JPH0952572A - Antilock brake control device - Google Patents

Antilock brake control device

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JPH0952572A
JPH0952572A JP7220920A JP22092095A JPH0952572A JP H0952572 A JPH0952572 A JP H0952572A JP 7220920 A JP7220920 A JP 7220920A JP 22092095 A JP22092095 A JP 22092095A JP H0952572 A JPH0952572 A JP H0952572A
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braking force
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wheel
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wheel speed
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勝宏 浅野
Masaru Sugai
賢 菅井
Hiroyuki Yamaguchi
裕之 山口
Koji Umeno
孝治 梅野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stably achieve the antilock braking even on different traveling road surface by detecting the vibration characteristic of a wheel speed, and controlling the braking force to be applied to wheels so as to realize the slip ratio below the value in which the road surface friction coefficient is approximately the peak value based on the detected result. SOLUTION: A control part to control a vehicle motion system 22 to control the braking force to be applied to wheels is provided with a braking force excitation part to give fine vibration to the braking force Pd by an operation part 24 by an operator, and a braking force reduction part to suppress the increase in the braking force based on the resonance characteristics of the wheel speed. The braking force excitation part operates the amplitude value Pv of fine amplitude of the braking command Pb based on the detected value ωd from an amplitude detecting part 23, and also operates the braking force reduction command Pr based on the data ωd , Pv . A driver 27 generates the braking command which is the input to the vehicle motion system 22 to be controlled based on the data Pd , Pv , Pr .

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はアンチロックブレー
キ制御装置に係り、特に、車輪の回転速度(車輪速度)
に現れる振動特性に基づいてブレーキ力を制御し、車輪
と路面との間の摩擦係数が最大値(ピークμ)でのブレ
ーキ動作を行うアンチロックブレーキ制御装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an antilock brake control device, and more particularly to a wheel rotation speed (wheel speed).
The present invention relates to an anti-lock brake control device that controls a braking force based on a vibration characteristic appearing in [1] and performs a braking operation at a friction coefficient between a wheel and a road surface having a maximum value (peak [mu]).

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のアンチロックブレーキ制御装置
は、車輪速センサの信号に基づいて車体速度、車体加減
速度、または車体速度に近似した速度信号等を作成し、
これらの比較からブレーキ力を制御してアンチロックブ
レーキ動作を行っている。
2. Description of the Related Art A conventional anti-lock brake control device creates a vehicle speed, a vehicle acceleration / deceleration, or a speed signal close to the vehicle speed based on a signal from a wheel speed sensor,
Based on these comparisons, the anti-lock braking operation is performed by controlling the braking force.

【0003】すなわち、特開昭61−196853号公
報には、推定した推定車体速度と車輪速度等から得られ
る基準速度との比較から、車輪がロックする可能性があ
るかどうかを判断し、車輪がロックする可能性がある時
にブレーキ力を減少させるアンチロックブレーキ制御装
置が記載されている。このアンチロックブレーキ制御装
置では、推定車体速度vv は図1に示すように車輪速度
より求めた速度vw の谷を一定勾配で接続することによ
り得られるが、推定車体速度vv と実車体速度vv*との
間にずれが生じていることが理解できる。
That is, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-196853, a comparison is made between an estimated estimated vehicle speed and a reference speed obtained from the wheel speed or the like to determine whether or not the wheel may be locked, An anti-lock brake controller is described that reduces the braking force when there is a possibility of locking. In this antilock brake control apparatus, the estimated vehicle speed v v is obtained by connecting the troughs of the velocity v w determined from the wheel speed as shown in FIG. 1 at a constant rate, the estimated vehicle speed v v and the actual vehicle body It can be understood that there is a deviation from the velocity v v * .

【0004】また、このアンチロックブレーキ制御装置
では、悪路走行時の車輪接地荷重の変化によって推定車
体速度vv が実車体速度vv*より大きくなることを防止
するために、推定車体速度の変化以上に車輪速度が変化
する場合には推定車体速度の増加割合を抑制している。
Further, in this anti-lock brake control device, in order to prevent the estimated vehicle speed v v by a change in the wheel ground load during running on a rough road becomes larger actual vehicle speed v v *, the estimated vehicle speed When the wheel speed changes more than the change, the increase rate of the estimated vehicle speed is suppressed.

【0005】また、車両がある速度で走行している時、
ブレーキをかけていくと車輪と路面との間にスリップが
生じるが、車輪と路面との間の摩擦係数μは、下記の
(1)式で表されるスリップ率Sに対し、図2のように
変化することが知られている。なお、vv*は実車体速
度、vw は車輪速度である。
When a vehicle is traveling at a certain speed,
Although slipping occurs between the wheel and the road surface as the brake is applied, the friction coefficient μ between the wheel and the road surface is as shown in FIG. 2 against the slip ratio S represented by the following equation (1). It is known to change to. Note that v v * is the actual vehicle speed, and v w is the wheel speed.

【0006】 S=(vv*−vw )/vv* ・・・(1) このμ−S特性では、あるスリップ率(図2のA2領
域)で摩擦係数μがピーク値をとるようになる。このピ
ーク値をとるスリップ率が予め分かっていれば車体速度
と車輪速度とからスリップ率を求めることによりスリッ
プ率制御を行うことができる。
S = (v v * −v w ) / v v * (1) In this μ-S characteristic, the friction coefficient μ has a peak value at a certain slip ratio (A2 region in FIG. 2). become. If the slip ratio having the peak value is known in advance, the slip ratio can be controlled by obtaining the slip ratio from the vehicle speed and the wheel speed.

【0007】このため、特開平1−249559号公報
のアンチロックブレーキ制御装置では、車体速度の近似
値及び車輪速度等からスリップ率を演算し、演算したス
リップ率と設定したスリップ率との比較からブレーキ力
を制御している。このアンチロックブレーキ制御装置で
は、推定車体速度vv と実車体速度vv*とのずれによっ
て長時間ノーブレーキの状態となることを防止するため
に、必要以上に長い時間ブレーキ圧を減圧状態にしない
ようにしている。
Therefore, in the anti-lock brake control device of Japanese Patent Laid-Open No. 1-249559, the slip ratio is calculated from the approximate value of the vehicle speed and the wheel speed, and the calculated slip ratio is compared with the set slip ratio. It controls the braking force. In this anti-lock brake control system, in order to prevent the long a state of no-brake by the deviation between the estimated vehicle speed v v and the actual vehicle speed v v *, a long time brake pressure than necessary in a reduced pressure state I try not to.

【0008】これら従来のアンチロックブレーキ制御装
置は、図3に示すように、車輪速度ωw および車体加速
度vv ' (=dvv /dt)から車体推定速度vv を推
定する車体速度推定部2と、車輪速度ωw と車体推定速
度vv とから車輪のロック状態を検出し、車両の運転系
1に対してブレーキ力Pb を制御するブレーキ力制御部
3とから構成されている。
As shown in FIG. 3, these conventional anti-lock brake control systems use a vehicle body speed estimating unit for estimating a vehicle body estimated speed v v from wheel speed ω w and vehicle body acceleration v v '(= dv v / dt). 2 and a braking force control unit 3 that detects the locked state of the wheels from the wheel speed ω w and the vehicle body estimated speed v v and controls the braking force P b for the driving system 1 of the vehicle.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のアンチロックブレーキ制御装置では、車体速
度推定部が必要であるため、車体速度の推定のために図
1に示すように、車輪速度から求めた速度vw と実車体
速度vv*とが一致もしくは近い値になるまでブレーキ力
を戻す必要があり、そのためには車輪のブレーキ力の増
圧減圧を比較的低周波で繰り返す必要があった。また、
基準速度と比較する車体速度が車輪速度や車体加減速度
等から求めた近似値であるため、実際の車体速度と大き
く異なる時があり、場合によっては車輪が長時間ロック
状態に陥るとか、復帰のためブレーキ力を極端に減少さ
せてしまう等の問題があった。そのため、車両の挙動に
著しい影響を与えて制動距離の増加や不快な振動を起こ
すことがあった。
However, in such a conventional anti-lock brake control device, since the vehicle body speed estimating unit is required, as shown in FIG. must velocity calculated v w and the actual vehicle speed v v * returns the braking force until a match or a near value, for this purpose it is necessary to repeat at a relatively low frequency the pressure increasing decompression braking forces of the wheels It was Also,
Since the vehicle speed compared to the reference speed is an approximate value obtained from the wheel speed, vehicle acceleration / deceleration, etc., it may differ greatly from the actual vehicle speed, and in some cases the wheels may be locked for a long time or may not return. Therefore, there was a problem that the braking force was extremely reduced. As a result, the behavior of the vehicle may be significantly affected, resulting in an increase in braking distance and unpleasant vibration.

【0010】更に、スリップ率によってブレーキ力を制
御するアンチロックブレーキ制御装置では、車両の走行
する路面状態によって最大の摩擦係数となるスリップ率
が異なることは容易に予想できることであり、この対策
として路面状態を検出、推定し、かつ路面状態に応じた
基準スリップ率を複数個用意するか、路面状態に応じて
基準スリップ率を変化させる必要があった。
Furthermore, in an anti-lock brake control device that controls the braking force based on the slip ratio, it can be easily predicted that the slip ratio, which is the maximum friction coefficient, differs depending on the road surface condition on which the vehicle is running. It is necessary to detect and estimate the condition and prepare a plurality of reference slip ratios according to the road surface condition, or change the reference slip ratio according to the road condition.

【0011】本発明は上記従来の問題点を解消するため
になされたもので、車輪速度や車体速度の比較またはス
リップ率の比較から車輪のロック状態を検出するのでは
なく、またμ−S特性によって決まる車輪速度の振動特
性の変化を検出することによって、車体速度を推定する
ことなく、かつ異なった走行路面でも安定にアンチロッ
クブレーキ動作を行うことができるアンチロックブレー
キ制御装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, and does not detect the locked state of the wheel based on the comparison of the wheel speed and the vehicle speed or the comparison of the slip ratio, and also the μ-S characteristic. It is possible to provide an antilock brake control device capable of stably performing an antilock brake operation even on different road surfaces without estimating the vehicle body speed by detecting a change in the vibration characteristic of the wheel speed determined by To aim.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1の発明は、車輪速度の振動特性を検出する検
出手段と、検出された振動特性に基づいてタイヤと路面
との間の摩擦係数が略ピーク値となるスリップ率以下の
スリップ率になるように車輪に作用する平均的なブレー
キ力を制御する制御手段と、を含んで構成したものであ
る。
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is to detect a vibration characteristic of wheel speed between a detecting means and a tire and a road surface based on the detected vibration characteristic. The control means controls the average braking force acting on the wheels so that the friction coefficient becomes a slip ratio equal to or less than the peak value.

【0013】請求項1の発明には、請求項2に示すよう
に、車輪に作用するブレーキ力を所定周波数で微小励振
する励振手段をさらに設けることができる。
According to the first aspect of the invention, as described in the second aspect, it is possible to further provide an excitation means for minutely exciting the braking force acting on the wheel at a predetermined frequency.

【0014】請求項3の発明は、車輪速度の周波数分布
から共振周波数を求める共振周波数検出手段と、該共振
周波数が基準値より大きいときに車輪に作用する平均的
なブレーキ力を減少させるよう制御する制御手段と、を
含んで構成したものである。
According to a third aspect of the present invention, the resonance frequency detecting means for obtaining the resonance frequency from the frequency distribution of the wheel speed, and the control for reducing the average braking force acting on the wheel when the resonance frequency is higher than the reference value. And a control means for controlling.

【0015】請求項3の発明の制御手段は、前記共振周
波数が前記基準値より小さいときに前記平均的なブレー
キ力を増加させるように制御するのが好ましい。
It is preferable that the control means of the invention according to claim 3 controls so as to increase the average braking force when the resonance frequency is lower than the reference value.

【0016】請求項3の発明の共振周波数検出手段は、
前記車輪速度の振動成分の振幅値が最大になるときの周
波数を共振周波数として決定ことができ、この場合に
は、共振周波数検出手段を、前記車輪速度を周波数系列
データに変換する変換手段と、振幅が最大のときの周波
数を共振周波数として抽出する抽出手段と、で構成する
ことができる。
The resonance frequency detecting means of the invention of claim 3 is
The frequency when the amplitude value of the vibration component of the wheel speed can be determined as the resonance frequency, in this case, the resonance frequency detection means, conversion means for converting the wheel speed to frequency series data, An extraction unit that extracts the frequency when the amplitude is maximum as the resonance frequency.

【0017】また、請求項4の発明は、図4に示すよう
に、車体と車輪と路面とによって構成される振動系の共
振周波数で車輪に作用するブレーキ力を微小励振する励
振手段7と、車輪速度の前記共振周波数成分の振幅を検
出する検出手段5と、ブレーキ力の微小励振の振幅に対
する車輪速度の前記共振周波数成分の振幅のゲインが基
準値より小さいときに車輪に作用する平均的なブレーキ
力を減少させるように制御する制御手段6と、を含んで
構成したものである。
Further, according to the invention of claim 4, as shown in FIG. 4, an exciting means 7 for minutely exciting the braking force acting on the wheel at the resonance frequency of the vibration system constituted by the vehicle body, the wheel and the road surface, Detecting means 5 for detecting the amplitude of the resonance frequency component of the wheel speed, and an average value which acts on the wheel when the gain of the amplitude of the resonance frequency component of the wheel speed with respect to the amplitude of the minute excitation of the braking force is smaller than the reference value. And a control means 6 for controlling so as to reduce the braking force.

【0018】請求項4の発明の励振手段は、運転者が制
御するブレーキ力を、タイヤがグリップしている時の車
輪速度の共振周波数と同じ周波数で微小励振するのが好
ましい。
It is preferable that the excitation means of the invention of claim 4 minutely excite the braking force controlled by the driver at the same frequency as the resonance frequency of the wheel speed when the tire is gripped.

【0019】請求項4の発明の制御手段は、車輪速度と
車輪速度の共振周波数の単一正弦波との相関を求めて車
輪速度の前記振幅を検出するようにすると効果的であ
る。
It is effective that the control means of the present invention detects the amplitude of the wheel speed by obtaining the correlation between the wheel speed and the single sine wave of the resonance frequency of the wheel speed.

【0020】請求項4の発明の検出手段は、車輪速度を
検出する車輪速度検出手段と、前記車輪速度検出手段に
接続されると共に、通過帯域がタイヤがグリップしてい
るときの車輪速度の共振周波数を含む所定範囲に設定さ
れた帯域通過フィルタと、帯域通過フィルタ出力を直流
化して出力する直流化手段と、で構成することができ
る。
According to a fourth aspect of the present invention, the detecting means is connected to the wheel speed detecting means for detecting the wheel speed and the wheel speed detecting means, and the resonance of the wheel speed when the tire is gripped in the pass band. It can be configured by a bandpass filter set in a predetermined range including a frequency and a DC converting means for converting the bandpass filter output into DC and outputting the DC output.

【0021】また、請求項4の発明の制御手段は、前記
ゲインが前記基準値より大きいときに前記平均的なブレ
ーキ力を増加するように制御するのが好ましい。
Further, it is preferable that the control means of the invention of claim 4 controls so as to increase the average braking force when the gain is larger than the reference value.

【0022】請求項4の発明の制御手段は、ブレーキ力
の微小励振の振幅に対する車輪速度の前記共振周波数成
分の振幅のゲインを演算する演算手段と、前記ゲインと
前記基準値との偏差を演算する演算手段と、前記偏差に
基づいた比例積分制御を行うための低減ブレーキ力指令
を出力するPI制御手段と、運転者の操作によるブレー
キ力を越えて指令されないように前記低減ブレーキ力指
令の正値を除去して負値のみを車輪に作用する平均的な
ブレーキ力を減少させるための低減ブレーキ力指令とし
て出力する正値除去手段と、で構成することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, the control means calculates the gain of the amplitude of the resonance frequency component of the wheel speed with respect to the amplitude of minute excitation of the braking force, and calculates the deviation between the gain and the reference value. Calculating means, a PI control means for outputting a reduced braking force command for performing proportional-plus-integral control based on the deviation, and a positive control of the reduced braking force command so as not to be instructed beyond the braking force operated by the driver. Positive value removing means for removing the value and outputting only a negative value as a reduced braking force command for reducing the average braking force acting on the wheels.

【0023】また、請求項4の発明の制御手段を、ブレ
ーキ力の微小励振の振幅に対する車輪速度の前記共振周
波数成分の振幅のゲインを演算する演算手段と、タイヤ
がロックしない状態での前記ゲインを記憶した記憶手段
と、前記演算手段で演算されたゲインと前記記憶手段に
記憶されたゲインとの差を演算する演算手段と、前記差
と前記基準値との偏差を演算する演算手段と、前記偏差
に基づいた比例積分制御を行うための低減ブレーキ力指
令を出力するPI制御手段と、運転者の操作によるブレ
ーキ力を越えて指令されないように前記低減ブレーキ力
指令の正値を除去して負値のみを車輪に作用する平均的
なブレーキ力を減少させるための低減ブレーキ力指令と
して出力する正値除去手段と、で構成するようにしても
よい。
Further, the control means of the invention of claim 4 comprises: a calculating means for calculating the gain of the amplitude of the resonance frequency component of the wheel speed with respect to the amplitude of the minute excitation of the braking force; and the gain when the tire is not locked. A storage means for storing, a calculation means for calculating a difference between the gain calculated by the calculation means and a gain stored in the storage means, and a calculation means for calculating a deviation between the difference and the reference value, PI control means for outputting a reduced braking force command for performing proportional-plus-integral control based on the deviation, and removing a positive value of the reduced braking force command so as not to be commanded beyond the braking force operated by the driver. And a positive value removing means for outputting only a negative value as a reduced braking force command for reducing the average braking force acting on the wheels.

【0024】さらに、請求項4の発明では、請求項5に
示すように、車速又は車速に関連した物理量を検出する
物理量検出手段をさらに設け、物理量検出手段により検
出された車速又は車速に関連した物理量に依存させて、
前記基準値を変化させるようにしてもよい。
Further, in the invention of claim 4, as described in claim 5, physical quantity detecting means for detecting a vehicle speed or a physical quantity related to the vehicle speed is further provided, and the vehicle speed or the vehicle speed detected by the physical quantity detecting means is related. Depending on the physical quantity,
The reference value may be changed.

【0025】この場合には、車速又は車速に関連した物
理量が大きくなるに従って前記基準値を小さくすると効
果的である。
In this case, it is effective to decrease the reference value as the vehicle speed or the physical quantity related to the vehicle speed increases.

【0026】請求項6の発明は、車体と車輪と路面とに
よって構成される振動系の共振周波数でかつ一定振幅で
車輪に作用するブレーキ力を微小励振する励振手段と、
車輪速度の前記共振周波数成分の振幅を検出する検出手
段と、検出手段で検出された車輪速度の前記共振周波数
成分の振幅が基準値より小さいときに車輪に作用する平
均的なブレーキ力を減少させるように制御する制御手段
と、を含んで構成したものである。
According to a sixth aspect of the present invention, excitation means for minutely exciting the braking force acting on the wheel at the resonance frequency of the vibration system constituted by the vehicle body, the wheel and the road surface and at a constant amplitude,
Detecting means for detecting the amplitude of the resonance frequency component of the wheel speed, and reducing the average braking force acting on the wheel when the amplitude of the resonance frequency component of the wheel speed detected by the detecting means is smaller than a reference value. And a control means for controlling as described above.

【0027】請求項6の発明の制御手段は、前記共振周
波数成分の振幅が前記基準値より大きいときに平均的な
ブレーキ力を増加するように制御するのが好ましい。
The control means of the invention of claim 6 preferably controls so as to increase the average braking force when the amplitude of the resonance frequency component is larger than the reference value.

【0028】請求項7の発明は、車体と車輪と路面とに
よって構成される振動系の共振周波数でかつ振幅指令に
応じて車輪に作用するブレーキ力を微小励振する励振手
段と、車輪速度の前記共振周波数成分の振幅を検出する
検出手段と、検出手段で検出された車輪速度の前記共振
周波数成分の振幅が基準値になるように前記振幅指令を
求めると共に、該振幅指令が基準振幅値より大きいとき
に車輪に作用する平均的なブレーキ力を減少させるよう
に制御する制御手段と、を含んで構成したものである。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided excitation means for minutely exciting the braking force acting on the wheel at the resonance frequency of the vibration system constituted by the vehicle body, the wheel and the road surface and in accordance with the amplitude command, and the wheel speed. Detecting means for detecting the amplitude of the resonance frequency component, and obtaining the amplitude command so that the amplitude of the resonance frequency component of the wheel speed detected by the detecting means becomes a reference value, and the amplitude command is larger than the reference amplitude value. The control means for controlling so as to reduce the average braking force that sometimes acts on the wheels.

【0029】請求項7の発明の制御手段には、前記振幅
指令が前記基準振幅値より小さいときに車輪に作用する
平均的なブレーキ力を増加させるように制御する手段を
さらに設けてもよい。
The control means of the invention of claim 7 may further comprise means for controlling so as to increase the average braking force acting on the wheels when the amplitude command is smaller than the reference amplitude value.

【0030】そして、請求項8の発明は、車体と車輪と
路面とによって構成される振動系の共振周波数で車輪に
作用するブレーキ力を微小励振する励振手段と、車輪速
度を検出する検出手段と、ブレーキ力の振幅に対する車
輪速度の振幅のゲインが最大となるときの周波数が基準
値より大きいときに車輪に作用する平均的なブレーキ力
を減少させるように制御する制御手段と、を含んで構成
したものである。
The invention according to claim 8 further comprises an exciting means for minutely exciting the braking force acting on the wheel at the resonance frequency of the vibration system constituted by the vehicle body, the wheel and the road surface, and a detecting means for detecting the wheel speed. Controlling means for reducing the average braking force acting on the wheels when the frequency when the gain of the wheel speed amplitude with respect to the braking force amplitude is maximum is larger than a reference value. It was done.

【0031】請求項8の発明の励振手段は、運転者によ
って制御されたブレーキ力を、タイヤがグリップしてい
る時の車輪速度の共振周波数と同じ周波数で微小励振す
るのが好ましい。
It is preferable that the exciting means of the invention of claim 8 minutely excite the braking force controlled by the driver at the same frequency as the resonance frequency of the wheel speed when the tire is gripped.

【0032】請求項8の発明の制御手段は、前記車輪速
度の振幅及び前記ブレーキ力の振幅の各々を周波数系列
データに変換する変換手段と、前記周波数系列データに
おける各周波数毎の前記ブレーキ力の振幅に対する車輪
速度の振幅のゲインを演算する演算手段と、前記ゲイン
が最大となる周波数を抽出する抽出手段と、で構成する
ことができる。
The control means of the invention of claim 8 is a conversion means for converting each of the amplitude of the wheel speed and the amplitude of the braking force into frequency series data, and the braking force for each frequency in the frequency series data. It can be composed of a calculating means for calculating the gain of the amplitude of the wheel speed with respect to the amplitude and an extracting means for extracting the frequency at which the gain is maximum.

【0033】また、請求項8の発明の制御手段には、前
記周波数が前記基準値より小さいときに前記平均的なブ
レーキ力を増加させるように制御する手段をさらに設け
と効果的である。
Further, it is effective that the control means of the invention of claim 8 is further provided with means for controlling so as to increase the average braking force when the frequency is smaller than the reference value.

【0034】まず、本発明の原理を説明する。図5に示
すように、重量Wの車体12を備えた車両が速度vで走
行している時の車輪での振動現象、すなわち車体と車輪
と路面とによって構成される振動系の振動現象を、車輪
回転軸で等価的にモデル化した図6に示すモデルを参照
して考察する。
First, the principle of the present invention will be described. As shown in FIG. 5, when a vehicle including a vehicle body 12 having a weight W is traveling at a speed v, a vibration phenomenon at wheels, that is, a vibration system of a vibration system constituted by the vehicle body, the wheels, and the road surface, Consider the model shown in FIG. 6, which is equivalently modeled by the wheel rotation axis.

【0035】ここで、ブレーキ力(制動力)は、路面と
接するタイヤのトレッド15の表面を介して路面に作用
するが、このブレーキ力は実際には路面からの反作用と
して車体12に作用するため、車体重量の回転軸換算の
等価モデル17はタイヤのトレッドと路面との間の摩擦
要素16を介して車輪13と反対側に連結したものとな
る。これは、シャシーダイナモ装置のように、車輪下の
大きな慣性、すなわち車輪と反対側の質量で車体の重量
を模擬することができることと同様である。
Here, the braking force (braking force) acts on the road surface via the surface of the tread 15 of the tire that is in contact with the road surface, but this braking force actually acts on the vehicle body 12 as a reaction from the road surface. The equivalent model 17 for converting the vehicle body weight into the rotation axis is connected to the side opposite to the wheel 13 via the friction element 16 between the tread of the tire and the road surface. This is similar to the case where a chassis dynamo device can simulate the weight of a vehicle body with a large inertia under a wheel, that is, a mass on the side opposite to the wheel.

【0036】図5、図6でタイヤリムを含んだ車輪13
の慣性をJw 、リムとトレッド15との間のばね要素1
4のばね定数をK、トレッド15の慣性をJt 、トレッ
ド15と路面との間の摩擦要素16の摩擦係数をμ、車
体12の重量の回転軸換算の等価モデル17の慣性をJ
V とすると、系全体の特性は次の(2)〜(4)のよう
になる。なお、以下では時間に関する1階微分d/dt
を「' 」で表し、時間に関する2階微分d2 /dt2
「" 」で表す。
Wheel 13 including a tire rim in FIGS. 5 and 6.
The inertia of J w , the spring element 1 between the rim and the tread 15
4 is K, the inertia of the tread 15 is J t , the friction coefficient of the friction element 16 between the tread 15 and the road surface is μ, and the inertia of the equivalent model 17 of the weight of the vehicle body 12 in terms of the rotation axis is J.
Assuming V , the characteristics of the entire system are as shown in (2) to (4) below. In the following, the first-order differential d / dt with respect to time
Is represented by "", and the second derivative d 2 / dt 2 with respect to time is represented by "".

【0037】 JW θw " = −T+K(θt −θw ) ・・・(2) Jt θt " = −K(θt −θw )+μWR ・・・(3) Jv ωv ' = −μWR ・・・(4) ここで、 ww = θw ' ・・・(5) Jv = R2 W ・・・(6) ωv = v/r ・・・(7) であり、θw は車輪13の回転角、θw " は車輪13の
回転角加速度、ww は車輪13の回転角速度、すなわち
車輪速度、θt はトレッド15の回転角、θt "はトレ
ッド15の回転角加速度、ωv は車体等価モデル17の
回転軸換算の回転角速度、Tは車輪13に加えられる制
動トルク、Wは車体の重量、Rは車輪半径である。制動
トルクTは実際にはブレーキバルブの圧力Pb の制御に
よって行う。
J W θ w "= -T + K (θ t −θ w ) ... (2) J t θ t " = − K (θ t −θ w ) + μWR ... (3) J v ω v '= -μWR ··· (4) here, w w = θ w' in the ··· (5) J v = R 2 W ··· (6) ω v = v / r ··· (7) Yes, θ w is the rotation angle of the wheel 13, θ w "is the rotation angular acceleration of the wheel 13, w w is the rotation angular velocity of the wheel 13, that is, the wheel speed, θ t is the rotation angle of the tread 15, and θ t " is the tread 15 Is the rotational angular acceleration, ω v is the rotational angular velocity of the vehicle body equivalent model 17 in terms of the rotational axis, T is the braking torque applied to the wheels 13, W is the weight of the vehicle body, and R is the wheel radius. Braking torque T is actually carried out by controlling the pressure P b of brake valves.

【0038】タイヤがグリップしている時は、トレッド
15と車体等価モデル17とが直結されていると考える
と、車体等価モデル17の慣性とトレッド15の慣性と
の和の慣性と車輪13の慣性とが共振し、この時の車輪
共振系の共振波数f1 は、 f1 =√{(Jw +Jt +Jv )K/Jw (Jt +Jv )}/2π ・・・(8) となる。この状態は図2上では領域A1 に対応する。
Considering that the tread 15 and the vehicle body equivalent model 17 are directly connected when the tire is gripped, the inertia of the sum of the inertia of the vehicle body equivalent model 17 and the inertia of the tread 15 and the inertia of the wheel 13 are considered. And and the resonance wave number f 1 of the wheel resonance system at this time is f 1 = √ {(J w + J t + J v ) K / J w (J t + J v )} / 2π (8) Becomes This state corresponds to the area A1 in FIG.

【0039】逆に、タイヤの摩擦係数μがピークμに近
付く場合には、タイヤ表面の摩擦係数μがスリップ率S
に対して変化し難くなり、トレッド15の慣性の振動に
伴う成分は車体等価モデル17に影響しなくなる。つま
り等価的にトレッド15と車体等価モデル17とが分離
され、トレッド15と車輪13とが共振を起こすことに
なる。この時の車輪共振系の共振周波数f2 は、 f2 =√{(Jw +Jt )K/Jw t }/2π ・・・(9) となる。この状態は図2の領域A2に対応し、一般にピ
ークμの点に達すると瞬時に領域A3へと遷移してタイ
ヤがロックする。一方、共振周波数における車輪速度の
ゲインもピークμ直前で急激に減少する。
On the contrary, when the friction coefficient μ of the tire approaches the peak μ, the friction coefficient μ of the tire surface is the slip ratio S.
With respect to the vehicle body equivalent model 17, the component accompanying the vibration of the inertia of the tread 15 does not affect the vehicle body equivalent model 17. That is, the tread 15 and the vehicle body equivalent model 17 are equivalently separated, and the tread 15 and the wheel 13 resonate. The resonance frequency f 2 of the wheel resonance system at this time is f 2 = √ {(J w + J t ) K / J w J t } / 2π (9). This state corresponds to the area A2 in FIG. 2. Generally, when the point of the peak μ is reached, the state is instantly changed to the area A3 and the tire is locked. On the other hand, the gain of the wheel speed at the resonance frequency also sharply decreases immediately before the peak μ.

【0040】各慣性の大小関係は、 Jt <Jw <Jv ・・・(10) であり、これより、 f1 <f2 ・・・(11) になる。つまり、タイヤがロックに至る場合、車輪共振
系の共振周波数が高周波側にずれることになる。また、
この共振周波数の変化はピークμ付近で急激に発生す
る。
The magnitude relationship between the inertias is J t <J w <J v (10), and from this, f 1 <f 2 (11) That is, when the tire locks, the resonance frequency of the wheel resonance system shifts to the high frequency side. Also,
This change in the resonance frequency occurs rapidly near the peak μ.

【0041】モデルを簡単化し、トレッド15の慣性J
t を無視した場合でもピークμ状態に近づくと車輪共振
系の共振周波数及び車輪速度のゲインのピークの変化は
起こり、同様の解析が可能である。
The model is simplified and the inertia J of the tread 15 is
Even when ignoring t , the peak of the resonance frequency of the wheel resonance system and the peak of the wheel speed gain change when approaching the peak μ state, and the same analysis is possible.

【0042】この共振周波数f1 または車輪速度のゲイ
ンのピークの変化を観測し、共振周波数をピークμ以下
の値、すなわちタイヤがグリップしている状態での値に
保つことでタイヤのロックを防ぐことができ、この範囲
での最大のブレーキ力を車輪に加えることにより、最適
なブレーキ動作を行うことができる。
By observing the change in the resonance frequency f 1 or the peak of the wheel speed gain, and keeping the resonance frequency at a value equal to or lower than the peak μ, that is, a value when the tire is gripped, the lock of the tire is prevented. Therefore, by applying the maximum braking force in this range to the wheels, the optimum braking operation can be performed.

【0043】そこで、請求項1の発明では、検出手段で
車輪速度の振動特性を検出し、制御手段によって、検出
された車輪速度の振動特性に基づいてタイヤと路面との
間の摩擦係数がピーク値になるように車輪に作用する平
均的なブレーキ力を制御する。
Therefore, in the invention of claim 1, the detecting means detects the vibration characteristic of the wheel speed, and the control means causes the peak friction coefficient between the tire and the road surface based on the detected vibration characteristic of the wheel speed. The average braking force acting on the wheels is controlled to reach the value.

【0044】車輪に作用する平均的なブレーキ力を制御
する制御手段は、通常走行時は、運転者の操作またはコ
ンピュータ制御等による自動運転によるブレーキ力操作
手段と、摩擦係数がピークμとなるスリップ率を越えた
時にブレーキ力操作手段によるブレーキ力を低減する低
減手段とにより構成することができる。ここで、緊急ブ
レーキ時では、運転者の意思に関係しない最少制動距離
実現のために摩擦係数がピークμを維持するように平均
的なブレーキ力を作用させる制御手段とすればよい。
The control means for controlling the average braking force acting on the wheels are the braking force operating means by the driver's operation or automatic driving by computer control or the like during normal traveling, and the slip having a friction coefficient of peak μ. And a reduction means for reducing the braking force by the braking force operating means when the ratio is exceeded. Here, at the time of emergency braking, a control means for applying an average braking force so as to maintain the friction coefficient at the peak μ in order to realize the minimum braking distance unrelated to the driver's intention may be used.

【0045】検出手段は、滑り状態を判定することがで
きる車輪速度の振動特性を検出するものであり、車体、
車輪及び路面によって構成される振動系では、車輪速度
振動成分の振幅値が最大になる周波数を共振周波数と見
做すことができるので、車輪に作用するブレーキ力と車
輪速度との各々の周波数成分の振幅ゲインの比較からブ
レーキ力に対する車輪速度の振幅ゲインが最大となる周
波数を求め、この周波数変化から滑り状態を知ることが
できる。したがって、周波数伝達特性から共振周波数そ
のものを検出してもよい。
The detecting means detects the vibration characteristic of the wheel speed capable of determining the slip state, and
In a vibration system composed of wheels and a road surface, the frequency at which the amplitude value of the wheel speed vibration component is maximum can be regarded as the resonance frequency, so that the frequency components of the braking force acting on the wheel and the wheel speed are By comparing the amplitude gains of the above, the frequency at which the amplitude gain of the wheel speed with respect to the braking force becomes maximum is obtained, and the slip state can be known from this frequency change. Therefore, the resonance frequency itself may be detected from the frequency transfer characteristic.

【0046】また、車輪速度の振幅ゲインのピークは、
ピークμへの接近により減少する。そこで、タイヤがグ
リップしている状態での共振周波数がわかっている場合
には、タイヤがグリップしている状態で車輪と路面との
間で起こる共振周波数でブレーキ力を励振することによ
り、ロック時には共振周波数成分のブレーキ力−車輪速
度の振幅ゲインが減少し、ピークμへの接近を判定する
ことができる。すなわち、タイヤがグリップしている状
態での共振周波数がわかれば、この共振周波数成分のブ
レーキ力−車輪速度の振幅ゲインからも滑り状態を判定
することができるので、共振周波数成分のブレーキ力−
車輪速度の振幅ゲインを検出してもよく、車輪速度の共
振周波数成分の振幅を検出し、該振幅の変動が所定値と
なるように励振手段の励振を調整し、その場合のブレー
キ力の微小励振の振幅から共振周波数成分のブレーキ力
−車輪速度の振幅ゲインを演算してもよい。
The peak of the amplitude gain of the wheel speed is
It decreases with the approach to the peak μ. Therefore, if the resonance frequency when the tire is gripping is known, by exciting the braking force at the resonance frequency that occurs between the wheel and the road surface while the tire is gripping, the lock time The braking gain of the resonance frequency component-the amplitude gain of the wheel speed is reduced, and it is possible to determine the approach to the peak μ. That is, if the resonance frequency in the state where the tire is gripping is known, the braking force of this resonance frequency component-the slip state can be determined from the amplitude gain of the wheel speed, so the braking force of the resonance frequency component-
The amplitude gain of the wheel speed may be detected, the amplitude of the resonance frequency component of the wheel speed is detected, and the excitation of the excitation means is adjusted so that the fluctuation of the amplitude becomes a predetermined value. The amplitude gain of the braking force of the resonance frequency component-the wheel speed may be calculated from the amplitude of the excitation.

【0047】このため、請求項1の発明では、車輪に作
用するブレーキ力を所定周波数で微小励振する励振手段
をさらに設けることができる。
Therefore, in the first aspect of the invention, it is possible to further provide an exciting means for minutely exciting the braking force acting on the wheel at a predetermined frequency.

【0048】また、請求項3の発明では、共振周波数検
出手段によって車輪速度の周波数分布から共振周波数を
求め、制御手段によって共振周波数が基準値より大きい
ときに車輪に作用する平均的なブレーキ力を減少させる
よう制御している。
Further, in the third aspect of the invention, the resonance frequency is obtained from the frequency distribution of the wheel speed by the resonance frequency detecting means, and the average braking force acting on the wheel when the resonance frequency is higher than the reference value is obtained by the control means. It is controlled to decrease.

【0049】請求項4の発明では、励振手段によって、
車体と車輪と路面とによって構成される振動系の共振周
波数で車輪に作用するブレーキ力を微小励振し、検出手
段によって車輪速度の共振周波数成分の振幅を検出す
る。そして、制御手段は、ブレーキ力の微小励振の振幅
に対する車輪速度の共振周波数成分の振幅のゲインが基
準値より小さいときに車輪に作用する平均的なブレーキ
力を減少させるように制御する。
According to the invention of claim 4, by the exciting means,
The braking force acting on the wheel is minutely excited at the resonance frequency of the vibration system constituted by the vehicle body, the wheel, and the road surface, and the amplitude of the resonance frequency component of the wheel speed is detected by the detection means. Then, the control means controls to reduce the average braking force acting on the wheel when the gain of the amplitude of the resonance frequency component of the wheel speed with respect to the amplitude of the minute excitation of the braking force is smaller than the reference value.

【0050】請求項6の発明では、車体と車輪と路面と
によって構成される振動系の共振周波数でかつ一定振幅
で車輪に作用するブレーキ力を微小励振し、車輪速度の
共振周波数成分の振幅を検出し、車輪速度振動成分の周
波数分布から共振周波数を求める。そして、制御手段
は、検出された車輪速度の共振周波数成分の振幅が基準
値より小さいときに車輪に作用する平均的なブレーキ力
を減少させるように制御する。
According to the sixth aspect of the invention, the braking force acting on the wheel is finely excited at the resonance frequency of the vibration system constituted by the vehicle body, the wheel and the road surface and at a constant amplitude, and the amplitude of the resonance frequency component of the wheel speed is changed. The resonance frequency is detected and the resonance frequency is obtained from the frequency distribution of the wheel speed vibration component. Then, the control means controls so as to reduce the average braking force acting on the wheel when the amplitude of the detected resonance frequency component of the wheel speed is smaller than the reference value.

【0051】請求項7の発明では、車体と車輪と路面と
によって構成される振動系の共振周波数でかつ一定振幅
で車輪に作用するブレーキ力を微小励振し、車輪速度の
共振周波数成分の振幅を検出し、検出手段で検出された
車輪速度の共振周波数成分の振幅が基準値になるように
微小励振の振幅指令を求めると共に、該振幅指令が基準
値より小さいときに車輪に作用する平均的なブレーキ力
を減少させるように制御する。
According to the seventh aspect of the invention, the braking force acting on the wheel is minutely excited at the resonance frequency of the vibration system constituted by the vehicle body, the wheel and the road surface and at a constant amplitude, and the amplitude of the resonance frequency component of the wheel speed is changed. The amplitude command of the minute excitation is detected so that the amplitude of the resonance frequency component of the wheel speed detected by the detecting means becomes the reference value, and the average command acting on the wheel when the amplitude command is smaller than the reference value. Control to reduce the braking force.

【0052】そして、請求項8の発明では、車体と車輪
と路面とによって構成される振動系の共振周波数で車輪
に作用するブレーキ力を微小励振し、車輪速度を検出
し、ブレーキ力の振幅に対する車輪速度の振幅のゲイン
が最大となるときの周波数が基準値より大きいときに車
輪に作用する平均的なブレーキ力を減少させるように制
御する。
In the eighth aspect of the invention, the braking force acting on the wheel is minutely excited at the resonance frequency of the vibration system constituted by the vehicle body, the wheel, and the road surface, the wheel speed is detected, and the amplitude of the braking force is detected. When the frequency at which the gain of the wheel speed amplitude becomes maximum is larger than the reference value, the average braking force acting on the wheels is controlled to be reduced.

【0053】また、第4の発明において検出される車輪
速度の共振周波数成分の振幅は車速又は車輪速度等の車
速に関連した物理量に依存して変化する傾向を示す。
The amplitude of the resonance frequency component of the wheel speed detected in the fourth aspect of the invention tends to change depending on the vehicle speed or a physical quantity related to the vehicle speed such as the wheel speed.

【0054】そこで、第4の発明では、物理量検出手段
により車速又は車速に関連した物理量を検出し、検出さ
れた車速又は車速に関連した物理量に依存させて、第4
の発明における基準値を変化させ、検出された車輪速度
の共振周波数成分の振幅が変化させた基準値より小さい
ときに車輪に作用する平均的なブレーキ力を減少させる
ように制御することができる。これにより、各車速にお
いてタイヤがグリップした状態での最大のブレーキ力を
実現できる。
Therefore, in the fourth aspect of the invention, the vehicle speed or the physical quantity related to the vehicle speed is detected by the physical quantity detecting means, and the detected vehicle speed or the physical quantity related to the vehicle speed is made to depend on the fourth quantity.
It is possible to control the average braking force acting on the wheel to be reduced when the reference value in the invention is changed and the amplitude of the resonance frequency component of the detected wheel speed is smaller than the changed reference value. As a result, the maximum braking force with the tire gripped at each vehicle speed can be realized.

【0055】上記各発明では車体速度の推定部を必要と
せず、車体加速度を用いる必要がないため、制御装置や
センサの簡略化が行える。
In each of the above inventions, the vehicle speed estimating section is not required and the vehicle acceleration is not used, so that the control device and the sensor can be simplified.

【0056】[0056]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0057】以下で説明する各実施の形態の通常走行時
を対象としたアンチロックブレーキ制御装置(ABS)
は、図7に示すように、車両運動系22を制御して車輪
に加わるブレーキ力を制御する制御部Cと、運転者が操
作するブレーキペダル34を含む運転者操作部24によ
るブレーキ力に微小振動ブレーキ力を加えた時の車輪速
度の共振特性を検出する検出部20と、によって構成さ
れている。
Antilock brake control device (ABS) for normal running of each embodiment described below
As shown in FIG. 7, the control unit C that controls the vehicle motion system 22 to control the braking force applied to the wheels, and the braking force by the driver operation unit 24 including the brake pedal 34 that is operated by the driver are very small. The detection unit 20 detects the resonance characteristic of the wheel speed when the vibration braking force is applied.

【0058】制御部Cは、この運転者操作部24による
ブレーキ力に微小振動を与えるブレーキ力励振部19
と、検出部20で検出された車輪速度の共振特性に基づ
いてブレーキ力増加を抑制するブレーキ力低減部21と
を含んで構成されている。
The control section C controls the braking force applied by the driver operating section 24 to give a minute vibration to the braking force exciting section 19.
And a braking force reduction unit 21 that suppresses an increase in braking force based on the resonance characteristic of the wheel speed detected by the detection unit 20.

【0059】また、検出部20は、車輪速度を検出する
車輪速センサと車輪速度の共振周波数成分の振幅を検出
する振幅検出手段、または車輪速度を検出する車輪速セ
ンサとブレーキ力の微小励振の振幅に対する車輪速度の
共振周波数成分の振幅のゲインが最大となる周波数を抽
出する抽出手段で構成することができる。 (第1の実施の形態)次に第1の実施の形態のABSに
ついて説明すると、図8に示すように、検出部20は、
車輪速度ωw を検出する車輪速センサと車輪速センサに
接続されて車輪速度ωw の共振周波数成分の振幅値を検
出する振幅値検出部23とで構成されている。この車輪
速センサは、制御対象となる車両運動系22に取付けら
れており、車輪速度ωw に比例した交流信号を出力す
る。
Further, the detecting section 20 includes a wheel speed sensor for detecting the wheel speed and an amplitude detecting means for detecting the amplitude of the resonance frequency component of the wheel speed, or a wheel speed sensor for detecting the wheel speed and a minute excitation of the braking force. The extraction means may be configured to extract a frequency at which the amplitude gain of the resonance frequency component of the wheel speed with respect to the amplitude becomes maximum. (First Embodiment) Next, the ABS of the first embodiment will be described. As shown in FIG.
Is connected to the wheel speed sensor and the wheel speed sensor for detecting a wheel speed omega w is constituted by an amplitude value detecting section 23 for detecting an amplitude value of the resonance frequency component of the wheel speed omega w. This wheel speed sensor is attached to the vehicle motion system 22 to be controlled and outputs an AC signal proportional to the wheel speed ω w .

【0060】また、制御部Cのブレーキ力励振部19
は、振幅値検出部23からの検出値ω d に基づいてブレ
ーキ指令Pb の微小振幅の振幅値であるPv を演算する
微小ブレーキ力励振指令演算部26で構成され、ブレー
キ力低減部21は、振幅値検出部23からの検出値ωd
と微小ブレーキ力励振指令演算部26からの微小ブレー
キ力励振振幅指令Pv とに基づいてブレーキ力低減指令
r を演算するブレーキ力低減指令演算部25で構成さ
れている。
Further, the braking force excitation unit 19 of the control unit C
Is the detected value ω from the amplitude value detector 23 dBased on
Key command PbIs the amplitude value of the small amplitude ofvCompute
The braking force excitation command computing unit 26
The force reduction unit 21 detects the detected value ω from the amplitude value detection unit 23.d
And a minute break from the minute braking force excitation command calculator 26.
Force excitation amplitude command PvBrake force reduction command based on
PrComprising a braking force reduction command calculator 25 that calculates
Have been.

【0061】このブレーキ力低減指令演算部25及び微
小ブレーキ力励振指令演算部26は、ブレーキ力低減指
令演算部25からのブレーキ力低減指令Pr 、運転者操
作部24によるブレーキ力Pd 及び微小ブレーキ力励振
指令演算部26からの微小ブレーキ力励振振幅指令Pv
に基づいて制御対象となる車両運動系22への入力であ
るブレーキ力指令を生成し、このブレーキ力指令を車両
運動系22へ加えるブレーキバルブドライバ27に接続
されている。
The braking force reduction command calculation unit 25 and the minute braking force excitation command calculation unit 26 include a braking force reduction command P r from the braking force reduction command calculation unit 25, a braking force P d from the driver operation unit 24, and a minute amount. Minute braking force excitation amplitude command P v from the braking force excitation command calculation unit 26
Is connected to a brake valve driver 27 that generates a braking force command that is an input to the vehicle motion system 22 that is a control target, and applies the braking force command to the vehicle motion system 22.

【0062】振幅値検出部23は、図9に示すように、
通過帯域がタイヤがグリップしている時の車輪速度の共
振周波数f1 を含む所定範囲に設定された帯域通過フィ
ルタ28、帯域通過フィルタ28出力を整流する全波整
流器29、及び全波整流器29出力を平滑化して直流化
する低域通過フィルタ30により構成されている。振幅
値検出部23は、タイヤがグリップしている時の車輪速
度の共振周波数f1 の成分のみを検出し、車輪速度の共
振周波数f1 の成分を直流化して出力するので、振幅値
検出部23の検出値ωd は車輪速度の共振周波数f1
分の振幅値となる。
The amplitude value detecting section 23, as shown in FIG.
The band pass filter 28 set in a predetermined range including the resonance frequency f 1 of the wheel speed when the tire grips the tire, the full wave rectifier 29 for rectifying the output of the band pass filter 28, and the full wave rectifier 29 output Is constituted by a low-pass filter 30 for smoothing and converting to DC. The amplitude detection circuit 23, the tire is only detected component of the resonance frequency f 1 of the wheel speed when on grip, since the component of the resonance frequency f 1 of the wheel speed and outputs the direct current, the amplitude detection circuit The detected value ω d of 23 is the amplitude value of the resonance frequency f 1 component of the wheel speed.

【0063】ところで、車輪と路面との間で起こる共振
は、基本的に減衰振動であり、持続振動とはならないた
め、路面の凹凸等の外乱による励振ではそのタイヤがグ
リップしている時の共振周波数f1 成分の検出は困難な
ものとなる。
By the way, the resonance that occurs between the wheel and the road surface is basically a damped vibration and does not become a continuous vibration. Therefore, when the tire is gripped by the vibration caused by a disturbance such as unevenness of the road surface, the resonance occurs. The detection of the frequency f 1 component becomes difficult.

【0064】そこで、本実施の形態では、微小ブレーキ
力励振指令演算部26において、運転者が操作指令する
ブレーキ力にタイヤがグリップしている時の車輪速度の
共振周波数f1 と同じ周波数の微小振動を加える際の微
小振幅指令Pv を演算し、運転者が操作指令するブレー
キ力へ能動的にタイヤがグリップしている時の車輪速度
の共振周波数f1 と同じ周波数の微小振動を加えること
により、その増幅特性から、共振周波数f1 の変化を検
出している。
Therefore, in the present embodiment, in the minute braking force excitation command calculation unit 26, a minute frequency equal to the resonance frequency f 1 of the wheel speed when the tire grips the braking force instructed by the driver. A minute amplitude command P v for applying vibration is calculated, and minute vibration having the same frequency as the resonance frequency f 1 of the wheel speed when the tire is actively gripping is applied to the braking force commanded by the driver. Thus, the change in the resonance frequency f 1 is detected from the amplification characteristic.

【0065】図10に示すように、車輪共振系の周波数
特性は、摩擦係数μがピーク値に近付いていくと、共振
周波数における車輪速度のゲインのピークが低くなり、
摩擦係数μがピーク値を越えると共振周波数はタイヤが
グリップしている時の共振周波数f1 よりも高い周波数
側にずれる。タイヤがグリップしている状態での共振周
波数f1 の成分についてみると、ピークμ状態に近づく
ことによって、共振周波数f1 成分の振幅の減少となっ
て現れてくる。従って、車輪速度に現れる共振周波数f
1 の微小振動成分のゲインからピークμ状態への接近を
検知することが可能である。
As shown in FIG. 10, in the frequency characteristic of the wheel resonance system, the peak of the wheel speed gain at the resonance frequency becomes lower as the friction coefficient μ approaches the peak value.
When the friction coefficient μ exceeds the peak value, the resonance frequency shifts to a frequency side higher than the resonance frequency f 1 when the tire grips. As for the component of the resonance frequency f 1 when the tire is gripped, the amplitude of the resonance frequency f 1 component decreases as the peak μ state is approached. Therefore, the resonance frequency f that appears in the wheel speed
It is possible to detect the approach of the first gain of the micro vibration component to the peak μ state.

【0066】そこで、本実施の形態では、図11に示す
ように、車輪に加えられる平均的なブレーキ力である平
均ブレーキ力Pm の低減を制御するブレーキ力低減指令
演算部25を、振幅値検出部23の検出値ωd の微小ブ
レーキ力励振振幅指令Pv に対するゲインである微小励
振ゲインgd を演算する演算部31と、微小励振ゲイン
d と基準値gs との差gd −gs 、比例ゲインGPr1
及び積分ゲインGIr1を用いた比例積分制御により低減
ブレーキ力を演算するPI制御器32と、運転者の操作
によるブレーキ力Pd を超えて指令されないように正値
を除去して負の値のみを採用して低減ブレーキ力指令P
r として出力する正値除去部33とから構成している。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 11, the braking force reduction command calculator 25 for controlling the reduction of the average braking force P m , which is the average braking force applied to the wheels, is set to the amplitude value. a calculation unit 31 for calculating a micro-excitation gain g d is the gain of the detected value omega d for small braking force excitation amplitude command P v of the detector 23, the difference between the micro-excitation gain g d and a reference value g s g d - g s , proportional gain G Pr1
And a PI controller 32 that calculates a reduced braking force by proportional-plus-integral control using the integral gain G Ir1 and a negative value by removing a positive value so as not to be commanded beyond the braking force P d by the driver's operation. To reduce braking force command P
It is composed of a positive value removing unit 33 which outputs as r .

【0067】このブレーキ力低減指令演算部25は、微
小励振ゲインgd が基準値gs より大きければ、すなわ
ち微小ブレーキ力励振振幅指令Pv で励振したときの検
出値ωd が基準値gs v (ただし、ωd は回転速度で
単位は〔rad/s〕、Pvは圧力またはトルクで単位
は〔Pa〕または〔Nm〕である)より大きければ図1
0で説明したようにタイヤがグリップしているものとし
て、平均ブレーキ力P m を維持し、逆に微小励振ゲイン
d が基準値gs より小さくなれば、すなわち微小ブレ
ーキ力励振振幅指令Pv で励振したときの検出値ωd
基準値gs vより小さくなれば、摩擦係数がピークμ
に近付きつつあるため平均ブレーキ力P m を減少させ
る。
This braking force reduction command calculator 25 is
Small excitation gain gdIs the reference value gsIf it's bigger,
Chi minute braking force excitation amplitude command PvTest when excited by
Outgoing price ωdIs the reference value gsPv(However, ωdIs the rotational speed
The unit is [rad / s], PvIs pressure or torque
Is [Pa] or [Nm])
Assuming that the tire grips as described in 0.
And average braking force P mMaintain the small excitation gain
gdIs the reference value gsSmaller, i.e.
Key force excitation amplitude command PvDetected value when excited bydBut
Reference value gsPvThe smaller the friction coefficient peaks μ
Average braking force P because it is approaching mDecrease
You.

【0068】図12に示すように、平均ブレーキ力Pm
は、 Pm =Pd +Pr ,Pr ≦0 ・・・(12) であり、低減ブレーキ力指令Pr は常に負の値であるか
ら、運転者操作によるブレーキ力Pd を超えて平均ブレ
ーキ力Pm が指令されることはない。なお、平均ブレー
キ力Pm を維持することにより、車輪に作用するブレー
キ力はドライバの踏力に応じて増加する。
As shown in FIG. 12, the average braking force P m
Is P m = P d + P r , P r ≦ 0 (12), and since the reduction braking force command P r is always a negative value, it exceeds the braking force P d by the driver's operation and averages. The braking force P m is never commanded. By maintaining the average braking force P m , the braking force that acts on the wheels increases in accordance with the treading force of the driver.

【0069】ブレーキバルブドライバ27は、平均ブレ
ーキ力Pm の指令および微小ブレーキ力励振振幅指令P
v を実際の車輪への制動トルクに変換する部分であり、
図13に示すように、ブースタ35、バルブ制御系3
6、ブレーキキャリパー37、リザーバタンク38及び
オイルポンプ39を備えている。
The brake valve driver 27 commands the average braking force P m and the minute braking force excitation amplitude command P.
This is the part that converts v into the braking torque for the actual wheel,
As shown in FIG. 13, the booster 35 and the valve control system 3
6, a brake caliper 37, a reservoir tank 38, and an oil pump 39.

【0070】ブレーキペダル34は、ブレーキペダル3
4の操作力を増圧するブースター35を介してバルブ制
御系36の増圧側バルブ40へ接続されている。バルブ
制御系36には、バルブ動作指令が入力されると共に、
ブレーキキャリパー37に連結されかつ減圧側バルブ4
1を介してリザーバータンク38に連結されている。
The brake pedal 34 is the brake pedal 3
4 is connected to a pressure increasing valve 40 of a valve control system 36 via a booster 35 that increases the operating force of No. 4. A valve operation command is input to the valve control system 36, and
The pressure reducing valve 4 connected to the brake caliper 37
It is connected to the reservoir tank 38 via 1.

【0071】このバルブ動作指令は、図14に示す回路
によって生成される。この回路は、平均ブレーキ力の指
令Pm と微小ブレーキ力励振振幅指令Pv とを入力し、
図15に示すように、平均ブレーキ力Pm の指令をタイ
ヤがグリップしている時の共振周波数f1 と同じ励振周
波数で励振する。
This valve operation command is generated by the circuit shown in FIG. This circuit inputs the average braking force command P m and the minute braking force excitation amplitude command P v ,
As shown in FIG. 15, the command of the average braking force P m is excited at the same excitation frequency as the resonance frequency f 1 when the tire is gripping.

【0072】この動作原理を以下に説明する。まず、演
算部18Aで、平均ブレーキ力Pmの指令と微小ブレー
キ力励振振幅指令Pv の和Pm1を演算し、演算部20A
で平均ブレーキ力のPm 指令と微小ブレーキ力励振振幅
指令Pv との差Pm2を演算する。和Pm1は、ブレーキ力
の指令の上限に対応し、差Pm2はブレーキ力の指令の下
限に各々対応する。この2つの和Pm1、差Pm2を指令と
して、演算部18B、20Bで実ブレーキ圧Pb*との差
e1、e2を演算し、指令生成部42、43において各
々の差e1、e2からバルブの位置を計算して指令を生
成し、この両者を共振周波数f1 と同じ周波数である励
振周波数で切替えることによって、ブレーキ圧を励振す
る。ただし、和Pm1については増圧と保持のみの指令、
差Pm2については保持と減圧のみ指令を生成する。この
ように指令を生成することにより、ブレーキ圧指令の過
度の振動を防ぎ、共振周波数f1 と同じ周波数での励振
を行うことができる。
The operating principle will be described below. First, the calculation unit 18A calculates the sum P m1 of the command for the average braking force P m and the command for the minute braking force excitation amplitude P v , and the calculation unit 20A.
Then, a difference P m2 between the average braking force P m command and the minute braking force excitation amplitude command P v is calculated. The sum P m1 corresponds to the upper limit of the braking force command, and the difference P m2 corresponds to the lower limit of the braking force command. Using the two sums P m1 and P m2 as commands, the calculating units 18B and 20B calculate the differences e1 and e2 from the actual brake pressure P b *, and the command generating units 42 and 43 calculate the differences e1 and e2 from the respective differences e1 and e2. The brake pressure is excited by calculating the position of the valve, generating a command, and switching the both at an excitation frequency that is the same frequency as the resonance frequency f 1 . However, for the sum P m1 , a command to increase and hold only,
For the difference P m2 , commands are generated only for holding and depressurizing. By generating the command in this way, it is possible to prevent excessive vibration of the brake pressure command and perform excitation at the same frequency as the resonance frequency f 1 .

【0073】ブレーキバルブドライバ27は、制動油圧
を増圧する場合、ブースター35側の増圧側バルブ40
を開き、リザーバータンク38の減圧側バルブ41を閉
じて、ブースター圧力をそのままブレーキキャリパー3
7へ入力する。逆に、制動油圧を減圧する場合は、増圧
側バルブ40を閉じて、減圧側バルブ41を開くことに
より、オイルオンプ39を介して、ブレーキキャリパー
37内の圧力を減少させる。また、両バルブを閉じれ
ば、制動油圧は保持されてブレーキ力は保持される。
When increasing the braking hydraulic pressure, the brake valve driver 27 uses the pressure increasing valve 40 on the booster 35 side.
Open and close the pressure reducing valve 41 of the reservoir tank 38 to keep the booster pressure as it is.
Input to 7. On the contrary, when reducing the braking hydraulic pressure, the pressure increasing valve 40 is closed and the pressure reducing valve 41 is opened, so that the pressure in the brake caliper 37 is decreased via the oil pump 39. When both valves are closed, the braking hydraulic pressure is maintained and the braking force is maintained.

【0074】このようなバルブ動作では、運転者のペダ
ル34の操作によるブレーキ力以上にブレーキキャリパ
ー37内の圧力が上昇することはなく、通常走行時の弱
いブレーキング時にはABSは動作しない。運転者のペ
ダル34の操作によるブレーキ力がピークμを超えて制
動されようとする時、ABSが動作し、ピークμに追従
したブレーキ動作が実現できる。
In such a valve operation, the pressure in the brake caliper 37 does not rise beyond the braking force by the driver's operation of the pedal 34, and the ABS does not operate during weak braking during normal traveling. When the braking force by the driver's operation of the pedal 34 exceeds the peak μ and the vehicle is about to be braked, the ABS operates and the braking operation following the peak μ can be realized.

【0075】このABSによれば、運転者の操作による
ブレーキ力と微小振動ブレーキ力との和のブレーキ力を
車輪に加えたときに、摩擦係数がピークμ状態に達する
と、ブレーキ力低減部21によって平均ブレーキ力が低
減されそれ以上のブレーキ力増加が抑圧され、これによ
ってタイヤがロックするのが防止される。
According to this ABS, when the friction coefficient reaches the peak μ state when the braking force, which is the sum of the braking force by the driver's operation and the minute vibration braking force, is applied to the wheel, the braking force reduction unit 21 The average braking force is reduced and further braking force increase is suppressed, which prevents the tire from locking.

【0076】これに対し、自動運転システムにおいて緊
急時のブレーキ動作については、運転者の意思とは無関
係に最小の制動距離での安定な制動動作が必要とされ、
車輪に加えられるブレーキ力は、運転者の操作による値
に関係なくピークμ状態となるように平均ブレーキ力が
増加・減少され、制動動作されることになる。このよう
な緊急時のブレーキ動作は列車等にも適用することがで
きる。これは、以下に示す全ての実施の形態においても
同様である。
On the other hand, in the case of an emergency braking operation in the automatic driving system, stable braking operation with a minimum braking distance is required regardless of the driver's intention.
As for the braking force applied to the wheels, the average braking force is increased / decreased so that the peak μ state is achieved regardless of the value by the driver's operation, and the braking operation is performed. Such an emergency braking operation can be applied to a train or the like. This is the same in all the embodiments described below.

【0077】図16(1)〜(4)は本実施の形態のA
BSの各部の動作を図示したものである。(1)はブレ
ーキ力、(2)は車輪速度、(3)は微小励振ゲイン、
(4)は摩擦係数である。ここで、車両の初速度は40
km/h、ピークμ値は0.6、基準微小励振ゲインgs
は0.01rad/s/Nmとしている。
FIGS. 16 (1) to 16 (4) show A of the present embodiment.
The operation of each part of the BS is illustrated. (1) is the braking force, (2) is the wheel speed, (3) is the minute excitation gain,
(4) is a friction coefficient. Here, the initial speed of the vehicle is 40
km / h, peak μ value is 0.6, reference micro excitation gain g s
Is 0.01 rad / s / Nm.

【0078】ドライバの操作と同時にブレーキ力励振を
開始し、微小励振ゲインgd が基準値gs 以上の場合
は、ドライバの操作によるブレーキ力Pd がそのまま車
輪に加わっている。検出される微小励振ゲインgd が基
準値gs を下回るとブレーキ力低減部21によって、平
均ブレーキ力Pm が低減されている。この結果、タイヤ
路面間の摩擦係数μは車輪のロックを起こすことなくピ
ーク付近に固定されていることがわかる。
When the braking force excitation is started simultaneously with the driver's operation and the minute excitation gain g d is equal to or larger than the reference value g s, the braking force P d by the driver's operation is applied to the wheel as it is. When the detected minute excitation gain g d falls below the reference value g s , the braking force reduction unit 21 reduces the average braking force P m . As a result, it can be seen that the friction coefficient μ between the tire road surfaces is fixed near the peak without causing the wheels to lock.

【0079】この実施の形態は、基本的に現行のABS
を流用する形で実現しており、ブレーキバルブのバルブ
動作を変更するだけで実現可能である。このことは現行
ABSシステムからの変更を容易なものとしている。ま
た、車体速度の推定を必要としないために車体加減速度
検出のためのGセンサ等を不要とし、ハードウエアの簡
素化が行える。更に、ブレーキ力励振の周波数は40Hz
程度のものであり、十分微小な励振振幅とすることで搭
乗者に不快感を与えることなく実現可能である。
This embodiment is basically based on the current ABS.
It is realized by diverting, and can be realized only by changing the valve operation of the brake valve. This facilitates changes from the current ABS system. Further, since it is not necessary to estimate the vehicle body speed, a G sensor or the like for detecting the vehicle body acceleration / deceleration is not required, and the hardware can be simplified. In addition, the frequency of braking force excitation is 40Hz
However, it can be realized without giving discomfort to passengers by setting the excitation amplitude to a sufficiently small level.

【0080】(第2の実施の形態)次に第2の実施の形
態について説明する。本実施の形態は、入力である微小
ブレーキ力の振幅を一定の状態に保持できる場合に本発
明を適用したものであり、図17に示すように、一定の
微小ブレーキ力励振振幅指令Pv を出力する微小ブレー
キ力励振指令演算部44と、車輪速度振動の共振周波数
成分の振幅である振幅値検出部23の検出値ωd のみか
らブレーキ力低減指令Pr を演算するブレーキ力低減指
令演算部45と、を備えている。なお、本実施の形態の
微小励振の周波数は第1の実施の形態と同様に車輪共振
系の共振周波数である。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment will be described. In this embodiment, the present invention is applied when the amplitude of the input minute braking force can be maintained in a constant state. As shown in FIG. 17, a constant minute braking force excitation amplitude command P v is applied. A braking force reduction command computing unit that computes the braking force reduction command P r from only the output minute braking force excitation command computing unit 44 and the detection value ω d of the amplitude value detection unit 23 that is the amplitude of the resonance frequency component of the wheel speed vibration. 45 and. It should be noted that the frequency of the micro-excitation in the present embodiment is the resonance frequency of the wheel resonance system as in the first embodiment.

【0081】このブレーキ力低減指令演算部45は、図
18に示すように、振幅値検出部23の検出値、すなわ
ち共振周波数成分の振幅ωd と基準値ωs との差ωs
ωdを演算する演算器と、比例ゲインGpr2 及び積分ゲ
インGIr2 により比例積分制御を行うPI制御器46
と、運転者操作によるブレーキ圧Pd を超えて指令され
ないように正値を除去する正値除去部47とで構成され
ている。
[0081] The braking force reduction command calculating unit 45, as shown in FIG. 18, the detected value of the amplitude detection circuit 23, i.e. the difference between omega s of the amplitude omega d and the reference value omega s of the resonance frequency component -
A PI controller 46 that performs proportional- plus- integral control using a computing unit that computes ω d and a proportional gain G pr2 and an integral gain G Ir2.
And a positive value removing unit 47 that removes a positive value so as not to be commanded by exceeding the brake pressure P d by the driver's operation.

【0082】本実施の形態では、振幅値検出部23の出
力すなわち共振周波数成分の振幅ω d が基準値ωs より
大きければタイヤがグリップしているものとして、平均
ブレーキ力Pm を維持するようブレーキ力低減指令Pr
を維持し、逆に共振周波数成分の振幅ωd が基準値ωs
より小さくなれば、ロック状態に近付きつつあるとして
ブレーキ力低減指令Pr を減少させて平均ブレーキ力を
減少させる。
In the present embodiment, the output of the amplitude value detector 23 is
Force or amplitude of resonance frequency component ω dIs the reference value ωsThan
If it is large, it means that the tire is gripping, and the average
Braking force PmBrake force reduction command P to maintainr
, And conversely, the amplitude of the resonance frequency component ωdIs the reference value ωs
If it gets smaller, it is approaching the locked state
Brake force reduction command PrTo reduce the average braking force
Reduce.

【0083】本実施の形態も、基本的に現行のABSを
流用する形で実現しており、ブレーキバルブの動作を変
更するだけで実現可能である。本実施の形態では、微小
励振によるブレーキ力の振幅に対する車輪速度の共振周
波数成分の振幅のゲインを演算する必要がなくなるの
で、ABSの簡単化を図ることができる。
This embodiment is also basically realized by diverting the existing ABS, and can be realized only by changing the operation of the brake valve. In the present embodiment, it is not necessary to calculate the gain of the amplitude of the resonance frequency component of the wheel speed with respect to the amplitude of the braking force due to the minute excitation, so the ABS can be simplified.

【0084】(第3の実施の形態)次に第3の実施の形
態について説明する。本実施の形態は、平均ブレーキ力
に加える微小ブレーキ力を制御して、車輪速度に現れる
微小振動の振幅を一定にするようにしたものであり、図
19に示すように、車輪速度の共振周波数成分の振幅で
ある振幅値検出部23の検出値ωd から微小ブレーキ力
励振振幅指令Pv を出力する微小ブレーキ力励振指令演
算部48と、微小ブレーキ力励振振幅指令P v からブレ
ーキ力低減指令Pr を演算するブレーキ力低減指令演算
部49と、を備えている。
(Third Embodiment) Next, a third embodiment will be described.
The state will be described. In this embodiment, the average braking force is
Applies to the wheel speed by controlling the minute braking force applied to
It is designed to keep the amplitude of minute vibrations constant.
As shown in 19, the amplitude of the resonance frequency component of the wheel speed
Detection value ω of certain amplitude value detection unit 23dFrom minute braking force
Excitation amplitude command PvMicro brake force excitation command output to output
Calculation unit 48 and minute braking force excitation amplitude command P vFrom blur
Key reduction command PrBrake force reduction command calculation
And a section 49.

【0085】このブレーキ力励振指令演算部48は、図
20に示すように、振幅値検出部23の出力、すなわち
共振周波数成分の振幅ωd と基準値ωs との差ωs −ω
d を演算する演算器と、比例ゲインGPv及び積分ゲイン
Ivにより比例積分制御を行うPI制御器50ととで構
成されている。
As shown in FIG. 20, the braking force excitation command calculation unit 48 outputs the output of the amplitude value detection unit 23, that is, the difference ω s −ω between the amplitude ω d of the resonance frequency component and the reference value ω s.
It is composed of a computing unit that computes d and a PI controller 50 that performs proportional-plus-integral control with a proportional gain G Pv and an integral gain G Iv .

【0086】また、ブレーキ力低減指令演算部49は、
図21に示すように、微小ブレーキ力基準振幅値Ps
微小ブレーキ力励振振幅指令Pv との差Ps −Pv を演
算する演算器と、比例ゲインGPr3 及び積分ゲインG
Ir3 により比例積分制御を行うPI制御器51と、運転
者操作によるブレーキ圧Pd を超えて指令されないよう
に正値を除去する正値除去部52とで構成されている。
Further, the braking force reduction command calculation unit 49
As shown in FIG. 21, a calculator for calculating a difference P s −P v between the minute braking force reference amplitude value P s and the minute braking force excitation amplitude command P v , a proportional gain G Pr3 and an integral gain G
A PI controller 51 for performing proportional-integral control by Ir3, is composed of a positive removal unit 52 for removing positive value so as not commanded by exceeding the braking pressure P d by the driver operation.

【0087】本実施の形態では、車輪速度の共振周波数
成分の振幅ωd と基準値ωs との差ωs −ωd をフィー
ドバックして微小ブレーキ力励振振幅指令Pv を生成し
ている。つまり、振幅ωd が基準値ωs より小さい場合
には、微小ブレーキ励振振幅指令Pv を大きくし、逆に
振幅ωd が基準値ωs より大きい場合には微小ブレーキ
力励振振幅指令Pv を小さくすることによって、車輪速
度に現れる励振周波数成分の振幅値ωd を、微小な一定
の基準値ωs に制御している。このように制御すること
により、車両運転者が感じ得ない範囲での励振を行うこ
とができる。
In the present embodiment, the small braking force excitation amplitude command P v is generated by feeding back the difference ω s −ω d between the amplitude ω d of the resonance frequency component of the wheel speed and the reference value ω s . That is, when the amplitude ω d is smaller than the reference value ω s , the minute brake excitation amplitude command P v is increased, and conversely, when the amplitude ω d is larger than the reference value ω s , the minute braking force excitation amplitude command P v is generated. By reducing the value, the amplitude value ω d of the excitation frequency component that appears in the wheel speed is controlled to a minute constant reference value ω s . By controlling in this way, it is possible to perform excitation within a range that the vehicle driver cannot feel.

【0088】このように本実施の形態では、車輪速度に
現れる微小振動の振幅ωd を一定とするように微小ブレ
ーキ力励振振幅指令Pv を制御しているから、ピークμ
への接近による共振点のずれは、入力であるブレーキ力
の励振振幅指令Pv の増加となって現れる。
As described above, in this embodiment, since the minute braking force excitation amplitude command P v is controlled so that the amplitude ω d of the minute vibration appearing at the wheel speed is constant, the peak μ
The deviation of the resonance point due to the approach to the position appears as an increase in the excitation amplitude command P v of the braking force that is the input.

【0089】したがって、ある一定の微小ブレーキ力基
準振幅値Ps からの偏差をフィードバックし、ブレーキ
力の励振振幅指令Pv が微小ブレーキ力基準振幅値Ps
より大きい時に平均ブレーキ力Pm を減少させ、逆にブ
レーキ力の励振振幅指令Pvが微小ブレーキ力基準振幅
値Ps より小さい時に平均ブレーキ力Pm を増加させる
ように制御することによって、ピークμに追従したブレ
ーキ動作を行っている。
Therefore, the deviation from the constant small braking force reference amplitude value P s is fed back, and the excitation amplitude command P v of the braking force is changed to the minute braking force reference amplitude value P s.
Reduces the mean braking force P m when larger, by controlling such that excitation amplitude command P v of the braking force is increased the mean braking force P m upon the smaller micro braking force reference amplitude value P s Conversely, peak Brake operation is performed following μ.

【0090】本実施の形態も、基本的に現行のABSを
流用する形で実現しており、ブレーキバルブのバルブ動
作方法を変更するだけで実現可能である。この場合も、
微小励振による車輪速度の振幅もブレーキ力の振幅に対
するゲインを演算する必要がなくなり、制御装置の簡単
化が図れる。また、車輪速度に現れる微小振動を十分小
さな値とすることにより、運転者の感知しない範囲で常
に励振することができ不快振動を防ぐことができる。
This embodiment is basically realized by diverting the existing ABS, and can be realized only by changing the valve operating method of the brake valve. Again,
It is not necessary to calculate the gain for the amplitude of the braking force for the amplitude of the wheel speed due to the minute excitation, and the control device can be simplified. In addition, by setting the minute vibration appearing in the wheel speed to a sufficiently small value, it is possible to always excite in a range where the driver does not sense it and prevent uncomfortable vibration.

【0091】(第4の実施の形態)上記各実施の形態で
は、タイヤグリップ時の車輪速度の共振周波数f1 成分
の振幅の変化により共振特性を求めているが、第4の実
施の形態は周波数伝達特性から共振周波数そのものを観
測して、共振周波数そのものの変化によって平均ブレー
キ力を制御するようにしている。
(Fourth Embodiment) In each of the above embodiments, the resonance characteristic is obtained by the change in the amplitude of the resonance frequency f 1 component of the wheel speed during tire grip, but the fourth embodiment The resonance frequency itself is observed from the frequency transfer characteristics, and the average braking force is controlled by changing the resonance frequency itself.

【0092】本実施の形態は、図22に示すように、微
小ブレーキ力励振振幅指令Pv を演算する微小ブレーキ
力励振指令演算部53と、ブレーキ力Pb 及び車輪速度
ωwからブレーキ力Pb の振幅に対する車輪速度ωw
振幅のゲインが最大になるときの共振周波数fd を演算
する滑り状態判定部55と、ゲインが最大になるときの
周波数fd からブレーキ力低減指令Pr を演算するブレ
ーキ力低減指令運算部54と、を備えている。
[0092] The present embodiment, as shown in FIG. 22, a small braking force excitation command calculating unit 53 for calculating a micro-braking force excitation amplitude command P v, the braking force P from the braking force P b and the wheel speed omega w A slipping state determination unit 55 that calculates a resonance frequency f d when the gain of the amplitude of the wheel speed ω w with respect to the amplitude of b becomes maximum, and a braking force reduction command P r from the frequency f d when the gain becomes maximum. And a braking force reduction command calculation unit 54 for calculating.

【0093】滑り状態判定部55は、図23に示すよう
に、車輪速度ωw 及びブレーキ力P b の一定時間間隔の
データを高速フーリエ変換するFFT処理部56と、得
られた周波数系列データの各周波数毎のブレーキ力Pb
に対する車輪速度ωw のゲインを演算する演算部57
と、周波数伝達特性を求め、そのゲイン最大の周波数f
d を抽出する抽出部58と、により構成されている。
The slipping state judging section 55 is as shown in FIG.
And the wheel speed ωwAnd braking force P bFor a fixed time interval
FFT processing unit 56 for performing fast Fourier transform on data, and
Braking force P for each frequency of the obtained frequency series datab
Wheel speed ωwComputing unit 57 for computing the gain of
And the frequency transfer characteristic is obtained, and the frequency f with the maximum gain is obtained.
dAnd an extraction unit 58 for extracting

【0094】この滑り状態判定部55を用いると、平均
ブレーキ力Pm の指令を、共振周波数fd が基準値fs
より小さければ増加させ、ゲイン最大の周波数fd が基
準値fs より大きければ減少させるように指令を演算す
ることにより、ピークμに追従した制動動作を行なうこ
とができる。
Using this slipping state judging section 55, the command of the average braking force P m is given by the resonance frequency f d as the reference value f s.
A braking operation that follows the peak μ can be performed by calculating a command to increase the frequency when the gain is smaller and decrease the frequency when the maximum gain f d is greater than the reference value f s .

【0095】ブレーキ力低減指令演算部54は、図24
のように、ゲイン最大の周波数fdと基準値fs との差
s −fd を演算する演算器と、比例ゲインGPr4 及び
積分ゲインGIr4 により比例積分制御を行うPI制御器
59と、運転者操作によるブレーキ圧Pd を超えて指令
されないように正値を除去する正値除去部60とで構成
されている。
The braking force reduction command calculation unit 54 is shown in FIG.
As described above, a calculator for calculating the difference f s −f d between the maximum gain frequency f d and the reference value f s, and a PI controller 59 for performing proportional and integral control by the proportional gain G Pr4 and the integral gain G Ir4. , A positive value removing unit 60 that removes a positive value so as not to be instructed by exceeding the brake pressure P d by the driver's operation.

【0096】この実施の形態も車輪速度信号を処理する
ことより共振周波数成分の振幅変化を検出しており、セ
ンサ等の追加は必要なく実現できる。
Also in this embodiment, the amplitude change of the resonance frequency component is detected by processing the wheel speed signal, and it can be realized without adding a sensor or the like.

【0097】(第5の実施の形態)第5の実施の形態
は、車輪速度と車輪速度の共振周波数f1 の単一正弦波
との相関を求めて車輪速度の共振周波数f1 の振幅を検
出するものであり、ニューラルコンピュータによっても
構成可能である。
[0097] (Fifth Embodiment) A fifth embodiment, the amplitude of the resonance frequency f 1 of the wheel speed seeking the correlation between a single sine wave of the resonance frequency f 1 of the wheel speed and the wheel speed It is detected, and can be configured by a neural computer.

【0098】図25は単一正弦波との相関によって所望
の共振周波数f1 の振幅成分を検出する回路を示すもの
で、必要な時系列データを一定時間ΔTだけ保持するこ
とにより遅延させる遅延時間回路61と、この一定時間
ΔTを周期とする余弦波の各時間値と掛け合わせて加算
して積和Rを演算する積和演算部62と、正弦波の各時
間値と掛け合わせて加算して積和Iを演算する積和演算
部63と、積和Rおよび積和Iの2乗和の平方根を計算
する計算部64とから構成されている。
FIG. 25 shows a circuit for detecting the amplitude component of a desired resonance frequency f 1 by the correlation with a single sine wave. The delay time is delayed by holding necessary time series data for a fixed time ΔT. A circuit 61, a product-sum calculation unit 62 that multiplies and adds each time value of a cosine wave having a period of this constant time ΔT to calculate a product sum R, and a product-sum calculation unit 62 that multiplies each time value of a sine wave and add. The sum of products operation unit 63 calculates the sum of products I, and the calculation unit 64 calculates the sum of products R and the square root of the sum of squares of the sum of products I.

【0099】ここで車輪速度ωw のサンプリング間隔を
1msとし、検出したい周波数を40Hzにすると、検出し
たい成分の一周期は25サンプル点である。積和Rおよ
び積和Iは、 であり、係数ci 、si は ci =cos{2π(i−1)/25} (15) si =sin{2π(i−1)/25} (i=1,2,...25) (16) であることから、積和Rおよび積和Iは周波数1/ΔT
成分に対するフーリエ係数の実数部、虚数部を求めてい
ることに他ならない。したがって、この積和R、積和I
の2乗和の平方根を求めればその振幅値が得られること
になる。
When the sampling interval of the wheel speed ω w is 1 ms and the frequency to be detected is 40 Hz, one cycle of the component to be detected is 25 sample points. Sum of products R and sum of products I are And the coefficients c i and s i are c i = cos {2π (i−1) / 25} (15) s i = sin {2π (i−1) / 25} (i = 1, 2 ,. .25) (16), the product sum R and the product sum I have a frequency of 1 / ΔT.
It is nothing but the calculation of the real and imaginary parts of the Fourier coefficient for the component. Therefore, the sum of products R and the sum of products I
If the square root of the sum of squares of is calculated, its amplitude value can be obtained.

【0100】この実施の形態も車輪速度信号を処理する
ことより共振周波数成分の振幅変化を検出しており、セ
ンサ等の追加は必要なく実現できる。
Also in this embodiment, the amplitude change of the resonance frequency component is detected by processing the wheel speed signal, and it can be realized without adding a sensor or the like.

【0101】(第6の実施の形態)図26は圧電素子に
よるブレーキ力励振部を構成した第6の実施の形態のブ
ロック図である。本実施の形態では、タイヤ65への平
均的なブレーキ力はブレーキキャリパー66内の圧力制
御により行い、同時にブレーキディスク67との接触表
面に配置した圧電素子68への微小励振電圧を励振する
ことにより、ブレーキ力を励振している。
(Sixth Embodiment) FIG. 26 is a block diagram of a sixth embodiment in which a braking force exciting portion is constituted by a piezoelectric element. In the present embodiment, the average braking force applied to the tire 65 is controlled by the pressure control in the brake caliper 66, and at the same time, the minute excitation voltage is applied to the piezoelectric element 68 arranged on the contact surface with the brake disc 67. , The braking force is excited.

【0102】なお、上記各実施の形態の微小ブレーキ力
励振指令演算部26、44、53およびブレーキ力低減
指令演算部25、45、49、54は、上記の構成の他
により高度な制御系、例えばH∞制御、2自由度制御な
どのロバスト制御系や、ニューラルコンピュータやファ
ジー制御系、適応制御等用いて構成することも可能であ
る。
The minute braking force excitation command calculators 26, 44, 53 and the braking force reduction command calculators 25, 45, 49, 54 of the above-mentioned respective embodiments have a higher control system than the above-mentioned structure. For example, it may be configured by using a robust control system such as H ∞ control or 2 degrees of freedom control, a neural computer, a fuzzy control system, or adaptive control.

【0103】この場合にも、車輪速センサからの車輪速
度を基に処理するもので、新たなハードウェアを必要と
しない。制御アルゴリズムの変更は制御に用いるコンピ
ュータ内のプログラム変更で可能であり、より最適な制
御系を容易に用いることができる。
Also in this case, the processing is performed based on the wheel speed from the wheel speed sensor, and no new hardware is required. The control algorithm can be changed by changing the program in the computer used for control, and a more optimal control system can be easily used.

【0104】また、上記各実施の形態では実ブレーキ力
b*をフィードバックすることで圧力制御系を構成して
いるが、プログラム制御などにより、実ブレーキ力をフ
ィードバックせずに制御系を構成することも可能であ
る。
Further, in each of the above embodiments, the pressure control system is constructed by feeding back the actual braking force Pb * , but the control system is constructed without feeding back the actual braking force by program control or the like. It is also possible.

【0105】さらに、電気自動車のように駆動・制動ト
ルクが電気によって制御できる場合にはその駆動電流に
微小な振動を加えることにより励振することが可能であ
る。
Further, when the driving / braking torque can be controlled by electricity as in an electric vehicle, it is possible to excite by adding a minute vibration to the driving current.

【0106】この実施の形態では電気自動車の電流制御
系の指令に微小励振振幅を加えることでABS装置を簡
単に実現でき、また、電動モータの回転数の検出にも新
たなセンサを必要としない。電動モータの回転数検出法
には瞬時速度オブザーバ等を用いることができ、より精
度の高い制御系構成も可能である。
In this embodiment, the ABS device can be easily realized by adding a minute excitation amplitude to the command of the current control system of the electric vehicle, and a new sensor is not required for detecting the rotation speed of the electric motor. . An instantaneous speed observer or the like can be used for the method of detecting the rotation speed of the electric motor, and a more accurate control system configuration is also possible.

【0107】従来では、車速の近似値の導出のためには
制動中にブレーキ力を極端に減少させる必要があり、こ
れは車輪に比較的低周波で不快な振動を起こさせること
にもなっているが、上記の各実施の形態では車輪共振系
の物理現象に基づいているため、絶対的な車速を必要と
せず、不快制動をなくすことができる。
Conventionally, in order to derive the approximate value of the vehicle speed, it is necessary to extremely reduce the braking force during braking, which also causes an uncomfortable vibration at the wheel at a relatively low frequency. However, in each of the above-mentioned embodiments, since it is based on the physical phenomenon of the wheel resonance system, an absolute vehicle speed is not required and uncomfortable braking can be eliminated.

【0108】また、ブレーキ力への励振を微小なものと
することで、摩擦係数μをピーク値付近に固定すること
が可能であり、従来からの比較的大きな振幅変動を必要
とするものよりも制動距離が短くなる。
Further, by making the excitation to the braking force minute, it is possible to fix the friction coefficient μ in the vicinity of the peak value, which is larger than the conventional one that requires a relatively large amplitude variation. The braking distance becomes shorter.

【0109】さらに、路面状態が変化した場合にも、共
振周波数の変化は同様に起こり、その場合にも安定な動
作が行える。これによりABS装置の製作に必要なチュ
ーニング工程の大幅な削減が可能になる。
Further, when the road surface condition changes, the resonance frequency also changes, and in that case, stable operation can be performed. This makes it possible to significantly reduce the tuning process required for manufacturing the ABS device.

【0110】また処理に必要なセンサ信号は基本的に車
輪速度のみであり、ロータリエンコーダなどの比較的安
価なセンサを用いることで構成することが可能になる。
Further, the sensor signal required for processing is basically only the wheel speed, and can be constructed by using a relatively inexpensive sensor such as a rotary encoder.

【0111】(第7の実施の形態)上記の各実施の形態
では、ブレーキ力励振を用いてタイヤ共振特性を検出す
る例について説明したが、タイヤ共振特性の検出は、ブ
レーキ力励振を用いなくても可能である。つまり、走行
中の車輪速度変化の周波数分布から共振周波数を検出す
ることができる。
(Seventh Embodiment) In each of the above-described embodiments, an example in which the tire resonance characteristic is detected by using the braking force excitation has been described. However, the tire resonance characteristic is not detected by using the braking force excitation. But it is possible. That is, the resonance frequency can be detected from the frequency distribution of the wheel speed change during traveling.

【0112】例えば、タイヤ共振系の共振周波数は、車
輪速度振動成分が大きなものとなり、その振幅値が最大
の周波数のときに共振周波数と見做すことができる。こ
の励振手段を使用しない実施の形態を図27に示す。
For example, the resonance frequency of the tire resonance system can be regarded as the resonance frequency when the wheel speed vibration component is large and the amplitude value is the maximum frequency. An embodiment in which this excitation means is not used is shown in FIG.

【0113】この場合、滑り状態判定部70の構成は、
図28に示すように、車輪速度ωwの時系列データから
FFT処理部71によるFFT処理により周波数系列デ
ータを計算し、抽出部72によりゲイン最大の周波数を
抽出して共振周波数としている。
In this case, the configuration of the slipping state determining section 70 is as follows.
As shown in FIG. 28, the frequency series data is calculated from the time series data of the wheel speed ω w by the FFT processing by the FFT processing unit 71, and the extraction unit 72 extracts the frequency with the maximum gain as the resonance frequency.

【0114】この滑り状態判定部70を用い、平均ブレ
ーキ圧力指令Pm を、共振周波数f d が基準値fs より
小さければ増加させ、共振周波数fd が基準値fs より
大きければ減少させるように指令を演算すれば、ピーク
μに追従した制動動作が行なわれる。
Using this slipping state judging section 70, the average blur
Key pressure command PmIs the resonance frequency f dIs the reference value fsThan
If it is small, increase it to increase the resonance frequency fdIs the reference value fsThan
If you calculate the command to decrease it if it is large, peak
The braking operation follows μ.

【0115】また、ブレーキ圧力低減指令演算部69
は、図29に示すように、共振周波数検出値fd の基準
値fs に対する差fs −fd を比例ゲインGPr5 及び積
分ゲインGIr5 のPI制御器73の入力とするフィード
バック制御系で構成できる。また、本実施の形態におい
ても運転者操作によるブレーキ圧力Pd を越えて指令さ
れないように、正値除去回路74により負の値のみを採
用している。
Further, the brake pressure reduction command calculation unit 69
29 is a feedback control system in which the difference f s −f d of the resonance frequency detection value f d with respect to the reference value f s is input to the PI controller 73 of the proportional gain G Pr5 and the integral gain G Ir5 as shown in FIG. Can be configured. Also in this embodiment, only the negative value is adopted by the positive value removal circuit 74 so that the command does not exceed the brake pressure P d by the driver's operation.

【0116】また、本実施の形態では振幅値がピーク値
となる周波数を共振周波数としているが、振幅−周波数
特性そのものの概形から共振特性を当てはめて共振周波
数を求めることも可能である。
Further, in the present embodiment, the frequency at which the amplitude value reaches the peak value is used as the resonance frequency, but it is also possible to apply the resonance characteristic from the outline of the amplitude-frequency characteristic itself to obtain the resonance frequency.

【0117】この実施の形態も車速速度信号を処理する
ことにより共振周波数成分の振幅変化を検出しており、
従来のABSに対しセンサ等の追加は必要なく実現でき
る。
Also in this embodiment, the amplitude change of the resonance frequency component is detected by processing the vehicle speed signal.
It can be realized without adding a sensor or the like to the conventional ABS.

【0118】また、ブレーキの励振が必要でないため、
励振用のアクチュエータを省略することができる。
Further, since it is not necessary to excite the brake,
The actuator for excitation can be omitted.

【0119】(第8の実施の形態)タイヤがロックしな
い状態での共振周波数での車輪速−励振ブレーキ圧力ゲ
インを記憶しておき、相対的にどれだけ減少したかを用
いてタイヤがロックに近いか否かを判断し、制御系を構
成した第8の実施の形態を図30に示す。本実施の形態
では、ブレーキ圧力低減指令演算部75は、図31に示
すように、車輪速−励振ブレーキ圧力ゲイン計算部77
の出力値gd について、平均ブレーキ圧力P m が十分小
さいときの値をメモリ76に記憶しておき、この記憶値
s2からの相対的なゲインの減少量gs2−gd の基準値
s1との差gs1−(gs2−gd )に対して、比例ゲイン
pr6 、積分ゲインGIr6 のPI制御器78を介して低
減ブレーキ圧力を演算し、運転者操作によるブレーキ圧
力Pd を越えて指令されないように正値除去回路79に
より負の値のみを採用してPr としている。
(Eighth Embodiment) The tire does not lock.
Wheel speed at the resonance frequency in the open state-excited brake pressure gauge
Memorize the in, and use the relative decrease
Control system to determine whether the tires are close to lock.
FIG. 30 shows the eighth embodiment thus constructed. This embodiment
Then, the brake pressure reduction command calculator 75 is shown in FIG.
As described above, the wheel speed-excitation brake pressure gain calculation unit 77
Output value gdAbout the average brake pressure P mIs small enough
The value at the time of opening is stored in the memory 76, and the stored value
gs2Relative gain reduction from gs2-GdReference value of
gs1Difference froms1-(Gs2-Gd) For proportional gain
Gpr6 , Integral gain GIr6 Via the PI controller 78 of
Reduced brake pressure is calculated and the brake pressure is
Power PdTo the positive value removal circuit 79 so as not to be commanded beyond
Adopt only the more negative value PrAnd

【0120】上記基準値gs1は、車輪等の変化(車輪の
交換等)に応じて適切な値となるため、タイヤのロック
をより効果的に防止できる。
The above-mentioned reference value g s1 becomes an appropriate value according to the change of the wheels and the like (wheel replacement, etc.), so that the locking of the tire can be prevented more effectively.

【0121】本実施の形態では、車輪速−励振ブレーキ
圧力ゲインにより制御系を構成しているが、前述のよう
に、ブレーキ圧力の励振による微小振幅を一定にした場
合では、車輪速微小振幅のみで構成可能であり、逆に車
輪速微小振幅を一定にするようにブレーキ圧力の励振を
行なった場合では、ブレーキ圧力微小振幅のみからタイ
ヤがロックに近いか判断し、指令値を計算することがで
きる。
In the present embodiment, the control system is constituted by the wheel speed-excited brake pressure gain, but as described above, when the minute amplitude due to the excitation of the brake pressure is constant, only the wheel speed minute amplitude is obtained. On the contrary, when the brake pressure is excited so that the small wheel speed amplitude becomes constant, it is possible to judge whether the tire is close to the lock only from the small brake pressure amplitude and calculate the command value. it can.

【0122】この実施の形態も、現行のABS制御装置
を流用する形で実現しており、ブレーキバルブの動作方
法を変えるだけで実現可能である。このことは現行シス
テムからの変更を容易なものとしている。また、車体速
度の推定を必要としないために車体加減速検出のための
Gセンサ等を不要とし、ハードウエアの簡素化が行なわ
れる。さらに、ブレーキ圧力励振の周波数は数十Hz程
度のものであり、十分微小な励振振幅とすることで搭乗
者に不快感を与えることなく実現可能である。
This embodiment is also realized by diverting the existing ABS control device, and can be realized only by changing the operation method of the brake valve. This facilitates changes from the current system. Further, since it is not necessary to estimate the vehicle body speed, a G sensor or the like for detecting the vehicle body acceleration / deceleration is not required, and the hardware is simplified. Further, the frequency of the brake pressure excitation is about several tens of Hz, and it can be realized without giving a passenger an uncomfortable feeling by setting the excitation amplitude to a sufficiently small level.

【0123】(第9の実施の形態)第1の実施の形態の
ABS制御装置では、摩擦係数μがピークとなる微小励
振ゲインgd が、車輪速度によらず一定であると仮定
し、検出された微小励振ゲインgd が基準値gs より小
さいときに、ブレーキ力を減少させるように制御して、
ピークμ付近に固定し、タイヤがグリップした状態での
最大のブレーキ力を実現している。
(Ninth Embodiment) In the ABS control device of the first embodiment, it is assumed that the minute excitation gain g d at which the friction coefficient μ reaches a peak is constant regardless of the wheel speed, and detection is performed. When the generated minute excitation gain g d is smaller than the reference value g s , the braking force is controlled to be reduced,
By fixing it around the peak μ, the maximum braking force is achieved when the tire grips.

【0124】しかし、ピークμの状態における微小励振
ゲインgd は、車速が低速になるほど大きくなることが
実験的にわかっている。そこで、第9の実施の形態で
は、車速に関連した物理量の1つである車輪速度に依存
させて基準値gs を変化させることによって、車速に応
じて変化する微小励振ゲインgd と基準値gs との差分
に基づくブレーキ制御を最適にしている。
However, it has been experimentally known that the minute excitation gain g d in the state of the peak μ increases as the vehicle speed decreases. Therefore, in the ninth embodiment, by changing the reference value g s depending on the wheel speed that is one of the physical quantities related to the vehicle speed, the minute excitation gain g d and the reference value that change according to the vehicle speed are changed. The brake control based on the difference from g s is optimized.

【0125】本実施の形態の構成ブロックを図32に示
す。なお、第1の実施の形態と同一の構成要件は、同一
の符号を付して説明を省略する。
FIG. 32 shows the constituent blocks of this embodiment. The same constituents as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0126】図32に示すように、第1の実施の形態と
の相違点は、車輪速度ωw がブレーキ力低減指令演算部
25に入力されるという点である。
As shown in FIG. 32, the difference from the first embodiment is that the wheel speed ω w is input to the braking force reduction command calculator 25.

【0127】このブレーキ力低減指令演算部25は、図
33に示すように、入力された車輪速度ωw に基づいて
最適な基準値を算出し、これを指令ゲインgs として出
力する指令ゲイン演算部80をさらに含んで構成されて
いる。この指令ゲイン演算部80には、指令ゲインgs
を、車輪速度ωw に応じてどのように変化させるかを示
すテーブルが内部メモリに格納されている。
As shown in FIG. 33, the braking force reduction command calculation unit 25 calculates an optimum reference value based on the input wheel speed ω w, and outputs it as a command gain g s. It is configured to further include a section 80. This command gain calculator 80 has a command gain g s.
The internal memory stores a table indicating how to change the wheel speed according to the wheel speed ω w .

【0128】このテーブルにおける車輪速度ωw と指令
ゲインgs の詳細な関係は、図34に示すように、車輪
速度ωw が高速のときの指令ゲインgs は小さく、低速
になるに従って指令ゲインgs は大きくなるように、す
なわち指令ゲインgs が車輪速度ωw に応じて単調減少
するように定められている。これは、車輪速度ωw が低
速になるほど大きくなる微小励振ゲインgd に対応する
ものである。
The detailed relationship between the wheel speed ω w and the command gain g s in this table is as shown in FIG. 34. When the wheel speed ω w is high, the command gain g s is small, and as the wheel speed ω w decreases, the command gain g s decreases. It is set so that g s becomes large, that is, the command gain g s monotonically decreases according to the wheel speed ω w . This corresponds to the minute excitation gain g d that increases as the wheel speed ω w decreases.

【0129】この指令ゲイン演算部80は、車輪速度ω
w が入力されると、図34の関係を示すテーブルを参照
して、入力された車輪速度ωw に対応する指令ゲインg
s の値を求め、これを出力する。従って、入力される車
輪速度ωw が小さくなるに従い、大きい値の指令ゲイン
s を出力する。
The command gain calculating section 80 determines the wheel speed ω.
When w is input, the command gain g corresponding to the input wheel speed ω w is referred to with reference to the table showing the relationship in FIG.
Find the value of s and output it. Therefore, as the input wheel speed ω w becomes smaller, the command gain g s having a larger value is output.

【0130】演算部31は微小励振ゲインgd を演算す
るが、前述したようにこの微小励振ゲインgd も、車輪
速度ωw が小さくなるに従い大きい値に変化する。
The calculator 31 calculates the minute excitation gain g d , and as described above, the minute excitation gain g d also changes to a large value as the wheel speed ω w decreases.

【0131】次に、演算部31により演算された微小励
振ゲインgd と、指令ゲイン演算部80により演算され
た指令ゲインgs との差分gd −gs がPI制御器32
に入力され、この差分に基づいて低減ブレーキ力が演算
される。正値除去部33では、演算された低減ブレーキ
力から正値を除去して、低減ブレーキ力指令Pr として
出力する。
Next, the difference g d -g s between the minute excitation gain g d calculated by the calculation unit 31 and the command gain g s calculated by the command gain calculation unit 80 is the PI controller 32.
And the reduced braking force is calculated based on this difference. The positive value removing unit 33 removes the positive value from the calculated reduced braking force and outputs it as the reduced braking force command P r .

【0132】この低減ブレーキ力指令Pr による制御で
は、微小励振ゲインgd が指令ゲインgs より大きけれ
ば、タイヤがグリップしているものとして、平均ブレー
キ力Pm を維持し、逆に微小励振ゲインgd が指令ゲイ
ンgs より小さくなれば、摩擦係数がピークμに近付き
つつあるため平均ブレーキ力Pm を減少させる。このと
き、車輪速度ωw の変化に伴って微小励振ゲインgd
変化するが、この変化をキャンセルするように指令ゲイ
ンgs も変化させるため、各速度においてピークμを維
持する最適なブレーキ力の制御が可能となる。
In the control based on the reduced braking force command P r , if the minute excitation gain g d is larger than the command gain g s, it is assumed that the tire is gripping, the average braking force P m is maintained, and conversely the minute excitation force P m is maintained. If the gain g d becomes smaller than the command gain g s, the average braking force P m is decreased because the friction coefficient is approaching the peak μ. At this time, the minute excitation gain g d changes with the change of the wheel speed ω w , but since the command gain g s is also changed so as to cancel this change, the optimum braking force that maintains the peak μ at each speed. Can be controlled.

【0133】以上のように、車輪速度ωw に依存して指
令ゲインgs を変化させることにより、各車速において
タイヤがグリップした状態での最大のブレーキ力を実現
でき、停止距離や停止時間の短縮化が図れる。
As described above, by varying the command gain g s depending on the wheel speed ω w , it is possible to realize the maximum braking force with the tire gripped at each vehicle speed, and to reduce the stop distance and stop time. It can be shortened.

【0134】なお、本実施の形態においては、車輪速度
ωw に依存させて指令ゲインgs を変化させたが、車速
又は車輪速度ωw 以外の車速に関連した物理量に依存さ
せて変化させても良い。
In the present embodiment, the command gain g s is changed depending on the wheel speed ω w , but it may be changed depending on the vehicle speed or a physical quantity related to the vehicle speed other than the wheel speed ω w. Is also good.

【0135】[0135]

【発明の効果】以上説明したように請求項1〜8の発明
によれば、車体速度を推定することなく、車輪速度の振
動特性の変化を検出することによってアンチロックブレ
ーキ動作を行なっているので、車輪共振系の共振周波数
をタイヤがグリップしている時の値に保ちつつ、タイヤ
のロックを防ぎ安定なアンチロックブレーキ動作を行う
ことができる、という効果が得られる。
As described above, according to the inventions of claims 1 to 8, the antilock braking operation is performed by detecting the change in the vibration characteristics of the wheel speed without estimating the vehicle speed. It is possible to obtain an effect that it is possible to prevent the tire from locking and perform a stable anti-lock braking operation while keeping the resonance frequency of the wheel resonance system at the value when the tire is gripped.

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

【図1】従来のアンチロックブレーキ制御装置で用いら
れる車体速度の推定方法の概要を示す線図である。
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a vehicle body speed estimation method used in a conventional antilock brake control device.

【図2】タイヤと路面との間の摩擦係数μのスリップ率
Sに対する特性を示す線図である。
FIG. 2 is a diagram showing a characteristic of a friction coefficient μ between a tire and a road surface with respect to a slip ratio S.

【図3】従来の車体速度推定部を用いたABS制御装置
のブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram of an ABS control device using a conventional vehicle body speed estimation unit.

【図4】本発明のピークμ追従ABS制御装置のブロッ
ク図である。
FIG. 4 is a block diagram of a peak μ tracking ABS control device of the present invention.

【図5】車両の力学モデルを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a dynamic model of a vehicle.

【図6】車両の力学モデルを回転軸換算したモデルを示
す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a model in which a dynamic model of a vehicle is converted into a rotation axis.

【図7】本発明のピークμ追従ABS制御系の通常走行
時の概念図である。
FIG. 7 is a conceptual diagram of the peak μ tracking ABS control system of the present invention during normal running.

【図8】本発明の第1の実施の形態であるピークμ追従
ABS制御装置のブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram of a peak μ tracking ABS control device according to the first embodiment of the present invention.

【図9】滑り状態判定部の構成例を示すブロック図であ
る。
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of a slipping state determination unit.

【図10】共振周波数の上昇とタイヤグリップ時の共振
周波数成分のゲイン減少を示す線図である。
FIG. 10 is a diagram showing an increase in the resonance frequency and a decrease in the gain of the resonance frequency component at the time of tire grip.

【図11】ブレーキ力低減指令演算部の構成例を示すブ
ロック図である。
FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration example of a braking force reduction command calculation unit.

【図12】車輪に加えるブレーキ力の概形を示す線図で
ある。
FIG. 12 is a diagram showing an outline of a braking force applied to a wheel.

【図13】ブレーキ部のハードウェア構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 13 is a block diagram showing a hardware configuration of a brake unit.

【図14】バルブ指令生成部の構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of a valve command generation unit.

【図15】車輪へ加えるブレーキ力の励振波形を示す線
図である。
FIG. 15 is a diagram showing an excitation waveform of a braking force applied to a wheel.

【図16】(1)〜(4)は第1の実施の形態の制御系
の各部の動作を示す線図である。
16 (1) to (4) are diagrams showing the operation of each part of the control system of the first embodiment.

【図17】本発明の第2の実施の形態であるピークμ追
従ABS制御装置の機能ブロック図である。
FIG. 17 is a functional block diagram of a peak μ tracking ABS control device according to a second embodiment of the present invention.

【図18】ブレーキ力低減指令演算部の構成例を示すブ
ロック図である。
FIG. 18 is a block diagram showing a configuration example of a braking force reduction command calculation unit.

【図19】本発明の第3の実施の形態であるピークμ追
従ABS制御装置のブロック図である。
FIG. 19 is a block diagram of a peak μ tracking ABS control device according to a third embodiment of the present invention.

【図20】微小ブレーキ力励振指令演算部の構成例を示
すブロック図である。
FIG. 20 is a block diagram showing a configuration example of a minute braking force excitation command calculation unit.

【図21】ブレーキ力低減指令演算部の構成例を示すブ
ロック図である。
FIG. 21 is a block diagram showing a configuration example of a braking force reduction command calculation unit.

【図22】本発明の第4の実施の形態であるピークμ追
従ABS制御装置のブロック図である。
FIG. 22 is a block diagram of a peak μ tracking ABS control device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図23】滑り状態判定部の構成例を示すブロック図で
ある。
FIG. 23 is a block diagram showing a configuration example of a slipping state determination unit.

【図24】ブレーキ力低減指令演算部の構成例を示すブ
ロック図である。
FIG. 24 is a block diagram showing a configuration example of a braking force reduction command calculation unit.

【図25】滑り状態判定部の構成例を示すブロック図で
ある。
FIG. 25 is a block diagram illustrating a configuration example of a slipping state determination unit.

【図26】圧電素子によるブレーキ力励振部の構成例を
示すブロック図である。
FIG. 26 is a block diagram showing a configuration example of a braking force excitation unit by a piezoelectric element.

【図27】本発明の第7の実施の形態であるピークμ追
従ABS制御装置のブロック図である。
FIG. 27 is a block diagram of a peak μ tracking ABS control device according to a seventh embodiment of the present invention.

【図28】上記実施の形態の滑り状態判定部の構成例を
示す図である。
FIG. 28 is a diagram showing a configuration example of a slipping state determination unit of the above embodiment.

【図29】上記実施の形態のブレーキ圧力低減指令演算
部の構成例を示す図である。
FIG. 29 is a diagram showing a configuration example of a brake pressure reduction command calculation unit in the above embodiment.

【図30】本発明の第8の実施の形態であるピークμ追
従ABS制御装置のブロック図である。
FIG. 30 is a block diagram of a peak μ tracking ABS control device according to an eighth embodiment of the present invention.

【図31】上記実施の形態のブレーキ圧力低減指令演算
部の構成例を示す図である。
FIG. 31 is a diagram showing a configuration example of a brake pressure reduction command calculation unit in the above embodiment.

【図32】本発明の第9の実施の形態であるピークμ追
従ABS制御装置のブロック図である。
FIG. 32 is a block diagram of a peak μ tracking ABS control device according to a ninth embodiment of the present invention.

【図33】ブレーキ力低減指令演算部の構成例を示すブ
ロック図である。
FIG. 33 is a block diagram illustrating a configuration example of a braking force reduction command calculation unit.

【図34】車輪速度ωw に応じて指令ゲインgs を変化
させる関係を示す図である。
FIG. 34 is a diagram showing a relationship in which the command gain g s is changed according to the wheel speed ω w .

【符号の説明】[Explanation of symbols]

22 車両運動系 23 振幅値検出部 24 運転者走査部 25 ブレーキ力低減指令部 26 微小ブレーキ力励振指定演算部 27 ブレーキバルブドライバ 22 Vehicle Motion System 23 Amplitude Value Detection Section 24 Driver Scanning Section 25 Brake Force Reduction Command Section 26 Micro-Brake Force Excitation Designating Calculation Section 27 Brake Valve Driver

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 裕之 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 梅野 孝治 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1 株式会社豊田中央研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Hiroyuki Yamaguchi Inventor Hiroyuki Nagakute, Aichi-gun, Aichi Prefecture, Nagatogi 1 1 at 41 Yokomichi Toyota Central Research Institute Co., Ltd. (72) Inventor, Koji Umeno Nagakute, Aichi-gun, Nagachite 41, Yokoshiro Road Inside Toyota Central Research Institute Co., Ltd.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】車輪速度の振動特性を検出する検出手段
と、 検出された振動特性に基づいてタイヤと路面との間の摩
擦係数が略ピーク値となるスリップ率以下のスリップ率
になるように車輪に作用する平均的なブレーキ力を制御
する制御手段と、 を含むアンチロックブレーキ制御装置。
1. A detecting means for detecting a vibration characteristic of a wheel speed, and a friction coefficient between a tire and a road surface based on the detected vibration characteristic so that a slip ratio is equal to or less than a slip ratio at which a substantially peak value is obtained. An anti-lock brake control device including: a control unit that controls an average braking force applied to wheels.
【請求項2】車輪に作用するブレーキ力を所定周波数で
微小励振する励振手段をさらに含む請求項1のアンチロ
ックブレーキ制御装置。
2. The antilock brake control device according to claim 1, further comprising an excitation means for minutely exciting the braking force acting on the wheel at a predetermined frequency.
【請求項3】車輪速度の周波数分布から共振周波数を求
める共振周波数検出手段と、 該共振周波数が基準値より大きいときに車輪に作用する
平均的なブレーキ力を減少させるよう制御する制御手段
と、 を含むアンチロックブレーキ制御装置。
3. A resonance frequency detecting means for obtaining a resonance frequency from a frequency distribution of wheel speeds, and a control means for controlling so as to reduce an average braking force acting on the wheels when the resonance frequency is higher than a reference value. Antilock brake control device including.
【請求項4】車体と車輪と路面とによって構成される振
動系の共振周波数で車輪に作用するブレーキ力を微小励
振する励振手段と、 車輪速度の前記共振周波数成分の振幅を検出する検出手
段と、 ブレーキ力の微小励振の振幅に対する車輪速度の前記共
振周波数成分の振幅のゲインが基準値より小さいときに
車輪に作用する平均的なブレーキ力を減少させるように
制御する制御手段と、 を含むアンチロックブレーキ制御装置。
4. Excitation means for minutely exciting a braking force acting on a wheel at a resonance frequency of a vibration system constituted by a vehicle body, wheels and a road surface, and detection means for detecting an amplitude of the resonance frequency component of wheel speed. Control means for reducing the average braking force acting on the wheel when the gain of the amplitude of the resonance frequency component of the wheel speed with respect to the amplitude of the minute excitation of the braking force is smaller than a reference value. Lock brake control device.
【請求項5】車速又は車速に関連した物理量を検出する
物理量検出手段をさらに含み、 前記物理量検出手段により検出された車速又は車速に関
連した物理量に依存させて、前記基準値を変化させる請
求項4のアンチロックブレーキ制御装置。
5. A physical quantity detecting means for detecting a vehicle speed or a physical quantity related to the vehicle speed is further included, and the reference value is changed depending on the vehicle speed detected by the physical quantity detecting means or the physical quantity related to the vehicle speed. 4 anti-lock brake control device.
【請求項6】車体と車輪と路面とによって構成される振
動系の共振周波数でかつ一定振幅で車輪に作用するブレ
ーキ力を微小励振する励振手段と、 車輪速度の前記共振周波数成分の振幅を検出する検出手
段と、 前記検出手段で検出された車輪速度の前記共振周波数成
分の振幅が基準値より小さいときに車輪に作用する平均
的なブレーキ力を減少させるように制御する制御手段
と、 を含むアンチロックブレーキ制御装置。
6. Exciting means for minutely exciting a braking force acting on a wheel at a resonance frequency and a constant amplitude of a vibration system constituted by a vehicle body, wheels, and a road surface, and detecting the amplitude of the resonance frequency component of the wheel speed. And a control means for controlling so as to reduce the average braking force acting on the wheel when the amplitude of the resonance frequency component of the wheel speed detected by the detecting means is smaller than a reference value. Anti-lock brake control device.
【請求項7】車体と車輪と路面とによって構成される振
動系の共振周波数でかつ振幅指令に応じて車輪に作用す
るブレーキ力を微小励振する励振手段と、 車輪速度の前記共振周波数成分の振幅を検出する検出手
段と、 検出手段で検出された車輪速度の前記共振周波数成分の
振幅が基準値になるように前記振幅指令を求めると共
に、該振幅指令が基準振幅値より大きいときに車輪に作
用する平均的なブレーキ力を減少させるように制御する
手段を有する制御手段と、 を含むアンチロックブレーキ制御装置。
7. Exciting means for minutely exciting a braking force acting on a wheel at a resonance frequency of a vibration system composed of a vehicle body, wheels, and a road surface and in accordance with an amplitude command, and an amplitude of the resonance frequency component of wheel speed. Detecting means for detecting, and obtaining the amplitude command so that the amplitude of the resonance frequency component of the wheel speed detected by the detecting means becomes a reference value, and acting on the wheel when the amplitude command is larger than the reference amplitude value. An antilock brake control device including: a control unit having a control unit configured to control so as to reduce an average braking force.
【請求項8】車体と車輪と路面とによって構成される振
動系の共振周波数で車輪に作用するブレーキ力を微小励
振する励振手段と、 車輪速度を検出する検出手段と、 ブレーキ力の振幅に対する車輪速度の振幅のゲインが最
大となるときの周波数が基準値より大きいときに車輪に
作用する平均的なブレーキ力を減少させるように制御す
る制御手段と、 を含むアンチロックブレーキ制御装置。
8. Excitation means for minutely exciting a braking force acting on a wheel at a resonance frequency of a vibration system constituted by a vehicle body, wheels, and a road surface, a detection means for detecting a wheel speed, and a wheel with respect to an amplitude of the braking force. An antilock brake control device including: a control unit that controls so as to reduce an average braking force that acts on a wheel when the frequency when the gain of the speed amplitude becomes maximum is larger than a reference value.
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