JPH0277352A - 加速度センサ付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、凹凸路、砂利道などの悪路を走行中にアンチ
スキッドを制御を行っても、確実にアンチスキッド制御
を行うことのできる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坪装置は、車輪と路面との間の摩擦
係数が最も高くなるように車輪のスリップ率を油圧制御
する装置で、車輪の回転速度（以下「車輪速」という、
）をＶＷ、自動車の走行速度（以下「車体速」という、
）をＶＳとすると、スリップ率Ｓは第１式によって定義
される。

ｓ−ｖｗ Ｓ＝□　　　　　　　　　　　・・・（１）ＶＳ 自動車の進行方向の加速度を検出する加速度センサがア
ンチスキッド制御に用いられる場合、加速度センナの出
力を積分することによって車体速■Ｓを求めることがで
きる。また、車輪速は、車輪軸に取付けられている車輪
速センサの出力信号から求めることができる。したがっ
て、スリブ１率Ｓは、加速度センナおよび車輪速センサ
の出力信号に基づいて算出される。さらに、制動距離を
より短くするために、路面の状態によってアンチスキッ
ドを制御を変更する必要があり、そのために車輪と路面
との間の摩擦係数を求めることが必要となる。そこで、
従来からたとえばブレーキペダルが踏み込まれ、車輪速
が低下するときの減速度（負の加速度）を加速度センサ
によって検出し、その減速度が小さい堝自は低摩擦係数
路であり、その減速度が大きい場合は高摩擦係数路であ
ると判断する。

このように、従来のアンチスキッド制御装置においては
、より正確な車体速および車輪速と路面との間の摩擦係
数を求めるために、加速センナの出力がアンチスキッド
制御に用いられている。

発明が解決しようとする課題 上述したように、車体に固定されている加速度センナの
出力信号をアンチスキッド制御に用いることにより、ア
ンチスキッド制御をより滑らかに、かつ、制動距離の短
縮に寄与させることができる。

しかし、舗装路のような正常路でない凹凸路あるいは砂
利道などの悪路を走行中にアンチスキッド制御を行うと
、車輪の上下振動が車体に伝わり、その振動が加速度セ
ンナの出力に雑音となって現れる。加速度センナの出力
から車体速を求めようとすると、上述の車体振動に起因
する雑音を積分し、誤差を生じさせ、さらに摩擦係数の
判定に用いられると、誤った摩擦係数を導出するなど、
アンチスキッド制御が正確に行えないという問題を有し
ている。

そこで本発明の目的は、凹凸路あるいは砂利道などの悪
路走行中にアンチスキッド制御を行っても、確実にアン
チスキッド制御が実行されるアンチスキッド制御装置を
提供することにある。

課題を解決するための手段 本発明は、車体の加速度を加速度センサによって検出し
、車輪の制動時に車輪と路面との摩擦係数が大きくなる
スリップ率となるように車輪を制動してアンチスキッド
制御を行う加速度センサ付アンチスキッド制御装置にお
いて、 悪路走行を検出する悪路検出手段を備え、加速度センサ
の出力をローパスフィルタに与え、このローパスフィル
タの出力に基づいて前記アンチスキッド制御を行い、前
記フィルタの遮断周波数が悪路走行時の車体の振動に依
存した波形を遮断する値に選択されることを特徴とする
加速度センサはアンチスキッド制御装置である。

作　　用 本発明においては、車体の加速度が加速度センサによっ
て検出される。アンチスキッド制御装置は、車輪の制動
時に車輪と路面との間の摩擦係数が大きくなるスリップ
率になるように、車輪を制動する。そして、加速度セン
サの出力がローパスフィルタに与えられ、その出力に基
づいてアンチスキッド制御が行われる。悪路検出手段は
、悪路を走行中であるか否かを検出し、アンチスキッド
制御装置は、悪路検出手段によって悪路走行であること
を検出すると、加速度センサの出力が入力されるローパ
スフィルタの遮断周波数は悪路走行によって生じる車体
振動を遮断する値に選択される。

実施例 第１図は、本発明の一実施例であるアンチスキッド制御
装置の油圧経路を説明するためのブロック図である。ブ
レーキペダル３０が踏み込まれると、マスターシリンダ
３１内に制動油圧が発生し、該制動油圧は管路ｐ１〜ｐ
４を経由して三位置電磁制御弁３２ａ〜３２ｄに供給さ
れ、さらに管路ｐ’＋・〜ｐ８を介してホイールシリン
ダ３３ａ〜３３ｄに供給される。その結果、車輪３４ａ
〜３４ｄは制動を開始し、自動車の速度は低下する。

車輪３４ａ〜３４ｄの回転速度は、車輪速センサ１ａ〜
１ｄによって検出され、また車体に固定されている加速
度センサ３によって検出された車体加速度信号は、アン
チスキッド制御回路４に送出される。

アンチスキッド制御回路４は、アンチスキッド制御開始
条件を満たしていると判断すると、モータ１７によって
発生した制御油圧を管路ｐ９を介して、マスターシリン
ダ３１に与えるとともに、三位置電磁制御弁３２ａ〜３
２ｄを増圧、減圧または医持のいずれかに制御し、ホイ
ールシリンダ３３ａ〜３３ｄの制動油圧を制御する。こ
の制御ｎによって、車輪３４ａ〜３４ｄのスリップ率Ｓ
は、最も高い摩擦制動力が路面に対し作用する値、たと
えば１０％〜２０％に制御される。

第２図は、本発明の一実施例であるアンチスキッド制御
装置の電気結線を説明するためのブロック図である。各
車輪に設けられている車輪速センサ１ａ〜１　ｄは車輪
の回転速度を検出し、その検出信号は波形整形回路５ａ
〜５ｄに与えられる。

車輪速センサ１ａ〜１ｄは、たとえば車輪軸に固定され
た強磁性材料の検出板の周方向に、等間隔の多数の切欠
きと突起を設け、その検出板の部近傍に設けられた電磁
ピックアップ、または光センサによって車輪速に比例し
た周波数の車輪速信号を出力するセンサである。

車輪速信号は、波形整形回路５ａ〜５ｄに与えられ、パ
ルス信号に波形整形された後、処理回路２に送出される
。

車体に固定された加速度センサ３は、たとえば盃みゲー
ジ形加速度センナで、その出力電圧はアナログ／デジタ
ル変換回路６に与えられ、デジタル値に変換された後、
不要成分を除去するためのデジタルフィルタ処理が処理
回路２内において行われる。

スイッチ７は、たとえばブレーキペダルが踏み込まれた
か否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によってアンチスキッド制御回路
４内において適会する電圧に変換された後、処理回路２
に送出される。

電源回路９は、電源スィッチ１０を介してバッテリ１１
から供給される電圧を、アンチスキッド制御回路４内に
おいて、使用される電圧に変換する。

処理回路２から出力されるアンチスキッド制量信号は、
ソレノイド駆動回路１２ａ〜１２ｄに与えられ、電力増
幅された後、三位置電磁お制御弁３２ａ〜３２ｄおよび
ホイールシリンダ３３ａ〜３３ｄより構成されるアクチ
ュエータ１３ａ〜１３ｄに送出され、三位置電磁制御弁
３２ａ〜３２ｄを増圧、減圧または保持のいずれかの状
態に制（卸する。

アンチスキッド制御を行う場合に、処理回路２はアクチ
ュエータ１３ａ〜１３ｄｔ！−能動状慧にするだめに、
ソレノイドリレー駆動回路１４にソレノイドリレー１５
をオンするための信号を送出する。ソレノイドリレー１
５のコイル１５ａに駆動電流が流れると、接点１５ｂは
導通し、アクチュエータ１３ａ〜・１３ｄ内の三位置電
磁制御弁３２ａ〜３２ｄのソレノイドコイルにバッテリ
１１がらの電力が供給される。

モータリレー１６は、制御油圧を発生するためのモータ
１７の駆動用リレーで、モータリレー駆動回路１８によ
って電力増幅されたモータリレー駆動信号がコイル１６
ａを励磁すると、接点１６ｂは導通し、モータ１７は回
転する。

ランプ１つは、アンチスキッド制御回路４が異常動作を
行った場きに点灯するランプで、処理回路２から出力さ
れる警報信号はランプ駆動回Ｒ２０によって電力増幅さ
れた後、ランプ１９に与えられる。

以上のように構成されたアンチスキッド制御装置におい
て、以下本発明の構成について説明する。

第３図は、本発明の一実施例の構成を説明するための機
能ブロック図である。加速度信号処理部・１０は、処理
回路２内において構成される。車輪速センサ１ａ〜１ｄ
によって検出された車輪速の時間変化率を演算すること
によって求められる車輪加速度信号、または後述する悪
路センサの出力信号が悪路判定部４１に入力される。悪
路判定部４１は、後述する手順によって現在走行中の道
路が正常路である、たとえば舗装路か、あるいは悪路で
ある、たとえば凹凸路または砂利道であるかを判定する
。

悪路判定部４１の出力は切換部４２に送出され、アナロ
グ／デジタル変換回路６の出力信号を、第１フィルタ部
４３または第２フィルタ部４４のいずれかの入力に切換
える。第１フィルタ部４３ｔ３よび第２フィルタｍ　４
４は、デジタル信号に変換された加速度信号をいわゆる
デジタルフィルタ処理を行い、アンチスキッド制御演算
部へ送出する。

第１フィルタ部４３および第２フィルタ部４４は、とも
にローパスフィルタを構成し、第２フィルタ部４４の遮
断周波数は、第１フィルタ部４３の遮面周波数より低い
周波数が選択される。第２フィルタ部４４の遮断周波数
は、悪路走行時において加速度センサ３の出力信号に含
まれる車体振動周波数を除去するなめに充分な遮断周波
数が選択される。したがって、悪路判定部４１において
、現在走行中の路面が正常路であると判定されると、切
換部４２は第１フィルタ部４３に切換えられ、悪路走行
であると判定されると第２フイルタ４４に切換えられる
。このように、走行中の路面状態によって加速度センサ
３の出力信号に含まれる雑音をろ波するフィルタの遮断
周波数を切換えることにより、車体振動によって生じる
雑音をより抑圧した状態の加速度信号をアンチスキッド
制御演算に用いることができる。

次に、第１フイルタ４３および第２フイルタ４４におい
て実行される演算について、以下説明する。アナログ／
デジタル変換回路６は、予め定めるサンプリング周波数
によってアナログ信号をデジタル信号に変換し出力する
。悪路判定部４１が正常路であると判定し、切換部４２
が第１フイルタ４３を選択しているとすると、アナログ
／デジタル変換回路６の出力信号は第１フイルタ４３に
送出される。第１フイルタ４３は、サンプリング周期降
にデジタル信号を入力し、たとえば時間的に連続する８
個のデジタル量を第２式に示すように単純平均すること
により、ローパスフィルタを構成することができる。こ
こに、Ａはアナログ／デジタル変換回路６からのデジタ
ル量であり、添字ｎはサンプリング時間を示し、Ｆｌは
第１フイルタ４３の出力値を示す。

Ａｌｌ＋Ａ１１．、十・・・＋　Ａｎ−ｔＦ１＝□　　
　　　　・・・（２） 第１フイルタ４３は、最も古いデジタル量を捨て、最近
のデジタル量を加えサンプリング周期毎に第２式の演算
を繰り返し行う。

また、第２フイルタ４４は、アナログ／デジタル変換回
路６からのデジタル量のうち、時間的に連続する１６個
のデジタル量を、第３式に示すように単純平均すること
によりローパスフィルタを構成する。ここに、Ａ、ｎは
第２式と同様であり、Ｆ２は第２フイルタ４４の出力値
である。

以上のように、単純平均するデータ数を代えることによ
り、フィルタの遮断周波数を変更することができる。

上述した第１フイルタ４３および第２フイルタ４４の演
算は、入力されたデジタル量を単純平均することにより
、フィルタ処理が行われているが、これに限られるもの
ではなく、池のデジタルフィルタ処理、たとえば過去の
デジタルフィルタ出力値をフィルタ演算に用いる巡回形
のデジタルフィルタ処理を行ってもよい。

第４図は、処理回路２において実行されるアンチスキッ
ド１ｌｉ１１１ｎ演算を説明するためのフローチャート
である。以下、各ステップの処理について説明する。ス
テップｍ１では、現在走行中の路面が悪路であるか否か
を検出する。ステップｍ２では、ステップｍ１において
行われた悪路検出に基づいて悪路判定が行われ、正常路
を走行中である場合はステップｍ３へ進む、ステップｍ
３では、前述した第１フイルタ演算が行われる。また、
ステップｒｎ　２において、現在走行中の路面が悪路で
あると判定されるとステップｍ４へ進み、第２フイルタ
の演算が行われる。

ステップｍ５では、車輪速センサ１ａ〜１ｄからの車輪
速信号に基づいて各車輪の車輪速が演算される。ステッ
プｍ５において求められた車輪速に基づき、ステップｍ
６ではその車輪速の時間変化率を算出し、車輪加速度が
演算される。ステップｍ７では、アンチスキッド制御演
算の基準となる制御基準速が演算される。この制御基準
速は、車体速に対し１０％低い速度を演算することによ
り求められる。すなわち、第１フイルタまたは第２フイ
ルタの出力値である車体加速度を積分することにより車
体速が求められ、さらにこの車体速に０，９を乗じるこ
とにより、制御基準速か演算される。制御基準速はアン
チスキッド制御演算における制御信号の出力状態を選択
する基準となる速度である。この制御基準速が演算され
るとステップｍ８へ進み、アンチスキッド制御演算が実
行される。

このアンチスキッド制御演算は、車輪と路面との間の摩
擦係数が最も高い値となる車輪のスリップ率Ｓになるよ
うに、各車輪の車輪速を油圧制御するための制御信号を
算出する。

第５図は、本発明の一実施例が実行される処理。

回路２における出力制御フローチャートである。

処理回路２において、アンチスキッド制御プログラムが
実行されると、先ずステップＳ１において、アンチスキ
ッド制御が現在実行されているか否かが判断され、制御
中である場合は、アンチスキッド制御開始の判断をする
必要がないのでステップｓ４へ進む。ステップｓ１にお
いて、アンチスキッド制御が行われていない場合はステ
ップＳ２へ進み、アンチスキッド制御を開始する条件を
満足しているか否かが判断される。アンチスキッド制御
開始条件として、たとえば車輪がロックした場き、ある
いは車輪速か予め定める回転数より低くなり、さらに車
輪減速度が予め定める減速度より大きくなっているか否
かが判断される。そして、アンチスキッド制御を開始す
る条件を満たしている場合はステップｓ３へ進み、処理
回路２の予め定めるメモリ領域にホイールシリンダ３３
ａ〜３３（１へ減圧操作を行わせるための減圧フラグが
設定される。

ステップＳ２において、アンチスキッド制御を開始する
条件を満たしていないと判断するとステップｓ１８へ進
み、ブレーキペダル３０の踏み込みによってマスターシ
リンダ３１内に生じた油圧がホイールシリンダ３３ａ〜
３３ｄに伝達されるようにするために、アクチュエータ
１３ａ〜１３ｄの三位置電磁制御弁３２ａ〜３２ｄが増
圧位置に設定される。

ステップｓ４では、アンチスキッド制御の制御条件が判
断され、たとえばブレーキペダル３０から足が離された
場合、あるいは車速か５　Ｋ　ｍ　／　ｈ以下になった
場合には、アンチスキッド制御が解除される。ステップ
Ｓ４においてアンチスキッド制御終了条件が満たしてい
ない場きにはステップｓ５へ進み、ホイールシリンダ３
３ａ〜３３ｄの油圧の増減を制御するフラグの判定が行
われる。

アンチスキッド制御が開始すると、ステップＳ３におい
て減圧フラグは設定されているので、ステップｓ６へ進
み減圧操作を終了すべきか否かが判断され、さらにステ
ップＳ７へ進みホイールシリンダ３３ａ〜３３ｄが減圧
される。ステップＳ６において、減圧操作の終了条件、
すなわち、車輪速が回復する兆しを見せ始めた時点でス
テップｓ８へ進み、ホイールシリンダ３３ａ〜３３ｄの
油圧を一定に保つための保持フラグが設定される。

そして、ステップＳ９からステップｓｌＯへ進み、ホイ
ールシリンダ圧は一定に保たれる。

ステップｓ９において、車輪速か回復したと判定される
保持終了条件を満たすと、ステップＳ１１へ進み、ホイ
ールシリンダ３３ａ〜３３ｄの油圧を増圧させるための
フラグが設定される。そして、ステップｓ１２からステ
ップｓ１３へ進み、ホイールシリンダ３３ａ〜３３ｄ内
の油圧は増圧される。

ステップｓ１２において、増圧終了条件、たとえば車輪
回復時に得られた車輪加速度により決定される時間増圧
出力すると、ステップｓ１４へ進み、ホイールシリンダ
３３ａ−３３ｄ内の油圧を緩やかに増圧するためのパル
ス増圧フラグが設定される。パルス増圧フラグが設定さ
れると、ステップｓｌｓからステップｓ１６へ進み、予
め定めた時間幅を有する増圧パルスが処理回路２からソ
レノイド駆動回路１２ａ〜１２ｄに送出され、アクチュ
エータ１３ａ〜１３ｄは、ソレノイド駆動回路１２ａ〜
１２ｄから与えられた増圧パルス幅に相当する時間だけ
増圧する操作を行う。ステップｓ１５において、パルス
増圧の出力終了条件を満たすとステップｓ１７へ進み、
減圧フラグが設定され、ステップｓ７において減圧操作
が行われる。

次に本実施例において、悪路を判定する手段について説
明する。第６図は本実施例において、車輪加速度から悪
路判定を行う処理を説明するためのフローチャートであ
る０本実施例の悪路判定を行う手段は、予め定めた測定
時間（たとえば、０゜２５秒）内に予め定める加速度レ
ベル（たとえば、２Ｇ、Ｇは重力加速度）以上になった
回数が予め定める回数（たとえば、２回）以上となった
とき、悪路と判定する。

すなわち、第６図のフローチャートにおいてステップｎ
１では、悪路判定を行う測定時間を経過したか否かが先
ず判断され、経過していない場合はステップｎ２へ進む
、ステップｎ２では、車輪速センサ１ａ〜１ｄから算出
された車輪加速度が予め定める加速度、たとえば２Ｇ以
上となったか否かが判断され、２Ｇ以上である場合はス
テップ［鳥３において、カウンタ■のカウント量が１だ
け増加する。車輪加速度が２Ｇ未溝である場合は、ステ
ップ「１３の処理が行われず、ステップｎ２からステッ
プｒｉ　１へ進み、再度測定時間が経過したか否かが判
断される。このように、測定時間が経過するまでは、ス
テップｎ　ｌからステップｎ２へ進み、車輪加速度が２
Ｇを超える回数が計数される。

測定時間が経過すると、ステップｎ１からステップｒＩ
４へ進み、カウンタ■のカウンタ値が２以上であるか否
かが判断される。２以上である場合にはステップｎ４か
らステップｎ５へ進み、悪路判定および悪路判定が行わ
れた漫の処理が行われる。すなわち、第３図において説
明したように、切損部４２によって第１フイルタ４３か
ら第２フイルタ４４へ切換えられる。ステップｎ４にお
いて、カウンタＩの数値が２未満である場合は、ステッ
プｎ４からステップｎ６へ進み、切換部４２を切換える
処理は行われない。

ステップｎ６およびステップｎ７は、悪路判定を行うた
めの初期化処理で、ステップｎ６は測定時間の初期化が
行われる。たとえば、処理回路２の予め定めるメモリに
測定を開始する現在時刻がストアされる。このメモリに
ストアされた時刻と、現在時刻とが比較され、その差が
予め定める時間を経過すると、測定時間を経過したと判
断する。

ステップｎ７では、カウンタＩの初期化、たとえば、カ
ウンタ■がクリアされる。上述の初期化処理が行われる
と、前述したステップ０１〜ステツプｎ３の処理が測定
時間の経過するまで実行される。

第７図は、悪路センサによる悪路判定を行う処理を説明
するためのフローチャートである。悪路センサとして、
たとえば車体の前部または後部に発光手段および受光手
段を設け、発光手段から路面に対し放射した光のうち、
路面の凹凸状態による乱反射の結果、受光手段に戻る光
の量を検出し、その光検出レベルが予め定める値以上に
なると、路面の凹凸が大きく悪路であると判定する。

ステラ７ｒｌでは、上述した悪路センサからの出力が悪
路であると判定するレベル、すなわち悪路レベルが超え
ているか否かが判定される。悪路レベルが超えている場
合はステップｒ２へ進み、第６［２Ｉのステップｒｒ　
５における処理と同様、悪路判定および処理が行われる
。ステップｒ１で悪路センナからの出力が悪路レベルを
超えていないと判断されると、前述のステップｒ２は実
行されず、第１フイルタ４３から第２フイルタ４４へ切
換える処理は行われない。

以上のように本実施例に従えば、現在走行中の路面が悪
路であると判定されると、加速度センサ３の出力信号中
に含まれる雑音成分をろ波するローパスフィルタの遮断
周波数が低い値に選択されるので、車体振動に起因する
加速度センサ３の出力信号中に含まれる雑音がろ波され
る。

発明の効果 以上のように本発明に従えば、悪路走行中はローパスフ
ィルタの遮断周波数が車体振動に依存する波形を遮断す
る値に選択されるので、悪路走行中においても加速セン
ナの出力信号中に含まれる雑音成分が抑圧され、悪路走
行時においても確実、かつ、滑らかなアンチスキッド制
御が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例が実現されるアンチスキッド
制御装置の油圧経路を説明するためのブロック図、第２
図は本発明の一実施例であるアンチスキッド制御装置の
電気結線を説明するためのブロック図、第３図は本発明
の一実施例の構成を説明するための機能ブロック図、第
４図は処理回路２において実行されるアンチスキッド制
御演算を説明するためのフローチャート、第５図は本発
明の一実施例が実行される処理回路２における出力制御
フローチャート、第６図は本実施例において車輪加速度
から悪路判定を行う処理を説明するためのフローチャー
ト、第７図は悪路センナによる悪路判定を行う処理を説
明するためのフローチャートである。 ｌａ〜１ｄ・・・車輪速センサ、３・・・加速度センナ
。 ４・・・アンチスキッド制御回路、１３ａ〜１３ｄ・・
・アクチュエータ、１７・・・モータ、３１・・・マス
ターシリンダ、３４ａ〜３４ｄ・・・車輪 代理人　　弁理士　画数　圭一部 第４　図 第６図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 車体の加速度を加速度センサによつて検出し、車輪の制
   動時に車輪と路面との摩擦係数が大きくなるスリップ率
   となるように車輪を制動してアンチスキッド制御を行う
   加速度センサ付アンチスキッド制御装置において、 悪路走行を検出する悪路検出手段を備え、 加速度センサの出力をローパスフィルタに与え、このロ
   ーパスフィルタの出力に基づいて前記アンチスキッド制
   御を行い、前記フィルタの遮断周波数が悪路走行時の車
   体の振動に依存した波形を遮断する値に選択されること
   を特徴とする加速度センサ付アンチスキッド制御装置。