JP2865502B2 - ブレーキ制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、路面に対する車輪のス
リップ率等に応じてブレーキ圧を制御するブレーキ制御
方法に関し、一層詳細には、通常制御からブレーキ圧を
制御する制限制御に切り換わった場合、その時点から最
大減少率でブレーキ圧を減少させるとともに、ブレーキ
圧が所定値に達した後は、前記スリップ率に基づきブレ
ーキ圧の増減量を決定するブレーキ制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、自動車、自動二輪車等では、最
適な制動状態を得るべく、路面に対する車輪のスリップ
率を検出し、前記スリップ率等に基づいて、ブレーキの
操作量に対応してブレーキ圧を変化させる通常制御から
所定のスリップ率に収束させるために前記ブレーキ圧を
所定値に制御する制限制御に切り換えている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、所定の
スリップ率に収束させる際に、収束性を重視してブレー
キ圧の増減率を小さく設定すると、応答性が悪化し、特
に制限制御の初期において路面に対する車輪のスリップ
率が大きくなってしまう（以下、ディープスリップとい
う）。また、逆に応答性を重視してブレーキ圧の変化率
を大きく設定すると、前記ディープスリップを阻止する
ことはできるが、オーバーシューティングの繰り返しと
なり収束性が悪化する。

【０００４】本発明は、この種の問題を解決するために
なされたものであって、ブレーキ圧の操作量を制御する
際に、収束性、応答性とも良好なブレーキ制御方法を提
供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、路面に対する車輪のスリップ率に応じ
てブレーキ圧を制御するブレーキ制御方法であって、前
記スリップ率が所定値に達した際、操作量に応じてブレ
ーキ圧を増減させて車輪を制動する通常制御から前記ス
リップ率を所定値に収束させるべくブレーキ圧を制御す
る制限制御に切り換える過程と、前記通常制御から前記
制限制御へ切り換えた後、ブレーキ圧を最大減少率で所
定のブレーキ圧まで減少させる過程と、ブレーキ圧が前
記所定のブレーキ圧に達したところで、前記スリップ率
に基づき、前記最大減少率の絶対値よりも小さい収束性
を考慮したブレーキ圧の増減率を決定し、前記増減率に
よりブレーキ圧を増減制御する過程と、を備えることを
特徴とする。

【０００６】

【作用】本発明のブレーキ制御方法において、通常制御
から制限制御に切り換えた後、ブレーキ圧を最大減少率
で減少させるため、ディープスリップを阻止し、良好な
応答性が得られる。また、ブレーキ圧が所定値に達した
ところで、スリップ率に基づいてブレーキ圧を決定する
ように切り換える。したがって、制限制御初期において
充分な応答性が得られるとともに、所定値までブレーキ
圧が減少した後、スリップ率に基づいて収束性を重視し
てブレーキ圧の増減量を決定するように制御方法を切り
換えるため、オーバーシューティング等のおそれがな
く、所定のスリップ率に素早く収束できる。

【０００７】

【実施例】本発明に係るブレーキ制御方法について、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。

【０００８】本実施例では、ブレーキ制御方法を適用し
た、自動二輪車の車体に装着されたブレーキ制御装置の
例について説明する。

【０００９】図１は、本実施例に係るブレーキ制御装置
１０の概略構成図である。前記ブレーキ制御装置１０
は、コントロールユニット１２によってモジュレータ１
４を制御することにより、ブレーキ圧を制御して最適な
制動力を得ている。

【００１０】コントロールユニット１２は、前輪（従動
輪）Ｗｆおよび後輪（駆動輪）Ｗｒの近傍に設けられた
車輪速度センサ１６、１６ａを介して車輪速度Ｖｗを検
出し、前記車輪速度Ｖｗのパルス信号をコントロールユ
ニット１２に導入する。なお、コントロールユニット１
２には、図示しない複数の演算回路等が設けられてい
る。

【００１１】ブレーキ装置１８は、ハンドル２０に設け
られたブレーキレバー２２によって駆動されるマスタシ
リンダ２４と、前輪Ｗｆを制動するキャリパシリンダ２
６を備え、マスタシリンダ２４とキャリパシリンダ２６
は、モジュレータ１４を介して相互に接続されている。
このマスタシリンダ２４は、ブレーキレバー２２の作用
下に油圧の調節を行って後述するカットバルブに伝達す
るものであり、一方、キャリパシリンダ２６は、このカ
ットバルブによって制御された油圧に基づいてディスク
プレート２８に制動力を付与するものである。

【００１２】前輪Ｗｆのモジュレータ１４は、モジュレ
ータ１４を構成する直流モータ３０に対して電流を付
勢、滅勢させてこの直流モータ３０を駆動制御するため
のモータドライバ３２を備える。このモータドライバ３
２は、コントロールユニット１２と電気的に接続され、
コントロールユニット１２から導出された信号が導入さ
れる。直流モータ３０の駆動軸にはピニオン３４が連結
され、このピニオン３４にギヤ３６が噛合する。ギヤ３
６の中心には、クランク軸３８が固定されており、この
クランク軸３８にはクランク腕４０を介してクランクピ
ン４２の一端部が連結される。このクランクピン４２の
他端部には、クランク腕４４が連結され、このクランク
腕４４に、クランクピン４２の偏位角度を検出するポテ
ンショメータ４６が連結される。

【００１３】クランクピン４２の外周には、カムベアリ
ング４８が回転自在に装着され、このカムベアリング４
８は、リターンスプリング５０を介して上方向に押圧さ
れている。カムベアリング４８の上面には、このカムベ
アリング４８の偏位作用のもとに上下に進退するエキス
パンダピストン５２が当接し、このエキスパンダピスト
ン５２の上下運動の作用下にカットバルブ５４が開閉さ
れる。カットバルブ５４は、カットバルブ収納部５６に
上下変位自在に配置されるとともに、このカットバルブ
５４の上面には、マスタシリンダ２４に連通する入力ポ
ート５８が設けられる一方、カットバルブ収納部５６と
エキスパンダピストン５２の連設部位には、キャリパシ
リンダ２６に連通する出力ポート６０が設けられてい
る。前記入力ポート５８と出力ポート６０は、カットバ
ルブ５４の外周面に画成された連通孔６２を介して連通
している。

【００１４】一方、後輪Ｗｒのモジュレータ１４ａは、
後輪Ｗｒのブレーキペダル２３に連結されたマスタシリ
ンダ２４ａと、後輪Ｗｒのディスクプレート２８ａに連
結されたキャリパシリンダ２６ａとを連通させている。
なお、モジュレータ１４ａは上述したモジュレータ１４
と同一構成からなり、その詳細な説明は省略する。

【００１５】このように構成されるブレーキ制御装置１
０の動作について、本実施例に係るブレーキ制御方法と
の関連で説明する。

【００１６】ブレーキレバー２２の操作量に応じてブレ
ーキ圧を変化させるマニュアル制御時には、リターンス
プリング５０の弾発力によってクランクピン４２は予め
設定された上限位置に保持され、このクランクピン４２
に装着されたカムベアリング４８がエキスパンダピスト
ン５２を押し上げた状態で維持されている。これによ
り、カットバルブ５４がエキスパンダピストン５２によ
って押し上げられ、入力ポート５８と出力ポート６０と
を連通している。

【００１７】そこで、ブレーキレバー２２が把持される
ことによりマスタシリンダ２４が付勢され、このマスタ
シリンダ２４によって発生したブレーキ圧は、入力ポー
ト５８および出力ポート６０を介してキャリパシリンダ
２６に伝達され、ディスクプレート２８に制動力が付与
される。

【００１８】一方、アンチロック制御が行われる場合
は、車輪加減速度α、スリップ率λに基づいて、ファジ
イマップ（図２参照）からブレーキ圧（キャリパ圧）の
増減量を求め、これに基づいてコントロールユニット１
２からモータドライバ３２に駆動信号を供給する。この
結果、直流モータ３０の回転方向および回転量の制御が
行われる。このため、図示しない回転軸に軸着されたピ
ニオン３４が回転されてこのピニオン３４と噛合するギ
ヤ３６およびこのギヤ３６にクランク軸３８を介して固
着されたクランク腕４０が回転し、このクランク腕４０
に係着されたクランクピン４２が上限位置から下限位置
方向に偏位する。このクランクピン４２の偏位によりカ
ムベアリング４８が下降し、エキスパンダピストン５２
に作用するブレーキ圧が直流モータ３０のトルクに加算
されるように働くため、このエキスパンダピストン５２
はカムベアリング４８を押圧して速やかに下降する。

【００１９】エキスパンダピストン５２が所定量下降す
ると、カットバルブ５４が着座し、これによって入力ポ
ート５８と出力ポート６０との間が遮断される。従っ
て、エキスパンダピストン５２が単独でさらに下降する
と、出力ポート６０側の体積が増大してキャリパシリン
ダ２６に付与される油圧が減少し、例えば、前輪Ｗｆの
制動力が減少する。

【００２０】このように実行されるアンチロック制御に
おいて、図２に示すファジイマップ上において目標スリ
ップ率λＴになるよう制御するために、オーバーシュー
ティング阻止、すなわち収束性を重視してキャリパ圧の
増減率を低く設定すれば、破線で示すようにキャリパ圧
の増減を繰り返している制御が目標スリップ率λＴに素
早く収束するものの、マニュアル制御からアンチロック
制御への切り換え時には、キャリパ圧の増減率が低いた
め、図２に示すマップ上の実線の矢印で示すように増大
する車輪のスリップ率λを制御することができず、ディ
ープスリップになるという問題点がある（図３参照）。
また、逆に応答性を重視してキャリパ圧の増減率を高く
設定すれば、確かに前記ディープスリップは阻止できる
が、逆にスリップ率λ、キャリパ圧がオーバーシューテ
ィングを繰り返し、収束しにくくなるという問題点があ
る（図４参照）。すなわち、マニュアル制御からアンチ
ロック制御に切り換わった際、例えば、図２に示すファ
ジイマップ上の斜線部Ａでは、収束性を重視してキャリ
パ圧の増減率を小さくすると応答性に問題を生じ、逆に
応答性を重視してキャリパ圧の増減率を大きくすると収
束性に問題を生ずる。

【００２１】そこで、本実施例のブレーキ制御方法では
以下のようにして上記の問題点を解決した。これをコン
トロールユニット１２の制御フローチャート（図５）を
参照して説明する。

【００２２】先ず、車体が走行中には、車輪速度センサ
１６、１６ａおよびポテンショメータ４６からの出力に
基づいて、前後輪の車輪速度Ｖｗ、クランクピン４２の
偏位角度を検出するとともに、前記データに基づき、推
定車体速度Ｖｒ、車輪加減速度α、スリップ率λを演算
によって求める（ステップＳ１およびステップＳ２）。

【００２３】続いて、前記スリップ率λ、推定車体速度
Ｖｒ、車輪加減速度α等に基づいてアンチロック制御に
入るか否かを判定し、入ると判定された場合には、ＡＢ
Ｓフラグを立てる（ステップＳ３）。

【００２４】続いてＡＢＳフラグが立っている（ＯＮ）
か否かを判定する（ステップＳ４）。ＡＢＳフラグが立
っていない（ＯＦＦ）と判定された場合には、アンチロ
ック制御になるまでステップＳ１〜ステップＳ３を繰り
返す。このとき、イニシャルフラグは常にＯＮにセット
されている（ステップＳ５）。

【００２５】このステップＳ４において、ＡＢＳフラグ
がＯＦＦと判定された場合にはマニュアル制御となり、
前記ブレーキレバー２２、ブレーキペダル２３の操作量
に応じてキャリパ圧が増加して車体の制動を行う。

【００２６】一方、ステップＳ４においてＡＢＳフラグ
がＯＮと判定された場合には、アンチロック制御に入
る。

【００２７】この場合には、ステップＳ１においてポテ
ンショメータ４６から読み込まれたクランク角θｃが後
述するイニシャル解除角θ０以上であるか否かを判定す
る（ステップＳ６）。イニシャル解除角θ０とは、その
クランク角にクランクピン４２が変位するまではモータ
の出力を最大で作動させる角度のことをいう。なお、前
記イニシャル解除角θ０は、カットバルブ５４が連通孔
６２を遮断するカットバルブ作用角θｅよりも大きく、
後述するイニシャル角θｉよりも小さければ任意の値で
良い（θｅ＜θ０＜θｉ）。なお、マニュアル制御から
アンチロック制御に切り換わるときのキャリパ圧、ある
いは、ブレーキ系統のホースの膨張等によりクランク角
θｃがイニシャル解除角θ０のときのキャリパ圧の値は
様々に異なる。

【００２８】クランク角θｃがイニシャル解除角θ０に
達してない場合には、イニシャルフラグが立っている
（ＯＮ）か否かを判別し（ステップＳ７）、イニシャル
フラグがＯＮであれば制御目標角度である目標クランク
角θＴをクランクピン４２の最大偏位角度であるイニシ
ャル角θｉとする（ステップＳ８）。

【００２９】ステップＳ７でクランク角θｃがイニシャ
ル解除角θ０に達している場合にはイニシャルフラグを
ＯＦＦにセットし（ステップＳ９）、あるいは、ステッ
プＳ７でイニシャルフラグがＯＦＦと判定された場合に
は、図２に示すファジイマップに基づいて、スリップ率
λ、車輪加減速度αからキャリパ圧の増減量、すなわ
ち、クランクピン４２の変位量Δθを求め（ステップＳ
１０）、前記変位量Δθに現在のクランク角θｃとを合
計することにより、目標クランク角θＴを求める（ステ
ップＳ１１）。

【００３０】続いて、前記目標クランク角θＴに基づい
て直流モータ３０に対してＰＩＤ制御を行う（ステップ
Ｓ１２）。

【００３１】この場合、アンチロック制御において、マ
ニュアル制御からアンチロック制御に切り換わってか
ら、クランク角θｃがイニシャル解除角θ０になるま
で、目標クランク角θＴをイニシャル角θｉとするた
め、目標クランク角θＴ（＝θｉ）とクランク角θｃと
の偏差が大きく、従って、直流モータ３０は最大出力で
クランクピン４２を変位させ、カットバルブ５４がカッ
トバルブ収納部５６に着座することによってマスタシリ
ンダ２４とキャリパシリンダ２６を遮断する（この時の
クランク角をカットバルブ作用角θｅとする）。さら
に、クランクピン４２が変位することにより、出力ポー
ト６０の容積が増大してキャリパ圧をさらに減少させ
る。このようにして、マニュアル制御からアンチロック
制御への切り換え時に、直流モータ３０を最大出力で駆
動することにより、短時間でキャリパ圧、すなわち、車
輪速度Ｖｗの減速を制御し、ディープスリップが生ずる
ことを阻止できる（図６参照）。

【００３２】また、クランク角θｃがイニシャル解除角
θ０に達した後は、スリップ率λ、車輪加減速度αに基
づいて、ファジイマップ（図２参照）によりキャリパ
圧、すなわち、クランクピン４２の変位量Δθを求め、
これに基づいて目標クランク角θＴを設定し（ステップ
Ｓ１１）、エキスパンダピストン５２を変位させること
により、キャリパ圧の増減を繰り返す。したがって、前
記ファジイマップを収束性を重視して設定すれば、クラ
ンク角θｃがイニシャル解除角θ０までのように直流モ
ータ３０の最大出力でクランクピン４２を変位させるこ
とはなく、オーバーシューティングのおそれはない。ま
た、イニシャルフラグをセットすることにより、アンチ
ロック制御中にクランク角θｃがイニシャル解除角θ０
以下になってもイニシャルフラグがステップＳ９でＯＦ
Ｆとなっているため、ステップＳ７の判定により目標ク
ランク角θＴがイニシャル角θｉに再設定されることな
く、ファジイマップに基づく制御を継続することができ
る。

【００３３】このように本実施例では、マニュアル制御
からアンチロック制御に切り換わった時点からイニシャ
ル解除角θ０になるまでは、最大出力で直流モータ３０
を駆動して応答性を高めることによりディープスリップ
を阻止する。また、クランク角θｃがイニシャル解除角
θ０に達した後は、ファジイマップ（図２参照）に基づ
いてブレーキ制御を行うため、収束性の良好な制御がで
きる。

【００３４】

【発明の効果】本発明に係るブレーキ制御方法によれ
ば、以下の効果が得られる。

【００３５】すなわち、通常制御から制限制御に切り換
えた時点から、ブレーキ圧を最大減少率で減少させるた
め、ディープスリップを阻止し、良好な応答性が得られ
る。また、ブレーキ圧が所定値に達したところで、スリ
ップ率と車輪加減速度によってブレーキ圧を決定するよ
うに切り換える。したがって、制限制御初期に充分な応
答性が得られるとともに、所定値までブレーキ圧が減少
した後、スリップ率に基づいて収束性を考慮してブレー
キ圧の増減量を決定するように制御方法を切り換えるた
め、オーバーシューティング等のおそれがなく、所定の
スリップ率に素早く収束できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るブレーキ制御方法を実行するブレ
ーキ制御装置の構成図である。

【図２】本発明に係るブレーキ制御方法において、ブレ
ーキ圧の増減量を定めるファジイマップである。

【図３】本発明に係るブレーキ制御方法に関し、応答性
を重視したブレーキ制御を示した図である。

【図４】本発明に係るブレーキ制御方法に関し、収束性
を重視したブレーキ制御を示した図である。

【図５】本発明に係るブレーキ制御方法を示したフロー
チャートである。

【図６】本発明に係るブレーキ制御方法の制御結果を示
した図である。

【符号の説明】

１０…ブレーキ制御装置 １２…コントロールユニット １４、１４ａ…モジュレータ １６、１６ａ…車輪速度センサ ２２…ブレーキレバー ２３…ブレーキペダル ２４、２４ａ…マスタシリンダ ２６、２６ａ…キャリパシリンダ ２８、２８ａ…ディスクプレート ３０…直流モータ ４２…クランクピン ４６…ポテンショメータ ５２…エキスパンダピストン ５４…カットバルブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 達生 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式 会社本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭64−47650（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−15770（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−166148（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−50059（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−38062（ＪＰ，Ａ) 特公 昭51−31350（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60T 8/58 B60T 8/42

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】路面に対する車輪のスリップ率に応じてブ
   レーキ圧を制御するブレーキ制御方法であって、 前記スリップ率が所定値に達した際、操作量に応じてブ
   レーキ圧を増減させて車輪を制動する通常制御から前記
   スリップ率を所定値に収束させるべくブレーキ圧を制御
   する制限制御に切り換える過程と、 前記通常制御から前記制限制御へ切り換えた後、ブレー
   キ圧を最大減少率で所定のブレーキ圧まで減少させる過
   程と、 ブレーキ圧が前記所定のブレーキ圧に達したところで、
   前記スリップ率に基づき、前記最大減少率の絶対値より
   も小さい収束性を考慮したブレーキ圧の増減率を決定
   し、前記増減率によりブレーキ圧を増減制御する過程
   と、 を備えることを特徴とするブレーキ制御方法。