JPH09315282A - アンチロックブレーキ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アンチロックブレーキ制御の開始時における
制動力の超過を排除するとともに、制御初期の制動性能
の向上を図る。 【解決手段】 各車輪の回転速度を検出し、それより求
めた車輪加速度と、車輪駆動軸にかかるねじりトルクを
検出し、車輪加速度をねじりトルクで補正した補正加速
度と、車輪加速度との状態により制動力の上昇する勾配
を変更するように制御を行う。 【効果】 ねじりトルクを検出することにより、車輪の
ねじりによる影響を考慮した制御開始条件の設定がで
き、制御開始初期の高摩擦係数の路面での制御初期の制
動力の向上と、低摩擦係数の路面での安定性とを両立さ
せるとともに、左右の車輪に対する摩擦係数の異なる路
面でのヨーモーメントの発生を抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車輪駆動軸を含む
ねじりをうけるトルク伝達部材を介してエンジン等の動
力装置により車輪が駆動される車両において、高い制動
安定性を保ちながら、短い制動停止距離が得られるよう
に車輪の制動初期の制動力を制御するアンチロックブレ
ーキ制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にアンチロックブレーキ制御装置で
は、車輪速度と推定車体速度との比較、並びに車輪の減
速度等から、車輪のロック傾向を検出し、これに応じて
制動液圧を調整することにより、車輪のスキッドを車輪
と路面の摩擦がピークとなる領域近傍に維持し、制動距
離の短縮、車体の安定性及び操縦安定性の向上を図って
いる。例えば、この種の装置では、車輪速度の推定車体
速度に対する減少量であるスリップや車輪加速度等の車
輪挙動が所定の閾値に達した場合には、車輪がロック傾
向にあると判定して制動液圧を減圧する判断がなされ、
制動液圧が減圧調整される。

【０００３】急制動を行った場合、路面摩擦抵抗μと車
輪荷重Ｗの積である路面反力μ・Ｗは、車輪にかかる荷
重によって表されるから、車体が減速し、車輪に荷重が
移動して十分な荷重移動を行われる前に制動力が上昇
し、車輪が急激にロック傾向に向かう。このとき、アン
チロックブレーキ制御装置は、ロック傾向になったとい
うことで制動力の減少を指示する。このため、路面摩擦
係数の高いアスファルト路面等において、制動力の低下
を招くことになる。これを防ぐために、制御開始時の制
動液圧を減圧する条件は、制御中における減圧条件に比
べ、減圧条件である車輪加速度、あるいはスリップの閾
値を大きくし、減圧しにくいようにする。このように制
御開始時に減圧条件の感度を鈍くすることは、凍結路面
等の路面摩擦係数の低い路面において、減圧開始が遅
れ、スリップが深くなる可能性がある。このため、従来
の制御では、この２つの問題を解決するために妥協的な
閾値を模索する手段がとられていた。

【０００４】これを解決するための対策として、例え
ば、特開平７−４７９５０号公報には、図８に示すよう
な制御方法が提案されている。すなわち、制動液圧を上
昇させると、車輪が減速に向かって車輪加速度が徐々に
大きくなり、車輪加速度が所定閾値αを越えたとき（時
刻ｔ２１）、制動液圧の増圧勾配を変更する。その後、
さらに制動液圧が上昇して、車輪の制動力が路面反力を
越えて、車輪速度が急激に減少し始めて、車輪のスリッ
プが所定値λに達したとき（時刻ｔ２２）、減圧を行っ
て、従来のアンチロックブレーキ制御を開始する。この
ように、従来のようなアンチロックブレーキ制御の開始
前に一旦増圧の勾配を変化させることにより、路面摩擦
係数の高い路面で荷重移動に合わせて制動力を上げるこ
とができ、制御初期に十分な制動力を得ることができ
る。また、路面摩擦係数の低い路面では制御開始が遅
れ、制動液圧の圧力超過を排除することができ、制御開
始時にスリップが深くなることを防止して、走行安定性
を確保することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記提案による従来の
アンチロックブレーキ制御装置において、車輪速度及び
その加速度の状態より制動力が制御されているので、上
記提案による制御行わなければならないような状況は、
急激に制動力が増加した場合である。従って、上記提案
はこのような場合の問題を解決するためのものであり、
このような場合、動力装置であるエンジンと車輪駆動軸
を介して連結された車輪（駆動輪）は急激に減速しよう
とするが、エンジンは大きな慣性を持っているため、エ
ンジンは車輪より緩やかに減速する。従って、エンジン
と車輪とを連結する車輪駆動軸には大きなねじりが発生
し、この車輪駆動軸のねじりの影響を受けて、車輪が制
動力と路面反力に応じた動きをしなくなる。

【０００６】すなわち、駆動輪における急激な制動力の
増加時には、駆動輪の回転がエンジン回転と比べて低下
することから、駆動輪にはエンジンからの影響を受け
て、回転数が低下するのを妨げて、駆動輪を回転させよ
うとする駆動力が働き、逆にエンジンには、回転を低下
させようとする制動力が働く。駆動輪には駆動力として
ねじりがかかるため、制動力が路面反力近くまで増加し
ても、駆動輪は大きく減速せず、さらに、制動力が増加
して車輪が減速し始めたときに、前記提案である条件が
成立して増圧勾配が変更される。しかし、既に、路面反
力以上の制動力が発生している可能性があり、制動力を
減少させるための制御を始めたときには、既に、制動力
は大きく路面反力を越えて、制動液圧の圧力超過になる
可能性があった。

【０００７】本発明は、前述のような問題点を解決しよ
うとするものであり、エンジン等の駆動装置と車輪駆動
軸を介して連結された車輪との間に発生するねじりトル
クを検出して、車輪加速度をねじりトルクで補正した補
正加速度によって判断することにより、ねじりの影響を
考慮した増圧勾配を設定することができ、制動液圧の超
過を防ぐことができるアンチロックブレーキ制御装置を
提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
るアンチロックブレーキ制御装置は、車両の各車輪の回
転速度を検出する車輪速度検出手段と、前記車輪速度検
出手段により求められた車輪速度から車輪の加速度を演
算する車輪加速度演算手段と、駆動装置に連結された各
車輪の駆動軸にかかるねじりトルクを検出するねじりト
ルク検出手段と、前記車輪加速度演算手段から得られる
車輪加速度を、前記ねじりトルク検出手段より求められ
るねじりトルクで補正した値である補正加速度を算出す
る補正加速度演算手段と、車輪の挙動を示す車輪加速度
の状態とねじりトルクの影響を示す補正加速度との状態
により、制動力の増加する勾配を変化させるように制動
力を制御する指令を発する制御指令手段と、前記指令に
基づき制動力を制御する制動力調整手段と、を備えるも
のである。

【０００９】この発明の請求項２に係るアンチロックブ
レーキ制御装置は、前記車輪加速度にフィルタ処理を施
し、過渡的な変動を除去した第２の車輪加速度を算出す
るフィルタ演算手段を更に備え、前記制御指令手段が、
第２の車輪加速度が所定値以下のときにおいて、車輪加
速度が所定値以下、あるいは補正加速度が所定値以下で
あるとき、制動力の増加する勾配を変化させるように制
動力を制御するように構成される。

【００１０】この発明の請求項３に係るアンチロックブ
レーキ制御装置は、前記制御指令手段が、第２の車輪加
速度が所定値以下であり、車輪加速度が所定値以下であ
り、且つ補正加速度が所定値以下であるとき、制動力を
保持させることにより制動力増加時の勾配をさらに低下
させるように制動力を制御するように構成される。

【００１１】この発明の請求項４に係るアンチロックブ
レーキ制御装置は、車体の加速度を求める車体加速度算
出手段を更に備え、前記制御指令手段が、前記車体加速
度による車体の状態と、車輪の挙動を示す車輪加速度
と、ねじりトルクの影響を示す補正加速度とにより、制
動力の増加する勾配を変化させるように制動力を制御す
るように構成される。

【００１２】この発明の請求項５に係るアンチロックブ
レーキ制御装置は、前記制御指令手段が、現在制御され
ている車輪以外の車輪のうち少なくとも１つの車輪の制
動力の減少制御が開始したことと、車輪の挙動を示す車
輪加速度と、ねじりトルクの影響を示す補正加速度とに
より、制動力の増加する勾配を変化させるように制動力
を制御するように構成される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の実施の形態について説明する。先ず、本発明の基本的
概念について図１を参照して説明する。図１に示すよう
に、本発明のアンチロックブレーキ制御装置は、車両の
各車輪の回転速度を検出する車輪速度検出手段１０１
と、その車輪速度検出手段１０１により求められた車輪
速度から車輪の加速度を演算する車輪加速度演算手段１
０２と、エンジン等の駆動装置に連結された各車輪の駆
動軸にかかるねじりトルクを検出するねじりトルク検出
手段１０３と、車輪加速度演算手段１０２から得られる
車輪加速度を、ねじりトルク検出手段１０３より求めら
れるねじりトルクで補正した値である補正加速度を算出
する補正加速度演算手段１０４と、車輪の挙動を示す車
輪加速度の状態とねじりトルクの影響を示す補正加速度
との状態により、制動力の増加する勾配を変化させるよ
うに制動力を制御する指令を発する制御指令手段１０５
と、前記指令に基づき制動力を制御する制動力調整手段
１０６とを備えるものである。エンジン等の駆動装置と
車輪駆動軸とを介して連結された車輪との間に発生する
ねじりトルクを検出し、車輪加速度に補正として前記ね
じりトルクを加えた補正加速度を求める。この補正加速
度は、次のようにして求めることができる。

【００１４】車輪駆動軸がねじられた場合、それを考慮
に入れた車輪の運動方程式は、 Ｉｗ・（ｄω／ｄｔ）＝μ・Ｗ・ｒ−Ｔｂ−Ｔｔ （１） と表すことができる。ここで、Ｉｗは車輪の慣性モーメ
ントであり、ωは車輪の回転角速度、Ｔｔはねじりトル
ク、μは路面の摩擦係数、Ｗは車輪にかかる荷重、ｒは
車輪半径、Ｔｂはブレーキトルクである。

【００１５】車輪角速度ωと車輪加速度Ｇｗとの関係
は、次式 Ｇｗ＝Ｋｒ・（ｄω／ｄｔ） （２） となる。ここで、Ｋｒは定数である。すなわち、補正加
速度Ｇｃは車輪加速度ＧｗとねじりトルクＴｔにより式
（１）、（２）から、 Ｇｃ＝Ｇｗ＋（Ｋｒ／Ｉｗ）・Ｔｔ （３） として演算される。

【００１６】さらに、補正加速度Ｇｃは、式（１）、
（３）から、 Ｇｃ＝（Ｋｒ／Ｉｗ）・（μ・Ｗ・ｒ−Ｔｂ） （４） と表すことができ、路面摩擦係数μ、車輪荷重Ｗによっ
て生じる路面からの反力μ・Ｗと車輪半径ｒから求めら
れるタイヤトルクμ・Ｗ・ｒと制動液圧によって生じるブ
レーキトルクＴｂとの関係を補正加速度Ｇｃで求めるこ
とができる。

【００１７】従って、ねじりトルクが駆動力として働く
とき（Ｔｔ＜０）、補正加速度は車輪加速度よりも大き
な減速を示すことになる。これは、式（４）からでも分
かる通り、制動力が路面反力以上となっても、車輪がね
じりトルクにより駆動されているときには、車輪加速度
にその影響は現れにくいが、路面反力と制動力との関係
を補正加速度Ｇｃから知ることができる。そして、補正
加速度と車輪加速度という２つの状態により増加する制
動力の勾配を変化させることができる。すなわち、ねじ
りトルクが駆動力として車輪に働いて車輪の減速度が現
れていない場合においても、補正加速度を求めることに
より、制動力の勾配を変えることができる。

【００１８】実施の形態１．図２乃至図４は本発明の一
実施の形態である車両に装備されたアンチスキッド制御
装置の構成を示すものである。図２は全体構成を表した
概略構成図である。図３はアクチュエータの詳細構成を
示す詳細構成図である。図４はコントローラの構成を示
すブロック図である。

【００１９】図２において、車両の各車輪１ａ−１ｄに
近接して、各車輪の速度を検出するための電磁ピックア
ップ式あるいは光電変換式の車輪速度センサ２ａ−２ｄ
が配置されており、これらの車輪速度センサ２ａ−２ｄ
は、対応する車輪１ａ−１ｄの回転に応じて信号を発生
するものである。尚、これらの車輪速度センサ２ａ−２
ｄは前記車輪速度検出手段１０１を構成する。

【００２０】車輪１ａ−１ｄのうち駆動輪１ａ、１ｂに
は、差動装置５を介してエンジン６に連結されるアクス
ルシャフト４が取り付けられている。差動装置５と各駆
動輪１ａ、１ｂとを接続するアクスルシャフト４ａ、４
ｂ上にはトルクセンサ３ａ、３ｂが取り付けられてい
る。制御対象となる車両が前輪駆動車である場合には、
駆動輪１ａ、１ｂは前輪になり、後輪駆動の場合は駆動
輪１ａ、１ｂは後輪となる。トルクセンサ３ａ、３ｂは
駆動輪側に取り付けられている。

【００２１】具体的には、各トルクセンサ３ａ、３ｂは
次のように構成されている。すなわち、対応するアクス
ルシャフト４ａ、４ｂに、ブリッジ回路として構成され
た歪みゲージをアクスルシャフト４ａ、４ｂのねじりト
ルクに応じた量だけ歪むように取り付け、この変化をブ
リッジ両端の電圧で検出、増幅して、スリップリングを
介し、あるいは電磁波に置き換えて、回転しているアク
スルシャフト４ａ、４ｂ上のトルクセンサ３ａ、３ｂか
ら後述するコントローラ１１へ信号を伝達する。尚、ト
ルクセンサ３ａ、３ｂは前記ねじりトルク検出手段１０
３を構成する。

【００２２】各車輪１ａ−１ｄにはブレーキ装置７ａ−
７ｄが取り付けられており、これらのブレーキ装置７ａ
−７ｄは前記制動部材を構成する。

【００２３】ブレーキペダル８にはロッド等の伝達部材
を介してマスタシリンダ９が接続されており、ブレーキ
ペダル８が踏み込まれると、ブレーキペダル８の踏み込
み力に対応した制動圧力がマスタシリンダ９内に発生さ
れる。マスタシリンダ９からの制動圧力は、アクチュエ
ータ手段１０により、後述するコントローラ１１からの
出力に応じて調整されてブレーキ装置７に送られる。ア
クチュエータ手段１０は４つの車輪１ａ−１ｄにそれぞ
れ対応した４つのアクチュエータ手段１０ａ−１０ｄか
ら構成されている。尚、アクチュエータ手段１０は前記
制動圧調整手段１０５を構成する。

【００２４】コントローラ１１は、車輪速度センサ２ａ
−２ｄ及びトルクセンサ３ａ、３ｂからの信号を受け、
アンチスキッド制御のための演算並びに制御処理を行
い、アクチュエータ手段１０を駆動する出力信号を発生
する。

【００２５】次に、アクチュエータ手段１０は図３に示
すように構成されている。アクチュエータ手段１０は、
前述のように、ブレーキ装置７ａ−７ｄに対応したアク
チュエータ１０ａ−１０ｄからなるが、各アクチュエー
タは同様に構成されているので、ここではアクチュエー
タ１０ａについて説明するが、以下の説明は他のアクチ
ュエータ１０ｂ−１０ｄにも同様に当てはまるものであ
る。

【００２６】アクチュエータ１０ａは、マスタシリンダ
９からブレーキ装置７ａに至る経路には保持用ソレノイ
ドバルブ１２が介装され、また、ブレーキ装置７ａから
リザーバタンク１４、液圧回収用のポンプ１５を介して
マスタシリンダ９に至る液圧回収経路中には減圧用ソレ
ノイドバルブ１３が介装され、これらの保持用ソレノイ
ドバルブ１２及び減圧用ソレノイドバルブ１３はコント
ローラ１１により通電、あるいは遮断制御されることに
より切り換えを行うものである。符号１６はコントロー
ラ１１の出力に応じてポンプ１５のモータと電力供給源
との間の接続をスイッチングするモータリレーを表す。

【００２７】このような構成において、ブレーキペダル
８を踏み込むことにより、マスタシリンダ９に圧力が供
給され、マスタシリンダ９からアクチュエータ１０ａ−
１０ｄの保持用ソレノイド１３を通して制動液がブレー
キ装置７ａ−７ｄに流入し、制動圧が上昇する。

【００２８】ここで、コントローラ１１から減圧信号が
出力されると、保持用ソレノイドバルブ１２及び減圧用
ソレノイドバルブ１３が通電され、それらの電磁ソレノ
イドが駆動される。これにより、マスタシリンダ９とブ
レーキ装置７ａ−７ｄとの間の経路は遮断され、その代
わりブレーキ装置７ａ−７ｄとリザーバタンク１４間と
の経路が接続される。そのため、ブレーキ装置７ａ−７
ｄ内の制動液圧はリザーバタンク１４へ流出し、制動圧
力は減少する。これと同時にモータリレー１６を駆動さ
せることによりポンプ１５を作動させて、リザーバタン
ク１４へ流出した制動液を高圧にしてマスタシリンダ９
へ戻し、次の制御に備える。

【００２９】その後、コントローラ１１から保持信号が
出力されると、保持用ソレノイドバルブ１２のみが通電
され、全ての経路が遮断され制動圧力は保持される。

【００３０】さらに、コントローラ１１から増圧信号が
出力されると、保持用ソレノイドバルブ１２及び減圧用
ソレノイドバルブ１３への給電が遮断され、マスタシリ
ンダ９とブレーキ装置７ａ−７ｄとの間の経路が再び接
続され、マスタシリンダ９に戻された高圧の制動液と、
ポンプ１５から吐出される制動液とが再びブレーキ装置
７ａ−７ｄに流入し、制動圧力は増加する。

【００３１】以上のように、車輪のロックを防止するた
めに、コントローラ１１から出力される指令に従って、
減圧、保持及び増圧を繰り返して、制動圧力が調整され
る。

【００３２】コントローラ１１は図４に示すような回路
構成になっている。図４において、コントローラ１１
は、車速センサ２ａ−２ｄの出力信号をマイクロコンピ
ュータ２３による処理に適したパルス信号に整形して出
力する波形整形回路２０ａ−２０ｄと、トルクセンサ３
ａ、３ｂからの各信号をマイクロコンピュータ２３の処
理に適したアナログ信号にする増幅回路２１ａ、２１ｂ
と、イグニッションスイッチ２７のオン時にマイクロコ
ンピュータ２３等に定電圧を供給するための電源回路２
２と、ＣＰＵ２３ａ、ＲＡＭ２３ｂ、ＲＯＭ２３ｃ、Ｉ
／Ｏインターフェイス２３ｄ等を備えたマイクロコンピ
ュータ２３と、マイクロコンピュータ２３からの制御信
号に応じた出力信号をアクチュエータ１０ａ−１０ｄへ
供給してアクチュエータ１０ａ−１０ｄの各電磁ソレノ
イドを駆動するためのアクチュエータ駆動回路２４ａ−
２４ｄと、常開接点１６ａを持つモータリレー１６のコ
イル１６ｂに通電して常開接点１６ａをオンさせるため
の駆動回路２５とから構成される。

【００３３】以上の構成を持つ前記コントローラ１１内
のマイクロコンピュータ２３による動作を図５及び図６
に示すフローチャートに基づいて説明する。先ず、全体
の処理の流れを示す図５において、ステップＳ１はＲＡ
Ｍ２３ｂ、Ｉ／Ｏインターフェイス２３ｄ等の初期設定
を行う。

【００３４】次に、ステップＳ２で車輪速度Ｖｗの演算
を行う。車輪速度Ｖｗの演算方法の一例としては、各車
輪１ａ−１ｄの回転に伴い車輪速度センサ２ａ−２ｄか
ら出力信号が波形整形増幅回路２０ａ−２０ｄに入力さ
れて、車輪回転速度に応じた周波数のパルス信号が波形
整形増幅回路２０ａ−２０ｄよりマイクロコンピュータ
２３へ入力され、この入力に基づいてマイクロコンピュ
ータ２３は車輪速度演算処理（ステップＳ２）を行い、
この処理後から測定を始めるパルス数Ｐｎをカウント
し、測定開始後からの時間Ｔｎを測定する。

【００３５】ここで、次式、 Ｖｗ＝Ｋｖ・（Ｐｎ／Ｔｎ） （５） より車輪速度Ｖｗを求める周期計測法等がある。ここ
で、Ｋｖは定数であり、車輪径、車輪速度センサ２の特
性等により決定される。

【００３６】次に、ステップＳ３で車輪加速度Ｇｗの演
算を行う。先のステップＳ２で求めた車輪速度Ｖｗ、１
制御周期前のステップＳ２で求めた車輪速度Ｖｗｌ、及
び本処理を行う制御周期ＴＬに基づいて、車輪加速度Ｇ
ｗを、 ＧＷ＝Ｋｇ・（Ｖｗ−Ｖｗ１）／ＴＬ （９） の式より求めることができる。ここで、Ｋｇは定数であ
る。従って、車輪加速度Ｇｗは、Ｇｗ＞０で車輪が加速
することを示し、Ｇｗ＜０で減速することになる。

【００３７】ステップＳ４では、車輪加速度Ｇｗにフィ
ルタ処理を施した第２の車輪加速度Ｇｆを算出する。第
２の車輪加速度Ｇｆは、突起乗り越え、悪路走行時等に
車輪が路面の凹凸に追随して車輪加速度が振動すること
を抑えるように補正された車輪加速度である。

【００３８】ステップＳ５において、各車輪１ａ−１ｄ
の車輪速度Ｖｗから車体速度Ｖｂを推定する。推定方法
として、１制御周期前の車体速度Ｖｂｌを−１ｇの勾配
で減速させた値と、４つの車輪１ａ−１ｄの車輪速度Ｖ
ｗの中で最も高速なものを車体速度Ｖｂとする。また、
スリップは、車体速度Ｖｂと車輪速度Ｖｗとの差を算出
することにより求められる。

【００３９】ステップＳ６でねじりトルクＴｔを求め
る。トルクセンサ３ａ、３ｂからアクスルシャフト４
ａ、４ｂのねじりトルク量に応じた電圧値が増幅回路２
１ａ、２１ｂを介してマイクロコンピュータ２３に入力
され、これをマイクロコンピュータ２３内でアナログ−
デジタル変換を行ってねじりトルクＴｔを求める。

【００４０】ステップＳ７では、車輪加速度Ｇｗとねじ
りトルクＴｔとにより式（３）を用いて補正加速度Ｇｃ
を演算する。

【００４１】ステップＳ８では、後述するように、制動
圧力が増減制御されるもので、このステップは減圧、保
持及び増圧指令を決定する処理である。

【００４２】ステップＳ９では、上記ステップＳ８の増
減圧制御処理にて決定された指令に基づいて、コントロ
ーラ１１からアクチュエータ１０ａ−１０ｄへ信号を出
力する。アクチュエータ１０ａ−１０ｄは減圧、保持及
び増圧の３種類のモードしかないため、例えば、制動圧
力を緩やかに増圧したい場合、すなわち増圧のゲインを
抑えたい場合には、増圧信号の間に保持信号を周期的に
出力して緩やかに増圧する処理を行い、減圧の場合が生
じても増圧と同様な処理を施す。

【００４３】以上の処理を行い、所定制御周期時間にな
ればステップＳ２に戻る。これをイグニッションスイッ
チ２７が切られるまで繰り返し行う。

【００４４】次に、ブレーキ圧力の減圧、保持、あるい
は増圧を決定する増減圧制御処理Ｓ８について図６に示
すフローチャートについて説明する。

【００４５】ステップＳ１１では、減圧、保持、増圧と
いった通常のアンチロックブレーキ制御を開始する条件
判定を行い、スリップが所定値λ以上であり、且つ車輪
加速度が所定値α２以下のとき、制御を開始すると判定
し、ステップＳ１８へ進み、そうでなれば、ステップＳ
１２へ進む。

【００４６】ステップＳ１２では、アンチロックブレー
キ制御を行っているかどうかを判定し、制御中であれ
ば、ステップＳ１８へ進む。制御していなければ、ステ
ップＳ１３へ進む。すなわち、通常のアンチロックブレ
ーキ制御と、本発明に係る制動力の上昇勾配を変更させ
る制御とを分離し、通常のアンチロックブレーキ制御で
は、ステップＳ１８以降の処理を行う。

【００４７】ステップＳ１３では、フィルタ処理を施し
た第２の車輪加速度Ｇｆが所定値γ以下であるかどうか
を判定し、所定値γ以下であれば、ステップＳ１４へ進
み、そうでなければステップＳ１５へ進む。この判定
は、車輪加速度Ｇｗが悪路等の走行により一時的に、そ
れも路面からのノイズ（路面の凹凸による車輪振動）に
より、増圧勾配を変更する制御を行うことを防ぐととも
に、安定的に車輪が減速している状態、すなわち制動力
が高い状態でのみ、増圧勾配を変更する制御を行うため
である。

【００４８】ステップＳ１４では、いずれかの車輪がア
ンチロックブレーキ制御中であるかどうかを判定し、制
御中であるならばステップＳ１５へ進む。そうでなけれ
ばステップＳ２０へ進む。この判定では、左右の車輪の
摩擦係数の大きく異なる路面において、それぞれの路面
摩擦係数に合わせて制御を行うと、左右の車輪に対する
路面の摩擦係数が異なることから左右の車輪の制動力に
は大きな差が現れ、車体は急激に旋回しようとして大き
なヨーを発生する。このヨーを抑えるために、高摩擦係
数側の制動力を急激に高めず徐々に上昇させることによ
り、これを防ぐことができる。また、このような場合、
低摩擦係数の路面に対する制動力から勾配を変化させる
ための変更点を、車輪に対する路面反力と該車輪の制動
力との関係により表される車輪加速度と補正加速度とか
ら検出することはできない。従って、他の車輪情報をこ
のための判定手段として用い、すなわち他の３つの車輪
のうちいずれかがアンチロックブレーキ制御（減圧制
御）に入ったかどうかの判定を用いる。

【００４９】ステップＳ１５では、車輪加速度Ｇｗが所
定値α１以下であるとき、ステップＳ１６へ進み、所定
値α１以上であるとき、ステップＳ１７へ進む。

【００５０】ステップＳ１６では、補正加速度Ｇｃが所
定値β以下であるとき、ステップＳ２２へ進んで制動液
圧を保持する。そうでなければ、ステップＳ２１へ進ん
で緩増圧を指令する。ここで、車輪は急激な減速度を示
しており、補正加速度も十分に減速している。すなわ
ち、制動力としては、適当な制動力であり、この制動力
を保持することにより、制動力の減少タイミングを遅ら
せて、車体の減速力を高めることができる。また、車輪
は急激な減速を示しているが、補正加速度が示さない場
合には、車輪は急激に沈み始めているから、スリップが
大きくなる前に、増圧勾配を変更し、制動力の変化を緩
やかにすることで、スリップの急激な増大を軽減し、安
定性を確保することができる。

【００５１】ステップＳ１７では、補正加速度Ｇｃが所
定値β以下であるときには、ステップＳ２１へ進んで緩
増圧を指令し、保持、増圧を周期的に繰り返す。所定値
β以上であるときには、バルブ制御を行わずに増圧状態
にしておき、ブレーキ踏力に応じた制動力を発生させる
ようにする。車輪速度が急激に沈み（減少）始めること
により、駆動軸がねじれて車輪を駆動させようと働く。
このため、車輪加速度は大きな減速を発生させないの
で、車輪速度では判定できない。そこで、ねじりの影響
を求めることができる補正加速度を用いることにより、
路面反力に対して、制動力が十分であるかどうかを判定
することができる。このとき、制動力の上昇勾配を変更
することで、制御開始時の制動力の増大し過ぎを抑える
ことができる。

【００５２】ステップＳ１８では、通常のアンチロック
ブレーキ制御を行う。すなわち、車輪加速度が所定減速
度α２以下であるときには、車輪はロック傾向になると
判定して、ステップＳ２３にて制動液圧を減圧するよう
に指令する。制動力を低下させることによりロック傾向
をなくし、車輪を車体速度まで復帰させる。

【００５３】ステップＳ１８で、車輪加速度が所定減速
度α２より大きいときには、ステップＳ１９へ進む。ス
テップＳ１９では、スリップＳが所定値ｂ以上、あるい
は車輪加速度Ｇｗが所定値ｄ以上である場合、車輪がロ
ック傾向から回復している状態であると判定して、ステ
ップＳ２２へ進んで制動液圧の保持を指令し、車輪が車
体速度近くまで復帰するのを待つ。スリップＳが所定値
λ２未満、且つ車輪加速度Ｇｗが所定値α３未満になっ
たとき、緩増圧の指令を出すステップＳ２１へ進む。車
輪速度が車体速度まで回復するまで待ち、車体速度まで
車輪速度が復帰したと判定したときには、徐々に制動力
を上昇させる。

【００５４】ステップＳ２１では、制動液圧を緩やかに
増圧して、制動力を増大させる。増圧が進んでいくと、
再度制動液圧が上昇して路面反力を越えると、車輪がロ
ック傾向になる。そこで、減圧指令を出して制動液圧を
減少させる。このような減圧、保持、増圧というサイク
ルを車輪が停止するまで、あるいはロック傾向がなくな
るまで繰り返し続ける。

【００５５】以上を各ステップの処理毎にそれぞれの車
輪について行う。駆動輪１ａ、１ｂに属する車輪のアン
チスキッド制御は、上述したねじりトルクを用いて車輪
加速度を補正して、駆動輪側のブレーキ装置７ａ、７ｂ
の増減圧の制御を行う。しかし、従動輪１ｃ、１ｄで
は、駆動輪１ａ、１ｂのように、車輪軸に大きなねじり
トルクは発生しない。そのため、ねじりトルクＴｔは働
かないものとして考え、Ｔｔ＝０とし、同一の処理を行
えばよい。また、クラッチを切った場合、すなわち、エ
ンジン６と駆動輪１ａ、１ｂとを遮断するとき、エンジ
ン６の慣性が駆動輪１ａ、１ｂに働くことはなく、ねじ
りトルクは小さくなり、従動輪１ｃ、１ｄと同様に、Ｔ
ｔ＝０の制御が行われる。

【００５６】次に、以上の処理を行ったときの動作を図
７及び図８に基づいて説明する。図７は、一連の制御を
示すタイムチャートである。制動液圧を急激に上昇させ
ると、車輪速度は急激に減少し始めるが、ねじりトルク
が駆動力として働き、車輪の減速は抑えられる。しか
し、補正加速度は、ねじりトルクが増大することにより
徐々に大きくなることから、所定値βを越えることがで
きる。その後、時刻ｔ１にて第２の車輪加速度が所定値
γを越えたとき、アクチュエータ１０ａ−１０ｄを駆動
させて、保持指令を周期的に繰り返し出力し、制動液圧
を増圧させるための勾配を変更する。

【００５７】さらに、制動液圧を上昇させて行くと、車
輪加速度が所定値α１以下になるため、車輪加速度と補
正加速度の両条件が満たされ、制動液圧を保持するよう
に指令する。これにより、適切な制動液圧の保持がで
き、車体の制御初期の制動力の向上、不必要な制動力の
増大を抑えることができる。

【００５８】その後、時刻ｔ３にて、車輪速度Ｖｗがス
リップλ１（車体速度Ｖｂとの差）を越えて減少する
と、車輪がロック傾向にあると判定して、減圧指令を出
力し、アンチロックブレーキ制御を開始する。

【００５９】図８は、他の３輪のうちいずれかの車輪が
アンチロックブレーキ制御（制動液圧の減少）を先に開
始した場合の一連の制御を示すタイムチャートである。

【００６０】制動液圧を上昇させ、時刻ｔ１１にて、他
の３輪のうちいずれかに対してアンチロックブレーキ制
御（減圧）が開始される。

【００６１】その後、補正加速度Ｇｃが所定値β以下に
なったとき（時刻ｔ１２）、制動液圧の増圧勾配を変
え、緩増圧を行うように指令する。このとき、第２の車
輪加速度Ｇｆは所定値γに達していない。しかし、上記
時刻ｔ１１にて、他の車輪がアンチロックブレーキ制御
を開始したことで、増圧勾配を変更することができる。
これにより、高摩擦係数側の路面の車輪に対する制動力
の上昇を緩和させて、車両に発生するヨーモーメントを
抑えることができる。

【００６２】時刻ｔ１３にて、車輪加速度Ｇｗが所定値
α１を越えて減少したとき、制動液圧の保持に切り替え
る。その後、時刻ｔ１４にて、スリップが閾値λ１を越
えたとき、制動液圧を減圧してアンチロックブレーキ制
御を開始する。

【００６３】実施の形態２．実施の形態１においては、
図６のステップＳ１３にて、車輪加速度Ｇｗにフィルタ
処理を施した第２の車輪加速度Ｇｆを用いて、悪路等の
走行による車輪のノイズ（車輪振動）にて増圧勾配を変
更する制御を行わずに、高い制動力のみで制御すること
の可否を判定するようにしたものである。

【００６４】しかし、この第２の車輪加速度Ｇｆを利用
する代わりに、車体加速度を用いてもよい。その理由
は、車体加速度は、車輪加速度Ｇｗにフィルタ処理を施
した第２の車輪加速度Ｇｆと同様に、ノイズ的な車輪の
動作の影響を受けない加速度であるためである。さら
に、車体加速度を用いることにより、車輪にかかる荷重
の変動を検出することができ、荷重移動が生じている最
中に適切に制動力を調整して、荷重移動による路面反力
を高めることができる。

【００６５】ステップＳ１３では、第２の車輪加速度Ｇ
ｆの代わりに車体減速度Ｇｂが所定値γ以下であるかど
うかを判定し、所定値λ以下であれば、ステップＳ１４
へ、そうでなければステップＳ１５へ進む。この判定に
は、車輪速度Ｖｗから推定した車体速度Ｖｂの変化量を
演算することにより、車体減速度Ｇｂを求める。すなわ
ち、図５のステップＳ５の車体速度演算処理で今回演算
した車体速度Ｖｂと前回演算した車体速度Ｖｂｌとの差
をとり、次式から車体加速度Ｇｂを算出する。 Ｇｂ＝Ｋｇ・（Ｖｂ−Ｖｂｌ） （７）

【００６６】また、車体減速度Ｇｂは、車輪速度Ｖｗよ
り推定した車体速度Ｖｂにより算出する以外に、車体の
前後方向（長手方向）の加速度を検出するセンサを用い
て、この検出値を車体加速度Ｇｂとして用いてもよい。 実施の形態３．上記実施の形態１及び実施の形態２で
は、ねじりトルクを各駆動輪１ａ、１ｂに連結されたア
クスルシャフト４ａ、４ｂに取り付けられた歪みゲージ
を持つトルクセンサ３ａ、３ｂから求めたが、駆動輪が
ディファレンシャルギヤ等の差動装置５を介してエンジ
ン６と連結されているような場合、図２の全体構成に示
されたプロペラシャフト等の駆動軸３３に、ねじりトル
クを検出するトルクセンサを取り付けても、前記実施の
形態１と同様な効果を得ることができる。

【００６７】差動装置を介して左右につながれた車輪に
は同じトルクがかかり、従って、左右輪にかかるねじり
トルクは同じになる。すなわち、エンジン６と差動装置
５とをつなぐ駆動軸３３にかかるトルクを検出すること
により、左右輪には、検出値の半分のねじりトルクがか
かることになる。

【００６８】実施の形態４．上記実施の形態１及び実施
の形態２では、ねじりトルクを各駆動輪１ａ、１ｂに連
結されたアクスルシャフト４ａ、４ｂ、あるいは駆動軸
３３に取り付けられた歪みゲージを持つトルクセンサ３
ａ、３ｂから求めたが、エンジン６等の駆動装置の回転
数を求めることにより同様のトルクを検出することがで
きる。図２に示す構成では、エンジンの回転数は、クラ
ンク角センサ等のエンジン回転センサ３１から求める。
駆動輪１ａ、１ｂとエンジン６とは差動装置５を介して
連結されていることから、左右にかかるねじりトルクは
同一となり、左右の駆動輪１ａ、１ｂの回転角度とエン
ジン６の回転角度との位相関係を捉え、その位相差を求
めることでねじり角度を算出し、これに比例したねじり
トルクを求めることができる。

【００６９】ここで、エンジン６の回転角度はエンジン
回転センサ３１から求め、また左右の駆動輪１ａ、１ｂ
の回転角度は車輪速度センサ２ａ、２ｂにより求める。
ねじりトルクが小さく、エンジン６にトルク負荷の少な
いようなとき、例えば、制動圧力の制御開始前を捉え、
駆動輪１ａ、１ｂとエンジン６との位相差はないものと
し、それぞれの角度をリセットしておく。制御開始時か
ら、駆動輪１ａ、１ｂ、エンジン６のパルスをカウント
し、このカウント値を左右の駆動輪１ａ、１ｂの回転角
度θｒ、θｌと、エンジン６の回転角度θｅとすると、
ねじり角θｔは、次式 θｔ＝Ｋｉ・θｅ−（θｒ＋θｌ）／２ （８） となり、ねじりトルクＴｔは、ねじり剛性Ｋｐから Ｔｔ＝Ｋｐ・θｔ （９） として求められる。

【００７０】また、左右の駆動輪にかかるねじりトルク
Ｔｔはエンジン６にも同様にかかる。アンチロックブレ
ーキ装置（ＡＢＳ）の作動時、アクセルペダル８を離す
と、エンジン６から生じる出力トルクは小さくなる。そ
のため、エンジン６は大きな慣性を持つ物体と考えら
れ、エンジン６の回転数（回転速度）ωｅの変化量を捉
えて、次式に示すエンジン自身の運動を求めることによ
り駆動輪１ａ、１ｂにかかるねじりトルクを求めること
ができる。 Ｔｔ＝Ｋ・（ｄωｅ／ｄｔ） （１０）

【００７１】以上のように、エンジン６の回転数ωｅを
求めることにより、ねじりトルクの生じたときの位相角
を求めて、トルク換算を行うことにより、ねじりトルク
を算出することができる。あるいは、駆動輪１ａ、１ｂ
にかかるトルクがエンジン６にもかかり、それによりエ
ンジン６が運動を起こし、その運動を求めることによ
り、ねじりトルクを算出することができる。以上の方法
により求めたねじりトルクを実施の形態１に用いること
により、同様な結果を得ることができる。

【００７２】実施の形態５．上記実施の形態４ではエン
ジン６の回転数ωｅを検出していたが、図２に示す駆動
軸３３の回転数を検出しても良く、特に、自動変速装置
を持つ車両においては、駆動輪１ａ、１ｂはトルクコン
バータを介してエンジン６と接続されるため、直接エン
ジン６と接続されず、駆動輪１ａ、１ｂから生じたトル
クがエンジン６に伝達されることは少ない。そのため、
駆動軸３３の回転数を軸回転センサ３４によって検出し
て、実施の形態４と同様な手法を用いることにより、同
様な結果を得ることができる。

【００７３】実施の形態６．上記実施の形態１及び実施
の形態２では２輪駆動車について説明したが、４輪駆動
車においても同様な制御手法を用いて制動圧力を制御す
ることができる。歪みゲージを用いてねじりトルクを計
測する場合には、歪みゲージを４つの車輪のアクスルシ
ャフトにそれぞれ取り付け、各車輪に対して、前記各実
施の形態に示した処理と同様の処理を行うことで同様の
効果を得ることができる。

【００７４】また、実施の形態３で示した駆動軸のねじ
りを検出する場合には、エンジン６から４輪に至るまで
に差動装置を介在させているときには、前記差動装置に
より出力側、つまり車輪側にある２軸には同一のトルク
が働くため、入力側、つまりエンジン側の軸にトルクセ
ンサを設けることにより、その出力に現れるトルクを求
めることができる。すなわち、４輪を駆動するために、
エンジン６の全て動力を差動装置により前後輪あるいは
左右の車輪に分割するときには、エンジン６から前方及
び後方の駆動軸に動力を分ける差動装置までの間にトル
クセンサを設けることにより、４輪にかかるねじりトル
クを求めることができる。

【００７５】実施の形態４で示したようにエンジン回転
数を検出して、ねじりトルクを演算する場合、４輪と
も、差動装置により動力を伝達される場合には、式
（９）を使用してもよく、前後に動力を分ける部分に差
動制限装置を働かせたときには、式（８）を前後輪それ
ぞれについて求めることにより、実施の形態１で示した
場合と同様の効果を得ることができる。

【００７６】また、上記したエンジン回転数を検出する
場合と同様に、駆動軸についても同様のことが当てはま
る。

【００７７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、次に述
べるような優れた作用効果を奏するものである。

【００７８】本発明の請求項１に係るアンチロックブレ
ーキ制御装置によれば、ねじりトルクを検出し、そのね
じりトルクを車輪加速度に付加したものを制御に用いる
ようにしたので、車輪にかかるねじりを考慮に入れた制
御が可能となり、インギヤ時（エンジン等の駆動装置と
駆動輪との間の動力伝達を制御するクラッチ等の係合
時）に、駆動軸がねじられても、適正なタイミングで制
動液圧の上昇勾配を変更することにより、制御開始初期
において制動液圧の圧力超過を抑制することができる。
従って、高摩擦係数の路面で高い制動力を維持すること
ができ、且つ、低摩擦係数の路面では制御初期の安定性
を確保することができる。また、左右の車輪に対する摩
擦係数の異なる路面においては、制御初期の車体のヨー
を抑えることができる。さらに、エンジン等の駆動装置
あるいは駆動軸の回転数を検出する手段を用いてねじり
トルクを演算して求めることにより、従来の歪みゲージ
等による駆動軸のトルクの計測に比べて、安価に本装置
を構成することができる。

【００７９】本発明の請求項２に係るアンチロックブレ
ーキ制御装置によれば、車輪加速度にフィルタ処理を施
してそのノイズ的な振動を除去することにより、過渡的
なノイズにより制動力の制御を行わないようにすること
ができるとともに、車輪の挙動が十分な減速を示してい
るか、あるいは補正加速度によりねじりトルクの影響を
考慮して、制動力が路面反力近くにあるか否かを判定す
ることにより、より最適な位置で制動力の増加勾配を変
更することができ、これにより制動効率を高めることが
できる。

【００８０】本発明の請求項３に係るアンチロックブレ
ーキ制御装置によれば、車輪の大きな減速中は、補正加
速度も十分減速しているので、適切な制動力を発揮して
いるときであり、通常通り制動力を上昇させるよりも上
昇勾配を低下させることにより、制動力を減少させるタ
イミングを遅らせて、車両の減速を効率よく行うことが
できる。

【００８１】本発明の請求項４に係るアンチロックブレ
ーキ制御装置によれば、車体減速度を用いることによ
り、車輪にかかる荷重変動を考慮に入れて、荷重変動に
合わせて、制動力の勾配を調整することができ、これに
より制動効率を向上させることができる。

【００８２】本発明の請求項５に係るアンチロックブレ
ーキ制御装置によれば、現在制御されている車輪以外の
車輪のうち少なくとも１つの車輪の制動力の減少制御が
開始したことを検出し、減圧制御を開始したときに、そ
の車輪の増圧勾配を変えることにより、該車輪の制動力
の上昇を和らげることができる。従って、左右の車輪の
一方が高摩擦係数の路面上を走行し、他方の車輪が低摩
擦係数の路面を走行している場合、低摩擦の路面上にあ
る車輪の方が、先に、アンチロックブレーキ制御（減
圧）を開始し始め、その後、高摩擦の路面上にある車輪
が遅れてアンチロックブレーキ制御を開始するが、この
とき、低摩擦側の車輪に比べ高摩擦側の車輪に対する制
動力が大きくなり、左右の制動力が異なるため車体が回
転しようとするが、急激な車体の回転を回避して、操縦
者にハンドル操作の余裕を与えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の基本的概念を示すブロック図であ
る。

【図２】 本発明の一実施の形態を示す全体構成図であ
る。

【図３】 本発明の一実施の形態の１つの車輪に対する
制動液圧調整手段を示す油圧回路図である。

【図４】 本発明の一実施の形態のコントローラの回路
構成図である。

【図５】 本発明の一実施の形態の処理の流れを示すフ
ローチャート図である。

【図６】 本発明の一実施の形態の制動液圧制御の流れ
を示すフローチャート図である。

【図７】 本発明の一実施の形態の動作波形の一例を示
す図である。

【図８】 本発明の一実施の形態の動作波形のその他の
例を示す図である。

【図９】 従来例の動作波形の一例を示す図である。

【符号の説明】

１ａ−１ｄ 車輪、２ａ−２ｄ 車輪速度センサ、３
ａ、３ｂ トルクセンサ、７ａ−７ｄ ブレーキ装置、
１０ アクチュエータ手段、１１ コントローラ、３１
エンジン回転センサ、３２ 駆動軸回転センサ、１０
１ 車輪速度検出手段、１０２ 車輪加速度検出手段、
１０３ ねじりトルク検出手段、１０４補正加速度演算
手段、１０５ 制御指令手段、１０６ 制動液圧調整手
段。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成９年９月１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５３】ステップＳ１８で、車輪加速度が所定減速
度α２より大きいときには、ステップＳ１９へ進む。ス
テップＳ１９では、スリップＳが所定値λ１以上、ある
いは車輪加速度Ｇｗが所定値α１未満である場合、車輪
がロック傾向から回復している状態であると判定して、
ステップＳ２２へ進んで制動液圧の保持を指令し、車輪
が車体速度近くまで復帰するのを待つ。スリップＳが所
定値λ１未満、且つ車輪加速度Ｇｗが所定値α１以上に
なったとき、緩増圧の指令を出すステップＳ２１へ進
む。車輪速度が車体速度まで回復するまで待ち、車体速
度まで車輪速度が復帰したと判定したときには、徐々に
制動力を上昇させる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制動時に車輪が減速してロックしそうに
   なると制動液圧を減圧し、該減圧により車輪速度が回復
   すると再び制動液圧を増圧する動作を繰り返すことによ
   り車輪のロック状態を回避して車両を安全に制動させる
   アンチロックブレーキ制御装置において、 車両の各車輪の回転速度を検出する車輪速度検出手段
   と、 前記車輪速度検出手段により求められた車輪速度から車
   輪の加速度を演算する車輪加速度演算手段と、 駆動装置に連結された各車輪の駆動軸にかかるねじりト
   ルクを検出するねじりトルク検出手段と、 前記車輪加速度演算手段から得られる車輪加速度を、前
   記ねじりトルク検出手段より求められるねじりトルクで
   補正した値である補正加速度を算出する補正加速度演算
   手段と、 車輪の挙動を示す車輪加速度の状態とねじりトルクの影
   響を示す補正加速度との状態により、制動力の増加する
   勾配を変化させるように制動力を制御する指令を発する
   制御指令手段と、 前記指令に基づき制動力を制御する制動力調整手段と、 を備えるアンチロックブレーキ制御装置。
2. 【請求項２】 前記車輪加速度にフィルタ処理を施し、
   過渡的な変動を除去した第２の車輪加速度を算出するフ
   ィルタ演算手段を更に備え、 前記制御指令手段は、第２の車輪加速度が所定値以下の
   ときにおいて、車輪加速度が所定値以下、あるいは補正
   加速度が所定値以下であるとき、制動力の増加する勾配
   を変化させるように制動力を制御する請求項１に記載の
   アンチロックブレーキ制御装置。
3. 【請求項３】 前記制御指令手段は、第２の車輪加速度
   が所定値以下であり、車輪加速度が所定値以下であり、
   且つ補正加速度が所定値以下であるとき、制動力を保持
   させることにより制動力増加時の勾配をさらに低下させ
   るように制動力を制御する請求項１に記載のアンチロッ
   クブレーキ制御装置。
4. 【請求項４】 車体の加速度を求める車体加速度算出手
   段を更に備え、 前記制御指令手段は、前記車体加速度による車体の状態
   と、車輪の挙動を示す車輪加速度と、ねじりトルクの影
   響を示す補正加速度とにより、制動力の増加する勾配を
   変化させるように制動力を制御する請求項１に記載のア
   ンチロックブレーキ制御装置。
5. 【請求項５】 前記制御指令手段は、現在制御されてい
   る車輪以外の車輪のうち少なくとも１つの車輪の制動力
   の減少制御が開始したことと、車輪の挙動を示す車輪加
   速度と、ねじりトルクの影響を示す補正加速度とによ
   り、制動力の増加する勾配を変化させるように制動力を
   制御する請求項１に記載のアンチロックブレーキ制御装
   置。