JP3840601B2 - ABS equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、車両の急制動時に車輪のロックを防止するABS(antilock brake system )装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のABS装置においては、歯車を有するハブを車輪に取り付け、その歯車の回転を電磁ピックアップにより検出し、その検出信号に基づいて車輪速度を演算し、その車輪速度と加速度センサからの検出信号とに基づいて車体速度を演算して、車輪速度と車体速度からスリップ率を演算することにより、スリップ率を用いて制御を行っていた。
【0003】
しかし、車体速度を直接求めることは困難であることから、車輪速度と加速度センサからの検出信号とに基づいて車体速度を推測していたので、正確な車体速度を求めることができず、制御が不正確であった。
【0004】
しかも、車体速度が低速になるに従って電磁ピックアップからの検出信号の周期が長くなり、制御の精度が低下していくので、ブレーキペダルを踏み込むことにより車体速度が低下し始めてから車両が停止するまで動作する必要のあるABS装置にとって、極めて不都合である。
【0005】
このような問題を解消するため、本願発明の出願人は、路面摩擦力FとブレーキトルクTとの差に応じた差分パラメータMを用いて、ブレーキ作動中に、差分パラメータMが所定の閾値まで小さくなった時点でブレーキ装置の減圧を開始するABS装置を提案した(特開平9−2240号公報参照)。
【0006】
しかし、上記特開平9−2240号公報に記載されたABS装置では、ブレーキ装置の減圧終了時点の制御に関しての提案はなされていない。また、車体速度の高低や路面状況の変化などにリアルタイムに対処すべく、減圧開始あるいは減圧終了のための閾値をリアルタイムに可変させる制御についての詳細も提案されていない。さらには、減圧開始あるいは減圧終了のための閾値が理想値からずれることにより発生するオーバースリップの検出および対処についても提案されていない。
【0007】
【発明の開示】
本願発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、車体速度の高低や路面状況の変化などに係わらず常に正確な制御を行えるABS装置を提供することを、その課題とする。
【0008】
上記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【0009】
本願発明の第1の側面によれば、車両の車輪と走行路面との間に作用する路面摩擦力Fに応じた路面摩擦力情報と、車両の車輪とブレーキ装置との間に作用するブレーキトルク力Tに応じたブレーキトルク情報とを得ることができる任意数の第1のセンサと、前記第1のセンサからの路面摩擦力情報とブレーキトルク情報との差に応じた差分パラメータMを演算する差分パラメータ演算手段と、前記差分パラメータ演算手段により演算された差分パラメータMと、差分パラメータMのピーク値に応じてそれより絶対値の小さい値に決定される第1の閾値とを用いて前記ブレーキ装置の液圧を制御するブレーキ液圧制御手段とを有するABS装置であって、前記車両に作用する加速度Gに応じた加速度情報を得ることができる任意数の第2のセンサと、前記第2のセンサからの加速度情報の傾きを演算する加速度変化率演算手段と、前記加速度変化率演算手段により演算された加速度情報の傾きに応じて前記第1の閾値を変化させる第1の閾値可変手段とを備えたことを特徴とする、ABS装置が提供される。
【0010】
路面摩擦力情報やブレーキトルク情報は、各々1個のセンサから直接得てもよいし、センサからの検出信号を演算することにより得てもよい。たとえば路面摩擦力情報は、1個のセンサから直接得ることもできるし、路面摩擦係数μに応じた路面摩擦係数情報を出力するセンサからの検出信号に、車両の重量に応じた定数を乗算して得ることもできる。さらには、複数のセンサからの検出信号を演算することにより得てもよい。
【0011】
センサとしては、たとえば車両の車軸に作用する各方向の剪断力を検出する、歪ゲージからなる応力センサを用いることができるが、これに限るものではない。
【0012】
差分パラメータ演算手段は、路面摩擦力Fに応じた路面摩擦力情報と、ブレーキトルク力Tに応じたブレーキトルク情報とから、M=α3 (α1 F−α2 T)を演算する。ここで、α1 ,α2 ,α3 は、予め決められた0以外の定数であり、たとえばα1 =α2 =α3 =1の場合には、M=F−Tになる。
【0013】
ブレーキ液圧の減圧開始時点は、差分パラメータMを用いて判断することができるが、これに限るものではない。
【0014】
ブレーキ液圧制御手段は、たとえばブレーキ装置の油圧配管に組み込まれた電磁弁を制御する。
【0015】
【0016】
また、加速度情報は、1個のセンサから直接得てもよいし、センサからの検出信号を演算することにより得てもよい。さらには、複数のセンサからの検出信号を演算することにより得てもよい。
【0017】
加速度情報の傾きは、加速度情報をディジタルデータとして処理する場合、たとえば所定時間毎に加速度情報を記憶しておき、所定時間前の加速度情報と現在の加速度情報との差を演算することにより求められる。
【0018】
【0019】
本願発明の第2の側面によれば、車両の車輪と走行路面との間に作用する路面摩擦力Fに応じた路面摩擦力情報と、車両の車輪とブレーキ装置との間に作用するブレーキトルク力Tに応じたブレーキトルク情報とを得ることができる任意数の第1のセンサと、第1のセンサからの路面摩擦力情報とブレーキトルク情報との差に応じた差分パラメータMを演算する差分パラメータ演算手段と、差分パラメータ演算手段により演算された差分パラメータMと、差分パラメータMのピーク値に応じてそれより絶対値の小さい値に決定される第1の閾値とを用いてブレーキ装置の液圧を制御するブレーキ液圧制御手段とを有するABS装置であって、前回の第1の閾値を用いた今回の減圧開始予定時点における路面摩擦力情報の今回値と、前回の第1の閾値を用いた前回の減圧開始時点における路面摩擦力情報の前回値との差を演算する路面摩擦力変化量演算手段と、路面摩擦力変化量演算手段により演算された路面摩擦力情報の変化量に応じて、路面摩擦力情報の今回値が路面摩擦力情報の前回値より大である場合には、前回の第1の閾値を、それより絶対値が大となる今回の第1の閾値に変化させる第1の閾値可変手段とを備えたことを特徴とする、ABS装置が提供される。
【0020】
路面摩擦力情報を用いた第1の閾値の変更は、単独で行ってもよいし、加速度情報あるいは車輪速度パラメータMωを用いた第1の閾値の変更と併用してもよい。
【0021】
本願発明の第3の側面によれば、車両の車輪と走行路面との間に作用する路面摩擦力Fに応じた路面摩擦力情報と、車両の車輪とブレーキ装置との間に作用するブレーキトルク力Tに応じたブレーキトルク情報とを得ることができる任意数の第1のセンサと、第1のセンサからの路面摩擦力情報とブレーキトルク情報との差に応じた差分パラメータMを演算する差分パラメータ演算手段と、差分パラメータ演算手段により演算された差分パラメータMと、差分パラメータMのピーク値に応じてそれより絶対値の小さい値に決定される第1の閾値とを用いてブレーキ装置の液圧を制御するブレーキ液圧制御手段とを有するABS装置であって、車両に作用する加速度Gに応じた加速度情報を得ることができる任意数の第2のセンサと、差分パラメータ演算手段により演算された差分パラメータMと、第2のセンサからの加速度情報との差を積分することにより、車輪速度パラメータMωを演算する車輪速度パラメータ演算手段と、車輪速度パラメータ演算手段により演算された所定時間毎の車輪速度パラメータMωの差を演算する二点差分演算手段と、二点差分演算手段により演算された車輪速度パラメータMωの差に応じて第1の閾値を変化させる第1の閾値可変手段とを備えたことを特徴とする、ABS装置が提供される。
【0022】
差分パラメータMと加速度情報との差の積分は、差分パラメータMと加速度情報とをディジタルデータとして処理する場合、たとえば所定時間毎に差分パラメータMと加速度情報との差を演算し、それらを累積加算することにより実現できる。
【0023】
本願発明の第4の側面によれば、車両の車輪と走行路面との間に作用する路面摩擦力Fに応じた路面摩擦力情報と、車両の車輪とブレーキ装置との間に作用するブレーキトルク力Tに応じたブレーキトルク情報とを得ることができる任意数の第1のセンサと、第1のセンサからの路面摩擦力情報とブレーキトルク情報との差に応じた差分パラメータMを演算する差分パラメータ演算手段と、差分パラメータ演算手段により演算された差分パラメータMと、差分パラメータMのピーク値に応じてそれより絶対値の小さい値に決定される第1の閾値とを用いてブレーキ装置の液圧を制御するブレーキ液圧制御手段とを有するABS装置であって、差分パラメータ演算手段により演算された差分パラメータMと、第1の閾値に比例した値との差を積分することにより、車輪速度パラメータMωを得る車輪速度パラメータ演算手段と、車輪速度パラメータ演算手段により演算された所定時間毎の車輪速度パラメータMωの差を演算する二点差分演算手段と、二点差分演算手段により演算された車輪速度パラメータMωの差に応じて第1の閾値を変化させる第1の閾値可変手段とを備えたことを特徴とする、ABS装置が提供される。
【0024】
好ましい実施の形態によれば、第1の閾値可変手段は、第1の閾値を連続的に変化させる。
【0025】
連続的に変化させるとは、アナログ的に変化させる場合だけではなく、加速度情報の傾き、車輪速度パラメータMωの差、あるいは路面摩擦力情報の差が、所定時間毎に変化した場合に、その変化に応じて必ず第1の閾値を変化させる場合も含む。
【0026】
他の好ましい実施の形態によれば、第1の閾値可変手段は、第1の閾値を段階的に変化させる。
【0027】
段階的に変化させるとは、加速度情報の傾き、車輪速度パラメータMωの差、あるいは路面摩擦力情報の差が、所定時間毎に変化した場合、その変化量が所定値以上のときに、その変化量に応じて第1の閾値を変化させる場合をいう。
【0028】
他の好ましい実施の形態によれば、ブレーキ液圧制御手段は、ブレーキ装置の作動中に、ブレーキ液圧の減圧を開始した後、差分パラメータ演算手段により演算された差分パラメータMが、第1の閾値と等しいかあるいはそれよりも所定量絶対値の小さい第2の閾値に達した時点で減圧を終了させる。
【0029】
本願発明の第5の側面によれば、前記本願発明の第1ないし第4の側面に係るABS装置であって、差分パラメータ演算手段により演算された差分パラメータMの変化率ΔMを演算する差分パラメータ変化率演算手段と、ブレーキ装置の作動中に、差分パラメータ変化率演算手段により演算された変化率ΔMが第3の閾値を越えたときに、車輪のオーバースリップ状態が発生したと判断して、ブレーキ装置の液圧を減圧させるオーバースリップ制御手段とを備えたことを特徴とする、ABS装置が提供される。
【0030】
好ましい実施の形態によれば、オーバースリップ制御手段は、ブレーキ装置の液圧を減圧させた後に、差分パラメータ変化率演算手段により演算された変化率ΔMの振幅が所定値以下になったときに、車輪のオーバースリップ状態が十分に解消したと判断して、ブレーキ装置の液圧の減圧を終了させる。
【0031】
他の好ましい実施の形態によれば、オーバースリップ制御手段は、ブレーキ装置の液圧を減圧させた後に、差分パラメータ変化率演算手段により演算された変化率ΔMの振幅が複数回連続して所定値以下になったときに、車輪のオーバースリップ状態が十分に解消したと判断して、ブレーキ装置の液圧の減圧を終了させる。
【0032】
他の好ましい実施の形態によれば、オーバースリップ制御手段は、ブレーキ装置の液圧を減圧させた後に、差分パラメータ変化率演算手段により演算された変化率ΔMの振幅が所定値以下になったときに、差分パラメータ演算手段により演算されたMが所定値以上であれば、車輪のオーバースリップ状態が十分に解消したと判断して、ブレーキ装置の液圧の減圧を終了させる。
【0033】
他の好ましい実施の形態によれば、オーバースリップ制御手段は、ブレーキ装置の液圧を減圧させた後に、差分パラメータ変化率演算手段により演算された変化率ΔMの振幅が複数回連続して所定値以下になったときに、差分パラメータ演算手段により演算されたMが所定値以上であれば、車輪のオーバースリップ状態が十分に解消したと判断して、ブレーキ装置の液圧の減圧を終了させる。
【0034】
他の好ましい実施の形態によれば、第1の閾値を可変させる第1の閾値可変手段と、オーバースリップ制御手段により車輪のオーバースリップ状態が発生したと判断されたときに、差分パラメータ変化率演算手段により演算された変化率ΔMが第3の閾値よりも十分に大きい第4の閾値を越えた場合、走行路面の摩擦係数が急激に低下したと判断して、第1の閾値を予め決められた所定の値にする第1の閾値リセット手段とを有する。
【0035】
他の好ましい実施の形態によれば、オーバースリップ制御手段により車輪のオーバースリップ状態が発生したと判断されたときに、差分パラメータ演算手段により演算された差分パラメータMの値に応じて第1の閾値を可変させるオーバースリップ用第1の閾値可変手段を有する。
【0036】
第1の閾値の具体的な可変方法としては、たとえば、路面の摩擦係数に応じて予め複数種類の第1の閾値を決定しておき、差分パラメータMの値とそれら複数の第1の閾値との大小関係を判断して、その判断結果に基づいて第1の閾値を変更すればよい。
【0037】
他の好ましい実施の形態によれば、第1の閾値の絶対値は、走行路面の摩擦係数に応じて高μ用、中μ用、および低μ用の3種類の値が予め決められており、オーバースリップ用第1の閾値可変手段は、オーバースリップ制御手段により車輪のオーバースリップ状態が発生したと判断されたときに、差分パラメータ演算手段により演算された差分パラメータMの絶対値が、低μ用の第1の閾値の絶対値よりも所定量大きな値以下であれば、第1の閾値の絶対値を低μ用の値に変更し、低μ用の第1の閾値の絶対値よりも所定量大きな値よりも大きくかつ中μ用の第1の閾値の絶対値以下であれば、第1の閾値の絶対値を現状の値と低μ用の値との平均値に変更し、中μ用の第1の閾値の絶対値よりも大きければ、第1の閾値の絶対値を現状の値と中μ用の値との平均値に変更する。
【0038】
他の好ましい実施の形態によれば、差分パラメータ演算手段は、第1のセンサからの路面摩擦力情報とブレーキトルク情報とに基づいて、路面摩擦力Fからブレーキトルク力Tを減算した値F−Tを差分パラメータMとして求める。
【0039】
他の好ましい実施の形態によれば、差分パラメータ演算手段は、車輪の半径をR、車輪の回転中心とブレーキ装置のブレーキキャリパとの距離をrとしたときに、第1のセンサからの路面摩擦力情報とブレーキトルク情報とに基づいて、半径Rと距離rとの比R/rと路面摩擦力Fとの積(R/r)FからブレーキトルクTを減算した値(R/r)F−Tを差分パラメータMとして求める。
【0040】
他の好ましい実施の形態によれば、車両の旋回時に、路面摩擦力Fの代わりに、車両の進行方向と直交する方向に車輪に作用するコーナリングフォースFS を用い、このコーナリングフォースFS に応じた路面摩擦力情報とブレーキトルクTに応じたブレーキトルク情報とに基づいて差分パラメータMを求める。
【0041】
他の好ましい実施の形態によれば、車輪の操舵角を検出する操舵角センサを設け、この操舵角センサからの検出信号に基づいて車輪の回転軸芯に直交する方向と車両の進行方向との偏差である横滑り角βを求め、この横滑り角βに基づいてコーナリングフォースFS を求める。
【0042】
このように本願発明によれば、路面摩擦力Fに応じた路面摩擦力情報とブレーキトルク力Tに応じたブレーキトルク情報とに基づいて得られる差分パラメータMを用いて減圧終了時点を判断するので、従来のように車輪と共に回転する歯車を用いる制御と比較して、車体速度の高低などに係わらず常に正確な制御を行える。しかも、差分パラメータMは、路面摩擦力Fに含まれるブレーキトルク力Tのクロストーク成分が除去されたパラメータであることからも、減圧終了制御の精度が向上する。
【0043】
また、加速度Gに応じた加速度情報の傾き、あるいは車輪速度パラメータMωの二点差分に応じて第1の閾値を変化させるので、走行路面の状況変化に迅速かつ正確に対応でき、このことからも制御の精度を一層向上させることができる。
【0044】
さらに、今回の減圧開始時点における路面摩擦力情報と前回の減圧開始時点における路面摩擦力情報との差に応じて第1の閾値を変化させるので、車体速度の変遷による慣性モーメントの変化に迅速かつ正確に対応でき、このことからも制御の精度を一層向上させることができる。
【0045】
さらに、差分パラメータMの変化率ΔMの値によってオーバースリップの発生を判断し、ブレーキ液圧を減少させるので、路面状況の急変などによるオーバースリップに良好に対処でき、車輪のロッキングを確実に防止できる。
【0046】
さらに、差分パラメータMの変化率ΔMの振幅値によってオーバースリップの解消を判断し、ブレーキ液圧の減少を終了させるので、オーバースリップ解消後の無駄なブレーキ液圧の減少を良好に防止でき、制動距離を短縮できる。
【0047】
また、オーバースリップやジャンプダウンの発生時に第1の閾値を変更して理想値に近づけるので、路面状況の急激な変化などにも良好に対応できる。
【0048】
本願発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【0049】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。
【0050】
図1は、本願発明に係るABS装置に設けられたセンサブロックの配置説明図であって、センサブロック1は、車両車軸2に形成された孔3に装着されている。なお孔3は、必ずしも車両車軸2自体に形成する必要はなく、車両車軸2の近傍に形成してもよい。
【0051】
図2は、センサブロック1の外観斜視図であって、このセンサブロック1は、たとえば金属あるいはシリコン系の材料からなる立方体形状の基板5の各表面に、4個の金属抵抗箔からなる応力歪みゲージ6をクロス状に貼着したものである。なお基板5は、必ずしも立方体形状である必要はなく、板状の基板の表裏に応力歪みゲージ6をそれぞれクロス状に設け、それら板状の基板を孔3の内部にたとえば3個設置してもよい。
【0052】
図3は、本願発明に係るABS装置の回路ブロック図であって、このABS装置は、ABS装置全体を制御するCPU(central processing unit )11、CPU11のワークメモリとして用いられるRAM(random access memory)12、各種のプログラムやデータなどが格納されたROM(read only memory)13、およびCPU11とセンサや電磁弁などの入出力機器との間の信号授受を制御するインターフェイス14を備えている。インターフェイス14は、入力されるアナログ信号をディジタル信号に変換する機能や、出力するディジタル信号をアナログ信号に変換する機能などを有しており、インターフェイス14には、車両の車輪と走行路面との間に作用する路面摩擦力Fに比例した電圧を出力する路面摩擦力センサ15と、車両の車輪とブレーキ装置との間に作用するブレーキトルク力Tに比例した電圧を出力するブレーキトルクセンサ16と、車両に作用する加速度(減速度)Gに比例した電圧を出力する加速度センサ17と、ブレーキ装置の油圧を制御するための電磁弁18とが接続されている。路面摩擦力センサ15、ブレーキトルクセンサ16、および加速度センサ17は、センサブロック1の応力歪みゲージ6により実現されている。なお、路面摩擦力センサ15、ブレーキトルクセンサ16、加速度センサ17、および電磁弁18は、各車輪毎に各別に設置されており、各車輪毎にブレーキ油圧が各別に制御される。
【0053】
図4は、CPU11がROM13に格納されたプログラムに基づいて動作することにより実現される仮想的な回路ブロック図であって、CPU11は、M演算手段21、−a演算手段22、および電磁弁制御手段23を実現している。これらの回路は、車両のブレーキペダルが踏み込まれることにより、CPU11がROM13に格納されているABS制御プログラムを実行することによって実現される。ブレーキペダルの踏み込みは、図示していないが、ブレーキペダル自体に取り付けられたセンサ、あるいはブレーキ装置の油圧を監視するセンサなどからの検出信号に基づいて、CPU11が判断する。
【0054】
M演算手段21は、路面摩擦力センサ15およびブレーキトルクセンサ16からインターフェイス14を介して入力された路面摩擦力Fとブレーキトルク力Tとに基づいて、差分パラメータM=F−Tを演算する。
【0055】
−a演算手段22は、路面摩擦力センサ15および加速度センサ17からインターフェイス14を介して入力される路面摩擦力Fおよび加速度Gに基づいて、第1の閾値としての−aを演算する。具体的には、加速度Gを所定時間毎に監視し、今回の加速度Gと前回の加速度Gとの差に基づいて加速度Gの傾きを演算して、その傾きに応じて−aを連続的あるいは段階的に変化させる。さらに−a演算手段22は、今回の減圧開始時点における路面摩擦力Fの値と、前回の減圧開始時点における路面摩擦力Fの値との差に応じて、−aを連続的あるいは段階的に変化させる。なお、ブレーキペダルの踏み込み時における初回の−aは、標準的な差分パラメータMのマイナス方向のピーク値に応じて予め決定され、ROM13に記憶されている。
【0056】
さらに−a演算手段22は、電磁弁制御手段23からオーバースリップ発生信号が入力されることにより、第1の閾値としての−aを変更する。具体的には、電磁弁制御手段23により車輪のオーバースリップ状態が発生したと判断されたときに、M演算手段21により演算された差分パラメータMの絶対値が、低μ用の−aの絶対値よりも所定量大きな値以下であれば、−aの絶対値を低μ用の値に変更し、低μ用の−aの絶対値よりも所定量大きな値よりも大きくかつ中μ用の−aの絶対値以下であれば、−aの絶対値を現状の値と低μ用の値との平均値に変更し、中μ用の−aの絶対値よりも大きければ、−aの絶対値を現状の値と中μ用の値との平均値に変更する。もちろん、−aの正負は差分パラメータMの正負に応じて決定する。なお−aの絶対値は、走行路面の摩擦係数に応じて高μ用、中μ用、および低μ用の3種類の値が予め決められており、ROM13に格納されている。また、高μ用の−aの絶対値は中μ用の−aの絶対値よりも大きく、中μ用の−aの絶対値は低μ用の−aの絶対値よりも大きい。
【0057】
さらに−a演算手段22は、電磁弁制御手段23からジャンプダウン発生信号が入力されることにより、第1の閾値としての−aを変更する。具体的には、電磁弁制御手段23によりジャンプダウン状態が発生したと判断されたときに、−aを低μ用の−aの値に変更する。
【0058】
電磁弁制御手段23は、M演算手段21からの差分パラメータMと−a演算手段22からの−aとに基づいて、電磁弁18のソレノイドへの通電状態を切り換える。具体的には、M演算手段21からの差分パラメータMが−a演算手段22からの−aまで小さくなった時点でブレーキ油圧の減圧を開始させ、さらに、−a演算手段22からの−aと等しいかあるいはそれよりも所定量絶対値の小さい第2の閾値である+aを演算し、M演算手段21からの差分パラメータMが+aまで大きくなった時点でブレーキ油圧の減圧を終了させる。そして、ブレーキ油圧の減圧終了後は、たとえば10mmsec間の増圧と40mmsec間の油圧保持とを交互に繰り返すことにより、ブレーキ油圧を徐々に増加させる。
【0059】
さらに電磁弁制御手段23は、オーバースリップ状態の発生を判断し、ブレーキ油圧の減圧を開始させる。具体的には、M演算手段21からの差分パラメータMの変化率ΔMが第3の閾値を越えたときに、車輪のオーバースリップ状態が発生したと判断して、ブレーキ油圧を減圧させるとともに、オーバースリップ発生信号を−a演算手段22に出力する。
【0060】
さらに電磁弁制御手段23は、ジャンプダウン状態の発生を判断し、−a演算手段22にジャンプダウン発生信号を出力する。具体的には、車輪のオーバースリップ状態が発生したときに、M演算手段21からの差分パラメータMの変化率ΔMが第3の閾値よりも十分に大きい第4の閾値を越えた場合、走行路面の摩擦係数が急激に低下したと判断して、ジャンプダウン発生信号を−a演算手段22に出力する。
【0061】
すなわち、路面摩擦力センサ15およびブレーキトルクセンサ16は、車両の車輪と走行路面との間に作用する路面摩擦力Fに応じた路面摩擦力情報と、車両の車輪とブレーキ装置との間に作用するブレーキトルク力Tに応じたブレーキトルク情報とを得ることができる任意数の第1のセンサを構成している。M演算手段21は、第1のセンサからの路面摩擦力情報とブレーキトルク情報との差に応じた差分パラメータMを演算する差分パラメータ演算手段を構成している。電磁弁制御手段23は、ブレーキ装置の作動中に、ブレーキ液圧の減圧を開始した後、差分パラメータ演算手段により演算された差分パラメータMが、差分パラメータMのピーク値に応じた第1の閾値と等しいかあるいはそれよりも所定量絶対値の小さい第2の閾値に達した時点で減圧を終了させるブレーキ液圧制御手段を構成している。さらに電磁弁制御手段23は、差分パラメータ演算手段により演算された差分パラメータMと、差分パラメータMのピーク値に応じた第1の閾値とを用いてブレーキ装置の液圧を制御するブレーキ液圧制御手段を構成している。加速度センサ17は、車両に作用する加速度Gに応じた加速度情報を得ることができる任意数の第2のセンサを構成している。
【0062】
−a演算手段22は、第2のセンサからの加速度情報の傾きを演算する加速度変化率演算手段を構成している。さらに−a演算手段22は、加速度変化率演算手段により演算された加速度情報の傾きに応じて第1の閾値を変化させる第1の閾値可変手段を構成している。電磁弁制御手段23は、差分パラメータ演算手段により演算された差分パラメータMの変化率ΔMを演算する差分パラメータ変化率演算手段を構成している。さらに電磁弁制御手段23は、ブレーキ装置の作動中に、差分パラメータ変化率演算手段により演算された変化率ΔMが第3の閾値を越えたときに、車輪のオーバースリップ状態が発生したと判断して、ブレーキ装置の液圧を減圧させるオーバースリップ制御手段を構成している。−a演算手段22は、オーバースリップ制御手段により車輪のオーバースリップ状態が発生したと判断されたときに、差分パラメータ変化率演算手段により演算された変化率ΔMが第3の閾値よりも十分に大きい第4の閾値を越えた場合、走行路面の摩擦係数が急激に低下したと判断して、第1の閾値を予め決められた所定の値にする第1の閾値リセット手段を構成している。さらに−a演算手段22は、オーバースリップ制御手段により車輪のオーバースリップ状態が発生したと判断されたときに、差分パラメータ演算手段により演算された差分パラメータMの値に応じて第1の閾値を可変させるオーバースリップ用第1の閾値可変手段を構成している。
【0063】
次に上記ABS装置の動作を説明する。ブレーキペダルが踏み込まれると、電磁弁制御手段23が、M演算手段21からの差分パラメータMと−a演算手段22からの−aとを監視し、差分パラメータMが−aまで減少した時点で、電磁弁18を制御してブレーキ油圧を減圧させる。そして電磁弁制御手段23が、−a演算手段22からの−aに基づいて、第1の閾値である−aと等しいかあるいはそれよりも若干絶対値の小さい第2の閾値+aを演算し、M演算手段21からの差分パラメータMを監視して、差分パラメータMが+aまで増加した時点で、電磁弁18を制御してブレーキ油圧の減圧を終了させ、たとえば10msec間の増圧と40msec間の油圧保持とを交互に繰り返すことにより、ブレーキ油圧を徐々に増加させる。
【0064】
以後、上記のようなブレーキ油圧の減圧制御と増圧制御とが、車両の停止時まで繰り返される。
【0065】
このとき、−a演算手段22により、加速度センサ17からの加速度Gの傾きに応じて、−aが更新される。すなわち、路面摩擦係数μの大きな路面の場合には車両の減速度が大きくなるから加速度Gの傾きが大きくなり、路面摩擦係数μの小さな路面の場合には上記とは逆に加速度Gの傾きが小さくなるので、路面の状況に応じて第1の閾値である−aを変化させることにより、ブレーキ油圧の減圧開始および減圧終了のタイミングを変化させている。なお、第2の閾値である+aは、第1の閾値である−aと等しいかあるいはそれよりも若干絶対値の小さい値であるので、第1の閾値−aの変化に従って変化する。したがって、第1の閾値である−aを変化させることにより、ブレーキ油圧の減圧開始ばかりでなく減圧終了のタイミングも変化するのである。
【0066】
さらに、−a演算手段22により、減圧制御のサイクル毎の路面摩擦力Fの差に応じて、−aが更新される。具体的には、今回の減圧開始時点における路面摩擦力Fと前回の減圧開始時点における路面摩擦力Fとの差に所定の係数を乗算し、その値と前回の−aの値との積を前回の−aの値から引いた値を今回の−aの値とする。換言すれば、今回の減圧開始時点における路面摩擦力Fと前回の減圧開始時点における路面摩擦力Fとの差に所定の係数を乗算し、その値に前回の−aの値を乗算した値が、前回の−aの値と今回の−aの値との差になる。すなわち、車体速度の変遷による慣性モーメントの変化に応じて、−aの値を変化させているのである。
【0067】
ところで、上記のように路面状況などに応じて−aが変更制御されるのであるが、路面状況の急な変化や制御系の応答遅れなどに起因して−aが理想値から外れ、差分パラメータMが−aまで低下する以前にオーバースリップ状態に陥る場合がある。オーバースリップ状態とは、ロッキング直前の状態であって、車輪は回転するものの、その回転速度が急速に減少を始める状態である。そこで、電磁弁制御手段23が、M演算手段21からの差分パラメータMの変化率ΔMを演算し、ブレーキ装置の作動中に変化率ΔMが第3の閾値を越えたときに、車輪のオーバースリップ状態が発生したと判断して、ブレーキ油圧を減圧させるとともに、−a演算手段22にオーバースリップ発生信号を出力する。そして電磁弁制御手段23が、ブレーキ油圧を減圧させた後に、差分パラメータMの変化率ΔMの振幅が所定値以下になったときに、車輪のオーバースリップ状態が十分に解消したと判断して、ブレーキ油圧の減圧を終了させる。
【0068】
このようなオーバースリップ状態が発生するということは、−aが理想値から外れているということなので、−a演算手段22が、電磁弁制御手段23からオーバースリップ発生信号を受け取ることにより、M演算手段21からの差分パラメータMの値に応じて−aを変更する。すなわち、差分パラメータMの絶対値が、低μ用の−aの絶対値よりも若干大きな所定の値以下であれば、−aの絶対値を低μ用の値に変更し、低μ用の−aの絶対値よりも若干大きな所定の値よりも大きくかつ中μ用の−aの絶対値以下であれば、−aの絶対値を現状の値と低μ用の値との平均値に変更し、中μ用の−aの絶対値よりも大きければ、−aの絶対値を現状の値と中μ用の値との平均値に変更する。
【0069】
また、路面状況がたとえば乾燥したアスファルト路面から濡れた鉄板に変化した場合のように、走行路面の摩擦係数が急激に低下した場合(以下、このような状況を「ジャンプダウン」という)、オーバースリップからロッキングに至る変化が急峻であり、ロッキングを防止するためには、−aの値を急激に理想値に戻す必要がある。そこで、オーバースリップ状態の発生時に、電磁弁制御手段23が、差分パラメータMの変化率ΔMが第3の閾値よりも十分に大きい第4の閾値を越えた場合、走行路面の摩擦係数が急激に低下したと判断して、ジャンプダウン発生信号を−a演算手段22に出力する。これにより−a演算手段22が、−aを低μ用の値にする。
【0070】
以下、上記の動作により優れたABS制御を行える理由について、理論的に考察する。
【0071】
図5は、走行中の車両に急ブレーキが作用したことにより車輪がロッキングに至るときの各種パラメータの変化を説明するための波形図であって、図5より明らかなように、ブレーキ制動開始の立ち上がり時、路面と車輪との間に十分な摩擦力が残存している期間(0〜t1 )は、ブレーキ油圧Pの上昇に伴って路面摩擦力Fおよびブレーキトルク力Tがブレーキ油圧Pに追随するようにほぼ直線的に増加する。この期間の差分パラメータMの傾きはほぼ一定値である。
【0072】
ところが、路面から車輪に作用する摩擦力が限界点に近づくと、ブレーキトルク力Tがブレーキ油圧Pに従って上昇するにも係わらず、路面摩擦力Fの上昇度は減少を始め、やがてブレーキ油圧Pが路面から得られる摩擦力の限界値に対応した一定圧力に達すると、急速に下降線を描いて減少していく。またブレーキトルク力Tは車輪がロッキングに至るに従って、路面摩擦力Fと同様に急速に減少を始める。このため、この期間(t1 〜t2 )において差分パラメータMは、路面摩擦力Fの上昇度の減少に伴い急速に降下を始め、ブレーキトルク力Tのピーク点において最下点に達する。その後ブレーキトルクTの下降と反比例して上昇し、やがて一定値となる(t3 以降)。
【0073】
一般に、ブレーキトルク力Tは路面摩擦力Fに比して非常に大きなこともあり、通常検出される路面摩擦力Fには相当量のブレーキトルク力Tのクロストーク成分が含まれている。よって純粋な路面摩擦力を検出することは非常に困難である。ところで、下記数式1に示す近似の運動方程式において、Fpureは純粋な路面摩擦力、tは路面摩擦力センサ15により検出された路面摩擦力Fに混入したクロストーク成分であり、このクロストーク成分tはブレーキトルク力Tに比例している。したがって、t/Tは定数として定義することができる。よって差分パラメータM=F−Tを用いて制御を行うことにより、ブレーキトルク力Tによるクロストーク成分を排除した制御が可能となり、差分パラメータMの変動は車輪の回転角加速度dω/dtの挙動に近似できると判断できる。なお、下記数式1において、Iは車輪の慣性モーメント、ωは車輪の回転角速度、K1 ,K2 は比例定数である。
【0074】
【数1】
【0075】
そこで、ブレーキ制動開始直後から、路面摩擦力センサ15からの路面摩擦力Fとブレーキトルクセンサ16からのブレーキトルク力Tとに基づいて、M演算手段21により差分パラメータMを逐次演算して、その結果を電磁弁制御手段23に送る。電磁弁制御手段23では、ブレーキ制動開始直後から差分パラメータMを監視し、差分パラメータMの値が−a演算手段22からの−aの値まで小さくなった時点で車輪がロッキングに向かっていると判断し、この時点をABS制御の減圧制御開始タイミングとして、ブレーキ油圧Pを減少させることで車輪のロッキングを回避する。図5における−aは、第1の閾値に相当し、ブレーキ制御における制動力の限界境界線を意味する。
【0076】
ところで、限界境界線は路面摩擦係数μの限界境界に相当するものであり、路面摩擦係数μは路面の状況や車両速度の変化に伴ってリアルタイムに変化する。すなわち限界境界線たる−aもリアルタイムに変化させる必要がある。この−aの変更制御については後述する。また、差分パラメータMの値が常に−a近傍になるようにブレーキ油圧を制御することにより、最大のブレーキ制動力を得ることができる。
【0077】
ブレーキ油圧Pを増加させると、ブレーキ系の伝達遅れを介してブレーキトルク力Tが増加し、更に伝達遅れを介して路面摩擦力Fが増加する。一般に図5の路面摩擦力Fのピーク値から左側は安定領域、右側は不安定領域と呼ばれているが、この不安定領域には、ロッキングの直前の状況、すなわち車輪は回転しているもののその回転速度が急速に減少を始める、いわゆるオーバースリップ現象が存在し、このオーバースリップ現象が顕著に表れるまでにブレーキ油圧Pを減少させることによって、車輪のロッキングは確実に防がれる。なお、路面状況の急な変化などによりオーバースリップ現象が顕著に表れた場合の制御に関しては、後述する。
【0078】
一方、ブレーキ油圧Pの増圧もしくは保持中に、差分パラメータMは負の領域方向に大きく移行する。ここで、不安定領域に達する時点で差分パラメータMに境界線たる減圧しきい値基準線として−aを与え、その−aを差分パラメータMと比較すると、図6に示すようにブレーキ油圧減少信号Aが得られ、このブレーキ油圧減少信号Aが得られた時点(t4 )を減圧制御開始タイミングと判断する。この−aは、車輪の安定領域におけるブレーキ油圧Pの不要な減圧を防止するために、現存する最大の路面摩擦係数μによる差分パラメータMより僅かにマイナスの方向に大きな値でなければならない。
【0079】
ブレーキ油圧Pの減圧中は、不安定領域の方向に行き過ぎて差分パラメータMが−aより下方向すなわち負の領域側に大きくなっているときであり、差分パラメータMの挙動はブレーキ油圧Pの減圧の進行に伴って上昇傾向に向かう。これを利用して差分パラメータMが加圧しきい値基準線としての+aすなわち第2の閾値にまで回復してきた時点(t5 )で、ブレーキ油圧Pの減圧量が十分であり車輪が再加速をし始めたと判断し、減圧制御を終了して緩加圧制御もしくはパルスステップ技術による段階的なブレーキ油圧Pの増加への移行を行う。この時点での+aは−aとほぼ同等もしくはやや上方に位置しなければならず、−aによって支配される。+aを越える減圧制御は、それ自体が無駄な減圧であり、制動距離の損失を招く。
【0080】
一般に路面摩擦力Fや路面摩擦係数μは、制御中の路面の種類、例えば乾燥アスファルト路から濡れたアスファルト路への変化や、車体速度の変遷やギヤ位置による慣性モーメントの大小に対応して変化する。従来のABS制御装置は、主とする制御パラメータをスリップ率や車輪減速度に置き換え、その設定値すなわち車輪の安定限界を検出するための値を変化させる方式を採用している。しかしながら、従来のABS装置に使用されている歯車状の車輪速度センサは、低速になる程そのセンシングが悪くなるという応答性上の問題や、スリップ率を算出するのに必要な車体速度を車輪速度による推定値に頼っているため、その信頼性に欠けるという問題が残存する。
【0081】
そこで図7に示すように、差分パラメータMが−aと交差する点αと前回の制御サイクル時の交点である点βとにおける路面摩擦力Fの値の比較を行い、その差だけ−aを深くする。すなわち、車輪の安定限界の底を下方へ引き下げる。これをブレーキ制動開始直後から常に監視し、連続的に実施することで、−aを段階的もしくは連続的に変化させることにより、車体速度の変遷による慣性モーメントの変化に対応した−aの制御を実現できる。
【0082】
さらに、加速度Gの傾きに応じて−aを段階的もしくは連続的に変化させることにより、路面状況の変化に対応した−aの制御を実現できる。
【0083】
すなわち、第1の閾値−aをリアルタイムに変化させるということは、第2の閾値+aもリアルタイムに変化させるということであり、従来のABS装置に採用されている歯車状の車輪速センサの欠点を排除したリアルタイムセンシング可能な、かつ路面状況や車両のギヤ位置による慣性モーメントの大小に適応した、減圧開始制御および減圧終了制御が実現する。
【0084】
ところで、オーバースリップ現象については既に述べたが、このようなオーバースリップ現象が発生することにより車輪に作用する力がどのように変化するかというと、ブレーキ油圧や路面とタイヤとの間に現存する摩擦力による力から動摩擦係数による力、すなわち慣性的な力に変化する。したがって車輪はブレーキトルク力Tや路面摩擦力Fの支配から解き放たれていくと考えられる。故にブレーキ油圧が増加傾向にあるにも係わらず、ブレーキトルク力Tと路面摩擦力Fとがともに急激に減少する。この時点でパラメータMの挙動は従来のマイナス方向の進行から一転して急激な増加傾向を示し、やがて車輪のロック状態とともに一定値に収束する。
【0085】
そこでパラメータMの急激な増加傾向が発生するタイミングを車輪が安定して制御できる操舵限界であるとし、これ以上Mの増加傾向が進行すると車輪が操舵制御不可能なオーバースリップ状態にあると判断し、差分パラメータMの微分値すなわち変化率ΔMを用いて操舵限界ポイントを検知する。具体的には、図5に示すように、変化率ΔMの波形のプラス領域側に第3の閾値を設定し、差分パラメータMの傾きすなわち変化率ΔMの値が第3の閾値を越えた時点を操舵制御限界タイミングとして検知し、現在の制御を終了して油圧減圧制御の指示を出す。
【0086】
ブレーキ油圧減圧期間中においては、車輪速度が不安定領域から安定領域へと回復に至る期間であり、不安定領域においては差分パラメータMの微分値である変化率ΔMは振幅が大きく乱れ、安定領域に向かうに従って振幅が減少し、やがて一定値に収束する。
【0087】
そこで減圧開始時点から変化率ΔM値を随時監視し、その振幅値をリアルタイムに演算することによって、変化率ΔMの振幅値が予め設定された規定値以下に達した時点を、車輪がオーバースリップ状態から回復し十分に安定領域にまで達した、すなわち減圧終了判定タイミングとして検出してやればよい。
【0088】
また、オーバースリップ現象が発生した時点の差分パラメータMの値によって、大まかな路面μもしくは路面状況の判定が可能である。以下にオーバースリップ発生直後の差分パラメータMを用いた路面判定手法に関して詳述する。
【0089】
通常、路面とタイヤとの間に現存する路面摩擦係数μは、車両の進行状況に対して一定値ではなく、リアルタイムに変動しているのは言うまでもない。特に車両の進行状況に対する路面状況の変化は路面摩擦係数μの変動の最大の要因と言える。
【0090】
いま、車両の進行状況に相まって路面状況が乾燥したアスファルト路面から極めて滑りやすい路面(濡れた鉄板や低μ路面など)に移行した場合、すなわちジャンプダウン状態では、オーバースリップからロッキングへの移行が極めて急激であり、同時に不安定領域への進行が迅速であることから、結果として差分パラメータMの微分値である変化率ΔMの振幅値が通常時よりもはるかに大きくなる。そこでオーバースリップ発生直後の変化率ΔMの振幅初期値が第3の閾値よりもはるかに大きい第4の閾値にまで達したときに、ジャンプダウン状態が発生したものと判断して、第1の閾値−aを予め路面状況に応じて設定されている最適な閾値、具体的には低μ路面用に設定された値にまで戻してやればよい。
【0091】
また、ジャンプダウンのような特別な状態を除いては、オーバースリップ発生直後の差分パラメータMの値を見てやれば路面状況の推定は容易に可能となる。具体的にはオーバースリップ発生直後の差分パラメータMの絶対値を検知し、これがある規定値、すなわち低μ路面用に設定された−aの絶対値よりも僅かに大きな値と比較し、それ以下の場合の路面状況を低μ路面に近い状態、またそれ以上の場合の路面状況を中μ路面に近い状態と推定できる。これはパラメータMがブレーキトルク力Tと路面摩擦力Fとによって構成されていることからも明らかである。
【0092】
オーバースリップが発生する要因を制御側の観点から考察すると、第1の閾値−aがフローティング手法などによって路面とタイヤとの間に現存する路面摩擦係数μに対応した値との間にずれが生じた場合、すなわち上記の路面摩擦係数μに対応した最適な値よりも深くなった場合に発生する。
【0093】
第1の閾値−aは、ブレーキ制動における制動力の限界境界であり、路面摩擦係数μの境界限界を意味する。よって第1の閾値−aを路面摩擦係数μに準じた最適な値近傍にまで戻してやればよい。本実施形態では、内部設定パラメータとして路面状況に応じて、高μ路面用、中μ路面用、低μ路面用の経験値的に求められた3種類の第1の閾値−aの絶対値を予めROM13に記憶している。高μ路面とは、乾燥したアスファルト路面を、中μ路面とは、濡れたアスファルト路面を、低μ路面とは、濡れた鉄板やリノリウムシートのような表面がつるつるした滑りやすい路面を意味している。
【0094】
オーバースリップ直後の差分パラメータMの絶対値がある規定値、すなわち低μ路面用の−aの絶対値よりも僅かに大きな値以下の場合、−aの絶対値として低μ路面用の値を採用してやればよい。逆にそれ以上であった場合は更に中μ路面用の値と比較し、中μ路面用の値以下の場合は現状の値と低μ路面用の値との平均値を、それ以上の場合は現状の値と中μ路面用の値との平均値をオーバースリップ回復後の第1の閾値−aの絶対値として採用してやればよい。もちろん、第1の閾値−aの正負は差分パラメータMの正負と同じにするのであるが、M=F−Tの場合、通常は差分パラメータMは負の値であり、第1の閾値−aも負の値と考えてよい。
【0095】
図8は、本願発明の別の実施形態におけるCPU11により実現される仮想的な回路ブロック図であって、この実施形態においては、−a演算手段31が、加速度Gの傾きに応じて−aを変化させる代わりに、所定時間毎の車輪速度パラメータMωの差に応じて−aを変化させる。なお、路面摩擦力Fの変化量に応じて−aを変化させる点については、図4に示す回路ブロックの場合と同様である。また、この実施形態ではMω演算手段32を設けており、このMω演算手段32は、M演算手段21からの差分パラメータMと、−a演算手段31からの−aに比例した値との差を積分することにより、車輪速度パラメータMωを演算する。他の動作は図4に示す回路ブロックの場合と同様である。このようにすれば、加速度センサ17を省略できる。
【0096】
すなわち、Mω演算手段32は、差分パラメータ演算手段により演算された差分パラメータMと、第1の閾値に比例した値との差を積分することにより、車輪速度パラメータMωを得る車輪速度パラメータ演算手段を構成している。−a演算手段31は、車輪速度パラメータ演算手段により演算された所定時間毎の車輪速度パラメータMωの差を演算する二点差分演算手段を構成している。さらに−a演算手段31は、二点差分演算手段により演算された車輪速度パラメータMωの差に応じて第1の閾値を変化させる第1の閾値可変手段を構成している。
【0097】
以下、上記の動作により優れたABS制御を行える理由について、理論的に考察する。
【0098】
差分パラメータMは、上記数式1により車輪の回転角加速度dω/dtの挙動に近似できることは既述のとおりである。そこで、下記数式2より、差分パラメータMの積分値Mωは車輪速度VW の挙動に近似的に表現できると判断できる。なお下記数式2において、Rは車輪有効半径である。また、下記数式3に差分パラメータMの積分値Mωと車輪速度VW との関係式を示す。下記数式3において、k,Cは定数である。また、図9にブレーキ制御による車輪速度VW に近似した積分値Mωの挙動を示す。
【0099】
【数2】
【0100】
【数3】
【0101】
図9に示すように、M=F−Tの式により演算された差分パラメータMは、車輪のロッキング時において車輪速度VW が0の値に帰するに対し、常に負の領域に存在するため、積分値Mωを車輪速度VW に近似できるように補正しなければならないという問題が残存する。またこの期間における車両の相対的な減速度は、車輪に作用する力が静摩擦係数による力から動摩擦係数による力に変化することにより慣性的な力になるため、減速度は一定となる。
【0102】
そこで、車輪速度パラメータMωの演算に際して、図10に示すように、差分パラメータMが車輪ロック状態において減速度と同様に一定値に達することを利用し、車輪ロック期間における差分パラメータMの値M0 と同等なゼロドリフトラインすなわち−aに比例した値を有する直線を基準線として用いることで補正する。このゼロドリフトラインを基準線と想定する、すなわち原点をゼロドリフトラインにまで移動させることによって、実際の制御における車輪速度VW と同等な挙動を有する車輪速度パラメータMωが得られる。
【0103】
ブレーキ制御開始直後から車輪ロックに至るまでの間に、差分パラメータMが、ゼロドリフトラインよりも正の方向に位置する期間が存在する。この期間における車輪の回転角加速度の変化量は微少であり、実際のABS制御において無視してもよい期間、すなわち安定領域であると判断できる。従ってブレーキ制御開始直後から差分パラメータMがゼロドリフトラインに達するまでの期間は、ABS制御をする必要がないと判定する要因になり得る。
【0104】
ブレーキ制御中の路面状況の変移に関しては、車輪速度Vw の挙動に近似できる車輪速度パラメータMωの二点差分式より導出される値により推定可能である。二点差分とはある規定時間における車輪速度パラメータMωの変化量をリアルタイムに求めたもので、車輪速度Vw の変化量に相当する。
【0105】
たとえば、ブレーキ制動制御中の車両が通過する路面の状況が、濡れたアスファルト路面から乾燥したアスファルト路面に変化した場合、前半部の濡れたアスファルト路面走行時は、路面に現存する摩擦係数μは低く、−aを相対的に小さくしなければならない。当然ながら差分パラメータMも小さくなり、その積分値に対応する車輪速度パラメータMωの変化量も小さくなる。しかしながら、車両が乾燥したアスファルト路面に突入すると、路面に現存する摩擦係数μが大きくなって、−aを深くすることができ、結果として車輪速度パラメータMωの変化量が増大する。この車輪速度パラメータMωの変異点が、路面状況の変化により路面摩擦係数μが大きく変わる変移点に相当し、各々の路面状況に則した−aの設定が可能となる。
【0106】
図11は、本願発明のさらに別の実施形態におけるCPU11により実現される仮想的な回路ブロック図であって、この実施形態においては、Mω演算手段41が、M演算手段21により演算された差分パラメータMと、加速度センサ17からインターフェイス14を介して入力された加速度Gとの差を積分することにより、車輪速度パラメータMωを演算する。他の動作は図8に示す回路ブロックの場合と同様である。
【0107】
すなわち、Mω演算手段41は、差分パラメータ演算手段により演算された差分パラメータMと加速度情報との差を積分することにより車輪速度パラメータMωを演算する車輪速度パラメータ演算手段を構成している。
【0108】
以下、上記の動作により優れたABS制御を行える理由について、理論的に考察する。
【0109】
図12に示すように、加速度センサ17からの加速度Gを用いて、M−Gを積分することにより、車輪速度パラメータMωを演算する。このように、加速度Gをゼロドリフトラインとして用いることによって差分パラメータMを補正した後に積分することにより、実際の制御における車輪速度VW と同等な挙動を有する車輪速度パラメータMωが得られる。したがって、走行路面の状況変化に応じて第1の閾値である−aを適正に変化させることができる。
【0110】
なお上記各実施形態においては、M演算手段21が、路面摩擦力情報とブレーキトルク情報とに基づいて、路面摩擦力Fからブレーキトルク力Tを減算した値F−Tを差分パラメータMとして求めるように構成したが、必ずしもこのようにする必要はない。たとえば、車輪の半径をR、車輪の回転中心とブレーキ装置のブレーキキャリパとの距離をrとしたときに、路面摩擦力情報とブレーキトルク情報とに基づいて、半径Rと距離rとの比R/rと路面摩擦力Fとの積(R/r)Fからブレーキトルク力Tを減算した値(R/r)F−Tを差分パラメータMとして求めてもよい。半径Rおよび距離rは、ABS装置が搭載される車両に応じて予め決まっているので、定数R/rの値も既知であり、その定数R/rはたとえばROM13に記憶させておく。
【0111】
すなわち、車輪の半径をR、車輪の回転中心とブレーキ装置のブレーキキャリパとの距離をrとすれば、タイヤトルクはRF、ブレーキトルクはrTであり、上記数式1は下記数式4のように表されるので、(R/r)F−Tを差分パラメータMとして用い得ることは明らかである。
【0112】
【数4】
【0113】
このようにすれば、車両が停止したときの差分パラメータMが0になり、制御が容易になる。また、ブレーキ装置の作動時における差分パラメータMのピーク値が時間的に早く表れるので、第1の閾値である−aに到達するのも早いことから、オーバースリップの発生が起こり難くなる。
【0114】
またこのようにした場合、図13に示すように差分パラメータMの値がプラス側に移行することがあるが、このときには、第2の閾値+aを第1の閾値−aよりも小さな値にすればよい。すなわち、差分パラメータMの値がマイナス側であってもプラス側であっても、第2の閾値+aの絶対値が第1の閾値−aの絶対値よりも小さくなるようにすればよい。もちろん、第2の閾値+aを第1の閾値−aと等しくしてもよく、その場合には差分パラメータMの値がマイナス側であるかプラス側であるかを考慮する必要がない。
【0115】
また上記各実施形態においては、電磁弁制御手段23が、ブレーキ装置の油圧を減圧させた後に、差分パラメータMの変化率ΔMの振幅が所定値以下になったときに、車輪のオーバースリップ状態が十分に解消したと判断して、ブレーキ装置の油圧の減圧を終了させたが、変化率ΔMの振幅が複数回連続して所定値以下になったときに油圧の減圧を終了させるようにしてもよい。
【0116】
このようにすれば、車輪のオーバースリップ状態の解消についての誤検出を減少させることができる。
【0117】
さらに図14に示すように、変化率ΔMの振幅が所定値以下になったときに、差分パラメータMが所定値以上であれば、油圧の減圧を終了させるようにしてもよい。
【0118】
このようにすれば、車輪のオーバースリップ状態の解消についての誤検出をさらに減少させることができる。すなわち、走行路面の摩擦係数μの変化が比較的小さい場合、変化率ΔMの振幅も比較的小さいので、変化率ΔMの振幅だけでオーバースリップ状態の解消を判断すると、誤検出の可能性があるので、差分パラメータMの値を併せて考慮しているのである。
【0119】
さらに、変化率ΔMの振幅が複数回連続して所定値以下になったときに、差分パラメータMが所定値以上であれば、油圧の減圧を終了させるようにしてもよい。
【0120】
このようにすれば、車輪のオーバースリップ状態の解消についての誤検出をより一層減少させることができる。
【0121】
また、車両の旋回時に、路面摩擦力Fの代わりに、車両の進行方向と直交する方向に車輪に作用するコーナリングフォースFS を用い、このコーナリングフォースFS に応じた路面摩擦力情報とブレーキトルク力Tに応じたブレーキトルク情報とに基づいて差分パラメータMを求めるようにしてもよい。もちろん、ブレーキ制御は各車輪毎に各別に実行する。すなわち、車両の旋回時においては、内輪側と外輪側とで車輪に作用する力が異なり、内輪側の車輪がロッキングを起こし易いが、コーナリングフォースFS を用いてブレーキ制御を実行することにより、このような問題が解消され、適切な制御を行えるものと考えられる。
【0122】
ところで、タイヤのコーナリング特性に関するFiala の理論を用いてコーナリングフォースFS を導出すると、コーナリングフォースFS は近似的にコーナリングパワーKと横滑り角βとの積Kβで表せることが公知の事実として知られている。ここで、コーナリングパワーKはタイヤのトレッド形状および材質によって決定される定数であり、横滑り角βは車輪の回転軸芯に直交する方向と車両の進行方向との偏差である。また、一般的には、横滑り角βは車輪の操舵角に基づいて求められる。したがって、車輪の操舵角を検出する操舵角センサを設けることにより、車両の旋回時に、操舵角センサからの検出信号に基づいて横滑り角βを求め、この横滑り角βとコーナリングパワーKとによりコーナリングフォースFS を求めて、このコーナリングフォースFS を路面摩擦力情報として用いて差分パラメータMを演算し、この差分パラメータMに基づいてブレーキ制御を行うようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本願発明に係るABS装置に設けられたセンサブロックの配置説明図である。
【図2】 本願発明に係るABS装置に設けられたセンサブロックの外観斜視図である。
【図3】 本願発明に係るABS装置の回路ブロック図である。
【図4】 本願発明に係るABS装置に備えられたCPUにより実現される仮想的な回路ブロック図である。
【図5】 本願発明に係るABS装置における各部信号波形図である。
【図6】 本願発明に係るABS装置における各部信号波形図である。
【図7】 本願発明に係るABS装置における各部信号波形図である。
【図8】 別の実施形態におけるABS装置に備えられたCPUにより実現される仮想的な回路ブロック図である。
【図9】 別の実施形態におけるABS装置の各部信号波形図である。
【図10】 別の実施形態におけるABS装置の各部信号波形図である。
【図11】 さらに別の実施形態におけるABS装置に備えられたCPUにより実現される仮想的な回路ブロック図である。
【図12】 図11に示す実施形態におけるABS装置の各部信号波形図である。
【図13】 プラス側に移行した差分パラメータの波形図である。
【図14】 オーバースリップ発生直後の差分パラメータおよびその変化率の波形図である。
【符号の説明】
11 CPU
12 RAM
13 ROM
14 インターフェイス
15 路面摩擦力センサ
16 ブレーキトルクセンサ
17 加速度センサ
18 電磁弁
21 M演算手段
22 −a演算手段
23 電磁弁制御手段
31 −a演算手段
32 Mω演算手段
41 Mω演算手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ABS (antilock brake system) device that prevents the wheels from locking when the vehicle is suddenly braked.
[0002]
[Prior art]
In a conventional ABS device, a hub having a gear is attached to a wheel, rotation of the gear is detected by an electromagnetic pickup, a wheel speed is calculated based on the detection signal, the wheel speed and a detection signal from an acceleration sensor, The vehicle body speed is calculated based on the above, and the slip ratio is calculated from the wheel speed and the vehicle body speed, thereby performing control using the slip ratio.
[0003]
However, since it is difficult to directly determine the vehicle speed, the vehicle speed is estimated based on the wheel speed and the detection signal from the acceleration sensor. It was inaccurate.
[0004]
Moreover, as the vehicle speed decreases, the period of the detection signal from the electromagnetic pickup becomes longer and the accuracy of the control decreases, so when the brake pedal is depressed, the vehicle speed starts to decrease until the vehicle stops This is extremely inconvenient for an ABS device that needs to do this.
[0005]
In order to solve such a problem, the applicant of the present invention uses the difference parameter M according to the difference between the road surface frictional force F and the brake torque T, and the difference parameter M reaches a predetermined threshold during braking. There has been proposed an ABS device that starts depressurization of the brake device when it becomes smaller (see Japanese Patent Laid-Open No. 9-2240).
[0006]
However, in the ABS device described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-2240, no proposal has been made regarding control at the time of completion of pressure reduction of the brake device. In addition, no details have been proposed regarding the control for changing the threshold for starting or stopping the decompression in real time in order to deal with the change in the vehicle body speed and the road surface condition in real time. Furthermore, there is no proposal for detection and handling of an overslip that occurs when the threshold value for starting or stopping the depressurization deviates from the ideal value.
[0007]
DISCLOSURE OF THE INVENTION
The present invention has been conceived under the circumstances described above, and it is an object of the present invention to provide an ABS device that can always perform accurate control regardless of the level of vehicle body speed or changes in road surface conditions. To do.
[0008]
In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means.
[0009]
According to the first aspect of the present invention, the road surface friction force information corresponding to the road surface friction force F acting between the vehicle wheel and the traveling road surface, and the brake torque acting between the vehicle wheel and the brake device. Power An arbitrary number of first sensors capable of obtaining brake torque information according to T, and a difference for calculating a difference parameter M according to a difference between road surface friction force information from the first sensor and brake torque information Parameter calculation means; The hydraulic pressure of the brake device is controlled using the differential parameter M calculated by the differential parameter calculating means and a first threshold value determined to have a smaller absolute value according to the peak value of the differential parameter M. An ABS device having a brake fluid pressure control means for performing any number of second sensors capable of obtaining acceleration information corresponding to acceleration G acting on the vehicle, and acceleration information from the second sensor Acceleration change rate calculating means for calculating the inclination of the first threshold value variable means for changing the first threshold according to the inclination of the acceleration information calculated by the acceleration change rate calculating means. An ABS device is provided, characterized in that it is provided.
[0010]
Road surface friction force information and brake torque information may be obtained directly from one sensor, respectively, or may be obtained by calculating a detection signal from the sensor. For example, the road surface friction force information can be obtained directly from one sensor, or a detection signal from a sensor that outputs road surface friction coefficient information corresponding to the road surface friction coefficient μ is multiplied by a constant corresponding to the weight of the vehicle. Can also be obtained. Furthermore, you may obtain by calculating the detection signal from a some sensor.
[0011]
As the sensor, for example, a stress sensor including a strain gauge that detects a shearing force in each direction acting on the axle of the vehicle can be used, but the sensor is not limited thereto.
[0012]
The difference parameter calculation means includes road surface friction force information corresponding to the road surface friction force F, brake torque Power From the brake torque information according to T, M = α Three (Α 1 F-α 2 T) is calculated. Where α 1 , Α 2 , Α Three Is a predetermined constant other than 0, for example α 1 = Α 2 = Α Three When = 1, M = F−T.
[0013]
The start point of the brake fluid pressure reduction can be determined using the difference parameter M, but is not limited thereto.
[0014]
The brake fluid pressure control means controls, for example, an electromagnetic valve incorporated in the hydraulic piping of the brake device.
[0015]
[0016]
In addition, The speed information may be obtained directly from one sensor or may be obtained by calculating a detection signal from the sensor. Furthermore, you may obtain by calculating the detection signal from a some sensor.
[0017]
Addition Speed information Inclination of Kiha , When processing speed information as digital data, for example, every predetermined time In addition Memorize speed information Addition of Speed information and current of It is obtained by calculating the difference from the acceleration information.
[0018]
[0019]
According to the second aspect of the present invention, the road surface friction force information corresponding to the road surface friction force F acting between the vehicle wheel and the traveling road surface, and the brake torque acting between the vehicle wheel and the brake device. An arbitrary number of first sensors capable of obtaining brake torque information corresponding to the force T, and a difference for calculating a difference parameter M corresponding to the difference between the road surface friction force information from the first sensor and the brake torque information The brake fluid using the parameter calculation means, the difference parameter M calculated by the difference parameter calculation means, and the first threshold value determined to have a smaller absolute value according to the peak value of the difference parameter M An ABS device having brake fluid pressure control means for controlling pressure, Using the previous first threshold Start decompression this time plans Of road surface friction force information at the time this time Value and Using the previous first threshold Information on road friction force at the start of the previous decompression Last time According to the amount of change in road friction force information calculated by the road surface friction force change amount calculating means for calculating a difference between the road surface friction force and the road surface friction force change amount. If the current value of the road friction force information is greater than the previous value of the road friction force information, The first threshold , To the first threshold of this time the absolute value is larger than that There is provided an ABS device comprising a first threshold value varying means for changing.
[0020]
The change of the first threshold value using the road surface friction force information may be performed independently. , You may use together with the change of the 1st threshold value using speed information or wheel speed parameter Momega.
[0021]
No. of the present invention 3 According to the above aspect, the road surface friction force information corresponding to the road surface friction force F acting between the vehicle wheel and the traveling road surface, and the brake torque acting between the vehicle wheel and the brake device. Power An arbitrary number of first sensors capable of obtaining brake torque information according to T, and a difference parameter for calculating a difference parameter M according to a difference between road surface friction force information from the first sensor and brake torque information According to the calculation means, the difference parameter M calculated by the difference parameter calculation means, and the peak value of the difference parameter M Is determined to have a smaller absolute value. An ABS device having brake fluid pressure control means for controlling fluid pressure of a brake device using a first threshold value, and acting on a vehicle Ruka According to speed G Taca From an arbitrary number of second sensors capable of obtaining speed information, a difference parameter M calculated by the difference parameter calculation means, and a second sensor Addition of By integrating the difference with the speed information, the wheel speed parameter calculating means for calculating the wheel speed parameter Mω and the two-point difference for calculating the difference between the wheel speed parameter Mω for each predetermined time calculated by the wheel speed parameter calculating means. An ABS apparatus is provided, comprising: an arithmetic means; and a first threshold variable means for changing the first threshold according to a difference between the wheel speed parameters Mω calculated by the two-point difference arithmetic means. The
[0022]
Difference parameter M And The integral of the difference with the speed information is the difference parameter M And When the speed information is processed as digital data, for example, the difference parameter M is set every predetermined time. And This can be realized by calculating the difference from the speed information and accumulating them.
[0023]
No. of the present invention 4 According to the above aspect, the road surface friction force information corresponding to the road surface friction force F acting between the vehicle wheel and the traveling road surface, and the brake torque acting between the vehicle wheel and the brake device. Power An arbitrary number of first sensors capable of obtaining brake torque information according to T, and a difference parameter for calculating a difference parameter M according to a difference between road surface friction force information from the first sensor and brake torque information According to the calculation means, the difference parameter M calculated by the difference parameter calculation means, and the peak value of the difference parameter M Is determined to have a smaller absolute value. An ABS device having a brake fluid pressure control means for controlling the fluid pressure of the brake device using a first threshold value, and is proportional to the difference parameter M calculated by the difference parameter calculation means and the first threshold value A wheel speed parameter calculating means for obtaining a wheel speed parameter Mω by integrating the difference between the two values, and a two-point difference calculating means for calculating a difference between the wheel speed parameters Mω for each predetermined time calculated by the wheel speed parameter calculating means. And an ABS device characterized by comprising: a first threshold value changing means for changing the first threshold value in accordance with the difference between the wheel speed parameters Mω calculated by the two-point difference calculating means.
[0024]
According to a preferred embodiment, the first threshold value changing means continuously changes the first threshold value.
[0025]
Continuously changing is not only for analog changes. , Speed information Inclination of In addition, when the difference in wheel speed parameter Mω or the difference in road frictional force information changes every predetermined time, the case where the first threshold value is always changed according to the change is included.
[0026]
According to another preferred embodiment, the first threshold value changing means changes the first threshold value stepwise.
[0027]
To change in stages , Speed information Inclination of When the difference in wheel speed parameter Mω or the difference in road surface friction force information changes every predetermined time, when the change amount is equal to or greater than a predetermined value, the first threshold value is changed according to the change amount. Refers to cases.
[0028]
According to another preferred embodiment, the brake fluid pressure control means starts the pressure reduction of the brake fluid pressure during operation of the brake device, and then the difference parameter M calculated by the difference parameter calculation means is the first parameter. Equal to or greater than threshold Predetermined amount The pressure reduction is terminated when the second threshold value having a small absolute value is reached.
[0029]
No. of the present invention 5 According to the aspect of According to the first to fourth aspects of the present invention. A difference parameter change rate calculating means for calculating a change rate ΔM of the difference parameter M calculated by the difference parameter calculating means, and a change calculated by the difference parameter change rate calculating means during operation of the brake device. An ABS apparatus comprising: an overslip control means that determines that an overslip state of the wheel has occurred when the rate ΔM exceeds a third threshold and reduces the hydraulic pressure of the brake device. Is provided.
[0030]
According to a preferred embodiment, the overslip control means reduces the hydraulic pressure of the brake device, and when the amplitude of the change rate ΔM calculated by the difference parameter change rate calculation means becomes equal to or less than a predetermined value, It is determined that the overslip state of the wheel has been sufficiently resolved, and the pressure reduction of the brake device is terminated.
[0031]
According to another preferred embodiment, the overslip control means reduces the hydraulic pressure of the brake device, and then the amplitude of the rate of change ΔM calculated by the difference parameter change rate calculating means is a predetermined value continuously several times. When the following conditions are satisfied, it is determined that the overslip state of the wheels has been sufficiently resolved, and the pressure reduction of the brake device is terminated.
[0032]
According to another preferred embodiment, when the overslip control means reduces the hydraulic pressure of the brake device, the amplitude of the change rate ΔM calculated by the differential parameter change rate calculation means becomes equal to or less than a predetermined value. On the other hand, if M calculated by the difference parameter calculation means is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that the overslip state of the wheel has been sufficiently resolved, and the reduction of the hydraulic pressure of the brake device is terminated.
[0033]
According to another preferred embodiment, the overslip control means reduces the hydraulic pressure of the brake device, and then the amplitude of the rate of change ΔM calculated by the difference parameter change rate calculating means is a predetermined value continuously several times. If M calculated by the difference parameter calculating means is equal to or greater than a predetermined value at the time described below, it is determined that the overslip state of the wheel has been sufficiently eliminated, and the reduction of the hydraulic pressure of the brake device is terminated.
[0034]
According to another preferred embodiment, when the overslip state of the wheel is determined to have occurred by the first threshold value changing means for changing the first threshold value and the overslip control means, the difference parameter change rate calculation is performed. When the rate of change ΔM calculated by the means exceeds a fourth threshold value that is sufficiently larger than the third threshold value, it is determined that the friction coefficient of the traveling road surface has suddenly decreased, and the first threshold value can be determined in advance. First threshold value resetting means for setting the predetermined value.
[0035]
According to another preferred embodiment, the first threshold value is determined according to the value of the difference parameter M calculated by the difference parameter calculation means when it is determined by the overslip control means that a wheel overslip state has occurred. Overslip first threshold value varying means for varying
[0036]
As a specific method for changing the first threshold value, for example, a plurality of types of first threshold values are determined in advance according to the friction coefficient of the road surface, and the value of the difference parameter M and the plurality of first threshold values are determined. The first threshold value may be changed based on the determination result.
[0037]
According to another preferred embodiment, as the absolute value of the first threshold value, three types of values for high μ, medium μ, and low μ are predetermined according to the friction coefficient of the road surface. The first threshold variable means for overslip is such that when the overslip control means determines that an overslip state of the wheel has occurred, the absolute value of the difference parameter M calculated by the difference parameter calculation means is low μ. Than the absolute value of the first threshold for Predetermined amount big Value If it is below, the absolute value of the first threshold is changed to a value for low μ, and the absolute value of the first threshold for low μ Predetermined Large quantity Value Larger than and smaller than the absolute value of the first threshold value for medium μ, the absolute value of the first threshold value is changed to the average value of the current value and the value for low μ, If it is larger than the absolute value of the threshold value of 1, the absolute value of the first threshold value is changed to an average value of the current value and the value for medium μ.
[0038]
According to another preferred embodiment, the difference parameter calculating means calculates the brake torque from the road surface friction force F based on the road surface friction force information and the brake torque information from the first sensor. Power A value FT obtained by subtracting T is obtained as a difference parameter M.
[0039]
According to another preferred embodiment, the difference parameter calculation means is configured such that the road surface friction from the first sensor when the radius of the wheel is R and the distance between the rotation center of the wheel and the brake caliper of the brake device is r. A value (R / r) F obtained by subtracting the brake torque T from the product (R / r) F of the ratio R / r of the radius R and the distance r and the road surface frictional force F based on the force information and the brake torque information. -T is obtained as a difference parameter M.
[0040]
According to another preferred embodiment, when the vehicle turns, instead of the road surface friction force F, a cornering force F acting on the wheels in a direction perpendicular to the traveling direction of the vehicle. S This cornering force F S The difference parameter M is obtained based on the road surface friction force information corresponding to the brake torque information and the brake torque information corresponding to the brake torque T.
[0041]
According to another preferred embodiment, a steering angle sensor for detecting the steering angle of the wheel is provided, and based on a detection signal from the steering angle sensor, a direction orthogonal to the rotational axis of the wheel and a traveling direction of the vehicle A side slip angle β which is a deviation is obtained, and a cornering force F is calculated based on the side slip angle β. S Ask for.
[0042]
Thus, according to the present invention, road surface friction force information and brake torque corresponding to the road surface friction force F are obtained. Power Since the depressurization end time is determined using the difference parameter M obtained based on the brake torque information corresponding to T, the vehicle body speed is increased or decreased as compared with the conventional control using the gear rotating with the wheel. Regardless of this, accurate control can always be performed. Moreover, the difference parameter M is the brake torque included in the road friction force F. Power Since the crosstalk component of T is removed, the accuracy of the decompression end control is improved.
[0043]
Also , According to speed G Taca Since the first threshold value is changed according to the gradient of the speed information or the two-point difference of the wheel speed parameter Mω, it is possible to quickly and accurately respond to the change in the condition of the traveling road surface, and this also improves the control accuracy. be able to.
[0044]
Furthermore, since the first threshold value is changed according to the difference between the road surface friction force information at the start of the current pressure reduction and the road surface friction force information at the previous time of the pressure reduction start, the change in the moment of inertia due to the change in the vehicle body speed Therefore, the accuracy of control can be further improved.
[0045]
Further, since the occurrence of overslip is determined by the value of the change rate ΔM of the difference parameter M and the brake fluid pressure is reduced, it is possible to cope with overslip due to a sudden change in road surface condition and to prevent the wheels from being locked. .
[0046]
Further, since the elimination of the overslip is determined based on the amplitude value of the change rate ΔM of the difference parameter M and the decrease in the brake fluid pressure is terminated, the wasteful decrease in the brake fluid pressure after the overslip is eliminated can be satisfactorily prevented. The distance can be shortened.
[0047]
In addition, when the overslip or jump down occurs, the first threshold value is changed to approach the ideal value, so that it is possible to cope with a sudden change in road surface condition.
[0048]
Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.
[0049]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
[0050]
FIG. 1 is an explanatory view of the arrangement of sensor blocks provided in an ABS device according to the present invention. The
[0051]
FIG. 2 is an external perspective view of the
[0052]
FIG. 3 is a circuit block diagram of an ABS device according to the present invention. This ABS device is a central processing unit (CPU) 11 for controlling the entire ABS device, and a random access memory (RAM) used as a work memory for the
[0053]
FIG. 4 is a virtual circuit block diagram realized by the
[0054]
The M calculating means 21 receives the road surface friction force F and the brake torque inputted from the road surface
[0055]
-A calculation means 22 includes the road surface
[0056]
Further, when the overslip generation signal is input from the solenoid
[0057]
Further, when the jump down generation signal is input from the electromagnetic
[0058]
The solenoid valve control means 23 switches the energization state of the solenoid of the
[0059]
Further, the solenoid valve control means 23 determines the occurrence of an overslip state and starts to reduce the brake hydraulic pressure. Specifically, when the rate of change ΔM of the difference parameter M from the M calculating means 21 exceeds the third threshold, it is determined that an overslip state of the wheel has occurred, the brake hydraulic pressure is reduced, The slip generation signal is output to the −a calculation means 22.
[0060]
Further, the solenoid valve control means 23 determines the occurrence of a jump-down state and outputs a jump-down occurrence signal to the −a calculation means 22. Specifically, when an overslip state of the wheel occurs, if the change rate ΔM of the difference parameter M from the M calculating means 21 exceeds a fourth threshold value sufficiently larger than the third threshold value, the traveling road surface It is determined that the coefficient of friction has decreased sharply, and a jump-down occurrence signal is output to the −a calculation means 22.
[0061]
That is, the road surface
[0062]
-A computing means 22 is from the second sensor Addition of Speed information Inclination of Calculate Ruka A speed change rate calculating means is configured. Furthermore, -a calculation means 22 , Calculated by the speed change rate calculation means Taca Speed information Inclination of The first threshold value changing means for changing the first threshold value according to the situation is configured. The solenoid valve control means 23 constitutes a difference parameter change rate calculation means for calculating a change rate ΔM of the difference parameter M calculated by the difference parameter calculation means. Further, when the change rate ΔM calculated by the difference parameter change rate calculating means exceeds the third threshold value during operation of the brake device, the solenoid valve control means 23 determines that a wheel overslip state has occurred. Thus, overslip control means for reducing the hydraulic pressure of the brake device is configured. -A calculation means 22 has a change rate ΔM calculated by the difference parameter change rate calculation means sufficiently larger than the third threshold value when it is determined by the overslip control means that a wheel overslip state has occurred. When the fourth threshold value is exceeded, it is determined that the friction coefficient of the traveling road surface has sharply decreased, and first threshold value resetting means for setting the first threshold value to a predetermined value is configured. Furthermore, when the overslip control unit determines that an overslip state of the wheel has occurred, the -a
[0063]
Next, the operation of the ABS apparatus will be described. When the brake pedal is depressed, the electromagnetic valve control means 23 monitors the difference parameter M from the M calculation means 21 and -a from the -a calculation means 22 and when the difference parameter M decreases to -a, The
[0064]
Thereafter, the brake pressure reduction control and pressure increase control as described above are repeated until the vehicle stops.
[0065]
At this time, the -a calculation means 22 , From
[0066]
Further, -a is updated by the -a calculation means 22 in accordance with the difference in the road surface friction force F for each cycle of the pressure reduction control. Specifically, the difference between the road surface friction force F at the start of the current decompression and the road surface friction force F at the previous start of the decompression is multiplied by a predetermined coefficient, and the product of the value and the previous value of −a is obtained. The value subtracted from the previous -a value is taken as the current -a value. In other words, a value obtained by multiplying the difference between the road surface friction force F at the start of the current decompression and the road surface friction force F at the start of the previous decompression by a predetermined coefficient and multiplying that value by the previous -a value is This is the difference between the previous -a value and the current -a value. That is, the value of -a is changed according to the change of the moment of inertia due to the change of the vehicle body speed.
[0067]
By the way, -a is changed and controlled according to the road surface condition as described above, but -a deviates from the ideal value due to a sudden change in the road surface condition, a response delay of the control system, and the like. There is a case where an overslip state occurs before M decreases to -a. The overslip state is a state immediately before rocking, in which the wheel rotates but its rotational speed starts to decrease rapidly. Therefore, the electromagnetic valve control means 23 calculates the change rate ΔM of the difference parameter M from the M calculation means 21, and when the change rate ΔM exceeds the third threshold during the operation of the brake device, the wheel overslip It is determined that a condition has occurred, the brake hydraulic pressure is reduced, and an overslip occurrence signal is output to the -a calculation means 22. Then, when the amplitude of the rate of change ΔM of the difference parameter M becomes equal to or less than a predetermined value after the brake hydraulic pressure is reduced, the electromagnetic valve control means 23 determines that the overslip state of the wheel has been sufficiently eliminated, End the brake hydraulic pressure reduction.
[0068]
The occurrence of such an overslip state means that -a deviates from the ideal value. Therefore, when the -a
[0069]
In addition, when the road surface condition changes from a dry asphalt road surface to a wet steel plate, for example, when the friction coefficient of the road surface decreases rapidly (hereinafter, this situation is referred to as “jump down”), an overslip occurs. In order to prevent rocking, the value from −a needs to be suddenly returned to the ideal value. Therefore, when the overslip state occurs, when the solenoid valve control means 23 exceeds the fourth threshold value where the change rate ΔM of the difference parameter M is sufficiently larger than the third threshold value, the friction coefficient of the traveling road surface suddenly increases. The jump down generation signal is output to the −a calculation means 22 by determining that the voltage has decreased. As a result, the -a calculation means 22 sets -a to a value for low μ.
[0070]
Hereinafter, the reason why excellent ABS control can be performed by the above operation will be theoretically considered.
[0071]
FIG. 5 is a waveform diagram for explaining changes in various parameters when the wheels reach rocking due to sudden braking applied to the running vehicle. As is clear from FIG. At the time of start-up, a period during which sufficient frictional force remains between the road surface and the wheel (0 to t 1 ) Indicates road friction force F and brake torque as brake hydraulic pressure P increases. Power T increases almost linearly so as to follow the brake oil pressure P. The slope of the difference parameter M during this period is almost constant.
[0072]
However, when the frictional force acting on the wheels from the road surface approaches the limit point, the brake torque Power Even though T increases according to the brake oil pressure P, the degree of increase of the road surface friction force F starts to decrease, and when the brake oil pressure P eventually reaches a certain pressure corresponding to the limit value of the friction force obtained from the road surface, Decreasing along a descending line. Brake torque Power As the wheel reaches rocking, T starts to decrease rapidly as with the road friction force F. For this reason, this period (t 1 ~ T 2 ), The difference parameter M begins to drop rapidly as the degree of increase in the road friction force F decreases, and the brake torque Power The lowest point is reached at the peak point of T. After that, it increases in inverse proportion to the decrease in brake torque T, and eventually reaches a constant value (t Three Or later).
[0073]
Generally, brake torque Power T may be much larger than the road surface friction force F, and the road surface friction force F that is normally detected includes a considerable amount of brake torque. Power T crosstalk component is included. Therefore, it is very difficult to detect pure road friction force. By the way, in the approximate equation of motion shown in
[0074]
[Expression 1]
[0075]
Therefore, immediately after the start of braking, the road surface friction force F from the road surface
[0076]
By the way, the limit boundary line corresponds to the limit boundary of the road surface friction coefficient μ, and the road surface friction coefficient μ changes in real time as the road surface condition and the vehicle speed change. That is, it is necessary to change the limit boundary -a in real time. The change control of -a will be described later. Further, the maximum brake braking force can be obtained by controlling the brake hydraulic pressure so that the value of the difference parameter M is always in the vicinity of -a.
[0077]
When the brake hydraulic pressure P is increased, the brake torque force T is increased through a transmission delay of the brake system, and the road surface friction force F is further increased through a transmission delay. In general, the left side from the peak value of the road surface friction force F in FIG. 5 is called a stable region, and the right side is called an unstable region. In this unstable region, the situation immediately before rocking, that is, the wheel is rotating. There is a so-called overslip phenomenon in which the rotational speed starts to decrease rapidly, and by reducing the brake hydraulic pressure P until this overslip phenomenon appears prominently, wheel locking is reliably prevented. The control when the overslip phenomenon is noticeable due to a sudden change in the road surface condition will be described later.
[0078]
On the other hand, during the increase or holding of the brake hydraulic pressure P, the difference parameter M greatly shifts in the negative region direction. Here, when reaching the unstable region, -a is given to the difference parameter M as a depressurization threshold reference line which is a boundary line, and when -a is compared with the difference parameter M, a brake hydraulic pressure reduction signal is obtained as shown in FIG. A is obtained, and when this brake hydraulic pressure reduction signal A is obtained (t Four ) Is determined as the decompression control start timing. In order to prevent unnecessary pressure reduction of the brake hydraulic pressure P in the stable region of the wheel, -a must be a value slightly larger in the negative direction than the difference parameter M due to the existing maximum road surface friction coefficient μ.
[0079]
During the pressure reduction of the brake hydraulic pressure P, the difference parameter M is increased downward in the direction of the unstable region, that is, lower than −a, that is, toward the negative region. As it progresses, it goes up. Using this, the difference parameter M is restored to + a as the pressure threshold reference line, that is, the second threshold (t Five ), The pressure reduction amount of the brake hydraulic pressure P is sufficient, and it is determined that the wheel has started to re-accelerate. The pressure reduction control is terminated, and a transition to a gradual increase in the brake hydraulic pressure P by the slow pressure control or pulse step technique is performed. I do. At this point, + a must be approximately equal to or slightly above -a and is dominated by -a. The pressure reduction control exceeding + a itself is a wasteful pressure reduction and causes a loss of braking distance.
[0080]
In general, the road surface friction force F and the road surface friction coefficient μ change according to the type of road surface being controlled, for example, changes from a dry asphalt road to a wet asphalt road, changes in vehicle speed, and the magnitude of the moment of inertia depending on the gear position. To do. A conventional ABS control device employs a system in which main control parameters are replaced with a slip ratio or wheel deceleration, and a set value, that is, a value for detecting a stability limit of a wheel is changed. However, the gear-shaped wheel speed sensor used in the conventional ABS device has a response problem that the sensing becomes worse as the speed becomes lower, and the vehicle speed required to calculate the slip ratio is the wheel speed. The problem of lacking in reliability remains because it relies on the estimated value by.
[0081]
Therefore, as shown in FIG. 7, the value of the road friction force F at the point α where the difference parameter M intersects −a and the point β which is the intersection in the previous control cycle is compared, and −a is calculated by the difference. Deepen. That is, the bottom of the wheel stability limit is lowered. By constantly monitoring this immediately after the start of braking and continuously executing it, by changing -a stepwise or continuously, control of -a corresponding to changes in the moment of inertia due to changes in vehicle body speed is achieved. realizable.
[0082]
further , Speed G Inclination of By changing -a stepwise or continuously according to the road, control of -a corresponding to a change in road surface condition can be realized.
[0083]
That is, changing the first threshold value -a in real time means changing the second threshold value + a in real time, which is a disadvantage of the gear-shaped wheel speed sensor employed in the conventional ABS device. Realizes pressure reduction start control and pressure reduction end control that are capable of real-time sensing and that are adapted to the magnitude of the moment of inertia depending on the road surface condition and vehicle gear position.
[0084]
By the way, although the overslip phenomenon has already been described, how the force acting on the wheel changes due to the occurrence of such an overslip phenomenon exists between the brake hydraulic pressure and the road surface and the tire. It changes from a force caused by a friction force to a force caused by a dynamic friction coefficient, that is, an inertial force. Therefore, the wheel is brake torque Power It is thought that it will be released from the control of T and road surface frictional force F. Therefore, although the brake hydraulic pressure is increasing, the brake torque Power Both T and the road surface friction force F rapidly decrease. At this time, the behavior of the parameter M changes suddenly from the conventional progress in the negative direction, and shows a rapid increase tendency, and eventually converges to a constant value along with the wheel lock state.
[0085]
Therefore, the timing at which the rapid increase tendency of the parameter M occurs is a steering limit at which the wheel can be stably controlled. If the increase tendency of M further proceeds, it is determined that the wheel is in an overslip state where steering control is impossible. The steering limit point is detected using the differential value of the difference parameter M, that is, the change rate ΔM. Specifically, as shown in FIG. 5, when the third threshold value is set on the plus region side of the waveform of the rate of change ΔM, the slope of the difference parameter M, that is, the value of the rate of change ΔM exceeds the third threshold value. Is detected as the steering control limit timing, the current control is terminated, and an instruction for hydraulic pressure reduction control is issued.
[0086]
During the brake hydraulic pressure reduction period, the wheel speed recovers from the unstable region to the stable region. In the unstable region, the rate of change ΔM, which is the differential value of the differential parameter M, is greatly disturbed and the stable region. The amplitude decreases toward the point, and eventually converges to a constant value.
[0087]
Therefore, the rate of change ΔM value is monitored from the start of decompression, and the amplitude value of the rate of change ΔM reaches or falls below a preset value by calculating the amplitude value in real time. It may be detected as a recovery end determination timing that has recovered from the above and has reached a sufficiently stable region.
[0088]
Further, it is possible to roughly determine the road surface μ or the road surface condition based on the value of the difference parameter M at the time when the overslip phenomenon occurs. The road surface determination method using the difference parameter M immediately after the occurrence of overslip will be described in detail below.
[0089]
Usually, the existing road surface friction coefficient μ between the road surface and the tire is not a constant value with respect to the traveling state of the vehicle, and it goes without saying that it varies in real time. In particular, it can be said that the change of the road surface condition with respect to the traveling state of the vehicle is the largest factor of the fluctuation of the road surface friction coefficient μ.
[0090]
Now, when the road surface condition is changed from a dry asphalt road surface to a very slippery road surface (wet iron plate, low μ road surface, etc.) in combination with the progress of the vehicle, that is, in the jump-down state, the transition from over slip to rocking is extremely Since it is abrupt and progresses to the unstable region at the same time, the amplitude value of the change rate ΔM, which is the differential value of the difference parameter M, is much larger than usual. Therefore, when the initial amplitude value of the change rate ΔM immediately after the occurrence of the overslip reaches the fourth threshold value that is much larger than the third threshold value, it is determined that the jump-down state has occurred, and the first threshold value is determined. What is necessary is just to return -a to the optimal threshold value previously set according to the road surface condition, specifically, to the value set for the low μ road surface.
[0091]
In addition, except for a special state such as jump-down, the road surface condition can be easily estimated by looking at the value of the difference parameter M immediately after the occurrence of the overslip. Specifically, the absolute value of the difference parameter M immediately after the occurrence of the overslip is detected, and compared with a certain specified value, that is, a value slightly larger than the absolute value of −a set for the low μ road surface, and less In this case, it can be estimated that the road surface condition is close to the low μ road surface, and the road surface condition is more than the medium μ road surface. This is also clear from the fact that the parameter M is constituted by the brake torque force T and the road surface friction force F.
[0092]
Considering the cause of overslip from the viewpoint of the control side, the first threshold value -a is deviated from the value corresponding to the existing road surface friction coefficient μ between the road surface and the tire by a floating method or the like. Occurs, that is, when it becomes deeper than the optimum value corresponding to the above-mentioned road surface friction coefficient μ.
[0093]
The first threshold value -a is a limit boundary of braking force in brake braking, and means a boundary limit of the road surface friction coefficient μ. Therefore, the first threshold value −a may be returned to the vicinity of the optimum value according to the road surface friction coefficient μ. In the present embodiment, as the internal setting parameters, the absolute values of the three types of first threshold values -a obtained empirically for the high μ road surface, the medium μ road surface, and the low μ road surface are set according to the road surface condition. It is stored in the
[0094]
If the absolute value of the difference parameter M immediately after the overslip is less than a specified value, that is, a value slightly larger than the absolute value of -a for the low μ road surface, the value for the low μ road surface is adopted as the absolute value of -a. Just do it. Conversely, if it is more than that, it will be compared with the value for the medium μ road surface. If it is less than the value for the medium μ road surface, the average value between the current value and the value for the low μ road surface will be exceeded. The average value of the current value and the value for the medium μ road surface may be adopted as the absolute value of the first threshold value −a after the overslip recovery. Of course, the sign of the first threshold −a is the same as the sign of the difference parameter M. However, when M = F−T, the difference parameter M is normally a negative value, and the first threshold −a May be considered a negative value.
[0095]
FIG. 8 is a virtual circuit block diagram realized by the
[0096]
That is, the Mω calculating means 32 is a wheel speed parameter calculating means for obtaining the wheel speed parameter Mω by integrating the difference between the difference parameter M calculated by the difference parameter calculating means and a value proportional to the first threshold value. It is composed. The -a calculation means 31 constitutes a two-point difference calculation means for calculating the difference between the wheel speed parameters Mω for each predetermined time calculated by the wheel speed parameter calculation means. Furthermore, the -a calculating means 31 constitutes a first threshold value changing means for changing the first threshold value according to the difference between the wheel speed parameters Mω calculated by the two-point difference calculating means.
[0097]
Hereinafter, the reason why excellent ABS control can be performed by the above operation will be theoretically considered.
[0098]
As described above, the difference parameter M can be approximated to the behavior of the rotational angular acceleration dω / dt of the wheel by the
[0099]
[Expression 2]
[0100]
[Equation 3]
[0101]
As shown in FIG. 9, the difference parameter M calculated by the equation of M = F−T represents the wheel speed V at the time of wheel locking. W Is always in the negative region, the integrated value Mω is set to the wheel speed V. W The problem remains that correction must be made so that In addition, the relative deceleration of the vehicle during this period becomes an inertial force by changing the force acting on the wheels from the force due to the static friction coefficient to the force due to the dynamic friction coefficient, so the deceleration is constant.
[0102]
Therefore, when the wheel speed parameter Mω is calculated, as shown in FIG. 10, the difference parameter M reaches a constant value in the wheel locked state as in the case of deceleration, and the value M of the difference parameter M during the wheel lock period is used. 0 Is corrected by using as a reference line a zero drift line equivalent to the above, that is, a straight line having a value proportional to -a. By assuming this zero drift line as a reference line, that is, by moving the origin to the zero drift line, the wheel speed V in actual control is W A wheel speed parameter Mω having a behavior equivalent to is obtained.
[0103]
There is a period in which the difference parameter M is positioned in the positive direction with respect to the zero drift line immediately after the brake control is started until the wheel is locked. The amount of change in the rotational angular acceleration of the wheel during this period is very small, and it can be determined that it is a period that can be ignored in actual ABS control, that is, a stable region. Therefore, the period from the start of the brake control to the time when the differential parameter M reaches the zero drift line can be a factor for determining that the ABS control is not necessary.
[0104]
For changes in road surface conditions during brake control, the wheel speed V w It can be estimated by a value derived from a two-point difference formula of the wheel speed parameter Mω that can be approximated to The two-point difference is a real-time calculation of the amount of change in the wheel speed parameter Mω at a specified time. w It corresponds to the amount of change.
[0105]
For example, if the condition of the road surface on which the vehicle under brake control passes changes from a wet asphalt road surface to a dry asphalt road surface, the friction coefficient μ existing on the road surface is low when driving on a wet asphalt road surface in the first half. , -A must be relatively small. Naturally, the difference parameter M is also reduced, and the change amount of the wheel speed parameter Mω corresponding to the integral value is also reduced. However, when the vehicle enters a dry asphalt road surface, the friction coefficient μ existing on the road surface increases, and −a can be deepened. As a result, the amount of change in the wheel speed parameter Mω increases. The variation point of the wheel speed parameter Mω corresponds to a transition point at which the road surface friction coefficient μ greatly changes due to a change in the road surface condition, and −a can be set in accordance with each road surface condition.
[0106]
FIG. 11 is a virtual circuit block diagram realized by the
[0107]
In other words, the
[0108]
Hereinafter, the reason why excellent ABS control can be performed by the above operation will be theoretically considered.
[0109]
As shown in FIG. , From
[0110]
In each of the above embodiments, the M calculating means 21 calculates the brake torque from the road surface friction force F based on the road surface friction force information and the brake torque information. Power Although the value FT obtained by subtracting T is obtained as the difference parameter M, it is not always necessary to do so. For example, when the radius of the wheel is R, and the distance between the rotation center of the wheel and the brake caliper of the brake device is r, the ratio R between the radius R and the distance r is based on the road surface friction force information and the brake torque information. / R and road surface friction force F (R / r) F Power A value (R / r) FT obtained by subtracting T may be obtained as the difference parameter M. Since the radius R and the distance r are determined in advance according to the vehicle on which the ABS device is mounted, the value of the constant R / r is also known, and the constant R / r is stored in the
[0111]
That is, if the radius of the wheel is R, and the distance between the rotation center of the wheel and the brake caliper of the brake device is r, the tire torque is RF and the brake torque is rT. Thus, it is clear that (R / r) FT can be used as the difference parameter M.
[0112]
[Expression 4]
[0113]
In this way, the difference parameter M when the vehicle stops becomes 0, and control becomes easy. In addition, since the peak value of the difference parameter M when the brake device is activated appears earlier in time, it is less likely that overslip occurs because the first threshold value −a is reached quickly.
[0114]
In this case, as shown in FIG. 13, the value of the difference parameter M may shift to the plus side. At this time, the second threshold value + a is set to a value smaller than the first threshold value −a. That's fine. That is, the absolute value of the second threshold value + a may be made smaller than the absolute value of the first threshold value −a regardless of whether the value of the difference parameter M is negative or positive. Of course, the second threshold value + a may be equal to the first threshold value -a, and in that case, it is not necessary to consider whether the value of the difference parameter M is on the minus side or the plus side.
[0115]
Further, in each of the above embodiments, when the electromagnetic valve control means 23 reduces the hydraulic pressure of the brake device and the amplitude of the change rate ΔM of the difference parameter M becomes a predetermined value or less, the overslip state of the wheel is The pressure reduction of the hydraulic pressure of the brake device is terminated because it is determined that it has been sufficiently resolved, but the pressure reduction of the hydraulic pressure may be terminated when the amplitude of the rate of change ΔM continuously falls below a predetermined value a plurality of times. Good.
[0116]
In this way, it is possible to reduce erroneous detection of the elimination of the wheel overslip state.
[0117]
Further, as shown in FIG. 14, when the amplitude of the change rate ΔM becomes equal to or smaller than a predetermined value, the pressure reduction of the hydraulic pressure may be terminated if the difference parameter M is equal to or larger than the predetermined value.
[0118]
In this way, it is possible to further reduce the false detection of the elimination of the overslip state of the wheel. That is, when the change in the friction coefficient μ of the traveling road surface is relatively small, the amplitude of the change rate ΔM is also relatively small. Therefore, if it is determined that the overslip state is eliminated only by the amplitude of the change rate ΔM, there is a possibility of erroneous detection. Therefore, the value of the difference parameter M is considered together.
[0119]
Furthermore, if the difference parameter M is equal to or greater than a predetermined value when the amplitude of the change rate ΔM is continuously equal to or smaller than a predetermined value, the pressure reduction of the hydraulic pressure may be terminated.
[0120]
In this way, it is possible to further reduce the false detection of the cancellation of the wheel overslip state.
[0121]
Further, when the vehicle turns, instead of the road surface friction force F, a cornering force F acting on the wheels in a direction orthogonal to the traveling direction of the vehicle. S This cornering force F S The difference parameter M may be obtained based on road surface frictional force information corresponding to the brake torque information and brake torque information corresponding to the brake torque force T. Of course, the brake control is executed separately for each wheel. That is, when the vehicle is turning, the forces acting on the wheels are different between the inner ring side and the outer ring side, and the inner ring side wheels tend to rock, but the cornering force F S By executing the brake control using, it is considered that such problems can be solved and appropriate control can be performed.
[0122]
By the way, cornering force F using Fiala's theory on the cornering characteristics of tires. S , Cornering force F S Is known as a well-known fact that can be expressed approximately by the product Kβ of the cornering power K and the side slip angle β. Here, the cornering power K is a constant determined by the tread shape and material of the tire, and the skid angle β is a deviation between the direction perpendicular to the wheel rotation axis and the traveling direction of the vehicle. In general, the side slip angle β is obtained based on the steering angle of the wheel. Therefore, by providing a steering angle sensor for detecting the steering angle of the wheel, a side slip angle β is obtained based on a detection signal from the steering angle sensor when the vehicle turns, and a cornering force is obtained from the side slip angle β and the cornering power K. F S In search of this cornering force F S Is used as road surface friction force information to calculate the difference parameter M, and the brake control may be performed based on the difference parameter M.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view of arrangement of sensor blocks provided in an ABS device according to the present invention.
FIG. 2 is an external perspective view of a sensor block provided in an ABS device according to the present invention.
FIG. 3 is a circuit block diagram of an ABS device according to the present invention.
FIG. 4 is a virtual circuit block diagram realized by a CPU provided in an ABS device according to the present invention.
FIG. 5 is a signal waveform diagram of each part in the ABS device according to the present invention.
FIG. 6 is a signal waveform diagram of each part in the ABS device according to the present invention.
FIG. 7 is a signal waveform diagram of each part in the ABS device according to the present invention.
FIG. 8 is a virtual circuit block diagram realized by a CPU provided in an ABS device according to another embodiment.
FIG. 9 is a signal waveform diagram of each part of an ABS device according to another embodiment.
FIG. 10 is a signal waveform diagram of each part of an ABS device according to another embodiment.
FIG. 11 is a virtual circuit block diagram realized by a CPU provided in an ABS device according to still another embodiment.
FIG. 12 is a signal waveform diagram of each part of the ABS device in the embodiment shown in FIG. 11;
FIG. 13 is a waveform diagram of a difference parameter that has shifted to the plus side.
FIG. 14 is a waveform diagram of a difference parameter and its rate of change immediately after the occurrence of overslip.
[Explanation of symbols]
11 CPU
12 RAM
13 ROM
14 interface
15 Road surface friction force sensor
16 Brake torque sensor
17 Addition Speed sensor
18 Solenoid valve
21 M operation means
22 -a arithmetic means
23 Solenoid valve control means
31-a calculation means
32 Mω calculation means
41 Mω calculation means
Claims (19)
前記第1のセンサからの路面摩擦力情報とブレーキトルク情報との差に応じた差分パラメータMを演算する差分パラメータ演算手段と、
前記差分パラメータ演算手段により演算された差分パラメータMと、差分パラメータMのピーク値に応じてそれより絶対値の小さい値に決定される第1の閾値とを用いて前記ブレーキ装置の液圧を制御するブレーキ液圧制御手段とを有するABS装置であって、
前記車両に作用する加速度Gに応じた加速度情報を得ることができる任意数の第2のセンサと、
前記第2のセンサからの加速度情報の傾きを演算する加速度変化率演算手段と、
前記加速度変化率演算手段により演算された加速度情報の傾きに応じて前記第1の閾値を変化させる第1の閾値可変手段とを備えたことを特徴とする、ABS装置。Road surface friction force information corresponding to the road surface friction force F acting between the vehicle wheel and the traveling road surface, and brake torque information corresponding to the brake torque force T acting between the vehicle wheel and the brake device are obtained. Any number of first sensors capable of;
Difference parameter calculation means for calculating a difference parameter M according to the difference between the road surface friction force information and the brake torque information from the first sensor;
The hydraulic pressure of the brake device is controlled using the differential parameter M calculated by the differential parameter calculating means and a first threshold value determined to have a smaller absolute value according to the peak value of the differential parameter M. An ABS device having brake fluid pressure control means for
A second sensor of any number that can be obtained acceleration information corresponding to the acceleration G that acting on the vehicle,
Said second acceleration change rate calculating means you calculating the-out slope of acceleration information from the sensor,
Characterized in that a first threshold value changing means for changing the first threshold according to come slope of acceleration information computed by the pre-Symbol acceleration change rate calculating means, ABS device.
前記第1のセンサからの路面摩擦力情報とブレーキトルク情報との差に応じた差分パラメータMを演算する差分パラメータ演算手段と、
前記差分パラメータ演算手段により演算された差分パラメータMと、差分パラメータMのピーク値に応じてそれより絶対値の小さい値に決定される第1の閾値とを用いて前記ブレーキ装置の液圧を制御するブレーキ液圧制御手段とを有するABS装置であって、
前回の第1の閾値を用いた今回の減圧開始予定時点における路面摩擦力情報の今回値と、前回の第1の閾値を用いた前回の減圧開始時点における路面摩擦力情報の前回値との差を演算する路面摩擦力変化量演算手段と、
前記路面摩擦力変化量演算手段により演算された路面摩擦力情報の変化量に応じて、前記路面摩擦力情報の前記今回値が前記路面摩擦力情報の前記前回値より大である場合には、前記前回の第1の閾値を、それより絶対値が大となる今回の第1の閾値に変化させる第1の閾値可変手段とを備えたことを特徴とする、ABS装置。Road surface friction force information corresponding to the road surface friction force F acting between the vehicle wheel and the traveling road surface, and brake torque information corresponding to the brake torque force T acting between the vehicle wheel and the brake device are obtained. Any number of first sensors capable of;
Difference parameter calculation means for calculating a difference parameter M according to the difference between the road surface friction force information and the brake torque information from the first sensor;
The hydraulic pressure of the brake device is controlled using the differential parameter M calculated by the differential parameter calculating means and a first threshold value determined to have a smaller absolute value according to the peak value of the differential parameter M. An ABS device having brake fluid pressure control means for
The difference between the current value of the road surface friction force information at the current decompression start scheduled time using the previous first threshold value and the previous value of the road surface friction force information at the previous decompression start time using the previous first threshold value. Road surface frictional force change amount calculating means for calculating
When the current value of the road surface friction force information is greater than the previous value of the road surface friction force information according to the amount of change in the road surface friction force information calculated by the road surface friction force change amount calculation unit , An ABS apparatus, comprising: a first threshold value changing means for changing the previous first threshold value to a current first threshold value whose absolute value is larger than the first threshold value.
前記第1のセンサからの路面摩擦力情報とブレーキトルク情報との差に応じた差分パラメータMを演算する差分パラメータ演算手段と、
前記差分パラメータ演算手段により演算された差分パラメータMと、差分パラメータMのピーク値に応じてそれより絶対値の小さい値に決定される第1の閾値とを用いて前記ブレーキ装置の液圧を制御するブレーキ液圧制御手段とを有するABS装置であって、
前記車両に作用する加速度Gに応じた加速度情報を得ることができる任意数の第2のセンサと、
前記差分パラメータ演算手段により演算された差分パラメータMと、前記第2のセンサからの加速度情報との差を積分することにより、車輪速度パラメータMωを演算する車輪速度パラメータ演算手段と、
前記車輪速度パラメータ演算手段により演算された所定時間毎の車輪速度パラメータMωの差を演算する二点差分演算手段と、
前記二点差分演算手段により演算された車輪速度パラメータMωの差に応じて前記第1の閾値を変化させる第1の閾値可変手段とを備えたことを特徴とする、ABS装置。Road surface friction force information corresponding to the road surface friction force F acting between the vehicle wheel and the traveling road surface, and brake torque information corresponding to the brake torque force T acting between the vehicle wheel and the brake device are obtained. Any number of first sensors capable of;
Difference parameter calculation means for calculating a difference parameter M according to the difference between the road surface friction force information and the brake torque information from the first sensor;
The hydraulic pressure of the brake device is controlled using the differential parameter M calculated by the differential parameter calculating means and a first threshold value determined to have a smaller absolute value according to the peak value of the differential parameter M. An ABS device having brake fluid pressure control means for
A second sensor of any number that can be obtained acceleration information corresponding to the acceleration G that acting on the vehicle,
A differential parameter M, which is calculated by the difference parameter calculating means, by integrating the difference between the acceleration information from the second sensor, and a wheel speed parameter calculating means for calculating a wheel speed parameter M.OMEGA.,
A two-point difference calculation means for calculating a difference between the wheel speed parameters Mω calculated every predetermined time calculated by the wheel speed parameter calculation means;
An ABS apparatus comprising: a first threshold value changing means for changing the first threshold value in accordance with a difference in wheel speed parameter Mω calculated by the two-point difference calculating means.
前記第1のセンサからの路面摩擦力情報とブレーキトルク情報との差に応じた差分パラメータMを演算する差分パラメータ演算手段と、
前記差分パラメータ演算手段により演算された差分パラメータMと、差分パラメータMのピーク値に応じてそれより絶対値の小さい値に決定される第1の閾値とを用いて前記ブレーキ装置の液圧を制御するブレーキ液圧制御手段とを有するABS装置であって、
前記差分パラメータ演算手段により演算された差分パラメータMと、前記第1の閾値に比例した値との差を積分することにより、車輪速度パラメータMωを得る車輪速度パラメータ演算手段と、
前記車輪速度パラメータ演算手段により演算された所定時間毎の車輪速度パラメータMωの差を演算する二点差分演算手段と、
前記二点差分演算手段により演算された車輪速度パラメータMωの差に応じて前記第1の閾値を変化させる第1の閾値可変手段とを備えたことを特徴とする、ABS装置。Road surface friction force information corresponding to the road surface friction force F acting between the vehicle wheel and the traveling road surface, and brake torque information corresponding to the brake torque force T acting between the vehicle wheel and the brake device are obtained. Any number of first sensors capable of;
Difference parameter calculation means for calculating a difference parameter M according to the difference between the road surface friction force information and the brake torque information from the first sensor;
The hydraulic pressure of the brake device is controlled using the differential parameter M calculated by the differential parameter calculating means and a first threshold value determined to have a smaller absolute value according to the peak value of the differential parameter M. An ABS device having brake fluid pressure control means for
A wheel speed parameter calculating means for obtaining a wheel speed parameter Mω by integrating a difference between the difference parameter M calculated by the difference parameter calculating means and a value proportional to the first threshold;
A two-point difference calculation means for calculating a difference between the wheel speed parameters Mω calculated every predetermined time calculated by the wheel speed parameter calculation means;
An ABS apparatus comprising: a first threshold value changing means for changing the first threshold value in accordance with a difference in wheel speed parameter Mω calculated by the two-point difference calculating means.
前記差分パラメータ演算手段により演算された差分パラメータMの変化率ΔMを演算する差分パラメータ変化率演算手段と、
前記ブレーキ装置の作動中に、前記差分パラメータ変化率演算手段により演算された変化率ΔMが第3の閾値を越えたときに、前記車輪のオーバースリップ状態が発生したと判断して、前記ブレーキ装置の液圧を減圧させるオーバースリップ制御手段とを備えたことを特徴とする、ABS装置。 The ABS device according to any one of claims 1 to 7,
A differential parameter change rate calculating means for calculating a change rate ΔM of the computed difference parameter M by the previous SL differential parameter calculating means,
When the change rate ΔM calculated by the differential parameter change rate calculating means exceeds a third threshold during the operation of the brake device, it is determined that an overslip state of the wheel has occurred, and the brake device And an overslip control means for reducing the hydraulic pressure of the ABS.
前記オーバースリップ用第1の閾値可変手段は、前記オーバースリップ制御手段により前記車輪のオーバースリップ状態が発生したと判断されたときに、前記差分パラメータ演算手段により演算された差分パラメータMの絶対値が、前記低μ用の第1の閾値の絶対値よりも所定量大きな値以下であれば、前記第1の閾値の絶対値を低μ用の値に変更し、前記低μ用の第1の閾値の絶対値よりも所定量大きな前記の値よりも大きくかつ前記中μ用の第1の閾値の絶対値以下であれば、前記第1の閾値の絶対値を現状の値と前記低μ用の値との平均値に変更し、前記中μ用の第1の閾値の絶対値よりも大きければ、前記第1の閾値の絶対値を現状の値と前記中μ用の値との平均値に変更する、請求項14に記載のABS装置。As the absolute value of the first threshold, three types of values for high μ, medium μ, and low μ are determined in advance according to the friction coefficient of the traveling road surface,
When the overslip control unit determines that the overslip state of the wheel has occurred, the first threshold variable unit for overslip has an absolute value of the difference parameter M calculated by the difference parameter calculation unit. the not more than a predetermined amount larger than the absolute value of the first threshold value for the low mu, change the absolute value of the first threshold value for the low mu, the first for the low mu if than the absolute value of the threshold or less the absolute value of a predetermined first amount threshold large front Symbol for the large and the in than the value mu, low the value of the absolute value of the current of the first threshold value If it is changed to an average value with the value for μ and is larger than the absolute value of the first threshold value for the medium μ, the absolute value of the first threshold value is changed between the current value and the value for the medium μ value. The ABS device according to claim 14 , wherein the ABS device is changed to an average value.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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