JPH089323B2 - アンチスキッド制御装置の擬似車速演算装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は車輪のロックを最大制動効率が達成されるよ
うな態様で防止すべくブレーキ液圧を制御するアンチス
キッド制御装置に関し、特にその不可欠な擬似車速演算
装置に関するものである。

（従来の技術） アンチスキッド制御装置（例えば特開昭59−213552号
公報参照）は、車輪の周速（車輪速）が車速に対し所定
のスリップ関係になる時、ブレーキ液圧を減圧して車輪
のロックを防止するよう構成する。

しかして、この際車速として実車速を直接検出するド
ップラーレーダー等が高価で実用的でないため、例えば
特開昭57−11149号公報に記載の如く車輪速から疑似車
速を求め、これを車速として使用するのが普通である。

これに代表される従来の疑似車速演算装置では第３図
に示すように、制動開始t₀後車輪がロック傾向となって
車輪速V_wが実車速V_cから急に離れる（車輪速そのものが
車速を模したものでなくなる）時、つまり車輪減速度α
_ｗが基準値−α_０を越える瞬時t₁より、この時の車輪速
V_w（t₁）＝V₁を初期値として一定減速度勾配k₀の擬似車
速V_iを求める。なお、V_i≦V_wとなる領域では大きい方が
実車速に近いことから、V_i＝V_wとする。

ブレーキ液圧P_wの図示する如き減圧（アンチスキッド
制御）により車輪速V_wが実車速V_cに向け回復し、これを
受けてブレーキ液圧P_wを最上昇させることで車輪減速度
α_ｗが再び基準値−α_０を越える次のスキッドサイクル
開始瞬時t₂以後は、この時の車輪速V_w（t₂）＝V₂を初期
値として の如くに定めた減速度勾配の擬似車速V_iを求める。以
後、スキッドサイクル開始瞬時t₃……毎に上記と同様に
して擬似車速V_iを求め、結果として擬似車速V_iは第３図
に一点鎖線で示す如きものとなる。

しかしかかる従来の擬似車速演算方式では、第１回目
のスキッドサイクル中において擬似車速の勾配k₀が一定
であり、以下の問題を生じていた。

即ち、勾配k₀を定めるに当って擬似車速V_iを実車速V_c
に近似させるためには、実車速V_cに関与する路面摩擦係
数μ及びブレーキペダル踏力を考慮しなければならない
が、これらは一定でなく、勾配k₀を一定にする従来方式
ではこれが必ずや過不足を生ずる。

勾配k₀が実車速V_cの低下勾配より著しく大きいと、擬
似車速V_iが低過ぎてこれと車輪速V_wとの比較により行う
車輪のスリップ判定はスリップ過多（車輪ロック）との
誤判断を下し、ブレーキ液圧の液圧を必要以上に行なっ
て制動効率の低下（最悪の場合制動不能）を惹起する。

逆にk₀が実車速V_cの低下勾配より著しく小さいと、擬
似車速V_iが高すぎて車輪のスリップ判定は車輪スリップ
（車輪ロック）無しとの誤判断を下し、ブレーキ液圧の
減圧（アンチスキッド制御）不能の事態を惹起し、車輪
ロック状態からの脱出ができなくなる。

そこで、上記路面摩擦係数やブレーキペダル踏力が車
体加減速度となって現われ、これを積分して擬似車速変
化資料とすれば、理論上実車速に近い擬似車速が得られ
るとの観点から、特開昭57−11149号公報に開示の如
く、制動開始時の車輪速を初期値として車体加減速度を
積分し、擬似車速とする技術が従来提案された。

（発明が解決しようとする問題点） しかしこの技術では、制動が長く続き、この間行なう
べき車体加減速度の積分を長時間行なうこととなる場
合、車体加減速度を検出するＧセンサの出力誤差（ゲイ
ン変化）や制御回路の演算誤差（オフセット）発生によ
り、擬似車速が実車速から大きくずれてしまい、理論通
り正確に擬似車速を演算し得ないのが実情である。

（問題点を解決するための手段） 本発明はこの問題に鑑み、上記積分を所定時間毎にリ
セットさせて該リセット時の車輪速を初期値とする車体
加減速度の積分により擬似車速を求めさせるようにする
タイマ手段を設けたものである。

ところでこの場合、上記の所定時間が一定であると、
車輪速が低い時以下の問題が懸念される。即ち第４図に
示すように車輪速V_wが低い場合について説明すると、制
動開始時t₀の車輪速V_w＝V₀を初期値として車体加減速度
Ｇの積分により点線で示す如くに擬似車速V_i＝V₀−∫₀ ^t
G・dtを求める。この積分が所定のＴ時間続いた瞬時t₁₀
以後はこの瞬時に積分をリセットさせて該リセット時の
車輪速V_w＝V₁₀を初期値とする車体加減速度Ｇの積分よ
り点線で示す如くに擬似車速V_i＝V₁₀−∫₀ ^tG・dtを求め
る。その後Ｔ時間が経過する瞬時t₂₀でも積分をリセッ
トしてこの瞬時の車輪速V_w＝V₂₀を初期値とする車体加
減速度の積分により擬似車速V_i＝V₂₀−∫₀ ^tG・dtを求め
る。かように演算する擬似車速は車輪速V_wと実車速V_cと
の差が小さくても、低車輪速域において所定時間Ｔが長
過ぎるため車輪スリップ率 の演算値を大きくする傾向にある。つまり所定時間Ｔに
おけるゲイン変化やオフセットの誤差分が同じとする
と、低車速の場合はV_iが小さい値になるので誤差分がス
リップ率に与える影響度合いが高車速の場合より大きく
なる。従って、低車輪速域において車輪スリップ大との
誤判断をし、この誤判断を生ずる第４図中瞬時t₁₆にブ
レーキ液圧P_wを不要に減圧して制動効率を低下させる懸
念がある。

本発明はこの観点から、低車輪速では積分のリセット
頻度を高めるべく、リセット時の車輪速が小さい時上記
の所定時間を短かくする積分時間変更手段を付加したも
のである。

（作 用） アンチスキッド制御装置は、制動開始瞬時の車輪速を
初期値とする車体加減速度の積分により疑似車速を求
め、この擬似車速に対し車輪速が所定のスリップ関係と
なった時ブレーキ液圧を減じて車輪のロックを防止しつ
つ最大制動効率を達成する。

ところでタイマ手段は上記の如くに擬似車速を求める
に当り、上記の積分を所定時間毎にリセットさせて、該
リセット時の車輪速を初期値とする車体加減速度の積分
により擬似車速を求めさせる。このため、制動が長く続
き、上記の積分を長時間行なう場合でも、車体加減速度
を検出するＧセンサのゲイン変化やオフセット発生が擬
似車速を実車速から大きくずらすようなことはなく、高
精度なアンチスキッド制御を可能ならしめる。

又、積分時間変更手段はリセット時の車輪速に応じ、
これが小さい時は上記の所定時間を短かくして、積分の
リセット頻度を高める。このため、低車輪速域において
積分時間が長過ぎることはなくなり、車輪がロックして
いないにもかかわらず車輪スリップが大きいとの誤判断
を防止し得て、不要なアンチスキッド制御で制動効率が
悪くなるのを防止することができる。

（実施例） 以下、図示の実施例に基づき本発明を詳細に説明す
る。

第１図は本発明装置を備えたアンチスキッド制御装置
を示し、図中１はアンチスキッド制御すべき車輪、２は
そのホイールシリンダ、３はアンチスキッドアクチュエ
ータを夫々示す。アクチュエータ３は図示せざるブレー
キマスターシリンダからホイールシリンダ２へのブレー
キ液圧（P_w）回路に挿入して設け、液圧制御コントロー
ラ４により電子制御されてブレーキ液圧P_wを適宜保圧、
減圧（それ以外ではマスターシリンダ液圧に向け増圧さ
せる）することにより車輪１のロックを防止しするもの
とする。

車輪１の車輪速V_wを車輪速センサ５により検出し、こ
れをコントローラ４、微分回路６及び積分回路７に供給
する。微分回路６は車輪速V_wを時間微分して車輪加速減
速度α_ｗ（負が減速度）を求め、これをコントローラ４
に入力する。

積分回路７には更に、車体加減速度Ｇを検出するＧセ
ンサ８からの信号、及びタイマ９の計時結果を入力す
る。タイマ９はコントローラ４からの信号により制動開
始と同時に所定時間Ｔをセットされ、その後一定周期で
デクリメントされ、タイマ出力値が０に戻った時まだ制
動中であれば、後述の如くに決定する所定時間Ｔまたは
1/2T或いは０をセットされ、その後一定周期でデクリメ
ントされる計時作用を繰り返すものとする。なお、制動
中でなければタイマ９はコントローラ４によってタイマ
出力を０に保たれる。

タイマ９の出力はこれが正の間積分解路７をして、タ
イマ出力立上がり時の車輪速V_wを初期値とする車体加減
速度Ｇの積分、V_w−∫₀ ^tG・dtにより擬似車速V_iの演算
を行なわせ、タイマ９の出力が０の間積分回路７はリセ
ットされ、∫₀ ^tG・dt＝０によりV_i＝V_wにするものとす
る。タイマ９の出力はコントローラ４にも入力し、コン
トローラ４はこのタイマ出力が０になった時の車輪速V_w
を設定値V_s1,V_s2（第２図につき後述する）と比較し、V
_w≧V_s1ならタイマ９のセット時間を制動開始時と同じＴ
にし、V_s2≦V_w＜V_s1ならタイマ９のセット時間を半分の にし、V_w＜V_s2ならタイマ９のセット時間を０にするも
のとする。

そしてコントローラ４は、積分回路７からの擬似車速
V_i、車輪速センサ５からの車輪速V_w、及び微分回路６か
らの車輪加減速度α_ｗを基に、前記特開昭59−213552号
公報に記載のようなアンチスキッド制御をアクチュエー
タ３を介し車輪１に対して行なうものとする。

上記実施例における擬似車速演算作用を第２図につき
次に説明する。

第２図中瞬時t₀において制動ガ開始されると、タイマ
９はコントローラ４から信号により所定時間Ｔをセット
され、出力をこの時間中正に保ち、Ｔ時間経過瞬時t₁₀
で０になる。タイマ９の出力が正である瞬時t₀〜t₁₀間
において、積分回路７は制動開始時の車輪速V_w＝V₀を初
期値として車体加減速度Ｇを積分し、V₀−∫₀ ^tG・dtに
より擬似車速V_iを演算する。

瞬時t₁₀でコントローラ４はタイマ９の出力が０にな
ったのを受けて、まだ制動中であればタイマ９を再セッ
トする。ところでコントローラ４はこの再セットに当
り、瞬時t₁₀の車輪速V_w＝V₁₀を設定値V_s1,V_s2と比較
し、第２図のようにV_s1＞V_w≧V_s2であればタイマ９に所
定時間 をセットする。一方、瞬時t₁₀で積分回路７はタイマ９
の出力が０であることによってリセットされ、∫₀ ^tG・d
t＝０によりV_i＝V_w＝V₁₀とする。その後積分回路７はタ
イマ９の再セットによりリセット時t₁₀の車輪速V₁₀を初
期値とする車体加減速度Ｇの積分、V₁₀−∫₀ ^tG・dtによ
り擬似車速V_iを求め、この演算を 時間の経過瞬時t₁₅迄継続する。

瞬時t₁₅以後においても、上記と条件が違わない限り
上述したと同様にして擬似車速V_iが演算され、瞬時t₁₅
〜t₂₀間では瞬時t₁₅の車輪速V_w＝V₁₅を初期値とするV₁₅
−∫₀ ^tG・dtなる演算により擬似車速V_iを求め、瞬時t₂₀
〜t₂₅間では瞬時t₂₀の車輪速V_w＝V₂₀を初期値とするV₂₀
−∫₀ ^tG・dtなる演算により擬似車速V_iを求める。

ところで瞬時t₂₅においては、この時の車輪速V_w＝V₂₅
が設定値V_s2未満であるため、コントローラ４はタイマ
９の再セット時間を０とし、タイマ９の再セットを行な
わない。従って、タイマ９は瞬時t₂₅以後積分回路７を
リセットし続け、擬似車速V_iを車輪速V_wとする。

かくて第２図の場合擬似車速V_iは点線の如くに求まる
が、タイマ９を積分回路７を所定時間毎にリセットし
て、該リセット時の車輪速を初期値とする車体加減速度
Ｇの積分により擬似車速V_iを求めるため、この積分を長
時間継続する場合でも、Ｇセンサ８のゲイン変化やオフ
セット発生が擬似車速V_iを実車速V_cから大きくずらすよ
うなことはなく、高精度なアンチスキッド制御を可能な
らしめる。

又、リセット時の車輪速が設定値V_s1未満の間上記の
所定時間をＴから にしたり、車輪速が更に低くて設定値V_s2未満の間の上
記の所定時間を０にしたりするため、車輪速が低くなる
につれて積分回路７のリセット頻度を高めることとな
り、低車輪速域において積分時間が長過ぎ、車輪がロッ
クしていないにもかかわらず車輪スリップが大きいとの
誤判断が生ずるのを防止することができる。従って、第
４図につき前述した不要なアンチスキッドが第２図では
生ぜず、制動効率の悪化を防止することができる。

（発明の効果） かくして本発明擬似車速演算装置は上述の如く、車体
加減速度の積分を所定時間毎にリセットし、この所定時
間をリセット時の車輪速が小さい時短かくする構成とし
たから、上記のリセットにより、車体加減速度を検出す
るＧセンサ８のゲイン変化やオフセット発生が擬似車速
V_iを実車速V_cから大きくずらすのを防止することがで
き、又上記所定時間の変更により低車輪速域において積
分時間の長過ぎを補正し、車輪ロックの誤判断が生ずる
のを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明擬似車速演算装置を内包したアンチスキ
ッド制御装置の概略システム図、 第２図は第１図に示す装置の動作タイムチャート、 第３図は従来の擬似車速演算装置の動作タイムチャー
ト、 第４図は車体減速度の積分により擬似車速を求める場合
の問題点を示した第２図と同様の動作タイムチャートで
ある。 １……車輪、２……ホイールシリンダ ３……アクチュエータ ４……液圧制御コントローラ ５……車輪速センサ、６……微粉回路 ７……積分回路、８……Ｇセンサ ９……タイマ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】制動開始瞬時の車輪速を初期値とする車体
   加減速度の積分により求めた擬似車速に対し車輪速が所
   定のスリップ関係となった時ブレーキ液圧を減ずるアン
   チスキッド制御装置において、 前記積分を所定時間毎にリセットさせて該リセット時の
   車輪速を初期値とする車体加減速度の積分により前記擬
   似車速を求めさせるようにするタイマ手段と、 前記リセット時の車輪速が所定以下の時前記所定時間を
   短かくする積分時間変更手段とを設けてなることを特徴
   とするアンチスキッド制御装置の擬似車速演算装置。