JPS6212061B2

JPS6212061B2 -

Info

Publication number: JPS6212061B2
Application number: JP49138421A
Authority: JP
Inventors: Tsuneo Funabashi; Hisashi Tsuruoka; Hiroatsu Tokuda; Shigeo Aono; Masayoshi Mizote; Masaharu Asano; Setsuzo Tachibana
Original assignee: Hitachi Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1974-12-04
Filing date: 1974-12-04
Publication date: 1987-03-16
Also published as: JPS5165291A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は急制動をかけた際に車輪がロツク状態
になるのを防ぐことが可能な制動装置を汎用デイ
ジタル計算機が制御するような制動装置に関する
ものである。

従来、車輪のロツク状態を防ぐような装置はス
キツド・コントロールまたはアンチ・スキツド等
の名で呼称されているが、このアンチ・スキツド
装置はアナログ回路によつて構成されてきた。し
たがつて大規模集積回路化するのは困難で、それ
ゆえ部品点数が増加し、調整箇所が多く、コスト
高となり、信頼性の面で不安があつた。

したがつて、汎用デイジタル計算機を用いれば
無調整であることを特徴としたアンチ・スキツド
装置を提供することができる。

しかしながら、車載用のデイジタル計算機は処
理速度に限界があり、一方、アンチ・スキツド制
御以外の制御項目、例えば自動変速機の切規制
御、車速一定制御等もデイジタル計算機にて集中
的に制御させたい要求もある。これに対し、アン
チ・スキツド制御では車輪のスキツド状態の検
出、制動油圧と解除するアクチユエータのオンオ
フ制御を極めて高速に行なう必要があり、一台の
デイジタル計算機でこれを制御するには、とくに
計雑機が他の制御項目の制御をも兼ねる場合に計
算機負荷が過大となる。さらに、アンチ・スキツ
ド制御系が故障していると、実際の制動時に制動
不能あるいはスキツド発生という極めて危険な事
態が生じることからこの故障は予め検出する必要
がある。

そこで、本発明の目的は、計算機負荷が過大と
ならず、しかもアンチ・スキツド制御系の故障を
予め検出することができる。制動制御装置を提供
するにある。

以下本発明を実施例により詳しく説明する。第
１図は車輪のロツクを防ぐために、しかるべき期
間にブレーキを無効にするソレノイドのオンオフ
のタイミングを示している。１０１は実際の車輪
の回転速度ω_Rの変化の様子を示している。一方
１０２は推定車輪速度ω_Iを示している。制御法
則は、ｄω_Ｒ／ｄｔ＜−K₁（K₁：正定数） (1) ω_Ｉ−ω_Ｒ／ω_Ｉ＞K₂＜K₂：正定数） (2) の２条件が成立したとき、上記ソレノイドをオン
にして無制動状態とするが、この時点をＢとす
る。またｄω_Ｒ／ｄｔ＞K₃（K₃：正定数） (3) ω_Ｉ−ω_Ｒ／ω_Ｉ＜K₄（K₄：正定数） (4) が成立した場合には上記ソレノイドをオフにし
て、無制動状態を解除するが、この時点をＣとす
る。以上ソレノイドはＢとＣの期間オンになつて
いて、以後再び上記条件が満たされれば、ソレノ
イドがオンオフする。

次に第１図、１０２に示す推定車輪速度ω_Iの
求め方を述べる。Ａ点の如くソレノイドがオフで
実車輪減速度が所定値に達した場合、その時点か
ら所定の減速度Ｇをもつて車輪速度１０２はその
値を減じていく。ただしソレノイドがオンの期間
中は、ソレノイドがオンになつた時点での推定車
輪速度の値を保持する。そしてソレノイドがオフ
になつた時点から再び減速度Ｇをもつて車輪速度
１０２はその値を減じていく。

第２図はデイジタル計算機が直接ソレノイド制
御を行なう方式のブロツク図である。すなわち、
デイジタル計算機２０２は速度センサ２０１より
の信号から差分により加速度を得る一方、推定速
度を演算し上記条件を判定する。その結果を駆動
回路２０３を通してソレノイド２０４へ出力す
る。そして駆動回路ではソレノイドがオンしてい
る期間を測定し、所定期間以上オンしている場合
には計算機２０２へ信号２０５を出力する。また
ブレーキペダル作動信号２０６がオフのときソレ
ノイドがオンした場合、やはり故障信号２０５を
出力する。したがつて計算機は信号２０５により
故障検出も行なう。

計算機の演算判定機能を第３図の回路で代表さ
せて述べる。車輪速度センサよりの信号３０１を
本例では直列信号とすると、カウンタ３０２にて
カウントし、並列車輪速信号を得る。一方このカ
ウンタ３０２の出力３１４は遅延をもつてラツチ
３０３に記憶される。加算器３０４では現在車速
から過去車速を減算する。したがつてこの出力は
車輪速度の差分であり、加速度になる。よつてこ
の加速度と定数とを比較器３０５にて判定すれ
ば、ソノイドのオンオフ条件の１つ(1)になる。た
だし前述のように(3)では加速度および(1)では減速
度を算出する必要があるので排他OR素子３０９
にて適宜符号を反転する。

一方推定車輪速度の演算は、実車輪速度３１４
をダウンカウンタ３０６にプリセツトしてから行
なう。このカウンタ３０６の出力に乗算器３０７
を用いて定数をかける。この出力と実車輪速度と
を比較器３０８にて比較して、条件判定式(2)およ
び(4)を実行する。ただし比較器３０８の出力も(2)
(4)から明らかなように適宜符号を反転する。この
ようにして定数、および符号を第３図のごとく適
宜変化させて、前述の判定(1)〜(4)を行なう。

符号反転器の出力はAND素子により(1)と(2)ま
たは(3)と(4)のAND条件をとりフリツプ・フロツ
プ３１１をセツトし、リセツトする。この出力３
１２がソレノイドを駆動する信号となる。ところ
で推定車速を得るためカウンタ３０６にてダウ
ン・カウントするが、そのクロツクは勾配Ｇに対
応したクロツク入力３１３をゲートによつてソレ
ノイド出力３１２がオフで、車輪加速度が負の時
にカウンタ３０６に加えるとする。

次に故障診断について述べる。第２図のソレノ
イド駆動回路２０３では、駆動回路の他にソレノ
イドのオン期間をチエツクする回路を備えてい
る。

それは第４図に示すもので、カウンタ４０１で
はソレノイドオン信号４０４でクロツク４０３に
てカウントし、もしオン期間が長いとオーバ・フ
ローしその信号４０２を割込み要求信号２０５と
する。またブレーキペタル作動信号４０５がオフ
し、ソレノイド信号４０４がオンになつた場合も
回路故障があるため割込み要求信号２０５とす
る。計算機ではこの割込み信号を受けたら、ソレ
ノイド駆動回路を無効にし、無制動状態に陥らな
いようにする。なお以上の検出機能を計算機２０
２自身に持たせることも可能なことは明らかであ
る。

以上、計算機が加速度算出、ソレノイドのオン
オフ条件判定、監視の機能をすべて担う例を述べ
た。この例は外部回路をそれほど必要とせず装置
の構造が簡単である。一方アンチ・スキツド装置
の応答速度はかなりの高速性が要求される。他の
車輛制御項目でも計算機の高速性を必要としてい
る場合、集中計算機制御を行なうには高速計算機
が必要でコスト高となる。したがつて他の車輛制
御の要求速度が速い場合には、アンチ・スキツド
の高速演算部を他の専用計算機が行なう方がコス
ト的に有利である。ここでは車輪加速度を専用周
辺処理装置が求め、他の機能を従来どおり中央処
理装置が担うとする。

第５図がこの構成図であり、車輪速度検出器５
０５の信号より周辺処理装置５０２は車輪速度信
号５０６および車輪加速度信号５０７を発生す
る。中央処理装置５０１は上記信号５０６，５０
７より前記(1)〜(4)の条件判定を行なう。その結果
のソレノイド・オンオフ信号５０８を周辺処理装
置へ送出する。ソレノイド駆動回路５０３は駆動
回路によつてソレノイド５０４を駆動するととも
にブレーキ作動スイツチ５１０よりのブレーキ作
動信号５０９等から第４図で述べた機能をもつた
構成を有する。そして故障を示す割込み要求信号
５１１を中央処理装置５０１へ返す。このとき中
央処理はソレノイド駆動回路無効信号５１２を出
す。したがつて周辺処理装置の内部は第３図にお
けるカウンタ３０２およびラツチ３０３およびこ
れらの制御回路より成つていて、中央処理装置の
機能は第３図の３０２および３０３を除いた部分
で表現できる。なお前述のように第４図の故障検
出機能を中央処理装置に持たせても差支えない。

以上が中央処理装置と周辺処理装置とのコスト
的に見た機能分担の例である。次に信頼性保証の
面から見た機能分担例を示す。中央処理装置がソ
レノイドのオンオフ条件を判定している限り、そ
の判定の誤りを中央処理装置にて検出するのは困
難である。したがつて第６図に示す本発明の実施
例では周辺処理装置に中央処理装置の演算、判定
機能を移行し、中央処理装置は故障検出を専門に
行なうとする。

構成図を第６図に示すと、車輪速度検出器６０
１の信号から周辺処理装置６０４はソレノイドの
オン・オフ信号をソレノイド６０５へ出力する。
中央処理装置はソレノイドをオン・オフさせ得る
擬似車輪速信号６０６を走行前に出力しソレノイ
ドがオンすることを信号６０９にて確認する。こ
のときソレノイドがオンしない場合は周辺処理装
置６０４に故障があるので、６０４がフエールセ
ーフ的に動作しないよう信号６０８を送出する。
これはたとえば６０４の電源を切る等を意味して
いる。また周辺処理装置ではブレーキ（作動）ス
イツチ６０２よりの信号から第４図で述べた論理
処理を行ない割込み要求信号を中央処理装置へ送
出する。なお、この機能を中央処理装置に持たせ
ても差支えないことは前述のとおりである。

したがつてここでは周辺処理装置は第３図、お
よび第４図の回路とソレノイド駆動回路を有す
る。一方中央処理装置の機能を第７図に示す。あ
る周期をもつたクロツク７０６をカウンタ７０１
にてカウントする。その出力をデコーダ７０２に
てデコードし、記憶素子７０３のアドレスとす
る。記憶素子７０３の出力をカウンタ７０４にプ
リセツトする。カウンタ７０４はクロツク７０６
より短かい所定同期のクロツク７０７をカウント
し、その内容が全“１”または“０”になつた時
に出力７０５にパルスが出る。このパルスを再び
プリセツト信号７０８とすると、７０５には記憶
素子の読出し内容により定まる周期のパルス列が
出力される。したがつて記憶素子に適当な数を書
込んでおけば出力７０５のパルス列の周波数ｆは
クロツク７０６が発せられるごとに変化する。本
実施例では第８図の階段状の波形のように周波数
ｆが変化するパルス列を得るように記憶素子７０
３に適切な値を書き込み、第８図の曲線状の波形
のような周波数変化のパルス列、すなわち実際に
スキツドが発生した場合に車輪速度検出器６０１
から得るパルス列を模擬した凝似車輪速信号６０
６とする。

第９図は第６図の中央処理装置６０３の構成列
を示す。制御・演算ユニツト９０１、メモリ９０
６及び入出力装置９０７はデータバス９０２およ
びアドルスバス９０３で接続されている。メモリ
９０６は第７図の記憶素子７０３も含まれ、擬似
車輪速信号を得るための値の他、６０３で実行す
るプログラムや、それに用いるデータが格納され
ている。まず、割込要求信号９０４が発せられる
と、前述した走行前の故障検出処理が実行され
る。すなわち、制御・演算ユニツト９０１はタイ
マー９０５（第７図のカウンタ７０４等を合む）
を用いて第８図に示した擬似車輪速信号６０６を
発生し、かつ入出力装置９０７への入力信号のう
ち６０９、すなわち周辺処理装置から出力される
ソレノイドのオン・オフ信号を周期的に監視する
処理を実行する。９０８，９０９はそれぞれクロ
ツク７０６，７０７を発生するクロツク発生器で
ある。車輪速信信号６０６は周辺処理装置に供給
され、その結果所定期間内に６０９がオンとなれ
ば故障なしとしてて故障検出の処理を終了する。
所定時間内に６０９がオンとならなければ周辺処
理装置６０４が異常であるため、これを無効とす
る符号６０８を送出する。さらに信号６０８によ
り故障表示をするとなお良い。

上記した割込要求信号９０４として、キースイ
ツチ（図示せず）が投入されたことを示す符号を
用いれば、エンジンの始動時に自動的に故障検出
が実行される。また故障検出開始用のスイツチを
別に設け、運転者の操作により割込要求信号９０
４が発せられる構成としても良い。以上のような
走行前の故障検出の処理が終ると、制御・演算ヨ
ユニツトは他の処理、例えば自動変速器の油圧弁
をエンジンのスロツトル弁閉度と車輛速度から判
断してオン・オフ制御するなどの処理を実行す
る。入出力装置９０７への入力９１０、及び出力
９１１はこのような他の制御のための入出力を示
す。

さらに周辺処理装置６０４からの割込要求信号
６０９が入力すると、６０４の自己チエツクによ
り異常があつたことを示すので、この場合も周辺
処理装置を無効とし、故障表示をするための信号
６０８を発する処理を行なう。

以上のように、第６図に示した実施例に代表さ
れる本発明の構成によれば、高速処理が要求され
るアンチスキツド制御処理は専用の周辺処理装置
が行なうので、他の制御を集中的に行なう中央処
理装置の負荷が軽くなり、また車輛走行上極めて
危険が伴なうアンチ・スキツド制御機能の故障を
車輛の走行前に検出できるので極めて安全性の高
い制動制御装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はアンチ・スキツド制御法則説明図で、
第２図は計算機がスキツド制御、故障検出を行な
う方式の構成図である。第３図は計算機の機能説
明図で、第４図はソレノイド駆動回路内の故障信
号出力回路図である。第５図は周辺処理装置に微
分機能を持たせたアンチ・スキツド装置構成図で
ある。第６図は中央処理装置が故障検出のみを行
なう方式の構成図であり、第７図は中央処理装置
の車輛走行前誤り検出機能の説明図であり、第８
図は車輛走行前誤り検出信号関数図、第９図は第
６図の中央処理装置の構成例を示す図である。１０１……実車輸速度ω_R、１０２……推定車
輸速度ω_I、２０１……車輸速度検出器、２０２
……汎用デイジタル計算機、２０３……ソレノイ
ド駆動回路、２０４……ソレノイド、２０５……
故障報知割込み要求信号、２０６……ブレーキ作
動信号、３０１……車輸速度検出器よりの信号、
３０２……カウンタ、３０３……ラツチ、３０４
……加算器、３０５……比較器、３０６……ダウ
ンカウンタ、３０７……乗算器、３０８……比較
器、３０９……排他OR素子、３１０……排他OR
素子、３１１……フリツプ・フロツプ、３１２…
…ソレノイドへの信号、３１３……クロツク、３
１４……車輸速度信号、３１５……カウント信
号、４０１……カウンタ、４０２……割込み要求
信号、４０３……クロツク、４０４……ソレノイ
ド・オンオフ信号、４０５……ブレーキ・ペダル
作動信号、５０１……中央処理信号、５０２……
周辺処理信号、５０３……ソレノイド駆動回路、
５０４……ソレノイド、５０５……車輸速度検出
器、５０６……車輸速度信号、５０７……車輸加
速度信号、５０８……ソレノイド・オンオフ信
号、５０９……ブレーキ・ペダル作動信号、５１
０……ブレーキ・スイツチ、５１１……割込み要
求信号、５１２……ソレノイド駆動回路無効化信
号、６０１……車輸速度検出器、６０２……ブレ
ーキ・スイツチ、６０３……中央処理装置、６０
４……周辺処理装置、６０５……ソレノイド、６
０６……走行前故障検出用信号、６０７……割込
み要求信号、６０８……ソレノイド駆動回路無効
化信号、６０９……ソレノイド・オンオフ信号、
７０１……カウンタ、７０２……デコーダ、７０
３……記憶素子、７０４……ブリセツト可能カウ
ンタ、７０５……走行前故障検出用信号、７０６
……クロツク、７０７……クロツク。

Claims

【特許請求の範囲】

１車輪速度検出器により検出される実車輪速度
信号に基づき、車輪の滑り量に応じた断続的動作
を出力するようにプログラムされた第１のデジタ
ル計算機と、車両走行前に故障検出用の車輪速度
信号を前記第１のデイジタル計算機に供給し、そ
のときの制動信号に基づき前記第１のデイジタル
計算機の故障の有無を判断し、故障している場合
は上記断続的動作を車両の制動装置に行なわせる
ための制御を停止するようにプログラムされ、か
つ、車両運行に必要な他の制御をも行なうように
プログラムされた第２のデイジタル計算機とを有
することを特徴とする車輛用制動制御装置。