JPH07267067A

JPH07267067A - 車両の路面摩擦係数推定装置及び方法、及び車体速推定装置及び方法

Info

Publication number: JPH07267067A
Application number: JP6160694A
Authority: JP
Inventors: Haruki Okazaki; 晴樹岡崎
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1994-03-30
Filing date: 1994-03-30
Publication date: 1995-10-17

Abstract

(57)【要約】【目的】適正なＡＢＳ制御を行なうことができるように
迅速かつ正確に路面摩擦係数あるいは車体速を推定す
る。【構成】増圧フェーズ中の所定期間内における車輪加減
速の変化が所定値Ｇ１以下である場合には、コントロー
ルユニット２４は、車輪加減速に基づいて路面摩擦係数
を推定する。フィルター値Ｋ（Ｋ＜１．０）を設定し、
検出された車輪速のフィルター処理を行なって疑似車体
速を算出する。前回車輪速センサ出力値×Ｋ＋今回車輪
速センサ出力値×（１−Ｋ）＝疑似車体速とする。この
場合Ｋ１は比較的小さく設定してあり、前回検出車体速
の影響が極力すくなくなるように設定されている。車輪
加減速の変動が小さくまたＡＢＳ制御の増圧フェーズ中
である場合には、得られた路面摩擦係数の推定値の信頼
度が高いと考えられるので、前回値の影響を少なくした
方がより正確に、実際の状況を反映させることができる
からである。所定期間内の最大と最小車輪加減速との差
が所定値Ｇ１よりも大きい場合には、上記のフィルター
値Ｋを比較的大きい値Ｋ２に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両の制動時におい
て車輪の制動制御をおこなうための前提となる路面摩擦
係数、及び車両の車体速を推定する装置及び方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】車両のブレーキシステムとして、制動時
における車輪のロックないしスキッド状態の発生の防止
を目的としたアンチスキッドブレーキ装置が知られてい
る。一般に、この種のアンチスキッドブレーキ装置は、
車輪の回転速度を検出する車輪速センサと、ブレーキ油
圧をの給排を制御する電磁制御弁とを備え、例えば車輪
速センサにより検出された車輪速から求められる車輪速
度の変化率すなわち車輪の加減速度が所定の値よりも小
さくなったときには、電磁制御弁を制御してブレーキ油
圧を減少させる一方、ブレーキ油圧の低下によって車輪
の回転速度が回復し、上記加減速度が所定値を越えて増
大する場合には、上記制御弁を制御してブレーキ油圧を
増大させるようになっている。そして、このようなサイ
クルでブレーキ油圧の制御（以下、ＡＢＳ制御という）
を、例えば車両が停止するまであるいは所定の速度まで
低下するように反復的に行うことにより、急制動時にお
ける車輪のロックないしスキッド状態の発生を防止する
ことができ、当該車両を方向安定性を失わせることなく
短い制動距離で効果的に制動することが可能となるもの
である。

【０００３】このようなＡＢＳ制御において、効果的な
制動力制御を行なうためには、走行する車両の挙動及び
走行路面状況を的確かつ迅速に判断し、これに基づいて
において油圧の増加、減少速度及びタイミングを適正に
設定する必要がある。従来のものでは、制動開始後にお
いて車輪速の変化から車両の挙動を把握し、これに基づ
いてＡＢＳ制御の内容を決定するようにしたものが知ら
れている。たとえば、特開平１−２４７２５８号公報に
は、車輪加速度の変化基づいてＡＢＳ制御を行なうこと
が開示されており、加速度の変化の演算サイクル時間を
適宜変更するようにしたＡＢＳ制御装置が開示されてい
る。また、実公昭６２−９１６９号公報には、車輪速の
変化に基づいて車輪のロック状態を検出するように構成
するとともに、車輪速検出のための車速センサからの周
波数信号を処理するに当たり、制御開始直後においては
応答性重視の処理をおこない、一定時間経過後において
はノイズ除去を重視した処理を行なうようにしたＡＢＳ
制御装置が開示されている。さらに別の構成として、路
面状況を把握するために路面摩擦係数を推定するととも
に、車両の挙動を把握するために車両の対地速度すなわ
ち車体速を推定してこれらの推定値に基づいて電磁制御
弁によるブレーキ油圧の給排制御の内容を決定すること
が考えられる。

【０００４】特開平５−７７７０６号公報には、車輪加
減速度がほぼゼロの状態における制動力を算出し、路面
摩擦係数を推定することが開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この特開平５
−７７７０６号公報に開示されるものでは、車輪の加減
速度のゼロの状態の検出を正確に行なうことは困難であ
るため、十分な精度で応答性の高い路面摩擦係数を推定
することができないという問題がある。本発明はこのよ
うな事情に鑑みて構成されたもので、適正なＡＢＳ制御
を行なうことができるように迅速かつ正確に路面摩擦係
数あるいは車体速を推定することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は以下のように構成される。すなわち、本発
明の１つの特徴によれば、路面摩擦係数推定装置が提供
されており、本発明の装置は、車両走行中の車輪の加減
速度を検出する加減速度検出手段と、前記車輪の加減速
度に基づいて走行中の路面の摩擦係数を推定する摩擦係
数推定手段とを備え、前記摩擦係数推定手段は、所定時
間内の前記加減速度の変動巾が所定値よりも小さいとき
路面摩擦係数を推定するように構成される。この場合、
好ましい態様では、走行中の車両の車輪の速度を検出す
る車輪速検出手段と、車両の制動効果を与えるブレーキ
油圧の給排を行なう油圧手段と、制動時において前記車
輪速検出手段によって検出された車輪速に基づいて、少
なくとも前記ブレーキ油圧が増加する増圧フェーズ、ブ
レーキ油圧が減少する減圧フェーズを含む油圧制御サイ
クルでブレーキ油圧が変化するように前記油圧手段を制
御するアンチスキッドブレーキ制御手段と、をさらに備
え、前記摩擦係数推定手段は前記増圧フェーズにおいて
路面摩擦係数を推定する。

【０００７】さらに別の特徴によれば、路面摩擦係数の
推定方法が提供されており、本発明の方法によれば、車
両走行中の車輪の加減速度を検出し、所定時間内の前記
加減速度の変動巾が所定値よりも小さいとき該車輪の加
減速度に基づいて走行中の路面の摩擦係数を推定するよ
うになっている。この場合、好ましくは、走行中の車両
の車輪の速度を検出し、制動時において前記車輪速検出
手段によって検出された車輪速に基づいて、少なくとも
前記ブレーキ油圧が増加する増圧フェーズ、ブレーキ油
圧が減少する減圧フェーズを含む油圧制御サイクルでブ
レーキ油圧が変化するようにアンチスキッドブレーキ制
御を行い、前記増圧フェーズにおいて路面摩擦係数を推
定する。さらに本発明の別の特徴によれば、走行中の車
両の車体速を検出する車体速検出手段が提供されてお
り、これによれば、車両走行中の車輪の加減速度を検出
する加減速度検出手段と、前記車輪の加減速度、もしく
は速度に基づいて走行中の車両の車体速を推定する車体
速推定手段とを備え、前記車体速推定手段は、所定時間
内の前記加減速度の変動巾が所定値よりも小さいとき車
両の車体速を推定するように構成される。

【０００８】好ましくは、走行中の車両の車輪の速度を
検出する車輪速検出手段と、車両の制動効果を与えるブ
レーキ油圧の給排を行なう油圧手段と、制動時において
前記車輪速検出手段によって検出された車輪速に基づい
て、少なくとも前記ブレーキ油圧が増加する増圧フェー
ズ、ブレーキ油圧が減少する減圧フェーズを含む油圧制
御サイクルでブレーキ油圧が変化するように前記油圧手
段を制御するアンチスキッドブレーキ制御手段と、をさ
らに備え、前記車体速推定手段は前記増圧フェーズにお
いて前記車体速を推定するようになっている。さらに、
前記所定期間内の車輪の加減速度の変動巾が前記所定値
以下でない場合には、車体速を推定するにあたり過去の
推定車体速の重みづけを所定値以上に設定することが好
ましい。好ましい態様では、車体速の変化に基づいて路
面の摩擦係数を推定するようになっている。さらに、別
の特徴によれば、車体速の推定方法が提供されており、
この方法にれば、車両走行中の車輪の加減速度を検出
し、所定時間内の前記加減速度の変動巾が所定値よりも
小さいとき該車輪の加減速度に基づいて走行中の車両の
車体速を推定するようになっている。

【０００９】さらに、走行中の車両の車輪の速度を検出
し、制動時において前記車輪速検出手段によって検出さ
れた車輪速に基づいて、少なくとも前記ブレーキ油圧が
増加する増圧フェーズ、ブレーキ油圧が減少する減圧フ
ェーズを含む油圧制御サイクルでブレーキ油圧が変化す
るようにアンチスキッドブレーキ制御を行い、前記増圧
フェーズにおいて車両の車体速を推定するのが好まし
い。さらに好ましくは、前記所定期間内の車輪の加減速
度の変動巾が前記所定値以下でない場合には、車体速を
推定するにあたり過去の推定車体速の重みづけを所定値
以上に設定する。この場合車体速の変化に基づいて路面
の摩擦係数を推定するのが好ましい。

【００１０】

【作用】ＡＢＳ制御においては、車両が走行している路
面の摩擦係数を推定し、これに基づいてブレーキ油圧の
制御内容を決定するようになっている。すなわち、路面
摩擦係数が推定されると、これに基づいてＡＢＳ制御に
おける増圧フェーズ、減圧フェーズを行なうための車輪
のスリップ率あるいは非スリップ率に関して設けられた
開始閾値が設定される。あるいは、路面摩擦係数にもと
づいて、増圧フェーズ、あるいは減圧フェーズの継続時
間、ブレーキ油圧を制御するソレノイド弁のデューティ
値等が設定されてＡＢＳ制御の内容が決まる。また、車
体速は、制動状態における車両の挙動を表すものとして
みることができ、車体速の変化はＡＢＳ制御がどのよう
に効いているかを反映するものである。したがって、路
面摩擦係数及び車体速を迅速且つ正確に推定することは
ＡＢＳ制御の的確性に重大な影響を与えるものである。
上記本発明の構成によれば、迅速かつ正確に路面摩擦係
数を求めるために、車輪の加減速度の変動が比較的少な
い状態における当該車輪加減速に基づいて路面摩擦係数
を推定するようになっている。この車輪加減速の変動の
比較的すくない領域は、ＡＢＳ制御おいては、増圧フェ
ーズ中に特徴的に生じることを発明者は経験的に把握し
ている。したがって、本発明の好ましい態様では、増圧
フェーズ中の車輪加減速の変動を検出して、路面摩擦係
数を推定する。車輪加減速が大きく変動するような状態
では、適正に路面摩擦係数を推定することはできないか
らである。また、車輪加減速の変動が少ない領域では、
車輪加減速は車体加減速とほぼ対応するとみることがで
きる。したがって、このような状態で、路面摩擦係数を
推定することによって実情にあった適正な路面摩擦係数
を推定することが可能となる。

【００１１】上記のように車輪加減速の変動が少ない状
態では、正確な路面摩擦係数を得ることができるもので
あるが、安定した車輪加減速状態が検出されるまで路面
摩擦係数の推定を行なわないこととすると、使用する路
面摩擦係数の値が古くなって応答性が悪くなるという弊
害が生じる。このことに鑑み、本発明では、増圧フェー
ズのような車輪加減速の変動が少ない状態でなくても継
続して路面摩擦係数を推定するようにして、良好な応答
性を確保している。しかし、この場合には、信頼性のあ
る路面摩擦係数が得られる可能性が上記の車輪加減速の
変動が少ない状態に比べて、低下するので、本発明で
は、フィルター値を大きくして、すなわち、すでに推定
した路面摩擦係数値の重みを大きく、新たに推定した路
面摩擦係数値の重みを少なくするような処理をおこなっ
て信頼性の低下を補償している。この場合、路面摩擦係
数の推定は車輪加減速の変動が少ない場合とは異なる手
法で行なうようにしている。すなわち、まず車輪速から
車体速を推定し、この車体速の変化傾向から路面摩擦係
数を推定するようにしている。車体速の推定は、たとえ
ば、制動中の最も速い車輪速を車体速と見なすことによ
って行なうことができる。そして、所定期間内の車体速
の変化勾配に基づいて、その勾配が大きい場合には、高
摩擦路面であると推定し、小さい場合には、低摩擦路面
であるとし、その中間にある場合には中摩擦路面である
と推定する。

【００１２】このように、本発明によれば、制動時の車
両の状態に応じて、路面摩擦係数の推定手法を変更する
ようにしているので、応答性を良好に維持しつつ信頼性
の高い路面摩擦係数を得ることが可能となる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１には、本発明を適用することができるアンチスキッド
ブレーキ装置（ＡＢＳ制御装置）の油圧制御系統図が示
されている。図に示すように、本実施例に係る車両は、
従動輪である左右の前輪１、２と駆動輪である左右の後
輪３、４と、駆動輪３、４を駆動するための動力を発生
するエンジン５と、該エンジン５の出力を入力し所定の
変速を行なう自動変速機６と該変速機からの回転を伝達
するプロペラシャフト７と、この出力を分配する差動装
置８と、この分配された動力を左右の後輪３、４に伝達
する左右の駆動軸９、１０を備えている。上記各車輪１
〜４には、これらの車輪１〜４と一体的に回転するディ
スク１１ａ〜１４ａと、制動圧の供給を受けて、これら
のディスク１１ａ〜１４ａの回転を制動するキャリパ１
１ｂ〜１４ｂなどで構成されるブレーキ装置１１〜１４
がそれぞれ備えられていると共に、これらのブレーキ装
置１１〜１４を制動操作させるブレーキ制御システム１
５が設けられている。

【００１４】このブレーキ制御システム１５は、運転者
によるブレーキペダル１６の踏込力を増大させる倍力装
置１７と、この倍力装置１７によって増大された踏込力
に応じた制動圧を発生させるマスターシリンダ１８とを
有する。そして、このマスターシリンダ１８から導かれ
た前輪用制動圧供給ライン１９が２経路に分岐されて、
これらの前輪用分岐制動圧ライン１９ａ、１９ｂが左右
の前輪１、２におけるブレーキ装置１１、１２のキャリ
パ１１ａ、１２ａにそれぞれ接続されていると共に、左
前輪１のブレーキ装置１１に通じる一方の前輪用分岐制
動圧ライン１９ａには、電磁式の開閉弁２０ａと、同じ
く電磁式のリリーフ弁２０ｂとからなる第１バルブユニ
ット２０が設置され、また右前輪２のブレーキ装置１２
に通じる他方の前輪用分岐制動圧ライン１９ｂにも、上
記第１バルブユニット２０と同様に、電磁式の開閉弁２
１ａと、同じく電磁式のリリーフ弁２１ｂとからなる第
２バルブユニット２１が設置されている。一方、上記マ
スターシリンダ１８から導かれた後輪用制動圧供給ライ
ン２２には、上記第１、第２バルブユニット２０、２１
と同様に、電磁式の開閉弁２３ａと、同じく電磁式のリ
リーフ弁２３ｂとからなる第３バルブユニット２３が設
置されていると共に、この後輪用制動圧供給ライン２２
は、上記第３バルブユニット２３の下流側で２経路に分
岐されて、これらの後輪用分岐制動圧ライン２２ａ、２
２ｂが左右の後輪３、４におけるブレーキ装置１３、１
４のキャリパ１３ｂ、１４ｂにそれぞれ接続されてい
る。すなわち、本実施例におけるブレーキ制御システム
１５は、上記第１バルブユニット２０の作動によって左
前輪１におけるブレーキ装置１１の制動圧を可変制御す
る第１チャンネルと、第２バルブユニット２１の作動に
よって右前輪２におけるブレーキ装置１２の制動圧を可
変制御する第２チャンネルと、第３バルブユニット２３
の作動によって左右の後輪３、４における両ブレーキ装
置１３、１４の制動圧を可変制御する第３チャンネルと
が設けられて、これら第１〜第３チャンネルが互いに独
立して制御されるようになっている。

【００１５】そして、上記ブレーキ制御システム１５に
は上記第１〜第３チャンネルを制御するコントロールユ
ニット２４が備えられ、このコントロールユニット２４
は、ブレーキベダル１６のＯＮ／ＯＦＦを検出するブレ
ーキスイッチ２５からのブレーキ信号と、各車輪の回転
速度をそれぞれ検出する車輪速センサ２６〜２９からの
車輪速信号とを入力し、これらの信号に応じた制動圧制
御信号を第１〜第３バルブユニット２０、２１、２３に
それぞれ出力することにより、左右の前輪１、２および
後輪３、４のスリップに対する制動制御、すなわちＡＢ
Ｃ制御を第１〜第３チャンネルごとに並行して行うよう
になっている。すなわち、コントロールユニット２４
は、上記各車輪速センサ２７〜３０からの車輪速信号が
示す車輪速に基づいて上記第１〜第３バルブユニット２
０、２１、２３における開閉弁２０ａ、２１ａ、２３ａ
とリリーフ弁２０ｂ、２１ｂ、２３ｂとをそれぞれデュ
ーティ制御によって開閉制御することにより、スリップ
の状態に応じた制動圧で前輪１、２および後輪３、４に
制動力を付与するようになっている。なお、第１〜第３
バルブユニット２０、２１、２３における各リリーフ弁
２０ｂ、２１ｂ、２３ｂから排出されたブレーキオイル
は、図示しないドレンラインを介して上記マスターシリ
ンダ１８のリザーバタンク１８ａに戻されるようになっ
ている。

【００１６】そして、ＡＢＳ非制御状態においては、上
記コントロールユニット２４からは制動圧制御信号が出
力されず、したがって図示のように第１〜第３バルブユ
ニット２０、２１、２３におけるリリーフ弁２０ｂ、２
１ｂ、２３ｂがそれぞれ閉保持され、かつ各ユニット２
０、２１、２３の開閉弁２０ａ、２１ａ、２３ａがそれ
ぞれ開保持されることになって、ブレーキペダル１６の
踏込力に応じてマスターシリンダ１８で発生した制動圧
が、前輪用制動圧供給ライン１９ａ、１９ｂおよび後輪
用制動圧供給ライン２２ａ、２２ｂを介して左右の前輪
１、２および後輪３、４におけるブレーキ装置１１〜１
４に対して供給され、これらの制動圧に応じた制動力が
前輪１、２および後輪３、４に対してダイレクトに付与
されることになる。次に、上記コントロールユニット２
４が行うブレーキ制御の概略を説明する。コントロール
ユニット２４は、上記センサ２６〜２９からの信号が示
す車輪速に基づいて各車輪ごとの加速度および減速度を
それぞれ算出する。ここで、加速度ないし減速度の算出
方法を説明すると、コントロールユニット２４は、車輪
速の前回値に対する今回値の差分をサンプリング周期△
ｔ（例えば７ms) で除算した上で、その結果を重力加速
度に換算した値を今回の加減速度とする。

【００１７】また、コントロールユニット２４は所定の
悪路判定処理を実行して、走行路面が悪路か否かを判定
する。一般的に、悪路走行とは、走行路面の状態が均一
でないために各車輪の速度が収束せず一定のバラツキを
もった状態で車両が走行する場合をいう。この悪路判定
は、例えば次のように行われる。後輪３、４の加減速度
が一定時間内に所定の上限値もしくは下限値を超えた回
数が設定値以内である場合には、コントロールユニット
２４は、悪路と判定せず、逆に車輪の加減速度が、一定
時間内に上記上限値および下限値を超えた回数が設定値
以上ならば走行路面が悪路であると判定して悪路フラグ
をセットする。そして、コントロールユニット２４は、
上記第３チャンネル用の車輪速および加減速度を代表さ
せる後輪３、４を選択する。本実施例においては、スリ
ップ時における後輪３、４の両車輪速センサ２８、２９
の検出誤差を考慮して両車輪速のうちの小さいほうの車
輪速が後輪車輪速として選択され、また該車輪速から求
めた加速度および減速度が後輪減速度および後輪加速度
として選択されることになる。さらに、コントロールユ
ニット２４は、上記各チャンネルごとの路面摩擦係数を
推定すると共に、それと平行して後述する手順にしたが
って、当該車両の疑似車体速を算出する。この疑似車体
速はＡＢＳ制御のパラメータとして使用する場合には、
車輪速のうち最も速いものを採用するのが一般的である
が、本例では、車輪加減速の変動巾により、異なる手法
で推定するようにしている。

【００１８】コントロールユニット２４は、上記車輪速
センサ２８、２９からの信号から求めた後輪車輪速およ
び上記各車輪速センサ２６、２７からの信号が示す左右
の各前輪１、２の車輪速と疑似車体速とから第１〜第３
チャンネルについての非スリップ率をそれぞれ算出する
のであるが、その場合に、次の関係式、非スリップ率＝
（車輪速／疑似車体速）×１００を用いて非スリップ率
が算出される。つまり、疑似車体速に対する車輪速の偏
差が大きくなるほど非スリップ率は小さくなって、当該
車輪のスリップ傾向が大きくなる。続いて、コントロー
ルユニットは上記第１〜第３チャンネルの制御に用いる
各種の制御閾値を設定する。ここで、制御閾値の設定処
理の概略について説明すると、この制御閾値の設定処理
は例えば次のようにして行われる。すなわち、コントロ
ールユニット２４は、予め車速域と路面摩擦係数とに応
じて設定した各種の制御閾値から、摩擦係数値ＭＵと疑
似車体速Ｖ_Rとに対応する制御閾値を選択すると共に、
これらの制御閾値を上記悪路判定処理の判定結果などに
応じて補正する。ここで、制御閾値は非スリップ率の値
を設定することによってあたえることができる。

【００１９】例えばＡＢＳ非制御状態を示すフェーズ０
から増圧後の保持状態を示す保持フェーズIIへの移行判
定用の０−２減速度閾値Ｂ₀₂と、増圧状態を示す増圧フ
ェーズＩから上記フェーズIIへの移行判定用の１−２減
速度閾値Ｂ₁₂と、上記フェーズIIから減圧状態を示す減
圧フェーズIII への移行判定用の２−３減速度閾値Ｂ ₂₃
と、このフェーズIII から減圧後の保持状態を示すフェ
ーズIVへの移行判定用の３−５減速度閾値Ｂ₃₅と、フェ
ーズＶからフェーズＩへの増圧判定用の５−１スリップ
率閾値Ｂ₅₁と、制御開始直後の第１サイクル用の初期ス
リップ率閾値Ｂ ₁とが、車速域と路面摩擦係数とに応じ
てそれぞれ設定されている。この場合、制動力に大きく
影響する減速度閾値は、路面摩擦係数が大きいときのブ
レーキ性能と、路面摩擦係数が小さいときの制御応答性
とを高水準で両立させるために、路面摩擦係数が小さく
なるほど小さくなるようにすなわちゼロＧ（Ｇは重力加
速度）に近づくように設定されている。なお、上記摩擦
係数値ＭＵとしては、第１〜第３チャンネルの各摩擦係
数値の最小値が使用されるようになっている。また、第
２、第３チャンネルについても、同様にして制御閾値が
設定される。

【００２０】そして、コントロールユニット２４は、各
チャンネルごとの非スリップ率の閾値に基づくロック判
定処理と、上記第１〜第３バルブユニット２０、２１、
２３に対する制御量を規定するためのフェーズ決定処理
と、カスケード判定処理とを行うようになっている。こ
こで、上記ロック判定処理について説明すると、概略次
のようなものとなる。例えば左前輪用の第１チャンネル
に対するロック判定処理においては、コントロールユニ
ット２４は、まず第１チャンネル用の継続フラグＦ_CON1
の今回値を前回値としてセットした上で、次に疑似車体
速Ｖ_Rと車輪速Ｗ₁とが所定の条件（例えば、Ｖ_R＜５
Km／Ｈ、Ｗ₁＜２．５Km／Ｈ）を満足するか否かを判定
し、これらの条件を満足するときに継続フラグＦ_CON1お
よびロックフラグＦ_LOK1をそれぞれ０にリセットする一
方、満足していなければロックフラグＦ_LOK1が１にセッ
トされているか否かを判定する。ロックフラグＦ_LOK1が
１にセットされていなければ、所定の条件のとき（例え
ば疑似車体速Ｖ_Rが車輪速Ｗ₁より大きいとき）にロッ
クフラグＦ_LOK1に１をセットする。一方、コントロール
ユニット２４は、ロックフラグＦ_LOK1が１にセットされ
ていると判定したときには、例えば第１チャンネルのフ
ェーズ値Ｐ₁がフェーズＶを示す５にセットされ、かつ
非スリップ率Ｓ₁が９０％より大きいときに継続フラグ
Ｆ_CON1に１をセットする。

【００２１】なお、第２、第３チャンネルに対しても同
様にしてロック判定処理が行われる。また、上記フェー
ズ決定処理の概略を説明すると、コントロールユニット
２４は、当該車両の運転状態に応じて設定したそれぞれ
の制御閾値と、車輪加減速度や非スリップ率との比較に
よって、ＡＢＳ非制御状態を示すフェーズ０、ＡＢＳ制
御時における増圧状態を示すフェーズＩ、増圧後の保持
状態を示すフェーズII、減圧状態を示すフェーズIII 、
急減圧状態を示すフェーズIVおよび減圧後の保持状態を
示すフェーズＶを選択するようになっている。なお、増
圧フェーズＩは、その初期段階で比較的急勾配でブレー
キ油圧を増加させる急増圧フェーズとその後の比較的緩
やかにブレーキ油圧を増加する緩増圧フェーズからな
る。そして、急増圧フェーズから緩増圧フェーズへの切
り換えは本例では、他のフェーズ切り換えのように制御
閾値に基づくものではなく増圧フェーズから所定時間経
過したときに切り換えるようにしている。このようにす
るには、たとえば、増圧フェーズになったときにカウン
トを開始するタイマーを設けこのタイマーがカウントア
ウトしたとき急増圧から緩増圧に切り換わるようにすれ
ばよい。

【００２２】さらに、上記カスケード判定処理は、特に
アイスバーンのような低摩擦路面においては、小さな制
動圧でも車輪がロックしやすいことから、車輪のロック
状態が短時間に連続して発生するカスケードロック状態
を判定するものであり、カスケードロックの生じやすい
所定の条件を満たしたときにカスケードフラグＦ_CASが
１にセットされるようになっている。そして、コントロ
ールユニット２４は、各チャンネルごとに設定されたフ
ェーズ値に応じた制御量を設定した上で、その制御量に
従った制動圧制御信号を第１〜第３バルブユニット２
０、２１、２３に対してそれぞれ出力する。これによ
り、第１〜第３バルブユニット２０、２１、２３の下流
側における前輪用分岐制動圧ライン１９ａ、１９ｂおよ
び後輪分岐制動圧ライン２２ａ、２２ｂの制動圧が、増
圧あるいは減圧したり、増圧もしくは減圧後の圧力レベ
ルに保留されたりする。上記路面摩擦係数の推定処理
は、具体的には例えば図２のフローチャートに従って次
のように行われる。コントロールユニット２４は、ステ
ップＳ₁で各種データを読み込んだ上で、ステップＳ₂
でＡＢＳフラグＦ_ABSが１にセットされているか否かを
判定する。つまり、ＡＢＳ制御中かどうか判定するので
ある。このＡＢＳフラグＦ_ABSは、例えば上記第１〜第
３チャンネルにそれぞれ対応するロックフラグＦ_LOK1、
Ｆ_LO _K2、Ｆ_LOK3のどれかが１にセットされたときに１に
セットされ、またブレーキスイッチ２５がＯＮからＯＦ
Ｆ状態に切り変わったときなどには０にリセットされる
ようになっている。そして、コントロールユニット２４
は、ＡＢＳフラグＦ_AB _Sが１にセットされていないと判
定したときには、ステップＳ₃に進んで摩擦係数として
高摩擦路面を示す値にセットする。高摩擦路面における
制動では、車輪のロックあるいはスリップが生じにくい
のでＡＢＳ制御を行なうまでもなく所望の制動効果が得
られることによるものである。

【００２３】そして、コントロールユニット２４はＡＢ
Ｓ制御中において、所定期間内（たとえば１００ｍｓ）
の車輪速の変化すなわち車輪加減速Ｇ（Ｇは重力加速
度）を算出する（ステップＳ₄）。つぎに、コントロー
ルユニット２４は、ＡＢＳ制御のフェーズを判断して、
増圧フェーズを示すフェーズＩである場合には、現在検
出している車輪の車輪加減速の変化を算出し、この車輪
加減速の変化に応じて路面摩擦係数μを推定する（ステ
ップＳ₅）。この判定がＹＥＳの場合には、さらに、コ
ントロールユニット２４は上記所定期間内における最大
車輪加減速MAXGと最小車輪加減速MINGとの差が所定値Ｇ
１（たとえば、０．２Ｇ〜０．３Ｇ）以下であるかどう
かを判定する（ステップＳ₆）。そして、この判定がＹ
ＥＳであって、増圧フェーズ中の所定期間内における車
輪加減速の変化が所定値Ｇ１以下である場合には、コン
トロールユニット２４は、車輪加減速に基づいて路面摩
擦係数を推定する（ステップＳ₇）。この推定は、図３
に示すように予め設定された表に基づいて推定される。
本例の場合には、当該車輪の車輪減速度が０．３Ｇより
小さいとき、路面摩擦係数は小さいとして、これに対応
した摩擦係数を与える。また、０．８Ｇ以上である場合
には、路面摩擦係数は大きいものと認定する。０．３Ｇ
より大きく、０．８Ｇより小さい車輪減速度が検出され
た場合には、路面摩擦係数を中程度の値に設定する。

【００２４】そして、ステップＳ₈において、フィルタ
ー値Ｋ（Ｋ＜１．０）を設定し、ステップＳ₉におい
て、検出された車輪速のフィルター処理を行なって疑似
車体速を算出する。前回車輪速センサ出力値×Ｋ＋今回
車輪速センサ出力値×（１−Ｋ）＝疑似車体速とする
（ステップＳ₇、Ｓ₈、Ｓ₉及びＳ₁₀）。この場合Ｋ１
は比較的小さく設定してあり、前回検出車体速の影響が
極力すくなくなるように設定されている。この理由は、
車輪加減速の変動が小さくまたＡＢＳ制御の増圧フェー
ズ中である場合には、得られた路面摩擦係数の推定値の
信頼度が高いと考えられるので、前回値の影響を少なく
した方がより正確に、実際の状況を反映させることがで
きるからである。また、ステップＳ₆において、所定期
間内の最大車輪加減速と最小車輪加減速の差が所定値Ｇ
１よりも大きい場合には、上記のフィルター値Ｋを比較
的大きい値Ｋ２に設定する（ステップＳ₁₁）。すなわ
ち、前回の車輪速センサからの出力値を比較的大きく反
映させるように処理して、各車輪速を算出する。このよ
うに比較的大きいフィルター値Ｋを設定するのは、以下
の理由による。すなわち、ステップＳ₆において、所定
期間内の車輪加減速の差が大きいような走行状態では、
信頼性の高い正確な車輪加減速が得られる可能性が少な
くなるため、今回のルーチンの実行によって得られたセ
ンサの出力値の重みを少なくするのが適当であると考え
られるからである。

【００２５】つぎに、コントロールユニット２４は、上
記のようにフィルター値Ｋを考慮して算出した各車輪の
車輪速の中の最大車輪速を疑似車体速として採用する
（ステップＳ₁₄）。そして、算出された疑似車体速の変
化すなわち傾きに応じて路面摩擦係数μを算出する。次
に、図４を参照して第１チャンネルに対するＡＢＳ制御
におけるブレーキ油圧制御について説明する。減速時の
ＡＢＳ非制御状態において、ブレーキペダル１６の踏込
操作によってマスターシリンダ１８で発生した制動圧が
徐々に増圧し、例えば図４（ｃ）に示すように、左前輪
１の車輪速Ｗ₁の変化量、すなわち減速度ＤＷが３Ｇに
達したときには、図４（ａ）に示すように、第１チャン
ネルにおけるロックフラグＦ_LO _K1が１にセットされ、当
該時刻ｔ_aからＡＢＳ制御に移行することになる。この
制御開始直後の第１サイクルにおいては図２のフローチ
ャートのステップＳ₂に示すように摩擦係数値は高摩擦
路面を示す値にセットされているので、コントロールユ
ニット２４は、高摩擦路面に対応した各種の制御閾値を
設定する。そして、コントロールユニット２４は、上記
車輪速Ｗ₁から算出したスリップ率Ｓ、減速度ＤＷ、加
速度ＡＷと上記各種の制御閾値とを比較する。この場
合、初期非スリップ率閾値Ｂ₁が例えば９０％にセット
されているとすると、非スリップ率Ｓが９６％を示すと
きには、コントロールユニット２４は、図４（ｄ）に示
すように、フェーズ値Ｐ₁を０から２に変更する。した
がって、制動圧は、図４（ｅ）に示すように、増圧直後
のレベルで維持されることになる。そして、例えば上記
非スリップ率Ｓが９０％より低下したときには、コント
ロールユニット２４はフェーズ値Ｐ₁を２から３に変更
する。これにより、第１バルブユニット２０のリリーフ
弁２０ｂが所定のデューティ比に従ってＯＮ／ＯＦＦす
ることになって、図４（ｅ）に示すように、当該時刻ｔ
_bから制動圧が所定の勾配に従って減少することになっ
て制動力が徐々に低下すると共に、それに伴って前輪１
の回転力が回復し始める。

【００２６】さらに制動圧の減圧が続いて前輪１の車輪
速Ｗ₁から求めた減速度ＤＷおよび加速度ＡＷがそれぞ
れ０になったときには、コントロールユニット２４はフ
ェーズ値Ｐ₁を３から５に変更する。したがって、図４
（ｅ）に示すように、当該時刻ｔ_cから制動圧が減圧後
のレベルで維持されることになる。そして、フェーズＶ
の状態が続いてスリップ率Ｓが９０％を超えたときに
は、コントロールユニット２４は、図７（ｂ）に示すよ
うに、継続フラグＦ_CON1を１にセットする。これによ
り、第１チャンネルにおけるＡＢＳ制御は、当該時刻ｔ
_dから第２サイクルに移行することになる。その場合
に、コントロールユニット２４は、フェーズ値Ｐ₁を強
制的に１に変更するようになっている。第２サイクル以
降においては、第２図のフローチャートに示すように、
前サイクルにおける減速度ＤＷや加速度ＡＷなどに応じ
て適切な摩擦係数値が決定されると共に、これらの摩擦
係数値に応じた制御閾値が選択されることになるので、
走行状態に応じた厳密な制動圧の制御が行われることに
なる。なお、増圧フェーズＩの最初の段階は急増圧フェ
ーズであって本例では、所定時間Ｔ_PZだけ行なわれる。

【００２７】

【発明の効果】上記のように、摩擦係数値の推定は、Ａ
ＢＳ制御の進行とともに更新されるが本発明では、車輪
加減速の変動の程度に応じて推定の手法を適宜切り換え
るようにしている。すなわち、車輪加減速の変動が比較
的小さいときは、各車輪の挙動と車体の挙動とが一体的
な関係にあると見なせるので、そのまま車輪加減速を使
用して摩擦係数を推定するようにしている。これによっ
てこのような走行状態では、車体速を推定あるいは算出
することなく、車輪加減速に基づいて直接摩擦係数を推
定するので、迅速且つ的確な摩擦係数の推定を行なうこ
とができる。さらに、この場合本発明では、車輪加減速
からの摩擦係数の直接推定動作と平行して、安定状態に
ある車輪加減速に基づいて疑似車体速を算出するように
している。この場合の疑似車体速は通常の手順により疑
似車体速の算出手順と異なり、各車輪の動作そのものが
直接疑似車体速を推定する際のベースとなるので、信頼
性の高い疑似車体速を得ることができる。疑似車体速
は、上記のように摩擦係数を推定する場合のパラメータ
となるだけでなく、ＡＢＳ制御における様々な制御のパ
ラメータとして使用される基本的、且つ重要なパラメー
タであるので、摩擦係数の推定と同様に迅速かつ的確に
設定することが必要となるものである。本例の上記した
手法はこの要請を満足させることができるものである。
また、車輪加減速の変動が大きく上記のような信頼性の
ある摩擦係数、及び疑似車体速の推定が不可能あるいは
困難と見込まれる状況では、図２のフローチャートのス
テップＳ₁₁〜ステップＳ₁₄で示すように、通常の手順に
したがって、疑似車体速、摩擦係数を推定する。すなわ
ち、比較的大きなフィルター値Ｋを設定するとともに、
最大車輪速に基づいて疑似車体速を推定し、疑似車体速
の変化傾向すなわち傾きに基づいて路面摩擦係数を推定
する。このように、本例によれば信頼性のある路面摩擦
係数の推定が困難な場合においても、その制約された条
件を考慮して、極力ノイズを排除しつつ的確な疑似車体
速、摩擦係数の推定を継続するようにしているので、応
答性の低下を防止することができる。このような動作
は、本発明の別の特徴を表すものである。すなわち、本
発明は車輪加減速の変動の少ない状態では、上記のよう
に信頼性のある摩擦係数を迅速に推定する手法を提供す
ることができるという側面と、車輪加減速の変動が大き
い場合であっても、摩擦係数、疑似車体速の更新を停止
することなく行い、極力その応答性を追求するという側
面を有するものである。これによって、全体としてＡＢ
Ｓ制御の信頼性を確保することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るアンチスキッドブレーキ装置が装
備された車両の全体概略構成図

【図２】路面摩擦係数の推定ルーチンを示すフローチャ
ート、

【図３】該算出処理で用いるマップの説明図、

【図４】ブレーキ油圧の制御を示すタイムチャート、

【符号の説明】

１、２前輪３、４後輪２０、２１、２３バルブユニット２４コントロールユニット２６〜３９車輪速センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両走行中の車輪の加減速度を検出する加
減速度検出手段と、前記車輪の加減速度に基づいて走行中の路面の摩擦係数
を推定する摩擦係数推定手段とを備え、前記摩擦係数推定手段は、所定時間内の前記加減速度の
変動巾が所定値よりも小さいとき路面摩擦係数を推定す
るように構成されたことを特徴とする車両の路面摩擦係
数推定装置。
【請求項２】請求項１において、走行中の車両の車輪の
速度を検出する車輪速検出手段と、車両の制動効果を与えるブレーキ油圧の給排を行なう油
圧手段と、制動時において前記車輪速検出手段によって検出された
車輪速に基づいて、少なくとも前記ブレーキ油圧が増加
する増圧フェーズ、ブレーキ油圧が減少する減圧フェー
ズを含む油圧制御サイクルでブレーキ油圧が変化するよ
うに前記油圧手段を制御するアンチスキッドブレーキ制
御手段と、をさらに備え、前記摩擦係数推定手段は前記増圧フェーズにおいて路面
摩擦係数を推定することを特徴とする車両の路面摩擦係
数推定装置。
【請求項３】車両走行中の車輪の加減速度を検出し、所定時間内の前記加減速度の変動巾が所定値よりも小さ
いとき該車輪の加減速度に基づいて走行中の路面の摩擦
係数を推定することを特徴とする路面摩擦係数推定方
法。
【請求項４】請求項３において、走行中の車両の車輪の
速度を検出し、制動時において前記車輪速検出手段によって検出された
車輪速に基づいて、少なくとも前記ブレーキ油圧が増加
する増圧フェーズ、ブレーキ油圧が減少する減圧フェー
ズを含む油圧制御サイクルでブレーキ油圧が変化するよ
うにアンチスキッドブレーキ制御を行い、前記増圧フェーズにおいて路面摩擦係数を推定する路面
摩擦係数推定方法。
【請求項５】車両走行中の車輪の加減速度を検出する加
減速度検出手段と、前記車輪の加減速度、もしくは速度に基づいて走行中の
車両の車体速を推定する車体速推定手段とを備え、前記車体速推定手段は、所定時間内の前記加減速度の変
動巾が所定値よりも小さいとき車両の車体速を推定する
ように構成されたことを特徴とする車両の車体速推定装
置。
【請求項６】請求項５において、走行中の車両の車輪の
速度を検出する車輪速検出手段と、車両の制動効果を与えるブレーキ油圧の給排を行なう油
圧手段と、制動時において前記車輪速検出手段によって検出された
車輪速に基づいて、少なくとも前記ブレーキ油圧が増加
する増圧フェーズ、ブレーキ油圧が減少する減圧フェー
ズを含む油圧制御サイクルでブレーキ油圧が変化するよ
うに前記油圧手段を制御するアンチスキッドブレーキ制
御手段と、をさらに備え、前記車体速推定手段は前記増圧フェーズにおいて前記車
体速を推定することを特徴とする車両の車体速推定装
置。
【請求項７】請求項５または６において、前記所定期間
内の車輪の加減速度の変動巾が前記所定値以下でない場
合には、車体速を推定するにあたり過去の推定車体速の
重みづけを所定値以上に設定する車体速推定装置。
【請求項８】請求項７において、車体速の変化に基づい
て路面の摩擦係数を推定する路面摩擦係数推定方法。
【請求項９】車両走行中の車輪の加減速度を検出し、所定時間内の前記加減速度の変動巾が所定値よりも小さ
いとき該車輪の加減速度に基づいて走行中の車両の車体
速を推定することを特徴とする車体速推定方法。
【請求項１０】請求項９において、走行中の車両の車輪
の速度を検出し、制動時において前記車輪速検出手段によって検出された
車輪速に基づいて、少なくとも前記ブレーキ油圧が増加
する増圧フェーズ、ブレーキ油圧が減少する減圧フェー
ズを含む油圧制御サイクルでブレーキ油圧が変化するよ
うにアンチスキッドブレーキ制御を行い、前記増圧フェーズにおいて車両の車体速を推定する車体
速推定方法。
【請求項１１】請求項９または１０において、前記所定
期間内の車輪の加減速度の変動巾が前記所定値以下でな
い場合には、車体速を推定するにあたり過去の推定車体
速の重みづけを所定値以上に設定する車体速推定方法。
【請求項１２】請求項１１において、車体速の変化に基
づいて路面の摩擦係数を推定する路面摩擦係数推定方
法。