JPH02220953A - アンチロック制御装置 - 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、車両制動時の車輪のロックを防止するアンチ
ロック制御装置に関し、特に制御中にポンプにより減圧
を行うものに関する。

〔従来の技術〕

従来、この種のアンチロック制御装置では、ホイールシ
リンダのブレーキ油圧を減圧するためのリザーバ及び増
圧するためのポンプを備えている。

また、ブレーキ油圧をリザーバに逃がさないで、直接ポ
ンプによって減圧するものも提案されている。簡素な例
では後２輪のホイールシリンダ油圧を同時に１個のポン
プで共通使用して減圧するものがあり、別の例として各
車輪毎に独立したポンプを配置するものもある。

［発明が解決しようとする課題］ 前者のものでは、リザーバのために、この部分の機械的
ユニットを小型・低コスト化できないという問題がある
。

また、後者のものでは、リザーバレスではあるが、ホイ
ールシリンダのブレーキ油圧を各々独立に制御できず、
ホイールシリンダ間のブレーキ油圧に圧力差がある場合
、高圧側のみ減圧でき、低圧側の減圧ができないという
問題がある。

各車輪のホイールシリンダ毎にポンプを配置すれば、ブ
レーキ油圧の独立制御は可能であるが、ポンプの個数が
増加し、小型・低コスト化が不十分である。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、小型・低
コスト化が可能で、ホイールシリンダ間のブレーキ油圧
に圧力差がある場合も減圧可能なアンチロック制御装置
を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、 マスタシリンダから１対の車輪のホイールシリンダへブ
レーキ油圧を加える油圧系統と、この油圧系統に設けら
れ、前記１対のホイールシリンダのブレーキ油圧を減圧
するための共通のポンプと、 前記ブレーキ系統に設けられた１対の３ポ一ト２位置弁
と、 前記２位置弁を制御する電子制御手段とを備え、前記２
位置弁は、それぞれ第１位置で前記マスタシリンダと前
記ホイールシリンダとの間を連通し、かつ前記減圧ポン
プの吸入側と前記ホイールシリンダとの間を遮断し、第
２位置で前記マスタシリンダと前記ホイールシリンダと
の間を遮断し、かつ前記減圧ポンプの吸入側と前記ホイ
ールシリンダとの間を連通ずるよう構成され、 前記電子制御手段は、前記１対の２位置弁が第２位置に
ある時間の少なくとも一部が重なり合わないよう前記１
対の２位置弁をデユーティ制御すべく構成され、車輪の
ロックを防止するようにしたという技術的手段を採用す
る。

〔作用〕

各ホイールシリンダは、３ポート２位置弁によって第１
位置でマスタシリンダ側に、第２位置で共通のポンプ側
に連通される。そして、ホイールシリンダの減圧は、２
位置弁が第２位置のとき共通のポンプによって行われる
。電子制御手段は、２位置弁をデユーティ制御しており
、かつ１対の２位置弁が第２位置にある時間の一部が重
なり合わないよう制御しているので、この重なり合わな
い時間で低圧側のホイールシリンダのブレーキ油圧が減
圧される。

〔実施例〕

以下、本発明を図に示す一実施例により説明する。前輪
駆動自動車のＸ配管２系統油圧ブレーキシステムを示す
第１図において、■はマスタシリンダ、２はブレーキペ
ダルである。各車輪（右前輪１１、左前輪２１、右後輪
３１、左後輪４１）は、各々ブレーキ用のホイールシリ
ンダ１２．２２．３２．４２を有しており、さらに各車
輪の速度を検出する車輪速度センサ１３，２３，３３゜
４３が設置されている。

マスタシリンダ１は、第１、第２の油圧系統用のタンデ
ム型のもので、第１油圧系統では固定絞り１４．２位置
弁１５を介して右前輪１１のホイールシリンダ１２にブ
レーキ油圧を加え、また、プロボーショニングバルブ（
Ｐパルプといつ）４４．２位置弁４５を介して左後輪４
１のホイールシリンダ４２にブレーキ油圧を加える。第
２油圧系統では、同様に固定絞り２４．２位置弁２５を
介して左前輪２１のホイールシリンダ２２へ油圧を加え
、また、Ｐバルブ３４．２位置弁３５を介して右後輪３
１のホイールシリンダ３２へ油圧を加える。各２位置弁
１５，２５，３５．４５は、電磁式３ポート２位置弁で
あって、各人ポートはマスタシリンダ側油圧配管に接続
され、各Ｂボートは各々ホイールシリンダ側に接続され
ている。

また、２位置弁１５．４５のＣボートは、各々チエツク
弁１６．４６を介してポンプ５１の吸入側へ　２位置弁
２５．３５のＣボートは、各々チエツク弁２６．３６を
介してポンプ５２の吸入側へ接続されている。

ポンプ５１．５２は、構造的には一体構成されており、
１つの電動モータにより共通駆動され、その吐出側は２
位置弁１５．２５のＡボート側配管に接続されており、
また、その位置制御（オン／オフ）は電子制御ユニット
（ＥＣＵという）６０により制御される。

ＥＣＵ６０は、各車輪速度センサ１３，２３゜３３．４
３からの出力信号が入力され、これらの信号に基づいて
車輪速度、車輪加速度等を演算し、これらの演算値等に
基づいて、２位置弁１５，２５．３５．４５をデユーテ
ィ制御し、かつポンプ５１．５２の駆動を指令する。

ＥＣＵ６０は、マイクロコンピュータ式のもので、ＣＰ
Ｕ、制御用のプログラムやデータを記憶しであるＲＯＭ
、演算データを一時記憶するＲＡＭ、各センサ、弁、ポ
ンプに接続されるＩ１０ユニット等から構成されている
。

第２図は、第１図における１輪分の構成を抜き出したも
のを示し、第３図は駆動信号波形とブレーキ圧力波形を
示すもので、第２図及び第３図により作動を説明する。

（ｉ）通常ブレーキ時 ２位置弁１５は、非通電状態で第２図（Ａ）に示す位置
にあり、またポンプ５１も非駆動状態となっている。こ
のため、ブレーキペダル２が踏み込まれることによって
発生するマスタシリンダ１のブレーキ圧力は、２位置弁
１５を介してホイールシリンダ１２に直接作用し、右前
輪１１にブレーキ力が発生する。

（ｉｉ）アンチロック制御時 走行中のブレーキ動作によって、右前輪１１のロック傾
向が強くなると、アンチロック制御が開始される。アン
チロック制御が開始されると、第３図（Ａ）に示すよう
にＥＣＵ６０はポンプ５１を駆動するようにオン指令信
号を出力する。これにより、ポンプ５１がアンチロック
制御中に常に連続駆動される。さらに第３図（Ｂ）、　
（Ｃ）に示すようにＥＣＵ６０は２位置弁１５をデユー
ティ制御して、ホイールシリンダ１２のブレーキ圧力Ｐ
、１を８周節する。

ここで、２位置弁１５は、非通電時（第１位置）第２図
（Ａ）に示すようにＡ−Ｂボート間が連通され、この結
果、マスタシリンダ側のブレーキ油圧によりホイールシ
リンダ１２のブレーキ油圧Ｐ−は増圧される。

他方、２位置弁１５は、通電時（第２位置）第２図（Ｂ
）に示すようにＢ−Ｃボート間が連通され、この結果、
ポンプ５１の駆動によりホイールシリンダ１２内のブレ
ーキ油圧Ｐｗは減圧される。

第３図における周期Ｔは一定（例えば２０〜５０　ｍ５
ｅｃの所定値）で、その中の減圧時間ＴＩ　　（２位置
弁１５のＯＮ時間）を変化させることによって平均的油
圧変化を制御して緩増圧、ｌｊ！減圧を行う。以後、こ
の周′ＭＴに対する減圧時間Ｔ８の比（Ｔ、　／Ｔ）　
Ｘ　１００（％）をデユーティ比りと呼ぶ。

なお、２位置弁１５のデユーティ制御において、デユー
ティ比りを大きくするほど減圧傾向が強まり、デユーテ
ィ比りを小さくするほど増圧傾向が強まる。

次に、ＥＣＵ６０が実行するアンチロック制御の処理の
一例を第４図のフローチャートに示し、以下、このフロ
ーチャートに基づいて詳細に説明する。

ステップ１００では初期化を行い、ステップ１Ｏｌでは
１３，２３，３３．４３によって検出された車輪速度信
号に基づいて、各車輪速度（右前輪速度Ｖ□、左前輪速
度ＶＦＬ、右後輪速度■え８、左後輪速度ＶＩＬ）を演
算する。ステップ１０２では、ステップ１０１で演算さ
れた各車輪速度の変化から各車輪の加速度ｗ、Ｒ，ｗ、
Ｌ、　ｗｌＩＲ，ｗ、ｌＬが演算される。ステップ１０
３では推定車体速度Ｖ６、推定車体加速度Ｗ、が以下の
式によって演算される。

Ｖｌ（−１−ＭＥＤ　（Ｖｌｌ＋、１−１１−αＩ　’
　Ｌ　Ｃ＋　　ＶＷ＠＠Ｘ＋Ｖｌ（，１−１１＋α２・
ｔｃ）　　　　　・・・・・・・・・（ａ）Ｖｗ−−ｘ
””ＭＡＸ　（ＶＦＩＩ、　　ＶＦＬ、　　Ｖｌｌｌ、
　　ＶＩＩＬ）・・・・・・・・・（ｂ） Ｗｍ　　　＝　（Ｖｌ（１１）　　Ｌｓ＋ｒ＋−＋＞）
　／　ｔｃ　・・・・・・・・・（Ｃ）ここで、ＭＥＤ
は中間値、ＭＡＸは最大値を意味する。また、式（ａ）
における■、−）の添字、１．は今回演算した値、い−
８，は前回演算した値であることを示す。そして、α１
．α２は車体加速度の減速度上限、加速度上限であり、
前回演算された車体速度Ｖｌ（ｎ−１）と今回演算され
る車体速度ＶＢ＋１９）との速度差を制限するものであ
る。なお、ｔｃは車体速度を演算する周期（例えば４〜
１０ｍ５ｅｃの所定値）である。

ステップ１０４では、ステップ１０３にて演算した推定
車体速度ｖ！ｌに基づいて、車輪のロック傾向を判定す
るための基準速度■３を作成する。

すなわち、推定車体速度Ｖ、をに０倍（Ｋ、＝０．７〜
０．９５）Ｌ、目標とするスリップ率に対応する速度を
求め、その速度からオフセット速度ｖ０を引いたものを
基準速度ＶＳＮとする。

Ｖ、−に、Ｖ、−Ｖ。　　　　　　　　　・・・・・・
・・・（ｄ）ここで、推定車体速度■、をに０倍した速
度に０■、からオフセット速度■。を引くのは、推定車
体速度■、が小さくなったときにも推定車体速度■８と
基準速度■、とにオフセント速度ｖ０よりも大きい速度
差を持たせるためである。

ステップ１０５では、ステップ１０３，１０４で求めた
推定車体加速度Ｗ、と基準速度■、とに基づいて、各車
輪のロック傾向を表すパラメータ（以下、車輪パラメー
タ）Ｘ□＋　　ＸＦＬＩ　　Ｘ１ｌｌ　ＸＩＬを次式に
よって演算する。

Ｘ＊＊−Ａ　・　（Ｖ−＊　　Ｖｓ）＋Ｂ　・　（Ｗ−
Ｗｓ）・・・・・・・・・（ｅ） ここで、式（ｅ）のＸ傘、及び■９．等の記号ゆゆはＦ
Ｒ。

ＦＬ、ＲＲ，ＲＬのいずれかを表す。

式（ｅ）で計算される車輪パラメータＸ０．は、Ｘゆゆ
〉Ｏのときその車輪にはロック傾向がな（、Ｘ、。

≦のときロック傾向があることを意味し、ＩＸ、。

の値はロック傾向の強さを表す。そして、アンチロック
制御中は、Ｘｏ≦０であれば保持または減圧される。

ステップ１０６ではすでにアンチロック制御が開始され
ているか否かを判定し、制御が開始されていればステッ
プ１０９に進み、開始されていなければステップ１０７
に進む。

ステップ１０７では、各車輪のロック傾向が判定される
。すなわち、ステップ１０５で求めた各車輪の車輪パラ
メータＷ０．と制御開始レベル−Ｋ。

（Ｋｗ：正の定数）とを比較する。この結果、いずれか
の車輪パラメータＷ０．の１つでも−に８より小さいと
判定されると、ステップ１０８に進んでアンチロック制
御を開始する。一方、ステップ１０７で全ての車輪パラ
メータＷ、ｌ、　Ｗ、Ｌ、　ＷＲＲ。

ＷＲＬが−Ｋｗ以上であると判定されると、いずれの車
輪もロック傾向がないものとして、ステップ１０１に戻
る。

ステップ１０８では、図示しないモータによってポンプ
５１を駆動（ＯＮ状態）して、アンチロック制御を開始
する。

ステップ１０９では、全ての車輪パラメータＸＦＩＩ　
ＸＦＬＩ　　ＸＲＲＩ　’ＸＲＬが０より大きい状態が
Ｔ。

秒（例えば０．５〜２秒）以上続いたか否かが判定され
る。この判定結果が肯定であると、車輪のロック傾向は
完全に抑えられたとして、ステップ１１０に進む。ステ
ップ１１０では、ポンプ５１を非駆動状態（ＯＦＦ状態
）にするとともに、２位置弁１５への通電を止めて（Ｏ
ＦＦ状態）アンチロック制御を終了し、ステップ１０１
に戻る。−方、ステップ１０９で判定結果が否定である
ときには、車輪のロック傾向がまだ完全に抑えられてい
ないので、ステップ１１１にて各車輪１１，２１，３１
．４１についてアンチロック制御を実行する。

ステップ１１１では、各車輪のロック傾向の強さｌＸ、
、ｌに応じて、２位置弁１５．２５，３５゜４５を駆動
するデユーティ比が右前輪、左前輪、右後輪、左後輪の
順で演算する。

ステップ１１２では、演算した各車輪のデユーティ比の
補正が必要か否かを判定し、補正が必要であればステッ
プ１０１へ戻り、補正が必要であればステップ１１３へ
進み、デユーティ比の演算値の補正を行い、ステップ１
０１へ戻る。ステップ１１２では、具体的にはデユーテ
ィ比の演算値が１００％であるか否か判定する。例えば
、右前輪用２位置弁１５のデユーティ比の演算値が１０
０％であると、ステップ１１３へ進み、右前輪と対の関
係にある左後輪の２位置弁４５のデユーティ比を強制的
に０％に補正する。なお、２位置弁１５．４５のデユー
ティ比の演算値が共に１００％であると、ロック傾向の
大きさｌＸ、、ｌを判定し、ロック傾向の大きい車輪側
を優先して補正する。

電磁弁１５，２５，３５．４５はデユーティ比の値にし
たがって、第５図に示す割込ルーチンにより順次駆動さ
れる。この割込ルーチンは、時間Ｔ／４　（Ｔはデユー
ティ制御の１周期）毎に起動され、実行される。まず、
ステップ２１０でカウンタＮの値を判定し、その値に応
じてステップ２２０　（Ｎ＝Ｏの場合）、ステップ２３
０（Ｎ＝１の場合）、ステップ２４０（Ｎ＝２の場合）
、ステップ２５０（Ｎ＝３の場合）のうちの一つへ進む
。

ステップ２２０では右前輪用の２位置弁１５を通電（Ｏ
Ｎ）Ｌ、デユーティ比の演算値に対応した２位置弁１５
の通電（ＯＮ）時間をソフトウェアタイマーにセットす
る。同様に、ステップ２３０〜２５０では、各々２位置
弁２５．３５．４５のＯＮ信号、ＯＮ時間を制御する。

その後、ステップ２６０では、カウンタＮの値に１を加
算し、ステップ２７０でＮ＝４以外の場合はそのまま割
込ルーチンを終了してＯＵＴへ抜け、Ｎ＝４の場合はス
テップ２８０でＮ＝ＯとしてＯＵＴへ抜ける。

なお、ソフトウェアタイマーは４つ設定されており、Ｃ
ＰＵに内蔵されているフリーランニングカウンタの値を
監視し、設定されたＯＮ時間が終了すると各２位置弁の
駆動信号をオフ（ＯＦＦ）する。

上記構成において、第６図〜第９図によりアンチロック
制御中の制御波形について説明する。まず、第６図にお
いて（ａ）は第１油圧系統（右前輪（ＦＲ）と左後輪（
ＲＬ））のホイールシリンダ圧力Ｐ８を示し、ら）〜（
ｅ）は各々右前輪（ＦＲ）、左後輪（ＲＬ）、左前輪（
ＦＬ）、右後輪（ＲＲ）の２位置弁の駆動信号を示して
いる。

ここでは、前輪のブレーキ圧力が後輪のブレーキ圧力よ
り高く制？１１１されている状態を示している。

時刻Ｌ１において、割込ルーチンのステップ２２０によ
り、２位置弁１５はオン（ＯＮ）となり、右前輪のブレ
ーキ油圧は第６図（ａ）で示すようにＴ。

時間の量減圧される。この際、２位置弁４５は非通電（
ＯＦＦ）であり、増圧状態となっている。

時刻ＬｌよりＴ／４時間経過し、時刻ｔ２になると、ス
テップ２３０により２位置弁２５はＯＮとなり、左前輪
のブレーキ圧力は減圧される。さらに、時刻Ｌ２よりＴ
／４時間経過し、時刻り、になると、ステップ２４０に
より２位置弁４５がＯＮとなり、第６図（ａ）に示すよ
うに左後輪のブレーキ圧力が減圧される。また１０時刻
り、よりＴ／４時間経過し、時刻Ｌ４になるとステップ
２５０により、２位置弁３５がＯＮとなり、右後輪のブ
レーキ圧力が減圧される。

この状態では、第６図（ｂ）、　（Ｃ）に示すように右
前輪ＦＲと左後輪ＲＬのデユーティ制御の位相をＴ／２
ずらしており、第１油圧系統の２位置弁１５と４５のＯ
Ｎ（減圧）時間が重なり合っていないため、ブレーキ圧
力の低い左後輪でもＯＮ時間に応じた減圧が可能である
。

また、第７図に示すように２位置弁１５と４５のＯＮ時
間の一部が重なり合った場合、この重なり期間Ｔ、の間
は圧力の高い右前輪のブレーキ液が優先してポンプ５１
に吸入されるため、左後輪のブレーキ圧力は、第７図（
ａ）に示すように圧力保持の状態となる。しかし、右前
輪用の２位置弁１５がＯＦＦとなり、重なり合っていな
い期間Ｔ。

に左後輪のブレーキ圧力は減圧状態となり、このような
場合にも左後輪のブレーキ圧力をデユーティ制御によっ
て調圧できる。

なお、第１油圧系統の２位置弁１５．４５が共にオンと
なった時に、チエツク弁１６．４６の作用によりブレー
キ圧力の高いホイールシリンダから低い方のブレーキシ
リンダにブレーキ液が流れ込み、そのブレーキ油圧を上
昇しないようにしている。

さらに、例えば左後輪がロック寸前で急減圧が必要とす
る場合がある。この状況でブレーキ圧力保持となると所
望の急減圧ができない恐れがある。

この場合、第４図に示すステップ１１１で、左後輪の２
位置弁４５のデユーティ比が１００％と計算される。こ
のため、ステップ１１２を通り、ステップ１１３でデユ
ーティ比補正が行われる。この補正では第１油圧系統の
左後輪と対をなす右前輪の２位置弁１５のデユーティ比
が無条件で０％に補正される。

すなわち、第８図（Ｃ）に示すように、時刻ｔ、におい
て２位置弁４５の駆動デユーティ比が１００％と演算さ
れると、時刻り、において２位置弁１５の駆動デユーテ
ィ比が４０％と演算されても０％に補正され、第８図（
ｂ）の破線で示すようなＯＮ信号は出力されない。

こうして、急減圧を必要とする左後輪のブレーキ圧力を
優先して第８図（ａ）に示すように減圧する。

左後輪のブレーキ圧力が充分減圧され、時刻ｔ７で示す
ように２位置弁４５がＯＦＦされると、右前輪のブレー
キ圧力は、時刻も、以降のサイクルでは通常のデユーテ
ィ制御される。

なお、ステップ１１１で、２位置弁１５．４５のデユー
ティ比の演算値が共に１００％となった場合は、ロック
傾向ＩＸ、、ｌの大きい方を判定し、大きい方を優先し
て減圧する。

上記実施例では、４輪のデユーティ制御の位相をＴ／４
ずつずらしたが、こうすれば各車輪の２位置弁のデユー
ティ制御によって発生するマスタシリンダの圧力脈動が
平滑化され、ブレーキペダルのキックバックや、車体振
動、制御音を低減することができる。

また、４輪のデユーティ制御の位相をすべてＴ／４ずつ
ずらすのではなく、２輪ずつを一対にして一対同士は同
位相で他の一対と位相をＴ／２ずつずらすようにしても
良い。この場合も一対の組み方はどのようにしても良い
。また、場合によっては位相をずらさなくても良い。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明においては、リザーバレス化で
き、かつ一対のホイールシリンダの減圧を共通の１つの
ポンプで行うことができ、小型・低コスト化を達成でき
る。さらに、低圧側のホイールシリンダのブレーキ油圧
も減圧でき、十分かつ安定アンチロック性能を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の構成を示す構成図、第２
図（Ａ）、　（Ｂ）は、第１図図示実施例の１輪のつい
て示す構成図、第３図は第１図図示実施例の作動を説明
するタイムチャート、第４図、第５図は制御の一例を示
すフローチャート、第６図〜第８図は作動説明に供する
タイムチャートである。 １・・・マスタシリンダ、１１，２１，３１．４１・・
・車輪、１２，２２，３２．４２・・・ホイールシリン
ダ、１５，２５，３５．４５・・・２位置弁、５１゜５
２・・・ポンプ、６０・・・電子制御ユニット（電子制
御手段）。 代理人弁理士　　岡　部　　　隆 （ほか１名） 第 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）マスタシリンダから１対の車輪のホイールシリン
   ダへブレーキ油圧を加える油圧系統と、この油圧系統に
   設けられ、前記１対のホィールシリンダのブレーキ油圧
   を減圧するための共通のポンプと、 前記ブレーキ系統に設けられた１対の３ポート２位置弁
   と、 前記２位置弁を制御する電子制御手段とを備え、前記２
   位置弁は、それぞれ第１位置で前記マスタシリンダと前
   記ホィールシリンダとの間を連通し、かつ前記減圧ポン
   プの吸入側と前記ホィールシリンダとの間を遮断し、第
   ２位置で前記マスタシリンダと前記ホィールシリンダと
   の間を遮断し、かつ前記減圧ポンプの吸入側と前記ホィ
   ールシリンダとの間を連通するよう構成され、 前記電子制御手段は、前記１対の２位置弁が第２位置に
   ある時間の少なくとも一部が重なり合わないよう前記１
   対の２位置弁をデューティ制御すべく構成され、車輪の
   ロックを防止するようにしたアンチロック制御装置。
2. （２）前記電子制御手段が、前記１対のホィールシリン
   ダの一方のブレーキ油圧を急減圧する際、前記２位置弁
   の一方を第２位置に制御すると共に、前記２位置弁の他
   方をその間第１位置に保持するよう構成されている請求
   項１記載のアンチロック制御装置。