JPH0577702A - アンチスキツド制御システムの安全装置 - Google Patents
アンチスキツド制御システムの安全装置Info
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- JPH0577702A JPH0577702A JP3241880A JP24188091A JPH0577702A JP H0577702 A JPH0577702 A JP H0577702A JP 3241880 A JP3241880 A JP 3241880A JP 24188091 A JP24188091 A JP 24188091A JP H0577702 A JPH0577702 A JP H0577702A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ヨーフィードバックを行うアンチスキッド制御
システムにおいて、特にその制御中にヨーセンサ系統の
故障が発生した場合に起こる不安定な状態を解消するた
めのものである。 【構成】ヨー制御を行うアンチスキッド制御からヨー制
御を行わないアンチスキッド制御に移行する際、段階的
に制御が移行するようなフェールセーフモードを設定し
処理を行う。 【効果】これにより、過渡的に制御が変わることにより
発生していた不安定な車両挙動を安定にすることが可能
となる。
システムにおいて、特にその制御中にヨーセンサ系統の
故障が発生した場合に起こる不安定な状態を解消するた
めのものである。 【構成】ヨー制御を行うアンチスキッド制御からヨー制
御を行わないアンチスキッド制御に移行する際、段階的
に制御が移行するようなフェールセーフモードを設定し
処理を行う。 【効果】これにより、過渡的に制御が変わることにより
発生していた不安定な車両挙動を安定にすることが可能
となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動車等に使用される、
特に制動時の安定性向上を計ったアンチスキッド制御シ
ステムの安全装置に関する。
特に制動時の安定性向上を計った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。
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はない。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、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。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。
力を確保できるわけではない。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、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。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。
【０００４】特開平1−208256 号では一歩進んで車両の
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。
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。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平1−208
256 号に示す例では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。
256 号に示す例では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。
【０００６】上記従来技術では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。
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。
【０００７】また、一般に知られているフェールセーフ
の処理としては、故障部位を発見するとシステムのリレ
ーを切って制御弁を動作不可能にしてしまう方法があっ
た。この方法だと、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。
の処理としては、故障部位を発見するとシステムのリレ
ーを切って制御弁を動作不可能にしてしまう方法があっ
た。この方法だと、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。
【０００８】そこで、ヨーセンサ系統の故障のみの場
合、制御装置はヨーセンサの出力に依存されない目標ス
リップ率を固定としたアンチスキッド制御を行い、制御
弁の故障があった場合、制御装置はアンチスキッド制御
そのものを行わない、というフェールセーフ処理なとが
考えられていた。
合、制御装置はヨーセンサの出力に依存されない目標ス
リップ率を固定としたアンチスキッド制御を行い、制御
弁の故障があった場合、制御装置はアンチスキッド制御
そのものを行わない、というフェールセーフ処理なとが
考えられていた。
【０００９】しかし、この場合においてもアンチスキッ
ド制御実行前に故障を検知していれば問題ないのだが、
アンチスキッド制御実行中の場合には過渡的に制御が変
わってしまうため、車両が不安定になるおそれがあっ
た。
ド制御実行前に故障を検知していれば問題ないのだが、
アンチスキッド制御実行中の場合には過渡的に制御が変
わってしまうため、車両が不安定になるおそれがあっ
た。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
には、アンチスキッド制御実行中にヨーセンサの出力に
異常が生じた場合は、すぐに、ヨーセンサの出力に依存
されない目標スリップ率を固定としたアンチスキッド制
御を行うフェールセーフモードに入らず、あらかじめ設
定しておいたヨーセンサの仮出力値によりヨー制御を含
むアンチスキッド制御を行うフェールセーフモードに入
り、段階的にヨーセンサの出力に依存されない目標スリ
ップ率を固定としたアンチスキッド制御を行うフェール
セーフモードに移行していくことで解決できる。
には、アンチスキッド制御実行中にヨーセンサの出力に
異常が生じた場合は、すぐに、ヨーセンサの出力に依存
されない目標スリップ率を固定としたアンチスキッド制
御を行うフェールセーフモードに入らず、あらかじめ設
定しておいたヨーセンサの仮出力値によりヨー制御を含
むアンチスキッド制御を行うフェールセーフモードに入
り、段階的にヨーセンサの出力に依存されない目標スリ
ップ率を固定としたアンチスキッド制御を行うフェール
セーフモードに移行していくことで解決できる。
【００１１】
【作用】前述した安全装置を付加したアンチスキッド制
御装置を備える車両が低μ路でブレーキをかける場合に
ついて説明する。
御装置を備える車両が低μ路でブレーキをかける場合に
ついて説明する。
【００１２】まず、ヨー制御を行うアンチスキッド制御
実行中にヨーセンサ系統の故障が発生した場合、制御装
置は特別なフェールセーフモードに入り、あらかじめ設
定しておいたヨーセンサの仮出力値によってヨー制御を
含むアンチスキッド制御を行う。その後段階的にヨーセ
ンサ仮出力値を減じていき、発生していると考えている
ヨーがあらかじめ設定した範囲内になったときに、ヨー
センサの出力に依存されない目標スリップ率を固定とし
たアンチスキッド制御を行うフェールセーフモードに移
行する。
実行中にヨーセンサ系統の故障が発生した場合、制御装
置は特別なフェールセーフモードに入り、あらかじめ設
定しておいたヨーセンサの仮出力値によってヨー制御を
含むアンチスキッド制御を行う。その後段階的にヨーセ
ンサ仮出力値を減じていき、発生していると考えている
ヨーがあらかじめ設定した範囲内になったときに、ヨー
センサの出力に依存されない目標スリップ率を固定とし
たアンチスキッド制御を行うフェールセーフモードに移
行する。
【００１３】これにより、ヨー制御を行うアンチスキッ
ド制御実行中にヨーセンサ系統の故障が発生した場合に
おいても、すぐにヨー制御をやめるわけではなく過渡的
な制御の変更を伴わないため、車両の挙動を不安定にす
ることがなくなる。また、その後ヨー制御のない目標ス
リップ率を固定としたアンチスキッド制御を行うので、
従来制御と同等の制動性と安定性は保証される。
ド制御実行中にヨーセンサ系統の故障が発生した場合に
おいても、すぐにヨー制御をやめるわけではなく過渡的
な制御の変更を伴わないため、車両の挙動を不安定にす
ることがなくなる。また、その後ヨー制御のない目標ス
リップ率を固定としたアンチスキッド制御を行うので、
従来制御と同等の制動性と安定性は保証される。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１より説明す
る。図１は本発明を適用したアンチスキッド（ＡＢＳと
もいう）制御装置の構成図を示す。
る。図１は本発明を適用したアンチスキッド（ＡＢＳと
もいう）制御装置の構成図を示す。
【００１５】前右輪１ａ，前左輪１ｂ，後右輪１ｃ，後
左輪１ｄにはそれぞれブレーキ液圧を車輪に伝達するホ
イールシリンダ２ａ〜２ｄ，車輪速センサ３ａ〜３ｄが
設置されている。
左輪１ｄにはそれぞれブレーキ液圧を車輪に伝達するホ
イールシリンダ２ａ〜２ｄ，車輪速センサ３ａ〜３ｄが
設置されている。
【００１６】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から操作されること
によってマスターシリンダ４内で圧力が発生し、これを
油圧ユニット５に伝達し、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。
レーキ液圧は、ブレーキペダル１０から操作されること
によってマスターシリンダ４内で圧力が発生し、これを
油圧ユニット５に伝達し、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。
【００１７】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，減圧を行う電磁弁５
ａ〜５ｄが配置され、制御装置６から駆動を受けてい
る。また、制御装置６への入力信号を与えるセンサは車
輪速センサ３ａ〜３ｄと、ハンドル９の回転位置を検出
する操舵角センサ８、車両のヨーレートを検出する角速
度センサ７、車両の前後Ｇ、または横Ｇを検出する加速
度センサ１１ａ，１１ｂがある。
伝えるブレーキ液圧の増圧，保持，減圧を行う電磁弁５
ａ〜５ｄが配置され、制御装置６から駆動を受けてい
る。また、制御装置６への入力信号を与えるセンサは車
輪速センサ３ａ〜３ｄと、ハンドル９の回転位置を検出
する操舵角センサ８、車両のヨーレートを検出する角速
度センサ７、車両の前後Ｇ、または横Ｇを検出する加速
度センサ１１ａ，１１ｂがある。
【００１８】次に、アンチスキッド制御装置の基本動作
について説明する。
について説明する。
【００１９】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、基本となる動作として
は、各車輪速センサ３ａ〜３ｄによって得られる各車輪
速値、ここで仮に Ｖfr：前右輪の車輪速値 Ｖf1：前左輪の車輪速値 Ｖrr：後右輪の車輪速値 Ｖr1：後左輪の車輪速値 Ｖ ：車体の速度 Ｓfr＝（Ｖ−Ｖfr）／Ｖ： 前右輪のスリップ率 …（数１） Ｓf1＝（Ｖ−Ｖf1）／Ｖ： 前左輪のスリップ率 …（数２） Ｓrr＝（Ｖ−Ｖrr）／Ｖ： 後右輪のスリップ率 …（数３） Ｓr1＝（Ｖ−Ｖr1）／Ｖ： 後左輪のスリップ率 …（数４） とすると、図３で示すμ−Ｓ特性で摩擦係数が最大とな
るように各車輪のスリップ率を０.２ 付近に設定し、ス
リップ率が大きな時には電磁弁５ａ〜５ｄを動作させ、
ホイールシリンダ２ａ〜２ｄの液圧を減圧する。この結
果、車輪速は車体の速度まで次第に引き上げられるた
め、スリップ率は小さくなる。
ステムがあり報告されているが、基本となる動作として
は、各車輪速センサ３ａ〜３ｄによって得られる各車輪
速値、ここで仮に Ｖfr：前右輪の車輪速値 Ｖf1：前左輪の車輪速値 Ｖrr：後右輪の車輪速値 Ｖr1：後左輪の車輪速値 Ｖ ：車体の速度 Ｓfr＝（Ｖ−Ｖfr）／Ｖ： 前右輪のスリップ率 …（数１） Ｓf1＝（Ｖ−Ｖf1）／Ｖ： 前左輪のスリップ率 …（数２） Ｓrr＝（Ｖ−Ｖrr）／Ｖ： 後右輪のスリップ率 …（数３） Ｓr1＝（Ｖ−Ｖr1）／Ｖ： 後左輪のスリップ率 …（数４） とすると、図３で示すμ−Ｓ特性で摩擦係数が最大とな
るように各車輪のスリップ率を０.２ 付近に設定し、ス
リップ率が大きな時には電磁弁５ａ〜５ｄを動作させ、
ホイールシリンダ２ａ〜２ｄの液圧を減圧する。この結
果、車輪速は車体の速度まで次第に引き上げられるた
め、スリップ率は小さくなる。
【００２０】また、スリップ率が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、
車輪に制動トルクをかけスリップ率を上昇させている。
には、ホイールシリンダ２ａ〜２ｄの液圧を増加させ、
車輪に制動トルクをかけスリップ率を上昇させている。
【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し、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
に寄与する横抗力をも低めることなく安定に制動するこ
とができるのである。
の液圧を変化させることを繰り返し、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
に寄与する横抗力をも低めることなく安定に制動するこ
とができるのである。
【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。すなわち、各々
の車輪から得られる制動力、ここで Ｆfr：前右輪の制動力 Ｆf1：前左輪の制動力 Ｆrr：後右輪の制動力 Ｆr1：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
ない時で路面μが同じであるとすれば Ｆf1＝Ｆfr＝μ・Ｗf …（数５） Ｆr1＝Ｆrr＝μ・Ｗr …（数６） 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、車両の操向安定性は得られる。
が同じ路面であることを想定している。すなわち、各々
の車輪から得られる制動力、ここで Ｆfr：前右輪の制動力 Ｆf1：前左輪の制動力 Ｆrr：後右輪の制動力 Ｆr1：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
ない時で路面μが同じであるとすれば Ｆf1＝Ｆfr＝μ・Ｗf …（数５） Ｆr1＝Ｆrr＝μ・Ｗr …（数６） 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、車両の操向安定性は得られる。
【００２３】路面μが左右輪で差がある場合、例えば右
側の路面μが高い場合、つまりμr＞μ1の場合を図２に
示すと、 Ｆfr＝μr・Ｗf＞Ｆf1＝μ1・Ｗf …（数７） Ｆrr＝μr・Ｗr＞Ｆr1＝μ1・Ｗr …（数８） となり車両の重心位置回りに Ｍb＝Ｌr（Ｆfr＋Ｆrr）−Ｌ1（Ｆf1＋Ｆr1） −Ｌa（Ｃfr＋Ｃf1）−Ｌb（Ｃrr＋Ｃr1） …（数９） なるモーメントが発生する。
側の路面μが高い場合、つまりμr＞μ1の場合を図２に
示すと、 Ｆfr＝μr・Ｗf＞Ｆf1＝μ1・Ｗf …（数７） Ｆrr＝μr・Ｗr＞Ｆr1＝μ1・Ｗr …（数８） となり車両の重心位置回りに Ｍb＝Ｌr（Ｆfr＋Ｆrr）−Ｌ1（Ｆf1＋Ｆr1） −Ｌa（Ｃfr＋Ｃf1）−Ｌb（Ｃrr＋Ｃr1） …（数９） なるモーメントが発生する。
【００２４】ここで、Ｃfr，Ｃf1，Ｃrr，Ｃr1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３における横抗力の値以下となって
いる。
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３における横抗力の値以下となって
いる。
【００２５】ここで、 Ｌr（Ｆfr＋Ｆrr）−Ｌ1（Ｆf1＋Ｆrr） ＜Ｌa（Ｃfr＋Ｃf1）＋Ｌb（Ｃrr＋Ｃr1） …（数１０） の時には、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、車両に
ヨーモーメントすなわちヨーが発生することはない。
は、タイヤの横抗力によって打ち消され、実際、車両に
ヨーモーメントすなわちヨーが発生することはない。
【００２６】しかし、左右のμの差が大きくなるに従い Ｌr（Ｆfr＋Ｆrr）−Ｌ1（Ｆf1＋Ｆrr） ＞Ｌa（Ｃfr＋Ｃf1）＋Ｌb（Ｃrr＋Ｃr1） …（数１１） となり、ヨーが発生する。
【００２７】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発生した
ものであるため、運転者の意志に反するものである。
て発生したものではなく、路面の状態によって発生した
ものであるため、運転者の意志に反するものである。
【００２８】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。
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。
【００２９】この対策として、特開平1−208256号では
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。
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。
【００３０】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。
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。
【００３１】そこで、ヨーレートを検出するセンサが故
障した場合には、各輪の目標スリップ率はヨーによらず
一定とする従来のＡＢＳと同様な制御を行うフェールセ
ーフモード処理を行うこととした。だが、ＡＢＳ制御開
始前にセンサ故障が検知できていれば良いが、ＡＢＳ制
御中に故障検知した場合には過渡的に制御が変わってし
まうため車両を不安定な状態にしてしまう可能性があっ
た。そこでＡＢＳ制御中に故障検知した場合にはすぐに
従来のＡＢＳ制御に入らず、あらかじめ設定しておくヨ
ーセンサ仮出力によって制御し、段階的にヨー制御無し
のＡＢＳに移行するフェールセーフモードを設定する事
で問題解決を図った。
障した場合には、各輪の目標スリップ率はヨーによらず
一定とする従来のＡＢＳと同様な制御を行うフェールセ
ーフモード処理を行うこととした。だが、ＡＢＳ制御開
始前にセンサ故障が検知できていれば良いが、ＡＢＳ制
御中に故障検知した場合には過渡的に制御が変わってし
まうため車両を不安定な状態にしてしまう可能性があっ
た。そこでＡＢＳ制御中に故障検知した場合にはすぐに
従来のＡＢＳ制御に入らず、あらかじめ設定しておくヨ
ーセンサ仮出力によって制御し、段階的にヨー制御無し
のＡＢＳに移行するフェールセーフモードを設定する事
で問題解決を図った。
【００３２】以下の実施例では、 （１） ヨー角速度，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） ヨー検出器故障判定とフェールセーフ内容 に分けて詳細な説明をする。
【００３３】（１） ヨー角速度，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、また
はヨー角加速度としてとらえ、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
で積極的に打ち消すものである。
法 本発明では、車両のヨーモーメントをヨー角速度、また
はヨー角加速度としてとらえ、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
で積極的に打ち消すものである。
【００３４】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でヨー角速
度を計測する。
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でヨー角速
度を計測する。
【００３５】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可能である。
すればヨー角加速度を得ることが可能である。
【００３６】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、図５ａ，図５ｂに示したように車体に
加速度センサを１１ａ−１１ｂまたは１１ｃ−１１ｄの
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。
サを使う方法で、図５ａ，図５ｂに示したように車体に
加速度センサを１１ａ−１１ｂまたは１１ｃ−１１ｄの
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。
【００３７】これを、加速度センサ１１ａ−１１ｂのペ
アを使った例で説明すると、車体に図５に示した角加速
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。
アを使った例で説明すると、車体に図５に示した角加速
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。
【００３８】 Ｇ（ω）＝（Ｌ＊ω）／２ …（数１２） Ｇ（ω）…ωにより発生する加速度 Ｌ …加速度センサ１１ａ，１１ｂ間の距離 ω …ヨー角加速度 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。
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。
【００３９】 Ｇ1＝Ｇb＋（Ｌ＊ω）／２ …（数１３） Ｇ1 …加速度センサ１１ａで計測される加速度 Ｇb …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。
目の符号だけが反対で次式となる。
【００４０】 Ｇ2＝Ｇb−（Ｌ＊ω）／２ …（数１４） ここで、測定したＧ1，Ｇ2を用いてヨー角加速度は求め
られる。
られる。
【００４１】 ω＝（Ｇ1−Ｇ2）／Ｌ …（数１５） つまり、上式の演算を実行すればヨー角加速度は求めら
れる。
れる。
【００４２】この方法では、計測したヨー角速度を積分
すればヨー角速度を得ることが可能である。
すればヨー角速度を得ることが可能である。
【００４３】（２） ヨー運動量によるフィードバック
制御 つぎに、図４に示した制御ブロック図によりヨー制御Ａ
ＢＳの動作説明をする。
制御 つぎに、図４に示した制御ブロック図によりヨー制御Ａ
ＢＳの動作説明をする。
【００４４】上記のようにして検出したヨー角加速度
は、ハンドル操舵速度をもとにしてつくられた目標ヨー
角加速度と比較される。
は、ハンドル操舵速度をもとにしてつくられた目標ヨー
角加速度と比較される。
【００４５】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れ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、ハンドル操舵角度θの微分値から規範ヨー角加速度
ωＲを生成する。
がヨー角加速度に比例すれ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、ハンドル操舵角度θの微分値から規範ヨー角加速度
ωＲを生成する。
【００４６】規範ヨー角加速度ωＲは、前節（１）の方
法で計測されたωと比較し、その偏差をβとする。
法で計測されたωと比較し、その偏差をβとする。
【００４７】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，Ｓ
f1t，Ｓrrt，Ｓr1t をブロック図４３，図４４，図４
５，図４６により求める。
度偏差βにより各々の車輪の目標スリップ率Ｓｆrt，Ｓ
f1t，Ｓrrt，Ｓr1t をブロック図４３，図４４，図４
５，図４６により求める。
【００４８】これらのブロックにはβから目標スリップ
率を求めるテーブルがあり、図４に示したような形にな
っている。
率を求めるテーブルがあり、図４に示したような形にな
っている。
【００４９】このマップの本質的な意味は、車両に目標
ヨー各加速度ωＲよりも右回りのヨー各加速度が発生し
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３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。
ヨー各加速度ωＲよりも右回りのヨー各加速度が発生し
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３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。
【００５０】次に、ブロック４７ａ〜４７ｄでは推定車
体速Ｖ，目標スリップ率Ｓfrt ，Ｓf1t，Ｓrrt，
Ｓr1t 、及び各車輪速から目標車輪速値を次式にて算出
し、 Ｖfrt＝Ｖ＊（１−Ｓfrt） …（数１６） 添字f1t，rrt，r1tについても同じ 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。
体速Ｖ，目標スリップ率Ｓfrt ，Ｓf1t，Ｓrrt，
Ｓr1t 、及び各車輪速から目標車輪速値を次式にて算出
し、 Ｖfrt＝Ｖ＊（１−Ｓfrt） …（数１６） 添字f1t，rrt，r1tについても同じ 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。
【００５１】以下、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説明する。詳細の動作は、図６，図
７により説明する。
御する演算について説明する。詳細の動作は、図６，図
７により説明する。
【００５２】図６には、前記（数１６）に目標スリップ
率を代入して得た目標車輪速Ｖfrt を制御する動作を示
した。図６中のＡ〜Ｄは油圧バルブ動作の条件を示して
いる。
率を代入して得た目標車輪速Ｖfrt を制御する動作を示
した。図６中のＡ〜Ｄは油圧バルブ動作の条件を示して
いる。
【００５３】 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。
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。
【００５４】ブロック７０１では目標車輪速を演算す
る。
る。
【００５５】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。
が、１回前に演算したＶfrとの差から求める。
【００５６】ブロック７０３では図６中のＢ条件判定を
行う。
行う。
【００５７】ブロック７０４では図６中のＣ条件判定を
行う。
行う。
【００５８】ブロック７０５では図６中のＡ条件判定を
行う。
行う。
【００５９】ここでＡ〜Ｃ条件にあてはまらなかったと
きはＤ条件となり電磁弁は増圧状態となる。
きはＤ条件となり電磁弁は増圧状態となる。
【００６０】以上、前右車輪を例にとり図４のブロック
４７ａについて説明したが、他のブロック４７ｂ〜４７
ｄ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。
４７ａについて説明したが、他のブロック４７ｂ〜４７
ｄ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。
【００６１】また、これらの処理，演算は制御装置６内
のマイクロコンピュータによって行われる。
のマイクロコンピュータによって行われる。
【００６２】（３） ヨーセンサ故障判定とフェールセ
ーフ内容 本発明は、ＡＢＳ制御中におけるフェールセーフに関す
るものである。
ーフ内容 本発明は、ＡＢＳ制御中におけるフェールセーフに関す
るものである。
【００６３】まず、ヨーセンサの故障判定法を図８を使
い説明する。ここに示すフローチャートは、ヨーセンサ
としてジャイロ等、直接ヨー角速度を測定する場合のも
のについてである。
い説明する。ここに示すフローチャートは、ヨーセンサ
としてジャイロ等、直接ヨー角速度を測定する場合のも
のについてである。
【００６４】まず、ステップ８０１においてあらかじめ
設定しておいたヨーセンサ出力の絶対値での最大値（ω
H）と最小値（ωL）の範囲内にあるかどうかを判定し、
範囲内にある時にはヨーセンサは正常であると判定し、
フェールセーフモードに入らない。センサが正常な場
合、ステップ８０２によりヨー角速度の値をωn という
変数に記憶しておく。その後ステップ８０３に進み、フ
ェールフラグをクリアする。このフェールフラグがクリ
アされていると、センサが正常であると判定されヨー制
御を含むＡＢＳを行う。ヨーセンサ出力値があらかじめ
設定した範囲内にないときには、ステップ８０４に進み
異常なヨー検出値の代わりにωn の値を代入する。この
ときのωn にはセンサが異常値を出力する前のヨー角速
度が入っており、センサが故障する直前の値と考えるこ
とができる。次にステップ８０５でωn の符号判定を行
い、正の場合はステップ８０６に進みωn の値をΔωn
だけ減じて、新しいωn の値を作成する。また、負の場
合はステップ８０７に進みωn の値をΔωn だけ加算し
て、新しいωn の値を作成する。ステップ８０８では新
しいωn の絶対値とωL の値を比較し、ωL より大きい
間はステップ８０３に進みフェールフラグをクリアし、
ヨー制御ＡＢＳを継続する。しかし、ωn の値がωL よ
り小さくなったときには、ステップ８０９に進みフェー
ルフラグをセットし、ヨー制御を行わない従来のＡＢＳ
を行う。ステップ８０６及び８０７においてωn を加減
する割合のΔωn の値が小さいほど、フェールセーフモ
ード内でのヨー制御を継続する時間が長くなる。
設定しておいたヨーセンサ出力の絶対値での最大値（ω
H）と最小値（ωL）の範囲内にあるかどうかを判定し、
範囲内にある時にはヨーセンサは正常であると判定し、
フェールセーフモードに入らない。センサが正常な場
合、ステップ８０２によりヨー角速度の値をωn という
変数に記憶しておく。その後ステップ８０３に進み、フ
ェールフラグをクリアする。このフェールフラグがクリ
アされていると、センサが正常であると判定されヨー制
御を含むＡＢＳを行う。ヨーセンサ出力値があらかじめ
設定した範囲内にないときには、ステップ８０４に進み
異常なヨー検出値の代わりにωn の値を代入する。この
ときのωn にはセンサが異常値を出力する前のヨー角速
度が入っており、センサが故障する直前の値と考えるこ
とができる。次にステップ８０５でωn の符号判定を行
い、正の場合はステップ８０６に進みωn の値をΔωn
だけ減じて、新しいωn の値を作成する。また、負の場
合はステップ８０７に進みωn の値をΔωn だけ加算し
て、新しいωn の値を作成する。ステップ８０８では新
しいωn の絶対値とωL の値を比較し、ωL より大きい
間はステップ８０３に進みフェールフラグをクリアし、
ヨー制御ＡＢＳを継続する。しかし、ωn の値がωL よ
り小さくなったときには、ステップ８０９に進みフェー
ルフラグをセットし、ヨー制御を行わない従来のＡＢＳ
を行う。ステップ８０６及び８０７においてωn を加減
する割合のΔωn の値が小さいほど、フェールセーフモ
ード内でのヨー制御を継続する時間が長くなる。
【００６５】次にペアＧセンサを利用したヨーセンサ方
式の場合の故障判定法について図９を使用し説明する。
ステップ９０１，９０２においてあらかじめ設定してお
いたＧセンサ出力の絶対値での最大値（ＧH ）と最小値
（ＧL ）の範囲内にあるかどうかを判定し、範囲内にあ
る時にはＧセンサは正常であると判定し、フェールセー
フモードに入らない。正常な場合ステップ９０３におい
て前述の（数１５）に示す式によりＧセンサの値からヨ
ー角加速度を求める。そしてステップ９０４に進み、ス
テップ９０３で求めたヨー角加速度ωをωn という変数
に記憶する。その後ステップ９０５に進み、フェールフ
ラグをクリアする。このフェールフラグがクリアされて
いると、センサが正常であると判定されヨー制御を含む
ＡＢＳを行う。Ｇセンサ出力のどちらか一方が異常の場
合、ステップ９０１か９０２からステップ９０６に進
み、Ｇセンサが故障する直前のヨー角加速度に相当する
ωn を、センサ故障時の仮ヨー角加速度としてωに代入
する。次にステップ９０７でωn の符号判定を行い、正
の場合はステップ９０８に進みωn の値をΔωn だけ減
じて、新しいωn の値を作成する。また、負の場合はス
テップ９０９に進みωn の値をΔωn だけ加算して、新
しいωn の値を作成する。ステップ９１０では、あらか
じめ設定しておくωn の絶対値の最小値であるωnLの値
と新しいωn の値を比較し、ωnLより大きい間はステッ
プ９０５に進みフェールフラグをクリアし、ヨー制御Ａ
ＢＳを継続する。しかし、ωn の値がωnLより小さくな
ったときには、ステップ９１１に進みフェールフラグを
セットし、ヨー制御を行わない従来のＡＢＳを行う。ス
テップ９０８及び９０９においてωn を加減する割合の
Δωn の値が小さいほど、フェールセーフモード内での
ヨー制御を継続する時間が長くなる。
式の場合の故障判定法について図９を使用し説明する。
ステップ９０１，９０２においてあらかじめ設定してお
いたＧセンサ出力の絶対値での最大値（ＧH ）と最小値
（ＧL ）の範囲内にあるかどうかを判定し、範囲内にあ
る時にはＧセンサは正常であると判定し、フェールセー
フモードに入らない。正常な場合ステップ９０３におい
て前述の（数１５）に示す式によりＧセンサの値からヨ
ー角加速度を求める。そしてステップ９０４に進み、ス
テップ９０３で求めたヨー角加速度ωをωn という変数
に記憶する。その後ステップ９０５に進み、フェールフ
ラグをクリアする。このフェールフラグがクリアされて
いると、センサが正常であると判定されヨー制御を含む
ＡＢＳを行う。Ｇセンサ出力のどちらか一方が異常の場
合、ステップ９０１か９０２からステップ９０６に進
み、Ｇセンサが故障する直前のヨー角加速度に相当する
ωn を、センサ故障時の仮ヨー角加速度としてωに代入
する。次にステップ９０７でωn の符号判定を行い、正
の場合はステップ９０８に進みωn の値をΔωn だけ減
じて、新しいωn の値を作成する。また、負の場合はス
テップ９０９に進みωn の値をΔωn だけ加算して、新
しいωn の値を作成する。ステップ９１０では、あらか
じめ設定しておくωn の絶対値の最小値であるωnLの値
と新しいωn の値を比較し、ωnLより大きい間はステッ
プ９０５に進みフェールフラグをクリアし、ヨー制御Ａ
ＢＳを継続する。しかし、ωn の値がωnLより小さくな
ったときには、ステップ９１１に進みフェールフラグを
セットし、ヨー制御を行わない従来のＡＢＳを行う。ス
テップ９０８及び９０９においてωn を加減する割合の
Δωn の値が小さいほど、フェールセーフモード内での
ヨー制御を継続する時間が長くなる。
【００６６】以上説明してきてた図８及び図９のフロー
チャートに示した処理は、ＡＢＳ動作の実行中に、ある
一定時間（たとえば１０ｍsec ）毎のタスクにて実行さ
れる。図８の処理を行うか図９の処理を行うかはヨー運
動量の検出手段により選択する。ωn またはωn を加減
する割合のΔωn またはΔωn の値は実車試験により車
両挙動を乱さない最適値を決定する。
チャートに示した処理は、ＡＢＳ動作の実行中に、ある
一定時間（たとえば１０ｍsec ）毎のタスクにて実行さ
れる。図８の処理を行うか図９の処理を行うかはヨー運
動量の検出手段により選択する。ωn またはωn を加減
する割合のΔωn またはΔωn の値は実車試験により車
両挙動を乱さない最適値を決定する。
【００６７】
【発明の効果】本発明によれば、ＡＢＳ制御中にヨーセ
ンサ系統の故障が発生した場合においても、段階的にヨ
ー制御ＡＢＳからヨーセンサの出力に依存されない従来
のABS制御に移行する、フェールセーフモードに入る。
ンサ系統の故障が発生した場合においても、段階的にヨ
ー制御ＡＢＳからヨーセンサの出力に依存されない従来
のABS制御に移行する、フェールセーフモードに入る。
【００６８】これにより、従来のフェールセーフに見ら
れたヨーセンサ系統の故障を検知したと同時にＡＢＳ制
御をヨー制御有りから無しに過渡的に切り替えることに
より発生していた不安定な車両挙動を安定にすることが
可能となる。
れたヨーセンサ系統の故障を検知したと同時にＡＢＳ制
御をヨー制御有りから無しに過渡的に切り替えることに
より発生していた不安定な車両挙動を安定にすることが
可能となる。
【図１】アンチスキッド制御装置の構成図である。
【図２】ヨーモーメント発生を示す図である。
【図３】μ−Ｓ特性図である。
【図４】制御ブロック図である。
【図５】加速度センサの配置図である。
【図６】車輪速制御の動作を示す図である。
【図７】車輪速制御のフローチャートである。
【図８】ジャイロを使用した場合のフェールセーフ処理
のフローチャートである。
のフローチャートである。
【図９】ペアＧセンサを使用した場合のフェールセーフ
処理のフローチャートである。
処理のフローチャートである。
１…車輪、５…油圧ユニット、５ａ…電磁弁、６…制御
装置、７…角速度センサ、１１…加速度センサ、４３…
目標スリップ率テーブル。
装置、７…角速度センサ、１１…加速度センサ、４３…
目標スリップ率テーブル。
Claims (3)
- 【請求項１】自動車における車輪の速度を検出する複数
のセンサと、 該センサの信号から車輪速を検出する手段と、 車体のヨー運動（ヨー角速度またはヨー角加速度をさ
す）を検出する手段と、 該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目標スリップ率に追従させる制御
手段と、 該制御手段で決定した信号によりブレーキ液圧を増・減
または保持させる制御弁を備えたアンチスキッド制御シ
ステムにおいて、 アンチスキッド制御実行中の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
とするフェールセーフモードに段階的に移行していくた
めのフェールセーフモード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。 - 【請求項２】前記ヨー運動検出手段つまりヨーセンサ
は、振動ジャイロ，光ファイバージャイロ等の角速度セ
ンサとすることを特徴とする請求項１記載のアンチスキ
ッド制御システムの安全装置。 - 【請求項３】前記ヨー運動検出手段つまりヨーセンサ
は、２つの加速度センサを各々の向きが平行となるよう
に車体の一平面に固着し、該第一，第二の加速度センサ
の出力の差分を測定し、この差分からヨー角加速度を求
めることを特徴とした、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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3241880A JPH0577702A (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | アンチスキツド制御システムの安全装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3241880A JPH0577702A (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | アンチスキツド制御システムの安全装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0577702A true JPH0577702A (ja) | 1993-03-30 |
Family
ID=17080917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3241880A Pending JPH0577702A (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | アンチスキツド制御システムの安全装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0577702A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005145338A (ja) * | 2003-11-18 | 2005-06-09 | Mitsubishi Motors Corp | アンチロックブレーキ装置 |
-
1991
- 1991-09-20 JP JP3241880A patent/JPH0577702A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005145338A (ja) * | 2003-11-18 | 2005-06-09 | Mitsubishi Motors Corp | アンチロックブレーキ装置 |
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