JPS63312259A - 車両用ブレーキシステムに用いる回路構成 - 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】 Ｃ発明の技術分野］ 本発明はアンチロックスリップ制御及びトラクションス
リップ制御付きの車両用ブレーキシステムに用いられる
回路構成に関しており、このブレーキシステムは車輪の
回転状態を示す信号を発するセンサと、このセンサ信号
を条件付け、論理結合及び処理し、ブレーキ圧制御信号
及び／又は始動トルク制御信号を発する電気回路と、コ
ーナリングを検知するコーナリング特性信号を発する回
路と、およびこれらの信号を車両の速度と比較する回路
とを具備している。

［発明の技術的背景とその問題点］ トラクションスリップ制御付き車両につぃてのこの種の
回路構成は西ドイツ特許明細書第３１２７３０２号によ
り公知となっている。この特許明細書に記載されたコー
ナリング検知装置をもちいることによって、従動側車軸
の２個の車輪に配されたセンサにより供給された信号を
評価することのみによってコーナリング特性信号が得ら
れる。走行安定性を増すため、コーナリング中に、駆動
輪の一つだけが空回りしそうになり、同時に車両速度が
設定値を越えている場合には、このコーナリング信号に
よりエンジンの始動トルクが減ぜられる。コーナリング
の検知は、単に２個の前輪の間の回転数の差を測定する
ことのみに基づいている。従って、例えばタイヤの横断
面形状やトレッドの摩耗が異なることに起因する２つの
前輪のトレッド半径差は誤った信号を発生させることに
なり、そうでない場合にはコーナリングを検知するこの
しきい値は非常に高く設定され、物理的な理由から殆ど
速度がない状態でコーナリングされなければならない比
較的急な曲りのみが検知される。

また、様々な場合に、車両の一方の側の２個の車輪につ
いてのスリップを加算して、他方の側のスリップの総和
と比較するコーナリング検知回路を設けたスリップ制御
ブレーキシステム用の回路構成も公知である（西ドイツ
特許出願公開公報第３４１３７３８号）。車両の両側の
スリップ加算値の差が限界値を越えると、選択基準が例
えばセレクトローからセレクトハイに一時的に変更され
、これによりブレーキ圧が変化する。このようにして、
ブレーキ圧は直進走行時及びコーナリング時に変化して
いる状況に応じて変更され、この結果それぞれの状況に
おける車両の走行安定性及び操舵性が可能な範囲内に維
持される。トレッドの半径差に起因し、スリップ差又は
コーナリングについての情報を実際と異なったものとす
る回転速度の違いは、コーナリング検知の正確性を減じ
、この公知の回路においてもこれらの信号の評価を間違
ったものとしてしまう。

［発明の目的］ 従って、本発明はここに記された公知の回路構成の欠点
を克服して、コーナリング検知における、特に個々の車
輪の回転する周囲長さの違いに起因した誤差信号の発生
と誤った反応が生ずるのを回避することを目的としてい
る。

［発明の概要（及びその効果）］ この目的は、初めに述べたタイプで、以下に示す特徴を
有する回路構成によって、驚く程に簡単で、且つ技術的
に進歩した様式によって達成される。この回路構成の特
徴としては、コーナリング信号（ＣＲＶ）を発生する回
路が、同じ車軸についての車輪間の差分速度を表わす速
度差信号を確認する分岐回路と、システムに内在する誤
差信号（Ｅｓｙｓ）、つまりその時点でのコーナリング
動作から独立し、且つ速度差信号を評価する際及びコー
ナリング信号（ＣＲＶ）を決める際に考慮される訂正信
号を定めるための分岐回路とを具備していることである
。

従って、本発明は、システムに内在する誤差がいわゆる
「長期観察」によって発見され、且つコーナリングでの
その影響が排除されていれば、車両のコーナリング検知
は、難しい状況下、特に大きな回転半径で曲がることの
みが可能である高速でも高い信頼性を有することが可能
になるという考えに基づいている。これは、例えば転が
り周囲長さの違いに起因し、また１つの車軸についての
２個の車輪の回転速度を比較する際に、差となり且つず
れのあるコーナリングとなるこのようなシステムに内在
する誤差は、必ず有用な信号の大きさの範囲内にあるか
らである。転がり周囲長さの５％の差は、タイヤの摩耗
の違いによって簡単に生ずる。これに対して、タイヤの
転がり周囲長が同じでの５％の速度差は、明らかなコー
ナリングの信号である。

直進走行の際の１つの車軸についての左車輪と右車輪か
ら発せられる信号間に差を生じさせる他の原因は、機械
的及び電気的な構成部品などの製造許容差である。シス
テムに内在する誤差は、タイヤの交換、構成部品の交換
又は時効により変化する。このことか−ら、これらの誤
差を除去するため、測定動作を頻繁に繰返さなければな
らないことになる。だが、この「測定動作ｊは、本発明
の回路によって定常的になされる。以下に説明されるよ
うに、本発明による回路構成では、タイヤ交換後、非常
に短い期間で、システムに内在する新しい誤差に対する
準備がなされることになる。本発明による回路構成は、
新しい誤差、つまり新しい状況を「学習」するのにほん
の数秒から数分までの時間を要するのみである。

正確なコーナリングの検知は、アンチロックスリップ制
御およびトラクションスリップ制御の双方に対して大き
な利点である。これは、例えばヨーイングトルクを弱め
る方策、及びブレーキ圧を増加させるか又は横滑りして
いる車両についてブレーキ圧制御する処置に適用される
。曲り道で、始動又は加速する際にトラクションスリッ
プを制御するためには、精密なコーナリング検知、可能
であれば曲り半径の検知でさえも同様に必要である。

本発明による回路構成の好ましい実施例では、同じ車軸
についての一方の車輪の速度と他方の車輪の速度のずれ
を百分率で表わしたものが、速度差信号を発するために
決められる。ある車軸についての車輪間の速度差は、好
ましくはその時点で遅い車輪の回転速度で、また必要で
あれば早い方の車輪の回転速度、又は平均速度でこれを
割ることで適切に標準化される。このように標準化する
ことは、これ以降の信号処理のためである。

システムに内在する誤差信号つまり訂正信号を決めるた
め、本発明の実施例では更に、速度差信号つまり標準化
された差分速度を、通常のコーナリングの期間に比べて
大きな時定数を有するローパス、例えば少なくとも４０
秒の時定数を有する第１オーダーの低域 フィルターに供給するようになっている。このフィルタ
の時定数は、タイヤ交換後又は点火装置が点火された後
にシステムに内在する誤差を「捕捉」するのに必要な期
間をここでいわば決定することになる。

切換え可能な時定数を有する低域フィルターを用いるこ
とも可能であり、この低域フィルターは、例えば直進走
行中での時定数がほぼ３０ないし１２０秒で、且つコー
ナリングが検知された際には、ほぼ１５０ないし３００
秒程度の時定数に切換えられる。

ある一定の条件下で、固有の期間にたいして得たシステ
ムに内在する誤差を「凍結化」するのが好ましい。この
ため、本発明による回路構成では、標準化された速度差
信号及び一定の比較値が供給され、且つ速度差信号の最
大値を越えた際に、この値が誤差信号を決める、つまり
更新するのに関係するのを回避するための分岐回路を具
備している。これにより、過度に大きな速度差信号とな
って現われる短期間の外乱、又は前述のタイプのシステ
ムに内在する誤差に原因を求めることが出来ず、したが
って「捕捉」出来ない大きな有用な信号（速度差信号）
が、誤差信号に影響を与えるであろうことが回避される
。

速度差信号と、システムに内在する誤差信号との間の差
は、本発明によるコーナリング信号として評価される。

更に、本発明の実施例には、その時点での瞬間的な車輪
速度、特に遅い側の車輪の車輪速度からコーナリング限
界値を導き出し、それをその時点での瞬間的なコーナリ
ング信号と比較して、コーナリング信号がコーナリング
限界値を越えている場合に偽信号を発する回路がある。

コーナリングの検知は、車両の２つ（又はそれ以上）の
車軸から導き出される前述した信号を比較して評価する
ことによりさらに改良されてもよい。このため、本発明
の他の実施例では、個々の車軸についての完結回路の出
力信号は、評価回路に送られて、これによりその合理性
が評価される。

そうする際にこの評価回路には、コーナリング検知、曲
り半径、直進走行、右曲りか左り曲りか、速度差等を含
む情報、即ちこれらの全部、または一部のデータが、独
立した完結回路によって供給される。

最後に、本発明の一実施例ではまた、異なる車軸からの
信号間に特性の差異、例えば大きく違う（例えば２０％
）トレッド半径を有するスペアホイールが用いられてい
るのに起因した差異がある場合、論理回路を切換えて、
このずれを補償することがなされる。

［実施例］ 図を参考にして、本発明の実施例である回路を説明する
。この回路はコーナリング信号を発生させるものであり
、アンチロック制御及び又はトラクションスリップ制御
付きの車両用ブレーキシステムを制御する電気的な回路
に属するものである。

第１図ないし第３図では、主に個々の回路ブロック、つ
まり分岐回路の入力信号はＡ及びＢで示され、これに対
して出力信号はＹで示されている。

第１図に示すように、これらの回路にはこの完結回路の
入力Ｅ１及びＥ２を介して電気信号（ＶＲ＋　”Ｌ　）
が供給される。これらの電気信号は、図示される実施例
では前輪に配されたホイールセンサにより得られ、それ
ぞれの場合においてこれら２個の前輪のうちの一つの回
転動向を示している。これらのホイールセンサと、この
信号を条件付けするに通常必要な回路は、本発明の構成
部分ではないため、第１図には示されていない。

差分器１において速度差信号Δ■が形成される。

速度差信号ΔＶの符号から、右曲りとなっているか左曲
りとなっているかの判断が出来る。直進走行中で且つ理
想条件の下では、即ちトレッド半径等が左右で等しい場
合にはステージ１の出力信号Ｙはゼロとなる。

これに続く除算ステージ２では、速度差ΔＶは速度差信
号ΔＶを２つの車輪回転速度のうちの小さいほうの回転
速度Ｖ　ｗｉｎで割り算することによって標準化される
。このためには、小さいほうの車輪回転速度Ｖａｉｎは
、選択ステージ３で選択されて除算ステージ２の入力Ｂ
に送られている。

除算器２から出力される標準化された差分速度Ｖｎ−Δ
Ｖ／’／ｓｉｎは、移転スイッチ４を介して低域フィル
ター（ｌｏｗ−ｐａｓｓ）　５、ここでは切換え可能な
時定数を有する第１段の低域フィルター（ｌｏｗ−ｐａ
ｓｓ　　ｆ’１１ｔｅｒ）に供給される。この低域フィ
ルター５の出力信号は、誤差信号つまり車両が直進走行
をしている場合にも速度差信号を発してしまうシステム
に内在する誤差に対して調整する訂正信号Ｅ　ｓｙｓを
示している。

最後に、標準化された差分速度Ｖｎと、誤差信号つまり
訂正信号Ｅ　ｓｙｓとの間の差分が別の差分器６におい
て形成される。この信号ＣＲＶ−Ｖｌ−Ｅｓｙｓは、コ
ーナリング検知に利用され、且つこの信号の分析ができ
れば、回転半径に対する調整手段ともなる。

コーナリング信号ＣＲＶの符号から、右曲りであるか左
曲りであるかを検知することができる。

低域フィルター５は切換え可能である。制御用人力■で
の信号がゼロである原位置において、低域フィルター５
の時定数Ｔ、は、４０ないし１００秒の間の値に設定さ
れている。しかしながら、これ以前の計算サイクル（ル
ープ）において“コーナリング１が検知された場合には
、このことは制御用人力■を介して低域フィルター５に
送信される。制御用人力Ｉに送信された結果、ステージ
５は切替わり、つまり時定数が７２−２００ないし３０
０秒に増加する。最も簡単なものでは、時定数の切換え
は、ＲＣ回路（ＲＣ−Ｉｌｅｍｂｅｒ）の抵抗値を増加
させることによりなされる。

この結果、コーナリング中では、コーナリングによって
増加する標準化された差分速度Ｖｎの値の結果としての
ステージ５の出力端での誤差信号の変化は、相当に遅延
される。だが、直進走行中では、システムに内在する誤
差は、時定数Ｔ１での速さで「捕捉」される。

過度に大きな標準化された差分速度Ｖｎを生じさせる所
定のしきい値を越える外乱は、システムに内在する誤差
により発せられる信号よりも大きい有用な信号と同様に
、別の差分器７を含む別の分岐回路７によって抑制され
る。このしきい値は差分器７の入力端Ｂで定数に２で示
されている。

標準化された差分速度Ｖｎが所定値を越えた場合には、
常にステージ７の出力端に信号が発生し、制御用入力端
Ｉを介してスイッチ４を切換える。

これにより誤差信号Ｅ　ｓｙｓは、スイッチ４の入力Ｂ
を介して、低域フィルター５の入力に戻され、この結果
、捕捉された誤差は「凍結化」、つまり外乱の存続期間
中には誤差信号Ｅ　ｓｙｓは一定に保持される。

コーナリング信号ＣＲＶの判定は、付属の分岐回路（８
，９）によって合理的基準に従ってなされる。このため
、初め車軸の遅い側の車輪の速度Ｖａｉｎは、ステージ
８における基準値と比較される。ステージ８の出力信号
ＣＲＶ　ｇｒｅｎｚは直接または間接的に、それ以下で
は車両が測定された車速Ｖ　ｓｉｎで走行安定性を損う
ことなく抜けだすことの出来ない湾曲半径についての限
度となっており、従ってこれはコーナリング信号ＣＲＶ
の最大値つまり極限値に対する限度である。ご存じのよ
うに、車両は急な曲り道では低速でしかコーナリング出
来ない。この極限値ＣＲＶ　ｇｒｅｎｚをコーナリング
信号ＣＲＶと比較して、測定された車速で全く同様の曲
り半径が可能であるか否かが検知されてもよい。この極
限値はこの時点での速度Ｖ　ｍｉｎから、ステージ８の
出力端で得られる。ここでの比較は、差分器９を用いて
なされる。合理基準を満足しない場合には、ステージ９
は機能不良の信号を発する。

更に他の２つの分岐回路１０．１１は、コーナリング信
号ＣＲＶの符号を評価し、従って車両が右方にコーナリ
ングしているか、左方にコーナリングしているかを検出
するのに設けられている。

最後に、「直線走行」の信号は、右曲り又は左曲りの信
号がない場合に、別の分岐回路１２の出力を介して発信
されている。

第２図は、第１図に示され−た完結回路により発信され
る前車軸及び後車軸の信号が供給される評価用行列つま
り評価回路１３を示している。

第１図に示された型式の個・々の完結回路（１ないし１
２）により、前車軸および後車軸の信号は、互いに無関
係に発せられる。

評価回路１３によって前車軸及び後車軸の信号が合理性
があるか否かを判定することで、誤差や外乱を検出する
ことが可能になり、且つ信号の解析を改善する。特別の
場合を覗き、前車軸及び後車軸からの対応する信号は、
同時に発生するはずである。回路１３によりなされる評
価の結果は、評価回路１３の後段に組込まれた集積器１
４において結合される。集積器１４の出力端の信号は、
第２図においてこれに続いているステージ１５及び１６
の定数に７及びに８で示される限界値と比較され、コー
ナリング及び曲り方向、つまり右曲りか左曲りかについ
ての信頼出来る判断を可能にする。コーナリング検知信
号は、ＯＲゲート１７を介して発信される。

入力端１１ないしＩ６での入力情報を、対応する入力端
１７ないし１１２での入力情報と比較する場合、相反す
るような入力値は回路１３の出力Ｗを最少なものとし、
これに対して意義のある入力値では、この回路の出力は
最大量となる。この回路の後段に組込まれた集積器１４
は、このとき連続した評価結果の総和である信号Ｗ１を
供給することになる。

第３図は、スペアホイール（ミニスペアホイール）が装
着されたのを認識する付加的な回路を示している。この
種のスペアホイールは、標準車輪のころがり円周長さよ
りほぼ２０％までの範囲で少なくなっているころがり円
周長さを有している。

同様のスペアホイールの装着により、比較的大きな差分
速度、従って一方の車軸でのみ見せかけのコーナリング
信号ＣＲＶが発生する。

即ち、前車輪ＶＡ及び後車輪ＨＡの各ＣＲＶ信号を評価
回路１３゛を用いて比較することにより、ミニスペアホ
イールの装着による特有の差動信号が得られる。「長期
観察」もこの場合を検知して、スペアホイールによって
生ずる間違った車輪回転速度を訂正することが出来る。

このため、低域フィルター１８は、例えば２ないし３０
秒の時定数を有している。この低域フィルター１８の出
力信号は、これに続いている比較器１９においてに９で
示す固有のしきい値と比較される。ステージ１８の出力
信号が長い時間しきい値に９を越えている場合に、ミニ
スペアホイールが装着されていると判断される。この特
別な状況に対しても、□スペアホイールの位置で測定さ
れた回転速度を小さい方の車輪径から算出される量だけ
減少させることにより、制御を可能にすることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は同じ車軸の２つの車輪についての回転動向を比
較して評価する本発明による回路構成を示す簡略かつ記
号化されたブロック図、第２図は第１図と同様に、２つ
の車軸から発せられ、かつ第１図に示す各々１つの回路
でつくりだされた信号を評価して結合する回路構成を示
す第１図と同様の図、及び第３図は前車軸からの信号と
後車軸からの信号の特性の差異を検知して評価する回路
構成を示す第２図と同様の図。 １・・・差分器、２・・・除算器、５・・・低域フィル
ター、ΔＶ・・・速度差信号、ＣＲＶ・・・コーナリン
グ信号。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、車輪の回転動向を示す電気信号を発するホイールセ
   ンサと、ホイールセンサからのセンサ信号を条件付け、
   論理結合、及び処理する電気回路と、ブレーキ圧又は始
   動トルクの制御信号を発する電気回路と、コーナリング
   検知用回路と、コーナリングに特有の信号を発して、こ
   れらの信号を車両速度と比較する回路とを備えてなるア
   ンチロック制御又はトラクションスリップ制御付きの車
   両用ブレーキシステムに用いる回路構成において、 コーナリング信号（ＣＲＶ）を発する回路は、１つの車
   軸（Ｖａ、Ｈａ）についてのホイールの間の速度差を示
   す速度差信号（ΔＶ、Ｖｎ）を決める分岐回路（１、２
   ）と、システムに内在する誤差信号（Ｅｓｙｓ）、つま
   りその瞬間でのコーナリング動作とは独立し、且つ速度
   差信号（ΔＶ、Ｖｎ）を評価する際、及びコーナリング
   信号（ＣＲＶ）を決める際に考慮する訂正信号を定める
   分岐回路（５）とを備えていることを特徴とするアンチ
   ロック制御又はトラクションスリップ制御付きの車両用
   ブレーキシステムに用いる回路構成。 ２、同じ車軸についての一方のホイールの回転速度（Ｖ
   ＿Ｒ、Ｖ＿Ｌ）の、他方のホイールの回転速度（Ｖ＿Ｒ
   、Ｖ＿Ｌ）に対するずれを百分率で表わしたものは、差
   分速度の信号（Ｖｎ）を定めるについて決められること
   を特徴とする請求項第１項に記載の車両用ブレーキシス
   テムに用いる回路構成。 ３、差分速度（Ｖｎ）を定めるため、１つの一車軸につ
   いてのホイール間の回転速度の速度差は、これをホイー
   ルの回転速度により除することで、つまりその時点で遅
   い側のホイール（Ｖｍｉｎ）の速度で割ることで標準化
   されるようになっていることを特徴とする請求項第２項
   に記載の車両用ブレーキシステムに用いる回路構成。 ４、誤差信号（Ｅｓｙｓ）を決めるため、速度差信号（
   ΔＶ）又は差分速度（Ｖｎ）は、通常のコーナリング期
   間に比べて大きな時定数を有する低域フィルター、例え
   ば少なくとも４０秒の時定数を有する第１段の低域フィ
   ルター（５）に供給されることを特徴とする請求項第２
   項又は第３項に記載の車両用ブレーキシステムに用いる
   回路構成。 ５、切換え可能な時定数（Ｔ＿１、Ｔ＿２）を有する低
   域フィルター（５）が設けられていること、及び比較的
   大きな時定数（Ｔ＿２）への切換えはコーナリング信号
   （ＣＲＶ）によってなされることを特徴とする請求項第
   ４項に記載の車両用ブレーキシステムに用いる回路構成
   。 ６、直進走行中、低域フィルター（５）はほぼ３０ない
   し１２０秒の時定数（Ｔ＿１）とされており、ほぼ１５
   ０ないし３００秒の時定数（Ｔ＿２）に切換え可能であ
   ることを特徴とする請求項第４項に記載の車両用ブレー
   キシステムに用いる回路構成。 ７、標準化された速度差信号（Ｖｎ）と、一定の比較値
   （ｋ＿２）が供給される回路であって、且つ速度差信号
   の最大値を越える場合に、この信号は誤差信号（Ｅｓｙ
   ｓ）を決定または連続的に訂正する際に考慮されないよ
   うにする分岐回路（４、７）が設けられてなることを特
   徴とする請求項第４項ないし第６項のいずれか１項に記
   載の車両用ブレーキシステムに用いる回路構成。 ８、速度差信号と誤差信号（Ｅｓｙｓ）との間の差がコ
   ーナリング信号（ＣＲＶ）として評価されることを特徴
   とする請求項第２項ないし第７項のいずれか１項に記載
   の車両用ブレーキシステムに用いる回路構成。 ９、コーナリング限界値（ＣＲＶｇｒｅｎｚ）をその時
   点でのホイール回転速度（Ｖ＿Ｒ、Ｖ＿Ｌ）、特に低速
   側のホイールの回転速度（Ｖｍｉｎ）から導き出して、
   それをその時点での瞬間的なコーナリング信号（ＣＲＶ
   ）と比較し、またコーナリング信号（ＣＲＶ）がコーナ
   リング限界値を越えた際に偽信号を発する分岐回路（８
   ）が設けられてなることを特徴とする請求項第１項ない
   し第８項のいずれか１項に記載の車両用ブレーキシステ
   ムに用いる回路構成。 １０、車両の車軸（ＶＡ、ＨＡ）には、他の車軸から独
   立して各々１つの完結回路（１ないし１２）が割当てら
   れていること、及びこれらの完結回路（１ないし１２）
   の出力信号は評価回路（１３、１３′）に送られて合理
   性が判定されることを特徴とする請求項第１項ないし第
   ９項のいずれか１項に記載の車両用ブレーキシステムに
   用いる回路構成。 １１、評価回路（１３）は個々の完結回路（１ないし１
   ２）によりコーナリング検知、曲り半径、直進走行、右
   曲り、左曲り、差分速度等、これらの情報の全部又は一
   部が供給されることを特徴とする請求項第１０項に記載
   の車両用ブレーキシステムに用いる回路構成。 １２、異なる車軸についての信号、つまり完結回路（１
   ないし１２）の特性差がある場合、例えば異なるトレッ
   ド半径を有するスペアホイールが装着されたことに起因
   するこの特性差により、例えば速度差信号が発せられる
   際に評価回路を訂正する分岐回路（１３′、１８、１９
   ）が設けられてなることを特徴とする請求項第１０項又
   は第１１項に記載の車両用ブレーキシステムに用いる回
   路構成。