JPS63270272A - Anti-skid controller - Google Patents

Anti-skid controller

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JPS63270272A
JPS63270272A JP10584687A JP10584687A JPS63270272A JP S63270272 A JPS63270272 A JP S63270272A JP 10584687 A JP10584687 A JP 10584687A JP 10584687 A JP10584687 A JP 10584687A JP S63270272 A JPS63270272 A JP S63270272A
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braking
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control
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宏明 倉岡
Naoki Matsumoto
直樹 松本
Naoto Ooka
大岡 直人
Katsuhiro Oba
大羽 勝廣
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Abstract

PURPOSE:To simplify circuitry for detecting body acceleration by predicting body acceleration and body speed from braking force of a brake device, then regulating braking force of the brake device based on the predicted body speed and a wheel speed fed from a wheel speed detecting means. CONSTITUTION:A body speed detecting means M detects braking force of a braking device M2 through a brake force detecting means M6, then predicts body acceleration through a body acceleration predicting means M7 based on the detected brake force and the inertia mass of the body while furthermore predicts body speed. A control means 5 regulates brake force of the braking device M2 based on the predicred body speed and rotary speed of a wheel M2 detected through a wheel speed detecting means M3 so as to control slippage of the wheel M1 to a predetermined level for providing a high control efficiency. Consequently, anti-skid control can be carried out stably without providing an acceleration sensor to the body.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は、車体速度と車輪の回転速度とに基づき制動装
置の制動力を制御し、車両制動時に車輪に過渡なスリッ
プが発生するのを防止するアンチスキッド制御装置に関
し、詳しくは上記車体速度を車体加速度から推定して制
御を行なうアンチスキッド制御装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Field of Application] The present invention controls the braking force of a braking device based on the vehicle body speed and the rotational speed of the wheels to prevent transient slippage of the wheels when braking the vehicle. The present invention relates to an anti-skid control device that prevents skids, and more particularly relates to an anti-skid control device that performs control by estimating the vehicle speed from vehicle acceleration.

[従来の技術] アンチスキッド制御装置は、車両制動時の車輪口・ンク
による安全性の低下、即ち車両前輪のロックにより操縦
不能となったり、車両後輪のロックにより尻振り現象(
スキッド)を生ずるといったことを防止するため、車両
各車軸のスリップ率SL[(車体速度−車輪回転速度)
/車体速度コを20%前後に制御してタイヤと路面との
摩擦係数が最大となるよう車輪の回転速度を制御するた
めのもので、通常、車体速度と車輪の回転速度とに基づ
き車輪に設けられた制動装置(即ちブレーキ装置)の制
動力を制御するよう構成されている。
[Prior Art] Anti-skid control devices reduce safety due to wheel openings and brakes during vehicle braking, such as locking of the front wheels of the vehicle, making it impossible to steer the vehicle, and locking of the rear wheels of the vehicle, which may cause the vehicle to sway (
In order to prevent the occurrence of skid), the slip ratio SL of each axle of the vehicle [(vehicle speed - wheel rotation speed)
/ This is to control the rotational speed of the wheels so that the coefficient of friction between the tires and the road surface is maximized by controlling the vehicle body speed to around 20%. It is configured to control the braking force of the provided braking device (ie, brake device).

また上記車体速度の検出には、例えば特開昭61−89
156号公報に記載の如く、車体に加速度センサを設け
、この加速度センサにより検出された車体加速度を積分
処理して車体速度を得る方式が採られている。なお加速
度センサは、振子や磁性流体の慣性を利用して、センサ
に働く加速度を検出するものである。
Further, for detecting the vehicle speed, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 61-89
As described in Japanese Patent No. 156, a method is adopted in which an acceleration sensor is provided on the vehicle body and the vehicle body acceleration detected by the acceleration sensor is integrally processed to obtain the vehicle speed. Note that the acceleration sensor uses the inertia of a pendulum or magnetic fluid to detect acceleration acting on the sensor.

[発明が解決しようとする問題点] ところが上記のように加速度センサを用いて車体速度を
検出する場合、加速度センサが車体に作用するローリン
グ、ピッチング、ヨーイング等による加速度を検出する
ことのないよう、加速度センサを車体の重心付近に取り
付ける必要があり、その取付位置を確保したり位置調整
するのが面倒であった。また走行中の車体には常に何等
かの振動が作用しており、加速度センサの出力には、車
体加速度のみならず、振動加速度のノイズ成分が含まれ
、加速度センサの出力が正確な車体加速度を示している
とはいえず、このようなノイズ成分を除去するための信
号処理装置や信号処理プログラムを備えなければならな
いといった問題があった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, when detecting the vehicle speed using an acceleration sensor as described above, it is necessary to prevent the acceleration sensor from detecting acceleration due to rolling, pitching, yawing, etc. acting on the vehicle body. It is necessary to install the acceleration sensor near the center of gravity of the vehicle body, and it is troublesome to secure and adjust the mounting position. In addition, some kind of vibration is always acting on the car body while it is running, and the output of the acceleration sensor includes not only the car body acceleration but also the noise component of the vibration acceleration. However, there is a problem in that a signal processing device and a signal processing program must be provided to remove such noise components.

そこで本発明は、車体加速度から車体速度を推定し、制
御を行うアンチスキッド制御装置において、車体に加速
度センサを設けることなく簡単な構成で車体加速度が得
られるようにすることを目的としてなされた。
Therefore, the present invention has been made with the object of providing an anti-skid control device that estimates and controls vehicle body speed from vehicle body acceleration, so that vehicle body acceleration can be obtained with a simple configuration without providing an acceleration sensor on the vehicle body.

[問題点を解決するための手段] 即ち上記目的を達するためになされた本発明は、例えば
第1図に示す如く、 車体に軸支された車輪M1の回転を制動する制動装置M
2と、 上記車輪M1の回転速度を検出する車輪速度検出手段M
3.と、 車体速度を推定゛する車体速度推定手段M4と、少なく
とも上記車体速度推定手段M4で推定された車体速度及
び上記車輪速度検出手段M3で検出された上記車輪M1
の回転速度に基づき前記制r!JJ装置M2の制動力を
調整し、車両制動時に上記車輪M1と路面との間に生じ
るスリップを制御する制御3(1手段M5と、 を備えたアンチスキッド制御装置において、上記車体速
度推定手段M4に、 上記制動装置M2の制動力を検出する制動力検出手段M
6と、 該制動力検出手段M6で検出された制動力に基づき車体
加速度を推定する車体加速度推定手段M7と、 を設け、車体加速度を上記制動装置M2の制動力から検
出するよう構成してなることを特徴とするアンチスキッ
ド制御装置を要旨としている。
[Means for Solving the Problems] That is, the present invention, which has been made to achieve the above object, includes a braking device M that brakes the rotation of a wheel M1 pivotally supported on a vehicle body, as shown in FIG. 1, for example.
2, and wheel speed detection means M for detecting the rotational speed of the wheel M1.
3. and a vehicle speed estimating means M4 for estimating the vehicle speed, and at least the vehicle speed estimated by the vehicle speed estimating means M4 and the wheel M1 detected by the wheel speed detecting means M3.
The control r! is based on the rotational speed of r! Control 3 (1 means M5) for adjusting the braking force of the JJ device M2 and controlling the slip occurring between the wheel M1 and the road surface when the vehicle is braked; and a braking force detection means M for detecting the braking force of the braking device M2.
6, and a vehicle body acceleration estimating means M7 for estimating the vehicle body acceleration based on the braking force detected by the braking force detecting means M6, and configured to detect the vehicle body acceleration from the braking force of the braking device M2. The gist of this paper is an anti-skid control device that is characterized by:

ここで制動装置M2としては、車輪と共に回転する部材
に摩擦部材を油圧力により圧接させる油圧ブレーキ装置
や、電磁力により、車輪と共に回転する磁性体を制動す
る電磁ブレーキ装置等を用いることができる。なお前者
の制動力は油圧であり、後者のそれは電気量、例えばパ
ルスや電圧である。
Here, as the braking device M2, a hydraulic brake device that presses a friction member into contact with a member that rotates together with the wheel using hydraulic pressure, an electromagnetic brake device that brakes a magnetic body that rotates together with the wheel using electromagnetic force, etc. can be used. The braking force in the former is hydraulic, while in the latter it is an electrical quantity, such as a pulse or voltage.

また回転速度検出手段M3は車輪M1の回転速度を検出
するためのもので、その回転速度に比例した周期のパル
スを出力する電磁ピックアップ方式のセンサや光学式の
センサ等を用いることができる。
The rotational speed detection means M3 is for detecting the rotational speed of the wheel M1, and may be an electromagnetic pickup type sensor or an optical sensor that outputs a pulse with a period proportional to the rotational speed.

更に制動力検出手段M6は、制動装置M2の制動力を検
出するためのもので、制動装置M2が油圧ブレーキ装置
であればその油圧を検出する油圧センサであり、電磁ブ
レーキ装置であれは、供給される電気量を検出するセン
サや電気回路、或は制御手段M5から出力される制御量
を記憶する手段等である。
Furthermore, the braking force detection means M6 is for detecting the braking force of the braking device M2, and if the braking device M2 is a hydraulic brake device, it is a hydraulic pressure sensor that detects the hydraulic pressure. A sensor or an electric circuit that detects the amount of electricity generated, or a means for storing the controlled amount output from the control means M5.

次に車体加速度推定手段M7は、制動力検出手段M6で
検出された制動装置M2の制動力に基づき車体加速度を
検出する。以下、制動装置M2の制動力から車体加速度
を推定できる理由を第2図を用いて簡単に説明する。
Next, the vehicle body acceleration estimation means M7 detects the vehicle body acceleration based on the braking force of the braking device M2 detected by the braking force detecting means M6. Hereinafter, the reason why the vehicle body acceleration can be estimated from the braking force of the braking device M2 will be briefly explained using FIG. 2.

まず車両制動時に車体に作用する力Fは、車両各軍軸か
ら与えられる力fの総和となり、これを車体の慣性質量
Mで除算ずれは車体加速度Maを得ることができる。
First, the force F acting on the vehicle body when braking the vehicle is the sum of the forces f applied from each axis of the vehicle, and by dividing this by the inertial mass M of the vehicle body, the vehicle body acceleration Ma can be obtained.

そこで車体に作用する車両各車軸の力fを考えると、と
の力fは車輪と路面との摩擦により作用している摩擦ト
ルクTfにより与えられる。またこの摩擦トルクTfは
、車輪回りのトルクの平衡に基づいて、制動装置の制動
力により作用している制動トルクTbと、回転l・ルク
Trとにより与えられる。更にこの回転トルクT〔は車
輪の回転速度Vwを時間微分して得られる回転加速度V
wdに基づいて与えられる。
Considering the force f of each axle of the vehicle acting on the vehicle body, the force f is given by the friction torque Tf acting due to the friction between the wheels and the road surface. Further, this friction torque Tf is given by the braking torque Tb acting by the braking force of the braking device and the rotation l and the torque Tr, based on the balance of torque around the wheels. Furthermore, this rotational torque T [is the rotational acceleration V obtained by time-differentiating the rotational speed Vw of the wheel.
Given based on wd.

このため車体加速度Maは、車両各車軸の回転速度Vw
と制動装置の制動力とから求めることができる。
Therefore, the vehicle body acceleration Ma is the rotational speed Vw of each axle of the vehicle.
and the braking force of the braking device.

ここで車輪の回転速度Vwが適度に制御されている場合
を考えると、その回転加速度Vwdはほぼ一定となる。
If we consider here that the rotational speed Vw of the wheel is appropriately controlled, the rotational acceleration Vwd will be approximately constant.

従ってアンチスキッド制御によって車輪の回転速度Vw
が車輪にロックが生じない節回内に制御される車両では
、車体加速度Maを制動装置M2の制動力のみから求め
ることができるようになるのである。
Therefore, by anti-skid control, the wheel rotational speed Vw
In a vehicle that is controlled within the rotational range where the wheels do not lock, the vehicle body acceleration Ma can be determined only from the braking force of the braking device M2.

このため当該加速度推定手段M7としては、車体加速度
Maと制動装置M2の制動力との関係を予め実験的に求
め、その測定結果をマツプ又は演算式として記録してお
き、制御実行時にはそのマツプ又は演算式を用いて車体
加速度Maを推定するよう構成すればよい。
For this reason, the acceleration estimating means M7 experimentally determines the relationship between the vehicle body acceleration Ma and the braking force of the braking device M2 in advance, records the measurement results as a map or an arithmetic expression, and when executing control, the map or The vehicle body acceleration Ma may be estimated using an arithmetic expression.

次に車体速度推定手段M4は、上記制動力検出手段M6
及び車体加速度推定手段M7を備え、車体加速度推定手
段M7で推定された車体加速度Maを積分処理して車体
速度Vを推定する。
Next, the vehicle speed estimating means M4 detects the braking force detecting means M6.
and a vehicle body acceleration estimating means M7, and estimates the vehicle speed V by integrating the vehicle body acceleration Ma estimated by the vehicle body acceleration estimating means M7.

また制御手段M5は、少なくとも車体速度推定手段M4
で推定された車体速度と車輪速度検出手段M3で検出さ
れる車@M1の回転速度とに基づいて、制動力を!I!
]整し、車輪のスリップを制御効率の良い所定値に制御
する。即ち車体速度推定手段M4により推定された車体
速度から車輪M1の目標回転速度を算出し、車両制動時
に車輪M1の回転速度が目標回転速度を大きく下回るこ
とのないよう、即ち車輪M1がロックしないように、制
動装置M2の制動力を制御するのである。
Further, the control means M5 includes at least the vehicle speed estimation means M4.
The braking force is calculated based on the vehicle body speed estimated by and the rotational speed of the car @M1 detected by the wheel speed detection means M3. I!
] to control wheel slip to a predetermined value with good control efficiency. That is, the target rotational speed of the wheel M1 is calculated from the vehicle body speed estimated by the vehicle body speed estimating means M4, and the rotational speed of the wheel M1 is prevented from falling significantly below the target rotational speed when braking the vehicle, that is, the wheel M1 is prevented from locking. Then, the braking force of the braking device M2 is controlled.

尚上記車体加速度推定手段M7、車体速度推定手段M4
、及び制御手段M5は、従来のアンチスキッド制御装置
と同様、マイクロコンピュータを中心とする論理演算回
路を用いて構成し、その内部で実行される一制御処理と
して実現できる。
The vehicle acceleration estimation means M7 and the vehicle speed estimation means M4
, and the control means M5, similarly to the conventional anti-skid control device, are constructed using a logical operation circuit centered on a microcomputer, and can be realized as one control process executed therein.

また制御手段M5では、従来の古典制御に基づくフィー
ドバック制御によって制動装置M2を制御するよう構成
してもよいが、予め車両の制動に関する系の動的なモデ
ルに従い定められた最適フィードバックゲインFを基に
車輪の制動装置の制動力を求め、制動装置M2を制御す
る、現代制御理論に基づくフィードパ・ンク制御によっ
て実現することもできる。
Further, the control means M5 may be configured to control the braking device M2 by feedback control based on conventional classical control, but the control means M5 may be configured to control the braking device M2 by feedback control based on conventional classical control. This can also be realized by feed pump control based on modern control theory, which calculates the braking force of the brake device of the wheel and controls the brake device M2.

[作用] 以上の如く構成された本発明のアンチスキッド制御装置
においては、制動装置M2の制動力から車体加速度が推
定され、その推定された車体加速度から車体速度が推定
される。そしてその推定された車体速度は車輪速度検出
手段M3で検出される車輪M1の回転速度と共に制御手
段M5に人力され、その人力値に基づき制動装置M20
制動力が調整される。
[Operation] In the anti-skid control device of the present invention configured as described above, the vehicle body acceleration is estimated from the braking force of the braking device M2, and the vehicle body speed is estimated from the estimated vehicle body acceleration. The estimated vehicle speed is then manually input to the control means M5 together with the rotational speed of the wheel M1 detected by the wheel speed detection means M3, and based on the human power value, the braking device M20
Braking force is adjusted.

[実施例コ 以下に本発明の一実施例を図面と共に説明する。[Example code] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

尚以下の実施例は発明の一態様を示すものであり、本発
明は要旨を逸脱しない限り、他の態様も含むものである
Note that the following example shows one embodiment of the invention, and the present invention includes other embodiments as long as they do not depart from the gist.

第3図は本発明の一実施例として4輪の車両に搭載され
た車両のアンチスキッド制御装置の全体の構成を示す概
略構成図、第4図は右前輪に関する制御系統を電子制御
ユニットのブロック図と共に示す制御系統図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing the overall configuration of a vehicle anti-skid control device mounted on a four-wheeled vehicle as an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a block diagram of an electronic control unit showing the control system for the right front wheel. It is a control system diagram shown with a figure.

先ず、全体の構成及び油圧系統・電気系統の概略につい
て説明する。
First, the overall configuration and the outline of the hydraulic system and electrical system will be explained.

図示する如く、車両の各車輪1. 2.3. 4には制
動部材M2に相当する油圧ブレーキ装置11゜12.1
3.14が設けられており、右左の前輪1.2には各々
の回転速度を検出する電磁ピ・ンクアップ方式の車輪速
度センサ15.16が取り付けられている。またトラン
スミッション18の出力軸19の回転をディファレンシ
ャルギヤ21を介して受けて回転する後輪3,4の回転
速度は、トランスミッション18に設けられた後輪用の
車輪速度センサ22によって検出される。
As shown, each wheel of the vehicle 1. 2.3. 4 is a hydraulic brake device 11°12.1 corresponding to the braking member M2.
3.14, and electromagnetic pink-up type wheel speed sensors 15.16 are attached to the right and left front wheels 1.2 to detect the respective rotational speeds. Further, the rotational speeds of the rear wheels 3 and 4, which rotate in response to the rotation of the output shaft 19 of the transmission 18 via the differential gear 21, are detected by a rear wheel speed sensor 22 provided in the transmission 18.

各車輪に設けられた油圧ブレーキ装置11〜14は、ブ
レーキペダル24に連動したタンデム型等のマスクシリ
ンダ25が発生する高い油圧をブレーキ油圧として各車
輪1〜4の回転を制動するが、このブレーキ油圧は、マ
スクシリンダ25から油圧系統MPSを介して伝達され
るアクチュエータ31,32.33によって調整される
。アクチュエータ31,32.33は各々右前輪1、左
前輪2、左右後輪3及び4のブレーキ油圧を独立に調整
するもので、電子制御ユニッ) (ECU)40によっ
て制御される。
Hydraulic brake devices 11 to 14 provided on each wheel brake the rotation of each wheel 1 to 4 using high hydraulic pressure generated by a tandem type mask cylinder 25 linked to a brake pedal 24 as brake oil pressure. The hydraulic pressure is adjusted by actuators 31, 32, and 33 transmitted from the mask cylinder 25 via the hydraulic system MPS. The actuators 31, 32, and 33 independently adjust the brake oil pressure of the front right wheel 1, the front left wheel 2, and the left and right rear wheels 3 and 4, and are controlled by an electronic control unit (ECU) 40.

右前輪1へのブレーキ油圧の油圧系統RH3の油圧は油
圧センサ51によって、左前輪2の油圧系統L E−I
 Sの油圧は油圧センサ52によって、後輪3.4の油
圧系統BH5の油圧は油圧センサ53によって、各々検
出される。
The hydraulic pressure of the hydraulic system RH3 for brake hydraulic pressure to the right front wheel 1 is determined by the hydraulic pressure sensor 51, and the hydraulic pressure of the hydraulic system RH3 of the left front wheel 2 is transmitted to the hydraulic system L E-I of the left front wheel 2.
The oil pressure of S is detected by the oil pressure sensor 52, and the oil pressure of the hydraulic system BH5 of the rear wheels 3.4 is detected by the oil pressure sensor 53.

ECU40は、これらの油圧センサ51.52゜53か
らの油圧に応じた信号の他、車輪速度センサ15.16
.22からの車輪速度信号、更には、ブレーキペダル2
4の操作を検出するブレーキスイッチ55からの検出信
号等を人力し、アクチュエータ31,32.33を各々
制御して(即ち各油圧ブレーキ装置11〜14の制動力
を制御して)、各車輪1〜4の回転速度を制御する。
In addition to signals according to the oil pressure from these oil pressure sensors 51, 52 and 53, the ECU 40 also sends signals from wheel speed sensors 15, 16
.. wheel speed signals from 22 and further brake pedal 2
4, the actuators 31, 32, 33 are each controlled (that is, the braking force of each hydraulic brake device 11 to 14 is controlled), and each wheel 1 is Control the rotation speed of ~4.

右前軸1、左前輪2、後輪3及び4の制動力の制御は各
々独立に行われるので、以下、右前@1について説明す
る。第4図は右前輪1の制動を制御する系を中心に表し
た構成図である。図示するように、ECU40は、イグ
ニッションギー56を介してバッテリ57より電源電圧
の供給を受けてユニット全体に定電圧を供給する電源部
58を備え、周知のCPU61、R0M63、RAM6
5等を中心に、出力ポードロア、アナログ人力ポートロ
9、パルス人力ポードア1等をバス72で相互に接続し
た論理演算回路として構成されている。
Since the braking forces of the right front shaft 1, the left front wheel 2, and the rear wheels 3 and 4 are controlled independently, the right front wheel @1 will be explained below. FIG. 4 is a block diagram mainly showing the system for controlling the braking of the right front wheel 1. As shown in the figure, the ECU 40 includes a power supply unit 58 that receives power supply voltage from a battery 57 via an ignition gear 56 and supplies a constant voltage to the entire unit, and includes a well-known CPU 61, R0M63, RAM6
It is configured as a logic operation circuit in which an output port lower, an analog manual port 9, a pulse manual port 1, etc. are connected to each other by a bus 72, centering on a port 5, etc.

一方アクチュエータ31は、バイパス弁73と3位置弁
74とからなる。バイパス弁73は、マスクシリンダ2
5と油圧ブレーキ装置11とを直結する油路に設けられ
、ECU40からの指令によってこの油路を遮断する。
On the other hand, the actuator 31 includes a bypass valve 73 and a three-position valve 74. The bypass valve 73 is connected to the mask cylinder 2
5 and the hydraulic brake device 11, and this oil path is shut off by a command from the ECU 40.

3位置弁74は、油圧ブレーキ装置11の油圧を保持す
る第1装置aと、油圧ブレーキ装置11の油圧を増圧す
る第2位置すと、油圧ブレーキ装置11の油圧を減圧す
る第3装置Cとを備えており、通常第2位置すに付勢さ
れている。
The three-position valve 74 has a first device a that holds the hydraulic pressure of the hydraulic brake device 11, a second device that increases the hydraulic pressure of the hydraulic brake device 11, and a third device C that reduces the pressure of the hydraulic brake device 11. and is normally biased to the second position.

油圧発生装置43は、リザーバ43aのブレーキ油をポ
ンプ43bによって加圧し、蓄圧器43Cを介して3位
置弁74に供給する。この油圧発生装置43からの高油
圧は、3位置弁74の第2位置すで油圧ブレーキ装置1
1に供給される。3位置弁74の第3装置Cでは、油圧
ブレーキ装置11の油圧はリザーバ43aに開放される
The hydraulic pressure generator 43 pressurizes the brake oil in the reservoir 43a with the pump 43b and supplies it to the three-position valve 74 via the pressure accumulator 43C. The high oil pressure from this oil pressure generator 43 is applied to the hydraulic brake device 1 at the second position of the three-position valve 74.
1. In the third device C of the three-position valve 74, the hydraulic pressure of the hydraulic brake device 11 is released to the reservoir 43a.

油圧ブレーキ装置11は、供給される油圧によって、ピ
ストン75が押出され、車@1と共に回転するディスク
プレート77に、ブレーキパッド76を当接させて、こ
れらの回転を制動する。南回において80a、80b、
80cはオリフィス、81a、81b、81c、81d
、81eは逆止弁である。
In the hydraulic brake device 11, the piston 75 is pushed out by the supplied hydraulic pressure, and the brake pad 76 is brought into contact with the disc plate 77 that rotates together with the vehicle @1, thereby braking the rotation thereof. 80a, 80b in the southern circuit,
80c is an orifice, 81a, 81b, 81c, 81d
, 81e are check valves.

ここで第4図に示す制御系統の動作の概略を述べる。Here, an outline of the operation of the control system shown in FIG. 4 will be described.

運転者がブレーキペダル24を踏み込むと、マスクシリ
ンダ25に油圧が発生し、この油圧はバイパス弁73を
介して、油圧ブレーキ装置11に伝達されて、車輪1が
制動される。
When the driver depresses the brake pedal 24, hydraulic pressure is generated in the mask cylinder 25, this hydraulic pressure is transmitted to the hydraulic brake device 11 via the bypass valve 73, and the wheels 1 are braked.

この制動力が強く、車輪1がロックぎみになり、スリッ
プ率が所定値以上になるとこれをECU40が検出し、
アンチスキッド制御を開始する。
When this braking force is strong and the wheels 1 are on the verge of locking, and the slip ratio exceeds a predetermined value, the ECU 40 detects this,
Start anti-skid control.

まず、ポンプ43bを駆動させるが、このポンプは蓄圧
器43cの圧力を一定に保つように常時作動筒11シと
してもよい。バイパス弁73を第2位置すに駆動して、
マスクシリンダ25と油圧ブレーキ装置11との直結を
遮断する。これにより、マスクシリンダ25と油圧ブレ
ーキ装置11とは3位置弁74とオリフィス80a、8
0bとを介して連通ずる。
First, the pump 43b is driven, but this pump may be a constantly operating cylinder 11 so as to keep the pressure of the pressure accumulator 43c constant. driving the bypass valve 73 to the second position;
The direct connection between the mask cylinder 25 and the hydraulic brake device 11 is cut off. Thereby, the mask cylinder 25 and the hydraulic brake device 11 are connected to the three-position valve 74 and the orifices 80a, 80a.
0b.

以後、ECU40は、ブレーキペダル24が踏み込まれ
ている間は、車両を最短距離で制動できる目標回転速度
Vw”を算出し、車@1の回転速度Vwを目標回転速度
Vw’ に一致させる指令油圧を演算して3位置弁74
を駆動する。この3位置弁74の制御は、第1装置aと
第2位置すと第3装置Cとを切り替えることで行なわれ
、油圧ブレーキ装置11の油圧を、保持、増圧、減圧す
ることで、ブレーキ油圧を指令油圧に制御する。
Thereafter, while the brake pedal 24 is depressed, the ECU 40 calculates a target rotational speed Vw'' that allows the vehicle to be braked in the shortest distance, and applies a command oil pressure to match the rotational speed Vw of the car @1 with the target rotational speed Vw'. 3 position valve 74 by calculating
to drive. The three-position valve 74 is controlled by switching between the first device a, the second position, and the third device C, and maintains, increases, and decreases the hydraulic pressure of the hydraulic brake device 11 to brake the Controls hydraulic pressure to command hydraulic pressure.

なお、本実施例では制動装置M2は油圧ブレーキ装置1
1であり、その制動力は油圧ブレーキ装置11の油圧で
代用される。
In addition, in this embodiment, the braking device M2 is the hydraulic brake device 1.
1, and its braking force is substituted by the oil pressure of the hydraulic brake device 11.

次に、ECU40による制i卸についてさらに詳しく説
明する。
Next, the control by the ECU 40 will be explained in more detail.

まず当該車両の制動系について第2図と第5図に基づい
て説明する。尚第2図は前述したように車体と車輪と路
面との間に働く力を図示したもの、第5図は制動系をモ
デル化したブロック線図である。また以下のブロック線
図の説明で、1/Sなる操作は時間積分を、Sなる操作
は時間微分を表す。
First, the braking system of the vehicle will be explained based on FIGS. 2 and 5. As mentioned above, FIG. 2 is a diagram illustrating the forces acting between the vehicle body, wheels, and road surface, and FIG. 5 is a block diagram modeling the braking system. In the following explanation of the block diagram, the operation 1/S represents time integration, and the operation S represents time differentiation.

ECU42より、prsなる油圧が指令されると油圧サ
ーボにより、油圧ブレーキ装置にpr。
When the ECU 42 commands the hydraulic pressure prs, the hydraulic servo causes the hydraulic brake system to output pr.

なる油圧が供給される。Hydraulic pressure is supplied.

油圧ブレーキ装置は車輪を制動しようとする制動トルク
Tbを発生する。この制動トルクTbは、油圧ブレーキ
装置の構造や特性から決まる係数Ktと油圧proから
決まる。
The hydraulic brake device generates a braking torque Tb to brake the wheels. This braking torque Tb is determined from a coefficient Kt determined from the structure and characteristics of the hydraulic brake device and oil pressure pro.

一方、車輪は、速度Vwで回転しており、車体は速度■
で運動している。
On the other hand, the wheels are rotating at a speed Vw, and the vehicle body is rotating at a speed ■
I am exercising with.

この回転速度Vwと車体速度Vとの差を車体速度■で除
した値がスリップ率SLとなり、非線形操作により、路
面と車輪との間の摩擦係数μが決まる。
The value obtained by dividing the difference between the rotational speed Vw and the vehicle speed V by the vehicle speed ■ becomes the slip ratio SL, and the friction coefficient μ between the road surface and the wheels is determined by a nonlinear operation.

この摩擦係数Uと、−軸分の車体質量mと、重力加速度
Gと、車輪の有効半径rとから、車輪が路面から受ける
摩擦トルクTfが決まる。
The friction torque Tf that the wheel receives from the road surface is determined from this friction coefficient U, the vehicle body mass m for the negative axis, the gravitational acceleration G, and the effective radius r of the wheel.

この摩擦トルクTfと制動トルクTbとの差が車輪に作
用している回転トルクTrとなる。
The difference between the friction torque Tf and the braking torque Tb becomes the rotational torque Tr acting on the wheel.

この回転トルクTrと、車輪の有効半径rと、車輪の回
転慣性モーメン)Iとから車輪の回転加速度Vwdが決
まり、これを積分したものが回転速度Vwとなる。
The rotational acceleration Vwd of the wheel is determined from this rotational torque Tr, the effective radius r of the wheel, and the rotational moment of inertia (I) of the wheel, and the integral of this is the rotational speed Vw.

一方、摩擦係数μと、−軸分の車体質量mと、重力加速
度Gとから、車軸に働くfが決まる。
On the other hand, f acting on the axle is determined from the friction coefficient μ, the vehicle body mass m for the negative axis, and the gravitational acceleration G.

この力fは、車体が一輪から受ける力であるから、車体
に働く力Fは、全車輪から受ける力の和となり、車体に
働く力Fが決まる。
Since this force f is the force that the vehicle body receives from one wheel, the force F that acts on the vehicle body is the sum of the forces that are received from all wheels, and the force F that acts on the vehicle body is determined.

この車体に働く力Fを車体質量Mで除算することで、車
体加速度Maが決まり、この車体加速度Maを積分する
ことで車体速度Vが決まる。
By dividing the force F acting on the vehicle body by the vehicle mass M, the vehicle body acceleration Ma is determined, and by integrating this vehicle body acceleration Ma, the vehicle body speed V is determined.

このため前述したように車体加速度Maは、車輪速度セ
ンサ15,16.22により検出される各車輪の回転速
度Vwと、油圧センサ51. 52゜53により検出さ
れる各油圧ブレーキ装置のブレーキ油圧proにより推
定できる。  つまり、各車輪が路面から受ける摩擦ト
ルクTfは、次式(1%式% 車体がこの車輪から受ける力fは、次式(2)で表され
ることから、 f=Tf/r            ・・・(2)本
実施例のように4輪軍両の場合には、車体がすべての車
輪から受ける力Fは次式(3)に示す如くなり、 F=fFR+fFL+fRR+fRL        
・・・(3)車体加速度Maは次式(4)で得られるよ
うになる。
Therefore, as described above, the vehicle body acceleration Ma is determined by the rotational speed Vw of each wheel detected by the wheel speed sensors 15, 16, 22, and the oil pressure sensor 51. It can be estimated from the brake oil pressure pro of each hydraulic brake device detected by 52.53. In other words, the friction torque Tf that each wheel receives from the road surface is expressed by the following formula (1% formula %) Since the force f that the vehicle body receives from this wheel is expressed by the following formula (2), f=Tf/r... (2) In the case of a four-wheeled military vehicle as in this example, the force F that the vehicle body receives from all wheels is as shown in the following equation (3), F=fFR+fFL+fRR+fRL
(3) Vehicle acceleration Ma can be obtained by the following equation (4).

M a = F / M            ・・
・(4)但し、fFRは右前輪、fFLは左前輪、fR
Rは右後輪、fRLは左後輪の力を示す。
M a = F / M...
・(4) However, fFR is the right front wheel, fFL is the left front wheel, fR
R indicates the force of the right rear wheel, and fRL indicates the force of the left rear wheel.

ところで本実施例では、後述のアンチスキッド制御によ
って、各車輪の回転速度Vwが車輪にロックが生じない
よう適度に制御されるので、各車輪の回転加速度Vwd
は殆ど一定の値となる。そこで上記(1)式のVwdを
一定とすると、上記(4)式は最終的に、 Ma=  (PF’R十PFL+PRR十PRL)  
令K 1+に2  ・・・(4)′ 、 となる。但し、PFRは右前輪、PFLは左前輪、
PRRは右後輪、PRLは左後輪のブレーキ油を示し、
Kl、に2は定数を示している。
By the way, in this embodiment, the rotational speed Vw of each wheel is appropriately controlled by anti-skid control, which will be described later, so that the wheels do not lock, so that the rotational acceleration Vwd of each wheel is
is almost a constant value. Therefore, if Vwd in the above equation (1) is constant, the above equation (4) will finally become Ma= (PF'R0PFL+PRR0PRL)
In order K 1+, 2...(4)' becomes. However, PFR is the right front wheel, PFL is the left front wheel,
PRR indicates the brake oil for the right rear wheel, PRL indicates the brake oil for the left rear wheel,
2 indicates a constant in Kl.

そこで実際に車両を走行させ、各油圧ブレーキ装置に除
々に油圧を加えながら車輪に制動をかけた場合の車体加
速度Maを測定した結果、第6図に示す如きデータが得
られた。従ってこの測定データをマツプとして持ち、油
圧センサにより得られる油圧データを高速に使用するこ
とにより車体加速度Maを殆ど誤差なく推定することが
できるようになる。尚第6図においてPa1lは各油圧
ブレーキ装置のトータル油圧を示している。
Therefore, the vehicle body acceleration Ma was measured when the vehicle was actually driven and the wheels were braked while gradually applying hydraulic pressure to each hydraulic brake device, and as a result, data as shown in FIG. 6 was obtained. Therefore, by having this measurement data as a map and using the oil pressure data obtained by the oil pressure sensor at high speed, the vehicle body acceleration Ma can be estimated with almost no error. In FIG. 6, Pa1l indicates the total oil pressure of each hydraulic brake device.

次にECU40による制御系について説明する。Next, a control system using the ECU 40 will be explained.

本実施例では現代制御理論に基づく最適レギュレータに
よる状態フィードバックを行なう。
In this embodiment, state feedback is performed using an optimal regulator based on modern control theory.

そこで本実施例の最適フィードバックの手法について簡
単に説明する。なお現代制御理論については、例えば古
田勝久著「線形システム制御理論」(昭和51年、昭昇
堂)や、古田勝久著「メカニカルシステム制御」 (昭
和59年、オーム社)等に詳解されているので、式の誘
導や、他の手法については詳しく説明しない。また以下
の説明において、x、y、u、A、B、C,F、S、Q
、R。
Therefore, the optimal feedback method of this embodiment will be briefly explained. Modern control theory is explained in detail in, for example, Katsuhisa Furuta's ``Linear System Control Theory'' (1978, Shoshodo) and Katsuhisa Furuta's ``Mechanical System Control'' (1980, Ohmsha), etc. Therefore, we will not explain in detail the derivation of the equation or other methods. Also, in the following explanation, x, y, u, A, B, C, F, S, Q
,R.

G1.G2等はベクトル量(行列)を表し、ATはAの
転置行列を、A−’IはAの逆行列を夫々表すものとす
る。
G1. G2, etc. represent vector quantities (matrix), AT represents the transposed matrix of A, and A-'I represents the inverse matrix of A, respectively.

この実施例で、制御系はECU40から構成されており
、所定時間間隔でサンプリングを行うサンプル(+fI
系である。このようなサンプル値系において、制御対象
の内部状態を表す状態変数量をX(k)、制御対象にと
っての制御人力諸量をu(k)、制御対象にとっての制
御出力諸量をy (k)とすると、これらの関係は下記
の(5)、(6)式で衷される。
In this embodiment, the control system is composed of an ECU 40, and samples (+fI) are sampled at predetermined time intervals.
It is a system. In such a sample value system, let X(k) be the state variable representing the internal state of the controlled object, u(k) be the control human power amount for the controlled object, and y(k) be the control output amount for the controlled object. ), these relationships are expressed by the following equations (5) and (6).

x(k+1) =A−x(k) +IB−u(k)  
=−(5)y (k)    = C−x(k)   
            ・・・(6)なお、添字には
サンプリング時点を示しており、k+1は次回のサンプ
リング時を示している。
x(k+1) =A-x(k) +IB-u(k)
=-(5)y (k) = C-x(k)
(6) Note that the subscript indicates the sampling time, and k+1 indicates the next sampling time.

ここで、制御対象のダイナミ・ンクモデルが明らかにな
り、ベクトルA、 E、 Cを明らかにすることができ
れば、状態変rii量x (k)と制御出力y(k)と
制i卸目標y”(k)とからフィードバックff1Fが
求まり、制御出力y (k)を、制御目標y”(k)に
制御するための制御入力諸量111(k )を求めるこ
とができ、制御対象を最適に制御できる。
Here, if the dynamic model of the controlled object is clarified and the vectors A, E, and C can be clarified, then the state change amount x (k), the control output y (k), and the control target y'' (k), the feedback ff1F can be found, and the control input quantities 111 (k) for controlling the control output y (k) to the control target y'' (k) can be found, and the controlled object can be optimally controlled. can.

本実施例の制御対象、即ち制御系のダイナミックモデル
は、運動方程式等から、前述の第5図のようになる。ま
た本実施例では、制御出力の目標(直と実際の制御出力
値との定常偏差を消去するような制御が必要となるため
、目標値と出力値との差の積分値を状態変数ff1x(
k)に加え系を拡大する。そこで本実施例では、状態変
数量x(k) 、制御人力u(k) 、制御出力y(k
)を、次式(7)、(8)。
The dynamic model of the controlled object, ie, the control system, of this embodiment is as shown in FIG. 5 mentioned above, based on the equation of motion. In addition, in this embodiment, since control is required to eliminate the steady-state deviation between the target (direct) and actual control output values of the control output, the integral value of the difference between the target value and the output value is set as the state variable ff1x (
In addition to k), expand the system. Therefore, in this embodiment, state variable quantity x(k), control human power u(k), control output y(k
), the following equations (7) and (8).

(9)に示す如く扱うものとする。It shall be handled as shown in (9).

u(k) = [p r s]        ・・・
(8)y(k)   =   [Vw   コ    
                     ・・・(
9)次に最適フィードバックゲインFについて説明する
。本実施例では最適フィードバックゲインFは、次式(
10)から求められている。
u(k) = [pr s]...
(8) y(k) = [Vw co
...(
9) Next, the optimal feedback gain F will be explained. In this example, the optimal feedback gain F is calculated by the following formula (
10).

F= −(R+ET−5−B)−’−E’−5−A−(10)
なおSは次式(11)のり力リッチ方程式の解である。
F=-(R+ET-5-B)-'-E'-5-A-(10)
Note that S is a solution of the Glue Ricci equation in the following equation (11).

5=Ar−S−A−AT−S−E (B’−S◆B+I
R)  −1・ 8丁 ・ S−A+Q・べ11)ここ
でQ、 IRは、次式(12)の評価関数Jを最少とす
るコンピュータによるシミュレーションで最適な値とし
て選択されたパラメータメータである。
5=Ar-S-A-AT-S-E (B'-S◆B+I
R) -1・8 guns・S−A+Q・Be11) Here, Q and IR are the parameter meters selected as the optimal values in a computer simulation that minimizes the evaluation function J of the following equation (12). .

J=Σ[x’(k+1)・Q−x(k+1)K=8 + u”(k+1) ・ R−u(k+1)コ−(12
)本実施例では、評価関数JのパラメータQ、 IRを
変更してコンピュータによるシミュレーションを繰り返
し、シミュレーションで得られる制動系の挙動から最適
なパラメータを決定し、最適フィードバックゲインFを
決定した。
J=Σ[x'(k+1)・Q−x(k+1)K=8+u”(k+1)・R−u(k+1)co−(12
) In this example, the parameters Q and IR of the evaluation function J were changed and computer simulations were repeated, and the optimal parameters were determined from the behavior of the braking system obtained in the simulation, and the optimal feedback gain F was determined.

こうして最適フィードバックゲインFが決まると、制御
人力u(k+1)は次式(13)で衷される。
Once the optimal feedback gain F is determined in this way, the control human power u(k+1) is calculated using the following equation (13).

にL (k+1)  = −F  −x (k+1) 
       ・・・(13)しかし制御系の応答遅れ
から、x(k+1)を直接に用いることができない。そ
こで前述の(5)式の右辺を代入して、制御人力u(k
+1)は次式(14)から求められる。
to L (k+1) = −F −x (k+1)
...(13) However, due to the response delay of the control system, x(k+1) cannot be used directly. Therefore, by substituting the right side of equation (5) above, the control human power u(k
+1) is obtained from the following equation (14).

u(k+1)= −(F −A −x(k)+F 4 N3 −u(k)
)  −(14)ここで、G1=F−A、G=F−Eと
おいて、上記(14)式は、下記の(15)式となる。
u(k+1)=-(F-A-x(k)+F4N3-u(k)
) -(14) Here, when G1=FA and G=FE, the above equation (14) becomes the following equation (15).

u(k+1)= −(G 1 ・x(k)+G2 ” u(k)) =(
15)従ってF、 A、 Eの値から上記G1及びG2
を設定すれば制御人力、即ち油圧ブレーキ装置への指令
油圧prsを求めることができるようになる。
u(k+1)=-(G1・x(k)+G2''u(k))=(
15) Therefore, from the values of F, A, and E, the above G1 and G2
By setting , it becomes possible to determine the control human power, that is, the command hydraulic pressure prs to the hydraulic brake system.

尚G1、G2を車速に応じて予め求めておき、これらを
車速に応じて切り替えることもできる。
It is also possible to obtain G1 and G2 in advance according to the vehicle speed and to switch between them according to the vehicle speed.

例えば、車速が低くなるに従って、システムの収束の速
さが鈍くなるように、上記各パラメータを設定しておく
ことができる。
For example, each of the above parameters can be set so that the speed of convergence of the system becomes slower as the vehicle speed decreases.

次に第7図は上記のように構成された本実施例の制御系
のブロック線図を表している。
Next, FIG. 7 shows a block diagram of the control system of this embodiment configured as described above.

図に示す如く制御系には油圧サーボから油圧が供給され
、その供給油圧proと、回転速度Vwとが夫々油圧セ
ンサと車輪速度センサとから検出される。そして重輪速
度センサからの出力flu V wは時間微分すること
により回転加速度Vwdに換算される。
As shown in the figure, hydraulic pressure is supplied to the control system from a hydraulic servo, and the supplied hydraulic pressure pro and rotational speed Vw are detected by a hydraulic pressure sensor and a wheel speed sensor, respectively. Then, the output flu V w from the heavy wheel speed sensor is converted into a rotational acceleration Vwd by differentiating it with respect to time.

また油圧センサの出力fiproは、他の油圧センサか
らの出力値proと共に加算され、上記第6図に示した
如きブレーキ油圧と車体加速度との関係を表すマツプに
基づき車体加速度Maに換算され、この車体加速度Ma
を積分操作することで車体速度Vが求められる。
In addition, the output fipro of the oil pressure sensor is added together with the output value pro from other oil pressure sensors, and is converted to the car body acceleration Ma based on the map showing the relationship between the brake oil pressure and the car body acceleration as shown in FIG. Vehicle acceleration Ma
The vehicle body speed V can be determined by integrating .

そしてこの求められた車体速度■からは、車両がもっと
も効率よく制動されるスリ・ンプ率を20%として目標
回転速度Vw’が求められ、この目標回転速度Vw”と
車輪速度センサの検出値Vwとの差△Vwを積分操作し
てINT△Vwが求められる。
Then, from this determined vehicle speed ■, a target rotational speed Vw' is determined with the slip rate at which the vehicle is braked most efficiently as 20%, and this target rotational speed Vw'' and the detection value Vw of the wheel speed sensor are determined. INTΔVw is obtained by integrating the difference ΔVw.

そして更に上記のように求められた車輪速度センサから
の出力値(即ち車輪の回転速度) Vw、その加速度V
 w d、及び目標回転速度Vw’との差の積分子i 
I N T△Vwと、前回の指令油圧prsとに、最適
フィードバックゲインFを乗じることによって指令油圧
prsが求められる。
Furthermore, the output value from the wheel speed sensor (i.e., the rotational speed of the wheel) obtained as described above Vw, and its acceleration V
w d and the product i of the difference from the target rotational speed Vw'
The command oil pressure prs is obtained by multiplying I N T ΔVw and the previous command oil pressure prs by the optimum feedback gain F.

一方車輪速度センサの検出値Vwは、微分操作によって
車輪加速度Vwdに換算され、車輪の有効半径rと回転
慣性モーメン)Iとから車輪の回転トルクTrに換算さ
れ、油圧センサの検出fop「0は、油圧ブレーキ装置
の構造と特性から決定される係数Ktから車輪に作用す
る制動トルクTbに換算される。そしてこれらの回転ト
ルクTrと制動トルクTbとに基づき、開始油圧演算部
が、アンチスキッド制御開始初期の指令油圧prsを算
出する。
On the other hand, the detection value Vw of the wheel speed sensor is converted into the wheel acceleration Vwd by differential operation, and is converted into the wheel rotational torque Tr from the wheel effective radius r and rotational inertia moment) I. , is converted into a braking torque Tb acting on the wheels from a coefficient Kt determined from the structure and characteristics of the hydraulic brake system.Then, based on these rotational torque Tr and braking torque Tb, the starting hydraulic pressure calculating section performs anti-skid control. The command oil pressure prs at the initial stage of the start is calculated.

次に上記のような制御系を実現するECU40のフロー
チャートを説明する。
Next, a flowchart of the ECU 40 that implements the above control system will be described.

第8図のフローチャートは、ECU40によるアンチス
キッド制御を示すものである。尚ECU40では、第7
図に示すアンチスキ:ンド制御の他、各センサやECU
40等の故障を自己診断する処理等も実行し、車両に設
けられたイグニッションキーによる電源投入と共に動作
を開始する。
The flowchart in FIG. 8 shows anti-skid control by the ECU 40. In addition, in ECU40, the 7th
In addition to the anti-skin control shown in the figure, each sensor and ECU
It also executes processing for self-diagnosing failures such as 40, etc., and starts operation when the power is turned on using the ignition key installed in the vehicle.

処理が開始されるとまずステップ100を実行し、当該
アンチスキッド制御に用いるメモリ領域の初期化や各メ
モリの初期値の設定などを行う。
When the process is started, step 100 is first executed to initialize the memory area used for the anti-skid control and to set initial values for each memory.

ステップ110では制御開始か否かを判断する。In step 110, it is determined whether control is to be started.

この実施例では、スリップ率が8%以上となったことを
もって制御開始と判断し、yesに分岐する。ここでこ
のスリップ率8%という条件は、制御目標が20%であ
ることや、制御開始からの油圧サーボの応答遅れ、高U
路ではよほどの急制動でなければアンチスキッド制御を
開始したくないこと、しかし低U路ではできるだけ早く
開始したいこと等に鑑み定めたものである。
In this embodiment, when the slip rate becomes 8% or more, it is determined that control is to be started, and the process branches to YES. Here, the conditions for this slip ratio of 8% include the fact that the control target is 20%, the response delay of the hydraulic servo from the start of control, and the high U.
This was determined in consideration of the fact that on roads, it is not desirable to start anti-skid control unless braking is very sudden, but on low-U roads, it is desirable to start anti-skid control as soon as possible.

ステップ120では、制御開始直後の初期指令油圧pr
sを演算し、続くステップ130に移行して、初期指令
油圧prsを供給するための弁位置を指令する。
In step 120, the initial command oil pressure pr immediately after the start of control is
s is calculated, and the process proceeds to step 130, where a valve position for supplying the initial command oil pressure prs is commanded.

ステップ140では、各車輪の回転速度Vwを車輪速度
センサ15.16.22から人力する。
In step 140, the rotational speed Vw of each wheel is manually determined from the wheel speed sensor 15.16.22.

ステップ150では、各車輪の回転加速度Vwdを各車
輪の回転速度Vwから次式(16)によって演算する。
In step 150, the rotational acceleration Vwd of each wheel is calculated from the rotational speed Vw of each wheel using the following equation (16).

Vwd(k+1)= (Vw(k+1)−Vw(k)) /T   −=(1
6)ここでTは回転速度Vwのサンプル周期で、ステッ
プ140の処理が再び実行されるまでの時間である。以
下の説明でTはこの時間を表す。
Vwd(k+1)=(Vw(k+1)−Vw(k))/T −=(1
6) Here, T is the sampling period of the rotational speed Vw, and is the time until the process of step 140 is executed again. In the following explanation, T represents this time.

ステップ160では、油圧センサ51.52.53から
の出力信号に基づき各車輪の油圧ブレーキ装置11.1
2.13及び14に供給されている油圧pro (具体
的にはPfr、Pfl、Prr)を人力する。
In step 160, the hydraulic brake system 11.1 of each wheel is adjusted based on the output signal from the hydraulic pressure sensor 51.52.53.
2. The hydraulic pressure pro (specifically Pfr, Pfl, Prr) supplied to 13 and 14 is manually operated.

ステップ170では、上記読み込んだ各油圧ブレーキ装
置11〜14に供給されている油圧prOを加算し、第
6図に示したマツプから車体加速度Maを演算する。
In step 170, the read oil pressures prO supplied to each of the hydraulic brake devices 11 to 14 are added together, and the vehicle body acceleration Ma is calculated from the map shown in FIG.

即ち上記ステップ160で読み込んだ油圧センサ51.
52.53からの出力信号に基づき上記各油圧ブレーキ
装置11.12.13.14に供給されているトータル
油圧Pa1lを次式(17)により算出し、その算出結
果に基づき予め設定されているマツプから車体加速度M
aを算出するのである。
That is, the oil pressure sensor 51 read in step 160 above.
Based on the output signal from 52.53, the total hydraulic pressure Pa1l supplied to each of the hydraulic brake devices 11, 12, 13, and 14 is calculated using the following equation (17), and a preset map is calculated based on the calculation result. From vehicle acceleration M
It calculates a.

Pa1l=Pf r+Pf 1+2・Prr  −(1
7)ステップ°180では、ステップ170で?寅算さ
れた車体加速度Maから次式(18)によって車体速度
Vを演算する。
Pa1l=Pf r+Pf 1+2・Prr −(1
7) At step °180, at step 170? The vehicle body speed V is calculated from the calculated vehicle body acceleration Ma using the following equation (18).

V (k+1) = V (k)+ M a (k) 
・T    −・−(1B)ステップ190では、車両
がもつとも効率よく制動される目標回転速度Vw”を次
式(19)から演算する。
V (k+1) = V (k) + M a (k)
-T - (1B) In step 190, the target rotational speed Vw'' at which the vehicle can be braked efficiently is calculated from the following equation (19).

Vw”= V ◆(1−S L)        =−
(19)尚SLはスリップ率で、摩擦力が最も大きくな
るスリップ率(本実施例では20%)とすれば最も効率
良く制動がなされる。またこのスリップ率SLを制動開
始時の車速に応じて可変としてもよい。
Vw”=V ◆(1-S L) =-
(19) Note that SL is the slip ratio, and if the slip ratio at which the frictional force is the largest (20% in this embodiment) is set, the most efficient braking will be achieved. Further, this slip ratio SL may be made variable depending on the vehicle speed at the time of starting braking.

ステップ200では、次式(20)によって各車輪の回
転速度Vwの積分値INT△Vwを演算する。
In step 200, the integral value INTΔVw of the rotational speed Vw of each wheel is calculated using the following equation (20).

INTΔV w(k+1)= INT△Vw(k)+△Vw(k)・T ・・・(20
)ステップ210では、各車輪の指令油圧prsが演算
される。指令油圧prsは制御人力に当たるから、前述
の式(15)から、次式(21)によって求められる。
INT△Vw(k+1)=INT△Vw(k)+△Vw(k)・T...(20
) In step 210, the command oil pressure prs for each wheel is calculated. Since the command oil pressure prs corresponds to the control human power, it can be obtained from the above-mentioned equation (15) by the following equation (21).

p  r  s (k+1)= −(G 1  ・ x(k)+62  ・ p  r 
 s (k))  −(21)ステップ220では、各
車輪の指令油圧prsに基づいて、各車輪のブレーキ油
圧を制御するために、右前輪、左前輪、後輪に対応する
3位置弁の制御パターンが選択され、3位置弁に指令が
なされる。尚、実際のステップ220は今回求められた
指令油圧に基づいて、次回のサンプリング時(ステップ
140の前の時点)に指令がなされるため、実際の制御
系の応答遅れを考慮することができる。
p r s (k+1)=-(G 1 ・x(k)+62 ・pr
s (k)) - (21) In step 220, three-position valves corresponding to the right front wheel, left front wheel, and rear wheel are controlled in order to control the brake oil pressure of each wheel based on the command oil pressure prs of each wheel. A pattern is selected and the three position valve is commanded. Note that in actual step 220, the command is issued at the next sampling time (before step 140) based on the command oil pressure obtained this time, so the response delay of the actual control system can be taken into account.

即ちサンプリング時間Tの間に各車輪のブレーキ油圧が
、各車輪の指令油圧p r s (k+1)となるよう
に3位置弁が駆動される。
That is, the three-position valve is driven so that the brake oil pressure of each wheel becomes the command oil pressure p r s (k+1) for each wheel during the sampling time T.

ステップ230では、サンプリング時点を示す1(を1
だけインクリメントする。
In step 230, 1 (1) indicating the sampling time point is
Increment by

ステップ240では、アンチスキッド制御を続行するか
否かの判定を行う。例えは、ブレーキペダルが踏まれて
いるか否かや、車両が停止したか否かによって判定され
、続行するならば、ステップ140に戻り、続行しなけ
れば、今回のアンチスキッド制御を終了し、ステップ1
10に移行する。
In step 240, it is determined whether or not to continue anti-skid control. For example, the determination is made based on whether the brake pedal is depressed or not and whether the vehicle has stopped. If the vehicle is to be continued, the process returns to step 140; if not, the current anti-skid control is ended and step 140 is determined. 1
10.

以上説明したように本実施例においては、油圧ブレーキ
装置の油圧を検出し、その検出結果から車体加速度を推
定し、車体速度を求めるように構成されている。このた
め車体に加速度センサを設けることなく車体速度を検出
することができ、従来のように加速度センサからの出力
信号を処理する処理回路等を設けることなく簡単な回路
構成で実現できる。尚制御中に路面が急変した場合、例
えばアスファルトから凍結路面に飛び込んだような場合
には、制御油圧が大きくなり過ぎ、車輪がロックしてし
まうことがあるが、このときにはECU40から指令油
圧prsとして瞬時に0が出力され、実際の制御油圧も
すぐに小さい値となるので、油圧ブレーキ装置の油圧か
ら制御上問題となるほど大きな誤差を生ずることなく車
体加速度Maを推定できる。
As explained above, this embodiment is configured to detect the oil pressure of the hydraulic brake system, estimate the vehicle acceleration from the detection result, and obtain the vehicle speed. Therefore, the vehicle speed can be detected without providing an acceleration sensor on the vehicle body, and can be realized with a simple circuit configuration without providing a processing circuit or the like for processing output signals from the acceleration sensor as in the past. If the road surface suddenly changes during control, for example if you jump from asphalt to a frozen road surface, the control hydraulic pressure may become too large and the wheels may lock.In this case, the ECU 40 will send the command hydraulic pressure PRS Since 0 is instantaneously output and the actual control oil pressure also quickly becomes a small value, it is possible to estimate the vehicle body acceleration Ma from the oil pressure of the hydraulic brake system without producing an error large enough to cause problems in control.

ここで上記実施例では後輪駆動の車両に本発明を適用し
たが、前輪駆動或は4輪駆動の車両や、1軸駆動の2輪
、3輪車にも当然適用できる。
In the above embodiment, the present invention is applied to a rear wheel drive vehicle, but it can of course also be applied to a front wheel drive or four wheel drive vehicle, or a uniaxially driven two or three wheel vehicle.

また上記実施例では、前2@は独立に、後2@は一括し
て制御するよう構成したが、全ての車輪を各々独立に制
御してもよい。
Further, in the above embodiment, the front two wheels are controlled independently and the rear two wheels are controlled collectively, but all wheels may be controlled independently.

また更に上記実施例では車体加速度を各車輪が車体に与
える力の和として各油圧ブレーキ装置のトータル油圧P
a1l から求めるように構成したが、各車輪が車体に
与える力を各油圧ブレーキ装置の油圧から車@毎に求め
、各軍@毎に下体に与える加速度を演算し、これを車体
重心で合成するよう構成しても車体加速度を良好に推定
することができろ。このように構成した場合車体加速度
の方向を求めることもできる。
Furthermore, in the above embodiment, the vehicle body acceleration is defined as the sum of the forces exerted by each wheel on the vehicle body, and the total oil pressure P of each hydraulic brake device is calculated as follows:
Although it was configured to be calculated from a1l, the force applied by each wheel to the car body is calculated for each car from the hydraulic pressure of each hydraulic brake device, the acceleration applied to the lower body of each force is calculated, and this is combined at the center of gravity of the car. Even with such a configuration, it is possible to estimate the vehicle body acceleration well. With this configuration, the direction of vehicle acceleration can also be determined.

また上記実施例では油圧ブレーキ装置の油圧−トルク変
換係数Ktは固定値として説明したが、この係rAKt
は摩擦部材の状態や気象環境等で変化するので、ECU
が経験的に演算するよう構成してもよい。例えば、スリ
ップ率が余り上昇しない紐制動時に、即ちアンチスキ・
ンド制御が実行されず、CP[Jに演算余力のある時に
、油圧と回転加速度からマツプの補正ゲインKを演算す
るように構成してもよい。尚この場合には上記ステップ
173の演算式は、Ma=に−f (Pall)  と
なる。
Further, in the above embodiment, the hydraulic pressure-torque conversion coefficient Kt of the hydraulic brake device was explained as a fixed value, but this coefficient rAKt
changes depending on the condition of the friction members, weather environment, etc., so the ECU
may be configured to be calculated empirically. For example, during string braking where the slip rate does not increase much, that is, anti-slip
The map correction gain K may be calculated from the oil pressure and rotational acceleration when the command control is not executed and CP[J has a calculation surplus. In this case, the arithmetic expression in step 173 becomes Ma=-f (Pall).

また上記実施例では、現代制御理論に基づく最適フィー
ドバックを行って制動系を制御しているが、古典制御に
基づきフィードバック制御を行っても良く、制動系の制
御方式は従来より知られている種々の方式が適用できる
Further, in the above embodiment, the braking system is controlled by performing optimal feedback based on modern control theory, but feedback control may also be performed based on classical control, and the braking system can be controlled using various conventionally known control methods. The following method can be applied.

また制動装置は油圧ブレーキ装置に限らず、電磁力によ
り摩擦力の大きさを調整するものでもよい。
Further, the braking device is not limited to a hydraulic brake device, but may be one that adjusts the magnitude of frictional force using electromagnetic force.

[発明の効果] 以上詳述したように本発明のアンチスキッド制研装置に
おいては車輪に設けられる制動装置の制動力に基づき車
体加速度を推定し、車体速度を求めるように構成されて
いる。このため従来のように車体に加速度センサを設け
ることなく車体加速度を求めることができ、車体加速度
検出用の回路構成が簡単となる。
[Effects of the Invention] As described in detail above, the anti-skid braking device of the present invention is configured to estimate the vehicle acceleration based on the braking force of the braking device provided on the wheels and to determine the vehicle speed. Therefore, the vehicle body acceleration can be determined without providing an acceleration sensor on the vehicle body as in the conventional case, and the circuit configuration for detecting the vehicle body acceleration becomes simple.

また制動力検出手段で検出される制動力は、応答性や、
安定性のよいアンチスキッド制御を実行する上で好適な
パラメータであり、車体速度推定手段で推定された車体
速度や車輪速度検出手段で検出された車輪の回転速度等
と共に制御手段で制御を実行するのに用いることもでき
る。
In addition, the braking force detected by the braking force detection means is determined by the responsiveness,
This is a suitable parameter for performing anti-skid control with good stability, and the control is executed by the control means together with the vehicle speed estimated by the vehicle speed estimation means, the wheel rotation speed detected by the wheel speed detection means, etc. It can also be used for.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の構成を表すブロック図、第2図は車両
制動時に、車輪及び車体に働く力を図示した説明図、第
3図は実施例のアンチスキッド制御装置全体の構成を表
す構成図、第4図はその右前輪に関する構成を詳細に表
す構成図、第5図は実施例の制動系の動的モデルを表す
ブロック線図、第6図は油圧ブレーキ装置のブレーキ油
圧と下体加速度との関係を表すグラフ、第7図は実施例
の制動系を表すブロック線図、第8図はECU40で実
行されるアンチスキッド制御処理を表すフローチャー1
・、である。 Ml、1.2,3.4・・・車輪 M2・・・制動装置 (11,12,13,14・・・油圧ブレーキ装置)M
3・・・車輪速度検出手段 (15,16,22・・・下輪速度センサ)M4・・・
車体速度推定手段 M5・・・制御手段M6・・・制動
力検出手段 Ml・・・車体加速度推定手段 40・・・電子制御ユニット
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating the forces acting on the wheels and the vehicle body when braking a vehicle, and FIG. 3 is a configuration showing the overall configuration of the anti-skid control device of the embodiment. Figure 4 is a block diagram showing the configuration related to the right front wheel in detail, Figure 5 is a block diagram showing a dynamic model of the braking system of the embodiment, and Figure 6 is the brake oil pressure and lower body acceleration of the hydraulic brake system. 7 is a block diagram showing the braking system of the embodiment, and FIG. 8 is a flowchart 1 showing the anti-skid control process executed by the ECU 40.
・It is. Ml, 1.2, 3.4... Wheel M2... Braking device (11, 12, 13, 14... Hydraulic brake device) M
3... Wheel speed detection means (15, 16, 22... Lower wheel speed sensor) M4...
Vehicle speed estimation means M5... Control means M6... Braking force detection means Ml... Vehicle acceleration estimation means 40... Electronic control unit

Claims (1)

【特許請求の範囲】 車体に軸支された車輪の回転を制動する制動装置と、 上記車輪の回転速度を検出する車輪速度検出手段と、 車体速度を推定する車体速度推定手段と、 少なくとも上記車体速度推定手段で推定された車体速度
及び上記車輪速度検出手段で検出された上記車輪の回転
速度に基づき前記制動装置の制動力を調整し、車両制動
時に上記車輪と路面との間に生じるスリップを制御する
制御手段と、 を備えたアンチスキッド制御装置において、上記車体速
度推定手段に、 上記制動装置の制動力を検出する制動力検出手段と、 該制動力検出手段で検出された制動力に基づき車体加速
度を推定する車体加速度推定手段と、を設け、車体加速
度を上記制動装置の制動力から検出するよう構成してな
ることを特徴とするアンチスキッド制御装置。
[Scope of Claims] A braking device that brakes the rotation of a wheel pivotally supported on a vehicle body, a wheel speed detection device that detects the rotational speed of the wheel, a vehicle speed estimation device that estimates a vehicle speed, and at least the vehicle body. The braking force of the braking device is adjusted based on the vehicle body speed estimated by the speed estimating means and the rotational speed of the wheel detected by the wheel speed detecting means, and the slip occurring between the wheel and the road surface when braking the vehicle is reduced. In the anti-skid control device, the vehicle speed estimating means includes a braking force detecting means for detecting a braking force of the braking device, based on the braking force detected by the braking force detecting means An anti-skid control device comprising: a vehicle body acceleration estimating means for estimating vehicle body acceleration, and configured to detect the vehicle body acceleration from the braking force of the braking device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4956094A (en) * 1972-09-28 1974-05-30
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