JP3454086B2 - Wheel behavior servo control device and limit judgment device - Google Patents

Wheel behavior servo control device and limit judgment device

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JP3454086B2 JP16480097A JP16480097A JP3454086B2 JP 3454086 B2 JP3454086 B2 JP 3454086B2 JP 16480097 A JP16480097 A JP 16480097A JP 16480097 A JP16480097 A JP 16480097A JP 3454086 B2 JP3454086 B2 JP 3454086B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、車輪減速度、スリ
ップ率、スリップ速度などの車輪挙動量の目標値追従制
御を行う車輪挙動量サーボ制御装置及び車輪と路面との
間の制動トルク特性の限界を判定する限界判定装置に係
り、より詳しくは、制動トルク特性の限界判定に基づい
て、さらに良好な制御を可能とした車輪挙動量サーボ制
御装置及び車輪減速度とブレーキトルクとから制動トル
ク特性の限界を判定する限界判定装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wheel behavior amount servo controller for performing target value follow-up control of wheel behavior amounts such as wheel deceleration, slip ratio and slip speed, and a braking torque characteristic between a wheel and a road surface. The present invention relates to a limit determination device that determines a limit, and more specifically, a wheel behavior amount servo control device that enables better control based on a limit determination of a braking torque characteristic, and a braking torque characteristic based on wheel deceleration and brake torque. The present invention relates to a limit determination device that determines the limit of.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、車輪と路面との間の摩擦係数
μがピーク値を超えて車輪がロック状態に移行する直前
に、車輪に作用するブレーキトルクを低下させることに
よって、車輪のロックを防止し最大値に近い制動トルク
(路面から反力として車輪に作用するトルク)に追従制
御するアンチロックブレーキ制御装置が提案されてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, a wheel is locked by reducing the brake torque acting on the wheel immediately before the friction coefficient μ between the wheel and the road surface exceeds a peak value and the wheel enters a locked state. An anti-lock brake control device has been proposed that prevents and controls the braking torque close to the maximum value (torque acting on the wheels as a reaction force from the road surface).

【0003】このような制動トルクの最大値追従制御の
1例として、特願平8−218828号明細書には、以
下のような技術が開示されている。
[0003] As an example of the maximum value follow-up control of such braking torque, the Pat Hei 8-218828, techniques such as is disclosed below.

【0004】すなわち、この従来技術は、ブレーキトル
クの制動時に車輪速の時系列データに基づいて、制動ト
ルクのスリップ速度に対する勾配(以下、「制動トルク
勾配」という)を推定し、この推定された制動トルク勾
配を目標値(摩擦係数μのピーク追従の場合は0)に追
従させる制御を行うことにより車輪のロックを防止して
いる。
That is, in this prior art, the gradient of the braking torque with respect to the slip speed (hereinafter referred to as "braking torque gradient") is estimated based on the time-series data of the wheel speed during braking of the brake torque, and this is estimated. The lock of the wheels is prevented by controlling the braking torque gradient to follow the target value (0 when the friction coefficient μ peak follows).

【0005】ここで、スリップ速度に対する制動トルク
の変化特性(制動トルク特性)を図5(a)に示す。な
お、同図では、あるスリップ速度での制動トルク勾配
は、このスリップ速度における接線lの傾きとして表さ
れる。
FIG. 5 (a) shows a change characteristic of the braking torque with respect to the slip speed (braking torque characteristic). In the figure, the braking torque gradient at a certain slip speed is represented as the slope of the tangent line 1 at this slip speed.

【0006】図5(a)に示すように、最大の制動トル
クTm を与えるスリップ速度Sm より小さいスリップ速
度の領域では、制動トルク勾配が正の値となる(A1の
領域)。このA1の領域では、タイヤが路面にグリップ
した状態となっている。
As shown in FIG. 5 (a), the braking torque gradient has a positive value in the region of slip speed smaller than the slip speed S m which gives the maximum braking torque T m (region of A1). In the area A1, the tire is in a gripped state on the road surface.

【0007】また、スリップ速度Sm の近傍のスリップ
速度の領域(A2の領域)では、制動トルク勾配が0に
一致又は略一致した状態となり、最大の制動トルク(摩
擦係数μのピーク)が得られる。従って、従来技術のよ
うに制動トルク勾配をフィードバックして0に追従させ
ることにより、ピークμ追従が実現でき、最も効率的な
ブレーキ制動ができることがわかる。
Further, in the slip velocity region (A2 region) near the slip velocity S m , the braking torque gradient becomes equal to or substantially equal to 0, and the maximum braking torque (peak of friction coefficient μ) is obtained. To be Therefore, it is understood that the peak μ tracking can be realized and the most efficient brake braking can be performed by feeding back the braking torque gradient and tracking it to 0 as in the prior art.

【0008】しかし、一般に略ピークμを超えてブレー
キ制動されると、制動トルク勾配が負となるA3の領域
に瞬時に遷移してタイヤがロックする。従って、A2の
領域が制動トルク特性の限界領域であり、この限界領域
を超えないようにブレーキ制動しなければならないこと
がわかる。
However, in general, when the brake braking is performed over the peak μ, the tire is locked by instantaneously transitioning to the area A3 where the braking torque gradient becomes negative. Therefore, it can be seen that the region A2 is the limit region of the braking torque characteristic, and the brake must be braked so as not to exceed this limit region.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術によれば、制動トルク勾配のみをフィードバック
するため、図5(b)に示すように、制動トルクが最大
となるスリップ速度Sm付近を挟んで制動トルク勾配が
急激に変化する路面に対しては良好な制御が困難になる
という問題がある。
[SUMMARY OF THE INVENTION However, according to the prior art, for feeding back only the braking torque gradient, as shown in FIG. 5 (b), across the slip speed near S m the braking torque is maximum Therefore, there is a problem that good control becomes difficult on a road surface where the braking torque gradient changes abruptly.

【0010】すなわち、図5(b)では、スリップ速度
m より少しだけ小さいスリップ速度でも大きな制動ト
ルク勾配となる一方、スリップ速度Sm 以上の領域では
制動トルク特性が飽和し、ブレーキ力を増大させると急
激に車輪減速度が増大するので、A2の領域に収めるた
めのブレーキ制御が困難となり、最悪の場合、A3の領
域に遷移して車輪ロックに陥る可能性がある。
That is, in FIG. 5 (b), a large braking torque gradient is obtained even at a slip speed slightly smaller than the slip speed S m , while the braking torque characteristic is saturated and the braking force is increased in the region above the slip speed S m. If this is done, the wheel deceleration will increase sharply, making it difficult to control the brakes so that it will fall within the area A2, and in the worst case, there is a possibility of transitioning to the area A3 and locking the wheels.

【0011】なお、制動トルク勾配が急激に変化する路
面において制動トルクの最大値追従制御が良好に機能し
ないという問題は、制動トルク勾配の追従制御のみなら
ず、車輪減速度、スリップ率、スリップ速度などの車輪
挙動量の目標値追従制御を行う車輪挙動量サーボ制御装
置において共通に発生する。
The problem that the maximum tracking control of the braking torque does not function well on the road surface where the braking torque gradient changes rapidly is not only the tracking control of the braking torque gradient but also the wheel deceleration, the slip ratio, and the slip speed. This is commonly generated in the wheel behavior amount servo control device that performs target value tracking control of the wheel behavior amount such as.

【0012】本発明は、上記事実に鑑みて成されたもの
で、制動トルク勾配が急激に変化する路面であるか否か
に係わらず良好な目標値追従制御を行うことができる車
輪挙動量サーボ制御装置及び制動トルク特性の限界を判
定することにより車輪挙動量サーボ制御装置の良好な制
御を可能とする限界判定装置を提供することを目的とす
る。
The present invention has been made in view of the above facts, and a wheel behavior amount servo capable of performing excellent target value follow-up control regardless of whether or not the road surface has a rapidly changing braking torque gradient. An object of the present invention is to provide a limit determination device that enables good control of a wheel behavior amount servo control device by determining a limit of a control device and a braking torque characteristic.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】(請求項1の発明) 上記目的を達成するために請求項1の発明は、車輪運動
に関連した物理量である車輪挙動量を検出する車輪挙動
量検出手段と、車輪速度のみを検出対象として用いて
スリップ速度に対する制動トルクの勾配である制動トル
ク勾配又は該制動トルク勾配と車輪運動を介して関連す
る物理量を限界判定量として演算し、該限界判定量に基
づいて車輪と路面との間の制動トルク特性の限界を判定
する限界判定手段と、前記限界判定手段により制動トル
ク特性が限界でないと判定されたときは車輪挙動量の所
定の目標値を演算し、前記限界判定手段により制動トル
ク特性が限界を超えたと判定されたときは制動トルクを
速やかに限界を超えない範囲に戻すための車輪挙動量の
目標値を演算する目標挙動量演算手段と、前記車輪挙動
量検出手段により検出された車輪挙動量を前記目標挙動
量演算手段により演算された車輪挙動量の目標値に追従
させるように車輪運動を制御するサーボ制御手段と、を
含んで構成したものである。
(Invention of Claim 1) In order to achieve the above object, the invention of Claim 1 is a wheel behavior amount detecting means for detecting a wheel behavior amount which is a physical quantity related to wheel motion. , Using only the wheel speed as a detection target ,
A physical quantity related via the braking torque gradient or the braking torque gradient and the wheel movement is the gradient of the braking torque with respect to the slip rate is calculated as the marginal determination amount, the braking between the wheel and the road surface based on該限boundary determination amount A limit determination means for determining the limit of the torque characteristic, and when the limit determination means determines that the braking torque characteristic is not the limit, a predetermined target value of the wheel behavior amount is calculated, and the braking torque characteristic is determined by the limit determination means. When it is determined that the limit is exceeded, target behavior amount calculation means for calculating a target value of the wheel behavior amount for promptly returning the braking torque to a range that does not exceed the limit, and the wheel detected by the wheel behavior amount detection means Servo control means for controlling the wheel movement so that the behavior amount follows the target value of the wheel behavior amount calculated by the target behavior amount calculation means. It is.

【0014】ここで、車輪挙動量として、例えば、車輪
減速度、スリップ速度、スリップ率などがあり、本発明
は、このような車輪挙動量の目標値追従制御を行うもの
である。
Here, the wheel behavior amount includes, for example, wheel deceleration, slip speed, slip ratio, and the like, and the present invention performs such target value tracking control of the wheel behavior amount.

【0015】請求項1の発明では、限界判定手段が、
輪速度のみを検出対象として用いて、スリップ速度に対
する制動トルクの勾配である制動トルク勾配又は該制動
トルク勾配と車輪運動を介して関連する物理量を限界判
定量として演算する。なお、制動トルク勾配(図5
(a)、(b)参照)と車輪運動を介して関連する物理
量には、制動トルク勾配と等価な物理量の他、車輪運動
の方程式(以下の(1) 〜(3) 式参照)によって制動トル
ク勾配と互いに関連付けられた各種の物理量などが含ま
れる。
According to the invention of claim 1, the limit determining means is a vehicle.
Using only wheel speed as a detection target, and calculates the physical quantity related through the gradient at which the braking torque gradient or the braking torque gradient and the wheel movement of the braking torque with respect to the slip speed as limitations determination amount. The braking torque gradient (see FIG.
The physical quantities related to (a) and (b)) via wheel motion include the physical quantity equivalent to the braking torque gradient, as well as the wheel motion equation (see (1) to (3) below). Various physical quantities associated with the torque gradient and the like are included.

【0016】そして、限界判定手段は、演算された限界
判定量に基づいて、制動トルク特性の限界を判定する。
すなわち、現在の運動状態が制動トルク特性の限界に達
しているか否かを判定する。なお、制動トルク特性と
は、図5(a)、(b)によって表されたように、車輪
と路面との間に発生する制動トルクのスリップ速度等に
応じた変化特性をいう。また、制動トルク特性の限界と
は、制動トルク特性が異なる特性に移行する際の現特性
の限界をいい、例えば、車輪のロック直前の状態に移行
する際の限界(制動トルクが略ピークとなる領域)など
がある。従って、制動トルク特性が飽和し、制御が不安
定化する飽和領域も、この限界の範囲内に含まれる。
The limit determination means determines the limit of the braking torque characteristic based on the calculated limit determination amount.
That is, it is determined whether or not the current motion state has reached the limit of the braking torque characteristic. Note that the braking torque characteristic means a variation characteristic of the braking torque generated between the wheel and the road surface according to the slip speed and the like, as shown in FIGS. 5A and 5B. Further, the limit of the braking torque characteristic refers to the limit of the current characteristic when the braking torque characteristic shifts to a different characteristic, for example, the limit when shifting to the state immediately before the wheel is locked (the braking torque becomes substantially the peak. Area) etc. Therefore, the saturation region where the braking torque characteristic is saturated and the control becomes unstable is also included in the range of this limit.

【0017】このような限界の領域では、その前後で制
動トルク勾配が変化するので、制動トルク勾配又はこれ
に関連する限界判定量に基づいて、図5(a)、(b)
のいずれの路面においても、きわめて正確な限界判定を
行うことができる。
In such a limit region, the braking torque gradient changes before and after that, so that the braking torque gradient or the limit determination amount related thereto changes as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b).
It is possible to perform extremely accurate limit determination on any of the road surfaces.

【0018】次に、目標挙動量演算手段が、前記限界判
定手段により制動トルク特性が限界でないと判定された
ときは車輪挙動量の所定の目標値を演算し、前記限界判
定手段により制動トルク特性が限界を超えたと判定され
たときは制動トルクを速やかに限界を超えない範囲に戻
すための車輪挙動量の目標値を演算する。なお、目標挙
動量演算手段は、請求項7のように、前記限界判定手段
により制動トルク特性が限界を超えたと判定されたとき
は、前記所定の目標値から前記限界判定量と基準値との
偏差に応じた値を減じることで車輪挙動量の目標値を演
算してもよい。
Next, the target behavioral amount calculating means determines that the braking torque characteristic is not the limit by the limit determining means .
In this case, a predetermined target value of wheel behavior is calculated and
It is judged by the control means that the braking torque characteristic has exceeded the limit.
The braking torque quickly returns to a range that does not exceed the limit.
The target value of the wheel behavior amount for the calculation is calculated. In addition, the goal
The motion amount calculating means is, as in claim 7, the limit determining means.
When it is determined that the braking torque characteristic exceeds the limit by
Is the limit judgment amount and the reference value from the predetermined target value.
The target value of the wheel behavior is calculated by subtracting the value corresponding to the deviation.
You may add.

【0019】本発明では、この目標挙動量演算手段の演
算を例えば次のようにして行っても良い。制動トルク特
性が限界でないと判定された限界判定結果の場合、車輪
挙動量の通常の目標値をマスタシリンダ圧などに基づい
て演算する。或いは、制御の安定性を重視し、限界判定
量(制動トルク勾配)を基準値(制動トルク最大値追従
の場合は0)に一致させるための車輪挙動量の目標値を
演算する。
In the present invention, the calculation of the target behavioral amount calculating means may be performed as follows, for example. In the case of the limit determination result in which it is determined that the braking torque characteristic is not the limit, the normal target value of the wheel behavior amount is calculated based on the master cylinder pressure or the like. Alternatively, the control stability is emphasized, and the target value of the wheel behavior amount for matching the limit determination amount (braking torque gradient) with the reference value (0 in the case of following the braking torque maximum value) is calculated.

【0020】これに対し、制動トルク特性が限界を超え
たと判定された限界判定結果の場合、速やかに限界を超
えない範囲に戻す必要があるため、通常の目標値を変更
する演算を行う。例えば、通常の目標値から限界判定量
と基準値との偏差に応じた値を減じることにより目標値
を演算する。また、限界判定量を限界近傍の基準値(制
動トルク最大値追従の場合は0)に一致させるための車
輪挙動量の目標値を演算しても良い。
On the other hand, in the case of the limit determination result in which it is determined that the braking torque characteristic has exceeded the limit, it is necessary to quickly return the range to the range in which the limit is not exceeded, and therefore a calculation for changing the normal target value is performed. For example, the target value is calculated by subtracting the value corresponding to the deviation between the limit determination amount and the reference value from the normal target value. Further, the target value of the wheel behavior amount for matching the limit determination amount with the reference value in the vicinity of the limit (0 in the case of following the braking torque maximum value) may be calculated.

【0021】そして、サーボ制御手段が、車輪挙動量検
出手段により検出された車輪挙動量を目標挙動量演算手
段により演算された車輪挙動量の目標値に追従させるよ
うに車輪運動を制御する。例えばホイールシリンダ圧の
増圧減圧時間を制御することにより車輪に作用するブレ
ーキ力を制御し、これにより、車輪挙動量を目標値に追
従させる制御を行う。
Then, the servo control means controls the wheel movement so that the wheel behavior amount detected by the wheel behavior amount detection means follows the target value of the wheel behavior amount calculated by the target behavior amount calculation means. For example, the braking force that acts on the wheels is controlled by controlling the pressure increase / decrease time of the wheel cylinder pressure, and thereby the wheel behavior amount is controlled to follow the target value.

【0022】このように本発明では、上記従来技術のよ
うに制動トルク勾配のみをフィードバックするのではな
く、制動トルク勾配に関連した限界判定量により制動ト
ルク特性の限界を路面状況に係わらず正確に判定し、限
界を超えたと判定したときには、限界判定量が限界を超
えないように車輪挙動量の目標値を変更するなどの演算
を行うので、制動トルク特性が限界領域から大きく変化
する路面においても安定な制御が可能となり、車輪のロ
ックを確実に防止することができる。 (請求項2及び請求項3の発明) また、請求項2の限界判定装置に関する発明は、ブレー
キトルクを検出するブレーキトルク検出手段と、車輪速
度に基づいて車輪減速度を検出する車輪減速度検出手段
と、ブレーキトルク及び車輪減速度の一方を第1の物理
量とし、その他方を第2の物理量としたときに、車輪運
動でスリップ速度一定の平衡状態を仮定したときの第1
及び第2の物理量の関係に基づいて、実際に検出された
第1の物理量に対応する第2の物理量を限界判定量とし
て演算し、該限界判定量と実際に検出された第2の物理
の比較に基づいて車輪と路面との間の制動トルク特性
の限界を判定する限界判定手段、を有することを特徴
とする。
As described above, in the present invention, not only the braking torque gradient is fed back as in the prior art, but the limit of the braking torque characteristic is accurately determined by the limit determination amount related to the braking torque gradient regardless of the road surface condition. When it is determined that the limit is exceeded, calculations such as changing the target value of the wheel behavior amount are performed so that the limit determination amount does not exceed the limit, so even on a road surface where the braking torque characteristic greatly changes from the limit region. Stable control is possible, and wheel locking can be reliably prevented. (Invention of claim 2 and claim 3) Further, the invention relates to a limit determination device according to claim 2, brake
Brake torque detection means for detecting torque and wheel speed
Deceleration detection means for detecting wheel deceleration based on degree
And one of the brake torque and wheel deceleration as the first physical
When the other is the second physical quantity, the first when the equilibrium state in which the slip speed is constant is assumed by the wheel motion .
And actually detected based on the relationship between the second physical quantity and
The second physical quantity corresponding to the first physical quantity is calculated as the limit determination amount, a second physical actually found a該限field determination amount
And having a and determining the limit determination means limits the braking torque characteristics between the wheel and the road surface based on a comparison of the amount.

【0023】さらに、請求項3の発明は、請求項2記載
の限界判定装置と、車輪運動に関連した物理量である車
輪挙動量を検出する車輪挙動量検出手段と、前記限界判
定装置の限界判定結果に応じて、前記限界判定量を前記
制動トルク特性の限界を超えない範囲に収めるべき車輪
挙動量の目標値を演算する目標挙動量演算手段と、前記
車輪挙動量検出手段により検出された車輪挙動量を前記
目標挙動量演算手段により演算された車輪挙動量の目標
値に追従させるように車輪運動を制御するサーボ制御手
段と、を有することを特徴とする。
Further, the invention of claim 3 is that of claim 2.
Limit decision device and the physical quantity related to wheel movement
Wheel movement amount detecting means for detecting the wheel movement amount, and the above-mentioned limit judgment
Depending on the limit judgment result of the device,
Wheels that should be within the range of braking torque characteristics
A target behavioral amount calculation means for calculating a target value of the behavioral amount;
The wheel behavior amount detected by the wheel behavior amount detecting means is
Target of wheel behavior amount calculated by target behavior amount calculation means
Servo control hand that controls the wheel movement to follow the value
And a step .

【0024】以下に、請求項2及び請求項3の発明に係
る限界判定手段の判定原理を説明する。
The determination principle of the limit determination means according to the inventions of claims 2 and 3 will be described below.

【0025】(請求項2及び請求項3の限界判定原理)
路面から各車輪に制動トルクが作用した場合、車輪及び
車体の運動において次式の運動方程式が成立する。な
お、以下の説明では、車輪数を4輪とするが、本発明
は、この車輪数に限定されるものではない。
(Principle of Judgment of Claims 2 and 3)
When the braking torque acts on each wheel from the road surface, the following equation of motion is established in the motion of the wheel and the vehicle body. Although the number of wheels is four in the following description, the present invention is not limited to this number of wheels.

【0026】[0026]

【数1】 [Equation 1]

【0027】ただし、 M : 車両質量 J : 車輪慣性 Rc : 車輪の有効半径 ωi : 車輪速度(第i輪,i=1,2,3,4 ) ωv : 車体速度(角速度相当) ωv −ωi : スリップ速度(第i輪) Fi : 制動トルク(第i輪) Tbi : ブレーキトルク(第i輪) yi : 車輪減速度(第i輪) である。上記運動方程式において、制動トルクFi はス
リップ速度(ωv −ωi)の関数として表されている
(実際には非線形関数)。また、・は時間に関する1階
微分を示す。
However, M: vehicle mass J: wheel inertia Rc : effective radius of wheel ω i : wheel speed (i-th wheel, i = 1,2,3,4) ω v : vehicle speed (corresponding to angular velocity) ω v −ω i : Slip speed (i-th wheel) F i : Braking torque (i-th wheel) T bi : Brake torque (i-th wheel) y i : Wheel deceleration (i-th wheel). In the above equation of motion, the braking torque F i is expressed as a function of the slip speed (ω v −ω i ) (actually a non-linear function). Also, · indicates the first derivative with respect to time.

【0028】なお、本発明では、ブレーキトルクを操作
量とするが、ブレーキトルクに関連した他の物理量、例
えばホイールシリンダ圧を操作量として置き換えること
もできる。
Although the brake torque is used as the operation amount in the present invention, another physical amount related to the brake torque, for example, the wheel cylinder pressure may be replaced as the operation amount.

【0029】ここで、第i輪のスリップ速度(ωv −ω
i )をxi に置き換えて、(1) 〜(3) 式を整理すると、
Here, the slip speed of the i-th wheel (ω v −ω
Replacing ( i ) with x i and rearranging equations (1) to (3),

【0030】[0030]

【数2】 [Equation 2]

【0031】となる。ところで、実際に検出された第i
輪の車輪減速度が目標となる車輪減速度(目標減速度)
に漸近していく平衡状態においては、第i輪のスリップ
速度が略一定となると考えられるので、
It becomes By the way, the i-th detected
The target wheel deceleration is the target wheel deceleration (target deceleration)
In an equilibrium state in which the slip speed of the i-th wheel is considered to be substantially constant,

【0032】[0032]

【数3】 [Equation 3]

【0033】と近似できる。(6) 式を(4) 、(5) 式に代
入して整理すると、Iを単位行列として、
Can be approximated by Substituting equation (6) into equations (4) and (5) and rearranging, I is the identity matrix,

【0034】[0034]

【数4】 [Equation 4]

【0035】が成立する。ただし、Is satisfied. However,

【0036】[0036]

【数5】 [Equation 5]

【0037】である。また、 xi0 : 第i輪の平衡状態でのスリップ速度 Fi (xi0) : 第i輪の平衡状態での制動トルク Tbi0 : 第i輪の平衡状態でのブレーキトル
ク yi0 : 第i輪の平衡状態での車輪減速度 である。
It is Further, x i0: slip speed F i at equilibrium of the i wheel (x i0): braking torque T at equilibrium of the i wheel BI0: braking torque at equilibrium of the i wheel y i0: the i This is the wheel deceleration when the wheels are in equilibrium.

【0038】ここで、車輪減速度サーボ制御における車
輪減速度とブレーキトルクとの関係を図6に示す。な
お、図5(a)、(b)において制動トルク最大となる
限界点は、図6では飽和点として表されている。同図に
示すように、飽和点での車輪減速度以下の車輪減速度の
領域では、制動トルク特性に余裕があるので、速やかに
車輪減速度が目標減速度に漸近しスリップ速度一定の平
衡状態となる。従って、この領域における車輪減速度の
定常値はブレーキトルクに対し一定の増加率で増大する
(8) 式の関係が成り立っていることがわかる(直線
L)。
FIG. 6 shows the relationship between the wheel deceleration and the brake torque in the wheel deceleration servo control. The limit point at which the braking torque is maximum in FIGS. 5A and 5B is represented as a saturation point in FIG. As shown in the figure, in the region of wheel deceleration equal to or lower than the wheel deceleration at the saturation point, there is a margin in the braking torque characteristics, so the wheel deceleration quickly approaches the target deceleration and the equilibrium state where the slip speed is constant. Becomes Therefore, the steady-state value of wheel deceleration in this region increases at a constant rate of increase with respect to the brake torque.
It can be seen that the relationship of equation (8) holds (line L).

【0039】これに対し、飽和点を超えた車輪減速度の
領域では、制動トルク特性が飽和するので、(8) 式の関
係が成立しなくなり、直線Lと比べて、増加率が減少す
る(直線L’)。なお、この領域では、ブレーキトルク
を僅かでも大きくすると車輪減速度が急激に増大するの
で、車輪減速度の安定な追従制御が困難となり、車輪の
ロックの危険性が大きいことがわかる。
On the other hand, in the region of the wheel deceleration exceeding the saturation point, the braking torque characteristic is saturated, so that the relationship of the equation (8) is no longer established, and the increase rate decreases as compared with the straight line L ( Straight line L '). It should be noted that in this region, even if the brake torque is increased even slightly, the wheel deceleration rapidly increases, so that stable follow-up control of the wheel deceleration becomes difficult, and it is understood that the risk of wheel locking is great.

【0040】そこで、本発明の限界判定手段では、車輪
運動でスリップ速度一定の平衡状態を仮定して得られる
(8) 式に、実際に検出されたブレーキトルクTb0を代入
して得られる車輪減速度y0 を限界判定量として演算す
る。そして、この車輪減速度y0 に基づいて制動トルク
特性の限界(飽和点)の判定を行う。
Therefore, the limit determining means of the present invention can be obtained by assuming an equilibrium state in which the wheel speed is constant and the slip speed is constant.
The wheel deceleration y 0 obtained by substituting the actually detected brake torque T b0 into the equation (8) is calculated as the limit determination amount. Then, the limit (saturation point) of the braking torque characteristic is determined based on the wheel deceleration y 0 .

【0041】例えば、車輪減速度の定常値y0 と実際に
検出された車輪減速度yとを比較し、この車輪減速度y
が車輪減速度の定常値y0 より大きいか否かを判定す
る。この判定で、車輪減速度yが定常値y0 より大きい
場合、(8) 式の関係が成立していないので、制動トルク
特性が飽和点を超えたと判定し、車輪減速度yが定常値
0 より大きくない場合、(8) 式の関係が成立している
とみなして制動トルク特性が飽和点を超えていないと判
定する。
For example, the steady value y 0 of the wheel deceleration is compared with the actually detected wheel deceleration y, and this wheel deceleration y is compared.
Is larger than the steady-state value y 0 of the wheel deceleration. In this determination, if the wheel deceleration y is larger than the steady value y 0 , it is determined that the braking torque characteristic exceeds the saturation point because the relationship of the formula (8) is not established, and the wheel deceleration y is the steady value y. If it is not larger than 0, it is considered that the relationship of equation (8) is established and it is determined that the braking torque characteristic does not exceed the saturation point.

【0042】このように本発明では、上記限界判定量に
基づいて、制動トルク特性が限界(飽和点)を超えてい
るか否かをきわめて正確に判定することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to very accurately determine whether or not the braking torque characteristic exceeds the limit (saturation point) based on the limit determination amount.

【0043】なお、上記のように車輪減速度を用いて
(8) 式が成立しているか否かを判定する方法は、車輪減
速度を目標値に追従させるサーボ制御系の応答性を良好
にできるという優れた利点があるが、(8) 式と同様にス
リップ速度一定の平衡状態を仮定して得られる(9) 式
に、実際に検出された車輪減速度y0 を代入して得られ
るブレーキトルクの定常値Tb0を限界判定量として演算
することもできる。この場合、ブレーキトルクの定常値
b0と実際に検出されたブレーキトルクTb とを比較
し、このブレーキトルクTb がブレーキトルクの定常値
b0より小さいか否かで制動トルク特性が飽和点を越え
たか否かを判定する。
In addition, using the wheel deceleration as described above
The method of determining whether Eq. (8) is satisfied has the excellent advantage that the response of the servo control system that makes the wheel deceleration follow the target value can be improved, but it is similar to Eq. (8). The steady value T b0 of the brake torque obtained by substituting the actually detected wheel deceleration y 0 into the equation (9) obtained assuming the equilibrium state where the slip speed is constant is calculated as the limit determination amount. You can also In this case, the steady-state value T b0 of the brake torque is compared with the actually detected brake torque T b, and the braking torque characteristic reaches the saturation point depending on whether the brake torque T b is smaller than the steady-state value T b0 of the brake torque. It is determined whether or not

【0044】次に、請求項3の発明に係る目標挙動量演
算手段の演算原理を説明する。 (請求項3の目標挙動量の演算原理)上記限界判定手段
によって、4輪のうち少なくとも1輪が限界(飽和点)
を超えたと判定された場合、判定された時点で検出され
た車輪減速度とブレーキトルクを、”T ”を行列の転置
として、 ysat =[ysat1sat2sat3sat4Tbsat=[Tbsat1 bsat2 bsat3 bsat4
T とすると、このときの制動トルク Fsat =[Fsat1sat2sat3sat4T は、 Fsat = −J・ysat +Tbsat (10) で表される。
Next, the calculation principle of the target behavioral amount calculation means according to the invention of claim 3 will be described. (Calculation Principle of Target Behavior Amount of Claim 3) At least one of the four wheels is at the limit (saturation point) by the limit determining means.
When it is determined that the value exceeds T , the wheel deceleration and the braking torque detected at the time of the determination are defined as y sat = [y sat1 y sat2 y sat3 y sat4 ] T T bsat = [T bsat1 T bsat2 T bsat3 T bsat4 ]
When T, the braking torque F sat = [F sat1 F sat2 F sat3 F sat4] T at this time is expressed by F sat = -J · y sat + T bsat (10).

【0045】そこで、目標挙動量演算手段では、この制
動トルクFsat でスリップ速度一定の平衡状態を保つた
めに以下のように目標挙動量(本発明では目標減速度)
を演算する。
Therefore, in the target behavioral amount calculating means, in order to maintain the equilibrium state in which the slip speed is constant with the braking torque F sat , the target behavioral amount (the target deceleration in the present invention) is as follows.
Is calculated.

【0046】制動トルクFsat でスリップ速度一定の平
衡状態を保つためには、(7) 式より、ブレーキトルクを Tbopt = A・Fsat (11) とする必要がある。さらに、このブレーキトルクTbopt
を実現するための目標減速度を、(8) 式のブレーキトル
クT0 に、(11)式のブレーキトルクを代入することによ
り、
In order to maintain the equilibrium state in which the slip speed is constant with the braking torque F sat , it is necessary from equation (7) to set the braking torque to T bopt = A · F sat (11). Furthermore, this brake torque T bopt
By substituting the brake torque of equation (11) into the brake torque T 0 of equation (8), the target deceleration for realizing

【0047】[0047]

【数6】 [Equation 6]

【0048】と演算する。そして、サーボ制御手段は、
検出された車輪減速度を目標挙動量演算手段により演算
された(12)式の目標減速度y0optに追従させるように車
輪運動を制御する。この目標値追従制御により制動トル
クFsat が維持される。
Is calculated. And the servo control means
The wheel motion is controlled so that the detected wheel deceleration follows the target deceleration y 0opt of the expression (12) calculated by the target behavioral amount calculation means. The braking torque F sat is maintained by this target value tracking control.

【0049】なお、制動トルクFsat は、飽和点を超え
たと判定された直後の制動トルクであるが、図5
(a)、(b)に参照されるように、制動トルクのピー
ク点を含むA2の限界領域では、制動トルク勾配が0に
略一致しているので、制動トルクFsat を略ピーク値と
みなすことができ、よって本発明において制動トルクの
ピークμ追従制御が実現され、車輪のロックを確実に防
止することができる。 (請求項4の発明) また、請求項4の発明は、ブレーキトルクを検出するブ
レーキトルク検出手段を更に有し、請求項1記載の前記
限界判定手段が、前記ブレーキトルク検出手段により検
出されたブレーキトルクの時系列データ及び車輪速度か
ら演算された車輪減速度の時系列データに基づいて限界
判定量である制動トルク勾配を演算し、該限界判定量に
基づいて制動トルク特性の限界を判定することを特徴と
する。
The braking torque F sat is the braking torque immediately after it is determined that the saturation point has been exceeded.
As shown in (a) and (b), in the limit region of A2 including the peak point of the braking torque, the braking torque gradient substantially matches 0, so the braking torque F sat is regarded as a substantially peak value. Therefore, the peak μ tracking control of the braking torque is realized in the present invention, and the locking of the wheels can be reliably prevented. (Invention of Claim 4) Moreover, the invention of Claim 4 detects a brake torque.
A rake torque detecting means is further provided, and the limit determining means according to claim 1 is detected by the brake torque detecting means.
Time or series data and the wheel speed of the issued brake torque
The braking torque gradient, which is a limit determination amount, is calculated based on the time-series data of the wheel deceleration calculated from the above, and the limit of the braking torque characteristic is determined based on the limit determination amount.

【0050】以下に、請求項4の発明の制動トルク勾配
の演算原理を説明する。 (請求項4の制動トルク勾配の演算原理)各車輪の制動
トルクは、スリップ速度の非線形関数であると仮定し、
あるスリップ速度xi 近傍の制動トルクF(xi )を次
式のように直線で近似する。
The principle of calculation of the braking torque gradient according to the invention of claim 4 will be described below. (Principle of Calculation of Braking Torque Gradient of Claim 4) It is assumed that the braking torque of each wheel is a non-linear function of slip speed,
The braking torque F (x i ) near a certain slip speed x i is approximated by a straight line as in the following equation.

【0051】 F(xi ) = ki i +μi (13) ここで、スリップ速度の時系列データをxi [j]、ブ
レーキトルクの時系列データをTb [j]、車輪減速度
の時系列データをy[j]とする(j=0,1,2,....)。
但し、各時系列データは、所定のサンプリング時間τ毎
にサンプリングされたものとする。
F (x i ) = k i x i + μ i (13) Here, the time series data of the slip speed is x i [j], the time series data of the brake torque is T b [j], and the wheel deceleration is Let y [j] be the time series data of (j = 0,1,2, ...).
However, each time series data is assumed to be sampled at every predetermined sampling time τ.

【0052】サンプリング時間τ毎に(4) 、(5) 式を離
散化し、上記時系列データで表すと、
When the equations (4) and (5) are discretized for each sampling time τ and represented by the time series data,

【0053】[0053]

【数7】 [Equation 7]

【0054】となる。ここで、(14)、(15)式を整理する
と、 K・φ = f (16) となる。ただし、
It becomes Here, rearranging equations (14) and (15) gives K · φ = f (16). However,

【0055】[0055]

【数8】 [Equation 8]

【0056】である。なお、fは制動トルクの時間的変
化に関連した物理量、φはスリップ速度の時間的変化に
関連した物理量となる。
It is Note that f is a physical quantity related to the temporal change of the braking torque, and φ is a physical quantity related to the temporal change of the slip speed.

【0057】さらに、(16)式は各車輪毎に、 ki ・φi =fi (17) と表すことができる。ただし、 f=[f1 2 3 4 T ,φ=[φ1 φ2
φ3 φ4 T である。
Further, the equation (16) can be expressed as k i · φ i = f i (17) for each wheel. However, f = [f 1 f 2 f 3 f 4 ] T , φ = [φ 1 φ 2
φ 3 φ 4 ] T.

【0058】ここにおいて、本発明の限界判定手段は、
第i輪の車輪減速度の時系列データyi [j]及び第i
輪のブレーキトルクの時系列データTbi[j]に基づい
て第i輪のfi 、φi を演算し、演算されたfi 、φi
を(17)式に代入することにより得られた各データに、例
えばオンラインのシステム同定手法を適用することによ
り第i輪の制動トルク勾配ki を推定演算する。
Here, the limit judging means of the present invention is
Time series data y i [j] of the wheel deceleration of the i-th wheel and the i-th wheel
The i wheels f i on the basis of the time-series data T bi [j] of the braking torque of the wheel, and calculates the phi i, computed f i, phi i
The braking torque gradient k i of the i-th wheel is estimated and calculated by applying, for example, an online system identification method to each data obtained by substituting in the equation (17).

【0059】そして、限界判定手段は、以上のように推
定演算された制動トルク勾配に基づいて制動トルク特性
の限界を例えば次のようにして判定する。すなわち、制
動トルク勾配がある基準値以下となった場合、制動トル
ク特性が限界であると判定し、制動トルク勾配が基準値
を超えている場合には限界ではないと判定する。
Then, the limit determining means determines the limit of the braking torque characteristic based on the braking torque gradient estimated and calculated as described above, for example, as follows. That is, when the braking torque gradient is below a certain reference value, it is determined that the braking torque characteristic is the limit, and when the braking torque gradient exceeds the reference value, it is not the limit.

【0060】制動トルク特性の限界付近で制動トルク勾
配が小さくなるため、本発明の限界判定方法によりきわ
めて正確に限界を判定することができる。 (請求項5の発明)また、請求項5の発明は、請求項1
記載の前記限界判定手段が、車輪速度の時系列データに
基づいて限界判定量である制動トルク勾配を演算し、該
限界判定量に基づいて制動トルク特性の限界を判定する
ことを特徴とする。
Since the braking torque gradient becomes smaller near the limit of the braking torque characteristic, the limit can be determined extremely accurately by the limit determining method of the present invention. (Invention of Claim 5) The invention of Claim 5 is
The limit determining means described above is characterized in that a braking torque gradient, which is a limit determining amount, is calculated based on the time-series data of the wheel speed, and the limit of the braking torque characteristic is determined based on the limit determining amount.

【0061】以下に、請求項5の発明の制動トルク勾配
の演算原理を説明する。 (請求項5の制動トルク勾配の演算原理)(1) 、(2) 式
の車輪及び車体の運動方程式を、第i輪に発生した制動
力Fi ’を用いて表すと以下のように記述される。
The principle of calculation of the braking torque gradient according to the fifth aspect of the present invention will be described below. (Principle of Calculation of Braking Torque Gradient of Claim 5) The equations of motion of the wheel and the vehicle body of the equations (1) and (2) are described as follows using the braking force F i 'generated on the i-th wheel. To be done.

【0062】[0062]

【数9】 [Equation 9]

【0063】ただし、vは車体速度である。(18)式、(1
9)式において、Fi ’はスリップ速度(v/Rc
ωi )の関数として示されている。
However, v is the vehicle speed. Equation (18), (1
In equation (9), F i 'is the slip speed (v / R c
is shown as a function of ω i ).

【0064】ここで、車体速度を等価的な車体の角速度
ωv で表すと共に、制動トルクRci ’をスリップ速
度の1次関数(傾きki 、y切片Ti )として記述す
る。
Here, the vehicle body speed is represented by an equivalent angular velocity ω v of the vehicle body, and the braking torque R c F i 'is described as a linear function of the slip velocity (slope k i , y intercept T i ).

【0065】 v = Rc ωv (20) Rc i ’(ωv −ωi )=ki ×(ωv −ωi )+Ti (21) さらに、(20)、(21)式を(18)、(19)式へ代入し、車輪速
度ωi 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ωi [k] 、ωv [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
表すと次式を得る。
[0065]       v = Rcωv                                           (20)       RcFi’(Ωv−ωi) = Ki× (ωv−ωi) + Ti       (twenty one) Furthermore, by substituting equations (20) and (21) into equations (18) and (19), the wheel speed
Degree ωiAnd vehicle speed ω vDiscretized at every sample time τ
Time series data ωi[k], ωv[k] (k is sample
Sample time in units of τ, k = 1,2, .....)
We get the following expression.

【0066】[0066]

【数10】 [Equation 10]

【0067】ここで、(22)、(23)式を連立し、車体の等
価角速度ωv を消去すると、
Here, if the equations (22) and (23) are combined and the equivalent angular velocity ω v of the vehicle body is deleted,

【0068】[0068]

【数11】 [Equation 11]

【0069】を得る。ところで、スリップ速度3rad/s
という条件下でRc 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、
To obtain By the way, slip speed 3rad / s
Assuming that the maximum braking torque of R c Mg / 4 (g is gravitational acceleration) is generated under the following conditions,

【0070】[0070]

【数12】 [Equation 12]

【0071】を得る。ここで、具体的な定数として、τ
=0.005 (sec) 、Rc =0.3 (m) 、M=1000(kg)を考慮
すると、max(ki ) =245 となる。従って、
To obtain Here, as a concrete constant, τ
= 0.005 (sec), R c = 0.3 (m), and M = 1000 (kg), max (k i ) = 245. Therefore,

【0072】[0072]

【数13】 [Equation 13]

【0073】となり、(24)式は次式のように近似するこ
とができる。
Therefore, the equation (24) can be approximated by the following equation.

【0074】[0074]

【数14】 [Equation 14]

【0075】である。このように整理することにより、
(25)式は未知係数ki 、fi に関し、線形の形で記述す
ることが可能となり、(25)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ki を推定することができる。
It is By organizing like this,
The equation (25) can be described in a linear form with respect to the unknown coefficients k i and f i. By applying the online parameter identification method to the equation (25), the braking torque gradient k i with respect to the slip speed can be calculated. Can be estimated.

【0076】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ωi [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。
That is, by repeating the following steps 1 and 2, the time series data of the braking torque gradient can be estimated from the time series data ω i [k] of the detected wheel speed.

【0077】ステップ1:Step 1:

【0078】[0078]

【数15】 [Equation 15]

【0079】おく。なお、(26)式の行列φi [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、(27)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。
I will set it. Note that the first of the matrix φ i [k] in Eq. (26) is
The element is a physical quantity related to the change of the wheel speed at one sample time, and the expression (27) is a physical quantity related to the change of the wheel speed at one sample time at the one sample time.

【0080】ステップ2:Step 2:

【0081】[0081]

【数16】 [Equation 16]

【0082】^ ^という漸化式からθi
演算し、θi 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。
Θ i is calculated from the recurrence formula of ^ ^, and the first element of the matrix of θ i is extracted as the gradient of the estimated braking torque. Here, λ is a forgetting factor (for example, λ = 0.98) indicating the degree of removing the past data, and “ T ” indicates the transposition of the matrix.

【0083】なお、(28)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。 (請求項6の発明)また、請求項6の発明は、請求項1
記載の発明において、車体と車輪と路面とから構成され
る振動系の共振周波数でブレーキ圧を微小励振する微小
励振手段と、をさらに含んで構成され、前記限界判定手
段が、前記微小励振手段によりブレーキ圧を微小に励振
した場合のブレーキ圧の微小振幅に対する車輪速度の共
振周波数成分の微小振幅の比である微小ゲインを限界判
定量として演算し、該限界判定量に基づいて制動トルク
特性の限界を判定することを特徴とする。
The left side of the equation (28) is a physical quantity representing the history of physical quantities relating to changes in wheel speed and the history of physical quantities relating to changes in wheel speed. (Invention of Claim 6) The invention of Claim 6 is
In the invention described above, a micro-excitation means for micro-exciting the brake pressure at a resonance frequency of a vibration system composed of a vehicle body, wheels, and a road surface is further included, and the limit determination means is constituted by the micro-excitation means. A minute gain, which is the ratio of the minute amplitude of the resonance frequency component of the wheel speed to the minute amplitude of the brake pressure when the brake pressure is excited slightly, is calculated as the limit determination amount, and the limit of the braking torque characteristic is calculated based on the limit determination amount. Is determined.

【0084】(請求項6の発明の原理)重量Wv の車体
を備えた車両が車体速度ωv 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7に示すモデルを参照して考察する。
[0084] Oscillation of the wheel when the vehicle having a vehicle body weight W v (the principles of the invention of claim 6) is traveling at a vehicle speed omega v, i.e. constituted by the vehicle body and the wheel and the road surface The vibration phenomenon of the vibration system will be considered with reference to the model shown in FIG. 7, which is equivalently modeled by the wheel rotation shaft.

【0085】図7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
に作用するが、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11
3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。
In the model of FIG. 7, the braking force acts on the road surface via the surface of the tread 115 of the tire that is in contact with the road surface. However, this braking force actually acts on the vehicle body as a reaction (braking force) from the road surface. Therefore, the equivalent model 117 of the vehicle body weight in terms of the rotation axis is provided to the wheel 11 via the friction element 116 (road surface μ) between the tire tread and the road surface.
It will be connected to the opposite side of 3. This is similar to the case where a chassis dynamo device can simulate the weight of a vehicle body with a large inertia under a wheel, that is, a mass on the side opposite to the wheel.

【0086】図7でタイヤリムを含んだ車輪113の慣
性をJw 、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Jt 、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Wv の回転軸換算の等価
モデル117の慣性をJV 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Tb ’から車輪速ωw
での伝達特性は、車輪運動の方程式より、
In FIG. 7, the inertia of the wheel 113 including the tire rim is J w , the spring element 11 between the rim and the tread 115.
4, K is the spring constant, R is the wheel radius, J t is the inertia of the tread 115, and the friction element 11 between the tread 115 and the road surface.
Assuming that the friction coefficient of No. 6 is μ and the inertia of the equivalent model 117 of the vehicle body weight W v converted to the rotation axis is J V , the transfer characteristic from the brake torque T b 'caused by the wheel cylinder pressure to the wheel speed ω w is From the equation of motion,

【0087】[0087]

【数17】 [Equation 17]

【0088】となる。なお、sはラプラス変換の演算子
である。タイヤが路面にグリップしている時は、トレッ
ド115と車体等価モデル117とが直結されていると
考えると、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。すなわ
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、(29)式の伝達特性において、 ω∞=√{(Jw +Jt +Jv )K/Jw (Jt +Jv )}/2π (30) となる。この状態は図5(a)、(b)上では、限界領
域に移行する前の領域A1に対応する。
It becomes Note that s is a Laplace transform operator. When the tire grips the road surface, assuming that the tread 115 and the vehicle body equivalent model 117 are directly connected, the sum inertia of the vehicle body equivalent model 117 and the tread 115 and the inertia of the wheel 113 resonate. . That is, this vibration system can be regarded as a wheel resonance system including wheels, a vehicle body, and a road surface. The resonance frequency ω ∞ of the wheel resonance system at this time is ω ∞ = √ {(J w + J t + J v ) K / J w (J t + J v )} / 2π (30 ). This state corresponds to the area A1 before shifting to the limit area in FIGS. 5A and 5B.

【0089】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り、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117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、その共振周
波数ω∞’は、(30)式において、車体等価慣性Jv を0
とおいたものと等しくなる。すなわち、 ω∞' =√{(Jw +Jt )K/Jw t )}/2π (31) となる。この状態は、図5(a)、(b)の制動トルク
のピーク値を挟む限界領域A2に対応する。
On the other hand, when the friction coefficient μ of the tire approaches the peak μ, the friction coefficient μ of the tire surface is less likely to change with respect to the slip ratio, and the component accompanying the vibration of the inertia of the tread 115 is the vehicle body equivalent model. 117 is no longer affected. That is, the tread 115 and the vehicle body equivalent model 117 are equivalently separated, and the tread 115 and the wheel 113 resonate. Wheel resonance system at this time can be regarded as being composed of a wheel and the road surface, its resonant frequency Omega∞ ', in equation (30), a body equivalent inertia J v 0
It will be equal to That is, ω∞ ′ = √ {(J w + J t ) K / J w J t )} / 2π (31). This state corresponds to the limit area A2 sandwiching the peak value of the braking torque in FIGS. 5 (a) and 5 (b).

【0090】(30)と(31)式とを比較し、車体等価慣性J
v が車輪慣性Jw 、トレッド慣性J t より大きいと仮定
すると、(31)式の場合の車輪共振系の共振周波数ω∞’
は(30)式よりもω∞よりも高周波数側にシフトすること
になる。従って、車輪共振系の共振周波数の変化を反映
する物理量に基づいて、制動トルク特性の限界を判定す
ることが可能となる。
By comparing equations (30) and (31), the equivalent body inertia J
vIs the wheel inertia Jw, Tread inertia J tAssume greater than
Then, the resonance frequency of the wheel resonance system in the case of formula (31) ω ∞ '
Is to shift to the higher frequency side than ω∞ than Eq. (30)
become. Therefore, the change in the resonance frequency of the wheel resonance system is reflected.
Determine the limit of braking torque characteristics based on the physical quantity
It is possible to

【0091】そこで、本発明では、このような共振周波
数の変化を反映する物理量として、以下のような微小ゲ
インGd を限界判定量として導入する。
Therefore, in the present invention, the following minute gain G d is introduced as a limit determination amount as a physical amount that reflects such a change in resonance frequency.

【0092】まず、微小励振手段が、車輪と車体と路面
とからなる振動系の共振周波数ω∞((30)式) でブレー
キ圧Pb を微小励振すると、車輪速度ωw 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、本発明の限界判定手段は、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Pv 、車輪速度の共振
周波数ω∞の微小振幅をωwvとした場合、微小ゲインG
d を Gd =ωwv/Pv (32) のように演算する。なお、この微小ゲインGd を、ブレ
ーキ圧Pb に対する車輪速ωw の比(ωw /Pb )の共
振周波数ω∞の振動成分とみなし、 Gd =((ωw /Pb )|s=jω∞) (33) と表すこともできる。
First, when the minute excitation means minutely excites the brake pressure P b with the resonance frequency ω ∞ (equation (30)) of the vibration system composed of the wheel, the vehicle body and the road surface, the wheel speed ω w is also an average wheel. It vibrates slightly at a resonance frequency ω∞ around its speed. Here, the limit determination means of the present invention is the brake pressure P at this time.
When the small amplitude of the resonance frequency ω ∞ of b is P v and the small amplitude of the resonance frequency ω ∞ of wheel speed is ω wv , a small gain G
The d is calculated as G d = ω wv / P v (32). Note that this minute gain G d is regarded as a vibration component of the resonance frequency ω ∞ of the ratio (ω w / P b ) of the wheel speed ω w to the brake pressure P b , and G d = ((ω w / P b ) | It can also be expressed as s = jω∞) (33).

【0093】この微小ゲインGd は、(33)式に示すよう
に(ωw /Pb )の共振周波数ω∞の振動成分であるの
で、車輪運動が制動トルク特性の限界領域A2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。よって、微小ゲインG d が限界領域A2に移行し
たときの値として予め設定された基準ゲインGs と微小
ゲインGd とを比較し、微小ゲインGd が基準ゲインG
s 以下となったときを制動トルク特性の限界と判定する
ことができる。
This small gain GdAs shown in equation (33)
To (ωw/ Pb) Of the resonance frequency ω ∞ of
Then, the wheel motion reached the limit region A2 of the braking torque characteristic.
Then, the resonance frequency shifts to ω∞ '
To do. Therefore, the small gain G dMoved to the limit area A2
Reference gain G preset as a value whensAnd minute
Gain GdAnd a small gain GdIs the reference gain G
sIt is judged as the limit of the braking torque characteristic when
be able to.

【0094】次に、微小ゲインGd 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。
Next, it will be explained that the minute gain G d is a physical quantity equivalent to the braking torque gradient.

【0095】図8に示すように、スリップ速度Δωと、
車輪−路面間の摩擦係数μとの間には、あるスリップ率
で摩擦係数μがピークをとる関数関係が成立することが
知られている。なお、図8の摩擦特性は、図5の制動ト
ルク特性に対応するものである。
As shown in FIG. 8, the slip speed Δω and
It is known that the friction coefficient μ between the wheel and the road surface has a functional relationship in which the friction coefficient μ peaks at a certain slip ratio. The friction characteristic of FIG. 8 corresponds to the braking torque characteristic of FIG.

【0096】ところで、微小励振手段によりブレーキ圧
を微小励振すると、車輪速度が微小励振するので、スリ
ップ率もあるスリップ率の回りで微小振動する。ここ
で、図8の特性を有する路面において、あるスリップ率
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
Δωに対する変化を考える。
By the way, when the brake pressure is slightly excited by the minute excitation means, the wheel speed is minutely excited, and therefore, the slip ratio is also slightly vibrated around the slip ratio. Now, let us consider a change in the friction coefficient μ with respect to the slip speed Δω when a small vibration occurs around a certain slip ratio on a road surface having the characteristics shown in FIG.

【0097】このとき、路面の摩擦係数μは、 μ = μ0 +αRΔω (34) 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。
At this time, the friction coefficient μ of the road surface can be approximated as μ = μ 0 + αRΔω (34). That is, since the change of the slip speed due to the minute vibration is small, it can be approximated by the straight line of the inclination αR.

【0098】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Tb =μWRに(34)式を代入する
と、 Tb = μWR = μ0 WR+αR2 ΔωW (35) となる。ここで、Wは輪荷重である。(35)式の両辺をΔ
ωで1階微分すると、
Here, by substituting the equation (34) for the braking torque T b = μWR generated by the friction coefficient μ between the tire and the road surface, T b = μWR = μ 0 WR + αR 2 ΔωW (35) Here, W is the wheel load. Δ on both sides of equation (35)
Differentiating the first order with ω,

【0099】[0099]

【数18】 [Equation 18]

【0100】を得る。よって、(36)式により、制動トル
ク勾配(dTb /Δω)が、αR2 Wに等しいことが示
された。
To obtain Therefore, from the equation (36), it was shown that the braking torque gradient (dT b / Δω) is equal to αR 2 W.

【0101】一方、ブレーキトルクTb ’がブレーキ圧
b と比例関係にあることから、微小ゲインGd は、ブ
レーキトルクTb ’に対する車輪速度ωw の比(ωw
b’)の共振周波数ω∞の振動成分と比例関係にあ
る。従って、(29)式の伝達特性により、微小ゲインGd
は次式によって表される。
On the other hand, since the brake torque T b 'is proportional to the brake pressure P b , the minute gain G d is the ratio of the wheel speed ω w to the brake torque T b ' (ω w /
It has a proportional relationship with the vibration component of the resonance frequency ω ∞ of T b '). Therefore, the micro gain G d
Is represented by the following equation.

【0102】[0102]

【数19】 [Formula 19]

【0103】一般に、(39)式において、 |A| = 0.012 << |B| = 0.1 (40) となることから、(36)、(37)式より、Generally, in equation (39),       │A│ = 0.012 << │B│ = 0.1 (40) Therefore, from equations (36) and (37),

【0104】[0104]

【数20】 [Equation 20]

【0105】を得る。すなわち、スリップ速度Δωに対
する制動トルクTb の勾配は微小ゲインGd に比例す
る。
To obtain That is, the gradient of the braking torque T b with respect to the slip speed Δω is proportional to the minute gain G d .

【0106】以上により、微小ゲインGd が制動トルク
勾配と等価な物理量であることが示され、この微小ゲイ
ンGd に基づいて制動トルク特性の限界を精度良く判定
できることがわかる。
The [0106] above, micro-gain G d is shown to be braking torque gradient equivalent physical quantity, it is understood that the limit of the braking torque characteristics can be accurately determined based on the micro-gain G d.

【0107】[0107]

【発明の実施の形態】以下、本発明の車輪挙動量サーボ
制御装置の各実施の形態を図面に基づいて詳細に説明す
る。なお、この車輪挙動量サーボ制御装置は、車両に適
用され、車輪挙動量の目標値追従制御を行うことによ
り、制動トルクの最大値追従制御を可能としたサーボ制
御装置として構成されたものである。 (第1の実施の形態)図1には、本発明の車輪挙動量サ
ーボ制御装置を、車輪減速度サーボ制御装置に適用した
場合の構成ブロック図が示されている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Each embodiment of a wheel behavior amount servo control device of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. This wheel behavior amount servo control device is applied to a vehicle and is configured as a servo control device capable of performing maximum value tracking control of braking torque by performing target value tracking control of wheel behavior amount. . (First Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing a configuration in which the wheel behavior amount servo control device of the present invention is applied to a wheel deceleration servo control device.

【0108】同図に示すように、第1の実施の形態に係
る車輪減速度サーボ制御装置は、車輪の速度(以下、
「車輪速」という)から車輪減速度を検出する車輪減速
度検出部12と、車輪に作用するブレーキトルクを検出
するブレーキトルク検出部14と、検出された車輪減速
度及びブレーキトルクに基づいて車輪と路面との間の制
動トルク特性における限界を判定する限界判定装置10
aと、車輪減速度の通常の目標値(目標減速度)を設定
すると共に限界判定装置10aにより限界点が判定され
た場合には制動トルクの最大値追従を実現させるための
目標減速度を変更するための演算を行う目標減速度演算
部16と、演算された目標減速度から検出された車輪減
速度を減算した偏差を演算する偏差器18と、偏差器1
8により演算された偏差を0に一致させるための操作量
(ABS操作量)を演算する減速度サーボ演算部20
と、減速度サーボ演算部20により演算されたABS操
作量を実現するように制御バルブ23を動作させるAB
Sアクチュエータ22と、から構成されており、それら
は図示しない制御部により一定周期の制御ステップ毎に
制御される。
As shown in the figure, the wheel deceleration servo control apparatus according to the first embodiment is designed so that the wheel speed (hereinafter,
"Wheel speed"), a wheel deceleration detection unit 12 that detects a wheel deceleration, a brake torque detection unit 14 that detects a brake torque acting on the wheel, and a wheel based on the detected wheel deceleration and the brake torque. Determination device 10 for determining the limit in the braking torque characteristic between the road surface and the road surface
a and a normal target value of the wheel deceleration (target deceleration) are set, and when the limit determination device 10a determines a limit point, the target deceleration for realizing the maximum tracking of the braking torque is changed. A target deceleration calculation unit 16 that performs a calculation for performing the calculation, a deviation unit 18 that calculates a deviation obtained by subtracting the detected wheel deceleration from the calculated target deceleration, and a deviation unit 1
The deceleration servo calculation unit 20 that calculates an operation amount (ABS operation amount) for making the deviation calculated by 8 match 0.
And AB for operating the control valve 23 so as to realize the ABS operation amount calculated by the deceleration servo calculation unit 20.
The S-actuator 22 and the S-actuator 22 are controlled by a control unit (not shown) at every control step of a constant cycle.

【0109】このうち、ABSアクチュエータ22を構
成する各車輪の制御バルブ23は、増圧側バルブ25を
介してマスタシリンダ27に各々接続されると共に、減
圧側バルブ26を介して低圧源としてのリザーバー28
に各々接続されている。また、制御バルブ23には、該
制御バルブによって供給されたブレーキ圧を各車輪のブ
レーキディスクに加えるための各車輪毎のホイールシリ
ンダ24が各々接続されている。ABSアクチュエータ
22は、ABS操作量に基づいて各制御バルブ23の増
圧側バルブ25及び減圧側バルブ26の開閉を動作させ
る。
Of these, the control valve 23 of each wheel constituting the ABS actuator 22 is connected to the master cylinder 27 via the pressure increasing valve 25, and the reservoir 28 as a low pressure source via the pressure reducing valve 26.
Connected to each. A wheel cylinder 24 for each wheel is connected to the control valve 23 for applying the brake pressure supplied by the control valve to the brake disc of each wheel. The ABS actuator 22 operates to open and close the pressure increasing valve 25 and the pressure reducing valve 26 of each control valve 23 based on the ABS operation amount.

【0110】この制御バルブ23が増圧側バルブ25の
みを開くように制御されると、ホイールシリンダ24の
油圧(ホイールシリンダ圧)は、ドライバがペダルを踏
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27の油圧(マスタシリンダ圧)まで上昇する。逆
に減圧側バルブ26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28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。
When the control valve 23 is controlled so as to open only the pressure increasing valve 25, the hydraulic pressure of the wheel cylinder 24 (wheel cylinder pressure) is proportional to the pressure obtained by the driver depressing the pedal. Up to the hydraulic pressure (master cylinder pressure). On the contrary, if the pressure reducing valve 26 is controlled to be opened, the wheel cylinder pressure is reduced to the pressure of the reservoir 28 (reservoir pressure) which is substantially atmospheric pressure. Further, when both valves are controlled to be closed, the wheel cylinder pressure is maintained.

【0111】ホイールシリンダ24によりブレーキディ
スクに加えられる平均的なブレーキ力(ホイールシリン
ダ圧に相当)は、マスタシリンダ27の高油圧が供給さ
れる増圧時間、リザーバー28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28の圧力値とから求められる。
The average braking force (corresponding to the wheel cylinder pressure) applied to the brake disc by the wheel cylinder 24 is the pressure increasing time during which the high hydraulic pressure of the master cylinder 27 is supplied, and the pressure decreasing during which the low hydraulic pressure of the reservoir 28 is supplied. Time and the ratio of the holding time for which the supplied hydraulic pressure is held,
It is obtained from the master cylinder pressure detected by the pressure sensor and the pressure value of the reservoir 28.

【0112】従って、ABSアクチュエータ22は、制
御バルブ23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、ABS操作量に対応するブレーキ
トルク(ホイールシリンダ圧)を実現することができ
る。
Therefore, the ABS actuator 22 can realize the brake torque (wheel cylinder pressure) corresponding to the ABS operation amount by controlling the pressure increasing / decreasing time of the control valve 23 according to the master cylinder pressure.

【0113】また、車輪減速度検出部12は、各車輪に
取り付けられている車輪速センサ30によって検出され
た第i輪(i=1,2,3,4)の車輪速度信号ωi に次式の処
理を施すことによって第i輪の車輪減速度yi を導出す
るフィルタとして実現できる。
Further, the wheel deceleration detecting unit 12 outputs the wheel speed signal ω i of the i-th wheel (i = 1,2,3,4) detected by the wheel speed sensor 30 attached to each wheel as follows. It can be realized as a filter that derives the wheel deceleration y i of the i-th wheel by performing the processing of the formula.

【0114】[0114]

【数21】 [Equation 21]

【0115】ただし、sはラプラス変換の演算子であ
る。なお、車輪減速度検出部12を、車輪速に依らずに
直接、車輪減速度を検出する車輪減速度センサを用いて
構成することもできる。
However, s is a Laplace transform operator. Note that the wheel deceleration detection unit 12 can also be configured by using a wheel deceleration sensor that directly detects the wheel deceleration regardless of the wheel speed.

【0116】また、ブレーキトルク検出部14は、各車
輪のホイールシリンダ圧を検出し、検出されたホイール
シリンダ圧に所定の定数を乗じることにより各車輪のブ
レーキトルクを演算出力する。
The brake torque detector 14 detects the wheel cylinder pressure of each wheel and multiplies the detected wheel cylinder pressure by a predetermined constant to output the brake torque of each wheel.

【0117】また、減速度サーボ演算部20は、演算さ
れた目標減速度と検出された車輪減速度との偏差が0に
一致するようなABS操作量、すなわち車輪減速度を目
標減速度に追従させるための各車輪毎のABS操作量を
演算出力する所謂PI制御器として実現することができ
る。
Further, the deceleration servo calculation unit 20 follows the target deceleration with the ABS operation amount, that is, the wheel deceleration, such that the deviation between the calculated target deceleration and the detected wheel deceleration matches 0. It can be realized as a so-called PI controller that calculates and outputs the ABS operation amount for each wheel for performing the operation.

【0118】次に、第1の実施の形態の作用を説明す
る。まず、本実施の形態の車輪減速度サーボ制御装置が
適用された車両が、図6に示すような制動トルク特性を
有する路面を走行している状況を想定する。
Next, the operation of the first embodiment will be described. First, it is assumed that the vehicle to which the wheel deceleration servo control device according to the present embodiment is applied is traveling on a road surface having a braking torque characteristic as shown in FIG.

【0119】限界判定装置10aは、車輪減速度検出部
12により検出された車輪減速度が基準値(例えば、4
0rad/s2 )を超えたと判定したとき、各車輪につ
いて次式が成立しているか否かを判定する。
In the limit determination device 10a, the wheel deceleration detected by the wheel deceleration detection unit 12 is a reference value (for example, 4).
When it is determined that the value exceeds 0 rad / s 2 ), it is determined whether or not the following equation is satisfied for each wheel.

【0120】 y > y0 (43) ただし、yは、車輪減速度検出部12により検出された
現時点での車輪減速度である。また、y0 は、車輪減速
度が目標値に漸近した平衡状態ではスリップ速度が一定
であると仮定して得られる上記(8) 式に、ブレーキトル
ク検出部14により検出されたブレーキトルクTb0を代
入することにより演算された車輪減速度である。
Y> y 0 (43) where y is the current wheel deceleration detected by the wheel deceleration detection unit 12. Further, y 0 is the brake torque T b0 detected by the brake torque detection unit 14 in the above equation (8) obtained by assuming that the slip speed is constant in the equilibrium state where the wheel deceleration gradually approaches the target value. Is the wheel deceleration calculated by substituting

【0121】(43)式が成立している場合、すなわち、
(8) 式が成立していない場合、図6では飽和点を超えた
領域であるので、制動トルク特性が限界であると判定す
る。(43)式が成立していなかった場合、すなわち(8) 式
が成立していると考えられる場合は制動トルク特性が限
界でない( 図6の飽和点を超えていない) と判定する。
そして、各車輪についての限界判定結果を目標減速度演
算部16に出力する。
When the expression (43) is satisfied, that is,
When the formula (8) is not satisfied, it is determined that the braking torque characteristic is the limit because it is a region beyond the saturation point in FIG. When the expression (43) is not satisfied, that is, when the expression (8) is considered to be satisfied, it is determined that the braking torque characteristic is not the limit (does not exceed the saturation point in FIG. 6).
Then, the limit determination result for each wheel is output to the target deceleration calculation unit 16.

【0122】なお、図6のような飽和点を境とした制動
トルク特性の変化は、図5(a)及び図5(b)の制動
トルク特性のいずれにおいても成立しているので、路面
の状況に係わらず(43)式により精度良く制動トルク特性
の限界を判定できる。
The change in the braking torque characteristic at the saturation point as shown in FIG. 6 is established in both the braking torque characteristics shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b). Regardless of the situation, it is possible to accurately determine the limit of the braking torque characteristic by the equation (43).

【0123】次に、目標減速度演算部16は、限界判定
装置10aにより制動トルク特性が飽和していないと判
定された車輪について、ドライバの操作量(ブレーキ踏
み込み量)に対応するマスタシリンダ圧に応じた通常の
目標減速度を演算し、この演算結果を目標減速度として
出力する。この目標減速度は、例えば、マスタシリンダ
圧に略比例する車輪減速度とすることができる。
Next, the target deceleration calculation unit 16 determines the master cylinder pressure corresponding to the driver's operation amount (brake depression amount) for the wheel determined by the limit determination device 10a that the braking torque characteristic is not saturated. A normal target deceleration corresponding to this is calculated, and the calculation result is output as the target deceleration. This target deceleration can be, for example, a wheel deceleration that is substantially proportional to the master cylinder pressure.

【0124】そして、減速度サーボ演算部20が、検出
された車輪減速度と目標減速度との偏差が0に一致する
ようなブレーキトルクを演算し、該ブレーキトルクを実
現するようにABSアクチュエータ22が制御バルブ2
3の増減圧時間を制御する。この目標追従制御により、
ドライバの操作量であるマスタシリンダ圧に応じて車輪
減速度が変化するように制御され、ドライバの感覚に則
した減速度制御が可能となる。
Then, the deceleration servo calculation unit 20 calculates the brake torque such that the deviation between the detected wheel deceleration and the target deceleration matches 0, and the ABS actuator 22 is realized so as to realize the brake torque. Control valve 2
Control the pressure increase / decrease time of 3. By this target tracking control,
The wheel deceleration is controlled so as to change according to the master cylinder pressure, which is the driver's operation amount, and the deceleration control in accordance with the driver's feeling can be performed.

【0125】これに対し、限界判定装置10aにより少
なくとも1つの車輪(以下、第i輪とする)について制
動トルク特性が飽和していると判定された場合、目標減
速度演算部16は、設定すべき目標減速度を以下のよう
に演算する。
On the other hand, when it is determined by the limit determination device 10a that the braking torque characteristic is saturated for at least one wheel (hereinafter referred to as the i-th wheel), the target deceleration calculation unit 16 sets the value. The target deceleration to be calculated is calculated as follows.

【0126】なお、制動トルク特性が限界であると判定
された現時点で実際に検出された第i輪のブレーキトル
クをTbsati 、検出された第i輪の車輪減速度をysati
とすると、この時点の制動トルク特性は、図6のA点で
表される。このA点での車輪減速度ysatiは、A点のブ
レーキトルクTbsati を(8) 式に代入して得られる(直
線Lの点線部での)車輪減速度ymiより大きく、よって
(43)式が成立していることがわかる。
The braking torque of the i-th wheel actually detected at the present time when the braking torque characteristic is determined to be the limit is T bsati , and the detected wheel deceleration of the i-th wheel is y sati.
Then, the braking torque characteristic at this time is represented by point A in FIG. The wheel deceleration y sati at the point A is larger than the wheel deceleration y mi (in the dotted line portion of the straight line L) obtained by substituting the brake torque T bsati at the point A into the equation (8), and
It can be seen that equation (43) holds.

【0127】まず、目標減速度演算部16は、A点にお
ける第i輪の制動トルクFsatiを、(10)式を用いて次式
のように演算する。
First, the target deceleration calculation unit 16 calculates the braking torque F sati for the i-th wheel at the point A using the formula (10) as the following formula.

【0128】 Fsati = −J・ysati+Tbsati (44) 次に、演算された制動トルクFsatiでスリップ速度を平
衡状態(dxi /dt=0)に保つための第i輪の目標
減速度y0opti を、(12)式を用いて
F sati = −J · y sati + T bsati (44) Next, the target reduction of the i-th wheel for keeping the slip speed in the equilibrium state (dx i / dt = 0) with the calculated braking torque F sati. Velocity y 0opti is calculated using equation (12).

【0129】[0129]

【数22】 [Equation 22]

【0130】に設定する。なお、このとき、第i輪のブ
レーキトルクTbopti は、(11)式により、 Tbopti = A・Fsati (46) となる。
Set to. At this time, the brake torque T bopti of the i-th wheel is T bopti = A · F sati (46) from the equation (11).

【0131】ここで、目標減速度演算部16では、目標
減速度y0opti を設定する際に、例えば、現時点におけ
るマスタシリンダ圧に応じた通常の目標減速度から、検
出されたブレーキトルクTbsati と(46)式によるT
bopti の偏差に応じた値を一定周期の制御ステップ毎に
減じることにより、ブレーキトルクがTbopti に一致す
るまで目標減速度を減少させるようにしても良い。この
結果、最終的に目標減速度y0opti が設定される。これ
により、第i輪の車輪減速度がy0opti に追従される。
なお、飽和点を超えていないと判定された他の車輪につ
いては、通常の目標減速度の追従制御が行われる。
Here, in setting the target deceleration y 0opti , the target deceleration calculation unit 16 detects the detected brake torque T bsati from the normal target deceleration corresponding to the master cylinder pressure at the present time, for example. T according to equation (46)
The target deceleration may be decreased until the brake torque matches T bopti by reducing the value corresponding to the deviation of bopti in each control step of a constant cycle. As a result, the target deceleration y 0opti is finally set. As a result, the wheel deceleration of the i-th wheel follows y 0opti .
For other wheels that are determined not to exceed the saturation point, normal target deceleration follow-up control is performed.

【0132】図6のA点は少し飽和点を超えているが、
図5(a)、(b)の制動トルク特性に示すように、飽
和点(図5(a)、(b)ではA2領域内の点)を若干
超えても制動トルクは略一定に保たれているので、A点
における(44)式の制動トルクFsatiは、制動トルクの略
最大値とみなすことができる。よって、図6に示すよう
に、飽和点の車輪減速度を(45)式によるy0opti 、飽和
点のブレーキトルクを(46)式によるTbopti とみなすこ
とができ、第i輪の制動トルク最大値追従制御が可能と
なる。
Although the point A in FIG. 6 slightly exceeds the saturation point,
As shown in the braking torque characteristics of FIGS. 5 (a) and 5 (b), the braking torque is kept substantially constant even if the saturation point (the point within the area A2 in FIGS. 5 (a) and 5 (b)) is slightly exceeded. Therefore, the braking torque F sati of the equation (44) at the point A can be regarded as a substantially maximum value of the braking torque. Therefore, as shown in FIG. 6, the wheel deceleration at the saturation point can be regarded as y 0opti by the equation (45), and the brake torque at the saturation point can be regarded as T bopti by the equation (46), and the maximum braking torque of the i-th wheel can be obtained. Value tracking control is possible.

【0133】このように本実施の形態では、路面の状況
に係わらず制動トルク特性の限界を(42)式により精度良
く判定でき、かつ限界をこえたと判定したときには制動
トルクの最大値追従制御を行うので、制動トルク特性が
飽和点で大きく変化するような路面においても安定な制
御が可能となり、車輪のロックを確実に防止することが
できる。 (第2の実施の形態)次に、本発明の第2の実施の形態
に係る車輪挙動量サーボ制御装置の構成を図2を用いて
説明する。なお、第2の実施の形態の構成部のうち第1
の実施の形態と同様の構成部については、同一の符号を
付して詳細な説明を省略する。
As described above, in the present embodiment, the limit of the braking torque characteristic can be accurately determined by the equation (42) regardless of the road surface condition, and when it is determined that the limit is exceeded, the maximum control of the braking torque is controlled. Since this is performed, stable control can be performed even on a road surface where the braking torque characteristic greatly changes at the saturation point, and wheel locking can be reliably prevented. (Second Embodiment) Next, the configuration of a wheel behavior amount servo control system according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The first of the constituent parts of the second embodiment
The same components as those in the embodiment are given the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.

【0134】図2に示すように、第2の実施の形態の車
輪挙動量サーボ制御装置は、各車輪の車輪挙動量を検出
する車輪挙動量検出部32と、ブレーキトルク検出部1
4により検出されたブレーキトルクの時系列データ及び
車輪減速度検出部12により検出された車輪減速度の時
系列データに基づいて制動トルク勾配を推定演算する制
動トルク勾配演算部41と、該制動トルク勾配に基づい
て制動トルク特性の限界点を判定する判定部42と、車
輪挙動量の通常の目標値(目標挙動量)を演算すると共
に判定部42により限界点が判定された場合には、演算
された制動トルク勾配を目標値に追従させるべき目標挙
動量を演算する目標挙動量演算部34と、演算された目
標挙動量と検出された車輪挙動量との偏差を0に一致さ
せるためのABS操作量を演算する挙動量サーボ演算部
36と、挙動量サーボ演算部36により演算されたAB
S操作量を実現するように制御バルブ(図1の23)を
動作させるABSアクチュエータ22と、から構成され
ており、それらは一定周期の制御ステップ毎に制御され
る。
As shown in FIG. 2, the wheel behavior amount servo control apparatus according to the second embodiment has a wheel behavior amount detection unit 32 for detecting the wheel behavior amount of each wheel and a brake torque detection unit 1.
Braking torque gradient calculation unit 41 for estimating and calculating a braking torque gradient based on the time series data of the brake torque detected by 4 and the time series data of the wheel deceleration detected by the wheel deceleration detection unit 12, and the braking torque. The determination unit 42 that determines the limit point of the braking torque characteristic based on the gradient, and the normal target value of the wheel behavior amount (target behavior amount) are calculated, and when the determination point 42 determines the limit point, the calculation is performed. The target behavioral amount calculation unit 34 that calculates the target behavioral amount that should cause the calculated braking torque gradient to follow the target value, and the ABS for matching the deviation between the calculated target behavioral amount and the detected wheel behavioral amount to 0 A behavior amount servo calculation unit 36 for calculating an operation amount, and an AB calculated by the behavior amount servo calculation unit 36
The ABS actuator 22 operates a control valve (23 in FIG. 1) so as to realize the S manipulated variable, and these are controlled at every control step of a constant cycle.

【0135】このうち車輪挙動量検出部32が検出する
車輪挙動量として、第1の実施の形態と同様の車輪減速
度の他、例えば、スリップ率及びスリップ速度を用いる
ことができる。このスリップ率及びスリップ速度は、次
のように演算される。
Of these, as the wheel behavior amount detected by the wheel behavior amount detecting section 32, in addition to the wheel deceleration similar to that of the first embodiment, for example, a slip ratio and a slip speed can be used. The slip ratio and the slip speed are calculated as follows.

【0136】[0136]

【数23】 [Equation 23]

【0137】但し、κi :第i輪のスリップ率 Δωi :第i輪のスリップ速度 ωv :車体速度(角速度相当) ωi :第i輪の車輪速度 である。Where κ i is the slip ratio of the i-th wheel Δω i is the slip speed of the i-th wheel ω v is the vehicle speed (corresponding to angular velocity) ω i is the wheel speed of the i-th wheel.

【0138】なお、制動トルク勾配演算部41及び判定
部42により限界判定装置10bが構成される。また、
車輪挙動量検出部32が車輪挙動量として車輪減速度を
検出する場合、車輪挙動量検出部32と車輪減速度検出
部12とを1つの構成部とする。
The braking torque gradient calculating section 41 and the judging section 42 constitute a limit judging device 10b. Also,
When the wheel behavior amount detection unit 32 detects the wheel deceleration as the wheel behavior amount, the wheel behavior amount detection unit 32 and the wheel deceleration detection unit 12 are one constituent unit.

【0139】次に、第2の実施の形態の作用を説明す
る。第2の実施の形態に係る制動トルク勾配演算部41
は、所定のサンプリング時間τ毎にサンプリングされた
ブレーキトルクの時系列データTb [j]及び同様にτ
毎にサンプリングされた車輪減速度の時系列データy
[j](j=0,1,2,.....)を、上記(17)式
に適用する。そして、(17)式の各データにオンラインの
システム同定手法を適用することによって第i輪の制動
トルク勾配kiを推定演算し、判定部42に出力する。
Next, the operation of the second embodiment will be described. Braking torque gradient calculator 41 according to the second embodiment
Is the time series data T b [j] of the brake torque sampled at every predetermined sampling time τ and similarly τ.
Time series data y of wheel deceleration sampled for each
[J] (j = 0, 1, 2, ...) Is applied to the above equation (17). Then, the online system identification method is applied to each data of the equation (17) to estimate and calculate the braking torque gradient ki of the i-th wheel, and output to the determination unit 42.

【0140】次に、判定部42は、推定された第i輪の
制動トルク勾配ki と予め定められた制動トルク勾配基
準値(例えば、100Nms/m)との比較により制動
トルク特性の限界の判定を行う。例えば、制動トルク勾
配ki が制動トルク勾配基準値以上の場合、制動トルク
特性が限界でないと判定し、制動トルク勾配ki が制動
トルク勾配基準値より小さくなった場合、制動トルク特
性が限界であると判定する。
Next, the determination section 42 compares the estimated braking torque gradient k i for the i-th wheel with a predetermined braking torque gradient reference value (for example, 100 Nms / m) to determine the limit of the braking torque characteristic. Make a decision. For example, if the braking torque gradient k i is equal to or greater than the braking torque gradient reference value, determines that the braking torque characteristics are not critical, if the braking torque gradient k i is smaller than the braking torque gradient reference value, the braking torque characteristic at a limit Judge that there is.

【0141】ここで、制動トルク特性が図5(b)のよ
うに限界点を超えたときに制動トルク勾配が大きく変化
するような路面の場合、限界点付近で急激に制動トルク
勾配ki が小さくなり、制動トルク勾配基準値より小さ
くなるので、限界点の判定を精度良く行うことができ
る。また、図5(a)のように通常の制動トルク特性を
有する路面の場合でも、限界点付近で制動トルク勾配が
小さくなるので、同様に限界点の判定を精度良く行うこ
とができる。
Here, in the case of a road surface in which the braking torque gradient greatly changes when the braking torque characteristic exceeds the limit point as shown in FIG. 5 (b), the braking torque gradient k i rapidly changes near the limit point. Since it becomes smaller and smaller than the braking torque gradient reference value, it is possible to accurately determine the limit point. Further, even in the case of a road surface having a normal braking torque characteristic as shown in FIG. 5A, the braking torque gradient becomes small near the limit point, so that the limit point can be similarly determined with high accuracy.

【0142】第i輪の制動トルク特性が限界であると判
定された場合、目標挙動量演算部34は、推定された第
i輪の制動トルク勾配ki を目標値(ピーク追従の場合
は0)に追従させるべき第i輪の車輪挙動量の目標挙動
量を演算する。特に、制動トルク勾配が負となる場合に
は、速やかに正の領域に戻す必要があるため、設定され
た目標減速度を制御ステップ毎に現在の値から制動トル
ク勾配と制動トルク勾配基準値との偏差に応じた比較的
大きな値を減じていく。また、制動トルク勾配が正の領
域では、安定性を重視するために、例えばPI制御等に
より制動トルク勾配を基準値に一致させるための目標減
速度を演算する。
When it is determined that the braking torque characteristic of the i-th wheel is the limit, the target behavioral quantity computing unit 34 sets the estimated braking torque gradient k i of the i-th wheel to the target value (0 in the case of peak following). ), The target behavior amount of the wheel behavior amount of the i-th wheel to be followed is calculated. In particular, when the braking torque gradient becomes negative, it is necessary to promptly return it to the positive region, so the set target deceleration is changed from the current value to the braking torque gradient and the braking torque gradient reference value for each control step. A relatively large value is subtracted according to the deviation of. Further, in a region where the braking torque gradient is positive, in order to emphasize stability, a target deceleration for matching the braking torque gradient with a reference value is calculated by, for example, PI control or the like.

【0143】そして、挙動量サーボ演算部36が、演算
された目標挙動量と検出された車輪挙動量との偏差を0
に一致させるためのABS操作量を演算し、ABSアク
チュエータ22が演算されたABS操作量を実現するよ
うに制御バルブを動作させる。これにより、制動トルク
のピーク追従制御が実現される。
Then, the behavior amount servo calculating section 36 sets the deviation between the calculated target behavior amount and the detected wheel behavior amount to 0.
The ABS operation amount for making it coincide with is calculated, and the control valve is operated so that the ABS actuator 22 realizes the calculated ABS operation amount. As a result, peak tracking control of the braking torque is realized.

【0144】これに対し、制動トルク特性が限界でない
と判定された場合、目標挙動量演算部34が、ドライバ
の操作量であるマスタシリンダ圧に応じた通常の目標挙
動量を演算する。これにより、ドライバの意思に則した
目標値追従制御が実現される。
On the other hand, when it is determined that the braking torque characteristic is not the limit, the target behavioral amount calculation unit 34 calculates a normal target behavioral amount according to the master cylinder pressure which is the driver's operation amount. As a result, the target value tracking control according to the driver's intention is realized.

【0145】このように本実施の形態では、路面の状況
に係わらず制動トルク特性の限界を精度良く判定でき、
かつ限界をこえたと判定したときには制動トルクの最大
値追従制御を行うので、制動トルク特性が限界点から大
きく変化するような路面においても安定な制御が可能と
なり、車輪のロックを確実に防止することができる。 (第3の実施の形態)次に、本発明の第3の実施の形態
に係る車輪挙動量サーボ制御装置の構成を図3を用いて
説明する。なお、第3の実施の形態の構成部のうち第1
及び第2の実施の形態と同様の構成部については、同一
の符号を付して詳細な説明を省略する。
As described above, in the present embodiment, the limit of the braking torque characteristic can be accurately determined regardless of the road surface condition,
In addition, when it is judged that the limit has been exceeded, the maximum tracking control of the braking torque is performed, so stable control is possible even on a road surface where the braking torque characteristics change greatly from the limit point, and it is possible to reliably prevent wheel locking. You can (Third Embodiment) Next, the configuration of a wheel behavior amount servo control system according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The first of the constituent parts of the third embodiment
The same components as those in the second embodiment are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.

【0146】図3に示すように、第3の実施の形態の車
輪挙動量サーボ制御装置では、各車輪の車輪速センサ3
0が限界判定装置10cの制動トルク勾配演算部41に
接続されており、この制動トルク勾配演算部41は、車
輪速センサ30により所定のサンプリング時間τ毎に検
出された各車輪の車輪速度の時系列データに基づいて制
動トルク勾配を推定する。制動トルク勾配演算部41に
は、判定部42が接続されており、この判定部は推定さ
れた制動トルク勾配に基づいて制動トルク特性の限界を
判定する。他の構成は、第2の実施の形態と同様であ
る。
As shown in FIG. 3, in the wheel behavior amount servo control system according to the third embodiment, the wheel speed sensor 3 for each wheel is used.
0 is connected to the braking torque gradient calculating unit 41 of the limit determination device 10c, and the braking torque gradient calculating unit 41 determines when the wheel speed of each wheel is detected by the wheel speed sensor 30 at every predetermined sampling time τ. The braking torque gradient is estimated based on the series data. A determination unit 42 is connected to the braking torque gradient calculation unit 41, and this determination unit determines the limit of the braking torque characteristic based on the estimated braking torque gradient. Other configurations are similar to those of the second embodiment.

【0147】次に、第3の実施の形態の作用を説明す
る。第3の実施の形態に係る制動トルク勾配演算部41
は、サンプリング時間τ毎に検出された車輪速度の時系
列データωi [j](j=0,1,2,....)を用
いて、上記(26)〜(28)式のステップ1及びステップ2を
繰り返し演算することにより、第i輪の制動トルク勾配
i の時系列データを推定演算する。
Next, the operation of the third embodiment will be described. Braking torque gradient calculator 41 according to the third embodiment
Is time step data ω i [j] (j = 0, 1, 2, ...) Of the wheel speed detected for each sampling time τ, and the steps of the above equations (26) to (28) are The time series data of the braking torque gradient k i of the i-th wheel is estimated and calculated by repeatedly calculating 1 and step 2.

【0148】次に、判定部42は、推定された第i輪の
制動トルク勾配ki と予め定められた制動トルク勾配基
準値(例えば、100Nms/m)との比較により制動
トルク特性の限界の判定を行う。これ以降の処理は、第
2の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
Next, the determination unit 42 compares the estimated braking torque gradient k i for the i-th wheel with a predetermined braking torque gradient reference value (for example, 100 Nms / m) to determine the limit of the braking torque characteristic. Make a decision. The subsequent processing is the same as that of the second embodiment, and thus the description is omitted.

【0149】このように本実施の形態でも、制動トルク
勾配を推定し、該制動トルク勾配に基づいて制動トルク
特性の限界を精度良く判定するので、第2の実施形態と
同様の効果を奏することができる。 (第4の実施の形態)次に、本発明の第4の実施の形態
に係る車輪挙動量サーボ制御装置の構成を図4を用いて
説明する。なお、第4の実施の形態の構成部のうち第1
〜第3の実施の形態と同様の構成部については、同一の
符号を付して詳細な説明を省略する。
As described above, also in this embodiment, since the braking torque gradient is estimated and the limit of the braking torque characteristic is accurately determined based on the braking torque gradient, the same effect as that of the second embodiment can be obtained. You can (Fourth Embodiment) Next, the configuration of a wheel behavior amount servo control system according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The first of the constituent parts of the fourth embodiment
The same components as those in the third embodiment are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.

【0150】図4に示すように、第4の実施の形態の車
輪挙動量サーボ制御装置のABSアクチュエータ22に
は、ブレーキ力の微小励振指令を与える微小励振指令部
58が接続されている。この微小励振指令部58は、ブ
レーキペダルが踏み込まれ、かつ車輪減速度がある基準
値を超えたときに、平均的なブレーキ力(ホイールシリ
ンダ圧)の回りに、車体と車輪と路面とからなる振動系
の共振周波数ω∞((30)式)のブレーキ力微小振幅Pv
を印加する指令をABSアクチュエータ22に出力す
る。
As shown in FIG. 4, the ABS actuator 22 of the wheel behavior amount servo control apparatus according to the fourth embodiment is connected to a micro-excitation command section 58 which gives a micro-excitation command of the braking force. The micro-excitation command section 58 is composed of the vehicle body, the wheels, and the road surface around the average braking force (wheel cylinder pressure) when the brake pedal is depressed and the wheel deceleration exceeds a certain reference value. Resonance frequency of vibration system ω∞ (Equation (30)) Braking force Micro amplitude P v
A command to apply is output to the ABS actuator 22.

【0151】このブレーキ力の微小励振は、平均ブレー
キ力を実現する制御バルブ23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。具体的な制御の内容として、図9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ti 、減圧時間tr 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ti と減圧時間tr 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。
The minute excitation of the braking force can be performed by simultaneously performing the pressure increasing / decreasing control of the control valve 23 for realizing the average braking force and the pressure increasing / decreasing control at a cycle corresponding to the resonance frequency. As a concrete content of control, as shown in FIG. 9, each mode of pressure increase and pressure decrease is switched at every half cycle T / 2 of the cycle of minute excitation (for example, 24 [ms]) to increase or decrease pressure to the valve. directive moment between the pressure boosting t i of the mode switching, only the respective time duration of the pressure reduction time t r and outputs a pressure increase-pressurization command, the rest of the time, and outputs the held command. The average braking force, as well as determined by the ratio of the pressure increasing time t i corresponding to the master cylinder pressure and the decompression time t r, by switching the pressure-increasing-decreasing mode of the half period T / every 2 corresponding to the resonance frequency, the average Small vibrations are applied around the braking force.

【0152】また、第4の実施の形態の車輪挙動量サー
ボ制御装置には、ブレーキ力の微小励振により生じた車
輪速微小振動の振幅値ωwvを検出する車輪速微小振幅検
出部50、及びブレーキ圧微小振幅Pv を検出するブレ
ーキ圧微小振幅検出部52が備えられている。
Further, in the wheel behavior amount servo control device according to the fourth embodiment, the wheel speed minute amplitude detecting section 50 for detecting the amplitude value ω wv of the wheel speed minute vibration generated by the minute excitation of the braking force, and brake pressure differential small-amplitude detector 52 for detecting a brake pressure differential small amplitude P v is provided.

【0153】このうち車輪速微小振幅検出部50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
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バンドパスフィルタ
を設け、このフィルタ出力を全波整流、直流平滑化する
ことにより車輪速微小振幅検出部50を構成することが
できる。また、周期の整数倍、例えば1周期の24[m
s]、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実現できる。
Of these, the wheel speed minute amplitude detection unit 50 can be realized as a calculation unit for performing a filter process for extracting a vibration component of the resonance frequency ω∞. For example, since the resonance frequency ω ∞ of this vibration system is about 40 [Hz], one cycle is set to 24 [ms] and about 41.7 [Hz] in consideration of controllability, and this frequency is set as the center frequency. The wheel speed minute amplitude detection unit 50 can be configured by providing a bandpass filter for performing the full-wave rectification and DC smoothing of the filter output. Also, an integral multiple of the cycle, for example, 24 [m of one cycle
[s], two cycles of 48 [ms] time-series data are continuously captured, and the correlation with the unit sine wave and unit cosine wave of 41.7 [Hz] can be obtained.

【0154】また、ブレーキ圧微小振幅Pv は、マスタ
シリンダ圧、図9に示したバルブの増圧時間ti の長
さ、及び減圧時間tr の長さによって所定の関係で定ま
るので、ブレーキ圧微小振幅検出部52は、マスタシリ
ンダ圧、増圧時間ti 及び減圧時間tr からブレーキ圧
微小振幅Pv を出力するテーブルとして構成することが
できる。
Further, the brake pressure minute amplitude P v is determined by the master cylinder pressure, the length of the valve pressure increasing time t i shown in FIG. 9 and the pressure reducing time t r in a predetermined relationship. pressure differential small amplitude detector 52 may be a master cylinder pressure, the pressure increasing time t i and the pressure reducing time t r constituting a table for outputting the brake pressure differential small amplitude P v.

【0155】さらに、第4の実施の形態に係る限界判定
装置10dは、検出された車輪速微小振幅ωwvと、ブレ
ーキ圧微小振幅Pv とに基づいて微小ゲインGd を演算
する微小ゲイン演算部54と、演算された微小ゲインG
d と基準ゲインGs とを比較することにより、制動トル
ク特性の限界を判定する判定部56と、から構成され
る。このうち微小ゲイン演算部54は、(32)式を演算す
る除算器として構成することができる。
Furthermore, the limit determination device 10d according to the fourth embodiment calculates the minute gain G d based on the detected wheel speed minute amplitude ω wv and the brake pressure minute amplitude P v. Section 54 and calculated small gain G
The determination unit 56 determines the limit of the braking torque characteristic by comparing d with the reference gain G s . Of these, the minute gain calculator 54 can be configured as a divider that calculates the equation (32).

【0156】なお、本実施の形態の目標挙動量演算部3
5は、判定部56の限界判定結果に応じて、微小ゲイン
d を目標値に追従させるべき車輪挙動量の目標値(目
標挙動量)を演算する。
The target behavioral quantity computing unit 3 of the present embodiment
5 calculates a target value (target behavior amount) of the wheel behavior amount that should cause the minute gain G d to follow the target value, according to the limit determination result of the determination unit 56.

【0157】次に、第4の実施の形態の作用を説明す
る。微小ゲイン演算部54により微小ゲインGd が演算
されると、判定部56は、微小ゲインGd と基準ゲイン
s との比較により制動トルク特性の限界の判定を行
う。例えば、微小ゲインGd が基準ゲインGs より大き
い場合、制動トルク特性が限界でないと判定し、微小ゲ
インGd が基準ゲインGs 以下となった場合、制動トル
ク特性が限界であると判定する。
Next, the operation of the fourth embodiment will be described. When small gain G d by fine gain calculation unit 54 is calculated, the determination unit 56 makes a determination limit of the braking torque characteristics by comparison with the micro-gain G d and the reference gain G s. For example, when the minute gain G d is larger than the reference gain G s , it is determined that the braking torque characteristic is not the limit, and when the minute gain G d is the reference gain G s or less, it is determined that the braking torque characteristic is the limit. .

【0158】ここで、制動トルク特性が図5(b)のよ
うに限界点を超えたときに制動トルク勾配が大きく変化
するような路面の場合、限界点付近で急激に微小ゲイン
dが小さくなり、基準ゲインGs より小さくなるの
で、限界点の判定を精度良く行うことができる。また、
図5(a)のように通常の制動トルク特性を有する路面
の場合でも、限界点付近で微小ゲインGd が小さくなる
ので、同様に限界点の判定を精度良く行うことができ
る。
Here, in the case of a road surface in which the braking torque gradient greatly changes when the braking torque characteristic exceeds the limit point as shown in FIG. 5 (b), the minute gain G d rapidly decreases near the limit point. Since the gain is smaller than the reference gain G s , the limit point can be accurately determined. Also,
Even in the case of a road surface having a normal braking torque characteristic as shown in FIG. 5A, the minute gain G d becomes small near the limit point, so that the limit point can be similarly determined with high accuracy.

【0159】第i輪の制動トルク特性が限界であると判
定された場合、目標挙動量演算部34は、推定された第
i輪の微小ゲインGd を目標値(ピーク追従の場合は
0)に追従させるべき第i輪の車輪挙動量の目標挙動量
を演算する。例えば、設定された目標減速度を制御ステ
ップ毎に現在の値から微小ゲインGd と基準ゲインGs
との偏差に応じた比較的大きな値を減じていく。
When it is determined that the braking torque characteristic of the i-th wheel is the limit, the target behavioral amount calculating section 34 sets the estimated minute gain G d of the i-th wheel to the target value (0 in the case of peak following). The target behavior amount of the wheel behavior amount of the i-th wheel that should be followed is calculated. For example, the set target deceleration is adjusted from the current value for each control step to the minute gain G d and the reference gain G s.
A relatively large value is subtracted according to the deviation from.

【0160】そして、挙動量サーボ演算部36が、演算
された目標挙動量と検出された車輪挙動量との偏差を0
に一致させるためのABS操作量を演算し、ABSアク
チュエータ22が演算されたABS操作量を実現するよ
うに制御バルブを動作させる。これにより、制動トルク
のピーク追従制御が実現される。
Then, the behavioral quantity servo computing unit 36 sets the deviation between the calculated target behavioral quantity and the detected wheel behavioral quantity to 0.
The ABS operation amount for making it coincide with is calculated, and the control valve is operated so that the ABS actuator 22 realizes the calculated ABS operation amount. As a result, peak tracking control of the braking torque is realized.

【0161】これに対し、制動トルク特性が限界でない
と判定された場合、目標挙動量演算部34が、ドライバ
の操作量であるマスタシリンダ圧に応じた通常の目標挙
動量を演算する。これにより、ドライバの意思に則した
目標値追従制御が実現される。
On the other hand, when it is determined that the braking torque characteristic is not the limit, the target behavioral amount calculation unit 34 calculates a normal target behavioral amount according to the master cylinder pressure which is the driver's operation amount. As a result, the target value tracking control according to the driver's intention is realized.

【0162】このように本実施の形態では、路面の状況
に係わらず制動トルク特性の限界を精度良く判定でき、
かつ限界をこえたと判定したときには制動トルクの最大
値追従制御を行うので、制動トルク特性が限界点から大
きく変化するような路面においても安定な制御が可能と
なり、車輪のロックを確実に防止することができる。
As described above, in this embodiment, the limit of the braking torque characteristic can be accurately determined regardless of the road surface condition,
In addition, when it is judged that the limit has been exceeded, the maximum control of the braking torque is controlled, so stable control is possible even on a road surface where the braking torque characteristics change significantly from the limit point, and wheel locking can be reliably prevented. You can

【0163】特に、第4の実施の形態では、制動トルク
特性の限界領域で急激に減少する微小ゲインGd を用い
ているため、制動トルク特性の限界をきわめて精度良く
判定することができる。
In particular, in the fourth embodiment, since the minute gain G d that sharply decreases in the limit region of the braking torque characteristic is used, the limit of the braking torque characteristic can be determined with extremely high accuracy.

【0164】以上が本発明の各実施の形態であるが、本
発明は、上記例にのみ限定されず、その要旨を逸脱しな
い範囲内において任意好適に変更可能である。
The above is the respective embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to the above-mentioned examples, and can be suitably changed within a range not departing from the gist thereof.

【0165】例えば、第1の実施の形態において、(43)
式を用いた飽和点の判定を、次式により行っても良い。
For example, in the first embodiment, (43)
The determination of the saturation point using the formula may be performed by the following formula.

【0166】 Tb <Tb0 (49) ただし、Tb は、図1のブレーキトルク検出部14によ
り検出された現時点でのブレーキトルクである。また、
b0は、車輪減速度が目標値に漸近した平衡状態ではス
リップ速度が一定であると仮定して得られる上記(9) 式
に、車輪減速度検出部12により検出された車輪減速度
0 を代入することにより演算されたブレーキトルクで
ある。
T b <T b0 (49) where T b is the current brake torque detected by the brake torque detector 14 of FIG. Also,
T b0 is the wheel deceleration y 0 detected by the wheel deceleration detection unit 12 in the above equation (9) obtained by assuming that the slip speed is constant in the equilibrium state where the wheel deceleration gradually approaches the target value. Is the brake torque calculated by substituting

【0167】また、第4の実施の形態では、ブレーキ圧
の微小励振手段を、制御バルブへの増圧減圧時間の調整
により実現したが、本発明は、これに限定されるもので
はなく、微小励振指令に応じて伸縮する圧電アクチュエ
ータによりブレーキディスクに直接、ブレーキ圧を加え
る手段を用いることもできる。
Further, in the fourth embodiment, the minute excitation means of the brake pressure is realized by adjusting the pressure increasing / decreasing time to the control valve, but the present invention is not limited to this, and it is not limited to this. It is also possible to use a means for directly applying a brake pressure to the brake disc by means of a piezoelectric actuator that expands and contracts according to an excitation command.

【0168】[0168]

【実施例】以下に、第1及び第2の実施の形態を具体的
な条件で動作させたときの実施例を説明する。 (第1の実施例)第1の実施の形態に係る車輪減速度サ
ーボ制御装置が、低μ路で急制動して目標減速度追従制
御した場合のシミュレーション結果を図10を用いて説
明する。
[Examples] Examples of operating the first and second embodiments under specific conditions will be described below. (First Embodiment) A simulation result in the case where the wheel deceleration servo control device according to the first embodiment performs the target deceleration follow-up control by suddenly braking on a low μ road will be described with reference to FIG.

【0169】図10(a)には、車輪速度(実線)と車
体速度(破線)の時間的変化が示されている。同図に示
すように、ブレーキ制動開始時刻(1s)から、車輪速
度が車体速度と一致しなくなっている。しかし、ブレー
キ制動開始時刻の直後を除き、車輪速度が0に一致する
まで、車輪速度と車体速度との差(スリップ速度)が一
定に保たれ、車輪減速度が目標減速度に漸近的に一致す
るスリップ速度一定の平衡状態が実現されていることが
わかる。
FIG. 10A shows the temporal changes in the wheel speed (solid line) and the vehicle speed (broken line). As shown in the figure, the wheel speed does not match the vehicle speed from the brake braking start time (1 s). However, except immediately after the brake braking start time, the difference between the wheel speed and the vehicle body speed (slip speed) is kept constant until the wheel speed matches 0, and the wheel deceleration asymptotically matches the target deceleration. It can be seen that an equilibrium state with a constant slip speed has been realized.

【0170】また、図10(b)には、検出された車輪
減速度(実線)と演算された目標減速度(破線)との時
間的変化が示されている。同図に示すように、ブレーキ
制動開始時刻(1s)から時刻1.4s付近までの時間
帯において、車輪減速度と目標減速度との間に若干のず
れが認められるものの、その差は小さく、また車輪減速
度が目標減速度に追従する傾向があるので、車輪減速度
が目標減速度にほぼ一致しているといって良い。そし
て、時刻1.4s以降では、ほぼ完全に車輪減速度が目
標減速度が一致し、ブレーキ急制動時において目標追従
制御が良好に機能していることがわかる。
Further, FIG. 10B shows a temporal change between the detected wheel deceleration (solid line) and the calculated target deceleration (broken line). As shown in the figure, in the time zone from the brake braking start time (1 s) to around time 1.4 s, there is a slight difference between the wheel deceleration and the target deceleration, but the difference is small. Further, since the wheel deceleration tends to follow the target deceleration, it can be said that the wheel deceleration substantially matches the target deceleration. Then, after the time of 1.4 s, the target deceleration and the wheel deceleration are almost completely in agreement with each other, and it can be seen that the target follow-up control functions well during the sudden braking.

【0171】さらに、図10(c)には、検出されたブ
レーキトルクTb (実線)と、検出された車輪減速度を
用いて(8) 式により演算されたブレーキトルクTb0(破
線)との時間的変化が示されている。同図に示すよう
に、ブレーキ制動開始時刻(1s)から時刻1.6s付
近までの間において、Tb がTb0より小さくなってい
る。これは(43)式が成立することと同値((49)式と同
じ) であるので、図1の限界判定装置10aは、この時
間帯で制動トルク特性が飽和していると判定する。ここ
で、目標減速度演算部16では、Tb がTb0に略一致す
るまで制御ステップ毎にTb0を減少させ、このTb0から
(8) 式に基づき目標減速度y0 を演算している。
Further, FIG. 10 (c) shows the detected brake torque T b (solid line) and the brake torque T b0 (broken line) calculated by the equation (8) using the detected wheel deceleration. Is shown over time. As shown in the figure, during the period from braking start time (1s) to near time 1.6s, T b is smaller than T b0. Since this is the same value as the expression (43) is satisfied (the same as the expression (49)), the limit determination device 10a in FIG. 1 determines that the braking torque characteristic is saturated in this time zone. Here, the target deceleration calculating section 16 reduces T b0 every control step until T b substantially coincides in T b0, from the T b0
The target deceleration y 0 is calculated based on the equation (8).

【0172】このように制動トルク特性が飽和した時間
帯でも、図10(b)で説明したように、車輪減速度が
目標減速度にほぼ一致しているので、制動トルク特性が
限界を超えず、目標値追従制御が良好に機能しているこ
とがわかる。さらに、図10(c)において、時刻1.
6s以降では、Tb がTb0に略一致しているので、図6
の飽和点でのピークμ追従制御が車輪ロックを生じるこ
となく良好に機能していることが示されている。
Even when the braking torque characteristic is saturated in this way, as described with reference to FIG. 10B, the wheel deceleration substantially matches the target deceleration, so the braking torque characteristic does not exceed the limit. It can be seen that the target value tracking control is functioning well. Furthermore, in FIG.
After 6 s, T b substantially matches T b0 .
It has been shown that the peak μ tracking control at the saturation point of is functioning well without causing wheel lock.

【0173】次に、第1の実施の形態に係る車輪減速度
サーボ制御装置が、高μ路で急制動して目標減速度追従
制御した場合のシミュレーション結果を図11を用いて
説明する。
Next, a simulation result in the case where the wheel deceleration servo control device according to the first embodiment performs the target deceleration follow-up control by suddenly braking on the high μ road will be described with reference to FIG.

【0174】図11(a)〜(c)に示すように、高μ
路においても図10の低μ路の場合と同様に目標値追従
制御が良好に機能している結果が得られていることがわ
かる。なお、高μ路であるため、車輪が停止するまでの
時間が短く、また、図11(c)に示すように、制動ト
ルク特性が飽和していると判定される時間帯(1s〜
1.5s)も図10と比較して短くなっている。
As shown in FIGS. 11A to 11C, high μ
It can be seen that the target value follow-up control functions well on the road as in the case of the low μ road in FIG. Since it is a high μ road, the time until the wheels stop is short, and as shown in FIG. 11C, the time zone (1 s-
1.5 s) is also shorter than that in FIG.

【0175】以上のシミュレーション結果より、本発明
の第1の実施例に係る車輪減速度サーボ制御装置によれ
ば、低μ路、高μ路であるか否かに係わらず、車輪ロッ
クを生じることなく安定な目標値追従が実現できること
が示された。 (第2の実施例)第2の実施の形態に係る車輪減速度サ
ーボ制御装置が、低μ路で急制動して目標減速度追従制
御した場合のシミュレーション結果を図12を用いて説
明する。
From the above simulation results, according to the wheel deceleration servo control apparatus according to the first embodiment of the present invention, wheel lock occurs regardless of whether the road is a low μ road or a high μ road. It was shown that stable target value tracking can be realized without any problems. (Second Embodiment) A simulation result in the case where the wheel deceleration servo control device according to the second embodiment performs the target deceleration follow-up control by suddenly braking on a low μ road will be described with reference to FIG.

【0176】図12(a)には、車輪速度(実線)と車
体速度(破線)の時間的変化が示されている。同図に示
すように、ブレーキ制動開始時刻(1s)から車輪速度
が車体速度と一致しなくなっているが、車輪速度と車体
速度との差(スリップ速度)は車両の停止まで僅かな差
となっており、このことは、車輪ロックが発生しなかっ
たことを示している。
FIG. 12A shows the temporal changes in the wheel speed (solid line) and the vehicle speed (broken line). As shown in the figure, the wheel speed does not match the vehicle body speed from the brake braking start time (1 s), but the difference between the wheel speed and the vehicle body speed (slip speed) becomes a slight difference until the vehicle stops. Which indicates that no wheel lock has occurred.

【0177】また、図12(b)には、検出された車輪
減速度(実線)と演算された目標減速度(破線)との時
間的変化が示されている。同図に示すように、ブレーキ
制動開始時刻(1s)から時刻1.2s付近までの時間
帯において、車輪減速度と目標減速度との間に若干のず
れが認められるものの、その差は小さく、また車輪減速
度が目標減速度に追従する傾向があるので、車輪減速度
が目標減速度にほぼ一致しているといって良い。そし
て、時刻1.2s以降では、ほぼ完全に車輪減速度が目
標減速度が一致し、ブレーキ急制動時において目標追従
制御が良好に機能していることがわかる。
Further, FIG. 12B shows a temporal change between the detected wheel deceleration (solid line) and the calculated target deceleration (broken line). As shown in the same figure, in the time zone from the brake braking start time (1 s) to the time 1.2 s, there is a slight deviation between the wheel deceleration and the target deceleration, but the difference is small. Further, since the wheel deceleration tends to follow the target deceleration, it can be said that the wheel deceleration substantially matches the target deceleration. Then, after the time 1.2 s, the target deceleration of the wheel deceleration almost completely coincides with the target deceleration, and it is understood that the target follow-up control functions well during the sudden braking.

【0178】さらに、図12(c)には、演算推定され
た制動トルク勾配の時間的変化が示されている。同図に
示すように、制動トルク勾配は、ブレーキ制動開始時刻
(1s)から急激に減少し、その後、車両が停止するま
で、一定値以下の値を維持している。すなわち、ピーク
μ付近の小さな値が保持され、目標値追従制御が車輪ロ
ックを生じることなく良好に機能していることが示され
ている。
Further, FIG. 12 (c) shows the change over time of the calculated braking torque gradient. As shown in the figure, the braking torque gradient sharply decreases from the braking start time (1 s), and thereafter maintains a value equal to or less than a certain value until the vehicle stops. That is, it is shown that a small value near the peak μ is held, and the target value tracking control functions well without causing wheel lock.

【0179】次に、第2の実施の形態に係る車輪減速度
サーボ制御装置が、高μ路で急制動して目標減速度追従
制御した場合のシミュレーション結果を図13を用いて
説明する。
Next, a simulation result in the case where the wheel deceleration servo control device according to the second embodiment performs the target deceleration follow-up control by suddenly braking on the high μ road will be described with reference to FIG.

【0180】図13(a)〜(c)に示すように、高μ
路においても図12の低μ路の場合と同様に目標値追従
制御が良好に機能している結果が得られていることがわ
かる。
As shown in FIGS. 13 (a) to 13 (c), high μ
It can be seen that also on the road, similar to the case of the low μ road in FIG. 12, the result that the target value tracking control functions well is obtained.

【0181】以上のシミュレーション結果より、本発明
の第2の実施例に係る車輪減速度サーボ制御装置によれ
ば、路面の状況に係わらず、車輪ロックを生じることな
く安定な目標値追従が実現できることが示された。
From the above simulation results, according to the wheel deceleration servo control apparatus according to the second embodiment of the present invention, stable target value tracking can be realized without causing wheel lock regardless of the condition of the road surface. It has been shown.

【0182】[0182]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1、及び請
求項4〜請求項7の発明によれば、スリップ速度に対す
る制動トルクの勾配である制動トルク勾配又は該制動ト
ルク勾配と車輪運動を介して関連する物理量を限界判定
量として演算し、該限界判定量に基づく制動トルク特性
の限界判定結果に応じて、制動トルク特性が限界でない
と判定されたときは車輪挙動量の所定の目標値を演算
し、制動トルク特性が限界を超えたと判定されたときは
制動トルクを速やかに限界を超えない範囲に戻すための
車輪挙動量の目標値を演算するようにしたので、単に1
つの物理量をフィードバックして目標値追従制御を行う
場合と比べて、制動トルク勾配が急激に変化する路面で
あるか否かに係わらず、より良好な目標値追従制御を行
うことができる、という優れた効果が得られる。また、
請求項2及び請求項3の発明によれば、ブレーキトルク
及び車輪減速度の一方を第1の物理量とし、その他方を
第2の物理量としたときに、車輪運動でスリップ速度一
定の平衡状態を仮定したときの第1及び第2の物理量の
関係に基づいて、実際に検出された第1の物理量に対応
する第2の物理量を限界判定量として演算したので、き
わめて正確に制動トルク特性の限界を判定できる、とい
う優れた効果が得られる。
As described above, according to the first and fourth to seventh aspects of the present invention, the braking torque gradient, which is the gradient of the braking torque with respect to the slip speed, or the braking torque gradient and the wheel movement are represented. a physical quantity related via calculated as marginal determination amount in accordance with the limit determination result of the braking torque characteristics based on該限boundary determination amount, a predetermined target wheel motion amount when the braking torque characteristic is determined not to be a limit The value is calculated, and when it is determined that the braking torque characteristic exceeds the limit, the target value of the wheel behavior amount for quickly returning the braking torque to the range not exceeding the limit is calculated.
Compared with the case of performing target value tracking control by feeding back two physical quantities, it is possible to perform better target value tracking control regardless of whether or not the road surface has a sudden change in the braking torque gradient. The effect is obtained. Also,
According to the inventions of claims 2 and 3, when one of the brake torque and the wheel deceleration is the first physical quantity and the other is the second physical quantity, the equilibrium state in which the slip speed is constant is achieved by the wheel motion. Based on the assumed relationship between the first and second physical quantities, the second physical quantity corresponding to the actually detected first physical quantity was calculated as the limit determination quantity. The excellent effect of being able to determine

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施の形態に係る車輪減速度サー
ボ制御装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a wheel deceleration servo control device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2実施の形態に係る車輪挙動量サー
ボ制御装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a wheel behavior amount servo control device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3実施の形態に係る車輪挙動量サー
ボ制御装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a wheel behavior amount servo control device according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4実施の形態に係る車輪挙動量サー
ボ制御装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a wheel behavior amount servo control device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】スリップ速度に対する制動トルクの変化特性
(制動トルク特性)を示すための図であって、(a)は
ピークμの前後で制動トルク勾配が緩やかに変化する路
面の制動トルク特性、(b)は、ピークμの前後で制動
トルク勾配が急激に変化する路面の制動トルク特性を示
す。
FIG. 5 is a diagram for showing a change characteristic (braking torque characteristic) of a braking torque with respect to a slip speed, and FIG. 5A is a braking torque characteristic of a road surface where a braking torque gradient changes gently before and after a peak μ; b) shows the braking torque characteristic of the road surface where the braking torque gradient changes abruptly before and after the peak μ.

【図6】車輪減速度サーボ制御を構成した場合の車輪減
速度とブレーキトルクとの関係を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between wheel deceleration and brake torque when the wheel deceleration servo control is configured.

【図7】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。
FIG. 7 is a diagram showing an equivalent model of a vibration system including wheels, a vehicle body, and a road surface.

【図8】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。
FIG. 8 shows a change characteristic of a friction coefficient μ with respect to a slip speed and shows that a change in μ around a center of a minute vibration can be approximated by a straight line in order to explain that a minute gain is equivalent to a braking torque gradient. It is a figure.

【図9】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。
FIG. 9 is a diagram showing a command to a control valve in the case of simultaneously performing minute excitation of brake pressure and control of average braking force.

【図10】本発明の第1の実施例に係る車輪減速度サー
ボ制御装置を、低μ路でブレーキ急制動したときのシミ
ュレーション結果である。
FIG. 10 is a simulation result when the wheel deceleration servo control device according to the first embodiment of the present invention is subjected to sudden braking on a low μ road.

【図11】本発明の第1の実施例に係る車輪減速度サー
ボ制御装置を、高μ路でブレーキ急制動したときのシミ
ュレーション結果である。
FIG. 11 is a simulation result when the wheel deceleration servo control device according to the first embodiment of the present invention is subjected to sudden braking on a high μ road.

【図12】本発明の第2の実施例に係る車輪挙動量サー
ボ制御装置を、低μ路でブレーキ急制動したときのシミ
ュレーション結果である。
FIG. 12 is a simulation result when the wheel behavior amount servo control device according to the second embodiment of the present invention is brake-braked on a low μ road.

【図13】本発明の第2の実施例に係る車輪挙動両サー
ボ制御装置を、高μ路でブレーキ急制動したときのシミ
ュレーション結果である。
FIG. 13 is a simulation result when the wheel behavior dual servo control device according to the second embodiment of the present invention is subjected to sudden braking on a high μ road.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10a 限界判定装置 10b 限界判定装置 10c 限界判定装置 10d 限界判定装置 12 車輪減速度検出部 14 ブレーキトルク検出部 16 目標減速度演算部 18 偏差演算部 20 減速度サーボ演算部 22 ABSアクチュエータ 23 制御バルブ 30 車輪速センサ 32 車輪挙動量検出部 40 制動トルク勾配演算部 42 判定部 34 目標挙動量演算部 36 挙動量サーボ演算部 50 車輪速微小振幅検出部 52 ブレーキ圧微小振幅検出部 54 微小ゲイン演算部 58 微小励振指令部 10a Limit determination device 10b limit determination device 10c limit determination device 10d limit determination device 12 Wheel deceleration detector 14 Brake torque detector 16 Target deceleration calculator 18 Deviation calculator 20 Deceleration servo calculation unit 22 ABS actuator 23 Control valve 30 wheel speed sensor 32 Wheel behavior amount detector 40 Braking torque gradient calculator 42 Judgment unit 34 Target behavior amount calculation unit 36 Behavior servo calculation unit 50 Wheel speed minute amplitude detector 52 Brake pressure micro amplitude detector 54 Micro gain calculator 58 Micro excitation command section

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 裕之 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 平8−318842(JP,A) 特開 昭62−85751(JP,A) 特開 平8−183439(JP,A) 特開 平8−239024(JP,A) 特開 平8−324414(JP,A) 特開 平9−52572(JP,A) 特開 平4−224447(JP,A) 特開 平3−189338(JP,A) 特開 平6−213801(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60T 8/00,8/32 - 8/96 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Hiroyuki Yamaguchi Inventor Hiroyuki Nagakute, Aichi-gun, Aichi Nagalete 1 1 at 41 Yokomichi Toyota Central Research Institute Co., Ltd. (72) Ken Sugai, Aichi-gun Nagakute-cho, Aichi 1 Yokomichi 41 Toyota Central Research Institute Co., Ltd. (56) Reference JP-A-8-318842 (JP, A) JP-A-62-85751 (JP, A) JP-A-8-183439 (JP, A) Special Kaihei 8-239024 (JP, A) JP 8-324414 (JP, A) JP 9-52572 (JP, A) JP 4-224447 (JP, A) JP 3-189338 ( JP, A) JP-A-6-213801 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B60T 8/00, 8/32-8/96

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 車輪運動に関連した物理量である車輪挙
動量を検出する車輪挙動量検出手段と、車輪速度のみを検出対象として用いて 、スリップ速度に
対する制動トルクの勾配である制動トルク勾配又は該制
動トルク勾配と車輪運動を介して関連する物理量を限
判定量として演算し、該限界判定量に基づいて車輪と路
面との間の制動トルク特性の限界を判定する限界判定手
段と、 前記限界判定手段により制動トルク特性が限界でないと
判定されたときは車輪挙動量の所定の目標値を演算し、
前記限界判定手段により制動トルク特性が限界を超えた
と判定されたときは制動トルクを速やかに限界を超えな
い範囲に戻すための車輪挙動量の目標値を演算する目標
挙動量演算手段と、 前記車輪挙動量検出手段により検出された車輪挙動量を
前記目標挙動量演算手段により演算された車輪挙動量の
目標値に追従させるように車輪運動を制御するサーボ制
御手段と、 を含む車輪挙動量サーボ制御装置。
1. A wheel behavior amount detecting means for detecting a wheel behavior amount, which is a physical amount related to wheel motion, and a braking torque gradient, which is a gradient of a braking torque with respect to a slip speed, using only a wheel speed as a detection target. a physical quantity related via the braking torque gradient and the wheel motion is calculated as the marginal determination amount, and limits determining means for determining the limit of the braking torque characteristics between the wheel and the road surface based on該限boundary determination amount, the limit When it is determined by the determination means that the braking torque characteristic is not the limit, a predetermined target value of the wheel behavior amount is calculated,
When it is determined by the limit determination means that the braking torque characteristic exceeds the limit, target behavior amount calculation means for calculating a target value of the wheel behavior amount for quickly returning the braking torque to a range not exceeding the limit, the wheel Servo control means for controlling the wheel movement so that the wheel behavior amount detected by the behavior amount detecting means follows the target value of the wheel behavior amount calculated by the target behavior amount calculating means; apparatus.
【請求項2】 ブレーキトルクを検出するブレーキトル
ク検出手段と、 車輪速度に基づいて車輪減速度を検出する車輪減速度検
出手段と、 ブレーキトルク及び車輪減速度の一方を第1の物理量と
し、その他方を第2の物理量としたときに、 車輪運動で
スリップ速度一定の平衡状態を仮定したときの第1及び
第2の物理量の関係に基づいて、実際に検出された第1
の物理量に対応する第2の物理量を限界判定量として演
算し、該限界判定量と実際に検出された第2の物理量
比較に基づいて車輪と路面との間の制動トルク特性の限
界を判定する限界判定手段、 を有することを特徴とする限界判定装置。
2. A brake torque detecting brake torque.
And a wheel deceleration detector that detects the wheel deceleration based on the wheel speed.
Output means and one of the brake torque and wheel deceleration as the first physical quantity
However, when the other one is the second physical quantity , the first and
The first detected actually based on the relationship of the second physical quantity.
Of the braking torque characteristic between the wheel and the road surface is determined based on a comparison between the second physical quantity corresponding to the physical quantity of the vehicle and the second physical quantity actually detected. A limit determination device comprising :
【請求項3】 請求項2記載の限界判定装置と、 車輪運動に関連した物理量である車輪挙動量を検出する
車輪挙動量検出手段と、 前記限界判定装置の限界判定結果に応じて、前記限界判
定量を前記制動トルク特性の限界を超えない範囲に収め
るべき車輪挙動量の目標値を演算する目標挙動 量演算手
段と、 前記車輪挙動量検出手段により検出された車輪挙動量を
前記目標挙動量演算手段により演算された車輪挙動量の
目標値に追従させるように車輪運動を制御するサーボ制
御手段と、 を有することを特徴とする車輪挙動量サーボ制御装置。
3. The limit determination device according to claim 2 , and a wheel behavior amount which is a physical amount related to wheel motion is detected.
Depending on the wheel behavior amount detection means and the limit determination result of the limit determination device, the limit determination is performed.
Keep a fixed amount within the range that does not exceed the limit of the braking torque characteristics
Target behavioral amount calculator for calculating the target value of the desired wheel behavioral amount
And the wheel behavior amount detected by the wheel behavior amount detecting means.
Of the wheel behavior amount calculated by the target behavior amount calculation means
Servo control that controls wheel movement to follow the target value
Wheel motion amount servo control apparatus characterized by having a control means.
【請求項4】 ブレーキトルクを検出するブレーキトル
ク検出手段を更に有し、 前記限界判定手段は、前記ブレーキトルク検出手段によ
り検出されたブレーキトルクの時系列データ及び前記車
輪速度から演算された車輪減速度の時系列データに基づ
いて限界判定量である制動トルク勾配を演算し、該限界
判定量に基づいて制動トルク特性の限界を判定すること
を特徴とする請求項1記載の車輪挙動量サーボ制御
4. A brake torque detecting brake torque.
The brake torque detection means.
Time-series data of the detected brake torque and the vehicle
A braking torque gradient, which is a limit determination amount, is calculated based on time-series data of wheel deceleration calculated from the wheel speed, and the limit of the braking torque characteristic is determined based on the limit determination amount. 1. Wheel behavior amount servo control device described in 1.
Place
【請求項5】 前記限界判定手段は、 車輪速度の時系列データに基づいて限界判定量である制
動トルク勾配を演算し、該限界判定量に基づいて制動ト
ルク特性の限界を判定することを特徴とする請求項1記
載の車輪挙動量サーボ制御装置
5. The limit determination means calculates a braking torque gradient, which is a limit determination amount, based on time-series data of wheel speeds, and determines a limit of the braking torque characteristic based on the limit determination amount. The wheel behavior amount servo control device according to claim 1.
【請求項6】 車体と車輪と路面とから構成される振動
系の共振周波数でブレーキ圧を微小励振する微小励振手
段と、 をさらに含み、 前記限界判定手段は、 前記微小励振手段によりブレーキ圧を微小に励振した場
合のブレーキ圧の微小振幅に対する車輪速度の共振周波
数成分の微小振幅の比である微小ゲインを限界判定量と
して演算し、該限界判定量に基づいて制動トルク特性の
限界を判定することを特徴とする請求項1記載の車輪挙
動量サーボ制御装置
6. A micro-excitation means for micro-exciting the brake pressure at a resonance frequency of a vibration system composed of a vehicle body, wheels and a road surface, wherein the limit determining means applies the brake pressure by the micro-excitation means. A minute gain, which is the ratio of the minute amplitude of the resonance frequency component of the wheel speed to the minute amplitude of the brake pressure when excited slightly, is calculated as the limit determination amount, and the limit of the braking torque characteristic is determined based on the limit determination amount. The wheel behavior amount servo control device according to claim 1, wherein
【請求項7】 前記目標挙動量演算手段は、前記限界判
定手段により制動トルク特性が限界を超えたと判定され
たときは、前記所定の目標値から前記限界判定量と基準
値との偏差に応じた値を減じることで車輪挙動量の目標
値を演算することを特徴とする請求項1記載の車輪挙動
量サーボ制御装置。
7. The target behavioral amount calculation means is configured to detect the limit judgment.
It is judged by the control means that the braking torque characteristic has exceeded the limit.
, The limit judgment amount and the reference from the predetermined target value.
The target value of wheel behavior is reduced by subtracting the value corresponding to the deviation from the value.
A wheel behavior according to claim 1, wherein a value is calculated.
Quantity servo controller.
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