JPS6237258A - 車輪滑り防止用ブレ−キ装置 - 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】 本発明は車輌等の車輪滑り防止用ブレーキ装置に関し、
一層詳細には、車輌運転中の制動時における急激な車輪
の滑りを防止するための車輪滑り防止用ブレーキ装置に
関する。

一般に、自動車の走行中にブレーキ機構に連動するブレ
ーキペダルを踏み込むことにより自動車を急制動させる
際、一時的に当該車輪の回転が停止してロック状態とな
り、この結果、車輪が路面上を滑動する現象が惹起する
。所謂、車輪ロックがこれである。このような制動時の
車輪ロックは制動開始直前の走行速度が高速である場合
、あるいは、雨または雪によって路面と車輪との摩擦係
数が著しく低下している場合等に起こり易い。そして、
車輪ロックが発生した場合には制動距離が長くなり、さ
らに、走行状況によっては自動車が横滑りするため極め
て危険である。

そこで、制動時の車輪ロックを自動的に阻止して好適な
制動を実現するために、第１図に例示するような構成の
車輪滑り防止用ブレーキ装置が従来から採用されている
。この車輪滑り防止用ブレーキ装置は車輪の回転に基づ
いて算出した走行速度と実際の走行速度とが車輪ロック
発生時には異なるということを利用したものである。

すなわち、図において、参照符号２は車輪の回転角速度
に対応した信号を発生する車輪速度センサを示し、この
車輪速度センサ２の出力側には車輪速度算出回路４が接
続されている。一方、走行速度センサ６は目標物とマイ
クロ波レーダの相対運動によるエコーのドツプラーシフ
トを利用するマイクロ波ドツプラーレーダあるいは高精
度の加速度計等を用いて構成されるものであり、自動車
の走行速度または加速度に対応した信号を発生する。前
記走行速度センサ６の出力側には走行速度算出回路８が
接続されている。車輪速度算出回路４および走行速度算
出回路８の出力側は共に制御器１０に接続される。

また、車輪ブレーキ装置１２を作動させるためのブレー
キ装置駆動回路１４にはブレーキペダル１６の出力信号
が導入されるように構成され、一方、このブレーキペダ
ル１６の出力信号はブレーキスイッチ１８に送給される
ように構成されている。

この場合、ブレーキスイッチ１８は制動開始を検知する
ためのスイッチであり、このブレーキスイッチ１８から
の信号線は前記制御器１０に導入されている。そして、
制御器１０の出力側はブレーキ装置駆動回路１４に接続
されている。

以上のような構成の従来技術に係る車輪滑り防止用ブレ
ーキ装置の作用を次に説明する。

先ず、運転者がブレーキペダル１６を踏み込んで車輪ブ
レーキ装置１２を作動させる際にブレーキスイッチ１８
が閉じ、これにより制動開始が検知されてブレーキスイ
ッチ１８からの出力信号は制御器１０に導入される。一
方、車輪速度センサ２からの出力信号に基づいて車輪速
度算出回路４により算出された自動車の走行速度に対応
する車輪速度信号は走行速度センサ６からの出力信号に
基づいて走行速度算出回路８により算出された走行速度
に対応する走行速度信号と共に制御器１０に入力される
。すなわち、前記のように、ブレーキスイッチ１８から
の出力信号が制御器１０に入力されることにより、制御
器１０は車輪速度信号と走行速度信号との差を求め、こ
の差に対応した制御信号をブレーキ装置駆動回路１４に
入ツノする。これによってブレーキ装置駆動回路１４が
制御され、この結果、車輪ブレーキ装置１２の制動作用
が調整されて車輪ロックが防止される。

すなわち、従来の車輪滑り防止用ブレーキ装置において
は、車輪速度センサ２および走行速度センサ６によって
得られる夫々の信号を変換した車輪速度信号と走行速度
信号とを比較することにより制動力を調整している。従
って、制動力を好適に調整するためには、前述のように
算出される車輪速度と走行速度とが共に正確な値でなく
てはならない。このため、車輪速度センサ２並びに走行
速度センサ６が高測定精度を有することが要求される。

然しなから、この場合、前記のような走行速度センサは
移動する自動車と路面との相対的速度を検出するための
信号を発生する装置であるためにその構成が複雑化せざ
るを得す、従って、このような走行速度センサ自体が高
価とならざるを得ない。また、以上のように例示した方
式の車輪滑り防止用ブレーキ装置以外のものとしては、
車輪速度信号だけを得てこの車輪速度信号から走行速度
を推定する方式の車輪滑り防止用ブレーキ装置もあるが
、この方式では路面およびタイヤ等の状況の変化により
実際の走行速度と推定された走行速度との誤差が大きく
なるため、好適な制動行程の制御が出来ないという欠点
がある。

そこで、本発明者は鋭意考究並びに工夫を重ねた結果、
高精度に車輪速度を求めることは比較的容易であること
、制動を加えていない走行時における車輪速度と実質的
な走行速度とは一致しているはずであるということに着
目し、これによって、走行速度センサを用いて求められ
た計算上の走行速度を車輪速度に基づいて補正するため
の補正係数を算出し、この補正係数によって修正された
補正走行速度を車輪速度と従来のように制動行程中に比
較し、この比較結果を用いて制動力の調節を行うよう構
成すれば、算出される走行速度は補正されることにより
正確な値に近似した値となり、この値と車輪速度とを比
較することによって走行速度センサは必ずしも高精度の
装置を用いる必要性はなく、従って、比較的簡単な構成
で且つ廉価な加速度計等を利用することが出来ることに
なり、従来の欠点が悉く解消されることが判った。

従って、本発明の目的は比較的測定精度の低い走行速度
センサを用いた場合であっても制動時の車輪ロックを確
実に防止することが可能な車輪滑り防止用ブレーキ装置
を提供するにある。

前記の目的を達成するために、本発明は車輌走行時の車
輪の回転角速度に基づいて算出した車輌の移動速度に対
応する車輪速度信号と車輌の路面との相対的な速度に対
応する走行速度信号とを比較することにより制動行程の
制？ｆｆ［ｌを行う車輪滑り防止用ブレーキ装置におい
て、制動行程中であるか否かを検知してその検知結果に
対応した第１の信号を出力するブレーキスイ・ノチと、
前記車輪速度信号、走行速度信号および前記第１信号を
受けることにより走行時の車輪速度信号に基づいて走行
速度信号を補正した補正走行速度信号を出力する走行速
度補正回路と、前記車輪速度信号、補正走行速度信号お
よび第１信号を受けることにより制動時に前記車輪速度
信号と補正走行速度信号とを比較してその比較結果に対
応した第２の信号をブレーキ装置駆動回路に人力する制
御器とを備えることを特徴とする。

次に、本発明に係る車輪滑り防止用ブレーキ装置につい
て好適な実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下
詳細に説明する。

第２図は本発明に係る車輪滑り防止用ブレーキ装置の実
施例を示すブロック図であり、第１図に示した従来の車
輪滑り防止用ブレーキ装置に比較して大きく異なる点は
当該装置内に走行速度補正回路２０を組み込んでいるこ
とである。

第２図において、参照符号２２は車輪の回転角速度に対
応した信号を発生する車輪速度センサを示す。この場合
、前記車輪速度センサ２２は磁石とコイルとで磁気回路
を構成し、自動車の車輪と共に回転する歯車によって前
記磁気回路の磁束密度を変化させることにより、車輪の
回転角速度に比例する数のパルスを単位時間毎に前記コ
イルに発生させるという装置で構成しておく。なお、車
輪速度センサ２２には光学的センサを用いることも可能
であり、特に、車輪速度センサ２２を構成する機構若し
くは要素を限定するものではない。そして、車輪速度セ
ンサ２２は単に車輪の回転角速度に対応する信号を発生
させる装置であればよいため、その装置の構成は比較的
簡単であり、しかも、高い測定精度を容易に達成するこ
とが出来る。

車輪速度センサ２２の出力側には車輪速度センサ２２か
らの出力信号に基づいて自動車の走行速度を算出する車
輪速度算出回路２４が接続される。

車輪速度算出回路２４は前記車輪速度センサ２２から出
力されるパルスを一定時間毎にカウントし、その周波数
から算出した走行速度に対応する車輪速度信号を出力す
る回路で構成する。前記車輪速度算出回路２４の出力側
には走行速度補正回路２０並びに制御器２６が接続され
る。なお、走行速度補正回路２０の出力側は制御器２６
の入力側に接続されており、走行速度補正回路２０並び
に制御卸器２５の機能については後述する。

一方、走行速度センサ２８は路面に対する自動車の走行
速度を算出する際の基準になる信号を発生するための装
置であり、例えば、力平衡式の加速度センサを用いる。

前記加速度センサは公知のもので構成してよく、この場
合、振子に固着されたコイルの永久磁石に対する相対的
な動きを利用した一般的な加速度センサを用いる。

そこで、前記のような加速度センサからなる走行速度セ
ンサ２８の出力側には走行速度算出回路３０が接続され
、この走行速度算出回路３０の出力側は前記走行速度補
正回路２０に接続される。

走行速度算出回路３０は走行速度センサ２８からの加速
度に比例した出力信号を受け、その出力信号を積分する
ことより走行速度を算出する回路である。

次に、車輪に制動力を加えるための車輪ブレーキ装置３
２は油圧回路および前記油圧回路を制御する制御回路か
らなるブレーキ装置駆動回路３４によって作動する装置
である。前記ブレーキ装置駆動回路３４に作用して車輪
ブレーキ装置３２を操作するためのブレーキペダル３６
には制動の開始および終了を検知するためにブレーキス
イッチ３８を取り付ける。このブレーキスイッチ３８は
ブレーキペダルの変位に応じて開閉するスイッチであり
、公知の各種スイッチを用いることが可能である。

前記ブレーキスイッチ３８の出力信号線は制御器２６並
びに走行速度補正回路２０に導入される。

なお、ブレーキスイッチ３８は制動中であるか否かを検
知するという機能を達成するものであればよいため、車
輪ブレーキ装置３２あるいはブレーキ装置駆動回路３４
に適切なスイッチを設けてブレーキスイッチ３８を構成
することも出来る。

本発明に係る車輪滑り防止用ブレーキ装置は基本的には
以上のように構成されるものであり、次に当該装置の作
用並びに効果について説明する。

先ず、自動車の走行中には車輪速度センサ２２からの出
力信号に基づいて車輪速度算出回路２４によって走行速
度である車輪速度が算出され、その車輪速度に対応した
車輪速度信号は走行速度補正回路２０並びに制御器２６
に導入される。一方、走行速度センサ２８からの出力信
号に基づいて走行速度算出回路３０により走行速度が算
出され、その走行速度に対応した走行速度信号は前記走
行速度補正回路２０に入力される。走行速度補正回路２
０においては、前記車輪速度を基準にして走行速度が補
正される。すなわち、制動力が加えられていない通常の
走行状態においては車輪速度と走行速度とが一致してい
るはずであるが、実際には、求められた走行速度により
大きな計測誤差が存在する可能性があるということを考
慮するからである。この場合、先ず、次の（１）式に示
すような補正係数を求める。

なお、上記（１）式における補正係数は走行速度補正回
路２０において所定時間毎に算出されるものである。

そこで、自動車の運転者がブレーキペダル３６を踏み込
み、車輪ブレーキ装置３２を駆動させた場合にはブレー
キスイッチ３８が閉じ、このブレーキスイッチ３８から
の出力信号が制御器２６並びに走行速度補正回路２０に
入力される。その際、前記ブレーキスイッチ３８からの
出力信号を受けた走行速度補正回路２０は補正係数の算
出を中断し、その中断直前に算出された補正係数を用い
て次に示す（２）式により補正走行速度を求める。

補正係数×走行速度＝補正走行速度　・・・（２）すな
わち、走行速度算出回路３０によって算出された走行速
度に前記補正係数を乗算することにより補正走行速度を
求め、走行速度補正回路２０から前記補正走行速度に対
応した補正走行速度信号を出力する。

一方、制御器２６においてはブレーキスイッチ３８によ
って制動開始が検知された場合に車輪速度信号と補正さ
れた走行速度信号とを比較して、車輪ロックが生じない
範囲内で且つ路面と車輪との摩擦力を最大にするような
制動を行うようブレーキ装置駆動回路３４に制御信号を
入力する。

すなわち、車輪速度信号と補正走行速度（３号との比較
結果に基づいて車輪ロックの発生を防止するために制動
力を弱め、これによって車輪速度信号が補正走行速度信
号にある程度まで近似すると再び制動力を強めるという
制御を繰り返す。以上のような制御によって車輪ロック
が防止されるため、自動車は安全にしかも最短距離で停
止し、この場合、運転者は単にブレーキペダル３６を踏
み込むだけでよく、ブレーキペダル３６の微妙な踏み込
み調節は必要ない。

なお、車輪速度の算出を個々の車輪について行うよう構
成し、これによって得られた複数の車輪速度の中から最
も高速のものを選択し、あるいは、全ての車輪速度の平
均値を求めることにより決定される車輪速度信号を前記
のように補正走行速度信号と比較すれば、より確実な制
動行程の制御を達成することが可能となり好適である。

本発明によれば、以上のように走行速度センサから得ら
れる信号に基づいて求められた走行速度信号を車輪速度
信号を基準にして補正した上で車輪速度信号と比較する
ことにより制動行程の制御を行うため、前記走行速度セ
ンサの精度が比較的低い場合であっても不都合なく確実
に車輪ロックを防止することが可能である。従って、当
該装置における走行速度センサとして比較的構成が簡単
な簡易型の加速度計を用いることが可能となり、ごの結
果、廉価な車輪滑り防止用ブレーキ装置を提供すること
が出来るという効果が得られる。

以上、本発明について好適な実施例を挙げて説明したが
、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、例え
ば、車輌の急激な加速時における車輪のスリップを防止
する加速制御にも利用出来る等、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲において種々の改良並びに設計の変更が可能な
ことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術に係る車輪滑り防止用ブレーキ装置の
構成を示すブロック図、第２図は本発明に係る車輪滑り
防止用ブレーキ装置の構成を示すブロック図である。 ２０・・・走行速度補正回路　　２２・・・車輪速度セ
ンサ２４・・・車輪速度算出回路　　２６・・・制御器
２８・・・走行速度センサ　　　３０・・・走行速度算
出回路３２・・・車輪ブレーキ装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）車輌走行時の車輪の回転角速度に基づいて算出し
   た車輌の移動速度に対応する車輪速度信号と車輌の路面
   との相対的な速度に対応する走行速度信号とを比較する
   ことにより制動行程の制御を行う車輪滑り防止用ブレー
   キ装置において、制動行程中であるか否かを検知してそ
   の検知結果に対応した第１の信号を出力するブレーキス
   イッチと、前記車輪速度信号、走行速度信号および前記
   第１信号を受けることにより走行時の車輪速度信号に基
   づいて走行速度信号を補正した補正走行速度信号を出力
   する走行速度補正回路と、前記車輪速度信号、補正走行
   速度信号および第１信号を受けることにより制動時に前
   記車輪速度信号と補正走行速度信号とを比較してその比
   較結果に対応した第２の信号をブレーキ装置駆動回路に
   入力する制御器とを備えることを特徴とする車輪滑り防
   止用ブレーキ装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の装置において、走行
   速度補正回路により出力される補正走行速度信号は制動
   開始前の車輪速度信号および走行速度信号に基づいて算
   出された補正係数を用いて修正した走行速度に対応する
   信号からなる車輪滑り防止用ブレーキ装置。