JP3695197B2 - アンチスキッド制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両の制動時の車輪ロックを防止するアンチスキッド制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のアンチスキッド制御装置としては、例えば、特開平８−１３３０６２号公報に記載されるように、目標車輪速と車輪速度との偏差と、目標車輪加減速度と車輪加減速度との偏差との和に基づいて、制動用シリンダ圧の目標増減圧量を算出し、この目標増減圧量に基づいて制動用シリンダの流体圧、つまり制動圧を増減させることによって、比例・微分制御により、制動圧を制御するものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車両の走行路面は種々様々であり、一般に悪路と呼ばれる凹凸やうねりの多い路面もある。このような悪路を走行した場合には、車輪のバウンド・リバウンドに伴って車輪速が大きく振幅し且つその周期が短くなるいわゆる脈動が発生しやすい。また、このような状況下では、車輪速の微分値である車輪加減速度も大きく振幅し且つその周期も短くなりやすい。
【０００４】
このように車輪加減速度の振幅が変動し且つ周期が短くなると、前述のアンチスキッド制御装置では、比例・微分制御における微分項が大きくなり、この微分項が目標増減圧量を支配するようになるため、車輪速が目標車輪速に達する前に減圧が開始され、これが連続して発生することになって、常に制動圧が減圧気味となり、実質的に制動力が低下し、結果的に制動距離が長じてしまうおそれがある。
【０００５】
これを回避するために、例えば、車輪加減速度の振幅が所定値よりも大きくなり且つ短い周期で発生したときには、悪路を走行していると判断し、例えば制動力の低下ゲインを小さくするといった対策を行う等の対処策が考えられている。しかしながら、例えば、砂利道、舗装工事中の凸凹路等の比較的路面摩擦係数の大きな粗い路面を走行していても、車輪加減速度の振幅やその周期によっては、悪路と判断されるまでには至らない場合や悪路であることを検知できず、悪路と判断されない場合がある。そのため、前述したとおり、車輪速Ｖｗ_i が目標車輪速Ｖｗ_i ^* に達する前に制動圧であるホイールシリンダ圧Ｐ_i の減圧が開始される状態が発生し、制動圧が減圧気味となるという問題が生じてしまうおそれがある。
【０００６】
そこで、この発明は上記従来の問題点に着目してなされたものであり、砂利道等の粗い路面を走行する場合でも充分な減速度を得ることの可能なアンチスキッド制御装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係るアンチスキッド制御装置は、マスタシリンダからのマスタシリンダ圧をもとに制御対象車輪に配設された制動用シリンダの流体圧を制御する制御弁と、前記制御対象車輪の車輪速度を検出する車輪速検出手段と、所定の目標車輪速及び前記車輪速検出手段の車輪速検出値とこれらの微分値とに基づいて前記流体圧の目標増減圧量を算出する目標増減圧量算出手段と、前記制動用シリンダの流体圧が前記目標増減圧量だけ変化するように前記制御弁を制御する制御手段と、前記目標車輪速に対する前記車輪速検出値の変化状況をもとに走行路面の路面状況を検出する路面状況検出手段と、当該路面状況検出手段で走行路面が粗い路面であることを検出したとき前記制動用シリンダの流体圧の減圧開始タイミングを遅らせる減圧遅延手段と、を備え、前記路面状況検出手段は、前記車輪速検出値が前記目標車輪速以上の予め設定した早期減圧検出用しきい値を上回る状態で前記流体圧の減圧が開始される早期減圧が、連続して生じたことを検出したときに、前記路面は粗い路面であると判定するようになっていることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項２に係るアンチスキッド制御装置は、前記路面状況検出手段は、前記早期減圧の発生間隔が所定の間隔を越えるときに、前記減圧遅延手段による減圧開始タイミングの遅延を解除するようになっていることを特徴としている。さらに、請求項３に係るアンチスキッド制御装置は、前記減圧遅延手段は、前記車輪速検出値が前記目標車輪速以下の予め設定した減圧開始用しきい値を下回ったときに、前記流体圧の減圧を開始するようになっていることを特徴としている。
【００１０】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係るアンチスキッド制御装置は、路面状況検出手段で走行路面が粗い路面であることを検出したときには、減圧遅延手段により制動用シリンダの流体圧の減圧開始タイミングを遅らせるようにしたから、粗い路面を走行しているときに制動用シリンダの流体圧つまり制動圧が減圧気味となることを回避することができ、制動距離の短縮を図ることができる。
【００１１】
また、このとき、車輪速検出値が目標車輪速以上の早期減圧検出用しきい値を上回る状態で制動用シリンダの流体圧の減圧が開始される早期減圧が生じたことを連続して検出したときに、走行路面は粗い路面であると判定するようにしたから、粗い路面であることを容易的確に検出することができる。
【００１２】
また、請求項２に係るアンチスキッド制御装置は、早期減圧の発生間隔が所定の間隔を越えるときに、減圧遅延手段による減圧開始タイミングの遅延を解除するようにしたから、路面状況の変化を的確に検出し、適切な時期に減圧開始タイミングの遅延を解除することができる。さらに、請求項３に係るアンチスキッド制御装置は、車輪速検出値が目標車輪速以下の減圧開始用しきい値を下回ったときに、制動用シリンダの流体圧の減圧を開始するようにしたから、的確なタイミングで減圧を開始することができ充分な制動力を得ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明によるアンチスキッド制御装置を適用した車両の概略構成図であり、各車輪１ＦＬ〜１ＲＲとブレーキ操作部１１との間にアンチスキッド制御装置を配置している。ブレーキ操作部１１は、ブレーキペダル１１ａとペダル１１ａを踏み込む力を増幅するブースタ１１ｂと、このブースタ１１ｂで増幅された力を受けてブレーキ液を圧縮してブレーキ圧を発生させるマスタシリンダ１１ｃと、ブレーキ液を溜めておくリザーバタンク１１ｄとを備えている。そして、各車輪１ＦＬ〜１ＲＲは、それぞれホイールシリンダ２ＦＬ〜２ＲＲと、ブレーキディスク３ＦＬ〜３ＲＲとを備えている。
【００１４】
前記ホイールシリンダ２ＦＬ〜２ＲＲの液圧は、従来のアンチスキッド制御装置と同様に、電磁弁であるインレットバルブ１２ＦＬ〜１２ＲＲ及びアウトレットバルブ１４ＦＬ〜１４ＲＲによって制御される。そして、減圧により、リザーバ１６Ｆ及び１６Ｒに溜まったブレーキ液は、モータ１８で駆動されるポンプ２０Ｆ及び２０Ｒによってダンパ室２２Ｆ及び２２Ｒにくみ上げられ、インレットバルブ１２ＦＬ〜１２ＲＲの上流に戻される。
【００１５】
また、電磁弁であるインレットバルブ２４Ｆ及び２４Ｒを閉じてマスタシリンダ１１ｃとホイールシリンダ２ＦＬ〜２ＲＲとの間を遮断すると共に、電磁弁であるアウトレットバルブ２６Ｆ及び２６Ｒを開いてリザーバタンク１１ｄからブレーキ液をくみ上げることにより、非制動時にホイールシリンダ圧を制御できるようになっている。前記インレットバルブ２４Ｆ及び２４Ｒと並列にリリーフ弁２８Ｆ及び２８Ｒが設けられている。
【００１６】
そして、前記各インレットバルブ１２ＦＬ〜１２ＲＲ及び２４Ｆ、２４Ｒと、各アウトレットバルブ１４ＦＬ〜１４ＲＲ及び２６Ｆ、２６Ｒとは、コントローラ３０により制御されるようになっている。
また、車両の適所には、各車輪の車輪速Ｖｗ_i （ｉ＝ＦＬ〜ＲＲ）を検出するための車輪速センサ３２ＦＬ〜３２ＲＲと、車両の前後方向及び横方向の加速度Ｘ_G 及びＹ_G を検出するための加速度センサ３４と、車両に発生するヨーレートφ′を検出するためのヨーレートセンサ３６と、マスタシリンダ圧Ｐ_MCを検出するためのマスタシリンダ圧センサ３８とが、設けられている。
【００１７】
そして、コントローラ３０は、前述の各センサからの検出信号を入力すると共に、エンジン制御を行うエンジンコントローラ５０からのエンジン駆動トルクＴｅ及び自動変速機を制御する変速機コントローラ５２からのギア位置ＧＲを入力し、これら信号をもとにアンチスキッド制御処理を行って前記各インレットバルブ及びアウトレットバルブへの制御信号を出力するマイクロコンピュータと、このマイクロコンピュータから出力される制御信号を前述したような電磁弁等からなるインレットバルブ及びアウトレットバルブのソレノイドへの駆動信号に変換する駆動回路とを備えている。そして、前記マイクロコンピュータは、Ａ／Ｄ変換機能等を有する入力インタフェース回路や、Ｄ／Ａ変換機能等を有する出力インタフェース回路や、マイクロプロセッサユニットＭＰＵ等からなる演算処理装置や、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる記憶装置を備えている。
【００１８】
次に、前記コントローラ３０内のマイクロコンピュータで実行されるアンチスキッド制御処理について、図２のフローチャートに基づいて説明する。このアンチスキッド制御処理は、所定サンプリング時間毎にタイマ割り込みとして実行され、まず、ステップＳ１で、前記車輪速センサ３２ＦＬ〜３２ＲＲからの車輪速Ｖｗ_i （ｉ＝ＦＬ〜ＲＲ）、加速度センサ３４からの前後加速度Ｘ_G 及び横加速度Ｙ_G 、ヨーレートセンサ３６からのヨーレートφ′、マスタシリンダ圧センサ３８からのマスタシリンダ圧Ｐ_MC、エンジンコントローラ５０からのエンジン駆動トルクＴｅ及び変速機コントローラ５２からのギア位置ＧＲを読み込む。
【００１９】
次いで、ステップＳ２に移行し、車輪加速度Ｖｗ_i ′（ｉ＝ＦＬ〜ＲＲ）を算出する。ここでは、例えば次式（１）に基づき算出する。
Ｖｗ_i ′＝((Ｖｗ_i1＋Ｖｗ_i0) − (Ｖｗ_i4＋Ｖｗ_i3))／２・ΔＴ）……（１）
なお、式中の添字０〜４は、現在の制御周期の各周期前を表し、例えば添字２は２周期前を表す。また、ΔＴは制御周期を表す。
【００２０】
次いで、ステップＳ３に移行し、セレクト車輪速Ｖ_fsを算出する。例えば、各輪の車輪速Ｖｗ_i に、加速時、減速時等に応じてデータ中に含まれるノイズを除去するためにフィルタ処理を行って、より車体速に近い速度Ｖｗ_fi（ｉ＝ＦＬ〜ＲＲ）を各輪毎に算出し、さらに、制動時、非制動時等の条件により各Ｖｗ_fiの中から最大のものを選択する等によって、最も車体速に近いセレクト車輪速Ｖ_fsを算出する。
【００２１】
次いで、ステップＳ４に移行し、各車輪の輪荷重Ｗ_i （ｉ＝ＦＬ〜ＲＲ）を算出する。例えば前後加速度Ｘ_G 及び横加速度Ｙ_G をもとに、次式（２）にしたがって算出する。
Ｗ_i ＝Ｗ_i0＋ｋｘ×Ｘ_G ＋ｋｙ_i ×Ｙ_G ……（２）
なお、式中のＷ_i0は、初期荷重（静的荷重）つまり、車両停止時の重量である。ｋｘ及びｋｙ_i は、車両のホイールベース、重心高、トレッド、ロール剛性配分によって定められる定数である。
【００２２】
なお、この輪荷重Ｗ_i は、例えば前回までに算出した車体速の変化量、または、路面摩擦係数μの推定値を用いて算出するようにしてもよく、また、車体速と操舵角、又は車体速とヨーレートφ′、或いは車体速と左右の車輪速差等から横加速度Ｙ_G を推定するようにしてもよい。
次いで、ステップＳ５に移行し、推定ホイールシリンダ圧Ｐ_i を算出する。具体的には、既にアンチスキッド制御によってホイールシリンダ圧の制御が開始されている場合には、その制御量、すなわちホイールシリンダ増減圧量は、後述のように、マイクロコンピュータ内で把握されていると共に、ホイールシリンダ圧に対する増減圧量（＝開弁時間）の増減圧特性が予めわかっているので、例えばアンチスキッド制御が開始されたときのマスタシリンダ圧を初期値として、前回までの制御周期におけるホイールシリンダ増減圧量をもとに追跡すればよい。
【００２３】
次いで、ステップＳ６に移行し、各車輪のスリップ率Ｓ_i を算出する。これは各車輪について、その車輪速Ｖｗ_i と車体速Ｖ_X とをもとに、次式（３）にしたがって算出する。
Ｓ_i ＝（Ｖｗ_i −Ｖ_X ）／Ｖ_X ……（３）
次いで、ステップＳ７に移行し、各車輪の路面摩擦係数のピーク値にあるか否か、すなわち各車輪に制動力を加えても、路面にこれを伝達できない状態にあるか否かを判別する。ここでは、ステップＳ２で算出した車輪加速度Ｖｗ_i ′とスリップ率Ｓ_i とをもとに判別する。つまり、車輪の状態が、図３に示すように、スリップ率と車輪加速度の絶対値との対応を表す特性図の中の所定の領域（図の斜線の領域）に入っていれば、路面摩擦係数のピークにあると判断する。ここでは、判断のためのしきい値をアンチスキッド制御の制御開始判断と同じ値に設定する。また、一度アンチスキッド制御が作動した後は、後述する例外的な制御が行われていない場合には、車輪が上記領域から外れても、路面摩擦係数のピークにあるとの判断を継続する。さらに、車輪がアンチスキッド制御されている状態であっても、左右（又は前後）輪の同期制御（いわゆるセレクトロー制御）や制御初期における緩増圧制御（いわゆるヨーモーメント制御）等の例外的な制御が行われている場合には、これらの制御によってスリップ率は充分大きな値とはならないため、車輪は路面摩擦係数のピークにはないと判断する。
【００２４】
次いで、ステップＳ８に移行し、前記ステップＳ７において、路面摩擦係数のピークにあると判断された車輪について、路面摩擦係数μ_i を推定する。ここでは、例えば、ステップＳ２で算出した各車輪の車輪加速度Ｖｗ_i ′と、ステップＳ４で算出した各車輪の輪荷重Ｗ_i と、ステップＳ５で推定した推定ホイールシリンダ圧Ｐ_i とをもとに車輪の回転運動の方程式により算出し、さらに駆動輪については、これらとエンジン駆動トルクＴｅ及びギヤ位置ＧＲとを用いて、車輪の回転運動の方程式により、次式（４）及び（５）にしたがって路面摩擦係数μ_i を算出する。
【００２５】
非駆動輪：
μ_i ＝（Ｉ×Ｖｗ_i ′＋Ｋ×Ｐ_i ×Ｒ）／（Ｗ_i ×Ｒ² ） ……（４）
駆動輪：
μ_i ＝（Ｉ×Ｖｗ_i ′＋Ｋ×Ｐ_i ×Ｒ−ｋ×Ｔｅ）／（Ｗ_i ×Ｒ² ）……（５）
ただし、Ｉはタイヤの慣性質量、Ｋはブレーキ諸元（パッドの摩擦係数、ホイールシリンダ面積、ホイールシリンダ有効径）により決まる定数、Ｒはタイヤ有効径、ｋはギヤ位置ＧＲに応じたミッションギヤ比とディファレンシャルギヤの最終ギヤ比に応じて決まる定数、である。
【００２６】
次いで、ステップＳ９に移行し、各輪の路面摩擦係数μ_i を用いて車体速の変化量Ｖ_X ′を算出する。ここでは、路面摩擦係数のピークにあると判断された車輪の路面摩擦係数μの平均値と、後述する車体速変化量の補正量ΔＶ_X ′とから、次式（６）にしたがって算出する。
Ｖ_X ′＝Σμ_i ／ｍ＋ΔＶ_X ′ ……（６）
なお、式中のｍは路面摩擦係数のピークにあると判断された車輪の数、車体速変化量の補正量ΔＶ_X ′は、一定値（例えば０．１ｇとする（ｇは重力加速度））である。この補正量ΔＶ_X ′は、車体速Ｖ_X の推定誤差を検出するようにし、実際の車体速よりも車体速Ｖ_X が大きいと判断されるときには、補正量ΔＶ_X ′を大きくする等の変数としてもよい。また、路面摩擦係数μの平均値Σμ_i ／ｍには、車両に生じ得る加速度として、例えば最大値として１．３ｇ、最小値として０．０５ｇ（ｇは重力加速度）の制限を設けておく。また、路面摩擦係数のピークにあると判断された車輪がない場合には、全ての車輪がピークに達しておらず、アンチスキッド制御も行われていない状態であるため、Ｖ_X ′＝１．３ｇとする。
【００２７】
なお、車体速の変化量Ｖ_X ′は、各車輪の路面摩擦係数μ_i の単なる平均値ではなく、各車輪の輪荷重配分に応じた重みを乗じて算出してもよい。すなわち、ステップＳ７で前輪が路面摩擦係数のピークにあると判断されている場合には次式（７）により車体速の変化量Ｖ_X ′を算出してもよい。
Ｖ_X ′＝Σ（μ_i ×（Ｗ_i ／Ｗ)) ……（７）
なお、式中のＷは車両の重量である。また、何れかの車輪が路面摩擦係数のピークにあると判断されていない場合には、例えば、ピークにあると判断されている左右反対側の車輪のμ_i の値を用いるか、最大のμ_i の値を用いる等して、前記（７）式にしたがってＶ_X ′を算出する。
【００２８】
次いで、ステップＳ１０に移行し、車両の横方向速度Ｖ_y を算出する。ここでは、横方向加速度Ｙ_G 、ヨーレートφ′及び車体速Ｖ_X （ただし前制御周期での値）を用い、次式（８）にしたがって積分計算を行って算出する。
Ｖ_y （ｎ）＝Ｖ_y （ｎ−１）＋ΔＶ_y ×ΔＴ ……（８）
ΔＶ_y ＝Ｙ_G （ｎ）−φ′（ｎ）×Ｖ_X （ｎ−１）
なお、式中のΔＴは制御周期を表す。また、ｎは今回の制御周期、ｎ−１は前回の制御周期をそれぞれ表す。ここでは、各センサからの信号に基づき積分計算を行って車両の横方向速度Ｖ_y を算出しているが、コントローラに、例えば操舵角とヨーレートとの関係等の車両モデルを記憶させておき、車体速Ｖ_X 及び操舵角δ等から車両の横滑り角βを推定し、このβとＶ_X との積を横方向速度Ｖ_y とするようにしてもよい。
【００２９】
次いで、ステップＳ１１に移行し、車体速Ｖ_X を算出する。ここでは、アンチスキッド制御が行われている場合つまり路面摩擦係数がピークとなっていると判断される車輪がある場合には、前回の制御周期での車体速Ｖ_X （ｎ−１）がセレクト車輪速Ｖ_fs以上であるとき（Ｖ_X （ｎ−１）≧Ｖ_fs）には、車両が減速中であると判断し、次式（９）にしたがって車体速Ｖ_X （ｎ）を算出し、前回の制御周期での車体速Ｖ_X （ｎ−１）がセレクト車輪速Ｖ_fsより小さいとき（Ｖ_X （ｎ−１）＜Ｖ_fs）には、車両が加速中であると判断し、次式（１０）にしたがって車体速Ｖ_X を算出する。また、アンチスキッド制御が行われていない場合、つまり路面摩擦係数がピークとなっていると判断される車輪がないときには、セレクト車輪速Ｖ_fsを車体速Ｖ_X （ｎ）とする。
【００３０】
Ｖ_X （ｎ）＝Ｖ_X （ｎ−１）−Ｖ_X ′−Ｖ_h ……（９）
Ｖ_X （ｎ）＝Ｖ_X （ｎ−１）＋５．０ｇ ……（１０）
なお、式中のＶ_X ′はステップＳ９で算出した車体速の変化量、Ｖ_h は、ステップＳ１０で算出した横方向速度Ｖ_y とヨーレートφ′との積からなる旋回補正量である。
【００３１】
次いで、ステップＳ１２に移行し、目標スリップ率Ｓ^* _i を算出する。ここでは、乾燥した路面では、目標スリップ率Ｓ^* _i を所定値Ｓ^* ₀ （例えばＳ^* ₀ ＝０．１５）とし、例えば図４に示すように、ステップＳ８で算出した路面摩擦係数μ_i に応じて設定する。なお、前後輪で異なる値をとるようにしてもよく、車両の旋回状態により目標スリップ率Ｓ^* _i を変更するようにしてもよい。また、路面摩擦係数μ_i や旋回状態に係わらず目標スリップ率Ｓ^* _i を一定値とするようにしてもよい。
【００３２】
次いでステップＳ１３に移行し、ステップＳ１１で算出した車体速Ｖ_X とステップＳ１２で算出した目標スリップ率Ｓ^* _i とをもとに次式（１１）にしたがって目標車輪速Ｖｗ_i ^* を算出する。
Ｖｗ_i ^* ＝Ｖ_X ×（１−Ｓ^* _i ） ……（１１）
次いで、ステップＳ１４に移行し、目標車輪速Ｖｗ_i ^* 及び車輪速Ｖｗ_i をもとに次式（１２）にしたがって目標増減圧量ΔＰ_0iを算出する。
【００３３】
ΔＰ_0i＝ｋ_P ×ε＋ｋ_D ×（ｄε／ｄｔ） ……（１２）
ε＝Ｖｗ_i ^* −Ｖｗ_i
なお、式中、右辺第１項が比例制御項であり、右辺第２項が微分制御項であり、ｋ_P は比例ゲイン、ｋ_D は微分ゲインである。これら比例ゲインｋ_P 及び微分ゲインｋ_D は、路面摩擦係数μや車体速等に応じて変更されるようになっている。
【００３４】
次いで、ステップＳ１５に移行し、図５に示す減圧制限処理を実行する。
この減圧制限処理では、まず、ステップＳ２０で、後述するＡＢＳフラグが“１”であるか否かを判定する。そして、ＡＢＳフラグが“１”でなければ、そのまま図２のステップＳ１６に移行する。ＡＢＳフラグが“１”であるときには、ステップＳ２１に移行し、ホイールシリンダ圧を減圧させる状態に移行する減圧開始時点であるかどうかを判定する。これは例えば、前回の制御周期で設定した増減圧指令値ΔＰ_i ^* （ｎ−１）が零を含む正値であり、且つステップＳ１４で算出した今回の制御周期における目標増減圧量ΔＰ_0i（ｎ）が負値であるかにより判定する。そして、減圧開始でないとき、すなわち、継続して減圧を行う場合、或いは増圧又は圧力保持を行う場合にはステップＳ２２に移行し、ステップＳ１４で算出した目標増減圧量ΔＰ_0i（ｎ）を増減圧指令値ΔＰ_i ^* として設定し、図２のステップＳ１６に移行する。
【００３５】
一方、ステップＳ２１で、ホイールシリンダ圧を減圧する状態に移行する減圧開始であると判断されたときには、ステップＳ２３に移行し、後述の早期カウンタが“２”であるかどうかを判定する。そして、早期カウンタが“２”でないときにはステップＳ２４に移行し、今回の制御周期における目標増減圧量ΔＰ_0i（ｎ）を増減圧指令値ΔＰ_i ^* として設定し、次いでステップＳ２５に移行し、車輪速Ｖｗ_i が目標車輪速Ｖｗ_i ^* を下回っているかどうか、つまり、Ｖｗ_i ^* ＞Ｖｗ_i であるかどうかを判定する。そして、Ｖｗ_i ^* ＞Ｖｗ_i であるときには、ステップＳ２６に移行して、早期カウンタを零にリセットした後、図２のステップＳ１６に移行する。一方、ステップＳ２５でＶｗ_i ^* ≦Ｖｗ_i であるときには、ステップＳ２７に移行し、早期カウンタを“１”だけインクリメントした後、ステップＳ２８に移行する。そして、早期カウンタが“２”であるかどうかを判定し、早期カウンタが“２”であるときにはステップＳ２９に移行し、遅延解除タイマを起動した後、図２のステップＳ１６に移行する。前記ステップＳ２８で早期カウンタが“２”でないときにはそのままステップＳ１６に移行する。
【００３６】
前記遅延解除タイマは、車輪速Ｖｗ_i が目標車輪速Ｖｗ_i ^* を上回っている状態で減圧が開始される状態が連続して発生したときの、その減圧開始の間隔を検出するためのものである。また、前記早期カウンタは、車輪速Ｖｗ_i が目標車輪速Ｖｗ_i ^* 以上の状態で減圧が開始された回数をカウントするためのカウンタであり、初期状態では零にリセットされている。
【００３７】
一方、前記ステップＳ２３で、早期カウンタが“２”であるときには、ステップＳ３１に移行し、前述の遅延解除タイマがタイムアップしているかどうかを判定する。遅延解除タイマがタイムアップしているときには、ステップＳ３２に移行し、ステップＳ１４で算出した目標増減圧量ΔＰ_0i（ｎ）を増減圧指令値ΔＰ_i ^* として設定し、次いで、ステップＳ３３に移行して早期カウンタを零にリセットした後、図２のステップＳ１６に移行する。
【００３８】
前記ステップＳ３１で、遅延解除タイマがタイムアップしていないときには、ステップＳ３４に移行し、車輪速Ｖｗ_i が目標車輪速Ｖｗ_i ^* を下回っているかどうか、つまり、Ｖｗ_i ^* ＞Ｖｗ_i であるかどうかを判定する。そして、Ｖｗ_i ^* ＞Ｖｗ_i であるときにはステップＳ３５に移行し、ステップＳ１４で算出した目標増減圧量ΔＰ_0i（ｎ）を増減圧指令値ΔＰ_i ^* として設定し、次いで、ステップＳ３６で早期カウンタを零にリセットした後、図２のステップＳ１６に移行する。
【００３９】
一方、前記ステップＳ３４で、車輪速Ｖｗ_i が目標車輪速Ｖｗ_i ^* を下回っていないとき、つまり、Ｖｗ_i ^* ≦Ｖｗ_i であるときにはステップＳ３７に移行し、増減圧指令値ΔＰ_i ^* ＝０とした後、図２のステップＳ１６に移行する。
この図２のステップＳ１６では、増減圧指令値ΔＰ_i ^* に応じたバルブ駆動時間Ｔｐ_i を算出する。ここでは、前記各電磁弁の上流圧Ｐ_U 及び下流圧Ｐ_L と増減圧指令値ΔＰ_i ^* とをもとに、次の手順でバルブ駆動時間Ｔｐ_i を算出する。
【００４０】
例えば、増圧する場合には、増圧弁（インレットバルブ）を一定時間ΔＴｐ（例えば１０ｍｓｅｃ等）開弁を行った場合のブレーキ液の流量ΔＱ_T は、インレットバルブの上流圧であるマスタシリンダ圧Ｐ_MCと、下流圧であるホイールシリンダ圧Ｐ_i とから次式（１３）にしたがって算出される。
ΔＱ_T ＝ｋ₁ ×（Ｐ_MC−Ｐ_i ） ……（１３）
なお、式中のｋ₁ は、ブレーキ諸元、液圧特性によって定まる定数である。
【００４１】
次に、現在のホイールシリンダ圧Ｐ_i に基づいて、図６に示すブレーキ特性図にしたがって、現在のホイールシリンダ液量Ｑ_Piを算出する。そして、一定時間ΔＴｐの開弁によるブレーキ液のΔ流量Ｑ_T と、現在のホイールシリンダ液量Ｑ_Piとの和から、増圧弁を一定時間ΔＴｐ開弁した後のホイールシリンダ液量Ｑ_Pi+dT を推定する。さらに、この開弁後の推定ホイールシリンダ液量Ｑ_Pi+dT をもとに、図６に示すブレーキ特性図から、一定時間ΔＴｐ後のホイールシリンダ圧Ｐ_i+dTを算出する。次いで、この一定時間ΔＴｐ後のホイールシリンダ圧Ｐ_i+dTから現在のホイールシリンダ圧Ｐ_i を減算して、一定時間ΔＴｐにおけるホイールシリンダ圧変化量ΔＰ_dTを推定し、この推定値をもとに、増減圧指令値ΔＰ_i ^* を実現するためのバルブ駆動時間Ｔｐ_i を次式（１４）にしたがって算出する。
【００４２】
Ｔｐ_i ＝（ΔＴｐ×ΔＰ_i ^* ）／ΔＰ_dT ……（１４）
なお、バルブ駆動時間Ｔｐ_i が５ｍｓｅｃ以下の時は、各切換弁の開閉が追従しないため、バルブ駆動時間Ｔｐ_i を“０”に補正する。このため、当該プログラムにおいて所定サンプリング時間毎に算出されるバルブ駆動時間Ｔｐ_i が５ｍｓｅｃを越えたときに切換弁が駆動され液圧が変動する。
【００４３】
ここで、マスタシリンダ圧Ｐ_MCの値として、マスタシリンダ圧センサ３８からの値を用いてもよいが、ブレーキ動作開始時間からアンチスキッド制御が開始されるまでの時間を用いて簡易に推定する等により求めてもよい。また、現在のホイールシリンダ圧Ｐ_i は、前回の制御周期までのバルブ駆動時間Ｔｐ_i により上記の手順の逆の演算を行って算出する。つまり、まず、前回の制御周期におけるバルブ駆動時間Ｔｐ_i （ｎ−１）と、一定時間ΔＴｐにおけるホイールシリンダ圧変化量ΔＰ_dTとに基づき、次式（１５）にしたがって前回の制御周期からの液圧変化量ΔＰ_i を算出する。
【００４４】
ΔＰ_i ＝（Ｔｐ_i （ｎ−１）×ΔＰ_dT）／ΔＴｐ ……（１５）
そして、この液圧変化量ΔＰ_i を前回の制御周期におけるホイールシリンダ圧Ｐ_i （ｎ−１）に加算して、現在のホイールシリンダ圧Ｐ_i （ｎ）を算出する。以上の手順は増圧を行う場合を示したものであるが、減圧時には、減圧弁（アウトレットバルブ）の上流圧をホイールシリンダ圧Ｐ_i 、下流圧を大気圧（＝０）として同様の手順で算出すればよい。
【００４５】
なお、図２のフローチャートには示さないが、アンチスキッド制御処理によってホイールシリンダ圧が制御されていないときつまりＡＢＳ非制御時に、前記式（１２）で算出される目標増減圧量ΔＰ_0iが最初に減圧つまり負値となると、ＡＢＳフラグを“１”に設定し、アンチスキッド制御処理によるホイールシリンダ圧の制御が開始されるＡＢＳ制御開始とする。そして、ＡＢＳフラグが“１”のときに、目標増減圧量ΔＰ_0iが所定時間（例えば、５０ｍｓｅｃ）連続して増圧状態が続くと、ＡＢＳフラグを“０”にリセットし、ＡＢＳ制御終了とする。
【００４６】
前記ＡＢＳフラグが“０”のときには、各インレットバルブ１２ＦＬ〜１２ＲＲ及び２４Ｆ、２４Ｒ及び各アウトレットバルブ１４ＦＬ〜１４ＲＲ及び２６Ｆ、２６Ｒへの制御電流は零として、マスタシリンダ圧をそのままホイールシリンダ２ＦＬ〜２ＲＲへ供給するようにし、ＡＢＳフラグが“１”のときには、前記式（１４）で算出されるバルブ駆動時間Ｔｐ_i に基づいて各バルブを駆動する。この間モータ１８を駆動し、リザーバ１６Ｆ及び１６Ｒに溜まったブレーキ液をインレットバルブ１２ＦＬ〜１２ＲＲの上流に戻すようにしている。
【００４７】
次いで、ステップＳ１７に移行し、算出した駆動時間Ｔｐ_i にしたがって、各切換弁を制御するためのバルブ駆動信号を生成し、これを駆動回路を介して出力する。そして、図示しないメインプログラムに復帰する。
ここで、インレットバルブ１２ＦＬ〜１２ＲＲ、２４Ｆ及び２４Ｒ、及びアウトレットバルブ１４ＦＬ〜１４ＲＲ、２６Ｆ及び２６Ｒが制御弁に対応し、車輪速センサ３２ＦＬ〜３２ＲＲが車輪速検出手段に対応し、図２のステップＳ１４の処理が目標増減圧量算出手段に対応し、図２のステップＳ１６及びＳ１７の処理が制御手段に対応し、図５のステップＳ２５〜Ｓ２９で早期カウンタをカウントアップする処理及びステップＳ２３で早期カウンタがカウントアップしたかどうかを判定する処理が路面状況検出手段に対応し、図５のステップＳ３４及びＳ３７で、早期カウンタが“２”であり且つ車輪速Ｖｗ_i が目標車輪速Ｖｗ_i ^* を上回るときに、増減圧指令値をΔＰ_i ^* ＝０とする処理が減圧遅延手段に対応している。
【００４８】
次に、上記実施の形態の動作を説明する。
今、車両が定速走行している状態から、運転者が車両を停止、或いは減速させるべく、時点ｔ₁ でブレーキペダル１１ａを踏み込むと、マスタシリンダ１１ｃによって生じたブレーキ液の圧力が各ホイールシリンダ２ＦＬ〜２ＲＲに伝達され、ホイールシリンダ圧の上昇と共にこの圧力がブレーキディスク３ＦＬ〜３ＲＲに作用し、図７に実線で示すように車輪速Ｖｗ_i が減少する。また、これと共に、図７に一点鎖線で示すように車体速Ｖ_X が減少し、制動状態となる。
【００４９】
コントローラ３０では、図２に示すアンチスキッド制御処理を所定の割り込みタイミングで実行し、目標車輪速Ｖｗ_i ^* と車輪速Ｖｗ_i とをもとに、前記式（１２）にしたがって目標増減圧量ΔＰ_0iを算出しこれをもとに増減圧指令値ΔＰ_i ^* を設定し、これに応じたバルブ駆動時間Ｔｐ_i にしたがってインレットバルブ１２ｉ及びアウトレットバルブ１４ｉを駆動し、ホイールシリンダ圧を制御する。すなわち、車輪速Ｖｗ_i が目標車輪速Ｖｗ_i ^* を下回ろうとすると、インレットバルブ１２ｉを閉じると共に、アウトレットバルブ１４ｉを開いてホイールシリンダ圧を減少させて車輪速を上昇させ、車輪速Ｖｗ_i が目標車輪速Ｖｗ_i ^* を上回ろうとすると、車輪速Ｖｗ_i を減少させるべく、インレットバルブ１２ｉを開き、アウトレットバルブ１４ｉを閉じてホイールシリンダ圧を上昇させる。
【００５０】
このとき、コントーラ３０では、ホイールシリンダ圧を減圧する際の減圧開始タイミングにおける、車輪速Ｖｗ_i と目標車輪速Ｖｗ_i ^* との関係を監視している。そして、目標増減圧量ΔＰ_0iを算出したときには（ステップＳ１４）、時点ｔ₁ では、減圧状態ではないため、ＡＢＳフラグは“０”であるから（ステップＳ２０）、減圧制限は行われない。
【００５１】
そして、時点ｔ₂ で、目標増減圧量ΔＰ_0iを算出したときに、これが負の値となったときにはＡＢＳ制御開始であると判断され、ＡＢＳフラグが“１”となり、ホイールシリンダ２ＦＬ〜２ＲＲとマスタシリンダ１１ｃとの間が遮断される。このとき、前記式（１４）で算出されるホイールシリンダ圧増減のためのバルブ駆動時間Ｔｐ_i は５ｍｓｅｃ以上にはならないため“０”に補正され、減圧はされない。
【００５２】
そして、時点ｔ₃ でバルブ駆動時間Ｔｐ_i が５ｍｓｅｃ以上となると、減圧が開始される。このとき、早期カウンタは零であるから、ステップＳ２１からＳ２３を経てステップＳ２４に移行し、目標増減圧量ΔＰ_0iを増減圧指令値ΔＰ_i ^* として設定する。このとき、車輪速Ｖｗ_i が目標車輪速Ｖｗ_i ^* を下回っている場合には、早期カウンタの更新は行わなず、目標増減圧量ΔＰ_0iにしたがって各バルブを制御し、ホイールシリンダ圧を増圧させる。
【００５３】
これにより、車輪速Ｖｗ_i が回復し、以後目標増減圧量ΔＰ_0iに基づく増減圧指令値ΔＰ_i ^* にしたがって減圧、保持、増圧が行われる。つまり、時点ｔ₄ でホイールシリンダ圧を減圧するバルブ駆動減圧時間Ｔｐ_i が５ｍｓｅｃ以下となると、ホイールシリンダ圧は保持され、時点ｔ₅ でホイールシリンダ圧を増圧するバルブ駆動増圧時間Ｔｐ_i が５ｍｓｅｃ以上となると、ホイールシリンダ圧は増圧される。
【００５４】
そして、時点ｔ₆ で再び保持された後、時点ｔ₇ で目標増減圧量ΔＰ_0iを算出したときに、バルブ駆動減圧時間Ｔｐ_i が５ｍｓｅｃ以上の値となると、ステップＳ２１からＳ２３を経てステップＳ２４に移行し、目標増減圧量ΔＰ_0iを増減圧指令値ΔＰ_i ^* として設定する。このとき、車輪速Ｖｗ_i は目標車輪速Ｖｗ_i ^* を上回っているから、ステップＳ２５からステップＳ２６に移行し、早期カウンタを“１”にカウントアップした後、上記と同様にして、目標増減圧量ΔＰ_0iに基づく増減圧指令値ΔＰ_i ^* にしたがって各バルブを制御する。
【００５５】
そして、時点ｔ₈ で目標増減圧量ΔＰ_0iを算出したときに、再びバルブ駆動減圧時間Ｔｐ_i が５ｍｓｅｃ以上の値となると、ステップＳ２１からＳ２３を経てステップＳ２４に移行し、目標増減圧量ΔＰ_0iを増減圧指令値ΔＰ_i ^* として設定し、車輪速Ｖｗ_i が目標車輪速Ｖｗ_i ^* を上回っているから、ステップＳ２７で、早期カウンタをカウントアップし、早期カウンタは“２”となる。よって、ステップＳ２８からステップＳ２９に移行して、遅延解除タイマを起動する。
【００５６】
そして、時点ｔ₉ で目標増減圧量ΔＰ_0iを算出したときに、このバルブ駆動減圧時間Ｔｐ_i が５ｍｓｅｃ以上となると、ステップＳ２１からＳ２３に移行するが、このとき、早期カウンタは“２”であるから、ステップＳ３１に移行する。そして、遅延解除タイマがタイムアップしていないものとするとステップＳ３４に移行し、このとき、車輪速Ｖｗ_i が目標車輪速Ｖｗ_i ^* を上回っているから、ステップＳ３７に移行して、増減圧指令値ΔＰ_i ^* として零を設定する。よってホイールシリンダ圧は引き続き保持状態となる。
【００５７】
そして、車輪速Ｖｗ_i が目標車輪速Ｖｗ_i ^* を上回っている間は、ステップＳ２１からＳ２３、Ｓ３１、Ｓ３４を経てステップＳ３７に移行し、増減圧指令値ΔＰ_i ^* として零が設定され、ホイールシリンダ圧は保持状態となる。
そして、時点ｔ₁₀で車輪速Ｖｗ_i が目標車輪速Ｖｗ_i ^* を下回ると、ステップＳ３４からステップＳ３５に移行し、目標増減圧量ΔＰ_0iが増減圧指令値ΔＰ_i ^* として設定され、早期カウンタが零にリセットされる。よって、この時点でホイールシリンダ圧の減圧が開始される。
【００５８】
そして、時点ｔ₁₁で、目標増減圧量ΔＰ_0iに基づくバルブ駆動減圧時間Ｔｐ_i が５ｍｓｅｃ以上となると、上記と同様に処理が行われて早期カウンタが“１”に更新され、次に、時点ｔ₁₂で目標増減圧量ΔＰ_0iに基づくバルブ駆動減圧時間Ｔｐ_i が５ｍｓｅｃ以上となると早期カウンタが“２”に更新される。そして、遅延解除タイマが起動される。
【００５９】
そして、次に時点ｔ₁₃で目標増減圧量ΔＰ_0iに基づくバルブ駆動減圧時間Ｔｐ_i が５ｍｓｅｃ以上となると、ステップＳ２１からＳ２３を経てステップＳ３１に移行し、このとき、遅延解除タイマがタイムアップされていると、ステップＳ３１からステップＳ３２に移行し、目標増減圧量ΔＰ_0iを増減圧指令値ΔＰ_i ^* として設定し、早期カウンタを零にリセットする。よって、この時点ｔ₁₃で目標増減圧量ΔＰ_0iに基づいてホイールシリンダ圧の制御が行われる。
【００６０】
したがって、例えば砂利道等の粗い路面を走行した場合、車輪加速度Ｖｗ′の変動が大きくなり目標増減圧量ΔＰ_0iを算出した場合に、微分制御項が支配的となり、時点ｔ₇ ，ｔ₈ ，ｔ₁₁，ｔ₁₂に示すように、車輪速Ｖｗ_i が目標車輪速Ｖｗ_i ^* を上回った状態で減圧が開始され、その結果制動力不足気味となり制動距離が長くなるおそれがある。上記実施の形態では、時点ｔ₇ 及びｔ₈ に示すように車輪速Ｖｗ_i が目標車輪速Ｖｗ_i ^* を上回った状態での減圧開始が、２回連続して行われると、次の減圧開始を、車輪速Ｖｗ_i が目標車輪速Ｖｗ^* を下回るまで行わない、つまり、計算上は時点ｔ₉ で減圧を開始するものを、時点ｔ₁₀まで行わないようにしたから、制動力不足気味となることを回避することができ、制動距離が長くなることを回避することができる。
【００６１】
また、時点ｔ₁₁、時点ｔ₁₂に示すように、車輪速Ｖｗ_i が目標車輪速Ｖｗ_i ^* を上回った状態での減圧開始が２回連続して行われたときには、２回目の減圧開始のタイミングつまり時点ｔ₁₂で遅延解除タイマを起動し、次の減圧開始タイミングつまり時点ｔ₁₃で、遅延解除タイマがカウントアップしているときには、その時点で減圧を開始するようにしている。よって、粗い路面を走行した場合には、通常の平坦路等を走行する場合に比較して、車輪速及び車輪加減速度の振幅の周期が短くなるから、遅延解除タイマのタイムアップ時間を、通常路面を走行しているとみなすことの可能な時間に設定しておけば、粗い路面から通常路面に移行した場合等、車両の制動状態に適した真のタイミングで減速開始が行われる場合には、この時点で減圧を開始することができ、路面状況に応じて的確なタイミングで減圧を開始することができる。
【００６２】
また、粗い路面から真の悪路に移行した場合、減圧開始タイミングを遅らせて車輪速を充分減速させた状態からその後減圧を開始したときには、悪路を走行しているため車輪速の回復が早くなり、車輪速の変動が大きくなりこれに伴い車輪加減速度の変動が大きくなる。よって、例えば車輪加減速度がしきい値を越えたときに悪路と判断するようにしておけば、この時点で悪路を走行していると判断することができ、粗い路面走行時の制御に替えて、例えば悪路走行時の制御を実行することにより、粗い路面から悪路に移行した場合でも制動距離を確保することができる。
【００６３】
なお、上記実施の形態においては、車輪速Ｖｗ_i が目標車輪速Ｖｗ_i ^* を上回った状態で、３回連続して減圧が開始されるときには、３回目の減圧開始タイミングを遅らせるようにした場合について説明したが、連続回数は３回に限るものではなく、例えば２回連続した場合に、２回目の減圧開始タイミングを遅らせるようにしてもよく、任意に設定することができる。
【００６４】
また、この連続回数を、例えば走行状態に応じて変更するようにしてもよい。つまり、路面摩擦係数μが高いほど、粗い路面での制動力の低下によるデメリットが大きくなり、すなわち、減圧開始タイミングを遅らせることにより得られる効果が大きくなるから、例えば路面摩擦係数μが高い場合には連続回数を２回、路面摩擦係数μが低い場合には連続回数を３回として設定するようにしてもよい。
【００６５】
また、上記実施の形態においては、計算上の減圧開始タイミングに、車輪速Ｖｗ_i が目標車輪速Ｖｗ_i ^* を下回っていないときに早期カウンタをカウントアップするようにした場合について説明したがこれに限るものではない。例えば、車輪速Ｖｗ_i と目標車輪速Ｖｗ_i ^* との相対関係は、コントローラ３０の処理能力或いは車両諸元、タイヤ諸元等によって変わってくるから、車輪速Ｖｗ_i と目標車輪速Ｖｗ_i ^* との差があるしきい値以上のときにカウントアップするようにし、このしきい値を、前記処理能力或いは車両諸元、タイヤ諸元等に基づいて設定するようにしてもよい。
【００６６】
また、例えば、上述の方法に比較して演算処理が複雑になるが、車輪速Ｖｗ_i の振幅の低い方の極値を検出し、この極値が、継続して目標車輪速Ｖｗ_i ^* を上回る回数をカウントするようにしてもよい。
さらに、上記実施の形態においては、車輪速Ｖｗ_i が目標車輪速Ｖｗ_i ^* を下回っていない状態で減圧が開始される回数をもとに、走行路面が粗い路面であるかどうかを検出するようにした場合について説明したが、これに限らず、例えば、車輪速Ｖｗ_i が目標車輪速Ｖｗ_i ^* を上回った状態の継続時間が、平坦路等の通常路面を走行時において車輪速Ｖｗ_i が目標車輪速Ｖｗ_i ^* を上回る継続時間に基づくしきい値を越えたときに、粗い路面を走行しているものと判断するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１のコントローラにおけるアンチスキッド制御処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図３】スリップ率と車輪加速度との関係を表す特性図である。
【図４】路面摩擦係数と目標スリップ率の関係を表す説明図である。
【図５】図２のステップＳ１５における減圧制限処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図６】ホイールシリンダ圧とホイールシリンダ液量との対応を表すブレーキ特性図である。
【図７】本発明の動作説明に供する説明図である。
【符号の説明】
１ＦＬ〜１ＲＲ 車輪
２ＦＬ〜２ＲＲ ホイールシリンダ
１１ａ ブレーキペダル
１１ｃ マスタシリンダ
３０ コントローラ
３２ＦＬ〜３２ＲＲ 車輪速センサ
３４ 加速度センサ
３６ ヨーレートセンサ
３８ マスタシリンダ圧センサ

Claims (3)

1. マスタシリンダからのマスタシリンダ圧をもとに制御対象車輪に配設された制動用シリンダの流体圧を制御する制御弁と、
   前記制御対象車輪の車輪速度を検出する車輪速検出手段と、
   所定の目標車輪速及び前記車輪速検出手段の車輪速検出値とこれらの微分値とに基づいて前記流体圧の目標増減圧量を算出する目標増減圧量算出手段と、
   前記制動用シリンダの流体圧が前記目標増減圧量だけ変化するように前記制御弁を制御する制御手段と、
   前記目標車輪速に対する前記車輪速検出値の変化状況をもとに走行路面の路面状況を検出する路面状況検出手段と、
   当該路面状況検出手段で走行路面が粗い路面であることを検出したとき前記制動用シリンダの流体圧の減圧開始タイミングを遅らせる減圧遅延手段と、を備え、
   前記路面状況検出手段は、前記車輪速検出値が前記目標車輪速以上の予め設定した早期減圧検出用しきい値を上回る状態で前記流体圧の減圧が開始される早期減圧が、連続して生じたことを検出したときに、前記路面は粗い路面であると判定するようになっていることを特徴とするアンチスキッド制御装置。
2. 前記路面状況検出手段は、前記早期減圧の発生間隔が所定の間隔を越えるときに、前記減圧遅延手段による減圧開始タイミングの遅延を解除するようになっていることを特徴とする請求項１記載のアンチスキッド制御装置。
3. 前記減圧遅延手段は、前記車輪速検出値が前記目標車輪速以下の予め設定した減圧開始用しきい値を下回ったときに、前記流体圧の減圧を開始するようになっていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のアンチスキッド制御装置。

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