JP3833006B2

JP3833006B2 - ブレーキ制御装置

Info

Publication number: JP3833006B2
Application number: JP13899499A
Authority: JP
Inventors: 伸幸大津
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-05-19
Filing date: 1999-05-19
Publication date: 2006-10-11
Anticipated expiration: 2019-05-19
Also published as: US6341828B1; DE10024175C2; DE10024175A1; JP2000326842A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、制動時に車輪がロックするのを防止するべくブレーキ液圧を制御するいわゆるＡＢＳ制御を実行するブレーキ制御装置に関し、特に、車輪速センサの出力にノイズが重畳されたり取付不良などによる外乱などにより異常が発生したときの処理技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＡＢＳ制御を実行するブレーキ制御装置にあっては、各輪の車輪速から疑似車体速を推定し、この疑似車体速と各輪の車輪速とに基づいて、ブレーキ液圧の減圧・保持・増圧を行って、制動時に車輪がロックするのを防いで、操舵性および走行安定性の確保と、制動距離の短縮との両立を図るようにしている。
【０００３】
このようなブレーキ制御装置にあっては、上述のＡＢＳ制御を実行する上で車輪速の検出精度が重要であり、車輪速センサに異常が発生すると正常なＡＢＳ制御を実行するのが難しくなる。そこで、車輪速センサに異常が発生した場合、その異常を検出して異常に対応した制御を実行する装置が提案されている。
【０００４】
このような従来のブレーキ制御装置として、例えば、特開平８−３３２９４１号公報に記載されているものが知られている。
この従来技術は、各輪の異常検出を行って、異常検出時には推定車体速算出手段に対して、異常が検出された車輪の車輪速を除く他の車輪の各車輪速から推定車体速を算出させる異常検出手段を備え、この異常検出手段は、同一車輪において今回の制御サイクルで算出された車輪速が、前回の制御サイクルで算出された車輪速よりも所定値以上大きくなると、すなわち車輪速の変動速度が所定以上であると異常と判定するよう構成されている。
【０００５】
したがって、この従来技術にあっては、車輪速センサの出力にノイズが重畳されてその出力が大きくなっても、推定車体速が実際の車体速よりも大きくなることがなく、これにより不要なＡＢＳ制御が実行されて不要な減圧が成される不具合や、大きなスキッドから車輪速が急激に復帰するときに異常と誤判断するのを防止でき、不要なＡＢＳ制御による減圧が成されることを防止できる。
【０００６】
また、ノイズの重畳を、周波数に基づいて検出するものも、例えば、特開平７−３２９７５９号公報などにより公知である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来技術では、異常検出を車輪速に重畳されるノイズの変動速度や周波数により判定する構成であるため、このような変動速度に満たない比較的ゆっくりした変動のノイズや、あるいは所定周波数の範囲外の周波数のノイズなどが重畳された場合には、異常が検出されず、この場合、以下に述べるような問題が生じるおそれがあった。
すなわち、例えば、図７に示すように、ＡＢＳ制御中に、図示のような比較的変動速度が低くかつ低周波数ノイズが重畳された場合、ノイズが重畳された車輪速ＶｗＡの上昇に伴って、疑似車体速Ｖｉが上昇してしまうとともに、この疑似車体速Ｖｉに基づいて形成する減圧閾値λも上昇してしまう。このため、正常輪の車輪速ＶｗＢが減圧閾値λよりも低下し、これら正常輪３輪、あるいは制御の形態によっては４輪とも減圧が実行され、この場合、正常輪を減圧してもその車輪速ＶｗＢは、真の車体速に復帰するが、ノイズが重畳した疑似車体速Ｖｉに復帰することがないため、この減圧が延々実行されて減速度が十分に得られなくなるおそれがある。
本発明は、上述の問題点に着目してなされたもので、車輪速センサの出力にノイズが重畳されるなどの異常発生時にはその異常発生輪を除く車輪速で疑似車体速を形成する、ＡＢＳ制御を実行可能なブレーキ制御装置において、ノイズの変動速度や周波数に関係なく異常を検出できるようにして上述のようにＡＢＳ制御時に減圧過多が発生するのを防止し、制御品質の向上を図ることを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために本発明は、図１のクレーム対応図に示すように、車両の各輪を制動するホイルシリンダａのブレーキ液圧を、それぞれ独立して減圧可能に構成されたブレーキユニットｂと、各輪の回転速度を検出する車輪速センサｃと、これら車輪速センサｃの出力に基づいて疑似車体速を求める疑似車体速形成手段ｄと、疑似車体速と各車輪速との差に基づいて、必要に応じてブレーキユニットｂによりブレーキ液圧を減圧させて制動時の車輪ロックを防止するＡＢＳ制御を実行するＡＢＳ制御手段ｅと、前記車輪速センサｃの出力に異常があると判定した場合には、前記疑似車体速形成手段ｄに、この異常判定輪を除いた車輪速センサｃの出力に基づいて疑似車体速を形成させるよう構成された異常判定手段ｆと、を備えたブレーキ制御装置において、前記異常判定手段ｆは、ＡＢＳ制御の実行時に、前記４つの車輪のうち３輪以上の車輪について同時に減圧を実行した時間を計測し、この計測時間が所定の時間を経過したときに異常があると判定するよう構成されていることを特徴とする。したがって、車輪速センサｃのいずれかにノイズが重畳するなどの異常が生じて、その検出値が高くなった結果、疑似車体速ならびに減圧閾値も上昇し、正常輪に対して減圧が実行された場合、減圧を実行しても正常輪は疑似車体速まで復帰することがないため、この減圧時間が長くなる。このとき異常判定手段ｆは、この前記４つの車輪のうち３輪以上の車輪について同時に減圧を実行した時間を計測し、この計測時間が所定の時間を経過した場合、異常と判定し、この異常判定に基づいて疑似車体速形成手段ｄは、異常判定輪を除いた車輪速センサｃの出力に基づいて疑似車体速を形成する。よって、正常輪により疑似車体速が形成される結果、正常輪は減圧閾値よりも高い値となり、不要な減圧が成されなくなる。よって、減圧過多となって制動距離が長くなるのを防止できる。また、上述のように、この異常判定は、前記４つの車輪のうち３輪以上の車輪について同時に減圧を実行した時間に基づいて行うため、ノイズの変動速度や周波数に関係なく異常判定を行うことができ、従来のように、所定の変動速度の範囲外や、所定の周波数の範囲外のノイズを検出できずに、減圧過多となってしまう不具合は生じることがなく、検出精度を向上させて制御品質の向上を図ることができる。
【０００９】
また、前記異常判定手段ｆは、前記４つの車輪のうち３輪以上の車輪について同時に減圧を実行した時間に基づいて行うため、正常なＡＢＳ制御による減圧を除外して、異常検出精度の向上を図ることができる。また、請求項２に記載のように、前記異常判定手段ｆは、前記４つの車輪のうち２輪以上の車輪に対して増圧を実行したときには、前記計測された時間をクリアするよう構成されている。したがって、正常なＡＢＳ制御による減圧・増圧を繰り返した場合に、減圧時間を積算することがなく、より異常検出精度の向上を図ることができる。また、請求項３に記載のように、前記疑似車体速形成手段ｄは、各輪の車輪速のうちの最大値であるセレクト車輪速を形成し、このセレクト車輪速から疑似車体速を形成するよう構成し、かつ、異常判定手段ｆが異常と判定したときには、その異常判定を行った制御タイミングの前の制御タイミングのセレクト車輪速を異常と判定し、疑似車体速の演算から除外するよう構成するのが好ましい。したがって、異常輪に基づいて形成されたセレクト車輪速をできるだけ使用しないようにして、疑似車体速の誤演算を防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図２は実施の形態のブレーキ装置の要部を示す構成図であって、図中１はマスタシリンダである。このマスタシリンダ１は、運転者が図外のブレーキペダルを操作することにより液圧を発生するよう構成されている。
【００１１】
前記マスタシリンダ１は、ブレーキ回路２を介してホイルシリンダ３に接続されている。そして、ブレーキ回路２の途中には、ブレーキ回路２の上流（マスタシリンダ１側）と下流（ホイルシリンダ３側）とを連通させる増圧状態と、ホイルシリンダ３のブレーキ液をドレン回路４に逃がす減圧状態と、ブレーキ回路２を遮断してホイルシリンダ３のブレーキ液圧を保持する保持状態とに切換可能な切換弁５が設けられている。したがって、ホイルシリンダ２の液圧は、切換弁５の切り換えに基づいて任意に制御可能である。
【００１２】
また、前記ドレン回路４には、ブレーキ液を貯留可能なリザーバ６が設けられている。そして、前記リザーバ６とブレーキ回路２の前記切換弁５よりも上流位置とを接続する還流回路８が設けられ、この還流回路８には、前記リザーバ６に貯留されているブレーキ液をブレーキ回路２に還流させるポンプ７が設けられている。
【００１３】
上述した図２において一点鎖線で囲まれた範囲の構成は、ブレーキユニット１１として１つにまとめられている。図２では１つの車輪について構成を説明しているが全体としては図３に示すように構成され、前記ブレーキユニット１１は、４つの車輪ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬの各ホイルシリンダ３（図３において図示省略）のブレーキ液圧をそれぞれ制御することができるよう構成されている。ちなみに、本実施の形態を適用した車両は、後輪ＲＲ，ＲＬを駆動輪とする後輪駆動車である。
【００１４】
前記ブレーキユニット１１の切換弁５およびポンプ７の作動は、コントロールユニット１２により制御される。このコントロールユニット１２は、入力手段として、各車輪ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬの回転速度を検出す車輪速センサ１３，１３，１３，１３とが設けられている。
【００１５】
次に、本実施の形態のブレーキ制御について説明する。
本実施の形態のブレーキ制御は、制動時の車輪ロックを防止すべく各輪に対してブレーキ液圧を制御するいわゆるＡＢＳ制御を実行するもので、図４にその全体の流れを示している。
【００１６】
本ブレーキ制御は、１０ｍｓｅｃ周期で行うものであり、まず、ステップＳ１では、１０ｍｓｅｃ周に発生する各車輪速センサ１３のセンサパルス数ＮＤと周期ＴＤとからセンサ周波数を求め、車輪速Ｖｗならびに車輪加速度△Ｖｗを演算する。なお、以下の説明において、符号Ｖｗの後に、ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬの符号を付けた場合は、その車輪の車輪速を示すものである。
【００１７】
ステップＳ２では、疑似車体速Ｖｉを計算する。このステップＳ２が、特許請求の範囲の疑似車体速形成手段に相当するものであり、この疑似車体速Ｖｉを求める計算の詳細については、後述する。
ステップＳ３では、疑似車体速Ｖｉの変化率に基づき車体減速度△Ｖを計算する。
【００１８】
ステップＳ４では、減圧閾値λを求める演算を行う。この減圧閾値λは、車輪速Ｖｗがこの値λＢを下回ったら、減圧を実行する値であって、例えば、４輪の車輪速の中で最も高い値であるセレクト車輪速Ｖｆｓに基づいて下記式により求める。
λ＝Ａ・ｖｆｓ-Ｂ
なお、上記式において、Ａ，Ｂは任意の係数であり、減圧閾値λが、セレクト車輪速Ｖｆｓよりもある程度低い値であって、制動力を得るのに好適なスリップ率となるような値に設定されている。
【００１９】
ステップＳ５では、車輪速Ｖｗが減圧閾値λよりも低いか否かを判定し、減圧閾値λよりも低い場合には、ステップＳ７に進んで、切換弁５を減圧状態に切り換えてホイルシリンダ圧を減圧する減圧制御を実行する。
【００２０】
また、ステップＳ５においてＮＯと判定された場合（Ｖｗ＞λの場合）、ステップＳ６に進んで車輪加速度△Ｖｗが予め設定された保持閾値未満であるか否かを判定し、保持閾値よりも大きい場合には車輪速が復帰したとしてステップＳ８に進んで増圧制御（切換弁５を増圧状態に切り換える）を行い、一方、保持閾値未満の場合はステップＳ９に進んで保持制御（切換弁５を保持状態に切り換える）を行う。
なお、ステップＳ７〜Ｓ９の各制御においては、各制御の指令時間ＴＧＥＮ，ＴＺＯＵが設定され、実際に切換弁５に制御信号が出力されるのは、ステップＳ１０のバルブ出力処理においてである。
【００２１】
ステップＳ１１では、１０ｍｓが経過したか否かを判定し、１０msが経過したら、ステップＳ１３においてＡＢＳ制御中信号のタイマＡＳのカウントを１だけデクリメントする。
【００２２】
次に、ステップＳ２の疑似車体速計算の処理の流れを説明する。
まず、ステップ１０１で、セレクト車輪速Ｖｆｓを、４輪の車輪速のうちで最も高い値ｍａｘ（ＶｗＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬ）から形成する処理を行う。
続くステップ１０２では、後述する異常確定信号ＳＶＷ＿ＡＢがセットされているか否か判定し、セットされている場合（≠０）にはステップ１１４に進み、セットされていない場合（＝０）にはステップ１０３に進んで異常時フラグＶＩ＿ＦＬＡＧを０にリセットする処理を行う。
【００２３】
ステップ１０４では、前回の疑似車体速Ｖｉｎ−１が（今回の）セレクト車輪速Ｖｆｓよりも大きいか否か（減速中か否か）を判定し、ＹＥＳすなわち減速中は、今回の疑似車体速Ｖｉｎを、前回の車輪速Ｖｉｎ−１から車体速の変化率△Ｖを差し引いた値とする計算を行い、一方、ＮＯすなわち加速中は、今回の疑似車体速Ｖｉｎを、前回の車輪速Ｖｉｎ−１に所定値（本実施の形態では２ｋｍ／ｈ）を加えた値とする計算を行う。なお、ステップ１０５に続くステップ１０７では、セレクト車輪速Ｖｆｓを作成した車輪Ｖ＿ＭＡＸをメモりするもので、この場合、右前輪の場合は１，左前輪の場合は２，右後輪の場合は３，左後輪の場合は４としてメモリする。
【００２４】
次に、ステップ１０８では、３輪以上に対して減圧処理を行っているか否かを判定し、３輪以上を減圧している場合にはステップ１０９に進んで、減圧時間カウンタＫＤＥＣＴをインクリメントする。一方、ステップ１０８において３輪以上減圧を行っていない場合は、ステップ１１０に進んで、２輪以上に対して増圧を行っているか否かを判定し、２輪以上増圧している場合はステップ１１１に進んで減圧時間カウンタＫＤＥＣＴをクリアする。
【００２５】
ステップ１１２では、減圧時間カウンタＫＤＥＣＴが所定値（本実施の形態では０．５ｓ）を超えたか否かを判定し、超えていない場合は一回の流れを終えるが、超えている場合はステップ１１３に進んで、異常が発生しているとして異常確定信号ＳＶＷ＿ＡＢをＶ＿ＭＡＸにセットする。
【００２６】
ステップ１０２において、異常確定信号ＳＶＷ＿ＡＢがセットされている場合に進むステップ１１４では、セレクト車輪速Ｖｆｓを異常発生輪を除いた車輪速の最大値から形成する。続くステップ１１５では、異常時フラグＶＩ＿ＦＬＡＧがセットされていない（＝０）か否かを判定し、セットされていない場合には、ステップ１１６に進んで異常時フラグＶＩ＿ＦＬＡＧをセットし、さらに続くステップ１１７において、今回の疑似車体速Ｖｉｎをセレクト車輪速Ｖｆｓとする処理を行った後、一回の流れを終える。
【００２７】
ステップ１１８では、今回の疑似車体速Ｖｉｎがセレクト車輪速Ｖｆｓよりも大きいか否か判定し、大きい場合（加速中）には、ステップ１１９に進んで、Ｖｉｎ＝（Ｖｉｎ−１）＋２ｋｍ／ｈとする計算を行い、一方、ステップ１１８において小さいと判定された場合（減速中）は、Ｖｉｎ＝（Ｖｉｎ−１）−△Ｖとする処理を行う。
【００２８】
次に、実施の形態の作動例を図６のタイムチャートに基づいて説明する。
図のタイムチャートは、減速時にＡＢＳ制御を実行している途中に車輪速センサ１３の１つの出力にノイズが重畳されてその出力値（ＶｗＡ）が高くなった場合の作動例を示している。ｔ１からt3までの間は、車輪速センサ１３の出力に異常はなく、減圧・保持・増圧を繰り返している。この場合、減圧および保持を実行している場合は、減圧カウンタＫＤＥＣＴがインクリメントされるが、増圧が実行されるたびにこれがクリアされ、減圧カウンタＫＤＥＣＴのカウント値は設定値（０．５ｓ）を超えることはない。
【００２９】
その後、ノイズにより車輪速ＶｗＡが上昇し、この時点では、異常確定信号ＳＶＷ＿ＡＢがセットされていないため、セレクト車輪速Ｖｆｓは４輪の最大値により形成されるもので、よって、疑似車体速Ｖｉは、異常輪に追従して上昇し、これに伴って、減圧閾値λも上昇する。したがって、正常輪の車輪速ＶｗＢが減圧閾値λよりも小さくなって、正常輪３輪、あるいはＡＢＳ制御の形態によっては４輪の減圧が開始される（ｔ４）。
【００３０】
ここで、このように３輪以上の減圧が開始されると、ステップ１０８→１０９の流れに基づいて減圧カウンタＫＤＥＣＴがインクリメントされる。この減圧カウンタＫＤＥＣＴのインクリメントは、減圧が実行されている間続けられるもので、図示の例の場合、ノイズの重畳が持続される結果、正常輪に対する減圧が続けられる。そして、減圧カウンタＫＤＥＣＴのカウント値が設定値を超えた時点ｔ５において、ステップ１１２→１１３の流れとなって、異常確定信号ＳＶＷ＿ＡＢがセットされる。この異常確定信号ＳＶＷ＿ＡＢのセットの後は、ステップ１０２→１１４の流れとなって、異常輪を除く正常輪の最大車輪速から疑似車体速Ｖｉを形成する。
【００３１】
したがって、疑似車体速Ｖｉは、正常輪の車輪速ＶｗＢとほぼ同じ値となり、その結果、減圧が中止されて増圧が実行されることになる。また、異常確定信号ＳＶＷ＿ＡＢのセットの後は、まず、異常判定後の１回目の流れでは、ステップ１１５→１１６→１１７の流れに基づき、ステップ１１４で正常輪により形成したセレクト車輪速Ｖｆｓを用いて疑似車体速Ｖｉを形成し、異常判定後の２回目の流れ以降は、ステップ１１５→１１８→１１９または１２０の流れにより、前回の正常輪で形成した疑似車体速Ｖｉに基づき疑似車体速Ｖｉを形成する。
以上のように、本実施の形態にあっては、従来では正常信号と見分けがつかないような比較的ゆっくりとした上昇をするノイズや、予想される周波数外の外部磁界などのノイズに対しても、異常を検出して減圧過多となって制動距離が長くなるのを防止することができるものであり、異常検出精度を向上させて制御品質の向上を図ることができる。
加えて、本実施の形態では、異常が発生したと判定した後は、判定以前に異常輪を含んで形成された疑似車体速Ｖｉは使用することなく、異常輪を除いて形成したセレクト車輪速Ｖｆｓにより疑似車体速Ｖｉを形成するようにしたため、精度の高い疑似車体速Ｖｉを形成して制御精度の向上を図ることができる。
【００３２】
以上、図面により実施の形態について説明してきたが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。
例えば、実施の形態では、減圧時間が０．５秒を超えると異常と判定するように構成したが、この時間は任意でありこれに限定されない。
また、実施の形態では、セレクト車輪速を、車輪速の中で最も高い値から形成するよう構成したが、例えば、上から２番目の値により形成してもよい。この場合、異常判定時には、異常輪を除く正常輪の中で上から２番目の車輪速から形成するようにしてもよい。
また、図２において、１つの切換弁５によりホイルシリンダ３の減圧・保持・増圧を行う構成を示したが、切換弁５に替えてブレーキ回路２を開閉可能な常開の２位置切換の流入弁と、ドレーン回路４を開閉可能な常閉の２位置切換の流出弁とを用いるようにしてもよい。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項１に記載の発明は、車輪速センサの異常判定を、４つの車輪のうち３輪以上の車輪について同時に減圧を実行した時間に基づいて行うため、ノイズの変動速度や周波数に関係なく異常判定を行うことができ、従来のように、所定の変動速度の範囲外や、所定の周波数の範囲外のノイズを検出できずに、減圧過多となってしまう不具合は生じることがなく、検出精度を向上させて制御品質の向上を図ることができるという効果が得られる。上述の効果に加え、正常なＡＢＳ制御による減圧を除外して異常検出精度の向上を図ることができるという効果が得られる。また、請求項２に記載の発明では、正常なＡＢＳ制御による減圧・増圧を繰り返した場合に、減圧時間を積算することがなく、より異常検出精度の向上を図ることができるという効果が得られる。また、請求項３に記載の発明では異常輪に基づいて形成されたセレクト車輪速をできるだけ使用しないようにして、疑似車体速の誤演算を防止することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のブレーキ制御装置を示すクレーム対応図である。
【図２】実施の形態の要部を示す油圧回路図である。
【図３】実施の形態の全体図である。
【図４】実施の形態のＡＢＳ制御の流れを示すフローチャートである。
【図５】実施の形態の疑似車体速計算の流れを示すフローチャートである。
【図６】実施の形態の作動例を示すタイムチャートである。
【図７】従来の作動例を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
ａホイルシリンダ
ｂブレーキユニット
ｃ車輪速センサ
ｄ疑似車体速形成手段
ｅＡＢＳ制御手段
ｆ異常判定手段
１マスタシリンダ
２ブレーキ回路
３ホイルシリンダ
４ドレン回路
５切換弁
６リザーバ
７ポンプ
８還流回路
１１ブレーキユニット
１２コントロールユニット
１３車輪速センサ

Claims

車両の４つの車輪を制動するホイルシリンダのブレーキ液圧を、それぞれ独立して減圧可能に構成されたブレーキユニットと、
各輪の回転速度を検出する車輪速センサと、
これら車輪速センサの出力に基づいて疑似車体速を求める疑似車体速形成手段と、
疑似車体速と各車輪速との差に基づいて、必要に応じてブレーキユニットによりブレーキ液圧を減圧させて制動時の車輪ロックを防止するＡＢＳ制御を実行するＡＢＳ制御手段と、
前記車輪速センサの出力に異常があると判定した場合には、前記疑似車体速形成手段に、この異常判定輪を除いた車輪速センサの出力に基づいて疑似車体速を形成させるよう構成された異常判定手段と、
を備えたブレーキ制御装置において、
前記異常判定手段は、ＡＢＳ制御の実行時に、前記４つの車輪のうち３輪以上の車輪について同時に減圧を実行した時間を計測し、この計測時間が所定の時間を経過したときに異常があると判定するよう構成されていることを特徴とするブレーキ制御装置。
前記異常判定手段は、前記４つの車輪のうち２輪以上の車輪に対して増圧を実行したときには、前記計測された時間をクリアするよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載のブレーキ制御装置。
前記疑似車体速形成手段は、各輪の車輪速のうちの最大値であるセレクト車輪速を形成し、このセレクト車輪速から疑似車体速を形成するよう構成され、かつ、異常判定手段が異常と判定したときには、その異常判定を行った制御タイミングの前の制御タイミングのセレクト車輪速を異常と判定し、疑似車体速の演算から除外するよう構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のブレーキ制御装置。