JPH1071943A

JPH1071943A - 制御開始判定方法

Info

Publication number: JPH1071943A
Application number: JP8231075A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Ono; 英一小野; Katsuhiro Asano; 勝宏浅野; Hiroyuki Yamaguchi; 裕之山口; Koji Umeno; 孝治梅野; Masaru Sugai; 賢菅井
Original assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 1996-08-30
Filing date: 1996-08-30
Publication date: 1998-03-17
Anticipated expiration: 2016-08-30
Also published as: JP3454032B2

Abstract

(57)【要約】【課題】路面μやブレーキ緩急によらずに正確かつ安定
に制御開始を判定する。【解決手段】所定のサンプル時間毎に各車輪の車輪速
の時系列データを検出する車輪速検出手段１０と、車輪
速の時系列データからスリップ速度についての制動トル
ク勾配を推定するトルク勾配推定手段１２と、推定した
制動トルク勾配と基準値とを比較して制御開始時点を判
定する判定手段１４と、から構成する。トルク勾配推定
手段は、車輪速の時系列データから車輪速の変化の履歴
及び車輪加速度の変化の履歴を演算し該履歴に基づいて
制動トルク勾配を演算する。この制動トルク勾配は車輪
の運動状態を正確に反映しており、特にピークμで制動
トルク勾配が０になるという事実は、路面の状態やブレ
ーキ緩急によらずに成立するので、路面μやブレーキ緩
急によらずに正確かつ安定にＡＢＳやＴＲＣなどの制御
開始が判定できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車輪運動を所定の運
動状態に制御する際の制御開始時点を判定する制御開始
判定方法に係り、詳細には、車輪速度の時系列データか
らスリップ速度に対する制動トルクの勾配を推定し、該
制動トルクの勾配に基づいてアンチロックブレーキ動作
やトラクションコントロールなどの制御開始時点を判定
する制御開始判定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】アンチロックブレーキ制御装置（ＡＢ
Ｓ）は、車輪のロックを防止し、最大値に近い制動トル
クを得るように車輪に作用するブレーキ力を制御する。

【０００３】このようなＡＢＳの制御開始時点を判定す
る技術として、従来では、車輪速度Ｖ_Rを時間について
微分して車輪減速度ｄＶ_R／ｄｔを求め、この車輪減速
度の値が一定値−ａ₀（車輪減速度設定値）を下回った
場合にブレーキ圧力を減圧してタイヤのロックを防止す
る技術があった（日本エービーエス株式会社編：自動車
用ＡＢＳの研究、Ｐ４７〜５１）。

【０００４】

【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ＡＢＳの開始判定方法では、低μ路で車輪減
速度が一定値−ａ₀に達しないような緩いブレーキをか
けた場合、ＡＢＳの制御開始を判定せず、車輪がロック
に至るという問題点が生じる。なお、この問題点は、走
行する路面のμが低い場合、発生する制動トルクが小さ
く緩いブレーキでも車輪がロックしてしまうことに原因
がある。

【０００５】このような問題点は、ＡＢＳのみならずト
ラクションコントロール（ＴＲＣ）などのように、車輪
運動を所定の運動状態に制御する技術、例えばピークμ
に追従してロック直前の運動状態に維持したり、所定の
スリップ率の領域に維持したりする技術にみられるもの
で、走行路面のμ値などによって車輪運動の動特性が変
化してしまうことに根本的な原因がある。

【０００６】本発明は上記問題点を解消するためになさ
れたもので、車輪運動を所定の運動状態とする制御の制
御開始時点を、走行路面のμ値やブレーキ制動の緩急に
よらずに正確かつ安定に判定できる制御開始判定方法を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、所定のサンプル時間毎に車輪
速度を検出する車輪速検出工程と、前記車輪速検出手段
により検出された車輪速度の時系列データに基づいて、
スリップ速度に対する制動トルクの勾配を推定するトル
ク勾配推定工程と、前記トルク勾配推定工程により推定
された制動トルクの勾配に基づいて、車輪運動を所定の
運動状態とする制御の制御開始時点を判定する判定工程
と、からなることを特徴とする。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１の前記トルク
勾配推定工程が、検出された車輪速度の時系列データに
基づいて、車輪速度の変化に関する物理量及び車輪速度
の変化の変化に関する物理量を演算する第１の演算工程
と、前記第１の演算手段により演算された車輪速度の変
化に関する物理量及び車輪速度の変化の変化に関する物
理量に基づいて、車輪速度の変化に関する物理量の履歴
及び車輪速度の変化の変化に関する物理量の履歴を表す
物理量を演算し、該物理量から制動トルクの勾配を推定
する第２の演算工程と、からなることを特徴とする。

【０００９】請求項３の発明は、請求項２の前記第１の
演算工程において、車輪番号ｉ（ｉ＝1 、2 、3 、4)の
車輪においてサンプル時刻ｋ（ｋ＝1 、2 、......）で
検出された車輪速度の時系列データをω_i[k] 、前記サ
ンプル時間をτ、車輪慣性をＪとしたとき、車輪速度の
変化に関する物理量として、を演算し、車輪速度の変化の変化に関する物理量とし
て、ｙ_i[k] ＝−ω_i[k] ＋ 2ω_i[k−1]−ω_i[k−2] を演算すると共に、前記第２の演算工程において、車輪
速度の変化に関する物理量の履歴及び車輪速度の変化の
変化に関する物理量の履歴を表す物理量θ_iを、忘却係
数をλ、行列の転置を”^T”として、トルクの勾配として求めることを特徴とする。

【００１０】（本発明の原理）ブレーキ力は、路面と接
するタイヤのトレッドの表面を介して路面に作用する
が、実際には、このブレーキ力は路面と車輪との間の摩
擦力を媒介として路面からの反力（制動トルク）として
車体に作用する。車体がある速度で走行している時、ブ
レーキ力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、このときに路面からの反力として作用する制
動トルクは、次式で表されるスリップ速度ω_s（角速度
換算）に対して図４のように変化する。

【００１１】ω_s ＝ ω_v − ω_i ただし、ω_vは車体速度（等価的に角速度で表現したも
の）、ω_iは第ｉ輪（ｉは車輪番号、ｉ＝1,2,3,4 ）の
角速度に換算した車輪速度である。

【００１２】図４に示すように、制動トルクは、最初は
スリップ速度の増大と共に増加し、スリップ速度ω₀時
に最大値ｆ_i0に達し、ω₀より大きいスリップ速度では
スリップ速度の増大と共に減少する。なお、スリップ速
度ω₀は車輪と路面との間の摩擦係数が最大値（ピーク
μ）の時のスリップ速度に相当する。

【００１３】従って、図４から明らかなように、スリッ
プ速度に対する制動トルクの勾配（以下「制動トルク勾
配」という）は、ω_s＜ω₀で正（＞０）、ω_s＝ω₀
で０、ω_s＞ω₀で負（＜０）となる。すなわち、制動
トルク勾配が正の時は車輪が路面にグリップしている状
態、制動トルク勾配が０の時はピークμの状態、制動ト
ルク勾配が負の時は車輪がロックに移行する状態、とい
うように制動トルク勾配から車輪運動の運動状態を推定
できる。本発明は、この点に着眼したもので制動トルク
勾配に基づきＡＢＳやＴＲＣなどの制御開始時点を判定
する。特に、ピークμとなるスリップ率や制動トルクの
大きさは走行路面のμ値によって大きく異なるが、制動
トルクが最大となる点で制動トルク勾配は常に０となる
ことは走行路面によらずに常に成り立つ性質であり、安
定かつ正確な判定が可能となる。

【００１４】（本発明の制動トルク勾配の推定原理）各
車輪の車輪運動及び車体運動は次式の運動方程式によっ
て記述される。

【００１５】ただし、Ｆ_i’は、第ｉ輪に発生した制動力、Ｔ_biは踏
力に対応して第ｉ輪に加えられたブレーキトルク、Ｍは
車両質量、Ｒ_cは車輪の有効半径、Ｊは車輪慣性、ｖは
車体速度である。なお、・は時間に関する微分を示す。
(1) 式、(2) 式において、Ｆ_i’はスリップ速度（ｖ／
Ｒ_c−ω_i）の関数として示されている。

【００１６】ここで、車体速度を等価的な車体の角速度
ω_vで表すと共に、制動トルクＲ_cＦ_i’をスリップ速
度の１次関数（傾きｋ_i、ｙ切片Ｔ_i）として記述す
る。

【００１７】ｖ＝Ｒ_cω_v (3) Ｒ_cＦ_i’（ω_v−ω_i）＝ｋ_i×（ω_v−ω_i）＋Ｔ_i (4) さらに、(3) 、(4) 式を(1) 、(2) 式へ代入し、車輪速
度ω_i及び車体速度ω _vをサンプル時間τ毎に離散化さ
れた時系列データω_i[k] 、ω_v[k] （ｋはサンプル時
間τを単位とするサンプル時刻、ｋ＝1,2,.....)として
表すと次式を得ここで、(5) 、(6) 式を連立し、車体の等価角速度ω_v
を消去すると、を得る。

【００１８】ところで、スリップ速度３rad/s という条
件下でＲ_cＭｇ／４（ｇは重力加速度）の最大制動トル
クの発生を仮定すると、を得る。ここで、具体的な定数として、τ＝0.005 (se
c) 、Ｒ_c＝0.3 (m) 、Ｍ＝1000(kg)を考慮すると、max
(ｋ_i) ＝245 となる。従って、となり、(7) 式は次式のように近似することができる。

【００１９】ただし、である。

【００２０】このように整理することにより、(8) 式は
未知係数ｋ_i、ｆ_iに関し、線形の形で記述することが
可能となり、(8) 式にオンラインのパラメータ同定手法
を適用することにより、スリップ速度に対する制動トル
ク勾配ｋ_iを推定することができる。

【００２１】すなわち、以下のステップ１及びステップ
２を繰り返すことにより、検出された車輪速度の時系列
データω_i[k] から制動トルク勾配の時系列データを推
定することができ、さらにステップ３で制動トルク勾配
の推定値から制御開始時点を判定する。

【００２２】ステップ１：ｙ_i[k] ＝−ω_i[k] ＋ 2ω_i[k−1]−ω_i[k−2] (10) とおく。なお、(9) 式の行列φ_i[k] の第１要素は、１
サンプル時間での車輪速度の変化に関する物理量であ
り、(10)式は、１サンプル時間の車輪速度の変化の１サ
ンプル時間での変化に関する物理量である。

【００２３】ステップ２：を示す忘却係数（例えばλ＝０．９８）であり、”^T”
は行列の転置を示す。

【００２４】なお、(11)式の左辺は、車輪速度の変化に
関する物理量の履歴及び車輪速度の変化の変化に関する
物理量の履歴を表す物理量である。

【００２５】ステップ３：ルク勾配の値と基準値とを比較して制御開始時点を判定
する。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態に係る制御開始判定装置を詳細に説明する。

【００２７】（第１の実施の形態）第１の実施の形態に
係る制御開始判定装置の構成を図１に示す。

【００２８】図１に示すように、第１の実施の形態に係
る制御開始判定装置５は、所定のサンプル時間τ毎に車
輪速度を検出する車輪速検出手段１０と、検出された車
輪速度の時系列データから制動トルク勾配を推定するト
ルク勾配推定手段１２と、推定された制動トルク勾配と
基準値とを比較して制御手段１６（例えば、後述するア
ンチロックブレーキ制御装置、トラクションコントロー
ル装置などを含む）の制御開始時点又は制御終了時点を
判定する判定手段１４と、から構成される。

【００２９】トルク勾配推定手段１０は、検出された車
輪速度の時系列データを用いて(9)式から１サンプル時
間での車輪速度の変化に関する物理量及び(10)式から１
サンプル時間の車輪速度の変化の１サンプル時間での変
化に関する物理量を演算し（ステップ１）、演算した物
理量を用いて(11)式から車輪速度の変化に関する物理量
の履歴及び車輪速度の変化の変化に関する物理量の履歴
を表す物理量を演算し（ステップ２）、該物理量から制
動トルク勾配を推定する。

【００３０】図２は、上記のように構成された制御開始
判定装置５を車体に実装し該装置による制御開始時点の
判定をアンチロックブレーキ制御やトラクションコント
ロールに応用した場合の構成例を示したものである。

【００３１】図２に示した車体の第１輪〜第４輪には、
ブレーキディスク５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄと、
フロントホイールシリンダ５０ａ、５０ｂ又はリヤホイ
ールシリンダ５０ｃ、５０ｄと、車輪速検出手段１０と
しての車輪速センサ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄと
がそれぞれ取り付けられている。なお、車輪速センサ１
０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、取り付けられている
第ｉ輪（ｉは車輪番号、ｉ＝1,2,3,4 ）の車輪速度の時
系列データω_i[k] （ｋはサンプル時刻；ｋ＝1 、2
、..... ) を検出する。

【００３２】フロントホイールシリンダ５０ａ、５０ｂ
及びリヤホイールシリンダ５０ｃ、５０ｄには、ブレー
キ圧を供給するためのブレーキフルード用の配管が接続
されており、これらの配管はブレーキ油圧回路９９に接
続されている。すなわち、ホイールシリンダは、ブレー
キ油圧回路９９から供給された油圧に応じたブレーキ圧
を対応するブレーキディスクに各々加える。

【００３３】車輪速センサ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１
０ｄには、トルク勾配推定手段１２が接続されており、
さらにトルク勾配推定手段１２は判定手段１４に接続さ
れている。

【００３４】そして、判定手段１４には、アンチロック
ブレーキ制御及びトラクションコントロールを行うため
の制御信号を出力するＡＢＳ・ＴＲＣコントローラ１８
が接続されており、ＡＢＳ・ＴＲＣコントローラ１８に
は、ブレーキ油圧回路９９が接続されている。

【００３５】ブレーキ油圧回路９９は、ブレーキペダル
１１８の踏力に応じた油圧を各ホイールシリンダに供給
すると共に、トラクションコントロールやアンチロック
ブレーキ制御時には、油圧回路を切り替え、ＡＢＳ・Ｔ
ＲＣコントローラ１８からの制御信号に応じてホイール
シリンダへ供給する油圧を制御する。

【００３６】また、図２の車体のエンジンには、アクセ
ルペダル３６に連動してエンジンに吸入される空気量を
制御するためのメインスロットルバルブ３２が設けられ
ており、このメインスロットルバルブ３２の空気流上流
側にはサブスロットルバルブ２８が設けられている。こ
のサブスロットルバルブ２８は、ＡＢＳ・ＴＲＣコント
ローラ１８に接続されているサブスロットルアクチュエ
ータ２６の駆動により開閉される。

【００３７】サブスロットルバルブ２８は、非トラクシ
ョンコントロール時には、図示しないリターンスプリン
グ等により全開位置に設定されており、トラクションコ
ントロール時にはＡＢＳ・ＴＲＣコントローラ１８から
の制御信号に応じてサブスロットルアクチュエータ２６
により開閉量を制御される。

【００３８】また、メインスロットルバルブ３２及びサ
ブスロットルバルブ２８には、バルブの開閉位置を検出
するメインスロットルバルブポジションセンサ３４及び
サブスロットルバルブポジションセンサ３０が各々取り
付けられている。このメインスロットルバルブポジショ
ンセンサ３４及びサブスロットルバルブポジションセン
サ３０には、エンジン及びトランスミッションを制御す
るエンジン・トランスミッションコントローラ２４が接
続されている。さらにエンジン・トランスミッションコ
ントローラ２４とＡＢＳ・ＴＲＣコントローラ１８とは
双方向に接続されており、バルブの開閉量などに応じて
エンジントランスミッション２４がＡＢＳ・ＴＲＣコン
トローラ１８を介して車体のエンジンを制御する。

【００３９】次に、ブレーキ油圧回路９９の構成を図３
を用いて詳細に説明する。図３に示すように、ブレーキ
油圧回路９９には、マスターシリンダー系及びパワーサ
プライ系のブレーキフルードを蓄えるリザーバー１００
が設けられている。このリザーバー１００には、内部に
蓄えられたブレーキフルードの液面低下を検出するレベ
ルウォーニングスイッチ１０２と、パワーサプライ系の
異常高圧時にブレーキフルードをリザーバー１００へリ
リーフするためのリリーフバルブ１０４が設けられてい
る。

【００４０】また、リザーバー１００のリリーフバルブ
１０４側から配設された配管には、リザーバー１００か
らブレーキフルードを汲み上げ、高油圧のフルードを吐
出するポンプ１０６が設けられ、さらにフルード吐出側
には、該ポンプで発生させた油圧（パワーサプライ系）
を蓄圧するアキュームレーター１０８と該アキュームレ
ータ１０８の油圧を検出する圧力センサー１１０とが設
けられている。この圧力センサー１１０は、アキューム
レーター１１０の油圧に基づいてポンプ１０６の制御信
号を出力し、低圧時にはウォーニング信号（ＡＢＳ、Ｔ
ＲＣ制御の禁止信号）を出力する。

【００４１】また、アキュームレータ１０８の高油圧側
の配管には、アキュームレーター１１０の油圧低圧時に
ポンプ１０６の制御信号を出力すると共に油圧低圧時の
ウォーニング信号（ＡＢＳ、ＴＲＣ制御の禁止信号）を
出力する圧力スイッチ１１２が設けられている。

【００４２】また、リザーバー１００から延設された他
の配管には、ブレーキペダル１１８にかかった踏力に応
じた油圧を発生させるマスターシリンダー１１４が接続
されている。このマスターシリンダー１１４とブレーキ
ペダル１１８との間には、アキュームレーター１１０の
高油圧を踏力に応じた油圧に調圧・導入しブレーキの助
勢力を発生させるブレーキブースター１１６が配置され
ている。

【００４３】このブレーキブースター１１６には、アキ
ュームレーターの高油圧側の配管とリザーバー１００か
ら直接延設された配管とが接続されており、ブレーキペ
ダル１１８の踏み込み量が一定値以下の場合、リザーバ
ー１００からの通常の油圧が導入され、踏み込み量が一
定値を越えるとアキュームレーター１０８からの高油圧
が導入される。

【００４４】また、マスターシリンダー１１４からは該
マスターシリンダーの油圧（マスタ圧）を前後輪に各々
供給するためのフロント用マスタ圧配管１６４及びリヤ
用マスタ圧配管１６６が設けられている。そして、フロ
ント用マスタ圧配管１６４及びリヤ用マスタ圧配管１６
６には、前後輪で適正な制動力の配分となるようにリヤ
系統のブレーキ油圧を調圧するＰ＆Ｂバルブ１２０が介
在されている。なお、Ｐ＆Ｂバルブ１２０は、フロント
系統欠損時にはリヤ系統の調圧を中止する。

【００４５】また、Ｐ＆Ｂバルブ１２０から延びたフロ
ント用マスタ圧配管１６４には、パワーサプライ系の油
圧が低下した場合にフロントホイールシリンダー油圧を
増圧して高い制動力を確保するための増圧装置１２２が
設けられている。この増圧装置１２２には、ブレーキブ
ースター１１６のブースター室に接続されたブースター
配管１６８が接続されており、このブースター配管１６
８と増圧装置１２２との間には、圧力リミッター１２４
及び差圧スイッチ１２６が介在されている。

【００４６】圧力リミッター１２４は、システム正常時
にブレーキブースター１１６の助勢力限界以上の入力付
加に対し、増圧装置１２２及び差圧スイッチ１２６を作
動させないようにブースター室との経路を閉じる。ま
た、差圧スイッチ１２６はマスターシリンダー１１４と
ブースター室との油圧差を検出する。

【００４７】このブースター配管１６８には、右前輪用
の制御ソレノイドバルブ１３２（以下、「バルブＳＦ
Ｒ」）の増圧側バルブ１３２ａと、左前輪用の制御ソレ
ノイドバルブ１３４（以下、「バルブＳＦＬ」）の増圧
側バルブ１３４ａが接続されている。さらにバルブＳＦ
Ｒの減圧側バルブ１３２ｂ及びバルブＳＦＬの減圧側バ
ルブ１３４ｂには、リザーバー１００から直接延設され
た低圧配管１６２が接続されている。

【００４８】バルブＳＦＲ及びバルブＳＦＬの圧力供給
側の配管には、切り替えソレノイドバルブ１３６（以
下、「バルブＳＡ１」）及び切り替えソレノイドバルブ
１３８（以下、「バルブＳＡ２」）が各々接続されてお
り、このバルブＳＡ１及びバルブＳＡ２には、さらに増
圧装置１２２の増圧側配管が接続されている。そして、
バルブＳＡ１の圧力供給側の配管は、フロントホイール
シリンダー５０ａに接続されており、バルブＳＡ２は、
フロントホイールシリンダー５０ｂに接続されている。

【００４９】バルブＳＡ１及びバルブＳＡ２は、通常の
ブレーキモード時には、増圧装置１２２からの圧力が、
各々フロントホイールシリンダー５０ａ、５０ｂにかか
るように弁を切り替え、ＡＢＳモード時には、バルブＳ
ＦＲ及びバルブＳＦＬからの圧力が各々フロントホイー
ルシリンダー５０ａ、５０ｂにかかるように弁を切り替
える。すなわち、前輪では、通常ブレーキモードとＡＢ
Ｓモードとの切り替えは左右輪毎に独立して行うことが
可能となっている。

【００５０】また、ブースター配管１６８には、切り替
えソレノイドバルブ１２９、１３０（以下、「ＳＴ
Ｒ」、「ＳＡ３」）を介して、右後輪用の制御ソレノイ
ドバルブ１４０（「バルブＳＲＲ」）の増圧側バルブ１
４０ａと、左後輪用の制御ソレノイドバルブ１４２
（「バルブＳＲＬ」）の増圧側バルブ１４０ｂが接続さ
れている。さらにバルブＳＲＲの減圧側バルブ１４０ｂ
及びバルブＳＲＬの減圧側バルブ１４２ｂには、リザー
バー１００から直接延設された低圧配管１６２が接続さ
れている。

【００５１】バルブＳＲＲの圧力供給側の配管は、リヤ
ホイールシリンダー５０ｄに接続されており、バルブＳ
ＲＬはリヤホイールシリンダー５０ｃに接続されてい
る。

【００５２】また、バルブＳＴＲには、アキュームレー
タ１０８から延設された高圧配管１６７が接続されてお
り、バルブＳＴＲは、ＡＢＳモード時には、ブースター
配管１６８の高油圧がバルブＳＡ３にかかるように弁を
切り替え、ＴＲＣモード時には、高圧配管１６７の踏力
とは無関係の高油圧がバルブＳＡ３にかかるように弁を
切り替える。これによって、ＴＲＣモードではドライバ
がブレーキペダル１１８を踏んでいない場合でも高油圧
を各リヤホイールシリンダに与えることが可能となる。

【００５３】そして、バルブＳＡ３は、通常のブレーキ
モード時には、リヤ用マスタ圧配管１６６からのマスタ
圧がバルブＳＲＬ及びバルブＳＲＲにかかるように弁を
切り替え、ＡＢＳ（ＴＲＣ）モード時には、バルブＳＴ
Ｒを介して供給された油圧（ＡＢＳモードではブースタ
ー配管１６８の油圧、ＴＲＣモードでは高圧配管１６７
の油圧となる）がかかるように弁を切り替える。すなわ
ち、後輪では、通常ブレーキモードとＡＢＳ（ＴＲＣ）
モードとの切り替えは左右まとめて行われる。

【００５４】なお、上記の切り替えソレノイドバルブＳ
Ａ１、ＳＡ２、ＳＡ３、ＳＴＲ及び制御ソレノイドバル
ブＳＲＬ、ＳＲＲ、ＳＦＬ、ＳＦＲは、ＡＢＳ・ＴＲＣ
コントローラ１８に接続されており、このコントローラ
からの制御信号に応じて開閉やバルブポジションの位置
が切り替えられる。

【００５５】次に、図２の車体でＡＢＳを行う場合の第
１の制御例を図５のフローチャートを用いて説明する。
なお、ＡＢＳを作動させる領域では、車輪加速度（ω_i
[k]−ω_i[k-1] ／τ）は負であり、このロジックは車
輪加速度が負のとき実行される。

【００５６】図５に示すように、図２の判定手段１４
が、トルク勾配推定手段１２により推定された制動トル
ク勾配ｋが基準値Ｅ（＞０）より小さいか否かを判定す
る（ステップ２００）。なお、この基準値Ｅは、図４の
ピークμに追従するＡＢＳ制御領域のスリップ速度下限
値に対する制動トルク勾配の値に相当する。

【００５７】制動トルク勾配が基準値Ｅ以上であると判
定された場合（ステップ２００否定判定）、すなわち、
図４のピークμ追従領域の下限値より小さいスリップ速
度領域の場合、切り替え弁（図３のＳＡ１、ＳＡ２、Ｓ
Ａ３）を非ＡＢＳモードに設定する（ステップ２０
２）。この場合、マスタ圧に対応するブレーキ力がホイ
ールシリンダに加えられる。

【００５８】これに対し、制動トルク勾配ｋが基準値Ｅ
より小さいと判定された場合（ステップ２００肯定判
定）、すなわち、図４のピークμ追従領域のスリップ速
度領域となった場合、切り替え弁をＡＢＳモードに設定
し（ステップ２０４）、次にブレーキ力を低減させる
（ステップ２０６）。なお、ブレーキ力の低減時には、
図３のバルブＳＦＬ、ＳＦＲ、ＳＲＬ、ＳＲＲの増圧側
バルブ１３２ａ、１３４ａ、１４０ａ、１４２ａを閉
じ、減圧側バルブ１３２ｂ、１３４ｂ、１４０ｂ、１４
２ｂを開放する。これによって、各ホイールシリンダに
は、低圧配管１６２の油圧が加えられ制動力が減少す
る。

【００５９】このように図５のＡＢＳでは、制動トルク
勾配ｋが基準値Ｅ以上のときはピークμから遠いとみな
してＡＢＳを作動させず、制動トルク勾配が基準値Ｅよ
り小さいときはピークμ近傍若しくはピークμを越えて
ブレーキ力が加えられたとみなしてＡＢＳモードに切り
替えブレーキ力を低減させる。これによって、ピークμ
に追従したブレーキ動作が実現でき、タイヤのロックが
防止できる。

【００６０】次に、図２の車体でＡＢＳを行う場合の第
２の制御例を図６のフローチャートを用いて説明する。

【００６１】図６に示すように、図２の判定手段１４
が、トルク勾配推定手段１２により推定された制動トル
ク勾配ｋが基準値Ｅ（＞０）より小さいか否かを判定す
る（ステップ２１０）。

【００６２】制動トルク勾配ｋが基準値Ｅ以上と判定さ
れた場合（ステップ２１０否定判定）、切り替え弁（図
３のＳＡ１、ＳＡ２、ＳＡ３）を非ＡＢＳモードに設定
する（ステップ２１２）。この場合、マスタ圧に対応す
るブレーキ力がホイールシリンダに加えられる。

【００６３】これに対し、制動トルク勾配ｋが基準値Ｅ
より小さいと判定された場合（ステップ２１０肯定判
定）、すなわち、制動トルク勾配がＡＢＳの制御開始の
範囲に収まった場合、切り替え弁をＡＢＳモードに設定
する（ステップ２１４）。そして、さらに制動トルク勾
配ｋが基準値−ｅ（＜０、ｅ＜Ｅ）より小さいか否かを
判定する（ステップ２１６）。

【００６４】制動トルク勾配が基準値−ｅより小さいと
判定された場合（ステップ２１６肯定判定）、すなわ
ち、ピークμを越えてブレーキ力がかけられたとみなさ
れたときには、ブレーキ力を低減させて（ステップ２１
８）、再びステップ２１０に戻り同様の処理を実行す
る。

【００６５】制動トルク勾配が基準値−ｅ以上と判定さ
れた場合（ステップ２１６否定判定）、制動トルク勾配
が基準値ｅ（＞０）を越えているか否かを判定する（ス
テップ２２０）。

【００６６】制動トルク勾配が基準値ｅを越えていると
判定された場合（ステップ２２０肯定判定）、すなわ
ち、ピークμから少し離れたとみなされたときには、ブ
レーキ力を増加させて（ステップ２２２）、再びステッ
プ２１０に戻り同様の処理を実行する。なお、ブレーキ
力の増加時には、図３のバルブＳＦＬ、ＳＦＲ、ＳＲ
Ｌ、ＳＲＲの減圧側バルブ１３２ｂ、１３４ｂ、１４０
ｂ、１４２ｂを閉じ、増圧側バルブ１３２ａ、１３４
ａ、１４０ａ、１４２ａを開放する。これによって、各
ホイールシリンダには、高圧のブースター配管１６８の
油圧が加えられ制動力が増加する。

【００６７】制動トルク勾配が基準値ｅ以下と判定され
た場合（ステップ２２０否定判定）、すなわち、制動ト
ルク勾配が０を含むピークμの領域（−ｅ〜ｅ）にある
ときは、ブレーキ力を保持させて（ステップ２２４）、
再びステップ２１０に戻り同様の処理を実行する。な
お、ブレーキ力の保持時には、図３のバルブＳＦＬ、Ｓ
ＦＲ、ＳＲＬ、ＳＲＲの減圧側バルブ１３２ｂ、１３４
ｂ、１４０ｂ、１４２ｂ及び増圧側バルブ１３２ａ、１
３４ａ、１４０ａ、１４２ａを共に閉じる。これによっ
て、各ホイールシリンダに加えられた油圧が保持され
る。

【００６８】このように図６のＡＢＳでは、制動トルク
勾配が基準値Ｅより小さくなったときにＡＢＳの制御を
開始すると共に、制動トルク勾配が０を含むピークμの
領域に維持されるように、ブレーキ力を減少、保持、増
加させる制御開始の判定を行う。これによって、図５の
ＡＢＳよりきめ細かなピークμに追従したブレーキ動作
が実現できると共に最小の制動距離で安定な制動動作が
可能となる。

【００６９】次に、図２の車体でＴＲＣを行う場合の制
御例を図７のフローチャートを用いて説明する。なお、
ＴＲＣを作動させる領域では車輪加速度は正であり、こ
のロジックは車輪加速度が正のときに実行される。

【００７０】図７に示すように、図２の判定手段１４
が、トルク勾配推定手段１２により推定された制動トル
ク勾配ｋが基準値Ｆ（＞０）より小さいか否かを判定す
る（ステップ２３０）。なお、この基準値Ｆは、制動ト
ルク勾配を所定範囲に収めてＴＲＣを行う際の制動トル
ク勾配の上限値として定められたものである（図４のト
ラクション制御領域を参照）。制動トルク勾配ｋが基準
値Ｆ以上と判定された場合（ステップ２３０否定判
定）、切り替え弁（図３のＳＡ１、ＳＡ２、ＳＡ３）を
非ＴＲＣモードに設定する（ステップ２３２）。そし
て、図２のサブスロットルバルブ２８を全開にする（ス
テップ２３４）。これによって、非ＴＲＣモード時に
は、マスタ圧に対応するブレーキ力がホイールシリンダ
に加えられると共に、図２のメインスロットルバルブ３
２の開閉量のみに依存した空気量がエンジンに供給され
る通常の走行運転となる。

【００７１】これに対し、制動トルク勾配ｋが基準値Ｆ
より小さいと判定された場合（ステップ２３０肯定判
定）、すなわち、制動トルク勾配がＴＲＣ制御開始の範
囲に収まった場合、切り替え弁をＴＲＣモードに設定す
る（ステップ２３６）。

【００７２】そして、図２のＡＢＳ・ＴＲＣコントロー
ラ１８が、推定された制動トルク勾配を基準値に一致さ
せるようにサブスロットルバルブ２８の開度を制御する
（ステップ２３８）と共に、推定された制動トルク勾配
を基準値に一致させるように制御ソレノイドバルブを制
御してブレーキ力を調節する（ステップ２４０）。な
お、この場合、ドライバがブレーキペダル１１８を踏ん
でいない場合にも必要に応じてブレーキ力がかけられ
る。

【００７３】なお、ステップ２３８とステップ２４０の
制御においても、判定手段１４が制動トルク勾配と基準
値とを比較し、この比較の結果に基づいてＡＢＳ・ＴＲ
Ｃコントローラ１８によるブレーキ力の増減やサブスロ
ットルバルブ２８の開度調節のタイミング（制御開始時
点）を決定する。

【００７４】このように図７のＴＲＣでは、ピークμを
越えた運動状態とならないように、制動トルク勾配に基
づいてＴＲＣを行うので、車両姿勢を安定に保つことが
できる。

【００７５】以上のように、第１の実施の形態では、車
輪速の時系列データのみから制動トルク勾配を推定し、
この制動トルク勾配の値に基づいて、ＡＢＳやＴＲＣの
制御開始時点と共にブレーキ力の増減やサブスロットル
バルブの開度調節の制御開始時点を判定する。これによ
って、車両の走行する路面状態によりピークμとなるス
リップ速度が変化したとしても、ピークμで制動トルク
勾配が０となる事実は変わらないため安定なＡＢＳやＴ
ＲＣの制御を行うことができる。

【００７６】また、本実施の形態では、車体速度を推定
する必要が無いので、従来のように、車体速度の推定の
ために車輪速度から求めた速度ｖ_wと実車体速度ｖ_v*と
が一致もしくは近い値になるまでブレーキ力の増圧減圧
を比較的低周波で繰り返したり、基準速度と比較する車
体速度が実際の車体速度と大きく異なる場合等で、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などの問題を回避でき、快適な
ＡＢＳを実現できる。

【００７７】（第２の実施の形態）次に、第２の実施の
形態の制御開始判定装置を説明する。なお、第２の実施
の形態は、ブレーキ力に励振を加えた場合の車輪速度の
振動特性に基づいてブレーキ力をピークμに制御するＡ
ＢＳ装置に制御開始判定装置を適用したものである。

【００７８】図８に第２の実施の形態の制御開始判定装
置５をＡＢＳ装置に適用した場合の構成を示す。なお、
第１の実施の形態と同様の構成については同一の符号を
付して説明を省略する。

【００７９】図８に示すように、第２の実施の形態に係
る車体は、制御開始判定装置５と共に、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
を加える際の微小振幅指令Ｐ_vを演算する微小ブレーキ
力励振指令演算部１５２と、検出された車輪速度の共振
周波数ｆ₁ 成分の振幅値ω_dを検出する振幅値検出部１
５４と、検出値ω_dと微小ブレーキ力励振振幅指令Ｐ_v
とに基づいてブレーキ力低減指令Ｐ_rを演算するブレー
キ力低減指令演算部１５０と、を含んで構成されてい
る。

【００８０】このブレーキ力低減指令演算部１５０及び
微小ブレーキ力励振指令演算部１５２は、ブレーキ力低
減指令演算部１５０からのブレーキ力低減指令Ｐ_r、運
転者操作部１５６によるブレーキ力Ｐ_d及び微小ブレー
キ力励振指令演算部１５２からの微小ブレーキ力励振振
幅指令Ｐ_vに基づいて制御対象となる車両運動系１５８
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１５８へ加えるブレーキバルブドラ
イバ１６０に接続されている。

【００８１】また、微小ブレーキ力励振指令演算部１５
２は、制御開始判定装置５の判定手段１４に接続されて
おり、判定手段１４の制御開始時点の判定に応じてブレ
ーキ力の励振開始又は励振停止をブレーキバルブドライ
バ１６０に指令する。

【００８２】なお、第２の実施の形態では、微小ブレー
キ力励振指令演算部１５２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Ｐ_v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
を検出する。

【００８３】図１１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。

【００８４】振幅値検出部１５４は、図１０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１６２、帯域通過フィルタ１６２出力を整流す
る全波整流器１６４、及び全波整流器１６４出力を平滑
化して直流化する低域通過フィルタ１６６により構成さ
れている。振幅値検出部１５４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、検出値ω_dは車輪速度の共振周波数ｆ₁ 成分
の振幅値となる。

【００８５】また、ブレーキ力低減指令演算部１５０
は、図１２に示すように、検出値ω_dの微小ブレーキ力
励振振幅指令Ｐ_vに対するゲインである微小励振ゲイン
ｇ_dを演算する演算部１６８と、微小励振ゲインｇ_dと
基準値ｇ_sとの差ｇ_d−ｇ_s、比例ゲインＧ_Pr1 及び積
分ゲインＧ_Ir1 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１７０と、運転者の操作によ
るブレーキ力Ｐ_d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１７２とから構成される。

【００８６】次に、第２の実施の形態の制御の流れを図
９のフローチャートを用いて説明する。

【００８７】図９に示すように、図８の判定手段１４が
トルク勾配推定手段１２により推定された制動トルク勾
配が基準値Ｇ以下であるか否かを判定する（ステップ２
５０）。なお、基準値Ｇは、ブレーキ力の励振を開始す
る際に妥当であると判断されたスリップ速度に対する制
動トルク勾配の値から定められたものである。

【００８８】制動トルク勾配が基準値Ｇ以下の場合（ス
テップ２５０肯定判定）、微小ブレーキ力励振指令演算
部１５２が励振の指令を出し、この指令を受けたブレー
キバルブドライバ１６０が車輪速度の共振周波数ｆ₁ で
ブレーキ力を微小励振する（ステップ２５２）。

【００８９】次に、微小励振ゲインｇ_dが基準値ｇ_sよ
り大きければ（ステップ２５４肯定判定）、すなわち微
小ブレーキ力励振振幅指令Ｐ_vで励振したときの検出値
ω_dが基準値ｇ_sＰ_v（ただし、ω_dは回転速度で単位
は〔ｒａｄ／ｓ〕、Ｐ_v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１１
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を維持する（ステップ２５
８）。逆に微小励振ゲインｇ_dが基準値ｇ_s以下となれ
ばステップ２５４否定判定）、すなわち微小ブレーキ力
励振振幅指令Ｐ_vで励振したときの検出値ω_dが基準値
ｇ_sＰ_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を低減させる（ステ
ップ２５６）。

【００９０】そして、ステップ２５０に戻って制動トル
ク勾配が基準値Ｇ以下を保っているときは微小ブレーキ
力励振を維持して同様にピークμ追従制御を行うが、制
動トルク勾配が基準値Ｇを越えたときは（ステップ２５
０否定判定）、ピークμから離れたグリップ状態とみな
して微小ブレーキ力励振を停止させる（ステップ２６
０）。

【００９１】上記図９のブレーキ力制御で加えられる平
均ブレーキ力Ｐ_mは、図１３（ａ）に示すように、Ｐ_m＝Ｐ_d＋Ｐ_r，Ｐ_r≦０であり、低減ブレーキ力指令Ｐ_rは常に負の値であるか
ら、運転者操作によるブレーキ力Ｐ_dを超えて平均ブレ
ーキ力Ｐ_mが指令されることはない。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、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。

【００９２】また、上記のブレーキ力制御では、図１３
（ａ）に示すように図９のステップ２５０で肯定判定さ
れた微小励振開始時点からブレーキ力Ｐ_bに微小励振Ｐ
_vが重畳されたことがわかる。

【００９３】これに対して、従来の微小励振を用いたＡ
ＢＳのブレーキ力の時間的変化は、図１３（ｂ）に示す
ように、運転者がブレーキペダルを踏んで車輪にブレー
キ力が加えられた時点からブレーキ力Ｐ_bに微小励振Ｐ
_vが重畳されている。このようにブレーキペダルを踏ん
で直ぐに微小励振した場合には、第２の実施の形態と比
較して長い時間微小励振しなければならない。また、ブ
レーキペダルを踏んでもＡＢＳを行う必要が無い場合も
あり、ブレーキ力を微小励振したことが無駄になる。

【００９４】第２の実施の形態では、判定手段１４が制
動トルク勾配に基づいて判定した制御開始時点からブレ
ーキ力を微小励振させるので、ピークμの検出精度を低
下させることなく、ブレーキ力の微小励振時間を短時間
で済ませると共にブレーキ力の微小励振を効率的に行う
ことができる。

【００９５】以上が、本発明の実施の形態であるが、上
記例にのみ限定されるものではない。例えば、上記実施
の形態をＡＢＳとＴＲＣに適用する例を示したが、車輪
運動を所定の運動状態に制御する技術であれば、ＡＢＳ
やＴＲＣに限らず適用可能である。

【００９６】また、サブスロットルバルブの開度とブレ
ーキ力とを併用してＴＲＣを行う技術に本発明の制御開
始判定装置を適用する例を示したが、サブスロットルバ
ルブの開度とブレーキ力とのいずれか１つでＴＲＣを行
う技術にも上記実施の形態を適用することができる。

【００９７】さらに、自動車のみならず、列車等にも上
記実施の形態を適用することができる。

【００９８】

【実施例】車輪速度５０rad/s を初速として、ブレーキ
力により緩制動、急制動及び追い込み制動をした各々の
場合について、上記実施の形態の制御開始判定装置５で
ＡＢＳの制御開始判定を行った実験結果を図１４〜図１
７に示す。なお、この実験では、制動トルク勾配ｋの基
準値を５０とした。すなわち、ｋ＜５０となった時点を
ブレーキ力を低減させてＡＢＳを開始する制御開始時点
と判定する。ただし、この実験では制御開始時点のみを
判定し実際の制御は行っていない。

【００９９】図１４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、車輪が
ロックしない緩制動の場合の車輪速度と車体速度、スリ
ップ率度、及び制動トルク勾配の時間的変化を示すもの
である。このような緩制動の場合には、２sec 以降で制
動がかけられてスリップ率が上昇する傾向を示しても、
制動トルク勾配は制動がかけられた時刻近傍で最小値１
５０となり、基準値５０以下とはならない。従って、こ
の場合には、ＡＢＳの制御開始判定を行わない。

【０１００】図１５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、車輪が
ロックしない急制動の場合の車輪速度と車体速度、スリ
ップ率度、及び制動トルク勾配の時間的変化を示すもの
である。このような急制動の場合には、２sec 以降で図
１４よりも急な制動がかけられてスリップ率が上昇する
傾向を示しても、制動トルク勾配は制動がかけられた時
刻近傍で最小値１１０程度となり、基準値５０以下とは
ならない。従って、この場合にも、ＡＢＳの制御開始判
定を行わない。

【０１０１】図１６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、車輪が
ロックする急制動の場合の車輪速度と車体速度、スリッ
プ率度、及び制動トルク勾配の時間的変化を示すもので
ある。このような急制動の場合には、制動がかけられた
２．２sec から車輪速度と車体速度の差が大きくなって
スリップ率が急上昇する。制動トルク勾配は、このスリ
ップ率が急上昇する時刻から急下降し、時刻ｔ₁以降か
ら基準値５０以下となる。実際に時刻ｔ₁からブレーキ
力を低減させれば車輪がロックするようなスリップ率領
域でロックを防止できることが図１６から容易に理解で
きる。

【０１０２】図１７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、車輪が
ロックする追い込み制動の場合の車輪速度と車体速度、
スリップ率度、及び制動トルク勾配の時間的変化を示す
ものである。このような追い込み制動の場合には、制動
がかけられた２．５sec 以降からスリップ率が緩やかに
上昇し、３．２sec でスリップ率が急上昇する。制動ト
ルク勾配は、このスリップ率が急上昇する時刻から急下
降し、時刻ｔ₂以降から基準値５０以下となる。実際に
時刻ｔ₂からブレーキ力を低減させれば車輪がロックす
るようなスリップ率領域でロックを防止できることが図
１７から容易に理解できる。

【０１０３】図１４〜図１７で示した実験結果から、制
動トルク勾配の基準値を適切に設定することにより、本
実施例の制御開始判定装置５が、ロックする場合としな
い場合とを正確に判定すると共にロックする直前にＡＢ
Ｓの制御開始時点を正確に判定することが示された。

【０１０４】次に、本実施例の制御開始判定装置５によ
る制御開始判定方法と、上記従来技術の車輪減速度を用
いた制御開始判定方法との低μ路及び中μ路における比
較実験の結果を図１８〜図２０に各々示す。

【０１０５】図１８は、低μ路においてブレーキトルク
Ｔ_b＝４００Ｎｍをステップ的に加えたときの前輪の挙
動を示すもので、（ａ）は車輪速度と車体速度、（ｂ）
は制動トルク勾配と車輪減速度の時間的変化を示す。

【０１０６】図１８（ａ）より時刻１sec から車輪速度
と車体速度との差（スリップ速度）が急激に大きくな
り、これより後は、車輪がロックされるおそれのあるス
リップ速度の領域に移行する。そして、スリップ速度の
増加に伴って図１８（ｂ）に示した制動トルク勾配及び
車輪減速度が下降する。図１８（ｂ）より、制動トルク
勾配が基準値（５０）を下回る時刻、すなわち、本実施
例によるＡＢＳの制御開始時刻はＴ₁となり、車輪減速
度が基準値を下回る時刻、すなわち従来の制御開始時刻
はＴ₁より早いＳ₁となる。

【０１０７】図１８より明らかに、本実施例と従来技術
では、どちらもロックに至る前にＡＢＳの制御開始を判
定しているが、従来技術は必要以上に早い時刻からブレ
ーキ力を低下させる時点の判定を行っていることがわか
る。

【０１０８】図１９は、低μ路においてブレーキトルク
Ｔ_b＝２００Ｎｍをステップ的に加えたときの後輪の挙
動を示すもので、（ａ）は車輪速度と車体速度、（ｂ）
は制動トルク勾配と車輪減速度の時間的変化を示す。

【０１０９】図１９（ａ）より時刻１sec から車輪速度
と車体速度との差が徐々に大きくなり始め、時刻２．２
sec 付近からこの差（スリップ速度）が急激に大きくな
っている。すなわち、この時刻２．２sec より後は、車
輪がロックされるおそれのあるスリップ速度の領域に移
行する。

【０１１０】しかし、制動トルク勾配は、車輪がロック
されるおそれのあるスリップ速度の領域に移行する時刻
Ｔ₂で基準値（５０）を下回るが、車輪減速度は基準値
を下回らない。すなわち、図１９の条件下では、本実施
例がロックに至る前にＡＢＳの制御開始を正確に判定し
ているのに対し、従来技術では制御開始時点の判定がで
きていないことがわかる。

【０１１１】図２０は、中μ路においてブレーキトルク
Ｔ_b＝７００Ｎｍをステップ的に加えたときの前輪の挙
動を示すもので、（ａ）は車輪速度と車体速度、（ｂ）
は制動トルク勾配と車輪減速度の時間的変化を示す。

【０１１２】図２０（ａ）より時刻１sec 直後に車輪速
度と車体速度との差が生じるが、その後はこの差（スリ
ップ速度）は減少していく。すなわち、この条件下で
は、車輪がロックされるおそれがない。

【０１１３】しかし、図２０（ｂ）より制動トルク勾配
が車輪速度と車体速度とに差が生じた時点でも基準値
（５０）を下回ることが無いのに対し、車輪減速度は時
刻１sec 直後に車輪速度と車体速度との差が生じた時点
でその基準値を下回る。すなわち、図２０の条件下で
は、ロックに至らないにもかかわらず、本実施例がロッ
クに至らないことを正確に判定しているのに対し従来技
術では制御開始時点の判定を行ってしまっていることが
わかる。

【０１１４】以上の実験結果から、本実施例による制御
開始時点の判定は、従来の車輪減速度を用いる判定と比
較して、路面μの状態やブレーキ制動の緩急に係わらず
正確かつ安定に制御開始時点を判定することができるこ
とが示された。なお、本実施例の判定は、通常のＡＢＳ
のみならず、ＴＲＣやブレーキ力を微小励振するＡＢＳ
の場合にも優れた効果をもたらすことはいうまでもな
い。

【０１１５】

【発明の効果】以上説明したように請求項１〜請求項３
の発明によれば、車輪の運動状態を正確かつ安定に反映
する制動トルク勾配に基づいて制御開始時点を判定する
ようにしたので、走行路面のμ値やブレーキ制動の緩急
に依らずに正確かつ安定に制御開始時点を判定できる、
という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の制御開始判定装置
の構成を示す図である。

【図２】第１の実施の形態の制御開始判定装置を車体に
実装し該装置による制御開始時点の判定をアンチロック
ブレーキ制御やトラクションコントロールに応用した場
合の構成図である。

【図３】第１の実施の形態に係るブレーキ油圧回路の構
成の詳細を示す図である。

【図４】スリップ速度に対する制動トルク及び制動トル
ク勾配の変化を示すグラフである。

【図５】第１の実施の形態の制御開始判定装置でＡＢＳ
の制御開始判定を行った場合のＡＢＳの第１の制御を示
すフローチャートである。

【図６】第１の実施の形態の制御開始判定装置でＡＢＳ
の制御開始判定を行った場合のＡＢＳの第２の制御を示
すフローチャートである。

【図７】第１の実施の形態の制御開始判定装置でＴＲＣ
の制御開始判定を行った場合のＴＲＣの制御を示すフロ
ーチャートである。

【図８】第２の実施の形態の制御開始判定装置による制
御開始時点の判定を微小ブレーキ力励振によるＡＢＳに
応用した場合の構成図である。

【図９】第２の実施の形態の制御開始判定装置で微小ブ
レーキ力励振の制御開始判定を行った場合のＡＢＳの制
御を示すフローチャートである。

【図１０】第２の実施の形態に係る車体の振幅値検出部
の構成を示す図である。

【図１１】第２の実施の形態に係る車体においてブレー
キ力を微小励振した場合の励振周波数と車輪速度のゲイ
ンとの関係を示すグラフである。

【図１２】第２の実施の形態に係る車体のブレーキ力低
減指令演算部の構成を示す図である。

【図１３】ブレーキ力の時間的変化を示す図であって、
（ａ）は第２の実施の形態に係るＡＢＳで微小励振され
たブレーキ力の時間的変化、（ｂ）は従来のＡＢＳで微
小励振されたブレーキ力の時間的変化を示す図である。

【図１４】車輪がロックしない緩制動の場合の車輪に関
する物理量の時間的変化を示す図であって、（ａ）は車
輪速度と車体速度の時間的変化、（ｂ）はスリップ率の
時間的変化、及び（ｃ）は制動トルク勾配の時間的変化
を示す図である。

【図１５】車輪がロックしない急制動の場合の車輪に関
する物理量の時間的変化を示す図であって、（ａ）は車
輪速度と車体速度の時間的変化、（ｂ）はスリップ率の
時間的変化、及び（ｃ）は制動トルク勾配の時間的変化
を示す図である。

【図１６】車輪がロックする急制動の場合の車輪に関す
る物理量の時間的変化を示す図であって、（ａ）は車輪
速度と車体速度の時間的変化、（ｂ）はスリップ率の時
間的変化、及び（ｃ）は制動トルク勾配の時間的変化を
示す図である。

【図１７】車輪がロックする追い込み制動の場合の車輪
に関する物理量の時間的変化を示す図であって、（ａ）
は車輪速度と車体速度の時間的変化、（ｂ）はスリップ
率の時間的変化、及び（ｃ）は制動トルク勾配の時間的
変化を示す図である。

【図１８】低μ路においてブレーキトルクＴ_b＝４００
Ｎｍをステップ的に加えたときの前輪の挙動を示す図で
あって、（ａ）は車輪速度と車体速度の時間的変化、
（ｂ）は制動トルク勾配と車輪減速度の時間的変化を示
す図である。

【図１９】低μ路においてブレーキトルクＴ_b＝２００
Ｎｍをステップ的に加えたときの後輪の挙動を示す図で
あって、（ａ）は車輪速度と車体速度の時間的変化、
（ｂ）は制動トルク勾配と車輪減速度の時間的変化を示
す図である。

【図２０】中μ路においてブレーキトルクＴ_b＝７００
Ｎｍをステップ的に加えたときの前輪の挙動を示す図で
あって、（ａ）は車輪速度と車体速度の時間的変化、
（ｂ）は制動トルク勾配と車輪減速度の時間的変化を示
す図である。

【符号の説明】

１０車輪速検出手段１２トルク勾配推定手段１４判定手段

───────────────────────────────────────────────────── 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 (72)発明者菅井賢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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定のサンプル時間毎に車輪速度を検出
する車輪速検出工程と、前記車輪速検出手段により検出された車輪速度の時系列
データに基づいて、スリップ速度に対する制動トルクの
勾配を推定するトルク勾配推定工程と、前記トルク勾配推定工程により推定された制動トルクの
勾配に基づいて、車輪運動を所定の運動状態とする制御
の制御開始時点を判定する判定工程と、からなることを特徴とする制御開始判定方法。
【請求項２】前記トルク勾配推定工程は、検出された車輪速度の時系列データに基づいて、車輪速
度の変化に関する物理量及び車輪速度の変化の変化に関
する物理量を演算する第１の演算工程と、前記第１の演算手段により演算された車輪速度の変化に
関する物理量及び車輪速度の変化の変化に関する物理量
に基づいて、車輪速度の変化に関する物理量の履歴及び
車輪速度の変化の変化に関する物理量の履歴を表す物理
量を演算し、該物理量から制動トルクの勾配を推定する
第２の演算工程と、からなることを特徴とする請求項１の制御開始判定方
法。
【請求項３】前記第１の演算工程において、車輪番号
ｉ（ｉ＝1 、2 、3、4)の車輪においてサンプル時刻ｋ
（ｋ＝1 、2 、......）で検出された車輪速度の時系列
データをω_i[k] 、前記サンプル時間をτ、車輪慣性を
Ｊとしたとき、車輪速度の変化に関する物理量として、を演算し、車輪速度の変化の変化に関する物理量とし
て、ｙ_i[k] ＝−ω_i[k] ＋ 2ω_i[k−1]−ω_i[k−2] を演算すると共に、前記第２の演算工程において、車輪速度の変化に関する
物理量の履歴及び車輪速度の変化の変化に関する物理量
の履歴を表す物理量θ_iを、忘却係数をλ、行列の転置
を”^T”として、制動トルクの勾配として求めることを特徴とする請求項
２の制御開始判定方法。