JPH05131912A - アンチスキツド制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 推定車体速度の一定時間毎の変化量に基づき
路面の摩擦係数を推定するアンチスキッド制御装置にお
いて、万一全ての車輪が同時にロックしたときにもブレ
ーキ液圧制御開始前に路面の摩擦係数を適切に推定し得
るようにする。 【構成】 変化量演算手段Ｍ２により推定車体速度Ｖｓ
の一定時間毎の変化量を演算し、路面摩擦係数推定手段
Ｍ３にて変化量を所定値と比較し走行路面の摩擦係数を
推定する。制動力制御手段Ｍ４により、少くとも路面摩
擦係数推定手段Ｍ３の推定結果に応じて圧力制御弁装置
Ｖを駆動し、ホイールシリンダ５１へのブレーキ液圧を
制御し車輪ＦＲに対する制動力を制御する。ブレーキ液
圧制御開始前に、推定車体速度Ｖｓの変化量が所定時間
内に所定値を所定回数越えたときには、調整手段Ｍ５に
よって変化量演算手段Ｍ２の演算を禁止するとともに、
路面摩擦係数の値を低く設定するように調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両制動時に車輪に対
する制動力を制御し車輪のロックを防止するアンチスキ
ッド制御装置に関し、特に推定車体速度の一定時間毎の
変化量に基づき走行路面の摩擦係数を推定して制動力制
御を行なうアンチスキッド制御装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】車両の急制動時に車輪がロックしないよ
うに、各車輪のホイールシリンダに対するブレーキ液圧
を減圧、増圧あるいは圧力保持することにより制動力を
制御するアンチスキッド制御装置が普及している。この
アンチスキッド制御装置としては、車両の各車輪の車輪
速度を検出し、検出結果に応じて各車輪のホイールシリ
ンダに対するブレーキ液圧を制御し、最大摩擦係数が得
られるように制動力を制御する装置が知られており、四
つの車輪の車輪速度の最大値を基準に推定車体速度を設
定し、これと各車輪速度との差に応じて各車輪のホイー
ルシリンダに対するブレーキ液圧を制御するようにして
いる。

【０００３】ところで、路面と車輪との間の摩擦係数は
車輪の種類、走行路面の状態等により異なるものとなる
が、例えば乾いた路面と濡れた路面というように特に走
行路面の状態に応じて大きく異なる。このため、走行路
面の摩擦係数μ（以下路面μという）はアンチスキッド
制御装置においては極めて重要であり、車両の安定性を
確保しつつ制動効率を高めるには路面μに応じた制動力
の制御が必要となる。しかし、走行中の車両において路
面μを直接検出することはできないので、例えば特開昭
６０−３５６４７号公報記載の装置においては、複数の
基準速度データを基に、個々の車輪毎に、車輪速度、車
輪加速度と、基準速度、基準加速度との各種組合せによ
る大小比較に対応する処理を行ない路面μを判定するこ
ととしている。しかし、上記公報に記載の装置において
は、路面μの推定は各車輪のホイールシリンダに対する
ブレーキ液圧の減圧作動が開始した後に行なわれるもの
であり、ブレーキ液圧制御中に限られる。従って、ブレ
ーキ液圧の減圧作動の開始前においては、ブレーキ液圧
が不明かつ不定であるため、この種の路面μの推定は不
可能である。

【０００４】これに対し、特開平３−２０８７５８号公
報において、ブレーキ液圧調整の開始時に路面μを検出
して、開始時のブレーキ液圧調整を路面状態に対応した
適切なものとするため、ブレーキ液圧調整要否を決定す
る決定手段がブレーキ液圧調整要と決定したときの基準
速度の加速度より路面μを推定することとしている。即
ち、ブレーキ液圧制御開始前の四つの車輪の車輪速度の
最大値に基づき推定車体速度Ｖｓを算出し、この推定車
体速度Ｖｓの加速度Ｖｓｄに基づき路面μを求め、この
路面μに応じて各ブレーキ液圧を算出することとしてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、推定車体速
度Ｖｓの加速度Ｖｓｄ、即ち推定車体速度Ｖｓの一定時
間毎の変化量に基づく路面μの推定は、例えば凍結路と
いった低μの路面上を走行中にブレーキ操作が行なわ
れ、全ての車輪が同時にロックした場合には不可能とな
る。一般的には全ての車輪が同時にロックすることは極
めて稀で、上記加速度Ｖｓｄに基づく路面μ推定として
も問題はないが、特に同公報に記載の比例制御電磁弁を
用いたブレーキ液圧制御においては、ブレーキ液圧制御
開始時のブレーキ液圧設定値が不明であるので、全ての
車輪が同時にロックした場合も含む全ての状況において
ブレーキ液圧制御開始前に路面μの推定をより適切に行
なうことが望まれる。

【０００６】そこで、本発明は、推定車体速度の一定時
間毎の変化量に基づき路面の摩擦係数を推定するアンチ
スキッド制御装置において、万一全ての車輪が同時にロ
ックしたときにもブレーキ液圧制御開始前に路面の摩擦
係数を適切に推定し得るようにすることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のアンチスキッド制御装置は、図１に構成の
概要を示したように、例えば車輪ＦＲに装着し制動力を
付与するホイールシリンダ５１と、このホイールシリン
ダ５１にブレーキ液圧を供給する液圧発生装置ＰＧと、
この液圧発生装置ＰＧ及びホイールシリンダ５１を連通
接続する液圧路に介装した圧力制御弁装置Ｖと、少くと
も車輪ＦＲの車輪速度を検出する車輪速度検出手段Ｓ
と、車輪速度検出手段Ｓが検出した車輪速度に基づき推
定車体速度Ｖｓを演算する推定車体速度演算手段Ｍ１
と、推定車体速度Ｖｓの一定時間毎の変化量を演算する
変化量演算手段Ｍ２と、この変化量を所定値と比較し走
行路面の摩擦係数を推定する路面摩擦係数推定手段Ｍ３
と、少くとも路面摩擦係数推定手段Ｍ３の推定結果に応
じて圧力制御弁装置Ｖを駆動しホイールシリンダ５１に
供給するブレーキ液圧を制御して車輪ＦＲに対する制動
力を制御する制動力制御手段Ｍ４と、この制動力制御手
段Ｍ４によるブレーキ液圧制御開始前に、変化量が所定
時間内に所定値を所定回数越えたときには変化量演算手
段Ｍ２の演算を禁止し、推定路面摩擦係数の値を低く設
定するように調整する調整手段Ｍ５を備えることとした
ものである。

【０００８】

【作用】上記の構成になるアンチスキッド制御装置にお
いては、液圧発生装置ＰＧを駆動すると圧力制御弁装置
Ｖを介してホイールシリンダ５１にブレーキ液圧が供給
され、例えば車輪ＦＲに対し制動力が付与される。この
車輪ＦＲの車輪速度は車輪速度検出手段Ｓによって検出
される。この車輪速度を含む車輪速度検出手段Ｓの検出
車輪速度に基づき推定車体速度演算手段Ｍ１にて推定車
体速度Ｖｓが演算される。続いて、変化量演算手段Ｍ２
により推定車体速度Ｖｓの一定時間毎の変化量が演算さ
れ、この変化量が路面摩擦係数推定手段Ｍ３にて所定値
と比較され走行路面の摩擦係数が推定される。そして、
制動力制御手段Ｍ４により、少くとも路面摩擦係数推定
手段Ｍ３の推定結果に応じて圧力制御弁装置Ｖが駆動さ
れ、ホイールシリンダ５１に供給されるブレーキ液圧が
制御され車輪ＦＲに対する制動力が制御される。上記制
動力制御手段Ｍ４によるブレーキ液圧制御開始前に、推
定車体速度Ｖｓの変化量が所定時間内に所定値を所定回
数越えたときには、路面摩擦係数の値が低いため、急な
ブレーキングにより実車体推定速度以上の車体減速度が
発生したと判断して、調整手段Ｍ５によって変化量演算
手段Ｍ２の演算を禁止するとともに、路面摩擦係数の値
を低く設定するように調整される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図２は本発明の一実施例のアンチスキッド制御装
置を示すもので、マスタシリンダ２ａ及びブースタ２ｂ
から成り、ブレーキペダル３によって駆動される液圧発
生装置２と、車輪ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬに配設された
ホイールシリンダ５１乃至５４の各々とが接続される液
圧路に、ポンプ２１，２２、リザーバ２３，２４及び圧
力制御弁装置３１乃至３４が介装されている。尚、車輪
ＦＲは運転席からみて前方右側の車輪を示し、以下車輪
ＦＬは前方左側、車輪ＲＲは後方右側、車輪ＲＬは後方
左側の車輪を示している。

【００１０】マスタシリンダ２ａの一方の出力ポートと
ホイールシリンダ５１，５２の各々を接続する液圧路に
夫々圧力制御弁装置３１，３４が介装され、両者間にポ
ンプ２２が介装されている。同様に、マスタシリンダ２
ａの他方の出力ポートとホイールシリンダ５３，５４の
両者を接続する液圧路に夫々圧力制御弁装置３２，３３
が介装され、両者間にポンプ２１が介装されている。ポ
ンプ２１，２２は電動モータ２０によって駆動され、こ
れらの液圧路に所定の圧力に昇圧されたブレーキ液が供
給される。従って、これらの液圧路が圧力制御弁装置３
１乃至３４に対するブレーキ液圧の供給側となってお
り、液圧発生装置２及びポンプ２１，２２が本発明にい
う液圧発生装置を構成している。圧力制御弁装置３１，
３４の排出側液圧路はリザーバ２３を介してポンプ２１
に接続され、圧力制御弁装置３２，３３の排出側液圧路
はリザーバ２４を介してポンプ２２に接続されている。
リザーバ２３，２４は夫々ピストンとスプリングを備え
ており、圧力制御弁装置３１乃至３４から排出側液圧路
を介して還流されるブレーキ液を収容し、ポンプ２１，
２２作動時にこれらに対し還流するものである。

【００１１】圧力制御弁装置３１乃至３４は比例圧力制
御電磁弁を備えており、この電磁弁の作動に応じてマス
タシリンダ２ａ及びポンプ２１，２２の出力液圧の供給
及びリザーバ２３，２４への排出が制御され、ホイール
シリンダ５１乃至５４の各々には上記電磁弁のソレノイ
ドコイルに対する通電電流に略リニアに比例（本実施例
では逆比例）したブレーキ液圧が出力される。尚、これ
らの圧力制御弁装置３１乃至３４の具体的構成は例えば
特開平２−１７１３７７号公報に記載されているので説
明は省略する。また、Ｐ／Ｖを付した記号はプロポーシ
ョニングバルブを表し、これは前後輪の制動力配分を理
想配分に近似させるために設けるもので、その構成は周
知であるので説明は省略する。

【００１２】圧力制御弁装置３１乃至３４は電子制御装
置１０に接続され、各々のソレノイドコイルに対する通
電電流が制御される。電動モータ２０も電子制御装置１
０に接続され、これにより駆動制御される。また、車輪
ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬには夫々本発明にいう車輪速度
検出手段たる車輪速度センサ４１乃至４４が配設され、
これらが電子制御装置１０に接続されており、各車輪の
回転速度、即ち車輪速度信号が電子制御装置１０に入力
されるように構成されている。車輪速度センサ４１乃至
４４は周知の電磁誘導方式のセンサであり、各車輪の回
転速度に比例した周波数の電圧を出力するものである
が、これに替えホールＩＣ、光センサ等を用いることと
してもよい。

【００１３】電子制御装置１０は、図３に示すように、
マイクロコンピュータ１１を備えておりマイクロコンピ
ュータ１１は図示しないＣＰＵ，ＲＯＭ及びＲＡＭ等を
有し、コモンバスを介して入力ポートＩＰ１乃至ＩＰ８
及び出力ポートＯＰ１乃至ＯＰ５に接続されて外部との
入出力が行なわれる。上記車輪速度センサ４１乃至４４
の検出信号は波形整形回路１２を介して夫々入力ポート
ＩＰ１乃至ＩＰ４からマイクロコンピュータ１１に入力
される。また、出力ポートＯＰ１乃至ＯＰ４から夫々駆
動回路１３ａ乃至１３ｄ及び電流検出抵抗１４ａ乃至１
４ｄを介して圧力制御弁装置３１乃至３４の各ソレノイ
ドコイルにパルス幅変調（ＰＷＭ）信号ＩＰが出力され
ると共に、出力ポートＯＰ５から駆動回路１３ｅを介し
て電動モータ２０に制御信号が出力される。

【００１４】電流検出抵抗１４ａ乃至１４ｄは圧力制御
弁装置３１乃至３４の各ソレノイドコイルに通電される
通電電流を検出するものでその抵抗値は極めて小さい。
そして、これら電流検出抵抗１４ａ乃至１４ｄの検出信
号は夫々電圧増幅器１５ａ乃至１５ｄ及びＡ／Ｄコンバ
ータ１６ａ乃至１６ｄを介してマイクロコンピュータ１
１の入力ポートＩＰ５乃至ＩＰ８に入力されるように構
成されている。

【００１５】而して、マイクロコンピュータ１１からＰ
ＷＭ信号ＩＰが出力され、駆動回路１３ａ乃至１３ｄに
より圧力制御弁装置３１乃至３４の各ソレノイドコイル
に通電されると共に、各通電電流の値を示す検出信号が
マイクロコンピュータ１１に入力される。これらの通電
電流の値は圧力制御弁装置３１乃至３４から出力される
ブレーキ液圧と略リニアに逆比例するので、入力ポート
ＩＰ５乃至ＩＰ８に入力する検出信号は圧力制御弁装置
３１乃至３４から各ホイールシリンダ５１乃至５４に供
給されるブレーキ液圧に対応する信号となる。従って、
ホイールシリンダ５１乃至５４に供給されるブレーキ液
圧を所定の目標液圧値に制御することができる。

【００１６】上記電子制御装置１０においてはアンチス
キッド制御のための一連の処理が行なわれるが、以下こ
れを図４乃至図６に基づいて説明する。図４は本発明の
アンチスキッド制御装置の一実施例の制御のメインルー
チンを示すフローチャートであり、一定時間毎に繰り返
し実行される。

【００１７】図４において電源オンとなりルーチンが開
始されると、まずステップ１００にて初期化され、車速
を表す推定車体速度Ｖｓ、各車輪の車輪速度（代表して
Ｖｗとする）及び車輪加速度（代表してＤＶｗとする）
が０とされる。そして、ステップ１０２において車輪速
度センサ４１乃至４４の出力信号から各車輪の車輪速度
Ｖｗが演算され、ステップ１０４に進みこの値から車輪
加速度ＤＶｗが演算される。尚、上記推定車体速度Ｖｓ
の演算については後述する。

【００１８】次に、ステップ１０６にて、推定車体速度
Ｖｓの一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）の変化量ΔＶｓ
が、例えばそのときの推定車体速度の値Ｖｓ（ｎ）と８
回前の値Ｖｓ（ｎ−８）との差として演算される（△Ｖ
ｓ＝Ｖｓ（ｎ）−Ｖｓ（ｎ−８））。そして、この変化
量ΔＶｓの関数として路面μが推定される。路面μは変
化量ΔＶｓに略比例するので、例えばμ＝Ａ・ΔＶｓ
（Ａは定数）として路面μが演算される。

【００１９】続いて、ステップ１０８に進み、例えば車
輪速度Ｖｗと推定車体速度Ｖｓから演算されるスリップ
率及び車輪加速度ＤＶｗに基づき各車輪のロック状態が
判定され、アンチスキッド制御の開始貢献を充足してい
るか否かが判定される。例えば車輪ＦＲに関し開始条件
を充足していればステップ１１０に進み、充足していな
ければそのままステップ１１４にジャンプする。ステッ
プ１１０において、アンチスキッド制御開始時には先ず
ステップ１０６にて推定した路面μの値の関数として圧
力制御弁装置３１の目標液圧値Ｐｗが演算され（Ｐｗ＝
ｆ（μ））、この目標液圧値Ｐｗに応じてステップ１１
２にて前述のＰＷＭ信号Ｉｐが出力され（Ｉｐ＝ｆ（Ｐ
ｗ））、ホイールシリンダ５１内のブレーキ液圧が制御
される。このようにしてブレーキ液圧制御が開始した後
は、スリップ率と車輪加速度ＤＶｗに基づいてブレーキ
液圧制御モード（増圧、減圧、保持）を設定するマップ
に従って、所謂マップ制御が行なわれる。尚、このマッ
プ制御については前掲の特開平３−２０８７５８号公報
に記載の制御と同様であるので説明を省略する。そし
て、各車輪の全てに関し処理が完了するまで上記ルーチ
ンが繰り返される。これが完了するとステップ１１４に
て新たに推定車体速度Ｖｓが演算され、ステップ１１６
にてフェイルセーフ処理が行なわれた後ステップ１０２
に戻る。

【００２０】推定車体速度Ｖｓは図５に示すフローチャ
ートに従って演算される。先ず、ステップ２０２にて車
輪ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬの各車輪速度ＶｗＦＲ
（ｎ），ＶｗＦＬ（ｎ），ＶｗＲＲ（ｎ），ＶｗＲＬ
（ｎ）の最大値ＶｗＭａｘ（ｎ）が算出される。尚、ｎ
は演算時期を表す。次に、ステップ２０４にて各々の車
輪のロック時のホイールシリンダ液圧ＰＩＦＲ，ＰＩＦ
Ｌ，ＰＩＲＲ，ＰＩＲＬの平均ＰＩＭが求められ、ステ
ップ２０６にて図示しない所定の線図に従いＰＩＭに応
じた加速度（変化量）αＤＮ、例えば１Ｇが設定され
る。ステップ２０８にてＶｗＭａｘ（ｎ）がＶｓ（ｎ−
１）−αＤＮより大と判断されれば、換言すれば最大車
輪速度ＶｗＭａｘ（ｎ）をそのまま用いた推定車体速度
Ｖｓの減速側の変化量△Ｖｓが所定値（αＤＮ）より大
であれば、所定値（αＤＮ）を変化量△Ｖｓの下限値と
してＶｓ（ｎ）＝Ｖｓ（ｎ−１）−αＤＮとされ（ステ
ップ２１０）、そうでなければＶｗＭａｘ（ｎ）がその
ままＶｓ（ｎ）の値とされる（ステップ２１２）。

【００２１】図６はアンチスキッド制御開始時に行なわ
れる処理を示すもので、先ずステップ３００にて、図５
に従って推定車体速度Ｖｓを演算したとき所定時間（例
えば２８ｍｓ）の間に上記ステップ２１０の所定値（α
ＤＮ）を用いた演算が２回行なわれたか否かが判定され
る。この間に所定値（αＤＮ）を用いた演算が２回行な
われるのは走行路面が圧雪路もしくは凍結路の低μ路面
であることから、この場合にはステップ３０２にて変化
量△Ｖｓの値を強制的に低Ｇ値に設定するフラグがセッ
ト（１）された後ステップ３０４へ進み、そうでなけれ
ばそのままステップ３０４に進む。なお、所定値（αＤ
Ｎ）を用いた演算が１回だけ行なわれた場合を除外した
のは、ノイズ等による影響を回避するためである。

【００２２】ステップ３０４においては、例えば各車輪
のスリップ率と車輪加速度ＤＶｗに基づき、アンチスキ
ッド制御が開始条件を充足しているか否かが判定され、
開始条件を充足しておればマップ制御に移行するため、
ステップ３０６にて△Ｖｓ演算禁止フラグがセット
（１）される。ステップ３０４にてアンチスキッド制御
開始前と判定されなかったときにはそのままステップ３
０７に進む。ステップ３０７においては、上記ΔＶｓ演
算禁止フラグが０でかつ所定値（αＤＮ）を用いた演算
が２回未満であってΔＶｓ強制低Ｇセットフラグがセッ
トされていなければ、ステップ３０９にて変化量ΔＶｓ
が演算される。ΔＶｓ演算禁止フラグが１のときは、Δ
Ｖｓを演算せずに次のステップへ進む。ΔＶｓ強制低Ｇ
セットフラグが１のときは、ステップ３１０へ進み、４
輪同時におちこみ可能な、低い路面μに相当する値
（０．３Ｇ）をΔＶｓにセットする。

【００２３】而して、本実施例によれば、上述のように
アンチスキッド制御開始時には路面μが正しく推定され
ているので、適切なブレーキ液圧制御に移行し得る。特
に、たとえ全ての車輪が同時にロック状態となっても、
所定値（αＤＮ）が２回用いられれば低μと推定され、
これに応じたブレーキ液圧制御が行なわれる。

【００２４】尚、上記実施例は四つの車輪速度センサを
有し所謂四チャンネル制御のアンチスキッド制御装置で
あるが、本発明はこれに限るものではなく、三チャンネ
ル制御等の各装置にも適用し得る。

【００２５】

【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で以下の効果を奏する。即ち、本発明の車両のアンチス
キッド制御装置によれば、ブレーキ液圧制御開始前にお
いても、推定車体速度の変化量の変化状況によっては調
整手段により変化量演算手段の演算が禁止されるように
調整されるので、仮に全ての車輪が同時にロックするよ
うな低摩擦係数路面を走行していたとしても、ブレーキ
液圧制御前に路面の摩擦係数を適切に推定することがで
きる。而して、比例制御電磁弁を用いた装置において
も、ブレーキ液圧制御開始と同時に適切なブレーキ液圧
制御を行なうことができ、早期ロックを回避し安定した
制動作動を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のアンチスキッド制御装置の概要を示す
ブロック図である。

【図２】本発明のアンチスキッド制御装置の実施例の全
体構成図である。

【図３】図２の電子制御装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図４】本発明の一実施例の制動力制御のためのメイン
ルーチンの処理を示すフローチャートである。

【図５】本発明の一実施例における推定車体速度の演算
処理を示すフローチャートである。

【図６】本発明の一実施例におけるアンチスキッド制御
開始時の処理を示すフローチャートである。

【符号の説明】

２ 液圧発生装置 ２ａ マスタシリンダ ２ｂ ブースタ ３ ブレーキペダル １０ 電子制御装置 １２ 波形整形回路 １３ａ〜１３ｄ 駆動回路 １４ａ〜１４ｄ 電流検出抵抗 ２０ 電動モータ ２１，２２ ポンプ ２３，２４ リザーバ ３１〜３４ 圧力制御弁装置 ４１〜４４ 車輪速度センサ（車輪速度検出手段） ４５ ブレーキスイッチ ５１〜５４ ホイールシリンダ ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬ 車輪

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車輪に装着し制動力を付与するホイール
   シリンダと、該ホイールシリンダにブレーキ液圧を供給
   する液圧発生装置と、該液圧発生装置及び前記ホイール
   シリンダを連通接続する液圧路に介装した圧力制御弁装
   置と、少くとも前記車輪の車輪速度を検出する車輪速度
   検出手段と、該車輪速度検出手段が検出した車輪速度に
   基づき推定車体速度を演算する推定車体速度演算手段
   と、該推定車体速度演算手段が演算した推定車体速度の
   一定時間毎の変化量を演算する変化量演算手段と、該変
   化量演算手段の演算結果を所定値と比較し走行路面の摩
   擦係数を推定する路面摩擦係数推定手段と、少くとも該
   路面摩擦係数推定手段の推定結果に応じて前記圧力制御
   弁装置を駆動し前記ホイールシリンダに供給するブレー
   キ液圧を制御して前記車輪に対する制動力を制御する制
   動力制御手段と、該制動力制御手段によるブレーキ液圧
   制御開始前に、前記変化量が所定時間内に前記所定値を
   所定回数越えたときには前記変化量演算手段の演算を禁
   止し、推定路面摩擦係数の値を低く設定するように調整
   する調整手段とを備えたことを特徴とするアンチスキッ
   ド制御装置。