JPH10273027A

JPH10273027A - 車両の挙動制御装置

Info

Publication number: JPH10273027A
Application number: JP9078399A
Authority: JP
Inventors: Katsushi Matsuda; 克司松田; Masaharu Harada; 正治原田; Kunio Sakata; 邦夫坂田
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1997-03-28
Filing date: 1997-03-28
Publication date: 1998-10-13
Anticipated expiration: 2017-03-28
Also published as: JP3425728B2; DE19813783A1; US6183052B1

Abstract

(57)【要約】【課題】車両の制動旋回時、運転者によるブレーキ操
作量が変化しても、運転者のブレーキ操作意思を反映さ
せながら同時にヨーモーメント制御を実行できる車両の
挙動制御装置を提供する。【解決手段】車両の挙動制御装置は、車輪速センサ、
ハンドル角センサ、ヨーレイトセンサ、そしてブレーキ
エア圧センサ等を備えている。制動旋回時、前後の対角
車輪が制御車輪として選択され、これら制御車輪の制動
エア圧はＥＣＵにより制御される。ＥＣＵ内の制御回路
６４では、要求ヨーモーメントＭdに基づき制御車輪に
対する制動エア圧の増減量dＰfが決定され、そして、加
算部７２にてブレーキエア圧センサにて検出された非制
御車輪の実制動エア圧Ｐofに増減量dＰfが加算されて、
制御車輪の目標制動エア圧Ｐtfが決定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車両の旋回時、
車輪の制動力を適切に制御することで車両の旋回挙動を
安定化させる車両の挙動制御装置に関する。

【０００２】

【関連する背景技術】車両の旋回挙動の安定化をその制
動力制御にて行うようにした車両の旋回制御装置は、例
えば特開平８−３１０３６０号公報に開示されている。
この旋回制御装置では、車両の旋回時、制御対象車輪と
なる左右の対角車輪の制動力を自動的に増減し、これら
制動力の増減により対角車輪間に制動力差を与えること
で車両に回頭ヨーモーメント又は復元ヨーモーメントを
発生させて、車両のアンダステア傾向又はオーバステア
傾向を有効に打ち消すべく車両のヨーモーメントを制御
している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した車両の旋回制
御装置では、制御対象車輪におけるホイールブレーキの
制動圧は、車両の旋回挙動に基づき所望の回頭モーメン
ト又は復元モーメントを与えるのに必要なヨーモーメン
ト、つまり、車両の要求ヨーモーメントのみから決定さ
れている。このため、旋回制御中、運転者がより強い制
動を望んでブレーキペダルを踏み増しした場合、非制御
車輪におけるホイールブレーキの制動圧もまた立ち上げ
られ、対角車輪間に所望の制動力差を与えることができ
ない。それ故、公知の旋回制御装置にあっては、ブレー
キペダルの踏み増し時、その時点で旋回制御を解除して
おり、このような状況では車両の旋回制御を機能させる
ことはできない。

【０００４】この発明は上述した事情に基づいてなされ
たもので、その目的とするところは、運転者のブレーキ
ペダル操作に基づく制動力を発生させながら、旋回時の
車両のヨーモーメント制御も同時に実行できる車両の挙
動制御装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１の車両の挙動制御装置は、車両の各車輪に
設けられ、制動圧の供給を受けて車輪に制動力を発生さ
せるホイールブレーキと、運転者のブレーキ操作とは独
立して左右の車輪のホイールブレーキ内の制動圧を調整
可能な制動圧調整手段と、車両の走行状態を検出して出
力する走行状態検出手段と、左右の車輪のホイールブレ
ーキ内に作用する実制動圧を検出して出力する実制動圧
検出手段と、走行状態検出手段の出力に基づき左右の車
輪間に付与すべき目標制動力差を設定すると共に左右の
車輪のうち一方の車輪を制御車輪として選択し、左右の
車輪間に目標制動力差を発生させるべく制御車輪の制動
圧力調整手段の作動を目標制動圧に従って制御する制御
手段とを備えている。そして、請求項１の車両の挙動制
御装置の制御手段は、目標制動力差と左右の車輪のうち
他方の非制御車輪の実制動圧とに基づき目標制動圧を決
定するものとなっている。

【０００６】請求項１の車両の挙動制御装置によれば、
車両のヨーモーメントを制御するべく左右の車輪間に制
動力差が付与される。この際、制御車輪の制動圧は、検
出された非制御車輪の実制動圧と目標制動力差とに基づ
き制御されるので、運転者によるブレーキ操作量の変化
に伴い非制御車輪の実制動圧が変化しても、その実制動
圧を参照しながら制御車輪の制動圧が制御され、制御車
輪の制動圧にも非制御車輪の制動圧の変化分が反映され
る。

【０００７】請求項２の車両の挙動制御装置の場合、制
御手段は、制御車輪の実制動圧を目標制動圧に一致させ
るべくフィードバック制御するようになっている。この
場合、制動圧の制御系では、決定された目標制動圧と実
制動圧との偏差が考慮されているので、制御手段からの
指令に対する実制動圧の応答度合いを正確に反映した制
御が行われる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の車
両の挙動制御装置の実施例を説明する。先ず、図１を参
照すると、実施例の車両挙動制御装置が適用された車両
１におけるブレーキシステムの構成が概略的に示されて
いる。なお、この車両１は、例えば、トラックやバスな
どの大型車両であり、それ故、駆動車輪となる左右の後
輪ＷRL，ＷRRはともに並列２輪タイプとなっている。一
方、操舵車輪となる左右の前輪ＷFL，ＷFRは通常のタイ
プである。

【０００９】車両１のブレーキシステムは、空圧を利用
してハイドロリックブレーキを作動させるエアオーバハ
イドロリックブレーキから構成されている。即ち、各車
輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRにそれぞれ設けられたホイー
ルシリンダ２は制動圧、つまり、油圧の供給を受けてホ
イールブレーキ（図示されていない）を作動させるよう
になっている。各ホイールシリンダ２には、油圧管路３
がそれぞれ接続されており、そして、これら油圧管路３
には、空圧を油圧に変換するエアオーバハイドロリック
ブースタ４がそれぞれ接続されている。各エアオーバハ
イドロリックブースタ４からは空圧管路８がそれぞれ延
びており、各空圧管路８はダブルチェックバルブ１２の
出口ポートにぞれぞれ接続されている。また、各空圧管
路８には、圧力制御弁１０がそれぞれ介挿されている。

【００１０】そして、各ダブルチェックバルブ１２の一
方の入口ポートには供給管路１３がそれぞれ接続されて
おり、これら供給管路１３は、２個のリレーバルブ１４
に２本ずつ接続されている。即ち、前輪ＷFL，ＷFR側の
２つの供給管路１３は一方のリレーバルブ１４にそれぞ
れ接続されており、また、後輪ＷRL，ＷRR側の２つの供
給管路１３は他方のリレーバルブ１４にそれぞれ接続さ
れている。更に、各リレーバルブ１４からは給気管路２
４がそれぞれ延びており、これら給気管路２４は対応し
た空気タンク６にそれぞれ接続されている。つまり、ダ
ブルチェックバルブ１２の一方の入口ポートからリレー
バルブ１４を介して空気タンク６に至る空圧ラインは前
輪側及び後輪側のそれぞれにて共用されている。なお、
これら空気タンク６にはコンプレッサから空気が供給さ
れるようになっており、また、このコンプレッサはエン
ジンにより駆動される。

【００１１】更に、各リレーバルブ１４の入力ポートに
は信号圧管路１６がそれぞれ接続されており、これら信
号圧管路１６は、デュアル型のブレーキバルブ１８を介
して対応する空気タンク６に接続されている。それ故、
ブレーキバルブ１８から信号圧管路１６を介してリレー
バルブ１４に至る信号圧ラインもまた、前輪側及び後輪
側のそれぞれにて共用されている。

【００１２】一方、各ダブルチェックバルブ１２の他方
の入口ポートには、給気管路２０がそれぞれ接続されて
おり、これら給気管路２０は２個の給気弁２２に２本ず
つ接続されている。つまり、前輪側の左右輪に対応する
２つの給気管路２０は一方の給気弁２２にそれぞれ接続
されており、後輪側の左右輪に対応する２つの給気管路
２０は他方の給気弁２２にそれぞれ接続されている。つ
まり、各給気管路２４はその下流側の部位が分岐され、
対応する側のリレーバルブ１４及び給気弁２２にそれぞ
れ接続されている。従って、ダブルチェックバルブ１２
の他方の入口ポートから給気弁２２を介して空気タンク
６に至る給気ラインもまた前輪側及び後輪側のそれぞれ
にて共用されている。

【００１３】車両１のブレーキシステムでは、上述した
空圧ライン、信号圧ライン及び油圧ラインからサービス
ブレーキ回路が形成されており、そして、給気及び空圧
ライン及び油圧ラインから自動ブレーキ回路が形成され
ている。サービスブレーキ回路では、公知のように、運
転者がブレーキペダル２６を踏み込むと、その踏力及び
踏み込み量に応じた信号圧が、各リレーバルブ１４の入
力ポートに供給される。リレーバルブ１４はその信号圧
により開弁されると同時に、信号圧の大きさに応じて開
度が制御され、これにより空気タンク６から給気管路２
４、供給管路１３及び空圧管路８を介してエアオーバハ
イドロリックブースタ４に流体圧、即ち、空圧が供給さ
れる。そして、エアオーバハイドロリックブースタ４に
て空圧が油圧に変換され、ここで立ち上げられた油圧に
よりホイールシリンダ２がホイールブレーキを作動させ
ることで、各車輪ＷFL，ＷFR，ＷFL，ＷFRに制動力が発
生される。なお、運転者がブレーキペダル２６の踏力を
弱めたり、踏み込み量を減らすと、ブレーキバルブ１８
を介してリレーバルブ１４に供給される信号圧はその分
だけ減少され、ブレーキペダル２６の踏み込みを完全に
リリースすると、信号圧の供給は完全に停止される。従
って、このような信号圧の減少又は停止に伴い、リレー
バルブ１４を介してエアオーバハイドロリックブースタ
４に供給される空圧も減少又は停止される。

【００１４】これに対して、自動ブレーキ回路では、運
転者のブレーキ操作とは独立して制動力を発生させるこ
とができる。即ち、各給気弁２２は２つの電磁弁を内蔵
するバルブユニットからなり、これら２つの電磁弁は、
共に２位置の電磁方向切換弁からなっている。そして、
各電磁弁のソレノイドは電子コントロールユニット、つ
まり、ＥＣＵ２８にそれぞれ電気的に接続されている。
なお、図１には作図の都合上、ＥＣＵ２８と給気弁２２
との結線は１本の信号線だけで示されている。より詳し
くは、各給気弁２２は入口ポート、２つの出口ポート及
び排気ポートを有しており、その入口ポートには前述し
た給気管路２４が接続されており、また、各給気弁２２
の２つの出口ポートには、図１からも明らかなように、
その一方には前後の左側車輪ＷFL，ＷRL対応する給気管
路２０が、他方には前後の右側車輪ＷFR，ＷRRに対応す
る給気管路２０がそれぞれ接続されている。なお、前述
した２つの電磁弁は、左右の出口ポートに対して何れか
一方が対応している。各給気弁２２は、２つの電磁弁が
共に非作動位置にあるとき、その入口ポートを閉止させ
て給気管路２４からの空圧の流入を遮断し、同時に２つ
の出口ポートと排気ポートとの間を連通させ、各給気管
路２０内をそれぞれ大気に開放させている。各給気弁２
２の２つの電磁弁がＥＣＵ２８からの作動信号に応じて
それぞれの位置を切換えられると、各給気弁２２はその
入口ポートと２つの出口ポートとの間を連通させ、排気
ポートを閉止させる。これにより、空気タンク６から給
気管路２４，２０及び空圧管路８を介して空圧がエアオ
ーバハイドロリックブースタ４に供給され、サービスブ
レーキ回路と同様にホイールブレーキが作動される。な
お、このときＥＣＵ２８が各給気弁２２の２つの電磁弁
のうち、左右何れか一方の車輪に対応する電磁弁のみを
作動させることで、その一方の車輪に対応する給気管路
２０のみに空圧を出力することができる。つまり、各給
気弁２２からは４輪それぞれに対応するエアオーバハイ
ドロリックブースタ４に対して独立に空圧を供給可能で
ある。従って、自動ブレーキ回路では、運転者のブレー
キ操作とは別に、つまり、ブレーキペダル２６を介して
ブレーキバルブ１８が作動されなくても、各車輪ＷFL，
ＷFR，ＷRL，ＷRRに個別に制動力を発生させることがで
きる。

【００１５】圧力制御弁１０は、２種類の電磁弁を内蔵
するバルブユニットからなり、その概略的な構成が図２
に示されている。同図に示すように、圧力制御弁１０は
入口ポート、出口ポート及び排気ポートの３つのポート
を有している。また、その内部には電磁開閉式の保持弁
１０ａと、電磁方向切換式の排気弁１０ｂが備えられて
おり、それぞれのソレノイドはＥＣＵ２８に接続されて
いる。なお、図１には作図の都合上、ＥＣＵ２８と圧力
制御弁１０との結線もまた１本の信号線だけで示されて
いる。

【００１６】圧力制御弁１０は通常時、つまり、２つの
ソレノイドの非通電時、図２に示すように保持弁１０ａ
が開位置にあり、また、排気弁１０ｂは非作動の位置に
あって、この状態で、圧力制御弁１０は、その入口ポー
トと出口ポートとの間を連通させ、空圧管路８を開いて
いる。従って、給気弁２２が開かれれば、空気タンク６
からエアオーバハイドロリックブースタ４に向けて空圧
を供給する、つまり、給気することができる。

【００１７】一方この給気時、保持弁１０ａのみを作動
させれば、圧力制御弁１０の入口ポートが閉止されてエ
アオーバハイドロリックブースタ４へのそれ以上の給気
は遮断される。しかしながら、既に供給された空圧はそ
の圧力のままで保持される。そして、ＥＣＵ２８が保持
弁１０ａに加えて排気弁１０ｂのソレノイドにも通電す
ると、排気弁１０ｂも作動位置に切り換わる。この状態
では、圧力制御弁１０の出口ポートと排気ポートとの間
が連通される。これにより、エアオーバハイドロリック
ブースタ４に供給された圧縮空気は、圧力制御弁１０の
出口ポートから排気ポートを介して排気、つまり、大気
に放出される。

【００１８】従って、自動ブレーキ回路では、給気弁２
２を切換作動させてエアオーバハイドロリックブースタ
４に空圧を供給しつつ、圧力制御弁１０の切換作動を制
御することで、運転者のブレーキ操作とは別にエアオー
バハイドロリックブースタ４内にて立ち上げられる油
圧、つまり、各ホイールシリンダ２に供給される制動圧
を調整することができる。

【００１９】このような自動ブレーキ回路の作動によ
り、各ホイールシリンダ２に供給される制動圧の調整作
動は、ＥＣＵ２８により制御することができる。ＥＣＵ
２８はその内部に記憶回路、信号処理回路、演算回路、
判定回路、制御回路及び指示回路等を備えている。この
ＥＣＵ２８による自動ブレーキ回路の作動制御は、車両
１の走行状態、つまり、その運動状態や運転者の運転動
作を総合的に判断して行われるようになっている。それ
故、ＥＣＵ２８には、走行中の車両１の走行状態を検出
するため、各種センサからのセンサ信号が入力されるよ
うになっている。これらのセンサのうち、運動状態を検
出するためのセンサには、各車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，Ｗ
RRの回転速度を検出する車輪速センサ３０、車体に加わ
る前後加速度を検出する前後加速度センサ３２、同じく
横加速度を検出する横加速度センサ３４、そして、車体
に働くヨーレイトを検出するヨーレイトセンサ３６等が
ある。また、運転者の運転動作を検出するためのセンサ
には、ブレーキペダル２６の踏み込み量、つまり、ペダ
ルストロークを検出するペダルストロークセンサ３８
や、ステアリングホイール４０の回転角度を検出するハ
ンドル角センサ４２等がある。

【００２０】また、空圧管路８には、エアオーバハイド
ロリックブースタ４に供給される空圧、すなわち、制動
エア圧を検出するブレーキエア圧センサ４４が設置され
ており、このブレーキエア圧センサ４４からのセンサ信
号もまた、ＥＣＵ２８に入力されるようになっている。
その他、燃料噴射量を制御する電子ガバナ４６に対し、
直接に指令信号を出力する電子ガバナコントローラ４８
もまた、ＥＣＵ２８に電気的に接続されている。

【００２１】以上のように、この実施例の車両挙動制御
装置は、上述の自動ブレーキ回路と、これを制御するＥ
ＣＵ２８及びこれに結線される各種電子機器、そして、
各種のバルブから構成されている。この車両挙動制御装
置は、前述したように旋回中の車両１の挙動を自動的に
安定化させるものであり、そのために実際には、圧力制
御弁１０及び給気弁２２の切換作動をそれぞれ制御する
ことで、各ホイールシリンダ２に供給される制動圧を制
御し、結果として各車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRに発生
する制動力をそれぞれについて制御するようにしてい
る。

【００２２】図３を参照すると、車両挙動制御装置の制
御概念が示されている。この制御機能の概要は、先ず、
各種センサ（ブロック５０）からのセンサ信号をフィル
タ５２にてフィルタ処理した後、それらセンサ信号を演
算回路５４〜６０に読み込み、各演算回路で演算処理を
それぞれ実行する。そして、これら演算結果及びセンサ
信号に基づき、ヨーモーメント制御回路６４は自動ブレ
ーキのための目標制御量をそれぞれ決定する。指令回路
６８では、これら目標制御量に基づき最終的な指令信号
が形成され、そして、その指令信号が制御対象７０に向
けて出力される。ここで、直接の制御対象となるのは、
上述のように圧力制御弁１０及び給気弁２２であり、ま
た、その結果出力されるのは、エアオーバハイドロリッ
クブースタ４に供給される制動エア圧である。なお、そ
の出力結果たる制動エア圧は、ブレーキエア圧センサ４
４にて各輪毎に検出され、上述のフィルタ処理を経て制
御系にフィードバックされる。また、以上の制御系の基
本制御周期は、８ｍｓとしている。

【００２３】ここで、ヨーモーメント制御については公
知の技術であるので、ここでは、ヨーモーメント制御に
ついて簡単に説明する。ヨーモーメント制御とは、旋回
時に、例えば前後の対角車輪（右旋回時においては左前
輪ＷFLと右後輪ＷRR、左旋回時においては右前輪ＷFLと
左後輪ＷRL）の制動力を増減させて左右の車輪間に制動
力差を付与することで、車両に旋回方向への回頭ヨーモ
ーメント又は旋回逆方向への復元ヨーモーメントを発生
させ、これにより、車両の実際のヨー運動を、目標とす
るヨー運動に一致させようとする姿勢制御技術である。
なお、制御対象車輪は、前後の対角車輪に限られず左前
輪ＷFL又は右前輪ＷFRであってもよいし、左後輪ＷRL又
は右後輪ＷRRであってもよい。つまり、左右の車輪間に
制動力差が付与されることで、ヨーモーメント制御が可
能である。

【００２４】従って、このようなヨーモーメント制御
は、上述の自動ブレーキ回路を制御することにより実現
可能であることがわかる。以下、図３のブロック図につ
いて詳細に説明する。先ず、演算回路５６では、車両１
の運動状態が計算により求められる。即ち、ここでは、
各車輪の車輪速ＶW、前後加速度ＧX、横加速度ＧY及び
ヨーレイトγ等から車体速Ｖ、各車輪のスリップ率Ｓ及
び重心スリップ角速度ｄβ等の各種変数が算出される。

【００２５】一方、演算回路５４では、ハンドル角セン
サ３８の検出値により得られたハンドル角Ｔhから、ハ
ンドル角速度ＶThが算出される。次に、演算回路５８で
は、車両の目標ヨーレイトが計算される。ここでは、先
ず車体速Ｖとハンドル角Ｔhが読み込まれる。そして、
線形２輪モデルから導かれる式から、車体速Ｖと、ハン
ドル角Ｔhから求めた前輪の操舵角δとに基づき、目標
ヨーレイトγtが求められる。

【００２６】具体的には、目標ヨーレイトγtは、次式
（１）から算出される。 γt ＝（Ｖ／（１＋Ａ・Ｖ²）・（δ／Ｌ）） …（１）ここに、Ａ：スタビリティファクタＬ：ホイールベース（ｍ）一方、演算回路６０では、目標ヨーレイトγtと実際の
ヨーレイトγとの偏差から、車両１に付与すべき要求ヨ
ーモーメントＭdが求められる。そして、演算回路６０
では、ヨーレイト偏差とヨーモーメント制御の開始条件
を決定する基準値、つまり、閾値との比較により、ヨー
モーメント制御を実行する必要があるか否かを判断す
る。なお、このときのヨーレイト偏差の正負によって要
求ヨーモーメントＭdの正負が決定され、要求ヨーモー
メントＭdが正の値となれば、車両がアンダステア傾向
にあるということができ、また、要求ヨーモーメントＭ
dが負の値となれば、オーバステア傾向にあるといえ
る。従って、上述の閾値も正負方向にそれぞれ設定され
ている。

【００２７】次に、ヨーモーメント制御回路６４におけ
る処理について詳細に説明する。先ず、ヨーモーメント
制御回路６４では、自動ブレーキによるヨーモーメント
制御を実行するための対象車輪、つまり、制御車輪が選
択される。具体的には、車両の旋回方向及び上述のステ
ア傾向に基づき各車輪の制御モードが決定される。表１
を参照すると、車両の旋回方向及びそのときのステア傾
向と、各車輪の制御モードとの関係が示されている。

【００２８】

【表１】

【００２９】表１に示すように、ここではステア傾向が
アンダステア又はオーバステアのいずれの傾向にあるか
に関わらず、旋回方向でみて外側前輪及び内側後輪が制
御車輪として選択される。従って、前後輪とも、左右何
れか一方の車輪がそれぞれ選択される。なお、車両１が
左右いずれの方向へ旋回しているかの判別は、例えば右
旋回のときの車両のヨーレイトを正として、検出した実
ヨーレイトγの正負により行うこともできるし、また、
ハンドル角センサ４２からのセンサ信号に基づき行うこ
ともできる。

【００３０】また、表１に示す制御車輪の制御モードに
いう、増圧制御又は減圧制御は、その制御車輪の制動
圧、つまり、対応するエアオーバハイドロリックブース
タ４に供給される制動エア圧が増圧側又は減圧側に制御
されることを意味している。このように制御車輪の一方
について制動エア圧が増圧され、他方について減圧され
ることで、車両全体として左右の車輪間に制動力差が付
与される結果、車両のアンダステア傾向又はオーバステ
ア傾向を有効に打ち消す回頭ヨーモーメント又は復元ヨ
ーモーメントが発生する。このようにヨーモーメント制
御では、車両に必要な回頭又は復元ヨーモーメント、つ
まり、要求ヨーモーメントＭdを発生させるべく左右の
車輪間に制動力差が付与され、そして、各制御車輪の制
動圧は、この制動力差を発生させるべく制御される。以
下には、ヨーモーメント制御回路６４における目標制動
力差の設定及び制動圧の制御について説明する。

【００３１】先ず、車両１の走行状態から上述した演算
処理を経て得られた出力値である要求ヨーモーメントＭ
dに基づき、左右の車輪間に付与すべき目標制動力差が
設定される。いま、制動旋回中、つまり、運転者がブレ
ーキペダルを踏みながら旋回走行しているとき、各制御
車輪における制動力の変化をdＦとすると、このdＦと車
両に発生するヨーモーメントＭとの関係は、タイヤの横
力の変化を無視すると次式（２）で表される。

【００３２】２・（dＦ・Ｔ／２）＝Ｍ …（２）ただし、Ｔ：トレッド〔ｍ〕上式（２）の右辺を要求ヨーモーメントＭdとしてdＦに
ついて解けば、１つの制御車輪あたりの制動力変化量d
Ｆを得ることができる。そして、求めたdＦの値を２倍
すれば、左右の車輪間での目標制動力差を得ることがで
きる。なお、上式（２）は、制御車輪が左右の対角車輪
の組み合わせである場合に適用可能である。

【００３３】一方、このような制御車輪の制動力変化
は、ホイールシリンダ２に供給される制動圧の変化に依
存する。この実施例では、ホイールシリンダ２に供給さ
れる制動圧は、前述したように制動エア圧により制御さ
れるので、以下、制動圧の制御系では制動エア圧を実際
の制御の対象として扱う。ここで、制動力の変化量dＦ
を制動エア圧の変化量dＰ（前輪：dＰf、後輪：dＰr）
で表せば、式（２）は、 dＰf・Ｂf・Ｔf／２＝Ｍd／２ …（３．１） dＰr・Ｂr・Ｔr／２＝Ｍd／２ …（３．２）としても表すことができる。なお、Ｂ：ブレーキ係数（前輪：Ｂf、後輪Ｂr）〔kgf/kgf/cm
²〕Ｔ：トレッド（前輪：Ｔf、後輪：Ｔr）〔m〕である。前輪と後輪で式が区別されているのは、車両１
（トラックやバス等）では、フロントとリヤでブレーキ
係数及びトレッドが異なるからである。また、前後輪の
ブレーキ係数Ｂf，Ｂrの値は、制動エア圧の単位圧力変
化あたり、実際に前輪又は後輪に生じる制動力の変化量
として設定されている。

【００３４】そして、上式（３．１），（３．２）をそ
れぞれdＰについて解くと、下式 dＰf ＝Ｍd／（Ｂf・Ｔf） …（４．１） dＰr ＝Ｍd／（Ｂr・Ｔr） …（４．２）をそれぞれ得ることができる。よって、上式（４．
１），（４．２）から制動エア圧の変化量dＰf，dＰrを
それぞれ求めれば、制御車輪に対する制動圧制御量、つ
まり、制動エア圧の増減量を求めることができる。

【００３５】ここで、これら制動エア圧の増減量dＰf，
dＰrの符号は、一方が正（＋）であり、他方が負（−）
である。つまり、上記の表１からも明らかなように、２
つの制御車輪のうち、一方の制御モードが増圧モードな
ら、必ず他方の制御モードは減圧モードである。また、
このとき制御車輪が増圧モードならば、その制御車輪に
対する制動エア圧の増減量（dＰf又はdＰr）の符号は正
となり、減圧モードなら負となる。

【００３６】以上のように、ＥＣＵ２８内では演算回路
５４〜６０での諸計算処理を経た後、ヨーモーメント制
御回路６４にて制動エア圧の増減量dＰf，dＰrがそれぞ
れ決定される。そして、これら制動エア圧の増減量dＰ
f，dＰrは、最終的に指令回路６８にて各給気弁２２及
び圧力制御弁１０への作動指令信号に変換され、対応す
る給気弁２２及び圧力制御弁１０に向けて出力される。

【００３７】図４を参照すると、指令回路６８での信号
形成処理がより詳細に示されている。なお、指令回路６
８は各制御車輪毎にそれぞれの指令信号を形成すること
ができ、以下には一方の制御車輪、例えば、右旋回時の
外側前輪である左前輪ＷFLに関する信号形成処理手順に
ついて説明するものとする。いま、車両１が右方向に制
動旋回走行しているとき、非制御車輪、即ち、右前輪Ｗ
FRの制動エア圧は、運転者の意思により制御されてい
る。すなわち、図４に示すように、運転者の制動意思に
基づきブレーキペダル２６が踏み込まれ、ブレーキバル
ブ１８からその踏力及び踏み込み量に応じた信号圧が出
力される。そして、この信号圧に基づきリレーバルブ１
４から出力される空圧が実際の制動エア圧となる。ま
た、図４に示すように、このときの右前輪の実制動エア
圧Ｐofは、ブレーキエア圧センサ４４により検出され、
左前輪の制動エア圧制御系に向けてフィードされる。

【００３８】一方、左前輪の制御系では、加算部７２に
て、右前輪の制御系からフィードされた実制動エア圧Ｐ
ofに、ヨーモーメント制御回路６４から出力された左前
輪ＷFLの制動エア圧の増減量dＰfが加算される。この結
果、左前輪の目標制動エア圧Ｐtfが決定される。なお、
加算部７２における加算処理において、制動エア圧の増
減量dＰfの符号が正ならば、目標制動エア圧Ｐtf＝Ｐof
＋dＰfが与えられ、一方、増減量dＰrの符号が負なら
ば、Ｐtf＝Ｐof−dＰfが与えられる。

【００３９】次の減算部７４では、目標制動エア圧Ｐtf
と左前輪の実際の制動エア圧Ｐとの間の偏差Ｐerが計算
される。このとき、制御車輪、即ち、左前輪の実制動エ
ア圧Ｐもまた、右前輪の実制動エア圧Ｐofと同様、ブレ
ーキエア圧センサ４４の検出値から得ることができる。
なお、これらセンサ信号には、いずれも前述したフィル
タ５２でのフィルタ処理、つまり、ローパスフィルタ７
６によるフィルタ処理が施されている。

【００４０】この後、偏差Ｐerは不感帯７８を介するこ
とで、ブレーキエア圧センサ４４の信号中に含まれるノ
イズや、実制動エア圧Ｐの微少変動等に対する過敏な応
答が避けられる。従って、この不感帯７８の領域内での
偏差Ｐerの僅かな変動は無視される。なお、不感帯７８
の閾値は、例えば正負方向にそれぞれ０．１ｋｇｆ／ｃ
ｍ²に設定されている。

【００４１】指令回路６８は、偏差Ｐerの大きさに応じ
て、左前輪に対応する給気弁２２内の電磁弁の作動を制
御する切り換え信号を出力する。これにより、図１中、
左前輪ＷFLに対応するエアオーバハイドロリックブース
タ４に接続される給気管路２０が開かれ、この給気管路
２０及び空圧管路８内に空気タンク６の空圧が出力され
る。

【００４２】また、指令回路６８は、偏差Ｐerと実制動
エア圧Ｐをそれぞれ変数とした２変数マップ８０から圧
縮空気の給気モード、排気モード及び保持モード毎の時
間、つまり、圧力制御弁１０のソレノイドに通電するパ
ルス幅を求める。なお、２変数マップ８０は予め準備さ
れ、図示しない記憶回路に記憶されている。ここで、圧
力制御弁１０は１ｍｓ単位で駆動可能であって、そのパ
ルス幅は例えば２０ｍｓ周期毎に設定される。従って、
指令回路６８からは、図５に示すような矩形パルスの制
御信号Ｓpが圧力制御弁１０に出力される。

【００４３】指令回路６８から切り換え信号及び制御信
号Ｓpが出力されると、これらの信号に基づき、左前輪
に対応する給気弁２２及び圧力制御弁１０がそれぞれ作
動される。その結果、上述のように左前輪に対応するエ
アオーバハイドロリックブースタ４に向けて圧縮空気、
すなわち、制動エア圧が供給される。このときの制動エ
ア圧は、ブレーキエア圧センサ４４により検出され、ロ
ーパスフィルタ７６を経た後、実制動エア圧Ｐとして前
述の減算部７４及び２変数マップ８０にフィードバック
される。このように制御車輪の制動エア圧の制御系に
は、出力フィードバックループが形成されている。ま
た、この制御系では、上述したように非制御車輪の制御
系からセンシングされた実制動エア圧がフィードされる
構成となっているので、常に目標制動エア圧Ｐtfの値に
非制御車輪の実制動エア圧Ｐofの値がリファレンス値と
して反映されるようになっている。なお、指令回路６８
では、後輪の制御車輪（右後輪ＷRR）についても同様の
信号形成処理が行われる。

【００４４】ここで、上述の各制御モード、すなわち、
圧縮空気の給気、保持及び排気モードについて説明すれ
ば、これら制御モードの選択は、各給気弁２２及び圧力
制御弁１０の切換作動により行われる。つまり、これら
弁の作動を切り換えることで、エアオーバハイドロリッ
クブースタ４に対する圧縮空気の給気又は排気を行った
り、そのときの制動エア圧を保持することができる。ま
た、これら制御モードの切換をフィードバック制御する
ことで、実際の制動エア圧を細かく制御することができ
る。

【００４５】

【表２】

【００４６】ここで表２には、上述の制御モードと、左
前輪に対応する各弁の作動状態との関係が示されてい
る。なお、表１中のＯＮ又はＯＦＦは、その弁のソレノ
イドに対する通電又は非通電を表している。表２に示す
ように、非制御、つまり、左前輪が非制御車輪である場
合、何れの弁の作動状態もＯＦＦである。この場合に
は、運転者によるブレーキ操作、つまり、サービスブレ
ーキによる制動のみが行われる。

【００４７】これに対し、車両挙動制御装置が作動され
て左前輪が制御車輪として選択されると、給気弁２２内
の左前輪に対応した一方の電磁弁がＯＮ、つまり、作動
位置に切り換えられる。そして、車両挙動制御装置の作
動中、保持弁１０ａ及び排気弁１０ｂは、各制御モード
に応じてＯＮ又はＯＦＦに切り換えられる。より詳細に
は、先ず制動エア圧の給気モードでは、１周期（２０ｍ
ｓ）において、その開始から前述の２変数マップ８０に
て求められた給気時間だけ、保持弁１０ａ及び排気弁１
０ｂは共にＯＦＦに維持され、この後、その周期中の残
りの時間は保持モードに切り換えられ、保持弁１０ａの
みがＯＮとなり、排気弁１０ｂはＯＦＦに維持される。
従って、給気モードにて、エアオーバハイドロリックブ
ースタ４に前述した空気タンク６からの圧縮空気が給気
され、エアオーバハイドロリックブースタ４内の制動エ
ア圧が上昇する。

【００４８】一方、排気モードでは、１周期の開始から
２変数マップ８０にて求められた排気時間だけ、保持弁
１０ａ及び排気弁１０ｂは共にＯＮとなり、そして、そ
の周期の残りの時間は同様に保持モードに切り換えられ
る。従って、この排気モードでは、エアオーバハイドロ
リックブースタ４内の圧縮空気が排気され、その制動エ
ア圧が下がる。

【００４９】以上、一例として左前輪に関する制御処理
について説明したが、ＥＣＵ２８は他方の制御車輪に関
しても上述の処理を実行することで、各制御車輪の実制
動エア圧Ｐを目標制動エア圧Ｐtfに一致させるべく制御
している。ここで、図６〜図９を参照すると、上述した
制御処理が実行される結果、実際に各制御車輪の制動エ
ア圧が増減される様子と、そのときの車両１の旋回挙動
が示されている。

【００５０】先ず、図６を参照すると、実線の矢印で示
す目標ヨー運動方向に対して、破線の矢印で示すように
車両１の実際のヨー運動が行き過ぎとなっており、この
状態はオーバステアである。この場合、旋回方向でみて
外側前輪及び内側後輪、即ち、左前輪ＷFL及び右後輪Ｗ
RRが制御車輪として選択されている。このとき非制御車
輪となる右前輪ＷFR及び左後輪ＷRLには、運転者による
ブレーキペダルの踏み込みに応じて出力される制動エア
圧（前輪：Ｐof、後輪：Ｐor）により制動力Ｆf，Ｆrが
それぞれ発生している。

【００５１】これに対し、左前輪ＷFLでは、自動制御に
より制動エア圧が目標制動エア圧（Ｐof＋dＰf）に制御
される結果、右前輪に等しい制動力Ｆfに制動力の変化
分dＦがプラスされた制動力が発生する。また、右後輪
ＷRRでは、目標制動エア圧（Ｐor−dＰr）により、左後
輪に等しい制動力Ｆrから変化分dＦがマイナスされた制
動力が発生する。従って、車両１全体として左右の車輪
間に発生する制動力差（２・dＦ）により、車両１には
オーバステアを打ち消すような復元ヨーモーメントが発
生する。なお、このときの制動力差の大きさは、上述の
目標制動力差に等しく、また、復元ヨーモーメントの大
きさは要求ヨーモーメントＭdに等しい。

【００５２】一方、図７には、アンダステアの状態が示
されている。この場合、左前輪ＷFLでは、目標制動エア
圧（Ｐof−dＰf）により、右前輪に等しい制動力Ｆfか
ら変化分dＦがマイナスされた制動力が発生する。ま
た、右後輪ＷRRでは、目標制動エア圧（Ｐor＋dＰr）に
より、左後輪に等しい制動力Ｆrに変化分dＦがプラスさ
れた制動力が発生する。従って、この場合、上述の復元
ヨーモーメントとは逆方向に、車両１の旋回を助けるよ
うな回頭ヨーモーメントが発生することになる。

【００５３】図８及び図９には、上述の制動旋回中に運
転者がブレーキペダルを踏み増ししたときの状態がそれ
ぞれ示されている。先ず、図８に示す状態は、図６の状
態から、更にブレーキペダルが踏み増しされた状態であ
る。この場合、右前輪ＷFR及び左後輪ＷRLでは、ブレー
キペダルが踏み増しされて増圧された制動エア圧（前
輪：Ｐof'、後輪：Ｐor'）により、発生する制動力もそ
れぞれＦf'，Ｆr'に増加されている。

【００５４】そして、左前輪ＷFLの制動エア圧は、増圧
された右前輪の実制動エア圧Ｐof'がフィードされた目
標制動エア圧（Ｐof'＋dＰf）に制御される。従って、
左前輪の制動力は、右前輪に等しい制動力Ｆf'に変化分
dＦがプラスされた大きさとなる。また、右後輪ＷRRの
制動力も同様に、目標制動エア圧（Ｐor'−dＰr）によ
り、左後輪に等しい制動力Ｆr'から変化分dＦがマイナ
スされた大きさとなる。しかしながら、左右の車輪間で
の制動力差は、目標制動力差（２・dＦ）のままで維持
される。

【００５５】また、図９には、図７の状態からブレーキ
ペダルが踏み増しされた状態が示されており、この場合
も、右前輪ＷFR及び左後輪ＷRLには、増圧された制動エ
ア圧（前輪：Ｐof'、後輪：Ｐor'）により、発生する制
動力もそれぞれＦf'，Ｆr'に増加されている。また、左
前輪ＷFLの制動力は、目標制動エア圧（Ｐof'−dＰf）
により、右前輪に等しい制動力Ｆf'から変化分dＦがマ
イナスされた大きさとなり、右後輪ＷRRの制動力は、目
標制動エア圧（Ｐor'＋dＰr）により、左後輪に等しい
制動力Ｆr'に変化分dＦがプラスされた大きさとなる。
ただし、この場合も左右の車輪間での制動力差は、目標
制動力差（２・dＦ）のまま維持される。

【００５６】なお、上述の図８及び図９に示すブレーキ
ペダル踏み増し時だけでなく、ブレーキペダルが踏み戻
された場合にも、減圧された非制御車輪の実制動エア圧
が、制御車輪の目標制動エア圧にそれぞれ反映されるこ
とはいうまでもない。このように、制御途中の運転者に
よるブレーキペダルの踏み増し又は踏み戻しに関わら
ず、常に左右の車輪間で一定の制動力差が維持されるの
は、まさに上述の指令回路６８における加算処理によっ
て可能となる。すなわち、非制御車輪の実制動エア圧
（Ｐof，Ｐor）と、各制御車輪に対する制動エア圧の増
減量（＋dＰf，−dＰr又は−dＰf，＋dＰr）とが前述し
た加算部７２（図４参照）にて加算されることで、これ
ら各増減量分の制動エア圧差がフロント及びリヤの左右
の車輪間にそれぞれ与えられる。

【００５７】このように、上述した実施例の車両挙動制
御装置によれば、制御車輪の制動エア圧制御系におい
て、非制御車輪の実制動エア圧を参照しながら目標制動
エア圧を設定するので、運転者によるブレーキ操作量の
変化に関わらず、常に左右の車輪間に目標制動力差を付
与できる。従って、制動旋回時、たとえ運転者がブレー
キペダルを踏み増し又は踏み戻ししても、ヨーモーメン
ト制御則に基づく適切な要求ヨーモーメントを発生させ
ることができ、その際、車両全体の制動力には運転者の
望む制動力が反映される。また、制御車輪を前後輪で一
方ずつ選択し、これらを対角車輪に配置することで、１
つの車輪に対する制動力の増減量が小さくても、大きな
ヨーモーメントを得ることができる。

【００５８】しかも、実際の制動エア圧を検出すること
でフィードバック制御を行い、制御のための適当な制動
力が発生しているかどうかを常に監視しているので、制
御系の信頼性を向上させることができる。また、制動エ
ア圧のフィードバック制御により、エアオーバハイドロ
リックブレーキのエア系統における応答遅れを解消する
ことができるため、トラックやバスなどブレーキ系統に
空圧を使用する車両にとって非常に好適である。

【００５９】この発明は上述した実施例に制約されるも
のではない。例えば、制動圧を検出する位置は、空圧管
路８上における制動エア圧に限られず、油圧管路３にお
ける油圧を検出するものであっても良い。この場合、指
令回路６８における圧力フィードバック系では、油圧を
空圧に変換し直す比例ゲインが必要となる。また、ブレ
ーキエア圧センサ４４の他に、リレーバルブ１４からの
出力エア圧又はブレーキバルブ１８の信号圧をそれぞれ
検出する圧力センサを設け、これら圧力センサ及びブレ
ーキエア圧センサ４４から実制動圧検出手段を構成する
こともできる。そして、これら圧力センサにて検出され
たリレーバルブ１４からの出力エア圧又はブレーキバル
ブ１８の信号圧から求めた制動エア圧を非制御車輪の制
動エア圧として参照するようにしてもよい。なお、ブレ
ーキバルブ１８の信号圧を検出する場合は、信号圧に対
するリレーバルブ１４からの出力エア圧の特性に対応し
た比例ゲインが必要となる。

【００６０】また、車両１のブレーキシステムは、エア
オーバハイドロリックブレーキに限られず、フルエアブ
レーキでも良い。この場合、エアオーバハイドロリック
ブースタ４から先の油圧ラインは全て空圧ラインに置き
換えられ、ホイールブレーキはブレーキチャンバにより
駆動される。なお、ヨーモーメント制御における制御車
輪は、前後の対角車輪に限られず、上述したように前輪
又は後輪で左右何れか一方のみであってもよい。この場
合、要求ヨーモーメントを発生させるための制動エア圧
増減量は、dＰ＝２・Ｍd／（Ｂ・Ｔ）により与えられ
る。

【００６１】その他、この車両挙動制御装置は、実施例
の後１軸タイプの車両に限られず、例えば後２軸タイプ
の車両であっても適用可能である。この場合、左右の後
輪ＷRL，ＷRRのホイールシリンダ２に接続される油圧管
路３をそれぞれ分岐させて、この分岐した油圧管路を左
右の後後輪のホイールシリンダに接続すれば、上述した
実施例の制動力制御が同様に可能となる。ただし、後輪
の制動力が大きくなる分、制動エア圧の増減量を決定す
る際、上述の式（４．１），（４．２）の後輪ブレーキ
係数Ｂrの値が適正に設定される必要がある。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の車両の
挙動制御装置によれば、制動旋回時、運転者の制動意思
を反映させた制動力を得ながら、且つ、車両のヨーモー
メント制御を継続して実行することができる。従って、
運転者によるブレーキ操作の変化にかかわらず、車両の
旋回挙動を終始安定化させることができ、しかも、高度
な制動安全性を保証することができる。

【００６３】請求項２の車両の挙動制御装置によれば、
制御指令に対する制動圧の立ち上がり遅れを補償して、
信頼性の高いヨーモーメント制御の実効を図ることがで
きる。また、各車輪から検出された実制動エア圧の出力
は、制御車輪では制動圧のフィードバック制御に用いら
れ、非制御車輪では制御車輪の目標制動圧設定に用いら
れるため、実制動エア圧の検出出力を効率よく活用する
ことができる。従って、制御車輪の選択の組み合わせを
変更しても、制御系の出力信号の配給先を変更するだけ
でよく、制御車輪の選択の自由度が大きい点で有利であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】車両１のブレーキシステムの構成を表した概略
図である。

【図２】圧力制御弁１０の詳細な構成を示す図である。

【図３】実施例の車両挙動制御装置の制御手順を示すブ
ロック図である。

【図４】ＥＣＵ２８の制動エア圧制御系における加算部
及びフィードバックループを示すブロック線図である。

【図５】指令回路６８から出力されるパルス信号を示す
図である。

【図６】右旋回オーバステア、ブレーキ時の車両挙動制
御装置の作動と車両１の旋回挙動を示す図である。

【図７】右旋回アンダステア、ブレーキ時の車両挙動制
御装置の作動と車両１の旋回挙動を示す図である。

【図８】右旋回オーバステア、ブレーキ踏み増し時の車
両挙動制御装置の作動と車両１の旋回挙動を示す図であ
る。

【図９】右旋回アンダステア、ブレーキ踏み増し時の車
両挙動制御装置の作動と車両１の旋回挙動を示す図であ
る。

【符号の説明】

２ホイールシリンダ３油圧管路４エアオーバハイドロリックブースタ６空気タンク８空圧管路１０圧力制御弁２０給気管路２２給気弁２４給気管路２８ＥＣＵ（制御手段）３０車輪速センサ３６ヨーレイトセンサ４２ハンドル角センサ４４ブレーキエア圧センサ６４ヨーモーメント制御回路６８指令回路７２加算部７４減算部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の各車輪に設けられ、制動圧の供給
を受けて車輪に制動力を発生させるホイールブレーキ
と、運転者のブレーキ操作とは独立して左右の車輪のホイー
ルブレーキ内の制動圧を調整可能な制動圧調整手段と、車両の走行状態を検出して出力する走行状態検出手段
と、前記左右の車輪のホイールブレーキ内に作用する実制動
圧を検出して出力する実制動圧検出手段と、前記走行状態検出手段の出力に基づき前記左右の車輪間
に付与すべき目標制動力差を設定すると共に前記左右の
車輪のうち一方の車輪を制御車輪として選択し、前記左
右の車輪間に前記目標制動力差を発生させるべく前記制
御車輪の制動圧力調整手段の作動を目標制動圧に従って
制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記目標制動力差と前記左右の車輪の
うち他方の非制御車輪の前記実制動圧とに基づき前記目
標制動圧を決定することを特徴とする車両の挙動制御装
置。
【請求項２】前記制御手段は、前記制御車輪の前記実
制動圧を前記目標制動圧に一致させるべくフィードバッ
ク制御することを特徴とする請求項１に記載の車両の挙
動制御装置。