JPH0146342B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、スキツド制御する車輪の減速度に基
づいて制動中の路面状況の変化に応じたブレーキ
油圧の制御を行なう装置に関し、特に、ブレーキ
油圧の減圧により車輪速が回復して行くときに、
車輪加速度が所定値を上回つたら油圧を保持し、
この保持後に行なうブレーキ油圧の増圧への切換
えを、路面状況に応じて適確に行なうようにした
アンチスキツド制御装置に関する。 従来、スキツド制御する車輪の減速度に基づい
て、最大ブレーキ効率が得られるようにブレーキ
油圧を制御する方式としては、例えば第１図に示
すように、ブレーキ油圧P_Wの増圧による車輪速
Ｖの減速で、車輪加速度（dv／dt）信号が所定
値α₁を下回つた時刻t₁で、ブレーキ油圧P_Wを増圧
から減圧に切換え、この減圧により車輪速Ｖが回
復し、時刻t₂で所定値α₁を上回つたとき、そのと
きのブレーキ油圧に保持し、この時刻t₂で予め定
めた電圧E₀を初期値とする放電電圧Ｅを発生し、
時刻t₃で放電電圧Ｅを車輪加速度α信号が下回つ
たとき、ブレーキ油圧P_Wを再度増圧に切換える
ようにする方式が提案されている（特公昭52−
28957）。 この方式によれば、第２図のμ−λ特性グラフ
に示すように、時刻t₂でブレーキ油圧P_Wを一定に
すると、そのときの路面状況によつて決まるμ−
λ曲線に沿つてスリツプ率λに対するμの値が変
化し、μの値が最大となるスリツプ率λ_M（λ_M＝
0.15〜0.2）で最大ブレーキ効率となり、更にス
リツプ率λが低下してλ_M以下になるとμが急激
に下つて制動力が減少するので、スリツプ率λが
λ_Mを下回つたことを、第１図に示したように、
放電電圧Ｅと車輪加速度α信号との比較により判
別してブレーキ油圧P_Wを増圧に時刻t₃で切替え、
再びμが最大となるλ_Mに向つてスリツプ率を増
加させるようにしている。 ところで、第２図に示したμ−λ特性は、制動
中の路面状況によつて変化することが知られてお
り、例えば、通常の舗装路面では曲線Ａのように
大きなμが得られていたものが、例えば、冠水路
面あるいは氷結路面ような滑り易い路面になる
と、曲線Ｂのようにμの値が小さくなる。 従つて、曲線Ｂのような滑り易い路面で上記の
方式によるスキツド制御を行なつた場合には、ブ
レーキ油圧を減圧したときの車輪速Ｖの回復が緩
やかであるため、車輪加速度α信号の値も第３図
に示すように小さな変化となる。このように車輪
加速度α信号が小さいと、時刻t₂で初期値をE₀と
して発生した放電電圧Ｅを車輪加速度α信号が上
回ることができず、結局、第１図に示したブレー
キ油圧P_Wの再増圧が行なえず、車輪加速度α信
号に基づいたスキツド制御が低μ路についてはで
きなくなる。 このような問題は、増圧タイミングを決める放
電電圧Ｅの値が高すぎることによるものであるこ
とから、低μ路においては、第３図の破線に示す
ように、放電電圧Ｅの初期値をE₀′と小さくする
ことで、時刻t₃で増圧に切換えることが可能であ
る。 しかしながら、放電電圧Ｅの初期値をE₀′のよ
うに小さくすると、第４図のように、路面の摩擦
係数が大きくなつて十分な車輪加速度α信号が得
られた場合には、車輪加速度α信号が放電電圧Ｅ
を下回る時刻t₃′までの時間が長くなつて再増圧
のタイミングが遅れ、スリツプ率λがゼロに近づ
きすぎて路面とタイヤとの間の摩擦係数μが小さ
くなり、制動性能が低下する恐れがある。 このように、第１図の方式では、放電電圧Ｅの
初期的E₀′を特定の路面を想定して固定的に定め
ているので、想定した路面とは極端に異なる低μ
路面等では、適切なスキツド制御ができないとい
う問題がある。 このため、路面状況が変化しても、ブレーキ油
圧の再増圧を適確にするため、スリツプ率λが
λ_Mを横切るときに車輪加速度α信号のピーク値
が得られる点に着目し、車輪加速度α信号を更に
微分して、その変化率（dv²／d²t）を求め、
（dv²／d²t）＝０となるときを、スリツプ率λがλ_M
に達したときと判別してブレーキ油圧P_Wを再増
圧するようにした方式が考えられている。 この方式は、原理的には、最大ブレーキ効率が
得られるスリツプ率λ_Mのタイミングを路面状況
のいかんにかかわらず、リアルタイムで検出でき
る点で優れるものであるが、実際に装置を構成し
たときには、路面の凹凸によるμの微少変動、あ
るいは、車輪の回転数に比例したパルス数を電圧
信号に変換して車輪速信号を得る際のＦ−Ｖ変換
によるリツプルノイズにより、（d²v／dt²）信号
は第５図のタイムチヤートに示すように振らつき
を生じており、例えば、制動中に路面のつなぎ部
分を通過して大きなバウンドを生じたようなとき
には、時刻t₃の示すように、スリツプ率λがλ_Mに
達していないにもかかわらず、信号の振ら付きに
より（d²v／dt²）信号がゼロとなつたときに、増
圧に切換えるようになり、誤つた増圧タイミング
の検出を行なう恐れがある。 本発明は上記に鑑みてなされたもので、路面状
況が変化してもスキツド制御を適確にするため、
車輪速に基いて検出した車輪の減速度の値に応じ
て作動油圧を制御することにより生ずるスキツド
サイクルで車輪速が車速に向つて回復していると
きに、車輪加速度信号のピーク値を保持し、この
保持後に、車輪加速度信号が上記ピーク値より所
定比率だけ低い値以下となつたときに、ブレーキ
油圧の増圧を指令するようにしたものである。 以下、本発明を図面に基づいて説明する。 第６図は本発明の一実施例を示したブロツク図
である。まず構成を説明すると、１０はスキツド
制御される車輪の車輪速Ｖ信号を微分してα信号
を出力する微分回路、１１はα信号のピーク値を
保持するピークホールド回路、１２はピークホー
ルド回路１１の出力信号αmaxに基づいて、
αmaxより所定比率だけ低いβ信号を作り出す比
率演算回路であり、例えばβ＝（αmax−α₁）×
１／ｂ＋α₁として求められる。但し、α₁は一定値、 （１／ｂ）は比率である。１３は予め定めたα₁信
号とα信号とを比較し、α≧α₁のときＨレベル出
力を生ずる比較器、１４はβ信号とα信号とを比
較し、α≦βのときＨレベル出力を生ずる比較
器、１５は比較器１３，１４のＨレベル出力によ
り、セツト又はリセツトされるRS−FF、１６は
オアゲート、１７はアンドゲードである。 オアゲート１６及びアンドゲート１７への信号
Ｖ１′，Ｖ２′のそれぞれは、車輪のスリツプ率の
大小に応じて出力された信号であり、例えば、ス
リツプ率が所定値より小さい場合は、Ｖ１′＝Ｖ
２′＝Ｌ、所定値より大きい場合はＶ１′＝Ｖ２′
＝Ｈとなつている。 また、オアゲート１６及びアンドゲート１７か
らの信号Ｖ１，Ｖ２は、ブレーキ油圧の増圧、減
圧、又は保持を行なう油圧アクチユエータの電磁
弁の制御信号であり、次表−１のような制御動作
をもたらす。

【表】 次に、第７図のタイムチヤートを参照して動作
を説明する。 ブレーキペタルの踏み込みによりブレーキ油圧
が増圧し、この増圧で車輪速Ｖがスリツプ率を増
す方向に減速し、この減速による車輪速度（−
dv／dt）が所定値に至ると、ブレーキ油圧は減
圧に切替わり、この減圧により、車輪速Ｖは車速
に向つて回復を始める。 このような車輪速Ｖの回復により車輪加速度α
信号（α＝dv／dt）が、第７図に示すように、
時刻t₁で比較器１３の設定値α₁を上回ると、比較
器１３の出力がＨレベルとなり、このＨレベル出
力でRS−FF１５をセツトし、Ｑ＝Ｈ、＝Ｌと
する。このとき、Ｖ１′＝Ｖ２′＝Ｌ（スリツプ率
小）であつたとすると、オアゲート１６及びアン
ドゲート１７より出力される信号Ｖ１，Ｖ２は、
Ｖ１＝Ｈ、Ｖ２＝Ｌとなり、前記表−１から明ら
かなように、ブレーキ油圧P_Wを保持する。 このように、時刻t₁でブレーキ油圧P_Wを一定に
保持すると、そのときの路面状況に応じたμ−λ
特性に依存したスリツプ率λの減少に伴い、最大
ブレーキ効率が得られるスリツプ率λ_Mに至るま
でのμの増加に比例して車輪加速度αは増加し、
λ＝λ_Mとなる時刻でα信号は、ピーク値αmaxに
達し、スリツプ率がλ_M以下になると、αはμの
減少に応じて低下するようになる。 このように時刻t₂で得られる車輪加速度αのピ
ーク値αmaxは、ピークホールド回路１１で保持
され、比率演算回路１２に入力され、β＝
（αmax−α₁）×１／ｂ＋α₁の演算をもつて、第７図 に破線にて示すような、ピーク値αmaxより所定
比率だけ低い信号βを出力し、比較器１４に入力
する。 時刻t₂でピーク値αmaxに達してから低下する
車輪加速度α信号は、時刻t₃で信号βまで下り、
このとき、比較器１４の出力がＨレベルとなつ
て、RS−FF１５にリセツトをかけ、Ｑ＝Ｌ、
＝Ｈとする。このとき、Ｖ１′＝Ｖ２′＝Ｌとなつ
ているので、オアゲート１６の出力となるＶ１信
号は、Ｌレベル、またアンドゲート１７の出力も
Ｌレベルとなり、前記表−１から明らかなよう
に、Ｖ１＝Ｖ２＝Ｌで増圧が指令され、時刻t₃か
らブレーキ油圧P_Wを増加するようになる。 このように、本発明によれば、車輪加速度α信
号がそのピーク値αmaxから所定比率だけ低い信
号レベルβ以下になつたとき、すなわち、スリツ
プ率λが最大ブレーキ効率とるスリツプ率λ_Mを
下回つた直後に、ブレーキ油圧の増圧を行なつ
て、再びλ_Mに戻るスリツプ率の変化となるよう
に、車輪速Ｖを制御する。 このようなブレーキ油圧P_Wの増圧への切換え
によれば、第８図の高μ路面での車輪加速度α_H信
号と、低μ路面での車輪加速度α_L信号とを対比し
て示したグラフからも明らかなように、高μ路で
の増圧タイミングt₃、低μ路での増圧タイミング
t₂のいずれも、時刻t₁でピーク値が得られた直後
に行なわれることとなり、路面状況が変化したと
しても、増圧タイミングが遅れてしまうというこ
とはなく、路面状況に応じて適確な増圧タイミン
グの設定が行なわれる。 第９図は本発明の他の実施例を示したブロツク
図であり、不整路面での車輪の不規則回転あるい
は、車輪速Ｖ信号をＦ−Ｖ変換により得るときの
リツプル等に原因した車輪加速度α信号のハンチ
ングによる誤作動を防止するようにしたことを特
徴とする。 すなわち、第６図の実施例では、第１０図に示
すように、車輪加速度α信号が所定値α₁を過ぎて
増加している途中の時刻t₁で、α信号にハンチン
グが起きると、時刻t₁におけるα信号をピーク値
としてホールドし、この値より所定だけ低いβ′信
号を発生し、α信号がβ′信号以下となる時刻t₂
で、ブレーキ油圧P_Wを増圧するようになり、増
圧タイミングが大幅に狂う恐れがある。そこで、
第９図の実施例では、このようなハンチングによ
る誤動作を防止するようにする。 まず第９図について構成を説明すると、微分回
路１０、比較器１３及び１４、RS−FF１５、オ
アゲート１６、アンドゲート１７のそれぞれは第
６図の実施例と同じである。ピークホールド回路
１１は、バツフアアンプＡ１，Ａ２と、ピーク値
ホールド用のコンデンサＣ１、コンデンサＣ１を
リセツトするFETを用いた比較器１３の出力で
オンするアナログスイツチＳで構成され、コンデ
ンサＣ１に対してはダイオードＤ１及び抵抗Ｒ１
を介してα信号を印加するようにしている。従つ
て、コンデンサＣ１には、ダイオードＤ１の順電
圧δだけ低いα′信号（α′＝α−δ）が充電される
ようになり、ダイオードＤ１の順電圧δによりノ
イズマージンが決まり、α信号のハンチングは平
滑される。尚、ノイズマージンを大きくとりたい
ときには、ダイオードＤ１の数を増せば良い。 一方、比率演算回路１２は、可変抵抗VRの一
端にバツフアアンプＡ２の出力を接続すると共
に、他端に所定値α₁信号を印加するもので、その
出力信号βは、β＝（α′max−α¹）×１／ｂ＋α₁と
な る。 尚、RS−FF１５は、負トリガパルスによりセ
ツト又はリセツトがかかるようにしているので、
それぞれの入力側に、抵抗Ｒ２〜Ｒ５及びコンデ
ンサＣ２，Ｃ３でなる微分回路１８ａ，１８ｂを
設けており、また、比較器１３はα₁≧αでＬレベ
ル出力となり、比較器１４はα≦βでＬレベル出
力となるように、第６図の実施例に対し入力を入
れ代えている。 次に、第１１図のタイムチヤートを参照して、
第９図の実施例の動作を説明する。 ブレーキ油圧P_Wの減圧により、車輪加速度α
信号が時刻t₁で所定値α₁を上回ると、比較器１３
の出力がＬレベルに立下り、微分回路１８ａの負
パルスによりRS−FF１５がセツトされ、Ｑ＝
Ｈ、＝Ｌとなり、オアゲート１６の出力はＨ、
アンドゲート１７の出力はＬとなり、Ｖ１＝Ｈ、
Ｖ２＝Ｌであるから、ブレーキ油圧P_Wを保持す
る。但し、Ｖ１′＝Ｖ２′＝となつているものとす
る。また、比較器１３の出力がＬレベルになるこ
とで、アナログスイツチＳがオフになり、ピーク
ホールド回路１１のリセツトを解く。 時刻t₁でのブレーキ油圧P_Wの保持により、車輪
加速度α信号は、そのときの路面状況に応じて上
昇し、その途中でハンチングを生じても、ピーク
ホールド回路１１のコンデンサC₁には、ダイオ
ードD₁により平滑された信号α₁が印加されるの
で、α信号の微少な変動は除去される。 時刻t₂で、車輪のスリツプ率λが、最大ブレー
キ効率が得られるスリツプ率λ_Mに達すると、α
信号は最大となり、時刻t₂を過ぎると、α信号は
下り始め、このときピークホールド回路１１はコ
ンデンサＣ１に保持したピーク値α′maxを出力す
るようになるので、比率演算回路１２は、β＝
（α′max−α）×１／ｂ＋α₁となるピーク値α′max
よ り所定比率だけ小さい信号βを出力する。 このβ信号は、比較器１４でα信号と比較さ
れ、時刻t₃でα信号がβ信号を下回ると、比較器
１４の出力がＬレベルに立下り、微分回路１８ｂ
による負パルスによりRS−FF１５がリセツトさ
れ、Ｑ＝Ｌ、＝Ｈとなる。従つて、オアゲート
１６及びアンドゲート１７の出力としてのＶ１，
Ｖ２信号は、Ｖ１＝Ｖ２＝Ｌとなり、ブレーキ油
圧P_Wの増圧を指令する。 このブレーキ油圧P_Wの増圧により、更に、車
輪加速度α信号が低下して時刻t₄で所定値α₁を下
回ると、比較器１３の出力レベルがＨレベルにも
どり、ピークホールド回路１１のアナログスイツ
チＳをオンして、コンデンサC₁に保持していた
ピーク値αmaxを放電リセツトし、次のスキツド
サイクルでの制御に備える。 第１２図は本発明の他の実施例を示したもの
で、第９図の実施例におけるRS−FF１５の代り
にアンドゲート２０、インバータ２１、オアゲー
ト１６及びアンドゲート１７によつてＶ１及びＶ
２信号を作り出すようにして回路構成の簡略化を
図つたことを特徴とするもので、これに対応して
比較器１３の入力を入れ代えてα≧α₁でＨレベル
出力となるようにし、且つピークホールド回路１
１のアナログスイツチＳをインバータ１９を介し
た比較器１３の出力でオン、オフするようにした
ものである。 その動作は、第１３図のタイムチヤートに示す
ように、時刻t₁で、車輪加速度α信号が所定値α₁
を上回ると、比較器１３の出力がＨレベルに立上
り、インバータ１９を介してアナログスイツチＳ
をオフにすると共に、比較器１４のＨレベル出力
と共にアンドゲート２０の出力をＨレベルにし、
このとき、Ｖ１′＝Ｖ２′＝Ｌであるから、オアゲ
ート１６及びアンドゲート１７の出力としてのＶ
１，Ｖ２信号は、Ｖ１＝Ｈ、Ｖ２＝Ｌとなり、ブ
レーキ油圧P_Wの保持を指令する。 時刻t₂でα信号がピーク値に達すると、ピーク
ホールド回路１１の出力信号α′maxより所定比率
だけ小さいβ信号が生じ、時刻t₃でα信号がβ信
号以下になると、比較器１４の出力がＬレベルに
立下つて、アンドゲート２０の出力をＬレベルと
し、このため、Ｖ１＝Ｖ２＝Ｌとなつてブレーキ
油圧P_Wの再増圧を指令する。 更に、時刻t₄で、α信号が所定値α₁以下になる
と、比較器１３の出力はＬレベルに戻り、アナロ
グスイツチＳをオンにしてコンデンサＣ１を放電
リセツトする。 以上説明してきたように、本発明によれば、そ
の構成を、車輪速が車速に向つて回復していると
きに得られる車輪加速度信号のピーク値を保持
し、この保持後に、車輪加速度信号が上記ピーク
値より所定比率だけ低い信号以下となつたとき、
ブレーキ油圧の再増圧を指令するようにしたた
め、あらゆる路面上に於いて最適な増圧タイミン
グを得ることができ、制動性能を向上することに
よつて制御停止距離の短縮化ができるという効果
が得られ、また、不整路面等における制動により
車輪加速度信号が変動しても、これによつて誤つ
た再増圧の指令が出されることはなく、安定性の
高いアンチスキツド制御ができるという効果も得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の再増圧の制御方式を示したタイ
ムチヤート図、第２図はμ−λ特性グラフ図、第
３，４図は第１図の従来方式における問題点を示
したタイムチヤート図、第５図は車輪減速度のピ
ーク値を検出して再増圧を行なう従来方式を示し
たタイムチヤート図、第６図は本発明の一実施例
を示したブロツク図、第７，８図は第６図の実施
例による動作を示したタイムチヤート図、第９図
は車輪加速度α信号の変動による誤作動を防止で
きるようにした本発明の他の実施例を示した回路
ブロツク図、第１０図は車輪加速度α信号の変動
による誤動作の状況を示したタイムチヤート図、
第１１図は第９図の実施例の動作を示したタイム
チヤート図、第１２図は本発明の他の実施例を示
した回路ブロツク図、第１３図は第１２図の動作
を示したタイムチヤート図である。 １０……微分回路、１１……ピークホールド回
路、１２……比率演算回路、１３，１４……比較
器、１５……RS−FF、１６……オアゲート、１
７，２０……アンドゲート、１８ａ，１８ｂ……
微分回路、１９，２１……インバータ、Ａ１，Ａ
２……バツフアアンプ、Ｓ……アナログスイツ
チ、Ｃ１〜Ｃ３……コンデンサ、Ｒ１〜Ｒ５……
抵抗、VR……可変抵抗、Ｄ１……ダイオード。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 車輪速に基いて検出した車輪の減速度の値に
   応じて作動油圧を制御することにより生ずるスキ
   ツドサイクルで、車輪速が車速に向つて回復して
   いるときに、車輪加速度信号のピーク値を保持す
   るピーク値保持手段と、該ピーク値保持手段がピ
   ーク値を保持したときに、該ピーク値より所定比
   率だけ低い値を有する信号を出力する信号出力手
   段と、上記車輪加速度信号が上記信号出力手段の
   出力信号以下になつたとき、ブレーキ油圧の増加
   を指令する増圧指令手段とを有することを特徴と
   するアンチスキツド制御装置。