JPH045157A - 車両用制動力制御装置 - 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、例えば自動車等の車両に付与する制動力を制
御するのに好適に用いられる車両用制動力制御装置に関
し、特に、路面の摩擦係数に基づいて制動力を制御する
ようにした車両用制動力制御装置に関する。

［従来の技術］ 一般に、自動車等の車両にはだ、右の前輪および後輪の
各車輪に摩擦パッド等と共にブレーキ装置を構成するブ
レーキシリンダがそれぞれ設けられ、該各ブレーキシリ
ンダはブレーキペダルの操作時にマスクシリンダ等の圧
力供給手段からブレーキ液圧Ｐが供給され、各摩擦パッ
ド等を介して各車輪に制動力を与えるようになっており
、車両の制動時に後輪の各タイヤと路面との間にスリッ
プが発生したときには、電磁弁等の圧力制御手段によっ
て前記ブレーキ液圧Ｐを第６図に示す如く保持減圧した
り、徐々に上昇させたりするようにしている。

即ち、この種の車両用制動力制御装置では、車両の制動
時にスリップが発生すると、電磁弁等の圧力制御手段に
よってブレーキ液圧Ｐを第６図に示す如（保持した後に
減圧させ、この減圧によって第７図に示す如く車輪速度
■ヵが再び時点ｔで上昇し始めるときに、この車輪速度
■ｗの上昇度合（回復速さ）から路面の摩擦係数μを算
出し、この摩擦係数μに基づいて前記電磁弁等を制御し
、ブレーキ液圧Ｐを徐々に上昇させたり再び減圧したり
するようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

然るに、上述した従来技術では、車両の制動時にスリッ
プが発生して、ブレーキ液圧Ｐを減圧した後に、車輪速
度ｖｗの回復速さに基づき路面の摩擦係数μを算出し、
この算出した摩擦係数μに基づていブレーキ液圧Ｐを制
御するようにしているから、スリップ発生後に摩擦係数
μを算出するまでに比較的大きなタイムラグが生じ、ブ
レーキ液圧Ｐを減圧後に徐々に上昇させる時点ｔ２以降
の制御が遅れ、車両の制動距離または停止距離が長くな
ってしまうという問題がある。また、車輪速度ＶＷの回
復速さから摩擦係数μを算出するには、運転者が危険を
感じるレベルまでスリップを発生させなければならない
という問題がある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので
、本発明は車両の制動時に早期に路面の摩擦係数を算出
でき、スリップを最小限に抑えることができ、安全性を
向上できるようにした車両用制動力制御装置を提供する
ことを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上述した課題を解決するために本発明が採用する構成の
特徴は、各車輪のうち前輪側の回転速度を検出する前輪
速度検出手段と、前記各車輪のうち後輪側の回転速度を
検出する後輪速度検出手段と、車両の重量を検出する重
量検出手段と、前記前輪速度検出手段からの前輪速度と
後輪速度検出手段からの後輪速度とに基づき車両のスリ
ップ率を演算するスリップ率演算手段と、前記車両の制
動時に該車両の減速度を検出する減速度検出手段と、該
減速度検出手段からの減速度と重量検出手段からの車両
の重量とに基づき車両の制動力を演算する制動力演算手
段と、該制動力演算手段による制動力とスリップ率演算
手段によるスリップ率とに基づき車両の制動時における
路面の摩擦係数を算出する摩擦係数算出手段と、該摩擦
係数算出手段による摩擦係数に基づき車両の制動時に圧
力制御手段を作動させる作動手段とからなる。

また、前記減速度検出手段は車両の制動時に該車両の車
体側が前輪側へと沈み込むダイブ量に基づいて車両の減
速度を検出する構成とするのが好ましい。

〔作用〕

上記構成により車両の制動時にスリップが発生し始める
と、即座にスリップ率を演算でき、車両の減速度と重量
とから車両に作用する制動力を演算でき、この制動力と
スリップ率とから路面の摩擦係数を早期に算出できる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を第１図ないし第５図に基づいて
説明する。

図において、１は自動車等の車両の前輪側に設けられる
前輪速度検出手段としての前輪速度センサを示し、該前
輪速度センサ１は前輪の回転数を検出し、これを前輪速
度■、として後述のコントロールユニット６に出力する
ようになっている。

ここで、車両の制動時には車両の重心が前方に移動する
ように慣性力が作用するから、車両の前輪側は路面に対
してスリップすることな（強く接地されるようになり、
前輪の回転数を第７図に示す車体速度■６に等しい前輪
速度■、として検出できる。

２は車両の後輪側に設けられる後輪速度検出手段として
の後輪速度センサを示し、該後輪速度センサ２は、例え
ば駆動輪となる後輪の回転数を検出し、これを後輪速度
ｖ、ｌとしてコントロールユニット６に出力するように
なっている。ここで、車両の後輪側は制動時に前記慣性
力の作用でタイヤが路面から浮上がってスリップし易く
なり、後輪速度■８は従来技術で述べた車輪速度■ｗ　
（第７図参照）に対応した値となる。

３．４は車両の斜軸側と車体側との間に設けられた前輪
側、後輪側車高センサを示し、該車高センサ３．４は車
両の前輪側および後輪側の各サスペンション装置等に付
設され、前輪側、後輪側における車高の変化を検出し、
これを車高信号ＨＦＨＲとしてコントロールユニット６
に出力する。そして、車両の制動時にはこのときの減速
度ａに対応して車両の車体側が前輪側へと沈み込みダイ
ブするようになるから、このダイブ量△ｂおよび車両の
減速度ａを、 Δｈ　＝ＨＲＨＦ　　・・・（１） α＝に１×△ｈ　　・・・（２） ただし、ｋｌ　：定数 として算出でき、前輪側車高センサ３、後輪側車高セン
サ４によって減速度検出手段を構成できる。また、該車
高センサ３．４は車両の重量を検出する重量検出手段を
構成し、車両の駐車（停止）時に積載重量の変化に対応
した車高変位Ｈを、 として検出するようになっている。

５はブレーキ液圧を制御する圧力制御手段としての電磁
弁を示し、該電磁弁５はブレーキ液圧供糸合手段として
のマスクシリンダをブレーキシリンダとを接続するブレ
ーキ液圧配管（いずれも図示せず）の途中に設けられ、
例えば３ボ一ト３位置の電磁式方向切換弁によって構成
されている。そして、該電磁弁５はコントロールユニッ
ト６からの制御信号によりブレーキ液圧の供給位置、保
持位置および減圧位置のいずれかに切換えられ、供給位
置ではブレーキペダルを踏込み操作したときに、マスシ
リンダからのブレーキ液圧をブレーキシリンダに供給さ
せ、このブレーキ液圧を上昇させることによって車両の
各車輪に制動力を付与させるようになっている。また、
該電磁弁５は保持位置に切換えられると、ブレーキペダ
ルの踏込み操作に係りなく、ブレーキシリンダに供給さ
れるブレーキ液圧を第６図中に例示した如く保持させ、
減圧位置ではブレーキシリンダをタンク等に連通させる
ことによりブレーキ液圧を減圧させるようになっている
。

さらに、６はマイクロコンピュータ等によって構成され
たコントロールユニットを示し、該コントロールユニッ
ト６は入力側が前輪速度センサ１後輪速度センサ２およ
び車高センサ３．４等に接続され、出力側は電磁弁５等
に接続されている。そして、該コントロールユニット６
はその記憶回路内に第２図、第３図および第４図に示す
プログラム等を格納し、後述する路面の摩擦係数μに基
づいた車両の制動力制御処理等を行うようになっている
。また、該コントロールユニット６の記憶回路にはその
記憶エリア６Ａ内に、初期の車両重量を設定する重量設
定値Ｗ。および第５図に示す摩擦係数μの特性マツプ等
が格納されている。

本実施例による車両用制動力制御装置は上述の如き構成
を有するもので、次に第２図ないし第５図を参照してコ
ントロールユニット６による制動力制御処理動作につい
て説明する。

まず、ステップ１では第３図に示す如く車両重量演算処
理を行い、ステップ２では第４図に示す如く摩擦係数演
算処理を行い、ステップ３に移って路面の摩擦係数μに
基づき電磁弁５を供給位置から保持位置または減圧位置
に切換える電磁弁制御処理を行い、例えば後輪速度■３
としての車輪速度■いが第７図中に点線で示すスリップ
率Ｓ−０．２〜０．３なる特性線７に沿って漸次減速さ
れるようにブレーキ液圧Ｐを制御する。

ここで、第３図に示す車両重量演算処理では、例えば車
両の駐車（停止）時にステップ１１で車高センサ３，４
からの車高信号ＨＰ、ＨＲを読込み、この車高信号Ｈ，
，Ｈ，ｌは車両の積載重量に対応して増減するから、ス
テップ１２に移って前記（３）式により車高変位Ｈを求
めると共に、前記初期の重量設定値Ｗ。に対し、 ｗ＝ｗｏ　＋に２　ＸＨ−（４） ただし、ｋ２　：定数 なる演算を行い、車両重量Ｗを算出する。

次に、第４図に示す摩擦係数演算処理では、車両の走行
中にブレーキペダルが踏込み操作されると、ステップ２
１で前輪速度センサ１．後輪速度センサ２から前輪速度
■１、後輪速度■８および車高センサ３，４から車高信
号ＨＦ、ＨＲを読込むと共に前記車両重量Ｗを読込む。

そして、ステップ２２では前輪速度■、および後輪速度
Ｖ、ｌに基づき、 としてスリップ率Ｓをン寅算する。また、ステップ２３
では前輪側および後輪側の車高信号ＨＦ。

ＨＲに基づき前記（１）、　（２）式により車両の減速
度αを演算し、ステップ２４に移って前記車両重量Ｗと
減速度αとから、車両の制動時に各ブレーキシリンダに
よって各車輪に付与される制動力Ｆを、 Ｆ＝α×Ｗ　　・・・（５） として？寅算する。

そして、ステップ２５ではこの制動力Ｆとスリップ率Ｓ
とに基づき、第５図に示す摩擦係数μの特性マツプを参
照して車両の制動時における現在の路面の摩擦係数μを
算出し、この摩擦係数μに基づいて前記ステップ３で電
磁弁５を制御させるべく、ステップ２６でリターンさせ
る。

従って、本実施例によれば、車両の制動時に後輪側がス
リップし始めると、即座にスリップ率Ｓおよび減速度α
を演算できると共に、この減速度αと車両重量Ｗとから
制動力Ｆを演算でき、この制動力Ｆとスリップ率Ｓとに
基づき第５図に示す特性マツプから路面の摩擦係数μを
早期に算出できるから、この摩擦係数μに基づき電磁弁
５を切換制御でき、車両のスリップを最小限に抑えて制
動時の停止距離を効果的に短縮でき、安全性を向上させ
ることができる等、種々の効果を奏する。

なお、前記実施例では、第２図ないし第４図に示すプロ
グラムのうち、ステップ１２が本発明の構成要件である
重量検出手段の具体例を示し、ステップ２２がスリップ
率演算手段の具体例であり、ステップ２３が減速度検出
手段、ステップ２４が制動力演算手段、ステップ２５が
摩擦係数算出手段のそれぞれ具体例であり、さらにステ
ップ３が圧力制御手段としての電磁弁５を作動させる作
動手段の具体例である。

また、前記実施例では、前輪側、後輪側車高センサ３，
４からの車高信号ＨＦ　ＨＲに基づき前記（１，）、（
２）式によって減速度αを演算して検出するもとして述
べたが、これに替えて、車両の車体側に前後方向の傾斜
角を検出する傾斜角センサを設け、この傾斜角の変化を
ダイブ量△ｈとして検出することにより減速度αを演算
して検圧するようにしてもよい。また、車両の車体側に
所謂Ｇセンサとしての加速度センサを設け、これによっ
て減速度αを検出するようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上詳述した通り本発明によれば、車両の制動時に前輪
速度、後輪速度に基づきスリップ率を演算し、減速度検
出手段、重量検出手段からの減速度、車両の重量に基づ
き制動力を演算し、この制動力とスリップ率とから路面
の摩擦係数を算出して圧力制御手段を作動させるように
したから、車両の制動時に早期に摩擦係数を算出でき、
スリップを最小限に抑えるように制動力を制御でき、こ
れによって、制動時の停止距離を効果的に短縮でき、安
全性を向上させることができる等、種々の効果を奏する
。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の実施例を示し、第１図は
制御ブロック図、第２図は制動力制御処理を示す流れ図
、第３図は車両重量演算処理を示す流れ図、第４図は摩
擦係数演算処理を示す流れ図、第５図はコントロールユ
ニットの記憶エリアに格納された摩擦係数の特性マツプ
を示す説明図、第６図および第７図は従来技術を示し、
第６図はブレーキ液圧の制御特性線図、第７図は制動時
の車体速度と車輪速度との関係を示す特性線図である。 １・・・前輪速度センサ、２・・・後輪速度センサ、３
・・・前輪側車高センサ、４・・・後輪側車高センサ、
５・・・電磁弁（圧力制御手段）、６・・・コントロー
ルユニット、Ｓ・・・スリップ率、α・・・減速度、Ｆ
・・・制動力。 特許出願人　　日本電子機器株式会社 代理人　弁理士　　　広　瀬　和　彦 第 図 第 図 スＩノ１．２ゴ阜（Ｓ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）車両の各車輪に設けられ、外部から圧力が供給さ
   れることにより該各車輪に制動力を与える複数のブレー
   キシリンダと、ブレーキペダルの操作時に該各ブレーキ
   シリンダに圧力を供給する圧力供給手段と、該圧力供給
   手段からの圧力を減圧制御する圧力制御手段とからなる
   車両用制動力制御装置において、前記各車輪のうち前輪
   側の回転速度を検出する前輪速度検出手段と、前記各車
   輪のうち後輪側の回転速度を検出する後輪速度検出手段
   と、前記車両の重量を検出する重量検出手段と、前記前
   輪速度検出手段からの前輪速度と後輪速度検出手段から
   の後輪速度とに基づき車両のスリップ率を演算するスリ
   ップ率演算手段と、前記車両の制動時に該車両の減速度
   を検出する減速度検出手段と、該減速度検出手段からの
   減速度と重量検出手段からの車両の重量とに基づき車両
   の制動力を演算する制動力演算手段と、該制動力演算手
   段による制動力とスリップ率演算手段によるスリップ率
   とに基づき車両の制動時における路面の摩擦係数を算出
   する摩擦係数算出手段と、該摩擦係数算出手段による摩
   擦係数に基づき車両の制動時に前記圧力制御手段を作動
   させる作動手段とから構成したことを特徴とする車両用
   制動力制御装置。
2. （２）前記減速度検出手段は車両の制動時に該車両の車
   体側が前輪側へと沈み込むダイブ量に基づいて車両の減
   速度を検出してなる請求項（１）に記載の車両用制動力
   制御装置。