JPH0234456A - アンチスキツド制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ブレーキ操作時における車輪のロックを防止
するアンチスキッド制御装置に関し、特に車輪速の変動
を防止するアンチスキッド制御装置に関する。

従来の技術 アンチスキッド制御装置はブレーキ踏込み時における車
輪の路面に対する制動力を最大に維持するために車輪の
スリップ率が最も高い制動力を発生する値になるように
車輪の回転数を油圧制御する装置である。スリップ率Ｓ
は、■Ｓを自動車の走行速度、ＶＷを車輪の回転速度（
以下、「車輪速」という、）とすると、第１式で表わさ
れる。

したがって、従来のアンチスキッド制御装置においては
、各車輪に設けた車輪速検出手段によって車輪速を求め
、それらの車輪速から自動車の走行速度を推定し、第１
式から算出されたスリップ率が最も高い制動力を発揮す
るスリップ率、たとえば１０％〜２０％付近になるよう
に車輪速を油圧制御する。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、従来のアンチスキッド制御装置において
は、制御装置への入力量に対する制御量すなわちゲイン
は一定に定められている。そして、アンチスキッド制御
をアンチスキッド制御回路、制動手段、車輪、変速機、
車輪速検出手段などを含む制御ループとして考えると、
そのループゲインは必ずしも一定ではない。したがって
、変速機が高いギア比である変速段、たとえば１速ある
いは２速に設定されると、車輪の有する慣性質量、すな
わち車輪から変速機方向に見た負荷が大きくなるので、
アンチスキッド制御回路の制御ゲインを一定にしておく
と、アンチスキッド制御ループの制御ゲインが高くなり
、車輪速が変動し、乗り心地が悪くなるおそれがある。

第５図は車輪速が振動する従来の制御を説明するための
タイミングチャートである。第５図（１）は車輪速の変
化を、第５図（２）はホイールシリンダ油圧、すなわち
ブレーキ圧の変化を、第５図（３）はアンチスキッド制
御回路から送出される制御信号の状態をそれぞれ表わす
０時刻ｔｌｌにおいてブレーキペダルが踏込まれホイー
ルシリンダ油圧が上昇を開始するとともに車輪速が低下
を始める。そして、時刻ｔ１２においてアンチスキッド
制御開始条件を満たすと、減圧制御信号が制動手段に出
力され、ホイールシリンダ油圧は低下を開始する。しか
し、車輪の慣性質量が大きいと、ホイールシリンダ油圧
が低下しても、車輪速は回復の兆しを見せないので、減
圧制御信号が引続き出力される。そして、車輪速が回復
の兆しを見せ始めると、ホイールシリンダ油圧は非常に
低い状態になっているので、車輪速は急激に回復する。

この回復の程度が大きいとアンチスキッド制御回路から
は車輪速の回復を抑えるための増圧制御信号が出力され
る。しかし、前述と同様に車輪の慣性質量が大きいと車
輪速の回復を抑えることができない。

以上のように、車輪の慣性質量が大きいと、　ｉｉ制御
信号に対する車輪速の応答が遅れ、過制御となり車輪速
は振動、すなわちハンチングを生じる。

第５図（２）の第１しきい値ＴＨＩは車輪がロックを開
始する油圧レベルを示し、このしきい値ＴＨ１よりブレ
ーキ圧が大きくなると車輪はロックを開始する。したが
って、油圧差ΔＰ１は過制御による油圧増加分である。

また、しきい値ＴＨ２は車輪速が回復を始める油圧レベ
ルで、このしきい値Ｔ　＋−４２より低い油圧になると
、車輪速は急激に回復する。したがって、油圧差ΔＰ２
は過制御による減圧分である。

そこで本発明の目的は、変速機の変速段が高いギヤ比に
設定されても、車輪速の振動を防止し乗り心地を改善す
るアンチスキッド制御装置を提供することにある。

課題を解決するための手段 本発明は、車体に設けられ、各車輪をそれぞれ制動する
制動手段と、 前記各車輪の車輪速を検出する車輪速検出手段と、 前記車輪速検出手段の出力に応答し、前記車輪速の変動
する周期が予め定める周期より小さくなると、前記制動
手段の制動力を増大する時間変化率を小さくする手段と
を含むことを特徴とするアンチスキッド制御装置である
。

また本発明は、前記車輪速の変動する周期は前記制動手
段に対する制御の周期に基づいて検出されることを特徴
とするアンチスキッド制御ｎ″Ａｔである。

作　　用 本発明においては、各車輪には車輪の回転を制動する制
動手段が設けられるとともに、各車輪の車輪速を検出す
るための車輪速検出手段が設けられている。そして、車
輪速検出手段から検出された車輪速が予め定める周期よ
り小さい周期で変動すると、制動手段へ与える制動力を
緩やかに制御する。

また本発明においては、車輪速の変動する周期は制動手
段を制御する周期を検出することにより行われる。

実施例 第１図は本発明の一実施例であるアンチスキッド制御装
置の電気的ブロック図である。アンチスキッド制御回路
１は、たとえば車室内あるいは後部トランク内に設けら
れている。車輪速検出手段である車輪速センサ２ａ〜２
ｄは車輪毎に設けられており、車輪速を検出するための
センナである。

車輪速センサ２ａ〜２ｄは、たとえば周方向に等間隔に
あけた多数の切欠きと突起が形成されている強磁性材料
の検出板が車輪軸に固定され、その検出板の全周近傍に
設けられた、たとえば電磁ピックアップによって車輪速
に比例した周波数の信号を検出する。車輪速センサ２ａ
〜２ｄによって検出された車輪速信号は、波形整形回路
３ａ〜３ｄによってパルス信号に波形整形された後に、
マイクロコンピュータなどによって実現される処理回路
４ａ、４ｂに与えられる。

スイッチ２ｅは、たとえばブレーキペダルが踏込まれた
ことを表わす信号を送出するブレーキスイッチなどであ
り、スイッチ２ｅの出力信号はレベル変換回路３ｅに与
えられ、信号レベルがアンチスキッド制御回路１に適合
する電圧レベルに変換される。レベル変換回路３ｅの出
力は処理回路４ａ、４ｂに送出される。

処理回路４ａは、右前輪に取付けられている車輪速セン
サ２ａおよび左後輪に取付けられている車輪速センサ２
ｂからの車輪速信号に基づき、それぞれの車輪速を求め
た後、大きい方の車輪速を信号ラインＳ１１介して処理
回路４ｂへ転送する。

同様に、処理回路４ｂは左前輪に取付けられている車輪
速センサ２ｃおよび右後輪に取付けられている車輪速セ
ンサ２ｄからの車輪速信号に基づき、それぞれの車輪速
を求めた後、大きい方の車輪速を信号ラインＳ１２を介
して処理回路４ａへ転送する。

処理回路４ａ、４ｂは転送された車輪速と各処理回路内
で算出した車輪速とから、たとえばそれらの車輪速の大
きい方の車輪速を制御車体速として推定する。この制御
車体速と各車輪速とを基礎としてアンチスキッド制御演
算が行われ、ホイールシリンダ油圧が制御される。

処理回路４ａ、４ｂから出力される制御信号は、ソレノ
イド駆動回路５ａ〜５ｄによって電力増幅された後、ア
クチュエータ６ａ〜６ｄ内に設けられているソレノイド
コイルに与えられる。処理回路４ａ、４ｂから送出され
るソレノイドリレー駆動信号は、論理積回路７に与えら
れ、その出力はソレノイドリレー駆動回路８によって電
力増幅された後、ソレノイドリレー９のリレーコイル９
ａに与えられる。接点９ｂが導通すると、アクチュエー
タ６ａ〜６ｄに組込まれているソレノイドコイルの他端
は、接点９ｂおよび接続点１０を介してバッテリ１１の
バッテリ電圧が与えられる。

モータ１２は油圧ポンプを駆動するためのモータで、モ
ータリレー１３がオンすると、バッテリ１１から電力を
供給され、制御用油圧が発生する。

処理回路４ａ、４ｂからのモータ駆動信号は論理和回路
１４に与えられ、処理回路４ａ、４ｂからのいずれかの
モータ駆動信号がハイレベルとなると、モータリレー駆
動回路１５がオンし、モータリレー１３もオンする。処
理回路４ａまたは４ｂからのランプ駆動信号がランプ駆
動回路１６に与えられると、警報ランプ１７が点灯する
。警報ランプ１７はアンチスキッド制御装置に何らかの
異常が生じた場合に点灯し、運転者に注意を与える。

バッテリ１１の正極は電源スィッチ１８を介して電源回
路１つに接続される。電源回路１９はバッテリ電圧を所
望の電圧に変換した後、各回路へ変換された電圧を供給
する。

第２図は、本発明の一実施例であるアンチスキッド制御
装置の油圧経路を説明するためのブロック図である。ブ
レーキペダル２０の踏込み操作によってマスターシリン
ダ２１に発生した油圧は、アクチュエータ６ａ〜６ｄを
介してホイールシリンダ２２ａ〜２２ｄに与えられ、車
輪２３ａ〜２３ｄの回転数を低下させる。

アクチュエータ制御中においては、モータ１２によって
発生した制動油圧はマスターシリンダ２１に供給され、
アンチスキッド制御回路１がらアクチュエータ６ａ〜６
ｄに与えられる制御信号によって、ホイールシリンダ２
２ａ〜２２ｄに供給される制動油圧を制御し、車輪２３
ａ〜２３ｄの回転数を制御する。Ｐバルブ２４ｂ、２４
ｄは後輪のホイールシリンダ２２ｂ、２２ｄに供給する
油圧が予め定める値以上から上昇勾配を制限するための
バルブである 第３図は車輪速の振動を防止する制御を説明するための
タイミングチャートである０本実施例のアンチスキッド
制御は各車輪毎に行われており、以下説明を簡略にする
ため右前輪２３ａに対する制御について説明し、他の車
輪については説明を省略する。第３図（１）は右前輪２
３ａの車輪速の変化を、第３図（２）はホイールシリン
ダ２２ａ内の油圧の変化を、第３図（３）はアクチュエ
ータ６ａに出力される制御信号の出力状態の変化をそれ
ぞれ示す０時刻ｔ１においてブレーキペダル２０が踏込
まれると、マスターシリンダ２１で発生したブレーキ圧
はホイールシリンダ２２ａに与えられ、第３図（２）に
示すように右前輪２３ａに対するアンチスキッド制御が
開始される条件を満たす時刻ｔ２まて上昇する。油圧が
上昇するとともに、第３図（１）に示すように右前輪２
３ａの車輪速は低下し、時刻ｔ２から減圧制御信号が出
力されても、車輪の有する慣性質量により車輪速は低下
を続ける。そして５車輪減速度（負の車輪加速度）およ
びスリップ率が予め定める値を越えると、保持制御信号
が出力され、さらに車輪速が回復を始め車輪加速度が予
め定める値を越える時刻ｔ３に車輪速の急回復を抑制す
るため増圧制御信号が出力される。

このように、時刻ｔ３において増圧制御信号が出力され
るとやがて車輪速がピークを迎え、再び低下を開始する
。そして、車輪減速度およびスリップ率が予め定める値
を越えると前述と同様に減圧制御信号が出力される。減
圧制御信号の出力により、車輪速は再び回復を始め車輪
加速度が前述したと同様に予め定める値を越えると増圧
制御信号を出力する。

速機がたとえば１速あるいは２速のように高い減速ギア
比に設定されている場合のように、車輪の慣性質量が大
きい゛と、制動制御が過度に行われ前述したように車輪
速にハンチングを生じさせる。

そこで、本実施例においては、１回目の増圧制御信号が
出力された時刻上３から２回目の増圧制御信号が出力さ
れた時刻ｔ４までの時間Ｗ３４を計測し、この時間Ｗ３
４が予め定める振動時間Ｔより短い場合は、ハンチング
を生じているものと判断し、車輪速の振動を防止するた
めの制御を行う。

すなわち、ホイールシリンダ２２ａに供給するブレーキ
圧を急激に上昇させるのではなく、緩やかに上昇させる
ため予め定めるパルス幅の増圧制御信号を繰返し出力す
るパルス増圧制御信号を出力する。このように、ホイー
ルシリンダ２３ａのブレーキ圧を緩やかに上昇させるこ
とにより、アンチスキッド制御回路における制御ゲイン
を下げ、アンチスキッド制御ループにおける車輪速のハ
ンチングを防止することができる。

車輪速の振動を防止する制御が行われいる時刻ｔ４から
時刻ｔ５までの時間Ｗ４５におけるパルス増圧制御信号
は時刻ｔ６から時刻ｔ７の間の時間Ｗ６７において出力
される通常のパルス増圧制御信号とは区別される。すな
わち、車輪速の振動を防止するために出力されるパルス
増圧制御信号は通常のパルス増圧制御信号に比べ出力さ
れる周期が短くまた増圧制御するパルス幅が短い。この
ようにすることにより、通常のパルス増圧制御信号に比
ベブレーキ圧はよりなめらかに上昇させることができる
。

第４図は本発明の一実施例であるアンチスキッド制御を
説明するためのフローチャートである。

なお、以下説明を簡略にするため５右前輪２３ａに対す
る制御について説明するが、他の車輪に対する制御も全
く同様である。

処理回路４ａ、４ｂにおいてアンチスキッド制御が実行
されると、まずステップｓ１においてアンチスキッド制
御が現在実行されているか否がが判断され、制御中であ
る場合はアンチスキッド制御開始の判断をする必要がな
いのでステップｓ５へ進む。ステップｓ１においてアン
チスキッド制御が行われていない場合は、ステップｓ２
へ進み、アンチスキッド制御を開始する条件を満足して
いるか否かが判断される。アンチスキッド開始条件とし
て、たとえば車輪がロックした場きあるいは車輪速か予
め定める回転数より低くなりさらに車輪減速度が予め定
める現速度より大きくなっているか否かが判断される。

そして、アンチスキッド制御を開始する条件を満たして
いる場合は、ステップｓ３へ進み、処理回路４の予め定
めるメモリ領域にホイールシリンダに減圧操作を行わせ
るための減圧フラグが設定される。

ステップＳ５では、アンチスキッド制御の終了条件が判
断され、たとえばブレーキペダルから足が離された場合
、あるいは車速か５　ｋ　ｍ　／　ｈ以下になった場合
にはアンチスキッド制御が解除される。ステップＳ５に
おいてアンチスキッド制御終了条件を満たしていない場
合には、ステップＳ６へ進みホイールシリンダ油圧の増
減を制御するフラグの判定が行われる。

ステップＳ２においてアンチスキッド制御を開始する条
件を満たしていないと判断された場合およびステップＳ
５においてアンチスキッド制御終了条件を満たしている
と判断された場合はステップｓ４へ進み、ブレーキペダ
ルの踏込みによってマスターシリンダ内に発生した油圧
がホイールシリンダに伝達されるようにするため、アク
チュエータロａの電磁制御バルブが増圧位置に設定され
る。

アンチスキッド制御が開始されると、ステップｓ３にお
いて既に減圧フラグが設定されているので、ステップｓ
７へ進み、さらにステップｓ８においてホイールシリン
ダ２２ａを減圧するための減圧制御信号が出力される。

ステップｓ８において減圧制御信号が出力された後減圧
操作の終了条件すなわち車輪速が回復する兆し卆見せ始
めたことをステップｓ７において判断されると、ステッ
プＳ７からステップｓ９へ進みホイールシリンダ２２ａ
の油圧を一定に保持するための保持フラグが設定される
。そして、ステップｓｌｏからステップａｌｌへ進み、
保持制御信号がアクチュエータ６ａに出力され、ホイー
ルシリンダ圧は一定に保たれる。

ステップｓｌＯにおいて、車輪速か上昇を始めかつ車輪
加速度が予め定める値を越える保持終了条件を満たして
いると判断すると、ステップｓ１Ｏからステップｓ１２
へ進み、車輪速のハンチングの発生の有無を判定する。

すなわち、第３図（３）の時間Ｗ３４が予め定める振動
時間Ｔより短いか否かを判定する。しかし、最初にこの
ステップｓ１２を実行する際には、カウンタＭは零に設
定されたままであるので、ステップｓ１２からステップ
ｓ１３へ進み増圧フラグが設定される。そして、ステッ
プｓ１４においてカウンタＭに振動時間Ｔに相当するカ
ウンタが設定される。そして、ステップｓ１４からステ
ップｓ１５へ進みさらにステップｓ１６へ進み増圧制御
信号が出力されホイールシリンダ２２ａ内の油圧は増圧
される。

ステップｓ１５において、増圧終了条件たとえば油圧が
予め定められた値まで回復すると、ステップｓ１７へ進
み、ホイールシリンダ２２ａ内の油圧を緩やかに増圧す
るための第１パルス増圧フラグが設定される。そして、
ステップｓ１８からステップｓ１９へ進み、予め定めら
れた時間幅を有する増圧パルスが一定の周期をもって処
理回路４からソレノイド駆動回路５に送出され、アクチ
ュエータ６ａはソレノイド駆動回路５ａから与えられた
パルス幅に相当する時間だけ増圧操作を行う。

ステップｓ１８においてパルス増圧の終了条件を満たす
と、ステップｓ２０へ進み、減圧フラグが設定される。

そして、ステップｓ２０からステップｓ８へ進み減圧制
御信号が出力されることによりホイールシリンダ２２ａ
の油圧は低下する。

以上説明した一連の各制御を実行し、予め定める一定時
間毎にフラグの判定を行うステップｓ６を行うと同時に
、カウンタＭに設定されているカウンタ値を１だけ減じ
る。このようにフラグ判定処理を行うステップｓ６を実
行する毎にカウンタＭを１だけ減じ、フラグが指定する
処理を行う。

そして、ステップｓｌｏにおいて保持終了条件を満たす
と、ステップｓｌｏからステップｓ１２へ進みカウンタ
Ｍのカウンタ値が判定される。すなわち、カウンタＭが
零である場合は制御の周期が振動時間Ｔより長いものと
判断され、車輪速のハンチングは生じていないものと判
断されるが、ヵウンタＭが零でない場合は制御の周期が
振動時間Ｔより短いものと判断され、車輪速にハンチン
グが生じていると判断される。なお、カウンタＭが零に
なると、それ以上カウント値が減じられることはない。

車輪速にハンチングが生じていると判断されると、ステ
ップＳ１２からステップｓ２１へ進み前述した通常のパ
ルス増圧制御と区別するため第２パルス増圧フラグが設
定される。第２パルス増圧フラグが設定されると、ステ
ップｓ２２へ進みカウンタＭがクリアされる。ステップ
ｓ２１において第２パルス増圧フラグが設定されている
と、ステップｓ１８では第３図（２）の時間Ｗ４５にお
いて出力されているように、通常のパルス増圧制御信号
より出力周期が短くかつパルス幅の短い制御信号が出力
される。

以上のように、車輪速にハンチングが検出された場合は
パルス幅の短い増圧制御信号を通常のパルス増圧制御信
号より短い周期で出力することによりホイールシリンダ
２２ａの油圧をなめらかに増圧させ、車輪速のハンチン
グの発生を抑制することができる。

本実施例においては、ハンチングの発生を検出する手段
として、増圧制御信号が出力されてから次の増圧制御信
号が出力されるまでの時間を計測してその時間が予め定
める時間より短い場合にハンチングが発生していると判
断しているが、これに限られるものではなく、たとえば
減圧制御信号から次の減圧制御信号が出力されるまでの
時間を計測してもよく、また車輪速か最も低くなった時
点から次の車輪速が最も低くなる時点までの時間を計測
してもよい、さらに、車輪速が最も高くなるピーク値の
周期を計測するようにしてもよい。

発明の効果 以上のように本発明に従えば、車輪速の変動を検出する
と制動手段には制動力を緩やかに増加させるように制御
するので、車輪速の変動を効果的に抑制することができ
、自動車の乗り心地を格段に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるアンチスキッド制御装
置のブロワ、り図、第２図は本発明にかかわるアンチス
キッド制御装置の油圧経路と説明するためのブロック図
、第３図は車輪速の振動を防止する制御を説明するため
のタイミングチャート第４図は本発明の一実施例である
アンチスキッド制御を説明するためのフローチャート、
第５図は車輪速が振動すネ従来の制御を説明するための
タイミングチャートである。 １・・・アンチスキッド制卸回路、２ａ〜２ｄ・・車輪
速センサ、３ａ〜３ｄ・・・波形整形回路、４ａ。 ４ｂ・・・処理回路、５ａ〜５ｄ・・・ソレノイド駆動
回路、６ａ〜６ｄ・・・アクチュエータ、９・・・ソレ
ノイドリレー、１１・・・バッテリ、１２・・・モータ
、１３・・・モータリレー、１５・・・モータリレー駆
動回路、１９・・・電源回路、２１・・・マスターシリ
ンダ、２２ａ〜２２ｄ・・・ホイールシリンダ 代理人　　弁理士　西教　圭一部 第２図 第 図 ２　　ｔ３ ｂｔ６ 第 図 竜１１

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）車体に設けられ、各車輪をそれぞれ制動する制動
   手段と、 前記各車輪の車輪速を検出する車輪速検出手段と、 前記車輪速検出手段の出力に応答し、前記車輪速の変動
   する周期が予め定める周期より小さくなると、前記制動
   手段の制動力を増大する時間変化率を小さくする手段と
   を含むことを特徴とするアンチスキッド制御装置。
2. （２）前記車輪速の変動する周期は前記制動手段に対す
   る制御の周期に基づいて検出されることを特徴とする請
   求項１記載のアンチスキッド制御装置。