JPH03501377A - アンチロック乗物用ブレーキ装置におけるブレーキ圧力制御方法 - 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】 アンチロック乗物用ブレーキ装置におけるブレーキ圧力制御方法 本発明はブレーキをかけた車輪の回転速度を測定し、それを基にして車輪の角減 速度を計算し、車輪のスリップが、通常少なくとも１つの車輪の回転速度及び／ 又は車輪の角減速度いかんによる参照速度に対する所定の限界値を上端ったとき 、及び／又は車輪の角減速度が所定の限界値を上端ったとき、該車輪におけるブ レーキ圧力が減圧されるようにした、アンチロック乗物用ブレーキ装置における ブレーキ圧力を制御する方法に関する。

アンチロック制御技術において、制御信号を発生させいわゆる乗物の参照速度を 形成し゛、かかる参照速度が理想的なケースにおいて、可能な限り、乗物の実際 の速度に近くなるようにすることが公知である。一般に、乗物の参照速度は乗物 の最も早く回転する非駆動車輪の円周が 速度いかにより決まる。

個々の各ブレーキが掛けられた車輪のスリップは乗物の参照速度に対して形成さ れ、車輪の角減速度（角加速度を含む）と共に制御量として利用される。即ち、 それぞれの車輪のブレーキ圧力の増減は車輪のスリップ又はその角減速度が所定 の限界値を上端るか否かにより制御される。

制御はブレーキを掛けた車輪の回転速度が上記の参照速度（負のスリップ）より もはるかに遅くなっＩことき、又は、車輪が所定の値を上回る角加速度に達した ときに行われ、それぞれの車輪のブレーキ圧力は車輪が再度、十分に加速される まで減圧される。限界値は負のスリップ及び角減速度共に、予め設定される。ス リップの限界値は例えば、５０％とすることが出来、角減速度の限界値は物理的 に可能な乗物の最大減速度を基にして形成される。即ち、その減速により乗物の 最適なブレーキ状態が実現される最適な所定の乗物速度に対する最適なタイヤ及 び路面状態（十分な摩擦）に対して設定され、その値いかにより、個々の各車輪 の角減速度に対する限界値が設定される。

こうした関係は当業者に公知であり、例えば、ＢＯ５ＣＢＴＥＣＥＮＩＳＣＨＥ 　ＢＥＲＩＣＨＴＥ、ｖ　ｏｌ、７、ＩＨＯ，Ｎｏ、２のＰｉＢＲ４（Ｂｏｓｃ ｈ　Ｔｅｃｂ＋＋ｏｌｏｇｉｅｘｌ　Ｒｓｐｏｒｔｓ英語版、１９８２年２月ｌ ５ＳＮ　０００６−７９８Ｘに対応する）に記載されている。

ブレーキを掛けｔ；とき、乗物の全部の車輪が同時に「不安定」になる可能性が ある。即ち、全部の車輪が例えば、−１，ｓ　ｇという乗物の可能な最大の減速 度を明らかに上回る角減速度を受ける可能性がある。このことは慌ててブレーキ を掛けたとき、又は滑り易い路上でブレーキを掛けたときに特に発生する可能性 がある。かかる場合、従来の技術において、参照速度は最も遅く回転する車輪の 回転速度を基にして設定されず、物理的に可能な最大の乗物減速度を基にして、 所定の時間に亘る理論的な計算により設定されることが既に公知である。車輪の 回転速度がこのようにして形成された参照速度に対して明確に相違する（例えば ５０％）限り、個々の車輪におけるブレーキ圧力は減圧される。

本発明は車輪の回転速度信号が乗物の被動車輪からのみ得られ、例えば、ドライ バが比較的滑り易い路面にて急激に加速するとき、又は加速して坂道を登ろうと して該車輪が高速回転するとき、アンチロック制御に生ずる問題点を対象とする ものである。

被動車輪がかかる高速回転するとき、その回転速度センサは速度信号を提供し、 車輪の角加速度が乗物の可能な最大加速度を上回るときでさえ、この信号から公 知の方法にて形成される参照速度は僅かに増大する速度にてこれに従う。十分な 摩擦係数が存在するならば、乗物は車輪がスリップするときでさえ、加速するこ とが出来るため、従来のアンチロック制御装置はこのような方法にてプログラム が組まれている。このため、車輪の回転速度に基づく理論的に計算によってのみ 形成されＩ；参照速度が乗物の実際の速度と著しく異なる場合、アンチロック制 御に著しい問題点が生ずる。

乗物は特に、坂道を始動するときの僅かしか加速されないｌ；め、車輪のスリッ プは滑り易い路面においてより重大な問題となる。坂道の下向きの力成分がタイ ヤにより路面に伝達される駆動力を補償するならば、乗物は車輪が回転し又は後 方に滑るのにも拘わらずその箇所に止まっている。この場合、理論的計算のみに よって得られた乗物の参照速度は乗物の実際の速度と関係なくなり、このことは 、アンチロック制御にとって極めて望ましくない状態である。

上述の何れかに状態のときには、ドライバは比較的長時間に互って非常な加速を 行い、計算されｔ；参照速度と乗物の実際の速度との差は特に、乗物が物理的に 可能な乗物の最大加速度（例えば、車輪の角加速度がｏ、４！以下のとき）以下 にスリップする場合、極めて大きくなる。

かかる場合、従来のアンチロックコンピュータは該コンピュータが車輪のスリッ プを検出することが出来ないため、参照速度が誤った方法にて急激に増大するよ うにプログラムが組まれている。

かかる車輪のスリップ中、ドライバが加速ペダルから足を離して、ブレーキを掛 けるならば、参照速度は未だ比較的高速である一方、車輪の回転速度は極めて急 激に減速される。このため、アンチロックコンピュータは非常Ｊ二に大きいスリ ップ及び大きい角減速度を検出し、従って、それぞれの車輪におけるブレーキ圧 力を減圧することにより、これ＃：対応する。その結果、車輪の著しいブレーキ ネ足が生じ（このため、ブレーキ距離の無駄が生ずるン、又は、傾斜路ｌ；おい て、乗物が望ましくない後方転勤をする。

このため、アンチロック制御装置において、高速回転する車輪の結果、かかる車 輪だけが回転速度信号を発生するという問題点を生ずる。車輪が高速回転した後 、ドライバが加速ペダルから足を離したならば、車輪は路面の摩擦係数いかによ り、強力な角減速度の作用を受ける。

このときにブレーキが掛けられたならば、急激に角減速度及び／又はスリップに 対する所定の限界値以上となり、これによりアンチロック制御は必要でないにも 拘わらず、ブレーキ圧力が減圧される。このため、ブレーキネ足が生ずる。

本発明は車輪が高速回転し及びその後、ブレーキが掛けられたときでさえ、最適 なブレーキ効果を可能にするアンチロック制御方法を提供するという課題を解決 するものである。車輪が高速回転し、その後、ブレーキを掛けることは平坦な路 面を走行しているとき、及び上り坂を発進する場合の双方にて考え得る。

本発明によると、この課題はブレーキを掛けず、車輪の角減速度が所定の限界値 を越えるとき、所定の時間後に参照速度が乗物の最も遅く回転する車輪の回転速 度に対応し得るようにしたことにより解決される。

本発明の別の変形例において、ブレーキを掛けず、スリップが所定の負の限界値 を上回るとき、所定の時間後ｌ：参照速度が乗物の最も遅く回転する車輪の回転 速度に対応し得るようにしＩ；ことにより解決される。

本発明の上記２つの変形例は組み合わせることも出来る。即ち、参照速度が乗物 の最も遅く回転する車輪の回転速度に対応し得る経過時間を予め設定する条件と して、スリップ及び角減速度の双方が利用される。

本発明の有利なさらに発展させた形態は特許請求の範囲の従属項に記載されてい るる 本明細書の説明上、「正のスリップ」という表現は基本的に、駆動スリップ（ド ライブ）を意味し、「負のスリップ」はブレーキ時のスリップを意味するものと する。

又、本明細書において、「参照速度」という表現は「乗物の参照速度」及び「車 輪の参照速度」の双方を意味するものとする。これら２つの用語は当業者に公知 である。

このように、本発明によると、所定のパラメータいかんにより変動する可能性の ある所定の時間の経過後、参照速度が最も遅く回転する車輪の回転速度に対応さ せられる。その時間中（即ち、上述の対応が為されるまで）、参照速度は可能な 限り実際に近い値にて公知の方法によりシュミレートされる。

本発明のさらに別の好適な実施例によると、上記所定の時間は車輪が角減速度の ピーク値から開始して所定の小さい角減速度に達するのｊ重要する時問いかんに より設定される。この小さい角減速度は例えば−１ｇとすることが出来る。

乗物の参照速度を対応させるさらに別の変形例として、タイマーにより所定の時 間が設定されたならば、車輪が高速回転し、その後ブレーキが掛けられた後、乗 物の参照速度を対応させるさらに２りの変形例として、車輪の角減速度が所定の 値以上であるときそのタイマーのランダウンが中断される。この所定の限界値は 例えば、−Ｌ、Ｓｇとすることが出来る。

乗物の参照速度を対応させるさらに別の変形例として、車輪の角加速度が所定の 値以上であるとき、時間のカウントダウンが中断されるタイマーにより時間が予 め設定される。この所定の限界値は例えば、０．６　ｇとすることが出来る。

西独特許第２．７４８，４１９号明細書から正のスリップ記号が生じたとき（こ の「正のスリップ」という表現は上に定義した通りである）、制御が中断される ことが公知である。これは車輪速度が乗物速度を行き過ぎるのを防止するためで ある。

西独特許第２．７０６，１３２号から乗物の最も速く回転する車輪を利用して、 全参照速度を形成することが公知である。このことは西独特許第３．３４５，７ ３０号についても当てはまる。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施例について説明する。添付図面にお いて、 第１図は車輪が高速回転し、その後走行中にブレーキを掛けたときの乗物の参照 速度を設定するための各種の測定値及び制御アルゴリズムの制御量を共通の時間 表に示した図、 第２図は車輪が高速回転し、その後、坂道上で発進する場合にブレーキを掛けた ときの乗物の参照速度を設定するための各種の測定値及び制御量を共通の時間表 に示した図、 第１＆図乃至第１ｅ図には、横座標として共通の時間表ｔが図示されている。第 １１図において、時間の変数は典型的な車輪の速度ｖＩＬａ４、計算された乗物 の参照速度Ｖ□、及び想定された乗物の実際速度Ｖ、工として示されている。こ れらの速度はｋｍ／ｈにて示されている。

第１ｂ図において、時間に対する車輪速度（回転速度に基づく円周速度）の第１ の導関数を形成することにより得られる車輪の減速度ｍ１ａｄがプロットされて おり、重要な時間は数字り、、Ｈにて示されている。車輪の減速度（又は加速度 ）はｇ（重力加速度）の単位にてプロットされている。

第１ｃ図には、ブレーキ圧力を減圧する電磁石を作動させる制御信号Ｍｖが図示 されている。

第１ｄ図には、ブレーキ作動の時間変化が図示されており、この場合、かかる変 化はブレーキ灯スイッチ信号ＢＬＳが存在することにより簡単な方法にて設定さ れる。

第１ｅ図には、以下にさらに説明する対応タイマーｔ１１．の時間変化が図示さ れている。

乗物の車輪が走行中にスリップする、即ち、乗物の実際の速度に対応するよりも 著しく早い速度にて回転すると考えられる。スリップは時間ｔ。のときに第１ａ 図に従って開始するものと想定される。時間ｔ１のとき、車輪の正の加速度が終 了する（第１ｂ図）。図示するように、高速回転しているとき、車輪の円周速度 ｖ１．６は乗物ノ寅際の速度Ｖ１ｇを明らかに上端る。乗物の参照速度Ｖ□、は 従来の方法にて設定され、第１ａ図によると、車輪速度Ｖ　ｌａｄと乗物速度ｖ ｖｚ間にある。車輪は車輪の参照速度ｖ、ｌｅｌよりも早く回転するため、最初 に正のスリップを生ずる。

ドライバは車輪のスリップに気付いたならば、加速ペダルから足を離しく時間ｔ １にて）、路面の摩擦係数いかんにより、車輪は著しい角減速度を受けるため、 この減速度が時間ｔ、にて従来の方法にて予め設定されＩ；限界値に達するなら ば、電磁弁の制御信号Ｍｖを励起させ、このｊ；め、ブレーキ圧力が減圧される 。時間ｔ２のとき、ドライバはブレーキを未だ作動させていない（第１ｄ図参照 ）。ドライバは時間ｔ２のとき未だブレーキを作動させず、これと同時に、時間 ｔ、のとき、ＩＱ　ｋｍ／ｈの正のスリップ＋λ（第１８図）が存在するため（ 従って、スリップは例えば、５ｋｍ／ｈという所定の限界値を上端る）、時間ｔ 、にてタイマーが始動し、時間ｔ１．．を制御する。タイマーはランダウンを行 い、以下に説明するその中断及び／又は延長が行われる。タイマーのランダウン 後、参照速度が再設定される。

時間ｔ、にてドライバーはブレーキを踏む（第１ｄ図）。

これで車輪は負のブレーキカスリップを受ける。

タイマーの最初の時間【１．、は本実施例の場合、ｌｏｏｍｓに設定され、車輪 の減速値（時間ｔ、のとき最小である）とＢｅ間ｔ４（第１ｂ図）における例え ば、−１ｇとし１う所定の限界値に達するまでの時間間隔だけ延長される。

時間【、にて、所定の時間１１．ｐが満了する。しかし、角減速度が時間ｔ６及 びｔ、間にて例えば−１，５ｇとし１う所定の限界値を上端るとき、時間のラン ダウンは第１ｅ図に従って中断される。同様にして、車輪の角加速度が時間ｔ１ ゜及びｔｌ２間にて例えば＋０．６ｇという所定の限界値以上になつｔ；とき、 タイマーのランダウンが中断される。

車輪の減速度がピーク値に達するとき（時間ｔ、）と所定の限界値に達するとき （時間１＜）ときまでの時間を測定し、これに対応してタイマーの予め設定され た時間ｔ０．２を延長し、タイマーのランダウンを中断させる理由は次の通りで ある。

走行中、車輪がスリップし、例えば１００　ｍｓという予め設定された時間の満 了後、直ちにブレーキを掛けるならば、参照速度はブレーキ時のスリップのため 、はるかに小さい値であろう車輪速度に対応することが出来よう。

しかし、車輪がブレーキ制御サイクル中であるならば、車輪の加速度又は減速度 に関する上記の限界値以上になり、タイマーのランダウンが停止されよう。車輪 の減速度がピーク値のときから例えば−１ｇという限界値に達するときまでの間 隔は典型的に数１０　ｔｎｓである。この時間だけ対応時間ｔ１．．が延長され 、このｊこめ、車輪の回転速度は乗物の実際の速度に一層良く対応することが出 来る。

車輪が高速回転している状態にて坂道上にて発進しようとするとき、その後のブ レーキ作用時の車輪速度は１０Ｏｍｓ以内にて零となり、加速度に関する上記の 限界値に達することはない。

この場合、車輪の減速度のピーク値と例えば−１ｇという限界値に達するときま での間隔は極めて短い。このため、かかる場合、タイマーは急速にランダウンし て、参照速度を最も遅い車輪速度（この場合零である）に対応させる。

時間ｔ１３にて、時間【１．、が満了し、第１ａ図に従い、参照速度Ｖ□、は従 来の方法にて最も遅い車輪速度に適応される。このため、乗物のブレーキ力不足 が回避される。

第２図には、車輪が高速回転し、その後ブレーキを掛ける、坂道にて発進すると きの第１図に対応する測定値及び制御量が図示されている。

スリップは時間ｔ０にて開始するものと想定する。時間【、にて、加速ペダルが 釈放される。上述したように、従来の方法においては、参照速度ｖ　１ｌｅｌは 増大し、乗物の実際の速度との著しい差が生じる。高速回転しているとき、車輪 は著しい正のスリップλを生じる。

タイヤと路面との摩擦により、加速ペダルを釈放すると、時間ｔ、の経過後、車 輪の減速が生じ、時間ｔ２にて所定の限界値に達する。次に、電磁弁制御装置が 信号Ｍｖ（第２ｃ図）を発生させ、この信号によりブレーキ圧力の減圧が開始さ れる。時間ｔ、にて、ドライバは未だブレーキを作動させていない（灯スイッチ 侶号ＢＬＳが発生されていない）。時間ｔ２においては、１０　ｋｍ／ｈという 正のスリップが生じるため、上記時間にてタイマーが励起され、ランダウンを開 始する。タイマーの瞬間的な有効時間は上述のようにｔｌ、、により表示される 。

第２ｅ図によると、例えば１００　ｉｓという予め設定された時間はそうこうす るうちに一回延長される。即ち、車輪が車輪の減速度（ｔ、）のピーク値に達す るときから例えば−１ｇ（ｌｓ）という限界値に達するときまでの時間１４、【 ６間の間隔だけ延長される。

時間【、から、タイマーは連続的にランダウンし、＋０゜６ｇ以上の車輪の加速 度信号及び−１，５ｇ以上の車輪の減速度信号は発生されないため、第１図の実 施例と異なり、それ以上中断されることはない。その結果、対応時間【１．、は 比較的急速に満了し、時間ｔ、において、参照速度Ｖｌｅｌは既に最も遅く回転 する被動車輪の車輪速度に適応されている。このようにして、車輪が高速回転す る状態にて坂道を発進し、その後ブレーキを掛けるときに乗物が比較的長い時間 に亘って圧力無しの状態となり、非制御状態にて後方に転勤することが防止出来 る。

上記の説明は本発明の必須の事項のみ関するものである。センサを含む必要な機 器手段（広義において）は当業者に公知である。本発明はアンチロック装置内に 設けられたコンピュータを対応するようにプログラム化することにより寅現可能 である。

国際調査報告 −一１−−＾−−”−Ｎ＆ＰＣＴ／ＥＰ　８９１００６３９国際調査報告

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．ブレーキをかけた車輪の回転速度（ＶＲｅｄ）を測定し、それを基にして車 輪の角減速度（ａ）を計算し、車輪のスリップが参照速度（ＶＲｅｆ）に対して 予め設定された限界値を上廻ったとき、及び／又は車輪の角減速度が所定の限界 値を上廻ったとき、前記車輪におけるブレーキ圧力が減圧されるようにした、ア ンチロック乗物用ブレーキ装置におけるブレーキ圧力を制御する方法において、 ブレーキを作動させることなく、車輪の角減速度（ａ）が所定の限界値を上回っ たとき、参照速度（ＶＲｅｆ）が予め設定可能な時間（ｔａａｐ）の経過後、乗 物の最も遅く回転する車輪の回転速度に対応し得るようにしたことを特徴とする ブレーキ圧力を制御する方法。
2. ２．ブレーキをかけた車輪の回転速度（ＶＲｅｄ）を測定し、それを基にして車 輪の角減速度（ａ）を計算し、車輪のスリップが参照速度（ＶＲｅｆ）に対して 予め設定された限界値を上廻ったとき、及び／又は車輪の角減速度が所定の限界 値を上廻ったとき、前記車輪におけるブレーキ圧力が減圧されるようにした、ア ンチロック乗物用ブレーキ装置におけるブレーキ圧力を制御する方法において、 ブレーキを作動させることなく、スリップ（λ）が所定の限界値を上回ったとき 、参照速度（ＶＲｅｆ）が所定の時間（ｔａａｐ）の経過後、乗物の最も遅く回 転する車輪の回転速度に対応し得るようにしたことを特徴とするブレーキ圧力を 制御する方法。
3. ３．ブレーキを作動させることなく、角減速度（ａ）及びスリップ（λ）が所定 の限界値を上回ったとき、参照速度（ＶＲｅｆ）が所定の時間（ｔａａｐ）の経 過後、乗物の最も遅く回転する車輪の回転速度に対応し得るようにしたことを特 徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載のブレーキ圧力を制御する方法。
4. ４．参照速度（ＶＲｅｆ）が乗物の最も遅く回転する車輪の回転速度に対応し得 るようにしたことを特徴とする請求の範囲第１項乃至第３項に記載のブレーキ圧 力を制御する方法。
5. ５．ブレーキをかけた車軸の回転速度（ＶＲｅｄ）を測定し、それを基にして車 輪の角減速度（ａ）を計算し、車輪のスリップが参照速度（ＶＲｅｆ）に対して 予め設定された限界値を上廻ったとき、及び／又は車軸の角減速度が所定の限界 値を上廻ったとき、前記車輪におけるブレーキ圧力が減圧されるようにした、ア ンチロック乗物用ブレーキ装置におけるブレーキ圧力を制御する方法において、 ブレーキを作動させることなく、スリップ（λ）及び／又は車輪の角減速度が所 定の限界値を上回ったとき、参照速度（ＶＲｅｆ）が所定の時間（ｔａａｐ）の 満了後、該所定の時間中にブレーキが作動されたならば、乗物の量も遅く回転す る車輪の回転速度に対応し得るようにしたことを特徴とするブレーキ圧力を制御 する方法。
6. ６．ブレーキをかけた車輪の回転速度（ＶＲｅｄ）を測定し、それを基にして車 輪の角減速度（ａ）を計算し、車輪のスリップが参照速度（ＶＲｅｆ）に対して 予め設定された限界値を上廻ったとき、及び／又け車輪の角減速度が所定の限界 値を上廻ったとき、前記車輪におけるブレーキ圧力が減圧されるようにした、ア ンチロック乗物用ブレーキ装置におけるブレーキ圧力を制御する方法において、 ブレーキを作動させることなく、車輪の角減速度が所定の限界値を上回ったとき 、参照速度（ＶＲｅｆ）が所定の時間（ｔａａｐ）の満了後、角減速度に達した ときに正のスリップが存在するならば、乗物の最も遅く回転する車輪の回転速度 に対応し得るようにしたことを特徴とするブレーキ圧力を制御する方法。
7. ７．所定の時間（ｔａａｐ）が車輪が角減速度のピーク値から所定のより小さい 角減速度の値に達するまでに要する時間いかんより設定されることを特徴とする 請求の範囲第１項乃至第６項の何れかの項に記載のブレーキ圧力を制御する方法 。
8. ８．時間（ｔａａｐ）が車輪の角減速度が所定の値より大きいとき、ランダウン が中断されるタイマーにより予め設定されることを特徴とする請求の範囲第１項 乃至第７項の何れかの項に記載のブレーキ圧力を制御する方法。
9. ９．時間（ｔａａｐ）が車輪の角加速度が所定の値より大きいとき、ランダウン が中断されるタイマーにより予め設定されることを特徴とする請求の範囲第１項 乃至第７項の何れかの項に記載のブレーキ圧力を制御する方法。