(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車軸または車軸近傍に設けた穴内に、基板の相対向する上下２面に４個の歪ゲージを各々２個クロスさせて取着した応力センサを装着し、前記応力センサを構成する４個の歪ゲージをブリッジ回路に組み、前記ブリッジ回路の出力のピーク値に対応して、予め設定したブレーキ圧の制御方法または制御設定値を自動的に選択することを特徴とする車両のアンチロックブレーキシステム。
【請求項２】
車軸または車軸近傍に設けた穴内に、基板の相対向する上下２面に４個の歪ゲージを各々２個クロスさせて取着した応力センサを装着し、前記応力センサを構成する４個の歪ゲージをブリッジ回路に組み、前記ブリッジ回路の出力の一次微分値がピークとなる時点の前記ブリッジ回路の出力値に対応して、予め設定したブレーキ圧の制御方法または制御設定値を自動的に選択することを特徴とする車両のアンチロックブレーキシステム。
【請求項３】
車軸または車軸近傍に設けた穴内に、基板の相対向する上下２面に４個の歪ゲージを各々２個クロスさせて取着した応力センサを装着し、前記応力センサを構成する４個の歪ゲージをブリッジ回路に組み、前記ブリッジ回路の出力の二次微分値が負の値に変化した時点の前記ブリッジ回路の出力値に対応して、予め設定したブレーキ圧の制御方法または制御設定値を自動的に選択することを特徴とする車両のアンチロックブレーキシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、車両の急制動時に車輪のロック（固着）を防止するアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）の制御に関するもので、詳しくはブレーキトルク等のクロストーク分が混入した路面摩擦力または正確な路面摩擦力とブレーキトルクに比例した出力が得られる応力センサを用いて、ＡＢＳの制御開始時点より安定したＡＢＳ制御判断を行うための路面μ判定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）の制御では、適当に想定した制御方法及び制御設定値で制御を開始し、制御中に車輪滑りが発生する頻度を計測することによって路面μを想定しなおし、車輪滑りが多発する場合にはより低μの制御へ移行し、車輪滑りが発生しないときは制動力が不足しているとみなしより高μ用の制御に切り替えている。ところがこのような制御を行うと低μ路面で車輪滑りが発生している間の制動力、もしくは高μ路面で制動力を控え目に設定している間の制動力損失が大きく、制動距離が大きくなる結果をまねき問題となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例の問題点に鑑み本発明は、車軸または車軸近傍に穴を設け、この穴に歪ゲージからなる応力センサを埋め込み、車輪作用力により車軸又は車軸近傍に生ずる応力が応力センサで直接検出される路面摩擦力の挙動を監視することによって、ＡＢＳ制御を開始すると同時、もしくは制御を開始する以前に路面μを判定し、制御開始当初から路面μに対応した最適なＡＢＳ制御を行うことを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明は、車軸または車軸近傍に設けた穴内に、基板の相対向する上下２面に４個の歪ゲージを各々２個クロスさせて取着した応力センサを装着し、応力センサを構成する４個の歪ゲージをブリッジ回路に組み、ブリッジ回路の出力のピーク値に対応して、予め設定したブレーキ圧の制御方法または制御設定値を自動的に選択することを特徴とする。請求項２に記載の本発明は、車軸または車軸近傍に設けた穴内に、基板の相対向する上下２面に４個の歪ゲージを各々２個クロスさせて取着した応力センサを装着し、前記応力センサを構成する４個の歪ゲージをブリッジ回路に組み、ブリッジ回路の出力の一次微分値がピークとなる時点のブリッジ回路の出力値に対応して、予め設定したブレーキ圧の制御方法または制御設定値を自動的に選択することを特徴とする。請求項３に記載の本発明は、車軸または車軸近傍に設けた穴内に、基板の相対向する上下２面に４個の歪ゲージを各々２個クロスさせて取着した応力センサを装着し、前記応力センサを構成する４個の歪ゲージをブリッジ回路に組み、ブリッジ回路の出力の二次微分値が負の値に変化した時点の路面摩擦力値から、ブリッジ回路の出力がピークに達する以前に最大路面摩擦係数の予測を行い、その最大路面摩擦係数予測値に対応して、予め設定したブレーキ圧の制御方法または制御設定値を自動的に選択することを特徴とする。
【０００５】
【作用】
請求項１に記載の本発明によれば、車軸または車軸近傍に設けた穴内に、基板の相対向する上下２面に４個の歪ゲージを各々２個クロスさせて取着した応力センサを装着し、応力センサを構成する４個の歪ゲージをブリッジ回路に組み、ブリッジ回路の出力のピーク値に対応して、予め設定したブレーキ圧の制御方法または制御設定値を自動的に選択することによって制御開始の時点から路面に適応した最適なＡＢＳ制御を行うことが実現できる。請求項２に記載の本発明によれば、車軸または車軸近傍に設けた穴内に、基板の相対向する上下２面に４個の歪ゲージを各々２個クロスさせて取着した応力センサを装着し、前記応力センサを構成する４個の歪ゲージをブリッジ回路に組み、ブリッジ回路の出力の一次微分値がピークとなる時点のブリッジ回路の出力値に対応して、予め設定したブレーキ圧の制御方法または制御設定値を自動的に選択することによって、制御遅れによって制御開始時点に車輪の滑りが発生することの無いＡＢＳ制御を行ことが実現できる。請求項３に記載の本発明によれば、車軸または車軸近傍に設けた穴内に、基板の相対向する上下２面に４個の歪ゲージを各々２個クロスさせて取着した応力センサを装着し、前記応力センサを構成する４個の歪ゲージをブリッジ回路に組み、ブリッジ回路の出力の二次微分値が負の値に変化した時点のブリッジ回路の出力値に対応して、予め設定したブレーキ圧の制御方法または制御設定値を自動的に選択することによって、制御遅れによって制御開始時点に車輪の滑りが発生することの無いＡＢＳ制御を行うことが実現できる。
【０００６】
【実施例】
ここに示すものは好ましい実施形態の一例であって、特許請求の範囲はここに示す実施例に限定されるものではない。
以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。図１は本発明で使用している応力センサから得られたブレーキ加圧開始直後の路面摩擦力測定値Ｆ（ａ，ｂ，ｃ）及びその一次微分Ｆ’、二次微分Ｆ’’のそれぞれの時間変化の例を示している。なお、測定値Ｆのａ，ｂ，ｃはそれぞれ走行路面の最大路面摩擦係数に対応しており、最大路面摩擦係数が高い路面ほどピーク信号が大きくなる特性を有している。図２には機能系統図を示している。
図１でｔ０のブレーキ開始直後、応力センサからなる路面摩擦力Ｆ検出手段１によって測定される路面摩擦力測定値Ｆは図１に示すように、低μではａ、中μではｂ、高μではｃの様に増加していく。しかし、路面から得られる摩擦力が限界になると測定値Ｆはｔ２でピークを示した後、減少してゆく。そこで、図２の制御タイミング検出手段３で路面摩擦力測定値Ｆがピーク値となった瞬間であるｔ２を検出する。判断手段４ではｔ２時点でのＦピーク値が低μ路面（最大路面摩擦係数が低い路面）ではＰａ近傍、中μ路面（最大路面摩擦係数が中程度の路面）ではＰｂ近傍、高μ路面（最大路面摩擦係数が大きい路面）ではＰｃ近傍のように変化することから、得られたピーク値の大きさをもとに路面μを判断する。制御切替手段５は判定されたμに対応して予めプログラム設定されたブレーキ圧の制御方法もしくは制御用の設定値を選択し、アクチュエータからなるＡＢＳ制御手段６は選択された制御方法もしくは設定値に従って制御を行う。以上は請求項１に対応する。なお、上記路面摩擦力Ｆ検出手段１の応力センサは、本出願人がさきに提案した特願平３−１３０８４０号（特開平４−３３１３３６号公報）に開示した、基板の相対向する上下面に４個の圧抵抗の歪ゲージを各々２個クロスさせて取着したワンセグメント方式を採用して、この応力センサを構造体に設けた孔に装着し、各歪ゲージをブリッジ回路に組み、その出力を演算処理する。構造体にかかる応力は応力センサの基板を通して圧抵抗の各歪ゲージに伝わり歪ゲージが抵抗変化する。応力の方向によって歪ゲージの抵抗変化に規則性があり、この規則性を利用して論理計算を行い、目的とする方向のせん断応力（路面摩擦力Ｆ）を求めるようになっている。又、演算手段２、制御タイミング検出手段３、判断手段４、制御切替手段５はコンピュータとして一体構成されている。
【０００７】
しかし、路面摩擦力Ｆがピークを示してから制御を開始したのでは機械的な制御遅れがあるため、実際に制御が効きはじめるころには路面摩擦力が減少しており、車輪の滑りが大きくなってしまう。そこで、演算手段２で路面摩擦力Ｆ値の一次微分Ｆ’を求め、制御タイミング検出手段３で一次微分Ｆ’がピークを示した時点ｔ１を検出する。判断手段４で見るｔ１における路面摩擦力Ｆの値はそれぞれａ，ｂ，ｃの場合にＹａ、Ｙｂ、Ｙｃを得ることから、これらの値と路面μの対応から走行路面のμを予測する。制御切替手段５で、予測されたμに対応した制御方法もしくは制御用の設定値を選択し、アクチュエータからなるＡＢＳ制御手段６は選択された制御方法もしくは設定値に従って制御を行う。以上によって路面摩擦力がピークに達する以前に路面μの予測を終え、対応した制御が開始されるため車輪の滑りが大きくなること無く、最適なＡＢＳ制御を行うことができる。以上は請求項２に対応する。
【０００８】
一次微分Ｆ’のピーク値がどのような値になるか予想することはできない。そこでＦ’がピークになったことを認識するためには、過去のＦ’の値を保持して新しく求められたＦ’との比較を絶えず繰り返さなければならない。そこでより容易にＦ’のピーク位置ｔ１を求めるために、演算手段２において、路面摩擦係数のＦの二次微分であるＦ’’を求め、この二次微分Ｆ’’が正値から負値に変化する瞬間を制御タイミング検出手段３で検知することにより、ｔ１を求めてμ判定を行なうことができる。（請求項３に対応）この方法では一次微分Ｆ’の過去の値を保持する必要が無く、二次微分Ｆ’’が零以下になる瞬間を検知するだけであるので、より判断が容易になる。
【０００９】
【効果】
本発明によれば、ＡＢＳ制御を開始する以前に路面のμを予測することができるため、あらかじめ路面μにあわせた制御方法、あるいは制御用の設定値を選択することができるため、ＡＢＳ制御開始当初から車輪の滑り等が発生することの無い、最適な制御効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】急ブレーキ開始直後の路面摩擦力測定値Ｆ、Ｆの一次微分値Ｆ’、Ｆの二次微分値Ｆ’’の挙動図。
【図２】本発明における機能系統図。
【符号の説明】
Ｆ          路面摩擦力測定値
Ｆ’        Ｆの一次微分値
Ｆ’’        Ｆの二次微分値
ａ          低μ路面でのＦの挙動
ｂ          中μ路面でのＦの挙動
ｃ          高μ路面でのＦの挙動
Ｐａ        低μ路面でのＦピーク値
Ｐｂ        中μ路面でのＦピーク値
Ｐｃ        高μ路面でのＦピーク値
Ｙａ        低μ路面でのＦ’ピーク時のＦ値
Ｙｂ        中μ路面でのＦ’ピーク時のＦ値
Ｙｃ        高μ路面でのＦ’ピーク時のＦ値
ｔ０        急ブレーキ開始時
ｔ１        Ｆ’ピーク時
ｔ２        Ｆピーク時
１          路面摩擦力Ｆ検出手段
２          演算手段
３          制御タイミング検出手段
４          判断手段
５          制御切替手段
６          ＡＢＳ制御手段
【図１】
0003584315.tif 000002
【図２】
0003584315.tif 000003