JP3188323B2 - 車体速度推定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両制動時に車輪がロ
ックするのを防止するアンチスキッド制御装置や、急発
進等の際に駆動輪が空転するのを防止する加速スリップ
制御装置など、車両のスリップ状態を制御するための装
置と組み合わせて使用される車体速度推定装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】アンチスキッド制御では、車輪速度を車
体速度に対して２０％前後のスリップ率に制御しつつ制
動を行うが、アンチスキッド制御中の車体速度を直接検
出するのは困難である。このため、車体速度を推定する
必要があり、従来、種々の推定技術が採用されていた。

【０００３】こうした従来の車体速度の推定技術として
は、車両の前後Ｇを検出し、制動開始時の車体速度と前
後Ｇの積分値とから車体速度を推定する技術が知られて
いた（特開昭５７−１１１１４９号公報）。また、特開
平２−３０６８６５号公報記載の様に、アンチスキッド
制御において、制動による減速中はＧセンサで検出した
車体減速度に０．３Ｇのオフセットを加えた値を積分し
て車体速度を求め、制動力を弱めて車体速度が復帰する
間は加速度＝１．０Ｇを積分して車体速度を求めるとい
う技術も提案された。さらに、本願出願人による特開平
３−５４０５８号（特願平１−１８８０７３号）公報に
記載された様に、車体速度は原則として車輪速度に基づ
いて推定するものの、推定車体速度は所定の加速度上限
値（０．５Ｇ）と減速度上限値（１．０Ｇ）との間にな
る様に、上限及び下限ガードを設けて推定するという技
術も提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、Ｇセンサ出力
には検出誤差があるため、Ｇセンサ出力自体を積分する
特開昭５７−１１１１４９号公報記載の技術では、推定
車体速度が実際の車体速度から大幅にずれてしまうおそ
れがあった。特に、アンチスキッド制御によって複雑に
減速度が変化する状況では、こうしたずれが問題であっ
た。

【０００５】これに対し、特開平２−３０６８６５号公
報記載の技術では、減速度としてはＧセンサ検出値に
０．３Ｇのオフセットを加え、加速度も大きめの固定値
１．０Ｇとし、最大車輪速度との関係から所定以上ずれ
ない様に修正を加えつつ車体速度を推定するので、大幅
にずれたままの値を使用してアンチスキッド制御を行う
ということはなかった。しかし、修正をすることを前提
にしているため、精度のよい推定値は、常に遅れてしか
得られないという問題があった。

【０００６】特開平３−５４０５８号公報に記載された
技術では、車輪速度を常に考慮して推定車体速度を求め
ることから、こうした検出誤差による大幅なずれや、誤
差を修正するための遅れの問題は生じない。しかし、現
実のアンチスキッド制御中の車体の加速・減速の状態は
路面の摩擦係数によって異なっており、こうした一定の
上限・下限で判断したのでは、低μ路で車体速度推定の
応答性が悪くなったり、高μ路で過敏なアンチスキッド
制御を実施する傾向になる場合があった。

【０００７】一方、アンチスキッド制御と同様に車輪速
度を車体速度に対して２０％前後のスリップ率に制御し
つつ加速を行う加速スリップ制御装置においても、車輪
速度とは別に車体速度の推定が必用である。通常は、転
動輪の車輪速度が車体速度と一致するものとしておけば
よい。しかし、４輪駆動車では、こうした車体速度の推
定が困難であった。

【０００８】そこで本発明は、車両の車体速度を、路面
の状況等をも反映させつつ応答性よく推定することので
きる車体速度推定装置を提供するとともに、特に、急制
動や急加速に伴うスリップが発生し始めた時に、路面状
況に応じた最適な車体速度推定を行い得る装置を提供す
ることを第１の目的とし、アンチスキッド制御中の車体
速度の復帰状況を路面状況に応じた最適な形で推定し得
る装置の提供を第２の目的とし、４輪ドリフト状態やス
ピン状態でも精度よく推定を行い得る装置の提供を第３
の目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段及び作用】上記第１の目的
を解決するためなされた本発明の車体速度推定装置は、
図１に例示する様に、車輪速度を検出する車輪速度検出
手段と、該車輪速度検出手段の検出する車輪速度と、車
体速度が加速側へ変化するときの加速限界と、車体速度
が減速側へ変化するときの減速限界との関係から、加速
限界及び減速限界の範囲内で車体速度を推定する車体速
度推定手段とを備えた車体速度推定装置において、車両
の水平面内での加速度を検出する水平加速度検出手段
と、該水平加速度検出手段の検出値に基づき、前記加速
限界及び減速限界を設定する加減速限界設定手段とを備
えるとともに、前記加減速限界設定手段は、前記水平加
速度検出手段の検出した水平加速度の絶対値が大きいほ
ど大きくなる傾向に加速限界及び減速限界を設定するこ
とを特徴とする。

【００１０】この車体速度推定装置によれば、車体速度
推定手段は、原則として車輪速度により車体速度を推定
するが、これが加速限界及び減速限界の範囲外へはみ出
す場合には、どちらかの限界値に基づいて車体速度を推
定する。従って、車輪が全くスリップしていないかスリ
ップしていてもそれが小さい場合には、車輪速度に基づ
いて車体速度が推定されることになる。一方、減速中に
車輪がスリップしてしまう場合には、車輪速度が減速限
界を越えて低下するから、減速限界に基づいて車体速度
が推定される。逆に、加速中に車輪がスリップしてしま
う場合には、車輪速度が加速限界を越えて上昇するか
ら、加速限界に基づいて車体速度を推定する。

【００１１】例えば、急制動によって車輪速度が一気に
低下する場合、車輪速度が減速限界を越えて低下する
と、設定されている減速限界により車体速度が推定され
る。このとき、減速限界は水平加速度検出手段の検出値
に基づき設定されているから、車体速度は車体の減速度
に対応して推定される。この車体の減速度は、スリップ
状態では路面の摩擦係数に比例する。この結果、本発明
の車体速度推定装置によれば、スリップ状態での車体速
度の低下傾向を、路面の状況に対応して精度よく推定す
ることができる。

【００１２】加速に関しても、高μ路ほど加速性がよ
く、低μ路ほど加速性が悪く、スリップ状態では、加速
度が摩擦係数に比例してくるのは同様である。従って、
本発明の様に、加速限界を車体の水平加速度に基づいて
設定することで、路面の状況を反映して車体速度の推定
を行うことができる。

【００１３】

【００１４】また、スリップが発生し始める時には、車
体の加速度又は減速度は、路面摩擦係数に比例する。従
って、本発明の車体速度推定装置の様に、加速限界及び
減速限界を水平加速度の絶対値と同傾向に設定すること
により、急制動にせよ急加速にせよスリップの発生し始
める時の車体速度を路面状況に応じて的確に推定するこ
とができる。

【００１５】また、第２の目的を達成するためになされ
た車体速度推定装置は、請求項２に記載した様に、上記
請求項１記載の車体速度推定装置において、当該車体速
度推定装置の推定した車体速度に基づいてアンチスキッ
ド制御が実行されているときには、前記加減速限界設定
手段は、水平加速度の絶対値が大きいほど小さくなる傾
向に加速限界を設定することを特徴とする。

【００１６】この様に構成した結果、低μ路を走行して
いるときに急制動でスリップが発生すると、小さく設定
された減速限界に従って車体速度が減速するものとして
推定値を求め、ブレーキ油圧を低下させて車体速度を復
帰させている最中は逆に大きめに設定された加速限界に
従って急速に車体速度推定値を復帰させるように作用す
る。

【００１７】逆に、高μ路を走行しているときに急制動
でスリップが発生すると、大きく設定された減速限界に
従って車体速度が減速するものとして推定値を求め、ブ
レーキ油圧を低下させて車体速度を復帰させている最中
は小さめに設定された加速限界に従って、急に車体速度
推定値を復帰させ過ぎることのないように作用する。

【００１８】そして、第３の目的を達成するための車体
速度推定装置は、請求項３記載の様に、請求項１又は請
求項２記載の車体速度推定装置において、前記水平加速
度検出手段は、少なくとも２つの軸方向の水平加速度を
検出し、それらの合成ベクトルにて水平加速度の大きさ
を与える手段であることを特徴とする。

【００１９】２つの軸方向の水平加速度の合成ベクトル
の大きさを用いることにより、４輪ドリフトやスピンの
生じているときにも、的確に路面状況を反映して車体速
度を推定することができる。

【００２０】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。図２は本発明を適用した一実施例としてのア
ンチスキッド制御システムの構成を示す。本実施例はフ
ロントエンジン・リアドライブの四輪車に本発明を適用
した例である。

【００２１】右前輪１、左前輪２、右後輪３及び左後輪
４の各々に電磁式、磁気抵抗式等の回転速度センサ５，
６，７，８が配置され、各車輪１〜４の回転に応じてパ
ルス信号を出力している。更に各車輪１〜４には各々油
圧ブレーキ装置（ホイールシリンダ）１１，１２，１
３，１４が配設され、マスターシリンダ１６からの油圧
はアクチュエータ２１，２２，２３，２４、及び各油圧
管路を介して、各油圧ブレーキ装置１１〜１４に送られ
る。ブレーキペダル２５の踏み込み状態は、ストップス
イッチ２６によって検出され、制動時はオン信号が出力
され、非制動時にはオフ信号が出力される。

【００２２】通常時、ブレーキペダル２５の踏み込みに
よりマスターシリンダ１６に油圧が発生し、各車輪１〜
４を制動する。アンチスキッド制御中、減圧された油が
ためられるリザーバ２８ａ，２８ｂの油をくみ上げるた
めに、電動モータの駆動によって油圧を発生する油圧ポ
ンプ２７ａ，２７ｂが設けられている。電子制御回路４
０がこれらアクチュエータ２１〜２４を制御することに
より、油圧ブレーキ装置１１〜１４のブレーキ油圧を調
整し、各車輪１〜４毎に制動力を調整する。各アクチュ
エータ２１〜２４は、増圧モード、減圧モード、保持モ
ードを持つ電磁式三位置弁で、アクチュエータ２１に図
示したＡ位置でブレーキ油圧を増圧し、Ｂ位置でブレー
キ油圧を保持し、Ｃ位置でブレーキ油圧をリザーバ２８
ａ，２８ｂへ逃し、減圧を行う。また、この三位置弁は
非通電時に増圧モードとなり、通電時にその電流レベル
により保持または減圧モードとなる。

【００２３】電子制御回路４０は、イグニッションスイ
ッチ４１がオンされることにより電力を供給され、速度
センサ５〜８及びストップスイッチ２６からの信号を受
け、ブレーキ力制御のための演算処理などを行い、アク
チュエータ２１〜２４を切換制御する出力信号を発生す
る。また、車体の前方に対して左右各４５度の方向の水
平軸線についての加速度を検出する２個のＧセンサ５
１，５２からの検出信号も電子制御回路４０に入力さ
れ、演算処理されている。Ｇセンサ５１，５２は、左４
５度及び右４５度方向の水平加速度を検出できるように
配置されているので、いずれか一方が故障しても、必ず
前後方向の加速度に対応する値を検出することができ
る。

【００２４】電子制御回路４０はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡ
Ｍ、Ｉ／Ｏインターフェース等からなるマイクロコンピ
ュータから構成されている。次に電子制御回路４０が実
行するアンチスキッド制御を説明する。図３はアンチス
キッド制御のメインルーチンの処理内容を表している。

【００２５】イグニッションスイッチ４１がオンされる
と、まずメモリクリア、フラグリセット等の初期化処理
が実行される（Ｓ１００）。次に前述した各センサ及び
スイッチの検出信号を読み込む処理が行われる（Ｓ２０
０）。この読み込んだ車輪回転速度信号に基づき、各車
輪の車輪回転速度ＶWFR ，ＶWFL，ＶWRR，ＶWRL 及びこ
れを微分した各車輪の車輪回転加速度ＤＶWFR ，ＤＶWF
L，ＤＶWRR，ＤＶWRLを演算する処理が行われる（Ｓ３
００）。次に、推定車体速度Ｖ０を演算する（Ｓ４０
０）。この推定車体速度Ｖ０は、原則として車輪回転速
度ＶWFR 〜ＶWRLを基に算出した車体速度の推定値であ
り、推定に当たって加速限界Ｋ１及び減速限界Ｋ２を考
慮している。この推定車体速度の演算は、本実施例の特
徴部分であり、後で詳しく説明する。

【００２６】次に、ブレーキ圧力を調整するアクチュエ
ータ２１〜２４の動作モードを決めるためのスリップ基
準速度ＶS を設定する（Ｓ５００）。このスリップ基準
速度Ｖｓは、現在の推定車体速度Ｖ０（ｎ）に所定の係
数Ｋ３を乗じオフセット量Ｋ０Ｖを持たせることにより
下記数式（１）のように求められる。

【００２７】

【数１】

【００２８】ここで、Ｋ３は例えば０．８であり、Ｋ０
Ｖは２ｋｍ／ｈであり、この結果、車輪速度は真の車体
速度に対して２０％付近のスリップ率になるように制御
されることになる。そして、この基準値Ｖｓに従い、車
輪速度との関係で、アクチュエータ２１〜２４の動作モ
ードを設定する処理が行われる（Ｓ６００）。動作モー
ド設定処理の詳細は、図４のフローチャートに示す。

【００２９】まず、前輪１，２の処理について説明す
る。両前車輪１，２の車輪回転速度ＶWFR ，ＶWFL の少
なくとも１つが前記（１）式で求められた基準値Ｖｓ未
満であるか否かを判定する（Ｓ６０５）。車輪回転速度
ＶWFR ，ＶWFL の少なくとも１つが基準値Ｖｓ未満であ
ると、アンチスキッド制御中を示すフラグＦＢを「１」
とする（Ｓ６１０）。次に車輪回転速度が基準値Ｖｓ未
満である前車輪（１または２）の車輪回転加速度（ＤＶ
WFR またはＤＶWFL ）が所定の加速度基準Ｇｓ未満か否
かを判定する（Ｓ６１５）。車輪回転加速度（ＤＶWFR
またはＤＶWFL ）が加速度基準Ｇｓ未満であると、加速
度基準値ＧｓにヒステリシスＰをセット（Ｇｓ←Ｇｓ＋
Ｐ）する（Ｓ６２０）。次に減圧モード設定を行う（Ｓ
６２５）。

【００３０】一方、Ｓ６１５の処理により、車輪回転加
速度（ＤＶWFR またはＤＶWFL ）が加速度基準Ｇｓ未満
でないと判定されると、加速度基準値Ｇｓからヒステリ
シスＰをリセットして（Ｓ６３０）保持モード設定を行
う（Ｓ６３５）。また、Ｓ６０５の処理において、両車
輪１，２の車輪回転速度ＶWFR ，ＶWFLが基準値Ｖｓ未
満でないと判定されると、アンチスキッド制御中フラグ
ＦＢが「１」か否かを判定する。フラグＦＢが「１」で
あると、アンチスキッド制御中であるとして、加速度基
準値ＧｓからヒステリシスＰをリセット（Ｓ６６０）し
た後、所定時間以上緩増モード中であるか否かを判定す
る（Ｓ６６５）。所定時間以上緩増モード中でないと判
定されると、緩増モード設定を行う（Ｓ６７５）。この
緩増モードは、微小時間の増圧と、それに続く保持から
なる動作パターンで、所定回数ｎだけ繰り返すものであ
る。

【００３１】一方、Ｓ６５５でアンチスキッド制御中フ
ラグＦＢが「１」でないと判定されると、増圧モード設
定を行う（Ｓ６８０）。またＳ６６５の処理で所定時間
以上緩増モード中であると判定されると、アンチスキッ
ド制御中フラグＦＢを「０」にリセットして（Ｓ６７
０）から、増圧モード設定を行う（Ｓ６８０）。Ｓ６２
５，Ｓ６３５，Ｓ６７５，Ｓ６８０のいずれかの処理を
終了すると、次に後輪３，４側の動作モード設定処理
（Ｓ６９０）が同様にして実行される。後輪３，４側が
終了すれば、このルーチンを終了する。

【００３２】こうしてＳ６００で動作モードが設定され
ると、この設定された動作モードとなるようアクチュエ
ータ２１〜２４の電磁ソレノイドに切換制御信号を出力
した後（Ｓ７００）、Ｓ２００の処理に戻る。以後、本
アンチスキッド制御処理としては、前記Ｓ２００〜Ｓ７
００の処理を繰り返して実行する。Ｓ７００の処理で
は、具体的には次の様な制御が実行される。即ち、前輪
１，２側と後輪３，４側との２種の制御弁切換信号を、
上述の減圧モード設定、保持モード設定、緩増モード設
定、あるいは増圧モード設定の処理に応じて各駆動回路
を介してアクチュエータ２１，２２及び２３，２４に出
力し、前輪１，２と後輪３，４とのブレーキ圧力を制御
する。

【００３３】以上のアンチスキッド制御処理は、車体速
度の推定を除き、従来公知のアンチスキッド制御処理と
同様である。次に、本実施例の特徴部分であるＳ４００
の車体速度推定処理の詳細を図５に基づいて説明する。

【００３４】まず、Ｓ２００で読み込んだセンサ信号の
内の、２個のＧセンサ５１，５２からの信号Ｇ１，Ｇ２
から、下記数式（２）に基づいて加速度の合成ベクトル
の絶対値Ｇｘｙを算出する（Ｓ４１０）。

【００３５】

【数２】

【００３６】次に、アンチスキッド制御を実行している
か否かの判定を行う（Ｓ４２０）。これは、Ｓ６００の
動作モード設定処理との関係で設定されるアンチスキッ
ド制御中フラグＦＢにより判定される。アンチスキッド
制御中であれば、数式（３）により、そうでなければ数
式（４）により加速限界Ｋ１を算出する（Ｓ４３０，Ｓ
４４０）。

【００３７】

【数３】

【００３８】ここで、Ｋ10は例えば１．５など「１」以
上の係数であり、Ｃ10は例えば０．１Ｇなどといった定
数である。Ｋ10は、Ｇセンサの誤差を補正するための係
数であり、Ｃ10は、Ｇセンサ誤差の補正及び坂道成分の
補正のための定数である。Ｋｇ10は例えば０．４Ｇなど
といった加速限界Ｋ１の上限を定める値である。これ
は、あらゆる状況を考慮した場合にも、車体加速度には
上限があるという自然現象を考慮したものである。

【００３９】

【数４】

【００４０】ここで、Ｋ11は例えば１．２Ｇなどの定数
である。Ｋｇ11も加速限界Ｋ１の下限を定める値であ
り、こちらは例えば０．２Ｇなどと定められている。次
に、下記数式（５）に従って、減速限界Ｋ２を、合成Ｇ
から算出する（Ｓ４５０）。

【００４１】

【数５】

【００４２】ここで、係数Ｋ20，定数Ｃ10は、（２）式
と同様に、Ｇセンサ誤差や坂道成分の補正のためのもの
であり、例えばＫ20＝１．５，Ｃ20＝０．１Ｇなどと定
められている。Ｋｇ20，Ｋｇ21は、それぞれミニマムガ
ードとマキシマムガードであり、例えば０．４Ｇと１．
２Ｇが設定される。

【００４３】次に、右前輪回転速度ＶWFR ，左前輪回転
速度ＶWFL ，右後輪回転速度ＶWRR及び左後輪回転速度
ＶWRL の最大値ＭＡＸ［ＶWFR ，ＶWFL ，ＶWRR ，ＶWR
L ］を選択車輪速度ＶSEL として算出する（Ｓ４６
０）。そして、この選択車輪速度ＶSEL と、上記加速限
界Ｋ１及び減速限界Ｋ２に基づいて算出された上限速度
ＶUP，下限速度ＶLOの三者のまん中の値を今回の推定車
体速度Ｖ０（ｎ）とする（Ｓ４７０）。即ち、下記数式
（６）の演算を実行する。

【００４４】

【数６】

【００４５】ここで、記号ＭＥＤは、それに続く［］内
の数値の中央値を選択することを意味する演算記号であ
り、Ｖ０（ｎ−１）は前回演算結果の推定車体速度、ｔ
は演算間隔である。こうして車体速度を推定する結果、
通常走行時には、図６（Ａ）に示すように、加速限界Ｋ
１に基づく上限速度ＶUP（三角印）と減速限界Ｋ２に基
づく下限速度ＶLO（四角印）の間に、選択車輪速度ＶSE
L （丸印）が入って来るから、図中黒く塗りつぶした様
に、Ｖ０＝ＶSEL として車体速度が推定され続ける。通
常走行時には、原則として車輪のスリップは起こってい
ないのであるから、こうして車輪速度がそのまま車体速
度として推定されるのが望ましく、本実施例はこの望ま
しい形で車体速度を推定することになる。そして、この
通常走行中も上限速度ＶUPと下限速度ＶLOとでガードを
しておくことで、いざスリップが発生すれば車輪速度Ｖ
SEL がこれら上限速度ＶUP及び下限速度ＶLOの範囲から
はみ出すので、その時点からは上限速度ＶUP又は下限速
度ＶLOのいずれかが車体速度の推定値となる。こうし
て、原則として車輪速度ＶSEL を推定車体速度Ｖ０とす
るものの、スリップが発生したときに、推定車体速度Ｖ
０が真の車体速度Ｖtru から大幅にずれてしまわない様
になっている。

【００４６】この様に、加速限界Ｋ１及び減速限界Ｋ２
によるガード値ＶUP，ＶLOは、スリップが発生している
か否かを判定する基準として機能することになる。従っ
て、低μ路と高μ路で比べると、前者の方がスリップ発
生し易いことから、前者の方が後者よりも加速限界Ｋ１
及び減速限界Ｋ２が相対的に小さくなるべきである。本
実施例では、加速限界Ｋ１及び減速限界Ｋ２を固定値と
せず、車体の水平加速度Ｇｘｙに比例して設定している
から、（スリップ限界）≒（路面摩擦）≒（水平加速
度）の関係より、路面の状況を的確に反映してスリップ
の発生を捉えることができる。

【００４７】例えば、加速限界及び減速限界を固定値Ｋ
１Ｃ，Ｋ２Ｃとしておいた場合と、実施例のごとく加速
限界を水平加速度Ｇｘｙから設定する場合とを比較す
る。いま、本来はこの固定値Ｋ１Ｃ，Ｋ２Ｃよりも加速
限界及び減速限界が小さくなるべき低μ路での加速走行
状態を考える。

【００４８】図６（Ｂ）に示す様に、時刻Ｔ１において
スリップが発生すると、実施例の様に低μ路に対応して
設定された加速限界Ｋ１にてガードしている場合には、
上限速度ＶUPが推定車体速度として採用され、推定車体
速度は実線で示すＶ０／Ｋ１，Ｋ２の様になる。従っ
て、真の車体速度Ｖtru から大幅にずれることはない。
一方、大きい固定値Ｋ１Ｃ，Ｋ２Ｃでガードしたとする
と、時刻Ｔ２になってもまだ車輪速度ＶSEL が推定車体
速度として採用されてしまい、図示点線のラインＶ０／
Ｋ１Ｃ，Ｋ２Ｃの様に、真の車体速度Ｖtru からのずれ
が大きくなってしまう。

【００４９】この様に、固定値でガードすると、極端な
低μ路や高μ路では真の車体速度と推定値とのずれが大
きくなってしまうという不具合が生じるが、実施例の様
に水平加速度に応じてガード値を設定すれば、ガード値
自体が路面状態を反映するから、この様な問題は起こら
ないのである。

【００５０】次に、アンチスキッド制御中、即ち、急制
動によってスリップが発生し、これを制動力の調節によ
ってスリップ率２０％前後に制御している最中の車体速
度の推定状況を図７，図８にて説明する。図７は、低μ
路での推定状況である。図示（Ａ）の様に、アンチスキ
ッド制御中は、真の車体速度Ｖtru に対して、車輪速度
は目標スリップ率だけ遅い回転速度となるように制御さ
れる。従って、原則として車輪速度を基準として作成さ
れるべき車体速度（以下、推定目標値という）Ｖ０’
は、常に真の車体速度Ｖtruよりやや低い値となる。

【００５１】車輪ロックに伴うスリップが起こる前は、
図中記号を黒く塗りつぶして示す様に、選択車輪速度Ｖ
SEL が推定車体速度Ｖ０として選ばれており、これは推
定目標値Ｖ０’と一致している（時刻Ｔ１１〜Ｔ１
２）。そして、スリップが発生し始めると（時刻Ｔ１
２）、選択車輪速度ＶSEL が低下し始め、あるところ
（時刻Ｔ１３）で下限速度ＶLOを外れる。この時点から
は、推定車体速度Ｖ０として下限速度ＶLOが選択される
様になる。このとき、下限速度ＶLOは、合成Ｇに比例し
た減速限界Ｋ２にて求められているから、低μ路で起こ
るべき減速の限界を反映している。従って、推定車体速
度Ｖ０を、スリップによる車輪速度の落込みに影響され
ることなく、適度な落込みにとどめる。

【００５２】選択車輪速度ＶSEL は、電磁弁が減圧モー
ドで制御される様になるまで、推定目標値Ｖ０’から大
きくずれていく。そして、減圧モード制御が始まると、
車輪が再び回転し始め、選択車輪速度ＶSEL のずれ方が
小さくなっていき、あるところからは加速方向へ復帰し
始める（時刻Ｔ１４）。この様にして減圧モード制御中
に選択車輪速度ＶSEL が復帰するのは、路面反力によっ
て車輪が回転されることによるものであるから、摩擦係
数の低い低μ路では、なかなか復帰しない。また、低μ
路では、そもそもスリップが開始するのが早い。従っ
て、低μ路では、スリップは早く始まり、いつまでも続
く傾向にあり、スリップが長期にわたり易い。このた
め、選択車輪速度ＶSEL が推定目標値Ｖ０’よりも低い
状態が長く続くことになる。

【００５３】本実施例によれば、上限速度ＶUPを算出す
る加速限界Ｋ１を、合成Ｇに反比例して大きく定めてい
るから、図示の様に、上限速度ＶUPは意図的に大きくな
るように考慮されている。従って、上限速度ＶUPが推定
車体速度Ｖ０として選択されるようになると、推定車体
速度Ｖ０の復帰は早くなる（時刻Ｔ１５〜Ｔ１６）。そ
して、上限速度ＶUPと下限速度ＶLOの間隔が広いことか
ら、選択車輪速度ＶSEL がこれらの間に入り易い。従っ
て、早い時期に選択車輪速度に基づいて推定目標値Ｖ
０’近傍に推定車体速度Ｖ０を持っていくことができる
（時刻Ｔ１７）。

【００５４】これに対し、仮に、アンチスキッド制御中
も、減速限界Ｋ２と同様に、合成Ｇと比例して小さな加
速限界Ｋ１’を設定しているとすると、図７（Ｂ）に示
すように、時刻Ｔ１６ではまだ推定車体速度Ｖ０は推定
目標値Ｖ０’よりもかなり低く、時刻Ｔ１８でやっと推
定車体速度Ｖ０が推定目標値Ｖ０’に近づき、選択車輪
速度ＶSEL が採用されるのは時刻Ｔ１９になるといった
具合いに、推定車体速度Ｖ０が推定目標値Ｖ０’に一致
する状態に復帰するまでに相当の遅れを来す。

【００５５】即ち、アンチスキッド制御中は、加速限界
Ｋ１を合成Ｇが小さいほど大きく設定するという構成を
採用することにより、低μ路において、長期にわたって
低めの推定値が続くのを防止し、応答性よく車体速度を
推定することができるようになったのである。

【００５６】図８は、高μ路での推定状況である。図示
（Ａ）の様に、車輪ロックに伴うスリップが起こる前
は、選択車輪速度ＶSEL が推定車体速度Ｖ０として選ば
れており、これは推定目標値Ｖ０’と一致している（時
刻Ｔ２１以前）。そして、スリップが発生し始めると
（時刻Ｔ２２）、選択車輪速度ＶSEL が低下し始め、あ
るところ（時刻Ｔ２３）で下限速度ＶLOを外れ、推定車
体速度Ｖ０として下限速度ＶLOが選択される様になる。
このときも、下限速度ＶLOは、合成Ｇに比例した減速限
界Ｋ２にて求められているから、高μ路で起こるべき減
速の限界を反映している。従って、推定車体速度Ｖ０
を、車輪速度の落込みに影響されることなく、高μ路と
して適度な落込みにとどめる。

【００５７】選択車輪速度ＶSEL は、減圧モード制御が
始まると、あるところからは加速側へ復帰し始める（時
刻Ｔ２４）。この選択車輪速度ＶSEL の復帰は、摩擦係
数の高い高μ路では、急速である。従って、加速限界Ｋ
１を合成Ｇに比例して設定しておくと、図示（Ｂ）に示
すように、一旦、真の車体速度Ｖtru まで持ち上がった
選択車輪速度ＶSEL が推定車体速度Ｖ０として採用され
てしまい（時刻Ｔ２５）、推定目標値Ｖ０’を越えた状
態が推定値とされてしまう。これにより、適切なスリッ
プに制御されていた他の車輪が、相対的にスリップ率大
と判定され、減圧モードに入り、減速度が低下する場合
があった。

【００５８】本実施例では、上限速度ＶUPを算出する加
速限界Ｋ１を、合成Ｇ、即ち路面摩擦係数に反比例して
定めているから、図示の様に、上限速度ＶUPは意図的に
小さくなるように考慮されている。従って、こうした図
示（Ｂ）における様な推定車体速度Ｖ０の大幅な持ち上
がり状態を招くことがなく、適切なスリップ制御が行わ
れ、減速度の低下がない。

【００５９】この様に、本実施例では、アンチスキッド
制御中は、加速限界Ｋ１を合成Ｇに反比例して設定する
から、低μ路では推定値が長期にわたって低すぎること
となるのをなくし、逆に、高μ路では推定値が高すぎる
こととなるのをなくすることができる。

【００６０】次に、本実施例で採用した車体速度推定手
法は、アンチスキッド制御中だけでなく、加速スリップ
制御中にも有効であることを説明する。加速スリップが
発生した場合には、図９に示すように、真の車体速度Ｖ
tru に対して、車輪速度ＶSEL は急激に持ち上がる。従
って、ある時点からは上限速度ＶUPが推定車体速度Ｖ０
として選択されるようになり、その後、加速スリップ制
御によって車輪速度が落ちてくるまでは上限速度ＶUPが
選択され続ける。このとき、上限速度ＶUPは、車体の水
平加速度Ｇｘｙに比例して設定された加速限界Ｋ１に基
づいて算出されるから、低μ路であれば、あまり大きく
持ち上がることがない。従って、推定車体速度Ｖ０が真
の車体速度Ｖtru と大幅にずれてしまうことがない。

【００６１】以上説明した様に、本実施例によれば、低
μ路，高μ路といった路面状況を的確に反映しつつ、真
の車体速度に近い値の推定車体速度を得ることができ
る。そして、アンチスキッド制御中には、加速限界を水
平加速度に反比例した形で設定することにより、低μ路
においては低過ぎる推定値が長期にわたるのを防止し、
高μ路においては推定値が持ち上がり過ぎるのを防止す
ることができる。

【００６２】加えて、加速スリップ制御においても、そ
のまま車体速度推定技術として適用することができ、路
面状況を捉えたずれの少ない推定車体速度を得ることが
できる。特に、転動輪から車体速度を推定するといった
ことのできない４輪駆動車における加速スリップ制御で
は、実施例で説明した車体速度推定技術が有効となる。

【００６３】また、加速限界及び減速限界を合成Ｇから
設定するに当り、「１．０」以上の係数Ｋ10，Ｋ20をＧ
ｘｙに乗算し、かつ最大ガードを設けているので、Ｇセ
ンサの検出誤差を補う効果がある。なお、本発明は以上
説明した実施例に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲内において種々なる態様に変形すること
ができる。

【００６４】例えば、選択車輪速度ＶSEL として、４輪
の最大速度を使用することとしたが、４輪の内の２番目
に速い速度を使用する様にしてもよい。また、アンチス
キッド制御前は転動輪の最大値を使用し、アンチスキッ
ド制御中は駆動輪も含めた４輪の最大値を使用するか、
４輪の内の２番目に速い速度を使用する様にしてもよ
い。

【００６５】また、例えばＧｘｙ≧０．４Ｇのときは２
番目に速い車輪の速度を使用し、Ｇｘｙ＜０．４Ｇのと
きは最も速い車輪の速度を使用するなど、水平加速度Ｇ
ｘｙの値によって車輪速度の選択基準を切り替える様に
構成しても構わない。さらに、車両としてはＦＦ，Ｆ
Ｒ，４ＷＤのいずれのタイプでもよく、車輪速センサ
も、４輪全てに配置した４チャンネルのシステムでな
く、後輪はリヤデフタイプとした３チャンネルのシステ
ムとしておいても構わない。

【００６６】加えて、Ｇセンサに関しても、２個の合成
ベクトルを使用する構成に限らず、１個だけ前後Ｇを検
出するセンサを備えておき、これに基づいて加速限界及
び減速限界を設定する構成としてもよい。また、Ｇセン
サの配置も、実施例の様に左右４５度方向ではなく、前
後方向と横方向の加速度を検出する様に配置してもよい
し、２個を直交させておかなくてもよい。なお、２個の
Ｇセンサの合成Ｇを用いることは、車両が４輪ドリフト
状態にあったり、スピン状態にあっても的確に車体の水
平加速度を捉えることができる点で、一層優れている。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
記載の車体速度推定装置によれば、車両の車体速度を、
路面の状況等をも反映させつつ応答性よく推定すること
ができ、特に、急制動や急加速に伴うスリップが発生し
始めた時に、路面状況に応じた最適な車体速度推定を行
うことができる。また、請求項２記載の装置によれば、
アンチスキッド制御中の車体速度の復帰状況を路面状況
に応じた最適な形で推定することができる。そして、請
求項３記載の装置によれば、４輪ドリフト状態やスピン
状態でも、路面状況を反映して車体速度を精度よく推定
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の車体速度推定装置の構成を例示する
ブロック図である。

【図２】 実施例としてのアンチスキッド制御装置の構
成図である。

【図３】 ＥＣＵが実行するアンチスキッド制御処理を
示すフローチャートである。

【図４】 アンチスキッド制御処理中の動作モード設定
処理を示すフローチャートである。

【図５】 アンチスキッド制御処理中の車体速度推定処
理を示すフローチャートである。

【図６】 実施例の作用を示す説明図である。

【図７】 実施例の作用を、低μ路でのアンチスキッド
制御中について示す説明図である。

【図８】 実施例の作用を、高μ路でのアンチスキッド
制御中について示す説明図である。

【図９】 実施例の作用を、加速スリップ制御中につい
て示す説明図である。

【符号の説明】

１・・・右前輪、２・・・左前輪、３・・・右後輪、４
・・・左後輪、５〜８・・・回転速度センサ、１１〜１
４・・・油圧ブレーキ装置、１６・・・マスターシリン
ダ、２１〜２４・・・アクチュエータ、２５・・・ブレ
ーキペダル、２６・・・ストップスイッチ、２７ａ，２
７ｂ・・・油圧ポンプ、２８ａ，２８ｂ・・・リザー
バ、４０・・・電子制御回路、４１・・・イグニッショ
ンスイッチ、５１，５２・・・Ｇセンサ。

フロントページの続き (72)発明者 土屋 義明 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−180864（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−306865（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60T 8/00 - 8/96 B60G 17/00 - 17/015 G01P 3/42

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車輪速度を検出する車輪速度検出手段
   と、 該車輪速度検出手段の検出する車輪速度と、車体速度が
   加速側へ変化するときの加速限界と、車体速度が減速側
   へ変化するときの減速限界との関係から、加速限界及び
   減速限界の範囲内で車体速度を推定する車体速度推定手
   段とを備えた車体速度推定装置において、 車両の水平面内での加速度を検出する水平加速度検出手
   段と、 該水平加速度検出手段の検出値に基づき、前記加速限界
   及び減速限界を設定する加減速限界設定手段とを備える
   とともに、 前記加減速限界設定手段は、前記水平加速度検出手段の
   検出した水平加速度の絶対値が大きいほど大きくなる傾
   向に加速限界及び減速限界を設定することを特徴とする
   車体速度推定装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の車体速度推定装置におい
   て、 当該車体速度推定装置の推定した車体速度に基づいてア
   ンチスキッド制御が実行されているときには、 前記加減速限界設定手段は、水平加速度の絶対値が大き
   いほど小さくなる傾向に加速限界を設定することを特徴
   とする車体速度推定装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載の車体速度推
   定装置において、 前記水平加速度検出手段は、少なくとも２つの軸方向の
   水平加速度を検出し、それらの合成ベクトルにて水平加
   速度の大きさを与える手段であることを特徴とする車体
   速度推定装置。