[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2623565B2 - Anti-skid control device - Google Patents

Anti-skid control device

Info

Publication number
JP2623565B2
JP2623565B2 JP62105846A JP10584687A JP2623565B2 JP 2623565 B2 JP2623565 B2 JP 2623565B2 JP 62105846 A JP62105846 A JP 62105846A JP 10584687 A JP10584687 A JP 10584687A JP 2623565 B2 JP2623565 B2 JP 2623565B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle
wheel
speed
braking
acceleration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP62105846A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS63270272A (en
Inventor
宏明 倉岡
直樹 松本
直人 大岡
勝廣 大羽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP62105846A priority Critical patent/JP2623565B2/en
Publication of JPS63270272A publication Critical patent/JPS63270272A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2623565B2 publication Critical patent/JP2623565B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Regulating Braking Force (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、車体速度と車輪の回転速度とに基づき制動
装置の制動力を制御し、車両制動時に車輪に過渡なスリ
ップが発生するのを防止するアンチスキッド制御装置に
関し、詳しくは上記車体速度を車体加速度から推定して
制御を行なうアンチスキッド制御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention controls a braking force of a braking device based on a vehicle body speed and a wheel rotation speed to prevent occurrence of a transient slip on wheels during vehicle braking. More specifically, the present invention relates to an anti-skid control device that performs control by estimating the vehicle speed from the vehicle acceleration.

[従来の技術] アンチスキッド制御装置は、車両制動時の車輪ロック
による安全性の低下、即ち車両前輪のロックにより操縦
不能となったり、車両後輪のロックにより尻振り現象
(スキッド)を生ずるといったことを防止するため、車
両各車輪のスリップ率SL[(車体速度−車輪回転速度)
/車体速度]を20%前後に制御してタイヤと路面との摩
擦係数が最大となるよう車輪の回転速度を制御するため
のもので、通常車体速度と車輪の回転速度とに基づき車
輪に設けられた制御装置(即ちブレーキ装置)の制動力
を制御するよう構成されている。
[Prior Art] The anti-skid control device reduces safety due to wheel lock during vehicle braking, that is, the vehicle cannot be steered by locking the front wheels of the vehicle, or causes a swaying phenomenon (skid) due to locking of the rear wheels of the vehicle. In order to prevent this, the slip ratio SL of each wheel of the vehicle [(body speed-wheel rotation speed)
/ Vehicle speed] is controlled to around 20% to control the rotation speed of the wheel so that the friction coefficient between the tire and the road surface is maximized. Usually provided on the wheel based on the body speed and the rotation speed of the wheel It is configured to control the braking force of the control device (ie, the brake device).

また、上記車体速度の検出には、例えば特開昭61−89
156号公報に記載の如く、車体に加速センサを設け、こ
の加速度センサにより検出された車体加速度を積分処理
して車体速度を得る方式が採られている。なお加速度セ
ンサは、振子や磁性流体の慣性を利用して、センサに働
く加速度を検出するものである。
Further, the detection of the vehicle body speed is performed, for example, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-89.
As described in Japanese Patent Application Publication No. 156, a method is adopted in which an acceleration sensor is provided on a vehicle body and a vehicle speed is obtained by integrating the vehicle acceleration detected by the acceleration sensor. The acceleration sensor detects the acceleration acting on the sensor using the inertia of a pendulum or a magnetic fluid.

[発明が解決しようとする問題点] ところが上記のように加速度センサを用いて車体速度
を検出する場合、加速度センサが車体に作用するローリ
ング、ピッチング、ヨーイング等による加速度を検出す
ることのないよう、加速度センサを車体の重心付近に取
り付ける必要があり、その取付位置を確保したり位置調
整するのが面倒であった。また走行中の車体には常に何
等かの振動が作用しており、加速度センサの出力には、
車体加速度のみならず、振動加速度のノイズ成分が含ま
れ、加速度センサの出力が正確な車体加速度を示してい
るとはいえず、このようなノイズ成分を除去するための
信号処理装置や信号処理プログラムを備えなければなら
ないといった問題があった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, when the vehicle speed is detected by using the acceleration sensor as described above, the acceleration sensor does not detect acceleration due to rolling, pitching, yawing, or the like acting on the vehicle body. It is necessary to mount the acceleration sensor near the center of gravity of the vehicle body, and it is troublesome to secure the mounting position and adjust the position. Also, some kind of vibration is always acting on the running vehicle, and the output of the acceleration sensor
Not only the vehicle acceleration but also the noise component of the vibration acceleration is included, and the output of the acceleration sensor cannot be said to indicate the accurate vehicle acceleration. A signal processing device or a signal processing program for removing such a noise component There was a problem that had to be provided.

そこで本発明は、車体加速度から車体速度を推定し、
制御を行うアンチスキッド制御装置において、車体に加
速度センサを設けることなく簡単な構成で車体加速度が
得られるようにすることを目的としてなされた。
Therefore, the present invention estimates the vehicle speed from the vehicle acceleration,
In an anti-skid control device for performing control, the object is to provide a vehicle body acceleration with a simple configuration without providing an acceleration sensor on the vehicle body.

[問題点を解決するための手段] 即ち上記目的を達するためになされた本発明は、例え
ば第1図に示す如く、 車体に軸支された車輪M1の回転を制動する制動装置M2
と、 上記車輪M1の回転速度を検出する車輪速度検出手段M3
と、 車体速度を推定する車体速度推定手段M4と、 少なくとも上記車体速度推定手段M4で推定された車体
速度及び上記車輪速度検出手段M3で検出された上記車輪
M1の回転速度に基づき前記制動装置2の制動力を調整
し、車両制動時に上記車輪M1との間に生じるスリップを
制御する制御手段M5と、 を備えたアンチスキッド制御装置において、 上記車体速度推定手段M4に、 車両各車輪に設けられた制動装置M2が発生した制動力
を検出する制動力検出手段M6と、 該制動力検出手段M6で検出された車両各車輪の制動力
から車体加速度を推定する車体加速度推定手段M7と、 を設け、スリップ制御実行中には、該車体加速度推定手
段M7にて推定された車体加速度を積分処理して上記車体
速度を算出するよう構成すると共に、 上記制御手段M5に、 上記車体速度推定手段M4にて推定された車体速度から
車輪M1の目標回転速度を算出する目標回転速度算出手段
M8と、 上記車輪M1の回転速度が上記目標回転速度となるよ
う、予め車両の制動に関する系の動的なモデルに従い定
められた最適フィードバックゲインを基に上記制動装置
M2に対する制動力指令値を算出する指令値算出手段M9
と、 を設け、上記制動装置M2の制動力を上記制動力指令値に
調整するよう構成してなることを特徴とするアンチスキ
ッド制御装置を要旨としている。
[Means for Solving the Problems] That is, the present invention, which has been made to achieve the above object, provides a braking device M2 for braking the rotation of a wheel M1 supported on a vehicle body as shown in FIG. 1, for example.
Wheel speed detecting means M3 for detecting the rotation speed of the wheel M1
A vehicle speed estimating means M4 for estimating a vehicle speed, and at least the vehicle speed estimated by the vehicle speed estimating device M4 and the wheels detected by the wheel speed detecting device M3
A control means M5 for adjusting a braking force of the braking device 2 based on the rotation speed of M1 and controlling a slip generated between the wheel M1 and the vehicle M1 during braking of the vehicle. Means M4, a braking force detecting means M6 for detecting a braking force generated by a braking device M2 provided on each wheel of the vehicle, and a vehicle acceleration estimated from the braking force of each wheel of the vehicle detected by the braking force detecting means M6. And vehicle body acceleration estimating means M7 to perform the integration processing of the vehicle body acceleration estimated by the vehicle body acceleration estimating means M7 during slip control to calculate the vehicle body speed. M5, a target rotational speed calculating means for calculating a target rotational speed of the wheel M1 from the vehicle speed estimated by the vehicle speed estimating means M4.
M8 and the braking device based on an optimal feedback gain determined in advance according to a dynamic model of a system related to braking of the vehicle so that the rotation speed of the wheel M1 becomes the target rotation speed.
Command value calculation means M9 for calculating the braking force command value for M2
And an anti-skid control device characterized in that the braking force of the braking device M2 is adjusted to the braking force command value.

ここで制動装置M2としては、車輪と共に回転する部材
に摩擦部材を油圧力により圧接させる油圧ブレーキ装置
や、電磁力により、車輪と共に回転する磁性体を制動す
る電磁ブレーキ装置等を用いることができる。なお前者
の制動力は油圧であり、後者のそれは電気量、例えばパ
ルスや電圧である。
Here, as the brake device M2, a hydraulic brake device that presses a friction member against a member that rotates with the wheel by hydraulic pressure, an electromagnetic brake device that brakes a magnetic body that rotates with the wheel by an electromagnetic force, or the like can be used. The former braking force is a hydraulic pressure, and the latter is an electric quantity, for example, a pulse or a voltage.

また回転速度検出手段M3は車輪M1の回転速度を検出す
るためのもので、その回転速度に比例した周期のパルス
を出力する電磁ピックアップ方式のセンサや光学式セン
サ等を用いることができる。
The rotation speed detecting means M3 is for detecting the rotation speed of the wheel M1, and may be an electromagnetic pickup type sensor, an optical sensor, or the like which outputs a pulse having a period proportional to the rotation speed.

更に制動力検出手段M6は、制動装置M2の制動力を検出
するためのもので、制動装置M2が油圧ブレーキ装置であ
ればその油圧を検出する油圧センサであり、電磁ブレー
キ装置であれば、供給される電気量を検出するセンサや
電気回路、或は制御手段M5から出力される制御量を記憶
する手段等である。
Further, the braking force detecting means M6 is for detecting the braking force of the braking device M2. If the braking device M2 is a hydraulic braking device, it is a hydraulic sensor that detects the hydraulic pressure. A sensor or an electric circuit for detecting the amount of electricity to be performed, or a unit for storing a control amount output from the control unit M5.

次に車体加速度推定手段M7は、制動力検出手段M6で検
出された制動装置M2の制動力に基づき車体加速度を検出
する。以下、制動装置M2の制動力から車体加速度を推定
できる理由を第2図を用いて簡単に説明する。
Next, the vehicle body acceleration estimating means M7 detects the vehicle body acceleration based on the braking force of the braking device M2 detected by the braking force detecting means M6. Hereinafter, the reason why the vehicle body acceleration can be estimated from the braking force of the braking device M2 will be briefly described with reference to FIG.

まず車両制動時に車体に作用する力Fは、車両各車輪
から与えられる力fの総和となり、これを車体の慣性質
量Mで除算すれば車体加速度Maを得ることができる。
First, the force F acting on the vehicle body during braking of the vehicle is the sum of the forces f applied from the wheels of the vehicle, and by dividing this by the inertial mass M of the vehicle body, the vehicle body acceleration Ma can be obtained.

そこで車体に作用する車両各車輪の力fを考えると、
この力fは車輪と路面との摩擦により作用している摩擦
トルクTfにより与えられる。またこの摩擦トルクTfは、
車輪回りのトルクの平衡に基づいて、制動装置の制動力
により作用している制動トルクTbと、回転トルクTbとに
より与えられる。更にこの回転トルクTrは車輪の回転速
度Vwを時間微分して得られる回転加速度Vwdに基づいて
与えられる。
Then, considering the force f of each wheel acting on the vehicle body,
This force f is given by the friction torque Tf acting by the friction between the wheels and the road surface. This friction torque Tf is
Based on the balance of the torque around the wheels, it is given by the braking torque Tb acting by the braking force of the braking device and the rotation torque Tb. Further, the rotational torque Tr is given based on a rotational acceleration Vwd obtained by time-differentiating the rotational speed Vw of the wheel.

このため車体加速度Maは、車両角車輪の回転速度Vwと
制動装置の制動力とから求めることができる。
Therefore, the vehicle body acceleration Ma can be obtained from the rotational speed Vw of the vehicle square wheels and the braking force of the braking device.

ここで車輪の回転速度Vwが適度に制御されている場合
を考えると、その回転加速Vwdはほぼ一定となる。従っ
てアンチスキッド制御によって車輪の回転速度Vwが車輪
にロックが生じない範囲内に制御される車両では、車体
加速度Maを制動装置M2の制動力のみから求めることがで
きるようになるのである。
Here, considering the case where the rotational speed Vw of the wheel is appropriately controlled, the rotational acceleration Vwd is substantially constant. Therefore, in a vehicle in which the wheel rotational speed Vw is controlled by the anti-skid control within a range in which the wheels do not lock, the vehicle body acceleration Ma can be obtained only from the braking force of the braking device M2.

このため当該加速度推定手段M7としては、車体加速度
Maと制動装置M2の制動力との関係を予め実験的に求め、
その測定結果をマップ又は演算式として記録しておき、
制御実行時にはそのマップ又は演算式を用いて車体加速
度Maを指定するよう構成すればよい。
Therefore, the acceleration estimating means M7 includes the vehicle acceleration
The relationship between Ma and the braking force of the braking device M2 is experimentally obtained in advance,
Record the measurement result as a map or arithmetic expression,
When executing the control, the vehicle acceleration Ma may be designated using the map or the arithmetic expression.

次に車体速度推定手段M4は、上記制動力検出手段M6及
び車体加速度推定手段M7を備え、車体加速度推定手段M7
で推定された車体加速度Maを積分処理して車体速度Vを
推定する。
Next, the vehicle speed estimation means M4 includes the braking force detection means M6 and the vehicle acceleration estimation means M7.
The vehicle speed V is estimated by integrating the vehicle acceleration Ma estimated in step (1).

また制御手段M5は、少なくとも車体速度推定手段M4で
推定された車体速度と車輪速度検出手段M3で検出される
車輪M1の回転速度とに基づいて、制動力を調整し、車輪
のスリップを制御効率の良い所定値に制御するものであ
るが、本発明においては、上記車体加速度推定手段M7に
て制動装置M2の制動力から車体加速度を推定するように
しているため、当該制御手段M5による制御制度を向上し
て、制御実行時には、車輪M1の回転加速度をほぼ一定に
制御できるようにする必要がある。
Further, the control means M5 adjusts the braking force based on at least the vehicle speed estimated by the vehicle speed estimation means M4 and the rotation speed of the wheel M1 detected by the wheel speed detection means M3, and controls the slip of the wheel. In the present invention, the vehicle acceleration is estimated from the braking force of the braking device M2 by the vehicle acceleration estimating means M7, and thus the control system by the control means M5 is used. Must be improved so that the rotational acceleration of the wheel M1 can be controlled to be substantially constant when the control is executed.

そこで本発明では、制御手段M5に、車体速度推定手段
M4にて推定された車体速度から車輪M1の目標回転速度を
算出する目標回転速度算出手段M8と、車輪M1の回転速度
が目標回転速度となるよう、予め車両の制動に関する系
の動的なモデルに従い定められた最適フィードバックゲ
インを基に制動装置M2に対する制動力指令値を算出する
指令値算出手段M9とを設け、制動装置M2の制動力を、指
令値算出手段M9にて算出された制動力指令値に調整する
ようにしている。
Therefore, in the present invention, the control means M5 includes a vehicle speed estimation means.
A target rotational speed calculating means M8 for calculating a target rotational speed of the wheel M1 from the vehicle speed estimated in M4, and a dynamic model of a system relating to braking of the vehicle in advance so that the rotational speed of the wheel M1 becomes the target rotational speed. Command value calculating means M9 for calculating a braking force command value for the braking device M2 based on the optimal feedback gain determined according to the following formula, and the braking force of the braking device M2 is calculated by the command value calculating means M9. It is adjusted to the command value.

即ち、車輪M1の回転速度を目標回転速度にフィードバ
ック制御するには、従来の古典制御に基づく、所謂PID
(比例・積分・微分)制御によっても実現できるが、こ
の場合、制御系の応答遅れ等により車輪M1の回転速度が
ハンチングし易く、車輪M1の回転加速度を一定に制御で
きないことがあることから、本発明では、制御手段5に
よるスリップ制御(つまりアンチスキッド制御)を、車
輪M1の回転速度を目標回転速度により速やかに収束させ
て、その回転加速度をほぼ一定することができる、現代
制御理論に基づく最適フィードバック制御によって実現
するのである。
That is, to perform feedback control of the rotation speed of the wheel M1 to the target rotation speed, a so-called PID based on the conventional classical control is used.
(Proportional / Integral / Derivative) control can also be realized, but in this case, the rotational speed of the wheel M1 tends to hunt due to a response delay of the control system and the like, and the rotational acceleration of the wheel M1 may not be able to be controlled to a constant value. According to the present invention, the slip control (that is, the anti-skid control) by the control means 5 is based on modern control theory in which the rotational speed of the wheel M1 can be made to converge more quickly to the target rotational speed, and the rotational acceleration can be made substantially constant. This is achieved by optimal feedback control.

[作用] 以上の如く構成された本発明のアンチスキッド制御装
置においては、車輪速度検出手段M3が車輪M1の回転速度
を検出し、車体速度推定手段M4が、車体速度を推定し、
制御手段M5が、少なくとも車輪M1の回転速度と車体速度
とに基づき、制動装置M2が発生する制動力を調整する。
[Operation] In the anti-skid control device of the present invention configured as described above, the wheel speed detecting means M3 detects the rotation speed of the wheel M1, the vehicle speed estimating means M4 estimates the vehicle speed,
The control means M5 adjusts the braking force generated by the braking device M2 based on at least the rotation speed of the wheel M1 and the vehicle speed.

また、制動手段M5がこうしたスリップ制御を実行して
いるときに、車体速度推定手段M4が車体速度を推定する
際には、制動力検出手段M6にて、車両各車輪に設けられ
た制動装置M2が発生した制動力を検出し、車体加速度推
定手段M7にて、その検出された車両各車輪の制動力から
車体加速度を推定し、その推定した車体加速度を積分処
理することにより、車体速度を算出する。
When the vehicle speed estimating unit M4 estimates the vehicle speed while the braking unit M5 is performing such slip control, the braking device M2 provided on each wheel of the vehicle is detected by the braking force detecting unit M6. The vehicle speed is calculated by detecting the generated braking force, estimating the vehicle acceleration from the detected braking force of each wheel of the vehicle by the vehicle acceleration estimating means M7, and integrating the estimated vehicle acceleration. I do.

一方、制御手段M5が、車両制動時に制動装置M2の制動
力を調整する際には、目標回転速度算出手段M8にて、車
体速度推定手段M4で推定された車体速度から車輪M1の目
標回転速度を算出し、車輪M1の回転速度がこの算出した
目標回転速度となるように、指令値算出手段M9にて、予
め車両の制動に関する系の動的なモデルに従い定められ
た最適フィードバックゲインを基に制動装置M2に対する
制動力指令値を算出し、制動装置M2の制動力をその算出
した制動力指令値に調整する。
On the other hand, when the control means M5 adjusts the braking force of the braking device M2 during vehicle braking, the target rotation speed calculation means M8 calculates the target rotation speed of the wheels M1 from the vehicle speed estimated by the vehicle speed estimation means M4. The command value calculation means M9 calculates the rotation speed of the wheel M1 based on the optimum feedback gain predetermined according to a dynamic model of the system related to the braking of the vehicle so that the rotation speed of the wheel M1 becomes the calculated target rotation speed. A braking force command value for the braking device M2 is calculated, and the braking force of the braking device M2 is adjusted to the calculated braking force command value.

[実施例] 以下に本発明の一実施例を図面と共に説明する。尚以
下の実施例は発明の一態様を示すものであり、本発明は
要旨を逸脱しない限り、他の態様も含むものである。
Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The following examples show one embodiment of the present invention, and the present invention includes other embodiments without departing from the gist.

第3図は本発明の一実施例として4輪の車両に搭載さ
れた車両のアンチスキッド制御装置の全体の構成を示す
概略構成図、第4図は右前輪に関する制御系統を電子制
御ユニットのブロック図と共に示す制御系統図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing the overall configuration of an anti-skid control device for a vehicle mounted on a four-wheeled vehicle as an embodiment of the present invention. FIG. It is a control system diagram shown with a figure.

先ず、全体の構成及び油圧系統・電気系統の概略につ
いて説明する。
First, an overall configuration and an outline of a hydraulic system and an electric system will be described.

図示する如く、車両の各車輪1,2,3,4には制動部材M2
に相当する油圧ブレーキ装置11,12,13,14が設けられて
おり、右左の前輪1,2には各々の回転速度を検出する電
磁ピックアップ方式の車輪速度センサ15,16が取り付け
られている。またトランスミッション18の出力軸19の回
転をディファレンシャルギヤ21を介して受けて回転する
後輪3,4の回転速度は、トランスミッション18に設けら
れた後輪用の車輪速度センサ22によって検出される。
As shown in the figure, a braking member M2 is provided on each wheel 1, 2, 3, 4 of the vehicle.
, And electromagnetic pickup type wheel speed sensors 15 and 16 for detecting the respective rotation speeds are attached to the right and left front wheels 1 and 2. The rotation speeds of the rear wheels 3, 4 that rotate by receiving the rotation of the output shaft 19 of the transmission 18 via the differential gear 21 are detected by a wheel speed sensor 22 for the rear wheels provided in the transmission 18.

各車輪に設けられた油圧ブレーキ装置11〜14は、ブレ
ーキペダル24に連動したタンデム型等のマスタシリンダ
25が発生する高い油圧をブレーキ油圧として各車輪1〜
4の回転を制動するが、このブレーキ油圧はマスタシリ
ンダ25から油圧系統MPSを介して伝達されるアクチュエ
ータ31,32,33によって調整される。アクチュエータ31,3
2,33は各々右前輪1、左前輪2、左右後輪3及び4のブ
レーキ油圧を独立に調整するもので、電子制御ユニット
(ECU)40によって制御される。
Hydraulic brake devices 11 to 14 provided on each wheel are tandem type master cylinders etc.
The high oil pressure that generates 25 is used as the brake oil pressure for each wheel 1
The brake oil pressure is adjusted by actuators 31, 32, and 33 transmitted from the master cylinder 25 via the hydraulic system MPS. Actuator 31, 3
Numerals 2 and 33 independently adjust the brake hydraulic pressure of the right front wheel 1, left front wheel 2, left and right rear wheels 3 and 4, and are controlled by an electronic control unit (ECU) 40.

右前輪1へのブレーキ油圧の油圧系統RHSの油圧は油
圧センサ51によって、左前輪2の油圧系統LHSの油圧は
油圧センサ52によって、後輪3,4の油圧系統BHSの油圧は
油圧センサ53によって、各々検出される。
The hydraulic pressure of the hydraulic system RHS of the brake hydraulic pressure to the right front wheel 1 is controlled by a hydraulic sensor 51, the hydraulic pressure of the hydraulic system LHS of the left front wheel 2 is controlled by a hydraulic sensor 52, and the hydraulic pressure of the hydraulic system BHS of the rear wheels 3, 4 is controlled by a hydraulic sensor 53. , Respectively.

ECU40は、これらの油圧センサ51,52,53からの油圧に
応じた信号の他、車輪速度センサ15,16,22からの車輪速
度信号、更には、ブレーキペダル24の操作を検出するブ
レーキスイッチ55からの検出信号等を入力し、アクチュ
エータ31,32,33を各々制御して(即ち各油圧ブレーキ装
置11〜14の制動力を制御して)、各車輪1〜4の回転速
度を制御する。
The ECU 40 includes a signal corresponding to the oil pressure from the oil pressure sensors 51, 52, 53, a wheel speed signal from the wheel speed sensors 15, 16, 22, and a brake switch 55 for detecting operation of the brake pedal 24. And controls the actuators 31, 32, and 33 (ie, controls the braking forces of the hydraulic brake devices 11 to 14) to control the rotational speeds of the wheels 1 to 4.

右前輪1、左前輪2、後輪3及び4の制動力の制御は
各々独立に行われるので、以下、右前輪1について説明
する。第4図は右前輪1の制動を制御する系を中心に表
した構成図である。図示するように、ECU40は、イグニ
ッションキー56を介してバッテリ57より電源電圧の供給
を受けてユニット全体に定電圧を供給する電源部58を備
え、周知のCPU61、ROM63、RAM65等を中心に、出力ポー
ト67、アナログ入力ポート69、パルス入力ポート71等を
バス72で相互に接続した論理演算回路として構成されて
いる。
Since the control of the braking force of the right front wheel 1, the left front wheel 2, and the rear wheels 3 and 4 is performed independently, the right front wheel 1 will be described below. FIG. 4 is a configuration diagram mainly showing a system for controlling braking of the right front wheel 1. As shown in the figure, the ECU 40 includes a power supply unit 58 that receives a power supply voltage from a battery 57 via an ignition key 56 and supplies a constant voltage to the entire unit, and mainly includes a well-known CPU 61, a ROM 63, a RAM 65, and the like. The output port 67, the analog input port 69, the pulse input port 71, and the like are configured as a logical operation circuit in which they are mutually connected by a bus 72.

一方アクチュエータ31は、バイパス弁73と3位置弁74
とからなる。バイパス弁73は、マスタシリンダ25と油圧
ブレーキ装置11とを直結する油路に設けられ,ECU40から
の指令によってこの油路を遮断する。3位置弁74は、油
圧ブレーキ装置11の油圧を保持する第1位置aと、油圧
ブレーキ装置11の油圧を増圧する第2位置bと、油圧ブ
レーキ装置11の油圧を減圧する第3位置cとを備えてお
り、通常第2位置bに付勢されている。
On the other hand, the actuator 31 includes a bypass valve 73 and a three-position valve 74.
Consists of The bypass valve 73 is provided in an oil path directly connecting the master cylinder 25 and the hydraulic brake device 11, and shuts off this oil path in response to a command from the ECU 40. The three-position valve 74 has a first position a for holding the hydraulic pressure of the hydraulic brake device 11, a second position b for increasing the hydraulic pressure of the hydraulic brake device 11, and a third position c for reducing the hydraulic pressure of the hydraulic brake device 11. And is normally biased to the second position b.

油圧発生装置43は、リザーバ43aのブレーキ油をポン
プ43bによって加圧し、蓄圧器43cを介して3位置弁74に
供給する。この油圧発生装置43からの高油圧は、3位置
弁74の第2位置bで油圧ブレーキ装置11に供給される。
3位置弁74の第3位置cでは、油圧ブレーキ装置11の油
圧はリザーバ43aに開放される。
The hydraulic pressure generating device 43 pressurizes the brake oil of the reservoir 43a by the pump 43b and supplies it to the three-position valve 74 via the accumulator 43c. The high oil pressure from the oil pressure generator 43 is supplied to the hydraulic brake device 11 at the second position b of the three-position valve 74.
At the third position c of the three-position valve 74, the hydraulic pressure of the hydraulic brake device 11 is released to the reservoir 43a.

油圧ブレーキ装置11は、供給される油圧によって、ピ
ストン75が押出され、車輪1と共に回転するディスクプ
レート77に、ブレーキパッド76を当接させて、これらの
回転を制動する。尚図において80a,80b,80cはオリフィ
ス、81a,81b,81c,81d,81eは逆止弁である。
In the hydraulic brake device 11, the piston 75 is pushed out by the supplied hydraulic pressure, and the brake pad 76 is brought into contact with the disk plate 77 which rotates together with the wheel 1, thereby braking these rotations. In the drawing, reference numerals 80a, 80b, 80c denote orifices, and 81a, 81b, 81c, 81d, 81e denote check valves.

ここで第4図に示す制御系統の動作の概略を述べる。 Here, the outline of the operation of the control system shown in FIG. 4 will be described.

運転者がブレーキペダル24を踏み込むと、マスタシリ
ンダ25に油圧が発生し、この油圧はバイパス弁73を介し
て、油圧ブレーキ装置11に伝達されて、車輪1が制動さ
れる。
When the driver depresses the brake pedal 24, hydraulic pressure is generated in the master cylinder 25, and this hydraulic pressure is transmitted to the hydraulic brake device 11 via the bypass valve 73, and the wheels 1 are braked.

この制動力が強く、車輪1がロックぎみになり、スリ
ップ率が所定値以上になるとこれをECU40が検出し、ア
ンチスキッド制御を開始する。
When the braking force is strong and the wheel 1 becomes close to locking and the slip ratio exceeds a predetermined value, the ECU 40 detects this and starts anti-skid control.

まず、ポンプ43bを駆動させるが、このポンプは蓄圧
器43cの圧力を一定に保つように常時作用可能としても
よい。バイパス弁73を第2位置bに駆動して、マスタシ
リンダ25と油圧ブレーキ装置11との直結を遮断する。こ
れにより、マスタシリンダ25と油圧ブレーキ装置11とは
3位置弁74とオリフィス80a,80bとを介して連通する。
First, the pump 43b is driven, but this pump may be always operable to keep the pressure of the accumulator 43c constant. By driving the bypass valve 73 to the second position b, the direct connection between the master cylinder 25 and the hydraulic brake device 11 is cut off. Thereby, the master cylinder 25 and the hydraulic brake device 11 communicate with each other via the three-position valve 74 and the orifices 80a and 80b.

以後、ECU40は、ブレーキペダル24が踏み込まれてい
る間は、車両を最短距離で制動できる目標回転速度Vw
を算出し、車輪1の回転速度Vwを目標回転速度Vwに一
致させる指令油圧を演算して3位置弁74を駆動する。こ
の3位置弁74の制御は、第1位置aと第2位置bと第3
位置cとを切り替えることで行なわれ、油圧ブレーキ装
置11の油圧を、保持,増圧,減圧することで、ブレーキ
油圧を指令油圧に制御する。
Thereafter, while the brake pedal 24 is being depressed, the ECU 40 sets the target rotation speed Vw * at which the vehicle can be braked at the shortest distance .
The three-position valve 74 is driven by calculating a command oil pressure that makes the rotation speed Vw of the wheel 1 coincide with the target rotation speed Vw * . The control of the three-position valve 74 includes the first position a, the second position b, and the third position b.
The control is performed by switching the position c and the hydraulic pressure of the hydraulic brake device 11 is maintained, increased, and reduced to control the brake hydraulic pressure to the command hydraulic pressure.

なお、本実施例では制動装置M2は油圧ブレーキ装置11
であり、その制動力は油圧ブレーキ装置11の油圧で代用
される。
In the present embodiment, the braking device M2 is the hydraulic braking device 11
The braking force is substituted by the hydraulic pressure of the hydraulic brake device 11.

次に、ECU40による制御についてさらに詳しく説明す
る。
Next, the control by the ECU 40 will be described in more detail.

まず当該車両の制動系について第2図と第5図に基づ
いて説明する。尚第2図は前述したように車体と車輪と
の間に働く力を図示したもの、第5図は制動系をモデル
化したブロック線図である。また以下のブロック線図の
説明で、1/Sなる操作は時間積分を、Sなる操作は時間
微分を表す。
First, the braking system of the vehicle will be described with reference to FIGS. FIG. 2 shows the force acting between the vehicle body and the wheels as described above, and FIG. 5 is a block diagram modeling the braking system. In the following description of the block diagram, the operation 1 / S represents time integration, and the operation S represents time differentiation.

ECU42より、prsなる油圧が指令されると油圧サーボに
より、油圧ブレーキ装置にproなる油圧が供給される。
When a hydraulic pressure of prs is instructed by the ECU 42, a hydraulic pressure of pro is supplied to the hydraulic brake device by a hydraulic servo.

油圧ブレーキ装置は車輪を制動しようとする制動トル
クTbを発生する。この制動トルクTbは、油圧ブレーキ装
置の構造や特性から決まる係数Ktと油圧proから決ま
る。
The hydraulic brake device generates a braking torque Tb for braking the wheels. The braking torque Tb is determined by the coefficient Kt determined by the structure and characteristics of the hydraulic brake device and the hydraulic pressure pro.

一方、車輪は、速度Vwで回転しており、車体は速度V
で運動している。
On the other hand, the wheels are rotating at the speed Vw,
Exercise in.

この回転速度Vwと車体速度Vとの差を車体速度Vで除
した値がスリップ率SLとなり、非線形操作により、路面
と車輪との間の摩擦係数μが決まる。
The value obtained by dividing the difference between the rotation speed Vw and the vehicle speed V by the vehicle speed V is the slip ratio SL, and the friction coefficient μ between the road surface and the wheels is determined by the nonlinear operation.

この摩擦係数μと、一輪分の車体質量mと、重力加速
度Gと、車輪の有効半径rとから、車輪が路面から受け
る摩擦トルクTfが決まる。
From the friction coefficient μ, the vehicle body mass m of one wheel, the gravitational acceleration G, and the effective radius r of the wheel, the friction torque Tf that the wheel receives from the road surface is determined.

この摩擦トルクTfと制動トルクTbとの差が車輪に作用
している回転トルクTrとなる。
The difference between the friction torque Tf and the braking torque Tb is the rotation torque Tr acting on the wheels.

この回転トルクTrと、車輪の有効半径rと、車輪の回
転慣性モーメントIとから車輪の回転加速度Vwdが決ま
り、これを積分したものが回転速度Vwとなる。
The rotational acceleration Vwd of the wheel is determined from the rotational torque Tr, the effective radius r of the wheel, and the rotational inertia moment I of the wheel, and the rotational speed Vw is obtained by integrating the rotational acceleration Vwd.

一方、摩擦係数μと、一輪分の車体質量mと、重力加
速度Gとから、車軸に働くfが決まる。
On the other hand, f acting on the axle is determined from the friction coefficient μ, the vehicle body mass m of one wheel, and the gravitational acceleration G.

この力fは、車体が一輪から受ける力であるから、車
体に働く力Fは、全車輪から受ける力の和となり、車体
に働く力Fが決まる。
Since this force f is the force that the vehicle body receives from one wheel, the force F acting on the vehicle body is the sum of the forces received from all the wheels, and the force F acting on the vehicle body is determined.

この車体に働く力Fを車体質量Mて除算することで、
車体加速度Maが決まり、この車体加速度Maを積分するこ
とで車体速度Vが決まる。
By dividing the force F acting on the vehicle body by the vehicle body mass M,
The vehicle acceleration Ma is determined, and the vehicle speed V is determined by integrating the vehicle acceleration Ma.

このため前述したように車体加速度Maは、車輪速度セ
ンサ15,16,22により検出される各車輪の回転速度Vwと、
油圧センサ51,52,53により検出される各油圧ブレーキ装
置のブレーキ油圧proにより推定できる。つまり、各車
輪が路面から受ける摩擦トルクTfは、次式(1)で表さ
れ、 Tf=pro+Kt+Vwd+(I/r) ……(1) 車体がこの車輪から受ける力fは、次式(2)で表され
ることから、 f=Tf/r ……(2) 本実施例のように4輪車両の場合には、車体がすべての
車輪から受ける力Fは次式(3)に示す如くなり、 F=fFR+fFL+fRR+fRL ……(3) 車体加速度Maは次式(4)で得られるようになる。
Therefore, as described above, the vehicle body acceleration Ma is determined by the rotation speed Vw of each wheel detected by the wheel speed sensors 15, 16, and 22,
It can be estimated from the brake hydraulic pressure pro of each hydraulic brake device detected by the hydraulic sensors 51, 52, 53. That is, the friction torque Tf that each wheel receives from the road surface is expressed by the following equation (1): Tf = pro + Kt + Vwd + (I / r) (1) The force f that the vehicle body receives from these wheels is expressed by the following equation (2). F = Tf / r (2) In the case of a four-wheeled vehicle as in the present embodiment, the force F received by all the wheels from the vehicle body is as shown in the following equation (3). F = fFR + fFL + fRR + fRL (3) The vehicle acceleration Ma can be obtained by the following equation (4).

Ma=F/M ……(4) 但し、fFRは右前輪、fFLは左前輪、fRRは右後輪、fRL
は左後輪の力を示す。
Ma = F / M (4) where fFR is the front right wheel, fFL is the front left wheel, fRR is the rear right wheel, fRL
Indicates the force of the left rear wheel.

ところで本実施例では、後述のアンチスキッド制御に
よって、各車輪の回転速度Vwが車輪にロックが生じない
よう適度に制御されるので、各車輪の回転加速度Vwdは
殆ど一定の値となる。そこで上記(1)式のVwdを一定
とすると、上記(4)式は最終的に、 Ma=(PFR+PFL+PRR+PRL)+K1+K2……(4)´ となる。但し、PFRは右前輪、PFLは左前輪、PRRは右
後輪、PRLは左後輪のブレーキ油を示し、K1,K2は定数
を示している。
In the present embodiment, the rotational speed Vw of each wheel is appropriately controlled by anti-skid control described later so that the wheel does not lock, so that the rotational acceleration Vwd of each wheel is almost constant. Therefore, assuming that Vwd in the above equation (1) is constant, the above equation (4) finally becomes Ma = (PFR + PFL + PRR + PRL) + K1 + K2 (4) '. Here, PFR indicates the right front wheel, PFL indicates the left front wheel, PRR indicates the right rear wheel, PRL indicates the brake oil for the left rear wheel, and K1 and K2 indicate constants.

そこで実際に車両を走行させ、各油圧ブレーキ装置に
徐々に油圧を加えながら車輪に制動をかけた場合の車体
加速度Maを測定した結果、第6図に示す如きデータが得
られた。従ってこの測定データをマップとして持ち、油
圧センサにより得られる油圧データを高速に使用するこ
とにより車体加速度Maを殆ど誤差なく推定することがで
きるようになる。尚第6図においてPallは各油圧ブレー
キ装置のトータル油圧を示している。
Then, the vehicle was actually run, and the vehicle acceleration Ma when braking was applied to the wheels while gradually applying hydraulic pressure to each hydraulic brake device was measured. As a result, data as shown in FIG. 6 was obtained. Therefore, by using this measurement data as a map and using the oil pressure data obtained by the oil pressure sensor at high speed, the vehicle body acceleration Ma can be estimated with almost no error. In FIG. 6, Pall indicates the total hydraulic pressure of each hydraulic brake device.

次にECU40による制御系について説明する。 Next, a control system by the ECU 40 will be described.

本実施例では現代制御理論に基づく最適レギュレータ
による状態フィードバックを行なう。
In the present embodiment, state feedback is performed by an optimal regulator based on modern control theory.

そこで本実施例の最適フィードバックの手法について
簡単に説明する。なお現代制御理論については、例えば
古田勝久著「線形システム制御理論」(昭和51年、昭昇
堂)や、古田勝久著「メカニカルシステム制御」(昭和
59年、オーム社)等に詳解されているので、式の誘導
や、他の手法については詳しく説明しない。また以下の
説明において、 等はベクトル量(行列)を表し、 の逆行列を夫々表すものとする。
Therefore, the method of the optimal feedback of the present embodiment will be briefly described. Regarding modern control theory, for example, Katsuhisa Furuta, “Linear System Control Theory” (Showa 51, Shoshodo) and Katsuhisa Furuta, “Mechanical System Control” (Showa
(59, Ohmsha), etc., so I will not explain the derivation of equations or other methods in detail. In the following description, And so on represent vector quantities (matrix), Respectively represent the inverse matrices.

この実施例で、制御系はECU40から構成されており、
所定時間間隔でサンプリングを行うサンプル値系であ
る。このようなサンプル値系において、制御対象の内部
状態を表す状態変数量を 制御対象にとっての制御入力諸量を 制御対象にとっての制御出力諸量を とすると、これらの関係は下記の(5),(6)式で表
される。
In this embodiment, the control system includes the ECU 40,
This is a sample value system that performs sampling at predetermined time intervals. In such a sample value system, the state variable quantity representing the internal state of the control Control input quantities for the controlled object Control output amount for the controlled object Then, these relationships are expressed by the following equations (5) and (6).

なお、添字kはサンプリング時点を示しており、k+
1は次回のサプリング時を示している。
Note that the subscript k indicates the sampling time, and k +
1 indicates the next sampling time.

ここで、制御対象のダイナミックモデルが明らかにな
り、ベクトル を明らかにすることができれば、状態変数量 と制御出力 求まり、 に制御するための制御入力諸量 を求めることができ、制御対象を最適に制御できる。
Here, the dynamic model of the controlled object becomes clear, and the vector If we can clarify And control output Asked, Control input for controlling Can be obtained, and the control target can be optimally controlled.

本実施例の制御対象、即ち制御系のダイナミックモデ
ルは、運動方程式等から、前述の第5図のようになる。
また本実施例では、制御出力の目標値と実際の制御出力
値との定常偏差を消去するような制御が必要となるた
め、目標値と出力値との差の積分値を状態変数量 に加え系を拡大する。そこで本実施例では、状態変数量 制御入力 を、次式(7),(8),(9)に示す如く吸うものと
する。
The control object of this embodiment, that is, the dynamic model of the control system is as shown in FIG. 5 from the equation of motion and the like.
Further, in this embodiment, since control is required to eliminate the steady-state deviation between the target value of the control output and the actual control output value, the integral value of the difference between the target value and the output value is determined by the state variable quantity. In addition to expanding the system. Therefore, in this embodiment, the state variable quantity Control input Is sucked as shown in the following equations (7), (8) and (9).

次に最適フィーバックゲイン について説明する。本実施例では最適フィードバックゲ
イン は、次式(10)から求められている。
Next, the optimal feedback gain Will be described. In this embodiment, the optimum feedback gain Is obtained from the following equation (10).

なお は次式(11)のリカリッチ方程式の解である。 Note that Is the solution of the Ricarich equation of the following equation (11).

ここで は、次式(12)の評価関数Jを最少とするコンピュータ
によるシミュレーションで最適な値として選択されたパ
ラメータメータである。
here Is a parameter meter selected as an optimum value by a computer simulation in which the evaluation function J in the following equation (12) is minimized.

本実施例では、評価関数Jのパラメータ を変更してコンピュータによるシミュレーションを繰り
返し、シミュレーションで得られる制動系の挙動から最
適なパラメータを決定し、最適フィードバックゲイン を決定した。
In this embodiment, the parameters of the evaluation function J Is changed and computer simulation is repeated, the optimal parameters are determined from the behavior of the braking system obtained by the simulation, and the optimal feedback gain is determined. It was determined.

こうして最適フィードバックゲイン が決まると、制御入力 は次式(13)で表される。Thus the optimal feedback gain Is determined, the control input Is represented by the following equation (13).

しかし制御系の応答遅れから、 を直接に用いることができない。そこで前述の(5)式
の右辺を代入して、制御入力 は次式(14)から求められる。
However, due to the response delay of the control system, Cannot be used directly. Therefore, by substituting the right side of equation (5), the control input Is obtained from the following equation (14).

ここで、 とおいて、上記(14)は、下記の(15)式となる。 here, Then, the above (14) becomes the following equation (15).

設定すれば制御入力、即ち油圧ブレーキ装置への指令油
圧prsを求めることができるようになる。
If it is set, the control input, that is, the command hydraulic pressure prs to the hydraulic brake device can be obtained.

を車速に応じて予め求めておき、これらを車速に応じて
切り替えることもできる。例えば、車速が低くなるに従
って、システムの収束の速さが鈍くなるように、上記各
パラメータを設定しておくことができる。
Can be obtained in advance according to the vehicle speed, and these can be switched according to the vehicle speed. For example, the above parameters can be set so that the convergence speed of the system decreases as the vehicle speed decreases.

次に第7図は上記のように構成された本実施例の制御
系ブロック線図を表している。
Next, FIG. 7 shows a control system block diagram of the present embodiment configured as described above.

図に示す如く制御系には油圧サーボから油圧が供給さ
れ、その供給油圧proと、回転速度Vwとが夫々油圧セン
サと車輪速度センサとから検出される。そして車輪速度
センサからの出力値Vwは時間微分することにより回転加
速度Vwdに換算される。
As shown in the figure, a hydraulic pressure is supplied to the control system from a hydraulic servo, and a supplied hydraulic pressure pro and a rotation speed Vw are detected from a hydraulic pressure sensor and a wheel speed sensor, respectively. Then, the output value Vw from the wheel speed sensor is converted into a rotational acceleration Vwd by performing time differentiation.

また油圧センサの出力値proは、他の油圧センサから
の出力値proと共に加算され、上記第6図に示した如き
ブレーキ油圧と車体加速度との関係を表すマップに基づ
き車体加速度Maに換算され、この車体加速度Maを積分操
作することで車体速度Vが求められる。
Further, the output value pro of the hydraulic pressure sensor is added together with the output value pro from another hydraulic pressure sensor, and is converted into a vehicle body acceleration Ma based on a map representing the relationship between the brake hydraulic pressure and the vehicle body acceleration as shown in FIG. The vehicle speed V is obtained by integrating the vehicle acceleration Ma.

そしてこの求められた車体速度Vからは、車両がもっ
とも効率よく制動されるスリップ率を20%として目標回
転速度Vwが求められ、この目標回転速度Vwと車輪速
度センサの検出値Vwとの差ΔVwを積分操作してINTΔVw
が求められる。
From the determined vehicle speed V, a target rotational speed Vw * is determined with a slip ratio at which the vehicle is most efficiently braked at 20%, and the target rotational speed Vw * and the detected value Vw of the wheel speed sensor are calculated. INT ΔVw by integrating the difference ΔVw
Is required.

そして更に上記のように求められた車輪速度センサか
らの出力値(即ち車輪の回転速度)Vw、その加速度Vw
d、及び目標回転速度Vwとの差の積分値INTΔVwと、前
回の指令油圧prsとに、最適フィードバックゲイン を乗じることによって指令油圧prsが求められる。
Further, the output value from the wheel speed sensor (that is, the rotational speed of the wheel) Vw obtained as described above, the acceleration Vw
d and the integral value INTΔVw of the difference between the target rotation speed Vw * and the previous command oil pressure prs, the optimum feedback gain , The command hydraulic pressure prs is obtained.

一方車輪速度センサの検出値Vwは、微分操作によって
車輪加速度Vwdに換算され、車輪の有効半径rと回転慣
性モーメントIとから車輪の回転トルクTrに換算され、
油圧センサの検出値proは、油圧ブレーキ装置の構造と
特性から決定される係数Ktから車輪に作用する制動トル
クTbに換算される。そしてこれらの回転トルクTrと制動
トルクTbとに基づき、開始油圧演算部が、アンチスキッ
ド制御開始初期の指令油圧prsを算出する。
On the other hand, the detection value Vw of the wheel speed sensor is converted into a wheel acceleration Vwd by a differential operation, and is converted into a wheel rotation torque Tr from the effective radius r of the wheel and the rotational moment of inertia I,
The detection value pro of the hydraulic pressure sensor is converted into a braking torque Tb acting on the wheels from a coefficient Kt determined from the structure and characteristics of the hydraulic brake device. Then, based on the rotation torque Tr and the braking torque Tb, the start hydraulic pressure calculation unit calculates the command hydraulic pressure prs at the beginning of the anti-skid control start.

次に上記のような制御系を実現するECU40のフローチ
ャートを説明する。
Next, a flowchart of the ECU 40 that implements the above-described control system will be described.

第8図のフローチャートは、ECU40によるアンチスキ
ッド制御を示すものである。尚ECU40では、第7図に示
すアンチスキッド制御の他、各センサやECU40等の故障
を自己診断する処理等も実行し、車両に設けられたイグ
ニッションキーによる電源投入と共に動作を開始する。
The flowchart in FIG. 8 shows the anti-skid control by the ECU 40. In addition to the anti-skid control shown in FIG. 7, the ECU 40 also executes a process of self-diagnosing a failure of each sensor, the ECU 40, and the like, and starts an operation upon turning on a power supply by an ignition key provided in the vehicle.

処理が開始されるとまずステップ100を実行し、当該
アンチスキッド制御に用いるメモリ領域の初期化や各メ
モリの初期値の設定などを行う。
When the process is started, step 100 is first executed to initialize a memory area used for the anti-skid control and to set initial values of each memory.

ステップ110では制御開始か否かを判断する。この実
施例では、スリップ率が8%以上となったことをもって
制御開始と判断し、yesに分岐する。ここでこのスリッ
プ率8%という条件は、制御目標が20%であることや、
制御開始からの油圧サーボの応答遅れ、高μ路ではよほ
どの急制動でなければアンチスキッド制御を開始したく
ないこと、しかし低μ路ではできるだけ早く開始したい
こと等に鑑み定めたものである。
In step 110, it is determined whether or not control has been started. In this embodiment, the control is determined to be started when the slip ratio becomes 8% or more, and the process branches to yes. Here, the condition that the slip ratio is 8% means that the control target is 20%,
This is determined in view of the response delay of the hydraulic servo from the start of the control, that the anti-skid control should not be started on a high μ road unless the braking is very abrupt, but that it is desired to start as soon as possible on a low μ road.

ステップ120では、制御開始直後の初期指令油圧prsを
演算し、続くステップ130に移行して、初期指令油圧prs
を供給するための弁位置を指令する。
In step 120, the initial command oil pressure prs immediately after the control is started is calculated, and the routine proceeds to step 130 where the initial command oil pressure prs is calculated.
Command the valve position to supply.

ステップ140では、各車輪の回転速度Vwを車輪速度セ
ンサ15、16、22から入力する。
In step 140, the rotation speed Vw of each wheel is input from the wheel speed sensors 15, 16, 22.

ステップ150では、各車輪の回転加速度Vwdを各車輪の
回転速度Vwから次式(16)によって演算する。
In step 150, the rotational acceleration Vwd of each wheel is calculated from the rotational speed Vw of each wheel by the following equation (16).

Vwd(k+1)=(Vw(k+1)−Vw(k))/T……(1
6) ここでTは回転速度Vwのサンプル周期で、ステップ14
0の処理が再び実行されるまでの時間である。以下の説
明でTはこの時間を表す。
Vwd (k + 1) = (Vw (k + 1) -Vw (k)) / T ... (1
6) Here, T is a sample period of the rotation speed Vw,
This is the time until the process of 0 is executed again. In the following description, T represents this time.

ステップ160では、油圧センサ51、52、53からの出力
信号に基づき各車輪の油圧ブレーキ装置11、12、13及び
14に供給されている油圧pro(具体的にはPfr,Pfl,Prr)
を入力する。
In step 160, based on the output signals from the oil pressure sensors 51, 52, 53, the hydraulic brake devices 11, 12, 13 and
Hydraulic pressure pro supplied to 14 (specifically Pfr, Pfl, Prr)
Enter

ステップ170では、上記読み込んだ各油圧ブレーキ装
置11〜14に供給されている油圧proを加算し、第6図に
示したマップから車体加速度Maを演算する。
In step 170, the hydraulic pressure pro supplied to each of the read hydraulic brake devices 11 to 14 is added, and the vehicle acceleration Ma is calculated from the map shown in FIG.

即ち上記ステップ160で読み込んだ油圧センサ51、5
2、53からの出力信号に基づき上記各油圧ブレーキ装置1
1、12、13、14に供給されているトータル油圧Pallを次
式(17)により算出し、その算出結果に基づき予め設定
されているマップから車体加速度Maを算出するのであ
る。
That is, the oil pressure sensors 51 and 5 read in the above step 160
2, each hydraulic brake device 1 based on the output signal from 53
The total hydraulic pressure Pall supplied to 1, 12, 13, and 14 is calculated by the following equation (17), and the vehicle acceleration Ma is calculated from a preset map based on the calculation result.

Pall=Pfr+Pfl+2+Prr ……(17) ステップ180では、ステップ170で演算された車体加速
度Maから次式(18)によって車体速度Vを演算する。
Pall = Pfr + Pfl + 2 + Prr (17) In step 180, the vehicle speed V is calculated from the vehicle acceleration Ma calculated in step 170 by the following equation (18).

V(k+1)=V(k)+Ma(k)+T ……(18) ステップ190では、車両がもっとも効率よく制動され
る目標回転速度Vwを次式(19)から演算する。
V (k + 1) = V (k) + Ma (k) + T (18) In step 190, the target rotational speed Vw * at which the vehicle is most efficiently braked is calculated from the following equation (19).

Vw=V+(1−SL) ……(19) 尚SLはスリップ率で、摩擦力が最も大きくなるスリッ
プ率(本実施例では20%)とすれば最も効率良く制動が
なされる。またこのスリップ率SLを制動開始時の車速に
応じて可変としてもよい。
Vw * = V + (1−SL) (19) where SL is the slip ratio, and braking is most efficiently performed if the slip ratio at which the frictional force is maximized (20% in this embodiment). Further, the slip ratio SL may be variable according to the vehicle speed at the start of braking.

ステップ200では、次式(20)によって各車輪の回転
速度Vwの積分値INTΔVwを演算する。
In step 200, the integral value INTΔVw of the rotation speed Vw of each wheel is calculated by the following equation (20).

INTΔVw(k+1)= INTΔVw(k)+ΔVw(k)+T ……(20) ステップ210では、各車輪の指令油圧prsが演算され
る。指令油圧prsは制御入力に当たるから、前述の式(1
5)から、次式(21)によって求められる。
INTΔVw (k + 1) = INTΔVw (k) + ΔVw (k) + T (20) In step 210, the command hydraulic pressure prs of each wheel is calculated. Since the command hydraulic pressure prs corresponds to the control input, the above equation (1
From 5), it is obtained by the following equation (21).

ステップ220では、各車輪の指令油圧prsに基づいて、
各車輪のブレーキ油圧を制御するために、右前輪、左前
輪、後輪に対応する3位置弁の制御パターンが選択さ
れ、3位置弁に指令がなされる。尚、実際のステップ22
0は今回求められた指令油圧に基づいて、次回のサンプ
リング時(ステップ140の前の時点)に指令がなされる
ため、実際の制御系の応答遅れを考慮することができ
る。
In step 220, based on the command hydraulic pressure prs of each wheel,
In order to control the brake hydraulic pressure of each wheel, a control pattern of the three-position valve corresponding to the right front wheel, the left front wheel, and the rear wheel is selected, and a command is issued to the three-position valve. Incidentally, the actual step 22
In the case of 0, since a command is issued at the next sampling (time before step 140) based on the command oil pressure obtained this time, the actual response delay of the control system can be considered.

即ちサンプリング時間Tの間に各車輪のブレーキ油圧
が、各車輪の指令油圧prs(k+1)となるように3位
置弁が駆動される。
That is, the three-position valve is driven such that the brake oil pressure of each wheel becomes the command oil pressure prs (k + 1) of each wheel during the sampling time T.

ステップ230では、サンプリング時点を示すkを1だ
けインクリメントする。
In step 230, k indicating the sampling time is incremented by one.

ステップ240では、アンチスキッド制御を続行するか
否かの判定を行う。例えば、ブレーキペダルが踏まれて
いるか否かや、車両が停止したか否かによって判定さ
れ、続行するならば、ステップ140に戻り、続行しなけ
れば、今回のアンチスキッド制御を終了し、ステップ11
0に移行する。
In step 240, it is determined whether to continue the anti-skid control. For example, it is determined whether or not the brake pedal is depressed or whether or not the vehicle has stopped. If the process is to be continued, the process returns to step 140.
Move to 0.

以上説明したように本実施例においては、油圧ブレー
キ装置の油圧を検出し、その検出結果から車体加速度を
推定し、車体速度を求めるように構成されている。この
ため車体に加速度センサを設けることなく車体速度を検
出することができ、従来のように加速度センサからの出
力信号を処理する処理回路等を設けることなく簡単な回
路構成で実現できる。尚制御中に路面が急変した場合、
例えばアスファルトから凍結路面に飛び込んだような場
合には、制御油圧が大きくなり過ぎ、車輪がロックして
しまうことがあるが、このときにはECU40から指令油圧p
rsとして瞬時に0が出力され、実際の制御油圧もすぐに
小さい値となるので、油圧ブレーキ装置の油圧から制御
上問題となるほど大きな誤差を生ずることなく車体加速
度Maを推定できる。
As described above, in the present embodiment, the hydraulic pressure of the hydraulic brake device is detected, the vehicle acceleration is estimated from the detection result, and the vehicle speed is obtained. Therefore, the vehicle speed can be detected without providing an acceleration sensor on the vehicle body, and can be realized with a simple circuit configuration without providing a processing circuit for processing an output signal from the acceleration sensor as in the related art. If the road surface suddenly changes during control,
For example, if the vehicle jumps from asphalt to a frozen road surface, the control hydraulic pressure becomes too large and the wheels may lock up.
Since 0 is instantaneously output as rs and the actual control oil pressure immediately becomes a small value, the vehicle body acceleration Ma can be estimated from the oil pressure of the hydraulic brake device without causing a large error that may cause a problem in control.

ここで上記実施例では後輪駆動の車両に本発明を適用
したが、前輪駆動或は4輪駆動の車両や、1輪駆動の2
輪、3輪車にも当然適用できる。
In the above embodiment, the present invention is applied to a rear-wheel drive vehicle. However, the present invention is applied to a front-wheel drive or four-wheel drive vehicle or a one-wheel drive vehicle.
Naturally, it can also be applied to wheels and three-wheeled vehicles.

また上記実施例では、前2輪は独立に、後2輪は一括
して制御するよう構成したが、全ての車輪を各々独立に
制御してもよい。
In the above embodiment, the front two wheels are controlled independently and the rear two wheels are controlled collectively. However, all the wheels may be controlled independently.

また更に上記実施例では車体加速度を各車輪が車体に
与える力の和として各油圧ブレーキ装置のトータル油圧
Pallから求めるように構成したが、各車輪が車体に与え
る力を各油圧ブレーキ装置の油圧から車輪毎に求め、各
車輪毎に車体に与える加速度を演算し、これを車体重心
で合成するよう構成しても車体加速度を良好に推定する
ことができる。このように構成した場合車体加速度の方
向を求めることもできる。
Further, in the above embodiment, the vehicle acceleration is calculated as the sum of the forces applied by the wheels to the vehicle body, and the total hydraulic pressure of each hydraulic brake device is calculated.
Although it was configured to obtain from Pall, the force that each wheel applied to the vehicle body was obtained for each wheel from the hydraulic pressure of each hydraulic brake device, the acceleration applied to the vehicle body was calculated for each wheel, and this was synthesized with the vehicle center of gravity Thus, the vehicle acceleration can be well estimated. In such a configuration, the direction of the vehicle body acceleration can also be obtained.

また上記実施例では油圧ブレーキ装置の油圧−トルク
変換係数Ktは固定値として説明したが、この係数Ktは摩
擦部材の状態や気象環境等で変化するので、ECUが経験
的に演算するよう構成してもよい。例えば、スリップ率
が余り上昇しない緩制動時に、即ちアンチスキッド制御
が実行されず、CPUに演算余力のある時に、油圧と回転
加速度からマップの補正ゲインKを演算するように構成
してもよい。尚この場合には上記ステップ173の演算式
は、Ma=K+f(Pall)となる。
Further, in the above embodiment, the hydraulic pressure-torque conversion coefficient Kt of the hydraulic brake device has been described as a fixed value.However, since this coefficient Kt changes depending on the state of the friction member and the weather environment, the ECU is configured to calculate it empirically. You may. For example, the configuration may be such that the correction gain K of the map is calculated from the hydraulic pressure and the rotational acceleration when slow braking in which the slip ratio does not increase so much, that is, when the anti-skid control is not executed and the CPU has a calculation surplus. In this case, the arithmetic expression in step 173 is Ma = K + f (Pall).

また制動装置は油圧ブレーキ装置に限らず、電磁力に
より摩擦力の大きさを調整するものでもよい。
The braking device is not limited to the hydraulic braking device, but may be a device that adjusts the magnitude of the frictional force by using an electromagnetic force.

[発明の効果] 以上詳述したように本発明のアンチスキッド制御装置
においては、スリップ制御実行中には、車両各車輪に設
けられた制動装置が発生した制動力から車体加速度を推
定し、この推定した車体加速度を積分処理することによ
り車体速度を求めるように構成されている。このため従
来のように車体に加速度センサを設けることなく、車体
加速度,延いては車体速度を求めることができ、車体加
速度検出用の回路構成が簡単となる。
[Effects of the Invention] As described above in detail, in the anti-skid control device of the present invention, during the execution of the slip control, the vehicle body acceleration is estimated from the braking force generated by the braking device provided on each wheel of the vehicle. The vehicle speed is obtained by integrating the estimated vehicle acceleration. For this reason, the vehicle body acceleration, and hence the vehicle speed, can be obtained without providing an acceleration sensor on the vehicle body as in the prior art, and the circuit configuration for detecting the vehicle body acceleration is simplified.

またこのように、制動装置が発生した制動力から車体
加速度を正確に推定するには、車輪の回転加速度が一定
である必要があるが、本発明では、アンチスキッド制御
を、推定した車体速度から車輪の目標回転速度を求め、
車輪の回転速度がこの目標回転速度となるように、予め
車両の制動に関する系の動的なモデルに従い定められた
最適フィードバックゲインを基に制動力指令値を算出し
て、制動装置の制動力をその制動力指令値に調整する、
現代制御理論に基づく最適フィードバック制御によって
実行するようにしているため、アンチスキッド制御を極
めて高精度に実行でき、車輪の回転加速度をほぼ一定に
制御することができる。
As described above, in order to accurately estimate the vehicle body acceleration from the braking force generated by the braking device, the rotational acceleration of the wheels needs to be constant. However, in the present invention, anti-skid control is performed based on the estimated vehicle body speed. Find the target rotation speed of the wheel,
A braking force command value is calculated based on an optimum feedback gain determined in advance according to a dynamic model of a system related to vehicle braking so that the rotation speed of the wheel becomes the target rotation speed, and the braking force of the braking device is calculated. Adjust to the braking force command value,
Since the control is performed by the optimal feedback control based on the modern control theory, the anti-skid control can be performed with extremely high accuracy, and the rotational acceleration of the wheel can be controlled to be substantially constant.

従って、車体加速度,延いては車体速度も正確に推定
することができ、車体速度の推定誤差によって、制御精
度が低下することもない。
Therefore, the vehicle body acceleration, and hence the vehicle body speed can be accurately estimated, and the control accuracy does not decrease due to the estimation error of the vehicle body speed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の構成を表すブロック図、第2図は車両
制動時に、車輪及び車体に働く力を図示した説明図、第
3図は実施例のアンチスキッド制御装置全体の構成を表
す構成図、第4図はその右前輪に関する構成を詳細に表
す構成図、第5図は実施例の制動系の動的モデルを表す
ブロック線図、第6図は油圧ブレーキ装置のブレーキ油
圧と車体加速度との関係を表すグラフ、第7図は実施例
の制動系を表すブロック線図、第8図はECU40で実行さ
れるアンチスキッド制御処理を表すフローチャート、で
ある。 M1,1,2,3,4……車輪 M2……制動装置(11,12,13,14……油圧ブレーキ装置) M3……車輪速度検出手段(15,16,22……車輪速度セン
サ) M4……車体速度推定手段、M5……制御手段 M6……制動力検出手段 M7……車体加速度推定手段 M8……目標回転速度算出手段 M9……指令値算出手段 40……電子制御ユニット
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram showing forces acting on wheels and a vehicle body during braking of a vehicle, and FIG. 3 is a configuration showing an entire configuration of an anti-skid control device according to an embodiment. FIG. 4, FIG. 4 is a configuration diagram showing the configuration of the right front wheel in detail, FIG. 5 is a block diagram showing a dynamic model of a braking system of the embodiment, and FIG. FIG. 7 is a block diagram showing a braking system of the embodiment, and FIG. 8 is a flowchart showing an anti-skid control process executed by the ECU 40. M1,1,2,3,4 ... wheel M2 ... braking device (11,12,13,14 ... hydraulic brake device) M3 ... wheel speed detecting means (15,16,22 ... wheel speed sensor) M4 ... body speed estimation means, M5 ... control means M6 ... braking force detection means M7 ... body acceleration estimation means M8 ... target rotation speed calculation means M9 ... command value calculation means 40 ... electronic control unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大羽 勝廣 刈谷市昭和町1丁目1番地 日本電装株 式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−238557(JP,A) 特開 昭62−85752(JP,A) 特開 昭49−56094(JP,A) 特開 昭61−275050(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (72) Inventor Katsuhiro Oba 1-1-1 Showa-cho, Kariya-shi Nippon Denso Co., Ltd. (56) References JP-A-61-238557 (JP, A) JP-A-62-85752 (JP, A) JP-A-49-56094 (JP, A) JP-A-61-275050 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】車体に軸支された車輪の回転を制動する制
動装置と、 上記車輪の回転速度を検出する車輪速度検出手段と、 車体速度を推定する車体速度推定手段と、 少なくとも上記車体速度推定手段で推定された車体速度
及び上記車輪速度検出手段で検出された上記車輪の回転
速度に基づき前記制動装置の制動力を調整し、車両制動
時に上記車輪と路面との間に生じるスリップを制御する
制御手段と、 を備えたアンチスキッド制御装置において、 上記車体速度推定手段に、 車両各車輪に設けられた制動装置が発生した制動力を検
出する制動力検出手段と、 該制動力検出手段で検出された車両各車両の制動力から
車体加速度を推定する車体加速度推定手段と、 を設け、スリップ制御実行中には、該車体加速度推定手
段にて推定された車体加速度を積分処理して上記車体速
度を算出するよう構成すると共に、 上記制御手段に、 上記車体側度推定手段にて推定された車体速度から車輪
の目標回転速度を算出する目標回転速度算出手段と、 上記車輪の回転速度が上記目標回転速度となるよう、予
め車両の制動に関する系の動的なモデルに従い定められ
た最適フィードバックゲインを基に上記制動装置に対す
る制動力指令値を算出する指令値算出手段と、 を設け、上記制動装置の制動力を上記制動力指令値に調
整するよう構成してなることを特徴とするアンチスキッ
ド制御装置。
1. A braking device for braking the rotation of a wheel pivotally supported by a vehicle body, a wheel speed detecting means for detecting a rotational speed of the wheel, a vehicle speed estimating means for estimating a vehicle speed, and at least the vehicle speed The braking force of the braking device is adjusted based on the vehicle speed estimated by the estimating unit and the rotational speed of the wheel detected by the wheel speed detecting unit, and a slip generated between the wheel and the road surface during vehicle braking is controlled. An anti-skid control device comprising: a braking force detecting means for detecting a braking force generated by a braking device provided on each wheel of the vehicle; And a vehicle acceleration estimating means for estimating the vehicle acceleration from the detected braking force of each vehicle. During the slip control, the vehicle acceleration estimated by the vehicle acceleration estimating means is provided. A target rotation speed calculating means for calculating a target rotation speed of the wheels from the vehicle speed estimated by the vehicle body side degree estimating means; A command value calculation for calculating a braking force command value for the braking device based on an optimum feedback gain previously determined according to a dynamic model of a system relating to braking of the vehicle so that the rotation speed of the wheel becomes the target rotation speed. Means for adjusting the braking force of the braking device to the braking force command value.
JP62105846A 1987-04-28 1987-04-28 Anti-skid control device Expired - Lifetime JP2623565B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62105846A JP2623565B2 (en) 1987-04-28 1987-04-28 Anti-skid control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62105846A JP2623565B2 (en) 1987-04-28 1987-04-28 Anti-skid control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63270272A JPS63270272A (en) 1988-11-08
JP2623565B2 true JP2623565B2 (en) 1997-06-25

Family

ID=14418379

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62105846A Expired - Lifetime JP2623565B2 (en) 1987-04-28 1987-04-28 Anti-skid control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2623565B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT202200027363A1 (en) * 2022-12-30 2024-06-30 Itt Italia Srl METHOD AND DEVICE FOR ESTIMATING THE SPEED OF A VEHICLE

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4956094A (en) * 1972-09-28 1974-05-30
JP2500857B2 (en) * 1985-04-13 1996-05-29 日本電装株式会社 Anti-skidding control device
JPS61275050A (en) * 1985-05-29 1986-12-05 Nissan Motor Co Ltd Antiskid control device
JPH0615325B2 (en) * 1985-10-11 1994-03-02 日産自動車株式会社 Wheel spin detector

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63270272A (en) 1988-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6549842B1 (en) Method and apparatus for determining an individual wheel surface coefficient of adhesion
JP3394249B2 (en) Vehicle motion control method
US7489995B2 (en) Vehicle motion stability control apparatus
US7137673B2 (en) Vehicle yaw stability system and method
JP3516954B2 (en) Control method of vehicle stability
EP1317363B1 (en) Rough road detection using suspension system information
JP3426000B2 (en) Control method of vehicle stability in curve running
US6892123B2 (en) Unified control of vehicle dynamics using force and moment control
JP2681930B2 (en) Servo control device
JP3458734B2 (en) Vehicle motion control device
US6697726B2 (en) Rolling control apparatus and method of vehicle
US6112147A (en) Vehicle yaw rate control with bank angle compensation
US6546324B1 (en) System and method incorporating dynamic feedforward for integrated control of motor vehicle steering and braking
US6236926B1 (en) Vehicle behavior control device
JP6286091B1 (en) Vehicle state estimation device, control device, suspension control device, and suspension device.
JP4021185B2 (en) Yaw moment feedback control method
JP4193706B2 (en) Road surface friction coefficient detector
EP0982206A2 (en) Method of estimating vehicle yaw rate
US4811993A (en) Anti-skid control system for braking of vehicle
JP2002053058A (en) Device and method for determining operation of vehicle and dynamic parameter
GB2385395A (en) Slip regulation algorithm for an automotive vehicle using a normal force estimate and a predetermined peak wheel slip value
JPH06221968A (en) Road surface friction coefficient detection device
JP2623565B2 (en) Anti-skid control device
EP1285833A2 (en) Systems and method incorporating dynamic feedforward for integrated control of motor vehicle steering and braking
JP2007106338A (en) Vehicle body speed estimating device for vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080411

Year of fee payment: 11