JPS6142663B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、アンチスキツドシステムに於いて、
ブレーキ油圧を増圧から減圧に切換えるタイミン
グを適確にしたアンチスキツド制御装置に関す
る。 従来、制動中の車輪速を最大ブレーキ効率（ス
リツプ率15％付近）が得られるように制御するア
ンチスキツド制御装置としては、例えば第１図に
示すように、ブレーキ油圧ｐ_wの増圧による車輪
速ｖ_wの減速で、その車輪減速度α_wが予め定め
た所定値α_bに達したとき、予め定めた傾きの制
動目標直線ｖ_w0を発生すると共に、ブレーキ油圧
ｐ_wを増圧から減圧に切換え、このブレーキ油圧
ｐ_wの減圧により、車速に向つて回復する車輪速
ｖ_wが目標直線ｖ_w0を上回つたときに、再びブレ
ーキ油圧ｐ_wを減圧から増圧に切換え、以下同様
に上記の制御をスキツドサイクル毎に繰り返すよ
うにしている。 ところで、ブレーキ油圧を増圧したときの車輪
減速度は、一般に、そのときの路面状況（摩擦係
数μ）と制動トルク（ブレーキ油圧ｐ_w）により
変ることが知られている。従つて、上記の装置で
ブレーキ油圧ｐ_wの減圧タイミングを決めている
所定値α_bは、第２図のμ−λ特性グラフに示す
路面との摩擦係数μが最大となつて最も高いブレ
ーキ効率の得られるスリツプ率λ_M（15％付近）
での車輪減速度を、特定の路面状況、例えば最も
一般的な舗装路面と平均的なブレーキペタルの踏
み込みで得られる制動トルクとを想定して決めて
いる。 従つて、路面状況及び制御トルクが所定値α_b
を決めるについて想定した状況に近ければ、最大
ブレーキ効率となるスリツプ率λ_Mの付近でブレ
ーキ油圧ｐ_wを減圧に切り換えることができ、良
好なスキツド制御ができる。 ところが、実際の制動では、ブレーキペタルの
踏み込み具合、及び路面状況はさまざまであり、
車輪減速度α_wが所定値α_bに達したときのスリツ
プ率が、最大ブレーキ効率が得られるスリツプ率
λ_Mから外れるような場合がある。 例えば、ブレーキペタルの踏込み方の違いによ
る制動トルクの違いを例にとると、（但し、路面
との摩擦係数を一定とする）第３図に示すよう
に、ブレーキペタルを急激に踏み込んだ場合に
は、ブレーキ油圧ｐ_wの増加割合が大きいので、
車輪減速度α_w1は時刻t₁のように小さいスリツプ
率で早めに所定値α_bに達し、スキツド制御時の
ブレーキ油圧の減圧タイミングが早まる。一方、
ブレーキペタルを緩やかに踏み込んだ場合には、
ブレーキ油圧ｐ_wの増加割合が小さいので、車輪
減速度α_w2は時刻t₂のようにλ_Mを過ぎてから所
定値α_bに達し、減圧の切換えタイミングが遅く
なる。このように、ブレーキペタルの踏み込み方
が変ると、いずれの場合にも、最大ブレーキ効率
が得られるスリツプ率λ_Mからブレーキ油圧の減
圧タイミングがずれるようになり、制動性能が低
下する恐れがある。 ところで、ブレーキペタルの踏み方で上記のよ
うに変化する車輪減速度も、制動トルクを一定に
保つているときには、第２図のグラフに示すよう
に、スリツプ率λの増加に伴うμの変化に比例す
ることが知られている。 従つて、増圧中に制動トルクを一定にしている
と、最大ブレーキ効率が得られるスリツプ率λ_M
に至るまで車輪減速度はμに応じて増加し、λ_M
を過ぎるとμは略一定になるので、車輪減速度の
変化も略一定になる。すなわち、増加していた車
輪減速度が一定になれば、このとき最大ブレーキ
効率となるスリツプ率λ_Mに到達したことが判
る。 本発明は、このように制動トルクを一定にした
ときの車輪減速度の変化から、ブレーキペタルの
踏み方が違つてもブレーキ油圧の減圧切換えを、
最大ブレーキ効率が得られるスリツプ率λ_Mの付
近で行なうことができないかという点に着目した
ものである。 本発明は上記に鑑みてなされたもので、アンチ
スキツドシステムに於いてブレーキ油圧を増圧か
ら減圧に最大ブレーキ効率を得るよう切換えるた
め、ブレーキ油圧の増圧中に一時的に増圧を中止
して保持する油圧制御を繰り返し行ない、保持し
ているときに、当該保持への切換え時から所定時
間内に車輪減速度の変化率が零近傍の値に復帰し
なかつた場合、減圧に切換えるようにしたもので
ある。 以下、本発明の図面に基づいて説明する。 第４図は、本発明の一実施例を示したブロツク
図である。まず構成を説明すると、１はスキツド
制御する車輪、２は車輪１の回転数に比例した周
波数の交流信号を検出する車輪速センサー、３は
車輪速センサー２からの交流信号に比例した電圧
信号を車輪１の周速度、即ち車輪速ｖ_wとして出
力するｆ−Ｖ変換器、４は車輪速ｖ_wを微分して
減速度α_wを検出する減速度検出回路、５は減速
度α_wを微分して、その変化率δ_wを検出し、変
化率δ_wと所定値δ_０（ゼロ付近に設定）とを比
較し、δ_w＞δ_０でＨレベル出力となり、δ_w≦
δ_０でＬレベル出力となる判別信号e₁を出力する
判別回路、６は車輪減速度α_wと所定値α_b（スリ
ツプ率λ_Mへの到達を想定して定めた減速度）と
を比較し、α_w＞α_bでＬレベル出力となり、α_w
≦α_bでＬレベル出力となるブレーキ油圧ｐ_wの増
圧と増圧中止を交互に繰り返すタイミングを決め
る信号e₂を出力するタイミング信号発生回路であ
る。 また、８は減圧指令発生回路、７は増圧指令発
生回路であり、それぞれ指令信号Ｖ１，Ｖ２を油
圧アクチユエータ９に出力するようにしており、
この指令信号Ｖ１，Ｖ２により定まるブレーキ油
圧ｐ_wの制御条件は次表−１のように設定されて
いる。

【表】 この増圧指令発生回路７の構成は、後の説明で
明らかにされるように、増圧制御指令となるＶ１
＝Ｌ、Ｖ２＝Ｌのときに、タイミング信号e₂のＨ
レベルへの立上りでＶ２＝Ｈレベルとして、増圧
を中止して保持させ、タイミング信号e₂がＬレベ
ルに戻るとＶ２＝Ｌレベルとして、再び増圧の開
始を指令する回路手段を有する。尚、e₂＝Ｈレベ
ルとなる保持指令のときに、増圧指令発生回路７
は保持を開始したことを知らせる信号e₃を減圧指
令発生回路８に出力する。 第５図は、上記の増圧指令発生回路７の一実施
例を示したもので、タイミング信号e₂の立上りで
セツトされ、その立下りをインバータ１１で反転
した信号でリセツトされるRSフリツプフロツプ
１０（以下「RS−FF」という）を有し、指令信
号Ｖ１＝Ｌレベルとなつている条件のもとに、
RS−FF１０のセツトによる出力信号Ｖ２のＨレ
ベルで、増圧を中止してブレーキ油圧の保持を指
令し、RS−FF１０のリセツトによる出力信号Ｖ
２のＬレベルで、保持から増圧の開始を指令す
る。尚、減圧指令発生回路８に出力する信号e₃
は、RS−FF１０に対するセツト入力を分岐する
ようにしている。 第６図は、第４図の実施例における減圧指令発
生回路８の一実施例を示したもので、判別回路５
からの判別信号e₁と増圧指令発生回路７からの信
号e₃とにより、出力信号Ｖ１をＬレベルからＨレ
ベルに転ずるようにすることで、ブレーキ油圧ｐ
_wの減圧開始を油圧アクチユエータ９に指令す
る。 そこで構成を説明すると、１２は増圧指令発生
回路７からの信号e₃のＨレベルへの立上りでセツ
ト（＝Ｌ）され、判別信号e₁のＨレベルへの立
上りでリセツト（＝Ｈ）されるRS−FF、１３
はRS−FF１２の出力によりオン、オフされる
FET等を用いたアナログスイツチ、１４はアナ
ログスイツチ１３がオフしたときから負電圧（−
Ｅ）に向つてコンデンサC₀と抵抗R₀で定まる時
定時の積分波形信号（ランプ波形電圧）を出力
し、アナログスイツチ１３のオンでリセツトされ
る積分器、１５は積分器１４の出力が所定値Ｅ_T
を上回つたときのＨレベル出力を生ずる比較器、
１６は比較器１５の出力でセツト（Ｑ＝Ｈ）され
てＶ１＝Ｈレベルとすることで、ブレーキ油圧ｐ
_wの減圧開始を指令出力するRS−FFである。 上記の構成において、積分器１４は信号e₃が印
加されてから、判別信号e₁がＨレベルとなるまで
の時間を計測しているもので、この時間が比較器
１５の所定値Ｅ_Tにより設定された時間T₀を上回
つたときには、RS−FF１６をセツトして、ブレ
ーキ油圧ｐ_wの減圧開始を指令出力する。勿論、
設定時間T₀以内に、判別信号e₁がＨレベルとな
れば、RS−FF１２のリセツトによるアナログス
イツチ１３のオンで、積分器１４はリセツトさ
れ、RS−FF１６はリセツト（Ｑ＝Ｌ）のまま
で、減圧の開始は指令されない。 尚、セツト入力により減圧を指令出力している
RS−FF１６のリセツトは、例えば、設定減速度
α_bに到達で発生している目標直線ｖ_w0を、車輪
速が上回つたことの比較器出力、もしくは、車輪
加速度が所定値を上回つたときの判別出力等で行
なうようにする。 次に、第７図のタイムチヤートを参照して、作
用を説明する。 いま、時刻t₀で制動を開始したとすると、増圧
指令発生回路７及び減圧指令発生回路８の各出力
Ｖ１，Ｖ２は共にＬレベルとなり、油圧アクチユ
エータ９はブレーキ油圧ｐ_wを増圧する。 この増圧により、車輪速ｖ_wは車速ｖ_cとの間で
スリツプ率を増しながら減速を始め、時刻t₁でそ
の減速度α_wが所定値α_bに達する。すると、タイ
ミング信号発生回路６の比較器がα_wがα_bを上回
つたときに判別信号e₂をＨレベルとする。このた
め、第５図に示した増圧指令発生回路７のRS−
FF１０がセツトされて、指令信号Ｖ２＝Ｈレベ
ルとし、Ｖ１＝Ｌレベルとなつているので、油圧
アクチユエータ９は、時刻t₁でブレーキ油圧ｐ_w
の増圧を中止し、そのときの液圧を保持する。 一方、タイミング信号e₂のＨレベルの立上りに
同期して、減圧指令発生回路８に信号e₃（Ｈレベ
ル）が印加される。このＨレベル信号e₃が加えら
れると、第６図に示す減圧指令発生回路８のRS
−FF１２がセツトされて＝Ｌレベルとなり、
アナログスイツチ１３がそれまでのオンからオフ
となり、積分器１４が積分動作を開始する。 時刻t₁でブレーキ油圧ｐ_wを保持すると、この
ときのスリツプ率は、第８図のμ−Ｓグラフに示
す点にあり、最大ブレーキ効率が得られるスリ
ツプ率λ_M（15％付近）より小さい。このよう
に、車輪のスリツプ率がλ_Mより小さいときに、
ブレーキ油圧ｐ_wの保持でブレーキトルクＴ_Bが
一定になつた場合、スリツプ率の増加によりμも
増加するので、車輪減速度α_wは次第に小さくな
り、車輪減速度α_wが減少を始めるときに、その
変化率δ_wは所定値δ_０（ゼロ付近）を通過す
る。 このように、車輪減速度α_wを減少して、変化
率δ_wがδ_０を越えることを判別回路５が判別し
て判別信号e₁をＬレベルからＨレベルに転ずる。 すると、この判別信号e₁のＨレベルにより、第
６図に示す減圧指令発生回路８のRS−FF１２は
リセツトされ、＝Ｈとなることでアナログスイ
ツチ１３がオンして積分器１４をリセツトする。
このため、設定時間T₀が過ぎても、RS−FF１６
はリセツトのままで、ブレーキ油圧の保持が継続
される。 更に、車輪減速度α_wが下つてくると、所定値
α_bを下回るようになり、このときタイミング信
号e₂はＬレベルに戻るので、第５図に示す増圧指
令発生回路７のRS−FF１０がインバータ１１を
介してのＨレベルへの立上りでリセツトされて、
指令信号Ｖ２をＬレベルに戻し、Ｖ１＝Ｌ、Ｖ２
＝Ｌとなるので、油圧アクチユエータ９は、再び
ブレーキ油圧ｐ_wの増圧を開始する。 次に時刻t₂においても、車輪のスリツプ率は、
第８図の点に示すようにλ_Mより小さいので、
時刻t₁におけると同じ動作が行なわれる。 次に、車輪速ｖ_wがスリツプ率λ_Mに近づいた
ときの時刻t₃で、減速度α_wが所定値α_bを上回つ
たとすると、同様にして増圧指令発生回路７の指
令信号Ｖ２はＨレベルとなつて、ブレーキ油圧ｐ
_wを保持し、同時に、第６図に示す減圧指令発生
回路８のRS−FF１２のセツトで、積分器１４の
積分動作が開始される。 この時刻t₃では、第８図点のように、車輪の
スリツプ率は、λ_Mを上回つており、これ以上ス
リツプ率が増えても摩擦係数μは増加しない。 従つて、時刻t₃で制動トルクＴ_Bを一定に保つ
と、スリツプ率が増加しても、摩擦係数μは略一
定となつているので、車輪減速度α_wは減少せず
に略一定の値を保つようになる。 すると、車輪減速度α_wの変化率δ_wは、所定
値δ_０をわずかに下回る略一定値となり、判別回
路５の出力e₁はＬレベルのままとなる。 この間に、第６図に示す積分器１４の出力は上
昇し、設定時間T₀への到達する時刻t₄で所定値Ｅ
_Tを上回つて、比較器１５の出力がＨレベルとな
り、RS−FF１６をセツトして、指令信号Ｖ１を
Ｈレベルとし、このときＶ２＝Ｌであることか
ら、油圧アクチユエータ９は、時刻t₄からブレー
キ油圧ｐ_wの減圧を開始するようになる。 以下、同様に、各スキツドサイクル毎に上述の
動作を繰り返す。 尚、減圧指令発生回路８に設定している設定時
間T₀の長さは、短かいほど良いものであるが、
ブレーキ油圧の保持を指令してから車輪速の変化
が表われるまでのブレーキ系の作動応答時間より
短かくしないように定める。 第９図は、第４図の実施例におけるタイミング
信号発生回路６の他の実施例を示したブロツク図
である。 第４図の実施例におけるタイミング信号発生回
路６は、上記の動作からも明らかなように、車輪
減速度α_wが所定値α_bを上回つている間、ブレー
キ油圧の増圧を中止して保持するようにしている
が、本発明を実現するためには、少なくとも車輪
速が減速しているときに、ブレーキ油圧の増圧と
保持を交互に繰り返すようにすれば充分である。 そこで、第９図の実施例では、車輪速ｖ_wが減
速中であることを判別する手段として車輪減速度
α_wが所定値α′_bを上回つているときＨレベル出
力を生ずる比較器１７と、所定周期のクロツク信
号を出力する発振器１８と、アンドゲート１９と
を設け、比較器１７が減速を判別してＨレベル出
力を生じているときに発振器１８の出力をアンド
ゲート１９を介してタイミング信号e₂として出力
し、増圧指令発生回路７（第４，５図参照）によ
り、車輪速ｖ_wが減速しているときに、ブレーキ
油圧の増圧と保持の繰り返しを、発振器１８のク
ロツク周期に応じて行なうようにする。 尚、発振器１８はブレーキ油圧を減圧に切換え
た状態でも常時発振を継続しており、この減圧中
に比較器１７の出力がＨレベルになると、減圧を
中止するＶ１＝Ｌ、Ｖ２＝Ｈの指令信号を出力す
る恐れがあるので、減圧のときＨレベルとなる指
令信号Ｖ１をインバータ２０を介してアンドゲー
ト１９に加えるようにして、減圧に切換つたとき
の誤作動を防止するようにしている。 以上説明してきたように、本発明によれば、そ
の構成を、車輪速が減速しているときに、ブレー
キ油圧の増圧と増圧中止を交互に繰り返し、増圧
を中止している間に車輪減速度が変化が一定とな
つたときには、ブレーキ油圧の減圧を開始するよ
うにしたため、ブレーキペタルの踏み込み具合に
よる制御トルクの大小、及び路面状況に応じた路
面との摩擦係数のいかんにかかわらず、車輪のス
リツプ率が最大ブレーキ効率が得られるスリツプ
率λ_Mを過ぎるまでは、ブレーキ油圧を増圧し、
λ_Mをすぎたときにブレーキの減圧を始めること
ができるようになるので、減圧を開始するタイミ
ングが早すぎたり、遅すぎたりすることがなくな
り、制動中での車輪ロツクの防止は勿論のこと、
最大ブレーキ効率により近づけることができるの
で制動停止距離も短縮できるという良好なアンチ
スキツド制御を行なうことができるという効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のスキツド制御の一例を示したタ
イムチヤート図、第２図はスリツプ率λと摩擦係
数の関係を示したグラフ図、第３図はブレーキペ
タルの踏み方に応じた車輪速及びその減速度の変
化を示したタイムチヤート図、第４図は本発明の
一実施例を示したブロツク図、第５図は第４図の
実施例における増圧指令発生回路の一実施例を示
したブロツク図、第６図は第４図の実施例におけ
る減圧指令発生回路の一実施例を示したブロツク
図、第７図は第４図の実施例の動作を示したタイ
ムチヤート図、第８図は、第７図のタイムチヤー
トにおける時刻t₁，t₂，t₃のそれぞれにおけるス
リツプ率と摩擦係数を示したグラフ図、第９図は
第４図の実施例におけるタイミング信号発生回路
の他の実施例を示したブロツク図である。 １……車輪、２……車輪速センサー、３……ｆ
−Ｖ変換器、４……減速度検出回路、６……タイ
ミング信号発生回路、７……増圧指令発生回路、
８……減圧指令発生回路、９……油圧アクチユエ
ータ、１０，１２，１６……RSフリツプフロツ
プ、１１，２０……インバータ、１３……アナロ
グスイツチ、１５，１７……比較器、１８……発
振器、１９……アンドゲート。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ブレーキ油圧の増圧中に、一時的に増圧を中
   止して油圧保持に切換えることを繰り返し行なう
   油圧制御手段を備えると共に、上記ブレーキ油圧
   の増圧から保持への切換え時から所定時間内に車
   輪減速度の変化率が零近傍の値に復帰するか否か
   を判別する判別手段と、この判別手段が当該所定
   時間内に車輪減速度の変化率が零近傍の値に復帰
   しなかつたと判別したときに当該ブレーキ油圧を
   保持から減圧に切換える切換手段とを有すること
   を特徴とするアンチスキツド制御装置。