JP2863292B2 - 車両のアンチスキッドブレーキ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は車両のアンチスキッドブレーキ装置に関す
る。

（従来の技術） アンチスキッドブレーキ装置は、基本的には、車輪速
が予め定められた減速度（制御閾値）を目標として減少
するように、あるいは車輪のスリップ率が目標スリップ
率（制御閾値）となるように、車輪に付与する制動圧を
増減制御（以下、これを必要に応じて単にABS制御とい
う）することにより、制御時における車輪のロックない
しはスキッド状態の発生を防止し、方向安定性を失わせ
ずに車両を短い制動距離で停止させるものである。

上記制動圧の制御については種々の提案があり、例え
ば、特公昭61−226号公報には、左右輪の制動効率の相
違等によりンの両輪の挙動が異なる場合、高速回転側の
車輪のスリップ率に基いて制動圧の増加制御に規制をか
けることにより、疑似車体速度をこの高速回転側の車輪
速度によって修正するという提案が開示されている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、ABS制御においては、左右駆動輪の一方が
ホイールスピンを生じている状態でABS制御に入ること
があるが、かかる場合、従来は左右駆動輪の制動圧を両
駆動輪のうちの遅い側の車輪速に基いて統合制御（セレ
クトロー制御）するようになっているから、ホイールス
ピンを生じている駆動輪まで、制動圧の減圧制御が行な
われ、そのことによって、ホイールスピンの解消が遅
れ、車両走行安定性と制動性とが損なわれるという問題
がある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、このような課題に対して、上記ホイールス
ピン状態からABS制御に入ったときには、ホイールスピ
ンを生じている駆動輪についてはABS制御を規制するも
のである。

すなわち、そのための具体的な手段は、車輪の回転速
度を検出する車輪速検出手段と、車輪の制動圧を調節す
る制動圧調節手段と、上記車輪速検出手段によって検出
される車輪速に基づき所定の制御閾値に従って上記制動
圧を増減するよう上記制動圧調節手段を制御する制御手
段とを備え、且つ上記制動圧調節手段が左右の駆動輪に
個別に設けられているとともに、上記制御手段が左右の
駆動輪の制動圧を互いに独立させて制御可能に構成され
た車両のアンチスキッドブレーキ装置であって、 上記車輪速検出手段により検出された車輪速に基いて
各駆動輪のホイールスピンの有無を判定するホイールス
ピン判定手段と、 上記ホイールスピン判定手段によって１つの駆動輪に
ついてホイールスピン有りが判定されている状態で上記
制御手段による制動圧制御が開始された際、この制御手
段による左右の駆動輪の制動圧制御を互いに独立させて
行なわせ且つホイールスピンを生じている駆動輪につい
ての制動圧制御に規制をかける制御規制手段とを備えて
いることを特徴とするものである。

この場合、ホイールスピン側の駆動輪の制動圧の減圧
制御を規制するようにすればよく、また、規制はホイー
ルスピンが実質的になくなった時点で解除すればよい。
また、上記規制は左右の駆動輪の制動圧を互いに独立さ
せて制御することを意味するが、左右の駆動輪の制動圧
が同一になった時点で上記独立制御をやめ、統合制御に
することができる。

（作用） 上記アンチスキッドオブレーキ装置においては、ホイ
ールスピンを生じている駆動輪につき、そのABS制御が
規制されるから、ホイールスピンの早期解消を図ること
ができる。この場合、減圧制御の規制がホイールスピン
の解消に効果的であり、また、上記規制はホイールスピ
ンがなくなった時点で解除すればよく、そして、左右の
駆動輪の制動圧が同一になった時点で独立制御から統合
制御に切換えれば、制御系の負担がすくなくなる。

（発明の効果） 従って、本発明によれば、車両のアンチスキッドブレ
ーキ装置において、車輪速に基いて各駆動輪のホイール
スピンの有無を判定するホイールスピン判定手段と、こ
のホイールスピン判定手段によって１つの駆動輪につい
てホイールスピン有りが判定されている状態で上記制御
手段による制動圧制御が開始された際、左右の駆動輪の
制度圧制御を互いに独立させてホイールスピンを生じて
いる駆動輪についての制動圧制御に規制をかける制御規
制手段とを設けたから、ホイールスピンを生じていると
きのみ、左右の駆動輪の制動圧を独立制御としてホイー
ルスピンの早期解消を図り、車両走行安定性及び制動性
を向上せしめることができる。また、上記規制を減圧制
御の規制とすればホイールスピンの早期解消に効果的で
あり、また、上記規制はホイールスピンがなくなった時
点で解除し、左右の駆動輪の制動圧が同一になった時点
で独立制御から統合制御に切換えれるようにすれば、通
常のセレクトロー制御を行なうことができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図には実施例の全体構成が示されている。

すなわち、車両のアンチスキッドブレーキ装置は、車
輪速検出手段１により検出された車輪速に基づき所定の
制御閾値に従って制御圧調節手段２により車輪の制動圧
を増減制御する制御手段３と、上記車輪速に基いてホイ
ールスピン発生の有無を判定するホイールスピン判定手
段４と、このホイールスピン判定手段４の判定結果に基
いて上記制御手段３による制御を規制する制御規制手段
５とを備えている。

以下、具体的に説明すると、第２図に示すように、こ
の実施例に係る車両は、左右の前輪11,12が従動輪、左
右の後輪13,14が駆動輪とされ、エンジン15の出力トル
クが自動変速機16からプロペラシャフト17、差動装置18
及び左右の駆動輪19,20を介して左右の後輪13,14に伝達
されるように構成されている。

上記各車輪11〜14には、これらの車輪と一体的に回転
するディスク21a〜24aと、制動圧の供給を受けてディス
ク21a〜24aの回転を制動するキャリパ21b〜24bとを備え
たブレーキ装置21〜24が設けられている。

上記ブレーキ装置21〜24を作動せしめるためのブレー
キ制御システムは、運転者によるブレーキペダル26の踏
込力を増大させる倍力装置27と、この倍力装置27によっ
て増大された力に応じて制動圧を発生させるマスターシ
リンダ28とを有する。マスターシリンダ28から延設され
た前輪用制動圧供給ライン29は左前輪用制動圧供給ライ
ン29aと右前輪用制動圧供給ライン29bとに分岐し、各々
ブレーキ装置21,22のキャリパ21a,22bに接続されてい
る。上記左前輪用制動圧供給ライン29aには、電磁式開
閉弁30aと電磁式リリーフ弁30bとからなる第１バルブユ
ニット30が設けられ、上記右前輪用制動圧供給ライン29
bには、電磁式開閉弁31aと電磁式リリーフ弁31bとから
なる第２バルブユニット31が設けられている。

上記マスターシリンダ28から延設された後輪用制動圧
供給ライン32は、左後輪用制動圧供給ライン32aと右後
輪用制動圧供給ライン32bとに分岐し、各々ブレーキ装
置23,24のキャリパ23a,24bに接続されている。上記左後
輪用制動圧供給ライン32aには、電磁式開閉弁33aと、電
磁式リリーフ弁33bとからなる第３バルブユニット33が
設けられ、右後輪用制動圧供給ライン32bには、電磁式
開閉弁36aと、電磁式リリーフ弁36bとからなる第４バル
ブユニット36が設けられている。

すなわち、本実施例は、上記第１バルブユニット30の
作動によって左前輪11のブレーキ装置21の制動圧を調節
する第１チャンネルと、上記第２バルブユニット31の作
動によって右前輪12のブレーキ装置22の制動圧を調節す
る第２チャンネルと、上記第３バルブユニット33の作動
によって左後輪13のブレーキ装置23の制動圧を調節する
第３チャンネルと、上記第４バルブユニット36の作動に
よって右後輪14のブレーキ装置24の制動圧を調節する第
４チャンネルとを備え、これら各チャンネルは互いに独
立して制御できるようになっているとともに、第３チャ
ンネルと第４チャンネルとは基本的には統合して制御す
るようになっている。そして、上記第１〜第４のバルブ
ユニット30,31,33,36が制動圧調節手段３を構成してい
るものである。

上記第１〜第４のチャンネルを制御するコントロール
ユニット34は、ブレーキペダル26が踏まれているか否か
及びブレーキペダル26の踏込速度を検出するブレーキセ
ンサ35からのブレーキ信号と、各車輪11〜14の回転速度
を検出する車輪速検出手段１としての車輪速センサ37〜
40からの車輪速信号とが入力され、ABS制御を各チャン
ネル毎に並行して行なうようになっている。

すなわち、コントロールユニット34は、上記各車輪11
〜14の車輪速に基いて、所定の制御閾値に従って上記バ
ルブユニット30,31,33,36により各車輪11〜14の制動圧
を増減制御する制御手段３と、ホイールスピン判定手段
４と、制御規制手段５とを備え、上記第１〜第４の各バ
ルブユニット30,31,33,36の開閉弁30a,31a,33a,36aとリ
リーフ弁30b,31b,33b,36bとをデューティ制御によって
開閉制御するようになっている。

なお、上記リリーフ弁30b,31b,33b,36bから排出され
たブレーキオイルは、図示しないドレンラインによって
マスターシリンダ28のリザーバタンク28aに戻されるも
のである。

以下、上記コントロールユニット34について具体的に
説明する。

制御手段３は、疑似車体速設定部と、制御閾値設定部
を備え、制御閾値と車輪加減速度やスリップ率との比較
によってフェーズ０（ABS非制御状態）、フェーズＩ（A
BS制御時における制動圧の減圧状態）、フェーズII（減
圧後の保持状態）、フェーズIII（減圧保持後の急増圧
状態）及びフェーズIV（急増圧後の緩増圧状態）からフ
ェーズを選択し、各フェーズに応じた制動圧制御信号を
第１〜第４のバルブユニット30,31,33,36に出力するよ
うになっている。

上記疑似車体速Vrは、車輪11〜14がスリップしている
ときの車体速度は正確に検出できないことから、上記車
輪速に基いて便宜上の車体速度として設定されるもので
あり、基本的には４輪11〜14のうちの最高車輪速が疑似
車体速Vrと設定される一方、路面の摩擦係数に応じて速
度変化量を高摩擦係数における1.2G・Δｔから低摩擦係
数の0.3G・Δｔまでの間で設定して次のように補正され
る。なお、Δｔはコントロールユニット34のサンプリン
グ周期（例えば7ms）である。

Vr←Vr−（1.2G・Δｔ〜0.3G・Δｔ） また、疑似車体速設定部は、駆動輪のうちの一方にホ
イールスピンを生じているとき、制御規制手段５からの
後述する指令を受けた場合、ホイールスピンを生じてい
る駆動輪を除く他の３輪で疑似車体速度Vrを設定する。

制御閾値の設定は各チャンネル毎に独立して行われる
ものであり、制御閾値としては、本例の場合、上記フェ
ーズ０（ABS非制御時）からフェーズＩ（減圧）への移
行判定用の第１車輪減速度閾値G1と、フェーズＩからフ
ェーズII（保持）への移行判定用の第２車輪減速度閾値
G2と、フェーズIIからフェーズIII（急増圧）への移行
判定用の第１スリップ率閾値S1と、フェーズIIIからフ
ェーズIV（緩増圧）への移行判定用の車輪加速度閾値G3
と、フェーズIVからフェーズＩへの移行判定用の第２ス
リップ率閾値S2とがある。上記制御閾値は、疑似車体速
Vr及び路面の摩擦係数に応じて適宜設定されるものであ
る。

後輪13,14の車輪速に関しては、統合制御の場合、両
車輪速のうちの小さい方の車輪速が後輪車輪速として選
択される。また、スリップ率は次式に従って算出され
る。

スリップ率＝（１−車輪速÷疑似車体速）×100 この場合、通常のABS制御での上記制御閾値の設定
は、第３図に示すように、路面に対する車輪の横抗力係
数μＬを過度に低くすることなく、路面と車輪との間の
摩擦係数μを高くできるように、つまりSsの範囲の特性
が得えられるように設定されるものである。すなわち、
摩擦係数μが高いということは制動効率が高いというこ
とであり、横抗力係数μＬが高いということは、旋回走
行での安定性ないしは操舵性が良いということである
が、上記制動効率と旋回走行性とは、第３図からわかる
ように両立が難しいものであり、上記通常のABS制御で
はこの両者ができるだけ両立するように制御閾値が設定
されるものである。

車輪の減速度及び加速度は、車輪速の前回値と今回値
との差を上記サンプリング周期Δｔで除算し、その結果
を重力加速度に換算して求められる。

路面の摩擦係数の検出にあたっては、ABS非制御時に
おいては高摩擦路面と一律に判定し、ABS制御に入った
後は、車輪減速度と車輪加速度とに基いて路面の摩擦係
数を検出するものである。すなわち、車輪減速度が大き
く車輪加速度が小さいとき低摩擦路面と判定し、車輪減
速度が小さく車輪加速度が大きいとき高摩擦路面と判定
し、その他のときは中摩擦路面と判定するものである。

従って、上記制御手段３により通常は第４図に示すよ
うな制動圧の増減制御が行われることになる。

すなわち、定速走行状態からブレーキペダル26が踏み
込まれると、マスターシリンダ28で発生した制動圧が増
加していき、それに伴って車輪速が減少していく。

車輪減速度が第１車輪減速度閾値G1よりも大きくなる
と、ABS制御に移行してフェーズＩが選択され、制動圧
は所定の減圧態様に従って減少される。

車輪減速度が第２車輪減速度閾値G2よりも小さくなる
と、フェーズIIが選択され、制動圧は減圧状態で保持さ
れる。

上記減圧保持に伴ってスリップ率が減少し、第１スリ
ップ率閾値S1を越えると、フェーズIIIが選択され、制
動圧の急増加が行われる。

上記急増圧により、車輪加速度が減少し車輪加速度閾
値G3以下になると、フェーズIVが選択され、制動圧の緩
増加が行われる。

上記緩増圧により、スリップ率が第２スリップ率閾値
S2を越えると、フェーズＩが選択される。

以上の如くして、第１チャンネルと、第２チャンネル
と、第３及び第４のチャンネルとにつき、互いに独立し
て制動圧が増減制御されることにより、各車輪のロック
ないしはスキッド状態の発生を防止し、方向安定性を失
わせずに車両を短い制動距離で停止させることになる。

次に上記ABS制御の規制について説明する。

まず、ホイールスピン判定手段４は、車輪速センサ3
9,40により検出された各駆動輪（後輪）13,14の車輪速
に基いて、この各駆動輪13,14のホイールスピンの有無
を判定するものである。すなわち、車輪速センサによっ
て得られる車輪速Ｖが疑似車体速Vrよりも高い（若しく
はVrよりも所定値以上高い）ときホイールスピンを判定
する。

そして、制御規制手段５は、上記ホイールスピン判定
手段４によっていずれか一方の駆動輪についてホイール
スピン有りが判定されている状態でABS制御が開始され
たか否かを判定する制御開始態様判定部を備え、かかる
態様でのABS制御が開始された場合、制御手段３の疑似
車体速設定部にホイールスピンを生じている駆動輪を除
く他の３輪で疑似車体速を設定するよう指令を出すとと
もに、制御手段３に第３チャンネルと第４チャンネルと
を独立して制御するよう指令を出す。

この場合、制御規制手段５は、疑似車体速設定部に対
し、ホイールスピン無しが判定されるまで、上記３輪で
の疑似車体速設定を継続せしめる一方、制御手段３に対
し、ホイールスピンを生じている駆動輪については、ホ
イールスピン無しが判定されるまで、減圧制御を行なわ
ないよう規制指令を出す。すなわち、ABS制御の開始時
点は、車輪減速度が第１車輪減速度閾値G1よりも大きく
なった時であるが、このときホイールスピンを生じてい
る駆動輪については制動圧の減圧を行なわず、ABS制御
開始時点での制動圧に保持される。

また、制御規制手段５は、上記規制解除後、左右の駆
動輪13,14の各々の制動圧が同一になった時点で、上記
制御手段３に対し、上記駆動輪13,14について、制御を
独立制御から統合制御に切換えるよう指令を出す。

第５図は上記ABS制御の規制制御のフローであり、ブ
レーキ信号及び各車輪速信号を入力し、まず、ABS制御
開始フラグが立っている（Ｆ＝１）か否かをみる（ステ
ップS1,S2）。すなわち、上記フラグが立っていなけれ
ば、ABS制御が開始されているか否かを確認して上記フ
ラグを立てる（ステップS3,S4）。

そして、ホイールスピン判定手段４により駆動輪の一
方についてホイールスピンが判定されている状態から、
上記ABS制御が開始された場合、疑似車体速Vrについて
は上記ホイールスピンを生じている駆動輪を除く他の３
輪による設定を行ない、また、左右の駆動輪13,14につ
いては独立制御として、ホイールスピンを生じている駆
動輪についての減圧制御を規制する（ステップS5〜S
8）。

しかして、上記減圧制御の規制の結果、ホイールスピ
ンを生じていた駆動輪の車輪速Vsが上記３輪による疑似
車体速Vr以下になったとき、疑似車体速の３輪による設
定を４輪による設定に切換え、上記規制を解除する（ス
テップS9〜S11）。そして、その後も暫くは駆動輪13,14
についての独立制御を継続し、この両駆動輪13,14につ
いての制動圧が同一になった時点で独立制御から統合制
御に切り換え、フラグＦを零とする（ステップS12〜S1
4）。

なお、先のステップS5において、１輪ホイールスピン
状態からのABS制御の開始でないと判定される場合、つ
まり通常のABS制御の開始の場合は左右の駆動輪13,14は
統合制御となる（ステップS13）。

従って、ホイールスピンを生じている駆動輪について
は、ABS制御に入っても減圧制御が規制されるから、高
い制動圧を作用せしめた状態としてホイールスピンの早
期解消を図って車両走行安定性及び制動圧を向上せしめ
ることができる。また、上記規制はホイールスピンがな
くなった時点で解除されるから、車両の制動性と方向安
定性との両立を図る上で有利となり、さらに、左右の駆
動輪13,14の制動圧が同一になった時点で独立制御から
統合制御に切換えられるから、制御系の負担が少なくな
る。

なお、上記実施例では、ホイールスピンを生じている
駆動輪についてのABSの制御の規制に関し、減圧制御を
行なわないようにしたが、減圧の程度を緩和するように
してもよく、また、ABS制御の開始自体を遅延させるよ
うにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は実施例の制御系
統の構成図、第２図はアンチスキッドブレーキ装置の全
体構成図、第３図はスリップ率と摩擦係数、横抗力係数
との関係を示す特性図、第４図は通常のABS制御のタイ
ムチャート図、第５図はABS制御の規制制御を示すフロ
ー図である。 １…車輪速検出手段 ２……制動圧調節手段 ３……制御手段 ４……ホイールスピン判定手段 ５……制御規制手段

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車輪の回転速度を検出する車輪速検出手段
   と、車輪の制動圧を調節する制動圧調節手段と、上記車
   輪速検出手段によって検出される車輪速に基づき所定の
   制御閾値に従って上記制動圧を増減するよう上記制動圧
   調節手段を制御する制御手段とを備え、且つ上記制動圧
   調節手段が左右の駆動輪に個別に設けられているととも
   に、上記制御手段が左右の駆動輪の制動圧を互いに独立
   させて制御可能に構成された車両のアンチスキッドブレ
   ーキ装置であって、 上記車輪速検出手段により検出された車輪速に基いて各
   駆動輪のホイールスピンの有無を判定するホイールスピ
   ン判定手段と、 上記ホイールスピン判定手段によって１つの駆動輪につ
   いてホイールスピン有りが判定されている状態で上記制
   御手段による制動圧制御が開始された際、この制御手段
   による左右の駆動輪の制動圧制御を互いに独立させて行
   なわせ且つホイールスピンを生じている駆動輪について
   の制動圧制御に規制をかける制御規制手段とを備えてい
   ることを特徴とする車両のアンチスキッドブレーキ装
   置。
2. 【請求項２】制御規制手段は、減圧制御を規制する請求
   項（１）に記載の車両のアンチスキッドブレーキ装置。
3. 【請求項３】制御規制手段は、ホイールスピン判定手段
   によるホイールスピン無しが判定されたときに、制動圧
   制御の規制を解除する請求項（１）または（２）に記載
   の車両のアンチスキッドブレーキ装置。
4. 【請求項４】制御規制手段は、左右の駆動輪の各々の制
   動圧が同一になったときに、この左右の駆動輪の制御を
   独立制御から統合制御に切換えるものである請求項
   （３）に記載の車両のアンチスキッドブレーキ装置。