JPH1148937A - Antilock brake controller - Google Patents

Antilock brake controller

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JPH1148937A
JPH1148937A JP21509797A JP21509797A JPH1148937A JP H1148937 A JPH1148937 A JP H1148937A JP 21509797 A JP21509797 A JP 21509797A JP 21509797 A JP21509797 A JP 21509797A JP H1148937 A JPH1148937 A JP H1148937A
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JP
Japan
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brake pressure
command
pressure
brake
input command
Prior art date
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Application number
JP21509797A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaru Sugai
賢 菅井
Katsuhiro Asano
勝宏 浅野
Hidekazu Ono
英一 小野
Koji Umeno
孝治 梅野
Hiroyuki Yamaguchi
裕之 山口
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Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyota Central R&D Labs Inc
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Publication date
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  • Regulating Braking Force (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance the responsiveness of brake pressure in antilock brake control. SOLUTION: This antilock brake controller is constituted of a controlling part 20 which computes an input command in order to bring a difference between a minute gain Gd representing vibrational characteristics of a vehicle speed and a standard gain Gs into 0(zero); a command converting part 21 which outputs a brake pressure minute excitation command for the resonance frequency and which converts the input command into a command for controlling the pressure increasing/decreasing time; an ABS actuator 22 which regulates the brake pressure by adjusting the pressure increasing/decreasing time according to these commands; a mean brake pressure estimating part 23 which estimates actual mean brake pressure; a compensator 24 which computes a compensating command corresponding to a difference between the estimated mean brake pressure and the brake pressure corresponding to the input command; and an adder 26 which adds the compensating command and the input command. Since the compensating command computed by the compensator 24 according to the actual mean brake pressure is added to the input command so as to be inputted into the command converting part 21, the responsiveness of the mean brake pressure to the command signal can be enhanced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、車輪速度に現れる
振動特性に基づいてアンチロックブレーキ動作を行うア
ンチロックブレーキ制御装置に係り、より詳しくは、入
力指令に対応するブレーキ圧と実際のブレーキ圧との差
を低減させるように、該入力指令を補償することによっ
て、ブレーキ圧の応答性を高めたアンチロックブレーキ
制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an antilock brake control device for performing an antilock brake operation based on vibration characteristics appearing in wheel speeds, and more particularly to a brake pressure corresponding to an input command and an actual brake pressure. The present invention relates to an anti-lock brake control device in which the response to the brake pressure is enhanced by compensating the input command so as to reduce the difference between the brake command and the input command.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、車体と車輪と路面とから構成され
る車輪共振系の共振周波数でブレーキ圧を微小励振した
ときの、車輪速度に現れる車輪共振系の振動特性の変化
に基づいてピークμ直前の状態を判定し、この判定結果
に応じて車輪に作用するブレーキ力を制御するアンチロ
ックブレーキ制御装置(以下、「ABS装置」という)
が提案されている(特願平7−220920号等)。
2. Description of the Related Art Conventionally, when a brake pressure is slightly excited at a resonance frequency of a wheel resonance system composed of a vehicle body, wheels and a road surface, a peak μ is determined based on a change in vibration characteristics of the wheel resonance system which appears in wheel speed. An anti-lock brake control device (hereinafter, referred to as an "ABS device") that determines a state immediately before and controls a braking force applied to wheels according to a result of the determination.
Has been proposed (Japanese Patent Application No. 7-220920).

【0003】このABS装置の1つの応用例では、共振
周波数でのブレーキ圧微小振幅と車輪速度微小振幅との
比(微小ゲイン)を演算し、この微小ゲインが基準値以
下となったとき、ピークμ直前の状態とみなして、直ち
にABSアクチュエータ(制御バルブ)へブレーキ圧
(ホイールシリンダ圧)の低減指令を出力する。これに
より、ブレーキ力を低減し、ピークμを越えてブレーキ
制動されることによるタイヤロックを防止している。
In one application of this ABS device, a ratio (small gain) between a brake pressure minute amplitude at a resonance frequency and a wheel speed minute amplitude is calculated, and when the minute gain becomes equal to or less than a reference value, a peak is calculated. Assuming that the state is just before μ, a command to reduce the brake pressure (wheel cylinder pressure) is immediately output to the ABS actuator (control valve). As a result, the braking force is reduced, and the tire lock caused by braking beyond the peak μ is prevented.

【0004】これに対し、微小ゲインが基準値を越えた
場合、ピークμを越えない範囲の最大の制動力を得るた
め、ABSアクチュエータへブレーキ圧の増加指令を出
力する。これにより、ブレーキ力が増大してピークμ近
傍に近づくので、最も効果的なブレーキ制動を実現でき
る。
On the other hand, when the minute gain exceeds the reference value, a brake pressure increase command is output to the ABS actuator in order to obtain the maximum braking force within a range not exceeding the peak μ. Thereby, the braking force increases and approaches the vicinity of the peak μ, so that the most effective braking can be realized.

【0005】この従来技術によれば、車輪と路面との間
の滑り状態を敏感に反映する車輪共振系の振動特性に基
づいてブレーキ制御を行うため、車体速度を推定するこ
となく、路面状態に係わらず、安定かつ正確なアンチロ
ックブレーキ動作が可能となる、という優れた効果があ
る。
According to this prior art, the brake control is performed based on the vibration characteristics of the wheel resonance system which sensitively reflects the slip state between the wheels and the road surface. Regardless, there is an excellent effect that stable and accurate anti-lock brake operation can be performed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、以下のような問題点がある。
However, the above-mentioned prior art has the following problems.

【0007】すなわち、図3(a)のようなブレーキ圧
の増圧・減圧指令を、ABSアクチュエータに与えた場
合、該指令に応答して作動するABSアクチュエータに
よるブレーキ圧の変化は、図3(b)に示すように、増
圧・低圧の指令信号に対して直ちには応答せず、必ず応
答遅れが発生する。
That is, when a brake pressure increasing / decreasing command as shown in FIG. 3A is given to the ABS actuator, a change in the brake pressure by the ABS actuator which operates in response to the command is shown in FIG. As shown in b), there is no immediate response to the pressure increase / low pressure command signal, and a response delay always occurs.

【0008】図3(a)、(b)に参照されるように、
例えば増圧指令を発した直後では、ブレーキ圧は低圧時
のブレーキ圧の近傍の値をとり、その後、徐々に増加し
ていく。一方、低圧指令を発した直後では、ブレーキ圧
は、まだ増圧時の油圧近傍の値を保持しており、その
後、徐々に減少していく。なお、図3(b)のブレーキ
圧の変化曲線には、ブレーキ圧の励振による微小励振成
分が重畳している。
As shown in FIGS. 3A and 3B,
For example, immediately after issuing the pressure increase command, the brake pressure takes a value near the brake pressure at the time of low pressure, and thereafter gradually increases. On the other hand, immediately after issuing the low pressure command, the brake pressure still holds a value near the hydraulic pressure at the time of pressure increase, and thereafter gradually decreases. Note that a minute excitation component due to the excitation of the brake pressure is superimposed on the change curve of the brake pressure in FIG.

【0009】このように上記従来技術では、指令に対し
てブレーキ圧の応答遅れがあるため、この応答遅れを考
慮してアンチロックブレーキ制御を行うことが好まし
い。
As described above, in the above prior art, since there is a response delay of the brake pressure with respect to the command, it is preferable to perform the antilock brake control in consideration of the response delay.

【0010】本発明は、上記事実に鑑みてなされたもの
で、指令に対するブレーキ圧の応答性を向上させたアン
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。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and has as its object to provide an anti-lock brake control device having improved responsiveness of a brake pressure to a command.

【0011】[0011]

【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の発明は、入力指令に応じて平均ブレーキ
圧を制御する制御バルブと、所定周波数でブレーキ圧を
微小励振する微小励振手段と、前記微小励振手段により
ブレーキ圧が微小励振されたときの車輪速度の振動特性
を検出する第1の検出手段と、前記第1の検出手段によ
り検出された車輪速度の振動特性に基づいて、車輪と路
面との間の摩擦係数が略ピーク値となるスリップ率以下
のスリップ率となるような前記制御バルブへの入力指令
を演算する制御手段と、を有するアンチロックブレーキ
制御装置において、前記制御手段により演算された入力
指令に対する前記制御バルブの応答としての実際の平均
ブレーキ圧を検出する第2の検出手段と、演算された入
力指令に対応する平均ブレーキ圧と前記第2の検出手段
により検出された実際の平均ブレーキ圧との差を低減す
るための補償指令を演算し、該補償指令によって前記入
力指令を補償する補償手段と、を備えたことを特徴とす
る。
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention provides a control valve for controlling an average brake pressure according to an input command, and a micro-excitation for micro-excitation of a brake pressure at a predetermined frequency. Means, first detection means for detecting a vibration characteristic of the wheel speed when the brake pressure is minutely excited by the minute excitation means, and a vibration characteristic of the wheel speed detected by the first detection means. A control means for calculating an input command to the control valve such that a coefficient of friction between a wheel and a road surface has a slip rate equal to or less than a slip rate at which a peak value is substantially attained. A second detecting means for detecting an actual average brake pressure as a response of the control valve to the input command calculated by the control means; Compensating means for calculating a compensation command for reducing the difference between the average brake pressure and the actual average brake pressure detected by the second detecting means, and compensating the input command with the compensation command. It is characterized by the following.

【0012】請求項1の発明では、第1の検出手段が、
微小励振手段によりブレーキ圧が所定周波数で微小励振
されたときの車輪速度の振動特性を検出する。そして、
制御手段が、検出された車輪速度の振動特性に基づい
て、車輪と路面との間の摩擦係数が略ピーク値となるス
リップ率以下のスリップ率となるような制御バルブへの
入力指令を演算する。そして、制御バルブでは、入力指
令に応じて平均ブレーキ圧を制御する。なお、ここでい
う平均ブレーキ圧とは、微小励振手段によるブレーキ圧
の微小励振成分を平均化して得られるブレーキ圧をい
う。
According to the first aspect of the present invention, the first detecting means includes:
The vibration characteristic of the wheel speed when the brake pressure is micro-excited at a predetermined frequency by the micro-excitation means is detected. And
The control means calculates an input command to the control valve such that the friction coefficient between the wheel and the road surface is equal to or less than the slip ratio at which the friction coefficient between the wheel and the road surface becomes a substantially peak value, based on the detected vibration characteristics of the wheel speed. . Then, the control valve controls the average brake pressure according to the input command. Here, the average brake pressure refers to a brake pressure obtained by averaging the minute excitation components of the brake pressure by the minute excitation means.

【0013】次に、上記のような車輪の振動特性に基づ
いてアンチロックブレーキ制御が可能となる原理を以下
に説明する。
Next, the principle by which antilock brake control can be performed based on the wheel vibration characteristics as described above will be described.

【0014】重量Wv の車体を備えた車両が速度ωu
走行している時の車輪での振動現象、すなわち車体と車
輪と路面とによって構成される振動系の振動現象を、車
輪回転軸で等価的にモデル化した図5に示すモデルを参
照して考察する。
The vibration phenomenon at the wheels when a vehicle having a vehicle body having a weight W v is traveling at the speed ω u , that is, the vibration phenomenon of the vibration system composed of the vehicle body, the wheels, and the road surface, Let us consider with reference to the model shown in FIG.

【0015】ここで、ブレーキ力(制動力)は、路面と
接するタイヤのトレッド15の表面を介して路面に作用
するが、このブレーキ力は実際には路面からの反作用と
して車体に作用するため、車体重量の回転軸換算の等価
モデル17はタイヤのトレッドと路面との間の摩擦要素
16(路面μ)を介して車輪13と反対側に連結したも
のとなる。これは、シャシーダイナモ装置のように、車
輪下の大きな慣性、すなわち車輪と反対側の質量で車体
の重量Wv を模擬することができることと同様である。
Here, the braking force (braking force) acts on the road surface via the surface of the tread 15 of the tire in contact with the road surface. However, since this braking force actually acts on the vehicle body as a reaction from the road surface, An equivalent model 17 in terms of the rotation axis of the vehicle body weight is connected to the opposite side of the wheel 13 via a friction element 16 (road surface μ) between the tread of the tire and the road surface. This is the same as the large inertia under the wheels, that is, the weight W v of the vehicle body can be simulated by the mass on the opposite side of the wheels as in the chassis dynamo device.

【0016】図5でタイヤリムを含んだ車輪13の慣性
をJw 、リムとトレッド15との間のばね要素14のば
ね定数をK、車輪半径をR、トレッド15の慣性を
t 、トレッド15と路面との間の摩擦要素16の摩擦
係数をμ、車体の重量の回転軸換算の等価モデル17の
慣性をJV とすると、ホイールシリンダ圧により生じる
トルクTb ’から車輪速ωw までの伝達特性は、
In FIG. 5, the inertia of the wheel 13 including the tire rim is J w , the spring constant of the spring element 14 between the rim and the tread 15 is K, the wheel radius is R, the inertia of the tread 15 is J t , and the tread 15 and the friction coefficient of the frictional element 16 between the road surface mu, when the inertia of the equivalent model 17 of the vehicle body weight of the rotary shaft conversion and J V, from the torque T b 'caused by the wheel cylinder pressure to the wheel speed omega w The transfer characteristics are

【0017】[0017]

【数1】 (Equation 1)

【0018】となる。(1) 式の伝達特性において、タイ
ヤが路面にグリップしているときの共振周波数ω∞は、
## EQU1 ## In the transfer characteristic of equation (1), the resonance frequency ω∞ when the tire is gripping the road surface is

【0019】[0019]

【数2】 (Equation 2)

【0020】となる。なお、タイヤと路面との間の摩擦
状態がピークμに近づくと、タイヤと路面との分離性が
高まり、共振周波数は高周波数側にシフトする。すなわ
ち、共振周波数の変化に基づいてピークμ直前の滑り状
態を判定できる。
## EQU1 ## When the frictional state between the tire and the road surface approaches the peak μ, the separability between the tire and the road surface increases, and the resonance frequency shifts to the higher frequency side. That is, the slip state immediately before the peak μ can be determined based on the change in the resonance frequency.

【0021】そこで、この原理を本発明に適用する場
合、好適な例として、微小励振手段による微小励振の所
定周波数を、車輪と車体と路面とから構成される振動系
(タイヤグリップ時)の共振周波数((2) 式のω∞)と
し、検出手段によって検出される車輪速度の振動特性
を、ブレーキ圧微小振幅に対する共振周波数ω∞での車
輪速度の微小振幅の比(微小ゲインGd )とすることが
できる。なお、この微小ゲインは、ブレーキ圧Pb に対
する車輪速ωw の比(ωw /Pb )の共振周波数ω∞の
振動成分((ωw /Pb )|s=jω∞)として表すこ
ともできる。
Therefore, when this principle is applied to the present invention, as a preferred example, the predetermined frequency of the minute excitation by the minute excitation means is adjusted to the resonance of the vibration system (during tire grip) composed of the wheels, the vehicle body and the road surface. The frequency (ω∞ in the equation (2)) is used, and the vibration characteristic of the wheel speed detected by the detecting means is defined as the ratio of the minute amplitude of the wheel speed at the resonance frequency ω∞ to the minute amplitude of the brake pressure (small gain G d ). can do. Incidentally, the small gain, the vibration component of the resonance frequency ω∞ ratio of the wheel speed omega w relative to the brake pressure P b (ω w / P b ) | be expressed as ((ω w / P b) s = jω∞) Can also.

【0022】この微小ゲインGd は、車輪と路面との間
の摩擦係数がピークμに近づくと、共振周波数が高周波
数側にシフトすることにより急激に減少する特性を有す
るので、この微小ゲインに基づいて、ピークμ直前の状
態をきわめて正確に判断することができる。
The small gain G d has a characteristic that when the coefficient of friction between the wheel and the road surface approaches the peak μ, the resonance frequency shifts to a higher frequency side and thus sharply decreases. Based on this, the state immediately before the peak μ can be determined very accurately.

【0023】ところで、演算された入力指令を、何ら補
償することなく制御バルブへ入力した場合、その応答と
しての制御バルブによる実際のブレーキ圧は、通常、図
3(b)に示すように、入力指令に対して遅延する。
When the calculated input command is input to the control valve without any compensation, the actual brake pressure by the control valve as a response to the input command is usually, as shown in FIG. Delay for command.

【0024】しかし、本発明では、補償手段が、演算さ
れた入力指令に対応する平均ブレーキ圧と第2の検出手
段により検出された実際の平均ブレーキ圧との差を低減
するための補償指令を演算し、該補償指令によって制御
バルブへの入力指令を補償する(図3(c)参照)。こ
れにより、制御バルブによる実際のブレーキ圧が、補償
される前の入力指令に対応するブレーキ圧、すなわち、
摩擦係数が略ピーク値となるスリップ率以下のスリップ
率となるようなブレーキ圧として、より正確に実現され
る(図3(b)参照)。
However, according to the present invention, the compensating means sets the compensation command for reducing the difference between the average brake pressure corresponding to the calculated input command and the actual average brake pressure detected by the second detecting means. The calculation is performed, and the input command to the control valve is compensated by the compensation command (see FIG. 3C). Thereby, the actual brake pressure by the control valve is the brake pressure corresponding to the input command before compensation, that is,
The brake pressure is such that the friction coefficient has a slip ratio equal to or less than the slip ratio at which the friction coefficient substantially reaches the peak value, and is more accurately realized (see FIG. 3B).

【0025】さらに、本発明の第2の検出手段は、ホイ
ールシリンダ圧を直接検出する圧力センサとすることが
できるが、上記のように車輪速度の振動特性として微小
ゲインを用いる場合、後述するように、スリップ速度に
対する制動トルクの勾配(以下、「制動トルク勾配」と
いう)が前記微小ゲインに比例するモデルに基づいて、
入力された車輪速度と微小ゲインとから平均ブレーキ圧
を推定する手段として実現することもできる。
Further, the second detecting means of the present invention can be a pressure sensor for directly detecting the wheel cylinder pressure. However, when a minute gain is used as the vibration characteristic of the wheel speed as described above, it will be described later. On the basis of a model in which the gradient of the braking torque with respect to the slip speed (hereinafter, referred to as “braking torque gradient”) is proportional to the small gain,
It can also be realized as a means for estimating the average brake pressure from the input wheel speed and minute gain.

【0026】また、前記制御バルブが、ブレーキ圧を増
圧するための増圧バルブ及び該ブレーキ圧を減圧するた
めの減圧バルブとを備えている場合、本発明の微小励振
手段を、次のような制御バルブの制御方法により実現で
きる。
When the control valve has a pressure increasing valve for increasing the brake pressure and a pressure reducing valve for reducing the brake pressure, the micro-exciting means of the present invention is provided as follows. It can be realized by the control method of the control valve.

【0027】すなわち、増圧バルブによるブレーキ圧の
増圧の状態とブレーキ圧の保持の状態とからなる第1の
状態と、減圧バルブによるブレーキ圧の減圧の状態とブ
レーキ圧の保持の状態とからなる第2の状態とが一定周
期で交互に切り替えられるように制御バルブを制御する
ことにより、平均ブレーキ圧の回りに一定周期の微小励
振成分を印加することができる。なお、この制御バルブ
で平均ブレーキ圧を制御するには、制御用バルブの増圧
の状態の時間の長さ及び減圧の状態の時間の長さの比を
制御すれば良い。
That is, a first state including a state in which the brake pressure is increased by the pressure increasing valve and a state in which the brake pressure is maintained, and a state in which the brake pressure is reduced by the pressure reducing valve and a state in which the brake pressure is maintained. By controlling the control valve so that the second state is alternately switched with a constant cycle, a minute excitation component having a constant cycle around the average brake pressure can be applied. In order to control the average brake pressure with this control valve, it is sufficient to control the ratio of the length of time of the pressure increasing state to the length of time of the pressure reducing state of the control valve.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0029】図1に、本実施の形態に係るABS装置の
構成を示す。同図に示すように、このABS装置は、微
小ゲインGd と基準ゲインGs との差ΔG(=Gd −G
s )を演算する差分器28と、ΔGを0に一致又は略一
致させるための入力指令Vfdを演算する制御部20と、
該入力指令Vfdを実際の指令としての増圧・減圧時間の
制御指令に変換し出力すると共に共振周波数ω∞のブレ
ーキ圧微小励振指令を出力する指令変換部21と、増圧
・減圧時間の制御指令に応じてホイールシリンダ圧の増
圧・減圧時間を調節すると共に微小励振指令に応じてホ
イールシリンダ圧に微小励振を加えるABSアクチュエ
ータ22と、該ABSアクチュエータにより制御された
平均ブレーキ圧を検出する平均ブレーキ圧検出部23
と、を備えている。
FIG. 1 shows a configuration of an ABS device according to the present embodiment. As shown in the figure, the ABS device has a difference ΔG (= G d −G) between the minute gain G d and the reference gain G s.
s ), a control unit 20 for calculating an input command V fd for matching or substantially matching ΔG to 0,
A command conversion unit 21 that converts the input command V fd into a control command of pressure increase / decrease time as an actual command and outputs the command, and outputs a brake pressure minute excitation command at a resonance frequency ω∞; An ABS actuator 22 that adjusts the pressure increase / decrease time of the wheel cylinder pressure according to the control command and applies a small excitation to the wheel cylinder pressure according to the small excitation command, and detects an average brake pressure controlled by the ABS actuator. Average brake pressure detector 23
And

【0030】ここで、本実施の形態に係る入力指令Vfd
は、制御指令としての平均ブレーキ圧Pbcをマスタシリ
ンダ圧Pd で正規化した指令(Pbc/Pd )として演算
されている。後述するように、ABSアクチュエータ2
2では、ホイールシリンダ圧の増圧時間と減圧時間との
比を調整することにより、指令された平均ブレーキ圧P
bcを実現するが、指令変換部21への入力を(Pbc/P
d )とすることにより、マスタシリンダ圧に応じて変化
する増圧・減圧時間に即座に対応している。
Here, the input command V fd according to the present embodiment is
Is calculated as a command (P bc / P d ) obtained by normalizing the average brake pressure P bc as the control command with the master cylinder pressure P d . As described later, the ABS actuator 2
At 2, the commanded average brake pressure P is adjusted by adjusting the ratio of the wheel cylinder pressure increase time to the wheel cylinder pressure increase time.
bc , the input to the command conversion unit 21 is (P bc / P
By d ), the pressure increase / decrease time, which changes according to the master cylinder pressure, is immediately responded.

【0031】さらに、本実施の形態では、検出された平
均ブレーキ圧Pb を、検出されたマスタシリンダ圧Pd
で除算することにより比(Pb /Pd )を求める除算器
27と、この比(Pb /Pd )と入力指令Vfdとの差Δ
V(=Vfd−(Pb /Pd ))を演算する減算器25
と、ΔVを低減するための入力指令Vfdの補償指令Vp
を演算する補償器24と、指令変換部21の前段におい
て入力指令Vfdと補償指令Vp とを加算する加算器26
と、を備えている。
Further, in the present embodiment, the detected average brake pressure Pb is replaced by the detected master cylinder pressure Pd
A divider 27 that obtains a ratio ( Pb / Pd ) by dividing by the following formula: and a difference Δ between the ratio ( Pb / Pd ) and the input command Vfd.
V - subtracter 25 (= V fd (P b / P d)) to calculate the
And the compensation command V p of the input command V fd for reducing ΔV
24, and an adder 26 that adds the input command V fd and the compensation command V p at the previous stage of the command conversion unit 21.
And

【0032】なお、本実施の形態の制御部20は、いわ
ゆるPI制御やPID制御を行う制御系として構成でき
る。なお、より高度な制御系、例えばH∞制御、2自由
度制御などのロバスト制御系や、ニューラルコンピュー
タやファジー制御系、適用制御系等用いて構成すること
も可能である。
The control unit 20 according to the present embodiment can be configured as a control system for performing so-called PI control or PID control. It is also possible to use a more advanced control system, for example, a robust control system such as H∞ control or two-degree-of-freedom control, a neural computer, a fuzzy control system, or an applied control system.

【0033】また、補償器24は、比例ゲインによりΔ
VからVp を演算する比例制御系として構成することが
できる。勿論、上記のような高度な制御系を用いること
もできる。
Further, the compensator 24 calculates ΔΔ
It can be configured as a proportional control system for calculating a V p from V. Of course, an advanced control system as described above can also be used.

【0034】次に、本実施の形態の作用を説明する。演
算された入力指令Vfdを、何ら補償しなかった場合、A
BSアクチュエータ22により実現される実際のブレー
キ圧は、通常、図3(b)に示すように、入力指令に対
して遅延する。
Next, the operation of the present embodiment will be described. If the calculated input command V fd is not compensated for at all, A
The actual brake pressure realized by the BS actuator 22 is usually delayed with respect to the input command as shown in FIG.

【0035】しかし、本実施の形態では、補償器24
が、入力指令Vfdに対応する平均ブレーキ圧Pbcと平均
ブレーキ圧検出部23により検出された実際の平均ブレ
ーキ圧Pb との差を低減するための補償指令Vp を演算
し、該補償指令によって入力指令Vfdを補償する。これ
により、実際のブレーキ圧Pb が、補償される前の入力
指令に対応するブレーキ圧Pbc、すなわち、ΔGを0に
一致又は略一致させるためのブレーキ圧として、より正
確に実現される。
However, in the present embodiment, the compensator 24
But it calculates the compensation command V p to reduce the difference between the actual average brake pressure P b detected by the mean braking pressure P bc and the average brake pressure detector 23 corresponding to the input command V fd, wherein the compensation The input command V fd is compensated by the command. Thus, the actual brake pressure P b is, the brake pressure P bc corresponding to the input command before being compensated, namely, as a brake pressure to match or substantially match the ΔG 0 is more accurately achieved.

【0036】補償器24を比例制御器として構成した場
合、図3(a)の指令信号は、図3(c)の指令信号の
ように補償され、その結果、この指令信号に応答するブ
レーキ圧は、図3(d)に示すように、図3(a)の指
令信号の指令値通りのブレーキ圧と略一致する。すなわ
ち、入力指令に対して遅延することなく、ブレーキ圧が
制御される。
When the compensator 24 is configured as a proportional controller, the command signal shown in FIG. 3A is compensated like the command signal shown in FIG. 3C, and as a result, the brake pressure responding to the command signal is increased. As shown in FIG. 3D, the brake pressure substantially matches the brake pressure according to the command value of the command signal in FIG. That is, the brake pressure is controlled without delay with respect to the input command.

【0037】これにより、本実施の形態では、路面状態
に係わらず高精度で安定なアンチロックブレーキ制御が
可能となるという上記従来技術の利点をさらに向上させ
ることができる。
As a result, in the present embodiment, the advantage of the above-described prior art that the highly accurate and stable antilock brake control can be performed regardless of the road surface condition can be further improved.

【0038】[0038]

【実施例】以上述べた実施の形態に係るアンチロックブ
レーキ制御装置の実施例を以下に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the antilock brake control device according to the above-described embodiment will be described below.

【0039】図2には、本実施例に係るアンチロックブ
レーキ制御装置の構成が示されている。
FIG. 2 shows the configuration of the antilock brake control device according to this embodiment.

【0040】図2に示すように、車両50の各車両に取
り付けられた油圧センサにより検出される実際のホール
シリンダ圧Pb を入力として、ブレーキ圧微小振幅Pv
を検出するブレーキ圧微小振幅検出部36と、平均ブレ
ーキ圧Pm を検出する平均ブレーキ圧検出部32と、か
ら構成される。
As shown in FIG. 2, as an input the actual hole cylinder pressure P b detected by the oil pressure sensor mounted on each vehicle in the vehicle 50, the brake pressure differential small amplitude P v
A brake pressure differential small-amplitude detector 36 for detecting the, the mean braking pressure detector 32 for detecting an average brake pressure P m, composed.

【0041】平均ブレーキ圧検出部32は、ホイールシ
リンダ圧の励振振動を平滑化するローパスフィルタによ
り構成することもできるし、励振周波数の1周期分の時
系列データを平均化することでも求めることができる。
The average brake pressure detecting section 32 can be constituted by a low-pass filter for smoothing the excitation vibration of the wheel cylinder pressure, or can be obtained by averaging time-series data for one cycle of the excitation frequency. it can.

【0042】制御系のサンプリング周期を4[ms]と
すると、励振の周波数41.7[Hz ]の周期は、6サ
ンプル点であり、ホイールシリンダ圧の4[ms]での
サンプルデータを6点平均化することで、平均ブレーキ
圧を検出することができる。
Assuming that the sampling period of the control system is 4 [ms], the period of the excitation frequency 41.7 [Hz] is 6 sample points, and the sample data at 4 [ms] of the wheel cylinder pressure is 6 points. By averaging, the average brake pressure can be detected.

【0043】ブレーキ圧微小振幅検出部36は、ブレー
キ油圧センサの出力するホイールシリンダ圧の微小振動
振幅を検出する。共振周波数成分の抽出には、その周波
数41.7[Hz ]を中心周波数とするバントパスフィ
ルタを設け、この出力を全波整流、直流平滑化すること
で得ることができる。また、周期の整数倍、例えば1周
期の24[ms]、2周期の48[ms]の時系列デー
タを連続的に取り込み、41.7[Hz ]の単位正弦
波、単位余弦波との相関を求めることによっても共振周
波数成分を抽出することができる。
The brake pressure minute amplitude detector 36 detects the minute vibration amplitude of the wheel cylinder pressure output from the brake oil pressure sensor. The resonance frequency component can be extracted by providing a band-pass filter having a frequency of 41.7 [Hz] as a center frequency, and performing full-wave rectification and DC smoothing on the output. Further, time series data of an integral multiple of a cycle, for example, 24 [ms] of one cycle and 48 [ms] of two cycles are continuously taken in, and correlated with a unit sine wave and a unit cosine wave of 41.7 [Hz]. , The resonance frequency component can be extracted.

【0044】なお、車輪速ωw は、車両50の各輪に取
り付けられた図示しない車輪速センサからの信号を処理
することによって得られる。例えば、車輪速センサの検
出信号をA/Dコンバータでデジタル信号に変換し、該
信号をコンピュータ内に読み込んで処理することもでき
るし、センサの外部にアナログの信号処理回路や、デジ
タルのカウンタ回路などを構成することにより車輪速を
検出することができる。
[0044] Incidentally, the wheel speed omega w is obtained by processing the signals from the wheel speed sensor (not shown) attached to the respective wheels of a vehicle 50. For example, a detection signal of a wheel speed sensor can be converted into a digital signal by an A / D converter, and the signal can be read into a computer and processed. An analog signal processing circuit or a digital counter circuit can be provided outside the sensor. By configuring, for example, the wheel speed can be detected.

【0045】次に、図2のアンチロックブレーキ制御装
置は、車輪速ωw から微小振動成分の振幅ωv を検出す
る車輪速微小振幅検出部38と、この車輪速微小振幅検
出部38が検出した車輪速微小振幅ωv 及びブレーキ圧
微小振幅推定部36が演算したブレーキ圧微小振幅Pv
に基づいて微小ゲインGd を演算する微小ゲイン演算部
40と、演算された微小ゲインGd に基づいて平均ブレ
ーキ圧参照値Pmcを演算するPI制御器42と、平均ブ
レーキ圧参照値Pmcからバルブの増圧・減圧時間を求め
るためのテーブル44と、このテーブル44から求めら
れたバルブの増圧時間ti 、減圧時間tr でバルブを制
御するための指令電流Icmd を出力する電流制御器46
と、指令電流Icmd によりバルブの増圧・減圧時間が制
御されるABSアクチュエータ48(図4参照)と、を
備えている。
Next, anti-lock brake control apparatus of FIG. 2, the wheel speed micro amplitude detector 38 for detecting an amplitude omega v of small vibration component from the wheel speed omega w, the wheel speed micro amplitude detector 38 detects the wheel speed small amplitude omega v and the brake pressure differential small amplitude brake pressure derivative estimator 36 calculates a small amplitude P v
Fine gain G d and fine gain calculation unit 40 for calculating a, a PI controller 42 for calculating a mean braking pressure reference value P mc on the basis of the calculated micro gain G d, the average brake pressure reference value P mc based on a table 44 for obtaining a pressure increase, pressure reduction time of the valve from the pressure increasing time t i of the valve obtained from the table 44, the current for outputting a command current I cmd to control the valve at decompression time t r Controller 46
And an ABS actuator 48 (see FIG. 4) in which the pressure increase / decrease time of the valve is controlled by the command current Icmd .

【0046】さらに、このアンチロックブレーキ制御装
置は、PI制御器42により演算された平均ブレーキ圧
参照値Pmcから、平均ブレーキ圧検出部32により推定
された平均ブレーキ圧Pm を減算した差分ΔPm を演算
する減算器43と、この差分ΔPm を比例ゲインに基づ
き平均ブレーキ圧参照値への補償指令PK として算出す
る比例制御器45と、平均ブレーキ圧参照値Pmcへ該補
償指令PK を加算する加算器47と、を備えている。な
お、この加算器47の出力端は、テーブル44へ接続さ
れている。すなわち、このテーブル44への入力は、平
均ブレーキ圧参照値に補償指令が加算された入力指令
(Pmc+Pk )となる。
Further, the anti-lock brake control device calculates a difference ΔP obtained by subtracting the average brake pressure P m estimated by the average brake pressure detection unit 32 from the average brake pressure reference value P mc calculated by the PI controller 42. a subtractor 43 for calculating a m, a proportional controller 45 which calculates a compensation instruction P K of the difference [Delta] P m to based on the proportional gain average brake pressure reference value, the compensation command to the mean braking pressure reference value P mc P And an adder 47 for adding K. The output end of the adder 47 is connected to the table 44. That is, the input to the table 44 is an input command (P mc + P k ) obtained by adding the compensation command to the average brake pressure reference value.

【0047】また、車輪速微小振幅検出部38は、車体
と車輪と路面とから構成される励振振動系の共振周波数
成分を抽出するように構成される。なお、処理信号が車
輪速である以外は、ブレーキ圧微小振幅検出部と同様で
ある。
Further, the wheel speed minute amplitude detecting section 38 is configured to extract a resonance frequency component of an excitation vibration system composed of a vehicle body, wheels, and a road surface. Except that the processing signal is the wheel speed, the operation is the same as that of the brake pressure minute amplitude detection unit.

【0048】微小ゲイン演算部40は、車輪速微小振幅
検出部38で得られる車輪速微小振ωv を、ブレーキ圧
推定装置30より得られるブレーキ圧微小振幅Pv で除
算することにより微小ゲインGd を演算する。本実施例
に係るアンチロックブレーキ制御装置では、微小ゲイン
d が基準値Gs を下回ろうとした時に速やかなブレー
キ圧の減少が必要とされるので、微小ゲイン演算部40
では、両者の偏差(G d −Gs )を微小ゲインGd で除
した偏差ΔGを演算し、PI制御器42へ出力する。こ
こで、ΔGは、
The minute gain calculating section 40 calculates the wheel speed minute amplitude.
Wheel speed minute vibration ω obtained by detector 38vThe brake pressure
Brake pressure minute amplitude P obtained from estimation device 30vDivided by
To obtain a small gain GdIs calculated. This embodiment
In the antilock brake control device according to
GdIs the reference value GsBreak when trying to fall below
Since it is necessary to reduce the key pressure, the minute gain calculating section 40
Then, the deviation (G d-Gs) Is a small gain GdDivided by
The calculated deviation ΔG is calculated and output to the PI controller 42. This
Where ΔG is

【0049】[0049]

【数3】 (Equation 3)

【0050】となる。このΔGを演算する微小ゲイン演
算部40の構成例を図8に示す。図8に示すように、微
小ゲイン演算部40は、車輪速微小振幅ωv をブレーキ
圧微小振幅Pv で除算する除算器88と、与えられた基
準値Gs を除算器88の出力値(ωv /Pv =Gd )で
除算する除算器90と、除算器90の出力端に接続さ
れ、1から除算器90の出力値(Gs /Gd )を減算し
た値をΔGとして演算出力する偏差演算器92と、から
構成される。なお、基準値Gs は、路面とタイヤとの間
の摩擦状態が制動力ピーク(摩擦係数μの最大時;ピー
クμ)に接近しようとする時の微小ゲインの値として予
めメモリに記憶されており、(3) 式の演算時に該メモリ
から読み出される。
Is as follows. FIG. 8 shows a configuration example of the minute gain calculation section 40 for calculating ΔG. As shown in FIG. 8, fine gain calculation unit 40, a divider 88 dividing the wheel speed small amplitude omega v brake pressure differential small amplitude P v, a given reference value G s output value of the divider 88 ( ω v / P v = G d ) and a divider 90 connected to the output end of the divider 90 and subtracting the output value (G s / G d ) of the divider 90 from 1 to calculate as ΔG And a deviation calculator 92 for outputting. The reference value G s, the friction state between the road surface and the tire braking force peak (the maximum of the coefficient of friction mu; peak mu) is previously stored in memory as the value of the fine gain when trying to approach the And is read from the memory at the time of the calculation of the equation (3).

【0051】路面とタイヤとの間のすべりが急増する状
態に近づくと、共振周波数成分の微小ゲインGd が基準
ゲインGs より小さくなるため、(3) 式の第2項の(G
s /Gd )は、急激に1より大きくなり、ΔGは負の大
きな値をとる。すなわち、(Gs /Gd )を用いたこと
により、すべりが急増する状態を検出するΔGの検出感
度は、この逆数である(Gd /Gs )を用いた時よりも
高まる。これにより、このΔGに基づくPI制御器42
の制御を正確に行うことができる。
The approaches a state of slip will surge between the road surface and the tire, since the micro-gain G d of the resonant-frequency component is smaller than the reference gain G s, (3) expression of the second term (G
s / G d ) suddenly becomes larger than 1, and ΔG takes a large negative value. That is, by using (G s / G d ), the detection sensitivity of ΔG for detecting a state where the slip suddenly increases is higher than when the inverse number (G d / G s ) is used. Thereby, the PI controller 42 based on this ΔG
Can be controlled accurately.

【0052】なお、微小ゲイン演算部40の出力端は、
平均ブレーキ圧推定部32と接続されており、平均ブレ
ーキ圧推定部32へは、演算された微小ゲインGd が入
力される。
The output terminal of the small gain calculator 40 is
It is connected to the average brake pressure estimating unit 32, and the calculated small gain Gd is input to the average brake pressure estimating unit 32.

【0053】図2のPI制御器42は、微小ゲイン演算
部40が演算したΔGを零に一致又は略一致させるよう
な平均ブレーキ圧参照値Pmcを演算する。なお、実車の
ABS装置では、一般にはアクチュエータのハードウェ
ア構成により、ドライバの踏力によるブレーキ圧より大
きなブレーキ圧を車輪に加えることが不可能となってい
る場合が多い。ドライバの踏力によるブレーキ圧が増加
し、車輪のスリップがピーク制動力となる値に接近或い
は越えようとする時にのみ、ブレーキ圧を速やかに減少
させるようにPI制御器42を設計する必要がある。こ
こで、PI制御器42の構成例を図9に示す。
The PI controller 42 shown in FIG. 2 calculates an average brake pressure reference value Pmc such that ΔG calculated by the minute gain calculator 40 matches or substantially matches zero. In general, in an ABS device of a real vehicle, it is often impossible to apply a brake pressure greater than a brake pressure due to a treading force of a driver to a wheel due to a hardware configuration of an actuator. It is necessary to design the PI controller 42 so that the brake pressure is rapidly reduced only when the brake pressure due to the driver's depressing force increases and the wheel slip approaches or exceeds the value at which the peak braking force is attained. Here, an example of the configuration of the PI controller 42 is shown in FIG.

【0054】図9に示すように、PI制御器42は、正
値除去、範囲外除去の部分を除けば、偏差ΔGに対し
て、
As shown in FIG. 9, except for the positive value removal and the out-of-range removal, the PI controller 42 calculates the deviation ΔG

【0055】[0055]

【数4】 Vf = Gc (1+ωc /s)ΔG (4) を演算する第1の演算部分を含み、比例ゲインGc 、積
分ゲインGc ωc のPI制御器となっている。
Equation 4] comprises a first calculation part for calculating a V f = G c (1 + ω c / s) ΔG (4), has a proportional gain G c, PI controller integral gain G c ω c.

【0056】(4) 式の比例項を演算する部分には、ΔG
の正値を除去し、負値のみを出力する正値除去部94が
介在されている。タイヤ路面間の特性では、スリップ速
度が大きくなると、タイヤがグリップ状態から離れて共
振周波数が高周波数側にシフトするため、車体と車輪と
路面とからなる振動系の共振周波数成分である微小ゲイ
ンGd が減少する。そこで、基準値Gs に対して実際の
微小ゲインGd が小さくなるΔGの負値の時、すなわち
タイヤがピークμを越えて制動されるロック直前の状態
となった時にのみブレーキ圧の制動をかけるようにした
ものである。
In the portion for calculating the proportional term in equation (4), ΔG
, And a positive value removing unit 94 that outputs only a negative value is interposed. According to the characteristics between the tire road surfaces, when the slip speed increases, the tire moves away from the gripping state and the resonance frequency shifts to the higher frequency side. Therefore, the minute gain G, which is the resonance frequency component of the vibration system including the vehicle body, the wheels, and the road surface, is obtained. d decreases. Therefore, when a negative value of the actual small gain to the reference value G s G d becomes smaller .DELTA.G, i.e. the braking of the brake pressure only when the tire becomes locked state immediately before being braked beyond the peak μ It is intended to be applied.

【0057】また、(4) 式の積分項を演算する部分は、
ΔGに対して1/sを演算するラプラス演算器96と、
該ラプラス演算器96の出力端に接続されたωc 倍のア
ンプ98と、から構成される。そして、正値除去部94
及びアンプ98の出力端は、比例項と積分項を加算する
加算器100を介してGc 倍のアンプ102に接続され
ている。このような構成で、アンプ102は(4) 式のV
f を出力する。
The part for calculating the integral term in the equation (4) is as follows:
A Laplace arithmetic unit 96 for calculating 1 / s with respect to ΔG;
Ω c -fold amplifier 98 connected to the output terminal of the Laplace arithmetic unit 96. Then, the positive value removing unit 94
The output terminal of the amplifier 98 is connected to an amplifier 102 of Gc times via an adder 100 for adding the proportional term and the integral term. With such a configuration, the amplifier 102 has the V
Output f .

【0058】ここで、増圧指令の時間ti と減圧指令の
時間tr とは、図6に示したように、演算された平均ブ
レーキ圧に対して定められるので、実際の増圧・減圧時
間を求めるための平均ブレーキ圧参照値Pmcの値の範囲
は、マスタシリンダ圧が15.5[MPa]の時に、最
大減圧状態0.5[MPa]から最大増圧状態の12
[MPa]程度までの値を出力する必要がある。この値
の範囲は、マスタシリンダ圧の0.03〜0.77倍程
度の範囲となる。
[0058] Here, the time t r of the pressurization command and the time t i of increase pressure command, as shown in FIG. 6, because it is defined for the computed average brake pressure, the actual pressure increase, pressure reduction When the master cylinder pressure is 15.5 [MPa], the range of the average brake pressure reference value P mc for obtaining the time is from the maximum pressure reduction state of 0.5 [MPa] to the maximum pressure increase state of 12 [MPa].
It is necessary to output a value up to about [MPa]. The range of this value is about 0.03 to 0.77 times the master cylinder pressure.

【0059】また、偏差ΔGが零以上の正値の状態はタ
イヤのスリップ状態がピーク制動力となる状態に接近し
ていないことを意味し、従って、ΔGが正値となってV
f が0となる時には、平均ブレーキ圧参照値Pmcは最大
増圧状態12[MPa]を実現する値を出力する必要が
ある。
Further, a state in which the deviation ΔG is a positive value equal to or greater than zero means that the slip state of the tire is not approaching a state in which the tire has a peak braking force.
When f becomes 0, the average brake pressure reference value Pmc needs to output a value that realizes the maximum pressure increase state 12 [MPa].

【0060】そこで、(4) 式より演算されたVf から平
均ブレーキ圧参照値Pmcを演算する式は、
Therefore, the equation for calculating the average brake pressure reference value Pmc from Vf calculated from equation (4) is as follows:

【0061】[0061]

【数5】 Pmc = Pd0(Vf +V0 ) (5) となる。但し、Pd0=15.5[MPa]、V0 =0.
77とする。また、平均ブレーキ圧参照値Pmcが、最大
減圧状態の時の値0.03×Pd0より小さくならないよ
うに、(5) 式を演算する前に、Vf の範囲を−0.74
〜0とする必要がある。
P mc = P d0 (V f + V 0 ) (5) However, P d0 = 15.5 [MPa] and V 0 = 0.
77. The average brake pressure reference value P mc is, so as not to be smaller than the value 0.03 × P d0 at the maximum reduced pressure, the range of the previously, V f for calculating the expression (5) -0.74
00 is required.

【0062】以上の制約を実現するPI制御器42にお
いて(5) 式を演算する構成部分は、アンプ102が出力
したVf の範囲外の値を除去する範囲外除去部104
と、範囲外除去部104が出力したVf と、他の入力端
から入力されたV0 とを加算する加算器108と、該加
算器108により演算された(Vf +V0 )をPd0倍す
るアンプ110と、から構成することができる。
In the PI controller 42 for realizing the above-mentioned restrictions, the component for calculating the expression (5) is an out-of-range removing unit 104 for removing a value outside the range of Vf output from the amplifier 102.
When a V f of range removal unit 104 outputs, an adder 108 for adding the V 0 which is input from the other input terminal, which is calculated by the adder 108 (V f + V 0) P d0 And a multiplying amplifier 110.

【0063】範囲外除去部104は、Vf が−0.74
〜0の範囲外にある時に範囲内の値(当該範囲の境界値
とする)とし、Vf が上記範囲内にある時は、その値を
そのまま出力する。なお、実際のコントローラの出力V
f の範囲外部分を範囲外除去部104により取り去って
しまっても、制御が達成されない状態では、常に偏差Δ
Gが発生する。これにより、偏差ΔGが積分要素の入力
となって積分出力が増大して発散する可能性を生じる。
このことは、比例項、積分項の実際の出力和の値と範囲
外を除去した値との間に大きな差を発生させ、PI制御
器全体の出力の遅れ等の問題を引き起こす。
The out-of-range removing unit 104 determines that Vf is -0.74
When the value is outside the range of 00, it is set to a value within the range (the boundary value of the range), and when Vf is within the above range, the value is output as it is. Note that the output V of the actual controller is
Even if the out-of-range part of f is removed by the out-of-range removing unit 104, the deviation Δ
G occurs. As a result, there is a possibility that the deviation ΔG becomes an input of the integration element and the integration output increases to diverge.
This causes a large difference between the actual output sum value of the proportional term and the integral term and the value obtained by removing the outside of the range, and causes problems such as a delay in the output of the entire PI controller.

【0064】そこで、範囲外除去部104の入力値か
ら、範囲外除去部104の出力値を引いた値を演算する
偏差演算器106を設け、該偏差演算器106の出力端
をラプラス演算器96に接続する。このように偏差演算
器106の出力値、すなわち、範囲外除去部104で除
去された部分の値を、積分項の初期値として戻すことに
より、安定な制御を実現できる。
Therefore, there is provided a deviation calculator 106 for calculating a value obtained by subtracting the output value of the out-of-range removing unit 104 from the input value of the out-of-range removing unit 104. Connect to By returning the output value of the deviation calculator 106, that is, the value of the portion removed by the out-of-range removal unit 104, as the initial value of the integral term, stable control can be realized.

【0065】なお、PI制御器42の出力端は、マスタ
シリンダ圧推定部34と接続されており、マスタシリン
ダ圧推定部34へは、演算された平均ブレーキ圧参照値
mcが入力される。
The output end of the PI controller 42 is connected to the master cylinder pressure estimating unit 34, to which the calculated average brake pressure reference value Pmc is input.

【0066】図2のテーブル44は、図6(a)、
(b)に示された、平均ブレーキ圧と増圧・減圧時間と
の関数関係を各々テーブル化したもので、該テーブル4
4を参照することによってPI制御器42で演算された
平均ブレーキ圧参照値Pmcに対応する増圧時間ti 及び
減圧時間tr を求めることができる。
The table 44 shown in FIG.
FIG. 4B is a table showing the functional relationship between the average brake pressure and the pressure increase / decrease time shown in FIG.
4 can be obtained between the pressure increase corresponding to the mean braking pressure reference value P mc calculated by the PI controller 42 t i and decompression time t r by reference to the.

【0067】電流制御器46は、演算された平均ブレー
キ圧参照値Pmcに対応されて求められた増圧時間ti
減圧時間tr に一致するように、ABSアクチュエータ
48のバルブの増圧時間、減圧時間を制御する。
The current controller 46 controls the pressure increase time t i obtained in accordance with the calculated average brake pressure reference value P mc ,
To match the decompression time t r, pressure increasing time of the valve of the ABS actuator 48, controls the decompression time.

【0068】具体的な制御の内容として、微小励振の周
期T(例えば24[ms])の半周期T/2毎に増圧と
減圧のそれぞれのモードを切り替え、バルブへの増減圧
指令はモード切り替えの瞬間から増圧時間ti 、減圧時
間tr のそれぞれの時間分だけ増圧・減圧指令を出力
し、T/2の残りの時間は保持指令を出力する。このよ
うな動作指令により、ブレーキ圧の微小励振と平均ブレ
ーキ圧の制御とを容易に行うことができる。なお、この
制御例の場合におけるABSアクチュエータ48のバル
ブへの動作指令の概要を図10に示す(ブレーキ圧制御
装置の動作例)。
As specific contents of the control, the mode of pressure increase and the mode of pressure decrease are switched every half cycle T / 2 of the cycle T of minute excitation (for example, 24 [ms]). moment between the pressure boosting t i of the switching outputs pressure increase-pressurization command each by time of the pressure reduction time t r, the remaining time of T / 2 outputs a holding command. With such an operation command, it is possible to easily control the minute excitation of the brake pressure and the control of the average brake pressure. FIG. 10 shows an outline of an operation command to the valve of the ABS actuator 48 in this control example (an operation example of the brake pressure control device).

【0069】増圧・減圧時間の計数は、モード切り替え
で零にリセットされるカウンタタイマを設けても良い
し、モード切り替えで零にリセットされる積分器のゲイ
ンを増圧時間ti 、減圧時間tr に反比例させて変化さ
せ、あるしきい値に達するまでの時間を用いても良い。
バルブへの指令が生成できれば、それぞれの状態に対応
する制御電流をABSアクチュエータ48に指令する。
For counting the pressure increasing / decreasing time, a counter timer which is reset to zero by mode switching may be provided, or the gain of the integrator which is reset to zero by mode switching may be increased by the pressure increasing time t i and the pressure decreasing time. is inversely proportional to t r is varied, it may be used time to reach a certain threshold.
If a command to the valve can be generated, a control current corresponding to each state is commanded to the ABS actuator 48.

【0070】次に、本実施例の作用を説明する。ABS
装置では、車輪速微小振幅検出部38が、図示しない車
輪速センサが検出した車輪速度ωw の共振周波数成分の
振幅を検出する。次に、微小ゲイン演算部40が、ブレ
ーキ圧微小振幅Pv と車輪速度ωw の共振周波数成分の
振幅値とから微小ゲインGd を演算し、演算した微小ゲ
インGd を平均ブレーキ圧推定部32へ転送すると共
に、微小ゲインGd と基準ゲインGs とから(3) 式に基
づいて偏差ΔGを演算する。
Next, the operation of the present embodiment will be described. ABS
In apparatus, wheel speed micro amplitude detector 38, a wheel speed sensor (not shown) detects the amplitude of the resonant-frequency component of the wheel speed omega w detected. Then, fine gain calculation section 40 calculates the micro-gain G d from the amplitude value of the resonance frequency component of the brake pressure differential small amplitude P v and wheel speed omega w, the calculated fine gain G d average brake pressure estimator 32 and transfers to, calculates the deviation ΔG based on and a small gain G d and the reference gain G s (3) expression.

【0071】そして、PI制御器42が、微小ゲイン演
算部40が演算した偏差ΔGを零に一致又は略一致させ
るような平均ブレーキ圧参照値Pmcを演算する。この平
均ブレーキ圧参照値Pmcは、マスタシリンダ圧推定部3
4、減算器43及び加算器47へ転送される。減算器4
3は、この平均ブレーキ圧参照値Pmcから、平均ブレー
キ圧推定部32で推定された平均ブレーキ圧Pm との差
分ΔPm =(Pmc−P m )を算出する。次に、比例制御
器45が、この差分ΔPm を比例ゲインに基づき補償指
令Pk として算出する。そして、加算器47が、平均ブ
レーキ圧参照値Pmcと補償指令Pk とを加算し、得られ
た指令値(Pmc+Pk )をテーブル44へ出力する。
Then, the PI controller 42 controls the small gain
The deviation ΔG calculated by the calculation unit 40 is made to coincide with or substantially coincide with zero.
Average brake pressure reference value PmcIs calculated. This flat
Equivalent brake pressure reference value PmcIs the master cylinder pressure estimator 3
4. The data is transferred to the subtractor 43 and the adder 47. Subtractor 4
3 is the average brake pressure reference value PmcFrom the average
Average brake pressure P estimated by key pressure estimation unit 32mDifference with
Minute ΔPm= (Pmc−P m) Is calculated. Next, proportional control
The device 45 calculates the difference ΔPmThe compensation finger based on the proportional gain
Order PkIs calculated as Then, the adder 47 outputs the average
Rake pressure reference value PmcAnd compensation command PkAnd add
Command value (Pmc+ Pk) Is output to the table 44.

【0072】そして、テーブル44によって、入力され
た指令値(Pmc+Pk )がバルブの増圧・減圧時間に変
換される。次に、電流制御器46が、指令値(Pmc+P
k )に対応する増圧・減圧時間ti 、tr を、図10に
示すような動作指令に変換し、ABSアクチュエータ4
8へ伝達する。ABSアクチュエータ48は、図10の
動作指令に応じてバルブの増圧・減圧を行うことによ
り、指令値(Pmc+Pk)に対応するブレーキ圧をホイ
ールシリンダへ発生させる。
Then, the input command value (P mc + P k ) is converted by the table 44 into the pressure increasing / decreasing time of the valve. Next, the current controller 46 sets the command value (P mc + P
pressure increase, pressure reduction time t i corresponding to k), the t r, converted to an operation command such as shown in FIG. 10, ABS actuator 4
8 The ABS actuator 48 generates a brake pressure corresponding to the command value (P mc + P k ) to the wheel cylinder by increasing / decreasing the valve according to the operation command of FIG.

【0073】以上のような制御によって、最大の制動力
(図7の制動トルク勾配が0の時)を越えてブレーキ力
がかけられようとすると、共振周波数が高周波数側にず
れるので、タイヤと路面とがグリップ状態の時の共振周
波数での微小ゲインGd が減少し、(3) 式のΔGが負値
をとるので、ブレーキ力が速やかに減少され、タイヤの
ロックを防止することができる。また、ΔGを零に一致
させるように制御されるので、図7の制動力のピーク値
を保持したまま制動され、制動距離及び制動時間が短縮
される。
With the above-described control, if the braking force is applied beyond the maximum braking force (when the braking torque gradient in FIG. 7 is 0), the resonance frequency shifts to the high frequency side. and the road surface reduces fine gain G d at the resonance frequency when the grip state, since a negative value ΔG equation (3), the braking force is rapidly decreased, it is possible to prevent the locking of the tires . Further, since control is performed so that ΔG is made equal to zero, braking is performed while the peak value of the braking force shown in FIG. 7 is maintained, and the braking distance and the braking time are reduced.

【0074】このように本実施例に係るABS装置で
は、車体と車輪と路面とから構成される振動系の共振特
性に基づいて、ブレーキ力を制御するので、従来のAB
S装置のように車輪のロックを検出してからブレーキ力
を低減させる方式のものよりブレーキ力の変化が連続的
かつ滑らかとなる。また、共振特性に基づくことから、
路面変化に対しても安定な制御が可能となり、単一の制
御ロジックで実現可能である。
As described above, in the ABS device according to the present embodiment, the braking force is controlled based on the resonance characteristics of the vibration system including the vehicle body, the wheels, and the road surface.
The change in the braking force is more continuous and smoother than that in the system in which the braking force is reduced after the wheel lock is detected as in the S device. Also, because it is based on resonance characteristics,
Stable control is possible even for road surface changes, and can be realized with a single control logic.

【0075】さらに、本実施例では、実際に推定された
平均ブレーキ圧Pm と、ブレーキ圧の指令値である平均
ブレーキ圧参照値Pmcとの差分ΔPm を低減させるよう
に、比例制御によって、ブレーキ圧の指令値を補償して
いるので、ABSアクチュエータ48により供給される
平均ブレーキ圧の応答遅れを低減することができる。す
なわち、実際の平均ブレーキ圧は、平均ブレーキ圧参照
値Pmcにより指令されたブレーキ圧に近づいていく(図
3参照)。よって、作動遅れの無い正確なアンチロック
ブレーキ動作が可能となる。
Further, in this embodiment, proportional control is performed so as to reduce the difference ΔP m between the actually estimated average brake pressure P m and the average brake pressure reference value P mc , which is a command value of the brake pressure. Since the command value of the brake pressure is compensated, the response delay of the average brake pressure supplied by the ABS actuator 48 can be reduced. That is, the actual average brake pressure approaches the brake pressure commanded by the average brake pressure reference value Pmc (see FIG. 3). Therefore, an accurate anti-lock brake operation with no operation delay is possible.

【0076】なお、本実施例では、図10に示すよう
に、一定周期毎に増減圧モードを交互に切り替え、ブレ
ーキ圧の制御を、各モードでの増圧時間、減圧時間の調
整によって行うので、連続的なブレーキ圧の制御が可能
となる。また、各モードの切り替えの周波数(微小励振
の周波数)は、40[Hz]と比較的高く、また共振特
性の検出可能な微小な振幅で可能なため、ブレーキ圧の
変動を運転者が不快に感じない程度にすることができ、
キックバックを防止できる。これにより、車両挙動に大
きな変動を与えず、ABS制御をより高性能にできる。
さらに、現行のABS装置に用いられている増圧バルブ
と減圧バルブとの2つのバルブ構成のままで、連続的な
平均ブレーキ圧の制御が可能となり、ハードウェアの変
更を抑えることができる。
In this embodiment, as shown in FIG. 10, the pressure increase / decrease mode is alternately switched at regular intervals, and the control of the brake pressure is performed by adjusting the pressure increase time and the pressure decrease time in each mode. Thus, continuous control of the brake pressure becomes possible. In addition, the switching frequency of each mode (the frequency of the minute excitation) is relatively high at 40 [Hz], and can be made with a very small amplitude at which the resonance characteristic can be detected. I can feel it,
Kickback can be prevented. As a result, the ABS control can be performed with higher performance without significantly changing the vehicle behavior.
Furthermore, continuous control of the average brake pressure becomes possible with the two valve configuration of the pressure increasing valve and the pressure reducing valve used in the current ABS device, and the change of hardware can be suppressed.

【0077】[0077]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、入
力指令に対応したブレーキ圧と実際のブレーキ圧との差
が低減するように、制御バルブへの入力指令を補償する
ようにしたので、ブレーキ圧の応答性を向上することが
できる、という優れた効果が得られる。
As described above, according to the present invention, the input command to the control valve is compensated so that the difference between the brake pressure corresponding to the input command and the actual brake pressure is reduced. Thus, an excellent effect that the responsiveness of the brake pressure can be improved is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態に係るアンチロックブレー
キ制御装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an antilock brake control device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例に係るアンチロックブレーキ制
御装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of an antilock brake control device according to an embodiment of the present invention.

【図3】従来技術及び本発明におけるブレーキ圧の指令
・応答を示す図であって、(a)は、従来のブレーキ圧
の指令信号、(b)は、従来の指令信号に応じて応答す
る実際のブレーキ圧の変化、(c)は、本発明における
ブレーキ圧の指令信号、(d)は、本発明の指令信号に
応じて応答する実際のブレーキ圧の変化を示す。
3A and 3B are diagrams showing a command and a response of a brake pressure according to the related art and the present invention, wherein FIG. 3A responds according to a conventional brake pressure command signal, and FIG. 3B responds according to a conventional command signal; The actual brake pressure change, (c) shows the brake pressure command signal in the present invention, and (d) shows the actual brake pressure change responding according to the command signal in the present invention.

【図4】ABSアクチュエータのバルブ構成を示した図
であって、(a)は3ポジションバルブ1つでの構成、
(b)は2ポジションバルブ2つでの構成を示す図であ
る。
4A and 4B are diagrams showing a valve configuration of an ABS actuator, wherein FIG. 4A shows a configuration with one 3-position valve;
(B) is a figure which shows the structure with two 2-position valves.

【図5】本発明の実施の形態に係る車体と車輪と路面と
から構成される振動系の等価モデルを示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an equivalent model of a vibration system including a vehicle body, wheels, and a road surface according to the embodiment of the present invention.

【図6】ブレーキ圧微小振幅一定のための増圧・減圧時
間の特性を示す図であって、(a)は平均ブレーキ圧と
増圧時間との関係、(b)は平均ブレーキ圧と減圧時間
との関係を示す図である。
FIGS. 6A and 6B are graphs showing characteristics of pressure increase / decrease time for constant brake pressure minute amplitude, wherein FIG. 6A shows a relationship between average brake pressure and pressure increase time, and FIG. It is a figure showing relation with time.

【図7】スリップ速度Δωと、制動トルクTb 及び制動
トルクTb の傾きとの関係を示す図である。
[7] and the slip speed [Delta] [omega, a diagram showing the relationship between the inclination of the braking torque T b and braking torque T b.

【図8】本発明の実施例に係るアンチロックブレーキ制
御装置を構成する微小ゲイン演算部の構成例を示すブロ
ック図である。
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration example of a minute gain calculation unit included in the antilock brake control device according to the embodiment of the present invention.

【図9】本発明の実施例に係るアンチロックブレーキ制
御装置を構成するPI制御器の構成例を示すブロック図
である。
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of a PI controller included in the antilock brake control device according to the embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施例に係るアンチロックブレーキ
制御装置を構成するABSアクチュエータのバルブへの
動作指令を示す図である。
FIG. 10 is a view showing an operation command to a valve of an ABS actuator constituting the antilock brake control device according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20 制御部 21 指令変換部 22 ABSアクチュエータ 23 平均ブレーキ圧推定部 24 補償器 25 減算器 26 加算器 30 ブレーキ圧推定装置 32 平均ブレーキ圧推定部 34 マスタシリンダ圧推定部 36 ブレーキ圧微小振幅推定部 38 車輪速微小振幅検出部 40 微小ゲイン演算部 42 PI制御器 43 減算器 44 テーブル 45 比例制御器 46 電流制御器 47 加算器 48 ABSアクチュエータ Reference Signs List 20 control unit 21 command conversion unit 22 ABS actuator 23 average brake pressure estimation unit 24 compensator 25 subtractor 26 adder 30 brake pressure estimation unit 32 average brake pressure estimation unit 34 master cylinder pressure estimation unit 36 brake pressure minute amplitude estimation unit 38 Wheel speed minute amplitude detector 40 Minute gain calculator 42 PI controller 43 Subtractor 44 Table 45 Proportional controller 46 Current controller 47 Adder 48 ABS actuator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 英一 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 梅野 孝治 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 山口 裕之 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1株式会社豊田中央研究所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Eiichi Ono 41-cho, Yokomichi, Nagakute-cho, Aichi-gun, Aichi Prefecture Inside Toyota Central Research Institute, Inc. 41 Toyota Chuo R & D Co., Ltd., No. 41, Chuchu-Yokomichi (72) Inventor Hiroyuki Yamaguchi 41 Toyota Chuo Research Laboratories, Inc.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力指令に応じて平均ブレーキ圧を制御
する制御バルブと、 所定周波数でブレーキ圧を微小励振する微小励振手段
と、 前記微小励振手段によりブレーキ圧が微小励振されたと
きの車輪速度の振動特性を検出する第1の検出手段と、 前記第1の検出手段により検出された車輪速度の振動特
性に基づいて、車輪と路面との間の摩擦係数が略ピーク
値となるスリップ率以下のスリップ率となるような前記
制御バルブへの入力指令を演算する制御手段と、 を有するアンチロックブレーキ制御装置であって、 前記制御手段により演算された入力指令に対する前記制
御バルブの応答としての実際の平均ブレーキ圧を検出す
る第2の検出手段と、 演算された入力指令に対応する平均ブレーキ圧と前記第
2の検出手段により検出された実際の平均ブレーキ圧と
の差を低減するための補償指令を演算し、該補償指令に
よって前記入力指令を補償する補償手段と、 を備えたことを特徴とするアンチロックブレーキ制御装
置。
A control valve for controlling an average brake pressure according to an input command; a micro-excitation means for micro-excitation of a brake pressure at a predetermined frequency; and a wheel speed when the brake pressure is micro-excited by the micro-excitation means. Detecting means for detecting a vibration characteristic of the vehicle, based on the vibration characteristic of the wheel speed detected by the first detecting means, a slip coefficient at which a friction coefficient between the wheel and the road surface becomes substantially a peak value or less. Control means for calculating an input command to the control valve such that the slip ratio of the control valve is calculated, wherein the actual value as a response of the control valve to the input command calculated by the control means is provided. A second detecting means for detecting the average brake pressure of the first and second brake means, and an average brake pressure corresponding to the calculated input command and an actual brake pressure detected by the second detecting means. An anti-lock brake control device comprising: a compensation means for calculating a compensation command for reducing a difference from an average brake pressure, and compensating the input command with the compensation command.
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