JP2020019362A - 車速推定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】新たなセンサを必要としない簡単な構成で、車輪のスリップが発生した場合における車速の推定精度を向上させる。【解決手段】実施形態にかかるブレーキ制御装置は、車両の前輪および後輪に制動力を付与する制動力付与部を備えた車両の速度を推定する車速推定装置であって、前輪および後輪のうち少なくとも一方の車輪のスリップが発生し、かつ、車両を加速させる加速操作が実施されていない場合に、スリップが発生している少なくとも一方の車輪を制御対象輪として、制動力を増加させる増加制御と、制動力を減少させる減少制御と、を繰り返す増減制御を実行する制御部と、増減制御の実行中に、制御対象輪の回転速度と、制御対象輪以外の車輪の回転速度と、のうちいずれか大きい方に基づいて、車両の速度を推定する推定部と、を備える。【選択図】図３

Description

本開示は、車速推定装置に関する。

従来、車輪の回転速度をセンサにより検出し、検出した車輪の回転速度に基づいて、車両の速度としての車速を推定する技術が知られている。

特開平１１−１９２９３０号公報

上記のような技術においては、たとえば滑りやすい路面（いわゆる低μ路）などにおいて車輪のスリップが発生すると、車輪の回転速度が低下することで車輪の回転速度と実際の車速との乖離が大きくなり、車輪の回転速度の信頼性が低下する。その結果、車速の推定精度が低下する。

これに対して、たとえば、車両の前後方向の加速度を検出し、当該加速度の積分に基づいて、車輪の回転速度に頼ることなく車速を推定する方法が提案されている。しかしながら、この方法では、車両の前後方向の加速度を検出するための前後加速度センサという新たなセンサを設ける必要があるので、コストの増加や構成の複雑化などといった不都合が発生する。

そこで、本開示の課題の一つは、新たなセンサを必要としない簡単な構成で、車輪のスリップが発生した場合における車速の推定精度を向上させることが可能な車速推定装置を提供することである。

本開示にかかる車速推定装置は、たとえば、車両の前輪および後輪に制動力を付与する制動力付与部を備えた車両の速度を推定する車速推定装置であって、前輪および後輪のうち少なくとも一方の車輪のスリップが発生し、かつ、車両を加速させる加速操作が実施されていない場合に、スリップが発生している少なくとも一方の車輪を制御対象輪として、制動力を増加させる増加制御と、制動力を減少させる減少制御と、を繰り返す増減制御を実行する制御部と、増減制御の実行中に、制御対象輪の回転速度と、制御対象輪以外の車輪の回転速度と、のうちいずれか大きい方に基づいて、車両の速度を推定する推定部と、を備える。

上記の車速推定装置によれば、増減制御の実行中は、制御対象輪の回転速度と、制御対象輪以外の車輪の回転速度と、のうちいずれか大きい方、つまり実際の車速に近い方に基づいて車速が推定されるので、新たなセンサを必要としない簡単な構成で、車輪のスリップが発生した場合における車速の推定精度を向上させることができる。

図１は、実施形態にかかる車両の概略構成を示した例示的かつ模式的なブロック図である。 図２は、実施形態にかかる車両の後輪に設けられるブレーキ装置の構成を示した例示的かつ模式的な断面図である。 図３は、実施形態にかかる車速推定装置の機能を示した例示的かつ模式的なブロック図である。 図４は、実施形態にかかる車速推定装置が実行する車速の推定方法の一例を示した例示的かつ模式的な図である。 図５は、実施形態にかかる車速推定装置が実行する車速の推定方法の他の一例を示した例示的かつ模式的な図である。 図６は、実施形態にかかる車速推定装置が増減制御のために実行する一連の処理を示した例示的かつ模式的なフローチャートである。 図７は、実施形態にかかる車速推定装置が車速の推定のために実行する一連の処理を示した例示的かつ模式的なフローチャートである。 図８は、実施形態にかかる車速推定装置が実行する増減制御の詳細を示した例示的かつ模式的なフローチャートである。

以下、本開示の実施形態を図面に基づいて説明する。以下に記載する実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果（効果）は、あくまで一例であって、以下の記載内容に限られるものではない。

まず、実施形態の構成について説明する。

図１は、実施形態にかかる車両１００の概略構成を示した例示的かつ模式的なブロック図である。以下では、一例として、前輪ＦＬおよびＦＲと後輪ＲＬおよびＲＲとを有した４輪の自動車としての車両１００に実施形態の技術を適用した例について説明する。また、以下では、特に区別する必要が無い場合、前輪ＦＬおよびＦＲと後輪ＲＬおよびＲＲとを総称して車輪と記載することがある。

図１に示されるように、実施形態にかかる車両１００は、ドライバによるブレーキペダル３の踏み込み操作に応じて制動力を発生させる常用ブレーキ１と、常用ブレーキ１とは別個にＥＰＢモータ１０によって制動力を発生させる電動駐車ブレーキ２と、の２種類のブレーキ装置（制動力付与部）を有している。電動駐車ブレーキは、ＥＰＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐａｒｋｉｎｇ Ｂｒａｋｅ）とも称されうる。以下では、必要に応じて、常用ブレーキ１が発生させる制動力を常用制動力、電動駐車ブレーキ２が発生させる制動力を駐車制動力と、互いに区別して記載することがある。

図１に示される例では、常用ブレーキ１は、前輪ＦＬおよびＦＲと後輪ＲＬおよびＲＲとの全ての車輪に制動力を付与するように構成されており、電動駐車ブレーキ２は、後輪ＲＬおよびＲＲのみに制動力を付与するように構成されている。詳細は後述するが、常用ブレーキ１および電動駐車ブレーキ２は、いずれも、車輪とともに回転するブレーキディスク１２にブレーキパッド１１を押し付けることで、車輪に摩擦力による制動力を付与するような構造になっている。

なお、図１には、一例として、電動駐車ブレーキ２が後輪ＲＬおよびＲＲのみに制動力を付与する構成が例示されているが、実施形態の技術は、電動駐車ブレーキ２が前輪ＦＬおよびＦＲのみに制動力を付与する構成にも適用可能である。

常用ブレーキ１は、ドライバによるたとえばブレーキペダル３の踏み込みなどといったブレーキ操作に基づいて圧力（液圧）を発生させるマスタシリンダ５と、負圧を利用してブレーキ操作の力を増幅する負圧ブースタ４と、を有している。常用ブレーキ１は、負圧ブースタ４によって増幅されたブレーキペダル３の踏み込み力に応じたマスタシリンダ５内の液圧を、各車輪に設けられるホイールシリンダ６に伝達することで、車輪に液圧による制動力を付与する。なお、負圧ブースタ４の負圧は、たとえばエンジン（不図示）の吸気に応じて発生する。

ここで、図１に示される例では、マスタシリンダ５とホイールシリンダ６との間に、液圧制御回路７が設けられている。この液圧制御回路７は、電磁弁やポンプなどを含み、常用ブレーキ１による制動力の調整などといった、車両１００の安全性を向上させるためのＥＳＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）などといった各種の制御を実現するために設けられる。液圧制御回路７は、ＥＳＣ−ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）８の制御に基づいて駆動する。

一方、電動駐車ブレーキ２は、キャリパ１３に設けられる電動アクチュエータとしてのＥＰＢモータ１０をＥＰＢ−ＥＣＵ９の制御に基づいて駆動することで、前輪ＦＬおよびＦＲに、常用ブレーキ１による制動力とは別個に制動力を付与する。したがって、実施形態では、次の図２に示されるように、後輪ＲＬおよびＲＲには、常用ブレーキ１による常用制動力と、電動駐車ブレーキ２による駐車制動力と、の双方が付与されうる。

図２は、実施形態にかかる車両１００の後輪ＲＬおよびＲＲに設けられるブレーキ装置の構成を示した例示的かつ模式的な断面図である。図２には、後輪ＲＬおよびＲＲのキャリパ１３内の構造の具体例が示されている。

まず、常用ブレーキ１による常用制動力が増減するメカニズムについて簡単に説明する。

図２に示されるように、実施形態では、ホイールシリンダ６のボディ１４に、当該ボディ１４の内側の中空部１４ａにブレーキ液を導入する孔部１４ｂが設けられている。中空部１４ａには、ボディ１４の内周面に沿って往復移動可能なピストン１９が設けられている。ピストン１９は、有底筒状に構成されており、ピストン１９の底部には、ブレーキディスク１２に面するブレーキパッド１１が設けられている。

ここで、ホイールシリンダ６のボディ１４の内側には、ピストン１９の外周面とボディ１４の内周面との間からブレーキ液が外に漏れるのを抑制するためのシール部材２２が設けられている。これにより、中空部１４ａに発生する液圧は、ピストン１９のブレーキパッド１１とは反対側の端面に付与される。

以上のような構造により、常用ブレーキ１の操作としてブレーキペダル３の踏み込み操作が行われると、中空部１４ａ内にブレーキ液による液圧が発生し、ブレーキパッド１１を押圧する方向（図２の紙面左方向）にピストン１９が移動する。そして、ピストン１９がブレーキパッド１１を押圧する方向に移動すると、ブレーキパッド１１がブレーキディスク１２に接触して押し付けられ、当該ブレーキディスク１２に対応した車輪に、摩擦力による常用制動力が付与される。

逆に、常用ブレーキ１の操作としてブレーキペダル３の踏み込みを解除する操作が行われると、中空部１４ａ内の液圧が減少し、ブレーキパッド１１の押圧を解除する方向（図２の紙面右方向）にピストン１９が移動する。そして、ピストン１９がブレーキパッド１１の押圧を解除する方向に移動すると、ブレーキパッド１１のブレーキディスク１２への押し付け力が弱められ、当該ブレーキディスク１２に対応した車輪に付与された制動力が減少する。なお、ブレーキパッド１１がブレーキディスク１２から完全に離れると、当該ブレーキディスク１２に付与される常用制動力はゼロとなる。

次に、電動駐車ブレーキ２によって駐車制動力が増減するメカニズムについて簡単に説明する。

図２に示されるように、実施形態では、ホイールシリンダ６のボディ１４に、ＥＰＢモータ１０が固定されている。このＥＰＢモータ１０の駆動軸１０ａには、平歯車１５が接続されている。これにより、ＥＰＢモータ１０が駆動されて駆動軸１０ａが回転すると、当該駆動軸１０ａを回転中心として平歯車１５も回転する。

また、平歯車１５には、回転軸１７を有した平歯車１６が噛み合わされている。回転軸１７は、平歯車１６の回転中心に位置しており、ホイールシリンダ６のボディ１４の挿入孔１４ｃに挿入された状態で、当該挿入孔１４ｃに設けられたＯリング２０および軸受け２１によって支持されている。

ここで、回転軸１７の平歯車１６とは反対側の端部の外周面には、雄ネジ溝１７ａが形成されている。この雄ネジ溝１７ａは、ピストン１９の内側で往復移動する有底筒状の直動部材１８の内周面に設けられる雌ネジ溝１８ａと螺合する。これにより、ＥＰＢモータ１０の駆動によって平歯車１５が回転すると、平歯車１６と共に回転軸１７が回転し、雄ネジ溝１７ａと雌ネジ溝１８ａとの噛合いにより、直動部材１８が回転軸１７の軸方向に往復移動する。

なお、直動部材１８は、回転軸１７との関係での回り止め構造を有することで、回転軸１７が回転しても当該回転軸１７と共には回転しないような構造となっている。同様に、ピストン１９も、直動部材１８との関係での回り止め構造を有することで、仮に直動部材１８が回転軸１７を中心として回転しても当該直動部材１８と共には回転しないような構造となっている。

このように、実施形態では、ＥＰＢモータ１０の回転をピストン１９の内側での直動部材１８の往復移動に変換する運動変換機構が設けられている。なお、直動部材１８は、ＥＰＢモータ１０の駆動が停止されると、雄ネジ溝１７ａと雌ネジ溝１８ａとの噛合いによる摩擦力により、同じ位置で止まるようになっている。

以上のような構造により、電動駐車ブレーキ２の作動時においてＥＰＢモータ１０が正方向に回転すると、直動部材１８がピストン１９に当接する方向（図２の紙面左方向）に移動する。そして、ブレーキパッド１１がブレーキディスク１２に押し付けられた状態で直動部材１８とピストン１９とが当接すると、直動部材１８によってピストン１９が支持されるので、たとえブレーキペダル３（図１参照）の踏み込みが解除されて中空部１４ａの液圧が減少したとしても、車輪に付与されている駐車制動力はそのまま保持（ロック）されることになる。

逆に、ＥＰＢモータ１０が逆方向に回転すると、直動部材１８がピストン１９から離れる方向（図２の紙面右方向）に移動する。そして、直動部材１８がピストン１９から離れると、その分、ピストン１９によるブレーキパッド１１のブレーキディスク１２への押し付けが弱まり、車輪に付与されている駐車制動力は徐々に解放（リリース）されていくことになる。

このように、実施形態では、前輪ＦＬおよびＦＲに制動力を付与するための機構が、常用ブレーキ１と電動駐車ブレーキ２とで一部共用される。

図１に戻り、ＥＳＣ−ＥＣＵ８は、たとえばプロセッサやメモリなどを備えたマイクロコンピュータとして構成されており、メモリなどに記憶されたプログラムをプロセッサによって実行することで、液圧制御回路７を制御するための各種の機能を実現する。ＥＳＣ−ＥＣＵ８は、車載ネットワークなどを介して、ＥＰＢ−ＥＣＵ９と通信可能に接続されている。

また、ＥＳＣ−ＥＣＵ８と同様に、ＥＰＢ−ＥＣＵ９も、たとえばプロセッサやメモリなどを備えたマイクロコンピュータとして構成されており、メモリなどに記憶されたプログラムをプロセッサによって実行することで、ＥＰＢモータ１０を制御するための各種の機能を実現する。

実施形態において、ＥＰＢ−ＥＣＵ９は、たとえば、車両１００を加速させる加速操作を行うためのアクセルペダル（不図示）の操作量としてのストロークを検出するストロークセンサ２３の出力や、車両１００の各車輪の回転速度を検出するスピードセンサ２４の出力に基づく情報を取得し、取得した情報を、ＥＰＢモータ１０の制御に利用することが可能なように構成されている。

なお、実施形態ではスピードセンサ２４として、前輪ＦＬの回転速度を検出するスピードセンサ２４ＦＬと、前輪ＦＲの回転速度を検出するスピードセンサ２４ＦＲと、後輪ＲＬの回転速度を検出するスピードセンサ２４ＲＬと、後輪ＲＲの回転速度を検出するスピードセンサ２４ＲＲと、の４つが設けられる。

ところで、上記のようなスピードセンサ２４を備えた車両１００において、車速は、スピードセンサ２４の検出結果としての車輪の回転速度に基づいて求められることが一般的である。

しかしながら、たとえば滑りやすい路面（いわゆる低μ路）などにおいて車輪のスリップが発生すると、車輪の回転速度が低下することで車輪の回転速度と実際の車速との乖離が大きくなり、車輪の回転速度の信頼性が低下する。

ここで、上記のようなスリップが発生した場合において、たとえば、車輪に付与する制動力を増減させることを繰り返すことでスリップの回復を図るアンチロック制御を実行することが知られている。しかしながら、車輪に付与する制動力の増減が繰り返されると、それに応じて車輪の回転速度も増減を繰り返すので、結果として、車輪の回転速度と実際の車速とが乖離し、車輪の回転速度の信頼性が低下する。

このように、車輪のスリップが発生すると、車輪の回転速度の信頼性が低下する。そして、車輪の回転速度の信頼性が低下すると、スピードセンサ２４の検出結果を単純に用いる上記の一般的な方法では、車速の推定精度が低下する。

これに対して、たとえば、車両１００の前後方向の加速度を検出し、当該加速度の積分に基づいて、車輪の回転速度に頼ることなく車速を推定する方法が知られている。しかしながら、この方法では、車両１００の前後方向の加速度を検出するための前後加速度センサという新たなセンサを設ける必要があるので、コストの増加や構成の複雑化などといった不都合が発生する。

そこで、実施形態にかかるＥＰＢ−ＥＣＵ９は、メモリなどに記憶された所定の制御プログラムをプロセッサによって実行し、次の図３に示されるような機能を有した車速推定装置３００を実現することで、新たなセンサを必要としない簡単な構成で、車輪のスリップが発生した場合における車速の推定精度を向上させることを実現する。

図３は、実施形態にかかる車速推定装置３００の機能を示した例示的なブロック図である。図３に示されるように、実施形態にかかる車速推定装置３００は、センサ情報取得部３０１と、アクチュエータ制御部３０２と、車速推定部３０３と、を備えている。なお、実施形態では、図３に示された機能の一部または全部が、専用のハードウェア（回路）によって実現されてもよい。

センサ情報取得部３０１は、ストロークセンサ２３やスピードセンサ２４などといった、車両１００に設けられる各種のセンサの出力に基づくセンサ情報を取得する。

アクチュエータ制御部３０２は、ＥＰＢモータ１０を制御する。たとえば、アクチュエータ制御部３０２は、直動部材１８の位置を制御するために、ＥＰＢモータ１０を正回転させたり逆回転させたり停止させたりすることが可能である。

車速推定部３０３は、センサ情報取得部３０１により取得されるセンサ情報に基づいて、車両１００の速度としての車速を推定する。

ここで、実施形態において、車速推定部３０３は、基本的には、センサ情報として取得されるスピードセンサ２４の出力に基づく従来の推定方法により、車速を推定するように構成されている。より具体的に、車速推定部３０３は、４つのスピードセンサ２４ＦＬ、２４ＦＲ、２４ＲＬ、および２４ＲＲの出力に基づいて、４つの車輪の回転速度のうち２番目に大きい回転速度を求め、当該２番目に大きい回転速度に基づいて、車速を推定するように構成されている。

２番目に大きい回転速度を用いた従来の推定方法によれば、車輪の回転速度の信頼性が低下しない限り、正確な車速を求めることが可能である。しかしながら、前述したように、低μ路などにおいて車輪のスリップが発生した場合においては、車輪の回転速度の信頼性が低下するので、従来の推定方法では、正確な車速を求めることができないことがある。

そこで、実施形態において、アクチュエータ制御部３０２は、前輪ＦＬおよびＦＲと後輪ＲＬおよびＲＲとのうち少なくとも一方のスリップが発生し、かつ、車両１００を加速させる加速操作が実施されていない場合に、ＥＰＢモータ１０を駆動することで、駐車制動力を増加させる増加制御と、駐車制動力を減少させる減少制御と、を繰り返す増減制御を実行する。そして、車速推定部３０３は、増減制御の実行中に、一方の車輪としての後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度と、他方の車輪としての前輪ＦＬおよびＦＲの回転速度と、のうちいずれか大きい方に基づいて、車速を推定する。このような推定方法によれば、以下に説明するように、実際の車速により近い推定結果を得ることができる。

図４は、実施形態にかかる車速推定装置３００が実行する車速の推定方法の一例を示した例示的かつ模式的な図である。図４に示される例は、加速操作が実施されていない状態での車輪のスリップの発生に応じて増減制御が実行された直後を起点として各種のパラメータの時間変化に対応する。

より具体的に、図４に示される例において、実線Ｌ４００は、実際の車速の時間変化に対応する。また、一点鎖線Ｌ４０１ａは、前輪ＦＬおよびＦＲのうち一方の回転速度の時間変化に対応し、二点鎖線Ｌ４０１ｂは、前輪ＦＬおよびＦＲのうち他方の回転速度の時間変化に対応する。また、一点鎖線Ｌ４０２ａは、後輪ＲＬおよびＲＲのうち一方の回転速度の時間変化に対応し、二点鎖線Ｌ４０２ｂは、後輪ＲＬおよびＲＲのうち他方の回転速度の時間変化に対応する。

図４に示される例では、加速操作が実施されていない状態での車輪のスリップの発生に応じて増減制御が実行された結果として、前輪ＦＬおよびＦＲの回転速度が徐々に低下するとともに（一点鎖線Ｌ４０１ａおよび二点鎖線Ｌ４０１ｂ参照）、後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度が交互に増減を繰り返す（一点鎖線Ｌ４０２ａおよび二点鎖線Ｌ４０２ｂ参照）。なお、図４に示される例では、後輪ＲＬの回転速度の増減のタイミングと、後輪ＲＲの回転速度の増減のタイミングと、が重なっていないが、実施形態では、両者が少なくとも一部のタイミングにおいて重なっていてもよい。

図４に示される例において、４つの車輪の回転速度のうち２番目に大きい回転速度に基づいて車速を推定する従来の推定方法を適用すると、前輪ＦＬまたはＦＲの回転速度（一点鎖線Ｌ４０１ａまたは二点鎖線Ｌ４０１ｂ参照）に基づいて車速が推定されることになる。しかしながら、前輪ＦＬおよびＦＲの回転速度は、いずれも、実際の車速（実線Ｌ４００参照）とは大きく乖離しているので、従来の推定方法では、実際の車速とは乖離した推定結果が得られることになる。

そこで、図４に示される例においては、前輪ＦＬおよびＦＲの回転速度のうちいずれか大きい方と、後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度のうちいずれか大きい方と、のうちいずれか大きい方に基づいて、車速が推定される。なお、以下では、簡単化のため、「前輪ＦＬおよびＦＲの回転速度のうちいずれか大きい方」を、単に「前輪ＦＬおよびＦＲの回転速度」と記載し、「後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度のうちいずれか大きい方」を、単に「後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度」と記載することがある。

上記のような推定により、図４に示される例においては、実線Ｌ４０３に示されるような推定結果が得られる。この実線Ｌ４０３に示される推定結果は、上記の従来の推定方法で得られる推定結果（一点鎖線Ｌ４０１ａまたは二点鎖線Ｌ４０１ｂ参照）に比べて、実際の車速（実線Ｌ４００参照）に近いので、図４に示される例によれば、車輪のスリップが発生した場合における車速の推定精度の向上を実現することができる。

このように、図４に示される例においては、前輪ＦＬおよびＦＲの回転速度よりも後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度の方が大きい区間において後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度の方が考慮に入る分、全ての区間において前輪ＦＬおよびＦＲのいずれか一方の回転速度しか考慮に入らない従来の推定方法に比べて、実際の車速により近い推定結果が得られる。しかしながら、後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度は、増減制御に応じて増減するので、後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度に基づいて車速を推定すると、特に後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度が急激に減少した後において、推定結果と実際の車速との乖離が大きくなることがある。

そこで、実施形態は、図４に示される例とは異なる例として、後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度が急激に減少した後においては、後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度ではなく、実際の車速からの乖離がより小さくなるように予め設定された回転速度を利用して、実際の車速により近い車速を推定結果として得ることも可能である。

すなわち、実施形態において、車速推定部３０３は、次の図５に例示されるような推定方法に基づき、後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度が前輪ＦＬおよびＦＲの回転速度よりも大きい場合であっても、後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度の減少度合を示す値が閾値より大きくなった場合には、当該減少度合を示す値が閾値よりも大きくなったタイミングにおける後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度以上に予め設定された回転速度に基づいて、車両の速度を推定しうる。なお、減少度合を示す値としては、たとえば、時間微分（の絶対値）を用いることが可能である。

図５は、実施形態にかかる車速推定装置３００が実行する車速の推定方法の他の一例を示した例示的かつ模式的な図である。図５に示される例も、図４に示される例と同様に、加速操作が実施されていない状態での車輪のスリップの発生に応じて増減制御が実行された直後を起点として各種のパラメータの時間変化に対応する。

図５に示される例において、実線Ｌ４００、一点鎖線Ｌ４０１ａ、二点鎖線Ｌ４０１ｂ、一点鎖線Ｌ４０２ａ、および二点鎖線Ｌ４０２ｂの意味は、図４に示される例と同様である。すなわち、図５に示される例においても、図４に示される例と同様に、車輪のスリップの発生に応じて増減制御が実行された結果として、前輪ＦＬおよびＦＲの回転速度が徐々に低下するとともに（一点鎖線Ｌ４０１ａおよび二点鎖線Ｌ４０１ｂ参照）、後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度が交互に増減を繰り返す（一点鎖線Ｌ４０２ａおよび二点鎖線Ｌ４０２ｂ参照）。

図５に示される例は、前輪ＦＬおよびＦＲの回転速度と後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度とのうちいずれか大きい方に基づいて車速を推定するという基本的なコンセプトにおいて、図４に示される例と同様である。しかしながら、図５に示される例においては、前述したように、後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度が前輪ＦＬおよびＦＲの回転速度よりも大きい場合であっても、後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度の減少度合を示す値が閾値よりも大きくなった場合には、実際の車速からの乖離がより小さくなるように予め設定された回転速度に基づいて、車両の速度が推定される。したがって、図５に示される例によれば、次の実線Ｌ５０３に示されるような推定結果が得られる。

実線Ｌ５０３において、点Ｐ５０１は、後輪ＲＬおよびＲＲのうち一方の回転速度（一点鎖線Ｌ４０２ａ参照）が急激に減少し、当該回転速度の減少度合を示す値が閾値よりも大きくなるポイントの一つを表している。したがって、図５に示される例では、点Ｐ５０１において、車速の推定方法が、前輪ＦＬおよびＦＲの回転速度と後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度とのうちいずれか大きい方に基づく推定方法から、予め設定された回転速度に基づく推定方法に切り替わる。

ここで、図５に示される例のような、加速操作が実施されていない状況においては、実際の車速（実線Ｌ４００参照）は、時間経過とともに徐々に減少する。したがって、このような実際の車速の変化に対応するように、上記の予め設定された回転速度は、上記の閾値よりも小さい減少度合で、時間経過とともに減少する（実線Ｌ５０３における点Ｐ５０１と点Ｐ５０２との間の区間参照）。

ところで、実線Ｌ５０３において、点Ｐ５０２は、点Ｐ５０１において車速の推定方法が切り替わった後に、後輪ＲＬおよびＲＲのうち他方の回転速度（二点鎖線Ｌ４０２ｂ参照）が、予め設定された回転速度よりも大きくなるポイントの一つを表している。したがって、点Ｐ５０２以降は、予め設定された回転速度に基づいて車速を推定するよりも、後輪ＲＬおよびＲＲのうち他方の回転速度に基づいて車速を推定した方が、実際の車速（実線Ｌ４００参照）により近い推定結果が得られる。

そこで、図５に示される例では、前輪ＦＬおよびＦＲの回転速度と後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度とのうちいずれか大きい方に基づく推定方法から、予め設定された回転速度に基づく推定方法に切り替わった後、後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度が、予め設定された回転速度よりも大きくなった場合、後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度に基づいて、車速が推定される。

なお、実線Ｌ５０２においては、車速の推定方法が点Ｐ５０１および点Ｐ５０２と同様に切り替わるポイントが他にも存在するが、それらのポイントにおける車速の推定方法の切り替わりは、点Ｐ５０１および点Ｐ５０２と同様であるので、ここでは説明を省略する。

このように、図５に示される例によれば、特に後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度が急激に減少した後において推定結果と実際の車速との乖離が大きくなるのを回避することができるので、車速の推定精度の向上を実現することができる。

ところで、上記の説明では、スリップが発生する状況の一例として、車両１００が低μ路を走行する状況が想定されている。しかしながら、実施形態では、スリップが発生する状況の他の一例として、常用ブレーキ１の後輪ＲＬおよびＲＲ側の機能が失陥したこと、すなわち、常用ブレーキ１が前輪ＦＬおよびＦＲと後輪ＲＬおよびＲＲとの両方に常用制動力を発生可能な状態から前輪ＦＬおよびＦＲのみに常用制動力を発生可能な状態に変化したこと、に応じてドライバの操作または自動制御が実施される結果として電動駐車ブレーキ２が後輪ＲＬおよびＲＲに駐車制動力を発生させるような状況も想定される。

上記の後者の状況においても、後輪ＲＬおよびＲＲの制動力がセンターデフ（不図示）を介して前輪ＦＬおよびＦＲにも伝達される結果、前輪ＦＬおよびＦＲの回転速度の落ち込みが発生し、車輪の回転速度の信頼性が低下する。このような状況であっても、実施形態によれば、前輪ＦＬおよびＦＲの回転速度と後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度とのうちいずれか大きい方に基づいて車速を推定するという基本的なコンセプトに基づいて、実際の車速により近い車速を求めることができる。

次に、実施形態の制御動作についてより詳細に説明する。

図６は、実施形態にかかる車速推定装置３００が増減制御のために実行する一連の処理を示した例示的かつ模式的なフローチャートである。

図６に示されるように、実施形態では、まず、ステップＳ６０１において、車速推定装置３００のアクチュエータ制御部３０２は、車輪のスリップが発生し、かつ、加速操作が実施されていない、という条件が成立したか否かを判断する。この判断は、センサ情報取得部３０１により取得されるセンサ情報に基づいて行われる。

ステップＳ６０１において、車輪のスリップが発生し、かつ、加速操作が実施されていない、という条件が成立したと判断された場合、ステップＳ６０２に処理が進む。そして、ステップＳ６０２において、車速推定装置３００のアクチュエータ制御部３０２は、電動駐車ブレーキ２による増減制御を実行する。なお、このステップＳ６０２で実行される増減制御の詳細については後述する。そして、処理が終了する。

なお、ステップＳ６０２において、車輪のスリップが発生し、かつ、加速操作が実施されていない、という条件が成立していないと判断された場合、ステップＳ６０２のような増減制御が実行されることなく、そのまま処理が終了する。

ここで、実施形態では、図６に示されるステップＳ６０２の増減処理が実行されている間、次の図７に示される一連の処理が繰り返し実行されうる。

図７は、実施形態にかかる車速推定装置３００が車速の推定のために実行する一連の処理を示した例示的かつ模式的なフローチャートである。この図７に示される一連の処理は、図５を参照しながら既に説明した車速の推定方法に対応する。なお、図７に示される一連の処理のうちのいくつかの処理における不等号は、等号付きの不等号に置き換えられてもよい。

図７に示されるように、実施形態では、まず、ステップＳ７０１において、車速推定装置３００の車速推定部３０３は、後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度が前輪ＦＬおよびＦＲの回転速度よりも大きいか否かを判断する。

ステップＳ７０１において、後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度が前輪ＦＬおよびＦＲの回転速度以下であると判断された場合、前輪ＦＬおよびＦＲの回転速度に基づいて推定される車速の方が、後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度に基づいて推定される車速よりも、実際の車速に近くなると判断できる。したがって、この場合、ステップＳ７０２に処理が進み、当該ステップＳ７０２において、車速推定装置３００の車速推定部３０３は、前輪ＦＬおよびＦＲの回転速度に基づいて、車速を推定する。そして、ステップＳ７０１に処理が戻る。

一方、ステップＳ７０１において、後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度が前輪ＦＬおよびＦＲの回転速度よりも大きいと判断された場合、後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度に基づいて推定される車速の方が、前輪ＦＬおよびＦＲの回転速度に基づいて推定される車速よりも、実際の車速に近くなると判断できる。したがって、この場合、ステップＳ７０３に処理が進み、当該ステップＳ７０３において、車速推定装置３００の車速推定部３０３は、後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度に基づいて、車速を推定する。

そして、ステップＳ７０４において、車速推定装置３００の車速推定部３０３は、後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度の減少度合を示す値が閾値よりも大きいか否かを判断する。前述したように、減少度合を示す値としては、たとえば、時間微分（の絶対値）を用いることができる。

ステップＳ７０４において、後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度の減少度合を示す値が閾値以下であると判断された場合、後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度の急激な減少とともに車速の推定結果と実際の車速との乖離が急激に大きくなっていく、という状況が発生する可能性は低いと判断できる。したがって、この場合、ステップＳ７０３に処理が戻り、後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度に基づく車速の推定が実行される。

一方、ステップＳ７０４において、後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度の減少度合を示す値が閾値よりも大きいと判断された場合、後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度の急激な減少とともに車速の推定結果と実際の車速との乖離が急激に大きくなっていく、という状況が発生する可能性が高いと判断できる。したがって、この場合、ステップＳ７０５に処理が進み、当該ステップＳ７０５において、車速推定装置３００の車速推定部３０３は、実際の車速からの乖離がより小さくなるように予め設定された回転速度に基づいて、車速を推定する。

そして、ステップＳ７０６において、車速推定装置３００の車速推定部３０３は、後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度が、上記の予め設定された回転速度より大きくなったか否かを判断する。

ステップＳ７０６において、後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度が予め設定された回転速度以下であると判断された場合、後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度に基づいて推定される車速と実際の車速との乖離がまだ大きい状態であると判断できる。したがって、この場合、ステップＳ７０５に処理が戻り、予め設定された回転速度に基づく車速の推定が実行される。

一方、ステップＳ７０６において、後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度が予め設定された回転速度より大きくなったと判断された場合、後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度に基づいて推定される車速と実際の車速との乖離が小さくなった状態であると判断できる。したがって、この場合、ステップＳ７０７に処理が進み、当該ステップＳ７０７において、車速推定装置３００の車速推定部３０３は、後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度に基づいて、車速を推定する。そして、ステップＳ７０１に処理が戻る。

このようにして、図５を参照しながら既に説明した車速の推定方法に対応した一連の処理が実行される。

なお、図４を参照しながら既に説明した車速の推定方法では、後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度の減少度合が考慮されないので、図７に示される一連の処理のうちのステップＳ７０４〜Ｓ７０７が実行されない。すなわち、図４を参照しながら既に説明した車速の推定方法では、図７においてステップＳ７０３の後はステップＳ７０１に処理が戻るようなフローチャートに従って処理が実行される。

図８は、実施形態にかかる車速推定装置３００が実行する増減制御の詳細を示した例示的かつ模式的なフローチャートである。この図８に示される一連の処理は、図６においてＳ６０２に処理が進んだ場合に実行される。

図８に示されるように、実施形態では、まず、ステップＳ８０１において、車速推定装置３００のアクチュエータ制御部３０２は、ＥＰＢモータ１０を正回転させることで、制御対象輪としての前輪ＦＬおよびＦＲに付与する駐車制動力を増加させる増加制御を実行する。

そして、ステップＳ８０２において、車速推定装置３００のアクチュエータ制御部３０２は、車輪（前輪ＦＬおよびＦＲ）のロックが発生したか否かを判断する。

ステップＳ８０２において、車輪のロックが発生していないと判断された場合、ステップＳ８０３に処理が進む。そして、ステップＳ８０３において、車速推定装置３００のアクチュエータ制御部３０２は、前輪ＦＬおよびＦＲに付与する駐車制動力を現状のまま保持する保持制御を実行する。そして、ステップＳ８０２に処理が戻る。

一方、ステップＳ８０２において、車輪のロックが発生したと判断された場合、ステップＳ８０４に処理が進む。そして、ステップＳ８０４において、車速推定装置３００のアクチュエータ制御部３０２は、ＥＰＢモータ１０を逆回転させることで、前輪ＦＬおよびＦＲに付与する駐車制動力を減少させる減少制御を実行する。

そして、ステップＳ８０５において、車速推定装置３００のアクチュエータ制御部３０２は、車輪（前輪ＦＬおよびＦＲ）のロックが解消したか否か、すなわち車輪がロックから復帰したか否かを判断する。

ステップＳ８０５において、車輪のロックがまだ解消していないと判断された場合、ステップＳ８０４に処理が戻る。

一方、ステップＳ８０５において、車輪のロックが解消したと判断された場合、ステップＳ８０１に処理が戻る。

このように、実施形態では、増加制御、保持制御、および減少制御が適宜繰り返されることで、増減制御が実現される。なお、増減制御は、車輪のスリップが解消した場合に終了しうる。

以上説明したように、実施形態にかかる車速推定装置３００は、後輪ＲＬおよびＲＲにＥＰＢモータ１０による駐車制動力を発生させる電動駐車ブレーキ２と、前輪ＦＬおよびＦＲと後輪ＲＬおよびＲＲとの両方に駐車制動力とは別個の常用制動力を発生させる常用ブレーキ１と、を備えた車両１００の速度としての車速を推定する装置である。この車速推定装置３００は、アクチュエータ制御部３０２と、車速推定部３０３と、を有している。アクチュエータ制御部３０２は、前輪ＦＬおよびＦＲと後輪ＲＬおよびＲＲとのうち少なくとも一方のスリップが発生し、かつ、車両１００を加速させる加速操作が実施されていない場合に、ＥＰＢモータ１０を駆動することで、駐車制動力を増加させる増加制御と、駐車制動力を減少させる減少制御と、を繰り返す増減制御を実行する。車速推定部３０３は、増減制御の実行中に、後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度と、前輪ＦＬおよびＦＲの回転速度と、のうちいずれか大きい方に基づいて、車速を推定する。

実施形態にかかる車速推定装置３００によれば、増減制御の実行中は、後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度と、前輪ＦＬおよびＦＲの回転速度と、のうちいずれか大きい方、つまり実際の車速に近い方に基づいて車速が推定されるので、新たなセンサを必要としない簡単な構成で、車輪のスリップが発生した場合における車速の推定精度を向上させることができる。

また、実施形態にかかる車速推定装置３００において、車速推定部３０３は、後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度が前輪ＦＬおよびＦＲの回転速度よりも大きい場合であっても、後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度の減少度合を示す値が閾値よりも大きくなった場合には、当該減少度合を示す値が閾値よりも大きくなったタイミングにおける後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度以上に予め設定された回転速度に基づいて、車速を推定しうる。このような構成によれば、後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度が急激に減少することで実際の車速との乖離が急激に大きくなる場合に、予め設定された回転速度に基づいて、実際の車速により近い車速を推定することができる。

また、実施形態にかかる車速推定装置３００において、上記の予め設定された回転速度は、上記の閾値よりも小さい減少度合で時間経過とともに減少しうる。このような構成によれば、予め設定された回転速度を、加速操作が実施されていないために時間経過とともに低下する実際の車速に合わせて時間変化させることができる。

また、実施形態にかかる車速推定装置３００において、車速推定部３０３は、後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度が、上記の予め設定された回転速度よりも大きくなった場合、後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度に基づいて、車速を推定する。このような構成によれば、後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度が予め設定された回転速度よりも実際の車速に近くなった場合に、後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度の方を車速の推定の根拠として適切に選択することができる。

なお、上述した実施形態では、電動駐車ブレーキ２を使用して増減制御を実現し、前輪ＦＬおよびＦＲの回転速度と、後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度と、のいずれか大きい方に基づいて車速を推定する構成が例示されている。しかしながら、変形例として、電動駐車ブレーキ２を使用することなく常用ブレーキ１を使用して増減制御を実現し、前輪ＦＬおよびＦＲの回転速度と、後輪ＲＬおよびＲＲの回転速度と、のいずれか大きい方に基づいて車速を推定する構成も考えられる。ただし、上記で説明したような車速推定の技術は、ＥＰＢモータ１０が正弦波駆動を行うために車輪の回転速度の極端な変化を起こしやすい電動駐車ブレーキ２を使用して増減制御を実現する実施形態のような構成に対して特に有効である。

以上、本発明の実施形態を説明したが、上述した実施形態はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上述した新規な実施形態は、様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。また、上述した実施形態およびその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ 常用ブレーキ
２ 電動駐車ブレーキ
１０ ＥＰＢモータ（電動アクチュエータ）
１００ 車両
３００ 車速推定装置
３０２ アクチュエータ制御部（制御部）
３０３ 車速推定部（推定部）
ＦＬ、ＦＲ 前輪（車輪）
ＲＬ、ＲＲ 後輪（車輪）

Claims (6)

1. 車両の前輪および後輪に制動力を付与する制動力付与部を備えた車両の速度を推定する車速推定装置であって、
   前記前輪および前記後輪のうち少なくとも一方の車輪のスリップが発生し、かつ、前記車両を加速させる加速操作が実施されていない場合に、前記スリップが発生している前記少なくとも一方の車輪を制御対象輪として、前記制動力を増加させる増加制御と、前記制動力を減少させる減少制御と、を繰り返す増減制御を実行する制御部と、
   前記増減制御の実行中に、前記制御対象輪の回転速度と、前記制御対象輪以外の車輪の回転速度と、のうちいずれか大きい方に基づいて、前記車両の速度を推定する推定部と、
   を備える、車速推定装置。
2. 前記推定部は、前記制御対象輪の回転速度の減少度合を示す値が閾値よりも大きくなった場合には、当該減少度合を示す値が前記閾値よりも大きくなったタイミングにおける前記制御対象輪の回転速度以上に予め設定された回転速度に基づいて、前記車両の速度を推定する、
   請求項１に記載の車速推定装置。
3. 前記予め設定された回転速度は、前記閾値よりも小さい減少度合で時間経過とともに減少する、
   請求項２に記載の車速推定装置。
4. 前記推定部は、前記制御対象輪の回転速度が、前記予め設定された回転速度よりも大きくなった場合、前記制御対象輪の回転速度に基づいて、前記車両の速度を推定する、
   請求項２または３に記載の車速推定装置。
5. 前記制動力付与部は、前記前輪および前記後輪のうち一方の車輪に電動アクチュエータによる駐車制動力を発生させる電動駐車ブレーキと、前記前輪と前記後輪とのうちの少なくとも他方の車輪に前記駐車制動力とは別個の常用制動力を発生させる常用ブレーキと、を含み、
   前記増減制御は、前記電動駐車ブレーキにより実行される、
   請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の車速推定装置。
6. 前記制御部は、前記常用ブレーキが前記前輪および前記後輪の両方に前記常用制動力を発生可能な状態から前記前輪のみに前記常用制動力を発生可能な状態に変化したことに応じ、前記電動駐車ブレーキが前記後輪に前記駐車制動力を発生させることにより前記スリップが発生し、かつ、前記車両を加速させる加速操作が実施されていない場合に、前記電動アクチュエータを駆動することで、前記増減制御を実行する、
   請求項５に記載の車速推定装置。

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