JPS63222269A - 車両用走行制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車両の走行状態を制御する車両用走行制御装
置に関するものであり、さらに詳しくは車輪の加速度に
基づいて前記制御を行う車両用走行制御装置において、
その車輪加速度の演算装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の車両用走行制御装置としては、例えば、車速を目
標速度に制御する定速走行制御装置や、車輪の発進加速
時の空転を抑制するトラクション制御装置、車輪の制動
時のロックを防止するアンチスキッド制御装置などが知
られている。

例えば、特開昭６０−３５６４９号公報に開示されるア
ンチスキッド制御装置が知られている。

同公報には、車輪速度瞬時値のＮ個の平均化処理により
車輪速度を演算すると共に、この平均化個数Ｎを車輪速
度瞬時値に基づいて設定するものが示されている。これ
により、車輪速度のノイズ成分が減衰され、優れた制御
性を示す車両用走行制御装置とすることができる。

ところで、上述のような走行制御装置にあっては、車輪
加速度に基づいて制御を行なうと、良好な制御を行なう
ことができる。そこで、車輪速度瞬時値の差から車輪加
速度瞬時値を演算することが、一般に行なわれている。

例えば、上述の公報には、今回の車輪速度瞬時値をＶｘ
Ｏ，前回の車輪速度瞬時値をＶｘｌ、今回の瞬時値演算
時間をΔＴｎ、前回の瞬時値演算時間をΔＴｎ〜１とし
て、車輪加速度瞬時値Ｖｗ’を下（ΔＴｎ−ΔＴｎ−１
）／２ しかしながら、車輪加速度瞬時値Ｖｗ’には、路面振動
、車体あるいは車速センサ取付部の振動。

車速センサあるいはその取付部の加工精度のばらつきな
どによって高周波ノイズ成分を多分に含むこととなる。

そこで、上述の公報に示される車輪速度と同様に、平均
化処理を行ってノイズ成分を減衰させることが考えられ
るが、車輪加速度瞬時値は、車輪速度瞬時値より多くの
高周波ノイズ成分を含むため、十分な減衰効果を得るた
めには平均化個数を増やす必要がある。

しかし、平均化個数が大きくなると、応答性が低下し、
車両用走行制御装置としての制御性も良好なものは期待
できない。また、演算処理に要するメモリ領域を増加す
る必要もある。さらに演算処理に要する時間も長くなり
、車両用走行制御装置としての制御性に影響する。

〔発明が解決しようとする問題点］ このように、車両用走行制御装置の制御入力に車輪加速
度を用いる場合、従来の技術によるものでは、高周波ノ
イズ成分により、十分な制御性が得られないという問題
点がある。

そこで本発明は、上述の如き問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、車輪加速度に含ま
れる高周波ノイズ成分の減衰性と、その応答性とを良好
に保つことにより、車両用走行制御装置としての制御性
を向上するところにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、前述の目的を達成するために、第１図に示す
如き構成の、 車両の車輪速度に応じた信号を発生する車輪速度センサ
と、 車両の走行状態を変化させる調節手段と、前記車輪速度
センサの信号から、車輪速度を演算する車輪速度演算手
段と、 この車輪速度演算手段で演算された車輪速度から、車輪
加速度を演算する車輪加速度演算手段と、この車輪加速
度演算手段で演算された車輪加速度に基づいて、前記調
節手段に調節信号を出力し、前記走行状態を制御する制
御手段とを備える車両用走行制御装置において、 前記車輪加速度演算手段が、 所定の時間における前記車輪速度の変化分から、この所
定の時間における瞬時加速度を演算する瞬時加速度演算
手段と、 この瞬時加速度演算手段で演算された瞬時加速度をＶｘ
　（ｎ）として下式で示されるデジタルフィルタ処理に
より、車輪加速度Ｖｗ　（ｎ）を演算Ｖｗ　（ｎ−γ） ａμ、ｂγ：デジタルフィルタ係数 を備えるという技術的手段を採用する。

〔作用〕

本発明による作用を説明する。

本発明では、デジタルフィルタ処理により、車輪加速度
の高周波ノイズ成分を減衰させている。

ここで、デジタルフィルタ処理における係数は、周波数
特性に応じて決定されるものであり、車両用走行制御装
置の入力として要求されるノイズ除去率や応答性などに
鑑みて、フィルタ係数が設定される。

〔発明の効果〕

以上に述べた本発明によると、車輪速度センサの信号を
演算処理して求められる車輪加速度の高周波ノイズ成分
を、車両用走行制御装置の人力として要求されるノイズ
除去率、応答性などを満足しながら減衰させることがで
きる。

このように、車輪加速度の高周波ノイズ成分が減衰され
、しかも、車輪加速度に要求される車両用走行制御装置
の入力としての応答性が満足されることにより、車両用
走行制御装置の制御性を良好にすることができる。

〔実施例〕

以下、本発明をアンチスキッド制御装置に適用した一実
施例を説明する。アンチスキッド制御装置は、車両制動
時の車輪のロックを防止し、車両が横すべりすることな
く安定して制動されるように、制動力を制御するもので
ある。

まず、この実施例のアンチスキッド制御装置の構成を説
明する。

第２図は、アンチスキッド制御装置のブロック構成図で
ある。

１０は、マイクロコンピュータを備えた制御装置（ＥＣ
Ｕ）、２０は車両の各車輪、３０は制動力を発生するブ
レーキ系である。

２１は、各車輪２０の車軸である。

ブレーキ系３０は、ブレーキペダル３１．マスクシリン
ダ３２．ポンプ３３．アキュムレータ３４、プレッシャ
レギュレータ３５．ブレーキアクチュエータ３６．ホイ
ールシリンダ３７、およびブレーキディスク３８を備え
る。そして、マスクシリンダ３２の発生油圧が各ホイル
シリンダ３７に加えられると共に、ブレーキアクチュエ
ータ３６に備えられた図示せぬ複数の電磁弁により、各
ホイルシリンダ３７に加えられる油圧が調節され、各ホ
イルシリンダ３７の図示せぬ摩擦部材とブレーキディス
ク３８との摩擦力により制動力を発生する。

ＥＣＵＩＯは、各車輪２０に設けられた４つの車輪速度
センサ５１からの信号、油圧センサ４１からの信号、ブ
レーキスイッチ４２からの信号などを入力し、所定の演
算処理により、ブレーキアクチュエータ３６に備えられ
た図示せぬ複数の電磁弁を駆動して、各車輪２０毎に設
けられたホイールシリンダ３７に与えられる油圧を調節
する。

第３図は、−輪の車輪速度検出部５０の構成図である。

車輪速度センサ５１は、車輪と共に回転するシグナルロ
ータ５２と電磁ピックアップ５３とからなり、シグナル
ロータ５２にはその周囲に９６個の歯が等間隔で設けら
れている。電磁ピックアップ５３の出力は、波形整形回
路５４に入力され、この波形整形回路５４の出力は、Ｅ
ＣＵＩＯのマイクロコンピュータに割込信号として入力
される。

電磁ピックアップ５３は、シグナルロータ５２の回転を
、等間隔で設けられた歯の通過に伴う磁界の変化として
検出し、この歯間隔の回転時間を周期とする交搬信号を
出力する。そして波形整形回路５４は、二〇交搬信号を
矩形波に整形し出力する。マイクロコンピュータは、例
えばこの矩形波の立ち上がりを割込信号として人力する
。

次に、この実施例のアンチスキッド制御装置１の作動を
説明する。

第４図、第５図、第６図、および第７図は、ＥＣＵＩＯ
に備えられたマイクロコンピュータの演算処理を示すフ
ローチャートである。

第４図は、メインルーチンとなるアンチスキッド処理の
概略を示すフローチャートである。

このアンチスキッド処理は、ＥＣＵＩＯへの電源供給と
共に起動される。

ステップ１００では、初期設定が行なわれる。

ステップ２００では、車輪速度Ｖｗを演算する。

この実施例では、４輪毎の制御を行なうので、各輪毎の
車輪速度Ｖｗが演算される。

ステップ３００では、車輪加速度Ｖｗが演算される。こ
の実施例では、車輪速度同様、４輪の各輪毎の車輪加速
度Ｖｗが演算される。

ステップ４００では、アンチスキッド制御の開始の可否
が判定される。例えば、ブレーキペダル３１が踏込まれ
たことをブレーキスイッチ４２が検出していることや、
車輪加速度Ｖｗが所定値−Ｖｓより小さいこと、車体速
度をＶＭとして下式から求められるスリップ率Ｓが所定
値より大きいことなど、種々の条件により制御開始の可
否が判定される。

ステップ５００では、ステップ２００．３００でそれぞ
れ演算された車輪速度Ｖｗ、車輪加速度Ｖｗに基づいて
、ブレーキアクチュエータ３６の図示せぬ複数の電磁弁
の動作モードを演算する。

例えば、ホイールシリンダ３７の油圧を増、滅。

保持するような各電磁弁の動作モードのうち、車輪の回
転がロックしそうになると滅、そして回転が回復してく
ると増という具合のモードが演算により求められる。

ステップ６００では、ブレーキアクチュエータ３６にス
テップ５００で求められた動作モードを指令する信号を
出力する。こうして、以後ステップ２００乃至６００の
処理が繰り返され、車輪をロックすることなく、操縦性
を保ったまま、車両の制動が行なわれる。

なお、上述のステップ５００，６００の作動は、制御系
の構成により種々の方式があり、例えばステップ５００
で各ホイールシリンダ３７の目標油圧を演算し、ステッ
プ６００で各ホイールシリンダ３７の油圧を目標油圧に
制御する油圧サーボとしての作動が行なわれるものでも
よい。

第５図は、波形整形回路５４からの割込信号毎に実行さ
れる車速パルス割込処理のフローチャートである。

ステップ９００では、第８図に示すように所定の割込信
号Ｐ、から、設定時間ΔＴｓ経過後の次の割込信号Ｐ２
までのパルス数Ｎｐと、経過時間ΔＴとを求める処理が
行なわれる。この処理は、最初の割込信号から始まって
、はぼΔＴｓ毎に繰返される。すなわち、上記の一連の
パルス数Ｎｐと経過時間ΔＴとを計測後、割込信号Ｐ２
から再び計測が開始される。

第６図は、第４図のステップ２００に示す車輪速度Ｖｗ
の演算処理を示すフローチャートである。

ステップ２０１では車輪速度瞬時値Ｖｗ’が演算される
。車輪速度瞬時値Ｖｗ’は第５図に示す車速パルス割込
にてカウントされるパルス信号数Ｎｐと、その経過時間
ΔＴと係数にとから次式Ｖｗ’　＝に−Ｎｐ／ΔＴより
求められる。

ステップ２０２では、レジスタＶＸ、の値がレジスタＶ
ｘ＝に、レジスタＶｘ、の値がレジスタＶｘ！に、レジ
スタＶｘｏＯ値がレジスタＶＸ。

に、前記ステップ２０１にて算出された車輪速度瞬時値
Ｖｗ’がレジスタＶｘｏに夫々設定される。

つまり過去いくつかの車輪速度瞬時値Ｖｗ’を記憶する
ためのレジスタＶ　ＸＯ＋　Ｖ　ｘ、、　Ｖ　ｘ、、　
Ｖ　ｘｙの内容を更新する処理がなされるのである。

ステップ２０３では、車輪速度平均値Ｖｗが次式 ％式％） より算出される。

ステップ２０４では、最新の車輪速度瞬時値■Ｗ′が記
憶されているレジスタ■Ｘ０の値を基に、車輪速度Ｖｗ
を算出するための平均化個数ｍが求められる。具体的に
述べると、第９図に図示する如きマツプ、あるいは関数
から、個数ｍを求める処理を行なう。

ステップ２０５では、個数ｍの車輪速度瞬時値が次式 ％式％ 均化処理され、車輪速度Ｖｗが算出される。

このようにして、車輪速度Ｖｗは、過去ｍ回の車輪速度
瞬時値Ｖｘの平均値として求められる。

第７図は、第４図のステップ３００に示す車輪加速度Ｖ
ｗの演算処理を示すフローチャートである。

ステップ３０１では、前回算出さた車輪速度瞬時（ｉＶ
ｘ、とその車輪加速度瞬時値Ｖｘ、を算出する際に用い
られた経過時間ΔＴｎ−１と、今回算出された車輪速度
瞬時値Ｖｘｏと経過時間ΔＴｎと係数Ｊから車輪加速度
瞬時値Ｖｗ’が次式より出される。

ステップ３０２では、過去に算出された車輪加速度瞬時
値及びデジタルフィルタ処理後の車輪加速度のデータを
格納するレジスタの内容が入れ替りＶＸ、の値がレジス
タＶＸ、に、レジスタＶｘ。

Ｏ値がレジスタＶＸ、に、また今回算出されたＶｗ’の
値がレジスタＶｘｏに夫々格納され、デレジスタＶｗ、
の値がレジスタＶｘ２に、さらに前回の処理にて算出さ
れた車輪加速度ＶｗがレジスタＶｗ、に格納される。

ステップ３０３では車輪速度演算ステップ２００にて演
算された車輪速度ＶｗＯ値によって、必要な周波数特性
（ノイズ除去率、応答性）を持ったデジタルフィルタの
係数（ａ　ｔ、ｂｊ）：　ｉ＝０．１．２．ｊ＝１．２
が算出される。

ステップ３０４では、過去の車輪加速度瞬時値Ｖｘｚと
Ｖｘ、と今回の車輪加速度瞬時値ＶＸ。

と、過去のデジタルフィルタ処理後の車輪加速度Ｖｗｔ
とＶｗ、と、ステップ３０３にて選択されたフィルタ係
数（ａｉ、ｂｊ）によって次式に示すデジタルフィルタ
処理 Ｖｗ＝ａｏｌＶｘ、、＋ａ、−Ｖｘ、＋ａ！−Ｖｘｔ＋
ｂ、・Ｖｗ、＋ｂｔ・Ｖｗ。

が実行され、車輪加速度Ｖｗが算出される。

このようにして、車輪加速度Ｖｗが演算される。

第７図に示すフローチャートのデジタルフィルタ係数（
ａ　ｉ、　　ｂ　ｊ　）　　：　ａｏ、　ａｌ、　ａｔ
、　ｂｌ＋　ｂｚは、車両用走行制御装置が良好な制御
を行なえる車輪加速度Ｖｗのノイズ除去率や応答性など
に応じてあらかじめ所定の車輪速度域毎に求められてい
る。

そして、ステップ３０３のｇ　（Ｖｗ）で示されるマツ
プ、あるいは関数としてマイクロコンピュータに記憶さ
れる。

この実施例では、車輪速度Ｖｗが１５ｋｍ／ｈ以上では
、カットオフ周波数１０Ｈｚ、サンプリング周期５ｍｓ
として求められるデジタルフィルタ係数ａｉ、ｂｊを用
いる。そして、１５ｋｍ／ｈ以下では、ｂ３＝ｏとし、
ａｉ＝１７３として平均化処理を行なっている。

これは、第１０図に示すように、低速域ではサンプリン
グ周期が大きくなることから、車輪加速度Ｖｗ　（ｎ）
による帰還があると応答性が損なわれるためである。さ
らに応答性を良くするために、１５１ａａ／ｈ以下をさ
らに分割し、１０ｈ／ｈ以下では、ｂ　ｊ　＝Ｏ，ａＯ
−１，ａｌ　−０，ａｚ　＝０として、最新の車輪加速
度瞬時値ＶＸ６を車輪加速度Ｖｗ　（ｎ）としてもよい
。このように、低速域では応答性を、高速域ではノイズ
除去と応答性とを満足させることができる。

このことはアンチスキッド制御装置にとって、制動時の
安定性が失なわれ易い高速域からの制動時に、高周波ノ
イズ成分が減衰され、しかも応答性が保たれた車輪加速
度Ｖｗを得られることとなり、この車輪加速度Ｖｗに基
づいて、優れた制御性を発揮できることとなる。

なお、上述の実施例では本発明をアンチスキッド制御装
置に適用したものを説明したが、本発明をトラクション
制御装置など、種々の車両用走行制御装置に適用しても
よい。この場合、デジタルフィルタ係数は、車両用走行
制御装置の入力としての車輪加速度に要求される周波数
特性に応じて定める。

さらに、この実施例では、２次のデジタルフィルタ処理
を行ったが、これは演算処理時間、レジスタの数などに
勘案してなされたものであり、より高次のデジタルフィ
ルタ処理を適宜行なってもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック構成図、第２図は
本発明を適用した一実施例であるアンチスキッド制御装
置の構成図、第３図は一実施例の車輪速度検出部の構成
図、第４図は一実施例のアンチスキッド処理の・概略を
示すフローチャート、第５図、第６図、第７図は一実施
例の車輪速度、および車輪加速度の演算を示すフローチ
ャート、第８図は第５図のフローチャートを説明するタ
イムチャート、第９図は第６図のフローチャートを説明
する説明図、第１０図は車輪速度に対するサンプリング
周期の変化を示すグラフである。 Ｍｌ・・・車輪速度センサ、Ｍ２・・・調節手段、Ｍ３
・・・車輪速度演算手段、Ｍ４・・・車輪加速度演算手
段。 Ｍ５・・・制御手段１Ｍ４１・・・瞬時加速度演算手段
。 Ｍ４２・・・フィルタ処理手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）車両の車輪速度に応じた信号を発生する車輪速度
   センサと、 車両の走行状態を変化させる調節手段と、 前記車輪速度センサの信号から、車輪速度を演算する車
   輪速度演算手段と、 この車輪速度演算手段で演算された車輪速度から、車輪
   加速度を演算する車輪加速度演算手段と、この車輪加速
   度演算手段で演算された車輪加速度に基づいて、前記調
   節手段に調節信号を出力し、前記走行状態を制御する制
   御手段とを備える車両用走行制御装置において、 前記車輪加速度演算手段が、 所定の時間における前記車輪速度の変化分から、この所
   定の時間における瞬時加速度を演算する瞬時加速度演算
   手段と、 この瞬時加速度演算手段で演算された瞬時加速度をＶｘ
   （ｎ）として下式で示されるデジタルフィルタ処理によ
   り、車輪加速度Ｖｗ（ｎ）を演算するフィルタ処理手段
   と、 ▲数式、化学式、表等があります▼ ａμ，ｂγ：デジタルフィルタ係数 を備えることを特徴とする車両用走行制御装置。
2. （２）前記フィルタ処理手段が、前記車輪速度に応じて
   前記デジタルフィルタ係数ａμ，ｂγを設定するよう構
   成されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   車両用走行制御装置。
3. （３）前記フィルタ処理手段が、前記車輪速度が所定値
   以下のときには、前記デジタルフィルタ係数ｂγを０と
   し、前記デジタルフィルタ係数ａμを１／Ｍとするよう
   構成されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の車両用走行制御装置。