JPS6364861A - アンチスキツド制御装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、制動時に起る車輪ロックを防止することによ
り、車両の操舵性、安定性を確保すると共に、停止距離
の短縮を可使とするアンチスキッド制御装置に関する。

（従来の技術） 従来、アンチスキッド制御装置としては、例えば、特開
昭５６−７９０４３号公報に開示されているような装置
が知られている。

輪荷重）の変化特性は、第６図に示すように、目標スリ
ップ率Ｓｏ　　（０，１５〜０．２５）で最大制動力が
得られることが知られている。

すなわち、従来装置は、少し車輪がロック傾向の目標ス
リップ率Ｓｏに車輪のスリップ率Ｓが収束するように、
ブレーキ液圧を減圧、保圧、増圧させて初期の目的であ
る、制動力ＦとコーナリングフォースＣｆを最大に利用
して、車両の操舵性。

安定性の確保と停止距離の短縮とを両立させようとする
ものであった。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来装置にあっては、スリッ
プ判定基準値である目標スリップ率が全車体速域におい
てただ１つの固定値として与えられるものであったため
、その与えられた目標スリップ率で最大制動力が得られ
る所定の車体速あるいは車体速域では停止距離を最短に
することが可能であっても、所定の車体速を下回る低車
速域では、ブレーキ液圧が低過ぎて車輪が滑り傾向とな
り最大制動力が得られないし、また、所定の車体速を上
回る高車速域では、ブレーキ液圧が高過ぎて車輪がロッ
ク傾向となり最大制動力が得られないという問題点があ
った。

すなわち、従来においては、第６図の斜線で示す目標ス
リップ率Ｓｏを中心とするスリップ率Ｓの領域に含まれ
るようにブレーキ液圧を制御すれば、車輪はロックせず
に最大制動力が得られるとされていたが、実際に車体速
を変えて計測したところ、第５図に示すように、車体速
が４０に層／ｈ以下では、スリップ率ＳがＳ＝０．２５
程度で最大制動力が得られるものの、車体速が４０ｋｍ
／ｈ以上では、車体速の上昇に比例して最大制動力が得
られるスリップ率Ｓが下がってくることが判明した。尚
、この原因は、ゴムのヒステリシス、ダンピング等によ
る特性と考えられる。

つまり、従来通りに目標スリップ率ＳＯを固定して制御
する場合の具体例として、５ｏ＝０．２５とした場合に
ついて述べると、車体速が４０に層／ｈ以下の低車体速
領域ではほぼ最大制動力が得られて好ましいが、車体速
が１１００ｋ／ｈの時には、第５図の特性から明らかな
ように目標スリップ率Ｓｏが５ｏ＝０．１程度、車輪速
としては９０に■／ｈ程度で最大制動力が得られるのに
対し、車輪速が７５に■／ｈ前後となってしまい、車輪
がロック傾向を示すことになる。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、車体速によって最大制動力が得られる車輪の
スリップ値（スリップ率、スリップ速度差）が異なるこ
とに対応してスリップ判定基準値（目標スリップ率、目
標スリップ速度差）を可変にすることにより、上述の問
題点を解決することを目的としてなされたものである。

本発明の解決手段を、第１図に示すクレーム対応図によ
り説明すると、車体速度ａと車輪速度すにより実スリッ
プ値Ｃを求める実スリップ値検出手段ｄと、前記実スリ
ップ値Ｃが所定のスリップ判定基準値ｅに収束するよう
に、ブレーキ液圧ｆの減圧、保圧、増圧を行なうアンチ
スキッド制御手段ｇと、を備えたアンチスキッド制御装
置において、前記スリップ判定基準値ｅを車体速度ａに
よって可変とするスリップ判定基準値設定手段りを設け
たことを特徴とする。

（作　用） 本発明のアンチスキッド制御装置は、上述のような手段
としたことで、車体速度ａによってスリップ判定基準値
ｅが定められ、この車体速度ａに対応したスリップ判定
基準値ｅに実スリップ値Ｃが収束するように、ブレーキ
液圧ｆの減圧、保圧、増圧が行なわれ、車輪ロックを防
止しながら短かい制動距離で車両を停止させることがで
きる。

すなわち、車体速度によって最大制動力が得られるスリ
ップ値が変化することに対応してスリップ判定基準値ｅ
を定めることで、アンチスキッド制御中に車輪がロック
傾向になったり滑り傾向になることもなく、全車体速域
で制動距離を最短にする効果的な制御を行なうことが可
能となる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面により詳述する。

尚、この実施例を述べるにあたって、４輪ディスクブレ
ーキ方式の後輪駆動車に適用したアンチスキッド制御装
置を例にとる。

まず、構成を説明する。

実施例のアンチスキッド制御装置が適用される車両は、
第２図に示すように、左前輪１、右前輪２、左後輪３、
右後輪４、プロペラシャフト５、ディファレンシャルギ
ヤ６、ブレーキマスターシリンダ７、ブレーキペダル８
を備えている。

前記左右後輪３．４には、夫々プロペラシャフト５から
のエンジン駆動力がディファレンシャルギヤ６を経て入
力され、車両を走行させる。

前記左右前輪１．２及び左右後輪３，４には、夫々ホイ
ールシリンダｌａ、２ａ、３ａ、４ａが設けられていて
、これらのホイールシリンダｌａ、２ａ、３ａ、４ａと
前記ブレーキマスターシリンダ７とはブレーキ配管によ
り接続され、ブレーキペダル８への踏み込みによりブレ
ーキマスターシリンダ７から出力されるブレーキ液圧が
供給され、各車輪１，２，３．４が制動される。

尚、左右後輪３．４へのブレーキ配管の途中には、後輪
ブレーキ液圧を前輪ブレーキ液圧に対し上昇制限する周
知のプロポーショニングバルブ９．１０が設けである。

アンチスキッド制御装置は、車体速センサ１１と車輪速
センサ１２，１３，１４．１５とモジュール１６とアク
チュエータ１７とを主な構成要素とする。

前記車体速センサ１１は、ドツプラー効果を利用した超
音波センサ等により路面に対する車体速Ｖｃを検出する
センサで、車体速Ｖｃに比例した信号を発生する。

前記車輪速センサ１２，１３，１４．１５は、各車輪１
，２，３．４のそれぞれの車輪速Ｖｗを検出するセンサ
で、車体側に固定されたピックアップ部と車輪と同期し
て回転するロータ部から成り、車輪の回転速度に比例し
た周波数のパルス信号を発生する。

前記モジュール１６は、前記車体速センサ１１及び車輪
速センサ１２，１３，１４．１５から送られる入力情報
に基づいて車輪のスリップ状況を判定し、車輪のロック
を未然に防止するため、制御信号（増圧信号、保圧信号
、減圧信号）をアクチュエータ１７に出力する４個のマ
イクロコンピュータを中心とする電子回路であり、各車
輪１．２，３．４毎に同様の制御機構を有する四系統独
立式の構造である。

前記アクチュエータ１７は、前記ブレーキマスターシリ
ンダ７とホイールシリンダｌａ、２ａ。

３ａ　、４ａとを接続するブレーキ配管の途中に設けら
れ、前記モジュール１６からの制御信号に応じて四系統
のブレーキ液圧Ｐを独立してコントロールする周知のも
のである。

尚、このアクチュエータ１７には、モジュール１６から
の電流値による制御信号に応じてバルブ位置が切り換え
られる三位層ソレノイドバルブが各輪のブレーキ液圧系
に独立して設けられていると共に、減圧時の一時的な油
溜めであるリザーバから、増圧時に急速にブレーキ液を
ホイールシリンダに送り込むためのポンプを駆動するポ
ンプモータ１８（アンチスキッド制御作動中に駆動され
る）が設けられている。

次に、作用を説明する。

前記モジュール１６では、車輪速センサ１２゜１３．１
４．１５からの入力情報を基に、第３図の制御プログラ
ムを一定時間毎に繰返し実行して以下のアンチスキッド
制御が行なわれる。

尚、第３図のフローチャート図では、簡単のため４輪中
１輪のアンチスキッド制御系に関するプログラムを示し
た。

まず、ステップ１００では、車体速センサ１１から車体
速ＶＣが、また、車輪速センサ１２から車輪速Ｖｗが読
み込まれる。

次の、ステップ１０１では、車輪速Ｖｗにより車輪加減
速度αｔ　（＝？ｗ）が演算で求められる。

次の、ステップ１０２では、前記ステップｌＯＯで得ら
れた車体速Ｖｃが設定車体速Ｖｃｏ　　（実施例では４
０ｋｍ／ｈ）以上であるかどうかが判断され、Ｖｃ≧Ｖ
ｃｏの時とＶｃ＜Ｖｃｏの時では異なる制御条件により
アンチスキッド制御が行なわれる。

（イ）Ｖｃ≧Ｖｃｏの時 車体速Ｖｃが４０に層／ｈ以上である時は、ステップ１
０２からステップ１０３へと進み、このステップ１０３
では、スリップ速度Ｓｖが算出される。

尚、スリップ速度Ｓｖの演算式は、Ｓｖ＝Ｖｃ−Ｖｗで
ある。

次のステップ１０４では、スリップ速度Ｓｖと目標スリ
ップ速度５ｖｏ（実施例ではｌＯｋｍ／ｈ）との比較が
なされ、Ｓｖ≧Ｓｖｏの時はステップ１０６へ進んで減
圧信号が出力され、Ｓｖ＜　Ｓ　ｖ　ｏの時はステップ
１０５へ進む。

ステップ１０５では、車輪加減速度αｔが基準となる加
減速度範囲にあるかどうか、すなわち−α０≦αｔ≦α
１であるかどうかが判断され、−α０≦αｔ≦α１の時
はステップ１０７へ進んで増圧信号が出力され、αｔく
−α０またはαｔ〉αｌの時はステップ１０８へ進んで
保圧信号が出力される。

（ロ）Ｖｃ＜Ｖｃｏの時 車体速Ｖｃが４０ｋｍ／ｈ未満である時は、ステップ１
０２からステップ１０９へと進み、このステップ１０９
では、スリップ率Ｓが算出される。

ある。

次のステップ１１０では、スリップ率Ｓと目標スリップ
率Ｓｏ　　（実施例では０．２５）との比較がなされ、
Ｓ≧Ｓｏの時はステップ１０６へ進んで減圧信号が出力
され、Ｓ　＜　Ｓ　ｏの時はステップ１１１へ進む。

ステップ１１１では、前記ステップ１０５と同様に、車
輪加減速度αｔが一α０≦αｔ≦α１であるかどうかが
判断され、−α０≦αｔ≦α１の時はステップ１０７へ
進んで増圧信号が出力され、αｔく−α０またはαｔ〉
α１の時はステップ１０８へ進んで保圧信号が出力され
る。

次に、実施例のアンチスキッド制御装置による制動作用
を第４図のタイムチャート図により説明する。

まず、実施例のアンチスキッド制御では、車体速Ｖｃが
設定車体速Ｖｃｏ以上の時と未満の時とではその制御内
容が異なり、車体速ＶｃがＶｃ≧Ｖｃｏである時間ｔ　
ｏ　−ｔマの間は、スリップ速度Ｓｖを基準としてブレ
ーキ液圧Ｐの減圧が行なわれ、Ｖｃ＜Ｖｃｏである時間
ｔマ以降はスリップ率Ｓを基準としてブレーキ液圧Ｐの
減圧が行なわれる。以下、制動開始時ｔｏから時間を追
ってその作用を述べる。

制動開始時ｔｏから時間ｔ１までは、ブレーキマスクシ
リンダ７からの発生液圧がそのままホイールシリンダに
送られ、ブレーキ液圧Ｐの増圧で車輪減速度が次第に大
きくなる。

そして、時間ｔ１の時点■では、車輪加減速度αｔがα
ｔ＝−α０となり、車輪加減速度αｔを基準とする判断
（ステップ１０５）により、ブレーキ液圧Ｐを保つ保圧
に入り（ステップ１０８）、車輪減速度の増大が抑えら
れる。

そして、時間ｔ２の時点■では、ステップ速度Ｓｖが５
ｖ＝Ｓｖｏ　となるため、スリップ速度Ｓｖを基準とす
る判断（ステップ１０４）により、ブレーキ液圧Ｐを減
じる減圧に入り（ステップ１０６）、車輪加減速度αｔ
が車輪加速度方向に変化していくと共に、スリップ速度
Ｓｖも目標スリップ速度Ｓｖｏに収束するように変化す
る。

そして、時間ｔ３の時点■では、Ｓｖ＜Ｓｖ。

の状態から再び５ｖ＝Ｓｖｏとなるため、スリップ速度
Ｓｖを基準とする判断（ステップ１０４）と、車輪加減
速度αｔを基準とする判断（ステップ１０５）とにより
、ブレーキ液圧Ｐの保圧に入り（ステップ１０８）、車
輪の加速度増大が抑えられると共に、スリップ速度Ｓｖ
の立ちとりも緩やかになる。

そして、時間ｔ４の時点■では、車輪加減速度αｔがα
ｔ＝＋α１となるため、車輪加減速度αｔを基準とする
判断（ステップ１０５）により、ブレーキ液圧Ｐを増大
する増圧に入る（ステップ１０７）。

尚、このブレーキ液圧Ｐの増圧途中の時間ｔマからは、
車体速度Ｖｃが設定車体速度Ｖｃｏ未満となるため、時
間ｔマ以降は、ステップ１１１による判断で増圧がなさ
れる。

そして、時間ｔｓの時点■では、車輪加減速度αｔがα
ｔ＝−αｌとなるため、車輪加減速度αｔを基準とする
判断（ステップｌ　１１）により、ブレーキ液圧Ｐを保
つ保圧に入る（ステップ１０８）。

そして、時間上〇の時点■では、車輪加減速度αｔが加
速方向に変化し、αｔく−α０の状態から再びαｔ＝−
α０となるため、車輪加減速度αｔを基準とする判断（
ステップ１１１）により、ブレーキ液圧Ｐの増圧に入る
（ステップ１０７）。

そして、時間ｔ７の時点■では、増正により大きくなり
スリップ率Ｓが５＝Ｓｏとなるため、スリップ率Ｓを基
準とする判断（ステップ１１０）により、ブレーキ液圧
Ｐを減じる減圧に入り（ステップ１０６）、スリー２プ
率Ｓも目標スリップ率Ｓｏに収束するように変化する。

以上説明してきたように、実施例のアンチスキッド制御
装置にあっては、以下に述べるような効果が得られる。

（１）スリップ判定基準値を、車体速Ｖｃが設定車体速
Ｖｃｏ以上の場合と、Ｖｃｏ未溝の場合とで異ならせた
ため、車体速Ｖｃが高車体速になればなる程、最大制動
力が得られるスリップ率が下がってくることに対応した
制御となり、全車体速域で制動距離を最短にする効果的
な制御を行なうことができる。

（２）車体速Ｖｃが設定車体速Ｖｃｏ以上の場合には、
スリップ速度Ｓｖ　（＝Ｖｃ−Ｖｗ）を基準とした制御
を行なうようにしたため、このスリップした場合には、
車体速ＶＣの上昇に応じて無段階的に目標スリップ率Ｓ
ｏが変更されることになり、目標スリップ速度Ｓｖｏを
１つだけ定めた制御内容でありながらきめの細かい制御
を行なうことができる。

すなわち、目標スリップ速度Ｓｖｏを１０に層／ｈとし
た場合には、車体速４０　ｋｍ／　ｈではスリップ率Ｓ
＝０．２５となり、車体速５０に■／ｈではスリップ率
Ｓ＝０．２となり、車体速１００に層／ｈではスリップ
率Ｓ＝０．１となる。

（３）前輪を左右独立の二系統制御としたため、車両の
操舵性が高く、非制動時差の旋回性能、障害物回避性を
実現できると共に、後輪も左右独立の二系統制御とした
ため、左右輪で路面摩擦係数の大きさが異なる路面（左
右スプリット路面）において高い安定性を確保できる。

（４）後輪のブレーキ液圧系にブロボーショニングバル
ブ９．ｌＯを設けたため、後輪ロックに関しては、プロ
ボーショニングバルブ９．１０による減圧作用との相乗
効果により後輪ロックを防止できる。

以上、本発明の実施例を図面により詳述してきたが、具
体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があって
も本発明に含まれる。

例えば、実施例では、スリップ判定基準値として、スリ
ップ率とスリップ速度とを併用した例を示したが、スリ
ップ率とスリップ速度との一方のみをスリップ判定基準
値としてもよい、具体的には、所定車体速以上でスリッ
プ率を可変としたり、また、車体速に応じて複数のスリ
ップ率を設定したり、また、車体速をパラメータとして
演算により車体速に応じたスリップ率やスリップ速度を
求めるようにしたものや、スリップ率は一定として、車
体速や車輪速を補正したもの等であってもよい。

また、実施例では車体速Ｖｃを車体速センサにより直接
検出する例を示したが、一般に車体速センサは高価であ
るため、車輪速センサからの車輪速により車体速を推定
し、この推定車体速（疑似車体速ともいう）を用いて車
体速判断やスリップ率演算やスリップ速度演算を行なう
ようにしてもよい。

尚、推定車体速の求め方の一例としては、制動開始時ｔ
ｏ以後、車輪加減速度αｔが減速度基準値−α０以下と
なる時点■、■の車輪速Ｖｗの値から一定勾配で引いた
直線であられされる値（車輪速が直線より大きい時は車
輪速の値）を最初の推定車体速とし、以降はスキッドサ
イクル毎に学習制御にてより実車体速に近似する値とし
て定める方法がある。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明のアンチスキッド制御
装置にあっては、スリップ率判定基準値を車体速度によ
って可変とするスリップ判定基準値設定手段を設けた構
成としたため、車体速度が異なることによってアンチス
キッド制御中に車輪がロック傾向になったり滑り傾向に
なることもなく、全車体速域で制動距離を最短にする効
果的な制御を行なうことが可能であるという効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のアンチスキッド制御装置のクレーム対
応図、第２図は実施例のアンチスキッド制御装置を示す
全体構成図、第３図は実施例装置のモジュールでの１輪
分の制御作動の流れを示すブローチヤード図、第４図は
アンチスキッド制御装置が作動している制動時の各特性
な示すタイムチャート図、第５図は実験により得られた
スリップ率に対する制動力特性図、第６図は従来のアン
チスキッド制御装置で採用されている制動力特性図であ
る。 ａ・・・車体速度 ｂ・・・車輪速度 Ｃ・・・実スリップ値 ｄ・・・実スリップ値検出手段 ｅ・・・スリップ判定基準値 ｆ・・・ブレーキ液圧 ｇ・・・アンチスキッド制御手段 ｈ・・・スリップ判定基準値設定手段 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）車体速度と車輪速度により実スリップ値を求める実
   スリップ値検出手段と、 前記実スリップ値が所定のスリップ判定基準値に収束す
   るように、ブレーキ液圧の減圧、保圧、増圧を行なうア
   ンチスキッド制御手段と、を備えたアンチスキッド制御
   装置において、 前記スリップ判定基準値を車体速度によって可変とする
   スリップ判定基準値設定手段を設けたことを特徴とする
   アンチスキッド制御装置。