JP2917491B2 - アンチスキッドブレーキ制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、制動時、車輪のロックを防止するアンチ
スキッドブレーキ制御方法に係わり、特に、センサ故障
時の安全性を改善したアンチスキッドブレーキ制御方法
に関する。

（従来の技術） この種のアンチスキッドブレーキ制御方法によれば、
制動時、車輪にロック傾向が生じると、その車輪のブレ
ーキ圧を減圧して、ロック傾向を解消し、この後、車輪
の回転動向をみて、その車輪速を車体の疑似車体速に追
従させるべく、ブレーキ圧の増減圧を制御するようにし
ている。

このようなアンチスキッド制御が実施される、車輪の
ロックを確実に防止することができるから、制動時に於
ける操舵性を十分に確保でき、また、その制動距離の短
縮を図る上でも、大きな効果がある。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上述したアンチスキッドブレーキ制御方法
では、車輪の車輪速を疑似車体速に追従させるべく、そ
の車輪のブレーキ圧を制御するものであるため、車輪速
及び疑似車体速は正確なものでなければならない。この
ため、従来のアンチスキッドブレーキ制御方法では、車
輪速や疑似車体速の検出に使用される車輪速センサや車
体減速度センサに故障等の異常が認められると、そのア
ンチスキッド制御を直ちに停止するようになっている。

しかしながら、このような安全対策では、アンチスキ
ッド制御中に、上述した故障が発生しても、そのアンチ
スキッド制御が直ちに停止されることとなって、好まし
いものではない。つまり、アンチスキッド制御中に、そ
の制御が停止されると、通常のブレーキ制御に復帰して
しまうから、この場合、車輪のブレーキ圧が過度なもの
となってしまう虞が高く、車輪のロックを招き易いこと
になる。

このような事情から、例えば特公昭61−14027号公報
に開示されている車両用アンチスキッド装置の安全回路
では、センサ故障の発生後に直ちに、そのアンチスキッ
ド制御を停止するのではなく、この後、一定時間の間、
車輪のブレーキ圧を緩やかに上昇させるようにして、車
輪のロックを阻止するようにしている。

しかしながら、この公知の安全回路では、故障発生時
点からブレーキ圧を緩やかに上昇させる際、そのブレー
キ圧の増圧量、つまり、その変化率を一義的に設定して
いるため、その走行路面の摩擦係数、つまり、路面μが
高い場合にあっては制動力が弱過ぎることになって制動
距離が不所望に長くなり、これに対し、路面μが低い場
合にあっては、制動力が過度になって、車輪のロックを
招く虞がある。

この発明は、上述した事情に基づいてなされたもの
で、その目的とするところは、アンチスキッド制御中の
センサ故障時、車輪のブレーキ圧を最適に制御して、制
動距離の短縮を図り、且つ、車輪のロックをも確実に防
止することができるアンチスキッドブレーキ制御方法を
提供することにある。

（課題を解決するための手段） この発明は、制動時に、車輪速センサや車体減速度セ
ンサ等のセンサからの出力信号に基づき車輪にロック傾
向が生じたと判断されたときには、アンチスキッド制御
を実施することにより、その車輪に於けるブレーキ圧の
増減圧を制御して、車輪のロックを防止するアンチスキ
ッドブレーキ制御方法に於いて、この発明の方法では、
アンチスキッド制御中、上述のセンサに故障が発生した
ときには、この故障前のセンサの出力信号に基づき推定
した直前の路面摩擦係数に応じて、ブレーキ圧の増圧量
及び増圧回数を設定し、これら増圧量及び増圧回数に従
って、車輪のブレーキ圧を徐々に増圧していくようにし
ている。

（作用） 上述したように、この発明のアンチスキッドブレーキ
制御方法によれば、アンチスキッド制御中にセンサ故障
が発生しても、直ちにその制御を中止するのではなく、
故障前のセンサの出力信号に基づき推定した直前の路面
摩擦係数に応じて、ブレーキ圧の増圧量及び増圧回数を
設定し、そして、これら増圧量及び増圧回数に従い、車
輪のブレーキ圧を徐々に増圧するようにしたから、路面
の摩擦係数に応じて最適となるように、ブレーキ圧の増
圧の仕方を可変することができる。

（実施例） 以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。

第１図を参照すると、例えば、自動車に適用したアン
チスキッドブレーキ装置が概略的に示されている。先
ず、自動車の動力伝達経路に関して簡単に説明すると、
この自動車が４輪駆動で走行する場合は、エンジン１の
駆動力は、トランスミッション２、フロントデフ（図示
しない）及び前輪駆動軸３を介して左右の前輪4L,4Rに
伝達され、そして、左右の後輪5L,5Rには、トランスミ
ッション２、センタデフ（図示しない）、プロペラシャ
フト６、リヤデフ７及び後輪駆動軸８を介して、エンジ
ン１の駆動力が伝達されるようになっている。一方、２
輪駆動での走行の場合にあっては、エンジン１の駆動力
は、前輪4L,4R、又は、後輪5L,5Rの一方に伝達されるこ
とになる。

前輪４及び後輪５の夫々には、ホイールブレーキ９が
装着されており、これらホイールブレーキ９は、液圧ブ
レーキ回路10に接続されている。

液圧ブレーキ回路10は、ブレーキペダル11によって作
動される真空ブレーキブースタ付のタンダム型マスタシ
リンダ12を備えており、このマスタシリンダ12の一方の
圧力室（図示しない）からは前輪ブレーキ管路13が延
び、また、その他方の圧力室（図示しない）からは、後
輪ブレーキ管路14が延びている。これら前輪及び後輪ブ
レーキ管路13,14は、制御弁装置15を貫通して延びてお
り、前輪ブレーキ管路13は、その先端側が左右に分岐さ
れて各前輪４のホイールブレーキ９に接続されていると
ともに、後輪ブレーキ管路14もまた、その先端側が左右
に分岐されて各後輪５のホイールブレーキ９に接続され
ている。

前輪ブレーキ管路13に於いて、対応する前輪のホイー
ルブレーキ９に向かって分岐された部位には、アンチス
キッド弁装置16が夫々介挿されており、これに対し、後
輪ブレーキ管路14に於いては、分岐される前の部位に１
個のアンチスキッド弁装置16が介挿されている。

更に、制御弁装置15には、液圧ポンプ17が接続されて
おり、この液圧ポンプ17は、圧液タンク18から吸い込ん
だ圧液を所定圧まで加圧し、そして、アンチスキッドブ
レーキ制御中、制御弁装置15を介して各車輪のホイール
ブレーキ９に供給可能となっている。

即ち、制動時にアンチスキッド制御が開始されると、
各ホイールブレーキ９には、制御弁装置15の働きによ
り、マスタシリンダ12からの圧液ではなく、液圧ポンプ
17からの動圧が供給されることになり、そして、各アン
チスキッド弁装置16が適切に作動されることにより、ホ
イールブレーキ９内のブレーキ圧、つまり、その制動力
を制御可能となっている。

上述したアンチスキッド制御によって、各ホイールブ
レーキ９のブレーキ圧を制御するため、各車輪4,5に
は、車輪速センサ19が配置されており、これら車輪速セ
ンサ19からの車輪速信号は、コントローラ20に供給され
るようになっている。

また、コントローラ20は、車輪速センサ19以外にも、
車体減速度Ｇを検出する減速度センサ21や自動車の駆動
方式を設定する各種のスイッチが接続されている。例え
ば、これらスイッチには、2WDと4WDとを選択する4WDセ
レクトスイッチ、センタデフの機能をロックするための
センタデフロックスイッチ、リヤデフ７の機能をロック
するためのリヤデフロックスイッチ等がある。

なお、第１図に於いて、各ホイールブレーキ９から圧
液タンク18に至る戻り管路については、図面の簡略化を
図るため図示していない。

コントローラ20は、車輪速センサ19や減速度センサ21
からのセンサ信号及び各種スイッチの切換状態に基づい
て、前述したアンチスキッド制御、つまり、制御弁装置
15や各アンチスキッド弁装置16の作動を制御するもので
あり、また、この実施例の場合、コントローラ20は、例
えば車輪速センサ19が故障したとき、フェールセーフ機
能をも実施するようになっている。このフェールセーフ
機能を実施するためのルーチンを含むアンチスキッド制
御ルーチン、即ち、ABSルーチンの一例は、第２図及び
第３図に示されており、以下には、このABSルーチンに
ついて説明する。

ABSルーチン 先ず、ステップS1では、各車輪の車輪速VWが夫々の車
輪速センサ19にて読み込まれるとともに、次のステップ
S2では、減速度センサ21にて、車体減速度Ｇが読み込ま
れると同時に、その値がメモリに格納される。このメモ
リには、この実施例の場合、所定時間の間の車体減速度
Ｇの履歴を保持できるようになっている。

そして、ステップS3では、アンチスキッド制御、即
ち、ABS制御中か否かが判別されるが、具体的には、ス
テップS1で読み込んだ車輪速VWの１つを基準車輪速と
し、この基準車輪速に対し、他の車輪速VWの少なくとも
１つが所定値ΔVW以上に低下して、その車輪にロック傾
向が生じたか否かで判別される。ここで、自動車のブレ
ーキペダル（図示しない）が踏み込まれていない場合、
つまり、制動が開始されていない場合には、ステップS3
の判別は否となるので、ステップS4を経て、ステップS1
で戻り、上述したステップが繰り返される。ステップS4
では、ABS制御を終了するか否かが判別されるが、この
実施例の場合、ここでは、ブレーキペダルが所定の踏み
込み量以上に踏み込まれているか否かで判別される。

一方、ステップS3の判別が正（Yes）となると、次の
ステップS5にて、アンチスキッド制御に基づき、ロック
傾向にある車輪のブレーキ圧が制御される。そして、次
のステップS6では、例えば、車輪速センサ19等に故障が
発生したか否かが判別され、この判別が否である場合に
は、ステップS1に戻って、このステップ以降が繰り返し
て実施される。従って、ステップS3の判別が正に維持さ
れる限り、ステップS5が繰り返して実施されることによ
り、ロック傾向にある車輪のブレーキ圧は継続して制御
されることになる。

前記ステップS5でのブレーキ圧制御の仕方に関して
は、公知であるので詳細には説明しないが、ここでは、
車輪速VWから選択した基準車輪速に基づき疑似車体速を
求め、この基準車体速に対して、ロック傾向にある車輪
のスリップ率を最適な値すると同時に、その車輪速VWを
疑似車体速に追従させるように、そのブレーキ圧が制御
されることになる。

一方、車輪速センサ19等に故障が発生して、ステップ
S6の判別が正になると、ステップS7に於いて、故障フラ
グFLGに１がセットされた後、第３図のステップS8に進
む。このステップS8では、ロック傾向が生じた当該車輪
又は全車輪のABS制御が中断され、そして、このステッ
プS8以降のフェールセーフルーチンが実施される。この
フェールセーフルーチンでは、先ず、ステップS9が実施
されることで、自動車の走行路面の摩擦係数、即ち、路
面μが推定される。ここで、路面μを推定するにあたっ
ては、車輪速センサ19が故障した場合には、減速度セン
サ21で得た車体減速度Ｇの大きさ及びその変化の挙動か
ら、路面μを推定することができる。これに対し、減速
度センサ21に故障が発生している場合には、車体減速度
Ｇの代わりに、車輪速VWを微分して得た車輪減速度の大
きさ及びその変化の挙動からも、路面μを推定すること
ができ、また、この実施例の場合には、ステップS2が実
施されることで、車体減速度Ｇの履歴がメモリに保持さ
れていることから、減速度センサ21の故障直前の車体減
速度Ｇの平均値からでも、路面μを推定することができ
る。

路面μが推定されると、次のステップS10では、路面
μの大きさに応じて、各車輪に於けるブレーキ圧の１回
当たりの増圧量ΔＰ及びその増圧回数Ｎ（ここで、Ｎは
正の整数である。）が夫々計算される。例えば、この実
施例の場合、増圧量ΔＰは、第４図に示したマップから
路面μに基づいて読み込まれ、増圧回数Ｎは、第５図に
示したマップから路面μに基づいて読み込まれる。ここ
で、第４図及び第５図を参照すれば明らかなように、路
面μが大きければ大きい程、つまり、路面が高μ路であ
ればある程、増圧量ΔＰは大きくなり、これに対し、路
面が低μ路であればある程、増圧回数Ｎは多くなること
が分かる。

次のステップS11では、回数タイマTDがセットされ
て、この回数タイマTDによる計数が開始され、そして、
ステップS12では、各車輪のブレーキ圧が増圧量ΔＰに
基づいて増圧された後、ステップS13にて、回数タイマT
Dの値が１だけインクリメントされる。

次のステップS14では、回数タイマTDの値が増圧回数
Ｎに達したか否かが判別され、この判別が否の場合に
は、ステップS12に戻って、ステップS12,S13が繰り返し
て実施されることになる。

一方、ステップS14の判別が正になると、即ち、ブレ
ーキ圧の増圧がステップS10で設定された増圧回数Ｎに
達すると、次のステップS15に進み、このステップで
は、故障フラグFLGに１がセットされているか否かが判
別される。ここでの判別は、前述の説明から明らかなよ
うに正となるから、この場合、次のステップS17にて、
警報ランプ22（第１図参照）が点灯されて、アンチスキ
ッド制御を実施する装置、つまり、そのシステムの作動
が停止されるとともに、その故障に応じたダイアグノー
シスコードが出力される。

従って、上述したフェールセーフルーチンによれば、
ABS制御中に故障が発生しても、この場合、そのアンチ
スキッド制御を直ちに停止するのではなく、各車輪のブ
レーキ圧を路面μに応じて徐々に上昇させることができ
る。この点に関して詳述すれば、第４図及び第５図から
明らかなように、路面μの値がμＨで示されるような高
μ路である場合にあっては、ブレーキ圧の１回当たり増
圧量はΔP1で示されるように大きく、一方、その増圧回
数は、N1で示されるように少ないものとなるから、故障
の発生後に於けるブレーキ圧の増圧は、第６図に示され
るように、大きな変化率でもって徐々に、つまり、段階
的に上昇されることになり、従って、車輪のロックを防
止して操舵性を確保しつつ、その制動距離の短縮を効果
的に図ることができる。なお、第６図中、txは、故障の
発生時点を示している。

一方、路面μの値がμＬで示されるような低μ路であ
る場合にあっては、前述した場合とは逆に、１回当たり
の増圧量はΔP2で示されるように小さくなるが、しかし
ながら、その増圧回数はN2で示されるように多くなるか
ら、この場合、ブレーキ圧は、第７図に示されるよう
に、小さな変化率でもって段階的に上昇されることにな
る。従って、この場合にあっても、車輪のロックを確実
に防止して操舵性を確保でき、しかも、制動距離の短縮
にも大きく寄与することになる。

一方、第２図に示されているルーチンに於いて、ステ
ップS6での判別が正になることなく、ステップS3の判別
が否となった場合、つまり、車輪のロック傾向が解消さ
れて、その車輪速が疑似車体速に対して収束するような
状況に至った場合には、前述したようにステップS4が実
施される。ここで、ステップS4の判別が正の場合には、
ブレーキペダルが踏み込まれたままの状態であるから、
この場合、自動車は停止直前の状態であるか、又は、既
に停止されている停止状態にあることを意味しており、
この場合には、第３図のステップS9に飛んで、このステ
ップ以降が実施される。つまり、この実施例では、自動
車がほぼ停止状態に至って、そのアンチスキッド制御を
終了する場合でも、前述したフェールセーフルーチンと
同様なルーチンを実施することで、各車輪のブレーキ圧
を通常のブレーキ圧まで徐々に上昇させることができ
る。なお、この場合、第３図のステップS14の判別が正
になって、次のステップS15が実施される場合、その判
別結果は否となるから、前述したステップS17ではな
く、ステップS18が実施されることになり、このステッ
プS18の実行により、ABS制御サイクルが最終的に終了さ
れ、そして、回数タイマTDの値は０にリセットされる。

この発明は、上述した一実施例に制約されるものでは
なく、種々の変形が可能である。例えば、この発明のア
ンチスキッドブレーキ制御方法を実施する装置として
は、第１図に示した構成に制約されるものではなく、装
置としての構造を適宜変更しても、この発明の方法は実
施可能である。

また、上述した一実施例では、各車輪のブレーキ圧の
増圧量を第４図のマップから路面μに応じて求めるよう
にしているが、例えば、路面μに応じたブレーキ圧の最
終的な目標ブレーキ圧をマップから求め、この目標ブレ
ーキ圧と現在のブレーキ圧との偏差を増圧回数で除算し
て、１回当たりの増圧量を算出するようにしてもよい等
の種々に変更可能である。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明のアンチスキッドブレ
ーキ制御方法によれば、アンチスキッド制御中にセンサ
故障が発生しても、この故障の発生時点で直ちに、その
アンチスキッド制御を停止するのではなく、センサ故障
前のセンサの出力信号に基づき推定した直前の路面摩擦
係数に応じて、各車輪のブレーキ圧に於ける１回当たり
の増圧量及びその増圧回数を設定するようにしたから、
ブレーキ圧の上昇の仕方をその路面μに応じて最適に設
定することができ、その結果、故障発生時の緊急事態で
も、車輪のロックを防止して、その操舵性を確保しつ
つ、その制動距離の短縮を図ることができる等、優れた
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は、この発明の一実施例を示し、第１図は、アンチ
スキッドブレーキ装置の概略構成図、第２図及び第３図
は、アンチスキッド制御ルーチンを示すフローチャー
ト、第４図は、路面μに対するブレーキ圧の１回当たり
の増圧量を示すグラフ、第５図は、路面μに対するブレ
ーキ圧の増圧回数を示すグラフ、第６図は、高μ路の場
合に於いて、故障発生以後のブレーキ圧の増圧の仕方を
示すグラフ、第７図は、低μ路の場合に於いて、故障発
生以後のブレーキ圧の増圧の仕方を示すグラフである。 ４……前輪、５……後輪、９……ホイールブレーキ、12
……マスタシリンダ、15……制御弁装置、16……アンチ
スキッド弁装置、19……車輪速センサ、20……コントロ
ーラ、21……減速度センサ、22……警報ランプ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】制動時、車輪速センサや車体減速度センサ
   等のセンサからの出力信号に基づき車輪にロック傾向が
   生じたと判断されたときには、アンチスキッド制御を実
   施することにより、その車輪に於けるブレーキ圧の増減
   圧を制御して、車輪のロックを防止するアンチスキッド
   ブレーキ制御方法に於いて、アンチスキッドの制御中、
   前記センサに故障が発生したときには、この故障前の前
   記センサの出力信号に基き推定した直前の路面摩擦計数
   に応じて、ブレーキ圧の増圧量及び増圧回数を設定し、
   これら増圧量及び増圧回数に従って、車輪のブレーキ圧
   を徐々に増圧していくことを特徴とするアンチスキッド
   ブレーキ制御方法。