JPH0539021A - アンチロツクブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 〔目的〕 路面摩擦係数をその最大点付近に常時追随さ
せることにより、最大の制動力、最短の制動距離を実現
するとともに、制動力の変動もなく、最良のブレーキフ
ィーリングを実現するアンチロックブレーキ装置を提供
することを目的とする。 〔構成〕 スリップ比に微小な交番変動を付加する手段
を備え、スリップ比の微小な変動とこれに伴って応答す
る路面摩擦係数の微小な変動の各々の幅、位相等の関係
から路面摩擦係数のスリップ比に対する増加率を算出
し、当該増加率の値の大きさに基づいて、ブレーキ力を
増加、保持、若しくは減少させ、かつ増加若しくは減少
の速さを加減するように構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車輪の制動時にロック
（車体が走行中にも拘らず車輪のみが静止する現象）を
防止するアンチロックブレーキ装置（ＡＢＳ）に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の車両に於ける市販のアンチロ
ックブレーキ装置（ＡＢＳ）は、車輪速度センサーの信
号をもとに車輪速度、車輪加速度（または車輪減速
度）、並びに車体速度を演算し、これらの組合せにより
ロックを防止するようブレーキ力（車輪の回転を制動す
る力）の制御を行なうものである。前記の市販のＡＢＳ
はまず第１に、スリップ比（車輪のスリップの度合を表
わす量で、車輪速度と車体速度の比の１に対する補数で
定義される）を算出し、これが所定の基準値を超えたと
きに、車輪ロック前兆と判断してブレーキ力を緩めるベ
く指令し、ブレーキ力を強める行程からブレーキ力を緩
める行程に移行する。路面の状態により路面摩擦係数
（μ）対スリップ比（Ｓ）特性が異なるにも拘らず、μ
を検出する手段を欠いておりμが未知であるために、こ
の基準値は一定に設定される。このために路面の状況に
よって、ブレーキ緩めに入る時期が望ましい時期よりも
遅れる。その結果、車輪の回転が回復するまでに時間を
要し、ブレーキ緩めの行程にある期間が長くなり、制動
力（路面が車体を制動する力の意味であり、路面摩擦力
の全車輪にわたる総和に他ならない）の損失が大きく制
動距離（制動開始から停車までの走行距離）が長くなる
他、制動力の変動が激しくブレーキフィーリングが悪く
なるという欠点を有している。スリップ比は車輪速度と
車体速度とから算出されるが、車体速度は車輪速度から
算出される。スリップを起こしつつある車輪の速度から
算出されるために、車体速度の算出値は本質上推定値で
しか有り得ない。それ故、スリップ比は必然的に誤差を
含んでおり、路面の状況やブレーキペダルの踏み加減に
よっては、特にその誤差が拡大される。このスリップ比
の推定値に於ける誤差によっても、前述のブレーキ緩め
に移行する時期の遅れが生じる。前記市販のＡＢＳは第
２に、ブレーキ力を緩める行程の後、再びブレーキ力を
強める行程に移行するが、ここでは車輪加速度（または
車輪減速度）を所定の基準値と比較し、その大小関係に
応じてブレーキ力を強める速さを加減している。このと
きにも、μが未知であることからブレーキ力を回復する
目標値をロック前兆に至るよりも前にあらかじめ定める
ことができないために、車輪ロック前兆に至ることを未
然に回避するためにはブレーキ力を緩慢な速さで上昇さ
せるしかなく、ブレーキ力が回復するまでに不必要に時
間を要する。このため制動力の損失が大きく制動距離が
長くくなるという欠点を有している。前記市販のＡＢＳ
は第３に、前記の再びブレーキ力を強める行程に於て、
路面が相対的に低いμの路面から高いμの路面に変わっ
たときに、μを検出する手段がなくμの変化を認識する
ことができないために、高いμに応じて高いブレーキ力
に早期に到達することができない。このために制動力の
損失が大きく制動距離が長くなるという欠点を有してい
る。以上のように市販のＡＢＳは、センサーとして車輪
速度センサーのみを備えるものであって、路面摩擦係数
を検出する手段を有しないことから、制動力の損失が大
きく制動距離が長くなる他、制動力の変動が激しくブレ
ーキフィーリングが悪くなるという欠点を有している。

【０００３】市販のＡＢＳの持つ上記の欠点を改善する
ものとして、路面摩擦係数（μ）を検出する手段を有し
たＡＢＳが発明され、例えば、特開昭５６−３９９４５
号、同一出願人による特願平１−１９７８０９号、特開
昭６２−１６６１５２号などが開示されている。上記前
２件の公知例では、μの時間変化率（μの時間微分ｄμ
／ｄｔ）の大きさによってブレーキ力の強め行程から緩
め行程への切替えを行なうことを構成要件の１つとして
いる。このため、ブレーキ力の緩め行程への移行が路面
の状況によらずにより適切な時期に実現する。これらの
発明に於ては、ブレーキ強め行程と緩め行程とを制動の
過程に於て際限なく反復するものである。このために、
第２回目以降のブレーキ強め行程に於ても短時間でブレ
ーキ力が回復するほか、相対的に低いμの路面から高い
μの路面に変化したときにも、速やかに高いμに対応し
た高いブレーキ力に到達する。しかしながら、ブレーキ
作動開始後第１回目のブレーキ力強め行程に於てのみな
らず、第２回目以降のブレーキ力強め行程に於ても毎回
ロック前兆に至り、ブレーキ緩め行程が後続することか
ら、反面に於て制動力の損失の低減に限界があり、特に
μが変化しない一定路面では制動距離が市販のＡＢＳに
比べて大きく改善されることは期待できない。それに加
えて、制動力に体感し得る振動が持続し、ブレーキフィ
ーリングは市販のＡＢＳとは別の意味で良くない。ま
た、μの時間変化率を参照するために、ブレーキペダル
の踏み加減によってブレーキ力を強め或は緩める行程を
切り替える時期が誤って設定される危険を有している。
上記第３番目の公知例では、路面摩擦係数を求める手段
とともに、スリップ比を求める手段を具備し、路面摩擦
係数の単位時間毎の変化量とスリップ比の同じく変化量
との比（μのＳ変化率と称する）の大きさを所定の基準
値と比較して、その大小関係によりブレーキ力の強めま
たは緩め行程の切り替えを行なっている。μの時間変化
率ではなくＳ変化率を参照するために、ブレーキペダル
の踏み加減によってブレーキ力を強め或は緩める行程を
切り替える時期が誤って設定される危険を回避できるほ
か、μの時間変化率を参照する場合に比べて路面のμ対
Ｓ特性をよりよく反映するために、ブレーキ力の緩め行
程への移行がより適切な時期に実現される。また、ブレ
ーキ油圧センサー（ブレーキ油圧はブレーキ力のもとに
なる）を備えて、ブレーキ力強め行程に於てμが最大値
に達したときの油圧の値をあらかじめ記憶しておき、引
き続くブレーキ力緩め行程から再び強め行程へ復帰した
後、まず始めに前記の記憶された油圧の値まで早急に油
圧を（従ってブレーキ力を）上昇させる。このため、第
２回目以降のブレーキ強め行程に於て短時間でブレーキ
力が回復する。更にブレーキ作動開始後２回目以降のブ
レーキ強め行程に於て、前記大小関係に基づいてブレー
キ力を強める速さを加減することを特徴としている。こ
れは、第２回目以降のブレーキ力強め行程に於て、路面
のμの最大値付近を追跡して高いブレーキ力を常時実現
するとともにロック前兆に至ることを事前に防ぎ、制動
力の変動を抑えることを目指したものと解し得る。ま
た、相対的に低いμの路面から高いμの路面に変化した
ときにも、速やかに高いμに対応した高いブレーキ力に
到達し得る。ブレーキ強め行程と緩め行程とを制動の過
程に於て際限なく反復するものではなく、この点市販の
ＡＢＳと同様で、μが変化しない一定路面でも制動距離
が市販のＡＢＳに比べて大きく改善されることが期待さ
れる。しかしながら、この第３の公知例に於てもブレー
キ作動開始後初回のブレーキ力強め行程に於て、ロック
前兆に至ってブレーキ緩め行程が後続することは避けら
れない。市販のＡＢＳよりも制動力の変動は小さく改善
されているとはいえ変動そのものは消滅せず、制動距離
及びブレーキフィーリングにも改善の余地がある。ま
た、第２回目以降のブレーキ力を強める行程に於て、μ
の最大値の付近に動作点がある時にはブレーキ力を強め
る速さを緩和するように動作するが、このときスリップ
比の変化が小さいために、算出されるμのＳ変化率の精
度が劣ることになり、誤ったブレーキ力の制御に至る危
険がある。それ故、μの最大点付近に動作点を追随させ
続けることは困難である。

【０００４】本来ＡＢＳの理想的な動作は、μの最大点
付近に常時追随させるところにあり、この時に制動力は
最大となり、制動距離は最短となるばかりでなく、制動
力の変動もなく、ブレーキフィーリングは最良となる。
このような理想的な動作を実現するＡＢＳは、上に記述
したように従来の技術の中には未だ実現されていない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の技術
が有する上記の問題点を除去し、理想的な動作を保障す
るアンチロックブレーキ装置（ＡＢＳ）を提供すること
を目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに提案される請求項１の本発明は、車輪と路面との間
のスリップ比を算出する手段と、車輪に作用する路面摩
擦力を検出する手段を備えたアンチロックブレーキ装置
に於て、スリップ比に微小な交番変動を付加する手段を
備え、スリップ比の微小な変動とこれに伴って応答する
路面摩擦力の微小な変動の各々の幅、位相等の関係から
路面摩擦力のスリップ比に対する変化率を算出し、当該
変化率の値の大きさに基づいてブレーキ力を増加、保
持、若しくは減少させ、かつ増加若しくは減少の速さを
加減することを特徴とするものである。請求項２に記載
の本発明は、車輪と路面との間のスリップ比を算出する
手段と、車輪に作用する路面摩擦係数を検出する手段を
備えたアンチロックブレーキ装置に於て、スリップ比に
微小な交番変動を付加する手段を備え、スリップ比の微
小な変動とこれに伴って応答する路面摩擦係数の微小な
変動の各々の幅、位相等の関係から路面摩擦係数のスリ
ップ比に対する変化率を算出し、当該変化率の値の大き
さに基づいて、ブレーキ力を増加、保持、若しくは減少
させ、かつ増加若しくは減少の速さを加減することを特
徴とするものである。請求項３に記載の本発明は、請求
頁１若しくは請求項２に記載のアンチロックブレーキ装
置に於て、スリップ比に微小な交番変動を付加する手段
が、ブレーキ力に微小な交番変動を付加する手段である
ことを特徴とするものである。請求項４に記載の本発明
は、請求頁１若しくは請求項２に記載のアンチロックブ
レーキ装置に於て、スリップ比に微小な交番変動を付加
する手段が、車輪の車軸に該車軸に略直角かつ路面に略
平行な方向に微小な交番変位を付加する手段であること
を特徴とするものである。

【０００７】

【作用】請求項１の本発明では、スリップ比に微小な交
番変動を付加する手段を備えているために、ブレーキ力
の制御の任意の途上に於て、動作点の廻りにスリップ比
の微小な交番変動並びにこれに応答する路面摩擦力に同
じく微小な交番変動を引き起こすことができる。スリッ
プ比を算出する手段と路面摩擦力を検出する手段とによ
り、これらの変動の大きさ、位相を捉えることができ、
これらの関係からその動作点に於ける路面摩擦力のスリ
ップ比に対する変化率（路面摩擦力のＳ変化率と称す
る）、すなわち路面摩擦力対スリップ比の曲線に於ける
動作点上の傾きを推定することができる。この推定値を
もとに、ブレーキ力の増加、減少、若しくは保持の切り
替えを行なうとともに、増加、減少の速さをも調節す
る。このことにより、路面の状況に拘らず路面摩擦力の
最大点付近に動作点を常時追随させることができる。請
求項２の本発明では、スリップ比に微小な交番変動を付
加する手段を備えているために、ブレーキ力の制御の任
意の途上に於て、動作点の廻りにスリップ比の微小な交
番変動並びにこれに応答する路面摩擦係数に同じく微小
な交番変動を引き起こすことができる。スリップ比を算
出する手段と路面摩擦係数を検出する手段とにより、こ
れらの変動の大きさ、位相を捉えることができ、これら
の関係からその動作点に於ける路面摩擦係数のスリップ
比に対する変化率（路面摩擦係数のＳ変化率と称す
る）、すなわち路面摩擦係数対スリップ比の曲線に於け
る動作点上の傾きを推定することができる。この推定値
をもとに、ブレーキ力の増加、減少、若しくは保持の切
り替えを行なうとともに、増加、減少の速さをも調節す
る。このことにより、路面の状況に拘らず路面摩擦係数
の最大点付近に動作点を常時追随させることができる。
請求項３の本発明は、請求項１若しくは請求項２に記載
のアンチロックブレーキ装置に於て、ブレーキ力に微小
な交番変動を付加することにより車輪の回転速度に微小
な交番変動を引き起こし、その結果スリップ比に微小な
交番変動が付加されるものである。請求項４の本発明
は、請求項１若しくは請求項２に記載のアンチロックブ
レーキ装置に於て、車軸を車輪の略進行方向に強制的に
微小振動させることによって、スリップ比に微小な交番
変動が付加されるものである。

【０００８】

【実施例】ここに示すのは車両、特に自動車に実施した
好ましい実施形態の一例であって、特許請求の範囲はこ
こに示す実施例に限定されるものではない。図１に、本
発明のアンチロックブレーキの実施例に於ける全体構成
のブロック図を示す。実際には車輪毎に必要な構成要素
を、独立にアンチロック制御を行なう車輪の数だけ並列
的に備えているが、図を簡略明快にするために便宜上１
車輪に関してのみ描いている。制御装置１は車輪２に関
わる諸計測データ、並びにそれらを加工した諸データを
もとに、アンチロック制御を目的としてブレーキ油圧の
上昇若しくは下降の速度の指示値（ｐｓ）を演算し結果
をアクチュエータ３へ送出する。送出される信号は、ア
ナログ信号、デジタル信号の何れでもよい。制御装置１
は、マイクロプロセッサ、メモリー、及び入出力インタ
フェイスを含む電子回路で構成され、予めメモリーに書
き込まれたプログラムに従って動作する（このように構
成された電子回路を以下に於てコンピュータ回路と表現
する）。アクチュエータ３では、ブレーキ油圧の変化速
度の指示値（ｐｓ）に基づいて、ブレーキ油圧の制御を
行なう。例えば比例弁を用いて、ブレーキ油圧の変化速
度の指示値に応じて比例弁の開度を調節する。或はデジ
タル弁を用いてこれをパルス的に開閉動作させ、ブレー
キ油圧の変化速度の指示値に応じて、開閉のパルス時間
幅或は単位時間中の開閉パルス数を調節する。アクチュ
エータにはブレーキ油圧の変化速度の指示値を比例弁の
開度、或はデジタル弁のパルス幅若しくはパルス数に変
換するための電子回路を備える。この電子回路は、コン
ピュータ回路で実現することもできる。制御装置１から
出力されるブレーキ油圧の変化速度の指示値には、交番
油圧指示値生成装置４により出力される交番油圧の変化
速度の指示値が加算器５に於て加算される。この加算さ
れた指示値がアクチュエータ３へ送られる。交番油圧指
示値生成装置４は、アナログ振動電圧を生成する発振器
或はアナログ振動電圧に対応するデジタル信号を生成す
る電子回路により構成される。加算器５は、例えば演算
増幅器により構成されるアナログ電圧加算器、或はデジ
タル加算器を用いる。これにより、アクチュエータ３で
制御されるブレーキ油圧は、アンチロックを目的として
調整された油圧に交番油圧が重畳したものになる。この
ブレーキ油圧はブレーキ装置６へ油圧配管７を経由して
伝達される。交番油圧の周波数（ｆｃ）は、例えば２０
から５０Ｈｚ程度の大きさに設定される。路面により車
輪に作用する路面摩擦力（Ｆ）及び垂直抗力（Ｎ）をそ
れぞれ路面摩擦力センサー８、及び垂直抗力センサー９
により計測する。路面摩擦力センサー８については例え
ば、同一出願人の特願平１−１９７８０９号、或は特開
昭６２−１１０５５４号に開示される公知の計測手段を
用いる。垂直抗力センサー９については、例えば同一出
願人の特願平１−１９７８０９号、或は特開昭５６−３
９９４６号に開示される公知の計測手段を用いる。これ
らの計測信号は路面摩擦係数演算装置１０へ入力され
る。この路面摩擦係数演算装置１０は割算を行なう装置
であり、公知技術により構成される電子回路である。Ｆ
とＮとの商を演算し得られた結果すなわちμの値を出力
する。出力信号μは制御装置１へ送られ、同時にバンド
パスフィルタ１１を経由して路面摩擦係数のスリップ比
変化率演算器１２へ送られる。バンドパスフィルタ１１
は、入力信号の中から交番油圧指示値生成装置４で生成
される交番油圧の変化速度の指示値に於ける交番振動の
周波数（ｆｃ）に相当する周波数成分を選択的に通過さ
せる機能を有したフィルタであり、入力信号μの中から
前記周波数（ｆｃ）成分（μのｆｃ成分、或は交番μ）
を選択的に取り出した信号を路面摩擦係数のスリップ比
変化率演算器１２へ出力する。車輪速度センサー１３は
車輪の回転速度を計測するもので、計測される車輪速度
（Ｖｗ）は、微分器１４を介して制御装置１へ送られ
る。微分器１４は入力信号の時間微分を演算して出力す
るもので、微分器１４により、入力信号は車輪加速度
（Ｖ’Ｗ）に変換されて制御装置へ入力される。車輪速
度（Ｖｗ）信号は同時に、ローパスフィルタ１５を介し
て車体速度演算器１６へ入力される。車体速度演算器１
６は同時に、独立にアンチロック制御される他の全ての
車輪のＶｗセンサー１７からの車輪速度（Ｖｗ）計測信
号もローパスフィルタ１８（信号の数だけ備える）を介
して入力される。図では便宜上１個だけを図示してい
る。ローパスフィルタ１５、並びに１８は入力信号から
周波数ｆｃを含む高周波成分を低減して、それよりも低
い周波数成分を選択的に通過させる機能を持ったフィル
ターであり、車体速度演算器１６はアンチロック制御す
る車輪の数によらずに、アンチロックブレーキ装置全体
で１台あればよい。車体速度演算器１６は、コンピュー
タ回路で構成され、単数以上の車輪速度の低周波成分か
ら車体速度を推定算出し、算出した車体速度（Ｖｓ）を
制御装置１へ送出する。またＶｓは同時に、スリップ比
演算器１９にも入力される。スリップ比演算器１９には
車輪速度センサー１３の車輪速度（Ｖｗ）出力信号も同
時に入力される。スリップ比演算器１９はコンピュータ
回路で構成され、Ｖｓ及びＶｗとから車輪のスリップ比
（Ｓ）を算出し、算出されたＳを制御装置１へ送出す
る。車輪速度（Ｖｗ）は更に、バンドパスフィルタ２０
を介して交番スリップ比演算回路２１へ送出される。バ
ンドパスフィルタ２０は同じくバンドパスフィルタ１１
と同一の機能を有する。それ故、交番スリップ比演算器
２１には車輪速度（Ｖｗ）のｆｃ周波数成分が入力され
る。同時に車体速度（Ｖｓ）も入力され、交番スリップ
比演算器２１は、これらＶｗのｆｃ成分及びＶｓとから
スリップ比（Ｓ）のｆｃ成分（交番Ｓ）を算出し、算出
した交番スリップ比を路面摩擦係数のスリップ比変化率
演算器１２へ送出する。交番スリップ比演算器２１は、
コンピュータ回路で構成される。路面摩擦係数のスリッ
プ比変化率演算器１２は、コンピュータ回路で構成さ
れ、交番μ及び交番Ｓとにより、μのＳ変化率（ｉ）を
推定算出し、後述するｎと共に制御装置１へ送出する。
上記したバンドパスフィルタ１１、車輪速度センサー１
３、微分器４、ローパスフィルタ１５及び１８は公知の
技術手段を適用する。

【０００９】図２に、本発明のアンチロックブレーキの
もう１つの実施例に於ける全体構成のブロック図を示
す。この実施例では交番油圧を付加するために、交番ア
クチュエータ３とブレーキ装置６の間の油圧配管７に交
番油圧生成装置２２を接続する。すなわち、アンチロッ
ク制御目的のために調整されたブレーキ油圧の上に直接
に交番油圧を重畳する。交番油圧変動がアクチュエータ
３の動作に悪影響を及ぼさないために油圧配管７中のア
クチュエータ３と交番油圧生成装置２２の接続部分との
間に絞り２３を挿入する。これらの構成上の特徴以外
は、図１と同じである。本実施例では、交番油圧の周波
数（ｆｃ）は例えば２０から５０Ｈｚの間の値である。
交番油圧生成装置２２は油圧ポンプを用いることができ
る。或は、図３若しくは図４に示す構造のものを用いて
もよい。図３に示す装置は、偏心カム３１をｆｃの回転
周波数で回転させることにより、周波数ｆｃを有する交
番油圧を生成する。油圧配管接続部３２は前記油圧配管
７に接続される。偏心カム３１は軸３３を回転軸として
回転し、ピストン３４の底部を摺りつつ押上げかつ戻し
て振動的な並進運動を強制する。油圧系は、ピストン３
４及びピストン３４が摺動するシリンダー３５及び油圧
配管接続部３２で外界と隔絶されている。スプリング３
６は、圧縮状態でシリンダー３５の内に挿入されてお
り、油圧の大きさに拘らずピストン３４の底部が偏心カ
ム３１に常時圧接するように、ピストン３４に圧力を加
える働きをする。ブレーキ油圧経路は安全のために閉回
路であることが望ましい。図４はその一例である。図４
に示す装置は、シリンダー４１の中に強磁性体からなる
プランジャ４２が摺動可能に置かれ、コイル４３に周波
数ｆｃの交番電流を通電することにより、プランジャ４
２がシリンダー４１の中を振動的に摺動して周波数ｆｃ
の交番油圧を生成する。油圧配管接続部４４は前記油圧
配管７に接続される。油圧系は油圧配管接続部４４、シ
リンダー４１、及び油溜４５により外気から隔絶され
る。シリンダー４１とプランジャ４２とによって形成さ
れる油圧空間は、それらの摺動面間の間隙のために外空
間からの隔絶が不完全である。油圧空間を最終的に外気
から隔絶するために油溜４５が設置される。油溜４５
は、油の弾性的な体積変化によりプランジャ４２の微小
な摺動を許すようにその容積が設計される。スプリング
４６はプランジャ４２の静止位置をある程度制限するた
めに置かれ、その両端はシリンダー４１の端部とプラン
ジャ４２の頭部とに固定されている。

【００１０】図５に、本発明のアンチロックブレーキの
もう１つの実施例に於ける全体構成のブロック図を示
す。この実施例では、交番油圧をブレーキ油圧に重畳す
るのではなく、車輪の車軸を車輪の進行方向に強制的に
微小振動させる。このことにより車輪のスリップ比に微
小な交番変動を付加する。車輪２の車軸と車体とを連結
するストラットバー５１に車軸加振用アクチュエータ５
２が付随している。交番油圧生成装置５３により生成さ
れる周波数ｆｃの交番油圧が油圧配管５４で車軸加振用
アクチュエータ５２へ導かれ、車軸加振用アクチュエー
タ５２は交番油圧の作用によりストラットバー５１を振
動的に伸縮させ、このことにより車輪２の車軸が周波数
ｆｃをもって振動する。変位計５５はストラットバー５
１の伸縮変位を計測し、交番スリップ比演算器２４に送
出する。これらの構成上の特徴及び交番スリップ比演算
器２４と交番スリップ比演算器２１との差違を除いて図
１と同じである。交番変動の周波数ｆｃは、例えば２０
から５０Ｈｚ程度である。図６にストラットバー５１の
取付け位置を、いわゆるストラット型のサスペンション
構造を有する前車輪の例を示す。ストラットバー５１は
ナックル５６を回転自在に支持するロアアーム５７と車
体５８の間を連結する。ストラットバー５１には車軸加
振用アクチュエータ５２が介在する。図７に車軸加振用
アクチュエータ５２の拡大部分断面図を示す。ストラッ
トバー５１の一端５９は車体５８にボールジョイントを
介して取り付けられる。シリンダー６０の中にピストン
６１が摺動可能に置かれており、ピストン６１はストラ
ットバー５１の一片の端部に固定的に連結され、このス
トラットバー５１の一片はシリンダー６０の底部に摺動
可能に密着している。シリンダー６０の他の底部は。ス
トラットバー５１の他の一片に固定的に連結されてい
る。スプリング６２及び６３はともに圧縮状態でシリン
ダー底部とピストン６１との間に挿入されており、シリ
ンダー６０に対するピストン６１の静止位置を決定す
る。スプリングの伸縮剛性は、通常の車両に於てストラ
ットバーを車両に固定する際に、それらの間に介在する
ゴムブッシングの剛性と同程度であればよい。２本の油
圧配管５４の各々を通して、それらの間に交番的に変動
する差圧をもった油圧が供給されることにより、ピスト
ン６１がシリンダー６０に対して交番的に変位し、その
結果ストラットバー５１が交番的に伸縮する。この伸縮
変位を変位計５５で計測する。変位計５５には、例えば
この例のように差動変圧器を用いる。この差動変圧器は
ストラットバー５１に固定された磁性体片６４と１対の
コイル６５とからなり、磁性体片６４の変位に伴う１対
のコイル６５の自己インダクタンスの差の変化を捉えて
変位を計測する。なお、車軸加振用アクチュエータ５２
の油圧空間は、ブレーキ油圧系程には外気との隔絶は完
全に保障される必要はない。なぜならまず第１に、車軸
加振用アクチュエータ５２の油圧が油漏れにより喪失さ
れた場合には、アンチロック制御には支障するが、ブレ
ーキの機能そのものは破壊されないからである。また第
２に、車軸を支持するのは油圧ではなくスプリング６２
及び６３であり、油圧は車軸に微小な振動を付加する程
度の高さがあればよく、その高さはブレーキ油圧の最高
値に比べるとはるかに低くてよいからである。それ故、
シリンダー６０とストラットバー５１の摺動面間で油圧
の外気との隔絶が施される構造も許される。或は、シリ
ンダー６０の底部とストラットバー５１の間にベローズ
で密封を施してもよい。車軸加振用アクチュエータ５２
に油圧を供給する源である交番油圧生成装置５３の構造
は、例えば図７に示す車軸加振用アクチュエータ５２と
同様の構造にしてもよい。車軸加振用アクチュエータ５
２とは逆にピストンを外部より駆動してピストンを隔壁
とする２つのシリンダー室内の油圧の間に交番的な差圧
をつくりだして、これを油圧配管５４を通して車軸加振
用アクチュエータ５２に供給する。この構造に限らず、
交番的な差圧の変動を生成する手段は公知の技術で構成
可能である。

【００１１】コンピュータ回路により構成される制御装
置１、車体速度演算器１６、スリップ比演算器１９、交
番スリップ比演算器２１、交番スリップ比演算器２４、
並びに路面摩擦係数のスリップ比変化率演算器１２の動
作を以下に記述する。コンピュータ回路により構成され
るために、メモリーに予め格納されこれらの装置の動作
を規定するプログラムの流れ（フロー）について記述を
すれば、装置の動作説明としては十分である。それ故、
これらの装置のプログラムのフローについて、望ましい
具体例を以下に記述する。コンピュータ回路からなる前
記の何れの装置に於ても、そのプログラムのフローは、
図８と同様のメインルーチンを有しており、この中でタ
イマー割り込みにより、周期的に別に用意された割り込
みルーチンを実行する。制御装置１の割り込みの周期は
例えば１ｍｓｅｃから５ｍｓｅｃ程度である。そのほか
の各種演算器の割り込み周期はこれと同等若しくは短く
設定される。交番スリップ比演算器２１、交番スリップ
比演算器２４、及び路面摩擦係数のスリップ比変化率演
算器１２に於ける割り込み周期は、交番スリップ比の周
期１／ｆｃよりも略１桁ないしそれ以上短く設定され
る。制御装置の車両のキースイッチを投入することによ
り電源が入力されると、ステップ１００よりメインルー
チンが開始される。次にステップ１０１に進み、書き込
み可能メモリーの初期化、諸変数の初期化、値が予め定
められる定数への値の付与等を行なう。つづいてステッ
プ１０２に於て割り込みの許可を行なう。次に、ステッ
プ１０３を反復する無限ループに入って割り込みを待
つ。ステップ１０３は特に意味のある処理を行なうわけ
ではなく、割り込みを待つために設けられたステップで
ある。

【００１２】車体速度演算器１６は、タイマー割り込み
により、周期的に図９に示すルーチンを実行し、車体速
度（Ｖｓ）を算出する。ローパスフィルタ１５並びに１
８を通して車体速度演算器１６に入力される各車輪の車
輪速度Ｖｗは、ローパスフィルタの効果により、周波数
ｆｃを含む高周波成分を低減されており、それ故周期１
／ｆｃ以上の時間幅での車輪速度（Ｖｗ）の時間平均値
（平均Ｖｗ）という性格をもっている。すなわち、車体
速度演算器１６は平均Ｖｗを基に車体速度を推定する。
これは、車輪速度に於けるある程度高い周波数の振動
は、車体の過大な慣性のために車体速度には影響しない
という事情を、車体速度の推定に反映するためのもので
ある。タイマーの働きで割り込み命令がマイクロプロセ
ッサに送られると、割り込み処理が開始される。割り込
み処理は、図９のステップ１１０より始まる。次に、ス
テップ１１１に於て４個の車輪の各平均Ｖｗを読み込
む。ここでは、車体速度演算器１６に４車輪の平均Ｖｗ
が入力されるものとしている。次に、ステップ１１２に
於て４車輪の平均Ｖｗの中の最大値を探して、これをＶ
ｗｍとをいう変数に代入する。次に、車体速度に対応す
る変数ＶｓとＶｗｍとをステップ１１３に於て比較し、
Ｖｗｍが大きければステップ１１４に進み、ＶｓにＶｗ
ｍの値を代入し、逆にＶｗｍが大きくなければ、ステッ
プ１１５に進みＶｓから所定の値を減じる。ここで、ｇ
は重力の加速度、Δｔｖｓは割り込みの周期である。つ
づいてステップ１１６に進み、割り込みルーチンの処理
を終了し、メインルーチンの割り込み待ちループに戻
る。そして、次の割り込み命令を待つ。以上の、割り込
みルーチンにより、車体速度Ｖｓは重力の加速度と同じ
大きさの減速度でその大きさを時間とともに減じて行
き、しかも４車輪の中の最も大きな平均Ｖｗよりも常に
小さくはならないように決定される。このように、この
ルーチンによる車体速度Ｖｓの算出値は仮定の上に決定
された推定値である。本来スリップをしつつある車輪の
回転速度だけから算出するところから、車体速度の算出
が推定にとどまることは必然的で避けられない。しかし
ながら、本発明に於ては、車体速度の算出値が推定であ
ることによる弊害は、スリップ比の小さな値（例えば
０．０６から０．１５程度）を直接に所定の基準値と比
較して判断処理を行なう市販のＡＢＳに比べて軽微であ
る。なぜなら、本発明に於てはブレーキ力の制御を行う
上で主としてスリップ比の変化量を参照するのであっ
て、スリップ比そのものの値は重要ではない。それ故、
精度の良い車体速度を要求しないという点が、本発明の
効果の１つとなっている。

【００１３】スリップ比演算器１９はフローを図示する
までもなく、割り込み処理に於て、車体速度演算器１６
から出力される車体速度（Ｖｓ）の推定値、及び車輪速
度（Ｖｗ）の計測値とを読み取り、数１に示すスリップ
比の定義式により、スリップ比（Ｓ）を算出する。

【数１】 交番スリップ比演算器２１は、割り込み処理に於て、車
体速度演算器１６から出力される車体速度（Ｖｓ）の推
定値、及び車輪速度（Ｖｗ）のｆｃ成分とを読み取り、
数２に示す式に基づいて交番Ｓを算出する。これにより
算出された交番Ｓは、スリップ比のｆｃ成分という本来
の意味を持ち得る。すなわち、ブレーキ油圧に周波数ｆ
ｃの交番変動を加えた結果スリップ比に現われる同一周
波数の交番変動をここで算出している。

【数２】 交番スリップ比演算器２４は、割り込み処理に於て、車
体速度演算器１６から出力される車体速度（Ｖｓ）の推
定値、ローパスフィルタ１５から出力される平均Ｖｗ、
車輪速度（Ｖｗ）のｆｃ成分、及び変位計５５から出力
される車軸の変位（交番Ｖｓ）とを読み取り、数３に示
す式に基づいて交番Ｓを算出する。

【数３】 ここで得られる交番Ｓの値は、車軸に強制的に交番変位
を付加した結果、スリップ比に現われる同一周波数の交
番変動に対応する。

【００１４】路面摩擦係数のスリップ比変化率演算器１
２は、割り込み処理に於て、交番スリップ比演算器２１
若しくは交番スリップ比演算器２４から出力される交番
Ｓ及びバンドパスフィルタ１１から出力される交番μと
を読み取り、μのＳ変化率（ｉ）及び指数ｎを演算し制
御装置１へ送出する。割り込み処理の手順を図１０に示
す。ステップ１２０より割り込み処理が開始される。次
にステップ１２１へ進んで、交番Ｓと交番μとを読みと
る。つづいてステップ１２２に於て交番Ｓと交番μの各
々の２乗数の和を計算し変数ｄへ代入する。次に、ステ
ップ１２３に於て交番Ｓの符号を判定し、その符号が負
でなければステップ１２４ヘ進み、負であればステップ
１３０へ進む。ステップ１２４では、変数ｄｐ２をゼロ
クリアし、ステップ１２５へ進む。ステップ１２５では
変数ｄと変数ｄｐ１との大きさの比較を行い、ｄが大き
ければステップ１２６へ進み、ｄが大きくなければステ
ップ１２７へ進む。変数ｄｐ１及びｄｐ２は図８に示す
メインルーチンのステップ１０１に於てゼロの値に初期
設定されている。ステップ１２６では変数ｄｐ１、Ｓｐ
１、μｐ１をそれぞれ変数ｄ、交番Ｓ、交番μの値で更
新し、ステップ１２９へ進んで本ルーチンを終了する。
ステップ１２７では、μのＳ変化率に相当する変数ｉを
図のように計算し値を代入する。つづいて、ステップ１
２８に於て制御装置１に於て制御変数として利用される
指数ｎに１を代入し、ステップ１２９に進んで本ルーチ
ンを終了する。ステップ１３０では、変数ｄｐ１をゼロ
クリアする。つづいて、ステップ１３１に於て変数ｄを
変数ｄｐ２と大きさの比較を行い、ｄが大きければステ
ップ１３２ヘ進み、ｄが大きくなければステップ１３３
へ進む。ステップ１３２では、変数ｄｐ２、Ｓｐ２、μ
ｐ２をそれぞれ変数ｄ、交番Ｓ、交番μの値で更新し、
ステップ１３５へ進んで本ルーチンを終了する。ステッ
プ１３３では変数ｉを図のようにステップ１２７と同様
に計算し値を決める。つづいて、ステップ１３４に於て
指数ｎの値をゼロにして、ステップ１３４に至って本ル
ーチンを終了する。以上の路面摩擦係数のスリップ比変
化率演算器の割り込みルーチンにより、ｉと指数ｎとが
次のように決められる。すなわち、本ルーチンが実行さ
れるたびに次々と読み込まれる交番Ｓ及び交番μの値
は、当然ながら交番変動を行なう変数列をなす。この様
子は図１１に示す交番Ｓと交番μとからなる座標上の実
曲線１４０で表わされる。より正確にはこの実曲線１４
０上の不連続な点列で表わされる。車軸の支持構造の柔
軟さ、車輪のタイヤと摩擦現象の機構等から一般に交番
Ｓと交番μの動きには履歴現象が現われ、動作点の動き
は一つの線分上を往復するのではなく、この図のように
一般には行きと帰りで別の軌跡を描く。前記変数ｄの平
方根が、座標原点と実曲線１４０上の点の間の距離に相
当する。前記の変数ｄｐ１、並びにｄｐ２は動作点がこ
の座標面上の各々左半平面並びに右半平面に突入したの
ちの、距離ｄのそのときどきでの最大値を記憶したもの
である。動作点が左半平面に突入してから原点からの距
離ｄの最大値ｄｐ１が新たに更新されつづける間、すな
わち動作点が原点から遠のきつつある間は、ｉとｎの値
は更新されず、もとの値を保持しつづける。そして変数
Ｓｐ１、μｐ１はおのおの交番Ｓ，交番μの値で更新さ
れる。同じことは動作点が右半平面に突入した後でも行
なわれる。すなわち、動作点が原点から遠のきつつある
間は、ｉとｎの値は更新されず、もとの値を保持しつづ
ける。そして変数Ｓｐ２、μｐ２はおのおの交番Ｓ、交
番μの値で更新される。動作点が原点からの距離ｄの最
大値を更新しなくなったとき、すなわち図１１の点１４
１、１４２、１４３上ないしこれらを越えたときに、
ｉ、ｎの値を更新し、その後新たに距離ｄの最大値を更
新するまで保持する。点線で表わされる線分１４４、１
４５の長さが、定義され次に更新されるまでの間のｄｐ
１に相当し、同じく１４６はｄｐ２に相当する。変数ｉ
の値は、最も新しく距離ｄが左半平面上で最大になった
ときの座標上の点と、最も新しく距離ｄが右半平面上で
最大になったときの座標上の点との間を結ぶ線分（図中
の線分１４７あるいは１４８）の傾きとして値が決めら
れる。すなわち、変数ｉは交番μの交番Ｓに対する変化
率という意味をもち、その値は、交番Ｓの周期１／ｆｃ
に対しておおよそ半周期毎に更新される。指数ｎは０と
１の２値のみを持ち、変数ｉが更新される毎にその値を
１から０若しくは０から１へと変える。指数ｎは、制御
装置に変数ｉが更新されたことを知らせるための指数で
ある。

【００１５】制御装置１に於ける割り込みルーチンのフ
ローを図１２に示す。ステップ１５０より割り込みルー
チンが開始される。つづいてステップ１５１へ進み、車
体速度演算器１６から入力される車体速度Ｖｓを読み込
む。つぎに、ステップ１５２でＶｓを変数Ｖｓ１と大き
さの比較を行なう。ここで、Ｖｓ１は予め決定される所
定の定数で、ブレーキ力のアンチロック制御を行なう車
体速度の下限値に相当する。その値は、例えば１０ｋｍ
／ｈである。車体速度Ｖｓが小さければ、ステップ１５
３へ進んで油圧変化率の指示値ｐｓを最大値に相当する
ｐｓｍａｘに設定する。すなわち、車体速度が所定の基
準値より低ければアンチロック制御を停止し、通常のブ
レーキ状態となる。油圧指示値ｐｓが最大値ｐｓｍａｘ
に設定されると、アクチュエータ３を構成するバルブ
は、ブレーキペダルの踏力に応じてマスターシリンダー
で生成されるブレーキ油圧をそのままブレーキ装置６へ
伝達する。つづいて、ステップ１５４に於て指数ｋを１
にセットし、ステップ１５５に進み、本ルーチンを終了
する。ステップ１５２に於てＶｓが変数Ｖｓ１よりも小
さくなければ、ステップ１５６へ進み変数Ｓ１、μ１、
ｉ１、ｎ１に１周期以前の割り込みに於て読み込まれた
Ｓ、μ、ｉ、ｎの値をそれぞれ代入する。次に、ステッ
プ１５７へ進み、スリップ比（Ｓ）、路面摩擦係数
（μ）、車輪加速度（Ｖ’ｗ）、μのＳ変化率（ｉ）、
指数（ｎ）を読み込み、それぞれ変数Ｓ、μ、Ｖ’ｗ、
ｉへ代入する。つづいてステップ１５８へ進み、ｉを計
算するルーチンを実行する。該ルーチンのフローを図１
３に示す。ステップ１７０より該ルーチンが開始され
る。つづいて、ステップ１７１へ進み、最も新しいＳの
読み取り値を記憶する変数Ｓと、それよりも１割り込み
周期だけ古いＳの読み取り値を記憶する変数Ｓ１の差を
所定の基準値ａ３と比較する。前者が大きければ、ステ
ップ１７２へ進み、図示するような式の値を計算し変数
ｉに代入する。つづいて、ステップ１７３へ進み、本ル
ーチンを終了する。ステップ１７１でＳとＳ１の差が基
準値ａ３よりも大きくなければ、ステップ１７４へ進
み、指数ｎを１割り込み周期以前のｎの値を記憶するｎ
１の値と比較する。値が一致すればステップ１７５へ進
み、変数ｉに１割り込み周期以前のｉの値を記憶するｉ
１の値を代入し、ステップ１７３へ進む。ステップ１７
４に於て互いの値が一致しなければそのままステップ１
７３へ進む。ステップ１７３では本ルーチンを終了して
ステップ１５９へ進む。制御装置１の割り込みの周期は
１ｍｓｅｃから５ｍｓｅｃ程度である。一方、交番Ｓの
周期１／ｆｃは２０ｍｓｅｃから５０ｍｓｅｃ程度で、
それ故路面摩擦係数のスリップ比変化率演算器１２でｉ
の値が更新される周期はおおよそ１０ｍｓｅｃから２５
ｍｓｅｃである。すなわち、制御装置１の割り込み周期
は、路面摩擦係数のスリップ比変化率演算器１２に於て
ｉが更新される周期よりも短い。スリップ比演算器１９
からの出力であるＳの１割り込み周期の間での変化量が
ある程度大きければ、当該変化量の精度は十分良好とな
る。それゆえ、ある程度前記変化量が大きければ、路面
摩擦係数のスリップ比変化率演算器１２の出力値を参照
するのではなく、μとＳの１割り込み周期の間の変化量
からｉを計算する方が、μ、Ｓの変化により早く対応し
てブレーキ油圧の制御を行なうことができる。図１３に
示すｉを計算するルーチンはこの目的のために設けられ
るもので、このルーチンに於ける定数ａ３は、Ｓの前記
変化量がこの定数ａ３よりも大きければ、前記変化量の
精度が十分であると判断し得る基準値である。例えば、
ブレーキ作動開始後第１回目のブレーキ力強め行程、す
なわちブレーキ油の第１回目の増圧行程に於て、μの最
大値付近に至るより以前、或は、制動中に於て路面のμ
が急減したときなどに於て、前記ルーチンはその意義を
発揮する。

【００１６】ステップ１５９に至ると、指数ｋの値によ
って処理の流れが分岐する。指数ｋが１であればステッ
プ１６０へ進み、２であればステップ１６６へ進む。指
数ｋは、メインルーチンの中のステップ１０１で１の値
に初期化されている。ステップ１６０では、車輪加速度
Ｖ’ｗを所定の基準値ａ１と比較する。車輪加速度Ｖ’
ｗが小さければステップ１６１ヘ進み、小さくなければ
ステップ１６４へ進む。基準値ａ１は負の値で、Ｖ’ｗ
がこれよりも小さければロック前兆にあると十分に判断
し得るような適当な値に設定される。ステップ１６１で
は、ｐｓを最小の値ｐｓｍｉｎに設定する。アクチュエ
ータ３に最小の値ｐｓｍｉｎが入力されると、アクチュ
エータ３は最も早い速さでブレーキ油圧の減圧を行な
う。つづいて、ステップ１６２に於て指数ｋを２に設定
し、ステップ１６３へ至って割り込みルーチンを終了す
る。ステップ１６４ではμのＳ変化率（ｉ）をもとに油
圧変化速度の指示値（ｐｓ）を計算する。ブレーキ油圧
変化速度の指示値ｐｓは、ｉに対して図１４の曲線１８
０で示される関係で与えられる。すなわち、ｉが正でか
つゼロに近い適当な値でｐｓはゼロになるように設定さ
れ（図中の点１８１）、ｉが正の方向に大きい程ｐｓは
大きくなりかつアクチュエータ３の能力限界の増圧速度
に対応する値ｐｓｍａｘに収斂し、ｉが逆に小さくなる
程ｐｓは値を下げてゆきかつアクチュエータ３の能力限
界の減圧速度に対応する値ｐｓｍｉｎに収斂する。つづ
いて、ステップ１６５へ至り割り込みルーチンを終了す
る。ステップ１６６では、車輪加速度Ｖ’ｗをゼロと比
較し、Ｖ’ｗが０よりも大きければステップ１６７へ進
み、指数ｋを１に設定し、ステップ１６８ヘ進む。車輪
加速度Ｖ’ｗが０以下であればそのままステップ１６８
へ進む。ステップ１６８ではｐｓに最小の値ｐｓｍｉｎ
を付与する。次にステップ１６９へ進み割り込みルーチ
ンを終了する。

【００１７】割り込みルーチンの上記のフローにより、
ブレーキ油圧の変化速度の指示値ｐｓは、μのＳ変化率
（ｉ）に応じて図１４に示される曲線に従って決定され
る。ブレーキ油圧を増圧する行程でμが最大値よりも十
分に低い間はｉが正で大きい値であり、それ故ｐｓは大
きく設定され、アクチュエータ３にブレーキ油圧の上昇
速度を高く指示する。ブレーキ油圧の上昇に伴いμが高
くなり、μの最大値に接近するに従ってｉが小さくなる
ので、それにともなってｐｓはゼロに近づき、油圧の上
昇速度は緩んでくる。μが最大値に近い最適値に達する
と指示値ｐｓがゼロになり、ここで油圧の上昇は止まり
μ、Ｓともに静止する。μが最適値を超えて大きくなる
と、ｐｓは負の値になり油圧を逆に減少させμを再び最
適値へ引き戻す。このように、μの最適値に対応する点
１８１に動作点は安定に位置し続けようとする。制動の
過程で車体速度の減少に伴って一般にμの最大値が緩慢
に増加してゆく。これにともなってμの最適値も上昇す
るが、動作点もこれに追随して高く推移してゆく。動作
点が安定していて急な変化をしないときには、従来の技
術であればスリップ比の変化量の精度が悪くなる。本発
明のアンチロックブレーキ装置では、スリップ比に交番
変動が加えられるために常に精度良くスリップ比の変化
量が演算でき、従って精度よくｉを算出できる。それ
故、上記のように動作点がμの最適値に追随し続けるこ
とができる。車輪の回転状態がロック前兆に至った時に
はブレーキ油圧を急速度に減圧して、車輪の回転の回復
を早める必要がある。上記割込みルーチンではロック前
兆を車輪加速度（Ｖ’ｗ）で捉える。すなわち、Ｖ’ｗ
が所定の基準値ａ１を超えて過剰に小さくなったときに
はロック前兆と判断してブレーキ油圧の変化速度の指示
値（ｐｓ）を最も小さい値に設定し、アクチュエータ３
にブレーキ油の最も速い減圧を指示する。車輪加速度
（Ｖ’ｗ）が負である間は、車輪２に作用する路面摩擦
力の車軸の周りのトルク（路面トルク）に比べて、ブレ
ーキ装置６によるブレーキ力の車軸の周りのトルク（ブ
レーキトルク）が大きく、車輪の回転は回復しない。そ
れ故、ブレーキ油圧を更に緩めてブレーキトルクを緩和
する必要がある。車輪加速度（Ｖ’ｗ）が正であるとき
には、ブレーキトルクに比べて路面トルクが大きくなっ
ており、車輪の回転は回復に向かう。これらのことか
ら、前記割込みルーチンでは、Ｖ’ｗが負から正に転じ
るまで前記の急減圧の行程は継続する。これにより、確
実に車輪の回転の回復を図ることができる。Ｖ’ｗが正
に転じたならば、ｉの値に基づいてｐｓを設定する通常
の動作に戻る。このため、ｉが負であって路面トルクに
比べブレーキトルクを更に減じて車輪速度の回復を早め
る必要があるときには、ｐｓが小さくて速い減圧を指示
し、動作点が安定領域（μ対Ｓ曲線のピークよりも左側
の領域）に至って、μが最大値から低く遠ざかっている
ほどｉが大きくなりｐｓが大きくなるために速い増圧を
指示する。すなわち、無駄にブレーキ油圧を減じること
なく、しかも速く車輪の回転を回復させ、更に安定領域
に動作点が復帰したならば、動作点を再びμの最大値付
近まで急速に接近させることができる。

【００１８】図１、２、若しくは５に全体構成のブロッ
ク図を示す実施例の各々に対して、本発明の目的をより
効果的に実現する実施例の全体構成のブロック図を各々
図１５、１６、若しくは１７に示す。これらは何れも、
ブレーキ油圧センサー２００を設けており、ブレーキ油
圧の計測値（Ｐ）とブレーキ油圧の指示値（Ｐｓ）を互
いに比較してその偏差を縮めるようにブレーキ油圧の制
御を行う構成、すなわち油圧サーボ機構を付加してい
る。これらの実施例は更に、路面摩擦力（Ｆ）に平衡す
るブレーキ油圧を算出してブレーキ油圧の指示値（Ｐ
ｓ）の設定に応用する。なお路面摩擦力に平衡するブレ
ーキ油圧とは、その大きさの路面摩擦力を均一な路面に
於て定常的に実現し得るブレーキ油圧の意味であり、換
言すれば該路面摩擦力に相応した路面トルクとブレーキ
トルクとが大きさに於て一致するようなブレーキ油圧を
意味する。図１５、１６、及び１７は各々図１、２、及
び４に対してブレーキ油圧センサー２００を付加して設
けている。ブレーキ油圧計測値（Ｐ）を制御装置２０１
へ入力する。路面摩擦力センサー８の出力をも制御装置
２０１へ入力する。制御装置２０１は、制御装置１へ入
力されるデータ及び上記のＦ、Ｐに基づいて、ブレーキ
油圧の指示値（Ｐｓ）を算出し出力する。減算器２０２
に於て、ローパスフィルタ２０３を通過して前記周波数
ｆｃ以上の周波数成分を除去された油圧計測値（Ｐ）を
ブレーキ油圧指示値（Ｐｓ）から減算し、ｐｓ＝Ｐｃ−
Ｐを算出し出力する。アクチュエータ３は前記の如く、
ｐｓの大きさに応じてブレーキ油圧の増加、減少の速さ
を調節する。それ故、本実施例のアンチロックブレーキ
装置ではｐｓがゼロになるように、言い替えるとＰｓに
Ｐが追随するようにブレーキ油圧の制御が行われる。

【００１９】制御装置２０１も制御装置１と同じくコン
ピュータ回路により構成され、そのプログラムは図８と
同様のメインルーチンを有しており、この中でタイマー
割り込みにより、周期的に別に用意された割り込みルー
チンを実行する。制御装置２０１の割り込みの周期は例
えば１ｍｓｅｃから５ｍｓｅｃ程度である。割込みルー
チンは図１８に示される。図１２に示される制御装置１
に於ける割込みルーチンと類似するが、ステップ２１
９、２２０、及び２２７が付加されている。また、ステ
ップステップ２１７に於て、Ｓ、μ、Ｖ’ｗ、ｉ、ｎの
他に、ブレーキ油圧（Ｐ）、並びに路面摩擦力（Ｆ）を
も読込む。ステップ２２３、及び２３１では、ブレーキ
油圧の指示値（Ｐｓ）をゼロに設定し、ステップ２１３
ではＰｓをアクチュエータ３が生成し得る限りの最大の
ブレーキ油圧の値（Ｐｍａｘ）に設定する。ステップ２
１９では、Ｖ’ｗの大きさを所定の基準値ａ２及び０と
比較し、Ｖ’ｗの絶対値がａ２よりも小さくかつ車輪速
度（Ｖｗ）がゼロではないならば、ステップ２２０へ進
み、そうでなければステップ２２１へ進む。ステップ２
２０では、変数ａの値をＰとＦの比として定義し、ステ
ップ２２１へ進む。このように算出した係数ａを使う
と、積ａ・Ｆは路面摩擦力（Ｆ）に平衡するブレーキ油
圧（Ｐｅｑ）に相当する。車輪加速度（Ｖ’ｗ）、路面
摩擦力（Ｆ）とブレーキ油圧（Ｐ）の間には、数４に示
される力学的な関係が成立する。

【数４】 ここで、Ｉは車輪の軸周りの慣性モーメント、Ｒは車輪
の有効半径、ｋはブレーキトルクとブレーキ油圧（Ｐ）
の間の比例係数である。ここで、比Ｒ／ｋとＦとの積Ｒ
／ｋ・Ｆを考えると、この積は任意のＦの値に対して車
輪加速度（Ｖ’ｗ）をゼロにするためのブレーキ油圧を
意味する。この意味のブレーキ油圧をＦに平衡するブレ
ーキ油圧（Ｐｅｑ）と仮に称する。すなわち、比Ｒ／ｋ
がわかっておれば、任意のＦに対して前記の積を算出す
ることによりＰｅｑを計算することができる。比Ｒ／ｋ
は、車輪の種類、車輪の有効半径、ブレーキパッドとブ
レーキディスクの間の摩擦係数などに依存するもので、
タイヤ、ホイール、ブレーキパッド、ブレーキディスク
等の交換に伴って変化し得る。また、経年変化、タイヤ
の空気圧、制動時の摩擦熱によるブレーキパッドとブレ
ーキディスクの温度上昇などによる変化も有り得る。こ
のため、Ｐｅｑを算出するためには、比Ｒ／ｋの値を制
動中に於て適時に計算し更新するのがよい。前記の変数
ａは比Ｒ／ｋで定義される量としての意味を持ち、しか
も制動の過程で適時にその値を計算し更新する。所定の
基準値ａ２はゼロに近い適当な大きさの正数に設定され
る。そうすれば、車輪加速度（Ｖ’ｗ）がゼロに近いと
きに限って変数ａの値がその時々のＰ／Ｆの値で更新さ
れる。車輪加速度（Ｖ’ｗ）がゼロに近い時のＰ／Ｆは
数４から明らかなようにＲ／ｋと値が略同一である。車
輪速度（Ｖｗ）がゼロであるとき、すなわち車輪がロッ
クしているときには、比例係数ｋはブレーキパッドとブ
レーキディスクの間の摩擦係数には依存せずに、常に路
面トルクとブレーキ油圧（Ｐ）との比できまる。それ
故、変数ａの値の更新はＶｗがゼロである場合を排除し
なければならない。ステップ２１９ではこのことを考慮
している。

【００２０】ステップ２１８はステップ１５８と同一で
あり、図１３に示すルーチンに従ってμのスリップ比変
化率（ｉ）を計算する。ステップ２２６はステップ１６
４と同一であり、図１４に従ってブレーキ油圧の変化速
度の指示値（ｐｓ）の値が決定される。ステップ２２７
ではブレーキ油圧の指示値（Ｐｓ）を決定する。路面摩
擦力（Ｆ）に平衡するブレーキ油圧（Ｐｅｑ）に相当す
るａ・Ｆに対して、ステップ２２６で計算されたｐｓを
加算した値でブレーキ油圧の指示値（Ｐｓ）を与える。
すなわち、Ｐｓの値はＰｅｑを基準に設定される。その
結果、ブレーキ油圧の指示値（Ｐｓ）とＰｅｑの関係は
図１９に示されるようになる。曲線２４０と２４１は高
μ路面に於ける各々Ｐｅｑ対Ｓ、及びＰｓ対Ｓ曲線であ
り、曲線２４２と２４３は低μ路に於ける各々Ｐｅｑ対
Ｓ、及びＰｓ対Ｓ曲線である。点２４４及び点２４５
は、図１４に於ける点１８１に対応する。これらの点で
のＰｅｑのＳに対する変化率、すなわち直線２４６、及
び２４７の傾きは、点１８１に於ける路面摩擦係数のス
リップ比変化率（ｉ）の値に、車輪に作用する垂直抗力
（Ｎ）と前記の変数ａとを乗じたものに一致する。ブレ
ーキ油圧の指示値がこのように設定されるために、動作
点は点２４４若しくは２４５に収束し、点２４４、２４
５が制動過程に於て車体速度の変化、路面のμの変化に
より緩やかに変化する場合にも、動作点は安定してこれ
らの点２４４、若しくは２４５に追随する。Ｐｅｑを基
準にＰｓを設定しているために、ブレーキ油圧の過剰、
不足がなく適正にＰｓが設定され、動作点がμの最大値
付近の点に対応する点１８１に、より効果的に追随し得
る。また、油圧サーボ系の働きで、ブレーキ油圧の指示
値（Ｐｓ）へのブレーキ油圧（Ｐ）の細やかな追随が容
易で、このことも併せてμの最大値付近の点を追随する
機能を、より効果的に実現する。制動の過程に於けるμ
の急減等により、車輪の回転がロック前兆に至る場合に
は、前記の実施例に於ける制御装置１の図１２に示され
る割込みルーチンと同様に、車輪加速度（Ｖ’ｗ）から
ロック前兆を検知してＰｓをゼロに設定し、アクチュエ
ータ３にブレーキ油圧の急速な減圧を行わせる。車輪加
速度（Ｖ’ｗ）が負から正に転じるまで前記の急減圧の
行程は継続する。これにより、確実に車輪の回転の回復
を図ることができる。Ｖ’ｗが正に転じたならば、ｉと
ａ・Ｆの値に基づいてＰｓを設定する通常の動作に戻
る。このため、ｉが負であって路面トルクに比べブレー
キトルクを更に減じて車輪速度の回復を早める必要があ
るときには、Ｐｓはａ・Ｆよりも相当に小さくて、ブレ
ーキ油圧はａ・Ｆよりも相当に低い値に向かう。動作点
が安定傾域（μ対Ｓ曲線のピークよりも左側の領域）に
至って、μが最大値から低く遠ざかっているほどｉが大
きくなりｐｓが大きくなるために、Ｐｓはａ・Ｆよりも
相当に大きくなり、ブレーキ油圧はａ・Ｆよりも相当に
大きい値に向かう。すなわち、無駄にブレーキ油圧を減
じることなく、しかも速く車輪の回転を回復させ、更に
安定領域に動作点が復帰したならば、動作点を再びμの
最大値付近まで急速に接近させることができる。しか
も、ブレーキ油圧の指示値（Ｐｓ）がＦに平衡するブレ
ーキ油圧ａ・Ｆを基準に設定されるために、前記の点が
より効果的に実現される。

【００２１】以上に示したのは一例であって、例えば本
発明の実施例を構成する路面摩擦係数演算器１０、車体
速度演算器１６、交番スリップ比演算器２１（又は２
４）、路面摩擦係数のスリップ比変化率演算器１２、ス
リップ比演算器１９、微分器１４、ローパスフィルタ１
５、１８、２０３、バンドパスフィルタ１１、２０、交
番油圧指示値生成装置４、加算器５、減算器２２の全
て、若しくはこれらの一部を制御装置１、若しくは制御
装置２０１の中へ含めて、制御装置１、若しくは２０１
のプログラムでそれらの機能を等価的に実現することも
できる。これにより機能上は同等でしかもコストを低減
することができる。車輪を支持する構造であるサスペン
ションの一部に柔軟な構造を有するために、制動の過程
で約３０Ｈｚ前後の周波数を持つ振動が車軸に生じるこ
とがあり、これが算出されたスリップ比（Ｓ）若しくは
交番スリップ比に誤差を生じることがある。この誤差を
低減するために、車軸に加速度センサーを取着し、該セ
ンサーの出力を積分する積分器を備え、更に該積分器の
出力を車体速度演算器１６の出力に加算する加算器を備
えて、その出力を車体速度（Ｖｓ）の代わりにスリップ
比演算器１９、及び制御装置１若しくは２０１へ入力す
るとよい。本発明のアンチロックブレーキ装置の全体構
成が図５若しくは図１７に示されるブロック図で表わさ
れる実施例に於ては、ストラットバー５１と車体５８の
間、及びストラットバー５１とロアアーム５７の間をそ
れぞれ剛に接続した構造にして、必要であれば車軸加振
用アクチュエータ５２の伸縮を柔軟に行い得る構造に
し、変位計５５で変位を捉えることにより、車軸の振動
を計測することができる。車軸の振動の速度を上記と同
じく車体速度（Ｖｓ）に加算することにより、前記の誤
差を低減し得る。数５で定義されるような変数ｑを路面
摩擦係数（μ）のスリップ比（Ｓ）変化率（ｉ）の代わ
りに用いてもよい。

【数５】 ここで、Δμ、ΔＳは各々μ、Ｓの変化量である。この
場合、前記のステップ１２７、１３３、１７２、及び２
１８に於けるｉの値の定義がこれに相応して変更され
る。常時スリップ比に交番変動を付加することは必要で
はなく、例えばブレーキペダルが踏まれたときに限定す
るのがよい。更に限定して、例えばブレーキ作動開始後
の第１回目のブレーキ油圧の増圧過程では交番変動を付
加せず、路面摩擦係数のスリップ比変化率演算器の出力
を制御装置１もしくは２０１は制御に用いずに、第２回
目以降の増圧過程でのみ交番変動を付加することもでき
る。この場合には、第１回目の増圧過程に於てロック前
兆に至り、そのためにブレーキ油圧を大きく減らす減圧
過程が後続する。それ故、制動距離、ブレーキフィーリ
ング共に最良とはならないが、第２回目以降の増圧過程
で交番変動の効果が現れ、μをその最大点付近に常時追
随させることができるため、従来の技術に比べれば制動
距離、ブレーキフィーリングともに改良される。或は、
交番変動による路面摩擦係数のスリップ比変化率（ｉ）
の値を必要とする時、すなわちスリップ比（Ｓ）の変化
量が所定の基準値より小さい場合に限って交番変動を付
加することもできる。垂直抗力センサー８も路面摩擦係
数演算器１０も設けずに、路面摩擦力センサー１３の出
力（Ｆ）をμの代わりに制御装置１または２０１、バン
ドパスフィルター１１、並びに路面摩擦係数のスリップ
比変化率演算器１２に入力し、これらの装置ではμの代
わりにＦを取り扱ってもよい。路面摩擦係数のスリップ
比変化率演算器１２ではμのスリップ比変化率の代わり
にＦのスリップ比変化率を計算し出力する。前記のμに
基づいてブレーキ油圧制御を行うアンチロックブレーキ
装置に比べて、μの最大値付近に追随する性能はやや劣
るが、構成がより簡素であり、より低コストで実現し得
る。本発明は、空気圧式ブレーキ機構、電気式ブレーキ
機構、並びにその他のブレーキ機構に於ても同等の機能
が得られるものであって、本発明の実施対象はここに示
した油圧式ブレーキ機構に限定されるものではない。

【００２１】

【効果】本発明のアンチロックブレーキ装置では、スリ
ップ比に交番変動が加えられるために常に精度良くスリ
ップ比の変化量が演算でき、従って路面摩擦係数若しく
は路面摩擦力のスリップ比に対する変化率を常に精度良
く算出できる。そのため、車輪に作用する路面摩擦係数
若しくは路面摩擦力をその最大点付近に常時追随させる
ことができる。それ故、制動力は最大となり、制動距離
は最短となるばかりでなく、制動力の変動もなく、ブレ
ーキフィーリングは最良となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のアンチロックブレーキ装置の１実施例
を示す全体構成のブロック図である。

【図２】本発明のアンチロックブレーキ装置のもう一つ
の実施例を示す全体構成のブロック図である。

【図３】交番油圧生成装置の一例を示す断面図である。

【図４】交番油圧生成装置のもう一つの例を示す断面図
である。

【図５】本発明のアンチロックブレーキ装置の更にもう
一つの実施例を示す全体構成のブロック図である。

【図６】ストラット型のサスペンション構造を有する前
車輪のストラットバーに本発明に係る車軸加振用アクチ
ュエータの取付状態を示す模式図である。

【図７】図６に示した車軸加振用アクチュエータの拡大
部分断面図である。

【図８】コンピュータ回路により構成される制御装置、
車体速度演算器、スリップ比演算器、交番スリップ比演
算器、並びに路面摩擦係数のスリップ比演算器の各々に
於ける、プログラムの中のメインルーチンの流れ図であ
る。

【図９】車体速度演算器に於けるプログラムの中の割り
込みルーチンの流れ図である。

【図１０】路面摩擦係数のスリップ比変化率演算器に於
けるプログラムの中の割り込みルーチンの流れ図であ
る。

【図１１】交番Ｓと交番μとからなる座標面上の動作点
の軌跡を示す図である。

【図１２】制御装置１に於けるプログラムの中の割り込
みルーチンの流れ図である。

【図１３】図１２に於ける割り込みルーチンの中のステ
ップ１５８に於てｉを計算するルーチンの流れ図であ
る。

【図１４】油圧変化速度の指示値ｐｓとｉの関係を模式
的に表すグラフである。

【図１５】本発明のアンチロックブレーキ装置の更に別
の実施例を示す全体構成のブロック図である。

【図１６】本発明のアンチロックブレーキ装置の更に別
の実施例を示す全体構成のブロック図である。

【図１７】本発明のアンチロックブレーキ装置の更に別
の実施例を示す全体構成のブロック図である。

【図１８】制御装置２０１に於けるプログラムの中の割
り込みルーチンの流れ図である。

【図１９】ブレーキ油圧の指示値（Ｐｓ）と路面摩擦力
（Ｆ）に平衡するブレーキ油圧（Ｐｅｑ）の関係を模式
的に示すグラフである。

【符号の説明】

１ 制御装置 ２ 車輪 ３ アクチュエータ ４ 交番油圧速度指示値生成装置 ５ 加算器 ６ ブレーキ装置 ７ 油圧配管 ８ 路面摩擦力センサー ９ 垂直抗力センサー １０ 路面摩擦係数演算装置 １２ 路面摩擦係数のスリップ比変化率演算器 １３ 車輪速度センサー １６ 車体速度演算器 １９ スリップ比演算器 ２１ 交番スリップ比演算器 ２２ 交番油圧生成装置 ２４ 交番スリップ比演算器 ５１ ストラットバー ５２ 車軸加振用アクチュエータ ５５ 変位計 ２００ 油圧センサー ２０１ 制御装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車輪と路面との間のスリップ比を算出する
   手段と、車輪に作用する路面摩擦力を検出する手段を備
   えたアンチロックブレーキ装置に於て、スリップ比に微
   小な交番変動を付加する手段を備え、スリップ比の微小
   な変動とこれに伴って応答する路面摩擦力の微小な変動
   の各々の幅、位相等の関係から路面摩擦力のスリップ比
   に対する変化率を算出し、当該変化率の値の大きさに基
   づいてブレーキ力を増加、保持、若しくは減少させ、か
   つ増加若しくは減少の速さを加減することを特徴とする
   アンチロックブレーキ装置。
2. 【請求項２】車輪と路面との間のスリップ比を算出する
   手段と、車輪に作用する路面摩擦係数を検出する手段を
   備えたアンチロックブレーキ装置に於て、スリップ比に
   微小な交番変動を付加する手段を備え、スリップ比の微
   小な変動とこれに伴って応答する路面摩擦係数の微小な
   変動の各々の幅、位相等の関係から路面摩擦係数のスリ
   ップ比に対する変化率を算出し、当該変化率の値の大き
   さにに基づいて、ブレーキ力を増加、保持、若しくは減
   少させ、かつ増加若しくは減少の速さを加減することを
   特徴とするアンチロックブレーキ装置。
3. 【請求項３】スリップ比に微小な交番変動を付加する手
   段が、ブレーキ力に微小な交番変動を付加する手段であ
   ることを特徴とする請求頁１若しくは請求項２に記載の
   アンチロックブレーキ装置。
4. 【請求項４】スリップ比に微小な交番変動を付加する手
   段が、車輪の車軸に該車軸に略直角かつ路面に略平行な
   方向に微小な交番変位を付加する手段であることを特徴
   とする請求項１若しくは請求項２に記載のアンチロック
   ブレーキ装置。