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JPH1148939A - アンチスキッド制御装置 - Google Patents

アンチスキッド制御装置

Info

Publication number
JPH1148939A
JPH1148939A JP21064797A JP21064797A JPH1148939A JP H1148939 A JPH1148939 A JP H1148939A JP 21064797 A JP21064797 A JP 21064797A JP 21064797 A JP21064797 A JP 21064797A JP H1148939 A JPH1148939 A JP H1148939A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wheel
road surface
speed
peak
friction coefficient
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP21064797A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3772480B2 (ja
Inventor
Shinji Matsumoto
真次 松本
Hajime Kosaka
元 小坂
Michiki Araki
道樹 荒木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP21064797A priority Critical patent/JP3772480B2/ja
Publication of JPH1148939A publication Critical patent/JPH1148939A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3772480B2 publication Critical patent/JP3772480B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/80Exterior conditions
    • B60G2400/82Ground surface
    • B60G2400/822Road friction coefficient determination affecting wheel traction
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2800/00Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
    • B60G2800/70Estimating or calculating vehicle parameters or state variables
    • B60G2800/702Improving accuracy of a sensor signal

Landscapes

  • Regulating Braking Force (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 全輪が制動スリップしているアンチスキッド
制御中であっても、車体速を精度良く推定し、アンチス
キッド制御性能を向上させる。 【解決手段】 アンチスキッド制御装置は、各車輪が路
面μのピーク値にあると判別する路面μピーク判断手段
(d)と、該路面μ判断手段により路面μのピーク値に
あると判断された車輪の路面μを演算する路面μ演算手
段(e)と、該路面μ演算手段により演算された各輪の
路面μを用いて車体速を推定する車体速推定手段(f)
とを含む。好ましくは、路面μピーク判断手段は各車輪
の加速度及び車輪のスリップ率に応じて路面μがピーク
値にあると判断し、路面μ演算手段は、車輪加速度と、
輪荷重と、ブレーキ液圧推定手段により推定されるブレ
ーキ液圧とから、及び駆動輪については、これらと、更
に駆動トルク推定手段により推定される駆動トルクとか
ら、路面μを演算する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両のアンチスキ
ッド制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】車両のアンチスキッドシステムは、制動
時の車輪ロックを回避し、車両挙動の安定化、制動距離
の短縮などに効果を発揮するものであり、従来より種々
のアンチスキッド制御装置の提案がなされてきている
(例えば、特開平6−298065号公報(文献1)、
特開昭56−53943号公報(文献2)、特開平7−
165053号公報(文献3)、特開平7−96823
号公報(文献4)等)。
【0003】ところで、アンチスキッド制御装置におい
て、アンチスキッド制御の基本信号である車体速を推定
する場合、それには、各輪の車輪速を選択及び、フィル
タ処理したセレクト車輪速を用いるのが、常套である
(例えば、上記文献1等)。そして、セレクト車輪速の
変化量が設定された車体変化量以上の場合はその設定値
以内でセレクト車輪速を追従するように車体速を推定す
るのが、一般的である(図14)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかして、以下のよう
な考察によると、次のような点において、なお改善でき
る余地(課題)がある。 (イ)上記セレクト車輪速を用いる従来の車体速推定で
は、車体速には、あくまで各輪の車輪速を選択し、フィ
ルタ処理されたセレクト車輪速を用いており、全車輪が
スリップしている状態では正確な車体速は推定できな
い。このため、後記でも本発明実施例との対比で参照さ
れる図14に示すように、一般的には、車体速(Vi)
は実際よりも小さく演算され、車輪のスリップも深くな
るという現象をもたらす。また、極端に車体速を小さく
演算してしまい車輪が早期にロックしてしまうことを防
ぐために、必然的に車輪を或る程度ハンチングさせる制
御となり、結果、制動力が低下し、制動距離が長くなっ
てしまうといったような、アンチスキッド制御性能の面
での改善を加えることができる課題、問題は残ることと
なる。
【0005】(ロ)ここで、前回までの車体速の変化量
より路面状態を大まかに判定し、その車体速の変化量
を、例えば路面摩擦係数(路面μ)の高μ、中μ、低μ
などの段階に応じて段階別の車体速変化量のものとして
選択する方法も考えられるが、しかし、車体速変化量よ
り推定した路面μに応じた何段階かの設定値を設けて
も、精度の向上はするものの、依然として、その抜本的
な対策にはならない。
【0006】(ハ)一方、アンチスキッド制御作動中の
路面μ推定方法についても、上記文献2や文献3、文献
4などに記載の技術があり、路面μに応じたアンチスキ
ッド制御方法が考えられている。しかるに、路面μを正
確に推定し、ブレーキ液圧の増減圧制御に路面μ推定値
を用いる上記のアンチスキッド制御方法でも、車体速推
定は従来と変わらないため、路面μがより精度よく演算
されても、上記と同様に、最終的な車輪のスリップ制御
の精度は良くなりにくいといった課題、問題がある。
【0007】(ニ)一方また、車体速推定にあたり、前
後Gセンサを用いてGセンサ値の積分により車体速を推
定するという方法も考えらる。しかして、前後Gセンサ
を用いてGセンサ値を車体速の変化量として車体速を算
出する方法では、各輪の車輪速情報を得る車輪速センサ
のほか、もっぱら車体速推定にGセンサを取り付ける必
要があるためコストアップとなるのは勿論、かかる方法
によるときは、その使用Gセンサのドリフトや取り付け
誤差などの影響も心配され、十分な改善策となりにく
い。
【0008】より望ましいのは、車輪速を得る車輪速セ
ンサを使用するのを基本としつつ、しかも、たとえ全輪
が制動スリップしているアンチスキッド制御中であって
も、車体速を精度良く推定し、アンチスキッド制御性能
の向上を図って、上記のことを実現できることである。
【0009】本発明は、以上の考察に基づき、また以下
に述べる考察にも基づき、これらの点から改良を加えよ
うとするものであり、特に高精度に推定車体速を得てア
ンチスキッド制御を行わせる場合に好適で、全輪が制動
スリップしているアンチスキッド制御中であっても、車
体速を精度良く推定し、アンチスキッド制御性能を向上
させることを可能ならしめるものである。
【0010】また、車輪速を得る車輪速センサを使用す
るのを基本としつつ、適切に上記を実現することのでき
る、改良されたアンチスキッド制御装置を提供しようと
いうものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明によって、下記の
アンチスキッド制御装置が提供される。すなわち、本発
明アンチスキッド制御装置は、各車輪が路面摩擦係数
(路面μ)のピーク値にあると判別する路面μピーク判
断手段と、該判断手段により路面μのピーク値にあると
判断された車輪の路面μを演算する路面μ演算手段と、
該演算手段により演算された各輪の路面μを用いて車体
速を推定する車体速推定手段とを含むことを特徴とする
ものである(図1)。
【0012】また、上記において、前記路面μピーク判
断手段は、各車輪の加速度及び車輪のスリップ率に応じ
て路面μがピーク値にあると判断する、ことを特徴とす
るものである。
【0013】また、前記路面μ演算手段は、各輪の車輪
速検出手段により検出される車輪速から演算される車輪
加速度と、各輪の輪荷重検出手段により検出される輪荷
重と、各輪のブレーキ液圧推定手段により推定されるブ
レーキ液圧とから、及び駆動輪については、これらと、
更に駆動トルク推定手段により推定される駆動トルクと
から、路面μを演算する、ことを特徴とするものであ
る。
【0014】また、前記車体速推定手段は、各輪の車輪
速検出手段により検出される車輪速より算出されるセレ
クト車輪速を、前記路面μピーク判断手段により路面μ
がピークにあると判断される車輪がある場合には、前記
路面μ演算手段にて演算された各輪の路面μの平均値に
応じた車体速変化量で追従させるように車体速を推定す
る、ことを特徴とするものである。
【0015】また、前記車体速推定手段は、各輪の車輪
速検出手段により検出される車輪速より算出されるセレ
クト車輪速を、前記路面μピーク判断手段により路面μ
がピークにあると判断される車輪がある場合には、前記
路面μ演算手段にて演算された各輪の路面μを輪荷重検
出手段により検出された輪荷重に応じた重みをつけて車
体速変化量で追従させるように車体速を推定する、こと
を特徴とするものである。
【0016】また、前記車体速推定手段は、各輪の車輪
速検出手段により検出される車輪速より算出されるセレ
クト車輪速を、前記路面μピーク判断手段により路面μ
がピークにあると判断される車輪がある場合には、前記
路面μ演算手段にて演算された各輪の路面μを用いて算
出した車体速変化量を、更に車両の横方向速度検出手段
により検出される横方向速度と、ヨーレイト検出により
検出されるヨーレイトとで算出される旋回補正量で補正
した補正車体速変化量で追従させるように車体速を推定
する、ことを特徴とするものである。
【0017】また、前記路面μピーク判断手段は、車輪
がアンチスキッド制御されている場合は、一度、路面μ
のピークにあると判断された後は、車輪加速度とスリッ
プ率の判断しきい値を変更するか、あるいは一定の設定
時間を設けるかのいずれかにより、ピークにいるという
判断を或る程度持続させる、ことを特徴とするものであ
る。
【0018】また、前記路面μピーク判断手段は、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
輪または前後輪の同期制御か、制御初期の緩増圧制御か
のいずれかが行われているときのスリップ率の浅い側の
車輪は路面μピークに無いと判断する、ことを特徴とす
るものである。
【0019】また、前記ブレーキ液圧推定手段は、ブレ
ーキ液圧を制御するブレーキ液圧制御手段に出力される
ブレーキ液圧の増減圧パルスの履歴により各輪のブレー
キ圧を推定する、ことを特徴とするものである。
【0020】また、更に、前記車体速推定手段より推定
された車体速を基に各輪の目標車輪速を設定し、各車輪
速がその目標値に収束するように各輪のブレーキ圧を制
御する、ことを特徴とするものである。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、上記構成により、各車
輪が路面μのピーク値にあると判別するとともに、路面
μのピーク値にあると判断された車輪の路面μを演算し
て、このように演算される各輪の路面μを用いて車体速
を正確に推定することができ、よって、全輪が制動スリ
ップしているアンチスキッド制御中であっても、車体速
を精度良く推定し、アンチスキッド制御性能を向上させ
ることが可能となる。したがって、前述のような改善す
べき課題も良好に達成でき、改良されたアンチスキッド
制御装置が実現できる。
【0022】この場合において、好ましくは、請求項2
記載のように、その路面μピーク判断手段は、これを、
各車輪の加速度及び車輪のスリップ率に応じて路面μが
ピーク値にあると判断する構成として本発明は実施でき
る。このようにすると、上述した作用効果に加え、車輪
速を得る車輪速センサを使用するのを基本としつつ、適
切に上記を実現することができる。
【0023】また、請求項3記載の如くに、その路面μ
演算手段による路面μ演算にあたっては、各輪の車輪速
検出手段により検出される車輪速から演算される車輪加
速度と、各輪の輪荷重検出手段により検出される輪荷重
と、各輪のブレーキ液圧推定手段により推定されるブレ
ーキ液圧とから、及び駆動輪については、これら車輪加
速度、輪荷重、及び推定ブレーキ液圧と、更に駆動トル
ク推定手段により推定される駆動トルクとから、路面μ
を演算する構成として、本発明は好適に実施でき、同様
にして、上記のことを実現することができる。この場合
は、更に、より適切に、車体速推定の基礎となる該当車
輪の路面μを演算することができ、結果、一層正確な車
体速の推定を行うのに効果的なものとなる。
【0024】また、請求項4記載の如くに、その車体速
推定手段は、各輪の車輪速検出手段により検出される車
輪速より算出されるセレクト車輪速を、路面μピーク判
断手段により路面μがピークにあると判断される車輪が
ある場合には、路面μ演算手段にて演算された各輪の路
面μの平均値に応じた車体速変化量で追従させるように
車体速を推定する構成として、本発明は実施でき、同様
にして、上述した如くに全輪が制動スリップしているア
ンチスキッド制御中でも車体速を精度良く推定し得てア
ンチスキッド制御性能の向上を図ることを実現すること
ができる。更に、この場合の車体速推定の態様では、路
面μがピークにあると判断される車輪がある場合のその
輪の路面μの平均値に応じた車体速変化量を用いて、車
体速の推定をすることができ、特に、前述の考察事項
(ロ)、(ハ)のような点から比較しても、より効果的
に上記狙いを達成でき、一層改良されたアンチスキッド
制御装置を得ることができる。
【0025】また、本発明は、かかる車体速推定の態様
のほか、その車体速推定手段を請求項5記載の構成とし
て好適に実施できる。この場合にあっては、各輪の路面
μの単なる平均値ではなく、各輪の輪荷重配分に応じた
重みを乗じて車体速変化量を算出することができ、たと
え4輪の路面μが個々に大きく異なる場合でも、これを
も考慮したものとでき、更によりきめ細かく対応するこ
とが可能となる。更にまた、その車体速推定手段が請求
項6記載の構成のものの場合は、より正確にタイヤ横方
向の力による車体速への影響をも考慮したものとするこ
とができ、一層の精度の向上が図れ、アンチスキッド制
御性能を向上させることができる。
【0026】更に、請求項7の場合は、その路面μピー
ク判断手段を同請求項記載の構成のものとして本発明は
好適に実施できる。この場合は、車輪がアンチスキッド
制御されている場合は、一度、路面μのピークにあると
判断された後は、かかる判断を或る程度持続させること
ができる。よって、このような手法をも加味するとき
は、例えばアンチスキッド制御の開始タイミングと、車
体速推定の基礎となる路面μのための演算値を得る路面
μピーク判断を同じにする一方で、一度アンチスキッド
制御が作動したなら、しばらくは路面μのピーク値にあ
るとの判断を継続することで、該当車輪が路面μのピー
クにあると判断された直後に、急に、当該車輪が路面μ
ピークに無いとする判断結果が生じて、その車輪側の路
面μが上記車体速推定に適用されなくなるといったよう
な状態になることも適切に避けられ、アンチスキッド制
御中、車体速の推定を良好に行わせることが可能とな
る。
【0027】更にまた、請求項8記載の路面μピーク判
断手段の構成の場合は、車体速推定にあたって、たとえ
左右輪のセレクトロー制御等を行っている場合でも、そ
のような制御を行っている輪のスリップの浅い輪の路面
μは無視できる結果、例えば車両左右の路面μが極端に
異なる左右スプリット路面での制動時で各輪で推定され
る路面μが大きく異なってくる場合でも対応可能とな
る。
【0028】また、本発明は、請求項9記載の如く、車
体速推定に用いる路面μの演算において各輪のブレーキ
液圧をも適用する場合、そのブレーキ液圧の推定手段と
しては、これを、ブレーキ液圧を制御するブレーキ液圧
制御手段に出力されるブレーキ液圧の増減圧パルスの履
歴により各輪のブレーキ圧を推定する構成として好適に
実施でき、同様にして、上記のことを実現することがで
きる。更に、この場合は、各輪ごとに、そのブレーキ液
圧を検出するセンサも用いる必要もない。
【0029】また、請求項10記載のように、更に、そ
の車体速推定手段より推定された車体速を基に各輪の目
標車輪速を設定し、各車輪速がその目標値に収束するよ
うに各輪のブレーキ圧を制御する構成として、本発明は
好適に実施でき、同様にして、上記のことを実現するこ
とができる。加えて、この場合は、車輪速を目標車輪速
に収束させることで制動減速度を向上し制動距離の短縮
化が図れると同時に、車輪速を精度良く目標値に追従す
るよう制御される場合であっても、車体速の正確な推定
がかえって困難になることもなく、上記したのと同様、
その場合の車体速を精度良く推定できるのは確保しうる
結果、推定車体速の不所望な「上ずり」や「下ずり」に
よる減速度不足や早期ロック発生も適切に回避し得て、
全車輪が減速スリップしている状態であっても精度良く
車体速が推定でき、減速度等を犠牲にしない良好なアン
チスキッド性能を発揮させることもできる。
【0030】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき説明する。図2は、本発明の一実施例の構成を
示す図である。本実施例では、適用する車両(自動車)
は後輪駆動車(AT車、コンベデフ装着車)であり、ま
た、アンチスキッド制御(ABS制御)は前後輪とも左
右の制動力(制動液圧)を独立に制御できる制動装置を
想定している。
【0031】図中、1はブレーキペダル、2はブース
タ、3はリザーバ、4はマスターシリンダをそれぞれ示
す。また、10,20は左右前輪(従動輪)、30,4
0は左右後輪(駆動輪)それぞれ示す。各車輪は、それ
ぞれブレーキディスク11,21,31,41と、液圧
の供給により該ブレーキディスクを摩擦挟持して各輪毎
にブレーキ力(制動力)を与えるホイールシリンダ(W
/C)12,22,32,42とを備え、これらブレー
キユニットの各ホイールシリンダに圧力制御ユニット5
からの液圧を供給される時、各車輪は個々に制動され
る。
【0032】圧力制御ユニット5は、これを含んで後述
のコントローラとともにアンチスキッド制御装置を構成
するもので、入力信号によりマスターシリンダ4からの
油圧を調節し、各輪のホイールシリンダ12,22,3
2,42へ供給する制動液圧を制御する。圧力制御ユニ
ット5は、前後輪左右の各液圧供給系(各チャンネル)
個々にアクチュエータを含んで構成される。アクチュエ
ータとしては、減圧、保持、増圧制御可能なように制御
弁としての増圧弁と減圧弁を有するものを使用すること
ができる。圧力制御ユニット5(圧力サーボユニット)
の一例を図3に示す。
【0033】本例では、図示のように、マスターシリン
ダ4とそれら4輪の各ホイールシリンダ11,21,3
1,41との間に、アンチスキッド装置が備わってお
り、本制御装置は、したがって、4chアンチスキッド
システムで、これによりアンチスキッド制御の作動時に
は車輪ロックを回避する。
【0034】ここでは、各輪ごとのチャンネルにインレ
ットバルブとしての増圧弁14,24,34,44及び
アウトレットバルブとしての減圧弁15,25,35,
45を有し、また、リザーバ16,17と、モータ36
駆動のポンプ26,27とを要素として含み、これらを
ブレーキホース等により図示のように配管、接続して油
圧回路を構成する。
【0035】マスターシリンダ4からこれらホイールシ
リンダ11〜41へ至るブレーキ液圧系において、前輪
(フロント)ブレーキ系では、マスターシリンダ液路
は、これを増圧弁14,24個々に接続し、それら増圧
弁からは各ホイールシリンダ側の液路を経て前輪10,
20の各ホイールシリンダ11,21に至らしめる。後
輪(リア)ブレーキ系も、同様に、マスターシリンダ液
路は、これを増圧弁33,44個々に接続し、それら増
圧弁からは各ホイールシリンダ側の液路を経て後輪3
0,40の各ホイールシリンダ31,41に至らしめ
る。
【0036】前輪の各ホイールシリンダ11,21に接
続の各ホイールシリンダ液路は、それぞれ途中から分岐
し、それら分岐液路を減圧弁15,25を介して前輪用
リサーバ16に接続するとともに、前輪用ポンプ26を
通して、上流側のマスターシリンダ液路へ接続する。ま
た、後輪の各ホイールシリンダ31,41に接続のホイ
ールシリンダ液路も同様、それぞれ途中から分岐し、そ
れら分岐液路を減圧弁35,45を介して後輪用リサー
バ17に接続するとともに、後輪用ポンプ27を通し
て、上流側のマスターシリンダ液路へ接続する。
【0037】増圧弁14,24,34,44は、通常の
ブレーキング時には図示の状態の位置にある。減圧弁1
3,23,33,43については、常態で図示の位置に
あってそのバルブ入出力ポート間の接続、従って対応リ
ザーバ16,17との接続を断ち、その切り換え時、該
入出力ポート間を接続する位置、従ってホイールシリン
ダを対応リザーバ16,17へ接続させる位置をとる。
こうして、このバルブは、アンチスキッド制御時、対応
ホイールシリンダのブレーキ液をリザーバに導いてホイ
ールシリンダ圧を減圧する。
【0038】通常のブレーキングの状態では、各増圧
弁、減圧弁の図示位置において、ドライバによるブレー
キぺダル1の踏み込み操作により各ホイールシリンダに
マスターシリンダ4からの液圧を供給される時、そのマ
スターシリンダ圧はマスターシリンダ液路、各増圧弁、
およびホイールシリンダ液路を通してそのまま伝わり、
よって、ブレーキ液圧(制動液圧P)を元圧であるマス
ターシリンダ液圧に向け増圧でき、各車輪は個々に制動
されて、通常のブレーキングが行える。
【0039】このような制動時、各チャンネルの減圧弁
15,25,35,45は、それを開閉するよう作動さ
せると、その開弁位置では対応リザーバ16,17への
分岐液路をその開作動の期間の間開通させ、対応ホイー
ルシリンダのブレーキ液は該リザーバへ導かれて抜かれ
る。また、その閉弁位置をとる期間は該リザーバとの連
通を断って上記のブレーキ液圧の抜きを遮断する。かく
して、こうしたバルブ開閉駆動制御で、ブレーキ液圧を
対応リザーバへ逃がして低下させる減圧状態となる。
【0040】減圧によってリザーバ16,17に溜まっ
たブレーキ液は、モータ36によって駆動されるポンプ
26,27によって増圧弁14,24,34,44の上
流に戻される。そして、戻されたブレーキ液は、増圧の
用に供される。
【0041】図2に戻り、圧力制御ユニット5の各チャ
ンネルの制御弁への信号はこれらをコントローラ50か
ら供給し、該コントローラ50には、車両の前後、横加
速度Xg,Ygを検出する加速度センサ6からの信号、
また各輪10,20,30,40に配した車輪速検出用
の車輪速センサ13,23,33,43からの信号Vw
1(前輪左側),Vw2(前輪右側),Vw3(後輪左
側),Vw4(後輪右側)などをそれぞれ入力する。ま
た、本実施例では、コントローラ50は、エンジンを制
御するエンジン用コントローラ51及びミッションを制
御するAT用コントローラ52とつながっており、これ
らコントローラ51,52からエンジン(不図示)のエ
ンジン駆動トルクTe、自動変速機(不図示)のギア位
置GRの信号も入力される。ここに、これら駆動トルク
Te、ギア位置GR情報は、駆動輪30,40に対する
駆動トルクを推定する場合の情報として用いることがで
きる。
【0042】コントローラ50は、マイクロコンピュー
タを含んで構成され、入力検出回路と、演算処理回路
(CPU)と、該演算処理回路で実行されるアンチスキ
ッド制御のための制御プログラム及びその他の制御プロ
グラム、並びに演算結果等を格納する記憶回路(RA
M,ROM)と、圧力制御ユニット5への各チャンネル
の増圧、減圧、保持指令信号等の制御信号を出力する出
力回路等から構成することができる。
【0043】コントローラ50は、本実施例では、ブレ
ーキング時、アンチスキッド制御が作動する制動場面で
は、入力情報を基に、車輪の制動ロックを防止すべく各
チャンネルの増圧弁、減圧弁へバルブ駆動パルスを出力
し各輪のブレーキ液圧を制御して車輪制動力を制御す
る。この場合において、本例の如き4チャンネル4セン
サ方式のABS制御なら、基本的には、前後左右4輪の
各チャンネルごとの車輪速情報Vwi(i=1〜4)を
得、車体速度(車体速)を推定し、車輪加速度を用いる
場合にあっては更に各輪ごと車輪速より車輪加速度をも
算出し、かかる車輪速、車輪加速度、車体速度より目標
の増減圧量を求め、対応車輪のホイールシリンダ液圧を
制御することで、制動時の車輪ロックを回避する制御を
行うことができる。
【0044】コントローラ50はまた、上記制御におい
て、アンチスキッド制御の基本信号である車体速を推定
する場合、全輪が制動スリップしているアンチスキッド
制御中であっても、車体速を精度良く推定するべく、各
車輪が路面μのピーク値にあるか否かを判別するととも
に、路面μのピーク値にあると判断された車輪の路面μ
を演算して、このように演算された各輪の路面μを用い
て車体速を推定する車体速推定処理をも実行する。この
場合において、好ましくは、その車体速推定にあたり、
路面μピーク判断は、各車輪の加速度及び車輪のスリッ
プ率に応じて路面μがピーク値にあると判断することに
よって、これを行う。
【0045】図4に示すものは、そのような車体速推定
を含んだアンチスキッド制御のための図2に示した実施
例システムでの機能の一例をブロックとして表したもの
である。図2中、aは車輪速検出手段(検出部)、bは
輪荷重検出手段(検出部)、cはブレーキ液圧推定手段
(推定部)、dは路面μピーク判断手段(判断部)、e
は路面μ演算手段(演算部)、fは車体速推定手段(推
定部)、hはアンチスキッド制御部であり、ここでは、
圧力制御ユニット5のほか、これら機能の要素を含んで
構成できる。
【0046】路面μピーク判断手段dは各車輪が路面μ
のピーク値にあると判別する手段であり、路面μ演算手
段eは路面μピーク判断手段dにより路面μのピーク値
にあると判断された車輪の路面μを演算する手段であ
り、車体速推定手段fは路面μ演算手段eにより演算さ
れた各輪の路面μを用いて車体速度を推定する手段であ
って、車体速の推定はこれらによって行われる。
【0047】車輪速検出手段aのほか更に、図示のよう
に、輪荷重検出手段b、ブレーキ液圧推定手段cを有す
るときは、路面μ演算手段eは、各輪の車輪速検出手段
aにより検出される車輪速から演算される車輪加速度
と、各輪の輪荷重検出手段bにより検出される輪荷重
と、各輪のブレーキ液圧推定手段cにより推定されるブ
レーキ液圧とから、従動輪についてその路面μを演算す
ることができ、また、駆動輪については、それらと、更
に駆動トルク推定手段により推定される駆動トルクとか
ら路面μを演算することができる。この場合において、
好ましくは、ブレーキ液圧推定手段cは、ブレーキ液圧
を制御するブレーキ液圧制御手段(圧力制御ユニット)
に出力されるブレーキ液圧の増減圧パルスの履歴により
各輪のブレーキ圧を推定する構成とすることができる。
【0048】また、車体速推定手段fは、好適な態様で
は、各輪の車輪速検出手段aにより検出される車輪速よ
り算出されるセレクト車輪速を、路面μピーク判断手段
dにより路面μがピークにあると判断される車輪がある
場合には、路面μ演算手段eにて演算された各輪の路面
μの平均値に応じた車体速変化量で追従させるように車
体を推定する方式とすることができる。
【0049】また、路面μピーク判断手段dは、各車輪
の加速度及び車輪のスリップ率に応じて路面μがピーク
値にあると判断することによって行うことができるが、
この場合において、車輪がアンチスキッド制御されてい
る場合は、一度、路面μのピークにあると判断された後
は、車輪加速度とスリップ率の判断しきい値を変更する
か、あるいは一定の設定時間を設けるなどしてピークに
いるという判断をある程度持続(所定期間継続)させる
ような手法、及び/又は、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(または前後)輪の同期
制御(いわゆるセレクトロー制御など)や、制御初期の
緩増圧制御(いわゆるヨーモーメント制御)が行われて
いる時のスリップ率の浅い側の車輪は路面μピークに無
いと判断する手法を加味することができる。
【0050】また、アンチスキッド制御部hは、車体速
推定手段fより推定された車体速を基に各輪の目標車輪
速を設定し、各車輪速度がその目標値に収束するように
各輪のブレーキ圧を制御する制御方式とすることができ
る。上記各部a〜hのそれぞれは、本実施例において
は、図2における該当するセンサ等、及びコントローラ
50の一部を含んで構成できる。
【0051】図5は、コントローラ50により実行され
る上記車体速推定処理及びその他の処理を含む制御プロ
グラムの一例のフローチャートである。この処理は図示
せざるオペレーティングシステムで一定の時間毎の定時
割り込み遂行される。まず、ステップS101では、前
記各センサ6,13,23,33,43、コントローラ
51,52等からの各種データを読み込む。すなわち、
前後加速度Xg、横加速度Yg、各車輪速Vwi(i=
1〜4)、エンジン駆動トルクTe、ギア位置GRをそ
れぞれ読み込む。
【0052】続くステップS102では、車輪速Vwi
を基に、車輪加速度Vwdi(i=1〜4)を算出す
る。本実施例では、次式に従って算出する。
【数1】 Vwdi=((Vwi1+Vwi0)−(Vwi4+Vwi3))/2ΔT ・・・1 ここで、添字0から4は、制御サイクル何周期前の車輪
速であるかを示す。また、ΔTは制御周期である。な
お、より前の制御サイクル周期での車輪速Vwi値の方
が大きければ、車輪は減速されている状態にある。
【0053】続くステップS103では、セレクト車輪
速Vfsを算出する。本実施例では、各輪の車輪速Vw
iに加速時/減速時などに応じてフィルタをかけ、より
車体速度に近いVwfi(i=1〜4)を各輪で算出
し、アンチスキッド制御の作動時/非作動時などの条件
により、各Vwfiから最も大きいものを選択/非駆動
輪の平均値を選択するなどして、最も車体速度に近いセ
レクト車輪速Vfsを算出する。
【0054】続くステップS104では、各輪の輪荷重
Wiを算出する。本実施例では、前後G、横Gセンサの
値Xg,Ygを用いて、各輪荷重Wfr(前輪右側),
Wfl(前輪左側),Wrr(後輪右側),Wrl(後
輪左側)を次式に従って算出する。前後G、横Gは一次
遅れフィルタをかけてから用いる。
【数2】 Wfr= Wfr0+kx×Xg+kyf×Yg ・・・2a Wfl= Wfl0+kx×Xg+kyf×Yg ・・・2b Wrr= Wrr0+kx×Xg+kyr×Yg ・・・2c Wrl= Wrl0+kx×Xg+kyr×Yg ・・・2d ただし、kx,kyf,kyrはホイールベース、重心
高、トレッド、ロール剛性配分によって決まる定数であ
る。また、Wfr0,Wfl0,Wrr0,Wrl0は
初期荷重(静的荷重)である。
【0055】ここで、本実施例では、前後G、横Gセン
サを用いたが、前後Gセンサ値の代わりに前回までに算
出された車体速の変化量または、路面μ推定値を用いて
もよい。また、横Gの代わりに車体速と操舵角、または
車体速とヨーレイト、または車体速と左右車輪速差など
より横Gを推定するようにしてもよい。
【0056】続くステップS105では、推定ブレーキ
液圧Pwsiを算出する。本実施例では、ブレーキ液圧
を制御する圧力制御ユニット5に出力さるブレーキ液圧
の増減圧パルスの履歴により各輪のブレーキ圧を推定す
る。後述する増減圧量ΔP*(目標値)からバルブ駆動
時間Tiを算出する過程と逆の計算をすることにより、
実際の増減圧量ΔP(バルブ駆動時間に応じた増減圧変
化量)を算出し、次式に従って、現在のブレーキ液圧P
wsiを推定する。
【数3】 Pwsi=Pwsi(前回値)+ΔP ・・・3
【0057】続くステップS106では、各輪のスリッ
プ率Siを算出する。本実施例では、各輪の車輪速Vw
iと前回算出した車体速Vi(前回ループでのステップ
S110の演算Vi値)より次式でスリップ率を算出す
る。
【数4】Si=(Vi−Vwi)/Vi ・・・4
【0058】続くステップ107では、各車輪が路面μ
のピーク値にあるか否かを判別する。本実施例では、上
記各ステップS102,S106で算出した車輪加速度
Vwdiとスリップ率Siよりピークであるか否かを判
断する。つまり、車輪の状態が例えば図6に示すスリッ
プ率と車輪加速度(減速度)の特性図の設定された領域
(斜線を付した領域)になった場合は路面μのピーク値
にあると判断する。ここで、この判断のしきい値をアン
チスキッド制御の制御開始判断と同じくしておく。な
お、図での判断領域設定のため適用されるそれぞれの値
1 ,S2 ,α1 ,α2 の一例を挙げると、例えば、S
1 =0.05、S2=0.15、α1 =3.0、α2
1.0である。
【0059】ここに、アンチスキッド制御では、車輪減
速度と車輪スリップ率により制御するのが通常で、例え
ば、典型的なABSでは、図7上部図示のような減速度
−スリップ率のマップにより制御モードを決めてアンチ
スキッド制御を実行することができる。すなわち、図示
例では、スリップ率が所定値Sx(しきい値)以下にな
ったときにはじめて、減圧し、アンチスキッド制御を開
始する。図6は、こうしたしきい値Sxを減速度により
変更しているのと同じである。つまり、アンチスキッド
制御の開始タイミングと路面μピーク判断を同じにする
(図6,図7下部)。逆にいえば、基本的には、アンチ
スキッド制御が作動するときは、路面μはピークにある
ことを前提にしている。
【0060】こうして、本ステップS107における路
面μピーク判断では、これを、各車輪の加速度および車
輪のスリップ率に応じて路面μがピーク値にあると判断
することによって行う。そして、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
ない場合は、車輪の状態が上記の領域を外れてもしばら
くは路面μのピーク値にあるとの判断を継続する。ここ
に、そのための手段としては、例えば、車輪がアンチス
キッド制御されている場合は、一度、路面μのピークに
あると判断された後は、車輪加速度とスリップ率の判断
しきい値を変更するか、あるいは一定の設定時間を設け
るなどして、ピークにいるという判断を或る程度持続さ
せるような手法とすることができる。このような手法を
も加味するときは、例えばアンチスキッド制御の開始タ
イミングと、車体速推定の基礎となる路面μのための演
算値を得る路面μピーク判断を同じにする一方で、一度
アンチスキッド制御が作動したなら、しばらくは路面μ
のピーク値にあるとの判断を継続することで、該当車輪
が路面μのピークにあると判断された直後に、急に、当
該車輪が路面μピークに無いとする判断結果が生じて、
その車輪側の路面μが上記車体速推定に適用されなくな
るといったような状態になることも適切に避けられ、不
所望な制御のハンチングもなく、アンチスキッド制御
中、車体速の推定を良好に行わせることが可能となる。
【0061】また、車輪がアンチスキッド制御されてい
る状態になっても、左右または前後輪の同期制御、すな
わちいわゆるセレクトロー制御などや、制御初期の緩増
圧制御、すなわちいわゆるヨーモーメント制御などの例
外的な制御が行われている時には、それらの制御により
スリップ率が十分に大きくないため、路面μの算出をし
ても意味がないため、路面μはピークに無いと判断す
る。本ステップS107の路面μピーク判断では、かか
る処理も加味することとし、よって、車輪がアンチスキ
ッド制御されている状態であっても、上記のような例外
的な制御が行われている時のスリップ率の浅い側の車輪
は路面μピークに無いと判断する。
【0062】続くステップS108では、上記ステップ
S107の判断に従って、路面μがピークにあると判断
された車輪について、路面μの値μi(i=1〜4)の
演算を行う(したがって、ステップS107で全輪が路
面μのピークにあると判断されている場合は全輪がμi
演算の対象とされ、一方、その判断処理で路面μがピー
クに無いと判断された場合の該当車輪は除かれる)。本
実施例では、上記各ステップS102,S104,S1
05で算出した車輪加速度Vwdi、輪荷重Wi、推定
ブレーキ液圧Pwsiを用いて、及び駆動輪(本実施例
では、30,40)にあっては更に上記ステップS10
1で読み込んだエンジン駆動トルクTe、ギア位置GR
の情報をも用いて、次式に従い、非駆動輪(本実施例で
は、10,20)及び駆動輪のそれぞれについて車輪の
回転運動方程式により路面μを算出する。
【0063】
【数5】 非駆動輪側:μi=(I×Vwdi+K×Pwsi×R)/(Wi×R2 ) ・・・5a 駆動輪側:μi=(I×Vwdi+K×Pwsi×R−k×Te)/(Wi ×R2 ) ・・・5b ただし、Kはブレーキ諸元(パットμ、ホイールシリン
ダ面積、ホイールシリンダ有効径)より決まる定数、k
はギア位置GRに応じたミッションギア比とデフのファ
イナルギア比に応じて決まる定数、Iはタイヤの慣性質
量、Rはタイヤ有効径である。ここで、算出された路面
μ推定値に、例えば一次遅れフィルタの処理を施すなど
してもよい。
【0064】続くステップS109では、各輪の路面μ
を用いて車体速変化量Vidを算出する。本実施例で
は、路面μがピークにあると判断された車輪(したがっ
て、ここでも、ステップS107での判断処理で路面μ
がピークに無いと判断された車輪は除かれる)の路面μ
の平均値を車体速変化量として用いる。
【数6】Vid=(Σ(μi))/n ・・・6 ただし、nは、路面μがピークにあると判断された車輪
の数である。
【0065】ここで、この値Vidには車体が発生しう
る加速度として、例えば所定の上限値として1.3gの
最大値の制限と、ブレーキ圧の抜き過ぎを防ぐための所
定の下限値として0.05gの最小値の制限をつける。
また、車体速Viを多少は小さめに推定することでブレ
ーキ圧の抜き過ぎを更に防ぐためには、例えば0.1g
の所定値のオフセットをつけるなどしてもよい。また、
路面μがピークであると判断される車輪が一つも無い場
合は、全輪ともまだタイヤが限界に達しておらず、アン
チスキッド制御も作動していない状態であり、よって、
例えばVid=1.3g(所定上限値)としておくもの
とする。
【0066】続くステップS110では、車体変速化量
Vidに応じて車体速Viを算出する。本実施例では、
アンチスキッド制御が作動している場合(路面μがピー
クであると判断される車輪がある場合)は、車体速Vi
の前回値と上記ステップS103でのセレクト車輪速V
fs値と関係に応じ、 (1)Vi(前回値)≧Vfsの場合には、車体が減速
中と判断し、次式に従って、車体速Viを算出する。
【数7】Vi=Vi(前回値)−Vid ・・・7 (2)Vi(前回値)<Vfsの場合は、車体が加速中
と判断し、次式に従って、車体速Viを算出する。
【数8】Vi=Vi(前回値)+5.0g ・・・8 すなわち、上式7の場合は、車体速Viの前回値に対
し、本ステップS110の実行の都度、それから、上記
式6に基づき各輪の路面μを用いて求められる値Vid
=(Σ(μi))/n分を減じて、車体速Viの今回値
とするものである。そして、上式8の場合は、車体速V
iの前回値に対し、本ステップS110の実行の都度、
それに、一定の所定値(本例では、5.0g)を加え
て、車体速Viの今回値とする。こうして、各輪の路面
μを用いて車体速Viを推定することができ、また、こ
のようにして、本プログラムが実行されていくときは、
セレクト車輪速Vfsを、路面μがピークにあると判断
される車輪がある場合のその路面μの平均値に応じた車
体速変化量で追従させるように車体速Viを推定するこ
とができる。一方、アンチスキッド制御も作動していな
い場合(路面μがピークであると判断される車輪が無い
場合)は、Vi=Vfsとする。
【0067】続くステップ111では、ステップS11
1で得られた車体速Vi値を用いて各輪の目標車輪速V
wsiを算出する。本実施例では、設定された目標スリ
ップ率Ss(例えば、0.15)に応じて次式でVws
iを算出する。
【数9】Vwsi=Vi×(1−Ss) ・・・9 ここで、Ssは固定としたが、路面μに応じて変更する
ようにしてもよい。
【0068】続くステップ112はブレーキ液圧の増減
圧量ΔP* を算出する。本実施例では、目標車輪速Vw
si、車輪速Vwiより次式でΔP* を算出する。
【数10】 ΔP* =k1×ε+k2×(dε/dt) ・・・10a ε=Vwsi−Vwi ・・・10b なお、式10a中のdε/dtは、式10bで表される
車輪速の実際値と目標値との偏差εの微分を意味する。
また、k1,k2はフィードバックゲイン(それぞれ比
例制御ゲイン,微分制御ゲイン)であり、路面μや車体
速に応じて変更する。
【0069】続くステップS113では、上記の如くに
目標の増減圧量ΔP* を演算したら、各チャンネルの制
御弁への駆動信号出力処理(ステップS114)のた
め、該増減圧量ΔP* に応じたバルブ駆動時間Tiを算
出する。本実施例では、制御弁の上流圧Pu(増圧弁の
場合はマスターシリンダ圧Pm/c、減圧弁の場合はホ
イールシリンダ圧Pw/c)と下流圧Pl(増圧弁の場
合はホイールシリンダ圧Pw/c、減圧弁の場合はリザ
ーバ圧)と増減圧量ΔP * とバルブ駆動時間Tiの関係
式、
【数11】 Ti=f1(Pu,Pl,ΔP* ) ・・・11 より、パルブ駆動時間Tiを算出する。上記関係式のグ
ラフを図8,図9に示す。例えば、増圧時(図8)に
は、制御対象となる増圧弁(14,24,34,44)
の上流圧(Pu)であるマスターシリンダ圧Pm/cと
下流圧(Pl)である対応ホイールシリンダ圧Pw/c
と目標増圧量ΔP* とより該当対応増圧弁の駆動時間T
iが算出される。
【0070】なお、図8では、Ti=Tu一定時の場合
での特性を示してあり、Tu以外の駆動時間は比例的に
補完して求める。ここに、値Tiを求めるにあたり、例
えば、Ti=f(Pu,Pl,ΔP)の3次元マップか
ら求めることができるが、次のような手法を採用するこ
とができる。図10に示す如く、具体的には、Ti=t
uとして、ΔPを算出し、それが、ΔP* と一致するま
で繰り返し計算させるものである。つまり、Ti=tu
の時のΔP=(Pu,Pl,Ti)がΔP* >ΔPの時
(ΔPについての第1回目の計算値が、まだ目標のΔP
* に満たない時)は、更に、Ti=2tuとして再計算
する(図の左側から1つ目、及び2つ目の各黒丸ポイン
ト)。そして、ΔP* ≦ΔPが成立することとなるまで
(すなわち、ΔPが少なくともΔP* に等しくなるかそ
れを超える状態となるまで)繰り返し(Ti=3tu,
4tu(図の左側から3つ目,4つ目の黒丸ポイント)
・・・)、例えば、ΔP(Pu,Pl,3tu)<ΔP
* ≦ΔP(Pu,Pl,4tu)の時は、Ti=4tu
とするものである(図のケースは、これに該当する)。
このようにしてTiを求めてもよい。また、図9(減圧
時)では、Ti=Tl一定時の場合での特性を示してあ
る(この場合、制御対象となる減圧弁(15,25,3
5,45)の下流圧Plに当たるのはリザーバ(16,
17)の圧力であるため、常にPl=0(大気開放)で
ある)。
【0071】ここで、バルブ駆動時間Tiの算出に適用
する上流圧Puとしてのマスタシリンダ圧Pm/cの値
は、マスターシリンダ圧センサを用いてそのセンサ検出
値としてもよいが、ブレーキ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により簡易的に推定する
などして算出してもよい。また、下流圧Plまたは上流
圧Puとしての現在のホイールシリンダ圧については、
前回までのバルブ駆動時間Tiより、
【数12】 ΔP=f2(Pu,Pl,Ti) ・・・12 を用いて実際の増減圧量を推定し、ステップS105で
示した前記式3に従いホイールシリンダ圧の推定前回値
に加算することで算出する。
【0072】かくして、バルブ駆動時間Tiを演算した
後、これに基づき、ステップS114実行の都度、本ス
テップにて圧力制御ユニット5にバルブ駆動信号を出力
することにより、ブレーキ液圧制御を実行する。各車輪
のブレーキ液圧の制御は、各車輪速度Vwiが、上記推
定された車体速Viを基に設定されるその各輪の目標値
(目標車輪速Vwsi)に収束するように各輪のブレー
キ圧を各チャンネルの対応制御弁を制御することにより
行われる。
【0073】本実施例では、アンチスキッド制御部分に
ついては、車輪速Viと目標車輪速Vwsiの偏差εに
応じたフィードバック制御を行っているが、圧力制御ユ
ニット5に十分な応答性があると、車輪速Vwは精度良
く目標に追従するように制御される。このように全車輪
速が或る減速スリップをもって収束してしまうと、従来
の車体速推定方法では推定車体速の「上ずり」(図15
下部)による減速度不足や「下ずり」(図15上部)に
よる早期ロックの発生が心配されるが、本方式によれ
ば、全車輪が減速スリップしている状態であっても精度
良く車体速Viが推定でき、減速度を犠牲にしない良好
なアンチスキッド性能を発揮できる。
【0074】図11は、本制御を行った場合の作用を示
す時系列グラフの一例である。本プログラム例に従った
場合の車輪速、車体速等の諸量の変化が示され、車体速
についての実際の車体速と推定車体速Vi(ステップS
110)、車輪速についての前輪及び後輪の車輪速、並
びにセレクト車輪速Vfs(ステップS103)等のそ
れぞれの推移が示されている。更に、アンチスキッド制
御が作動した車輪としての前右輪(Fr)側での前記制
御プログラム中で適用する諸量の変化も併せて例示され
ており、その前右輪のブレーキ圧PwsFr、ステップS
102による車輪加速度VwdFr、ステップS104に
よる輪荷重WFr、ブレーキ液圧の減圧開始(アンチスキ
ッド制御開始)に伴い開始された路面μ推定のためのス
テップS108による路面μ推定値μFr、ステップS1
09による車輪速変化量(Vid)のそれぞれの推移が
示されている。本制御においては、全輪が制動スリップ
しているアンチスキッド制御中であっても、車体速を精
度良く推定し、アンチスキッド制御性能を向上させてい
る。
【0075】図14は、図11と対比するための、従来
例によったとした場合の車輪速、実車速の変化等を示す
もので、同図の場合は、推定車体速Viは、基本的に、
セレクト車輪速Vfsより算出するため、Viは実車体
速より「下ずり」、その幅も大きい。なぜなら、車輪速
はブレーキ分のみ制動スリップしているためである。な
お、図中、前輪車輪速(実線)と後輪車輪速(一点鎖
線)と変化関係において、単にどちらか大きい方(上側
の方)を選んで得られるものが単純セレクト車輪速(選
択)であるが、そのような単純セレクト車輪速(選択)
を対象として更にフィルタ処理をかけると図中太線の破
線で示されるようなセレクト車輪速Vfsになる。
【0076】ここに、推定車体速の「上ずり」、「下ず
り」の現象については、推定車体速Viが実車体速(V
car)に対して、上側にずれて推定していることを
「「上ずり」(上側に(大きく)推定がずれる)とい
い、下側にずれて推定していることを「下ずり」(下側
または、小さく推定がずれる)という。ABS制御の最
大の課題の一つは、車体速をいかに精度良く推定するか
ということにある。ABS制御が全輪に作動した時、4
輪ともスリップしているので、車輪速センサからの信号
だけでは、車体速は不明であり、推定をせざるをえな
い。しかして、その推定がズレたとき、どのようになる
かを具体的に考察すると、以下のようになる。
【0077】〔Viの下ずりの場合〕例えば、図15上
部のように、推定車体速Viが下ずると、その目標値も
下ずるため、車輪速Vwは深いスリップで制御される。
低速域ではロックしてしまうこともある(これが、早期
ロックである)。
【0078】〔Viの上ずりの場合〕一方、図15下部
のように、推定車体速Viが上ずると、目標値も上ずる
ため、車輪速Vwは浅いスリップで制御される。そし
て、この状態がつづくと、目標値が図示にように実車体
速Vcarより大きくなり、スリップゼロ状態なる。こ
のとき、ブレーキ圧は減圧しつづけるため、結果、過度
の減圧状態を招き、減速度不足をもたらすこととなる
(減圧しつづければ、ブレーキ液圧は0に至る)。した
がって、この意味では、「下ずり」よりも「上ずり」の
方が与える影響はより大きいものとなる。
【0079】これに対して、本実施例においては、車輪
速Vwが精度良く目標車輪速Vwsに追従するように制
御される過程において、たとえ全輪が制動スリップして
いるアンチスキッド制御中であっても、そうした減速度
不足や早期ロック発生の要因となる推定車体速の「上ず
り」、「下ずり」の問題も回避される。図11に示した
ように、本ロジックによると、推定車体速Viと実際の
車体速の差は小さく(下ずりも小さく)、スリップ率制
御の精度が大幅に向上する。図14の場合、推定車輪速
は各輪の車輪速を選択しフィルタ処理されたセレクト車
輪速から算出するが、前記ステップS109,S110
での処理に示したように、車輪速から演算しないため
(すなわち、路面μから推定するために)、車輪速に含
まれる制動スリップの誤差が入らず、精度が向上する。
【0080】以上のように、本実施例によれば、全輪が
制動スリップしているアンチスキッド制御中であって
も、車体速を精度良く推定し、アンチスキッド制御性能
を向上させることができ、明細書冒頭の(イ)〜(ニ)
で考察した事項も解消し得て、車輪のスリップも深くな
ることもなく、かつまた早期ロック防止のため車輪をあ
る程度ハンチングさせる制御の場合におけるような制動
力の低下、制動距離の増大の問題等も良好に解決でき
る。
【0081】本発明は、上記実施例(第1の実施例)の
ほか、それぞれ以下のような態様によって実施すること
もできる。第1の実施例では、車輪速推定にあたり、各
路面μの平均値を車体速変化量として用いている(ステ
ップS109,式6)。ところで、車両左右の路面μが
極端に異なる、いわゆる左右スプリット路面では各輪で
推定される路面μが大きく異なってくる場合でも問題は
ないのかについて考察すると、これについては、前述し
たように左右輪のセレクトロー制御を行っている輪のス
リップの浅い輪の路面μは無視されるため(ステップS
107)、その他の輪の路面μの平均値で車体速変化量
Vidを算出することにより問題はない。
【0082】しかして、遭遇する制動場面として多くは
ないものの、4輪の路面μが個々に大きく異なる場合を
更に考慮するなら、これにも対応できるようにするのが
より好ましい。そこで、本実施例(第2の実施例)で
は、これをも考慮して、各輪の路面μの単なる平均値で
はなく、各輪の輪荷重配分に応じた重みを乗じて車体速
変化量を算出するものとする。
【0083】つまり、第1の実施例でのステップS10
7で全輪が路面μのピークにあると判断されている場合
は、ステップS104で演算された輪荷重Wiを用い
て、ここでは、例えば単純に次式で車体速変化量Vid
を算出する。
【数13】 Vid=Σ(μi×(Wi/W)) ・・・13 ただし、Wは車重 また、いずれかの車輪が路面μのピークと判断されてい
ない場合は、(A)ピークにあると判断されている左右
反対側の輪のμiで代用する、(B)最も大きいと算出
されたμiで代用する、という処理の後、上式に従って
値Vidを算出する。
【0084】こうして、図5のステップS109での車
体速変化量演算処理では、各輪の路面μの単なる平均値
ではなく、各輪の輪荷重配分に応じた重みを乗じて車体
速変化量Vidを算出してもよい。なお、他の構成につ
いては、システム構成を含めて第1の実施例と同様でよ
く、従ってまた本実施例は第1の実施例の変形例にも相
当するものでもある。このようにして制御プログラムが
実行されていくときは、車輪速Vwiより算出されるセ
レクト車輪速Vfsを、路面μがピークにあると判断さ
れる車輪がある場合には、ステップS108で演算され
た各輪の路面μを輪荷重Wiに応じた重みを上式13で
つけて車体速変化量Vidで追従させるように車体速V
iを推定する(ステップS110)ことができ、4輪の
路面μが個々に大きく異なる場合をも考慮して、これに
対応し得るものとすることができる。
【0085】更に、本発明の他の実施例(第3の実施
例)について説明する。第1の実施例では、各路面μに
応じて車体速変化量を算出し、これをもとに車体速を推
定しているが、ここでいう路面μはタイヤの前後方向の
路面反力のみ考慮されていることとなる。したがって、
一層の精度向上が望まれる場合、より正確にはタイヤ横
方向の力による車体速への影響も考慮すべきであり、こ
れをも考慮したのが本実施例である。本実施例は、車輪
速より算出されるセレクト車輪速を、路面μを用いて求
める車体速変化量で追従させるように車体速を推定する
場合に、その車体速変化量として、路面μピーク判断で
路面μがピークにあると判断される車輪がある場合に
は、路面μ演算にて演算される各輪の路面μを用いて算
出するものの、更にこれを車両の横方向速度とヨーレイ
トとで算出される旋回補正量で補正した補正車体速変化
量として、車体速を推定するようにしようというもので
ある。
【0086】本実施例では、システム構成は図12に示
す構成のものとなる。ここで、図12では、前記図2の
システム構成のものに対し、ヨーレイトφを検出するヨ
ーレイトセンサ7が追加され、該ヨーレイトセンサ7か
らの信号もコントローラ50に入力される。図13は、
本実施例において、コントローラ50により実行される
制御プログラムの一例のフローチャートである。以下、
本実施例の要部を述べる。
【0087】図13中、ステップS201〜S209の
内容については、ステップS201でヨーレイトφを読
み込む処理が加わることが異なるほかは、第1の実施例
のステップS101〜S109と同様である。
【0088】しかして、本プログラム例では、次のステ
ップS210にて、車両の横方向速度Vyを算出する。
本実施例では、次式のように、各センサ信号である横加
速度Yg、ヨーレイトφ、及び車体速Vi(前回値)を
用いて積分して車両横方向速度Vyを算出する。
【数14】 ΔVy=Yg(n)−φ(n)・Vi(n−1) ・・・14a Vy(n)=Vy(n−1)+ΔVy・ΔT ・・・14b (ΔTは制御周期、(n)は今回の値、(n−1)前回
の値を示す)
【0089】ここで、本実施例では各センサ信号より積
分計算により、車両横方向速度を算出しているが、コン
トローラ50内に車両モデルをもち、車体速Vi及び操
舵角δなどより、車両横すべり角βを推定し、βとVi
より次式でVyを算出してもよい。
【数15】Vy=β×Vi ・・・15
【0090】続くステップS211にて旋回補正量Vh
を算出する。本実施例ではm次式で旋回補正量Vhを算
出する。
【数16】Vh=Vy×φ ・・・16
【0091】続くステップS212では、車体変速化量
Vidと旋回補正量Vhに応じて車体速Viを算出す
る。本実施例では、アンチスキッド制御が作動している
場合(路面μがピークであると判断される車輪がある場
合)は、 (11)Vi(前回値)≧Vfsの場合は車体が減速中
と判断し、次式に従って、車体速Viを算出する。
【数17】 Vi=Vi(前回値)−Vid−Vh ・・・17 (12)Vi(前回値)<Vfsの場合は車体が加速中
と判断し、次式に従って、車体速Viを算出する。
【数18】 Vi=Vi(前回値)+5.0g ・・・18 この点は、第1の実施例での前記式8と同様である。こ
うして、本プログラム例では、第1の実施例での前記式
7に対し、更に上式17の右辺第3項(旋回補正量V
h)が加味されて車体速Viの今回値が推定されること
となる。これはまた、セレクト車輪速Vfsを、路面μ
演算で演算された各輪の路面μと、上記車両の横方向速
度Vyと、車両に発生するヨーレイトφとで算出される
車体速変化量で追従させるように車体速を推定すること
を意味する。一方、アンチスキッド制御も作動していな
い場合(路面μがピークであると判断される車輪が無い
場合)は、Vi=Vfsとする。この点も、第1の実施
例の場合と同様である。そして、続くステップS213
からS216までの処理を実行して本プログラムの今回
ループでの処理を終了するが、その内容は、第1の実施
例のステップS111からS114と同様である。
【0092】上記のようにすると、車体速を推定するに
あたり、より正確にタイヤ横方向の力による車体速への
影響をも考慮したものとすることができ、一層の精度向
上が図れ、アンチスキッド制御性能を向上させることが
できる。本発明は、このようにして実施してもよい。
【0093】なお、本発明は、以上の実施の態様に限定
されるものではない。例えば、実施例では、適用する車
両は、後輪駆動車(AT車、コンベデフ装着車)とした
が、これに限られない。また、前後輪とも左右のブレー
キ圧を独立に制御できる4チャンネルABSとしたが、
これに限らず、例えば前輪左右が独立制御で後2輪が共
通制御の3チャンネルブレーキシステムに適用すること
を妨げない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の基本概念図を示す図である。
【図2】本発明の一実施例の構成を示すシステム図であ
る。
【図3】同じく、実施例の構成を示すもので、適用でき
る圧力制御ユニットの一例を示す図である。
【図4】制御内容の基本構成の一例を表す機能ブロック
図である。
【図5】コントローラにより実行される制御プログラム
の一例を示すフローチャートである。
【図6】路面μピーク判断の説明に供する特性の一例を
示す図である。
【図7】同じく、同様の説明に供する図である。
【図8】バルブ駆動時間算出の説明に供する特性の一例
を示す図である。
【図9】同じく、同様の説明に供する特性図である。
【図10】同じく、同様の説明に供するもので、算出手
法の例を示す図である。
【図11】制御内容の説明に供する時系列グラフの一例
である。
【図12】本発明の他の実施例の構成を示すシステム図
である。
【図13】同例でのコントローラにより実行される制御
プログラムの一例を示すフローチャートである。
【図14】一般的なアンチスキッド制御での車輪速、実
車速等の変化を示す図である。
【図15】推定車体速のずれによる影響の説明に供する
図である。
【符号の説明】
1 ブレーキペダル 2 ブースタ 3 リザーバ 4 マスターシリンダ 5 圧力制御ユニット(圧力サーボユニット) 6 前後/左右加速度センサ 7 ヨーレイトセンサ 10,20,30,40 左前輪,右前輪,左後輪,右
後輪 11,21,31,41 ブレーキディスク 12,22,32,42 ホイールシリンダ 13,23,33,43 車輪速センサ 14,24,34,44 増圧弁(制御弁) 15,25,35,45 減圧弁(制御弁) 16,17 リザーバ 26,27 ポンプ 36 モータ 50 コントローラ 51 エンジン制御用コントローラ 52 AT制御用コントローラ

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 各車輪が路面摩擦係数のピーク値にある
    と判別する路面摩擦係数ピーク判断手段と、 該判断手段により路面摩擦係数のピーク値にあると判断
    された車輪の路面摩擦係数を演算する路面摩擦係数演算
    手段と、 該演算手段により演算された各輪の路面摩擦係数を用い
    て車体速を推定する車体速推定手段とを含むことを特徴
    とするアンチスキッド制御装置。
  2. 【請求項2】 前記路面摩擦係数ピーク判断手段は、各
    車輪の加速度及び車輪のスリップ率に応じて路面摩擦係
    数がピーク値にあると判断する、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. 【請求項3】 前記路面摩擦係数演算手段は、 各輪の車輪速検出手段により検出される車輪速から演算
    される車輪加速度と、 各輪の輪荷重検出手段により検出される輪荷重と、 各輪のブレーキ液圧推定手段により推定されるブレーキ
    液圧とから、及び駆動輪については、これらと、更に駆
    動トルク推定手段により推定される駆動トルクとから、
    路面摩擦係数を演算する、ことを特徴とする請求項1ま
    たは請求項2記載のアンチスキッド制御装置。
  4. 【請求項4】 前記車体速推定手段は、 各輪の車輪速検出手段により検出される車輪速より算出
    されるセレクト車輪速を、前記路面摩擦係数ピーク判断
    手段により路面摩擦係数がピークにあると判断される車
    輪がある場合には、前記路面摩擦係数演算手段にて演算
    された各輪の路面摩擦係数の平均値に応じた車体速変化
    量で追従させるように車体速を推定する、ことを特徴と
    する請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のアンチス
    キッド制御装置。
  5. 【請求項5】 前記車体速推定手段は、 各輪の車輪速検出手段により検出される車輪速より算出
    されるセレクト車輪速を、前記路面摩擦係数ピーク判断
    手段により路面摩擦係数がピークにあると判断される車
    輪がある場合には、前記路面摩擦係数演算手段にて演算
    された各輪の路面摩擦係数を輪荷重検出手段により検出
    された輪荷重に応じた重みをつけて車体速変化量で追従
    させるように車体速を推定する、ことを特徴とする請求
    項1乃至請求項3のいずれかに記載のアンチスキッド制
    御装置。
  6. 【請求項6】 前記車体速推定手段は、 各輪の車輪速検出手段により検出される車輪速より算出
    されるセレクト車輪速を、前記路面摩擦係数ピーク判断
    手段により路面摩擦係数がピークにあると判断される車
    輪がある場合には、前記路面摩擦係数演算手段にて演算
    された各輪の路面摩擦係数を用いて算出した車体速変化
    量を、 更に車両の横方向速度検出手段により検出される横方向
    速度と、 ヨーレイト検出手段により検出されるヨーレイトとで算
    出される旋回補正量で補正した補正車体速変化量で追従
    させるように車体速を推定する、ことを特徴とする請求
    項1乃至請求項3のいずれかに記載のアンチスキッド制
    御装置。
  7. 【請求項7】 前記路面摩擦係数ピーク判断手段は、車
    輪がアンチスキッド制御されている場合は、一度、路面
    摩擦係数のピークにあると判断された後は、車輪加速度
    とスリップ率の判断しきい値を変更するか、あるいは一
    定の設定時間を設けるかのいずれかにより、ピークにい
    るという判断を或る程度持続させる、ことを特徴とする
    請求項1乃至請求項6のいずれかに記載のアンチスキッ
    ド制御装置。
  8. 【請求項8】 前記路面摩擦係数ピーク判断手段は、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
    右輪または前後輪の同期制御か、制御初期の緩増圧制御
    かのいずれかが行われているときのスリップ率の浅い側
    の車輪は路面摩擦係数ピークに無いと判断する、ことを
    特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれかに記載のア
    ンチスキッド制御装置。
  9. 【請求項9】 前記ブレーキ液圧推定手段は、 ブレーキ液圧を制御するブレーキ液圧制御手段に出力さ
    れるブレーキ液圧の増減圧パルスの履歴により各輪のブ
    レーキ圧を推定する、ことを特徴とする請求項3乃至請
    求項8のいずれかに記載のアンチスキッド制御装置。
  10. 【請求項10】 更に、車体速推定手段より推定された
    車体速を基に各輪の目標車輪速を設定し、各車輪速がそ
    の目標値に収束するように各輪のブレーキ圧を制御す
    る、ことを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれか
    に記載のアンチスキッド制御装置。
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