JPH02270666A - アンチスキッド制御装置 - 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、車体の走行方向に沿う加速度に基づいてアン
チスキッド制御を行う装置に関し、さらに詳しくは、前
記加速度を検出する加速度センサの零点補正を行うアン
チスキッド制御装置に関する。

従来の技術 アンチスキッド制御装置は、車輪と路面との間の摩擦係
数が大きくなるように車輪の制動力を制御して、該車輪
のスリップ率を制御する装置である。このスリップ率は
車輪の回転速度と自動車の走行速度とから求められ、ま
た自動車の走行速度は自動車の進行方向の加速度を積分
することによって求めることができる。このため、加速
度センサを用いたアンチスキッド制御装置が実用化され
ている。

前記加速度センサは、たとえば車体に基端部が固定され
ている板ばねの遊端部に重錘を固定し、この板ばねが車
体の走行方向の前後の加速度に応じて揺動し、この揺動
による板ばねの変位量を、その板ばねに固定しである歪
ゲージで検出することによって加速度を検出するように
構成されている。

このような加速度センサで車体の加速度を検出するにあ
たって、その加速度センサの車体に対する取付は姿勢が
水平面に対してたとえば１０度以上傾斜していたり、あ
るいは坂道の走行時などでは、車体の加速度が実質的に
零であっても、加速度上〉・すからは、その車体への取
付は姿勢および坂道の傾斜角度などに対応した電気信号
出力が導出されてしまうことがある。

したがって、正確なアンチスキッド制御を行うためには
、加速度センサ出力を補正する必要が生じる。第６図を
参照して、第６図（１）に示される平坦路６１と、上り
坂６２と、下り坂６３とを走行する場合を想定する。こ
れらの道路を自動車６４が走行した場合、該自動車６４
の車体に取付けられている加速度センサの出力Ｇは第６
図（２）で示されるようになる。

自動車６４が平坦路６１を前記加速度センサからの出力
が予め定める値未満で走行している定常走行状態では、
加速度センサの出力Ｇは、該加速度センサの車体６４／
＼の取付は姿勢などによってオフセット値Ｇｏとなって
おり、したがって平坦路６１の走行時には、実際の車体
の加速度Ｇｃｈｉは、Ｇ−ＧＯの演算を行うことによっ
て補正して求めることができる。

また、上り坂６２を走行している時には、検出された加
速度Ｇには、前記取付は姿勢などに基づく誤差と、上り
坂６２の傾きなどに基づく誤差とが含まれている。した
がって、自動車６・４がこの上り坂６２を定常走行して
いる状態における加速度センサの出力値Ｇ１をオフセッ
ト値として、前記検出された出力値Ｇから減算すること
によって。

上り６２の実際の走行中における加速度を求めることが
できる。

さらにまた、下り坂６３を走行している時には、同様に
して、この下り坂６３の定常走行時の加速度センサの出
力値Ｇ２を実際の走行時の出力値Ｇに加算することによ
って、下り坂６３の実際の走行時の加速度を求めること
ができる。

発明が解決しようとする課題 上述のような従来技術のアンチスキッド制御装置では、
上り坂６２の頂上６５付近の区間Ｗ１でブレーキペダル
が踏込まれて制動が行われると、加速度センサの出力は
第６図（２）において参照符ｔ！１で示されるように変
化する。したがって、下り坂６３の走行初期には、上り
坂６２における前記オフセット値Ｇ１と、下り坂６３に
おける前記オフセットＧ２とを含む値Ｇ３によってアン
チスキッド制御が行われる。一方、実際のアンチスキッ
ド制御には、ブレーキ操作による加速度の変化分Ｇ４の
みを用いる必要があり、したがってＧ１−０４、すなわ
ちＧ１とＧ２が加算された大きな値が誤差となって、前
記摩擦係数の演算に大きな誤差を生じ、正確なアンチス
キッド制御を行うことができない。

本発明の目的は、加速度センサの車体への取付は姿勢の
影響を受けることなく、かつ坂道の傾斜角度の変化時点
での誤差を少なくすることができるアンチスキッド制御
装置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、車体の走行方向の加速度が予め定める値未満
である定常走行状筋を検出する状態検出手段と、 車体の走行方向の加速度を検出する加速度センサと、 ローパスフィルタと、 前記状態検出手段の出力に応答し、前記定常走行状態で
あるとき、予め定める時間毎に加速度センサの出力を読
取って、その加速度センサの出力を前記ローパスフィル
タに与える補正手段と、前記加速度センサの出力と、ロ
ーパスフィルタの出力とに応答して車体の加速度を演算
し、その演算結果に基づいて車輪と路面との摩擦係数が
大きくなる車輪のスリップ率が得られるように車輪の制
動を行う制動手段とを含むことを特徴とするアンチスキ
ッド制御装置である。

また本発明は、前記状態検出手段は、前記予め定める時
間町に定常走行状りを検出することを特徴とする。

作　　用 本発明に従えば、状モ検出手段によって車体の走行方向
の加速度が予め定める値未満である定常走行状態を検出
した時には、補正手段は予め定める時間毎に、車体の走
行方向の加速度を検出する加速度センサの出力を読取っ
て、ローパスフィルタに与える。ローパスフィルタの出
力と前記加速度センサの出力とは制動手段に与えられて
おり、該制動手段は前記ローパスフィルタの出力と加速
度センサからの出力とに応答して車体の加速度を演算し
、その演算結果に基づいて、車輪と路面との摩擦係数が
大きくなる車輪のスリップ率が得られるように車輪の制
動を行う。

前記ローパスフィルタの出力は、定常走行状態における
加速度センサの今回の測定値を過去の測定値でなまして
、取付によるオフセットを補正した値で、坂道の定常走
行ではローパスフィルタの作用により、その補正量はわ
ずかに抑えらでいる。

一方、実際の加速度センサの出力には、該加速度センサ
の取付は姿勢による誤差と坂道を定常走行している際の
加速度センサの傾きによる誤差などが含まれており、し
たがってこのローパスフィルタの出力と加速度センサで
実際に検出された出力とに基づいて車体の加速度を演算
することによって、取付による誤差が考慮され、坂道の
傾斜角度の変化時点であっても、誤差の少ない加速度を
検出することができる。これによって、高精度なアンチ
スキッド制御を行うことができる。

また本発明に従えば、前記状態検出手段は、前記予め定
める時間毎に定常走行状態であるかどうかを検出する。

前記予め定める時間は、車体の状体の変化の検出精度を
低下することのない程度の時間に選ばれており、したが
って、たとえばマイクロコンピュータなどを用いて行わ
れる検出動作を効率的に行うことができる。

実施例 第１図は、本発明の一実施例の原理を説明するための機
能ブロック図である。たとえばマグネットピックアップ
などによって実現される車輪速センサ１からの出力は、
状す検出手段である定常走行状態判定部５２に与えられ
る。この定常走行状態判定部５２からの出力は、補正手
段でもあるローパスフィルタ５３に与えられる。ローパ
スフィルタ５３にはまた、加速度センサ３からの出力が
。

入力部５４を介して入力される。

ローパスフィルタ５３は、定常走行状態判定部５２から
の出力に基づいて、車体が定常走行状１であるかどうか
を判定し、そうであるときには入力部５４を介する加速
度センサ３からの出力を、該ローパスフィルタ５３を通
過させて記憶部５５に与える。このローパスフィルタ５
３は、後述するような理由から、その時定数は大きく、
すなわち遮断周波数は低く選ばれる。記憶部５５からの
出力は、演算部５６の一方の入力に与えられており、こ
の演算部５６の他方の入力には、前記入力部５４からの
加速度センサ３の出力が直接入力される。演算部５６は
、後述する補正動作によって加速度センサ３からの出力
を補正し、こうして補正された加速度センサ３からの出
力を用いて、アンチスキッド制御が行われる。

第２１１Ｚは、本発明が実施されるアンチスキッド制御
装置の電気的構成を示すブロック図である。

前後左右の各車輪毎には、車輪速センサ１ａ、１ｂ、ｌ
ｃ、ｌｄ　（以下、総称するときは参照符１で示す）が
設けられている。この車輪速センサ１は、たとえば車輪
軸に固定された強磁性の検出板の周方向に等間隔の多数
の切欠きと突起とを形成しておき、その検出板の周近傍
の車体に設けられた電磁ピックアップまたは光センサな
どによって車輪速に比例した周波数グ）車輪速信号を導
出するように構成されている。この車輪速信号は、波形
整形回路５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄでパスル信号に波形整
形された後、処理回路２に与えられる。

一方、前記加速度センサ３は、たとえば車体に基端部が
固定されている板ばねの遊端部に重錘を固定し、この板
ばねが車体の走行方向の前後の加速度に応じて揺動し、
その揺動による板ばねの変位１を、板ばねに固定しであ
る歪ゲージによ−）て検出するようにした歪ゲージ型加
速度センサで４Ｆ）る。この加速度センサ３からの出力
は、アンチスキッド制御回路４内のアナログ７７′デジ
タル変換回路６に与えられ、デジタル信号に変換される
とともにデジタルフィルタ処理によって不要成分が除去
されて、処理回路２に入力される。

処理回路２に関連して、スイッチ７が設けられており、
このスイッチ７はたとえばブレーキペダルが踏込まれた
かどうかを検出するブレーキスイッチなどであり、その
出力はレベル変換回路８において、該アンナスキッド制
御回路・１内で適用する電圧レベルに変換された後、処
理回路２に与えられる。このアンチスキッド制御回路４
には、電源スィッチ１０を介して供給されるバッテリ１
１からの電圧が、電源回路９において適用する電圧レベ
ルに変換されるとともに安定化されて、該アンチスキッ
ド制御回路４内の各回路に供給される。

処理回路２から導出されるアンチスキッド制御のための
駆動信号は、ソレノイド駆動回路１２　ａ。

１２ｂ、１．２ｃ、１．２ｄにおいて電力増幅された後
、制御手段であるアクチュエータ１３２１．１３ｂ、　
　ｌ　３ｃ：、　　１３ｄ　（以下、総称するときは参
照符１３で示す）の一方の端子にそれぞれ与えられ、該
アクチュエータ１３内の電磁制御バルブを、制動油圧が
増圧または減圧、もしくは保持のいずれかの状態となる
ように制御する。

前記アクチュエータ１３に関連してリレー１５が設けら
れており、このすし−１５のリレーコイル１５ａは、ソ
レノイドリレー駆動回路Ｌ　４を介して、処理回路２に
よ−）で励磁／消磁制御される。

このリレー１５のリレースイッチ］、　５　ｂが導通す
ることによって、前記電磁制御バルブのコイルｆ）他方
の端ｒには、前記バッテリ１１からの電圧上Ｂが印加さ
れる。

処理回路２はまた、モータリレー駆動回路１８を介して
リレー１６のリレーコイルｌ　６ｉｔ　ｆ励磁／消磁制
御し、リレーコイル１　ｂ　＝ｔが励磁されているとき
には、リレースイッチ１６ｂを介して１１１１記バツテ
リ１１からの電圧上Ｂがモータ１７に印加される。この
モータ１７は、アンチスキッド制御のための制動油圧を
発生するためのポンプを駆動するためのモータである。

また該処理回路２の異常状態は、ランプ駆動回路２０を
介してランプ１つで表示される。

第３図は、上述のアンチスキッドυＩ　ＩＪｌ装置の油
圧経路図である。ブレーキペダル３０か踏込まれると、
マスクシリンダ３１内に制動油圧が発生し、該制動油圧
は管路Ｐ１−Ｐ４分経由して、前記各アクチュエータ１
３内の３位置電磁制御坪弁３２　ｆｆｔ。

３２ｂ、３２ｃ、３２ｄにそれぞれ与えられ、さらに管
路Ｐ５〜Ｐ８を介してホイールシリンダ３３　ａ　、　
　３３　ｂ　、３３　ｃ　、　３３　ｄにそれぞれ供給
される。これによって車輪３４　ａ　、　３４１：＋　
、　３４　ｃ　。

３　＝１　ｄ　（以下、総称するときは参照）’′Ｆ３
４で示す。

）は制動され、車速は低下する。

上述のように構成されたアンチスキッドυＩ　＋、１９
置において、アンチスキッド制御回路４は、各センサ１
，３からの出力に基づいて、アンチスキッド制御すべき
条件が整一）たかどうかを判断し、そうである時には前
記モータ１７によって発生された制動油圧を、マスクシ
リンダ３１に１１えるとともに、前記３（ｉ置電磁制御
弁３２＝ｔ、３２１：＋、３２ｃ、３２ｄをそれぞれ増
圧または減圧もしくは保持のいずれかの状態に制（１し
、ホイールシリンダ３３　ａ　、　３３　ｂ　、　３３
　ｃ　、　３３　ｃｉ内の制動油圧を制御ｎする。こう
して各車輪３４と路面との間の空振係数が大きくなるス
リップ率となるように各車輪３４はそれぞれ制動され、
アンチスキッド制御が実現される。

再び、前記第１図を参照して、こグ）第１図で示される
加速度センサ３の車体へｆ）取１１け姿勢によって生じ
る加速度センサ３の誤差の補正は、処理回路２の演算処
理によって行われる。処理回路２は、１０ｓｅｃＦ＃に
加速度セ〉す３からの出力を読込み、以下のようにして
補正を行う。

第４図は、本発明の一実施例の加速度の浦正動ｆヤを説
明するためのフローチャートである。ステップｒＩｌで
は、各車輪速上ン：ｆ１からの車輪速信号に基づいて、
たとえば最も速い車輪速が疑似車体速ＶＳとして求めら
れる。ステップｒｒ　２では、この疑似車体速Ｖ　Ｓが
予め定める速度定数ＫＶより大きいかどうかが判断され
、そうである時には、ステップｒ１３に移る。この速度
定数ＫＶは、たとえば４０　ｋ　ｍ　／　ｈ程度に選ば
れ、すなわち定常状層の走行を行−）ているかどうかを
判断するにあたって適当な速度以上で走行しているかど
うかを判断するための値である。

ステップｒＩ３では、今回測定された疑似車体速ｖＳｏ
と前回測定された疑似車体速ＶＳ、、との差の絶対値、
すなわち加速度ΔＶＳが求められる。

ステップｒ＋　４では、前記加速度Δ■Ｓが予め定める
加速度定数ＫＧ未満であるかどうかが判断され。

そうであるとき、すなわち加速度ΔＶＳが所定値よりも
小さく、定常走行を行っていると判断できるときには、
ステップｒＩ５に移る。なお、前記加速度定数ＫＧは、
重力加速度をＧとする時、たとえば０．０５Ｇ程度に選
ばれる。

ステップｒｈ　５では、サンプリングタイミングを計測
するためのカウンタＣ１のカウント値が１だけ加算され
て更新される。ステップｒｒ　６では、前記カウンタＣ
１のカウント値が、たとえば１０ｓｅＣ程度の所定のサ
ンプリング周期ＫＴを超えたかどうかが判断され、そう
であるときにはステップｒＩ７で、ローパスフィルタ５
３がフィルタ動作を行う、この時、該ローパスフィルタ
５３の出力ＧＦ、は、今回のローパスフィルタ５３への
入力値をＧ、とし、１０ｓｅｃ以前の前回の値をＧ　ｎ
　−１とし、１０ｓｅｃ以前の前回のサンプリングタイ
ミングにおける該ローパスフィルタ５３からの出力をＧ
Ｆ、、とするとき、 で表される。

こうしてローパスフィルタ５３を介する演算部５６の加
速度の読込み動作が終了すると、ステップｒＩ８で前記
カウンタＣ１のカウント値がリセットされて動作を終了
する。また、前記ステップｒ１２において疑似車体速Ｖ
Ｓが速度定数ＫＶ以下であるとき、およびステップｎ４
において加速度Δ■Ｓが加速度定数ＫＧ以上であるとき
、すなわち゛補正動作に適した定常走行が行われていな
いときには直接ステップｎ８に移る。さらにまた、前記
ステ゛ンプｒＩ６において、カウンタＣ１のカウント値
がサンブリング周期ＫＴ以下であるときには直接動作を
終了する。こうしてステップ口１〜ｎ　。

はたとえば１０　ｍ　ｓ　ｅ　ｃ　城に繰返され、これ
によ′ノて定常走行状態であるときには、１ｏｓｅｃ毎
にローパスフィルタ５３の時定数が変化され、加速度セ
ンサ３からの出力がこのローパスフィルタ５３を介して
演算部５６に読込まれる。

ここで、前記第１式から理解されるように、ローパスフ
ィルタ５３からの出力ＧＦｏは、該ローパスフィルタ５
３の今回の入力Ｇ０の影響をできるだけ小さくして変動
が抑えられるように、時定数を大きくして重みづけが行
われている。また、坂道は、あまり長距離に亘って連続
していることは少ない、このためローパスフィルタ５３
からの出力は、前述の第６図において参照符１２で示さ
れるように緩やかに変化し坂道の影響をほとんど受けな
い。演算部５６は、参照符Ｇ３で示される入力部５４の
出力から、参照符Ｇ５で示される記憶部５５の出力をオ
フセット値として減算して補正し、こうして求められた
値Ｇ６がアンチスキッド制御のために用いられ、路面の
摩擦係数の判定などが行われる。

したがって、前述の従来技術と比較して、前記オフセッ
ト値Ｇ５だけ誤差を減少することができる。こうして、
加速度センサ３の車体への取けけ姿勢や坂道の傾斜角度
の変化に起因する誤差を減少することができ、加速度の
検出精度を向上して高精度なアンチスキッド制御を行う
ことができる。

第５図は１本発明の他の実施例の加速度の補正動作を説
明するためのフローチャートである。ステップＳ１では
、サンプリングタイミングを計測するカウンタＣ１のカ
ウント値に１が加算されて更新される。ステップｓ２で
は、サンプリングタイミングとなったことを表すフラグ
Ｆ１が１であるかどうかが判断され、そうでないときに
はステツブＳ３で、カウンタＣ１のカウント値がサンプ
リング周期ＫＴＩを超えたかどうかが判断され、そうで
あるときにはステップＳ４に移る。ステップＳ４では前
記フラグＦ１が１にセットされ、ステップＳ５て゛はカ
ウンタＣ１がリセットされ、ステップＳ６に移る。前記
ステップＳ２において、フラグＦ１が１であるとき、す
なわちサンプリングタイミングであるときには直接ステ
ップ゛Ｓ６に移る。

ステップＳ６では、疑似車体速■Ｓが予め定められる速
度定数ＫＶを超えているかどうかが判断され、そうであ
るときにはステップＳ７で、今回計測された疑似車体速
■Ｓ７と、１竹回計測された疑似車体速ＶＳ、、どの差
の絶対値が加速度ΔＶＳとして求められる。

ステップＳ８では、カロ速度ΔＶＳが加速度定数ＫＧ未
満であるかどうかが判断され、そうであるときにはステ
ップＳ９で、もう１つのカウンタＣ２のカウント値に１
が加算されて更新される。ステップｓｌＯでは、前記カ
ウンタＣ２のカウント値がたとえば１００ｍ５ｅｃの予
め定めるチエツク周期ＫＴ２を超えたかどうかが判断さ
れ、そうであるとき、すなわちサンプリング周期ＫＴＩ
が経過した後、定常走行状態がチエツク周期ＫＴ２を超
えて継続されたときにはステップｓｌｌで、加速度セン
サ３からの出力がローパスフィルタ５３を介して演算部
５６に読込まれ、ステップｓ１２に移る。前記ステップ
Ｓ６において疑似車体速■Ｓが速度定数ＫＶ以下である
とき、およびステップｓ８において加速度ΔＶＳが加速
定数ＫＧ以上であるときには直接ステップｓ　１．２に
移る。

ステップｓ　］、　２ではカウンタＣ２のカウント値が
リセットされ、ステップｓ１３では前記フラグＦ１が０
にセットされて動作を終了する。また、前記ステップｓ
ｌＯにおいてカウンタＣ２のカウント値がチエツク周期
ＫＴ２以下であるとき、およびステップｓ３においてカ
ウンタＣ１のカウント値がサンプリング周期ＫＴＩ以下
であるときには直接動作を終了する。

このように本実施例では、たとえば１０１０ｍ５ｅに実
行されるステップｓｌ、ｓ２によ′）でサンプリング周
期ＫＴＩとなったかどうかが判断され、そうでない時に
はステップＳ３以降の動作が省略されるため、演算部５
６の処理動作を簡略化する。二とができる。

発明め効果 以上のように本発明によれば、定常走行状態において、
予め定める時間毎に加速度センサの出力をローパスフィ
ルタに与え、該ローパスフィルタの出力は定常走行状態
における加速度センサの今回グ）測定値を過去の測定値
でなました値であり、このローパスフィルタの出力と、
取付姿勢や路面の傾斜角度による誤差を含む実際の加速
度センサの出力とに基づいて車体の加速度を演算するよ
うにしたので、取付による誤差が考慮され、坂道の傾斜
角度の変化時点であっても、誤差の少ない加速度を検出
することができ、これによ−）で高精度なアンチスキッ
ド制御を行うことができる。

また本発明によれば、前記状態検出手段は、車体の状態
の変化の検出精度を低下することのない程度の予め定め
る時間毎に定常走行状態であるかどうかを検出するよう
にしたので、たとえばマイクロコンピュータなどを用い
て行われる検出動作を効率的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の原理を説明するための機能
ブロック図、第２図は本発明が実施されるアンチスキッ
ド制御装置の電気的構成を示すブロック図、第３図はア
ンチスキッド制御装置の油圧経路図、第４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ャート、第５
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
チャート、第６図は自動車６４の走行時の加速度センサ
の出力を示す図である。 １・・・車輪速センサ、２・・・処理回路、３・・・加
速度センサ、４　・アンチスキッド制御回路、１３・・
・アクチュエータ、５２・・・定常走行状態判定部、５
３・・・ローパスフィルタ、５４・・入力部、５５・・
記憶部、５６・・・演算部 代理人　　弁理士　画数　圭一部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）車体の走行方向の加速度が予め定める値未満であ
   る定常走行状態を検出する状態検出手段と、車体の走行
   方向の加速度を検出する加速度センサと、 ローパスフィルタと、 前記状態検出手段の出力に応答し、前記定常走行状態で
   あるとき、予め定める時間毎に加速度センサの出力を読
   取つて、その加速度センサの出力を前記ローパスフィル
   タに与える補正手段と、前記加速度センサの出力と、ロ
   ーパスフィルタの出力とに応答して車体の加速度を演算
   し、その演算結果に基づいて車輪と路面との摩擦係数が
   大きくなる車輪のスリップ率が得られるように車輪の制
   動を行う制動手段とを含むことを特徴とするアンチスキ
   ッド制御装置。
2. （２）前記状態検出手段は、前記予め定める時間毎に定
   常走行状態を検出することを特徴とする請求項第１項記
   載のアンチスキッド制御装置。