JPH07117656A

JPH07117656A - ブレーキ制御装置及びブレーキ制御用センサ

Info

Publication number: JPH07117656A
Application number: JP26247993A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Washino; 翔一鷲野; Minoru Nishida; 稔西田; Tomoyuki Inoue; 知之井上; Yasuo Naito; 靖雄内藤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1993-10-20
Filing date: 1993-10-20
Publication date: 1995-05-09
Anticipated expiration: 2020-03-30
Also published as: JP3632983B2

Abstract

(57)【要約】【目的】車輪のブレーキ液圧力を最適に制御し、スリ
ップ率を自在に制御できるブレーキ制御装置、及び速度
と加速度を共に出力できるブレ−キ制御用センサを得
る。【構成】スリップ率偏差演算手段１３で目標スリップ
率と実際のスリップ率の偏差△λを演算する。さらにブ
レーキトルク指令値演算手段１４によって、スリップ率
偏差△λに比例する項とスリップ率偏差△λに関係しな
い項との和を演算してブレーキトルク指令値［Ｔｂ］と
する。ブレーキトルク発生手段１５は、実際のブレーキ
トルクをその指令値［Ｔｂ］に比例させることによっ
て、任意のスリップ率に安定に制御させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両におけるスキッ
ドを防止するブレーキ制御装置、及びこれに用いるブレ
ーキ制御用センサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両の急制動時において、車両に対する
制動入力が大きすぎると、車輪がロックし、その結果制
動効率が低下する。その上、車両の方向安定性や操舵性
能が失われ、非常に危険である。図４３は車両の１つの
車輪に加わる力を考慮した一輪モデルである。図におい
て、車輪が矢印Ａ方向に進む時、Ｆｂを路面反力、Ｗを
車体重量、Ｔｂをブレーキトルク、ωを車輪角速度、ｒ
を車輪有効半径、Ｖを車体速度、Ｖｗを車輪回転周速度
（以下、車輪回転速度）とする。この時、スリップ率λ
は式１で表される。 λ＝（Ｖ−ｒω）／Ｖ＝（Ｖ−Ｖｗ）／Ｖ・・・（１）また、サイドフォースはタイヤの回転方向とは直交する
方向に作用して、車両の進行方向を安定化するためのも
ので、ここでいうサイドフォース係数μｓは式２を満足
している。サイドフォース＝ μｓ×Ｗ・・・（２）

【０００３】図４４は横軸に車輪のスリップ率λ、縦軸
に摩擦係数μ及び式２で示されるサイドフォース係数μ
ｓを示す特性図であり、曲線Ａは摩擦係数μ、曲線Ｂは
サイドフォース係数μｓを示している。ここで、λｍａ
ｘは摩擦係数μが最大の時のスリップ率であり、一般に
車両の制動動作について、スリップ率がλｍａｘより大
きい領域は不安定領域、λｍａｘより小さい領域は安定
領域となることが知られている。スリップ率λが１．０
の時、車輪がロック状態で、この時サイドフォースが全
くなくなり、走行上非常に危険な状態となる。そのよう
な危険な状態を未然に防止するためには、車輪ロックの
可能性が生じた時、運転者による制動入力とは無関係
に、車輪のスリップ率λが適当な範囲内、例えば１５〜
２５％程度の範囲内となるように、車両のブレーキトル
クを自動的に制御すれば良いことが知られている。そこ
で、車両のブレーキトルクを自動的に制御するための装
置として、従来より種々のアンチスキッドブレーキ装置
が提案されてきた。しかし、そのいずれもが性能、信頼
性、経済性等の面から見て未だ十分なものとは言えな
い。

【０００４】これら従来のアンチスキッドブレーキ装置
では、車輪の加速度、及び負の加速度である減速度を検
出し、その車輪の加減速度の大きさによって、車輪ロッ
クの可能性の有無を判断しつつ、ブレーキトルクを制御
するように構成している。ところが、車輪の加減速度の
みによって制御する方法では、想定されるあらゆる条件
下で、車輪のスリップ率が適切な範囲内になるようにブ
レーキトルクを制御することは困難である。このため、
なんらかの方法で車輪のスリップ率を制御因子に加えた
ものが例えば特公昭５９ー２０５０８号公報に掲載され
ている。図４５は、特公昭５９ー２０５０８号公報に掲
載された車両におけるスキッド防止方法を用いた油圧制
動装置を作動するための信号処理回路及び論理回路を示
すブロック構成図である。図において、１は車体速度推
定器、２は基準車輪速度設定器、３は車輪速度検出器、
４は車輪減速度検出器、５、６は比較器、７はＡＮＤ，
ＯＲ論理回路である。

【０００５】次に動作について説明する。車体速度推定
器１で推定した車体速度の電圧信号を基準車輪速度設定
器２に送る。この基準車輪速度設定器２では、車体速度
電圧信号に対して予め定めたスリップ率λ０になるよう
な車輪速度を設定し、基準車輪速度信号Ｖｗ１を出力す
る。一方、車輪速度検出器３で車輪速度信号Ｖｗを出力
し、比較器５に入力する。比較器５では、車輪速度信号
Ｖｗと基準車輪速度信号Ｖｗ１を比較し、車輪速度信号
Ｖｗが基準車輪速度信号Ｖｗ１よりも小さい時のみ、出
力信号を発生する。この出力信号はＡＮＤ，ＯＲ論理回
路７に入力される。また、車輪減速度検出器４で車輪減
速度信号Ｄｗを検出し、予め定められている基準車輪減
速度信号Ｄｗ１と共に比較器６に入力する。比較器６で
は、車輪減速度信号Ｄｗと基準車輪減速度信号Ｄｗ１を
比較し、車輪減速度信号Ｄｗが基準車輪減速度信号Ｄｗ
１よりも小さい時のみ、出力信号を発生する。この出力
信号はＡＮＤ，ＯＲ論理回路７に入力される。ＡＮＤ，
ＯＲ論理回路７では比較回路５，６の結果によって、ブ
レーキトルクの増減のタイミングを示すパルス信号を出
力する。

【０００６】上記装置では、車輪速度信号Ｖｗと基準車
輪速度信号Ｖｗ１を比較すると共に、車輪減速度信号Ｄ
ｗと基準車輪減速度信号Ｄｗ１とを比較し、それら各信
号の値の大小関係によってブレーキトルクの制御の態様
及び制動力の発生時期を決定するように構成しており、
ブレーキトルクの制御を自動的に、しかも正確に行なう
ことができる。

【０００７】ところが、上記のブレーキ制御装置では、
車輪の加減速度と共に車輪のスリップ率をも制御因子に
加えているが、ブレーキトルクの増減のタイミングのみ
を指示しているものである。即ち、車輪速度や車輪減速
度が所定の値に達したり、横切ったタイミングで、ブレ
ーキトルクの変化が起こるよう制御されるため、ブレー
キトルクが比較的大きな脈動変化する。このため、制動
時に不快な車体振動やブレーキペダルへの細かい反動が
あって、制動フィーリングが悪いという問題点があっ
た。また、制動時に図４４に示す摩擦係数特性曲線Ａ上
の不安定領域と安定領域との間を往復するような制御に
なるため、最大の減速度を長い時間にわたって維持し
て、制動距離の短縮化を最大限に行なうことができなか
った。さらに、従来の方法では不安定領域だけでの定常
的な制動動作は不可能で、直ちに車輪ロックに陥ってし
まっていた。不安定領域における定常的な制動動作は、
例えば、車両旋回中に後輪側のサイドフォースを小さく
して横方向に滑らせて、旋回を効率的に行なうような時
に必要となるものである。

【０００８】また、近年、車両の走行制御システムにお
けるセンサの重要性が高まっている。例えば必要とする
情報の微分情報を得てそれに積分処理を施すことにより
必要な情報を得ることが考えられる。ブレーキ制御装置
において、加速度と速度の検出が必要であるが、従来の
ブレーキ制御用センサでは、加速度を検出するセンサと
速度を検出するセンサとが一体ではないため、別途加速
度センサまたは速度センサが必要であった。また、加速
度を積分して速度を得ようとすると、出力に大きな誤差
を含んでしまうという問題点があった。これは加速度セ
ンサの出力には通常ドリフトやＤＣオフセット成分があ
るためである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来のブレーキ制御装
置は以上のように構成されているので、スリップ率λを
制動動作の因子に取り入れてはいるが、制動フィーリン
グが悪く、スリップ率λを自在に制御していないという
問題点があった。また、最大の減速度を長い時間にわた
って維持して、制動距離の短縮化を最大限に行なうこと
ができなかった。また、サイドフォースを小さくして後
輪の横滑りを利用した効率的な旋回動作を安定して行な
うことができなかった。また、加速度と速度を同時に出
力できるブレーキ制御用センサはなかった。

【００１０】請求項１〜請求項１３の発明は、上記のよ
うな問題点を解消するためになされたもので、車輪のブ
レーキ液圧力を最適に制御し、スリップ率を自在に制御
できるブレーキ制御装置を得ることを目的としている。

【００１１】また、請求項１４の発明は、加速度と速度
を同時に出力でき、その速度は加速度を積分して得るこ
とができ、オフセットやドリフトを低減できるブレーキ
制御用センサを得ることを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項第１項の発明に係
るブレーキ制御装置は、目標スリップ率を設定するスリ
ップ率設定手段、車輪の回転速度を検出する車輪回転速
度検出手段、この車輪回転速度検出手段で検出した車輪
回転速度を用いて実際の車輪のスリップ率を演算するス
リップ率演算手段、演算したスリップ率と目標スリップ
率の偏差を演算するスリップ率偏差演算手段、偏差に応
じてブレーキトルク指令値を発生するブレーキトルク指
令値演算手段、及びブレーキトルク指令値に応じてブレ
ーキトルクを発生するブレーキトルク発生手段を備えた
ものである。

【００１３】また、請求項第２項の発明に係るブレーキ
制御装置は、請求項第１項の発明に加えて、車体の速度
を検出する車体速度検出手段を備え、スリップ率演算手
段は車輪回転速度と車体速度検出手段で検出した車体速
度を用いて実際の車輪のスリップ率を演算するものであ
る。

【００１４】また、請求項第３項の発明に係るブレーキ
制御装置は、目標スリップ率を設定するスリップ率設定
手段、車輪の回転速度を検出する車輪回転速度検出手
段、この車輪回転速度検出手段で検出した車輪回転速度
と目標スリップ率を用いて、実際の車輪のスリップ率と
目標スリップ率の偏差を演算するスリップ率偏差演算手
段、偏差に応じてブレーキトルク指令値を発生するブレ
ーキトルク指令値演算手段、及びブレーキトルク指令値
に応じてブレーキトルクを発生するブレーキトルク発生
手段を備えたものである。

【００１５】また、請求項第４項の発明に係るブレーキ
制御装置は、請求項第１項ないし第３項のいずれかの発
明に加えて、車輪回転速度の加減速度に応じてブレーキ
油圧を電気的に制御する第２ブレーキ制御手段、及び検
出した車体速度または推定した車体速度と予め設定した
車体速度を比較する車体速度比較手段を備え、検出車体
速度または推定車体速度が設定車体速度よりも小さい時
は第２ブレーキ制御手段によってブレーキを制御するよ
うに構成したものである。

【００１６】また、請求項第５項の発明に係るブレーキ
制御装置は、請求項第１項ないし第４項のいずれかの発
明に加えて、スリップ率偏差演算手段で演算したスリッ
プ率偏差に対し、高周波で減衰の大きなフィルタ演算を
行うスリップ率偏差フィルタ処理手段を備えたものであ
る。

【００１７】また、請求項第６項の発明に係るブレーキ
制御装置は、請求項第１項ないし第５項のいずれかの発
明に加えて、路面の摩擦係数を検出する摩擦係数検出手
段を備え、ブレーキトルク指令値演算手段は、スリップ
率偏差に比例する項とスリップ率偏差に関係しない項と
の和を演算してブレーキトルク指令値とし、この演算の
際に、摩擦係数検出手段で検出した路面摩擦係数に応じ
て、スリップ率偏差に比例する項の比例係数を可変にし
たものである。

【００１８】また、請求項第７項の発明に係るブレーキ
制御装置は、請求項第１項ないし第５項のいずれかの発
明に加えて、路面の摩擦係数を検出する摩擦係数検出手
段を備え、ブレーキトルク指令値演算手段は、スリップ
率偏差に比例する項とスリップ率偏差に関係しない項と
の和を演算してブレーキトルク指令値とし、この演算の
際に、摩擦係数検出手段で検出した路面摩擦係数に応じ
て、スリップ率偏差に関係しない項の値を可変にしたも
のである。

【００１９】また、請求項第８項の発明に係るブレーキ
制御装置は、請求項第１項ないし第５項のいずれかの発
明に加えて、車輪の回転の加減速度を出力する車輪回転
加減速度出力手段を備え、ブレーキトルク指令値演算手
段は、車輪回転加減速度出力手段で出力した車輪回転加
減速度に比例する項と、スリップ率偏差に比例する項
と、ブレーキトルクに比例する項との和を演算してブレ
ーキトルク指令値とするように構成したものである。

【００２０】また、請求項第９項の発明に係るブレーキ
制御装置は、請求項第１項ないし第８項のいずれかの発
明に加えて、ブレーキ液圧を検出するブレーキ液圧検出
手段、車輪の回転の加減速度を出力する車輪回転加減速
度出力手段、及び検出したブレーキ液圧と出力した車輪
の回転の加減速度から、車輪と路面との摩擦係数が最大
になる時期を検出する最大摩擦係数検出手段を備え、目
標スリップ率設定手段は、検出手段により検出した摩擦
係数が最大になる時期のスリップ率に基づいて、目標ス
リップ率を設定するものである。

【００２１】また、請求項第１０項の発明に係るブレー
キ制御装置は、請求項第９項の発明に加えて、ブレーキ
液圧検出手段で検出したブレーキ液圧に対し、フィルタ
演算を行うブレーキ液圧フィルタ処理手段を備えたもの
である。

【００２２】また、請求項第１１項の発明に係るブレー
キ制御装置は、請求項第１項ないし第１０項のいずれか
の発明に加えて、ブレーキトルク発生手段は、ブレーキ
液圧によって作動するホイールシリンダと、所定の電気
信号を受けその電気信号に応じたブレーキ液圧を発生す
るリニア制御バルブを有するものである。

【００２３】また、請求項第１２項の発明に係るブレー
キ制御装置は、請求項第１項ないし第１１項のいずれか
の発明に加えて、ハンドルの舵角を検出する舵角検出手
段、及び車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手
段の少なくともいずれか一方の検出手段を備え、目標ス
リップ率設定手段は、舵角及びヨーレートの少なくとも
いずれか一方の検出値に応じて目標スリップ率を設定す
るものである。

【００２４】また、請求項第１３項の発明に係るブレー
キ制御装置は、車輪と路面との摩擦係数が最大になる時
期を検出する最大摩擦係数検出手段、車輪のスリップ率
を検出するスリップ率検出手段、検出した最大摩擦係数
と、この最大摩擦係数になった時に検出したスリップ率
とに応じてブレーキトルク指令値を発生するブレーキト
ルク指令値演算手段、及びブレーキトルク指令値に応じ
てブレーキトルクを発生するブレーキトルク発生手段を
備えたものである。

【００２５】また、請求項第１４項の発明に係るブレー
キ制御用センサは、車両の加速度を検出すると共に、そ
の検出した加速度を積分する積分機構を設け、加速度の
積分値である速度を出力するように構成したものであ
る。

【００２６】

【作用】請求項第１項の発明におけるブレーキ制御装置
では、スリップ率偏差演算手段で目標スリップ率と実際
のスリップ率の偏差△λ（＝λ−λ０，λ；実際のスリ
ップ率，λ０；目標スリップ率）を演算する。また、ブ
レーキトルク指令値演算手段によってブレーキトルク指
令値［Ｔｂ］を、αを負の実数とした時、［Ｔｂ］＝
（ＪαＧ／ｒ）△λ＋［Ｔｂ０］になるように発生させ
る。ここで［Ｔｂ０］は目標スリップ率を維持するに必
要なブレーキトルクであり、後で詳しく説明する。さら
にブレーキトルク発生手段で、実際のブレーキトルクを
その指令値［Ｔｂ］に比例させることによって、任意の
スリップ率に安定に制御させる。

【００２７】また、請求項第２項の発明におけるブレー
キ制御装置では、請求項第１項の発明において、車体速
度検出手段で実際の車体速度Ｖを検出する。スリップ率
演算手段では、車体速度検出手段で検出した車体速度Ｖ
と車輪回転速度検出手段で検出した車輪回転速度Ｖｗを
用いてスリップ率を求める。そして、ブレーキトルク指
令値［Ｔｂ］をスリップ率偏差に応じて［Ｔｂ］＝（Ｊ
αＧ／ｒ）△λ＋［Ｔｂ０］になるようにし、実際のブ
レーキトルクをその指令値［Ｔｂ］に追従させることに
よって、任意のスリップ率に安定に制御させる。

【００２８】また、請求項第３項の発明におけるブレー
キ制御装置では、スリップ率偏差演算手段で車輪回転速
度、車体速度の推定値、目標スリップ率からスリップ率
偏差△λを演算する。また、ブレーキトルク指令値演算
手段によってブレーキトルク指令値［Ｔｂ］を、αを負
の実数とした時、［Ｔｂ］＝（ＪαＧ／ｒ）△λ＋［Ｔ
ｂ０］になるように発生させる。さらにブレーキトルク
発生手段で、実際のブレーキトルクをその指令値［Ｔ
ｂ］に比例させることによって、任意のスリップ率に安
定に制御させる。

【００２９】また、請求項第４項の発明におけるブレー
キ制御装置では、請求項第１項ないし請求項第３項のい
ずれかの発明において、第２ブレーキ制御手段を備え、
検出した車体速度、または推定した車体速度が所定の設
定した車体速度よりも小さい時、第２ブレーキ制御手段
で制御し、それ以外の時は請求項第１項ないし請求項第
３項のいずれかの発明におけるブレーキ制御装置を動作
させる。閾値となる所定の車体速度は、車体速度検出手
段の誤差の影響を考慮して設定される。

【００３０】また、請求項第５項の発明におけるブレー
キ制御装置では、請求項第１項ないし請求項第４項のい
ずれかの発明において、スリップ率偏差フィルタ処理手
段でスリップ率偏差に対して高周波で減衰の大きなフィ
ルタ演算を行ない、ノイズの影響やブレーキトルク外乱
の影響を低減する。

【００３１】また、請求項第６項の発明におけるブレー
キ制御装置では、請求項第１項ないし請求項第５項のい
ずれかの発明において、摩擦係数検出手段で検出した摩
擦係数に応じてブレーキトルク指令値のスリップ率偏差
に比例する項の比例係数を補正し、種々の路面に対して
制動動作の安定化を計る。

【００３２】また、請求項第７項の発明におけるブレー
キ制御装置では、請求項第１項ないし請求項第５項のい
ずれかの発明において、摩擦係数検出手段で検出した摩
擦係数に応じてブレーキトルク指令値のスリップ率偏差
に関係しない項の値を補正し、種々の路面に対して制動
動作の安定化を計る。

【００３３】また、請求項第８項の発明におけるブレー
キ制御装置では、請求項第１項ないし請求項第５項のい
ずれかの発明において、車輪回転加減速度出力手段で車
輪の回転の加減速度を出力し、ブレーキトルク指令値演
算手段で、車輪回転加減速度出力手段で出力した車輪回
転加減速度に比例する項と、スリップ率偏差に比例する
項と、ブレーキトルクに比例する項との和に応じてブレ
ーキトルク指令値を演算してブレーキトルク指令値を補
正し、種々の路面に対して制動動作の安定化を計る。

【００３４】また、請求項第９項の発明におけるブレー
キ制御装置では、請求項第１項ないし請求項第８項のい
ずれかの発明において、最大摩擦係数検出手段で車輪と
路面との摩擦係数が最大になる時期を検出し、この時の
スリップ率を目標スリップ率に設定し、車輪と路面との
摩擦係数の最大値が得られるスリップ率に制御する。

【００３５】また、請求項第１０項の発明におけるブレ
ーキ制御装置では、請求項第９項の発明において、ブレ
ーキ液圧フィルタ処理手段でブレーキ液圧に対してフィ
ルタ演算を行なって一次遅れの結果を得る。ブレーキ液
圧の一次遅れに近い特性であるブレーキトルクを精度よ
く与えることができる。

【００３６】また、請求項第１１項の発明におけるブレ
ーキ制御装置では、請求項第１項ないし請求項第１０項
のいずれかの発明において、リニア制御バルブを備え、
電流指令値演算手段でブレーキトルク指令値からリニア
制御バルブに供給する電流値を演算し、この値に応じて
ブレーキ液圧を追従性よく発生させる。

【００３７】また、請求項第１２項の発明におけるブレ
ーキ制御装置では、請求項第１項ないし請求項第１０項
のいずれかの発明において、舵角検出手段で検出する舵
角、またはヨーレート検出手段で検出するヨーレートに
応じて、目標スリップ率λ０を設定しなおす。このた
め、車両の走行が直進状態とそうでない状態とで、目標
スリップ率λ０を変更することができる。

【００３８】また、請求項第１３項の発明におけるブレ
ーキ制御装置では、最大摩擦係数検出手段で車輪と路面
との摩擦係数が最大になる時期を検出し、この時のスリ
ップ率をスリップ率検出手段で検出する。この検出した
最大摩擦係数とその時のスリップ率に応じてブレーキト
ルク指令値を発生し、車輪と路面との摩擦係数の最大値
が得られるスリップ率に制御する。

【００３９】また、請求項第１４項の発明によるブレー
キ制御用センサは、加速度を積分する積分機構により速
度を検出して、加速度と共に出力する。

【００４０】

【実施例】以下、この発明に係る動作理論について説明
する。一般に任意のスリップ率に安定に制御できるかど
うかは、ある任意の目標スリップ率λ０の周りで線形化
した微分方程式を導き、その解が発散するかそれともあ
る定常値になるかを調べることにより判定できる。ま
ず、関連する変数を目標スリップ率λ０からの偏差（△
をつけて表す）で表し、それらに関する微分方程式を導
く。各変数の偏差は式３で示される。 △λ ＝λ−λ０ △Ｖｗ＝Ｖｗ−Ｖｗ０ △Ｖ＝Ｖ−Ｖ０ △Ｔｂ＝Ｔｂ−Ｔｂ０・・・（３）ここで、λ ；実際のスリップ率 λ０；目標スリップ率Ｖｗ；実際の車輪回転速度Ｖｗ０；平衡状態での車輪回転速度で時間ｔの関数Ｖ；実際の車体速度Ｖ０；平衡状態での車体速度で時間ｔの関数Ｔｂ；実際のブレーキトルクＴｂ０；平衡状態でのブレーキトルクで時間ｔの関数（＝μ（λ０）ｒＷ―ＪｄＶｗ０／ｄｔ）である。この場合の平衡状態における量は、目標のスリ
ップ率を維持している時の各状態量の平均値と見なされ
る量である。

【００４１】車両と車輪の挙動を表すものとして、一輪
モデルについての下式が一般によく用いられている。Ｊｄω／ｄｔ＝μ（λ）ｒＷ−Ｔｂｍａ＝−μ（λ）Ｗ・・・（４）ここで、ａはＶの時間微分を示し、ｄω／ｄｔはＶｗの
時間微分、Ｊは車輪の等価慣性モーメント、μは路面と
の摩擦係数で、一例として湿ったアスファルト路面での
例を示すと、図４４のＡで示される曲線になる。また、
Ｗは車輪にかかる重量、ｍは車体の質量である。また、
式１より△λは式５で表される。

【００４２】

【数１】

【００４３】式５を微分し、式１、式３、式４を用い
て、式６が得られる。Ｖ０（ｔ）×ｄ△λ／ｄｔ＋ＫＧ△λ＝△Ｔｂ／Ｊ・・・（６）ただし、Ｋ＝［ｄμ／ｄλ（ｍｒ² ／Ｊ＋１−λ０）−μ０］で、Ｇは重力の加速度である。式６の特徴は△λの一階
微分の係数Ｖ０（ｔ）が時間ｔの関数になっていること
と、△λにかかる係数Ｋは定数となっていることであ
る。また、ブレーキトルクＴｂは強制外力と見なせる。
微分方程式６で表される△λの挙動を考える。今、Ｖ０
（ｔ）を定数Ｖ０とし、△Ｔｂ＝１のステップ関数に対
する△λの時間変化の様子を見る。Ｖ０を定数と考えれ
ばよく知られた一次遅れの微分方程式になっており（厳
密に言えばＶ０が時変であっても、時変係数をもつ一階
線形微分方程式であって厳密解の得られることが知られ
ている）、その解は式７で与えられる。

【００４４】 △λ＝（ｒ／Ｊ）×［１−ｅｘｐ｛−ｔ／（Ｖ０／ＫＧ）｝］・・・（７）これを図示すると、図４６のようになる。図において、
横軸は時間ｔ、縦軸は△λを示し、実線はＶ０／ＫＧ＞
０，点線はＶ０／ＫＧ＜０の場合である。Ｖ０／ＫＧ＞
０の場合、時間が十分に経てば、一定値ｒ／Ｊに収束す
るので、λはλ＝λ０＋ｒ／Ｊに収束し、△λは安定で
あることがわかる。即ち、一次遅れの系では時定数Ｖ０
／ＫＧが正の数なら安定であり、負の数であれば不安定
になる。この安定、不安定の限界値は図４４で示すよう
にλ＝λｍａｘである。

【００４５】ここで、強制外力である制御入力Ｔｂを適
当な値に決定すれば、△λを安定にし、任意の目標スリ
ップ率にスリップ率を制御できる。例えば本来不安定で
あるλｍａｘになるように制御すれば、最小の停止距離
を得ることが可能になる。そこで、ブレーキトルクＴｂ
をα（負の実数）を用いて、式８のように制御するとす
る。 △Ｔｂ＝（ＪαＧ／ｒ）△λ ・・・（８）式８を式６に代入し、△λについて解くことにより、ブ
レーキトルク△Ｔｂの時間的挙動は、式９で表される。

【００４６】

【数２】

【００４７】ここで、△λｉは制御を始める時点でのス
リップ率のλ０からの偏差を表し、Ｖｉは制御を始める
時点での車体の対地速度を示す。また、βはβ＝（Ｋ／
α）／μ０で定義され、前述の不安定な領域ではＫ＜０
なので、βは必ず正の数となる。

【００４８】式９を図示すると、図４７のように表され
る。図において、横軸は時間（ｔ），縦軸は△Ｔｂを示
す。また、実線は△λｉ＜０の場合であり、点線は△λ
ｉ＞０の場合である。まず、△λｉ＞０の場合について
説明する。△λｉ＝λｉ−λ０＞０であるので、制御を
始める時のスリップ率λｉが目標とするスリップ率λ０
より大きくなっていることを意味している。即ち、この
ままではスリップ率は１に達し、車輪はロックする領域
である。制御を始める時のスリップ率は目標とするスリ
ップ率より大きいため、大きく負のブレーキトルクを与
える。ここで、負のブレーキトルク△Ｔｂというのは目
標のスリップ率λ０を与えるブレーキトルクＴｂ０より
小さな値のブレーキトルクという意味である。このよう
にブレーキトルク△Ｔｂを与えることにより、次の時点
ではスリップ率は少し目標スリップ率λ０に近づく。従
って△λは△λｉよりも少し小さくなり、これに応じて
△Ｔｂも少し小さくする。これを繰り返すことにより、
△Ｔｂは図４７の点線に示すように時間的に減り、目標
のスリップ率λ０に収束させ、制御することができる。

【００４９】△λｉ＜０の場合も同様に図４７の実線に
示すように、最終的には目標のスリップ率λ０に収束さ
せることができる。このように、ブレーキトルクを実際
のスリップ率と目標スリップ率との偏差に比例して制御
することにより、目標スリップ率に安定して収束させる
ことができるのである。以下、実際の実施例についてさ
らに詳しく説明する。

【００５０】実施例１．以下、この発明の実施例１を図
について説明する。図１はこの発明の実施例１に係るブ
レーキ制御装置を示すブロック構成図である。図におい
て、１１は目標スリップ率λ０を設定する目標スリップ
率設定手段、１２は実際の車輪のスリップ率を演算する
スリップ率演算手段、１３は目標スリップ率と演算した
スリップ率の偏差を演算するスリップ率偏差演算手段、
１４は偏差に応じてブレーキトルク指令値を発生するブ
レーキトルク指令値演算手段、１５はブレーキトルク指
令値に応じてブレーキトルクを発生するブレーキトルク
発生手段、１６は車輪の回転速度を検出する車輪回転速
度検出手段、１７は車輪及び車体からなる車両である。

【００５１】車輪回転の周速度を表す車輪回転速度Ｖ
ｗ、車輪の回転軸が路面に対して移動する対地速度であ
る車輪速度Ｖ、車体速度Ｖｂがある。ここでは、車体速
度はほぼ車輪速度と同一であるとみなし、Ｖで表すこと
にする。目標スリップ率設定手段１１は、目標スリップ
率λ０として、ブレーキペダルが踏込まれていない時、
λ０＝０に設定し、ブレーキペダルが踏込まれた時、λ
０＝０．１５を設定する。また、車輪回転速度検出手段
１６は例えば車輪の軸に装着されており、車輪回転速度
に応じてパルスを発生するものや、タコジェネレータの
ように車輪回転速度に応じた電圧を発生するもので車輪
回転速度を検出する。次にスリップ率演算手段１２の処
理について説明する。スリップ率は式１のように表され
る。この実施例では精度良く計測が困難な車体速度Ｖの
かわりに、車輪回転速度Ｖｗを用いて疑似的に車体速度
Ｖ’を演算し、式１によってスリップ率を求める。図２
は横軸に時間（ｔ）、縦軸に速度を示す特性図で、ｔ０
はブレーキペダル踏込み開始の時間、実線Ｖｗは車輪回
転速度検出手段１６で検出した車輪回転速度、破線Ｖ’
は疑似車体速度である。即ち、車輪回転速度Ｖｗを入力
し、車輪の回転減速度Ｄｗ｛車輪回転速度Ｖｗの減少す
る時間変化率＝−（ｄ／ｄｔ）Ｖｗ｝が所定値Ｄ０、例
えば１．１Ｇ（Ｇは重力加速度＝９．８ｍ／ｓ²）を越
えた時から車体速度は−１．０Ｇの減速度で減速するも
のとし、常に車輪回転速度Ｖｗ以上であるという条件を
満たすように車体速度Ｖ’を算出すると、図２に破線で
示すものとなる。これを式１に代入してスリップ率λを
得る。

【００５２】スリップ率偏差演算手段１３ではスリップ
率λと目標スリップ率λ０の偏差△λ＝λ−λ０を演算
する。ブレーキトルク指令値演算手段１４では、ブレー
キトルク指令値［Ｔｂ］を式１０に従って演算する。式
１０によれば、ブレーキトルク指令値［Ｔｂ］はスリッ
プ率偏差に比例する項とスリップ率偏差に関係しない項
の和で表されている。［Ｔｂ］＝（ＪαＧ／ｒ）△λ＋［Ｔｂ０］・・・（１０）式１０において、αは負の実数、［Ｔｂ０］は制動開始
時のブレーキトルクのオフセット値である。目標スリッ
プ率設定手段１１，スリップ率演算手段１２，スリップ
率偏差演算手段１３，及びブレーキトルク指令値演算手
段１４は、車輪回転速度Ｖｗ，スリップ率λなどを表す
各信号をディジタル量で扱うならば、ディジタル式のマ
イクロコンピュータを中心としたディジタル回路で容易
に実現できる。また、これらの各信号をアナログ量で扱
う場合、アナログ式の演算回路で容易に実現できる。

【００５３】ブレーキトルク発生手段１５はブレーキト
ルク指令値［Ｔｂ］に応じて、車両１７の車輪の回転を
減速させる実動ブレーキトルクＴｂを発生させるもので
ある。このブレーキトルク発生手段１５の構成について
さらに詳しく説明する。図３はブレーキトルク発生手段
１５の構成の一例を示すブロック構成図である。図にお
いて、２１は［Ｔｂ］→［Ｐｂ］変換テーブル、２２は
ブレーキ液圧制御信号発生回路、２３はブレーキアクチ
ュエータ、２４はブレーキ液圧導管、２５はブレーキ液
圧センサ、２６は車輪に連結するホイールシリンダ、２
７はブレーキ液圧制御動作判定手段、２８はブレーキペ
ダル、２９はマスタシリンダ、３０はブレーキペダルセ
ンサである。

【００５４】ブレーキトルク発生手段１５はブレーキト
ルク指令値演算手段１４から出力されるブレーキトルク
指令値［Ｔｂ］を入力し、［Ｔｂ］→［Ｐｂ］変換テー
ブル２１で、ブレーキトルク指令値［Ｔｂ］をブレーキ
液圧指令値［Ｐｂ］に変換する。この実施例では、例え
ば、ブレーキトルク指令値［Ｔｂ］とブレーキ液圧指令
値［Ｐｂ］とはほぼ比例関係にあるとしている。ブレー
キ液圧指令値［Ｐｂ］はブレーキ液圧制御信号発生回路
２２に入力され、ブレーキ液圧センサ２５からの出力信
号であるブレーキ液圧Ｐｂがブレーキ液圧指令値［Ｐ
ｂ］に追従して一致するように、ブレーキ液圧発生制御
手段であるブレーキアクチュエータ２３に制御信号を送
出する。この時、ブレーキ液圧制御動作のＯＮ，ＯＦＦ
信号をブレーキ液圧制御動作判定手段２７より入力し、
ＯＮの時のみブレーキアクチュエータ２３に制御信号を
送出する。

【００５５】ブレーキアクチュエータ２３ではブレーキ
液圧制御信号発生回路２２からの制御信号により、車輪
の回転を摩擦によって止めるためのブレーキ液圧Ｐｂを
発生する。このブレーキアクチュエータ２３の詳しいブ
ロック構成の一例を図４に示す。ポンプ３１により油槽
３２から吸上げられた後加圧された制御油は油路３３及
び蓄圧器３４を経て電磁コイルより切換制御されるイン
レットバルブ３５の入口側ポートに送られる。これと共
に、インレットバルブ３５の出口側ポートはブレーキ液
圧導管２４を介してホイールシリンダ２６に連通してい
る。また、電磁コイルにより切換制御されるアウトレッ
トバルブ３６の入口側ポートはブレーキ液圧導管２４を
介してホイールシリンダ２６に連通しており、出口側ポ
ートは油槽３２に連通している。３７は圧力検出型の方
向性ダイオードである。

【００５６】インレットバルブ３５を、図４において右
側位置に切換えられた状態に保持すれば、ホイールシリ
ンダ２６はポンプ３１及び蓄圧器３４から遮断され、イ
ンレットバルブ３５が左側位置に切換えられた状態に保
持すれば、ポンプ３１から送られた制御油は蓄圧器３
４、インレットバルブ３５を経てホイールシリンダ２６
に送られ、ブレーキ液圧Ｔｂを発生する。また、アウト
レットバルブ３６を、図４において左側位置に切換えら
れた状態に保持すれば、ホイールシリンダ２６はアウト
レットバルブ３６を介して油槽３２内に開放され、アウ
トレットバルブ３６が右側位置に切換えられた状態に保
持すれば、ホイールシリンダ２６は油槽３２から遮断さ
れる。ブレーキ液圧制御信号発生回路２２からの制御信
号により電磁コイルを作動して、インレットバルブ３５
及びアウトレットバルブ３６を切換えれば、ホイールシ
リンダ２６へのブレーキ液圧Ｐｂを制御できる。

【００５７】ブレーキ液圧制御動作判定手段２７は、車
輪回転速度検出手段１６で検出した車輪回転速度Ｖｗと
ブレーキペダルセンサ３０で検出したブレーキペダル踏
込み信号を入力し、車輪の回転減速度Ｄｗ｛車輪回転速
度Ｖｗの減少する時間変化率＝−（ｄ／ｄｔ）Ｖｗ｝が
所定値Ｄ０、例えば１．１Ｇを越えており、かつブレー
キペダル２８の踏込みがあった時、ブレーキ液圧制御動
作をＯＮとし、ブレーキペダル２８の踏込みがなくなっ
た時、ブレーキ液圧制御動作をＯＦＦとする判定を行な
う。この判定結果はブレーキ液圧制御信号発生回路２２
に出力される。マスタシリンダ２９はブレーキペダル２
８の踏込み力をブレーキ液圧力に変換するものである。

【００５８】ここで、ブレーキ液圧導管２４はブレーキ
アクチュエータ２３で発生した油圧をホイールシリンダ
２６に導くものであり、この導管２４はできる限り短い
ほうが好ましく、実際のブレーキ液圧Ｐｂとブレーキ液
圧指令値［Ｐｂ］とがよく追従するように制御される。

【００５９】ブレーキ液圧制御信号発生回路２２のさら
に詳しい動作を以下に示す。ブレーキ液圧偏差△Ｐｂ＝
ブレーキ液圧Ｐｂ−ブレーキ液圧指令値［Ｐｂ］を演算
し、この演算結果に応じてブレーキアクチュエータ２３
にブレーキ液圧増大パルス信号Ｍｂ，ブレーキ液圧保持
パルス信号Ｍｈ，ブレーキ液圧減少パルス信号Ｍｌを出
力する。例えばブレーキ液圧偏差△Ｐｂを−△Ｐｂ２〜
△Ｐｂ１になるように制御する時は、△Ｐｂ＞△Ｐｂ１
の時ブレーキ液圧減少パルス信号Ｍｌを出力し、△Ｐｂ
＜−△Ｐｂ２の時ブレーキ液圧増大パルス信号Ｍｂを出
力し、−△Ｐｂ２≦△Ｐｂ≦△Ｐｂ１の時ブレーキ液圧
保持パルス信号Ｍｈを出力する。出力するパルス幅［Ｍ
ｂ］，［Ｍｌ］は式１１で表される。

【００６０】［Ｍｂ］＝ｋ１△Ｐｂ＋［Ｍｂ０］［Ｍｌ］＝ｋ２△Ｐｂ＋［Ｍｌ０］・・・（１１）ｋ１，ｋ２；比例係数［Ｍｂ０］，［Ｍｌ０］；パルス幅のオフセットバイア
ス

【００６１】この実施例によれば、ブレーキトルク指令
値［Ｔｂ］をスリップ率偏差に応じて［Ｔｂ］＝（Ｊα
Ｇ／ｒ）（λ−λ０）＋［Ｔｂ０］になるようにし、実
際のブレーキトルクをその指令値［Ｔｂ］に追従させる
ことによって、任意のスリップ率に安定に制御できる。

【００６２】なお、上記実施例において、ブレーキアク
チュエータ２３はＯＮ，ＯＦＦによる制御であるがこれ
に限るものではなく、バルブの開度がリニアに変えられ
るリニアソレノイドを用いることもできる。また、目標
スリップ率は０．１５に限るものではないが、常識的に
は０．１〜０．２５程度に設定するのが望ましい場合が
多い。

【００６３】実施例２．図５はこの発明の実施例２に係
るブレーキ制御装置を示すブロック構成図である。図に
おいて、１８は車体速度検出手段で、例えば櫛形フィル
タやドップラ効果を利用して車両１７の車体の対地速度
を検出する。また、これらの車体速度検出手段は非常に
高価なため、車体の加速度を検出し、この出力を積分す
ることで車体速度を検出しても良い。

【００６４】実施例１では精度良く計測が困難な車体速
度Ｖのかわりに、車輪回転速度Ｖｗを用いて図２に示す
ように疑似的に車体速度Ｖ’を演算していた。これに対
し、この実施例では車体速度検出手段１８を備え、実際
の車体速度Ｖを検出する。スリップ率演算手段１２で
は、車体速度検出手段１８で検出した車体速度Ｖと車輪
回転速度検出手段１６で検出した車輪回転速度Ｖｗを用
いて式１によってスリップ率を求める。その他の装置の
動作は実施例１と同様、ブレーキトルク指令値［Ｔｂ］
をスリップ率偏差に応じて［Ｔｂ］＝（ＪαＧ／ｒ）△
λ＋［Ｔｂ０］になるようにし、実際のブレーキトルク
をその指令値［Ｔｂ］に追従させることによって、任意
のスリップ率に安定に制御する。

【００６５】上記のようにこの実施例では実際の車体速
度を検出しているので、実施例１よりも精度良く実際の
スリップ率を演算することができ、精度の良い制御がで
きる。車体の加速度から車体速度を検出する場合でも、
図２で説明した疑似車体速度よりは精度の良いものが得
られる。

【００６６】実施例３．実施例１，２ではスリップ率λ
と目標スリップ率λ０を共に演算しておき、これらの数
値からスリップ率偏差△λ＝λ−λ０を演算している。
これに対し、実施例３では実際のスリップ率λを演算す
るのではなく、目標スリップ率λ０と車輪回転速度Ｖｗ
から直接スリップ率偏差△λを演算する。図６はこの発
明の実施例３に係るブレーキ制御装置を示すブロック構
成図である。このスリップ率偏差演算手段１３は、車輪
回転速度検出手段１６で検出した車輪回転速度Ｖｗと、
目標スリップ率設定手段１１で設定した目標スリップ率
λ０を入力し、実際の車輪のスリップ率と目標スリップ
率の偏差を演算し、出力する。

【００６７】スリップ率偏差演算手段１３における演算
の一例について説明する。式５のように表される△λの
右辺において、第１項と第２項の大きさを比較すると圧
倒的に第１項が大きく、例えば第１項は第２項の５０倍
くらいの大きさになる。従って、△λは下式１２で求め
ても性能的に全く問題はない。△λ＝（−ｒ／Ｖ０）×
Ｖｗ＋１−λ０・・・（１２）例え
ば平衡状態での車体速度Ｖ０を式１３の演算で近似して
車体速度を推定すれば、制御動作の始まりの時刻におけ
る車体回転速度Ｖｗｉで△λを演算することができる。Ｖ０＝Ｖｗｉ−μ０Ｇｔ・・・（１３）ここで、μ０は目標スリップ率λ０に制御できた場合の
路面との摩擦係数であり、あらかじめ設定しておく。

【００６８】従って、スリップ率偏差演算手段１３では
式１３の演算を行って車体速度の推定値Ｖ０を求め、こ
の値と目標スリップ率設定手段１１で設定した目標スリ
ップ率λ０と車輪回転速度検出手段１６で検出した車輪
回転速度Ｖｗを式１２に代入して△λを演算する。この
後の各部装置の動作は実施例１と同様、ブレーキトルク
指令値［Ｔｂ］をスリップ率偏差に応じて［Ｔｂ］＝
（ＪαＧ／ｒ）△λ＋［Ｔｂ０］になるようにし、実際
のブレーキトルクをその指令値［Ｔｂ］に比例させるこ
とによって、任意のスリップ率に安定に制御できる。な
お、制御動作の始まりのタイミングはブレーキトルク発
生手段１５のブレーキ液圧制御動作判定手段２７で検出
でき、これをスリップ率偏差演算手段１３に入力する。
上記のように、この実施例では、直接スリップ率を求め
るのではなく、スリップ率偏差演算手段１３で、車輪回
転速度Ｖｗ，車体速度Ｖ０の推定値，目標スキップ率λ
０からスリップ率偏差を演算しているので、高価な車体
速度検出手段を必要とせず安価なブレーキ制御装置が得
られる効果がある。

【００６９】もちろん実施例２に示したように車体速度
検出手段１８を設けて、制御動作の始まりの時刻におけ
る車体速度Ｖｉを検出し、式１３のＶｗｉの代わりに用
いれば、さらに精度のよいブレーキ制御装置が得られる
効果があることは言うまでもない。

【００７０】実施例４．図７はこの発明の実施例４に係
るブレーキ制御装置を示すブロック構成図である。図に
おいて、１９は車体速度比較手段で、検出した車体速度
または推定した車体速度と予め設定した車体速度Ｖｅを
比較する。２０は第２ブレーキ制御手段で、車輪回転速
度の加減速度に応じてブレーキ油圧を電気的に制御す
る。実施例４は実施例２のブレーキ制御装置を第１ブレ
ーキ制御装置とし、この構成に車体速度比較手段１９
と、第１ブレーキ制御装置とは異なるブレーキ制御アル
ゴリズムを用いる第２ブレーキ制御手段２０を設けたも
のを示している。第２ブレーキ制御装置２０は、例え
ば、従来装置で説明したような、車輪回転速度の加減速
度に応じてブレーキ油圧を電気的に制御を行なうもので
ある。

【００７１】次にこの実施例の動作について説明する。
車体速度検出手段１８で検出した車体速度Ｖがあらかじ
め設定している車体速度Ｖｅよりも大きいかどうかを車
体速度比較手段１９で比較する。この結果、車体速度Ｖ
が設定車体速度Ｖｅよりも大きい時、実施例２と同様の
制御動作によって車体速度Ｖと車輪回転速度Ｖｗによっ
てスリップ率を演算し、スリップ率偏差λ−λ０を演算
し、ブレーキトルク指令値［Ｔｂ］を演算してブレーキ
を制御する。車体速度比較手段１９による比較の結果、
車体速度Ｖが設定車体速度Ｖｅよりも小さい時は、第２
ブレーキ制御装置２０により車輪回転速度Ｖｗだけを用
いた制御を行なう。

【００７２】車体速度比較手段１９は例えばマイクロプ
ロセッサによって実現が容易であり、ＲＯＭにあらかじ
め設定車体速度Ｖｅを記憶させておけばよい。設定車体
速度Ｖｅは例えば１０ｋｍ／ｈを設定している。一般
に、車体速度検出手段１８は精度よく車体速度Ｖを検出
するのはたいへんに困難で、実際に検出した値が小さけ
れば小さいほどその相対誤差は大きくなる。車体速度検
出手段１８が、例えばフルスケールで１００ｋｍ／ｈで
１０％（１０ｋｍ／ｈ）の誤差を持つとする。検出値が
フルスケールの時その１０％の誤差を持ち得るので、検
出値が１０ｋｍ／ｈである時、その持ち得る誤差は１０
ｋｍ／ｈとなる。即ち、検出速度の１００％ということ
になる。車体速度検出手段１８はこのようにフルスケー
ルに対して誤差が規定されるため、検出値が小さくなれ
ばその値が持ち得る誤差は大きくなる。従ってこの実施
例では、車体速度が１０ｋｍ／ｈ程度の小さな値にな
り、大きな誤差を持つと考えられる場合、第２ブレーキ
制御手段２０で車輪回転速度のみを用いた制御を行なえ
ば、車体速度が持つ誤差の影響を除去することができ、
精度の良いブレーキ制御装置が得られる。

【００７３】なお、上記実施例では設定車体速度Ｖｅを
１０ｋｍ／ｈとしたが、これに限るものではなく、車体
速度検出手段１８の誤差の影響にを防止することを考慮
して、任意に設定すれば良い。また、第２ブレーキ制御
装置２０は、車輪回転速度のみを用いた制御を行なうも
のとしたが、これに限るものではなく、車体速度検出手
段１８の検出値を用いずに制御するものなら、どのよう
なものでも良い。また、この実施例では実施例２で示し
たブレーキ制御装置に車体速度比較手段１９と第２ブレ
ーキ制御手段２０を設けたものを示したが、実施例１の
ように車体速度の推定値Ｖ’を用いて制御するものにお
いて、車体速度の推定値Ｖ’を得た時に設定車体速度Ｖ
ｅと比較し、車体速度の推定値Ｖ’が設定車体速度Ｖｅ
よりも小さい場合は、車体速度の推定値Ｖ’を用いずに
制御する第２ブレーキ制御手段で制御するようにすれば
良い。

【００７４】実施例５．図８はこの発明の実施例５に係
るブレーキトルク指令値演算手段の処理の流れを示すフ
ローチャートである。このブレーキトルク指令値演算手
段は実施例１〜実施例４のいずれにも適用できる。ＳＴ
１ではスリップ率偏差演算手段１３から△λ（＝λ−λ
０）を入力する。次にＳＴ２でスリップ率偏差△λにフ
ィルタ演算を施して△λ* を演算する。このフィルタ演
算はスリップ率偏差に対して高周波で減衰の大きなもの
が望ましい。

【００７５】次にフィルタ演算について説明する。い
ま、時刻ｎにおけるスリップ率偏差の演算値を△λ
（ｎ）とし、その次の時刻ｎ＋１でのスリップ率偏差の
演算値を△λ（ｎ＋１）とした時、式１４で表されるフ
ィルタ演算処理を考える。式１４において、Ｃは０＜Ｃ
＜１の定数で、右辺の△λ（ｎ＋１）は実際のスリップ
率偏差、左辺の△λ（ｎ＋１）* はフィルタ演算処理の
結果演算されるスリップ率偏差の値を表している。

【００７６】 △λ（ｎ＋１）* ＝Ｃ×△λ（ｎ）* ＋（１−Ｃ）×△λ（ｎ＋１）・・・（１４）

【００７７】このようなフィルタ演算処理を施せば、フ
ィルタ処理結果が一次遅れの結果になり、即ち入力の周
波数が高い場合は出力が減衰し、低い場合は入力が出力
にそのまま出ることになる。そのカットオフ周波数はＣ
の値とサンプリングの周期、一般には制御周期によって
任意の値に設定することができる。Ｃが０に近くなるほ
どカットオフ周波数が大きくなり、Ｃが１に近くなるほ
どカットオフ周波数は小さくなる。もし、Ｃ＝０とすれ
ば、△λ（ｎ）* ＝△λ（ｎ）となりフィルタ出力は入
力に等しくなり、カットオフ周波数＝∞になる。

【００７８】この後、ＳＴ３でスリップ偏差△λ* に応
じてブレーキトルク指令値［Ｔｂ］を演算し、ＳＴ４で
ブレーキトルク指令値［Ｔｂ］をブレーキトルク発生手
段１５に出力する。

【００７９】車輪回転速度や車体速度を検出する際に、
ノイズやブレーキトルク発生手段１５の出力に加わる外
乱、例えばエンジンブレーキや車軸を伝わってくる他の
車輪からのブレーキトルクが影響を及ぼし、正確に検出
できないこともある。外乱として、車輪回転速度や車体
速度の検出に入ってくるノイズを△Ｎｄとし、エンジン
ブレーキや車軸を伝わってくる他の車輪からのブレーキ
トルクを△Ｔｄとし、式８を表すと、式１５のようにな
る。 △Ｔｂ＝Ｊ／ｒ｛αＧ（△λ＋△Ｎｄ）＋△Ｔｄ｝・・・（１５）

【００８０】式１５から、スリップ率を任意の目標値に
なるように安定に制御し、かつブレーキトルク外乱△Ｔ
ｄの影響を防止するためには、αを十分大きくしなけれ
ばならない。一方、検出ノイズ△Ｎｄの影響を防止する
ためには、αを十分小さくしなければならない。そこ
で、式８におけるαに△λのフィルタ処理により導入さ
れる周波数特性が入るものとして考えると、この矛盾を
解決できるものである。即ち、ノイズ△Ｎｄが存在する
周波数領域は比較的高いのに対し、スリップ率の目標値
やブレーキトルク外乱△Ｔｄの存在する周波数領域は比
較的低い。このため、上記に述べたようなフィルタ処理
を行なえば、低い周波数領域では△λ* ＝△λとなり、
αとしては実効的に大きな値になる。また、高い周波数
領域では△λ* →０となるので、αとしては実効的に小
さな値になる。この時、その境界を示す周波数はカット
オフ周波数によって任意に設定でき、式１４における定
数Ｃの設定によってカットオフ周波数を任意に変えるこ
とができる。

【００８１】このように、この実施例によれば、スリッ
プ率演算にフィルタ処理を施すことにより、ノイズの影
響を低減でき、さらにブレーキトルク外乱の影響も低減
でき、より安定して任意の目標値にスリップ率を制御で
きるブレーキ制御装置が得られる。

【００８２】なお、フィルタ演算はここで示したものに
限るものではなく、ＦＩＲフィルタやＩＩＲフィルタを
用いても、任意の周波数特性を持つフィルタを構成する
ことが可能である。また、上記実施例ではブレーキトル
ク指令値演算手段１４でスリップ率偏差にフィルタ処理
を施しているが、スリップ率偏差演算手段１３で行なっ
ても良い。また、独立にフィルタ処理を施すフィルタ処
理手段を、スリップ率偏差演算手段１３とブレーキトル
ク指令値演算手段１４の間に設け、スリップ率偏差演算
手段１３から出力されるスリップ率偏差を入力してフィ
ルタ演算処理し、新たなスリップ率偏差としてブレーキ
トルク指令値演算手段１４に出力するように構成しても
よい。

【００８３】実施例６．図９はこの発明の実施例６に係
るブレーキ制御装置を示すブロック構成図である。図に
おいて、４０は路面の摩擦係数μを検出する摩擦係数検
出手段である。他の各部において、実施例１と同一符号
は同一、または相当部分を示す。また、図１０は摩擦係
数検出手段４０の一例を示す構成図である。図におい
て、４１は超音波発生器、４２は路面１００に向けて超
音波を送信する送信器、４３は路面１００から乱反射さ
れてくる超音波を受信する受信器、４４は受信した信号
を増幅する増幅回路、４５はＡＭ検波回路、４６はロー
パスフィルタ回路である。

【００８４】次にこの実施例の動作について説明する。
超音波発生器４１で発生した超音波を走行中の路面１０
０に対して送信器４２から送信する。この超音波は路面
１００で乱反射され、この乱反射波は受信器４３で受信
される。増幅回路４４，ＡＭ検波回路４５，及びローパ
スフィルタ回路４６により乱反射波の信号強度を検出す
る。この信号強度から路面の粗さがわかる。路面の粗さ
と摩擦係数μとは強い相関があり、例えば、図１１に示
すように関係付けることができる。図１１において、横
軸は車速Ｖ（Ｋｍ／ｈ）、縦軸は反射信号強度（ｄＢ）
を示し、領域Ａは低摩擦係数の路面、領域Ｂは中摩擦係
数の路面、領域Ｃは高摩擦係数の路面を表している。

【００８５】図１２は摩擦係数μに対するスリップ率偏
差のフィードバックゲインの一例を示すグラフである。
領域Ａ，Ｂ，Ｃは図１１に対応するものである。このよ
うな関係に基づいて得られたフィードバックゲインを式
１０におけるαとして、ブレーキトルク指令値［Ｔｂ］
を演算する。この後の動作は実施例１と同様である。

【００８６】このように、スリップ率偏差に応じてブレ
ーキトルク指令値［Ｔｂ］を演算する際、摩擦係数検出
手段４０によって検出した摩擦係数μが大きい時にはフ
ィードバックゲインαの絶対値を大きく設定し、小さい
時にはフィードバックゲインαの絶対値を小さく設定す
る。これにより、目標スリップ率へのサーボ制御性能が
向上し、種々の路面に対して制御動作が安定化し、ブレ
ーキ液圧の変動巾が小さくなる。従って、広い範囲の路
面条件において、減速動作が滑らかでフィーリングの良
いものとなり、制動動作が短縮化される。

【００８７】実施例７．実施例１では、ブレーキトルク
指令値演算手段１４において、ブレーキトルク指令値
［Ｔｂ］を式１０に基いて演算している。図１３は横軸
にスリップ率λ，縦軸にブレーキトルクＴｂを示す特性
図である。図において、λ０は目標スリップ率、Ｔｂ０
は制御動作開始時のブレーキトルクのオフセット値であ
る。また、曲線Ｄ，曲線Ｅは異なる摩擦係数を持つ路面
１，路面２におけるμ（λ）ｒＷを示している。また、
直線Ｆはこの特性図上での制御動作点を示すもの（Ｔｂ
動作線）である。この特性図上で制御動作について説明
すると下記のようになる。ブレーキトルクのオフセット
値Ｔｂ０が実際の路面における摩擦係数に相当するブレ
ーキトルクより小さい時、制御の平衡点は、目標スリッ
プ率λ０より小さいλ２近傍になってしまう。また、逆
にブレーキトルクのオフセット値Ｔｂ０が実際の路面に
おける摩擦係数に相当するブレーキトルクより大きい
時、制御の平衡点は、目標スリップ率λ０より大きいλ
１近傍になってしまう。このずれはフィードバックゲイ
ンαが大きいほど小さくなるが、このフィードバックゲ
インαを大きくすると、制御系の遅れにより、不安定に
なり、スリップ率λが目標スリップ率λ０近傍で振動し
てしまうことがある。

【００８８】実施例６では、スリップ率偏差に応じてブ
レーキトルク指令値［Ｔｂ］を演算する際、摩擦係数検
出手段４０によって検出した摩擦係数μに応じてフィー
ドバックゲインαを設定している。これに対し、この実
施例では、摩擦係数検出手段４０によって検出した摩擦
係数μに応じて、制御動作開始時のブレーキトルクのオ
フセット値［Ｔｂ０］を設定する。この設定したオフセ
ット値［Ｔｂ０］を用いて式１０に基づき、ブレーキト
ルク指令値［Ｔｂ］を演算する。この実施例の場合は、
フィードバックゲインαの値を例えば―１００として固
定している。

【００８９】図１４は摩擦係数μに対する制御動作開始
時のブレーキトルクのオフセット値［Ｔｂ０］の一例を
示すグラフである。領域Ａ，Ｂ，Ｃは図１１に対応する
ものである。このような関係に基づいて得られたオフセ
ット値を式１０における［Ｔｂ０］として、ブレーキト
ルク指令値［Ｔｂ］を演算する。このあとの動作は実施
例１と同様である。

【００９０】このように、スリップ率偏差に応じてブレ
ーキトルク指令値［Ｔｂ］を演算する際、摩擦係数検出
手段４０によって検出した摩擦係数μが大きい時にはオ
フセット値を大きく設定し、小さい時にはオフセット値
を小さく設定する。これにより、目標スリップ率へのサ
ーボ制御性能が向上し、種々の路面に対して制御動作が
安定化し、ブレーキ液圧の変動巾が小さくなる。従っ
て、広い範囲の路面条件において、減速動作が滑らかで
フィーリングの良いものとなり、制動動作が短縮化され
る。

【００９１】実施例８．実施例１に対して、この実施例
ではブレーキトルク指令値演算手段１４において、スリ
ップ率偏差△λからブレーキトルク指令値［Ｔｂ］を計
算する式をＰＩＤ制御にする。即ち、式１６に基いてブ
レーキトルク指令値［Ｔｂ］を演算している。［Ｔｂ］＝［Ｔｂ０］＋（ＪαＧ／ｒ）△λ＋βΣ△λ＋γｄ△λ／ｄｔ・・・（１６） β：積分ゲイン γ：微分ゲイン

【００９２】式１６を用いることにより、積分項の働き
によって、スリップ率の平衡点のずれをなくすことがで
き、かつ微分項の働きによって、目標スリップ率への応
答性を速めることができる。

【００９３】実施例９．図１５は、この発明の実施例９
によるブレーキ制御装置を示すブロック構成図である。
図において、５２は車輪回転加減速度出力手段で、以
下、ｄＶｗ／ｄｔ演算手段と記す。実施例７，８では摩
擦係数検出手段４０で実際の摩擦係数を計測して制御し
ているのであるが、この実施例は摩擦係数を計測せずに
制御を行なう。式１を微分して式４を代入すれば、式１
７が得られる。ｄλ／ｄｔ＝―ｒ／ＪＶ（μ（λ）ｒＷ―Ｔｂ）＋Ｖｗ／Ｖ・（ｄＶ／ｄｔ）／Ｖ・・・（１７）今、ｄλ／ｄｔ＝α（λ―λ０）という系を考え、これ
を解くと、式１８になる。

【００９４】

【数３】

【００９５】式１８はλ（ｔ）はスリップ率の初期値λ
（０）から目標スリップ率λ０に時定数１／（―α）
（秒）で収束することを意味している。つまり、式１７
の左辺をｄλ／ｄｔ＝α（λ―λ０）と置き換えてＴｂ
を求める演算式とし、演算されたＴｂを指令値［Ｔｂ］
として制御すれば、この制御装置は目標スリップ率λ０
に制御できる。

【００９６】即ち、式１９で演算されるＴｂに制御すれ
ば良い。Ｔｂ＝μ（λ）ｒＷ―ＪＶｗ・（ｄＶ／ｄｔ）／ｒ／Ｖ＋ＪＶα（λ―λ０）／ｒ・・・（１９）式１９における第２項は他の項に比較して十分に小さい
ので、無視することができる。式４に上式１９を適用
し、μ（λ）ｒＷの項を消去すれば、式２０が得られ
る。Ｔｂ（ｎ）＝（Ｊ（ｄＶｗ／ｄｔ）／ｒ＋Ｔｂ（ｎ−１））＋ＪＶα（λ―λ０）／ｒ・・・（２０）式２０は、車輪回転加減速度ｄＶｗ／ｄｔと車輪慣性モ
ーメントＪの積、前回の制御周期におけるブレーキトル
クＴｂ（ｎ−１）、及びスリップ率偏差λ―λ０に応じ
て今回の制御周期のブレーキトルク指令値Ｔｂ（ｎ）を
演算する式である。ここでいう制御周期は、ブレーキ制
御装置においてブレーキトルク指令値を更新して発生す
る周期のことである。

【００９７】図１６はこの実施例に係るブレーキトルク
演算手段１４の処理を示すフローチャートである。ＳＴ
６でスリップ率偏差演算手段１３からスリップ率偏差λ
―λ０を入力する。次にＳＴ７でｄＶｗ／ｄｔ演算手段
５２からｄＶｗ／ｄｔを入力する。これらの演算値と、
前回の制御周期におけるブレーキトルク指令値Ｔｂ（ｎ
―１）を式１９に代入して今回のブレーキトルク指令値
Ｔｂ（ｎ）を演算するこの演算値をブレーキトルク発生
手段１５に出力すると共に、今回のブレーキトルク指令
値を記憶しておく。この今回のブレーキトルク指令値
は、次回の制御周期における演算に用いる。

【００９８】このように、ある制御周期におけるブレー
キトルクの指令値を、前回の制御周期におけるブレーキ
トルクの指令値を用いて演算しているので、例えば非凍
結路面から凍結路面に変化した場合のように、路面摩擦
係数μが急変した場合、逐次、路面圧力に相当する項μ
（λ）ｒＷが演算されるので、目標スリップ率と実際に
制御された平衡状態でのスリップ率との差を小さくでき
る。また、ある制御周期におけるブレーキトルクの指令
値を演算する際、前回の制御周期におけるブレーキトル
クの指令値を用いる代わりにブレーキ液圧センサやブレ
ーキトルクセンサで検出した、ブレーキトルクに相当す
る値を用いて、式２０のＴｂ（ｎ−１）に代入しても良
い。

【００９９】実施例１０．一般に、ブレーキの制御では
車輪と路面との摩擦係数の最大値が得られるスリップ率
に制御するのが望ましい。このため、車輪と路面との摩
擦係数を検出することが必要になる。この実施例は、車
輪と路面との摩擦係数μが最大になる時期を検出する最
大摩擦係数検出手段を備えたものである。図１７はこの
発明の実施例１０に係るブレーキ制御装置を示すブロッ
ク構成図である。図において、５０は目標スリップ率設
定手段、５１はブレーキ液圧検出手段、５２はｄＶｗ／
ｄｔ演算手段、５３は最大摩擦係数検出手段であり、ブ
レーキ液圧と車輪の回転の加減速度から、車輪と路面と
の摩擦係数が最大になる時期を検出する。

【０１００】ｒω＝Ｖｗなので、式４を変形すると、式
２１のようになる。Ｊ（ｄＶｗ／ｄｔ）／ｒ＋Ｔｂ＝ μ（λ）ｒＷ・・（２１）この式２１から明らかなように、車輪の回転の加減速度
ｄＶｗ／ｄｔとブレーキトルクＴｂを計測すれば、車輪
と路面との摩擦係数μを検出できる。しかし、ブレーキ
トルクＴｂの検出用にブレーキトルク計測器は市販され
ているが、非常に高価であり、車両上で用いられるもの
ではない。そこで、ブレーキトルクＴｂがブレーキ液圧
力Ｐｂと比例関係にあることを利用し、この実施例では
車輪の回転の加減速度ｄＶｗ／ｄｔとブレーキ液圧力Ｐ
ｂを計測し、その和を演算して車輪と路面との摩擦係数
μの増減状態を検出している。

【０１０１】ブレーキトルク発生手段１５は詳しくは図
３と同様の構成で、ブレーキトルク指令値［Ｔｂ］から
の変換値であるブレーキ液圧指令値［Ｐｂ］に追従する
ようにブレーキ液圧を発生する。ブレーキ液圧検出手段
５１は、ドライバがブレーキペダルを操作することによ
り、ブレーキトルク発生手段１５のマスタシリンダ２９
で発生したブレーキ液圧Ｐｂを検出する。これと同時
に、ｄＶｗ／ｄｔ演算手段５２は車輪回転速度検出手段
１６で検出した車輪回転速度Ｖｗを入力し、その車輪回
転の加減速度である時間変化率ｄＶｗ／ｄｔを演算す
る。最大摩擦係数検出手段５３では、このブレーキ液圧
Ｐｂと車輪回転速度の時間変化率ｄＶｗ／ｄｔを入力
し、式２１における左辺を演算する。さらに、式２１の
右辺は車輪と路面との摩擦係数μ（λ）と、車輪有効半
径ｒ（一定）と、車輪と路面間の垂直荷重Ｗとの積であ
るが、ｒＷは制動動作中はほぼ一定であることから、左
辺の時間的な変動をみて、最大値が得られる時が、最大
摩擦係数の発生時期となる。

【０１０２】路面との摩擦係数μが最大になる時期の検
出は、具体的には、所定時間を制御周期とし、例えば２
０ｍｓの制御周期毎に式２１の左辺を演算し、前回の制
御周期時の演算値と比較すれば、検出できる。但し、車
輪回転速度Ｖｗ＞０の範囲で式２０の左辺が最大になる
時期を探索しなければならない。この範囲内で検出でき
ない場合は、Ｖｗの時間変化率ｄＶｗ／ｄｔ＝−１Ｇ
（Ｇは重力加速度）になった時点で、これを代替する。

【０１０３】目標スリップ率設定手段５０では、最大摩
擦係数検出手段５３で摩擦係数が最大になる時期の検出
信号を入力する。さらに、この時のスリップ率λをスリ
ップ率演算手段１２より入力し、目標スリップ率λ０に
設定する。ただし、その設定の範囲は０．０５〜０．５
の範囲に限定するのが望ましい。実施例１では目標スリ
ップ率λ０を予め０．１５程度で固定して設定したが、
この実施例では車輪と路面との摩擦係数の最大値が得ら
れるスリップ率に制御できる。

【０１０４】実施例１１．この実施例は実施例１０にお
けるブレーキ液圧検出手段５１で検出されるブレーキ液
圧に対し、フィルタ演算を行うブレーキ液圧フィルタ処
理手段を備えたものである。図１８は実施例１１に係る
ブレーキ液圧フィルタ処理手段の処理の流れを示すフロ
ーチャートである。ＳＴ１０ではブレーキ液圧検出手段
５１からＰｂを入力する。次にＳＴ１１でブレーキＰｂ
にフィルタ演算を施してＰｂ* を演算する。

【０１０５】次にフィルタ演算について説明する。い
ま、時刻ｎにおけるブレーキ液圧の演算値をＰｂ（ｎ）
とし、その次の時刻ｎ＋１でのブレーキ液圧の演算値を
Ｐｂ（ｎ＋１）とした時、式２２で表されるフィルタ演
算処理を考える。式２２において、Ｃは０＜Ｃ＜１の定
数で、右辺のＰｂ（ｎ＋１）は実際のブレーキ液圧、左
辺のＰｂ（ｎ＋１）* はフィルタ演算処理の結果演算さ
れるブレーキ液圧の値を表している。

【０１０６】Ｐｂ（ｎ＋１）* ＝Ｃ×Ｐｂ（ｎ）* ＋（１−Ｃ）×Ｐｂ（ｎ＋１）・・・（２２）

【０１０７】このようなフィルタ演算処理を施せば、フ
ィルタ処理結果が一次遅れの結果になる。一般に、ブレ
ーキトルクＴｂ（ｎ）はブレーキ液圧Ｐｂ（ｎ）の一次
遅れに近い特性であることが知られている。これはブレ
ーキ液圧を瞬時に上げても実際のブレーキトルクは必ず
しもすぐには立ち上がらず、遅れてゆっくりと立ち上が
ることから明らかである。従ってフィルタ中のＣを適当
に設定することにより、Ｐｂ（ｎ）* はブレーキトルク
Ｔｂ（ｎ）を正確に与えることになる。このため、ＳＴ
１２では、フィルタ処理したＰｂ（ｎ）* を最大摩擦係
数検出手段５３に出力してこの値を用いれば、実施例１
０のフィルタ処理を行なわない場合に比べ、さらに精度
よく路面の摩擦係数が最大になる時期を検出でき、ブレ
ーキ制御の信頼性を向上することができる。

【０１０８】なお、フィルタ演算はここで示したものに
限るものではなく、ＦＩＲフィルタやＩＩＲフィルタを
用いても、任意の周波数特性を持つフィルタを構成する
ことが可能である。また、独立にフィルタ処理を施すフ
ィルタ処理手段を、ブレーキ液圧検出手段５１と最大摩
擦係数検出手段５３の間に設け、ブレーキ液圧検出手段
５１から出力されるブレーキ液圧を入力してフィルタ演
算処理し、新たなブレーキ液圧として最大摩擦係数検出
手段５３に出力するように構成したが、これに限るもの
ではない。例えば、ブレーキ液圧検出手段５１でフィル
タ処理を施してもよく、最大摩擦係数検出手段５３で行
なっても良い。

【０１０９】実施例１２．図１９はこの発明の実施例１
２に係るブレーキ制御装置を示すブロック構成図であ
る。図において、実施例１と同一符号は同一、または相
当部分を示す。さらに、５５は電流指令値演算手段で、
ブレーキトルク指令値［Ｔｂ］から、リニア制御バルブ
５６の電磁ソレノイドに供給する電気信号、例えば電流
指令値を演算する。リニア制御バルブ５６は、電流指令
値に応じたブレーキ液圧を発生する。５７はリニア制御
バルブ５６を駆動する電磁ソレノイド、５８はブレーキ
液圧の導通の切換えバルブ、５９はブレーキ液圧導管
で、マスタシリンダ２９からのブレーキ液圧を切換えバ
ルブ５８に導く。マスタシリンダ２９は、ブレーキペダ
ル２８の操作によってブレーキ液圧を発生するものであ
る。６０はブレーキ液圧によって作動するホイールシリ
ンダ、６１は切換えバルブ５８の出力となるブレーキ液
圧をホイールシリンダ６０に導く導管、６２は車輪であ
る。

【０１１０】また、図２０は実施例１２に係るリニア制
御バルブ５６の特性の一例を示す図である。横軸に電磁
ソレノイドへの平均供給電流の平均値（Ａ）、縦軸に出
力ブレーキ液圧（ｋｇ／ｃｍ² ）を示す。電流をパルス
幅変調制御（以下、ＰＷＭと記す）で制御して供給する
場合は、ＯＮ時間のデューティ比が平均値となる。

【０１１１】電流指令値演算手段５５は、ブレーキトル
ク指令値演算手段１４からブレーキトルク指令値［Ｔ
ｂ］を入力する。このブレーキトルク指令値［Ｔｂ］か
ら、リニア制御バルブ５６の電磁ソレノイド５７に供給
する電流指令値を演算し、リニア制御バルブ５６に出力
する。この時、電流をＰＷＭで制御して供給する。次
に、リニア制御バルブ５６は、図２０に示すように、電
流指令値に応じたブレーキ液圧を発生する。これと同時
に、運転者がブレーキペダル２８を操作して、マスタシ
リンダ２９を介してブレーキ液圧が発生したとする。切
換えバルブ５８では、リニア制御バルブ５６から発生す
るブレーキ液圧と、マスタシリンダ２９から発生するブ
レーキ液圧との圧力差に応じて、ブレーキ導管６１への
ブレーキ液圧をこの２つのブレーキ液圧の高いほうに切
りかえる。そして、この高いほうのブレーキ液圧が導管
６１を介してホイールシリンダ６０に導かれ、車輪６２
を制動する。

【０１１２】このように構成すれば、ホイールシリンダ
６０に印加されるブレーキ液圧を検出しなくても、リニ
ア制御バルブ５６に供給する電流値によって、ブレーキ
トルク指令値［Ｔｂ］に相当するブレーキ液圧を自由に
操作することができる。図２１はＰＷＭ制御で電流を供
給したリニア制御バルブ５６の時間に対する動作を示す
波形図である。図において、横軸は時間（ｓｅｃ）、縦
軸は圧力（ｋｇｆ／ｃｍ² ）及び供給電流（Ａ）を示
し、波形ａは供給電流、曲線ｂはアキュームレータ圧
力、曲線ｃはホイールシリンダ圧力である。図から明ら
かなように、供給電流に対して発生するブレーキ液圧の
リニア性や応答性も、ブレーキトルク指令値［Ｔｂ］に
対する追従性能を十分に満たしている。

【０１１３】このように実施例１２では、リニア制御バ
ルブを用いて電気信号に応じたブレーキ液圧を発生する
ように構成しており、ブレーキトルク指令値に対する追
従性能が良くなるので、制御動作が安定し、ブレーキ液
圧の変動巾が小さくなる。従って、車両としての動きは
減速動作が滑らかでフィーリングの良いものとなり、制
動距離も短縮化される。

【０１１４】実施例１３．図２２はこの発明の実施例１
３に係るブレーキ制御装置を示すブロック構成図であ
る。図において、６５は目標スリップ率設定手段、６６
はハンドルの舵角δを検出する舵角検出手段、６７は車
両のヨーレートｙを検出するヨーレート検出手段であ
る。他の各部において、実施例１と同一符号は同一、ま
たは相当部分を示す。図２３は実施例１３に係る目標ス
リップ率設定手段６５のさらに詳しい構成を示す説明図
であり、６５ａは目標スリップ率設定部、６５ｂは目標
スリップ率補正部である。目標スリップ率補正部６５ｂ
は、舵角δまたはヨーレートｙに応じて目標スリップ率
設定部６５ａで設定したスリップ率λ０を補正してスリ
ップ率λ０を出力する。

【０１１５】舵角検出手段６６としては、一例として、
特開昭５５ー１５６８０３号公報に開示されるようにポ
テンショメータタイプのセンサを車両のステアリングの
コラムシャフトに取り付けて、ステアリング操舵角に応
じた電圧信号を出力するものがある。

【０１１６】車両が進路を変更する場合、通常車両は水
平面内で回頭（車両自体の回転運動）しながら進行する
ことにより達成されるが、車両の重心とともに移動する
座標上で見ると、車両の重心を中心として、回転運動を
行なっている。これがヨー運動であり、この時の回転角
速度がヨーレートである。ヨーレートの検出には、例え
ば特開平２ー２９８８１２号公報に記載された振動ジャ
イロ等を用いることにより、実現できる。図２４はヨー
レート検出手段の一例として振動ジャイロを示すブロッ
ク構成図である。図において、６７７は振動体で、例え
ばエリンバ、鉄ーニッケル合金などの金属からなる圧電
材料で形成されている。駆動用端子６７７ａと帰還用端
子６７７ｂとに帰還ループとしての発振回路６７０が接
続される。従って、この振動ジャイロ６７は自励振駆動
される。振動体６７７は図面に向かって横方向に振動
し、検出用端子６７７ｃ、６７７ｄから出力信号が得ら
れる。検出用端子６７７ｃ，６７７ｄは差動増幅回路６
７２の反転入力端及び非反転入力端に接続されている。
この差動増幅回路６７２の出力端は同期検波回路６７４
の入力端に接続され、同期検波回路６７４には位相回路
６７６を介して発振回路６７０が接続されている。この
場合、位相回路６７６は、検出用端子６７７ｃ，６７７
ｄ間の出力差の正側、または負側の信号が同期検波回路
６７４の出力端から得られるように調整されている。さ
らに、同期検波回路６７４の出力端は、そこからの信号
を整流するために、直流増幅回路６７８の入力端に接続
される。この振動ジャイロ６７を車両の剛体部分に設置
すれば図２５に示すようにヨーレートに比例した電圧の
信号出力が直流増幅回路６７８の出力端から得られる。
図２５は横軸にヨーレート（ｄｅｇ／ｓｅｃ）、縦軸に
出力電圧（Ｖ）を示したものである。

【０１１７】目標スリップ率設定手段６５の目標スリッ
プ率補正部６５ｂでは、目標スリップ率設定部６５ａで
設定したλ０に対し、舵角検出手段６６の出力信号δ、
またはヨーレート検出手段６７の出力信号ｙに応じて、
補正係数ｋを決定し、（１−ｋ）×λ０を補正後の目標
スリップ率λ０として、スリップ率偏差演算手段１３に
送出する。補正係数ｋの決定方法の一例を舵角δに関し
ては図２６、ヨーレートｙに関しては図２７に示す。図
２６は、横軸に舵角δ（゜）、縦軸に補正係数ｋを示す
グラフであり、図２７は、横軸にヨーレートｙ、縦軸に
後輪の補正係数ｋｒを示すグラフである。

【０１１８】また、図２８は、横軸にヨーレートの時間
変化率ｄｙ／ｄｔ、縦軸に後輪の補正係数ｋｒを示すグ
ラフである。このように、ヨーレートｙの変化度合（ｄ
ｙ／ｄｔ）に応じて後輪側の目標スリップ率λ０の補正
を行なっても良い。

【０１１９】また、別の補正方法として、舵角δとヨー
レートｙの両方の信号に応じて、補正を行う例を示す。
図２９は、横軸に舵角δ、縦軸にヨーレートｙを示すグ
ラフである。この補正方法は、舵角δとヨーレートｙの
両方に応じて、前輪側の目標スリップ率の補正係数ｋｆ
と後輪側の目標スリップ率の補正係数ｋｒを決定し、そ
れぞれの車輪における目標スリップ率λ０の補正を行な
う。グラフにおける領域Ｇでは後輪側の補正を行ない、
境界線ａから離れるに従って、補正係数ｋｒが大きくな
るように設定する。また領域Ｈでは後輪側の補正係数Ｋ
ｒはそのままで、前輪側の補正を行ない、境界線ｂから
離れるに従って、補正係数ｋｆが大きくなるように設定
している。

【０１２０】このように実施例１３では、舵角δやヨー
レートｙに応じて目標スリップ率λ０を設定しなおして
いるので、車両の走行が直進状態とそうでない状態と
で、目標スリップ率λ０を変更することができる。この
ため、車両の進路変更運動と減速運動とを同時に行なわ
なければならない時、タイヤにかかる横力と制動力のバ
ランス調整が可能となり、操舵性能を向上できると共
に、安定した制動動作を実現できる。

【０１２１】なお、上記実施例では舵角検出手段６６と
ヨーレート検出手段６７の両方を備えているが、どちら
か一方でも、車両の走行が直進状態とそうでない状態と
で、目標スリップ率λ０を変更することができる。

【０１２２】実施例１４．図３０はこの発明の実施例１
４に係るブレーキ制御装置を示すブロック構成図であ
る。図において、６８はブレーキトルク指令値演算手段
であり、上記実施例と同様、ブレーキトルク発生手段１
５で発生させるべきブレーキトルク指令値［Ｔｂ］を演
算する。ここで、実施例１〜１３はスリップ率偏差△λ
に比例する項を用いて演算しているが、この実施例では
摩擦係数特性上の動作線に応じてブレーキトルク指令値
を演算する様に構成している。なお、スリップ率演算手
段１２，ブレーキトルク発生手段１５は実施例１〜１３
で用いたものと同様である。

【０１２３】また、通常のブレーキ制御装置では、運転
者がブレーキを操作して作用したブレーキ液圧Ｐｂが路
面と車輪との摩擦によって発生することができる制動力
に比べて過大であることを検出し、ブレーキ制御動作を
開始している。ブレーキ液圧Ｐｂが過大であることは、
車輪加速度ｄＶｗ／ｄｔやスリップ率λから検出してい
る。これに対し、この実施例では運転者のブレーキ操作
に関係なく自動的にブレーキ制御を行う。即ち、最大摩
擦係数μｍａｘを検出するまでは最大摩擦係数μｍａｘ
に相当するブレーキトルクＴｂよりも大きなブレーキト
ルク指令値［Ｔｂ］を発生させる。最大摩擦係数μｍａ
ｘを検出した後は最大摩擦係数μｍａｘと最大摩擦係数
が検出された時のスリップ率λｍａｘに基づいて、スリ
ップ率と摩擦係数の特性面上での動作線を設定する。そ
して、制御周期毎にスリップ率λを検出して、設定した
上記動作線に応じて演算したブレーキトルク指令値［Ｔ
ｂ］を発生させる。このようにブレーキ制御装置を構成
すれば、例えば衝突を回避するなどの、緊急事態の際に
制動距離を最小にするように動作できる。

【０１２４】この実施例では、ブレーキトルク指令値を
式２３，式２４を用いて演算する。Ｔｂ＝μA （λ）ｒＷ・・・（２３）Ｔｂ＝μB （λ）ｒＷ・・・（２４）ただし、μA （λ）は最大摩擦係数μｍａｘを検出する
前の摩擦係数特性上での動作線であり、μB （λ）は最
大摩擦係数μｍａｘを検出した後、検出した最大摩擦係
数μｍａｘと最大摩擦係数を検出した時のスリップ率λ
ｍａｘに基づいて設定する摩擦係数特性上での動作線で
ある。この動作線μB （λ）については後でより詳しく
説明する。

【０１２５】図３１，図３２はそれぞれ横軸にスリップ
率λ、縦軸に摩擦係数μを示すグラフである。図３１は
ブレーキ制御動作を開始してから、路面の最大摩擦係数
を検出するまでの制御の様子を説明するための図であ
り、図３２は路面の最大摩擦係数を検出してからの制御
の様子を説明するための図である。図において、実線Ｇ
は実路面の摩擦係数の一例を示す曲線であり、破線Ｈは
動作線μA （λ）であり、破線Ｉは動作線μB （λ）で
ある。この動作線に相当するブレーキトルクをブレーキ
トルク指令値［Ｔｂ］として発生する。

【０１２６】図３３は実施例１４によるブレーキ制御装
置の主な処理を示すフローチャートで、特にブレーキト
ルク指令値演算手段６８の処理を示している。このフロ
ーチャートに基づいてブレーキ制御動作を述べる。ブレ
ーキ制御動作が開始されると、ＳＴ１３で式２３の動作
線μA （λ）として図３１の破線Ｈで示す特性を設定す
る。ＳＴ１４では制御周期毎にスリップ率を検出し、式
２３によりブレーキトルク指令値［Ｔｂ］を演算する。
ＳＴ１５ではこのブレーキトルク指令値［Ｔｂ］をブレ
ーキトルク発生手段１５に出力する。ブレーキトルク発
生手段１５ではこのブレーキトルク指令値［Ｔｂ］に応
じてブレーキトルクを発生する。

【０１２７】この時のμA （λ）を、破線Ｈで示すよう
に摩擦係数μの最大値１．０よりも大きい値、例えば
１．２程度に設定し、式２３のブレーキトルク指令値に
従って制御動作が行なわれると、スリップ率λは最大摩
擦係数μｍａｘを発生するスリップ率以上の状態にな
る。

【０１２８】ＳＴ１６では、最大摩擦係数検出手段５３
１で最大摩擦係数μｍａｘを検出するため、制御周期毎
に摩擦係数μを求め、１回前の制御周期における摩擦係
数と今回の制御周期における摩擦係数を記憶すると共
に、スリップ率λも記憶する。摩擦係数μは、例えば一
輪モデルについての式４で演算することができる。即
ち、実施例１０の図１７に示すようにブレーキ液圧検出
手段５１，車輪回転速度検出手段１６，及びｄＶｗ／ｄ
ｔ演算手段５２を設けて、式４のＪｄω／ｄｔ＝μ
（λ）ｒＷ−Ｔｂより、Ｔｂ＋Ｊ（ｄＶｗ／ｄｔ）／ｒ
を演算して得ることができる。また、車体加速度検出手
段を設け、式４のｍａ＝−μ（λ）Ｗより、−ｍａ／Ｗ
を演算して得ることもできる。

【０１２９】最大摩擦係数検出手段５３１では今回と１
回前の制御周期における摩擦係数μを記憶しており、こ
れらを比較することにより、摩擦係数μが最大値を越
え、減少し始めたのを検出できる。この摩擦係数μが減
少し始める前の摩擦係数μを最大摩擦係数μｍａｘとす
る（ＳＴ１７）。ＳＴ１７の結果を受けて、最大摩擦係
数μｍａｘを検出するまで、ＳＴ１４〜ＳＴ１７を繰り
返して、式２３によってブレーキトルクを演算し、この
値でブレーキ制御する。

【０１３０】ＳＴ１７で最大摩擦係数μｍａｘを検出し
た後ＳＴ１８に進み、記憶しておいた最大摩擦係数μｍ
ａｘとその時のスリップ率λｍａｘに基づき、式２４の
摩擦係数特性上での動作線μB （λ）として図３２の破
線Ｉで示す特性を設定する。そして、この後はＳＴ１９
で制御周期毎にスリップ率λを検出し、式２４によりブ
レーキトルク指令値［Ｔｂ］を演算する。ＳＴ２０で
は、ブレーキトルク指令値［Ｔｂ］をブレーキトルク発
生手段１５に出力する。ブレーキトルク発生手段１５で
はこのブレーキトルク指令値［Ｔｂ］に応じてブレーキ
トルクを発生する。ＳＴ２１ではブレーキ制御を終了す
るため、例えば車両が停止したかどうかを車速から検出
している。車両が停止するまで、ＳＴ１９，ＳＴ２０を
繰り返す。処理中、ＳＴ１４〜ＳＴ１６，ＳＴ１９とＳ
Ｔ２０のステップは１制御周期の処理である。なお、設
定した動作線μB （λ）において、λ≦λｍａｘでは傾
きを０とし（Ｉａ）、λ＞λｍａｘでは傾きを−１とし
ている（Ｉｂ）。このようにμB （λ）を設定したの
で、図３２の斜線で示す部分、即ちブレーキトルクＴｂ
と路面反力トルクμ（λ）Ｗ０ｒとの差によって車輪速
が加減速され、スリップ率はλｍａｘ近傍に制御され
る。例えばスリップ率がλ1 にある場合、車輪減速度は
ｄω／ｄｔ＝μ1 Ｗ０ｒ−μｍａｘＷ０ｒ＜０となり、
車輪速は急激に減速する。同様に、スリップ率がλ2 に
ある場合、急激に加速する。その結果最終的にはλｍａ
ｘの近傍に収束する。

【０１３１】上記で明らかなように、破線Ｉで示す動作
線μB （λ）は全領域で摩擦係数μの傾きｄμ／ｄλよ
り小さい必要がある。また、最大摩擦係数を検出する前
には曲線Ｇで表す摩擦係数の形状や摩擦係数が最大とな
るスリップ率はわかっていない。そこで、通常の路面で
は摩擦係数μが最大となるスリップ率が０．３以下であ
ることを考慮し、目標スリップ率λ０を０．３として特
性Ｈを設定している。

【０１３２】この実施例では、ＳＴ１７で最大摩擦係数
検出手段５３１で最大となる摩擦係数を検出することを
前提としているが、図３４のような摩擦係数Ｋの路面の
場合は、ロックするまで最大摩擦係数が得られない。こ
の様な場合は、例えばスリップ率λ＝０．３における摩
擦係数とスリップ率λを最大摩擦係数とその時のスリッ
プ率として記憶し、ＳＴ１８〜ＳＴ２１の処理を行えば
よい。

【０１３３】上記のように検出した最大摩擦係数μｍａ
ｘと最大摩擦係数を検出した時のスリップ率λｍａｘに
基づいて摩擦係数特性上での動作線μB （λ）を設定
し、設定した動作線μB （λ）によって、ブレーキトル
クを制御するようにしたので、最大摩擦係数が得られる
スリップ率に確実に制御でき、制動距離を短縮化できる
効果がある。

【０１３４】実施例１５．なお、実施例１４において
は、式２３，式２４を用いてブレーキトルク指令値を演
算したが、最大摩擦係数を検出した後は、最大摩擦係数
を検出した時のスリップ率を目標スリップ率に設定し
て、式２５に基づいてブレーキトルク指令値を演算する
ようにしても良い。式２５を以下に示す。Ｔｂ＝μB （λ）ｒＷ＋α（λ−λ０）・・・（２５）図３５は実施例１５によるブレーキ制御装置の主な処理
を示すフローチャートで、特にブレーキトルク指令値演
算手段６８の処理を示している。他の各部の構成及び動
作は実施例１４と同様である。図３５のフローチャート
に基づいてブレーキ制御動作を述べる。最大摩擦係数を
検出するまで、即ちＳＴ１３〜ＳＴ１７は実施例１４と
同様、式２３に基づいて制御する。次のステップ１８１
では、記憶しておいた最大摩擦係数μｍａｘとその時の
スリップ率λｍａｘに基づき、式２５の摩擦係数特性上
の動作線μB （λ）として、図３２の破線Ｉを設定す
る。さらに、最大摩擦係数μｍａｘを検出した時のスリ
ップ率λｍａｘを目標スリップ率λ０に設定する。

【０１３５】ＳＴ１９１では、式２５に基づいてブレー
キトルク指令値［Ｔｂ］を演算する。即ち、設定した動
作線μB （λ）に基づく第１項と、スリップ率偏差△λ
に比例する第２項の和で、ブレーキトルク指令値［Ｔ
ｂ］を演算する。この後のＳＴ２０，ＳＴ２１は実施例
１４と同様である。

【０１３６】次に図３６を用いて実施例１４との違いを
説明する。図３６は横軸にスリップ率、縦軸に摩擦係数
を示し、制御動作を説明するための図である。実施例１
４でのブレーキトルク指令値をｒＷで除し、摩擦係数相
当にしたものをＩ（破線）で示し、この実施例１５での
ブレーキトルクの指令値を同様にｒＷで除し、摩擦係数
相当にしたものをＪ（一点鎖線）で示す。このＩとＪの
差は式２５の第２項に相当するもので、図３６上には斜
線で示している。実線Ｇは実路面の摩擦係数の一例を示
す。実施例１４と同様、目標スリップ率λ０、即ち最大
摩擦係数μｍａｘが得られるスリップ率に収束すること
には変わりない。さらに図３６において、ＩとＪを比較
すると、この実施例によるＪの方が目標スリップ率λ０
に収束するトルクが斜線で示す分だけ大きくなり、目標
スリップ率への収束が速くなる。

【０１３７】上記のように検出した最大摩擦係数と最大
摩擦係数を検出した時のスリップ率に基づいて設定した
摩擦係数特性上の動作線μB （λ）に関係する第１項
と、スリップ率偏差△λに比例する第２項の和を演算し
てブレーキトルク指令値［Ｔｂ］としたので、最大摩擦
係数が得られるスリップ率に確実に、しかも速やかに制
御でき、制動距離をより短縮化できる効果がある。

【０１３８】実施例１６．実施例１４では運転者のブレ
ーキ操作に全く関係なく、自動的にブレーキ制御するも
のを示したが、従来装置のように、運転者がブレーキを
操作して作用したブレーキ液圧が過大であることを検出
して制御動作を開始してもよい。図３７は実施例１６に
よるブレーキ制御装置の主な処理を示すフローチャート
で、特にブレーキトルク指令値演算手段６８の処理を示
している。このフローチャートに基づいてブレーキ制御
動作を述べる。他の各部の構成及び動作は実施例１４と
同様である。

【０１３９】運転者によるブレーキ動作が開始される
と、最大摩擦係数検出手段１５１では、１回前の制御周
期における摩擦係数と共に記憶する。この時スリップ率
λも同時に記憶する（ＳＴ１６）。ＳＴ１７では最大摩
擦係数検出手段５３１で検出したかどうかを判断する。
検出していない場合は、ＳＴ１６に戻り、最大摩擦係数
を検出するまで繰り返す。検出した後は実施例１４と同
様、ＳＴ１８〜ＳＴ２１の処理を行なう。

【０１４０】上記のように、最大摩擦係数を検出するこ
とによって、運転者が操作して作用したブレーキが過大
であることが検出され、ブレーキ制御動作を開始するの
で、路面との摩擦力が最大になる前にブレーキを緩める
制御が開始されない。このため、制動性能が高いブレー
キ制御装置を実現できる。

【０１４１】実施例１７．図３８はこの発明の実施例１
７に係るブレーキ制御用センサを示すブロック構成図で
ある。図において、７０は加速度検出部、７１は周波数
変調回路、７２は移相相乗型弁別回路、７３は基準正弦
波設定部、７４は周期と移相方向の弁別部、７５は速度
演算部である。また、図３９は加速度検出部７０をさら
に詳しく示す構成図であり、例えばもっとも一般的な振
り子型のものである。図において、７６はボディであ
り、矢印Ｐ方向に往復運動を行なう。７７は質量Ｍの振
り子で、ボディ７６とはバネ常数κのビームで結合され
ている。７８は隙間であり、振子の運動を減衰させる。

【０１４２】以下、まず加速度検出部７０の動作につい
て説明する。ボディ７６が矢印Ｐ方向に往復運動を行な
うと、加速度に比例して振り子７７が図３９の点線で示
すように変位ｙだけ変化する。これにより、隙間７８が
変化し、その変化を静電容量の変化として検出する。こ
こで検出した加速度をａ（ｔ）とし、ａ（ｔ）＝０での
静電容量値をａ０とすれば、加速度検出部７０で検出す
る加速度の出力はａ（ｔ）＋ａ０となる。また、別の検
出方法として、振り子７７の根元の部分に歪ゲージを設
け、この歪ゲージにより振り子の変位を電気信号に変換
して、加速度を検出する方法もある。この場合もａ
（ｔ）＝０での歪量をａ０とすれば、上記と同様、加速
度検出部７０で検出する加速度の出力はａ（ｔ）＋ａ０
となる。

【０１４３】次に、周波数変調回路７１では、基準正弦
波設定部７３で出力された基準正弦波Ｅｓｉｎ（Ωｔ）
に対して、加速度ａ（ｔ）に比例した周波数変調（以
下、ＦＭと記す）を行う。基準正弦波の角周波数をΩと
すれば、角周波数変位△Ωは式２６で表されることにな
る。 △Ω ＝ｋ（ａ（ｔ）＋ａ０）・・・（２６）ここで、ｋは設計パラメータで、加速度が１Ｇの時に出
力する周波数変位に相当する。ＦＭ波ｅ（ｔ）は式２７
で表される。Ｅは基準正弦波の振幅である。ｅ（ｔ）＝Ｅｓｉｎ［Ωｔ＋ｋ∫｛ａ（ｔ）＋ａ０｝ｄｔ＋φ］＝Ｅｓｉｎ［Ωｔ＋ｋ（ｖ（ｔ）＋ｖ０）＋ａ０ｔ＋φ］・・・（２７）ここで、ｖ（ｔ）は加速度ａ（ｔ）を積分して得られる
ボディ７６の速さである。

【０１４４】位相相乗型弁別回路７２は、例えば電子回
路III（共立全書）、第１７８頁に詳しく述べられてい
る。即ち位相相乗型弁別回路７２では、ＦＭ波ｅ（ｔ）
を入力し、トランジスタの２乗特性によりｅ（ｔ）の復
調を行なう。即ち、ＦＭ波ｅ（ｔ）と基準正弦波設定部
７３の基準正弦波の積により、低周波成分（Ｅ² ／２）
ｓｉｎ｛ｋ（ｖ（ｔ）＋ｖ０）＋ａ０ｔ＋φ｝を切り出
すことができる。図４０は交流成分を示すグラフであ
り、（ａ）は時間ｔに対する加速度ａ（ｔ）であり、
（ｂ）は時間ｔに対する低周波成分の波形である。図
中、Ｔは周期を示し、これを測定することは可能であ
る。

【０１４５】周期と移相方向の弁別部７４では式２８に
示すように、周期と移相を弁別する。ｋ［｛ｖ（ｔ）＋Ｔ）＋ｖ０｝−｛ｖ（ｔ）＋ｖ０｝］＝２π ・・・（２８）式２８のように周期と移相方向を弁別すれば、速度は式
２９のように演算できる。ｖ（ｔ＋Ｔ）＝２π／ｋ＋ｖ（ｔ）−ａ０Ｔ・・・（２９）ここで、ａ０に相当する周期Ｔ０は２π／（ｋａ０）で
表されるので、ｖ（ｔ）に関する漸化式は式３０で表さ
れることになる。ｖ（ｔ＋Ｔ）＝ｖ（ｔ）＋２π／ｋ×（１−Ｔ／Ｔ０）・・（３０）速度演算部７５で、速度ｖ（ｔ）によって変化するＴ毎
に式３０によってｖ（ｔ＋Ｔ）を求めていけば、実効的
に速度ｖ（ｔ）を求めることができる。

【０１４６】この実施例におけるブレーキ制御用センサ
は上記のように加速度と共に速度を出力するので、ブレ
ーキ制御装置で必要な加速度と速度の情報を得ることが
でき、さらに従来の加速度センサの大きさとほとんど変
わらないくらいの小型で実現できるので、車両などの重
量的にも容量的にも制限のあるものにでも使用できる。
さらに、この実施例のような構成にすれば、基準正弦
波に対して加速度検出部７０で検出した加速度により比
例した周波数変調（ＦＭ）を行ない、そのＦＭ波を移相
相乗型弁別回路７２で弁別することにより、低周波成分
の周期Ｔを得る。この周期Ｔは加速度に依存したものと
なり、速度演算部７５で周期Ｔ毎に積算しているので、
オフセットやドリフトを低減できる。また、このブレー
キ制御用センサの出力は加速度及び速度共にディジタル
出力にしているので、衝撃性ノイズに対する耐性を上げ
ることができる。また、オフセットは一般に比較的長い
時間に渡って一定であることが多い。式２１にはオフセ
ットの対応するＴ０が入っているので、例えば車輪速セ
ンサなどで一定速度を検出した時のａ０の値から、Ｔ０
＝２π／（ｋａ０）でＴ０を算出できるので、周期Ｔ毎
にオフセット補正が可能である。

【０１４７】実施例１８．図４１はこの発明の実施例１
８に係るブレーキ制御用センサを示すブロック構成図で
ある。図において、７０は実施例１１と同様の加速度検
出部、７９はアナログ値をディジタル値に変換するＡ／
Ｄ変換部、８０は速度演算部である。

【０１４８】実施例１７と同様にして加速度検出部７０
で検出した加速度を、Ａ／Ｄ変換部７９によってディジ
タル値に変換し、速度演算部８０に入力する。速度演算
部８０では、加速度検出部７０で得られた加速度を積分
して速度を得る。この処理手順を図４２のフローチャー
トに示す。加速度をサンプリングする間隔である制御周
期をδＴとし、ｉ時刻での加速度値をａ（ｉ），ｉ−１
時刻での加速度値をａ（ｉ−１）とした時、ｉ時刻での
実際の加速度Ａ（ｉ）を式３１で求める（ＳＴ３２）。Ａ（ｉ）＝Ａ（ｉ−１）＋（ａ（ｉ）−ａ（ｉ−１））・・・（３１）さらに、ｉ時刻での速度Ｖ（ｉ）は式３２で求める（Ｓ
Ｔ３３）。Ｖ（ｉ）＝Ｖ（ｉ−１）＋δＴ×Ａ（ｉ）・・・（３２）ＳＴ３０，ＳＴ３１では初期処理として、Ａ（ｉ−
１），Ｖ（ｉ−１），ａ（ｉ―１）に０を設定する。Ｓ
Ｔ３４では次回の制御周期のために、今回の各値を記憶
しておく。

【０１４９】実施例１８のように演算して速度を得る
時、速度は検出した加速度値ａと制御周期間隔δＴだけ
から得られ、しかも前制御周期における加速度値との差
分を演算することにより、加速度値ａに含まれるドリフ
トの影響を除去でき、この後の演算では和をとるだけな
ので、完全にドリフトの影響を除去できる。即ち、一定
のドリフトだけがある場合は、上記の演算手順によりド
リフトは除去され、演算された速度は真の加速度の積分
値となる。もし、ドリフトが時間的に変化する場合、速
度は、ドリフトが変化した時の変化分だけの誤差を含む
ことになり、その分だけ誤差を発生することになる。し
かし、この誤差分は非常に小さく、一般には問題とはな
らない。少なくとも、ドリフトを積分することにより出
力が飽和するのに比べると、その誤差は圧倒的に少な
い。Ａ／Ｄ変換部７９と速度演算部８０は、例えば半導
体で構成でき、加速度検出部７０の振り子の変位を例え
ば半導体のストレインゲージで検出すれば、このブレー
キ制御用センサをすべて半導体で構成できる。従って、
１つのチップの中に組み込むことも可能となり加速度と
同時にその積分値である速度が得られ、小型で安価で、
かつ積分出力をディジタル出力とすることができるブレ
ーキ制御用センサが得られる。

【０１５０】

【発明の効果】以上のように、請求項第１項の発明によ
れば、目標スリップ率を設定するスリップ率設定手段、
車輪の回転速度を検出する車輪回転速度検出手段、この
車輪回転速度検出手段で検出した車輪回転速度を用いて
実際の車輪のスリップ率を演算するスリップ率演算手
段、演算したスリップ率と目標スリップ率の偏差を演算
するスリップ率偏差演算手段、偏差に応じてブレーキト
ルク指令値を発生するブレーキトルク指令値演算手段、
及びブレーキトルク指令値に応じてブレーキトルクを発
生するブレーキトルク発生手段を備えたことにより、車
輪のブレーキ液圧を最適に制御でき、任意のスリップ率
に安定して制御できるブレーキ制御装置が得られる効果
がある。

【０１５１】また、請求項第２項の発明によれば、請求
項第１項の発明に加えて、車体の速度を検出する車体速
度検出手段を備え、スリップ率演算手段は車輪回転速度
と車体速度検出手段で検出した車体速度を用いて実際の
車輪のスリップ率を演算することにより、任意のスリッ
プ率に安定して、さらに精度よく制御できるブレーキ制
御装置が得られる効果がある。

【０１５２】また、請求項第３項の発明によれば、目標
スリップ率を設定するスリップ率設定手段、車輪の回転
速度を検出する車輪回転速度検出手段、この車輪回転速
度検出手段で検出した車輪回転速度と目標スリップ率を
用いて、実際の車輪のスリップ率と目標スリップ率の偏
差を演算するスリップ率偏差演算手段、偏差に応じてブ
レーキトルク指令値を発生するブレーキトルク指令値演
算手段、及びブレーキトルク指令値に応じてブレーキト
ルクを発生するブレーキトルク発生手段を備えたことに
より、高価な車体速度検出手段を必要とせず、任意のス
リップ率に安定して制御できるブレーキ制御装置が得ら
れる効果がある。

【０１５３】また、請求項第４項の発明によれば、請求
項第１項ないし第３項のいずれかの発明に加えて、車輪
回転速度の加減速度に応じてブレーキ油圧を電気的に制
御する第２ブレーキ制御手段、及び検出した車体速度ま
たは推定した車体速度と予め設定した車体速度を比較す
る車体速度比較手段を備え、検出車体速度または推定車
体速度が設定車体速度よりも小さい時は第２ブレーキ制
御手段によってブレーキを制御するように構成したこと
により、車体速度誤差の影響を低減でき、任意のスリッ
プ率に安定して制御できるブレーキ制御装置が得られる
効果がある。

【０１５４】また、請求項第５項の発明によれば、請求
項第１項ないし第４項のいずれかの発明に加えて、スリ
ップ率偏差演算手段で演算したスリップ率偏差に対し、
高周波で減衰の大きなフィルタ演算を行うスリップ率偏
差フィルタ処理手段を備えたことにより、ノイズの影響
を低減でき、任意のスリップ率に安定して制御できるブ
レーキ制御装置が得られる効果がある。

【０１５５】また、請求項第６項の発明によれば、請求
項第１項ないし第５項のいずれかの発明に加えて、路面
の摩擦係数を検出する摩擦係数検出手段を備え、ブレー
キトルク指令値演算手段は、スリップ率偏差に比例する
項とスリップ率偏差に関係しない項との和を演算してブ
レーキトルク指令値とし、この演算の際に、摩擦係数検
出手段で検出した摩擦係数に応じて、スリップ率偏差に
比例する項の比例係数を可変にしたことにより、広い範
囲の路面条件において任意のスリップ率に安定して制御
でき、減速動作が滑らかで、フィーリングのよいブレー
キ制御装置が得られる効果がある。

【０１５６】また、請求項第７項の発明によれば、請求
項第１項ないし第５項のいずれかの発明に加えて、路面
の摩擦係数を検出する摩擦係数検出手段を備え、ブレー
キトルク指令値演算手段は、スリップ率偏差に比例する
項とスリップ率偏差に関係しない項との和を演算してブ
レーキトルク指令値とし、この演算の際に、摩擦係数検
出手段で検出した摩擦係数に応じて、スリップ率偏差に
関係しない項の値を可変にしたことにより、広い範囲の
路面条件において任意のスリップ率に安定して制御で
き、減速動作が滑らかで、フィーリングのよいブレーキ
制御装置が得られる効果がある。

【０１５７】また、請求項第８項の発明によれば、請求
項第１項ないし第５項のいずれかの発明に加えて、車輪
の回転の加減速度を出力する車輪回転加減速度出力手段
を備え、ブレーキトルク指令値演算手段は、車輪回転加
減速度出力手段で出力した車輪回転加減速度に比例する
項と、スリップ率偏差に比例する項と、ブレーキトルク
に比例する項との和に応じてブレーキトルク指令値を演
算するように構成したことにより、広い範囲の路面条件
において任意のスリップ率に安定して制御でき、減速動
作が滑らかで、フィーリングのよいブレーキ制御装置が
得られる効果がある。

【０１５８】また、請求項第９項の発明によれば、請求
項第１項ないし第８項のいずれかの発明に加えて、ブレ
ーキ液圧を検出するブレーキ液圧検出手段、車輪の回転
の加減速度を出力する車輪回転加減速度出力手段、及び
検出したブレーキ液圧と出力した車輪の回転の加減速度
から、車輪と路面との摩擦係数が最大になる時期を検出
する最大摩擦係数検出手段を備え、目標スリップ率設定
手段は、検出手段により検出した摩擦係数が最大になる
時期のスリップ率に基づいて、目標スリップ率を設定す
ることにより、最適なスリップ率に安定して制御できる
ブレーキ制御装置が得られる効果がある。

【０１５９】また、請求項第１０項の発明によれば、請
求項第９項の発明に加えて、ブレーキ液圧検出手段で検
出したブレーキ液圧に対し、フィルタ演算を行うブレー
キ液圧フィルタ処理手段を備えたことにより、最適なス
リップ率に安定して制御できるブレーキ制御装置が得ら
れる効果がある。

【０１６０】また、請求項第１１項の発明によれば、請
求項第１項ないし第１０項のいずれかの発明に加えて、
ブレーキトルク発生手段は、ブレーキ液圧によって作動
するホイールシリンダと、所定の電気信号を受けその電
気信号に応じたブレーキ液圧を発生するリニア制御バル
ブを備えたことにより、任意のスリップ率に安定して制
御でき、減速動作が滑らかで、フィーリングのよいブレ
ーキ制御装置が得られる効果がある。

【０１６１】また、請求項第１２項の発明によれば、請
求項第１項ないし第１１項のいずれかの発明に加えて、
ハンドルの舵角を検出する舵角検出手段、及び車両のヨ
ーレートを検出するヨーレート検出手段の少なくともい
ずれか一方の検出手段を備え、目標スリップ率設定手段
は、舵角及びヨーレートの少なくともいずれか一方の検
出値に応じて目標スリップ率を設定することにより、操
舵性能が向上でき、かつ任意のスリップ率に安定して制
御できるブレーキ制御装置が得られる効果がある。

【０１６２】また、請求項第１３項の発明によれば、車
輪と路面との摩擦係数が最大になる時期を検出する最大
摩擦係数検出手段、車輪のスリップ率を検出するスリッ
プ率検出手段、検出した最大摩擦係数と、この最大摩擦
係数になった時に検出したスリップ率に応じてブレーキ
トルク指令値を発生するブレーキトルク指令値演算手
段、及びブレーキトルク指令値に応じてブレーキトルク
を発生するブレーキトルク発生手段を備えたので、制動
距離を短縮化でき、減速動作が滑らかで、フィーリング
のよいブレーキ制御装置が得られる効果がある。

【０１６３】また、請求項第１４項の発明によれば、車
両の加速度を検出すると共に、その検出した加速度を積
分する積分機構を設け、加速度の積分値である速度を出
力するように構成したことにより、小型で精度が良く、
加速度と速度が共に出力されるブレーキ制御用センサが
得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１によるブレーキ制御装置を
示すブロック構成図である。

【図２】実施例１に係る車体速度を示す特性図である。

【図３】実施例１に係るブレーキトルク発生手段を示す
ブロック構成図である。

【図４】実施例１に係るブレーキアクチュエータを示す
ブロック構成図である。

【図５】この発明の実施例２によるブレーキ制御装置を
示すブロック構成図である。

【図６】この発明の実施例３によるブレーキ制御装置を
示すブロック構成図である。

【図７】この発明の実施例４によるブレーキ制御装置を
示すブロック構成図である。

【図８】この発明の実施例５に係るブレーキトルク指令
値演算手段の処理を示すフローチャートである。

【図９】この発明の実施例６によるブレーキ制御装置を
示すブロック構成図である。

【図１０】実施例６に係る摩擦係数検出手段４０の一例
を示す構成図である。

【図１１】実施例６に係る車速，反射信号強度，摩擦係
数の関係を示すグラフである。

【図１２】実施例６に係る摩擦係数μとスリップ率偏差
のフィードバックゲインの関係を示すグラフである。

【図１３】この発明の実施例７に係るスリップ率とブレ
ーキトルクの関係を示すグラフである。

【図１４】この発明の実施例７に係る摩擦係数μとオフ
セット値の関係を示すグラフである。

【図１５】この発明の実施例９によるブレーキ制御装置
を示すブロック構成図である。

【図１６】実施例９に係るブレーキトルク演算手段の処
理を示すフローチャートである。

【図１７】この発明の実施例１０によるブレーキ制御装
置を示すブロック構成図である。

【図１８】この発明の実施例１１に係るブレーキ液圧フ
ィルタ処理手段の処理を示すフローチャートである。

【図１９】この発明の実施例１２によるブレーキ制御装
置を示すブロック構成図である。

【図２０】実施例１２に係るリニア制御バルブの特性図
である。

【図２１】実施例１２に係り、ＰＷＭ制御で電流供給し
たリニア制御バルブの時間に対する動作を示す波形図で
ある。

【図２２】この発明の実施例１３によるブレーキ制御装
置を示すブロック構成図である。

【図２３】実施例１３に係る目標スリップ率設定手段を
示す説明図である。

【図２４】実施例１３に係るヨーレート検出手段を示す
ブロック構成図である。

【図２５】実施例１３に係るヨーレートと出力信号の関
係を示すグラフである。

【図２６】実施例１３に係る目標スリップ率補正部にお
いて、舵角δに応じた補正係数ｋの決定方法を示すグラ
フである。

【図２７】実施例１３に係る目標スリップ率補正部にお
いて、ヨーレートｙに応じた補正係数ｋｒの決定方法を
示すグラフである。

【図２８】実施例１３に係る目標スリップ率補正部にお
いて、ヨーレートの時間変化率ｄｙ／ｄｔに応じた補正
係数ｋｒの決定方法を示すグラフである。

【図２９】実施例１３に係る目標スリップ率補正部にお
いて、舵角δとヨーレートｙに応じた前輪側の補正係数
ｋｆと後輪側の補正係数ｋｒの決定方法を示すグラフで
ある。

【図３０】この発明の実施例１４によるブレーキ制御装
置を示すブロック構成図である。

【図３１】実施例１４に係り、最大摩擦係数を検出する
前のスリップ率とブレーキトルクの関係を示すグラフで
ある。

【図３２】実施例１４に係り、最大摩擦係数を検出した
後のスリップ率とブレーキトルクの関係を示すグラフで
ある。

【図３３】実施例１４に係るブレーキトルク指令値演算
手段の処理を示すフローチャートである。

【図３４】路面の摩擦係数の一例を示すグラフである。

【図３５】この発明の実施例１５に係るブレーキトルク
指令値演算手段の処理を示すフローチャートである。

【図３６】実施例１５係る制御動作を説明するグラフで
あり、横軸はスリップ率、縦軸は摩擦係数を示してい
る。

【図３７】この発明の実施例１６に係るブレーキトルク
指令値演算手段の処理を示すフローチャートである。

【図３８】この発明の実施例１７によるブレーキ制御用
センサを示すブロック構成図である。

【図３９】実施例１７に係る加速度検出部を示す構成図
である。

【図４０】実施例１７に係り、交流成分を示すグラフで
ある。

【図４１】この発明の実施例１８によるブレーキ制御用
センサを示すブロック構成図である。

【図４２】実施例１８に係る速度演算部の処理手順を示
すフローチャートである。

【図４３】一輪モデルを示す説明図である。

【図４４】横軸に車輪のスリップ率λ、縦軸に摩擦係数
μ及びサイドフォース係数μｓを示す特性図である。

【図４５】従来装置に係る信号処理回路及び論理回路を
示すブロック構成図である。

【図４６】時間に対するスリップ率偏差を示すグラフで
ある。

【図４７】時間に対するブレーキトルク偏差を示すグラ
フである。

【符号の説明】

１１目標スリップ率設定手段１２スリップ率演算手段１３スリップ率偏差演算手段１４ブレーキトルク指令値演算手段１５ブレーキトルク発生手段１６車輪回転速度検出手段１７車両１８車体速度検出手段１９車体速度比較手段２０第２ブレーキ制御手段４０摩擦係数検出手段５０目標スリップ率設定手段５１ブレーキ液圧検出手段５２車輪回転加減速度出力手段５３，５３１最大摩擦係数検出手段５５電流指令値演算手段５６リニア制御バルブ６０ホイールシリンダ６６舵角検出手段６７ヨーレート検出手段７０加速度検出部７５速度演算部８０速度演算部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者内藤靖雄姫路市千代田町840番地三菱電機株式会社姫路製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】目標スリップ率を設定するスリップ率設
定手段、車輪の回転速度を検出する車輪回転速度検出手
段、この車輪回転速度検出手段で検出した車輪回転速度
を用いて実際の車輪のスリップ率を演算するスリップ率
演算手段、上記演算したスリップ率と上記目標スリップ
率の偏差を演算するスリップ率偏差演算手段、上記偏差
に応じてブレーキトルク指令値を発生するブレーキトル
ク指令値演算手段、及び上記ブレーキトルク指令値に応
じてブレーキトルクを発生するブレーキトルク発生手段
を備えたブレーキ制御装置。
【請求項２】車体の速度を検出する車体速度検出手段
を備え、スリップ率演算手段は車輪回転速度と上記車体
速度検出手段で検出した車体速度を用いて実際の車輪の
スリップ率を演算することを特徴とする請求項第１項記
載のブレーキ制御装置。
【請求項３】目標スリップ率を設定するスリップ率設
定手段、車輪の回転速度を検出する車輪回転速度検出手
段、この車輪回転速度検出手段で検出した車輪回転速度
と上記目標スリップ率を用いて、実際の車輪のスリップ
率と上記目標スリップ率の偏差を演算するスリップ率偏
差演算手段、上記偏差に応じてブレーキトルク指令値を
発生するブレーキトルク指令値演算手段、及び上記ブレ
ーキトルク指令値に応じてブレーキトルクを発生するブ
レーキトルク発生手段を備えたブレーキ制御装置。
【請求項４】車輪回転速度の加減速度に応じてブレー
キ油圧を電気的に制御する第２ブレーキ制御手段、及び
検出した車体速度または推定した車体速度と予め設定し
た車体速度を比較する車体速度比較手段を備え、上記検
出車体速度または上記推定車体速度が設定車体速度より
も小さい時は第２ブレーキ制御手段によってブレーキを
制御するように構成したことを特徴とする請求項第１項
ないし請求項第３項のいずれかに記載のブレーキ制御装
置。
【請求項５】スリップ率偏差演算手段で演算したスリ
ップ率偏差に対し、高周波で減衰の大きなフィルタ演算
を行うスリップ率偏差フィルタ処理手段を備えたことを
特徴とする請求項第１項ないし第４項のいずれかに記載
のブレーキ制御装置。
【請求項６】路面の摩擦係数を検出する摩擦係数検出
手段を備え、ブレーキトルク指令値演算手段は、スリッ
プ率偏差に比例する項と上記スリップ率偏差に関係しな
い項との和を演算してブレーキトルク指令値とし、この
演算の際に、上記摩擦係数検出手段で検出した路面摩擦
係数に応じて、上記スリップ率偏差に比例する項の比例
係数を可変にしたことを特徴とする請求項第１項ないし
第５項のいずれかに記載のブレーキ制御装置。
【請求項７】路面の摩擦係数を検出する摩擦係数検出
手段を備え、ブレーキトルク指令値演算手段は、スリッ
プ率偏差に比例する項と上記スリップ率偏差に関係しな
い項との和を演算してブレーキトルク指令値とし、この
演算の際に、上記摩擦係数検出手段で検出した路面摩擦
係数に応じて、上記スリップ率偏差に関係しない項の値
を可変にしたことを特徴とする請求項第１項ないし第５
項のいずれかに記載のブレーキ制御装置。
【請求項８】車輪の回転の加減速度を出力する車輪回
転加減速度出力手段を備え、ブレーキトルク指令値演算
手段は、上記車輪回転加減速度出力手段で出力した車輪
回転加減速度に比例する項と、スリップ率偏差に比例す
る項と、ブレーキトルクに比例する項との和を演算して
ブレーキトルク指令値とするように構成したことを特徴
とする請求項第１項ないし第５項のいずれかに記載のブ
レーキ制御装置。
【請求項９】ブレーキ液圧を検出するブレーキ液圧検
出手段、車輪の回転の加減速度を出力する車輪回転加減
速度出力手段、及び上記検出したブレーキ液圧と上記出
力した車輪の回転の加減速度から、上記車輪と路面との
摩擦係数が最大になる時期を検出する最大摩擦係数検出
手段を備え、目標スリップ率設定手段は、上記検出手段
により検出した摩擦係数が最大になる時期のスリップ率
に基づいて、目標スリップ率を設定することを特徴とす
る請求項第１項ないし第８項のいずれかに記載のブレー
キ制御装置。
【請求項１０】ブレーキ液圧検出手段で検出したブレ
ーキ液圧に対し、フィルタ演算を行うブレーキ液圧フィ
ルタ処理手段を備えたことを特徴とする請求項第９項記
載のブレーキ制御装置。
【請求項１１】ブレーキトルク発生手段は、ブレーキ
液圧によって作動するホイールシリンダと、所定の電気
信号を受けその電気信号に応じたブレーキ液圧を発生す
るリニア制御バルブを有することを特徴とする請求項第
１項ないし第１０項のいずれかに記載のブレーキ制御装
置。
【請求項１２】ハンドルの舵角を検出する舵角検出手
段、及び車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手
段の少なくともいずれか一方の検出手段を備え、目標ス
リップ率設定手段は、上記舵角及びヨーレートの少なく
ともいずれか一方の検出値に応じて目標スリップ率を設
定することを特徴とする請求項第１項ないし第１１項の
いずれかに記載のブレーキ制御装置。
【請求項１３】車輪と路面との摩擦係数が最大になる
時期を検出する最大摩擦係数検出手段、上記車輪のスリ
ップ率を演算するスリップ率演算手段、上記検出した最
大摩擦係数と、この最大摩擦係数になった時に検出した
スリップ率とに応じてブレーキトルク指令値を発生する
ブレーキトルク指令値演算手段、及び上記ブレーキトル
ク指令値に応じてブレーキトルクを発生するブレーキト
ルク発生手段を備えたブレーキ制御装置。
【請求項１４】車両の加速度を検出すると共に、その
検出した加速度を積分する積分機構を設け、加速度の積
分値である速度を出力するように構成したことを特徴と
するブレーキ制御用センサ。