JPH04257758A - 車輪スリップ制御装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複数の車輪を有する車両
における車輪スリップの制御装置に関するものであり、
特に制御精度の向上に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車輪スリップ制御装置は既に知られてい
る。車両の制動時に車輪のスリップが過大となることを
防止するアンチスキッド制御装置や車両の駆動時に駆動
輪のスリップが過大となることを防止するトラクション
制御装置がその例である。従来、この種の車輪スリップ
制御装置においては、例えば実開平２−１２９９６１号
公報に記載されているように、車輪の回転速度に基づい
て車体の対地移動速度が推定され、その推定移動速度と
目標スリップ率とから車輪の目標回転速度が決定されて
、回転センサにより検出される車輪の回転速度が目標回
転速度に近づくように、ブレーキの作用あるいはエンジ
ン出力の制御などにより車輪のトルクを制御することが
行われていた。

【０００３】また、実開昭６０−８０３５２号公報，実
開平２−３５０８４号公報等には、ライツ・コレヴィッ
ト車速計，ドップラーレーダ等を用いて車体の対地移動
速度を検出し、その検出結果に基づいてアンチスキッド
制御を行うことが提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】いずれにしても、従来
は複数の車輪に共通の目標回転速度が設定され、各車輪
の回転速度がその目標回転速度に近づくように車輪トル
クが制御されていたのであり、そのために十分なスリッ
プ制御精度が得られないことがあった。例えば、アンチ
スキッド制御装置において車輪の回転速度に基づいて車
体移動速度が推定される場合には、複数の車輪の回転速
度のうち最大のもが車両の移動速度を表すとされること
が多く、車両旋回時には移動軌跡の長い外側車輪の回転
速度に基づいて車体の移動速度が推定されることとなり
、あたかも内側車輪のスリップが大きいかのような結果
となって、内側車輪のトルクが小さく抑えられ過ぎる。 また、車体の横すべりが大きい状態で十分な制御精度が
得られないこともある。車輪の基準速度（スリップがな
い場合の周速度）は本来、車輪の回転軸に直角な方向の
速度であるべきであるが、車体の横すべりが大きい状態
ではこの方向の速度が車輪ごとに相当異なる。したがっ
て、目標回転速度は車輪ごとに異なる値に設定されるべ
きであるのに、複数の車輪に対して共通の目標回転速度
が設定されればその目標回転速度は適正なものとは言え
ず、結局スリップも適正には制御されなくなるのである
。これはトラクション制御においても同様である。 本発明は、以上の事情を背景として、複数の車輪のスリ
ップをそれぞれ適正に制御し得る車輪スリップ制御装置
を得ることを課題としてなされたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そして、本発明の要旨は
、車輪スリップ制御装置を、車体の複数の車輪の各々に
対応する部分の、それら車輪の回転軸に直角な方向の対
地移動速度を検出する車体対地移動速度検出手段と、前
記車輪の各々の回転速度を検出する車輪回転速度検出手
段と、検出された車輪回転速度と車体対地移動速度との
関係が予め定められた関係となるように各車輪のトルク
を制御する車輪トルク制御手段とを含むように構成する
ことにある。

【０００６】

【作用】本発明に係る車輪スリップ制御装置においては
、車輪回転速度検出手段により検出された各車輪の回転
速度と、車体対地移動速度検出手段により検出された車
体の各車輪に対応する部分の対地移動速度との関係が予
め定められた関係となるように、各車輪のトルクが車輪
トルク制御手段により制御される。したがって、上記両
速度の関係を、各車輪のスリップ率が適正値となるよう
に定めておけば、全ての車輪のスリップを正確に適正な
状態に制御することができる。例えば、各車輪の回転速
度がそれら車輪の周速度で検出される場合には、回転速
度と車体の対地移動速度との差がスリップ量であり、そ
のスリップ量を回転速度あるいは対地移動速度で割った
ものがスリップ率であって、それらスリップ量またはス
リップ率が適正値となるように、回転速度と対地移動速
度との関係を定めておけばよいこととなる。回転速度が
角速度で検出される場合でも、角速度と対地移動速度と
の関係が周速度と対地移動速度との関係と同等になるよ
うに定めておけば、各車輪のスリップが適正に制御され
る。

【０００７】

【発明の効果】したがって、前述のように車両旋回時や
車体の横すべりが大きい場合等にも各車輪のスリップが
適正に制御されることとなり、従来に比較して車輪スリ
ップの制御精度が向上する効果が得られる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例であるアンチスキッ
ド制御装置を図面に基づいて詳細に説明する。図３にお
いて１０は４輪自動車のブレーキペダルであり、ブレー
キペダル１０の踏込みによりタンデム式のマスタシリン
ダ１２が作動させられ、２つの加圧室にペダル踏力に対
応した液圧が発生する。一方の加圧室に発生した液圧は
プロポーショニング／バイパスバルブ１４を経て左前輪
１６と右前輪１８とのホイールシリンダ２０，２２に供
給される。もう一方の加圧室に発生した液圧はプロポー
ショニング／バイパスバルブ１４を経て左後輪２６と右
後輪２８とのホイールシリンダ３０，３２に供給される
。プロポーショニング／バイパスバルブ１４は前輪系統
の正常時にはマスタシリンダ１２の液圧を一定の比率で
減圧してホイールシリンダ３０，３２に伝達するが、前
輪系統の失陥時には減圧しないで伝達するものである。

【０００９】本装置においては各車輪１６，１８，２６
，２８はそれぞれ独立してアンチスキッド制御されるよ
うになっている。マスタシリンダ１２とホイールシリン
ダ２０，２２とを接続する主液通路の途中には電磁液圧
制御弁３４，３６が設けられており、それにより主液通
路はマスタシリンダ側通路３８，３９とホイールシリン
ダ側通路４０，４２とに分かれている。マスタシリンダ
側通路３８，３９とホイールシリンダ側通路４０，４２
との間にはそれぞれ戻り通路４４，４６が電磁液圧制御
弁３４，３６をバイパスして設けられており、それら戻
り通路４４，４６にはそれぞれ、ホイールシリンダ側通
路４０，４２からマスタシリンダ側通路３８，３９への
ブレーキ液の流れは許容するが、逆向きの流れは阻止す
る逆止弁４８，５０が設けられている。

【００１０】電磁液圧制御弁３４，３６にはリザーバ通
路５４，５６を経てリザーバ５８が接続されており、電
磁液圧制御弁３４，３６は、マスタシリンダ１２からの
ブレーキ液の供給により各ホイールシリンダ２０，２２
の液圧を増大させる増圧状態と、各ホイールシリンダ２
０，２２からリザーバ５８へのブレーキ液の排出により
その液圧を減少させる減圧状態と、各ホイールシリンダ
２０，２２をいずれにも連通させず、液圧を一定に保つ
保持状態とに切り換え可能である。ホイールシリンダ２
０，２２から排出されてリザーバ５８に貯えられたブレ
ーキ液は、逆止弁６０を備えたポンプ６２により汲み上
げられ、ポンプ通路６４を経てマスタシリンダ側通路３
８に戻されるようになっている。ポンプ通路６４には、
マスタシリンダ側通路３８からポンプ６２へブレーキ液
が逆流することを防止する逆止弁６８が設けられている
。

【００１１】以上、前輪系統について説明したが、後輪
系統も同様に構成されており、２個の電磁液圧制御弁７
０，７２，マスタシリンダ側通路７４，７５，ホイール
シリンダ側通路７６，７８，戻り通路８０，８２，逆止
弁８４，８６，リザーバ通路８８，９０，リザーバ９２
，ポンプ９４，逆止弁９８，１００を備えている。上記
各構成要素により各車輪のトルク（制動トルク）を制御
する液圧ブレーキ装置１０１が構成されている。

【００１２】各車輪１６，１８，２６，２８の回転速度
はそれぞれ回転センサ１０２，１０４，１０６，１０８
によって検出され、制御装置１１０に供給される。また
、車体の重心点近傍には前後速度センサ１１２，横速度
センサ１１４およびヨーレイトセンサ１１６が設けられ
ており、制御装置１１０に接続されいる。前後速度セン
サ１１２，横速度センサ１１４はそれぞれドップラー効
果等を利用して車体の路面に対する前後方向および横方
向の移動速度を検出するものであり、ヨーレイトセンサ
１１６は車体のヨーレイトを検出するものである。制御
装置１１０にはさらにステアリングホイールの回転操作
角度を検出する操舵角センサ１１８とブレーキペダル１
０の踏込みを検出するブレーキスイッチ１２０とが接続
されている。

【００１３】制御装置１１０はＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ
等から成るコンピュータを主体とするものであり、各車
輪１６，１８，２６，２８のスリップが過大となったと
き、上記各センサからの信号に基づいて電磁液圧制御弁
３４，３６，７０，７２を制御することにより、各車輪
の制動トルクを制御し、それらのスリップ率を適正値付
近に維持する。そのために、制御装置１１０のＲＯＭに
は図１に示す目標回転速度算出ルーチンと図２に示す液
圧制御ルーチンとが格納されている。目標回転速度算出
ルーチンはブレーキペダル１０が踏み込まれ、ブレーキ
スイッチ１２０がＯＮとなっている間繰り返し実行され
、液圧制御ルーチンは一定時間ごとに割込みで実行され
る。以下、これらルーチンのフローチャートを参照しつ
つ本アンチスキッド制御装置の作動を説明する。

【００１４】まず、目標回転速度の算出であるが、ステ
ップ１（以下、Ｓ１で表す。他のステップについても同
様）において車体の重心点位置における前後速度Ｖｘと
横速度Ｖｙとが前後速度センサ１１２および横速度セン
サ１１４から読み込まれ、Ｓ２においてヨーレイトωお
よび操舵角δがヨーレイトセンサ１１６および操舵角セ
ンサ１１８から読み込まれる。そして、Ｓ３において操
舵角δから左右前輪１６，１８の舵角δｆｌ，δｆｒが
図４に示すそれらの関係に基づいて求められる。

【００１５】続いて、Ｓ４において車体の左右前輪１６
，１８および左右後輪２６，２８に対応する部分の、そ
れら各車輪の回転軸に直角な方向の移動速度Ｖｓｆｌ　
，Ｖｓｆｒ　，Ｖｓｒｌ　，Ｖｓｒｒ　がそれぞれ式　
　Ｖｓｆｌ　＝（Ｖｙ　＋ω×Ａ）×ｓｉｎ　δｆｌ＋
（Ｖｘ　＋ω×Ｌ）ｃｏｓ　δｆｌ　　Ｖｓｆｒ　＝（
Ｖｙ　＋ω×Ａ）×ｓｉｎ　δｆｒ＋（Ｖｘ　−ω×Ｒ
）ｃｏｓ　δｆｒＶｓｒｌ　＝（Ｖｘ　＋ω×Ｌ） Ｖｓｒｒ　＝（Ｖｘ　−ω×Ｒ） により演算される。ここにおいて、Ａ，ＬおよびＲはそ
れぞれ図５に示す車体重心点Ｏから各車輪までの距離で
ある。なお、上式において左右の舵角δｆｌ，δｆｒの
代わりに両者の平均値を用いることも可能である。

【００１６】この演算された車体移動速度Ｖｓｆｌ　，
Ｖｓｆｒ　，Ｖｓｒｌ　，Ｖｓｒｒ　は各車輪に周方向
のスリップが全くない場合における各車輪の周速度、す
なわち各車輪の基準回転速度でもある。したがって、Ｓ
５においてこれら基準回転速度Ｖｓｆｌ　，Ｖｓｆｒ　
，Ｖｓｒｌ　，Ｖｓｒｒ　と予め定められている目標ス
リップ率αとから各車輪の目標回転速度Ｖｆｌｔａｒｇ
ｅｔ，Ｖｆｒｔａｒｇｅｔ，Ｖｒｌｔａｒｇｅｔ，Ｖｒ
ｒｔａｒｇｅｔが式 Ｖｆｌｔａｒｇｅｔ＝Ｖｓｆｌ　−Ｖｓｆｌ　×αＶｆ
ｒｔａｒｇｅｔ＝Ｖｓｆｒ　−Ｖｓｆｒ　×αＶｒｌｔ
ａｒｇｅｔ＝Ｖｓｒｌ　−Ｖｓｒｌ　×αＶｒｒｔａｒ
ｇｅｔ＝Ｖｓｒｒ　−Ｖｓｒｒ　×αにより演算される
。

【００１７】このようにして決定された目標回転速度Ｖ
ｆｌｔａｒｇｅｔ等に基づいて各車輪のホイールシリン
ダの液圧制御が図２の液圧制御ルーチンの実行により行
われる。 このルーチンは各ホイールシリンダに対してそれぞれ実
行されるため、図にはｆｌ，ｆｒ，ｒｌ，ｒｒ等がｘｘ
で表されている。以下、左前輪１６の液圧制御について
のみ代表的に説明する。

【００１８】まず、Ｓ１１において、アンチスキッド制
御（ＡＢＳ制御と略記する）中であるか否かがアンチス
キッド制御フラグがセットされているか否かにより判定
されるが、当初は判定がＮＯであり、Ｓ１２においてＡ
ＢＳ開始条件が成立したか否かが判定される。このＡＢ
Ｓ開始条件は、例えば、回転センサ１０２から読み込ま
れる左前輪１６の回転速度Ｖｆｌ（ｉ）　が目標回転速
度Ｖｆｌｔａｒｇｅｔより設定値以上小さくなることと
することができる。Ｓ１２の判定がＮＯであればＳ１３
以下は実行されず液圧制御ルーチンの１回の実行が終了
するのであるが、判定がＹＥＳであった場合にはＳ１３
においてＡＢＳ終了条件が成立しているか否かが判定さ
れる。ＡＢＳ終了条件は、例えば、前後速度Ｖｘの２乗
と横速度Ｖｙの２乗との和の平方根として算出される車
体の重心点位置の移動速度が設定値以下となることと、
ブレーキペダル１０の踏込みが解除されてブレーキスイ
ッチがＯＦＦとなることとのいずれか一方が満たされる
こととすることができる。

【００１９】Ｓ１３の判定は当初ＮＯであり、Ｓ１４に
おいて増減圧時間Ａｔが式 　　Ａｔ　＝Ｇｐ　×　（Ｖｆｌｔａｒｇｅｔ−Ｖｆｌ
（ｉ））＋Ｇｄ　×（Ｖｆｌ（ｉ）　−Ｖｆｌ（ｉ−１
））　により演算される。Ｖｆｌ（ｉ）　は今回読み込
まれた車輪回転速度であり、Ｖｆｌ（ｉ−１）は前回読
み込まれた車輪回転速度である。演算された増減圧時間
Ａｔ　が正の一定値より大きければ増減圧時間Ａｔ　だ
け減圧が行われ、負の一定値より小さければ増減圧時間
Ａｔ　だけ増圧が行われ、その他の場合には保持が行わ
れる。そのように制御されれば、車輪のスリップ率が適
正値に保たれるように比例ゲインＧｐ　と微分ゲインＧ
ｄ　とが定められているのである。なお、両ゲインを増
圧時間と減圧時間の両方を決定するのに適した値に設定
することが困難な場合には、値Ａｔ　に増圧時間決定係
数と減圧時間決定係数とを掛けて増圧時間と減圧時間と
を決定し、あるいは値Ａｔ　と増圧時間，減圧時間との
関係を定めたテーブルを用いて決定すればよい。Ｓ１４
の実行後、Ｓ１５において、決定された増圧，保持ある
いは減圧が実行されるとともにアンチスキッド制御フラ
グがセットされ、液圧制御ルーチンの１回の実行が終了
する。

【００２０】ＡＢＳ終了条件が成立してＳ１３の判定が
ＹＥＳとなるまで以上のステップが繰返し実行され、Ｓ
１３の判定がＹＥＳとなったとき、Ｓ１６においてＡＢ
Ｓ制御フラグのリセット等の終了処理が実行されて１連
の液圧制御が終了する。

【００２１】以上の説明から明らかなように、本実施例
においては、制御装置１１０のＳ１〜Ｓ４を実行する部
分が前後速度センサ１１２，横速度センサ１１４，ヨー
レイトセンサ１１６，操舵角センサ１１８等と共に車体
対地移動速度検出手段を構成し、回転センサ１０２〜１
０８が車輪回転速度検出手段を構成している。また、制
御装置１１０のＳ５およびＳ１１〜Ｓ１６を実行する部
分が液圧ブレーキ装置１０１と共に車輪トルク制御手段
を構成している。

【００２２】本実施例においては車体の各車輪に対応す
る部分の対地移動速度を検出するために前後速度センサ
１１２および横速度センサ１１４と共にヨーレイトセン
サ１１６が使用されているが、前後速度Ｖｘ　と横速度
Ｖｙ　とから式 β＝ａｒｃｔａｎ（　Ｖｘ　／Ｖｙ　）により車体の重
心点位置におけるスリップ角βを演算し、それの一定時
間当たりの変化量をヨーレイトとして使用することも可
能であり、その場合にはヨーレイトセンサ１１６を省略
することができる。また、前後速度センサと横速度横速
度センサとを車体の２箇所にそれぞれ１組づつ設け、そ
れらの検出結果に基づいて車体の各車輪に対応する部分
の対地移動速度を算出することや、各車輪に対して１個
ずつの速度センサを常に各車輪と同じ向きに向くように
設けて、車体各部の対地移動速度を直接検出すること等
も可能である。

【００２３】さらに、本実施例においては各車輪の回転
速度が目標回転速度と等しくなるように車輪トルク（制
動トルク）が制御されるようになっているが、スリップ
率あるいはスリップ量が目標値と等しくなるように車輪
トルクを制御してもよい。見かけ上は異なるものの実質
は同じ制御なのである。

【００２４】また、ブレーキ装置の構成や制御プログラ
ムを変更すること、トラクション制御装置に本発明を適
用すること、ブレーキ装置の制御と共にあるいはそれに
代えて、エンジン等車両駆動装置の駆動トルクの制御を
行うことにより車輪トルクを制御すること等も可能であ
り、その他、当業者の知識に基づいて種々の変形，改良
を施した態様で本発明を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるアンチスキッド制御装
置の目標回転速度算出ルーチンを示すフローチャートで
ある。

【図２】上記アンチスキッド制御装置の液圧制御ルーチ
ンを示すフローチャートである。

【図３】上記アンチスキッド制御装置の系統図である。

【図４】上記アンチスキッド制御装置における舵角の決
定を説明するための図である。

【図５】上記アンチスキッド制御装置における車体対地
移動速度の検出を説明するための図である。

【符号の説明】

１６　　左前輪 １８　　右前輪 ２６　　左後輪 ２８　　右後輪 １０１　　液圧ブレーキ装置 １０２　　回転センサ １０４　　回転センサ １０６　　回転センサ １０８　　回転センサ １１０　　制御装置 １１２　　前後速度センサ １１４　　横速度センサ １１６　　ヨーレイトセンサ １１８　　操舵角センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　車両の複数の車輪のスリップを制御す
   る装置であって、車体の前記車輪の各々に対応する部分
   の、それら車輪の回転軸に直角な方向の対地移動速度を
   検出する車体対地移動速度検出手段と、前記車輪の各々
   の回転速度を検出する車輪回転速度検出手段と、検出さ
   れた車輪回転速度と車体対地移動速度との関係が予め定
   められた関係となるように各車輪のトルクを制御する車
   輪トルク制御手段とを含むことを特徴とする車輪スリッ
   プ制御装置。