JPH068816A - 目標スリップ率設定装置 - Google Patents
目標スリップ率設定装置Info
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- JPH068816A JPH068816A JP4171112A JP17111292A JPH068816A JP H068816 A JPH068816 A JP H068816A JP 4171112 A JP4171112 A JP 4171112A JP 17111292 A JP17111292 A JP 17111292A JP H068816 A JPH068816 A JP H068816A
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
- B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
- B60T8/1701—Braking or traction control means specially adapted for particular types of vehicles
- B60T8/1706—Braking or traction control means specially adapted for particular types of vehicles for single-track vehicles, e.g. motorcycles
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- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Regulating Braking Force (AREA)
Abstract
を設定可能な目標スリップ率設定装置を提供することを
目的とする。 【構成】目標スリップ率設定装置30では、路面摩擦係
数演算回路54で求められた路面摩擦係数、バンク角演
算回路42で求められたバンク角、推定車体速度演算回
路36で求められた推定車体速度から、目標スリップ率
と推定車体速度、路面摩擦係数、バンク角の関係に基づ
いて、最適な制動力が得られる目標スリップ率を求める
ことができる。
Description
自動車等に搭載され、車体に最適な制動力あるいは駆動
力を付与することのできる目標スリップ率を設定するた
めの目標スリップ率設定装置に関する。
ば、制動中の車両の車輪速度を車体速度と比較して制御
する、所謂、ブレーキ制御装置が使用されている。この
ブレーキ制御装置では、車輪速度および車体速度よりス
リップ率を求め、このスリップ率が最適な制動を行う目
標スリップ率以上となった際、ブレーキ油圧力を減少さ
せることにより車輪速度を制御してスリップ率を低下さ
せ、良好な制動力を得るようにしている。この場合、前
記目標スリップ率は、路面の摩擦係数に応じて設定され
る。このような先行技術として、例えば、特開昭63−
258254号が開示されている。
等の路面摩擦係数以外の情報をさらに加味して、前記目
標スリップ率を設定すれば、さらに精緻なブレーキ制御
が行える。したがって、このように車体の挙動等の情報
に基づいて目標スリップ率を設定する装置の出現が要望
がされる。
されたものであって、車体の挙動等の情報に基づいて目
標スリップ率を設定可能な目標スリップ率設定装置を提
供することを目的とする。
めに、本発明は、車両の走行状態から車体傾斜角を検出
するバンク角検出手段と、車輪速度に基づいて推定車体
速度を算出する推定車体速度演算手段と、前記車輪速度
および前記推定車体速度から求めた車輪のスリップ率
と、車体加減速度に基づいて車輪と路面の路面摩擦係数
を算出する路面摩擦係数演算手段と、最適の制動力を得
るための目標スリップ率に対する前記車体傾斜角、前記
推定車体速度および前記路面摩擦係数の関係を記憶する
記憶手段と、前記車体傾斜角、推定車体速度および路面
摩擦係数から前記関係に基づき目標スリップ率を設定す
る目標スリップ率設定手段と、を備えることを特徴とす
る。
憶手段に記憶された最適の制動力を得られる目標スリッ
プ率に対する推定車体速度、車体傾斜角および路面摩擦
係数の関係に基づき、推定車体速度、車体傾斜角および
路面摩擦係数から精緻な制動力制御を可能とする目標ス
リップ率を求めることができる。したがって、目標スリ
ップ率の設定に車体速度あるいは車体傾斜角等の車体挙
動を含めることができる。
て、好適な実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以
下詳細に説明する。
組み込まれた目標スリップ率設定装置について説明す
る。
車を示し、この自動二輪車10は、本体部12と前輪部
14と後輪部16とハンドル部18とを備える。前記前
輪部14および後輪部16には、ロータリエンコーダ等
からなる従動輪回転速度検出センサ20および駆動輪回
転速度検出センサ22が配設されるとともに、本体部1
2に車体加減速度検出センサ24が、ハンドル部18に
舵角検出センサ26が設けられている。前記センサ2
0、22、24、26は、コントロールユニット28に
接続され、これらによって、図1に示す目標スリップ率
設定装置30が構成されている。
回転速度検出センサ20および駆動輪回転速度検出セン
サ22の出力信号から前輪部14および後輪部16の車
輪速度Vwf、Vwrを演算する車輪速度演算回路32と、
車体加減速度検出センサ24の出力信号から自動二輪車
10の加減速状態を判別する加減速判別回路34と、車
輪速度演算回路32からの車輪速度信号、車体加減速度
検出センサ24からの車体加減速度信号および加減速判
別回路34からの加減速判定信号に基づき推定車体速度
Vref を演算する推定車体速度演算回路36と、前記車
輪速度Vwf、V wrと推定車体速度Vref からスリップ率
Sf 、Sr を求めるスリップ率演算回路38と、前記ス
リップ率Sf 、Sr に基づいてブレーキ制動が行われた
か否かを判定してブレーキ信号λB1、λB2を発生するブ
レーキ信号発生回路40と、前記推定車体速度Vref と
前記車輪速度Vwf、Vwrと前記ブレーキ信号λB1、λB2
および舵角検出センサ26で検出された舵角信号が供給
され、バンク角θB を求めるバンク角演算回路42と、
前記バンク角演算回路42に所定のデータを出力する後
述するルックアップテーブル(以下、LUTという)4
4、46、48と、前記車輪速度Vwf、Vwrから車輪加
減速度αwf、αwrを求める車輪加減速度演算回路50
と、前記車輪加減速度αwf、αwrと前記スリップ率
Sf 、Sr に基づいてゲート信号を出力するゲート信号
発生回路52と、前記ゲート信号に基づき、車体加減速
度Gxとスリップ率Sf 、Sr から路面摩擦係数μを求
める路面摩擦係数演算回路54と、前記推定車体速度V
ref と前記バンク角θB と路面摩擦係数μとから最適な
制動力を得るための目標スリップ率を求める目標スリッ
プ率演算回路56と、前記目標スリップ率演算回路56
に所定のデータを出力するLUT57と、前記目標スリ
ップ率と予め設定された目標スリップ率との比から抑制
係数Kを求める抑制係数演算回路58とを備える。
装置30は、次のようにして目標スリップ率の補正を行
う。
4)および駆動輪(後輪部16)の車輪速度Vwf、Vwr
を求め、そこから、それぞれの推定車体速度Vref を求
めている。ここでは、先ず、従動輪(前輪部14)の車
輪速度Vwfからの推定車体速度Vref の求め方を、図3
のフローチャートおよび図4、図5を参照して説明し、
同様にして行う駆動輪側の推定車体速度Vref の求め方
の説明を省略する。なお、推定車体速度演算回路36
は、所定の演算周期t毎に以下のようにして推定車体速
度Vref(n)を求める。ここで、(n)は、n回目の演算
における値を示す。
従動輪回転速度検出センサ20は、従動輪(前輪部1
4)の回転をパルス信号として検出し、車輪速度演算回
路32に出力する。前記車輪速度演算回路32は、前記
パルス信号に基づいて、車輪速度Vwf(n) を求め、推定
車体速度演算回路36に出力する(ステップS1)。
度検出センサ24は、車体加減速度Gxを検出し、加減
速判別回路34および推定車体速度演算回路36に出力
する(ステップS2)。
加減速度Gxが所定値β(β>0)以上(|Gx|>
β)であるか否かを判別する(ステップS3)。前記車
体加減速度Gxが所定値β以下(|Gx|<β)である
場合には、加減速無しであり、逆の場合(|Gx|>
β)には、加減速時であると判定する。
示すように、通常、車輪速度Vwf(n ) と実際の車体速度
Vi との差が僅かであり、また、車体加減速度検出セン
サ24から得られる車体加減速度Gxには、自動二輪車
10の振動等によるノイズが混入していると考えられる
からである。そこで、加減速判別回路34から加減速無
しとする加減速判定信号が供給されると、推定車体速度
演算回路36は、以下に述べるような予め設定された加
減速度により推定車体速度Vref(n)を求める。
定された場合には、今回入力された車輪速度Vwf(n) が
一回前の演算で求めていた推定車体速度Vref(n-1)より
も大であるか否かを判別する(ステップS4)。ここ
で、車輪速度Vwf(n) が推定車体速度Vref(n-1)よりも
大であると判定されると、次のようにして推定車体速度
Vref(n)を求める(ステップS5)。
算周期である。
推定車体速度Vref(n-1)よりも小であると判定された場
合には、さらに、推定車体速度Vref(n-1)が車輪速度V
wf(n ) よりも大であるか否かを判別する(ステップS
6)。推定車体速度Vref(n-1)が車輪速度Vwf(n) より
も大であれば、次のようにして推定車体速度Vref(n)を
求める(ステップS7)。
算周期である。
ref(n-1)が車輪速度Vwf(n) よりも大でない、すなわ
ち、両者が等しいと判定された場合には、推定車体速度
Vref(n)は、次のようにして求める(ステップS8)。
度Vwf(n) と推定車体速度Vref(n-1)とを比較し、その
結果に基づき、推定車体速度Vref(n)を演算することに
より、図4、図5に示すように、推定車体速度Vref(n)
が高精度に求められる。
には車輪と路面との間にスリップが生じるため、図4に
示すように、車輪速度Vwfと実際の車体速度Vi との差
が大きくなる。したがって、ステップS4乃至S8で示
したような車輪速度Vwf(n)に基づいて推定車体速度V
ref(n)の演算を行うと、実際の車体速度Vi に近い高精
度な推定車体速度Vref を求めることができない。
度Gxが所定値β以上であると判定された場合には、車
体が加減速されているとして、次のように推定車体速度
Vre f(n)の求め方を切り換える(ステップS9)。
ることによって高精度な推定車体速度Vref(n)を求める
ことができる。
後輪部16の車輪速度Vwf(n) 、V wr(n) は、スリップ
率演算回路38に出力され、前記推定車体速度Vref(n)
と車輪速度Vwf(n) 、Vwr(n) に基づいて、前輪部14
と後輪部16それぞれのスリップ率Sf(n)、Sr(n)を算
出し、ブレーキ信号発生回路40に出力する。ブレーキ
信号発生回路40では、スリップ率Sf(n)、Sr(n)が3
%以上の場合にはブレーキが作動中であると判定して、
それぞれのブレーキ信号λB1(n) 、λB2(n) を「1」に
設定し、バンク角演算回路42に出力する。
てバンク角θB を求めている。バンク角θB の演算方法
を図6のフローチャートを参照して説明する。
体速度Vref(n)、車輪速度Vwf(n)、Vwr(n) 、ブレー
キ信号λB1(n) 、λB2(n) および舵角センサ26で検出
された舵角θh(n)を読み込む(ステップS21)。続い
て、前記ブレーキ信号λB1(n ) 、λB2(n) の論理和が1
であるか否か、すなわち、ブレーキ作動中であるか否か
を判別している(ステップS22)。ブレーキ作動中で
あれば、さらに、推定車体速度Vref (n) が60km/
h以下であるか否かを判別している(ステップS2
3)。推定車体速度Vref(n)が60km/h以下であれ
ば、推定車体速度V ref(n)と舵角θh(n)から図7に示す
LUT44によりバンク角θB(n)を求める(図8(I)
参照)。このLUT44には、図7に示すように、実験
データに基づいて設定されたそれぞれの舵角θh の場合
における推定車体速度Vref とバンク角θB との関係が
記憶されており、これに基づいてバンク角θB(n)を求め
る(図7矢印参照)(ステップS24)。
ref(n)が60km/hよりも大きい場合には、バンク角
θB(n)を前回のバンク角θB(n-1)のまま保持する(図8
(II)参照)(ステップS25)。これは、ブレーキ作
動中で推定車体速度Vref(n)が60km/hよりも大き
い場合には、後述する速度差ΔVW の値がブレーキ作動
中であるため小さく、バンク角θB(n)を正確に求めるこ
とができなくなるためである。
いと判定した場合(λB1(n) +λB2 (n) =0)には、さ
らに、推定車体速度Vref(n)が60km/hよりも大き
いか否かを判別する(ステップS26)。推定車体速度
Vref(n)が60km/hよりも大きい場合には、続い
て、推定車体速度Vref(n)が70km/h以下であるか
否かを判別する(ステップS27)。推定車体速度V
ref(n)が70km/h以下、すなわち、60km/h<
Vref(n)≦70km/hである場合には、舵角θh( n)が
2°以下であるか否かを判別する(ステップS28)。
前記ステップS28で舵角θh(n)が2°以下と判定され
た場合、もしくは、ステップS26で推定車体速度V
ref(n)が60km/h以下であると判別された場合に
は、バンク角θB( n)と舵角θh(n)に相関性があると判定
して、車輪速度Vwf(n) と舵角θh(n)から図9に示すL
UT46によりバンク角θB(n)を求める(図8(IV)(I
II)参照)。このLUT46には、実験データに基づい
て設定されたそれぞれの舵角θh の場合における車輪速
度Vwf(n) とバンク角θB との関係が記憶されており、
これに基づいてバンク角θB(n)を求める(図9矢印参
照)(ステップS29)。
であるか、または推定車体速度Vre f(n)が60km/h
以上70km/h未満であって舵角θh(n)が2°よりも
大きい場合(ステップS27、S28)には、バンク角
θB(n)と舵角θh(n)に相関性がないと判定して、前輪部
14と後輪部16の車輪速度Vwf(n) 、Vwr(n) の車輪
速度差ΔVw(n)を求める(ステップS30)。続いて、
車輪速度Vwf(n) と車輪速度差ΔVw(n)から図10に示
すLUT48によりバンク角θB(n)を求める(図8(V
I)(V)参照)。このLUT48には、実験データに
基づいて設定されたそれぞれの車輪速度差ΔVw(n)の場
合における車輪速度Vwf(n) とバンク角θ B との関係が
記憶されており、これに基づいてバンク角θB(n)を求め
る(図10矢印参照)(ステップS31)。ステップS
31においてバンク角θB が求まるのは、前後輪の車輪
径が異なるために車輪速度差ΔVw を生ずるとともに、
バンク角θB によって実際の車輪の回転半径が変化して
前記車輪速度差ΔVw が変化するためである。
プS25、ステップS29、ステップS31においてバ
ンク角θB(n)を求めた後、さらにバンク角θB(n)の算出
を繰り返す(ステップS32)。
標スリップ率演算回路56に出力する。
輪加減速度αwf、αwrとスリップ率Sf 、Sr を求め、
それぞれの路面摩擦係数μf 、μr を求めている。ここ
では、先ず、従動輪(前輪部14)側の路面摩擦係数μ
f の求め方を、図11を参照して説明する。
輪速度Vwfに係る信号が車輪加減速度演算回路50に出
力される。前記車輪加減速度演算回路50は、前記車輪
速度Vwfに基づき車輪加減速度αwfを求める。
ップ率Sf は、前記車輪加減速度α wfとともに、ゲート
信号発生回路52に出力される。ゲート信号発生回路5
2では、図11に示すように、Sf >0の場合、すなわ
ち、スリップしている場合にハイレベルになるスリップ
確認信号と、αwf≦−αs (αs は、正の所定値)の場
合、すなわち、車輪加減速度αwfが所定値以下の場合に
ハイレベルになる車輪減速確認信号とを生成し、両信号
の論理積をゲート信号として路面摩擦係数演算回路54
に出力する。なお、このゲート信号が生成されること
で、ブレーキ制御信号がブレーキ油圧を制限する制限制
御に入る可能性のあることが示唆される。
信号の立ち上がりを検知して演算を開始する。路面摩擦
係数演算回路54には、前輪部14と同様にして求めら
れた後輪部16のスリップ率Sr と車体加減速度Gxが
出力されている。
6側のスリップ率Sr と車体加減速度Gxに基づいて、
以下に示す式により前輪部14側の路面摩擦係数μf が
求められる。
て予め設定された係数である。
4側の路面摩擦係数μf を求める際には、後輪部16の
路面摩擦係数μr に係る前記B×Kxを補正項として差
し引くことで、前輪部14のみの路面摩擦係数μf を精
度よく検出することができる。
車輪加減速度αwrとスリップ率Srが所定条件を満たし
た場合のみゲート信号を発して、前輪部14のスリップ
率S f と車体加減速度Gxとに基づき、後輪部16側の
路面摩擦係数μr を求めることができる。
ref(n)とバンク角θB(n)と路面摩擦係数μ(n) を目標ス
リップ率演算回路56に出力する。目標スリップ率演算
回路56では、以下のようにして目標スリップ率Sma
xを求めている。
められた最適な制動力が得られる推定車体速度Vref の
みと最適スリップ率SAとの関係、路面摩擦係数μのみ
と最適スリップ率SBとの関係、バンク角θB のみと最
適スリップ率SCの関係を以下のような式に換算する。
率SAは、以下のように近似する。
d、eは定数である。
率SBは、以下のように近似する。
f、gは定数である。
SCは、以下のように近似する。
h、iは定数である。
プ率SA、SB、SCに基づいて算出された推定車体速
度Vref(n)、路面摩擦係数μ(n) 、バンク角θB(n)から
直接的に目標スリップ率Smaxを求めることもできる
が、ここでは、パラメータを2つに減らすために、以下
の作業を行う。
ラメータに換算するために、当該路面摩擦係数μとバン
ク角θB とによって得られる最適スリップ率SDを以下
のように近似する。
j、kは定数である。このようにして求められた最適ス
リップ率SA、SDからLUT57に記憶されている実
験的に求められた関数f(SA,SD)(図15参照)
から目標スリップ率Smax(n) を求める。
から最適スリップ率SA(n) が算出され、路面摩擦係数
μ(n) およびバンク角θB(n)から最適スリップ率SD
(n) が算出された場合、図15に示すように、関数f
(SA、SD)を用いて目標スリップ率Smax(n) が
求まる。
Smax(n) が抑制係数演算回路58に出力される。こ
の抑制係数演算回路58では、予め設定されている目標
スリップ率S0に対する比である抑制係数K(=Sma
x/S0)を求める。このようにして求められた抑制係
数Kにより、昇減圧レートの抑制等を好適に行うことが
できる。
た推定車体速度Vref 、路面摩擦係数μ、バンク角θB
により、それぞれに対する最適スリップ率の関係式を実
験に基づいて求め、これらの中、路面摩擦係数μとバン
ク角θB の2つから求められる最適スリップ率の関係式
を用いて、2つの最適スリップ率SA、SDから目標ス
リップ率Smaxを求めている。したがって、目標スリ
ップ率の設定に推定車体速度Vref やバンク角θB 等の
車体挙動が寄与するようになり、精緻なブレーキ制御が
可能になった。また、既存の車体挙動の情報を取り込ま
ない車体制御システムにこの機能を付加する場合には、
一旦、演算結果として求められた目標スリップ率に対し
て、抑制係数Kを乗ずるだけで、目標スリップ率を補正
することができる。
いられた推定車体速度Vref =60km/h、70km
/hおよび舵角θh =2°の各数値は車体特性によって
決まる数値であり、これに限定されるものではない。
よれば、以下の効果が得られる。
動力が得られる目標スリップ率に対する推定車体速度、
車体傾斜角および路面摩擦係数の関係に基づいて、推定
車体速度、車体傾斜角および路面摩擦係数から精緻な制
動力制御を可能とする目標スリップ率を求めることがで
きる。したがって、目標スリップ率の設定に車体速度あ
るいは車体傾斜角等の車体挙動を含めることができる。
成図である。
た自動二輪車の説明図である。
推定車体速度の算出方法を示すフローチャートである。
推定車体速度の演算結果を示す図である。
推定車体速度の演算方法の説明図である。
角算出方法を示すフローチャートである。
て、ある舵角における推定車体速度とバンク角との関係
図である。
角算出方法を示すテーブルである。
て、ある舵角における従動輪の車輪速度とバンク角との
関係図である。
て、ある車輪速度差における従動輪の車輪速度とバンク
角との関係図である。
るゲート信号の発生方法を示す図である。
る推定車体速度と最適スリップ率の関係を示す参考図で
ある。
る路面摩擦係数と最適スリップ率の関係を示す参考図で
ある。
るバンク角と最適スリップ率の関係を示す参考図であ
る。
る目標スリップ率の求め方を示す図である。
Claims (1)
- 【請求項1】車両の走行状態から車体傾斜角を検出する
バンク角検出手段と、 車輪速度に基づいて推定車体速度を算出する推定車体速
度演算手段と、 前記車輪速度および前記推定車体速度から求めた車輪の
スリップ率と、車体加減速度に基づいて車輪と路面の路
面摩擦係数を算出する路面摩擦係数演算手段と、 最適の制動力を得るための目標スリップ率に対する前記
車体傾斜角、前記推定車体速度および前記路面摩擦係数
の関係を記憶する記憶手段と、 前記車体傾斜角、推定車体速度および路面摩擦係数から
前記関係に基づき目標スリップ率を設定する目標スリッ
プ率設定手段と、 を備えることを特徴とする目標スリップ率設定装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17111292A JP3580431B2 (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | 目標スリップ率設定装置 |
US08/082,833 US5444625A (en) | 1992-06-29 | 1993-06-28 | Target slippage ratio setting device |
EP93110367A EP0577076B1 (en) | 1992-06-29 | 1993-06-29 | Target slippage ratio setting device |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Family
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Family Applications (1)
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Country | Link |
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EP (1) | EP0577076B1 (ja) |
JP (1) | JP3580431B2 (ja) |
DE (1) | DE69328052T2 (ja) |
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