JPH106956A - 車両のアンチロックブレーキ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】推定車体速度に基づいて定められた目標スリッ
プ率と、スリップ率との偏差に基づくＰＩＤ演算を実行
するＰＩＤ演算手段を備え、該ＰＩＤ演算手段の演算結
果に基づいてブレーキ液圧調整手段の作動を制御する車
両のアンチロックブレーキ制御装置において、乗心地の
悪化を回避した上で、安価なオン・オフ作動ソレノイド
弁を用いることを可能とした簡単な構成でブレーキ圧制
御を行なう。 【解決手段】ＰＩＤ演算手段で得られたＰＩＤ演算値
と、車体速度推定手段で得られた推定車体速度とに基づ
いて予め定められたマップにより制御モードが定めら
れ、該制御モードに応じてブレーキ液圧調整手段の作動
が制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車輪速度を検出す
る車輪速度検出手段と、該車輪速度検出手段で得られた
車輪速度に基づいて車体速度を推定する車体速度推定手
段と、前記車輪速度検出手段で得られた車輪速度ならび
に前記車体速度推定手段で得られた推定車体速度に基づ
いてスリップ率を演算するスリップ率演算手段と、前記
車体速度推定手段で得られた推定車体速度に基づいて目
標スリップ率を定める目標スリップ率設定手段と、目標
スリップ率設定手段で設定される目標スリップ率ならび
にスリップ率演算手段で得られるスリップ率の偏差を算
出する偏差算出手段と、該偏差算出手段で得られる偏差
に基づくＰＩＤ演算を実行するＰＩＤ演算手段とを備
え、該ＰＩＤ演算手段の演算結果に基づいてブレーキ液
圧調整手段の作動を制御する車両のアンチロックブレー
キ制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、かかる制御装置は、たとえば特開
平６−１４４１９５号公報および特開平７−１１７６５
３号公報等により既に知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
ものは、ＰＩＤ演算手段による演算結果に基づいてブレ
ーキ圧をリニアに制御するように構成されており、ブレ
ーキ圧制御用アクチュエータとして高価なリニアソレノ
イド等が必要であり、ブレーキ圧制御用のアクチュエー
タとして一般に用いられる安価なオン・オフ作動ソレノ
イド弁を用いることができず、コスト低減を図るために
は、安価なオン・オフ作動ソレノイド弁を用いた簡単な
構成でアンチロックブレーキ制御を行い得るようにする
ことが望まれる。しかも、安価なオン・オフ作動ソレノ
イド弁を用いた簡単な構成でアンチロックブレーキ制御
を行なうにしても、乗心地の悪化を回避する必要があ
る。

【０００４】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、乗心地の悪化を回避した上で、安価なオン・
オフ作動ソレノイド弁を用いることを可能とした簡単な
構成でブレーキ圧制御を行なうようにした車両のアンチ
ロックブレーキ制御装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、車輪速度を検出する車輪速
度検出手段と、該車輪速度検出手段で得られた車輪速度
に基づいて車体速度を推定する車体速度推定手段と、前
記車輪速度検出手段で得られた車輪速度ならびに前記車
体速度推定手段で得られた推定車体速度に基づいてスリ
ップ率を演算するスリップ率演算手段と、前記車体速度
推定手段で得られた推定車体速度に基づいて目標スリッ
プ率を定める目標スリップ率設定手段と、目標スリップ
率設定手段で設定される目標スリップ率ならびにスリッ
プ率演算手段で得られるスリップ率の偏差を算出する偏
差算出手段と、該偏差算出手段で得られる偏差に基づく
ＰＩＤ演算を実行するＰＩＤ演算手段とを備え、該ＰＩ
Ｄ演算手段の演算結果に基づいてブレーキ液圧調整手段
の作動を制御する車両のアンチロックブレーキ制御装置
において、ＰＩＤ演算手段で得られたＰＩＤ演算値と、
車体速度推定手段で得られた推定車体速度とに基づいて
予め定められたマップにより制御モードを定めるととも
に該制御モードに応じてブレーキ液圧調整手段の作動を
制御する制御モード決定手段を含むことを特徴とする。

【０００６】また請求項２記載の発明は、上記請求項１
記載の発明の構成に加えて、路面の摩擦係数を判定する
摩擦係数判定手段を備え、前記制御モード決定手段が、
該摩擦係数判定手段の判定結果に応じて前記マップを変
更すべく構成されることを特徴とする。

【０００７】さらに請求項３記載の発明は、上記請求項
１記載の発明の構成に加えて、前記制御モード決定手段
が、車輪速度の減速中であるか加速中であるかに応じて
前記マップを変更すべく構成されることを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。

【０００９】図１ないし図１３は本発明を自動二輪車に
適用したときの実施例を示すものであり、図１は自動二
輪車のブレーキ装置の全体構成図、図２は制御ユニット
の構成を示すブロック図、図３は車体速度推定手順を示
すフローチャート、図４は車輪速度に基づく推定車体速
度の演算処理を説明するための図、図５は前輪制御部の
構成を示すブロック図、図６は制御モードを定めるマッ
プを示す図、図７は制御モード選択を説明するためのタ
イミングチャート、図８は制御モードの変更を説明する
ためのタイミングチャート、図９はＰＩＤ演算値を制限
値で制限したときのタイミングチャートを制限しない場
合と対比して示す図、図１０は比例演算値を制限値で制
限したときのタイミングチャートを制限しない場合と対
比して示す図、図１１は積分演算値を制限値で制限した
ときのタイミングチャートを制限しない場合と対比して
示す図、図１２は微分演算値を制限値で制限したときの
タイミングチャートを制限しない場合と対比して示す
図、図１３はＰＩＤ演算値をローパスフィルタで濾波し
たときのタイミングチャートを濾波しない場合と対比し
て示す図である。

【００１０】先ず図１において、ブレーキレバー１の操
作に応じた液圧を出力するマスタシリンダ２と、自動二
輪車の前輪に装着された左右一対の前輪ブレーキＢ_F1，
Ｂ_F2との間には、両前輪ブレーキＢ_F1，Ｂ_F2のブレーキ
液圧を調整可能なブレーキ液圧調整手段３_F が設けられ
る。またブレーキペダル４の操作に応じた液圧を出力す
るマスタシリンダ５と、自動二輪車の後輪に装着された
後輪ブレーキＢ_R との間には、該後輪ブレーキＢ_R の液
圧を調整可能なブレーキ液圧調整手段３_R が設けられ
る。

【００１１】ブレーキ液圧調整手段３_F は、リザーバ６
_F と、両前輪ブレーキＢ_F1，Ｂ_F2およびマスタシリンダ
２間に設けられる常開型電磁弁７_F と、リザーバ６_F お
よび両前輪ブレーキＢ_F1，Ｂ_F2間に設けられる常閉型電
磁弁８_F と、両前輪ブレーキＢ_F1，Ｂ_F2側からマスタシ
リンダ２側にブレーキ液が流通することを許容して常開
型電磁弁７_F に並列に接続されるチェック弁９_F と、吸
入口が吸入弁１０_F を介してリザーバ６_F に接続される
とともに吐出口が吐出弁１２_F を介してマスタシリンダ
２に接続される戻しポンプ１１_F とを備える。

【００１２】またブレーキ液圧調整手段３_R は、リザー
バ６_R 、常開型電磁弁７_R 、常閉型電磁弁８_R 、チェッ
ク弁９_R 、吸入弁１０_R 、戻しポンプ１１_R および吐出
弁１２_R を備えて、前記ブレーキ液圧調整手段３_F と同
様に構成される。

【００１３】しかもブレーキ液圧調整手段３_F の戻しポ
ンプ１１_F と、ブレーキ液圧調整手段３_R の戻しポンプ
１１_R とは、共通のモータ１３により駆動される。

【００１４】ブレーキ液圧調整手段３_F における常開型
電磁弁７_F および常閉型電磁弁８_Fと、ブレーキ液圧調
整手段３_R における常開型電磁弁７_R および常閉型電磁
弁８ _R と、モータ１３とは、制御ユニット１４により制
御される。この制御ユニット１４には、前輪に固着され
たパルサーギア１５_F の側面に対向して固定配置される
前輪用車輪速度センサ１６_F 、後輪に固着されたパルサ
ーギア１５_R の側面に対向して固定配置される後輪用車
輪速度センサ１６_R 、前輪ブレーキ用ブレーキスイッチ
１７_F および後輪用ブレーキスイッチ１７_R の出力信号
がそれぞれ入力されており、制御ユニット１４は、それ
らのセンサ１６_F ，１６_R およびスイッチ１７_F ，１７
_R の出力に応じて前記常開型電磁弁７_F ，７_R 、常閉型
電磁弁８ _F ，８_R およびモータ１３の作動を制御する。

【００１５】制御ユニット１４において、アンチロック
ブレーキ制御に関連する部分の構成について図２を参照
しながら説明すると、制御ユニット１４は、前輪用のブ
レーキ液圧調整手段３_F に対応して前輪用車輪速度演算
手段２０_F 、前輪用車輪加・減速度演算手段２１_F 、前
輪用車体速度演算手段２２_F および前輪側制御部２３ _F
を備えるとともに、後輪用のブレーキ液圧調整手段３_R
に対応して後輪用車輪速度演算手段２０_R 、後輪用車輪
加・減速度演算手段２１_R 、後輪用車体速度演算手段２
２_R および後輪側制御部２３_R を備え、さらに両ブレー
キ液圧調整手段３_F ，３_R に共通にして車体速度推定手
段としての基準車体速度設定手段２４を備える。

【００１６】而して前輪側制御部２３_F で定められた制
御量は前輪用ソレノイド駆動手段２５_F に入力され、こ
の前輪用ソレノイド駆動手段２５_F により前輪用のブレ
ーキ液圧調整手段３_F における常開型電磁弁７_F および
常閉型電磁弁８_F が開閉駆動され、また後輪側制御部２
３_R で定められた制御量は後輪用ソレノイド駆動手段２
５_R に入力され、この後輪用ソレノイド駆動手段２５_R
により後輪用のブレーキ液圧調整手段３_R における常開
型電磁弁７_R および常閉型電磁弁８_R が開閉駆動され、
さらに両ブレーキ液圧調整手段３_F ，３_R に共通なモー
タ１３は、アンチロックブレーキ制御を実行するための
制御量が前輪側および後輪側制御部２３ _F ，２３_R から
モータ駆動手段２６に与えられるのに応じて、該モータ
駆動手段２６により作動せしめられる。

【００１７】前輪用車輪速度演算手段２０_F は、前輪用
車輪速度センサ１６_F の出力信号を受けて前輪速度を演
算するものであり、該前輪用車輪速度センサ１６_F とと
もに前輪用車輪速度検出手段１９_F を構成する。また後
輪用車輪速度演算手段２０_Rは、後輪用車輪速度センサ
１６_R の出力信号を受けて後輪速度を演算するものであ
り、該後輪用車輪速度センサ１６_R とともに後輪用車輪
速度検出手段１９_R を構成する。

【００１８】ところで、両車輪加・減速度演算手段２１
_F ，２１_R 、両車体速度演算手段２２_F ，２２_R 、なら
びに前輪側および後輪側制御部２３_F ，２３_R は、それ
ぞれ同一の機能を有するものであり、以下、前輪用車輪
加・減速度演算手段２１_F 、前輪用車体速度演算手段２
２_F 、前輪側制御部２３_F についてのみ説明し、後輪用
車輪加・減速度演算手段２１_R 、後輪用車体速度演算手
段２２_R および後輪側制御部２３_R についての説明を省
略する。

【００１９】前輪用車輪加・減速度演算手段２１_F は、
前輪用車輪速度検出手段１９_F における前輪用車輪速度
演算手段２０_F で得られた前輪速度を微分して前輪の加
・減速度を得るものである。

【００２０】前輪用車体速度演算手段２２_F は、前輪用
車輪速度検出手段１９_F で検出された前輪速度、ならび
に前輪用車輪加・減速度演算手段２１_F で算出された前
輪加・減速度に基づいて前輪用の推定車体速度を演算す
るものであり、図３で示す処理手順に従って推定車体速
度を演算する。

【００２１】図３のステップＳ１では、前輪用車輪速度
検出手段１９_F で検出された前輪速度ＶＷ、ならびに前
輪用車輪加・減速度演算手段２１_F で算出された前輪加
・減速度ｄＶＷを読込み、ステップＳ２では、フラグＦ
が「０」であるか否かを判断し、Ｆ＝０であったときに
はステップＳ３で前輪速度ＶＷを推定車体速度ＶＲとし
た後、ステップＳ４でフラグＦを「１」に設定する。こ
のステップＳ１〜Ｓ４は、推定車体速度の演算開始時の
処理ステップであり、次の演算処理サイクルでは、Ｆ＝
１であるのでステップＳ２からステップＳ５に進むこと
になる。

【００２２】ステップＳ５では、今回の車輪速度ＶＷ
(n) が前回の推定車体速度ＶＲ(n-1)以下であるか否
か、すなわち前輪速度が等速あるいは減速過程にあるか
どうかを判断し、等速あるいは減速過程にあると判断し
たときにはステップＳ６に進んで、ｄＶＷ≦α１である
か否か、すなわち前輪速度の減速度が設定減速度α１
（たとえば−１Ｇ）以上であるか否かを判断する。而し
てＶＷ（ｎ）≦ＶＲ（ｎ−１）であるとき、すなわち前
輪速度が等速あるいは減速過程にあると判断し得るとき
には、ステップＳ６に進んで、フラグＦα２を「０」と
し、次のステップＳ７でＦα１＝１であるか否かを判断
する。このフラグＦα１は、減速過程で加・減速度を設
定減速度α１に設定したときに「１」となるものであ
り、最初の処理サイクルではＦα１＝０であるのでステ
ップＳ７からステップＳ８に進む。

【００２３】ステップＳ８ではｄＶＷ≦α１であるか否
か、すなわち前輪速度の減速度が設定減速度α１以上の
減速度であるか否かを判断する。而してｄＶＷ≦α１で
あったときには、ステップＳ９で加・減速度αを設定減
速度α１に設定し、ステップＳ１０でフラグＦα１を
「１」に設定した後、ステップＳ１１に進む。

【００２４】ステップＳ１１では、推定車体速度ＶＲの
演算を行なうものであり、前回の推定車体速度をＶＲ(n
-1) とし、演算処理サイクルの時間をΔＴ（たとえば３
ｍ秒）としたときに、今回の推定車体速度ＶＲ(n) を、 ＶＲ(n) ＝ＶＲ(n-1) ＋α・ΔＴ として演算する。

【００２５】またステップＳ８でｄＶＷ＞α１であると
判定したときには、ステップＳ１２で加・減速度αを前
輪加・減速度ｄＶＷに定めた後、ステップＳ１１に進む
ことになり、さらにステップＳ７でＦα１＝１であると
判定したときにもステップＳ７からステップＳ１１に進
むことになる。すなわち、前輪速度の減速過程では、前
輪加・減速度ｄＶＷが設定減速度α１以上の減速度とな
ったときには、それ以降の減速過程では設定減速度α１
で車体速度が減速しているものとして推定車体速度ＶＲ
の演算を行なうことになる。

【００２６】ステップＳ５でＶＷ(n) ＞ＶＲ(n-1) であ
ると判断したとき、すなわち前輪速度が増速過程にある
と判断したときには、ステップＳ５からステップＳ１３
に進み、このステップＳ１３でフラグＦα１＝０と設定
した後、ステップＳ１４において、フラグＦα２＝１で
あるか否かを判定する。このフラグＦα２は、増速過程
で加・減速度を設定加速度α２に設定したときに「１」
となるものであり、増速過程の最初の処理サイクルでは
Ｆα２＝０であるのでステップＳ１４からステップＳ１
５に進むことになり、ステップＳ１５でｄＶＷ≧α２で
あるか否か、すなわち前輪速度の加速度が設定加速度α
２以上であるか否かを判断する。而してｄＶＷ≧α２で
あったときには、ステップＳ１６で加・減速度αを設定
加速度α２に設定した後、ステップＳ１７においてフラ
グＦα２＝１と設定した後にステップＳ１１に進む。ま
たｄＶＷ＜α２であったときには、ステップＳ１８で加
・減速度αを前輪加・減速度ｄＶＷに定めた後、ステッ
プＳ１１に進み、ステップＳ１５でＦα２＝１と判定し
たときにはそのままステップＳ１１に進むことになる。
すなわち、前輪速度の増速過程では、前輪加・減速度ｄ
ＶＷが設定加速度α２以上の加速度となったときには、
それ以降の増速過程では設定加速度α２で車体速度が増
速しているものとして推定車体速度ＶＲの演算を行なう
ことになる。

【００２７】このような前輪用車体速度演算手段２２_F
の演算によれば、推定車体速度は図４で示すようにな
り、前輪速度の減速過程では、設定減速度α１以上の減
速度とならないようにして前輪速度の減速度を用いた推
定車体速度ＶＲの演算を行ない、また前輪速度の増速過
程では、設定加速度α２以上の加速度とならないように
して前輪速度の加速度を用いた推定車体速度ＶＲの演算
を行なうことになる。

【００２８】而して設定加速度α２は、たとえば＋１Ｇ
であるが、アンチロックブレーキ制御時にはより大きな
値に設定するようにしてもよく、また車体減速度に応じ
て変化せしめるようにしてもよい。

【００２９】基準車体速度設定手段２４は、前輪用車体
速度演算手段２２_F で演算した前輪用推定車体速度、な
らびに後輪用車体速度演算手段２２_R で演算した後輪用
推定車体速度に基づいて、前輪および後輪のスリップ率
を判断する基準となる推定車体速度を設定するものであ
り、たとえば前輪用車体速度演算手段２２_F で演算した
前輪用推定車体速度、ならびに後輪用車体速度演算手段
２２_R で演算した後輪用推定車体速度のハイセレクト値
を基準の推定車体速度として設定する。

【００３０】前輪側制御部２３_F は、前輪用車輪速度検
出手段１９_F で検出された前輪速度、前輪用車輪加・減
速度演算手段２１_F で得られた前輪加・減速度、ならび
に基準車体速度設定手段２４で得られた推定車体速度に
基づいて、前輪ブレーキＢ_F1，Ｂ_F2のブレーキ液圧制御
量を定めるものであり、図５で示すように構成される。

【００３１】図５において、前輪制御部２３_F は、スリ
ップ率演算手段２８と、目標スリップ率演算手段２９
と、偏差算出手段３０と、ＰＩＤ演算手段３１と、ゲイ
ン定数設定手段３２と、制御モード決定手段３３と、懸
架装置振動判定手段３４と、摩擦係数判定手段３５と、
制限値設定手段３６と、通過域設定手段３７とを備え
る。

【００３２】スリップ率演算手段２８は、前輪用車輪速
度検出手段１９_F で検出された車輪速度、ならびに基準
車体速度設定手段２４で得られた推定車体速度に基づい
て、前輪のスリップ率を演算するものである。すなわち
スリップ率をＳＲ、推定車体速度をＶＲ、前輪速度をＶ
Ｗとしたときに、スリップ率ＳＲは、 ＳＲ＝（ＶＲ−ＶＷ）／ＶＲ としてスリップ率演算手段２８により演算される。

【００３３】目標スリップ率設定手段２９では、基準車
体速度設定手段２４で得られた推定車体速度に基づい
て、該推定車体速度での走行時に目標となるスリップ率
が目標スリップ率ＳＲobj として設定される。また偏差
算出手段３０では、目標スリップ率設定手段２９で設定
された目標スリップ率ＳＲobj と、スリップ率演算手段
２８で演算されたスリップ率ＳＲとの偏差ΔＳ（＝ＳＲ
obj −ＳＲ）が算出される。

【００３４】懸架装置振動判定手段３４には、基準車体
速度設定手段２４で得られた推定車体速度、ならびに前
輪用車輪速度検出手段１９_F で得られた前輪速度が入力
されており、該懸架装置振動判定手段３４は、推定車体
速度および前輪速度に基づいて懸架装置の振動状態を判
定する。

【００３５】摩擦係数判定手段３５には、基準車体速度
設定手段２４で得られた推定車体速度、ならびに前輪用
車輪速度検出手段１９_F で得られた前輪速度が入力され
ており、該摩擦係数判定手段３４は、推定車体速度およ
び前輪速度に基づいて演算した車体減速度と、予め設定
した値との比較により路面の摩擦係数を判定する。

【００３６】ゲイン定数設定手段３２には、基準車体速
度設定手段２４で得られた推定車体速度、前輪用車輪加
・減速度演算手段２１_F で得られた前輪加・減速度、な
らびに摩擦係数判定手段３５での摩擦係数判定結果が入
力されており、該ゲイン定数設定手段３２は、ＰＩＤ演
算手段３１でのＰＩＤ演算にあたっての比例演算のゲイ
ン定数Ｋp と、積分演算のゲイン定数Ｋi と、微分演算
のゲイン定数Ｋd とをそれぞれ設定するものであり、そ
れらのゲイン定数Ｋp ，Ｋi ，Ｋd は、基準車体速度設
定手段２４で得られた推定車体速度の関数としてそれぞ
れ次のように設定される。

【００３７】Ｋp ＝ｆp(VR) Ｋi ＝ｆi(VR) Ｋd ＝ｆd(VR) しかもゲイン定数設定手段３２は、前輪用車輪加・減速
度演算手段２１_F で得られた前輪加・減速度、ならびに
摩擦係数判定手段３５での摩擦係数判定結果に応じて、
前記各ゲイン定数Ｋp ，Ｋi ，Ｋd を定める関数ｆp(V
R) ，ｆi(VR) ，ｆd(VR) を変更するように構成され
る。

【００３８】ＰＩＤ演算手段３１は、偏差算出手段３０
で得られた偏差ΔＳと、ゲイン定数設定手段３２で設定
されたゲイン定数Ｋp ，Ｋi ，Ｋd とに基づき、次のよ
うなＰＩＤ演算を行なってＰＩＤ演算値Ｋpid を得る。

【００３９】Ｋpid ＝Ｋp ×ΔＳ＋Ｋi ×ΣΔＳ＋Ｋd
×｛ΔＳ(n-3) −ΔＳ(n) ｝ すなわちＰＩＤ演算手段３１では、偏差ΔＳにゲイン定
数Ｋp を乗じる比例演算と、偏差ΔＳの積和ΣΔＳにゲ
イン定数Ｋi を乗じる積分演算と、所定時間前（たとえ
ば３回前）の偏差ΔＳ(n-3) ならびに現在の偏差ΔＳ
(n) の差にゲイン定数Ｋd を乗じる微分演算と、それら
の演算値の加算演算とが行なわれることになる。

【００４０】またＰＩＤ演算手段３１は、そのＰＩＤ演
算値Ｋpid を所定の制限値内に制限するか、ＰＩＤ演算
を構成する比例演算、積分演算および微分演算の演算値
を相互に独立した所定の制限値にそれぞれ制限するか、
あるいは前回のＰＩＤ演算値Ｋpid と今回のＰＩＤ演算
値Ｋpid との差を所定の制限値に制限するように構成さ
れる。

【００４１】すなわちＰＩＤ演算値Ｋpid を所定の制限
値内に制限するときには、ＰＩＤ演算値Ｋpid を制限値
と比較し、Ｋpid ＞制限値であればＰＩＤ演算手段３１
から出力されるＰＩＤ演算値Ｋpid ＝制限値となり、Ｋ
pid ≦制限値であればＰＩＤ演算手段３１から出力され
るＰＩＤ演算値はＫpid となる。

【００４２】しかもＰＩＤ演算手段３１で用いられる制
限値は、制限値設定手段３６により定まるものであり、
この制限値設定手段３６は、基準速度設定手段２４で得
られた推定車体速度、懸架装置振動判定手段３４による
振動判定結果、ならびに摩擦係数判定手段３５による路
面の摩擦係数判定結果に基づいて、前記制限値を設定す
るように構成されている。

【００４３】さらにＰＩＤ演算手段３１は、そのＰＩＤ
演算値Ｋpid のうちの低周波成分を通過させるか、ある
いはＰＩＤ演算を構成する比例演算、積分演算および微
分演算の演算値のうちの低周波成分をそれぞれ通過させ
るローパスフィルタの機能を備える。たとえば、ＰＩＤ
演算値Ｋpid のうちの低周波成分を通過させるフィルタ
処理を行なうときには、フィルタ次数をＮとしたとき
に、ＰＩＤ演算手段３１では、次の演算式 Ｋpid(n)＝Ｋpid(n-1)＋｛Ｋpid(n-1)−Ｋpid(n)｝／Ｎ によるフィルタ処理が実行される。しかもこのローパス
フィルタでの通過域、すなわちフィルタ次数Ｎは通過域
設定手段３７で設定されるものであり、該通過域設定手
段３７では、基準車体速度設定手段２４で得られた推定
車体速度の関数として、フィルタ次数Ｎが、 Ｎ＝ｆN (VR) として設定される。

【００４４】ＰＩＤ演算手段３１の出力は制御モード決
定手段３３に入力され、この制御モード決定手段３３
は、ＰＩＤ演算手段３１から入力されるＰＩＤ演算値Ｋ
pid を予め設定されたマップ上のしきい値Ｋ₁ ，Ｋ₂ と
比較して制御モードを定めるとともに、定められた制御
モードでブレーキ液圧調整手段３_F の作動を制御するた
めの制御値を前輪用ソレノイド駆動手段２５_F に与える
ことになる。

【００４５】前記マップは、図６で示すように設定され
るものであり、基準車体速度設定手段２４で得られた推
定車体速度によって変化するしきい値Ｋ₁ ，Ｋ₂ によっ
て定まる減圧モード、保持モードおよび増圧モードの領
域が、摩擦係数判定手段３５による路面の摩擦係数判定
結果に応じて複数準備される。しかもしきい値Ｋ₁ ，Ｋ
₂ は、車輪速度が減速中であるか、加速中であるかによ
って変化せしめられるものであり、車輪速度が減速中で
あるときには図６の破線で示すようにＫ₁ ，Ｋ ₂ が設定
されるのに対し、車輪が加速中であるときには図６の実
線で示すようにＫ₁ ，Ｋ₂ が設定される。すなわち車輪
速度が減速中であるときの方が加速中であるときよりも
しきい値Ｋ₁ ，Ｋ₂ がわずかに大きく設定される。

【００４６】このマップに基づけば、Ｋpid ≦Ｋ₁ のと
きには減圧モードが選択され、Ｋ₁＜Ｋpid ≦Ｋ₂ のと
きには保持モードが選択され、さらにＫ₂ ＜Ｋpid のと
きには増圧モードが選択されることになる。而して減圧
モードでは、ブレーキ液圧調整手段３_F において、常開
型電磁弁７_F を閉じた状態で常閉型電磁弁８_F が所定の
デューティで開弁制御され、保持モードでは常開型電磁
弁７_F および常閉型電磁弁８_F がともに閉じられ、さら
に増圧モードでは常閉型電磁弁８_F を閉じた状態で常開
型電磁弁７_F が所定のデューティで開弁制御される。

【００４７】さらに制御モード決定手段３３は、ＰＩＤ
演算値Ｋpid の所定時間内の変化量が所定値を超えたと
きには、今回のＰＩＤ演算値Ｋpid で定まる制御モード
とは異なる制御モードを選択するものである。ＰＩＤ演
算値Ｋpid の所定時間内の変化量は、たとえば今回のＰ
ＩＤ演算値Ｋpid(n)と所定時間前（たとえば前回）のＰ
ＩＤ演算値Ｋpid(n-1)との差ΔＫを演算するか、ＰＩＤ
演算値Ｋpid を微分すればよく、たとえば前記差ΔＫが
正の所定値を超えたときには、 減圧モード→保持モード→増圧モード と制御モードを変更し、前記差ΔＫが負の所定値を負側
に超えたときには、 増圧モード→保持モード→減圧モード と制御モードを変更する。

【００４８】次にこの実施例の作用について、図７ない
し図１３を参照しながら説明すると、車輪速度、実車体
速度および目標車輪速度が図７（ａ）で示すように変化
するのに応じて、目標スリップ率設定手段２９で設定さ
れた目標スリップ率ＳＲobjと、スリップ率演算手段２
８で演算されたスリップ率ＳＲとの偏差ΔＳ（＝ＳＲob
j −ＳＲ）が図７（ｂ）で示すように変化する。さらに
ＰＩＤ演算手段３１でのＰＩＤ演算値Ｋpid が図７
（ｃ）で示すように変化するのに応じて、制御モード決
定手段３３では図７（ｄ）で示すよう制御モードを選択
し、それに応じてブレーキ圧が図７（ｅ）で示すように
変化する。すなわち、制御モード決定手段３３は、ＰＩ
Ｄ演算手段３１で得られたＰＩＤ演算値Ｋpid を予め設
定されたマップ上のしきい値Ｋ₁ ，Ｋ₂ と比較して制御
モードを定めるとともに、その定められた制御モードで
ブレーキ液圧調整手段３_F の作動を制御するのであり、
ブレーキ液圧調整手段３_F ，３_R の一部を構成する電磁
弁として、安価なオン・オフ作動電磁弁である常開型電
磁弁７_F ，７_R および常閉型電磁弁８_F ，８_R を用いた
簡単な構成でブレーキ圧を制御して車輪がロック状態に
陥ることを防止することができる。

【００４９】しかも制御モード決定手段３３では、前記
しきい値Ｋ₁ ，Ｋ₂ を基準車体速度設定手段２４で得ら
れた推定車体速度に応じて変化させて各制御モードの領
域を定めたマップが、摩擦係数判定手段３５による路面
の摩擦係数判定結果に応じて複数準備されているもので
あり、車体走行速度および路面の摩擦係数変化に適切に
対応した制御モードを選択して、効果的なアンチロック
ブレーキ制御を行なうことが可能となる。

【００５０】また車輪が減速中であるときのしきい値Ｋ
₁ ，Ｋ₂ が図７（ｃ）の破線で示すように設定されてい
るのに対し、車輪が加速中であるときのしきい値Ｋ₁ ，
Ｋ₂は、図７（ｃ）の実線で示すように減速中よりもわ
ずかに小さく設定されるものであり、このように車輪が
減速中であるか、加速中であるかによってしきい値
Ｋ ₁ ，Ｋ₂ が変更されることにより、車輪減速時には早
めに減圧モードが選択され、車輪加速時には早めに増圧
モードが選択されることになり、車輪速度の挙動に適切
に対応した制御モードの選択が可能となる。

【００５１】さらに制御モード決定手段３３にあって
は、ＰＩＤ演算値Ｋpid が所定量を超えて正の方向に変
化したとき、たとえば今回のＰＩＤ演算値Ｋpid(n)と所
定時間前（たとえば前回）のＰＩＤ演算値Ｋpid(n-1)と
の差ΔＫが正の所定値を超えたときには、 減圧モード→保持モード→増圧モード と制御モードを変更し、ＰＩＤ演算値Ｋpid が所定量を
超えて負の方向に変化したとき、たとえば前記差ΔＫが
負の所定値を負側に超えたときには、 増圧モード→保持モード→減圧モード と制御モードを変更するものであり、過剰制御や制御の
遅れが生じることはない。すなわち車輪速度、実車体速
度および目標車輪速度が図８（ａ）で示すように変化す
るのに応じて、ＰＩＤ演算値Ｋpid が図８（ｂ）で示す
ように変化したときに、ＰＩＤ演算値Ｋpid の差ΔＫが
図８（ｃ）で示すように得られ、その差ΔＫが正の所定
値を超えたとき、ならびに負の所定値を負側に超えたと
きに、図８（ｄ）の実線で示すように制御モードが変更
されることになる。すなわち、ＰＩＤ演算手段３１によ
るＰＩＤ演算値Ｋpid で定まる制御モードが同一であっ
ても、ＰＩＤ演算値Ｋpid の所定時間内での変化量が大
きいときには、制御モードを変更することになるので、
過剰制御や制御遅れのない適切なアンチロックブレーキ
制御を行なうことができることになる。これに対し、Ｐ
ＩＤ演算値Ｋpid のみで制御モードを定めるようにした
場合には、図８（ｄ）の破線で示すように制御モードが
変化するものであり、制御をスムーズに行なうために連
続性を重視した制御モードの設定を行なうと路面状況の
変化等への対応が遅れ易く、応答性を重視した制御モー
ドの設定を行なうと過剰制御となり易いのであり、連続
性および応答性を両立させるべくデータを設定するため
には制御モードを定めるための詳細なデータが必要とな
って多大な労力が必要となる。

【００５２】ＰＩＤ演算手段３１でのＰＩＤ演算にあた
って、その比例、積分および微分の各演算でのゲイン定
数Ｋp ，Ｋi ，Ｋd が、基準車体速度設定手段２４で得
られた推定車体速度の関数ｆp(VR) ，ｆi(VR) ，ｆd(V
R) としてゲイン定数設定手段３２で設定されるので、
車体走行速度に応じた適切なゲイン定数Ｋp ，Ｋi ，Ｋ
d をＰＩＤ演算に反映させることができ、しかも前記関
数ｆp(VR) ，ｆi(VR) ，ｆd(VR) が、摩擦係数判定手段
３５での摩擦係数判定結果および車輪加・減速度演算手
段２１_F ，２１_R での車輪加・減速度演算結果に基づい
て変更されるので、走行路面の摩擦係数および車輪加・
減速度にも適切に対応したＰＩＤ演算値を得てブレーキ
圧制御を実行することにより、安定したアンチロックブ
レーキ制御が可能となる。

【００５３】ＰＩＤ演算手段３１では、そのＰＩＤ演算
値が所定の制限値内に制限されるか、ＰＩＤ演算を構成
する比例演算、積分演算および微分演算の演算値が相互
に独立した所定の制限値にそれぞれ制限されるか、ある
いは前回のＰＩＤ演算値と今回のＰＩＤ演算値との差が
所定の制限値に制限されるものであり、ＰＩＤ演算値Ｋ
pid が所定の制限値内に制限される場合には、図９
（ａ）で示すように、制限値によりＰＩＤ演算値Ｋpid
の反転が早くなり、減圧モードの時間Ｔ_OUT が比較的短
くなるとともに増圧モードの時間Ｔ_INも短くなり、増圧
モードの開始も早くなる。それに対し、ＰＩＤ演算値Ｋ
pid が所定の制限値内に制限されない場合には、図９
（ｂ）で示すように、減圧モードの時間Ｔ_OUT ′が比較
的長くなるのに応じて増圧モードの時間Ｔ_IN′も比較的
長くなり、増圧モードの開始も遅れることになる。した
がって、演算装置周辺でのノイズの発生等に起因してＰ
ＩＤ演算値Ｋpid が過大となったとしても、演算装置で
推定される車輪スリップ状態と、実際の車輪スリップ状
態との間の差を比較的小さくし、路面の摩擦係数等の変
化等により車輪スリップ状態に急激な変化が生じてもブ
レーキ圧制御に遅れが生じることを回避して、制御の追
従性を向上することができる。

【００５４】またＰＩＤ演算を構成する比例演算、積分
演算および微分演算の演算値が相互に独立した所定の制
限値にそれぞれ制限される場合には、図１０、図１１お
よび図１２でそれぞれ示すように比例演算、積分演算お
よび微分演算の各演算値が制限される。而して図１０
（ａ）で示すように、比例演算値（Ｋp ×ΔＳ）が制限
値で制限されると、図１０（ｂ）で示す非制限状態の場
合にＰＩＤ演算値Ｋpidが肥大するのに比べてＰＩＤ演
算値Ｋpid の肥大がなく、それにより過剰制御のおそれ
が解消される。また図１１（ａ）で示すように、積分演
算値（Ｋi ×ΣΔＳ）が制限値で制限されると、ＰＩＤ
演算値Ｋpid の反転が早くなり、制御の追従性向上に寄
与することができる。すなわち、図１１（ｂ）で示す非
制限状態の場合には、本来制御の連続性をあらわす積分
演算項が大きくなり過ぎてＰＩＤ演算値Ｋpid に占める
割合が大きくなり、路面の摩擦係数の変化等による車輪
の急減速や急加速が生じたときには、ＰＩＤ演算値Ｋpi
d が実際の車輪速度の状態から遅れてしまい、制御の追
従性の悪化を招くことになるのである。さらに図１２
（ａ）で示すように、微分演算値｛Ｋd ×（ΔＳ(n-3)
−ΔＳ(n) ）｝が制限値で制限されると、車輪速度のチ
ャタリングが生じてもそのチャタリングの影響を回避し
て充分な増圧を行なって、制御を安定化することができ
る。すなわち、車両が悪路を走行した場合や、路面の突
部を乗り越えた場合には、車輪または車体の振動を原因
とした波形を有する車輪速度が実際の車輪速度とは異な
って演算装置に入力されることがあり、図１２（ｂ）で
示すように、微分演算値を制限しなかった場合には、本
来は追従性を良くするための微分項がＰＩＤ演算値Ｋpi
d に過大に反映されてしまい、過剰制御となって乗り心
地の悪化をもたらすことになるのである。さらに、前回
のＰＩＤ演算値Ｋpid(n-1)と今回のＰＩＤ演算値Ｋpid
(n)との差が所定の制限値に制限される場合には、ＰＩ
Ｄ演算値Ｋpid に大きな変化が生じることを回避して、
制御の追従性向上および制御の安定化を図ることができ
る。

【００５５】ＰＩＤ演算手段３１では、上記制限処理に
加えて、ＰＩＤ演算値Ｋpid のうち低周波成分を通過さ
せるフィルタ処理か、あるいはＰＩＤ演算を構成する比
例演算、積分演算および微分演算の演算値のうち低周波
成分をそれぞれ通過させるフィルタ処理が行なわれるも
のである。

【００５６】ここで、ＰＩＤ演算値Ｋpid のうち低周波
成分を通過させるフィルタ処理を行なった場合の特性が
図１３の実線で示され、フィルタ処理を行わなかった場
合の特性が図１３の破線で示される。而して車輪速度、
実車体速度および目標車輪速度が図１３（ａ）で示すよ
うに変化するのに応じて、偏差ΔＳ、ＰＩＤ演算値Ｋpi
d 、制御モードおよびブレーキ圧が図１３（ｂ）〜
（ｅ）で示すように変化するのであるが、この図１３で
明らかなように、フィルタ処理を行わなかった場合に
は、車輪速度のチャタリングが生じたときにはそのチャ
タリングがＰＩＤ演算値Ｋpid にそのまま反映され、制
御が不安定となるのに対し、フィルタ処理を行なうこと
により制御を安定化させて乗り心地の向上を図ることが
可能となる。

【００５７】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計
変更を行なうことが可能である。

【００５８】たとえば、上記実施例では、制御モードを
減圧、保持および増圧の３種類に設定したが、たとえば
急減圧、緩減圧、保持、緩増圧および急増圧のように、
より細分化した制御モードを設定することも可能であ
る。また本発明は、自動二輪車だけでなく四輪の乗用車
両にも適用可能である。

【００５９】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、ＰＩＤ演算手段で得られたＰＩＤ演算値と、車体速
度推定手段で得られた推定車体速度とに基づいて予め定
められたマップにより制御モードが定められ、該制御モ
ードに応じてブレーキ液圧調整手段の作動が制御される
ので、車体速度に適切に対応したブレーキ制御により乗
心地の悪化を回避した上で、安価なオン・オフ作動ソレ
ノイド弁を用いることを可能とした簡単な構成でブレー
キ圧制御を行なうことができる。

【００６０】また請求項２記載の発明によれば、路面の
摩擦係数を判定する摩擦係数判定手段の判定結果に応じ
て前記マップが変更されるので、路面の摩擦係数変化に
適切に対応した制御モードを選択して効果的なアンチロ
ックブレーキ制御を行なうことが可能となる。

【００６１】さらに請求項３記載の発明によれば、車輪
速度の減速中であるか加速中であるかに応じて前記マッ
プが変更されるので、車輪速度の挙動に適切に対応した
制御モードの選択が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した自動二輪車のブレーキ装置の
全体構成図である。

【図２】制御ユニットの構成を示すブロック図である。

【図３】車体速度推定手順を示すフローチャートであ
る。

【図４】車輪速度に基づく推定車体速度の演算処理を説
明するための図である。

【図５】前輪制御部の構成を示すブロック図である。

【図６】制御モードを定めるマップを示す図である。

【図７】制御モード選択を説明するためのタイミングチ
ャートである。

【図８】制御モードの変更を説明するためのタイミング
チャートである。

【図９】ＰＩＤ演算値を制限値で制限したときのタイミ
ングチャートを制限しない場合と対比して示す図であ
る。

【図１０】比例演算値を制限値で制限したときのタイミ
ングチャートを制限しない場合と対比して示す図であ
る。

【図１１】積分演算値を制限値で制限したときのタイミ
ングチャートを制限しない場合と対比して示す図であ
る。

【図１２】微分演算値を制限値で制限したときのタイミ
ングチャートを制限しない場合と対比して示す図であ
る。

【図１３】ＰＩＤ演算値をローパスフィルタで濾波した
ときのタイミングチャートを濾波しない場合と対比して
示す図である。

【符号の説明】

３_F ，３_R ・・・ブレーキ液圧調整手段 １９_F ，１９_R ・・・車輪速度検出手段 ２４・・・車体速度推定手段としての基準車体速度設定
手段 ２８・・・スリップ率演算手段 ２９・・・目標スリップ率設定手段 ３０・・・偏差算出手段 ３１・・・ＰＩＤ演算手段 ３３・・・制御モード決定手段 ３５・・・摩擦係数判定手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲垣 康夫 大阪府大阪市中央区城見一丁目４番24号 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 内 (72)発明者 松野 功 長野県上田市大字国分840番地 日信工業 株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車輪速度を検出する車輪速度検出手段
   （１９_F ，１９_R ）と、該車輪速度検出手段（１９_F ，
   １９_R ）で得られた車輪速度に基づいて車体速度を推定
   する車体速度推定手段（２４）と、前記車輪速度検出手
   段（１９_F ，１９_R ）で得られた車輪速度ならびに前記
   車体速度推定手段（２４）で得られた推定車体速度に基
   づいてスリップ率を演算するスリップ率演算手段（２
   ８）と、前記車体速度推定手段（２４）で得られた推定
   車体速度に基づいて目標スリップ率を定める目標スリッ
   プ率設定手段（２９）と、目標スリップ率設定手段（２
   ９）で設定される目標スリップ率ならびにスリップ率演
   算手段（２８）で得られるスリップ率の偏差を算出する
   偏差算出手段（３０）と、該偏差算出手段（３０）で得
   られる偏差に基づくＰＩＤ演算を実行するＰＩＤ演算手
   段（３１）とを備え、該ＰＩＤ演算手段（３１）の演算
   結果に基づいてブレーキ液圧調整手段（３_F ，３_R ）の
   作動を制御する車両のアンチロックブレーキ制御装置に
   おいて、ＰＩＤ演算手段（３１）で得られたＰＩＤ演算
   値と、車体速度推定手段（２４）で得られた推定車体速
   度とに基づいて予め定められたマップにより制御モード
   を定めるとともに該制御モードに応じてブレーキ液圧調
   整手段（３_F ，３_R ）の作動を制御する制御モード決定
   手段（３３）を含むことを特徴とする車両のアンチロッ
   クブレーキ制御装置。
2. 【請求項２】 路面の摩擦係数を判定する摩擦係数判定
   手段（３５）を備え、前記制御モード決定手段（３３）
   が、該摩擦係数判定手段（３５）の判定結果に応じて前
   記マップを変更すべく構成されることを特徴とする請求
   項１記載の車両のアンチロックブレーキ制御装置。
3. 【請求項３】 前記制御モード決定手段（３３）が、車
   輪速度の減速中であるか加速中であるかに応じて前記マ
   ップを変更すべく構成されることを特徴とする請求項１
   記載の車両のアンチロックブレーキ制御装置。