JP4193659B2 - アンチスキッドブレーキシステム作動判定装置およびアンチスキッドブレーキシステム作動判定方法ならびに駆動力配分制御装置 - Google Patents
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ところが、上述した駆動力配分システムとABSとの双方を装備した車両においては、駆動力配分システムによる制御とABSによる制御とが干渉してしまう場合があった。
そこで、このような不具合を解消し、駆動力配分システムとABSとの制御親和性を向上する技術が、本出願人により提案されている(特許文献1)。この特許文献1の技術によれば、駆動力配分システムの制御モードが、ABSの作動・非作動に応じて、通常モードまたはABS制御による効果を妨げない制御モード(ABS対応モード)に、適宜切り換えられるようになっている。
また、本発明は、アンチスキッドブレーキシステムの作動状態に応じて適切に駆動力配分機構の制御モードを切り換えることができるようにした、駆動力配分制御装置を提供することを第2の目的とする。
また、請求項4記載の本発明のアンチスキッドブレーキシステム作動判定装置は、請求項1〜3のいずれか1項記載の内容において、該判定手段は、制動操作が行なわれたことが検出された場合にのみ該アンチスキッドブレーキシステムの作動状態を判定することを特徴としている。
また、請求項8記載の本発明のアンチスキッドブレーキシステム作動判定方法は、請求項6または7記載の内容において、該作動判定指数が第1の所定値よりも大きくなると該アンチスキッドブレーキシステムが作動していると判定し、該作動判定指数が第1の所定値よりも小さい第2の所定値以下となると、該アンチスキッドブレーキシステムが非作動であると判定することを特徴とする。
また、車輪の回転速度の変化に基づくという簡素な手法で精度よくアンチスキッドブレーキシステムの作動/非作動を判定することができる(請求項3)。
また、本発明の駆動力配分制御装置によれば、アンチスキッドブレーキシステムの作動に応じた駆動力配分制御を行なう駆動力配分制御手段が、アンチスキッドブレーキシステムが作動中であるか否かを判定するアンチスキッドブレーキシステム作動判定手段によって判定されたアンチスキッドブレーキシステムの作動状況に応じて適切に制御モードを切り換えて、駆動力配分機構を制御することが可能となる(請求項5)。
まず、図1に示すように、四輪駆動の車両1には、エンジン2,トランスミッション3などが主にそなえられ、エンジン2の出力はトランスミッション3を介してセンタディファレンシャル(以下、センターデフ)4に伝達されるようになっている。
また、この車両1には、この左右輪駆動力配分機構15および後述する前後輪駆動力配分機構(駆動力配分機構)16に対して油圧を供給する油圧発生部17と、この油圧発生部17を制御することで左右輪駆動力配分機構15および前後輪駆動力配分機構16の作動状態を制御する駆動力配分制御手段(駆動力配分ECU)18とがそなえられている。
また、車両1の各車輪5L,5R,14L、14Rの各車輪軸7R,7L,13L,13Rには、車輪速度センサ(車輪速度検出手段)19FL,19FR,19RL,19RRがそれぞれ設けられ、ステアリングホイール24には舵角センサ20が設けられ、車体には車両の前後方向の加速度を検出する前後Gセンサ21および車両の左右方向の加速度を検出する横Gセンサ22が設けられ、エンジン2にはスロットルバルブ(図示略)の開度を検出するスロットルバルブセンサ23が設けられ、ブレーキペダル26にはブレーキペダル26に対する踏み込みの有無を検出するブレーキスイッチ25が設けられている。なお、各車輪速度センサ19FL,19FR,19RL,19RRをそれぞれ特に区別する必要がない場合には、単に「車輪速度センサ19」という。
次に、後輪14側の駆動系について説明すると、この後輪14には左右輪14L,14R間の差動を許容するリアデフ12が設けられるとともに、左右輪14L,14Rに伝達される駆動力の配分を適宜変更可能な左右輪駆動力配分機構15が設けられている。また、このリアデフ12のケース12Aの外周にはプロペラシャフト9の後端のハイポイドギヤ10と噛合するクラウンギア11が設けられ、また、このケース12Aの内側には、デファレンシャルピニオン12B,12Cと、これらのデファレンシャルピニオン12B,12Cと噛合するサイドギヤ12D,12Eが設けられ、デファレンシャルピニオン12B,12Cから入力されたトルクは、一方のサイドギヤ12Dを介して後左輪14Lへ伝達されるとともに、他方のサイドギヤ12Eを介し15などを経て後右輪14Rへ伝達される。そして、このリアデフ12によって左後輪14Lと右後輪14Rとの間の差動が許容されて、車両1の回頭性が妨げられないようになっている。
このうち、変速機構15Aは、リアデフ12の入力であるデフケース12Aの回転速度を増速させたり減速させたりしてトルク伝達機構15Bに出力するものである。
このABS作動判定手段27について着目すると、このABS作動判定手段27は、各車輪5L,5R,14L,14Rの回転速度をそれぞれ検出する車輪速度センサ19FL,19FR,19RL,19RRによって検出された各車輪5L,5R,14L,14Rの回転速度に基づいて、ABS30の作動状態を判定するものであって、より具体的には、車輪速度センサ19FL,19FR,19RL,19RRによって検出された各車輪5L,5R,14L,14Rの回転速度のうち、4番目に速い回転速度(即ち、最も遅い速度で回転している車輪の回転速度)および3番目に速い回転速度(即ち、2番目に遅い速度で回転している車輪の回転速度)のうちのいずれか一方の車輪回転速度の振動成分に基づきABS30が作動中であるか否かを判定するようになっている。なお、本実施形態においては、4番目に速い車輪回転速度(即ち、最も小さい車輪回転速度)で回転している車輪を「第4車速輪」といい、3番目に速い車輪回転速度(即ち、2番目に小さい車輪回転速度)で回転している車輪を「第3車速輪」という。また、第4車速輪の回転速度を「第4車輪速度」といい、第3車輪の回転速度を「第3車輪速度」いう。
ところで、この図4(A)に示すように、センサ19から得られるデータには、細かい高周波ノイズ(所定の高周波成分)が含まれている。そこで、駆動力配分ECU18は、これらの各車輪5L,5R,14L,14Rの車輪速度に対してローパスフィルタ(LPF)処理を施すようになっている(図2のステップS12参照)。このステップS12においてローパスフィルタ処理が施された結果得られた左後輪14Lの回転速度の振動成分を図4(B)に示す。上記のローパスフィルタ処理により、高周波ノイズが取り除かれ、滑らかな波形が得られる。
次に、第4車輪速度に対して車輪回転速度の単位時間当たりの変化量(振動成分)を算出する処理である変化速度演算処理を施す〔図2のステップS14(第1のステップ)および図4(C)参照〕。
これは、ABS30が作動している場合に生じる速度変動周波数(振動成分)は、路面の摩擦係数に応じてシフトするためである。なお、中程度の摩擦係数の路面(中μ路;例えば、濡れたアスファルト路など)を走行中にABS30が作動した場合に生じる車輪の速度変動周波数は、上述した高μ路の場合と低μ路の場合との中間であるので、フィルタ周波数f1,f2を設定するには、高μ路および低μ路の走行における車輪の速度変動周波数についてのみ留意すればよい。
図3に示すように、まず、ステップS21において、ブレーキスイッチ25がオンであるか否かが判定される。ここで、ブレーキスイッチ25がオフである場合には(Noルート参照)、制動操作が行なわれていないため、ABS作動判定手段27によってABS30は非作動であると判定される(ステップS28)。一方、ステップS21において、ブレーキスイッチ25がオンであると判定された場合とは制動操作が行なわれている場合であり(Yesルート参照)、このとき、上述したABS作動判定指数が算出され、このABS作動判定指数が上限の閾値HG1以上であるか否かが判定される(ステップS22)。
ここでABS作動判定指数がHG2以下であると判定された場合にはステップS24へ進み(Yesルート参照)、下限閾値HG2以下となった時点から、所定時間Tが経過したか否かが判定される。ここで、所定時間Tが経過したと判定された場合には(Yesルート参照)、ABS作動判定手段27によりABS30は非作動であると判定される(ステップS26)。
したがって、例えば、ABS作動判定指数が上限閾値HG1を下回った場合であっても(ステップS22のNoルート参照)、下限閾値HG2を上回っている場合には、前回の判定結果が「ABS作動中」であれば、ABSが作動しているという判定結果が維持される。このように、本実施形態によれば、図3および図6に示すように、上限閾値HG1と下限閾値HG2との間にヒステリシスが設定されているので、ABSの作動判定のハンチングを防ぐことができる。
また、各車輪速度という計測が比較的容易なファクターに基づいて確実にABSの作動/非作動を判定することができる。
また、駆動力配分ECU18がABS作動判定手段27を内蔵しているので、駆動力配分ECU18は確実且つ適切にABS30の作動状況に応じて制御モードを切り換えて、駆動力配分機構15,16を制御することが可能となる。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができる。
また、上述の実施形態においては、最も回転速度の遅い車輪の回転速度に基づいてABS作動判定指数を算出し、これに基づいてABSの作動判定を行なう場合について説明したが、2番目に遅い車輪の回転速度に基づいてABS作動判定指数を算出してABS作動判定を行なうようにしてもよい。また、最も回転速度の遅い車輪の回転速度と2番目に遅い回転速度との双方に基づいてABS作動判定指数を算出してABS作動判定を行なうようにしてもよい。
さらに、車両の現在の走行状態や走行中の路面の摩擦係数などを考慮してABS作動判定指数の算出に用いるフィルタの特性が適宜変更されるようにすれば、さらに高い精度でABSの作動を判定することができる。
5 前輪(車輪)
5L 左前輪(車輪)
5R 右前輪(車輪)
14 後輪(車輪)
14L 左後輪(車輪)
14R 右後輪(車輪)
15 左右輪駆動力配分機構(駆動力配分機構)
16 前後輪駆動力配分機構(駆動力配分機構)
18 駆動力配分ECU(駆動力配分制御手段)
19FL,19FR,19RL,19RR 車輪速度センサ(車輪速度検出手段)
19 車輪速度センサ(車輪速度検出手段)
27 ABS作動判定手段(判定手段)
30 アンチスキッドレーキシステム(ABS)
S14 第1のステップ
S15 第3のステップ(第2のステップ)
S16 第4のステップ(第2のステップ)
S17 第5のステップ(第2のステップ)
Claims (9)
- 車両に設けられ、制動時に各車輪のスリップ状態が好ましい状態となるように該各車輪の制動状態を制御するアンチスキッドブレーキシステムと、
該車輪の回転速度を検出する車輪速度検出手段と、
該車輪速度検出手段によって検出された該車輪の回転速度の振動成分に基づいて該アンチスキッドブレーキの作動状態を判定する判定手段とをそなえた
ことを特徴とする、アンチスキッドブレーキシステム作動判定装置。 - 該判定手段が、該車輪速度検出手段によって検出された該各車輪の回転速度のうち、最も小さい車輪回転速度および2番目に小さい車輪回転速度のうちの少なくとも一方の車輪の回転速度の振動成分に基づき該アンチスキッドブレーキシステムの作動状態を判定する
ことを特徴とする、請求項1記載のアンチスキッドブレーキシステム作動判定装置。 - 該判定手段は、該車輪速度検出手段によって検出された該車輪の回転速度の変化に基づいて、該車輪の振動成分を得る
ことを特徴とする、請求項2記載のアンチスキッドブレーキシステム作動判定装置。 - 該判定手段は、制動操作が行なわれたことが検出された場合にのみ該アンチスキッドブレーキシステムの作動状態を判定する
ことを特徴とする、請求項1〜3のうちいずれか1項に記載のアンチスキッドブレーキシステム作動判定装置。 - 請求項1〜4のうちいずれか1項に記載のアンチスキッドブレーキシステム作動判定装置をそなえるとともに、
該車両の左右輪または前後輪への駆動力を可変的に分配する駆動力配分機構と、
該駆動力配分機構の作動を制御する駆動力配分機構制御手段とをそなえ、
該駆動力配分機構制御手段は、該判定手段によって判定された該アンチスキッドブレーキシステムの作動状態に応じて該駆動力配分機構を制御する
ことを特徴とする、駆動力配分制御装置。 - 車両に設けられ、制動時に車輪のスリップ状態が好ましい状態となるように該車輪の制動状態を制御するアンチスキッドブレーキシステムの作動判定方法であって、
該車輪の回転速度の振動成分を抽出する第1のステップと、
該第1のステップで得られた振動成分の大きさに基づいてアンチスキッドブレーキシステム作動判定指数を算出し、算出された該作動判定指数に基づいて該車両のアンチスキッドブレーキシステム作動状態を判定する第2のステップとを有する
ことを特徴とする、アンチスキッドブレーキシステム作動判定方法。 - 該振動成分が、該車輪の回転速度の変化速度であって、
該第2のステップが、
該変化速度にハイパスフィルタ処理を施して所定の低周波成分を除去する第3のステップと、
該変化速度の絶対値を算出する第4のステップと、
該変化速度の絶対値にローパスフィルタ処理を施して所定の高周波成分を除去する第5のステップとを有し、
該第5ステップで得られた値に基づき、該アンチスキッドブレーキシステム作動判定指数を算出する
ことを特徴とする、請求項6記載のアンチスキッドブレーキシステム作動判定方法。 - 該作動判定指数が第1の所定値よりも大きくなると該アンチスキッドブレーキシステムが作動していると判定し、
該作動判定指数が第1の所定値よりも小さい第2の所定値以下となると、該アンチスキッドブレーキシステムが非作動であると判定する
ことを特徴とする、請求項6又は7記載のアンチスキッドブレーキシステム作動判定方法。 - 該車輪が複数設けられ、
該第1のステップにおいて、各車輪の回転速度のうち最も小さい車輪回転速度および2番目に小さい車輪回転速度のいずれか一方の車輪回転速度に基づいて該振動成分が抽出される
ことを特徴とする、請求項6〜8のうちいずれか1項に記載のアンチスキッドブレーキシステム作動判定方法。
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