JPH0680007A

JPH0680007A - 車両制御装置

Info

Publication number: JPH0680007A
Application number: JP26072892A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Fukumoto; 哲也福本; Shinichi Shoji; 真一東海林; Tadashi Maeda; ▲匡▼ 前田; Yumi Saito; ゆみ斎藤; Toshiaki Kuretake; 俊昭呉竹; Katsuyuki Inage; 勝行稲毛
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1992-09-03
Filing date: 1992-09-03
Publication date: 1994-03-22

Abstract

(57)【要約】【目的】ファジー推論によって路面状態を正確に推定
し、車両制御性能を高める。【構成】車体上下方向Ｇセンサ１および車輪速センサ
２〜５の出力をマイクロコンピュータ１０に入力し、特
定周波数成分の振動度合および低μ路度合を計算し、こ
れらのパラメータに基づいてファジー推論により「良
路」あるいは「悪路」という路面状態の推定値を得て制
御判定を行い、また、車速センサ５１の出力に基づいて
サスペンション以外の制御、例えばロール制御、ダイブ
制御などを行う制御値を演算する。これらの制御値に基
づいて最適な減衰力を選択し、可変サスペンション２１
〜２４に減衰力制御値を出力する。したがって、単に路
面のμを推定するのと異なり、じゃり道や土・砂地の
「悪路」と、そうでない「良路」とを正確に判断し、こ
の推定値を車両の走行制御に適用し、より一層制御性能
が高まり、乗り心地と操安性を両立できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両制御装置に係わ
り、詳しくは車両走行中における路面をファジー推論に
よって推定し、その推定値に基づいて車両の各種制御
（例えば、サスペンション制御、車高制御、パワーステ
アリング制御、ＡＢＳ制御、トラクション制御）を実行
する車両制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、車両に対してマイクロコンピュー
タを応用することによって各種の電子制御が行われてお
り、例えばサスペンション制御、車高制御、パワーステ
アリング制御、ＡＢＳ（アンチロック・ブレーキ・シス
テム）制御、トラクション制御などを実行する装置が開
発されている。このような車両制御のうち、例えばサス
ペンション制御では路面が荒れている場合は乗り心地を
確保するために、それを検出する手段を設け、制御を行
っている。従来、この検出には車体上下方向Ｇセンサ
（バネ上上下Ｇセンサ）や、車高センサを用いている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、サスペンシ
ョン制御装置をはじめとする従来の車両制御装置にあっ
ては、走行中の路面を正確に推定する手段がなく、特に
車輪速度などの情報から路面状態を推定するというよう
な機能は全くなかった。以下、順次説明すると、まずサ
スペンション制御装置の場合、路面の荒れを車体上下方
向Ｇセンサや車高センサを用いて検出しているが、これ
では車体に発生した振動を捕えることにより、制御を行
うことになるため、路面状態の変化から制御までの時間
遅れが発生し、乗り心地や操縦安定性（以下、操安性と
いう）を十分に高めることができなかった。

【０００４】具体的には、路面のμが単に低い路面で
は、操安性を確保するためサスペンションはやや堅めの
方が望ましいが、従来のセンサでは低μ路の推定は困難
であった。

【０００５】また、悪路のような路面では、操安性を確
保するためサスペンションは柔らかめの方が一般的に好
ましいといえるが、柔らかくし過ぎると、タイヤ（バネ
下）の上下運動が激しくなり、操安性を損ねるおそれが
ある。したがって、このようなケースでは、サスペンシ
ョンはやや堅めの方が良いと考えられるが、従来のセン
サではバネ下の振動を正確に捕えることは困難であっ
た。ここでいう「悪路」とは、じゃり道や土・砂地の道
路のことを意味する。

【０００６】次に、従来の車高制御装置では、高速時に
車高を低くする制御や、悪路で車高を高くする制御を行
っている。しかし、サスペンション制御装置の場合と同
様、悪路を正確に推定する手段がなく、路面の荒れを車
体上下方向Ｇセンサや車高センサを用いて検出している
のみであり、車高制御の性能を一層高めることが困難で
あった。

【０００７】例えば、車高制御が必要な路面は、凹凸の
激しい路面、雪道、泥路など、極端にタイヤのスリップ
が発生するいわゆる低μ路の路面であり、この低μ路で
は車高を高くすることが望ましいが、悪路を正確に推定
する手段がないため、低μ路で直ちに車高を高くするこ
とが困難であった。

【０００８】次に、電子パワーステアリング制御装置
は、ステアリングの操舵角速度と車体速度とに応じてア
シストゲインを変化させることによって、高速走行時の
急ハンドルを防止し、低速走行時のハンドリングの抵抗
を軽減させて安全な操縦性と容易な操舵性を実現するも
のである。

【０００９】しかし、従来の電子パワーステアリング制
御装置では、同様に悪路を正確に推定する手段がなく、
砂利道や土・砂地のような悪路の場合、アスファルトの
ような良路と同じアシストゲインでパワーステアリング
制御を行うと、アシストゲインが大き過ぎるために、ハ
ンドリングが大きくなって曲り過ぎになり、操縦性、操
舵性が不安定になっていた。したがって、路面の種類に
適応したアシストゲインの決定が望まれ、安全な操縦性
と、容易な操舵性の実現が要求されている。

【００１０】次に、ＡＢＳ制御装置は、予め設定された
スリップ率と、車体速度とから車輪速度の目標値を決定
し、この目標値と車輪速度との差に応じて制動圧を制御
することにより、急制動時や滑りやすい路面での制動時
に車輪がロックするために起こるスリップを防止し、制
動時の方向安定性・操縦性の確保や制動距離を短縮させ
るものである。

【００１１】しかし、従来のＡＢＳ制御装置では、悪路
を正確に推定する手段がなく、砂利道などの悪路の場
合、ＡＢＳを作動させると、作動させないときよりも制
動距離が長くなるという問題点があった。また、路面状
態に対応してスリップ率を決定するのではなく、スリッ
プ率が固定されていたため、アスファルトなどの良路、
特に濡れたアスファルトでは十分な制動距離の短縮が得
られなかった。

【００１２】さらに、悪路ではＡＢＳ機能を停止した方
がよいという上記状況は、路面のμが低くなった場合に
もみられるが、雨天時の舗装道路のような低いμの路面
では、むしろＡＢＳ機能を作動させた方が安全性が高く
なる。しかし、従来のＡＢＳ制御装置では、悪路を正確
に推定する手段がないため、このように低いμの路面で
ＡＢＳ機能を作動させるという制御はできなかった。

【００１３】次に、トラクション制御装置は、予め設定
されたスリップ率と、車体速度とから車体速度の目標値
を決定し、この目標値と現在の車体速度との差に応じて
スロットル開度を制御することにより、加速時の車両の
安定性を確保し、短時間の加速て目標速度に到達させる
ものである。

【００１４】しかし、従来のトラクション制御装置で
は、悪路を正確に推定する手段がなく、しかもスリップ
率が固定されていたため、濡れたアスファルトや砂利道
では目標速度への到達時間が遅くなっていた。

【００１５】そこで本発明は、ファジー推論によって路
面状態を正確に推定することより、車両制御性能を高め
ることのできる車両制御装置を提供することを目的とし
ている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明による車両制御装置は、車輪速
度を検出する車輪速度検出手段と、車輪速度検出手段の
出力に基づいて車輪速度の特徴量を演算する特徴量演算
手段と、特徴量演算手段の出力を入力パラメータとし
て、所定のファジールールに従ってファジー推論を行
い、車両走行の路面状態を推定するファジー推論手段
と、ファジー推論手段によって推定された路面状態に基
づいてサスペンションの減衰力を制御する制御値を演算
する制御手段と、制御手段の出力に基づいて減衰力を可
変する可変サスペンションと、を備えたことを特徴とす
る。

【００１７】請求項２記載の発明による車両制御装置
は、車輪速度を検出する車輪速度検出手段と、車輪速度
検出手段の出力に基づいて車輪速度の特徴量を演算する
特徴量演算手段と、特徴量演算手段の出力を入力パラメ
ータとして、所定のファジールールに従ってファジー推
論を行い、車両走行の路面状態を推定するファジー推論
手段と、ファジー推論手段によって推定された路面状態
に基づいて車高を制御する制御値を演算する制御手段
と、制御手段の出力に基づいて車高を可変する車高可変
アクチュエータと、を備えたことを特徴とする。

【００１８】請求項３記載の発明による車両制御装置
は、車輪速度を検出する車輪速度検出手段と、車輪速度
検出手段の出力に基づいて車輪速度の特徴量を演算する
特徴量演算手段と、特徴量演算手段の出力を入力パラメ
ータとして、所定のファジールールに従ってファジー推
論を行い、車両走行の路面状態を推定するファジー推論
手段と、ステアリングの操舵角速度と車体速度とに応じ
てアシストゲインを演算し、このアシストゲインをファ
ジー推論手段によって推定された路面状態に基づいて補
正する制御手段と、制御手段によって演算されたアシス
トゲインによって駆動され、操舵補助トルクを発生する
アシストモータと、を備えたことを特徴とする。

【００１９】請求項４記載の発明による車両制御装置
は、車輪速度を検出する車輪速度検出手段と、車輪速度
検出手段の出力に基づいて車輪速度の特徴量を演算する
特徴量演算手段と、特徴量演算手段の出力を入力パラメ
ータとして、所定のファジールールに従ってファジー推
論を行い、車両走行の路面状態を推定するファジー推論
手段と、ファジー推論手段によって推定された路面状態
に基づいてＡＢＳ制御の制御値を演算する制御手段と、
制御手段の出力に基づいてＡＢＳ制御を行うＡＢＳアク
チュエータと、を備えたことを特徴とする。

【００２０】請求項５記載の発明による車両制御装置
は、車輪速度を検出する車輪速度検出手段と、車輪速度
検出手段の出力に基づいて車輪速度の特徴量を演算する
特徴量演算手段と、特徴量演算手段の出力を入力パラメ
ータとして、所定のファジールールに従ってファジー推
論を行い、車両走行の路面状態を推定するファジー推論
手段と、少なくともファジー推論手段によって推定され
た路面状態に基づいて目標スリップ率を設定する目標設
定手段と、目標スリップ率となるようにＡＢＳ制御の制
御値を演算する制御手段と、制御手段の出力に基づいて
ＡＢＳ制御を行うＡＢＳアクチュエータと、を備えたこ
とを特徴とする。

【００２１】請求項６記載の発明による車両制御装置
は、車輪速度を検出する車輪速度検出手段と、車輪速度
検出手段の出力に基づいて車輪速度の特徴量を演算する
特徴量演算手段と、特徴量演算手段の出力を入力パラメ
ータとして、所定のファジールールに従ってファジー推
論を行い、車両走行の路面状態を推定するファジー推論
手段と、少なくともファジー推論手段によって推定され
た路面状態に基づいて車体速度の目標値を設定する目標
定手段と、目標車体速度となるように車両のトラクショ
ンを制御する制御値を演算する制御手段と、制御手段の
出力に基づいてスロットル開度を可変するスロットルア
クチュエータと、を備えたことを特徴とする。

【００２２】

【作用】本発明では、車輪に取り付けた車輪速センサを
用いて車輪速度（以下、車輪速という）が検出され、次
いで、車輪速度の検出結果からその特徴量が演算され、
さらに特徴量の演算結果を入力パラメータとして、所定
のファジールールに従ってファジー推論が行われて、例
えば「良路」あるいは「悪路」という路面状態の推定値
が得られる。この場合、特徴量の演算過程では、車輪速
度の差分値を算出し、次いで、該差分値の時系列データ
に対し単位時間において、平均振幅の算出、相対振幅変
化の算出、ヒストグラム分散の算出、振幅値指定区間に
含まれるデータ数のカウントの処理のうち、少なくとも
１つ以上の処理が実行される。

【００２３】したがって、単に路面のμを推定するのと
異なり、じゃり道や土・砂地の「悪路」と、そうでない
「良路」とを正確に判断でき、この推定値を車両の走行
制御（例えば、例えば、サスペンション制御、車高制
御、パワーステアリング制御、ＡＢＳ制御、トラクショ
ン制御）に適用することにより、車両制御性能をより高
めることができる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。第１実施例（サスペンション制御装置）図１は本発明を適用したサスペンション制御装置の一実
施例のハード構成を示す図である。図１において、１は
車体上下方向の振動を検出する車体上下方向Ｇセンサ、
２は左前輪の車輪速を検出する車輪速センサ、３は右前
輪の車輪速を検出する車輪速センサ、４は左後輪の車輪
速を検出する車輪速センサ、５は右後輪の車輪速を検出
する車輪速センサ、１０はマイクロコンピュータ、２１
は左前輪の可変サスペンション、２２は右前輪の可変サ
スペンション、２３は左後輪の可変サスペンション、２
３は右後輪の可変サスペンションである。

【００２５】各車輪速センサ（車輪速度検出手段）２〜
５は車輪速を検出するもので、例えば図２（ａ）に車輪
速センサ原理図を示すように、交流電圧を発生するコイ
ル１２と、マグネット１３と、車輪と一体回転するロー
タ１１に近接して配置された磁性体１４と、ケーシング
１５とを有している。そして、ロータ１１が回転するこ
とにより、車輪速センサ１内のマグネット１３の磁束が
変化し、コイル１２に交流電圧が発生する。この交流電
圧は図２（ｂ）に示すような波形を有しており、その周
波数から車輪速を検出する。

【００２６】マイクロコンピュータ１０は特徴量演算手
段、ファジー推論手段および制御手段としての機能を有
し、入力インターフェース３１、ＣＰＵ３２および出力
インターフェース３３によって構成されている。なお、
ＣＰＵ３２にはＲＯＭ、ＲＡＭが含まれ、ＲＯＭにはフ
ァジー推論で用いられるメンバーシップ関数が格納され
ている。

【００２７】車体上下方向Ｇセンサ１および車輪速セン
サ２〜５の出力は入力インターフェース３１を介してＣ
ＰＵ３２に入力されており、ＣＰＵ３２は車体上下方向
Ｇセンサ１の出力から特定周波数（乗り心地に関与する
周波数）の大きさを振動度合として計算するとともに、
車輪速センサ２〜５の出力に基づく車輪速データについ
て、その単位時間当りの変化量を計算し、その移動平均
を低μ路度合として求める。次いで、各計算結果から乗
り心地と操安性を考慮したサスペンション制御を行う制
御値を演算し、出力インターフェース３３を介して各可
変サスペンション２１〜２４に出力する。可変サスペン
ション２１〜２４はＣＰＵ３２によって演算された制御
値に基づいて、車輪毎にその減衰力を可変（例えば、サ
スペンションを堅め、あるいは柔らかめ）する。

【００２８】図３はマイクロコンピュータ１０によって
実現される車両制御の機能をブロック図として示すもの
である。図３において、車体上下方向Ｇセンサ１および
車輪速センサ２〜５の出力はマイクロコンピュータ１０
に入力され、マイクロコンピュータ１０は車体上下方向
Ｇセンサ１の出力に基づいて特定周波数成分の振動度合
を計算する振動度合計算回路４１と、車輪速センサ２〜
５の出力に基づいて低μ路度合を計算する低μ路度合計
算回路４２と、これら振動度合計算回路４１および低μ
路度合計算回路４２の出力に基づいてファジー推論によ
り制御判定を行う制御判定回路４３とを有するととも
に、特に図１では図示を略したが、車速センサ５１の出
力に基づいてサスペンション以外の制御、例えばロール
制御、ダイブ制御などを行う制御値を演算する制御回路
５２と、制御判定回路４３および制御回路５２からの出
力に基づいて最適な減衰力を選択し、可変サスペンショ
ン２１〜２４に減衰力制御値を出力する最適減衰力選択
回路５３という各回路の機能を実現する。

【００２９】ここで、サスペンション制御のファジール
ールについて説明する。図４（ａ）は前件部のメンバー
シップ関数で、タイヤのスリップ度合（低μ路度合）を
入力パラメータとするものである。図４（ｂ）は前件部
のメンバーシップ関数で、振動度合（車体振動の特定周
波数成分の大きさ）を入力パラメータとするものであ
る。なお、前件部のメンバーシップ関数は三角形状、台
形形状のみならず、他の任意の形状のメンバーシップ関
数を採用してもよいことは勿論である。

【００３０】後件部におけるファジー出力は前件部メン
バーシップ関数への適合度から、路面状態を推定し、結
果的にサスペンションの制御値となり、サスペンション
がやや堅め、サスペンションが柔らかめというシングル
トーン位置での出力となる。各メンバーシップ関数にお
けるラベルは「大」、「小」を採用している。

【００３１】ファジィルールはいわゆるＩＦ、ＴＨＥＮ
（もし、ならば）の形式で表現される。各ファジィルー
ルを説明すると、次のようになる。ファジィルール１：ＩＦ低μ路度合＝大ＴＨＥＮファジー出力（サスペンション）＝やや堅めファジィルール１は、「もし、低μ路度合が大きけれ
ば、サスペンションをやや堅めにする。」という意味で
ある。以下、他のルールも同様の手法で判断される。

【００３２】ファジィルール２：ＩＦ低μ路度合＝小ＴＨＥＮファジー出力（サスペンション）＝柔らかめファジィルール２は、「もし、低μ路度合が小さけれ
ば、サスペンションを柔らかめにする。」という意味で
ある。

【００３３】ファジィルール３：ＩＦ振動度合＝大ＴＨＥＮファジー出力（サスペンション）＝柔らかめファジィルール３は、「もし、振動度合が大きければ、
サスペンションを柔らかめにする。」という意味であ
る。なお、ファジー演算を行う部分はバイナリィ・デジ
タル・コンピュータを用いて実現してもよいし、あるい
はファジー推論演算専用のアーキテクチャを持つデジタ
ル又はアナログ・タイプのファジー・プロセッサによっ
て実現することもできる。

【００３４】動作説明次に、サスペンション制御の動作について説明する。ま
ず、車輪（４輪）に取り付けられた車輪速センサ２〜５
の信号を入力として車輪速データについて、その単位時
間当りの変化を次式に従って計算する。車輪速変化量＝（前回の車輪速）−（今回の車輪速）ただし、車輪速は単位時間毎にサンプリングされるもの
で、各サンプリング毎に上記式で車輪速変化が求められ
る。

【００３５】この車輪速データを時系列的に表示する
と、図５のようになる。このうち、図５（ａ）は良路を
示し、図５（ｂ）は悪路を示す。これらの図から明らか
であるように、悪路、低μ路の方が車輪速変化量が大き
くなる傾向が現れる。すなわち、荒れた路面、スリップ
しやすい路面（低μ路）では、車輪速変化が大きく、つ
まりタイヤのスリップが大きくなる。したがって、この
車輪速変化量の移動平均やピーク値の分布をとることに
より、低μ路（悪路を含む）度合を表すことが可能にな
る。

【００３６】ここで、従来のサスペンション制御装置で
は、車体上下方向Ｇセンサ（あるいは車高センサ）から
車体の振動をセンシングし、制御を開始していたが、こ
の場合、車体に路面からの振動が伝わるまでの時間遅れ
が発生し、制御が間に合わないケースが多かった。これ
に対して、本実施例では車輪速センサ２〜５の信号を入
力として車輪速データから車輪速変化量を求めてファジ
ー推論によって低μ路が判断される。そして、この低μ
路度合を用いて悪路が推定され、サスペンションが制御
される。この場合、低μ路度合はタイヤのスリップを検
出するものであるから、車両が悪路に入ったと同時にタ
イヤがスリップを始める。したがって、早期に悪路を判
定することができる。

【００３７】また、同時に車体上下方向Ｇセンサ１の出
力をも用いて車体の振動を監視することにより、つまり
低μ路度合と、上下Ｇセンサの出力によるバネ上振動か
らファジー推論により路面の凹凸によりタイヤがスリッ
プを起こしているのか、あるいは単に路面のμが低い
（例えば、氷雪上、雨天時）のかの判断も適切に行い、
悪路走行中にも操安性を確保するような制御が行われ
る。その結果、以下の効果を得ることができる。

【００３８】氷雪上、雨天時のような低μ路では、サ
スペンションが堅めになり、高い操安性を確保すること
ができる。良路から悪路に変化した場合、低μ路度合が早期に変
化するので、サスペンションをやや堅めに変化させるこ
とにより、同じく高い操安性を確保することができる。悪路の場合、基本的にはサスペンションが柔らかめに
なり、一方操安性を損ねるようなタイヤの上下振動が激
しい場合には、サスペンションがやや堅めに随時制御さ
れ、乗り心地と操安性を両立させることができる。

【００３９】第２実施例（車高制御装置）図６は本発明を適用した車高制御装置の一実施例のマイ
クロコンピュータによって実現される車高制御の機能を
ブロック図として示すものである。なお、ハード構成は
同様であり、省略する。図６において、車輪速センサ２
〜５の出力はマイクロコンピュータ１０に入力され、マ
イクロコンピュータ１０は４輪の車輪速センサ２〜５の
出力に基づいてファジー推論により悪路を推定し、車高
を判定する車高判定回路６１と、後輪の車輪速センサ
４、５の出力に基づいて車体推定速度により車高を判定
する車高判定回路６２と、これら車高判定回路６１、６
２の出力に基づいて最適な車高を選択し、車高制御アク
チュエータ（ここでは、可変サスペンション６４）に車
高制御値を出力する最適車高選択回路６３という各回路
の機能を実現する。

【００４０】ここで、車高制御のファジールールについ
て説明する。図７は前件部のメンバーシップ関数で、タ
イヤのスリップ度合（低μ路度合）を入力パラメータと
するものである。後件部におけるファジー出力は前件部
メンバーシップ関数への適合度から、路面状態を推定
し、結果的に車高の制御値となる。ファジィルールはい
わゆるＩＦ、ＴＨＥＮ（もし、ならば）の形式で表現さ
れる。各ファジィルールを説明すると、次のようにな
る。

【００４１】ファジィルール１：ＩＦ低μ路度合＝大ＴＨＥＮファジー出力（車高）＝高いファジィルール１は、「もし、低μ路度合が大きけれ
ば、車高を高くする。」という意味である。

【００４２】ファジィルール２：ＩＦ低μ路度合＝小ＴＨＥＮファジー出力（車高）＝通常ファジィルール１は、「もし、低μ路度合が小さけれ
ば、車高を通常とする。」という意味である。

【００４３】次に、車高制御の動作について説明する
と、従来の車高制御装置では高速時に車高を高くする制
御を行っているが、悪路を正確に推定する手段がなく、
路面の荒れを車体上下方向Ｇセンサや車高センサを用い
て検出しているのみであるから、車高制御の性能を一層
高めることができない。これに対して、本実施例ではサ
スペンション制御装置と同様に、悪路の検出に車輪速セ
ンサ２〜５の出力を用いてファジー推論により低μ路
（悪路）が正確に推定される。特に、車高制御が必要な
路面は、凹凸の激しい路面、雪道、泥路など、極端にタ
イヤのスリップが発生する低μ路の路面であり、この低
μ路が極端に大きい場合には、車高が高くなるように制
御される。その結果、悪路を正確に推定して車高制御の
性能を一層高めることができる。

【００４４】第３実施例（パワーステアリング制御装
置）図８は本発明を適用したパワーステアリング制御装置の
一実施例のマイクロコンピュータによって実現されるパ
ワーステアリング制御の機能をブロック図として示すも
のである。なお、ハード構成は同様の考え方につき、省
略する。図８において、７１は非駆動輪・車輪速センサ
で、非駆動輪に取り付けられている車輪速センサによっ
て車輪速を検出するものである。７２は、操舵角速度セ
ンサで、ステアリングに取り付けられている角速度セン
サからなり、操舵角速度を検出するものである。なお、
車体速度はこの操舵角速度センサ７２の信号を近似値と
して用いる。

【００４５】非駆動輪・車輪速センサ７１および操舵角
速度センサ７２の出力はマイクロコンピュータ７３に入
力され、マイクロコンピュータ７３は非駆動輪・車輪速
センサ７１の出力に基づいてファジー推論により良路あ
るいは悪路を推定・判別する良路・悪路判別回路７４
と、非駆動輪・車輪速センサ７１の出力に基づいて車輪
速度を求め、これを車体速度として出力する車体速度演
算部７５と、良路・悪路判別回路７４、車体速度演算部
７５および操舵角速度センサ７２の３つの信号を入力と
し、ファジー推論によりアシストゲインを決定するアシ
ストゲイン決定部７６と、良路・悪路の判別結果を記憶
する良路・悪路判別結を記憶回路７７という各回路の機
能を実現する。

【００４６】マイクロコンピュータ７３の出力はアシス
トゲインとして電流制御部７８に入力されており、電流
制御部７８は入力されたアシストゲインでアシストモー
タ７９を駆動する電流制御値を作成してアシストモータ
７９に出力する。電流制御は、例えばＰＷＭ制御によっ
て行われる。アシストモータ７９は電流制御部７８から
供給された電流によって駆動され、ステアリングの駆動
をアシストする。

【００４７】ここで、路面状態推定のファジールールに
ついて説明する。図９（ａ）は前件部のメンバーシップ
関数で、振幅値指定区間に含まれるデータ数のカウント
（以下、ファジールールの説明では、適宜カウントとい
う）を入力パラメータとするものである。図９（ｂ）は
前件部のメンバーシップ関数で、車輪速差分値の時系列
データに対する相対振幅変化を入力パラメータとするも
のである。図９（ｃ）は前件部のメンバーシップ関数
で、車輪速差分値の時系列データに対するヒストグラム
分散を入力パラメータとするものである。図９（ｄ）は
前件部のメンバーシップ関数で、車輪速差分値の時系列
データに対する平均振幅を入力パラメータとするもので
ある。

【００４８】図９（ｅ）は後件部におけるファジー出力
であり、「良路」、「悪路」をファジー推論による路面
状態の推定値としている。なお、ファジー出力は図に示
すような表現方法に限らず、例えば他の形状のメンバー
シップ関数で表現してもよい。

【００４９】各メンバーシップ関数におけるラベルは
「大」、「中」、「小」を採用している。ファジィルー
ルはいわゆるＩＦ、ＴＨＥＮ（もし、ならば）の形式で
表現される。各ファジィルールを説明すると、次のよう
になる。ファジィルール１：もし、「カウント」がなければ、
「良路」と推定する。これは、振幅がかなり大きくなけ
れば、「良路」と判断できるからである。

【００５０】ファジィルール２：もし、「カウント」
があり、かつ「相対振幅変化」が大きければ、「良路」
と推定する。これは、大きな振幅が含まれていても、一
時的になものと考えられるので、「良路」と判断できる
からである。

【００５１】ファジィルール３：もし、「カウント」
があり、かつ「相対振幅変化」が小さく、かつ「ヒスト
グラム分散」が大きければ、「良路」と推定する。これ
は、ヒストグラム分散が大きければ、全体的に振幅が小
さいと考えられるので、「良路」と判断できるからであ
る。

【００５２】ファジィルール４：もし、「カウント」
があり、かつ「相対振幅変化」が小さく、かつ「ヒスト
グラム分散」が中ぐらい、かつ「平均振幅」が小さけれ
ば、「良路」と推定する。これは、「平均振幅」が小さ
く、「相対振幅変化」が小さければ、全体的に振幅が小
さいと考えられるので、「良路」と判断できるからであ
る。

【００５３】ファジィルール５：もし、「カウント」
があり、かつ「相対振幅変化」が小さく、かつ「ヒスト
グラム分散」が小さく、かつ「平均振幅」が大きけれ
ば、「悪路」と推定する。これは、全ての要素から全体
的に大きな振幅が続いていると考えられるので、「悪
路」と判断できるからである。

【００５４】ファジィルール６：もし、「カウント」
があり、かつ「相対振幅変化」が小さく、かつ「ヒスト
グラム分散」が中ぐらい、かつ「平均振幅」が大きけれ
ば、「悪路」と推定する。これは、ファジールール５に
比べて、「ヒストグラム分散」の条件が異なるだけであ
るが、他の要素からファジールール５と同様に考えられ
るので、「悪路」と判断できるからである。

【００５５】ファジィルール７：もし、「カウント」
があり、かつ「相対振幅変化」が小さく、かつ「ヒスト
グラム分散」が小さく、かつ「平均振幅」が小さけれ
ば、「悪路」と推定する。これは、大きな振幅が含ま
れ、「ヒストグラム分散」が小さいことにより、全体的
に大きな振幅が続いていると考えられるので、「悪路」
と判断できるからである。

【００５６】次に、アシストゲイン判定のファジールー
ルについて説明する。図１０（ａ）は前件部のメンバー
シップ関数で、路面種類を入力パラメータとするもので
ある。図１０（ｂ）は前件部のメンバーシップ関数で、
車体速度を入力パラメータとするものである。図１０
（ｃ）は前件部のメンバーシップ関数で、操舵角速度を
入力パラメータとするものである。図１０（ｄ）は後件
部におけるファジー出力であり、アシストゲインの判定
出力である。

【００５７】ファジィルールはいわゆるＩＦ、ＴＨＥＮ
（もし、ならば）の形式で表現される。各ファジィルー
ルを説明すると、次のようになる。

【００５８】ファジィルール１：ＩＦ車体速度＝遅いＡＮＤ操舵角速度＝遅いＡＮＤ路面種類＝良路ＴＨＥＮファジー出力（アシストゲイン）＝大きいファジィルール１は、「もし、車体速度が遅く、かつ操
舵角速度が遅く、かつ路面種類が良路のときは、アシス
トゲインを大きくする。」という意味である。

【００５９】ファジィルール２：ＩＦ車体速度＝遅いＡＮＤ操舵角速度＝遅いＡＮＤ路面種類＝悪路ＴＨＥＮファジー出力（アシストゲイン）＝普通ファジィルール１は、「もし、車体速度が遅く、かつ操
舵角速度が遅く、かつ路面種類が悪路のときは、アシス
トゲインを普通にする。」という意味である。

【００６０】ファジィルール３：ＩＦ車体速度＝普通ＡＮＤ操舵角速度＝速いＡＮＤ路面種類＝良路ＴＨＥＮファジー出力（アシストゲイン）＝小さいファジィルール１は、「もし、車体速度が普通で、かつ
操舵角速度が速く、かつ路面種類が良路のときは、アシ
ストゲインを小さくする。」という意味である。

【００６１】ファジィルール４：ＩＦ車体速度＝普通ＡＮＤ操舵角速度＝速いＡＮＤ路面種類＝悪路ＴＨＥＮファジー出力（アシストゲイン）＝非常に小
さいファジィルール１は、「もし、車体速度が普通で、かつ
操舵角速度が速く、かつ路面種類が悪路のときは、アシ
ストゲインを非常に小さくする。」という意味である。

【００６２】ファジィルール５：ＩＦ車体速度＝速いＡＮＤ操舵角速度＝普通ＡＮＤ路面種類＝良路ＴＨＥＮファジー出力（アシストゲイン）＝小さいファジィルール１は、「もし、車体速度が速く、かつ操
舵角速度が普通で、かつ路面種類が良路のときは、アシ
ストゲインを小さくする。」という意味である。

【００６３】ファジィルール６：ＩＦ車体速度＝速いＡＮＤ操舵角速度＝普通ＡＮＤ路面種類＝悪路ＴＨＥＮファジー出力（アシストゲイン）＝非常に小
さいファジィルール１は、「もし、車体速度が速く、かつ操
舵角速度が普通で、かつ路面種類が悪路のときは、アシ
ストゲインを非常に小さくする。」という意味である。

【００６４】ここで、車体速度が遅いときのファジール
ールテーブルは、次の表１のように表される。

【００６５】

【表１】

【００６６】車体速度が普通のときのファジールールテ
ーブルは、次の表２のように表される。

【００６７】

【表２】

【００６８】さらに、車体速度が速いときのファジール
ールテーブルは、次の表３のように表される。

【００６９】

【表３】

【００７０】動作説明最初に、路面状態を推定する処理について説明する。図
１１は割り込み処理によって行われる車輪速差分値算出
のプログラムを示すフローチャートである。所定の割り
込み時間がくると、ステップＳ１０で非駆動輪・車輪速
センサ７１の出力から車輪速を算出する。次いで、ステ
ップＳ２０に進み、単位時間に得られる車輪速データの
差分値を算出し、割り込みルーチンを終了する。ここ
で、車輪速データの差分値は、単位時間に得られる車輪
速データの差を取ったもので、次式に従って算出され
る。車輪速差分値＝（今回の車輪速）−（前回の車輪速）なお、今回、前回とは割り込みルーチンの処理タイミン
グである。車輪速差分値データを時系列的に表すと、図
１３のように示される。

【００７１】図１２は路面状態推定処理のプログラムを
示すフローチャートである。まず、ステップＳ３０で所
定の単位時間が経過したか否かを判別する。単位時間の
経過を判別するのは、上記車輪速差分値の時系列的デー
タに対し、単位時間において以下の４つの特徴量を計算
する必要があるからである。単位時間が経過していない
ときは、ステップＳ３０に待機し、単位時間が経過する
と、ステップＳ４０に進んで車輪速差分値の時系列的デ
ータに対し、単位時間において次の４つの特徴量を計算
する。

【００７２】（Ａ）平均振幅単位時間における振幅（絶対値）の平均値を算出するも
のである。具体的には、図１４に示すように車輪速差分
値データが時系列的に変化しているとき、所定の単位時
間内で振幅ａ_i（_i＝１〜６）について図示の式（１）に
従って平均振幅を求める。

【００７３】（Ｂ）相対振幅変化単位時間における振幅変化の最大値を算出し、その結果
を（Ａ）で求めた平均振幅算出値で割る。これは、平均
振幅に対する振幅変化の最大値の割合に相当する。具体
的には、図１４において、｜ａ₂−ａ₁｜、｜ａ₃−ａ
₂｜、｜ａ₄−ａ₃｜、｜ａ₅−ａ₄｜、｜ａ₆−ａ₅｜を求
めると、これらは絶対振幅変化となる。したがって、相
対振幅変化は次式で表される。相対振幅変化＝絶対振幅変化の最大値／平均振幅

【００７４】（Ｃ）ヒストグラム分散単位時間における振幅ヒストグラムの「分散」を算出す
る。これは、単位時間における振幅ヒストグラムの広が
り度合いに相当する。具体的には、図１５に示すように
車輪速差分値データが時系列的に変化しているとき、所
定の単位時間内で振幅ヒストグラムの広がり度合い（度
数分布）をとる。すなわち、時系列データの振幅におい
て、ヒストグラム（度数分布）をとり、そのヒストグラ
ムの分散を計算する。一般的な分散の算出は、図示の式
（２）に従って行われる。

【００７５】（Ｄ）振幅値指定区間に含まれるデータ数
のカウント単位時間において、振幅の大きさがある値以上のデータ
の数をカウントする。具体的には、図１６に示すように
車輪速差分値データが時系列的に変化しているとき、所
定の単位時間内である振幅値指定区間（図１６の斜線部
分）に含まれるデータの数をカウントする。

【００７６】Ｓ４０の特徴量計算処理が終わると、次い
でステップＳ５０に進んでファジー推論処理を行う。す
なわち、特徴量演算結果を入力パラメータとして図９に
示したメンバーシップ関数による評価、すなわち、平均
振幅、相対振幅変化、ヒストグラム分散、振幅値指定区
間に含まれるデータ数のカウントを入力パラメータとし
てメンバーシップ関数にどの程度適合するかの評価を行
い、前述した各ファジールールに従ってファジー論理演
算を実行する。

【００７７】ファジィ論理演算過程では、その前件部で
上記入力パラメータが与えられ、ファジィルールの対応
するメンバーシップ関数にどの程度適合するかが求めら
れ、適合度の小さいものが選択されて後件部に与えら
れ、後件部では選択された適合度より出力のメンバーシ
ップ関数に制限をかけて例えば、台形状のメンバーシッ
プ関数を得る。

【００７８】次いで、上記メンバーシップ関数をＭＡＸ
合成処理によって重ね合わせて合成出力を生成し、その
後、デファジファイヤによってこの合成出力の重心を確
定出力として路面状態推定値を得る。次いで、ステップ
Ｓ６０に進み、路面状態推定の判定値として「良路」あ
るいは「悪路」を出力する。

【００７９】このようにして、ファジー推論を応用して
路面状態推定の判定値が得られる。なお、ステップＳ６
０を経ると、ステップＳ２０にリターンし、上記各ステ
ップを繰り返して実行する。ファジー推論結果である
「良路」あるいは「悪路」という路面状態の判別結果は
良路・悪路判別結果記憶回路７７に格納される。

【００８０】図１７はパワーステアリング制御のプログ
ラムを示すフローチャートである。最初に、ステップＳ
７０でアシストゲインを［０］にする。次いで、ステッ
プＳ７２で車体速度を入力し、ステップＳ７４で車体速
度＝０であるか否かを判別する。車体速度＝０のとき
は、ステップＳ７６に進んで良路・悪路判別結果記憶回
路７７から今回判定された路面種類を読み込む。

【００８１】一方、車体速度が［０］でないときは、ス
テップＳ７８に分岐して良路・悪路判別回路７４から
（つまり、良路かあるいは悪路か）を出力する。次い
で、ステップＳ８０で良路・悪路判別結果記憶回路７７
に、今回の良路・悪路判別回路７４の出力（つまり、良
路・悪路の判別結果）を書き込む。

【００８２】ステップＳ７６あるいはステップＳ８０を
経ると、次いで、ステップＳ８２で操舵角速度を入力
し、ステップＳ８４で操舵角速度＝０であるか否かを判
別する。操舵角速度＝０のときは、ステップＳ８６に進
んでアシストゲインをそのままにする。一方、操舵角速
度が［０］でないときは、ステップＳ８８に進んでアシ
ストゲインをファジー推論によって求める。

【００８３】ステップＳ８６あるいはステップＳ８８の
処理を終えると、ステップＳ７２に戻って再び上記処理
を繰り返し、アシストゲインの算出を繰り返して実行す
るとともに、そのつど（アシストゲインを算出する毎）
にステップＳ９０に進んでパワーステアリング制御部の
制御を行う。これにより、算出されたアシストゲインで
アシストモータ７９を駆動する電流制御値が作成されて
アシストモータ７９が駆動され、ステアリングがパワー
アシストされる。

【００８４】したがって、砂利道や土・砂地のような悪
路の場合、アスファルトのような良路とではアシストゲ
インが異なって適切な値となり、例えばアシストゲイン
が大き過ぎてハンドリングが大きくなって曲り過ぎにな
るという事態を防止して操縦性、操舵性を安定にするこ
とができる。すなわち、路面の種類に適応したアシスト
ゲインが決定されるので、安全な操縦性と、容易な操舵
性を実現することができる。

【００８５】第４実施例（ＡＢＳ制御装置）図１８は本発明を適用したＡＢＳ制御装置の一実施例の
ハード構成を示す図である。図１８において、１０１は
車輪速センサ（車輪速度検出手段）、１０２は入力イン
ターフェース、１０３はマイクロコンピュータ、１０４
は出力インターフェース、１０５はＡＢＳ制御装置（Ａ
ＢＳアクチュエータ）である。

【００８６】車輪速センサ１０１の出力は入力インター
フェース１０２を介してマイクロコンピュータ１０３に
入力されており、マイクロコンピュータ１０３はＣＰＵ
１１１、ＲＯＭ１１２、ＲＡＭ１１３により構成され
る。マイクロコンピュータ１０３は特徴量演算手段、フ
ァジー推論手段および制御手段としての機能を有し、車
輪速センサ１０１の出力に基づいて車輪速度の特徴量を
演算するとともに、特徴量演算結果を入力パラメータと
して、所定のファジールールに従ってファジー推論を行
い、車両走行の路面状態を推定し、この推定値を出力イ
ンターフェース１０４を介してＡＢＳ制御装置１０５に
出力する。ＡＢＳ制御装置１０５は路面状態の推定値に
基づいてＡＢＳ制御を行う。

【００８７】図１９はマイクロコンピュータ１０３によ
って実現される路面状態の推定演算およびＡＢＳ制御の
機能をブロック図として示すものである。図１９におい
て、車輪速センサ１０１の出力はマイクロコンピュータ
１０３に入力され、マイクロコンピュータ１０３は単位
時間に得られる車輪速データの差分値を算出する車輪速
差分算出回路１３１と、車輪速差分値の時系列データに
対して単位時間において、平均振幅の算出、相対振幅変
化の算出、ヒストグラム分散の算出、振幅値指定区間に
含まれるデータ数のカウントの各処理を実行して車輪速
の特徴量を計算する特徴量計算回路１３２と、特徴量演
算結果を入力パラメータとして所定のファジールールに
従ってファジー推論を行うファジー推論回路１３３と、
ファジー推論結果に基づいて走行中の路面状態を推定す
る路面状態推定回路１３４と、路面状態推定回路１３４
の出力に基づいてＡＢＳ機能を作動あるいは非作動とす
る制御値を出力するＡＢＳ機能制御回路１３５という各
回路の機能を実現する。

【００８８】ＡＢＳ機能制御回路１３５の出力はソレノ
イドバルブ制御回路（ＡＢＳアクチュエータ）１４１に
出力され、ソレノイドバルブ制御回路１４１は各車輪毎
に配置され、路面状態推定の結果が「良路」の場合には
ＡＢＳ機能を作動させ、「悪路」の場合にはＡＢＳ機能
を非作動とする。本実施例の路面状態推定のメンバーシ
ップ関数は前述した図９に示すものと同様で、またファ
ジィルールも同様である。

【００８９】次に、ＡＢＳ制御の動作について説明する
と、まず割り込み処理によって行われる車輪速差分値算
出のプログラムは前述した図１１と同様であり、路面状
態推定処理のプログラムも前述した図１２と同様であ
る。本実施例では、その後、ファジー推論結果である
「良路」あるいは「悪路」という路面状態の判定値は４
つの車輪毎に配置されたソレノイドバルブ制御回路１４
１に出力され、ソレノイドバルブ制御回路１４１により
路面状態推定の結果が「良路」の場合にはＡＢＳ機能が
作動し、「悪路」の場合にはＡＢＳ機能が非作動とな
る。

【００９０】したがって、単に路面のμを推定する場合
と異なり、じゃり道や土・砂地の「悪路」と、そうでな
い「良路」とを正確に判断した路面状態推定値に基づい
ているから、ＡＢＳ装置が極めて適切に作動し、従来に
比べて車両走行の安全性を高めることができる。例え
ば、「悪路」での制動中にはＡＢＳ装置が作動せず、作
動させた場合に比べてさらに制動距離を短くすることが
できる。

【００９１】一方、雨天時の舗装道路のような低いμの
路面では、「良路」と判断されるので、ＡＢＳ装置が作
動し、ＡＢＳ装置本来の機能を十分に発揮させて安全性
を高めることができる。

【００９２】第５実施例（ＡＢＳ制御装置）図２０は本発明を適用したＡＢＳ制御装置の一実施例の
マイクロコンピュータによって実現されるＡＢＳ制御の
機能をブロック図として示すものである。なお、ハード
構成は同様の考え方につき、省略する。本実施例は路面
状態に応じた目標スリップ率を求め、この目標スリップ
率を用いてＡＢＳ制御を行うものである。図２０におい
て、２０１は非駆動輪・車輪速センサ（車輪速度検出手
段）で、非駆動輪に取り付けられている車輪速センサに
よって車輪速を検出するものである。なお、車体速度は
この非駆動輪・車輪速センサ２０１の信号を近似して求
められる。２０２は、駆動輪・車輪速センサ（車輪速度
検出手段）で、駆動輪に取り付けられている車輪速セン
サによって車輪速を検出するものである。

【００９３】非駆動輪・車輪速センサ２０１および駆動
輪・車輪速センサ２０２の出力はマイクロコンピュータ
２０３に入力され、マイクロコンピュータ２０３は特徴
量演算手段、ファジー推論手段、目標設定手段および制
御手段としての機能を有している。マイクロコンピュー
タ２０３は非駆動輪・車輪速センサ２０１の出力に基づ
いてファジー推論により良路あるいは悪路を推定・判別
する良路・悪路判別回路２０４と、非駆動輪・車輪速セ
ンサ７１の出力に基づいて車輪速度を求め、これを車体
速度として出力する車体速度演算部２０５と、駆動輪・
車輪速センサ２０２および車体速度演算部２０５の出力
に基づいてスリップ率を演算するスリップ率演算部２０
６と、良路・悪路判別回路２０４、車体速度演算部２０
５およびスリップ率演算部２０６の３つの信号を入力と
し、ファジー推論により路面状態を推定する路面状態推
定部２０７と、良路・悪路判別回路２０４、車体速度演
算部２０５および路面状態推定部２０７の３つの信号を
入力とし、目標スリップ率を決定する目標スリップ率決
定部２０８という各回路の機能を実現する。

【００９４】なお、スリップ率演算部２０６は車体速度
をＶｃ、車輪速度をＶｗとした場合、スリップ率Ｓを次
式に従って算出する。Ｓ＝（Ｖｃ−Ｖｗ）／Ｖｃ目標スリップ率決定部２０８、車体速度演算部２０５お
よび駆動輪・車輪速センサ２０２の各出力はＡＢＳ制御
部（ＡＢＳアクチュエータ）２０９に入力されており、
ＡＢＳ制御部２０９は目標スリップ率に基づいて車両の
制動圧を制御する。

【００９５】次に、路面状態推定部２０７におけるファ
ジー推論について説明すると、路面状態推定部２０７は
良路・悪路判別回路２０４からの良路・悪路出力と、車
体速度およびスリップ率を入力とし、図２１に示すメン
バーシップ関数を用いてファジー推論により路面状態を
推定する。ファジー推論の推論方式にはＭＡＸ・ＭＩＮ
論理積を用い、またファジー推論の確定演算には重心法
を用いる。

【００９６】ここで、路面状態推定のファジールールに
ついて説明する。図２０（ａ）は前件部のメンバーシッ
プ関数で、路面種類を入力パラメータとするものであ
る。図２０（ｂ）は前件部のメンバーシップ関数で、車
体速度を入力パラメータとするものである。図２０
（ｃ）は前件部のメンバーシップ関数で、スリップ率を
入力パラメータとするものである。図２０（ｄ）は後件
部におけるファジー出力であり、「乾いている」、「濡
れている」をファジー推論による路面状態の推定値とし
ている。なお、ファジー出力は図に示すような表現方法
に限らず、例えば他の形状のメンバーシップ関数で表現
してもよい。

【００９７】ファジィルールはいわゆるＩＦ、ＴＨＥＮ
（もし、ならば）の形式で表現される。各ファジィルー
ルを説明すると、次のようになる。ファジィルール１：ＩＦ車体速度＝遅いＡＮＤスリップ率＝大きいＡＮＤ路面種類＝良路ＴＨＥＮファジー出力（路面状態）＝濡れているファジィルール１は、「もし、車体速度が遅く、かつス
リップ率が大きく、かつ路面種類が良路のときは、路面
状態は濡れている。」という意味である。

【００９８】ファジィルール２：ＩＦ車体速度＝遅いＡＮＤスリップ率＝大きいＡＮＤ路面種類＝悪路ＴＨＥＮファジー出力（路面状態）＝乾いているファジィルール１は、「もし、車体速度が遅く、かつス
リップ率が大きく、かつ路面種類が悪路のときは、路面
状態は乾いている。」という意味である。

【００９９】ファジィルール３：ＩＦ車体速度＝普通ＡＮＤスリップ率＝小さいＡＮＤ路面種類＝良路ＴＨＥＮファジー出力（路面状態）＝乾いているファジィルール１は、「もし、車体速度が普通で、かつ
スリップ率が小さく、かつ路面種類が良路のときは、路
面状態は乾いている。」という意味である。

【０１００】ファジィルール４：ＩＦ車体速度＝普通ＡＮＤスリップ率＝小さいＡＮＤ路面種類＝悪路ＴＨＥＮファジー出力（路面状態）＝濡れているファジィルール１は、「もし、車体速度が普通で、かつ
スリップ率が小さく、かつ路面種類が悪路のときは、路
面状態は濡れている。」という意味である。

【０１０１】ファジィルール５：ＩＦ車体速度＝速いＡＮＤ路面種類＝悪路ＴＨＥＮファジー出力（路面状態）＝乾いているファジィルール１は、「もし、車体速度が速く、かつ路
面種類が悪路のときは、路面状態は乾いている。」とい
う意味である。

【０１０２】ファジィルール６：ＩＦ車体速度＝速いＡＮＤスリップ率＝非常に大
きいＡＮＤ路面種類＝良路ＴＨＥＮファジー出力（路面状態）＝濡れているファジィルール１は、「もし、車体速度が速く、かつス
リップ率が非常に大きく、かつ路面種類が良路のとき
は、路面状態は濡れている。」という意味である。

【０１０３】ここで、車体速度が遅いときのファジール
ールテーブルは、次の表４のように表される。

【０１０４】

【表４】

【０１０５】車体速度が普通のときのファジールールテ
ーブルは、次の表５のように表される。

【０１０６】

【表５】

【０１０７】さらに、車体速度が速いときのファジール
ールテーブルは、次の表６のように表される。

【０１０８】

【表６】

【０１０９】また、良路の場合の目標スリップ率テーブ
ルは、次の表７のように表される。

【０１１０】

【表７】

【０１１１】同様に、悪路の場合の目標スリップ率テー
ブルは、次の表８のように表される。

【０１１２】

【表８】

【０１１３】動作説明図２２はＡＢＳ制御のプログラムを示すフローチャート
である。まず、ステップＳ１００でストップランプスイ
ッチがオンしているか（車両が停止しているか）否かを
判別する。ストップランプスイッチがオンしているとき
は、このステップに待機し、オフすると（車両が走行す
ると）、ステップＳ１０２に進んで良路・悪路判別結果
を読み込む。次いで、ステップＳ１０４で車体速度を読
み込み、ステップＳ１０６でスリップ率を読み込む。次
いで、ステップＳ１０８で良路・悪路判別結果と、車体
速度およびスリップ率を入力パラメータとして、図２１
に示すメンバーシップ関数を用いてファジー推論により
路面状態を推定する。

【０１１４】次いで、ステップＳ１１０に進んで目標ス
リップ率を決定する。ステップＳ１１０の処理を終える
と、ステップＳ１００に戻って再び上記処理を繰り返
し、目標スリップ率の決定を繰り返して実行するととも
に、そのつど（目標スリップ率を決定する毎）にステッ
プＳ１１２に進んで車輪速度を読み込み、次いで、ステ
ップＳ１１４で車輪速度と目標スリップ率との差に応じ
て制動圧を制御する（すなわち、ＡＢＳ制御を行う）。

【０１１５】したがって、アスファルトのような良路の
路面では、路面状態に応じた最短距離で制動することが
できる。また、路面種類、路面状態に応じたきめ細かな
ＡＢＳ制御を実現することができ、砂利道の場合にも、
路面状態に応じた最短距離で制動することができる。

【０１１６】第６実施例（トラクション制御装置）図２３は本発明を適用したトラクション制御装置の一実
施例のマイクロコンピュータによって実現されるトラク
ション制御の機能をブロック図として示すものである。
なお、ハード構成は同様の考え方につき、省略する。図
２３において、３０１は非駆動輪・車輪速センサ（車輪
速度検出手段）で、非駆動輪に取り付けられている車輪
速センサによって車輪速を検出するものである。なお、
車体速度はこの非駆動輪・車輪速センサ３０１の信号を
近似して求められる。３０２は、駆動輪・車輪速センサ
（車輪速度検出手段）で、駆動輪に取り付けられている
車輪速センサによって車輪速を検出するものである。

【０１１７】非駆動輪・車輪速センサ３０１および駆動
輪・車輪速センサ３０２の出力はマイクロコンピュータ
２０３に入力され、マイクロコンピュータ３０３は特徴
量演算手段、ファジー推論手段、目標設定手段および制
御手段としての機能を有している。

【０１１８】マイクロコンピュータ３０３は非駆動輪・
車輪速センサ３０１の出力に基づいてファジー推論によ
りアスファルトなどの良路あるいは砂利道などの悪路を
推定・判別する良路・悪路判別回路３０４と、非駆動輪
・車輪速センサ３０１の出力に基づいて車輪速度を求
め、これを車体速度として出力する車体速度演算部３０
５と、駆動輪・車輪速センサ３０２および車体速度演算
部３０５の出力に基づいてスリップ率を演算するスリッ
プ率演算部３０６と、良路・悪路判別回路３０４、車体
速度演算部３０５およびスリップ率演算部３０６の３つ
の信号を入力とし、ファジー推論により濡れているある
いは乾いているなどのような路面状態を推定する路面状
態推定部３０７と、車両停止前までの路面種類又は路面
状態の情報を記憶しておくとともに、次回加速時に、こ
の情報が利用されてトラクション制御が行われるための
路面状態・種類情報記憶部３０８と、良路・悪路判別回
路３０４、路面状態推定部３０７および路面状態・種類
情報記憶部３０８の３つの信号を入力とし、目標速度の
傾きを決定する目標速度傾き決定部３０９という各回路
の機能を実現する。なお、目標速度傾き決定部３０９は
予め路面種類と路面状態の関係によって決定される傾き
テーブルを持っている。

【０１１９】なお、スリップ率演算部３０６は車体速度
をＶｃ、車輪速度をＶｗとした場合、スリップ率Ｓを次
式に従って算出する。Ｓ＝（Ｖｃ−Ｖｗ）／Ｖｃ目標速度傾き決定部３０９の出力はトラクションコント
ロール制御部（スロットルアクチュエータ）３１０に入
力されており、トラクションコントロール制御部３１０
は目標速度の傾きの大きさに基づいてエンジンのスロッ
トル開度を調整する。例えば、目標速度の傾きが大きい
ときには、スロットル開度を上げ気味に調整する。

【０１２０】次に、路面状態推定部３０７におけるファ
ジー推論について説明すると、路面状態推定部３０７は
良路・悪路判別回路３０４からの良路・悪路出力と、車
体速度およびスリップ率を入力とし、前述した図２１に
示すものと同様のメンバーシップ関数を用いてファジー
推論により路面状態を推定する。ファジー推論の推論方
式にはＭＡＸ・ＭＩＮ論理積を用い、またファジー推論
の確定演算には重心法を用いる。

【０１２１】なお、路面状態推定のファジールールは前
述した第５実施例と同様である。また、車体速度が遅い
ときのファジールールテーブル、車体速度が普通のとき
のファジールールテーブル、車体速度が速いときのファ
ジールールテーブルは、何れも前述した表４〜表６と同
様である。一方、目標速度の傾きテーブルは、次の表９
のように表される。

【０１２２】

【表９】

【０１２３】動作説明図２４はトラクション制御のプログラムを示すフローチ
ャートである。まず、ステップＳ２００で車体速度を読
み込み、ステップＳ２０２で車体速度が［０］であるか
否かを判別する。車体速度が［０］でなく車両が走行し
ているときは、ステップＳ２０４で良路・悪路判別結果
を読み込み、ステップＳ２０６で路面状態をファジー推
論によって推定する。一方、車体速度が［０］で、車両
が停止しているときは、ステップＳ２０８に進んで路面
状態・路面種類情報を路面状態・種類情報記憶部３０８
から読み込む。

【０１２４】ステップＳ２０６あるいはステップＳ２０
８の処理を経ると、次いで、ステップＳ２１０で目標速
度の傾きを決定し、ステップＳ２１２で路面種類・路面
状態情報を路面状態・種類情報記憶部３０８に書き込
む。ステップＳ２１２の処理を終えると、ステップＳ２
００に戻って再び上記処理を繰り返し、路面種類・路面
状態情報を路面状態・種類情報記憶部３０８に書き込む
処理を繰り返して実行するとともに、次回加速時にはス
テップＳ２１４に進んで、路面種類・路面状態情報を路
面状態・種類情報記憶部３０８から読み出してトラクシ
ョン制御を行う。すなわち、トラクション制御の過程で
は目標速度の傾きの大きさに基づいてエンジンのスロッ
トル開度を調整する。例えば、目標速度の傾きが大きい
ときは、スロットル開度を上げ気味に調整し、目標速度
の傾きが小さいときは、スロットル開度をそのままに
し、目標速度の傾きが非常に小さいときは、スロットル
開度を下げ気味に調整する。

【０１２５】したがって、アスファルトのような良路あ
るいは砂利道のような悪路の路面など路面の種類に応じ
た最短時間での加速が達成することができる。また、停
止時からの加速制御においても、現在の路面状況に応じ
た加速制御を達成することができる。

【０１２６】なお、本発明は上記各実施例のような車両
制御に限らず、路面情報を用いて有効な車両制御には全
て適用することができる。

【０１２７】

【発明の効果】本発明によれば、車輪速を検出し、その
特徴量を入力パラメータとしてファジー推論を行って路
面状態を推定し、その推定結果に基づいて車両制御を行
っているので、単に路面のμを推定するのと異なり、じ
ゃり道や土・砂地の「悪路」と、そうでない「良路」と
を正確に判断することができる。したがって、この推定
値を車両の走行制御（例えば、サスペンション制御、車
高制御、パワーステアリング制御、ＡＢＳ制御、トラク
ション制御）に適用することにより、車両制御性能をよ
り一層高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したサスペンション制御装置の一
実施例のハード構成を示す図である。

【図２】同実施例の車輪速センサを説明する図である。

【図３】同実施例のサスペンション制御装置の機能的ブ
ロック図である。

【図２】同実施例のメンバーシップ関数を示す図であ
る。

【図５】同実施例の車輪速データを示す図である。

【図６】本発明を適用した車高制御装置の一実施例の機
能的ブロック図である。

【図７】同実施例のメンバーシップ関数を示す図であ
る。

【図８】本発明を適用したパワーステアリング制御装置
の一実施例の機能的ブロック図である。

【図９】同実施例の路面状態推定のメンバーシップ関数
を示す図である。

【図１０】同実施例のアシストゲイン演算のメンバーシ
ップ関数を示す図である。

【図１１】同実施例の車輪速差分値算出のプログラムを
示すフローチャートである。

【図１２】同実施例の路面状態推定処理のプログラムを
示すフローチャートである。

【図１３】同実施例の車輪速差分値データを時系列的に
示す図である。

【図１４】同実施例の車輪速の平均振幅の算出を説明す
る図である。

【図１５】同実施例の車輪速のヒストグラム分散の算出
を説明する図である。

【図１６】同実施例の車輪速の振幅値指定区間に含まれ
るデータ数のカウントの算出を説明する図である。

【図１７】同実施例のパワーステアリング制御のプログ
ラムを示すフローチャートである。

【図１８】本発明を適用したＡＢＳ制御装置の一実施例
のハード構成を示す図である。

【図１９】同実施例のＡＢＳ制御装置の機能的ブロック
図である。

【図２０】本発明を適用したＡＢＳ制御装置の一実施例
の機能的ブロック図である。

【図２１】同実施例のメンバーシップ関数を示す図であ
る。

【図２２】同実施例のＡＢＳ制御のプログラムを示すフ
ローチャートである。

【図２３】本発明を適用したトラクション制御装置の一
実施例の機能的ブロック図である。

【図２４】同実施例のトラクション制御のプログラムを
示すフローチャートである。

【符号の説明】

１車体上下方向Ｇセンサ２〜５車輪速センサ（車輪速度検出手段）１０、１０３マイクロコンピュータ（特徴量演算手
段、ファジー推論手段、制御手段）２１／２４可変サスペンション（３２ＣＰＵ４１振動度合計算回路４２低μ路度合計算回路４３制御判定回路５２制御回路５３最適減衰力選択回路６１車高判定回路６２車高判定回路６３最適車高選択回路６４車高制御アクチュエータ（可変サスペンション）７１、２０１、３０１非駆動輪・車輪速センサ（車輪
速度検出手段）７２操舵角速度センサ７３マイクロコンピュータ（７４良路・悪路判別回路７５車体速度演算部７６アシストゲイン決定部７７記憶回路７８電流制御部７９アシストモータ１０１車輪速センサ（車輪速度検出手段）１０５ＡＢＳ制御装置（ＡＢＳアクチュエータ）１３１車輪速差分算出回路１３２特徴量計算回路１３３ファジー推論回路１３４路面状態推定回路１３５ＡＢＳ機能制御回路１４１ソレノイドバルブ制御回路（ＡＢＳアクチュエ
ータ）２０２、３０２駆動輪・車輪速センサ（車輪速度検出
手段）２０３、３０３マイクロコンピュータ（特徴量演算手
段、ファジー推論手段、目標設定手段、制御手段）２０９ＡＢＳ制御部（ＡＢＳアクチュエータ）３１０トラクションコントロール制御部（スロットル
アクチュエータ）

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年３月１８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図２】同実施例の車輪速センサを説明する図である。

【図４】同実施例のメンバーシップ関数を示す図であ
る。

【図５】同実施例の車輪速データを示す図である。

【図７】同実施例のメンバーシップ関数を示す図であ
る。

【符号の説明】１車体上下方向Ｇセンサ２〜５車輪速センサ（車輪速度検出手段）１０、１０３マイクロコンピュータ（特徴量演算手
段、ファジー推論手段、制御手段）２１、２４可変サスペンション３２ＣＰＵ４１振動度合計算回路４２低μ路度合計算回路４３制御判定回路５２制御回路５３最適減衰力選択回路６１車高判定回路６２車高判定回路６３最適車高選択回路６４車高制御アクチュエータ（可変サスペンション）７１、２０１、３０１非駆動輪・車輪速センサ（車輪
速度検出手段）７２操舵角速度センサ７３マイクロコンピュータ７４良路・悪路判別回路７５車体速度演算部７６アシストゲイン決定部７７記憶回路７８電流制御部７９アシストモータ１０１車輪速センサ（車輪速度検出手段）１０５ＡＢＳ制御装置（ＡＢＳアクチュエータ）１３１車輪速差分算出回路１３２特徴量計算回路１３３ファジー推論回路１３４路面状態推定回路１３５ＡＢＳ機能制御回路１４１ソレノイドバルブ制御回路（ＡＢＳアクチュエ
ータ）２０２、３０２駆動輪・車輪速センサ（車輪速度検出
手段）２０３、３０３マイクロコンピュータ（特徴量演算手
段、ファジー推論手段、目標設定手段、制御手段）２０９ＡＢＳ制御部（ＡＢＳアクチュエータ）３１０トラクションコントロール制御部（スロットル
アクチュエータ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者斎藤ゆみ京都府京都市右京区花園土堂町10番地オムロン株式会社内 (72)発明者呉竹俊昭京都府京都市右京区花園土堂町10番地オムロン株式会社内 (72)発明者稲毛勝行京都府京都市右京区花園土堂町10番地オムロン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車輪速度を検出する車輪速度検出手段
と、車輪速度検出手段の出力に基づいて車輪速度の特徴量を
演算する特徴量演算手段と、特徴量演算手段の出力を入力パラメータとして、所定の
ファジールールに従ってファジー推論を行い、車両走行
の路面状態を推定するファジー推論手段と、ファジー推論手段によって推定された路面状態に基づい
てサスペンションの減衰力を制御する制御値を演算する
制御手段と、制御手段の出力に基づいて減衰力を可変する可変サスペ
ンションと、を備えたことを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】車輪速度を検出する車輪速度検出手段
と、車輪速度検出手段の出力に基づいて車輪速度の特徴量を
演算する特徴量演算手段と、特徴量演算手段の出力を入力パラメータとして、所定の
ファジールールに従ってファジー推論を行い、車両走行
の路面状態を推定するファジー推論手段と、ファジー推論手段によって推定された路面状態に基づい
て車高を制御する制御値を演算する制御手段と、制御手段の出力に基づいて車高を可変する車高可変アク
チュエータと、を備えたことを特徴とする車両制御装
置。
【請求項３】車輪速度を検出する車輪速度検出手段
と、車輪速度検出手段の出力に基づいて車輪速度の特徴量を
演算する特徴量演算手段と、特徴量演算手段の出力を入力パラメータとして、所定の
ファジールールに従ってファジー推論を行い、車両走行
の路面状態を推定するファジー推論手段と、ステアリングの操舵角速度と車体速度とに応じてアシス
トゲインを演算し、このアシストゲインをファジー推論
手段によって推定された路面状態に基づいて補正する制
御手段と、制御手段によって演算されたアシストゲインによって駆
動され、操舵補助トルクを発生するアシストモータと、
を備えたことを特徴とする車両制御装置。
【請求項４】車輪速度を検出する車輪速度検出手段
と、車輪速度検出手段の出力に基づいて車輪速度の特徴量を
演算する特徴量演算手段と、特徴量演算手段の出力を入力パラメータとして、所定の
ファジールールに従ってファジー推論を行い、車両走行
の路面状態を推定するファジー推論手段と、ファジー推論手段によって推定された路面状態に基づい
てＡＢＳ制御の制御値を演算する制御手段と、制御手段の出力に基づいてＡＢＳ制御を行うＡＢＳアク
チュエータと、を備えたことを特徴とする車両制御装
置。
【請求項５】車輪速度を検出する車輪速度検出手段
と、車輪速度検出手段の出力に基づいて車輪速度の特徴量を
演算する特徴量演算手段と、特徴量演算手段の出力を入力パラメータとして、所定の
ファジールールに従ってファジー推論を行い、車両走行
の路面状態を推定するファジー推論手段と、少なくともファジー推論手段によって推定された路面状
態に基づいて目標スリップ率を設定する目標設定手段
と、目標スリップ率となるようにＡＢＳ制御の制御値を演算
する制御手段と、制御手段の出力に基づいてＡＢＳ制御を行うＡＢＳアク
チュエータと、を備えたことを特徴とする車両制御装
置。
【請求項６】車輪速度を検出する車輪速度検出手段
と、車輪速度検出手段の出力に基づいて車輪速度の特徴量を
演算する特徴量演算手段と、特徴量演算手段の出力を入力パラメータとして、所定の
ファジールールに従ってファジー推論を行い、車両走行
の路面状態を推定するファジー推論手段と、少なくともファジー推論手段によって推定された路面状
態に基づいて車体速度の目標値を設定する目標定手段
と、目標車体速度となるように車両のトラクションを制御す
る制御値を演算する制御手段と、制御手段の出力に基づいてスロットル開度を可変するス
ロットルアクチュエータと、を備えたことを特徴とする
車両制御装置。