【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、車輪の制動用油圧を制御して車輪の路面に
対するスリツプ率を所望の値となるようにするためのア
ンチスキツド制御装置において、路面の摩擦係数の変化
を判別するためのアンチスキツド制御装置における路面
の摩擦係数の変化判別方法に関する。
従来の技術
従来より、自動車の制動距離を最短にするために、車
輪の路面に対するスリツプ率を制御し、車輪が可及的に
スリツプしないように制動用油圧を制御するように構成
されたアンチスキツド制御装置が用いられている。この
ようなアンチスキツド制御装置では、目標とするスリツ
プ率（以下、目標スリツプ率と称する）を予め定めてお
き、車輪速度が前記目標スリツプ率と車体速度とから算
出される目標スリツプ速度（目標スリツプ率に対応する
車輪速度）に可及的に近付くようにして、アンチスキツ
ド制御を行つている。したがつて、たとえば乾燥した路
面などのように、路面の摩擦係数が大きい場合において
は、車輪の制動力が大きくなるように制御され、また濡
れた路面などのように摩擦係数が小さな路面に対して
は、車輪に対する制動力は小さくなるように制御され
る。
典型的な先行技術では、自動車の制動中において、そ
の制動用油圧の増圧中、すなわち制動力を増大している
期間において、制動用油圧の増大する時間変化率が一定
である期間が予め定める時間だけ持続したときに、制動
用油圧の増大する時間変化率を大きくして制動力を増大
するようにしている。したがつて自動車の制動中におい
て路面の状態が、摩擦係数が小さい状態から大きい状態
へと変化した場合においても、車輪の制動力が増大する
時間変化率は、前記予め定める時間だけ、変化しないた
め、特に高速度で走行している場合において制動に要す
る距離が長くなつてしまう。したがつて路面の摩擦係数
の変化に応じて制動用油圧を変化させ、たとえば摩擦係
数が小さな路面から大きな路面に変化したときには、素
早く制動用油圧を上昇して制動力を急激に増大させ、こ
れによつて制動距離を短縮することが望まれる。
発明が解決しようとする課題
本発明の目的は、路面の摩擦係数の変化を素早く判別
することができるようにしたアンチスキツド制御装置に
おける路面の摩擦係数の変化判別方法を提供することで
ある。
課題を解決するための手段
本発明は、車輪の制動油圧を増大している期間中にお
いて、随時車輪加速度が一定値以上大きくなったことを
検出して、路面の摩擦係数が低い摩擦係数から高い摩擦
係数になったことを判別することを特徴とするアンチス
キッド制御装置における路面の摩擦係数の変化判別方法
である。
作 用
本発明に従えば、車輪の制動用油圧の増大中におい
て、車輪加速度が一定値以上大きくなつたことを検出
し、路面の摩擦係数が大きくなつたことを判別するよう
にする。車輪の制動時であつて、その制動用油圧を増大
している期間中において、車輪速度は時間経過に伴つて
徐々に小さくなつてゆく。すなわち車輪速度の時間変化
率は負である。自動車がその制動用油圧を増大している
期間中において、摩擦係数の小さい路面から摩擦係数が
大きい路面を走行するようになると、車輪加速度は一定
値以上増大し、その時間変化率は正になる。これによつ
て路面の摩擦係数が小さい値から大きい値になつたこと
を判別することができる。
実施例
第１図は、本発明の一実施例に従うアンチスキツド制
御装置の基本的な構成を示すブロツク図である。自動車
の車輪１の速度は車輪速度検出器３によつて検出され、
マイクロコンピユータなどによつて実現される制御回路
４に与えられる。制御回路４にはまた、ブレーキペダル
２の操作を検出するマイクロスイツチまたはポテンシヨ
メータなどによつて実現される検出器５からの信号が与
えられている。
制御回路４にはさらに、たとえば対地速度センサおよ
び加速度センサなどによつて実現される車体速度検出器
10からの出力が与えられている。前記車体速度検出器10
は、車輪速度検出器３が各車輪毎に設けられている場合
においては、各複数個の車輪速度検出器３の出力の最大
値から車体速度を推定して求めるような構成であつても
よい。
制御回路４は検出器５、車輪速度検出器３、車体速度
検出器10からの出力に応答し、ライン６を介してアクチ
ユエータ７に油圧制御信号を与える。油圧制御信号に基
づいてアクチユエータ７は、車輪１の制動を行うホイル
シリンダ８に与える制動用油圧を制御する。ブレーキペ
ダル２の操作により油圧を発生するマスタシリンダ９か
らの油圧は、アクチユエータ７を通してホイルシリンダ
８に伝達される。これによつてホイルシリンダ８に与え
られる制動用油圧は、制御回路４が出力する油圧制御信
号に対応して変化することになる。
制御回路４では、車輪速度検出器３の出力に基づいて
車輪加速度αが算出され、また、車体速度検出器10およ
び車輪速度検出器３の出力に基づいて後述のスリツプ率
Ｓなどが算出される。たとえば制御回路４がライン６
に、制動用油圧をパルス的に増圧するような油圧制御信
号を導出している場合において、車輪速度VWは徐々に減
少し、したがつて車輪加速度αは負となつている。この
ようなパルス的な増圧中において、路面がその摩擦係数
が大きい路面に変化すると、車輪１が路面から受ける摩
擦力は急に大きくなる。これによつて車輪速度VWは急激
に増大し、車輪加速度αが正となる。すなわち制動用油
圧がパルス的に増圧されている期間において、車輪加速
度αが正の値となつた場合においては、路面がその摩擦
係数が大きい路面に変化したと考えることができる。
また路面が、その摩擦係数が小さい路面から摩擦係数
が大きい路面に変化した場合において、車輪１に与えら
れる摩擦力が大きくなり、車輪速度が上昇して、スリツ
プ率Ｓは急激に減少する。したがつて制動用油圧の増圧
中において、スリツプ率Ｓが急激に減少した場合におい
ては摩擦係数が大きい路面に変化したものと判別するこ
とができる。
第２図は、第１図に示されるアンチスキツド制御装置
において行われる動作を説明するためのタイミングチヤ
ートである。第２図（１）は車体速度VSおよび車輪速度
VWの変化を示しており、第２図（２）は第２図（１）に
示される車輪速度VSの変化に対応する車輪加速度αの変
化を示しており、第２図（３）は制御回路４がライン６
に導出する油圧制御信号を示している。第２図（１）に
おいて、車輪速度VWは曲線l1によつて示され、車体速度
VSは曲線l2によつて示されている。
運転者がブレーキペダル２を踏み込むことにより、マ
スタシリンダ９の圧力はアクチユエータ７を通し、ホイ
ルシリンダ８に伝達される。ホイルシリンダ８の油圧が
上昇すると、車輪１はロツク気味となる。このことを検
出器５、車輪速度検出器３、車体速度検出器10によつて
検出し、制御回路４はアクチユエータ７にライン６を介
して第２図（３）に示されるパルス状の油圧制御信号を
与える。制動中、時刻t1〜t2の期間にはホイルシリンダ
８に与えられる油圧は減圧され、これによつて車輪に対
する制動力は減少してゆく。時刻t2〜t3においては、そ
の油圧が保持され、制動力が一定に保たれる。この期間
においては車輪速度VWは上昇することになる。
さらに時刻t3〜t4およびその後の参照符p1で示される
いわばパルス状に増圧されて制動用油圧が上昇し、制動
力が増大している期間中においては車輪速度VWは低下し
てゆく。
走行している路面の摩擦係数が時刻t5において小さい
値から大きい値に変化すると、第２図（１）において参
照符l1aで示すように車輪速度VWが上昇し、したがつて
車輪加速度αが増大する。このようにして車輪加速度α
が増大し、制御回路４において予め定められている基準
値KGを超えると、制御回路４の動作モードは摩擦係数が
比較的大きい路面に対応する動作モード（以下、高μモ
ードと称する）に変化される。
時刻t6において車輪加速度αは、第２図（２）に示さ
れるように前述の基準値KGを超えて増大するけれども、
時刻t6において制御回路４の動作モードは高μモードに
切換えられ、これによつて、制御回路４からライン６を
介してアクチユエータ７に与えられる油圧制御信号は、
前記時刻t1以前およびt4〜t5間でのパルス状の増圧信号
と比べて、デユーテイ比の大きなパルス状の増圧信号と
される。したがつて、制動用油圧が増大される時間変化
率が増大されるようになる。
第３図は、本実施例における制御回路４の動作を説明
するためのフローチヤートである。ステツプn1からステ
ツプn2に移り、制動用油圧がパルス的に増圧されている
かどうかが判断される。制動用油圧がパルス的に増圧さ
れていない場合においては処理を行わず、制動用油圧が
パルス的に増圧されている場合においてはステツプn3に
進む。
ステツプn3においては、車輪加速度αが基準値KGを超
えているかどうかが判断され、超えていない場合におい
てはステツプn5に進んで処理は終わり、超えている場合
においてはステツプn4に進んでフラグF1がセツトされ
る。フラグF1がセツトされると、制御回路４はその動作
モードが高μモードに切換えられる。これによつてステ
ツプn3において車輪加速度αが基準値KGを超えており、
摩擦係数が大きい路面に変化したことが検出された場合
においては、制動用油圧が増大される時間変化率が増大
されるので、制動距離が格段に短縮されるようになる。
第４図は、本発明の他の実施例において行われる処理
を説明するためのフローチヤートである。本実施例は前
述の第１図に示される構成によつて実現され、したがつ
て第１図を併せて参照し、その動作を説明する。本実施
例において、車輪速度検出器３の出力は、或る一定の充
分に短い周期でサンプリングされる。本実施例における
基本的な動作は、制動用油圧のパルス的な増圧中におい
て、前記サンプリング周期の期間における車輪速度VWの
変化量Ａが、予め定める基準値KVを超える場合におい
て、制御回路４の動作モードを高μモードとすることで
ある。
ステツプm1からステツプm2に進み、制動用油圧がパル
ス的な増圧中であるかどうかが判断される。制動用油圧
がパルス的な増圧中でない場合においては、ステツプm6
に進んで処理を終わり、制動用油圧がパルス的な増圧中
である場合においては、ステツプm3に進む。ステツプm3
においては、サンプリングされた車輪速度VWnと、前回
サンプリングされた車輪速度VWn-1との差が算出され、
変化量Ａにストアされる。
次にステツプm4において、前記算出された変化量Ａが
基準値KVを超えているかどうかが判断される。変化量Ａ
が基準値KVを超えない場合においてはステツプm6に進ん
で処理を行わず、変化量Ａが基準値KVを超える場合にお
いてはステツプm5に進んでフラグF1がセツトされる。フ
ラグF1のセツトによつて制御回路４の動作モードは、高
μモードに変更されることになる。
本発明のさらに他の実施例では、路面状態の変化を判
別するためにスリツプ率Ｓが用いられる。スリツプ率Ｓ
は、車体速度VSと車輪速度VWとによつて、
と表される。すなわち車輪速度VWと車体速度VSとが等し
く、車輪１がスリツプしていない状態においてはスリツ
プ率Ｓは０であり、車輪速度VWが０であつて車輪１がロ
ツク状態である場合においてはスリツプ率Ｓはその値が
１となる。
制動用油圧がパルス的な増圧中であつて、たとえば車
輪速度VWが第２図（１）に示されるように変化し、参照
符l1aで示されるように車輪速度VWが上昇するとき、車
輪速度VWは車体速度VSに急速に接近してゆく。したがつ
て前述のようなスリツプ率Ｓが急激に減少するようにな
り、たとえば制動用油圧のパルス的な増圧中であつて、
スリツプ率Ｓの時間変化率が負となり、その絶対値が或
る一定値を超える場合においては路面がその摩擦係数が
大きい路面に変化したと判別することができる。
発明の効果
以上のように本発明によれば、制動用油圧の増大中に
随時路面の摩擦係数の変化を判別し、この制動用油圧の
増大している増圧期間は、制御の大部分を占めるので、
前記制動用油圧の増大による車輪のロツク後の回復状態
などに基づいて前記摩擦係数を判別する場合などに比べ
て、素早く路面状態の変化に対応したアンチスキツド制
御を行うことができ、制動距離を格段に短縮することが
できる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an anti-skid control device for controlling a braking oil pressure of a wheel so that a slip ratio of the wheel to a road surface becomes a desired value. The present invention relates to a method of determining a change in a friction coefficient of a road surface in an anti-skid control device for determining a change in a coefficient. 2. Description of the Related Art Conventionally, in order to minimize a braking distance of an automobile, an anti-skid control configured to control a slip ratio of a wheel to a road surface and to control a hydraulic pressure for braking so that the wheel does not slip as much as possible. The device is used. In such an anti-skid control device, a target slip ratio (hereinafter, referred to as a target slip ratio) is determined in advance, and a wheel speed is calculated from the target slip ratio and the vehicle speed. The anti-skid control is performed so as to be as close as possible to the wheel speed corresponding to the vehicle speed. Therefore, when the coefficient of friction of the road surface is large, for example, on a dry road surface, the braking force of the wheels is controlled to be large, and on a road surface with a small friction coefficient, such as a wet road surface. In other words, the braking force on the wheels is controlled to be small. In a typical prior art, during braking of a vehicle, a period during which the time rate of increase of the braking oil pressure is constant is predetermined while the braking oil pressure is being increased, that is, during a period when the braking force is increasing. When the braking pressure is maintained for a certain period of time, the braking force is increased by increasing the time rate of increase of the braking hydraulic pressure. Therefore, even when the road surface state changes from a state where the friction coefficient is small to a state where the friction coefficient is large while the vehicle is being braked, the time change rate at which the braking force of the wheels increases does not change only for the predetermined time. In particular, when traveling at a high speed, the distance required for braking increases. Accordingly, the braking oil pressure is changed in accordance with the change in the friction coefficient of the road surface. Therefore, it is desired to shorten the braking distance. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method of determining a change in a road surface friction coefficient in an anti-skid control device capable of quickly determining a change in a road surface friction coefficient. Means for Solving the Problems The present invention detects that the wheel acceleration has increased by a certain value or more at any time during the period in which the braking oil pressure of the wheel is increasing, and the road surface friction coefficient is changed from a low friction coefficient to a high friction coefficient. This is a method for determining a change in the friction coefficient of the road surface in the anti-skid control device, which determines that the friction coefficient has been reached. According to the present invention, while the braking hydraulic pressure of the wheel is increasing, it is detected that the wheel acceleration has increased by a certain value or more, and it is determined that the friction coefficient of the road surface has increased. During braking of the wheel and during the period in which the braking oil pressure is being increased, the wheel speed gradually decreases over time. That is, the time change rate of the wheel speed is negative. During the period when the vehicle is increasing its braking oil pressure, when the vehicle starts traveling from a road surface having a small friction coefficient to a road surface having a large friction coefficient, the wheel acceleration increases by a certain value or more, and its time rate of change becomes positive. . Accordingly, it can be determined that the coefficient of friction of the road surface has changed from a small value to a large value. Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of an anti-skid control device according to an embodiment of the present invention. The speed of the vehicle wheels 1 is detected by a wheel speed detector 3;
It is provided to a control circuit 4 realized by a micro computer or the like. The control circuit 4 is also provided with a signal from a detector 5 realized by a microswitch or a potentiometer for detecting the operation of the brake pedal 2. The control circuit 4 further includes a vehicle speed detector implemented by, for example, a ground speed sensor and an acceleration sensor.
Output from 10 is given. The body speed detector 10
In the case where the wheel speed detector 3 is provided for each wheel, the configuration may be such that the vehicle speed is estimated and obtained from the maximum value of the output of each of the plurality of wheel speed detectors 3. . The control circuit 4 responds to the output from the detector 5, the wheel speed detector 3, and the vehicle speed detector 10 and provides a hydraulic control signal to the actuator 7 via the line 6. The actuator 7 controls the braking hydraulic pressure applied to the wheel cylinder 8 that brakes the wheels 1 based on the hydraulic control signal. The oil pressure from the master cylinder 9 that generates oil pressure by operating the brake pedal 2 is transmitted to the wheel cylinder 8 through the actuator 7. As a result, the braking oil pressure applied to the wheel cylinder 8 changes according to the oil pressure control signal output from the control circuit 4. In the control circuit 4, the wheel acceleration α is calculated based on the output of the wheel speed detector 3, and the slip ratio S described later is calculated based on the output of the vehicle speed detector 10 and the wheel speed detector 3. . For example, if the control circuit 4
In the case where a hydraulic control signal for increasing the braking hydraulic pressure in a pulsed manner is derived, the wheel speed VW gradually decreases, and accordingly, the wheel acceleration α is negative. When the road surface changes to a road surface having a large friction coefficient during such a pulse pressure increase, the frictional force that the wheel 1 receives from the road surface suddenly increases. As a result, the wheel speed VW rapidly increases, and the wheel acceleration α becomes positive. That is, when the wheel acceleration α has a positive value during the period in which the braking hydraulic pressure is increased in a pulsed manner, it can be considered that the road surface has changed to a road surface having a large friction coefficient. Further, when the road surface changes from a road surface having a small friction coefficient to a road surface having a large friction coefficient, the frictional force applied to the wheel 1 increases, the wheel speed increases, and the slip ratio S sharply decreases. Therefore, when the slip ratio S sharply decreases during the increase in the braking hydraulic pressure, it can be determined that the road surface has changed to a road surface having a large friction coefficient. FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation performed in the anti-skid control device shown in FIG. Fig. 2 (1) shows the vehicle speed VS and the wheel speed
2 (2) shows a change in wheel acceleration α corresponding to a change in wheel speed VS shown in FIG. 2 (1), and FIG. 2 (3) shows control. Circuit 4 is line 6
Shows the hydraulic control signal derived. In FIG. 2 (1), the wheel speed VW is shown by a curve 11 and the vehicle speed
VS is shown by curve l2. When the driver depresses the brake pedal 2, the pressure of the master cylinder 9 is transmitted to the wheel cylinder 8 through the actuator 7. When the oil pressure of the wheel cylinder 8 rises, the wheels 1 become slightly locked. This is detected by the detector 5, the wheel speed detector 3, and the vehicle speed detector 10, and the control circuit 4 controls the actuator 7 via the line 6 through the pulse-shaped hydraulic control shown in FIG. Give a signal. During braking, the oil pressure applied to the wheel cylinder 8 is reduced during the period from time t1 to time t2, whereby the braking force on the wheels is reduced. From time t2 to time t3, the oil pressure is held, and the braking force is kept constant. During this period, the wheel speed VW increases. Further, the pressure is increased in a pulse-like manner as indicated by a time point t3 to t4 and a so-called reference numeral p1, and the braking hydraulic pressure is increased. During the period in which the braking force is increased, the wheel speed VW decreases. When the coefficient of friction of the running road surface changes from a small value to a large value at time t5, the wheel speed VW increases as indicated by reference numeral l1a in FIG. 2A, and accordingly, the wheel acceleration α increases. I do. Thus, the wheel acceleration α
Increases, and exceeds a predetermined reference value KG in the control circuit 4, the operation mode of the control circuit 4 changes to an operation mode corresponding to a road surface having a relatively large friction coefficient (hereinafter, referred to as a high μ mode). Is done. At time t6, the wheel acceleration α increases beyond the aforementioned reference value KG as shown in FIG.
At time t6, the operation mode of the control circuit 4 is switched to the high μ mode, whereby the hydraulic control signal given from the control circuit 4 to the actuator 7 via the line 6 becomes
The pulse-like pressure increase signal having a larger duty ratio is compared with the pulse-like pressure increase signal before time t1 and between t4 and t5. Accordingly, the rate of change over time when the braking oil pressure is increased is increased. FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the control circuit 4 in this embodiment. The process proceeds from step n1 to step n2, and it is determined whether or not the braking hydraulic pressure is increased in a pulsed manner. If the braking hydraulic pressure has not been increased in a pulsed manner, the process is not performed. If the braking hydraulic pressure has been increased in a pulsed manner, the process proceeds to step n3. In step n3, it is determined whether or not the wheel acceleration α exceeds the reference value KG. If not, the process proceeds to step n5 to end the process. Set. When the flag F1 is set, the operation mode of the control circuit 4 is switched to the high μ mode. As a result, in step n3, the wheel acceleration α exceeds the reference value KG,
When it is detected that the road surface has a large friction coefficient, the time change rate at which the braking hydraulic pressure is increased is increased, so that the braking distance is significantly reduced. FIG. 4 is a flowchart for explaining a process performed in another embodiment of the present invention. This embodiment is realized by the configuration shown in FIG. 1 described above, and therefore, its operation will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the output of the wheel speed detector 3 is sampled at a certain sufficiently short period. The basic operation in this embodiment is as follows. When the variation A of the wheel speed VW during the sampling period exceeds a predetermined reference value KV during the pulse-like increase of the braking hydraulic pressure, the control circuit 4 Is to be a high μ mode. Proceeding from step m1 to step m2, it is determined whether or not the brake hydraulic pressure is increasing in a pulse manner. If the brake hydraulic pressure is not increasing in a pulsed fashion, step m6
When the braking hydraulic pressure is increasing in a pulse manner, the process proceeds to step m3. Step m3
In, the difference between the sampled wheel speed VW n and the previously sampled wheel speed VW n-1 is calculated,
The change amount A is stored. Next, in step m4, it is determined whether or not the calculated change amount A exceeds the reference value KV. Change A
If does not exceed the reference value KV, the process proceeds to step m6, and the process is not performed. If the variation A exceeds the reference value KV, the process proceeds to step m5, and the flag F1 is set. The operation mode of the control circuit 4 is changed to the high μ mode by the setting of the flag F1. In still another embodiment of the present invention, the slip ratio S is used to determine a change in road surface condition. Slip ratio S
Is based on the vehicle speed VS and the wheel speed VW, It is expressed as That is, when the wheel speed VW is equal to the vehicle body speed VS and the wheel 1 is not slipping, the slip ratio S is 0. When the wheel speed VW is 0 and the wheel 1 is locked, the slip ratio is set. S has a value of 1. When the braking hydraulic pressure is increasing in a pulsed manner, for example, when the wheel speed VW changes as shown in FIG. 2 (1) and the wheel speed VW increases as shown by reference numeral 11a, The speed VW rapidly approaches the vehicle speed VS. Accordingly, the slip ratio S as described above suddenly decreases, and for example, during a pulse-like increase in the braking hydraulic pressure,
When the time change rate of the slip rate S becomes negative and its absolute value exceeds a certain value, it can be determined that the road surface has changed to a road surface having a large friction coefficient. Advantageous Effects of the Invention As described above, according to the present invention, a change in the friction coefficient of the road surface is determined at any time during the increase in the braking oil pressure. Occupy,
Anti-skid control corresponding to a change in road surface condition can be performed more quickly than in a case where the friction coefficient is determined based on a recovery state of the wheel after locking due to an increase in the braking oil pressure, and the braking distance can be significantly increased. Can be shortened.
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例に従うアンチスキツド制御装
置の基本的な構成を示すブロツク図、第２図は車輪速度
VWおよび車体速度VSの変化に伴う制御回路４の動作を説
明するためのタイミングチヤート、第３図は本発明の一
実施例の動作を説明するためのフローチヤート、第４図
は本発明の他の実施例の動作を説明するためのフローチ
ヤートである。
１……車輪、２……ブレーキペダル、３……車輪速度検
出器、４……制御回路、７……アクチユエータ、８……
ホイルシリンダ、９……マスタシリンダ、10……車体速
度検出器、VW……車輪速度、VS……車体速度、α……車
輪加速度、Ｓ……スリツプ率BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of an anti-skid control device according to an embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a timing chart for explaining the operation of the control circuit 4 in accordance with changes in VW and the vehicle speed VS, FIG. 3 is a flow chart for explaining the operation of one embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the embodiment of FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wheel 2 ... Brake pedal 3 ... Wheel speed detector 4 ... Control circuit 7 ... Actuator 8 ...
Wheel cylinder, 9 Master cylinder, 10 Vehicle speed detector, VW Wheel speed, VS Vehicle speed, α Wheel acceleration, S slip ratio