JP3436124B2 - 変動減少処理装置及び路面状態推定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、変動減少処理装置
及び路面状態推定装置に係り、より詳しくは、路面状態
推定装置、ＡＢＳ装置、駆動力制御装置等に適用可能な
変動減少処理装置及び該変動減少処理装置が適用された
路面状態推定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両がある速度で走行している時、ブレ
ーキをかけていくと車輪と路面との間にスリップが生じ
るが、車輪と路面との間の摩擦係数μおよび（１）式で
表されるスリップ速度ΔＶに対する摩擦係数μの傾き、
すなわち路面μ勾配は、（１）式で表されるすべり速度
ΔＶに対し、各路面について図１９（Ａ）、図１９
（Ｂ）のように変化することが知られている。

【０００３】

【数１】ΔＶ＝ （Ｖ−Ｖ_w ）・・・（１） ただし、Ｖは車体速度、Ｖ_w は車輪速度である。

【０００４】図２０に示すように、この路面μ勾配−す
べり速度特性では、すべり速度の小さい制動開始時点に
おいて、路面毎に大きな違いがあることがわかる。

【０００５】そこで、特願平９−３２６９２１号公報に
記載された発明では、車輪速および制動力等を用いてＯ
Ｎ−ＬＩＮＥで検出された路面μ勾配と、あらかじめ用
意しておいたＤｒｙ、Ｓｎｏｗ、Ｉｃｅの各路面のμ勾
配基準値とを制動力Ｐ_c −μ勾配平面上で軌跡照合し、
制動開始初期より路面摩擦状態を推定する路面摩擦状態
推定装置が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、（１）
式のすべり速度ΔＶと摩擦係数μとの間には、図２０の
ような関係がある。すなわち、制動力の増加に伴うすべ
り速度の変化と摩擦係数μとの変化には時間差があり、
微小なヒステリシスループを生じる。したがって、ＯＮ
−ＬＩＮＥで検出されるμ勾配は図２１で示されるよう
に横軸の制動力に対し、大きなノイズ成分として表れて
くる。

【０００７】このようなノイズを一定サンプリング時間
Δｔごとに除去する方法として、（２）式のローパスフ
ィルタが広く知られている。

【０００８】

【数２】 ただし、Ｘはフィルタ処理された出力状態量、ｕはフィ
ルタ処理を施す入力状態量、Ｔは所望のフィルタ効果を
与えるための時定数、ｉはΔｔごとに更新されるサンプ
リング刻みである。

【０００９】図２２は（２）式によりフィルタ処理され
た結果を表わしているが、十分なノイズ除去ができてい
ない。これは、横軸である制動力とは関係なく時間変化
に対してフィルタ処理されたためである。したがってμ
勾配基準値との照合において、照合度合いが低下し、路
面状態の推定精度を劣化させる問題がある。

【００１０】本発明は、上記事実に鑑みて成されたもの
で、路面状態を精度よく推定するための変動減少処理装
置及び変動減少処理装置が適用された路面状態推定装置
を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため第１
の発明は、車両の車輪の制動状態を表す第１の物理量を
検出する第１の検出手段と、前記車輪に対する路面μ勾
配、制動トルク勾配、制動力勾配のいずれか１つを表す
第２の物理量を検出する第２の検出手段と、前記第２の
検出手段により検出された第２の物理量の変動を、前記
第１の検出手段により検出された第１の物理量の変化に
応じて減少処理する減少処理手段と、を備えている。

【００１２】第１の検出手段は、車両の車輪の制動状態
を表す第１の物理量を検出する。ここで、第１の物理量
は、車輪に対する制動力やすべり速度がある。

【００１３】第２の検出手段は、車輪のすべり易さを表
す第２の物理量を検出する。この第２の物理量は、具体
的には、路面と車輪との間の摩擦係数又は車輪に対する
制動トルクや制動力のすべり速度に対する勾配である。
即ち、これらの勾配が高いと、車輪の周速が大きく、す
べりにくい。一方、これらの勾配が低いと、車輪の周速
が小さく、すべり易い。よって、これらの勾配は、車輪
のすべり易さを表す。ところで、第２の物理量を表すた
めの複数のパラメータ、例えば、上記すべり速度と上記
摩擦係数との関係は、第１の物理量、例えば、前述した
ように制動力等の上昇に伴い、小さいヒステリシスの渦
を持つ。よって、第２の検出手段により検出される第２
の物理量は第１の物理量の変化に応じて大きく変動す
る。

【００１４】このような変動が第１の物理量の変化によ
るものであることに鑑みれば、該変動を減少させるため
には、第１の物理量の変化に応じて減少処理すればよ
い。

【００１５】そこで、本発明に係る減少処理手段は、第
２の検出手段により検出された第２の物理量の変動を、
第１の検出手段により検出された第１の物理量の変化に
応じて減少処理するようにしている。なお、減少処理
は、例えば、第１の物理量が所定量変化する毎にフィル
タ処理したり、第１の物理量が所定量変化する間の第１
の物理量の平均を求めるようにしたり、してもよい。

【００１６】このように、車両の車輪の制動状態あるい
は駆動状態を表す第１の物理量の変化による車輪のすべ
り易さを表す第２の物理量の変動を、該第１の物理量の
変化に応じて減少処理するので、第２の物理量の変動を
小さくすることができる。

【００１７】ところで、上記第２の物理量は、路面状態
推定装置、ＡＢＳ装置、駆動力制御装置等において利用
されるので、上記第１の発明は、路面状態推定装置、Ａ
ＢＳ装置、駆動力制御装置等においても適用される。第
２の発明は、車両の車輪の駆動状態を表す第１の物理量
を検出する第１の検出手段と、前記車輪に対する路面μ
勾配を表す第２の物理量を検出する第２の検出手段と、
前記第２の検出手段により検出された第２の物理量の変
動を、前記第１の検出手段により検出された第１の物理
量の変化に応じて減少処理する減少処理手段と、を備え
ている。

【００１８】上記第１及び第２の発明が路面状態推定装
置に適用された第３の発明は、次のようになる。

【００１９】即ち、第３の発明は、車両の車輪の制動状
態あるいは駆動状態を表す第１の物理量を検出する第１
の検出手段と、前記車両の速度を検出する第２の検出手
段と、前記車輪のすべり易さを表しかつ前記車輪が走行
する路面状態、前記第１の物理量、及び車両の速度に応
じて定まる第２の物理量を検出する第３の検出手段と、
前記第３の検出手段により検出された第２の物理量の変
動を、前記第１の検出手段により検出された第１の物理
量の変化に応じて減少処理する減少処理手段と、前記第
１の検出手段により検出された第１の物理量及び前記第
２の検出手段により検出された車速に基づいて、予め定
められた複数の路面状態毎に第２の物理量を演算する演
算手段と、前記車輪の制動状態あるいは駆動状態を表す
第１の物理量に対する前記減少処理手段により減少処理
された第２の物理量の軌跡と、前記第１の物理量に対す
る前記演算手段により複数の路面状態毎に演算された第
２の物理量の軌跡の各々と、を比較する比較手段と、前
記比較手段の比較結果に基づいて、前記演算された軌跡
の内の前記検出された軌跡に最も近い軌跡に対応する路
面状態を、前記車輪が走行している実際の路面状態とし
て推定する推定手段と、を備えている。

【００２０】第１の検出手段は、車両の車輪の制動状態
あるいは駆動状態を表す第１の物理量を検出し、第２の
検出手段は、車両の速度（車速）を検出し、第３の検出
手段は、車輪のすべり易さを表す第２の物理量を検出す
る。第２の物理量は、車輪が走行する路面状態、第１の
物理量、及び車両の速度に応じて定まる。具体的には、
第３の物理量は、前述したように、路面と車輪との間の
摩擦係数又は車輪に対する制動トルクや制動力のすべり
速度に対する勾配である。

【００２１】減少処理手段は、前述したように、第２の
物理量の変動を、第１の検出手段により検出された第１
の物理量の変化に応じて減少処理する。

【００２２】演算手段は、第１の検出手段により検出さ
れた第１の物理量及び第２の検出手段により検出された
車速に基づいて、予め定められた複数の路面状態毎に第
２の物理量を演算する。即ち、演算手段は、第１の物理
量と、第２の物理量を演算するための第３の物理量と、
の車速に応じて定まる関係を複数の路面状態毎に予め求
めておき、検出された第１の物理量及び検出された車速
に基づいて、複数の路面状態毎に第３の物理量を演算
し、演算した第３の物理量から複数の路面状態毎に第２
の物理量を演算してもよい。また、演算手段は、第１の
物理量と第２の物理量との車速に応じて定まる関係を複
数の路面状態毎に予め求めておき、検出された第１の物
理量及び車速に基づいて、複数の路面状態毎に第２の物
理量を演算してもよい。

【００２３】比較手段は、車輪の制動状態あるいは駆動
状態を表す第１の物理量に対する減少処理手段により減
少処理された第２の物理量の軌跡と、第１の物理量に対
する演算手段により複数の路面状態毎に演算された第２
の物理量の軌跡の各々と、を比較する。推定手段は、比
較手段の比較結果に基づいて、上記演算された軌跡の内
の上記検出された軌跡に最も近い軌跡に対応する路面状
態を、車輪が走行している実際の路面状態として推定す
る。

【００２４】このように、第１の物理量の変化に応じて
変動が減少処理された第２の物理量を検出し、検出され
た第２の物理量の軌跡と、複数の路面状態各々に対応し
て演算された第２の物理量の軌跡の各々と、を比較する
ので、比較結果に基づいて、複数の路面状態各々に対応
して演算された軌跡の内の検出された軌跡に最も近い軌
跡を選択すれば、選択した軌跡に対応する路面状態は車
輪が走行している実際の路面状態に対応し、実際の路面
状態を精度よく推定することができる。

【００２５】ところで、上記第２の物理量は、種々の原
因により誤差が含まれる。

【００２６】そこで、第１の検出手段は第１の物理量
を、第２の検出手段は車速を、第３の検出手段は第２の
物理量を、車輪に対して制動が開始されたときから所定
時間毎に検出し、演算手段は、複数の路面状態各々毎に
ついて第２の物理量を車輪に対する制動が開始されたと
きから第１の物理量が所定量変化する毎に演算する。

【００２７】そして、比較手段は、車輪に対して制動が
開始されたときから第１の物理量が所定量変化する毎
に、該所定時間毎に検出された第２の物理量と複数の路
面状態各々毎及び第１の物理量が所定量変化する毎に演
算された第２の物理量各々とを比較するようにしても
い。

【００２８】このように、車輪に対して制動が開始され
たときから第１の物理量が所定量変化する毎に、所定時
間毎に検出された第２の物理量と、複数の路面状態各々
毎及び第１の物理量が所定量変化する毎に演算された物
理量各々と、を比較するので、誤差の影響を少なくする
ことができ、より精度よく路面状態を推定することがで
きる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。

【００３０】図１に示すように、本実施の形態に係る路
面状態推定装置（変動減少処理装置が適用された）は、
車輪速度を検出する車輪速センサ２８、車輪に作用する
制動力を検出する制動力検出部３４、及び路面μ勾配と
して後述する微小ゲインを演算する微小ゲイン演算部３
６、及び路面状態及びすべり速度を演算する演算回路１
０を備えている。

【００３１】演算回路１０は、予め定められた路面状
態、即ち、Ｄｒｙ、Ｓｎｏｗ、Ｉｃｅに対応する路面μ
勾配の基準値を、制動力検出部３４で検出された制動力
が所定量変化する毎に作成・記憶する基準値作成記憶回
路１２Ｄ、１２Ｓ、１２Ｉと、前記制動力が所定量変化
する毎に微小ゲインを記憶する微小ゲイン記憶回路１２
Ｊと、を備えている。基準値作成記憶回路１２Ｄ、１２
Ｓ、１２Ｉ及び微小ゲイン記憶回路１２Ｊには、基準値
作成記憶回路１２Ｄ、１２Ｓ、１２Ｉに記憶された路面
μ勾配の基準値の時系列データと、実際に検出され、後
述するフィルタ効果が与えれた微小ゲイン記憶回路１２
Ｊに記憶された路面μ勾配の基準値の時系列データと、
を照合して、路面状態を演算する時系列データ軌跡照合
部１４が接続されている。時系列データ軌跡照合部１４
の出力側には、すべり速度選択部１６が接続されてい
る。

【００３２】基準値作成記憶回路１２Ｄ、１２Ｓ、１２
Ｉは各々同一の構成であるので、基準値作成記憶回路１
２Ｄのみを説明し、他の説明を省略する。基準値作成記
憶回路１２Ｄは、車輪速センサ２８に接続された車速演
算部１８を備えている。車速演算部１８には、すべり速
度を演算するすべり速度演算部２０が接続されている。
すべり速度演算部２０には、制動力検出部３４が接続さ
れている。すべり速度演算部２０は、路面μ勾配の基準
値を作成するμ勾配基準値作成部２２に接続されてい
る。μ勾配基準値作成部２２には、車速演算部１８及び
制動力検出部３４が接続されている。μ勾配基準値作成
部２２は、μ勾配基準値作成部２２により作成された路
面μ勾配の基準値の時系列データを記憶する基準値時系
列データ記憶部２４が接続されている。基準値時系列デ
ータ記憶部２４は、時系列データ軌跡照合部１４に接続
されている。

【００３３】微小ゲイン記憶回路１２Ｊは、演算された
微小ゲインに対し、制動力が所定量変化する毎にフィル
タ処理を行う微小ゲインフィルタ部２６と、微小ゲイン
フィルタ部２６によりフィルタ処理された微小ゲインの
時系列データを記憶する微小ゲイン時系列データ記憶部
２５と、を備えている。微小ゲインフィルタ部２６に
は、制動力検出部３４及び微小ゲイン演算部３６が接続
されている。微小ゲインフィルタ部２６は、微小ゲイン
時系列データ記憶部２６に接続されている。微小ゲイン
時系列データ記憶部２５は、時系列データ軌跡照合部１
４に接続されている。

【００３４】すべり速度選択部１６には、基準値作成記
憶回路１２Ｄ、１２Ｓ、１２Ｉの各すべり速度演算部２
０が接続されている。

【００３５】制動力検出部３４は、路面から車輪に対し
摩擦力として作用する制動力を、車輪の力学的モデルに
従って以下のように推定する。

【００３６】すなわち、車輪には、車輪に対し車輪の回
転方向と反対方向に作用するブレーキトルクＴ_B と、車
輪に対し摩擦力として車輪の回転方向に作用する制動力
ＦによるタイヤトルクＴ_f と、が作用する。ブレーキト
ルクＴ_B は、車輪のブレーキディスクに対し車輪の回転
を妨げるように作用するブレーキ力に由来するものであ
り、制動力Ｆ及びタイヤトルクＴ_f は、車輪と路面との
間の摩擦係数をμ_B 、車輪半径をｒ、車輪荷重をＷとし
たとき、（３）式、（４）式によって表される。

【００３７】

【数３】Ｆ＝ μ_B Ｗ・・・（３）

【００３８】

【数４】Ｔ_f ＝ Ｆ×ｒ ＝ μ_B Ｗｒ・・・（４） 従って、車輪の運動方程式は、

【００３９】

【数５】 となる。ただし、Ｉは車輪の慣性モーメント、ωは車輪
の回転速度（車輪速度）である。

【００４０】車輪加速度（ｄω／ｄｔ）を検知し、ブレ
ーキディスクに加えられるホイールシリンダ圧に基づい
てブレーキトルクＴ_B を求めれば、（５）式に基づいて
制動力Ｆを推定することができる。具体的には、アクセ
ル開度などから求めた車輪の駆動トルクと、外乱として
の制動力Ｆが車輪に作用する（５）式と等価な力学モデ
ルをオブザーバとして構成する。このオブザーバでは、
（５）式を２階積分することにより得られる回転位置と
実際に検出された回転位置との偏差を０に一致させるよ
うに制御周期毎に等価モデルの外乱及び回転速度を修正
し、修正された外乱を制動力として推定する。

【００４１】次に、微小ゲイン演算部３６を説明する。
まず、図１６に示されるように、路面と車輪との間の摩
擦係数のすべり速度（（１）式参照）に対する勾配であ
る路面μ勾配としての微小ゲインを説明する。

【００４２】重量Ｗの車体を備えた車両が車体速度ω_v
で走行している時の車輪での振動現象、すなわち車体と
車輪と路面とによって構成される振動系の振動現象を、
車輪回転軸で等価的にモデル化した図３に示すモデルを
参照して説明する。

【００４３】図３のモデルにおいて、ブレーキ力は、路
面と接するタイヤのトレッド１１５の表面を介して路面
に作用する。しかし、このブレーキ力は実際には路面か
らの反作用（制動力）として車体に作用する。このた
め、車体重量の回転軸換算の等価モデル１１７は、タイ
ヤのトレッドと路面との間の摩擦要素１１６（路面μ）
を介して車輪１１３と反対側に連結したものとなる。こ
れは、シャシーダイナモ装置のように、車輪下の大きな
慣性、すなわち車輪と反対側の質量で車体の重量を模擬
することができることと同様である。

【００４４】図３でタイヤリムを含んだ車輪１１３の慣
性をＪ_w 、リムとトレッド１１５との間のばね要素１１
４のばね定数をＫ、車輪半径をＲ、トレッド１１５の慣
性をＪ_t 、トレッド１１５と路面との間の摩擦要素１１
６の摩擦係数をμ、車体の重量の回転軸換算の等価モデ
ル１１７の慣性をＪ_V とすると、ホイールシリンダ圧に
より生じるブレーキトルクＴ_b ’から車輪速ω_w までの
伝達特性は、車輪運動の方程式より、

【００４５】

【数６】 となる。なお、ｓはラプラス変換の演算子である。ここ
で、タイヤが路面にグリップしている時は、トレッド１
１５と車体等価モデル１１７とが直結されていると考え
る。この場合、車体等価モデル１１７とトレッド１１５
との和の慣性と、車輪１１３の慣性とが共振する。即
ち、この振動系は、車輪と車体と路面とから構成された
車輪共振系とみなすことができる。このときの車輪共振
系の共振周波数ω∞は、（６）) 式の伝達特性におい
て、

【００４６】

【数７】 となる。

【００４７】ここで、図１６において（７）式が成立す
る摩擦状態は、ピークμに達する前の領域Ａ１に対応す
る。

【００４８】逆に、タイヤの摩擦係数μがピークμに近
づく場合には、タイヤ表面の摩擦係数μがスリップ率に
対して変化し難くなる。即ち、トレッド１１５の慣性の
振動に伴う成分は車体等価モデル１１７に影響しなくな
る。つまり等価的にトレッド１１５と車体等価モデル１
１７とが分離され、トレッド１１５と車輪１１３とが共
振を起こすことになる。このときの車輪共振系は、車輪
と路面とから構成されているとみなすことができる。そ
の共振周波数ω∞’は、（７）式において、車体等価慣
性Ｊ_v を０とおいたものと等しくなる。すなわち、

【００４９】

【数８】 となる。この状態は、図１６では、ピークμ近傍の領域
Ａ２に対応する。なお、ピークμを越えてブレーキ制動
されると、領域Ａ３に瞬時に移行し、タイヤがロックさ
れる。

【００５０】車体等価慣性Ｊ_v が車輪慣性Ｊ_w 、トレッ
ド慣性Ｊ_t より大きいと仮定する。この場合、（８）式
の場合の車輪共振系の共振周波数ω∞’は（７）式のω
∞よりも高周波数側にシフトすることになる。

【００５１】ここで、車輪と車体と路面とからなる振動
系の共振周波数ω∞（（８）式) でブレーキ力を微小励
振すると（ここでは、ブレーキ圧Ｐ_b を微小励振すると
する）、車輪速度ω_w も平均的な車輪速度の回りに共振
周波数ω∞で微小振動する。ここで、このときのブレー
キ圧Ｐ_b の共振周波数ω∞の微小振幅をＰ_v 、車輪速度
の共振周波数ω∞の微小振幅をω_wvとした場合、微小ゲ
インＧ_d を

【００５２】

【数９】Ｇ_d ＝ω_wv／Ｐ_v ・・・（９） とする。なお、この微小ゲインＧ_d を、ブレーキ圧Ｐ_b
に対する車輪速ω_w の比（ω_w ／Ｐ_b ）の共振周波数ω
∞の振動成分とみなし、

【００５３】

【数１０】 Ｇ_d ＝（（ω_w ／Ｐ_b ）｜ｓ＝ｊω∞）・・・（１０） と表すこともできる。

【００５４】この微小ゲインＧ_d は、（１０）式に示す
ように（ω_w ／Ｐ_b ）の共振周波数ω∞の振動成分であ
るので、摩擦状態がピークμ近傍の領域に至ったとき、
共振周波数がω∞’にシフトするため急激に減少する。
すなわち、微小ゲインＧ_d は、路面μ特性を規定する物
理量であるといえる。

【００５５】そして、微小ゲイン演算部３６は、図２に
示すように、振動系の共振周波数ω∞（（７）式）でブ
レーキ圧を微小励振したときの、車輪速度Ｖ_w の共振周
波数ω∞の微小振幅（車輪速微小振幅ω_wv）を検出する
車輪速微小振幅検出部４０と、共振周波数ω∞のブレー
キ圧の微小振幅Ｐ_v を検出するブレーキ圧微小振幅検出
部４２と、検出された車輪速微小振幅ω_wvをブレーキ圧
微小振幅Ｐ_v で除算することにより微小ゲインＧ_d を出
力する除算器４４と、から構成される。

【００５６】ここで、車輪速微小振幅検出部４０は、共
振周波数ω∞の振動成分を抽出するフィルタ処理を行う
図４のような演算部として実現できる。例えば、この振
動系の共振周波数ω∞が４０［Ｈｚ］程度であるので、
制御性を考慮して１周期を２４［ｍｓ］、約４１．７
［Ｈｚ］に取り、この周波数を中心周波数とする帯域通
過フィルタ７５を設ける。このフィルタにより、車輪速
度信号ω_i から約４１．７［Ｈｚ］近傍の周波数成分の
みが抽出される。さらに、このフィルタ出力を全波整流
器７６により全波整流、直流平滑化し、この直流平滑化
信号から低域通過フィルタ７７によって低域振動成分の
みを通過させることにより、車輪速微小振幅ω_wvを出力
する。

【００５７】なお、周期の整数倍、例えば１周期の２４
［ｍｓ］、２周期の４８［ｍｓ］の時系列データを連続
的に取り込み、４１．７［Ｈｚ］の単位正弦波、単位余
弦波との相関を求めることによっても車輪速微小振幅検
出部４０を実現できる。

【００５８】ここで、平均ブレーキ圧Ｐ_m の回りに共振
周波数のブレーキ圧微小振幅Ｐ_v を印加する微小励振手
段について説明する。まず、平均ブレーキ圧指令及び微
小励振指令を実際の車輪への制動トルクに変換する部分
（バルブ制御系）は、図５に示すように、マスタシリン
ダ４８、制御バルブ５２、ホイールシリンダ５６、リザ
ーバー５８及びオイルポンプ６０を備えている。

【００５９】ブレーキペダル４６は、ブレーキペダル４
６の踏力に応じて増圧するマスタシリンダ４８を介して
制御バルブ５２の増圧バルブ５０へ接続されている。ま
た、制御バルブ５２は、減圧バルブ５４を介して低圧源
としてのリザーバー５８へ接続されている。さらに、制
御バルブ５２には、該制御バルブによって供給されたブ
レーキ圧をブレーキディスクに加えるためのホイールシ
リンダ５６が接続されている。この制御バルブ５２は、
入力されたバルブ動作指令に基づいて増圧バルブ５０及
び減圧バルブ５４の開閉を制御する。

【００６０】なお、この制御バルブ５２が増圧バルブ５
０のみを開くように制御されると、ホイールシリンダ５
６の油圧（ホイールシリンダ圧）は、ドライバがブレー
キペダル４６を踏み込むことによって得られる圧力に比
例したマスタシリンダ４８の油圧（マスタシリンダ圧）
まで上昇する。逆に減圧バルブ５４のみを開くように制
御されると、ホイールシリンダ圧は、ほぼ大気圧のリザ
ーバ５８の圧力（リザーバ圧）まで減少する。また、両
方のバルブを閉じるように制御されると、ホイールシリ
ンダ圧は保持される。

【００６１】ホイールシリンダ５６によりブレーキディ
スクに加えられるブレーキ力（ホイールシリンダ圧に相
当）は、マスタシリンダ４８の高油圧が供給される増圧
時間、リザーバー５８の低油圧が供給される減圧時間、
及び供給油圧が保持される保持時間の比率と、圧力セン
サ等により検出されたマスタシリンダ圧及びリザーバー
圧とから求められる。

【００６２】従って、制御バルブ５２の増減圧時間をマ
スタシリンダ圧に応じて制御することにより、所望のブ
レーキトルクを実現することができる。そして、ブレー
キ圧の微小励振は、平均ブレーキ力を実現する制御バル
ブ５２の増減圧制御と同時に共振周波数に対応した周期
で増圧減圧制御を行うことにより可能となる。

【００６３】具体的な制御の内容として、図６に示すよ
うに、微小励振の周期（例えば２４［ｍｓ］）の半周期
Ｔ／２毎に増圧と減圧のそれぞれのモードを切り替え、
バルブへの増減圧指令は、モード切り替えの瞬間から増
圧時間ｔ_i 、減圧時間ｔ_r のそれぞれの時間分だけ増圧
・減圧指令を出力し、残りの時間は、保持指令を出力す
る。平均ブレーキ力は、マスタシリンダ圧に応じた増圧
時間ｔ_i と減圧時間ｔ _r との比によって定まると共に、
共振周波数に対応した半周期Ｔ／２毎の増圧・減圧モー
ドの切り替えによって、平均ブレーキ力の回りに微小振
動が印加される。

【００６４】なお、ブレーキ圧微小振幅Ｐ_v は、マスタ
シリンダ圧、図６に示したバルブの増圧時間ｔ_i の長
さ、及び減圧時間ｔ_r の長さによって所定の関係で定ま
るので、図２のブレーキ圧微小振幅検出部４２は、マス
タシリンダ圧、増圧時間ｔ_i 及び減圧時間ｔ_r からブレ
ーキ圧微小振幅Ｐ_v を出力するテーブルとして構成する
ことができる。

【００６５】次に、本実施の形態の作用を説明する。

【００６６】最初に、基準値作成記憶回路１２Ｄ、１２
Ｓ、１２Ｉによる路面μ勾配の基準値の作成方法を説明
する。

【００６７】路面μ勾配Ｇ_d は、すべり速度ΔＶに対す
る路面と車輪との間の摩擦係数μの勾配であり、制動
力、路面状態及び車速毎に、（１１）式により表され
る。

【００６８】

【数１１】 よって、路面μ勾配Ｇ_d は、制動力Ｐｃ、路面状態、車
速Ｖ、すべり速度ΔＶ、及び摩擦係数μにより特定する
ことができる。

【００６９】ところで、すべり速度ΔＶと制動力Ｐと
は、各路面状態に応じて、図７〜図９に示すように、車
速に応じて、固有の関係を有することが分かっている。

【００７０】そこで、基準値作成記憶回路１２Ｄ、１２
Ｓ、１２Ｉの各すべり速度演算部２０は、車速に応じ
て、図７〜図９に示す制動力Ｐとすべり速度ΔＶとの関
係式を記憶している。従って、制動力Ｐｃ及び車速Ｖが
入力されるとすべり速度演算部２０は、上記関係式、制
動力Ｐｃ及び車速Ｖに基づいて、制動力Ｐｃ及び車速Ｖ
に対応するすべり速度ΔＶを演算し、演算により求めた
すべり速度ΔＶを、μ勾配基準値作成部２２に出力す
る。

【００７１】なお、すべり速度演算部２０に入力される
車速Ｖは、車速演算部１８により演算したものである。
具体的には、次のように求める。車速演算部１８には、
上記すべり速度演算部２０により演算されたすべり速度
ΔＶと、車輪速センサ２８からの車輪速Ｖωと、が入力
される。すべり速度ΔＶは、車速Ｖから車輪速Ｖωを減
算した値（Ｖ−Ｖω）である。よって、車速演算部１８
は、入力されたすべり速度ΔＶと入力された車輪速Ｖω
とを加算して、車速Ｖを求め、すべり速度演算部２０に
出力する。

【００７２】また、路面μと制動力Ｐとは、各路面状態
に応じて、図１０〜図１２に示すように、車速に応じ
て、固有の関係を有することが分かっている。

【００７３】そこで、基準値作成記憶回路１２Ｄ、１２
Ｓ、１２Ｉの各μ勾配基準値作成部２２は、車速に応じ
て、図１０〜図１２に示す制動力Ｐと路面μとの関係式
を記憶している。従って、制動力Ｐｃ及び車速Ｖが入力
されるとμ勾配基準値作成部２２は、上記関係式、制動
力Ｐｃ及び車速Ｖに基づいて、制動力Ｐｃ及び車速Ｖに
対応する路面μを演算する。

【００７４】このように、μ勾配基準値作成部２２に
は、すべり速度演算部２０から、制動力Ｐｃ及び車速Ｖ
に対応するすべり速度ΔＶ（２ポイント、ΔＶ₁ 、ΔＶ
₂ ）が入力され、制動力Ｐｃ及び車速Ｖに対応する路面
μ（２ポイント、μ₁ 、μ₂ ）を演算している。そこ
で、μ勾配基準値作成部２２は、これらのすべり速度Δ
Ｖと路面μとを、（１１）式に代入することにより、路
面μ勾配Ｇ_d の基準値を演算する。そして、車輪速度セ
ンサ２８、制動力検出部３４からは、制動開始時から所
定時間経過まで所定サンプリング時間毎にサンプリング
された車輪速Ｖω、制動力Ｐ_c が入力され、μ勾配基準
値作成部２２は、制動開始時から所定量制動力が経過す
るまで所定量制動力が変化する毎に路面μ勾配Ｇ_d の基
準値を演算し、各路面μ勾配Ｇ_d の基準値の時系列デー
タを、基準値時系列データ記憶部２４に出力する。そし
て、基準値時系列データ記憶部２４は、路面μ勾配Ｇ_d
の基準値の時系列データを記憶する。

【００７５】また、微小ゲイン時系列データ記憶部２５
は、μ勾配基準値作成部２２から基準値時系列データ記
憶部２４への基準値の時系列データの出力タイミングに
同期して、微小ゲインの時系列データが記憶される。即
ち、微小ゲイン時系列データ記憶部２５へは、制動開始
時から前出の所定量制動力が経過するまで所定量制動力
が変化する毎に、微小ゲインフィルタ部２６でフィルタ
処理された微小ゲインＧ_d Ｔが入力され、入力された微
小ゲインＧ_d Ｔを記憶する。

【００７６】即ち、従来技術の問題点は、サンプリング
刻みごとにフィルタ処理を行なっている点にある。そこ
で、制動力が所定量変化した時点においてのみフィルタ
処理を行うようにすれば、図２２における軌跡のばらつ
きは小さくなる。具体的には（２）式に類似した次式で
表されるフィルタ処理を行なう。

【００７７】

【数１２】 ただし、Ｔｐは（１２）式における時定数Ｔに相当する
定数、ΔＰｃは所定量制動力、ｋは所定の制動力が所定
量変化する毎に更新される刻みである。（１２）式を拡
大し、次式のように表されてもよい。

【００７８】

【数１３】 ただし、Ｘはフィルタの内部状態の変数ベクトル（サイ
ズはｎ×１）、ａ１１〜ａｎｎ、ｂ１〜ｂｎ、ｃ１１〜
ｃ１ｎ、ｄ１〜ｄｎはフィルタの各定数である。図２３
に（１２）式のフィルタ効果を（２）式のものと比較す
る。図２３より、（２）式のフィルタ処理結果と比べば
らつきが小さく抑えられ、制動力の各点において（２）
式の結果の平均値が得られていることがわかる。ただ
し、制動力開始（制動力０近辺）の時点では、（１）の
結果の平均値ではなく最大値を辿っている。これは、Ｔ
ｐの大きさに関連した過度応答の状態であることを示し
ている。

【００７９】（１２）、（１３）式のようにフィルタ処
理ではなく次式のように制動力が所定量変化する間の平
均値を求めても良い。

【００８０】

【数１４】 ただし、ｍはｋからｋ＋１までの間にサンプリングされ
た微小ゲイン点数、ｘ（ｋ）はｋの時点における微小ゲ
イン平均値、ｊは時点ｋにおいて１に初期化されサンプ
リング刻みごとに更新される刻みである。

【００８１】次に、制動開始時に、時系列データ軌跡照
合部１４が実行する照合処理ルーチンを図１３を参照し
て説明する。

【００８２】図１３のステップ８２で、制動開始時から
制動力が所定量変化した時刻を表す変数ｋを初期化し、
ステップ８４で、変数ｋを１インクリメントする。

【００８３】ステップ８６で、変数ｋにより表される時
刻（ｋ・τ，τ：サンプリング周期の任意の倍数）にお
ける、微小ゲイン時系列データ記憶部２５に記憶された
路面μ勾配Ｇ_d Ｔ（ｋ）（微小ゲイン）を取り込む。こ
の路面μ勾配Ｇ_d Ｔ（ｋ）は、前述したように、微小ゲ
インフィルタ部２６により、（１２）式又は（１３）式
に基づきフィルタ処理されたものである。

【００８４】ステップ８８で、路面状態を識別する変数
ｓを初期化し、ステップ９０で、変数ｓを１インクリメ
ントする。

【００８５】ステップ９２で、路面状態ｓに対応する基
準値時系列データ２４に記憶された路面μ勾配Ｇ_d の時
系列データの内、時刻ｋにおける基準値Ｇ_d ｓ（ｋ）を
取り込む。

【００８６】ステップ９４で、照合値ｚ_s を（１５）式
より演算する。

【００８７】

【数１５】 ｚ_s ＝ｚ_s ＋（Ｇ_d Ｔ（ｋ）−Ｇ_d ｓ（ｋ））² ・・・（１５） ステップ９６で、変数ｓが予め定められた路面状態の総
数ｓ₀ （本実施の形態では、３）以上か否かを判断す
る。変数ｓ≧総数ｓ₀ でない場合には、時刻ｋにおける
照合値ｚ_s を演算していない路面状態があるので、ステ
ップ９０に戻って、以上の処理（ステップ９０〜ステッ
プ９６）を実行する。変数ｓ≧総数ｓ₀ の場合には、全
ての路面状態の時刻ｋにおける照合値ｚ_s を演算したの
で、ステップ９８で、変数ｋが、制動開始から所定時間
経過した時刻を表すｎ以上か否かを判断する。変数ｋ≧
ｎでない場合には、制動開始から所定時間経過していな
いので、ステップ８４に戻って以上の処理（ステップ８
４〜ステップ９８）を実行する。変数ｋ≧ｎの場合に
は、制動開始から所定時間経過したので、ステップ１０
０で、照合値ｚ_s （ｚ₁ 〜ｚ₃ ）の内の最小の照合値ｚ
_s に対応する路面状態が、現在走行している路面状態で
あると推定する。

【００８８】即ち、ｚ_s は（１６）式により表される。

【００８９】

【数１６】 このように、ｚ_s を、制動開始から所定時間経過までの
時系列データにより演算しているのは、図１４に示すよ
うに、微小ゲイン演算部３６により演算された路面μ勾
配Ｇ_d Ｔ（ｋ）は、現在走行している路面状態の路面μ
勾配Ｇ_d ｓ（ｋ）（図１４では、Ｓｎｏｗの路面状態で
ある）と必ずしも一致するとは限らず、現在走行してい
る路面状態の路面μ勾配Ｇ_d ｓの基準値まわりにふらつ
く。よって、制動開始から所定量制動力が経過するまで
の時系列データを用いて精度よく路面状態を推定するた
めである。

【００９０】そして、各路面状態に対応して予め記憶し
ている摩擦係数のピーク値μ_MAX の内から、推定した路
面状態に対応する摩擦係数のピーク値μ_MAX を、図示し
ないＡＢＳ制御部等に出力し、推定した路面状態を表す
データをすべり速度選択部１６に出力する。

【００９１】時系列データ軌跡照合部１４からピーク値
μ_MAX を入力したＡＢＳ制御部は、入力したピーク値μ
_MAX を与えるスリップ率を基準スリップ率とし、ピーク
μに追従するようにブレーキ力を制御する。

【００９２】時系列データ軌跡照合部１４から路面状態
を表すデータを入力したすべり速度選択部１６は、基準
値作成記憶回路１２Ｄ、１２Ｓ、１２Ｉの各すべり速度
演算部２０から出力されたすべり速度の内、入力した路
面状態を表すデータに基づいて、推定された路面状態に
対応するすべり速度ΔＶを出力する。

【００９３】以上のように本実施の形態では、現在走行
中の路面の路面状態やピークμ値を正確に求めることが
できるので、ＶＳＣ、ＡＢＳ、ＴＲＣ等の車両の安定化
制御（制御ゲインの変更、制御目標値の設定））やドラ
イバへの路面状態の警告、車体横すべり角、ヨーレート
等の各車両状態の推定することが可能となる。

【００９４】以上説明した実施の形態では、（１２）式
あるいは（１３）式を用いて微小ゲインをフィルタ処理
しているが、サンプリング周期ごとに出力される微小ゲ
インＧ_d Ｔを変数ｋからｋ＋１の間の平均をとってもよ
い。

【００９５】また、図７〜図９に示す制動力Ｐと路面μ
勾配とは図１５に示す関係を有するので、図１５に示す
関係式を、車速Ｖに対応して記憶し、車速Ｖ、制動力Ｐ
_c 、及び制動力Ｐ_c と路面μ勾配との関係式から、車速
Ｖ及び制動力Ｐ_c に対応する路面μ勾配を演算するよう
にしてもよい。

【００９６】また、前述した実施の形態では、路面μ勾
配Ｇ_d Ｔ（ｋ）と基準値Ｇ_d ｓ（ｋ）との二乗誤差の最
小値により路面状態を推定しているが、本発明はこれに
限定されず、制動開始から所定時間経過までの路面μ勾
配Ｇ_d Ｔ（ｋ）及び基準値Ｇ _d ｓ（ｋ）の時系列データ
の相関関係を演算して、路面状態を推定するようにして
もい。

【００９７】更に、前述した例では、図７〜図９に示す
制動力Ｐとすべり速度ΔＶとの関係式、図１０〜図１２
に示す制動力Ｐと路面μとの関係式、又は、図１５に示
す制動力Ｐと路面μ勾配Ｇ_d との関係式を記憶するよう
にしているが、本発明はこれに限定されず、すべり速度
ΔＶと、すべり速度ΔＶ、路面μ、路面μ勾配Ｇ_d との
関係の各々も、制動力Ｐと、すべり速度ΔＶ、路面μ、
路面μ勾配Ｇ_d との関係の各々と同様な関係となるの
で、すべり速度ΔＶと、すべり速度ΔＶ、路面μ、路面
μ勾配Ｇ_d との関係式を記憶し、同様に処理するように
してもよい。

【００９８】また、前述した例では、路面μ勾配Ｇ_d と
して、微小ゲインを求めているが、本発明はこれに限定
されず、微小ゲインが制動トルク勾配と等価な物理量で
あるので、微小ゲイン演算部３６に代えて制動トルク勾
配演算部を備え、路面μ勾配Ｇ_d に代えて、制動トルク
勾配を求めて、同様に処理するようにしてもよい。以
下、微小ゲインが、制動トルク勾配と等価な物理量であ
ることを説明する。

【００９９】図１９、図１６の特性では、スリップ速度
ΔＶと、車輪−路面間の摩擦係数μとの間には、あるス
リップ速度で摩擦係数μがピークをとる関数関係が成立
する。

【０１００】ところで、ブレーキ圧を微小励振すると、
車輪速度が微小励振するので、スリップ速度もあるスリ
ップ速度の回りで微小振動する。ここで、図１６の特性
を有する路面において、あるスリップ速度の回りで微小
振動したときの摩擦係数μのスリップ速度ΔＶに対する
変化を考える。

【０１０１】このとき、路面の摩擦係数μは、

【０１０２】

【数１７】μ ＝ μ₀ ＋αＲΔω・・・（１７） と近似できる。すなわち、微小振動によるスリップ速度
の変化が小さいため、傾きαＲの直線で近似できる。

【０１０３】ここで、タイヤと路面間の摩擦係数μによ
り生じる制動トルクＴ_b ＝μＷＲに（１８）式を代入す
ると、

【０１０４】

【数１８】 Ｔ_b ＝ μＷＲ ＝ μ₀ ＷＲ＋αＲ² ΔωＷ・・・（１８） となる。ここで、Ｗは輪荷重である。（１８）式の両辺
をΔωで１階微分すると、

【０１０５】

【数１９】 を得る。よって、（１９）式により、制動トルク勾配
（ｄＴ_b ／Δω）が、αＲ ² Ｗに等しいことが示され
た。

【０１０６】一方、ブレーキトルクＴ_b ’がブレーキ圧
Ｐ_b と比例関係にあることから、微小ゲインＧ_d は、ブ
レーキトルクＴ_b ’に対する車輪速度ω_w の比（ω_w ／
Ｔ_b’）の共振周波数ω∞の振動成分と比例関係にあ
る。従って、（６）式の伝達特性により、微小ゲインＧ
_d は次式によって表される。

【０１０７】

【数２０】 但し、

【０１０８】

【数２１】 Ｊ_A ＝Ｊ_t ＋Ｊ_v ＋Ｊ_w 、Ｊ_B ＝Ｊ_t ＋Ｊ_v ・・・（２１）

【０１０９】

【数２２】 一般に、（２２）式において、

【０１１０】

【数２３】 ｜Ａ｜ ＝ ０．０１２ ＜＜ ｜Ｂ｜ ＝ ０．１・・・（２３） となることから、（１９）、（２０）式より、

【０１１１】

【数２４】 を得る。すなわち、スリップ速度ΔＶに対する制動トル
クＴ_b の勾配（制動トルク勾配）は微小ゲインＧ_d に比
例する。

【０１１２】よって、制動トルク勾配を求め、求めた制
動トルク勾配に基づいて、上記と同様に処理すればよ
い。

【０１１３】次に、制動トルク勾配を求める方法を説明
する。

【０１１４】各車輪の車輪運動及び車体運動は、（２
５）式、（２６）式の運動方程式によって記述される。

【０１１５】

【数２５】

【０１１６】

【数２６】 ただし、Ｆ_i ’は、第ｉ輪に発生した制動力、Ｔ_biは踏
力に対応して第ｉ輪に加えられたブレーキトルク、Ｍは
車両質量、Ｒ_c は車輪の有効半径、Ｊは車輪慣性、ｖは
車体速度である（図８参照）。なお、・は時間に関する
微分を示す。（２５）式、（２６）式において、Ｆ_i ’
はスリップ速度（ｖ／Ｒ_c −ω_i ）の関数として示され
ている。

【０１１７】ここで、車体速度を等価的な車体の角速度
ω_v で表す（（２７）式）と共に、制動トルクＲ
_c Ｆ_i ’をスリップ速度の１次関数（傾きｋ_i 、ｙ切片
Ｔ_i ）として記述する（（２８）式）。

【０１１８】

【数２７】ｖ ＝ Ｒ_c ω_v ・・・（２７）

【０１１９】

【数２８】 Ｒ_c Ｆ_i ’（ω_v −ω_i ）＝ｋ_i ×（ω_v −ω_i ）＋Ｔ_i ・・・（２８） さらに、（２７）式、（２８）式を、（２５）式、（２
６）式へ代入し、車輪速度ω_i 及び車体速度ω_v をサン
プル時間τ毎に離散化された時系列データω_i[k] 、ω
_v [k] （ｋはサンプル時間τを単位とするサンプル時
刻、ｋ＝1,2,.....)として表すと、（２９）式、（３
０）式を得る。

【０１２０】

【数２９】

【０１２１】

【数３０】 ここで、（２９）式、（３０）式を連立し、車体の等価
角速度ω_v を消去すると、

【０１２２】

【数３１】 を得る。

【０１２３】ところで、スリップ速度３rad/s という条
件下でＲ_c Ｍｇ／４（ｇは重力加速度）の最大制動トル
クの発生を仮定すると、

【０１２４】

【数３２】 を得る。ここで、具体的な定数として、τ＝0.01 (se
c)、Ｒ_c ＝0.3 (m) 、Ｍ＝1000(kg)を考慮すると、

【０１２５】

【数３３】 となり、（３１）式は次式のように近似することができ
る。

【０１２６】

【数３４】 ただし、

【０１２７】

【数３５】 である。

【０１２８】（３５）式中のＴ_b について、ブレーキ油
圧（マスタシリンダ圧又はホイールシリンダ圧）が計測
できる場合、次のようにおくことができる。

【０１２９】

【数３６】Ｔ_b ＝ｋ_b ・Ｐ_c （ｋ）・・・（３６） 但し、Ｐ_c はブレーキ油圧、ｋ_b はブレーキ油圧からブ
レーキトルクへの変換係数である。この場合、（３４）
式、（３５）式は、（３７）式、（３８）式に変換され
る。

【０１３０】

【数３７】

【０１３１】

【数３８】 但し、

【０１３２】

【数３９】 ここで、現サンプリング時点ｋにおけるブレーキ油圧Ｐ
_c （ｋ）と、１サンプリング前の時点ｋ−１におけるブ
レーキ油圧Ｐ_c （ｋ−１）とは、ほとんど等しいとする
（Ｐ_c （ｋ）＝Ｐ_c （ｋ−１））。

【０１３３】また、（３９）式中のμ勾配ｋ_j は、前回
の推定値を使用する。

【０１３４】このように整理することにより、（３７）
式は未知係数ｋ_i 、ｆ_i に関し、線形の形で記述するこ
とが可能となり、（３７）式にオンラインのパラメータ
同定手法を適用することにより、スリップ速度に対する
制動トルク勾配ｋ_i を推定することができる。

【０１３５】すなわち、以下のステップ１及びステップ
２を繰り返すことにより、検出された車輪速度の時系列
データω_i [k] およびブレーキ油圧Ｐ（ｉ）〔ｋ〕から
制動トルク勾配の時系列データを推定することができる
（最小自乗推定法）。

【０１３６】ステップ１：

【０１３７】

【数４０】φ_i [k] ^T ・θ_i ＝ｙ_i [k] ・・・（４０） 但し、

【０１３８】

【数４１】

【０１３９】

【数４２】

【０１４０】

【数４３】 ｙ_i [k] ＝−ω_i [k] ＋ 2ω_i [k−1]−ω_i [k−2]−Ｐ_ci（ｋ）・・・（４３） とおく。なお、（４１）式の行列φ_i [k] の第１要素
は、１サンプル時間での車輪速度の変化に関する物理量
であり、（４３）式は、１サンプル時間の車輪速度の変
化の１サンプル時間での変化に関する物理量である。

【０１４１】ステップ２：

【０１４２】

【数４４】

【０１４３】

【数４５】

【０１４４】

【数４６】 という漸化式からθ_i の推定値を演算し、θ_i の推定値
の行列の第一要素を推定された制動トルクの勾配として
抽出する。ただし、λは過去のデータを取り除く度合い
を示す忘却係数（例えばλ＝０．９８）であり、”^T ”
は行列の転置を示す。

【０１４５】なお、（４４）式の左辺は、車輪速度の変
化に関する物理量の履歴及び車輪速度の変化の変化に関
する物理量の履歴を表す物理量である。

【０１４６】図２３に示すように（１２）式によってフ
ィルタ処理された微小ゲインの軌跡は、（２）式によっ
てフィルタ処理された軌跡よりも各制動力点においてば
らつきが小さく抑えられていることが分かる。

【０１４７】そして、図１７、１８に示すように、Ｄｒ
ｙ、Ｓｎｏｗ、の各路面において、（３４）式から求め
た制動トルク勾配に変換係数を乗算して求め（１２）式
によりフィルタ処理された路面μ勾配Ｇ_d の時系列デー
タＧ_d Ｔ₁ は、路面μ勾配Ｇ _d の基準値の時系列データ
Ｇ_dsに精度よく一致し、より実走行路面の軌跡に近づい
ており、路面状態の推定精度が向上する。

【０１４８】以上説明した実施の形態では、車両の車輪
の制動状態あるいは駆動状態を表す第１の物理量として
車輪に対する制動力を用いているが、本発明はこれに限
定されず、すべり速度を用いることができる。

【０１４９】更に、前述した実施の形態では、変動減少
処理装置を路面状態推定装置に適用しているが、本発明
はこれに限定されず、変動減少処理装置をＡＢＳ装置に
適用可能である。

【０１５０】

【発明の効果】以上説明したように第１の発明は、車両
の車輪の制動状態を表す第１の物理量の変化による車輪
に対する路面μ勾配、制動トルク勾配、制動力勾配のい
ずれか１つを表す第２の物理量の変動を、該第１の物理
量の変化に応じて減少処理するので、第２の物理量の変
動を小さくすることができる、という効果を有する。第
２の発明は、車両の車輪の駆動状態を表す第１の物理量
の変化による車輪に対する路面μ勾配を表す第２の物理
量の変動を、該第１の物理量の変化に応じて減少処理す
るので、第２の物理量の変動を小さくすることができ
る、という効果を有する。

【０１５１】第３の発明は、第２の物理量を検出し、検
出された第２の物理量の第１の物理量の変化に応じた変
動を該第１の物理量の変化に応じて減少処理し、減少処
理された第２の物理量の軌跡と、複数の路面状態各々に
対応して演算された第２の物理量の軌跡の各々と、を比
較するので、比較結果に基づいて、複数の路面状態各々
に対応して演算された軌跡の内の検出された軌跡に最も
近い軌跡を選択すれば、選択した軌跡に対応する路面状
態は車輪が走行している実際の路面状態に対応し、実際
の路面状態を精度よく推定することができる、という効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態に係る路面状態推定装置のブロッ
ク図である。

【図２】微小ゲイン演算部のブロック図である。

【図３】車輪と車体と路面とから構成される振動系の等
価モデルを示す図である。

【図４】車輪速微小振幅検出部のブロック図である。

【図５】ブレーキ圧微小振幅検出部のブロック図であ
る。

【図６】ブレーキ圧の微小励振と平均ブレーキ力の制御
を同時に行う場合の制御バルブへの指令を示す図であ
る。

【図７】Ｄｒｙ路面状態における所定速度のときの制動
力とすべり速度との関係を示す線図である。

【図８】Ｓｎｏｗ路面状態における所定速度のときの制
動力とすべり速度との関係を示す線図である。

【図９】Ｉｃｅ路面状態における所定速度のときの制動
力とすべり速度との関係を示す線図である。

【図１０】Ｄｒｙ路面状態における所定速度のときの制
動力と路面μとの関係を示す線図である。

【図１１】Ｓｎｏｗ路面状態における所定速度のときの
制動力と路面μとの関係を示す線図である。

【図１２】Ｉｃｅ路面状態における所定速度のときの制
動力と路面μとの関係を示す線図である。

【図１３】時系列データ軌跡照合部が、制動開始時に実
行する照合処理ルーチンを示したフローチャートであ
る。

【図１４】時系列データ軌跡照合部の照合処理（軌跡）
の様子を示した図である。

【図１５】制動力と路面μ勾配との関係を示す線図であ
る。

【図１６】スリップ速度に対する摩擦係数μの変化特性
を示すと共に、微小ゲインが制動トルク勾配と等価であ
ることを説明するため、微小振動の中心の回りのμの変
化が直線で近似できることを示す図である。

【図１７】Ｄｒｙ路面状態における所定速度のときの制
動力と路面μ勾配との関係を示す線図である。

【図１８】Ｓｎｏｗ路面状態における所定速度のときの
制動力と路面μ勾配との関係を示す線図である。

【図１９】タイヤと路面との間の摩擦係数μおよび路面
μ勾配のすべり速度ｓに対する特性を示す線図である。

【図２０】タイヤと路面との間の摩擦係数μのすべり速
度に対する特性をミクロ的に示す線図である。

【図２１】微小ゲイン演算部で演算された微小ゲインの
制動力に対する特性を示す線図である。

【図２２】微小ゲイン演算部で演算された微小ゲインを
一定サンプリング時間ごとにフィルタリングした結果を
制動力に対する特性として示した図である。

【図２３】微小ゲイン演算部で演算された微小ゲイン
を、制動力が所定量変化する毎にフィルタリングした結
果を制動力に対する特性として示し、さらに図２２の結
果、比較した図である。

【符号の説明】

１０ 演算回路 １２Ｄ、１２Ｓ、１２Ｉ 基準値作成記憶回路 １４ 時系列データ軌跡照合部 ２６ 微小ゲインフィルタ部 ２８ 車輪速センサ ３４ 制動力検出部 ３６ 微小ゲイン演算部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅野 孝治 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41 番地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 菅井 賢 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41 番地の１株式会社豊田中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−120258（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−128221（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−3257（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−139293（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−309452（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−247257（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60T 8/00 - 8/96 B60K 41/20 F02D 29/02 B60R 16/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の車輪の制動状態を表す第１の物理
   量を検出する第１の検出手段と、 前記車輪に対する路面μ勾配、制動トルク勾配、制動力
   勾配のいずれか１つを表す第２の物理量を検出する第２
   の検出手段と、 前記第２の検出手段により検出された第２の物理量の変
   動を、前記第１の検出手段により検出された第１の物理
   量の変化に応じて減少処理する減少処理手段と、 を備えた変動減少処理装置。
2. 【請求項２】 車両の車輪の駆動状態を表す第１の物理
   量を検出する第１の検出手段と、 前記車輪に対する路面μ勾配を表す第２の物理量を検出
   する第２の検出手段と、 前記第２の検出手段により検出された第２の物理量の変
   動を、前記第１の検出手段により検出された第１の物理
   量の変化に応じて減少処理する減少処理手段と、 を備えた変動減少処理装置。
3. 【請求項３】 車両の車輪の制動状態あるいは駆動状態
   を表す第１の物理量を検出する第１の検出手段と、 前記車両の速度を検出する第２の検出手段と、 前記車輪のすべり易さを表しかつ前記車輪が走行する路
   面状態、前記第１の物理量、及び車両の速度に応じて定
   まる第２の物理量を検出する第３の検出手段と、 前記第３の検出手段により検出された第２の物理量の変
   動を、前記第１の検出手段により検出された第１の物理
   量の変化に応じて減少処理する減少処理手段と、 前記第１の検出手段により検出された第１の物理量及び
   前記第２の検出手段により検出された車速に基づいて、
   予め定められた複数の路面状態毎に第２の物理量を演算
   する演算手段と、 前記車輪の制動状態あるいは駆動状態を表す第１の物理
   量に対する前記減少処理手段により減少処理された第２
   の物理量の軌跡と、前記第１の物理量に対する前記演算
   手段により複数の路面状態毎に演算された第２の物理量
   の軌跡の各々と、を比較する比較手段と、 前記比較手段の比較結果に基づいて、前記演算された軌
   跡の内の前記検出された軌跡に最も近い軌跡に対応する
   路面状態を、前記車輪が走行している実際の路面状態と
   して推定する推定手段と、 を備えた路面状態推定装置。