説明】

１ａ〜１ｄ　　車輪 ３ａ〜３ｄ　　車輪速センサ（車輪速検出手段）５　　
油圧ユニット ５ａ〜５ｄ　　電磁弁（制御弁） ６　　コントローラ（演算手段、制御手段、第１及び第
２の故障検出手段、フェールセーフ手段）７　　角速度
センサ（ヨー運動検出手段）１１ａ，１１ｂ　　加速度
センサ（ヨー運動検出手段）４３〜４６　　目標スリッ
プ率テーブル（演算手段）５０ａ〜５４　　ハーネス

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　車両の複数の車輪の速度を検出する車
   輪速検出手段と、前記車両のヨー運動を検出するヨー運
   動検出手段と、前記ヨー運動により各車輪の目標スリッ
   プ率を変化させる演算手段と、各車輪のスリップ率を前
   記目標スリップ率に追従させる制御信号を生成する制御
   手段と、前記制御信号によりブレーキの液圧を増減また
   は保持させる制御弁とを備えたアンチスキッド制御シス
   テムの安全装置において、前記ヨー運動検出手段の故障
   を検出する第１の故障検出手段と、前記制御弁の故障を
   検出する第２の故障検出手段と、前記ヨー運動検出手段
   の故障が検出されたときに、各車輪の目標スリップ率を
   ヨー運動によらず一定とする第１のフェールセーフモー
   ドを選択し、前記制御弁の故障が検出されたときに前記
   制御弁を非作動状態に置き、アンチスキッド制御そのも
   のを行わない第２のフェールセーフモードを選択するフ
   ェールセーフ手段とを備えることを特徴とするアンチス
   キッド制御システムの安全装置。
2. 【請求項２】　　請求項１記載のアンチスキッド制御シ
   ステムの安全装置において、前記ヨー運動検出手段は、
   コントローラにハーネスを介して接続されており、前記
   第１の故障検出手段は、前記ヨー運動検出手段の故障と
   して、前記ヨー運動検出手段そのものの故障及び出力異
   常と、前記ハーネスの断線の少なくとも１つを検出する
   ことを特徴とするアンチスキッド制御システムの安全装
   置。
3. 【請求項３】　　請求項１記載のアンチスキッド制御シ
   ステムの安全装置において、前記制御手段は前記制御弁
   にハーネスを介して接続された制御弁駆動回路を有し、
   前記第２の故障検出手段は、前記制御弁の故障として、
   制御弁そのものの故障と、前記制御弁駆動回路の故障と
   、前記ハーネスの断線の少なくとも１つを検出すること
   を特徴とするアンチスキッド制御システムの安全装置。
4. 【請求項４】　　請求項１記載のアンチスキッド制御シ
   ステムの安全装置において、前記車輪速検出手段の故障
   を検出する第３の故障検出手段を更に有し、前記フェー
   ルセーフ手段は、前記車輪速検出手段の故障が検出され
   たときに前記第２のフェールセーフモードを選択するこ
   とを特徴とするアンチスキッド制御システムの安全装置
   。
5. 【請求項５】　　請求項１記載のアンチスキッド制御シ
   ステムの安全装置において、前記ヨー運動検出手段は角
   速度センサを備えることを特徴とするアンチスキッド制
   御システムの安全装置。
6. 【請求項６】　　請求項１記載のアンチスキッド制御シ
   ステムの安全装置において、前記ヨー運動検出手段は、
   車体の一平面にそれぞれの向きが平行となるように設置
   した２つの加速度センサと、これら２つの加速度センサ
   の出力の差分を演算し、この差分からヨー角加速度を求
   める手段とを備えることを特徴とするアンチスキッド制
   御システムの安全装置。