JPH0616120A - 車両のスリップ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スピン発生時にその終了時期を遅らせること
なく、スピンの終了後の制動距離を短くする。 【構成】 制動時に車輪を適正に減速させるようにその
制動圧を調節する制動圧調節手段（ブレーキ制御システ
ム１５）と、この制動圧調節手段に制御信号を出力する
制御手段３４とを備えた車両のスリップ制御装置であっ
て、制動時に車両がスピン状態にあるか否かを判定する
スピン判定手段３５と、このスピン判定手段３５おいて
車両がスピン状態にあることが確認された場合に、上記
制御手段３４で設定された前輪の制動圧を増圧側に補正
するとともに、後輪の制動圧を上記前輪の制動圧よりも
低い値に設定する補正手段３６とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車輪のスリップ率等に
応じて制動圧を制御することより、制動時に車輪がロッ
クすることを防止する車両のスリップ制御装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば特開昭６１−１０６１号公
報に示されるように、操舵輪の舵角に応じてスリップ制
御用の制御定数を変化させ、旋回状態における制動時に
操舵輪の制動圧を低めに設定して操縦安定性を確保する
とともに、直進状態における制動時に上記制動圧を高め
に設定することにより、制動距離を短く抑えることがで
きるように構成されたアンチスキッド制御装置が知られ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで車両の操舵状
態で制動力を付与した場合に、車体がその中心部を支点
に旋回してスピン状態となることがあり、このスピン状
態においては各車輪の回転速度が略０になった状態で横
滑りするため、車輪がロック傾向にあると判断して制動
圧の減圧状態が継続される。この結果、スピンが終了し
て車両が直進状態となった場合に、ブレーキペダルを踏
んでいるにも拘らず、所定の制動力が得られなくなると
いう虞が生じることが考えられる。

【０００４】特に、上記のように旋回時に制動圧を低め
に設定するように構成した場合には、スピン終了後の制
動距離が長くなる傾向がある。このため、車両がスピン
していることが確認された場合に、通常時に比べて各車
輪の制動圧を増大させる方向に補正することにより、ス
ピン終了後に制動距離が長くなるのを防ぐように構成す
ることも考えられる。しかし、上記のようにスピン発生
時に車輪の制動力を増大させるように構成すると、スピ
ン状態にある車体がその進行方向に向き直った時点で、
上記車輪によって車両を直進状態に移行させる力を十分
に作用させることができず、スピンの終了時期が遅くな
るという問題がある。

【０００５】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、スピン発生時にその終了時期を遅らせ
ることなく、スピン終了後の制動距離を短くすることが
できるスリップ制御装置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】請求項１に係る発明は、
制動時に車輪を適正に減速させるようにその制動圧を調
節する制動圧調節手段と、この制動圧調節手段に制御信
号を出力する制御手段とを備えた車両のスリップ制御装
置であって、制動時に車両がスピン状態にあるか否かを
判定するスピン判定手段と、このスピン判定手段おいて
車両がスピン状態にあることが確認された場合に、上記
制御手段で設定された前輪の制動圧を増圧側に補正する
とともに、後輪の制動圧を上記前輪の制動圧よりも低い
値に設定する補正手段とを設けたものである。

【０００７】請求項２に係る発明は、車速を検出する車
速検出手段の検出値が略０である状態で、車体が旋回状
態にあることが確認された場合に、車両がスピン状態に
あると判定するように構成したものである。

【０００８】請求項３に係る発明は、制動圧調節手段に
よって全て車輪の制動圧を減圧もしくは保持する状態が
予め設定された基準時間以上に亘って継続したことが確
認された場合に、車両がスピン状態にあると判定するよ
うに構成したものである。

【０００９】

【作用】上記請求項１記載の発明によれば、制動時に車
体がスピン状態となったことが確認された場合に、前輪
の制動圧が増圧されることによって十分な制動力が発揮
され、スピン終了後に車両を迅速に停止させることがで
きる。また、上記前輪の制動圧に比べて後輪の制動圧が
低い値に設定されることにより、後輪に大きな回転力が
付与されるため、上記スピン時に車体がその進行方向に
向き直った時点で大きなグリップ力が発揮されることに
なる。

【００１０】上記請求項２記載の発明によれば、車速お
よび車体の旋回状態に応じて車両がスピン状態にあるか
否かが正確に判定され、上記スピン状態における制動圧
の補正が適正に実行されることになる。

【００１１】上記請求項３記載の発明によれば、制動圧
調節手段の作動状態に応じて車両がスピン状態にあるか
否かが正確に判定され、上記スピン状態における制動圧
の補正が適正に実行されることになる。

【００１２】

【実施例】図１は、本発明の実施例に係る車両のスリッ
プ制御装置の全体構成図を示している。この車両は、従
動輪となる左右の前輪１，２と、駆動輪となる左右の後
輪３，４とを備え、エンジン５の駆動力が自動変速機６
からプロペラシャフト７、ディファレンシャル８及び左
右の車軸９，１０を介して後輪３，４に伝達されるよう
に構成されている。

【００１３】上記各車輪１〜４には、これらと一体的に
回転するディスク１１ａ〜１４ａと、制動圧の供給を受
けてこのディスク１１ａ〜１４ａの回転を制御するキャ
リパ１１とからなるブレーキ装置１１〜１４が設けら
れ、これらのブレーキ装置１１〜１４は、ブレーキ制御
システム１５によって制御されるようになっている。こ
のブレーキ制御システム１５には、ブレーキペダル１６
の踏込力を増大する倍力装置１７と、この倍力装置１７
により増大された踏込力に応じて制動圧を発生させるマ
スタシリンダ１８とが設けられている。

【００１４】そして、上記マスタシリンダ１８から導か
れた前輪用の制動圧ライン１９が２経路に分岐され、こ
れらの前輪用分岐路１９ａ，１９ｂが左右の前輪１，２
におけるブレーキ装置１１，１２のキャリパ１１ａ，１
２ａにそれぞれ接続されている。上記左前輪１のブレー
キ装置１１に通じる一方の前輪用分岐路１９ａには、電
磁式の開閉弁２０ａと、電磁式のリリーフ弁２０ｂとか
らなる第１のバルブユニット２０が配置されている。ま
た、右前輪２のブレーキ装置１２に通じる他方の前輪用
分岐路ライン１９ｂにも、上記第１バルブユニット２０
と同様に電磁式の開閉弁２１と、同じく電磁式のリリー
フ弁２１ｂとからなる第２バルブユニット２１が設置さ
れている。

【００１５】一方、上記マスタシリンダ１８から導かれ
た後輪用の制動圧ライン２２には、電磁式の開閉弁２３
ａと、電磁式のリリーフ弁２３ｂとからなる第３バルブ
ユニット２３が設置されている、また、上記制動圧ライ
ン２２は、上記第３バルブユニット２３の下流側で２経
路に分岐され、これらの後輪用分岐路２２ａ，２２ｂが
左右の後輪３，４におけるブレーキ装置１３，１４のキ
ャリパ１３ｂ，１４ｂにそれぞれ接続されている。な
お、上記電磁リリーフ弁２０ｂ，２１ｂ，２３ｂから排
出されるブレーキオイルは、不図示のドレインラインを
介して上記マスタシリンダ１８のリザーバタンク１８ａ
に戻されるようになっている。

【００１６】そして、上記第１〜第３バルブユニット２
０，２１，２３は、コントロールユニットＵＴＲによっ
てそれぞれ独立に駆動制御され、第１〜第２バルブユニ
ット２０，２１の作動により、左前輪１のブレーキ装置
１１と右前輪２のブレーキ装置１２の制動力がそれぞれ
可変制御され、第３バルブユニット２３の作動により、
左右の後輪３，４のブレーキ装置１３，１４の制動力が
可変制御されるようになっている。

【００１７】上記コントロールユニットＵＴＲは、ブレ
ーキペダル１６の踏込みの有無を検出するブレーキスイ
ッチ２５の検出信号と、各車輪１〜４の回転速度を検出
する車輪速センサ２６〜２９の検出信号と、車体に作用
する横加速度を検出する横加速度検出手段３０の検出信
号とに基づいてアンチスキッドブレーキ制御の制御信号
を生成し、この制御信号を上記第１〜第３バルブユニッ
ト２０，２１，２３にそれぞれ出力して左右の前輪１，
２及び後輪３，４のスリップに対する制動制御を第１〜
第３バルブユニット２０，２１，２３毎に並行して行う
ように構成されている。

【００１８】すなわち、上記コントロールユニットＵＴ
Ｒは、図２に示すように、上記車輪速センサ２６〜２９
の検出信号に応じて車両の走行速度を算出する車速算出
手段３１と、各車輪１〜４のスリップ率を算出するスリ
ップ率算出手段３２と、各車輪１〜４の加減速度を検出
する加減速度算出手段３３と、上記ブレーキ制御システ
ム１５からなる制動圧調節手段を制御する制御手段３４
と、上記車速検出手段３１および横加速度検出手段３０
の検出信号に応じて車両がスピンしているか否かを判定
するスピン判定手段３５と、車両がスピン状態にある場
合に上記制御手段３４による制動圧の制御状態を変更す
る補正手段３６とが設けられている。

【００１９】上記車速算出手段３１は、上記車輪速セン
サ２６〜２９の検出信号から得られる車輪速Ｖｗに基づ
いて従来周知の方法により、疑似的な車速Ｖｒを算出す
るように構成されている。また、上記スリップ制御装置
３２は、次式に示すように車輪速Ｖｗと、疑似車速Ｖｒ
との比からなるスリップ率Ｓを各車輪１〜４毎に算出す
るものである。

【００２０】スリップ率（Ｓ）＝（車輪速Ｖｗ／擬似車
速Ｖｒ）×１００ 〔％〕 また、上記加減速算出手段３３は、車輪速Ｖｗの加速度
もしくは減速度を算出するものであり、車輪速Ｖｗの前
回値と今回値との差分をサンプリング周期Δｔ（例えば
７ｍｓ）で除算した値を重力加速度に換算することによ
り、車輪速Ｖｗの加速度もしくは減速度を算出するよう
に構成されている。

【００２１】また、上記制御手段３４は、ブレーキペダ
ル６の踏み操作に応じた制動開始直後の車輪の減速度Ｄ
Ｗと、図外の閾値読出手段で読出された減速度の閾値と
を比較し、車輪１〜４の減速度ＤＷが閾値以下に低下す
ると、増圧後の制動圧を保持させる制御信号を生成す
る。また、制動圧を増圧・保持した後の車輪１〜４のス
リップ率Ｓと、図外の閾値読取手段で読出されたスリッ
プ率の閾値とを比較し、車輪１〜４のスリップ率Ｓが上
記閾値以下に低下すると、制動圧を減圧させる制御信号
を生成する。

【００２２】そして上記制御信号は、ブレーキ制御シス
テム１５に入力され、このブレーキ制御システム１５に
おいて、上記第１〜第３バルブユニット２０，２１，２
３の電磁開閉弁２０ａ，２１ａ，２３ａと、電磁リリー
フ弁２０ｂ，２１ｂ，２３ｂとをそれぞれデューティ制
御により開閉制御し、これによりスリップ状態に応じた
制動力を前輪１，２および後輪３，４に発生させるよう
になっている。

【００２３】なお、アンチスキッドブレーキ制御が行わ
れていない場合には、上記第１〜第３バルブユニット２
０，２１，２３には上記制動圧の制御信号が出力され
ず、上記電磁開閉弁２０ａ，２１ａ，２３ａが開状態に
保持される一方、上記電磁リリーフ弁２０ｂ，２１ｂ，
２３ｂは閉状態に保持される。これによりブレーキペダ
ル１６の踏込力に応じてマスタシリンダ１８で発生した
制動圧が制動圧ライン１９，２２を介して左右の前輪
１，２および後輪３，４のブレーキ装置１１〜１４に供
給され、ブレーキペダル１６の踏込力に応じた制動圧が
車輪１〜４に直接付加される。

【００２４】次に、図３によって本発明に係るスリップ
制御装置の制御動作を説明する。なお、制動圧の増減制
御は、第１〜第３バルブユニット２０，２１，２３の各
ユニットについて行われるが、ここでは左前輪１用の第
１バルブユニット２０を例に説明する。

【００２５】図３の時点Ｔｏでブレーキペダル１６が踏
み込まれると、マスタシリンダ１８で発生した制動圧が
除々に増大し、この制動力により左前輪１の車輪速Ｖｗ
は減少する。この車輪速Ｖｗの減速度ＤＷは上記加減速
度算出手段３３により算出され、上記閾値読出手段で読
出された高μ路における減速度の閾値、例えば「−３
Ｇ」と比較される。そして、時点Ｔａで車輪速Ｖｗの減
速度ＤＷが閾値上記「−３Ｇ」以下に低下すると、アン
チスキッドブレーキ制御の非制御状態であるフェーズ０
からフェーズ２の制御状態に移行し、第１サイクル目の
アンチスキッドブレーキ制御が開始される。

【００２６】このようにアンチスキッドブレーキ制御の
第１サイクル目では、上記減速度ＤＷの閾値として高μ
路の閾値が読出されるようになっている。これは、第１
サイクルにおいて路面の摩擦係数を推定することができ
ず、上記閾値として低μ路における閾値、例えば「−
１．５Ｇ」を用いると、車輪１の減速度ＤＷがわずかに
低下した場合にも閾値以下となるという事態が生じ、こ
れによって頻繁にアンチスキッド制御が開始されること
となるからである。

【００２７】そして上記アンチスキッドブレーキ制御
は、増圧後の制動圧を保持するフェーズ２から開始さ
れ、Ｔｂ時点において増圧・保持後の制動圧を減圧する
フェーズ３の制御が実行されるとともに、時点Ｔｃにお
いて減圧後の制動圧を保持するフェーズ４が実行された
後、時点Ｔｄにおいて第１サイクル目のアンチスキッド
ブレーキ制御が終了する。

【００２８】次いで、上記時点Ｔｄから再度制動圧を増
圧するフェーズ１の制御が実行されて第２サイクル目の
アンチスキッドブレーキ制御が開始され、以後、上記フ
ェーズ２〜フェーズ４を経て第２サイクル目が終了する
と、第３サイクル目以後のアンチスキッドブレーキ制御
が繰り返して実行されることになる。

【００２９】上記フェーズ２の保持制御の実行時には、
車輪速Ｖｗからスリップ率算出手段３１によって車輪１
のスリップ率Ｓが算出されるとともに、図４に示すよう
に車輪速Ｖｗに対応して設定された２種類のスリップ率
閾値のうち、小さな値に設定された第２閾値が閾値読出
手段により読出され、この第２閾値と上記スリップ率Ｓ
とが制御手段３４において比較される。

【００３０】例えば上記スリップ率の第２閾値として高
μ路の高速時における値７０％が読出された場合、上記
スリップ率Ｓが７０％以下に低下した時点Ｔｂでフェー
ズ２からフェーズ３に移行し、制動圧の減圧制御が開始
される。つまり、上記第１バルブユニット２０のリリー
フ弁２０ｂが所定のデューティ率に従ってオン・オフさ
れ、これにより制動圧が所定の勾配で減少し、制動力が
徐々に低下して車輪１の回転力は回復する。

【００３１】また、時点Ｔｃで車輪１の減速度ＤＷもし
くは加速度ＡＷが、０になると、フェーズ３からフェー
ズ４に移行し、ブレーキ圧は減速後のレベルに保持さ
れ、このフェーズ４の間に車輪速Ｖｗは、再び上昇す
る。そして上記フェーズ４の保持制御の実行時には、２
種類のスリップ率閾値のうち、大きな値に設定された第
１閾値が上記閾値読出手段３５により読出され、この閾
値と車輪１のスリップ率Ｓとが制御手段３６において比
較される。例えばブレーキ圧を保持状態から増圧状態に
移行させる際の判断基準となる上記第１閾値として高μ
路の高速時における値９０％が読出された場合、上記ス
リップ率Ｓが９０％以上に増大した時点Ｔｄでフェーズ
４からフェーズ１に移行し、第２サイクル目のアンチス
キッドブレーキ制御が開始される。

【００３２】次に上記スピン判定手段３５および補正手
段３６における制御動作について、図４に示すフローチ
ャートに基づいて説明する。すなわち、上記制御動作が
スタートすると、ステップＳ１において、車速Ｖｒが予
め設定された基準車速（例えば３ｋｍ／ｈ）以下である
か否かを判定することにより、車速Ｖｒが略０の状態に
あるか否かを確認する。上記判定の結果、車速Ｖｒが略
０の状態にあることが確認された場合には、ステップＳ
２において、上記横加速度検出手段３０で検出された車
体の横加速度Ｇが予め設定された基準加速度Ｇｔ以上で
あるか否かを判定することにより、車両が所定の旋回状
態にあるか否かを確認する。

【００３３】上記ステップＳ２でＹＥＳと判定され、車
速Ｖｒが略０であるにも拘らず、車体に基準加速度Ｇｔ
以上の横加速度Ｇが作用していることが確認された場合
には、車両がスピン状態にあると判断してステップＳ３
に移行し、上記補正手段３６から制御手段３４に前輪
１，２の制動圧を増圧するとともに、後輪３，４側の制
動圧を減圧する制御信号を出力する。すなわち、アンチ
スキッド制御時に上記制御手段３４において設定された
前輪１，２に対する制動圧の減圧量を通常時よりも小さ
な値に補正することにより、前輪１，２の制動圧を増大
させるとともに、後輪３，４に対する制動圧の減圧量を
通常時よりも大きな値に補正することにより、後輪３，
４の制動圧を減少させるようにする。

【００３４】また、上記ステップＳ１でＮＯと判定され
て車両が所定の走行状態にあることが確認され、あるい
はステップＳ２においてＮＯと判定され、車体が旋回し
ていないことが確認された場合には、車両がスピン状態
にあるとは考えられないため、ステップＳ４において通
常のアンチスキッド制御を実行する。

【００３５】このようにスピン判定手段３５において車
両がスピンしていることが確認された場合に、通常時よ
りも後輪３，４の制動圧を減少させるように構成したた
め、車体がその進行方向に向いた時に後輪３，４に大き
なグリップ力を生じさせてスピンを早期に終了させるこ
とができる。すなわち、後輪３，４の制動力がその理論
値よりも小さく設定されることにより、後輪３，４をそ
の進行方向に回転させる大きな力が作用しているため、
後輪３，４の向きが車両の進行方向と一致した時点で路
面が強固にグリップされ、これによって重心点を中心に
車体を回転させようとする力が打ち消されてスピンが解
消されることになる。

【００３６】また、前輪１，２の制動圧を通常時よりも
増大させるように構成したため、スピン終了後に上記前
輪１，２が発揮する大きな制動力によって車両を迅速に
停止させることができ、上記後輪３，４の制動圧を通常
時よりも低減させるように構成したにも拘らず、制動距
離が長くなるのを防止することができる。

【００３７】なお、上記実施例では、車体に作用する横
加速度Ｇに応じて車両がスピンしているか否かを判定す
るように構成しているが、車速Ｖｒが略０であることが
確認された場合に、車両に設けたヨーレートセンサの検
出値に応じて車体の旋回状態を検出し、その検出値に応
じて車両がスピンしているか否かを判定するように構成
してもよい。

【００３８】また、各車輪１〜４の制動圧の制御状態を
検出し、全ての車輪１〜４が予め設定された所定時間
（例えば０．５秒）以上に亘って減速もしくは保持状態
が継続したことが確認された場合に、車両がスピン状態
にあると判定するように構成してもよい。すなわち、ア
ンチスキッド制御状態に移行したにも拘らず、全ての車
輪１〜４の制動力が上記所定時間に亘って増圧状態に移
行しないという事態が生じるのは、スピン以外にあり得
ないことが実験によって確認されており、これによって
車両がスピン状態にあるか否かを判定することができ
る。

【００３９】上記スピン判定をより確実に行ない得るよ
うにするため、図５に示すように、ステップＳ１１にお
いて、前車輪１〜４の制動圧が減圧もしくは保持状態に
所定時間Ｓ以上に亘って維持されたか否かを判定し、こ
の判定においてＹＥＳと判定された場合に、ステップＳ
１２において、車速Ｖｒが予め設定された基準車速（例
えば３ｋｍ／ｈ）以下であるか否かを判定することによ
り、車速Ｖｒが略０であるか否かを確認する。

【００４０】上記判定の結果、車速Ｖｒが略０であるこ
とが確認された場合には、ステップＳ１３において、車
体に作用する横加速度Ｇが予め設定された基準加速度Ｇ
ｔ以上であるか否かを判定する。この判定においてＹＥ
Ｓと判定された場合に、ステップＳ１４において、車体
に作用するヨーレートψが予め設定された基準レートψ
ｔ以上であるか否かを判定し、この判定結果がＹＥＳで
ある場合に、ステップＳ１５に移行して前輪１，２の制
動圧を増圧するとともに、後輪３，４の制動圧を減圧す
るスピン時の制御を実行する。

【００４１】このように上記ステップＳ１１〜１４にお
いて、それぞれ車両がスピン状態にあることを示してい
ることが確認された場合に、上記スピン時の制御を実行
し、それ以外の場合には、ステップＳ１６において通常
時の制御を実行するようにした構成によると、車両がス
ピン状態にあるか否かを確実に判定することができ、非
スピン時に上記ステップＳ１５に示すスピン時の制御が
実行されるという事態の発生を確実に防止することがで
きる。

【００４２】なお、上記スピン時の制御状態において、
必ずしも後輪３，４の制動圧をその理論値よりも減圧す
るように構成する必要はなく、前輪１，２の制動圧を増
圧側に補正するとともに、後輪３，４の制動圧を理論値
に設定することにより、この後輪３，４の制動圧を、前
輪１，２の制動圧よりも低い値とするように構成しても
よい。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、スピン
判定手段において車両がスピンしていることが確認され
た場合に、前輪の制動圧を増圧側に補正するとともに、
後輪の制動圧を上記前輪の制動圧よりも低い値に設定す
るように構成したため、スピン終了後に上記前輪が発揮
する大きな制動力によって車両を迅速に停止させて制動
距離を短くすることができるとともに、車体がその進行
方向に向いた時に後輪によって大きなグリップ力を発揮
させてスピンを早期に終了させることができるという利
点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車両のスリップ制御装置の全体構
成を示す概略図である。

【図２】上記スリップ制御装置の制御ユニットの構成を
示すブロック図である。

【図３】上記スリップ制御装置の制御動作を示すタイム
チャートである。

【図４】スピン判定手段および補正手段の制御動作を示
すフローチャートである。

【図５】スピン判定手段および補正手段における制御動
作の別の例を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１〜４ 車輪 １５ ブレーキ制御システム（制動圧調節手段） ３０ 横加速度検出手段 ３２ 車速検出手段 ３５ スピン判定手段 ３６ 補正手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 立畑 哲也 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制動時に車輪を適正に減速させるように
   その制動圧を調節する制動圧調節手段と、この制動圧調
   節手段に制御信号を出力する制御手段とを備えた車両の
   スリップ制御装置であって、制動時に車両がスピン状態
   にあるか否かを判定するスピン判定手段と、このスピン
   判定手段おいて車両がスピン状態にあることが確認され
   た場合に、上記制御手段で設定された前輪の制動圧を増
   圧側に補正するとともに、後輪の制動圧を上記前輪の制
   動圧よりも低い値に設定する補正手段とを設けたことを
   特徴とする車両のスリップ制御装置。
2. 【請求項２】 車速を検出する車速検出手段の検出値が
   略０である状態で、車体が旋回状態にあることが確認さ
   れた場合に、車両がスピン状態にあると判定するように
   構成したことを特徴とする請求項１記載の車両のスリッ
   プ制御装置。
3. 【請求項３】 制動圧調節手段によって全て車輪の制動
   圧を減圧もしくは保持する状態が予め設定された基準時
   間以上に亘って継続したことが確認された場合に、車両
   がスピン状態にあると判定するように構成したことを特
   徴とする請求項１記載の車両のスリップ制御装置。